(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024064691
(43)【公開日】2024-05-14
(54)【発明の名称】表示装置及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
H05B 33/22 20060101AFI20240507BHJP
H10K 50/10 20230101ALI20240507BHJP
H10K 59/10 20230101ALI20240507BHJP
H05B 33/12 20060101ALI20240507BHJP
H05B 33/26 20060101ALI20240507BHJP
H05B 33/10 20060101ALI20240507BHJP
G09F 9/30 20060101ALI20240507BHJP
G09F 9/00 20060101ALI20240507BHJP
【FI】
H05B33/22 Z
H05B33/14 A
H01L27/32
H05B33/12 B
H05B33/26 Z
H05B33/10
G09F9/30 365
G09F9/00 338
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022173456
(22)【出願日】2022-10-28
(71)【出願人】
【識別番号】502356528
【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ
(74)【代理人】
【識別番号】110001737
【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】福田 加一
【テーマコード(参考)】
3K107
5C094
5G435
【Fターム(参考)】
3K107AA01
3K107BB01
3K107BB08
3K107CC04
3K107DD24
3K107DD29
3K107DD44X
3K107DD44Y
3K107DD89
3K107DD95
3K107FF15
3K107GG28
5C094AA10
5C094AA43
5C094BA03
5C094BA27
5C094DA13
5C094FA01
5C094FA02
5C094FB01
5C094FB12
5C094FB15
5C094GB01
5C094HA05
5C094HA08
5C094JA08
5G435AA01
5G435AA14
5G435BB05
5G435FF11
5G435HH12
5G435HH14
5G435KK05
5G435LL04
5G435LL07
5G435LL08
5G435LL17
(57)【要約】
【課題】発光効率を向上することが可能な表示装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】一実施形態によれば、第1金属材料で形成された第1下地電極と、第1下地電極と重なる開口を有するリブと、リブの上に配置された導電性の下部及び下部の側面から突出する上部を含む隔壁と、第1金属材料とは異なる第2金属材料で形成され下部から離間し開口に配置され第1下地電極と電気的に接続された第1下電極と、第1色の光を放つように構成され第1下電極を覆う第1有機層と、第1有機層の上に配置され下部に接触する第1上電極と、を備え、リブは、第1無機絶縁材料で形成され第1下地電極の周縁部を覆う第1リブ層と、第1無機絶縁材料とは異なる第2無機絶縁材料で形成され下部と第1リブ層との間に配置された第2リブ層と、を備え、第1下電極の周縁部は第1リブ層の上に位置し、下部及び第1リブ層は第2リブ層の側面から突出し、下部の幅は第1リブ層の幅よりも小さい。
【選択図】
図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板と、
第1金属材料で形成され、前記基板の上方に配置された第1下地電極と、
前記第1下地電極と重なる開口を有するリブと、
前記リブの上に配置された導電性の下部及び前記下部の側面から突出する上部を含む隔壁と、
前記第1金属材料とは異なる第2金属材料で形成され、前記下部から離間し、前記開口に配置され、前記第1下地電極と電気的に接続された第1下電極と、
第1色の光を放つように構成され、前記第1下電極を覆う第1有機層と、
前記第1有機層の上に配置され、前記下部に接触する第1上電極と、を備え、
前記リブは、
第1無機絶縁材料で形成され、前記第1下地電極の周縁部を覆う第1リブ層と、
前記第1無機絶縁材料とは異なる第2無機絶縁材料で形成され、前記下部と前記第1リブ層との間に配置された第2リブ層と、を備え、
前記第1下電極の周縁部は、前記第1リブ層の上に位置し、
前記下部及び前記第1リブ層51は、前記第2リブ層の側面から突出し、
前記下部の幅は、前記第1リブ層の幅よりも小さい、表示装置。
【請求項2】
前記第2リブ層の厚さは、前記第1下電極の厚さよりも大きい、請求項1に記載の表示装置。
【請求項3】
前記第2リブ層の厚さは、前記第1下電極及び前記第1有機層の合計厚さよりも小さい、請求項2に記載の表示装置。
【請求項4】
前記第1リブ層、前記第2リブ層、及び、前記下部で囲まれた隙間は、前記第1有機層で塞がれている、請求項1に記載の表示装置。
【請求項5】
前記第1下電極の一部は、前記上部の上に位置し、前記開口に配置された部分から離間している、請求項1に記載の表示装置。
【請求項6】
前記第1無機絶縁材料は、シリコン酸化物又はシリコン酸窒化物であり、
前記第2無機絶縁材料は、シリコン窒化物である、請求項1に記載の表示装置。
【請求項7】
前記第1金属材料は、アルミニウム又はアルミニウム合金であり、
前記第2金属材料は、銀である、請求項1に記載の表示装置。
【請求項8】
前記第1下電極は、前記第1下地電極に接触している、請求項1に記載の表示装置。
【請求項9】
さらに、
前記第1下地電極と前記第1下電極との間に介在する第1中間電極を備え、
前記第1中間電極の周縁部は、前記第1リブ層の上に位置し、
前記第1中間電極は、前記第2金属材料とは異なる第3金属材料で形成されている、請求項1に記載の表示装置。
【請求項10】
前記第3金属材料は、アルミニウム又はアルミニウム合金である、請求項9に記載の表示装置。
【請求項11】
さらに、
前記基板の上方に配置され、前記第1下地電極から離間し、前記第1金属材料で形成された第2下地電極及び第3下地電極と、
前記第2下地電極と電気的に接続され、前記第2金属材料で形成された第2下電極と、
前記第1色とは異なる第2色の光を放つように構成され、前記第2下電極を覆う第2有機層と、
前記第3下地電極と電気的に接続され、前記第2金属材料で形成された第3下電極と、
前記第1色及び前記第2色とは異なる第3色の光を放つように構成され、前記第3下電極を覆う第3有機層と、を備え、
前記第2下電極の厚さは、前記第3下電極の厚さとは異なる、請求項1に記載の表示装置。
【請求項12】
前記第1色は、前記第2色よりも長波長の色であり、
前記第2色は、前記第3色よりも長波長の色であり、
前記第1下電極の厚さは、前記第2下電極の厚さと同等、あるいは、前記第2下電極の厚さより大きく、
前記第2下電極の厚さは、前記第3下電極の厚さより大きい、請求項11に記載の表示装置。
【請求項13】
前記第1下地電極、前記第2下地電極、及び、前記第3下地電極の各々の厚さは、50nm以上である、請求項12に記載の表示装置。
【請求項14】
前記第3下電極の厚さは、10nm以上である、請求項12に記載の表示装置。
【請求項15】
前記第3下電極の厚さは、前記第3下地電極の厚さより小さい、請求項12に記載の表示装置。
【請求項16】
前記第2下電極の厚さは、前記第2下地電極の厚さと同等、あるいは、前記第2下地電極の厚さより小さい、請求項12に記載の表示装置。
【請求項17】
基板の上方に第1金属材料で金属層を形成し、
前記金属層をパターニングして、第1下地電極を形成し、
第1無機絶縁材料で前記第1下地電極を覆う第1絶縁層を形成し、
前記第1絶縁層の上に、前記第1無機絶縁材料とは異なる第2無機絶縁材料で第2絶縁層を形成し、
前記第2絶縁層の上に位置する導電性の下部及び前記下部の側面から突出する上部を含む隔壁を形成し、
前記第2絶縁層のうち前記下部から露出した部分を除去するとともに、前記第2絶縁層の幅を低減して、前記下部よりも幅が小さい第2リブ層を形成し、
前記隔壁の前記上部をマスクとした異方性ドライエッチングを行い、前記第1絶縁層の一部を除去して、前記第1下地電極と重なる開口を有するとともに前記第2リブ層よりも幅が大きい第1リブ層を形成し、
前記第1金属材料とは異なる第2金属材料を蒸着して、前記第1下地電極と電気的に接続された第1下電極を形成し、
前記第1下電極の上に第1有機層を形成し、
前記第1有機層の上に位置し、前記下部に接触する第1上電極を形成する、表示装置の製造方法。
【請求項18】
前記第1金属材料は、アルミニウム又はアルミニウム合金であり、
前記第2金属材料は、銀である、請求項17に記載の表示装置の製造方法。
【請求項19】
前記第1下電極を形成する前に、前記第2金属材料とは異なる第3金属材料を蒸着して、前記第1下地電極の上に第1中間電極を形成する、請求項17に記載の表示装置の製造方法。
【請求項20】
前記第1下電極及び前記第1有機層の形成は、真空環境下で連続して実施される、請求項17に記載の表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、表示装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、表示素子として有機発光ダイオード(OLED)を適用した表示装置が実用化されている。この表示素子は、下電極と、下電極を覆う有機層と、有機層を覆う上電極とを備えている。
【0003】
上記のような表示装置において、表示素子の発光効率を向上させる技術が必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2000-195677号公報
【特許文献2】特開2004-207217号公報
【特許文献3】特開2008-135325号公報
【特許文献4】特開2009-32673号公報
【特許文献5】特開2010-118191号公報
【特許文献6】国際公開第2018/179308号
【特許文献7】米国特許出願公開第2022/0077251号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、発光効率を向上することが可能な表示装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
一実施形態によれば、表示装置は、
基板と、第1金属材料で形成され、前記基板の上方に配置された第1下地電極と、前記第1下地電極と重なる開口を有するリブと、前記リブの上に配置された導電性の下部及び前記下部の側面から突出する上部を含む隔壁と、前記第1金属材料とは異なる第2金属材料で形成され、前記下部から離間し、前記開口に配置され、前記第1下地電極と電気的に接続された第1下電極と、第1色の光を放つように構成され、前記第1下電極を覆う第1有機層と、前記第1有機層の上に配置され、前記下部に接触する第1上電極と、を備え、前記リブは、第1無機絶縁材料で形成され、前記第1下地電極の周縁部を覆う第1リブ層と、前記第1無機絶縁材料とは異なる第2無機絶縁材料で形成され、前記下部と前記第1リブ層との間に配置された第2リブ層と、を備え、前記第1下電極の周縁部は、前記第1リブ層の上に位置し、前記下部及び前記第1リブ層は、前記第2リブ層の側面から突出し、前記下部の幅は、前記第1リブ層の幅よりも小さい。
【0007】
一実施形態によれば、表示装置の製造方法は、
基板の上方に第1金属材料で金属層を形成し、前記金属層をパターニングして、第1下地電極を形成し、第1無機絶縁材料で前記第1下地電極を覆う第1絶縁層を形成し、前記第1絶縁層の上に、前記第1無機絶縁材料とは異なる第2無機絶縁材料で第2絶縁層を形成し、前記第2絶縁層の上に位置する導電性の下部及び前記下部の側面から突出する上部を含む隔壁を形成し、前記第2絶縁層のうち前記下部から露出した部分を除去するとともに、前記第2絶縁層の幅を低減して、前記下部よりも幅が小さい第2リブ層を形成し、前記隔壁の前記上部をマスクとした異方性ドライエッチングを行い、前記第1絶縁層の一部を除去して、前記第1下地電極と重なる開口を有するとともに前記第2リブ層よりも幅が大きい第1リブ層を形成し、前記第1金属材料とは異なる第2金属材料を蒸着して、前記第1下地電極と電気的に接続された第1下電極を形成し、前記第1下電極の上に第1有機層を形成し、前記第1有機層の上に位置し、前記下部に接触する第1上電極を形成する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【
図1】
図1は、一実施形態に係る表示装置DSPの構成例を示す図である。
【
図2】
図2は、副画素SP1,SP2,SP3のレイアウトの一例を示す図である。
【
図3】
図3は、
図2中のA-B線に沿う表示装置DSPの一構成例を示す断面図である。
【
図4】
図4は、反射率のシミュレーション結果を示す図である。
【
図5】
図5は、
図4に示した結果を波長域毎にまとめた図である。
【
図6】
図6は、有機層OR1,OR2,OR3に適用し得る層構造の一例を示す図である。
【
図7】
図7は、副画素SP2及び副画素SP3の間の隔壁6とその近傍を拡大した概略的な断面図である。
【
図8】
図8は、表示装置DSPの製造方法の一例を示すフローチャートである。
【
図9】
図9は、表示装置DSPの製造工程を示す概略的な断面図である。
【
図21】
図21は、表示装置DSPの他の構成例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
一実施形態について図面を参照しながら説明する。
開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一または類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。
【0010】
なお、図面には、必要に応じて理解を容易にするために、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸を記載する。X軸に沿った方向を第1方向Xと称し、Y軸に沿った方向を第2方向Yと称し、Z軸に沿った方向を第3方向Zと称する。第3方向Zと平行に各種要素を見ることを平面視という。
【0011】
本実施形態に係る表示装置は、表示素子として有機発光ダイオード(OLED)を備える有機エレクトロルミネッセンス表示装置であり、テレビ、パーソナルコンピュータ、車載機器、タブレット端末、スマートフォン、携帯電話端末等に搭載され得る。
【0012】
図1は、本実施形態に係る表示装置DSPの構成例を示す図である。
表示装置DSPは、絶縁性の基板10の上に、画像を表示する表示領域DAと、表示領域DAの周辺の周辺領域SAと、を有している。基板10は、ガラスであってもよいし、可撓性を有する樹脂フィルムであってもよい。
【0013】
本実施形態においては、平面視における基板10の形状が長方形である。ただし、基板10の平面視における形状は長方形に限らず、正方形、円形あるいは楕円形などの他の形状であってもよい。
【0014】
表示領域DAは、第1方向X及び第2方向Yにマトリクス状に配列された複数の画素PXを備えている。画素PXは、複数の副画素SPを含む。一例では、画素PXは、青の副画素SP1、緑の副画素SP2、及び、赤の副画素SP3を含む。なお、画素PXは、副画素SP1,SP2,SP3とともに、あるいは副画素SP1,SP2,SP3のいずれかに代えて、白色などの他の色の副画素SPを含んでもよい。
【0015】
副画素SPは、画素回路1と、画素回路1によって駆動される表示素子DEと、を備えている。画素回路1は、画素スイッチ2と、駆動トランジスタ3と、キャパシタ4と、を備えている。画素スイッチ2及び駆動トランジスタ3は、例えば薄膜トランジスタにより構成されたスイッチング素子である。
【0016】
画素スイッチ2のゲート電極は、走査線GLに接続されている。画素スイッチ2のソース電極及びドレイン電極の一方は信号線SLに接続され、他方は駆動トランジスタ3のゲート電極及びキャパシタ4に接続されている。駆動トランジスタ3において、ソース電極及びドレイン電極の一方は電源線PLおよびキャパシタ4に接続され、他方は表示素子DEに接続されている。
【0017】
なお、画素回路1の構成は図示した例に限らない。例えば、画素回路1は、より多くの薄膜トランジスタおよびキャパシタを備えてもよい。
【0018】
表示素子DEは、発光素子としての有機発光ダイオード(OLED)であり、有機EL素子と称する場合がある。
【0019】
周辺領域SAには、詳述しないが、ICチップやフレキシブルプリント回路基板を接続するための端子が設けられている。
【0020】
図2は、副画素SP1,SP2,SP3のレイアウトの一例を示す図である。
図2の例においては、副画素SP2及び副画素SP3が第2方向Yに並んでいる。副画素SP1及び副画素SP2が第1方向Xに並び、副画素SP1及び副画素SP3が第1方向Xに並んでいる。
【0021】
副画素SP1,SP2,SP3がこのようなレイアウトである場合、表示領域DAには、副画素SP2及び副画素SP3が第2方向Yに交互に配置された列と、複数の副画素SP1が第2方向Yに配置された列とが形成される。これらの列は、第1方向Xに交互に並ぶ。
【0022】
なお、副画素SP1,SP2,SP3のレイアウトは
図2の例に限られない。他の一例として、各画素PXにおける副画素SP1,SP2,SP3が第1方向Xに順に並んでいてもよい。
【0023】
表示領域DAには、リブ5が配置されている。リブ5は、副画素SP1,SP2,SP3においてそれぞれ開口AP1,AP2,AP3を有している。
【0024】
副画素SP1,SP2,SP3は、表示素子DEとして、それぞれ表示素子DE1,DE2,DE3を備えている。
表示素子DE1は、平面視において開口AP1とそれぞれ重なる下地電極BE1、下電極LE1、有機層OR1、及び、上電極UE1を含む。有機層OR1は、青波長域の光を放つ発光層を含む。下地電極BE1及び下電極LE1は、互いに電気的に接続されている。
表示素子DE2は、平面視において開口AP2とそれぞれ重なる下地電極BE2、下電極LE2、有機層OR2、及び、上電極UE2を含む。有機層OR2は、緑波長域の光を放つ発光層を含む。下地電極BE2及び下電極LE2は、互いに電気的に接続されている。
表示素子DE3は、平面視において開口AP3とそれぞれ重なる下地電極BE3、下電極LE3、有機層OR3、及び、上電極UE3を含む。有機層OR3は、赤波長域の光を放つ発光層を含む。下地電極BE3及び下電極LE3は、互いに電気的に接続されている。
【0025】
副画素SP1,SP2,SP3の境界には、隔壁6が配置されている。隔壁6は、第1方向Xに延びる複数の第1隔壁6xと、第2方向Yに延びる複数の第2隔壁6yとを有している。
図2の例においては、第1隔壁6x及び第2隔壁6yは、互いに接続されている。これにより、隔壁6は、全体として表示素子DE1,DE2,DE3を囲う格子状に形成されている。隔壁6は、副画素SP1,SP2,SP3のそれぞれにおいて開口を有するということもできる。
【0026】
図2において、下地電極BE1、BE2、BE3の外形、下電極LE1、LE2、LE3の外形、有機層OR1、OR2、OR3の外形、及び、上電極UE1、UE2、UE3の外形は、点線で示しているが、下地電極、下電極、有機層、上電極のそれぞれの外形は、正確な形状を反映したものとは限らない。
【0027】
下地電極BE1、BE2、BE3のそれぞれの周縁部、下電極LE1、LE2、LE3のそれぞれの周縁部、有機層OR1、OR2、OR3のそれぞれの周縁部、及び、上電極UE1、UE2、UE3のそれぞれの周縁部は、平面視においてリブ5に重なっている。
【0028】
下地電極BE1、BE2、BE3、及び、下電極LE1、LE2、LE3は、例えば、表示素子のアノードに相当する。上電極UE1、UE2、UE3は、表示素子のカソード、あるいは、共通電極に相当する。
【0029】
下地電極BE1及び下電極LE1は、副画素SP1の画素回路1(
図1参照)と電気的に接続されている。下地電極BE2及び下電極LE2は、副画素SP2の画素回路1と電気的に接続されている。下地電極BE3及び下電極LE3は、副画素SP3の画素回路1と電気的に接続されている。
【0030】
図2の例においては、下地電極BE1と重なる開口AP1の面積、下地電極BE2と重なる開口AP2の面積、及び、下地電極BE3と重なる開口AP3の面積は、互いに異なる。
すなわち、開口AP2の面積は開口AP1の面積よりも小さく、開口AP3の面積は開口AP2の面積よりも小さい。換言すると、開口AP2から露出した下地電極BE2の面積は開口AP1から露出した下地電極BE1の面積よりも小さく、開口AP3から露出した下地電極BE3の面積は開口AP2から露出した下地電極BE2の面積よりも小さい。
【0031】
図3は、
図2中のA-B線に沿う表示装置DSPの一構成例を示す断面図である。
回路層11は、基板10の上に配置されている。回路層11は、
図1に示した画素回路1などの各種回路と、走査線GL、信号線SL、電源線PLなどの各種配線と、を含む。回路層11は、絶縁層12により覆われている。絶縁層12は、回路層11により生じる凹凸を平坦化する有機絶縁層である。
【0032】
下地電極BE1,BE2,BE3は、絶縁層12の上に配置され、互いに離間している。下地電極BE1,BE2,BE3は、絶縁層12に設けられたコンタクトホールを通じて副画素SP1,SP2,SP3のそれぞれの画素回路1に接続されている。
【0033】
リブ5は、第1リブ層51と、第2リブ層52と、を備えている。第1リブ層51は、絶縁層12の上に配置され、下地電極BE1,BE2,BE3の周縁部を覆っている。下地電極BE1,BE2,BE3のうち、互いに隣接する下地電極の間では、絶縁層12が第1リブ層51で覆われている。第2リブ層52は、第1リブ層51の上に配置されている。第2リブ層52の幅は、第1リブ層51の幅より小さい。
【0034】
リブ5の開口AP1,AP2,AP3は、第1リブ層51に形成された貫通孔に相当する。開口AP1は下地電極BE1に重なり、開口AP2は下地電極BE2に重なり、開口AP3は下地電極BE3に重なっている。
【0035】
隔壁6は、第2リブ層52の上に配置された導電性を有する下部61と、下部61の上に配置された上部62と、を含む。上部62は、下部61よりも大きい幅を有している。これにより、
図3においては、上部62の両端部が下部61の側面よりも突出している。このような隔壁6の形状は、オーバーハング状と呼ばれる。
【0036】
下電極LE1は、開口AP1を通じて下地電極BE1に接触し、開口AP1から露出した下地電極BE1を覆うとともに、その周縁部が第1リブ層51の上に位置している。下電極LE1は、下部61から離間している。有機層OR1は、下電極LE1に接触し、下電極LE1を覆っている。有機層OR1の周縁部は、下電極LE1の外側に位置し、リブ5の上に位置している。上電極UE1は、有機層OR1を覆い、下部61に接触している。
【0037】
下電極LE2は、開口AP2を通じて下地電極BE2に接触し、開口AP2から露出した下地電極BE2を覆うとともに、その周縁部が第1リブ層51の上に位置している。下電極LE2は、下部61から離間している。有機層OR2は、下電極LE2に接触し、下電極LE2を覆っている。有機層OR2の周縁部は、下電極LE2の外側に位置し、リブ5の上に位置している。上電極UE2は、有機層OR2を覆い、下部61に接触している。
【0038】
下電極LE3は、開口AP3を通じて下地電極BE3に接触し、開口AP3から露出した下地電極BE3を覆うとともに、その周縁部が第1リブ層51の上に位置している。下電極LE3は、下部61から離間している。有機層OR3は、下電極LE3に接触し、下電極LE3を覆っている。有機層OR3の周縁部は、下電極LE3の外側に位置し、リブ5の上に位置している。上電極UE3は、有機層OR3を覆い、下部61に接触している。
【0039】
図3の例においては、副画素SP1はキャップ層CP1及び封止層SE1を有し、副画素SP2はキャップ層CP2及び封止層SE2を有し、副画素SP3はキャップ層CP3及び封止層SE3を有している。キャップ層CP1,CP2,CP3は、それぞれ有機層OR1,OR2,OR3から放たれた光の取り出し効率を向上させる光学調整層としての役割を有している。
【0040】
キャップ層CP1は、上電極UE1の上に配置された透明層TL11と、透明層TL11の上に配置された透明層TL12と、を有している。透明層TL12の屈折率は、透明層TL11の屈折率よりも小さい。
【0041】
キャップ層CP2は、上電極UE2の上に配置された透明層TL21と、透明層TL21の上に配置された透明層TL22と、を有している。透明層TL22の屈折率は、透明層TL21の屈折率よりも小さい。
【0042】
キャップ層CP3は、上電極UE3の上に配置された透明層TL31と、透明層TL31の上に配置された透明層TL32と、を有している。透明層TL32の屈折率は、透明層TL31の屈折率よりも小さい。
【0043】
このように、透明層TL11、TL21、TL31は、キャップ層の高屈折率層に相当する。一方、透明層TL12、TL22、TL32は、キャップ層の低屈折率層に相当する。なお、キャップ層CP1,CP2,CP3は、3層以上の積層体であってもよい。また、キャップ層CP1,CP2,CP3は省略されてもよい。
【0044】
封止層SE1は、透明層TL12の上に配置され、隔壁6に接触している。つまり、封止層SE1は、下電極LE1、有機層OR1、上電極UE1、及び、キャップ層CP1を含む表示素子DE1やその周囲の隔壁6を連続的に覆っている。一例では、封止層SE1の屈折率は、透明層TL12の屈折率より大きい。
【0045】
封止層SE2は、透明層TL22の上に配置され、隔壁6に接触している。つまり、封止層SE2は、下電極LE2、有機層OR2、上電極UE2、及び、キャップ層CP2を含む表示素子DE2やその周囲の隔壁6を連続的に覆っている。一例では、封止層SE2の屈折率は、透明層TL22の屈折率より大きい。
【0046】
封止層SE3は、透明層TL32の上に配置され、隔壁6に接触している。つまり、封止層SE3は、下電極LE3、有機層OR3、上電極UE3、及び、キャップ層CP3を含む表示素子DE3やその周囲の隔壁6を連続的に覆っている。一例では、封止層SE3の屈折率は、透明層TL32の屈折率より大きい。
【0047】
図3の例においては、下電極LE1、有機層OR1、上電極UE1、及び、キャップ層CP1の一部は、副画素SP1の周囲の隔壁6の上に位置している。これらの部分は、下電極LE1、有機層OR1、上電極UE1、及び、キャップ層CP1のうち開口AP1に位置する部分(表示素子DE1を構成する部分)から離間している。
同様に、下電極LE2、有機層OR2、上電極UE2、及び、キャップ層CP2の一部は、副画素SP2の周囲の隔壁6の上に位置している。これらの部分は、下電極LE2、有機層OR2、上電極UE2、及び、キャップ層CP2のうち開口AP2に位置する部分(表示素子DE2を構成する部分)から離間している。
同様に、下電極LE3、有機層OR3、上電極UE3、及び、キャップ層CP3の一部は、副画素SP3の周囲の隔壁6の上に位置している。これらの部分は、下電極LE3、有機層OR3、上電極UE3、及び、キャップ層CP3のうち開口AP3に位置する部分(表示素子DE3を構成する部分)から離間している。
【0048】
封止層SE1,SE2,SE3の端部は、隔壁6の上に位置している。
図3の例においては、副画素SP1,SP2間の隔壁6の上に位置する封止層SE1,SE2の端部同士が離間し、副画素SP2,SP3間の隔壁6の上に位置する封止層SE2,SE3の端部同士が離間している。
【0049】
封止層SE1,SE2,SE3は、樹脂層14によって覆われている。樹脂層14は、封止層15によって覆われている。封止層15の上にさらに樹脂層が配置されてもよい。
【0050】
封止層SE1,SE2,SE3、及び、封止層15は、例えばシリコン窒化物(SiNx)などの無機絶縁材料で形成されている。なお、封止層SE1,SE2,SE3、及び、封止層15は、シリコン酸化物(SiOx)、シリコン酸窒化物(SiON)または酸化アルミニウム(Al2O3)などの他の無機絶縁材料で形成されてもよい。
【0051】
第1リブ層51及び第2リブ層52は、互いに異なる無機絶縁材料で形成されている。第1リブ層51は、シリコン酸化物(SiOx)、シリコン酸窒化物(SiON)などの第1無機絶縁材料で形成されている。第2リブ層52は、シリコン窒化物(SiNx)などの第2無機絶縁材料で形成されている。
【0052】
有機層OR1は、発光層EML1を含む。
有機層OR2は、発光層EML2を含む。
有機層OR3は、発光層EML3を含む。
発光層EML1、発光層EML2、及び、発光層EML3は、互いに異なる材料で形成されている。一例では、発光層EML1は、青波長域の光を放つ材料によって形成され、発光層EML2は、緑波長域の光を放つ材料によって形成され、発光層EML3は、赤波長域の光を放つ材料によって形成されている。
【0053】
上電極UE1,UE2,UE3は、例えばマグネシウム及び銀の合金(MgAg)などの金属材料で形成されている。
【0054】
隔壁6の下部61は、例えばアルミニウム(Al)によって形成されている。下部61は、アルミニウム-ネオジム(AlNd)などのアルミニウム合金によって形成されてもよいし、アルミニウム層とアルミニウム合金層の積層構造を有してもよい。さらに、下部61は、アルミニウム層またはアルミニウム合金層の下に、アルミニウムやアルミニウム合金とは異なる金属材料で形成された薄膜を有してもよい。このような薄膜は、例えば、モリブデン(Mo)、窒化チタン(TiN)、モリブデン-タングステン合金(MoW)、モリブデン-ニオブ合金(MoNb)などで形成することができる。
【0055】
隔壁6の上部62は、例えばチタン(Ti)などの金属材料で形成された薄膜と、ITOなどの導電性酸化物で形成された薄膜との積層構造を有している。上部62は、チタンなどの金属材料の単層構造を有してもよい。
隔壁6には、共通電圧が供給されている。この共通電圧は、下部61の側面に接触した上電極UE1,UE2,UE3にそれぞれ供給される。
【0056】
下地電極BE1,BE2,BE3は、第1金属材料で形成された金属電極であり、インジウム錫酸化物(ITO)などの酸化物導電層を含まない。第1金属材料は、アルミニウム又はアルミニウム合金である。
【0057】
下電極LE1,LE2,LE3は、第1金属材料とは異なる第2金属材料で形成された金属電極であり、ITOなどの酸化物導電層を含まない。第2金属材料は、銀である。
【0058】
つまり、開口AP1においては、有機層OR1の直下に酸化物導電層が存在しない。また、異種金属で形成された下地電極BE1及び下電極LE1の積層体は、有機層OR1の発光層EML1から放たれた光を反射する反射電極として機能する。
同様に、開口AP2においては、有機層OR2の直下に酸化物導電層が存在しない。また、異種金属で形成された下地電極BE2及び下電極LE2の積層体は、有機層OR2の発光層EML2から放たれた光を反射する反射電極として機能する。
同様に、開口AP3においては、有機層OR3の直下に酸化物導電層が存在しない。また、異種金属で形成された下地電極BE3及び下電極LE3の積層体は、有機層OR3の発光層EML3から放たれた光を反射する反射電極として機能する。
【0059】
開口AP1における下電極LE1の厚さ(下地電極BE1と有機層OR1との間の基板10の法線に沿った距離)T1、開口AP2における下電極LE2の厚さ(下地電極BE2と有機層OR2との間の基板10の法線に沿った距離)T2、及び、開口AP3における下電極LE3の厚さ(下地電極BE3と有機層OR3との間の基板10の法線に沿った距離)T3は、互いに異なる。
一例では、厚さT2は厚さT1よりも大きく、厚さT3は厚さT2よりも大きい。なお、厚さT3は厚さT2と同等であってもよい(T1<T2≦T3)。
【0060】
このような表示装置において、下電極LE1と上電極UE1との間に電位差が形成されると、有機層OR1のうちの発光層EML1が青波長域の光を放つ。
下電極LE2と上電極UE2との間に電位差が形成されると、有機層OR2のうちの発光層EML2が緑波長域の光を放つ。
下電極LE3と上電極UE3との間に電位差が形成されると、有機層OR3のうちの発光層EML3が赤波長域の光を放つ。
【0061】
発光層EML1からの青光のうち、下電極LE1に向かう青光は、下地電極BE1及び下電極LE1の積層体である反射電極によって反射される。このとき、有機層OR1と反射電極との間にITO層が存在しないため、ITO層による青光の不所望な吸収が抑制される。特に、ITO層の光吸収率は、青波長域で高いため、青光の損失が大きい。このため、発光効率を向上することができる。なお、ここでの発光効率とは、表示装置DSPの正面方向での単位電流当たりの輝度(電流輝度効率)に相当する。
【0062】
発光層EML2からの緑光のうち、下電極LE2に向かう緑光は、下地電極BE2及び下電極LE2の積層体である反射電極によって反射される。このとき、有機層OR2と反射電極との間にITO層が存在しないため、ITO層による緑光の不所望な吸収が抑制される。
【0063】
発光層EML3からの赤光のうち、下電極LE3に向かう赤光は、下地電極BE3及び下電極LE3の積層体である反射電極によって反射される。このとき、有機層OR3と反射電極との間にITO層が存在しないため、ITO層による赤光の不所望な吸収が抑制される。
【0064】
次に、下地電極及び下電極の厚さと反射率との関係について説明する。
【0065】
図4は、反射率のシミュレーション結果を示す図である。
横軸は波長(nm)であり、縦軸は反射率(%)である。
図中のR1は、銀層を省略し、無機絶縁層の上に厚さ100nmのアルミニウム層が位置する場合の結果を示している。
図中のR2は、銀層を省略し、無機絶縁層の上に厚さ50nmのアルミニウム層が位置する場合の結果を示している。
図中のR3は、銀層を省略し、無機絶縁層の上に厚さ30nmのアルミニウム層が位置する場合の結果を示している。
【0066】
図中のR4は、無機絶縁層の上に厚さ50nmのアルミニウム層が位置し、アルミニウム層の上に厚さ10nmの銀層が位置する場合の結果を示している。
図中のR5は、無機絶縁層の上に厚さ50nmのアルミニウム層が位置し、アルミニウム層の上に厚さ20nmの銀層が位置する場合の結果を示している。
図中のR6は、無機絶縁層の上に厚さ50nmのアルミニウム層が位置し、アルミニウム層の上に厚さ30nmの銀層が位置する場合の結果を示している。
図中のR7は、無機絶縁層の上に厚さ50nmのアルミニウム層が位置し、アルミニウム層の上に厚さ40nmの銀層が位置する場合の結果を示している。
図中のR8は、無機絶縁層の上に厚さ50nmのアルミニウム層が位置し、アルミニウム層の上に厚さ50nmの銀層が位置する場合の結果を示している。
【0067】
図中のR9は、無機絶縁層の上に厚さ100nmの銀層が位置し、アルミニウム層を省略した場合の結果を示している。
図中のR10は、無機絶縁層の上に厚さ50nmの銀層が位置し、アルミニウム層を省略した場合の結果を示している。
【0068】
なお、ここでの無機絶縁層は、シリコン酸化物層である。また、最上層のアルミニウム層または銀層の表面は、空気に接しているものとする。
【0069】
一例として、発光層EML1が放つ光の青波長域は、450nm~470nmであり、その中心波長(ピーク)が460nmである。
発光層EML2が放つ光の緑波長域は、520nm~540nmであり、その中心波長(ピーク)が530nmである。
発光層EML3が放つ光の赤波長域は、610nm~630nmであり、その中心波長(ピーク)が620nmである。
【0070】
アルミニウム層単層の場合に着目すると、アルミニウム層の厚さが100nmの場合(R1)、及び、50nmの場合(R2)には、アルミニウム層の厚さが30nmの場合(R3)と比較して、高い反射率が得られることが確認された。また、厚さが50nm以上の場合には、ほぼ同等の反射率が得られることも確認された。したがって、下地電極としてアルミニウム層を適用する場合、下地電極の厚さは、50nm以上とすることが望ましい。
【0071】
銀層単層の場合に着目すると、銀層の厚さが100nmの場合(R9)、及び、50nmの場合(R10)には、青波長域における反射率が低いことが確認された。
【0072】
アルミニウム層及び銀層の積層体の場合に着目すると、いずれの場合(R4~R8)にも、アルミニウム層単層の場合、及び、銀層単層の場合と比較して、青波長域、緑波長域、及び、赤波長域でそれぞれ高い反射率が得られることが確認された。したがって、下地電極(アルミニウム層)及び下電極(銀層)の積層体を反射電極として適用する場合、下電極の厚さは、10nm以上であることが望ましい。
【0073】
図5は、
図4に示した結果を波長域毎にまとめた図である。
横軸は、厚さ50nmのアルミニウム層の上に積層した銀層の厚さ(nm)である。
縦軸は、反射率(%)である。
【0074】
横軸の厚さが0nmの場合は、銀層を省略し、厚さ50nmのアルミニウム層単層の場合に相当する。また、横軸の厚さが100nmの場合は、アルミニウム層を省略し、厚さが100nmの銀層単層の場合に相当する。
【0075】
青波長域の中心波長(460nm)の反射率Rbに着目すると、銀層の厚さが10nm以上、30nm以下の範囲で高い反射率が得られることが確認された。下地電極(アルミニウム層)BE1及び下電極(銀層)LE1の積層体においては、下電極LE1の厚さは、下地電極BE1の厚さより小さい。
【0076】
緑波長域の中心波長(530nm)の反射率Rgに着目すると、銀層の厚さが30nm以上の範囲で高い反射率が得られることが確認された。なお、製造工程の効率化を図る観点では、銀層の厚さは50nm以下とすることが望ましい。下地電極(アルミニウム層)BE2及び下電極(銀層)LE2の積層体においては、下電極LE2の厚さは、下地電極BE2の厚さと同等、あるいは、下地電極BE2の厚さより小さい。
【0077】
赤波長域の中心波長(620nm)の反射率Rrに着目すると、銀層の厚さが40nm以上の範囲で高い反射率が得られることが確認された。なお、製造工程の効率化を図る観点では、銀層の厚さは60nm以下とすることが望ましい。
【0078】
図6は、有機層OR1,OR2,OR3に適用し得る層構造の一例を示す図である。
【0079】
有機層OR1,OR2,OR3は、例えば、正孔注入層HIL、正孔輸送層HTL、電子ブロッキング層EBL、発光層EML、正孔ブロッキング層HBL、電子輸送層ETL、及び、電子注入層EILを第3方向Zに順に積層した構造を有している。有機層OR1,OR2,OR3は、複数の発光層EMLを含んだいわゆるタンデム構造を有してもよい。
【0080】
表示素子DE1,DE2,DE3の光取り出し効率を高める観点からは、有機層OR1,OR2,OR3の厚さを発光層EMLが放つ光の波長に応じて調整することが好ましい。一例では、
図3に示した有機層OR1の厚さT11、有機層OR2の厚さT12、及び、有機層OR3の厚さT13は、互いに異なる。具体的には、厚さT12は厚さT11よりも大きく、厚さT13は厚さT12よりも大きい(T11<T12<T13)。このような厚さT11,T12,T13の相違は、例えば有機層OR1,OR2,OR3のそれぞれにおける正孔輸送層HTLの厚さが異なることで生じるが、この例に限られない。
【0081】
図7は、副画素SP2及び副画素SP3の間の隔壁6とその近傍を拡大した概略的な断面図である。なお、
図7では、樹脂層14及び封止層15の図示を省略している。
【0082】
ここでは、第1リブ層51と隔壁6の下部61との間に配置された第2リブ層52に着目する。第2リブ層52は、一対の側面SF1を有している。
隔壁6の延出方向に直交する断面において、第2リブ層52の幅は、第1リブ層51の幅より小さく、また、下部61の幅より小さい。また、下部61の幅は、第1リブ層51の幅より小さい。ここでの下部61の幅とは、下部61のうち、第2リブ層52と対向する下面の幅に相当する。
このため、第1リブ層51は、第2リブ層52の各側面SF1から突出している。また、第1リブ層51の上面の一部は、第2リブ層52から露出し、下部61よりも副画素SP2及びSP3に向かってそれぞれ延出している。第2リブ層52は、第1リブ層51のほぼ中央に重なっている。つまり、図示した断面において、第2リブ層52を挟んだ両側において、第2リブ層52から露出した第1リブ層51の上面の幅はほぼ等しい。
また、下部61は、第2リブ層52の各側面SF1から突出している。図示した断面において、第2リブ層52を挟んだ両側において、第2リブ層52から突出した下部61の下面の幅はほぼ等しい。
【0083】
下部61は、一対の側面SF2を有している。上部62は、これら側面SF2よりも隔壁6の幅方向に突出している。なお、隔壁6の幅方向とは、
図2に示した第1隔壁6xについては第2方向Yに相当し、第2隔壁6yについては第1方向Xに相当する。
【0084】
下電極LE3の厚さは、上部62の直下において、下部61に近づくに連れて減少している。下電極LE3の端部は、第1リブ層51の上に位置し、下部61の側面SF2から離間している。なお、第2リブ層52が無機絶縁層であるため、下電極LE3の端部は、第2リブ層52に接触していてもよいし、第2リブ層52から離間していてもよい。
【0085】
有機層OR3は、下電極LE3の全体を覆っている。
有機層OR3は、下電極LE3に接触する第1層L1と、第1層L1を覆う第2層L2と、を有している。
図6に示した各層のうち、少なくとも正孔注入層HILが第1層L1に含まれ、第1層L1に含まれないものが第2層L2に含まれる。一例では、第1層L1は正孔注入層HILによって構成され、第2層L2は正孔輸送層HTL、電子ブロッキング層EBL、発光層EML、正孔ブロッキング層HBL、電子輸送層ETL、及び、電子注入層EILによって構成される。
【0086】
下電極LE3と下部61との間においては、有機層OR3は、リブ5に接触している。第1リブ層51、第2リブ層52、及び、下部61で囲まれた隙間Gは、有機層OR3で塞がれている。なお、隙間Gは、有機層OR3で完全に満たされていなくてもよい。
【0087】
図7の例においては、第2層L2は、下部61に接触しているが、第1層L1は、下部61に接触していない。これにより、第1層L1に含まれる正孔注入層HILを介した不所望な電流リークが抑制される。
【0088】
上電極UE3は、有機層OR3の第2層L2を全体的に覆っている。さらに、上電極UE3は、下部61の側面SF2に接触している。つまり、上電極UE3は、下部61と電気的に接続されている。
【0089】
副画素SP3に面する側面SF2のうち、上電極UE3で覆われていない領域は、封止層SE3によって覆われている。封止層SE3は、上部62の下面を覆うとともに、上部62の上に配置された下電極LE3、有機層OR3の第1層L1及び第2層L2、上電極UE3、透明層TL31、及び、透明層TL32の積層体も連続的に覆っている。
【0090】
下電極LE3は、上電極UE3との短絡を回避するために、下部61から離間している必要がある。そこで、第2リブ層52の厚さTa(あるいは、第1リブ層51から隔壁6の下部61までの隙間Gの高さ)は、下電極LE3の厚さTb(
図3に示した厚さT3に相当する)よりも大きいことが好ましい(Ta>Tb)。
これにより、下電極LE3と下部61との接触を抑制することができる。一例では、厚さTaが60nmであり、厚さTbが40nmである。隙間Gの奥行、すなわち側面SF1からの下部61の突出長さは、例えば厚さTaと同等である。
なお、下電極LE1の厚さT1、及び、下電極LE2の厚さT2は、
図3を参照して説明したように、いずれも下電極LE3の厚さT3より小さい。このため、厚さTaは、厚さT1よりも大きく、また、厚さT2よりも大きい(Ta>T1、Ta>T2)。
【0091】
有機層OR3の正孔注入層HILも、上記の通り、電流リークを抑制するために、下部61から離間している必要がある。そこで、厚さTaは、下電極LE3及び正孔注入層HILの合計厚さ(あるいは、下電極LE3及び第1層L1の合計厚さ)Tcよりも大きいことが好ましい(Ta>Tc)。これにより、正孔注入層HILと下部61との接触を抑制することができる。
【0092】
一方で、上電極UE3は、下部61と確実に電気的に接続されるために、下部61に接触している必要がある。そこで、厚さTaは、下電極LE3及び有機層OR3の合計厚さTdよりも小さいことが好ましい(Ta<Td)。これにより、隙間Gが有機層OR3で塞がれやすくなる。隙間Gが有機層OR3で塞がれていることで、有機層OR3の上の上電極UE3は、隙間Gによって途切れることなく側面SF2に接触する。
【0093】
なお、厚さTb,Tc,Tdは、例えば下電極LE3及び有機層OR3のうち厚さが減少する端部近傍を除いた部分の平均的な厚さである。
【0094】
図7に示す下地電極BE2、下電極LE2、有機層OR2、上電極UE2、キャップ層CP2、及び、封止層SE2の構成は、下地電極BE3、下電極LE3、有機層OR3、上電極UE3、キャップ層CP3、及び、封止層SE3の構成と同様である。また、下地電極BE1、下電極LE1、有機層OR1、上電極UE1、キャップ層CP1、及び、封止層SE1も、下地電極BE3、下電極LE3、有機層OR3、上電極UE3、キャップ層CP3、及び、封止層SE3の構成と同様である。
【0095】
次に、表示装置DSPの製造方法について説明する。
図8は、表示装置DSPの製造方法の一例を示すフローチャートである。
図9乃至
図20は、それぞれ表示装置DSPの製造工程の一部を示す概略的な断面図である。
図11乃至
図20においては、基板10及び回路層11を省略している。
【0096】
表示装置DSPを製造するにあたっては、先ず基板10の上に回路層11及び絶縁層12が形成される(工程P1)。
【0097】
その後、絶縁層12の上に、下地電極BE1、BE2、BE3が形成される(工程P2)。具体的には、
図9に示すように、絶縁層12の上に第1金属材料で金属層M1を形成する。第1金属材料は、例えばアルミニウムであるが、アルミニウム合金であってもよい。
【0098】
続いて、
図10に示すように、金属層M1をパターニングして、互いに離間した下地電極BE1、BE2、BE3を形成する。下地電極BE1は副画素SP1に位置し、下地電極BE2は副画素SP2に位置し、下地電極BE3は副画素SP3に位置している。ここでのパターニングは、金属層M1の上に所定の形状のレジストを形成する工程と、このレジストをマスクとしたドライエッチングにより金属層M1の一部を除去する工程と、レジストを剥離する工程と、を含む。
【0099】
その後、隔壁6が形成され(工程P3)、リブ5の開口AP1、AP2、AP3が形成される(工程P4)。具体的には以下の通りである。
【0100】
まず、
図11に示すように、絶縁層12及び下地電極BE1、BE2、BE3を覆うように、第1絶縁層IL1が形成される。第1絶縁層IL1は、例えば、CVD(ChemicalVapor Deposition)により、第1無機絶縁材料の一例であるシリコン酸窒化物(SiON)で形成されるが、シリコン酸化物で形成されてもよい。
【0101】
その後、第1絶縁層IL1の上に、第2絶縁層IL2が形成される。第2絶縁層IL2は、例えば、CVDにより、第2無機絶縁材料の一例であるシリコン窒化物(SiN)で形成される。
【0102】
その後、
図12に示すように、第2絶縁層IL2の上に、下部61の基となる金属層M11が形成され、金属層M11の上に、上部62の基となる薄膜M12が形成される。さらに、隔壁6の形状に応じたレジストR1が薄膜M12の上に形成される。
【0103】
その後、
図13に示すように、薄膜M12のうちレジストR1から露出した部分がウェットエッチングにより除去される。これにより、上部62が形成される。
【0104】
続いて、
図14に示すように、異方性のドライエッチング及び等方性のウェットエッチングが行われ、金属層M11のうちレジストR1から露出した部分が除去される。これにより、下部61が形成される。
【0105】
工程P3の後、第1絶縁層IL1及び第2絶縁層IL2がパターニングされる。具体的には、まず、
図15に示すように、等方性のドライエッチングが行われ、第2絶縁層IL2のうち下部61から露出した部分が除去される。さらに、このドライエッチングにおいては、下部61の直下に位置する第2絶縁層IL2のサイドエッチングが進行し、第2絶縁層IL2の幅が下部61の幅よりも低減される。これにより、
図15に示した形状の第2リブ層52が形成される。その後、レジストR1が除去される。
なお、
図15に示したドライエッチングに際して、第2絶縁層IL2を形成する第2無機絶縁材料のエッチングレートは、第1絶縁層IL1を形成する第1無機絶縁材料のエッチングレートより高い。このため、第2絶縁層IL2のエッチングが進行する一方で、第1絶縁層IL1へのエッチングはほとんど進行しない。
【0106】
その後、
図16に示すように、下地電極BE1と重なる開口AP1、下地電極BE2と重なる開口AP2、及び、下地電極BE3と重なる開口AP3が形成される。一例では、隔壁6の上部62をマスクとして利用した異方性のドライエッチングが行われ、第1絶縁層IL1の一部が除去される。これにより、開口AP1、AP2、AP3を有するとともに、第2リブ層52よりも幅が大きい第1リブ層51が形成される。
【0107】
なお、他の例として、第2リブ層52及び隔壁6を個別に覆うレジストを形成した後に、異方性のドライエッチングを行い、第1絶縁層IL1のうちレジストから露出した部分が除去され、その後、レジストを除去することで、開口AP1、AP2、AP3を有する第1リブ層51が形成されてもよい。
【0108】
なお、リブ5の開口AP1、AP2、AP3が形成された後に、隔壁6が形成されてもよい。
【0109】
工程P4の後、表示素子DE1が形成される(工程P5)。具体的には、
図17に示すように、下地電極BE1、BE2、BE3及び隔壁6の上に、第2金属材料を蒸着して、下電極LE1が形成される(工程P11)。第2金属材料は、銀である。
【0110】
その後、下電極LE1の上に、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロッキング層、発光層、正孔ブロッキング層、電子輸送層、電子注入層などの各層を形成するための材料を順次蒸着して、有機層OR1が形成される(工程P12)。
【0111】
その後、有機層OR1の上に、マグネシウム及び銀の混合物を蒸着して、上電極UE1が形成される(工程P13)。
【0112】
その後、上電極UE1の上に、高屈折率材料を蒸着して、透明層TL11が形成される。さらに、透明層TL11の上に、低屈折率材料を蒸着して、透明層TL12が形成される。これにより、キャップ層CP1が形成される(工程P14)。さらに、透明層TL12及び隔壁6を覆うように、封止層SE1が形成される(工程P15)。封止層SE1は、CVDにより、シリコン窒化物(SiN)で形成される。
【0113】
下電極LE1、有機層OR1、上電極UE1、透明層TL11、透明層TL12、及び、封止層SE1は、少なくとも表示領域DAの全体に対して形成され、副画素SP1だけでなく副画素SP2,SP3にも配置されている。下電極LE1、有機層OR1、上電極UE1、透明層TL11、及び、透明層TL12は、オーバーハング状の隔壁6によって分断される。下電極LE1は下部61から離間し、上電極UE1は下部61の側面に接触している。封止層SE1は、下電極LE1、有機層OR1、上電極UE1、透明層TL11、及び、透明層TL12を含む表示素子DE1や隔壁6を連続的に覆っている。
【0114】
下電極LE1、有機層OR1、上電極UE1、透明層TL11、及び、透明層TL12がそれぞれ蒸着によって形成される際に、蒸着源から放たれた材料は、上部62によって遮られる。このため、上部62の上には、下電極LE1、有機層OR1、上電極UE1、透明層TL11、及び、透明層TL12のそれぞれの一部が積層される。
【0115】
少なくとも工程P11,P12、好ましくは工程P11乃至P15は、真空環境下で連続して実施される。すなわち、少なくとも工程P11の開始から工程P12の完了までの間、これら工程の処理対象である基板の周囲が継続して真空に維持されている。したがって、工程P11にて形成された下電極LE1は、大気に触れることなく工程P12にて有機層OR1の最下層(例えば正孔注入層HIL)によって覆われる。
【0116】
工程P15の後、
図18に示すように、封止層SE1の上にレジストR11が配置される(工程P16)。レジストR11は、副画素SP1及びその周囲の隔壁6の一部を覆っている。その後、レジストR11をマスクとして、封止層SE1、透明層TL12、透明層TL11、上電極UE1、有機層OR1、及び、下電極LE1が順次パターニングされる(工程P17)。このパターニング工程は、封止層SE1、透明層TL12、透明層TL11、上電極UE1、有機層OR1、及び、下電極LE1のうち、レジストR11から露出した部分を順次除去するためのドライエッチング及びウェットエッチングを含む。
【0117】
工程P17の後、レジストR11が剥離液によって除去されるとともに、アッシングによってレジストR11などの残渣が除去される(工程P18)。これにより、副画素SP1に表示素子DE1及び封止層SE1が形成され、副画素SP2の下地電極BE2及び副画素SP3の下地電極BE3が露出する。
【0118】
表示素子DE1の形成後、
図19に示すように、表示素子DE2が形成される(工程P6)。表示素子DE2を形成する手順は、工程P11乃至P18と同様である。すなわち、工程P11乃至P15と同様に、下地電極BE2の上に、下電極LE2、有機層OR2、上電極UE2、透明層TL21、及び、透明層TL22が蒸着によって順に形成され、封止層SE2がCVDによって形成される。少なくとも下電極LE2及び有機層OR2は、真空環境下で連続して形成される。このため、下電極LE2は、大気に触れることなく有機層OR2によって覆われる。
【0119】
その後、工程P16と同様に、封止層SE2の上にレジストが配置される。その後、工程P17と同様に、封止層SE2、透明層TL22、透明層TL21、上電極UE2、有機層OR2、及び、下電極LE2が順次パターニングされる。このパターニングの後、工程P18と同様に、レジストが除去される。
【0120】
以上の工程を経ると、副画素SP2に表示素子DE2及び封止層SE2が形成され、副画素SP3の下地電極BE3が露出する。
【0121】
表示素子DE2の形成後、
図20に示すように、表示素子DE3が形成される(工程P7)。表示素子DE3を形成する手順は、工程P11乃至P18と同様である。すなわち、工程P11乃至P15と同様に、下地電極BE3の上に、下電極LE3、有機層OR3、上電極UE3、透明層TL31、及び、透明層TL32が蒸着によって順に形成され、封止層SE3がCVDによって形成される。少なくとも下電極LE3及び有機層OR3は、真空環境下で連続して形成される。このため、下電極LE3は、大気に触れることなく有機層OR3によって覆われる。
【0122】
その後、工程P16と同様に、封止層SE3の上にレジストが配置される。その後、工程P17と同様に、封止層SE3、透明層TL32、透明層TL31、上電極UE3、有機層OR3、及び、下電極LE3が順次パターニングされる。このパターニングの後、工程P18と同様に、レジストが除去される。
【0123】
以上の工程を経ると、副画素SP3に表示素子DE3及び封止層SE3が形成される。
【0124】
工程P7の後、
図3に示した樹脂層14及び封止層15が順に形成される(工程P8)。これにより、表示装置DSPが完成する。なお、以上の製造工程においては、最初に表示素子DE1が形成され、次に表示素子DE2が形成され、最後に表示素子DE3が形成される場合を想定したが、表示素子DE1,DE2,DE3の形成順はこの例に限られない。
【0125】
本実施形態によれば、下電極LE1及び有機層OR1は、真空環境下で連続した蒸着によって形成される。下電極LE2及び有機層OR2、また、下電極LE3及び有機層OR3についても同様に、真空環境下で連続した蒸着によって形成される。この場合には、下電極LE1,LE2,LE3の表面は、大気や薬液に晒されない。このため、下電極LE1、LE2、LE3のダメージが緩和され、反射電極としての反射率の低下が抑制される。
【0126】
また、下電極LE1と有機層OR1との間、下電極LE2と有機層OR2との間、下電極LE3と有機層OR3との間において、ITO層が省略されることにより、有機層OR1,OR2,OR3が放つ光の吸収が抑制される。さらに、下電極LE1,LE2,LE3の上面の変質が抑制されるため、良好な正孔注入特性を確保することができる。
【0127】
したがって、表示素子DE1,DE2,DE3の発光効率が向上する。
【0128】
さらに、本実施形態においては、隔壁6の直下に配置されたリブ5は、第1リブ層51と、第1リブ層51と隔壁6との間に配置された第2リブ層52と、を備える。また、隔壁6の下部61は、第2リブ層52の側面SF1から突出している。このような構成においては、下電極LE1,LE2,LE3の下部61への接触が抑制される。仮に、下電極LE1,LE2,LE3の蒸着時にこれらの材料が下部61の側面SF2に付着したとしても、その付着した部分は、隙間Gにより、下地電極BE1,BE2,BE3にそれぞれ接触する下電極LE1,LE2,LE3とは分断される。したがって、下電極LE1,LE2,LE3と下部61との短絡を確実に抑制することができる。また、このような短絡を抑制しつつも、下電極LE1,LE2,LE3を下部61に近づけることができるので、表示素子DE1,DE2,DE3の面積(発光領域の面積)を広く確保することができる。
【0129】
次に、他の構成例について説明する。
【0130】
図21は、表示装置DSPの他の構成例を示す断面図である。
図21に示す構成例は、
図3に示した構成例と比較して、下地電極BE1と下電極LE1との間に中間電極ME1が介在し、下地電極BE2と下電極LE2との間に中間電極ME2が介在し、下地電極BE3と下電極LE3との間に中間電極ME3が介在している点で相違している。以下、主な相違点を中心に説明する。
【0131】
表示素子DE1において、中間電極ME1は、開口AP1を通じて下地電極BE1に接触し、開口AP1から露出した下地電極BE1を覆うとともに、その周縁部が第1リブ層51の上に位置している。下電極LE1は、中間電極ME1と重なっている。有機層OR1は、中間電極ME1及び下電極LE1の積層体を覆っている。有機層OR1の周縁部は、中間電極ME1及び下電極LE1の外側に位置し、第1リブ層51の上に位置している。上電極UE1は、有機層OR1を覆い、下部61に接触している。
【0132】
表示素子DE2において、中間電極ME2は、開口AP2を通じて下地電極BE2に接触し、開口AP2から露出した下地電極BE2を覆うとともに、その周縁部が第1リブ層51の上に位置している。下電極LE2は、中間電極ME2と重なっている。有機層OR2は、中間電極ME2及び下電極LE2の積層体を覆っている。有機層OR2の周縁部は、中間電極ME2及び下電極LE2の外側に位置し、第1リブ層51の上に位置している。上電極UE2は、有機層OR2を覆い、下部61に接触している。
【0133】
表示素子DE3において、中間電極ME3は、開口AP3を通じて下地電極BE3に接触し、開口AP3から露出した下地電極BE3を覆うとともに、その周縁部が第1リブ層51の上に位置している。下電極LE3は、中間電極ME3と重なっている。有機層OR3は、中間電極ME3及び下電極LE3の積層体を覆っている。有機層OR3の周縁部は、中間電極ME3及び下電極LE3の外側に位置し、第1リブ層51の上に位置している。上電極UE3は、有機層OR3を覆い、下部61に接触している。
【0134】
中間電極ME1,ME2,ME3は、第2金属材料とは異なる第3金属材料で形成された金属電極であり、インジウム錫酸化物(ITO)などの酸化物導電層を含まない。第3金属材料は、アルミニウム又はアルミニウム合金である。
【0135】
中間電極ME1,ME2,ME3の各々の厚さは、50nm以上であることが望ましい。あるいは、下地電極BE1及び中間電極ME1の厚さの総和、下地電極BE2及び中間電極ME2の厚さの総和、及び、下地電極BE3及び中間電極ME3の厚さの総和は、50nm以上であることが望ましい。
【0136】
このような構成例においても、開口AP1においては、有機層OR1の直下にITO層などの酸化物導電層が存在しない。下地電極BE1、中間電極ME1、及び、下電極LE1の積層体は、有機層OR1の発光層EML1から放たれた光を反射する反射電極として機能する。
【0137】
同様に、開口AP2においては、有機層OR2の直下に酸化物導電層が存在しない。下地電極BE2、中間電極ME2、及び、下電極LE2の積層体は、有機層OR2の発光層EML2から放たれた光を反射する反射電極として機能する。
【0138】
同様に、開口AP3においては、有機層OR3の直下に酸化物導電層が存在しない。下地電極BE3、中間電極ME3、及び、下電極LE3の積層体は、有機層OR3の発光層EML3から放たれた光を反射する反射電極として機能する。
【0139】
次に、上記の表示装置DSPの製造方法について説明する。
ここで説明する製造方法は、上記の構成例における製造方法と比較して、
図8に示した工程P5において、下電極LE1を形成する前に、中間電極ME1を形成する工程が追加された点で相違している。
【0140】
具体的には、
図22に示すように、下地電極BE1、BE2、BE3及び隔壁6の上に、第3金属材料を蒸着し、中間電極ME1が形成される。第3金属材料は、アルミニウムであるが、アルミニウム合金であってもよい。その後、中間電極ME1の上に、第2金属材料を蒸着して、下電極LE1が形成される(工程P11)。第2金属材料は、銀である。
【0141】
その後、下電極LE1の上に、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロッキング層、発光層、正孔ブロッキング層、電子輸送層、電子注入層などの各層を形成するための材料を順次蒸着して、有機層OR1が形成される(工程P12)。
【0142】
その後、有機層OR1の上に、マグネシウム及び銀の混合物を蒸着して、上電極UE1が形成される(工程P13)。
【0143】
その後、上電極UE1の上に、高屈折率材料を蒸着して、透明層TL11が形成され、さらに、透明層TL11の上に、低屈折率材料を蒸着して、透明層TL12が形成される。これにより、キャップ層CP1が形成される(工程P14)。さらに、透明層TL12及び隔壁6を覆うように、封止層SE1が形成される(工程P15)。封止層SE1は、CVDにより、シリコン窒化物(SiN)で形成される。
【0144】
その後、封止層SE1の上にレジストR11が配置される(工程P16)。その後、レジストR11をマスクとして、封止層SE1、透明層TL12、透明層TL11、上電極UE1、有機層OR1、及び、下電極LE1が順次パターニングされる(工程P17)。その後、レジストR11が除去される(工程P18)。
【0145】
その後、表示素子DE2が形成され(工程P6)、表示素子DE3が形成される(工程P7)。その後、樹脂層14及び封止層15が順に形成される(工程P8)。これにより、表示装置DSPが完成する。
【0146】
このような構成例によれば、上記の構成例と同様の効果が得られる。加えて、たとえ下地電極が製造過程でダメージを受けたとしても、下電極を形成する直前に下地電極と同一材料で中間電極を形成するため、反射電極の反射率の低下を抑制することができる。
【0147】
上記の実施形態において、例えば、赤波長域の色が第1色に相当し、緑波長域の色が第2色に相当し、青波長域の色が第3色に相当するものとする。
下地電極BE3は第1下地電極に相当し、下地電極BE2は第2下地電極に相当し、下地電極BE1は第3下地電極に相当する。
下電極LE3は第1下電極に相当し、下電極LE2は第2下電極に相当し、下電極LE1は第3下電極に相当する。
有機層OR3は第1有機層に相当し、有機層OR2は第2有機層に相当し、有機層OR1は第3有機層に相当する。
上電極UE3は第1上電極に相当し、上電極UE2は第2上電極に相当し、上電極UE1は第3上電極に相当する。
中間電極ME3は第1中間電極に相当し、中間電極ME2は第2中間電極に相当し、中間電極ME1は第3中間電極に相当する。
【0148】
以上、本発明の実施形態として説明した表示装置及びその製造方法を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての表示装置及びその製造方法も、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に属する。
【0149】
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変形例に想到し得るものであり、それら変形例についても本発明の範囲に属するものと解される。例えば、上述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、もしくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
【0150】
また、上述の各実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について、本明細書の記載から明らかなもの、または当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
【符号の説明】
【0151】
DSP…表示装置
10…基板 12…絶縁層
5…リブ 51…第1リブ層 52…第2リブ層 AP1,AP2,AP3…開口
6…隔壁 61…下部 62…上部
SP1,SP2,SP3…副画素
DE,DE1,DE2,DE3…表示素子(有機EL素子)
BE1,BE2,BE3…下地電極
ME1,ME2,ME3…中間電極
LE1,LE2,LE3…下電極
UE1,UE2,UE3…上電極
OR1,OR2,OR3…有機層
SE1,SE2、SE3…封止層