(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】P2024079095
(43)【公開日】2024-06-11
(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】
H10K 71/00 20230101AFI20240604BHJP
H05B 33/12 20060101ALI20240604BHJP
H10K 59/122 20230101ALI20240604BHJP
H10K 50/844 20230101ALI20240604BHJP
H10K 50/818 20230101ALI20240604BHJP
H10K 50/828 20230101ALI20240604BHJP
H10K 71/20 20230101ALI20240604BHJP
H10K 71/16 20230101ALI20240604BHJP
G09F 9/30 20060101ALI20240604BHJP
【FI】
H10K71/00
H05B33/12 B
H05B33/12 Z
H10K59/122
H10K50/844
H10K50/818
H10K50/828
H10K71/20
H10K71/16
G09F9/30 365
G09F9/30 348A
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022191820
(22)【出願日】2022-11-30
(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】山本 裕也
(72)【発明者】
【氏名】今井 信雄
【テーマコード(参考)】
3K107
5C094
【Fターム(参考)】
3K107AA01
3K107BB01
3K107BB08
3K107CC23
3K107CC25
3K107CC45
3K107DD23
3K107DD27
3K107DD89
3K107EE48
3K107EE50
3K107FF15
3K107GG03
3K107GG12
5C094AA10
5C094AA31
5C094BA03
5C094BA27
5C094CA19
5C094DA13
5C094FB02
5C094FB15
5C094HA05
5C094HA08
(57)【要約】
【課題】信頼性の低下を抑制する。
【解決手段】一実施形態によれば、表示装置の製造方法は、下電極を形成し、前記下電極を覆う絶縁層を形成し、前記絶縁層の上に位置し導電材料で形成された下部と、前記下部の上に位置し前記下部の側面から突出した上部と、を有する隔壁を形成し、前記絶縁層をパターニングすることにより、前記下電極に重なる開口を形成し、前記下電極の上に、発光層を含む有機層を形成し、前記有機層を覆い、前記隔壁の前記下部に接触する上電極を形成し、前記絶縁層は、テトラエトキシシラン(TEOS)で形成する。
【選択図】
図6
【特許請求の範囲】
【請求項1】
下電極を形成し、
前記下電極を覆う絶縁層を形成し、
前記絶縁層の上に位置し導電材料で形成された下部と、前記下部の上に位置し前記下部の側面から突出した上部と、を有する隔壁を形成し、
前記絶縁層をパターニングすることにより、前記下電極に重なる開口を形成し、
前記下電極の上に、発光層を含む有機層を形成し、
前記有機層を覆い、前記隔壁の前記下部に接触する上電極を形成し、
前記絶縁層は、テトラエトキシシラン(TEOS)で形成する、表示装置の製造方法。
【請求項2】
前記絶縁層は、前記下電極より厚くなるように形成する、請求項1に記載の表示装置の製造方法。
【請求項3】
下電極を形成し、
前記下電極を覆う第1絶縁層を形成し、
前記第1絶縁層の上に第2絶縁層を形成し、
前記第2絶縁層の上に位置し導電材料で形成された下部と、前記下部の上に位置し前記下部の側面から突出した上部と、を有する隔壁を形成し、
前記第2絶縁層及び前記第1絶縁層を順次パターニングすることにより、前記下電極に重なる開口を形成し、
前記下電極の上に、発光層を含む有機層を形成し、
前記有機層を覆い、前記隔壁の前記下部に接触する上電極を形成し、
前記第1絶縁層は、テトラエトキシシラン(TEOS)で形成する、表示装置の製造方法。
【請求項4】
前記第2絶縁層は、シリコン窒化物(SiN)、シリコン酸化物(SiO)、または、シリコン酸窒化物(SiON)で形成する、請求項3に記載の表示装置の製造方法。
【請求項5】
前記第1絶縁層は、前記下電極より厚くなるように形成する、請求項3に記載の表示装置の製造方法。
【請求項6】
前記第1絶縁層は、第1CVD装置により形成し、
前記第2絶縁層は、前記第1CVD装置とは異なる第2CVD装置により形成する、請求項3に記載の表示装置の製造方法。
【請求項7】
基板と、
前記基板の上方に配置された下電極と、
前記下電極の端部を覆い、前記下電極に重なる開口を有するリブと、
前記リブの上に配置され導電材料で形成された下部と、前記下部の上に配置され前記下部の側面から突出した上部と、を有する隔壁と、
前記下電極の上に配置され、発光層を含む有機層と、
前記有機層を覆い、前記隔壁の前記下部に接触する上電極と、を備え、
前記リブは、テトラエトキシシラン(TEOS)で形成されている、表示装置。
【請求項8】
前記リブは、前記下電極より厚い、請求項7に記載の表示装置。
【請求項9】
基板と、
前記基板の上方に配置された下電極と、
前記下電極に重なる開口を有するリブと、
前記リブの上に配置され導電材料で形成された下部と、前記下部の上に配置され前記下部の側面から突出した上部と、を有する隔壁と、
前記下電極の上に配置され、発光層を含む有機層と、
前記有機層を覆い、前記隔壁の前記下部に接触する上電極と、を備え、
前記リブは、
前記下電極の端部を覆い、テトラエトキシシラン(TEOS)で形成された第1リブ層と、
前記第1リブ層の上に配置され、前記第1リブ層とは異なる無機絶縁材料で形成された第2リブ層と、を備えている、表示装置。
【請求項10】
前記第2リブ層は、シリコン窒化物(SiN)、シリコン酸化物(SiO)、または、シリコン酸窒化物(SiON)で形成されている、請求項9に記載の表示装置。
【請求項11】
前記第1リブ層は、前記下電極より厚い、請求項9に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、表示装置及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、薄膜トランジスタを含む画素回路と、画素回路に接続された下電極と、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。有機層は、発光層の他に、正孔輸送層や電子輸送層などの機能層を含んでいる。
このような表示素子を製造する過程において、信頼性の低下を抑制する技術が必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【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】
【0004】
本発明の目的は、信頼性の低下を抑制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】
【0005】
一実施形態によれば、表示装置の製造方法は、
下電極を形成し、前記下電極を覆う絶縁層を形成し、前記絶縁層の上に位置し導電材料で形成された下部と、前記下部の上に位置し前記下部の側面から突出した上部と、を有する隔壁を形成し、前記絶縁層をパターニングすることにより、前記下電極に重なる開口を形成し、前記下電極の上に、発光層を含む有機層を形成し、前記有機層を覆い、前記隔壁の前記下部に接触する上電極を形成し、前記絶縁層は、テトラエトキシシラン(TEOS)で形成する。
【0006】
一実施形態によれば、表示装置の製造方法は、
下電極を形成し、前記下電極を覆う第1絶縁層を形成し、前記第1絶縁層の上に第2絶縁層を形成し、前記第2絶縁層の上に位置し導電材料で形成された下部と、前記下部の上に位置し前記下部の側面から突出した上部と、を有する隔壁を形成し、前記第2絶縁層及び前記第1絶縁層を順次パターニングすることにより、前記下電極に重なる開口を形成し、前記下電極の上に、発光層を含む有機層を形成し、前記有機層を覆い、前記隔壁の前記下部に接触する上電極を形成し、前記第1絶縁層は、テトラエトキシシラン(TEOS)で形成する。
【0007】
一実施形態によれば、表示装置は、
基板と、前記基板の上方に配置された下電極と、前記下電極の端部を覆い、前記下電極に重なる開口を有するリブと、前記リブの上に配置され導電材料で形成された下部と、前記下部の上に配置され前記下部の側面から突出した上部と、を有する隔壁と、前記下電極の上に配置され、発光層を含む有機層と、前記有機層を覆い、前記隔壁の前記下部に接触する上電極と、を備え、前記リブは、テトラエトキシシラン(TEOS)で形成されている。
【0008】
一実施形態によれば、表示装置は、
基板と、前記基板の上方に配置された下電極と、前記下電極に重なる開口を有するリブと、前記リブの上に配置され導電材料で形成された下部と、前記下部の上に配置され前記下部の側面から突出した上部と、を有する隔壁と、前記下電極の上に配置され、発光層を含む有機層と、前記有機層を覆い、前記隔壁の前記下部に接触する上電極と、を備え、前記リブは、前記下電極の端部を覆い、テトラエトキシシラン(TEOS)で形成された第1リブ層と、前記第1リブ層の上に配置され、前記第1リブ層とは異なる無機絶縁材料で形成された第2リブ層と、を備えている。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】
図1は、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の概略的な断面図である。
【
図4】
図4は、
図3に示したリブ5の他の構成例を示す拡大断面図である。
【
図5】
図5は、表示装置DSPの製造方法を説明するための図である。
【
図6】
図6は、絶縁層ILの形成方法の一例を説明するための図である。
【
図7】
図7は、絶縁層ILの形成方法の他の例を説明するための図である。
【
図8】
図8は、表示装置DSPの製造方法を説明するための図である。
【
図9】
図9は、表示装置DSPの製造方法を説明するための図である。
【
図10】
図10は、表示装置DSPの製造方法を説明するための図である。
【
図11】
図11は、表示装置DSPの製造方法を説明するための図である。
【
図12】
図12は、表示装置DSPの製造方法を説明するための図である。
【
図13】
図13は、表示装置DSPの製造方法を説明するための図である。
【
図14】
図14は、表示装置DSPの製造方法を説明するための図である。
【
図15】
図15は、表示装置DSPの製造方法を説明するための図である。
【
図16】
図16は、表示装置DSPの製造方法を説明するための図である。
【
図17】
図17は、表示装置DSPの製造方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
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。
【0011】
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1方向X及び第2方向Yで規定されるX-Y平面で構成要素を見ることを平面視という。
【0012】
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。
【0013】
図1は、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よりも外側の周辺領域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。
【0014】
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。
【0015】
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、第1色の副画素SP1、第2色の副画素SP2、及び、第3色の副画素SP3を含む。第1色、第2色、及び、第3色は、互いに異なる色である。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。
【0016】
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20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。
【0017】
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及びキャパシタ4に接続され、他方は表示素子20に接続されている。
【0018】
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及びキャパシタを備えてもよい。
【0019】
表示素子20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。
【0020】
周辺領域SAは、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領域TAを有している。端子領域TAは、複数のパッド(端子)PDを備えている。複数のパッドPDは、ICチップの端子やフレキシブルプリント回路基板の端子と接続される。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
表示領域DAには、リブ5及び隔壁6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。
隔壁6は、平面視においてリブ5と重なっている。隔壁6は、開口AP1,AP2,AP3を囲う格子状に形成されている。隔壁6は、リブ5と同様に副画素SP1,SP2,SP3において開口を有するということもできる。
【0025】
副画素SP1,SP2,SP3は、表示素子20として、それぞれ表示素子201,202,203を備えている。
副画素SP1の表示素子201は、開口AP1とそれぞれ重なる下電極LE1、上電極UE1、及び、有機層OR1を備えている。下電極LE1の周縁部は、リブ5で覆われている。有機層OR1及び上電極UE1は、隔壁6で囲まれている。有機層OR1及び上電極UE1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。有機層OR1は、例えば青波長域の光を放つ発光層を含む。
副画素SP2の表示素子202は、開口AP2とそれぞれ重なる下電極LE2、上電極UE2、及び、有機層OR2を備えている。下電極LE2の周縁部は、リブ5で覆われている。有機層OR2及び上電極UE2は、隔壁6で囲まれている。有機層OR2及び上電極UE2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。有機層OR2は、例えば緑波長域の光を放つ発光層を含む。
副画素SP3の表示素子203は、開口AP3とそれぞれ重なる下電極LE3、上電極UE3、及び、有機層OR3を備えている。下電極LE3の周縁部は、リブ5で覆われている。有機層OR3及び上電極UE3は、隔壁6で囲まれている。有機層OR3及び上電極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。有機層OR3は、例えば赤波長域の光を放つ発光層を含む。
【0026】
図2の例においては、下電極LE1、LE2、LE3の外形は点線で示し、有機層OR1、OR2、OR3、及び、上電極UE1、UE2、UE3の外形は一点鎖線で示している。なお、図示した下電極、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。
【0028】
下電極LE1は、コンタクトホールCH1を通じて副画素SP1の画素回路1(
図1参照)に接続されている。下電極LE2は、コンタクトホールCH2を通じて副画素SP2の画素回路1に接続されている。下電極LE3は、コンタクトホールCH3を通じて副画素SP3の画素回路1に接続されている。
【0029】
図2の例においては、開口AP1の面積、開口AP2の面積、及び、開口AP3の面積は、互いに異なる。開口AP1の面積が開口AP2の面積よりも大きく、開口AP2の面積が開口AP3の面積よりも大きい。換言すると、開口AP1から露出した下電極LE1の面積は開口AP2から露出した下電極LE2の面積よりも大きく、開口AP2から露出した下電極LE2の面積は開口AP3から露出した下電極LE3の面積よりも大きい。
【0030】
図3は、
図2中のA-B線に沿う表示装置DSPの概略的な断面図である。
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。
【0031】
下電極LE1,LE2,LE3は、絶縁層12の上に配置され、互いに離間している。図示した例では、下電極LE1,LE2,LE3は、逆テーパー状(台形状)の断面を有している。つまり、下電極LE1,LE2,LE3については、断面視において、絶縁層12に接する下面の幅が上面の幅より小さい。下電極LE1,LE2,LE3のそれぞれの厚さT1は、ほぼ同等であり、例えば、50~200nmである。
【0032】
リブ5は、絶縁層12及び下電極LE1,LE2,LE3の上に配置されている。リブ5の開口AP1は下電極LE1に重なり、開口AP2は下電極LE2に重なり、開口AP3は下電極LE3に重なっている。下電極LE1,LE2,LE3の各々の端部は、リブ5で覆われている。下電極LE1,LE2,LE3のうち、互いに隣接する下電極の間では、絶縁層12がリブ5により覆われている。リブ5の厚さT5は、下電極LE1等の厚さT1より大きく、例えば、200~400nmである。
【0033】
隔壁6は、リブ5の上に配置された導電性を有する下部(茎)61と、下部61の上に配置された上部(笠)62と、を含む。図の右側に示した隔壁6の下部61は、開口AP1と開口AP2との間に位置している。図の左側に示した隔壁6の下部61は、開口AP2と開口AP3との間に位置している。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、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。
【0034】
有機層OR1は、開口AP1を通じて下電極LE1に接触し、開口AP1から露出した下電極LE1を覆うとともに、その周縁部がリブ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。
【0035】
有機層OR2は、開口AP2を通じて下電極LE2に接触し、開口AP2から露出した下電極LE2を覆うとともに、その周縁部がリブ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。
【0036】
有機層OR3は、開口AP3を通じて下電極LE3に接触し、開口AP3から露出した下電極LE3を覆うとともに、その周縁部がリブ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。
【0037】
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。
【0038】
キャップ層CP1は、上電極UE1の上に配置されている。
キャップ層CP2は、上電極UE2の上に配置されている。
キャップ層CP3は、上電極UE3の上に配置されている。
【0039】
封止層SE1は、キャップ層CP1の上に配置され、隔壁6に接触し、副画素SP1の各部材を連続的に覆っている。
封止層SE2は、キャップ層CP2の上に配置され、隔壁6に接触し、副画素SP2の各部材を連続的に覆っている。
封止層SE3は、キャップ層CP3の上に配置され、隔壁6に接触し、副画素SP3の各部材を連続的に覆っている。
【0040】
図3の例においては、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、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201を構成する部分)から離間している。
同様に、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、これらの部分は、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202を構成する部分)から離間している。
同様に、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、これらの部分は、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203を構成する部分)から離間している。
【0041】
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。
【0042】
封止層SE1,SE2,SE3は、樹脂層13によって覆われている。樹脂層13は、封止層14によって覆われている。封止層14は、樹脂層15によって覆われている。
【0043】
封止層SE1,SE2,SE3、及び、封止層14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14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。
【0044】
隔壁6の下部61は、導電材料によって形成され、上電極UE1,UE2,UE3と電気的に接続されている。隔壁6の下部61及び上部62がいずれも導電材料によって形成されてもよい。
【0045】
下電極LE1,LE2,LE3は、例えば、インジウム錫酸化物(ITO)などの酸化物導電材料で形成された透明電極と、銀などの金属材料で形成された金属電極とを含む多層体である。
【0046】
有機層OR1は、発光層EM1を含む。有機層OR2は、発光層EM2を含む。有機層OR3は、発光層EM3を含む。発光層EM1、発光層EM2、及び、発光層EM3は、互いに異なる材料で形成されている。一例では、発光層EM1は、青波長域の光を放つ材料によって形成され、発光層EM2は、緑波長域の光を放つ材料によって形成され、発光層EM3は、赤波長域の光を放つ材料によって形成されている。
また、有機層OR1,OR2,OR3の各々は、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層などの複数の機能層を含む。
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。
【0047】
キャップ層CP1、CP2、CP3は、複数の薄膜の多層体である。複数の薄膜は、いずれも透明であり、しかも、互いに異なる屈折率を有している。
【0048】
リブ5は、無機絶縁材料で形成されている。図示した一構成例では、リブ5は、単層体であり、炭素を含むシリコン酸化物の一例であるテトラエトキシシラン(Si(OC2H5)4)で形成されている。テトラエトキシシランは、単にTEOSと称する場合がある。
【0049】
図4は、
図3に示したリブ5の他の構成例を示す拡大断面図である。
図4では、表示素子201と表示素子202との間のリブ5を示し、絶縁層12よりも下層の図示を省略し、また、キャップ層CP1、CP2よりも上層の図示を省略している。
【0050】
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、下電極LE1、LE2の端部をそれぞれ覆うとともに、絶縁層12を覆っている。第2リブ層52は、第1リブ層51の上に位置している。つまり、図示した例では、リブ5は、第1リブ層51及び第2リブ層52の多層体として形成されている。
【0051】
一例では、第1リブ層51の厚さT51は、下電極LE1等の厚さT1より大きい。第2リブ層52の厚さT52は、厚さT51と同等であるが、厚さT51とは異なっていてもよい。
【0052】
第1リブ層51は、TEOSで形成されている。
第2リブ層52は、シリコン酸化物(SiOx)、シリコン酸窒化物(SiON)、シリコン窒化物(SiNx)などの炭素を含まない無機絶縁材料で形成されている。但し、第2リブ層52は、
図3に示した封止層SE1、SE2等とは異なる材料であることが望ましい。例えば、封止層SE1がシリコン窒化物で形成されている場合、第2リブ層52は、シリコン酸化物またはシリコン酸窒化物で形成されることが望ましい。
【0053】
なお、表示素子202と表示素子203との間のリブ5、及び、表示素子201と表示素子203との間のリブ5も、
図4に示したリブ5と同様に構成されている。
また、リブ5は、
図4に示した例では2層の多層体であるが、3層以上の多層体として形成されてもよい。
【0054】
有機層OR1は、下電極LE1の端部の直上において、第2リブ層52の上に配置されている。有機層OR1は、隔壁6から離間している。上電極UE1は、有機層OR1を覆い、隔壁6に接触している。隔壁6と有機層OR1との間において、上電極UE1は、リブ5を覆っている。キャップ層CP1は、上電極UE1の上に位置している。
【0055】
有機層OR2は、下電極LE2の端部の直上において、第2リブ層52の上に配置されている。有機層OR2は、隔壁6から離間している。上電極UE2は、有機層OR2を覆い、隔壁6に接触している。隔壁6と有機層OR2との間において、上電極UE2は、リブ5を覆っている。キャップ層CP2は、上電極UE2の上に位置している。
【0056】
このように、
図3に示した構成例のリブ5、及び、
図4に示した構成例の第1リブ層51は、いずれもTEOSで形成されている。TEOSは、被覆性に優れており、下電極LE1、LE2、LE3の端部を確実に覆うことができる。つまり、
図3に示したリブ5及び
図4に示した第1リブ層51は、下電極LE1、LE2、LE3の端部に密着する。そして、下電極LE1、LE2、LE3がたとえ逆テーパー状の断面を有するように形成されたとしても、下電極とリブとの間で、ボイドの形成が抑制される。
【0057】
下電極とリブとの間にボイドが形成された場合、ボイドを起点としてリブ5にクラックが生ずるおそれがある。このようなリブ5のクラックは、絶縁層12に含まれる水分の発散経路となり得る。すなわち、絶縁層12は、有機絶縁層であり、無機絶縁層と比較して透水性が高い。このため、リブ5にクラックが生じた場合、絶縁層12の水分が下電極LE1の端部を伝わり、クラックを透過するおそれがある。クラックがリブ5を貫通している場合、リブ5の上に位置する有機層OR1が絶縁層12から発散された水分によってダメージを受け、有機層OR1の劣化を招く。
【0058】
上記の通り、本実施形態では、リブ5または第1リブ層51は、下電極LE1、LE2、LE3の端部に密着し、ボイドの形成が抑制される。そして、リブ5において、ボイドを起点としたクラックの形成が抑制される。このため、絶縁層12に含まれる水分の発散経路が遮断される。これにより、リブ5の上に位置する有機層OR1の水分による劣化が抑制される。したがって、信頼性の低下を抑制することができる。
次に、表示装置DSPの製造方法について説明する。なお、
図5乃至
図17においては、絶縁層12よりも下層の図示を省略している。
【0059】
まず、
図5に示すように、絶縁層12の上に、副画素SP1の下電極LE1、副画素SP2の下電極LE2、副画素SP3の下電極LE3を形成する。
その後、表示領域DAの全域に亘って無機絶縁材料を堆積して、下電極LE1、LE2、LE3を覆う絶縁層ILを形成する。絶縁層ILは、例えば、CVD(Chemical Vapor Deposition)により形成される。
図3または
図4に示したリブ5は、絶縁層ILをパターニングすることで形成される。
絶縁層ILの形成方法について以下に説明する。
【0060】
図6は、絶縁層ILの形成方法の一例を説明するための図である。
【0061】
まず、絶縁層12の上に下電極LE1等が形成された処理基板SUBをCVD装置100に搬入する(
図6の上段)。
CVD装置100では、チャンバーの内部に反応性ガスを導入した後に、プラズマを発生させ、無機絶縁材料であるTEOSを処理基板SUBの上に堆積させる。TEOSは、絶縁層12の上面、下電極LE1の側面及び上面に付着する。このとき、TEOSは、各部の表面での流動性が良好であり、隙間に入り込んで成長する。このため、TEOSは、ボイドを形成することなく、絶縁層12及び下電極LE1に密着する(
図6の中段)。
そして、厚さT5の絶縁層ILを形成する(
図6の下段)。絶縁層ILは、下電極LE1よりも厚い。絶縁層ILが形成された後に、処理基板SUBをCVD装置100から搬出する。
これにより、
図3に示したリブ5を形成するための絶縁層ILが形成される。
【0062】
絶縁層ILを形成する条件の一例として、温度は200℃であり、蒸着レートは200nm/minである。厚さT5は400nmである。
【0063】
図7は、絶縁層ILの形成方法の他の例を説明するための図である。
【0064】
まず、絶縁層12の上に下電極LE1等が形成された処理基板SUBを第1CVD装置101に搬入する(
図7の左側の上段)。第1CVD装置101では、チャンバーの内部に反応性ガスを導入した後に、プラズマを発生させ、無機絶縁材料であるTEOSを処理基板SUBの上に堆積させる。
そして、厚さT51の第1絶縁層IL1を形成する(
図7の左側の下段)。厚さT51は、下電極LE1より厚い。第1絶縁層IL1が形成された後、処理基板SUBを第1CVD装置101から搬出する。
【0065】
その後、第1絶縁層IL1が形成された処理基板SUBを第2CVD装置102に搬入する(
図7の右側の上段)。第2CVD装置102では、チャンバーの内部に反応性ガスとしてモノシラン(SiH
4)系のガスを導入した後に、プラズマを発生させ、無機絶縁材料を処理基板SUBの上に堆積させる。ここでの無機絶縁材料は、シリコン窒化物、シリコン酸化物、シリコン酸窒化物のいずれかである。
そして、厚さT52の第2絶縁層IL2が形成された後に(
図7の右側の下段)、処理基板SUBを第2CVD装置102から搬出する。
これにより、
図4に示したリブ5を形成するための絶縁層ILが形成される。
【0066】
続いて、絶縁層ILの上に位置し導電材料で形成された下部61と、下部61の上に位置し下部61の側面から突出した上部62と、を有する隔壁6を形成する。
【0067】
隔壁6を形成する工程は、まず、
図8に示すように、絶縁層ILの上に、導電層を含む第1層L1を形成した後に、第1層L1の上に第2層L2を形成する。第1層L1の導電層は、アルミニウムなどの導電材料で形成する。第2層L2は、導電材料で形成してもよいし、絶縁材料で形成してもよい。その後、第2層L2の上に所定の形状のレジストR2を形成する。
【0068】
その後、
図9に示すように、レジストR2をマスクとしたエッチングにより、第2層L2をパターニングする。これにより、隔壁を構成する上部62が形成される。
【0069】
その後、
図10に示すように、レジストR2をマスクとした異方性エッチング及び等方性エッチングにより、第1層L1をパターニングする。これにより、隔壁6を構成する下部61が形成される。その後、レジストR2を除去する。
【0070】
これにより、下部61及び上部62を有するオーバーハング状の隔壁6が形成される。
【0071】
続いて、
図11に示すように、絶縁層ILをパターニングすることにより、下電極LE1、LE2、LE3に重なる開口AP1、AP2、AP3を形成する。
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ドライエッチングにより、絶縁層ILの一部が除去され、開口AP1、AP2、AP3を有するリブ5が形成される。
【0072】
なお、他の例として、隔壁6を個別に覆うレジストを形成した後に、異方性ドライエッチングを行い、絶縁層IL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等を有するリブ5が形成されてもよい。
また、リブ5の開口AP1等が形成された後に、隔壁6が形成されてもよい。
【0073】
続いて、表示素子201を形成する。
【0074】
まず、
図12に示すように、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(EM1)、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を形成する。
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を形成する。上電極UE1は、有機層OR1を覆い、下部61の側面に接触している。
その後、上電極UE1の上に、高屈折率材料及び低屈折率材料を蒸着して、キャップ層CP1を形成する。
その後、キャップ層CP1及び隔壁6を連続的に覆うように、封止層SE1を形成する。
【0075】
有機層OR1、上電極UE1、キャップ層CP1、及び、封止層SE1は、少なくとも表示領域DAの全体に形成され、副画素SP1だけでなく副画素SP2,SP3にも配置されている。有機層OR1、上電極UE1、及び、キャップ層CP1は、オーバーハング状の隔壁6によって分断される。
【0076】
有機層OR1、上電極UE1、及び、キャップ層CP1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、有機層OR1、上電極UE1、及び、キャップ層CP1のそれぞれの一部が積層される。
【0077】
続いて、
図13に示すように、封止層SE1の上に、所定の形状のレジストR3を形成する。レジストR3は、副画素SP1とその周囲の隔壁6の一部に重なっている。
【0078】
続いて、
図14に示すように、レジストR3をマスクとしたエッチングにより、レジストR3から露出した封止層SE1、キャップ層CP1、上電極UE1、及び、有機層OR1を順次除去する。これにより、副画素SP2の下電極LE2及び副画素SP3の下電極LE3が露出する。
【0079】
続いて、
図15に示すように、レジストR3を除去する。これにより、副画素SP1に表示素子201が形成される。
【0080】
続いて、
図16に示すように、表示素子202を形成する。表示素子202を形成する手順は、表示素子201を形成する手順と同様である。すなわち、下電極LE2の上に、発光層EM2を含む有機層OR2、上電極UE2、キャップ層CP2、及び、封止層SE2を順に形成する。その後、封止層SE2の上にレジストを形成し、このレジストをマスクとしたエッチングにより、封止層SE2、キャップ層CP2、上電極UE2、及び、有機層OR2が順次パターニングされる。このパターニングの後、レジストを除去する。これにより、副画素SP2に表示素子202が形成され、副画素SP3の下電極LE3が露出する。
【0081】
続いて、
図17に示すように、表示素子203を形成する。表示素子203を形成する手順は、表示素子201を形成する手順と同様である。すなわち、下電極LE3の上に、発光層EM3を含む有機層OR3、上電極UE3、キャップ層CP3、及び、封止層SE3を順に形成する。その後、封止層SE3の上にレジストを形成し、このレジストをマスクとしたエッチングにより、封止層SE3、キャップ層CP3、上電極UE3、及び、有機層OR3が順次パターニングされる。このパターニングの後、レジストを除去する。これにより、副画素SP3に表示素子203が形成される。
【0082】
その後、
図3に示した樹脂層13、封止層14、及び、樹脂層15を順に形成する。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201が形成され、次に表示素子202が形成され、最後に表示素子203が形成される場合を想定したが、表示素子201,202,203の形成順はこの例に限られない。
【0083】
以上説明したように、本実施形態によれば、信頼性の低下を抑制することが可能な表示装置及び表示装置の製造方法を提供することができる。
【0084】
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。
【0085】
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。
【0086】
また、上述の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】
【0087】
DSP…表示装置
10…基板
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
201,202,203…表示素子(有機EL素子)
LE1,LE2,LE3…下電極
UE1,UE2,UE3…上電極
OR1,OR2,OR3…有機層 EM1,EM2,EM3…発光層
CP1,CP2,CP3…キャップ層
SE1,SE2,SE3…封止層
DA…表示領域