JP2005100685A - 表示装置及び表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】長期にわたって良好な表示性能を維持することができる表示装置及び表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】表示装置は、基板主面１２０Ａに形成され画像を表示するための複数の画素を備えた有効部１０６と、有効部１０６の外周に沿って配置された突起部４００と、基板主面１２０Ａの少なくとも有効部１０６を覆うように配置された封止体３００と、を備えている。封止体３００は、突起部４００で囲まれた内側に配置されたバッファ層３１１，３１２と、バッファ層より大きなパターンであってしかもバッファ層を被覆するとともに突起部４００の少なくとも一部に重なるバリア層３２０，３２１，３２２とを積層した構造を有することを特徴とする。
【選択図】 図４

Description

この発明は、表示装置及び表示装置の製造方法に係り、特に、有効部を封止する封止体を備えた自己発光型表示装置及びその製造方法に関する。

近年、平面表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置が注目されている。この有機ＥＬ表示装置は、自発光性素子を備えた表示装置であることから、視野角が広く、バックライトを必要とせず薄型化が可能であり、消費電力が抑えられ、且つ応答速度が速いといった特徴を有している。

これらの特徴から、有機ＥＬ表示装置は、液晶表示装置に代わる次世代平面表示装置の有力候補として注目を集めている。このような有機ＥＬ表示装置は、陽極と陰極との間に発光機能を有する有機化合物を含む有機活性層を挟持した有機ＥＬ素子をマトリックス状に配置して構成されたアレイ基板を備えている。

有機ＥＬ素子は、外気に含まれる水分や酸素に触れると、その発光特性が急速に劣化する。このため、アレイ基板上の有機ＥＬ素子を配置した主面を、外気から遮蔽し封止する技術が各種提案されている。例えば、有機ＥＬ素子の表面側に配置された電極上に、有機膜と無機膜とを積層し成膜する膜封止技術が開示されている（例えば、非特許文献１参照）。
柳雄二，「薄型，大型，フレキシブル基板の量産に対応」，フラットパネル・ディスプレイ２００３，日経ＢＰ社，２００２年１２月２７日，ｐ．２６４−２７０

有機ＥＬ素子を封止するための封止体を形成するに際しては、良好な段差被覆性を有し、しかも、ピンホールやクラックなどの欠陥のない膜を成膜することが要求される。しかしながら、完全な無欠陥膜を得ることは現実には困難である。このため、有機ＥＬ素子を外気から完全に遮蔽することができず、長期にわたって十分な性能を維持することが困難となる。

特に、封止体の端部においては、基板主面における段差や有機膜の膜厚の拡大に伴って無機膜によるカバレッジ性能が低下するおそれがある。すなわち、段差部分や有機膜端部では、無機膜が途切れてしまったり、無機膜の密着性が低下して剥がれやすくなってしまったりすることがある。このような無機膜のカバレッジ性能の低下は、有機ＥＬ素子を外気から遮蔽することを困難なものとし、結果として、良好な表示性能を維持することができなくなってしまう。

この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、長期にわたって良好な表示性能を維持することができる表示装置及び表示装置の製造方法を提供することにある。

この発明の第１の様態による表示装置は、
基板主面に形成され、画像を表示するための複数の画素を備えた有効部と、
前記有効部の外周に沿って配置された突起部と、
基板主面の少なくとも前記有効部を覆うように配置された封止体と、を備え、
前記封止体は、前記突起部で囲まれた内側に配置されたバッファ層と、前記バッファ層より大きなパターンであってしかも前記バッファ層を被覆するとともに前記突起部の少なくとも一部に重なるバリア層とを積層した構造を有することを特徴とする。

この発明の第２の様態による表示装置の製造方法は、
基板主面に、画像を表示するための複数の画素を備えた有効部を形成し、
前記有効部の外周に沿って突起部を配置し、
基板主面の少なくとも前記有効部を覆うように前記突起部で囲まれた内側にバッファ層を配置し、
前記バッファ層より大きなパターンであってしかも前記バッファ層を被覆するとともに前記突起部の少なくとも一部に重なるようにバリア層を配置することを特徴とする。

この発明によれば、長期にわたって良好な表示性能を維持することができる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。

以下、この発明の一実施の形態に係る表示装置及び表示装置の製造方法について図面を参照して説明する。なお、この実施の形態では、表示装置として、自己発光型表示装置、例えば有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置を例にして説明する。

図１及び図２に示すように、有機ＥＬ表示装置１は、画像を表示する表示エリア１０２を有するアレイ基板１００と、アレイ基板１００の少なくとも表示エリア１０２を密封する封止部材２００とを備えて構成される。アレイ基板１００の表示エリア１０２は、マトリクス状に配置された複数の画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）によって構成される。

各画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、オン画素とオフ画素とを電気的に分離しかつオン画素への映像信号を保持する機能を有する画素スイッチ１０と、画素スイッチ１０を介して供給される映像信号に基づき表示素子へ所望の駆動電流を供給する駆動トランジスタ２０と、駆動トランジスタ２０のゲート−ソース間電位を所定期間保持する蓄積容量素子３０とを備えている。これら画素スイッチ１０及び駆動トランジスタ２０は、例えば薄膜トランジスタにより構成され、ここではそれらの半導体層にポリシリコンを用いている。

また、各画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、表示素子としての有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）をそれぞれ備えている。すなわち、赤色画素ＰＸＲは、赤色に発光する有機ＥＬ素子４０Ｒを備え、緑色画素ＰＸＧは、緑色に発光する有機ＥＬ素子４０Ｇを備え、さらに、青色画素ＰＸＢは、青色に発光する有機ＥＬ素子４０Ｂを備えている。

各種有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の構成は、基本的に同一であって、有機ＥＬ素子４０は、マトリクス状に配置され画素ＰＸ毎に独立島状に形成された第１電極６０と、第１電極６０に対向して配置され全画素ＰＸに共通に形成された第２電極６６と、これら第１電極６０と第２電極６６との間に保持された有機活性層６４と、によって構成されている。

アレイ基板１００は、画素ＰＸの行方向（すなわち図１のＹ方向）に沿って配置された複数の走査線Ｙｍ（ｍ＝１、２、…）と、走査線Ｙｍと略直交する方向（すなわち図１のＸ方向）に沿って配置された複数の信号線Ｘｎ（ｎ＝１、２、…）と、有機ＥＬ素子４０の第１電極６０側に電源を供給するための電源供給線Ｐと、を備えている。

電源供給線Ｐは、表示エリア１０２の周囲に配置された図示しない第１電極電源線に接続されている。有機ＥＬ素子４０の第２電極６６側は、表示エリア１０２の周囲に配置されコモン電位（ここでは接地電位）を供給する図示しない第２電極電源線に接続されている。

また、アレイ基板１００は、表示エリア１０２の外周に沿った周辺エリア１０４に、走査線Ｙｍのそれぞれに走査信号を供給する走査線駆動回路１０７と、信号線Ｘｎのそれぞれに映像信号を供給する信号線駆動回路１０８と、を備えている。すべての走査線Ｙｍは、走査線駆動回路１０７に接続されている。また、すべての信号線Ｘｎは、信号線駆動回路１０８に接続されている。

画素スイッチ１０は、ここでは走査線Ｙｍと信号線Ｘｎとの交差部近傍に配置されている。画素スイッチ１０のゲート電極は走査線Ｙｍに接続され、ソース電極は信号線Ｘｎに接続され、ドレイン電極は蓄積容量素子３０を構成する一方の電極及び駆動トランジスタ２０のゲート電極に接続されている。駆動トランジスタ２０のソース電極は蓄積容量素子３０を構成する他方の電極及び電源供給線Ｐに接続され、ドレイン電極は有機ＥＬ素子４０の第１電極６０に接続されている。

図２に示すように、アレイ基板１００は、配線基板１２０上に配置された有機ＥＬ素子４０を備えている。なお、配線基板１２０は、ガラス基板やプラスチックシートなどの絶縁性支持基板上に、画素スイッチ１０、駆動トランジスタ２０、蓄積容量素子３０、走査線駆動回路１０７、信号線駆動回路１０８、各種配線（走査線、信号線、電源供給線等）などを備えて構成されたものとする。

有機ＥＬ素子４０を構成する第１電極６０は、配線基板１２０表面の絶縁膜上に配置される。この第１電極６０は、ここではＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：インジウム・ティン・オキサイド）やＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ：インジウム・ジンク・オキサイド）などの光透過性導電部材によって形成され、陽極として機能する。

有機活性層６４は、少なくとも発光機能を有する有機化合物を含み、各色共通に形成されるホールバッファ層、エレクトロンバッファ層、及び各色毎に形成される有機発光層の３層積層で構成されても良く、機能的に複合された２層または単層で構成されても良い。例えば、ホールバッファ層は、陽極および有機発光層間に配置され、芳香族アミン誘導体やポリチオフェン誘導体、ポリアニリン誘導体などの薄膜によって形成される。有機発光層は、赤、緑、または青に発光する発光機能を有する有機化合物によって形成される。この有機発光層は、例えば高分子系の発光材料を採用する場合には、ＰＰＶ（ポリパラフェニレンビニレン）やポリフルオレン誘導体またはその前駆体などの薄膜により構成される。

第２電極６６は、有機活性層６４上に各有機ＥＬ素子４０に共通に配置される。この第２電極６６は、例えばＣａ（カルシウム）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｂａ（バリウム）、Ａｇ（銀）、Ｙｂ（イッテルビウム）などの電子注入機能を有する金属膜によって形成され、陰極として機能している。この第２電極６６は、陰極として機能する金属膜の表面をカバーメタルで被覆した２層構造であっても良い。カバーメタルは、例えばアルミニウムによって形成される。また、ＬｉＦ、ＢａＦ２、ＣｓＦなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属のハロゲン化物などを電子注入層として別途有機活性層と金属膜との間に挿入することにより、さらに注入効率を上げることが可能となる。

さらに、陽極として設けた第１電極６０にＡｌ等の金属膜、さらにはＡｌとＩＴＯとの積層膜等を用い、陰極側の金属膜をＩＴＯ等の透明電極または金属薄膜とし、カバーメタルを水分、酸素バリア性を有する金属酸化物、金属窒化物などで構成することにより、アレイ配線、回路により制限を受ける発光有効面積を広げることが可能となる。

陰極、陽極とした電極に関しては陰極と陽極を逆に設定することも可能で特に本構成に限定されるものではない。

この第２電極６６の表面は、乾燥剤として吸湿性を有する材料で被覆されることが望ましい。すなわち、有機ＥＬ素子４０は、水分に触れると、その発光特性が急速に劣化する。このため、有機ＥＬ素子４０を水分から保護する目的で、その表面に相当する第２電極６６上に乾燥剤６８が配置される。この乾燥剤６８は、吸湿性を有する材料であれば良く、例えばリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）などのアルカリ金属単体またはその酸化物、あるいは、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、バリウム（Ｂａ）などのアルカリ土類金属またはその酸化物などで形成される。

また、アレイ基板１００は、表示エリア１０２において、少なくとも隣接する色毎に画素ＲＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）間を分離する隔壁７０を備えている。隔壁７０は、各画素を分離するよう形成することが望ましく、ここでは、隔壁７０は、各第１電極６０の周縁に沿って格子状に配置され、第１電極６０を露出する隔壁の開口形状が円形または多角形となるよう形成されている。この隔壁７０は、樹脂材料によって形成されるが、例えば、親液性を有する有機材料によって形成された第１絶縁層、及び、第１絶縁層上に配置され疎液性を有する有機材料によって形成された第２絶縁層を積層した構造を有している。

このように構成された有機ＥＬ素子４０では、第１電極６０と第２電極６６との間に挟持された有機活性層６４にホール及び電子を注入し、これらを再結合させることにより励起子を生成し、この励起子の失活時に生じる所定波長の光放出により発光する。ここでは、このＥＬ発光は、アレイ基板１００の下面側すなわち第１電極６０側から出射され、表示画面を構成する。

ところで、アレイ基板１００は、配線基板１２０の主面に形成された有効部１０６を備えている。この有効部１０６は、ここでは少なくとも画像を表示するための複数の画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を備えた表示エリア１０２を含むものとするが、走査線駆動回路１０７や信号線駆動回路１０８などを備えた周辺エリア１０４を含んでも良い。

アレイ基板１００は、図３及び図４に示すように、配線基板１２０の主面において、有効部１０６の外周に沿って配置された突起部４００を備えている。また、アレイ基板１００は、配線基板１２０の主面のうちの少なくとも有効部１０６を覆うように配置された封止体３００を備えている。この封止体３００の表面は、ほぼ平坦化されている。

封止部材２００は、図２に示すように、封止体３００の表面全体に塗布された接着剤により封止体３００に接着されている。この封止部材２００は、プラスチックシートなどの光透過性を有する絶縁性フィルムや、ダイアモンドライクカーボン等によって構成される。

封止体３００は、突起部４００で囲まれた内側に配置された少なくとも１層のバッファ層３１１、３１２…と、これらのバッファ層より形成面積が大きなパターンであってしかも各バッファ層を外気から遮蔽するよう被覆するとともに突起部４００の少なくとも一部を被覆するバリア層３２０、３２１、３２２…と、を積層した構造を有している。封止体３００の最外層及び最内層は、バリア層であることが望ましい。図２に示した例では、封止体３００の最内層は、バリア層３２０であり、封止体３００の最外層は、バリア層３２２である。各バリア層は、その周囲で下層のバッファ層の側面を被覆することが望ましい。つまり、バリア層同士の密着性及び封止体としての封止性能を考慮すると、バリア層がそれぞれの周縁部で積層されることが望ましい。

各バッファ層３１１、３１２…は、例えばアクリル系樹脂などの有機系材料（樹脂材料）により、例えば０．１〜５μｍ程度の膜厚で形成される。特に、ここでは、これらのバッファ層３１１、３１２…を形成する材料としては、比較的粘性の低い液体の状態で塗布され、下層の凹凸を吸収した状態で硬化するような材料を選択することが望ましい。このような材料を用いて形成されたバッファ層３１１、３１２…は、それらの表面を平坦化する平坦化層としての機能を有する。

各バリア層３２０、３２１、３２２…は、例えば、アルミニウムやチタンなどの金属材料、ＩＴＯやＩＺＯなどの金属酸化物材料、または、アルミナなどのセラミック系材料などの無機系材料により、例えば０．１μｍオーダの膜厚で形成される。ＥＬ発光を第１電極６０側から取り出す下面発光方式の場合、バリア層３２０、３２１、３２２…の少なくとも１層として適用される材料は、遮光性及び光反射性を有していることが望ましい。また、ＥＬ発光を第２電極６６側から取り出す上面発光方式の場合、バリア層３２０、３２１、３２２…として適用される材料は光透過性を有していることが望ましい。

突起部４００は、封止体３００を形成する前に配置される。この突起部４００は、封止体形成時において、バッファ層３１１…の拡がりを抑える機能を有している。すなわち、バッファ層３１１…は、例えば液状材料を塗布した後に硬化することで形成されるが、比較的粘性の低い材料を採用した場合には、塗布した際に必要以上に拡がってしまう。このため、例えばバッファ層３１１上にバリア層３２１を配置しても、バリア層３２１によってバッファ層３１１を完全に被覆できなくなってしまう。つまり、バッファ層３１１は、外気に曝されることになり、バッファ層３１１を介して水分や酸素が有機ＥＬ素子内に侵入してしまう。

そこで、突起部４００を設けてバッファ層の拡がりを抑えることで、バリア層によってバッファ層を外気から遮蔽するように被覆することが可能となる。なお、この突起部４００は、バッファ層の拡がりを確実に抑えるためには、図３に示すように、有効部１０６の外周に沿って全周にわたって枠状に形成されることが望ましい。しかしながら、突起部４００は、有効部外周に沿った全周に形成されていなくても良く、一部に切欠部が存在しても良いし、有効部外周に沿って所定間隔をおいて島状に形成しても良い。要するに、バッファ層の拡がりを抑え、バリア層がバッファ層を完全に被覆する効果が達成できるようなパターンであれば、枠状である必要はない。

また、バッファ層を突起部４００の内側に配置することにより、バッファ層より形成面積が大きなパターンの少なくとも２層のバリア層は、突起部４００上（もしくは突起部を超えた配線基板の端部）で重なることになる。つまり、封止体３００の端部において、確実にバリア層同士が積層され、バリア層の密着性を向上することができる。このため、バリア層が剥がれにくくなり、バリア層によるカバレッジ性能を向上することが可能となる。

さらに、突起部４００の高さは、バッファ層の突起部４００を超えた拡がりを抑えるためには、封止体３００の高さの１／３以上であることが望ましい。ここでは、図４に示すように、封止体３００は、配線基板１２０上に順に配置されたバリア層３２０、バッファ層３１１、バリア層３２１、バッファ層３１２、及び、バリア層３２２によって構成されているものとし、突起部４００は、配線基板１２０上に配置されているものとする。

このとき、突起部４００の高さは、配線基板１２０の主面１２０Ａからの高さＨ１に相当する。また、封止体３００の高さは、基板主面１２０Ａから最も離れたバッファ層３１２の基板主面１２０Ａと対向する側の表面までの高さＨ２に相当する（ここでは、Ｈ２は、バリア層３２０、バッファ層３１１、バリア層３２１、及び、バッファ層３１２それぞれの膜厚の総和に相当する）。

なお、封止体３００を構成するバッファ層は、表面が平坦化できる程度の膜厚を有していれば１層のみでも良い。すなわち、図５に示すように、封止体３００は、配線基板１２０上に順に配置されたバリア層３２０、バッファ層３１１、及び、バリア層３２１によって構成しても良い。このような構成の封止体３００については、封止体の高さは、基板主面１２０Ａからバッファ層３１１の表面までの高さＨ２に相当する（ここでは、Ｈ２は、バリア層３２０、及び、バッファ層３１１それぞれの膜厚の総和に相当する）。

図６には、封止体３００の高さＨ２と突起部４００の高さＨ１との比に対するバッファ層のはみ出し確率（％）の関係を示している。ここで、バッファ層のはみ出し確率とは、バッファ層を形成する際に、バッファ層の一部が突起部４００を超えて配線基板１２０の端部側にはみだす確率に相当し、１０個のサンプルそれぞれについて１０箇所の測定点で測定した。

図６に示すように、バッファ層のはみ出し確率を２０％以下に抑えるためには、少なくともＨ１がＨ２の１／５（Ｈ１／Ｈ２＝０．２）以上であることが必要である。より望ましくは、Ｈ１がＨ２の１／３（Ｈ１／Ｈ２＝０．３３）以上とすることにより、バッファ層のはみ出し確率を０％に抑えられることが確認できた。すなわち、突起部４００の高さを封止体３００の高さの１／３以上とすることにより、封止体３００を構成するバッファ層全体の突起部４００を超えた拡がりを確実に抑制することが可能となる。したがって、バッファ層の全体が確実にバリア層によって被覆され、水分や酸素の有機ＥＬ素子への侵入を防止することができる。

また、突起部４００の高さＨ１を封止体３００の高さＨ２とほぼ同等とすることにより、封止体３００の最上層を構成するバリア層（図４に示した例ではバリア層３２２、図５に示した例ではバリア層３２１に相当）を段差なく平坦に設けることが可能となる。つまり、最上層のバリア層３２２（または３２１）は、その下層に段差部分が存在しないため、途切れることがなく、遮蔽性能を向上することが可能であるとともに、封止体３００としてのカバレッジ性能を向上することが可能となる。

図１１には、封止体高さ（Ｈ２）と突起部高さ（Ｈ１）との比に対するダークエリア不良発生率（％）の関係を示している。ここで、ダークエリア不良発生率とは、有効部１０６を構成する画素数に対する、ダークスポット不良またはダークエッジ不良を発生した画素数の割合に相当する。

ダークエリアとは、陰極が水分や酸素などの影響で酸化（または劣化）して一部に電流が流れなくなることで画素の一部に形成される未発光エリアのことであり、ダークスポット不良及びダークエッジ不良が含まれる。ダークスポット不良は、画素の中にスポット的に未発光エリアが形成される不良である。ダークエッジ不良は、画素の周辺部に未発光エリアが形成される不良である。

このようなダークエリア不良の発生は、陰極のカバレッジ不良が主な原因である。特に、有効部１０６の外周に沿って突起部４００を形成した場合、バリア層の少なくとも一部が突起部４００とオーバラップするように構成されるが、突起部４００の高さが高すぎると、バリア層が突起部４００にオーバラップしにくくなり、結果として、突起部４００付近において、カバレッジ性能が低下してしまう。このようなカバレッジ性能の低下は、ダークエリア不良の発生を誘発してしまい、特に、突起部４００に近接した画素において、ダークエリア不良を発生しやすくなる。

そこで、図１１に示すように、ダークエリア不良の発生率を２０％以下に抑えるためには、少なくとも突起部４００の高さＨ１に対する封止体３００の高さＨ２を７／４（Ｈ１／Ｈ２＝１．７５）以下に設定することが必要である。より望ましくは、Ｈ１がＨ２の３／２（Ｈ１／Ｈ２＝１．５）以下とすることにより、ダークエリア不良の発生率を０％に抑えられることが確認できた。

このような突起部４００は、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｄ）、シリコン（Ｓｉ）などの金属材料単体、これらの金属材料を含む金属合金材料、これらの金属材料を含む金属酸化物材料、これらの金属材料を含む金属窒化物材料などで形成することが可能である。また、突起部４００は、バリア層を形成する材料と同様に、水分を透過しない材料であることが望ましい。

また、突起部４００は、電気的絶縁材料によって形成されることが望ましい。すなわち、配線基板１２０は、その主面に配置された各種配線（信号線、走査線、電源供給線等）を備えている。このため、各種配線上に導電性を有する材料で突起部４００を形成した場合、配線間のショートが発生する。したがって、配線基板１２０の主面に直接配置される材料は、電気的絶縁材料であることが望ましい。なお、配線基板１２０の主面に絶縁膜が配置されている場合には、突起部４００を電気的絶縁材料で形成する必要はなく、上述した金属材料を含む幅広い材料を採用可能である。

また、突起部４００は、バリア層を形成する材料と同一材料または同一の主成分を含む材料によって形成されることが望ましい。すなわち、バッファ層を覆うように配置されたバリア層は、突起部４００に重なる。このため、突起部４００及びバリア層を同系材料、特に同一材料で形成することにより、突起部４００とバリア層との密着性を向上することが可能となる。したがって、バリア層の遮蔽性能を向上することが可能であるとともに、封止体としてのカバレッジ性能を向上することが可能となる。

上述したような突起部４００は、図７に示すような単層構造で形成しても良いし、図８に示すような複数層からなる積層構造で形成しても良い。
すなわち、図７に示すように、単層構造の突起部４００は、配線基板１２０の主面上において配線上に直接配置する場合、電気的絶縁材料を用いて形成される。また、図７に示すような単層構造の突起部４００は、配線基板１２０の主面上において絶縁膜を介して配置する場合、電気的絶縁材料に限らず、他の金属材料を用いて形成しても良い。このとき、バリア層との密着性を考慮して、突起部４００は、バリア層を形成する材料と同一材料または同一の主成分を含む材料によって形成されることが望ましい。

また、図８に示すように、積層構造の突起部４００では、配線基板１２０の主面上において配線上に直接配置する場合、少なくとも配線基板１２０上に配置された第１層４１０が電気的絶縁材料を用いて形成される。このとき、バリア層との密着性を考慮して、突起部４００におけるバリア層と重なる最上層（図８では第２層４２０）は、バリア層を形成する材料と同一材料または同一の主成分を含む材料によって形成されることが望ましい。また、図８に示すような積層構造の突起部４００では、配線基板１２０の主面上において絶縁膜を介して配置する場合、いずれの層も電気的絶縁材料に限らず、他の金属材料を用いて形成しても良い。望ましくは、バリア層との密着性を考慮して、突起部４００におけるバリア層と重なる最上層（図８では第２層４２０）は、バリア層を形成する材料と同一材料または同一の主成分を含む材料によって形成される。

次に、有機ＥＬ表示装置の製造方法について説明する。ここでは、説明を簡略化するために、図５に示すような突起部４００を蒸着法などのドライプロセスによって形成する場合を例に説明する。

まず、図９の（ａ）に示すように、基板ＳＵＢの主面に、有効部１０６を形成する。この有効部１０６は、金属膜及び絶縁膜の成膜やパターニングなどの処理を繰り返すことによって形成された、画素スイッチ１０、駆動トランジスタ２０、蓄積容量素子３０、走査線駆動回路１０７、信号線駆動回路１０８の他に、信号線Ｘｎ、走査線Ｙｍ、電源供給線Ｐ等の各種配線、さらには、それぞれ有機ＥＬ素子４０を備えた複数の画素ＰＸを含むものとする。

続いて、図９の（ｂ）に示すように、基板ＳＵＢの主面において、有効部１０６の外周に沿って突起部４００を配置する。すなわち、基板ＳＵＢは、所定パターンを有するマスクと位置合わせされた状態でチャンバ内に配置される。このとき、マスクは、例えば枠状の開口パターンを有しており、基板主面において既に形成された有効部１０６を囲むように位置合わせされる。突起部４００は、例えば、チャンバ内においてマスクを介して金属材料を蒸着することによって形成される。

続いて、基板ＳＵＢの主面の少なくとも有効部１０６を覆うように封止体３００を配置する。この封止体３００を形成する工程では、まず、図９の（ｃ）に示すように、有効部１０６を外気から遮蔽する（被覆する）ベースバリア層３２０を配置する。そして、図９の（ｄ）に示すように、ベースバリア層３２０上に、少なくとも有効部１０６より大きなパターンのバッファ層３１１を突起部４００で囲まれた内側に配置する。さらに、図９の（ｅ）に示すように、バッファ層３１１上に、少なくともバッファ層３１１より大きなパターンであって、しかも、バッファ層３１１を外気から遮蔽する（被覆する）とともに、突起部４００の少なくとも一部に重なるようにバリア層３２１を配置する。これにより、図５に示すような構造の封止体３００が配置される。

ベースバリア層３２０及びバリア層３２１を配置するための工程について、より詳細には、基板ＳＵＢは、所定パターンを有するマスクと位置合わせされた状態でチャンバ内に配置される。このとき、マスクは、例えば有効部１０６より大きな矩形状（突起部４００で囲まれた面積より大きな矩形状）の開口パターンを有しており、基板主面において既に形成された突起部４００の少なくとも一部が全周にわたって露出するように位置合わせされる。ベースバリア層３２０及びバリア層３２１は、例えば、チャンバ内においてマスクを介して金属材料を蒸着することによって形成される。

このようにして、ベースバリア層３２０及びバリア層３２１は、基板主面において、有効部１０６を含み、且つ、有効部１０６より大きな範囲にわたって形成され、その一部は、突起部４００上に配置される。

バッファ層３１１を配置するための工程について、より詳細には、基板ＳＵＢは、所定パターンを有するマスクと位置合わせされた状態でチャンバ内に配置される。このとき、マスクは、例えば有効部１０６より大きな矩形状（突起部４００で囲まれた面積より小さな矩形状）の開口パターンを有しており、基板主面において既に形成された突起部４００を露出しないように位置合わせされる。そして、チャンバ内において液体のモノマを蒸発させ、マスクを介してベースバリア層３２０上にモノマを成膜する。これに続いて、モノマをポリマ化する。このようにして、バッファ層３１１は、突起部４００で囲まれた内側における直下のベースバリア層３２０より小さな範囲であって、且つ、有効部１０６より大きな範囲にわたって形成される。

なお、モノマとして、感光性樹脂材料（例えば紫外線硬化型樹脂材料）が適用された場合、所定波長（例えば紫外線波長）の光源を用いてモノマを所定露光量で露光する。これにより、成膜されたモノマがポリマ化されることで硬化し、バッファ層３１１が形成される。また、モノマとして、電子線硬化型樹脂材料が適用された場合、電子線源を用いてモノマに電子ビームを照射する。これにより、成膜されたモノマがポリマ化されることで硬化し、バッファ層３１１が形成される。なお、気相でポリマ化する樹脂材料を蒸着することで、硬化（ポリマ化）工程を不要とすることも可能である。

続いて、封止体３００の表面、すなわちバリア層３２１の表面全体に接着剤を塗布し、封止部材２００を接着する。マザー基板上に複数のアレイ部を形成した場合には、この後、マザー基板をアレイ部毎に単個サイズに切り出す。また、必要に応じてＥＬ発光を取り出す側の表面に偏光板を貼り付けても良い。

上述したように、突起部４００を蒸着法などのドライプロセスによって形成する場合には、封止体３００を形成する工程より前であればいずれのタイミングで形成しても良く、有効部１０６を完全に形成した後でも良い。

一方で、突起部４００をフォトリソグラフィなどのウエットプロセスによって形成する場合には、有効部１０６を形成する工程の少なくとも有機活性層６４を配置する工程よりも前のタイミングで形成する必要がある。これは、有機活性層６４が水分を吸収すると急激に発光特性が劣化するためであり、有機活性層６４を配置した後にウエットプロセスを行うことは望ましくない。

すなわち、有効部１０６の画素ＰＸを形成する工程は、少なくとも、基板ＳＵＢ主面にマトリクス状に配置され画素毎に独立島状に第１電極６０を形成する工程と、第１電極６０上に有機活性層６４を配置する工程と、有機活性層６４上に配置され全画素に共通に第２電極６６を形成する工程と、を含んでいる。突起部４００を配置するためのウエットプロセスは、有機活性層６４を配置する工程より前に行うことが望ましい。これにより、有機活性層６４の製造過程における水分吸収に伴う劣化を防止することができる。

以上説明したように、この実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置１によれば、下層の影響を受けにくく有効部１０６に形成された有機ＥＬ素子４０を確実に被覆することができる。また、これらバッファ層またはバリア層のいずれかにミクロ的な間隙が形成されたとしても、複数層を積層したことにより、有機ＥＬ素子４０へ到達するまでのルートが長くなり、長寿命化に対して十分な効果がある。したがって、有機ＥＬ素子４０を外気から遮蔽することができ、長期にわたって十分な性能を維持することができる。また、封止体３００上に接着剤によって封止部材２００を接着する際、あるいは、封止部材２００上に接着剤によって偏向板を接着する際に、接着剤に含まれる不純物の有機ＥＬ素子４０内への侵入を防止することができ、有機ＥＬ素子４０の性能の劣化を防止することができる。

また、有効部１０６を囲むような突起部４００を備えたことにより、後に形成される封止体のうち、バッファ層用材料などの比較的流動性の高い材料を成膜した際であっても必要以上の拡がりを抑えることができ、所定パターンのバリア層をバッファ層上に配置することでバッファ層を確実に被覆することができる。したがって、封止体３００としてのカバレッジ性能を向上することができ、長期にわたって良好な表示性能を維持することが可能となる。

さらに、封止体３００は複数層を積層して構成されるが、層数の増大及び各層の膜厚の拡大に伴って、封止体端部で大きな段差が形成される。したがって、封止体３００の最上層（表面）となるバリア層は、端部での段差部分で充分なカバレッジ性能を実現できないおそれがあったが、封止体３００の端部に沿って封止体の高さに近い高さを有する突起部４００を予め形成しておくことにより、端部での段差を縮小することができ、充分なカバレッジ性能を達成することができ、長期にわたって良好な表示性能を維持することが可能となる。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

上述した実施の形態では、封止体を構成するバッファ層が２層でバリア層が３層の場合（図４）、及び、バッファ層が１層でバリア層が２層の場合（図５）を例に説明したが、それぞれの層数の組み合わせはこの例に限定されるものではない。なお、封止体を１０層以上の薄膜を積層して構成するような場合は工程数が多すぎて生産性が低下する。このため、積層する薄膜の層数は、２層以上１０層未満であって、望ましくは３乃至５層に設定される。

また、突起部４００の断面形状は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば、図１０に示すように、突起部４００は、少なくとも有効部１０６を囲む側面４０１が緩斜面で形成されても良い。すなわち、配線基板１２０の主面１２０Ａと側面４０１との成す角度θを９０度より小さい角度とすることにより、側面４０１上で各バリア層３２０及び３２１が重なることになる。この場合、突起部４００の上面４０２で各バリア層３２０及び３２１が重なる場合と比較して、各バリア層３２０及び３２１と突起部４００との段差が緩やかになり、しかも、側面４０１に沿って複数のバリア層３２０及び３２１が重なるため、バリア層のカバレッジ性能及びバリア層同士の密着性、さらにはバリア層と突起部との密着性を向上することが可能となる。

図１は、この発明の一実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の構成を概略的に示す図である。 図２は、図１に示した有機ＥＬ表示装置の１画素分の構造を概略的に示す断面図である。 図３は、突起部及び封止体を備えた配線基板の外観を概略的に示す斜視図である。 図４は、図３に示した配線基板をＡ−Ｂ線で切断したときの突起部及び封止体の断面構造を概略的に示す図である。 図５は、図３に示した配線基板をＡ−Ｂ線で切断したときの突起部及び封止体の他の断面構造を概略的に示す図である。 図６は、封止体の高さ（Ｈ２）と突起部の高さ（Ｈ１）との比に対するバッファ層のはみ出し確率（％）の関係を示した図である。 図７は、図３に示した配線基板に適用可能な突起部の構造例を示す断面図である。 図８は、図３に示した配線基板に適用可能な突起部の他の構造例を示す断面図である。 図９の（ａ）乃至（ｅ）は、有効部、突起部、及び、封止体の製造工程を説明するための図である。 図１０は、図３に示した配線基板に適用可能な突起部の他の構造例を示す断面図である。 図１１は、封止体高さ（Ｈ２）と突起部高さ（Ｈ１）との比に対するダークエリア不良発生率（％）の関係を示した図である。

符号の説明

１…有機ＥＬ表示装置、１０…画素スイッチ、２０…駆動トランジスタ、３０…蓄積容量素子、４０…有機ＥＬ素子、６０…第１電極、６４…有機活性層、６６…第２電極、７０…隔壁、１００…アレイ基板、１０６…有効部、１２０…配線基板、２００…封止部材、３００…封止体、３１１，３１２…バッファ層、３２０，３２１，３２２…バリア層、４００…突起部、ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）…画素、ＳＵＢ…基板

Claims (14)

1. 基板主面に形成され、画像を表示するための複数の画素を備えた有効部と、
   前記有効部の外周に沿って配置された突起部と、
   基板主面の少なくとも前記有効部を覆うように配置された封止体と、を備え、
   前記封止体は、前記突起部で囲まれた内側に配置されたバッファ層と、前記バッファ層より大きなパターンであってしかも前記バッファ層を被覆するとともに前記突起部の少なくとも一部に重なるバリア層とを積層した構造を有することを特徴とする表示装置。
2. 前記突起部は、前記有効部の外周に沿った全周にわたって枠状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記突起部は、前記有効部の外周に沿った全周にわたって、少なくとも１カ所以上の切り欠き部を有する枠状に形成されたことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
4. 前記突起部の高さは、前記封止体の高さの３／２以下であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
5. 前記突起部の高さは、前記封止体の高さの１／３以上であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
6. 前記突起部は、電気的絶縁材料によって形成されたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
7. 前記突起部は、前記バリア層を形成する材料と同一材料または同一の主成分を含む材料によって形成されたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
8. 前記突起部は、基板主面上に配置され電気的絶縁材料によって形成された第１層と、前記第１層上に配置され前記バリア層を形成する材料と同一材料または同一の主成分を含む材料によって形成された第２層とを積層した構造を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
9. 前記バリア層は、金属材料、金属酸化物材料、または、セラミック系材料によって形成されたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
10. 前記バッファ層は、樹脂材料によって形成されたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
11. 前記有効部を構成する各画素は、有機ＥＬ素子を備えたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
12. 前記有機ＥＬ素子は、マトリクス状に配置され画素毎に独立島状に形成された第１電極と、前記第１電極に対向して配置され全画素に共通に形成された第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に保持された有機活性層と、を含むことを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
13. 基板主面に、画像を表示するための複数の画素を備えた有効部を形成し、
    前記有効部の外周に沿って突起部を配置し、
    基板主面の少なくとも前記有効部を覆うように前記突起部で囲まれた内側にバッファ層を配置し、
    前記バッファ層より大きなパターンであってしかも前記バッファ層を被覆するとともに前記突起部の少なくとも一部に重なるようにバリア層を配置することを特徴とする表示装置の製造方法。
14. 前記有効部を形成する工程は、基板主面にマトリクス状に配置され画素毎に独立島状に第１電極を形成する工程と、前記第１電極上に有機活性層を配置する工程と、前記有機活性層上に配置され全画素に共通に第２電極を形成する工程と、を含み、
    前記突起部を配置する工程は、前記有機活性層を配置する工程より前に行うことを特徴とする請求項１３に記載の表示装置の製造方法。

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