JP2013080661A - 表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】発光層から出力された光の一部が画素間に設けられる壁部材に入射することによって生じる取出し光の損失を低減し、かつ明るさの視野角依存性が改善された表示装置を提供する。
【解決手段】基板１０と、基板１０上にマトリクス状に設けられる複数の画素２０と、から構成され、画素２０が、発光色が異なる複数種類の副画素（２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ）からなり、前記副画素が、第一電極２３と、発光層２５を含む有機化合物層と、第二電極２７と、を有し、基板１０上、かつ所定の副画素間に壁部材２１が設けられ、画素２０が設けられている領域（表示領域）が、壁部材２１によって副画素ごと又は１個あるいは複数個の画素ごとに区画される表示装置において、可視光領域における壁部材２１の透光性が、第二電極２７と同程度あるいは第二電極２７よりも高いことを特徴とする、表示装置１。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置及びその製造方法に関する。

有機ＥＬ発光素子は、第一電極と第二電極との間に、発光層を含む薄膜状の有機化合物層を挟持してなる電子素子であり、電流の注入によって高輝度の発光が可能な電子素子として知られている。

ところで、有機ＥＬ発光素子の構成部材（有機化合物層等）へ水分が侵入すると、侵入した部分から有機ＥＬ発光素子の構成部材が劣化することにより輝度低下が発生する。この輝度低下によって発生する寿命低下等の有機ＥＬ発光素子の不具合を防ぐため、一般には、有機ＥＬ発光素子が大気に曝されないようにする措置、具体的には、封止措置が施されている。この封止措置は、例えば、ガラス板、金属板、あるいはＳｉＮ等の無機材料であって透水性の低いものによって有機ＥＬ発光素子又は有機ＥＬ発光素子を備える表示装置を封止することが挙げられる。そして、有機ＥＬ発光素子又は有機ＥＬ発光素子を備える表示装置は、上述した封止措置が施された状態で使用される。

一方、上記有機ＥＬ発光素子を複数配列してなるアクティブマトリクス型の表示装置（有機ＥＬ表示装置）は、各画素がそれぞれ薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒｎａｓｉｔｏｒ（ＴＦＴ））を備えている。そして基板上に設けられる有機ＥＬ発光素子の構成部材である第一電極（下部電極）は、絶縁膜中に設けられるコンタクトホールを介してＴＦＴと電気的に導通するように設けられている。

また有機ＥＬ表示装置がトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置においては、対向して配置された第一電極と第二電極との間で発光した光を干渉させ、観察者側に設けられた透明な第二電極を経由して当該発光した光が取出される。即ち、従来のトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置では、透明な第二電極を介して取出された光を観測者は認識することができる。

ところで近年では表示装置の高精細化がより一層進んだ結果、表示装置を構成する画素１個あたりの大きさが縮小している傾向にある。例えば、一つの画素サイズは５０μｍ以下にまで及んでいる。このように表示装置の高精細化に起因ずる画素サイズの微細化に伴い、各画素にそれぞれ含まれる有機化合物層の選択的成膜工程（いわゆる、塗りわけ工程）においても高精細化が要求される。

高精細化した塗りわけ工程を実現する方法としては、例えば、塗りわけ工程で使用されるマスクについて何らかの工夫を施すという方法等があるが、その中でも表示装置の構成部材である基板上に壁部材を設ける方法が提案され、最近では注目が集まっている。また壁部材の中でもバンクあるいはシャドーウォールを基板上に設ける手法に注目が集まっている。

バンクは、画素単位で個別に形成される第一電極の周囲に設けられる壁部材であって、基板上に設けられる全ての画素を、単数（１個）あるいは複数の画素ごとに区画する部材である。ここでバンクを基板上に設けると、真空蒸着法によって有機化合物層等を成膜する際に使用される蒸着マスクはこのバンク上に接触することになる。つまり蒸着マスクは基板上に設けられるバンクによって支持されていることになる。そうすると、このバンクによって蒸着マスクが蒸着膜に直接接触することがないので、蒸着マスクの接触による蒸着膜の損傷を防ぐことができる。

一方、シャドーウォールとは、基板を蒸着材料が流れる方向に対して斜め方向に設定して蒸着を行う斜め蒸着法を行う際に、基板上の特定の領域に設けられる壁部材である。このシャドーウォールを利用して作製された有機ＥＬ表示装置として、具体的には、特許文献１に記載されている有機ＥＬ表示装置がある。

特許文献１に記載の有機ＥＬ表示装置は、基板上に複数のカラー画素を含んでおり、各カラー画素にそれぞれ含まれる発光層を選択的にパターン形成するために、複数の柱状構造体を含んでなる一体型シャドーマスク（シャドーウォール）を備えている。特許文献１に記載の有機ＥＬ表示装置を製造する際において、シャドーウォールを利用した発光層のパターン形成を実施するためには、シャドーウォールに対して一定角度傾斜した角度から蒸着を行う。ここでシャドーウォールは少なくとも２画素の間隔をもって配置されており、傾斜した方向から入射する蒸着物はシャドーウォールによってけられない領域にのみ堆積する。これによって発光層等の有機化合物層のパターン形成が実現される。

特開２０００−１５５５３８号公報

ところで上述したように画素の微細化が進むと、第一電極と第二電極との間で発光した光のうち観測者側に取出される光の割合が低減するという課題が顕在化してきている。なぜならば、発光層から出力された光のうち、光の進行方向が表示面の正面から傾いた方向である光においては、画素間に配置される壁部材（バンク、シャドーウォール等）によって吸収あるいは屈折される可能性が高くなるためである。

ここで画素間にバンクを配置した場合、発光層から出力された光がバンクにて吸収あるいは屈折される割合が増えることになる。そうすると、観測者が感じとれる光量（光強度）が減少してしまう。つまり光の取出し効率が低下することになる。このように光の取出し効率が低下すると、仮に有機ＥＬ表示装置の光における供給電力を一定にした場合には、輝度が低下する等の不具合が生じてしまい、表示品位を損なうことになる。特に、電子ビューファインダの表示装置として適用される小型の表示装置の場合では、一つの画素のサイズが２０μｍ以下となり、より一層上記課題が深刻になってきている。

また画素間にバンクを配置した場合、バンクの厚さは、数１００ｎｍ乃至数μｍであり、光の取り出し電極である上部電極よりも厚い（数ｎｍ乃至数１０ｎｍ）。このため、バンクを通過する光の損失は、上部電極を通過する光の損失よりも大きいことを考慮しなければならない。特に、バンクがフォトレジスト材料からなる場合、使用されるフォトレジスト材料は、可視光領域のうちの短波長領域（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）に吸収をもつものが多く、上記光の損失の課題が顕在化する。

一方、特許文献１にて提案されたシャドーウォールを配置した場合、発光層から出力された光の一部がシャドーウォールに入射することになる。ここでシャドーウォールを配置した場合でもバンクを設けた際の課題と同様の課題が生じることになる。即ち、シャドーウォール内を経由した光は吸収あるいは屈折による損失を受けるため、有機ＥＬ表示装置の光の取出し効率が低下するという課題が生じていた。

また画素間に設けられる壁部材がもたらす光学特性の影響によって、観測者が表示装置の正面から見たときの表示の明るさと、斜め方向から見たときの表示の明るさの差が極端に大きくなり、明るさの視野角依存性が強くなるという課題も生じていた。

本発明は、上述した課題を解決するためになされるものである。本発明の目的は、発光層から出力された光の一部が画素間に設けられる壁部材に入射することによって生じる取出し光の損失を低減し、かつ明るさの視野角依存性が改善された表示装置を提供することにある。

本発明の表示装置は、基板と、前記基板上にマトリクス状に設けられる複数の画素と、から構成され、
前記画素が、発光色が異なる複数種類の副画素からなり、
前記副画素が、第一電極と、発光層を含む有機化合物層と、第二電極と、を有し、
前記基板上、かつ所定の副画素間に壁部材が設けられ、
前記画素が設けられている領域が、前記壁部材によって副画素ごと又は１個あるいは複数個の画素ごとに区画される表示装置において、
可視光領域における前記壁部材の透光性が、前記第二電極と同程度あるいは前記第二電極よりも高いことを特徴とする。

本発明によれば、発光層から出力された光の一部が画素間に設けられる壁部材に入射することによって生じる取出し光の損失を低減し、かつ明るさの視野角依存性が改善された表示装置を提供することができる。

即ち、本発明の表示装置は、高精細なトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置において、異なる発光色を呈する画素間に配置された壁部材の高さが画素幅に比べて０．１倍から数倍の範囲内であっても、それら壁部材を通過する光の損失を低減することができる。これにより、明るさの視野角依存性への影響を緩和することができる。従って本発明の表示装置は、高精細かつ、高品質な表示を実現することが可能となる。

本発明の表示装置における第一の実施形態を示す模式図であり、（ａ）は、平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡＡ’断面を示す図である。 本発明の表示装置の構成部材である壁部材の断面形状の例を示す断面模式図である。 図１の表示装置を製造する際の一工程（有機化合物層の形成工程）を示す断面模式図である。 本発明の表示装置における第二の実施形態を示す模式図であり、（ａ）は、平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＣＣ’断面を示す図である。 図４の表示装置を製造する際の一工程（有機化合物層の形成工程）を示す断面模式図である。 本発明の表示装置における第三の実施形態を示す模式図であり、（ａ）は、平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＤＤ’断面を示す図である。 図６の表示装置を製造する際の一工程（有機化合物層の形成工程）を示す断面模式図である。

本発明の表示装置は、基板と、この基板上に設けられる複数の画素と、から構成される。尚、本発明において、基板上に設けられる画素はマトリクス状に配列されている。

本発明の表示装置において、画素は、発光色が異なる複数種類の副画素からなる。そしてこの副画素は、第一電極と、発光層を含む有機化合物層と、第二電極と、を有している。尚、基板上に設けられる電極（下部電極）は第一電極であってもよいし第二電極であってもよいが、以下、基板上に設けられる電極が第一電極である場合について説明する。

また本発明の表示装置において、基板上、かつ所定の副画素間には壁部材が設けられている。ここで本発明の表示装置は、画素が設けられている領域（表示領域）が、壁部材によって副画素ごと又は１個あるいは複数個の画素ごとに区画されている。

ここで本発明は、可視光領域における壁部材の透光性は、第二電極と同程度あるいは第二電極よりも高いことを特徴とするものである。ここで可視光領域における透光性が高いとは、可視光の透過率が高く光散乱が少ないことを意味する。また可視光領域というのは、波長に換算すると、４００ｎｍ乃至７００ｎｍの波長範囲をいう。本発明では、特に、４００ｎｍ乃至５００ｎｍの波長範囲の光を対象とするものである。

一方、本発明の表示装置において、壁部材の高さは、実施形態によってその好適範囲が異なるが、好ましくは、副画素の幅の０．１倍以上である。より好ましくは、副画素の幅の０．５倍以上である。

以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について説明する。ただし本発明は以下に説明する実施形態に限定されるものではない。

（第一の実施形態）
図１は、本発明の表示装置における第一の実施形態を示す模式図である。ここで図１（ａ）は、平面図であり、図１（ｂ）は、（ａ）のＡＡ’断面を示す図である。

図１の表示装置１は、基板１０上に、画素２０が複数配列されている。そしてこの画素２０は、赤色副画素２０Ｒと、緑色副画素２０Ｇと、青色副画素２０Ｂと、からなる。ただし本発明において、画素２０に含まれる副画素は３種類に限定されるものではなく、例えば、２種類であってもよいし４種類であってもよい。各副画素（２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ）の配列形式としては、例えば、図１（ａ）に示されるストライプ配列があるが、本発明においてはこの配列形式に限定されるものではない。尚、図１（ａ）の表示装置１においては、列方向（Ｘ方向）の配列態様が、ＲＧＢＲＧＢＲＧＢ・・・となっている一方で、行方向（Ｙ方向）の配列態様が、特定の副画素（２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂ）のうちのいずれか１種類の副画素のみが配列されている。ただし本発明はこの配列態様に限定されるものではない。

尚、上記の構成を有する有機ＥＬ表示装置の画面サイズが対角３インチの場合において、９２．１万画素を有するＶＧＡ相当の表示装置の場合、ひとつの色を発光する画素の大きさは約３２μｍである。また精細度の高い表示装置の場合の一例として画面サイズが対角１インチ、かつ３９３．２万画素を有するＳＸＧＡ相当の表示装置の場合、ひとつの色を発光する画素の大きさは約１５μｍとなる。尚、ここで説明する画素２０の大きさ（図１（ｂ）中に記載の符号ｐ）とは３種類の副画素の組合せで形成される領域が正方形である場合において、特定の副画素の短辺側の幅に相当する。通常ＲＧＢ画素の組合せで画素を配列する場合、種類が異なる副画素が配列する方向と画素の短辺とが平行な関係となる。

図１の表示装置１において、互いに隣接する副画素間には、壁部材２１が設けられている。この壁部材２１により、基板１０上に設けられている複数の画素２０は、副画素単位でそれぞれ区画されることになる。

各副画素（２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ）は、それぞれ有機ＥＬ素子２２を有している。ここで有機ＥＬ素子２２は、基板１０上に設けられる下部電極（第一電極２３）と、正孔輸送層２４と発光層２５と電子輸送層２６とがこの順に積層してなる有機化合物層２７と、上部電極（第二電極２８）とからなる素子である。

ところで本実施形態において、第一電極２３は、後述するように、発光層２５から出力される光を反射する反射電極である。このため本実施形態の表示装置、即ち、図１の表示装置１は、トップエミッション型の表示装置である。

次に、本実施形態の表示装置を構成する部材について説明する。

基板１０としては、ガラス基板等の公知の材料を使用することができる。尚、ガラス基板等の基材（不図示）上に各副画素に対応するように複数のＴＦＴ（不図示）を備えているものを基板として使用してもよい。係る場合、第一電極２３は、ＴＦＴのドレイン電極と電気的に連結することになり、ＴＦＴのスイッチング機能を利用して各副画素の発光のＯＮ、ＯＦＦを、副画素単位で個別に実施することができる。

本実施形態において、第一電極２３である下部電極は、陽極として機能すると共に発光層２５から出力された光を反射する反射電極として機能する。このため第一電極２３の構成材料としては、正孔を正孔輸送層２４等の有機化合物層へ注入することが可能であって光の反射率が高い材料を選択して使用することができる。具体的には、可視光の反射率が高い金属材料（Ａｇ、Ａｌ等）や複数種の金属材料を組み合わせてなる合金等を使用することができる。また金属材料、合金等の光の反射率が高い材料からなる反射電極と、イリジウム錫酸化物、イリジウム亜鉛酸化物等の透明導電材料からなる透明電極と、を積層してなる積層電極を第一電極として使用してもよい。

有機ＥＬ素子２２を構成する有機化合物層は、少なくとも発光層２５を有する単層あるいは複数層からなる積層体である。ここで有機化合物層２６の層構成としては、例えば図１（ｂ）に示される構成、即ち、正孔輸送層２４、発光層２５及び電子輸送層２６からなる構成が挙げられる。ただし本発明はこの構成に限定されるものではない。尚、発光層２５以外の層であって有機化合物層に含まれ得る層として、正孔輸送層２４や電子輸送層２６の他に、正孔注入層、電子ブロック層、正孔ブロック層、電子注入層等が挙げられる。

第二電極２７である上部電極は、陰極として機能すると共に発光層２５から出力された光を透過する透明電極として機能する。このため第二電極２７の構成材料としては、電子を電子輸送層２６等の有機化合物層へ注入することが可能であって可視光の透過率が高い透明導電材料を適宜選択して使用することができる。

尚、図１の表示装置１には図示していないが、第二電極２７上には、外部から大気中の酸素や水分が有機ＥＬ素子２２へ浸入するのを防止するために封止層が設けられている。図１の表示装置１に含まれる有機ＥＬ素子２２がトップエミッション型の発光素子であることを考慮すると、封止層の構成材料としては、透水性が低く、かつ光透過性が高い材料を使用することができる。

次に、壁部材２１の機能及び作用効果について説明する。

図１の表示装置１には、各副画素（２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ）に含まれる第一電極２３の周囲を囲むように壁部材２１が設けられている。図１の表示装置１において、壁部材２１は、表示装置に含まれる表示領域を副画素単位で区画するだけでなく、有機化合物層の形成工程において使用される蒸着マスクを支持する役割を果たす。つまり壁部材２１は、言うなればバンクとして機能する部材である。ここでバンクとは、蒸着マスクを支持する機能を有し、第一電極の表面よりも突出している構造体をいう。

バンクとして機能する壁部材２１の高さは、第一電極２３あるいは第一電極２３上に堆積した有機化合物層に蒸着マスクが接触することで生じる傷や故障を回避するため、少なくとも第一電極２３の表面に堆積する有機化合物層の膜厚以上とするのが望ましい。さらに製造工程における歩留まりの改善及び蒸着マスク面の微細な凹凸あるいは工程内で付着する微小な異物をも考慮すると、バンクの高さは、好ましくは、０．５μｍ〜５μｍとする。

特に一つの色を発する画素の中央近傍で発光した光成分が、基板法線方向からの傾き角（図１（ｂ）中に記載の角度φ）が７０°以内の範囲で壁部材に入射する場合、バンクの透過率が低いと表示装置における輝度の視野角特性が悪化しやすくなる。

尚、図１の表示装置１において、例えば、副画素のサイズを５μｍ〜３０μｍの範囲で設定し、バンクの幅（図１（ｂ）中の符号ｗ）を３μｍとする。ここで上記傾き角が７０°以内になるのは、バンクの高さを０．５μｍ〜５μｍの範囲で設定した場合である。より具体的には、副画素の短辺の幅を１５μｍに、バンクの高さを５μｍに、それぞれ設定した場合には、副画素の中央近傍から出力した光のうち、基板の法線方向からの傾き角が５０°以上の光成分がバンク（壁部材２１）へ入射することになる。さらに発光位置が副画素（２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ）の中央からバンクに近づくほど、対象となる光（３１，３１，３３）がバンクへ入射する割合が増加する。

このことから、本発明において、表示装置を構成する副画素及びバンクの大きさ（の範囲）は、バンクの可視光の透過率及びバンクと第二電極との可視光の透過率の大小関係が、表示装置における輝度の視野角特性へ強く影響するといえる。

本実施形態において、壁部材２１となるバンクの構成材料としては、可視光領域において透光性が高く、かつ第一電極２３同士の電流のリークあるいは短絡を回避可能にするための絶縁性を備えている材料が好ましい。尚、バンクの構成材料としては、公知の有機材料あるいは無機材料を使用することができる。

バンクの構成材料となり得る有機材料としては、光感光性ポリイミド樹脂、光感光性アクリル樹脂等が挙げられる。一方、バンクの構成材料となり得る無機材料としては、窒化シリコン、酸化シリコン等が挙げられる。好ましくは、可視光領域における透過率の平均が８０％以上である材料が適用される。また第二電極との相対的な透光性に関して言えば、バンク（壁部材２３）は第二電極２６の透過率と同程度以上とする。また１．０×１０¹²Ω・ｃｍ以上の体積低効率を有する絶縁体を使用するのが望ましい。尚、感光性樹脂を適用する場合には、一般に現像後の焼成温度が高く及び時間が長いほど特に短波長側の透過率が低下することから、適切なプロセス条件を選択するのが良い。透過率が低下する原因としては、焼成による材料の酸化、あるいは材料の劣化が起因する場合がある。このため焼成工程における酸化を抑制するために真空オーブンを使用してもよい。

図２は、本発明の表示装置の構成部材である壁部材の断面形状の例を示す断面模式図である。図２で示されるように、バンク（壁部材２１）の断面形状として、例えば、下記（ａ）乃至（ｄ）にて示される形状が挙げられるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、この他にも樽状も選択され得る。
（ａ）矩形（長方形、正方形）
（ｂ）台形
（ｃ）リベット形（矩形と台形との組み合わせ）
（ｄ）砲弾形（矩形と台形との組み合わせ）

中でもバンクに入射した光の進行方向とバンクから出射した光の進行方向とを揃えることができることを理由として、少なくとも一部に長方形の部分を含む断面形状が好ましい。即ち、バンクの一側面の少なくともが他の側面と平行であることが好ましい。また第一電極２３間に配置されるバンク（壁部材２１）の幅は、透過率を高めるために、画素のサイズが小さくなるに従って薄く設定することが望ましい。例えば、バンクの構成材料の吸収波長領域に近い波長の光を出力する副画素に隣接するバンクを部分的に薄くしてもよい。またバンクは、第一電極２３の端部を覆っていてもよいし、覆っていなくともよい。

次に、本実施形態の有機ＥＬ表示装置の製造方法について説明をする。

（１）基板の形成工程
まず基材からの不純物の侵入を防ぐために、基材上の全面に、ＳｉＮ_x又はＳｉＯ₂を積層してバッファ層を形成する。次に、バッファ層上であって表示領域に相当する領域に、有機ＥＬ素子を副画素ごとに制御するためのＴＦＴを副画素の数に合わせて形成する。尚、表示領域の周辺には各画素にデータ信号やゲート信号を供給するためのドライバ回路用のＴＦＴが備えられている。尚、本発明の表示装置には、公知のＴＦＴを適用することが可能である。例えば、下記（ａ）乃至（ｃ）の構成を備えたＴＦＴを使用することができる。
（ａ）バッファ層上に形成される半導体層
（ｂ）上記半導体層を被覆するように形成されているゲート絶縁層
（ｃ）上記ゲート絶縁膜上に形成されるゲート電極

尚、上記ＴＦＴは、半導体層のうちゲート電極の直下に相当する領域がチャネル領域である。ここでｐ−ｃｈ型のＴＦＴの場合では、チャネル領域の両側はホウ素等の１３族元素がドープされソース領域及びドレイン領域が形成される。一方、ｎ−ｃｈ型のＴＦＴの場合では、リン等の１５族元素がドープされソース領域及びドレイン領域が形成されている。

以上のようにしてＴＦＴを形成した後、ＴＦＴを構成するゲート電極上に、このゲート電極を含む基板の全面を覆うように層間絶縁層を形成する。

次に、層間絶縁層の所定の領域に、層間絶縁層とゲート絶縁層とを貫通する孔を設けてコンタクトホールを形成する。次に、層間絶縁層上の所定の領域に、ソース電極及びドレイン電極を形成する。このときコンタクトホールによって、コンタクトホールの下部に露出した半導体層のソース領域にはソース電極が、ドレイン領域にはドレイン電極が、それぞれ接続されている。次に、層間絶縁層、ドレイン電極及びソース電極を被覆するように、絶縁性材料を成膜して、基板全面に平坦化層を形成する。次に、平坦化層の所定の領域に、ドレイン電極まで到達する孔を設けてコンタクトホールを形成する。

以上の工程を経てＴＦＴを有する基板１０が完成する。

（２）有機ＥＬ素子の作製工程
次に、基板１０上に、第一電極２３と、正孔輸送層２４、発光層２５、電子輸送層２６と、第二電極２７と、からなる有機ＥＬ素子２２を作製する。

まず平坦化層上に反射率の高い電極材料を成膜した後、フォトリソプロセス等の公知の薄膜加工プロセスを利用して、副画素単位でパターニングされた第一電極２３を形成する。このとき第一電極２３が単層電極であっても積層電極であっても同様の加工プロセスを利用することができる。尚、第一電極２３は、平坦化層に形成されたコンタクトホールを介してＴＦＴのドレイン電極と電気的に接続されている。

図１の表示装置１において、第一電極２３は、図１（ａ）に示されるように、基板１０上に複数の矩形の個別パターンとして存在し周期的に配列されている。

尚、図１の表示装置１は、図１（ａ）に示されるように、行方向（Ｙ方向）に、三種類の副画素（２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ）のうちのいずれかが繰返し配置されている。一方、図１の表示装置１は、図１（ａ）に示されるように、列方向（Ｘ方向）に、三種類の副画素（２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ）が一定の規則、具体的には、ＲＧＢＲＧＢ・・・という規則をもって配置されている。

ところで、図１の表示装置１を構成する第一電極２３は、Ｘ方向の辺を短辺とし、Ｙ方向の辺を長辺とする矩形形状となっている。ここで各副画素の大きさが等しい場合、副画素の短辺の長さは長辺の約１／３倍となる。

次に、各第一電極２３の周囲を取り囲むように壁部材２１を形成する。ここで壁部材２１の形成方法としては、例えば、フォトリソプロセスを利用した公知のパターニング法を利用することができる。

次に、有機化合物層を形成する。ここで図面を参照しながら有機化合物層の形成工程について説明する。図３は、図１の表示装置を製造する際の一工程（有機化合物層の形成工程）を示す断面模式図である。

まず真空雰囲気下でベーク処理を行い、酸素プラズマによって、第一電極２３が形成されている基板１０の前処理を行う。次に、真空雰囲気を維持した状態で、第一電極２３上に、正孔輸送層２４、発光層２５及び電子輸送層２６の蒸着を順次行う。特に、蒸着マスクを用いて、各副画素（２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ）にそれぞれ含まれる発光層をパターニングする工程について、図３を参照しながら詳細に説明する。

第一電極２３上に正孔輸送層２４を成膜した後、赤色発光層２５Ｒを形成する成膜室に基板を搬送し、蒸着マスク４１と基板１０とのアライメントを行う。アライメントを行った後、基板１０を蒸着マスク４１に近接させ、図３に示されるように蒸着マスク４１をバンク（壁部材２１）上で当接させる。尚、実際には、蒸着マスク４１は、バンク２０上に形成された正孔輸送層２４に接触することになる。図３に示される状態で蒸着マスク４１の開口４１ａを経由して蒸着物４２を基板上に堆積させ、赤色副画素２０Ｒの第一電極２３上に、所定の膜厚に到達するまで赤色発光層２５Ｒを成膜する。

次に、赤色発光層２５Ｒと同様の方法により緑色発光層及び青色発光層を順次成膜する。これにより、各副画素（２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ）に含まれる第一電極２３の上方に、それぞれ各色の発光層（赤色発光層、緑色発光層、青色発光層）が形成される。次に、発光層２５とは別の成膜室にて、電子輸送層２６を各副画素において共通する層として形成する。

上述した工程で有機化合物層（正孔輸送層２４、発光層２５、電子輸送層２６）を形成した後、第二電極２７及び封止層（不図示）を順次形成することで本実施形態の表示装置は完成する。

ここで第二電極２７及び封止層をそれぞれ形成する際には、通常の有機ＥＬ表示装置の製造方法と同様の方法を用いることができる。例えば、有機化合物層上に光透過性を有する程度に膜厚を調整したＡｇ合金薄膜からなる電極薄膜を成膜して第二電極２７を形成する。このときＡｇ合金薄膜に変えて透明導電材料（イリジウム錫酸化物、イリジウム亜鉛酸化物等）を成膜して第二電極２７を形成してもよい。続いて、第二電極２７上に、ＳｉＨ₄ガス、Ｎ₂ガス、Ｈ₂ガスを用いたプラズマＣＶＤ法によって窒化シリコン（ＳｉＮ_x）からなる封止層を形成する。封止層の厚さは、好ましくは、０．１μｍ〜１０μｍである。ここで封止層の膜厚が厚すぎると、封止層における光の吸収損失が大きくなるので、封止層の膜厚は上述した範囲（０．１μｍ〜１０μｍ）で適宜調整するのが望ましい。

（第二の実施形態）
次に、本発明の第二の実施形態について、特に、第一の実施形態との相違点を中心に説明する。図４は、本発明の表示装置における第二の実施形態を示す模式図である。ここで図４（ａ）は、平面図であり、図４（ｂ）は、（ａ）のＣＣ’断面を示す図である。

図４の表示装置２は、図１の表示装置１と比較して、壁部材２１を、画素２０の周囲を囲むように形成している点で相違する。言い換えると、図４の表示装置２を構成する壁部材２１は、画素２０と画素２０との境界線に相当する領域に設けられ、１個の画素を基本単位として表示領域を区画する部材となっている。

ところでバンク（壁部材２１）の間隔は、有機化合物層を形成する工程において、蒸着マスクが第一電極２３又は第一電極２３上に設けられる有機化合物層と接触することによって第一電極２３や有機化合物層を傷つけない範囲で、任意に設定が可能である。より具体的には、蒸着工程（有機化合物層の形成工程）において蒸着マスクの局部的な撓みを招かないよう蒸着マスクの剛性を考慮することが好ましい。例えば、高精細な表示に適用される蒸着マスクの場合、マスク材として使用される金属板の厚みは１０μｍ〜５００μｍの範囲で設定する場合が多い。このためバンクの間隔はマスクの材料として使用される金属板の厚み程度まで広げることは可能である。

一方で、バンクの間隔を拡張することによって、第一電極の面積によって規定される発光面積をより広く確保することが可能となる。なぜならば、バンクが配置されていない領域においては互いに隣接する第一電極同士を近づけやすくすることができるので第一電極間の間隔をより狭くすることができるためである。尚、一定輝度を発光する表示においては、発光面積が広いほど単位面積当たりに要求される有機化合物層へ流す電流密度を低減させることができるため、有機ＥＬ素子２２を駆動した際に有機化合物層の駆動時の劣化現象を抑制することができるという利点がある。

尚、図４の表示装置２は、壁部材２１との相対的な環境が各副画素（２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ）ごとに異なっている。具体的には、緑色副画素２０Ｇにおいては、第一電極２３の長辺方向に壁部材２１が設けられていない一方で、赤色副画素２０Ｇ及び青色副画素２０Ｂにおいては、第一電極２３に含まれる１の長辺に隣接するように壁部材２１が設けられている。

ここで図４の表示装置２においては、各副画素から出力された光のうちバンク（壁部材２１）を通過するものについては、バンクに入射する光の入射角と、その光がバンクから出射するときの出射角がほぼ等しくすることが望ましい。これを実現するためには、バンクの両側面の少なくとも一部が平行であることを前提として、平行である部分がより多いことが望ましい。これにより図４の表示装置２のように、壁部材２１との相対的な環境が各副画素（２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ）ごとに異なっている場合であっても、各副画素から出力された光について光線方向の対象性を損なうことを回避あるいは低減することができる。従って、本発明の表示装置によれば、輝度の視野角依存性を緩和することができる。

次に、本実施形態の表示装置の製造方法について説明をする。本実施形態の表示装置は、基本的には、第一の実施形態と同様の方法により製造することができる。

ここで図面を参照しながら、本実施形態の表示装置の製造工程の主要工程である有機化合物層の形成工程について説明する。図５は、図４の表示装置を製造する際の一工程（有機化合物層の形成工程）を示す断面模式図である。

第一電極２３上に正孔輸送層２４を成膜した後、緑色発光層２５Ｇを形成する成膜室に基板を搬送し、蒸着マスク４１と基板１０とのアライメントを行う。アライメントを行った後、基板１０を蒸着マスク４１に近接させ、図５に示されるように蒸着マスク４１をバンク（壁部材２３）上で接触させる。そして図５に示される状態で蒸着マスク４１の開口４１ａを経由して蒸着物４２を基板上に堆積させ、緑色副画素２０Ｇの第一電極２３上に所定の膜厚に到達するまで緑色発光層２５Ｇを成膜する。ここで緑色発光層２５Ｇを成膜する際に、蒸着マスク４１の開口４１ａが壁部材２１に接触していないためこの開口４１ａ付近にて蒸着マスク４１がわずかに撓むことがある。このため、使用される蒸着マスク４１については、この撓みを考慮して開口４１ａの寸法を設定するのが望ましい。

次に、緑色発光層２５Ｇと同様の方法により赤色発光層及び青色発光層を順次成膜する。尚、緑色発光層２５Ｒの成膜と同様に、赤色発光層及び青色発光層を成膜する際には、上記マスク開口部の撓みを考慮して蒸着マスクの開口の寸法を設定するのが望ましい。

次に、発光層２５とは別の成膜室にて、電子輸送層２６を各副画素において共通する層として形成する。

上述した工程で有機化合物層（正孔輸送層２４、発光層２５、電子輸送層２６）を形成した後、第二電極２７及び封止層（不図示）を順次形成することで表示装置は完成する。

（第三の実施形態）
次に、本発明の第三の実施形態について、特に、第一の実施形態との相違点を中心に説明する。図６は、本発明の表示装置における第三の実施形態を示す模式図である。ここで図６（ａ）は、平面図であり、図６（ｂ）は、（ａ）のＤＤ’断面を示す図である。

図６の表示装置３は、図１の表示装置１と比較して、壁部材２１を、特定の画素間であってかつ画素の配列方向、具体的には、行方向（Ｙ方向）のみに形成している点で相違する。言い換えると、図６の表示装置３を構成する壁部材２１は、列方向（Ｘ方向）における青色副画素２０Ｂと赤色副画素２０Ｒとの境界であって、行方向（Ｙ方向）において連続して設けられている。このため本実施形態において、壁部材は、表示領域を同じ列に配列されている複数の画素を基本単位として表示領域を区画する部材となっている。

また図６の表示装置３は、図１の表示装置１と比較して、正孔輸送層２４の形成を省略している点で相違する。即ち、青色発光層２５Ｂが正孔輸送層を兼ねている。

図７は、図６の表示装置を製造する際の一工程（有機化合物層の形成工程）を示す断面模式図である。図７に示されるように、本実施形態に係る表示装置３は、蒸着物４２を基板１０に対して斜め方向に当てて薄膜を形成する斜め蒸着法を利用して製造される表示装置である。即ち、壁部材２１に最も近い副画素（２０Ｒ，２０Ｇ）に含まれる発光層は、発光面の法線に対して斜方から各発光層の構成材料が入射して堆積されてなる層である。

本実施形態において、壁部材２１は、有機化合物層を所定の領域に選択的に形成することを可能にする遮蔽物として機能する。また斜め蒸着法を利用して有機化合物層を形成する場合、このような壁部材２１を利用したシャドーウィング効果を利用していることから、本実施形態においては、特に、壁部材２１については「シャドーウォール」と記載することがある。

本実施形態において、シャドーウォール（壁部材２１）の高さは、副画素（２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ）のサイズと蒸着物４２の入射角により規定される。例えば、図６（ｂ）に示されるようにシャドーウォールを設けた装置構成を考える。この装置構成において、副画素のサイズを１０μｍピッチにした場合について、図７を用いて説明する。

図７（ａ）及び（ｂ）に示されるように、基板１０に対して蒸発源から発せられた有機材料（蒸着物４２）が斜め方向から入射するが、その入射角（図７（ａ）のθ_a、図７（ｂ）のθ_b）が６０°とすると、シャドーウォールに隣接する２画素が設けられる領域（符号ｍ）には蒸着物４２を到達させないようにする。ここで成膜領域以外の領域に蒸着物４２を到達させないようにするためには、シャドーウォールの高さ（符号ｈ）は約１２μｍ必要となる。尚、ここで説明する入射角は、基板１０あるいは第一電極２３面の法線方向からの傾斜角である。またシャドーウォールに隣接する副画素１画素分だけを蒸着しない態様の場合、例えば、副画素のサイズが１０μｍピッチであって、蒸発源からの蒸着した有機材料の入射角が６０°の場合、シャドーウォールの高さは約６μｍ必要となる。尚、図７において、ｈは副画素のサイズ（短辺の幅）の０．１倍〜数倍とするのが望ましい。

ここで画素２０が、少なくとも発光色が異なる３種類の副画素（例えば、２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ）からなり、画素が設けられている領域が、壁部材によって１個あるいは複数個の画素ごとに区画されている表示装置を具体例として説明する。この表示装置においては、３種類の副画素（２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ）のうち、最も発光波長が短い光を出力する副画素（２０Ｂ）が壁部材から最も離れたところに配置される態様が好ましい。

尚、本発明の表示装置において、シャドーウォールとして適用できる材料は、蒸着マスクを用いてパターニングするときに適用される上述した壁部材（あるいはバンク）の構成材料と同じ材料を用いることができる。具体的には、可視光領域において透光性を有する公知の有機材料あるいは無機材料で形成することが可能である。また第一電極２３同士での電流等のリークあるいは短絡を回避するため絶縁性を備えていることが好ましい。

シャドーウォール（壁部材２１）の構成材料として、例えば、有機材料では光感光性ポリイミド樹脂、光感光性アクリル樹脂を使用することができ、無機材料においては窒化シリコン、酸化シリコン等を使用することができる。好ましくは、可視光領域において平均透過率が８０％以上である部材が適用される。より好ましくは、透光性を有する第二電極の透過率と同程度以上とすることが好ましい。また１．０×１０¹²Ω・ｃｍ以上の体積低効率を有する絶縁体が用いられるのが望ましい。

またシャドーウォールとなる壁部材２３は、その両側面が平行になるように形成されていることが好ましい。これにより壁部材２３の配置が各副画素において非対称であっても、副画素から出力された光の光線方向の対象性を損なうことを回避することができる。従って、本実施形態の表示装置においても他の実施形態と同様に、輝度の視野角依存性を緩和することができる。尚、ここで説明する高い透光性を有する材料とは、光散乱性が少なく、また透過率が高いことを意味する。

以上より、本発明の表示装置は、種類が異なる副画素間に配置された壁部材の高さが副画素の幅に比べて０．１倍以上であっても、それら壁部材を通過する光の損失を低減することにより、明るさの視野角依存性への影響を緩和することができる。これにより有機ＥＬ表示装置において、高精細かつ、高品質な表示を実現することが可能となる。

以下、実施例において本発明を説明する。ただし本発明は、以下に説明する実施例に限定されるものではない。

図１に示される表示装置１を、以下に説明する方法により作製した。尚、本実施例においては、大判基板（多面取り用基板）から合計２５個の表示装置を作製した。尚、表示装置１基の大きさは対角３インチ（Ｘ方向６１ｍｍ、Ｙ方向４６ｍｍ）である。また表示装置１基に含まれる表示領域には、６４０×４８０×３（ＲＧＢの３種類）個の副画素（ＶＧＡ相当）を有するものであり、画素ピッチは約９５μｍ、副画素ピッチは約３２μｍである。またバンク（壁部材２１）の高さを５μｍとした。即ち、バンクの高さは副画素ピッチの約０．１６倍に相当する。また第一電極２３間に設けられるバンクの幅は１５μｍとした。

このような構成の場合、副画素の中央近傍から出力された光のうち、基板１０の法線方向からの傾き角（図１（ｂ）中の角度φ）が約５６°以上の範囲に含まれる光がバンクに入射することになる。このように設計されたバンクを以下の方法により作製した。

第一電極２３を形成した後、スピンコート法により、基板１０の全面に、ポリイミドを含むネガ型感光性レジストを塗布した。次に、レジストを除去する領域に選択的に露光光を照射した。次に、現像及び焼成工程を行うことで、第一電極２３が露出されている状態でバンクを形成した。尚、上述のネガ型感光性レジストを用いて形成されるバンクは可視光領域で透光性を有する。具体的には、波長４００ｎｍ以上における透過率の平均は８０％以上であった。またバンクの表面は発光光の乱反射を防止するために平滑な面とした。またバンクは、その両側面が平行となる断面形状になるように形成した。

次に、バンクを形成した基板を真空雰囲気下でベーク処理を行い、酸素プラズマによって基板の前処理を行った。その後、真空雰囲気を維持した状態で約８０ｎｍの膜厚を有する正孔輸送層２４を、表示領域の全面に形成した。続いて赤色発光層２５Ｒを形成する成膜室に基板１０を搬送し、赤色副画素２０Ｒにストライプ状の開口を有する蒸着マスク（厚さ３０μｍ）と基板との位置調整を行うアライメント工程を行った後、赤色発光層２５Ｒを成膜した。尚、赤色発光層２５Ｒを成膜する際には、図３で示されるように、蒸着マスク４１はバンク（壁部材２１）にて支持された状態となっていた。この後、緑色発光層、青色発光層も赤色発光層２５Ｒと同様に成膜した。次に、発光層以外の有機化合物層（電子輸送層２６）を、全ての副画素に共通する層として各成膜室にて形成した。

以上のようにして有機化合物層を形成した後、有機化合物層上に、Ａｇ合金薄膜を成膜して第二電極２７を形成した。このとき第二電極２７の膜厚を２５ｎｍとして。尚、この第二電極２７は、半透過性の電極である。このためバンク（壁部材２１）は、第二電極２７よりも可視光領域、特に、４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長範囲において相対的に高い透過率となっており、バンクでの光吸収に伴う発光輝度の低下影響を抑制することができている。続いて、第二電極４０上に窒化シリコン（ＳｉＮ_x）からなる封止層（不図示）を形成した。このときの封止層の厚さは２μｍとした。以上により、図１の表示装置１を作製した。

以上で説明してきた表示装置は、異なる発光色を呈する画素の間に配置された壁部材の高さが副画素の幅に比べて０．１倍であっても、それら壁部材を通過する光の損失を低減し、明るさの視野角依存性への影響を緩和することができる。これにより有機ＥＬ素子を備える表示装置において、高精細かつ、高品質な表示を実現することが可能となる。

図６に示される表示装置を、以下に説明する方法により作製した。尚、本実施例においては、実施例１と同様に、大判基板（多面取り用基板）から合計２５個の表示装置を作製した。また、表示装置１基の大きさは対角１インチ（Ｘ方向２０ｍｍ、Ｙ方向１６ｍｍ）であり、表示装置１基に含まれる表示領域には、１２８０×１０２４×３（ＲＧＢの３種類）個の副画素（ＳＸＧＡ相当）を有するものであり、画素ピッチは約１５μｍ、副画素ピッチは約５μｍである。またシャドーウォール（壁部材２１）の高さを４μｍとした。また第一電極２３間に設けられるシャドーウォールの幅は２μｍとした。

即ち、シャドーウォール（壁部材２１）の高さは副画素ピッチの約０．８倍に相当する。このような構成の場合、画素の中央近傍で発光した光成分のうち、基板法線方向からの傾き角（図６（ｂ）中に記載の角度φ）が約２１°以上の範囲に含まれる成分がシャドーウォールに入射する。またシャドーウォールの側面は、基板１０面の法線方向に沿って、かつ両側面が互いに平行になるように、即ち、断面矩形形状となるようにした。本実施例においては、シャドーウォールを以下の方法により形成した。

第一電極２３を形成した後、スピンコート法により、基板１０上に、エポキシを含むネガ型感光性レジストを塗布した後、レジストを除去する領域に露光光を照射した。この後現像及び真空オーブンを用いた焼成工程を行うことにより、シャドーウォールを形成した。尚、上述のネガ型感光性レジストを用いて形成されるシャドーウォールは可視光領域で透光性を有する。具体的には、波長４００ｎｍ以上における透過率の平均は８０％以上であった。またシャドーウォールは、その両側面が平行となる断面形状になるように形成した。

次に、シャドーウォールが形成されている基板を、真空雰囲気下でベーク処理を行った後、酸素プラズマによる基板の前処理を行った。次に、真空雰囲気を維持した状態で、青色発光層２５Ｂ（膜厚：約５０ｎｍ）を表示領域の全面に形成した。尚、青色発光層２５Ｂは正孔輸送層の機能をも兼ね備えている。次に、赤色発光層２５Ｒを形成する成膜室に基板を搬送し、図７（ａ）で示されるように、基板面の法線方向からの傾き角θ_aが６８°である方位から赤色発光材料４２ａを蒸着して、赤色副画素２０Ｒに含まれる第一電極２３上に赤色発光層２５Ｒを形成した。このとき赤色発光層２５Ｒが形成される領域（赤色副画素２０Ｒの領域）以外の領域に設けられる第一電極２３上には、シャドーウォール（壁部材２１）の影となるために赤色発光材料が付着しない。

次に、図７（ｂ）で示されるように、基板面の法線方向からの傾き角θ_bが６８°（θ_aとは逆方向）から緑色発光材料４２ｂを蒸着して、緑色副画素２０Ｇに含まれる第一電極２３上に、緑色発光層２５Ｇを形成した。次に、各成膜室において共通層である電子輸送層及び電子注入層を表示領域全面に蒸着により形成した。

以上のように有機化合物層を形成した後、実施例１と同様の方法により第二電極２７及び封止層を形成した。以上により、図６の表示装置３を作製した。

以上で説明してきた表示装置は、異なる発光色を呈する画素の間に配置された壁部材の高さが副画素の幅に比べて０．８倍であっても、それら壁部材を通過する光の損失を低減することにより、明るさの視野角依存性への影響を緩和することができる。これにより有機ＥＬ素子を備える表示装置において、高精細かつ、高品質な表示を実現することが可能となる。

１（２，３）：表示装置、１０：基板、２０：画素、２０Ｒ：赤色副画素、２０Ｇ：緑色副画素、２０Ｂ：青色副画素、２１：壁部材、２２：有機ＥＬ素子、２３：第一電極、２４：正孔輸送層、２５（２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂ）：発光層、２６：電子輸送層、２７：第二電極、３１：Ｒ発光、３２：Ｇ発光、３３：Ｂ発光、４１：蒸着マスク、４２（４２Ｒ，４２Ｇ）：蒸着物

Claims (12)

1. 基板と、前記基板上にマトリクス状に設けられる複数の画素と、から構成され、
   前記画素が、発光色が異なる複数種類の副画素からなり、
   前記副画素が、第一電極と、発光層を含む有機化合物層と、第二電極と、を有し、
   前記基板上、かつ所定の副画素間に壁部材が設けられ、
   前記画素が設けられている領域が、前記壁部材によって副画素ごと又は１個あるいは複数個の画素ごとに区画される表示装置において、
   可視光領域における前記壁部材の透光性が、前記第二電極と同程度あるいは前記第二電極よりも高いことを特徴とする、表示装置。
2. 前記壁部材が、前記副画素の配列方向に沿って設けられており、
   前記画素が設けられている領域が、前記壁部材によって複数個の画素ごとに区画されていることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
3. 可視光領域における前記壁部材の透過率が、前記第二電極の透過率よりも高いことを特徴とする、請求項１又は２に記載の表示装置。
4. 前記壁部材の１つの側面が、前記壁部材の他の側面と平行であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の表示装置。
5. 可視光領域における前記壁部材の透過率が８０％以上であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の表示装置。
6. 前記画素が、少なくとも発光色が異なる３種類の副画素からなり、
   前記画素が設けられている領域が、前記壁部材によって１個あるいは複数個の画素ごとに区画され、
   前記副画素のうち、最も発光波長が短い光を出力する副画素が前記壁部材から最も離れたところに配置されることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の表示装置。
7. 前記壁部材に最も近い副画素に含まれる発光層が、発光面の法線に対して斜方から構成材料が入射して堆積された層であることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の表示装置。
8. 前記壁部材の高さが、前記副画素の幅の０．１倍以上であることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の表示装置。
9. 前記壁部材の高さが、前記副画素の幅の０．５倍以上であることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の表示装置。
10. 前記可視光領域の波長範囲が４００ｎｍ〜５００ｎｍであることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の表示装置。
11. 基板上に複数の第一電極を形成する工程と、
    前記第一電極間に第一電極の短辺側の幅の０．１倍以上の高さを有し、かつ可視光領域において第二電極と同程度の透光性を有する壁部材を形成する工程と、
    前記壁部材に蒸着マスクを当接させ、第一電極の上方に発光層を形成する工程と、
    第二電極を形成する工程と、
    を含むことを特徴とする、表示装置の製造方法。
12. 基板上に複数の第一電極を形成する工程と、
    前記第一電極間に第一電極の短辺側の幅の０．１倍以上の高さを有し、かつ可視光領域において第二電極と同程度の透光性を有する壁部材を形成する工程と、
    基板面の法線方向から所定の角度に前記基板を傾けた状態で蒸着を行い、所定の第一電極の上方に発光層を形成する工程と、
    第二電極を形成する工程と、
    を含むことを特徴とする、表示装置の製造方法。

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