JP2016201216A - 表示装置及び表示装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】製造工程が簡略化され、信頼性の高い表示装置を提供する。
【解決手段】複数の画素の各々に設けられた画素電極２２と、複数の画素の各々に共通して画素電極上に設けられた共通画素電極３２と、個別画素電極と共通画素電極との間に設けられた有機層２８と、共通画素電極上に設けられた第１の絶縁層３４と、第１の絶縁層、共通画素電極及び有機層が積層された領域において、有機層より下層に設けられた共通電位線２４と、共通電位線上で、第１の絶縁層、共通画素電極及び有機層を貫通する開孔部に設けられたコンタクト電極３６と、第１の絶縁層及びコンタクト電極を覆う第２の絶縁層３８とを具備する表示装置。
【選択図】図２
【解決手段】複数の画素の各々に設けられた画素電極２２と、複数の画素の各々に共通して画素電極上に設けられた共通画素電極３２と、個別画素電極と共通画素電極との間に設けられた有機層２８と、共通画素電極上に設けられた第１の絶縁層３４と、第１の絶縁層、共通画素電極及び有機層が積層された領域において、有機層より下層に設けられた共通電位線２４と、共通電位線上で、第１の絶縁層、共通画素電極及び有機層を貫通する開孔部に設けられたコンタクト電極３６と、第１の絶縁層及びコンタクト電極を覆う第２の絶縁層３８とを具備する表示装置。
【選択図】図２
Description
本発明は、発光素子の有機層のパターニング方法及びそれを用いて作製した表示装置に関する。
有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬと呼ぶ。）表示装置は、各画素に発光素子が設けられ、個別に発光を制御することで画像を表示する。発光素子は、一方をアノード電極、他方をカソード電極として区別される一対の電極間に有機ＥＬ材料を含む層（以下、「有機層」ともいう）を挟んだ構造を有している。有機ＥＬ表示装置は、一方の電極が画素ごとに画素電極として設けられ、他方の電極は複数の画素に跨がって共通の電位が印加される共通画素電極として設けられている。有機ＥＬ表示装置は、画素電極の電位を画素ごとに印加することで、発光層に流れる電流量を制御し、画素の発光を制御している。
有機ＥＬ表示装置の製造プロセスでは、通常、メタルマスクを使用して有機層を成膜している。つまり、有機膜はメタルマスクを通してパターニングされる。例えば特許文献１には、真空蒸着法によって有機膜を形成する際、画素毎に開口部を備えたメタルマスクを用いて成膜する方法が開示されている。
しかしながら、メタルマスクを使用するためには、専用設備や定期的なメンテナンスが必要となる。
更に、パターニング工程で基板とメタルマスクが接触することがあり、この接触によってパーティクルが発生することがある。このようなパーティクルは表示装置の内部に侵入した水分とともに発光素子の性能を低下させ、これによって表示装置の寿命を低下させるという問題点がある。
そのため、マスクを使用しないで有機層をパターニングする製造プロセス（所謂マスクレスプロセス）を確立することで製造コストの低減が期待できる。
マスクレスプロセスの一つに、レーザーアブレーションにより発光層である有機膜をパターニングする方法が検討されている。この方法では、レーザー光により不要な有機膜を除去することでパターニングを行う。しかしながら、パターニング後にカソード膜、封止膜を成膜するため、レーザーアブレーションによって飛散した有機膜が後工程でパーティクルとなりダークスポットの要因となり得る。
また、発光層として有機ＥＬ層を用いる有機ＥＬ表示装置の場合、有機ＥＬ層は水分に極めて弱く、水分が外部から表示装置に浸入し、有機ＥＬ層に到達するとダークスポットが発生し得る。有機ＥＬ表示装置では、有機平坦化膜やバンクに、アクリル樹脂やポリイミド樹脂等の有機物が用いられている。この有機物が水分を伝搬する経路になり、外部から侵入した水分が有機ＥＬ素子まで達して劣化の原因になることがあり得る。
本発明は、上記課題に鑑み、製造工程が簡略化され、信頼性の高い表示装置を提供する。
本発明による表示装置の一態様は、複数の画素の各々に設けられた画素電極と、複数の画素の各々に共通して設けられた共通画素電極と、画素電極と共通画素電極との間に設けられた有機層と、共通画素電極上に設けられた第１の絶縁層と、第１の絶縁層、共通画素電極及び有機層が積層された領域において、有機層より下層に設けられた共通電位線と、共通電位線上で、第１の絶縁層、共通画素電極及び有機層を貫通する開孔部に設けられたコンタクト電極と、第１の絶縁層及びコンタクト電極を覆う第２の絶縁層とを具備する。
本発明による表示装置の他の一態様は、複数の画素の各々に設けられた画素電極と、前記画素電極上に設けられた有機層と、複数の画素に各々共通して前記有機層上に設けられた共通画素電極と、共通画素電極上に設けられた第１の絶縁層と、第１の絶縁層、共通画素電極及び有機層が積層された領域において、有機層より下層に設けられた無機絶縁層と、無機絶縁層１７上で、且つ複数の画素を囲む周状の領域において、第１の絶縁層、共通画素電極及び有機層を貫通する開孔部と、この開口部に設けられたコンタクト電極と、第１の絶縁層及びコンタクト電極を覆う第２の絶縁層とを具備する。
本発明による表示装置の製造方法の一態様は、基板の第一面上に複数の画素電極を形成し、基板の第一面上に共通電位線を形成し、基板の全面に有機層を成膜し、有機層上に共通画素電極を形成し、共通画素電極上に第１の絶縁層を成膜し、共通電位線上において、基板の第一面側からレーザを照射して開孔部を形成し、開孔部にコンタクト電極を形成し、第１の絶縁層及び前記コンタクト電極を覆うように第２の絶縁層を成膜することを含む。
本発明による表示装置の製造方法の他の一態様は、基板の第一面上に絶縁層を成膜し、絶縁層より上方に複数の個別画素電極を形成し、基板の全面に有機層を成膜し、有機層上に共通画素電極を形成し、共通画素電極上に第１の絶縁層を成膜し、絶縁層上において、複数の画素電極を囲む周状の領域に開孔部を形成し、開孔部にコンタクト電極を形成し、第１の絶縁層及び前記コンタクト電極を覆うように第２の絶縁層を成膜することを含む。
以下、本発明の実施の形態を、図面等を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。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、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様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
本明細書において、ある部材又は領域が、他の部材又は領域の「上に（又は下に）」あるとする場合、特段の限定がない限り、これは他の部材又は領域の直上（又は直下）にある場合のみでなく、他の部材又は領域の上方（又は下方）にある場合を含み、すなわち、他の部材又は領域の上方（又は下方）において間に別の構成要素が含まれている場合も含む。
＜第１実施形態＞
図１及び図２を参照し、本発明の第１実施形態に係る表示装置１０の概略構成について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る表示装置１０の概略構成を示す平面図である。図２は、本発明の第１実施形態に係る表示装置１０の概略構成を示す断面図である。本実施形態に係る表示装置１０は、基板１１上に表示画面を形成する表示領域１２が設けられている。また、基板１１上の表示領域１２以外の周辺部１４には、後述する共通画素電極３２と共通電位線２４を接続するコンタクト電極３６が設けられている。また、周辺部１４には、他の要素として表示領域１２に信号を入力する垂直走査回路、水平回路、ドライバＩＣ等がさらに付加されていてもよい。
図１及び図２を参照し、本発明の第１実施形態に係る表示装置１０の概略構成について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る表示装置１０の概略構成を示す平面図である。図２は、本発明の第１実施形態に係る表示装置１０の概略構成を示す断面図である。本実施形態に係る表示装置１０は、基板１１上に表示画面を形成する表示領域１２が設けられている。また、基板１１上の表示領域１２以外の周辺部１４には、後述する共通画素電極３２と共通電位線２４を接続するコンタクト電極３６が設けられている。また、周辺部１４には、他の要素として表示領域１２に信号を入力する垂直走査回路、水平回路、ドライバＩＣ等がさらに付加されていてもよい。
表示領域１２には複数の画素が行列状に配列されている。複数の画素の各々は、赤色の光を発生するサブ画素と、緑色の光を発生するサブ画素と、青色の光を発生するサブ画素と白色の光を発生するサブ画素を有する。図１では、２行２列の画素配列を代表的に例示した。図１では、各サブ画素の発光領域がＬ字型の形状であり、それぞれ異なる色を発光する４つの画素を１つの単位としたレイアウトを例示したが、この形状に限定されず、他の形状であってもよい。
図２は、図１に示した表示装置１０のＡ−Ｂ線に沿った断面構造である。図２に示すように、表示装置１０の複数の画素の各々は、トランジスタ１８及び発光素子を有する。発光素子は、例えば有機ＥＬ素子の場合、各画素毎に形成された画素電極２２とこれに対向して配置される対向電極３２とで有機材料から成る有機層２８を挟んだ構造を有している。画素電極２２は画素ごとに独立しており、それぞれトランジスタ１８と接続される。対向電極は複数の画素に共通に形成されている（以下、共通画素電極という）。有機層２８は、発光層を含み、共通画素電極３２と画素電極２２との間で電流を流すことにより発行する。
隣接する２つの画素の間には、バンク２６が設けられている。バンク２６は、端部が画素電極２２の周縁部を覆うように設けられている。なお、バンク２６は絶縁材料で形成されることが好ましい。例えば、バンク２６を形成するには、ポリイミドやアクリル等の有機材料、若しくは酸化シリコン等の無機材料を用いることが好ましい。絶縁材料で形成したバンク２６を配置することで、画素電極２２の端部における共通画素電極３２と画素電極２２との短絡を防ぎ、また、隣接する画素間を確実に絶縁することができる。
本実施形態で示す表示装置１０は、発光素子が発光した光を共通画素電極３２側に出射する、いわゆるトップエミッション型の構造を有している。本実施形態においてはトップエミッション型を例示するが、これに限らず画素電極２２側に出射する、いわゆるボトムエミッション型に適用することも可能である。画素電極２２は、有機層２８で発光した光を、共通画素電極３２側に反射させるため、反射率の高い金属膜で形成されていることが好ましい。或いは、画素電極２２を金属膜と透明導電膜との積層構造とし、光反射面が含まれる構造としてもよい。一方、共通画素電極３２は、有機層２８で発光した光を透過させるため、透光性を有しかつ導電性を有するＩＴＯ（酸化スズ添加酸化インジウム）やＩＺＯ（酸化インジウム・酸化亜鉛）等の透明導電膜で形成されていることが好ましい。または、共通画素電極３２として、出射光が透過できる程度の膜厚で金属層を形成しても良い。なお、共通画素電極３２の上部に封止膜３４を設けておくことが好ましい。封止膜３４は水分の浸入を遮断できる絶縁膜であればよく、例えば窒化シリコン膜等を用いることができる。
例えば有機ＥＬ層から成る有機層２８は、低分子系又は高分子系の有機材料を用いて形成される。低分子系の有機材料を用いる場合、有機層２８は発光性の有機材料を含む発光層に加え、当該発光層を挟むように正孔注入層や電子注入層、さらに正孔輸送層や電子輸送層等を含んで構成される。有機層２８は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色を発光するものであってもよいし、いわゆる白色発光を呈するものであってもよい。
本実施形態による表示装置１０においては、基板１１の周辺部１４にコンタクト電極３６が設けられている。上述した本実施形態の表示装置における層構造では、共通画素電極３２は、有機層２８を介して共通電位線２４の上層に配置される。コンタクト電極３６は、封止膜３４、共通画素電極３２、有機ＥＬ層２８を貫通する開孔部に設けられ、共通画素電極３２と共通電位線２４の一端とを導通させる。共通電位線の他端は、トランジスタ１８等を含む回路層に接続させている。このようなコンタクト電極３６の構造によって共通画素電極３２には、共通電位線２４を介して共通の電位を供給することができる。
コンタクト電極３６は、開孔部を充填するように設けられてもよいし、開孔部の側壁及び底面に付着するように設けられてもよい。
更に、コンタクト電極３６は複数個所に配置してもよいし、一定の長さを持った線状の形状を持って配置されてもよい。
このような構造を採用することによって、コンタクト電極が、共通画素電極３２及び共通電位を導通させ、低抵抗な接合部を形成することができる。配線自身の抵抗や配線間のコンタクト抵抗が大きくなると、十分な電流が流れず、表示領域の場所によって発光素子の発光量が異なるという問題（所謂、シェーディング）が発生するが、本発明によるコンタクト電極構造を採用することでそれが抑制される。
コンタクト電極３６及び封止膜３４は、後述するパッシベーション層３７で覆われてもよい。パッシベーション層３７は、無機絶縁層や有機絶縁層を使用することができる。例えば、絶縁層として無機材料を使用する場合、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＳｉＯｘＮｙ、ＳｉＮｘＯｙ、ＡｌＯｘ、ＡｌＮｘ、ＡｌＯｘＮｙ、ＡｌＮｘＯｙ、ＴＥＯＳ膜などを使用することができる（ｘ、ｙは任意）。また、これらの材料を積層した構造を使用してもよい。また、絶縁性材料として有機材料を使用する場合、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、シロキサン樹脂などを使用することができる。また、これらの材料を積層した構造を使用してもよい。さらに、上記の無機絶縁層及び有機絶縁層を積層した構造を使用してもよい。
基板１１には、シール材４４によって基板１１との間隔を保持された透明な対向基板４６が被せられている。これら対向基板４６、シール材４４及び封止膜３４によって囲まれた空間には、透明なエポキシ樹脂からなる充填材３８が充填されている。
＜変形例１＞
コンタクト電極３６は、表示領域１２内に配置されてもよい。本実施形態の変形例として、図１１に示すようにコンタクト電極３６を表示領域１２内に配置された複数の画素の間に配置してもよい。更に、本実施形態と本変形例を組み合わせ、基板１１の周辺部１４及び表示領域１２内に配置された複数の画素の間に複数のコンタクト電極を配置してもよい。これによって、複数の画素の共通電極の各々と共通電位線との距離が短縮され、画素と共通電位線の間での電圧降下が抑制される。これによって、前述のシェーディングの問題が抑制される。特に、表示領域の大面積化か進むほど顕著な効果を奏する。
コンタクト電極３６は、表示領域１２内に配置されてもよい。本実施形態の変形例として、図１１に示すようにコンタクト電極３６を表示領域１２内に配置された複数の画素の間に配置してもよい。更に、本実施形態と本変形例を組み合わせ、基板１１の周辺部１４及び表示領域１２内に配置された複数の画素の間に複数のコンタクト電極を配置してもよい。これによって、複数の画素の共通電極の各々と共通電位線との距離が短縮され、画素と共通電位線の間での電圧降下が抑制される。これによって、前述のシェーディングの問題が抑制される。特に、表示領域の大面積化か進むほど顕著な効果を奏する。
＜変形例２＞
本実施形態の他の変形例として、図１２に示すようにコンタクト電極３６を表示領域に配置された複数の画素の内部に配置してもよい。この場合、全ての画素に対してその内部にコンタクト電極３６を配置してもよいし、一部の画素にのみ配置してもよい。画素内にコンタクト電極３６を形成する場合には、画素電極２２とトランジスタ１８との接続部を避けて形成する。更に、本実施形態、変形例１及び本変形例を任意に組み合わせてよい。これによって、複数の画素の共通電極の各々と共通電位線との距離が更に短縮され、画素と共通電位線の間での電圧降下が更に抑制される。これによって、前述のシェーディングの問題が更に抑制される。
本実施形態の他の変形例として、図１２に示すようにコンタクト電極３６を表示領域に配置された複数の画素の内部に配置してもよい。この場合、全ての画素に対してその内部にコンタクト電極３６を配置してもよいし、一部の画素にのみ配置してもよい。画素内にコンタクト電極３６を形成する場合には、画素電極２２とトランジスタ１８との接続部を避けて形成する。更に、本実施形態、変形例１及び本変形例を任意に組み合わせてよい。これによって、複数の画素の共通電極の各々と共通電位線との距離が更に短縮され、画素と共通電位線の間での電圧降下が更に抑制される。これによって、前述のシェーディングの問題が更に抑制される。
＜製造方法＞
図３から図５は、本実施形態における表示装置１０の製造方法について説明する断面図である。図２に示した区間Ｃ−Ｄ及び区間Ｅ−Ｆを示している。図３から図５を参照して、本実施形態における表示装置１０の製造方法について説明する。尚、本実施形態においては、トランジスタ１８を含む周辺回路の形成後の有機平坦化膜２０形成までの説明は省略する。
図３から図５は、本実施形態における表示装置１０の製造方法について説明する断面図である。図２に示した区間Ｃ−Ｄ及び区間Ｅ−Ｆを示している。図３から図５を参照して、本実施形態における表示装置１０の製造方法について説明する。尚、本実施形態においては、トランジスタ１８を含む周辺回路の形成後の有機平坦化膜２０形成までの説明は省略する。
図３（Ａ）は、有機平坦化膜２０の上に画素電極２２及び共通電位線２４を形成した後を示す。画素電極２２及び共通電位線２４はフォトリソグラフィ工程により形成されるが、両者には異なる金属材料を用いてもよく、形成する順序は限定されない。また、同一の金属層を用いて同時にパターニングを行って形成してもよい。
特に表示領域１２において、画素電極２２の周縁部を覆うようにバンク２６を形成する（図３（Ｂ））。バンク２６は絶縁材料で形成される。絶縁材料として有機材料又は無機材料を用いることができる。有機材料としては、ポリイミドやアクリル等で形成することが好ましく、無機材料としては、酸化シリコン等を用いて形成することができる。
有機層２８を基板１１の全面に成膜する（図３（Ｃ））。なお、本実施形態では、発光層のみを形成する例を示しているが、有機ＥＬ素子の場合は電子注入層、電子輸送層、正孔注入層、正孔輸送層といった機能層を同じ蒸着用マスクを用いた蒸着法により形成してもよい。
共通画素電極となる透明電極層を基板１１の全面に成膜する（図４（Ａ））。共通画素電極３２は、透光性を有するＩＴＯやＩＺＯ等の透明導電膜で形成されていることが好ましい。または、出射光が透過できる程度の膜厚で金属層を形成してもよい。
封止膜３４を基板１１の全面に成膜する（図４（Ｂ））。封止膜３４は水分の浸入を遮断できる絶縁膜であればよく、例えば窒化シリコン膜等を用いることができる。
前述の有機層２８、共通画素電極３２、封止膜３４の成膜後、これらの膜を貫通して下層の共通電位線２４を露出させる開孔部を形成する（図４（Ｃ））。この開孔部形成のために、レーザーアブレーション法やフォトリソグラフィ工程を用いることができる。マスクを使用しないという点でレーザーアブレーション法を用いることが好ましい。
レーザーアブレーション法を用いて共通電位線２４より上層を除去する方法では、レーザーをコンタクト電極３６を形成する領域に照射し、瞬間的にレーザー照射された部分を昇華させる。例えば、用いるレーザーとしてはＫｒＦエキシマレーザー（波長：２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（波長：１９３ｎｍ）などが挙げられる。尚、本発明はこれらを用いることに限定されない。
開孔部にコンタクト電極３６を形成する（図５（Ａ））。コンタクト電極３６形成は例えば、レーザーＣＶＤ法、インクジェット法が好適に用いられる。レーザーＣＶＤ法を用いると開孔部の側壁及び底面部に金属材料が堆積される構造となりやすく、インクジェット法を用いると開孔部に金属材料が充填されるような構造が形成されやすい。
パッシベーション層３７を成膜する（図５（Ｂ））。コンタクト電極３６及び封止膜３４はパッシベーション層３７で覆われる。パッシベーション層３７は、無機絶縁層や有機絶縁層を使用することができる。例えば、絶縁層として無機材料を使用する場合、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＳｉＯｘＮｙ、ＳｉＮｘＯｙ、ＡｌＯｘ、ＡｌＮｘ、ＡｌＯｘＮｙ、ＡｌＮｘＯｙ、ＴＥＯＳ膜などを使用することができる（ｘ、ｙは任意）。また、これらの材料を積層した構造を使用してもよい。また、絶縁性材料として有機材料を使用する場合、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、シロキサン樹脂などを使用することができる。また、これらの材料を積層した構造を使用してもよい。更に、上記の無機絶縁層及び有機絶縁層を積層した構造を使用してもよい。
パッシベーション層３７を積層構造にすることによって、水分の侵入の更なる防止が期待できる。例えば、三層構造とし、一層目に第１の無機絶縁膜を成膜する。この時、表示領域１２内の発光素子やコンタクト電極３６による凹凸のために、第１の絶縁膜では十分に被覆することができず、水分の伝搬経路が発生する場合がある。そこで、第二層として高い平坦性を確保するための第２の絶縁層を成膜する。第２の絶縁層としては、アクリル等の有機絶縁層やＴＥＯＳ等の無機絶縁層を用いることができる。平坦化された第２の絶縁層上に、第３の絶縁層を成膜する。第２の絶縁層による平坦化のため、第３の絶縁層は高い被覆性を有し、水分の伝搬経路の発生を抑制することができる。第３の絶縁層としては、水分の遮断性が高い膜が好ましく、例えば窒化シリコン膜等を用いることができる。
対向基板４６を貼り合わせて本実施形態の表示装置１０が完成する（図示せず）。図２において、対向基板４６はガラス基板である。対向基板４６には、赤色画素に対応した赤色用カラーフィルタ、緑色画素に対応した緑色用カラーフィルタ、青色画素に対応した青色用カラーフィルタ及び各カラーフィルタ４０の間に設けられたブラックマトリクス４２が配置される。
そして、前述の対向基板４６を、樹脂で構成される充填材３８を配置して、図２に示す表示装置１０が完成する。なお、充填材３８としては、ポリイミド、アクリル等の透明樹脂を用いることができる。基板１１と対向基板４６との間に充填材３８を充填した後、光照射により硬化させればよい。また、シール材４４に接着機能を持たせても良い。
本実施形態による表示装置１０の製造方法によれば、マスクを用いずに有機層２８のパターニングを行うため、基板１１とマスクとの接触によるパーティクルが発生する問題を回避できる。また、有機層２８の成膜後に、その上層に共通画素電極３２及び封止膜３４を成膜し、それらの層のパターニングを一括で行う為、発生した加工屑の除去が容易になる。更に、パターニングの回数を減らすことができる。これらのことから、歩留まりの向上や生産性の向上が期待できる。
＜第２実施形態＞
表示装置１０では、有機平坦化膜２０、バンク２６にアクリル樹脂やポリイミド樹脂等の有機物が用いられている。このような有機物は水分を伝搬する経路になるため、特に有機ＥＬ表示装置においては、外部から侵入した水分が発光素子まで到達して劣化の原因になる。これを防止するため、表示領域１２における有機平坦化膜２０やバンク２６といった有機膜を他の領域の有機膜から分離するための水分遮断領域を設け、外部から表示領域１２への水分の伝搬路を断つ構成とすることができる。
表示装置１０では、有機平坦化膜２０、バンク２６にアクリル樹脂やポリイミド樹脂等の有機物が用いられている。このような有機物は水分を伝搬する経路になるため、特に有機ＥＬ表示装置においては、外部から侵入した水分が発光素子まで到達して劣化の原因になる。これを防止するため、表示領域１２における有機平坦化膜２０やバンク２６といった有機膜を他の領域の有機膜から分離するための水分遮断領域を設け、外部から表示領域１２への水分の伝搬路を断つ構成とすることができる。
第１実施形態においてはレーザーアブレーションを用いてコンタクト電極３６のパターニングを行ったが、このレーザーアブレーションを用いたパターニング方法は水分遮断領域１６も同時にパターニングすることができる。図６及び図７を参照し、本発明の第２実施形態に係る表示装置１０の概略構成について説明する。図６は、本発明の第２実施形態に係る表示装置１０の概略構成を示す平面図である。図７は、本発明の第２実施形態に係る表示装置１０の概略構成を示す断面図である。本実施形態に係る表示装置１０は、第１実施形態と比べて、表示領域１２を囲むように配置された水分遮断領域１６を更に有する点で異なる。
図７は、図６に示した表示装置１０のＡ−Ｂ線に沿った断面構造である。図７に示すように、表示装置１０の複数の画素の各々は、トランジスタ１８を含むトランジスタ素子及び有機層２８を含む発光素子を有する。発光素子は、画素電極２２とこれに対向して配置される共通画素電極３２とで有機層２８を挟んだ構造を有している。画素電極２２は画素ごとに独立しており、それぞれトランジスタ１８と接続される。
本実施形態による表示装置１０においては、基板１１の表示部を囲むように水分遮断領域１６が設けられている。図７に示すように、本実施形態においてもマスクを用いない工程を採用しているため、有機層２８は基板１１の全面に成膜される。そのため、有機層２８が水分の伝搬経路となる恐れがある。本実施形態による表示装置１０は、第１実施形態による表示装置１０に対して、表示部を囲む水分遮断領域１６を更に設け、当該領域における、有機層２８、共通画素電極３２及び封止膜３４の積層構造を貫通するコンタクト電極３６を有する。これにより、表示領域１２内の有機層２８とそれ以外の領域の有機層２８が分離され、表示装置１０外部から表示領域１２への水分の伝搬を抑制することができる。
コンタクト電極３６は、開孔部を充填するように設けられてもよいし、開孔部の側壁及び底面に付着するように設けられてもよい。
表示領域１２における共通画素電極３２の電位は、コンタクト電極３６によって共通電位線２４の電位に確保される。更に水分遮断領域１６においてもコンタクト電極３６により、表示領域１２内の共通画素電極３２から共通電位線２４までの経路を低抵抗化することができる。水分遮断領域１６にコンタクト電極３６を形成して共通画素電極３２に共通電位を供給することで、表示領域の共通電極を均一な電圧にでき、シェーディングが抑制される。
＜製造方法＞
図８から図１０は、本実施形態における表示装置１０の製造方法について説明する断面図である。図７に示した区間Ｃ−Ｄ及び区間Ｇ−Ｈを示している。図８から図１０を参照して、本実施形態における表示装置１０の製造方法について説明する。尚、第１実施形態と共通する工程に関しては、その説明を省略する。また、本実施形態においては、トランジスタ１８を含む周辺回路の形成後の有機平坦化膜２０形成までの説明は省略する。
図８から図１０は、本実施形態における表示装置１０の製造方法について説明する断面図である。図７に示した区間Ｃ−Ｄ及び区間Ｇ−Ｈを示している。図８から図１０を参照して、本実施形態における表示装置１０の製造方法について説明する。尚、第１実施形態と共通する工程に関しては、その説明を省略する。また、本実施形態においては、トランジスタ１８を含む周辺回路の形成後の有機平坦化膜２０形成までの説明は省略する。
図８（Ａ）は、表示領域１２に有機平坦化膜２０の上に個別画素電極２２を形成した後を示す。個別画素電極２２はフォトリソグラフィ工程により形成される。
特に表示領域１２において、個別画素電極２２の周縁部を覆うようにバンク２６を形成する（図８（Ｂ））。バンク２６は絶縁材料で形成される。絶縁材料として有機材料又は無機材料を用いることができる。有機材料としては、ポリイミドやアクリル等で形成することが好ましく、無機材料としては、酸化シリコン等を用いて形成することができる。
有機層２８を基板１１の全面に成膜する（図８（Ｃ））。なお、本実施形態では、発光層のみを形成する例を示しているが、有機ＥＬ素子の場合は電子注入層、電子輸送層、正孔注入層、正孔輸送層といった機能層を同じ蒸着用マスクを用いた蒸着法により形成してもよい。
共通画素電極３２となる透明電極層を基板１１の全面に成膜する（図９（Ａ））。共通画素電極３２は、透光性を有するＩＴＯやＩＺＯ等の透明導電膜で形成されていることが好ましい。または、出射光が透過できる程度の膜厚で金属層を形成してもよい。
封止膜３４を基板１１の全面に成膜する（図９（Ｂ））。封止膜３４は水分の浸入を遮断できる絶縁膜であればよく、例えば窒化シリコン膜等を用いることができる。
前述の有機層２８、共通画素電極３２、封止膜３４の成膜後、これらの膜を貫通して下層の絶縁層を露出させる開孔部を形成する（図９（Ｃ））。この開孔部形成のために、レーザーアブレーション法やフォトリソグラフィ工程を用いることができる。本発明においてはマスクを使用しないという点でレーザーアブレーション法を用いることが好ましい。
レーザーアブレーション法を用いて共通電位線２４より上層を除去する方法では、レーザーをコンタクト電極３６を形成する領域に照射し、瞬間的にレーザー照射された部分を昇華させる。例えば、用いるレーザーとしてはＫｒＦエキシマレーザー（波長：２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（波長：１９３ｎｍ）などが挙げられる。尚、本発明はこれらを用いることに限定されない。
開孔部にコンタクト電極３６を形成する（図１０（Ａ））。コンタクト電極３６形成は例えば、レーザーＣＶＤ法、インクジェット法が好適に用いられる。レーザーＣＶＤ法を用いると開孔部の側壁及び底面部に金属材料が堆積される構造となりやすく、インクジェット法を用いると開孔部に金属材料が充填されるような構造が形成されやすい。
パッシベーション層３７を成膜する（図１０（Ｂ））。コンタクト電極３６及び封止膜３４はパッシベーション層３７で覆われる。パッシベーション層３７は、無機絶縁層や有機絶縁層を使用することができる。例えば、絶縁層として無機材料を使用する場合、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＳｉＯｘＮｙ、ＳｉＮｘＯｙ、ＡｌＯｘ、ＡｌＮｘ、ＡｌＯｘＮｙ、ＡｌＮｘＯｙ、ＴＥＯＳ膜などを使用することができる（ｘ、ｙは任意）。また、これらの材料を積層した構造を使用してもよい。また、絶縁性材料として有機材料を使用する場合、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、シロキサン樹脂などを使用することができる。また、これらの材料を積層した構造を使用してもよい。さらに、上記の無機絶縁層及び有機絶縁層を積層した構造を使用してもよい。
パッシベーション層３７を積層構造にすることによって、水分の侵入の更なる防止が期待できる。例えば、三層構造とし、一層目に第１の無機絶縁膜を成膜する。この時、表示領域１２内の発光素子やコンタクト電極３６による凹凸のために、第１の絶縁膜では十分に被覆することができず、水分の伝搬経路が発生する場合がある。そこで、第二層として高い平坦性を確保するための第２の絶縁層を成膜する。第２の絶縁層としては、アクリル等の有機絶縁層やＴＥＯＳ等の無機絶縁層を用いることができる。平坦化された第２の絶縁層上に、第３の絶縁層を成膜する。第２の絶縁層による平坦化のため、第３の絶縁層は高い被覆性を有し、水分の伝搬経路の発生を抑制することができる。第３の絶縁層としては、水分の遮断性が高い膜が好ましく、例えば窒化シリコン膜等を用いることができる。
最後に、対向基板４６を貼り合わせて本実施形態の表示装置１０が完成する（図示せず）。図７において、対向基板４６はガラス基板である。対向基板４６には、赤色画素に対応した赤色用カラーフィルタ、緑色画素に対応した緑色用カラーフィルタ、青色画素に対応した青色用カラーフィルタ及び各カラーフィルタの間に設けられたブラックマトリクス４２が配置される。
そして、基板１１と前述の対向基板４６を、樹脂で構成される充填材３８を用いて接着して、図７に示す表示装置１０が完成する。なお、充填材３８としては、ポリイミド、アクリル等の透明樹脂を用いることができ、基板１１と対向基板４６との間に充填した後、光照射により硬化させればよい。
本実施形態による表示装置１０の製造方法によれば、マスクを用いずに有機層２８のパターニングを行うため、基板１１とマスクとの接触によるパーティクルが発生する問題を回避できる。また、有機層２８の成膜後に、その上層に共通画素電極３２及び封止膜３４を成膜し、それらの層のパターニングを一括で行うため、発生した加工屑の除去が容易になる。
このような工程を用いて表示領域１２を囲む水分遮断領域１６を形成することにより、シール材４４とともに表示領域１２への水分の伝搬経路を二重で断つ構造とすることができる。更に、パターニングの回数を減らすことができる。これらのことから、歩留まりの向上や生産性の向上が期待できる。
以上、本発明の好ましい実施形態による表示装置１０及びその製造方法について説明した。しかし、これらは単なる例示に過ぎず、本発明の技術的範囲はそれらには限定されない。実際、当業者であれば、特許請求の範囲において請求されている本発明の要旨を逸脱することなく、種々の変更が可能であろう。よって、それらの変更も当然に、本発明の技術的範囲に属すると解されるべきである。
表示装置：１０、基板：１１、表示領域：１２、周辺部：１４、水分遮断領域：１６、無機絶縁層：１７、トランジスタ：１８、有機平坦化膜：２０、画素電極：２２、共通電位線：２４、画素：２５、バンク：２６、有機層：２８、反射膜：３０、共通画素電極：３２、封止膜：３４、コンタクト電極：３６、パッシベーション層：３７、充填材：３８、カラーフィルタ：４０、ブラックマトリクス：４２、シール材：４４、対向基板：４６
Claims (17)
- 複数の画素の各々に設けられた画素電極と、
前記複数の画素の各々に共通して設けられた共通画素電極と、
前記画素電極と前記共通画素電極との間に設けられた有機層と、
前記共通画素電極上に設けられた第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層、前記共通画素電極及び前記有機層が積層された領域において、前記有機層より下層に設けられた共通電位線と、
前記共通電位線上で、前記第１の絶縁層、前記共通画素電極及び前記有機層を貫通する開孔部に設けられた第１のコンタクト電極と、
前記第１の絶縁層及び前記第１のコンタクト電極を覆う第２の絶縁層と
を具備する表示装置。 - 前記第１のコンタクト電極は、
基板の周辺部に配置されることを特徴とする
請求項１に記載の表示装置。 - 前記第１のコンタクト電極は、
基板の表示領域内に配置されることを特徴とする
請求項１に記載の表示装置。 - 前記第１のコンタクト電極は、
前記基板の前記表示領域内の前記画素内に配置されることを特徴とする
請求項３に記載の表示装置。 - 前記第１のコンタクト電極は、
前記開孔部を充填するように設けられることを特徴とする
請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の表示装置。 - 前記第１のコンタクト電極は、
前記開孔部の側壁及び底面に設けられることを特徴とする
請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の表示装置。 - 複数の画素の各々に設けられた画素電極と、
前記画素電極に設けられた有機層と、
前記複数の画素の各々に共通して前記有機層上に設けられた共通画素電極と、
前記共通画素電極上に設けられた第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層、前記共通画素電極及び前記有機層が積層された領域において、前記有機層より下層に設けられた無機絶縁層と、
前記無機絶縁層上で、且つ前記複数の画素を囲む周状の領域において、前記第１の絶縁層、前記共通画素電極及び前記有機層を貫通する開孔部と、
前記開口部に設けられた第２のコンタクト電極と、
前記第１の絶縁層及び前記第２のコンタクト電極を覆う第２の絶縁層と
を具備する表示装置。 - 前記第２のコンタクト電極は、
前記開孔部を充填するように設けられることを特徴とする
請求項７に記載の表示装置。 - 前記第２のコンタクト電極は、
前記開孔部の側壁及び底面に設けられることを特徴とする
請求項７に記載の表示装置。 - 前記第２の絶縁層を覆う第３の絶縁層と、
前記第３の絶縁層を覆う第４の絶縁層とを更に具備する
請求項１乃至請求項９のいずれか一に記載の表示装置。 - 基板の第一面上に複数の画素電極を形成し、
前記基板の第一面上に共通電位線を形成し、
前記基板の全面に有機層を成膜し、
前記有機層上に共通画素電極を形成し、
前記共通画素電極上に第１の絶縁層を成膜し、
前記共通電位線上において開孔部を形成し、
前記開孔部に第１のコンタクト電極を形成し、
前記第１の絶縁層及び前記第１のコンタクト電極を覆うように第２の絶縁層を成膜すること
を含む表示装置の製造方法。 - 前記開孔部の形成は、
前記基板の前記第一面からレーザを照射して形成することを特徴とする
請求項１１に記載の表示装置の製造方法。 - 前記開孔部に第１のコンタクト電極の形成は、
前記開孔部に金属を充填することを特徴とする
請求項１１に記載の表示装置の製造方法。 - 前記開孔部に第１のコンタクト電極の形成は、
前記開孔部の側壁及び底面に金属を付着することを特徴とする
請求項１１に記載の表示装置の製造方法。 - 前記開孔部に第１のコンタクト電極の形成は、
レーザーＣＶＤ法によって形成することを特徴とする
請求項１１に記載の表示装置の製造方法。 - 前記開孔部に第１のコンタクト電極の形成は、
インクジェット法によって形成することを特徴とする
請求項１１に記載の表示装置の製造方法。 - 前記第２の絶縁層を覆うように第３の絶縁層を成膜し、
前記第３の絶縁層を覆うように第４の絶縁層を成膜することを更に含む
請求項１１乃至請求項１６のいずれか一に記載の表示装置の製造方法。
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