JP2018006115A

JP2018006115A - 表示装置

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Publication number: JP2018006115A
Application number: JP2016130267A
Authority: JP
Inventors: 樹阪本; Shige Sakamoto
Original assignee: Japan Display Inc
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Priority date: 2016-06-30
Filing date: 2016-06-30
Publication date: 2018-01-11
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Also published as: JP6784522B2; US20180006267A1; US10062863B2

Abstract

【課題】信頼性の高い有機エレクトロルミネッセンス表示装置を提供する。
【解決手段】本発明の一実施形態における表示装置は、絶縁表面上に形成された画素電極をそれぞれ有する複数の画素がマトリクス状に配置された表示領域を有する表示装置であって、前記画素電極の端部を覆うバンクと、前記画素電極における発光領域を覆う発光層を含む有機層と、前記有機層及び前記バンク上に設けられた対向電極と、前記対向電極上に設けられた第１無機絶縁層と、隣接する２つの前記発光領域の間で、前記対向電極及び前記第１無機絶縁層が不連続となる領域と、を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、表示装置に関する。

従来、表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス材料（有機ＥＬ材料）を表示部の発光素子（有機ＥＬ素子）に用いた有機ＥＬ表示装置（Organic Electroluminescence Display）が知られている。有機ＥＬ表示装置は、液晶表示装置等とは異なり、有機ＥＬ材料を発光させることにより表示を実現するいわゆる自発光型の表示装置である。

このような有機ＥＬ表示装置に含まれる有機ＥＬ素子は、大気に曝されると、大気中の水分及び酸素により有機ＥＬ材料を含む発光層や陰極の劣化、ひいては素子の性能低下を招く。そのため、有機ＥＬ素子を外気から遮断するための封止構造が検討されている。例えば、特許文献１には、無機膜を含むバリア層によって有機ＥＬ素子を覆うことによって、有機ＥＬ素子を大気中の酸素および水等から保護することが開示されている。

特開２０１６−０４６１２６７号公報

有機ＥＬ表示装置では、プラスチック等のフレキシブルな樹脂基板に有機ＥＬ素子を設けたフレキシブルディスプレイが開発されている。しかしながら、フレキシブルディスプレイを曲げる際、有機ＥＬ素子を外気から遮断するためのバリア層として設けられた無機膜が割れてしまう虞がある。バリア層である無機膜が割れると、外部から侵入した水分や酸素などにより有機ＥＬ素子が劣化し、有機ＥＬ表示装置に信頼性が低下するという問題がある。

本発明の課題の１つは、有機ＥＬ素子を覆う無機膜の割れを防止し、信頼性の高い有機エレクトロルミネッセンス表示装置を提供することにある。

本発明の一実施形態における表示装置は、絶縁表面上に形成された画素電極をそれぞれ有する複数の画素がマトリクス状に配置された表示領域を有する表示装置であって、前記画素電極の端部を覆うバンクと、前記画素電極における発光領域を覆う発光層を含む有機層と、前記有機層及び前記バンク上に設けられた対向電極と、前記対向電極上に設けられた第１無機絶縁層と、隣接する２つの前記発光領域の間で、前記対向電極及び前記第１無機絶縁層が不連続となる領域と、を有する。

本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の構成を示した概略図である。有機ＥＬ表示装置における表示領域の構成の一例を示す図である。図２におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。図３の部分拡大図である。有機ＥＬ表示装置の製造工程を説明するための図である。有機ＥＬ表示装置の製造工程を説明するための図である。有機ＥＬ表示装置の製造工程を説明するための図である。有機ＥＬ表示装置の製造工程を説明するための図である。有機ＥＬ表示装置の製造工程を説明するための図である。有機ＥＬ表示装置の製造工程を説明するための図である。有機ＥＬ表示装置の製造工程を説明するための図である。有機ＥＬ表示装置における画素の構成の別の一例による断面図である。有機ＥＬ表示装置の製造工程を説明するための図である。有機ＥＬ表示装置の製造工程を説明するための図である。有機ＥＬ表示装置における表示領域の構成の一例を示す図である。図１５におけるＣ−Ｃ線に沿った断面図である。有機ＥＬ表示装置における表示領域の構成の一例を示す図である。有機ＥＬ表示装置における表示領域の構成の一例を示す図である。有機ＥＬ表示装置における表示領域の構成の一例を示す図である。

以下、本発明の各実施の形態について、図面等を参照しつつ説明する。但し、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、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、図面に関して、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、形状等を模式的に表す場合があるが、それら模式的な図は一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。さらに、本明細書と各図において、既出の図に関して説明したものと同一又は類似の要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略することがある。

本発明において、ある一つの膜を加工して複数の膜を形成した場合、これら複数の膜は異なる機能、役割を有することがある。しかしながら、これら複数の膜は同一の工程で同一層として形成された膜に由来し、同一の層構造、同一の材料を有する。したがって、これら複数の膜は同一層に存在しているものと定義する。

なお、本明細書中において、図面を説明する際の「上」、「下」などの表現は、着目する構造体と他の構造体との相対的な位置関係を表現している。本明細書中では、側面視において、後述する絶縁表面からバンクに向かう方向を「上」と定義し、その逆の方向を「下」と定義する。本明細書および特許請求の範囲において、ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。

また、本明細書中において、「表示装置」とは、液晶層や、有機ＥＬ素子等の発光素子を用いて画像を表示する装置を指す。したがって、表示装置には、液晶層や、有機ＥＬ素子等の発光素子を含む表示モジュール（表示パネルともいう。）、及び表示モジュールに対して他の要素（例えば、カバーガラスなど）を組み合わせた表示装置が含まれる。

（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１００の構成を示した概略図であり、有機ＥＬ表示装置１００を平面視した場合における概略構成を示している。本明細書では、有機ＥＬ表示装置１００を画面（表示領域）に垂直な方向から見た様子を「平面視」と呼ぶ。

図１に示すように、有機ＥＬ表示装置１００は、絶縁表面上に形成された、表示領域１０２と、表示領域１０２の周辺に位置する周辺領域１０３と、走査線駆動回路１０４と、データ線駆動回路１０５と、ドライバＩＣ１０６と、を有する。ドライバＩＣ１０６は、走査線駆動回路１０４及びデータ線駆動回路１０５に信号を与える制御部として機能する。データ線駆動回路１０５は、ドライバＩＣ１０６に含まれる場合もある。また、データ線駆動回路１０５は、ドライバＩＣ１０６内に組み込まれていてもよい。ドライバＩＣ１０６は、ＩＣチップのような形態で別途基板１０１上に配置してもよく、フレキシブルプリント回路（Flexible Print Circuit：ＦＰＣ）１０８に設けて外付けしてもよい。ＦＰＣ１０８は、周辺領域１０３に設けられた端子１０７と接続される。

ここで、絶縁表面は、基板１０１の表面である。基板１０１は、その表面上に設けられる画素電極や絶縁層などの各層を支持する。尚、基板１０１は、それ自体が絶縁性材料からなり、絶縁表面を有していても良いし、基板１０１上に別途絶縁膜を形成して絶縁表面を形成しても良い。絶縁表面が得られる限りにおいて、基板１０１の材質や、絶縁膜を形成する材料は特に限定しない。

図１に示す表示領域１０２には、複数の画素１１０がマトリクス状に配置される。各画素１１０は、後述する画素電極と、該画素電極の一部（アノード）、該画素電極上に積層された発光層を含む有機層（発光部）及び陰極（カソード）からなる発光素子と、を含む。各画素１１０には、データ線駆動回路１０５から画像データに応じたデータ信号が与えられる。それらデータ信号に従って、各画素１１０に設けられた画素電極に電気的に接続されたトランジスタを駆動し、画像データに応じた画面表示を行うことができる。トランジスタとしては、典型的には、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）を用いることができる。但し、薄膜トランジスタに限らず、電流制御機能を備える素子であれば、如何なる素子を用いても良い。

図２は、第１実施形態の有機ＥＬ表示装置１００における表示領域１０２の構成を示す図である。具体的には、表示領域１０２の一部として、６つの発光素子２０１を平面視した構成を示している。なお、図２では、６つの発光素子２０１について例示しているが、実際には、表示領域１０２では、数百万個以上の発光素子が画素に対応してマトリクス状に配置されている。

上述したように、各画素１１０は、画素電極と、画素電極の一部（アノード）、該画素電極上に設けられ、有機ＥＬ材料を含む発光層を有する有機層（発光部）及び有機層上に設けられた対向電極（カソード）からなる発光素子２０１とを有する。発光素子２０１は、発光領域に設けられる。ここで、発光領域とは、平面視において、後述する第２絶縁層（バンク）から露出された、画素電極の一部を意味する。第２絶縁層（バンク）は、画素電極の端部を覆い、隣接する画素電極間に設けられる。対向電極上には、第４絶縁層（第１無機絶縁層）３３５が設けられる。対向電極は、第２絶縁層（バンク）よりも下層に設けられた配線２０５と電気的に接続している。図２では、対向電極と配線２０５とが接続している部分を接続部２０７として示している。尚、図２では、発光素子２０１、第４絶縁層３３５、配線２０５及び接続部２０７以外の構成については、記載を省略している。

有機ＥＬ表示装置１００は、表示領域１０２において、互いに隣接する２つの発光領域の間で、少なくとも対向電極及び第４絶縁層３３５が、不連続となる領域２０９を有する。領域２０９は、平面視において、少なくとも一つの発光素子２０１を囲むように設けられる。図２に示すように、本実施形態では、領域２０９は、平面視において、一つの発光素子２０１を囲むように設けられる。

なお、本実施形態では、画素配列として、画素がストライプ配列された例を示したが、その他デルタ配列やベイヤー配列、又はペンタイル構造を実現する配列であってもよい。

図３は、第１実施形態の有機ＥＬ表示装置１００における画素の構成の一例を示す図である。具体的には、図２に示した表示領域１０２をＡ−Ａで切断した断面の構成を示す図である。図３を参照して、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１００について詳細に説明する。図３に示すように、有機ＥＬ表示装置１００は、基板３０１を有する。基板３０１は、ガラス基板、石英基板、フレキシブル基板（ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートその他の可撓性を有する樹脂基板）を用いることができる。基板３０１が透光性を有する必要がない場合には、金属基板、セラミックス基板、半導体基板を用いることも可能である。特に、基板としてフレキシブル基板を用いる場合には、前述のような積層構造を有する下地層を設けて外部からの保護機能を高めることが望ましい。

基板３０１上には、下地層３０３が設けられる。下地層３０３は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム等の無機材料で構成される絶縁層である。下地層３０３は、単層に限定されるわけではなく、例えば、酸化シリコン層と窒化シリコン層との積層構造を有してもよい。この構成は、基板３０１との密着性や、後述する薄膜トランジスタ３０５に対するガスバリア性を考慮して適宜決定すれば良い。

下地層３０３上には、薄膜トランジスタ３０５が設けられる。薄膜トランジスタ３０５の構造は、トップゲート型であってもボトムゲート型であってもよい。本実施形態では、薄膜トランジスタ３０５は、下地層３０３上に設けられた半導体層３０７、半導体層３０７を覆うゲート絶縁膜３０９、ゲート絶縁膜３０９上に設けられたゲート電極３１１、ゲート電極３１１を覆う層間絶縁膜３１５及び３１７、並びに、層間絶縁膜３１７上に設けられ、それぞれ半導体層３０７に接続されたソース電極３１９及びドレイン電極３２１を含む。尚、本実施形態では、層間絶縁膜が層間絶縁膜３１５、３１７の積層構造を有している例を説明しているが、層間絶縁膜は単層であってもよい。

なお、薄膜トランジスタ３０５を構成する各層の材料は、公知の材料を用いればよく、特に限定はない。例えば、半導体層３０７としては、一般的にはポリシリコン、アモルファスシリコン又は酸化物半導体を用いることができる。ゲート絶縁膜３０９としては、酸化シリコン又は窒化シリコンを用いることができる。ゲート電極３１１は、銅、モリブデン、タンタル、タングステン、アルミニウムなどの金属材料で構成される。層間絶縁膜３１５、３１７としては、酸化シリコンまたは窒化シリコンを用いることができる。ソース電極及びドレイン電極３１９、３２１は、それぞれ銅、チタン、モリブデン、アルミニウムなどの金属材料で構成される。

尚、ゲート電極３１１と同じ層には、ゲート電極３１１を構成する金属材料と同一の金属材料で構成された配線３１３を設けることができる。配線３１３は、例えば、走査線駆動回路１０４によって駆動される走査線等として設けることができる。また、図３には図示しないが、ソース電極及びドレイン電極３１９、３２１と同じ層には、配線３１３と交差する方向に延在する配線を設けることができる。該配線は、例えば、信号線駆動回路１０５によって駆動される信号線等として設けることができる。

薄膜トランジスタ３０５上には、第１絶縁層３２３が設けられる。第１絶縁層３２３は、平坦化膜として機能する。第１絶縁層３２３は、有機樹脂材料を含んで構成される。有機樹脂材料としては、例えば、ポリイミド、ポリアミド、アクリル、エポキシ等の公知の有機樹脂材料を用いることができる。これらの材料は、溶液塗布法により膜形成が可能であり、平坦化効果が高いという特長がある。特に図示しないが、第１絶縁層３２３は、単層構造に限定されず、有機樹脂材料を含む層と無機絶縁層との積層構造を有してもよい。

第１絶縁層３２３は、ソース電極又はドレイン電極３２１の一部を露出させるコンタクトホール３２４を有する。コンタクトホール３２４は、後述する画素電極３２５とソース電極又はドレイン電極３２１とを電気的に接続するための開口部である。したがって、コンタクトホール３２４は、ソース電極又はドレイン電極３２１の一部に重畳して設けられる。コンタクトホール３２４の底面では、ソース電極又はドレイン電極３２１が露出される。

第１絶縁層３２３上には、画素電極３２５が設けられる。画素電極３２５は、コンタクトホール３２４に重畳し、コンタクトホール３２４の底面で露出されたソース電極又はドレイン電極３２１と電気的に接続する。本実施形態の有機ＥＬ表示装置１００において、画素電極３２５は、発光素子２０１を構成する陽極（アノード）として機能する。画素電極３２５は、トップエミッション型であるかボトムエミッション型であるかで異なる構成とする。例えば、トップエミッション型である場合、画素電極３２５として反射率の高い金属膜を用いるか、酸化インジウム系透明導電膜（例えばＩＴＯ）や酸化亜鉛系透明導電膜（例えばＩＺＯ、ＺｎＯ）といった仕事関数の高い透明導電膜と金属膜との積層構造を用いる。逆に、ボトムエミッション型である場合、画素電極３２５として上述した透明導電膜を用いる。本実施形態では、トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置を例に挙げて説明する。画素電極３２５の端部は、後述する第２絶縁層３２７によって覆われている。

また、本実施形態において、第１絶縁層３２３上には、隣接する画素電極３２５の間において、画素電極３２５とは電気的に独立した配線２０５が設けられる。配線２０５は、画素電極３２５と同じ層に設けられ、画素電極３２５と同一の材料で構成されることができる。配線２０５は、後述する対向電極３３３と電気的に接続される。特に図示しないが、配線２０５は、表示領域の外側まで延在して、図１において示した端子１０７に接続される。尚、本実施形態では、配線２０５は、画素電極３２５と同じ層に設けられるが、配線２０５の位置はこれに限定されず、後述する第２絶縁層（バンク）３２７よりも下層に設けられていればよい。また、後述する領域２０９の位置に応じて、配線２０５は、図３とは異なる箇所に設けられてもよい。

画素電極３２５上には、有機樹脂材料で構成される第２絶縁層３２７が設けられる。有機樹脂材料としては、ポリイミド系、ポリアミド系、アクリル系、エポキシ系もしくはシロキサン系といった公知の樹脂材料を用いることができる。第２絶縁層３２７は、画素電極３２５上の一部に開口部を有する。第２絶縁層３２７は、互いに隣接する画素電極３２５の間に、画素電極３２５の端部（エッジ部）を覆うように設けられ、隣接する画素電極３２５を離隔する部材として機能する。このため、第２絶縁層３２７は、一般的に「隔壁」、「バンク」とも呼ばれる。この第２絶縁層３２７から露出された画素電極３２５の一部が発光領域３００である。第２絶縁層３２７の開口部は、内壁がテーパー形状となるようにしておくことが好ましい。これにより後述する発光層の形成時に、画素電極３２５の端部におけるカバレッジ不良を低減することができる。第２絶縁層３２７は、画素電極３２５の端部を覆うだけでなく、コンタクトホール３２４に起因する凹部を埋める充填材として機能させてもよい。

また、本実施形態において、図３に示すように、第２絶縁層３２７には、配線２０５と後述する対向電極３３３とを電気的に接続するためのコンタクトホール３２８が設けられる。尚、配線２０５が表示領域１０２外に設けられる場合、コンタクトホール３２８は省略することができる。

第２絶縁層３２７上には、第２絶縁層３２７を覆う第３絶縁層（第２無機絶縁層）３２９が設けられる。第３絶縁層３２９は、酸化シリコンまたは窒化シリコンといった無機材料で構成される。第３絶縁層３２９は、発光領域３００において開口部を有する。また、第３絶縁層３２９は、コンタクトホール３２８において、配線２０５を露出する開口部を有する。

図４は、図３における、画素電極３２５と第２絶縁層３２７との接触部分の近傍の拡大図を示している。第３絶縁層３２９は、第２絶縁層３２７を構成する有機樹脂材料から発生するガスや水分が後述する有機層３３１に侵入することを防止するバリア層として機能する。そのため、図４に示すように、第２絶縁層３２７と有機層３３１とが接触しないように、第３絶縁層３２９は、第２絶縁層３２７の周囲で画素電極３２５に接触している。

尚、第３絶縁層３２９は、有機ＥＬ表示装置１００において必須の構成要素ではなく、省略することもできる。

画素電極３２５上には、有機層３３１が設けられる。有機層３３１は、少なくとも有機材料で構成される発光層を有し、発光素子２０１の発光部として機能する。有機層３３１には、発光層以外に、電子注入層、電子輸送層、正孔注入層、正孔輸送層といった各種の電荷輸送層も含まれ得る。有機層３３１は、発光領域３００覆うように、即ち、発光領域３００における第２絶縁層３２７の開口部及び第３絶縁層３２９の開口部を覆うように設けられる。

なお、本実施形態では、所望の色の光を発する発光層を有機層３３１に設け、各画素電極３２５上に異なる発光層を有する有機層３３１を形成することで、ＲＧＢの各色を表示する構成とする。つまり、本実施形態において、有機層３３１は、隣接する画素電極３２５の間では不連続である。有機層３３１には、公知の構造や公知の材料を用いることが可能であり、特に本実施形態の構成に限定されるものではない。また、有機層３３１は、白色光を発する発光層を有し、カラーフィルタを通してＲＧＢの各色を表示してもよい。この場合、有機層３３１は、第３絶縁層３２９上にも設けられてもよい。

有機層３３１上及び第３絶縁層３２９上には、対向電極３３３が設けられる。対向電極３３３は、発光素子２０１を構成する陰極（カソード）として機能する。本実施形態の有機ＥＬ表示装置１００は、トップエミッション型であるため、対向電極３３３としては透明電極を用いる。透明電極を構成する薄膜としては、ＭｇＡｇ薄膜もしくは透明導電膜（ＩＴＯやＩＺＯ）を用いる。対向電極３３３は、各画素２０１間を跨いで第３絶縁層３２９上にも設けられる。対向電極３３３は、表示領域１０２の端部付近の周辺領域において下層の導電層を介して外部端子へと電気的に接続される。上述したように、本実施形態では、第２絶縁層３２７から露出した画素電極３２５の一部（アノード）、有機層３３１（発光部）及び対向電極３３３（カソード）によって発光素子２０１が構成される。

対向電極３３３は、コンタクトホール３２８を介して配線２０５と電気的に接続する。具体的には、対向電極３３３は、コンタクトホール３２８において露出された配線２０５と接続する。対向電極３３３と配線２０５との接続部は、図２における接続部２０７に対応する。対向電極３３３は、配線２０５から所定の電位の電圧の供給を受ける。

対向電極３３３上には、第４絶縁層（第１無機絶縁層）３３５が設けられる。第４絶縁層３３５は、有機ＥＬ素子を外部の水分や外気等から保護するためのバリア層として機能し、無機材料を含んで構成される。第４絶縁層３３５としては、窒化シリコン膜など緻密性の良い無機絶縁膜を用いることが好ましい。尚、第４絶縁層３３５は、図２における絶縁層２０３に対応している。

以上説明した基板３０１から第４絶縁層３３５までをまとめて、本実施形態ではアレイ基板と呼ぶ。

本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１００は、隣接する発光領域３００の間で、第３絶縁層３２９、対向電極３３３及び第４絶縁層３３５が、不連続となる領域２０９を有する。具体的には、図３に示すように、隣接する２つの発光領域３００の間、つまり、隣接する画素電極３２５を離隔するバンクとして機能する第２絶縁層３２７上において、第３絶縁層３２９、対向電極３３３及び第４絶縁層３３５には、開口部３３７が設けられる。開口部３３７の底面では、第２絶縁層３２７が露出される。この開口部３３７が、第３絶縁層３２９、対向電極３３３及び第４絶縁層３３５が不連続となる領域２０９に対応している。開口部３３７は、第３絶縁層３２９、対向電極３３３及び第４絶縁層３３５に入れられたスリットであり、有機ＥＬ表示装置１００が曲げられる等してアレイ基板に応力がかかった際、無機材料で構成された第３絶縁層３２９及び第４絶縁層３３５にかかる応力を緩和する応力緩和部として機能し、第３絶縁層３２９及び第４絶縁層３３５の割れを防止することができる。

尚、有機ＥＬ表示装置１００において、第３絶縁層３２９が省略される場合、開口部３３７は、対向電極３３３及び第４絶縁層３３５に設けられる。この場合、隣接する２つの発光領域３００の間で、対向電極３３３及び第４絶縁層３３５が不連続となる。対向電極３３３及び第４絶縁層３３５が不連続となる領域は、無機材料で構成された第４絶縁層３３５にかかる応力を緩和する応力緩和部として機能し、第４絶縁層３３５の割れを防止する。

アレイ基板上には、接着材及び保護材として機能する充填材（フィル材）３３９を介して対向基板３４１が設けられる。充填材３３９としては、ポリイミド系、ポリアミド系、アクリル系、エポキシ系もしくはシロキサン系の公知の樹脂材料を用いることができる。充填材３３９は、第３絶縁層３２９、対向電極３３３及び第４絶縁層３３５に設けられた開口部３３７を充填する。充填材３３９には、アレイ基板と対向基板３４１との間の間隙を確保するためにスペーサを設けてもよい。このようなスペーサは、充填材に混ぜてもよいし、アレイ基板上に樹脂等により形成してもよい。また、基板周辺部分で十分な封止、及びアレイ基板と対向基板３４１とのギャップ保持が実現できるのであれば、充填材３３９を用いず、中空封止とすることもできる。

対向基板３４１には、例えば、平坦化を兼ねてオーバーコート層が設けられてもよい。有機層３３１が白色光を出射する場合、対向基板３４１には、主面（基板３０１に対向する面）にＲＧＢの各色にそれぞれ対応するカラーフィルタ、及び、カラーフィルタ間に設けられたブラックマスクが設けられてもよい。対向基板３４１は、有機ＥＬ表示装置１００の必須要素ではなく、充填材３３９が十分な膜厚と強度を有しており、第４絶縁層３３５以下の層を外部からの異物の接触等から好適に保護できるのであれば、対向基板３４１は省略することができる。対向基板３４１を省略するとともに、カラーフィルタが必要な場合は、例えば第４絶縁層３３５上等に直接カラーフィルタを形成し、その上から充填材３３９を形成すればよい。

以上のように、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１００では、隣接する２つの発光領域３００の間、つまり、隣接する画素電極３２５を離隔するバンクとして機能する第２絶縁層３２７上において、第３絶縁層３２９、対向電極３３３及び第４絶縁層３３５に開口部３３７を設け、第３絶縁層３２９、対向電極３３３及び第４絶縁層３３５が不連続となる領域２０９を設けている。この領域２０９が、有機ＥＬ表示装置１００が曲げられる等してアレイ基板に応力がかかった際、無機材料で構成された第３絶縁層３２９及び第４絶縁層３３５の割れを防止する。そのため、有機ＥＬ表示装置１００の信頼性を向上させることができる。

（表示装置の製造方法）
以下、上述した構成を備える本実施形態の有機ＥＬ表示装置１００におけるアレイ基板の製造工程について、図５〜図１１を参照して説明する。

図５に示すように、基板３０１上に下地層３０３を形成し、その上に公知の方法により薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）３０５を形成する。基板３０１としては、ガラス基板、石英基板、フレキシブル基板（ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートその他の可撓性を有する基板）等を用いることができる。基板３０１が透光性を有する必要がない場合には、金属基板、セラミックス基板、半導体基板を用いることも可能である。

下地層３０３としては、典型的には、酸化シリコンもしくは窒化シリコンで構成される絶縁層、またはそれらの積層膜を用いることができる。下地層３０３は、基板３０１からの汚染物質の侵入を防いだり、基板３０１の伸縮により発生する応力を緩和したりする機能を有する。

薄膜トランジスタ３０５は、前述のように公知の方法により形成すればよい。例えば、下地層３０３上にポリシリコン、アモルファスシリコン又は酸化物半導体で構成される半導体層３０７を形成し、半導体層３０７を覆うように酸化シリコンで構成されるゲート絶縁膜３０９を形成する。ゲート絶縁膜３０９の上には、銅、モリブデン、タンタル、タングステン、アルミニウムなどの金属材料で構成されるゲート電極３１１を形成する。ここで、ゲート電極３１１と同じ層にゲート電極３１１と同じ材料を用いて配線３１３を形成してもよい。ゲート電極３１１上にゲート電極３１１を覆うように層間絶縁膜３１５、３１７を形成する。層間絶縁膜３１５、３１７としては、酸化シリコンもしくは窒化シリコンで構成される絶縁層を用いることができる。さらに、層間絶縁膜３１５、３１７及びゲート絶縁膜３０９に半導体層３０７に達するコンタクトホールを形成した後、銅、チタン、モリブデン、アルミニウムなどの金属材料で構成されるソース電極及びドレイン電極３１９、３２１を形成する。尚、層間絶縁膜３１５又は３１７は、省略されることができる。つまり、層間絶縁膜は単層であってもよい。

以上のプロセスにより薄膜トランジスタ３０５が形成される。なお、本実施形態では、薄膜トランジスタ３０５としてトップゲート型薄膜トランジスタを形成する例を示したが、公知の方法によりボトムゲート型薄膜トランジスタを形成してもよい。

薄膜トランジスタ３０５を形成した後、図６に示すように、第１絶縁層３２３を形成し、ソース電極又はドレイン電極３２１に達するコンタクトホール３２４を形成する。本実施形態では、第１絶縁層３２３として、感光性アクリル樹脂で構成される樹脂層を形成し、フォトマスクを用いた露光によりコンタクトホール３２４を形成する。なお、第１絶縁層３２３は平坦化膜として用いるため、膜厚を１〜３μｍとすることが好ましい。

次に、図７に示すように、第１絶縁層３２３上に画素電極３２５を形成する。画素電極３２５は、コンタクトホール３２４を覆うように形成される。画素電極３２５は、例えば、ＩＴＯ薄膜で銀薄膜を挟んだ三層構造の導電層を形成し、その導電層をパターニングすることにより形成される。本実施形態では、表示装置の上方（基板３０１から遠ざかる方向を上とする）に向かって光を取り出す構成とするため、銀薄膜を反射層として利用する。このように形成された画素電極３２５は、本実施形態の発光素子２０１における陽極（アノード）として機能する。また、画素電極３２５と同様に、配線２０５も形成する。

次に、図８に示すように、隣接する画素電極３２５を分離して隣接する発光領域３０を離隔するバンクとして機能する第２絶縁層３２７を形成する。第２絶縁層３２７は、画素電極３２５上に膜厚１μｍ程度の樹脂層を形成した後、画素電極３２５の一部と重畳する領域において、樹脂層に開口部８０１を形成して画素電極３２５の一部を露出し、さらに配線２０５の一部と重畳する領域にコンタクトホール３２８を形成して配線の一部を露出することによって得ることができる。開口部８０１によって露出された画素電極３２５の一部が発光領域３００である。

第２絶縁層３２７を形成した後、第３絶縁層３２９を形成する。第３絶縁層３２９は、第２絶縁層３２７上に酸化シリコンまたは窒化シリコンといった無機材料で無機膜を形成した後、発光領域３００において無機膜に開口部を形成して画素電極３２５を露出させ、さらにコンタクトホール３２８の底部において配線２０５露出させるための開口部を形成することによって得ることができる。

次に、図９に示すように、発光領域３００において画素電極３２５上に有機層３３１を形成する。有機層３１５は、公知の方法で形成することができる。例えば、低分子の有機ＥＬ材料を蒸着により形成したり、高分子の有機ＥＬ材料をインクジェット法等により形成したりしてもよい。

次に、図１０に示すように、発光素子２０１の陰極として機能する対向電極３３３を形成する。本実施形態において、対向電極３３３は、全ての画素１１０に対して共通に形成する。対向電極３３３は、スパッタ法で形成したＩＴＯ膜又はＩＺＯ膜を用いる。また、対向電極３３３の材料としては、他の透明導電膜を用いてもよく、光が透過する程度の薄膜として形成された金属膜を用いてもよい。

その後、保護膜として窒化シリコンを含んで構成される第４絶縁層３３５を対向電極３３３上に形成する。このとき、対向電極３３３と第４絶縁層３３５とを外気に触れさせることなく連続形成することが望ましい。

次に、図１１に示すように、隣接する２つの画素電極３２５の間に設けられ、隣接する発光領域３００を離隔するバンクとして機能する第２絶縁層３２７上において、第３絶縁層３２９、対向電極３３３及び第４絶縁層３３５に第２絶縁層３２７を露出する開口部３３７を形成する。開口部３３７を形成することにより、第３絶縁層３２９、対向電極３３３及び第４絶縁層３３５が不連続となる領域２０９が形成される。

以上のようにして、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１００のアレイ基板が完成する。さらに完成したアレイ基板に対し、図３に示した対向基板３４１を充填材３３９により貼り合わせれば、図３に示した有機ＥＬ表示装置１００を得ることができる。

（第２実施形態）
図１２は、第２実施形態の有機ＥＬ表示装置１２００における画素の構成の別の一例による断面構造を示す図である。図１２に示した有機ＥＬ表示装置１２００、図３に示した第１実施形態の有機ＥＬ表示装置１００における画素の構成と同一又は類似の構成については、図３における参照番号と同一の参照番号を付し、詳細な説明を省略する。

第２実施形態の有機ＥＬ表示装置１２００では、有機層３３１上及び第２絶縁層３２７上に設けられる対向電極１３０１を除いて、上述した第１実施形態の有機ＥＬ表示装置１００と略同一の構成を有する。

有機ＥＬ表示装置１２００において、対向電極１３０１は、第４絶縁層３３５によって被覆されている。即ち、表示領域１０２において、対向電極１３０１の端部は、領域２０９に露出しない。本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１２００において、第３絶縁層３２９及び第４絶縁層３３５は、隣接する２つの発光領域３００の間で開口部１３０３を有する。具体的には、図１２に示すように、隣接する２つの発光領域３００の間、つまり、隣接する画素電極３２５を離隔するバンクとして機能する第２絶縁層３２７上において、第３絶縁層３２９及び第４絶縁層３３５には、開口部１３０３が設けられる。第３絶縁層３２９及び第４絶縁層３３５に設けられる開口部１３０３により、第２絶縁層３２７が露出される。この開口部１３０３が、第３絶縁層３２９、対向電極３３３及び第４絶縁層３３５が不連続となる領域２０９に対応している。ここで、上述した第１実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１００とは異なり、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１２００では、対向電極１３０１の端部は、開口部１３０３の側壁に露出されていない。即ち、対向電極１３０１の端部は、第３絶縁層３２９及び第４絶縁層３３５の端部よりも発光領域３００に近い側にある。尚、各発光素子２０１に設けられた有機層３３１の端部は、対向電極１３０１の端部よりも、発光領域３００に近い側にある。

本実施形態では、対向電極１３０１の端部１３０１が開口部１３０３に露出されず、対向電極１３３０１の端部が第４絶縁層３３５によって被覆される。そのため、対向電極１３０１が外気や外部からの水分などに晒されず、対向電極１３０１の劣化を防止することができる。

本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１２００の製造方法は、対向電極１３０１のパターニングを除いて、上述した第１実施形態の係る有機Ｌ表示装置１００の製造方法と略同一である。

（製造方法）
以下では、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１２００におけるアレイ基板の製造工程について、図１３〜図１５を参照して説明する。尚、上述した上述した第１実施形態の係る有機Ｌ表示装置１００の製造方法と同一の製造工程の説明は省略する。

まず、図９に示したように、有機層３３１を発光領域３００における画素電極３２５上に形成した後、図１３に示すように、パターニングされた対向電極１３０１を形成する。対向電極１３０１は、メタルマスクを用いた蒸着により形成することができる。対向電極１３０１に用いる材料としては、上述した有機ＥＬ表示装置１００の対向電極３３３と同様でよい。

また、有機層３３１を発光領域３００における画素電極３２５上に形成した後、導電膜を全ての画素２０１に対して共通に形成し、形成した導電膜をフォトリソグラフィによりパターニングすることより、対向電極１３０１を形成してもよい。

次に、図１４に示すように、保護膜として窒化シリコンを含んで構成される第４絶縁層３３５を対向電極３３３上に形成し、隣接する２つの発光領域３００の間、つまり、隣接する画素電極３２５を離隔するバンクとして機能する第２絶縁層３２７上において、第３絶縁層３２９及び第４絶縁層３３５に第２絶縁層３２７を露出する開口部１３０３を形成する。開口部１３０３を形成することにより、第３絶縁層３２９、対向電極３３３及び第４絶縁層３３５が不連続となる領域２０９が形成される。

（第３実施形態）
以上に述べた本発明の第１実施形態及び第２実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１００、１２００では、表示領域１０２において、第３絶縁層（第２無機絶縁層）３３１、対向電極３３３、１３０１及び第４絶縁層（第１無機絶縁層）３３５が不連続となる領域２０９が、平面視で、一つの発光素子２０１を囲むように設けられる。しかしながら、領域２０９の位置は、これに限定されず、平面視で、少なくとも一つの発光素子２０１を囲むように設けられればよい。

図１５は、本発明の第３実施形態の有機ＥＬ表示装置１６００における表示領域１６０２の構成を示す図である。具体的には、表示領域１６０２の一部として、１２個の発光素子２０１を平面視した構成を示している。尚、有機ＥＬ表示装置１６００を平面視した場合における概略構成は、図１に示した有機ＥＬ表示装置１００を平面視した場合における概略構成と同一であるため、省略する。図１５では、図２に示した第１実施形態の有機ＥＬ表示装置１００における表示領域１０２の構成と同一又は類似の構成には、図２における参照番号と同一の参照番号を付す。また、以下に述べる本実施形態の有機ＥＬ表示装置１６００の説明において、上述した第１実施形態の有機ＥＬ表示装置１００における構成と同一又は類似の構成については、詳細な説明を省略する。

図１５に示すように、表示領域１６０２では、絶縁層（第１無機絶縁層）１６０３は、ストライプ配列された各画素に対応する発光素子２０１のうち、１列において連続する３つの発光素子２０１を覆っている。即ち、本実施形態では、少なくとも対向電極及び絶縁層１６０３が不連続となる領域１６０５は、平面視において、１列において連続する３つの発光素子２０１を囲むように設けられる。したがって、平面視において、１列において連続する３つの発光素子２０１において、対向電極は共通とすることができ、対向電極と配線２０５との接続部２０７は、平面視で、少なくとも対向電極及び絶縁層１６０３が不連続となる領域１６０５よりも内側に設けられる。図１５では、絶縁層（第１無機絶縁層）１６０３は、発光素子２０１のうち、１列において連続する３つの発光素子２０１を覆っているが、絶縁層（第１無機絶縁層）１６０３が覆う発光素子２０１の数は３つに限定されるわけではない。

図１６は、第３実施形態の有機ＥＬ表示装置１６００における画素の構成の一例を示す図である。具体的には、図１５に示した表示領域１６０２をＣ−Ｃで切断した断面の構成を示す図である。図１６において、図３に示した第１実施形態の有機ＥＬ表示装置１００における画素の構成と同一又は類似の構成については、図３における参照番号と同一の参照番号を付する。図１６に示すように、第３実施形態の有機ＥＬ表示装置１６００における画素の構成は、第３絶縁層３２９、対向電極３３３及び第４絶縁層３３５が不連続となる領域１６０５の位置を除いて、第１実施形態の有機ＥＬ表示装置１００における画素の構成と略同一であるため、詳細な説明は省略する。

尚、少なくとも対向電極及び第４絶縁層が不連続となる領域の位置は、以上に述べた第１〜第３実施形態における少なくとも対向電極及び第４絶縁層が不連続となる領域の位置に限定されるわけではない。図１７〜図１９は、本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の表示領域の一部を平面視した図である。尚、図１７〜図１９に示した表示領域において、画素は、図１において示した画素１１０と同様にストライプ状に配置されているものとする。

例えば、図１７及び図１８に示すように、表示領域１８０２、１９０２において、第４絶縁層１８０３、１９０３及び第４絶縁層１８０３、１９０３の下層に設けられる対向電極（図示せず）は、表示領域１８０２、１９０２の一端部に位置する画素から他端部に位置する画素まで共通するように設けられてもよい。少なくとも対向電極及び第４絶縁層１８０３、１９０３が不連続となる領域は、図１７において、隣接する第４絶縁層１８０３の間に設けられ、図１８において、隣接する第４絶縁層１９０３の間に設けられる。また、この場合、対向電極に所定の電位の電圧を供給するための配線１８０５、１９０５は、表示領域１８０２、１９０２外に設けられる。尚、図１８において、配線１９０５は、表示領域１９０２の両端部に隣接する２箇所に設けられているが、表示領域１９０２の一端部に隣接する箇所に設けられてもよい。

また、例えば、図１９に示すように、表示領域２００２において、第４絶縁層２００３及び第４絶縁層２００３の下層に設けられる対向電極（図示せず）は、平面視で階段形状になるように設けられてもよい。少なくとも対向電極及び第４絶縁層２００３が不連続となる領域は、図１９において、隣接する第４絶縁層２００３の間に設けられる。この場合、対向電極に所定の電位の電圧を供給するための配線２００５は、表示領域２００２外に設けられる。

本発明の実施形態として説明した有機ＥＬ表示装置を基にして、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、又は、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。また、上述した各実施形態は、技術的矛盾の生じない範囲において、相互に組み合わせることが可能である。

また、上述した実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測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。

１００、１２００、１６００…有機ＥＬ表示装置、１０２…表示領域、２０１…発光素子、３０１…基板、３０５…薄膜トランジスタ、３２３…第１絶縁層、３２５…画素電極、３２７…第２絶縁層、３２９…第３絶縁層、３３１…有機層、３３３…対向電極、３３５…第４絶縁層、３３７…開口部

Claims

絶縁表面上に形成された画素電極をそれぞれ有する複数の画素がマトリクス状に配置された表示領域を有する表示装置であって、
前記画素電極の端部を覆うバンクと、
前記画素電極における発光領域を覆う発光層を含む有機層と、
前記有機層及び前記バンク上に設けられた対向電極と、
前記対向電極上に設けられた第１無機絶縁層と、
隣接する２つの前記発光領域の間で、前記対向電極及び前記第１無機絶縁層が不連続となる領域と、
を有する、表示装置。
前記不連続となる領域は、平面視において、前記発光領域を囲んでいることを特徴とする、請求項１記載の表示装置。
前記表示領域において、前記有機層の端部は、前記不連続となる領域の間にあることを特徴とする、請求項１記載の表示装置。
前記バンク上に設けられた第２無機絶縁層をさらに有し、
前記不連続となる領域で、前記第２無機絶縁層は不連続となることを特徴とする、請求項１記載の表示装置。
前記バンク上に設けられた第２無機絶縁層をさらに有し、
前記不連続となる領域で、前記第２無機絶縁層は不連続となり、
前記表示領域において、前記対向電極の端部は、前記第２無機絶縁層の端部よりも発光領域に近い側にあり、
前記表示領域において、前記有機層の端部は、前記第２無機絶縁層の端部よりも前記発光領域に近い側にあることを特徴とする、請求項３記載の表示装置。
前記隣接する２つの発光領域の間で、前記バンクよりも下層に設けられた配線層をさらに有し、
前記配線層は、前記対向電極と電気的に接続されていることを特徴とする、請求項１記載の表示装置。
前記絶縁表面は、可撓性を有する樹脂基板上に設けられていることを特徴とする、請求項１乃至請求項６のいずれか一記載の表示装置。