JP2019057416A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程数、タクトタイム、及びコストを削減しつつ、各色の発光素子の発光効率を向上させる。【解決手段】表示装置は、トランジスタと電気的に接続される第１電極と、第１電極上に設けられた有機層と、有機層上に設けられた第２電極とを含む発光素子と、第１電極の周辺部を覆い、第１電極を露出させる開口部を有する第１有機絶縁層と、発光素子上に設けられた光路長調整膜と、光路長調整膜上に設けられた光路長調整バリア膜と、光路長調整バリア膜上に設けられた第２有機絶縁層と、第２有機絶縁層上に設けられた無機絶縁層と、を有し、無機絶縁層及び光路長調整バリア膜が接触して端部を封止する封止領域を備え、封止領域は、層間絶縁層上に、平坦化膜、保護膜、第１有機絶縁層、光路長調整バリア膜及び無機絶縁層が、この順で積層されることで形成され、光路長調整バリア膜は、保護膜上に保護膜に接触してその端部を有する。【選択図】図７

Description

本発明は、有機ＥＬ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。

トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置では、画素電極としての反射電極と、対向電極としての半透明電極間での光の共振効果を利用したマイクロキャビティ構造が一般的である。マイクロキャビティ構造では、赤緑青の各色のＥＬスペクトルピーク波長を、画素電極と対向電極との間の光路長を合致させ、各色から最も強い光を取り出せるように、画素電極と対向電極との間の有機層の膜厚を変えている。これにより、光路長に合致した波長の光のみを共振させて強調し、光路長のずれた波長の光を弱めることができる。よって、外部に取り出される光のスペクトルが高強度になり、輝度と色純度が向上する。

近年、さらなる高効率化のため、半透明電極上にも光路長を調整する膜を設ける構造が検討されている。例えば、特許文献１には、半透明電極上に、高屈折率膜及び低屈折率膜が交互に積層された構造が開示されている。

特開２０１４−５６６６６号公報

半透明電極上に積層する層を多層化すると、光取り出し効率やバリア特性を向上させることができるが、製造工程が増大するため、タクトタイムやコストが増大してしまう。

上記問題に鑑み、本発明は、製造工程数、タクトタイム、及びコストを削減しつつ、各色の発光素子の発光効率が向上した表示装置を提供することを目的の一つとする。

本発明の一実施形態に係る表示装置は、トランジスタと電気的に接続される第１電極と、第１電極上に設けられた有機層と、有機層上に設けられた第２電極とを含む発光素子と、第１電極の周辺部を覆い、第１電極を露出させる開口部を有する第１有機絶縁層と、発光素子上に設けられた光路長調整膜と、光路長調整膜上に設けられた光路長調整バリア膜と、光路長調整バリア膜上に設けられた第２有機絶縁層と、第２有機絶縁層上に設けられた無機絶縁層と、を有し、無機絶縁層及び光路長調整バリア膜が接触して端部を封止する封止領域を備え、封止領域は、層間絶縁層上に、平坦化膜、保護膜、第１有機絶縁層、光路長調整バリア膜及び無機絶縁層が、この順で積層されることで形成され、光路長調整バリア膜は、保護膜上に保護膜に接触してその端部を有する。

本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を示した概略図である。 図１に示す表示装置のＡ１−Ａ２線に沿った断面図の概略図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の製造方法を説明する断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の製造方法を説明する断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の製造方法を説明する断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の製造方法を説明する断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の断面図である。

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、本明細書等と各図において、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、本明細書等において、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。本明細書等では、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。本明細書等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。

なお、本明細書等における「第１」、「第２」、「第３」などの序数は、説明を簡潔にするためだけに用いられており、限定的に解釈されるべきではない。

〈発明の背景〉
発明者らは、発光素子、発光素子の上に積層された複数の光路長調整膜、複数の光路長調整膜の上に積層された封止膜を有するマイクロキャビティ構造の有機ＥＬ表示装置を検討している。この有機ＥＬ表示装置の発光素子は、陽極（アノード）、陽極（アノード）上に積層された発光層を含む有機層、及び、有機層上に積層された陰極（カソード）を含む。複数の光路長調整膜は、高屈折材料を含む第１光路長調整膜、及び、第１光路長調整膜上に積層された低屈折材料を含む第２光路長調整膜を含む。封止膜は、窒化膜（ＳｉＮ）、窒化膜上に積層された樹脂平坦化膜、及び、樹脂平坦化膜上に積層された窒化膜（ＳｉＮ）を含む。発明者らは、このようなマイクロキャビティ構造の有機ＥＬ表示装置を検討しているが、その過程で、さらなる工程の簡略化を見出した。

〈第１実施形態〉
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る表示装置ついて、図１乃至図３を参照して説明する。

〈表示装置の構成〉
図１は、本発明の一実施形態に係る表示装置１００の構成を示した概略図であり、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。本明細書等では、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、表示装置１００は、絶縁表面上に形成された表示領域１０３と、走査線駆動回路１０４と、ドライバＩＣ１０６と、を有する。また、表示領域１０３、走査線駆動回路１０４の上方には、対向基板１０２が設けられている。走査線駆動回路１０４には、ｘ方向に複数の走査線１０５が接続されている。ドライバＩＣ１０６は、走査線駆動回路１０４に信号を与える制御部として機能する。また、ドライバＩＣ１０６内には、データ線駆動回路が組み込まれている。なお、ドライバＩＣ１０６には、ｘ方向と直交するｙ方向に複数のデータ線が接続されているが、図１においては図示を省略している。また、ドライバＩＣ１０６は、ＣＯＦ（Chip on Film）方式でフレキシブルプリント基板１０８上に設けて外付けされているが、第１基板１０１上に配置してもよい。フレキシブルプリント基板１０８は、周辺領域１１０に設けられた端子１０７と接続される。

ここで、絶縁表面は、第１基板１０１の表面である。第１基板１０１は、その表面上に設けられるトランジスタや発光素子などを構成する各層を支持する。第１基板１０１としては、ガラス基板、半導体基板などを使用することができる。また、第１基板１０１として、折り曲げ可能な基板を用いてもよく、第１基板１０１として、ポリイミド、アクリル、エポキシ、ポリエチレンテレフタラートなどの有機樹脂材料を用いることができる。また、第１基板１０１として、光を透過する材料であることが好ましい。また、対向基板１０２も、第１基板１０１と同様の基板を使用することができる。

図１に示す表示領域１０３には、複数の画素が、互いに交差するに方向（例えば、互いに直交するｘ方向及びｙ方向）に沿うようにマトリクス状に配置される。複数の画素の各々は、第１の色で発光する発光素子、第２の色で発光する発光素子、及び第３の色で発光する発光素子のいずれかを有する。本明細書等において、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の発光素子を用いた表示パネルの場合、１画素とは、３色のうちいずれか一色を発光する発光素子を有する領域をいう。なお、発光素子が発光する色は、３色に限定されず、４色以上であってもよい。図１においては、複数の赤色の画素１０９Ｒ、複数の緑色の画素１０９Ｇ、複数の青色の画素１０９Ｂのそれぞれが、表示領域１０３の一方向（ｙ方向）に沿って配置される、ストライプ配列の場合について説明する。

画素１０９Ｒ、１０９Ｇ、１０９Ｂの各々は、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。図１において、画素１０９Ｒ、１０９Ｇ、１０９Ｂとして示している箇所は、発光素子の発光領域である。図１においては、各画素の発光領域の面積は同じであるように示しているが、本発明はこれに限定されず、色毎に発光領域の面積が異なっていてもよい。

画素１０９Ｒ、１０９Ｇ、１０９Ｂには、ドライバＩＣ１０６に内蔵されたデータ線駆動回路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、画素１０９Ｒ、１０９Ｇ、１０９Ｂ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。

〈発光素子と光路長調整膜の構成〉
次に、発光素子と光路長調整膜の断面の構成について、図２を参照して説明する。図２は、図１に示す表示装置のＡ１−Ａ２線に沿った断面図の概略図であり、画素１０９Ｒ、画素１０９Ｇ、画素１０９Ｂの断面を示す。画素１０９Ｒは、発光素子１３０Ｒを有し、画素１０９Ｇは、発光素子１３０Ｇを有し、画素１０９Ｂは、発光素子１３０Ｂを有する。また、発光素子１３０Ｒは、有機層１２７Ｒを有し、発光素子１３０Ｇは、有機層１２７Ｇを有し、発光素子１３０Ｂは、有機層１２７Ｂを有する。

まず、発光素子１３０Ｒ、発光素子１３０Ｇ、発光素子１３０Ｂの構成について詳細に説明する。画素１０９Ｒ、１０９Ｇ、１０９Ｂのそれぞれには、画素電極が設けられている。画素電極は、画素ごとに設けられている。また、図２においては、画素電極を、画素電極１２５ａ、１２５ｂとして示している。画素電極１２５ａは、反射性を有する材料で形成されており、画素電極１２５ｂは、透光性を有する材料で形成されている。

画素電極１２５ｂ上に、正孔注入層１６１が設けられている。正孔注入層１６１は、画素１０９Ｒ、１０９Ｇ、１０９Ｂにおいて共通して設けられている。

正孔注入層１６１上に、正孔輸送層が設けられている。正孔輸送層は、３つのパターンに分けて形成することが好ましい。第１パターンとして、正孔輸送層１６２ａは、画素１０９Ｒ、画素１０９Ｇ、画素１０９Ｂに共通して設けられている。第２パターンとして、正孔輸送層１６２ｂは、画素１０９Ｒが形成される領域に設けられている。第３パターンとして、正孔輸送層１６２ｃは、画素１０９Ｇが形成される領域に設けられている。このように、正孔輸送層において、発光素子の色ごとに、膜厚を変えて設けることにより、光路長を調整することができる。これにより、光路長に合致した波長の光のみを共振させて強調し、光路長がずれた波長の光を弱めることができる。よって、外部に取り出される光のスペクトルが高強度になり、輝度と色純度が向上する。画素１０９Ｒの正孔輸送層が一番厚く、次に厚いのが画素１０９Ｇの正孔輸送層であり、一番薄いのが画素１０９Ｂの正孔輸送層となる。

正孔輸送層上には、電子ブロッキング層１６３が設けられている。電子ブロッキング層１６３は、画素１０９Ｒ、１０９Ｇ、１０９Ｂに共通して設けられる。

電子ブロッキング層１６３上には、発光層１６４Ｒ、１６４Ｇ、１６４Ｂが設けられている。発光層１６４Ｒは、画素１０９Ｒに設けられ、発光層１６４Ｇは、画素１０９Ｇに設けられ、発光層１６４Ｂは、画素１０９Ｂに設けられている。

発光層１６４Ｒ、１６４Ｇ、１６４Ｂ上に、正孔ブロッキング層１６５が設けられており、正孔ブロッキング層１６５上に、電子輸送層１６６が設けられており、電子輸送層１６６上に、電子注入層１６７が設けられている。正孔ブロッキング層１６５、電子輸送層１６６、及び電子注入層１６７は、画素１０９Ｒ、１０９Ｇ、１０９Ｂに共通して設けられる。

電子注入層１６７上には、対向電極１２８が設けられる。対向電極１２８は、画素１０９Ｒ、１０９Ｇ、１０９Ｂに共通して設けられる。

このように、画素電極１２５ａから対向電極１２８までを積層することで、発光素子１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂをそれぞれ構成することができる。

発光素子１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂ上には、屈折率が高い光路長調整膜が積層されている。屈折率が高い光路長調整膜は、光路長調整膜１５１、光路長調整膜１５２、及び光路長調整膜１５３によって、構成されている。光路長調整膜１５１、１５２、１５３は、ハーフミラーとしての役割を果たし、反射性を有する画素電極と共に共振器を構成する。

光路長調整膜１５１、１５２、１５３は、例えば、一般的な有機材料、またはＩＴＯなどの透明酸化物を使用して形成する。光路長調整膜１５１、１５２、１５３は、同じ材料、特に、同じ屈折率を有する材料で設けられることが好ましい。光路長調整膜１５１、１５２、１５３の屈折率は、例えば、１．６〜２．６であることが好ましい。

光路長調整膜１５１の膜厚は２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下、光路長調整膜１５２の膜厚は５０ｎｍ以上７０ｎｍ以下、光路長調整膜１５３の膜厚は２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下であることが好ましい。また、光路長調整膜１５２の膜厚は、光路長調整膜１５１及び光路長調整膜１５３の膜厚よりも厚くし、光路長調整膜１５１及び光路長調整膜１５３の膜厚は、同じ厚さであることが好ましい。

屈折率が高い光路長調整膜は、各色によって最適な膜厚が異なっている。例えば、画素１０９Ｒにおける屈折率が高い光路長調整膜の膜厚をＴ１、画素１０９Ｇにおける屈折率が高い光路長調整膜の膜厚をＴ２、及び画素１０９Ｂにおける屈折率が高い光路長調整膜の膜厚をＴ３とすると、それぞれの膜厚の関係が、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３を満たすように屈折率が高い光路長調整膜を形成する。本実施例では、光路長調整膜１５１、１５２、及び１５３を用いて、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３を満たすように屈折率が高い光路長調整膜を形成する。

具体的には、本実施例において、光路長調整膜１５１は、発光素子１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂと重なる領域を有している。また、光路長調整膜１５２は、光路長調整膜１５１上に設けられ、発光素子１３０Ｒ及び発光素子１３０Ｇと重なる領域を有している。また、光路長調整膜１５３は、光路長調整膜１５１及び光路長調整膜１５２上に設けられ、発光素子１３０Ｒ及び発光素子１３０Ｂと重なる領域を有している。

図２においては、屈折率が高い光路長調整膜１５１、１５２、１５３をこの順で積層する例について示すが、本発明はこれに限定されない。光路長調整膜１５１、１５２、１５３の積層順序は、適宜変更することができる。

〈表示装置の製造方法〉
本発明の一実施形態に係る表示装置の製造方法について、図３乃至図６を参照して説明する。図３乃至図６は、本発明の一実施形態に係る表示装置の製造方法を説明する断面図である。図３乃至図６では、表示領域１０３の一部として、３つの画素１０９Ｒ、１０９Ｇ、１０９Ｂの断面を示す。

図３に示すように、表示装置１００において、第１基板１０１、第２基板１１２を使用する。第１基板１０１、第２基板１１２として、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、トリアセチルセルロース、環状オレフィン・コポリマー、シクロオレフィンポリマー、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。第１基板１０１、第２基板１１２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。本実施形態では、第１基板１０１としてポリイミドを用い、第２基板１１２としてポリエチレンテレフタラートを用いる。

第１基板１０１上に、下地膜１１３を形成する。下地膜１１３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。下地膜１１３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を組み合わせた積層構造を有してもよい。この構成は、第１基板１０１との密着性や、後述するトランジスタ１２０に対するガスバリア性を考慮して適宜決定すれば良い。

下地膜１１３上に、トランジスタ１２０を形成する。トランジスタ１２０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、トランジスタ１２０は、下地膜１１３上に設けられた半導体層１１４、半導体層１１４を覆うゲート絶縁膜１１５、ゲート絶縁膜１１５上に設けられたゲート電極１１６を含む。また、トランジスタ１２０上には、ゲート電極１１６を覆う層間絶縁層１２２、層間絶縁層１２２上に設けられ、それぞれ半導体層１１４に接続されたソース電極又はドレイン電極１１７、ソース電極又はドレイン電極１１８が設けられている。なお、本実施形態では、層間絶縁層１２２が単層構造を有している例を説明しているが、層間絶縁層１２２は積層構造を有していてもよい。

トランジスタ１２０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１１４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１１５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１１６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。層間絶縁層１２２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。ソース電極又はドレイン電極１１７、ソース電極又はドレイン電極１１８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。

図３には図示しないが、ゲート電極１１６と同じ層には、ゲート電極１１６を構成する金属材料と同一の金属材料で構成された第１配線を設けることができる。第１配線は、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、ソース電極又はドレイン電極１１７、ソース電極又はドレイン電極１１８と同じ層には、第１配線と交差する方向に延在する第２配線を設けることができる。第２配線は、例えば、データ線駆動回路によって駆動されるデータ線等として設けることができる。

トランジスタ１２０上に、平坦化膜１２３を形成する。平坦化膜１２３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、平坦化膜１２３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。

平坦化膜１２３に、ソース電極又はドレイン電極１１８の一部を露出させるコンタクトホールを形成する。コンタクトホールは、後述する画素電極１２５とソース電極又はドレイン電極１１８とを電気的に接続するための開口部である。したがって、コンタクトホールは、ソース電極又はドレイン電極１１８の一部に重畳して設けられる。コンタクトホールの底面では、ソース電極又はドレイン電極１１８が露出される。

平坦化膜１２３上に、保護膜１２４を形成する。保護膜１２４は、平坦化膜１２３に形成されたコンタクトホールに重畳する。保護膜１２４は、水分や酸素に対するバリア機能を有することが好ましく、例えば、窒化シリコン膜や酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料を用いて形成される。

保護膜１２４上に、画素電極１２５を形成する。画素電極１２５は、保護膜１２４及び平坦化膜１２３に設けられたコンタクトホールを介して、ソース電極又はドレイン電極１１８と電気的に接続されている。本実施形態の表示装置１００において、画素電極１２５は、発光素子１３０を構成する陽極（アノード）として機能する。画素電極１２５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１２５として反射率の高い金属膜を用いるか、図２において示したように、酸化インジウム系透明導電層（例えばＩＴＯ）や酸化亜鉛系透明導電層（例えばＩＺＯ、ＺｎＯ）といった仕事関数の高い透明導電層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１２５として上述した透明導電層を用いる。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１２５上に、有機樹脂材料で構成される第１絶縁層１２６を形成する。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１絶縁層１２６は、画素電極１２５上の一部に開口部を有する。第１絶縁層１２６は、互いに隣接する画素電極１２５の間に、画素電極１２５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１２５を離隔する部材として機能する。このため、第１絶縁層１２６は、一般的に「隔壁」、「バンク」とも呼ばれる。この第１絶縁層１２６から露出された画素電極１２５の一部が、発光素子１３０の発光領域となる。第１絶縁層１２６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１２５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１絶縁層１２６は、画素電極１２５の端部を覆うだけでなく、平坦化膜１２３及び保護膜１２４が有するコンタクトホール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。

画素電極１２５上に、有機層１２７を形成する。有機層１２７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１３０の発光部として機能する。有機層１２７には、発光層以外に、図２において説明した正孔注入層及び／又は正孔輸送層、電子注入層及び／又は電子輸送層といった各種の層が含まれる。有機層１２７は、発光領域を覆うように、即ち、発光領域における第１絶縁層１２６の開口部及び第１絶縁層１２６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含む有機層１２７を設け、各画素電極１２５上に異なる発光層を含む有機層１２７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、有機層の発光層は、隣接する画素電極１２５の間では不連続である。有機層１２７は、公知の構造や公知の材料で形成す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。

有機層１２７上及び第１絶縁層１２６上に、対向電極１２８を形成する。対向電極１２８は、発光素子１３０を構成する陰極（カソード）として機能する。本実施形態の表示装置１００は、トップエミッション型であるため、対向電極１２８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層（ＩＴＯやＩＺＯ）を用いる。対向電極１２８は、各画素１０９Ｒ、１０９Ｇ、１０９Ｂ間を跨いで第１絶縁層１２６上にも設けられる。対向電極１２８は、表示領域１０３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１絶縁層１２６から露出した画素電極１２５の一部（アノード）、有機層（発光部）及び対向電極１２８（カソード）によって発光素子１３０が構成される。

次に、図４に示すように、画素１０９Ｒ、１０９Ｇ、１０９Ｂにおいて、各々の発光素子上に、屈折率が高い光路長調整膜１５１、１５２、１５３と、屈折率が低く、バリア性が高い光路長調整バリア膜１５４を形成する。

詳細には、発光素子１３０Ｒ、発光素子１３０Ｇ、及び発光素子１３０Ｂ上に光路長調整膜１５１を形成し、発光素子１３０Ｒ及び発光素子１３０Ｇ上に光路長調整膜１５２を形成し、発光素子１３０Ｒ及び発光素子１３０Ｂ上に光路長調整膜１５３を形成する。また、発光素子１３０Ｒ、発光素子１３０Ｇ、及び発光素子１３０Ｂ上に光路長調整バリア膜１５４を形成する。

光路長調整バリア膜１５４は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ₂）などを用いて形成することができる。光路長調整バリア膜１５４の屈折率は、光路長調整膜１５１、１５２、１５３の屈折率より小さくする。例えば、光路長調整バリア膜１５４の屈折率は、１．０〜１．５であることが好ましい。また、光路長調整バリア膜１５４の膜厚は、１００ｎｍ以下とする。画素１０９Ｒにおける屈折率が高い光路長調整膜の膜厚をＴ１、及び画素１０９Ｂにおける屈折率が高い光路長調整膜の膜厚をＴ３、光路長調整バリア膜１５４の膜厚をＴ４とすると、それぞれの膜厚の関係が、Ｔ１＞Ｔ４＞Ｔ３を満たすように光路長調整バリア膜１５４を形成する。光路長調整バリア膜１５４の材料は、光路長調整膜１５１、１５２、１５３の屈折率より小さい屈折率を有し、かつ、発光素子１３０に水や酸素が侵入することを防止するための封止膜として機能する、バリア性の高い材料であればよく、上記の材料に限定されない。

次に、図５に示すように、表示領域１０３上に、有機絶縁層１３２、及び無機絶縁層１３３を形成する。有機絶縁層１３２、及び無機絶縁層１３３は、発光素子１３０に水や酸素が侵入することを防止するための封止膜として機能する。表示領域１０３上に封止膜を設けることにより、発光素子１３０に水や酸素が侵入することを防止して、表示装置の信頼性を向上させることができる。無機絶縁層１３３として、例えば、窒化シリコン（ＳｉｘＮｙ）、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）、窒化酸化シリコン（ＳｉＮｘＯｙ）、酸化アルミニウム（ＡｌｘＯｙ）、窒化アルミニウム（ＡｌｘＮｙ）、酸化窒化アルミニウム（ＡｌｘＯｙＮｚ））、窒化酸化アルミニウム （ＡｌｘＮｙＯｚ）等の膜などを用いることができる（ｘ、ｙ、ｚは任意）。また、有機絶縁層１３２として、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂、シロキサン樹脂などを用いることができる。有機絶縁層１３２の膜厚は、１μｍ以上であって１０μｍ以下程度とする。無機絶縁層１３３の膜厚は、０．１μｍ以上であって１μｍ以下程度とする。

次に、図６に示されるように、無機絶縁層１３３上には、粘着材１３５によって対向基板１０２が貼り合わされている。粘着材１３５は、例えば、アクリル系、ゴム系、シリコン系、ウレタン系の粘着材を用いることができる。また、粘着材１３５には、カルシウムやゼオライトなどの吸水物質が含まれていてもよい。粘着材１３５に吸水物質が含まれることにより、表示装置１００の内部に水分が侵入した場合であっても、発光素子１３０に水分が到達することを遅らせることができる。また、粘着材１３５には、第１基板１０１と対向基板１０２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、粘着材１３５に混ぜてもよいし、第１基板１０１上に樹脂等により形成してもよい。また、対向基板１０２として、第１基板１０１及び第２基板１１２で例示した材料と同じ材料を使用することができる。

対向基板１０２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。有機層が白色光を出射する場合、対向基板１０２には、主面（第１基板１０１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トリクスが設けられていてもよい。対向基板１０２側にカラーフィルタを形成しない場合は、例えば、封止膜上に直接カラーフィルタを形成し、その上から粘着材１３５を形成すればよい。また、対向基板１０２の裏面（表示面側）には、偏光板１３８が設けられている。

以上説明したように、本発明の一実施形態では、屈折率が高い光路長調整膜の上に、屈折率が低く、かつ、発光素子に水や酸素が侵入することを防止するための封止膜として機能する、バリア性の高い光路長調整バリア膜（ＳｉＯ₂）を設ける構成とする。これにより、低屈折率の光路長調整膜、及び、封止膜の下端のＳｉＮ層の２層を省略することができるので、製造工程数、タクトタイム、及びコストを削減することができる。

さらに、光路長調整膜は光路長を調整し高効率化を図るために設けられるものであるため、単純に光路長調整膜を１つ省略してしまうと、発光効率が低下してしまう。しかしながら、前述した本発明の一実施形態によると、単純に光路長調整膜を１つ省略する構成よりも発光効率が高く、従来の光路長調整膜を積層する構造に比して大きく発光特性が低下することがない。したがって、工程数を削減しつつ、各色の発光素子の発光効率が向上した表示装置を提供することができる。

〈表示装置の端部の構成〉
本実施形態に係る表示装置の端部の構成について、図７及び図８を参照して説明する。図７及び図８は、図１に示した表示領域１０３をＡ３−Ａ４線で切断した断面の構成を示す図である。図７及び図８では、表示領域１０３の端部と、周辺領域１１０の断面を示す。図７及び図８は、走査線駆動回路１０４の回路要素の一部である。

図７に示すとおり、本実施形態の周辺領域１１０では、層間絶縁層１２２の上にカソード配線１４２が積層される。カソード配線１４２は、周辺領域１１０に形成される端子１０７に接続される。カソード配線１４２の上にはコンタクト電極１３１が積層される。コンタクト電極１３１は、カソード配線１４２及び対向電極１２８を電気的に接続する。コンタクト電極１３１の上には対向電極１２８が積層される。対向電極１２８の上には光路長調整バリア膜１５４が積層される。光路長調整バリア膜１５４の上には有機絶縁層１３２が積層される。有機絶縁層１３２の上には無機絶縁層１３３が積層される。

本実施形態の周辺領域１１０は、無機絶縁層１３３及び光路長調整バリア膜１５４が接触して周辺領域１１０の端部を封止する封止領域１４０を有する。封止領域１４０では、層間絶縁層１２２の上に平坦化膜１２３が積層される。平坦化膜１２３の上には保護膜１２４が積層される。保護膜１２４の上には第１絶縁層１２６が積層される。第１絶縁層１２６の上には光路長調整バリア膜１５４が積層される。光路長調整バリア膜１５４の上には無機絶縁層１３３が積層される。

封止領域１４０に形成される第１絶縁層１２６は、インクジェットで形成される有機絶縁層１３２が図面の右方向に流れるのを防ぐ土手の役割を有するように形成される。本実施形態では、第１絶縁層１２６の上にさらに光路長調整バリア膜１５４が形成され、二重の土手となって高さを増すことができるので、有機絶縁層１３２が図面の右方向に流れるのを防止する効果を高めることができる。

本実施形態において、光路長調整バリア膜１５４の端部は、保護膜１２４の上に形成される。これにより、光路長調整バリア膜１５４の端部においては、保護膜１２４、光路長調整バリア膜１５４、及び無機絶縁層１３３が積層されるように形成されるので、層間の密着性を向上させることができる。

また、無機絶縁層１３３及び保護膜１２４は、前述のとおり、水分や酸素に対するバリア機能を有する窒化シリコン膜や酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料を用いて形成される。本実施形態の積層方法によると、外周が無機絶縁層１３３及び保護膜１２４で覆われるので、図面の上方向から及び右方向からの水や酸素の侵入を防止することできる。

本開示はこれに限られず、図８に示すように、光路長調整バリア膜１５４の端部を封止領域１４０よりも内側に配置し、無機絶縁層１３３及び第１絶縁層１２６が接触して表示領域１０３の端部を封止するように構成してもよい。すなわち、無機絶縁層１３３と第１絶縁層１２６が接触して封止する封止領域１４０を形成し、光路長調整バリア膜１５４は、封止領域１４０に成膜されないようにしてもよい。この例において、光路長調整バリア膜１５４の端部の位置は、封止領域１４０より手前であればどこでもよい。このように構成することで、層間の密着性を高めることができる。

１００：表示装置、１０１：第１基板、１０２：対向基板、１０３：表示領域、１０４：走査線駆動回路、１０５：走査線、１０７：端子、１０８：フレキシブルプリント基板、１０９Ｒ：画素、１０９Ｂ：画素、１０９Ｇ：画素、１１０：周辺領域、１１２：第２基板、１１３：下地膜、１１４：半導体層、１１５：ゲート絶縁膜、１１６：ゲート電極、１１７：ドレイン電極、１１８：ドレイン電極、１２０：トランジスタ、１２２：層間絶縁層、１２３：平坦化膜、１２４：保護膜、１２５：画素電極、１２５ａ：画素電極、１２５ｂ：画素電極、１２６：第１絶縁層、１２７：有機層、１２７Ｒ：有機層、１２７Ｇ：有機層、１２７Ｂ：有機層、１２８：対向電極、１３０：発光素子、１３０Ｒ：発光素子、１３０Ｇ：発光素子、１３０Ｂ：発光素子、１３１：コンタクト電極、１３２：有機絶縁層、１３３：無機絶縁層、１３５：粘着材、１３８：偏光板、１４０：封止領域、１４２：カソード配線、１５１：光路長調整膜、１５２：光路長調整膜、１５３：光路長調整膜、１５４：光路長調整バリア膜、１６１：正孔注入層、１６２ａ：正孔輸送層、１６２ｂ：正孔輸送層、１６２ｃ：正孔輸送層、１６３：電子ブロッキング層、１６４Ｒ：発光層、１６４Ｇ：発光層、１６４Ｂ：発光層、１６５：正孔ブロッキング層、１６６：電子輸送層、１６７：電子注入層

Claims (8)

1. トランジスタと電気的に接続される第１電極と、前記第１電極上に設けられた有機層と、前記有機層上に設けられた第２電極とを含む発光素子と、
   前記第１電極の周辺部を覆い、前記第１電極を露出させる開口部を有する第１有機絶縁層と、
   前記発光素子上に設けられた光路長調整膜と、
   前記光路長調整膜上に設けられた光路長調整バリア膜と、
   前記光路長調整バリア膜上に設けられた第２有機絶縁層と、
   前記第２有機絶縁層上に設けられた無機絶縁層と、を有し、
   前記無機絶縁層及び前記光路長調整バリア膜が接触して端部を封止する封止領域を備え、
   前記封止領域は、層間絶縁層上に、平坦化膜、保護膜、前記第１有機絶縁層、前記光路長調整バリア膜及び前記無機絶縁層が、この順で積層されることで形成され、
   前記光路長調整バリア膜は、前記保護膜上に前記保護膜に接触してその端部を有する、表示装置。
2. 前記光路長調整バリア膜はＳｉＯ₂を用いて形成される、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記光路長調整バリア膜の膜厚は１００ｎｍ以下である、請求項２に記載の表示装置。
4. 前記光路長調整バリア膜の屈折率は、前記光路長調整膜より小さい、請求項３に記載の表示装置。
5. 前記発光素子は、赤色で発光する第１発光素子、緑色で発光する第２発光素子、及び青色で発光する第３発光素子、を含み、
   前記第１発光素子上に設けられる前記光路長調整膜の膜厚をＴ１、前記第２発光素子上に設けられる前記光路長調整膜の膜厚をＴ２、及び前記第３発光素子上に設けられる前記光路長調整膜の膜厚をＴ３、前記光路長調整バリア膜の膜厚をＴ４とすると、Ｔ１＞Ｔ４＞Ｔ３である、請求項１に記載の表示装置。
6. 前記光路長調整膜は、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３となるように形成される、請求項５に記載の表示装置。
7. 前記発光素子は、赤色で発光する第１発光素子、緑色で発光する第２発光素子、及び青色で発光する第３発光素子、を含み、
   前記光路長調整膜は、第１光路長調整膜、第２光路長調整膜、及び第３光路長調整膜、を含み、
   前記第１光路長調整膜は、前記第１発光素子、前記第２発光素子、及び前記第３発光素子と重なる領域を有し、
   前記第２光路長調整膜は、前記第１発光素子及び前記第２発光素子と重なる領域を有し、前記第３発光素子とは重ならず、
   前記第３光路長調整膜は、前記第１発光素子及び前記第３発光素子と重なる領域を有し、前記第２発光素子とは重ならない、請求項１に記載の表示装置。
8. トランジスタと電気的に接続される第１電極と、前記第１電極上に設けられた有機層と、前記有機層上に設けられた第２電極とを含む発光素子と、
   前記第１電極の周辺部を覆い、前記第１電極を露出させる開口部を有する第１有機絶縁層と、
   前記発光素子上に設けられた光路長調整膜と、
   前記光路長調整膜上に設けられた光路長調整バリア膜と、
   前記光路長調整バリア膜上に設けられた第２有機絶縁層と、
   前記第２有機絶縁層上に設けられた無機絶縁層と、を有し、
   前記第１有機絶縁層及び前記無機絶縁層が接触して端部を封止する封止領域を備え、
   前記光路長調整バリア膜は、前記封止領域より内側にその端部を有する、表示装置。

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