JP2022080003A - 表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】表示素子の性能劣化を抑制することが可能な表示装置を提供する。【解決手段】本実施形態の表示装置は、基材と、前記基材の上に配置された第1絶縁層と、前記第1絶縁層の上に配置された第1電極と、前記第1絶縁層の上に配置され、前記第1電極に重畳する開口部と、前記第1電極に重畳しない第1トレンチと、前記開口部と前記第1トレンチとの間の第1面と、を有する第2絶縁層と、発光層を含む有機層と、前記有機層を覆う第2電極と、を備え、前記有機層は、前記開口部に配置され、前記第1電極を覆う第1部分と、前記第1面に配置された第2部分と、前記第1トレンチに配置され、前記第2部分から離間した第3部分と、を有している。【選択図】図4

Description

本発明の実施形態は、表示装置に関する。
近年、表示素子として有機発光ダイオード(OLED)を適用した表示装置が実用化されている。表示素子は、画素電極と共通電極との間に有機層を備えている。有機層は、発光層の他に、正孔輸送層や電子輸送層などの機能層を含んでいる。このような有機層は、例えば真空蒸着法によって形成される。
例えば、複数の機能層を積層した有機層を形成する場合、有機層の周縁部において機能層の端面が揃わず、表示素子の性能劣化を招くおそれがある。
特開2000-195677号公報 特開2004-207217号公報 特開2008-135325号公報 特開2009-32673号公報 特開2010-118191号公報 国際公開第2019/026511号
本発明の目的は、表示素子の性能劣化を抑制することが可能な表示装置を提供することにある。
一実施形態に係る表示装置は、
基材と、前記基材の上に配置された第1絶縁層と、前記第1絶縁層の上に配置された第1電極と、前記第1絶縁層の上に配置され、前記第1電極に重畳する開口部と、前記第1電極に重畳しない第1トレンチと、前記開口部と前記第1トレンチとの間の第1面と、を有する第2絶縁層と、発光層を含む有機層と、前記有機層を覆う第2電極と、を備え、前記有機層は、前記開口部に配置され、前記第1電極を覆う第1部分と、前記第1面に配置された第2部分と、前記第1トレンチに配置され、前記第2部分から離間した第3部分と、を有している。
図1は、本実施形態に係る表示装置DSPの一構成例を示す図である。 図2は、画素PXに含まれる副画素のレイアウトの一例を示す図である。 図3は、画素PXに含まれる副画素のレイアウトの他の例を示す図である。 図4は、表示素子20の一例を示す断面図である。 図5は、表示素子20の他の例を示す断面図である。 図6は、トレンチの第1形状例を示す平面図である。 図7は、トレンチの第2形状例を示す平面図である。 図8は、トレンチの第3形状例を示す平面図である。 図9は、トレンチの第4形状例を示す平面図である。 図10は、トレンチの第5形状例を示す平面図である。 図11は、第1構造例を示す断面図である。 図12は、第2構造例を示す断面図である。 図13は、第3構造例を示す断面図である。 図14は、第4構造例を示す断面図である。 図15は、第5構造例を示す断面図である。 図16は、第6構造例を示す断面図である。 図17は、第1変形例を示す断面図である。 図18は、第2変形例を示す断面図である。 図19は、表示素子20の他の例を示す断面図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、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一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。
なお、図面には、必要に応じて理解を容易にするために、互いに直交するX軸、Y軸、及び、Z軸を記載する。X軸に沿った方向をX方向または第1方向と称し、Y軸に沿った方向をY方向または第2方向と称し、Z軸に沿った方向をZ方向または第3方向と称する。X軸及びY軸によって規定される面をX-Y平面と称し、X軸及びZ軸によって規定される面をX-Z平面と称する。X-Y平面を見ることを平面視という。
本実施形態に係る表示装置DSPは、表示素子として有機発光ダイオード(OLED)を備える有機エレクトロルミネッセンス表示装置であり、テレビ、パソコン、携帯端末、携帯電話等に搭載される。
図1は、本実施形態に係る表示装置DSPの一構成例を示す図である。表示装置DSPは、絶縁性の基材10の上に、画像を表示する表示部DAを備えている。基材10は、ガラスであってもよいし、可撓性を有する樹脂フィルムであってもよい。
表示部DAは、第1方向X及び第2方向Yにマトリクス状に配列された複数の画素PXを備えている。画素PXは、複数の副画素SP1、SP2、SP3を備えている。一例では、画素PXは、赤色の副画素SP1、緑色の副画素SP2、及び、青色の副画素SP3を備えている。なお、画素PXは、上記の3色の副画素の他に、白色などの他の色の副画素を加えた4個以上の副画素を備えていてもよい。
画素PXに含まれる1つの副画素SPの一構成例について簡単に説明する。
すなわち、副画素SPは、画素回路1と、画素回路1によって駆動制御される表示素子20と、を備えている。画素回路1は、画素スイッチ2と、駆動トランジスタ3と、キャパシタ4と、を備えている。画素スイッチ2及び駆動トランジスタ3は、例えば薄膜トランジスタにより構成されたスイッチ素子である。
画素スイッチ2について、ゲート電極は走査線GLに接続され、ソース電極は信号線SLに接続され、ドレイン電極はキャパシタ4を構成する一方の電極及び駆動トランジスタ3のゲート電極に接続されている。駆動トランジスタ3について、ソース電極はキャパシタ4を構成する他方の電極及び電源線PLに接続され、ドレイン電極は表示素子20のアノードに接続されている。表示素子20のカソードは、給電線FLに接続されている。なお、画素回路1の構成は、図示した例に限らない。
表示素子20は、発光素子である有機発光ダイオード(OLED)である。例えば、副画素SP1は赤波長に対応した光を出射する表示素子を備え、副画素SP2は緑波長に対応した光を出射する表示素子を備え、副画素SP3は青波長に対応した光を出射する表示素子を備えている。表示素子20の構成については、後述する。
図2は、画素PXに含まれる副画素のレイアウトの一例を示す図である。ここでは、図1に一点鎖線で示した4個の画素PXに着目して説明する。
1個の画素PXを構成する副画素SP1、副画素SP2、及び、副画素SP3は、それぞれ第2方向Yに延びた略長方形状に形成され、第1方向Xに並んでいる。第1方向Xに並んだ2個の画素PXに着目すると、隣接する副画素の発光色は互いに異なる。また、第2方向Yに並んだ2個の画素PXに着目すると、隣接する副画素の発光色は同一である。なお、副画素SP1、副画素SP2、及び、副画素SP3の各々の面積は、同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。
図3は、画素PXに含まれる副画素のレイアウトの他の例を示す図である。
1個の画素PXを構成する副画素SP1及び副画素SP2は第2方向Yに並び、副画素SP1及び副画素SP3は第1方向Xに並び、副画素SP2及び副画素SP3は第1方向Xに並んでいる。副画素SP1は第1方向Xに延びた略長方形状に形成され、副画素SP2及び副画素SP3は第2方向Yに延びた略長方形状に形成されている。副画素SP2の面積は副画素SP1の面積より大きく、副画素SP3の面積は副画素SP2の面積より大きい。なお、副画素SP1の面積は、副画素SP2の面積と同一であってもよい。
第1方向Xに並んだ2個の画素PXに着目すると、副画素SP1及び副画素SP3が交互に配置された領域、及び、副画素SP2及び副画素SP3が交互に配置された領域において、隣接する副画素の発光色は互いに異なる。
第2方向Yに並んだ2個の画素PXに着目すると、副画素SP1及び副画素SP2が交互に配置された領域において、隣接する副画素の発光色は互いに異なる。また、複数の副画素SP3が並んだ領域においては、隣接する副画素の発光色は同一である。
なお、図2及び図3に示した各副画素の外形は、表示素子の第1電極、あるいは、表示素子の発光領域の外形に相当するが、簡略化して示したものであり、必ずしも実際の形状を反映したものとは限らない。
図4は、表示素子20の一例を示す断面図である。
絶縁層(第1絶縁層)11は、基材10の上に配置されている。図1に示した画素回路1は、基材10の上に配置され、絶縁層11によって覆われているが、ここでは図示を省略する。絶縁層11は、表示素子20の下地層に相当し、例えば、有機絶縁層である。
絶縁層(第2絶縁層)12は、絶縁層11の上に配置されている。絶縁層12は、例えば、有機絶縁層である。絶縁層12は、表示素子20あるいは副画素を区画するように形成されており、リブ、隔壁などと称される場合がある。
表示素子20は、第1電極E1と、有機層ORと、第2電極E2と、を備えている。第1電極E1は、副画素毎あるいは表示素子毎に配置された電極であり、画素電極、下部電極、アノードなどと称される場合がある。第2電極E2は、複数の副画素あるいは複数の表示素子に対して共通に配置された電極であり、共通電極、対向電極、上部電極、カソードなどと称される場合がある。
第1電極E1は、絶縁層11の上に配置され、その周縁部が絶縁層12によって覆われている。第1電極E1は、図1に示した駆動トランジスタ3と電気的に接続されている。第1電極E1は、例えば、インジウム錫酸化物(ITO)やインジウム亜鉛酸化物(IZO)などの透明導電材料によって形成された透明電極である。なお、第1電極E1は、銀、アルミニウムなどの金属材料によって形成された金属電極であってもよい。また、第1電極E1は、透明電極及び金属電極の積層体であってもよい。例えば、第1電極E1は、透明電極、金属電極、及び、透明電極の順に積層された積層体として構成されてもよいし、3層以上の積層体として構成されてもよい。
有機層ORは、第1電極E1の上に配置されている。このような有機層ORは、発光層ELを含んでいる。図4に示す例では、有機層ORは、さらに、機能層F1及びF2を含んでいる。機能層F1、発光層EL、及び、機能層F2は、第1電極E1の側から順に積層されている。機能層F1及びF2は、例えば、ホール注入層、ホール輸送層、ホールブロック層、電子注入層、電子輸送層、電子ブロック層であるが、その他の機能層であってもよい。また、図示した機能層F1及びF2の各々は、単層体に限らず、複数の機能層が積層された積層体であってもよい。また、機能層F1及びF2の少なくとも一方が省略されてもよい。
第2電極E2は、有機層ORを覆っている。第2電極E2は、例えば、ITOやIZOなどの透明導電材料によって形成された透明電極である。第2電極E2は、表示部DAに配置された給電線、あるいは、表示部DAの外側に配置された給電線と電気的に接続されている。なお、第2電極E2は、透明な保護膜(無機絶縁膜及び有機絶縁膜の少なくとも1つを含む)によって覆われる場合があり得る。
第1電極E1の電位が第2電極E2の電位よりも相対的に高い場合、第1電極E1がアノードに相当し、第2電極E2がカソードに相当する。また、第2電極E2の電位が第1電極E1の電位よりも相対的に高い場合、第2電極E2がアノードに相当し、第1電極E1がカソードに相当する。
一例として、第1電極E1がアノードに相当する場合、発光層ELと第1電極E1との間の機能層F1は、ホール注入層及びホール輸送層の少なくとも1つを含み、発光層ELと第2電極E2との間の機能層F2は、電子輸送層及び電子注入層の少なくとも1つを含んでいる。
ここで、絶縁層12についてより詳細に説明する。
絶縁層12は、開口部OPと、第1トレンチT1と、第2トレンチT2と、第1面121と、第2面122と、を有している。
開口部OPは、第1電極E1に重畳する領域に形成され、絶縁層12を第1電極E1まで貫通した貫通孔である。上記の通り、第1電極E1の周縁部は絶縁層12によって覆われ、第1電極E1の中央部は開口部OPにおいて絶縁層12から露出している。
第1トレンチT1及び第2トレンチT2は、第1電極E1に重畳しない領域に形成されている。第2トレンチT2は、第1方向Xにおいて、開口部OPを挟んで第1トレンチT1の反対側に位置している。図4に示す例では、第1トレンチT1及び第2トレンチT2の各々は、絶縁層12を貫通していないが、絶縁層12を絶縁層11まで貫通していてもよい。
第1面121は、絶縁層12のうち、開口部OPと第1トレンチT1との間の表面に相当する。このような第1面121は、図示した開口部OPの右側の斜面S1と、斜面S1に繋がる上面U1と、を含んでいる。
第2面122は、絶縁層12のうち、開口部OPと第2トレンチT2との間の表面に相当する。このような第2面122は、図示した開口部OPの左側の斜面S2と、斜面S2に繋がる上面U2と、を含んでいる。なお、上面U1及びU2は、例えば平坦面であるが、曲面であってもよい。
絶縁層12は、第1トレンチT1において、第1側面SS1と、第2側面SS2と、底面B1と、を有している。第1側面SS1及び第2側面SS2は、第1方向Xにおいて間隔を置いて対向している。第1側面SS1は、第1面121(あるいは上面U1)に繋がっている。第1トレンチT1は、第1側面SS1、第2側面SS2、及び、底面B1によって囲まれた空間に相当する。第1側面SS1と斜面S1との傾きを比較した場合、第1側面SS1は斜面S1より急峻な面である。
第1トレンチT1の上部における第1側面SS1と第2側面SS2との間隔D1は、第1トレンチT1の下部における第1側面SS1と第2側面SS2との間隔D2より大きい。つまり、第1トレンチT1は、底面B1に向かうほど、第1方向Xに沿った幅が小さくなるように形成されている。
絶縁層12は、第2トレンチT2において、第3側面SS3と、第4側面SS4と、底面B2と、を有している。第3側面SS3及び第4側面SS4は、第1方向Xにおいて間隔を置いて対向している。第3側面SS3は、第2面122(あるいは上面U2)に繋がっている。第2トレンチT2は、第3側面SS3、第4側面SS4、及び、底面B2によって囲まれた空間に相当する。第3側面SS3と斜面S2との傾きを比較した場合、第3側面SS3は斜面S2より急峻な面である。
第2トレンチT2も、第1トレンチT1と同様に、底面B2に向かうほど、第1方向Xに沿った幅が小さくなるように形成されている。
次に、有機層ORについて説明する。
有機層ORは、第1部分OR1と、第2部分OR2と、第3部分OR3と、第4部分OR4と、第5部分OR5と、を有している。これらの第1部分OR1、第2部分OR2、第3部分OR3、第4部分OR4、及び、第5部分OR5は、同一色の発光層ELを含んでいる。
第1部分OR1は、開口部OPに配置され、第1電極E1を覆っている。第2電極E2は、第1部分OR1に積層されている。第1部分OR1は、第1電極E1と第2電極E2との間に位置するため、表示素子20の発光領域を形成することができる。
第2部分OR2は、第1面121に配置されている。第2部分OR2は、第1部分OR1に繋がっている。図4に示す例では、第2部分OR2は、斜面S1及び上面U1に亘って連続的に形成されているが、その途中で途切れている場合があり得る。第2部分OR2のうち、第1側面SS1の延長線上に位置する部分については、機能層F1、発光層EL、及び、機能層F2の各々の端面がほぼ揃っている。第2電極E2は、第2部分OR2に積層され、しかも、機能層F1、発光層EL、及び、機能層F2の各々の端面を覆っている。
このような第2部分OR2は、絶縁層12と第2電極E2との間に位置しているため、ほとんど発光しない。
第3部分OR3は、第1トレンチT1に配置され、第2部分OR2から離間している。図4に示す例では、第3部分OR3は、第1トレンチT1において、第2側面SS2に配置されているが、第1面121に繋がる第1側面SS1にはほとんど配置されない。また、第3部分OR3は、底面B1の一部に配置される場合があるが、底面B1にほとんど配置されない場合もあり得る。なお、第3部分OR3は、第2側面SS2に接しているが、第2側面SS2と第3部分OR3との間に他の薄膜が介在していてもよい。第2電極E2は、第3部分OR3を覆っている。
このような第3部分OR3は、絶縁層12と第2電極E2との間に位置し、しかも、第1部分OR1から完全に分離されているため、発光しない。尚、第3部分OR3は発光に寄与しないため、上記のように第2電極E2は第3部分OR3の全体を覆うほかに、第2電極E2は第3部分OR3の一部を覆ってもよいし、あるいは、第3部分OR3を覆う第2電極E2を省略してもよい。また、第2電極E2は当該画素と隣接する画素との間で途切れていてもよい。
第2電極E2は、第2部分OR2と第3部分OR3との間において、有機層ORを介することなく、第1側面SS1に配置されている。第2電極E2は、第1側面SS1に接しているが、第1側面SS1と第2電極E2との間に他の薄膜が介在していてもよい。また、第2電極E2は、底面B1の少なくとも一部に接しているが、底面B1と第2電極E2との間に他の薄膜が介在していてもよい。第1トレンチT1が絶縁層11まで貫通している場合は、第2電極E2は、絶縁層11に接するが、絶縁層11と第2電極E2との間に他の薄膜が介在していてもよい。
第4部分OR4は、第2面122に配置されている。第4部分OR4は、第1部分OR1に繋がっている。図4に示す例では、第4部分OR4は、斜面S2及び上面U2に亘って連続的に形成されているが、その途中で途切れている場合があり得る。第4部分OR4のうち、第3側面SS3の延長線上に位置する部分については、機能層F1、発光層EL、及び、機能層F2の各々の端面がほぼ揃っている。第2電極E2は、第4部分OR4に積層され、しかも、機能層F1、発光層EL、及び、機能層F2の各々の端面を覆っている。
このような第4部分OR4は、絶縁層12と第2電極E2との間に位置しているため、ほとんど発光しない。
第5部分OR5は、第2トレンチT2に配置され、第4部分OR4から離間している。図4に示す例では、第5部分OR5は、第2トレンチT2において、第4側面SS4に配置されているが、第2面122に繋がる第3側面SS3にはほとんど配置されない。また、第5部分OR5は、底面B2の一部に配置される場合があるが、底面B2にほとんど配置されない場合もあり得る。なお、第5部分OR5は、第4側面SS4に接しているが、第4側面SS4と第5部分OR5との間に他の薄膜が介在していてもよい。第2電極E2は、第5部分OR5を覆っている。
このような第5部分OR5は、絶縁層12と第2電極E2との間に位置し、しかも、第1部分OR1から完全に分離されているため、発光しない。尚、第5部分OR5は発光に寄与しないため、上記のように第2電極E2は第5部分OR5の全体を覆うほかに、第2電極E2は第5部分OR5の一部を覆ってもよいし、あるいは、第5部分OR5を覆う第2電極E2を省略してもよい。また、第2電極E2は当該画素と隣接する画素との間で途切れていてもよい。
第2電極E2は、第4部分OR4と第5部分OR5との間において、有機層ORを介することなく、第3側面SS3に配置されている。第2電極E2は、第3側面SS3に接しているが、第3側面SS3と第2電極E2との間に他の薄膜が介在していてもよい。また、第2電極E2は、底面B2の少なくとも一部に接しているが、底面B2と第2電極E2との間に他の薄膜が介在していてもよい。第2トレンチT2が絶縁層11まで貫通している場合は、第2電極E2は、絶縁層11に接するが、絶縁層11と第2電極E2との間に他の薄膜が介在していてもよい。
このような有機層ORを構成する各層は、例えば真空蒸着法によって形成される。有機層ORを形成するための有機材料が蒸着源から放射状に広がる様子を図中に一点鎖線で示している。
開口部OP、第1トレンチT1、及び、第2トレンチT2を有する絶縁層12を形成した後に、有機材料を蒸着する際、第2側面SS2及び第4側面SS4は、有機材料の導入経路上に位置する一方で、第1側面SS1及び第3側面SS3は、有機材料の導入経路から外れる。
このため、図4に示すように、第2側面SS2及び第4側面SS4には、有機層ORが形成される一方で、第1側面SS1及び第3側面SS3には、有機層ORがほとんど形成されない。
上記の通り、有機層ORのうち、周縁部に相当する第3部分OR3は、発光に寄与する第1部分OR1、及び、第1部分OR1に繋がった第2部分OR2から分離される。また、有機層ORの周縁部に相当する第5部分OR5は、第1部分OR1に繋がった第4部分OR4から分離される。このため、有機層ORの周縁部での不所望な電流リーク(例えば、発光層ELを介することなく機能層F1を介して第1電極E1と第2電極E2との間で電流が流れる不具合)等が抑制され、表示素子20の性能劣化を抑制することができる。
図5は、表示素子20の他の例を示す断面図である。図5に示す例は、図4に示した例と比較して、有機層ORの形状が異なる。
有機層ORは、第1部分OR1と、第2部分OR2と、第3部分OR3と、第4部分OR4と、第5部分OR5と、第6部分OR6と、を有している。これらの第1部分OR1、第2部分OR2、第3部分OR3、第4部分OR4、第5部分OR5、及び、第6部分OR6は、同一色の発光層ELを含んでいる。第2電極E2は、第1部分OR1、第2部分OR2、第3部分OR3、第4部分OR4、第5部分OR5、及び、第6部分OR6をそれぞれ覆っている。
第1部分OR1は、開口部OPに配置され、第1電極E1を覆っている。
第2部分OR2は、第1面121に配置され、第1部分OR1に繋がっている。
第3部分OR3は、第1トレンチT1に配置され、第2部分OR2から離間している。図5に示す例では、第3部分OR3は、第1トレンチT1において、第2側面SS2に配置されているが、第1面121に繋がる第1側面SS1にはほとんど配置されない。また、第3部分OR3は、底面B1の一部に配置される場合があるが、底面B1にほとんど配置されない場合もあり得る。なお、第3部分OR3は、第2側面SS2に接しているが、第2側面SS2と第3部分OR3との間に他の薄膜が介在していてもよい。
第2電極E2は、第2部分OR2と第3部分OR3との間において、有機層ORを介することなく、第1側面SS1に配置されている。第2電極E2は、第1側面SS1に接しているが、第1側面SS1と第2電極E2との間に他の薄膜が介在していてもよい。また、第2電極E2は、底面B1の少なくとも一部に接しているが、底面B1と第2電極E2との間に他の薄膜が介在していてもよい。第1トレンチT1が絶縁層11まで貫通している場合は、第2電極E2は、絶縁層11に接するが、絶縁層11と第2電極E2との間に他の薄膜が介在していてもよい。また、第3部分OR3は発光に寄与しないため、図5に示すように第2電極E2は第3部分OR3の全体を覆うほかに、第2電極E2は第3部分OR3の一部を覆ってもよいし、あるいは、第3部分OR3を覆う第2電極E2を省略してもよい。また、第2電極E2は当該画素と隣接する画素との間で途切れていてもよい。
第4部分OR4は、第2面122に配置され、第1部分OR1に繋がっている。
第5部分OR5は、第2トレンチT2に配置され、第4部分OR4に繋がっている。図5に示す例では、第5部分OR5は、第2トレンチT2において、第2面122に繋がる第3側面SS3に配置されているが、第4側面SS4に配置されない。また、第5部分OR5は、底面B2の一部に配置される場合があるが、底面B2にほとんど配置されない場合もあり得る。なお、第5部分OR5は、第3側面SS3に接しているが、第3側面SS3と第5部分OR5との間に他の薄膜が介在していてもよい。
第6部分OR6は、絶縁層12の上面U3に配置されている。第2トレンチT2は、上面U2と上面U3との間に形成されている。このような第6部分OR6は、第5部分OR5から離間している。
第2電極E2は、第5部分OR5と第6部分OR6との間において、有機層ORを介することなく、第4側面SS4に配置されている。第2電極E2は、第4側面SS4に接しているが、第4側面SS4と第2電極E2との間に他の薄膜が介在していてもよい。また、第2電極E2は、底面B2の少なくとも一部に接しているが、底面B2と第2電極E2との間に他の薄膜が介在していてもよい。第2トレンチT2が絶縁層11まで貫通している場合は、第2電極E2は、絶縁層11に接するが、絶縁層11と第2電極E2との間に他の薄膜が介在していてもよい。また、第6部分OR6は発光に寄与しないため、図5に示すように第2電極E2は第6部分OR6の全体を覆うほかに、第2電極E2は第6部分OR6の一部を覆ってもよいし、あるいは、第6部分OR6を覆う第2電極E2を省略してもよい。また、第2電極E2は当該画素と隣接する画素との間で途切れていてもよい。
このような有機層ORを構成する各層は、図4に示した例と同様に、例えば真空蒸着法によって形成される。但し、ここでは、基材10の法線に対して斜め方向から蒸着する斜方蒸着法が適用される。有機層ORを形成するための有機材料が蒸着源から指向性をもって導入される様子を図中に一点鎖線で示している。
開口部OP、第1トレンチT1、及び、第2トレンチT2を有する絶縁層12を形成した後に、有機材料を蒸着する際、第2側面SS2及び第3側面SS3は、有機材料の導入経路上に位置する一方で、第1側面SS1及び第4側面SS4は、有機材料の導入経路から外れる。
このため、図5に示すように、第2側面SS2及び第3側面SS3には、有機層ORが形成される一方で、第1側面SS1及び第4側面SS4には、有機層ORがほとんど形成されない。
上記の通り、有機層ORのうち、周縁部に相当する第3部分OR3は、発光に寄与する第1部分OR1、及び、第1部分OR1に繋がった第2部分OR2から分離される。また、有機層ORの周縁部に相当する第6部分OR6は、第1部分OR1に繋がった第4部分OR4及び第5部分OR5から分離される。このため、周縁部での不所望な電流リーク等が抑制され、表示素子20の性能劣化を抑制することができる。
次に、絶縁層12に形成されるトレンチの形状例について説明する。なお、以下に説明する各例において、副画素SP11及びSP12の発光色は赤(R)であり、副画素SP21及びSP22の発光色は緑(G)であり、副画素SP11及びSP21は第1方向Xに並び、副画素SP12及びSP22は第1方向Xに並び、副画素SP11及びSP12は第2方向Yに並び、副画素SP21及びSP22は第2方向に並んでいる。各図には、副画素SP11及びSP12のうち、表示素子を構成する第1電極RE1及び赤色の有機層RORを図示し、副画素SP21及びSP22のうち、表示素子を構成する第1電極GE1及び緑色の有機層GORを図示している。
図6は、トレンチの第1形状例を示す平面図である。
トレンチTY11乃至TY14は、それぞれ第2方向Yに沿って延出している。
トレンチTY11及びTY12は、副画素SP11及びSP12に亘って連続的に形成されている。副画素SP11及びSP12の各々の第1電極RE1は、トレンチTY11及びTY12の間に位置している。
トレンチTY13及びTY14は、副画素SP21及びSP22に亘って連続的に形成されている。副画素SP21及びSP22の各々の第1電極GE1は、トレンチTY13及びTY14の間に位置している。
トレンチTX11乃至TX14は、それぞれ第1方向Xに沿って延出し、トレンチTY11乃至TY14と交差している。
トレンチTX11及びTX12は、副画素SP11及びSP21に亘って連続的に形成されている。副画素SP11の第1電極RE1及び副画素SP21の第1電極GE1は、トレンチTX11及びTX12の間に位置している。
トレンチTX13及びTX14は、副画素SP12及びSP22に亘って連続的に形成されている。副画素SP12の第1電極RE1及び副画素SP22の第1電極GE1は、トレンチTX13及びTX14の間に位置している。
副画素SP11に着目すると、第1電極RE1は、トレンチTY11及びTY12と、トレンチTX11及びTX12とによって囲まれている。例えば、トレンチTY11は上記の第1トレンチT1に相当し、トレンチTY12は上記の第2トレンチに相当し、トレンチTX11はトレンチTY11及びTY12に繋がった第3トレンチに相当し、及び、トレンチTX12はトレンチTY11及びTY12に繋がった第4トレンチに相当する。平面視において、トレンチTY11及びTY12と、トレンチTX11及びTX12とは、第1電極RE1に重畳しない。
有機層RORが形成される領域は、トレンチTY11及びTY12の外側まで広がり、また、トレンチTX11及びTX12の外側まで広がっている。トレンチTY11、トレンチTY12、トレンチTX11、及び、トレンチTX12の少なくとも1つにおいて、有機層RORは、発光に寄与する部分と、周縁部とに分離されている。したがって、表示素子の性能劣化が抑制される。
他の副画素SP12、SP21、SP22においても、副画素SP11と同様に、有機層は、第1電極を囲む4つのトレンチの外側まで広がっており、少なくとも1つのトレンチにおいて、表示に寄与する部分と周縁部とに分離されている。このため、各副画素において、表示素子の性能劣化が抑制される。
図7は、トレンチの第2形状例を示す平面図である。
第2形状例は、第1形状例と比較して、第1方向Xに延出したトレンチ、及び、第2方向Yに延出したトレンチの各々が不連続に形成され、各副画素のトレンチがループ状に形成された点で相違している。副画素SP11のトレンチT11は第1電極RE1を囲み、副画素SP12のトレンチT12は第1電極RE1を囲み、副画素SP21のトレンチT21は第1電極GE1を囲み、副画素SP22のトレンチT22は第1電極GE1を囲んでいる。トレンチT11、T12、T21、及び、T22は、互いに離間している。
副画素SP11に着目すると、有機層RORが形成される領域は、トレンチT11の外側まで広がっている。トレンチT11の少なくとも一部において、有機層RORは、表示に寄与する部分と周縁部とに分離される。他の副画素SP12、SP21、SP22においても、副画素SP11と同様である。したがって、このような第2形状例においても、第1形状例と同様の効果が得られる。
図8は、トレンチの第3形状例を示す平面図である。
第3形状例は、第1形状例と比較して、第2方向Yに並んだ副画素の間のトレンチを省略した点で相違している。例えば、副画素SP11と副画素SP12との間を横切るトレンチ、及び、副画素SP21と副画素SP22との間を横切るトレンチは、いずれも形成されない。但し、最外周においては、第1方向Xに延出したトレンチTXが形成されている。トレンチTXは、トレンチTY11乃至TY14を繋ぐように連続的に形成されているが、トレンチTY12とトレンチTY13との間で途切れていてもよい。
有機層RORは、副画素SP11及びSP12に亘って配置されている。有機層RORが形成される領域のうち、第1方向Xに沿った両端部は、トレンチTY11及びTY12の外側に広がり、第2方向Yに沿った一端部は、トレンチTXの外側に広がっている。
有機層GORは、副画素SP21及びSP22に亘って配置されている。有機層GORが形成される領域のうち、第1方向Xに沿った両端部は、トレンチTY13及びTY14の外側に広がり、第2方向Yに沿った一端部は、トレンチTXの外側に広がっている。なお、ここでは図示しない有機層RORの第2方向Yに沿った他端部、及び、有機層GORの第2方向Yに沿った他端部も、それぞれトレンチの外側に広がっている。
このような第3形状例においても、第1形状例と同様の効果が得られる。
図9は、トレンチの第4形状例を示す平面図である。
第4形状例は、第1形状例と比較して、隣接する副画素の間の2本のトレンチを1本のトレンチに置換した点で相違している。例えば、トレンチTX12は、副画素SP11と副画素SP12との間、及び、副画素SP21と副画素SP22との間に形成されている。トレンチTY12は、副画素SP11と副画素SP21との間、及び、副画素SP12と副画素SP22との間に形成されている。
副画素SP11に着目すると、第1電極RE1は、トレンチTY11及びTY12と、トレンチTX11及びTX12とによって囲まれている。有機層RORの縁部は、トレンチTY11及びTY12に位置し、また、トレンチTX11及びTX12に位置している。
このような第4形状例においても、第1形状例と同様の効果が得られる。
図10は、トレンチの第5形状例を示す平面図である。
第5形状例は、第3形状例と比較して、隣接する副画素の間の2本のトレンチを1本のトレンチに置換した点で相違している。例えば、トレンチTY12は、副画素SP11と副画素SP21との間、及び、副画素SP12と副画素SP22との間に形成されている。なお、第5形状例では、第3形状例と同様に、第2方向Yに並んだ副画素の間を横切るトレンチは形成されない。
このような第5形状例においても、第1形状例と同様の効果が得られる。
ここで説明した第1乃至第5形状例は、発光色が青(B)の副画素にも適用される。発光色が赤、緑、青のそれぞれの表示素子の性能劣化が抑制される。
次に、発光色が異なる2つの副画素に亘る断面構造例について説明する。なお、以下に説明する各例に対応した図では、主要部のみを図示し、絶縁層11の下層及び有機層ORの上層の図示を省略している。各例は、第1方向Xに並んだ赤色の副画素SP11と緑色の副画素SP21とに亘る断面構造を示している。副画素SP11は第1電極RE1及び有機層RORを備え、副画素SP21は第1電極GE1及び有機層GORを備えている。
図11は、第1構造例を示す断面図である。第1構造例では、例えば、図6の第1形状例の如く、第1電極RE1と第1電極GE1との間に2つのトレンチTY12及びTY13が形成されている。
有機層RORは、第1電極RE1の上に配置されるとともに絶縁層12の上にも配置され、トレンチTY12において分離されている。具体的には、第3部分OR3は、トレンチTY12における側面SS12に配置されているが、側面SS11には配置されない。つまり、側面SS11の少なくとも一部は有機層RORから露出しており、有機層RORのうち、第3部分OR3は、第2部分OR2から離間している。
有機層GORは、第1電極GE1の上に配置されるとともに絶縁層12の上にも配置され、トレンチTY13において分離されている。具体的には、第5部分OR5は、トレンチTY13における側面SS21に配置されているが、側面SS22には配置されない。つまり、側面SS22の少なくとも一部は有機層GORから露出しており、有機層GORのうち、第5部分OR5は、第4部分OR4から離間している。
有機層GORの第5部分OR5は、有機層RORの第3部分OR3から離間しているが、互いに接していてもよい。
これらの有機層ROR及びGORは、図4を参照して説明したように、有機材料を放射状に蒸着した場合に形成される。
図12は、第2構造例を示す断面図である。第2構造例では、有機層RORは、第1構造例と同様に、トレンチTY12において分離されている。
有機層GORは、トレンチTY13において分離されている。具体的には、第5部分OR5は、第4部分OR4に繋がり、トレンチTY13における側面SS22に配置されているが、側面SS21には配置されない。つまり、側面SS21の少なくとも一部は有機層GORから露出しており、有機層GORのうち、第6部分OR6は、第5部分OR5から離間している。
これらの有機層ROR及びGORは、図5を参照して説明したように、斜方蒸着法によって形成される。
図13は、第3構造例を示す断面図である。第3構造例では、例えば、図9の第4形状例の如く、第1電極RE1と第1電極GE1との間に1つのトレンチTY12が形成されている。
有機層RORは、トレンチTY12において分離されている。具体的には、第3部分OR3は、トレンチTY12における底面B12に配置されているが、側面SS11には配置されない。つまり、側面SS11の少なくとも一部は有機層RORから露出しており、有機層RORのうち、第3部分OR3は、第2部分OR2から離間している。
有機層GORは、トレンチTY12において分離されている。具体的には、第5部分OR5は、底面B12に配置されているが、側面SS12には配置されない。つまり、側面SS12の少なくとも一部は有機層GORから露出しており、有機層GORのうち、第5部分OR5は、第4部分OR4から離間している。
上記の第1構造例乃至第3構造例では、絶縁層12にトレンチが形成される場合について説明したが、トレンチを突部Pに置換してもよい。上記のトレンチと同様の形状の突部Pが絶縁層12の上に配置されることで、トレンチを形成した場合と同様の効果を得ることができる。突部Pを平面視した場合の形状例としては、図6乃至図10を参照して説明したトレンチの各形状例を適用することができる。
図14は、第4構造例を示す断面図である。第1電極RE1と第1電極GE1との間の絶縁層12は、トレンチを有していない。突部P1及びP2は、絶縁層12の上に配置されている。突部P1及びP2は、それぞれ略三角形の断面を有している。これらの突部P1及びP2は、例えば、図6及び図8に示したトレンチTY12及びTY13と置換することができ、また、図7に示したトレンチT11及びT21と置換することができる。
有機層RORは、第1電極RE1の上に配置されるとともに絶縁層12の上にも配置され、突部P1において分離されている。具体的には、第3部分OR3は、突部P1と突部P2との間に位置し、絶縁層12の上に配置されているが、突部P1の側面SS11には配置されない。つまり、側面SS11の少なくとも一部は有機層RORから露出しており、有機層RORのうち、第3部分OR3は、第2部分OR2から離間している。
有機層GORは、第1電極GE1の上に配置されるとともに絶縁層12の上にも配置され、突部P2において分離されている。具体的には、第5部分OR5は、突部P1と突部P2との間に位置し、絶縁層12の上に配置されているが、突部P2の側面SS12には配置されない。つまり、側面SS12の少なくとも一部は有機層GORから露出しており、有機層GORのうち、第5部分OR5は、第4部分OR4から離間している。
図15は、第5構造例を示す断面図である。突部Pは、絶縁層12の上に配置されている。突部Pは、略台形の断面を有している。この突部Pは、例えば、図9及び図10に示したトレンチTY12と置換することができる。以下の説明は、有機層RORを形成した後に、有機層GORを形成する場合を想定している。
有機層RORは、第1電極RE1の上に配置されるとともに絶縁層12の上にも配置され、突部Pにおいて分離されている。具体的には、第2部分OR2は、突部Pの側面SS12に配置されている。第3部分OR3は、突部Pと第1電極GE1との間で絶縁層12の上に配置されているが、突部Pの側面SS11には配置されない。つまり、側面SS11の少なくとも一部は有機層RORから露出しており、有機層RORのうち、第3部分OR3は、第2部分OR2から離間している。
有機層GORは、第1電極GE1の上に配置されるとともに絶縁層12の上にも配置され、突部Pにおいて分離されている。具体的には、第4部分OR4は、有機層RORの第3部分OR3を覆うとともに、突部Pの側面SS11に配置されている。第5部分OR5は、有機層RORの第2部分OR2の上に配置されているが、突部Pの側面SS12には配置されない。つまり、側面SS12の少なくとも一部は有機層GORから露出しており、有機層GORのうち、第5部分OR5は、第4部分OR4から離間している。
図16は、第6構造例を示す断面図である。第6構造例は、第5構造例と比較して、突部Pが略三角形の断面を有している点で相違している。
有機層RORは、第1電極RE1の上に配置されるとともに絶縁層12の上にも配置され、突部Pにおいて分離されている。具体的には、有機層RORは、突部Pと第1電極RE1との間に位置する第2部分OR2と、突部Pと第1電極GE1との間に位置する第3部分OR3とに分離されている。
有機層GORは、第1電極GE1の上に配置されるとともに絶縁層12の上にも配置され、突部Pにおいて分離されている。具体的には、有機層GORは、突部Pと第1電極GE1との間に位置する第4部分OR4と、突部Pと第1電極RE1との間に位置する第5部分OR5とに分離されている。
これらの第1乃至第6構造例においても、有機層ROR及びGORの各々は、表示に寄与する部分と周縁部とに分離され、表示素子の性能劣化が抑制される。
また、第1乃至第6構造例は、発光色が青(B)の副画素にも適用される。つまり、青色に発光する有機層BORも、表示に寄与する部分と周縁部とに分離され、表示素子の性能劣化が抑制される。
次に、変形例について説明する。
図17は、第1変形例を示す断面図である。
第1変形例は、図4に示した例と比較して、第1トレンチT1及び第2トレンチT2の直下に給電線FLが配置された点で相違している。給電線FLは、絶縁層11の上に配置され、例えば、第1電極E1と同一材料によって形成されている。第1トレンチT1及び第2トレンチT2の各々は、給電線FLまで貫通している。つまり、給電線FLの各々は、第1トレンチT1及び第2トレンチT2の底面に位置している。
第2電極E2は、第1トレンチT1及び第2トレンチT2において、給電線FLに接している。これにより、第2電極E2に対して、給電線FLから所定の電位を供給することができる。
図18は、第2変形例を示す断面図である。
第2変形例は、図5に示した例と比較して、第1トレンチT1及び第2トレンチT2の直下に給電線FLが配置された点で相違している。第2電極E2は、第1トレンチT1及び第2トレンチT2において、給電線FLに接している。これにより、第2電極E2に対して、給電線FLから所定の電位を供給することができる。
第1変形例及び第2変形例では、第1トレンチT1及び第2トレンチT2の双方の直下に給電線FLが配置されているが、第1トレンチT1及び第2トレンチT2のいずれかの直下に給電線FLが配置されてもよい。また、第1トレンチT1及び第2トレンチT2が絶縁層11まで貫通していない場合には、絶縁層12に形成される第1トレンチT1及び第2トレンチT2の底面に給電線FLを配置してもよい。
図19は、表示素子20の他の例を示す断面図である。
図19に示す例では、有機層(発光層EL、機能層F1及びF2を含む)ORは、隣接する副画素に亘って共通に配置されている。例えば、同一色の発光層ELを含む有機層ORは、第1方向Xに隣接する副画素SP31及びSP32に亘って配置されている。同様に、同一色の発光層ELを含む有機層ORは、第2方向Yに隣接する副画素にも配置されている。さらに言えば、表示部DAのすべての副画素SPには、同一色の発光層ELを含む有機層ORが配置されている。つまり、図19に示す例は、単色表示の表示装置DSPに好適である。例えば、各表示素子20の発光色が白色である場合、表示素子20に対向するカラーフィルタが配置されることで、多色表示を実現できる。また、各表示素子20の発光色が紫外光である場合、表示素子20に対向する光変換層が配置されることで、多色表示を実現できる。
第1トレンチT1は、副画素SP31の第1電極E31と副画素SP32の第1電極E32との間の絶縁層12に形成されている。有機層ORは、第1トレンチT1において、副画素SP31に配置された有機層OR31と、副画素SP32に配置された有機層OR32とに分離されている。
有機層OR31は、第1トレンチT1の第1側面SS1にはほとんど配置されない。
有機層OR32は、第1トレンチT1の第2側面SS2に配置されるが、第1側面SS1にはほとんど配置されない。有機層OR31及びOR32を覆う第2電極E2は、有機層ORを介することなく、第1側面SS1に配置されている。
図5を参照して説明した斜方蒸着法が適用された場合、隣接する副画素間のトレンチにおいて、上記したのと同様に有機層ORが分離される。これにより、隣接する副画素の間でのクロストークが抑制される。
上記した本実施形態によれば、表示素子の性能劣化を抑制することが可能な表示装置を提供することができる。
以上、本発明の実施形態として説明した表示装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての表示装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変形例に想到し得るものであり、それら変形例についても本発明の範囲に属するものと解される。例えば、上述の実施形態に対して、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、または、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、上述の実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について、本明細書の記載から明らかなもの、または当業者において適宜想到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。
DSP…表示装置 10…基材 11…絶縁層(第1絶縁層)
12…絶縁層(第2絶縁層) OP…開口部 T1…第1トレンチ T2…第2トレンチ 121…第1面 122…第2面 SS1…第1側面 SS2…第2側面 SS3…第3側面 SS4…第4側面
20…表示素子 E1…第1電極 E2…第2電極
OR…有機層 OR1…第1部分 OR2…第2部分 OR3…第3部分 OR4…第4部分 OR5…第5部分 OR6…第6部分 EL…発光層 F1、F2…機能層
FL…給電線

Claims (10)

  1. 基材と、
    前記基材の上に配置された第1絶縁層と、
    前記第1絶縁層の上に配置された第1電極と、
    前記第1絶縁層の上に配置され、前記第1電極に重畳する開口部と、前記第1電極に重畳しない第1トレンチと、前記開口部と前記第1トレンチとの間の第1面と、を有する第2絶縁層と、
    発光層を含む有機層と、
    前記有機層を覆う第2電極と、を備え、
    前記有機層は、
    前記開口部に配置され、前記第1電極を覆う第1部分と、
    前記第1面に配置された第2部分と、
    前記第1トレンチに配置され、前記第2部分から離間した第3部分と、を有している、表示装置。
  2. 前記第1部分、前記第2部分、及び、前記第3部分は、同一色の前記発光層を含んでいる、請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記第2絶縁層は、さらに、前記第1トレンチの第1側面及び第2側面を有し、
    前記第2電極は、前記有機層を介することなく、前記第1面に繋がる前記第1側面に配置され、
    前記第3部分は、前記第2側面に配置されている、請求項1に記載の表示装置。
  4. 前記第1トレンチの上部における前記第1側面と前記第2側面との間隔は、前記第1トレンチの下部における前記第1側面と前記第2側面との間隔より大きい、請求項3に記載の表示装置。
  5. 前記第2絶縁層は、さらに、
    前記開口部を挟んで前記第1トレンチの反対側に位置する第2トレンチと、
    前記開口部と前記第2トレンチとの間の第2面と、を有し、
    前記有機層は、
    前記第2面に配置された第4部分と、
    前記第2トレンチに配置され、前記第4部分から離間した第5部分と、を有している、請求項3に記載の表示装置。
  6. 前記第2絶縁層は、さらに、前記第2トレンチの第3側面及び第4側面を有し、
    前記第2電極は、前記有機層を介することなく、前記第2面に繋がる前記第3側面に配置され、
    前記第5部分は、前記第4側面に配置されている、請求項5に記載の表示装置。
  7. 前記第2絶縁層は、さらに、
    前記開口部を挟んで前記第1トレンチの反対側に位置する第2トレンチと、
    前記開口部と前記第2トレンチとの間の第2面と、
    前記第2トレンチの第3側面及び第4側面と、を有し、
    前記有機層は、
    前記第2面に配置された第4部分と、
    前記第2面に繋がる前記第3側面に配置された第5部分と、を有し、
    前記第2電極は、前記有機層を介することなく、前記第4側面に配置されている、請求項3に記載の表示装置。
  8. 前記第2絶縁層は、さらに、
    前記第1電極に重畳しない第3トレンチ及び第4トレンチを有し、
    前記第3トレンチ及び前記第4トレンチの各々は、前記第1トレンチ及び前記第2トレンチに繋がり、
    平面視において、前記第4トレンチは、前記第1電極を挟んで前記第3トレンチの反対側に位置している、請求項5に記載の表示装置。
  9. さらに、前記第1トレンチの底面に位置する給電線を備え、
    前記第2電極は、前記第1トレンチにおいて前記給電線に接している、請求項1に記載の表示装置。
  10. 前記有機層は、さらに、ホール注入層、ホール輸送層、電子注入層、及び、電子輸送層の少なくとも1つを含んでいる、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の表示装置。
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