JP2022113273A - 表示装置及び表示装置の製造方法 - Google Patents

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下部電極と、前記第１絶縁層の上に配置され、前記下部電極に重畳する開口部を有する第２絶縁層と、発光層を有し、前記開口部に配置され、前記下部電極を覆う有機層と、前記有機層を覆う上部電極と、を備え、前記発光層は、第１底面と、第１端面と、前記第１端面に交差する第２端面と、を有し、第１方向に沿った断面視における前記第１端面と前記第１底面とのなす角度は、前記第１方向に交差する第２方向に沿った断面視における前記第２端面と前記第１底面とのなす角度より大きい。【選択図】図１０

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、マスク蒸着の場合、各画素に対応した開口を有するファインマスクが適用される。しかしながら、ファインマスクの加工精度、開口形状の変形等に起因して、蒸着によって形成される薄膜の形成精度が低下するおそれがある。例えば、複数の機能層を積層した有機層を形成する場合、有機層の端面が所望の位置に形成されず、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及び表示装置の製造方法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下部電極と、前記第１絶縁層の上に配置され、前記下部電極に重畳する開口部を有する第２絶縁層と、発光層を有し、前記開口部に配置され、前記下部電極を覆う有機層と、前記有機層を覆う上部電極と、を備え、前記発光層は、第１底面と、第１端面と、前記第１端面に交差する第２端面と、を有し、第１方向に沿った断面視における前記第１端面と前記第１底面とのなす角度は、前記第１方向に交差する第２方向に沿った断面視における前記第２端面と前記第１底面とのなす角度より大きい。

一実施形態に係る表示装置の製造方法は、
下部電極と、前記下部電極の上に配置された有機層と、前記有機層の上に配置された上部電極と、を備えた表示装置の製造方法であって、前記有機層を形成する工程は、第１キャリア調整層を形成する工程と、発光層を形成する工程と、を有し、前記第１キャリア調整層を形成する工程では、前記下部電極を形成済みの処理対象基板に対して第１蒸着源を相対的に第１方向に移動しながら第１材料を蒸着し、前記発光層を形成する工程では、前記第１キャリア調整層を形成済みの前記処理対象基板に対して第２蒸着源を相対的に、前記第１方向と交差する第２方向に移動しながら、第２材料を蒸着する。

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、表示素子２０の構成の一例を示す図である。 図３は、図１に示した画素ＰＸの一例を示す平面図である。 図４は、放射角を制御する一手法を説明するための図である。 図５は、放射角を制御する他の手法を説明するための図である。 図６は、放射角を制御する他の手法を説明するための図である。 図７Ａは、方向ＤＲ１に沿った層ＬＹの断面形状を示している。 図７Ｂは、方向ＤＲ２に沿った層ＬＹの断面形状を示している。 図８Ａは、方向ＤＲ１に沿った層ＬＹの他の断面形状を示している。 図８Ｂは、方向ＤＲ２に沿った層ＬＹの他の断面形状を示している。 図９は、表示素子２０の一例を示す平面図である。 図１０は、図９に示したＡ－Ｂ線に沿った表示素子２０の一例を示す断面図である。 図１１は、図９に示したＣ－Ｄ線に沿った表示素子２０の一例を示す断面図である。 図１２は、図１１に示した表示素子２０の製造方法を説明するための図である。 図１３は、図１１に示した表示素子２０の製造方法を説明するための図である。 図１４は、表示素子２０の他の例を示す平面図である。 図１５は、図１４に示したＡ－Ｂ線に沿った表示素子２０Ｅの一例を示す断面図である。 図１６は、図１４に示したＣ－Ｄ線に沿った表示素子２０の一例を示す断面図である。 図１７は、図１６に示した複数の表示素子２０の製造方法を説明するための図である。 図１８は、図１６に示した複数の表示素子２０の製造方法を説明するための図である。 図１９は、図１６に示した複数の表示素子２０の製造方法を説明するための図である。

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、Ｙ軸及びＺ軸によって規定される面をＹ－Ｚ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。なお、以下に説明する表示素子は照明装置の発光素子として適用することができ、表示装置ＤＳＰは照明装置等の他の電子機器に転用することができる。

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。画素ＰＸが表示色の異なる複数の副画素ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３を備えることで、多色表示を実現できる。

但し、副画素ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３の各々の表示素子２０が同一色の光を出射するように構成されてもよい。これにより、単色表示を実現できる。

また、副画素ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３の各々の表示素子２０が白色の光を出射するように構成された場合、表示素子２０に対向するカラーフィルタが配置されてもよい。例えば、副画素ＳＰ１は表示素子２０に対向する赤カラーフィルタを備え、副画素ＳＰ２は表示素子２０に対向する緑カラーフィルタを備え、副画素ＳＰ３は表示素子２０に対向する青カラーフィルタを備える。これにより、多色表示を実現できる。

あるいは、副画素ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３の各々の表示素子２０が紫外光を出射するように構成された場合、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。

図２は、表示素子２０の構成の一例を示す図である。
表示素子２０は、下部電極（第１電極）Ｅ１と、有機層ＯＲと、上部電極（第２電極）Ｅ２と、を備えている。有機層ＯＲは、キャリア調整層（第１キャリア調整層）ＣＡ１と、発光層ＥＬと、キャリア調整層（第２キャリア調整層）ＣＡ２と、を有している。キャリア調整層ＣＡ１は下部電極Ｅ１と発光層ＥＬとの間に位置し、キャリア調整層ＣＡ２は発光層ＥＬと上部電極Ｅ２との間に位置している。キャリア調整層ＣＡ１及びＣＡ２は、複数の機能層を含んでいる。
ここでは、下部電極Ｅ１がアノードに相当し、上部電極Ｅ２がカソードに相当する場合を例に説明する。

キャリア調整層ＣＡ１は、機能層として、ホール注入層Ｆ１１、ホール輸送層Ｆ１２、キャリア発生層Ｆ１３、電子ブロック層Ｆ１４などを含んでいる。ホール注入層Ｆ１１は下部電極Ｅ１の上に配置され、ホール輸送層Ｆ１２はホール注入層Ｆ１１の上に配置され、キャリア発生層Ｆ１３はホール輸送層Ｆ１２の上に配置され、電子ブロック層Ｆ１４はキャリア発生層Ｆ１３の上に配置され、発光層ＥＬは電子ブロック層Ｆ１４の上に配置されている。

キャリア調整層ＣＡ２は、機能層として、ホールブロック層Ｆ２１、電子輸送層Ｆ２２、電子注入層Ｆ２３などを含んでいる。ホールブロック層Ｆ２１は発光層ＥＬの上に配置され、電子輸送層Ｆ２２はホールブロック層Ｆ２１の上に配置され、電子注入層Ｆ２３は電子輸送層Ｆ２２の上に配置され、上部電極Ｅ２は電子注入層Ｆ２３の上に配置されている。

なお、キャリア調整層ＣＡ１及びＣＡ２は、上記した機能層の他に、必要に応じて他の機能層を含んでいてもよいし、キャリア調整層ＣＡ１及びＣＡ２において、上記した機能層の少なくとも１つが省略されてもよい。

図３は、図１に示した画素ＰＸの一例を示す平面図である。
１個の画素ＰＸを構成する副画素ＳＰ１、ＳＰ２、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。各副画素の外形は、表示素子２０における発光領域ＥＡ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。ここでは、発光領域ＥＡが、第１方向Ｘに延びた短辺と、第２方向Ｙに延びた長辺とを有する長方形状に形成されている場合を想定している。

後に詳述する絶縁層１２は、平面視において、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにそれぞれ延びた格子状に形成され、副画素ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３の各々、あるいは、各副画素の表示素子２０を囲んでいる。このような絶縁層１２は、リブ、隔壁、バンクなどと称される場合がある。発光領域ＥＡは、絶縁層１２の開口部ＯＰに形成され、下部電極Ｅ１と上部電極Ｅ２との間に有機層ＯＲが介在する領域に相当する。

一例として、副画素ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３の各々の表示素子２０が互いに異なる色の光を出射するように構成されている場合、第１方向Ｘは互いに異なる表示色の副画素が並ぶ方向に相当し、第２方向Ｙは同一の表示色の副画素が並ぶ方向に相当する。あるいは、同一の表示色の副画素が第１方向Ｘ及び第２方向Ｙとは異なる斜め方向に並ぶ場合もあり得る。

図２に示した有機層ＯＲの各層は、蒸着法によって形成される。このとき、蒸着源から放射される材料の放射角は、例えば、以下の手法によって制御することができる。

図４は、放射角を制御する一手法を説明するための図である。
処理対象基板ＳＵＢは、点線で示すように、蒸着源ＶＳと対向するように配置される。蒸着源ＶＳは、材料を収容する坩堝５０と、坩堝５０に接続されたノズル５１と、を備えている。坩堝５０は、加熱機構によって加熱される。坩堝５０を加熱することで発生する材料の蒸気は、放射角θで放射される。

図４には、ノズル５１の形状によって放射角（あるいは蒸気の指向性）θを制御する一手法を示している。ここでは、図の左側に示したノズルを第１ノズル５１と称し、図の右側に示したノズルを第２ノズル５１と称する。第１ノズル５１の形状は、第２ノズル５１の形状とは異なる。

すなわち、第１ノズル５１は、第２ノズル５１と比較して、太く、且つ、短い。第１ノズル５１から放射される材料の蒸気の放射角θ１は、第２ノズル５１から放射される材料の蒸気の放射角θ２より大きい（θ１＞θ２）。つまり、第１ノズル５１から放射される蒸気は広がりやすい（指向性が小さい）。一方で、第２ノズル５１から放射される蒸気は広がりにくい（指向性が高い。）
図５は、放射角を制御する他の手法を説明するための図である。
図５に示す例でも、第１ノズル５１の形状は、第２ノズル５１の形状とな異なる。ここでは、第１ノズル５１の開口径Ｄ１は、第２ノズル５１の開口径Ｄ２より小さい（Ｄ１＜Ｄ２）。このような例においても、第１ノズル５１から放射される材料の蒸気は広がりやすく、第２ノズル５１から放射される材料の蒸気は広がりにくい。

図６は、放射角を制御する他の手法を説明するための図である。
図６に示す例では、図の左側に示した坩堝を第１坩堝５０と称し、図の右側に示した坩堝を第２坩堝５０と称する。第１坩堝５０の温度分布は、第２坩堝５０の温度分とは異なる。例えば、第１坩堝５０の底部側の加熱温度をノズル側の加熱温度より高く設定し、第２坩堝５０の底部側の加熱温度をノズル側の加熱温度より低く設定する。このように、坩堝の温度分布を調整することでも、蒸気の放射角を制御することができる。図６に示す例では、第１ノズル５１から放射される材料の蒸気は広がりやすく、第２ノズル５１から放射される材料の蒸気は広がりにくい。

有機層ＯＲを構成する各層の蒸着は、蒸着源ＶＳが処理対象基板ＳＵＢに対して相対的に移動しながら行う。つまり、固定された処理対象基板ＳＵＢに対して蒸着源ＶＳが移動してもよいし、固定された蒸着源ＶＳに対して処理対象基板ＳＵＢが移動してもよいし、処理対象基板ＳＵＢ及び蒸着源ＶＳの双方が移動してもよい。

上記したような手法によって形成される層ＬＹの断面形状について説明する。ここでは、蒸着源ＶＳが移動する方向をＤＲ２とし、方向ＤＲ２に直交する方向をＤＲ１とする。蒸着源ＶＳが方向ＤＲ２に移動しながら、蒸着源ＶＳから放射された材料が処理対象基板ＳＵＢに堆積する。これにより、処理対象基板ＳＵＢの表面に層ＬＹが形成される。

図７Ａは、方向ＤＲ１に沿った層ＬＹの断面形状を示している。層ＬＹは、底面ＬＢと、端面ＬＳ１と、を有している。底面ＬＢと端面ＬＳ１とのなす角度を端面ＬＳ１の傾斜角θＬ１と称する。端面ＬＳ１は、蒸着源ＶＳが移動する方向ＤＲ２に沿った端面に相当する。
図７Ｂは、方向ＤＲ２に沿った層ＬＹの断面形状を示している。層ＬＹは、さらに、端面ＬＳ２を有している。底面ＬＢと端面ＬＳ２とのなす角度を端面ＬＳ２の傾斜角θＬ２と称する。端面ＬＳ２は、蒸着源ＶＳが移動する方向ＤＲ２に直交する端面、あるいは、方向ＤＲ１に沿った端面に相当する。傾斜角θＬ２は、傾斜角θＬ１より小さい（θＬ２＜θＬ１）。

図８Ａは、方向ＤＲ１に沿った層ＬＹの他の断面形状を示している。ここに示す例では、蒸着源ＶＳは、方向ＤＲ１に沿って、間隔を置いて並んだ複数のノズル５１を有している。端面ＬＳ１は、蒸着源ＶＳが移動する方向ＤＲ２に沿った端面に相当する。底面ＬＢと端面ＬＳ１とのなす角度を端面ＬＳ１の傾斜角θＬ１と称する。
図８Ｂは、方向ＤＲ２に沿った層ＬＹの他の断面形状を示している。端面ＬＳ２は、図８Ａに示した蒸着源ＶＳが移動する方向ＤＲ２に直交する端面、あるいは、方向ＤＲ１に沿った端面に相当する。底面ＬＢと端面ＬＳ２とのなす角度を端面ＬＳ２の傾斜角θＬ２と称する。傾斜角θＬ２は、傾斜角θＬ１より大きい（θＬ２＞θＬ１）。

図９は、表示素子２０の一例を示す平面図である。なお、ここでは、説明に必要な構成のみを図示している。
平面視において、有機層ＯＲを構成する少なくとも１つの層ＯＬＹは、点線で示した下部電極Ｅ１に重畳している。層ＯＬＹは、例えば発光層ＥＬであるが、他の機能層であってもよい。層ＯＬＹは、第１方向Ｘにおいて互いに対向する一対の端面（第１端面）ＳＳ１と、第２方向Ｙにおいて互いに対向する一対の端面（第２端面）ＳＳ２と、を有している。端面ＳＳ１は第２方向Ｙに沿って延出し、端面ＳＳ２は第１方向Ｘに沿って延出している。端面ＳＳ１及び端面ＳＳ２は、互いに交差する。

図１０は、図９に示したＡ－Ｂ線に沿った表示素子２０の一例を示す断面図である。
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。図１０では、画素回路１に含まれる駆動トランジスタ３のみを簡略化して図示している。絶縁層（第１絶縁層）１１は、表示素子２０の下地層に相当する。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１１及び１２は、例えば、有機絶縁層である。

下部電極Ｅ１は、絶縁層１１の上に配置されている。下部電極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、駆動トランジスタ３と電気的に接続されている。このような下部電極Ｅ１は、画素電極、アノードなどと称される場合がある。

下部電極Ｅ１は、例えば、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る。なお、下部電極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ってもよい。また、下部電極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、下部電極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。トップエミッションタイプの表示素子２０においては、下部電極Ｅ１は、反射電極として金属電極を含んでいる。

絶縁層１２は、開口部ＯＰを有している。開口部ＯＰは、下部電極Ｅ１に重畳する領域に形成され、絶縁層１２を下部電極Ｅ１まで貫通した貫通孔である。下部電極Ｅ１の周縁部は絶縁層１２によって覆われ、下部電極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。

有機層ＯＲは、キャリア調整層ＣＡ１及びＣＡ２と、発光層ＥＬと、を含んでいる。有機層ＯＲは、開口部ＯＰに配置され、下部電極Ｅ１を覆っている。キャリア調整層ＣＡ１は下部電極Ｅ１と発光層ＥＬとの間に位置し、キャリア調整層ＣＡ２は発光層ＥＬと上部電極Ｅ２との間に位置している。

図示したキャリア調整層ＣＡ１は、図２に示したホール注入層Ｆ１１、ホール輸送層Ｆ１２、キャリア発生層Ｆ１３、及び、電子ブロック層Ｆ１４の少なくとも１つに相当する。また、キャリア調整層ＣＡ２は、図２に示したホールブロック層Ｆ２１、電子輸送層Ｆ２２、電子注入層Ｆ２３の少なくとも１つに相当する。

上部電極Ｅ２は、有機層ＯＲを覆っている。上部電極Ｅ２は、共通電極、対向電極、カソードなどと称される場合がある。

上部電極Ｅ２は、例えば、マグネシウム、銀などの金属材料によって形成された半透過性の金属電極である。なお、上部電極Ｅ２は、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ってもよい。また、上部電極Ｅ２は、透明電極及び金属電極の積層体であってもよい。上部電極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。

有機層ＯＲのうち、絶縁層１２を介することなく、下部電極Ｅ１と上部電極Ｅ２との間に位置する部分は、表示素子２０の発光領域を形成することができる。一例では、有機層ＯＲの第３方向Ｚに沿った厚さは、発光層ＥＬにおける発光スペクトルのピーク波長と、下部電極Ｅ１と上部電極Ｅ２との間の実効的な光路長とが一致するように設定される。これにより、共振効果を得るためのマイクロキャビティ構造が実現される。

上部電極Ｅ２の上には、図示しないが、光取出効率を改善するための光学調整層や、表示素子２０を水分等から保護するための封止層などが設けられる。

図１０において、発光層ＥＬの端面を含む領域を拡大して示す。ここでは、図９に示した層ＯＬＹが図１０の発光層ＥＬである場合について説明する。発光層ＥＬの底面（第１底面）Ｂ１は、キャリア調整層ＣＡ１に接している。第１方向Ｘ及び第３方向Ｚによって規定されるＸ－Ｚ平面の断面視において、端面ＳＳ１と底面Ｂ１とのなす角度θ１１（端面ＳＳ１の傾斜角θ１１）は、鋭角である。

端面ＳＳ１は、キャリア調整層ＣＡ１の上に位置し、キャリア調整層ＣＡ２に接している。キャリア調整層ＣＡ２は、発光層ＥＬの外側で、キャリア調整層ＣＡ１を覆い、絶縁層１２に接している。上部電極Ｅ２は、キャリア調整層ＣＡ２の外側で絶縁層１２に接している。

図１１は、図９に示したＣ－Ｄ線に沿った表示素子２０の一例を示す断面図である。
第２方向Ｙ及び第３方向Ｚによって規定されるＹ－Ｚ平面の断面視において、端面ＳＳ２と底面Ｂ１とのなす角度θ１２（端面ＳＳ２の傾斜角θ１２）は、鋭角である。図１０に示した端面ＳＳ１の傾斜角θ１１は、図１１に示す端面ＳＳ２の傾斜角θ１２より大きい（θ１２＜θ１１）。

端面ＳＳ２は、キャリア調整層ＣＡ１の上に位置し、キャリア調整層ＣＡ２に接している。キャリア調整層ＣＡ２は、図１０及び図１１に示すように、端面ＳＳ１及びＳＳ２を含む発光層ＥＬの全体を覆っている。また、Ｙ－Ｚ平面においても、キャリア調整層ＣＡ２は、発光層ＥＬの外側で、キャリア調整層ＣＡ１を覆い、絶縁層１２に接している。また、上部電極Ｅ２は、キャリア調整層ＣＡ２の外側で絶縁層１２に接している。

次に、上記した断面形状の発光層ＥＬの形成方法について説明する。

図１２は、図１１に示した表示素子２０の製造方法を説明するための図である。
まず、処理対象基板ＳＵＢを用意する。処理対象基板ＳＵＢは、基材１０の上に絶縁層１１を形成した後に、絶縁層１１の上に下部電極Ｅ１を形成し、さらに、その後、下部電極Ｅ１に重畳する開口部ＯＰを有する絶縁層１２を形成することで得られる。

そして、処理対象基板ＳＵＢは、絶縁層１２と蒸着源ＶＳとが互いに対向するように設置される。その後、蒸着法により、有機層ＯＲを構成する各層を形成する。図１２では、キャリア調整層ＣＡ１の図示を省略している。発光層ＥＬは、ホスト材料と、ゲスト材料である発光材料と、を含む混合層である。

なお、ホスト材料の昇華温度と発光材料の昇華温度とが異なる場合、ホスト材料及び発光材料は別々の坩堝に収容され、それぞれ所定の温度に加熱されるが、ここでは簡略化して１つの坩堝５０のみを図示している。蒸着源ＶＳが移動する方向は第２方向Ｙである。図１２に示すような蒸着源ＶＳの移動方向と直交する方向の断面においては、例えば、図４乃至図６を参照して説明したような手法により、蒸着源ＶＳから放射される蒸気の放射角度が制御される。これにより、絶縁層１２に重畳する位置に傾斜角θ１１の端面ＳＳ１が形成される。

図１３は、図１１に示した表示素子２０の製造方法を説明するための図である。
蒸着源ＶＳは、蒸気を放射しながら第２方向Ｙに移動する。これにより、絶縁層１２に重畳する位置に傾斜角θ１２の端面ＳＳ２を有する発光層ＥＬが形成される。図１２に示した端面ＳＳ１の傾斜角θ１１は、図１３に示す端面ＳＳ２の傾斜角θ１２より大きい（θ１２＜θ１１）。但し、図７Ａ及び図７Ｂ、あるいは、図８Ａ及び図８Ｂを参照して説明したように、蒸着の手法によっては、傾斜角θ１１が傾斜角θ１２より小さい場合もあり得る（θ１２＞θ１１）。

異なる表示色の副画素が第１方向Ｘに隣接する場合、発光色が異なる発光層ＥＬが第１方向Ｘに隣接し、それぞれの端面ＳＳ１が対向する。各発光層ＥＬにおける端面ＳＳ１の傾斜角θ１１が端面ＳＳ２の傾斜角θ１２より大きいため、隣接する発光層ＥＬの間隔（対向する端面ＳＳ１の間隔）を確保することができる。このため、隣接する副画素間でのキャリアの移動に伴う不所望な発光が抑制され、しかも、所望の色度を得ることができる。

また、キャリア調整層ＣＡ２は、発光層ＥＬの端面ＳＳ１及びＳＳ２に接し、しかも、発光層ＥＬ及びキャリア調整層ＣＡ１を覆っている。このため、有機層ＯＲの周縁部での不所望な電流リークが抑制される。したがって、表示素子２０の性能劣化を抑制することができる。

図１４は、表示素子２０の他の例を示す平面図である。なお、ここでは、説明に必要な構成のみを図示している。
第２方向Ｙに並んだ複数の表示素子２０は、同一色を発光するように構成されている。つまり、第２方向Ｙは、同一の表示色の副画素が並ぶ方向に相当する。複数の表示素子２０のうち、表示素子２０Ｅは、表示部ＤＡの最外周に位置している。

複数の表示素子２０において、有機層ＯＲを構成する少なくとも１つの層ＯＬＹは、点線で示した複数の下部電極Ｅ１に重畳する共通層である。層ＯＬＹは、例えば発光層ＥＬであるが、他の機能層であってもよい。層ＯＬＹは、第２方向Ｙに沿って延出した端面（第１端面）ＳＳ１と、第１方向Ｘに沿って延出した端面（第２端面）ＳＳ２と、を有している。

図１５は、図１４に示したＡ－Ｂ線に沿った表示素子２０Ｅの一例を示す断面図である。なお、Ｘ－Ｚ平面における断面形状は、表示素子２０Ｅに限らず、他の表示素子２０についても同様である。

有機層ＯＲは、発光層ＥＬと、下部電極Ｅ１と発光層ＥＬとの間のキャリア調整層ＣＡ１と、発光層ＥＬと上部電極Ｅ２との間のキャリア調整層ＣＡ２と、を含んでいる。キャリア調整層ＣＡ１は、図２に示したホール注入層Ｆ１１、ホール輸送層Ｆ１２、キャリア発生層Ｆ１３、及び、電子ブロック層Ｆ１４の少なくとも１つに相当する。キャリア調整層ＣＡ２は、図２に示したホールブロック層Ｆ２１、電子輸送層Ｆ２２、電子注入層Ｆ２３の少なくとも１つに相当する。

図１５において、キャリア調整層ＣＡ１の端面を含む領域、及び、発光層ＥＬの端面を含む領域をそれぞれ拡大して示す。発光層ＥＬの底面（第１底面）Ｂ１は、キャリア調整層ＣＡ１に接している。Ｘ－Ｚ平面の断面視において、端面ＳＳ１と底面Ｂ１とのなす角度θ１１（端面ＳＳ１の傾斜角θ１１）は、鋭角である。

キャリア調整層ＣＡ１は、底面（第２底面）Ｂ２と、端面（第３端面）ＳＳ３と、を有している。底面Ｂ２は、絶縁層１２に接している。Ｘ－Ｚ平面の断面視において、端面ＳＳ３と底面Ｂ２とのなす角度θ１３（端面ＳＳ３の傾斜角θ１３）は、鋭角である。端面ＳＳ３の傾斜角θ１３は、端面ＳＳ１の傾斜角θ１１より小さい（θ１３＜θ１１）。
但し、図７Ａ及び図７Ｂ、あるいは、図８Ａ及び図８Ｂを参照して説明したように、蒸着の手法によっては、傾斜角θ１３が傾斜角θ１１より大きい場合もあり得る（θ１３＞θ１１）。

端面ＳＳ１は、キャリア調整層ＣＡ１の上に位置し、キャリア調整層ＣＡ２に接している。キャリア調整層ＣＡ２は、発光層ＥＬの外側で、キャリア調整層ＣＡ１に接している。端面ＳＳ３は、絶縁層１２の上に位置し、上部電極Ｅ２に接している。上部電極Ｅ２は、キャリア調整層ＣＡ１の外側で絶縁層１２に接している。

図１６は、図１４に示したＣ－Ｄ線に沿った表示素子２０の一例を示す断面図である。
有機層ＯＲを構成するキャリア調整層ＣＡ１及びＣＡ２、及び、発光層ＥＬは、最外周の表示素子２０Ｅを含む複数の表示素子２０に亘って連続的に形成された共通層である。

Ｙ－Ｚ平面の断面視において、図１５に示した端面ＳＳ１の傾斜角θ１１は、図１６に示す端面ＳＳ２の傾斜角θ１２より大きい（θ１２＜θ１１）。

端面ＳＳ２は、キャリア調整層ＣＡ１の上に位置し、キャリア調整層ＣＡ２に接している。キャリア調整層ＣＡ２は、端面ＳＳ１及びＳＳ２を含む発光層ＥＬの全体を覆っている。キャリア調整層ＣＡ１の端面ＳＳ４は、絶縁層１２の上に位置し、上部電極Ｅ２に接している。上部電極Ｅ２は、キャリア調整層ＣＡ１の外側で絶縁層１２に接している。

次に、上記した断面形状の発光層ＥＬの形成方法について説明する。

図１７は、図１６に示した複数の表示素子２０の製造方法を説明するための図である。
まず、処理対象基板ＳＵＢを用意する。そして、処理対象基板ＳＵＢは、絶縁層１２と蒸着源（第１蒸着源）ＶＳＡとが互いに対向するように設置される。

その後、蒸着法により、キャリア調整層ＣＡ１を形成する。蒸着源ＶＳＡは、坩堝５０Ａと、坩堝５０Ａに接続されたノズル５１Ａと、を備えている。坩堝５０Ａには、機能層を形成するための材料（第１材料）が収容されている。複数の機能層を含むキャリア調整層ＣＡ１を形成する場合、各機能層の材料をそれぞれ収容した複数の坩堝を必要とするが、ここでは簡略化のために１つの坩堝５０Ａのみを図示している。

蒸着源ＶＳＡは、蒸気を放射しながら第１方向Ｘに移動する。これにより、放射された材料が蒸着され、絶縁層１２に重畳する位置に傾斜角θ１３の端面ＳＳ３を有するキャリア調整層ＣＡ１が形成される。なお、蒸着源ＶＳＡの移動方向と直交する方向の断面においては、例えば、図４乃至図６を参照して説明したような手法により、蒸着源ＶＳＡから放射される蒸気の放射角度が制御される。

図１８は、図１６に示した複数の表示素子２０の製造方法を説明するための図である。
図１７に示したキャリア調整層ＣＡ１を形成済みの処理対象基板ＳＵＢは、キャリア調整層ＣＡ１と蒸着源（第２蒸着源）ＶＳＢとが互いに対向するように設置される。

その後、蒸着法により、発光層ＥＬを形成する。蒸着源ＶＳＢは、坩堝５０Ｂと、坩堝５０Ｂに接続されたノズル５１Ｂと、を備えている。坩堝５０Ｂには、発光層ＥＬを形成するための材料（第２材料）が収容されている。上記の通り、発光層ＥＬがホスト材料及び発光材料の混合層であるため、複数の坩堝を必要とするが、ここでは簡略化のために１つの坩堝５０Ｂのみを図示している。

例えば、図２に示した副画素のレイアウトにおいて、第２方向Ｙに並んだ副画素の表示色が同一である場合、発光層ＥＬを形成する際の蒸着源ＶＳＢの移動方向は、第２方向Ｙに設定される。つまり、蒸着源ＶＳＢの移動方向（第２方向Ｙ）と、蒸着源ＶＳＡの移動方向（第１方向Ｘ）とは直交する。

なお、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙとは異なる斜め方向に並んだ副画素の表示色が同一である場合、発光層ＥＬを形成する際の蒸着源ＶＳＢの移動方向は、斜め方向に設定される。いずれにしても、蒸着源ＶＳＢの移動方向と、蒸着源ＶＳＡの移動方向とは、Ｘ－Ｙ平面において互いに交差する。

蒸着源ＶＳＢは、蒸気を放射しながら第２方向Ｙに移動する。これにより、放射された材料が蒸着され、キャリア調整層ＣＡ１に重畳する位置に傾斜角θ１２の端面ＳＳ２を有する発光層ＥＬが形成される。なお、蒸着源ＶＳＢの移動方向と直交する方向の断面においては、例えば、図４乃至図６を参照して説明したような手法により、蒸着源ＶＳＢから放射される蒸気の放射角度が制御される。

図１９は、図１６に示した複数の表示素子２０の製造方法を説明するための図である。
図１８に示した発光層ＥＬを形成済みの処理対象基板ＳＵＢは、発光層ＥＬと蒸着源（第３蒸着源）ＶＳＣとが互いに対向するように設置される。

その後、蒸着法により、キャリア調整層ＣＡ２を形成する。蒸着源ＶＳＣは、坩堝５０Ｃと、坩堝５０Ｃに接続されたノズル５１Ｃと、を備えている。坩堝５０Ｃには、機能層を形成するための材料（第３材料）が収容されている。複数の機能層を含むキャリア調整層ＣＡ２を形成する場合、各機能層の材料をそれぞれ収容した複数の坩堝を必要とするが、ここでは簡略化のために１つの坩堝５０Ｃのみを図示している。

蒸着源ＶＳＣは、蒸気を放射しながら第１方向Ｘに移動する。これにより、放射された材料が蒸着され、発光層ＥＬを覆うキャリア調整層ＣＡ２が形成される。キャリア調整層ＣＡ２は、傾斜角θ１５の端面ＳＳ５を有している。なお、蒸着源ＶＳＣの移動方向と直交する方向の断面においては、例えば、図４乃至図６を参照して説明したような手法により、蒸着源ＶＳＣから放射される蒸気の放射角度が制御される。

このような例においても、発光層ＥＬの周縁部、特に端面ＳＳ１は、確実にキャリア調整層ＣＡ２によって覆われる。したがって、上記したのと同様の効果が得られる。

加えて、最外周に位置する表示素子２０Ｅにおける発光層ＥＬの端面ＳＳ２も、確実にキャリア調整層ＣＡ２によって覆われる。このため、外気や水分から発光層ＥＬを保護することができる。

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及び表示装置の製造方法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
２０…表示素子 Ｅ１…下部電極 Ｅ２…上部電極 ＯＲ…有機層
ＥＬ…発光層 Ｂ１…底面 ＳＳ１…端面（第１端面） ＳＳ２…端面（第２端面）

Claims (7)

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下部電極と、
   前記第１絶縁層の上に配置され、前記下部電極に重畳する開口部を有する第２絶縁層と、
   発光層を有し、前記開口部に配置され、前記下部電極を覆う有機層と、
   前記有機層を覆う上部電極と、を備え、
   前記発光層は、第１底面と、第１端面と、前記第１端面に交差する第２端面と、を有し、
   第１方向に沿った断面視における前記第１端面と前記第１底面とのなす角度は、前記第１方向に交差する第２方向に沿った断面視における前記第２端面と前記第１底面とのなす角度より大きい、表示装置。
2. 前記有機層は、さらに、前記下部電極と前記発光層との間に位置する第１キャリア調整層と、前記発光層と前記上部電極との間に位置する第２キャリア調整層と、を有し、
   前記第１端面及び前記第２端面は、前記第１キャリア調整層の上に位置し、前記第２キャリア調整層に接し、
   前記第２キャリア調整層は、前記発光層及び前記第１キャリア調整層を覆っている、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記第１キャリア調整層は、第２底面と、第３端面と、を有し、
   前記第１方向に沿った断面視において、前記第３端面と前記第２底面とのなす角度は、前記第１端面と前記第１底面とのなす角度より小さい、請求項２に記載の表示装置。
4. さらに、複数の副画素を備え、
   異なる表示色の副画素は、前記第１方向に並び、
   同一の表示色の副画素は、前記第２方向に並んでいる、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 下部電極と、
   前記下部電極の上に配置された有機層と、
   前記有機層の上に配置された上部電極と、を備えた表示装置の製造方法であって、
   前記有機層を形成する工程は、第１キャリア調整層を形成する工程と、発光層を形成する工程と、を有し、
   前記第１キャリア調整層を形成する工程では、前記下部電極を形成済みの処理対象基板に対して第１蒸着源を相対的に第１方向に移動しながら第１材料を蒸着し、
   前記発光層を形成する工程では、前記第１キャリア調整層を形成済みの前記処理対象基板に対して第２蒸着源を相対的に、前記第１方向と交差する第２方向に移動しながら、第２材料を蒸着する、表示装置の製造方法。
6. 前記有機層を形成する工程は、さらに、第２キャリア調整層を形成する工程を有し、
   前記第２キャリア調整層を形成する工程では、前記発光層を形成済みの前記処理対象基板に対して第３蒸着源を相対的に、前記第１方向に移動しながら、第３材料を蒸着する、請求項５に記載の表示装置の製造方法。
7. 前記第１方向は、異なる表示色の副画素が並ぶ方向であり、
   前記第２方向は、同一の表示色の副画素が並ぶ方向である、請求項５に記載の表示装置の製造方法。

Images