JP2023088582A - 表示装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 有機EL層の劣化を抑制することが可能な表示装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】 一実施形態に係る製造方法においては、一対の隔壁と、前記一対の隔壁の間に配置された下部電極と、を有する基板が形成される。前記下部電極を覆うとともに前記一対の隔壁の側面にそれぞれ接触する一対の端面を有する第1部分と、前記一対の隔壁の上にそれぞれ位置し前記第1部分から離間した第2部分と、を含む有機EL層が形成される。エッチングにより前記第2部分が除去される。さらに、前記第1部分を覆う上部電極が形成される。【選択図】 図5
Description
本発明の実施形態は、表示装置およびその製造方法に関する。
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。この表示素子は、下部電極と、上部電極と、これら電極の間に配置された有機エレクトロルミネッセンス(EL)層とを備えている。有機EL層は、下部電極と上部電極の間の電圧に応じて発光する発光層を含む。
例えば有機EL層をエッチングによりパターニングする場合、有機EL層の上面はエッチング後も残存する保護膜により覆うことができるが、有機EL層の端部は雰囲気中に露出する。このように露出した端部から水分が浸入すると有機EL層の劣化が生じ得るため、何らかの対策が求められる。有機EL層への水分浸入への対策は、製造後の表示装置においても同様に必要である。
本発明は、有機EL層の劣化を抑制することが可能な表示装置およびその製造方法を提供することを目的の一つとする。
一実施形態に係る製造方法においては、一対の隔壁と、前記一対の隔壁の間に配置された下部電極と、を有する基板が形成される。前記下部電極を覆うとともに前記一対の隔壁の側面にそれぞれ接触する一対の端面を有する第1部分と、前記一対の隔壁の上にそれぞれ位置し前記第1部分から離間した第2部分と、を含む有機EL層が形成される。その後、エッチングにより前記第2部分が除去される。さらに、前記第1部分を覆う上部電極が形成される。
他の観点によると、一実施形態に係る製造方法においては、第1隔壁、第2隔壁、第3隔壁および第4隔壁と、前記第1隔壁と前記第2隔壁の間に配置された第1下部電極と、前記第2隔壁と前記第3隔壁の間に配置された第2下部電極と、前記第3隔壁と前記第4隔壁の間に配置された第3下部電極と、を有する基板が形成される。前記第1下部電極を覆うとともに前記第1隔壁および前記第2隔壁の側面にそれぞれ接触する一対の端面を有する第1部分と、前記第1隔壁および前記第2隔壁の上にそれぞれ位置し前記第1部分から離間した第2部分と、を含む第1有機EL層が形成され、エッチングにより前記第2部分を除去される。前記第2下部電極を覆うとともに前記第2隔壁および前記第3隔壁の側面にそれぞれ接触する一対の端面を有する第3部分と、前記第2隔壁および前記第3隔壁の上にそれぞれ位置し前記第3部分から離間した第4部分と、を含む第2有機EL層が形成され、エッチングにより前記第4部分が除去される。前記第3下部電極を覆うとともに前記第3隔壁および前記第4隔壁の側面にそれぞれ接触する一対の端面を有する第5部分と、前記第3隔壁および前記第4隔壁の上にそれぞれ位置し前記第5部分から離間した第6部分と、を含む第3有機EL層が形成され、エッチングにより前記第6部分が除去される。さらに、前記第1部分、前記第3部分および前記第5部分を覆う上部電極が形成される。
一実施形態に係る表示装置は、一対の隔壁と、前記一対の隔壁の間に配置された下部電極と、前記下部電極を覆うとともに前記一対の隔壁の側面にそれぞれ接触する一対の端面を有する有機EL層と、前記有機EL層を覆う上部電極と、を備えている。さらに、前記一対の隔壁の前記側面は、前記有機EL層の厚さ方向と実質的に平行であり、前記一対の隔壁の厚さは、前記有機EL層の厚さの3倍以下である。
以下、いくつか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また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、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また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軸およびZ軸を記載する。X軸に沿った方向を第1方向と称し、Y軸に沿った方向を第2方向と称し、Z軸に沿った方向を第3方向と称する。X軸およびY軸によって規定される面をX-Y平面と称し、X軸および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、パーソナルコンピュータ、車載機器、タブレット端末、スマートフォン、携帯電話端末等に搭載され得る。
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係る表示装置DSPの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領域DAと、表示領域DAの外側の周辺領域SAとを有している。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。
図1は、第1実施形態に係る表示装置DSPの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領域DAと、表示領域DAの外側の周辺領域SAとを有している。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。
表示領域DAは、第1方向Xおよび第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SP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および青色の副画素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もよい。
副画素SPは、画素回路1と、画素回路1によって駆動される表示素子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およ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ング素子である。
画素スイッチ2において、ゲート電極は走査線GLに接続されている。画素スイッチ2のソース電極およびドレイン電極の一方は信号線SLに接続され、他方は駆動トランジスタ3のゲート電極およびキャパシタ4に接続されている。駆動トランジスタ3において、ソース電極およびドレイン電極の一方は電源線PLおよびキャパシタ4に接続され、他方は表示素子20のアノードに接続されている。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、発光素子としての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20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20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20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、副画素SP1,SP2,SP3のレイアウトの一例を示す図である。ここでは、4個の画素PXに着目する。それぞれの画素PXにおいて、副画素SP1,SP2,SP3はこの順で第1方向Xに並んでいる。すなわち、表示領域DAにおいて、第2方向Yに並ぶ複数の副画素SP1により構成される列と、第2方向Yに並ぶ複数の副画素SP2により構成される列と、第2方向Yに並ぶ複数の副画素SP3により構成される列とが、第1方向Xにおいて交互に配置されている。
副画素SP1,SP2,SP3の境界には、隔壁5が配置されている。図2の例において、隔壁5は、第1方向Xに隣り合う副画素SPの間にそれぞれ位置する複数の隔壁5Xと、第2方向Yに隣り合う副画素SPの間にそれぞれ位置する複数の隔壁5Yとを有した格子状である。図2の例においては、隔壁5Xが第2方向Yと平行に延び、隔壁5Yが第1方向Xと平行に延びている。これらの隔壁5X,5Yにより、副画素SP1,SP2,SP3のそれぞれにおいて開口OPが形成されている。
図3は、図2のIII-III線に沿う表示装置DSPの概略的な断面図である。図3においては、副画素SP1,SP2,SP3に配置される素子として駆動トランジスタ3および表示素子20を示し、その他の素子の図示を省略している。
表示装置DSPは、上述の基材10と、絶縁層11,12,13と、上述の隔壁5Xと、封止層14とを備えている。絶縁層11,12,13は、基材10の上において第3方向Zに積層されている。例えば、絶縁層11,12は無機材料で形成され、絶縁層13、隔壁5Xおよび封止層14は有機材料で形成されている。図2に示した隔壁5Yは、隔壁5Xと同じ材料によって隔壁5Xと一体的に形成されている。
駆動トランジスタ3は、半導体層30と、電極31,32,33とを備えている。電極31は、ゲート電極に相当する。電極32,33の一方はソース電極に相当し、他方はドレイン電極に相当する。半導体層30は、基材10と絶縁層11の間に配置されている。電極31は、絶縁層11,12の間に配置されている。電極32,33は、絶縁層12,13の間に配置され、絶縁層11,12を貫通するコンタクトホールを通じて半導体層30に接触している。
表示素子20は、下部電極LEと、有機EL層ORと、上部電極UEとを備えている。下部電極LEは、副画素SP毎に配置された電極であり、画素電極と呼ばれる場合がある。上部電極UEは、複数の表示素子20に対して共通に配置された電極であり、共通電極と呼ばれる場合がある。有機EL層ORは、下部電極LEおよび上部電極UEの間に配置されている。
以下の説明においては、副画素SP1に配置される下部電極LEを第1下部電極LE1、副画素SP2に配置される下部電極LEを第2下部電極LE2、副画素SP3に配置される下部電極LEを第3下部電極LE3と呼ぶ。また、副画素SP1に配置される有機EL層ORを第1有機EL層OR1、副画素SP2に配置される有機EL層ORを第2有機EL層OR2、副画素SP3に配置される有機EL層ORを第3有機EL層OR3と呼ぶ。また、図3に示した4つの隔壁5Xを、左から順に第1隔壁5X1、第2隔壁5X2、第3隔壁5X3および第4隔壁5X4と呼ぶ。
下部電極LE1,LE2,LE3は、絶縁層13の上に配置されている。隔壁5X1,5X2,5X3,5X4も絶縁層13の上に配置されている。図3の例においては、隔壁5X1、5X2が第1下部電極LE1の第1方向Xにおける両端部を覆い、隔壁5X2、5X3が第2下部電極LE2の第1方向Xにおける両端部を覆い、隔壁5X3、5X4が第3下部電極LE3の第1方向Xにおける両端部を覆っている。図3の断面には表れていないが、隔壁5Yも同様に絶縁層13の上に配置され、下部電極LE1,LE2,LE3の第2方向Yにおける両端部を覆っている。平面視において、下部電極LE1,LE2,LE3は、図2に示した開口OPとそれぞれ重なっている。
下部電極LE1,LE2,LE3は、それぞれ絶縁層13を貫通するコンタクトホールを通じて電極33と電気的に接続されている。下部電極LE1,LE2,LE3は、金属材料で形成されている。ただし、下部電極LE1,LE2,LE3は、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で形成されてもよいし、透明導電材料と金属材料の積層体であってもよい。
第1有機EL層OR1は、第1方向Xにおいて隔壁5X1,5X2の間に位置し、第1下部電極LE1を覆っている。第2有機EL層OR2は、第1方向Xにおいて隔壁5X2,5X3の間に位置し、第2下部電極LE2を覆っている。第3有機EL層OR3は、第1方向Xにおいて隔壁5X3,5X4の間に位置し、第3下部電極LE3を覆っている。図3の断面には表れていないが、有機EL層OR1,OR2,OR3は、第2方向Yにおいて隣り合う隔壁5Yの間に位置している。すなわち、有機EL層OR1,OR2,OR3は、それぞれ平面視において図2に示した開口OPの内側を満たしている。
上部電極UEは、有機EL層OR1,OR2,OR3および隔壁5X1,5X2,5X3,5X4を覆っている。上部電極UEは、金属材料で形成されている。ただし、上部電極UEは、ITOやIZOなどの透明導電材料で形成されてもよい。
封止層14は、上部電極UEの上に配置されている。封止層14は、例えば絶縁層11,12,13や隔壁5X1,5X2,5X3,5X4よりも厚く形成されている。封止層14は、有機EL層OR1,OR2,OR3,OR4を水分などから保護するとともに、隔壁5X1,5X2,5X3,5X4により生じる凹凸を平坦化している。
図4は、有機EL層OR(OR1,OR2,OR3,OR4)に適用し得る層構成の一例を示す断面図である。例えば、有機EL層ORは、下部電極LE(LE1,LE2,LE3,LE4)から上部電極UEに向けて順に積層された第1機能層F1、発光層EMおよび第2機能層F2を含んでいる。
下部電極LEの電位が上部電極UEの電位よりも相対的に高い場合、下部電極LEがアノードに相当し、上部電極UEがカソードに相当する。また、上部電極UEの電位が下部電極LEの電位よりも相対的に高い場合、上部電極UEがアノードに相当し、下部電極LEがカソードに相当する。
一例として、下部電極LEがアノードに相当する場合、第1機能層F1は正孔注入層、正孔輸送層および電子ブロッキング層の少なくとも1つを含み、第2機能層F2は電子輸送層、電子注入層および正孔ブロッキング層の少なくとも1つを含む。
下部電極LEと上部電極UEの間に電位差が形成されると、発光層EMが発光する。本実施形態においては、第1有機EL層OR1の発光層EMが赤色の光を放ち、第2有機EL層OR2の発光層EMが緑色の光を放ち、第3有機EL層OR3の発光層EMが青色の光を放つ場合を想定する。他の例として、有機EL層OR1,OR2,OR3の発光層EMがいずれも同一色(例えば白色)の光を放ってもよい。この場合において、例えば封止層14の上方に副画素SP1,SP2,SP3の色に応じたカラーフィルタが配置されてもよい。また、発光層EMが放つ光により励起して副画素SP1,SP2,SP3に応じた色の光を生成する量子ドットを含んだ層が副画素SP1,SP2,SP3に配置されてもよい。
図5は、図3の一部を拡大した概略的な断面図である。なお、図5においては主に第1有機EL層OR1、第2有機EL層OR2、第1隔壁5X1および第2隔壁5X2を示しているが、他の有機EL層ORおよび隔壁5Xもこれらと同様の形状を有している。
隔壁5Xは、第1方向Xと交わる一対の側面51,52と、これら側面51,52を繋ぐ上面53とを有している。本実施形態においては、側面51,52が第3方向Z(有機EL層OR、下部電極LE、絶縁層13および後述の基板SUBなどの厚さ方向)と実質的に平行である。ここで、「側面51,52が第3方向Zと実質的に平行」とは、側面51,52の全体が第3方向Zと完全に平行な場合だけでなく、側面51,52が第3方向Zに対して数度程度の傾きを有する場合や、側面51,52の一部が第3方向Zに対して傾斜しているもののその大部分が第3方向Zと平行である場合などを含む。他の観点から言うと、側面51,52は、絶縁層13の上面、下部電極LEの上面、有機EL層ORの上面および隔壁5Xの上面53などと実質的に垂直を成す。
有機EL層ORは、第1方向Xと交わる一対の端面SF1,SF2を有している。図5の例においては、第1有機EL層OR1の端面SF1が第1隔壁5X1の側面51に接触し、第1有機EL層OR1の端面SF2が第2隔壁5X2の側面52に接触している。すなわち、有機EL層ORの端面SF1,SF2は、第1方向Xに隣り合う一対の隔壁5Xの一方の側面51と他方の側面52とにそれぞれ接触している。
端面SF1,SF2は、例えば図4に示した機能層F1,F2および発光層EMの端部を含む。ただし、端面SF1,SF2は、これら機能層F1,F2および発光層EMのいずれかの端部を含まなくてもよい。
隔壁5Xは、第3方向Zにおいて厚さT1を有している。有機EL層ORは、第3方向Zにおいて厚さT2を有している。厚さT1は、厚さT2よりも大きい(T1>T2)。厚さT1は、絶縁層13から上面53までの距離に相当する。上面53が平坦(X-Y平面と平行)でない場合、厚さT1は隔壁5Xの平均厚さであってもよい。
本実施形態においては、厚さT1が厚さT2の3倍以下である。厚さT1は、厚さT2の2倍未満であってもよい。一例として、厚さT1は500nm~600nmであり、厚さT2は200~300nmである。例えば、有機EL層OR1,OR2,OR3の厚さT2は同一であるが、これら厚さが異なっていてもよい。
なお、従来知られているOLEDタイプの表示装置において、副画素の境界にリブやバンクと呼ばれる部材が配置されることがある。このような部材の厚さは一般に有機EL層の厚さの3倍よりも大きく、1μmを超えている。
上部電極UEは、複数の有機EL層ORと複数の隔壁5Xとを連続的に覆っている。図5の例においては、隣り合う隔壁5Xの間で上部電極UEが窪んでいる。上部電極UEは、上面53だけでなく、側面51,52の一部も覆っている。
続いて、表示装置DSPの製造方法について説明する。
図6A乃至図6Lは、それぞれ表示装置DSPの製造工程の一部を示す図である。これらの図においては、主に絶縁層13、隔壁5X1,5X2,5X3,5X4および下部電極LE1,LE2,LE3を含む断面を示しており、絶縁層13より下方の要素を省略している。
図6A乃至図6Lは、それぞれ表示装置DSPの製造工程の一部を示す図である。これらの図においては、主に絶縁層13、隔壁5X1,5X2,5X3,5X4および下部電極LE1,LE2,LE3を含む断面を示しており、絶縁層13より下方の要素を省略している。
先ず、図6Aに示すように、絶縁層13の上に隔壁5X1,5X2,5X3,5X4および下部電極LE1,LE2,LE3が配置された基板SUBが形成される。
続いて、図6Bに示すように、第1有機EL層OR1aが基板SUBの全体に蒸着により形成される。第1有機EL層OR1aは、赤色の光を放つ発光層EMを含む。第1有機EL層OR1aは、下部電極LE1,LE2,LE3をそれぞれ覆う複数の第1部分P1と、隔壁5X1,5X2,5X3,5X4の上にそれぞれ位置する複数の第2部分P2とを含む。
隔壁5X1,5X2,5X3,5X4の側面51,52は、上述のように第3方向Zと実質的に平行である。これにより、側面51,52への第1有機EL層OR1aの蒸着が抑制され、各第1部分P1と各第2部分P2は互いに離間する。さらに、各第1部分P1の端面SF1,SF2は、隣接する隔壁5Xの側面51,52にそれぞれ接触している。
第1有機EL層OR1aの形成の後、各第1部分P1および各第2部分P2を覆う保護膜61が例えば蒸着により形成される。この保護膜61は、例えば金属酸化物であるが、この例に限られない。
さらに、図6Bにおいては、隔壁5X1,5X2の間にレジスト71が形成されている。レジスト71は、基板SUBの全体において保護膜61の上に形成されたレジストをパターニングしたものである。レジスト71は、下部電極LE1の上の第1部分P1と対向し、当該第1部分P1の上の保護膜61を覆っている。
次に、保護膜61を除去するためのエッチングが施される。これにより、図6Cに示すように、レジスト71により覆われた部分を除き保護膜61が除去される。さらに、レジスト71が除去されるとともに、第1有機EL層OR1aを除去するためのエッチングが施される。これにより、図6Dに示すように、保護膜61により覆われた第1部分P1以外の第1部分P1と、全ての第2部分P2とが除去される。このエッチングを経て残った第1部分P1は、図3に示した第1有機EL層OR1に相当する。
以上の図6A乃至図6Dに示すプロセスを経て、第1色(赤色)の第1有機EL層OR1が表示領域DAの副画素SP1に形成される。第2色(緑色)の第2有機EL層OR2および第3色(青色)の第3有機EL層OR3の形成も、図6E乃至図6Jに示す同様のプロセスにより実施される。
すなわち、第2有機EL層OR2の形成に際しては、先ず図6Eに示すように、第2有機EL層OR2aが基板SUBの全体に蒸着により形成される。第2有機EL層OR2aは、緑色の光を放つ発光層EMを含む。第2有機EL層OR2aは、複数の第3部分P3と、複数の第4部分P4とを含む。複数の第3部分P3の一部は下部電極LE2,LE3を覆い、残りの一部は保護膜61を覆っている。複数の第4部分P4は、隔壁5X1,5X2,5X3,5X4の上にそれぞれ位置している。
下部電極LE2,LE3の上に位置する第3部分P3は、隔壁5X2,5X3,5X4の上に位置する第4部分P4と離間している。一方、図6Eの例においては、保護膜61の上に位置する第3部分P3が隔壁5X1,5X2の上に位置する第4部分P4と接続されている。他の例として、保護膜61の上に位置する第3部分P3が隔壁5X1,5X2の上に位置する第4部分P4と離間していてもよい。第2下部電極LE2の上に位置する第3部分P3の端面SF1は第2隔壁5X2の側面51に接触し、当該第3部分P3の端面SF2は第3隔壁5X3の側面52に接触している。
第2有機EL層OR2aの形成の後、各第3部分P3および各第4部分P4を覆う保護膜62が例えば蒸着により形成される。この保護膜62は、例えば金属酸化物であるが、この例に限られない。
さらに、図6Eにおいては、隔壁5X2,5X3の間に保護膜62を覆うレジスト72が配置されている。このレジスト72は、基板SUBの全体において保護膜62の上に形成されたレジストをパターニングしたものである。
次に、保護膜62を除去するためのエッチングが施される。これにより、図6Fに示すように、レジスト72により覆われた部分を除き保護膜62が除去される。さらに、レジスト72が除去されるとともに、第2有機EL層OR2aを除去するためのエッチングが施される。これにより、図6Gに示すように、保護膜62により覆われた第3部分P3以外の第3部分P3と、全ての第4部分P4とが除去される。このエッチングを経て残った第3部分P3は、図3に示した第2有機EL層OR2に相当する。
第3有機EL層OR3の形成に際しては、先ず図6Hに示すように、第3有機EL層OR3aが基板SUBの全体に蒸着により形成される。第3有機EL層OR3aは、青色の光を放つ発光層EMを含む。第3有機EL層OR3aは、複数の第5部分P5と、複数の第6部分P6とを含む。複数の第5部分P5の一部は第3下部電極LE3を覆い、残りの一部は保護膜61,62のいずれか一方を覆っている。複数の第6部分P6は、隔壁5X1,5X2,5X3,5X4の上にそれぞれ位置している。
第3下部電極LE3の上に位置する第5部分P5は、隔壁5X3,5X4の上に位置する第6部分P6と離間している。一方、図6Hの例においては、保護膜61,62の上に位置する第5部分P5がそれぞれ隔壁5X1,5X2,5X3の上に位置する第6部分P6と接続されている。他の例として、保護膜61,62の上に位置する第5部分P5が隔壁5X1,5X2,5X3の上に位置する第6部分P6と離間していてもよい。第3下部電極LE3の上に位置する第5部分P5の端面SF1は第3隔壁5X3の側面51に接触し、当該第5部分P5の端面SF2は第4隔壁5X4の側面52に接触している。
第3有機EL層OR3aの形成の後、各第5部分P5および各第6部分P6を覆う保護膜63が例えば蒸着により形成される。この保護膜63は、例えば金属酸化物であるが、この例に限られない。
さらに、図6Hにおいては、隔壁5X3,5X4の間に保護膜63を覆うレジスト73が配置されている。このレジスト73は、基板SUBの全体において保護膜63の上に形成されたレジストをパターニングしたものである。
次に、保護膜63を除去するためのエッチングが施される。これにより、図6Iに示すように、レジスト73により覆われた部分を除き保護膜63が除去される。さらに、レジスト73が除去されるとともに、第3有機EL層OR3aを除去するためのエッチングが施される。これにより、図6Jに示すように、保護膜63により覆われた第5部分P5以外の第5部分P5と、全ての第6部分P6とが除去される。このエッチングを経て残った第5部分P5は、図3に示した第3有機EL層OR3に相当する。
有機EL層OR1,OR2,OR3の形成の後、図6Kに示すように、保護膜61,62,63が除去される。さらに、図6Lに示すように、隔壁5X1,5X2,5X3,5X4および有機EL層OR1,OR2,OR3を連続的に覆う上部電極UEが例えば蒸着により形成される。その後、封止層14の形成などを経て表示装置DSPが完成する。
図7A乃至図7Eは、本実施形態との比較例に係る表示装置の製造工程の一部を示す図である。当該比較例においては、先ず図7Aに示すように、絶縁層13の上に下部電極LE1,LE2,LE3が配置された基板SUBが形成される。基板SUBは、隔壁5に相当する要素を有していない。
続いて、図7Bに示すように、第1有機EL層OR1aが基板SUBの全体に蒸着により形成される。さらに、第1有機EL層OR1aを覆う保護膜61が形成されるとともに、下部電極LE1の上方にレジスト71が形成される。
その後、保護膜61を除去するためのエッチングが施される。これにより、図7Cに示すように、レジスト71により覆われた部分を除き保護膜61が除去される。さらに、レジスト71が除去されるとともに、第1有機EL層OR1aを除去するためのエッチングが施される。これにより、図7Dに示すように、保護膜61により覆われた部分以外の第1有機EL層OR1aが除去される。このエッチングを経て残った部分が赤色の副画素SP1に配置される第1有機EL層OR1に相当する。
以降、第1有機EL層OR1と同様の手順にて、図7Eに示すように緑色の副画素SP2の第2有機EL層OR2および青色の副画素SP3の第3有機EL層OR3が形成される。
このような比較例に係る製造方法においては、表示装置の製造過程で有機EL層OR1,OR2,OR3の端面SF1,SF2が雰囲気中に露出する。この場合、端面SF1,SF2を通じて有機EL層OR1,OR2,OR3に水分が浸入する可能性がある。
これに対し、図6A乃至図6Lに示した本実施形態に係る製造方法においては、有機EL層OR1,OR2,OR3(第1部分P1,P3,P5)の端面SF1,SF2が隔壁5X1,5X2,5X3,5X4の側面51,52に接触している。これにより、端面SF1,SF2を通じた水分浸入を抑制することができる。
また、図6Jに示す段階までは、有機EL層OR1,OR2,OR3の上面が保護膜61,62,63により覆われている。したがって、有機EL層OR1,OR2,OR3の表面の全てあるいは殆どが雰囲気中に露出せず、水分浸入をより好適に抑制することが可能となる。
比較例に係る製造方法においては、図7Eの状態から保護膜61,62,63が除去され、有機EL層OR1,OR2,OR3を連続的に覆う上部電極UEが形成される。このとき、有機EL層OR1,OR2,OR3の厚さが大きいと、上部電極UEが端面SF1,SF2の近傍で途切れる可能性がある。
これに対し、本実施形態においては、隔壁5Xの厚さT1を適切な値に調整することによって上部電極UEの途切れを抑制することが可能である。例えば、隔壁5Xの厚さT1が有機EL層ORの厚さT2の2倍未満であれば、隔壁5Xと有機EL層ORの間の段差の高さが厚さT2よりも小さくなる。この場合、比較例よりも上部電極UEの下地の凹凸が緩やかとなるため、上部電極UEが途切れにくくなる。
完成した表示装置DSPにおいても、端面SF1,SF2が側面51,52に接触していれば、端面SF1,SF2を通じた水分浸入が抑制される。これにより、表示装置DSPの信頼性が向上する。
また、端面SF1,SF2が側面51,52に接触することで、例えば図4に示した第1機能層F1が発光層EMおよび機能層F2を介さずに上部電極UEと接触したり、発光層EMが第2機能層F2を介さずに上部電極UEと接触したりすることがなくなる。これにより、表示素子20におけるリーク電流の発生が抑制され、表示装置DSPの表示品位が向上する。
以上の他にも、本実施形態からは種々の好適な効果を得ることができる。また、本実施形態は、種々の態様に変形することが可能である。以下に、いくつかの変形例を開示する。
図8Aおよび図8Bは、第1変形例に係る製造工程の一部を示す図である。また、図9Aおよび図9Bは、本変形例との比較例に係る製造工程の一部を示す図である。
図8Aにおいては、図6Bと同じく、基板SUBに第1有機EL層OR1a、保護膜61およびレジスト71が形成されている。ただし、レジスト71の幅が大きく、一部が隔壁5X1,5X2の上方にはみ出している。以下、レジスト71のうち隔壁5X1,5X2の上方にはみ出した部分を拡張部71aと呼ぶ。
レジスト71が拡張部71aを有する場合、第1有機EL層OR1aを異方性エッチングにより除去しようとすると、図9Aに示すように拡張部71aの下に保護膜61が残り得る。拡張部71aの下に保護膜61が残ると、図9Bに示すように第1有機EL層OR1aのエッチングを経ても隔壁5X1,5X2の上に第2部分P2の一部が残る可能性がある。このような第2部分P2は、その後に蒸着される上部電極UEの途切れを招きかねない。
そこで、本変形例においては、保護膜61を等方性エッチングにより除去する。この場合、図8Bに示すように拡張部71aの下の保護膜61も除去することが可能である。その後にレジスト71が除去され、第1有機EL層OR1aを除去するためのエッチングが施されると、図6Dと同様の基板SUBを得ることができる。第1有機EL層OR1aの除去に等方性エッチングが用いられてもよい。
図8Aおよび図8Bに示すように端面SF1,SF2が隔壁5X1,5X2の側面51,52にそれぞれ接触していれば、保護膜61や第1有機EL層OR1aを除去する等方性エッチングにおいて第1下部電極LE1の上の第1部分P1が端面SF1,SF2から侵食されることはない。
仮にレジスト71が拡張部71aを有していない場合にレジスト71の形成時における露光ずれが生じると、保護膜61を除去するエッチングにおいてレジスト71の下方の保護膜61まで侵食される可能性がある。この場合には、第1有機EL層OR1aを除去するエッチングにおいて、第1下部電極LE1の上の第1部分P1が侵食され得る。これに対し、本変形例のようにレジスト71が拡張部71aを有していれば、レジスト71の形成時に露光ずれが生じた場合であっても第1下部電極LE1の上方の保護膜61の全体を覆うレジスト71を形成することができ、結果として第1有機EL層OR1を精度良く形成することができる。
ここではレジスト71が拡張部71aを有する場合を例示したが、レジスト72,73が同様の拡張部を有し、保護膜62,63が等方性エッチングにより除去されてもよい。また、有機EL層OR2a,OR3aの除去に等方性エッチングが用いられてもよい。レジスト72,73が拡張部を有する場合には、第1有機EL層OR1と同様に有機EL層OR2,OR3を精度良く形成することができる。
図10は、第2変形例に係る副画素SP1,SP2,SP3のレイアウトの一例を示す図である。第2変形例において、隔壁5は、図2に示した隔壁5Yを有していない。また、有機EL層OR1,OR2,OR3は、隣り合う隔壁5Xの間で第2方向Yに直線状に延びている。
第1有機EL層OR1は、第2方向Yに並ぶ複数の第1下部電極LE1と重なっている。第2有機EL層OR2は、第2方向Yに並ぶ複数の第2下部電極LE2と重なっている。第3有機EL層OR3は、第2方向Yに並ぶ複数の第3下部電極LE3と重なっている。
この変形例の他にも、副画素SP1,SP2,SP3のレイアウトは種々の態様に変形し得る。
この変形例の他にも、副画素SP1,SP2,SP3のレイアウトは種々の態様に変形し得る。
以上、本発明の実施形態およびその変形例として説明した表示装置およびその製造方法を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての表示装置および製造方法も、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、上述の実施形態および変形例に対して、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、上述の実施形態および変形例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、PX…画素、SP…副画素、LE…下部電極、UE…上部電極、OR…有機EL層、SF1,SF2…有機EL層の端面、5…隔壁、51,52…隔壁の側面、13…絶縁層、14…封止層、20…表示素子、61,62,63…保護膜、71,72,73…レジスト。
Claims (10)
- 一対の隔壁と、前記一対の隔壁の間に配置された下部電極と、を有する基板を形成すること、
前記下部電極を覆うとともに前記一対の隔壁の側面にそれぞれ接触する一対の端面を有する第1部分と、前記一対の隔壁の上にそれぞれ位置し前記第1部分から離間した第2部分と、を含む有機EL層を形成すること、
エッチングにより前記第2部分を除去すること、
前記第1部分を覆う上部電極を形成すること、
を含む表示装置の製造方法。 - 前記一対の隔壁の前記側面は、前記基板の厚さ方向と実質的に平行である、
請求項1に記載の表示装置の製造方法。 - 前記一対の隔壁の厚さは、前記有機EL層の厚さの3倍以下である、
請求項1に記載の表示装置の製造方法。 - 前記有機EL層を覆う保護膜を形成すること、
前記保護膜の上に前記第1部分と対向するレジストを形成すること、
前記第2部分の上の前記保護膜を除去すること、
をさらに含み、
前記保護膜が除去された後に、前記エッチングにより前記第2部分を除去する、
請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の表示装置の製造方法。 - 前記保護膜は、等方性エッチングにより除去される、
請求項4に記載の表示装置の製造方法。 - 第1隔壁、第2隔壁、第3隔壁および第4隔壁と、前記第1隔壁と前記第2隔壁の間に配置された第1下部電極と、前記第2隔壁と前記第3隔壁の間に配置された第2下部電極と、前記第3隔壁と前記第4隔壁の間に配置された第3下部電極と、を有する基板を形成すること、
前記第1下部電極を覆うとともに前記第1隔壁および前記第2隔壁の側面にそれぞれ接触する一対の端面を有する第1部分と、前記第1隔壁および前記第2隔壁の上にそれぞれ位置し前記第1部分から離間した第2部分と、を含む第1有機EL層を形成すること、
エッチングにより前記第2部分を除去すること、
前記第2下部電極を覆うとともに前記第2隔壁および前記第3隔壁の側面にそれぞれ接触する一対の端面を有する第3部分と、前記第2隔壁および前記第3隔壁の上にそれぞれ位置し前記第3部分から離間した第4部分と、を含む第2有機EL層を形成すること、
エッチングにより前記第4部分を除去すること、
前記第3下部電極を覆うとともに前記第3隔壁および前記第4隔壁の側面にそれぞれ接触する一対の端面を有する第5部分と、前記第3隔壁および前記第4隔壁の上にそれぞれ位置し前記第5部分から離間した第6部分と、を含む第3有機EL層を形成すること、
エッチングにより前記第6部分を除去すること、
前記第1部分、前記第3部分および前記第5部分を覆う上部電極を形成すること、
を含む表示装置の製造方法。 - 前記第1隔壁、前記第2隔壁、前記第3隔壁および前記第4隔壁の前記側面は、前記基板の厚さ方向と実質的に平行である、
請求項6に記載の表示装置の製造方法。 - 前記第1隔壁、前記第2隔壁、前記第3隔壁および前記第4隔壁の厚さは、前記第1有機EL層、前記第2有機EL層または前記第3有機EL層の厚さの3倍以下である、
請求項6または7に記載の表示装置の製造方法。 - 一対の隔壁と、
前記一対の隔壁の間に配置された下部電極と、
前記下部電極を覆うとともに前記一対の隔壁の側面にそれぞれ接触する一対の端面を有する有機EL層と、
前記有機EL層を覆う上部電極と、
を備え、
前記一対の隔壁の前記側面は、前記有機EL層の厚さ方向と実質的に平行であり、
前記一対の隔壁の厚さは、前記有機EL層の厚さの3倍以下である、
表示装置。 - 前記上部電極は、前記有機EL層および前記一対の隔壁を連続的に覆っている、
請求項9に記載の表示装置。
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