JP2023183147A - 表示装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 信頼性を向上させることが可能な表示装置を提供する。【解決手段】 一実施形態に係る表示装置は、下電極と、前記下電極と重なる画素開口を有するリブと、前記リブの上に配置された下部と、前記下部の側面から突出した上部とを有する隔壁と、前記下電極と対向する上電極と、前記下電極と前記上電極の間に位置し、前記画素開口を通じて前記下電極に接触するとともに、前記下電極と前記上電極の電位差に応じて発光する有機層と、前記下電極、前記上電極および前記有機層を含む表示素子と、前記隔壁とを連続的に覆う封止層と、を備えている。前記リブは、第１リブ層と、前記第１リブ層を覆う第２リブ層とを含む。前記封止層および前記第１リブ層は、第１無機材料で形成されている。前記第２リブ層は、前記第１無機材料と異なる第２無機材料で形成されている。【選択図】 図４
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、下電極と、下電極を覆う有機層と、有機層を覆う上電極とを備えている。
上記のような表示装置を製造するにあたり、信頼性を向上させる技術が必要とされている。
本発明の目的は、信頼性を向上させ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にある。
一実施形態に係る表示装置は、下電極と、前記下電極と重なる画素開口を有するリブと、前記リブの上に配置された下部と、前記下部の側面から突出した上部とを有する隔壁と、前記下電極と対向する上電極と、前記下電極と前記上電極の間に位置し、前記画素開口を通じて前記下電極に接触するとともに、前記下電極と前記上電極の電位差に応じて発光する有機層と、前記下電極、前記上電極および前記有機層を含む表示素子と、前記隔壁とを連続的に覆う封止層と、を備えている。前記リブは、第１リブ層と、前記第１リブ層を覆う第２リブ層と、を含む。前記封止層および前記第１リブ層は、第１無機材料で形成されている。前記第２リブ層は、前記第１無機材料と異なる第２無機材料で形成されている。
一実施形態に係る表示装置の製造方法においては、下電極を形成し、前記下電極を覆う第１リブ層を第１無機材料によって形成し、前記第１リブ層を覆う第２リブ層を前記第１無機材料と異なる第２無機材料によって形成し、前記第１リブ層および前記第２リブ層をパターニングして、前記下電極と重なる画素開口を有するリブを形成し、前記リブの上に配置された下部と、前記下部の側面から突出した上部とを有する隔壁を形成し、前記画素開口を通じて前記下電極に接触する有機層を形成し、前記有機層を覆う上電極を形成し、前記下電極、前記上電極および前記有機層を含む表示素子を覆う封止層を前記第１無機材料によって形成する。
一実施形態について図面を参照しながら説明する。
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。
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。第３方向Ｚと平行に各種要素を見ることを平面視という。
本実施形態に係る表示装置は、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。
図１は、本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、絶縁性の基板１０の上に、画像を表示する表示領域ＤＡと、表示領域ＤＡの周辺の周辺領域ＳＡとを有している。基板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。
本実施形態においては、平面視における基板１０の形状が長方形である。ただし、基板１０の平面視における形状は長方形に限らず、正方形、円形あるいは楕円形などの他の形状であってもよい。
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を含む。一例では、画素ＰＸは、青色の第１副画素ＳＰ１、緑色の第２副画素ＳＰ２および赤色の第３副画素ＳＰ３を含む。なお、画素ＰＸは、副画素ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３とともに、あるいは副画素ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３のいずれかに代えて、白色などの他の色の副画素ＳＰを含んでもよい。
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ＤＥ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のゲート電極は、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ＤＥに接続されている。表示素子ＤＥは、発光素子としての有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）である。
なお、画素回路１の構成は図示した例に限らない。例えば、画素回路１は、より多くの薄膜トランジスタおよびキャパシタを備えてもよい。
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。図２の例においては、第１副画素ＳＰ１と第３副画素ＳＰ３が第１方向Ｘに並んでいる。第１副画素ＳＰ１と第２副画素ＳＰ２も第１方向Ｘに並んでいる。さらに、第２副画素ＳＰ２と第３副画素ＳＰ３が第２方向Ｙに並んでいる。
副画素ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３がこのようなレイアウトである場合、表示領域ＤＡには、副画素ＳＰ２，ＳＰ３が第２方向Ｙに交互に配置された列と、複数の第１副画素ＳＰ１が第２方向Ｙに繰り返し配置された列とが形成される。これらの列は、第１方向Ｘに交互に並ぶ。
なお、副画素ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３のレイアウトは図２の例に限られない。他の一例として、各画素ＰＸにおける副画素ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３が第１方向Ｘに順に並んでいてもよい。
表示領域ＤＡには、リブ５および隔壁６が配置されている。リブ５は、第１副画素ＳＰ１において第１画素開口ＡＰ１を有し、第２副画素ＳＰ２において第２画素開口ＡＰ２を有し、第３副画素ＳＰ３において第３画素開口ＡＰ３を有している。
図２の例においては、第１画素開口ＡＰ１の面積が第２画素開口ＡＰ２の面積よりも大きい。第１画素開口ＡＰ１の面積は、第３画素開口ＡＰ３の面積よりも大きい。さらに、第３画素開口ＡＰ３の面積は、第２画素開口ＡＰ２の面積よりも小さい。
隔壁６は、隣り合う副画素ＳＰの境界に配置され、平面視においてリブ５と重なっている。隔壁６は、第１方向Ｘに延びる複数の第１隔壁６ｘと、第２方向Ｙに延びる複数の第２隔壁６ｙとを有している。複数の第１隔壁６ｘは、第２方向Ｙに隣り合う画素開口ＡＰ２，ＡＰ３の間、および、第２方向Ｙに隣り合う２つの第１画素開口ＡＰ１の間にそれぞれ配置されている。第２隔壁６ｙは、第１方向Ｘに隣り合う画素開口ＡＰ１，ＡＰ２の間、および、第１方向Ｘに隣り合う画素開口ＡＰ１，ＡＰ３の間にそれぞれ配置されている。
図２の例においては、第１隔壁６ｘおよび第２隔壁６ｙが互いに接続されている。これにより、隔壁６は全体として画素開口ＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３を囲う格子状である。隔壁６は、リブ５と同様に副画素ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３において開口を有するということもできる。
第１副画素ＳＰ１は、第１画素開口ＡＰ１とそれぞれ重なる第１下電極ＬＥ１、第１上電極ＵＥ１および第１有機層ＯＲ１を備えている。第２副画素ＳＰ２は、第２画素開口ＡＰ２とそれぞれ重なる第２下電極ＬＥ２、第２上電極ＵＥ２および第２有機層ＯＲ２を備えている。第３副画素ＳＰ３は、第３画素開口ＡＰ３とそれぞれ重なる第３下電極ＬＥ３、第３上電極ＵＥ３および第３有機層ＯＲ３を備えている。
第１下電極ＬＥ１、第１上電極ＵＥ１および第１有機層ＯＲ１は、第１副画素ＳＰ１の第１表示素子ＤＥ１を構成する。第２下電極ＬＥ２、第２上電極ＵＥ２および第２有機層ＯＲ２は、第２副画素ＳＰ２の第２表示素子ＤＥ２を構成する。第３下電極ＬＥ３、第３上電極ＵＥ３および第３有機層ＯＲ３は、第３副画素ＳＰ３の第３表示素子ＤＥ３を構成する。表示素子ＤＥ１，ＤＥ２，ＤＥ３は、後述するキャップ層（光学調整層）を含んでもよい。
第１下電極ＬＥ１は、第１コンタクトホールＣＨ１を通じて第１副画素ＳＰ１の画素回路１（図１参照）に接続されている。第２下電極ＬＥ２は、第２コンタクトホールＣＨ２を通じて第２副画素ＳＰ２の画素回路１に接続されている。第３下電極ＬＥ３は、第３コンタクトホールＣＨ３を通じて第３副画素ＳＰ３の画素回路１に接続されている。
図２の例において、コンタクトホールＣＨ２，ＣＨ３は、第２方向Ｙに隣り合う画素開口ＡＰ２，ＡＰ３の間の第１隔壁６ｘと全体的に重なっている。また、第１コンタクトホールＣＨ１は、第２方向Ｙに隣り合う２つの第１画素開口ＡＰ１の間の第１隔壁６ｘと全体的に重なっている。他の例として、コンタクトホールＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３の少なくとも一部が第１隔壁６ｘと重なっていなくてもよい。
図３は、図２中のIII－III線に沿う表示装置ＤＳＰの概略的な断面図である。上述の基板１０の上に回路層１１が配置されている。回路層１１は、図１に示した画素回路１、走査線ＧＬ、信号線ＳＬおよび電源線ＰＬなどの各種回路や配線を含む。
回路層１１は、有機絶縁層１２により覆われている。有機絶縁層１２は、回路層１１により生じる凹凸を平坦化する平坦化膜として機能する。図３の断面には表れていないが、上述のコンタクトホールＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３はいずれも有機絶縁層１２に設けられている。
下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３は、有機絶縁層１２の上に配置されている。リブ５は、有機絶縁層１２および下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３の上に配置されている。下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３の端部は、リブ５により覆われている。
隔壁６は、リブ５の上に配置された導電性を有する下部６１と、下部６１の上に配置された上部６２とを含む。上部６２は、下部６１よりも大きい幅を有している。これにより、図３においては上部６２の両端部が下部６１の側面よりも突出している。このような隔壁６の形状は、オーバーハング状ということもできる。
第１有機層ＯＲ１は、第１画素開口ＡＰ１を通じて第１下電極ＬＥ１を覆っている。第１上電極ＵＥ１は、第１有機層ＯＲ１を覆い、第１下電極ＬＥ１と対向している。第２有機層ＯＲ２は、第２画素開口ＡＰ２を通じて第２下電極ＬＥ２を覆っている。第２上電極ＵＥ２は、第２有機層ＯＲ２を覆い、第２下電極ＬＥ２と対向している。第３有機層ＯＲ３は、第３画素開口ＡＰ３を通じて第３下電極ＬＥ３を覆っている。第３上電極ＵＥ３は、第３有機層ＯＲ３を覆い、第３下電極ＬＥ３と対向している。
図３の例においては、第１上電極ＵＥ１の上に第１キャップ層ＣＰ１が配置され、第２上電極ＵＥ２の上に第２キャップ層ＣＰ２が配置され、第３上電極ＵＥ３の上に第３キャップ層ＣＰ３が配置されている。キャップ層ＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３は、それぞれ有機層ＯＲ１，ＯＲ２，ＯＲ３が発する光の光学特性を調整する。
第１副画素ＳＰ１には第１封止層ＳＥ１が配置され、第２副画素ＳＰ２には第２封止層ＳＥ２が配置され、第３副画素ＳＰ３には第３封止層ＳＥ３が配置されている。第１封止層ＳＥ１は、第１キャップ層ＣＰ１や第１副画素ＳＰ１の周囲の隔壁６を連続的に覆っている。第２封止層ＳＥ２は、第２キャップ層ＣＰ２や第２副画素ＳＰ２の周囲の隔壁６を連続的に覆っている。第３封止層ＳＥ３は、第３キャップ層ＣＰ３や第３副画素ＳＰ３の周囲の隔壁６を連続的に覆っている。
封止層ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３の端部（周縁部）は、上部６２の上に位置している。図３の例においては、副画素ＳＰ１，ＳＰ２間の隔壁６の上部６２の上に位置する封止層ＳＥ１，ＳＥ２の端部同士が離間し、副画素ＳＰ１，ＳＰ３間の隔壁６の上部６２の上に位置する封止層ＳＥ１，ＳＥ３の端部同士が離間している。
封止層ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３は、樹脂層１３によって覆われている。樹脂層１３は、封止層１４によって覆われている。さらに、封止層１４は、樹脂層１５によって覆われている。
有機絶縁層１２および樹脂層１３，１５は、有機材料で形成されている。封止層１４は、例えばシリコン窒化物（ＳｉＮｘ）、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）またはシリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）などの無機材料で形成されている。下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３は、例えば銀（Ａｇ）で形成された中間層と、この中間層の上面および下面をそれぞれ覆う一対の導電性酸化物層とを有している。各導電性酸化物層は、例えば
ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）またはＩＧＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｇａｌｌｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）などの透明な導電性酸化物で形成することができる。
ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）またはＩＧＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｇａｌｌｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）などの透明な導電性酸化物で形成することができる。
上電極ＵＥ１，ＵＥ２，ＵＥ３は、例えばマグネシウムと銀の合金（ＭｇＡｇ）などの金属材料で形成されている。例えば、下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３はアノードに相当し、上電極ＵＥ１，ＵＥ２，ＵＥ３はカソードに相当する。
有機層ＯＲ１，ＯＲ２，ＯＲ３は、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロッキング層、発光層、正孔ブロッキング層、電子輸送層および電子注入層の積層構造を有している。
キャップ層ＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３は、例えば、透明な複数の薄膜の多層体によって形成されている。多層体は、複数の薄膜として、無機材料によって形成された薄膜および有機材料によって形成された薄膜を含んでもよい。また、これらの複数の薄膜は、互いに異なる屈折率を有している。多層体を構成する薄膜の材料は、上電極ＵＥ１，ＵＥ２，ＵＥ３の材料とは異なり、また、封止層ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３の材料とも異なる。なお、キャップ層ＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３は省略されてもよい。
隔壁６には、共通電圧が供給されている。この共通電圧は、下部６１の側面に接触した上電極ＵＥ１，ＵＥ２，ＵＥ３にそれぞれ供給される。下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３には、副画素ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３がそれぞれ有する画素回路１を通じて画素電圧が供給される。
第１下電極ＬＥ１と第１上電極ＵＥ１の間に電位差が形成されると、第１有機層ＯＲ１の発光層が青色の波長域の光を放つ。第２下電極ＬＥ２と第２上電極ＵＥ２の間に電位差が形成されると、第２有機層ＯＲ２の発光層が緑色の波長域の光を放つ。第３下電極ＬＥ３と第３上電極ＵＥ３の間に電位差が形成されると、第３有機層ＯＲ３の発光層が赤色の波長域の光を放つ。
図４は、第１副画素ＳＰ１と第２副画素ＳＰ２の間に位置する隔壁６とその近傍の構造を示す概略的な断面図である。第１副画素ＳＰ１と第３副画素ＳＰ３の間の隔壁６とその近傍や、第２副画素ＳＰ２と第３副画素ＳＰ３の間の隔壁６とその近傍の構造は、図４の例と同様である。
リブ５は、第１リブ層５１および第２リブ層５２を含む。第１リブ層５１は、下電極ＬＥ１，ＬＥ２の端部を覆っている。第２リブ層５２は、第１リブ層５１を覆っている。
画素開口ＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３を規定するリブ５の端部は、厚さが徐々に減少するテーパ状に形成されている。当該端部においては、第１リブ層５１が第２リブ層５２よりも突出している。
隔壁６の下部６１は、第１金属層６１１および第２金属層６１２を含む。第１金属層６１１は、第２リブ層５２の上に配置されている。第２金属層６１２は、第１金属層６１１よりも厚く形成され、第１金属層６１１の上に配置されている。
隔壁６の上部６２は、第１薄膜６２１および第２薄膜６２２を含む。第１薄膜６２１は、第２金属層６１２の上に配置されている。第２薄膜６２２は、第１薄膜６２１を覆っている。
第１リブ層５１および封止層ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３は、第１無機材料で形成されている。第２リブ層５２は、第１無機材料と異なる第２無機材料で形成されている。
本実施形態においては、第１無機材料がシリコン窒化物である場合を想定する。この場合において、第２無機材料としては、シリコン酸化物またはシリコン酸窒化物を用いることができる。
第１金属層６１１は、例えばモリブデン（Ｍｏ）によって形成されている。第２金属層６１２は、例えばアルミニウム（Ａｌ）によって形成されている。第２金属層６１２は、アルミニウム－ネオジム（ＡｌＮｄ）などのアルミニウム合金によって形成されてもよいし、アルミニウム層とアルミニウム合金層の積層構造を有してもよい。下部６１は、第１金属層６１１を含まなくてもよい。
第１薄膜６２１は、例えばチタン（Ｔｉ）などの金属材料で形成されている。第２薄膜６２２は、例えばＩＴＯなどの導電性酸化物で形成されている。上部６２は、第２薄膜６２２を含まなくてもよい。
ここで、下部６１および上部６２を含む隔壁６の高さをＨ、第１リブ層５１および第２リブ層５２を含むリブ５の厚さをＴ０、第１リブ層５１の厚さをＴ１、第２リブ層５２の厚さをＴ２、下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３の厚さをＴ３と定義する。例えば、厚さＴ０，Ｔ１，Ｔ２は、それぞれリブ５、第１リブ層５１および第２リブ層５２のうち下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３の上方に位置する部分の厚さである。
本実施形態においては、厚さＴ０が高さＨよりも小さい（Ｔ０＜Ｈ）。また、厚さＴ０は、厚さＴ３の１．５倍以上かつ５倍以下である（１．５×Ｔ３≦Ｔ０≦５×Ｔ３）。一例として、厚さＴ０は、２００ｎｍ以上かつ６００ｎｍ以下である（２００ｎｍ≦Ｔ０≦６００ｎｍ）。
さらに、本実施形態においては、厚さＴ２が厚さＴ１よりも小さい（Ｔ２＜Ｔ１）。例えば、厚さＴ２は厚さＴ１の１／２以下であり、具体例を挙げると５０ｎｍ以上かつ１００ｎｍ以下である（５０ｎｍ≦Ｔ２≦１００ｎｍ）。
続いて、表示装置ＤＳＰの製造方法について説明する。
図５は、表示装置ＤＳＰの製造方法の一例を示すフローチャートである。図６乃至図２０は、それぞれ表示装置ＤＳＰの製造工程の一部を示す概略的な断面図である。図６乃至図２０においては、基板１０および回路層１１を省略している。
図５は、表示装置ＤＳＰの製造方法の一例を示すフローチャートである。図６乃至図２０は、それぞれ表示装置ＤＳＰの製造工程の一部を示す概略的な断面図である。図６乃至図２０においては、基板１０および回路層１１を省略している。
表示装置ＤＳＰの製造においては、先ず基板１０の上に回路層１１および有機絶縁層１２が形成される（工程Ｐ１）。
工程Ｐ１の後、図６に示すように、有機絶縁層１２の上に下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３が形成される（工程Ｐ２）。
工程Ｐ２の後、図７に示すように、第１無機材料によって下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３を覆う第１リブ層５１ａが形成される（工程Ｐ３）。さらに、図８に示すように、第２無機材料によって第１リブ層５１ａを覆う第２リブ層５２ａが形成される（工程Ｐ４）。
工程Ｐ４の後、第１リブ層５１ａおよび第２リブ層５２ａがパターニングされる（工程Ｐ５）。具体的には、図９に示すように、第２リブ層５２ａの上にレジストＲ１が配置される。レジストＲ１は、図２に示したリブ５と同様の平面形状を有している。
レジストＲ１の形成の後、図１０に示すように、レジストＲ１をマスクとしたドライエッチングにより、第１リブ層５１ａおよび第２リブ層５２ａのうちレジストＲ１から露出した部分が除去される。これにより、画素開口ＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３が形成され、第１リブ層５１および第２リブ層５２を含むリブ５が得られる。
工程Ｐ５の後、レジストＲ１が除去され、リブ５の上に隔壁６が形成される（工程Ｐ６）。工程Ｐ６においては、図１１に示すように、リブ５を覆う第１金属層６１１ａ、第１金属層６１１ａを覆う第２金属層６１２ａ、第２金属層６１２ａを覆う第１薄膜６２１ａ、第１薄膜６２１ａを覆う第２薄膜６２２ａが順に形成される。さらに、第２薄膜６２２ａの上にレジストＲ２が配置される。レジストＲ２は、図２に示した隔壁６と同様の平面形状を有している。
続いて、レジストＲ２をマスクとしたウェットエッチングにより、図１２に示すように第２薄膜６２２ａのうちレジストＲ２から露出した部分が除去される。さらに、レジストＲ２をマスクとした異方性のドライエッチングにより、図１２に示すように第１薄膜６２１ａのうちレジストＲ２から露出した部分が除去される。これにより、第１薄膜６２１および第２薄膜６２２を含む上部６２が形成される。上記異方性のドライエッチングにおいては、第２金属層６１２ａのうちレジストＲ２から露出した部分の厚さも低減される。
その後、等方性のウェットエッチングが施される。これにより、図１３に示すように、第２金属層６１２ａのうち厚さが低減されていた部分と、その下の第１金属層６１１ａとが除去される。これにより、第１金属層６１１および第２金属層６１２を含む下部６１が形成される。当該等方性のウェットエッチングにおいては、第１金属層６１１および第２金属層６１２の側面も侵食される。したがって、下部６１の幅が上部６２の幅よりも低減され、オーバーハング状の隔壁６が得られる。このようにして隔壁６が形成された後、レジストＲ２が除去される。
なお、ここでは工程Ｐ５においてリブ５に画素開口ＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３が形成された後に隔壁６が形成される場合を例示した。他の例として、隔壁６が形成された後に画素開口ＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３が形成されてもよい。
工程Ｐ６の後、図１４に示すように、第１画素開口ＡＰ１を通じて第１下電極ＬＥ１に接触する第１有機層ＯＲ１、第１有機層ＯＲ１を覆う第１上電極ＵＥ１、第１上電極ＵＥ１を覆う第１キャップ層ＣＰ１が蒸着によって順に形成されるとともに、第１キャップ層ＣＰ１や隔壁６を連続的に覆う第１封止層ＳＥ１がＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって形成される（工程Ｐ７）。第１封止層ＳＥ１は、上述の第１無機材料によって形成される。
これら第１有機層ＯＲ１、第１上電極ＵＥ１、第１キャップ層ＣＰ１および第１封止層ＳＥ１は、少なくとも表示領域ＤＡの全体に対して形成され、第１副画素ＳＰ１だけでなく第２副画素ＳＰ２および第３副画素ＳＰ３にも配置されている。第１有機層ＯＲ１、第１上電極ＵＥ１および第１キャップ層ＣＰ１は、オーバーハング状の隔壁６によって分断される。
工程Ｐ７の後、第１有機層ＯＲ１、第１上電極ＵＥ１、第１キャップ層ＣＰ１および第１封止層ＳＥ１がパターニングされる（工程Ｐ８）。具体的には、図１５に示すように、第１封止層ＳＥ１の上にレジストＲ３が配置される。レジストＲ３は、第１副画素ＳＰ１とその周囲の隔壁６の一部を覆っている。
その後、レジストＲ３をマスクとしたドライエッチングにより、図１６に示すように第１封止層ＳＥ１のうちレジストＲ３から露出した部分が除去される。具体的には、第１封止層ＳＥ１のうち、第１下電極ＬＥ１の上方に位置する部分が残される。残された第１封止層ＳＥ１の一部は、第１副画素ＳＰ１を囲う隔壁６の上に位置している。一方で、当該ドライエッチングの前に隔壁６の上に位置していた第１封止層ＳＥ１のうち、副画素ＳＰ２，ＳＰ３寄りの部分は除去される。
例えば、当該ドライエッチングには、フッ素を含むエッチングガスが用いられる。このようなエッチングガスの例としては、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、四フッ化メタン（ＣＦ４）、六フッ化エタン（Ｃ２Ｆ６）、三フッ化メタン（ＣＨＦ３）および三フッ化窒素（ＮＦ３）が挙げられる。第１キャップ層ＣＰ１や第１上電極ＵＥ１は、このドライエッチングのエッチングストッパとして機能する。
続いて、レジストＲ３をマスクとしたエッチングにより、図１７に示すように第１有機層ＯＲ１、第１上電極ＵＥ１および第１キャップ層ＣＰ１のうちレジストＲ３から露出した部分が除去される。例えば、当該エッチングは、第１キャップ層ＣＰ１に対するウェットエッチングまたはアッシング、第１上電極ＵＥ１に対するウェットエッチング、および、第１有機層ＯＲ１に対するアッシングを含む。
その後、レジストＲ３が除去される。これにより、図１８に示すように、第１副画素ＳＰ１に第１表示素子ＤＥ１および第１封止層ＳＥ１が形成され、第２副画素ＳＰ２および第３副画素ＳＰ３に表示素子や封止層が形成されていない基板を得ることができる。
工程Ｐ８の後、第２画素開口ＡＰ２を通じて第２下電極ＬＥ２に接触する第２有機層ＯＲ２、第２有機層ＯＲ２を覆う第２上電極ＵＥ２、第２上電極ＵＥ２を覆う第２キャップ層ＣＰ２が蒸着によって順に形成されるとともに、第２キャップ層ＣＰ２や隔壁６を連続的に覆う第２封止層ＳＥ２がＣＶＤによって形成される（工程Ｐ９）。
これら第２有機層ＯＲ２、第２上電極ＵＥ２、第２キャップ層ＣＰ２および第２封止層ＳＥ２は、少なくとも表示領域ＤＡの全体に対して形成され、第２副画素ＳＰ２だけでなく第１副画素ＳＰ１および第３副画素ＳＰ３にも配置されている。
工程Ｐ９の後、第２有機層ＯＲ２、第２上電極ＵＥ２、第２キャップ層ＣＰ２および第２封止層ＳＥ２がパターニングされる（工程Ｐ１０）。このパターニングの流れは工程Ｐ８と同様である。工程Ｐ１０を経ると、図１９に示すように、第１副画素ＳＰ１に第１表示素子ＤＥ１および第１封止層ＳＥ１が形成され、第２副画素ＳＰ２に第２表示素子ＤＥ２および第２封止層ＳＥ２が形成され、第３副画素ＳＰ３に表示素子や封止層が形成されていない基板を得ることができる。
工程Ｐ１０の後、第３画素開口ＡＰ３を通じて第３下電極ＬＥ３に接触する第３有機層ＯＲ３、第３有機層ＯＲ３を覆う第３上電極ＵＥ３、第３上電極ＵＥ３を覆う第３キャップ層ＣＰ３が蒸着によって順に形成されるとともに、第３キャップ層ＣＰ３や隔壁６を連続的に覆う第３封止層ＳＥ３がＣＶＤによって形成される（工程Ｐ１１）。
これら第３有機層ＯＲ３、第３上電極ＵＥ３、第３キャップ層ＣＰ３および第３封止層ＳＥ３は、少なくとも表示領域ＤＡの全体に対して形成され、第３副画素ＳＰ３だけでなく第１副画素ＳＰ１および第２副画素ＳＰ２にも配置されている。
工程Ｐ１１の後、第３有機層ＯＲ３、第３上電極ＵＥ３、第３キャップ層ＣＰ３および第３封止層ＳＥ３がパターニングされる（工程Ｐ１２）。このパターニングの流れは工程Ｐ８と同様である。工程Ｐ１２を経ると、図２０に示すように、第１副画素ＳＰ１に第１表示素子ＤＥ１および第１封止層ＳＥ１が形成され、第２副画素ＳＰ２に第２表示素子ＤＥ２および第２封止層ＳＥ２が形成され、第３副画素ＳＰ３に第３表示素子ＤＥ３および第３封止層ＳＥ３が形成された基板を得ることができる。
このように表示素子ＤＥ１，ＤＥ２，ＤＥ３および封止層ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３が形成された後、図３に示した樹脂層１３、封止層１４および樹脂層１５が順に形成される（工程Ｐ１３）。これにより、表示装置ＤＳＰが完成する。
以上の本実施形態においては、リブ５が封止層ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３と同じ第１無機材料で形成された第１リブ層５１と、第１無機材料とは異なる第２無機材料で形成された第２リブ層５２とを備えている。仮に、リブ５を全て第１無機材料で形成した場合、図１６に示した第１封止層ＳＥ１のドライエッチング時に、リブ５の一部が損傷する可能性がある。このような損傷は、例えば、副画素ＳＰ２，ＳＰ３においてリブ５が第１キャップ層ＣＰ１や第１上電極ＵＥ１により十分に覆われていない場合や、第１キャップ層ＣＰ１や第１上電極ＵＥ１の一部が当該エッチングにより侵食されてリブ５が露出した場合に生じ得る。同様の問題は、第２封止層ＳＥ２や第３封止層ＳＥ３のドライエッチング時にも生じ得る。リブ５が損傷すると、その部分を通じて水分が浸入し、表示装置ＤＳＰの信頼性が低下する可能性がある。
これに対し、本実施形態のようにリブ５の上層として第２無機材料で形成された第２リブ層５２を配置した場合、第１無機材料で形成された封止層ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３のドライエッチングに対するリブ５の耐性を高めることができる。これにより、リブ５の損傷が抑制され、表示装置ＤＳＰの信頼性が向上する。
シリコン酸化物やシリコン酸窒化物は、シリコン窒化物に比べて被覆性に劣る。そのため、第１無機材料としてシリコン酸化物やシリコン酸窒化物を用いると、第１リブ層５１によって覆われる下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３の端部付近や、封止層ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３によって覆われる隔壁６付近に空洞が生じる可能性がある。
これに対し、シリコン窒化物は、シリコン酸化物やシリコン酸窒化物に比べて被覆性に優れる。したがって、第１無機材料としてシリコン窒化物を用いる場合、第１リブ層５１によって下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３の端部が良好に覆われる。また、封止層ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３によって表示素子ＤＥ１，ＤＥ２，ＤＥ３および隔壁６が良好に覆われる。これらにより、表示装置ＤＳＰの耐湿性を高めることができる。さらに、第１無機材料としてシリコン窒化物を用いる場合に、第２無機材料としてシリコン酸化物やシリコン酸窒化物を用いれば、封止層ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３に対するドライエッチングにおいて、封止層ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３と第２リブ層５２の良好なエッチング選択比を得ることができる。
なお、シリコン窒化物からなる第１リブ層５１は、下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３の端部を良好に被覆すべく、厚く形成することが好ましい。一方で、シリコン酸化物やシリコン酸窒化物からなる第２リブ層５２は、第１リブ層５１よりもエッチングレートが遅いため、厚く形成すると図１０に示したパターニングに要する時間が増加する。そこで、図４を用いて説明したように、第２リブ層５２の厚さＴ２が第１リブ層５１の厚さＴ１よりも小さいことが好ましい。これにより、封止層ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３のドライエッチングに対するリブ５の耐性の向上と、リブ５のパターニング時間の短縮とを両立させることができる。
リブ５全体が厚すぎる場合にも、リブ５のパターニング時間が増加する。そのため、図４を用いて説明したように、リブ５の厚さＴ０は隔壁６の高さＨよりも小さいことが好ましい。厚さＴ０を下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３の厚さＴ３の１．５倍以上かつ５倍以下とすれば、リブ５のパターニング時間と、リブ５による下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３の被覆性の双方の観点から有利である。
ここで例示した他にも、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。
ここで例示した他にも、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。
以上、本発明の実施形態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その製造方法も、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、ＤＡ…表示領域、ＰＸ…画素、ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３…副画素、ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３…下電極、ＯＲ１，ＯＲ２，ＯＲ３…有機層、ＵＥ１，ＵＥ２，ＵＥ３…上電極、ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３…封止層、ＤＥ１，ＤＥ２，ＤＥ３…表示素子、５…リブ、５１…第１リブ層、５２…第２リブ層、６…隔壁、６１…隔壁の下部、６２…隔壁の上部。
Claims (20)
- 下電極と、
前記下電極と重なる画素開口を有するリブと、
前記リブの上に配置された下部と、前記下部の側面から突出した上部とを有する隔壁と、
前記下電極と対向する上電極と、
前記下電極と前記上電極の間に位置し、前記画素開口を通じて前記下電極に接触するとともに、前記下電極と前記上電極の電位差に応じて発光する有機層と、
前記下電極、前記上電極および前記有機層を含む表示素子と、前記隔壁とを連続的に覆う封止層と、
を備え、
前記リブは、第１リブ層と、前記第１リブ層を覆う第２リブ層とを含み、
前記封止層および前記第１リブ層は、第１無機材料で形成され、
前記第２リブ層は、前記第１無機材料と異なる第２無機材料で形成されている、
表示装置。 - 前記第１無機材料は、シリコン窒化物である、
請求項１に記載の表示装置。 - 前記第２無機材料は、シリコン酸化物である、
請求項１または２に記載の表示装置。 - 前記第２無機材料は、シリコン酸窒化物である、
請求項１または２に記載の表示装置。 - 前記リブの厚さは、前記隔壁の高さよりも小さい、
請求項１に記載の表示装置。 - 前記リブの厚さは、前記下電極の厚さの１．５倍以上かつ５倍以下である、
請求項１に記載の表示装置。 - 前記リブの厚さは、２００ｎｍ以上かつ６００ｎｍ以下である、
請求項１に記載の表示装置。 - 前記第２リブ層の厚さは、５０ｎｍ以上かつ１００ｎｍ以下である、
請求項７に記載の表示装置。 - 前記表示素子は、前記上電極を覆うキャップ層をさらに備える、
請求項１に記載の表示装置。 - 下電極を形成し、
前記下電極を覆う第１リブ層を第１無機材料によって形成し、
前記第１リブ層を覆う第２リブ層を前記第１無機材料と異なる第２無機材料によって形成し、
前記第１リブ層および前記第２リブ層をパターニングして、前記下電極と重なる画素開口を有するリブを形成し、
前記リブの上に配置された下部と、前記下部の側面から突出した上部とを有する隔壁を形成し、
前記画素開口を通じて前記下電極に接触する有機層を形成し、
前記有機層を覆う上電極を形成し、
前記下電極、前記上電極および前記有機層を含む表示素子を覆う封止層を前記第１無機材料によって形成する、
表示装置の製造方法。 - 前記第１無機材料は、シリコン窒化物である、
請求項１０に記載の表示装置の製造方法。 - 前記第２無機材料は、シリコン酸化物である、
請求項１０または１１に記載の表示装置の製造方法。 - 前記第２無機材料は、シリコン酸窒化物である、
請求項１０または１１に記載の表示装置の製造方法。 - 前記封止層の上にレジストを形成し、
前記レジストをマスクとしたドライエッチングにより、前記隔壁の上方に位置する前記封止層の一部を除去する、
請求項１０に記載の表示装置の製造方法。 - 前記レジストをマスクとしたエッチングにより、前記有機層の一部および前記上電極の一部を除去する、
請求項１４に記載の表示装置の製造方法。 - 前記リブの厚さは、前記隔壁の高さよりも小さい、
請求項１０に記載の表示装置の製造方法。 - 前記リブの厚さは、前記下電極の厚さの１．５倍以上かつ５倍以下である、
請求項１０に記載の表示装置の製造方法。 - 前記リブの厚さは、２００ｎｍ以上かつ６００ｎｍ以下である、
請求項１０に記載の表示装置の製造方法。 - 前記第２リブ層の厚さは、５０ｎｍ以上かつ１００ｎｍ以下である、
請求項１０に記載の表示装置の製造方法。 - 前記封止層を形成する前に、前記上電極を覆うキャップ層を形成する、
請求項１０に記載の表示装置の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP2022096622A JP2023183147A (ja) | 2022-06-15 | 2022-06-15 | 表示装置およびその製造方法 |
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Family Applications (1)
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