JP2024027925A - 表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 製造工程の歩留まり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】 実施形態に係る表示装置は、第1及び第2下電極と、第1及び第2下電極と重なる第1及び第2下画素開口を有するリブと、第1画素開口を通じて第1下電極を覆う第1有機層と、第2画素開口を通じて第2下電極を覆う第2有機層と、第1有機層を覆う第1上電極と、第2有機層を覆う第2上電極と、第1画素開口と第2画素開口の間においてリブの上に配置された下部および下部の側面から突出した上部を含む隔壁と、を備えている。隔壁は、第1画素開口側の第1部分と、第2画素開口側の第2部分と、を有している。さらに、第1画素開口と重なる第1下電極の上面から第1部分の上面までの第1高さと、第2画素開口と重なる第2下電極の上面から第2部分の上面までの第2高さとが異なる。【選択図】 図6

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。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、製造工程の歩留まり向上させる技術が必要とされている。
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2018/179308号 米国特許出願公開第2022/0077251号明細書
本発明の目的は、製造工程の歩留まりを向上させることが可能な表示装置を提供することにある。
実施形態に係る表示装置は、第1下電極と、第2下電極と、前記第1下電極と重なる第1画素開口および前記第2下電極と重なる第2画素開口を有するリブと、前記第1画素開口を通じて前記第1下電極を覆い、電圧の印加に応じて発光する第1有機層と、前記第2画素開口を通じて前記第2下電極を覆い、電圧の印加に応じて発光する第2有機層と、前記第1有機層を覆う第1上電極と、前記第2有機層を覆う第2上電極と、前記第1画素開口と前記第2画素開口の間において前記リブの上に配置された下部および前記下部の側面から突出した上部を含む隔壁と、を備えている。前記隔壁は、前記第1画素開口側の第1部分と、前記第2画素開口側の第2部分と、を有している。さらに、前記第1画素開口と重なる前記第1下電極の上面から前記第1部分の上面までの第1高さと、前記第2画素開口と重なる前記第2下電極の上面から前記第2部分の上面までの第2高さとが異なる。
図1は、第1実施形態に係る表示装置の構成例を示す図である。 図2は、副画素のレイアウトの一例を示す図である。 図3は、図2中のIII-III線に沿う表示装置の概略的な断面図である。 図4は、リブおよび隔壁の概略的な平面図である。 図5は、図4中のV-V線に沿う表示装置の概略的な断面図である。 図6は、図4中のVI-VI線に沿う表示装置の概略的な断面図である。 図7は、図4中のVII-VII線に沿う表示装置の概略的な断面図である。 図8は、副画素に適用し得る構造の他の例を示す概略的な断面図である。 図9は、表示装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。 図10は、表示装置の製造工程の一部を示す概略的な断面図である。 図11は、図10に続く製造工程を示す概略的な断面図である。 図12は、図11に続く製造工程を示す概略的な断面図である。 図13は、図12に続く製造工程を示す概略的な断面図である。 図14は、図13に続く製造工程を示す概略的な断面図である。 図15は、図14に続く製造工程を示す概略的な断面図である。 図16は、図15に続く製造工程を示す概略的な断面図である。 図17は、図16に続く製造工程を示す概略的な断面図である。 図18は、図17に続く製造工程を示す概略的な断面図である。 図19は、図18に続く製造工程を示す概略的な断面図である。 図20は、上電極等の蒸着方法を示す模式図である。 図21は、図19に続く製造工程を示す概略的な断面図である。 図22は、図21に続く製造工程を示す概略的な断面図である。 図23は、図22に続く製造工程を示す概略的な断面図である。 図24は、図23に続く製造工程を示す概略的な断面図である。 図25は、図24に続く製造工程を示す概略的な断面図である。 図26は、第1実施形態との比較例を示す断面図である。 図27は、第2実施形態における副画素とその周囲の隔壁を示す概略的な断面図である。 図28は、第2実施形態における副画素とその周囲の隔壁を示す他の概略的な断面図である。 図29は、第2実施形態における副画素とその周囲の隔壁を示すさらに他の概略的な断面図である。 図30は、第3実施形態における隔壁を示す概略的な断面図である。
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。
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Xと称し、Y軸に沿った方向を第2方向Yと称し、Z軸に沿った方向を第3方向Z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。
各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。
[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、青色の副画素SP1、緑色の副画素SP2および赤色の副画素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、副画素SP1と副画素SP2が第1方向Xに並んでいる。副画素SP1と副画素SP3も第1方向Xに並んでいる。さらに、副画素SP2と副画素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、副画素SP1において画素開口AP1を有し、副画素SP2において画素開口AP2を有し、副画素SP3において画素開口AP3を有している。
図2の例においては、画素開口AP1の面積が画素開口AP2の面積よりも大きい。画素開口AP1の面積は、画素開口AP3の面積よりも大きい。さらに、画素開口AP3の面積は、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。
副画素SP1は、画素開口AP1とそれぞれ重なる下電極LE1、上電極UE1および有機層OR1を備えている。副画素SP2は、画素開口AP2とそれぞれ重なる下電極LE2、上電極UE2および有機層OR2を備えている。副画素SP3は、画素開口AP3とそれぞれ重なる下電極LE3、上電極UE3および有機層OR3を備えている。
下電極LE1、上電極UE1および有機層OR1は、副画素SP1の表示素子DE1を構成する。下電極LE2、上電極UE2および有機層OR2は、副画素SP2の表示素子DE2を構成する。下電極LE3、上電極UE3および有機層OR3は、副画素SP3の表示素子DE3を構成する。表示素子DE1,DE2,DE3は、後述するキャップ層を含んでもよい。
下電極LE1は、コンタクトホールCH1を通じて副画素SP1の画素回路1(図1参照)に接続されている。下電極LE2は、コンタクトホールCH2を通じて副画素SP2の画素回路1に接続されている。下電極LE3は、コンタクトホールCH3を通じて副画素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、コンタクトホールCH1は、第2方向Yに隣り合う2つの画素開口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呼ばれる。
有機層OR1は、画素開口AP1を通じて下電極LE1を覆っている。上電極UE1は、有機層OR1を覆い、下電極LE1と対向している。有機層OR2は、画素開口AP2を通じて下電極LE2を覆っている。上電極UE2は、有機層OR2を覆い、下電極LE2と対向している。有機層OR3は、画素開口AP3を通じて下電極LE3を覆っている。上電極UE3は、有機層OR3を覆い、下電極LE3と対向している。
図3の例において、副画素SP1,SP2,SP3には、それぞれキャップ層CP1,CP2,CP3が配置されている。キャップ層CP1は、上電極UE1を覆っている。キャップ層CP2は、上電極UE2を覆っている。キャップ層CP3は、上電極UE3を覆っている。
さらに、副画素SP1,SP2,SP3には、それぞれ封止層SE1,SE2,SE3が配置されている。封止層SE1は、副画素SP1を囲う隔壁6のうち副画素SP1寄りの部分やキャップ層CP1を連続的に覆っている。封止層SE2は、副画素SP2を囲う隔壁6のうち副画素SP2寄りの部分やキャップ層CP2を連続的に覆っている。封止層SE3は、副画素SP3を囲う隔壁6のうち副画素SP3寄りの部分やキャップ層CP3を連続的に覆っている。
有機層OR1、上電極UE1およびキャップ層CP1の一部は、上部62の上に位置している。当該一部は、有機層OR1、上電極UE1およびキャップ層CP1のうちリブ5の上に位置する部分と離間している。同様に、有機層OR2、上電極UE2およびキャップ層CP2の一部は上部62の上に位置し、当該一部は有機層OR2、上電極UE2およびキャップ層CP2のうちリブ5の上に位置する部分と離間している。さらに、有機層OR3、上電極UE3およびキャップ層CP3の一部は上部62の上に位置し、当該一部は有機層OR3、上電極UE3およびキャップ層CP3のうちリブ5の上に位置する部分と離間している。
図3の例においては、副画素SP1,SP2の間の隔壁6上の有機層OR1、上電極UE1、キャップ層CP1および封止層SE1と、当該隔壁6上の有機層OR2、上電極UE2、キャップ層CP2および封止層SE2とが離間している。また、副画素SP1,SP3の間の隔壁6上の有機層OR1、上電極UE1、キャップ層CP1および封止層SE1と、当該隔壁6上の有機層OR3、上電極UE3、キャップ層CP3および封止層SE3とが離間している。
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。リブ5、封止層SE1,SE2,SE3および封止層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(IndiumTin Oxide)、IZO(IndiumZinc Oxide)またはIGZO(IndiumGallium 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。
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。有機層OR1,OR2,OR3は、それぞれ複数の発光層を含んでもよい。
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、それぞれ表示素子DE1,DE2,DE3のアノードに相当する。また、上電極UE1,UE2,UE3は、それぞれ表示素子DE1,DE2,DE3のカソードに相当する。
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。
有機層OR1,OR2,OR3は、電圧の印加に応じて発光する。具体的には、下電極LE1と上電極UE1の間に電位差が形成されると、有機層OR1の発光層が青色の波長域の光を放つ。また、下電極LE2と上電極UE2の間に電位差が形成されると、有機層OR2の発光層が緑色の波長域の光を放つ。また、下電極LE3と上電極UE3の間に電位差が形成されると、有機層OR3の発光層が赤色の波長域の光を放つ。
図4は、リブ5および隔壁6の概略的な平面図である。本実施形態において、隔壁6は、高さが異なる第1部分P1(ドット模様を付した部分)、第2部分P2(左上がりの斜線を付した部分)および第3部分P3(右上がりの斜線を付した部分)を有している。第1部分P1は、画素開口AP1を囲っている。第2部分P2は、画素開口AP2を囲っている。第3部分P3は、画素開口AP3を囲っている。
図4の例において、第1部分P1は、画素開口AP1に隣接する第1隔壁6xの全体と、画素開口AP1に隣接する第2隔壁6yのうち画素開口AP1側の半分とで構成されている。第2部分P2は、画素開口AP2に隣接する第1隔壁6xのうち画素開口AP2側の半分と、画素開口AP2に隣接する第2隔壁6yのうち画素開口AP2側の半分とで構成されている。第3部分P3は、画素開口AP3に隣接する第1隔壁6xのうち画素開口AP3側の半分と、画素開口AP3に隣接する第2隔壁6yのうち画素開口AP3側の半分とで構成されている。第1部分P1、第2部分P2および第3部分P3の境界において、上部62には後述する段差STが形成されている。
図5は、図4中のV-V線に沿う表示装置DSPの概略的な断面図であり、副画素SP1とその周囲の隔壁6(第1隔壁6x)の一部を示している。図6は、図4中のVI-VI線に沿う表示装置DSPの概略的な断面図であり、副画素SP2とその周囲の隔壁6(第1隔壁6x)の一部を示している。図7は、図5中のVII-VII線に沿う表示装置DSPの概略的な断面図であり、副画素SP3とその周囲の隔壁6(第1隔壁6x)の一部を示している。なお、図5乃至図7の断面はいずれもY-Z平面に沿うものである。また、図5乃至図7においては、基板10、回路層11、有機絶縁層12、樹脂層13、封止層14および樹脂層15を省略している。
図5に示すように、第1部分P1における下部61は、側面SF1を有している。図5の例において、上電極UE1は、右方の隔壁6の側面SF1に接触し、左方の隔壁6の側面SF1には接触していない。上電極UE1が接触する右方の隔壁6は、図3においてコンタクトホールCH1と重なる第1隔壁6xに相当する。
図6に示すように、第2部分P2における下部61は、側面SF2を有している。図6の例において、上電極UE2は、左方の隔壁6の側面SF2に接触し、右方の隔壁6の側面SF2には接触していない。上電極UE2が接触する右方の隔壁6は、図3においてコンタクトホールCH2と重なる第1隔壁6xに相当する。
図7に示すように、第3部分P3における下部61は、側面SF3を有している。図7の例において、上電極UE3は、右方の隔壁6の側面SF3に接触し、左方の隔壁6の側面SF3には接触していない。上電極UE3が接触する右方の隔壁6は、図3においてコンタクトホールCH3と重なる第1隔壁6xに相当する。
図5乃至図7に示すように、有機層OR1,OR2,OR3は、それぞれ厚さT1,T2,T3を有している。厚さT1は、有機層OR1のうち画素開口AP1と重なる部分の厚さに相当する。厚さT2は、有機層OR2のうち画素開口AP2と重なる部分の厚さに相当する。厚さT3は、有機層OR3のうち画素開口AP3と重なる部分の厚さに相当する。
本実施形態においては、厚さT1,T2,T3が異なる。具体的には、厚さT2が厚さT1よりも大きく、厚さT3が厚さT2よりも大きい(T1<T2<T3)。厚さT1,T2,T3の値は、有機層OR1,OR2,OR3が発する光の波長に応じて、表示素子DE1,DE2,DE3からの良好な光取り出し効率を実現できるように定められる。一例では、有機層OR1,OR2,OR3が青色、緑色および赤色の波長域の光をそれぞれ放つ場合、厚さT1が200±20nmであり、厚さT2が250±20nmであり、厚さT3が300±20nmである。有機層OR1,OR2,OR3が2つの発光層を備えるいわゆるタンデム構造においても同様の厚さT1,T2,T3を適用できる。
図5に示すように、隔壁6の第1部分P1は、高さH1を有している。高さH1は、画素開口AP1と重なる下電極LE1の上面から、第1部分P1における上部62の上面までの第3方向Zにおける距離に相当する。
図6に示すように、隔壁6の第2部分P2は、高さH2を有している。高さH2は、画素開口AP2と重なる下電極LE2の上面から、第2部分P2における上部62の上面までの第3方向Zにおける距離に相当する。
図7に示すように、隔壁6の第3部分P3は、高さH3を有している。高さH3は、画素開口AP3と重なる下電極LE3の上面から、第3部分P3における上部62の上面までの第3方向Zにおける距離に相当する。
本実施形態においては、高さH1,H2,H3が異なる。具体的には、高さH2が高さH1よりも大きく、高さH3が高さH2よりも大きい(H1<H2<H3)。一例として、高さH1,H2の差分は、厚さT1,T2の差分と同等である。また、高さH2,H3の差分は、厚さT1,T2の差分と同等である。
図5乃至図7に示すように、下部61は、リブ5の上に配置された第1金属層63と、第1金属層63の上に配置された第2金属層64とを含む。第1部分P1、第2部分P2および第3部分P3のそれぞれにおける上部62の厚さは同じである。また、第1部分P1、第2部分P2および第3部分P3の下方に位置するリブ5の厚さは同じである。すなわち、本実施形態において、高さH1,H2,H3の相違は、下部61の厚さが互いに異なることによって生じている。図5乃至図7の例においては、第1部分P1、第2部分P2および第3部分P3において、第1金属層63の厚さが異なる。第1部分P1、第2部分P2および第3部分P3における第2金属層64の厚さは同じである。
具体的には、第1金属層63は、第1層631と、第2層632と、第3層633とを含む。図5に示すように、第1部分P1における第1金属層63は、第1層631によって構成されている。図6および図7に示すように、第2部分P2における第1金属層63は、第1層631および第2層632で構成されている。さらに、第3部分P3における第1金属層63は、第1層631、第2層632および第3層633で構成されている。
第2部分P2および第3部分P3において、第2層632は、第1層631とリブ5の間に位置している。また、第3部分P3において、第3層633は、第2層632とリブ5の間に位置している。
図6および図7に示すように、第2部分P2と第3部分P3の境界においては、第2金属層64や上部62の上面に段差STが形成されている。また、図4に破線で示すように、第1部分P1と第2部分P2の境界や、第1部分P1と第3部分P3の境界においても、同様の段差が形成されている。
第1層631、第2層632および第3層633は、例えばモリブデン(Mo)によって形成することができる。ただし、第1層631、第2層632および第3層633が異なる材料で形成されてもよい。
第2金属層64は、第1金属層63とは異なる材料、例えばアルミニウム(Al)によって形成することができる。第2金属層64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。
上部62は、例えばチタン(Ti)などの金属材料で形成されている。上部62は、金属材料とITOなどの導電性酸化物の積層構造を有してもよい。また、上部62は、シリコン酸化物などの無機材料で形成されてもよいし、無機材料とITOなどの導電性酸化物の積層構造を有してもよい。
なお、副画素SP1,SP2,SP3の構造は、図5乃至図7に示すものに限られない。
図8は、副画素SP1に適用し得る構造の他の例を示す概略的な断面図である。この例においては、上電極UE1が左右の隔壁6(第1隔壁6x)の側面SF1に接触している。
副画素SP2,SP3の構造についても図8と同様に変形し得る。すなわち、上電極UE2は、図6に示した左右の隔壁6の側面SF2に接触してもよい。また、上電極UE3は、図7に示した左右の隔壁6の側面SF3に接触してもよい。
続いて、表示装置DSPの製造方法について説明する。
図9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10乃至図25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10乃至図25においては、基板10および回路層11等を省略している。
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PR1)。
工程PR1の後、図10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(工程PR2)、下電極LE1,LE2,LE3を覆うリブ5が形成される(工程PR3)。続いて、図11乃至図18に例示する方法によりリブ5の上に隔壁6が形成される(工程PR4)。なお、画素開口AP1,AP2,AP3は、工程PR4の前に形成されてもよいし、工程PR4の後に形成されてもよい。
工程PR4においては、先ず図11に示すようにリブ5の上に第3層633が形成される。第3層633は、基板の全体に対して第3層633の基となる薄膜を形成し、この薄膜を第3部分P3と同様の平面形状にパターニングすることにより形成することができる。
第3層633の形成後、図12に示すように、第2層632が形成される。第2層632は、基板の全体に対して第2層632の基となる薄膜を形成し、この薄膜を第2部分P2および第3部分P3と同様の平面形状にパターニングすることにより形成することができる。
第2層632の形成後、図13に示すように、第1層631の基となる薄膜631aが基板の全体に対して形成される。さらに、図14に示すように、薄膜631aの上に第2金属層64の基となる薄膜64aが形成され、薄膜64aの上に上部62の基となる薄膜62aが形成され、薄膜62aの上にレジストR1が形成される。レジストR1は、隔壁6の平面形状にパターニングされている。
続いて、図15に示すように、薄膜62aのうちレジストR1から露出した部分がウェットエッチングによって除去される。これにより、上部62が形成される。
上部62の形成後、図16に示すように、薄膜64aのうちレジストR1から露出した部分が異方性のドライエッチングによって除去される。これにより、第2金属層64が形成される。なお、当該ドライエッチングにおいて、第2金属層64のうちレジストR1から露出した部分が薄く残されてもよい。
第2金属層64の形成後、図17に示すように、薄膜631aのうちレジストR1から露出した部分が等方性のウェットエッチングによって除去される。これにより、第1金属層63(第1層631、第2層632および第3層633)が形成される。当該ウェットエッチングにおいては、第1金属層63および第2金属層64の側面も侵食される。これにより、第1金属層63および第2金属層64の幅が上部62よりも低減される。
その後、図18に示すようにレジストR1を除去することにより、下部61と上部62を含むオーバーハング状の隔壁6が完成する。図18の例においては、隔壁6の右半分が第1層631および第2層632を含む第2部分P2であり、隔壁6の左半分が第1層631、第2層632および第3層633を含む第3部分P3である。この他に、第1層631を含み第2層632および第3層633を含まない第1部分P1も形成される。
隔壁6の形成後、表示素子DE1,DE2,DE3を形成するための工程が実施される。本実施形態においては、表示素子DE1が最初に形成され、表示素子DE2が次に形成され、表示素子DE3が最後に形成される場合を想定する。ただし、表示素子DE1,DE2,DE3の形成順はこの例に限られない。
表示素子DE1の形成にあたっては、先ず図19に示すように、画素開口AP1を通じて下電極LE1に接触する有機層OR1、有機層OR1を覆う上電極UE1、上電極UE1を覆うキャップ層CP1が蒸着によって順に形成されるとともに、キャップ層CP1や隔壁6を連続的に覆う封止層SE1がCVD(ChemicalVapor Deposition)によって形成される(工程PR5)。
これら有機層OR1、上電極UE1、キャップ層CP1および封止層SE1は、少なくとも表示領域DAの全体に対して形成され、副画素SP1だけでなく副画素SP2,SP3にも配置されている。有機層OR1、上電極UE1およびキャップ層CP1は、オーバーハング状の隔壁6によって分断される。
なお、図19は図3と同様の断面であり、図19中の隔壁6はいずれも図2に示した第2隔壁6yに相当する。図19の例においては、上電極UE1がこれら第2隔壁6yの下部61の側面に接触している。他の例として、上電極UE1が一方の第2隔壁6yの下部61に接触していなくてもよい。
図5に示したように、上電極UE1は、副画素SP1に隣接する第1隔壁6xの少なくとも一方の側面SF1に接触する。
図20は、このような副画素SP1の構造を得るための蒸着方法を示す模式図である。ここでは一例として、上電極UE1が蒸着源100のノズルNからの蒸着材料Mによって形成される様子を示している。蒸着源100と蒸着対象の基板は、例えば第2方向Yと平行な搬送方向TDに沿って相対的に移動される。
蒸着材料Mは、ノズルNから拡がりをもって放射される。蒸着材料Mの放射方向RD(あるいはノズルNの延出方向)は、図20中右方の隔壁6(コンタクトホールCH1と重なる第1隔壁6x)を向くように第3方向Zに対して傾斜している。そのため、蒸着材料Mが当該右方の隔壁6の側面SF1に良好に付着する。一方で、図20中左方の隔壁6の側面SF1に向かう蒸着材料Mは上部62によって遮られるため、この側面SF1には蒸着材料Mが付着しにくい。
なお、有機層OR1およびキャップ層CP1も同様の蒸着方法で形成される。したがって、有機層OR1、上電極UE1およびキャップ層CP1は、図5に示したように、Y-Z断面においては副画素SP1内で片寄って配置される。
図20の蒸着方法を用いれば、上電極UE1が一方の隔壁6の側面SF1に良好に付着する。そのため、上電極UE1と隔壁6の安定した導通を確保することができる。
図9のフローチャートにおいて、工程PR5の後、有機層OR1、上電極UE1、キャップ層CP1および封止層SE1がパターニングされる(工程PR6)。このパターニングにおいては、図21に示すように、封止層SE1の上にレジストR2が配置される。レジストR2は、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R2をマスクとしたエッチングにより、図22に示すように有機層OR1、上電極UE1、キャップ層CP1および封止層SE1のうちレジストR2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、封止層SE1、キャップ層CP1、上電極UE1および有機層OR1に対して順に実施されるウェットエッチングやドライエッチングを含む。
図22に示した工程の後、レジストR2が除去される。これにより、図23に示すように、副画素SP1に表示素子DE1および封止層SE1が形成され、副画素SP2,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。
表示素子DE2は、表示素子DE1と同様の手順で形成される。すなわち、工程PR6の後、画素開口AP2を通じて下電極LE2に接触する有機層OR2、有機層OR2を覆う上電極UE2、上電極UE2を覆うキャップ層CP2が蒸着によって順に形成されるとともに、キャップ層CP2や隔壁6を連続的に覆う封止層SE2がCVDによって形成される(工程PR7)。これら有機層OR2、上電極UE2、キャップ層CP2および封止層SE2は、少なくとも表示領域DAの全体に対して形成され、副画素SP2だけでなく副画素SP1,SP3にも配置される。
有機層OR2、上電極UE2およびキャップ層CP2の蒸着方法は、図20を用いて説明した方法と同様である。ただし、蒸着源100を傾ける方向は、図20の例とは反対である。これにより、Y-Z断面においては、図6に示したものと同様の構造を得ることができる。
工程PR7の後、有機層OR2、上電極UE2、キャップ層CP2および封止層SE2がウェットエッチングやドライエッチングによりパターニングされる(工程PR8)。このパターニングの流れは工程PR6と同様である。
工程PR8を経ると、図24に示すように、副画素SP1に表示素子DE1および封止層SE1が形成され、副画素SP2に表示素子DE2および封止層SE2が形成され、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。
表示素子DE3は、表示素子DE1,DE2と同様の手順で形成される。すなわち、工程PR8の後、画素開口AP3を通じて下電極LE3に接触する有機層OR3、有機層OR3を覆う上電極UE3、上電極UE3を覆うキャップ層CP3が蒸着によって順に形成されるとともに、キャップ層CP3や隔壁6を連続的に覆う封止層SE3がCVDによって形成される(工程PR9)。これら有機層OR3、上電極UE3、キャップ層CP3および封止層SE3は、少なくとも表示領域DAの全体に対して形成され、副画素SP3だけでなく副画素SP1,SP2にも配置される。
有機層OR3、上電極UE3およびキャップ層CP3の蒸着方法は、図20を用いて説明した方法と同様である。これにより、Y-Z断面においては、図7に示したものと同様の構造を得ることができる。
工程PR9の後、有機層OR3、上電極UE3、キャップ層CP3および封止層SE3がウェットエッチングやドライエッチングによりパターニングされる(工程PR10)。このパターニングの流れは工程PR6,P8と同様である。
工程PR10を経ると、図25に示すように、副画素SP1に表示素子DE1および封止層SE1が形成され、副画素SP2に表示素子DE2および封止層SE2が形成され、副画素SP3に表示素子DE3および封止層SE3が形成された基板を得ることができる。
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PR11)。これにより、表示装置DSPが完成する。
ここで、本実施形態が奏する効果の一例について説明する。
図26は、本実施形態との比較例を示す断面図であり、副画素SP2とその近傍の隔壁6に対して上電極UE2を形成する工程を表している。この比較例においては、隔壁6の下部61が図5に示した第1部分P1と同様の構成を有している。すなわち、当該隔壁6の第1金属層63は、第1層631を有し、第2層632および第3層633を有していない。
上述の通り、有機層OR2は、有機層OR1に比べて厚く形成される。そのため、隔壁6の近傍においては、上部62と有機層OR2の距離Dが小さい。特に、有機層OR2の厚さT2と隔壁6の高さHの差が小さい場合には、距離Dが大幅に小さくなり得る。
距離Dが小さすぎると、上電極UE2を蒸着する際に、蒸着材料Mが上部62の下方の空間Sに入り込みにくい。そのため、上電極UE2が側面SF2に十分に接触せず、上電極UE2と隔壁6の導通不良を生じる可能性がある。
これに対し、本実施形態においては、厚い有機層OR2が形成される副画素SP2を囲う隔壁6が第2部分P2を有している。第2部分P2は、第1部分P1に比べて高いため、距離Dを大きく確保することができる。これにより、蒸着材料Mが空間Sに入り込みやすくなり、側面SF2に良好に接触した上電極UE2を形成することができる。
なお、有機層OR3に関しては、有機層OR2よりもさらに厚く形成されるため、上述の距離Dが小さくなる課題がより顕著となる。これに対し、本実施形態においては副画素SP3を囲う隔壁6が第2部分P2よりもさらに高い第3部分P3を有している。そのため、第3部分P3の側面SF3に良好に接触した上電極UE3を形成することができる。
本実施形態に係る構成は、製造工程に要する時間を短くする際に有利である。例えば、隔壁6の下部61の厚さを薄くすれば、その分、下部61を含む隔壁6を形成する工程時間を短縮できる。一例では、隔壁6の下部61の厚さ500nm以下に抑える場合であっても、本実施形態の構成を適用することにより、製造工程に要する時間を短くしつつ上電極UE2,UE3と隔壁6の良好な導通を確保可能である。
以上のように、本実施形態の構成によれば、上電極UE2,UE3と隔壁6の導通不良が抑制されるので、表示装置DSPの製造工程の歩留まりが向上する。その他にも、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。
なお、本実施形態においては、副画素SP1,SP2,SP3に対し、それぞれ高さが異なる第1部分P1,第2部分P2および第3部分P3を設ける場合を想定した。他の例として、隔壁6のうち副画素SP1,SP2を囲う部分の高さを同じとし、副画素SP3を囲う部分に限り高さを増してもよい。また、隔壁6のうち副画素SP2,SP3を囲う部分の高さを同じとしてもよい。
[第2実施形態]
第2実施形態について説明する。本実施形態に係る表示装置DSPの構成のうち、特に言及しない部分については第1実施形態と同様のものを適用できる。
図27は、本実施形態に係る表示装置DSPにおける副画素SP1とその周囲の隔壁6(第1隔壁6x)の一部を示す概略的な断面図である。図28は、本実施形態に係る表示装置DSPにおける副画素SP2とその周囲の隔壁6(第1隔壁6x)の一部を示す概略的な断面図である。図29は、本実施形態に係る表示装置DSPにおける副画素SP3とその周囲の隔壁6(第1隔壁6x)の一部を示す概略的な断面図である。これら断面図は、いずれもY-Z平面に沿うものである。また、図27乃至図29においては、基板10、回路層11、有機絶縁層12、樹脂層13、封止層14および樹脂層15を省略している。
本実施形態に係る表示装置DSPにおいて、隔壁6は、第1実施形態と同様に、高さH1を有する第1部分P1と、高さH2を有する第2部分P2と、高さH3を有する第3部分P3とを含む。第1部分P1、第2部分P2および第3部分P3は、例えば図4に示した平面形状を有しているが、この例に限られない。
図27に示す副画素SP1および第1部分P1の構成は、図5に示したものと同様である。一方で、図28および図29に示すように、第2部分P2および第3部分P3の第1金属層63は、第1部分P1の第1金属層63と同じ厚さを有している。すなわち、第1部分P1、第2部分P2および第3部分P3の厚さが同等である。
本実施形態において、第1部分P1、第2部分P2および第3部分P3の高さの相違は、主に図28および図29に示す嵩上げ層7によって実現されている。嵩上げ層7は、第2部分P2、第3部分P3およびリブ5の下方に位置している。図28および図29の例においては、下電極LE2,LE3の端部が嵩上げ層7とリブ5の間に位置している。
嵩上げ層7は、第2部分P2の下方において厚さTaを有し、第3部分P3の下方において厚さTbを有している。厚さTbは、厚さTaよりも大きい(Ta<Tb)。図27の例においては、第1部分P1の下方に嵩上げ層7が配置されていない。他の例として、第1部分P1の下方に厚さTa,Tbよりも小さい厚さを有する嵩上げ層7が配置されてもよい。
リブ5の上面は、第1部分P1が配置される領域A1と、第2部分P2が配置される領域A2と、第3部分P3が配置される領域A3とを有している。領域A2,A3の下方には嵩上げ層7が配置されているため、これら領域A2,A3は領域A1に比べて第3方向Zに高い位置に形成されている。さらに、嵩上げ層7が領域A3の下方において厚いため、領域A3は領域A2に比べて第3方向Zに高い位置に形成されている。このような領域A1,A2,A3の高さの相違により、第1部分P1、第2部分P2および第3部分P3の高さH1,H2,H3の間には、第1実施形態と同じくH1<H2<H3の関係が成立する。
図28および図29に示すように、領域A2,A3の境界において、リブ5の上面に段差ST1が形成されている。また、第2部分P2と第3部分P3の境界において、上部62の上面に段差ST2が形成されている。図27乃至図29の断面には表れていないが、領域A1と領域A2の境界、領域A1と領域A3の境界、第1部分P1と第2部分P2の境界、および、第1部分P1と第3部分P3の境界においても同様の段差が生じる。
嵩上げ層7が配置されたことにより、第2部分P2と画素開口AP2の間のリブ5の上面には、画素開口AP2に向けて下降する傾斜面Faが形成される。さらに、第3部分P3と画素開口AP3の間のリブ5の上面には、画素開口AP3に向けて下降する傾斜面Fbが形成される。第3部分P3の下方の嵩上げ層7が厚いことから、傾斜面Fbは、傾斜面Faよりも急な角度で傾いている。例えば、傾斜面Faは、第2部分P2における上部62と第3方向Zに重なっている。また、傾斜面Fbは、第3部分P3における上部62と第3方向Zに重なっている。
傾斜面Faが形成されると、その上に厚い有機層OR2が配置されたとしても、有機層OR2と上部62の間の距離が大きくなる。同様に、傾斜面Fbが形成されると、その上に厚い有機層OR3が配置されたとしても、有機層OR3と上部62の間の距離が大きくなる。そのため、第1実施形態と同じく、側面SF2,SF3に対してそれぞれ良好に接触した上電極UE2,UE3を蒸着によって形成することができる。
例えば、嵩上げ層7は、図3に示した有機絶縁層12の上に配置されている。このような嵩上げ層7は、有機絶縁層12と同様の絶縁性の有機材料、あるいはリブ5と同様の絶縁性の無機材料で形成することができる。
例えば、厚さTaの部分と厚さTbの部分は、嵩上げ層7をパターニングするためのフォトリソグラフィ工程において、レジストの露光にハーフトーンマスクを用いることで形成されてもよい。他の例として、嵩上げ層7が積層構造を有し、積層される絶縁層の数を部分的に異ならせることで、厚さTaの部分と厚さTbの部分が形成されてもよい。
また、嵩上げ層7は、有機絶縁層12の一部であってもよい。すなわち、有機絶縁層12を形成するためのフォトリソグラフィ工程において、レジストの露光にマルチトーンマスクを用いることで、嵩上げ層7がない部分と、厚さTaの部分と、厚さTbの部分とが形成されてもよい。
本実施形態の構成は、第1実施形態の構成と組み合わせることができる。すなわち、第1部分P1、第2部分P2および第3部分P3の高さの相違は、嵩上げ層7と、第1金属層63の厚さの相違とによって実現されてもよい。
[第3実施形態]
第3実施形態について説明する。本実施形態に係る表示装置DSPの構成のうち、特に言及しない部分については第1実施形態または第2実施形態と同様のものを適用できる。
図30は、本実施形態に係る表示装置DSPにおける副画素SP2,SP3とその間の隔壁6(第1隔壁6x)の一部を示す概略的な断面図である。本実施形態においては、第1部分P1、第2部分P2および第3部分P3の区別なく、隔壁6の高さが一様である。ただし、上部62は、第1実施形態および第2実施形態において図示したものよりも厚く形成されている。
下部61は厚さTcを有し、上部62は厚さTdを有している。厚さTdは、厚さTcの30%以上かつ100%以下であることが好ましい。一例では、厚さTcは300nm以上かつ500nm以下であり、厚さTdは150nm以上かつ300nm以下である。
有機層OR1,OR2,OR3を蒸着する際には、図20にも示したように蒸着材料が蒸着源から拡がりをもって放射される。そのため、隔壁6の近傍には、上部62の影となって蒸着材料の付着量が低減した影領域SHが形成される。影領域SHにおいては、有機層OR1,OR2,OR3の厚さが隔壁6に近づくに連れて減少する。
上部62を厚く形成することで、この影領域SHの幅が拡がる。そのため、例えば厚い有機層OR2,OR3が形成されたとしても、有機層OR2,OR3の影領域SHと上部62の間の距離が大きくなる。これにより、第1および第2実施形態と同じく、側面SF2,SF3に対してそれぞれ良好に接触した上電極UE2,UE3を形成することができる。
本実施形態の構成は、第1および第2実施形態の構成と組み合わせることができる。すなわち、隔壁6が高さの異なる第1部分P1、第2部分P2および第3部分P3を有するとともに、これらの部分における上部62が厚く形成されてもよい。
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、上述の各実施形態に対して、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、上述の各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、CP1,CP2,CP3…キャップ層、SE1,SE2,SE3…封止層、DE1,DE2,DE3…表示素子、5…リブ、6…隔壁、61…隔壁の下部、62…隔壁の上部、63…第1金属層、64…第2金属層、631…第1層、632…第2層、633…第3層、P1…隔壁の第1部分、P2…隔壁の第2部分、P3…隔壁の第3部分、7…嵩上げ層。

Claims (10)

  1. 第1下電極と、
    第2下電極と、
    前記第1下電極と重なる第1画素開口および前記第2下電極と重なる第2画素開口を有するリブと、
    前記第1画素開口を通じて前記第1下電極を覆い、電圧の印加に応じて発光する第1有機層と、
    前記第2画素開口を通じて前記第2下電極を覆い、電圧の印加に応じて発光する第2有機層と、
    前記第1有機層を覆う第1上電極と、
    前記第2有機層を覆う第2上電極と、
    前記第1画素開口と前記第2画素開口の間において前記リブの上に配置された下部および前記下部の側面から突出した上部を含む隔壁と、
    を備え、
    前記隔壁は、前記第1画素開口側の第1部分と、前記第2画素開口側の第2部分と、を有し、
    前記第1画素開口と重なる前記第1下電極の上面から前記第1部分の上面までの第1高さと、前記第2画素開口と重なる前記第2下電極の上面から前記第2部分の上面までの第2高さとが異なる、
    表示装置。
  2. 前記第2有機層は、前記第1有機層よりも厚く、
    前記第2高さは、前記第1高さよりも大きい、
    請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記第1上電極は、前記第1部分に含まれる前記下部の第1側面に接触し、
    前記第2上電極は、前記第2部分に含まれる前記下部の第2側面に接触している、
    請求項1に記載の表示装置。
  4. 前記第1部分と前記第2部分の境界において、前記上部に段差が形成されている、
    請求項1に記載の表示装置。
  5. 前記第1部分と前記第2部分において、前記下部の厚さが異なる、
    請求項1に記載の表示装置。
  6. 前記下部は、第1金属層と、前記第1金属層と異なる金属材料で前記第1金属層の上に配置された第2金属層と、を含み、
    前記第1部分と前記第2部分において、前記第1金属層の厚さが異なる、
    請求項5に記載の表示装置。
  7. 前記第2部分および前記リブの下方に位置する嵩上げ層をさらに備え、
    前記リブの上面は、前記第1部分が配置される第1領域と、前記第2部分が配置される第2領域とを有し、
    前記嵩上げ層により、前記第2領域が前記第1領域よりも高い位置に形成されている、
    請求項1に記載の表示装置。
  8. 前記嵩上げ層により、前記第2部分と前記第2画素開口の間の前記リブの上面に前記第2画素開口に向けて下降する傾斜面が形成されている、
    請求項7に記載の表示装置。
  9. 前記第1部分は、前記第1画素開口を囲い、
    前記第2部分は、前記第2画素開口を囲う、
    請求項1乃至8のうちいずれか1項に記載の表示装置。
  10. 第3下電極と、
    前記リブが有する第3画素開口を通じて前記第3下電極を覆い、電圧の印加に応じて発光する第3有機層と、
    前記第3有機層を覆う第3上電極と、
    をさらに備え、
    前記隔壁は、前記第3画素開口を囲う第3部分をさらに有し、
    前記第3画素開口と重なる前記第3下電極の上面から前記第3部分の上面までの第3高さは、前記第1高さおよび前記第2高さと異なる、
    請求項9に記載の表示装置。
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