JP2024055073A - 表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 発光効率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、無機絶縁材料で形成された絶縁層と、前記絶縁層の上に配置された下電極と、無機絶縁材料で形成され、前記絶縁層の上に配置されるとともに前記下電極を囲うリブと、前記リブの上に配置され、前記下電極を囲う隔壁と、前記下電極を覆い、電圧の印加に応じて発光する有機層と、前記有機層を覆う上電極と、を備えている。前記隔壁は、前記リブの上に配置され、前記リブの側面から突出する導電性の下部と、前記下部の上に配置され、前記下部の側面から突出する上部と、を含む。前記下電極は、前記下部と離間し、前記上電極は、前記下部の前記側面に接触している。
【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において、表示素子の発光効率を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、発光効率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、無機絶縁材料で形成された絶縁層と、前記絶縁層の上に配置された下電極と、無機絶縁材料で形成され、前記絶縁層の上に配置されるとともに前記下電極を囲うリブと、前記リブの上に配置され、前記下電極を囲う隔壁と、前記下電極を覆い、電圧の印加に応じて発光する有機層と、前記有機層を覆う上電極と、を備えている。前記隔壁は、前記リブの上に配置され、前記リブの側面から突出する導電性の下部と、前記下部の上に配置され、前記下部の側面から突出する上部と、を含む。前記下電極は、前記下部と離間し、前記上電極は、前記下部の前記側面に接触している。

一実施形態に係る表示装置の製造方法は、無機絶縁材料によって絶縁層を形成し、前記絶縁層の上に無機絶縁材料によって薄膜を形成し、前記薄膜の上に配置された導電性の下部および前記下部の側面から突出する上部を含む隔壁を形成し、前記薄膜のうち前記下部から露出した部分を除去するとともに、前記薄膜の幅を低減することにより、前記下部よりも幅が小さいリブを形成し、前記絶縁層および前記隔壁の上に下電極を蒸着によって形成し、前記下電極の上に、電圧の印加に応じて発光する有機層を蒸着によって形成し、前記有機層の上に、前記下部に接触する上電極を蒸着によって形成する、ことを含む。

図１は、一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、有機層に適用し得る層構造の一例を示す図である。 図５は、隔壁とその近傍を拡大した概略的な断面図である。 図６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７は、表示装置の製造工程を示す概略的な断面図である。 図８は、図７に続く製造工程を示す概略的な断面図である。 図９は、図８に続く製造工程を示す概略的な断面図である。 図１０は、図９に続く製造工程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、図１９に続く製造工程を示す概略的な断面図である。

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。

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。

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，ＳＰ２が第１方向Ｘに並んでいる。副画素ＳＰ１，ＳＰ３も第１方向Ｘに並んでいる。さらに、副画素ＳＰ２，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。

副画素ＳＰ１は表示素子ＤＥ１を有し、副画素ＳＰ２は表示素子ＤＥ２を有し、副画素ＳＰ３は表示素子ＤＥ３を有している。表示素子ＤＥ１は、下電極ＬＥ１、有機層ＯＲ１および上電極ＵＥ１を含む。表示素子ＤＥ２は、下電極ＬＥ２、有機層ＯＲ２および上電極ＵＥ２を含む。表示素子ＤＥ３は、下電極ＬＥ３、有機層ＯＲ３および上電極ＵＥ３を含む。有機層ＯＲ１，ＯＲ２，ＯＲ３は、電圧の印加に応じて発光する。表示素子ＤＥ１，ＤＥ２，ＤＥ３は、後述するキャップ層を含んでもよい。

図２の例においては、表示素子ＤＥ１の面積が表示素子ＤＥ２の面積よりも大きい。表示素子ＤＥ１の面積は、表示素子ＤＥ３の面積よりも大きい。さらに、表示素子ＤＥ３の面積は、表示素子ＤＥ２の面積よりも小さい。

副画素ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３の境界には、リブ５および隔壁６が配置されている。リブ５は、隔壁６の下方に位置している。リブ５および隔壁６は、表示素子ＤＥ１，ＤＥ２，ＤＥ３を囲う格子状である。

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、無機絶縁層１３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。無機絶縁層１３は、有機絶縁層１２やその下の回路層１１への水分の浸入を抑制する。

リブ５は、無機絶縁層１３の上に配置されている。隔壁６は、リブ５の上に配置されている。具体的には、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。

下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３は、リブ５と同じく無機絶縁層１３の上に配置されている。下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３は、下部６１と離間している。図３の断面には表れていないが、下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３は、有機絶縁層１２および無機絶縁層１３に設けられたコンタクトホールを通じて副画素ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３のそれぞれの画素回路１に接続されている。

有機層ＯＲ１は下電極ＬＥ１を覆い、上電極ＵＥ１は有機層ＯＲ１を覆っている。有機層ＯＲ２は下電極ＬＥ２を覆い、上電極ＵＥ２は有機層ＯＲ２を覆っている。有機層ＯＲ３は下電極ＬＥ３を覆い、上電極ＵＥ３は有機層ＯＲ３を覆っている。上電極ＵＥ１，ＵＥ２，ＵＥ３は、下部６１の側面に接触している。

図３の例においては、上電極ＵＥ１の上にキャップ層ＣＰ１が配置され、上電極ＵＥ２の上にキャップ層ＣＰ２が配置され、上電極ＵＥ３の上にキャップ層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が発する光の取り出し効率を向上させる光学調整層としての役割を有している。

副画素ＳＰ１には封止層ＳＥ１が配置され、副画素ＳＰ２には封止層ＳＥ２が配置され、副画素ＳＰ３には封止層ＳＥ３が配置されている。封止層ＳＥ１は、下電極ＬＥ１、有機層ＯＲ１、上電極ＵＥ１およびキャップ層ＣＰ１を含む表示素子ＤＥ１やその周囲の隔壁６を連続的に覆っている。封止層ＳＥ２は、下電極ＬＥ２、有機層ＯＲ２、上電極ＵＥ２およびキャップ層ＣＰ２を含む表示素子ＤＥ２やその周囲の隔壁６を連続的に覆っている。封止層ＳＥ３は、下電極ＬＥ３、有機層ＯＲ３、上電極ＵＥ３およびキャップ層ＣＰ３を含む表示素子ＤＥ３やその周囲の隔壁６を連続的に覆っている。

図３の例においては、下電極ＬＥ１、有機層ＯＲ１、上電極ＵＥ１およびキャップ層ＣＰ１の一部が副画素ＳＰ１の周囲の隔壁６の上に位置している。これらの部分は、下電極ＬＥ１、有機層ＯＲ１、上電極ＵＥ１およびキャップ層ＣＰ１のうち無機絶縁層１３の上に位置する部分（表示素子ＤＥ１を構成する部分）と離間している。同様に、下電極ＬＥ２、有機層ＯＲ２、上電極ＵＥ２およびキャップ層ＣＰ２の一部が副画素ＳＰ２の周囲の隔壁６の上に位置し、これらの部分は下電極ＬＥ２、有機層ＯＲ２、上電極ＵＥ２およびキャップ層ＣＰ２のうち無機絶縁層１３の上に位置する部分（表示素子ＤＥ２を構成する部分）と離間している。また、下電極ＬＥ３、有機層ＯＲ３、上電極ＵＥ３およびキャップ層ＣＰ３の一部が副画素ＳＰ３の周囲の隔壁６の上に位置し、これらの部分は下電極ＬＥ３、有機層ＯＲ３、上電極ＵＥ３およびキャップ層ＣＰ３のうち無機絶縁層１３の上に位置する部分（表示素子ＤＥ３を構成する部分）と離間している。

封止層ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３の端部は、隔壁６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１４によって覆われている。樹脂層１４は、封止層１５によって覆われている。封止層１５の上にさらに樹脂層が配置されてもよい。 リブ５、無機絶縁層１３、封止層ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３および封止層１５は、例えばシリコン窒化物（ＳｉＮｘ）、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）または酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）のような無機絶縁材料で形成されている。ただし、本実施形態においては、リブ５の材料と、無機絶縁層１３の材料とが異なる。一例では、リブ５がシリコン窒化物で形成され、無機絶縁層１３がシリコン酸化物またはシリコン酸窒化物で形成されている。

下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３は、例えば、銀（Ａｇ）などの光反射性に優れた金属材料の単層構造を有している。これら下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３の上面は、それぞれ有機層ＯＲ１，ＯＲ２，ＯＲ３と接触している。他の例として、下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３は、銀などの金属材料で形成された反射層と、この反射層と無機絶縁層１３の間に配置された導電性酸化物層とを含んでもよい。この場合には、反射層と無機絶縁層１３が接触する場合に比べ、下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３と無機絶縁層１３の密着性が向上する。このような導電性酸化物層は、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。

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。

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の下部６１は、例えばアルミニウム（Ａｌ）によって形成されている。下部６１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。さらに、下部６１は、アルミニウム層またはアルミニウム合金層の下に、アルミニウムやアルミニウム合金とは異なる金属材料で形成された薄膜を有してもよい。このような薄膜は、例えばモリブデン（Ｍｏ）によって形成することができる。

隔壁６の上部６２は、例えばチタン（Ｔｉ）などの金属材料で形成された薄膜と、ＩＴＯなどの導電性酸化物で形成された薄膜との積層構造を有している。上部６２は、チタンなどの金属材料の単層構造を有してもよい。

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。

図４は、有機層ＯＲ１，ＯＲ２，ＯＲ３に適用し得る層構造の一例を示す図である。有機層ＯＲ１，ＯＲ２，ＯＲ３は、例えば、正孔注入層ＨＩＬ、正孔輸送層ＨＴＬ、電子ブロッキング層ＥＢＬ、発光層ＥＭＬ、正孔ブロッキング層ＨＢＬ、電子輸送層ＥＴＬおよび電子注入層ＥＩＬを第３方向Ｚに順に積層した構造を有している。有機層ＯＲ１，ＯＲ２，ＯＲ３は、複数の発光層ＥＭＬを含んだいわゆるタンデム構造を有してもよい。

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ＥＭＬが青色の波長域の光を放つ。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ＥＭＬが緑色の波長域の光を放つ。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ＥＭＬが赤色の波長域の光を放つ。

表示素子ＤＥ１，ＤＥ２，ＤＥ３の光取り出し効率を高める観点からは、有機層ＯＲ１，ＯＲ２，ＯＲ３の厚さを発光層ＥＭＬが放つ光の波長に応じて調整することが好ましい。図３の例においては、有機層ＯＲ１の厚さＴ１、有機層ＯＲ２の厚さＴ２および有機層ＯＲ３の厚さＴ３が互いに異なる。具体的には、厚さＴ２は厚さＴ１よりも大きく、厚さＴ３は厚さＴ２よりも大きい（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３）。このような厚さＴ１，Ｔ２，Ｔ３の相違は、例えば有機層ＯＲ１，ＯＲ２，ＯＲ３のそれぞれにおける正孔輸送層ＨＴＬの厚さが異なることで生じるが、この例に限られない。

図５は、副画素ＳＰ１，ＳＰ３の間の隔壁６とその近傍を拡大した概略的な断面図である。リブ５の幅は、下部６１の幅よりも小さい。リブ５は、隔壁６の幅方向（第１方向Ｘまたは第２方向Ｙ）において、一対の側面ＳＦ１を有している。下部６１は、これら側面ＳＦ１よりも隔壁６の幅方向に突出している。これにより、下部６１のうち側面ＳＦ１から突出した部分と無機絶縁層１３との間に隙間Ｇが形成されている。

上部６２の幅は、下部６１の幅よりも大きい。下部６１は、隔壁６の幅方向において、一対の側面ＳＦ２を有している。上部６２は、これら側面ＳＦ２よりも隔壁６の幅方向に突出している。

下電極ＬＥ１は、リブ５に近づくに連れて厚さが減少する端部ＥＰを有している。端部ＥＰの少なくとも一部は、上部６２の下方に位置している。すなわち、端部ＥＰの少なくとも一部は、平面視において上部６２と重なる。端部ＥＰは、下部６１と離間している。

図５の例においては、端部ＥＰの一部が隙間Ｇに位置している。端部ＥＰは、リブ５の側面ＳＦ１に接触してもよいし、離間してもよい。また、端部ＥＰは、全体的に隙間Ｇの外に位置してもよい。

有機層ＯＲ１は、下電極ＬＥ１を覆う第１層Ｌ１と、第１層Ｌ１を覆う第２層Ｌ２とを有している。図４に示した各層のうち、少なくとも正孔注入層ＨＩＬが第１層Ｌ１に含まれ、第１層Ｌ１に含まれないものが第２層Ｌ２に含まれる。一例では、第１層Ｌ１は正孔注入層ＨＩＬによって構成され、第２層Ｌ２は正孔輸送層ＨＴＬ、電子ブロッキング層ＥＢＬ、発光層ＥＭＬ、正孔ブロッキング層ＨＢＬ、電子輸送層ＥＴＬおよび電子注入層ＥＩＬによって構成される。

例えば、有機層ＯＲ１は、隙間Ｇを塞いでいる。図５の例においては、第１層Ｌ１および第２層Ｌ２の一部が隙間Ｇを満たしている。第２層Ｌ２は下部６１に接触しているが、第１層Ｌ１は下部６１に接触していない。下電極ＬＥ１、第１層Ｌ１および第２層Ｌ２のいずれでも満たされていない空隙が隙間Ｇの内部に形成されてもよい。

上電極ＵＥ１は、有機層ＯＲ１の第２層Ｌ２を全体的に覆っている。さらに、上電極ＵＥ１は、側面ＳＦ２に接触している。

キャップ層ＣＰ１は、上電極ＵＥ１を覆う高屈折率層ＨＲと、高屈折率層ＨＲを覆う低屈折率層ＬＲとを含む。低屈折率層ＬＲは、高屈折率層ＨＲよりも小さい屈折率を有している。これら高屈折率層ＨＲおよび低屈折率層ＬＲは、上述した多層体を構成する透明な複数の薄膜の一例である。キャップ層ＣＰ１は、より多くの薄膜を含んでもよい。

下電極ＬＥ１の端部ＥＰと同じく、有機層ＯＲ１の厚さは側面ＳＦ１，ＳＦ２に近づくに連れて減少し、上電極ＵＥ１およびキャップ層ＣＰ１の厚さは側面ＳＦ２に近づくに連れて減少する。これら端部の少なくとも一部は、上部６２の下方に位置している。

副画素ＳＰ１に面する側面ＳＦ２のうち、上電極ＵＥ１で覆われていない領域は、封止層ＳＥ１によって覆われている。封止層ＳＥ１は、上部６２の下面や、上部６２の上に配置された下電極ＬＥ１、有機層ＯＲ１、上電極ＵＥ１およびキャップ層ＣＰ１の積層体も連続的に覆っている。

下電極ＬＥ１と下部６１が接触すると、下電極ＬＥ１と上電極ＵＥ１が電気的に導通してしまい、有機層ＯＲ１の発光層ＥＭＬが発光しなくなる。したがって、下電極ＬＥ１は、下部６１と離間している必要がある。そこで、リブ５の厚さＴａ（隙間Ｇの高さ）は、下電極ＬＥ１の厚さＴｂよりも大きいことが好ましい（Ｔａ＞Ｔｂ）。これにより、下電極ＬＥ１と下部６１の接触を抑制することができる。一例では、厚さＴａが１５０ｎｍであり、厚さＴｂが１００ｎｍである。隙間Ｇの奥行、すなわち側面ＳＦ１からの下部６１の突出長さは、例えば厚さＴａと同等である。

有機層ＯＲ１の正孔注入層ＨＩＬと下部６１が接触すると、不所望な電流リークパスが生じ得る。したがって、有機層ＯＲ１の正孔注入層ＨＩＬも下部６１と離間している必要がある。そこで、厚さＴａは、下電極ＬＥ１と正孔注入層ＨＩＬの合計厚さＴｃよりも大きいことが好ましい（Ｔａ＞Ｔｃ）。これにより、正孔注入層ＨＩＬと下部６１の接触を好適に抑制することができる。

一方で、上電極ＵＥ１は、下部６１に接触している必要がある。そこで、厚さＴａは、下電極ＬＥ１と有機層ＯＲ１の合計厚さＴｄよりも小さいことが好ましい（Ｔａ＜Ｔｄ）。これにより、隙間Ｇが有機層ＯＲ１で塞がれやすくなる。隙間Ｇが有機層ＯＲ１で塞がれていれば、その上の上電極ＵＥ１が隙間Ｇによって途切れることなく側面ＳＦ２に接触する。

なお、厚さＴｂ，Ｔｃ，Ｔｄは、例えば下電極ＬＥ１および有機層ＯＲ１のうち厚さが減少する端部近傍を除いた部分の平均的な厚さである。

図５に示す下電極ＬＥ３、有機層ＯＲ３、上電極ＵＥ３、キャップ層ＣＰ３および封止層ＳＥ３の構成は、下電極ＬＥ１、有機層ＯＲ１、上電極ＵＥ１、キャップ層ＣＰ１および封止層ＳＥ１の構成と同様である。また、下電極ＬＥ２、有機層ＯＲ２、上電極ＵＥ２、キャップ層ＣＰ２および封止層ＳＥ２の構成も、下電極ＬＥ１、有機層ＯＲ１、上電極ＵＥ１、キャップ層ＣＰ１および封止層ＳＥ１の構成と同様である。例えば、下電極ＬＥ２，ＬＥ３の厚さは、下電極ＬＥ１の厚さＴｂと同等である。

続いて、表示装置ＤＳＰの製造方法について説明する。
図６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７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７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を製造するにあたっては、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）。さらに、図７に示すように、有機絶縁層１２の上に無機絶縁層１３が形成される（工程Ｐ２）。

工程Ｐ２の後、無機絶縁層１３の上にリブ５および隔壁６が形成される（工程Ｐ３）。具体的には、先ず図８に示すように、無機絶縁層１３の上にリブ５の基となる無機絶縁材料の薄膜５ａがＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって形成される。次に、図９に示すように、薄膜５ａの上に下部６１の基となる金属層６１ａが形成され、金属層６１ａの上に上部６２の基となる薄膜６２ａが形成される。さらに、隔壁６の形状に応じたレジストＲ１が薄膜６２ａの上に形成される。

レジストＲ１の形成後、図１０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り除去される。これにより、上部６２が形成される。

続いて異方性のドライエッチングが行われ、図１１に示すように、金属層６１ａのうちレジストＲ１から露出した部分が除去される。なお、このドライエッチングにおいて、金属層６１ａ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。

続いて等方性のウェットエッチングが行われ、図１２に示すように金属層６１ａの幅が上部６２の幅よりも低減される。これにより、図５に示した形状の下部６１が形成される。

下部６１の形成の後、等方性のドライエッチングが行われ、図１３に示すように薄膜５ａのうち下部６１から露出した部分が除去される。このドライエッチングにおいては、薄膜５ａの幅が下部６１の幅よりも低減される。これにより、図５に示した形状のリブ５が形成される。その後、図１４に示すようにレジストＲ１が除去される。

なお、図１３のドライエッチングにおける無機絶縁層１３の侵食を抑制するために、無機絶縁層１３は、当該ドライエッチングにおけるエッチングレートがリブ５（薄膜５ａ）よりも遅い材料で形成されることが好ましい。例えば、上述のように無機絶縁層１３がシリコン酸化物またはシリコン酸窒化物で形成され、リブ５がシリコン窒化物で形成されている場合には、このようなエッチングレートの関係が実現される。

工程Ｐ３の後、表示素子ＤＥ１が形成される（工程Ｐ４）。具体的には、図１５に示すように、無機絶縁層１３および隔壁６の上に下電極ＬＥ１が蒸着によって形成され（工程Ｐ１１）、下電極ＬＥ１の上に有機層ＯＲ１が蒸着によって形成され（工程Ｐ１２）、有機層ＯＲ１の上に上電極ＵＥ１が蒸着によって形成され（工程Ｐ１３）、上電極ＵＥ１の上にキャップ層ＣＰ１が蒸着によって形成される（工程Ｐ１４）。さらに、封止層ＳＥ１がＣＶＤによって形成される（工程Ｐ１５）。

なお、工程Ｐ１２は、図４に示した正孔注入層ＨＩＬ、正孔輸送層ＨＴＬ、電子ブロッキング層ＥＢＬ、発光層ＥＭＬ、正孔ブロッキング層ＨＢＬ、電子輸送層ＥＴＬおよび電子注入層ＥＩＬなど、有機層ＯＲ１を構成する薄膜を順次形成する工程を含む。また、工程Ｐ１４は、図５に示した高屈折率層ＨＲおよび低屈折率層ＬＲなど、キャップ層ＣＰ１を構成する薄膜を順次形成する工程を含む。

下電極ＬＥ１、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。下電極ＬＥ１、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。下電極ＬＥ１は下部６１と離間し、上電極ＵＥ１は下部６１の側面に接触している。封止層ＳＥ１は、下電極ＬＥ１、有機層ＯＲ１、上電極ＵＥ１およびキャップ層ＣＰ１を含む表示素子ＤＥ１や隔壁６を連続的に覆っている。

下電極ＬＥ１を蒸着する際に、蒸着源から放たれて下部６１の根本付近に向かう蒸着材料が上部６２によって遮られる。そのため、下電極ＬＥ１の端部ＥＰの厚さは、図５にも示したように下部６１に近づくに連れて減少する。有機層ＯＲ１、上電極ＵＥ１およびキャップ層ＣＰ１の端部についても同様である。

少なくとも工程Ｐ１１，Ｐ１２、好ましくは工程Ｐ１１乃至Ｐ１５は、真空環境下で連続して実施される。すなわち、少なくとも工程Ｐ１１の開始から工程Ｐ１２の完了までの間、これら工程の処理対象の基板の周囲が継続して真空に維持されている。したがって、工程Ｐ１１にて形成された下電極ＬＥ１は、大気に触れることなく工程Ｐ１２にて有機層ＯＲ１の最下層（例えば正孔注入層ＨＩＬ）によって覆われる。

工程Ｐ１５の後、図１６に示すように、封止層ＳＥ１の上にレジストＲ２が配置される（工程Ｐ１６）。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、図１７に示すように、レジストＲ２をマスクとして下電極ＬＥ１、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Ｐ１７）。この工程には、下電極ＬＥ１、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から露出した部分を順次除去するドライエッチングやウェットエッチングが含まれる。

工程Ｐ１７の後、レジストＲ２が剥離液によって除去されるとともに、アッシングによってレジストＲ２などの残渣が除去される（工程Ｐ１８）。これにより、図１８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ＤＥ１の形成後、表示素子ＤＥ２が形成される（工程Ｐ５）。表示素子ＤＥ２を形成する手順は工程Ｐ１１乃至Ｐ１８と同様である。すなわち、工程Ｐ１１乃至Ｐ１５と同様に、下電極ＬＥ２、有機層ＯＲ２、上電極ＵＥ２およびキャップ層ＣＰ２が蒸着によって順に形成され、封止層ＳＥ２がＣＶＤによって形成される。少なくとも下電極ＬＥ２と有機層ＯＲ２は真空環境下で連続して形成されるため、下電極ＬＥ２は大気に触れることなく有機層ＯＲ２によって覆われる。

その後、工程Ｐ１６と同様に封止層ＳＥ２の上にレジストが配置され、工程Ｐ１７と同様に下電極ＬＥ２、有機層ＯＲ２、上電極ＵＥ２、キャップ層ＣＰ２および封止層ＳＥ２がパターニングされる。このパターニングの後、工程Ｐ１８と同様にレジストが除去される。

以上の工程を経ると、図１９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ＤＥ２の形成後、表示素子ＤＥ３が形成される（工程Ｐ６）。表示素子ＤＥ３を形成する手順は工程Ｐ１１乃至Ｐ１８と同様である。すなわち、工程Ｐ１１乃至Ｐ１５と同様に、下電極ＬＥ３、有機層ＯＲ３、上電極ＵＥ３およびキャップ層ＣＰ３が蒸着によって順に形成され、封止層ＳＥ３がＣＶＤによって形成される。少なくとも下電極ＬＥ３と有機層ＯＲ３は真空環境下で連続して形成されるため、下電極ＬＥ３は大気に触れることなく有機層ＯＲ３によって覆われる。

その後、工程Ｐ１６と同様に封止層ＳＥ３の上にレジストが配置され、工程Ｐ１７と同様に下電極ＬＥ３、有機層ＯＲ３、上電極ＵＥ３、キャップ層ＣＰ３および封止層ＳＥ３がパターニングされる。このパターニングの後、工程Ｐ１８と同様にレジストが除去される。

以上の工程を経ると、図２０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。

工程Ｐ６の後、図３に示した樹脂層１４および封止層１５が順に形成される（工程Ｐ７）。これにより、表示装置ＤＳＰが完成する。なお、以上の製造工程においては最初に表示素子ＤＥ１が形成され、次に表示素子ＤＥ２が形成され、最後に表示素子ＤＥ３が形成される場合を想定したが、表示素子ＤＥ１，ＤＥ２，ＤＥ３の形成順はこの例に限られない。

従来の有機エレクトロルミネッセンス表示装置においては、下電極が有機層や上電極を形成する前のフォトリソグラフィ工程にてパターニングされている。例えば下電極が銀の単層構造を有する場合、下電極をパターニングする工程やその後に実施される各種の工程において、銀の表面が酸性またはアルカリ性の薬液や大気に晒される。これにより、当該表面が硫化や酸化によって変質し、反射率が低下し得る。また、下電極を銀の単層構造とすると、その下地となる絶縁層との間で十分な密着性を確保できず、下電極の剥離が生じる可能性がある。そこで、一般的には、銀で形成された反射層の下面と上面をＩＴＯで覆った構造が下電極に用いられている。この構造においては、反射層の上面の変質が上側のＩＴＯ層で抑制され、反射層と下地との密着性が下側のＩＴＯ層により向上する。上側のＩＴＯ層は、例えば５～１０ｎｍ程度の厚さを有している。

有機層が発する光は、反射層やその上方に配置された各層の界面での反射を繰り返し、表示素子から出射する。反射層の上面がＩＴＯ層で覆われていると、この多重反射の過程で、当該ＩＴＯ層によって光の一部が吸収される。特に、青色の波長域の光はＩＴＯ層による吸収率が高いため損失が大きい。下電極の形成後にドライエッチングや酸性の薬液を用いたウェットエッチングが行われる場合には、上側のＩＴＯ層を例えば２０～３０ｎｍ程度に厚くする必要があり、光吸収による損失がさらに大きくなってしまう。

これに対し、本実施形態に係る表示装置ＤＳＰの製造方法においては、下電極ＬＥ１と有機層ＯＲ１が真空環境下で連続して蒸着される。下電極ＬＥ２と有機層ＯＲ２、および、下電極ＬＥ３と有機層ＯＲ３についても同様である。この場合には、下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３の表面が大気や薬液に晒されない。そのため、銀などの金属材料で形成される下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３の上面をＩＴＯ層で覆う必要がない。このＩＴＯ層を省略することで、有機層ＯＲ１，ＯＲ２，ＯＲ３が放つ光の吸収が抑制される。さらに、下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３の上面の変質が抑制されるため、良好な正孔注入特性を確保することができる。これらにより、表示素子ＤＥ１，ＤＥ２，ＤＥ３の発光効率が向上する。

また、下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３が形成された後、直ちにその上に有機層ＯＲ１，ＯＲ２，ＯＲ３などが形成されるため、下側のＩＴＯ層を設けなくても下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３の剥離が抑制される。

本実施形態においては、副画素ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３の境界にオーバーハング状の隔壁６が設けられている。この場合には、蒸着によって形成される下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３、有機層ＯＲ１，ＯＲ２，ＯＲ３および上電極ＵＥ１，ＵＥ２，ＵＥ３などが隔壁６によって分断される。このように分断された各層を封止層ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３で覆うことにより、個別に封止された表示素子ＤＥ１，ＤＥ２，ＤＥ３を得ることができる。表示素子ＤＥ１，ＤＥ２，ＤＥ３が個別に封止されていれば、いずれかの表示素子に水分浸入などの不具合が生じた場合であっても、その影響の他の表示素子への波及が抑制される。

隔壁６は、上電極ＵＥ１，ＵＥ２，ＵＥ３に給電する配線としての役割を担う。そのため、下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３は、隔壁６と離間している必要がある。この点に関し、本実施形態においては、隔壁６の上部６２が下部６１の側面よりも突出している。この場合、蒸着によって形成される下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３の端部ＥＰは、上述の通り下部６１に近づくに連れて厚さが減少する形状となる。これにより、下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３と下部６１の接触を良好に抑制することができる。

さらに、本実施形態においては、下部６１と無機絶縁層１３の間にリブ５が配置され、下部６１がリブ５の側面ＳＦ１から突出している。このような構成においては、下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３が下部６１に接触しにくい。仮に、下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３の蒸着時にこれらの材料が下部６１の側面ＳＦ２に付着したとしても、その付着した部分は、それぞれ下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３の他の部分と隙間Ｇによって分断される。したがって、下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３と下部６１の短絡をより確実に抑制することができる。また、このような短絡を抑制しつつも、下電極ＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３を下部６１に近づけることができるので、表示素子ＤＥ１，ＤＥ２，ＤＥ３の面積（発光領域の面積）を広く確保することができる。

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、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、１３…無機絶縁層。

Claims (14)

1. 無機絶縁材料で形成された絶縁層と、
   前記絶縁層の上に配置された下電極と、
   無機絶縁材料で形成され、前記絶縁層の上に配置されるとともに前記下電極を囲うリブと、
   前記リブの上に配置され、前記下電極を囲う隔壁と、
   前記下電極を覆い、電圧の印加に応じて発光する有機層と、
   前記有機層を覆う上電極と、
   を備え、
   前記隔壁は、
   前記リブの上に配置され、前記リブの側面から突出する導電性の下部と、
   前記下部の上に配置され、前記下部の側面から突出する上部と、
   を含み、
   前記下電極は、前記下部と離間し、
   前記上電極は、前記下部の前記側面に接触している、
   表示装置。
2. 前記リブの厚さは、前記下電極の厚さよりも大きい、
   請求項１に記載の表示装置。
3. 前記リブの厚さは、前記下電極と前記有機層の合計厚さよりも小さい、
   請求項２に記載の表示装置。
4. 前記下電極は、前記上部の下方に位置し前記リブに近づくに連れて厚さが減少する端部を有している、
   請求項１に記載の表示装置。
5. 前記下部のうち前記リブの前記側面から突出した部分と前記絶縁層との間に形成される隙間に、前記下電極の前記端部の一部が位置している、
   請求項４に記載の表示装置。
6. 前記隙間を前記有機層が塞いでいる、
   請求項５に記載の表示装置。
7. 前記下電極は、銀で形成され、
   前記有機層は、前記下電極の上面と接触している、
   請求項１に記載の表示装置。
8. 前記下電極の一部が前記上部の上に位置している、
   請求項１に記載の表示装置。
9. 前記下電極、前記有機層および前記上電極を含む表示素子と、前記隔壁とを連続的に覆う封止層をさらに備えている、
   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. 前記上電極と前記封止層の間に位置し、前記上電極および前記封止層と異なる屈折率を有する光学調整層をさらに備えている、
    請求項９に記載の表示装置。
11. 無機絶縁材料によって絶縁層を形成し、
    前記絶縁層の上に無機絶縁材料によって薄膜を形成し、
    前記薄膜の上に配置された導電性の下部および前記下部の側面から突出する上部を含む隔壁を形成し、
    前記薄膜のうち前記下部から露出した部分を除去するとともに、前記薄膜の幅を低減することにより、前記下部よりも幅が小さいリブを形成し、
    前記絶縁層および前記隔壁の上に下電極を蒸着によって形成し、
    前記下電極の上に、電圧の印加に応じて発光する有機層を蒸着によって形成し、
    前記有機層の上に、前記下部に接触する上電極を蒸着によって形成する、
    ことを含む表示装置の製造方法。
12. 前記下電極および前記有機層の形成は、真空環境下で連続して実施される、
    請求項１１に記載の製造方法。
13. 前記下電極、前記有機層および前記上電極を含む表示素子と、前記隔壁とを連続的に覆う封止層を形成する、
    ことをさらに含む請求項１１に記載の製造方法。
14. 前記下電極、前記有機層、前記上電極および前記封止層の形成は、真空環境下で連続して実施される、
    請求項１３に記載の製造方法。

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