JP5759760B2

JP5759760B2 - 表示装置および電子機器

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Publication number: JP5759760B2
Application number: JP2011057573A
Authority: JP
Inventors: 励森
Original assignee: Joled Inc
Current assignee: Joled Inc
Priority date: 2011-03-16
Filing date: 2011-03-16
Publication date: 2015-08-05
Anticipated expiration: 2031-03-16
Also published as: US20120235178A1; JP2012195133A; US8872200B2

Description

本発明は、例えば有機ＥＬ表示装置等の表示装置および電子機器に関する。

情報通信産業の発達が加速するのに伴い、高性能な表示素子が要求されている。例えば有機ＥＬ（ElectroLuminescence）表示素子は、自発発光型表示素子であり、視野角の広さ、コントラスト、応答速度の点から次世代表示素子として注目されている。

有機ＥＬ表示素子では、発光層を含む有機層の成膜方法として、主に真空蒸着法等の乾式法（蒸着法）、塗布法あるいは印刷法等の湿式法が用いられている。成膜方法とそれに適した発光層の構成材料との関係から、赤、緑色の発光層を湿式法により画素毎にパターニングし、その上に青色の発光層を真空蒸着法により形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。

また、赤、緑色の発光層をパターニングする湿式法として、良好な膜厚精度かつ高精細な印刷が可能であることから、近年、反転オフセット印刷法が注目されている（例えば、特許文献２，３）。

反転オフセット印刷は、まず、インク（発光層の材料）を塗布したブランケットと所定パターンの凹部が形成された版とを接触させ、ブランケット側に転写層を形成する。この転写層は、版の凹部に対応してパターニングされたものとなる。この転写層が形成されたブランケットと被転写基板とを接触させることにより、被転写基板上への印刷が行われる。

特開２００７−７３５３２号公報特開２００４−３２７０６７号公報特開２０１０−１５８７９９号公報

しかしながら、反転オフセット印刷法により赤、緑色の発光層を成膜すると、印刷工程で青色画素が影響を受け、表示装置の信頼性が低下するという問題があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、発光層の成膜工程での信頼性の低下を抑制することができる表示装置および電子機器を提供することにある。

本発明による第１の表示装置は、基板上に、第１電極、発光層および第２電極をこの順に有する複数の画素を備え、複数の画素は、各画素に共通の第１発光層を有する第１画素および第１発光層と共に画素毎の第２発光層を有する第２画素を含み、第１画素における第１電極の表面は、第２画素における第１電極の表面よりも基板側にあり、第１画素における第１電極の表面のみに、２以上の開口を有する絶縁材が形成されているものである。

本発明による第２の表示装置は、基板上に、第１電極、発光層および第２電極をこの順に有する複数の画素を備え、複数の画素は、各画素に共通の第１発光層を有する第１画素および第１発光層と共に画素毎の第２発光層を有する第２画素を含み、第１画素における第１電極の表面のみに、２以上の開口を有する絶縁材が形成されているものである。

本発明の第１および第２の表示装置では、第１画素における第１電極の表面のみに２以上の開口を有する絶縁材が形成されている。また、本発明の第１の表示装置では、第１画素における第１電極の表面が第２画素における第１電極の表面よりも基板側にある。そのため、例えばブランケットを用いて第２発光層を成膜する際にブランケットの第１画素への強い接触が回避される。

本発明による第１および第２の電子機器は、上記本発明の第１および第２の表示装置を備えたものである。

本発明の第１の表示装置、第１の電子機器、第２の表示装置および第２の電子機器では、第１画素における第１電極の表面のみに２以上の開口を有する絶縁材を形成し、また、本発明の第１の表示装置および第１の電子機器では、第１画素における第１電極の表面が第２画素における第１電極の表面よりも基板側となるようにしたので、第１画素へのブランケットの強い接触を抑えることができる。よって、第１画素の発光効率および素子寿命が向上し、信頼性が向上する。

本発明の第１の実施の形態に係る表示装置の構成を表す図である。図１に示した画素駆動回路の一例を表す図である。図１に示した表示領域の構成を表す断面図である。図３に示した画素の一部を表す図である。図１に示した表示装置の製造方法の流れを表す図である。図５に示した製造方法を工程順に表す断面図である。図６に続く工程を表す断面図である。比較例に係る画素の一部を表す図である。本発明の第２の実施の形態に係る表示装置の構成を表す図である。本発明の変形例に係る表示装置の構成の一部を表す図である。本発明の他の変形例に係る表示装置の構成の一部を表す図である。図１０および図１１に示した下部電極が分断されている箇所数と下部電極へのブランケット到達距離との関係を表す図である。上記実施の形態の表示装置を含むモジュールの概略構成を表す平面図である。上記実施の形態の表示装置の適用例１の外観を表す斜視図である。（Ａ）は適用例２の表側から見た外観を表す斜視図、（Ｂ）は裏側からみた外観を表す斜視図である。適用例３の外観を表す斜視図である。適用例４の外観を表す斜視図である。（Ａ）は適用例５の開いた状態の正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態の正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明
は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（青色画素における下部電極の表面が他の画素のそれよりも基板側に配置された例）
２．第２の実施の形態（青色画素における下部電極の表面が分断された例）
３．変形例（青色画素における下部電極の表面が他の画素のそれよりも基板側に配置され、かつ分断された例）

＜第１の実施の形態＞
［表示装置１の構成］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る表示装置（表示装置１）の構成を表すものである。この表示装置１は、有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置であり、例えば、基板１１の上に、表示領域１１０として、複数の赤色画素１０Ｒ，緑色画素１０Ｇ，青色画素１０Ｂがマトリクス状に配置されている。ここで、青色画素１０Ｂが、本発明における「第１画素」の一具体例に対応し、赤色画素１０Ｒおよび緑色画素１０Ｇが、本発明における「第２画素」の一具体例に対応する。表示領域１１０の周辺には、映像表示用のドライバ信号線駆動回路１２０および走査線駆動回路１３０が設けられている。

（全体構成）
表示領域１１０内には画素駆動回路１４０が設けられている。図２は、画素駆動回路１４０の一例を表したものである。画素駆動回路１４０は、後述する下部電極１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂの下層に形成されたアクティブ型の駆動回路である。すなわち、この画素駆動回路１４０は、駆動トランジスタＴｒ１および書き込みトランジスタＴｒ２と、これらトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２の間のキャパシタ（保持容量）Ｃｓと、第１の電源ライン（Ｖｃｃ）および第２の電源ライン（ＧＮＤ）の間において駆動トランジスタＴｒ１に直列に接続された赤色画素１０Ｒ（または緑色画素１０Ｇ，青色画素１０Ｂ）とを有する。駆動トランジスタＴｒ１および書き込みトランジスタＴｒ２は、一般的な薄膜トランジスタ（ＴＦＴ（Thin Film Transistor））により構成され、その構成は例えば逆スタガ構造（いわゆるボトムゲート型）でもよいしスタガ構造（トップゲート型）でもよく特に限定されない。

画素駆動回路１４０において、列方向には信号線１２０Ａが複数配置され、行方向には走査線１３０Ａが複数配置されている。各信号線１２０Ａと各走査線１３０Ａとの交差点が、赤色画素１０Ｒ，緑色画素１０Ｇ，青色画素１０Ｂのいずれか一つに対応している。各信号線１２０Ａは、信号線駆動回路１２０に接続され、この信号線駆動回路１２０から信号線１２０Ａを介して書き込みトランジスタＴｒ２のソース電極に画像信号が供給されるようになっている。各走査線１３０Ａは走査線駆動回路１３０に接続され、この走査線駆動回路１３０から走査線１３０Ａを介して書き込みトランジスタＴｒ２のゲート電極に走査信号が順次供給されるようになっている。

（画素）
図３は図１に示した表示領域１１０の断面構成を表したものである。赤色画素１０Ｒ，緑色画素１０Ｇおよび青色画素１０Ｂは、それぞれ基板１１の側から画素駆動回路１４０の駆動トランジスタＴｒ１（図示せず）、平坦化絶縁膜１２、陽極としての下部電極１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ、開口絶縁膜１４、正孔注入層１５、正孔輸送層１６、青色発光層１７Ｂ、電子輸送層１８、電子注入層１９および陰極としての上部電極２０がこの順に積層された構造を有している。赤色画素１０Ｒおよび緑色画素１０Ｇには、それぞれ正孔輸送層１６と青色発光層１７Ｂとの間に赤色発光層１７Ｒ，緑色発光層１７Ｇが設けられている。ここで、青色発光層１７Ｂが、本発明における「第１発光層」の一具体例に対応し、赤色発光層１７Ｒ，緑色発光層１７Ｇが、本発明における「第２発光層」の一具体例に対応する。

このような赤色画素１０Ｒ，緑色画素１０Ｇ，青色画素１０Ｂは、保護層２１により被覆され、更にこの保護層２１上に熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂などの接着層（図示せず）を間にしてガラスなどよりなる封止用基板２２が全面にわたって張り合わされている。

基板１１は、その一主面側に赤色画素１０Ｒ，緑色画素１０Ｇ，青色画素１０Ｂが配列形成される支持体である。例えば石英、ガラス、金属箔、もしくは樹脂製のフィルムやシートなどの公知のものを用いればよい。中でも、石英やガラスを用いることが好ましい。樹脂製のものを使用する場合には、その材質としてポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）に代表されるメタクリル樹脂類、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）などのポリエステル類、もしくはポリカーボネート樹脂などを用いることが可能であるが、この場合には透水性や透ガス性を抑えるため、積層構造とし、表面処理を行うことが好ましい。

平坦化絶縁膜１２は、画素駆動回路１４０が形成された基板１１の表面を平坦化するためのものであり、駆動トランジスタＴｒ１と下部電極１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂとを接続するための微細な接続孔（図示せず）が形成されるためパターン精度が良い材料により構成されていることが好ましい。平坦化絶縁膜１２の構成材料としては、例えば、ポリイミド等の有機材料、あるいは酸化シリコン（ＳｉＯ₂）などの無機材料が挙げられる。

下部電極１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂは、平坦化絶縁膜１２上にそれぞれ赤色画素１０Ｒ，緑色画素１０Ｇ，青色画素１０Ｂごとに設けられ、例えばクロム（Ｃｒ），金（Ａｕ），白金（Ｐｔ），ニッケル（Ｎｉ），銅（Ｃｕ），タングステン（Ｗ）あるいは銀（Ａｇ）などの金属元素の単体または合金からなる。あるいは、上述の金属膜と透明導電膜との積層構造としてもよい。透明導電膜としては、例えば、インジウムとスズの酸化物（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩｎＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）とアルミニウム（Ａｌ）との合金などが挙げられる。下部電極１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂが陽極として用いられる場合には、正孔注入性の高い材料により構成されていることが好ましいが、アルミニウム合金のような仕事関数の大きさが十分でない材料であっても、適切な正孔注入層１５を設けることにより、陽極として機能させることが可能である。

本実施の形態において、下部電極１３Ｂの表面（上部電極２０との対向面）は、下部電極１３Ｒ，１３Ｇの表面よりも基板１１側に位置する。図４は、図３に示した下部電極１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂの詳細について表したものである。図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、それぞれ下部電極１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂの断面図および平面図を表す。下部電極１３Ｒ，１３Ｇの積層方向の厚み（以下、単に厚みと言う）は、例えば、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、下部電極１３Ｒ，１３Ｇの表面から開口絶縁膜１４の表面までの距離ｄ_R，ｄ_Gは例えば１０ｎｍ〜３０００ｎｍである。一方、下部電極１３Ｂの表面から開口絶縁膜１４の表面までの距離ｄ_Bは、例えば２０ｎｍ〜６０００ｎｍである。換言すれば、下部電極１３Ｂの表面を、下部電極１３Ｒ，１３Ｇの表面よりも例えば１０ｎｍ〜３０００ｎｍだけ低くする。具体的には、図４（Ａ）に示したように、下部電極１３Ｂの厚みを下部電極１３Ｒ，１３Ｇの厚みよりも薄くして位置の調整を行えばよい。このように下部電極１３Ｂの表面の位置を調整することにより、ブランケットを用いた印刷方法により赤色発光層１７Ｒおよび緑色発光層１７Ｇを成膜する際に、青色画素１０Ｂ（青色画素１０Ｂにおける正孔輸送層１６の表面）にブランケットが強く押し付けられることを防止することができる。なお、図４（Ａ）では下部電極１３Ｂの厚みにより表面の位置を調整した例を示したが、下部電極１３Ｂの下層、例えば青色画素１０Ｂにおける平坦化絶縁膜１２の厚みを調整してもよい。

開口絶縁膜１４は、下部電極１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂと上部電極２０との間の絶縁性を確保すると共に、発光領域を所望の形状に成形するためのものであり、発光領域に対応して開口部が設けられている。開口絶縁膜１４は、例えばＳｉＯ₂等の無機絶縁材料の上に、ポジ型感光性ポリベンゾオキサゾールまたはポジ型感光性ポリイミド等の感光性樹脂を積層させて形成する。開口絶縁膜１４の上層、すなわち、正孔注入層１５ないし上部電極２０は、開口部だけでなく開口絶縁膜１４の上に設けられていてもよいが、発光が生じるのは開口部のみである。

正孔注入層１５は、赤色画素１０Ｒ，緑色画素１０Ｇおよび青色画素１０Ｂに共通して設けられており、正孔注入効率を高めると共に、リークを防止するバッファ層としての機能を有する。この正孔注入層１５は、例えば、５ｎｍ〜１００ｎｍの厚みで形成されていることが好ましく、８ｎｍ〜５０ｎｍであることがより好ましい。

正孔注入層１５の構成材料は、例えば、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリフェニレン、ポリチエニレンビニレン、ポリキノリン、ポリキノキサリンおよびそれらの誘導体、芳香族アミン構造を主鎖または側鎖に含む重合体等の導電性高分子、金属フタロシアニン（銅フタロシアニン等）またはカーボン等が挙げられるが、電極や隣接する層の材料との関係で適宜選択すればよい。

正孔注入層１５が、高分子材料からなる場合、重量平均分子量（Ｍｗ）は、例えば２０００〜３０００００程度であり、５０００〜２０００００程度であることが好ましい。Ｍｗが５０００未満では、正孔輸送層１６以降を形成する際に溶解してしまう虞があり、３０００００を超えると、材料のゲル化により成膜が困難になる虞がある。

正孔注入層１５に使用される典型的な高分子材料としては、例えば、ポリアニリンおよび／またはオリゴアニリンあるいはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）などのポリジオキシチオフェンが挙げられる。具体的には、例えばエイチ・シー・スタルク製の商品名Nafion（商標）および商品名Liquion（商標）、日産化学製の商品名エルソース（商標）および綜研化学製の導電性ポリマーベラゾール等を使用することができる。

正孔輸送層１６は、赤色発光層１７Ｒ、緑色発光層１７Ｇおよび青色発光層１７Ｂへの正孔輸送効率を高めるためのものであり、正孔注入層１５の上に赤色画素１０Ｒ，緑色画素１０Ｇ，青色画素１０Ｂに共通して設けられている。

正孔輸送層１６の厚みは、素子の全体構成にもよるが、例えば、１０ｎｍ〜２００ｎｍであることが好ましく、１５ｎｍ〜１５０ｎｍであることがより好ましい。正孔輸送層１６を構成する高分子材料としては、有機溶媒に可溶な発光材料、例えば、ポリビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリフルオレンおよびその誘導体、ポリアニリンおよびその誘導体、ポリシランおよびその誘導体、側鎖または主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体あるいはポリピロール等が使用できる。

高分子材料の重量平均分子量（Ｍｗ）は、例えば５００００〜３０００００程度であり、特に１０００００〜２０００００程度であることが好ましい。Ｍｗが５００００未満では、発光層を形成するときに、高分子材料中の低分子成分が脱落し、正孔注入・輸送層にドットが生じるため、有機ＥＬ素子の初期性能が低下したり、素子の劣化を引き起こす虞がある。一方、３０００００を超えると、材料のゲル化により成膜が困難になる虞がある。

なお、重量平均分子量（Ｍｗ）は、テトラヒドロフランを溶媒として、ゲルパーエミーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により、ポリスチレン換算の重量平均分子量を求めた値である。

赤色発光層１７Ｒおよび緑色発光層１７Ｇは、電界をかけることにより電子と正孔との再結合が起こり、光を発生するものであり、それぞれ赤色画素１０Ｒ，緑色画素１０Ｇ毎に設けられている。赤色発光層１７Ｒおよび緑色発光層１７Ｇの厚みは、素子の全体構成にもよるが、例えば、１０ｎｍ〜２００ｎｍであることが好ましく、１５ｎｍ〜１５０ｎｍであることがより好ましい。赤色発光層１７Ｒおよび緑色発光層１７Ｇを構成する高分子材料としては、例えばポリフルオレン系高分子誘導体、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリチオフェン誘導体、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素あるいは上記高分子に有機ＥＬ材料をドープして用いることができる。具体的には、例えば、ルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッドあるいはクマリン６等をドープすることにより用いることができる。

青色発光層１７Ｂは、電界をかけることにより、電子と正孔との再結合が起こり、光を発生するものであり、赤色発光層１７Ｒ，緑色発光層１７Ｇおよび青色画素１０Ｂにおける正孔輸送層１６の上層に共通層として設けられている。即ち、青色発光層１７Ｂは赤色画素１０Ｒ，緑色画素１０Ｇおよび青色画素１０Ｂに共通して設けられている。青色発光層１７Ｂは、例えばホスト材料としてのアントラセン化合物に、ゲスト材料として青色もしくは緑色の低分子蛍光性色素，りん光色素あるいは金属錯体等の有機発光材料をドーピングしたものであり、青色もしくは緑色の光を発する。

電子輸送層１８は、赤色発光層１７Ｒ，緑色発光層１７Ｇおよび青色発光層１７Ｂへの電子輸送効率を高めるためのものであり、青色発光層１７Ｂの全面に共通層として設けられている。電子輸送層１８の材料としては、例えば、キノリン、ペリレン、フェナントロリン、フェナントレン、ピレン、ビススチリル、ピラジン、トリアゾール、オキサゾール、フラーレン、オキサジアゾール、フルオレノン、アントラセン、ナフタレン、ブタジエン、クマリン、アクリジン、スチルベンまたはこれらの誘導体や金属錯体、例えばトリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（略称Ａｌｑ₃）を用いることができる。

電子注入層１９は、電子注入効率を高めるためのものであり、電子輸送層１８の全面に共通層として設けられている。電子注入層１９の材料としては、例えば、リチウム（Ｌｉ）の酸化物である酸化リチウム（Ｌｉ₂Ｏ）やセシウムの複合酸化物である炭酸セシウム（Ｃｓ₂Ｃｏ₃）あるいはこれらの混合物を用いることができる。また、カルシウム（Ｃａ），バリウム（Ｂａ）等のアルカリ土類金属、リチウム，セシウム等のアルカリ金属，インジウム（Ｉｎ）あるいはマグネシウム等の仕事関数の小さい金属を単体あるいは合金で用いてもよく、または、これらの金属の酸化物，複合酸化物，フッ化物の単体あるいは混合物を用いてもよい。

上部電極２０は、下部電極１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂと絶縁された状態で電子注入層１９の上に全面に亘り設けられている。すなわち、赤色画素１０Ｒ，緑色画素１０Ｇおよび青色画素１０Ｂの共通電極となっている。上部電極２０は、例えば、３ｎｍ以上８ｎｍ以下の厚さの金属導電膜よりなり、具体的には、例えばアルミニウム（Ａｌ），マグネシウム，カルシウムまたはナトリウム（Ｎａ）を含む合金からなる。特に、マグネシウムと銀との合金（Ｍｇ−Ａｇ合金）は、光透過性および導電性が良好であるため好ましい。マグネシウムと銀との比率は特に限定されないが、膜厚比でＭｇ：Ａｇ＝２０：１〜１：１の範囲であることが好ましい。また、上部電極２０に、アルミニウムとリチウムとの合金（Ａｌ−Ｌｉ合金）を用いてもよい。

上部電極２０は、アルミキノリン錯体、スチリルアミン誘導体あるいはフタロシアニン誘導体等の有機発光材料を含有した混合層から形成されていてもよい。この場合には、更に第３層としてＭｇ−Ａｇ合金のような光透過性を有する層を別途備えていてもよい。

（保護層および封止用基板）
保護層２１は、絶縁性材料，導電性材料のいずれにより構成されていてもよく、例えば２μｍ〜３μｍの厚みで形成されている。例えば、アモルファスシリコン（α−シリコン），アモルファス炭化シリコン（α−ＳｉＣ），アモルファス窒化シリコン（α−Ｓｉ_1-XＮ_x）あるいはアモルファスカーボン（α−Ｃ）等の無機アモルファス性の絶縁性材料を用いることができる。このような材料は、グレインを構成しないため透水性が低く、良好な保護膜となる。

封止用基板２２は、赤色画素１０Ｒ，緑色画素１０Ｇおよび青色画素１０Ｂの上部電極２０の側に位置し、接着層（図示せず）と共に赤色画素１０Ｒ，緑色画素１０Ｇおよび青色画素１０Ｂを封止するものである。封止用基板２２は、ガラス等により構成されている。

封止用基板２２には、例えば、カラーフィルタおよびブラックマトリクスとしての遮光膜（いずれも図示せず）が設けられている。これにより赤色画素１０Ｒ，緑色画素１０Ｇおよび青色画素１０Ｂで発生した光が取り出されると共に、赤色画素１０Ｒ，緑色画素１０Ｇ，青色画素１０Ｂ並びにその間の配線において反射された外光が吸収され、良好なコントラストが得られる。

カラーフィルタとして、赤色フィルタ，緑色フィルタおよび青色フィルタが、それぞれ赤色画素１０Ｒ，緑色画素１０Ｇおよび青色画素１０Ｂに対応して順に配置されている。赤色フィルタ，緑色フィルタおよび青色フィルタは、それぞれ例えば矩形状で隙間なく形成されている。これらのカラーフィルタは、顔料を含む樹脂により構成されており、顔料を適宜選択することより、目的とする赤，緑あるいは青の波長域における光透過率が高く、他の波長域における光透過率が低くなるように調整することができる。

遮光膜は、例えば黒色の着色剤を含み、光学濃度が１以上の黒色の樹脂膜または薄膜の干渉を利用した薄膜フィルタにより構成されている。黒色の樹脂膜は、安価かつ容易に形成することができるため好ましい。薄膜フィルタは、例えば、金属，金属窒化物あるいは金属酸化物からなる薄膜を少なくとも１層有し、薄膜の干渉を利用して光を減衰させるものである。具体的には、クロムと酸化クロム（III）（Ｃｒ₂Ｏ₃）とを交互に積層させた
ものを用いることができる。

［表示装置１の製造方法］
図５は、本実施の形態に係る表示装置１の製造方法の流れを表したものであり、図６および図７は、図５に示した製造方法を工程順に表した断面図である。以下、順を追って説明する。

（下部電極１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂの形成工程）
まず、上述した材料よりなる基板１１の上に駆動トランジスタＴｒ１を含む画素駆動回路１４０を形成し、例えば感光性樹脂よりなる平坦化絶縁膜１２を設ける。次いで、基板１１の全面に例えばＩＴＯよりなる透明導電膜を形成し、この導電膜をパターニングする。このとき、図６（Ａ）に示したように下部電極１３Ｒ，１３Ｇと下部電極１３Ｂとを別々に成膜する事により、青色画素１０Ｂにおける下部電極１３Ｂは、下部電極１３Ｒ，１３Ｇよりも、１０〜３０００ｎｍ程度薄く形成しておく。また、下部電極１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂは平坦化絶縁膜１２のコンタクトホール（図示せず）を介して駆動トランジスタＴｒ１のドレイン電極と導通させておく（ステップＳ１０１）。

（開口絶縁膜１４の形成工程）
続いて、下部電極１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ上および平坦化絶縁膜１２上に、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition；化学気相成長法）によりＳｉＯ₂等の無機絶縁材料を成膜してパターニングを行い、更に感光性樹脂を積層させて開口絶縁膜１４を形成する。（ステップＳ１０２）

開口絶縁膜１４を形成した後、基板１１の表面、即ち下部電極１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂおよび開口絶縁膜１４を形成した側の面を酸素プラズマ処理し、表面に付着した有機物等の汚染物を除去して濡れ性を向上させる。

（正孔注入層１５および正孔輸送層１６の形成工程）
撥水化処理を行った後、図６（Ｂ）に示したように上述した材料よりなる正孔注入層１５および正孔輸送層１６を赤色画素１０Ｒ，緑色画素１０Ｇおよび青色画素１０Ｂに共通して形成する（ステップＳ１０３，Ｓ１０４）。例えば、蒸着法により上述の材料よりなる正孔注入層１５および正孔輸送層１６をこの順に下部電極１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ上および開口絶縁膜１４上に成膜する。

（赤色発光層１７Ｒおよび緑色発光層１７Ｇの形成工程）
正孔輸送層１６を形成した後、赤色画素１０Ｒおよび緑色画素１０Ｇの正孔輸送層１６上にそれぞれ赤色発光層１７Ｒおよび緑色発光層１７Ｇを形成する（ステップＳ１０５）。本実施の形態の表示装置では、特にこの工程に特徴を有する。以下、これについて説明する。

例えば赤色発光層１７Ｒおよび緑色発光層１７Ｇは、図６（Ｃ）に示したようにオフセット反転印刷方式により形成する。具体的には、まず、ブランケット３上に、版（図示せず）を用いて上述の赤色発光層１７Ｒを構成する材料のパターンを形成しておき、次いでブランケット３と正孔輸送層１６までが形成された基板１１とを加圧圧縮により接触させる。これにより図７（Ａ）に示したように赤色画素１０Ｒの領域に赤色発光層１７Ｒが転写される。緑色発光層１７Ｇについても同様である。ブランケット３は、例えばガラスあるいは金属からなる基体３０とポリジメチルシロキサンからなる軟質材層３１とにより構成されている。軟質材層３１上に低極性溶媒を含む印刷用材料のパターンが形成される。

ここで、図８に比較例として下部電極１１３Ｒ，１１３Ｇ，１１３Ｂが、全て同じ厚みで形成された表示装置１００の断面図の一部を示す。図８（Ａ）および図８（Ｂ）はそれぞれ下部電極１１３Ｒ，１１３Ｇ，１１３Ｂの断面図および平面図を表す。この表示装置１００では、ブランケットを用いた印刷方法により赤色発光層１７Ｒを形成する際、赤色画素１０Ｒ，緑色画素１０Ｇおよび青色画素１０Ｂにおける下部電極１１３Ｒ，１１３Ｇ，１１３Ｂが全て同じ厚みにより形成されているため、ブランケット３の軟質材層３１が青色画素１０Ｂ（例えば、青色画素１０Ｂにおける正孔輸送層１６）に接触する。これにより、軟質材層３１の構成材料、例えばシロキサンが青色画素１０Ｂに転写され、青色発光層１７Ｂに作用して青色画素１０Ｂにおける発光効率および素子寿命等に影響を及ぼす。例えば、表示装置１００の青色画素１０Ｂにおける発光効率および素子寿命は、赤色発光層および緑色発光層を蒸着により形成した素子と比較し、１０％程度低下する。

これに対して、本実施の形態では青色画素１０Ｂにおける下部電極１３Ｂが、赤色画素１０Ｒおよび緑色画素１０Ｇにおける下部電極１３Ｒ，１３Ｇよりも薄く形成されているため、青色画素１０Ｂが形成される領域（青色画素１０Ｂにおける正孔輸送層１６）へのブランケット３の強い接触が抑えられる。よって、青色画素１０Ｂにおける発光効率および寿命の低下を抑えることができる。

（青色発光層１７Ｂの形成工程）
赤色発光層１７Ｒおよび緑色発光層１７Ｇを形成した後、図７（Ｂ）に示したように、例えば蒸着法により赤色発光層１７Ｒ，緑色発光層１７Ｇおよび青色画素１０Ｂにおける正孔輸送層１６の全面に、上述した材料よりなる青色発光層１７Ｂを共通層として形成する（ステップＳ１０６）。

（電子輸送層１８，電子注入層１９および上部電極２０の形成工程）
青色発光層１７Ｂを形成した後、図７（Ｃ）に示したように、この青色発光層１７Ｂの全面に、例えば蒸着法により、上述した材料よりなる電子輸送層１８，電子注入層１９および上部電極２０を形成する（ステップＳ１０７，Ｓ１０８，Ｓ１０９）。

上部電極２０を形成した後、図３に示したように、例えば蒸着法やＣＶＤ法により、保護層２１を形成する。この際、赤色発光層１７Ｒ，緑色発光層１７Ｇおよび青色発光層１７Ｂ等の劣化に伴う輝度の低下を防止するため、成膜温度を常温に設定し、加えて保護層２１の剥がれを防止するため、膜のストレスが最小となる条件で成膜を行うことが好ましい。

青色発光層１７Ｂ，電子輸送層１８，電子注入層１９，上部電極２０および保護層２１は、マスクを用いることなく、全面に形成される。所謂ベタ膜である。また、青色発光層１７Ｂ，電子輸送層１８，電子注入層１９，上部電極２０および保護層２１は、大気に曝露されることなく同一の成膜装置内で連続して形成されることが好ましい。大気中の水分による劣化が防止されるためである。

なお、下部電極１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂと同一工程で補助電極（図示せず）を形成した場合、上部電極２０の形成前に、補助電極の上部に形成された正孔注入層１５から電子注入層１９までをレーザアブレーション等により除去してもよい。これにより上部電極２０を補助電極に直接接続させ、コンタクトを向上させることができる。

保護層２１を形成した後、接着層（図示せず）を間にして保護層２１の上に封止用基板２２を貼り合わせる。なお、封止用基板２２にはあらかじめ、上述した材料よりなる遮光膜およびカラーフィルタを形成しておく。以上により、図１乃至図３に示した表示装置１が完成する。

［表示装置１の作用・効果］
この表示装置１では、各画素に対して走査線駆動回路１３０から書き込みトランジスタＴｒ２のゲート電極を介して走査信号が供給されると共に、信号線駆動回路１２０から画像信号が書き込みトランジスタＴｒ２を介して保持容量Ｃｓに保持される。すなわち、この保持容量Ｃｓに保持された信号に応じて駆動トランジスタＴｒ１がオンオフ制御され、これにより、赤色画素１０Ｒ，緑色画素１０Ｇおよび青色画素１０Ｂに駆動電流Ｉｄが注入され、正孔と電子とが再結合して発光が起こる。この光は、下面発光（ボトムエミッション）の場合には、下部電極１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂおよび基板１１を透過して、上面発光（トップエミッション）の場合には上部電極２０，カラーフィルタ（図示せず）および封止用基板２２を透過して取り出される。

その際、赤色画素１０Ｒには、赤色発光層１７Ｒと青色発光層１７Ｂとが設けられているが、最もエネルギー準位の低い赤色にエネルギー移動が起こり、赤色発光（波長６２０ｎｍ〜７５０ｎｍ）が支配的となる。緑色画素１０Ｇには、緑色発光層１７Ｇと青色発光層１７Ｂとが設けられているが、よりエネルギー準位の低い緑色にエネルギー移動が起こり、緑色発光（波長４９５ｎｍ〜５７０ｎｍ）が支配的となる。青色画素１０Ｂは、青色発光層１７Ｂのみを有するので、青色発光（波長４５０ｎｍ〜４９５ｎｍ）が生じる。ここでは、青色画素１０Ｂにおける下部電極１３Ｂが、赤色画素１０Ｒおよび緑色画素１０Ｇにおける下部電極１３Ｒ，１３Ｇよりも薄く形成されているため、赤色発光層１７Ｒおよび緑色発光層１７Ｇの形成工程において青色画素１０Ｂへのブランケット３の強い接触が回避される。よって、ブランケット３の軟質材層３１を構成する材料、例えばシロキサンの青色画素１０Ｂへの転写が抑制される。

以上のように、本実施の形態では、青色画素１０Ｂにおける下部電極１３Ｂの表面が、赤色画素１０Ｒおよび緑色画素１０Ｇにおける下部電極１３Ｒ，１３Ｇの表面よりも基板１１側となるようにしたので、ブランケット３を用いて赤色発光層１７Ｒおよび緑色発光層１７Ｇの成膜する際に青色画素１０Ｂへのブランケット３の強い接触を抑えることができる。よって、青色画素１０Ｂの発光効率および素子寿命の向上等、表示装置１の信頼性の向上させることが可能となる。

また、印刷法により発光層を成膜した有機ＥＬ表示装置は、コストおよび環境負荷の観点で優れ、早期の実現が望まれているものの、印刷法に適した青色発光層材料の特性に問題を抱えていた。しかし、表示装置１のように共通層として青色発光層１７Ｂを設けることにより、蒸着法による青色発光層１７Ｂの成膜が可能となり、更に、青色画素１０Ｂの下部電極１３Ｂの表面を基板側に配置することにより、赤色発光層１７Ｒおよび緑色発光層１７Ｇの成膜工程において青色画素１０Ｂが受ける影響を抑えることができる。

以下、第２の実施の形態およびその変形例について説明するが、以降の説明において上記実施の形態と同一構成部分については同一符号を付してその説明は適宜省略する。

＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態に係る表示装置（表示装置２）は、青色画素１０Ｂの下部電極２３Ｂの表面が絶縁材により２以上に分断された構成となっている点で、上記第１の実施の形態と異なる。

図９（Ａ）および図９（Ｂ）はそれぞれ、赤色画素１０Ｒ，緑色画素１０Ｇおよび青色画素１０Ｂにおける下部電極２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂの断面構成および平面構成を表すものである。このうち青色画素１０Ｂにおける下部電極２３Ｂは、その表面が３つの領域２３Ｂａ，２３Ｂｂ，２３Ｂｃに分割されており、領域２３Ｂａ，２３Ｂｂ，２３Ｂｃそれぞれの面積は、赤色画素１０Ｒおよび緑色画素１０Ｇにおける下部電極２３Ｒ，２３Ｇの表面の面積よりも小さくなっている。換言すれば、青色画素１０Ｂの発光領域は、赤色画素１０Ｒおよび緑色画素１０Ｇよりも面積の小さな３つの領域１０Ｂａ，１０Ｂｂ，１０Ｂｃにより構成されている。

また、領域２３Ｂａと領域２３Ｂｂとの間および領域２３Ｂｂと領域２３Ｂｃとの間には、開口絶縁膜１４が設けられている。即ち、下部電極２３Ｂの表面は、開口絶縁膜１４により分断されている。例えば、領域２３Ｂａ，２３Ｂｂ，２３Ｂｃは、縦６０μｍ、横５０μｍの略矩形状であり、領域２３Ｂａと領域２３Ｂｂとの間および領域２３Ｂｂと領域２３Ｂｃとの間は、１０μｍ程度離れている。このように、下部電極２３Ｂが開口絶縁膜１４で分断されていることにより、赤色発光層１７Ｒおよび緑色発光層１７Ｇの成膜工程において、ブランケット３と正孔輸送層１６までが形成された基板１１とを加圧圧縮により接触させた際（図６（Ｃ）に相当）に、ブランケット３の青色画素１０Ｂへの強い接触が回避される。詳細には、ブランケット３は、領域２３Ｂａ，２３Ｂｂ，２３Ｂｃをそれぞれ分断している部分（開口絶縁膜１４が形成されている領域）に接触することとなるため、青色画素１０Ｂａ，１０Ｂｂ，１０Ｂｃへの強い接触が抑えられる。なお、下部電極２３Ｂは一つの電極であり、表面以外は分断されていない。

例えば、開口絶縁膜１４のパターニングにより、表面が領域２３Ｂａ，２３Ｂｂ，２３Ｂｃに分割された下部電極２３Ｂを形成する。

なお、図９では、下部電極２３Ｂが領域２３Ｂａ，２３Ｂｂ，２３Ｂｃの３つに分断されている例を示したが、２つに分断されていても、あるいは４つ以上に分断されていてもよい。また、図９では略矩形の下部電極２３Ｂが、その長辺方向に分断されている例を示したが、短辺方向に分断されたものでもよく、あるいは斜め方向に分断されていてもよい。更に、下部電極２３Ｂａ，２３Ｂｂ，２３Ｂｃの厚みは下部電極２３Ｒ，２３Ｇの厚みと同じでもよく、下部電極２３Ｂａ，２３Ｂｂ，２３Ｂｃそれぞれの厚みが同じでも、異なっていてもよい。

＜変形例＞
上記実施の形態の変形例に係る表示装置は、青色画素１０Ｂにおける下部電極２３Ｂの表面が２以上に分断され、かつ、下部電極２３Ｂの表面は、赤色画素１０Ｒおよび緑色画素１０Ｇの下部電極２３Ｒ，２３Ｇの表面よりも基板１１側に位置する。即ち、上記第１の実施の形態の特徴部分および第２の実施の形態の特徴部分を共に備えた構成となっている。

図１２に、赤色発光層１７Ｒおよび緑色発光層１７Ｇの成膜工程においてブランケット３が青色画素１０Ｂに非接触となる場合を有限要素法シミレーション等により計算した結果を示す。図１２において横軸は、下部電極２３Ｂの表面を分断する箇所数を表し、縦軸は下部電極２３Ｒ,２３Ｇへのブランケット到達距離（後述の図１０および図１１の距離ｄ_R，ｄ_G）を５０％とし（破線）、それに対する下部電極２３Ｂへのブランケット到達距離の比率を表す。なお、赤色画素１０Ｒ，緑色画素１０Ｇおよび青色画素１０Ｂの表面がアスペクト比４：１の略矩形状であるとして計算を行った。以下、図１０および図１１に示した下部電極２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂの構成の概略図を用いつつ図１２について説明する。

図１０（Ａ）に示したように、下部電極２３Ｂの表面が全く分断されていない状態では、下部電極２３Ｂの表面から開口絶縁膜１４の表面までの距離ｄ_Bが距離ｄ_R，ｄ_Gの２倍（１００％）であるとき、ブランケット３が青色画素１０Ｂに全く接触しない。つまり、距離ｄ_R，ｄ_Gが例えば５０ｎｍであれば、距離ｄ_Bが１００ｎｍ、即ち下部電極２３Ｂの表面が下部電極２３Ｒ，２３Ｇの表面よりも５０ｎｍ基板１１側に配置されるときに、青色画素１０Ｂとブランケット３との接触が完全に回避される。一方、図１０（Ｂ）に示したように、下部電極２３Ｂの表面が１箇所で分断されている場合、即ち下部電極２３Ｂが領域２３Ｂａ，２３Ｂｂにより構成されている場合は、距離ｄ_Bは９１％（９１ｎｍ）でよく、同様に、図１０（Ｃ）および図１１（Ａ）に示したように２箇所および３箇所で分断されている場合は、距離ｄ_Bは７３％（７３ｎｍ）、５７％（５７ｎｍ）となる。

更に、図１１（Ｂ）に示したように下部電極２３Ｂが４箇所で分断されている場合、即ち下部電極２３Ｂが領域２３Ｂａ，２３Ｂｂ，２３Ｂｃ，２３Ｂｄ，２３Ｂｅにより構成されている場合には、距離ｄ_R，ｄ_Gと距離ｄ_Bとが同じ、すなわち、基板１１に対して下部電極２３Ｒ，２３Ｇの表面と下部電極２３Ｂの表面との位置が同じであっても、ブランケット３が青色画素１０Ｂに全く接触しない。

このように、青色画素１０Ｂにおける下部電極２３Ｂの表面を２以上に分断し、かつ、下部電極２３Ｂの表面を、赤色画素１０Ｒおよび緑色画素１０Ｇの下部電極２３Ｒ，２３Ｇの表面よりも基板１１側に配置することにより、より効果的にブランケット３と青色画素１０Ｂとの強い接触を防止することができる。

（モジュールおよび適用例）
以下、上記実施の形態および変形例で説明した表示装置の適用例について説明する。上記実施の形態等の表示装置は、テレビジョン装置，デジタルカメラ，ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなど、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。

（モジュール）
上記実施の形態等の表示装置は、例えば、図１３に示したようなモジュールとして、後述する適用例１〜５などの種々の電子機器に組み込まれる。このモジュールは、例えば、基板１１の一辺に、保護層２１および封止用基板２２から露出した領域２１０を設け、この露出した領域２１０に、信号線駆動回路１２０および走査線駆動回路１３０の配線を延長して外部接続端子（図示せず）を形成したものである。外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ；Flexible Printed Circuit）２２０が設けられていてもよい。

（適用例１）
図１４は、上記実施の形態等の表示装置が適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル３１０およびフィルターガラス３２０を含む映像表示画面部３００を有しており、この映像表示画面部３００は、上記実施の形態等に係る表示装置により構成されている。

（適用例２）
図１５は、上記実施の形態等の表示装置が適用されるデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部４１０、表示部４２０、メニュースイッチ４３０およびシャッターボタン４４０を有しており、その表示部４２０は、上記実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置により構成されている。

（適用例３）
図１６は、上記実施の形態等の表示装置が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５１０，文字等の入力操作のためのキーボード５２０および画像を表示する表示部５３０を有しており、その表示部５３０は、上記実施の形態等に係る表示装置により構成されている。

（適用例４）
図１７は、上記実施の形態等の表示装置が適用されるビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部６１０，この本体部６１０の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ６２０，撮影時のスタート／ストップスイッチ６３０および表示部６４０を有しており、その表示部６４０は、上記実施の形態等に係る表示装置により構成されている。

（適用例５）
図１８は、上記実施の形態等の表示装置が適用される携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体７１０と下側筐体７２０とを連結部（ヒンジ部）７３０で連結したものであり、ディスプレイ７４０，サブディスプレイ７５０，ピクチャーライト７６０およびカメラ７７０を有している。そのディスプレイ７４０またはサブディスプレイ７５０は、上記実施の形態等に係る表示装置により構成されている。

以上、実施の形態および変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態等では、反転オフセット印刷方式により発光層を印刷する例を示したが、ブランケットを使用した他の印刷方法、例えばグラビアオフセット印刷、又、ブランケット以外を使用した接触印刷、例えばフレキソ印刷により発光層を成膜するものであってもよい。本実施の形態等では、ブランケット以外のものであっても画素形成領域への物理的な強い接触を抑えることができるためである。

また、例えば、上記実施の形態において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。

更に、上記実施の形態では、赤色画素１０Ｒ，緑色画素１０Ｇおよび青色画素１０Ｂの構成を具体的に挙げて説明したが、全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。

加えて、上記実施の形態では、青色以外の画素（第２画素）として赤色および緑色の画素を備えた３原色表示の表示装置について説明したが、第２画素は、赤色画素、緑色画素、黄色画素または白色画素のうちの少なくとも１色、好ましくは少なくとも２色である。例えば、本発明は青色画素と黄色画素からなる２原色表示の表示装置への適用も可能である。

１，２…表示装置、３…ブランケット、１０Ｒ…赤色画素、１０Ｇ…緑色画素、
１０Ｂ…青色画素。１１…基板、１２…平坦化絶縁膜、１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ…下部電極、１４…開口絶縁膜、１５…正孔注入層、１６…正孔輸送層、１７Ｒ…赤色発光層、１７Ｇ…緑色発光層、１７Ｂ…青色発光層、１８…電子輸送層、１９…電子注入層、２０…上部電極、２１…保護層、２２…封止用基板。

Claims

基板上に、第１電極、発光層および第２電極をこの順に有する複数の画素を備え、
前記複数の画素は、各画素に共通の第１発光層を有する第１画素および前記第１発光層と共に画素毎の第２発光層を有する第２画素を含み、
前記第１画素における前記第１電極の表面は、前記第２画素における前記第１電極の表面よりも基板側にあり、
前記第１画素における前記第１電極の表面のみに、２以上の開口を有する絶縁材が形成されている
表示装置。
前記第１電極は画素毎に設けられ、
前記第１画素における前記第１電極は、前記第２画素における前記第１電極よりも薄くなっている
請求項１に記載の表示装置。
前記第１発光層は青色発光層、
前記第２発光層は赤色発光層および緑色発光層である
請求項１または２に記載の表示装置。
基板上に、第１電極、発光層および第２電極をこの順に有する複数の画素を備え、
前記複数の画素は、各画素に共通の第１発光層を有する第１画素および前記第１発光層と共に画素毎の第２発光層を有する第２画素を含み、
前記第１画素における前記第１電極の表面のみに、２以上の開口を有する絶縁材が形成されている
表示装置。
表示装置を備え、
前記表示装置は、
基板上に、第１電極、発光層および第２電極をこの順に有する複数の画素を備え、
前記複数の画素は、各画素に共通の第１発光層を有する第１画素および前記第１発光層と共に画素毎の第２発光層を有する第２画素を含み、
前記第１画素における前記第１電極の表面は、前記第２画素における前記第１電極の表面よりも基板側にあり、
前記第１画素における前記第１電極の表面のみに、２以上の開口を有する絶縁材が形成されている
電子機器。
表示装置を備え、
前記表示装置は、
基板上に、第１電極、発光層および第２電極をこの順に有する複数の画素を備え、
前記複数の画素は、各画素に共通の第１発光層を有する第１画素および前記第１発光層と共に画素毎の第２発光層を有する第２画素を含み、
前記第１画素における前記第１電極の表面のみに、２以上の開口を有する絶縁材が形成されている
電子機器。