JP6302186B2 - 表示装置 - Google Patents

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Description

表示装置及び表示装置の作製方法に関する。特に、有機エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ、以下ＥＬとも記す）現象を利用した表示装置（有機ＥＬ表示装置とも記す）とその作製方法に関する。
本発明は、高精細表示パネルを有する有機ＥＬ表示装置及び有機ＥＬ表示装置の作製方法に関する。特に、各画素を隔離する隔壁の形状及び隔壁の高さを調整した有機ＥＬ表示装置及び有機ＥＬ表示装置の作製方法に関する。
近年、酸化物半導体をＴＦＴに用いたカラー有機ＥＬディスプレイパネルが考案されている。高い色再現性を維持するため、また、色純度の高い光を取り出し、高精細表示を実現するため、白色有機ＥＬ素子と、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）３色のカラーフィルターと、多重反射を利用するマイクロキャビティ構造とを組み合わせる等、様々な開発が行われている。カラーフィルターとマイクロキャビティ構造との組み合わせにより、外光の反射を低減させる事ができ、白色有機ＥＬ素子から発生した光を効率よく取り出せる。
マイクロキャビティ構造は、ＲＧＢ３色の光の波長（Ｒは７００ｎｍ、Ｇは５５０ｎｍ、Ｂは４４０ｎｍ等）に合わせて光路長を最適化することにより、特定波長の光を増強して取り出す技術である。例えば、透明導電層の膜厚を変えることにより光路長を最適化することができ、赤色を発光する画素では、緑色を発光する画素よりも透明導電層の膜厚を厚くする。
また、大型カラー有機ＥＬディスプレイパネルでは、トップエミッション方式が検討されている。ＴＦＴが形成されている基板とは反対側から光を取り出す方式であるトップエミッション方式は、ＴＦＴが形成されている基板側から光を取り出す方式であるボトムエミッション方式と比べて、画素の発光の一部が、ＴＦＴや配線等により遮光されないため、開口率が向上する。カラーフィルターを比較的簡便に使うことができるのは、トップエミッション方式の特徴の一つである。
また、白色有機ＥＬ素子にカラーフィルターを重ねる方式は、メタルマスクを用いて高精細な塗り分け操作を行いＲＧＢ３色に発光する発光層をそれぞれ作製する塗り分け方式に比べて、比較的容易にＲＧＢ３色の色分離を行うことができる。
白色有機ＥＬ素子の構成として、陽極と陰極の間に、複数の発光ユニット及び中間層ユニットを積層させた、タンデム型発光素子等が挙げられる。これらのユニットは、複数の蒸着層により構成されている。タンデム型発光素子は、複数の発光ユニットからの発光色の重ね合わせにより、発光素子全体としての発光色を白色とすることができる。例えば、４層の蒸着層から形成されるＢユニットと、Ｂユニット上の４層の蒸着層から形成される中間層ユニットと、中間層ユニット上の８層の蒸着層から形成されるＲ及びＧユニットとの積層により白色有機ＥＬ素子を構成することが可能である。
特許文献１では、画素電極の形状不良を防ぐことにより、高精細な表示を行う信頼性の高い表示装置が考案されている。膜厚の薄い部分と厚い部分とを有する隔壁を、単層で形成し、膜厚の薄い部分では、画素電極と隔壁との境界部に生じる発光層の被覆不良を低減させ、膜厚の厚い部分では、蒸着マスクを支持し、蒸着マスクのよじれや、たわみを抑え、蒸着マスクによる傷などの損傷が画素電極表面に生じることを防止している。
特開２００７−１４１８２１号公報
マイクロキャビティ構造を有する有機ＥＬディスプレイパネルにおいて、視認者がパネルを見る際、視認者の視線が、パネル面に対して垂直方向と一致すれば、視認者は、所望の色の強い光を認識できる。一方、視認者の視線が、パネル面に対して垂直方向からずれる程、視認者は、所望の色の光を認識し難くなる。これは、発光層から発生した光が、斜め方向に進む場合は、垂直方向に進む場合に比べて、透明導電層中を進む光の光路長が長くなるためである。より短波長側にシフトした光が、発光層から取り出されてしまう。更に、各画素を隔離する隔壁の高さが高い程、即ち反射電極上面からカラーフィルターまでの間隔が広い程、視野角依存は大きくなる。特に大型パネルにおいて、視野角依存は大きな問題となる。
隔壁の形状によっては、白色有機ＥＬ素子に含まれる中間層から、隣接画素への電流リークが生じ易くなる。非発光としたい隣接画素が発光することで、光が混じり合い、有機ＥＬディスプレイパネルの色純度は低下してしまう。
また、各発光層から発生し、垂直方向に進めなかった迷光（多重反射を繰り返し弱まった光や、透明導電層を通過できなかった光等）が、隔壁を通して、隣接画素へと導波する場合がある。この際、隣接画素へ光が入り込み、有機ＥＬディスプレイパネルの表示の色が滲んでしまう。隣接画素への光漏れは、一般に、画素サイズが小さくなる程、顕著になる。
更に、有機ＥＬディスプレイパネルは、高いコントラストを有することが求められる。各発光層から発生した光がカラーフィルターに到達するまでの間の光損失が増大する、黒表示時の最低輝度が高くなる等、コントラスト低下の原因は隔壁の形状に依存する事もある。
発光層から発生した光の導波経路、また画素間を流れる電流の伝導経路に位置する、隔壁の形状及び隔壁の高さに依存して、上述のような様々な問題が生じる。これらの諸問題は、有機ＥＬディスプレイパネルの画質を劣化させる。また、これらの諸問題のどれか一つでも解決できないと、有機ＥＬディスプレイパネルの高精細表示を、維持する事は、難しい。
隔壁を単層で構成し、隔壁の上面が丸みを帯びた形状とした場合、中間層から隣接画素への電流リークが生じ、隣接画素が発光する事がある。
隔壁を単層で構成し、隔壁の断面が逆テーパーとなるような形状とした場合、蒸着層（発光層）の被覆性の低下により、発光素子が非発光となる事がある。
隔壁を単一材料の積層で構成し、隔壁の上層と隔壁の下層とで同一の形状とし、隔壁の下層の大きさを、隔壁の上層の大きさよりも大きくした場合、ＮＴＳＣ比が低下する事がある。
隔壁の上層の形状と隔壁の下層の形状とを変化させるためには、それぞれの形状をより制御し易い材料が異なる。従って隔壁を単一材料で構成することは困難である。
隔壁を、異なる材料の積層で構成し、隔壁の下層を上面が丸みを帯びた形状とし、隔壁の上層を、断面が逆テーパーとなるような形状とした場合、コントラストが低下する事がある。また、隔壁の高さが高くなり、反射電極の上面からカラーフィルターまでの間隔が広がる場合、視野角依存が大きくなる。
隔壁の高さを低くするために、隔壁の上層及び隔壁の下層の形状を、上面が丸みを帯びた形状とし、更に対向基板側に形成されるブラックマトリクス（遮光層）の面積を広げた場合、視野角依存を抑えることが出来るが、中間層から隣接画素への電流リークや開口率の低下を招く。
また、パネルの画質劣化を防止するためには、隔壁材料の光透過率及び屈折率、隔壁の大きさ及び幅等についても検討する必要がある。
上述した諸問題を効率良く解決できるように、隔壁の高さ、隔壁の形状、隔壁の材料等を決定することは、非常に困難である。
そこで、本発明の一態様は、フルカラー有機ＥＬディスプレイパネルの画質向上を図ることを課題の一つとする。
更に、本発明の一態様は、パネルの大面積化を図りつつ高精細表示パネルを提供することを課題の一つとする。
隔壁の高さ及び隔壁の形状を調整することで、視野角依存の増大、コントラストの低下、中間層から隣接画素への電流リーク、隣接画素への光漏れ、等の諸問題を最も効率良く解決できる。
本明細書で開示する本発明の一態様は、第１の電極と、第１の電極の端部に重なる第１の隔壁と、第１の隔壁上の第２の隔壁と、第１の電極に重なる発光層と、発光層上の第２の電極と、を有し、第１の電極上面と第２の隔壁上面との垂直距離が、０．５μｍ以上１．３μｍ以下であり、第２の隔壁は、側面下端と側面上端とを結ぶ平面と、第２の隔壁上面とのなす角度が９０°以下であることを特徴とする有機ＥＬ表示装置である。
また、本明細書で開示する本発明の一態様は、第１の基板と、第１の基板と対向する面上にカラーフィルター層及びブラックマトリクスを有する第２の基板と、第１の基板の第２の基板と対向する面上の第１の電極と、第１の電極の端部に重なる第１の隔壁と、第１の隔壁上の第２の隔壁と、第１の電極に重なる発光層と、発光層上の第２の電極と、を有し、第１の基板と第２の基板は、第１の隔壁とブラックマトリクスとが重なるように配置され、第１の電極上面と第２の隔壁上面との垂直距離が、０．５μｍ以上１．３μｍ以下であり、第２の隔壁は、側面下端と側面上端とを結ぶ平面と、第２の隔壁上面とのなす角度が９０°以下であることを特徴とする有機ＥＬ表示装置である。
上記各構成において、第１の隔壁は、上面が曲面であることが好ましい。上面が丸みを帯びた形状で構成されることで、光損失及び黒表示時の最低輝度を比較的低減させることができる。従って、有機ＥＬディスプレイパネルのコントラストを向上させることが可能である。また、発光層の被覆性を高めることができるため、断切れ等による電極間短絡により発光素子が非発光状態になる事を抑制することができる。
上記各構成において、第２の隔壁は、断面が逆テーパーとなるような形状で構成されている。従って、発光層、主に中間層から隣接画素への電流リークを低減させ、混色の原因となる隣接画素の不要な発光を防ぐことができる。即ち、有機ＥＬディスプレイパネルの色純度を向上させることができる。
上記各構成において、第１の電極上面と第２の隔壁上面との垂直距離（第１の隔壁及び第２の隔壁の高さの合計と第１の電極の膜厚との差）は、０．５μｍ以上１．３μｍ以下である。隔壁の高さを低くすることで、第１の電極の上面とカラーフィルターとの間隔を狭くすることができる。従って、視野角依存を抑えることができる。
また、上記各構成において、第１の電極上に接して透明導電層を有していてもよい。この場合透明導電層は、複数の透明導電層の積層構造であってもよい。なお、本明細書において、この透明導電層をマイクロキャビティ層と呼ぶものとする。
隔壁の高さ（あるいは第１の電極上面と第２の隔壁上面との垂直距離）が低ければ、マイクロキャビティ層を有する発光素子に生じ易い、光の短波長シフト（発光素子が斜め方向に、より短波長側の青色に近い光を発してしまう現象）を抑え、マイクロキャビティ構造を有する有機ＥＬディスプレイパネルにおいても視野角依存を抑えることができる。
なお、マイクロキャビティ層は、発光させたい色に合わせて膜厚の調整が可能である。例えば、第１の電極上に接して形成されるマイクロキャビティ層の膜厚を、赤色を発光する画素において、最も厚くし、緑色を発光する画素において、赤色を発光する画素のマイクロキャビティ層の膜厚よりも薄くすることができる。また、例えば、赤色を発光する画素におけるマイクロキャビティ層を２層の積層構造とすることが可能である。
カラーフィルターと第１の電極の上面との垂直距離を短くするために、カラーフィルターの膜厚を厚くしても良い。例えば、カラーフィルターとして、赤色カラーフィルター、緑色カラーフィルター、及び青色カラーフィルター等を用いてもよい。カラーフィルターは、色によって透過率が変化するため、各膜厚を適宜調整することが好ましい。赤色カラーフィルターの膜厚は、２μｍ以下、緑色カラーフィルターの膜厚は、２μｍ以下、青色カラーフィルターの膜厚は、１μｍ以下とすることが好ましい。
この際、カラーフィルター（の第１の基板側の面）と第１の電極の上面との垂直距離が、３μｍ以下であることが好ましい。特に、一番膜厚の薄い色のカラーフィルターと、第１の電極の上面との垂直距離が、３μｍ以下であることが好ましい。一番膜厚の厚い色のカラーフィルターと、第１の電極の上面との垂直距離が、第１の電極上面と第２の隔壁上面との垂直距離であることが更に好ましい。
また、上記各構成において、ブラックマトリクスを有していても良い。ブラックマトリクスを形成することで、視認者の視野角依存を低減することができる。また、ブラックマトリクスは、チタン、クロムなどの反射率の低い金属材料、または、黒色顔料や黒色染料が含浸された有機絶縁材料などを用いて形成することができる。
また、上記各構成において、隣り合う２つの第１の電極の端部と重なる第１の隔壁では、一方の第１の電極上面と該第１の隔壁の左上面とのなす角度と、他方の第１の電極上面と該第１の隔壁の右上面とのなす角度とは、異なっていても良い。
また、上記各構成において、第２の隔壁は、異なる色の画素間にのみ配置されても良い。
この場合、第２の隔壁の上面の短手方向の長さは、第１の電極と、該第１の電極と隣接する第１の電極との間隔以下であることが好ましい。また、第２の隔壁の上面の長手方向の長さは、第１の電極の長手方向の長さ以上であってもよい。
更に、上記各構成において、１つの第２の隔壁は、隣接し異なる色を発する２つの画素の間に配置されていてもよいし、複数の第１の色の画素と複数の第２の色の画素との間に配置されていてもよい。
また、上記各構成において、第２の隔壁は、異なる色の画素間及び同じ色の画素間に配置されても良い。
この場合、第２の隔壁の上面の短手方向の長さは、該第１の電極と、該第１の電極と隣接する第１の電極との間隔以下であることが好ましい。また、長手方向の画素間に配置される第２の隔壁の上面の長手方向の長さは、第１の電極の長手方向の長さ以下であることが好ましい。こうすることで、同色画素間での電流の流れを滞らせることなく、パネルの画質向上を図ることができる。
第１の隔壁は、有機絶縁材料、又は無機絶縁材料を用いて形成することができる。特に感光性の樹脂材料を用いることが好ましい。また、第１の隔壁は、有色の有機絶縁材料を用いて形成することも可能である。また、第１の隔壁は、茶色レジスト材料（４６０ｎｍ、５４０ｎｍ、６２０ｎｍの波長でそれぞれ透過率５０％以下である着色された絶縁材料）を用いて形成することも可能である。
第２の隔壁は、無機絶縁材料、又は有機絶縁材料を用いて形成することができる。例えば、有機絶縁材料としては、ネガ型やポジ型の感光性を有する樹脂材料、非感光性の樹脂材料などを用いることができる。また、第２の隔壁は、有色の有機絶縁材料を用いて形成することも可能である。
第１の隔壁又は第２の隔壁を有色の有機絶縁材料を用いて形成する場合、該隔壁がブラックマトリクスの役割を果たしても良い。
なお、本明細書において、「隔壁の高さ」とは第１の電極上面から第２の隔壁上面までの垂直距離を指すものとする。
なお、本明細書において、「ＮＴＳＣ比」とは、ＣＩＥ（国際照明委員会）が定めた１９７６ＵＣＳ色度図により、ＮＴＳＣ方式で再現できる色の範囲を１００％とした場合にカバーできる色再現範囲の比率を示すものとする。なお、色再現性の高さは、ＮＴＳＣ比の数値の高さに比例する。
なお、本明細書において、「逆テーパー形状」とは、底面よりも基板に平行な方向にせり出した側面、または上面を有した形状を指すものとする。
隔壁を、異なる材料で作製した積層構造とし、隔壁の下層は丸みを帯びた形状、隔壁の上層は上面が平坦であり、断面が逆テーパーである形状とし、更に隔壁の高さを０．５μｍ以上１．３μｍ以下に抑えることで、隣接画素への光漏れ発生を抑制し、視野角依存を低減し、コントラストを向上させ、更に中間層から隣接画素への電流リークを低減することができる。
また、パネル面に対して垂直方向から視線を大幅にずらした場合であっても、上述の隔壁を、有機ＥＬディスプレイパネルに搭載することで、ディスプレイパネルの高精細表示を維持することができる。本発明は、単なる設計事項の変更で容易に想到しうるものではない。
有機ＥＬ表示装置を説明する断面図。 隔壁を示す断面ＳＴＥＭ写真及び断面図。 有機ＥＬ表示装置の作製方法を説明する断面図。 有機ＥＬ表示装置を説明する平面図。 有機ＥＬ表示装置の作製方法を説明する断面図。 画素回路及びタイミングチャートの例を説明する図。 隔壁の配置を示す模式図。 有機ＥＬ表示装置を説明する断面図。 有機ＥＬ表示装置の表示結果を示す図。 隔壁を示す断面ＳＴＥＭ写真。
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
（実施の形態１）
本実施の形態では、隔壁の形状を調整し、隔壁の高さを０．５μｍ以上１．３μｍ以下に抑える事で、高精細表示を可能にした有機ＥＬ表示装置について説明する。
図１は、有機ＥＬ表示装置１００の具体的な構成を示す断面図である。なお、図１に示す構成によれば、発光素子とトランジスタとの間に配線層が形成されている。従って高精細表示に伴い各画素に含まれるトランジスタの数が増えても、画素の微細化を実現できる構成となっている。
図１に示すように、有機ＥＬ表示装置１００は、第１の基板１１０と、第１の基板１１０上に形成された下地層１０１と、下地層１０１上に形成されたトランジスタ１０２と、絶縁層１０３と、絶縁層１０３上に形成された第１の層間膜１０４と、トランジスタ１０２と電気的に接続する配線１０５と、配線１０５及び第１の層間膜１０４上に形成された第２の層間膜１０６と、配線１０５と電気的に接続する発光素子１０７と、発光素子１０７を隔離する第１の隔壁１１４及び第２の隔壁１１５と、を有する。更に、第１の基板１１０の対向基板として、第２の基板１６０を有する。第２の基板１６０には、下地層１６２、ブラックマトリクス１６３、赤色カラーフィルター１６４、緑色カラーフィルター１６５、及び青色カラーフィルター１６６と、が形成されている。発光素子１０７は、反射電極１０８と、第１のマイクロキャビティ層１０９と、第２のマイクロキャビティ層１１１と、発光層１１２と、陰極１１３と、を有する。発光層１１２は、少なくとも発光性の有機化合物を含む。
第１の隔壁１１４は、上面が曲面で構成されることが好ましい。第２の隔壁１１５は、上面が平坦であり、断面が逆テーパーとなるような形状で構成されることが好ましい。
反射電極１０８上面と第２の隔壁１１５上面との垂直距離（第１の隔壁の高さ及び第２の隔壁の高さの合計から、反射電極１０８の膜厚を差し引いた距離）は、０．５μｍ以上１．３μｍ以下であることが好ましい。
隔壁の高さを低くすることで、反射電極１０８の上面と赤色カラーフィルター１６４との間隔、反射電極１０８の上面と緑色カラーフィルター１６５との間隔、及び反射電極１０８の上面と青色カラーフィルター１６６との間隔を狭くすることができる。
第１の隔壁１１４は、有機絶縁材料、又は無機絶縁材料を用いて形成することができる。特に感光性の樹脂材料を用いることが好ましい。また、第１の隔壁は、有色の有機絶縁材料を用いて形成することも可能である。
第２の隔壁１１５は、無機絶縁材料、又は有機絶縁材料を用いて形成することができる。例えば、有機絶縁材料としては、ネガ型やポジ型の感光性を有する樹脂材料、非感光性の樹脂材料などを用いることができる。また、第２の隔壁は、有色の有機絶縁材料を用いて形成することも可能である。また、有機ＥＬ表示装置１００の光透過性を高めるために透光性を有する材料を用いても良い。
第１のマイクロキャビティ層１０９と、第２のマイクロキャビティ層１１１は、反射電極１０８上に接して形成されている。第１のマイクロキャビティ層１０９と、第２のマイクロキャビティ層１１１は、透光性を有する導電性材料で形成されることが好ましい。第１のマイクロキャビティ層１０９は、複数の透明導電層の積層構造であってもよいし、単層構造であっても良い。また、第２のマイクロキャビティ層１１１は、複数の透明導電層の積層構造であってもよいし、単層構造であっても良い。
第１のマイクロキャビティ層１０９と、第２のマイクロキャビティ層１１１を、反射電極１０８上に接して形成することで、ＲＧＢ３色の光の波長に合わせて、赤色を発光する画素、緑色を発光する画素、青色を発光する画素の反射電極１０８から陰極１１３までの光路長を最適化することができる。図１では、赤色を発光する画素に第１のマイクロキャビティ層１０９及び第２のマイクロキャビティ層１１１を形成し、緑色を発光する画素に第２のマイクロキャビティ層１１１を形成している。一方、青色を発光する画素には第１のマイクロキャビティ層１０９及び第２のマイクロキャビティ層１１１は形成していない。従って、赤色を発光する画素において電極間距離を長く、青色を発光する画素において電極間距離を短くすることができる。従って、ＲＧＢ３色の光の波長に合わせて、各発光層１１２から強い光を取り出すことができる。
なお、マイクロキャビティ層は、発光させたい色に合わせて膜厚の調整が可能である。例えば、第１のマイクロキャビティ層１０９の膜厚を、第２のマイクロキャビティ層１１１の膜厚より厚くしても良い。
また、第１の隔壁１１４の上面と第２のマイクロキャビティ層１１１上面とのなす角度と、第１の隔壁１１４の上面と反射電極１０８の上面とのなす角度とは、異なっていても良い。
赤色カラーフィルター１６４、緑色カラーフィルター１６５、及び青色カラーフィルター１６６、それぞれの表面と、反射電極１０８の上面との垂直距離を短くするために、カラーフィルターの膜厚をそれぞれ厚くしても良い。
但し、反射電極１０８の上面とカラーフィルターとの間隔を狭くするために、カラーフィルターの膜厚を単純に厚くした場合、反射電極とカラーフィルターとの間隔は広がる事もあるため、膜厚を適宜調整することが好ましい。
更にカラーフィルターは、色によって透過率が変化するため、透過率なども考慮しながら、膜厚を適宜調整することが好ましい。
赤色カラーフィルター１６４の膜厚は、２μｍ以下、緑色カラーフィルター１６５の膜厚は、２μｍ以下、青色カラーフィルター１６６の膜厚は、１μｍ以下とすることが好ましい。
また、一番薄い膜厚を有する色のカラーフィルター（ここでは緑色カラーフィルター１６５）と、反射電極１０８の上面との垂直距離が、３μｍ以下であることが好ましい。また、一番厚い膜厚を有する色のカラーフィルター（ここでは赤色カラーフィルター１６４）と、反射電極１０８の上面との垂直距離が、隔壁の高さであることが更に好ましい。
また、赤色カラーフィルター１６４、緑色カラーフィルター１６５、及び青色カラーフィルター１６６が隣接する部分にブラックマトリクス１６３を形成しても良い。ブラックマトリクス１６３を形成することで、視野角依存の影響を軽減することも可能である。
ブラックマトリクス１６３を形成しない場合、緑色を発光する画素の直上に存在する視認者は、緑色カラーフィルター１６５を通して、赤色を発光する画素から短波長シフトした光（緑色）を認識し、更に、赤色カラーフィルター１６４と緑色カラーフィルター１６５の隣接部から、赤色と緑色が混ざった黄色を認識してしまう場合がある。また、青色を発光する画素の直上に存在する視認者は、青色カラーフィルター１６６を通して、赤色を発光する画素から短波長シフトした光（青色）を認識し、更に、赤色カラーフィルター１６４と青色カラーフィルター１６６の隣接部から、赤色と青色が混ざった紫色を認識してしまう場合がある。従って、第１の隔壁１１４及び第２の隔壁１１５を有色の感光性樹脂等で形成することで、ブラックマトリクス１６３の代わりとすることもできる。
ブラックマトリクス１６３を形成する場合、ブラックマトリクス１６３の面積を広くしすぎると、有機ＥＬ表示装置１００の開口率が低下してしまう。従って、視野角依存及び開口率等のバランスを考慮しつつ、第２の基板１６０にブラックマトリクス１６３を形成する際には、ブラックマトリクス１６３の幅を適宜調整することが好ましい。
ブラックマトリクス１６３は、チタン、クロムなどの反射率の低い金属材料、または、黒色顔料や黒色染料が含浸された有機絶縁材料などを用いて形成することができる。
図２を用いて、実際に作製した隔壁について説明する。図２（Ａ）は、隔壁の断面ＳＴＥＭ写真であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＳＴＥＭ写真の模式図であり、図２（Ｃ）は、図２（Ａ）のＸ部を拡大したＳＴＥＭ写真である。なお、図４中の実線Ａ１−Ａ２間で切断した断面図が、図２（Ａ）の断面ＳＴＥＭ写真に対応する。
有機ＥＬ表示装置１００は、図２（Ａ）に示す第１の隔壁１１４及び第２の隔壁１１５を備えている。
反射電極１０８上面と第２の隔壁１１５上面との垂直距離、即ち隔壁の高さは、１．３μｍとなっている。
隔壁の高さが１．３μｍより高いと、発光層から発生し、短波長側にシフトした光が隣接する画素のカラーフィルターを透過し易くなる。視認者の視線が、パネル面に対して垂直方向からずれる場合、視認者は、隣接する画素のカラーフィルターの色が混じった色を認識する。視認者の視線が、垂直方向からずれる程、視野角依存は大きくなる。
隔壁の高さが１．３μｍ以下であると、発光層から発生し、短波長側にシフトした光は、隣接する画素のカラーフィルターまで到達し難く、所望の色のカラーフィルターで吸収され易くなる。視認者の視線が、パネル面に対して垂直方向からずれても、視認者は、所望の色を認識し易くなる。この効果は、マイクロキャビティ構造を有する有機ＥＬ表示装置１００において特に顕著に現れる。
従って、隔壁の高さを、１．３μｍ以下とすることは、重要である。隣接画素への光漏れ、視野角依存の増大、コントラストの低下等の諸問題を効率良く解決し、相乗効果を発揮できる値は、１．３μｍ以下である。
更に、図２（Ａ）に示すように第１の隔壁１１４は、上面が丸みを帯びた形状で構成されている。該形状とすることで、光損失を低減させ、黒表示時の最低輝度を低減させることができる。これは有機ＥＬ表示装置１００のコントラスト向上に繋がる。
また、第１の隔壁１１４を該形状とすることで、図２（Ｃ）のＹ部に示すように、第１の隔壁１１４の端部を覆う発光層１１２の被覆性を高めることができる。従って、発光層１１２の断切れ等により発光素子１０７が非発光状態になる事を避けることができる。なお、図２（Ｃ）は、図２（Ａ）の一部を拡大した図である。
更に、図２（Ｂ）のＺ部に示すように、第２の隔壁１１５は、上面が平坦であり、断面が逆テーパーとなるような形状で構成されている。該形状とすることで、発光層１１２、主に発光層１１２に含まれる中間層から隣接画素への電流リークを低減させ、混色の原因となる隣接画素の不要な発光を防ぐことができる。これは、有機ＥＬ表示装置１００の色純度向上に繋がる。
従って、画素が微細化し、パネルが大面積化した場合であっても、第１の隔壁１１４及び第２の隔壁１１５を備えた有機ＥＬ表示装置１００であれば、高精細表示、画質の向上が図れる。
図７は隔壁の配置を示している。
図７（Ａ）に示すように、赤色を発光する画素２０１、緑色を発光する画素２０２、青色を発光する画素２０３をそれぞれ隔離する第２の隔壁１１５は、異なる色の画素間にのみ配置されても良い。例えば、赤色を発光する画素２０１と緑色を発光する画素２０２との間、緑色を発光する画素２０２と青色を発光する画素２０３との間、青色を発光する画素２０３と赤色を発光する画素２０１との間等に配置されても良い。
この場合、第２の隔壁１１５の上面の長さｌ２は、赤色を発光する画素２０１と緑色を発光する画素２０２の間では、赤色を発光する画素２０１の反射電極１０８と緑色を発光する画素２０２の反射電極１０８との間隔以下、緑色を発光する画素２０２と青色を発光する画素２０３の間では、緑色を発光する画素２０２の反射電極１０８と青色を発光する画素２０３の反射電極１０８との間隔以下、青色を発光する画素２０３と赤色を発光する画素２０１の間では、青色を発光する画素２０３の反射電極１０８と赤色を発光する画素２０１の反射電極１０８との間隔以下であることが好ましい。
また、第２の隔壁１１５の上面の長さｌ１は、画素の長さ（例えば、反射電極１０８の長手方向の長さ）Ｌ１以上であっても良い。
図７（Ｂ）に示すように、赤色を発光する画素２０１、緑色を発光する画素２０２、青色を発光する画素２０３をそれぞれ隔離する第２の隔壁１１５は、異なる色の画素間に配置され、更に、同じ色の画素間に配置されても良い。例えば、赤色を発光する画素２０１と緑色を発光する画素２０２との間、緑色を発光する画素２０２と青色を発光する画素２０３との間、青色を発光する画素２０３と赤色を発光する画素２０１との間、赤色を発光する画素２０１と赤色を発光する画素２０１との間、緑色を発光する画素２０２と緑色を発光する画素２０２との間、青色を発光する画素２０３と青色を発光する画素２０３との間、等に配置されても良い。
この場合、異なる色の画素間に配置される第２の隔壁１１５の上面の長さｌ２は、赤色を発光する画素２０１と緑色を発光する画素２０２の間では、赤色を発光する画素２０１の反射電極１０８と緑色を発光する画素２０２の反射電極１０８との間隔以下、緑色を発光する画素２０２と青色を発光する画素２０３の間では、緑色を発光する画素２０２の反射電極１０８と青色を発光する画素２０３の反射電極１０８との間隔以下、青色を発光する画素２０３と赤色を発光する画素２０１の間では、青色を発光する画素２０３の反射電極１０８と赤色を発光する画素２０１の反射電極１０８との間隔以下であることが好ましい。
また、同じ色の画素間に配置される第２の隔壁１１５の上面の長さｓ２は、２つの赤色を発光する画素２０１の間では、赤色を発光する画素２０１の反射電極１０８と赤色を発光する画素２０１の反射電極１０８との間隔以下、２つの緑色を発光する画素２０２の間では、緑色を発光する画素２０２の反射電極１０８と緑色を発光する画素２０２の反射電極１０８との間隔以下、２つの青色を発光する画素２０３の間では、青色を発光する画素２０３の反射電極１０８と青色を発光する画素２０３の反射電極１０８との間隔以下であることが好ましい。
また、第２の隔壁１１５の上面の長さｓ１は、画素の長さ（例えば、反射電極１０８の短手方向の長さ）Ｌ２以下であることが好ましい。
次に、隔壁の高さを、１．３μｍ以下とすることで、ディスプレイパネルの画質が向上することを、図９を用いて説明する。
図９（Ａ）は、図１に示した有機ＥＬ表示装置１００におけるディスプレイパネルの表示結果であり、隔壁の高さが１．３μｍとなっている。図９（Ｂ）は、有機ＥＬ表示装置１００とは異なる有機ＥＬ表示装置におけるディスプレイパネルの表示結果であり、隔壁の高さが２．４μｍとなっている。
図９（Ａ）に用いられている隔壁を図１０（Ａ）に示す。また、図９（Ｂ）に用いられている隔壁を図１０（Ｂ）に示す。図１０（Ａ）に示すように、下層の隔壁は、上面が丸みを帯びた形状で構成され、上層の隔壁は、上面が平坦であり、断面が逆テーパーとなるような形状で構成されている。同様にして、図１０（Ｂ）に示すように、下層の隔壁は、上面が丸みを帯びた形状で構成され、上層の隔壁は、上面が平坦であり、断面が逆テーパーとなるような形状で構成されている。
即ち、図９（Ａ）に用いられている隔壁と、図９（Ｂ）に用いられている隔壁とは、形状は同様であり、高さが異なっている。隔壁の高さの差は、１．１μｍである。
図９の（１）は、ディスプレイパネル面に対して垂直方向から左側に６０°視線をずらした場合の表示結果を示しており、図９の（２）は、ディスプレイパネル面に対して垂直方向と視線を一致させた場合の表示結果を示しており、図９の（３）は、ディスプレイパネル面に対して垂直方向から右側に６０°視線をずらした場合の表示結果を示している。
図９（Ａ）の（２）と、図９（Ｂ）の（２）とを比べると、ディスプレイパネル面に対して垂直方向と視線を一致させた場合の表示結果にあまり違いは見られない。
図９の（２）では、パネル中央部からパネル右端部に向かって、７本の縦線が、並んで表示されていることが分かる。左から順に、青色、赤色、桃色、緑色、水色、黄色、白色となっており、表示されている色は、左から右へ徐々に薄い色になっている。また、同様にパネル左端部からパネル中央部に向かって、７本の縦線が、並んでされていることが分かる。左から順に、青色、赤色、桃色、緑色、水色、黄色、白色となっており、表示されている色は、左から右へ徐々に薄い色になっている。
しかしながら、図９（Ａ）の（３）と、図９（Ｂ）の（３）とを比べると、ディスプレイパネル面に対して垂直方向から視線をずらした場合、表示結果に明らかな違いが生じることが分かる。図９（Ａ）の（３）の表示結果は、図９（Ｂ）の（３）に比べて優れていることが分かる。
図９（Ａ）の（３）におけるＩ部では、パネル中央部からパネル右端部に向かって、青色、赤色、桃色、緑色、水色、黄色、白色となっている。図９（Ａ）の（２）と、同様の色及び同様の配列で、７本の縦線が、綺麗に表示されていることが分かる。また、ほとんど色むらが見られない。
一方、図９（Ｂ）の（３）におけるＪ部では、パネル中央部からパネル右端部に向かって、隣り合う色が混じっており、紫色、黄土色、桃色、薄緑色、水色、灰色、白色となっている。図９（Ｂ）の（２）とは、異なる色及び異なる色の配列で、７本の縦線が、表示されている。また、色むらが見られる。色純度が低下し、混色が生じているため、ディスプレイパネルの画質は、低下していることが分かる。
従って、上層の隔壁の形状と、下層の隔壁の形状とを最適化しても、隔壁の高さに１．１μｍの差が生じるだけで、ディスプレイパネルの画質には、明らかな違いが生じることが分かる。
即ち、図９より、隔壁の高さを、１．３μｍ以下とすることで、カラー有機ＥＬディスプレイパネルの高精細表示を可能にすることができることが示唆される。
次に、図１に示した有機ＥＬ表示装置１００の作製方法について、図３乃至図５を用いて詳細に説明する。
まず、トランジスタ１０２及び発光素子１０７を第１の基板１１０上に設ける作製方法を図３及び図４を用いて説明する。
まず、図３（Ａ）に示すように、第１の基板１１０上に、プラズマＣＶＤ法又はスパッタリング法等により、下地層１０１を形成する。
第１の基板１１０に使用することができる基板に大きな制限はないが、少なくとも、後の熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有していることが必要となる。例えば、バリウムホウケイ酸ガラスやアルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板、セラミック基板、石英基板、サファイア基板などを用いることができる。また、シリコンや炭化シリコンなどの単結晶半導体基板、多結晶半導体基板、シリコンゲルマニウムなどの化合物半導体基板、ＳＯＩ基板などを適用することもでき、これらの基板上に半導体素子が設けられたものを、第１の基板１１０として用いてもよい。また、後の熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有するプラスチック基板を用いてもよい。
下地層１０１の材料は、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化ガリウム、酸化ガリウム亜鉛、酸化亜鉛、又はこれらの混合材料を用いることができる。下地層１０１は、単層でも積層でもよい。
本実施の形態では、１００ｎｍの膜厚の窒化シリコンと、１５０ｎｍの膜厚の酸化窒化シリコンを積層する。
下地層１０１を形成することで、第１の基板１１０としてガラス基板を用いる場合には、ガラス基板からの汚染を防止することができる。
次に、下地層１０１上に、スパッタリング法、蒸着法などを用いて導電膜を形成し、該導電膜をエッチングして、導電層１３１を形成する。
導電層１３１の材料は、モリブデン、チタン、タンタル、タングステン、アルミニウム、銅、クロム、ネオジム、スカンジウム等の金属材料またはこれらを主成分とする合金材料を用いて形成することができる。また、これらの金属材料、合金材料を含む金属窒化物膜（窒化チタン膜、窒化タンタル膜、窒化モリブデン膜、窒化タングステン膜等）を用いて形成することもできる。導電層１３１は、単層でも積層でもよい。
また、導電層１３１の材料は、酸化インジウム酸化スズ、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、酸化インジウム酸化亜鉛、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物などの導電性材料を適用することもできる。また、上記導電性材料と、上記金属材料の積層構造とすることもできる。
本実施の形態では、５０ｎｍの膜厚の窒化タンタルと、２００ｎｍの膜厚の銅と、３０ｎｍの膜厚のタングステンを積層する。
次に、導電層１３１上に、プラズマＣＶＤ法又はスパッタリング法等を用いて、ゲート絶縁層１３２を形成する。
ゲート絶縁層１３２の材料は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化ガリウム、酸化ガリウム亜鉛、酸化亜鉛、又はこれらの混合材料を用いることができる。ゲート絶縁層１３２は、単層でも積層でもよい。
本実施の形態では、５０ｎｍの膜厚の窒化シリコンと、２７０ｎｍの膜厚の酸化窒化シリコンを積層する。
次に、ゲート絶縁層１３２上に、スパッタリング法などを用いて半導体層を形成し、フォトリソグラフィ工程により島状の半導体層１３３を形成する。
半導体層１３３の材料は、単結晶シリコン、多結晶シリコン、二元系金属の酸化物であるＩｎ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｍｇ系酸化物、Ｉｎ−Ｇａ系酸化物、三元系金属の酸化物であるＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物（ＩＧＺＯとも表記する。）、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｌａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｃｅ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｐｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｎｄ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｅｕ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｇｄ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｂ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｄｙ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｏ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｅｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｙｂ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｌｕ−Ｚｎ系酸化物、四元系金属の酸化物であるＩｎ−Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｈｆ−Ｚｎ系酸化物などを、適宜用いることができる。
本実施の形態では、半導体層１３３を、スパッタリング法で作製するためのターゲットとしては、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝３：１：２［原子数比］の酸化物ターゲットを用い、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物膜（ＩＧＺＯ膜）を２５ｎｍの膜厚で成膜する。
次に、ゲート絶縁層１３２、及び半導体層１３３上にスパッタリング法、蒸着法などを用いて導電膜を形成し、フォトリソグラフィ工程によりソース電極層１３４ａ及びドレイン電極層１３４ｂを形成する。ソース電極層１３４ａ及びドレイン電極層１３４ｂを用いて他のトランジスタや素子と接続させ、様々な回路を構成することができる。
ソース電極層１３４ａ及びドレイン電極層１３４ｂの材料は、例えば、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗから選ばれた元素を含む金属膜、または上述した元素を含む金属窒化物膜（窒化チタン膜、窒化モリブデン膜、窒化タングステン膜）等を用いることができる。また、Ａｌ、Ｃｕなどの金属膜の下側又は上側の一方または双方にＴｉ、Ｍｏ、Ｗなどの高融点金属膜またはそれらの金属窒化物膜（窒化チタン膜、窒化モリブデン膜、窒化タングステン膜）を積層させた構成としても良い。また、導電性の金属酸化物等を用いることができる。導電性の金属酸化物としては酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３等）、酸化スズ（ＳｎＯ２等）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、酸化インジウム酸化亜鉛（Ｉｎ２Ｏ３―ＺｎＯ等）、またはこれらの金属酸化物材料に酸化シリコンを含ませたものを用いることができる。
本実施の形態では、５０ｎｍの膜厚のチタンと、４００ｎｍの膜厚のアルミニウムと、１００ｎｍの膜厚のチタンを積層する。
次に、図３（Ｂ）に示すように、半導体層１３３、ソース電極層１３４ａ、ドレイン電極層１３４ｂ上に、プラズマＣＶＤ法又はスパッタリング法等を用いて、絶縁層１０３を、形成する。
絶縁層１０３の材料は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化ガリウム、酸化ガリウム亜鉛、酸化亜鉛、又はこれらの混合材料を用いることができる。絶縁層１０３は、単層でも積層でもよい。
本実施の形態では、４００ｎｍの膜厚の酸化シリコンと、２００ｎｍの膜厚の酸化窒化シリコンを積層する。
次に、絶縁層１０３上に、第１の層間膜１０４を、形成する。第１の層間膜１０４としては、トランジスタ起因の表面凹凸を低減するために平坦化機能を有する絶縁膜を選択するのが好適である。第１の層間膜１０４の材料は、例えば、ポリイミド、アクリル、ベンゾシクロブテン系樹脂、等の有機材料を用いることができる。また上記有機材料の他に、低誘電率材料（ｌｏｗ−ｋ材料）等を用いることができる。なお、これらの材料で形成される絶縁膜を複数積層させることで、第１の層間膜１０４を形成してもよい。
本実施の形態では、１５００ｎｍの膜厚のポリイミドを単層で形成する。
次に、フォトリソグラフィ工程により、絶縁層１０３、第１の層間膜１０４にソース電極層１３４ａに達する開口１３５を形成する。開口方法は、ドライエッチング、ウェットエッチングなど適宜選択すれば良い。
次に、第１の層間膜１０４上に、スパッタリング法、蒸着法などを用いて導電膜を形成し、フォトリソグラフィ工程により、配線１３６ａ〜ｅを形成する。
配線１３６ａ〜ｅの材料は、例えば、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗから選ばれた元素を含む金属膜、または上述した元素を成分とする金属窒化物膜（窒化チタン膜、窒化モリブデン膜、窒化タングステン膜）等を用いることができる。配線１３６は、単層でも積層でもよい。
本実施の形態では、１００ｎｍの膜厚のチタンと、４００ｎｍの膜厚のアルミニウムと、１００ｎｍの膜厚のチタンを積層する。
次に、配線１３６ａ〜ｅ上に、第２の層間膜１０６を、形成する。第２の層間膜１０６としては、配線１３６ａ〜ｅ起因の表面凹凸を低減するために平坦化機能を有する絶縁膜を選択するのが好適である。第２の層間膜１０６の材料は、例えば、ポリイミド、アクリル、ベンゾシクロブテン系樹脂、等の有機材料を用いることができる。また上記有機材料の他に、低誘電率材料（ｌｏｗ−ｋ材料）等を用いることができる。なお、これらの材料で形成される絶縁膜を複数積層させることで、第２の層間膜１０６を形成してもよい。
本実施の形態では、１５００ｎｍの膜厚のポリイミドを単層で形成する。
次に、フォトリソグラフィ工程により、第２の層間膜１０６に配線１３６ａに達する開口１３７を形成する。開口方法は、ドライエッチング、ウェットエッチングなど適宜選択すれば良い。
次に、第２の層間膜１０６上に、スパッタリング法、蒸着法などを用いて導電膜を形成し、フォトリソグラフィ工程により、反射電極１０８を形成する。
反射電極１０８の材料は、発光層１１２から発生する光を効率よく反射する材料が好ましい。例えば、発光層１１２側に金属酸化物による導電膜、またはチタン等を薄く形成し、他方に反射率の高い金属膜（アルミニウム、アルミニウムを含む合金、または銀など）を用いることができる。このような積層構造とすることで、発光層１１２と反射率の高い金属膜（アルミニウム、アルミニウムを含む合金、または銀など）との間に絶縁膜が生成されることを抑制することができる。
本実施の形態では、５０ｎｍの膜厚のチタンと、２００ｎｍの膜厚のアルミニウムと、８ｎｍの膜厚のチタンを積層する。
次に、反射電極１０８上に、スパッタリング法などを用いて透明導電層を成膜し、フォトリソグラフィ工程により第１のマイクロキャビティ層１０９を形成する。第１のマイクロキャビティ層１０９は、赤色を発光する画素上に形成されることが好ましい。第１のマイクロキャビティ層１０９の材料は、透光性を有する導電性材料を用いることが好ましい。なお、本発明の一態様では、透明導電層であるマイクロキャビティ層を設けず、発光素子を構成する電極や発光層の膜厚を画素によって変えることで、光学調整を行ってもよい。
本実施の形態では、４０ｎｍの膜厚のシリコンを含むＩＴＯを単層で形成する。
次に、反射電極１０８上に、スパッタリング法などを用いて透明導電層を成膜し、フォトリソグラフィ工程により第２のマイクロキャビティ層１１１を形成する。第２のマイクロキャビティ層１１１は、赤色を発光する画素及び緑色を発光する画素上に形成されることが好ましい。第２のマイクロキャビティ層１１１の材料は、透光性を有する導電性材料を用いることが好ましい。
本実施の形態では、４０ｎｍの膜厚のシリコンを含むＩＴＯを単層で形成する。
次に、図３（Ｃ）に示すように、反射電極１０８、第１のマイクロキャビティ層１０９、第２のマイクロキャビティ層１１１上に、第１の隔壁１１４を形成する。
第１の隔壁１１４の材料は、有機絶縁材料、又は無機絶縁材料を用いることができる。特に感光性の樹脂材料を用いることが好ましい。また、有色の有機絶縁材料等を用いることも可能である。
本実施の形態では、第１の隔壁１１４は、上面が丸みを帯びた形状で形成する。
次に、第１の隔壁１１４上に、第２の隔壁１１５を形成する。
第２の隔壁の材料は、無機絶縁材料、又は有機絶縁材料を用いることができる。例えば、有機絶縁材料としては、ネガ型やポジ型の感光性を有する樹脂材料、非感光性の樹脂材料などを用いることができる。また、有色の有機絶縁材料等を用いることも可能である。
本実施の形態では、第２の隔壁１１５は、上面が平坦であり、断面が逆テーパーとなるような形状で形成する。
この段階までの、平面図が、図４である。図４中の実線Ｂ１−Ｂ２間で切断した断面図が、図３（Ｃ）に対応する。
次に、反射電極１０８、第１のマイクロキャビティ層１０９、第２のマイクロキャビティ層１１１、第１の隔壁１１４、及び第２の隔壁１１５上に発光層１１２を形成する。
発光層１１２は、蒸着法（真空蒸着法を含む）等により形成することができる。発光層１１２は、複数の発光ユニット及び一以上の中間層ユニットを含むものとする。例えば、青の発光層を含むＢユニット、赤及び緑の発光層を含むＲ及びＧユニット、これらのユニットを繋ぐ中間層ユニット等を含むことができる。また、発光層１１２から発生する光の発光は、白色であることが好ましい。
第１の隔壁１１４、及び第２の隔壁１１５により発光層１１２は、隔離される。第２の隔壁１１５の上面及び側面の一部には、発光層１１２が残存してもよい。
次に、発光層１１２上に陰極１１３を形成する。
陰極１１３の材料は、透光性の金属酸化物等を用いることができる。透光性の金属酸化物としては酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３等）、酸化スズ（ＳｎＯ２等）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム酸化スズ（Ｉｎ２Ｏ３―ＳｎＯ２、ＩＴＯと略記する）、酸化インジウム酸化亜鉛（Ｉｎ２Ｏ３―ＺｎＯ等）、またはこれらの金属酸化物材料に酸化シリコンを含ませたもの等が挙げられる。なお、本明細書中では、反射電極１０８が陽極である場合を例示したが、反射電極１０８を陰極とし、陰極１１３の代わりに陽極となる導電層を用いてもよい。
反射電極１０８と、第１のマイクロキャビティ層１０９と、第２のマイクロキャビティ層１１１と、発光層１１２と、陰極１１３により、発光素子１０７が形成される。
以上の工程により、トランジスタ１０２及び発光素子１０７が第１の基板１１０上に形成される。
次に、下地層１６２、ブラックマトリクス１６３、赤色カラーフィルター１６４、緑色カラーフィルター１６５、青色カラーフィルター１６６を第２の基板１６０上に設ける作製方法を、図５を用いて説明する。
図５（Ａ）に示すように、まず、第２の基板１６０上に下地層１６２を形成する。
下地層１６２は、下地層１０１と同様の材料、及び手法により形成することができる。
本実施の形態では、下地層１６２は、１００ｎｍの膜厚の窒化シリコンと、１５０ｎｍの膜厚の酸化窒化シリコンを積層する。
次に、図５（Ｂ）に示すように、下地層１６２上に遮光膜を形成し、フォトリソグラフィ工程を行い、ブラックマトリクス１６３を形成する。ブラックマトリクス１６３は、赤色カラーフィルター１６４、緑色カラーフィルター１６５、青色カラーフィルター１６６の各カラーフィルター間に配置されている。
ブラックマトリクス１６３の材料は、チタン、クロムなどの反射率の低い金属層、または、黒色顔料や黒色染料が含浸された有機樹脂層などを用いることができる。
本実施の形態では、ブラックマトリクス１６３として、５００ｎｍの膜厚の黒色顔料や黒色染料が含浸された有機樹脂層を単層で形成する。
次に、図５（Ｃ）に示すように、下地層１６２上の、ブラックマトリクス１６３間に、赤色カラーフィルター１６４、緑色カラーフィルター１６５、青色カラーフィルター１６６を形成する。カラーフィルターは、ＲＧＢそれぞれの色を有する有色層である。なお、カラーフィルターは、ブラックマトリクス端部を覆っていても良い。
赤色カラーフィルター１６４、緑色カラーフィルター１６５、青色カラーフィルター１６６は、公知の材料を用いて、印刷法、インクジェット法、フォトリソグラフィ工程を用いたエッチング方法などにより形成することができる。
カラーフィルターは、特定波長の光を透過させることで、発光層から発生した光を、ＲＧＢ３色に、それぞれ色分離する。例えば、赤色カラーフィルター１６４は、赤色の波長帯域の光を選択的に透過させる。また、緑色カラーフィルター１６５は、緑色の波長帯域の光を選択的に透過させる。また、青色カラーフィルター１６６は、青色の波長帯域の光を選択的に透過させる。
なお、カラーフィルターは、ＲＧＢ３色に特に限定されない。黄色カラーフィルター等を用いた４色構成としても良いし、５色以上の構成としてもよい。
本実施の形態では、赤色カラーフィルター１６４として、２０００ｎｍの膜厚の有機樹脂層を単層で形成する。緑色カラーフィルター１６５として、１６００ｎｍの膜厚の有機樹脂層を単層で形成する。青色カラーフィルター１６６として、１２００ｎｍの膜厚の有機樹脂層を単層で形成する。
以上の工程により、下地層１６２、ブラックマトリクス１６３、赤色カラーフィルター１６４、緑色カラーフィルター１６５、青色カラーフィルター１６６が形成された第２の基板１６０が形成される。
上述した作製方法により、作製した第１の基板１１０と第２の基板１６０とを、隔壁とブラックマトリクス１６３とが重なるように配置することによって、図１に示した有機ＥＬ表示装置１００を作製することができる。
次に、図６を用いて、有機ＥＬ表示装置１００が備える画素回路について説明する。図６（Ａ）は、画素の回路図の一例を示している。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示す画素回路のタイミングチャートの一例を示している。
図６（Ａ）に示す画素回路は、発光素子９５０と、トランジスタ９５１乃至９５５と、容量素子９５６と、を有する。なお、発光素子９５０の容量成分を容量９５７として示す。
発光素子９５０は、アノードとカソードの間に流れる電流量に応じて発光する機能を有する。発光素子９５０のカソードには、カソード電位（図中、ＣＡＴＨＯＤＥとも記す）が供給される。
トランジスタ９５１のドレインには、アノード電位（図中、ＡＮＯＤＥとも記す）が供給される。トランジスタ９５１は、駆動トランジスタとしての機能を有する。
トランジスタ９５２のソースには、データ信号ｄａｔａが入力され、ゲートには、ゲート信号Ｇ１が入力される。
トランジスタ９５３のソース及びドレインの一方には、電位Ｖ０が与えられ、他方はトランジスタ９５１のゲートに電気的に接続される。さらに、トランジスタ９５３のゲートには、ゲート信号Ｇ１が入力される。
トランジスタ９５４のソース及びドレインの一方は、トランジスタ９５１のゲートに接続され、ゲートには、ゲート信号Ｇ２が入力される。
トランジスタ９５５のソース及びドレインの一方は、トランジスタ９５１のソースに接続され、他方は発光素子９５０のアノードに電気的に接続される。さらに、トランジスタ９５５のゲートには、ゲート信号Ｇ３が入力される。
容量素子９５６の一対の電極の一方は、トランジスタ９５２のドレイン、トランジスタ９５４のソース及びドレインの他方に接続され、他方は、トランジスタ９５１のソースに電気的に接続される。
次に、図６（Ａ）に示す画素回路の駆動方法例について、図６（Ｂ）のタイミングチャートを参照して説明する。
図６（Ｂ）の期間Ｔ１は、初期化期間である。期間Ｔ１では、トランジスタ９５５がオン状態になり、トランジスタ９５２、９５３、９５４がオフ状態になる。
このとき、トランジスタ９５１のソースの電位は、電位Ｖ０よりも低い値になる。
期間Ｔ２は、閾値取得期間である。期間Ｔ２では、トランジスタ９５２、９５３がオン状態になり、トランジスタ９５４、９５５がオフ状態になる。
このとき、トランジスタ９５１のゲートの電位が電位Ｖ０になり、トランジスタ９５１のゲートとソースの間の電圧（Ｖｇｓ９５１ともいう）がトランジスタ９５１の閾値電圧（Ｖｔｈ９５１ともいう）と同じ値になると、トランジスタ９５１がオフ状態になる。このとき、トランジスタ９５１のソースの電位は、Ｖ０−Ｖｔｈ９５１となる。また、容量素子９５６の一対の電極の一方の電位がデータ信号ｄａｔａの電位Ｖｄａｔａと同等の値になる。
期間Ｔ３は、発光期間である。期間Ｔ３では、トランジスタ９５４、９５５がオン状態になり、トランジスタ９５２、９５３がオフ状態になる。
このとき、トランジスタ９５１のゲートの電位がＶｄａｔａと同等の値になり、Ｖｇｓ９５１がＶｄａｔａ−Ｖｔｈ９５１＋Ｖ０となる。このとき、飽和領域でのトランジスタ９５１のソースとドレインの間に流れる電流（Ｉｄｓ９５１ともいう）の値は、Ｖｔｈ９５１に依存せず、Ｖｄａｔａによって決まるため、Ｖｔｈ９５１のばらつきの影響を抑制できる。
さらに、Ｉｄｓ９５１に応じて発光素子９５０が発光する。
以上により図６（Ａ）に示す画素回路を駆動させることができる。
本実施の形態に示す有機ＥＬ表示装置１００は、形状及び高さが特徴的な隔壁を有する。具体的には、異なる材料で作製した積層構造である。隔壁の下層は上面が丸みを帯びた形状である。隔壁の上層は上面が平坦であり、断面が逆テーパー形状である。高さは、１．３μｍ以下である。このような特徴を有する隔壁を備えることで、視野角依存の低減、コントラストの向上、中間層から隣接画素への電流リークの抑制、隣接画素への光漏れの抑制等の諸問題を効率良く解決できる。即ち、有機ＥＬ表示装置１００の高精細表示が可能になる。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態２）
本実施の形態では、隔壁の形状を調整し、隔壁の高さを０．５μｍ以上１．３μｍ以下に抑える事で、高精細表示を可能にした有機ＥＬ表示装置２００について説明する。
なお、本実施の形態に示す有機ＥＬ表示装置２００は、発光素子とトランジスタとの間に配線層が形成されていない事以外は、実施の形態１に示す有機ＥＬ表示装置１００と同様の構成を有する。従って詳細な説明は、実施の形態１を参酌することができる。
図８に示すように、有機ＥＬ表示装置２００は、第１の基板２４０と、第１の基板２４０上に形成された下地層２０４と、下地層２０４上に形成されたトランジスタ２５０と、絶縁層２１４と、絶縁層２１４上に形成された第１の層間膜２１６と、トランジスタ２５０と電気的に接続する発光素子２３０と、発光素子２３０を隔離する第１の隔壁２２４及び第２の隔壁２２６と、を有する。更に、第１の基板２４０の対向基板として、第２の基板２６０を有する。第２の基板２６０には、下地層２６２、ブラックマトリクス２６４、赤色カラーフィルター２６７、緑色カラーフィルター２６６、及び青色カラーフィルター２６５と、が形成されている。トランジスタ２５０は、ゲート電極２０６と、半導体層２１０と、ソース電極２１２ａ、ドレイン電極２１２ｂ、ゲート絶縁層２０８と、を有する。発光素子２３０は、反射電極２１８と、第１のマイクロキャビティ層２３３と、第２のマイクロキャビティ層２３４と、発光層２２０と、陰極２２２と、を有する。
第１の隔壁２２４は、上面が曲面で構成されることが好ましい。第２の隔壁２２６は上面が平坦であり、断面が逆テーパーとなるような形状で構成されることが好ましい。
反射電極２１８上面と第２の隔壁２２６上面との垂直距離は、０．５μｍ以上１．３μｍ以下であることが好ましい。
従って、パネルが大面積化した場合であっても、第１の隔壁２２４及び第２の隔壁２２６を備えた有機ＥＬ表示装置２００であれば、高精細表示、画質の向上が図れる。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
１００ 有機ＥＬ表示装置
１０１ 下地層
１０２ トランジスタ
１０３ 絶縁層
１０４ 層間膜
１０５ 配線
１０６ 層間膜
１０７ 発光素子
１０８ 反射電極
１０９ マイクロキャビティ層
１１０ 基板
１１１ マイクロキャビティ層
１１２ 発光層
１１３ 陰極
１１４ 第１の隔壁
１１５ 第２の隔壁
１３１ 導電層
１３２ ゲート絶縁層
１３３ 半導体層
１３４ａ ソース電極層
１３４ｂ ドレイン電極層
１３５ 開口
１３６ 配線
１３７ 開口
１６０ 基板
１６２ 下地層
１６３ ブラックマトリクス
１６４ 赤色カラーフィルター
１６５ 緑色カラーフィルター
１６６ 青色カラーフィルター
２００ 有機ＥＬ表示装置
２０１ 赤色を発光する画素
２０２ 緑色を発光する画素
２０３ 青色を発光する画素
２０４ 下地層
２０６ ゲート電極
２０８ ゲート絶縁層
２１０ 半導体層
２１２ａ ソース電極
２１２ｂ ドレイン電極
２１４ 絶縁層
２１６ 層間膜
２１８ 反射電極
２２０ 発光層
２２２ 陰極
２２４ 第１の隔壁
２２６ 第２の隔壁
２３０ 発光素子
２３３ マイクロキャビティ層
２３４ マイクロキャビティ層
２４０ 基板
２５０ トランジスタ
２６０ 基板
２６２ 下地層
２６４ ブラックマトリクス
２６５ 青色カラーフィルター
２６６ 緑色カラーフィルター
２６７ 赤色カラーフィルター
９５０ 発光素子
９５１ トランジスタ
９５２ トランジスタ
９５３ トランジスタ
９５４ トランジスタ
９５５ トランジスタ
９５６ 容量素子
９５７ 容量

Claims (3)

  1. トップエミッション型有機ＥＬ表示装置であって、
    第１の基板を有し、
    前記第１の基板は、
    ＴＦＴと、
    前記ＴＦＴと電気的に接続される第１の電極と、
    前記第１の電極の端部を覆う第１の隔壁と、
    前記第１の隔壁上の第２の隔壁と、
    前記第１の電極に重なり、発光性の有機化合物を含む発光層と、
    前記発光層上の第２の電極と、
    を有し、
    前記第１の隔壁の断面形状は、上方に凸の曲率を有し、
    前記第２の隔壁は、異なる色の画素間に配置され、
    前記第２の隔壁は、同じ色の画素の方向に沿った複数の前記同じ色の画素に対して１つの割合で、前記同じ色の画素の方向に沿って複数配置され、
    前記第２の隔壁の長手方向の長さは、画素の前記長手方向の大きさ以上であり、
    前記第２の隔壁の断面形状は、逆テーパー形状であることを特徴とする表示装置。
  2. トップエミッション型有機ＥＬ表示装置であって、
    第１の基板と、
    前記第１の基板と対向する面上にカラーフィルター層及びブラックマトリクスを有する第２の基板と、を有し、
    前記第１の基板は、
    前記第１の基板の前記第２の基板と対向する面上のＴＦＴと、
    前記ＴＦＴと電気的に接続される第１の電極と、
    前記第１の電極の端部を覆う第１の隔壁と、
    前記第１の隔壁上の第２の隔壁と、
    前記第１の電極に重なり、発光性の有機化合物を含む発光層と、
    前記発光層上の第２の電極と、
    を有し、
    前記第１の基板と前記第２の基板は、前記第１の隔壁と前記ブラックマトリクスとが重なるように配置され、
    前記第１の隔壁の断面形状は、上方に凸の曲率を有し、
    前記第２の隔壁は、異なる色の画素間に配置され、
    前記第２の隔壁は、同じ色の画素の方向に沿った複数の前記同じ色の画素に対して１つの割合で、前記同じ色の画素の方向に沿って複数配置され、
    前記第２の隔壁の長手方向の長さは、画素の前記長手方向の大きさ以上であり、
    前記第２の隔壁の断面形状は、逆テーパー形状であることを特徴とする表示装置。
  3. 請求項１または請求項２において、
    前記第１の隔壁上の第３の隔壁を有し、
    前記第３の隔壁は、同じ色の画素間に配置され、
    前記第３の隔壁の長手方向の長さは、前記第１の電極の短手方向の大きさ以下であり、
    前記第３の隔壁の断面形状は、逆テーパー形状であることを特徴とする表示装置。
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