JP6442117B1 - 有機ｅｌ表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

有機ＥＬ表示装置（１００）は、複数の画素を有し、各画素に配置された有機ＥＬ素子（３）と、各画素を規定するバンク層（４８）とを有する素子基板と、複数の画素を覆う薄膜封止構造（１０）とを有し、薄膜封止構造は、第１無機バリア層（１２）と、第１無機バリア層の上面または下面に接する有機バリア層（１４）とを有し、複数の画素は、赤色画素、緑色画素および青色画素を含み、青色画素上の薄膜封止構造の第２無機バリア層（１６）の上に選択的に設けられた、青色を呈するポリジアセチレン層（５２）をさらに有し、ポリジアセチレン層は、１０，１２−ペンタコサジイン酸の重合体である。

Description

本発明は、有機ＥＬ表示装置およびその製造方法に関する。

有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置が実用化され始めた。有機ＥＬ表示装置の特徴の１つにフレキシブルな表示装置が得られる点が挙げられる。有機ＥＬ表示装置は、画素ごとに少なくとも１つの有機ＥＬ素子（Organic Light Emitting Diode：ＯＬＥＤ）と、各ＯＬＥＤに供給される電流を制御する少なくとも１つのＴＦＴ（Thin Film Transistor）とを有する。以下、有機ＥＬ表示装置をＯＬＥＤ表示装置と呼ぶことにする。このようにＯＬＥＤごとにＴＦＴなどのスイッチング素子を有するＯＬＥＤ表示装置は、アクティブマトリクス型ＯＬＥＤ表示装置と呼ばれる。また、ＴＦＴおよびＯＬＥＤが形成された基板を素子基板ということにする。

ＯＬＥＤ（特に有機発光層および陰極電極材料）は、水分の影響を受けて劣化しやすく、表示むらを生じやすい。ＯＬＥＤを水分から保護するとともに、柔軟性を損なわない封止構造を提供する技術として、薄膜封止（Thin Film Encapsulation：ＴＦＥ）技術が開発されている。薄膜封止技術は、無機バリア層と有機バリア層とを交互に積層することによって、薄膜で十分な水蒸気バリア性を得ようとするものである。ＯＬＥＤ表示装置の耐湿信頼性の観点から、薄膜封止構造のＷＶＴＲ（Water Vapor Transmission Rate）としては、典型的には１×１０^-4ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下が求められている。

現在市販されているＯＬＥＤ表示装置に使われている薄膜封止構造は、厚さが約５μｍ〜約２０μｍの有機バリア層（高分子バリア層）を有している。このように比較的厚い有機バリア層は、素子基板の表面を平坦化する役割も担っている。しかしながら、有機バリア層が厚いと、ＯＬＥＤ表示装置の屈曲性が制限されるという問題がある。

特許文献１には、第１の無機材料層、第１の樹脂材、および第２の無機材料層を素子基板側からこの順で形成する際に、第１の樹脂材を第１の無機材料層の凸部（凸部を被覆した第１の無機材料層）の周囲に偏在させた薄膜封止構造が開示されている。特許文献１によると、第１の無機材料層によって十分に被覆されないおそれのある凸部の周囲に第１の樹脂材を偏在させることによって、その部分からの水分や酸素の侵入が抑制される。また、第１の樹脂材が第２の無機材料層の下地層として機能することで、第２の無機材料層が適正に成膜され、第１の無機材料層の側面を所期の膜厚で適切に被覆することが可能になる。第１の樹脂材は次の様にして形成される。加熱気化させたミスト状の有機材料を、室温以下の温度に維持された素子基板上に供給し、基板上で有機材料が凝縮し、滴状化する。滴状化した有機材料が、毛細管現象または表面張力によって、基板上を移動し、第１の無機材料層の凸部の側面と基板表面との境界部に偏在する。その後、有機材料を硬化させることによって、境界部に第１の樹脂材が形成される。特許文献２にも同様の薄膜封止構造を有するＯＬＥＤ表示装置が開示されている。

特許文献１または２に記載されている偏在した樹脂で構成された有機バリア層を有する薄膜封止構造は、厚い有機バリア層を有しないので、ＯＬＥＤ表示装置の屈曲性は改善されると考えられる。

一方、ＯＬＥＤ表示装置の色再現性を向上させる試みがなされている。例えば、特許文献３には、観察方向による色の変化を抑制することができる光学フィルムおよびそれを用いたＯＬＥＤ表示装置が開示されている。

国際公開第２０１４／１９６１３７号 特開２０１６−３９１２０号公報 特開２０１５−１０２８１１号公報 国際公開第２００１／３９５５４号

しかしながら、光学フィルムでは画素毎の色表示特性を最適化することができないという問題がある。特に、マイクロキャビティ構造を有するＯＬＥＤ表示装置においては、画素の色ごとに、最適な共振が得られるように、有機ＥＬ層（例えば有機発光層）の厚さが調整されている（例えば、特許文献４参照）。このとき、有機ＥＬ層の厚さは、各画素が呈する色に応じて最適化されるので、青色画素の有機ＥＬ層の厚さが最も小さい。そうすると、青色画素の有機ＥＬ層の厚さのばらつきは、相対的に、緑色画素および赤色画素よりも大きく、その結果、青色の色純度が低下し、ＯＬＥＤ表示装置の色再現性が低下することがある。

さらに、上記の偏在した樹脂で構成された有機バリア層を有する薄膜封止構造は、表面に凹凸を有するので、光学フィルムを均一に貼り付けることが難しいという問題もある。

本発明は、青色画素の色純度を向上させた有機ＥＬ表示装置およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明のある実施形態による有機ＥＬ表示装置は、複数の画素を有する有機ＥＬ表示装置であって、基板と、前記基板に支持された複数の有機ＥＬ素子であって、それぞれが前記複数の画素のそれぞれに配置された複数の有機ＥＬ素子と、前記複数の画素のそれぞれを規定するバンク層とを有する素子基板と、前記複数の画素を覆う薄膜封止構造とを有し、前記薄膜封止構造は、第１無機バリア層と、前記第１無機バリア層の上面または下面に接する有機バリア層とを有し、前記複数の画素は、赤色画素、緑色画素および青色画素を含み、前記青色画素上の前記薄膜封止構造の上に選択的に設けられた、青色を呈するポリジアセチレン層をさらに有し、前記ポリジアセチレン層は、１０，１２−ペンタコサジイン酸の重合体である。

ある実施形態において、前記薄膜封止構造が有する前記有機バリア層は、前記第１無機バリア層の前記上面に接し、かつ、離散的に分布する複数の中実部を有し、前記薄膜封止構造は、前記第１無機バリア層の前記上面および前記有機バリア層の前記複数の中実部の上面に接する第２無機バリア層をさらに有し、前記ポリジアセチレン層は、前記第２無機バリア層の上に形成されている。

ある実施形態において、前記ポリジアセチレン層は半導体性を有している。

ある実施形態において、前記ポリジアセチレン層の比抵抗は、１×１０^-1Ωｃｍ以下である。

ある実施形態において、前記有機ＥＬ表示装置は、前記ポリジアセチレン層上に配置された紫外線吸収層をさらに有する。

ある実施形態において、前記第１無機バリア層は窒化シリコンで形成されている。ある実施形態において、前記第２無機バリア層も窒化シリコンで形成されている。

ある実施形態において、前記ポリジアセチレン層の厚さは０．５μｍ以上２．０μｍ以下である。

ある実施形態において、前記ポリジアセチレン層の透過スペクトルにおける青色光のピーク波長は４６０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲内にある。

ある実施形態において、前記ポリジアセチレン層の前記青色光のピーク波長における透過率は、８０％以上である。

本発明のある実施形態による、有機ＥＬ表示装置の製造方法は、上記のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、前記ポリジアセチレン層を形成する工程は、前記薄膜封止構造を形成した後、前記薄膜封止構造上に、マスク蒸着法で、１０，１２−ペンタコサジイン酸を堆積する工程と、前記１０，１２−ペンタコサジイン酸に、電子線または紫外線を照射する工程とを包含する。

ある実施形態において、前記薄膜封止構造を形成する工程は、窒化シリコン層を形成する工程を包含し、前記窒化シリコン層を形成した後、前記窒化シリコン層を大気に晒すことなく、マスク蒸着法で１０，１２−ペンタコサジイン酸を堆積する。

ある実施形態において、前記薄膜封止構造を形成する工程は、前記第１無機バリア層が形成された前記素子基板をチャンバー内に用意する工程と、前記チャンバー内に蒸気または霧状の光硬化性樹脂を供給する工程と、前記第１無機バリア層上で前記光硬化性樹脂を凝縮させて、液膜を形成する工程と、前記光硬化性樹脂の前記液膜に光を照射することによって、光硬化樹脂層を形成する工程と、前記光硬化樹脂層を部分的にアッシングすることによって、前記有機バリア層を形成する工程とを包含する。

ある実施形態において、前記有機バリア層を形成する工程は、スプレイ法、スピンコート法、スリットコート法、スクリーン印刷またはインクジェット法で行われる。

本発明の実施形態によると、青色画素の色純度を向上させた有機ＥＬ表示装置およびその製造方法が提供される。

（ａ）は本発明の実施形態によるＯＬＥＤ表示装置１００のアクティブ領域の模式的な部分断面図であり、（ｂ）は、ＯＬＥＤ３上に形成されたＴＦＥ構造１０の部分断面図である。 本発明の実施形態１によるＯＬＥＤ表示装置１００の構造を模式的に示す平面図である。 （ａ）〜（ｃ）はＯＬＥＤ表示装置１００の模式的な断面図であり、（ａ）は図２中の３Ａ−３Ａ’線に沿った断面図であり、（ｂ）は図２中の３Ｂ−３Ｂ’線に沿った断面図であり、（ｃ）は図２中の３Ｃ−３Ｃ’線に沿った断面図である。 （ａ）は図３（ａ）のパーティクルＰを含む部分の拡大図であり、（ｂ）はパーティクルＰと、パーティクルＰを覆う第１無機バリア層（ＳｉＮ層）と、有機バリア層との大きさの関係を示す模式的な平面図であり、（ｃ）はパーティクルＰを覆う第１無機バリア層の模式的な断面図である。 ＯＬＥＤ表示装置１００のバンク層４８を模式的に示す平面図である。 ＯＬＥＤ表示装置１００が有する画素およびバンク層４８を模式的に示す断面図であり、（ａ）は図５中の６Ａ−６Ａ’線に沿った青色画素の断面図であり、（ｂ）は図５中の６Ｂ−６Ｂ’線に沿った緑色画素の断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態によるＯＬＥＤ表示装置およびその製造方法を説明する。なお、本発明の実施形態は、以下に例示する実施形態に限定されない。例えば、本発明の実施形態による有機ＥＬ表示装置は、フレキシブル基板に代えて、例えばガラス基板を有してもよい。

まず、図１（ａ）および（ｂ）を参照して、本発明の実施形態によるＯＬＥＤ表示装置１００の基本的な構成を説明する。図１（ａ）は、本発明の実施形態によるＯＬＥＤ表示装置１００のアクティブ領域の模式的な部分断面図であり、図１（ｂ）は、ＯＬＥＤ３上に形成されたＴＦＥ構造１０の部分断面図である。

ＯＬＥＤ表示装置１００は、複数の画素を有し、画素ごとに少なくとも１つの有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）を有している。ここでは、簡単のために、１つのＯＬＥＤに対応する構造について説明する。

図１（ａ）に示すように、ＯＬＥＤ表示装置１００は、フレキシブル基板（以下、単に「基板」ということがある。）１と、基板１上に形成されたＴＦＴを含む回路（バックプレーン）２と、回路２上に形成されたＯＬＥＤ３と、ＯＬＥＤ３上に形成されたＴＦＥ構造１０とを有している。ＯＬＥＤ３は例えばトップエミッションタイプである。ＯＬＥＤ３の最上部は、例えば、上部電極またはキャップ層（屈折率調整層）である。ＴＦＥ構造１０の上にはオプショナルな偏光板４が配置されている。

基板１は、例えば厚さが１５μｍのポリイミドフィルムである。ＴＦＴを含む回路２の厚さは例えば４μｍであり、ＯＬＥＤ３の厚さは例えば１μｍであり、ＴＦＥ構造１０の厚さは例えば１．５μｍ以下である。

図１（ｂ）は、ＯＬＥＤ３上に形成されたＴＦＥ構造１０の部分断面図である。ＴＦＥ構造１０は、第１無機バリア層（例えばＳｉＮ層）１２と、有機バリア層（例えばアクリル樹脂層）１４と、第２無機バリア層（例えばＳｉＮ層）１６とを有する。第１無機バリア層１２は、ＯＬＥＤ３の直上に形成されている。有機バリア層１４は、第１無機バリア層１２の上面に接し、かつ、離散的に分布する複数の中実部を有する。第２無機バリア層１６は、第１無機バリア層１２の上面および有機バリア層１４の複数の中実部の上面に接する。有機バリア層１４は、透明（厚さが１μｍのとき、可視光の透過率が９５％以上）である。

例えば、第１無機バリア層１２および第２無機バリア層１６は、例えば厚さが４００ｎｍのＳｉＮ層（例えばＳｉ₃Ｎ₄層）であり、第１無機バリア層１２および第２無機バリア層１６の厚さはそれぞれ独立に、２００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。ＴＦＥ構造１０の厚さは４００ｎｍ以上２μｍ未満であることが好ましく、４００ｎｍ以上１．５μｍ未満であることがさらに好ましい。有機バリア層１４の厚さは、第１無機バリア層１２の表面の凸部やパーティクルの大きさにもよるが、大きくても１μｍ程度であればよい。有機バリア層１４の厚さは、典型的には２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。

ＴＦＥ構造１０は、ＯＬＥＤ表示装置１００のアクティブ領域（図２中のアクティブ領域Ｒ１参照）を保護するように形成されており、少なくともアクティブ領域には、上述したように、ＯＬＥＤ３に近い側から順に、第１無機バリア層１２、有機バリア層１４、および第２無機バリア層１６を有している。なお、有機バリア層１４は、アクティブ領域の全面を覆う膜として存在しているのではなく、開口部を有している。有機バリア層１４の内、開口部を除く、実際に有機膜が存在する部分を「中実部」ということにする。また、「開口部」（「非中実部」ということもある。）は、中実部で包囲されている必要はなく、切欠きなどを含み、開口部においては、第１無機バリア層１２と第２無機バリア層１６とが直接接触している。有機バリア層１４が有する開口部は、少なくとも、アクティブ領域を包囲するように形成された開口部を含み、アクティブ領域は、第１無機バリア層１２と第２無機バリア層１６とが直接接触している部分（以下、「無機バリア層接合部」という。）で完全に包囲されている。

図２から図７を参照して、本発明の実施形態によるＯＬＥＤ表示装置の構造および製造方法を説明する。

図２に本発明の実施形態によるＯＬＥＤ表示装置１００の模式的な平面図を示す。

ＯＬＥＤ表示装置１００は、フレキシブル基板１と、フレキシブル基板１上に形成された回路（バックプレーン）２と、回路２上に形成された複数のＯＬＥＤ３と、ＯＬＥＤ３上に形成されたＴＦＥ構造１０とを有している。複数のＯＬＥＤ３が配列されている層をＯＬＥＤ層３ということがある。なお、回路２とＯＬＥＤ層３とが一部の構成要素を共有してもよい。ＴＦＥ構造１０の上にはオプショナルな偏光板（図１中の参照符号４を参照）がさらに配置されてもよい。また、例えば、ＴＦＥ構造１０と偏光板との間にタッチパネル機能を担う層が配置されてもよい。すなわち、ＯＬＥＤ表示装置１００は、オンセル型のタッチパネル付き表示装置に改変され得る。

回路２は、複数のＴＦＴ（不図示）と、それぞれが複数のＴＦＴ（不図示）のいずれかに接続された複数のゲートバスライン（不図示）および複数のソースバスライン（不図示）とを有している。回路２は、複数のＯＬＥＤ３を駆動するための公知の回路であってよい。複数のＯＬＥＤ３は、回路２が有する複数のＴＦＴのいずれかに接続されている。ＯＬＥＤ３も公知のＯＬＥＤであってよい。

ＯＬＥＤ表示装置１００は、さらに、複数のＯＬＥＤ３が配置されているアクティブ領域（図２中の破線で囲まれた領域）Ｒ１の外側の周辺領域Ｒ２に配置された複数の端子３８と、複数の端子３８と複数のゲートバスラインまたは複数のソースバスラインのいずれかとを接続する複数の引出し配線３０を有しており、ＴＦＥ構造１０は、複数のＯＬＥＤ３の上および複数の引出し配線３０のアクティブ領域Ｒ１側の部分の上に形成されている。すなわち、ＴＦＥ構造１０はアクティブ領域Ｒ１の全体を覆い、かつ、複数の引出し配線３０のアクティブ領域Ｒ１側の部分の上に選択的に形成されており、引出し配線３０の端子３８側および端子３８は、ＴＦＥ構造１０では覆われていない。

以下では、引出し配線３０と端子３８とが同じ導電層を用いて一体に形成された例を説明するが、互いに異なる導電層（積層構造を含む）を用いて形成されてもよい。

次に、図３（ａ）〜（ｃ）を参照して、ＯＬＥＤ表示装置１００のＴＦＥ構造１０を説明する。図３（ａ）に図２中の３Ａ−３Ａ’線に沿った断面図を示し、図３（ｂ）に図２中の３Ｂ−３Ｂ’線に沿った断面図を示し、図３（ｃ）に図２中の３Ｃ−３Ｃ’線に沿った断面図を示す。

図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、ＴＦＥ構造１０は、ＯＬＥＤ３上に形成された第１無機バリア層１２と、有機バリア層１４と、第１無機バリア層１２および有機バリア層１４に接する第２無機バリア層１６とを有している。第１無機バリア層１２および第２無機バリア層１６は、例えば、ＳｉＮ層であり、マスクを用いたプラズマＣＶＤ法で、アクティブ領域Ｒ１を覆うように所定の領域だけに選択的に形成される。一般に、薄膜堆積法（例えばＣＶＤ法、スパッタ法、真空蒸着法）によって形成される層の表面は、下地の段差を反映する。有機バリア層（中実部）１４は、第１無機バリア層１２の表面の凸部の周辺にのみ形成される。

図３（ａ）は、図２中の３Ａ−３Ａ’線に沿った断面図であり、パーティクルＰを含む部分を示している。パーティクルＰは、ＯＬＥＤ表示装置の製造プロセス中に発生する微細なゴミで、例えば、ガラスの微細な破片、金属の粒子、有機物の粒子である。マスク蒸着法を用いると、特にパーティクルＰが発生しやすい。

図３（ａ）に示すように、有機バリア層（中実部）１４は、パーティクルＰの周辺に形成された部分１４ｂを含む。これは、第１無機バリア層１２を形成した後に付与されたアクリルモノマーが、パーティクルＰ上の第１無機バリア層１２ａの表面（テーパー角が９０°超）の周辺に凝縮され、偏在するからである。第１無機バリア層１２の平坦部上は、有機バリア層１４の開口部（非中実部）となっている。

ここで、図４（ａ）〜（ｃ）を参照して、パーティクルＰを含む部分の構造を説明する。図４（ａ）は図３（ａ）のパーティクルＰを含む部分の拡大図であり、図４（ｂ）はパーティクルＰと、パーティクルＰを覆う第１無機バリア層（ＳｉＮ層）１２と、有機バリア層１４との大きさの関係を示す模式的な平面図であり、図４（ｃ）はパーティクルＰを覆う第１無機バリア層１２の模式的な断面図である。

図４（ｃ）に示すように、パーティクル（例えば直径が約１μｍ以上）Ｐが存在すると、第１無機バリア層１２にクラック（欠陥）１２ｃが形成されることがある。これは、後に説明するように、パーティクルＰの表面から成長するＳｉＮ層１２ａと、ＯＬＥＤ３の表面の平坦部分から成長するＳｉＮ層１２ｂとが衝突（インピンジ）するために生じたと考えられる。このようなクラック１２ｃが存在すると、ＴＦＥ構造１０のバリア性が低下する。

ＯＬＥＤ表示装置１００のＴＦＥ構造１０では、図４（ａ）に示すように、有機バリア層１４が、第１無機バリア層１２のクラック１２ｃを充填するように形成し、かつ、有機バリア層１４の表面は、パーティクルＰ上の第１無機バリア層１２ａの表面と、ＯＬＥＤ３の平坦部上の第１無機バリア層１２ｂの表面とを連続的に滑らかに連結する。有機バリア層１４は、後述するように、液状の光硬化性樹脂を硬化することによって形成されるので、表面張力によって凹状の表面を形成する。このとき、光硬化性樹脂は、第１無機バリア層１２に対して良好な濡れ性を示している。光硬化性樹脂の第１無機バリア層１２に対する濡れ性が悪いと、逆に凸状になることがある。なお、有機バリア層１４がパーティクルＰ上の第１無機バリア層１２ａの表面にも薄く形成されることがある。

凹状の表面を有する有機バリア層（中実部）１４によって、パーティクルＰ上の第１無機バリア層１２ａの表面と、平坦部上の第１無機バリア層１２ｂの表面とが連続的に滑らかに連結されるので、この上に、欠陥の無い、緻密な膜で第２無機バリア層１６を形成することができる。このように、有機バリア層１４によって、パーティクルＰが存在しても、ＴＦＥ構造１０のバリア性を維持することができる。

有機バリア層（中実部）１４は、図４（ｂ）に示す様に、パーティクルＰの周りにリング状に形成される。法線方向から見たときの直径（面積円相当径）が例えば１μｍ程度のパーティクルＰに対して、例えば、リング状の中実部の直径（面積円相当径）Ｄ_oは２μｍ以上である。

ここでは、有機バリア層１４が、パーティクルＰ上に形成された第１無機バリア層１２の不連続部分にのみ形成された例について、パーティクルＰがＯＬＥＤ３上に第１無機バリア層１２を形成する前に存在していた例を説明したが、パーティクルＰは、第１無機バリア層１２上に存在することもある。この場合には、有機バリア層１４は、第１無機バリア層１２上に存在するパーティクルＰと第１無機バリア層１２との境界の不連続部分にのみ形成され、上記と同様に、ＴＦＥ構造１０のバリア性を維持することができる。有機バリア層１４はパーティクルＰ上の第１無機バリア層１２ａの表面、または、パーティクルＰの表面にも薄く形成されることがある。本明細書では、これらすべての態様を含む意図で、有機バリア層１４がパーティクルＰの周辺に存在するという。

図３（ａ）に示す例に限られず、有機バリア層（中実部）１４は、上記と同様の理由で、第１無機バリア層１２の表面の凸部の周辺にのみ形成される。有機バリア層（中実部）１４が形成される箇所の他の例を以下に示す。

次に、図３（ｂ）を参照して、引出し配線３０上のＴＦＥ構造１０の構造を説明する。図３（ｂ）は、図２中の３Ｂ−３Ｂ’線に沿った断面図であり、引出し配線３０のアクティブ領域Ｒ１側の部分３２の断面図である。

図３（ｂ）に示すように、有機バリア層（中実部）１４は、引出し配線３０の部分３２の断面形状を反映した第１無機バリア層１２の表面の凸部の周辺に形成された部分１４ｃを含む。

引出し配線３０は、例えば、ゲートバスラインまたはソースバスラインと同じプロセスでパターニングされるので、ここでは、アクティブ領域Ｒ１内に形成されるゲートバスラインおよびソースバスラインも、図３（ｂ）に示した引出し配線３０のアクティブ領域Ｒ１側の部分３２と同じ断面構造を有する。ただし、典型的には、アクティブ領域Ｒ１内に形成されるゲートバスラインおよびソースバスラインの上には平坦化層が形成され、ゲートバスラインおよびソースバスライン上の第１無機バリア層１２の表面には段差が形成されない。

引出し配線３０の部分３２は、例えば、側面のテーパー角が９０°未満である順テーパー側面部分（傾斜側面部分）を有してもよい。引出し配線３０が順テーパー側面部分を有すると、その上に形成される第１無機バリア層１２および第２無機バリア層１６に欠陥が形成されることを防止することができる。すなわち、ＴＦＥ構造１０の耐湿信頼性を向上させることができる。順テーパー側面部分のテーパー角は、７０°以下であることが好ましい。

ＯＬＥＤ表示装置１００のアクティブ領域Ｒ１は、有機バリア層１４が選択的に形成されている部分を除いて、第１無機バリア層１２と第２無機バリア層１６とが直接接触する無機バリア層接合部によって実質的に覆われている。したがって、有機バリア層１４が水分の侵入経路となって、ＯＬＥＤ表示装置のアクティブ領域Ｒ１に水分が到達することがない。

本発明の実施形態によるＯＬＥＤ表示装置１００は、例えば、高精細の中小型のスマートフォンおよびタブレット端末に好適に用いられる。高精細（例えば５００ｐｐｉ）の中小型（例えば５．７型）のＯＬＥＤ表示装置では、限られた線幅で、十分に低抵抗な配線（ゲートバスラインおよびソースバスラインを含む）を形成するために、アクティブ領域Ｒ１内における配線の線幅方向に平行な断面の形状は矩形（側面のテーパー角が約９０°）に近いことが好ましい。したがって、低抵抗な配線を形成するためには、順テーパー側面部分ＴＳＦのテーパー角を７０°超９０°未満としてもよいし、順テーパー側面部分ＴＳＦを設けず、配線の全長にわたってテーパー角を約９０°としてよい。

次に、図３（ｃ）を参照する。図３（ｃ）は、ＴＦＥ構造１０が形成されていない領域の断面図である。ここでは、端子３８も、図３（ｃ）に示した引出し配線３０の部分３６と同じ断面構造を有する。図３（ｃ）に示す引出し配線３０の部分３６は、例えば、テーパー角が約９０°であってよい。

次に、図５および図６を参照して、バンク構造ＢＳ周辺に形成される有機バリア層１４を説明する。有機バリア層（中実部）１４は、バンク構造ＢＳを構成する第１無機バリア層１２の表面の凸部の周辺にも形成される。

図５は、ＯＬＥＤ表示装置１００が有する複数の画素およびバンク層４８を模式的に示す平面図である。ＯＬＥＤ表示装置１００は、赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ、および青色画素Ｂを有している。ここでは、３原色の画素がストライプ状に配列されている例を示しているが、画素の配列はこれに限られない。図６（ａ）に図５中の６Ａ−６Ａ’線に沿った青色画素の断面図を示し、図６（ｂ）に図５中の６Ｂ−６Ｂ’線に沿った緑色画素の断面図を示す。

図６（ａ）に示すように、ＯＬＥＤ表示装置１００は、複数の画素のそれぞれを規定するバンク構造ＢＳをさらに有する。バンク構造ＢＳは、複数の画素のそれぞれの周囲を包囲する斜面を有する。有機バリア層１４の複数の中実部は、第１無機バリア層１２の斜面Ｓ１２上の部分から画素内の周辺に至る画素周辺中実部１４ａを有する。

図６（ａ）に示すように、バンク構造ＢＳは、絶縁材料から形成されたバンク層（「ＰＤＬ（pixel defining layer）」と呼ばれることもある。）４８を含む。バンク層４８は、ＯＬＥＤ３の下部電極４２と有機層４４との間に形成されている。図６（ａ）に示すように、ＯＬＥＤ３は、下部電極４２と、下部電極４２上に形成された有機層４４と、有機層４４上に形成された上部電極４６とを含む。ここでは、下部電極４２および上部電極４６は、それぞれ、ＯＬＥＤ３の陽極および陰極を構成する。上部電極４６は、アクティブ領域の画素全体にわたって形成されている共通の電極である。一方、下部電極（画素電極）４２は画素ごとに形成されている。下部電極４２と有機層４４との間にバンク層４８が存在すると、下部電極４２から有機層４４に正孔が注入されない。従って、バンク層４８が存在する領域は画素Ｐｉｘとして機能しないので、バンク層４８が画素Ｐｉｘの外縁を規定する。

図５に示すように、バンク層４８の開口部によって各画素Ｐｉｘが規定される。バンク層４８は、例えば格子状に形成されている。バンク層４８の開口部の側面は、順テーパー側面部分ＴＳＦを有する斜面を有する。バンク層４８の斜面は、各画素の周囲を包囲している。バンク層４８は、例えば感光性樹脂（例えばポリイミドまたはアクリル樹脂）を用いて形成される。バンク層４８の厚さは、例えば１μｍ〜２μｍである。バンク層４８の斜面の傾斜角θｂは、６０°以下である。バンク層４８の斜面の傾斜角θｂが６０°超であると、バンク層４８の上に位置する層に欠陥が生じることがある。バンク層４８上に位置する層（例えば、有機層４４、上部電極４６、第１無機バリア層１２、および第２無機バリア層１６を含む）もバンク構造ＢＳを構成し得る。バンク構造ＢＳを構成する層は、それぞれ、複数の画素のそれぞれの周囲を包囲する斜面を有し得る。バンク層４８上に形成された層の厚さが、いずれもバンク層４８の厚さに比べて小さい場合、バンク構造ＢＳの斜面の傾斜角は、バンク層４８の斜面の傾斜角θｂとほぼ同じであると考えられる。第１無機バリア層１２は、バンク構造ＢＳを構成し、複数の画素のそれぞれの周囲を包囲する斜面Ｓ１２を有する。有機バリア層（中実部）１４は、第１無機バリア層１２の斜面Ｓ１２上の部分から画素内の周辺に至る画素周辺中実部１４ａを含む。

画素周辺中実部１４ａを形成すると、ＰＣＴ／ＪＰ２０１７／０４６４７２に記載されているように、従来よりも高い正面輝度および指向性を有するＯＬＥＤ表示装置を得ることができる。参考のために、ＰＣＴ／ＪＰ２０１７／０４６４７２の開示内容のすべてを本明細書に援用する。

画素内の中央部においては、有機バリア層１４は、パーティクルＰによって形成される第１無機バリア層１２の不連続部分にのみ形成されている。すなわち、画素内の中央部でパーティクルＰが存在しない部分には有機バリア層１４は存在しない。パーティクルＰが存在しないＯＬＥＤ表示装置は、画素内の中央部に有機バリア層を有しない。ここで、パーティクルＰの大きさ（球相当直径）は、典型的には０．３μｍ以上５μｍ以下である。Ｇ４．５（７３０ｍｍ×９２０ｍｍ）の基板には、例えば、数十個から１００個程度のパーティクルが存在することがあり、１つのＯＬＥＤ表示装置（アクティブ領域）については、数個程度のパーティクルが存在することがある。もちろん、パーティクルＰが存在しないＯＬＥＤ表示装置もある。有機バリア層１４は、例えば光硬化性樹脂を硬化することによって形成された光硬化樹脂によって形成されており、実際に光硬化樹脂が存在する部分を「中実部」という。上述してきたように、有機バリア層１４（中実部）は、第１無機バリア層１２の表面の凸部の周辺にのみ選択的に形成されている。

画素内の中央部にパーティクルＰが存在すると、パーティクルＰによって形成される不連続部分に有機バリア層１４が形成される。図４（ｂ）を参照して説明したように、有機バリア層（中実部）１４は、パーティクルＰの周りにリング状に形成される。法線方向から見たときの直径（面積円相当径）が例えば１μｍ程度のパーティクルＰに対して、例えば、リング状の中実部の直径（面積円相当径）Ｄ_oは２μｍ以上である。例えば、５．７型の２５６０×１４４０ピクセルの表示装置（およそ５００ｐｐｉ）の場合、画素ピッチは４９μｍである。画素ピッチに比べて、パーティクルＰおよびパーティクルＰの周辺に形成された有機バリア層（中実部）１４の大きさは十分に小さいので、パーティクルＰの周辺に形成された有機バリア層１４（中実部）による透過率の変化が表示に与える影響は小さい。

有機バリア層１４は、例えば、上記特許文献１または２に記載の方法で形成され得る。例えば、チャンバー内で、蒸気または霧状の有機材料（例えばアクリルモノマー）を、室温以下の温度に維持された素子基板上に供給し、素子基板上で凝縮させ、液状になった有機材料の毛細管現象または表面張力によって、第１無機バリア層１２の凸部の側面と平坦部との境界部に偏在させる。その後、有機材料に例えば紫外線を照射することによって、凸部の周辺の境界部に有機バリア層（例えばアクリル樹脂層）１４の中実部を形成する。この方法によって形成される有機バリア層１４は、平坦部には中実部が実質的に存在しない。有機バリア層の形成方法に関して、特許文献１および２の開示内容を参考のために本明細書に援用する。このとき、バンク層の斜面に液膜が形成されるように、光硬化性樹脂の粘度、斜面に対する濡れ性等が制御される。斜面の表面を改質してもよい。最初に成膜する樹脂層の厚さを調整する（例えば、１００ｎｍ未満とする）、および／または、アッシング条件（時間を含む）を調整することによって、有機バリア層１４を形成することもできる。

ここでは、第１無機バリア層１２の下にパーティクルが存在する場合を説明したが、第１無機バリア層１２の上にパーティクルが存在する場合も同様に、パーティクルによって形成される不連続部分にのみ離散的に分布する複数の中実部を有する有機バリア層１４を形成することができる。

ＴＦＥ構造１０の耐湿信頼性を低下させるパーティクルＰの大きさ（球相当直径）は、概ね０．３μｍ以上５μｍ以下である。このようなパーティクルは、１つのＯＬＥＤ表示装置（アクティブ領域）について、数個程度存在することがあるし、存在しないＯＬＥＤ表示装置もある。そこで、本出願人によるＰＣＴ／ＪＰ２０１７／０４２９１３号に記載されているように、インクジェット法を用いて、パーティクルによって形成される不連続部分にのみ離散的に分布する中実部を有する有機バリア層を形成することができる。なお、大きさが５μｍ超のパーティクルは、洗浄等によって除去される。

すなわち、素子基板が有する複数の有機ＥＬ素子を覆う薄膜封止構造を形成する工程は、第１無機バリア層を形成する工程と、この工程の後で、第１無機バリア層の下または上のパーティクルを検出し、パーティクルごとの位置情報を取得する工程と、取得された位置情報に基づいて、パーティクルごとに、光硬化性樹脂を含む塗液の微小液滴をインクジェット法で付与する工程と、この工程の後で、光硬化性樹脂に紫外線を照射し、光硬化性樹脂を硬化させることによって、有機バリア層を形成する工程と、この工程の後で、第１無機バリア層および有機バリア層の上に、第２無機バリア層を形成する工程とを包含する。光硬化性樹脂を硬化させることによって形成された光硬化樹脂層を部分的にアッシングしてもよい。

微小液滴の１つの体積が、１ｆＬオーダー（１ｆＬ以上１０ｆＬ未満）または１ｆＬ未満であるインクジェットヘッドを好適に用いることができる。１ｆＬは、直径がおよそ１．２μｍの球の体積に相当し、０．１ｆＬは、直径がおよそ０．６μｍの球の体積に相当する。例えば、株式会社ＳＩＪテクノロジー製の、０．１ｆＬの微小液滴を吐出可能なインクジェット装置（スーパーインクジェット（登録商標））を好適に用いることができる。参考のために、ＰＣＴ／ＪＰ２０１７／０４２９１３号の開示内容の全てを本明細書に援用する。

有機バリア層１４は、例えば、スプレイ法、スピンコート法、スリットコート法、スクリーン印刷またはインクジェット法を用いて形成してもよい。アッシング工程をさらに含んでもよい。有機バリア層を、感光性樹脂を用いて形成し、マスク露光を行ってもよい。マスク露光によって、画素周辺中実部を形成するとともに、第１無機バリア層と第２無機バリア層とが直接接触する無機バリア層接合部を形成してもよい。

また、上述の離散的に分布する中実部を有する有機バリア層を有するＴＦＥ構造だけでなく、比較的厚い（例えば厚さが約５μｍ〜約２０μｍ）の平坦化層としても機能する有機バリア層を有するＴＦＥ構造であってもよい。比較的厚い有機バリア層は、典型的には、インクジェット法でアクティブ領域全体に形成される。例えば、アクティブ領域全体を包囲するダム（壁）が形成されており、ダム（壁）で画定された領域内に、有機バリア層を形成する有機材料がインクジェット法で付与される。アクティブ領域全体に形成された有機バリア層は、無機バリア層接合部で包囲されている。無機バリア層接合部は、例えば、ダム（壁）の側面上および／または頂面上で形成される。なお、比較的厚い有機バリア層を形成する場合、第１無機バリア層を省略してもよい。

なお、第１無機バリア層および第２無機バリア層として、バリア性に優れた窒化シリコン（Ｓｉ₃Ｎ₄）層を好適に用いることができる。特に、屈折率が１．８０以上１．９０以下の窒化シリコン層が好ましい。この他、ＳｉＯ₂層、ＳｉＯＮ層、ＳｉＮＯ層、Ａｌ₂Ｏ₃層などを用いることもできる。

本発明の実施形態によるＯＬＥＤ表示装置１００は、図６（ａ）に模式的に示す様に、青色画素上のＴＦＥ１０の第２無機バリア層１６の上に選択的に設けられた、青色を呈するポリジアセチレン層５２をさらに有する。青色を呈するポリジアセチレン層５２は、青色画素の有機発光層から発せられる青色光のスペクトル幅を狭くし、かつ高い透過率で透過させる。すなわち、青色を呈するポリジアセチレン層５２は、青色の色純度を向上させる。例えば、ポリジアセチレン層５２の透過スペクトルにおける青色光のピーク波長（透過率が最大の波長）は４６０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下程度の範囲内にあり、かつ、ピーク波長における透過率は約８０％以上である。青色を呈するポリジアセチレン層５２を設けることによって、青色画素の有機発光層の厚さがばらつくことによる青色の色純度の低下を抑制することができる。一方、図６（ｂ）に模式的に示す様に、緑色画素は、ポリジアセチレン層５２を有していない。赤色画素も、緑色画素と同様に、ポリジアセチレン層５２を有していない。

ここで、青色を呈するポリジアセチレン層５２は、１０，１２−ペンタコサジイン酸（Pentacosadiynoic Acid)の重合体である。

ポリジアセチレン層５２は、例えば、以下のようにして形成される。

ＴＦＥ構造１０の第２無機バリア層１６を形成した後、第２無機バリア層１６を大気に晒すことなく、第２無機バリア層１６上に、例えば、マスク蒸着法で、１０，１２−ペンタコサジイン酸（以下、「ＰＣＤＡ」と略す。）を堆積する。このとき、チャンバー内の真空度は、例えば１０^-3Ｐａ以下とし、第２無機バリア層１６の温度は例えば５０℃に維持した状態で、ＰＣＤＡを堆積する。真空蒸着法を用いてＰＣＤＡを堆積すると、配向度が比較的高い膜を得ることができる。配向度の観点からは、下地層は、ＳｉＮ層であることが好ましい。

この後、ＰＣＤＡに、電子線または紫外線（例えば２５０ｎｍ以下）を照射し、ＰＣＤＡを重合させることによって、ポリジアセチレン層５２が得られる。電子線または紫外線の照射条件（強度および時間）によって、ポリジアセチレン層５２の透過スペクトルを調整することができる。用いる電子線または紫外線照射装置に応じて、照射条件と透過スペクトルとの関係を求めておけば、容易に目的とする透過スペクトルを有するポリジアセチレン層を得ることができる。ポリジアセチレン層５２の厚さは、例えば、０．５μｍ以上２．０μｍが好ましい。

ＰＣＤＡを重合させるために電子線を用いる場合は、真空チャンバー内に、電子線を放射させるカソード（電子銃）と集束コイル、および偏向コイルを一方に備え、他方にアノード（陽極）となるステージを備えた重合装置内に、ＯＬＥＤ表示装置１００を形成した基板を搬送し、ステージ上に設置した後、上記基板に対して、電子線を走査することによって行うことができる。上記ステージを陽極とする代わりに、ＯＬＥＤ表示装置１００の上部電極４６を陽極としても良い。量産性およびコストの観点からは、重合には紫外線照射装置を用いる方が好ましい。

ここで、ＰＣＤＡの化学式はＣ₂₅Ｈ₄₂Ｏ₂であり、分子量は３７４．６０である。構造式を［化１］に示す。

例えば、ＯＬＥＤ表示装置１００の赤色画素は、波長が６００ｎｍ以上６９０ｎｍ以下の光を発し、緑色画素は、波長が５００ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の光を発し、青色画素は、波長が４００ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の光を発する。

色再現性について考えるために、ＤＣＩ（Digital Cinema Initiatives）規格とｓＲＧＢ規格とを比較すると、特に、青色画素の色度座標は変わらない。すなわち、青色画素の色度座標が所望の値（ｘ＝０．１５０、ｙ＝０．０６０、ピーク波長が４６０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下程度）の範囲内に収まることが重要である。

しかし、ＯＬＥＤ表示装置、特にマイクロキャビティ構造を有するＯＬＥＤ表示装置において、青色画素の発光波長が、有機ＥＬ層（例えば有機発光層）の厚さのばらつきによって、上記の波長範囲からずれることがある。上述のポリジアセチレン層５２は、上記の波長範囲からずれた光を吸収し、上記の波長範囲の青色光を高い透過率で透過させる。したがって、青色画素の発光波長が有機ＥＬ層の厚さによらず所望の範囲内に収まる。その結果、ＯＬＥＤ表示装置の製造ばらつきに関わらず、青色画素の色純度を向上させたＯＬＥＤ表示装置を製造することができる。

ポリジアセチレン層５２に紫外線が入射すると、重合度（共役鎖長）が変化し、透過スペクトルが変化することがある。したがって、ＯＬＥＤ表示装置１００の使用環境によっては、ポリジアセチレン層５２上に紫外線吸収層を設けることが好ましい。紫外線吸収層は、例えば、酸化チタン層など、公知の層を用いることができる。ＯＬＥＤ表示装置１００が例えば円偏光板を有する場合、円偏光板を構成する樹脂層に紫外線を吸収する材料を用いてもよい。

マスク蒸着法を用いると、青色画素の上にだけ選択的にポリジアセチレン層５２を形成することができる。これに限られず、ＰＣＤＡの溶液を用いて、インクジェット法で青色画素の上にだけ選択的にポリジアセチレン層５２を形成することができる。溶液の濃度は、例えば、０．１質量％である。溶媒を除去する速度を調整することによって、配向度の高いポリジアセチレン層５２を得ることができる。ＰＣＤＡ溶液に用いることのできる溶媒としては、特に限定されるものではないが、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、ジオキサン、クロロホルム、ジクロロメタン等、または、これらの混合溶媒を用いることができる。また、ＰＣＤＡ溶液を付与した素子基板の雰囲気に含まれる溶媒蒸気の体積比率（分圧）を調整することによって、溶媒を除去する速度を調整することができる（例えば、特開２００９−２２４６２０号公報参照）。

なお、液晶表示装置等で使用されているカラーフィルタは絶縁性であるのに対して、上記のポリジアセチレン層５２は半導体性を有するので、帯電しにくい。青色画素を発光させるために印加される電圧は、他の色の画素より高いので、青色画素は特に帯電しやすい。ポリジアセチレン層５２を設けることによって、青色画素の帯電を抑制できるという効果が得られる。また、静電気（Electro-Static Discharge:ＥＳＤ）対策を省略または軽減することができる。このとき、ポリジアセチレン層５２の比抵抗は１×１０^-1Ωｃｍ以下であることが好ましい。

本発明の実施形態は、有機ＥＬ表示装置、特にフレキシブルな有機ＥＬ表示装置およびその製造方法に適用され得る。

１ ：基板（フレキシブル基板）
２ ：回路
３ ：ＯＬＥＤ層
４ ：偏光板
１０ ：ＴＦＥ構造
１２ ：第１無機バリア層（ＳｉＮ層）
１４ ：有機バリア層
１４ａ ：画素周辺中実部
１６ ：第２無機バリア層（ＳｉＮ層）
３０ ：引出し配線
３８ ：端子
４２ ：下部電極
４４ ：有機層
４６ ：上部電極
４８ ：バンク層
５２ ：ポリジアセチレン層
１００ ：ＯＬＥＤ表示装置
ＢＳ ：バンク構造
Ｐ ：パーティクル
Ｐｉｘ ：画素
Ｒ１ ：アクティブ領域
Ｒ２ ：周辺領域

Claims (10)

1. 複数の画素を有する有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
   前記有機ＥＬ表示装置は、基板と、前記基板に支持された複数の有機ＥＬ素子であって、それぞれが前記複数の画素のそれぞれに配置された複数の有機ＥＬ素子と、前記複数の画素のそれぞれを規定するバンク層とを有する素子基板と、前記複数の画素を覆う薄膜封止構造とを有し、
   前記薄膜封止構造は、第１無機バリア層と、前記第１無機バリア層の上面または下面に接する有機バリア層とを有し、
   前記複数の画素は、赤色画素、緑色画素および青色画素を含み、前記青色画素上の前記薄膜封止構造の上に選択的に設けられた、青色を呈するポリジアセチレン層をさらに有し、前記ポリジアセチレン層は、１０，１２−ペンタコサジイン酸の重合体であり、
   前記ポリジアセチレン層を形成する工程は、
   前記薄膜封止構造を形成した後、前記薄膜封止構造上に、マスク蒸着法で、１０，１２−ペンタコサジイン酸を堆積する工程と、
   前記１０，１２−ペンタコサジイン酸に、電子線または紫外線を照射する工程と
   を包含し、
   前記薄膜封止構造を形成する工程は、
   前記第１無機バリア層が形成された前記素子基板をチャンバー内に用意する工程と、
   前記チャンバー内に蒸気または霧状の光硬化性樹脂を供給する工程と、
   前記第１無機バリア層上で前記光硬化性樹脂を凝縮させて、液膜を形成する工程と、
   前記光硬化性樹脂の前記液膜に光を照射することによって、光硬化樹脂層を形成する工程と、
   前記光硬化樹脂層を部分的にアッシングすることによって、前記有機バリア層を形成する工程と
   を包含する、製造方法。
2. 前記薄膜封止構造を形成する工程は、窒化シリコン層を形成する工程を包含し、前記窒化シリコン層を形成した後、前記窒化シリコン層を大気に晒すことなく、マスク蒸着法で１０，１２−ペンタコサジイン酸を堆積する、請求項１に記載の製造方法。
3. 前記薄膜封止構造が有する前記有機バリア層は、前記第１無機バリア層の前記上面に接し、かつ、離散的に分布する複数の中実部を有し、前記薄膜封止構造は、前記第１無機バリア層の前記上面および前記有機バリア層の前記複数の中実部の上面に接する第２無機バリア層をさらに有し、前記ポリジアセチレン層は、前記第２無機バリア層の上に形成されている、請求項１または２に記載の製造方法。
4. 前記ポリジアセチレン層は半導体性を有している、請求項１から３のいずれかに記載の製造方法。
5. 前記ポリジアセチレン層の比抵抗は、１×１０^−１Ωｃｍ以下である、請求項４に記載の製造方法。
6. 前記ポリジアセチレン層上に配置された紫外線吸収層をさらに有する、請求項１から５のいずれかに記載の製造方法。
7. 前記第１無機バリア層は窒化シリコンで形成されている、請求項１から６のいずれかに記載の製造方法。
8. 前記ポリジアセチレン層の厚さは０．５μｍ以上２．０μｍ以下である、請求項１から７のいずれかに記載の製造方法。
9. 前記ポリジアセチレン層の透過スペクトルにおける青色光のピーク波長は４６０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲内にある、請求項１から８のいずれかに記載の製造方法。
10. 前記ポリジアセチレン層の前記青色光のピーク波長における透過率は、８０％以上である、請求項９に記載の製造方法。

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