JP6486848B2 - 表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は表示装置、例えば、ＥＬ表示装置とその製造方法に関する。

表示装置の代表例として、液晶素子や発光素子を各画素に有する液晶表示装置や有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置などが挙げられる。これらの表示装置は、基板上に形成された複数の画素内の各々に液晶素子あるいは有機発光素子（以下、発光素子）などの表示素子を有している。液晶素子や発光素子は一対の電極間に液晶あるいは有機化合物を含む層をそれぞれ有しており、一対の電極間に電圧を印加する、あるいは電流を供給することで駆動される。

液晶素子と異なり発光素子では、一対の電極間に挟まれた層（以下、ＥＬ層と記す）に含まれる有機化合物に電流が流れるため、発光素子の駆動中、有機化合物は酸化あるいは還元され、電荷を有する状態をとりうる。また、これらの活性種が再結合することによって励起状態が生じる。このような活性種は電気的に中性の状態、あるいは基底状態と比べて反応性が高いため、他の有機化合物と反応したり、発光素子に浸入した水や酸素などの不純物と容易に反応する。反応の結果生じる生成物は発光素子の特性に影響を与え、発光素子の効率の低下や寿命の低減の原因となる。

上述した特性劣化を抑制する方法として、発光素子上に保護膜（パッシベーション膜）を形成することが知られている。保護膜によって不純物の発光素子への侵入を防止、抑制することができるため、発光素子の特性低下や寿命の低減を防止、あるいは抑制することができる。

特開２０１４−１５４４５０号公報 特開２００９−２６６９２２号公報

本発明は、高い表示品質を有する表示装置、例えば有機ＥＬ表示装置や可撓性有機ＥＬ表示装置を提供することを目的の一つとする。あるいは、上記表示装置の製造方法を提供することを目的の一つとする。

本発明の一実施形態は、第１の電極を形成し、第１の電極の端部を覆う絶縁膜を形成し、第１の電極と絶縁膜の上にＥＬ層を形成し、ＥＬ層の上に第２の電極を形成し、無機化合物を含む第１の層を第２の電極の上に形成し、絶縁膜とＥＬ層と重なるように有機化合物を含む第２の層を第１の層の上に形成し、絶縁膜と重なる領域で第１の層が露出するように第２の層を薄くし、有機化合物を含む第３の層を第２の層の上に形成することを含む、表示装置の製造方法である。

本発明の一実施形態は、基板の上に基材を形成し、基材の上に第１の電極を形成し、第１の電極の端部を覆う絶縁膜を形成し、第１の電極と絶縁膜の上にＥＬ層を形成し、ＥＬ層の上に第２の電極を形成し、無機化合物を含む第１の層を第２の電極の上に形成し、絶縁膜とＥＬ層と重なるように、有機化合物を含む第２の層を第１の層の上に形成し、絶縁膜と重なる領域で第１の層が露出するように、第２の層を薄くし、有機化合物を含む第３の層を第２の層の上に形成し、基板を基材から剥離することを含む、表示装置の製造方法である。

本発明の一実施形態は表示装置である。表示装置は互いに隣接する第１の副画素と第２の副画素を有し、第１の副画素と第２の副画素はそれぞれ発光素子を有する。第１の副画素と第２の副画素の発光素子は、第１の電極、第２の電極、および第１の電極と第２の電極に挟持されるＥＬ層を有する。表示装置はさらに、第１の副画素と第２の副画素の間に位置し、第１の副画素と第２の副画素の第１の電極と重なる絶縁膜を有する。表示装置はまた、第１の副画素と第２の副画素の発光素子と重なり、無機化合物を主成分とする第１の層と、第１の層の上に位置し、有機化合物を主成分とする第２の層と、第２の層の上に位置し、無機化合物を主成分とする第３の層を有する。第２の層は第１の副画素と第２の副画素の間で分断される。

本発明の一実施形態は表示装置である。表示装置は、第１の電極、第１の電極上のＥＬ層、およびＥＬ層上の第２の電極を有する発光素子を有する。表示装置はさらに、第１の電極と重なる開口部を有し、第１の電極の端部を覆い、ＥＬ層の下に位置する絶縁膜を有する。表示装置はまた、発光素子の上の無機化合物を主成分とする第１の層と、第１の層の上に位置し、有機化合物を主成分とする第２の層と、第２の層の上に位置し、無機化合物を主成分とする第３の層を有する。第１の層と第３の層は絶縁膜と重なる領域で互いに接する。開口部と重なる領域で第２の層の上面は平坦である

一実施形態に係る表示装置の上面模式図。 一実施形態に係る表示装置の断面模式図。 一実施形態に係る表示装置の製造方法を示す断面模式図。 一実施形態に係る表示装置の製造方法を示す断面模式図。 一実施形態に係る表示装置の製造方法を示す断面模式図。 一実施形態に係る表示装置の製造方法を示す断面模式図。 表示装置の製造方法を示す断面模式図。 一実施形態に係る表示装置の製造方法を示す断面模式図。 一実施形態に係る表示装置の製造方法を示す断面模式図。 一実施形態に係る表示装置の製造方法を示す断面模式図。 一実施形態に係る表示装置の製造方法を示す断面模式図。

以下、本発明の各実施形態について、図面等を参照しつつ説明する。但し、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、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。本明細書と各図において、既出の図に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略することがある。

本発明において、ある一つの膜を加工して複数の膜を形成した場合、これら複数の膜は異なる機能、役割を有することがある。しかしながら、これら複数の膜は同一の工程で同一層として形成された膜に由来し、同一の層構造、同一の材料を有する。したがって、これら複数の膜は同一層に存在しているものと定義する。

（第１実施形態）
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る表示装置を図１乃至図９を用いて説明する。

[１．表示装置の構造]
本実施形態に係る表示装置１００の上面図を図１に示す。表示装置１００は、複数の画素１０８を備えた表示領域１０４、およびゲート側駆動回路（以下、駆動回路）１１０を基材１０２の一方の面（上面）に有している。一つの画素１０８に含まれる複数の副画素１０６は、互いに発光色の異なる発光素子を設けることができ、これにより、フルカラー表示を行うことができる。例えば赤色、緑色、あるいは青色で発光する発光素子を三つの副画素１０６にそれぞれ設けることができる。あるいは、全ての副画素１０６で白色発光素子を用い、カラーフィルタを用いて副画素１０６ごとに赤色、緑色、あるいは青色を取り出してフルカラー表示を行ってもよい。最終的に取り出される色は赤色、緑色、青色の組み合わせには限られない。例えば一つの画素１０８に四つの副画素１０６が含まれるように構成し、四つの副画素１０６から赤色、緑色、青色、白色の４種類の色を取り出すこともできる。

図１では副画素１０６は長方形の形状を有するように描かれているが、本発明の実施形態はこれに限られることは無く、副画素の形状は正方形や多角形でも良い。また、画素１０８も長方形の領域を有しているが、一つの画素１０８が正方形の形状を有していてもよい。副画素１０６の配列にも制限はなく、ストライプ配列、デルタ配列、ペンタイル配列などを採用することができる。

表示領域１０４から配線１１２が基材１０２の側面（図１中、表示装置１００の短辺）に向かって伸びており、配線１１２は基材１０２の端部で露出され、露出部は端子１１４を形成する。端子１１４はフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）などのコネクタ（図示せず）と接続される。配線１１２を介して表示領域１０４はＩＣチップ１１６とも電気的に接続される。これにより、外部回路（図示せず）から供給された映像信号が駆動回路１１０、ＩＣチップ１１６を介して副画素１０６に与えられて副画素１０６の発光が制御され、映像が表示領域１０４上に再現される。なお図示していないが、表示装置１００はＩＣチップ１１６の替わりにソース側駆動回路を表示領域１０４の周辺に有していてもよい。本実施形態では駆動回路１１０は表示領域１０４を挟むように二つ設けられているが、駆動回路１１０は一つでもよい。また、駆動回路１１０を基材１０２上に設けず、異なる基板上に設けられた駆動回路をコネクタ上に形成してもよい。

図２に表示装置１００の断面模式図を示す。図２は表示領域１０４内に設けられる二つの副画素１０６を図示した断面模式図である。各副画素１０６内にはトランジスタ１１８が基材１０２上に設けられ、発光素子１３６がトランジスタ１１８と電気的に接続されている。より具体的には、基材１０２上にアンダーコート１２０が設けられ、その上にトランジスタ１１８が備えられている。トランジスタ１１８は半導体膜１２２、ゲート絶縁膜１２４、ゲート１２８、層間膜１２６、ソース１３０、ドレイン１３２を有している。図２では各副画素１０６は一つのトランジスタ１１８を有するように描かれているが、各副画素１０６は複数のトランジスタを有していてもよく、トランジスタ以外の素子、例えば容量素子などを有していてもよい。図２に示すトランジスタ１１８はトップゲート構造を有するが、トランジスタ１１８の構造に制限はなく、ボトムゲート構造を有していてもよい。また、トランジスタ１１８の極性にも制限はなく、トランジスタ１１８はＮチャネル型、Ｐチャネル型、いずれの極性を有していてもよい。

トランジスタ１１８上には絶縁膜である平坦化膜１３４が設けられ、平坦化膜１３４に設けられた開口部（図２中、点線の楕円で囲った領域）において発光素子１３６の第１の電極１４０とトランジスタ１１８が電気的に接続される。

第１の電極１４０の端部と平坦化膜１３４の開口部は絶縁膜（以下、隔壁と記す）１４２で覆われている。図示しないが、隔壁１４２は第１の電極１４０の周囲の端部を覆っている。したがって、隔壁１４２は開口部１４３を有する絶縁膜であり、その開口部１４３が第１の電極と重なっていることになる。

第１の電極１４０と隔壁１４２の上にはＥＬ層１４４が形成され、その上に第２の電極１５２が設けられている。本明細書と請求項では、ＥＬ層とは一対の電極間に設けられた層を意味し、有機化合物を含む層が一つ、あるいは複数で構成され、一対の電極から注入されたホールと電子の再結合を担う層である。図２では、ＥＬ層１４４は第１の有機層１４６、第２の有機層１４８、第３の有機層１５０で構成される例が示されているが、四つ以上の有機層を用いてＥＬ層１４４を構成してもよい。

第１の有機層１４６と第３の有機層１５０は隣接する副画素１０６にわたって形成されており、隔壁１４２上でも連続している。これに対して第２の有機層１４８は隣接する副画素１０６間で分離されている。第１の有機層１４６と第３の有機層１５０は例えば第１の電極１４０と第２の電極１５２から注入されるキャリア（ホール、電子）を第２の有機層１４８へ輸送する機能を有している。一方第２の有機層１４８ではホールと電子の再結合が生じ、これによって形成される励起状態からの発光が得られる。構造、あるいは材料が隣接する副画素１０６間で異なるように第２の有機層１４８を構成することで、隣接する副画素１０６間で異なる発光色を得ることができる。なお、第２の有機層１４８も隣接する副画素１０６と共有されるように形成し、隣接する副画素１０６で同一の素子構造を持つようにしてもよい。この場合、例えば第２の有機層１４８から白色の発光が得られるように形成することができ、異なる吸収特性を有するカラーフィルタを隣接する副画素１０６に設けることで、これらの副画素１０６から異なる色の発光を取り出すことができる。

第２の電極１５２上にはパッシベーション膜１６０が設けられている。パッシベーション膜１６０は第１の層１６２、第２の層１６４、第３の層１６６を有する。

第１の層１６２は好ましくは無機化合物を含み、無機化合物はケイ素を含有することが好ましい。無機化合物は例えば酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素、窒化酸化ケイ素などから選択される。図２に示すように、第１の層１６２は第２の電極１５２と接しており、隣接する副画素１０６にわたって連続するように形成することができる。第１の層１６２は隔壁１４２に起因して面内で傾斜（あるいは凹凸）を有しており、凸部は隔壁１４２と重なり、凹部は二つの凸部の間に位置する。

第２の層１６４は第１の層１６２の上に設けられ、好ましくは有機化合物を含む。有機化合物の例として樹脂に代表される高分子材料が挙げられる。高分子材料は直鎖構造でもよく、あるいは架橋して三次元ネットワークを形成した状態でもよい。高分子材料としてはエポキシ樹脂やアクリル樹脂、ポリイミド、ポリアミド、ポリカーボナート、ポリシロキサンなどが挙げられる。好ましくは第２の層１６４は可視光に対する透過性が高い材料を含む。

図２に示すように第２の層１６４は隔壁１４２上で非連続であり、隣接する副画素１０６間で分離している。第２の層１６４の上面は、隔壁１４２の開口部１４３と重なる領域において平坦であることが好ましい。また、第１の層１６２の凹部において、第１の層１６２の上面のうち第１の電極１４０の上面と平行な部分の全体が、前記第２の層の下面と接することが好ましい。これにより、隔壁１４２と重なる領域において、第１の層１６２と第３の層１６６は接することができる。

上述したように、第２の層１６４を形成する好ましい材料は有機化合物である。有機化合物は無機化合物と比較して水を吸収しやすく、外部から水が侵入した場合、第２の層は水を輸送する層として働く。しかしながら、隣接する副画素１０６間で第２の層１６４を分離することによって水の輸送ルートが分断されるため、一つの副画素１０６に水が侵入した場合でも、隣接する副画素へ水が伝搬されにくい。その結果、外部からの水の侵入による影響を最小限に抑制することができる。

また、上面が平坦な第２の層１６４を設けることにより、高い平坦性を有する第３の層１６６を形成することができる。したがって、第３の層１６６が副画素１０６間で分断されることなく表示領域１０４を覆うことができ、外部から副画素１０６への水の侵入を効果的に防止することができる。

第２の層１６４の厚さは隔壁１４２の厚さよりも小さくてもよい。図示しないが、隔壁１４２は第２の層１６４から突き出るように形成してもよい。

第３の層１６６は第２の層１６４の上に設けられる。第３の層１６６は、第１の層で使用可能な材料、適用可能な方法で形成することができる。第１の層１６２と第３の層１６６は同じ材料を含むこともできる。好ましくは第１の層１６２と第３の層１６６の少なくとも一方が窒化ケイ素を含む。図２に示すように、第３の層１６６は隣接する副画素１０６にわたって連続するように形成してもよい。

[２．表示装置の製造方法]
上述した構造を有する表示装置１００の製造方法を図３乃至図６に示す。図３（Ａ）に示すように、まず基材１０２上にアンダーコート１２０を介してトランジスタ１１８を形成する。

基材１０２は表示領域１０４や駆動回路１１０などを支持する機能を有する。このため、表示領域１０４や駆動回路１１０などを支持する物理的強度と、基材１０２上の素子（トランジスタ１１８や発光素子１３６など）を形成するためのプロセスの温度に対する耐熱性、プロセスで使用される薬品に対する化学的安定性があればいかなる材料を使用してもよい。具体的には基材１０２は、ガラスや石英、プラスチック、金属、セラミックなどを含むことができる。表示装置１００に可撓性を付与する場合には、プラスチックを含む材料を用いることができ、例えばポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボナートのような高分子材料を使用することができる。

アンダーコート１２０は基材１０２から不純物が半導体膜１２２などへ拡散することを防ぐ機能を有する膜であり、窒化ケイ素や酸化ケイ素、窒化酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素などの無機化合物を用い、化学気相成長法（ＣＶＤ法）やスパッタリング法などを適用して形成することができる。

アンダーコート１２０上には半導体膜１２２が形成される。半導体膜１２２は、半導体特性を示す材料、例えばシリコンやゲルマニウム、あるいは酸化物半導体などを用い、ＣＶＤ法やスパッタリング法などを利用して形成すればよい。半導体膜１２２の結晶性に関しても特に限定はなく、単結晶、多結晶、微結晶、アモルファスなどのモルフォロジーを有することができる。

次に半導体膜１２２上にゲート絶縁膜１２４を形成し、その上にゲート１２８を形成する。ゲート絶縁膜１２４もアンダーコート１２０と同様の材料、形成方法を用いて形成することができ、酸化ケイ素を含むことが好ましい。アンダーコート１２０、ゲート絶縁膜１２４はいずれも単層構造を有していても良く、複数の層を含有する積層構造を有していてもよい。図３（Ａ）ではアンダーコート１２０、ゲート絶縁膜はともに単層の構造を有するように描かれている。ゲート１２８はチタンやアルミニウム、銅、モリブデン、タングステン、タンタルなどの金属やその合金などを単層、あるいは積層構造で形成することができる。例えばアルミニウムや銅などの高い導電性を有する金属を、をチタンやモリブデンなどの高融点金属で挟持した積層構造を採用することができる。ゲート１２８の形成方法としては、スパッタリング法、ＣＶＤ法、あるいは印刷法などが挙げられる。

ゲート１２８を形成した後、層間膜１２６を形成する。層間膜１２６はアンダーコート１２０と同様の材料、形成方法を用いて形成することができ、窒化ケイ素を含有することが好ましい。層間膜１２６は単層構造を有していてもよく、図２に示すように、複数の層で構成されていてもよい。例えば窒化ケイ素を含む膜と酸化ケイ素を含む膜を積層して層間膜１２６を形成することができる。

次にソース１３０、ドレイン１３２を形成する。これらはゲート１２８で使用可能な材料を用い、ＣＶＤ法やスパッタリング法によって形成することができる。

次にソース１３０、ドレイン１３２を覆うように平坦化膜１３４を形成する(図３（Ｂ）)。平坦化膜１３４はエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリシロキサンなどの高分子材料を含むことが好ましい。平坦化膜１３４はスピンコート法、インクジェット法、ラミネート法、印刷法、ディップコーティング法などの湿式成膜法を用いて形成することができる。平坦化膜１３４の形成により、トランジスタ１１８に起因する凹凸が吸収され、平坦な表面を与えることができる。

平坦化膜１３４にドレイン１３２に達する開口部を形成し、ドレイン１３２と接するように第１の電極１４０を形成する（図３（Ｂ））。これにより、第１の電極１４０とトランジスタ１１８が電気的に接続される。図３（Ｂ）では第１の電極１４０とドレイン１３２が直接接しているが、第１の電極１４０とドレイン１３２の間に、導電性を有する層を設けてもよい。

発光素子１３６からの発光を基材１０２から取り出す場合には、可視光を透過できるように、例えば透光性を有する酸化物を用いて第１の電極１４０を形成すればよい。透光性を有する酸化物としては、インジウム―スズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム―亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などが挙げられる。形成方法としてはスパッタリング法が挙げられる。一方、発光素子１３６からの発光を基材１０２とは反対の方向に取り出す場合には、可視光を反射できるように、反射率の高い金属を第１の電極１４０に用いることができる。具体的には、銀やアルミニウムなどが挙げられる。あるいは反射率の高い金属の上に透光性を有する酸化物を積層してもよい。

次に隔壁１４２を形成する（図４（Ａ））。隔壁１４２は、平坦化膜１３４で使用可能な材料を用い、上述した湿式成膜法を適用して基材１０２上の全体に形成し、その後第１の電極１４０の一部を露出する開口部１４３を形成することで作製することができる。これにより、隔壁１４２は第１の電極１４０の端部を覆うことができる。好ましくは、平坦化膜１３４と隔壁１４２は同じ材料を含有するように形成する。隔壁１４２の幅（隣接する副画素１０６間の間隔に相当する）は１５μｍ以上５０μｍ以下、あるいは２０μｍ以上４０μｍ以下であり、典型的には約３０μｍである。隔壁１４２の厚さは０．２μｍ以上３μｍ以下、あるいは０．５μｍ以上２μｍであり、典型的には約１μｍである。

次にＥＬ層１４４、第２の電極１５２を形成する（図４（Ａ））。上述したように、ＥＬ層１４４は隣接する副画素１０６間で同じ構造を有していてもよく、あるいは図４（Ａ）に示すように、隣接する副画素１０６で一部の層が異なっていてもよい。図２で示した例では、ＥＬ層１４４は三つの層（第１の有機層１４６、第２の有機層１４８、第３の有機層１５０）を有しており、第２の有機層１４８が隣接する副画素１０６間で異なっている。ＥＬ層１４４に含まれる各層は、乾式成膜法である蒸着法や、上述した湿式成膜法を適用して作製することができる。第２の電極１５２の形成は、第１の電極１４０と同様の材料、方法を用いて行うことができる。発光素子１３６からの発光を基材１０２側から得る場合には、反射率の高い金属やその合金などを第２の電極１５２に用いればよい。一方、発光素子１３６からの発光を基材１０２とは反対の方向に取り出す場合には、ＩＴＯやＩＺＯなどの透光性を有する酸化物を用いればよい。

次に発光素子１３６を保護するパッシベーション膜１６０を形成する（図４（Ｂ））。具体的には、まず第１の層１６２を第２の電極１５２上に形成する。したがって、第１の層１６２と第２の電極１５２は接することができる。第１の層１６２は、例えば窒化ケイ素や酸化ケイ素、窒化酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素などの無機化合物を含むことができ、ＣＶＤ法やスパッタリング法を適用して形成することができる。図４（Ｂ）に示すように、第１の層１６２は基材１０２全体にわたって形成することができる。したがって、隣接する副画素１０６間で連続した構造を持つことができ、隔壁１４２と重なることになる。

次に第２の層１６４を第１の層１６２の上に形成する（図５）。第２の層１６４はエポキシ樹脂やアクリル樹脂、ポリイミド、ポリエステル、ポリカーボナートなどの高分子材料を含むことができる。第２の層１６４は、上述した湿式成膜法によって形成することができる。あるいは、上記高分子材料の原料となるオリゴマーを減圧下で霧状あるいはガス状にし、これを基材１０２上に吹き付けて、その後オリゴマーを重合することによって形成してもよい。この時、オリゴマー中に重合開始剤が混合されていてもよい。また、基材１０２を冷却しながらオリゴマーを基材１０２に吹き付けてもよい。

図５に示すように、隔壁１４２に起因してＥＬ層１４４や第２の電極１５２、第１の層１６２に生じる傾斜（凹凸）を吸収するように第２の層１６４を形成することが好ましい。すなわち、第１の層１６２の面内の傾斜を吸収し、平坦な上面を持つように第２の層１６４を形成することが好ましい。第２の層１６４は１μｍ以上の厚さを有することが好ましく、例えば厚さは１μｍ以上５μｍ以下、あるいは１．１μｍ以上３μｍである。これにより第２の層１６４は、隔壁１４２と重なる領域において第１の層１６２を覆い、第１の電極１４０と重なる領域から隔壁１４２と重なる領域にわたって、連続した平坦な上面を有することができる。

なお第２の層１６４は、隔壁１４２と重なる領域において第１の層１６２を完全に覆わず、第１の層１６２が隔壁上で露出するように形成してもよい。この場合、第１の層１６２の凹部において均一な厚さを有するように、あるいは第２の層１６４の上面全体が実質的に平坦になるような厚さを有するように、第２の層１６４を形成することが好ましい。

次に第２の層１６４を薄くして厚さを減少させる。（図６（Ａ））。具体的には、第２の層１６４に対してプラズマ処理を行い、その厚さを減少させる。プラズマ処理は酸素を含有するガス、例えば酸素ガス、一酸化窒素、二酸化窒素などのガスの存在下で行うことができる。これにより、隔壁１４２と重なる領域において第１の層１６２が露出し、第２の層１６４は隣接する副画素１０６間で分断される。隔壁１４２の開口部１４３と重なる領域において、第２の層１６４は平坦な上面を与える。第１の層１６２の凹部において、第１の層１６２の上面のうち第１の電極１４０の上面と平行な部分の全体が、第３の層１６６の下面と接する。

なお第２の層１６４を、隔壁１４２と重なる領域において第１の層１６２を完全に覆わず、第１の層１６２が隔壁上で露出するように形成する場合、プラズマ処理を省略することができる。

次に第２の層１６４の上に第３の層１６６を形成する（図６（Ｂ））。第３の層１６６は第１の層１６２で使用可能な材料を含むことができ、第１の層１６２と同様の方法で形成することができる。これにより、隔壁１４２と重なる領域において、第１の層１６２と第３の層１６６は互いに接する。また、第２の層１６４と第３の層１６６が接する界面は平坦であり、かつ、隣接する副画素１０６間で互いに離れることになる。すなわち、隔壁１４２と重なる領域では第２の層１６４と第３の層１６６は接しない。

なお、第２の層１６４が可視光に対して高い透明性を有する場合、第２の層１６４の厚さを減少させることなく、第３の層１６６を形成してもよい。

以上の段階を経ることで、本実施形態に係る表示装置１００を製造することができる。図示しないが、任意の構成として、さらにカラーフィルタや遮光膜、基材１０２に対向する基板（対向基板）などをパッシベーション膜１６０の上に設けてもよい。対向基板を設ける場合、基材１０２と対向基板の間に充填剤として有機樹脂を充填してもよく、あるいは不活性ガスを充填してもよい。

上述したように、隔壁１４２に起因する傾斜（凹凸）を吸収できるよう、比較的大きな膜厚を有するように第２の層１６４を形成し、その後第２の層１６４の膜厚を減少させることで、隔壁１４２の開口部１４３と重なる領域において、第１の層１６２、第２の層１６４、第３の層１６６はいずれも、略均一な膜厚を有することができる。発光素子１３６の発光領域は第１の電極１４０とＥＬ層１４４が直接接する領域であり、これは隔壁１４２の開口部１４３と略一致する。このため、発光素子１３６の発光領域の略全体にわたり、第１の層１６２、第２の層１６４、第３の層１６６はいずれも、略均一な膜厚を有することができる。その結果、各副画素１０６の発光領域においてパッシベーション膜１６０の光学距離が均一となり、各副画素１０６内で均一な光学特性が得られる。

発光素子１３６で得られる発光を第２の電極１５２を通して取り出す場合、パッシベーション膜１６０の光学特性が副画素１０６内で不均一な場合、副画素１０６の発光にムラが生じる。これに対し、上述した製造方法を採用することにより、各副画素１０６内で均一な光学特性を得ることができ、副画素１０６の発光のムラを抑制し、表示品質の高い映像を提供することができる。

これに対し、第２の層１６４の膜厚を減少させるという本実施形態の製造方法を用いずに、比較的小さな膜厚で第２の層１６４を形成した場合、第２の層１６４は発光領域において不均一な膜厚を有しやすい。具体的には図７（Ａ）に示した右側の副画素１０６＿１のように、第２の層１６４の形成に用いる材料の表面張力や第１の層１６２に対する低い親和性に起因し、第２の層１６４の形成に用いる材料は第１の層１６２の側壁に近い領域に凝集しやすい。すなわち、所謂コーヒーカップ現象が生じる。このような状態で材料が重合、あるいは硬化した場合、第２の層１６４は第１の層１６２の側壁付近に局在化して形成され、発光領域において均一な厚さを得ることができない。

この状態でさらに第３の層１６６を形成した場合、局在化した第２の層１６４の形状が維持された状態で、第３の層１６６が第２の層１６４を覆う（図７（Ｂ））。図７（Ｂ）に示すように、副画素１０６＿１内で第２の層１６４の厚さが大きい部分（ａ）と小さい部分（ｂ）が形成される。その結果、副画素１０６＿１内で光学特性が不均一となって発光にムラが生じ、再現される映像の品質が低下する。

さらに、表示装置１００の製造中に発生した異物が副画素１０６に堆積した場合に対しても本実施形態の製造方法は効果的である。例えば第１の層１６２の上に異物１７０が堆積した場合を想定すると、図７（Ａ）の画素１０６＿２に示すように、コーヒーカップ現象によって異物１７０付近にも第２の層１６４の形成に用いる材料が局在化する。材料が硬化、あるいは重合するとこの形状が維持され、図７（Ｂ）に示すように、副画素１０６＿１内で第２の層１６４の厚さが大きい部分（ｃ）と小さい部分（ｄ）が形成される。その結果、副画素１０６＿１内で光学特性が不均一となって発光にムラが生じ、再現される映像の品質が低下する。

これに対して本実施形態の製造方法を用いた場合、第２の層１６４の形成時にコーヒーカップ現象が生じない。このため、異物１７０の全体を埋めるように、かつ平坦な上面を有するように第２の層１６４を形成することができる（図８（Ａ））。その後第２の層１６４の厚さを減少させても、発光領域において略均一な厚さが維持される（図８（Ｂ））。したがって、図９に示すように、例えば副画素１０６＿２の端部に近い領域（ｅ）、端部と異物１７０の間の領域（ｆ）の両方で同様な光学特性が得られ、発光のムラが発生しにくい。その結果、たとえ異物１７０が副画素１０６上に残存しても、高い表示品質を維持することができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる表示装置の製造方法に関し、図１０、１１を用いて説明する。本実施形態では、可撓性を有する表示装置２００を製造する方法について記述する。第１実施形態と同様の構成については記述を省略することがある。

まず基板１８０上に基材１０２を形成する（図１０（Ａ））。基板１８０は、基材１０２および基材１０２の上に形成される各素子を保持する機能を有し、そのための物理的強度、および各素子を形成するプロセスに対する耐熱性と化学的安定性を有する材料を基板１８０として用いることができる。具体的には、ガラスや石英、プラスチック、金属、セラミックなどを用いることができる。好ましくは後述する光照射プロセスで用いる光を透過する材料を用いる。基板１８０は支持基板とも呼ばれる。

基材１０２は第１実施形態で述べたものと同様の材料を含むことができ、上述した湿式成膜法によって形成することができる。なお、可撓性の表示装置を製造するため、基材１０２は単独で可撓性を有する程度の厚さで形成する。

基材１０２上には、第１実施形態と同様に、トランジスタ１１８、平坦化膜１３４、発光素子１３６、およびパッシベーション膜１６０が形成される（図１０（Ａ））。任意の構成として、パッシベーション膜１６０の上にカラーフィルタや遮光膜、あるいは封止のためのフィルムや基板を形成してもよい。

その後、レーザー光源やフラッシュライトなどを利用して基材１０２に対して光を照射する。これにより、基材１０２と基板１８０間の接着性を低下させることができる。好ましくは基板１８０側から光を照射する。

その後図１０（Ｂ）の矢印で示した界面、すなわち基材１０２と基板１８０の界面に沿って基板１８０を分離し、図１１に示す本発明の一実施形態である表示装置２００を得ることができる。

本実施形態の表示装置２００も、第１実施形態で示したパッシベーション膜１６０を有する。したがって、各副画素１０６内で均一な光学特性を得ることができ、副画素１０６の発光のムラを抑制し、表示品質の高い映像を提供することができる。

本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態の表示装置を基にして、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、又は、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。

本明細書においては、開示例として主にＥＬ表示装置の場合を例示したが、他の適用例として、その他の自発光型表示装置、液晶表示装置、あるいは電気泳動素子などを有する電子ペーパ型表示装置など、あらゆるフラットパネル型の表示装置が挙げられる。また、中小型から大型まで、特に限定することなく適用が可能である。

上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測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。

１００：表示装置、１０２：基材、１０４：表示領域、１０６：副画素、１０６＿１：副画素、１０６＿２：副画素、１０８：画素、１１０：駆動回路、１１２：配線、１１４：端子、１１６：チップ、１１８：トランジスタ、１２０：アンダーコート、１２２：半導体膜、１２４：ゲート絶縁膜、１２６：層間膜、１２８：ゲート、１３０：ソース、１３２：ドレイン、１３４：平坦化膜、１３６：発光素子、１４０：第１の電極、１４２：隔壁、１４３：開口部、１４４：ＥＬ層、１４６：第１の有機層、１４８：第２の有機層、１５０：第３の有機層、１５２：第２の電極、１６０：パッシベーション膜、１６２：第１の層、１６４：第２の層、１６６：第３の層、１７０：異物、１８０：基板、２００：表示装置

Claims (16)

1. 第１の電極を形成し、
   前記第１の電極の一部を露出し、かつ前記第１の電極の端部を覆う絶縁膜を形成し、
   前記第１の電極の前記一部の上と前記絶縁膜の上にＥＬ層を形成し、
   前記ＥＬ層の上に第２の電極を形成し、
   無機化合物を含む第１の層を前記第２の電極の上に形成し、
   前記絶縁膜と前記第１の電極の前記一部とに重なるように有機化合物を含む第２の層を前記第１の層の上に形成し、
   前記絶縁膜と重なる領域で前記第１の層が露出するように第２の層を薄くし、
   無機化合物を含む第３の層を前記第２の層の上に形成することを含む、表示装置の製造方法。
2. 基板の上に可撓性を有する基材を形成すること、および
   前記第３の層を形成した後に、前記基板を前記基材から剥離することをさらに含み、
   前記第１の電極は、前記基材の上方に形成される、請求項１に記載の表示装置の製造方法。
3. 前記第２の層を薄くする工程において、前記第２の層は複数個に分断され、
   前記絶縁膜は、前記複数個の間に位置する、請求項１または請求項２に記載の表示装置の製造方法。
4. 前記第１の電極は、複数形成され、
   複数の前記第１の電極の各々は、前記絶縁膜によって露出された露出領域を有し、
   前記第２の層の各々は、前記第１の電極の各々と対向し、全域が前記露出領域と平面的に見て重なる、請求項３に記載の表示装置の製造方法。
5. 第１の電極、第２の電極、および前記第１の電極と前記第２の電極に挟持されるＥＬ層を有する発光素子をそれぞれ有し、互いに隣接する第１の副画素と第２の副画素と、
   前記第１の副画素と前記第２の副画素の間に位置し、前記第１の副画素が有する前記第１の電極の端部と前記第２の副画素が有する前記第１の電極の端部とに重なる絶縁膜と、
   前記第１の副画素と前記第２の副画素の前記発光素子と重なり、無機化合物を主成分とする第１の層と、
   前記第１の層の上に位置し、有機化合物を主成分とする第２の層と、
   前記第２の層の上に位置し、無機化合物を主成分とする第３の層を有し、
   前記第２の層は前記第１の副画素と前記第２の副画素の間で分離しており、
   前記第２の層の上面の高さは、前記絶縁膜と前記第１の層が平面視で重畳する領域における前記第１の層の上面の高さを上回らない表示装置。
6. 前記絶縁膜が前記第２の層から突き出る、請求項５に記載の表示装置。
7. 前記第１の層と前記第３の層が、前記第１の副画素と前記第２の副画素にわたって連続する、請求項５または請求項６に記載の表示装置。
8. 前記第２の層が平坦な上面を有する、請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の表示装置。
9. 前記第２の層が、前記絶縁膜の厚さよりも小さい厚さを有する、請求項５から請求項８のいずれか一項に記載の表示装置。
10. 前記第２の層の上面の高さは、前記絶縁膜と前記第３の層が平面視で重畳する領域における前記第３の層の上面の高さを上回らない、請求項９に記載の表示装置。
11. 前記無機化合物は、窒化ケイ素、酸化ケイ素、窒化酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素から選ばれる、請求項５から請求項１０のいずれか一項に記載の表示装置。
12. 前記第２の層が樹脂を含む、請求項５に記載の表示装置。
13. 前記絶縁膜は、前記第１の電極の前記端部とは異なる領域を露出する開口部を備え、
    分離している前記第２の層の各々は、全域が前記開口部と平面的に見て重なる、請求項５から請求項１２のいずれか一項に記載の表示装置。
14. 前記開口部と重なる領域で前記第２の層の上面が平坦である、請求項１３に記載の表示装置。
15. 前記絶縁膜と重なる領域で前記第１の層と前記第３の層が直に接する、請求項５から請求項１４のいずれか一項に記載の表示装置。
16. 可撓性を有する基材をさらに有し、
    前記第１の副画素と前記第２の副画素は、前記基材の上に位置する、請求項５から請求項１５のいずれか一項に記載の表示装置。
    

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