JP6870950B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の画素を含む表示装置に関する。特に、各画素に発光素子を有する表示装置に関する。

従来、携帯端末やテレビなどのディスプレイに使用する表示装置の発光素子として有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子を有する有機ＥＬ表示装置が知られている。有機ＥＬ表示装置は、明るく視野角特性に優れるなどの利点を有し、液晶表示装置に代わる表示装置として開発が急がれている。

発光素子を構成する材料として使用する有機ＥＬ材料は、低分子系の有機ＥＬ材料と高分子系の有機ＥＬ材料がある。低分子系の有機ＥＬ材料を使用する場合、通常は、遮蔽マスクを用いた蒸着法により成膜する。この場合、画素電極が設けられた基板と蒸着源との間に遮蔽マスクを配置し、遮蔽マスクに設けられた複数の開口部を画素電極に合わせた状態で蒸着を行う。これにより、所望の画素電極上に、選択的に有機ＥＬ材料を成膜することができる（特許文献１）。

特開２００２−２３１４４９号公報

上述の蒸着法を用いる際、画素電極と遮蔽マスクの開口部との間の距離が離れ過ぎていると、遮蔽マスクの開口部の形状と実際に有機ＥＬ材料が成膜される範囲との間に差異が生じる場合がある。逆に、画素電極と遮蔽マスクの開口部との間の距離を近づけ過ぎると、画素電極と遮蔽マスクとの間、あるいは画素電極間に設けられた隔壁と遮蔽マスクとの間に異物を挟み込み、画素電極または他の要素に傷をつけてしまったり、画素電極と遮蔽マスクの並行度が悪化して、画素電極の所定位置に対して有機ＥＬ材料が成膜される位置に差異が生じたりする場合がある。

本発明の課題の一つは、画素電極と遮蔽マスクの開口部との間の距離を近づけるための構造を備えた表示装置を提供することにある。

本発明の他の課題の一つは、遮蔽マスクを用いた蒸着時における異物の影響を低減するための構造を備えた表示装置を提供することにある。

本発明の一実施形態における表示装置は、互いに離間して設けられた複数の画素電極と、前記画素電極それぞれの端部を覆うと共に、前記画素電極それぞれの上面の一部を露出させる第１絶縁層と、前記画素電極それぞれの上に設けられた、発光層を含む有機層と、を有し、平面的に見て、前記第１絶縁層は、前記画素電極それぞれの露出した上面の周囲に設けられた第１領域と、隣接する前記第１領域の間に設けられた窪み部を含む第２領域とを有する。

第１実施形態における有機ＥＬ表示装置の構成の一例を示す斜視図である。 第１実施形態における有機ＥＬ表示装置の構成の一例を示す断面図である。 第１実施形態における有機ＥＬ表示装置の表示部の構成の一例を示す平面図である。 第１実施形態における有機ＥＬ表示装置の製造工程の一例を示す断面図である。 第１実施形態における有機ＥＬ表示装置の製造工程の一例を示す断面図である。 第１実施形態における有機ＥＬ表示装置の製造工程の一例を示す断面図である。 第１実施形態における有機ＥＬ表示装置の製造工程の一例を示す断面図である。 第１実施形態における有機ＥＬ表示装置の製造工程の一例を示す断面図である。 第１実施形態における有機ＥＬ表示装置の製造工程の一例を示す断面図である。 第２実施形態における有機ＥＬ表示装置の構成の一例を示す断面図である。 第２実施形態における有機ＥＬ表示装置の製造工程の一例を示す断面図である。 第２実施形態における有機ＥＬ表示装置の製造工程の一例を示す断面図である。 第３実施形態における有機ＥＬ表示装置の構成の一例を示す断面図である。 第４実施形態における有機ＥＬ表示装置の構成の一例を示す断面図である。 第５実施形態における有機ＥＬ表示装置の構成の一例を示す断面図である。 第６実施形態における有機ＥＬ表示装置の構成の一例を示す断面図である。 第７実施形態における有機ＥＬ表示装置の表示部の構成の一例を示す平面図である。 有機ＥＬ材料を蒸着法により形成する比較例を示す図である。

（本発明に至る過程）
本発明者らは、開発の過程において、遮蔽マスクを用いた蒸着法を行う際、図１７に示す方法を用いている。図１７は、有機ＥＬ材料を蒸着法により形成する比較例を示す図である。

図１７において、基板１５１の上には、画素電極１５２及び絶縁膜１５３が設けられている。絶縁膜１５３は、画素電極１５２の端部を覆うように設けられている。そのため、画素電極１５２の上面の一部は、露出した状態にある。絶縁膜１５３は、有機ＥＬ素子の発光領域を画定する役割を果たし、一般的には、バンク又はリブと呼ばれる。図１７では、絶縁膜１５３は、バンクとして機能する第１領域１５３ａと、遮蔽マスク１５４を支持するマスク受け部材として機能する第２領域１５３ｂとを有する。

蒸着源（図示せず）としては、通常、線状の蒸着源が用いられる。線状の蒸着源は、一方向（長手方向に直交する方向）に走査され、基板１５１の上方を通過しつつ蒸着を行う。図１７において、矢印１５５は、蒸着源から蒸散した蒸着材料の進行方向を示している。このとき、図１７に示されるように、蒸着材料は、遮蔽マスク１５４に遮られて局所的に画素電極１５２又は第１領域１５３ａの上に到達する。そして、遮蔽マスク１５４の影になって蒸着材料が十分に成膜されない領域が生じる。ここでは、そのような領域を「シャドウ領域」と呼ぶ。

図１７に示される第１シャドウ領域１６１は、遮蔽マスク１５４の厚さ１６５とテーパー角θに依存して蒸着が遮られる領域である。第２シャドウ領域１６２は、画素電極１５２の表面に対する第１領域１５３ａの高さ１６６及び第２領域１５３ｂの高さ１６７に起因して蒸着が遮られる領域である。つまり、図１５に示す蒸着法では、第１シャドウ領域１６１と第２シャドウ領域１６２の分だけ蒸着材料が十分に付着しない領域が生じることとなる。

そこで、本発明者らは、目的の一として上述のシャドウ領域を低減するために、異物の影響を考慮しつつ絶縁膜１５３の高さを低減することを検討した。本発明は、その検討の結果として得た知見に基づくものである。

（実施形態の説明）
以下、本発明の実施形態について、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。

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、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。

本明細書および特許請求の範囲において、ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。

また、本明細書および特許請求の範囲において、「上」及び「下」とは、基板における発光素子が形成される側の面（以下、単に「表面」という。）を基準とした相対的な位置関係を指す。例えば、本明細書では、基板の表面から遠ざかる方向を「上」と言い、基板の表面に近づく方向を「下」と言う。

（第１実施形態）
＜有機ＥＬ表示装置の構成＞
図１は、第１実施形態における有機ＥＬ表示装置１００の概略の構成を示す斜視図である。本実施形態における有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）表示装置１００は、基板１０１の上に、複数の画素１０２ａを含む表示部１０２、表示部１０２を囲む周辺部１０３、表示部１０２に対して外部からの信号を供給する端子部１０４、表示部１０２と端子部１０４との間に配置された駆動回路１０５、及び端子部１０４に対して外部からの信号を伝達するフレキシブルプリント回路基板１０６を有する。

表示部１０２は、画像を表示する部位である。表示部１０２に配置された各画素１０２ａは、各々が発光部位を有する。つまり、複数の画素１０２ａの集合体が表示部１０２として機能する。各画素１０２ａには、駆動素子として、後述する薄膜トランジスタ７０を用いた回路が形成されている。本実施形態では、各画素１０２ａに設けられた薄膜トランジスタ７０を制御することにより、各画素１０２ａに設けられた発光素子９０の発光制御を行う構成となっている。

端子部１０４は、表示部１０２又は駆動回路１０５に接続された配線が集まって形成された配線群で構成され、外部からの信号を供給する端子として機能する。外部からの信号は、端子部１０４に接続されたフレキシブルプリント回路基板１０６から伝達される。端子部１０４とフレキシブルプリント回路基板１０６との接続は、公知の異方性導電膜を用いた方法を用いることができる。

駆動回路１０５は、各画素１０２ａに供給する制御信号及びデータ信号を出力する回路である。具体的には、駆動回路１０５は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の集積回路で構成することができる。なお、本実施形態では、駆動回路１０５を用いて各画素１０２ａを制御する例を示したが、周辺部１０３に、薄膜トランジスタを用いて走査線ドライバ又はデータ信号線ドライバを設け、これらに対して制御信号又はデータ信号を供給する構成とすることも可能である。

フレキシブルプリント回路基板１０６は、駆動回路１０５と外部回路との間の信号の送受信を行うために使用される回路基板である。フレキシブルプリント回路基板１０６は、可撓性を有する樹脂基板上に複数の配線を配置した構成を有し、端子部１０４上に接着されて駆動回路１０５と電気的に接続される。図１において、駆動回路１０５は基板１０１上に実装されているが、駆動回路１０５は、フレキシブルプリント回路基板１０６上に配置されてもよい。

図２は、第１実施形態の有機ＥＬ表示装置１００における概略の構成を示す断面図である。具体的には、図２は、有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）表示装置１００における隣接する画素１０２ａの間の境界付近を切断した断面を示す図である。

図２において、基板１０１上には、薄膜トランジスタ７０及び第１保持容量８１が設けられている。薄膜トランジスタ７０は、いわゆるトップゲート型の薄膜トランジスタである。しかし、これに限らず、どのようなタイプの薄膜トランジスタを設けてもよい。図２に示す薄膜トランジスタ７０は、発光素子９０に対して電流を供給する駆動用トランジスタとして機能する。

なお、薄膜トランジスタ７０及び第１保持容量８１の構造は、公知の構造であるため、ここでの詳細な説明は省略する。

薄膜トランジスタ７０は、絶縁膜１１で覆われている。絶縁膜１１は、薄膜トランジスタ７０及び第１保持容量８１の形状に起因する起伏を平坦化する平坦化膜として機能する。本実施形態では、絶縁膜１１は樹脂材料で形成しており、樹脂材料としてアクリル樹脂又はポリイミド樹脂を用いるが、これに限定されるものではない。

本実施形態の有機ＥＬ表示装置１００において、絶縁膜１１は、開口部１３を有する。開口部１３は、絶縁膜１１の一部を除去することにより形成される。このとき、開口部１３は、薄膜トランジスタ７０のドレイン電極７０ｇの一部が露出するように設けられる。

このような開口部１３の底面から絶縁膜１１の上面にかけて、透明電極１５が設けられている。本実施形態では、透明電極１５として、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｉｘｄｅ）等の金属酸化物で構成される透明導電膜をパターン化したものを用いるが、これに限定されるものではない。このとき、透明電極１５は、開口部１３によって露出した上述のドレイン電極７０ｇに接続されている。

さらに、絶縁膜１１の上面には、第２保持容量８２の下部電極１７が設けられている。本実施形態の下部電極１７は、発光素子９０の下方に設けられている。本実施形態の発光素子９０は、上方に向かって光を出射する構成となっているため、発光素子９０の下方の空間を利用して第２保持容量８２を形成することが可能である。

なお、前述の透明電極１５は、下部電極１７を形成する際に、薄膜トランジスタ７０のドレイン電極７０ｇをエッチングガスから保護する保護膜としても機能する。

透明電極１５及び下部電極１７の上には、絶縁膜１９が設けられている。本実施形態では、絶縁膜１９は、窒化シリコン膜である。しかし、これに限らず、酸化シリコン膜などの他の無機絶縁膜であってもよい。絶縁膜１９には、透明電極１５の一部を露出させる開口部２１が設けられている。

絶縁膜１９の上には、互いに離間して画素電極２３ａ及び２３ｂが設けられている。なお、図２に示される画素電極２３ｂは、画素電極２３ａを含む画素に隣接する、同じ発光色の画素に含まれる画素電極である。ここでは、説明を簡単にするため、画素電極２３ａに着目して説明するが、画素電極２３ｂも同様の構成を有している。

画素電極２３ａは、絶縁膜１９に設けられた開口部２１を介して透明電極１５に接続される。すなわち、画素電極２３ａは、透明電極１５を介して薄膜トランジスタ７０及び第１保持容量８１に接続されている。また、画素電極２３ａは、第２保持容量８２の上部電極としても機能すると共に、発光素子９０の陽極（アノード電極）としても機能する。このように、画素電極２３ａは、絶縁膜１１の上方に位置する部分と開口部１３の内部に位置する部分とを有する。

なお、本実施形態では、画素電極２３ａとして、ＩＴＯ等の透明導電膜で銀膜を挟んだ積層構造の電極を用いるが、これに限られるものではない。ただし、発光素子９０から発した光が上方に出射するように構成するためには、画素電極２３ａは、反射性を有する導電膜を含むことが好ましい。

また、本実施形態では、第２保持容量８２が、下部電極として機能する下部電極１７、絶縁膜１９、及び上部電極として機能する画素電極２３ａを含む。本実施形態の第２保持容量８２は、絶縁膜１９が誘電率の比較的高い窒化シリコン膜であるため、大きな容量を確保しやすいという利点を有する。さらに、発光素子９０の下方の空間を有効活用することができるため、占有面積を大きく確保しやすい。

画素電極２３ａ及び２３ｂは、その一部が絶縁膜２５に覆われている。具体的には、絶縁膜２５は、互いに離間して設けられた画素電極２３ａ及び２３ｂの端部を覆うと共に、画素電極２３ａ及び２３ｂそれぞれの上面の一部を露出させる。ただし、本実施形態では、平坦化膜として機能する絶縁膜１１に予め開口部１３が設けられているため、開口部１３の内部を覆うように絶縁膜２５が設けられる。換言すれば、平面的に見て、絶縁膜１１は、後述する第１領域２５ａ及び第２領域２５ｂを有する領域に開口部１３を有するとも言える。絶縁膜２５としては、例えば、感光性アクリル樹脂又はポリイミド樹脂等の樹脂材料を用いることができるが、これに限られるものではない。

本実施形態では、絶縁膜２５が発光素子９０の発光領域を画定するバンクとしての役割を果たすと共に、有機ＥＬ材料を蒸着する際の遮蔽マスクを支持するマスク受け部材としても機能する。絶縁膜２５の構成の詳細については、後述する。

画素電極２３ａ及び２３ｂの上面のうち絶縁膜２５に重畳しない領域には、それぞれ有機ＥＬ層２７ａ及び２７ｂが設けられる。本実施形態では、有機ＥＬ層２７ａ及び２７ｂは、有機ＥＬ材料を蒸着法により成膜して形成する。有機ＥＬ層２７ａ及び２７ｂは、少なくとも発光層を含み、その他に、電子注入層、電子輸送層、正孔注入層又は正孔輸送層を含むことができる。

なお、本実施形態では、画素ごとに発光色の異なる発光層を設けることができる。発光層としては、例えば、赤色、緑色又は青色に発光する有機ＥＬ材料を含む発光層を用いることができる。本実施形態では、有機ＥＬ層２７ａ及び２７ｂに含まれる発光層として、緑色に発光する有機ＥＬ材料を含む発光層を用いる。しかし、有機ＥＬ層２７ａ及び２７ｂのすべてを画素ごとに設けることは必須の構成ではなく、電子注入層、電子輸送層、正孔注入層又は正孔輸送層といった機能層に関しては、複数の画素にわたって設ける構成としてもよい。

有機ＥＬ層２７の上には、アルカリ金属を含む導電膜で構成される共通電極２９が設けられている。アルカリ金属としては、例えばマグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）などを用いることができる。本実施形態では、アルカリ金属を含む導電膜として、マグネシウムと銀の合金であるＭｇＡｇ膜を用いる。共通電極２９は、発光素子９０の陰極（カソード電極）として機能する。また、共通電極２９は、複数の画素にわたって設けられる。

有機ＥＬ層２７からの出射光を上面側、つまり共通電極２９側に取り出すトップエミッション型の表示装置とする場合は、共通電極２９には透過性が要求される。そのため、前述のような材料を用いる場合、共通電極２９に対して透過性を付与するために、その膜厚を、出射光が透過する程度に薄くする。具体的には、共通電極２９の膜厚を１０ｎｍ〜３０ｎｍ程度とすることで透過性を付与することができる。

共通電極２９の上には、封止膜３１が設けられている。封止膜３１は、外部からの水分等の侵入を防ぎ、有機ＥＬ層２７及び共通電極２９の劣化を防ぐ役割を果たす。図２において詳細には図示していないが、本実施形態では、封止膜３１として、窒化シリコン膜で樹脂膜を挟んだ三層構造の積層膜を用いるが、これに限られるものではない。この場合、封止膜３１に含まれる樹脂膜が、絶縁膜１１に設けられた開口部１３に起因する起伏を平坦化する役割をも果たす。

ここで、絶縁膜２５の構成について図２及び図３を用いて説明する。図３は、第１実施形態の有機ＥＬ表示装置１００における表示部１０２の一部を拡大した様子を示す平面図である。具体的には、表示部１０２のうち、隣接する画素電極２３ａ及び２３ｂに着目した拡大図である。

前述のとおり、絶縁膜２５は、画素電極２３ａ及び２３ｂの端部を覆うように設けられ、画素電極２３ａ及び２３ｂの上面の一部を露出させている。図３において、この画素電極２３ａ及び２３ｂのうち絶縁膜２５に重畳しない部分（露出した部分）を露出面２３ａ’及び２３ｂ’とする。露出面２３ａ’及び２３ｂ’は、発光素子９０の発光領域に対応する。

このとき、図２及び図３に示されるように、絶縁膜２５は、平面的に見て、露出面２３ａ’及び２３ｂ’の周囲に設けられた第１領域２５ａと、隣接する第１領域２５ａの間に設けられた窪み部２５ｃを含む第２領域２５ｂとを有する。本実施形態では、図３に示されるように、平面的に見て、第１領域２５ａが、露出面２３ａ’及び２３ｂ’の全周にわたって設けられている。しかし、これに限らず、第１領域２５ａは、露出面２３ａ’及び２３ｂ’の周囲に島状に設けられていてもよい。

また、図２に示されるように、本実施形態では、第１領域２５ａにおける絶縁膜２５の上面が、画素電極２３ａ及び画素電極２３ｂの上面よりも上に位置する。さらに、第１領域２５ａにおける絶縁膜２５の上面には、露出面２３ａ’及び露出面２３ｂ’に沿って溝部２５ｄが設けられている。図３においては、溝部２５ｄが露出面２３ａ’及び２３ｂ’の全周にわたって設けられているが、これに限らず、露出面２３ａ’及び２３ｂ’の周囲に島状に設けられていてもよい。なお、溝部２５ｄは、必要に応じて設ければよく、省略することも可能である。

以上のように、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１００は、図２及び図３を用いて説明した構成を有する絶縁膜２５を含む構造を有している。そして、この絶縁膜２５が、発光素子９０の発光領域を画定するバンクとしての役割を果たすと共に、有機ＥＬ材料を蒸着する際の遮蔽マスクを支持するマスク受け部材としても機能する。

＜有機ＥＬ表示装置の製造方法＞
次に、本実施形態における有機ＥＬ表示装置１００の製造方法について図４〜９を用いて説明する。図４〜９は、本実施形態における有機ＥＬ表示装置１００の製造方法を示す断面図である。

まず、図４に示されるように、基板１０１上に薄膜トランジスタ７０及び第１保持容量８１を形成する。薄膜トランジスタ７０の形成方法は、特に限定されず、公知の方法で形成することができる。また、基板１０１として、本実施形態ではガラス基板を用いるが、他の絶縁基板を用いてもよい。

なお、基板１０１として、樹脂材料で構成されるフレキシブル基板を用いる場合は、別の支持基板上にポリイミド等の樹脂膜を形成し、その樹脂膜の上に薄膜トランジスタ７０及び第１保持容量８１を形成する。そして、最終的に図２に示した封止膜３１を形成した後に支持基板を剥離すればよい。

本実施形態では、基板１０１上に下地絶縁膜（図示せず）を設け、その上に半導体膜７０ａを形成する。次に、半導体膜７０ａを覆うゲート絶縁膜７０ｂを形成する。ゲート絶縁膜７０ｂを形成したら、ゲート絶縁膜７０ｂ上の、半導体膜７０ａと重畳する領域にゲート電極７０ｃを形成する。このとき、ゲート電極７０ｃの形成と同時に、第１保持容量８１の上部電極として機能する容量電極７０ｄを形成する。容量電極７０ｄは、ゲート絶縁膜９０ｂを介して半導体膜９０ａと重畳することにより、第１保持容量８１を構成する。

そして、ゲート電極７０ｃ及び容量電極７０ｄを覆う層間絶縁膜７０ｅを形成し、その後、層間絶縁膜７０ｅに形成されたコンタクトホールを介して半導体膜７０ａに接続されるソース電極７０ｆ及びドレイン電極７０ｇを形成する。こうして、基板１０１上に、薄膜トランジスタ７０及び第１保持容量８１が形成される。

薄膜トランジスタ７０及び第１保持容量８１を形成した後、図５に示されるように、絶縁膜１１を形成する。本実施形態では、絶縁膜１１を構成する材料として、ポジ型の感光性を有するアクリル樹脂材料を用いる。より詳細には、絶縁膜１１を構成するアクリル樹脂材料を塗布した後、フォトリソグラフィにより開口部１３を形成する領域を選択的に感光させてパターニングを行い、不要なアクリル樹脂材料を除去する。これにより、エッチング処理を行うことなく、開口部１３を有する絶縁膜１１を形成することができる。なお、図５に示されるように、開口部１３は、薄膜トランジスタ７０のドレイン電極７０ｇを露出するように形成される。

開口部１３を形成した後、開口部１３の底面から絶縁膜１１の上面にかけてＩＴＯ等の金属酸化物材料で構成される透明電極１５を形成する。透明電極１５は、絶縁膜１１を覆うように形成されたＩＴＯ等の透明導電膜をフォトリソグラフィによりパターン化して形成する。このとき、透明電極１５は、薄膜トランジスタ７０のドレイン電極７０ｇの露出した部分を覆うように形成する。

透明電極１５を形成した後、図６に示されるように、第２保持容量８２の下部電極１７を形成する。下部電極１７を構成する導電性材料としては、透明電極１５を構成する金属酸化物材料とのエッチング選択比の大きな材料を用いることが好ましい。このとき、透明電極１５は、薄膜トランジスタ７０のドレイン電極７０ｇを覆うことにより、下部電極１７を構成する際に使用するエッチングガス（又はエッチング溶液）からドレイン電極７０ｇを保護する役割を果たす。

次に、窒化シリコンで構成される絶縁膜１９を形成し、フォトリソグラフィによる透明電極１５の一部を露出させる開口部２１を形成する。絶縁膜１９は、第２保持容量８２を構成する誘電体として機能する。

絶縁膜１９に開口部２１を形成したら、画素電極２３ａ及び２３ｂを形成する。このとき、画素電極２３ａは、開口部２１を介して透明電極１５に接続される。換言すれば、画素電極２３ａは、透明電極１５を介して薄膜トランジスタ７０及び第１保持容量８１に接続される。図示はされないが、画素電極２３ｂも同様の構成を有している。

画素電極２３a及び２３ｂを形成したら、次に、図７に示されるように、絶縁膜２５を形成する。本実施形態では、絶縁膜２５を構成する材料として、感光性のアクリル樹脂材料を用いる。具体的には、まず、感光性のアクリル樹脂材料をスピンコート法等により塗布する。このとき、開口部１３が樹脂材料で完全に埋まるように塗布を行う。そして、塗布された樹脂材料の上面が、画素電極２３ａ及び２３ｂの上面よりも上に位置するように膜厚を制御する。換言すれば、画素電極２３ａ及び２３ｂの上面に一定の厚さで樹脂材料が塗布されるように制御する。

感光性のアクリル樹脂材料を塗布した後、紫外光の照射により選択的に感光させる。本実施形態では、ポジ型の感光性アクリル樹脂材料を用いるため、感光した領域が現像液により除去される。さらに、本実施形態では、紫外光を照射する際、ハーフトーンマスクを用いる。これにより、紫外光による感光量を領域ごとに異ならせることが可能であるため、膜厚の異なる領域を複数形成することができる。このように、ハーフトーンマスクを用いることにより、図２及び図３を用いて説明した構成を有する絶縁膜２５を一度の感光処理で形成することができる

ただし、これに限らず、遮光マスクを用いて領域ごとに感光させてもよい。また、絶縁膜２５として、非感光性の樹脂材料を用い、フォトリソグラフィにより図２及び図３を用いて説明した形状の絶縁膜２５を形成しても構わない。

以上のように、本実施形態では、樹脂材料を用いることにより、図２及び図３を用いて説明した構成を有する絶縁膜２５を形成する。このとき、絶縁膜２５は、図２及び図３に示されるように、平面的に見て、画素電極２３ａの露出面２３ａ’及び画素電極２３ｂの露出面２３ｂ’の周囲に設けられた第１領域２５ａと、隣接する第１領域２５ａの間に設けられた窪み部２５ｃを含む第２領域２５ｂとを有する。

また、前述のように、塗布された樹脂材料の上面が、画素電極２３ａ及び２３ｂの上面よりも上に位置するように膜厚を制御することにより、第１領域２５ａにおける絶縁膜２５の上面が、画素電極２３ａ及び画素電極２３ｂの上面よりも上に位置するように、絶縁膜２５を形成することができる。

また、ハーフトーンマスクを用いて感光量の小さい領域を形成することにより、図３に示されるように、第１領域２５ａにおける絶縁膜２５の上面に、露出面２３ａ’及び露出面２３ｂ’に沿って溝部２５ｄを形成することができる。

次に、図８に示されるように、絶縁膜２５の第１領域２５ａをマスク受け部材として利用し、遮蔽マスク６０を基板１０１の上方に配置する。図８では、開口部１３の上方にのみ遮蔽マスク６０が配置されているように見えるが、実際には、遮蔽マスク６０は、複数の画素に対応する位置にそれぞれ開口部を有する１枚の板状部材である。例えば、図８において、遮蔽マスク６０は、画素電極２３ａの上方に開口部６１ａを有し、画素電極２３ｂの上方に開口部６１ｂを有する。

ここで、図８において、遮蔽マスク６０の上面及び下面から延長された破線は、遮蔽マスク６０における開口部６１ａ及び６１ｂ以外の部分の位置を示している。図８では、同じ発光色の隣接する画素を図示しているが、当然のことながら、異なる発光色の画素については、遮蔽マスク６０で覆われている。この場合、異なる発光色の画素については、遮蔽マスク６０と画素電極（図示せず）との間に距離Ｘに相当する間隙がある。つまり、第１領域２５ａの上面（すなわち、遮蔽マスク６０の底面）と異なる発光色の画素が有する画素電極の上面との間の距離は、距離Ｘに等しい。そのため、図８には図示されていないが、異なる発光色の画素（ここでは、赤色及び青色に発光する画素）が有する画素電極の上面は、遮蔽マスク６０に接触することなく遮蔽マスク６０によって覆われている。

また、図８において、絶縁膜２５の第２領域２５ｂには、窪み部２５ｃと遮蔽マスク６０との間に空間６２が形成される。これにより、仮に、異物（例えばパーティクル等）が基板１０１上にあったとしても、遮蔽マスク６０を用いた蒸着時における異物の影響を低減することができる。具体的には、遮蔽マスク６０と基板１０１との間に異物が挟まれて蒸着に影響を及ぼしたり、基板１０１上の膜に傷を与えたりする可能性を低減することができる。

なお、本実施形態では、絶縁膜２５の第１領域２５ａに、図３に示されるように溝部２５ｄを設けている。本実施形態では、図８に示されるように、溝部２５ｄの上に開口部６１ａ及び６１ｂの縁部が位置するように遮蔽マスク６０を配置する。溝部２５ｄが無い場合、開口部６１ａ及び６１ｂの縁部と絶縁膜２５との境界部分に付着した蒸着材料が、遮蔽マスク６０を取り除くときに脱落してパーティクルを発生する虞がある。

しかしながら、本実施形態では、その縁部が溝部２５ｄの上にあるため、前述の境界部分に蒸着材料が付着することを防ぐことができる。したがって、遮蔽マスク６０を取り除く際に、パーティクルの発生する可能性を低減することができる。なお、本実施形態において、溝部２５ｄは必須の構造ではなく、適宜省略することも可能である。

前述のように遮蔽マスク６０を配置したら、蒸着源を基板１０１上で走査して、有機ＥＬ材料の蒸着処理を行う。これにより、遮蔽マスク６０の開口部６１ａ及び６１ｂの内側、すなわち画素電極２３ａ及び２３ｂの上には有機ＥＬ層２７ａ及び２７ｂが形成される。本実施形態では、緑色に発光する有機ＥＬ材料を蒸着して有機ＥＬ層２７ａ及び２７ｂを形成する。他の発光色の有機ＥＬ材料を蒸着する際は、他の遮蔽マスク６０を用意するか、遮蔽マスク６０の位置をずらして蒸着処理を行えばよい。

以上のように、遮蔽マスク６０を用いて有機ＥＬ層２７ａ及び２７ｂを形成したら、図９に示されるように、発光素子９０の陰極として機能する共通電極２９を形成する。本実施形態では、共通電極２９としてＭｇＡｇ膜を用いる。このようなアルカリ金属を含む導電膜は、水分等に弱いため、有機ＥＬ層２７ａ及び２７ｂの蒸着と共通電極２９の蒸着とを大気開放せずに実行することが好ましい。この場合、真空を維持したまま連続的に蒸着処理を行うことが好ましいが、これに限らず、窒素雰囲気等の不活性雰囲気を維持したままに連続的に蒸着処理を行うことも有効である。

最後に、窒化シリコン膜、アクリル樹脂材料で構成される樹脂膜及び窒化シリコン膜をこの順に積層して封止膜３１を形成する。このとき、封止膜３１の一部を構成する樹脂膜は、絶縁膜１１に形成された開口部１３に起因する起伏を平坦化することができる。さらに、パーティクル等の異物が共通電極２９の上に存在していたとしても、樹脂膜によって起伏を平坦化できるため、樹脂膜の上に形成される窒化シリコン膜が異物の影響で剥がれたりカバレッジ不良を起こしたりする可能性を低減することができる。

以上のように、本実施形態では、絶縁膜２５が、発光素子９０の発光領域を画定するバンクとしての役割を果たすと共に、有機ＥＬ材料を蒸着する際の遮蔽マスクを支持するマスク受け部材としても機能する。そして、絶縁膜２５の第２領域２５ｂには窪み部２５ｃが設けられているため、遮蔽マスク６０と絶縁膜２５との間に空間６２を確保することができる。その結果、遮蔽マスク６０を用いた有機ＥＬ材料の蒸着時における異物の影響を低減することができる。

さらに、絶縁膜２５の第１領域２５ａを画素電極２３ａ及び２３ｂの端部を覆うバンクとして機能させると共に、遮蔽マスク６０を支持するマスク受け部材としても機能させることにより、画素電極２３ａ及び２３ｂと遮蔽マスク６０の開口部６１ａ及び６１ｂとの間の距離Ｘを近づけることができる。その結果、バンクの高さ及びマスク受け部材の高さに起因するシャドウ領域（蒸着材料が十分に成膜されない領域）の発生を抑えることが可能である。

（第２実施形態）
第２実施形態では、絶縁膜２５の構成を第１実施形態とは異なるものとした例について説明する。なお、本実施形態では、第１実施形態の有機ＥＬ表示装置１００との構成上の差異に注目して説明を行い、同じ構成については同じ符号を付して説明を省略することがある。

図１０は、第２実施形態における有機ＥＬ表示装置２００の概略の構成を示す断面図である。図１０において、絶縁膜３５は、第１領域３５ａ、第２領域３５ｂ、窪み部３５ｃ、及び溝部３５ｄを含む。このとき、第１領域３５ａにおける絶縁膜３５の上面が、画素電極２３ａ及び画素電極２３ｂの上面と同一の面内に位置する。ここで、本明細書において、「同一の面内」とは、完全に一致する場合だけでなく、技術常識に照らして、概ね一致すると言える程度に一致することも含むものとする。

本実施形態によれば、第１実施形態に比べて、画素電極２３ａ及び２３ｂと遮蔽マスク６０の開口部６１ａ及び６１ｂとの間の距離Ｘをさらに近づけることができる。

ただし、本実施形態の場合、そのまま遮蔽マスク６０を基板１０１上に配置すると、他色となる発光素子を形成する画素電極にて、遮蔽マスク６０と画素電極２３ａ及び２３ｂが接してしまう。そのため、本実施形態の場合、遮蔽マスク６０の、基板１０１に面する側に凹部を設けたり凸部を設けたりする等の改良を加えることが望ましい。

図１１Ａ及び図１１Ｂは、第２実施形態における有機ＥＬ表示装置２００の製造工程の一例を示す断面図である。図１１Ａに示される遮蔽マスク６３は、開口部６３ａに加えて、リセス６３ｃを有する点で第１実施形態に用いた遮蔽マスク６０と異なる。また、図１１Ｂに示される遮蔽マスク６５は、開口部６５ａに加えて、支持部６５ｃを有する点で第１実施形態に用いた遮蔽マスク６０と異なる。なお、図１１Ａ及び図１１Ｂでは、画素電極２３ａが蒸着対象であり、画素電極２３ｂが蒸着対象ではない場合を示している。

前述のように、本実施形態の有機ＥＬ表示装置２００は、第１領域３５ａにおける絶縁膜３５の上面が、画素電極２３ａ及び２３ｂの上面と同一の面内に位置する。そのため、本実施形態で使用する遮蔽マスク６３及び６５は、それぞれリセス６３ｃの深さ又は支持部６５ｃの高さの分だけ画素電極２３ｂの上面から離間させて用いられる。例えば、図１１Ａに示される遮蔽マスク６３は、平面視において画素電極２３ｂと重畳する部分にリセス６３ｃを有する。また、図１１Ｂに示される遮蔽マスク６５は、平面視において絶縁膜３５の第１領域３５ａと重畳する部分に支持部６５ｃを有する。

これにより、遮蔽マスク６３及び６５と画素電極２３ｂとの接触を避けることができる。例えば、図１１Ａでは、開口部６３ａが画素電極２３ａに対応する位置にあり、画素電極２３ｂは遮蔽マスク６３によって覆われている。この場合において、遮蔽マスク６３と画素電極２３ｂとは接触しない。この点については、図１１Ｂに示される構造においても同様である。

なお、図１１Ａでは、画素電極２３ｂの上方にリセス６３ｃを配置する例を示したが、リセス６３ｃは、個々の画素に対応させて設けてもよいし、複数の画素に対応させて設けてもよい。つまり、蒸着対象ではない画素がまとまっていれば、それらの画素を含む領域の全体を覆うようにリセス６３ｃを設けてもよい。また、図１１Ｂでは、支持部６５ｃを絶縁膜３５の第１領域３５ａに当たる位置に配置する例を示したが、支持部６５ｃを設ける位置は任意である。また、支持部６５ｃは、画素電極２３ｂを囲むように設けてもよいし、表示部１０２の中にランダムに点在させてもよい。ただし、いずれの場合においても平面視において絶縁膜３５と重畳する位置に配置することが望ましい。

（第３実施形態）
第３実施形態では、絶縁膜２５の構成を第１実施形態とは異なるものとした例について説明する。なお、本実施形態では、第１実施形態の有機ＥＬ表示装置１００との構成上の差異に注目して説明を行い、同じ構成については同じ符号を付して説明を省略することがある。

図１２は、第３実施形態における有機ＥＬ表示装置３００の概略の構成を示す断面図である。図１２において、絶縁膜２５は、第１領域２５ａ、第２領域２５ｂ、窪み部２５ｃ、溝部２５ｄ、及び突出部２５ｅを含む。このとき、突出部２５ｅは、第２領域２５ｂの中に位置する。突出部２５ｅは、窪み部２５ｃの側面に沿って線状に設けられていてもよいし、点状に設けられていてもよい。換言すれば、平面的に見て、絶縁膜２５は、第２領域２５ｂに囲まれた第３領域２５ｆを有するとも言える。

第３領域２５ｆにおける絶縁膜２５の上面（突出部２５ｅの上面）は、窪み部２５ｃの底面よりも上に位置すればよいが、突出部２５ｅは、蒸着時において遮蔽マスクを支持する部材として機能させることもできる。この場合は、第１領域２５ａにおける絶縁膜２５の上面と第３領域２５ｆにおける絶縁膜２５の上面が、同一の面内に位置することが好ましい。

本実施形態によれば、第１実施形態に比べて、より安定的に遮蔽マスク６０の支持を行うことができる。

（第４実施形態）
第４実施形態では、絶縁膜２５の構成を第１実施形態とは異なるものとした例について説明する。なお、本実施形態では、第１実施形態の有機ＥＬ表示装置１００との構成上の差異に注目して説明を行い、同じ構成については同じ符号を付して説明を省略することがある。

図１３は、第４実施形態における有機ＥＬ表示装置４００の概略の構成を示す断面図である。図１３において、絶縁膜４０は、第１領域４０ａ、第２領域４０ｂ、窪み部４０ｃ、及び溝部４０ｄを含む。本実施形態における第１領域４０ａの上面は、第１実施形態における第１領域２５ａよりも高い位置にある。

この場合、第１領域４０ａの上面は、画素電極２３ａ及び２３ｂの上面から十分高い位置にある。そのため、第１実施形態に比べて、有機ＥＬ材料の蒸着時において、基板１０１と遮蔽マスク６０との間に挟まれた異物の影響を受ける可能性を低減することが可能である。

（第５実施形態）
第５実施形態では、絶縁膜２５の構成を第１実施形態及び第３実施形態とは異なるものとした例について説明する。なお、本実施形態では、第１実施形態の有機ＥＬ表示装置１００及び第３実施形態の有機ＥＬ表示装置３００との構成上の差異に注目して説明を行い、同じ構成については同じ符号を付して説明を省略することがある。

図１４は、第５実施形態における有機ＥＬ表示装置５００の概略の構成を示す断面図である。図１４において、絶縁膜４０は、第１領域４０ａ、第２領域４０ｂ、窪み部４０ｃ、溝部４０ｄ、及び突出部４０ｅを含む。このとき、突出部４０ｅは、第２領域４０ｂの中に位置する。第３実施形態と同様に、突出部４０ｅは、窪み部４０ｃの側面に沿って線状に設けられていてもよいし、点状に設けられていてもよい。換言すれば、平面的に見て、絶縁膜４０は、第２領域４０ｂに囲まれた第３領域４０ｆを有するとも言える。

第３領域４０ｆにおける絶縁膜４０の上面（突出部４０ｅの上面）は、窪み部４０ｃの底面よりも上に位置すればよいが、突出部４０ｅは、蒸着時において遮蔽マスクを支持する部材として機能させることもできる。この場合は、第１領域４０ａにおける絶縁膜４０の上面と第３領域４０ｆにおける絶縁膜４０の上面が、同一の面内に位置することが好ましい。

本実施形態によれば、第１実施形態に比べて、より安定的に遮蔽マスク６０の支持を行うことができる。

（第６実施形態）
第６実施形態では、絶縁膜２５の構成を第１実施形態とは異なるものとした例について説明する。なお、本実施形態では、第１実施形態の有機ＥＬ表示装置１００との構成上の差異に注目して説明を行い、同じ構成については同じ符号を付して説明を省略することがある。

図１５は、第６実施形態における有機ＥＬ表示装置６００の概略の構成を示す断面図である。図１５において、絶縁膜４５は、第１領域４５ａ、第２領域４５ｂ、窪み部４５ｃ、及び溝部４５ｄを含む。本実施形態では、第１領域４５ａにおける絶縁膜４５に設けられた溝部４５ｄの深さが第１実施形態の溝部２５ｄとは異なる。具体的には、窪み部４５ｃの底面と溝部４５ｄの底面が、同一の面内に位置する。

本実施形態によれば、絶縁膜４５を形成する際に、感光性の樹脂材料に対して紫外光照射を行うに当たり、窪み部４５ｃの形成と溝部４５ｄの形成とを同じ感光量で行うことができる。すなわち、３段階以上の透過率を備えた特殊なハーフトーンマスクを用いなくても、感光する領域、感光しない領域、及び溝部４５ｄを形成する微感光領域（絶縁膜４５の厚さ方向における途中まで感光する領域）を区別する一般的なハーフトーンマスクを用いて、絶縁膜４５の形状を得ることができる。したがって、第１実施形態に比べて、製造コストを低減することができるという利点がある。

（第７実施形態）
第７実施形態では、表示部１０２を構成する画素１０２ａの配置を第１実施形態とは異なるものとした例について説明する。なお、本実施形態では、第１実施形態の有機ＥＬ表示装置１００との構成上の差異に注目して説明を行い、同じ構成については同じ符号を付して説明を省略することがある。

図１６は、第７実施形態における有機ＥＬ表示装置の表示部の構成を示す平面図である。図１６では、４つの画素１０２ａについて説明するが、表示部１０２は、実際には、さらに多くの画素１０２ａを有している。

画素１０２ａは、３つのサブピクセル２３Ｒ、２３Ｇ及び２３Ｂを有する。サブピクセル２３Ｒは、発光色が赤色の画素であり、サブピクセル２３Ｇは、発光色が緑色の画素であり、サブピクセル２３Ｂは、発光色が青色の画素である。これらのサブピクセル２３Ｒ、２３Ｇ及び２３Ｂは、共に画素電極の露出面２３Ｒａ、２３Ｇａ及び２３Ｂａを有している。これらの露出面２３Ｒａ、２３Ｇａ及び２３Ｂａは、いずれも絶縁膜２５の第１領域２５ａ及び溝部２５ｄで囲まれており、隣接する画素間には、絶縁膜２５の第２領域２５ｂが設けられている。

本実施形態の表示部１０２の構成によれば、隣接する画素間に十分な間隙が設けられているため、第１領域２５ａにて遮蔽マスク６０を受けるに当たり、均等に分散された力で支えることができる。また、異物が第２領域２５ｂに位置する可能性が高まり、より異物の影響を受けにくくすることが可能である。

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。

また、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。

１１…絶縁膜、１３…開口部、１５…透明電極、１７…下部電極、１９…絶縁膜、２１…開口部、２３ａ…画素電極、２３ａ’、２３ｂ’…露出面、２３ｂ…画素電極、２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂ…サブピクセル、２３Ｒａ、２３Ｇａ、２３Ｂａ…露出面、２５…絶縁膜、２５ａ…第１領域、２５ｂ…第２領域、２５ｃ…窪み部、２５ｄ…溝部、２５ｅ…突出部、２５ｆ…第３領域、２７ａ、２７ｂ…有機ＥＬ層、２９…共通電極、３１…封止膜、６０…遮蔽マスク、６１ａ、６１ｂ…開口部、６２…空間、６３…遮蔽マスク、６３ｃ…リセス、６５…遮蔽マスク、６５ｃ…支持部、７０…薄膜トランジスタ、７０ａ…半導体膜、７０ｂ…ゲート絶縁膜、７０ｃ…ゲート電極、７０ｄ…容量電極、７０ｅ…層間絶縁膜、７０ｆ…ソース電極、７０ｇ…ドレイン電極、８１…第１保持容量、８２…第２保持容量、９０…発光素子、１００〜６００…有機ＥＬ表示装置、１０１…基板、１０２…表示部、１０２ａ…画素、１０３…周辺部、１０４…端子部、１０５…駆動回路、１０６…フレキシブルプリント回路基板、１５１…基板、１５２…画素電極、１５３…絶縁膜、１５３ａ…第１領域、１５３ｂ…第２領域、１５４…遮蔽マスク、１６１…第１シャドウ領域、１６２…第２シャドウ領域

Claims (6)

1. 互いに離間して設けられた複数の画素電極と、
   前記画素電極それぞれの端部を覆うと共に、前記画素電極それぞれの上面の一部を露出させる第１絶縁層と、
   前記画素電極それぞれの上に設けられた、発光層を含む有機層と、を有し、
   平面的に見て、前記第１絶縁層は、前記画素電極それぞれの露出した上面の周囲に設けられた第１領域と、隣接する前記第１領域の間に設けられた窪み部を含む第２領域とを有し、
   前記第１領域における前記第１絶縁層には、前記画素電極それぞれの露出した上面に沿って溝部が設けられ、
   前記溝部の底面は、前記窪み部の底面よりも上に位置する、表示装置。
2. 前記第１領域における前記第１絶縁層の上面は、前記画素電極の上面よりも上に位置する、請求項１に記載の表示装置。
3. 平面的に見て、前記第１領域は、前記画素電極それぞれの露出した上面を囲むように全周にわたって設けられる、請求項１に記載の表示装置。
4. 平面的に見て、前記第１領域は、前記画素電極それぞれの露出した上面を囲むように島状に設けられる、請求項１に記載の表示装置。
5. 前記複数の画素電極は、第２絶縁層の上に設けられ、
   平面的に見て、前記第２絶縁層は、前記第１領域及び前記第２領域を含む領域に開口部を有する、請求項１に記載の表示装置。
6. 平面的に見て、前記窪み部は、露出させた前記画素電極それぞれの上面の一部とは重ならない、請求項１に記載の表示装置。

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