JPWO2017208660A1 - 表示装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

この表示装置は、２次元配置されると共に、それぞれが複数色のうちのいずれかの色の光を発する有機電界発光素子を含む複数の画素を備え、複数の画素は、発光色毎に一方向に沿って配置され、かつ画素毎に開口部を有する第１の絶縁膜と、第１の絶縁膜上の異なる発光色の画素同士の間の領域に、発光色毎の配列方向に沿って延在する第２の絶縁膜と、開口部に形成されると共に発光層を含む有機層とを有し、第１の絶縁膜は、複数の画素のうちの同一の発光色の画素の開口部同士を繋ぐ凹部を含む。

Description

本開示は、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ；Electro Luminescence）現象により発光する有機電界発光素子を用いた表示装置および電子機器に関する。

有機電界発光素子を用いた表示装置（有機ＥＬディスプレイ）では、各画素の有機層を印刷法等のウェットプロセスを用いてパターン形成する技術が提案されている（例えば、特許文献１，２）。

特開２０１３−１９１５３３号公報 特開２０１３−０８９２９３号公報

ウェットプロセスにより有機層が成膜される表示装置では、画素間を分離するために隔壁と呼ばれる絶縁膜が用いられる。これにより、画素毎にインクを滴下して、各発光色の有機層をパターン形成することができる。

しかしながら、このウェットプロセスを用いる場合、各画素に対して均一に有機層を成膜することは困難である。この結果、表示面内で輝度にばらつきが生じ、表示画質が低下する。

輝度むらを低減して表示画質を向上させることが可能な表示装置および電子機器を提供することが望ましい。

本開示の一実施の形態の表示装置は、２次元配置されると共に、それぞれが複数色のうちのいずれかの色の光を発する有機電界発光素子を含む複数の画素を備え、複数の画素は、発光色毎に一方向に沿って配置され、かつ画素毎に開口部を有する第１の絶縁膜と、第１の絶縁膜上の異なる発光色の画素同士の間の領域に、発光色毎の配列方向に沿って延在する第２の絶縁膜と、開口部に形成されると共に発光層を含む有機層とを有し、第１の絶縁膜は、複数の画素のうちの同一の発光色の画素の開口部同士を繋ぐ凹部を含むものである。

本開示の一実施の形態の電子機器は、上記本開示の一実施の形態の表示装置を備えたものである。

本開示の一実施の形態の表示装置および電子機器では、画素毎に開口部を有する第１の絶縁膜が、同一の発光色の画素の開口部同士を繋ぐ凹部を含み、このような開口部に有機層が形成される。第１の絶縁膜上の異なる発光色の画素同士の間の領域には、発光色毎の配列方向に沿って延在する第２の絶縁膜が形成される。これにより、例えば印刷等のウェットプロセスを用いて有機層を形成する場合に、異なる発光色の画素間では、インクの拡がりが抑制され、同一の発光色の画素間では、各開口部に凹部を通じてインクが均等に拡がる。

本開示の一実施の形態の表示装置および電子機器では、画素毎に開口部を有する第１の絶縁膜が、同一の発光色の画素の開口部同士を繋ぐ凹部を含み、このような開口部に有機層が形成されている。第１の絶縁膜上の異なる発光色の画素同士の間の領域には、発光色毎の配列方向に沿って延在する第２の絶縁膜が形成されている。これにより、例えば印刷等のウェットプロセスを用いて有機層を形成する場合に、異なる発光色の画素間では、インクの拡がりが抑制され、同一の発光色の開口部には凹部を通じてインクが均等に拡がり、成膜プロセスに起因する有機層の膜厚むらを低減できる。よって、輝度むらを低減して、表示画質を向上させることができる。

尚、上記内容は本開示の一例である。本開示の効果は、上述したものに限らず、他の異なる効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。

本開示の一実施の形態に係る表示装置の全体構成を表すブロック図である。 図１に示した表示装置（画素部）の構成を表す断面図である。 画素回路の要部構成を表す平面模式図である。 画素配列の一例を表す模式図である。 図２に示した画素分離膜の平面構成を表す模式図である。 図２に示した開口部付近の構成を拡大して表す断面図である。 図５Ａに示したＢ１１−Ｂ１２線における断面構成を表す図である。 図５Ａに示したＣ１１−Ｃ１２線における断面構成を表す図である。 第１絶縁膜の開口部のテーパ角を説明するための模式図である。 凹部のテーパ角を説明するための模式図である。 比較例に係る画素分離膜の構成を説明するための模式図である。 図５Ａに示した画素分離膜による効果を説明するための模式図である。 図５Ａに示した画素分離膜による効果を説明するための模式図である。 適用例に係る電子機器の構成を表すブロック図である。 画素分離膜（第１絶縁膜）の他の構成例を表す断面図である。

本開示の実施の形態について図面を参照して以下の順に詳細に説明する。

１．実施の形態（第１絶縁膜のうちの同色の画素間の領域に、開口部同士を繋ぐ凹部を設けた例）
２．適用例（電子機器の例）

＜実施の形態＞
［構成］
図１は、本開示の一実施の形態に係る表示装置（表示装置１）の全体構成を表すブロック図である。この表示装置１は、例えば、有機電界発光素子を用いた有機ＥＬディスプレイ等であり、例えばＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のいずれかの色の光が上面側から出射される、上面発光型（トップエミッション型）の表示装置である。

表示装置１は、２次元配置された複数の画素（画素ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）を有する画素部２と、この画素部２を駆動するための回路部（走査線駆動部３、信号線駆動部４および電源線駆動部５）とを備える。

画素部２は、例えばアクティブマトリクス方式により、外部から入力される映像信号に基づいて画像を表示するものである。この画素部２には、画素配列の行方向に沿って延在する複数の走査線ＷＳＬと、列方向に沿って延在する複数の信号線ＤＴＬと、行方向に沿って延在する複数の電源線ＤＳＬとが設けられている。これらの走査線ＷＳＬ、信号線ＤＴＬおよび電源線ＤＳＬは、各画素ｐｒ，ｐｇ，ｐｂと電気的に接続されている。画素ｐｒ，ｐｇ，ｐｂは、例えばそれぞれがサブピクセルに相当し、これらの画素ｐｒ，ｐｇ，ｐｂの組が１つのピクセル（画素ＰＸ）を構成する。

画素ｐｒは、例えば赤色光を出射する有機ＥＬ素子１０Ｒを含んで構成されている。画素ｐｇは、例えば緑色光を出射する有機ＥＬ素子１０Ｇを含んで構成されている。画素ｐｂは、例えば青色光を出射する有機ＥＬ素子１０Ｂを含んで構成されている。以下では、画素ｐｒ，ｐｇ，ｐｂのそれぞれを特に区別する必要のない場合には、「画素Ｐ」と称して説明を行う。また、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのそれぞれを特に区別する必要のない場合には、「有機ＥＬ素子１０」と称して説明を行う。

走査線ＷＳＬは、画素部２に配置された複数の画素Ｐを、行毎に選択するための選択パルスを各画素Ｐに供給するためのものである。この走査線ＷＳＬは、走査線駆動部３の出力端（図示せず）と、後述の書き込みトランジスタＷｓＴｒのゲート電極とに接続されている。信号線ＤＴＬは、映像信号に応じた信号パルス（信号電位Ｖsigおよび基準電位Ｖofs）を、各画素Ｐへ供給するためのものである。この信号線ＤＴＬは、信号線駆動部４の出力端（図示せず）と、後述の書き込みトランジスタＷｓＴｒのソース電極またはドレイン電極とに接続されている。電源線ＤＳＬは、各画素Ｐに、電力として固定電位（Ｖcc）を供給するためのものである。この電源線ＤＳＬは、電源線駆動部５の出力端（図示せず）と、後述の駆動トランジスタＤｓＴｒのソース電極またはドレイン電極とに接続されている。尚、有機ＥＬ素子１０のカソード（後述の第２電極１６）は、共通電位線（カソード線）に接続されている。

走査線駆動部３は、各走査線ＷＳＬに所定の選択パルスを線順次で出力することにより、例えばアノードリセット、Ｖth補正、信号電位Ｖsigの書き込み、移動度補正および発光動作等の各動作を、各画素Ｐに所定のタイミングで実行させるものである。信号線駆動部４は、外部から入力されたデジタルの映像信号に対応するアナログの映像信号を生成し、各信号線ＤＴＬに出力するものである。電源線駆動部５は、各電源線ＤＳＬに対して、定電位を出力するものである。これらの走査線駆動部３、信号線駆動部４および電源線駆動部５は、図示しないタイミング制御部により出力されるタイミング制御信号により、それぞれが連動して動作するように制御される。また、外部から入力されるデジタルの映像信号は、図示しない映像信号受信部により補正された後、信号線駆動部４に入力される。

（画素部２の構成）
図２は、表示装置１（画素部２）の断面構成を表したものである。図２では、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのうちの一部（有機電界発光素子１０Ｒと、有機電界発光素子１０Ｇの一部）に対応する領域についてのみ示している。画素部２では、駆動基板１１ａ上に、複数の有機ＥＬ素子１０が２次元配置されている。これらの有機ＥＬ素子１０の上には、例えば、保護膜１７、封止層１８およびＣＦ／ＢＭ層１９を介して第２基板２０が貼り合わせられている。

駆動基板１１ａは、例えばガラスやプラスチックなどから構成された第１基板１１上に、層間絶縁膜１２２と、各有機ＥＬ素子１０を駆動するための画素回路（画素回路ＰＸＬＣ、図２には図示せず）とを含む。この駆動基板１１ａの表面は、平坦化膜１２３によって平坦化されている。

画素回路ＰＸＬＣは、有機ＥＬ素子１０の発光および消光を制御するものであり、例えば有機ＥＬ素子１０（有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのいずれか１つ）と、保持容量Ｃｓと、書き込みトランジスタＷｓＴｒと、駆動トランジスタＤｓＴｒとを含んで構成されている。

書き込みトランジスタＷｓＴｒは、駆動トランジスタＤｓＴｒのゲート電極に対する、映像信号（信号電圧）の印加を制御するものである。具体的には、書き込みトランジスタＷｓＴｒは、走査線ＷＳＬへの印加電圧に応じて信号線ＤＴＬの電圧（信号電圧）をサンプリングすると共に、その信号電圧を駆動トランジスタＤｓＴｒのゲート電極に書き込むものである。駆動トランジスタＤｓＴｒは、有機ＥＬ素子１０に直列に接続されており、書き込みトランジスタＷｓＴｒによってサンプリングされた信号電圧の大きさに応じて有機ＥＬ素子１０に流れる電流を制御するものである。これらの駆動トランジスタＤｓＴｒおよび書き込みトランジスタＷｓＴｒは、例えば、ｎチャネルＭＯＳ型またはｐチャネルＭＯＳ型の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）により形成される。これらの駆動トランジスタＤｓＴｒおよび書き込みトランジスタＷｓＴｒは、また、シングルゲート型であってもよいし、デュアルゲート型であってもよい。保持容量Ｃｓは、駆動トランジスタＤｓＴｒのゲート電極およびソース電極間に所定の電圧を保持するものである。

書き込みトランジスタＷｓＴｒのゲート電極は、走査線ＷＳＬに接続されている。書き込みトランジスタＷｓＴｒのソース電極およびドレイン電極のうちの一方の電極が信号線ＤＴＬに接続され、他方の電極が駆動トランジスタＤｓＴｒのゲート電極に接続されている。駆動トランジスタＤｓＴｒのソース電極およびドレイン電極のうちの一方の電極が電源線ＤＳＬに接続され、他方の電極が有機ＥＬ素子１０のアノード（後述の第１電極１３）に接続されている。保持容量Ｃｓは、駆動トランジスタＤｓＴｒのゲート電極と有機ＥＬ素子１０側の電極との間に挿入されている。

図３に、上記のような画素回路ＰＸＬＣの要部の配線レイアウトの一例を示す。画素回路ＰＸＬＣは、例えば複数の配線層（第１メタル層Ｍ１，第２メタル層Ｍ２）と、半導体層Ｓ１と、第１メタル層Ｍ１，第２メタル層Ｍ２同士の層間接続（コンタクトホールｃ１１〜ｃ１３）とを利用して形成されている。

一例としては、図３に示したように、書き込みトランジスタＷｓＴｒのゲート電極１２５ｇ１と、駆動トランジスタＤｓＴｒのゲート電極１２５ｇ２と、保持容量Ｃｓの下部電極１２６ａと、信号線ＤＴＬとが、第１メタル層Ｍ１に配置されている。書き込みトランジスタＷｓＴｒのソース・ドレイン電極（１２５ｓｄ１，１２５ｓｄ２）と、駆動トランジスタＤｓＴｒのソース・ドレイン電極（１２５ｓｄ３，１２５ｓｄ４）と、保持容量Ｃｓの上部電極１２６ｂと、走査線ＷＳＬと、電源線ＤＳＬとが、第２メタル層Ｍ２に配置されている。これらのうち、書き込みトランジスタＷｓＴｒのゲート電極１２５ｇ１と、走査線ＷＳＬとは、コンタクトホールｃ１１を通じて層間接続されている。書き込みトランジスタＷｓＴｒのソース・ドレイン電極１２５ｓｄ１は、コンタクトホールｃ１２を通じて信号線ＤＴＬに層間接続されている。書き込みトランジスタＷｓＴｒのソース・ドレイン電極１２５ｓｄ２は、コンタクトホールｃ１３を通じて保持容量Ｃｓの下部電極１２６ａと駆動トランジスタＤｓＴｒのゲート電極１２５ｇ２とに層間接続されている。保持容量Ｃｓの上部電極１２６ｂは、コンタクト部Ｃ１（アノードコンタクト）を通じて、有機ＥＬ素子１０のアノード（第１電極１３、図３には図示せず）に接続されている。

尚、ここでは、画素回路ＰＸＬＣとして、２Ｔｒ１Ｃの回路構成を例示したが、画素回路ＰＸＬＣの構成はこれに限定されるものではない。画素回路ＰＸＬＣは、このような２Ｔｒ１Ｃの回路に対して、更に各種容量やトランジスタ等を付加した回路構成を有していてもよい。

有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、上記のような駆動基板１１ａ上に規則的な配列で形成されている。図４に、画素配列（有機ＥＬ素子１０の配列）の一例を示す。画素ｐｒ，ｐｇ，ｐｂの配列は、特に限定されるものではないが、有機ＥＬ素子１０の成膜プロセスにおいて例えば印刷等のウェットプロセスを用いる場合には、複数の画素ｐｒ，ｐｇ，ｐｂが発光色毎に、一方向に沿って配置されることが望ましい。即ち、画素ｐｒ（有機ＥＬ素子１０Ｒ）が配列方向ｄに沿った１つのライン上に配置され、画素ｐｇ（有機ＥＬ素子１０Ｇ）が配列方向ｄに沿った１つのライン上に配置され、画素ｐｂ（有機ＥＬ素子１０Ｂ）が配列方向ｄに沿った１つのライン上に配置されている。各画素ｐｒ，ｐｇ，ｐｂの面形状は、特に限定されるものではないが、例えば矩形状を有する。配列方向ｄは、画素ｐｒ，ｐｇ，ｐｂの各面形状（矩形状）の長手方向に沿っている。製造プロセスでは、例えばこの配列方向ｄに沿ったライン毎に、各発光色のインクが滴下されることで、有機層１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂが形成される。

有機ＥＬ素子１０Ｒは、第１電極１３と第２電極１６との間に、赤色発光層を含む有機層１５Ｒを有するものである。同様に、有機ＥＬ素子１０Ｇは、第１電極１３と第２電極１６との間に、緑色発光層を含む有機層１５Ｇ有するものである。有機ＥＬ素子１０Ｂは、第１電極１３と第２電極１６との間に、青色発光層を含む有機層１５Ｂを有するものである。

第１電極１３は、例えばアノードとして機能するものであり、画素Ｐ毎に設けられている。この第１電極１３の構成材料としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）、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が挙げられる。また、第１電極１３は、これらの金属元素の単体または合金よりなる金属膜と、光透過性を有する導電性材料（透明導電膜）との積層膜を含んでいてもよい。透明導電膜としては、例えば酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化タングステン（ＷＯ_x）および酸化亜鉛（ＺｎＯ）系材料等が挙げられる。酸化亜鉛系材料としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）を添加した酸化亜鉛（ＡＺＯ）、およびガリウム（Ｇａ）を添加した酸化亜鉛（ＧＺＯ）などが挙げられる。

有機層１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂはそれぞれ、電界をかけることにより電子と正孔との再結合を生じ、Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれかの色光を発生する有機電界発光層（赤色発光層，緑色発光層，青色発光層）を含むものである。これらの有機層１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂの成膜方法は、例えば印刷法や塗布法等のウェットプロセスが挙げられる。一例としては、インクジェット印刷法、ノズルコート法等が挙げられる。この有機層１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂは、有機電界発光層の他にも、必要に応じて、例えば正孔注入層、正孔輸送層および電子輸送層等を含んでいてもよい。また、有機層１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂと第２電極１６との間には、電子注入層が形成されていてもよい。

第２電極１６は、例えばカソードとして機能するものであり、画素部２の全面にわたって（全画素に共通の電極として）形成されている。この第２電極１６は、例えば透明導電膜から構成されている。透明導電膜の材料としては、上記第１電極１３の材料として列挙した酸化物材料と同様のものを用いることができる。第２電極１６の厚みは、特に限定されないが、導電性と光透過性とを考慮して設定されるとよい。第２電極１６には、この他にも、マグネシウムと銀との合金（ＭｇＡｇ合金）が用いられてもよい。

これらの有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの有機層１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂは、画素分離膜１４によって規定された領域（開口部Ｈ１）にそれぞれ形成されている。画素分離膜１４は、第１電極１３上に形成されると共に、第１電極１３に対向して開口部Ｈ１を有している。

画素分離膜１４は、各画素Ｐの発光領域を所望の形状に規定すると共に、隣接する画素列の有機層（異なる発光色の有機層）同士を分離する機能を有している。また、この画素分離膜１４により、第１電極１３と第２電極１６との絶縁性が確保される。この画素分離膜１４は、例えば、開口部Ｈ１を含む第１絶縁膜１４Ａと、この第１絶縁膜１４Ａ上の所定の領域に積層された第２絶縁膜１４Ｂとを有する。

図５Ａに、画素分離膜１４の平面構成（基板面に平行な面の構成）を示す。尚、図５Ａでは、簡便化のため、画素ｐｒ，ｐｇ，ｐｂがそれぞれ３つずつ配列方向ｄに沿って配置された構成を示している。図５Ｂは、図２の断面構成において第１絶縁膜１４Ａの開口部付近を拡大したものである。尚、図２に示した構成は、図５ＡのＡ１１−Ａ１２線における断面構成に相当する。

このように、第１絶縁膜１４Ａは、画素Ｐ毎に（第１電極１３毎に）、開口部Ｈ１を有している。開口部Ｈ１は、１または複数のサブ開口を含んで構成されている。この例では、開口部Ｈ１が、リフレクタ（反射構造）を有しており、２つのサブ開口Ｈ１ａにより構成されている。各サブ開口Ｈ１ａは、配列方向ｄに沿って延在する矩形状を有する。

第１絶縁膜１４Ａは、例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、シリコン系樹脂、フッ素系ポリマー、シリコン系ポリマー、ノボラック系樹脂、エポキシ系樹脂、ノルボルネン系樹脂等の感光性樹脂を含んで構成されている。あるいは、これらの樹脂材料に着色剤を分散させたものが用いられてもよい。更に、第１絶縁膜１４Ａには、このような有機材料に限らず、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ₂）、窒化シリコン（ＳｉＮ）および酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）等の無機材料が用いられても構わない。この第１絶縁膜１４Ａは、親液性（有機層１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂを成膜する際のインクに対する親和性）を有することが望ましい。成膜時において、有機層１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂのインクの濡れ拡がりが良好となり、膜厚のむらを生じにくくすることができるためである。

この第１絶縁膜１４Ａの屈折率は、後述する保護膜１７および封止層１８の屈折率よりも例えば小さくなるように設定されている。第１絶縁膜１４Ａの厚みは、例えば１μｍ以上１０μｍ以下である。第１絶縁膜１４Ａの厚み、屈折率、およびサブ開口Ｈ１ａの形状（傾斜面ＰＳの形状および傾斜角等）等を適切に設定することで、開口部Ｈ１（サブ開口Ｈ１ａ）をいわゆるリフレクタ（反射構造）とすることができる。

これらの２つのサブ開口Ｈ１ａ内には、それらの底部を覆うように、有機層１５Ｒ（または有機層１５Ｇ，１５Ｂ、以下同様）が形成されている。表示駆動時には、図５Ｂに示したように、有機層１５Ｒ（発光層）から射出される光は、正面方向Ｌ１に進む光に加え、この正面方向Ｌ１からずれた方向Ｌ２に進む光（斜め方向に進む光）を含む。サブ開口Ｈ１ａの傾斜面ＰＳにおいて、その斜め方向Ｌ２に進む光が反射され、正面方向Ｌ１に向かって立ち上げられる。開口部Ｈ１では、このようなリフレクタを有することで、光取り出し効率を向上させることができる。

第２絶縁膜１４Ｂは、この第１絶縁膜１４Ａ上の異なる発光色の画素Ｐ同士の間の領域（異なる画素列に配置された開口部Ｈ１同士の間の領域）に、配列方向ｄに沿って延在して設けられている。この第２絶縁膜１４Ｂには、第１絶縁膜１４Ａと同一の材料が用いられてもよいし、異なる材料が用いられてもよい。但し、第２絶縁膜１４Ｂの少なくとも上面は、撥液性を有することが望ましい。このため、第２絶縁膜１４Ｂには、成膜後に撥液処理が施されることが望ましい。隣接する画素列同士の間（異なる発光色の有機層同士の間）でのインクの濡れ拡がり（混色）を抑制し、隔壁としての機能を高めることができるためである。この第２絶縁膜１４Ｂの厚みは、例えば０．５μｍ以上１０μｍ以下である。

このような構成を有する画素分離膜１４では、第１絶縁膜１４Ａが、複数の画素Ｐのうちの同一の発光色の画素Ｐの開口部Ｈ１同士を繋ぐ凹部（凹部Ｈ２）を含む。図６Ａに、図５ＡのＢ１１−Ｂ１２線における断面構成（隣り合う画素Ｐｒ同士の間の領域の断面構成）を示す。図６Ｂには、図５ＡのＣ１１−Ｃ１２線における断面構成を、それぞれ示す。図５Ａに示したように、配列方向ｄにおいて隣り合う画素ｐｒ同士の間（または画素ｐｇ同士の間、画素ｐｂ同士の間）の各領域が、凹部Ｈ２を有している（凹部形成領域Ｈ２ａとなっている）。

凹部Ｈ２は、同一の発光色の画素Ｐ（画素ｐｒ、画素ｐｇまたは画素ｐｂ）の開口部Ｈ１同士を接続し、有機層（有機層１５Ｒ、有機層１５Ｇまたは有機層１５Ｂ）のインクの流路として機能するものである。尚、図５Ａでは図示を省略しているが、隣り合う画素ｐｒ同士の間で、凹部Ｈ２を通じて、サブ開口Ｈ１ａ同士が繋がっている。１つの開口部Ｈ１を構成する２つのサブ開口Ｈ１ａ同士は、凹部Ｈ２において繋がっていてもよいし、繋がっていなくともよい。この凹部Ｈ２の形状、幅ｂ１および深さｂ２等は特に限定されないが、図６Ａおよび図６Ｂに示したように、第１絶縁膜１４Ａは、凹部Ｈ２の底部において厚み（ｔ１）を有することが望ましく、例えば厚みｔ１は、０．１μｍ以上２μｍ以下である。即ち、第１電極１３の端部は、第１絶縁膜１４Ａにより覆われるように構成されることが望ましい。第１電極１３と第２電極１６との間で電気的短絡が生じることを抑制できるためである。また、第１絶縁膜１４Ａの厚みｔ１は、深さｂ２よりも十分に小さくなるように形成されることが望ましい。この例では、凹部Ｈ２内にも、その底面を覆って有機層１５Ｒが形成されている。これは、有機層１５Ｒが、成膜時に凹部Ｈ２を通じて隣りの開口部Ｈ１まで濡れ拡がって形成されるためである。但し、凹部Ｈ２の底面は、必ずしも有機層１５Ｒにより覆われていなくてもよい。凹部Ｈ２の底面のうちの選択的な領域のみが有機層１５Ｒにより覆われていてもよい。

この凹部Ｈ２の表面（側面）の接触角は、第２絶縁膜１４Ｂの上面の接触角よりも小さいことが望ましい。また、図７Ａおよび図７Ｂに模式的に示したように、第１絶縁膜１４Ａの開口部Ｈ１ａの側面のテーパ角ｄ１よりも、凹部Ｈ２の側面のテーパ角ｄ２は小さい（ｄ１＞ｄ２）ことが望ましい。これは、ピニングが軽減されて、インクがより均一に濡れ拡がり易くなるためである。後述のハーフトーン露光により、開口部Ｈ１ａと凹部Ｈ２とを形成した場合には、テーパ角ｄ１，ｄ２は上記のような関係となる。

尚、図６Ｂには、駆動基板１１ａにおいてＴＦＴ１２を図示している。このＴＦＴ１２は、例えば図１および図３に示した駆動トランジスタＤｓＴｒに相当するものである。ＴＦＴ１２は、例えば、第１基板１１上の選択的な領域に、半導体層１２４（図３に示した半導体層Ｓ１の一部）を有し、この半導体層１２４上に、ゲート絶縁膜１２１を介してゲート電極１２５ｇ２を有している。ゲート電極１２５ｇ２上には層間絶縁膜１２２が形成されている。この層間絶縁膜１２２上には、ソース・ドレイン電極１２５ｓｄ３，１２５ｓｄ４が設けられている。ソース・ドレイン電極１２５ｓｄ３，１２５ｓｄ４は、層間絶縁膜１２２に設けられたコンタクトホールｃ２１，ｃ２２を通じて、半導体層１２４と電気的に接続されている。ソース・ドレイン電極１２５ｓｄ４は、コンタクト部Ｃ１を通じて、第１電極１３と電気的に接続されている。

上記のような画素分離膜１４は、例えば次のようにして形成することができる。即ち、まず、駆動基板１１ａ上に、複数の第１電極１３を形成した後、これらの複数の第１電極１３を覆うように、上述した感光性樹脂等からなる第１絶縁膜１４Ａを、例えば塗布等により所定の厚みで成膜する。この後、例えばフォトマスクを用いて露光し、現像、洗浄および乾燥等の各工程を経ることにより、開口部Ｈ１（サブ開口Ｈ１ａ）と、凹部Ｈ２とを形成する。このとき、例えばハーフトーンマスク等を用いて、サブ開口Ｈ１ａの形成領域と凹部形成領域Ｈ２ａとの露光量が互いに異なるように、第１絶縁膜１４Ａを露光することにより、１枚のフォトマスクで、深さの異なるサブ開口Ｈ１ａと凹部Ｈ２とを形成することが可能である。あるいは、サブ開口Ｈ１ａを形成するためのフォトマスクと、凹部Ｈ２を形成するためのフォトマスクとをそれぞれ用意して、別々の工程で露光を行っても構わない。

尚、第１絶縁膜１４Ａとして、例えばシリコン酸化膜等の無機材料を用いる場合には、第１絶縁膜１４Ａを例えばＣＶＤ法等により成膜した後に、例えばフォトリソグラフィ法を用いてエッチングを行うことで、サブ開口Ｈ１ａと凹部Ｈ２とを形成するができる。

この後、第１絶縁膜１４Ａ上の所定の領域に、第２絶縁膜１４Ｂをパターン形成する。これにより、上記構成を有する画素分離膜１４を形成することができる。この画素分離膜１４の形成後、各開口部Ｈ１に、有機層１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂが、例えばインクジェット印刷等のウェットプロセスにより成膜される。

保護膜１７は、絶縁性材料または導電性材料のいずれにより構成されていてもよい。絶縁性材料としては、無機アモルファス性の絶縁性材料、例えばアモルファスシリコン（α−Ｓｉ），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），アモルファスカーボン（α−Ｃ）等が挙げられる。このような無機アモルファス性の絶縁性材料は、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。この他にも、窒化シリコン，酸化シリコンおよび酸窒化シリコン等が用いられてもよい。

封止層１８は、保護膜１７の上にほぼ一様に形成されており、例えば接着層として機能するものである。封止層１８の材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、シリコン系樹脂、フッ素系ポリマー、シリコン系ポリマー、エポキシ系樹脂およびノルボルネン系樹脂等が挙げられる。

これらの保護膜１７および封止層１８の材料の屈折率は、リフレクタ構造の光取り出し効率に影響を与えることから、封止性能と光取り出し効率とを考慮して、適切な材料が選択されるとよい。

ＣＦ／ＢＭ層１９は、カラーフィルタ層（赤色フィルタ１９Ｒ，緑色フィルタ１９Ｇおよび青色フィルタ１９Ｂ）と、ブラックマトリクス層ＢＭとを含む層である。赤色フィルタ１９Ｒ、緑色フィルタ１９Ｇおよび青色フィルタ１９Ｂは、それぞれ開口部Ｈ１に対向する領域に配置されている。これら赤色フィルタ１９Ｒ、緑色フィルタ１９Ｇおよび青色フィルタ１９Ｂは、顔料を混入した樹脂によりそれぞれ構成されている。ブラックマトリクス層ＢＭは、例えば黒色の着色剤を混入した樹脂膜、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。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よりなる薄膜を１層以上積層し、薄膜の干渉を利用して光を減衰させるものである。薄膜フィルタとしては、具体的には、Ｃｒと酸化クロム（III）（Ｃｒ₂Ｏ₃）とを交互に積層したものが挙げられる。このようなＣＦ／ＢＭ層１９は、必要に応じて配置されればよい（配置されていなくともよい）。但し、ＣＦ／ＢＭ層１９を設けることで、有機ＥＬ素子１０で発生した光を取り出すと共に、その他の迷光や外光を吸収することができ、コントラストを改善することができる。

第２基板２０は、封止層１８と共に有機ＥＬ素子１０を封止するものである。この第２基板２０は、有機ＥＬ素子１０で発生した光に対して透明な材料、例えばガラスまたはプラスチック等により構成されている。

［作用、効果］
上記のような表示装置１では、走査線駆動部３から各画素Ｐの書き込みトランジスタＷｓＴｒへ選択パルスが供給されることで、画素Ｐが選択される。この選択された画素Ｐに、信号線駆動部４から映像信号に応じた信号電圧が供給され、保持容量Ｃｓに保持される。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ＤｓＴｒがオンオフ制御され、有機ＥＬ素子１０に駆動電流が注入される。これにより、有機ＥＬ素子１０（有機電界発光層）では、正孔と電子とが再結合して発光を生じる。この光は、例えば第２電極１６、保護膜１７、封止層１８、ＣＦ／ＢＭ層１９および第２基板２０を透過して取り出される。このようにして各画素Ｐ（画素ｐｒ，ｐｇ，ｐｂ）から射出された色光の加法混色により、カラーの映像表示がなされる。

ここで、有機ＥＬ素子１０を用いた表示装置１では、発光層を含む有機層１５Ｒ（または有機層１５Ｇ，１５Ｂ）の成膜の際に、蒸着法等のドライプロセスではなく、印刷法等のウェットプロセスを用いることが望まれている。ウェットプロセスでは、有機層（発光層）を大気下で形成することができるため、真空環境が不要となり、設備のメンテナンスを簡便にすることができる。また、遮蔽のためのマスクは不要であり、機種毎のマスク交換も不要である。即ち、有機層を形成する設備の非稼働時間を短縮化でき、生産性をより向上させることができる。また、ドライプロセスでは、パネルサイズの大型化に伴って蒸着源と基板間との間の距離が大きくなり、有機層を均一に形成することが難しいが、ウェットプロセスでは、そのような制約がないことから、パネルサイズの大型化への対応が容易である。加えて、ウェットプロセスでは、有機層を必要な箇所に必要な分量だけ塗布することができるため、有機層の材料の利用効率も高まる。

ウェットプロセスを用いる場合、画素間でのインクの濡れ拡がりを抑制するために、隔壁（画素分離膜）が設けられる。図８に、本実施の形態の比較例に係る画素分離膜１０４の平面構成について示す。画素分離膜１０４は、開口部Ｈ１００を含む第１絶縁膜１０４Ａと、この第１絶縁膜１０４Ａ上の所定の領域に積層された第２絶縁膜１０４Ｂとを有する。開口部Ｈ１００は、発光領域の形状を規定するものであり、画素毎に設けられている。第２絶縁膜１０４Ｂは、第１絶縁膜１０４Ａ上の開口部Ｈ１００同士の間の領域に一方向に沿って延在して設けられている。尚、この比較例における画素配列は、図４に示したものと同様とする。

但し、この画素分離膜１０４では、本実施の形態と異なり、第１絶縁膜１０４Ａの開口部Ｈ１００の周縁部の厚みが略一定であり、画素ｐｒ同士の間の領域は凹みのない形状となっている。

このような画素分離膜１０４上に、ウェットプロセスを用いて有機層（有機層１０５Ｒ，１０５Ｇ，１０５Ｂ）をパターン形成する場合、Ｒ，Ｇ，Ｂの画素列毎に、配列方向ｄに沿ってライン状にインクが滴下される。ところが、実際には、一部の画素行Ｘ１（画素ｐｒｘ，ｐｇｘ，ｐｂｘ）のように、インクが十分に滴下されない部分が存在する。このような画素ｐｒｘ，ｐｇｘ，ｐｂｘでは、発光輝度が低くなる。あるいは、インクが滴下されずに（未滴下部が生じ）、発光が生じない。これらは、表示画面内における輝度むらとなる。

これに対し、本実施の形態では、画素分離膜１４において、第１絶縁膜１４Ａが、複数の画素Ｐのうちの同一の発光色の画素の開口部Ｈ１同士を繋ぐ凹部Ｈ２を含む。具体的には、隣り合う画素ｐｒの開口部Ｈ１同士の間の領域と、隣り合う画素ｐｇの開口部Ｈ１同士の間の領域と、隣り合う画素ｐｂの開口部Ｈ１同士の間の領域とに、凹部Ｈ２が形成されている。これにより、例えば有機層１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂの印刷直後に、一部の画素行Ｘ１（画素ｐｒ１，ｐｇ１，ｐｂ１）に、インクが十分に滴下されない部分や未滴下部が生じた場合（図９）にも、画素ｐｒ１にはその隣の画素ｐｒから、画素ｐｇ１にはその隣の画素ｐｇから、画素ｐｂ１にはその隣の画素ｐｂから、それぞれ凹部Ｈ２を通じてインクが濡れ拡がる（図１０の矢印Ａ）。これにより、画素ｐｒ，ｐｇ，ｐｂの各画素列では、有機層１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂがそれぞれ均等な膜厚で形成される。よって、成膜プロセスに起因する有機層１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂの膜厚のむらを低減することができる。

また、この凹部Ｈ２による効果は、開口部Ｈ１がリフレクタ（反射構造）を有する場合に、特に有効である。開口部Ｈ１がリフレクタを有する場合には、第１絶縁膜１４Ａの材料、厚み、サブ開口Ｈ１ａの形状等が諸条件を満たすように設計されるが、この場合、リフレクタを形成しない場合に比べ、第１絶縁膜１４Ａは大きな厚みで設計される。このため、同一発光色の画素間でのインクの濡れ拡がりが悪く、上記のように印刷過程において生じた、インクが十分に滴下されない部分や未滴下部がそのまま残存し、輝度むらを生じることがある。本実施の形態のように、凹部Ｈ２を用いて開口部Ｈ１同士を繋ぐことで、第１絶縁膜１４Ａの膜厚が比較的大きく設計される場合にも、インクの濡れ拡がりを妨げることなく成膜を行うことができる。即ち、有機ＥＬ素子１０の光取り出し効率を高めつつ、ウェットプロセスに起因する輝度むらを低減することができ、より高画質なディスプレイを実現可能となる。

以上のように、本実施の形態では、画素Ｐ毎に開口部Ｈ１を有する第１絶縁膜１４Ａが、同一の発光色の画素Ｐ（画素ｐｒ、画素ｐｇまたは画素ｐｂ）の開口部Ｈ１同士を繋ぐ凹部Ｈ２を含み、このような開口部Ｈ１に有機層１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂが形成される。また、第１絶縁膜１４Ａ上の異なる発光色の画素Ｐ同士の間の領域には、発光色毎の配列方向に沿って延在する第２絶縁膜１４Ｂが形成される。これにより、例えば印刷等のウェットプロセスを用いて有機層１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂを形成する場合に、異なる発光色の画素Ｐ間ではインクの拡がりを抑制され、同一の発光色の開口部Ｈ１には凹部Ｈ２を通じてインクが均等に濡れ拡がり、有機層１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂの膜厚むらを低減することができる。よって、輝度むらを低減して、表示画質を向上させることが可能となる。

＜適用例＞
上記実施の形態において説明した表示装置１は、様々なタイプの電子機器に用いることができる。図１１に、表示装置１が適用される電子機器（電子機器１Ａ）の機能ブロック構成を示す。電子機器１Ａとしては、例えばテレビジョン装置、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、スマートフォン、タブレット型ＰＣ、携帯電話機、デジタルスチルカメラおよびデジタルビデオカメラ等が挙げられる。

電子機器１Ａは、例えば上述の表示装置１と、インターフェース部３０とを有している。インターフェース部３０は、外部から各種の信号および電源等が入力される入力部である。このインターフェース部３０は、また、例えばタッチパネル、キーボードまたは操作ボタン等のユーザインターフェースを含んでいてもよい。

以上、実施の形態および適用例を挙げて説明したが、本開示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、画素分離膜１４が、第１絶縁膜１４Ａと第２絶縁膜１４Ｂとの積層構造により構成され、これらの第１絶縁膜１４Ａと第２絶縁膜１４Ｂとがそれぞれ別の工程で成膜される場合を例示したが、画素分離膜１４の構成はこれに限定されるものではない。例えば、画素列間（発光色の異なる画素間）の領域が十分に分離可能あれば、第２絶縁膜１４Ｂは必ずしも設けられなくともよい。

また、第１絶縁膜１４Ａと第２絶縁膜１４Ｂとは、一体的に（単層膜として）形成されていてもよい。換言すると、第１絶縁膜１４Ａが、第２絶縁膜１４Ｂに対応する部分を有していてもよい（第１絶縁膜１４Ａが第２絶縁膜１４Ｂを兼ねた構造を有していてもよい）。例えば、図１２に示したように、第１絶縁膜１４Ａが、上記実施の形態の画素分離膜１４として機能し、開口部Ｈ１（サブ開口Ｈ１ａ）と凹部Ｈ２（図１２には図示せず）とを有すると共に、異なる発光色の画素Ｐ同士の間の領域に突条部１４Ａ１を有していてもよい。突条部１４Ａ１の平面構成は、図５Ａに示した第２絶縁膜１４Ｂと同様とすることができる。この場合にも、その突条部１４Ａ１に対応する選択的な部分が撥液性を有することが望ましい。

更に、上記実施の形態等では、第１絶縁膜１４Ａに形成されるサブ開口Ｈ１ａの形状を矩形状としたが、開口部Ｈ１およびサブ開口Ｈ１ａの形状は、矩形状に限定されるものではない。矩形状の他にも、円形状、楕円形状および多角形状など、様々な形状をとり得る。また、サブ開口Ｈ１ａの数も２つに限定されるものではなく、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。１つの開口部Ｈ１が複数のサブ開口Ｈ１ａを含む場合、これら複数のサブ開口Ｈ１ａの各形状は同一であってもよいし、異なっていてもよい。開口部およびサブ開口の形状、位置、個数等のレイアウトは、特に限定されるものではなく、開口部（サブ開口）同士が凹部Ｈ２によって繋がる構成を実現することができればよい。

加えて、上記実施の形態等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等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。

また、上記実施の形態等では、有機ＥＬ素子１０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。

更に、上記実施の形態等では、アクティブマトリクス型の表示装置の場合について説明したが、本開示はパッシブマトリクス型の表示装置への適用も可能である。更にまた、アクティブマトリクス駆動のための画素回路ＰＸＬＣの構成は、上記実施の形態で説明したものに限られず、必要に応じて容量素子やトランジスタを追加してもよい。その場合、画素回路ＰＸＬＣの変更に応じて、上述した走査線駆動部３、信号線駆動部４および電源線駆動部５の他に、必要な駆動回路を追加してもよい。

尚、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。

また、本開示は以下のような構成をとることも可能である。
（１）
２次元配置されると共に、それぞれが複数色のうちのいずれかの色の光を発する有機電界発光素子を含む複数の画素を備え、
前記複数の画素は、
発光色毎に一方向に沿って配置され、かつ
前記画素毎に開口部を有する第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上の異なる発光色の画素同士の間の領域に、前記発光色毎の配列方向に沿って延在する第２の絶縁膜と、
前記開口部に形成されると共に発光層を含む有機層と
を有し、
前記第１の絶縁膜は、前記複数の画素のうちの同一の発光色の画素の開口部同士を繋ぐ凹部を含む
表示装置。
（２）
前記凹部の表面の接触角は、前記第２の絶縁膜の上面の接触角よりも小さい
上記（１）に記載の表示装置。
（３）
前記凹部の側面のテーパ角は、前記開口部の側面のテーパ角よりも小さい
上記（１）または（２）に記載の表示装置。
（４）
前記凹部は、前記発光色毎の配列方向において隣り合う画素間の領域に形成されている
上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の表示装置。
（５）
前記第２の絶縁膜は撥液性を有する
上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の表示装置。
（６）
前記第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜とは一体的に設けられ、
前記第２の絶縁膜は、前記第１の絶縁膜上において突条部を構成する
上記（１）〜（５）のいずれか１つに記載の表示装置。
（７）
前記第１の絶縁膜の前記突条部に対応する選択的な部分が撥液性を有する
上記（６）に記載の表示装置。
（８）
前記第１の絶縁膜は、前記凹部の底部において厚みを有する
上記（１）〜（７）のいずれか１つに記載の表示装置。
（９）
前記開口部は、複数のサブ開口を含んで構成され、
前記複数のサブ開口はそれぞれ、前記配列方向に沿って延在して設けられている
上記（１）〜（８）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１０）
前記開口部は、リフレクタを有する
上記（１）〜（９）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１１）
２次元配置されると共に、それぞれが複数色のうちのいずれかの色の光を発する有機電界発光素子を含む複数の画素を備え、
前記複数の画素は、
発光色毎に一方向に沿って配置され、かつ
前記画素毎に開口部を有する第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上の異なる発光色の画素同士の間の領域に、前記発光色毎の配列方向に沿って延在する第２の絶縁膜と、
前記開口部に形成されると共に発光層を含む有機層と
を有し、
前記第１の絶縁膜は、前記複数の画素のうちの同一の発光色の画素の開口部同士を繋ぐ凹部を含む
表示装置を備えた電子機器。

本出願は、日本国特許庁において２０１６年５月３０日に出願された日本特許出願番号第２０１６−１０７０９７号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願の全ての内容を参照によって本出願に援用する。

当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (11)

1. ２次元配置されると共に、それぞれが複数色のうちのいずれかの色の光を発する有機電界発光素子を含む複数の画素を備え、
   前記複数の画素は、
   発光色毎に一方向に沿って配置され、かつ
   前記画素毎に開口部を有する第１の絶縁膜と、
   前記第１の絶縁膜上の異なる発光色の画素同士の間の領域に、前記発光色毎の配列方向に沿って延在する第２の絶縁膜と、
   前記開口部に形成されると共に発光層を含む有機層と
   を有し、
   前記第１の絶縁膜は、前記複数の画素のうちの同一の発光色の画素の開口部同士を繋ぐ凹部を含む
   表示装置。
2. 前記凹部の表面の接触角は、前記第２の絶縁膜の上面の接触角よりも小さい
   請求項１に記載の表示装置。
3. 前記凹部の側面のテーパ角は、前記開口部の側面のテーパ角よりも小さい
   請求項１に記載の表示装置。
4. 前記凹部は、前記発光色毎の配列方向において隣り合う画素間の領域に形成されている
   請求項１に記載の表示装置。
5. 前記第２の絶縁膜は撥液性を有する
   請求項１に記載の表示装置。
6. 前記第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜とは一体的に設けられ、
   前記第２の絶縁膜は、前記第１の絶縁膜上において突条部を構成する
   請求項１に記載の表示装置。
7. 前記第１の絶縁膜の前記突条部に対応する選択的な部分が撥液性を有する
   請求項６に記載の表示装置。
8. 前記第１の絶縁膜は、前記凹部の底部において厚みを有する
   請求項１に記載の表示装置。
9. 前記開口部は、複数のサブ開口を含んで構成され、
   前記複数のサブ開口はそれぞれ、前記配列方向に沿って延在して設けられている
   請求項１に記載の表示装置。
10. 前記開口部は、リフレクタを有する
    請求項１に記載の表示装置。
11. ２次元配置されると共に、それぞれが複数色のうちのいずれかの色の光を発する有機電界発光素子を含む複数の画素を備え、
    前記複数の画素は、
    発光色毎に一方向に沿って配置され、かつ
    前記画素毎に開口部を有する第１の絶縁膜と、
    前記第１の絶縁膜上の異なる発光色の画素同士の間の領域に、前記発光色毎の配列方向に沿って延在する第２の絶縁膜と、
    前記開口部に形成されると共に発光層を含む有機層と
    を有し、
    前記第１の絶縁膜は、前記複数の画素のうちの同一の発光色の画素の開口部同士を繋ぐ凹部を含む
    表示装置を備えた電子機器。

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