WO2019142294A1

WO2019142294A1 - 表示デバイス、表示デバイスの製造方法、表示デバイスの製造装置

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Publication number: WO2019142294A1
Application number: PCT/JP2018/001421
Authority: WO
Inventors: 達岡部; 信介齋田; 博己谷山; 市川　伸治; 遼佑郡司; 芳浩仲田; 彬井上; 浩治神村
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2018-01-18
Filing date: 2018-01-18
Publication date: 2019-07-25
Also published as: CN111602190B; US11800738B2; US20210083226A1; CN111602190A

Abstract

バックプレーンにおけるスペーサの高さ精度を出すことを目的として、第１電極（２２）が露出する複数の開口（２３ｃ）を含む前記エッジカバー（２３）と、第１平坦部（２１ａ）、第２平坦部（２１ｂ）、およびコンタクトホール（２１ｃ）を含む平坦化膜（２１）を備えた表示デバイス（２）であって、前記複数の開口（２３ｃ）のそれぞれは、平面視において前記第１平坦部（２１ａ）と重畳し、平面視における前記複数の開口（２３ｃ）の間に前記第２平坦部（２１ｂ）を有し、前記平坦化膜（２１）の基板側の底面（２１ｄ）から、平面視において前記第１平坦部（２１ａ）と重畳する前記エッジカバー（２３）の第２電極（２５）側の表面（２１ｍ）までの高さ（Ｈ１）は、前記底面（２１ｄ）から、前記第２平坦部（２１ｂ）の第２電極（２５）側の表面（２１ｕ）までの高さ（Ｈ２）よりも低い表示デバイス（２）を提供する。

Description

表示デバイス、表示デバイスの製造方法、表示デバイスの製造装置

　本発明は、発光素子を備えた表示デバイスに関する。

　特許文献１には、バックプレーンにおいてスペーサが形成された表示パネルを開示している。スペーサは、下部基板と対向基板との高さ制御に使用されたり、表示デバイスの各層形成のために使用される蒸着用のマスクを当接させるフォトスペーサとして使用されたりする。

国際公開公報「ＷＯ２０１４－２４４５５号（２０１４年２月１３日公開）」

　表示デバイスのバックプレーンにおけるスペーサを、同層における他の構造と共に１回のフォトリソグラフィにより形成するために、ハーフトーンマスクまたはグレートーンマスク等を含む、多階調マスクを使用したフォトリソグラフィを採用する場合がある。しかしながら、スペーサを形成するために、多階調マスクを用いた成膜方法を使用すると、フォトリソグラフィにおける洗浄後のベーク工程において、感光性材料の熱ダレが発生する。

　この際、熱ダレが発生する対象の感光性材料の体積が大きい場合、または、感光性材料の開口とスペーサとの距離が近い場合、スペーサの熱ダレは比較的大きく発生し、スペーサの上面の高さが大きく変化する場合がある。このため、多階調マスクを使用したフォトリソグラフィでは、スペーサの高さ精度を出すことが困難である場合があった。

　上記課題を解決するために、本願の表示デバイスは、基板側から順に、平坦化膜、第１電極、エッジカバー、発光層および第２電極を備え、表示領域と、該表示領域を形成する複数の画素と、前記第１電極が露出する前記エッジカバーの複数の開口とを備えた表示デバイスであって、前記平坦化膜は、第１平坦部と、第２平坦部と、コンタクトホールとを備え、前記複数の開口のそれぞれは、前記第１平坦部と重畳し、前記複数の開口の間に前記第２平坦部を有し、前記平坦化膜の基板側の底面から、前記第１平坦部と重畳する前記エッジカバーの第２電極側の表面までの高さは、前記底面から、前記第２平坦部の第２電極側の表面までの高さよりも低い。

　また、上記課題を解決するために、本願の表示デバイスの製造方法は、基板側から順に、平坦化膜、第１電極、エッジカバー、発光層および第２電極を備え、表示領域と、該表示領域を形成する複数の画素と、前記第１電極が露出する前記エッジカバーの複数の開口とを備えた表示デバイスの製造方法であって、前記平坦化膜を、多階調マスクを使用した１回の露光による、フォトリソグラフィを用いて形成する平坦化膜形成工程を備え、前記平坦化膜形成工程において、前記複数の開口のそれぞれと重畳する前記第１平坦部と、前記複数の開口の間の前記第２平坦部と、コンタクトホールとを形成し、前記平坦化膜の基板側の底面から、前記第１平坦部と重畳する前記エッジカバーの第２電極側の表面までの高さが、前記底面から、前記第２平坦部の第２電極側の表面までの高さよりも低くなるように、前記平坦化膜を形成する。

　また、上記課題を解決するために、本願の表示デバイスの製造装置は、基板側から順に、平坦化膜、第１電極、エッジカバー、発光層および第２電極を備え、表示領域と、該表示領域を形成する複数の画素と、前記第１電極が露出する前記エッジカバーの複数の開口とを備えた表示デバイスの製造装置であって、前記平坦化膜の形成において、多階調マスクを使用した１回の露光による、フォトリソグラフィを用いて、前記複数の開口のそれぞれと重畳する前記第１平坦部と、前記複数の開口の間の前記第２平坦部と、コンタクトホールとを形成し、前記平坦化膜の基板側の底面から、前記第１平坦部と重畳する前記エッジカバーの第２電極側の表面までの高さが、前記底面から、前記第２平坦部の第２電極側の表面までの高さよりも低くなるように、前記平坦化膜を形成する成膜装置を備える。

　上記構成によれば、多階調マスクを使用したフォトリソグラフィを採用しつつ、感光性材料の熱ダレによるスペーサの高さ精度を向上させることにより、歩留まりをより改善して表示デバイスを製造できる。

実施形態１に係る表示デバイスの表示領域における断面図である。実施形態１に係る表示デバイスの上面図である。実施形態１に係る表示デバイスの平坦化膜およびカバー膜の位置関係を説明するための上面図である。実施形態１に係る表示デバイスの額縁領域における、第１バンクおよび第２バンクの周囲を示す断面図である。実施形態１に係る表示デバイスの製造方法を示すフローチャートである。実施形態１に係る表示デバイスの製造方法における、平坦化膜の形成をより詳細に示すフローチャートである。実施形態１に係る表示デバイスの製造方法を説明するための工程断面図である。実施形態１に係る表示デバイスの製造方法を説明するための別の工程断面図である。実施形態１に係る表示デバイスの製造方法を説明するための別の工程断面図である。実施形態２に係る表示デバイスの表示領域における断面図である。実施形態２に係る表示デバイスの平坦化膜およびカバー膜の位置関係を説明するための上面図である。実施形態３に係る表示デバイスの額縁領域における、第１バンクおよび第２バンクの周囲を示す断面図である。実施形態３の変形例に係る表示デバイスの額縁領域における、第１バンクおよび第２バンクの周囲を示す断面図である。比較形態に係る表示デバイスの表示領域と、額縁領域における、第１バンクおよび第２バンクの周囲とを示す断面図である。各実施形態に係る表示デバイスの製造装置を示すブロック図である。

　　〔実施形態１〕
　以下においては、「同層」とは同一プロセスにて同材料で形成されていることを意味する。また、「下層」とは、比較対象の層よりも先のプロセスで形成されていることを意味し、「上層」とは比較対象の層よりも後のプロセスで形成されていることを意味する。また、本明細書においては、表示デバイスの下層から上層へ向かう方向を上方とする。

　図２は、本実施形態に係る表示デバイス２の上面図である。図１は、図２におけるＡＡ線矢視断面図であり、図４は、図２におけるＢＢ線矢視断面図である。

　本実施形態に係る表示デバイス２は、図２に示すように、表示領域ＤＡと、当該表示領域ＤＡの周囲に隣接する額縁領域ＮＡとを有する。図１を参照して、本実施形態に係る表示デバイス２を詳細に説明する。

　図１に示すように、本実施形態に係る表示デバイス２は、下層から順に、支持基板１０と、樹脂層１２と、バリア層３と、ＴＦＴ層４と、発光素子層５と、封止層６とを備える。表示デバイス２は、封止層６のさらに上層に、光学補償機能、タッチセンサ機能、保護機能等を有する機能フィルム等を備えていてもよい。

　支持基板１０、例えばガラス基板であってもよい。樹脂層１２の材料としては、例えば、ポリイミドが挙げられる。

　バリア層３は、表示デバイスの使用時に、水、酸素等の異物がＴＦＴ層４、発光素子層５に浸透することを防ぐ層である。バリア層３は、例えば、ＣＶＤにより形成される、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、あるいは酸窒化シリコン膜、またはこれらの積層膜で構成することができる。

　ＴＦＴ層４は、下層から順に、半導体層１５と、第１無機層１６（ゲート絶縁膜）と、ゲート電極ＧＥと、第２無機層１８と、容量配線ＣＥと、第３無機層２０と、ソース配線ＳＨ（金属配線層）と、平坦化膜２１（層間絶縁膜）とを含む。半導体層１５と、第１無機層１６と、ゲート電極ＧＥとを含むように、薄層トランジスタ（ＴＦＴ）Ｔｒが構成される。

　半導体層１５は、例えば低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）あるいは酸化物半導体で構成される。なお、図２においては、半導体層１５をチャネルとするＴＦＴがトップゲート構造で示されているが、ボトムゲート構造であってもよい（例えば、ＴＦＴのチャネルが酸化物半導体の場合）。

　ゲート電極ＧＥ、容量電極ＣＥ、またはソース配線ＳＨは、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）の少なくとも１つを含んでいてもよい。また、ゲート電極ＧＥ、容量電極ＣＥ、またはソース配線ＳＨは、上述の金属の単層膜あるいは積層膜によって構成される。特に本実施形態においては、ゲート電極ＧＥはＭｏを含み、ソース配線ＳＨはＡｌを含む。

　第１無機層１６、第２無機層１８、および第３無機層２０は、例えば、ＣＶＤ法によって形成された、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）膜あるいは窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜またはこれらの積層膜によって構成することができる。平坦化膜２１は、例えば、ポリイミド、アクリル等の塗布可能な感光性有機材料によって構成することができる。

　本実施形態に係る表示デバイス２において、平坦化膜２１は、第１平坦部２１ａと、第２平坦部２１ｂと、コンタクトホール２１ｃとを備える。第１平坦部２１ａおよび第２平坦部２１ｂは、平坦化膜２１の支持基板１０側の底面２１ｄから、それぞれの発光素子層５側の表面２１ｍおよび２１ｕまでの高さＨ１およびＨ２をそれぞれ有する。高さＨ１は高さＨ２よりも低い。コンタクトホール２１ｃは、第１平坦部２１ａの開口である。

　なお、本明細書において、平坦部とは、それぞれ高さの異なる領域を示すための名称であり、厳密に平坦形状を備えていなくともよい。例えば、第１平坦部２１ａまたは第２平坦部２１ｂは、部分的に緩やかな凸形状または凹形状を含んでいてもよい。この場合、上述した高さとは、底面から、発光素子層５側の表面の内、最も高さが高い位置までの高さを指す。

　発光素子層５（例えば、有機発光ダイオード層）は、下層から順に、画素電極２２（第１電極、例えばアノード）と、画素電極２２のエッジを覆うカバー膜（エッジカバー）２３と、発光層２４と、上部電極（第２電極、例えばカソード）２５とを含む。発光素子層５は、サブピクセルＳＰ（画素）ごとに、島状の画素電極２２、島状の発光層２４、および上部電極２５を含む発光素子（例えば、ＯＬＥＤ：有機発光ダイオード）と、これを駆動するサブ画素回路とが設けられる。

　画素電極２２は、平面視において平坦化膜２１の第１平坦部２１ａおよびコンタクトホール２１ｃに重畳する位置に設けられる。画素電極２２は、コンタクトホール２１ｃを介してソース配線ＳＨと電気的に接続される。このため、ＴＦＴ層４における信号が、ソース配線ＳＨを介して画素電極２２に供給される。なお、画素電極２２の厚みは、例えば、１００ｎｍであってもよい。

　カバー膜２３は有機絶縁膜であり、例えば、ポリイミド、アクリル等の感光性有機材料を塗布した後にフォトリソグラフィ法によってパターニングすることにより形成される。カバー膜２３は、平面視において第１平坦部２１ａと重畳するカバー膜第１平坦部２３ａと、平面視において第２平坦部２１ｂと重畳するカバー膜第２平坦部２３ｂと、カバー膜第１平坦部２３ａの開口２３ｃとを備える。

　カバー膜２３は、画素電極２２のエッジを覆う位置に形成され、複数のサブピクセルＳＰごとに開口２３ｃを備え、画素電極２２の一部が露出する。複数の開口２３ｃのそれぞれは、平面視において第１平坦部２１ａと重畳し、複数の開口２３ｃの間に第２平坦部２１ｂが形成されている。

　図３は、本実施形態における平坦化膜２１およびカバー膜２３の位置関係を説明するための、図２における領域Ｄの拡大上面図である。なお、説明の簡単のために、図３においては、表示デバイス２の上層から順に、封止層６、上部電極２５、および発光層２４を透過して図示している。同様に、図３においては、第２平坦部２１ｂを、平面視において当該第２平坦部２１ｂと重畳するカバー膜第２平坦部２３ｂを透過して、点線にて図示している。さらに、図３においては、平面視においてコンタクトホール２１ｃと重畳する位置においては、コンタクトホール２１ｃよりも上層を透過して図示している。

　カバー膜第１平坦部２３ａおよびカバー膜第２平坦部２３ｂは、平坦化膜２１の支持基板１０側の底面２１ｄから、それぞれの発光素子層５側の表面２３ｍおよび２３ｕまでの高さＥ１およびＥ２をそれぞれ有する。高さＥ１は高さＥ２よりも低い。さらに、高さＥ１は高さＨ２よりも低い。なお、カバー膜２３は、画素電極２２のエッジを覆うことができる厚みを有していればよく、カバー膜２３の厚みは、１μｍ以下であってもよい。

　なお、図１に示すように、第２平坦部２１ｂに周囲においては、平面視において第１平坦部２１ａと重畳する位置においても、高さＥ２に近い高さを有するカバー膜２３が形成される。本実施形態においては、平面視において第１平坦部２１ａと重畳する位置であっても、第２平坦部２１ｂの周囲であり、高さがＥ２に近い位置においては、当該位置におけるカバー膜２３を、カバー膜第２平坦部２３ｂとして扱う。

　ここで、図１における第２平坦部２１ｂにおける第２平坦部２１ｂの中心に対する外側面２３ｆと、当該外側面２３ｆに最も近接するコンタクトホール２１ｃにおけるコンタクトホール２１ｃの中心に対する内側面２１ｉとの距離をＤ１とする。また、外側面２３ｆと、当該外側面２３ｆに最も近接する開口２３ｃにおける開口２３ｃの中心に対する内側面２３ｉとの距離をＤ２とする。本実施形態においては、Ｄ１はＤ２よりも長い。すなわち、ある１つの第２平坦部２１ｂに対して、最も近接するコンタクトホール２１ｃよりも、最も近接する開口２３ｃの方が近くに形成されている。

　発光層２４は、例えば、下層側から順に、正孔輸送層、発光層、電子輸送層を積層することで構成される。発光層は、蒸着法あるいはインクジェット法によって、サブピクセルＳＰごとに島状に形成される。正孔輸送層および電子輸送層は、サブピクセルＳＰごとに島状に形成されていてもよく、複数のサブピクセルＳＰの共通層としてベタ状に形成されていてもよい。

　画素電極２２は、複数のサブピクセルＳＰごとに島状に形成され、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）とＡｇを含む合金との積層によって構成され、光反射性を有する。上部電極２５は、複数のサブピクセルＳＰの共通層としてベタ状に形成され、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zincum Oxide）等の透光性の導電材によって構成することができる。

　発光素子層５がＯＬＥＤ層である場合、画素電極２２および上部電極２５間の駆動電流によって正孔と電子が発光層２４内で再結合し、これによって生じたエキシトンが基底状態に落ちることによって、光が放出される。上部電極２５が透光性を有し、画素電極２２が光反射性を有するため、発光層２４から放出された光は上方に向かい、トップエミッションとなる。

　封止層６は、上部電極２５よりも上層の第１無機封止膜２６と、第１無機封止膜２６よりも上層の有機封止膜２７と、有機封止膜２７よりも上層の第２無機封止膜２８とを含み、水、酸素等の異物の発光素子層５への浸透を防ぐ。第１無機封止膜２６および第２無機封止膜２８は、例えば、ＣＶＤにより形成される、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、あるいは酸窒化シリコン膜、またはこれらの積層膜で構成することができる。有機封止膜２７は、ポリイミド、アクリル等の塗布可能な感光性有機材料によって構成することができる。

　図４は、図２のＢＢ線矢視断面図を示し、本実施形態に係る表示デバイス２の表示領域ＤＡの周囲に隣接する額縁領域ＮＡにおける、バンクの周辺を示している。図２および図４に示すように、表示デバイス２は、額縁領域ＮＡにおいて、第１バンク２９ａと、第２バンク２９ｂと、端子部４０とを備える。

　第１バンク２９ａは、上部電極２５の周囲を囲う位置に、枠状に形成される。第２バンク２９ｂは、第１バンク２９ａの周囲に、枠状に形成される。第１バンク２９ａは、平坦化膜２１の第１平坦部２１ａを含み、第２バンク２９ｂと、平坦化膜２１の第２平坦部２１ｂを含む。このため、第１バンク２９ａよりも、第２バンク２９ｂの高さが高い。第１バンク２９ａと第２バンク２９ｂとは、上層の封止層６の有機封止膜２７の塗布による、有機封止膜２７の濡れ広がりを規制する。例えば、図４においては、第１バンク２９ａは有機封止膜２７の端部と当接して、有機封止膜２７の濡れ広がりを規制する。

　端子部４０は、第２バンク２１ｅの周囲に形成される。端子部４０には、引き回し配線４４を介して表示領域ＤＡにおける各発光素子を駆動するための信号を供給する、図示しないドライバ等が実装される。

　図５および図６のフローチャートを参照し、本実施形態に係る表示デバイス２の製造方法について詳細に説明する。

　はじめに、透光性の支持基板（例えば、マザーガラス基板）上に樹脂層１２を形成する（ステップＳ１）。次いで、樹脂層１２の上層にバリア層３を形成する（ステップＳ２）。

　次いで、バリア層３の上層にＴＦＴ層４を形成する（ステップＳ３）。ステップＳ３におけるＴＦＴ層４、特に平坦化膜２１の形成について、図７から図９の工程断面図と併せて、さらに詳細に説明する。なお、図７から図９は、ステップＳ３における、図１と対応する位置の構成を示す図である。

　ステップＳ３においては、はじめに、バリア層３の上層に、半導体層１５と、第１無機層１６と、ゲート電極ＧＥと、第２無機層１８と、容量配線ＣＥと、第３無機層２０と、ソース配線ＳＨとを、下層から順に形成する。これらの各層の形成においては、従来公知の成膜方法を採用できる。ここまでの成膜工程により、図７の（ａ）に示す構造が得られる。

　次いで、図７の（ｂ）に示すように、第３無機層２０と、ソース配線ＳＨとの上層から、感光性樹脂Ｒを塗布する（ステップＳ３－１）。感光性樹脂Ｒは、例えば、ポジ型の感光性樹脂であってもよい。次いで、感光性樹脂Ｒの上方に、図７の（ｂ）に示す、フォトマスクＭを設置する（ステップＳ３－２）。フォトマスクＭは多階調マスクであり、例えば、遮光部Ｍ１、半透過光部Ｍ２、および透過光部Ｍ３を備える、ハーフトーンマスクである。遮光部Ｍ１は、透過光部Ｍ３よりも低い光透過性を備える。また、半透過光部Ｍ２は、遮光部Ｍ１と透過光部Ｍ３との間の光透過性を有する。

　次いで、フォトマスクＭの上方から光を照射して、感光性樹脂Ｒを露光する（ステップＳ３－３）。次いで、露光された感光性樹脂Ｒを、適切な露光液によって洗浄する（ステップＳ３－４）。

　本実施形態においては、遮光部Ｍ１に対応する位置における感光性樹脂Ｒは、強く露光されないため、露光液に溶解せず、感光性樹脂Ｒが厚く残存する。また、透過光部Ｍ３に対応する位置における感光性樹脂Ｒは、強く露光され、露光液に溶解するため、感光性樹脂Ｒの開口が形成される。さらに、透過光部Ｍ３に対応する位置における感光性樹脂Ｒは、一部が露光されるため、一部が露光液に溶解して、遮光部Ｍ１に対応する位置における感光性樹脂Ｒよりも薄く感光性樹脂Ｒが残存する。

　次いで、洗浄後の感光性樹脂Ｒをベークする（ステップＳ３－５）。これにより、図７の（ｃ）に示す平坦化膜２１が、１回の露光によるフォトリソグラフィにより得られる。すなわち、第１平坦部２１ａを半透過光部Ｍ２と対応する位置に形成し、第２平坦部２１ｂを遮光部Ｍ１と対応する位置に形成し、コンタクトホール２１ｃを透過光部Ｍ３と対応する位置に形成する。なお、ステップＳ３－１からＳ３－５までを、額縁領域ＮＡにおいても行い、図４において示した、額縁領域ＮＡにおける第１バンク２９ａに対応する位置に第１平坦部２１ａを、第２バンク２９ｂに対応する位置に第２平坦部２１ｂを形成してもよい。

　次いで、トップエミッション型の発光素子層（例えば、ＯＬＥＤ素子層）５を形成する（ステップＳ４）。始めに、図８の（ｂ）に示すように、コンタクトホール２１ｃを含む位置に画素電極２２を形成する。次いで、例えば、遮光部と透過光部とのみを備えたフォトマスクのように、２種の透過率のみを有するフォトマスクを使用した１回の露光によるフォトリソグラフィを用いて、図８の（ｂ）に示すカバー膜２３を得る。この際カバー膜２３を、画素電極２２のエッジを覆う位置に形成する。

　次いで、発光層２４、および上部電極２５を形成することにより、図９の（ａ）に示すように、発光素子層５および複数のサブピクセルＳＰが形成される。この際、発光層２４を、メタルマスク越しに有機材料を蒸着させることによって形成する場合、カバー膜第２平坦部２３ｂを、メタルマスクが当接するフォトスペーサとして使用してもよい。これにより、メタルマスクがサブピクセルＳＰにおける各層と当接することにより、不良となる可能性を低減できる。

　次いで、図９の（ｂ）に示す、封止層６を形成する（ステップＳ５）。この際、封止層６の有機封止膜２７の形成において、有機封止膜２７の濡れ広がりを、第１バンク２９ａと第２バンク２９ｂとが規制する。

　次いで、支持基板１０、樹脂層１２、バリア層３、ＴＦＴ層４、発光素子層５、封止層６を含む積層体を分断し、複数の個片を得る（ステップＳ６）。次いで、端子部４０に電子回路基板（例えば、ＩＣチップ）をマウントし、表示デバイス２とする（ステップＳ７）。

　なお、本実施形態においては、硬質の支持基板１０を備えた表示デバイス２の製造方法について説明を行った。しかし、一部工程を追加することにより、フレキシブルな表示デバイス２を製造することが可能である。例えば、ステップＳ５に次いで、支持基板１０越しに樹脂層１２の下面にレーザ光を照射して、支持基板１０および樹脂層１２間の結合力を低下させ、支持基板１０を樹脂層１２から剥離する。次いで、樹脂層１２の下面に下面フィルムを貼り付ける。その後、ステップＳ６に移行することにより、フレキシブルな表示デバイス２が得られる。

　本実施形態に係る表示デバイス２は、フォトスペーサ等のスペーサとして使用されるカバー膜第２平坦部２３ｂを形成するために、平坦化膜２１の形成において、多階調マスクを使用したフォトリソグラフィを用いて、第２平坦部２１ｂを形成した。

　このため、多階調マスクを使用したフォトリソグラフィを用いて、カバー膜２３を形成することにより、スペーサを形成するよりも、フォトリソグラフィにおけるベーク工程において熱ダレする位置における感光性材料の体積を低減できる。したがって、熱ダレによるスペーサの変形を低減し、スペーサの高さ精度を出すことができるため、表示デバイス２の歩留まり向上に繋がる。

　また、本実施形態においては、１回の露光によるフォトリソグラフィによって、平坦化膜２１を形成しているため、感光性樹脂Ｒを２回露光して平坦化膜２１を製造するより、感光性樹脂Ｒのコストを低減できる。なお、カバー膜２３は、２値の透過率を有するマスクを使用したフォトリソグラフィによって、容易に製造することが可能である。

　さらに、第２平坦部２１ｂは、最も近接する開口２３ｃよりも最も近接するコンタクトホール２１ｃの方が遠い位置に形成される。このため、フォトリソグラフィのベーク工程における熱ダレによる第２平坦部２１ｂの変形は、平坦化膜２１の開口であるコンタクトホール２１ｃが、第２平坦部２１ｂよりも離れているため、比較的小さくなる。このため、多階調マスクを使用したフォトリソグラフィを用いて、カバー膜２３を形成することにより、スペーサを形成するよりも、ベーク工程における熱ダレを低減することができる。

　また、高さＨ２は高さＥ１よりも高いため、スペーサの高さ制御に対しては、平坦化膜２１が支配的となる。このため、第２平坦部２１ｂの高さ精度をより高くできる本実施形態は、スペーサの高さ制御をより精度よく行うことができる。また、本実施形態においては、第２平坦部２１ｂに重畳する位置において、カバー膜２３が形成されるものの、高さＥ２が高さＥ１よりも高い。このため、カバー膜第２平坦部２３ｂの上面を、確実にカバー膜第１平坦部２３ａの上面よりも高く形成することができる。

　　〔実施形態２〕
　図１０は、本実施形態に係る表示デバイス２の、図１に対応する位置における断面図を示す。本実施形態に係る表示デバイス２は、前実施形態に係る表示デバイス２と比較して、カバー膜２３が、平面視において第２平坦部２１ｂと重畳する位置に形成されない点を除いては、同一の構成を備える。すなわち、本実施形態に係る表示デバイス２は、表示領域ＤＡにおいて、カバー膜２３を、平面視において平坦化膜２１の第１平坦部２１ａおよびコンタクトホール２１ｃと重畳する位置にのみ備える。

　図１１は、本実施形態における平坦化膜２１およびカバー膜２３の位置関係を説明するための、図３に対応する位置における拡大上面図である。なお、説明の簡単のために、図１１においては、表示デバイス２の上層から順に、封止層６、上部電極２５、および発光層２４を透過して図示している。さらに、図１１においては、平面視においてコンタクトホール２１ｃと重畳する位置においては、コンタクトホール２１ｃよりも上層を透過して図示している。

　本実施形態に係る表示デバイス２は、前述の表示デバイス２の製造方法において、カバー膜２３を平面視において第２平坦部２１ｂと重畳する位置に形成しない点のみを変更することにより得られてもよい。この場合、メタルマスクを、第２平坦部２１ｂに当接して蒸着を行うことにより、発光層２４の形成を行ってもよい。

　なお、図１０および図１１に示すように、本実施形態において、カバー膜２３は、少なくとも、画素電極２２のエッジを覆い、かつ、コンタクトホール２１ｃと、平面視において重畳する位置に形成されていればよい。例えば、図１１に示すように、カバー膜２３を、画素電極２２の周端およびコンタクトホール２１ｃを囲む枠状の位置にのみ形成してもよい。

　本実施形態に係る表示デバイス２は、第２平坦部２１ｂのみがスペーサとしての機能を備える。このため、スペーサの高さ精度が、カバー膜２３のフォトリソグラフィにおける、カバー膜２３の変形の影響を大きく受けない。したがって、スペーサの高さ制御をより精密に行うことができる。

　　〔実施形態３〕
　図１２は、本実施形態に係る表示デバイス２の、図４に対応する位置における断面図を示す。本実施形態に係る表示デバイス２は、上述の実施形態に係る表示デバイス２の何れかと比較して、額縁領域ＮＡにおける第１バンク２９ａと第２バンク２９ｂとが、それぞれ第１金属層２２ａと第２金属層２２ｂとを含む点を除いては、同一の構成を備える。すなわち、本実施形態に係る表示デバイス２は、第１バンク２９ａにおける第１平坦部２１ａの上層において、第１平坦部２１ａを跨ぐ位置に、枠状の第１金属層２２ａを備えている。同様に、本実施形態に係る表示デバイス２は、第２バンク２９ｂにおける第２平坦部２１ｂの上層においても、第２平坦部２１ｂを跨ぐ位置に、枠状の第２金属層２２ｂを備えている。

　本実施形態に係る表示デバイス２の製造方法においては、画素電極２２の形成と共に、画素電極２２に使用される金属材料を額縁領域ＮＡにおける第１平坦部２１ａおよび第２平坦部２１ｂのそれぞれを跨ぐ位置においても形成する。これにより、上述の第１金属層２２ａと第２金属層２２ｂとが得られる。なお、本実施形態においては、図１２に示すように、第１バンク２９ａと第２バンク２９ｂとのそれぞれに第１金属層２２ａと第２金属層２２ｂとが独立して形成されている。しかし、本実施形態においてはこれに限られず、第１バンク２９ａと第２バンク２９ｂとに跨って、金属層が形成されていてもよい。

　本実施形態に係る表示デバイス２は、第１バンク２９ａおよび第２バンク２９ｂが、それぞれの平坦部の側面および上面を覆う第１金属層２２ａと第２金属層２２ｂとを有する。このため、それぞれのバンクの平坦部に水分が浸透する可能性を低減でき、ひいては、表示領域ＤＡにおける発光素子層５への水分浸透の可能性を低減できる。したがって、発光素子層５が水分により失活する可能性を低減できるため、表示デバイス２の信頼性が向上する。

　ところで、封止層６の無機層は、７０℃から１００℃の低温ＣＶＤにて実行されるため、第１バンク２９ａおよび第２バンク２９ｂの上端および下端に形成しにくい。特に、封止層６の無機層を低温ＣＶＤによって形成する場合、当該無機層をバンクの下端に回り込ませることが困難である。

　本実施形態においては、無機層を形成される前のバンクの上面および側面に金属層が形成されているため、無機層が低温ＣＶＤによって金属層において均一に表面反応する。したがって、本実施形態に係る表示デバイス２においては、第１バンク２９ａおよび第２バンク２９ｂに、封止層６の無機層がより被覆性よく形成できる効果を奏する。さらに金属層によりバンクの下端が覆われるため、バンクにおける無機層の被覆性が向上する。

　図１３は、図１２に示した実施形態に係る表示デバイス２の変形例を説明するための図である。本変形例は、前実施形態の表示デバイス２と比較して、額縁領域ＮＡにおける第１バンク２９ａおよび第２バンク２９ｂのそれぞれの第１金属層２２ａと第２金属層２２ｂとの上層に、さらにカバー膜２３が枠状に形成される点を除いては、同一の構成を備える。

　本変形例に係る表示デバイス２は、前実施形態の表示デバイス２の製造方法において、それぞれの第１金属層２２ａと第２金属層２２ｂとの上層に、さらにカバー膜２３を枠状に形成する点のみを変更することにより得られてもよい。なお、本変形例においても、図１３に示すように、第１バンク２９ａと第２バンク２９ｂとのそれぞれに第１金属層２２ａと第２金属層２２ｂとが独立して形成されていてもよく、第１バンク２９ａと第２バンク２９ｂとに跨って、金属層が形成されていてもよい。

　本変形例に係る表示デバイス２は、前述の実施形態に係る表示デバイス２と比較して、それぞれのバンクの高さを高く形成できる。したがって、封止層６の有機封止膜２７の外部への濡れ広がりを規制する機能を向上させることが可能である。

　図１４は、上述の各実施形態に対する比較形態に係る表示デバイスを説明するための図である。図１４の（ａ）は、比較形態に係る表示デバイスにおいて、図１または図１０に対応する位置における、スペーサが形成される位置の周囲を拡大した断面図である。図１４の（ｂ）は、比較形態に係る表示デバイスにおいて、図４、図１２、または図１３に対応する位置を示す断面図である。

　比較形態に係る表示デバイスは、図１４の（ａ）に示すように、スペーサがカバー膜第２平坦部２３ｂによってのみ形成されている。このため、このようなカバー膜２３を、多階調マスクを使用したフォトリソフィによって形成すると、ベーク工程においてカバー膜第２平坦部２３ｂが大きく熱ダレする。これは、熱ダレが発生する対象であるカバー膜第２平坦部２３ｂの体積が、前述の第２平坦部２１ｂよりも大きいこと、および、カバー膜第２平坦部２３ｂが開口２３ｃにより近接することによる。

　このため、カバー膜第２平坦部２３ｂの熱ダレによるカバー膜２３の形状変化が大きく発生することにより、スペーサの高さ精度が悪くなり、表示デバイスの歩留まり低下に繋がる。

　また、図１４の（ｂ）に示す通り、比較形態に係る表示デバイスにおいては、バンクが画素電極２２を含まない。このため、バンクにおける平坦化膜２１またはカバー膜２３への水分浸透が発生する可能性が高まり、表示デバイスの信頼性低下に繋がる。

　図１５は、上述の各実施形態における表示デバイス２の製造工程において使用される、表示デバイスの製造装置５０を示すブロック図である。

　表示デバイスの製造装置５０は、コントローラ５２と成膜装置５４とを備える。コントローラ５２は、成膜装置５４を制御してもよい。成膜装置５４は、表示デバイス２の各層の成膜を実行してもよい。

　　〔まとめ〕
　態様１の表示デバイスは、基板側から順に、平坦化膜、第１電極、エッジカバー、発光層および第２電極を備え、表示領域と、該表示領域を形成する複数の画素と、前記第１電極が露出する前記エッジカバーの複数の開口とを備えた表示デバイスであって、前記平坦化膜は、第１平坦部と、第２平坦部と、コンタクトホールとを備え、前記複数の開口のそれぞれは、前記第１平坦部と重畳し、前記複数の開口の間に前記第２平坦部を有し、前記平坦化膜の基板側の底面から、前記第１平坦部と重畳する前記エッジカバーの第２電極側の表面までの高さは、前記底面から、前記第２平坦部の第２電極側の表面までの高さよりも低い。

　態様２においては、前記表示領域において、前記エッジカバーを、前記第１電極の周端および前記コンタクトホールを囲む枠状の位置にのみ備える。

　態様３においては、前記第２平坦部と前記エッジカバーとが重畳し、前記底面から、前記第１平坦部と重畳する前記エッジカバーの第２電極側の表面までの高さが、前記底面から、前記第２平坦部と重畳する前記エッジカバーの第２電極側の表面までの高さよりも高い。

　態様４においては、前記平坦化膜よりも基板側に、金属配線層を備え、前記コンタクトホールにおいて、前記第１電極が前記金属配線層と接する。

　態様５においては、前記第２電極の上層に封止層を備え、前記封止層は、前記第２電極側から、第１無機封止膜と、有機封止膜と、第２無機封止膜とを含み、額縁領域において、前記第１平坦部を含み、前記表示領域を囲む枠状の第１バンクを備え、前記第１バンクは前記有機封止膜の端部と当接する。

　態様６においては、前記第１バンクにおける前記第１平坦部の上層の、該第１平坦部を跨ぐ位置に、枠状の第１金属層を備える。

　態様７においては、前記第１金属層の上層に、前記エッジカバーと同材料を含む枠状のバンクをさらに備える。

　態様８においては、前記第２平坦部を含み、前記第１バンクを囲む枠状の第２バンクをさらに備える。

　態様９においては、前記第２バンクにおける前記第２平坦部の上層の、該第２平坦部を跨ぐ位置に、枠状の第２金属層を備える。

　態様１０においては、前記第２金属層の上層に、前記エッジカバーと同材料を含む枠状のバンクをさらに備える。

　態様１１においては、前記第２平坦部における該第２平坦部の中心に対する外側面と前記コンタクトホールにおける該コンタクトホールの中心に対する内側面との距離が、前記外側面と、前記複数の開口のうち前記外側面に最も近接する開口における該開口の中心に対する内側面との距離よりも長い。

　態様１２の表示デバイスの製造方法は、基板側から順に、平坦化膜、第１電極、エッジカバー、発光層および第２電極を備え、表示領域と、該表示領域を形成する複数の画素と、前記第１電極が露出する前記エッジカバーの複数の開口とを備えた表示デバイスの製造方法であって、前記平坦化膜を、多階調マスクを使用した１回の露光による、フォトリソグラフィを用いて形成する平坦化膜形成工程を備え、前記平坦化膜形成工程において、前記複数の開口のそれぞれと重畳する第１平坦部と、前記複数の開口の間の第２平坦部と、コンタクトホールとを形成し、前記平坦化膜の基板側の底面から、前記第１平坦部と重畳する前記エッジカバーの第２電極側の表面までの高さが、前記底面から、前記第２平坦部の第２電極側の表面までの高さよりも低くなるように、前記平坦化膜を形成する。

　態様１３においては、前記平坦化膜形成工程において、前記平坦化膜をポジ型の感光性材料から形成し、前記第１平坦部を前記多階調マスクの半透過光部と対応する位置に形成し、前記第２平坦部を前記多階調マスクの遮光部と対応する位置に形成し、前記コンタクトホールを前記多階調マスクの透過光部と対応する位置に形成する。

　態様１４においては、前記第２電極の上層に、前記第２電極側から、第１無機封止膜と、有機封止膜と、第２無機封止膜とを含む封止層を形成する封止層形成工程をさらに備え、前記平坦化膜形成工程において、前記表示領域を囲む額縁領域における、前記第１平坦部を含む枠状の第１バンクを形成し、前記封止層形成工程において、前記有機封止膜の端部を前記第１バンクに当接させる。

　態様１５においては、前記第１電極の形成に併せて、前記第１バンクにおける前記第１平坦部の上層の、該第１平坦部を跨ぐ位置に、前記第１電極に使用される金属材料を形成することにより、枠状の第１金属層を形成する、第１金属層形成工程を備える。

　態様１６においては、前記エッジカバーの形成に併せて、前記第１金属層の上層に、前記エッジカバーと同材料を含む枠状のバンクをさらに形成する、第１バンクエッジカバー形成工程を備える。

　態様１７においては、前記平坦化膜形成工程において、前記第１バンクを囲み、前記第２平坦部を含む枠状の第２バンクをさらに形成する。

　態様１８においては、前記第１電極の形成に併せて、前記第２バンクにおける前記第２平坦部の上層の、該第２平坦部を跨ぐ位置に、前記第１電極に使用される金属材料を形成することにより、枠状の第２金属層を形成する、第２金属層形成工程を備える。

　態様１９においては、前記エッジカバーの形成に併せて、前記第２金属層の上層に、前記エッジカバーと同材料を含む枠状のバンクをさらに形成する、第２バンクエッジカバー形成工程を備える。

　態様２０においては、前記エッジカバーを、遮光部と透過光部とのみを備えたフォトマスクを使用した１回の露光による、フォトリソグラフィを用いて形成するエッジカバー形成工程をさらに備える。

　態様２１の表示デバイスの製造装置は、基板側から順に、平坦化膜、第１電極、エッジカバー、発光層および第２電極を備え、表示領域と、該表示領域を形成する複数の画素と、前記第１電極が露出する前記エッジカバーの複数の開口とを備えた表示デバイスの製造装置であって、前記平坦化膜の形成において、多階調マスクを使用した１回の露光による、フォトリソグラフィを用いて、前記複数の開口のそれぞれと重畳する第１平坦部と、前記複数の開口の間の第２平坦部と、コンタクトホールとを形成し、前記平坦化膜の基板側の底面から、前記第１平坦部と重畳する前記エッジカバーの第２電極側の表面までの高さが、前記底面から、前記第２平坦部の第２電極側の表面までの高さよりも低くなるように、前記平坦化膜を形成する成膜装置を備える。

　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

２　　　　　　　　表示デバイス
１０　　　　　　　支持基板
２１　　　　　　　平坦化膜
２１ａ　　　　　　第１平坦部
２１ｂ　　　　　　第２平坦部
２１ｃ　　　　　　コンタクトホール
２２　　　　　　　画素電極（第１電極）
２２ａ　　　　　　第１金属層
２２ｂ　　　　　　第２金属層
２３　　　　　　　カバー膜（エッジカバー）
２３ａ　　　　　　カバー膜第１平坦部
２３ｂ　　　　　　カバー膜第２平坦部
２３ｃ　　　　　　開口
２４　　　　　　　発光層
２５　　　　　　　上部電極（第２電極）
２６　　　　　　　第１無機封止膜
２７　　　　　　　有機封止膜
２８　　　　　　　第２無機封止膜
２９ａ　　　　　　第１バンク
２９ｂ　　　　　　第２バンク
５０　　　　　　　表示デバイスの製造装置
Ｍ　　　　　　　　フォトマスク
Ｒ　　　　　　　　感光性樹脂
ＤＡ　　　　　　　表示領域
ＮＡ　　　　　　　額縁領域
ＳＨ　　　　　　　ソース配線（金属配線層）
ＳＰ　　　　　　　サブピクセル（画素）

Claims

　基板側から順に、平坦化膜、第１電極、エッジカバー、発光層および第２電極を備え、表示領域と、該表示領域を形成する複数の画素と、前記第１電極が露出する前記エッジカバーの複数の開口とを備えた表示デバイスであって、
　前記平坦化膜は、第１平坦部と、第２平坦部と、コンタクトホールとを備え、
　前記複数の開口のそれぞれは、前記第１平坦部と重畳し、
　前記複数の開口の間に前記第２平坦部を有し、
　前記平坦化膜の基板側の底面から、前記第１平坦部と重畳する前記エッジカバーの第２電極側の表面までの高さは、前記底面から、前記第２平坦部の第２電極側の表面までの高さよりも低い表示デバイス。
　前記表示領域において、前記エッジカバーを、前記第１電極の周端および前記コンタクトホールを囲む枠状の位置にのみ備えた請求項１に記載の表示デバイス。
　前記第２平坦部と前記エッジカバーとが重畳し、前記底面から、前記第１平坦部と重畳する前記エッジカバーの第２電極側の表面までの高さが、前記底面から、前記第２平坦部と重畳する前記エッジカバーの第２電極側の表面までの高さよりも高い請求項１または２に記載の表示デバイス。
　前記平坦化膜よりも基板側に、金属配線層を備え、
　前記コンタクトホールにおいて、前記第１電極が前記金属配線層と接する請求項１から３の何れか１項に記載の表示デバイス。
　前記第２電極の上層に封止層を備え、
　前記封止層は、前記第２電極側から、第１無機封止膜と、有機封止膜と、第２無機封止膜とを含み、
　額縁領域において、前記第１平坦部を含み、前記表示領域を囲む枠状の第１バンクを備え、
　前記第１バンクは前記有機封止膜の端部と当接する請求項１から４の何れか１項に記載の表示デバイス。
　前記第１バンクにおける前記第１平坦部の上層の、該第１平坦部を跨ぐ位置に、枠状の第１金属層を備えた請求項５に記載の表示デバイス。
　前記第１金属層の上層に、前記エッジカバーと同材料を含む枠状のバンクをさらに備えた請求項６に記載の表示デバイス。
　前記第２平坦部を含み、前記第１バンクを囲む枠状の第２バンクをさらに備えた請求項５から７の何れか１項に記載の表示デバイス。
　前記第２バンクにおける前記第２平坦部の上層の、該第２平坦部を跨ぐ位置に、枠状の第２金属層を備えた請求項８に記載の表示デバイス。
　前記第２金属層の上層に、前記エッジカバーと同材料を含む枠状のバンクをさらに備えた請求項９に記載の表示デバイス。
　前記第２平坦部における該第２平坦部の中心に対する外側面と前記コンタクトホールにおける該コンタクトホールの中心に対する内側面との距離が、前記外側面と、前記複数の開口のうち前記外側面に最も近接する開口における該開口の中心に対する内側面との距離よりも長い請求項１から１０の何れか１項に記載の表示デバイス。
　基板側から順に、平坦化膜、第１電極、エッジカバー、発光層および第２電極を備え、表示領域と、該表示領域を形成する複数の画素と、前記第１電極が露出する前記エッジカバーの複数の開口とを備えた表示デバイスの製造方法であって、
　前記平坦化膜を、多階調マスクを使用した１回の露光による、フォトリソグラフィを用いて形成する平坦化膜形成工程を備え、
　前記平坦化膜形成工程において、前記複数の開口のそれぞれと重畳する第１平坦部と、前記複数の開口の間の第２平坦部と、コンタクトホールとを形成し、前記平坦化膜の基板側の底面から、前記第１平坦部と重畳する前記エッジカバーの第２電極側の表面までの高さが、前記底面から、前記第２平坦部の第２電極側の表面までの高さよりも低くなるように、前記平坦化膜を形成する表示デバイスの製造方法。
　前記平坦化膜形成工程において、前記平坦化膜をポジ型の感光性材料から形成し、前記第１平坦部を前記多階調マスクの半透過光部と対応する位置に形成し、前記第２平坦部を前記多階調マスクの遮光部と対応する位置に形成し、前記コンタクトホールを前記多階調マスクの透過光部と対応する位置に形成する請求項１２に記載の表示デバイスの製造方法。
　前記第２電極の上層に、前記第２電極側から、第１無機封止膜と、有機封止膜と、第２無機封止膜とを含む封止層を形成する封止層形成工程をさらに備え、
　前記平坦化膜形成工程において、前記表示領域を囲む額縁領域における、前記第１平坦部を含む枠状の第１バンクを形成し、
　前記封止層形成工程において、前記有機封止膜の端部を前記第１バンクに当接させる請求項１２または１３に記載の表示デバイスの製造方法。
　前記第１電極の形成に併せて、前記第１バンクにおける前記第１平坦部の上層の、該第１平坦部を跨ぐ位置に、前記第１電極に使用される金属材料を形成することにより、枠状の第１金属層を形成する、第１金属層形成工程を備えた請求項１４に記載の表示デバイスの製造方法。
　前記エッジカバーの形成に併せて、前記第１金属層の上層に、前記エッジカバーと同材料を含む枠状のバンクをさらに形成する、第１バンクエッジカバー形成工程を備えた請求項１５に記載の表示デバイスの製造方法。
　前記平坦化膜形成工程において、前記第１バンクを囲み、前記第２平坦部を含む枠状の第２バンクをさらに形成する請求項１４から１６の何れか１項に記載の表示デバイスの製造方法。
　前記第１電極の形成に併せて、前記第２バンクにおける前記第２平坦部の上層の、該第２平坦部を跨ぐ位置に、前記第１電極に使用される金属材料を形成することにより、枠状の第２金属層を形成する、第２金属層形成工程を備えた請求項１７に記載の表示デバイスの製造方法。
　前記エッジカバーの形成に併せて、前記第２金属層の上層に、前記エッジカバーと同材料を含む枠状のバンクをさらに形成する、第２バンクエッジカバー形成工程を備えた請求項１８に記載の表示デバイスの製造方法。
　前記エッジカバーを、遮光部と透過光部とのみを備えたフォトマスクを使用した１回の露光による、フォトリソグラフィを用いて形成するエッジカバー形成工程をさらに備えた請求項１２から１９の何れか１項に記載の表示デバイスの製造方法。
　基板側から順に、平坦化膜、第１電極、エッジカバー、発光層および第２電極を備え、表示領域と、該表示領域を形成する複数の画素と、前記第１電極が露出する前記エッジカバーの複数の開口とを備えた表示デバイスの製造装置であって、
　前記平坦化膜の形成において、多階調マスクを使用した１回の露光による、フォトリソグラフィを用いて、前記複数の開口のそれぞれと重畳する第１平坦部と、前記複数の開口の間の第２平坦部と、コンタクトホールとを形成し、前記平坦化膜の基板側の底面から、前記第１平坦部と重畳する前記エッジカバーの第２電極側の表面までの高さが、前記底面から、前記第２平坦部の第２電極側の表面までの高さよりも低くなるように、前記平坦化膜を形成する成膜装置を備えた表示デバイスの製造装置。