JP2014026906A - 表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性の高い表示装置を提供する。
【解決手段】基板１０上の表示領域１１内に複数設けられる画素と、前記画素を区画するバンク３０と、バンク３０上に設けられるバンク３０よりも断面積が小さい蒸着用マスク支持体３１と、を備え、前記画素が、基板１０上に設けられる第一電極と、有機化合物層と、第二電極と、がこの順に積層されてなる有機発光素子２０を有し、表示領域１１の中央部における蒸着用マスク支持体３１の設置面積が、表示領域１１の縁部における蒸着用マスク支持体３１の設置面積よりも大きいことを特徴とする、表示装置１。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置、特に、有機電界発光素子を備えた表示装置及びその製造方法に関する。

有機発光素子は、下部電極となる第一電極と上部電極となる第二電極との間に、発光層を含む薄膜状の有機化合物層が設けられてなり、電流の注入によって高輝度発光が可能な電子素子として知られている。一般に有機発光素子は、有機化合物層へ水分が浸入すると、水分が侵入した部分では輝度低下による寿命低下等の不具合が発生する。このため、有機発光素子が大気に曝されないように、ガラス板、金属板、あるいはＳｉＮ等の無機膜等透水性の低い材料で有機発光素子を封止した状態で使用される。近年では、表示装置の薄型化や封止部材での光吸収損失の低減を目的として、封止部材の薄型化が要求されている。このような有機発光素子を含む画素を複数配列したアクティブマトリクス型の表示装置（有機ＥＬディスプレイ）には、画素単位で薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒｎａｓｉｔｏｒ（ＴＦＴ））が設けられている。そして、基板上に設けられている有機発光素子に夫々含まれる第一電極は、絶縁膜中に設けられたコンタクトホールを介してＴＦＴと電気的に導通されている。また各々の第一電極は、周囲を絶縁性の部材で囲まれており、この絶縁性の部材で囲まれた空間において画素開口が形成されている。

有機ＥＬディスプレイとしてマトリクス状に配置される第一電極において、異なる発光色の有機化合物層を所定の第一電極上に形成する際には、いわゆる塗り分けプロセスを用いて行われる。具体的には、所定の発光色を発する有機化合物層の設置領域に対応して第一電極を露出せしめる複数の開口を備えた蒸着マスクを用いた真空蒸着法を用いた塗り分プロセスが用いられる。この塗り分けプロセスで用いられる蒸着マスクは、蒸着の際に画素開口を形成する絶縁層（バンク）の表面に接触させた状態で用いられる。

ところで蒸着マスクと接触するバンクは画素間の間隔に応じた幅を有するとともに、各々の第一電極の周辺を囲むように配置されることから、蒸着マスクとの接触面積が広くなり、蒸着マスクとの接触機会が多くなる。そうすると、蒸着マスクに付着している異物等の付着物がバンクに接しやすくなると共に、この付着物がバンクに押し付けられる状態になりやすくなる。また蒸着マスクの表面に現れる凸部も同様にしてバンクに接しやすくなり、この凸部がバンクに強く押し付けられる状態にもなりやすくなる。このためバンクの表面は、上記異物等に擦られると共に引っ掻き等の損傷を受けることになる。特に、蒸着マスクがバンクと接した状態において、蒸着マスクの位置調整を行うために基板面方向のずれ動作を行うと、致命的な表示欠陥部がバンク上に生じやすくなる。

この表示欠陥部は、例えば、水分が侵入しやすい部分となる。そして、表示欠陥部から水分が侵入すると、輝度低下や、局所的に発光寿命の低下を招いていた。このようにバンクが損傷すると有機発光素子の機能の低下を招くのは、バンクの損傷が生じた部分の上方に成膜された有機化合物層、第二電極あるいは封止膜の一部がカバレッジ欠陥となって、このカバレッジ欠陥が水分の侵入経路になっていたからである。

また蒸着マスクを当接する以前の工程において、バンクの表面に有機膜が成膜されている場合ではこのバンク表面に形成された有機膜が蒸着マスクとの接触により傷つくこともあった。この場合も上述したバンクのケースと同様に、損傷部分をきっかけにして水分の侵入経路となるカバレッジ欠陥が発生しやすかった。

上記のように、輝度低下を招くカバレッジ欠陥部を介した有機膜への水分浸透は比較的長い時間を経て進行する。このため、有機ＥＬ表示装置の信頼性も問題となっていた。尚、表示性能を損なう致命的な傷は、特に、その傷が深い部で発生する確率が高くなっていた。

以上説明した問題を解決すべくこれまでにいくつかの提案がなされている。例えば、特許文献１で開示されるように、基板面の垂直方向にバンクよりも突出したスペーサを備え、このスペーサの上面に蒸着マスクを接触させることにより蒸着マスクを支持する方法が提案されている。上記スペーサを設けることで、バンク表面及びバンク表面に堆積した有機膜から蒸着マスクを離間することができる。また特許文献１では表示領域内で蒸着マスクを離間させるために、上記スペーサを各画素間に配置されている構成が開示されている。

特開２００３−２５７６５０号公報

しかし表示装置の高精細化に伴い表示領域の画素数が増加する場合において、特許文献１にて提案された方法論は、下記に説明する問題が生じるために採用しづらい状況にあった。

まず、表示領域の画素数が増加するにつれて、表示領域内に設けられるスペーサが、マスクとの接触による傷の発生率が増加するという問題が生じていた。傷の発生率が増加した主な原因は、表示領域内のスペーサ数が増加したことでスペーサと蒸着マスクとの接触面積の総和が増えたためである。例えば、発明者らが実験を行ったところ、支持体上での傷の発生率が数ｐｐｍ〜数十ｐｐｍと推定されることが判明した。これは支持体を１００万個設けた場合において、数個〜数１０個の支持体で傷ができる計算になる。

これを受けて、上述したスペーサの傷の課題を解決すべく表示領域面内に設けられるスペーサの数を均一に少なくした場合、スペーサ上における損傷（傷の発生）を減らすことができる。しかし、スペーサを減らした結果、マスクがバンク上に接触する機会が多くなるのでバンク上に傷が発生する確率が高くなるという問題が生じる。つまり、スペーサ上の傷の問題とバンク上の傷の問題とはいわゆるトレードオフの関係にある。またバンクとスペーサとが接触することによって発生するスペーサ上に生じる損傷は、表示領域内において分布を有し、特に、表示領域の中央部において傷の発生率が高かった。実は、このような損傷の発生分布（傷の発生確率分布）は、スペーサがない場合と類似している。

このように表示領域内において、上述した傷の発生確率分布ができる主な原因として、蒸着マスクの基板への位置合わせ工程において、蒸着マスクに基板（の構成部材）が接触する際に、基板面方向のずれ、擦れが表示領域の中央部で発生し易いことが考えられる。このような現象は、蒸着マスクの上に基板を接触させた際に、蒸着マスクの面内において微細な開口パターンが複数形成された表示領域の中央部で変位（撓み）の程度が最も大きいために起こる。

従って、表示装置に含まれる画素数を多くして高精細化した場合においては、バンクの表面と蒸着マスクとの離間を損なわない範囲において、マスク支持体の数をなるべく減らすことが要求されているといえる。

本発明は、上述した課題を解決するためになされるものであり、その目的は、信頼性の高い表示装置を提供することにある。

本発明に係る表示装置は、基板上の表示領域内に複数設けられる画素と、
前記画素を区画するバンクと、
前記バンク上に設けられる前記バンクよりも断面積が小さい蒸着用マスク支持体と、を備え、
前記画素が、基板上に設けられる第一電極と、有機化合物層と、第二電極と、がこの順に積層されてなる有機発光素子を有し、
前記表示領域の中央部における前記蒸着用マスク支持体の設置面積が、前記表示領域の縁部における前記蒸着用マスク支持体の設置面積よりも大きいことを特徴とする。

本発明は、画素数の多い高精細な表示装置を対象としたものである。また本発明によれば、蒸着マスクを使用する際に、蒸着マスクとバンクとの離間作用を損ねることなく、スペーサ上の損傷部分に起因する表示欠陥を低減した状態で蒸着法を利用した塗り分けプロセスを実施することができる。従って、本発明によれば、信頼性の高い表示装置を提供することができる。

本発明の表示装置の実施形態の例を示す平面模式図である。 本発明の表示装置の実施形態の他の例を示す平面模式図である。 本発明の表示装置の実施形態の他の例を示す模式図であり、（ａ）が平面図であり、（ｂ）が（ａ）のＡＡ’断面を示す断面図である。 有機化合物層を形成する際に使用される蒸着マスクの例を示す平面模式図である。 蒸着用マスク上に基板が載置された状態を示す断面模式図であり、（ａ）が全体図であり、（ｂ）が（ａ）の囲みＸ１部分の部分拡大図であり、（ｃ）が（ｂ）の囲みＸ２部分の部分拡大図である。 本発明の表示装置の実施形態の他の例を示す断面模式図である。

本発明に係る表示装置は、基板上の表示領域内に複数設けられる画素と、前記画素を区画するバンクと、前記バンク上に設けられる前記バンクよりも断面積が小さい蒸着用マスク支持体と、を備えている。

本発明において、画素は、基板上に設けられる第一電極と、有機化合物層と、第二電極と、がこの順に積層されてなる有機発光素子を有している。本発明において、表示領域の中央部における前記蒸着用マスク支持体の設置面積が、前記表示領域の縁部における前記蒸着用マスク支持体の設置面積よりも大きい。尚、本発明において、蒸着用マスク支持体の設置面積とは、表示領域の中央部等の指定されている領域に単数又は複数含まれる蒸着用マスク支持体の平面から見たときの面積の合計をいうものである。つまり蒸着用マスク支持体の設置面積が大きい場合は、その領域における蒸着用マスク支持体の密度が（相対的に）密であることを示す。これに対して蒸着用マスク支持体の設置面積が小さい場合は、その領域における蒸着用マスク支持体の密度が（相対的に）粗であることを示す。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の表示装置の実施形態の例を示す平面模式図である。図１の表示装置１は、基板１０上の表示領域１１に、有機発光素子２０が、マトリックス上に複数設けられている。図１の表示装置１において、複数設けられている有機発光素子２０は、それぞれバンク３０によって素子一個単位で区画されている。図１の表示装置１において、一部のバンク３０の上には、蒸着用マスク支持体３１が設けられている。また図１の表示装置１には、表示領域１１から外れた領域において、外部からの電源や信号を導入するための外部接続端子４０が設けられている。尚、図１に示されるように、蒸着用マスク支持体３１の平面面積は、バンク３０と比較して小さい。

本発明において、一部のバンク３０の上に設けられている蒸着用マスク支持体３１は、表示領域１０の中央部に集中して設けられている。これにより、表示領域１０の中央部において、蒸着用マスク支持体３１の密度は相対的に密となっている。一方で、表示領域１０の縁部において、蒸着用マスク支持体３１はまばらに設けられている。これにより、表示領域１０の縁部において、蒸着用マスク支持体の密度は相対的に粗となっている。ただし、本発明において、蒸着用マスク支持体３１の設置態様は図１に示される態様に限定されるものではない。

図２は、本発明の表示装置の実施形態の他の例を示す平面模式図である。図２（ａ）は、図１の表示装置１において、蒸着用マスク支持体３１の一部、具体的には、表示領域１０の中央部に設けられる蒸着用マスク支持体３１を、部分的に連続した部材になるようにＸ方向に長い矩形状としている。図２（ａ）のように、表示領域１０の中央部に設けられる蒸着用マスク支持体３１を、部分的に連続させることにより、表示領域１０の中央部における蒸着用マスク支持体の密度はより密になる。

図２（ｂ）は、図１の表示装置１において、表示領域１０の中段（中央部を含む）に設けられる蒸着用マスク支持体３１を、Ｙ方向において隣接する有機発光素子間に設けられているバンク３０の全てに設けている。図２（ｂ）は、用いられる蒸着マスク及び基板の変位程度を考慮して、変位の大きい領域、具体的には、表示領域１０の中段（中央部を含む）に対応するように蒸着用マスク支持体３１の密度が高くなるように配列されている態様である。また図２（ｂ）のように、表示領域１０の中段部に設けられる蒸着用マスク支持体３１の数を、他の段（上段、下段）よりも多くすることにより、表示領域１０の中央部における蒸着用マスク支持体の密度は相対的に密になる。

また表示領域内における画素レイアウトが中心対象である場合には、蒸着用マスク支持体３１の密度傾斜も中心対象とするのがよい。さらに本発明では、画素の配列や表示領域の大きさ等に応じて、蒸着用マスク支持体３１の配列分布を適宜変化させることは可能である。

図３は、本発明の表示装置の実施形態の他の例を示す模式図であり、（ａ）が平面図であり、（ｂ）が（ａ）のＡＡ’断面を示す断面図である。

以下、図３を参照しながら、本発明の表示装置を、各部材の製造プロセスと共に説明する。尚、本発明の表示装置を製造する際の製造プロセスは、少なくとも下記（Ａ）乃至（Ｅ）に示される工程を有する。
（Ａ）基板上に第一電極を複数形成する第一電極の形成工程
（Ｂ）第一電極を囲みつつ発光領域を規定するためのバンクを形成するバンクの形成工程（Ｃ）バンク上の所定の領域に、前記バンクよりも断面積が小さい蒸着用マスク支持体を形成する蒸着用マスク支持体の形成工程
（Ｄ）蒸着用マスク支持体上に、蒸着用マスクを当接させて前記第一電極上に発光層を含む有機化合物層を形成する有機化合物層の形成工程
（Ｅ）有機化合物層上に第二電極を形成する第二電極の形成工程

（１）基板
図３（ｂ）に示される基板１０は、ガラス基板等からなる基材１２上に、ＴＦＴ１７を構成する部材、即ち、ゲート電極１７ａ、ドレイン電極１７ｂ、ソース電極１７ｃ、半導体層１７ｄが設けられている。尚、図３（ｂ）では、各画素に備えられている保持容量やその他ＴＦＴに係る部材に関する記載は省略されている。また図３（ｂ）において図示はされていないが、表示領域の周辺には各画素にデータ信号やゲート信号を供給するためのドライバ回路用のＴＦＴが備えられている。

一方、基材１２上には、ＴＦＴ１７を設けたことによって生じる凹凸を平坦化させるための部材、いわゆる平坦化部材が複数種類の層からなる積層体として設けられている。この積層体は、具体的には、バッファ層１３、ゲート絶縁層１４、層間絶縁層１５及び平坦化層１６がこの順に積層されてなる積層体である。

図３（ｂ）に示される基板１０の作製例を以下に説明する。

まずガラス基板（基材１２）上に、ガラス基板からの不純物の侵入を防ぐ目的でＳｉＮ_x、ＳｉＯ₂等のケイ素化合物からなる薄膜を成膜してバッファ層１３を基材１２全面に形成する。

次に、バッファ層１３上の所定の領域に、半導体層１７ｄを形成する。次に、バッファ層１３及び半導体層１７ｄを覆うようにゲート絶縁層１４を形成する。次に、ゲート絶縁膜１４上であって半導体層１７ｄの上方にはゲート電極１７ａが形成される。ここで半導体層１７ｄのゲート電極１７ａの直下領域がチャネル領域であり、チャネル領域の両側はｐ−ｃｈ型の場合はＢ等がドープされ、ｎ−ｃｈ型の場合はＰ等がドープされる。これによりソース領域及びドレイン領域が形成されている。

次に、ゲート電極１７ａ上に、ゲート電極１７ａを含む基材１２の全面を覆うように層間絶縁層１５を形成する。

次に、層間絶縁層１５及びゲート絶縁層１４を貫通したコンタクトホールを二箇所形成する。尚、二箇所形成されたコンタクトホール内には、ソース電極１７ｃとドレイン電極１７ｂとがそれぞれ形成される。ここでコンタクトホールを形成することにより露出されている半導体層１７ｄの二つの領域は、それぞれソース領域、ドレイン領域と呼ばれる領域となる。ここでソース領域にはソース電極１７ｃが、ドレイン領域にはドレイン電極１７ｂが、それぞれ接続される。

次に、層間絶縁層１５、ドレイン電極１７ｂ及びソース電極１７ｃを覆うように、平坦化層１６を、基材１１の全面にわたって形成する。以上により、図３（ｂ）に示される基板１０が作製される。尚、図３（ｂ）には図示されていないが、平坦下層１６と、層間絶縁層１５、ドレイン電極１７ｂ及びソース電極１７ｃと、の間に透水性の低い層を介在層として形成してもよい。例えば、ＳｉＮ_x、ＴＥＯＳ膜等を成膜して上記介在層を形成してもよい。ここで透水性の低い介在層を設けると、ＴＦＴへの水分侵入を効果的に防止することができる。

ところで、図３（ｂ）においては、トップゲート構造のＴＦＴをＴＦＴの具体例として示したが、本発明においてＴＦＴの構成はこれに制限されるものではなく、その他公知のＴＦＴ構成を適宜使用することが可能である。

（２）有機発光素子
図３の表示装置３において、基板１０上には、基板１０上に設けられる第一電極２１（陽極）と、有機化合物層２２と、第二電極２６（陰極）と、がこの順に積層されてなる有機発光素子２０が複数設けられている。尚、各有機ＥＬ素子２０は、素子単位で画素を構成している。

ここで第一電極２１は、図３（ｂ）に示されるように、ＴＦＴ１７（のドレイン電極１７ｂ）と電気接続されている。また有機化合物層２２は、少なくとも発光層を含む単層あるいは複数の層からなる積層体である。例えば、図３（ｂ）に示される正孔輸送層２３、発光層２４及び電子輸送層２５がこの順に積層されてなる積層体であるが、本発明においては、この積層体に限定されない。このほか、公知の有機化合物層を構成する複数の層の組み合わせを採用することができる。例えば、正孔注入層、電子注入層、正孔ブロック層、電子ブロック層等の有機化合物層を、各層の役割に応じて必要な層間に追加して設けることができる。

図３（ｂ）に示される有機発光素子２０の作製例を以下に説明する。

（２−１）第一電極
基板１０の最上層である平坦化層１６上に、陽極である第一電極２１を、各画素の形状に合わせてパターニングされた状態で形成する。第一電極２１を陽極として機能させる場合、第一電極２１の構成材料として、例えば、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物等の透明導電材料を使用することができる。またトップエミッション型の有機発光素子を作製する場合、平坦化層１６上に形成される第一電極２１として、以下に説明する積層電極が好ましい。具体的には、Ａｇ、Ａｌ等の反射率がよい金属材料又はこれら金属材料を複数種含む合金からなる反射電極膜と、上記透明導電材料からなる透明電極膜と、をこの順に積層してなる積層電極を第一電極２１とする。尚、図３（ｂ）に示されるように、第一電極２１は、平坦化層１６の一部を加工して形成されたコンタクトホールを介してＴＦＴ１７のドレイン電極１７ｂと電気的に接続されている。

第一電極２１は、表示領域１１において、例えば、図１、図２、図３（ａ）に示されるようにマトリックス上に周期的に配列されている有機発光素子２０に対応するように配置されている。

（２−２）バンク
次に、第一電極２１の周囲を対象として、絶縁性材料からなるバンク３０を、第一電極２１の端部を覆うようにして形成する。つまり各画素を構成する有機発光素子２０に含まれる第一電極２１上の発光領域２７は、バンク３０で囲まれた領域で規定されることになる。

バンク３０は絶縁性を有する材料であれば、公知の有機材料あるいは無機材料を用いて形成することが可能である。例えば、絶縁性の有機材料としては、光感光性ポリイミド樹脂、光感光性アクリル樹脂等を使用することができる。また絶縁性の無機材料としては、窒化シリコン、酸化シリコン等を使用することができる。これらの材料の中でも好ましくは、１．０×１０¹²Ω・ｃｍ以上の体積低効率を有する絶縁材料が用いられる。

（２−３）蒸着用マスク支持体
次に、表示領域１１内において、バンク３０上に蒸着マスク支持体３１を形成する。蒸着マスク支持体３１は、例えば、図３（ａ）に示されるように、行方向にて互いに隣接する二つの有機発光素子を区画するために設けられているバンク３０上に形成される。また図３（ａ）に示されるように、蒸着用マスク支持体３１の平面面積は、バンク３０の平面面積よりも小さい。

蒸着用マスク支持体３１は、所定のバンク３０の上に選択的に設けられており、具体的には、図１に示されるように一定の分布（密度分布）をもって設けられている。具体的には、表示領域１１の中央部においては蒸着用マスク支持体３１を多めに設けて相対的に密にしている。一方で、表示領域１１の周辺、特に、表示領域１１の縁部においては蒸着用マスク支持体３１を設ける数を減らすなりして相対的に粗にしている。これにより、表示領域１１に含まれる画素の数と比較して蒸着用マスク支持体３１の総数を低減している。

このように表示領域１２の中央部において蒸着用マスク支持体３１を設ける数や面積を多くする理由としては、蒸着用マスク支持体３１を設けない場合におけるマスクとの接触によるバンク３０の損傷の確率が最も高いのが表示領域１１の中央部であるからである。

一方、表示領域１１の周辺部、特に、縁部において蒸着用マスク支持体３１を設ける数や面積を少なくする理由としては、マスクとの接触によるバンク表面の損傷を回避するのに必要となるマスクとバンク表面との離間効果を損ねないようにするためである。

蒸着用マスク支持体３１は、絶縁性材料で構成されていてもよいし、導電性を有する材料で構成されていてもよい。また蒸着用マスク支持体３１の構成材料は、バンク３０の構成材料と同じ材料であってもよい。係る場合、バンク３０の形成工程において、蒸着用マスク支持体３１も一括して形成させていてもよい。同一の材料を用いてバンク３０及び蒸着用マスク支持体３１を一括して形成する場合、例えば、感光性樹脂からなる膜を成膜した後、多段階露光やグレートーン露光を採用して局所的な露光を行い感光性樹脂からなる膜を加工するのが好ましい。

また蒸着マスクを用いて有機化合物層２２のパターニングを行う場合、蒸着マスクと基板面との離間距離を大きくとると、その距離の分だけ回り込みによって蒸着物がマスク開口幅よりも広い領域に着膜してしまう。ここで蒸着物の回りこみは、例えば、隣接画素へ意図せぬ着膜や混色等の表示欠陥の原因になることがある。従って、バンク３０の高さは低く設定することが望ましく、蒸着用マスク支持体３１の高さに比べ相対的に低く設定するのが好ましい。

また蒸着用マスク支持体３１の高さは、バンク３０の表面と対向する蒸着マスクとを十分に離間できる程度の距離を維持できれば特に限定されない。具体的には、バンク３０上に堆積される有機膜の厚さ、あるいはバンク３０と対向する蒸着マスク面の凸サイズ以上の離間距離が少なくとも必要となる。一般的に有機発光素子２０を構成する有機化合物層２２の厚さは数１０ｎｍ乃至３００ｎｍの範囲であり、発光層等を塗り分けるために使用される蒸着マスク面の凸サイズはＲａ：１００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲である。従って、例えば、表示領域１１内において５００ｎｍ以上の離間距離が維持される必要がある場合には、蒸着用マスク支持体３１の高さは５００ｎｍ以上が好適である。

（２−４）有機化合物層
以上説明したように、バンク３０及び蒸着用マスク支持体３１を形成した後、蒸着マスクを適宜用いて第一電極２１上に、有機化合物層２２を形成する。以下、正孔輸送層２３と、発光層２４と、電子輸送層２５と、がこの順に積層してなる有機化合物層２２を具体例として有機化合物層２２の形成工程の具体例を説明する。ただし本発明においては、有機化合物層２２の積層構成は、この態様（正孔輸送層２３／発光層２４／電子輸送層２５）に限定されるものではない。

まず真空雰囲気下でベーク処理を行い、酸素プラズマによって基板１０の前処理を行う。次に、真空雰囲気を維持した状態で、第一電極２１上に、正孔輸送層２３、発光層２４、電子輸送層２５からなる複数の層からなる有機化合物層２２の蒸着を順次行う。特に、蒸着マスクを用いて赤色発光画素、緑色発光画素、青色発光画素にそれぞれ含まれる各色の発光層２４を所定の領域にパターニング形成する工程について、さらに詳細に説明をする。

具体的なプロセスとしては、まず第一電極２１上に、各画素に共通する正孔輸送層２３を成膜する。次に、赤色発光層を形成する成膜室に基板１０を搬送し、蒸着マスクと基板１０とのアライメントを行った後、基板１０を蒸着マスクに近接させる。図４は、有機化合物層（発光層）を形成する際に用いられる蒸着マスクの例を示す平面模式図である。図４のマスク５０は、開口５１を有する金属箔５２と、金属箔５２を固定するためのフレーム５３と、から構成される。図４のマスク５０において、開口５１は、複数設けられる表示領域Ｐから外れないように設けられている。またマスク５０内に複数（Ｘ方向：５行、Ｙ方向：５列）設けられている表示領域Ｐは、それぞれ一定の間隔Ｓをもって互いに離間した状態で設けられている。尚、基板１０を蒸着マスクに近接させているときには、蒸着マスク５０は、図１等に記載されている蒸着用マスク支持体３１と接触している。

図５は、蒸着用マスク上に基板が載置された状態を示す断面模式図であり、（ａ）が全体図であり、（ｂ）が（ａ）の囲みＸ１部分の部分拡大図であり、（ｃ）が（ｂ）の囲みＸ２部分の部分拡大図である。尚、図５（ａ）は、図４中のＭＭ’断面を示す図でもある。

図５（ａ）に示されるように、蒸着マスク５０の基板１０に対向する面においては、基板１０の自重により図５（ａ）中の矢印Ｆの方向に撓んだ状態となっている。図５（ａ）に示される蒸着マスク５０及び基板１０は、複数の表示装置を１枚の大判基板から作製できる多面取り用の基板である。具体的には、図中のＰで示される表示領域において有機化合物層が形成される。一方、Ｐで示される表示領域は、それぞれ一定の間隔Ｓでそれぞれ離隔している。ここで１つの表示領域に注目すると、図５（ｂ）に示されるように、蒸着用マスク支持体３１は、表示領域Ｐにおいて最も撓み量が大きくなっている中央部において相対的に多く設けられ、縁部に向かって相対的に少なくなるように配置されている。図５（ａ）に示されるように、蒸着用マスク上３１に基板１０が載置された状態においては、図５（ｃ）に示されるように、蒸着マスク５０は蒸着用マスク支持体３１上に成膜されている正孔輸送層２３と接触している状態にある。また図５（ｃ）は、蒸着マスク５０が蒸着用マスク支持体３１によって支持されている一方で、蒸着マスク５０が蒸着用マスク支持体３１以外の部材とは離間されている状態を図示している。図５（ｃ）に示されている状態で赤色副画素に含まれる第一電極２１上に、所定の膜厚に到達するまで赤色発光層を成膜する。緑色発光層及び青色発光層も所定の領域に開口を有する蒸着マスク５０を用いて同様に成膜する。尚、発光層２４以外の有機化合物層（正孔輸送層２３、電子輸送層２５）は、各副画素に共通する層として発光層とは別の成膜室にて形成することができる。

ところで、基板１０と蒸着マスク５０とのアライメントを行ってから、発光層２４の成膜が完了するまでの期間において、図５（ｃ）に示されるように、基板１０を構成するバンク３０の表面と蒸着マスク５０との離間は維持されている。このため、蒸着マスク５０がバンク３０の表面に接触することがないので、蒸着マスク５０との接触に起因する損傷が発生することはない。また蒸着マスク５０と接触する蒸着用マスク支持体３１において、蒸着用マスク支持体３１を設ける数を表示領域内に設けられる副画素の数よりも少なくして接触面積を低減したことによって、蒸着用マスク支持体３１の表面の損傷の発生率を十分に抑制できる。

尚、本発明において、有機化合物層、特に、発光層を形成する際に用いられる蒸着マスク５０の形状は、特に限定されるものではなく、公知の蒸着マスクを適用することが可能である。蒸着マスク５０に設けられる開口５１の形状については、例えば、図４に示されるようにスリットタイプの開口が挙げられる。これ以外にも、開口５１の形状としては、スロットタイプ、ドットタイプ等の形状を選択することができる。スロットタイプの開口を有する蒸着マスクにおいて、開口の幅は複数の副画素に相当するが、例えば、蒸着用マスク支持体３１上に有機化合物層が形成されるのを防止するように開口５１の形状を設計することが可能である。この場合、表示領域１１内に備えられた蒸着用マスク支持体３１上に成膜された有機膜の損傷によって発生する欠陥を回避することができる。ドットタイプの開口を備える蒸着マスクにおいても、同様の設計が可能である。

（２−５）第二電極
有機化合物層２２を形成した後は、この有機化合物層２２上に第二電極２６を形成する。第二電極２６の構成材料は、表示装置の光の取り出し方向を考慮して適宜選択することができる。トップエミッション型の表示装置を作製する場合、第二電極２６はいわゆる光取り出し電極となるので、光透過性の電極として形成する。光透過性の電極としては、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物等の透明導電材料からなる薄膜からなる電極や、Ａｇ、Ａｌ等の金属材料（複数種の金属材料からなる合金も含む。）を光透過性を有する程度の膜厚で形成した薄膜からなる電極が挙げられる。

（３）封止層
次に、有機発光素子２０上（より具体的には、第二電極上）に、透水性の低い封止層４１を形成する。封止層４１は、高い透光性を有し、かつ外部から侵入し得る水分を有機化合物層２２への侵入を防止する機能を有する部材である。

封止層４１の構成材料としては、例えば、窒化シリコン等のケイ素化合物が挙げられる。また封止層４１は、公知の方法に形成することができるが、減圧雰囲気下で形成されるのが好ましい。さらに封止層４１の厚さは、好ましくは、１００μｍ以下であり、より好ましくは、０．１μｍ乃至１０μｍの範囲である。封止機能を考慮するならば、封止層４１は、少なくともサブミクロンレベルの膜厚が要求されるが、厚くし過ぎると、封止層４１による光の吸収損失が大きくなるので、上述した膜厚の範囲内（好ましくは、１００μｍ以下）で封止層４１を形成する。

（４）その他の部材
また図６に示されるように、封止層上（封止層４１上）に、各発光画素に対応した位置にレンズ部材６０を適宜設けてもよい。レンズ部材６０を設ける際には、有機化合物層２２の発光点からレンズ部材６０までの距離を短縮させるのが好ましい。有機化合物層２２の発光点からレンズ部材６０までの距離を短縮させることにより、発光光の取出し効率を向上させることができる。また有機化合物層２２の発光点からレンズ部材６０までの距離の短縮化を実現させるためには、封止層４１はなるべく薄く形成するのが好ましい。具体的には、０．１μｍ乃至２μｍの範囲にするのが好ましい。尚、本発明においては、バンク３０の表面及び蒸着用マスク支持体３１上における蒸着マスクの接触による損傷は表示装置の性能に左右されない程度に抑制することができる。このため、封止層４１を、例えばサブミクロンレベルで薄く形成したときであってもカバレッジ欠陥を防止することができる。

本発明の表示装置において、表示領域１１内に設けられる蒸着用マスク支持体３１は、表示領域１１の中央で密であり、表示領域１１の縁部に進み従い相対的に粗となるように配列されている。これにより、画素数の多い高精細な表示装置において、蒸着マスク５０とバンク３０との離間作用を損ねることはない。バンク３０表面や蒸着用マスク支持体３１にて発生する損傷部分に起因する表示欠陥を低減することができる。

以下、実施例により、本発明を説明するが、本発明は以下に説明する実施例に限定されるものではない。

本実施例（実施例１）では、図１に示されるアクティブマトリクス型の表示装置１を、以下に説明する方法により作製した。

（１）基板
内部にＴＦＴ回路を有する基板１０を用意した。尚、基板１０には、対角３インチ（Ｘ方向６１ｍｍ、Ｙ方向４６ｍｍ）の表示領域１１を有しており、この表示領域１１には、Ｒ副画素とＧ副画素とＢ副画素とからなる画素を６４０行４８０列（ＶＧＡ相当）有している。また本実施例にて作製される表示装置１において、画素ピッチは約９５μｍであり、副画素ピッチは約３２μｍである。

（２）第一電極
次に、基板１０上の各副画素（Ｒ副画素、Ｇ副画素、Ｂ副画素）を設ける領域において、第一電極２１を形成した。

（３）バンク
次に、スピンコート法により、基板１０上に、ポリイミドを含むポジ型感光性レジストを塗布してレジスト膜を成膜した。次に、レジスト膜を除去するべき領域に露光光を照射し、次いで現像及び焼成工程を行うことにより、バンク３０を形成した。形成したバンク３０の高さは、０．８μｍであった。尚、この工程により第一電極２１が露出されると共に、第一電極２１の端部を被覆するような開口を有し、副画素に含まれる第一電極２１を副画素単位で区画するバンク３０が形成されていた。

（４）蒸着用マスク支持体
次に、スピンコート法により、バンク３０上に、ポリイミドを含むポジ型感光性レジストを塗布してレジスト膜を成膜した。次に、レジスト膜を除去するべき領域に露光光を照射し、次いで現像及び焼成工程を行うことにより、蒸着用マスク支持体３１を形成した。

本工程においてバンク３０上に形成された蒸着用マスク支持体３１は、図１で示す態様で配置されていた。即ち、表示領域１１の中央部において相対的に密とし、表示領域１１の縁部において相対的に粗となるように配置した。より具体的には、表示領域１１の中央部においては副画素ごとに蒸着用マスク支持体３１を形成し、中央部から縁部に向かって蒸着用マスク支持体３１のピッチを広く取るように配置した。このようにして表示領域１１内に設けられる蒸着用マスク支持体３１の数は、副画素数の約１割とした。

また蒸着用マスク支持体３１の高さは１．５μｍとし、長さ（Ｘ方向）を３μｍとし、幅（Ｙ方向）を３μｍとした。尚、バンク３０の幅は、Ｘ方向、Ｙ方向とも副画素１個分相当の幅を有するため、蒸着用マスク支持体３１の平面面積は、バンク３０の平面面積よりも十分に小さい。

（５）有機化合物層
次に、蒸着用マスク支持体３１まで作製した基板１０を、真空雰囲気下でベーク処理を行った後、酸素プラズマによる基板１０の前処理を行った。次に、真空雰囲気を維持した状態で約８０ｎｍの膜厚を有する正孔輸送層を表示領域の全面に形成した。続いて赤色発光層を形成する成膜室に基板を搬送し、図４に示されるフレーム５３に固定された複数のストライプ開口５２を有する蒸着マスク５０と基板１０とのアライメントを行った後、赤色発光層を成膜した。赤色発光層を成膜するときには、図５（ｃ）で示すように蒸着用マスク支持体３１上に蒸着マスク５０が支持されている状態になっていた。また正孔輸送層２３の膜厚は８０ｎｍであり、蒸着用マスク支持体３１の高さと比較して充分薄い膜厚である。このため、蒸着マスク５０はバンク３０上に成膜された正孔輸送層２３に接触することはなかった。次に、緑色発光層を形成する成膜室に基板を搬送し、緑色発光層を成膜する領域に開口を有する蒸着マスクを用いて緑色発光層を成膜・形成した。次に、青色発光層を形成する成膜室に基板を搬送し、青色発光層を成膜する領域に開口を有する蒸着マスクを用いて青色発光層を成膜・形成した。尚、基板１０と蒸着マスク５０のアライメントを行ってから、発光層２４（赤色発光層、緑色発光層、青色発光層）の成膜が一通り完了するまでの期間において、基板１０上のバンク３０の表面と蒸着マスク５０との離間は維持されていた。このため蒸着マスク５０がバンク３０の表面及びバンク３０上に堆積される有機膜に損傷を与えることはなかった。また蒸着マスク５０と接触する蒸着用マスク支持体３１においても、図１に示されるように、表示領域内に含まれる副画素の個数よりも数を少なくして設けることにより接触面積を低減させたことで、蒸着用マスク支持体３１の損傷の発生率を十分に低減できた。次に、電子輸送層２５を形成する成膜室に基板を搬送し、発光層２４（赤色発光層、緑色発光層、青色発光層）上に、電子輸送層２５を表示領域の全面に形成した。以上の工程により、有機化合物層２２を形成した。

（６）第二電極
次に、有機化合物層２２上に、Ａｇ合金を光透過性が生じる程度の膜厚で成膜し第二電極２６を形成した。

（７）封止層
次に、ＳｉＨ₄ガス、Ｎ₂ガス、Ｈ₂ガスを用いたプラズマＣＶＤ法により、第二電極２６上に、窒化シリコン（ＳｉＮ_x）を成膜して封止層４１をした。このとき封止層４１の膜厚を２μｍとした。以上により図１で示される表示装置を形成した。

（８）表示装置の評価
本実施例にて作製した表示装置は、表示領域１１内に設けられる蒸着用マスク支持体３１は、表示領域１１の中央で密であり、表示領域１１の縁部に進み従い相対的に粗となるように配列されている。これにより、画素数の多い高精細な表示装置において、蒸着マスク５０とバンク３０との離間作用を損ねることがなかった。またバンク３０の表面や蒸着用マスク支持体３１上における損傷を抑制することができているために、８５℃８５％ＲＨ環境における保管試験１０００時間において、水分の侵入による局所的な輝度低下は確認されなかった。従って、本実施例（実施例１）にて作製された表示装置は高い信頼性を有する表示装置であることがわかった。

本実施例（実施例２）では、図６に示されるアクティブマトリクス型の表示装置２を、以下に説明する方法により作製した。

（１）基板
実施例１にて用意した基板１０と同様の基板を用意した。

（２）第一電極
実施例１（２）と同様の方法により第一電極２１を形成した。

（３）バンク
実施例１（３）と同様の方法によりバンク３０を形成した。

（４）蒸着用マスク支持体
実施例１（４）と同様の方法により蒸着用マスク支持体３１を形成した。

（５）有機化合物層
実施例１（５）と同様の方法により、正孔輸送層２３と、発光層２４（赤色発光層、緑色発光層、青色発光層）と、電子輸送層２５とからなる有機化合物層２２を形成した。

（６）第二電極
実施例１（６）と同様の方法により第一電極２１を形成した。

（７）封止層
第二電極２６を形成した後、ＳｉＨ₄ガス、Ｎ₂ガス、Ｈ₂ガスを用いたプラズマＣＶＤ法により、第二電極２６上に、窒化シリコン（ＳｉＮ_x）を成膜して封止層４１を形成した。このとき封止層４１の膜厚を１μｍとした。

（８）レンズ部材
次に、露点温度６０℃の減圧雰囲気下において、粘度３０００ｍＰａ・ｓの熱硬化性の樹脂材料（エポキシ樹脂）を、精密描画が可能なディスペンサを用いて塗布した。次に、別途用意したレンズを形成するための型を塗布した樹脂材料上に押し当てた。ここで型を押し当てる際に、型に形成してあるアライメントマークと基板に形成してあるアライメントマークを合せることにより型を押し当てる位置を決めた。次に、樹脂材料を加熱し熱硬化させることにより、封止層４１上であって副画素の設置領域にあわせてレンズ部材６０が形成された。尚、レンズ部材６０のレンズ形状は、曲率半径が３０μｍであった。

（９）表示装置の評価
本実施例（実施例２）にて作製された表示装置は、実施例１の表示装置と同様に高い信頼性を有する表示装置であった。

１：表示装置、１０：基板、１１：表示領域、１２：基材、１３：バッファ層、１４：ゲート絶縁膜、１５：層間絶縁層、１６：平坦化絶縁層、１７ａ：ゲート電極、１７ｂ：ドレイン電極、１７ｃ：ソース電極、１７ｄ：半導体層、２０：有機発光素子、２１：第一電極、２２：有機化合物層、２３：正孔輸送層、２４：発光層、２５：電子輸送層、２６：第二電極、２７：画素開口（発光領域）、３０：バンク、３１：支持体（蒸着用マスク支持体）、４０：外部接続端子、４１：封止層、５０：蒸着マスク、５１：開口、５２：金属箔、５３：フレーム、６０：レンズ部材

Claims (6)

1. 基板上の表示領域内に複数設けられる画素と、
   前記画素を区画するバンクと、
   前記バンク上に設けられる前記バンクよりも断面積が小さい蒸着用マスク支持体と、を備え、
   前記画素が、基板上に設けられる第一電極と、有機化合物層と、第二電極と、がこの順に積層されてなる有機発光素子を有し、
   前記表示領域の中央部における前記蒸着用マスク支持体の設置面積が、前記表示領域の縁部における前記蒸着用マスク支持体の設置面積よりも大きいことを特徴とする、表示装置。
2. 前記蒸着用マスク支持体の蒸着マスクと接触する部分において前記有機化合物層が形成されないことを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記第二電極上に封止層が設けられ、前記封止層が減圧雰囲気下で形成されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の表示装置。
4. 前記封止層の厚さが１００μｍ以下であることを特徴とする、請求項３に記載の表示装置。
5. 前記封止層上にレンズ部材がさらに設けられていることを特徴とする、請求項３又は４に記載の表示装置。
6. 基板上に第一電極を複数形成する第一電極の形成工程と、
   前記第一電極を囲みつつ発光領域を規定するためのバンクを形成するバンクの形成工程と、
   前記バンク上の所定の領域に、前記バンクよりも断面積が小さい蒸着用マスク支持体を形成する蒸着用マスク支持体の形成工程と、
   前記蒸着用マスク支持体上に、蒸着用マスクを当接させて前記第一電極上に発光層を含む有機化合物層を形成する有機化合物層の形成工程と、
   前記有機化合物層上に第二電極を形成する第二電極の形成工程と、を備え、
   前記蒸着用マスク支持体の形成工程において、前記表示領域の中央部における前記蒸着用マスク支持体の設置面積が、前記表示領域の縁部における前記蒸着用マスク支持体の設置面積よりも大きいことを特徴とする表示装置の製造方法。

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