JP2024059317A - 表示装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 製造工程の歩留まりを向上させることが可能な表示装置を提供する。【解決手段】 一実施形態に係る表示装置は、下電極と、前記下電極に重なる画素開口を有するリブと、前記リブの上に配置された下部、前記下部の上に配置され前記下部の側面から突出する第1層、および、前記第1層の上に配置され前記第1層よりも小さい幅を有する第2層を含む隔壁と、前記画素開口を通じて前記下電極を覆い、電圧の印加に応じて発光する有機層と、前記有機層を覆うとともに、前記下部の前記側面に接触した上電極と、を備えている。【選択図】 図4
Description
本発明の実施形態は、表示装置およびその製造方法に関する。
近年、表示素子として有機発光ダイオード(OLED)を適用した表示装置が実用化されている。この表示素子は、下電極と、下電極を覆う有機層と、有機層を覆う上電極とを備えている。
上記のような表示装置を製造するにあたり、製造工程の歩留まり向上させる技術が必要とされている。
本発明の目的は、製造工程の歩留まりを向上させることが可能な表示装置を提供することにある。
一実施形態に係る表示装置は、下電極と、前記下電極に重なる画素開口を有するリブと、前記リブの上に配置された下部、前記下部の上に配置され前記下部の側面から突出する第1層、および、前記第1層の上に配置され前記第1層よりも小さい幅を有する第2層を含む隔壁と、前記画素開口を通じて前記下電極を覆い、電圧の印加に応じて発光する有機層と、前記有機層を覆うとともに、前記下部の前記側面に接触した上電極と、を備えている。
一実施形態に係る表示装置の製造方法は、下電極を形成し、前記下電極に重なる画素開口を有するリブを形成し、前記リブの上に配置された下部と、前記下部の上に配置され前記下部の側面から突出する第1層と、前記第1層の上に配置され前記第1層よりも小さい幅を有する第2層とを含む隔壁を形成し、前記画素開口を通じて前記下電極を覆い、電圧の印加に応じて発光する有機層を形成し、前記有機層を覆うとともに、前記下部の前記側面に接触した上電極を形成する、ことを含む。
一実施形態について図面を参照しながら説明する。
開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、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、既出の図に関して前述したものと同一または類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。
開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、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、既出の図に関して前述したものと同一または類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。
なお、図面には、必要に応じて理解を容易にするために、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸を記載する。X軸に沿った方向を第1方向Xと称し、Y軸に沿った方向を第2方向Yと称し、Z軸に沿った方向を第3方向Zと称する。第3方向Zと平行に各種要素を見ることを平面視という。
本実施形態に係る表示装置は、表示素子として有機発光ダイオード(OLED)を備える有機エレクトロルミネッセンス表示装置であり、テレビ、パーソナルコンピュータ、車載機器、タブレット端末、スマートフォン、携帯電話端末等に搭載され得る。
図1は、一実施形態に係る表示装置DSPの構成例を示す図である。表示装置DSPは、絶縁性の基板10の上に、画像を表示する表示領域DAと、表示領域DAの周辺の周辺領域SAとを有している。基板10は、ガラスであってもよいし、可撓性を有する樹脂フィルムであってもよい。
本実施形態においては、平面視における基板10の形状が長方形である。ただし、基板10の平面視における形状は長方形に限らず、正方形、円形あるいは楕円形などの他の形状であってもよい。
表示領域DAは、第1方向Xおよび第2方向Yにマトリクス状に配列された複数の画素PXを備えている。画素PXは、複数の副画素SPを含む。一例では、画素PXは、青色の副画素SP1、緑色の副画素SP2および赤色の副画素SP3を含む。なお、画素PXは、副画素SP1,SP2,SP3とともに、あるいは副画素SP1,SP2,SP3のいずれかに代えて、白色などの他の色の副画素SPを含んでもよい。
副画素SPは、画素回路1と、画素回路1によって駆動される表示素子DEとを備えている。画素回路1は、画素スイッチ2と、駆動トランジスタ3と、キャパシタ4とを備えている。画素スイッチ2および駆動トランジスタ3は、例えば薄膜トランジスタにより構成されたスイッチング素子である。
画素スイッチ2のゲート電極は、走査線GLに接続されている。画素スイッチ2のソース電極およびドレイン電極の一方は信号線SLに接続され、他方は駆動トランジスタ3のゲート電極およびキャパシタ4に接続されている。駆動トランジスタ3において、ソース電極およびドレイン電極の一方は電源線PLおよびキャパシタ4に接続され、他方は表示素子DEに接続されている。表示素子DEは、発光素子としての有機発光ダイオード(OLED)である。
なお、画素回路1の構成は図示した例に限らない。例えば、画素回路1は、より多くの薄膜トランジスタおよびキャパシタを備えてもよい。
図2は、副画素SP1,SP2,SP3のレイアウトの一例を示す図である。図2の例においては、副画素SP1と副画素SP2が第1方向Xに並んでいる。副画素SP1と副画素SP3も第1方向Xに並んでいる。さらに、副画素SP2と副画素SP3が第2方向Yに並んでいる。
副画素SP1,SP2,SP3がこのようなレイアウトである場合、表示領域DAには、副画素SP2,SP3が第2方向Yに交互に配置された列と、複数の副画素SP1が第2方向Yに繰り返し配置された列とが形成される。これらの列は、第1方向Xに交互に並ぶ。
なお、副画素SP1,SP2,SP3のレイアウトは図2の例に限られない。他の一例として、各画素PXにおける副画素SP1,SP2,SP3が第1方向Xに順に並んでいてもよい。
表示領域DAには、リブ5および隔壁6が配置されている。リブ5は、副画素SP1において画素開口AP1を有し、副画素SP2において画素開口AP2を有し、副画素SP3において画素開口AP3を有している。
図2の例においては、画素開口AP1の面積が画素開口AP2の面積よりも大きい。画素開口AP1の面積は、画素開口AP3の面積よりも大きい。さらに、画素開口AP3の面積は、画素開口AP2の面積よりも小さい。
隔壁6は、隣り合う副画素SPの境界に配置され、平面視においてリブ5と重なっている。隔壁6は、第1方向Xに延びる複数の第1隔壁6xと、第2方向Yに延びる複数の第2隔壁6yとを有している。複数の第1隔壁6xは、第2方向Yに隣り合う画素開口AP2,AP3の間、および、第2方向Yに隣り合う2つの画素開口AP1の間にそれぞれ配置されている。第2隔壁6yは、第1方向Xに隣り合う画素開口AP1,AP2の間、および、第1方向Xに隣り合う画素開口AP1,AP3の間にそれぞれ配置されている。
図2の例においては、第1隔壁6xおよび第2隔壁6yが互いに接続されている。これにより、隔壁6は全体として画素開口AP1,AP2,AP3を囲う格子状である。隔壁6は、リブ5と同様に副画素SP1,SP2,SP3において開口を有するということもできる。
副画素SP1は、画素開口AP1とそれぞれ重なる下電極LE1、上電極UE1および有機層OR1を備えている。副画素SP2は、画素開口AP2とそれぞれ重なる下電極LE2、上電極UE2および有機層OR2を備えている。副画素SP3は、画素開口AP3とそれぞれ重なる下電極LE3、上電極UE3および有機層OR3を備えている。
下電極LE1、上電極UE1および有機層OR1のうち画素開口AP1と重なる部分は、副画素SP1の表示素子DE1を構成する。下電極LE2、上電極UE2および有機層OR2のうち画素開口AP2と重なる部分は、副画素SP2の表示素子DE2を構成する。下電極LE3、上電極UE3および有機層OR3のうち画素開口AP3と重なる部分は、副画素SP3の表示素子DE3を構成する。表示素子DE1,DE2,DE3は、後述するキャップ層をさらに含んでもよい。
下電極LE1は、コンタクトホールCH1を通じて副画素SP1の画素回路1(図1参照)に接続されている。下電極LE2は、コンタクトホールCH2を通じて副画素SP2の画素回路1に接続されている。下電極LE3は、コンタクトホールCH3を通じて副画素SP3の画素回路1に接続されている。
図2の例において、コンタクトホールCH2,CH3は、第2方向Yに隣り合う画素開口AP2,AP3の間の第1隔壁6xと全体的に重なっている。また、コンタクトホールCH1は、第2方向Yに隣り合う2つの画素開口AP1の間の第1隔壁6xと全体的に重なっている。他の例として、コンタクトホールCH1,CH2,CH3の少なくとも一部が第1隔壁6xと重なっていなくてもよい。
図3は、図2中のIII-III線に沿う表示装置DSPの概略的な断面図である。上述の基板10の上に回路層11が配置されている。回路層11は、図1に示した画素回路1、走査線GL、信号線SLおよび電源線PLなどの各種回路や配線を含む。
回路層11は、有機絶縁層12により覆われている。有機絶縁層12は、回路層11により生じる凹凸を平坦化する平坦化膜として機能する。図3の断面には表れていないが、上述のコンタクトホールCH1,CH2,CH3はいずれも有機絶縁層12に設けられている。
下電極LE1,LE2,LE3は、有機絶縁層12の上に配置されている。リブ5は、有機絶縁層12および下電極LE1,LE2,LE3の上に配置されている。下電極LE1,LE2,LE3の端部は、リブ5により覆われている。
隔壁6は、リブ5の上に配置された導電性を有する下部61と、下部61の上に配置された上部62とを含む。上部62は、下部61よりも大きい幅を有している。これにより、図3においては上部62の両端部が下部61の側面よりも突出している。このような隔壁6の形状は、オーバーハング状ということもできる。
本実施形態において、上部62は、第1層63および第2層64を含む。第1層63は、下部61の上に配置されている。第2層64は、第1層63の上に配置されている。
有機層OR1は、画素開口AP1を通じて下電極LE1を覆っている。上電極UE1は、有機層OR1を覆い、下電極LE1と対向している。有機層OR2は、画素開口AP2を通じて下電極LE2を覆っている。上電極UE2は、有機層OR2を覆い、下電極LE2と対向している。有機層OR3は、画素開口AP3を通じて下電極LE3を覆っている。上電極UE3は、有機層OR3を覆い、下電極LE3と対向している。
図3の例においては、上電極UE1の上にキャップ層CP1が配置され、上電極UE2の上にキャップ層CP2が配置され、上電極UE3の上にキャップ層CP3が配置されている。キャップ層CP1,CP2,CP3は、それぞれ有機層OR1,OR2,OR3が発する光の取り出し効率を向上させる光学調整層としての役割を担う。
以下の説明においては、有機層OR1、上電極UE1およびキャップ層CP1を含む積層体を薄膜FL1と呼び、有機層OR2、上電極UE2およびキャップ層CP2を含む積層体を薄膜FL2と呼び、有機層OR3、上電極UE3およびキャップ層CP3を含む積層体を薄膜FL3と呼ぶ。
薄膜FL1の一部は、上部62の上に位置している。当該一部は、薄膜FL1のうち隔壁6の下に位置する部分(表示素子DE1を構成する部分)と離間している。同様に、薄膜FL2の一部は上部62の上に位置し、当該一部は薄膜FL2のうち隔壁6の下に位置する部分(表示素子DE2を構成する部分)と離間している。さらに、薄膜FL3の一部は上部62の上に位置し、当該一部は薄膜FL3のうち隔壁6の下に位置する部分(表示素子DE3を構成する部分)と離間している。
副画素SP1,SP2,SP3には、表示素子DE1,DE2,DE3の各々を個別に覆う封止層SE1,SE2,SE3がそれぞれ配置されている。封止層SE1は、薄膜FL1や副画素SP1の周囲の隔壁6を連続的に覆っている。封止層SE2は、薄膜FL2や副画素SP2の周囲の隔壁6を連続的に覆っている。封止層SE3は、薄膜FL3や副画素SP3の周囲の隔壁6を連続的に覆っている。
図3の例においては、副画素SP1,SP2の間の隔壁6上に位置する薄膜FL1,FL2が離間している。副画素SP1,SP3の間の隔壁6上に位置する薄膜FL1,FL3も離間している。
また、図3の例においては、副画素SP1,SP2の間の隔壁6上に位置する封止層SE1,SE2の端部同士が離間している。副画素SP1,SP3の間の隔壁6上に位置する封止層SE1,SE3の端部同士も離間している。
封止層SE1,SE2,SE3は、樹脂層13により覆われている。樹脂層13は、封止層14により覆われている。封止層14は、樹脂層15により覆われている。樹脂層13,15および封止層14は、少なくとも表示領域DAの全体に設けられ、その一部が周辺領域SAにも及んでいる。
樹脂層15の上方に光学素子、保護フィルム、カバーガラスまたはタッチパネルなどの他の基板が配置されてもよい。この基板は、OCA(Optical Clear Adhesive)などの透明な接着層を介して樹脂層15に接着されてもよい。
有機絶縁層12および樹脂層13,15は、有機絶縁材料で形成されている。リブ5、封止層SE1,SE2,SE3および封止層14は、例えばシリコン窒化物(SiNx)、シリコン酸化物(SiOx)またはシリコン酸窒化物(SiON)などの無機絶縁材料で形成されている。
下電極LE1,LE2,LE3は、例えば銀(Ag)で形成された反射層と、この反射層の上面および下面をそれぞれ覆う一対の導電性酸化物層とを有している。各導電性酸化物層は、例えばITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)またはIGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)などの透明な導電性酸化物で形成することができる。
有機層OR1,OR2,OR3は、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロッキング層、発光層、正孔ブロッキング層、電子輸送層および電子注入層の積層構造を有している。有機層OR1,OR2,OR3は、複数の発光層を含むいわゆるタンデム構造を有してもよい。
上電極UE1,UE2,UE3は、例えばマグネシウムと銀の合金(MgAg)などの金属材料で形成されている。例えば、下電極LE1,LE2,LE3が表示素子DE1,DE2,DE3のアノードに相当し、上電極UE1,UE2,UE3が表示素子DE1,DE2,DE3のカソードに相当する。
キャップ層CP1,CP2,CP3は、例えば透明な複数の薄膜の多層体によって形成されている。多層体は、複数の薄膜として、無機材料によって形成された薄膜および有機材料によって形成された薄膜を含んでもよい。また、これらの複数の薄膜は、互いに異なる屈折率を有している。多層体を構成する薄膜の材料は、上電極UE1,UE2,UE3の材料とは異なり、また、封止層SE1,SE2,SE3の材料とも異なる。なお、キャップ層CP1,CP2,CP3は省略されてもよい。
隔壁6の下部61は、例えばアルミニウム(Al)によって形成されている。下部61は、アルミニウム-ネオジム(AlNd)などのアルミニウム合金によって形成されてもよいし、アルミニウム層とアルミニウム合金層の積層構造を有してもよい。さらに、下部61は、アルミニウム層またはアルミニウム合金層の下に、アルミニウムやアルミニウム合金とは異なる金属材料で形成された薄膜を有してもよい。このような薄膜は、例えばモリブデン(Mo)によって形成することができる。
上部62の第1層63は、例えばチタン(Ti)などの金属材料によって形成されている。上部62の第2層64は、例えばシリコン窒化物、シリコン酸化物またはシリコン酸窒化物などの無機絶縁材料によって形成されている。第2層64は、ITOなどの導電性酸化物で形成されてもよいし、金属材料で形成されてもよい。
下部61には、共通電圧が供給されている。この共通電圧は、下部61の側面に接触した上電極UE1,UE2,UE3にそれぞれ供給される。下電極LE1,LE2,LE3には、それぞれ副画素SP1,SP2,SP3の画素回路1を通じて画素電圧が供給される。
下電極LE1と上電極UE1の間に電位差が形成されると、有機層OR1の発光層が青色の波長域の光を放つ。下電極LE2と上電極UE2の間に電位差が形成されると、有機層OR2の発光層が緑色の波長域の光を放つ。下電極LE3と上電極UE3の間に電位差が形成されると、有機層OR3の発光層が赤色の波長域の光を放つ。
他の例として、有機層OR1,OR2,OR3の発光層が同一色(例えば白色)の光を放ってもよい。この場合において、表示装置DSPは、発光層が放つ光を副画素SP1,SP2,SP3に対応する色の光に変換するカラーフィルタを備えてもよい。また、表示装置DSPは、発光層が放つ光により励起して副画素SP1,SP2,SP3に応じた色の光を生成する量子ドットを含んだ層を備えてもよい。
図4は、図2中のIV-IV線に沿う表示装置DSPの概略的な断面図であり、副画素SP1とその周囲の隔壁6(第1隔壁6x)の一部を示している。この断面は、Y-Z平面に沿うものである。図4においては、基板10、回路層11、有機絶縁層12、樹脂層13、封止層14および樹脂層15を省略している。
下部61は、幅W0を有している。第1層63は、幅W0よりも大きい幅W1を有している(W0<W1)。これにより、第1層63の両端部は、下部61の側面SFから突出している。
第2層64は、幅W1よりも小さい幅W2を有している(幅W1>W2)。これにより、第1層63の上面は、第2層64により覆われた第1領域A1と、第2層64から露出した一対の第2領域A2とを有している。
一対の第2領域A2は、第1層63の両端部付近にそれぞれ形成されている。第1領域A1は、隔壁6の幅方向(図4の例においては第2方向Y)において、これら第2領域A2の間に位置している。
上部62の上に位置する薄膜FL1は、第2領域A2を覆っている。より具体的には、第2領域A2は、薄膜FL1に含まれる有機層OR1により覆われている。薄膜FL1(有機層OR1)は、第2層64の側面や上面の一部も覆っている。
幅W2は、幅W0よりも大きいことが好ましい(W0<W2)。これにより、図4に示すように第2層64の両端部が下部61の側面SFよりも幅方向に突出する。この場合には、第1層63のみが側面SFよりも突出する場合に比べ、上部62の強度を高めることができる。
下部61は、厚さT0を有している。第1層63は、厚さT0よりも十分に小さい厚さT1を有している(T0>T1)。図4の例において、第2層64は、厚さT1よりも大きい厚さT2を有している(T1<T2)。このように第2層64を厚く形成することにより、上部62の強度を高めることができる。ただし、厚さT2は必ずしも厚さT1よりも大きい必要はない。
例えば、上部62の厚さ(T1+T2)は、下部61の厚さT0の1/2以下である。厚さ(T1+T2)は、厚さT0の1/3以下であってもよい。一例では、厚さT0が900nmであり、厚さ(T1+T2)が200nmである。
薄膜FL1は、側面SFに近づくに連れて厚さが漸次減少する減厚部SHを有している。減厚部SHは、リブ5の上に位置している。減厚部SHにおいては、有機層OR1、上電極UE1およびキャップ層CP1のそれぞれの厚さが漸次減少している。
上電極UE1は、側面SFに接触する端部E1a,E1bを有している。側面SFのうち端部E1a,E1bよりも上方の領域は、封止層SE1により覆われている。封止層SE1は、第1層63の下面も覆っている。
図4の例においては、端部E1aが端部E1bよりも上方に位置している。すなわち、上電極UE1は、図4中左側に位置する隔壁6の下部61の側面SFに対して良好に接触している。なお、図4中左側の隔壁6は、図3においてコンタクトホールCH1と重なる第1隔壁6xに相当する。
副画素SP2,SP3とその周囲の隔壁6の構成は、図4に示した副画素SP1とその周囲の隔壁6の構成と同様である。
続いて、表示装置DSPの製造方法について説明する。
図5は、表示装置DSPの製造方法の一例を示すフローチャートである。図6乃至図18は、それぞれ表示装置DSPの製造工程の一部を示す概略的な断面図である。図6乃至図18においては、基板10および回路層11等を省略している。
図5は、表示装置DSPの製造方法の一例を示すフローチャートである。図6乃至図18は、それぞれ表示装置DSPの製造工程の一部を示す概略的な断面図である。図6乃至図18においては、基板10および回路層11等を省略している。
表示装置DSPの製造においては、先ず基板10の上に回路層11および有機絶縁層12が形成される(工程P1)。
工程P1の後、図6に示すように、有機絶縁層12の上に下電極LE1,LE2,LE3が形成され(工程P2)、下電極LE1,LE2,LE3を覆うリブ5が形成される(工程P3)。その後、リブ5の上に隔壁6が形成される(工程P4)。画素開口AP1,AP2,AP3は、工程P4の前に形成されてもよいし、工程P4の後に形成されてもよい。
工程P4においては、先ず図7に示すように、リブ5の上に下部61の基となる金属層61aが形成され、金属層61aの上に第1層63の基となる第1薄膜63aが形成され、第1薄膜63aの上に第2層64の基となる第2薄膜64aが形成される。さらに、隔壁6に対応する形状の第1レジストR1が第2薄膜64aの上に配置される。
第1レジストR1の形成後、図8に示すように、第2薄膜64aのうち第1レジストR1から露出した部分がウェットエッチングにより除去される。このウェットエッチングにおいては、第1レジストR1の下方に残った第2薄膜64aの幅も低減される。これにより、第1レジストR1よりも幅が小さい第2層64が形成される。
続いて異方性のドライエッチングが行われ、図9に示すように、第1薄膜63aのうち第1レジストR1から露出した部分が除去される。これにより、第2層64よりも幅が大きい第1層63が形成される。
さらに、当該ドライエッチングにおいては、金属層61aのうち第1レジストR1から露出した部分も除去される。当該ドライエッチングにおいて、金属層61aのうち第1レジストR1から露出した部分が薄く残されてもよい。また、金属層61aに対するドライエッチングは、第1薄膜63aに対するドライエッチングと異なる条件で行われてもよい。
続いて等方性のウェットエッチングが行われ、図10に示すように金属層61aの幅が低減される。これにより、第1層63よりも幅が小さい下部61が形成される。
その後、図11に示すように第1レジストR1が除去される。以上の工程により、下部61と、第1層63および第2層64を含む上部62とを備える隔壁6が形成される。
工程P4の後、表示素子DE1が形成される(工程P5)。具体的には、図12に示すように、下電極LE1,LE2,LE3、リブ5および隔壁6の上に有機層OR1が蒸着によって形成され(工程P11)、有機層OR1の上に上電極UE1が蒸着によって形成され(工程P12)、上電極UE1の上にキャップ層CP1が蒸着によって形成される(工程P13)。さらに、有機層OR1、上電極UE1およびキャップ層CP1を含む薄膜FL1を覆う封止層SE1がCVD(Chemical Vapor Deposition)によって形成される(工程P14)。
なお、工程P11は、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロッキング層、発光層、正孔ブロッキング層、電子輸送層および電子注入層など、有機層OR1を構成する薄膜を順次形成する工程を含む。また、工程P13は、キャップ層CP1を構成する複数の薄膜を順次形成する工程を含む。
薄膜FL1および封止層SE1は、少なくとも表示領域DAの全体に対して形成され、副画素SP1だけでなく副画素SP2,SP3にも配置されている。薄膜FL1は、オーバーハング状の隔壁6によって分断される。
図13は、上電極UE1の蒸着方法の一例を示す模式図であり、蒸着源100のノズルNから上電極UE1の蒸着材料Mが放たれる様子を示している。なお、図13は図4と同様の断面であり、図13中の隔壁6はいずれも図2に示した第1隔壁6xに相当する。
蒸着源100と蒸着対象の基板は、例えば第2方向Yと平行な搬送方向TDに沿って相対的に移動される。蒸着材料Mは、ノズルNから拡がりをもって放射される。蒸着材料Mの放射方向RD(あるいはノズルNの延出方向)は、図13中左方の隔壁6(コンタクトホールCH1と重なる第1隔壁6x)を向くように第3方向Zに対して傾斜している。そのため、蒸着材料Mが当該左方の隔壁6の側面SFに良好に付着する。
一方で、図13中右方の隔壁6の側面SFに向かう蒸着材料Mは、上部62によって遮られやすい。そのため、右方の隔壁6の側面SFには、左方の隔壁6の側面SFほど蒸着材料Mが付着しない。
なお、有機層OR1およびキャップ層CP1の蒸着時においては、蒸着源100のノズルNは第3方向(Z方向)を向いた蒸着方法で形成される。したがって、有機層OR1およびキャップ層CP1は、図4に示したように、Y-Z断面においては副画素SP1内で側面SFに近づくに連れて両側とも同じように厚さが漸次減少するように配置される。また、蒸着時に有機層OR1、上電極UE1およびキャップ層CP1の蒸着材料が上部62によって遮られることで、リブ5の上に上述の減厚部SHが形成される。
図13の蒸着方法を用いれば、上電極UE1が一方の隔壁6の側面SFに良好に付着する。そのため、上電極UE1と隔壁6の安定した導通を確保することができる。
工程P14の後、図14に示すように、封止層SE1の上に第2レジストR2が形成される(工程P15)。第2レジストR2は、副画素SP1とその周囲の隔壁6の一部を覆っている。
その後、図15に示すように、第2レジストR2をマスクとして薄膜FL1および封止層SE1がパターニングされる(工程P16)。このパターニングには、封止層SE1のうち第2レジストR2から露出した部分を除去するドライエッチングが含まれる。さらに、このパターニングには、有機層OR1、上電極UE1およびキャップ層CP1のうち第2レジストR2から露出した部分を順次除去するドライエッチングやウェットエッチングも含まれる。
上電極UE1は、封止層SE1のドライエッチングにおけるエッチングストッパとして機能する。これにより、当該ドライエッチングによるリブ5の侵食が抑制される。
なお、第2層64が封止層SE1と同様の無機絶縁材料により形成されている場合、封止層SE1のドライエッチングにおいて第2層64も侵食され得る。そこで、第2層64は、当該ドライエッチングにおけるエッチングレートが封止層SE1よりも遅い材料で形成されることが好ましい。例えば、封止層SE1がシリコン窒化物で形成されている場合に、第2層64がシリコン酸化物またはシリコン酸窒化物で形成されていれば、このようなエッチングレートの関係が実現される。
工程P16の後、第2レジストR2が剥離液によって除去されるとともに、アッシングによって第2レジストR2などの残渣が除去される(工程P17)。これにより、図16に示すように、副画素SP1に表示素子DE1および封止層SE1が形成された基板を得ることができる。
表示素子DE1の形成後、表示素子DE2が形成される(工程P6)。表示素子DE2を形成する手順は工程P11乃至P17と同様である。すなわち、工程P11乃至P14と同様に、有機層OR2、上電極UE2およびキャップ層CP2が蒸着によって順に形成され、第1封止層SE12がCVDによって形成される。
その後、工程P15と同様に封止層SE2の上にレジストが配置され、工程P16と同様に有機層OR2、上電極UE2、キャップ層CP2および封止層SE2がパターニングされる。このパターニングの後、工程P17と同様にレジストが除去される。
以上の工程を経ると、図17に示すように、副画素SP1に表示素子DE1および封止層SE1が形成され、副画素SP2に表示素子DE2および封止層SE2が形成された基板を得ることができる。
表示素子DE2の形成後、表示素子DE3が形成される(工程P7)。表示素子DE3を形成する手順は工程P11乃至P17と同様である。すなわち、工程P11乃至P14と同様に、有機層OR3、上電極UE3およびキャップ層CP3が蒸着によって順に形成され、封止層SE3がCVDによって形成される。
その後、工程P15と同様に封止層SE3の上にレジストが配置され、工程P16と同様に有機層OR3、上電極UE3、キャップ層CP3および封止層SE3がパターニングされる。このパターニングの後、工程P17と同様にレジストが除去される。
以上の工程を経ると、図18に示すように、副画素SP1に表示素子DE1および封止層SE1が形成され、副画素SP2に表示素子DE2および封止層SE2が形成され、副画素SP3に表示素子DE3および封止層SE3が形成された基板を得ることができる。
工程P7の後、図3に示した樹脂層13、封止層14および樹脂層15が順に形成される(工程P8)。これにより、表示装置DSPが完成する。なお、以上の製造工程においては最初に表示素子DE1が形成され、次に表示素子DE2が形成され、最後に表示素子DE3が形成される場合を想定したが、表示素子DE1,DE2,DE3の形成順はこの例に限られない。
本実施形態においては、副画素SP1,SP2,SP3の境界にオーバーハング状の隔壁6が設けられている。この場合には、蒸着によって形成される有機層OR1,OR2,OR3、上電極UE1,UE2,UE3およびキャップ層CP1,CP2,CP3が隔壁6によって分断される。このように分断された各層を封止層SE1,SE2,SE3で覆うことにより、個別に封止された表示素子DE1,DE2,DE3を得ることができる。表示素子DE1,DE2,DE3が個別に封止されていれば、いずれかの表示素子に水分浸入などの不具合が生じた場合であっても、その影響の他の表示素子への波及が抑制される。
上述の通り、上電極UE1が封止層SE1のドライエッチングにおけるエッチングストッパとして機能し、リブ5の侵食が抑制される。そのため、上電極UE1は、リブ5を全体的に覆っている必要がある。しかしながら、下部61の近傍においては、上部62によって蒸着材料が遮られることにより、上述の減厚部SHが生じる。減厚部SHにおいては上電極UE1も薄くなり、リブ5を上記ドライエッチングから十分に保護することができない可能性がある。特に、図13を用いて説明したように蒸着源100からの蒸着材料Mの放射方向RDが傾いている場合には、端部E1b側において上電極UE1が大幅に薄くなり得る。
上電極UE1が薄すぎる領域や、上電極UE1が形成されていない領域が生じると、リブ5が封止層SE1のドライエッチングにより損傷し得る。このような損傷が副画素SP2,SP3において生じると、その後に形成される薄膜FL2,FL3の封止不良や段切れに繋がりかねない。
リブ5の全体を上電極UE1により良好に覆う一つの方法として、上部62を薄くすることが考えられる。すなわち、上部62を薄くすれば、蒸着源100からの影となる領域が減少するので、減厚部SHも小さくなる。しかしながら、上部62を薄くすると、上部62が強度不足によって損傷する可能性がある。
これに対し、本実施形態においては、上部62が第1層63と第1層63よりも幅が小さい第2層64とを有している。この場合には、上部62の端部付近が薄くなり、減厚部SHを小さくすることができる。一方で、上部62の中央付近が厚くなり、上部62の強度を高めることができる。これらにより、表示装置DSPの製造工程の歩留まりが改善される。
以上の上電極UE1に関して述べた効果は、上電極UE2,UE3についても同様に生じる。すなわち、本実施形態における隔壁6の構成であれば、リブ5を上電極UE2,UE3により良好に覆うことが可能となる。
隔壁6の構成は、本実施形態にて開示したものに限られない。例えば、本実施形態においては上部62が2層の積層構造を有する例を示したが、上部62は3層以上の積層構造を有してもよい。この場合において、上部62を構成する各層の幅が、上方の層ほど小さくてもよい。
図19は、一変形例に係る隔壁6の概略的な断面図である。図19の例において、上部62は、中央部621と、中央部621の両端部に設けられたテーパ部622とを有している。
中央部621は、一様な厚さを有している。図19の例においては、中央部621が下部61よりも大きい幅を有しているが、この例に限られない。
テーパ部622は、中央部621から離れるに連れて徐々に薄くなる形状を有している。テーパ部622の上面UFは、中央部621から離れるに連れて下方に向かうように傾斜している。
このような形状の上部62は、例えばシリコン窒化物、シリコン酸化物またはシリコン酸窒化物のような無機絶縁材料によって形成することができる。上部62は、無機絶縁材料の単層構造を有してもよいし、複数の異なる材質の薄膜の積層構造を有してもよい。
この変形例のように上部62がテーパ部622を有する場合でも、上電極UE1などを形成する際に蒸着源100からの影となる領域が減少する。したがって、リブ5を上電極UE1によって良好に覆うことができる。
以上、本発明の実施形態として説明した表示装置およびその製造方法を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての表示装置およびその製造方法も、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に属する。
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変形例に想到し得るものであり、それら変形例についても本発明の範囲に属するものと解される。例えば、上述の実施形態に対して、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、または、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、上述の実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について、本明細書の記載から明らかなもの、または当業者において適宜想到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。
DSP…表示装置、DA…表示領域、PX…画素、SP1,SP2,SP3…副画素、LE1,LE2,LE3…下電極、OR1,OR2,OR3…有機層、UE1,UE2,UE3…上電極、CP1,CP2,CP3…キャップ層、SE1,SE2,SE3…封止層、DE1,DE2,DE3…表示素子、5…リブ、6…隔壁、61…隔壁の下部、62…隔壁の上部、63…第1層、64…第2層、A1…第1領域、A2…第2領域。
Claims (11)
- 下電極と、
前記下電極に重なる画素開口を有するリブと、
前記リブの上に配置された下部、前記下部の上に配置され前記下部の側面から突出する第1層、および、前記第1層の上に配置され前記第1層よりも小さい幅を有する第2層を含む隔壁と、
前記画素開口を通じて前記下電極を覆い、電圧の印加に応じて発光する有機層と、
前記有機層を覆うとともに、前記下部の前記側面に接触した上電極と、
を備える表示装置。 - 前記第1層の上面は、
前記第2層により覆われた第1領域と、
前記第2層から露出した第2領域と、
を有する、
請求項1に記載の表示装置。 - 前記有機層の一部が前記第2領域を覆っている、
請求項2に記載の表示装置。 - 前記第1層の前記上面は、一対の前記第2領域を有し、
前記第1領域は、前記隔壁の幅方向において一対の前記第2領域の間に位置している、
請求項2に記載の表示装置。 - 前記第2層の幅は、前記下部の幅よりも大きい、
請求項1に記載の表示装置。 - 前記第2層は、前記第1層よりも厚い、
請求項1に記載の表示装置。 - 前記第1層は、金属材料により形成され、
前記第2層は、無機絶縁材料により形成されている、
請求項1に記載の表示装置。 - 前記有機層および前記上電極を含む薄膜を覆う封止層をさらに備え、
前記リブおよび前記封止層は、無機絶縁材料により形成されている、
請求項1に記載の表示装置。 - 下電極を形成し、
前記下電極に重なる画素開口を有するリブを形成し、
前記リブの上に配置された下部と、前記下部の上に配置され前記下部の側面から突出する第1層と、前記第1層の上に配置され前記第1層よりも小さい幅を有する第2層とを含む隔壁を形成し、
前記画素開口を通じて前記下電極を覆い、電圧の印加に応じて発光する有機層を形成し、
前記有機層を覆うとともに、前記下部の前記側面に接触した上電極を形成する、
ことを含む表示装置の製造方法。 - 前記隔壁の形成は、
前記リブの上に金属層を形成し、
前記金属層の上に第1薄膜を形成し、
前記第1薄膜の上に第2薄膜を形成し、
前記第2薄膜の上に前記隔壁に対応する形状の第1レジストを配置し、
前記第2薄膜のうち前記第1レジストから露出した部分をエッチングにより除去するとともに、前記第2薄膜の幅を低減することにより、前記第1レジストよりも幅が小さい前記第2層を形成し、
前記第1薄膜のうち前記第1レジストから露出した部分をエッチングにより除去することにより、前記第1層を形成し、
前記金属層のうち前記第1レジストから露出した部分をエッチングにより除去するとともに、前記金属層の幅を低減することにより、前記第1層よりも幅が小さい前記下部を形成する、
ことを含む、
請求項9に記載の表示装置の製造方法。 - 前記上電極および前記有機層を含む薄膜を覆う封止層を形成し、
前記封止層の上に第2レジストを配置し、
前記封止層および前記薄膜のうち前記第2レジストから露出した部分をエッチングにより除去する、
ことをさらに含む、
請求項9に記載の表示装置の製造方法。
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