JP5409315B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、有機保護膜と無機保護膜とによって封止された表示装置に関する。

近年、薄型かつ軽量な表示装置として、自発光型の有機発光素子を用いた表示装置が注目されている。有機発光素子を用いた表示装置にとって、水分や酸素に対する耐久性は重要な課題の一つである。表示装置に水分や酸素が侵入すると、有機発光素子を構成する有機化合物層材料が劣化し、表示装置にはダークスポットと呼ばれる非発光領域が発生して表示性能が低下してしまう。

表示装置の水分や酸素に対する耐久性を改善する手段として、有機保護膜と無機保護膜とを積層した封止構成が知られている。この封止構成において、水分等の侵入は無機保護膜によって抑制されるが、有機保護膜はこの無機保護膜に欠陥が生じないように、表示装置表面の凹凸を平坦化するために設けられている。そこで、有機保護膜は少なくとも有機発光素子が設けられた領域を覆うように形成され、無機保護膜は有機保護膜を覆い、有機保護膜の周囲で有機発光素子よりも下にある無機材料からなる部材と接するように、有機保護膜よりも広い領域に形成される。これにより、有機保護膜表面、周囲、および、発光素子の下側からの水分の浸入を防止することが可能となる。

特許文献１は、有機保護膜（緩衝層）をウェットプロセス（塗布工程）で形成する技術に関するもので、有機保護膜材料が所定領域より外に流れ出さないよう堰き止めるための枠部を有する表示装置が記載されている。これにより、必要な領域にのみ有機保護膜材料を形成することができ、有機保護膜の周囲で無機保護膜と有機発光素子よりも下にある無機材料からなる部材とが接する領域を確保することが可能となる。

特開２００５−２５１７２１号公報

ディスペンス法や印刷法などのウェットプロセスによる膜形成法は、真空装置を用いたドライプロセスによる膜形成法よりも低コストであるため好ましいが、次のような課題がある。

図８は、有機保護膜１０と無機保護膜１１との積層によって封止された表示装置端部の断面模式図である。有機保護膜１０は表示領域Ａを覆うように形成され、無機保護膜１１は有機保護膜１０を覆い、かつ、有機保護膜１０の周囲で支持基板１と接するように、有機保護膜よりも広い領域に形成されている。ここでは、支持基板１が無機材料から構成されているとする。

ウェットプロセスで有機保護膜１０を形成した場合、有機保護膜材料の粘性や支持基板１に対する濡れ性に応じて、端部には傾斜部Ｂができる。例えば、表示領域Ａから傾斜部Ｂの幅ｂだけ外側の位置Ｅに有機保護膜の端部形成位置を設定する場合を考える。ウェットプロセスの成膜位置精度には、誤差±ｍが含まれるため、有機保護膜１０の端部は、位置Ｅから表示領域側にｍずれた位置Ｆと、反対側にｍずれた位置Ｇとの間の不確定な位置に形成されることになる。もし、有機保護膜１０の端部が位置Ｆに形成されると、有機保護膜１０の傾斜部Ｂが表示領域Ａに掛かってしまい、外光反射が傾斜部Ｂで局所的に歪んで画像劣化が生じてしまう。従って、傾斜部Ｂが表示領域Ａに掛からないように、有機保護膜１０を形成しなければならない。

そこで、有機保護膜材料の端部形成位置を位置Ｅからｍだけ表示領域から離れた位置Ｇに設定し、有機保護膜１０の端部がプロセスの誤差によって最も表示領域側にずれた場合でも、位置Ｅで留まるように形成することが考えられる。このとき、表示領域の外側（額縁領域）に必要な幅ｄは、次式で表される。
ｄ≧ｂ＋２ｍ＋ｃ ・・・（１）
ｃは、有機保護膜１０の周囲で、無機保護膜１１と有機発光素子よりも下にある無機材料からなる部材とが接するのに必要な幅を表している。式（１）からわかるように、ウェットプロセスの誤差±ｍを考慮して、額縁領域に必要な最小幅ｂ＋ｃに加えて余分な幅が２ｍ必要となっていることがわかる。

特許文献１は、枠部を設け、流動性の高い有機保護膜材料を塗布することにより、所定領域外への有機保護膜材料の流出を防止し、有機保護膜の端部を所定領域に確実に形成することを可能にしている。そのため、有機保護膜材料の塗布時には、誤差ｍを考慮する必要がない。しかし、流動性の高い材料で表示装置表面の凹凸を平坦化するのに十分な膜厚の有機保護膜を形成するには、枠部を膜厚に相当する高さに設ける必要がある。特許文献１には、高粘度の材料をディスペンサ或いはスクリーン印刷で枠部を所定位置に設けると記載されている。つまり、枠部を設ける工程でウェットプロセスの誤差２ｍが額縁領域に必要となり、従来と同様の問題が生じる。さらに、枠部まで有機保護膜材料を広がらせるためには、用いる材料が１〜３０ｃｐ程度の粘度でなければならず、有機保護膜に適用可能な材料が制限されるという問題も生じる。

有機光素子を用いた表示装置は、薄型化および軽量化が可能であるため、モバイル機器のディスプレイに用いられることが多い。モバイル機器のディスプレイにおいては、薄型化および軽量化に加えて、額縁領域の幅が狭いこと、すなわち狭額縁化と、低コスト化は大きな課題となっており、特許文献１の技術では、まだ狭額縁化が十分とは言えない。

上記問題を解決するため、本発明にかかる有機発光表示装置は、
基板と、
前記基板上に複数の発光素子が配置された表示領域と、
少なくとも前記表示領域を覆う有機保護膜と、
前記有機保護膜を覆う無機保護膜と、
を備える表示装置であって、
前記表示領域の外周に沿って、前記表示領域の外周と交差する方向に、複数の溝が設けられた領域と、
前記溝が設けられた領域の外周に溝の設けられていない領域と、
を有することを特徴とする。

また、本発明に係る表示装置の製造方法は、
基板に複数の発光素子が配置された表示領域を形成する工程と、
前記表示領域の外周に沿って、前記表示領域の辺と交差する方向に、所定位置まで、複数の溝を設ける工程と、
前記表示領域を覆う有機保護膜を形成する工程と、
前記有機保護膜を覆う無機保護膜を形成する工程と、
を有する表示装置の製造方法であって、
前記有機保護膜を形成する工程は、有機保護膜材料を塗布して形成する工程であって、
前記有機保護膜材料の端部を前記溝の上に配置するように塗布する工程と、
前記有機保護膜材料を前記所定位置まで広げる工程と、
を有していることを特徴とする。

本発明の表示装置によれば、有機保護膜の形成位置がウェットプロセスの誤差分ずれても、溝によって有機保護膜材料を広げ、有機保護膜材料を所定位置まで再現性良く塗布することが可能となる。その結果、プロセスマージンを低減することができ、額縁領域の狭い表示装置を低コストで製造することが可能となる。

本発明の第１の実施形態、及び実施例１に係る表示装置の上面および断面を模式的に示す図。 本発明の第２の実施形態に係る表示装置の上面および断面を模式的に示す図。 本発明の第３の実施形態、及び実施例３に係る表示装置の上面および断面を模式的に示す図。 本発明の実施例１に係る表示装置の第１有機絶縁層および上部電極のパターン図。 実施例２に係る表示装置の製造工程を示す図。 本発明にかかる溝の断面形状を示す図。 例本発明にかかる溝パターンの平面図の例。 本発明の課題を説明する図。

以下、本発明の実施形態および製造方法を図を用いて説明する。なお、全ての図面において、共通する部材には共通の符号を付し、一度説明した部材については、それ以降説明を省略する。

（第１の実施形態）
最初に、表示領域と額縁領域とに分けて第１の実施形態にかかる表示装置の構成を説明する。

（表示領域の構成）
図１（ａ）は、第１の実施形態にかかる表示装置の角部の平面図であり、解りやすくするために第２有機絶縁膜６までが設けられた状態を示している。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＸ−Ｘ′断面図であり、図１（ｃ）は、図１（ａ）のＹ−Ｙ′断面図の一部である。表示領域Ａの支持基板１には、表示素子を駆動するための画素回路２が複数設けられている。画素回路２の表面は、無機絶縁膜３と、回路の凹凸を平坦化する第１有機絶縁膜４とに覆われており、その上には画素回路２に対応して複数の画素電極５が設けられている。複数の画素電極５は、それぞれコンタクトホールを介して対応する画素回路２に接続されている。画素電極５の周縁は、第２有機絶縁膜６で覆われる。画素電極５の上であって第２有機絶縁膜６で覆われていない領域には、発光層を含む有機化合物層７が設けられ、画素電極５と接している。有機化合物層７の上には上部電極８が設けられる。画素電極５と、上部電極８と、これらの電極で挟まれた有機化合物層７とを含む、点線で囲まれた構成が、有機発光素子９である。

有機発光素子９は、有機保護膜１０および無機保護膜１１によって覆われている。有機保護膜１０は、表示領域Ａの表面の凹凸を平坦化するためのもので、素子構造の凹凸だけでなく、製造工程中に表面に付着した異物による凹凸を平坦化することが期待される。そのため、有機保護膜１０の膜厚は、５〜３０μｍが好ましい。有機保護膜１０で平坦化された表示領域Ａは、防湿性の高い無機保護膜１１で覆われ、外部からの水分等の侵入が防止される。無機保護膜は、薄過ぎると十分な防湿性能が発揮できず、厚過ぎると応力が発生して割れてしまうため、０．５〜３μｍ程度の膜厚が好ましい。また、有機保護膜１０と上部電極８との間に、無機下地膜を形成しておいても良い。無機下地膜を形成することにより、有機保護膜材料が硬化する際に生じる硬化収縮力や硬化後の膜応力が、上部電極８より基板側に形成された膜に伝わるのを低減することができ、膜剥がれを防止することができる。無機下地膜の膜厚は、０．１〜３μｍ程度が好ましい。

（額縁領域の構成）
次に、表示装置の額縁領域Ｏ−Ｓの構成を説明する。図中、符号Ｏは表示領域Ａの端部を示し、Ｓは支持基板１の端部を示している。Ｐは溝領域の表示領域側の端部、Ｒは基板端側の端部を示し、Ｑは前記ＰとＲとの間の任意の位置を示している。また、図１では省略しているが、額縁領域Ｏ−Ｓには、画素回路２を駆動するための周辺回路や配線等が設けられている。

額縁領域Ｏ−Ｓは、溝１２が複数設けられた溝形成領域Ｐ−Ｒと、溝形成領域Ｐ−Ｒの外周に設けられた溝の設けられていない領域Ｒ−Ｓとを含んでいる。溝形成領域Ｐ−Ｒには、表示領域の外周に沿って、前記表示領域の外周と交差する方向に、表示領域近傍のＰから所定位置Ｒまで複数の溝１２が延伸して設けられている。溝の設けられていない領域Ｒ−Ｓは、溝形成領域Ｐ−Ｒの外周に設けられ、その最表面は無機材料からなる部材となっている。例えば、ガラスなどの無機材料からなる支持基板１の表面が剥き出しになっていてもよいし、図１のように表示領域Ａに形成された無機絶縁膜を領域Ｒ−Ｓまで延ばして、最表面となるようにしても良い。

有機保護膜１０は溝の設けられていない領域Ｒ−Ｓには形成されず、位置Ｒよりも表示領域側に形成される。無機保護膜１１は有機保護膜１０を覆い、溝の設けられていない領域Ｒ−Ｓにまで伸びている。無機保護膜１１は、領域Ｒ−Ｓにおいて無機材料からなる部材と接するため、密着性が高くなって膜剥れを防止するとともに、有機材料からなる部材を介して、側面および表示素子の下側からの水分侵入経路を断つこともできる。なお、領域Ｏ−Ｐは、表示領域Ａ内の構成を形成する際に必要となるプロセスマージンの大きさに応じて設けられる。

次に、溝形成領域Ｐ−Ｒに設けられる溝１２について、詳しく説明する。有機保護膜材料の端部が溝形成領域Ｐ−Ｒ内、すなわち溝１２の上にがかかるように塗布すると、有機保護膜材料は溝１２を伝って所定位置Ｒまで広がる。このため、ウェットプロセス中に誤差が生じても有機保護膜１０の端部を確実に所定位置Ｒに配置することが可能となる。なお、本実施形態では、表示領域Ａにおける第２有機絶縁膜６と同じ部材を額縁領域Ｏ−Ｒにまで延ばして溝１２を構成しているが、第２有機絶縁膜６以外の材料で溝１２を設けることも可能である。例えば、第１有機絶縁膜４、無機絶縁膜３、配線材料等、もしくはこれらの材料を複数組み合わせて溝１２を形成しても良い。

有機保護材料が溝を伝って所定位置まで広がるメカニズムは、毛細管現象によるものと考えられる。本発明に好適な有機保護膜材料の粘度は、５０〜２５０ｃｐのであるため、溝の幅は、５μｍ以上１００μｍ以下が毛細管現象を引き起すのに好適である。溝の深さは１００ｎｍ以上あればよい。溝と溝との間隔は、狭いほど広がりやすくなるため、５μｍ以上１０μｍ以下とするのが好ましい。溝の幅や間隔は、図１のように均一に設けても良いし、前述の好ましい範囲内であれば、必ずしも均一に設けなくても良い。また、溝１２の断面形状は、図１（ｃ）のように上部から底部まで均一な幅でなくてもよく、図６（ａ）のように溝１２の上部と底部で異なる幅を有していても良いし、図６（ｂ）溝１２の底部が曲線状になっていても良い。さらに、溝１２は、有機保護膜の端部Ｒの描く線と交差する方向に設けられていれば、図７（ａ）に示したように有機保護膜の端部Ｒの描く線と直交していなくても良いし、図７（ｂ）に示したように直線状でなくても良い。ただし、直線状の溝１２が有機保護膜の端部Ｒの描く線と直交していると、有機保護膜材料を短時間で所定位置まで広げることができるため、好ましい。

溝１２を設けた表示装置に必要な額縁幅ｄは、ウェットプロセスの誤差ｍと傾斜領域Ｂの幅ｂとの関係によって、次のように場合分けして表すことができる。

（２）式と、従来技術において必要な額縁幅ｄを示す（１）式とを比較すると、（ｉ）の場合は２ｍ、（ｉｉ）の場合はｂだけ、狭額縁化が可能となる。

以上説明したように、第１の実施形態に係る表示装置は、有機保護膜１０の端部形成位置の周辺に溝１２を設けることにより、有機保護膜１０の端部を確実に位置Ｒに配置することができる。このとき、位置Ｒから表示領域までの距離を傾斜部Ｂの幅以上に設定し、有機保護膜１０の傾斜部Ｂが表示領域Ａに掛からないようにして画像の劣化を防止することができる。また、溝形成領域Ｐ−Ｒの外周に溝を設けない領域Ｒ−Ｓを確実に設けることで、側面および表示素子の下側からの水分侵入経路を断つこともできる。

（第２の実施形態）
図２は、本発明にかかる表示装置の第２の実施形態を示す図である。図２（ａ）は第２の実施形態にかかる表示装置の角部の平面図であり、解りやすくするために第２有機絶縁膜６までが設けられた状態を示している。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＸ−Ｘ′断面図である。第２の実施形態は、第１の実施形態で説明した溝形成領域Ｐ−Ｒの外周に土留め１３を設けた構成となっている。土留め１３を設けることにより、溝１２の端部まで広がった有機保護膜材料が土留めに沿って広がり、均一な端部形状の有機保護膜１０を設けることが可能となる。また、有機保護膜材料を堰き止める効果もあるため、比較的粘度の低い有機保護膜材料を用いる場合に好適である。土留め１３は、溝１２の端部とは繋げず、５〜５０μｍ程度離して設けるのが好ましい。土留め１３と溝１２の端部との間隔を広げすぎると、土留め１３まで有機保護膜材料が到達しない場合が生じてしまう。図２では、溝１２および土留め１３を第２有機絶縁膜で形成しているが、これに限られるものではない。例えば第１有機絶縁膜４、無機絶縁膜３、電極等、もしくは、これらの材料を複数組み合わせて、溝１２や土留め１３を形成しても良い。

土留め１３を設けることにより、土留めの外周位置Ｔまで有機保護膜１０が形成される。この場合は、土留め１３の外周に無機保護膜１１と無機材料からなる部材とが接する領域Ｔ−Ｓを設けることにより、封止構造の側面および表示素子の下側からの水分侵入経路を断つことができる。

（第３の実施形態）
図３は、本発明にかかる第３の実施形態を説明する図である。図３（ａ）は第３の実施形態にかかる表示装置の角部の平面図であり、解りやすくするために第２有機絶縁膜６までが設けられた状態を示している。図３（ｂ）は図３（ａ）のＸ−Ｘ′断面図、図３（ｃ）は図３（ａ）のＹ−Ｙ′断面図の一部である。第３の実施形態では、溝形成領域Ｐ−Ｒにも第１有機絶縁膜４を設け、溝１２の底面を平坦化している。この構成によれば、額縁領域Ｏ−Ｓに設けられる周辺回路や配線１８などによる凹凸が溝１２と交差して、有機保護膜材料が溝１２に沿って広がる際の妨げとなるのを防止することができる。これにより、溝形成領域Ｐ−Ｒの下にも周辺回路や配線１８を設けることができ、より狭額縁とすることが可能となる。

（製造方法）
続いて、第１の実施形態にかかる表示装置の製造方法の例を、図１を参照して説明する。

画素回路２や周辺回路は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を含んでおり、公知の方法にてガラス等の無機材料からなる絶縁性の支持基板１の上に形成することができる。画素回路２等を形成した基板面の全面に、公知の真空成膜法にて無機絶縁膜３を形成した後、大気中で感光性樹脂をスピンコーターで塗布し、加熱硬化して第１有機絶縁膜４を形成する。その後、フォトリソグラフィを用いて表示領域Ａの周囲の第１有機絶縁膜４を除去すると同時に、画素電極５と画素回路２とを接続するコンタクトホールを形成しておく。

画素電極５の形成には、スパッタリング法などの公知の真空成膜法を用いることができる。真空成膜法で導電材料を全面に形成した後、フォトリソグラフィにて画素毎にパターニングする。このとき、画素電極５は、第１有機絶縁膜４に形成したコンタクトホールを介して画素回路２に接続される。画素電極５までが形成された支持基板を、以下単に基板と称する場合がある。

続いて、第１有機絶縁膜４と同様にして、画素電極５が形成された基板面の全面に第２有機絶縁膜材料を塗布し、フォトリソグラフィにてパターニングする。表示領域Ａでは、画素電極４の端部を覆い、画素電極４の中央部は開口するように第２有機絶縁膜６をパターニングする。額縁領域Ｏ−Ｓでは、第２有機絶縁膜をパターニングしてＰからＲまで伸びる溝１２を有する溝形成領域Ｐ−Ｒと、その外周に第２有機絶縁膜材料を除去して溝１２を設けない領域Ｒ−Ｓとを形成する。溝形成領域Ｐ−Ｒおよび溝を設けない領域Ｒ−Ｓは、表示領域Ａの四方を囲むように形成するのが望ましい。表示領域の端部Ｏから、溝の端部、すなわち有機保護膜端部となる位置Ｒまでの距離を、（２）式の（ｉ）の場合はｂ、（ｉｉ）の場合は２ｍに設定すると、額縁領域Ｏ−Ｓを最小にすることが出来る。しかし、実際には数十〜数百μｍ程度を加算して、プロセスマージンを設けておく事が望ましい。第２有機絶縁膜６を、第１有機絶縁膜４の少なくとも端部を覆うように形成しておくと、その後のエッチング工程で第１有機絶縁膜４が剥離、或いは腐食するのを防止することができる。第２有機絶縁膜６のパターニング後は、基板を十分にアニールして第１有機絶縁膜４や第２有機絶縁膜６に含まれる水分を除去し、後に形成される有機化合物材料が劣化するのを防ぐ。

有機化合物層７は、公知の材料を用いて、蒸着法、レーザー転写法、塗布法等公知の方法で形成することができる。蒸着法で形成する場合は、第２有機絶縁膜６の開口に対応した開口を有するマスクを用いる。少なくとも、有機化合物層７を形成した後、無機保護膜１１で封止されるまでの間は、露点管理した雰囲気中で工程を行い、工程中に水分が有機化合物層７へ浸入するのを防止する。

続いて、有機保護膜材料を塗布する際、端部を溝形成領域Ｐ−Ｒ間の位置Ｑに設定して形成する。図１では、溝形成領域Ｐ−Ｒのちょうど中心に位置Ｑが設定されており、位置ＱはＰ、Ｒのどちらからもウェットプロセスの誤差ｍ以上離れることになる。もし有機保護膜材料の塗布時に、端部が位置Ｑから表示領域側もしくはその反対側にｍだけずれたとしても、有機保護膜材料の端部は溝の上に形成され、有機保護膜材料は溝を伝って位置Ｒまで広がる。その結果、ウェットプロセスの位置精度によらず、有機保護膜の端部を確実に位置Ｒにすることができる。位置Ｑは必ずしも溝形成領域Ｐ−Ｒの中心に設定する必要はなく、ウェットプロセスの誤差ｍによって有機保護膜材料の端部の形成位置がずれても、溝の上に配置されるように位置Ｑを設定すれば良い。有機保護膜の端部位置Ｒと表示領域の端部位置Ｏとの距離を傾斜部Ｂよりも広く設定しておけば、傾斜部Ｂが表示領域Ａに掛かることはなく、画像が劣化するのを防止できる。塗布した有機保護膜材料は、加熱、もしくはＵＶ照射により硬化され、有機保護膜１０となる。ウェットプロセスに適する有機保護膜材料の粘度は５０〜２５０００ｃｐであるが、毛細管現象でぬれ広がるためには、１〜２５００ｃｐであるのが好ましい。本実施例では、塗布時に２５００〜２５０００ｃｐの粘度の材料であっても、熱硬化型樹脂などの加熱により一旦粘度が低下する材料で、加熱した状態での粘度が１〜２５００ｃｐであれば好適に用いることができる。有機保護膜材料を塗布する方法としては、印刷法、ディスペンサ法などいずれも適用することが可能である。

最後に、無機保護膜１１を形成する。無機保護膜１１は、有機保護膜１０を覆うと共に、溝の設けられていない領域Ｒ−Ｓにも連続して形成される。無機保護膜１１の形成には、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法等の公知の真空成膜法を用いることができる。

第２の実施形態、および第３の実施形態に係る表示装置も、第１の実施形態の表示装置と同様にして製造することができる。第２の実施形態の場合は、土留め１３を追加するパターニングを行なえばよく、第３の実施形態の場合は、第１有機絶縁膜をパターニングする際、位置Ｒより外側を除去するパターンに変更するだけでよい。

第１の実施形態と同様の構成を有する表示装置の製造工程を図４（ａ）〜（ｃ）に示し、図を参照しながら説明する。本実施例の場合、傾斜部の幅は約１ｍｍと見積もられる。

まず、図４（ａ）の封止前の基板構成の製造工程を簡単に説明する。縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのガラス基板上に、ｐ−ＳｉからなるＴＦＴを備える回路を形成した。表示部Ａには複数の画素回路２を形成し、額縁領域には画素回路２を駆動するための周辺回路（不図示）を形成した。

次に、回路が設けられた支持基板の上に、ＣＶＤ法を用いてＳｉＮからなる無機絶縁膜３を７００ｎｍ形成した。続いて、フォトレジストタイプの紫外線硬化性アクリル樹脂をスピンコーターを用いて塗布し、コンタクトホールと額縁領域との第１有機絶縁膜４を除去するパターンを有するフォトマスクを載せて、１８００ｍＷの照度で露光した。現像液で不要な部分の第１有機絶縁膜４を除去し、２００℃でポストベークして、膜厚２μｍの第１有機絶縁膜４を形成した。その結果、第１有機絶縁膜４は、表示領域Ａと周辺回路もしくは配線１４が形成された領域Ｏ−Ｐとに形成された。このとき、表示領域の端部Ｏから第１有機絶縁膜の端部Ｐまでの距離は６００μｍであった。

次に、画素電極５として膜厚１００ｎｍのＡｌと、膜厚５０ｎｍの酸化インジウムと酸化亜鉛との混合物からなる膜との積層膜を、スパッタリング法により形成した。電極用の積層膜を基板の全面に形成した後、フォトリソグラフィにて画素パターンに応じてパターニングし、画素電極５とした。画素電極５は第１有機絶縁膜４に形成されたコンタクトホールを通じて画素回路２に電気的に接続された。

続いて、第１有機絶縁膜４および画素電極５の上に、スピンコーターで第２有機絶縁膜材料のポリイミド樹脂を厚さ１．６μｍに塗布した。その後、フォトリソグラフィにて、表示領域Ａには画素電極５に応じて開口を設け、額縁領域Ｏ−Ｓには溝を有する溝形成領域Ｐ−Ｒと、ポリイミド樹脂を除去して溝を設けない領域Ｒ−Ｓを設けた。溝の幅および間隔はいずれも１０ｕｍとした。また、有機保護膜１０の形成プロセスの誤差が±２００μｍと見積もられたため、プロセスマージン１００μｍを加えて溝形成領域Ｐ−Ｒの幅を５００ｕｍとした。有機保護膜の角部となる領域は、図４に示すパターンの溝を設けた。溝を設けない領域Ｒ−Ｓの幅は３００μｍとした。

第２有機絶縁膜材料がパターニングされた基板を、圧力１０−２Ｐａ、１５０℃雰囲気下で１０分加熱し、硬化および脱水して第２有機絶縁膜６とした後、表示領域Ａの画素電極５の上に有機化合物層７を形成した。有機化合物層７は、公知の有機材料からなるホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層を、順次抵抗加熱蒸着法を用いて形成した。続いて有機化合物層７の上に、酸化インジウムと酸化亜鉛との混合物からなる導電層をスパッタリング法により５０ｎｍの膜厚で形成し、上部電極８とした。

次に、露点温度６０℃の窒素雰囲気下で、有機保護膜材料として、粘度２５００ｃｐの熱硬化性のエポキシ樹脂をスクリーン印刷法にて塗布した。有機保護膜材料の塗布に用いるスクリーン印刷版は、乳剤１５に設けられた開口１６のエッヂ１７が、図４（ａ）に示すように溝形成領域Ｐ−Ｒの中心位置Ｑに合うように設計してある。エポキシ樹脂を印刷した直後の端部は、図４（ｂ）に示すように溝形成領域Ｐ−Ｒ内の不確定位置に配置された。続いて、エポキシ樹脂を真空環境下で１００℃の温度で３０分間加熱して硬化させ、膜厚１５μｍの有機保護膜１０とした。硬化後の有機保護膜１０の端部は、図４（ｃ）に示すように、溝の端部である所定位置Ｒまで広がっている事が確認できた。これは、エポキシ樹脂を硬化するための加熱工程において、硬化前にエポキシ樹脂の粘度が一旦低下し、溝に沿って広がったためである。

続いて、窒化珪素からなる無機保護膜１１を、ＳｉＨ４ガス、Ｎ２ガス、Ｈ２ガスを用いたプラズマＣＶＤ法で成膜した。保護膜の膜厚は１μｍとし、有機発光素子が形成されている表示領域Ａおよび額縁領域Ｏ−Ｓの全体を覆うように形成した。

上記工程にて作製した表示装置の有機保護膜の端部位置は、所定位置位Ｒに形成できた。これにより、従来の方法では１４００μｍ以上必要だった表示装置の額縁幅を１１００μｍまで低減することができた。また、有機保護膜の傾斜部が表示領域Ａにかかることがなく、画像が劣化することもなかった。

実施例１の溝を画素電極５と同じ部材で形成し、溝形成領域の外周に第２有機絶縁膜６と同じ部材で土留めを設けた点、および有機保護膜をディスペンサ法で形成した点を除いて、実施例１と同様にして表示装置を作製した。以下、実施例１と同様の工程については、説明を省略する。

実施例１と同様にして、画素電極５として膜厚１００ｎｍのＡｌと、膜厚５０ｎｍの酸化インジウムと酸化亜鉛との混合物からなる膜とを、基板の全面にスパッタリング法により形成した。続いて、酸化インジウムと酸化亜鉛との混合物からなる膜を、表示領域Ａは実施例１と同様にパターニングすると同時に、額縁領域では、幅１０μｍ、間隔１０μｍの複数の短冊状にパターニングし、溝１２を形成した。画素電極５の平面パターンを、図５（ａ）に示す。その後、実施例１と同様にして第２有機絶縁膜材料としてポリイミド樹脂を厚さ１．６μｍに塗布した。その後、フォトリソグラフィにて、表示領域Ａには画素電極５に応じて開口を設け、額縁領域には土留め１３を形成した。第２有機絶縁膜６の平面パターンを図５（ｂ）に示す。土留めの幅は１０μｍとし、溝１２の端部とは１０μｍの距離をおいて配置した。

次に、露点温度−６０℃の窒素雰囲気下で、粘度１０００Ｐａ・ｓの熱硬化性のエポキシ樹脂を精密描画が可能なディスペンサー（武蔵エンジニアリング社製ＳＨＯＴ ＭＩＮＩ ＳＬ）を用いて塗布した。エポキシ樹脂の端部を形成する際は、ディスペンサー吐出口が溝形成領域の中心の位置Ｑをなぞるようにして塗布した。塗布直後から、エポキシ樹脂は溝１２を伝って広がり、溝１２の端に到達すると、土留め１３に沿って広がった。塗布後のエポキシ樹脂を、真空環境下で１００℃の温度で３０分間加熱して硬化させ、膜厚３０μｍの有機保護膜１０が形成された。その後は実施例１と同様にして表示装置を作製した。

上記工程より、有機保護膜１０を土留め１３まで確実に形成することができた。これにより、従来の方法では１４００μｍ以上必要だった表示装置の額縁幅を１１２０μｍまで低減することができ、有機保護膜の傾斜部が表示領域Ａにかかることがなく、画像が劣化することもなかった。

第１有機絶縁膜の形成パターンを変更した点を除いて、実施例１と同様にして表示装置を形成した。第１有機絶縁膜と第２有機絶縁膜の位置関係は、図３に示した通りである。本実施例では、第２有機絶縁膜で形成する溝の底部が、第１有機絶縁膜によって平坦化されるため、実施例１の周辺回路と溝とを重ねて設けることが可能となった。

上記工程にて作製した表示装置の有機保護膜の端部位置は、所定位置位Ｒに形成することができ、従来の方法では１４００μｍ以上必要だった表示装置の額縁幅を有機保護膜の傾斜部と同じ１０００μｍまで低減することができた。また、有機保護膜の傾斜部が表示領域Ａにかかることがなく、画像が劣化することもなかった。

以上、表示素子として有機発光素子を用いた表示装置について説明してきたが、本発明は表示素子に関係なく、有機保護膜を有する封止構造の表示装置に適用することができる。

１ 基板
８ 発光素子
９ 有機保護膜
１０ 無機保護膜
Ａ 表示領域

Claims (6)

1. 複数の発光素子が配置された表示領域を有する基板と、
   前記表示領域の基板を覆う有機保護膜と、
   前記有機保護膜を覆う無機保護膜と、
   を備える表示装置であって、
   前記基板は、土留めによって囲まれており、前記基板の面に沿ってかつ前記表示領域を囲む辺と交差する方向に延びる幅５μｍ以上１００μｍ以下の溝が複数設けられ、前記有機保護膜が前記表示領域から延在して前記土留めまで設けられている領域と、
   前記土留めの外周に、前記無機保護膜が前記表示領域から延在して設けられている領域と、
   をさらに有することを特徴とする表示装置。
2. 前記表示領域と前記土留めとの距離は、前記有機保護膜の端部の傾斜部の幅以上であって、前記有機保護膜の端部の傾斜部が表示領域にかからないことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記溝の端部と土留めとの間隔が、５μｍ〜５０μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
4. 前記土留めの外周の最表面は、無機材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
5. 回路を備える基板の上に第１有機絶縁膜を形成する工程と、
   前記第１有機絶縁膜の上に複数の第１電極を形成する工程と、
   前記複数の第１電極のそれぞれに応じた複数の開口を有する第２有機絶縁膜を形成する工程と、
   前記複数の開口を覆う有機化合物膜を形成する工程と、
   前記有機化合物膜の上に第２電極を形成する工程と、
   前記第２電極の上に有機保護膜を形成する工程と、
   前記有機保護膜を覆う無機保護膜を形成する工程と、
   を有する表示装置の製造方法であって、
   前記第１有機絶縁膜を形成する工程、前記第１電極を形成する工程、第２有機絶縁膜を形成する工程のいずれかの工程が、
   前記基板の面に沿って、前記複数の開口の最外周の開口と交差する方向に、所定位置まで複数の溝を設ける工程と前記複数の溝の外周に土留めを形成する工程とを含んでおり、
   前記有機保護膜を形成する工程は、有機保護膜材料を塗布して形成する工程であって、前記有機保護膜材料の塗布端部が、前記複数の溝の一部にかかるように配置する工程と、前記有機保護膜材料を前記土留めの位置まで広げる工程と、
   を有していることを特徴とする表示装置の製造方法。
6. 前記複数の溝を設ける工程は、フォトリソグラフィによって設けられることを特徴とする請求項５に記載の表示装置の製造方法。

Images