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JP-7855221-B2 - 表示装置およびその製造方法

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Inventors

  • 福田 加一

Assignees

  • 株式会社Magnolia White

Dates

Publication Date
20260508
Application Date
20220405

Claims (17)

  1. 下電極と、 前記下電極と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隔壁と、 前記下電極に対向する上電極と、 前記下電極と前記上電極の間に位置し、前記下電極と前記上電極の電位差に応じて発光する有機層と、を備え、 前記隔壁は、 絶縁性の第１部分と、 前記第１部分の上に配置され、前記上電極が接触した導電性の第２部分と、 前記第２部分の上に配置された第３部分と、 を有し、 前記第２部分の下端は、前記第１部分よりも前記隔壁の幅方向に突出し、 前記第３部分は、前記第２部分の上端よりも前記幅方向に突出している、 表示装置。
  2. 前記隔壁は、前記画素開口を囲っている、 請求項１に記載の表示装置。
  3. 前記有機層は、前記下電極を覆う正孔注入層を含む複数の層によって構成され、 前記正孔注入層は、前記第２部分と離間している、 請求項１に記載の表示装置。
  4. 前記第１部分は、前記正孔注入層よりも厚い、 請求項３に記載の表示装置。
  5. 前記第１部分は、前記第２部分よりも薄い、 請求項４に記載の表示装置。
  6. 前記第１部分から前記第２部分の前記下端が突出する長さは、前記第１部分の厚さの２倍以上である、 請求項３に記載の表示装置。
  7. 前記第２部分の前記下端と前記リブの間の隙間が、前記複数の層のうち前記正孔注入層の上に配置された層によって塞がれている、 請求項３に記載の表示装置。
  8. 前記複数の層は、前記正孔注入層の上にそれぞれ配置された正孔輸送層、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を含む、 請求項７に記載の表示装置。
  9. 前記リブおよび前記第１部分は、異なる種類の絶縁性の無機材料で形成されている、 請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の表示装置。
  10. 前記リブは、シリコン酸化物またはシリコン酸窒化物によって形成され、 前記第１部分は、シリコン窒化物によって形成されている、 請求項９に記載の表示装置。
  11. 前記第２部分は、アルミニウムによって形成され、 前記第３部分は、チタンによって形成されている、 請求項９に記載の表示装置。
  12. 前記第２部分は、アルミニウムによって形成され、 前記第３部分は、チタン層と、前記チタン層の上に配置された導電性酸化物層とを含む、 請求項９に記載の表示装置。
  13. 前記第２部分は、チタン層と、前記チタン層の上に配置されたアルミニウム層とを含み、 前記第３部分は、チタンによって形成されている、 請求項９に記載の表示装置。
  14. 下電極を形成し、 前記下電極の少なくとも一部を覆うリブを形成し、 絶縁性の第１部分と、前記第１部分の上に配置された導電性の第２部分と、前記第２部分の上に配置された第３部分とを有し、前記第２部分の下端が前記第１部分よりも幅方向に突出し、前記第３部分が前記第２部分の上端よりも前記幅方向に突出している隔壁を前記リブの上に形成し、 前記リブに設けられた画素開口を通じて前記下電極を覆う有機層を形成し、 前記有機層を覆うとともに前記第２部分に接触する上電極を形成する、 表示装置の製造方法。
  15. 前記有機層は、正孔注入層を含む複数の層を積層することにより形成され、 前記正孔注入層は、前記第２部分と離間している、 請求項１４に記載の表示装置の製造方法。
  16. 前記第２部分の前記下端と前記リブの間の隙間を、前記複数の層のうち前記正孔注入層の後に形成される層によって塞ぐ、 請求項１５に記載の表示装置の製造方法。
  17. 前記隔壁の形成は、 前記第１部分の基となる第１層を形成し、 前記第１層の上に前記第２部分の基となる第２層を形成し、 前記第２層の上に前記第３部分の基となる第３層を形成し、 前記第３層の上にレジストを配置し、 エッチングにより、前記第１層、前記第２層および前記第３層のうち前記レジストから露出した部分を除去するとともに、前記第１層および前記第２層の幅を低減することにより、前記第１部分、前記第２部分および前記第３部分を形成する、 ことを含む、 請求項１４乃至１６のうちいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。

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、信頼性の低下を抑制する技術が必要とされている。 特開２０００－１９５６７７号公報特開２００４－２０７２１７号公報特開２００８－１３５３２５号公報特開２００９－３２６７３号公報特開２０１０－１１８１９１号公報国際公開第２０１８／１７９３０８号米国特許出願公開第２０２２／００７７２５１号明細書 図１は、第１実施形態に係る表示装置の構成例を示す図である。図２は、第１実施形態に係る副画素のレイアウトの一例を示す図である。図３は、図２中のIII－III線に沿う表示装置の概略的な断面図である。図４は、第１実施形態に係る隔壁の概略的な断面図である。図５は、第１実施形態に係るリブ、隔壁、有機層および上電極の概略的な断面図である。図６Ａは、第１実施形態に係る隔壁を形成する工程を示す図である。図６Ｂは、図６Ａに続く工程を示す図である。図６Ｃは、図６Ｂに続く工程を示す図である。図６Ｄは、図６Ｃに続く工程を示す図である。図７Ａは、第１実施形態に係る表示素子を形成する工程を示す図である。図７Ｂは、図７Ａに続く工程を示す図である。図７Ｃは、図７Ｂに続く工程を示す図である。図８は、第２実施形態に係る隔壁の概略的な断面図である。図９Ａは、第２実施形態に係る隔壁を形成する工程を示す図である。図９Ｂは、図９Ａに続く工程を示す図である。図９Ｃは、図９Ｂに続く工程を示す図である。図９Ｄは、図９Ｃに続く工程を示す図である。図９Ｅは、図９Ｄに続く工程を示す図である。図１０は、第３実施形態に係る隔壁の概略的な断面図である。図１１Ａは、第３実施形態に係る隔壁を形成する工程を示す図である。図１１Ｂは、図１１Ａに続く工程を示す図である。図１１Ｃは、図１１Ｂに続く工程を示す図である。図１１Ｄは、図１１Ｃに続く工程を示す図である。図１２は、第４実施形態に係る隔壁の概略的な断面図である。図１３Ａは、第４実施形態に係る隔壁を形成する工程を示す図である。図１３Ｂは、図１３Ａに続く工程を示す図である。図１３Ｃは、図１３Ｂに続く工程を示す図である。図１３Ｄは、図１３Ｃに続く工程を示す図である。図１３Ｅは、図１３Ｄに続く工程を示す図である。図１４は、第５実施形態に係る隔壁の概略的な断面図である。図１５Ａは、第５実施形態に係る隔壁を形成する工程を示す図である。図１５Ｂは、図１５Ａに続く工程を示す図である。図１５Ｃは、図１５Ｂに続く工程を示す図である。図１５Ｄは、図１５Ｃに続く工程を示す図である。図１６は、第６実施形態に係る隔壁の概略的な断面図である。図１７Ａは、第６実施形態に係る隔壁を形成する工程を示す図である。図１７Ｂは、図１７Ａに続く工程を示す図である。図１７Ｃは、図１７Ｂに続く工程を示す図である。図１７Ｄは、図１７Ｃに続く工程を示す図である。図１７Ｅは、図１７Ｄに続く工程を示す図である。図１８は、第７実施形態に係る隔壁の概略的な断面図である。図１９Ａは、第７実施形態に係る隔壁を形成する工程を示す図である。図１９Ｂは、図１９Ａに続く工程を示す図である。図１９Ｃは、図１９Ｂに続く工程を示す図である。図１９Ｄは、図１９Ｃに続く工程を示す図である。図２０は、第８実施形態に係る隔壁の概略的な断面図である。図２１Ａは、第８実施形態に係る隔壁を形成する工程を示す図である。図２１Ｂは、図２１Ａに続く工程を示す図である。図２１Ｃは、図２１Ｂに続く工程を示す図である。図２１Ｄは、図２１Ｃに続く工程を示す図である。図２１Ｅは、図２１Ｄに続く工程を示す図である。図２２は、第９実施形態に係る隔壁の概略的な断面図である。図２３Ａは、第９実施形態に係る隔壁を形成する工程を示す図である。図２３Ｂは、図２３Ａに続く工程を示す図である。図２３Ｃは、図２３Ｂに続く工程を示す図である。図２３Ｄは、図２３Ｃに続く工程を示す図である。図２３Ｅは、図２３Ｄに続く工程を示す図である。 いくつかの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。 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方向と称し、Ｙ軸に沿った方向を第２方向と称し、Ｚ軸に沿った方向を第３方向と称する。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。 各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。 ［第１実施形態］ 図１は、第１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、赤色の第１副画素ＳＰ１、緑色の第２副画素ＳＰ２および青色の第３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、第１副画素ＳＰ１と第３副画素ＳＰ３が第１方向Ｘに並んでいる。第２副画素ＳＰ２と第３副画素ＳＰ３も第１方向Ｘに並んでいる。さらに、第１副画素ＳＰ１と第２副画素ＳＰ２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ＳＰ１，ＳＰ２が第２方向Ｙに交互に配置された列と、複数の第３副画素ＳＰ３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、第１副画素ＳＰ１において第１画素開口ＡＰ１を有し、第２副画素ＳＰ２において第２画素開口ＡＰ２を有し、第３副画素ＳＰ３において第３画素開口ＡＰ３を有している。図２の例においては、第２画素開口ＡＰ２が第１画素開口ＡＰ１よりも大きく、第３画素開口ＡＰ３が第２画素開口ＡＰ２よりも大きい。 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ＡＰ１，ＡＰ２の間、および、第２方向Ｙに隣り合う２つの第３画素開口ＡＰ３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，ＡＰ３の間、および、第１方向Ｘに隣り合う画素開口ＡＰ２，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。 第１副画素ＳＰ１は、第１画素開口ＡＰ１とそれぞれ重なる第１下電極ＬＥ１、第１上電極ＵＥ１および第１有機層ＯＲ１を備えている。第２副画素ＳＰ２は、第２画素開口ＡＰ２とそれぞれ重なる第２下電極ＬＥ２、第２上電極ＵＥ２および第２有機層ＯＲ２を備えている。第３副画素ＳＰ３は、第３画素開口ＡＰ３とそれぞれ重なる第３下電極ＬＥ３、第３上電極ＵＥ３および第３有機層ＯＲ３を備えている。 第１下電極ＬＥ１、第１上電極ＵＥ１および第１有機層ＯＲ１は、第１副画素ＳＰ１の第１表示素子ＤＥ１を構成する。第２下電極ＬＥ２、第２上電極ＵＥ２および第２有機層ＯＲ２は、第２副画素ＳＰ２の第２表示素子ＤＥ２を構成する。第３下電極ＬＥ３、第３上電極ＵＥ３および第３有機層ＯＲ３は、第３副画素ＳＰ３の第３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含んでもよい。 例えば、第１表示素子ＤＥ１は赤色の波長域の光を放ち、第２表示素子ＤＥ２は緑色の波長域の光を放ち、第３表示素子ＤＥ３は青色の波長域の光を放つ。 第１下電極ＬＥ１は、第１コンタクトホールＣＨ１を通じて第１副画素ＳＰ１の画素回路１（図１参照）に接続されている。第２下電極ＬＥ２は、第２コンタクトホールＣＨ２を通じて第２副画素ＳＰ２の画素回路１に接続されている。第３下電極ＬＥ３は、第３コンタクトホールＣＨ３を通じて第３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ＣＨ１，ＣＨ２は、第２方向Ｙに隣り合う画素開口ＡＰ１，ＡＰ２の間の第１隔壁６ｘと全体的に重なっている。また、第３コンタクトホールＣＨ３は、第２方向Ｙに隣り合う２つの第３画素開口ＡＰ３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