(57)【要約】【課題】表示装置において、隣接する発光素子間での光漏れを抑制する技術を提供する。【解決手段】基板と基板の上に配される複数の発光素子と複数の発光素子を保護するための保護層とを含む表示装置であって、複数の発光素子は、互いに絶縁部によって分離された複数の下部電極と複数の下部電極の上に配された発光層を含む有機層と有機層を覆うように配された上部電極とを含み、絶縁部は、複数の下部電極のそれぞれの上に配された第１の部分と複数の下部電極のそれぞれの間に配された第２の部分とを含み、保護層は、上部電極を覆うように配され、保護層には、第２の部分の上に保護層とは異なる屈折率を有する分離部が設けられ、基板の表面を基準として、上部電極のうち分離部の下に配される部分の上面の高さが、上部電極のうち第１の部分の上に配される部分の上面の高さよりも低い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板の表面の上に配される複数の発光素子と、前記複数の発光素子を保護するための保護層と、前記保護層の上に配されるカラーフィルタ層と、を含む表示装置であって、
前記複数の発光素子は、互いに絶縁部によって分離された複数の下部電極と、前記複数の下部電極の上に配された発光層を含む有機層と、前記有機層を覆うように配された上部電極と、を含み、
前記絶縁部は、前記複数の下部電極のそれぞれの上に配された第１の部分と、前記複数の下部電極のそれぞれの間に配された第２の部分と、を含み、
前記保護層は、前記上部電極を覆うように配され、
前記保護層には、前記第２の部分の上に前記保護層とは異なる屈折率を有する分離部が設けられ、
前記基板の表面を基準として、前記上部電極のうち前記分離部の下に配される部分の上面の高さが、前記上部電極のうち前記第１の部分の上に配される部分の上面の高さよりも低いことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記基板と、前記複数の発光素子および前記絶縁部と、の間に層間絶縁層を更に含み、
前記複数の下部電極および前記絶縁部は、前記層間絶縁層の上に接して配され、
前記第１の部分は、前記複数の下部電極のそれぞれの周縁部を覆い、かつ、前記複数の下部電極のそれぞれの中央部を覆わないことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記分離部が、前記保護層よりも屈折率が低い材料によって構成され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。
【請求項４】
前記分離部を構成する前記材料の屈折率が、１．２以上かつ１．８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。
【請求項５】
前記分離部が、前記保護層の上面から前記基板の方向に延びる溝を含むことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記保護層と前記カラーフィルタ層との間に平坦化層を更に含むことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記保護層と前記カラーフィルタ層との間に平坦化層を更に含み、
前記平坦化層が、前記分離部を構成する前記材料と同じ材料で連続的に形成されていることを特徴とする請求項３または４に従属する請求項５に記載の表示装置。
【請求項８】
前記分離部が空洞を含むことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項９】
前記保護層が、前記分離部と前記上部電極との間に配される部分を含むことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記複数の発光素子は、互いに隣接する前記複数の下部電極が、第１の間隔で配される部分と、前記第１の間隔よりも狭い第２の間隔で配される部分と、を含み、
前記基板の表面を基準として、前記第１の間隔で配される部分の前記分離部の底面の高さが、前記第２の間隔で配される部分の前記分離部の底面の高さよりも高いことを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記分離部が、前記上部電極の上面と接することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記保護層が、前記基板の側から第１の層、前記第１の層とは異なる材料を用いた第２の層、および、前記第２の層とは異なる材料を用いた第３の層を含む積層構造を有し、
前記分離の底面と前記第２の層の上面とが接していることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記第１の層と前記第３の層とが、同じ材料を用いていることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記分離部が、前記カラーフィルタ層のうち前記第２の部分の上に更に設けられることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記分離部が、前記保護層から前記カラーフィルタ層までの間で連続的に形成されていることを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
【請求項１６】
複数の発光素子を含む表示装置の製造方法であって、
基板の表面の上に、互いに絶縁部によって分離される複数の下部電極と、前記複数の下部電極の上に配される発光層を含む有機層と、前記有機層の上に配される上部電極と、を形成する工程と、
前記上部電極を覆うように保護層を形成する工程と、
前記保護層に前記保護層とは異なる屈折率を有する分離部を形成する工程と、
前記保護層の上にカラーフィルタ層を形成する工程と、を含み、
前記絶縁部は、前記複数の下部電極の上に配される第１の部分と、前記複数の下部電極のそれぞれの間に配される第２の部分と、を含み、
前記分離部は、前記第２の部分の上に配され、
前記基板の表面を基準として、前記上部電極のうち前記分離部の下に配される部分の上面の高さが、前記上部電極のうち前記第１の部分の上に配される部分の上面の高さよりも低いことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項１７】
前記分離部を形成する工程が、前記保護層に溝を形成するエッチング工程を含み、
前記エッチング工程において、前記上部電極がエッチングストッパとして用いられることを特徴とする請求項１６に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１８】
前記保護層が、前記基板の側から第１の層、前記第１の層とは異なる材料を用いた第２の層、および、前記第２の層とは異なる材料を用いた第３の層を含む積層構造を有し、
前記分離部を形成する工程が、前記保護層に溝を形成するエッチング工程を含み、
前記エッチング工程において、前記第２の層がエッチングストッパとして用いられることを特徴とする請求項１６に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１９】
前記カラーフィルタ層を形成する工程が、前記分離部を形成する工程の前に行われ、
前記分離部を形成する工程が、前記カラーフィルタ層および前記保護層に連続する溝を形成するエッチング工程を含むことを特徴とする請求項１６乃至１８の何れか１項に記載の表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光する有機材料がもたらす有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）を発光層として利用した発光素子を備える表示装置が注目されている。特許文献１には、発光素子の上に配されたカラーフィルタ同士が、カラーフィルタよりも屈折率の低い隔壁によって隔離されることが示されている。発光層から出力された光がカラーフィルタに斜めに入射した場合であっても、光はカラーフィルタと隔壁との界面で反射し、隣接する発光素子間での光漏れによる混色が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２５８０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示される表示装置の構成において、カラーフィルタと発光層との間に配された発光層を大気中の水分などから保護するための保護層内で、発光層から出力された光が拡散する可能性がある。保護層内で隣接する発光素子に光が拡散する光漏れが発生した場合、表示される画像の画質が低下しうる。
【０００５】
本発明は、表示装置において、隣接する発光素子間での光漏れを抑制する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題に鑑みて、本発明の実施形態に係る撮像装置は、基板と、基板の表面の上に配される複数の発光素子と、複数の発光素子を保護するための保護層と、保護層の上に配されるカラーフィルタ層と、を含む表示装置であって、複数の発光素子は、互いに絶縁部によって分離された複数の下部電極と、複数の下部電極の上に配された発光層を含む有機層と、有機層を覆うように配された上部電極と、を含み、絶縁部は、複数の下部電極のそれぞれの上に配された第１の部分と、複数の下部電極のそれぞれの間に配された第２の部分と、を含み、保護層は、上部電極を覆うように配され、保護層には、第２の部分の上に保護層とは異なる屈折率を有する分離部が設けられ、基板の表面を基準として、上部電極のうち分離部の下に配される部分の上面の高さが、上部電極のうち第１の部分の上に配される部分の上面の高さよりも低いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
上記手段によって、表示装置において、隣接する発光素子間での光漏れを抑制する技術を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る表示装置の構成を説明する断面図。
【図２】図１の表示装置の製造方法を説明する断面図。
【図３】図１の表示装置の製造方法を説明する断面図。
【図４】図１の表示装置の製造方法を説明する断面図。
【図５】図１の表示装置の変形例を説明する断面図。
【図６】図５の表示装置の製造方法を説明する断面図。
【図７】図１の表示装置の変形例を説明する断面図。
【図８】図７の表示装置の製造方法を説明する断面図。
【図９】図１の表示装置の変形例を説明する断面図。
【図１０】図９の表示装置の製造方法を説明する断面図。
【図１１】図１の表示装置の変形例を説明する断面図。
【図１２】図１１の表示装置の製造方法を説明する断面図。
【図１３】図１１の表示装置の製造方法を説明する断面図。
【図１４】図１１の表示装置の製造方法を説明する断面図。
【図１５】図１の表示装置の変形例を説明する平面図および断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る表示装置およびその製造方法の具体的な実施形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下の説明及び図面において、複数の図面に渡って共通の構成については共通の符号を付している。そのため、複数の図面を相互に参照して共通する構成を説明し、共通の符号を付した構成については適宜説明を省略する。
【００１０】
第１の実施形態
図１〜４を参照して、本発明の実施形態による表示装置の構成およびその製造方法について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態における表示装置１００の構成を示す断面図である。この表示装置１００は、発光する有機材料を発光層として利用した有機発光素子を備える有機発光ディスプレイとして用いられるものである。
【００１１】
基板１１１の表面１１１０には、それぞれの発光素子を駆動するための駆動素子（不図示）や配線（不図示）などが形成され、駆動素子や配線などの形成された基板１１１は、図１に示すように層間絶縁層１７０によって覆われる。層間絶縁層１７０は、駆動素子や配線によって生じる基板１１１の表面１１１０を平坦化し、また、駆動素子や配線と発光部との間の不要な導通を防ぎうる。ここで、基板１１１は、２つの主面を持ちうるが、本実施形態において、その上に駆動素子や発光素子などが形成される面を表面１１１０と呼ぶ。
【００１２】
層間絶縁層１７０の上には、絶縁部１１０、下部電極１１３、発光層を含む有機層１１４、および、上部電極１１５を含む発光部が配される。絶縁部１１０および下部電極１１３は、基板１１１上の層間絶縁層１７０に接して配される。下部電極１１３は、絶縁部１１０によってそれぞれの発光素子ごとに分離される。絶縁部１１０は、下部電極１１３の周縁部１５７を表面から側面にかけて覆うように形成され、下部電極１１３の上に配された部分１５１と複数の下部電極１１３のそれぞれの間に配された部分１５２とを含む。下部電極１１３の上には、エレクトロルミネセンスを示す有機材料を用いた発光層を含む有機層１１４が配される。有機層１１４の上には、上部電極１１５が配される。下部電極１１３、有機層１１４および上部電極１１５は、発光素子を構成し、表示装置１００の画像表示領域に形成される。本実施形態において、有機層１１４および上部電極１１５は、図１に示すように複数の発光素子によって共有されていてもよい。例えば、一体構造をそれぞれ有する有機層１１４および上部電極１１５が、表示装置１００の画像表示領域の全体を覆っていてもよい。このため、絶縁部１１０で分離された複数の下部電極１１３のそれぞれによって、それぞれの発光素子が定義されうる。また、１つまたは複数の発光素子によって、１つの画素が構成されうる。
【００１３】
複数の発光素子の配された発光部の上には、上部電極１１５を覆うように、有機層１１４を封止し、有機層１１４を大気中の水分などから保護するための保護層１１６が配される。保護層１１６には、保護層１１６とは異なる屈折率を有する分離部１２０が設けられる。分離部１２０は、図１に示すように、保護層１１６の上面１１６０に配された溝構造を含んでいてもよい。この場合、溝は、保護層１１６の上面１１６０から基板１１１の方向に延びうる。また、分離部１２０は、保護層１１６の中に埋め込まれた構造を有してもよい。また、分離部１２０は、保護層１１６よりも屈折率の低い材料によって構成されていてもよいし、空洞であってもよく、また空洞を含んでいてもよい。また、基板１１１の表面１１１０を基準として、上部電極１１５のうち分離部１２０の下に配される部分１５４の上面１５４０の高さが、上部電極１１５のうち絶縁部１１０の部分１５１の上に配される部分１５３の上面１５３０の高さよりも低い位置となる。これによって、分離部１２０の下に配される上部電極１１５と有機層１１４とは、分離部１２０から遠ざかる構成となり、分離部１２０と上部電極１１５との間に配される保護層１１６の厚さをより厚くすることができる。この結果、分離部１２０を介して侵入する水分に対して、上部電極１１５と有機層１１４とを保護することが可能となる。図１に示すように、部分１５４の上面１５４０と、部分１５３の上面１５３０との間には、段差１５５が存在する。保護層１１６の上には、保護層１１６の上面１１６０と接するように平坦化層１２１が配される。図１に示されるように、平坦化層１２１は、分離部１２０を構成する材料と同じ材料で連続的に形成されていてもよい。
【００１４】
平坦化層１２１の上には、緑、赤、青などの光を透過するカラーフィルタ層１２３が配される。本実施形態において、有機層１１４に含まれる発光層が白色の光を発光する例を示す。しかしながら、それに限られることはなく、例えば、有機層１１４に含まれる発光層が白色以外の光を発光し、カラーフィルタ層１２３が、それを各色に変換する構成を有していてもよい。また例えば、有機層１１４に含まれる発光層が、緑、赤、青の光を発光し、カラーフィルタ層１２３を用いない構成であってもよい。また、カラーフィルタ層１２３が、緑、赤、青の光を透過する構成ではなく、マゼンダ、イエロー、シアン、緑の光を透過する構成であってもよい。
【００１５】
カラーフィルタ層１２３の上には、カラーフィルタ層１２３上の凹凸を低減する平坦化層としても機能する保護膜１２４が配される。保護膜１２４の上には、結合部材１２６を介してガラス板１２７が配される。また、表示装置１００の表示領域の外側には、周辺領域が配される。周辺領域は、表示装置１００に外部から電源や信号を供給するためのパッド電極１１２などが、基板１１１の上に配される。
【００１６】
次いで、表示装置１００の製造方法について説明する。まず、複数の発光素子のそれぞれに備わる下部電極１１３、および、複数の発光素子によって共有される有機層１１４、上部電極１１５を含む発光部を形成する。駆動素子（不図示）や配線（不図示）などを覆う層間絶縁層１７０が形成された基板１１１の表面１１１０の上に、下部電極１１３を形成する。下部電極１１３は、例えば、アルミニウムや銀などの金属やアルミニウム合金、銀合金などの高反射率の材料で形成されうる。また、下部電極１１３は積層構造を有していてもよい。
【００１７】
次に、互いに隣接する下部電極１１３間を分離するように、絶縁部１１０が形成される。絶縁部１１０は、例えば、下部電極１１３の形成された基板１１１を覆うように絶縁部１１０の材料を成膜する。次いで、フォトリソグラフィ工程などを用いて、成膜された絶縁部１１０の材料のうち、それぞれの下部電極１１３の中央部１５６の上に配された部分をエッチングすることによって形成できる。このため、部分１５１は、複数の下部電極１１３のそれぞれの周縁部１５７を覆い、かつ、複数の下部電極１１３のそれぞれの中央部１５６を覆わない。下部電極１１３のそれぞれは、周縁部１５７と、周縁部１５７の内側に配された中央部１５６を有するともいえる。絶縁部１１０は、酸窒化シリコンや酸化シリコン、窒化シリコンのような無機材料によって構成されてもよいし、アクリルやポリイミドなどの有機材料によって構成されてもよい。
【００１８】
下部電極１１３および絶縁部１１０を形成した後、有機層１１４および上部電極１１５が形成される。有機層１１４は、発光層（ルミネセンス層）以外に、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層および電子注入層のうち少なくとも１つを含む積層構造であってもよい。上部電極１１５には、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどの透明導電膜が使用されうる。また、上部電極１１５には、銀とマグネシウムとの合金やアルミニウム、ナトリウム、カルシウムなどの合金が用いられてもよい。
【００１９】
次いで、発光部の上部電極１１５の上を覆うように、保護層１１６が形成される。保護層１１６には、例えば、窒化シリコンが用いられる。保護層１１６は、有機層１１４を水分などから保護するために、例えば、１μｍ以上の膜厚を有する。また、形成された保護層１１６は、パッド電極１１２の形成された周辺領域を覆ってもよい。
【００２０】
図２（ａ）に、保護層１１６を成膜した後の断面図を示す。ここで、下部電極１１３を形成する前の基板１１１に駆動素子（不図示）や配線（不図示）などを形成する工程は省略したが、例えば基板１１１にシリコンを用い、基板１１１の表面１１１０に、一般的なＣＭＯＳ形成プロセスを用いることによって形成できる。また、基板１１１にシリコンを用いずに絶縁性基板や導電性基板を用いてもよい。この場合、基板１１１の表面１１１０の上にシリコンなどの半導体層を形成し、その上に駆動素子や配線などを形成してもよい。
【００２１】
保護層１１６の形成後、図２（ｂ）に示すように、保護層１１６の上にレジストマスク１１９を形成する。レジストマスク１１９は、例えば、ノボラック樹脂などを用いたフォトレジストを塗布し、その後、露光・現像を行うフォトリソグラフィ工程を用いて形成できる。レジストマスク１１９は、図２（ｂ）に示すように、絶縁部１１０のうち部分１５２の上に配された部分に開口を有する。
【００２２】
次いで、図２（ｃ）に示すように、レジストマスク１１９の開口した部分を介して保護層１１６を例えばドライエッチング法を用いてエッチングし、保護層１１６の上面１１６０側に分離部１２０を構成する溝を形成するエッチング工程を行う。保護層１１６が窒化シリコンの場合、ＣＦ４やＳＦ６などのガスを用いたドライエッチングによって、分離部１２０を構成する溝を形成できる。分離部１２０は、有機層１１４への水分の侵入経路となりうるため、分離部１２０の側面および底面は、有機層１１４と接触させない。図２（ｃ）に示すように、基板１１１の表面１１１０を基準として、分離部１２０の底面が保護層１１６の存在する高さの中にあってもよい。換言すると、保護層１１６が、分離部１２０と上部電極１１５との間に配される部分を含んでいてもよい。分離部１２０が有機層１１４と接触せずに、分離部１２０と有機層１１４との間に保護層１１６と上部電極１１５とが配されることによって、有機層１１４が封止され、水分などから保護される。
【００２３】
分離部１２０を構成する溝をエッチングによって形成した後、レジストマスク１１９を除去する。レジストマスク１１９は、剥離液を使用したウエット処理、または、酸素やオゾンなど酸素分子を含むガスを使用したドライエッチングなどのドライ処理によって除去できる。レジストマスク１１９を除去することによって、図２（ｄ）に示すように、保護層１１６のうち絶縁部１１０の部分１５２の上に配された部分に、分離部１２０を構成する溝が露出する。以上の工程によって、図１に示すように、上部電極１１５の部分１５４の上面１５３０と部分１５３の上面１５３０との間に段差１５５が生じる。また、基板１１１の表面１１１０を基準として、上部電極１１５のうち分離部１２０の下に配される部分１５４の上面１５３０の高さが、上部電極１１５のうち絶縁部１１０の部分１５１の上に配される部分１５３の上面１５３０の高さよりも低くなる。
【００２４】
次に、保護層１１６および分離部１２０によって構成される保護層１１６の上面１１６０の凹凸を抑制するための平坦化層１２１を形成する。平坦化層１２１は、アクリル樹脂などの有機材料を、スピンコータやスリットコータなどを用いて塗布し、固化させることによって形成してもよい。このとき、図２（ｅ）に示すように、平坦化層１２１に用いる材料によって分離部１２０の内部が埋め込まれ、平坦化層１２１に用いる材料が分離部１２０を構成する材料として用いられてもよい。この場合、図２（ｅ）に示すように、分離部１２０の内部が平坦化層１２１に用いる材料によって完全に埋め込まれてもよいし、埋め込まれた材料の内部に空洞を有していてもよい。
【００２５】
平坦化層１２１および分離部１２０を構成する材料として、保護層１１６よりも低い屈折率を有する材料が用いられうる。保護層１１６に窒化シリコンを用いた場合、窒化シリコンの屈折率２．０に対して、例えば、屈折率が１．２以上かつ１．８以下の材料によって平坦化層１２１および分離部１２０が構成されてもよい。上述のようにアクリル樹脂を平坦化層１２１や分離部１２０に埋め込まれる材料として用いた場合、屈折率は１．５程度となりうる。
【００２６】
平坦化層１２１の形成後、図３（ａ）に示すように、それぞれの発光素子に対応するカラーフィルタ層１２３を形成する。発光素子がアレイ状に配された場合、カラーフィルタ層１２３は、カラーフィルタアレイと呼ばれうる。カラーフィルタ層１２３は、例えば、各色に対応するアクリル樹脂などを用いた感光樹脂を塗布し、その後、露光・現像を行うフォトリソグラフィ工程を用いて形成できる。
【００２７】
カラーフィルタ層１２３の形成後、図３（ｂ）に示すように、カラーフィルタ層１２３の上に、保護膜１２４を形成する。保護膜１２４は、カラーフィルタ層１２３の上面に形成された凹凸を抑制するための平坦化層としても機能しうる。保護膜１２４は、アクリル樹脂などの有機材料であってもよいし、酸化シリコンや酸窒化シリコンなどの無機材料であってもよい。本実施形態では、表示装置１００において、保護膜１２４が形成される構成を示すが、これに限られることはない。保護膜１２４が形成されず、後述する結合部材１２６を介してカラーフィルタ層１２３とガラス板１２７とが結合する構成であってもよい。
【００２８】
次いで、周辺領域において、パッド電極１１２を露出させるための工程が行われる。まず、図３（ｃ）に示すように、パッド電極１１２の上に開口を有するレジストマスク１２５を、保護膜１２４の上に形成する。レジストマスク１２５は、例えば、ノボラック樹脂などを用いたフォトレジストを塗布し、その後、露光・現像を行うフォトリソグラフィ工程を用いて形成できる。
【００２９】
レジストマスク１２５の形成後、例えばドライエッチング法を用いて保護膜１２４、平坦化層１２１および保護層１１６をエッチングすることによって、パッド電極１１２を露出させる。保護膜１２４、平坦化層１２１が、それぞれアクリル樹脂の場合、酸素やオゾンなどのガス、保護層１１６が窒化シリコンの場合、ＣＦ４やＳＦ６などのガスをそれぞれ用いたドライエッチングによって、図３（ｄ）に示すようにパッド電極１１２を露出させる。
【００３０】
パッド電極１１２を露出させた後、図４（ａ）に示すように、レジストマスク１２５を除去する。レジストマスク１２５は、剥離液を使用したウエット処理、または、酸素やオゾンを使用したドライ処理によって除去できる。
【００３１】
次いで、図４（ｂ）に示すように、接着剤などの結合部材１２６を介してガラス板１２７を貼り合わせる。ガラス板１２７は、ガラスのみならずプラスチックなどを材料としていてもよい。以上の工程を用いて、図１に示す表示装置１００が形成される。
【００３２】
表示装置１００において、保護層１１６は、有機層１１４を水分などから保護するために１μｍ以上の厚さを有する。このため、カラーフィルタ層１２３よりも下の保護層１１６において、有機層１１４から出力された光が、隣接する発光素子の間で拡散し光漏れが発生する可能性が高くなる。そこで、本実施形態において、保護層１１６のそれぞれの発光素子の間となる部分に分離部１２０を配する。また、分離部１２０が保護層１１６よりも屈折率の低い材料によって構成される。これによって、拡散する光は、保護層１１６と分離部１２０との界面で反射し、隣接する発光素子間での光漏れが抑制される。結果として、表示される画像の画質が改善されうる。
【００３３】
図１に示す表示装置１００において、分離部１２０には保護層１１６よりも屈折率の低い材料が充填されているが、これに限られることはない。分離部１２０が、図４（ｄ）に示されるように、空洞であってもよい。この場合の製造方法について説明する。
【００３４】
上述の図２（ａ）〜（ｄ）に示される各工程と同様の工程を行った後、保護層１１６の上面１１６０凹凸を抑制するための平坦化層１２１を形成する。このとき、図４（ｃ）に示されるように、平坦化層１２１が、分離部１２０に対して蓋として機能しうるように形成する。具体的には、例えば成膜レートの早いＣＶＤ法などを用いて、酸化シリコンや酸窒化シリコンを平坦化層１２１として形成することによって、分離部１２０の中に空洞を形成することが可能となる。また例えば、平坦化層１２１を形成するためのアクリル樹脂などの樹脂の粘度や塗布する際の条件を調整することによっても、分離部１２０の中に空洞を形成することができる。空洞の内部には、空気が充填されていてもよいし、ヘリウムやアルゴンなどの希ガスや窒素などの不活性ガスが充填されていてもよいし、また、真空であってもよい。また、分離部１２０は、図４（ｄ）に示すように、完全な空洞であってもよいし、平坦化層１２１を構成する材料が、分離部１２０の一部に入り込んでいてもよい。
【００３５】
平坦化層１２１の形成後、上述の図３（ａ）からと同様の工程を用いて、図４（ｄ）に示される表示装置１００が形成される。分離部１２０の内部が空洞の場合も、保護層１１６内を拡散する光は、保護層１１６と分離部１２０との界面で反射し、隣接する発光素子間での光漏れが抑制される。
【００３６】
第２の実施形態
図５、６を参照して、本発明の実施形態による表示装置の構成およびその製造方法について説明する。図５は、本発明の第２の実施形態における表示装置５００の構成を示す断面図である。本実施形態において、図５に示されるように、上述の第１の実施形態と比較して、保護層１１６に設けられた分離部１２０の底面が上部電極１１５の上面と接している点が異なる。これ以外は、上述の第１の実施形態と同様であってもよい。このため、表示装置５００の基板１１１から上部電極１１５までの構成は、図１に示す第１の実施形態の表示装置１００と同様の構成を有しうる。
【００３７】
次いで、本実施形態の表示装置５００の製造方法について説明する。まず、上述の図２（ａ）、（ｂ）に示される各工程と同様の工程を行い、絶縁部１１０のうち部分１５２の上に配された部分に開口を有するレジストマスク１１９を保護層１１６の上に形成する。レジストマスク１１９の形成後、レジストマスク１１９の開口した部分を介して保護層１１６を例えばドライエッチング法を用いてエッチングし、分離部１２０を構成する溝を形成するエッチング工程を行う。上述の第１の実施形態では、基板１１１の表面１１１０を基準として、分離部１２０の底面が保護層１１６の存在する高さの中にあるようにエッチングを行う。一方、本実施形態において、図６（ａ）に示すように、分離部１２０を構成する溝の底面が、上部電極１１５の分離部１２０の下に配される部分１５４の上面１５４０と接するまでエッチングする。この場合、上部電極１１５をエッチングストッパとして用いて分離部１２０を構成する溝を形成してもよい。
【００３８】
本実施形態においても、分離部１２０は、有機層１１４への水分の侵入経路となりうるため、分離部１２０の側面および底面は、有機層１１４と接しない。分離部１２０と有機層１１４との間に上部電極１１５が配されることによって、有機層１１４が封止され、水分などから保護される。
【００３９】
保護層１１６への分離部１２０を構成する溝の形成後、上述の図２（ｅ）以降の工程と同様の工程を用いることによって、表示装置５００が形成されうる。表示装置５００は、図５に示すように、分離部１２０が保護層１１６よりも屈折率の低い材料によって埋め込まれてもよいし、図６（ｂ）に示すように、空洞であってもよい。
【００４０】
本実施形態においても、保護層１１６内を拡散する光は、保護層１１６と分離部１２０との界面で反射し、隣接する発光素子間での光漏れが抑制される。また、上述の第１の実施形態よりも、有機層１１４に近い位置に分離部１２０が配されるため、光漏れがより抑制されうる。
【００４１】
第３の実施形態
図７、８を参照して、本発明の実施形態による表示装置の構成およびその製造方法について説明する。図７は、本発明の第３の実施形態における表示装置７００の構成を示す断面図である。本実施形態において、図７に示されるように、上述の第１の実施形態と比較して、保護層１１６が保護層１１６ａ〜１１６ｃを含む積層構造を有する点で異なる。これ以外は、上述の第１の実施形態と同様であってもよい。このため、表示装置７００の基板１１１から上部電極１１５までの構成は、図１に示す第１の実施形態の表示装置１００と同様の構成を有しうる。
【００４２】
次いで、表示装置７００の製造方法について説明する。上述の図２（ａ）に示される各工程のうち、上部電極１１５を形成する工程までは、同様の工程を行ってもよい。次いで、上部電極１１５の上および周辺領域を覆うように、保護層１１６が形成される。
【００４３】
本実施形態において、保護層１１６は、保護層１１６ａ〜１１６ｃの３層の積層構造を備える。まず、上部電極１１５の上に、保護層１１６ａを形成する。保護層１１６ａには、例えば窒化シリコンが用いられ、例えば０．５μｍ以上の厚さを有する。次いで、保護層１１６ａの上に、保護層１１６ａとは異なる材料を用いた保護層１１６ｂを形成する。保護層１１６ｂには、例えば、酸化アルミニウムが用いられる。さらに、保護層１１６ｂの上に、保護層１１６ｂとは異なる材料を用いた保護層１１６ｃを形成する。保護層１１６ｃは、保護層１１６ａと同じ材料を用いて形成してもよく、例えば窒化シリコンが用いられ、例えば０．５μｍ以上の厚さを有する。図８（ａ）に、保護層１１６ｃを形成した後の断面図を示す。保護層１１６ａおよび保護層１１６ｃの厚さは、上述に限られることはなく、例えば、それぞれ窒化シリコンを用いた保護層１１６ａの厚さが０．８μｍであり、保護層１１６ｃの厚さが０．２μｍであってもよい。保護層１１６ａ〜１１６ｃのそれぞれの厚さは、有機層１１４が水分などから保護できる範囲で適宜設定することができる。このように、保護層１１６を三層構成とすることによって、保護層１１６が一層の場合よりも、カバレッジ性を向上することができ、有機層１１４と上部電極１１５とに侵入する水分を抑制することが可能となる。
【００４４】
積層構造を有する保護層１１６ａ〜１１６ｃを形成後、図８（ｂ）に示すように、絶縁部１１０のうち部分１５２の上に配された部分に開口を有するレジストマスク１１９を保護層１１６ｃの上に形成する。次いで、レジストマスク１１９の開口した部分を介して保護層１１６を例えばドライエッチング法を用いてエッチングし、保護層１１６ｃの上面１１６０から基板１１１の方向に延びる、分離部１２０を構成する溝を形成するエッチング工程を行う。このとき、保護層１１６ｂをエッチングストッパとして用いて、保護層１１６ａ〜ｃのうち保護層１１６ｃのみに分離部１２０を形成してもよい。
【００４５】
本実施形態においても、分離部１２０は、有機層１１４への水分の侵入経路となりうるため、分離部１２０の側面および底面は、有機層１１４と接しない。本実施形態において、分離部１２０と有機層１１４との間に保護層１１６ａ、１１６ｂおよび上部電極１１５が配されることによって、有機層１１４が封止され、水分などから保護される。
【００４６】
保護層１１６ｃへの分離部１２０を構成する溝の形成後、上述の図２（ｅ）以降の工程と同様の工程を用いることによって、表示装置７００が形成される。表示装置７００は、図７に示すように、分離部１２０が保護層１１６よりも屈折率の低い材料によって埋め込まれてもよいし、図８（ｄ）に示すように、空洞であってもよい。
【００４７】
本実施形態においても、保護層１１６ａ〜ｃ内を拡散する光は、保護層１１６ｃと分離部１２０との界面で反射し、隣接する発光素子間での光漏れが抑制される。
【００４８】
第４の実施形態
図９、１０を参照して、本発明の実施形態による表示装置の構成およびその製造方法について説明する。図９は、本発明の第４の実施形態における表示装置９００の構成を示す断面図である。本実施形態において、図９に示されるように、上述の第１の実施形態と比較して、保護層１１６の上面１１６０よりも上側（保護層１１６の基板１１１とは反対側）の構成が異なる。これ以外は、上述の第１の実施形態と同様であってもよい。このため、表示装置９００の基板１１１から上部電極１１５までの構成は、図１に示す第１の実施形態の表示装置１００と同様の構成を有しうる。
【００４９】
次いで、表示装置９００の製造方法について説明する。まず、上述の図２（ａ）〜（ｄ）に示される各工程と同様の工程を行い、分離部１２０を構成する溝が設けられた保護層１１６を備える基板１１１を形成する。分離部１２０を構成する溝を形成した後、図２（ｅ）および図３（ａ）、（ｂ）に示される各工程を行わずにパッド電極１１２を露出させる。また、分離部１２０を構成する溝が、上述の第２の実施形態のように保護層１１６と上部電極１１５との界面まで開口される場合、パッド電極１１２を露出させるエッチングを、分離部１２０を構成する溝の形成と同時に行ってもよい。
【００５０】
上述の各実施形態では、カラーフィルタを保護層１１６の上に配された平坦化層１２１の上に直接形成した。一方、本実施形態では、カラーフィルタ基板８２７上に形成したカラーフィルタ層８２３と、分離部１２０が設けられた保護層１１６を含む基板１１１とを貼り合わせることによって表示装置９００を形成する。このため、まず、図１０（ａ）に示すように、カラーフィルタ基板８２７の上に平坦化層８２１を形成する。カラーフィルタ基板８２７には、ガラスやプラスチックなどの材料が用いられうる。また、平坦化層８２１は、例えば、アクリル樹脂などの有機材料を塗布し、固化させてもよい。
【００５１】
平坦化層８２１の形成後、図１０（ｂ）に示すように、それぞれの発光素子に対応するカラーフィルタ層８２３を形成する。発光素子がアレイ状に配される表示装置の場合、張り合わされるカラーフィルタ基板８２７上に形成されたカラーフィルタ層８２３は、カラーフィルタアレイと呼ばれうる。カラーフィルタ層８２３は、例えば、各色に対応するアクリル樹脂などを用いた感光樹脂を塗布し、その後、露光・現像を行うフォトリソグラフィ工程を用いて形成できる。
【００５２】
カラーフィルタ層８２３の形成後、図１０（ｃ）に示すように、カラーフィルタ層８２３の上に、保護膜８２４を形成する。保護膜８２４は、カラーフィルタ層８２３の上面に形成された凹凸を抑制するための平坦化層としても機能しうる。保護膜８２４は、アクリル樹脂などの有機材料であってもよいし、酸化シリコンや酸窒化シリコンなどの無機材料であってもよい。本実施形態では、保護膜８２４が形成される構成を示すが、これに限られることはない。保護膜８２４が形成されず、後述する結合部材８２６を介してカラーフィルタ層８２３と分離部１２０が設けられた保護層１１６を含む基板１１１とが結合する構成であってもよい。
【００５３】
次いで、上述の図２（ａ）〜（ｄ）およびパッド電極１１２を露出させる各工程と同様の工程を行い形成された基板１１１と、図１０（ａ）〜（ｃ）に示される各工程を行い形成されたカラーフィルタ基板８２７とを貼り合わせる。このとき、保護層１１６と保護膜８２４とが向かい合うように、結合部材８２６を介して貼り合わせる。このとき、貼り合わせに用いる結合部材８２６に、保護層１１６に形成された分離部１２０を構成する溝を埋め込むことが可能、かつ、保護層１１６の屈折率よりも低い屈折率を持つ材料が用いられてもよい。例えば、結合部材８２６に、屈折率が１．２以上かつ１．８以下の樹脂材料が用いられてもよい。上述のような材料を用いることによって、図９に示される表示装置９００が形成される。また、結合部材８２６が分離部１２０に充填されず、図１０（ｄ）に示すように、分離部１２０が空洞であってもよい。この場合、結合部材８２６に用いる材料を適宜選択することによって、分離部１２０を結合部材８２６で充填することもできるし、分離部１２０を空洞とすることもできる。
【００５４】
また、本実施形態では、上述の図２（ａ）〜（ｄ）に示される各工程を行い形成された基板１１１と図１０（ａ）〜（ｃ）に示される各工程を行い形成されたカラーフィルタ基板８２７とを貼り合わせたが、これに限られることはない。例えば、上述の図２（ａ）〜（ｅ）に示される平坦化層１２１まで形成された基板１１１と図１０（ａ）〜（ｃ）に示される各工程を行い形成されたカラーフィルタ基板８２７とを、結合部材８２６を介して貼り合わせてもよい。
【００５５】
本実施形態においても、分離部１２０は、有機層１１４への水分の侵入経路となりうるため、分離部１２０の側面および底面は、有機層１１４と接しない。分離部１２０と有機層１１４との間に保護層１１６および上部電極１１５が配されることによって、有機層１１４が封止され、水分などから保護される。また、本実施形態においても、保護層１１６内を拡散する光は、保護層１１６と分離部１２０との界面で反射し、隣接する発光素子間での光漏れが抑制される。
【００５６】
第５の実施形態
図１１〜１４を参照して、本発明の実施形態による表示装置の構成およびその製造方法について説明する。図１１は、本発明の第５の実施形態における表示装置１１００の構成を示す断面図である。本実施形態において、上述の第１の実施形態と比較して、カラーフィルタ層１２３のうち絶縁部１１０の部分１５２の上に配された部分に、分離部９２０が設けられる。また、分離部９２０が保護層１１６からカラーフィルタ層１２３までの間で連続的に形成されている。これ以外は、上述の第１の実施形態と同様であってもよい。このため、表示装置１１００の基板１１１から上部電極１１５までの構成は、図１に示す第１の実施形態の表示装置１００と同様の構成を有しうる。
【００５７】
次いで、表示装置１１００の製造方法について説明する。まず、図１２（ａ）に示すように、上述の図２（ａ）に示される各工程と同様の工程を用いて基板１１１上に保護層１１６を形成する。次いで、図１２（ｂ）に示すように、保護層１１６の上に平坦化層９２１を形成する。平坦化層９２１は、例えば、アクリル樹脂などの有機材料を、スピンコータなどを用いて塗布し、固化させることによって形成できる。
【００５８】
平坦化層９２１の形成後、図１２（ｃ）に示すように、それぞれの発光素子に対応するカラーフィルタ層１２３を形成する。発光素子がアレイ状に配された場合、カラーフィルタ層１２３は、カラーフィルタアレイと呼ばれうる。カラーフィルタ層１２３は、例えば、各色に対応するアクリル樹脂などを用いた感光樹脂を塗布し、その後、露光・現像を行うフォトリソグラフィ工程を用いて形成できる。
【００５９】
カラーフィルタ層１２３の形成後、図１３（ａ）に示すように、カラーフィルタ層１２３の上に、保護膜９２４ａを形成する。保護膜９２４ａは、カラーフィルタ層１２３の上面に形成された凹凸を抑制するための平坦化層としても機能しうる。保護膜９２４ａは、アクリル樹脂などの有機材料であってもよいし、酸化シリコンや酸窒化シリコンなどの無機材料であってもよい。
【００６０】
次いで、図１３（ｂ）に示すように、保護膜９２４ａの上にレジストマスク９１９を形成する。レジストマスク９１９は、例えば、ノボラック樹脂などを用いたフォトレジストを塗布し、その後、露光・現像を行うフォトリソグラフィ工程を用いて形成できる。レジストマスク９１９は、図１３（ｂ）に示すように、絶縁部１１０のうち部分１５２の上に配された部分に開口を有する。
【００６１】
次いで、図１３（ｃ）に示すように、レジストマスク１１９の開口した部分を介して保護膜９２４ａ、カラーフィルタ層１２３および平坦化層９２１を貫通し、保護層１１６にまで延びる溝を形成する。分離部９２０を構成する溝は、例えばドライエッチング法を用いて形成する。窒化シリコンなどで形成される保護層１１６などはＣＦ４やＳＦ６などのガスを用いて、ドライエッチングすることができる。また、有機材料で形成される平坦化層９２１やカラーフィルタ層１２３などは酸素、オゾン、ＣＯなどのガスを用いて、ドライエッチングすることができる。
【００６２】
分離部９２０は、有機層１１４への水分の侵入経路となりうるため、本実施形態においても分離部９２０の側面および底面は、有機層１１４と接触させない。図１３（ｃ）に示すように、基板１１１の表面１１１０を基準として、分離部９２０の底面が保護層１１６の存在する高さの中にあってもよい。分離部９２０が有機層１１４と接触せずに、分離部９２０と有機層１１４との間に保護層１１６と上部電極１１５とが配されることによって、有機層１１４が封止され、水分などから保護される。
【００６３】
分離部９２０を構成する溝を形成するエッチング工程の後、レジストマスク９１９を除去する。レジストマスク９１９は、剥離液を使用したウエット処理、または、酸素やオゾンを使用したドライ処理によって除去できる。レジストマスク９１９を除去することによって、図１４（ａ）に示すように、保護層１１６のうち絶縁部１１０の部分１５２の上に、保護層１１６の上面１１６０から基板１１１の方向に延びる分離部９２０を構成する溝が形成される。また、カラーフィルタ層１２３が、保護層１１６に設けられた分離部９２０の上に配されず、分離部９２０が保護層１１６からカラーフィルタ層１２３までの間で連続的に形成される。
【００６４】
次いで、図１４（ｂ）に示されるように、保護膜９２４ａの上に保護膜９２４ｂを形成する。保護膜９２４ｂは、保護膜９２４ａの表面に形成された凹凸を抑制する平坦化層としても機能する。このとき、保護膜９２４ｂが、分離部９２０に対して蓋として機能しうるように形成されてもよい。具体的には、例えば成膜レートの早いＣＶＤ法などを用いて、酸化シリコンや酸窒化シリコンを保護膜９２４ｂとして形成することによって、分離部９２０の中に空洞を形成することが可能となる。また例えば、平坦化層１２１を形成するためのアクリル樹脂などの樹脂の粘度や塗布する際の条件を調整することによっても、分離部９２０の中に空洞を形成することができる。
【００６５】
保護膜９２４ｂの形成後、上述の図３（ｃ）以降の工程と同様の工程を用いることによって、図１１に示される表示装置１１００が形成される。分離部９２０は、上述の各実施形態と同様に、保護層１１６よりも屈折率の低い材料によって埋め込まれていてもよい。この場合、分離部９２０に埋め込まれる材料は、カラーフィルタ層１２３よりも屈折率が低くてもよい。
【００６６】
本実施形態においても、保護層１１６内を拡散する光は、保護層１１６と分離部９２０との界面で反射し、隣接する発光素子間での光漏れが抑制される。また、本実施形態において、カラーフィルタ層１２３においても、隣接する発光素子間での光漏れが抑制されるため、表示される画像の画質がより改善されうる。
【００６７】
本実施形態において、分離部９２０が保護層１１６からカラーフィルタ層１２３までの間で連続的に形成されるが、保護層１１６とカラーフィルタ層１２３とで別々に分離部が設けられてもよい。例えば、図２（ａ）〜図３（ｂ）に示される各工程と同様の工程を行った後、カラーフィルタ層１２３のうち絶縁部１１０の部分１５２の上に配された部分に分離部を形成する。その後、図３（ｃ）以降に示される各工程と同様の工程を行い、表示装置１１００を形成してもよい。
【００６８】
第６の実施形態
図１５（ａ）〜（ｃ）を参照して、本発明の実施形態による表示装置の構成について説明する。図１５（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第６の実施形態における表示装置１５００の構成を示す平面図および断面図である。本実施形態において、上述の第１の実施形態と比較して、基板１１１の表面１１１０から分離部１２０の底面までの高さが、隣接する発光素子の下部電極１１３の間隔に応じて変化することが異なる。これ以外は、上述の第１の実施形態と同様であってもよい。このため、表示装置１５００の基板１１１から上部電極１１５までの構成は、図１に示す第１の実施形態の表示装置１００と同様の構成を有しうる。
【００６９】
本実施形態において、図１５（ａ）に示されるように、アレイ状に配されたそれぞれの発光素子において、発光素子の配される間隔が配される方向によって異なる。図１５（ａ）において、それぞれの発光素子は、下部電極１１３が、横方向に長さ１２０１の間隔をあけて配される一方、縦方向に長さ１２０１よりも長い長さ１２０２の間隔をあけて配される。
【００７０】
図１５（ａ）のＡ−Ａ’間の断面を図１５（ｂ）に、Ｂ−Ｂ’間の断面を図１５（ｃ）にそれぞれ示す。本実施形態において、図１５（ｂ）、（ｃ）に示すように、基板１１１の表面１１１０を基準として、隣接する下部電極１１３の間隔が狭い部分での分離部１２０の底面の高さが、隣接する下部電極１１３の間隔が広い部分での分離部１２０の底面の高さよりも高い。換言すると、隣接する下部電極１１３同士の間隔が狭い場所に配される分離部１２０の深さを、相対的に隣接する下部電極１１３同士の間隔が広い場所に配される分離部１２０の深さよりも浅くしてもよい。
【００７１】
例えば、有機層１１４のうち下部電極１１３の上に配され発光する部分から隣接する分離部１２０までの距離が、下部電極１１３が配される間隔によらずほぼ一定になるように、分離部１２０の底面の高さが決められてもよい。また例えば、下部電極１１３の表面の中心から隣接する分離部１２０の底面の中心までの距離が、下部電極１１３が配される間隔によらず一定としてもよい。分離部１２０の底面の高さは、下部電極１１３の配される間隔や分離部１２０の形成される保護層１１６の厚さ、分離部１２０の形状などに応じて、適宜選択すればよい。下部電極１１３の間隔が狭く、分離部１２０から有機層１１４のうち下部電極１１３の上に配され発光する部分までの距離が相対的に近くなる場合であっても、分離部１２０を介して水分が侵入することを抑制することが可能となる。
【００７２】
また、下部電極１１３の間隔が広い場所と狭い場所とが存在し、基板１１１の表面１１１０から分離部１２０の底面の高さが同じ場合、下部電極１１３の間隔が広い発光素子の方が、隣接する発光素子からの光が入りやすくなる。しかし、上記のように下部電極の間隔に応じて、基板１１１の表面１１１０から分離部１２０の底面までの高さを変更することで、下部電極１１３の間隔によらず、隣接する発光素子からの光が他の発光素子に入るのを抑制することができる。
【００７３】
以上、本発明に係る実施形態を６形態示したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態は適宜変更、組み合わせが可能である。例えば、図９に示される表示装置９００において、図５に示される表示装置５００と同様に、分離部１２０の底面が上部電極１１５と接してもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１００、５００、７００、９００、１１００、１５００：表示装置、１１０：絶縁部、１１１：基板、１１３：下部電極、１１４：有機層、１１５：上部電極、１１６：保護層、１２０：分離部、１２３：カラーフィルタ層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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