(57)【要約】【課題】画素毎に異なる波長の光を発光する有機ＥＬ層が形成された有機ＥＬ表示装置において、有機ＥＬ層の蒸着範囲を正確に規定する。【解決手段】基板表面上に、マトリクス状に配列されると共に、互いに離間して設けられた複数の画素電極１１４と、前記画素電極１１４の端部を覆うと共に、前記画素電極１１４の上面の一部を露出する開口部を有するバンク１１６と、前記バンク１１６上に設けられ、前記開口部の一辺に沿って設けられた第１突状体１１７と、平面的に見て、前記第１突状体１１７に対し、前記バンクの中央部に近い箇所に設けられた第２突状体１１８と、を有することを特徴とする表示装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板表面上に、マトリクス状に配列されると共に、互いに離間して設けられた複数の画素電極と、
前記画素電極の端部を覆うと共に、前記画素電極の上面の一部を露出する開口部を有するバンクと、
前記バンク上に設けられ、前記開口部の一辺に沿って設けられた第１突状体と、
平面的に見て、前記第１突状体に対し、前記バンクの中央部に近い箇所に設けられた第２突状体と、を有することを特徴とする、表示装置。
【請求項２】
前記第２突状体の天面は、前記第１突状体の天面よりも、前記基板表面から離れていることを特徴とする、請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記第２突状体は、隣接する２つの前記第１突状体の間に設けられることを特徴とする、請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
前記画素電極の一の上面を覆う、第１波長の光を呈する発光層を含む第１有機層と、
前記画素電極の一に隣接する前記画素電極の他の一の上面を覆う、第２波長の光を呈する発光層を含む第２有機層と、をさらに有し、
前記第１突状体は、前記第１有機層が形成された前記画素電極の一と、前記第２有機層が形成された前記画素電極の他の一との間に、２つ設けられることを特徴とする、請求項１記載の表示装置。
【請求項５】
前記第２突状体は、隣接する２つの前記第１突状体の間に設けられることを特徴とする、請求項４記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１突状体は、前記開口部を囲んで設けられることを特徴とする、請求項１記載の表示装置。
【請求項７】
前記第１突状体の、前記開口部に沿う辺の長さは、前記開口部の辺の長さよりも長いことを特徴とする、請求項１記載の表示装置。
【請求項８】
前記画素電極の上には有機ＥＬ層が形成され、前記有機ＥＬ層を覆って上部電極が形成され、前記上部電極は、前記第１突状体と前記第２の突状体を覆っていることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項９】
前記第１突状体と前記第２の突状体はさらに保護膜によって覆われていることを特徴とする請求項８記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項１０】
基板表面上に、マトリクス状に配列されると共に、互いに離間して設けられた複数の画素電極と、
前記画素電極の端部を覆うと共に、前記画素電極の上面の一部を露出する開口部を有するバンクと、
前記バンク上に設けられ、前記開口部の一辺に沿って設けられた第１突状体と、を有し、
前記第１突状体は、前記複数の画素電極の一と、前記複数の画素電極の一に隣接する他の一との間に、２つ併設されることを特徴とする、表示装置。
【請求項１１】
前記第１突状体は、前記開口部を囲んで設けられることを特徴とする、請求項１０記載の表示装置。
【請求項１２】
前記第１突状体の、前記開口部に沿う辺の長さは、前記開口部の辺の長さよりも長いことを特徴とする、請求項１０記載の表示装置。
【請求項１３】
隣接する２つの前記第１突状体の間に、さらに第２突状体を有することを特徴とする、請求項１０記載の表示装置。
【請求項１４】
前記第２突状体の天面は、前記第１突状体の天面よりも、前記基板表面から離れていることを特徴とする、請求項１３記載の表示装置
【請求項１５】
前記画素電極の上には有機ＥＬ層が形成され、前記有機ＥＬ層を覆って上部電極が形成され、前記上部電極は、前記第１突状体と前記第２の突状体を覆っていることを特徴とする請求項１０記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項１６】
前記第１突状体と前記第２の突状体はさらに保護膜によって覆われていることを特徴とする請求項１５記載の有機ＥＬ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に係り、特に、有機ＥＬ層から画素毎に異なる波長の光を発生する有機ＥＬ表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ表示装置はいわゆる自発光であるから、高いコントラストの画像を形成することが出来、迫力ある画面を実現することが出来る。また、有機ＥＬ表示装置は、液晶表示装置と異なり、バックライトが不要なので、液晶表示装置よりもさらに薄型の表示装置とすることが出来る。そして、基板を薄くすることによって、フレキシブルな表示装置を実現することが出来る。
【０００３】
有機ＥＬ表示装置では、全画素に白色発光の有機ＥＬ層を形成し、対向基板に画素毎にカラーフィルタを形成することによってカラー画像を形成する方法と、画素毎に発光波長の異なる有機ＥＬ層を形成する方法とがある。
【０００４】
全画素に白色発光の有機ＥＬ層を形成し、対向基板に画素毎にカラーフィルタを形成することによってカラー画像を形成する方法は、有機ＥＬ層とカラーフィルタ層との間隔を正確に規定する必要がある。また、カラーフィルタが形成された対向基板と有機ＥＬ層が形成された基板との接着のために、接着材を形成する必要がある。
【０００５】
特許文献１には、各画素と画素の間にスペーサを形成することによって、有機ＥＬ層が形成された基板とカラーフィルタが形成された対向基板との間隔を規定する構成が記載されている。また、特許文献１には、スペーサの平面形状において、長手方向の端部を錐形または流線型とすることによって、接着材の流動性を確保した構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−６９８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
画素毎に発光色の異なる有機ＥＬ層を形成する方法によって作製された有機ＥＬ表示装置は、カラーフィルタが不要である、カラーフィルタを形成した対向基板が不要である、カラーフィルタと有機ＥＬ層との位置合わせのためのプロセスが不要である、カラーフィルタと有機ＥＬ層との位置ずれによる混色の問題が発生しない等、種々の利点を有している。
【０００８】
また、カラーフィルタは、所定の波長を透過させ、他の波長を吸収するものであるから、カラーフィルタを使用するということは、輝度が低下する、あるいは、消費電力が増大するという問題もある。画素毎に発光色の異なる有機ＥＬ層を形成する構成は、輝度の向上あるいは、消費電力の低減という点からも有利である。
【０００９】
しかしながら、画素毎に発光色の異なる有機ＥＬ層を形成する方法は、画素毎に異なる有機ＥＬ材料を蒸着等によって形成する必要がある。これは、画素に対応して、蒸着マスクに開口を形成するが、この開口ピッチは画素ピッチに対応して形成される。例えば３００ｐｐｉを上回るような高精細画面では、画素ピッチが４０μｍ以下となりうるので、このピッチにしたがって、蒸着マスクに開口を形成する必要がある。
【００１０】
一方、蒸着マスクが、ＴＦＴや有機ＥＬ層が形成された基板（以下ＴＦＴ基板という、また、ＴＦＴ基板はアレイ基板と呼ばれることもある）と接触すると、形成された有機ＥＬ層を破壊してしまうので、蒸着マスクとＴＦＴ基板との間には所定の間隔を保つ必要がある。そうすると、蒸着する際、蒸着マスクとＴＦＴ基板との間に蒸着材料が入りこむ。これを本明細書では差し込みと称する。この差し込みが大きいと、蒸着材料が他の画素に入り込み、色純度を劣化させることになる。
【００１１】
本発明の課題は、画素毎に発光色の異なる有機ＥＬ層を蒸着によって形成する場合に、他の画素への有機ＥＬ材料の入り込み、いわゆる差し込みを抑制して、発光効率のすぐれた有機ＥＬ表示装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記課題を克服するものであり、代表的な手段は次のとおりである。
【００１３】
（１）基板表面上に、マトリクス状に配列されると共に、互いに離間して設けられた複数の画素電極と、前記画素電極の端部を覆うと共に、前記画素電極の上面の一部を露出する開口部を有するバンクと、前記バンク上に設けられ、前記開口部の一辺に沿って設けられた第１突状体と、
平面的に見て、前記第１突状体に対し、前記バンクの中央部に近い箇所に設けられた第２突状体と、を有することを特徴とする、表示装置。
【００１４】
（２）基板表面上に、マトリクス状に配列されると共に、互いに離間して設けられた複数の画素電極と、前記画素電極の端部を覆うと共に、前記画素電極の上面の一部を露出する開口部を有するバンクと、前記バンク上に設けられ、前記開口部の一辺に沿って設けられた第１突状体と、を有し、前記第１突状体は、前記複数の画素電極の一と、前記複数の画素電極の一に隣接する他の一との間に、２つ併設されることを特徴とする、表示装置。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】有機ＥＬ表示装置の平面図および側面図である。
【図２】有機ＥＬ表示装置の表示領域と額縁領域の断面図である。
【図３】本発明による有機ＥＬ表示装置のバンク付近の詳細断面図である。
【図４】本発明に用いられる蒸着装置の模式図である。
【図５】蒸着における問題点を示す断面模式図である。
【図６】蒸着における問題点を示す他の断面模式図である。
【図７】本発明における蒸着方法を示す断面模式図である。
【図８】本発明における第１防止膜、第２防止膜と蒸着マスクの関係を示す断面図である。
【図９】第１防止膜と第２防止膜の製造方法の例を示す断面図である。
【図１０】第１防止膜と第２防止膜の平面図の例である。
【図１１】第１防止膜と第２防止膜の平面図の他の例である。
【図１２】第１防止膜と第２防止膜の平面図のさらに他の例である。
【図１３】第１防止膜と第２防止膜の平面図のさらに他の例である。
【図１４】第１防止膜と第２防止膜の平面図のさらに他の例である。
【図１５】第１防止膜と第２防止膜の平面図のさらに他の例である。
【図１６】第１防止膜と第２防止膜の平面図のさらに他の例である。
【図１７】実施例２における第１防止膜と蒸着マスクの関係を示す断面図である。
【図１８】実施例２における第１防止膜の平面図の例である。
【図１９】実施例２における第１防止膜の他の平面図の例である。
【図２０】実施例２における第１防止膜のさらに他の平面図の例である。
【図２１】実施例２における第１防止膜のさらに他の平面図の例である。
【図２２】実施例２における第１防止膜のさらに他の平面図の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に実施例を用いて本発明の内容を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明が適用される有機ＥＬ表示装置の平面図である。図１において、左側が平面図、右側が側面図である。図１の平面図において、ＴＦＴ基板１００には画素がマトリクス状に形成された表示領域１０が形成され、その周辺には額縁領域１１が形成されている。
【００１８】
図１において、額縁領域１１には走査線駆動回路１２が形成されている。走査線駆動回路１２は、表示領域の辺に沿って形成され、図１に示すように表示領域１０の両側に形成される場合もあるし、片側のみに形成される場合もある。走査線駆動回路１２は、駆動回路用ＴＦＴを用いてＴＦＴ基板１００上に形成内蔵されている。各画素には、有機ＥＬ層が形成され、画素毎に異なる波長の光を発光する。有機ＥＬ層は、水分に弱いために、外気から保護する必要がある。このために、保護層１２４が設けられている。保護層１２４は、無機保護層と有機保護層から形成されている。なお、さらに保護を確実にするために、対向基板が貼り付けられる場合もある。
【００１９】
ＴＦＴ基板１００の１辺には、所定の領域に保護層が存在しない領域があり、この部分に端子が形成されている。この端子には、ドライバＩＣ２１を搭載したフレキシブル配線基板２０が接続している。フレキシブル配線基板２０を介して有機ＥＬ表示装置に電源、映像信号、走査信号、クロック信号等を供給する。
【００２０】
図２は、表示領域および走査線駆動回路付近の断面図である。図２において、左側が表示領域１０の断面図であり、右側が走査線駆動回路部分１１の断面図である。本発明は、図２の左側の図に示す表示領域１０の構成に特徴がある。図２において、ＴＦＴ基板１００は、ガラスあるいは、樹脂で形成されている。ガラスは、０．２ｍｍ以下というように薄くすると、フレキシブルに湾曲するようになる。
【００２１】
一方、基板を樹脂で形成すると、さらにフレキシビリティを向上させることが出来る。樹脂としては、ポリイミドが耐熱性、機械的強度等から特に優れている。ポリイミド基板は、厚さを５μｍ乃至２０μｍとすることができるので、非常に薄い表示装置を実現することが出来る。ポリイミドによるＴＦＴ基板の形成方法は次のとおりである。
【００２２】
まず、ガラス基板上にポリイミドの材料であるポリアミド酸を形成し、イミド化して、厚さが５μｍ乃至２０μｍ程度のポリイミドによるＴＦＴ基板１００を形成する。その後、ＴＦＴ基板１００上にＴＦＴや有機ＥＬ層、絶縁膜、配線、保護膜等を形成した後、ポリイミドとガラス基板の界面にレーザを照射する、いわゆるレーザアブレージョンによって、ガラス基板を剥離する。なお、ＴＦＴ基板の材料としては、ポリイミドに限らず、他の材料を使用することが出来る。
【００２３】
ＴＦＴ基板１００の上には、３層の下地膜が形成されている。第１下地膜１０１はシリコン酸化膜（ＳｉＯ、なお、本明細書では、ＳｉＯｘはＳｉＯで代表させている）で形成されている。第１下地膜１０１は、ＴＦＴ基板１００との密着性を向上させるためである。第１下地膜１０１の上には、第２下地膜１０２がシリコン窒化膜（ＳｉＮ、なお、本明細書では、ＳｉＮｘをＳｉＮで代表させている）によって形成されている。第２下地膜は、外部からの水分及び不純物に対するブロック膜として機能する。第２下地膜１０２の上には、ＳｉＯによって、第３下地膜１０３が形成されている。第３下地膜１０３は、ＳｉＮで構成される第２下地膜１０２が含有する水分および不純物に対するブロック膜として機能する。なお、図２の下地膜は例であり、表示装置によっては、単層でもよいし、２層でもよいし、４層以上でもよい。さらに、アルミナ（ＡｌＯ、なお、本明細書では、ＡｌＯｘをＡｌＯで代表させる）で形成される層を含む場合もある。
【００２４】
第３下地膜１０３の上にＴＦＴが形成される。図２において、表示領域のＴＦＴは、ＮチャンネルＴＦＴであり、走査線駆動回路のＴＦＴはＰチャンネルＴＦＴであるが、これに限定するものではなく、双方を同一チャンネルのＴＦＴで構成しても良いし、双方のＴＦＴを混在させてＣＭＯＳ型回路として構成しても良い。図２において、下地膜の上に先ず、ａ-Ｓｉを形成し、これをエキシマレーザによってＰｏｌｙ-Ｓｉ化する。その後パターニングを行って半導体層１０４を形成する。
【００２５】
半導体層１０４を覆ってゲート絶縁膜１０５が、ＳｉＯによって形成される。ゲート絶縁膜１０５の上で、ＴＦＴのチャンネル部に相当する部分にゲート電極１０６を形成する。ゲート電極１０６は、例えば、ＡｌとＴｉの積層膜によって形成される。ゲート電極１０６をマスクとしてイオンインプランテーションを行い、ドレイン１０４１およびソース１０４２を形成する。表示領域においては、例えばリン（Ｐ）をドープしてソース１０４２、ドレイン１０４１をＮ型とし、走査線駆動回路領域では、例えばボロン（Ｂ）をドープしてソース１０４２、ドレイン１０４１をＰ型とする。表示領域のＴＦＴには、ゲート電極１０６をパターニングする際のレジストを利用してＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）１０４３を形成する。ドレイン１０４１あるいはソース１０４２における強電界による絶縁破壊を防止するためである。
【００２６】
図２において、ゲート電極１０６と同じ層に、ゲート電極１０６と同じ材料によって保持容量線１０７が形成される。保持容量線１０７は、導電性を付与された半導体層１０４１との間で、保持容量の形成にも用いられる。ゲート電極１０６、保持容量線１０７は第１配線層とも呼ぶ。ゲート電極１０６、保持容量線１０７を覆って、第１層間絶縁膜１０８がＳｉＮによって形成され、その上に第２層間絶縁膜１０９がＳｉＯによって形成される。その上にＴｉ、Ａｌ、Ｔｉの積層膜によって第２配線層１１０が形成される。第２配線層１１０は、第１層間絶縁膜１０８およびび第２層間絶縁膜１０９に形成されたスルーホールを介してＴＦＴのドレイン１０４１と接続する。
【００２７】
ＴＦＴおよび第２配線層１１０を覆って有機パッシベーション膜１１１が形成される。有機パッシベーション膜１１１は平坦化膜を兼ねているので、２乃至３μｍと、厚く形成される。有機パッシベーション膜１１１は、感光性の樹脂であり、例えば、アクリル等で形成される。感光性の樹脂を用いることによって、レジストを用いずに、パターニングをすることが出来る。
【００２８】
有機パッシベーション膜（平坦化膜）１１１は、スルーホールおよび、端子が形成される周辺領域では除去される。図２において、有機パッシベーション膜にスルーホールが形成された部分は、第１ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）によって覆う。さらに、第１ＩＴＯと同層に、有機パッシベーション膜上にＴｉ−Ａｌ−Ｔｉの積層膜によって第３配線層１１３を形成する。第３配線層は、画素内の負荷容量の形成や、表示領域周辺における配線の引き回しに用いられる。有機パッシベーション膜１１１のスルーホールに形成された第１ＩＴＯ１１２は、第３配線層１１３をパターニングする際、第２配線層１１０をエッチング液から保護する役割を有する。
【００２９】
第１ＩＴＯ１１２や第３配線層１１３は、ＳｉＯで形成された容量絶縁膜１１４によって覆われる。ただし、有機パッシベーション膜１１１のスルーホールにおいては、容量絶縁膜１１４は開口され、有機ＥＬ層１１９に対する下部電極１１５と、ＴＦＴのドレイン１０４１と接続する第２配線層１１０との接続を可能とする。下部電極１１５は、一般には、Ａｇ等の金属をＩＴＯでサンドイッチした構成である。下側のＩＴＯは、有機パッシベーション膜１１１との密着性を向上させる役割を有している。また、Ａｇ等の金属は反射電極としての役割を有する。そして、上側のＩＴＯは有機ＥＬ層１１９に対するアノードとして機能する。なお、下部電極１１５は画素電極とも呼ばれる。
【００３０】
容量絶縁膜１１４、下部電極１１５を覆ってバンク１１６を形成する。バンク１１６は、リブとも呼ばれ、画素と画素の間に形成するものであり、画素間の隔絶と、後で発光領域、すなわちバンクで囲まれたホールに形成される有機ＥＬ層等の、下部電極１１５端部での段切れを防止するものである。有機ＥＬ層１１９等の段切れを防止するためには、バンク１１６の側壁のテーパはなだらかなほうが良い。バンク１１６は、例えばアクリルを全面に２μｍ程度の厚さで塗布し、パターニングによってホールを形成し、この部分に有機ＥＬ層１１９等が形成する。なお、このホールは発光領域とも呼ぶ。バンク１１６を形成する樹脂に感光性樹脂を使用することによって、容易にパターニングすることが出来る。
【００３１】
なお、バンク１１６に覆われた部分において、容量絶縁膜１１４は、開口１１４１を有している。これは、バンク１１６形成後の熱処理工程において、開口１１４１を介して、有機パッシベーション膜１１１から水分や他のガスをバンク１１６を通して外部に放出させるためである。
【００３２】
図２の発光領域において、下部電極１１５の上に有機ＥＬ層１１９が形成される。有機ＥＬ層１１９はバンク１１６の側壁および上面の一部を覆って形成される。有機ＥＬ層１１９は、複数の層から形成されるが、詳細は図３において説明する。図２に示す本発明の特徴は、バンク１１６の上面に第１防止膜１１７と第２防止膜１１８が形成され、有機ＥＬ層１１９が蒸着される範囲を規定していることである。第１防止膜１１７と第２防止膜１１８についても、図３において詳細に説明する。なお、第１防止膜１１７は第１の突状体、第２防止膜１１８は第２の突状体ということもある。
【００３３】
図２において、有機ＥＬ層１１９、第１防止膜１１７、第２防止膜１１８を覆って上部電極１２０が形成される。上部電極１２０はカソードを構成し、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）等の透明酸化物導電膜、あるいはＭｇＡｇ等の合金薄膜あるいは金属薄膜が用いられる。カソード１２０は表示領域全面にわたって形成され、額縁領域において、バンク１１６に形成されたスルーホールを介して第３配線層１１３で形成されたカソード線と接続する。
【００３４】
図２において、上部電極（カソード）１２０を覆って保護膜１２４が形成される。保護膜１２４は、カソード１２０を直接覆う第１無機保護膜１２１、有機保護膜１２２、第２無機保護膜１２３で形成される。第１保護膜１２１は、ＳｉＯあるいはＳｉＮ等で形成され、有機ＥＬ層１１９を外部からの水分等から保護する。有機保護膜１２２は例えばアクリル等で形成され、有機ＥＬ層１１９を機械的に保護するものである。このため、有機保護膜１２２は厚く形成され、例えば、５μｍ以上である。有機保護膜１２２を覆って第２無機保護膜１２３がＳｉＯあるいはＳｉＮ等で形成され、有機保護膜１２２内に外部から水分等が侵入することを防止する。なお、製品によって、第２無機保護膜１２３の上にさらに対向基板、あるいは、タッチパネル用の基板が形成されることもある。
【００３５】
図３は、本発明の特徴である、バンク１１６付近の有機ＥＬ層１１９の構成、第１防止膜１１７、第２防止膜１１８等を示す断面図である。図３において、バンク１１６の上面には、２個の第１防止膜１１７とその間に１個の第２防止膜１１８が形成されている。第１防止膜１１７および第２防止膜１１８の平面形状は後で説明する。図３において、発光部には下部電極１１５の上に有機ＥＬ層１１９が形成されている。有機ＥＬ層１１９は、下部電極１１５側からホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層を含んで構成されている。これらの膜は蒸着によって形成される。
【００３６】
このうち、ホール注入層およびホール輸送層１１９１と発光層１１９２は第１防止膜１１７によって区画され、電子輸送層および電子注入層１１９３は各画素共通に形成される。すなわち、電子輸送層および電子注入層１１９３は、上部電極１２０と同様、表示領域全面に共通して形成される。上部電極１２０よりも上の層は図２で説明したとおりである。なお、ホール注入層およびホール輸送層も各画素共通に形成することが出来るが、図３では、画素毎に独立して形成されている。なお図３では、ホール注入層およびホール輸送層１１９１は第１防止膜１１７によって区画されているが、各色で共通のホール注入層、ホール輸送層を使用する場合は、表示領域全面に共通して形成されても良い。
【００３７】
図３において、発光層１１９２は各画素に独立して形成することが必須である。本発明が対象とする有機ＥＬ表示装置は、画素毎に赤波長、緑波長、青波長等の異なる色の発光をさせる必要があるからである。しかし、発光層１１９２を蒸着するためのマスクは、基板に密着させることができないので、マスクと基板、具体的にはバンク１１６と蒸着マスクの間に隙間が存在する。この隙間から蒸着物質が他の画素に侵入すると、各画素における発光層１１９２の発光特性を低下させる、あるいは、色純度を低下させることになる。
【００３８】
図４はこの問題を説明する模式図である。図４の上側の図は蒸着装置の断面模式図である。図４の上側の図において、マザー基板１０００の下に間隔をおいて蒸着マスク２００が配置している。なお、有機ＥＬ表示装置は１個ずつ形成したのでは効率が悪いので、マザー基板１０００に複数の有機ＥＬ表示装置を形成し、完成後分離する。蒸着マスク２００の下側に２個の蒸着源３１０を有する蒸着ユニット３００が配置している。蒸着源３１０には、有機ＥＬ層１１９を構成する有機材料が存在している。図４の上側に示す断面図においては、蒸着源３１０は紙面直方向に移動しながら蒸着する。
【００３９】
図４において、蒸着源３１０が２個存在するのは、蒸着膜の厚さを均一するためであるが、図４の上側の図に示すように特定の基板位置に対して遠くに位置する蒸着源３１０からは蒸着マスク２００に対して斜めに蒸着材料が入射し、基板１０００とマスク２００の間の隙間から蒸着膜の差し込みを生ずる。
【００４０】
図４の下側の図は、蒸着装置を上から視た平面図と、これを右方向から視た断面図である。図４の下側の図において、蒸着マスク２００は、各有機ＥＬ表示装置に対応するセル２０１毎にパターンが形成されている。蒸着マスク２００の下側を蒸着ユニット３００がｙ方向に移動することによって大きなマザー基板１０００全体に蒸着膜が形成される。図４の矢印は蒸着ユニット３００の移動方向を示している。ところで、図４のｙ方向には、蒸着源３１０が移動するので、蒸着材料の差し込みは生じない。しかし、ｘ方向には、蒸着源３１０が２個存在するのみなので、マザー基板１０００と蒸着マスク２００との間に差し込みが生ずる。
【００４１】
図５はこの様子を示す蒸着装置の模式断面図である。図５において、マザー基板１０００に斜め方向から蒸着マスク２００の開口を通して有機ＥＬ材料が蒸着される。図５において、蒸着マスク２００の開口に対応するａａが設計上の有機ＥＬ材料の蒸着範囲である。一方、斜め方向から蒸着されることによる蒸着範囲はｂｂである。このうち、蒸着マスク２００とマザー基板１０００との間隔に起因する差し込みの量がｃｃであり、斜め方向から材料が入射することによるマスク２００の影の影響が「けられ」ｄｄである。
【００４２】
図６は、蒸着源３１０が２個ある場合の、マザー基板１０００上における有機ＥＬ材料の膜厚分布を示す模式図である。図５で説明した、「差し込み」および「けられ」によって、図６の有機ＥＬ材料に膜厚分布が生じている。図６において、「けられ」の影響がない領域の膜厚はｔ１であり、「けられ」の影響が生じている部分の膜厚はｔ２であり、差し込みの影響による膜厚がｔ１である。なお、ｔ１、ｔ２、ｔ３自体も画素の中央から周辺に行くにしたがって、膜厚が小さくなっている。
【００４３】
図６において、特に、「差し込み」の量ｃｃが問題である。差し込みの量ｃｃは蒸着源３１０の位置とマザー基板１０００との位置が決まると、蒸着マスク２００とマザー基板１０００との間隔によって決定される。また、画素ピッチによって「差し込み」の影響が異なってくる。すなわち、画面が高精細になるほど、「差し込み」の影響が深刻になる。隣接する画素の発光色は異なり、有機ＥＬ材料も異なるので、蒸着材料が隣接する画素に到達すると、隣接する画素の発光特性に悪影響を与え、発光効率を低下させる。本発明は、この「差し込み」の影響を防止するものである。
【００４４】
図３に戻り、本発明は、各画素における発光層１１９２を構成する材料が他の画素に侵入しないように、第１防止膜１１７を形成している。第１防止膜１１７の高さは、例えば３乃至５μｍである。一方、蒸着マスク２００とバンク１１６との間隔は小さいほうが、精度よく蒸着することが出来るが、蒸着マスク２００とバンク１１６が接触すると有機ＥＬ層が破壊される。そこで、バンク１１６の上面にスペーサとなる第２防止膜１１８を形成し、この第２防止膜１１８によってバンク１１６と蒸着マスク２００の間隔を規定できるようにしている。第２防止膜１１８の高さは５μｍ程度である。第１防止膜１１７の高さは、第２防止膜１１８の高さの８０％乃至５０％とするのが好ましい。第１防止膜１１７と第２防止膜１１８はＳｉＯ、ＳｉＮ等の無機材料で形成してもよいし、有機材料で形成しても良い。以上で説明した高さは例であり、第1防止膜１１７、第2防止膜１１８の上に形成される上部電極１２０の段切れを防止するために、あるいは、バンク１１６上面の面積の制約上、もっと低く形成される場合もある。
【００４５】
図７は、以上で説明した本発明の作用を示す模式断面図である。図７において、マザー基板１０００と蒸着マスク２００の間隔は、第２防止膜１１８によって規定されている。一方、斜め方向から蒸着マスク２００に入射する蒸着材料の「差し込み」ｅｅは、第１防止膜１１７によって規定されている。図７における「差し込み」ｅｅは、図５に示す「差し込み」ｃｃよりも小さくなっており、隣接する画素への影響が出ない量に抑えられている。
【００４６】
図８は、マザー基板１０００と蒸着マスク２００の関係を示す断面図である。図８において、下部電極１１５からマザー基板１０００側の構成は省略されている。下部電極１１５の端部を覆ってバンク１１６が形成され、バンク１１６の上面に第１防止膜１１７と第２防止膜１１８が形成されている。蒸着マスク２００とマザー基板１０００の間隔は第２防止膜１１８によって規定されている。蒸着マスク２００を介して有機ＥＬ材料が蒸着されると、有機ＥＬ材料の蒸着範囲は第１防止膜１１７によって規定される。
【００４７】
図８において、第１防止膜１１７の幅は第２防止膜１０８の幅よりも小さい。また、第１防止膜１１７の高さは、第２防止膜１１８の高さの５０％乃至８０％である。第２防止膜１１８の高さは例えば５μｍ、第１防止膜１１７の高さは例えば３μｍである。第１防止膜１１７、第２防止膜１１８の高さは、第１防止膜１１７、第２防止膜１１８が形成されているバンク１１６の面から最も高い位置までの高さである。なお、第１防止膜１１７、第２防止膜１１８の高さは、ＴＦＴ基板１００表面から第１防止膜１１７、第２防止膜１１８の最も高い位置までの距離と定義しても同じである。
【００４８】
図８において、発光部の幅ｗ１、つまり、バンク１１６のホールの径は例えば２０μｍ乃至３０μｍであり、バンク１１６の幅ｗ２は例えば１５μｍである。図８は、図をわかりやすくするために、実際の寸法とは、必ずしも一致していない。蒸着マスク２００の開口径はホールの幅ｗ１とほぼ同一の幅となっている。なお、図８でいう、ホールの径、バンクの径は図１０で示す画素の平面図における横方向の断面図、すなわち、異なる画素方向の断面における値である。
【００４９】
図８において、蒸着マスク２００は厚さが２０μｍ乃至３０μｍ程度である。蒸着マスク２００は画素面積に合わせて小さな開口を形成する必要があるので、厚い板厚のマスクは使用できないからである。図８では、蒸着マスク２００にテンションをかけることによって、蒸着マスク２００の平坦性を確保している。
【００５０】
なお、第１防止膜１１７あるいは第２防止膜１１８はＳｉＯ、ＳｉＮ等の無機材料あるいはアクリル等の有機材料で形成することが出来る。図９は、第１防止膜１１７、第２防止膜１１８を有機材料で形成する場合の例である。第２防止膜１１８の幅は第１防止膜１１７の幅よりも大きいことを利用して、第１防止膜１１７と第２防止膜１１８の高さの差を形成する方法である。第１防止膜１１７を第２防止膜１１８に同じ材料を使用する場合、全面に有機材料を形成し、パターニングする。
【００５１】
図９（Ａ）は、第１防止膜１１７と第２防止膜１１８のパターニングを終わった状態である。有機材料であるから焼成して固化する必要がある。焼成時、突起の高さは小さくなるが、図９（Ｂ）に示すように、高さが小さくなる割合は突起の幅が大きいほど小さい。図９において、第２防止膜１１８の高さの変化Ｓ２は、第１防止膜１１７の高さの変化Ｓ１よりも小さい。そうすると、特に特別な技術を使用しなくとも、第１防止膜１１７と第２防止膜１１８のパターニングを行うだけで、第１防止膜１１７と第２防止膜１１８の幅の差だけによって、第１防止膜１１７と第２防止膜１１８の高さに差をつけることができる。
【００５２】
一方、第１防止膜１１７と第２防止膜１１８の材料にバンク１１６と同じ材料を用いれば、別途、第１防止膜１１７用および第２防止膜１１８用の有機膜を塗布しなくとも、バンク１１６の形成と同時に形成することが出来る。すなわち、バンク１１６を形成する時のアクリル等の有機材料の厚さをバンク１１６の高さと、第２防止膜１１８の高さを加えた厚さにしておく。そして、バンク１１６をパターニングする時に、ハーフ露光の技術を用いて、バンク１１６に発光領域を形成するホール部と、バンク１１６の上面に第１防止膜１１７および第２防止膜１１８を形成する。第１防止膜１１７と第２防止膜１１８のパターン幅を異ならせることによって、焼成後には、高さの異なった第１防止膜１１７、または、第２防止膜１１８がバンク１１６の上面に形成されることになる。
【００５３】
図１０は第１防止膜１１７および第２防止膜１１８の平面形状を示す表示領域の平面図である。図１０において、同じ色の光を発光する画素が縦方向に配列している。各画素は第１防止膜１１７によって囲まれている。これによって、各有機ＥＬ材料は各第１防止膜１１７内に制限して形成することが出来る。一方、画素と画素の間には第２防止膜１１８が形成されている。第２防止膜１１８は、各画素を囲む必要はない。第２防止膜１１８は基板１０００と蒸着マスク２００の間隔を規定できればよいからである。
【００５４】
図１１は、第１防止膜１１７と第２防止膜１１８の平面形状を示す他の例である。図１１において、同じ色の光を発光する画素が縦方向に配列している。縦方向には、同じ色の画素が配列しているので、仮に、隣接する上または下の画素から有機ＥＬ材料が侵入しても、特性に対する影響は殆どない。したがって、図１１では、縦方向に蒸着材料を規定する横方向に延在する第１防止膜１１７は省略されている。図１１のような構成とすることにより、仮に上部電極１２０が第1防止膜１１７において段切れを生じても第1防止膜１１７が存在しない部分から画素に電流を供給することが出来る。
【００５５】
図１２は、第１防止膜１１７と第２防止膜１１８の平面形状を示すさらに他の例である。図１２において、同じ色の光を発光する画素が縦方向に配列している。図１２が図１１と異なる点は、第１防止膜１１７が縦方向に連続して形成されていることである。縦方向の画素ピッチが小さくなり、画素間で第１防止膜を別々に形成することが困難になる場合は、図１２のような形態にすることが出来る。効果は図１１の場合と同様である。
【００５６】
図１３は、第１防止膜１１７と第２防止膜１１８の平面形状を示すさらに他の例である。図１３では、異なる色の光を発光する画素が縦方向と横方向に互い違いに配列している。図１３の第１防止膜１１７および第２防止膜１１８の平面形状は図１０の場合と同様である。すなわち、各画素は第１防止膜１１７によって囲まれている。これによって、各有機ＥＬ材料は各第１防止膜１１７内に形成することが出来る。一方、画素と画素の間には第２防止膜１１８が形成されている。第２防止膜１１８は、各画素を囲む必要はない。第２防止膜１１８は基板と蒸着マスクの間隔を規定できればよいからである。
【００５７】
図１４は、第１防止膜１１７と第２防止膜１１８の平面形状を示すさらに他の例である。図１４では、異なる色の光を発光する画素が互い違いに配列しているが、部分的に画素が存在していない場合である。図１４の第２防止膜１１８は図１３と同じである。しかし、第１防止膜１１７は、隣に画素が存在していない側には、存在していない。画素が存在していなければ、「差し込み」による問題もないからである。
【００５８】
図１５は、第１防止膜１１７と第２防止膜１１８の平面形状を示すさらに他の例である。図１５では、第２防止膜１１８が全てのバンクに存在しているのではなく、画素の一つ置きに形成されている。例えば、図１５では、緑画素と青画素の間には第２防止膜１１８は存在していない。第２防止膜１１８は基板１０００と蒸着マスク２００との間隔を規定するものであるから、所定の間隔さえ維持できれば、かならずしも、全画素毎に形成する必要はないからである。
【００５９】
図１５では、横方向に画素の一つおきに第２防止膜１１８を配置した例であるが、２画素おきでもよいし、それよりも多い画素おきでもよい。また、図１５は、横方向に第２防止膜１１８を間引いているが、縦方向に第２防止膜１１８を間引いても良い。理由は横右方に間引く場合と同じである。
【００６０】
図１６は、第１防止膜１１７と第２防止膜１１８の平面形状を示すさらに他の例である。図１６において、第１防止膜１１７の形状は図１１と同様である。図１６の特徴は、第２防止膜１１８が線状ではなく、島状に、かつ、横方向に延在するバンク１１６と縦方向に延在するバンク１１６の交点に形成されている点である。
【００６１】
バンク１１６の上面に、２個の第１防止膜１１７と１個の第２防止膜１１８を形成するのは、レイアウト上困難である場合がある。このような場合でも、横方向に延在するバンク１１６と縦方向に延在するバンク１１６の交点にはスペースが存在している場合が多い。したがって、この場所に島状に第２防止膜１１８を形成することによって、基板１０００と蒸着マスク２００の間隔を規定することが出来る。なお、図１６の場合も、島状の第２防止膜１１８は全ての交点に規定する必要はなく、基板１０００と蒸着マスク２００の間隔を正確に規定できる範囲で、適当に間引いて形成しても良い。
【実施例２】
【００６２】
図１７は本発明の実施例２を示す断面図である。図１７の構成は、バンク１１６の上面に形成された防止膜の構成を除いて実施例１における図８と同様である。図１７において、バンクの上面には、実施例１と異なり、第１防止膜１１７のみが２個存在し、第２防止膜は存在しない。すなわち、第１防止膜１１７によって、基板１０００と蒸着マスク２００の間隔を規定している。
【００６３】
図１７においても、有機ＥＬ蒸着膜は、第１防止膜１１７によって規定されることは実施例１と同様である。実施例２においても、他の有機ＥＬ材料である、電子注入層及び電子輸送層１１９３等は表示領域全面に形成される。また、ホール注入層及びホール輸送層１１９１は、発光層１１９２と同様に第１防止膜１１７で規定するようにしてもよいし、表示領域全面に形成しても良い。
【００６４】
図１７の構成は、画面が高精細になって、バンク１１６の上面の幅を十分に取ることが出来ない場合に効果を発揮する。この場合、第１防止膜１１７が基板１０００と蒸着マスク２００の間隔を規定するので、第１防止膜１１７の高さは５μｍ程度確保することが好ましい。実施例２の場合の第１防止膜１１７もＳｉＯあるいはＳｉＮ等の無機材料でもよいし、アクリル等の有機材料でも良い。第１防止膜１１７にバンクと同じ材料を用いることによって、ハーフ露光技術を用いて、バンク１１６と第１防止膜１１７を同時に特に有効である。
【００６５】
図１８は、実施例２における第１防止膜１１７の平面形状を示す表示領域の平面図である。図１８において、同じ色の光を発光する画素が縦方向に配列している。図１８は、第２防止膜１１８が存在していないことを除いて、実施例１における図１０と同様である。
【００６６】
図１９は、実施例２における第１防止膜１１７の平面形状を示す他の例である。図１９において、同じ色の光を発光する画素が縦方向に配列している。図１９は、第２防止膜が存在していないことを除いて、実施例１における図１１と同様である。
【００６７】
図２０は、実施例２における第１防止膜１１７の平面形状を示すさらに他の例である。図２０において、同じ色の光を発光する画素が縦方向に配列している。図２０は、第２防止膜が存在していないことを除いて、実施例１における図１２と同様である。
【００６８】
図２１は、実施例２における第１防止膜１１７の平面形状を示すさらに他の例である。図２１では、異なる色の光を発光する画素が縦方向と横方向に互い違いに配列している。図２１は、第２防止膜が存在していないことを除いて、実施例１における図１３と同様である。
【００６９】
図２２は、実施例２における第１防止膜１１７の平面形状を示すさらに他の例である。図１４では、異なる色の光を発光する画素が縦方向と横方向に互い違いに配列しているが、部分的に画素が存在していない場合である。図２２は、第２防止膜が存在していないことを除いて、実施例１における図１４と同様である。
【００７０】
実施例１では、バンクの上面に第１防止膜が２個、第２防止膜が１個形成され、実施例２では、バンクの上面に第１防止膜が２個形成された構成である。しかし、実施例１における第１防止膜および第２防止膜の数はこれに限らず、スペースが許せば、もっと多く存在していてもよい。また、実施例２における第１防止膜もスペースが許せば３個以上存在してもよい。
【００７１】
以上説明したように、本発明によれば、画素毎に異なる波長の光を放出有機ＥＬ層が配置する構成において、有機ＥＬ材料の蒸着範囲を正確に規定することが出来るので、高画質の有機ＥＬ表示装置を歩留まりよく製造することが出来る。
【符号の説明】
【００７２】
１０…表示領域、  １１…額縁領域、  １２…走査線駆動回路、  １３…画素、  ２０…フレキシブル配線基板、２１…ドライバＩＣ、  １００…ＴＦＴ基板、  １０１…第１下地膜、  １０２…第２下地膜、  １０３…第３下地膜、  １０４…半導体層、  １０４１…ソース、  １０４２…ドレイン、  １０４３…ＬＤＤ、  １０５…ゲート絶縁膜、  １０６…ゲート電極（第１配線層）、  １０７…容量配線（第１配線層）、  １０８…第１層間絶縁膜、  １０９…第２層間絶縁膜、  １１０…第２配線層、  １１１…有機パッシベーション膜、  １１２…第１ＩＴＯ、  １１３…第３配線層、  １１４…容量絶縁膜、  １１４１…開口、  １１５…下部電極、  １１６…バンク、  １１７…第１防止膜、  １１８…第２防止膜、  １１９…有機ＥＬ層、  １１９Ｒ…赤発光有機ＥＬ層、  １１９Ｇ…緑発光有機ＥＬ層、  １１９Ｂ…青発光有機ＥＬ層、  １２０…上部電極（カソード）、  １２１…第１無機保護膜、  １２２…有機保護膜、  １２３…第２無機保護膜、  １２４…保護膜、  １３０…カソードコンタクト、  ２００…蒸着マスク、  ２０１…マスクのセル領域、  ３００…蒸着ユニット、  ３１０…蒸着源、  １０００…マザー基板、  １１９１…ホール注入層及びホール輸送層、  １１９２…発光層、  １１９３…電子注入層及び電子輸送層、  ａａ…設計上の成膜領域、  ｂｂ…斜め蒸着における成膜領域、  ｃｃ…差し込み領域、  ｄｄ…けられ発生領域、  ｅｅ…本発明を用いた場合の差し込み領域
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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