(57)【要約】【課題】製造コストの増大を招くことなく、表示品位が良好であり、且つ、長寿命化が可能な表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】各画素に配置された第１電極６０と、第１電極６０上に配置された有機活性層６２と、有機活性層６２上に配置され複数の画素に共通の第２電極６４と、第１電極６０の周縁を覆うように配置され各画素を分離する隔壁７０と、を基板上に備え、  有機活性層の下地となる第１電極を含む下地層８０は、隔壁から露出した有効部９０の周辺部９０Ｐに凹部８１を有することを特徴とする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各画素に配置された第１電極と、
前記第１電極上に配置された有機活性層と、
前記有機活性層上に配置され、複数の画素に共通の第２電極と、
前記第１電極の周縁を覆うように配置され、各画素を分離する隔壁と、を基板上に備え、
前記有機活性層の下地となる前記第１電極を含む下地層は、前記隔壁から露出した有効部の周辺部に凹部を有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記下地層は、画素の中央部に配置された凸パターンを含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記凸パターンは、同一層の配線と同一材料によって形成された島状の金属層であることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記下地層は、有効部全周の周辺部に凹部を有することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記凸パターンは、有効部の長手方向に沿った少なくとも１本の配線であることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項６】
前記下地層は、有効部の長手方向に沿った周辺部において凹部を有することを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記有機活性層は、高分子材料によって形成されたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記隔壁は、少なくとも表面が撥液性を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、表示装置に係り、特に、自発光性素子を含んで構成される表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、平面表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置が注目されている。この有機ＥＬ表示装置は、自発光性素子であることから、視野角が広く、バックライトを必要とせず薄型化が可能であり、消費電力が抑えられ、且つ応答速度が速いといった特徴を有している。
【０００３】
これらの特徴から、有機ＥＬ表示装置は、液晶表示装置に代わる、次世代平面表示装置の有力候補として注目を集めている。このような有機ＥＬ表示装置は、陽極と陰極との間に発光機能を有する有機化合物を含む有機活性層を挟持した有機ＥＬ素子を備えている。有機ＥＬ素子には、有機活性層に低分子系材料を用いた素子構成と、高分子系材料を用いた素子構成とがある。
【０００４】
低分子系の素子は真空蒸着法などのドライプロセスにより形成する例が多く、積層構造を容易に形成しやすい。一方、高分子系の素子はインクジェット法等の選択塗布法により形成する例が多く、この選択塗布法は、有機活性層を形成するための材料の使用効率が格段に良いといった利点がある。
【０００５】
選択塗布法により高分子系材料を用いて有機活性層を形成する場合には、液状材料を精度良く画素毎に塗布することが求められる。このような要望に対して、例えば、隣接画素間を分離（絶縁）する隔壁及び陽極（画素電極）をそれぞれ形成する材料と、有機活性層を形成する液状材料との間の濡れ性の違いを利用して、パターン精度を向上させる手法が用いられる。この場合、有機活性層材料に対する隔壁材料の濡れ性は低く、逆に、液状材料に対する陽極材料の濡れ性は高く設計する。
【０００６】
この場合、塗布され隔壁に乗り上げた液状材料は、隔壁表面の撥液作用により、隔壁から露出した有効部（つまり隔壁から露出している陽極の表面）に向かって流れ落ちる。しかしながら、液状材料は隔壁に馴染まないため、有効部の周辺部（つまり隔壁と陽極とが接する部分近傍）で液状材料の膜厚が極端に薄くなるおそれがある。このような場合、液状材料が乾燥することによって形成される有機活性層の膜厚についても、周辺部が極端に薄くなるおそれがある。
【０００７】
有機活性層のうちの薄膜化した部分では、有機活性層上に配置された電極（陰極）と陽極との間でショートしやすく、非点灯画素（点欠陥）を発生させるおそれがある。また、有機活性層のうちの薄膜化した部分では、電流が集中することによる寿命の低下を招くおそれがある。
【０００８】
このような課題に対して、塗布された液状材料が画素内にまんべんなく付与されるように、隔壁に親液性を有する親液性絶縁膜を備える構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２０２７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような親液性絶縁膜の形成にあたっては、ＣＶＤ法などで無機絶縁材料を成膜した後に、フォトレジストを塗布し、このフォトレジストをフォトエッチングプロセスによってパターン化し、フォトレジストから露出した無機絶縁材料を除去し、さらに、フォトレジストを除去することで形成することが考えらえる。このため、製造工程数が多く、製造高コストの増大を招く。
【００１０】
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、製造コストの増大を招くことなく、表示品位が良好であり、且つ、長寿命化が可能な表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の態様による表示装置は、
各画素に配置された第１電極と、
前記第１電極上に配置された有機活性層と、
前記有機活性層上に配置され、複数の画素に共通の第２電極と、
前記第１電極の周縁を覆うように配置され、各画素を分離する隔壁と、を基板上に備え、
前記有機活性層の下地となる前記第１電極を含む下地層は、前記隔壁から露出した有効部の周辺部に凹部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、製造コストの増大を招くことなく、表示品位が良好であり、且つ、長寿命化が可能な表示装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の一実施の形態に係る表示装置について図面を参照して説明する。なお、この実施の形態では、表示装置として、自己発光型表示装置、例えば有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置を例にして説明する。
【００１４】
有機ＥＬ表示装置１は、図１及び図２に示すように、画像を表示する表示エリア１０２を有するアレイ基板１００を備えている。表示エリア１０２は、マトリクス状に配置された複数の画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）によって構成されている。アレイ基板１００の少なくとも表示エリア１０２は、封止体２００によって封止されている。
【００１５】
また、アレイ基板１００は、画素ＰＸの行方向（すなわち図１のＹ方向）に沿って配置された複数の走査線Ｙｍ（ｍ＝１、２、…）と、走査線Ｙｍと略直交する列方向（すなわち図１のＸ方向）に沿って配置された複数の信号線Ｘｎ（ｎ＝１、２、…）と、有機ＥＬ素子４０に電源を供給するための電源供給線Ｐと、を備えている。
【００１６】
さらに、アレイ基板１００は、表示エリア１０２の外周に沿った周辺エリア１０４に、走査線Ｙｍのそれぞれに走査信号を供給する走査線駆動回路１０７として機能する少なくとも一部と、信号線Ｘｎのそれぞれに映像信号を供給する信号線駆動回路１０８として機能する少なくとも一部と、を備えている。すべての走査線Ｙｍは、走査線駆動回路１０７に接続されている。また、すべての信号線Ｘｎは、信号線駆動回路１０８に接続されている。
【００１７】
各画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、画素回路及びこの画素回路によって駆動制御される表示素子を備えている。図１に示した画素回路は、一例であって、他の構成の画素回路を適用しても良いことは言うまでもない。図１に示した例では、画素回路は、オン画素とオフ画素とを電気的に分離しかつオン画素への映像信号を保持する機能を有する画素スイッチ１０と、画素スイッチ１０を介して供給される映像信号に基づき表示素子へ所望の駆動電流を供給する駆動トランジスタ２０と、駆動トランジスタ２０のゲート−ソース間電位を所定期間保持する蓄積容量素子３０とを有している。これらの画素スイッチ１０及び駆動トランジスタ２０は、例えば薄膜トランジスタにより構成され、ここでは、ポリシリコンからなる半導体層を備えた薄膜トランジスタを適用している。
【００１８】
駆動トランジスタ２０のゲート２０Ｇは、画素スイッチ１０のドレイン及び蓄積容量素子３０の一端に接続されている。駆動トランジスタ２０のソース２０Ｓは、電源供給線Ｐ及び蓄積容量素子３０の他端に接続されている。
【００１９】
表示素子は、自発光素子である有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）によって構成されている。すなわち、赤色画素ＰＸＲは、主に赤色波長に対応した光を出射する有機ＥＬ素子４０Ｒを備えている。緑色画素ＰＸＧは、主に緑色波長に対応した光を出射する有機ＥＬ素子４０Ｇを備えている。青色画素ＰＸＢは、主に青色波長に対応した光を出射する有機ＥＬ素子４０Ｂを備えている。
【００２０】
各種有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、基本的に同一構成であり、例えば、図２に示すように、配線基板１２０上に配置されている。なお、配線基板１２０は、ガラス基板やプラスチックシートなどの絶縁性の支持基板１０１上に、第１絶縁層（アンダーコート層）１１１、第２絶縁層（ゲート絶縁膜）１１２、第３絶縁層（層間絶縁膜）１１３、第４絶縁層１１４などの絶縁層を備える他に、画素スイッチ１０、駆動トランジスタ２０、蓄積容量素子３０、走査線駆動回路１０７、信号線駆動回路１０８、各種配線（走査線、信号線、電源供給線等）などを備えて構成されたものとする。
【００２１】
この有機ＥＬ素子４０は、画素毎ＰＸに独立島状に配置された第１電極６０と、第１電極６０に対向して配置され複数の画素ＰＸに共通の第２電極６４と、これらの第１電極６０と第２電極６４との間に保持された有機活性層６２と、によって構成されている。
【００２２】
第１電極６０は、配線基板１２０表面の第４絶縁層１１４上に配置され、陽極として機能する。この第１電極６０は、第４絶縁層１１４に形成されたコンタクトホールを介して駆動トランジスタ２０のドレイン２０Ｄに接続されている。
【００２３】
有機活性層６２は、第１電極６０上に配置され、少なくとも発光層を含んでいる。この有機活性層６２は、発光層以外の層として、例えば、正孔輸送層、正孔注入層、ブロッキング層、電子輸送層、電子注入層、バッファ層などを含んでも良いし、またこれらを機能的に複合した層を含んでもよい。発光層は、赤、緑、または青に発光する発光機能を有する有機化合物によって形成される。このような有機活性層６２は、その少なくとも一部が高分子系材料によって形成されており、インクジェット法等の選択塗布法により液状材料を塗布した後に乾燥することによって成膜可能である。
【００２４】
第２電極６４は、有機活性層６２上に配置され、陰極として機能する。この第２電極６４は、表示エリア１０２の周囲に配置されコモン電位ここでは接地電位を供給する図示しない第２電極電源線に接続されている。
【００２５】
また、アレイ基板１００は、表示エリア１０２において、各画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を分離する隔壁７０を備えている。隔壁７０は、第１電極６０の全周縁を覆うように格子状に配置されている。この隔壁７０は、有機活性層６２を形成するための高分子系材料に対して撥液性を有する材料によって形成される、または、少なくとも表面が撥液性を有するように処理されている。
【００２６】
ところで、この実施の形態においては、有機活性層６２の下地となる下地層は、隔壁７０から露出した有効部の周辺部に凹部を有している。図２に示した構成例において、下地層８０とは、第１電極６０を含み、さらに、支持基板１０１上の第１絶縁層１１１から第４絶縁層１１４までの層を含むものとする。有効部９０とは、下地層８０のうちの隔壁７０から露出した部分（つまり隔壁７０から露出した第１電極６０の表面部分であり、発光に寄与する領域）に相当する。有効部９０の周辺部９０Ｐは第１電極６０と隔壁７０とが接する部分の近傍に相当し、有効部９０の中央部９０Ｃは実質的に画素ＰＸの中央部ＰＸＣに対応する。この下地層８０は、有効部９０の中央部９０Ｃが有機活性層６２に向かって突出した形状を有しており、中央部９０Ｃと周辺部９０Ｐとの間に段差を有している。つまり、下地層８０は、周辺部９０Ｐにおいて、中央部９０Ｃよりも窪んだ凹部８１を有している。
【００２７】
このような構成により、有機活性層６２を形成するための液状材料を有効部９０に向けて塗布した際、隔壁７０に乗り上げた液状材料及び有効部９０の中央部９０Ｃに到達した液状材料は、周辺部９０Ｐの凹部８１に向かって流れ落ちやすくなる。つまり、液状材料は、隔壁７０に馴染みにくいが、隔壁７０近傍に形成された凹部８１に集まる。このため、液状材料が乾燥した後に成膜された有機活性層６２において、周辺部（隔壁近傍）での薄膜化を抑制することが可能となる。
【００２８】
これにより、第１電極６０と第２電極６４とのショートの発生を防止することが可能となり、また、有機活性層６２の薄膜化した部分での電流集中による寿命の低下を抑制することが可能となる。また、隔壁７０として、有機活性層６２を形成するための液状材料に対して親液性の高い絶縁膜を必要としないため、製造コストの増大を抑制することも可能となる。したがって、製造コストの増大を招くことなく、表示品位が良好であり、かつ、長寿命化が可能な表示装置を提供可能となる。
【００２９】
次に、下地層８０の具体的な構成例について説明する。
【００３０】
図２及び図３に示す第１構成例においては、下地層８０は、画素の中央部ＰＸＣに配置された凸パターンＣＰを含んでいる。このような凸パターンＣＰが配置されたことにより、隔壁７０によって囲まれた有効部９０において、中央部９０Ｃが周辺部９０Ｐよりも突出し、周辺部９０Ｐに凹部８１が形成される。
【００３１】
換言すると、下地層８０は、有効部９０において中央部９０Ｃが周辺部９０Ｐよりも突出した断面形状を有している。このとき、図２に示した例では、実質的に均一な厚みの支持基板１０１上において、中央部９０Ｃは、第１絶縁層１１１、第２絶縁層１１２、第３絶縁層１１３、凸パターンＣＰ、第４絶縁層１１４、及び、第１電極６０の膜厚の総和に相当する厚みを有するのに対して、周辺部９０Ｐは、中央部９０Ｃよりも凸パターンＣＰの膜厚分だけ厚みが薄い。これにより、周辺部９０Ｐには、隔壁７０と中央部９０Ｃとの間に凹部８１が形成される。
【００３２】
特に、図３に示した例では、凸パターンＣＰは、島状に配置されている。したがって、下地層８０は、有効部全周の周辺部９０Ｐにおいて凹部８１を有している。このため、周辺部９０Ｐの全体において、成膜された有機活性層６２の薄膜化を抑制することが可能となる。
【００３３】
このような凸パターンＣＰは、同一層の配線と同一材料によって形成可能である。図２に示した例では、凸パターンＣＰは、信号線Ｘや駆動トランジスタ２０のソース２０Ｓ及びドレイン２０Ｄと同一材料を同一工程にてパターニングすることによって形成された島状の金属層である。このため、凸パターンＣＰを形成する、つまり、下地層８０に凹部８１を形成するための別途の工程が不要であり、製造コストの増大を招くことがない。
【００３４】
図２及び図４に示す第２構成例においても、下地層８０は、画素の中央部ＰＸＣに配置された凸パターンＣＰを含んでいる。特に、図４に示した例では、凸パターンＣＰは、略長方形状の有効部９０の長手方向に沿って配置されている。したがって、下地層８０は、有効部の長手方向に沿った周辺部９０Ｐにおいて凹部８１を有している。このため、少なくとも有効部９０の長辺に相当する周辺部９０Ｐにおいては、成膜された有機活性層６２の薄膜化を抑制することが可能となる。また、有効部９０の短辺については、長辺に対して十分に短いため、薄膜化の影響は極めて小さく、第１構成例と同様の効果が得られる。
【００３５】
このような凸パターンＣＰは、同一層の配線によって形成可能である。図４に示した例では、凸パターンＣＰは、１本の配線であり、例えば、信号線Ｘｎである。このため、凸パターンＣＰを形成する、つまり、下地層８０に凹部８１を形成するための別途の工程が不要であり、製造コストの増大を招くことがない。なお、凸パターンＣＰは、図５に示すように、２本以上の配線であっても良く、この場合であっても、同様の効果が得られる。
【００３６】
次に、有機ＥＬ表示装置の製造方法について説明する。なお、ここでは、有機活性層６２は高分子系材料を用いてインクジェットによる選択塗布法により形成されるものとする。
【００３７】
まず、図６Ａに示すように、第３絶縁層１１３上に凸パターンＣＰを形成する。すなわち、すなわち、金属膜及び絶縁膜の成膜、パターニングなどの処理を繰り返し、支持基板１０１上に、画素スイッチ１０、駆動トランジスタ２０、蓄積容量素子３０、走査線駆動回路１０７、信号線駆動回路１０８、信号線Ｘｎ、走査線Ｙｍ、電源供給線Ｐ等を形成する。これらの工程のうち、画素スイッチ１０及び駆動トランジスタ２０のそれぞれのソース及びドレイン、信号線Ｘｎなどを形成する工程においては、第３絶縁層１１３上に、導電膜、例えばアルミニウム膜を成膜した後、フォトリソグラフィプロセスなどによってパターニングする。これと同一工程にて、画素の中央部ＰＸＣに所定の形状でアルミニウム膜が残るようにパターニングすることにより、７００ｎｍの膜厚の凸パターンＣＰが形成される。
【００３８】
続いて、図６Ｂに示すように、第４絶縁層１１４を形成する。すなわち、有機材料、例えばアクリル樹脂材料を成膜することによって、２．５μｍの膜厚の第４絶縁層１１４が形成される。この工程の後、凸パターンＣＰを有する領域とそれ以外の領域とで２００ｎｍの段差が観測された。その後、第４絶縁層１１４上に駆動トランジスタ２０のドレイン２０Ｄにコンタクトした第１電極６０を形成する。すなわち、第４絶縁層１１４上に、導電膜、例えばインジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）を成膜した後に、パターニングする。これにより、５０ｎｍの膜厚の第１電極６０が形成される。この工程の後も凸パターンＣＰを有する領域とそれ以外の領域との段差は２００ｎｍのままであった。つまり、第１電極６０を含む下地層８０に段差が形成される。なお、この第１電極６０については、一般的はフォトリソグラフィプロセスで形成しても良いし、マスクスパッタ法で形成しても良い。その後、隔壁７０を形成する。すなわち、有機材料、例えばアクリル樹脂材料を成膜し、画素開口形状に合わせてパターニングする。そして、アクリル樹脂材料の表面をフッ素化する目的でプラズマ処理を行う。これにより、表面に撥液性を有する隔壁７０が形成される。
【００３９】
このようにして、隔壁７０から露出した下地層８０の有効部９０における周辺部９０Ｐに、中央部９０Ｃよりも２００ｎｍ窪んだ凹部８１が形成される。
【００４０】
続いて、図６Ｃに示すように、第１電極６０上に有機活性層６２を形成する。すなわち、ホール注入機能及びホール輸送機能を有した有機材料を含んだ液状材料を選択塗布法により各画素に順次塗布し、２００℃で５分間加熱乾燥を行い膜形成し、その後、この膜上に、発光機能を有しかつ電子注入機能及び電子輸送機能を有した有機材料を含んだ液状材料を選択塗布法により塗布し、１５０℃で６０分間加熱乾燥を行う。これにより、有機活性層６２が形成される。
【００４１】
続いて、図６Ｄに示すように、有機活性層６２上に第２電極６４を形成する。すなわち、第２電極となる導電層を真空蒸着法により成膜する。その後、不活性ガス、例えば窒素（Ｎ２）雰囲気中で封止体２００による封止する。
【００４２】
このようにして製造した有機ＥＬ表示装置によれば、各画素の有効部に対応する領域で均一に発光することが確認された。したがって、有機活性層の一部に電流が集中することがなく、このような構造を採用することによって有機ＥＬ素子を長寿命化することが可能となるとともに、表示品位を向上することが可能となる。
【００４３】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、この発明の一実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示した有機ＥＬ表示装置を切断したときの構造を概略的に示す断面図である。
【図３】図３は、下地層の第１構成例における有効部の構造を概略的に示す平面図である。
【図４】図４は、下地層の第２構成例における有効部の構造を概略的に示す平面図である。
【図５】図５は、下地層の第２構成例の変形例における有効部の構造を概略的に示す平面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、有機ＥＬ素子を形成するための製造工程を説明するための図であり、凸パターンを形成する工程を説明するための図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、有機ＥＬ素子を形成するための製造工程を説明するための図であり、第４絶縁層、第１電極、及び、隔壁を形成する工程を説明するための図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、有機ＥＬ素子を形成するための製造工程を説明するための図であり、有機活性層を形成する工程を説明するための図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは、有機ＥＬ素子を形成するための製造工程を説明するための図であり、第２電極を形成する工程を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４５】
ＰＸ…画素  Ｙｍ…走査線  Ｘｎ…信号線  Ｐ…電源供給線
１…有機ＥＬ表示装置  １０…画素スイッチ  ２０…駆動トランジスタ  ３０…蓄積容量素子  ４０…有機ＥＬ素子  ６０…第１電極  ６２…有機活性層  ６４…第２電極  ７０…隔壁  ８０…下地層  ８１…凹部  ９０…有効部
１００…アレイ基板  １０１…支持基板  １１１…第１絶縁層  １１２…第２絶縁層  １１３…第３絶縁層  １１４…第４絶縁層  ＣＰ…凸パターン  １２０…配線基板  ２００…封止体
【図１】
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【図２】
2008234932.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
2008234932.tif 000009
【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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