(57)【要約】【課題】製造歩留まりを向上することができる表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】マトリクス状に配置された画素毎に第１電極６０と第２電極６６との間に有機活性層６４を保持した有機ＥＬ素子４０と、第１電極６０の周縁に沿って配置され各画素を分離する隔壁７０と、を備えた表示装置の製造方法において、第１電極６０を有する配線基板１２０上に親液性を有する第１有機材料を成膜し、第１有機材料上に疎液性を有する第２有機材料を成膜し、第１有機材料及び第２有機材料を同時に露光した後に現像して第１有機材料からなる第１絶縁層７１及び第２有機材料からなる第２絶縁層７２を積層した構造の隔壁７０を形成することを特徴とする。【選択図】          図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配置された画素毎に独立島状に形成された第１電極と、前記第１電極に対向して配置され全画素に共通に形成された第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に保持された有機活性層と、前記第１電極の周縁に沿って配置され各画素を分離する隔壁と、を備えた表示装置の製造方法において、
前記第１電極を有する基板上に親液性を有する第１有機材料でなる第１有機膜を成膜し、
前記第１有機膜上に疎液性を有する第２有機材料でなる第２有機膜を成膜し、
前記第１有機膜及び前記第２有機膜を同一マスクを介して同一工程で露光した後に現像して、前記第１有機材料からなる第１絶縁層及び前記第２有機材料からなる第２絶縁層を積層した構造の前記隔壁を形成することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記第１絶縁層の前記第１電極の周縁に沿った端面と、前記基板の主面との間の成す角度は、４５°以下であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１絶縁層は、１０００オングストローム以上であり、しかも５０００オングストローム以下の膜厚を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記第２絶縁層は、２５０００オングストローム以上であり、しかも２９０００オングストローム以下の膜厚を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記第１有機材料及び前記第２有機材料は、ともに、所定の波長帯域に感度を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層は、露光されることによって現像液に対して可溶性となるポジティブタイプの感光性有機材料によって形成され、しかも、前記第２絶縁層は、所定の波長帯域に対して前記第１絶縁層より２０％以上高い感度を有する有機材料によって形成された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。
【請求項７】
基板上に、マトリクス状に配置された画素毎に独立島状に形成された第１電極と、前記第１電極に対向して配置され全画素に共通に形成された第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に保持された有機活性層と、前記第１電極の周縁に沿って配置され各画素を分離する隔壁と、を備え、
前記隔壁は、親液性を有する有機材料からなる第１絶縁層と、前記第１有機絶縁層上に積層され疎液性を有する有機材料からなる第２絶縁層と、を有して構成され、
前記第１絶縁層の前記第１電極の周縁に沿った端面と、前記基板の主面との間の成す角度は、４５°以下であることを特徴とする表示装置。
【請求項８】
前記第１絶縁層は、前記第１電極を露出する第１開口部を有し、前記第２絶縁層は、前記第１開口部より大きな第２開口部を有することを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、表示装置及びその製造方法に係り、特に、複数の自己発光素子を含んで構成される表示装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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、アレイ基板として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素子をマトリックス状に配置することにより構成される。有機ＥＬ素子には、有機活性層に低分子材料を用いた素子構成と、高分子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ウェットプロセスにより形成する例が多く、このインクジェット法は、発光材料の使用効率が格段によいといった利点がある。
【０００５】
すなわち、高分子系材料を用いた有機活性層は、インクジェット法により液状の発光材料を画素毎に塗布し、乾燥することによって形成される。この場合、各画素は、隣接画素間の分離（絶縁）を行うための隔壁によって区画されている。また、各画素は、塗布された発光材料の液滴が画素内にまんべんなく付与されるよう隔壁に親液性を有する親液性絶縁膜を備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
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、製造高コストが増大するだけでなく、製造歩留まりの低下を招く。
【０００７】
また、親液膜を省略して疎液膜のみで隔壁を構成した場合、発光材料が隔壁に馴染まず、画素毎に独立に形成された電極（陽極）と隔壁との境界部分で発光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、後に、成膜される電極（陰極）と陽極との間でショートし、非点灯画素を発生させるおそれがある。このため、製造歩留まりの低下を招くといった問題を生ずる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２０２７３５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
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、製造歩留まりを向上することができる表示装置及びその製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の第１の様態による表示装置の製造方法は、
マトリクス状に配置された画素毎に独立島状に形成された第１電極と、前記第１電極に対向して配置され全画素に共通に形成された第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に保持された有機活性層と、前記第１電極の周縁に沿って配置され各画素を分離する隔壁と、を備えた表示装置の製造方法であって、
前記第１電極を有する基板上に親液性を有する第１有機材料でなる第１有機膜を成膜し、
前記第１有機膜上に疎液性を有する第２有機材料でなる第２有機膜を成膜し、
前記第１有機膜及び前記第２有機膜を同一マスクを介して同一工程で露光した後に現像して、前記第１有機材料からなる第１絶縁層及び前記第２有機材料からなる第２絶縁層を積層した構造の前記隔壁を形成することを特徴とする。
【００１１】
この発明の第２の様態による表示装置は、
基板上に、マトリクス状に配置された画素毎に独立島状に形成された第１電極と、前記第１電極に対向して配置され全画素に共通に形成された第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に保持された有機活性層と、前記第１電極の周縁に沿って配置され各画素を分離する隔壁と、を備え、
前記隔壁は、親液性を有する有機材料からなる第１絶縁層と、前記第１有機絶縁層上に積層され疎液性を有する有機材料からなる第２絶縁層と、を有して構成され、
前記第１絶縁層の前記第１電極の周縁に沿った端面と、前記基板の主面との間の成す角度は、４５°以下であることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態に係る表示装置及びその製造方法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。
【００１３】
図１及び図２に示すように、有機ＥＬ表示装置１は、画像を表示する表示エリア１０２を有するアレイ基板１００と、アレイ基板１００の少なくとも表示エリア１０２を密封する封止基板２００とを備えて構成されている。アレイ基板１００の表示エリア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。
【００１４】
各画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）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及び画素スイッチ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とを備えている。これら画素スイッチ１０およ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、ここではその半導体層にポリシリコンを用いている。また、各画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、表示素子としての有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）をそれぞれ備えている。すなわち、赤色画素ＰＸＲは、赤色に発光する有機ＥＬ素子４０Ｒを備え、緑色画素ＰＸＧは、緑色に発光する有機ＥＬ素子４０Ｇを備え、さらに、青色画素ＰＸＢは、青色に発光する有機ＥＬ素子４０Ｂを備えている。
【００１５】
各種有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、基本的に同一であって、有機ＥＬ素子４０は、画素毎ＰＸに独立島状に形成された第１電極６０と、第１電極６０に対向して配置され全画素ＰＸに共通に形成された第２電極６６と、これら第１電極６０と第２電極６６との間に保持された有機活性層６４と、によって構成される。
【００１６】
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の第１電極６０側に電源を供給するための電源供給線Ｐと、を備えている。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に走査信号を供給する走査線駆動回路１０７と、信号線Ｘｎに映像信号を供給する信号線駆動回路１０８と、を備えている。
【００１７】
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。画素スイッチ１０は、ここでは走査線Ｙｍと信号線Ｘｎとの交差部近傍に配置されている。駆動トランジスタ２０は、有機ＥＬ素子４０と直列に接続されている。また、蓄積容量素子３０は、画素スイッチ１０と直列に、且つ駆動トランジスタ２０と並列に接続されており、蓄積容量素子３０の両電極は、駆動トランジスタ２０のゲート電極及びソース電極にそれぞれ接続されている。
【００１８】
電源供給線Ｐは、表示エリア１０２の周囲に配置された図示しない第１電極電源線に接続されている。有機ＥＬ素子４０の第２電極６６側端は、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。
【００１９】
より詳細に説明すると、画素スイッチ１０のゲート電極は走査線Ｙｍに接続され、ソース電極は信号線Ｘｎに接続され、ドレイン電極は蓄積容量素子３０の一端及び駆動トランジスタ２０のゲート電極に接続されている。駆動トランジスタ２０のソース電極は蓄積容量素子３０の他端及び電源供給線Ｐに接続され、ドレイン電極は有機ＥＬ素子４０の第１電極６０に接続されている。
【００２０】
画素スイッチ１０は、対応走査線Ｙｍを介して選択されたときに対応信号線Ｘｎの映像信号を蓄積容量素子３０に書き込み、駆動トランジスタ２０の駆動を制御する。
【００２１】
このようなアレイ基板１００及び封止基板２００は、シール材４００によって封止されている。このシール材４００は、例えば紫外線硬化型樹脂によって形成されている。アレイ基板１００と封止基板２００との間の所定ギャップに形成された密閉空間には、窒素ガスなどの不活性ガスが充填されている。また、この密閉空間の内部には、乾燥剤が配置され、有機ＥＬ素子４０に悪影響を与えない程度の乾燥状態に維持されている。
【００２２】
図２に示すように、アレイ基板１００は、配線基板１２０上に配置された有機ＥＬ素子４０を備えている。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支持基板上に、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、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。
【００２３】
有機ＥＬ素子４０を構成する第１電極６０は、配線基板１２０表面の絶縁膜上に配置される。この第１電極６０は、ここではＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：インジウム・ティン・オキサイド）やＩＺＯ（インジウム・ジンク・オキサイド）などの光透過性導電部材によって形成され、陽極として機能する。
【００２４】
有機活性層６４は、少なくとも発光機能を有する有機化合物を含み、各色共通に形成されるホールバッファ層、エレクトロンバッファ層、及び各色毎に形成される有機発光層の３層積層で構成されても良く、機能的に複合された２層または単層で構成されても良い。例えば、ホールバッファ層は、陽極および有機発光層間に配置され、芳香族アミン誘導体やポリチオフェン誘導体、ポリアニリン誘導体などの薄膜によって形成される。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。この発光層は、例えば高分子系の発光材料を採用する場合には、ＰＰＶ（ポリパラフェニレンビニレン）やポリフルオレン誘導体またはその前駆体などの薄膜により構成される。
【００２５】
第２電極６６は、有機活性層６４上に各有機ＥＬ素子４０に共通に配置される。この第２電極６６は、例えばＣａ（カルシウム）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｂａ（バリウム）、Ａｇ（銀）、Ｙｂ（イッテルビウム）などの電子注入機能を有する金属膜によって形成され、陰極として機能している。この第２電極６６は、陰極として機能する金属膜の表面をカバーメタルで被覆した２層構造であっても良い。カバーメタルは、例えばアルミニウムによって形成される。
【００２６】
このように構成された有機ＥＬ素子４０では、第１電極６０と第２電極６６との間に挟持された有機活性層６４に電子及びホールを注入し、これらを再結合させることにより励起子を生成し、この励起子の失活時に生じる所定波長の光放出により発光する。ここでは、このＥＬ発光は、アレイ基板１００の下面側すなわち第１電極６０側から出射される。
【００２７】
ところで、アレイ基板１００は、表示エリア１０２において、各画素ＲＸ（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の周縁に沿って格子状に配置されている。また、この隔壁７０は、親液性を有する有機材料によって形成された第１絶縁層７１、及び、第１絶縁層７１上に配置され疎液性を有する有機材料によって形成された第２絶縁層７２を積層した構造を有している。これら第１絶縁層７２を構成する第１有機材料及び第２絶縁層７２を構成する第２有機材料は、ともに所定の波長帯域に所定の感度を有している。
【００２８】
すなわち、第１絶縁層７１は、有機活性層６４を形成するための高分子系の発光材料と親和性を有する第１有機材料によって形成される。例えば、この第１絶縁層７１は、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック系樹脂などの第１有機材料によって形成される。
【００２９】
また、第２絶縁層７２は、有機活性層６４を形成するための高分子系の発光材料と親和性を有さない第２有機材料によって形成される。例えば、この第２絶縁層７２は、主鎖にフッ素（Ｆ）、シリコン（Ｓｉ）などを含有し、また、側鎖にメチル基（ＣＨ３−）などを含有する第２有機材料によって形成される。
【００３０】
第１絶縁層７１は、各画素ＰＸにおいて、実質的に表示に寄与する第１開口部ＡＰ１を規定する。すなわち、第１絶縁層７１は、配線基板１２０上に独立島状に形成された第１電極６０の周縁を１乃至４μｍ程度の幅で覆うように配置され、第１電極６０を画素毎に電気的に分離する。また、第１絶縁層７１の周端面７１Ａによって囲まれた第１開口部ＡＰ１は、第１電極６０を露出し、第１電極６０上への有機活性層６４の配置を可能とする。
【００３１】
第２絶縁層７２は、各画素ＰＸにおいて、第１開口部ＡＰ１より径の大きな第２開口部ＡＰ２を規定する。すなわち、第２絶縁層７２は、第１開口部ＡＰ１を規定する第１絶縁層７１の周端面７１Ａに沿って配置される。また、第２絶縁層７２の周端面７２Ａによって囲まれた第２開口部ＡＰ２は、第１開口部ＡＰ１及び第１絶縁層７１の周端面７１Ａを露出し、第１電極６０上への有機活性層６４の配置を可能とする。
【００３２】
親液性を有する第１絶縁層７１の開口周端面すなわち有機活性層６４に接触する面７１Ａは、配線基板１２０の主面１２０Ａとの間の成す角度（すなわちテーパ角度）θが４５°以下になるように形成されることが望ましい。ここでは、隔壁７０を構成する少なくとも第１絶縁層７１の周端面７１Ａと配線基板主面１２０Ａとの成す角度を４５°以下としたが、第２絶縁層７２の周端面７２Ａと配線基板主面１２０Ａとの成す角度も４５°以下とすることが望ましい。これにより、第１開口部ＡＰ１に配置された有機活性層６４の膜厚を平坦化することが可能となる。
【００３３】
隔壁７０全体の膜厚を約３μｍに設定した場合には、第１絶縁層７１は、１０００オングストローム以上でありしかも５０００オングストローム以下の膜厚を有して形成されることが望ましい。また、第２絶縁層７２は、２５０００オングストローム以上でありしかも２９０００オングストローム以下の膜厚を有して形成されることが望ましい。このような膜厚構成にすることで、溶液状の発光材料を平坦にすることが出来る。すなわち、発光材料は、吐出直後は隔壁内部にドーム状に盛り上がるように収納される。この液が隣接画素と混ざらないためには、少なくともドーム状の液高さの１／５の高さの隔壁が必要である。また溶媒を蒸発させた後の膜の厚みは、正孔輸送層及び発光層を含め１０００〜３０００オングストロームとなるため、第１絶縁層７１を吐出直後に形成される発光層膜厚の１／２未満の厚みにすることで、形成される発光層膜厚が非常に均一となる。
【００３４】
なお、第１絶縁層７１は、その材質や粘度にもよるが３０００オングストロームより薄い均一な膜厚を有するように形成することは困難であるが、第１電極６０の周縁を確実に覆うことができしかも膜厚の十分な制御が可能であれば、より薄い膜厚、例えば第１電極６０の膜厚（例えば５００オングストローム）より薄く形成しても良い。
【００３５】
また、隔壁７０全体の膜厚を３μｍより大きく設定した場合であっても、第１絶縁層７１の膜厚を５０００オングストローム以下とし、第２絶縁層７２の膜厚を２５０００オングストローム以上とし、主に第２絶縁層７２の膜厚で隔壁７０全体の膜厚が制御される。
【００３６】
（第１構造例）
まず、隔壁７０の第１構造例について説明する。すなわち、有機ＥＬ素子４０は、図２に示すような構造の隔壁７０によって画素分離される。この隔壁７０は、親液性の第１絶縁層７１及び疎液性の第２絶縁層の２層を積層した構造を有している。また、第１絶縁層７１の周端面７１Ａ及び第２絶縁層７２の周端面７２Ａは、同一平面を形成するよう面一に配置され、ともに、配線基板主面１２０Ａとの間のテーパ角度θが４５°以下となるように形成されている。つまり、第１絶縁層７１の上面部と第２絶縁層７２の下面部は同一形状となるよう形成されている。
【００３７】
このような構造の隔壁７０を形成するためには、例えば第１絶縁層７１及び第２絶縁層７２は、ともに、露光されることによって現像液に対して可溶性となるポジティブタイプであって、しかも、所定の波長帯域に対して同等の感度を有する感光性有機材料によって形成される。
【００３８】
すなわち、第１電極６０を有する配線基板１２０上に親液性を有する第１有機材料でなる第１有機膜を成膜し、続けて、第１有機膜上に疎液性を有する第２有機材料でなる第２有機膜を成膜する。そして、これら第１有機膜及び第２有機膜を同時に所定の波長帯域の光源を用いてフォトマスクを介して露光した後、同時に現像する。露光時のランプ出力を調整することにより、露光領域周辺で露光量を制御することができ、隔壁の開口側面にテーパー形状を形成することができる。これにより、第１有機材料からなる第１絶縁層７１及び第２有機材料からなる第２絶縁層７２を積層した構造の隔壁７０が形成される。
【００３９】
このような第１構造例の隔壁７０を備えた有機ＥＬ表示装置１によれば、第１絶縁層７１及び第２絶縁層７２のテーパ角度を４５°以下とし、しかも、第１電極６０の周縁に配置された第１絶縁層７１を親液性の第１有機材料によって形成する。このため、高分子系の発光材料を用いてインクジェット法により有機活性層６４を成膜する場合においても、第１開口部ＡＰ１内における有機活性層６４の膜厚をほぼ均一化することができる。これにより、第１電極６０と第２電極６６との間でのショートを防止することができ、製造歩留まりを改善することができる。
【００４０】
また、第１絶縁層７１及び第２絶縁層７２をともに所定の波長帯域に対して同等の感度を有する感光性有機材料によって形成することにより、これらを形成する第１有機膜及び第２有機膜を同時に露光ししかも同時に現像することで２層積層構造の隔壁７０を形成することが可能である。このため、無機絶縁層を用いて隔壁を形成した場合より、製造工程数を大幅に削減することができる。これにより、製造コストを削減することができ、しかも製造歩留まりを向上することができる。
【００４１】
また、有機活性層６４が乾燥時、隔壁開口側面に付着形成された場合でも、隔壁開口側面がテーパー状に形成されるため、有機活性層の付着部分は非発光領域とすることができ、発光領域での有機活性層の膜厚をほぼ均一とすることができ、表示品位を良好なものとすることができる。
【００４２】
（第２構造例）
次に、隔壁７０の第２構造例について説明する。すなわち、有機ＥＬ素子４０は、図３に示すような構造の隔壁７０によって画素分離される。この隔壁７０は、親液性の第１絶縁層７１及び疎液性の第２絶縁層の２層を積層した構造を有している。また、第２絶縁層７２の周端面７２Ａは、第１絶縁層７１の周端面７１Ａより後退して配置される。ここでは、第２絶縁層７２の周端面７２Ａは、例えば第１絶縁層７１の周端面７１Ａより１乃至１．５μｍの幅で後退している。これにより、第１絶縁層７１及び第２絶縁層７２によって段差が形成される。
【００４３】
また、このような第２構造例では、第１絶縁層７１の周端面７１Ａは、配線基板主面１２０Ａとの間のテーパ角度θ１が４５°以下となるように形成されるが、第２絶縁層７１の周端面７２Ａは、必ずしもテーパ角度θ２が４５°以下である必要はない。
【００４４】
このような構造の隔壁７０を形成するためには、例えば第１絶縁層７１及び第２絶縁層７２は、ともに、ポジティブタイプの感光性有機材料によって形成され、しかも、第２絶縁層７２は、所定の波長帯域に対して第１絶縁層７１を形成する第１有機材料より高い感度、例えば２０％以上高い感度を有する第２有機材料によって形成される。つまり、第１有機材料と第２有機材料との間に２０％以上の感度差を設けることで、第２絶縁層７２を第１絶縁層７１から１μｍ以上後退させることができる。
【００４５】
すなわち、第１電極６０を有する配線基板１２０上に親液性を有する第１有機材料でなる第１有機膜を成膜し、続けて、第１有機膜上に疎液性を有する第２有機材料でなる第２有機膜を成膜する。そして、これら第１有機膜及び第２有機膜を同時に所定の波長帯域の光源を用いてフォトマスクを介して露光する。このとき、第２有機材料は、第１有機材料より高感度であるため、フォトマスクのパターンより広範囲にわたって露光される。その後、これら第１有機膜及び第２有機膜を同時に現像する。これにより、第１有機材料からなる第１絶縁層７１及び第２有機材料からなる第２絶縁層７２を積層した構造の隔壁７０が形成される。
【００４６】
このような第２構造例の隔壁７０を備えた有機ＥＬ表示装置１によれば、第２絶縁層７２を所定の波長帯域に対して第１絶縁層７１より高感度な感光性有機材料によって形成する。このため、これらを形成する第１有機膜及び第２有機膜を同一マスクを用いて同時に露光ししかも同時に現像することで、第２絶縁層７２を第１絶縁層７１の周縁より後退させて積層した構造の隔壁７０を形成することが可能である。このため、無機絶縁層を用いて隔壁を形成した場合より、製造工程数を大幅に削減することができる。これにより、製造コストを削減することができ、しかも製造歩留まりを向上することができる。
【００４７】
また、少なくとも第１絶縁層７１のテーパ角度を４５°以下とし、しかも、第１電極６０の周縁に配置された第１絶縁層７１を親液性の第１有機材料によって形成する。このため、高分子系の発光材料を用いてインクジェット法により有機活性層６４を成膜する場合において、必ずしも第２絶縁層７２の周端面７２Ａのテーパ角度を４５°以下に制御しなくても、第１開口部ＡＰ１内における有機活性層６４の膜厚をほぼ均一化することができる。また、後の加熱工程により第１絶縁層７１及び第２絶縁層７２が加熱された場合でも、上層の第２絶縁層７２が軟化して第１絶縁層７１の周端面７１Ａを覆ってしまうことを防止できる。これにより、第１電極６０の周縁に沿って親液性の第１絶縁層７１が確実に配置され、第１電極６０と第２電極６６との間でのショートを防止することができ、製造歩留まりを改善することができる。
【００４８】
（第３構造例）
次に、隔壁７０の第３構造例について説明する。すなわち、有機ＥＬ素子４０は、図４に示すような構造の隔壁７０によって画素分離される。この隔壁７０は、３層以上の複数の絶縁層を積層して構成され、最も下層（配線基板１２０側）に親液性の有機材料からなる第１絶縁層７１を有するとともに、最も上層（封止基板２００側）に疎液性の有機材料からなる第２絶縁層７２を有する多層構造を有している。
【００４９】
このような第３構造例の隔壁７０を備えた有機ＥＬ表示装置１によれば、上述した第１及び第２構造例と同様の効果が得れるとともに、容易に隔壁の膜厚を増大することが可能となる。
【００５０】
尚、第３構造例に第２構造例を組み合わせることも可能である。
【００５１】
（製造方法）
次に、有機ＥＬ表示装置の製造方法について説明する。ここでは、第２構造例の隔壁を備えた有機ＥＬ素子を形成するための製造方法について説明する。
【００５２】
まず、第１電極６０を有する配線基板１２０を用意する。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、絶縁性基板上に、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の他に、信号線Ｘｎ、走査線Ｙｍ、電源供給線Ｐ等の各種配線も形成した、縦４８０画素、横６４０×３（Ｒ，Ｇ，Ｂ）画素の合計９２万画素を有した配線基板１２０を形成する。そして、各画素にＩＴＯからなる５００オングストロームの膜厚を有する第１電極６０を形成する。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。
【００５３】
続いて、図５の（ａ）に示すように、このような配線基板１２０上に親液性を有する第１有機膜８１を成膜する。すなわち、第１有機膜８１を形成する第１有機材料としてポジティブタイプのアクリル系感光性樹脂を、スピンナーなどで５０００オングストロームの膜厚を有するように塗布する。そして、この第１有機材料８１を、約９０℃の高温下で１２０ｓｅｃ間乾燥させる。
【００５４】
続いて、図５の（ｂ）に示すように、第１有機材料８１上に疎液性を有する第２有機膜８２を成膜する。すなわち、第２有機膜８２を形成する第２有機材料として主鎖にシリコン（Ｓｉ）を有し、しかも側鎖にメチル基（ＣＨ３−）を主に有する疎液性のポジティブタイプの感光性樹脂を、スピンナーなどで２５０００オングストロームの膜厚を有するように塗布する。そして、この第２有機材料８２を、９０℃の高温下で１２０ｓｅｃ間乾燥させる。
【００５５】
続いて、図５の（ｃ）に示すように、第１有機膜８１及び第２有機膜８２を同時に露光する。すなわち、露光用の光源として例えば紫外の波長帯域（約３６５ｎｍ）を有する出力７５ｍＷの強力なランプを用いて、画素に対応した部分に光が照射されるようなフォトマスクＰＭを介して、２５０ｍＪの照射エネルギで第１有機膜８１及び第２有機膜８２を一括で露光する。このように、大きな出力の光源を用いることが可能であれば、露光工程は、露光時間を短縮できる一括露光によって行われることが望ましいが、配線基板１２０を複数の領域に分割して順次露光する分割露光によって行われても良い。。
【００５６】
続いて、図６の（ａ）に示すように、第１有機膜８１及び第２有機膜８２を同時に現像する。すなわち、２．３８％のＴＭＡＨ（テトラメチル・アンモニウム・ハイドロオキサイド）溶液を用いて第１有機材料８１及び第２有機材料８２を現像する。そして、２２０℃の高温下で３０分間ベーク処理を行う。これにより、第１有機材料からなる第１絶縁層７１及び第２有機材料からなる第２絶縁層７２を積層した構造の隔壁７０を形成する。
【００５７】
このとき、紫外の波長帯域に対して第２有機材料８２を第１有機材料８１より約２０％高感度に設定した材料を選択することにより、同じ照射エネルギで露光しても、第２有機材料８２は、第１有機材料８１よりも広範囲にわたって感光し、現像液に対して可溶性となる。このため、現像後に残った第２有機材料８２は、第１有機材料８１より１μｍ以上の幅Ｗで後退する。これにより、第１有機材料８１と第２有機材料８２とで段差が形成される。
【００５８】
また、露光されるマスクパターンの周辺も弱い照射エネルギで露光されるため、現像後に残った第１有機材料８１及び第２有機材料８２の周端面にテーパ角度が付き易くなる。このテーパ角度は、有機材料の選択、照射エネルギの設定、現像速度の設定などを調整することで制御可能である。
【００５９】
続いて、図６の（ｂ）に示すように、各画素内に、有機発光層の他にホールバッファ層などを含む有機活性層６４を塗布する。すなわち、ホールバッファ層や有機発光層などを形成する高分子系発光ポリマ材料の２．０ｗｔ％重量溶液を、隔壁７０によって区画された画素内に向けて噴射し、第１電極６０上に塗布する。この溶液の塗布は、ピエゾ式インクジェットノズルを用い、発光ポリマ材料の供給量が０．０５ｍｌ／ｍｉｎの条件下で行われる。
【００６０】
このように塗布された発光ポリマ材料の溶液は、各画素の周辺に配置された隔壁７０の下部に露出した親液性の第１絶縁層７１部分により、画素内での広がりを阻害されること無く、均一に広がる。
【００６１】
そして、１００℃の高温下で１５秒間の乾燥処理を行うことで、溶液に含まれる溶媒を除去する。このようにして形成された各画素の有機活性層６４は、溶媒除去後に均一な膜厚に形成され、ここでは約１５００オングストロームの膜厚に形成される。このため、後に形成される第２電極６６と第１電極６０との間が確実に電気的に絶縁され、ショートの発生を防止することができる。
【００６２】
続いて、図６の（ｃ）に示すように、有機活性層６４上に第２電極６６を形成する。すなわち、陰極として機能する金属膜としてバリウム（Ｂａ）を１０−７Ｐａの真空度において６００オングストロームの膜厚に蒸着し、続けて、カバーメタルとして機能する金属膜としてアルミニウム（Ａｌ）を１５００乃至３０００オングストロームの膜厚で蒸着する。これにより、有機ＥＬ素子４０が形成される。
【００６３】
続いて、アレイ基板１００上の表示エリア１０２を封止するために、封止基板２００の外周に沿って紫外線硬化型のシール材４００を塗布し、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気中において、アレイ基板１００と封止基板２００とを貼り合わせる。これにより、有機ＥＬ素子４０は、不活性ガス雰囲気の密閉空間内に封入される。その後、紫外線を照射して、シール材３００を硬化させる。
【００６４】
このようにして形成した下面発光方式のカラー表示型アクティブマトリクス有機ＥＬ表示装置では、有機活性層６４の膜厚異常に起因するような表示不良のない、良好な表示が得られた。また、有機活性層６４の形成にインクジェット方式を採用しているため、発光ポリマ材料の使用効率は８０％程度と高く、発光ポリマ材料の供給系に残留したもの以外は全て有効に成膜に用いられたことが分かった。
【００６５】
ここで、上記実施形態のように隔壁７０の開口側面が基板表面に対して鋭角をなすようテーパーを有する構造と、開口側面が基板表面の法線方向に対して平行となるような構造との有機ＥＬ素子４０の有機活性層６４の成膜状態を比較する。図７（ａ）は、一例として上記第１構造例の有機活性層の膜厚分布を示すもので、この膜厚分布は、一画素について、第１絶縁層７１の周端面７１Ａによって規定された第１開口部内及びその周縁に配置された有機活性層６４の膜厚を測定した結果である。ここで、「０」の位置は第１絶縁層７１と第１電極６０上に配置された有機活性層６４との境界に相当し、正の画素内距離を有する位置は第１開口部内の位置に相当し、また、負の画素内距離を有する位置は隔壁７０（第１絶縁層７１）上の位置に相当するものとする。なお、この膜厚分布は、ＦＩＢ加工ＳＥＭ写真により画素内部の隔壁エッジからの各層の断面像を１０〜１５μｍ間隔で撮影し，その膜厚を計測することにより得られる。
【００６６】
ここでは、第１絶縁層７１は、約５０００オングストロームの膜厚を有するように形成し、その周端面７１Ａのテーパ角度θ１は約４０°に形成した。また、第２絶縁層７２は、約２５０００オングストロームの膜厚を有するように形成し、その周端面７２Ａのテーパ角度θ２は約４０°に形成した。また、第２絶縁層７２の周端面７２Ａは、第１絶縁層の周端面７１Ａと面一となるよう、つまり第１絶縁層の上面部の開口径と第２絶縁層の下面部の開口径とが同一となるように形成した。また、有機活性層６４は、約１５００オングストロームの膜厚を有するように形成した。
【００６７】
図７の（ａ）に示すように、上述した有機ＥＬ素子４０によれば、第１開口部ＡＰ１内に配置された有機活性層６４がほぼ均一な膜厚に形成されたことを確認できた。
【００６８】
これに対して、比較例では、第１絶縁層７１は、約５０００オングストロームの膜厚を有するように形成し、その周端面７１Ａのテーパ角度θ１は約９０°に形成した。また、第２絶縁層７２は、約２５０００オングストロームの膜厚を有するように形成し、その周端面７２Ａのテーパ角度θ２は約９０°に形成した。また、第２絶縁層７２の周端面７２Ａは、第１絶縁層の周端面７１Ａと面一となるように形成した。また、有機活性層６４は、上記と同様に約１５００オングストロームの膜厚を有するように形成した。
【００６９】
図７の（ｂ）に示すように、比較例の有機ＥＬ素子によれば、第１開口部の中央部付近ではほぼ均一な膜厚となるものの、第１開口部の周辺部に向かうほど中央部より大きな膜厚となり、十分に平坦化されていないことが確認できた。
【００７０】
このように、隔壁にテーパーを持たせることにより、実質的に発光に寄与する領域、第１開口部内でほぼ均一な膜厚の有機活性層を形成することができる。
【００７１】
以上説明したように、この実施の形態に係る表示装置及びその製造方法によれば、高分子系の発光ポリマ材料を適用することで、有機ＥＬ素子の有機活性層をインクジェット法にて選択的に成膜する方法を採用することができる。この成膜方法は、工程数が少なく、発光ポリマ材料の使用効率も格段によいといったメリットもある。
【００７２】
また、各画素を分離する隔壁を複数の層からなる積層構造とし、最も下層で第１電極の周囲を覆うように親液性の有機絶縁層を配置し、また最も上層に疎液性の有機絶縁層を配した構造とする。このような親液性の有機絶縁層は、高分子系の発光ポリマ材料とよく馴染むため、無機絶縁膜からなる親液膜が無くても画素内の有機活性層の膜厚を均一化することができる。
【００７３】
さらに、隔壁を構成する複数の有機絶縁層は、個々にパターニングするのではなく，同一波長に同一性質の感光性を持つ有機材料を使用して形成する。これにより、それぞれの有機材料を成膜した後に、１種類のフォトマスクを介して同時に露光した後に現像することで、所望する積層構造の隔壁を形成することができる。このため、層間の合わせにズレを生じることが無く、しかも、製造工程数を削減することができる。
【００７４】
また、少なくとも親液性の有機絶縁層の出来上がりのテーパ角度を４５°以下とすることにより、噴射された発光ポリマ材料の乾燥時に発生する膜厚の不均一性を抑制することができる。
【００７５】
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。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、製造歩留まりを向上することができる表示装置及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【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表示装置の１画素分の第１構造例を概略的に示す断面図である。
【図３】図３は、図１に示した有機ＥＬ表示装置の１画素分の第２構造例を概略的に示す断面図である。
【図４】図４は、図１に示した有機ＥＬ表示装置の１画素分の第３構造例を概略的に示す断面図である。
【図５】図５の（ａ）乃至（ｃ）は、配線基板上に隔壁で区画された有機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る。
【図６】図６の（ａ）乃至（ｃ）は、配線基板上に隔壁で区画された有機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る。
【図７】図７の（ａ）及び（ｂ）は、第１開口部内及びその周縁に配置された有機活性層の膜厚分布を示す図である。
【符号の説明】
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、６４…有機活性層、６６…第２電極、７０…隔壁、７１…第１絶縁層、７２…第２絶縁層、１００…アレイ基板、２００…封止基板、４００…シール材、ＰＸ…画素、
【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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