(57)【要約】      （修正有）【課題】封止膜の剥離耐久性を高め、光学的特性を安定させる表示装置を提供する。【解決手段】発光素子層４２並びに発光素子層４２を挟む画素電極３６及び共通電極４４を含む素子層４６を形成し、素子層４６全体を覆うように封止膜４８を形成する。封止膜４８を形成する工程では、素子層４６の上に第１無機膜５０を形成し、第１無機膜５０の上に有機膜５２を形成し、有機膜５２に載った異物５６をマスクとして、有機膜５２が少なくともマスクの直下に残り、他の領域の少なくとも一部から除去されるように、有機膜５２をアッシングし、少なくとも第１無機膜５０の上に、第２無機膜５４を形成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子層並びに前記発光素子層を挟む陽極及び陰極を含む素子層を形成する工程と、
前記素子層全体を覆うように封止膜を形成する工程と、
を含み、
前記封止膜を形成する工程は、
前記素子層の上に第１無機膜を形成する工程と、
前記第１無機膜の上に有機膜を形成する工程と、
前記有機膜に載った異物をマスクとして、前記有機膜が少なくとも前記マスクの直下に残り、他の領域の少なくとも一部から除去されるように、前記有機膜をアッシングする工程と、
前記有機膜をアッシングした後に、少なくとも前記第１無機膜の上に、第２無機膜を形成する工程と、
を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載された表示装置の製造方法において、
前記有機膜を形成する工程で、前記有機膜を前記異物の上から形成し、前記有機膜は、前記異物の周囲に接触する部分において他の部分よりも厚くなることを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載された表示装置の製造方法において、
前記有機膜を形成する工程で、前記有機膜を蒸着によって形成することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項４】
請求項２又は３に記載された表示装置の製造方法において、
前記素子層は、上面に凹凸形状を有し、
前記第１無機膜を形成する工程で、前記第１無機膜を前記凹凸形状に対応して凸部を有するように形成し、
前記有機膜を形成する工程で、前記有機膜を、前記第１無機膜の前記凸部の上では、前記凸部の周囲よりも薄くなるように形成することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載された表示装置の製造方法において、
前記有機膜をアッシングする工程で、前記有機膜を、前記第１無機膜の前記凸部の周囲に残るように、前記凸部の上から除去することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載された表示装置の製造方法において、
前記陽極及び前記陰極は、前記発光素子層の下に配置される複数の画素電極と、前記発光素子層の上に配置される共通電極であり、
前記素子層は、前記複数の画素電極のそれぞれの周縁部に載る絶縁層をさらに有し、
前記複数の画素電極の前記絶縁層からの露出面と前記絶縁層による凹凸によって、前記凹凸形状が形成されることを特徴とする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、表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス層などの発光素子層は、吸湿によって劣化するため、大気から遮断するために封止膜で覆うことが必要である。例えば、樹脂からなる有機膜を無機膜でサンドイッチした多層構造の封止膜を、発光素子層の封止に使用した構造が知られている。この構造は、異物があってもその段差を有機膜が埋めて緩やかにするので、無機膜の欠陥を防止することができ、高バリア性能を得ることができる（特許文献１及び２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２５０３７０号公報
【特許文献２】特開２０１４−１５４４５０号公報
【特許文献３】特開２０１５−１０９１９２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３に開示されるように、画素を区画する絶縁層（バンク）があると凹凸が形成されるので、封止膜は凹凸の上に形成することになり、下側の無機膜の表面にも凹凸が形成される。有機膜を形成する材料は、凸部からは流れ落ちて凹部（窪み）に溜まりやすく、上下の無機膜の間に有機膜が存在する領域と存在しない領域が形成される。これにより、屈折率の違いから封止膜内で多重反射が起きるので、光学的特性に与える影響が大きい。また、厚みや形状が不均一の有機膜は、光学特性のばらつきにつながる。さらに、無機膜同士の密着性と比較すると、有機膜は、無機膜に対する密着性が低いので剥離しやすい。
【０００５】
本発明は、封止膜の剥離耐久性を高め、光学的特性を安定させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る表示装置の製造方法は、発光素子層並びに前記発光素子層を挟む陽極及び陰極を含む素子層を形成する工程と、前記素子層全体を覆うように封止膜を形成する工程と、を含み、前記封止膜を形成する工程は、前記素子層の上に第１無機膜を形成する工程と、前記第１無機膜の上に有機膜を形成する工程と、前記有機膜に載った異物をマスクとして、前記有機膜が少なくとも前記マスクの直下に残り、他の領域の少なくとも一部から除去されるように、前記有機膜をアッシングする工程と、前記有機膜をアッシングした後に、少なくとも前記第１無機膜の上に、第２無機膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする。本発明によれば、異物があってもその段差を埋めて緩やかにするために必要な有機膜を残すので、高バリア性能を得ることができる。また、有機膜をアッシングすることで、他の領域の少なくとも一部から除去するので、剥離耐久性を高め、光学的特性を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に係る表示装置の斜視図である。
【図２】図１に示す表示装置のII−II線断面図である。
【図３】図２の一点鎖線で囲んだ部分を拡大した図である。
【図４】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法の変形例１を説明するための図である。
【図６】本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法の変形例２を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【０００９】
図１は、本発明の実施形態に係る表示装置の斜視図である。表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス表示装置を例に挙げる。表示装置は、例えば、赤、緑及び青からなる複数色の単位画素（サブピクセル）を組み合わせて、フルカラーの画素（ピクセル）を形成し、フルカラーの画像を表示するようになっている。表示装置は、樹脂からなる第１基板１０を有する。第１基板１０には、画像を表示するための素子を駆動するための集積回路チップ１２が搭載され、外部との電気的接続のためのフレキシブルプリント基板１４が接続されている。
【００１０】
図２は、図１に示す表示装置のII−II線断面図である。第１基板１０には、それ自体が含有する不純物に対するバリアとなるアンダーコート１６が形成され、その上に半導体層１８が形成されている。半導体層１８にソース電極２０及びドレイン電極２２が設けられ、半導体層１８を覆ってゲート絶縁膜２４が形成されている。ゲート絶縁膜２４の上にはゲート電極２６が形成され、ゲート電極２６を覆って層間絶縁膜２８が形成されている。ソース電極２０及びドレイン電極２２は、ゲート絶縁膜２４及び層間絶縁膜２８を貫通している。半導体層１８、ソース電極２０、ドレイン電極２２及びゲート電極２６によって薄膜トランジスタ３０が構成される。薄膜トランジスタ３０を覆うようにパッシベーション膜３２が設けられている。
【００１１】
パッシベーション膜３２の上には、平坦化層３４が設けられている。平坦化層３４の上には、複数の単位画素それぞれに対応するように構成された複数の画素電極３６（例えば陽極）が設けられている。平坦化層３４は、少なくとも画素電極３６が設けられる面が平坦になるように形成される。画素電極３６は、平坦化層３４及びパッシベーション膜３２を貫通するコンタクトホール３８によって、半導体層１８上のソース電極２０及びドレイン電極２２の一方に電気的に接続している。
【００１２】
平坦化層３４及び画素電極３６上に、絶縁層４０が形成されている。絶縁層４０は、画素電極３６の周縁部に載り、画素電極３６の一部（例えば中央部）を開口させるように形成されている。絶縁層４０によって、画素電極３６の一部を囲むバンクが形成される。つまり、絶縁層４０は、画素電極３６の表面に対して凸になっている。
【００１３】
画素電極３６上に発光素子層４２が設けられている。発光素子層４２は、複数の画素電極３６に連続的に載り、絶縁層４０にも載るようになっている。変形例として、画素電極３６ごとに別々に（分離して）、発光素子層４２を設けてもよい。この場合は各画素に対応して青、赤、緑で発光素子層４０が発光するようになるので、後述する着色層６２やブラックマトリクス６４を設ける必要が無い。発光素子層４２は、少なくとも発光層を含み、さらに、電子輸送層、正孔輸送層、電子注入層及び正孔注入層のうち少なくとも一層を含んでもよい。
【００１４】
発光素子層４２の上には、複数の画素電極３６の上方で発光素子層４２に接触するように、共通電極４４（例えば陰極）が設けられている。共通電極４４は、バンクとなる絶縁層４０の上方に載るように形成する。発光素子層４２は、画素電極３６及び共通電極４４に挟まれ、両者間を流れる電流によって輝度が制御されて発光する。発光素子層４２並びに発光素子層４２を挟む画素電極３６（陽極）及び共通電極４４（陰極）で素子層４６が構成される。
【００１５】
図３は、図２の一点鎖線で囲んだ部分を拡大した図である。素子層４６は、上面に凹凸形状を有する。画素電極３６の絶縁層４０からの露出面と絶縁層４０による凹凸によって、素子層４６に凹凸形状が形成される。画素電極３６が有する絶縁層４０からの露出面の上方では、素子層４６の表面は平坦になっている。素子層４６の表面は、絶縁層４０の上方で盛り上がる。
【００１６】
発光素子層４２は、共通電極４４に積層する封止膜４８によって覆われることで封止されて、水分から遮断されている。封止膜４８は、素子層４６の上に形成された第１無機膜５０を含む。第１無機膜５０は、素子層４６の盛り上がった部分の上方に凸部５０ａを有する。第１無機膜５０は、素子層４６の平坦な部分の上方に平坦部５０ｂを有する。凸部５０ａと平坦部５０ｂの境目は凹部５０ｃになっている。封止膜４８は、第１無機膜５０の上に形成された有機膜５２を含む。有機膜５２は、第１無機膜５０の凹部５０ｃ、すなわち凸部５０ａと平坦部５０ｂの境界付近を避けて設けられており、厚み方向に屈曲することがないので剥離しにくくなっている。封止膜４８は、有機膜５２の上に形成された第２無機膜５４を含む。
【００１７】
本実施形態では、封止膜４８の下方に、エッチング残りなどにより発生した異物５６がある。異物５６は、共通電極４４の上に載っている。異物５６と共通電極４４の接触部分を囲むように、第１無機膜５０が異物５６の下方に入り込んでいる。異物５６と第１無機膜５０との間に有機膜５２がある。詳しくは、有機膜５２は、第１無機膜５０に異物５６を投影したときの影の範囲内に収まっているか一致している。したがって、有機膜５２は、異物５６によって光の透過が遮断される領域にのみ設けられているので、光学的特性に与える影響が小さい。第２無機膜５４は、異物５６及び有機膜５２を覆って第１無機膜５０に載る。第２無機膜５４は、異物５６の上では薄くなっており、異物５６の周囲では厚くなっている。
【００１８】
図２に示すように、封止膜４８の上方には、充填層５８を介して、第２基板６０が設けられている。第２基板６０には、複数色（例えば、青、赤及び緑）からなる着色層６２が設けられ、隣同士の異なる色の着色層６２の間には、ブラックマトリクス６４が金属や樹脂などで形成されて、カラーフィルタを構成している。第２基板６０は、タッチパネルであってもよいし、偏光板や位相差板を備えてもよい。
【００１９】
図４（Ａ）〜図４（Ｄ）は、本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法を説明するための図である。
【００２０】
図４（Ａ）に示すように、発光素子層４２並びに発光素子層４２を挟む画素電極３６（陽極）及び共通電極４４（陰極）を含む素子層４６を形成する。この工程は、周知のプロセスを適用することができる。複数の画素電極３６のそれぞれの周縁部に絶縁層４０が載る。画素電極３６の絶縁層４０からの露出面と絶縁層４０による凹凸によって、素子層４６の上面には凹凸形状が形成される。以上の工程では、成膜及びエッチングが行われるため、異物５６が残ることがある。例えば、共通電極４４に異物５６が載る。
【００２１】
素子層４６を水分から保護するために、素子層４６の上に第１無機膜５０を形成する。第１無機膜５０は、素子層４６の凹凸形状に対応して、凸部５０ａを有するように形成する。第１無機膜５０は、素子層４６の平坦な部分の上方に平坦部５０ｂを有する。凸部５０ａと平坦部５０ｂの境目は凹部５０ｃになっている。第１無機膜５０は、ＳｉＮからなり、例えば、プラズマＣＶＤ（Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition：ＰＥＣＶＤ）法によって成膜することができる。ＳｉＮの成膜は、ＳｉＨ４、ＮＨ３、Ｎ２からなる混合ガス中にてプラズマを発生させて行う。あるいは、第１無機膜５０は、スパッタリング、蒸着、昇華、ＣＶＤ、電子サイクロトロン共鳴−プラズマ増強化学蒸着（Electron Cyclotron Resonance Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition：ＥＣＲ−ＰＥＣＶＤ）法及びこれらの組合せなどの従来方式の真空プロセスを含む任意の適切なプロセスによって成膜することができる。これらのプロセスによれば、第１無機膜５０は、異物５６の下方にも入り込むように形成される。
【００２２】
図４（Ｂ）に示すように、第１無機膜５０の上に、アクリル樹脂などからなる有機膜５２を形成する。有機膜５２は蒸着によって形成する。有機膜５２は異物５６の上から形成する。蒸着は、表面形状が凹状に変化する領域に蒸着材料が付着しやすい特性を有する。そのため、有機膜５２は、異物５６の周囲に形成される窪みに付着しやすいので、異物５６の下方に入り込み、異物５６の周囲の部分が他の部分よりも厚くなる。また、有機膜５２は、第１無機膜５０の凸部５０ａの上では、その周囲よりも薄くなる。
【００２３】
図４（Ｃ）に示すように、有機膜５２をアッシングする。有機膜５２は異物５６の下方に入り込んでいるので、異物５６はアッシングのマスクとなる。異物５６をマスクとして、有機膜５２は、少なくともマスクの直下に残り、他の領域の少なくとも一部（例えば全体）から除去される。
【００２４】
図４（Ｄ）に示すように、有機膜５２をアッシングした後に、少なくとも第１無機膜５０の上に、第２無機膜５４を形成する。第２無機膜５４は、ＳｉＮから、第１無機膜５０と同様の成膜技術によって形成することができる。こうして、素子層４６全体を覆うように封止膜４８を形成する。封止膜４８は、第１無機膜５０及び第２無機膜５４の間に有機膜５２を有する。有機膜５２が異物５６の周囲にできる窪みを埋めるので、第２無機膜５４に穴ができず、そのためにバリア性能に優れる。また、第１無機膜５０の凹部５０ｃに有機膜５２が厚く形成されても、その後のアッシングでこれを除去するため、有機膜５２には、光学的特性に影響を与えるほど厚い部分は存在しない。
【００２５】
図５は、本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法の変形例１を説明するための図である。この例では、有機膜１５２をアッシングする工程で、有機膜１５２を、第１無機膜１５０の凸部１５０ａの上からは除去するが、第１無機膜１５０の凸部１５０ａの周囲（平坦部１５０ｂから凹部１５０ｃに至る領域）に残す点で上記実施形態（図４（Ｃ）参照）とは異なる。すなわち、有機膜１５２は、異物１５６の直下の領域からはみ出すようになっている。ただし、残った有機膜１５２は、アッシングにより薄くなっている。有機膜１５２は、第１無機膜１５０の平坦部１５０ｂには残り、上面の高さが高くならないように凸部１５０ａに至る。そのため、有機膜１５２には、光学的特性に影響を与えるほど厚い部分は存在しない。また、有機膜１５２は、第１無機膜１５０の凸部１５０ａに対応して厚み方向に屈曲することがないので剥離しにくくなっている。その他の工程は、実施形態で説明した内容が該当する。
【００２６】
図６は、本発明の実施形態に係る表示装置の製造方法の変形例２を説明するための図である。この例では、有機膜２５２をアッシングする工程で、有機膜２５２を、異物２５６の直下の領域からはみ出すように残すが、第１無機膜２５０の凸部２５０ａに至らないように除去する点で変形例１とは異なる。その他の工程は、実施形態で説明した内容が該当する。
【００２７】
なお、表示装置は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置には限定されず、量子ドット発光素子（ＱＬＥＤ：Quantum‐Dot Light Emitting Diode）のような発光素子を各画素に備えた表示装置であってもよいし、液晶表示装置であってもよい。
【００２８】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。
【符号の説明】
【００２９】
１０  第１基板、１２  集積回路チップ、１４  フレキシブルプリント基板、１６  アンダーコート、１８  半導体層、２０  ソース電極、２２  ドレイン電極、２４  ゲート絶縁膜、２６  ゲート電極、２８  層間絶縁膜、３０  薄膜トランジスタ、３２  パッシベーション膜、３４  平坦化層、３６  画素電極、３８  コンタクトホール、４０  絶縁層、４２  発光素子層、４４  共通電極、４６  素子層、４８  封止膜、５０  第１無機膜、５０ａ  凸部、５０ｂ  平坦部、５０ｃ  凹部、５２  有機膜、５４  第２無機膜、５６  異物、５８  充填層、６０  第２基板、６２  着色層、６４  ブラックマトリクス、１５０  第１無機膜、１５０ａ  凸部、１５０ｂ  平坦部、１５０ｃ  凹部、１５２  有機膜、１５６  異物、２５０  第１無機膜、２５０ａ  凸部、２５２  有機膜、２５６  異物。
【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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