(57)【要約】【課題】コンパクト化を実現しつつ、良好な表示性能を発揮し得る表示素子の製造方法を提供する。【解決手段】有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、基板１１に設けられた平坦化絶縁層１２の上に、第１電極層１３の上部有機層１５側の端面を第１端部Ｐ１、第２電極層１６の上部有機層１５側の端面を第２端部Ｐ２とする共振器構造を有するものである。平坦化絶縁層１２を形成する際には、基板１１上に、感光性樹脂を全面に亘って塗布することにより絶縁膜を形成したのち、この絶縁膜を、露光および現像により全面に亘って厚み方向に一部除去しつつその表面を平坦化する。これにより、第１端部Ｐ１および第２端部Ｐ２が極めて平坦となり、かつ、下部有機層１４および上部有機層１５の厚みのばらつきも極めて小さなものとなるので、効率的に、かつ安定して発光が生じ、発光領域における面内方向の輝度むらが低減される。【選択図】図５
2009238725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上に絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層の一部に開口を形成すると共に、前記絶縁層を厚み方向に一部除去しつつその表面を平坦化することで絶縁層パターンを形成する工程と、
前記開口を埋めると共に前記絶縁層パターンを覆うように第１の電極層を形成する工程と、
前記第１の電極層を覆うように第１の有機層を形成する工程と、
前記第１の有機層上の、前記開口と対応する領域以外の領域に発光層を含む第２の有機層を形成する工程と、
前記第１および第２の有機層を挟んで前記第１の電極層と対向するように第２の電極層を形成する工程と
を含むことを特徴とする表示素子の製造方法。
【請求項２】
前記絶縁層を厚み方向に一部除去してその表面を平坦化したのち、前記開口を形成することを特徴とする請求項１記載の表示素子の製造方法。
【請求項３】
前記開口を形成したのち、前記絶縁層を厚み方向に一部除去してその表面を平坦化することを特徴とする請求項１記載の表示素子の製造方法。
【請求項４】
前記基体に、前記第１および第２の電極層の間に印加される電圧を制御するための駆動素子を設け、前記駆動素子と対応する位置に前記開口を形成することを特徴とする請求項１記載の表示素子の製造方法。
【請求項５】
有機材料により前記絶縁層を形成し、フォトリソグラフィ処理により前記絶縁層の厚み方向における一部除去およびその表面の平坦化を行うことを特徴とする請求項１記載の表示素子の製造方法。
【請求項６】
研磨処理により前記絶縁層の厚み方向における一部除去およびその表面の平坦化を行うことを特徴とする請求項１記載の表示素子の製造方法。
【請求項７】
ケイ素酸化物またはケイ素窒化物により前記絶縁層を形成し、フッ素ガスを照射することにより前記絶縁層の厚み方向における一部除去およびその表面の平坦化を行うことを特徴とする請求項１記載の表示素子の製造方法。
【請求項８】
前記第１の電極層の周縁部端面を傾斜面とすることを特徴とする請求項１記載の表示素子の製造方法。
【請求項９】
前記絶縁層パターンを形成する際に、前記絶縁層を全面に亘って厚み方向に一部除去しつつその表面を平坦化することを特徴とする請求項１記載の表示素子の製造方法。
【請求項１０】
基体上に絶縁層を形成したのち、前記絶縁層の一部に凹部を形成する工程と、
前記絶縁層を厚み方向に一部除去し、その表面を平坦化すると共に前記凹部の底面を貫通させて開口を形成することで絶縁層パターンを形成する工程と、
前記開口を埋めると共に前記絶縁層パターンを覆うように第１の電極層を形成する工程と、
前記第１の電極層を覆うように第１の有機層を形成する工程と、
前記第１の有機層上の、前記開口と対応する領域以外の領域に発光層を含む第２の有機層を形成する工程と、
前記第１および第２の有機層を挟んで前記第１の電極層と対向するように第２の電極層を形成する工程と
を含むことを特徴とする表示素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機層を含む自発光型の表示素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイに代わる表示装置として、有機層を含む自発光型の有機発光素子を用いた有機ＥＬディスプレイが実用化されている。有機ＥＬディスプレイは、自発光型であるので、液晶などに比較して視野角が広く、また、高精細度の高速ビデオ信号に対しても十分な応答性を有するものである。
【０００３】
これまで有機発光素子については、共振器構造を導入し、発光色の色純度を向上させたり発光効率を高めたりするなど発光層で発生する光を制御することにより、表示性能を向上させる試みがなされている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】国際公開第０１／３９５５４号パンフレット
【０００４】
また、従来、有機発光素子の視野角特性を改善するため、透明基板に凹面構造や光拡散層、光屈折層を形成することにより、光の出射方向を拡散させ、光の指向性を平均化することで視野角の拡大を図ろうとした試みもなされている（例えば、特許文献２参照。）
【特許文献２】特開平９−１９０８８３号公報
【０００５】
さらに、従来、有機ＥＬディスプレイにおいては、外光が入射した際の反射により、観察者に視認される映像の明度や彩度が画面内でばらついてしまうという問題が生じていたので、これに対処するいくつかの方法が提案されている（例えば、特許文献３〜５参照）。
【特許文献３】特開２００１−１４３８７４号公報
【特許文献４】特開２００２−３７３７７６号公報
【特許文献５】特開２００４−１２７７９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献３〜５に開示された技術を採用した場合であっても、実際には一定の反射が生じてしまう。そのような反射は、表示素子における発光層や電極表面の凹凸の存在が主な原因と考えられる。このため、より平坦性の高い発光層や電極を有し、色再現性に優れた表示素子が求められる。さらに最近では、有機発光素子に対し、表示性能の向上と共に構造上のコンパクト化も求められるようになっている。しかしながら、現状ではそのような要求に十分に対応できているとは言い難い。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、コンパクト化を実現しつつ、発光強度の均一性に優れるなど良好な表示性能を発揮し得る表示素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明における第１の表示素子の製造方法は、基体上に絶縁層を形成する工程と、絶縁層の一部に開口を形成すると共に、絶縁層を厚み方向に一部除去しつつその表面を平坦化することで絶縁層パターンを形成する工程と、開口を埋めると共に絶縁層パターンを覆うように第１の電極層を形成する工程と、第１の電極層を覆うように第１の有機層を形成する工程と、第１の有機層上の、開口と対応する領域以外の領域に発光層を含む第２の有機層を形成する工程と、第１および第２の有機層を挟んで第１の電極層と対向するように第２の電極層を形成する工程とを含むようにしたものである。
【０００９】
本発明における第１の表示素子の製造方法では、一旦、厚みの大きな絶縁層を形成したのち、その絶縁層を厚み方向に一部除去しつつ平坦化することで所定の厚みの絶縁層パターンを形成するようにしたので、得られる絶縁層パターンは、厚みが薄く、かつ、より平坦性の高い表面を有するものとなる。
【００１０】
本発明における第２の表示素子の製造方法は、基体上に絶縁層を形成したのち、その絶縁層の一部に凹部を形成する工程と、絶縁層を厚み方向に一部除去し、その表面を平坦化すると共に凹部の底面を貫通させて開口を形成することで絶縁層パターンを形成する工程と、開口を埋めると共に絶縁層パターンを覆うように第１の電極層を形成する工程と、第１の電極層を覆うように第１の有機層を形成する工程と、第１の有機層上の、開口と対応する領域以外の領域に発光層を含む第２の有機層を形成する工程と、第１および第２の有機層を挟んで第１の電極層と対向するように第２の電極層を形成する工程とを含むようにしたものである。
【００１１】
本発明における第２の表示素子の製造方法では、凹部を有し、厚みの大きな絶縁層を一旦形成したのち、その絶縁層を厚み方向に一部除去しつつ平坦化することで開口を有する所定の厚みの絶縁層パターンを形成するようにしたので、得られる絶縁層パターンは、厚みが薄く、かつ、より平坦性の高い表面を有するものとなる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の第１または第２の表示素子の製造方法によれば、基体上に一旦形成した絶縁層を、厚み方向に一部除去しつつその表面を平坦化するようにしたので、当初より所望の厚みを有する絶縁層を基体上に形成した場合と比べ、同程度の厚みでありながら表面の平坦性に極めて優れた絶縁層を形成することができる。このため、コンパクトな構成でありながら、発光強度の均一性に優れるなど良好な表示性能を発揮し得る表示素子を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明における一実施の形態に係る有機発光素子を用いた表示装置の構成を表すものである。この表示装置は、極薄型の有機発光カラーディスプレイ装置などとして用いられる。この表示装置は、基体１１の上に表示領域１１０が形成されたものである。基体１１上の表示領域１１０の周辺には、例えば映像表示用のドライバである信号線駆動回路１２０、走査線駆動回路１３０および電源供給線駆動回路１４０が形成されている。
【００１５】
表示領域１１０には、マトリクス状に二次元配置された複数の有機発光素子１０（１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ）と、それらを駆動するための画素駆動回路１５０とが形成されている。画素駆動回路１５０において、列方向には複数の信号線１２０Ａ（１２０Ａ１，１２０Ａ２，・・・，１２０Ａｍ，・・・）が配置され、行方向には複数の走査線１３０Ａ（１３０Ａ１，・・・，１３０Ａｎ，・・・）および複数の電源供給線１４０Ａ（１４０Ａ１，・・・，１４０Ａｎ，・・・）が配置されている。各信号線１２０Ａと各走査線１３０Ａとの各交差点に、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのいずれか一つが対応して設けられている。各信号線１２０Ａは信号線駆動回路１２０に接続され、各走査線１３０Ａは走査線駆動回路１３０に接続され、各電源供給線１４０Ａは電源供給線駆動回路１４０に接続されている。
【００１６】
信号線駆動回路１２０は、信号供給源（図示せず）から供給される輝度情報に応じた映像信号の信号電圧を、信号線１２０Ａを介して選択された有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに供給するものである。
【００１７】
走査線駆動回路１３０は、入力されるクロックパルスに同期してスタートパルスを順にシフト（転送）するシフトレジスタなどによって構成されている。走査線駆動回路１３０は、各有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂへの映像信号の書き込みに際し行単位でそれらを走査し、各走査線１３０Ａに走査信号を順次供給するものである。
【００１８】
電源供給線駆動回路１４０は、入力されるクロックパルスに同期してスタートパルスを順にシフト（転送）するシフトレジスタなどによって構成されている。電源供給線駆動回路１４０は、走査線駆動回路１３０による行単位の走査と同期して、各電源供給線１４０Ａに対し互いに異なる第１電位および第２電位のいずれかを適宜供給する。これにより、後述する駆動トランジスタＴｒ１の導通状態または非導通状態の選択が行われる。
【００１９】
図２は、画素駆動回路１５０の一例を表したものである。この画素駆動回路１５０は、後述する第１電極層１３の下層に形成され、駆動トランジスタＴｒ１および書き込みトランジスタＴｒ２と、その間のキャパシタ（保持容量）Ｃｓと、電源供給線１４０Ａおよび共通電源供給線（ＧＮＤ）の間において駆動トランジスタＴｒ１と直列に接続された有機発光素子１０Ｒ（または１０Ｇ，１０Ｂ）とを有するアクティブ型の駆動回路である。駆動トランジスタＴｒ１および書き込みトランジスタＴｒ２は、一般的な薄膜トランジスタ（ＴＦＴ（Thin Film Transistor））により構成され、その構成は例えば逆スタガー構造（いわゆるボトムゲート型）でもよいしスタガー構造（トップゲート型）でもよく特に限定されない。
【００２０】
書き込みトランジスタＴｒ２は、例えばドレイン電極が信号線１２０Ａと接続されており、信号線駆動回路１２０からの映像信号が供給されるようになっている。また、書き込みトランジスタＴｒ２のゲート電極は走査線１３０Ａと接続されており、走査線駆動回路１３０からの走査信号が供給されるようになっている。さらに、書き込みトランジスタＴｒ２のソース電極は、駆動トランジスタＴｒ１のゲート電極と接続されている。
【００２１】
駆動トランジスタＴｒ１は、例えばドレイン電極が電源供給線１４０Ａと接続されており、電源供給線駆動回路１４０による第１電位または第２電位のいずれかに設定される。駆動トランジスタＴｒ１のソース電極は、有機発光素子１０Ｒ（または１０Ｇ，１０Ｂ）と接続されている。
【００２２】
保持容量Ｃｓは、駆動トランジスタＴｒ１のゲート電極（書き込みトランジスタＴｒ２のソース電極）と、駆動トランジスタＴｒ１のソース電極との間に形成されるものである。
【００２３】
図３は、表示領域１１０の平面構成の一例を表したものである。表示領域１１０には、赤色の光を発生する有機発光素子１０Ｒと、緑色の光を発生する有機発光素子１０Ｇと、青色の光を発生する有機発光素子１０Ｂとが、順に全体としてマトリクス状に形成されている。なお、隣り合う有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの組み合わせが一つの画素（ピクセル）１０を構成している。
【００２４】
図４，図５は、それぞれ、図３に示した有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに共通の平面構成および断面構成を表すものである。より詳細には、図５（Ａ）は図４に示したＶＡ−ＶＡ線に沿った断面図であり、図５（Ｂ）は図４に示したＶＢ−ＶＢ線に沿った断面図である。有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、それぞれ、基板１１の側から、上述した画素駆動回路１５０の駆動トランジスタＴｒ１、平坦化絶縁層１２、陽極としての第１電極層１３、下部有機層１４、後述する発光層１５Ａを含む上部有機層１５、および陰極としての第２電極層１６がこの順に積層された構成を有している。図４において破線で示した発光領域２１は、発光が生じる領域であり、第１電極層１３と発光層１５Ａと第２電極層１６とが積層方向において重複する領域に相当する。
【００２５】
このような有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、窒化ケイ素（ＳｉＮx ）などの保護膜３０により被覆され、さらに保護膜３０上にカラーフィルタ５１を間にしてガラスなどよりなる封止基板５０が全面にわたって貼り合わされることにより封止されている。
【００２６】
また、この有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂでは、第１電極層１３は反射層としての機能を有する一方、第２電極層１６が半透過性反射層としての機能を有しており、これら第１電極層１３と第２電極層１６とにより、発光層１５Ａにおいて発生した光を共振させる共振器構造が構成されている。
【００２７】
すなわち、この有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、第１電極層１３の発光層１５Ａ側の端面を第１端部Ｐ１、第２電極層１６の発光層１５Ａ側の端面を第２端部Ｐ２とし、上部有機層１５を共振部として、発光層１５Ａで発生した光を共振させて第２端部Ｐ２の側から取り出す共振器構造を有している。このように共振器構造を有するようにすれば、発光層１５Ａで発生した光が多重干渉を起こし、一種の狭帯域フィルタとして作用することにより、取り出される光のスペクトルの半値幅が減少し、色純度を向上させることができる。また、封止基板５０側から入射した外光についても多重干渉により減衰させることができ、後述するカラーフィルタ５１、または位相差板および偏光板（図示せず）との組合せにより有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂにおける外光の反射率を極めて小さくすることができる。
【００２８】
駆動トランジスタＴｒ１は、平坦化絶縁層１２に設けられた接続孔１２Ａを介して第１電極層１３に電気的に接続されている。
【００２９】
平坦化絶縁層１２は、画素駆動回路１５０が形成された基板１１の表面を平坦化するためのものであり、微細な接続孔１２Ａが形成されるためパターン精度が良い材料により構成されていることが好ましい。平坦化絶縁層１２の構成材料としては、例えば、ポリイミド等の有機材料が挙げられる。
【００３０】
第１電極層１３は、反射層としての機能も兼ねており、できるだけ高い反射率を有するようにすることが発光効率を高める上で望ましい。第１電極層１３は、例えば厚みが１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、銀（Ａｇ），アルミニウム（Ａｌ），クロム（Ｃｒ），チタン（Ｔｉ），鉄（Ｆｅ），コバルト（Ｃｏ），ニッケル（Ｎｉ），モリブデン（Ｍｏ），銅（Ｃｕ），タンタル（Ｔａ），タングステン（Ｗ），白金（Ｐｔ）あるいは金（Ａｕ）などの金属元素の単体またはそれらの合金により構成されている。また、第１電極層１３の周縁部の端面１３Ｔは傾斜面となっており、平坦化絶縁層１２の表面に対し例えば４５°以下の角度をなしている。
【００３１】
下部有機層１４は、第１電極層１３の上面および端面を隙間無く覆うように設けられている。例えば図６に示したように、第１電極層１３の側から正孔注入層１４Ａと正孔輸送層１４Ｂとが順に積層された構成を有する。この下部有機層１４により、上部有機層１５が存在しない領域において第１電極層１３と第２電極層１６とが直接接することがなくなり、両者の絶縁性が確保される。また、上部有機層１５は、例えば図６に示したように、第１電極層１３の側から順に、発光層１５Ａと電子輸送層１５Ｂとが積層された構成を有する。なお、図６は、図５に示した下部有機層１４および上部有機層１５の一部を拡大して表す断面図である。
【００３２】
正孔注入層１４Ａは、正孔注入効率を高めるためのものであると共に、リークを防止するためのバッファ層である。正孔輸送層１４Ｂは、発光層１５Ａへの正孔輸送効率を高めるためのものである。発光層１５Ａは、電界をかけることにより電子と正孔との再結合が起こり、光を発生するものである。電子輸送層１５Ｂは、発光層１５Ａへの電子輸送効率を高めるためのものである。なお、電子輸送層１５Ｂと第２電極層１６との間には、ＬｉＦ，Ｌｉ2 Ｏなどよりなる電子注入層（図示せず）を設けてもよい。
【００３３】
また、下部有機層１４および上部有機層１５は、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの発光色によってそれぞれ構成が異なっている。有機発光素子１０Ｒの正孔注入層１４Ａは、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、４，４’，４”−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）あるいは４，４’，４”−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（２−ＴＮＡＴＡ）により構成されている。有機発光素子１０Ｒの正孔輸送層１４Ｂは、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、ビス［（Ｎ−ナフチル）−Ｎ−フェニル］ベンジジン（α−ＮＰＤ）により構成されている。有機発光素子１０Ｒの発光層１５Ａは、例えば、厚みが１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、８−キノリノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ3 ）に２，６−ビス［４−［Ｎ−（４−メトキシフェニル）−Ｎ−フェニル］アミノスチリル］ナフタレン−１，５−ジカルボニトリル（ＢＳＮ−ＢＣＮ）を４０体積％混合したものにより構成されている。有機発光素子１０Ｒの電子輸送層１５Ｂは、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、Ａｌｑ3 により構成されている。
【００３４】
有機発光素子１０Ｇの正孔注入層１４Ａは、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、ｍ−ＭＴＤＡＴＡあるいは２−ＴＮＡＴＡにより構成されている。有機発光素子１０Ｇの正孔輸送層１４Ｂは、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、α−ＮＰＤにより構成されている。有機発光素子１０Ｇの発光層１５Ａは、例えば、厚みが１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、Ａｌｑ3 にクマリン６（Ｃｏｕｍａｒｉｎ６）を３体積％混合したものにより構成されている。有機発光素子１０Ｇの電子輸送層１５Ｂは、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、Ａｌｑ3 により構成されている。
【００３５】
有機発光素子１０Ｂの正孔注入層１４Ａは、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、ｍ−ＭＴＤＡＴＡあるいは２−ＴＮＡＴＡにより構成されている。有機発光素子１０Ｂの正孔輸送層１４Ｂは、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、α−ＮＰＤにより構成されている。有機発光素子１０Ｂの発光層１５Ａは、例えば、厚みが１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、スピロ６Φ（ｓｐｉｒｏ６Φ）により構成されている。有機発光素子１０Ｂの電子輸送層１５Ｂは、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、Ａｌｑ3 により構成されている。
【００３６】
第２電極層１６は、例えば、厚みが５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、アルミニウム（Ａｌ），マグネシウム（Ｍｇ），カルシウム（Ｃａ），ナトリウム（Ｎａ）などの金属元素の単体または合金により構成されている。中でも、マグネシウムと銀との合金（ＭｇＡｇ合金）、またはアルミニウム（Ａｌ）とリチウム（Ｌｉ）との合金（ＡｌＬｉ合金）が好ましい。
【００３７】
図５に示した封止基板５０は、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの第２電極層１６の側に位置し、接着層（図示せず）と共に有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを封止するものであり、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂで発生した光に対して透明なガラスなどの材料により構成されている。封止基板５０には、例えば、カラーフィルタ５１が設けられており、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂで発生した光を取り出すと共に、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂならびにその間の配線において反射された外光を吸収し、コントラストを改善するようになっている。
【００３８】
カラーフィルタ５１は、封止基板５０のどちら側の面に設けられてもよいが、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの側に設けられることが好ましい。カラーフィルタ５１が表面に露出せず、接着層（図示せず）により保護することができるからである。また、発光層１５Ｃとカラーフィルタ５１との間の距離が狭くなることにより、発光層１５Ａから出射した光が隣接する他の色のカラーフィルタ５１に入射して混色を生じることを避けることができるからである。カラーフィルタ５１は、赤色フィルタ，緑色フィルタおよび青色フィルタ（いずれも図示せず）を有しており、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに対応して順に配置されている。
【００３９】
赤色フィルタ，緑色フィルタおよび青色フィルタは、それぞれ例えば矩形形状で隙間なく形成されている。これら赤色フィルタ，緑色フィルタおよび青色フィルタは、顔料を混入した樹脂によりそれぞれ構成されており、顔料を選択することにより、目的とする赤，緑あるいは青の波長域における光透過率が高く、他の波長域における光透過率が低くなるように調整されている。
【００４０】
さらに、カラーフィルタ５１における透過率の高い波長範囲と、共振器構造から取り出したい光のスペクトルのピーク波長λとは一致している。これにより、封止基板５０から入射する外光のうち、取り出したい光のスペクトルのピーク波長λに等しい波長を有するもののみがカラーフィルタ５１を透過し、その他の波長の外光が有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに侵入することが防止される。
【００４１】
この表示装置は、例えば次のようにして製造することができる。なお、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの製造方法についても併せて以下に説明する。
【００４２】
図７〜図１１は、この表示装置の製造方法を工程順に表すものである。まず、図７に示したように、上述した材料よりなる基板１１の上に駆動トランジスタＴｒ１を含む画素駆動回路１５０（ここでは図示せず）を形成したのち、有機材料として例えばポリイミドを主成分とする感光性樹脂を全面に亘って塗布することにより絶縁膜１２Ｚを形成する。
【００４３】
次に、フォトリソグラフィ処理により平坦化絶縁層１２を形成する。具体的には、例えば図８に示したように、露光および現像により絶縁膜１２Ｚを全面に亘って厚み方向に一部除去しつつその表面１２Ｓを平坦化し、さらに図９に示したように、選択的な露光および現像により所定の形状にパターニングし、駆動トランジスタＴｒ１に対応した領域に接続孔１２Ａを形成することで平坦化絶縁層１２を形成する。そののち、平坦化絶縁層１２を必要に応じて焼成する。ここで、絶縁膜１２Ｚを平坦化する際には、露光時間および照射光の強度などを調整し、絶縁膜１２Ｚにおける表面から所望の深さまでの厚み範囲が感光するようにすればよい（すわなち、いわゆるハーフエッチング処理を行う）。また、接続孔１２Ａを形成する際には、駆動トランジスタＴｒ１に対応した形状の開口Ｍ１を有するマスクＭを用い、絶縁膜１２Ｚのうち、駆動トランジスタＴｒ１に対応した領域を選択的に露光し、現像すればよい。
【００４４】
平坦化絶縁層１２を形成したのち、図１０に示したように、例えばスパッタ法により、接続孔１２Ａを埋めると共に平坦化絶縁層１２を覆うように上述した材料よりなる第１電極層１３を形成する。さらに、例えばウェットエッチングにより第１電極層１３を選択的に除去することで各有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂごとに分離する。その際、第１電極層１３の周縁部の端面１３Ｔが傾斜面（例えば４５°以下）となるように、第１電極層１３を選択的に除去するとよい。こうすることで、後の工程で形成する下部有機層１４や第２電極層１６における意図しない破断の発生を確実に防ぐことができる。端面１３Ｔを傾斜面とするには、例えば第１電極層１３の構成材料としてＡｌＮｄなどのアルミニウム合金を採用した場合には、アルミニウム合金薄膜を形成したのち、塩素ガスおよび酸素ガスをエッチングガスとする反応性イオンエッチング処理により所定領域のアルミニウム合金薄膜を除去すればよい。
【００４５】
第１電極層１３を形成したのち、図１１に示したように、第１電極層１３を完全に覆うように上述した所定の材料および厚みの正孔注入層１４Ａおよび正孔輸送層１４Ｂを順に積層することで下部有機層１４を形成する。さらに、下部有機層１４上の、第１電極層１３と対応する領域に、例えば蒸着法によって上述した厚みおよび材料よりなる発光層１５Ａと電子輸送層１５Ｂとを順次積層することで上部有機層１５を形成する。さらに、上部有機層１５および下部有機層１４を挟んで第１電極層１３と対向するように第２電極層１６を形成し、所定形状にパターニングすることで有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを完成させる。このとき、平坦化絶縁層１２の表面１２Ｓが極めて高い平坦性を有していることから、第１電極層１３の発光層１５Ａ側の端面（第１端部Ｐ１）および第２電極層１６の発光層１５Ａ側の端面（第２端部Ｐ２）が平坦になるうえ、下部有機層１４および上部有機層１５の厚みのばらつきも極めて小さなものとなる。
【００４６】
こののち、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの上に上述した材料よりなる保護膜３０を形成する。
【００４７】
また、封止基板５０の上にカラーフィルタ５１を形成する。具体的には、封止基板５０の上に赤色フィルタの材料をスピンコートなどにより塗布し、フォトリソグラフィ技術によりパターニングして焼成することにより赤色フィルタを形成する。続いて、赤色フィルタと同様にして、青色フィルタおよび緑色フィルタを順次形成する。
【００４８】
最後に、保護膜３０の上に、接着層を形成し、この接着層を間にして封止基板５０を貼り合わせる。その際、封止基板５０のカラーフィルタ５１を形成した面を、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ側にして配置することが好ましい。以上により、図１に示した表示装置が完成する。
【００４９】
このようにして得られた表示装置では、各画素に対して走査線駆動回路１３０から書き込みトランジスタＴｒ２のゲート電極を介して走査信号が供給されると共に、信号線駆動回路１２０から画像信号が書き込みトランジスタＴｒ２を介して保持容量Ｃｓに保持される。すなわち、この保持容量Ｃｓに保持された信号に応じて駆動トランジスタＴｒ１がオンオフ制御され、これにより、各有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに駆動電流Ｉｄが注入されることにより、正孔と電子とが再結合して発光が起こる。この光は、第１電極層１３と第２電極層１６との間で多重反射し、第２電極層１６，カラーフィルタ５１および封止基板５０を透過して取り出される。本実施の形態では、各有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂにおいて第１端部Ｐ１および第２端部Ｐ２が極めて平坦であるうえ、下部有機層１４および上部有機層１５の厚みのばらつきも極めて小さなものであることから、効率的に、かつ安定して発光が生じ、発光領域２１における面内方向の輝度むらが低減される。
【００５０】
このように、本実施の形態では、一旦、厚みの大きな絶縁膜１２Ｚを形成したのち、その絶縁膜１２Ｚの一部に接続孔１２Ａを形成すると共に、絶縁膜１２Ｚを厚み方向に一部除去しつつ平坦化することで所定の厚みの平坦化絶縁層１２を形成するようにしたので、得られる平坦化絶縁層１２は、厚みが比較的薄いものでありながら、その表面１２Ｓが極めて高い平坦性を有するものとなる。すなわち、従来のように、当初より所望の厚みを有する平坦化絶縁層１２を基体１１上に形成する場合と比べ、平坦化絶縁層１２の表面１２Ｓの平坦性をより高めることができる。このため、コンパクトな構成でありながら、発光強度の均一性に優れるなど良好な表示性能を発揮し得る表示素子を実現することができる。
【００５１】
（第１の変形例）
次に、図７に加え、図１２および図１３を参照して、本実施の形態の第１の変形例としての表示装置の製造方法について説明する。上記実施の形態では、平坦化絶縁層１２を形成するにあたり、平坦化操作ののちに接続孔１２Ａの形成を行うようにしたが、以下の手順で行うようにしてもよい。すなわち、図７に示したように基板１１上に全面に亘って絶縁膜１２Ｚを形成したのち、まず、図１２に示したように、選択的な露光および現像により、絶縁膜１２Ｚのうち駆動トランジスタＴｒ１に対応した領域に接続孔１２Ａを形成する。続いて、図１３に示したように、接続孔１２Ａが形成された絶縁膜１２Ｚを、露光および現像により全面に亘って厚み方向に一部除去しつつその表面１２Ｓを平坦化し、さらに必要に応じて焼成すればよい。以上の手順によっても平坦化絶縁層１２を得ることができる。但し、本実施例では、接続孔１２Ａを形成したのち平坦化操作を行うことから、上記実施の形態で説明した図７〜図９の手順（平坦化操作を行ったのち、接続孔１２Ａを形成するという手順）の場合と比べ、最終的に得られる接続孔１２Ａの斜面の傾斜が緩やかになる傾向にある。よって、上記実施の形態で説明した図７〜図９の手順のほうが、より広い発光領域２１を得やすい製造方法といえる。
【００５２】
（第２の変形例）
次に、図７に加え図１４および図１５を参照して、本実施の形態の第２の変形例としての表示装置の製造方法について説明する。本変形例では、図７に示したように基板１１上に全面に亘って絶縁膜１２Ｚを形成したのち、まず、図１４に示したように、選択的な露光および現像により、絶縁膜１２Ｚのうち駆動トランジスタＴｒ１に対応した領域に底面１２Ｌを有する凹部１２Ｈを形成する。続いて、図１５に示したように、凹部１２Ｈが形成された絶縁膜１２Ｚを、露光および現像により全面に亘って厚み方向に一部除去しつつその表面１２Ｓを平坦化し、かつ、凹部１２Ｈの底面１２Ｌを掘り下げて貫通させることにより接続孔１２Ａを形成する。さらに必要に応じて焼成してもよい。以上の手順によっても平坦化絶縁層１２を得ることができる。
【００５３】
（第３の変形例）
上記実施の形態ならびに第１および第２の変形例では、平坦化絶縁層１２の構成材料として、感光性樹脂などの有機材料を例示し、それを用いた製造方法について説明するようにしたが、それに限定されるものではない。例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）や窒化ケイ素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）などの無機材料を用いて平坦化絶縁層１２の構成するようにしてもよい。その場合、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などにより基板１１上に絶縁膜１２Ｚを形成（図７）したのち、化学機械研磨（ＣＭＰ）技術を用いて絶縁膜１２Ｚの上面を研磨（図８）して平坦化し、さらに開口Ｍ１を有するマスクＭを用いてフッ素ガスエッチングやイオンビームエッチングなどのドライエッチング処理によって接続孔１２Ａを形成（図９）すればよい。
【００５４】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、平坦化絶縁層を形成するにあたり、絶縁膜の全面に亘って平坦化を行う場合について説明したが、発光領域に相当する一部領域のみを選択的に平坦化するようにしてもよい。
【００５５】
また、本発明は、上記実施の形態において説明した各層の材料や積層順序、あるいは成膜方法などに限定されるものではない。例えば、上記実施の形態においては、基板１１の上に、第１電極層１３、下部有機層１４、上部有機層１５および第２電極層１６を基板１１の側から順で積層し、封止基板５０の側から光を取り出すようにした場合について説明したが、積層順序を逆にして、基板１１の上に、第２電極層１６，上部有機層１５、下部有機層１４および第１電極層１３を基板１１の側から順に積層し、基板１１の側から光を取り出すようにすることもできる。
【００５６】
加えてまた、例えば、上記実施の形態では、第１電極層１３を陽極、第２電極層１６を陰極とする場合について説明したが、第１電極層１３を陰極、第２電極層１６を陽極としてもよい。さらに、第１電極層１３を陰極、第２電極層１６を陽極とすると共に、基板１１の上に、第２電極層１６，上部有機層１５、下部有機層１４および第１電極層１３を基板１１の側から順に積層し、基板１１の側から光を取り出すようにすることもできる。
【００５７】
さらにまた、上記実施の形態では、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの構成を具体的に挙げて説明したが、全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。例えば、第１電極層１３と下部有機層１４との間に、酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ2 Ｏ3 ），ＩＴＯ（Indium-Tin Oxide：インジウム（Ｉｎ）およびスズ（Ｓｎ）の酸化物混合膜）などからなる正孔注入用薄膜層を備えていてもよい。
【００５８】
加えてまた、上記実施の形態では、第２電極層１６が半透過性反射層により構成されている場合について説明したが、第２電極層１６は、半透過性反射層と透明電極とが第１電極層１３の側から順に積層された構造としてもよい。この透明電極は、半透過性反射層の電気抵抗を下げるためのものであり、発光層で発生した光に対して十分な透光性を有する導電性材料により構成されている。透明電極を構成する材料としては、例えば、ＩＴＯまたはインジウムと亜鉛（Ｚｎ）と酸素とを含む化合物が好ましい。室温で成膜しても良好な導電性を得ることができるからである。透明電極の厚みは、例えば３０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とすることができる。また、この場合、半透過性反射層を一方の端部とし、透明電極を挟んで半透過性電極に対向する位置に他方の端部を設け、透明電極を共振部とする共振器構造を形成するようにしてもよい。さらに、そのような共振器構造を設けた上で、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを保護膜３０で覆うようにし、この保護膜３０を、透明電極を構成する材料と同程度の屈折率を有する材料により構成すれば、保護膜３０を共振部の一部とすることができ、好ましい。
【００５９】
さらにまた、本発明は、第２電極層１６を透明電極により構成すると共に、この透明電極の上部有機層１５と反対側の端面の反射率が大きくなるように構成し、第１電極層１３の発光層１５Ａ側の端面を第１端部、透明電極の有機層と反対側の端面を第２端部とした共振器構造を構成した場合についても適用することができる。例えば、透明電極を大気層に接触させ、透明電極と大気層との境界面の反射率を大きくして、この境界面を第２端部としてもよい。また、接着層との境界面での反射率を大きくして、この境界面を第２端部としてもよい。さらに、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを保護膜３０で覆い、この保護膜３０との境界面での反射率を大きくして、この境界面を第２端部としてもよい。
【００６０】
加えてまた、上記各実施の形態では、アクティブマトリクス型の表示装置の場合について説明したが、本発明はパッシブマトリクス型の表示装置への適用も可能である。更にまた、アクティブマトリクス駆動のための画素駆動回路の構成は、上記各実施の形態で説明したものに限られず、必要に応じて容量素子やトランジスタを追加してもよい。その場合、画素駆動回路の変更に応じて、上述した信号線駆動回路１２０や走査線駆動回路１３０のほかに、必要な駆動回路を追加してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る表示装置の構成を表す図である。
【図２】図１に示した画素駆動回路の一例を表す図である。
【図３】図１に示した表示領域の構成を表す平面図である。
【図４】図３に示した有機発光素子の構成を表す平面図である。
【図５】図３に示した有機発光素子の構成を表す断面図である。
【図６】図５に示した有機層を拡大して表す断面図である。
【図７】図１に示した表示装置の製造方法における一工程を表す断面図である。
【図８】図７に続く工程を表す断面図である。
【図９】図８に続く工程を表す断面図である。
【図１０】図９に続く工程を表す断面図である。
【図１１】図１０に続く工程を表す断面図である。
【図１２】図１に示した表示装置の製造方法の、第１の変形例における一工程を表す断面図である。
【図１３】図１２に続く工程を表す断面図である。
【図１４】図１に示した表示装置の製造方法の、第２の変形例における一工程を表す断面図である。
【図１５】図１４に続く工程を表す断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０…画素、１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ…有機発光素子、１１…基板、１２…平坦化絶縁層、１２Ａ…接続孔、１３…第１電極層、１４…下部有機層、１４Ａ…正孔注入層、１４Ｂ…正孔輸送層、１５…上部有機層、１５Ａ…発光層、１５Ｂ…電子輸送層、１６…第２電極層、２１…発光領域、３０…保護膜、５０…封止基板、５１…カラーフィルタ、Ｐ１…第１端部、Ｐ２…第２端部。
【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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