表示装置および表示装置用基板
【課題】高い表示性能を実現しつつ、簡便に作製可能な表示装置を提供する。
【解決手段】この表示装置は、基板上に、第１電極層、発光層を含む有機層、および第２電極層が各々順に積層されてなる複数の発光素子と、有機層を、発光素子ごとに分離する黒色絶縁層とを備える。黒色絶縁層において外光が吸収される。また、対向基板にブラックマトリクス層を設ける必要がない構造であることから、対向基板を貼り合わせる際にアライメントが不要である。
【解決手段】この表示装置は、基板上に、第１電極層、発光層を含む有機層、および第２電極層が各々順に積層されてなる複数の発光素子と、有機層を、発光素子ごとに分離する黒色絶縁層とを備える。黒色絶縁層において外光が吸収される。また、対向基板にブラックマトリクス層を設ける必要がない構造であることから、対向基板を貼り合わせる際にアライメントが不要である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えば有機ＥＬ（Electroluminescence）素子や液晶表示素子などの表示素子を備えた表示装置、およびそのような表示装置に適用される表示装置用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、表示装置においては、その表示画像における高いコントラストが求められる。従来、そのような要求を実現するため、外光の、バックプレーン（一対の基板のうちの、表示面とは反対側の基板）での反射を抑える目的でブラックマトリクス層を設けるようにした構造が知られている。さらに、高コントラストに加えて色純度を向上させるため、カラーフィルタと一体化された構造のブラックマトリクス層を設けるようにした構造も提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−５９８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の表示装置では、バックプレーンと対向する基板上に上記のブラックマトリクス層を設けるようになっている。このため、バックプレーンと、ブラックマトリクス層が形成された基板とを貼り合せるにあたり、その位置精度（アライメント精度）の低下が問題となる場合がある。特に、一対の基板をプラスチックなどの可撓性基板とした場合、寸法安定性、平坦性および取り扱い性（ハンドリング性）などがガラス基板などと比較して低いことから、アライメント精度が低下しやすい。そのようなアライメント精度の低下により、各画素の表示領域のばらつきが生じることとなる。このため、所望の輝度が得られず、表示性能の劣化を招く可能性がある。
【０００５】
本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、より高い表示性能を実現しつつ、簡便に作製可能な表示装置、およびそれに用いられる表示装置用基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の表示装置は、基板上に、第１電極、発光層を含む有機層、および第２電極が各々順に積層されてなる複数の発光素子と、有機層を、発光素子ごとに分離する黒色絶縁層とを備えたものである。
【０００７】
本開示の表示装置では、有機層を発光素子ごとに分離する黒色絶縁層を設けるようにしたので、その黒色絶縁層において外光が吸収される。また、対向基板にブラックマトリクス層を設ける必要がない構造であることから、対向基板を貼り合わせる際にアライメントが不要である。
【０００８】
本開示の表示装置用基板は、複数の表示素子と共に表示装置に用いられるものであって、複数の発光素子を駆動させる駆動回路と、駆動回路上の領域を複数の表示素子に各々対応した複数の表示領域に区切る黒色絶縁層とを備えたものである。
【０００９】
本開示の表示装置用基板では、黒色絶縁層によって複数の表示素子に各々対応した複数の表示領域に区切るようにしたので、その黒色絶縁層において外光が吸収される。また、対向基板にブラックマトリクス層を設ける必要がない構造であることから、対向基板との貼り合わせを行う際、アライメントが不要である。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の表示装置および表示装置用基板によれば、素子分離を行う絶縁層を黒色としたので、外光反射の防止により黒レベルが低下し、高コントラストを実現することができる。そのうえ、対向基板にブラックマトリクス層を設ける必要がないので、比較的容易に製造可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本技術の第１の実施の形態としての表示装置の構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した表示装置の全体構成を表す概略図である。
【図３】図２に示した画素駆動回路の一例を表す回路図である。
【図４】本技術の第２の実施の形態としての表示装置の構成を表す断面図である。
【図５】本技術の変形例としての表示装置の構成を表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態という。）について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
［第１の実施の形態］
＜表示装置の全体構成＞
図１は、本技術の第１の実施の形態としての有機発光素子を備えた、いわゆるトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置（以下、単に表示装置という。）１の要部断面構成を表している。表示装置１は、例えば、支持基板１１の上に、映像表示用の信号線駆動回路や走査線駆動回路（図示せず）を含む画素駆動回路形成層Ｌ１と、有機発光素子１０を含む発光素子形成層Ｌ２と、封止層１７と、対向基板１８とが順に積層されたものである。なお、各構成要素の詳細については後述する。
【００１４】
図２は、表示装置１の全体構成を表すものである。表示装置１は、支持基板１１の上に表示領域１１０が形成されたものであり、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。基板１１１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。有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、それぞれ、赤色、緑色、青色を発光する有機発光素子１０を意味する。画素駆動回路１５０において、列方向（Ｙ方向）には複数の信号線１２０Ａ（１２０Ａ１，１２０Ａ２，・・・，１２０Ａｍ，・・・）および複数の電源供給線１４０Ａ（１４０Ａ１，・・・，１４０Ａｎ，・・・）が配置され、行方向（Ｘ方向）には複数の走査線１３０Ａ（１３０Ａ１，・・・，１３０Ａｎ，・・・）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はその両端が信号線駆動回路１２０に接続され、各走査線１３０Ａはその両端が走査線駆動回路１３０に接続され、各電源供給線１４０Ａはその両端が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。なお、信号線１２０Ａには、その両端から信号線駆動回路１２０からの信号電圧が印加される。
【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。なお、走査線１３０Ａには、その両端から走査線駆動回路１３０からの走査信号が供給される。
【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、信号線駆動回路１２０による列単位の走査と同期して、各電源供給線１４０Ａに対し、各々の両端から、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】
画素駆動回路１５０は、基板１１１と有機発光素子１０との間の階層、すなわち画素駆動回路形成層Ｌ１に設けられている。図３に、画素駆動回路１５０の一構成例を表す。図３に示したように、画素駆動回路１５０は、駆動トランジスタＴｒ１および書込トランジスタＴｒ２と、その間のキャパシタ（保持容量）Ｃｓと、有機発光素子１０とを有するアクティブ型の駆動回路である。有機発光素子１０は、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と直列に接続されている。駆動トランジスタＴｒ１および書込トランジスタ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】
書込トランジスタ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、書込トランジスタ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、書込トランジスタ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１０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１Ｇ（書込トランジスタＴｒ２のソース電極２Ｓ）と、駆動トランジスタＴｒ１のソース電極１Ｓとの間に形成されるものである。
【００２３】
＜表示装置の要部構成＞
次に、再び図１を参照して、支持基板１１、画素駆動回路形成層Ｌ１、発光素子形成層Ｌ２および対向基板１８などの詳細な構成について説明する。なお、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、互いに有機層１５（後出）の構成が一部異なることを除き、他は共通の構成であるので、以下では、まとめて説明する。
【００２４】
支持基板１１は、例えば、水分（水蒸気）および酸素の透過を遮断可能なガラスまたはプラスチック材料などにより形成されている。トップエミッション型では対向基板１８から光が取り出されるため、支持基板１１は、透過性材料または非透過性材料のいずれにより形成されていてもよい。なお、表示装置１をフレキシブルディスプレイとする場合には、可撓性を有するプラスチック材料によって支持基板１１を構成するとよい。
【００２５】
画素駆動回路形成層Ｌ１は、ゲート絶縁膜１２と保護層１３との積層構造を有している。画素駆動回路形成層Ｌ１には、画素駆動回路１５０を構成する駆動トランジスタＴｒ１および書込トランジスタＴｒ２が形成されており、さらに、信号線１２０Ａ、走査線１３０Ａおよび電源供給線１４０Ａ（図示せず）も埋設されている。詳細には、支持基板１１の上に、駆動トランジスタＴｒ１および書込トランジスタＴｒ２のゲート電極１Ｇ，２Ｇがそれぞれ形成され、ゲート絶縁膜１２によって一括して覆われている。そのゲート絶縁膜１２の上には、駆動トランジスタＴｒ１および書込トランジスタＴｒ２における、半導体層ＳＣ１，ＳＣ２、ソース電極１Ｓ，２Ｓおよびドレイン電極１Ｄ，２Ｄがそれぞれ形成されている。
【００２６】
ゲート電極１Ｇ，２Ｇは、例えば、金属材料、無機導電性材料、有機導電性材料または炭素材料のいずれか１種類または２種類以上により形成されている。金属材料は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）またはそれらを含む合金などである。無機導電性材料は、例えば、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）または酸化亜鉛（ＺｎＯ）などである。有機導電性材料は、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）またはポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）などである。炭素材料は、例えば、グラファイトなどである。なお、ゲート電極１Ｇ，２Ｇは、上記した各種材料の層が２層以上積層されたものでもよい。
【００２７】
ゲート絶縁膜１２は、例えば、無機絶縁性材料または有機絶縁性材料のいずれか１種類または２種類以上により形成されている。無機材料は、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯx）、窒化ケイ素（ＳｉＮx）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化ハフニウム（ＨｆＯx）またはチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）などである。有機絶縁性材料は、例えば、ポリビニルフェノール（ＰＶＰ）、ポリイミド、ポリメタクリル酸アクリレート、感光性ポリイミド、感光性ノボラック樹脂またはポリパラキシリレンなどである。なお、ゲート絶縁膜１２は、上記した各種材料の層が２層以上積層されたものでもよい。
【００２８】
半導体層ＳＣ１，ＳＣ２は、無機半導体材料または有機半導体材料のいずれか１種類または２種類以上により形成されている。無機半導体材料は、例えばアモルファスシリコンなどである。また、有機半導体材料としては、例えばアセンまたはその誘導体などを用いることができる。アセンは、例えば、ナフタセン、ペンタセン、ヘキサセン、ヘプタセン、ジベンゾペンタセン、テトラベンゾペンタセン、ピレン、ジベンゾピレン、クリセン、ペリレン、コロネン、テリレン、オバレン、クオテリレンまたはサーカムアントラセンなどである。
【００２９】
ソース電極１Ｓ，２Ｓおよびドレイン電極１Ｄ，２Ｄは、例えば、上記したゲート電極１Ｇ，２Ｇと同様の材料により形成されており、半導体層ＳＣ１，ＳＣ２にオーミック接触していることが好ましい。
【００３０】
保護層１３は、主に画素駆動回路形成層Ｌ１の表面を平坦化するために設けられるものであり、例えば、ポリイミドなどの絶縁性樹脂材料により形成されている。なお、ゲート絶縁膜１２により十分な平坦性が得られていれば、保護層１３を省略することもできる。
【００３１】
発光素子形成層Ｌ２には、有機発光素子１０および絶縁層１９と、それらを覆う封止層１７とが設けられている。
【００３２】
有機発光素子１０は、支持基板１１の側から、アノード電極としての第１電極１４、発光層１５Ｃ（後出）を含む有機層１５、およびカソード電極としての第２電極１６が各々順に積層されたものである。有機層１５および第１電極１４は、絶縁層１９によって有機発光素子１０ごとに分離されている。一方、第２電極１６は、全ての有機発光素子１０に共通して設けられている。
【００３３】
有機層１５は、第１電極１４の側から正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層が順に積層された構成を有する。但し、発光層以外の層は、必要に応じて設ければよい。
【００３４】
正孔注入層は、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。正孔輸送層は、発光層１４Ｃへの正孔輸送効率を高めるためのものである。発光層は、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。電子輸送層は、発光層への電子輸送効率を高めるためのものである。なお、電子輸送層と第２電極１６との間には、ＬｉＦ，Ｌｉ2 Ｏなどよりなる電子注入層を設けてもよい。
【００３５】
有機層１５の各層の構成材料の一部は、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの発光色によってそれぞれ異なっている。有機発光素子１０Ｒの正孔注入層は、例えば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の正孔輸送層は、例えばビス［（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１４Ｃは、例えば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の電子輸送層は、例えばＡｌｑ3 により構成されている。
【００３６】
有機発光素子１０Ｇの正孔注入層は、例えば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の正孔輸送層は、例えばα−ＮＰＤにより構成されている。有機発光素子１０Ｇの発光層は、例えば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の電子輸送層は、例えばＡｌｑ3 により構成されている。
【００３７】
有機発光素子１０Ｂの正孔注入層は、例えば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の正孔輸送層は、例えばα−ＮＰＤにより構成されている。有機発光素子１０Ｂの発光層は、例えばスピロ６Φ（ｓｐｉｒｏ６Φ）により構成されている。有機発光素子１０Ｂの電子輸送層は、例えばＡｌｑ3 により構成されている。
【００３８】
絶縁層１９は、隣り合う有機発光素子１０における第１電極１４および有機層１５同士の隙間を埋めるように設けられている。すなわち、絶縁層１９は、第１電極１４と第２電極１６との絶縁性を確保すると共に、有機発光素子１０の発光領域を正確に画定するものでもある。
【００３９】
絶縁層１９は、例えば、ポリイミドなどの絶縁性樹脂材料に黒色の顔料、染料および色素が分散されることで黒色を呈するもの、すなわち、可視光を吸収して反射を低減する材料によって構成されている。そのような黒色の顔料としては、例えば以下のような有機顔料および無機顔料のうちの少なくとも１種が使用される。有機顔料としては、アゾレーキ系、不溶性アゾ系、縮合アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、イソインドリノン系、アントラキノン系、ペリノン系、チオインジコ系、ペリレン系などが挙げられる。無機顔料としては、カーボンブラック、酸化チタン、ミロリブルー、コバルト紫、マンガン紫、群青、紺青、コバルトブルー、セルリアンブルー、ビリジアンなどが挙げられる。これらの顔料は各々単独で、もしくは２種以上を混合して使用することができる。また、黒色の染料としては、例えばアニリン・ニトロベンゼンを縮合したアジン系化合物であるニグロシン（例えばオリエント化学工業製のＮＵＢＩＡＮ ＢＬＡＣＫシリーズ）やＢＯＮＪＥＴ ＢＬＡＣＫ（オリエント化学工業製）などが挙げられる。また、絶縁層１９は、例えば、形成工程を簡略化すると共に所望の形状に成形可能にするために、光パターニングまたはリフローなどにより成形可能な感光性樹脂材料を用いて形成されていることが好ましい。
【００４０】
絶縁層１９には、第２電極１６から保護層１３に至るまで貫通した開口１９Ｋが所定の位置に設けられている。具体的には、開口１９Ｋは、図３に示したように、信号線１２０Ａ、走査線１３０Ａおよび電源供給線１４０Ａの相互の交差点近傍に複数設けられている。この開口１９Ｋを通じて、画素駆動回路形成層Ｌ１に埋設された信号線１２０Ａ、走査線１３０Ａおよび電源供給線１４０Ａなどを構成する金属層の一部に対し、対向基板１８側からレーザビームを照射することができるようになっている。
【００４１】
封止層１７は、保護層１３と同様に、例えば、ポリイミドなどの絶縁性樹脂材料により形成されている。
【００４２】
対向基板１８は、封止層１７、および熱硬化型樹脂などの接着層（図示せず）などと共に有機発光素子１０を封止するものであり、有機層１５に含まれる発光層において発生した光を透過する透明なガラスまたはプラスチック材料により構成されている。
【００４３】
＜表示装置の製造方法＞
この表示装置１は、例えば次のようにして製造することができる。
【００４４】
まず、上述した材料よりなる支持基板１１を用意し、その上に、駆動トランジスタＴｒ１および書き込みトランジスタＴｒ２を含む画素駆動回路１５０を形成する。具体的には、まず、支持基板１１上に例えばスパッタリングにより金属膜を形成する。そののち、例えばフォトリソグラフィ法やドライエッチング、あるいはウェットエッチングによりその金属膜をパターニングすることで、支持基板１１上にゲート電極１Ｇ，２Ｇおよび信号線１２０Ａを形成する。次いで、全面を覆うように、上記の材料を用いて蒸着法などによりゲート絶縁膜１２を形成する。さらに、ゲート絶縁膜１２の上に、半導体層ＳＣ１，ＳＣ２、ドレイン電極１Ｄ，２Ｄおよびソース電極１Ｓ，２Ｓを順に、所定形状となるように形成する。その際、ゲート電極１Ｇとソース電極２Ｓとを接続する接続部を予めゲート絶縁膜１２に形成しておく。また、ドレイン電極１Ｄ，２Ｄおよびソース電極１Ｓ，２Ｓの形成と併せて、走査線１３０Ａおよび電源供給線１４０Ａを各々形成する。その際、各配線と各電極とを繋ぐ必要な接続部を適宜形成しておく。そののち、スピンコート法などにより全体を保護層１３で覆うことにより（必要に応じてさらにフォトリソグラフィ処理を施すことにより）、画素駆動回路形成層Ｌ１を完成させる。その際、保護層１３における金属層１Ｓ上の所定位置に、ドライエッチングなどにより第１電極１４との接続部を形成するための接続孔を形成しておく。
【００４５】
さらに、上述した所定の材料よりなる第１電極１４を形成する。具体的には、例えば蒸着法などによって上述の材料からなる金属膜を全面成膜したのち、その金属膜上に所定のマスクを用いて所定形状のレジストパターン（図示せず）を形成し、さらにそのレジストパターンをマスクとして用い、金属膜の選択的なエッチングを行う。その際、第１電極１４を、保護層１３の表面を覆うと共に上記の接続孔を充填するように形成する。
【００４６】
第１電極１４を形成したのち、それらの隙間を充填するように、絶縁層１９を選択的に形成する。具体的には、例えば黒色顔料を含むポジ型のブラックレジストを使用し、これをスピンコート法によって全面塗布する。そののち、焼成（例えば約１００℃で２分間程度）、選択的露光（１５０ｍＪ／ｃｍ2 ）および現像を順次行うことにより、所定形状にパターニングすることができる。その際、併せて開口１９Ｋを所定位置に形成する。さらに、１５０℃程度まで加熱し、保持することでブラックレジストに含まれる有機溶媒を除去する。この際、例えば真空のオーブン内で加熱を行うと、効果的に乾燥を行うことができる。このように、開口１９Ｋは、フォトリソグラフィ処理により高精度の形成が可能であるので、最小限度の開口面積に抑えることができる。
【００４７】
以上により、薄膜トランジスタを含む画素駆動回路形成層Ｌ１と、その画素駆動回路形成層Ｌ１上の領域を複数の有機発光素子１０の表示領域に区切る黒色の絶縁層１９とを備えたバックプレーン（表示装置用基板）が完成する。
【００４８】
続いて、第１電極１４のうち、露出している部分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、正孔輸送層、発光層、電子輸送層を、例えば蒸着法によって順に積層することで有機層１５を形成する。さらに、有機層１５を挟んで第１電極１４と対向するように、全面に亘って第２電極１６を形成することで有機発光素子１０を完成させる。
【００４９】
こののち、全体を覆うように、上述した材料よりなる封止層１７を形成する。最後に、封止層１７の上に、接着層を形成し、この接着層を間にして対向基板１８を貼り合わせる。以上により、表示装置１が完成する。
【００５０】
＜表示装置の作用効果＞
以上、説明したように、本実施の形態では、有機層１５を有機発光素子１０ごとに分離する絶縁層１９が黒色材料によって構成されるようにしたので、以下の効果を奏する。すなわち、対向基板１８の側から入射した外光を吸収し、その反射を十分に抑制することで、表示画像の視認性を向上させることができる。なお、位相差板や偏光板（図示せず）との組み合わせにより、有機発光素子１０における外光反射率をよりいっそう低減することも可能である。また、黒色の絶縁層１９によって画素分離がなされているので、隣り合う発光素子からの異なる色の画像光同士が混ざり合うこと（混色）を回避することもできる。また、対向基板１８には、従来のようにブラックマトリクス層を設ける必要がないので、その対向基板１８を、支持基板１１上に設けられた画素駆動回路形成層Ｌ１、発光素子形成層Ｌ２および封止層１７と貼り合わせる際に、特段の位置合わせ作業が不要となる。
【００５１】
さらに、絶縁層１９における所定位置に開口１９Ｋを設けるようにしたので、製造段階において信号線１２０Ａ、走査線１３０Ａおよび電源供給線１４０の相互間で短絡が起きた場合であっても、そのリペア（修復）が可能である。例えば信号線１２０Ａと走査線１３０Ａとの任意の交点において短絡が生じた場合、その短絡した交点を含む信号線１２０Ａ上および走査線１３０Ａ上の有機発光素子１０は欠陥となり、正確な発光動作をしなくなってしまう。しかしながら、その場合、その短絡箇所を挟む位置で、開口１９Ｋを通すようにレーザビームを照射することにより信号線１２０Ａまたは走査線１３０Ａを破断させればよい。これにより、短絡箇所が電気的に孤立されるので、そのような欠陥が修復されるからである。電源供給線１４０Ａと走査線１３０Ａとの任意の交点において短絡が生じた場合についても、同様の手法により欠陥箇所の修復を行うことができる。なお、これらの修復は、信号線１２０Ａ、走査線１３０Ａおよび電源供給線１４０の各々の両端がそれぞれ信号線駆動回路１２０，走査線駆動回路１３０および電源供給線駆動回路１４０と接続され、信号を受けていることが前提となる。また、同一の信号線１２０Ａ、走査線１３０Ａおよび電源供給線１４０においては、１箇所までの修復が可能である。
【００５２】
［第２の実施の形態］
図４は、本技術の第２の実施の形態としての有機発光素子を備えた表示装置１Ａの要部断面構成を表しており、上記第１の実施の形態における図１に対応するものである。第１の実施の形態の表示装置１では、有機層１５の構成材料を変更することにより、有機発光素子１０の発光色を異ならせるようにした。これに対し、本実施の形態の表示装置１Ａでは、有機発光素子１０の発光色は白色とし、その上に各色のカラーフィルタを選択的に形成することにより、各色の表示を行うようにしたものである。表示装置１Ａは、その点を除き、他は表示装置１と同様の構成を有する。
【００５３】
この表示装置１Ａの形成にあたっては、表示装置１と同様にして第２電極１６までの形成を行ったのち、蒸着法およびフォトリソグラフィ法を用いて所望の色のカラーフィルタＣＦを選択的に形成する。カラーフィルタＣＦは、第１電極１４と有機層１５と第２電極１６とが重なり合う領域を少なくとも覆い、対向基板１８の側に白色光が漏れない程度の大きさを有していればよい。カラーフィルタＣＦの形成ののち封止層１７を形成し、最後に接着層を介して封止層１７と対向基板１８を貼り合わせることで表示装置１Ａが完成する。
【００５４】
このような表示装置１Ａにおいても、上記第１の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００５５】
以上、いくつかの実施の形態を挙げて本技術を説明したが、本技術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、トップエミッション型の有機発光素子を用いた表示装置について説明したが、本技術はボトムエミッション型の有機表示装置にも適用可能である。
【００５６】
また、上記実施の形態では、有機発光素子を用いた表示装置を例示して説明するようにしたが、本技術は、例えば図５に示したような液晶表示素子を備えた表示装置２にも適用可能である。表示装置２は、支持基板１１の上に、例えば上記実施の形態で説明した画素駆動回路形成層Ｌ１と、液晶表示素子２０を含む液晶素子形成層Ｌ３と、対向基板１８とが順に積層されたものである。液晶表示素子２０は、保護層１３の上に選択的に形成された画素電極としての第１電極２４と、対向電極としての第２電極２６と、それらの間に封入された液晶層２５とを有している。第１電極２４および第２電極２６は、いずれもＩＴＯなどの透明導電性材料によって構成される。また、液晶層２５に含まれる液晶分子の種類は任意に選択可能である。ここで、第１電極２４は、やはり黒色の絶縁層１９によって分離されている。さらに絶縁層１９には、上記実施の形態と同様に開口１９Ｋが所定の位置に複数設けられている。このような液晶表示素子２０を用いた表示装置２においても、上記実施の形態と同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００５７】
１，１Ａ，２…表示装置、１０（１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ）…有機発光素子、１１…支持基板、１２…ゲート絶縁膜、１３…保護層、１４，２４…第１電極、１５…有機層、１６，２６…第２電極、１７…封止層、１８…対向基板、１９…絶縁層、１９Ｋ…開口、２０…液晶表示素子、２５…液晶層、１１０…表示領域、１２０…信号線駆動回路、１３０…走査線駆動回路、１４０…電源供給線駆動回路、１５０…画素駆動回路。
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えば有機ＥＬ（Electroluminescence）素子や液晶表示素子などの表示素子を備えた表示装置、およびそのような表示装置に適用される表示装置用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、表示装置においては、その表示画像における高いコントラストが求められる。従来、そのような要求を実現するため、外光の、バックプレーン（一対の基板のうちの、表示面とは反対側の基板）での反射を抑える目的でブラックマトリクス層を設けるようにした構造が知られている。さらに、高コントラストに加えて色純度を向上させるため、カラーフィルタと一体化された構造のブラックマトリクス層を設けるようにした構造も提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−５９８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の表示装置では、バックプレーンと対向する基板上に上記のブラックマトリクス層を設けるようになっている。このため、バックプレーンと、ブラックマトリクス層が形成された基板とを貼り合せるにあたり、その位置精度（アライメント精度）の低下が問題となる場合がある。特に、一対の基板をプラスチックなどの可撓性基板とした場合、寸法安定性、平坦性および取り扱い性（ハンドリング性）などがガラス基板などと比較して低いことから、アライメント精度が低下しやすい。そのようなアライメント精度の低下により、各画素の表示領域のばらつきが生じることとなる。このため、所望の輝度が得られず、表示性能の劣化を招く可能性がある。
【０００５】
本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、より高い表示性能を実現しつつ、簡便に作製可能な表示装置、およびそれに用いられる表示装置用基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の表示装置は、基板上に、第１電極、発光層を含む有機層、および第２電極が各々順に積層されてなる複数の発光素子と、有機層を、発光素子ごとに分離する黒色絶縁層とを備えたものである。
【０００７】
本開示の表示装置では、有機層を発光素子ごとに分離する黒色絶縁層を設けるようにしたので、その黒色絶縁層において外光が吸収される。また、対向基板にブラックマトリクス層を設ける必要がない構造であることから、対向基板を貼り合わせる際にアライメントが不要である。
【０００８】
本開示の表示装置用基板は、複数の表示素子と共に表示装置に用いられるものであって、複数の発光素子を駆動させる駆動回路と、駆動回路上の領域を複数の表示素子に各々対応した複数の表示領域に区切る黒色絶縁層とを備えたものである。
【０００９】
本開示の表示装置用基板では、黒色絶縁層によって複数の表示素子に各々対応した複数の表示領域に区切るようにしたので、その黒色絶縁層において外光が吸収される。また、対向基板にブラックマトリクス層を設ける必要がない構造であることから、対向基板との貼り合わせを行う際、アライメントが不要である。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の表示装置および表示装置用基板によれば、素子分離を行う絶縁層を黒色としたので、外光反射の防止により黒レベルが低下し、高コントラストを実現することができる。そのうえ、対向基板にブラックマトリクス層を設ける必要がないので、比較的容易に製造可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本技術の第１の実施の形態としての表示装置の構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した表示装置の全体構成を表す概略図である。
【図３】図２に示した画素駆動回路の一例を表す回路図である。
【図４】本技術の第２の実施の形態としての表示装置の構成を表す断面図である。
【図５】本技術の変形例としての表示装置の構成を表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態という。）について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
［第１の実施の形態］
＜表示装置の全体構成＞
図１は、本技術の第１の実施の形態としての有機発光素子を備えた、いわゆるトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置（以下、単に表示装置という。）１の要部断面構成を表している。表示装置１は、例えば、支持基板１１の上に、映像表示用の信号線駆動回路や走査線駆動回路（図示せず）を含む画素駆動回路形成層Ｌ１と、有機発光素子１０を含む発光素子形成層Ｌ２と、封止層１７と、対向基板１８とが順に積層されたものである。なお、各構成要素の詳細については後述する。
【００１４】
図２は、表示装置１の全体構成を表すものである。表示装置１は、支持基板１１の上に表示領域１１０が形成されたものであり、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。基板１１１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。有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、それぞれ、赤色、緑色、青色を発光する有機発光素子１０を意味する。画素駆動回路１５０において、列方向（Ｙ方向）には複数の信号線１２０Ａ（１２０Ａ１，１２０Ａ２，・・・，１２０Ａｍ，・・・）および複数の電源供給線１４０Ａ（１４０Ａ１，・・・，１４０Ａｎ，・・・）が配置され、行方向（Ｘ方向）には複数の走査線１３０Ａ（１３０Ａ１，・・・，１３０Ａｎ，・・・）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はその両端が信号線駆動回路１２０に接続され、各走査線１３０Ａはその両端が走査線駆動回路１３０に接続され、各電源供給線１４０Ａはその両端が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。なお、信号線１２０Ａには、その両端から信号線駆動回路１２０からの信号電圧が印加される。
【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。なお、走査線１３０Ａには、その両端から走査線駆動回路１３０からの走査信号が供給される。
【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、信号線駆動回路１２０による列単位の走査と同期して、各電源供給線１４０Ａに対し、各々の両端から、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】
画素駆動回路１５０は、基板１１１と有機発光素子１０との間の階層、すなわち画素駆動回路形成層Ｌ１に設けられている。図３に、画素駆動回路１５０の一構成例を表す。図３に示したように、画素駆動回路１５０は、駆動トランジスタＴｒ１および書込トランジスタＴｒ２と、その間のキャパシタ（保持容量）Ｃｓと、有機発光素子１０とを有するアクティブ型の駆動回路である。有機発光素子１０は、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と直列に接続されている。駆動トランジスタＴｒ１および書込トランジスタ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】
書込トランジスタ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、書込トランジスタ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、書込トランジスタ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１０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１Ｇ（書込トランジスタＴｒ２のソース電極２Ｓ）と、駆動トランジスタＴｒ１のソース電極１Ｓとの間に形成されるものである。
【００２３】
＜表示装置の要部構成＞
次に、再び図１を参照して、支持基板１１、画素駆動回路形成層Ｌ１、発光素子形成層Ｌ２および対向基板１８などの詳細な構成について説明する。なお、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、互いに有機層１５（後出）の構成が一部異なることを除き、他は共通の構成であるので、以下では、まとめて説明する。
【００２４】
支持基板１１は、例えば、水分（水蒸気）および酸素の透過を遮断可能なガラスまたはプラスチック材料などにより形成されている。トップエミッション型では対向基板１８から光が取り出されるため、支持基板１１は、透過性材料または非透過性材料のいずれにより形成されていてもよい。なお、表示装置１をフレキシブルディスプレイとする場合には、可撓性を有するプラスチック材料によって支持基板１１を構成するとよい。
【００２５】
画素駆動回路形成層Ｌ１は、ゲート絶縁膜１２と保護層１３との積層構造を有している。画素駆動回路形成層Ｌ１には、画素駆動回路１５０を構成する駆動トランジスタＴｒ１および書込トランジスタＴｒ２が形成されており、さらに、信号線１２０Ａ、走査線１３０Ａおよび電源供給線１４０Ａ（図示せず）も埋設されている。詳細には、支持基板１１の上に、駆動トランジスタＴｒ１および書込トランジスタＴｒ２のゲート電極１Ｇ，２Ｇがそれぞれ形成され、ゲート絶縁膜１２によって一括して覆われている。そのゲート絶縁膜１２の上には、駆動トランジスタＴｒ１および書込トランジスタＴｒ２における、半導体層ＳＣ１，ＳＣ２、ソース電極１Ｓ，２Ｓおよびドレイン電極１Ｄ，２Ｄがそれぞれ形成されている。
【００２６】
ゲート電極１Ｇ，２Ｇは、例えば、金属材料、無機導電性材料、有機導電性材料または炭素材料のいずれか１種類または２種類以上により形成されている。金属材料は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）またはそれらを含む合金などである。無機導電性材料は、例えば、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）または酸化亜鉛（ＺｎＯ）などである。有機導電性材料は、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）またはポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）などである。炭素材料は、例えば、グラファイトなどである。なお、ゲート電極１Ｇ，２Ｇは、上記した各種材料の層が２層以上積層されたものでもよい。
【００２７】
ゲート絶縁膜１２は、例えば、無機絶縁性材料または有機絶縁性材料のいずれか１種類または２種類以上により形成されている。無機材料は、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯx）、窒化ケイ素（ＳｉＮx）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化ハフニウム（ＨｆＯx）またはチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）などである。有機絶縁性材料は、例えば、ポリビニルフェノール（ＰＶＰ）、ポリイミド、ポリメタクリル酸アクリレート、感光性ポリイミド、感光性ノボラック樹脂またはポリパラキシリレンなどである。なお、ゲート絶縁膜１２は、上記した各種材料の層が２層以上積層されたものでもよい。
【００２８】
半導体層ＳＣ１，ＳＣ２は、無機半導体材料または有機半導体材料のいずれか１種類または２種類以上により形成されている。無機半導体材料は、例えばアモルファスシリコンなどである。また、有機半導体材料としては、例えばアセンまたはその誘導体などを用いることができる。アセンは、例えば、ナフタセン、ペンタセン、ヘキサセン、ヘプタセン、ジベンゾペンタセン、テトラベンゾペンタセン、ピレン、ジベンゾピレン、クリセン、ペリレン、コロネン、テリレン、オバレン、クオテリレンまたはサーカムアントラセンなどである。
【００２９】
ソース電極１Ｓ，２Ｓおよびドレイン電極１Ｄ，２Ｄは、例えば、上記したゲート電極１Ｇ，２Ｇと同様の材料により形成されており、半導体層ＳＣ１，ＳＣ２にオーミック接触していることが好ましい。
【００３０】
保護層１３は、主に画素駆動回路形成層Ｌ１の表面を平坦化するために設けられるものであり、例えば、ポリイミドなどの絶縁性樹脂材料により形成されている。なお、ゲート絶縁膜１２により十分な平坦性が得られていれば、保護層１３を省略することもできる。
【００３１】
発光素子形成層Ｌ２には、有機発光素子１０および絶縁層１９と、それらを覆う封止層１７とが設けられている。
【００３２】
有機発光素子１０は、支持基板１１の側から、アノード電極としての第１電極１４、発光層１５Ｃ（後出）を含む有機層１５、およびカソード電極としての第２電極１６が各々順に積層されたものである。有機層１５および第１電極１４は、絶縁層１９によって有機発光素子１０ごとに分離されている。一方、第２電極１６は、全ての有機発光素子１０に共通して設けられている。
【００３３】
有機層１５は、第１電極１４の側から正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層が順に積層された構成を有する。但し、発光層以外の層は、必要に応じて設ければよい。
【００３４】
正孔注入層は、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。正孔輸送層は、発光層１４Ｃへの正孔輸送効率を高めるためのものである。発光層は、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。電子輸送層は、発光層への電子輸送効率を高めるためのものである。なお、電子輸送層と第２電極１６との間には、ＬｉＦ，Ｌｉ2 Ｏなどよりなる電子注入層を設けてもよい。
【００３５】
有機層１５の各層の構成材料の一部は、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの発光色によってそれぞれ異なっている。有機発光素子１０Ｒの正孔注入層は、例えば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の正孔輸送層は、例えばビス［（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１４Ｃは、例えば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の電子輸送層は、例えばＡｌｑ3 により構成されている。
【００３６】
有機発光素子１０Ｇの正孔注入層は、例えば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の正孔輸送層は、例えばα−ＮＰＤにより構成されている。有機発光素子１０Ｇの発光層は、例えば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の電子輸送層は、例えばＡｌｑ3 により構成されている。
【００３７】
有機発光素子１０Ｂの正孔注入層は、例えば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の正孔輸送層は、例えばα−ＮＰＤにより構成されている。有機発光素子１０Ｂの発光層は、例えばスピロ６Φ（ｓｐｉｒｏ６Φ）により構成されている。有機発光素子１０Ｂの電子輸送層は、例えばＡｌｑ3 により構成されている。
【００３８】
絶縁層１９は、隣り合う有機発光素子１０における第１電極１４および有機層１５同士の隙間を埋めるように設けられている。すなわち、絶縁層１９は、第１電極１４と第２電極１６との絶縁性を確保すると共に、有機発光素子１０の発光領域を正確に画定するものでもある。
【００３９】
絶縁層１９は、例えば、ポリイミドなどの絶縁性樹脂材料に黒色の顔料、染料および色素が分散されることで黒色を呈するもの、すなわち、可視光を吸収して反射を低減する材料によって構成されている。そのような黒色の顔料としては、例えば以下のような有機顔料および無機顔料のうちの少なくとも１種が使用される。有機顔料としては、アゾレーキ系、不溶性アゾ系、縮合アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、イソインドリノン系、アントラキノン系、ペリノン系、チオインジコ系、ペリレン系などが挙げられる。無機顔料としては、カーボンブラック、酸化チタン、ミロリブルー、コバルト紫、マンガン紫、群青、紺青、コバルトブルー、セルリアンブルー、ビリジアンなどが挙げられる。これらの顔料は各々単独で、もしくは２種以上を混合して使用することができる。また、黒色の染料としては、例えばアニリン・ニトロベンゼンを縮合したアジン系化合物であるニグロシン（例えばオリエント化学工業製のＮＵＢＩＡＮ ＢＬＡＣＫシリーズ）やＢＯＮＪＥＴ ＢＬＡＣＫ（オリエント化学工業製）などが挙げられる。また、絶縁層１９は、例えば、形成工程を簡略化すると共に所望の形状に成形可能にするために、光パターニングまたはリフローなどにより成形可能な感光性樹脂材料を用いて形成されていることが好ましい。
【００４０】
絶縁層１９には、第２電極１６から保護層１３に至るまで貫通した開口１９Ｋが所定の位置に設けられている。具体的には、開口１９Ｋは、図３に示したように、信号線１２０Ａ、走査線１３０Ａおよび電源供給線１４０Ａの相互の交差点近傍に複数設けられている。この開口１９Ｋを通じて、画素駆動回路形成層Ｌ１に埋設された信号線１２０Ａ、走査線１３０Ａおよび電源供給線１４０Ａなどを構成する金属層の一部に対し、対向基板１８側からレーザビームを照射することができるようになっている。
【００４１】
封止層１７は、保護層１３と同様に、例えば、ポリイミドなどの絶縁性樹脂材料により形成されている。
【００４２】
対向基板１８は、封止層１７、および熱硬化型樹脂などの接着層（図示せず）などと共に有機発光素子１０を封止するものであり、有機層１５に含まれる発光層において発生した光を透過する透明なガラスまたはプラスチック材料により構成されている。
【００４３】
＜表示装置の製造方法＞
この表示装置１は、例えば次のようにして製造することができる。
【００４４】
まず、上述した材料よりなる支持基板１１を用意し、その上に、駆動トランジスタＴｒ１および書き込みトランジスタＴｒ２を含む画素駆動回路１５０を形成する。具体的には、まず、支持基板１１上に例えばスパッタリングにより金属膜を形成する。そののち、例えばフォトリソグラフィ法やドライエッチング、あるいはウェットエッチングによりその金属膜をパターニングすることで、支持基板１１上にゲート電極１Ｇ，２Ｇおよび信号線１２０Ａを形成する。次いで、全面を覆うように、上記の材料を用いて蒸着法などによりゲート絶縁膜１２を形成する。さらに、ゲート絶縁膜１２の上に、半導体層ＳＣ１，ＳＣ２、ドレイン電極１Ｄ，２Ｄおよびソース電極１Ｓ，２Ｓを順に、所定形状となるように形成する。その際、ゲート電極１Ｇとソース電極２Ｓとを接続する接続部を予めゲート絶縁膜１２に形成しておく。また、ドレイン電極１Ｄ，２Ｄおよびソース電極１Ｓ，２Ｓの形成と併せて、走査線１３０Ａおよび電源供給線１４０Ａを各々形成する。その際、各配線と各電極とを繋ぐ必要な接続部を適宜形成しておく。そののち、スピンコート法などにより全体を保護層１３で覆うことにより（必要に応じてさらにフォトリソグラフィ処理を施すことにより）、画素駆動回路形成層Ｌ１を完成させる。その際、保護層１３における金属層１Ｓ上の所定位置に、ドライエッチングなどにより第１電極１４との接続部を形成するための接続孔を形成しておく。
【００４５】
さらに、上述した所定の材料よりなる第１電極１４を形成する。具体的には、例えば蒸着法などによって上述の材料からなる金属膜を全面成膜したのち、その金属膜上に所定のマスクを用いて所定形状のレジストパターン（図示せず）を形成し、さらにそのレジストパターンをマスクとして用い、金属膜の選択的なエッチングを行う。その際、第１電極１４を、保護層１３の表面を覆うと共に上記の接続孔を充填するように形成する。
【００４６】
第１電極１４を形成したのち、それらの隙間を充填するように、絶縁層１９を選択的に形成する。具体的には、例えば黒色顔料を含むポジ型のブラックレジストを使用し、これをスピンコート法によって全面塗布する。そののち、焼成（例えば約１００℃で２分間程度）、選択的露光（１５０ｍＪ／ｃｍ2 ）および現像を順次行うことにより、所定形状にパターニングすることができる。その際、併せて開口１９Ｋを所定位置に形成する。さらに、１５０℃程度まで加熱し、保持することでブラックレジストに含まれる有機溶媒を除去する。この際、例えば真空のオーブン内で加熱を行うと、効果的に乾燥を行うことができる。このように、開口１９Ｋは、フォトリソグラフィ処理により高精度の形成が可能であるので、最小限度の開口面積に抑えることができる。
【００４７】
以上により、薄膜トランジスタを含む画素駆動回路形成層Ｌ１と、その画素駆動回路形成層Ｌ１上の領域を複数の有機発光素子１０の表示領域に区切る黒色の絶縁層１９とを備えたバックプレーン（表示装置用基板）が完成する。
【００４８】
続いて、第１電極１４のうち、露出している部分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、正孔輸送層、発光層、電子輸送層を、例えば蒸着法によって順に積層することで有機層１５を形成する。さらに、有機層１５を挟んで第１電極１４と対向するように、全面に亘って第２電極１６を形成することで有機発光素子１０を完成させる。
【００４９】
こののち、全体を覆うように、上述した材料よりなる封止層１７を形成する。最後に、封止層１７の上に、接着層を形成し、この接着層を間にして対向基板１８を貼り合わせる。以上により、表示装置１が完成する。
【００５０】
＜表示装置の作用効果＞
以上、説明したように、本実施の形態では、有機層１５を有機発光素子１０ごとに分離する絶縁層１９が黒色材料によって構成されるようにしたので、以下の効果を奏する。すなわち、対向基板１８の側から入射した外光を吸収し、その反射を十分に抑制することで、表示画像の視認性を向上させることができる。なお、位相差板や偏光板（図示せず）との組み合わせにより、有機発光素子１０における外光反射率をよりいっそう低減することも可能である。また、黒色の絶縁層１９によって画素分離がなされているので、隣り合う発光素子からの異なる色の画像光同士が混ざり合うこと（混色）を回避することもできる。また、対向基板１８には、従来のようにブラックマトリクス層を設ける必要がないので、その対向基板１８を、支持基板１１上に設けられた画素駆動回路形成層Ｌ１、発光素子形成層Ｌ２および封止層１７と貼り合わせる際に、特段の位置合わせ作業が不要となる。
【００５１】
さらに、絶縁層１９における所定位置に開口１９Ｋを設けるようにしたので、製造段階において信号線１２０Ａ、走査線１３０Ａおよび電源供給線１４０の相互間で短絡が起きた場合であっても、そのリペア（修復）が可能である。例えば信号線１２０Ａと走査線１３０Ａとの任意の交点において短絡が生じた場合、その短絡した交点を含む信号線１２０Ａ上および走査線１３０Ａ上の有機発光素子１０は欠陥となり、正確な発光動作をしなくなってしまう。しかしながら、その場合、その短絡箇所を挟む位置で、開口１９Ｋを通すようにレーザビームを照射することにより信号線１２０Ａまたは走査線１３０Ａを破断させればよい。これにより、短絡箇所が電気的に孤立されるので、そのような欠陥が修復されるからである。電源供給線１４０Ａと走査線１３０Ａとの任意の交点において短絡が生じた場合についても、同様の手法により欠陥箇所の修復を行うことができる。なお、これらの修復は、信号線１２０Ａ、走査線１３０Ａおよび電源供給線１４０の各々の両端がそれぞれ信号線駆動回路１２０，走査線駆動回路１３０および電源供給線駆動回路１４０と接続され、信号を受けていることが前提となる。また、同一の信号線１２０Ａ、走査線１３０Ａおよび電源供給線１４０においては、１箇所までの修復が可能である。
【００５２】
［第２の実施の形態］
図４は、本技術の第２の実施の形態としての有機発光素子を備えた表示装置１Ａの要部断面構成を表しており、上記第１の実施の形態における図１に対応するものである。第１の実施の形態の表示装置１では、有機層１５の構成材料を変更することにより、有機発光素子１０の発光色を異ならせるようにした。これに対し、本実施の形態の表示装置１Ａでは、有機発光素子１０の発光色は白色とし、その上に各色のカラーフィルタを選択的に形成することにより、各色の表示を行うようにしたものである。表示装置１Ａは、その点を除き、他は表示装置１と同様の構成を有する。
【００５３】
この表示装置１Ａの形成にあたっては、表示装置１と同様にして第２電極１６までの形成を行ったのち、蒸着法およびフォトリソグラフィ法を用いて所望の色のカラーフィルタＣＦを選択的に形成する。カラーフィルタＣＦは、第１電極１４と有機層１５と第２電極１６とが重なり合う領域を少なくとも覆い、対向基板１８の側に白色光が漏れない程度の大きさを有していればよい。カラーフィルタＣＦの形成ののち封止層１７を形成し、最後に接着層を介して封止層１７と対向基板１８を貼り合わせることで表示装置１Ａが完成する。
【００５４】
このような表示装置１Ａにおいても、上記第１の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００５５】
以上、いくつかの実施の形態を挙げて本技術を説明したが、本技術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、トップエミッション型の有機発光素子を用いた表示装置について説明したが、本技術はボトムエミッション型の有機表示装置にも適用可能である。
【００５６】
また、上記実施の形態では、有機発光素子を用いた表示装置を例示して説明するようにしたが、本技術は、例えば図５に示したような液晶表示素子を備えた表示装置２にも適用可能である。表示装置２は、支持基板１１の上に、例えば上記実施の形態で説明した画素駆動回路形成層Ｌ１と、液晶表示素子２０を含む液晶素子形成層Ｌ３と、対向基板１８とが順に積層されたものである。液晶表示素子２０は、保護層１３の上に選択的に形成された画素電極としての第１電極２４と、対向電極としての第２電極２６と、それらの間に封入された液晶層２５とを有している。第１電極２４および第２電極２６は、いずれもＩＴＯなどの透明導電性材料によって構成される。また、液晶層２５に含まれる液晶分子の種類は任意に選択可能である。ここで、第１電極２４は、やはり黒色の絶縁層１９によって分離されている。さらに絶縁層１９には、上記実施の形態と同様に開口１９Ｋが所定の位置に複数設けられている。このような液晶表示素子２０を用いた表示装置２においても、上記実施の形態と同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００５７】
１，１Ａ，２…表示装置、１０（１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ）…有機発光素子、１１…支持基板、１２…ゲート絶縁膜、１３…保護層、１４，２４…第１電極、１５…有機層、１６，２６…第２電極、１７…封止層、１８…対向基板、１９…絶縁層、１９Ｋ…開口、２０…液晶表示素子、２５…液晶層、１１０…表示領域、１２０…信号線駆動回路、１３０…走査線駆動回路、１４０…電源供給線駆動回路、１５０…画素駆動回路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、
第１電極、発光層を含む有機層、および第２電極が各々順に積層されてなる複数の発光素子と、
前記有機層を、前記発光素子ごとに分離する黒色絶縁層と
を備えた表示装置。
【請求項２】
前記基板は可撓性を有する材料からなる
請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記基板と前記複数の発光素子および前記黒色絶縁層との間に、前記複数の発光素子を駆動させる駆動回路をさらに備え、
前記黒色絶縁層は開口を有している
請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
前記複数の発光素子、前記黒色絶縁層および前記駆動回路を挟んで前記基板と対向する対向基板を備えた
請求項３記載の表示装置。
【請求項５】
前記駆動回路は、有機半導体層を含む薄膜トランジスタを有する
請求項３記載の表示装置。
【請求項６】
前記黒色絶縁層は、黒色の顔料、染料および色素を分散した感光性樹脂からなる
請求項１記載の表示装置。
【請求項７】
前記黒色の顔料はカーボンブラックである
請求項６記載の表示装置。
【請求項８】
複数の表示素子と共に表示装置に用いられる表示装置用基板であって、
前記複数の発光素子を駆動させる駆動回路と、
前記駆動回路上の領域を前記複数の表示素子に各々対応した複数の表示領域に区切る黒色絶縁層と
を備えた表示装置用基板。
【請求項９】
前記黒色絶縁層は開口を有している
請求項８記載の表示装置用基板。
【請求項１】
基板上に、
第１電極、発光層を含む有機層、および第２電極が各々順に積層されてなる複数の発光素子と、
前記有機層を、前記発光素子ごとに分離する黒色絶縁層と
を備えた表示装置。
【請求項２】
前記基板は可撓性を有する材料からなる
請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記基板と前記複数の発光素子および前記黒色絶縁層との間に、前記複数の発光素子を駆動させる駆動回路をさらに備え、
前記黒色絶縁層は開口を有している
請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
前記複数の発光素子、前記黒色絶縁層および前記駆動回路を挟んで前記基板と対向する対向基板を備えた
請求項３記載の表示装置。
【請求項５】
前記駆動回路は、有機半導体層を含む薄膜トランジスタを有する
請求項３記載の表示装置。
【請求項６】
前記黒色絶縁層は、黒色の顔料、染料および色素を分散した感光性樹脂からなる
請求項１記載の表示装置。
【請求項７】
前記黒色の顔料はカーボンブラックである
請求項６記載の表示装置。
【請求項８】
複数の表示素子と共に表示装置に用いられる表示装置用基板であって、
前記複数の発光素子を駆動させる駆動回路と、
前記駆動回路上の領域を前記複数の表示素子に各々対応した複数の表示領域に区切る黒色絶縁層と
を備えた表示装置用基板。
【請求項９】
前記黒色絶縁層は開口を有している
請求項８記載の表示装置用基板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−３０２９３（Ｐ２０１３−３０２９３Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６３９１８（Ｐ２０１１−１６３９１８）
【出願日】平成２３年７月２７日（２０１１．７．２７）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２７日（２０１１．７．２７）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]