表示装置及び表示装置の製造方法
【課題】表示素子の劣化を抑制することができるとともに、表示性能を向上することができる表示装置及び表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 画素ＰＸ毎に配置された第１電極６０と、第１電極６０上に配置された有機活性層６４と、各画素ＰＸの有機活性層６４を覆うように配置された複数の導電層ＣＬを積層した構造の第２電極６６と、を備えた表示素子４０を配線基板１２０上に備えた表示装置であって、第２電極６６は、隣接する画素ＰＸの間の非表示部ＮＤにおいて少なくとも２つの導電層ＣＬが接触するとともに、画素ＰＸ内の表示部Ｄにおいて少なくとも２つの導電層ＣＬの間にバッファ層ＢＬを備えたことを特徴とする。
【解決手段】 画素ＰＸ毎に配置された第１電極６０と、第１電極６０上に配置された有機活性層６４と、各画素ＰＸの有機活性層６４を覆うように配置された複数の導電層ＣＬを積層した構造の第２電極６６と、を備えた表示素子４０を配線基板１２０上に備えた表示装置であって、第２電極６６は、隣接する画素ＰＸの間の非表示部ＮＤにおいて少なくとも２つの導電層ＣＬが接触するとともに、画素ＰＸ内の表示部Ｄにおいて少なくとも２つの導電層ＣＬの間にバッファ層ＢＬを備えたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、表示装置及び表示装置の製造方法に係り、特に、複数の自発光性の表示素子によって構成された表示装置の製造方法に関する。
【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、自発光性の表示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素子をマトリックス状に配置して構成されたアレイ基板を備えている。
【０００４】
有機ＥＬ素子は、外気に含まれる水分や酸素に触れると、その発光特性が急速に劣化する。このため、アレイ基板上の有機ＥＬ素子を配置した主面を、外気から遮蔽し封止する技術が提案されている。このような技術は、各種提案されており、例えば、有機ＥＬ素子の表面側に配置された電極上に、有機膜と無機膜とを交互に積層成膜する膜封止技術が開示されている（例えば、非特許文献１参照）。
【非特許文献１】柳雄二，「薄型，大型，フレキシブル基板の量産に対応」，フラットパネル・ディスプレイ２００３，日経ＢＰ社，２００２年１２月２７日，ｐ．２６４−２７０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方で、有機活性層上に配置された上部電極（すなわち有機活性層より後の工程で形成した電極）側からＥＬ発光を取り出すいわゆる上面発光方式においては、上部電極を形成する光透過性を有する導電材料のシート抵抗が比較的高い。特に、有機ＥＬ素子の製造工程においては、有機活性層へのダメージを極力抑えるために、有機活性層よりも後に成膜される上部電極は、低パワーでしかも高温プロセスなしに成膜する必要がある。このため、上部電極のシート抵抗を十分に低減することができない。
【０００６】
このため、数ヶ所の給電部から給電される全画素に共通の上部電極においては、給電部から離れるほど電圧降下により所望の電位が得られず、給電部付近と給電部から離れた部分とでは輝度に差が生じてしまい、表示品位の劣化を招くおそれがある。
【０００７】
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、表示素子の劣化を抑制することができるとともに、表示性能を向上することができる表示装置及び表示装置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】
この発明の第１様態による表示装置は、
画素毎に配置された第１電極と、
前記第１電極上に配置された光活性層と、
各画素の前記光活性層を覆うように配置された複数の導電層を積層した構造でありかつ光透過性を有する第２電極と、を備えた表示素子を基板上に備えた表示装置であって、
前記第２電極は、隣接する画素の間の非表示部において少なくとも２つの導電層が接触するとともに、画素内の表示部において少なくとも２つの導電層の間にバッファ層を備えたことを特徴とする。
【０００９】
この発明の第２様態による表示装置の製造方法は、
画素毎に第１電極を形成する工程と、
前記第１電極上に光活性層を形成する工程と、
各画素の前記光活性層を覆う第２電極を形成する工程と、を備え、
前記第２電極を形成する工程は、
画素内の表示部において前記光活性層に接触するとともに、隣接する画素の間の非表示部を覆う第１導電層を形成する工程と、
前記表示部における前記第１導電層上にバッファ層を形成する工程と、
前記非表示部において前記第１導電層と接触するとともに、前記表示部において前記バッファ層を覆う第２導電層を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１０】
この発明の第３様態による表示装置の製造方法は、
マトリクス状の画素によって構成された表示エリアを備えた表示装置の製造方法であって、
画素毎に第１電極を形成する工程と、
各画素を分離する隔壁を形成する工程と、
前記第１電極上に光活性層を形成する工程と、
各画素の前記光活性層を覆う第２電極を形成する工程と、を備え、
前記第２電極を形成する工程は、
表示エリアに第１導電層を形成する工程と、
前記隔壁で囲まれた内側における前記第１導電層上にバッファ層を形成する工程と、
前記隔壁上において前記第１導電層と接触するとともに、前記バッファ層を覆う第２導電層を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１１】
この発明の第４様態による表示装置は、
マトリクス状の画素によって構成された表示エリアを備えた表示装置であって、
各画素の表示部を構成する自発光性の表示素子と、
前記表示エリアの全体を封止するとともに前記表示エリアの非表示部で接触した複数の導電層と、
前記表示部において前記導電層の間に配置されたバッファ層と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、表示素子の劣化を抑制することができるとともに、表示性能を向上することができる表示装置及び表示装置の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の一実施の形態に係る表示装置及び表示装置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。
【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。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。
【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。
【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、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、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、画素回路及び画素回路によって駆動制御される自発光性の表示素子を備えており、表示部を構成している。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、半導体層にポリシリコンを用いている。
【００１８】
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。
【００１９】
各種有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、基本的に同一構成であり、画素ＰＸ毎に独立島状に配置された第１電極６０と、第１電極６０上に配置された光活性層としての有機活性層６４と、各画素ＰＸの有機活性層６４を覆うように配置された全画素ＰＸに共通の第２電極６６と、によって構成されている。画素ＰＸ内において、有機ＥＬ素子４０が配置される領域すなわち第１電極６０と第２電極６６との間に有機活性層６４を保持した領域は、表示部として機能する。
【００２０】
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。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を構成する一方の電極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を構成する他方の電極及び電源供給線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。
【００２１】
図２に示すように、アレイ基板１００は、配線基板１２０上に配置された複数の有機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。
【００２２】
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（例えば平坦化層）上に配置され、陽極として機能する。
【００２３】
有機活性層６２は、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、各色共通に形成される正孔輸送層を備え、各色画素に形成される発光層と積層した２層構造で構成されても良いし、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。有機活性層６２においては、発光層が有機系材料であればよく、発光層以外の層は無機系材料でも有機系材料でも構わない。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。
【００２４】
第２電極６６は、有機活性層６４上に各有機ＥＬ素子４０に共通に配置されている。この第２電極６６は、電子注入機能を有する金属材料、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）の他に、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）などの光透過性を有する金属材料によって形成され、陰極として機能する。
【００２５】
また、アレイ基板１００は、表示エリア１０２において、少なくとも隣接する画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）間の非表示部に配置された隔壁７０を備えている。隔壁７０は、各色画素を分離するすなわち隣接する有機ＥＬ素子４０を分離するよう形成することが望ましく、ここでは、隔壁７０は、各第１電極６０の周縁に沿って格子状に配置され、第１電極６０を露出する隔壁の開口形状が矩形となるよう形成されている。この隔壁７０は、樹脂材料によって形成される。
【００２６】
このような構成のアレイ基板１００の有機ＥＬ素子４０を備えた主面側には、保護部材２００が配置され、有機ＥＬ素子を保護するとともに気密に封止している。この保護部材２００は、ガラス基板やプラスチックシートなどである。有機ＥＬ素子の表面が十分に気密性を保持した状態で保護された構成の場合には、この保護部材を省略しても良い。
【００２７】
ところで、有機ＥＬ素子４０の第２電極６６は、少なくとも表示エリア１０２の全域にわたって形成されたベタ膜であり、各画素ＰＸの有機活性層６４を気密に封止している。つまり、この第２電極６６は、表示エリア１０２を外気から遮蔽する封止膜として機能する。
【００２８】
より詳細に説明すると、第２電極６６は、複数の導電層ＣＬを積層した積層体であり、隣接する画素ＰＸの間の非表示部ＮＤにおいて少なくとも２つの導電層ＣＬが接触するとともに、画素ＰＸ内の表示部Ｄにおいて少なくとも２つの導電層ＣＬの間にバッファ層ＢＬを備えている。
【００２９】
図２に示した例では、第２電極６６は、表示エリア１０２の全域にわたって配置された４つの導電層ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３、ＣＬ４を備えている。また、第２電極６６は、表示部Ｄに対応して配置された３つのバッファ層ＢＬ１、ＢＬ２、ＢＬ３を備えている。表示部Ｄの周辺の非表示部ＮＤには、隔壁７０が配置されている。
【００３０】
つまり、第１バッファ層ＢＬ１は、表示部Ｄにおいて第１導電層ＣＬ１と第２導電層ＣＬ２との間に配置されており、第１導電層ＣＬ１及び第２導電層ＣＬ２は、非表示部ＮＤにおける隔壁７０上において接触している。同様に、第２バッファ層ＢＬ２は、表示部Ｄにおいて第２導電層ＣＬ２と第３導電層ＣＬ３との間に配置されており、第２導電層ＣＬ２及び第３導電層ＣＬ３は、非表示部ＮＤにおける隔壁７０上において接触している。さらに、第３バッファ層ＢＬ３は、第３導電層ＣＬ３と第４導電層ＣＬ４との間に配置されており、第３導電層ＣＬ３及び第４導電層ＣＬ４は、非表示部ＮＤにおける隔壁７０上において接触している。
【００３１】
各バッファ層ＢＬは、例えば、ＣＮｘ：Ｈなどの窒化炭素、ＣＦｘなどのフッ化炭素をはじめとする種々の有機系材料、水添ジシクロペンタジエニルジアクリレートなどのアクリル系樹脂をはじめとする種々の樹脂材料により形成されている。ここでは、これらのバッファ層ＢＬを形成する材料としては、比較的粘性の低い液体の状態で塗布され、バッファ層の少なくとも一層が下層の凹凸を吸収した状態で硬化するような材料を選択することが望ましい。これにより、基板表面の凹凸を平坦化するとともに、第２電極６６２を構成する各導電層ＣＬのピンホールなどの欠陥の発生を抑制することができる。
【００３２】
各導電層ＣＬは、陰極として機能するとともにバリア機能を備えた金属材料によって形成され、ここでは、上述したようなＩＴＯやＩＺＯなどの金属酸化物材料により形成されている。
【００３３】
各バッファ層ＢＬは、インクジェット方式やオフセット印刷、さらにはマスクを介した蒸着などの非表示部ＮＤを避けて（すなわち表示部Ｄに対応して）成膜可能な手法を選択して形成することが望ましい。各導電層ＣＬは、スパッタ法やプラズマＣＶＤなどの手法により成膜可能である。
【００３４】
このような構成により、水分や酸素などの有機ＥＬ素子４０内への侵入を防止することができ、有機ＥＬ素子４０の劣化を抑制することができる。したがって、長期にわたって良好な表示性能を維持することができる。
【００３５】
また、第２電極６６を形成する材料として、たとえシート抵抗が比較的大きな材料（例えば、光透過性を有する金属酸化物など）が選択された場合であっても、非表示部ＮＤにおいて第２電極６６を構成する複数の導電層ＣＬが接触しているため、これらが電気的に導通し、第２電極６６のシート抵抗を大幅に低減することができる。これにより、給電部から離れた部分での電圧降下を抑制することができ、画面内での輝度差を低減し、表示性能を向上することができる。
【００３６】
図２に示したように、隔壁７０上において各導電層ＣＬが接触する構成においては、隔壁７０の基板主面１２０Ａからの高さ７０Ｈは、有機ＥＬ素子４０の高さ４０Ｈより高く設定されることが望ましい。ここで、有機ＥＬ素子４０の高さ４０Ｈとは、第１電極６０、有機活性層６４、及び、第２電極６６のすべての膜厚の総和である。
【００３７】
つまり、隔壁７０の高さ７０Ｈは、各バッファ層ＢＬによりその頂７０Ｔが埋没しない程度とすることが望ましい。すなわち、各バッファ層ＢＬを形成した際にバッファ層ＢＬの表面から隔壁７０の頂７０Ｔが突出することにより、バッファ層ＢＬを覆う導電層ＣＬをベタ膜として形成した際に、それぞれの導電層ＣＬが隔壁７０上で接触する。導電層ＣＬ同士が接触する面積及び接触する層数が多いほど第２電極６６のシート抵抗を低減することができる。このため、隔壁７０の高さ７０Ｈは、最上層のバッファ層ＢＬ（図２に示した例では第３バッファ層ＢＬ３）によりその頂７０Ｔが埋没しない程度とすることが望ましい。
【００３８】
このように、格子状の隔壁７０上に沿って第２電極６６を構成する４つの導電層ＣＬが互いに接触したことにより、第２電極６６のシート抵抗を十分に低減することができた。第２電極６６を単層の導電層によって構成した場合、第２電極６６のシート抵抗が５０Ω／□であったのに対して、本構成によれば、第２電極６６のシート抵抗が１５Ω／□であった。
【００３９】
次に、他の構成例について説明する。
【００４０】
非表示部ＮＤに配置される隔壁７０は、複数の層の積層体であっても良い。すなわち、図３に示した例では、隔壁７０は、配線基板１２０の主面１２０Ａ上に配置された第１隔壁部７１と、この第１隔壁部７１の上に配置された第２隔壁部７２との積層体として構成されている。第２電極６６を構成する各導電層ＣＬは、非表示部ＮＤにおける第２隔壁部７２上において互いに接触している。
【００４１】
このような構成によれば、比較的高い高さの隔壁７０を形成する場合であっても、画素ＰＸ内の表示部Ｄの面積を十分に確保することができる。すなわち、第１電極６０を囲むように高い高さの隔壁７０を形成しようとした場合、その底部つまり第１電極６０及び基板主面１２０Ａと接触する面積が拡大する。このため、第１電極６０の露出面積が縮小し、表示部Ｄとして機能する面積が縮小してしまう。
【００４２】
これに対して、本構成によれば、まず、第１電極６０の露出面積を十分に確保するようにパターニングした第１隔壁部７１を形成する。続いて、この第１隔壁部７１上に所望する高さを有するようにパターニングした第２隔壁部７２を形成する。これにより、隔壁７０の底部の拡大を抑えることができ、表示部Ｄの面積を縮小することなく、第２電極６６の各導電層ＣＬの導通を確保可能な隔壁７０を形成することができる。なお、図３に示した例では、隔壁７０は、２層の積層体であったが、３層以上の積層対であっても良い。
【００４３】
また、隔壁７０は、主に各画素を分離する機能を有した部分と、主に第２電極６６の各導電層ＣＬの導通を確保するための機能を有した部分とで構成しても良い。すなわち、図３に示した例では、第１隔壁部７１は、主に各画素を分離するように第１電極６０の周囲を囲むとともに、少なくとも第１電極６０及び有機活性層６４の膜厚の総和よりも高い高さ７１Ｈを有するように形成されている。また、第２隔壁部７２は、第１隔壁部７１の高さ７１Ｈとの総和７０Ｈが有機ＥＬ素子４０の高さ４０Ｈより高くなるような高さ７２Ｈを有するように形成されている。
【００４４】
このとき、第２隔壁部７２は、図４に示すように、第１隔壁部７１と同様に第１電極６０の周囲を囲むように配置しても良い。なお、図４では、簡略化のため第２電極６６は省略している。このような構成の場合、第２電極６６の各導電層ＣＬは、第１電極６０の周囲において（例えば格子状のパターンで）互いに接触するため、導電層同士の接触面積を十分に確保することができ、図２に示したような構成の場合と同様に、第２電極６６のシート抵抗を低減することができる。
【００４５】
また、第２隔壁部７２は、各画素を分離する機能を有する必要はないので、図５に示すように、第１隔壁部７１上に柱状体として配置しても良い。なお、図５では、簡略化のため第２電極６６は省略している。このような構成の場合、第２電極６６の各導電層ＣＬは、少なくとも第２隔壁部７２の上で接触するため、第２電極６６を単層の導電層によって構成した場合より、第２電極６６のシート抵抗を低減することができる。図５に示した構成によれば、第２電極６６のシート抵抗が２０Ω／□であった。また、このような構成によれば、アレイ基板１００の主面側に保護部材２００を必要とする際には、第２隔壁部７２を含む隔壁７０により保護部材２００を直接支持することも可能である。
【００４６】
次に、上述したような構成の表示装置の製造方法について説明する。ここでは、説明を簡略化するために、図２に示した多層構造の第２電極を備えた表示装置の製造方法について説明する。
【００４７】
まず、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、マトリクス状の画素からなる表示エリア１０２を有した配線基板１２０を用意する。そして、図６Ａに示すように、配線基板１２０上の表示エリア１０２において画素毎に第１電極６０を形成する。この第１電極６０の形成方法については、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、第１電極のパターンを有するマスクを介したマスクスパッタ法で形成しても良い。
【００４８】
続いて、図６Ｂに示すように、各画素を分離する隔壁７０を形成する。すなわち、感光性樹脂材料例えばアクリルタイプのポジティブトーンのレジスト用いて一般的なフォトリソグラフィプロセスなどでパターニングした後に、２２０℃で３０分間の焼成処理を行う。これにより、各画素を囲むような格子状の隔壁７０を形成する。
【００４９】
続いて、図６Ｃに示すように、各画素内において、第１電極６０上に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を形成する。この有機活性層６４として、高分子系材料を選択する場合には、インクジェット方式で塗布することが可能である。また、有機活性層６４として、低分子系材料を選択する場合には、画素パターンを有するマスクを介した蒸着法で成膜することが可能である。
【００５０】
続いて、表示エリア１０２において各画素ＰＸの有機活性層６４を覆う多層構造の第２電極６６を形成する。
【００５１】
まず、図６Ｄに示すように、表示エリア１０２の全体にわたって導電層として機能する金属材料を成膜する。これにより、有機活性層６４に接触するとともに非表示部ＮＤを覆う第１導電層ＣＬ１を形成する。その後、図６Ｅに示すように、各画素ＰＸの表示部Ｄに対応して樹脂材料を成膜し、隔壁７０で囲まれた内側における第１導電層ＣＬ１上に第１バッファ層ＢＬ１を形成する。そして、図６Ｆに示すように、再び表示エリア１０２の全体にわたって導電層として機能する金属材料を成膜する。これにより、非表示部ＮＤ（隔壁７０上）において第１導電層ＣＬ１と接触するとともに表示部Ｄにおいて第１バッファ層ＢＬ１覆う第２導電層ＣＬ２を形成する。
【００５２】
同様にして、第２導電層ＣＬ２上に第２バッファ層ＢＬ２を形成した後に、第２バッファ層ＢＬ２を覆う第３導電層ＣＬ３を形成し、さらに、第３導電層ＣＬ３上に第３バッファ層ＢＬ２を形成した後に、第３バッファ層ＢＬ３を覆う第４導電層ＣＬ４を形成する。これにより、非表示部ＮＤにおいて第１乃至第４導電層が互いに接触するとともに、表示部Ｄにおいて２つの導電層の間にバッファ層が介在した多層構造の第２電極６６が形成される。
【００５３】
一方で、アレイ基板１００上の表示エリア１０２を保護するために、保護部材２００の外周に沿って紫外線硬化型のシール材を塗布し、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と保護部材２００とを貼り合わせる。これにより、有機ＥＬ素子４０は、自身を構成する多層構造の第２電極６６によって封止されるのに加えて、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、シール材を硬化させる。
【００５４】
このようにして形成した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、同一駆動電流に対して均一な発光輝度が得られ、良好な表示性能が実現できた。しかも、従来方式と比較して輝度半減時間が延び、長期間にわたって製品として十分な性能を維持できることが確認できた。
【００５５】
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。
【００５６】
例えば、上述した実施の形態では、有機ＥＬ素子を構成する第２電極（陰極）が複数の導電層を有する多層構造であって、これらの導電層の間にバッファ層を配置した封止構造を形成したが、有機ＥＬ素子を構成する第１電極（陽極）がアレイ基板の表面側に配置されるような構成であれば、この第１電極が複数の導電層を有する多層構造であって封止構造を形成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【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表示装置のアレイ基板上における表示エリアの有機ＥＬ素子の構造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表示装置のアレイ基板上における表示エリアの有機ＥＬ素子の他の構造を概略的に示す断面図である。
【図４】図４は、図３に示した積層体からなる隔壁の構造例を概略的に示す斜視図である。
【図５】図５は、図３に示した積層体からなる隔壁の他の構造例を概略的に示す斜視図である。
【図６Ａ】図６Ａは、有機ＥＬ表示装置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１電極を形成する工程を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、有機ＥＬ表示装置を形成するための製造工程を説明するための図であり、隔壁を形成する工程を示す図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、有機ＥＬ表示装置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示す図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは、有機ＥＬ表示装置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電極の第１導電層を形成する工程を示す図である。
【図６Ｅ】図６Ｅは、有機ＥＬ表示装置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電極の第１バッファ層を形成する工程を示す図である。
【図６Ｆ】図６Ｆは、有機ＥＬ表示装置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電極の第２導電層を形成する工程を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
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隔壁部、７２…第２隔壁部、１００…アレイ基板、１０２…表示エリア、１２０…配線基板、ＰＸ…画素、Ｄ…表示部、ＮＤ…非表示部、ＣＬ…導電層、ＢＬ…バッファ層
【技術分野】
【０００１】
この発明は、表示装置及び表示装置の製造方法に係り、特に、複数の自発光性の表示素子によって構成された表示装置の製造方法に関する。
【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、自発光性の表示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素子をマトリックス状に配置して構成されたアレイ基板を備えている。
【０００４】
有機ＥＬ素子は、外気に含まれる水分や酸素に触れると、その発光特性が急速に劣化する。このため、アレイ基板上の有機ＥＬ素子を配置した主面を、外気から遮蔽し封止する技術が提案されている。このような技術は、各種提案されており、例えば、有機ＥＬ素子の表面側に配置された電極上に、有機膜と無機膜とを交互に積層成膜する膜封止技術が開示されている（例えば、非特許文献１参照）。
【非特許文献１】柳雄二，「薄型，大型，フレキシブル基板の量産に対応」，フラットパネル・ディスプレイ２００３，日経ＢＰ社，２００２年１２月２７日，ｐ．２６４−２７０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方で、有機活性層上に配置された上部電極（すなわち有機活性層より後の工程で形成した電極）側からＥＬ発光を取り出すいわゆる上面発光方式においては、上部電極を形成する光透過性を有する導電材料のシート抵抗が比較的高い。特に、有機ＥＬ素子の製造工程においては、有機活性層へのダメージを極力抑えるために、有機活性層よりも後に成膜される上部電極は、低パワーでしかも高温プロセスなしに成膜する必要がある。このため、上部電極のシート抵抗を十分に低減することができない。
【０００６】
このため、数ヶ所の給電部から給電される全画素に共通の上部電極においては、給電部から離れるほど電圧降下により所望の電位が得られず、給電部付近と給電部から離れた部分とでは輝度に差が生じてしまい、表示品位の劣化を招くおそれがある。
【０００７】
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、表示素子の劣化を抑制することができるとともに、表示性能を向上することができる表示装置及び表示装置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】
この発明の第１様態による表示装置は、
画素毎に配置された第１電極と、
前記第１電極上に配置された光活性層と、
各画素の前記光活性層を覆うように配置された複数の導電層を積層した構造でありかつ光透過性を有する第２電極と、を備えた表示素子を基板上に備えた表示装置であって、
前記第２電極は、隣接する画素の間の非表示部において少なくとも２つの導電層が接触するとともに、画素内の表示部において少なくとも２つの導電層の間にバッファ層を備えたことを特徴とする。
【０００９】
この発明の第２様態による表示装置の製造方法は、
画素毎に第１電極を形成する工程と、
前記第１電極上に光活性層を形成する工程と、
各画素の前記光活性層を覆う第２電極を形成する工程と、を備え、
前記第２電極を形成する工程は、
画素内の表示部において前記光活性層に接触するとともに、隣接する画素の間の非表示部を覆う第１導電層を形成する工程と、
前記表示部における前記第１導電層上にバッファ層を形成する工程と、
前記非表示部において前記第１導電層と接触するとともに、前記表示部において前記バッファ層を覆う第２導電層を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１０】
この発明の第３様態による表示装置の製造方法は、
マトリクス状の画素によって構成された表示エリアを備えた表示装置の製造方法であって、
画素毎に第１電極を形成する工程と、
各画素を分離する隔壁を形成する工程と、
前記第１電極上に光活性層を形成する工程と、
各画素の前記光活性層を覆う第２電極を形成する工程と、を備え、
前記第２電極を形成する工程は、
表示エリアに第１導電層を形成する工程と、
前記隔壁で囲まれた内側における前記第１導電層上にバッファ層を形成する工程と、
前記隔壁上において前記第１導電層と接触するとともに、前記バッファ層を覆う第２導電層を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１１】
この発明の第４様態による表示装置は、
マトリクス状の画素によって構成された表示エリアを備えた表示装置であって、
各画素の表示部を構成する自発光性の表示素子と、
前記表示エリアの全体を封止するとともに前記表示エリアの非表示部で接触した複数の導電層と、
前記表示部において前記導電層の間に配置されたバッファ層と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、表示素子の劣化を抑制することができるとともに、表示性能を向上することができる表示装置及び表示装置の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の一実施の形態に係る表示装置及び表示装置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。
【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。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。
【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。
【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、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、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、画素回路及び画素回路によって駆動制御される自発光性の表示素子を備えており、表示部を構成している。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、半導体層にポリシリコンを用いている。
【００１８】
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。
【００１９】
各種有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、基本的に同一構成であり、画素ＰＸ毎に独立島状に配置された第１電極６０と、第１電極６０上に配置された光活性層としての有機活性層６４と、各画素ＰＸの有機活性層６４を覆うように配置された全画素ＰＸに共通の第２電極６６と、によって構成されている。画素ＰＸ内において、有機ＥＬ素子４０が配置される領域すなわち第１電極６０と第２電極６６との間に有機活性層６４を保持した領域は、表示部として機能する。
【００２０】
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。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を構成する一方の電極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を構成する他方の電極及び電源供給線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。
【００２１】
図２に示すように、アレイ基板１００は、配線基板１２０上に配置された複数の有機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。
【００２２】
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（例えば平坦化層）上に配置され、陽極として機能する。
【００２３】
有機活性層６２は、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、各色共通に形成される正孔輸送層を備え、各色画素に形成される発光層と積層した２層構造で構成されても良いし、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。有機活性層６２においては、発光層が有機系材料であればよく、発光層以外の層は無機系材料でも有機系材料でも構わない。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。
【００２４】
第２電極６６は、有機活性層６４上に各有機ＥＬ素子４０に共通に配置されている。この第２電極６６は、電子注入機能を有する金属材料、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）の他に、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）などの光透過性を有する金属材料によって形成され、陰極として機能する。
【００２５】
また、アレイ基板１００は、表示エリア１０２において、少なくとも隣接する画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）間の非表示部に配置された隔壁７０を備えている。隔壁７０は、各色画素を分離するすなわち隣接する有機ＥＬ素子４０を分離するよう形成することが望ましく、ここでは、隔壁７０は、各第１電極６０の周縁に沿って格子状に配置され、第１電極６０を露出する隔壁の開口形状が矩形となるよう形成されている。この隔壁７０は、樹脂材料によって形成される。
【００２６】
このような構成のアレイ基板１００の有機ＥＬ素子４０を備えた主面側には、保護部材２００が配置され、有機ＥＬ素子を保護するとともに気密に封止している。この保護部材２００は、ガラス基板やプラスチックシートなどである。有機ＥＬ素子の表面が十分に気密性を保持した状態で保護された構成の場合には、この保護部材を省略しても良い。
【００２７】
ところで、有機ＥＬ素子４０の第２電極６６は、少なくとも表示エリア１０２の全域にわたって形成されたベタ膜であり、各画素ＰＸの有機活性層６４を気密に封止している。つまり、この第２電極６６は、表示エリア１０２を外気から遮蔽する封止膜として機能する。
【００２８】
より詳細に説明すると、第２電極６６は、複数の導電層ＣＬを積層した積層体であり、隣接する画素ＰＸの間の非表示部ＮＤにおいて少なくとも２つの導電層ＣＬが接触するとともに、画素ＰＸ内の表示部Ｄにおいて少なくとも２つの導電層ＣＬの間にバッファ層ＢＬを備えている。
【００２９】
図２に示した例では、第２電極６６は、表示エリア１０２の全域にわたって配置された４つの導電層ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３、ＣＬ４を備えている。また、第２電極６６は、表示部Ｄに対応して配置された３つのバッファ層ＢＬ１、ＢＬ２、ＢＬ３を備えている。表示部Ｄの周辺の非表示部ＮＤには、隔壁７０が配置されている。
【００３０】
つまり、第１バッファ層ＢＬ１は、表示部Ｄにおいて第１導電層ＣＬ１と第２導電層ＣＬ２との間に配置されており、第１導電層ＣＬ１及び第２導電層ＣＬ２は、非表示部ＮＤにおける隔壁７０上において接触している。同様に、第２バッファ層ＢＬ２は、表示部Ｄにおいて第２導電層ＣＬ２と第３導電層ＣＬ３との間に配置されており、第２導電層ＣＬ２及び第３導電層ＣＬ３は、非表示部ＮＤにおける隔壁７０上において接触している。さらに、第３バッファ層ＢＬ３は、第３導電層ＣＬ３と第４導電層ＣＬ４との間に配置されており、第３導電層ＣＬ３及び第４導電層ＣＬ４は、非表示部ＮＤにおける隔壁７０上において接触している。
【００３１】
各バッファ層ＢＬは、例えば、ＣＮｘ：Ｈなどの窒化炭素、ＣＦｘなどのフッ化炭素をはじめとする種々の有機系材料、水添ジシクロペンタジエニルジアクリレートなどのアクリル系樹脂をはじめとする種々の樹脂材料により形成されている。ここでは、これらのバッファ層ＢＬを形成する材料としては、比較的粘性の低い液体の状態で塗布され、バッファ層の少なくとも一層が下層の凹凸を吸収した状態で硬化するような材料を選択することが望ましい。これにより、基板表面の凹凸を平坦化するとともに、第２電極６６２を構成する各導電層ＣＬのピンホールなどの欠陥の発生を抑制することができる。
【００３２】
各導電層ＣＬは、陰極として機能するとともにバリア機能を備えた金属材料によって形成され、ここでは、上述したようなＩＴＯやＩＺＯなどの金属酸化物材料により形成されている。
【００３３】
各バッファ層ＢＬは、インクジェット方式やオフセット印刷、さらにはマスクを介した蒸着などの非表示部ＮＤを避けて（すなわち表示部Ｄに対応して）成膜可能な手法を選択して形成することが望ましい。各導電層ＣＬは、スパッタ法やプラズマＣＶＤなどの手法により成膜可能である。
【００３４】
このような構成により、水分や酸素などの有機ＥＬ素子４０内への侵入を防止することができ、有機ＥＬ素子４０の劣化を抑制することができる。したがって、長期にわたって良好な表示性能を維持することができる。
【００３５】
また、第２電極６６を形成する材料として、たとえシート抵抗が比較的大きな材料（例えば、光透過性を有する金属酸化物など）が選択された場合であっても、非表示部ＮＤにおいて第２電極６６を構成する複数の導電層ＣＬが接触しているため、これらが電気的に導通し、第２電極６６のシート抵抗を大幅に低減することができる。これにより、給電部から離れた部分での電圧降下を抑制することができ、画面内での輝度差を低減し、表示性能を向上することができる。
【００３６】
図２に示したように、隔壁７０上において各導電層ＣＬが接触する構成においては、隔壁７０の基板主面１２０Ａからの高さ７０Ｈは、有機ＥＬ素子４０の高さ４０Ｈより高く設定されることが望ましい。ここで、有機ＥＬ素子４０の高さ４０Ｈとは、第１電極６０、有機活性層６４、及び、第２電極６６のすべての膜厚の総和である。
【００３７】
つまり、隔壁７０の高さ７０Ｈは、各バッファ層ＢＬによりその頂７０Ｔが埋没しない程度とすることが望ましい。すなわち、各バッファ層ＢＬを形成した際にバッファ層ＢＬの表面から隔壁７０の頂７０Ｔが突出することにより、バッファ層ＢＬを覆う導電層ＣＬをベタ膜として形成した際に、それぞれの導電層ＣＬが隔壁７０上で接触する。導電層ＣＬ同士が接触する面積及び接触する層数が多いほど第２電極６６のシート抵抗を低減することができる。このため、隔壁７０の高さ７０Ｈは、最上層のバッファ層ＢＬ（図２に示した例では第３バッファ層ＢＬ３）によりその頂７０Ｔが埋没しない程度とすることが望ましい。
【００３８】
このように、格子状の隔壁７０上に沿って第２電極６６を構成する４つの導電層ＣＬが互いに接触したことにより、第２電極６６のシート抵抗を十分に低減することができた。第２電極６６を単層の導電層によって構成した場合、第２電極６６のシート抵抗が５０Ω／□であったのに対して、本構成によれば、第２電極６６のシート抵抗が１５Ω／□であった。
【００３９】
次に、他の構成例について説明する。
【００４０】
非表示部ＮＤに配置される隔壁７０は、複数の層の積層体であっても良い。すなわち、図３に示した例では、隔壁７０は、配線基板１２０の主面１２０Ａ上に配置された第１隔壁部７１と、この第１隔壁部７１の上に配置された第２隔壁部７２との積層体として構成されている。第２電極６６を構成する各導電層ＣＬは、非表示部ＮＤにおける第２隔壁部７２上において互いに接触している。
【００４１】
このような構成によれば、比較的高い高さの隔壁７０を形成する場合であっても、画素ＰＸ内の表示部Ｄの面積を十分に確保することができる。すなわち、第１電極６０を囲むように高い高さの隔壁７０を形成しようとした場合、その底部つまり第１電極６０及び基板主面１２０Ａと接触する面積が拡大する。このため、第１電極６０の露出面積が縮小し、表示部Ｄとして機能する面積が縮小してしまう。
【００４２】
これに対して、本構成によれば、まず、第１電極６０の露出面積を十分に確保するようにパターニングした第１隔壁部７１を形成する。続いて、この第１隔壁部７１上に所望する高さを有するようにパターニングした第２隔壁部７２を形成する。これにより、隔壁７０の底部の拡大を抑えることができ、表示部Ｄの面積を縮小することなく、第２電極６６の各導電層ＣＬの導通を確保可能な隔壁７０を形成することができる。なお、図３に示した例では、隔壁７０は、２層の積層体であったが、３層以上の積層対であっても良い。
【００４３】
また、隔壁７０は、主に各画素を分離する機能を有した部分と、主に第２電極６６の各導電層ＣＬの導通を確保するための機能を有した部分とで構成しても良い。すなわち、図３に示した例では、第１隔壁部７１は、主に各画素を分離するように第１電極６０の周囲を囲むとともに、少なくとも第１電極６０及び有機活性層６４の膜厚の総和よりも高い高さ７１Ｈを有するように形成されている。また、第２隔壁部７２は、第１隔壁部７１の高さ７１Ｈとの総和７０Ｈが有機ＥＬ素子４０の高さ４０Ｈより高くなるような高さ７２Ｈを有するように形成されている。
【００４４】
このとき、第２隔壁部７２は、図４に示すように、第１隔壁部７１と同様に第１電極６０の周囲を囲むように配置しても良い。なお、図４では、簡略化のため第２電極６６は省略している。このような構成の場合、第２電極６６の各導電層ＣＬは、第１電極６０の周囲において（例えば格子状のパターンで）互いに接触するため、導電層同士の接触面積を十分に確保することができ、図２に示したような構成の場合と同様に、第２電極６６のシート抵抗を低減することができる。
【００４５】
また、第２隔壁部７２は、各画素を分離する機能を有する必要はないので、図５に示すように、第１隔壁部７１上に柱状体として配置しても良い。なお、図５では、簡略化のため第２電極６６は省略している。このような構成の場合、第２電極６６の各導電層ＣＬは、少なくとも第２隔壁部７２の上で接触するため、第２電極６６を単層の導電層によって構成した場合より、第２電極６６のシート抵抗を低減することができる。図５に示した構成によれば、第２電極６６のシート抵抗が２０Ω／□であった。また、このような構成によれば、アレイ基板１００の主面側に保護部材２００を必要とする際には、第２隔壁部７２を含む隔壁７０により保護部材２００を直接支持することも可能である。
【００４６】
次に、上述したような構成の表示装置の製造方法について説明する。ここでは、説明を簡略化するために、図２に示した多層構造の第２電極を備えた表示装置の製造方法について説明する。
【００４７】
まず、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、マトリクス状の画素からなる表示エリア１０２を有した配線基板１２０を用意する。そして、図６Ａに示すように、配線基板１２０上の表示エリア１０２において画素毎に第１電極６０を形成する。この第１電極６０の形成方法については、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、第１電極のパターンを有するマスクを介したマスクスパッタ法で形成しても良い。
【００４８】
続いて、図６Ｂに示すように、各画素を分離する隔壁７０を形成する。すなわち、感光性樹脂材料例えばアクリルタイプのポジティブトーンのレジスト用いて一般的なフォトリソグラフィプロセスなどでパターニングした後に、２２０℃で３０分間の焼成処理を行う。これにより、各画素を囲むような格子状の隔壁７０を形成する。
【００４９】
続いて、図６Ｃに示すように、各画素内において、第１電極６０上に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を形成する。この有機活性層６４として、高分子系材料を選択する場合には、インクジェット方式で塗布することが可能である。また、有機活性層６４として、低分子系材料を選択する場合には、画素パターンを有するマスクを介した蒸着法で成膜することが可能である。
【００５０】
続いて、表示エリア１０２において各画素ＰＸの有機活性層６４を覆う多層構造の第２電極６６を形成する。
【００５１】
まず、図６Ｄに示すように、表示エリア１０２の全体にわたって導電層として機能する金属材料を成膜する。これにより、有機活性層６４に接触するとともに非表示部ＮＤを覆う第１導電層ＣＬ１を形成する。その後、図６Ｅに示すように、各画素ＰＸの表示部Ｄに対応して樹脂材料を成膜し、隔壁７０で囲まれた内側における第１導電層ＣＬ１上に第１バッファ層ＢＬ１を形成する。そして、図６Ｆに示すように、再び表示エリア１０２の全体にわたって導電層として機能する金属材料を成膜する。これにより、非表示部ＮＤ（隔壁７０上）において第１導電層ＣＬ１と接触するとともに表示部Ｄにおいて第１バッファ層ＢＬ１覆う第２導電層ＣＬ２を形成する。
【００５２】
同様にして、第２導電層ＣＬ２上に第２バッファ層ＢＬ２を形成した後に、第２バッファ層ＢＬ２を覆う第３導電層ＣＬ３を形成し、さらに、第３導電層ＣＬ３上に第３バッファ層ＢＬ２を形成した後に、第３バッファ層ＢＬ３を覆う第４導電層ＣＬ４を形成する。これにより、非表示部ＮＤにおいて第１乃至第４導電層が互いに接触するとともに、表示部Ｄにおいて２つの導電層の間にバッファ層が介在した多層構造の第２電極６６が形成される。
【００５３】
一方で、アレイ基板１００上の表示エリア１０２を保護するために、保護部材２００の外周に沿って紫外線硬化型のシール材を塗布し、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と保護部材２００とを貼り合わせる。これにより、有機ＥＬ素子４０は、自身を構成する多層構造の第２電極６６によって封止されるのに加えて、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、シール材を硬化させる。
【００５４】
このようにして形成した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、同一駆動電流に対して均一な発光輝度が得られ、良好な表示性能が実現できた。しかも、従来方式と比較して輝度半減時間が延び、長期間にわたって製品として十分な性能を維持できることが確認できた。
【００５５】
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。
【００５６】
例えば、上述した実施の形態では、有機ＥＬ素子を構成する第２電極（陰極）が複数の導電層を有する多層構造であって、これらの導電層の間にバッファ層を配置した封止構造を形成したが、有機ＥＬ素子を構成する第１電極（陽極）がアレイ基板の表面側に配置されるような構成であれば、この第１電極が複数の導電層を有する多層構造であって封止構造を形成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【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表示装置のアレイ基板上における表示エリアの有機ＥＬ素子の構造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表示装置のアレイ基板上における表示エリアの有機ＥＬ素子の他の構造を概略的に示す断面図である。
【図４】図４は、図３に示した積層体からなる隔壁の構造例を概略的に示す斜視図である。
【図５】図５は、図３に示した積層体からなる隔壁の他の構造例を概略的に示す斜視図である。
【図６Ａ】図６Ａは、有機ＥＬ表示装置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１電極を形成する工程を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、有機ＥＬ表示装置を形成するための製造工程を説明するための図であり、隔壁を形成する工程を示す図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、有機ＥＬ表示装置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示す図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは、有機ＥＬ表示装置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電極の第１導電層を形成する工程を示す図である。
【図６Ｅ】図６Ｅは、有機ＥＬ表示装置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電極の第１バッファ層を形成する工程を示す図である。
【図６Ｆ】図６Ｆは、有機ＥＬ表示装置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電極の第２導電層を形成する工程を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
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隔壁部、７２…第２隔壁部、１００…アレイ基板、１０２…表示エリア、１２０…配線基板、ＰＸ…画素、Ｄ…表示部、ＮＤ…非表示部、ＣＬ…導電層、ＢＬ…バッファ層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素毎に配置された第１電極と、
前記第１電極上に配置された光活性層と、
各画素の前記光活性層を覆うように配置された複数の導電層を積層した構造でありかつ光透過性を有する第２電極と、を備えた表示素子を基板上に備えた表示装置であって、
前記第２電極は、隣接する画素の間の非表示部において少なくとも２つの導電層が接触するとともに、画素内の表示部において少なくとも２つの導電層の間にバッファ層を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
さらに、前記非表示部に配置され各画素を分離する隔壁を備え、
前記第２電極の少なくとも２つの導電層は、前記隔壁上で接触するように配置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３】
前記隔壁の基板主面からの高さは、前記表示素子の高さより高いことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記隔壁は、基板の主面上に配置された第１隔壁部と、この第１隔壁部上に配置された第２隔壁部との積層体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５】
さらに、前記非表示部に配置され各画素を分離する隔壁と、
前記隔壁上に配置された柱状体と、を備え、
前記第２電極の少なくとも２つの導電層は、前記柱状体上で接触するように配置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６】
前記隔壁及び前記柱状体の基板主面からの高さは、前記表示素子の高さより高いことを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
さらに、画素毎に配置され前記表示素子の駆動を制御する画素回路を備え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】
さらに、前記表示素子を備えた基板の主面側を保護する保護部材を備え、
前記保護部材は、前記隔壁または前記柱状体によって支持されたことを特徴とする請求項３または６に記載の表示装置。
【請求項９】
画素毎に第１電極を形成する工程と、
前記第１電極上に光活性層を形成する工程と、
各画素の前記光活性層を覆う第２電極を形成する工程と、を備え、
前記第２電極を形成する工程は、
画素内の表示部において前記光活性層に接触するとともに、隣接する画素の間の非表示部を覆う第１導電層を形成する工程と、
前記表示部における前記第１導電層上にバッファ層を形成する工程と、
前記非表示部において前記第１導電層と接触するとともに、前記表示部において前記バッファ層を覆う第２導電層を形成する工程と、を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記バッファ層は、インクジェット法により形成されることを特徴とする請求項９に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１１】
マトリクス状の画素によって構成された表示エリアを備えた表示装置の製造方法であって、
画素毎に第１電極を形成する工程と、
各画素を分離する隔壁を形成する工程と、
前記第１電極上に光活性層を形成する工程と、
各画素の前記光活性層を覆う第２電極を形成する工程と、を備え、
前記第２電極を形成する工程は、
表示エリアに第１導電層を形成する工程と、
前記隔壁で囲まれた内側における前記第１導電層上にバッファ層を形成する工程と、
前記隔壁上において前記第１導電層と接触するとともに、前記バッファ層を覆う第２導電層を形成する工程と、を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項１２】
マトリクス状の画素によって構成された表示エリアを備えた表示装置であって、
各画素の表示部を構成する自発光性の表示素子と、
前記表示エリアの全体を封止するとともに前記表示エリアの非表示部で接触した複数の導電層と、
前記表示部において前記導電層の間に配置されたバッファ層と、
を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項１３】
少なくとも１つの前記導電層は、前記表示素子の陰極または陽極であることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記表示エリアにおいて、隣接する前記表示素子の間の非表示部に配置され各画素を分離する隔壁を備えたことを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１】
画素毎に配置された第１電極と、
前記第１電極上に配置された光活性層と、
各画素の前記光活性層を覆うように配置された複数の導電層を積層した構造でありかつ光透過性を有する第２電極と、を備えた表示素子を基板上に備えた表示装置であって、
前記第２電極は、隣接する画素の間の非表示部において少なくとも２つの導電層が接触するとともに、画素内の表示部において少なくとも２つの導電層の間にバッファ層を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
さらに、前記非表示部に配置され各画素を分離する隔壁を備え、
前記第２電極の少なくとも２つの導電層は、前記隔壁上で接触するように配置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３】
前記隔壁の基板主面からの高さは、前記表示素子の高さより高いことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記隔壁は、基板の主面上に配置された第１隔壁部と、この第１隔壁部上に配置された第２隔壁部との積層体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５】
さらに、前記非表示部に配置され各画素を分離する隔壁と、
前記隔壁上に配置された柱状体と、を備え、
前記第２電極の少なくとも２つの導電層は、前記柱状体上で接触するように配置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６】
前記隔壁及び前記柱状体の基板主面からの高さは、前記表示素子の高さより高いことを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
さらに、画素毎に配置され前記表示素子の駆動を制御する画素回路を備え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】
さらに、前記表示素子を備えた基板の主面側を保護する保護部材を備え、
前記保護部材は、前記隔壁または前記柱状体によって支持されたことを特徴とする請求項３または６に記載の表示装置。
【請求項９】
画素毎に第１電極を形成する工程と、
前記第１電極上に光活性層を形成する工程と、
各画素の前記光活性層を覆う第２電極を形成する工程と、を備え、
前記第２電極を形成する工程は、
画素内の表示部において前記光活性層に接触するとともに、隣接する画素の間の非表示部を覆う第１導電層を形成する工程と、
前記表示部における前記第１導電層上にバッファ層を形成する工程と、
前記非表示部において前記第１導電層と接触するとともに、前記表示部において前記バッファ層を覆う第２導電層を形成する工程と、を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記バッファ層は、インクジェット法により形成されることを特徴とする請求項９に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１１】
マトリクス状の画素によって構成された表示エリアを備えた表示装置の製造方法であって、
画素毎に第１電極を形成する工程と、
各画素を分離する隔壁を形成する工程と、
前記第１電極上に光活性層を形成する工程と、
各画素の前記光活性層を覆う第２電極を形成する工程と、を備え、
前記第２電極を形成する工程は、
表示エリアに第１導電層を形成する工程と、
前記隔壁で囲まれた内側における前記第１導電層上にバッファ層を形成する工程と、
前記隔壁上において前記第１導電層と接触するとともに、前記バッファ層を覆う第２導電層を形成する工程と、を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項１２】
マトリクス状の画素によって構成された表示エリアを備えた表示装置であって、
各画素の表示部を構成する自発光性の表示素子と、
前記表示エリアの全体を封止するとともに前記表示エリアの非表示部で接触した複数の導電層と、
前記表示部において前記導電層の間に配置されたバッファ層と、
を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項１３】
少なくとも１つの前記導電層は、前記表示素子の陰極または陽極であることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記表示エリアにおいて、隣接する前記表示素子の間の非表示部に配置され各画素を分離する隔壁を備えたことを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図６Ｆ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図６Ｆ】
【公開番号】特開２００６−１９０５７０（Ｐ２００６−１９０５７０Ａ）
【公開日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１６２２（Ｐ２００５−１６２２）
【出願日】平成１７年１月６日（２００５．１．６）
【出願人】（３０２０２０２０７）東芝松下ディスプレイテクノロジー株式会社 (2,170)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月６日（２００５．１．６）
【出願人】（３０２０２０２０７）東芝松下ディスプレイテクノロジー株式会社 (2,170)
【Ｆターム（参考）】
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