JP2009170434A - Display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示装置及び電子機器に関するものである。 The present invention relates to a display device and an electronic apparatus.
近年、有機蛍光材料等の発光材料をインク化し、当該インク（組成物）を基材上に吐出するインクジェット法により、発光材料のパターニングを行う方法を採用して、陽極及び陰極の間に該発光材料からなる発光層が挟持された構造のカラー表示装置、特に発光材料として有機発光材料を用いた有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置の開発が行われている（特許文献１参照）。
そこで、従来の表示装置（有機ＥＬ表示装置）を図面を参照して説明する。
In recent years, a light emitting material such as an organic fluorescent material is converted into an ink, and a method of patterning the light emitting material by an ink jet method in which the ink (composition) is ejected onto a substrate is employed. A color display device having a structure in which a light emitting layer made of a material is sandwiched, in particular, an organic EL (electroluminescence) display device using an organic light emitting material as a light emitting material has been developed (see Patent Document 1).
Therefore, a conventional display device (organic EL display device) will be described with reference to the drawings.
図３１は、従来の表示装置の要部を示す断面模式図である。
図３１に示す表示装置は、基板８０２上に素子部８１１、陰極８１２が順次積層されて構成されている。また、素子部８１１と基板８０２との間には回路素子部８１４が備えられている。
この従来の表示装置においては、素子部８１１内に備えられた発光素子９１０から基板８０２側に発した光が、回路素子部８１４及び基板８０２を透過して基板８０２の下側（観測者側）に出射されるとともに、発光素子９１０から基板８０２の反対側に発した光が陰極８１２により反射されて、回路素子部８１４及び基板２を透過して基板８０２の下側（観測者側）に出射されるようになっている。
FIG. 31 is a schematic cross-sectional view showing a main part of a conventional display device.
The display device illustrated in FIG. 31 is configured by sequentially stacking an
In this conventional display device, light emitted from the
回路素子部８１４は、基板８０２上に透明な下地膜８１４と透明なゲート絶縁膜９４２と透明な第１層間絶縁膜９４４と第２層間絶縁膜９４７とが順次積層されてなり、下地膜８１４上には島状のシリコン膜９４１が設けられ、更にゲート絶縁膜９４２上にはゲート電極９４３（走査線）が設けられている。シリコン膜９４１には、図示略のチャネル領域とこのチャネル領域を挟むドレイン領域及びソース領域が設けられ、ゲート電極９４３はシリコン膜９４１のチャネル領域に対応する位置に設けられている。また、第２層間絶縁膜９４７上には平面視略矩形にパターニングされた画素電極９１１（陽極）が積層されている。そして、第１，第２層間絶縁膜８４４、８４７を貫通するコンタクトホール９４５，９４６が形成されており、一方のコンタクトホール９４５がシリコン膜９４１の図示略のソース領域と画素電極９１１とを接続し、もう一方のコンタクトホール１４６が電源線９４８に接続されている。このようにして回路素子部８１４には、各画素電極９１１に接続された駆動用の薄膜トランジスタ９１３が形成されている。
The
素子部８１１は、複数の画素電極９１１…上の各々に積層された発光素子９１０と、各画素電極９１１及び各発光素子９１０の間に備えられて各発光素子９１０を区画するバンク部９１２を主体として構成されている。
The
バンク部９１２は、画素電極９１１の周縁部上に乗上げるまで形成されることにより、画素電極９１１の形成位置に対応する開口部９１２ｃが設けられている。バンク部９１２は、例えばフッ素樹脂等の撥インク性の樹脂、またはＣＦ4プラズマ処理等により表面をフッ素化した樹脂により形成されて撥インク性が付与されており、有機ＥＬの材料を含む組成物インク（組成物）をインクジェットヘッドからインク滴として吐出させた際に、バンク部９１２の撥インク性により開口部９１２ｃに液滴がパターニングされるようになっている。
The
発光素子９１０は、画素電極９１１上に形成された正孔注入／輸送層９１０ａと、正孔注入／輸送層９１０ａに隣接して配置された発光層９１０ｂとから構成されている。
正孔注入／輸送層９１０ａは、正孔注入／輸送層形成材料を含む組成物を、画素電極９１１上に吐出・乾燥することにより得られたものである。
また陰極８１２は、素子部８１１の全面に形成されており、画素電極９１１と対になって発光素子９１０に電子を注入する役割を果たす。この陰極９１２は、複数層により形成されてなり、例えば、フッ化リチウム、カルシウム、Ｍｇ、Ａｇ、Ｂａ等の仕事関数の低い金属が一般的に用いられる。
The
The hole injection /
The
しかし、従来の表示装置においては、発光層から発せられた着色光が、観測者側のみならず、発光層の周囲（発光層の非形成領域）にまで広がるため、この非形成領域を挟んで隣接する発光層から発した着色光同士が混色化して色にじみが生じ、表示装置のコントラスト比が低下するおそれもあった。 However, in the conventional display device, the colored light emitted from the light emitting layer extends not only to the observer side but also to the periphery of the light emitting layer (non-forming region of the light emitting layer). Colored light emitted from adjacent light emitting layers is mixed to cause color bleeding, which may reduce the contrast ratio of the display device.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、発光素子の低寿命化を防止するとともに、コントラスト比に優れた表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a display device that prevents the life of a light emitting element from being shortened and has an excellent contrast ratio.
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明の表示装置は、基板面内に複数の発光素子が形成されてなり、平面視で、前記各発光素子の間の領域に遮光層が設けられたことを特徴とする。
この遮光層は発光素子よりも観察者に近い位置（即ち、表示面に近い位置）に形成される。例えば発光光を基板側に出射させるボトムエミッション型の表示装置では、遮光層は、発光素子の発光層の形成される位置よりも基板側に設けられる。また、発光光を基板と反対側に出射させるトップエミッション型の表示装置では、遮光層は、各発光素子を仕切る隔壁（バンク）の上部や、基板面を覆う封止基板の内面（基板面と対向する面）側に設けられる等、基板面に対して発光層よりも上層側に配置される。
或いは、本発明の表示装置は、基板上に複数の発光素子が形成されてなり、各前記発光素子の間にバンク部が備えられてなる表示装置であり、前記バンク部は、前記基板側に位置する第１バンク層と、前記第１バンク層の上に形成された第２バンク層とから形成されてなり、前記第１バンク層と前記第２バンク層との間に遮光層が備えられてなることを特徴とする。
尚、本発明において、発光素子とは、基板上に形成された電極と、該電極に隣接して形成された機能層と、該機能層に隣接して形成された対向電極を少なくとも含むものとする。また機能層とは、少なくとも正孔注入／輸送層と発光層を含むものとする。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration.
The display device of the present invention is characterized in that a plurality of light emitting elements are formed in a substrate surface, and a light shielding layer is provided in a region between the light emitting elements in a plan view.
This light shielding layer is formed at a position closer to the observer than the light emitting element (that is, a position closer to the display surface). For example, in a bottom emission display device that emits emitted light toward a substrate, the light shielding layer is provided on the substrate side with respect to the position where the light emitting layer of the light emitting element is formed. Further, in a top emission type display device that emits emitted light to the side opposite to the substrate, the light shielding layer includes an upper portion of a partition (bank) that partitions each light emitting element and an inner surface of the sealing substrate that covers the substrate surface (the substrate surface and It is disposed on the upper layer side of the light emitting layer with respect to the substrate surface, such as provided on the (facing surface) side.
Alternatively, the display device of the present invention is a display device in which a plurality of light emitting elements are formed on a substrate, and a bank portion is provided between the light emitting elements, and the bank portion is disposed on the substrate side. A first bank layer located on the first bank layer; and a second bank layer formed on the first bank layer, wherein a light shielding layer is provided between the first bank layer and the second bank layer. It is characterized by.
In the present invention, the light emitting element includes at least an electrode formed on a substrate, a functional layer formed adjacent to the electrode, and a counter electrode formed adjacent to the functional layer. The functional layer includes at least a hole injection / transport layer and a light emitting layer.
また本発明の表示装置は、基板上に複数の発光素子が形成されてなり、各前記発光素子の間にバンク部が備えられてなる表示装置であり、前記基板と前記バンク部との間に遮光層が備えられてなることを特徴とする。 The display device of the present invention is a display device in which a plurality of light emitting elements are formed on a substrate, and a bank portion is provided between the light emitting elements, and the display device is provided between the substrate and the bank portion. A light-shielding layer is provided.
上記の表示装置によれば、遮光層を設けることにより、発光素子の非形成領域における外部からの入射光、及び発光素子からの出射光を遮光することができ、表示装置のコントラスト比を高めて視認性を向上させることができる。
特に、発光素子からの光を、発光素子の非形成領域にて遮光することで、従来の表示装置において生じていた着色光同士による色にじみを防止することができ、表示装置のコントラスト比を高めることができる。
また、遮光層を第１バンク層と第２バンク層の間に設けた場合は、第１バンク層と第２バンク層との密着性を高めることができる。
According to the above display device, by providing the light shielding layer, it is possible to shield the incident light from the outside in the non-formation region of the light emitting element and the emitted light from the light emitting element, thereby increasing the contrast ratio of the display device. Visibility can be improved.
In particular, by blocking the light from the light emitting element in the non-formation region of the light emitting element, it is possible to prevent color bleeding caused by colored light generated in the conventional display device, and to increase the contrast ratio of the display device. be able to.
Further, when the light shielding layer is provided between the first bank layer and the second bank layer, the adhesion between the first bank layer and the second bank layer can be improved.
また本発明の表示装置では、前記遮光層には前記発光素子に対応する遮光開口部を設けることが好ましい。
また本発明の表示装置では、前記遮光層が黒色樹脂よりなることが好ましい。
In the display device of the present invention, it is preferable that the light shielding layer is provided with a light shielding opening corresponding to the light emitting element.
In the display device of the present invention, it is preferable that the light shielding layer is made of a black resin.
また本発明の表示装置では、前記遮光層が、前記基板側に位置する第１遮光膜と、前記基板から離れた側に位置する第２遮光膜とから形成されてなることが好ましい。
また本発明の表示装置では、前記第１遮光膜が金属クロム膜であるとともに前記第２遮光膜が酸化クロムであることが好ましい。
係る表示装置によれば、基板側に金属クロム膜が配置され、基板から離れた側に酸化クロム膜が配置されているので、金属クロム膜によって外部からの入射光を反射させると共に、酸化クロム膜によって発光素子の非形成領域における発光素子の出射光を遮光することができ、表示装置のコントラスト比をより高めて視認性を更に向上させることができる。
In the display device of the present invention, it is preferable that the light shielding layer is formed of a first light shielding film located on the substrate side and a second light shielding film located on the side away from the substrate.
In the display device of the present invention, it is preferable that the first light shielding film is a metal chromium film and the second light shielding film is chromium oxide.
According to the display device, since the chromium metal film is disposed on the substrate side and the chromium oxide film is disposed on the side away from the substrate, incident light from the outside is reflected by the chromium metal film, and the chromium oxide film Accordingly, the light emitted from the light emitting element in the non-formation region of the light emitting element can be shielded, and the contrast ratio of the display device can be further increased to further improve the visibility.
また本発明の表示装置では、前記第１バンク層がＳｉＯ2、ＴｉＯ2のうちのいずれかよりなるとともに、第２バンク層がアクリル樹脂またはポリイミド樹脂のいずれかよりなることが好ましい。 In the display device of the present invention, it is preferable that the first bank layer is made of either SiO 2 or TiO 2 and the second bank layer is made of either an acrylic resin or a polyimide resin.
また本発明の表示装置は、基板上に複数の発光素子が形成されてなり、各前記発光素子の間にバンク部が備えられてなる表示装置であり、前記バンク部が黒色樹脂から構成されることにより遮光層が形成されてなることを特徴とする。
また、本発明の表示装置においては、前記バンク部に、前記第１バンク層と前記遮光層とが形成されてなることが好ましい。
The display device of the present invention is a display device in which a plurality of light emitting elements are formed on a substrate, and a bank portion is provided between the light emitting elements, and the bank portion is made of a black resin. Thus, a light shielding layer is formed.
In the display device of the present invention, it is preferable that the first bank layer and the light shielding layer are formed in the bank portion.
係る表示装置によれば、バンク部が黒色樹脂から構成されて遮光層を兼ねるものであり、このバンク部によって発光素子の非形成領域における外部からの入射光、及び発光素子からの出射光を遮光することができ、表示装置のコントラスト比を高めて視認性を向上させることができる。
特に、発光素子からの光を、発光素子の非形成領域にて遮光することで、従来の表示装置において生じていた着色光同士による色にじみを防止でき、表示装置のコントラスト比を高めることができる。
According to such a display device, the bank portion is made of a black resin and also serves as a light shielding layer, and the bank portion shields incident light from outside and light emitted from the light emitting device in the non-light emitting element formation region. It is possible to improve the visibility by increasing the contrast ratio of the display device.
In particular, by blocking the light from the light emitting element in the non-formation region of the light emitting element, it is possible to prevent color bleeding caused by colored light generated in the conventional display device, and to increase the contrast ratio of the display device. .
また本発明の表示装置では、前記第１バンク層がＳｉＯ2、ＴｉＯ2のうちのいずれかよりなるとともに、前記有機物バンク層を構成する前記樹脂がアクリル樹脂またはポリイミド樹脂のいずれかであることが好ましい。
また本発明の表示装置では、少なくとも前記第１バンク層の一部には親液性を有する加工が施されてなることが好ましい。
In the display device of the present invention, the first bank layer is made of either SiO 2 or TiO 2 , and the resin constituting the organic bank layer is either an acrylic resin or a polyimide resin. preferable.
In the display device of the present invention, it is preferable that at least a part of the first bank layer is processed with lyophilicity.
次に本発明の電子機器は、表示装置と、前記表示装置を駆動するための駆動回路と、を有してなる電子機器であって、前記表示装置は、基板面内に複数の発光素子が形成されてなり、平面視で、前記各発光素子の間の領域に遮光層が設けられたことを特徴とする。
また、本発明の電子機器は、表示装置と、前記表示装置を駆動するための駆動回路と、を有してなる電子機器であって、前記表示装置は、基板上に複数の発光素子が形成されてなり、各前記発光素子の間にバンク部が備えられてなり、前記バンク部は、前記基板側に位置する第１バンク層と、前記第１バンク層の上に形成された第２バンク層とから形成されてなり、前記第１バンク層と前記第２バンク層との間に遮光層が備えられてなることを特徴とする。
また本発明の電子機器は、表示装置と、前記表示装置を駆動するための駆動回路と、を有してなる電子機器であって、前記表示装置は、基板上に複数の発光素子が形成されてなり、各前記発光素子の間にバンク部が備えられてなり、前記基板と前記バンク部との間に遮光層が備えられてなることを特徴とする。
更に本発明の電子機器は、表示装置と、前記表示装置を駆動するための駆動回路と、を有してなる電子機器であって、前記表示装置は、基板上に複数の発光素子が形成されてなり、各前記発光素子の間にバンク部が備えられてなり、前記バンク部に黒色樹脂から構成されて遮光層が形成されてなることを特徴とする。
係る電子機器によれば、長寿命でコントラスト比に優れた表示部を有する電子機器を構成することができる。
Next, an electronic apparatus of the present invention is an electronic apparatus having a display device and a drive circuit for driving the display device, and the display device has a plurality of light emitting elements in a substrate surface. A light shielding layer is provided in a region between the light emitting elements in plan view.
According to another aspect of the present invention, there is provided an electronic apparatus including a display device and a drive circuit for driving the display device, wherein the display device includes a plurality of light emitting elements formed on a substrate. And a bank part is provided between the light emitting elements, the bank part including a first bank layer located on the substrate side and a second bank formed on the first bank layer. And a light shielding layer is provided between the first bank layer and the second bank layer.
According to another aspect of the present invention, there is provided an electronic apparatus including a display device and a drive circuit for driving the display device, wherein the display device includes a plurality of light emitting elements formed on a substrate. In addition, a bank portion is provided between the light emitting elements, and a light shielding layer is provided between the substrate and the bank portion.
Furthermore, an electronic apparatus of the present invention is an electronic apparatus having a display device and a drive circuit for driving the display device, and the display device has a plurality of light emitting elements formed on a substrate. The bank portion is provided between the light emitting elements, and the bank portion is formed of a black resin and has a light shielding layer formed thereon.
According to such an electronic device, it is possible to configure an electronic device having a display unit with a long life and excellent contrast ratio.
以上、詳細に説明したように、本発明の表示装置によれば、遮光層を設けることにより、発光素子の非形成領域における外部からの入射光、及び発光素子からの出射光を遮光することができ、表示装置のコントラスト比を高めて視認性を向上させることができる。
特に、発光素子からの光を、発光素子の非形成領域にて遮光することで、従来の表示装置において生じていた着色光同士による色にじみを防止することができ、表示装置のコントラスト比を高めることができる。
また、遮光層を第１バンク層と第２バンク層の間に設けた場合は、第１バンク層と第２バンク層との密着性を高めることができる。
As described above in detail, according to the display device of the present invention, by providing the light shielding layer, it is possible to shield the incident light from the outside in the non-formation region of the light emitting element and the emitted light from the light emitting element. And the visibility ratio can be improved by increasing the contrast ratio of the display device.
In particular, by blocking the light from the light emitting element in the non-formation region of the light emitting element, it is possible to prevent color bleeding caused by colored light generated in the conventional display device, and to increase the contrast ratio of the display device. be able to.
Further, when the light shielding layer is provided between the first bank layer and the second bank layer, the adhesion between the first bank layer and the second bank layer can be improved.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。尚、図１〜図２６において、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材に縮尺は実際のものとは異なるように表している。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIGS. 1 to 26, the scales of the layers and the members are shown to be different from the actual scales so that the layers and the members can be recognized on the drawings.
［第１の実施形態］
以下、本発明の第１の実施形態を図面を参照して説明する。
図１に本実施形態の表示装置の配線構造の平面模式図を示し、図２には本実施形態の表示装置の平面模式図及び断面模式図を示す。
[First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic plan view of the wiring structure of the display device of this embodiment, and FIG. 2 shows a schematic plan view and a cross-sectional schematic diagram of the display device of this embodiment.
図１に示すように、本実施形態の表示装置１は、複数の走査線１０１と、走査線１０１に対して交差する方向に延びる複数の信号線１０２と、信号線１０２に並列に延びる複数の電源線１０３とがそれぞれ配線された構成を有するとともに、走査線１０１及び信号線１０２の各交点付近に、画素領域Ａが設けられている。
As shown in FIG. 1, the display device 1 of the present embodiment includes a plurality of
信号線１０２には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを備えるデータ側駆動回路１０４が接続されている。また、走査線１０１には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査側駆動回路１０５が接続されている。
更に、画素領域Ａの各々には、走査線１０１を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用の薄膜トランジスタ１１２と、このスイッチング用の薄膜トランジスタ１１２を介して信号線１０２から共有される画素信号を保持する保持容量capと、該保持容量capによって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用の薄膜トランジスタ１２３と、この駆動用薄膜トランジスタ１２３を介して電源線１０３に電気的に接続したときに当該電源線１０３から駆動電流が流れ込む画素電極（電極）１１１と、この画素電極１１１と陰極（対向電極）１２との間に挟み込まれた機能層１１０とが設けられている。電極１１１と対向電極１２と機能層１１０により、発光素子が構成されている。
Connected to the
Further, in each of the pixel regions A, a switching
係る構成によれば、走査線１０１が駆動されてスイッチング用の薄膜トランジスタ１１２がオンになると、そのときの信号線１０２の電位が保持容量capに保持され、該保持容量capに状態に応じて、駆動用の薄膜トランジスタ１２３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用の薄膜トランジスタ１２３のチャネルを介して、電源線１０３から画素電極１１１に電流が流れ、更に機能層１１０を介して陰極１２に電流が流れる。機能層１１０は、これを流れる電流量に応じて発光する。
According to such a configuration, when the
次に図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、本実施形態の表示装置１は、ガラス等からなる透明な基板２と、マトリックス状に配置された発光素子を具備して基板２上に形成された発光素子部１１と、発光素子部１１上に形成された陰極１２とを具備している。発光素子部１１と陰極１２とにより表示素子１０が構成される。
基板２は、例えばガラス等の透明基板であり、基板２の中央に位置する表示領域２ａと、基板２の周縁に位置して表示領域２ａを囲む非表示領域２ｂとに区画されている。
表示領域２ａは、マトリックス状に配置された発光素子によって形成される領域であり、表示領域の外側に非表示領域２ｂが形成されている。そして，非表示領域２ｂには、表示領域２ａに隣接するダミー表示領域２ｄが形成されている。
また、図２（ｂ）に示すように、発光素子部１１と基板２の間には回路素子部１４が備えられ、この回路素子部１４に前述の走査線、信号線、保持容量、スイッチング用の薄膜トランジスタ、駆動用の薄膜トランジスタ１２３等が備えられている。
また、陰極１２は、その一端が発光素子部１１上から基板２上に形成された陰極用配線１２ａに接続しており、この配線の一端部１２ｂがフレキシブル基板５上の配線５ａに接続されている。また、配線５ａは、フレキシブル基板５上に備えられた駆動ＩＣ６（駆動回路）に接続されている。
Next, as shown in FIGS. 2A and 2B, the display device 1 according to the present embodiment includes a
The
The
Further, as shown in FIG. 2B, a
Further, one end of the
また、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、回路素子部１４の非表示領域２ｂには、前述の電源線１０３（１０３Ｒ、１０３Ｇ、１０３Ｂ）が配線されている。
また、表示領域２ａの図２（ａ）中両側には、前述の走査側駆動回路１０５、１０５が配置されている。この走査側駆動回路１０５、１０５はダミー領域２ｄの下側の回路素子部１４内に設けられている。更に回路素子部１４内には、走査側駆動回路１０５、１０５に接続される駆動回路用制御信号配線１０５ａと駆動回路用電源配線１０５ｂとが設けられている。
更に表示領域２ａの図２（ａ）中上側には検査回路１０６が配置されている。
この検査回路１０６により、製造途中や出荷時の表示装置の品質、欠陥の検査を行うことができる。
Further, as shown in FIGS. 2A and 2B, the above-described power supply lines 103 (103R, 103G, and 103B) are wired in the
Further, the above-described scanning
Further, an
The
また図２（ｂ）に示すように、発光素子部１１上には封止部３が備えられている。この封止部３は、基板２に塗布された封止樹脂３ａと、封止缶６０４とから構成されている。封止樹脂６０３は、熱硬化樹脂あるいは紫外線硬化樹脂等からなり、特に、熱硬化樹脂の１種であるエポキシ樹脂よりなることが好ましい。
この封止樹脂６０３は、基板２の周囲に環状に塗布されており、例えば、マイクロディスペンサ等により塗布されたものである。この封止樹脂６０３は、基板２と封止缶６０４を接合するもので、基板２と封止缶６０４の間から封止缶６０４内部への水又は酸素の侵入を防いで、陰極１２または発光素子部１１内に形成された図示略の発光層の酸化を防止する。
封止缶６０４は、ガラス又は金属からなるもので、封止樹脂６０３を介して基板２に接合されており、その内側には表示素子１０を収納する凹部６０４ａが設けられている。また凹部６０４ａには水、酸素等を吸収するゲッター剤６０５が貼り付けられており、封止缶６０４の内部に侵入した水又は酸素を吸収できるようになっている。なお、このゲッター剤６０５は省略しても良い。
Further, as shown in FIG. 2B, the sealing
This sealing
The sealing can 604 is made of glass or metal, and is bonded to the
次に図３には、表示装置における表示領域の断面構造を拡大した図を示す。この図３には３つの画素領域Ａが図示されている。 この表示装置１は、基板２上に、ＴＦＴなどの回路等が形成された回路素子部１４、機能層１１０が形成された発光素子部１１及び陰極１２が順次積層されて構成されている。
この表示装置１においては、機能層１１０から基板２側に発した光が、回路素子部１４及び基板２を透過して基板２の下側（観測者側）に出射されるとともに、機能層１１０から基板２の反対側に発した光が陰極１２により反射されて、回路素子部１４及び基板２を透過して基板２の下側（観測者側）に出射されるようになっている。
なお、陰極１２として、透明な材料を用いることにより陰極側から発光する光を出射させることができる。透明な材料としては、ＩＴＯ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｎｉ、もしくはＰｄを用いる事ができる。膜厚としては７５ｎｍほどの膜厚にする事が好ましく、この膜厚よりも薄くした方がより好ましい。
Next, FIG. 3 shows an enlarged view of the cross-sectional structure of the display region in the display device. In FIG. 3, three pixel regions A are shown. The display device 1 is configured by sequentially laminating a
In the display device 1, light emitted from the
Note that, by using a transparent material as the
回路素子部１４には、基板２上にシリコン酸化膜からなる下地保護膜２ｃが形成され、この下地保護膜２ｃ上に多結晶シリコンからなる島状の半導体膜１４１が形成されている。尚、半導体膜１４１には、ソース領域１４１ａ及びドレイン領域１４１ｂが高濃度Ｐイオン打ち込みにより形成されている。なお、Ｐが導入されなかった部分がチャネル領域１４１ｃとなっている。
更に回路素子部１４には、下地保護膜２ｃ及び半導体膜１４１を覆う透明なゲート絶縁膜１４２が形成され、ゲート絶縁膜１４２上にはＡｌ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ等からなるゲート電極１４３（走査線１０１）が形成され、ゲート電極１４３及びゲート絶縁膜１４２上には透明な第１層間絶縁膜１４４ａと第２層間絶縁膜１４４ｂが形成されている。ゲート電極１４３は半導体膜１４１のチャネル領域１４１ｃに対応する位置に設けられている。 また、第１、第２層間絶縁膜１４４ａ、１４４ｂを貫通して、半導体膜１４１のソース、ドレイン領域１４１ａ、１４１ｂにそれぞれ接続されるコンタクトホール１４５，１４６が形成されている。
そして、第２層間絶縁膜１４４ｂ上には、ＩＴＯ等からなる透明な画素電極１１１が所定の形状にパターニングされて形成され、一方のコンタクトホール１４５がこの画素電極１１１に接続されている。
また、もう一方のコンタクトホール１４６が電源線１０３に接続されている。
このようにして、回路素子部１４には、各画素電極１１１に接続された駆動用の薄膜トランジスタ１２３が形成されている。
尚、回路素子部１４には、前述した保持容量cap及びスイッチング用の薄膜トランジスタ１４２も形成されているが、図３ではこれらの図示を省略している。
In the
Further, a transparent
On the second
The
In this manner, the driving
The
次に図３に示すように、発光素子部１１は、複数の画素電極１１１…上の各々に積層された機能層１１０と、各画素電極１１１及び機能層１１０の間に備えられて各機能層１１０を区画するバンク部１１２と、遮光層１１３とを主体として構成されている。機能層１１０上には陰極１２が配置されている。これら画素電極１１１、機能層１１０及び陰極１２によって発光素子が構成されている。ここで、画素電極１１１は、例えばＩＴＯにより形成されてなり、平面視略矩形にパターニングされて形成されている。この画素電極１１１の厚さは、５０〜２００ｎｍの範囲が好ましく、特に１５０ｎｍ程度がよい。この各画素電極１１１…の間にバンク部１１２が備えられている。
Next, as shown in FIG. 3, the light emitting
バンク部１１２は、図３に示すように、基板２側に位置する無機物バンク層１１２ａ（第１バンク層）と基板２から離れて位置する有機物バンク層１１２ｂ（第２バンク層）とが積層されて構成されている。また、無機物バンク層１１２ａと有機物バンク層１１２ｂとの間に遮光層１１３が配置されている。
As shown in FIG. 3, the
無機物、有機物バンク層１１２ａ、１１２ｂは、画素電極１１１の周縁部上に乗上げるように形成されている。平面的には、画素電極１１１の周囲と無機物バンク層１１２ａとが平面的に重なるように配置された構造となっている。また、有機物バンク層１１２ｂも同様であり、画素電極１１１の一部と平面的に重なるように配置されている。また無機物バンク層１１２ａは、有機物バンク層１１２ｂよりも画素電極１１１の中央側に更に形成されている。このようにして、無機物バンク層１１２ａの各第１積層部１１２ｅが画素電極１１１の内側に形成されることにより、画素電極１１１の形成位置に対応する下部開口部１１２ｃが設けられている。
また、有機物バンク層１１２ｂには、上部開口部１１２ｄが形成されている。
この上部開口部１１２ｄは、画素電極１１１の形成位置及び下部開口部１１２ｃに対応するように設けられている。上部開口部１１２ｄは、図３に示すように、下部開口部１１２ｃより広く、画素電極１１１より狭く形成されている。また、上部開口部１１２ｄの上部の位置と、画素電極１１１の端部とがほぼ同じ位置になるように形成される場合もある。この場合は、図３に示すように、有機物バンク層１１２ｂの上部開口部１１２ｄの断面が傾斜する形状となる。
そしてバンク部１１２には、下部開口部１１２ｃ及び上部開口部１１２ｄが連通することにより、無機物バンク層１１２ａ及び有機物バンク層１１２ｂを貫通する開口部１１２ｇが形成されている。
The inorganic and organic bank layers 112 a and 112 b are formed on the peripheral edge of the
An
The
In the
また、無機物バンク層１１２ａは、例えば、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2等の無機材料からなることが好ましい。この無機物バンク層１１２ａの膜厚は、５０〜２００ｎｍの範囲が好ましく、特に１５０ｎｍがよい。膜厚が５０ｎｍ未満では、無機物バンク層１１２ａが後述する正孔注入／輸送層より薄くなり、正孔注入／輸送層の平坦性を確保できなくなるので好ましくない。また膜厚が２００ｎｍを越えると、下部開口部１１２ｃによる段差が大きくなって、正孔注入／輸送層上に積層する後述の発光層の平坦性を確保できなくなるので好ましくない。
The
更に、有機物バンク層１１２ｂは、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の通常のレジストから形成されている。この有機物バンク層１１２ｂの厚さは、０．１〜３．５μｍの範囲が好ましく、特に２μｍ程度がよい。厚さが０．１μｍ未満では、後述する正孔注入／輸送層及び発光層の合計厚より有機物バンク層１１２ｂが薄くなり、発光層が上部開口部１１２ｄから溢れるおそれがあるので好ましくない。また、厚さが３．５μｍを越えると、上部開口部１１２ｄによる段差が大きくなり、有機物バンク層１１２ｂ上に形成する陰極１２のステップカバレッジを確保できなくなるので好ましくない。また、有機物バンク層１１２ｂの厚さを２μｍ以上にすれば、駆動用の薄膜トランジスタ１２３との絶縁を高めることができる点でより好ましい。
Furthermore, the
また、バンク部１１２には、親液性を示す領域と、撥液性を示す領域が形成されている。
親液性を示す領域は、無機物バンク層１１２ａの第１積層部１１２ｅ及び画素電極１１１の電極面１１１ａであり、これらの領域は、酸素を処理ガスとするプラズマ処理によって親液性に表面処理されている。また、撥液性を示す領域は、上部開口部１１２ｄの壁面及び有機物バンク層１１２の上面１１２ｆであり、これらの領域は、４フッ化メタン、テトラフルオロメタン、もしくは四フッ化炭素を処理ガスとするプラズマ処理によって表面がフッ化処理（撥液性に処理）されている。
In the
The regions showing lyophilicity are the first
次に図３に示すように、機能層１１０は、画素電極１１１上に積層された正孔注入／輸送層１１０ａと、正孔注入／輸送層１１０ａ上に隣接して形成された発光層１１０ｂとから構成されている。なお、発光層１１０ｂに隣接してその他の機能を有する他の機能層を更に形成しても良い。例えば、電子輸送層を形成する事も可能である。
正孔注入／輸送層１１０ａは、正孔を発光層１１０ｂに注入する機能を有するとともに、正孔を正孔注入／輸送層１１０ａ内部において輸送する機能を有する。このような正孔注入／輸送層１１０ａを画素電極１１１と発光層１１０ｂの間に設けることにより、発光層１１０ｂの発光効率、寿命等の素子特性が向上する。また、発光層１１０ｂでは、正孔注入／輸送層１１０ａから注入された正孔と、陰極１２から注入される電子が発光層で再結合し、発光が行われる。
Next, as shown in FIG. 3, the
The hole injection /
正孔注入／輸送層１１０ａは、下部開口部１１２ｃ内に位置して画素電極面１１１ａ上に形成される平坦部１１０ａ1と、上部開口部１１２ｄ内に位置して無機物バンク層の第１積層部１１２ｅ上に形成される周縁部１１０ａ2から構成されている。また、正孔注入／輸送層１１０ａは、構造によっては、画素電極１１１上であって、且つ無機物バンク層１１０ａの間（下部開口部１１０ｃ）にのみ形成されている（前述に記載した平坦部にのみ形成される形態もある）。
この平坦部１１０ａ1は、その厚さが一定で例えば５０〜７０ｎｍの範囲とされている。
周縁部１１０ａ2が形成される場合においては、周縁部１１０ａ2は、第１積層部１１２ｅ上に位置するとともに上部開口部１１２ｄの壁面、即ち有機物バンク層１１２ｂに密着している。また、周縁部１１０ａ2の厚さは、電極面１１１ａに近い側で薄く、電極面１１１ａから離れる方向に沿って増大し、下部開口部１１２ｄの壁面近くで最も厚くなっている。
周縁部１１０ａ2が上記の様な形状を示す理由としては、正孔注入／輸送層１１０ａが、正孔注入／輸送層形成材料及び極性溶媒を含む第１組成物を開口部１１２内に吐出してから極性溶媒を除去して形成されたものであり、極性溶媒の揮発が主に無機物バンク層の第１積層部１１２ｅ上で起こり、正孔注入／輸送層形成材料がこの第１積層部１１２ｅ上に集中的に濃縮・析出されたためである。
The hole injection /
The flat portion 110a1 has a constant thickness, for example, in the range of 50 to 70 nm.
In the case where the peripheral edge portion 110a2 is formed, the peripheral edge portion 110a2 is located on the first
The reason why the peripheral portion 110a2 has the shape as described above is that the hole injection /
また発光層１１０ｂは、正孔注入／輸送層１１０ａの平坦部１１０ａ1及び周縁部１１０ａ2上に渡って形成されており、平坦部１１２ａ1上での厚さが５０〜８０ｎｍの範囲とされている。
発光層１１０ｂは、赤色（Ｒ）に発光する赤色発光層１１０ｂ1、緑色（Ｇ）に発光する緑色発光層１１０ｂ2、及び青色（Ｂ）に発光する青色発光層１１０ｂ3、の３種類を有し、各発光層１１０ｂ1〜１１０ｂ3がストライプ配置されている。
The
The
上記のように、正孔注入／輸送層１１０ａの周縁部１１０ａ2が上部開口部１１２ｄの壁面（有機物バンク層１１２ｂ）に密着しているので、発光層１１０ｂが有機物バンク層１１２ｂに直接に接することがない。従って、有機物バンク層１１２ｂに不純物として含まれる水が発光層１１０ｂ側に移行するのを、周縁部１１０ａ2によって阻止することができ、水による発光層１１０ｂの酸化を防止できる。
また、無機物バンク層の第１積層部１１２ｅ上に不均一な厚さの周縁部１１０ａ2が形成されるため、周縁部１１０ａ2が第１積層部１１２ｅによって画素電極１１１から絶縁された状態となり、周縁部１１０ａ2から発光層１１０ｂに正孔が注入されることがない。これにより、画素電極１１１からの電流が平坦部１１２ａ1のみに流れ、正孔を平坦部１１２ａ1から発光層１１０ｂに均一に輸送させることができ、発光層１１０ｂの中央部分のみを発光させることができるとともに、発光層１１０ｂにおける発光量を一定にすることができる。
また、無機物バンク層１１２ａが有機物バンク層１１２ｂよりも画素電極１１１の中央側に更に延出されているので、この無機物バンク層１１２ａによって画素電極１１１と平坦部１１０ａ1との接合部分の形状をトリミングすることができ、各発光層１１０ｂ間の発光強度のばらつきを抑えることができる。
As described above, since the peripheral portion 110a2 of the hole injection /
Further, since the peripheral edge portion 110a2 having a non-uniform thickness is formed on the first
Further, since the
更に、画素電極１１１の電極面１１１ａ及び無機物バンク層の第１積層部１１２ｅが親液性を示すので、機能層１１０が画素電極１１１及び無機物バンク層１１２ａに均一に密着し、無機物バンク１１２ａ上で機能層１１０が極端に薄くならず、画素電極１１１と陰極１２との短絡を防止できる。
また、有機物バンク層１１２ｂの上面１１２ｆ及び上部開口部１１２ｄ壁面が撥液性を示すので、機能層１１０と有機物バンク層１１２ｂとの密着性が低くなり、機能層１１０が開口部１１２ｇから溢れて形成されることがない。
Furthermore, since the
Further, since the
尚、正孔注入／輸送層形成材料としては、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン等のポリチオフェン誘導体とポリスチレンスルホン酸等の混合物を用いることができる。
また、発光層１１０ｂの材料としては、例えば、［化１］〜［化５］に示す（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、ペリレン係色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、またはこれらの高分子材料にルブレン、ペリレン、９，１０-ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等をドープして用いることができる。
In addition, as a hole injection / transport layer forming material, for example, a mixture of a polythiophene derivative such as polyethylenedioxythiophene and polystyrene sulfonic acid can be used.
Examples of the material of the light-emitting
次に図３に示すように、遮光層１１３は、無機物バンク層１１２ａと有機物バンク層１１２ｂの間に形成されている。遮光層１１３には、機能層１１０に対応する位置に遮光開口部１１３ｃが設けられている。これにより遮光層１１３は、機能層１１０同士の間に配置されることになり、機能層１１０の非形成領域に位置することになる。
遮光層１１３は、発光層１１０ｂから発して陰極１２により反射された光を遮光するものであり、画素領域Ａ以外からの反射光の出射を防止して、表示装置の視認性を向上する。また、この遮光層１１３は、陰極１２による外部光の反射を抑えて表示装置の視認性を向上させる。
この遮光層１１３は、無機物バンク層１１２ａ上に形成された第１遮光膜１１３ａと、第１遮光膜１１３ａ上に積層された第２遮光膜１１３ｂとから形成されている。第１遮光膜１１３ａは例えば厚さ１００ｎｍの金属Ｃｒ膜からなり、第２遮光膜１１３ｂは例えば厚さ５０ｎｍの酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ5）膜からなる。
Next, as shown in FIG. 3, the
The
The
係る遮光層１１３を設けることにより、機能層１１０の非形成領域における外部からの入射光、及び機能層１１０からの出射光を同非形成領域にて遮光することができ、表示装置のコントラスト比を高めて視認性を向上させることができる。
特に、機能層１１０からの光を、機能層１１０の非形成領域にて遮光することで、従来の表示装置において生じていた着色光同士による混色光を遮光することができ、表示装置のコントラスト比を高めることができる。
By providing the
In particular, by blocking the light from the
また、遮光層１１３を無機物バンク層１１２ａと有機物バンク層１１２ｂの間に設けることにより、無機物バンク層１１２ａと有機物バンク層１１２ｂの密着性を高めることができる。
更に、基板側に金属クロム膜（１１３ａ）が配置され、基板から離れた側に酸化クロム膜（１１３ｂ）が配置されているので、金属クロム膜（１１３ａ）によって外部からの入射光を反射させると共に、酸化クロム膜（１１３ｂ）によって機能層１１０の非形成領域における機能層１１０の出射光を遮光することができ、表示装置のコントラスト比をより高めて視認性を更に向上させることができる。
尚、図３では２層構造の遮光層１１３を例示したが、本発明ではこれに限らず、遮光層としてカーボンブラック等の黒色顔料を樹脂に混合させてなる黒色樹脂を用い、この黒色樹脂層の単層構造からなる遮光層を採用してもよい。
Further, by providing the
Furthermore, since the metal chromium film (113a) is disposed on the substrate side and the chromium oxide film (113b) is disposed on the side away from the substrate, incident light from the outside is reflected by the metal chromium film (113a). The emitted light of the
Although the
次に陰極１２は、発光素子部１１の全面に形成されており、画素電極１１１と対になって機能層１１０に電流を流す役割を果たす。この陰極１２は、例えば、カルシウム層とアルミニウム層とが積層されて構成されている。このとき、発光層に近い側の陰極には仕事関数が低いものを設けることが好ましく、特にこの形態においては発光層１１０ｂに直接に接して発光層１１０ｂに電子を注入する役割を果たす。また、フッ化リチウムは発光層の材料によっては効率よく発光させるために、発光層１１０と陰極１２との間にＬｉＦを形成する場合もある。尚、赤色及び緑色の発光層１１０ｂ1、１１１０ｂ2にはフッ化リチウムに限らず、他の材料を用いても良い。従ってこの場合は青色（Ｂ）発光層１１０ｂ3のみにフッ化リチウムからなる層を形成し、他の赤色及び緑色の発光層１１０ｂ1、１１０ｂ2にはフッ化リチウム以外のものを積層しても良い。また、赤色及び緑色の発光層１１０ｂ1、１１０ｂ2上にはフッ化リチウムを形成せず、カルシウムのみを形成しても良い。
尚、フッ化リチウムの厚さは、例えば２〜５ｎｍの範囲が好ましく、特に２ｎｍ程度がよい。またカルシウムの厚さは、例えば２〜５０ｎｍの範囲が好ましく、特に２０ｎｍ程度がよい。
また、陰極１２を形成するアルミニウムは、発光層１１０ｂから発した光を基板２側に反射させるもので、Ａｌ膜の他、Ａｇ膜、ＡｌとＡｇの積層膜等からなることが好ましい。また、その厚さは、例えば１００〜１０００ｎｍの範囲が好ましく、特に２００ｎｍ程度がよい。
更にアルミニウム上にＳｉＯ、ＳｉＯ2、ＳｉＮ等からなる酸化防止用の保護層を設けても良い。
尚、このように形成した発光素子上に封止缶６０４を配置する。図２（ｂ）に示すように、封止缶６０４を封止樹脂６０３により接着し、表示装置１を形成する。
Next, the
For example, the thickness of lithium fluoride is preferably in the range of 2 to 5 nm, and particularly preferably about 2 nm. The thickness of calcium is preferably in the range of 2 to 50 nm, for example, and is preferably about 20 nm.
The aluminum forming the
Furthermore, an antioxidant protective layer made of SiO, SiO 2 , SiN or the like may be provided on aluminum.
Note that a sealing can 604 is disposed on the light-emitting element formed in this manner. As shown in FIG. 2B, the sealing can 604 is bonded with a sealing
次に、本実施形態の表示装置の製造方法を図面を参照して説明する。
本実施形態の表示装置１の製造方法は、例えば、(1)バンク部形成工程、(2)プラズマ処理工程、(3)正孔注入／輸送層形成工程、(4)発光層形成工程、(5)対向電極形成工程、及び(6)封止工程とを具備して構成されている。なお、製造方法はこれに限られるものではなく必要に応じてその他の工程が除かれる場合、また追加される場合もある。
Next, a method for manufacturing the display device of this embodiment will be described with reference to the drawings.
The manufacturing method of the display device 1 of the present embodiment includes, for example, (1) a bank part forming step, (2) a plasma processing step, (3) a hole injection / transport layer forming step, (4) a light emitting layer forming step, 5) A counter electrode forming step, and (6) a sealing step. In addition, a manufacturing method is not restricted to this, When other processes are removed as needed, it may be added.
(1)バンク部形成工程
バンク部形成工程では、基板２の所定の位置にバンク部１１２を形成する工程である。バンク部１１２は、第１のバンク層として無機物バンク層１１２ａが形成されてなり、第２のバンク層として有機物バンク層１１２ｂが形成された構造である。以下に形成方法について説明する。
(1) Bank Portion Formation Step The bank portion formation step is a step of forming the
(1)-1 無機物バンク層の形成
まず、図４に示すように、基板上の所定の位置に無機物バンク層１１２ａを形成する。無機物バンク層１１２ａが形成される位置は、第２層間絶縁膜１４４ｂ上及び電極(ここでは画素電極)１１１上である。なお、第２層間絶縁膜１４４ｂは薄膜トランジスタ、走査線、信号線、等が配置された回路素子部１４上に形成されている。
無機物バンク層１１２ａは、例えば、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2等の無機物膜を材料として用いることができる。これらの材料は、例えばＣＶＤ法、コート法、スパッタ法、蒸着法等によって形成される。
更に、無機物バンク層１１２ａの膜厚は５０〜２００ｎｍの範囲が好ましく、特に１５０ｎｍがよい。
無機物バンク層１１２は、層間絶縁層１１４及び画素電極１１１の全面に無機物膜を形成し、その後無機物膜をフォトリソグラフィ法等によりパターニングすることにより、開口部を有する無機物バンク層１１２が形成される。開口部は、画素電極１１１の電極面１１１ａの形成位置に対応するもので、図４に示すように下部開口部１１２ｃとして設けられる。
このとき、無機物バンク層１１２ａは画素電極１１１の周縁部と重なるように形成される。図４に示すように、画素電極１１１の周縁部と無機物バンク層１１２ａとが重なるように無機物バンク層１１２ａを形成することにより、発光層１１０の発光領域を制御することができる。
(1)-2 遮光層１１３及び有機物バンク層１１２ｂの形成
次に、遮光層１１３と、第２のバンク層としての有機物バンク層１１２ｂを形成する。
図５に示すように、無機物バンク層１１２ａ上に遮光層１１３及び有機物バンク層１１２ｂを形成する。
まず、第１遮光膜１１３ａ及び第２遮光膜１１３ｂ（遮光層１１３）を無機物バンク層１１２ａ及び電極面１１１ａの全面に積層する。
第１遮光膜１１３ａは例えば、金属Ｃｒ膜をスパッタ法、蒸着法等で成膜することにより形成し、第２遮光膜１１３ｂは例えば、酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ5）膜を蒸着法等で成膜することにより形成する。
次に、有機物バンク層１１２ｂとして、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の耐熱性、耐溶剤性を有する材料を用い、有機物バンク層１１２ｂをフォトリソグラフィ技術等によりパターニングして形成する。なお、パターニングする際、有機物バンク層１１２ｂに上部開口部１１２ｄを形成するとともに、遮光層１１３に遮光開口部１１３ｃを形成する。上部開口部１１２ｄは、電極面１１１ａ及び下部開口部１１２ｃに対応する位置に設けられる。
上部開口部１１２ｄ及び遮光開口部１１３ｃは、図５に示すように、無機物バンク層１１２ａに形成された下部開口部１１２ｃより広く形成する事が好ましい。更に、有機物バンク層１１２ｂはテーパーを有する形状が好ましく、有機物バンク層１１２ｂの最低面では画素電極１１１の幅より狭く、有機物バンク層１１２ｂの最上面では画素電極１１１の幅とほぼ同一の幅に形成する事が好ましい。
これにより、無機物バンク層１１２ａの下部開口部１１２ｃを囲む第１積層部１１２ｅが、有機物バンク層１１２ｂよりも画素電極１１１の中央側に延出された形になる。
このようにして、上部開口部１１２ｄ、遮光開口部１１３ｃ並びに下部開口部１１２ｃを連通させることにより、無機物バンク層１１２ａ及び有機物バンク層１１２ｂを貫通する開口部１１２ｇが形成される。
(1) -1 Formation of Inorganic Bank Layer First, as shown in FIG. 4, the
For the
Furthermore, the film thickness of the
In the
At this time, the
(1) -2 Formation of
As shown in FIG. 5, the
First, the first
The first
Next, as the
As shown in FIG. 5, the
As a result, the first
In this manner, the
第１遮光膜１１３ａの膜厚は例えば１００ｎｍがよい。また第２遮光膜１１３ｂは例えば５０ｎｍがよい。
また、有機物バンク層１１２ｂの厚さは、０．１〜３．５μｍの範囲が好ましく、特に２μｍ程度がよい。このような範囲とする理由は以下の通りである。
すなわち、厚さが０．１μｍ未満では、後述する正孔注入／輸送層及び発光層の合計厚より有機物バンク層１１２ｂが薄くなり、発光層１１０ｂが上部開口部１１２ｄから溢れてしまうおそれがあるので好ましくない。また、厚さが３．５μｍを越えると、上部開口部１１２ｄによる段差が大きくなり、上部開口部１１２ｄにおける陰極１２のステップカバレッジが確保できなくなるので好ましくない。また、有機物バンク層１１２ｂの厚さを２μｍ以上にすれば、陰極１２と駆動用の薄膜トランジスタ１２３との絶縁を高めることができる点で好ましい。
The film thickness of the first
The thickness of the
That is, when the thickness is less than 0.1 μm, the
(2)プラズマ処理工程
次にプラズマ処理工程では、画素電極１１１の表面を活性化すること、更にバンク部１１２の表面を表面処理する事を目的として行われる。特に活性化工程では、画素電極１１１（ＩＴＯ）上の洗浄、更に仕事関数の調整を主な目的として行っている。更に、画素電極１１１の表面の親液化処理、バンク部１１２表面の撥液化処理を行う。
(2) Plasma Processing Step Next, in the plasma processing step, the surface of the
このプラズマ処理工程は、例えば(2)-1予備加熱工程、(2)-2活性化処理工程（親液性にする親液化工程）、(2)-3撥液化処理工程、及び(2)-4冷却工程とに大別される。なお、このような工程に限られるものではなく、必要に応じて工程を削減、更なる工程追加も行われる。 This plasma treatment process includes, for example, (2) -1 preheating process, (2) -2 activation treatment process (lyophilic process to make lyophilic), (2) -3 lyophobic process process, and (2) -4 It is roughly divided into cooling process. In addition, it is not restricted to such a process, A process is reduced as needed and the further process addition is also performed.
まず、図６は、プラズマ処理工程で用いられるプラズマ処理装置を示す。
図６に示すプラズマ処理装置５０は、予備加熱処理室５１、第１プラズマ処理室５２、第２プラズマ処理室５３、冷却処理室５４、これらの各処理室５１〜５４に基板２を搬送する搬送装置５５とから構成されている。各処理室５１〜５４は、搬送装置５５を中心として放射状に配置されている。
First, FIG. 6 shows a plasma processing apparatus used in the plasma processing step.
A
まず、これらの装置を用いた概略の工程を説明する。
予備加熱工程は、図６に示す予備加熱処理室５１において行われる。そしてこの処理室５１により、バンク部形成工程から搬送された基板２を所定の温度に加熱する。
予備加熱工程の後、親液化工程及び撥液化処理工程を行う。すなわち、基板は第１，第２プラズマ処理室５２，５３に順次搬送され、それぞれの処理室５２，５３においてバンク部１１２にプラズマ処理を行い親液化する。この親液化処理後に撥液化処理を行う。撥液化処理の後に基板を冷却処理室に搬送し、冷却処理室５４おいて基板を室温まで冷却する。この冷却工程後、搬送装置により次の工程である正孔注入／輸送層形成工程に基板を搬送する。
First, a schematic process using these apparatuses will be described.
The preheating step is performed in a preheating
After the preheating step, a lyophilic step and a lyophobic treatment step are performed. That is, the substrate is sequentially transferred to the first and second
以下に、それぞれの工程について詳細に説明する。
(2)-1 予備加熱工程
予備加熱工程は予備加熱処理室５１により行う。この処理室５１において、バンク部１１２を含む基板２を所定の温度まで加熱する。
基板２の加熱方法は、例えば処理室５１内にて基板２を載せるステージにヒータを取り付け、このヒータで当該ステージごと基板２を加熱する手段がとられている。なお、これ以外の方法を採用することも可能である。
予備加熱処理室５１において、例えば７０℃〜８０℃の範囲に基板２を加熱する。この温度は次工程であるプラズマ処理における処理温度であり、次の工程に合わせて基板２を事前に加熱し、基板２の温度ばらつきを解消することを目的としている。
仮に予備加熱工程を加えなければ、基板２は室温から上記のような温度に加熱されることになり、工程開始から工程終了までのプラズマ処理工程中において温度が常に変動しながら処理される事になる。したがって、基板温度が変化しながらプラズマ処理を行うことは、特性の不均一につながる可能性がある。したがって、処理条件を一定に保ち、均一な特性を得るために予備加熱を行うのである。
Below, each process is demonstrated in detail.
(2) -1 Preheating step The preheating step is performed in the preheating
As a method for heating the
In the preheating
If the preheating step is not added, the
そこで、プラズマ処理工程においては、第１，第２プラズマ処理装置５２，５３内の試料ステージ上に基板２を載置した状態で親液化工程または撥液化工程を行う場合に、予備加熱温度を、親液化工程または撥液化工程を連続して行う試料ステージ５６の温度にほぼ一致させることが好ましい。
そこで、第１，第２プラズマ処理装置５２，５３内の試料ステージが上昇する温度、例えば７０〜８０℃まで予め基板２を予備加熱することにより、多数の基板にプラズマ処理を連続的に行った場合でも、処理開始直後と処理終了直前でのプラズマ処理条件をほぼ一定にすることができる。これにより、基板２間の表面処理条件を同一にし、バンク部１１２の組成物に対する濡れ性を均一化することができ、一定の品質を有する表示装置を製造することができる。
また、基板２を予め予備加熱しておくことにより、後のプラズマ処理における処理時間を短縮することができる。
Therefore, in the plasma processing step, when the lyophilic step or the lyophobic step is performed with the
Therefore, the
Further, by preheating the
(2)-2 活性化処理
つぎに第１プラズマ処理室５２では、活性化処理が行われる。活性化処理には、画素電極１１１における仕事関数の調整、制御、画素電極表面の洗浄、画素電極表面の親液化処理が含まれる。
親液化処理として、大気雰囲気中で酸素を処理ガスとするプラズマ処理（Ｏ2プラズマ処理）を行う。図７には第１プラズマ処理を模式的に示した図である。
図７に示すように、バンク部１１２を含む基板２は加熱ヒータ内臓の試料ステージ５６上に載置され、基板２の上側にはギャップ間隔０．５〜２ｍｍ程度の距離をおいてプラズマ放電電極５７が基板２に対向して配置されている。基板２は、試料ステージ５６によって加熱されつつ、試料ステージ５６は図示矢印方向に向けて所定の搬送速度で搬送され、その間に基板２に対してプラズマ状態の酸素が照射される。
Ｏ2プラズマ処理の条件は、例えば、プラズマパワー１００〜８００ｋＷ、酸素ガス流量５０〜１００ｍｌ/ｍｉｎ、板搬送速度０．５〜１０ｍｍ／ｓｅｃ、基板温度７０〜９０℃の条件で行われる。なお、試料ステージ５６による加熱は、主として予備加熱された基板２の保温のために行われる。
(2) -2 Activation Process Next, in the first
As the lyophilic treatment, plasma treatment using oxygen as a treatment gas (O 2 plasma treatment) is performed in an air atmosphere. FIG. 7 is a view schematically showing the first plasma treatment.
As shown in FIG. 7, the
Conditions for the O 2 plasma treatment are, for example, a plasma power of 100 to 800 kW, an oxygen gas flow rate of 50 to 100 ml / min, a plate conveyance speed of 0.5 to 10 mm / sec, and a substrate temperature of 70 to 90 ° C. Note that the heating by the
このＯ2プラズマ処理により、図８に示すように、画素電極１１１の電極面１１１ａ、無機物バンク層１１２ａの第１積層部１１２ｅ及び有機物バンク層１１２ｂの上部開口部１１２ｄの壁面ならびに上面１１２ｆが親液処理される。この親液処理により、これらの各面に水酸基が導入されて親液性が付与される。
図９では、親液処理された部分を一点鎖線で示している。
なお、このＯ2プラズマ処理は、親液性を付与するのみならず、上述の通り画素電極であるＩＴＯ上の洗浄，仕事関数の調整も兼ねている。
By this O 2 plasma treatment, as shown in FIG. 8, the
In FIG. 9, the lyophilic portion is indicated by a one-dot chain line.
This O 2 plasma treatment not only imparts lyophilicity, but also serves as cleaning of the pixel electrode ITO and adjustment of the work function as described above.
(2)-3 撥液処理工程
つぎに、第２プラズマ処理室５３では、撥液化工程として、大気雰囲気中でテトラフルオロメタンを処理ガスとするプラズマ処理（ＣＦ4プラズマ処理）を行う。第２プラズマ処理室５３の内部構造は図７に示した第１プラズマ処理室５２の内部構造と同じである。即ち、基板２は、試料ステージによって加熱されつつ、試料ステージごと所定の搬送速度で搬送され、その間に基板２に対してプラズマ状態のテトラフルオロメタン（四フッ化炭素）が照射される。
ＣＦ4プラズマ処理の条件は、例えば、プラズマパワー１００〜８００ｋＷ、４フッ化メタンガス流量５０〜１００ｍｌ/ｍｉｎ、基板搬送速度０．５〜１０ｍｍ／ｓｅｃ、基板温度７０〜９０℃の条件で行われる。なお、加熱ステージによる加熱は、第１プラズマ処理室５２の場合と同様に、主として予備加熱された基板２の保温のために行われる。
なお、処理ガスは、テトラフルオロメタン（四フッ化炭素）に限らず、他のフルオロカーボン系のガスを用いることができる。
(2) -3 Liquid repellent treatment step Next, in the second
The CF 4 plasma treatment is performed under the conditions of, for example, a plasma power of 100 to 800 kW, a tetrafluoromethane gas flow rate of 50 to 100 ml / min, a substrate transfer speed of 0.5 to 10 mm / sec, and a substrate temperature of 70 to 90 ° C. Note that the heating by the heating stage is mainly performed to keep the
The processing gas is not limited to tetrafluoromethane (carbon tetrafluoride), and other fluorocarbon gases can be used.
ＣＦ4プラズマ処理により、図９に示すように、上部開口部１１２ｄ壁面及び有機物バンク層の上面１１２ｆが撥液処理される。この撥液処理により、これらの各面にフッ素基が導入されて撥液性が付与される。図９では、撥液性を示す領域を二点鎖線で示している。有機物バンク層１１２ｂを構成するアクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の有機物はプラズマ状態のフルオロカーボンが照射することで容易に撥液化させることができる。また、Ｏ2プラズマにより前処理した方がフッ素化されやすい、という特徴を有しており、本実施形態には特に有効である。
尚、画素電極１１１の電極面１１１ａ及び無機物バンク層１１２ａの第１積層部１１２ｅもこのＣＦ4プラズマ処理の影響を多少受けるが、濡れ性に影響を与える事は少ない。図９では、親液性を示す領域を一点鎖線で示している。
By CF 4 plasma treatment, as shown in FIG. 9, the wall surface of the
Note that the
(2)-4 冷却工程
次に冷却工程として、冷却処理室５４を用い、プラズマ処理のために加熱された基板２を管理温度まで冷却する。これは、この以降の工程であるインクジェット工程（液滴吐出工程）の管理温度まで冷却するために行う工程である。
この冷却処理室５４は、基板２を配置するためのプレートを有し、そのプレートは基板２を冷却するように水冷装置が内蔵された構造となっている。
また、プラズマ処理後の基板２を室温、または所定の温度（例えばインクジェット工程を行う管理温度）まで冷却することにより、次の正孔注入／輸送層形成工程において、基板２の温度が一定となり、基板２の温度変化が無い均一な温度で次工程を行うことができる。したがって、このような冷却工程を加えることにより、インクジェット法等の吐出手段により吐出された材料を均一に形成できる。
例えば、正孔注入／輸送層を形成するための材料を含む第１組成物を吐出させる際に、第１組成物を一定の容積で連続して吐出させることができ、正孔注入／輸送層を均一に形成することができる。
(2) -4 Cooling Step Next, as the cooling step, the
The cooling
In addition, by cooling the
For example, when the first composition containing the material for forming the hole injection / transport layer is ejected, the first composition can be ejected continuously at a constant volume, and the hole injection / transport layer is Can be formed uniformly.
上記のプラズマ処理工程では、材質が異なる有機物バンク層１１２ｂ及び無機物バンク層１１２ａに対して、Ｏ2プラズマ処理とＣＦ4プラズマ処理とを順次行うことにより、バンク部１１２に親液性の領域と撥液性の領域を容易に設けることができる。
In the above plasma treatment process, the
尚、プラズマ処理工程に用いるプラズマ処理装置は、図６に示したものに限られず、例えば図１０に示すようなプラズマ処理装置６０を用いてもよい。
図１０に示すプラズマ処理装置６０は、予備加熱処理室６１と、第１プラズマ処理室６２と、第２プラズマ処理室６３と、冷却処理室６４と、これらの各処理室６１〜６４に基板２を搬送する搬送装置６５とから構成され、各処理室６１〜６４が、搬送装置６５の搬送方向両側（図中矢印方向両側）に配置されてなるものである。
このプラズマ処理装置６０では、図６に示したプラズマ処理装置５０と同様に、バンク部形成工程から搬送された基板２を、予備加熱処理室６１、第１，第２プラズマ処理室６２，６３、冷却処理室６４に順次搬送して各処理室にて上記と同様な処理を行った後、基板２を次の正孔注入／輸送層形成工程に搬送する。
また，上記プラズマ装置は，大気圧下の装置でなくとも，真空下のプラズマ装置を用いても良い。
Note that the plasma processing apparatus used in the plasma processing step is not limited to that shown in FIG. 6, and for example, a
A
In this
Further, the plasma apparatus may be a plasma apparatus under vacuum, not an apparatus under atmospheric pressure.
(3)正孔注入／輸送層形成工程
次に発光素子形成工程では、電極（ここでは画素電極１１１）上に正孔注入／輸送層を形成する。
正孔注入／輸送層形成工程では、液滴吐出としてたとえばインクジェット装置を用いることにより、正孔注入／輸送層形成材料を含む第１組成物（組成物）を電極面１１１ａ上に吐出する。その後に乾燥処理及び熱処理を行い、画素電極１１１上及び無機物バンク層１１２ａ上に正孔注入/輸送層１１０ａを形成する。
なお、正孔注入/輸送層１１０ａが形成された無機物バンク層１１２ａをここでは第１積層部１１２ｅという。
この正孔注入／輸送層形成工程を含めこれ以降の工程は、水、酸素の無い雰囲気とする事が好ましい。例えば、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気等の不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。
(3) Hole Injection / Transport Layer Formation Step Next, in the light emitting element formation step, a hole injection / transport layer is formed on the electrode (here, the pixel electrode 111).
In the hole injection / transport layer forming step, the first composition (composition) containing the hole injection / transport layer forming material is discharged onto the
Here, the
Subsequent steps including the hole injection / transport layer forming step are preferably an atmosphere free of water and oxygen. For example, it is preferably performed in an inert gas atmosphere such as a nitrogen atmosphere or an argon atmosphere.
なお、正孔注入/輸送層１１０ａは第１積層部１１２ｅ上に形成されないこともある。すなわち、画素電極１１１上にのみ正孔注入／輸送層が形成される形態もある。
インクジェットによる製造方法は以下の通りである。
図１１に示すように、インクジェットヘッドＨ1に形成されてなる複数のノズルから正孔注入／輸送層形成材料を含む第１組成物を吐出する。ここではインクジェットヘッドを走査することにより各画素毎に組成物を充填しているが、基板２を走査することによっても可能である。更に、インクジェットヘッドと基板２とを相対的に移動させることによっても組成物を充填させることができる。なお、これ以降のインクジェットヘッドを用いて行う工程では上記の点は同様である。
インクジェットヘッドによる吐出は以下の通りである。すなわち、インクジェットヘッドＨ1に形成されてなる吐出ノズルＨ2を電極面１１１ａに対向して配置し、ノズルＨ2から第１組成物を吐出する。画素電極１１１の周囲には下部開口部１１２ｃを区画するバンク１１２が形成されており、この下部開口部１１２ｃ内に位置する画素電極面１１１ａにインクジェットヘッドＨ1を対向させ、このインクジェットヘッドＨ1と基板２とを相対移動させながら、吐出ノズルＨ2から１滴当たりの液量が制御された第１組成物滴１１０ｃを電極面１１１ａ上に吐出する。
The hole injection /
The manufacturing method by inkjet is as follows.
As shown in FIG. 11, a first composition containing a hole injection / transport layer forming material is discharged from a plurality of nozzles formed on the inkjet head H1. Here, the composition is filled for each pixel by scanning the ink jet head, but it is also possible to scan the
The ejection by the inkjet head is as follows. That is, a discharge nozzle H2 formed on the ink jet head H1 is disposed so as to face the
ここで用いる第１組成物としては、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)等のポリチオフェン誘導体とポリスチレンスルホン酸(PSS)等の混合物を、極性溶媒に溶解させた組成物を用いることができる。極性溶媒としては、例えば、イソプロピルアルコール(IPA)、ノルマルブタノール、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン(NMP)、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン(DMI)及びその誘導体、カルビト−ルアセテート、ブチルカルビト−ルアセテート等のグリコールエーテル類等を挙げることができる。
より具体的な第１組成物の組成としては、PEDOT/PSS混合物(PEDOT/PSS=1:20)：１２．５２重量％、PSS：１．４４重量％、IPA：１０重量％、NMP：２７．４８重量％、DMI：５０重量％のものを例示できる。尚、第１組成物の粘度は２〜２０Ｐｓ程度が好ましく、特に４〜１５ｃＰｓ程度が良い。
上記の第１組成物を用いることにより、吐出ノズルＨ2に詰まりが生じることがなく安定吐出できる。
なお、正孔注入／輸送層形成材料は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各発光層１１０ｂ1〜１１０ｂ3に対して同じ材料を用いても良く、各発光層毎に変えても良い。
As the first composition used here, for example, a composition obtained by dissolving a mixture of a polythiophene derivative such as polyethylenedioxythiophene (PEDOT) and polystyrenesulfonic acid (PSS) in a polar solvent can be used. Examples of the polar solvent include isopropyl alcohol (IPA), normal butanol, γ-butyrolactone, N-methylpyrrolidone (NMP), 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone (DMI) and its derivatives, carbitol acetate And glycol ethers such as butyl carbitol acetate.
More specifically, the composition of the first composition is PEDOT / PSS mixture (PEDOT / PSS = 1: 20): 12.52% by weight, PSS: 1.44% by weight, IPA: 10% by weight, NMP: 27 And 48% by weight and DMI: 50% by weight. The viscosity of the first composition is preferably about 2 to 20 Ps, particularly about 4 to 15 cPs.
By using the first composition, the discharge nozzle H2 can be stably discharged without clogging.
The hole injection / transport layer forming material may be the same for the red (R), green (G), and blue (B) light emitting layers 110b1 to 110b3, and may be changed for each light emitting layer. May be.
図１１に示すように、吐出された第１組成物滴１１０ｃは、親液処理された電極面１１１ａ及び第１積層部１１２ｅ上に広がり、下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄ内に充填される。仮に、第１組成物滴１１０ｃが所定の吐出位置からはずれて上面１１２ｆ上に吐出されたとしても、上面１１２ｆが第１組成物滴１１０ｃで濡れることがなく、はじかれた第１組成物滴１１０ｃが下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄ内に転がり込む。
As shown in FIG. 11, the discharged
電極面１１１ａ上に吐出する第１組成物量は、下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄの大きさ、形成しようとする正孔注入／輸送層の厚さ、第１組成物中の正孔注入／輸送層形成材料の濃度等により決定される。
また、第１組成物滴１１０ｃは１回のみならず、数回に分けて同一の電極面１１１ａ上に吐出しても良い。この場合、各回における第１組成物の量は同一でも良く、各回毎に第１組成物を変えても良い。更に電極面１１１ａの同一箇所のみならず、各回毎に電極面１１１ａ内の異なる箇所に第１組成物を吐出しても良い。
The amount of the first composition discharged onto the
In addition, the
インクジェットヘッドの構造については、図１４のようなヘッドＨを用いる事ができる。更に、基板とインクジェットヘッドの配置に関しては図１５のように配置することが好ましい。図１４中、符号Ｈ7は前記のインクジェットヘッドＨ1を支持する支持基板であり、この支持基板Ｈ7上に複数のインクジェットヘッドＨ1が備えられている。
インクジェットヘッドＨ1のインク吐出面（基板との対向面）には、ヘッドの長さ方向に沿って列状に、且つヘッドの幅方向に間隔をあけて２列で吐出ノズルが複数（例えば、１列１８０ノズル、合計３６０ノズル）設けられている。また、このインクジェットヘッドＨ1は、吐出ノズルを基板側に向けるとともに、Ｘ軸（またはＹ軸）に対して所定角度傾いた状態で略Ｘ軸方向に沿って列状に、且つＹ方向に所定間隔をあけて２列に配列された状態で平面視略矩形状の支持板２０に複数（図１４では１列６個、合計１２個）位置決めされて支持されている。
また図１５に示すインクジェット装置において、符号１１１５は基板２を載置するステージであり、符号１１１６はステージ１１１５を図中ｘ軸方向（主走査方向）に案内するガイドレールである。またヘッドＨは、支持部材１１１１を介してガイドレール１１１３により図中ｙ軸方向（副主走査方向）に移動できるようになっており、更にヘッドＨは図中θ軸方向に回転できるようになっており、インクジェットヘッドＨ1を主走査方向に対して所定の角度に傾けることができるようになっている。このように、インクジェットヘッドを走査方向に対して傾けて配置することにより、ノズルピッチを画素ピッチに対応させることができる。また、傾き角度調整することにより、どのような画素ピッチに対しても対応させることができる。
As for the structure of the inkjet head, a head H as shown in FIG. 14 can be used. Further, the arrangement of the substrate and the ink jet head is preferably arranged as shown in FIG. In FIG. 14, reference numeral H7 denotes a support substrate that supports the inkjet head H1, and a plurality of inkjet heads H1 are provided on the support substrate H7.
The ink discharge surface (surface facing the substrate) of the inkjet head H1 has a plurality of discharge nozzles (for example, 1 in a row along the length direction of the head and in two rows at intervals in the width direction of the head). 180 nozzles in a total of 360 nozzles). In addition, the inkjet head H1 has the discharge nozzle directed toward the substrate side, and is inclined in a row along the X-axis direction at a predetermined angle with respect to the X-axis (or Y-axis) and at a predetermined interval in the Y direction. A plurality (6 in a row, 12 in total in FIG. 14) are positioned and supported on a support plate 20 having a substantially rectangular shape in a plan view in a state of being arranged in two rows.
In the ink jet apparatus shown in FIG. 15,
図１５に示す基板２は、マザー基板に複数のチップを配置した構造となっている。即ち、１チップの領域が１つの表示装置に相当する。ここでは、３つの表示領域２ａが形成されているが、これに限られるものではない。例えば、基板２上の左側の表示領域２ａに対して組成物を塗布する場合は、ガイドレール１１１３を介してヘッドＨを図中左側に移動させるとともに、ガイドレール１１１６を介して基板２を図中上側に移動させ、基板２を走査させながら塗布を行う。次に、ヘッドＨを図中右側に移動させて基板の中央の表示領域２ａに対して組成物を塗布する。右端にある表示領域２ａに対しても前記と同様である。
尚、図１４に示すヘッドＨ及び図１５に示すインクジェット装置は、正孔注入／輸送層形成工程のみならず、発光層形成工程に用いて良い。
A
The head H shown in FIG. 14 and the ink jet apparatus shown in FIG. 15 may be used not only in the hole injection / transport layer forming step but also in the light emitting layer forming step.
次に、図１２に示すような乾燥工程を行う。乾燥工程を行う事により、吐出後の第１組成物を乾燥処理し、第１組成物に含まれる極性溶媒を蒸発させ、正孔注入／輸送層１１０ａを形成する。
乾燥処理を行うと、第１組成物滴１１０ｃに含まれる極性溶媒の蒸発が、主に無機物バンク層１１２ａ及び有機物バンク層１１２ｂに近いところで起き、極性溶媒の蒸発に併せて正孔注入／輸送層形成材料が濃縮されて析出する。
これにより図１３に示すように、第１積層部１１２ｅ上に、正孔注入／輸送層形成材料からなる周縁部１１０ａ2が形成される。この周縁部１１０ａ2は、上部開口部１１２ｄの壁面（有機物バンク層１１２ｂ）に密着しており、その厚さが電極面１１１ａに近い側では薄く、電極面１１１ａから離れた側、即ち有機物バンク層１１２ｂに近い側で厚くなっている。
Next, a drying process as shown in FIG. 12 is performed. By performing the drying step, the discharged first composition is dried, the polar solvent contained in the first composition is evaporated, and the hole injection /
When the drying process is performed, the evaporation of the polar solvent contained in the
As a result, as shown in FIG. 13, a peripheral portion 110a2 made of a hole injection / transport layer forming material is formed on the first
また、これと同時に、乾燥処理によって電極面１１１ａ上でも極性溶媒の蒸発が起き、これにより電極面１１１ａ上に正孔注入／輸送層形成材料からなる平坦部１１０ａ1が形成される。電極面１１１ａ上では極性溶媒の蒸発速度がほぼ均一であるため、正孔注入／輸送層の形成材料が電極面１１１ａ上で均一に濃縮され、これにより均一な厚さの平坦部１１０ａが形成される。
このようにして、周縁部１１０ａ2及び平坦部１１０ａ1からなる正孔注入／輸送層１１０ａが形成される。
なお、周縁部１１０ａ2には形成されず、電極面１１１ａ上のみに正孔注入／輸送層が形成される形態であっても構わない。
At the same time, the polar solvent evaporates on the
In this way, the hole injection /
The hole injection / transport layer may be formed only on the
上記の乾燥処理は、例えば窒素雰囲気中、室温で圧力を例えば１３３．３Ｐａ（１Ｔｏｒｒ）程度にして行う。圧力が低すぎると第１組成物滴１１０ｃが突沸してしまうので好ましくない。また、温度を室温以上にすると、極性溶媒の蒸発速度が高まり、平坦な膜を形成する事ができない。
乾燥処理後は、窒素中、好ましくは真空中で２００℃で１０分程度加熱する熱処理を行うことで、正孔注入／輸送層１１０ａ内に残存する極性溶媒や水を除去することが好ましい。
The drying process is performed, for example, in a nitrogen atmosphere at room temperature and a pressure of, for example, about 133.3 Pa (1 Torr). If the pressure is too low, the
After the drying treatment, it is preferable to remove the polar solvent and water remaining in the hole injecting / transporting
上記の正孔注入／輸送層形成工程では、吐出された第１組成物滴１１０ｃが、下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄ内に満たされる一方で、撥液処理された有機物バンク層１１２ｂで第１組成物がはじかれて下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄ内に転がり込む。これにより、吐出した第１組成物滴１１０ｃを必ず下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄ内に充填することができ、電極面１１１ａ上に正孔注入／輸送層１１０ａを形成することができる。
In the hole injecting / transporting layer forming step, the discharged
(4)発光層形成工程
次に発光層形成工程は、表面改質工程、発光層形成材料吐出工程、および乾燥工程、とからなる。
まず、正孔注入/輸送層１１０ａの表面を表面改質するために表面改質工程を行う。この工程については、以下に詳述する。次に、前述の正孔注入/輸送層形成工程と同様、インクジェット法により第２組成物を正孔注入／輸送層１１０ａ上に吐出する。その後、吐出した第２組成物を乾燥処理（及び熱処理）して、正孔注入／輸送層１１０ａ上に発光層１１０ｂを形成する。
(4) Light emitting layer forming step Next, the light emitting layer forming step includes a surface modification step, a light emitting layer forming material discharging step, and a drying step.
First, a surface modification process is performed to modify the surface of the hole injection /
発光層形成工程では、正孔注入／輸送層１１０ａの再溶解を防止するために、発光層形成の際に用いる第２組成物の溶媒として、正孔注入／輸送層１１０ａに対して不溶な非極性溶媒を用いる。
しかしその一方で正孔注入／輸送層１１０ａは、非極性溶媒に対する親和性が低いため、非極性溶媒を含む第２組成物を正孔注入／輸送層１１０ａ上に吐出しても、正孔注入／輸送層１１０ａと発光層１１０ｂとを密着させることができなくなるか、あるいは発光層１１０ｂを均一に塗布できないおそれがある。
そこで、非極性溶媒ならびに発光層形成材料に対する正孔注入／輸送層１１０ａの表面の親和性を高めるために、発光層形成の前に表面改質工程を行うことが好ましい。
In the light emitting layer forming step, in order to prevent re-dissolution of the hole injecting / transporting
On the other hand, since the hole injection /
Therefore, in order to increase the affinity of the surface of the hole injection /
そこで、表面改質工程について説明する。
表面改質工程は、発光層形成の際に用いる第１組成物の非極性溶媒と同一溶媒またはこれに類する溶媒である表面改質材を、インクジェット法（液滴吐出法）、スピンコート法またはディップ法により正孔注入／輸送層１１０ａ上に塗布した後に乾燥することにより行う。
Therefore, the surface modification step will be described.
In the surface modification step, a surface modifying material that is the same solvent as the non-polar solvent of the first composition used in the formation of the light emitting layer or a similar solvent is applied to the ink jet method (droplet discharge method), spin coating method or The coating is performed by applying the film on the hole injection /
インクジェット法による塗布は、図１３に示すように、インクジェットヘッドＨ3に、表面改質材を充填し、インクジェットヘッドＨ3に形成された吐出ノズルＨ4から表面改質材を吐出する。前述の正孔注入/輸送層形成工程と同様に、吐出ノズルH4を基板２（すなわち、正孔注入／輸送層１１０ａが形成された基板２）に対向させ、インクジェットヘッドＨ3と基板２とを相対移動させながら、吐出ノズルＨ4から表面改質材１１０ｄを正孔注入／輸送層１１０ａ上に吐出することにより行う。
As shown in FIG. 13, the application by the ink jet method is performed by filling the ink jet head H3 with a surface modifying material and discharging the surface modifying material from a discharge nozzle H4 formed on the ink jet head H3. Similar to the hole injection / transport layer forming step described above, the discharge nozzle H4 is opposed to the substrate 2 (that is, the
また、スピンコート法による塗布は、基板２を例えば回転ステージ上に載せ、上方から表面改質材を基板２上に滴下した後、基板２を回転させて表面改質材を基板２上の正孔注入／輸送層１１０ａの全体に広げることにより行う。なお、表面改質材は撥液化処理された上面１１２ｆ上にも一時的に広がるが、回転による遠心力で飛ばされてしまい、正孔注入／輸送層１１０ａ上のみに塗布される。
更にディップ法による塗布は、基板２を例えば表面改質材に浸積させた後に引き上げて、表面改質材を正孔注入／輸送層１１０ａの全体に広げることにより行う。この場合も表面改質材が撥液処理された上面１１２ｆ上に一時的に広がるが、引き上げの際に表面改質材が上面１１２ｆからはじかれて正孔注入／輸送層１１０ａのみに塗布される。
In addition, the application by spin coating is performed by placing the
Further, the application by the dip method is carried out by immersing the
ここで用いる表面改質材としては、第２組成物の非極性溶媒と同一なものとして例えば、シクロへキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等を例示でき、第２組成物の非極性溶媒に類するものとして例えば、トルエン、キシレン等を例示できる。
特に、インクジェット法により塗布する場合には、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、またはこれらの混合物，特に第２組成物と同じ溶媒混合物等を用いることが好ましく、スピンコート法またはディップ法による場合は、トルエン、キシレン等が好ましい。
Examples of the surface modifier used here include cyclohexylbenzene, dihydrobenzofuran, trimethylbenzene, tetramethylbenzene and the like as the nonpolar solvent of the second composition. Examples of the nonpolar solvent include toluene and xylene.
In particular, in the case of coating by the ink jet method, it is preferable to use dihydrobenzofuran, trimethylbenzene, tetramethylbenzene, cyclohexylbenzene, or a mixture thereof, particularly the same solvent mixture as the second composition. In the case of the dip method, toluene, xylene and the like are preferable.
次に、図１６に示すように、塗布領域を乾燥させる。乾燥工程は、インクジェット法で塗布した場合はホットプレート上に基板２を載せて例えば２００℃以下の温度で加熱して乾燥蒸発させることが好ましい。スピンコート法またはディップ法による場合は、基板２に窒素を吹き付けるか、あるいは基板を回転させて基板２表面に気流を発生させることで乾燥させることが好ましい。
Next, as shown in FIG. 16, the application region is dried. In the drying step, it is preferable that the
尚、表面改質材の塗布を、正孔注入／輸送層入層形成工程の乾燥処理の後に行い、塗布後の表面改質材を乾燥させた後に、正孔注入／輸送層形成工程の熱処理を行っても良い。 The surface modifying material is applied after the drying process in the hole injection / transport layer entering layer forming process, and after the surface modifying material is dried, the heat treatment in the hole injection / transport layer forming process is performed. May be performed.
このような表面改質工程を行うことで、正孔注入／輸送層１１０ａの表面が非極性溶媒になじみやすくなり、この後の工程で、発光層形成材料を含む第２組成物を正孔注入／輸送層１１０ａに均一に塗布することができる。
By performing such a surface modification step, the surface of the hole injection /
尚、上記の表面改質材に、正孔輸送性材料として一般に用いられる前記の化合物２等を溶解して組成物とし、この組成物をインクジェット法により正孔注入／輸送層上に塗布して乾燥させることにより、正孔注入／輸送層上に極薄の正孔輸送層を形成しても良い。
In addition, the above-mentioned
正孔注入／輸送層の大部分は、後の工程で塗布する発光層１１０ｂに溶け込むが、一部が正孔注入／輸送層１１０ａと発光層１１０ｂの間に薄膜状に残存し、これにより正孔注入／輸送層１１０ａと発光層１１０ｂとの間のエネルギー障壁を下げて正孔の移動を容易にし、発光効率を向上させることができる。
Most of the hole injecting / transporting layer dissolves in the
次に発光層形成工程として、インクジェット法（液滴吐出法）により、発光層形成材料を含む第２組成物を正孔注入／輸送層１１０ａ上に吐出した後に乾燥処理して、正孔注入／輸送層１１０ａ上に発光層１１０ｂを形成する。
Next, as a light emitting layer forming step, the second composition containing the light emitting layer forming material is discharged onto the hole injection /
図１７に、インクジェットによる吐出方法を示す。図１７に示すように、インクジェットヘッドＨ5と基板２とを相対的に移動し、インクジェットヘッドに形成された吐出ノズルＨ６から各色（たとえばここでは青色（Ｂ））発光層形成材料を含有する第２組成物が吐出される。
吐出の際には、下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄ内に位置する正孔注入／輸送層１１０ａに吐出ノズルを対向させ、インクジェットヘッドＨ5と基板２とを相対移動させながら、第２組成物が吐出される。吐出ノズルＨ6から吐出される液量は１滴当たりの液量が制御されている。このように液量が制御された液（第２組成物滴１１０ｅ）が吐出ノズルから吐出され、この第２組成物滴１１０ｅを正孔注入／輸送層１１０ａ上に吐出する。
FIG. 17 shows an ink jetting method. As shown in FIG. 17, the ink-jet head H5 and the
At the time of discharge, the second composition is formed while the discharge nozzle is opposed to the hole injection /
発光層形成材料としては、［化１］〜［化５］に示すポリフルオレン系高分子誘導体や、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、ペリレン係色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、あるいは上記高分子に有機ＥＬ材料をドープして用いる事ができる。例えば、ルブレン、ペリレン、９，１０-ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等をドープすることにより用いることができる。 Examples of the light emitting layer forming material include polyfluorene polymer derivatives represented by [Chemical Formula 1] to [Chemical Formula 5], (poly) paraphenylene vinylene derivatives, polyphenylene derivatives, polyvinyl carbazole, polythiophene derivatives, perylene dyes, coumarin dyes. , Rhodamine dyes, or the above polymers can be doped with an organic EL material. For example, it can be used by doping rubrene, perylene, 9,10-diphenylanthracene, tetraphenylbutadiene, Nile red, coumarin 6, quinacridone and the like.
非極性溶媒としては、正孔注入／輸送層１１０ａに対して不溶なものが好ましく、例えば、シクロへキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等を用いることができる。
このような非極性溶媒を発光層１１０ｂの第２組成物に用いることにより、正孔注入／輸送層１１０ａを再溶解させることなく第２組成物を塗布できる。
As the nonpolar solvent, those insoluble in the hole injection /
By using such a nonpolar solvent for the second composition of the
図１７に示すように、吐出された第２組成物１１０ｅは、正孔注入／輸送層１１０ａ上に広がって下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄ内に満たされる。その一方で、撥液処理された上面１１２ｆでは第１組成物滴１１０ｅが所定の吐出位置からはずれて上面１１２ｆ上に吐出されたとしても、上面１１２ｆが第２組成物滴１１０ｅで濡れることがなく、第２組成物滴１１０ｅが下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄ内に転がり込む。
As shown in FIG. 17, the discharged
各正孔注入／輸送層１１０ａ上に吐出する第２組成物量は、下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄの大きさ、形成しようとする発光層１１０ｂの厚さ、第２組成物中の発光層材料の濃度等により決定される。
また、第２組成物１１０ｅは１回のみならず、数回に分けて同一の正孔注入／輸送層１１０ａ上に吐出しても良い。この場合、各回における第２組成物の量は同一でも良く、各回毎に第２組成物の液量を変えても良い。更に正孔注入／輸送層１１０ａの同一箇所のみならず、各回毎に正孔注入／輸送層１１０ａ内の異なる箇所に第２組成物を吐出配置しても良い。
The amount of the second composition discharged onto each hole injection /
The
次に、第２の組成物を所定の位置に吐出し終わった後、吐出後の第２組成物滴１１０ｅを乾燥処理することにより発光層１１０ｂ３が形成される。すなわち、乾燥により第２組成物に含まれる非極性溶媒が蒸発し、図１８に示すような青色（Ｂ）発光層１１０ｂ3が形成される。なお、図１８においては青に発光する発光層が１つのみ図示されているが、図１やその他の図より明らかなように本来は発光素子がマトリックス状に形成されたものであり、図示しない多数の発光層（青色に対応）が形成されている。
Next, after the second composition is completely discharged to a predetermined position, the light emitting layer 110b3 is formed by drying the discharged
続けて、図１９に示すように、前述した青色（Ｂ）発光層１１０ｂ3の場合と同様の工程を用い、赤色（Ｒ）発光層１１０ｂ1を形成し、最後に緑色（Ｇ）発光層１１０ｂ2を形成する。
なお、発光層１１０ｂの形成順序は、前述の順序に限られるものではなく、どのような順番で形成しても良い。例えば、発光層形成材料に応じて形成する順番を決める事も可能である。
Subsequently, as shown in FIG. 19, the red (R) light emitting layer 110b1 is formed and the green (G) light emitting layer 110b2 is finally formed by using the same process as that for the blue (B) light emitting layer 110b3. To do.
Note that the order of forming the
また、発光層の第２組成物の乾燥条件は、青色１１０ｂ3の場合、例えば、窒素雰囲気中、室温で圧力を１３３．３Ｐａ（１Ｔｏｒｒ）程度として５〜１０分行う条件とする。圧力が低すぎると第２組成物が突沸してしまうので好ましくない。また、温度を室温以上にすると、非極性溶媒の蒸発速度が高まり、発光層形成材料が上部開口部１１２ｄ壁面に多く付着してしまうので好ましくない。
また緑色発光層１１０ｂ2、および赤色発光層ｂ１の場合、発光層形成材料の成分数が多いために素早く乾燥させることが好ましく、例えば、４０℃で窒素の吹き付けを５〜１０分行う条件とするのがよい。
その他の乾燥の手段としては、遠赤外線照射法、高温窒素ガス吹付法等を例示できる。
このようにして、画素電極１１１上に正孔注入／輸送層１１０ａ及び発光層１１０ｂが形成される。
In the case of blue 110b3, the drying condition of the second composition of the light emitting layer is, for example, a condition in which the pressure is about 133.3 Pa (1 Torr) at room temperature in a nitrogen atmosphere for 5 to 10 minutes. If the pressure is too low, the second composition will bump, which is not preferable. Further, when the temperature is set to room temperature or higher, the evaporation rate of the nonpolar solvent is increased, and a large amount of the light emitting layer forming material adheres to the wall surface of the
Further, in the case of the green light emitting layer 110b2 and the red light emitting layer b1, it is preferable to dry quickly because the number of components of the light emitting layer forming material is large. For example, the condition is that nitrogen is blown at 40 ° C. for 5 to 10 minutes. Is good.
Examples of other drying means include a far-infrared irradiation method and a high-temperature nitrogen gas spraying method.
In this manner, the hole injection /
(5)対向電極（陰極）形成工程
次に対向電極形成工程では、図２０に示すように、発光層１１０ｂ及び有機物バンク層１１２ｂの全面に陰極１２（対向電極）を形成する。なお，陰極１２は複数の材料を積層して形成しても良い。例えば、発光層に近い側には仕事関数が小さい材料を形成することが好ましく、例えばＣａ、Ｂａ等を用いることが可能であり、また材料によっては下層にＬｉＦ等を薄く形成した方が良い場合もある。また、上部側（封止側）には下部側よりも仕事関数が高い材料、例えばＡｌを用いる事もできる。
これらの陰極１２は、例えば蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等で形成することが好ましく、特に蒸着法で形成することが、熱による発光層１１０ｂの損傷を防止できる点で好ましい。
また、フッ化リチウムは、発光層１１０ｂ上のみに形成しても良く、更に所定の色に対応して形成する事ができる。例えば、青色（Ｂ）発光層１１０ｂ3上のみに形成しても良い。この場合、他の赤色（Ｒ）発光層及び緑色（Ｇ）発光層１１０ｂ1、１１０ｂ2には、カルシウムからなる上部陰極層１２ｂが接することとなる。
(5) Counter Electrode (Cathode) Formation Step Next, in the counter electrode formation step, as shown in FIG. 20, the cathode 12 (counter electrode) is formed on the entire surface of the
These
Further, lithium fluoride may be formed only on the
また陰極１２の上部には、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等により形成したＡｌ膜、Ａｇ膜等を用いることが好ましい。また、その厚さは、例えば１００〜１０００ｎｍの範囲が好ましく、特に２００〜５００ｎｍ程度がよい。
また陰極１２上に、酸化防止のためにＳｉＯ2、ＳｉＮ等の保護層を設けても良い。
Further, an Al film, an Ag film, or the like formed by vapor deposition, sputtering, CVD, or the like is preferably used on the
A protective layer such as SiO 2 or SiN may be provided on the
(6)封止工程
最後に封止工程は、発光素子が形成された基板２と封止基板３ｂとを封止樹脂３ａにより封止する工程である。たとえば、熱硬化樹脂または紫外線硬化樹脂からなる封止樹脂３ａを基板２の全面に塗布し、封止樹脂３ａ上に封止用基板３ｂを積層する。この工程により基板２上に封止部３を形成する。
封止工程は、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。大気中で行うと、陰極１２にピンホール等の欠陥が生じていた場合にこの欠陥部分から水や酸素等が陰極１２に侵入して陰極１２が酸化されるおそれがあるので好ましくない。
更に、図２に例示した基板５の配線５ａに陰極１２を接続するとともに、駆動ＩＣ６に回路素子部１４の配線を接続することにより、本実施形態の表示装置１が得られる。
(6) Sealing step Finally, the sealing step is a step of sealing the
The sealing step is preferably performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen, argon, or helium. If it is carried out in the air, when a defect such as a pinhole has occurred in the
Further, the
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態を図面を参照して説明する。
図２１は第２の実施形態の表示装置の要部を示す断面図である。
図２１に示すように、本実施形態の表示装置は、基板２上に、ＴＦＴなどの回路等が形成された回路素子部１４、発光層が形成された発光素子部２１１、陰極１２が順次積層されて構成されている。
本実施形態に係る表示装置においては、第１の実施形態の場合と同様に、機能層１１０から基板２側に発した光が、回路素子部１４及び基板２を透過して基板２の下側（観測者側）に出射されるとともに、機能層１１０から基板２の反対側に発した光が陰極１２により反射されて、回路素子部１４及び基板２を透過して基板２の下側（観測者側）に出射されるようになっている。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 21 is a cross-sectional view showing a main part of the display device of the second embodiment.
As shown in FIG. 21, in the display device of this embodiment, a
In the display device according to the present embodiment, light emitted from the
本実施形態の表示装置が第１の実施形態の表示装置と異なる点は、遮光層を基板の回路素子部１４とバンク部１１２との間に配置した点である。
従って以後の説明においては、図２１に示す構成要素のうち、図３に示した第１の実施形態の表示装置の構成要素と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
即ち、図２１には、回路素子部１４、画素電極１１１、バンク部１１２（無機物バンク層１１２ａ及び有機物バンク層１１２ｂ）、機能層１１０（正孔注入／輸送層１１０ａ及び発光層１１０ｂ）、陰極１２の各構成要素を示しているが、これらは第１の実施形態で説明した構成要素と同じものなので、説明を省略する。
The display device of this embodiment is different from the display device of the first embodiment in that a light shielding layer is disposed between the
Therefore, in the following description, among the components shown in FIG. 21, the same components as those of the display device of the first embodiment shown in FIG. To do.
That is, in FIG. 21, the
図２１に示す発光素子部２１１は、複数の画素電極１１１…上の各々に積層された機能層１１０と、各画素電極１１１及び各機能層１１０の間に備えられて各機能層１１０を区画するバンク部１１２と、遮光層２１３とを主体として構成されている。
A light emitting
遮光層２１３は、回路素子部１４の第２層間絶縁膜１４４ｂ及び画素電極１１１と無機物バンク層１１２ａとの間に配置されている。
この遮光層２１３は、カーボンブラック等の黒色顔料をアクリル樹脂またはポリイミド樹脂等に混合させてなる黒色樹脂層の単層構造である。
また遮光層２１３には、機能層１１０に対応する位置に遮光開口部２１３ｃが設けられている。このようにして遮光層２１３は、機能層１１０同士の間に配置されることになり、機能層１１０の非形成領域に位置することになる。
この遮光層２１３は、第１の実施形態の遮光層１１３と同様に、発光層１１０ｂから発して陰極１２により反射された光を遮光するものであり、画素領域Ａ以外からの反射光の出射を防止して、表示装置の視認性を向上する。また、この遮光層２１３は、陰極１２による外部光の反射を抑えて表示装置の視認性を向上させる。
The
The
The
The
係る遮光層２１３を設けることにより、機能層１１０の非形成領域における外部からの入射光、及び機能層１１０からの出射光を同非形成領域にて遮光することができ、表示装置のコントラスト比を高めて視認性を向上させることができる。
特に、機能層１１０からの光を、機能層１１０の非形成領域にて遮光することで、従来の表示装置において生じていた着色光同士による混色光を遮光することができ、表示装置のコントラスト比を高めることができる。
By providing the
In particular, by blocking the light from the
尚、遮光層２１３は黒色樹脂層の単層構造に限らず、第１層間絶縁膜１４４ｂ上に金属クロム膜と酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ5）膜を順次積層した積層構造であっても良い。この場合、金属クロム膜の厚さを１００ｎｍ程度とし、酸化クロム膜の厚さを５０ｎｍ程度にすると良い。
The
尚、本実施形態の表示装置の製造方法は、第１の実施形態の表示装置の製造方法とほぼ同様であり、異なる点は、第２層間絶縁膜１４４ｂ及び画素電極１１１上に遮光層２１３と無機物バンク層１１２ａを順次積層するとともに、エッチング等により下部開口部１１２ｃ並びに遮光開口部２１３ａを設け、更に無機物バンク層１１２ａ上に有機物バンク層１１２ｂを積層する点のみである。したがって、本実施形態の表示装置は、上記の相違点を除いて、第１の実施形態の表示装置と同様な手順で製造される。
Note that the manufacturing method of the display device according to the present embodiment is substantially the same as the manufacturing method of the display device according to the first embodiment. The difference is that the
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態を図面を参照して説明する。
図２２は第３の実施形態の表示装置の要部を示す断面図である。
図２２に示すように、本実施形態の表示装置は、基板２上に、ＴＦＴなどの回路等が形成された回路素子部１４、発光層が形成された発光素子部３１１、陰極１２が順次積層されて構成されている。
本実施形態に係る表示装置においては、第１及び第２の実施形態の場合と同様に、機能層１１０から基板２側に発した光が、回路素子部１４及び基板２を透過して基板２の下側（観測者側）に出射されるとともに、機能層１１０から基板２の反対側に発した光が陰極１２により反射されて、回路素子部１４及び基板２を透過して基板２の下側（観測者側）に出射されるようになっている。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 22 is a cross-sectional view showing the main part of the display device of the third embodiment.
As shown in FIG. 22, in the display device of this embodiment, a
In the display device according to the present embodiment, similarly to the first and second embodiments, light emitted from the
本実施形態の表示装置が第１の実施形態の表示装置と異なる点は、有機物バンク層を黒色樹脂で形成することにより、有機物バンク層が遮光層となる点である。
従って以後の説明においては、図２２に示す構成要素のうち、図３に示した第１の実施形態の表示装置の構成要素と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
即ち、図２２には、回路素子部１４、画素電極１１１、無機物バンク層１１２ａ、機能層１１０（正孔注入／輸送層１１０ａ及び発光層１１０ｂ）、陰極１２の各構成要素を示しているが、これらは第１の実施形態で説明した構成要素と同じものなので、説明を省略する。
The display device of the present embodiment is different from the display device of the first embodiment in that the organic bank layer becomes a light shielding layer by forming the organic bank layer with a black resin.
Therefore, in the following description, among the components shown in FIG. 22, the same components as those of the display device of the first embodiment shown in FIG. To do.
That is, FIG. 22 shows components of the
図２２に示す発光素子部３１１は、複数の画素電極１１１…上の各々に積層された機能層１１０と、各画素電極１１１及び各機能層１１０の間に備えられて各機能層１１０を区画するバンク部３１２とを主体として構成されている。
A light emitting
バンク部３１２は、図２２に示すように、基板２側に位置する無機物バンク層３１２ａと基板２から離れて位置する有機物バンク層３１２ｂとが積層されて構成されている。
As shown in FIG. 22, the
無機物、有機物バンク層３１２ａ、３１２ｂは、画素電極１１１の周縁部上に乗上げるように形成されている。平面的には、画素電極１１１の周囲と無機物バンク層３１２ａとが平面的に重なるように配置された構造となっている。また、有機物バンク層３１２ｂも同様であり、画素電極１１１の一部と平面的に重なるように配置されている。また無機物バンク層３１２ａは、有機物バンク層３１２ｂよりも画素電極１１１の中央側に更に形成されている。このようにして無機物バンク層３１２ａの各第１積層部１１２ｅが画素電極１１１の内側に形成されることにより、画素電極１１１の形成位置に対応する下部開口部１１２ｃが設けられている。
また、有機物バンク層３１２ｂには、上部開口部３１２ｄが設けられている。
上部開口部３１２ｄは、図２２に示すように、下部開口部１１２ｃより広く、画素電極１１１より狭く形成されている。
またバンク部３１２には、下部開口部１１２ｃ及び上部開口部３１２ｄが連通して、無機物バンク層１１２ｃ及び有機物バンク層３１２ｄを貫通する開口部３１１２ｇが設けられている。
The inorganic and
The
As shown in FIG. 22, the
The
有機物バンク層３１２ｂは遮光層を兼ねるものであり、カーボンブラック等の黒色顔料をアクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の通常のレジストに混合させてなる黒色樹脂から形成される。この有機物バンク層３１２ｂの厚さは、０．１〜３．５μｍの範囲が好ましく、特に２μｍ程度がよい。厚さが０．１μｍ未満では、後述する正孔注入／輸送層及び発光層の合計厚より有機物バンク層３１２ｂが薄くなり、発光層が上部開口部１１２ｄから溢れてしまうおそれがあるとともに、遮光層を兼ねる有機物バンク層３１３ｂが薄くなることにより遮光性が低下してしまうので好ましくない。また、厚さが３．５μｍを越えると、上部開口部３１２ｄによる段差が大きくなり、有機物バンク層３１２ｂ上に形成する陰極１２及び反射層１３のステップカバレッジを確保できなくなるので好ましくない。また、有機物バンク層３１２ｂの厚さを２μｍ以上にすれば、駆動用の薄膜トランジスタ１２３との絶縁を高めることができる点でより好ましい。
The
また、有機物バンク層３１２ｂの上部開口部３１２ｄ壁面及び上面３１２ｆは撥液性を示す領域であり、これらの面に、４フッ化メタンを反応ガスとするプラズマ処理によってフッ素等の撥液基が導入されている。
The wall surface and the
尚、本実施形態に係る有機物バンク層３１２ｂは、材質が黒色樹脂からなる点を除いて、第１の実施形態に係る有機バンク層１１２ｂと同等であり、この有機物バンク層３１２ｂと発光素子１１０及び陰極１２の位置関係は、第１の実施形態の場合と同じである。
The
上記の表示装置によれば、有機物バンク層３１２ｂが遮光層を兼ねるので、この有機物バンク層３１２ｂによって機能層１１０の非形成領域における外部からの入射光、及び機能層１１０からの出射光を遮光することができ、表示装置のコントラスト比を高めて視認性を向上させることができる。
また、有機物バンク層３１２ｂが遮光層を兼ねるので、別個に遮光層を設ける必要がなく、表示装置の構成を簡素化することができる。
According to the above display device, since the
Further, since the
尚、本実施形態の表示装置の製造方法は、第１の実施形態の表示装置の製造方法とほぼ同様であり、異なる点は、有機物バンク層３１２ｂを黒色樹脂で形成する点と、有機物バンク層と無機物バンク層の間に形成していた遮光層を省略する点である。したがって、本実施形態の表示装置は、上記の相違点を除いて、第１の実施形態の表示装置と同様な手順で製造される。
The manufacturing method of the display device according to the present embodiment is substantially the same as the manufacturing method of the display device according to the first embodiment, and is different in that the
［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態を図面を参照して説明する。
図２３は第４の実施形態の表示装置の要部を示す断面図である。
図２３に示すように、本実施形態の表示装置は、基板２上に、ＴＦＴなどの回路等が形成された回路素子部４１４、発光層が形成された発光素子部４１１、陰極１２が順次積層されて構成されている。
本実施形態に係る表示装置においては、第１の実施形態の場合と同様に、発光素子部４１１の機能層１１０から基板２側に発した光が、回路素子部４１４及び基板２を透過して基板２の下側（観測者側）に出射されるとともに、機能層１１０から基板２の反対側に発した光が陰極１２により反射されて、回路素子部４１４及び基板２を透過して基板２の下側（観測者側）に出射されるようになっている。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 23 is a cross-sectional view showing the main part of the display device of the fourth embodiment.
As shown in FIG. 23, in the display device of this embodiment, a
In the display device according to the present embodiment, light emitted from the
本実施形態の表示装置が第１の実施形態の表示装置と異なる点は、遮光層を回路素子部３１４内に配置した点である。
従って以後の説明においては、図２３に示す構成要素のうち、図３に示した第１の実施形態の表示装置の構成要素と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
即ち、図２３には、画素電極１１１、バンク部１１２（無機物バンク層１１２ａ及び有機物バンク層１１２ｂ）、機能層１１０（正孔注入／輸送層１１０ａ及び発光層１１０ｂ）、陰極１２の各構成要素を示しているが、これらは第１の実施形態で説明した構成要素と同じものなので、説明を省略する。
The display device of this embodiment is different from the display device of the first embodiment in that a light shielding layer is disposed in the circuit element unit 314.
Therefore, in the following description, among the components shown in FIG. 23, the same components as those of the display device of the first embodiment shown in FIG. To do.
23, the constituent elements of the
図２３に示す発光素子部４１１は、複数の画素電極１１１…上の各々に積層された機能層１１０と、各画素電極１１１及び各機能層１１０の間に備えられて各機能層１１０を区画するバンク部１１２とを主体として構成されている。本実施形態の発光素子部４１１は、第１の第１の実施形態の発光素子部１１から遮光層１１３を除いたこと以外は、第１の実施形態に係る発光素子部１１とほぼ同等である。
A light emitting
次に、回路素子部４１４には、基板２上にシリコン酸化膜からなる下地保護膜２ｃが形成され、この下地保護膜２ｃ上に多結晶シリコンからなる島状の半導体膜１４１が形成されている。尚、半導体膜１４１には、ソース領域１４１ａ及びドレイン領域１４１ｂが高濃度Ｐイオン打ち込みにより形成されている。なお、Ｐが導入されなかった部分がチャネル領域１４１ｃとなっている。
更に回路素子部４１４には、下地保護膜２ｃ及び半導体膜１４１を覆う透明なゲート絶縁膜１４２が形成され、ゲート絶縁膜１４２上にはＡｌ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ等からなるゲート電極１４３（走査線１０１）が形成され、ゲート電極１４３及びゲート絶縁膜１４２上には透明な第１層間絶縁膜１４４ａと第２層間絶縁膜１４４ｂが形成されている。ゲート電極１４３は半導体膜１４１のチャネル領域１４１ｃに対応する位置に設けられている。 また、ゲート絶縁膜１４２と層間絶縁膜１４３との間には遮光層４１３が形成されている。
また、第１、第２層間絶縁膜１４４ａ、１４４ｂを貫通して、半導体膜１４１のソース、ドレイン領域１４１ａ、１４１ｂにそれぞれ接続されるコンタクトホール１４５，１４６が形成されている。
そして、第２層間絶縁膜１４４ｂ上には、ＩＴＯ等からなる透明な画素電極１１１が所定の形状にパターニングされて形成され、一方のコンタクトホール１４５がこの画素電極１１１に接続されている。
Next, in the
Further, a transparent
Contact holes 145 and 146 are formed through the first and second
On the second
遮光層４１３は、カーボンブラック等の黒色顔料を、アクリル樹脂またはポリイミド樹脂等に混合させてなる黒色樹脂層の単層構造である。
この遮光層４１３には、機能層１１０に対応する位置に遮光開口部４１３ｃが設けられている。このようにして遮光層４１３は、機能層１１０同士の間に配置されることになり、機能層１１０の非形成領域に位置することになる。
この遮光層４１３は、第１の実施形態の遮光層１１３と同様に、発光層１１０ｂから発して陰極１２により反射された光を遮光するものであり、画素領域Ａ以外からの反射光の出射を防止して、表示装置の視認性を向上する。また、この遮光層２１３は、陰極１２による外部光の反射を抑えて表示装置の視認性を向上させる。
係る遮光層４１３を回路素子部４１４内に設けることにより、発光素子１１０の非形成領域における外部からの入射光、及び発光素子１１０からの出射光を同非形成領域にて遮光することができ、表示装置のコントラスト比を高めて視認性を向上させることができる。
特に、機能層１１０からの光を、機能層１１０の非形成領域にて遮光することで、従来の表示装置において生じていた着色光同士による色にじみ防止することができ、表示装置のコントラスト比を高めることができる。
The
The
Similar to the
By providing the
In particular, by blocking the light from the
尚、本実施形態の表示装置の製造方法は、第１の実施形態の表示装置の製造方法とほぼ同様であり、異なる点は、回路素子部４１４の形成時にゲート絶縁膜１４２と第１層間絶縁膜１４３ａとの間に遮光層４１３を形成する点と、有機物バンク層と無機物バンク層の間に形成していた遮光層を省略する点である。したがって、本実施形態の表示装置は、上記の相違点を除いて、第１の実施形態の表示装置と同様な手順で製造される。
Note that the manufacturing method of the display device of this embodiment is almost the same as the manufacturing method of the display device of the first embodiment, and the difference is that the
［第５の実施形態］
次に、本発明の第５の実施形態を図面を参照して説明する。
図２４は第５の実施形態の表示装置の要部を示す断面図である。
図２４に示すように、本実施形態の表示装置は、金属からなる基板５０２上に、発光素子部１１、陰極５１２、保護層５１３が順次積層されてなる表示素子部５１０を具備して構成されている。また、発光素子部１１と基板５０２との間には回路素子部１４が備えられている。
本実施形態に係るマトリックス型表示素子５１０においては、機能層１１０から基板５０２側に発した光が、金属製の基板５０２により反射され、更に陰極５１２及び保護層５１３を透過して基板２の上側（観測者側）に出射されるとともに、機能層１１０から基板５０２の反対側に発した光がそのまま陰極５１２及び保護層５１３を透過して基板５０２の上側（観測者側）に出射されるようになっている。このように、本実施形態に係る表示装置では、光が基板５０２の上側に出射されるように構成されており、光の出射方向が第１〜第４の実施形態のマトリックス型表示素子の反対方向になっている。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 24 is a cross-sectional view showing the main part of the display device of the fifth embodiment.
As shown in FIG. 24, the display device of this embodiment includes a
In the
本実施形態の表示装置が第１の実施形態の表示装置と異なる点は、反射層の代わりに保護層５１３を形成した点と、陰極５１２を薄く形成した点である。
従って以後の説明においては、図２４に示す構成要素のうち、図３に示した第１の実施形態の表示装置の構成要素と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
即ち、図２４には、回路素子部１４、画素電極１１１、バンク部１１２（無機物バンク層１１２ａ及び有機物バンク層１１２ｂ）、機能層１１０（正孔注入／輸送層１１０ａ及び発光層１１０ｂ）、遮光層１１３（第１遮光膜１１３ａ及び第２遮光膜射層１１３ｂ）の各構成要素を示しているが、これらは第１の実施形態で説明した構成要素と同じものなので、説明を省略する。
The display device of the present embodiment is different from the display device of the first embodiment in that a
Therefore, in the following description, among the components shown in FIG. 24, the same components as those of the display device of the first embodiment shown in FIG. To do.
24, the
図２４に示す表示素子部５１０は、金属からなる基板５０２上に、発光素子部１１、陰極５１２、保護層５１３が順次積層されて形成されている。
基板２は、例えばＡｌ等からなる金属基板であり、機能層１１０から発した光を反射して、基板５０２の上方側に出射できるようになっている。
また、陰極５１２は、発光素子部１１の全面に形成されており、画素電極１１１と対になって機能層１１０に電流を注入する役割を果たす。この陰極５１２は、例えば、カルシウム層とアルミニウム層とが積層されて構成されている。このとき、発光層に近い側の陰極には仕事関数が低いものを設けることが好ましく、特にこの形態においては発光層１１０ｂに直接に接して発光層１１０ｂに電子を注入する役割を果たす。また、フッ化リチウムは発光層の材料によっては効率よく発光させるために、発光層１１０と陰極１２との間にＬｉＦを形成する場合もある。
尚、赤色及び緑色の発光層１１０ｂ1、１１１０ｂ2にはフッ化リチウムに限らず、他の材料を用いても良い。従ってこの場合は青色（Ｂ）発光層１１０ｂ3のみにフッ化リチウムからなる層を形成し、他の赤色及び緑色の発光層１１０ｂ1、１１０ｂ2にはフッ化リチウム以外のものを積層しても良い。また、赤色及び緑色の発光層１１０ｂ1、１１０ｂ2上にはフッ化リチウムを形成せず、カルシウムのみを形成しても良い。
A
The
The
The red and green light emitting layers 110b1 and 1110b2 are not limited to lithium fluoride, and other materials may be used. Therefore, in this case, a layer made of lithium fluoride may be formed only on the blue (B) light emitting layer 110b3, and layers other than lithium fluoride may be laminated on the other red and green light emitting layers 110b1 and 110b2. Alternatively, only calcium may be formed on the red and green light emitting layers 110b1 and 110b2 without forming lithium fluoride.
また、本実施形態の陰極５１２は、第１〜第４の実施形態の陰極１２よりも薄く形成されていて、機能層１１０から発した光を透過できるようになっている。
Further, the
次に保護層５１３は、陰極５１２上に形成されており、陰極５１２及び発光素子部１１に対する水又は酸素の侵入を防いで、陰極５１２または発光素子部１１内に形成された発光層１１０ｂの酸化を防止する。
この保護層５１３は、例えば、Ａｇ膜等からなることが好ましい。
本実施形態の保護層５１３は比較的薄く形成されていて、発光素子１１０から発した光を透過できるようになっている。
Next, the
The
The
上記の表示装置によれば、機能層１１０から発した光が陰極５１２及び保護層５１３を透過して出射されるので、光が基板及び回路素子部を透過する場合に比べて光量のロスを少なくすることができ、表示装置の高輝度化を図ることができる。
According to the display device described above, the light emitted from the
［第６の実施形態］
次に、本発明の第６の実施形態を図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、上記第３実施形態と同様の部位については同じ符号を付し、その説明を一部省略する。
図２５は第６の実施形態の表示装置を示す断面図である。
[Sixth Embodiment]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, parts similar to those in the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and a part of the description is omitted.
FIG. 25 is a cross-sectional view showing the display device of the sixth embodiment.
本実施形態の表示装置は、図２５に示すように、基板２′と、マトリックス状に配置された発光素子を具備して基板２′上に形成された発光素子部３１１と、発光素子部３１１上に形成された陰極１２′とを具備している。発光素子部３１１と陰極１２′とにより表示素子３１０′が構成される。
本実施形態の表示装置は封止部３′側が表示面として構成された所謂トップエミッション型の構造を有しており、基板２′としては、透明基板（又は半透明基板）及び不透明基板のいずれを用いることもできる。透明又は半透明な基板としては、例えばガラス、石英、樹脂（プラスチック、プラスチックフィルム）等が挙げられ、特に、安価なソーダガラス基板が好適に用いられる。不透明な基板としては、例えばアルミナ等のセラミックやステンレススチール等の金属シートに表面酸化等の絶縁処理を施したものの他に、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等が挙げられる。また、基板２′は、中央に位置する表示領域２ａと、基板２′の周縁に位置して表示領域２ａを囲む非表示領域２ｂとに区画されている。
As shown in FIG. 25, the display device of the present embodiment includes a
The display device of the present embodiment has a so-called top emission type structure in which the sealing portion 3 'side is configured as a display surface. As the substrate 2', either a transparent substrate (or a translucent substrate) or an opaque substrate is used. Can also be used. Examples of the transparent or translucent substrate include glass, quartz, resin (plastic, plastic film) and the like, and an inexpensive soda glass substrate is particularly preferably used. Examples of the opaque substrate include a thermosetting resin, a thermoplastic resin, and the like in addition to a ceramic sheet such as alumina or a metal sheet such as stainless steel that has been subjected to an insulation treatment such as surface oxidation. The substrate 2 'is partitioned into a
表示領域２ａは、マトリックス状に配置された発光素子によって形成される領域であり、表示領域の外側に非表示領域２ｂが形成されている。そして，非表示領域２ｂには、表示領域２ａに隣接するダミー表示領域２ｄが形成されている。
また、発光素子部３１１と基板２′の間には回路素子部１４が備えられ、この回路素子部１４には、上記第１実施形態と同様に、走査線、信号線、保持容量、スイッチング用の薄膜トランジスタ、駆動用の薄膜トランジスタ１２３等が備えられている。
The
In addition, a
また、陰極１２′は、その一端が発光素子部３１１上から基板２′上に形成された陰極用配線１２ａに接続しており、この配線の一端部がフレキシブル基板（図示略）上の配線に接続されている。また、配線は、フレキシブル基板上に備えられた図示しない駆動ＩＣ（駆動回路）に接続されている。
また、回路素子部１４の非表示領域２ｂには、前述の第１実施形態において説明した電源線１０３（１０３Ｒ、１０３Ｇ、１０３Ｂ）が配線されている。
また、表示領域２ａの両側には、前述の走査側駆動回路１０５、１０５が配置されている。この走査側駆動回路１０５、１０５はダミー領域２ｄの下側の回路素子部１４内に設けられている。更に回路素子部１４内には、走査側駆動回路１０５、１０５に接続される駆動回路用制御信号配線１０５ａと駆動回路用電源配線１０５ｂとが設けられている。
One end of the cathode 12 'is connected to the
Further, the power supply lines 103 (103R, 103G, 103B) described in the first embodiment are wired in the
Further, the above-described scanning
また、発光素子部３１１上には封止部３′が備えられている。この封止部３′は、基板２′に塗布された封止樹脂６０３と、封止缶６０４′とから構成されている。封止樹脂６０３は、熱硬化樹脂あるいは紫外線硬化樹脂等からなり、特に、熱硬化樹脂の１種であるエポキシ樹脂よりなることが好ましい。
この封止樹脂６０３は、基板２′の周囲に環状に塗布されており、例えば、マイクロディスペンサ等により塗布されたものである。この封止樹脂６０３は、基板２′と封止缶６０４′を接合するもので、基板２′と封止缶６０４′の間から封止缶６０４′内部への水又は酸素の侵入を防いで、陰極１２′または発光素子部３１１内に形成された図示略の発光層の酸化を防止する。
In addition, a sealing
This sealing
封止缶６０４′は、ガラスや樹脂等の透光性部材からなり、封止樹脂６０３を介して基板２′に接合され、その内側には表示素子３１０′を収納する凹部６０４ａが設けられている。なお、凹部６０４ａには、必要に応じて、水や酸素等を吸収するゲッター剤を設けてもよい。このゲッター剤は、例えばに凹部６０４内の非表示領域２ｂに設けられることで、表示に影響を及ぼさないようにすることができる。
図２６には、表示装置における表示領域の断面構造を拡大した図を示す。この図２６には３つの画素領域が図示されている。この表示装置は、基板２′上に、ＴＦＴなどの回路等が形成された回路素子部１４、機能層１１０が形成された発光素子部３１１及び陰極１２が順次積層されて構成されている。
The sealing can 604 ′ is made of a light-transmitting member such as glass or resin, and is bonded to the
FIG. 26 is an enlarged view of a cross-sectional structure of a display area in the display device. FIG. 26 shows three pixel regions. This display device is configured by sequentially laminating a
この表示装置においては、機能層１１０から封止部３′側に発した光が、封止缶６０４′の上側（観察者側）に出射されるとともに、機能層１１０から基板２′側に発した光が画素電極１１１′により反射されて、封止部３′側（観察者側）に出射されるようになっている。このため、陰極１２′には、例えばＩＴＯ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｎｉ、もしくはＰｄ等の透明な材料が用いられる。膜厚としては７５ｎｍほどの膜厚にする事が好ましく、この膜厚よりも薄くした方がより好ましい。また、画素電極１１１′には、例えばＡｌやＡｇ等の高反射率の金属材料を用いることが好ましく、これにより、基板２′側に発した光を封止部３′側に効率的に出射させることができる。
発光素子部３１１は、複数の画素電極１１１′…上の各々に積層された機能層１１０と、各画素電極１１１′及び機能層１１０の間に備えられて各機能層１１０を区画するバンク部３１２とを主体として構成されている。機能層１１０上には陰極１２′が配置されている。これら画素電極１１１′、機能層１１０及び陰極１２′によって発光素子が構成されている。ここで、画素電極１１１′は、例えばＩＴＯにより形成されてなり、平面視略矩形にパターニングされて形成されている。この画素電極１１１′の厚さは、例えば５０〜２００ｎｍの範囲が好ましく、特に１５０ｎｍ程度がよい。この各画素電極１１１′…の間にバンク部３１２が備えられている。
In this display device, light emitted from the
The light emitting
バンク部３１２は、基板２側に位置する無機物バンク層３１２ａ（第１バンク層）と基板２から離れて位置する有機物バンク層３１２ｂ（第２バンク層）とが積層されて構成されている。
The
無機物、有機物バンク層３１２ａ、３１２ｂは、画素電極１１１′の周縁部上に乗上げるように形成されている。平面的には、画素電極１１１′の周囲と無機物バンク層３１２ａとが平面的に重なるように配置された構造となっている。また、有機物バンク層３１２ｂも同様であり、画素電極１１１′の一部と平面的に重なるように配置されている。また無機物バンク層３１２ａは、有機物バンク層３１２ｂよりも画素電極１１１′の中央側に更に形成されている。このようにして、無機物バンク層３１２ａの各第１積層部１１２ｅが画素電極１１１の内側に形成されることにより、画素電極１１１の形成位置に対応する下部開口部１１２ｃが設けられている。
The inorganic and
また、有機物バンク層３１２ｂには、上部開口部３１２ｄが形成されている。
この上部開口部３１２ｄは、画素電極１１１の形成位置及び下部開口部１１２ｃに対応するように設けられている。上部開口部３１２ｄは、下部開口部１１２ｃより広く、画素電極１１１′より狭く形成されている。また、上部開口部３１２ｄの上部の位置と、画素電極１１１′の端部とがほぼ同じ位置になるように形成される場合もある。この場合は、図２６に示すように、有機物バンク層３１２ｂの上部開口部３１２ｄの断面が傾斜する形状となる。
そしてバンク部３１２には、下部開口部１１２ｃ及び上部開口部３１２ｄが連通することにより、無機物バンク層３１２ａ及び有機物バンク層３１２ｂを貫通する開口部３１２ｇが形成されている。
Further, an
The
In the
有機物バンク層３１２ｂは遮光層を兼ねるものであり、カーボンブラック等の黒色顔料をアクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の通常のレジストに混合させてなる黒色樹脂から形成される。この有機物バンク層３１２ｂの厚さは、０．１〜３．５μｍの範囲が好ましく、特に２μｍ程度がよい。厚さが０．１μｍ未満では、後述する正孔注入／輸送層及び発光層の合計厚より有機物バンク層３１２ｂが薄くなり、発光層が上部開口部３１２ｄから溢れてしまうおそれがあるとともに、遮光層を兼ねる有機物バンク層３１３ｂが薄くなることにより遮光性が低下してしまうので好ましくない。また、厚さが３．５μｍを越えると、上部開口部３１２ｄによる段差が大きくなり、有機物バンク層３１２ｂ上に形成する陰極１２及び反射層１３のステップカバレッジを確保できなくなるので好ましくない。また、有機物バンク層３１２ｂの厚さを２μｍ以上にすれば、駆動用の薄膜トランジスタ１２３との絶縁を高めることができる点でより好ましい。
The
また、無機物バンク層３１２ａは、例えば、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2等の無機材料からなることが好ましい。この無機物バンク層３１２ａの膜厚は、例えば５０〜２００ｎｍの範囲が好ましく、特に１５０ｎｍがよい。膜厚が５０ｎｍ未満では、無機物バンク層３１２ａが後述する正孔注入／輸送層より薄くなり、正孔注入／輸送層の平坦性を確保できなくなるので好ましくない。また膜厚が２００ｎｍを越えると、下部開口部１１２ｃによる段差が大きくなって、正孔注入／輸送層上に積層する後述の発光層の平坦性を確保できなくなるので好ましくない。
The
また、バンク部３１２には、親液性を示す領域と、撥液性を示す領域が形成されている。
親液性を示す領域は、無機物バンク層３１２ａの第１積層部１１２ｅ及び画素電極１１１′の電極面１１１ａであり、これらの領域は、酸素を処理ガスとするプラズマ処理によって親液性に表面処理されている。また、撥液性を示す領域は、上部開口部３１２ｄの壁面及び有機物バンク層３１２ｂの上面３１２ｆであり、これらの領域は、４フッ化メタンを処理ガスとするプラズマ処理によって表面がフッ化処理（撥液性に処理）されている。
In the
The regions showing lyophilicity are the first
機能層１１０は、画素電極１１１′上に積層された正孔注入／輸送層１１０ａと、正孔注入／輸送層１１０ａ上に隣接して形成された発光層１１０ｂとから構成されている。なお、発光層１１０ｂに隣接してその他の機能を有する他の機能層を更に形成しても良い。例えば、電子輸送層を形成する事も可能である。
正孔注入／輸送層１１０ａは、正孔を発光層１１０ｂに注入する機能を有するとともに、正孔を正孔注入／輸送層１１０ａ内部において輸送する機能を有する。このような正孔注入／輸送層１１０ａを画素電極１１１′と発光層１１０ｂの間に設けることにより、発光層１１０ｂの発光効率、寿命等の素子特性が向上する。また、発光層１１０ｂでは、正孔注入／輸送層１１０ａから注入された正孔と、陰極１２′から注入される電子が発光層で再結合し、発光が行われる。
The
The hole injection /
正孔注入／輸送層１１０ａは、下部開口部１１２ｃ内に位置して画素電極面１１１ａ上に形成される平坦部１１０ａ1と、上部開口部３１２ｄ内に位置して無機物バンク層の第１積層部１１２ｅ上に形成される周縁部１１０ａ2から構成されている。また、正孔注入／輸送層１１０ａは、構造によっては、画素電極１１１′上であって、且つ無機物バンク層１１０ａの間（下部開口部１１０ｃ）にのみ形成されている（前述に記載した平坦部にのみ形成される形態もある）。
この平坦部１１０ａ1は、その厚さがほぼ一定で、例えば５０〜７０ｎｍの範囲に形成される。
The hole injection /
The flat portion 110a1 has a substantially constant thickness, and is formed in a range of, for example, 50 to 70 nm.
周縁部１１０ａ2が形成される場合においては、周縁部１１０ａ2は、無機物バンク層の第１積層部１１２ｅ上に位置するとともに上部開口部３１２ｄの壁面、即ち有機物バンク層３１２ｂに接している。また、周縁部１１０ａ2の厚さは、電極面１１１ａに近い側で薄く、電極面１１１ａから離れる方向に沿って増大し、下部開口部３１２ｄの壁面近くで最も厚くなっている。
周縁部１１０ａ2が上記の様な形状を示す理由としては、正孔注入／輸送層１１０ａが、正孔注入／輸送層形成材料及び極性溶媒を含む第１組成物（組成物）を開口部３１２内に吐出してから極性溶媒を除去して形成されたものであり、極性溶媒の揮発が主に無機物バンク層の第１積層部１１２ｅ上で起こり、正孔注入／輸送層形成材料がこの第１積層部１１２ｅ上に集中的に濃縮・析出されたためである。
In the case where the peripheral edge portion 110a2 is formed, the peripheral edge portion 110a2 is located on the first
The reason why the peripheral edge portion 110a2 has the shape as described above is that the hole injection /
また発光層１１０ｂは、正孔注入／輸送層１１０ａの平坦部１１０ａ1及び周縁部１１０ａ2上に渡って形成されており、平坦部１１２ａ1上での厚さが例えば５０〜８０ｎｍの範囲とされている。
発光層１１０ｂは、赤色（Ｒ）に発光する赤色発光層１１０ｂ1、緑色（Ｇ）に発光する緑色発光層１１０ｂ2、及び青色（Ｂ）に発光する青色発光層１１０ｂ3、の３種類を有し、各発光層１１０ｂ1〜１１０ｂ3がストライプ配置されている。
なお、回路素子部１４の構成については、上記第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
The
The
Note that the configuration of the
したがって、本実施形態の表示装置でも、上記第３実施形態と同様に、有機バンク層３１２ｂが遮光層を兼ねるため、この有機バンク３１２ｂによって機能層１１０の非形成領域における外部からの入射光、及び機能層１１０からの出射光を遮光することができ、表示装置のコントラスト比を高めて視認性を向上させることができる。また、図２５では、ＴＦＴ１２３をバンク部３１２の下層側（即ち、隣接する発光層の間の領域）に配置した構造を示したが、本実施形態のように発光層１１０ｂからの光を封止部３′側から取り出す場合には、画素の開口率は画素電極１１１′の下層側に配置される回路構造に影響されないため、回路素子部１４の配線やＴＦＴ１２３と画素電極１１１′とが平面視で重なるように配置することも可能である。これにより、画素電極１１１′を最大限広くするとともに、配線の太さを十分に太くすることで、高輝度且つ大画面表示を実現することができる。
なお、本実施形態の表示装置の製造方法は、第３の実施形態の表示装置の製造方法と略同様であり、異なる点は、画素電極１１１′，陰極１２′，封止缶６０４′の材料のみである。したがって、本実施形態の表示装置は、上記相違点を除いて、第３実施形態の製造方法と同様な手順で製造される。
Therefore, in the display device of this embodiment, as in the third embodiment, since the
Note that the manufacturing method of the display device of this embodiment is substantially the same as the manufacturing method of the display device of the third embodiment, except that the material of the
［第７の実施形態］
次に、第１〜第６の実施形態の表示装置のいずれかを備えた電子機器の具体例について説明する。
図２７（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図２７（ａ）において、符号６００は携帯電話本体を示し、符号６０１は前記の表示装置のいずれかを用いた表示部を示している。
図２７（ｂ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図２７（ｂ）において、符号７００は情報処理装置、符号７０１はキーボードなどの入力部、符号７０３は情報処理装置本体、符号７０２は前記の表示装置いずれかを用いた表示部を示している。
図２７（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図２７（ｃ）において、符号８００は時計本体を示し、符号８０１は前記の表示装置のいずれかを用いた液晶表示部を示している。
図２７（ａ）〜（ｃ）に示すそれぞれの電子機器は、前記の第１〜第５の実施形態の表示装置のいずれかを用いた表示部を備えたものであり、先の第１〜第５実施形態の表示装置の特徴を有するので、いずれの表示装置を用いても、高輝度であって表示品質に優れた効果を有する電子機器となる。
これらの電子機器を製造するには、第１〜第５の実施形態と同様にして、図２に示すような駆動ＩＣ６（駆動回路）を備えた表示装置１を構成し、この表示装置１を、携帯電話、携帯型情報処理装置、腕時計型電子機器に組み込むことにより製造される。
[Seventh Embodiment]
Next, a specific example of an electronic device including any one of the display devices of the first to sixth embodiments will be described.
FIG. 27A is a perspective view showing an example of a mobile phone. In FIG. 27A,
FIG. 27B is a perspective view showing an example of a portable information processing apparatus such as a word processor or a personal computer. In FIG. 27B,
FIG. 27C is a perspective view showing an example of a wristwatch type electronic device. In FIG. 27C,
Each of the electronic devices shown in FIGS. 27A to 27C includes a display unit using any of the display devices of the first to fifth embodiments, and the first to first Since it has the characteristics of the display device of the fifth embodiment, even if any display device is used, the electronic apparatus has an effect of high luminance and excellent display quality.
In order to manufacture these electronic devices, as in the first to fifth embodiments, a display device 1 including a drive IC 6 (drive circuit) as shown in FIG. It is manufactured by being incorporated into a mobile phone, a portable information processing device, and a wristwatch type electronic device.
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
図２８には、本発明に係る他の例の表示装置の断面模式図を示す。図２８に示す表示装置は、基板２と、基板２上に形成された表示素子１０と、基板２の周囲に環状に塗布された封止樹脂６０３と、表示素子１０上に備えられた封止缶６０４とを具備して構成されている。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
FIG. 28 is a schematic cross-sectional view of another example display device according to the present invention. The display device shown in FIG. 28 includes a
基板２及び表示素子１０は、第１の実施形態に係る基板２及び表示素子１０と同じものである。表示素子１０は、発光素子部１１と、該発光素子部１１上に形成された陰極１２とを主体として構成されている。
The
また図２８に示すように、発光素子部１１上には封止部３が備えられている。
この封止部３は、陰極１２上に塗布された熱硬化樹脂あるいは紫外線硬化樹脂等からなる封止樹脂３ａと、封止樹脂３ａ上に配置された封止基板３ｂとからなる。なお、封止樹脂３ａとしては、硬化時にガス、溶媒等が発生しないものが好ましい。
この封止部３は、少なくとも発光素子部１１上にある陰極１２をほぼ覆うように形成されており、陰極１２及び発光素子部１１に対する水又は酸素の侵入を防いで、陰極１２または発光素子部１１内に形成された後述する発光層の酸化を防止する。
尚、封止基板３ｂは、封止樹脂３ａに接合されて封止樹脂３ａを保護するものであり、ガラス板、金属板若しくは樹脂板のいずれかであることが好ましい。
Further, as shown in FIG. 28, the sealing
The sealing
The sealing
The sealing
また図３１には、本発明に係る別の例の表示装置の断面模式図を示す。図３１に示す表示装置は、基板２と、基板２上に形成された表示素子１０と、表示素子１０の全面に塗布された封止樹脂３ａと、封止樹脂３ａ上に備えられた封止用基板３ｂとを具備して構成されている。
FIG. 31 is a schematic cross-sectional view of another example display device according to the present invention. The display device shown in FIG. 31 includes a
基板２、表示素子１０、封止樹脂３ａ及び封止用基板３ｂは、第１の実施形態に係る基板２、表示素子１０、封止材３及び封止用基板４と同じものである。表示素子１０は、発光素子部１１と、該発光素子部１１上に形成された陰極１２とを主体として構成されている。
The
また、図３１に示すように、封止材３と陰極１２の間には保護層７１３が形成されている。保護層７１３は、ＳｉＯ2、ＳｉＮ等からなるものであり、厚さが１００〜２００ｎｍの範囲とされている。この保護層７１３は、陰極１２及び発光素子部１１に対する水又は酸素の侵入を防いで、陰極１２または発光素子部１１内に形成された図示略の発光層の酸化を防止する。
上記の表示装置によれば、水及び酸素の侵入を効果的に防いで陰極１２または発光層の酸化を防止することにより、表示装置の高輝度化及び長寿命化を図ることができる。
As shown in FIG. 31, a protective layer 713 is formed between the sealing
According to the above display device, it is possible to increase the luminance and extend the life of the display device by effectively preventing water and oxygen from entering and preventing the
また、第１〜第６の実施形態においては、Ｒ、Ｇ、Ｂの各発光層１１０ｂをストライプ配置した場合について説明したが、本発明はこれに限られず、様々な配置構造を採用しても良い。例えば図３０（ａ）に示すようなストライプ配置の他、図３０（ｂ）に示すようなモザイク配置や、図３０（ｃ）に示すようなデルタ配置とすることができる。
また、第６の実施形態では、黒色樹脂からなる有機物バンク層３１２ｂを遮光層として用いたが、透明な有機物バンク層３１２ｂの上面３１２ｆに遮光層を形成することで、隣接する発光層からの着色光同士の混色を防止してもよい。或いは、封止缶６０４′の内面（陰極１２′に対向する面）において、バンクと対向する位置に遮光層を形成することによっても同様の効果が得られる。
In the first to sixth embodiments, the case where the R, G, and B
In the sixth embodiment, the
１ 表示装置 ２，２′ 基板 ２ａ 表示領域 ２ｂ 非表示領域 ３ 封止部 ６ 駆動ＩＣ（駆動回路） １０，３１０，３１０′ 表示素子 １１，２１１，３１１ 発光素子部 １２，１２′ 陰極（（対向電極（発光素子）） １１０ 機能層（発光素子） １１０ａ 正孔注入／輸送層（機能層） １１０ａ1 平坦部 １１０ａ2 周縁部 １１０ｂ 発光層（機能層） １１１，１１１′ 画素電極（（電極）発光素子） １１１ａ 電極面 １１２，３１２ バンク部 １１２ａ，３１２ａ 第１バンク層（無機物バンク層） １１２ｂ，３１２ｂ 第２バンク層（有機物バンク層） １１２ｃ 下部開口部（無機物バンク層側の開口部（壁面）） １１２ｄ，３１２ｄ 上部開口部（有機物バンク層側の開口部（壁面）） １１２ｅ 上面（無機物バンク層の上面） １１２ｆ，３１２ｆ 上面（有機物バンク層の上面） １１２ｇ，３１２ｇ 開口部 １１３ 遮光層 １１３ａ 第１遮光膜 １１３ｂ 第２遮光膜 Ａ 画素領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (19)
平面視で、前記各発光素子の間の領域に遮光層が設けられたことを特徴とする表示装置。 A plurality of light emitting elements are formed in the substrate surface,
A display device, wherein a light shielding layer is provided in a region between the light emitting elements in a plan view.
前記バンク部は、前記基板側に位置する第１バンク層と、前記第１バンク層の上に形成された第２バンク層とから形成されてなり、
前記第１バンク層と前記第２バンク層との間に遮光層が備えられてなることを特徴とする表示装置。 A display device in which a plurality of light emitting elements are formed on a substrate, and a bank portion is provided between the light emitting elements.
The bank part is formed of a first bank layer located on the substrate side and a second bank layer formed on the first bank layer,
A display device comprising: a light shielding layer provided between the first bank layer and the second bank layer.
前記基板と前記バンク部との間に遮光層が備えられてなることを特徴とする表示装置。 A display device in which a plurality of light emitting elements are formed on a substrate, and a bank portion is provided between the light emitting elements.
A display device comprising a light shielding layer provided between the substrate and the bank portion.
前記バンク部が黒色樹脂から構成されることにより遮光層が形成されてなることを特徴とする表示装置。 A display device in which a plurality of light emitting elements are formed on a substrate, and a bank portion is provided between the light emitting elements.
A display device comprising a light shielding layer formed by forming the bank portion from a black resin.
前記表示装置は、基板面内に複数の発光素子が形成されてなり、平面視で、前記各発光素子の間の領域に遮光層が設けられたことを特徴とする、電子機器。 An electronic device comprising a display device and a drive circuit for driving the display device,
The display device includes a plurality of light emitting elements formed on a substrate surface, and a light shielding layer is provided in a region between the light emitting elements in a plan view.
前記表示装置は、基板上に複数の発光素子が形成されてなり、各前記発光素子の間にバンク部が備えられてなり、
前記バンク部は、前記基板側に位置する第１バンク層と、前記第１バンク層の上に形成された第２バンク層とから形成されてなり、
前記第１バンク層と前記第２バンク層との間に遮光層が備えられてなることを特徴とする電子機器。 An electronic device comprising a display device and a drive circuit for driving the display device,
The display device includes a plurality of light emitting elements formed on a substrate, and a bank portion is provided between the light emitting elements.
The bank part is formed of a first bank layer located on the substrate side and a second bank layer formed on the first bank layer,
An electronic apparatus comprising a light shielding layer provided between the first bank layer and the second bank layer.
前記表示装置は、基板上に複数の発光素子が形成されてなり、各前記発光素子の間にバンク部が備えられてなり、
前記基板と前記バンク部との間に遮光層が備えられてなることを特徴とする電子機器。 An electronic device comprising a display device and a drive circuit for driving the display device,
The display device includes a plurality of light emitting elements formed on a substrate, and a bank portion is provided between the light emitting elements.
An electronic apparatus comprising a light shielding layer between the substrate and the bank portion.
前記表示装置は、基板上に複数の発光素子が形成されてなり、各前記発光素子の間にバンク部が備えられてなり、
前記バンク部に黒色樹脂から構成されて遮光層が形成されてなることを特徴とする電子機器。 An electronic device comprising a display device and a drive circuit for driving the display device,
The display device includes a plurality of light emitting elements formed on a substrate, and a bank portion is provided between the light emitting elements.
An electronic apparatus, wherein the bank portion is made of a black resin and a light shielding layer is formed.
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