JP2014112535A - 発光パネル、表示装置、発光パネルの作製方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】選択的に形成された発光性の有機化合物を含む層を含む第1の発光素子と第2の発光素子と、発光性の有機化合物を含む層を形成する前に若しくは発光性の有機化合物を含む層に損傷を与えないように形成され、それぞれに第1の発光素子または第2の発光素子が発する光が入射する光学素子と、該選択的に形成された発光性の有機化合物を含む層を含まない第3の発光素子を有し、光学素子と第3の発光素子からそれぞれ異なる色を呈する光が射出される発光パネルである。そして、第1の発光素子と第2の発光素子の間の間隙よりも長い間隙を、第1の発光素子および第2の発光素子と第3の発光素子の間に備える。
【選択図】図2
Description
本発明の一態様は、高精細化に伴う開口率の低下が抑制された、新規な発光パネルを提供することを課題とする。
発光パネル400Aは複数の副画素を備える。なお、複数の副画素を組み合わせて1つの画素を構成してもよい。
基板410は、透光性を有する部分を発光素子(第1の発光素子420R、第2の発光素子420Gおよび第3の発光素子420B)と重なる領域に備える。なお、基板410には、発光素子の下部電極(第1の下部電極421R、第2の下部電極421G、第3の下部電極421B)に電力を供給するための配線、スイッチング素子(例えばトランジスタ)、スイッチング素子を制御するための信号線等の他、さまざまな電子素子を設けることができる。
副画素(第1の副画素402R、第2の副画素402Gおよび第3の副画素402B)は、異なる色を呈する光を発する。例えば、第1の副画素402Rは赤色を呈する光を発し、第2の副画素402Gは緑色を呈する光を発し、第3の副画素402Bは青色を呈する光を発する。
発光素子(第1の発光素子420R、第2の発光素子420Gおよび第3の発光素子420B)は、いずれも発光性の有機化合物を含む層を一対の電極(具体的には下部電極と上部電極422)の間に挟持する。
第1の発光素子と第2の発光素子はいずれも、少なくとも第1の発光性の有機化合物を含む層423aを一対の電極の間に備えている。また、第2の発光性の有機化合物を含む層423bを一対の電極の間に備えていてもよい。ここでは、第1の発光性の有機化合物を含む層423aおよび第2の発光性の有機化合物を含む層423bの双方を一対の電極の間に備える場合について説明する。
第3の発光素子は、第2の発光性の有機化合物を含む層423bを、一対の電極の間に備える。また、第1の発光性の有機化合物を含む層を含まない。
第1の光学素子441Rと第2の光学素子441Gは、入射される光から特定の色を呈する光を選択的に透過するものである。例えば、カラーフィルタ、バンドパスフィルタ、多層膜フィルタなどを適用できる。
間隙は複数の発光素子の下部電極を分離する。下部電極が、間隙に分離されることにより、副画素を選択的に駆動できる。
対向基板440は、基板410と図示されていない封止材で貼り合わされている。封止材は、第1の発光素子420R、第2の発光素子420Gと第3の発光素子420Bを囲むように設けられている。この構造により、第1の発光素子420R、第2の発光素子420Gおよび第3の発光素子420Bは、対向基板440と基板410の間に封止されている。
本実施の形態では、本発明の一態様の発光パネルの構成について、図2、図3および図8を参照しながら説明する。
島状の第1の発光性の有機化合物を含む層423aの長軸Y方向についての、第1の発光素子420Rと第2の発光素子420Gの配置とアライメントずれに起因する不良箇所の関係について、図8を用いて説明する。
反射膜(第1の反射膜419R、第2の反射膜419Gおよび第3の反射膜419B)は、いずれも発光素子が発する光を反射する層である。反射膜は、可視光に対する反射率が高いものほど好ましく、例えば銀またはアルミニウムまたはこれらから選ばれた一を含む合金などが好ましい(図2(B)参照)。
本実施の形態の変形例について、図3および図9を参照しながら説明する。
島状の第1の発光性の有機化合物を含む層423aの長軸Y方向についての、第1の発光素子420Rと第2の発光素子420Gの配置と開口率の関係について、図9を用いて説明する。
本実施の形態では、本発明の一態様の発光パネルの構成について、図4を参照しながら説明する。
本実施の形態の変形例について、図5を参照しながら説明する。図5(A)は本発明の一態様の発光パネル400Eの構造の上面図であり、図5(B)は図5(A)の切断線H1−H2−H3−H4における断面を含む発光パネル400Eの構造の側面図である。
本実施の形態では、本発明の一態様の発光パネルの作製方法について、図6を参照しながら説明する。
第1のステップは、発光素子の下部電極(具体的には、第1の下部電極421R、第2の下部電極421Gおよび第3の下部電極421B)を、未だ発光性の有機化合物を含む層が形成されていない基板410上に形成する工程である。発光性の有機化合物を含む層を損傷するおそれがないため、さまざまな微細加工技術を適用できる。本実施の形態では、フォトリソグラフィ法を用いて下部電極を形成する。
第2のステップにおいて、シャドーマスクの連続する一の島状の開口部を第1の下部電極421R上および第2の下部電極421G上に重なるように配置して、当該シャドーマスクが配置された側から第1の発光性の有機化合物を蒸着することにより、連続する一の島状の第1の発光性の有機化合物を含む層423aを形成する。
第3のステップは、下部電極(第1の下部電極421R、第2の下部電極421Gおよび第3の下部電極421B)上に、連続する第2の発光性の有機化合物を含む層を形成する工程である(図7(A)参照)。
第4のステップは、半透過・半反射膜を兼ねる上部電極422を、下部電極(第1の下部電極421R、第2の下部電極421Gおよび第3の下部電極421B)上に、形成する工程である。
第5のステップは、第1の発光素子420R、第2の発光素子420Gおよび第3の発光素子420Bを、基板410と対向基板440の間に、図示されていない封止材を用いて封止する工程である(図7(C)参照)。
本実施の形態の変形例について、図12を参照しながら説明する。図12は本発明の一態様の断面を含む発光パネル400Gの作製方法を説明するための側面図である。
第3のステップの変形例は、図6(C)を参照して説明した第2のステップに続いて、第3の下部電極421B上に第3の発光性の有機化合物を含む層423cを、シャドーマスク52を用いて選択的に形成する工程である(図12(A)参照)。
第4のステップの変形例は、連続する第2の発光性の有機化合物を含む層423bと、半透過・半反射膜を兼ねる上部電極422を、下部電極(第1の下部電極421R、第2の下部電極421Gおよび第3の下部電極421B)上に、この順に形成する工程である。
第5のステップの変形例は、第1の発光素子420R、第2の発光素子420Gおよび第3の発光素子420Bを、基板410と対向基板440の間に、図示されていない封止材を用いて封止する工程である(図12(C)参照)。
本実施の形態では、本発明の一態様の発光パネルに用いることができる発光素子の構成について説明する。具体的には、一対の電極に第1の発光性の有機化合物を含む層と第2の発光性の有機化合物を含む層が挟持された発光素子(第1の発光素子および第2の発光素子)と、一対の電極に第2の発光性の有機化合物を含む層が挟持された発光素子(第3の発光素子)の一例について、図10を参照しながら説明する。
発光素子の構成の一例を図10(A)に示す。図10(A)に示す発光素子は、陽極1101と陰極1102の間にEL層が挟まれている。
次に、上述した構成を備える発光素子に用いることができる具体的な材料について、陽極、陰極、並びにEL層の順に説明する。
陽極1101は導電性を有する金属、合金、電気伝導性化合物等およびこれらの混合物の単層または積層体で構成される。特に、仕事関数の大きい(具体的には4.0eV以上)の材料をEL層に接する構成が好ましい。
陰極1102に接して第1の電荷発生領域を、発光ユニット1103との間に設ける場合、陰極1102は仕事関数の大小に関わらず様々な導電性材料を用いることができる。
上述した発光ユニット1103を構成する各層に用いることができる材料について、以下に具体例を示す。
正孔輸送層は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送層は、単層に限られず正孔輸送性の高い物質を含む層を二層以上積層したものでもよい。電子よりも正孔の輸送性の高い物質であればよく、特に10−6cm2/Vs以上の正孔移動度を有する物質が、発光素子の駆動電圧を低減できるため好ましい。
発光層は、発光物質を含む層である。発光層は、単層に限られず発光物質を含む層を二層以上積層したものでもよい。発光物質は蛍光性化合物や、燐光性化合物を用いることができる。発光物質に燐光性化合物を用いると、発光素子の発光効率を高められるため好ましい。
電子輸送層は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送層は、単層に限られず電子輸送性の高い物質を含む層を二層以上積層したものでもよい。正孔よりも電子の輸送性の高い物質であればよく、特に10−6cm2/Vs以上の電子移動度を有する物質が、発光素子の駆動電圧を低減できるため好ましい。
電子注入層は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層は、単層に限られず電子注入性の高い物質を含む層を二層以上積層したものでもよい。電子注入層を設ける構成とすることで陰極1102からの電子の注入効率が高まり、発光素子の駆動電圧を低減できるため好ましい。
第1の電荷発生領域、及び第2の電荷発生領域は、正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む領域である。なお、電荷発生領域は、同一膜中に正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含有する場合だけでなく、正孔輸送性の高い物質を含む層とアクセプター性物質を含む層とが積層されていても良い。但し、第1の電荷発生領域を陰極側に設ける積層構造の場合には、正孔輸送性の高い物質を含む層が陰極1102と接する構造となり、第2の電荷発生領域を陽極側に設ける積層構造の場合には、アクセプター性物質を含む層が陽極1101と接する構造となる。
電子リレー層は、第1の電荷発生領域においてアクセプター性物質がひき抜いた電子を速やかに受け取ることができる層である。従って、電子リレー層は、電子輸送性の高い物質を含む層であり、またそのLUMO準位は、第1の電荷発生領域におけるアクセプター性物質のアクセプター準位と、当該電子リレー層が接する発光ユニット1103のLUMO準位との間に位置する。具体的には、およそ−5.0eV以上−3.0eV以下とするのが好ましい。
電子注入バッファーは、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入バッファーは、第1の電荷発生領域から発光ユニット1103への電子の注入を容易にする層である。電子注入バッファーを第1の電荷発生領域と発光ユニット1103の間に設けることにより、両者の注入障壁を緩和することができる。
発光素子の作製方法の一態様について説明する。下部電極上にこれらの層を適宜組み合わせてEL層を形成する。EL層は、それに用いる材料に応じて種々の方法(例えば、乾式法や湿式法等)を用いることができ。例えば、真空蒸着法、転写法、印刷法、インクジェット法またはスピンコート法などを選んで用いればよい。また、各層で異なる方法を用いて形成してもよい。EL層上に上部電極を形成し、発光素子を作製する。
本実施の形態では、本発明の一態様の発光パネルを適用した表示パネルについて、図11を参照しながら説明する。
52 シャドーマスク
400 表示パネル
400A 発光パネル
400B 発光パネル
400C 発光パネル
400D 発光パネル
400E 発光パネル
400F 表示パネル
400G 発光パネル
401 表示部
402 画素
402B 副画素
402G 副画素
402R 副画素
403g ゲート側の駆動回路部
405 封止材
408 配線
409 FPC
410 基板
416 絶縁層
418 隔壁
419B 反射膜
419G 反射膜
419R 反射膜
420B 発光素子
420G 発光素子
420GE 不良箇所
420R 発光素子
420RE 不良箇所
421B 下部電極
421G 下部電極
421R 下部電極
422 上部電極
423a 第1の発光性の有機化合物を含む層
423b 第2の発光性の有機化合物を含む層
423c 第3の発光性の有機化合物を含む層
423i 有機化合物を含む層
431 空間
440 対向基板
441B 光学素子
441G 光学素子
441R 光学素子
442 膜
445 スペーサー
471 トランジスタ
472 トランジスタ
1101 陽極
1102 陰極
1103 発光ユニット
1113 正孔注入層
1114 正孔輸送層
1115a 発光層
1115b 発光層
1115c 発光層
1117 電子注入層
Claims (7)
- 島状の第1の発光性の有機化合物を含む層を一対の電極の間に挟持する第1の発光素子および前記第1の発光素子と重なる第1の光学素子を備え、且つ第1の色を呈する光を発する第1の副画素と、
前記島状の第1の発光性の有機化合物を含む層を一対の電極の間に挟持する第2の発光素子および前記第2の発光素子と重なる第2の光学素子を備え、且つ第2の色を呈する光を発する第2の副画素と、
第2の発光性の有機化合物を含む層を一対の電極の間に挟持する第3の発光素子を備え、前記第1の色および前記第2の色と異なる第3の色を呈する光を発し、且つ前記第1の副画素および前記第2の副画素から離間する第3の副画素と、を有し、
前記第1の発光素子と前記第2の発光素子の間に設ける間隙の長さは、前記第1の発光素子と前記第3の発光素子および前記第2の発光素子と前記第3の発光素子の間に設ける間隙の長さより短い、発光パネル。 - 長軸と前記長軸と交差する短軸を具備する島状の第1の発光性の有機化合物を含む層を、一対の電極の間に挟持する第1の発光素子および前記第1の発光素子が発する光を第1の色を呈する光にする第1の光学素子を備える第1の副画素と、
前記島状の第1の発光性の有機化合物を含む層を一対の電極の間に挟持する第2の発光素子および前記第2の発光素子が発する光を第2の色を呈する光にする第2の光学素子を備える第2の副画素と、
第2の発光性の有機化合物を含む層を一対の電極の間に挟持する第3の発光素子を備え、前記第1の色および前記第2の色と異なる第3の色を呈する光を発し、且つ前記第1の副画素および前記第2の副画素から離間する第3の副画素と、を有し、
前記第1の発光素子と前記第2の発光素子は、前記長軸方向に並んで設けられ、
前記第1の発光素子と前記第2の発光素子の間に設ける間隙の前記長軸方向の長さは、前記第1の発光素子と前記第3の発光素子および前記第2の発光素子と前記第3の発光素子の間に設ける間隔の前記短軸方向の長さより短い、発光パネル。 - 前記島状の第1の発光性の有機化合物を含む層の前記長軸方向についての、前記第1の発光素子の長さ、前記第2の発光素子の長さおよび前記第1の発光素子と前記第2の発光素子の間に設けられた間隙の長さの合計が、前記短軸方向についての、前記第1の発光素子および第2の発光素子の長さより長い、請求項2に記載の発光パネル。
- 前記第1の発光素子、前記第2の発光素子および前記第3の発光素子は、前記第2の発光性の有機化合物を含む層を前記一対の電極の間に備え、
前記第1の発光素子と前記第2の発光素子は、前記島状の第1の発光性の有機化合物を含む層を、前記第2の発光性の有機化合物を含む層と前記一対の電極の陽極として機能する電極との間に備え、
前記島状の第1の発光性の有機化合物を含む層は、前記第1の色を呈する光と前記第2の色を呈する光を含む光を発するように、複数の発光性の有機化合物を含み、
前記第2の発光性の有機化合物を含む層は、前記第3の色を呈する光を発する発光性の有機化合物を含む、請求項2に記載の発光パネル。 - 前記第1の発光素子、前記第2の発光素子および前記第3の発光素子は、前記第2の発光性の有機化合物を含む層を前記一対の電極の間に備え、
前記第1の発光素子と前記第2の発光素子は、前記島状の第1の発光性の有機化合物を含む層を、前記第2の発光性の有機化合物を含む層と前記一対の電極の陽極として機能する電極との間に備え、
前記島状の第1の発光性の有機化合物を含む層は、前記第1の色を呈する光と前記第2の色を呈する光を含む光を発するように、複数の発光性の有機化合物を含み、
前記第2の発光性の有機化合物を含む層は、前記第3の色を呈する光を発する発光性の有機化合物を含み、
前記第1の光学素子は、前記第1の発光素子および第1の光学距離調整層を挟み、且つ前記第1の色を呈する光を優先的に取り出すように設けられた反射膜および半透過・半反射膜を備え、
前記第2の光学素子は、前記第2の発光素子および第2の光学距離調整層を挟み、且つ前記第2の色を呈する光を優先的に取り出すように設けられた反射膜および半透過・半反射膜を備える、請求項2に記載の発光パネル。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか一に記載された発光パネルを有する表示装置。
- 絶縁表面を有する基板上に
第1の反射層上に第1の光学距離調整層が積層された第1の下部電極と、
前記第1の下部電極と第1の間隙を挟んで離間する、第2の反射層上に第2の光学距離調整層が積層された第2の下部電極と、
前記第1の下部電極および前記第2の下部電極と、前記第1の間隙より長い第2の間隙を挟んで離間する第3の反射層上に積層された第3の下部電極と、を形成する第1のステップと、
連続する一の島状の開口部が設けられた遮蔽板の前記開口部を前記第1の下部電極上および前記第2の下部電極上に重なるように配置した状態で、前記遮蔽板が配置された側から第1の発光性の有機化合物を蒸着することにより島状の層を、形成する第2のステップと、
前記第1の下部電極上、前記第2の下部電極上および前記第3の下部電極上に、連続する第2の発光性の有機化合物を含む層を形成する第3のステップと、
前記第1の下部電極上、前記第2の下部電極上および前記第3の下部電極上に、連続する上部電極を形成する第4のステップと、を有する発光パネルの作製方法。
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