JP2021150118A - Manufacturing method of self-luminous panel and self-luminous panel - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、電界発光現象や量子ドット効果を利用した自発光素子を用いた表示パネルの製造方法、および、自発光パネルに関する。 The present disclosure relates to a method for manufacturing a display panel using a self-luminous element utilizing an electroluminescent phenomenon and a quantum dot effect, and a self-luminous panel.
近年、有機材料の電界発光現象を利用した有機EL素子、量子ドット効果を利用したQLEDなどの自発光素子を利用した表示装置が普及しつつある。 In recent years, display devices using self-luminous elements such as organic EL elements utilizing the electroluminescent phenomenon of organic materials and QLEDs utilizing the quantum dot effect are becoming widespread.
自発光素子は、陽極と陰極との間に、少なくとも発光層が挟まれた構造を有している。現在、発光層を含む機能層を効率よく形成する方法として、機能性材料を含むインクをウェットプロセスで塗布して形成することが行われている。ウェットプロセスでは、真空蒸着装置と比較して製造装置を小型化することができ、また、機能性材料を蒸着する際に使用するシャドウマスクを使用する必要がない。そのため、シャドウマスクの位置合わせ等の作業が必要なく、大型パネルの生成や量産性を考慮したパネルサイズを混合したような大型基板の製造も容易となり、効率の良いパネル生成に適した特徴がある。また蒸着法と異なり、ウェットプロセスでは、高価な発光材料等の機能性材料の使用効率が向上することより、パネル製造コストの低減が可能となる。 The self-luminous element has a structure in which at least a light emitting layer is sandwiched between an anode and a cathode. Currently, as a method for efficiently forming a functional layer including a light emitting layer, an ink containing a functional material is applied by a wet process to form the functional layer. In the wet process, the manufacturing equipment can be miniaturized as compared with the vacuum vapor deposition equipment, and it is not necessary to use the shadow mask used when depositing the functional material. Therefore, there is no need to perform work such as positioning the shadow mask, and it is easy to manufacture a large substrate with a mixture of panel sizes in consideration of mass productivity and mass productivity, which is suitable for efficient panel generation. .. Further, unlike the thin-film deposition method, in the wet process, the efficiency of using functional materials such as expensive light-emitting materials is improved, so that the panel manufacturing cost can be reduced.
ウェットプロセスでは、隔壁(バンク)により定義される塗布領域単位で機能性材料を含むインクを塗布することにより、塗り分け印刷を行って発光色の異なる複数種類の自発光素子を1つのパネル上に形成する。しかしながら、バンクの形成不良やインクの塗布位置の位置ずれ等の印刷工程不良により、区画されるべき2つの領域に塗布されるインクが混合されてパネルの形成不良が発生する可能性がある。特に、発光層を形成するためのインクが混合される混色が発生した場合、自発光素子が意図した色とは異なる色で発色することがあるため重大な表示不良を引き起こす可能性がある。一方で、インクの混色は必ずしも外観で判定できるとは限らず、特に混入したインクが微量である場合には、発光層が外観上正常に見えても意図しない色に発光する異常画素となる場合がある。このような外観上正常に見える混色が生じた場合、外観検査では検出できず通電して初めて異常画素の存在が確認されるため、印刷工程の不良の発覚が遅れ、製造効率(歩留まり)を悪化させる原因となり得る。 In the wet process, by applying ink containing a functional material in units of coating areas defined by partition walls (banks), separate printing is performed and multiple types of self-luminous elements with different emission colors are printed on one panel. Form. However, due to poor printing process such as poor bank formation and misalignment of the ink application position, the ink applied to the two areas to be partitioned may be mixed and poor panel formation may occur. In particular, when a color mixture in which inks for forming a light emitting layer are mixed occurs, the self-luminous element may develop a color different from the intended color, which may cause a serious display defect. On the other hand, the color mixture of the inks cannot always be determined by the appearance, and especially when the amount of mixed ink is very small, even if the light emitting layer looks normal in appearance, it becomes an abnormal pixel that emits an unintended color. There is. When such a color mixture that looks normal in appearance occurs, it cannot be detected by the visual inspection and the existence of abnormal pixels is confirmed only when the power is turned on. Therefore, the detection of defects in the printing process is delayed and the manufacturing efficiency (yield) deteriorates. It can be a cause of causing.
本開示は、上記課題を鑑みてなされたものであり、ウェットプロセスで発光層を形成する自発光パネルにおいて、微量のインクが原因である異常画素の形成を抑制した自発光パネルの製造方法、および、自発光パネルを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above problems, and is a method for manufacturing a self-luminous panel that suppresses the formation of abnormal pixels caused by a small amount of ink in a self-luminous panel that forms a light emitting layer by a wet process, and a method for manufacturing the self-luminous panel. , Aim to provide a self-luminous panel.
本開示の一態様に係る自発光パネルの製造方法は、基板を準備し、前記基板上に画素電極を行列状に形成し、列方向に延伸し、前記画素電極を行方向に区画する隔壁を複数形成し、行方向に隣接する2つの隔壁の間の間隙のうち第1間隙に第1の発光材料を含む第1のインクを塗布して第1の発光層を形成し、前記第1のインクの塗布後に、前記第1間隙に行方向に隣接する第2間隙に、発光波長が前記第1の発光材料より長い第2の発光材料を含む第2のインクを塗布して第2の発光層を形成し、前記第1の発光層と前記第2の発光層との上方に対向電極を形成し、前記画素電極と前記第1の発光層と前記対向電極とを含む第1の発光素子と、前記画素電極と前記第2の発光層と前記対向電極とを含む第2の発光素子とのそれぞれを点灯させて発光色を検査する発光色検査を行うことを特徴とする。 In the method for manufacturing a self-luminous panel according to one aspect of the present disclosure, a substrate is prepared, pixel electrodes are formed in a matrix on the substrate, stretched in the column direction, and a partition wall for partitioning the pixel electrodes in the row direction is provided. A plurality of the first light emitting layer is formed by applying a first ink containing a first light emitting material to the first gap among the gaps between two partition walls adjacent to each other in the row direction to form the first light emitting layer. After the ink is applied, a second ink containing a second light emitting material having a longer emission wavelength than the first light emitting material is applied to the second gap adjacent to the first gap in the row direction to emit a second light. A first light emitting element that forms a layer, forms a counter electrode above the first light emitting layer and the second light emitting layer, and includes the pixel electrode, the first light emitting layer, and the counter electrode. The emission color inspection is performed by lighting each of the pixel electrode, the second light emitting layer, and the second light emitting element including the counter electrode to inspect the emission color.
上記態様の自発光パネルの製造方法によれば、第2の発光層に第1の発光材料が微量だけ混入した場合でも、第2の発光層を有する自発光素子が第2の発光材料の発光色で発光する。したがって、第1の発光材料を含むインクの塗布時に誤って第2間隙に微量の塗布を行う成膜不良が発生しても、成膜不良が発生した箇所に形成される自発光素子が設計された通りの性能を有するため自発光パネルとして良品となるため、外観検査で検出できない異常画素の発生を抑制することができる。 According to the method for manufacturing a self-luminous panel of the above aspect, even when a small amount of the first light emitting material is mixed in the second light emitting layer, the self-luminous element having the second light emitting layer emits light of the second light emitting material. It emits light in color. Therefore, even if a film forming defect occurs in which a small amount of film is accidentally applied to the second gap when the ink containing the first light emitting material is applied, a self-luminous element formed at the location where the film forming defect occurs is designed. Since it has the same performance as the self-luminous panel, it is a good product, and it is possible to suppress the occurrence of abnormal pixels that cannot be detected by the visual inspection.
≪本開示の一態様に至った経緯≫
塗布方式で機能層を形成する場合、材料を溶解したインクを、隔壁間隙に塗布する。以下、このように塗布方式で形成された機能層を、塗布膜と呼ぶ。上述したように、隔壁は、インクの乗り越えを防いで塗布膜の形成範囲を規定するものであるから、欠陥が生じると、インクの混合による混色等の重大な表示不良を引き起こす可能性がある。また、インクの塗布時においても、意図した隔壁間隙以外の場所に塗布した場合においても、インクの混合による混色等の重大な表示不良を引き起こす可能性がある。
<< Background to one aspect of this disclosure >>
When the functional layer is formed by the coating method, the ink in which the material is dissolved is applied to the partition gap. Hereinafter, the functional layer formed by the coating method in this way is referred to as a coating film. As described above, since the partition wall prevents the ink from getting over and defines the formation range of the coating film, if a defect occurs, it may cause a serious display defect such as color mixing due to the mixing of the ink. Further, when the ink is applied and when the ink is applied to a place other than the intended partition wall gap, there is a possibility of causing serious display defects such as color mixing due to the mixing of the inks.
一方で、発光層形成インクの混合による混色には、隔壁により区画された2つの隔壁間隙の間でインクが流動し交換されることで発生する大規模な混色(以下、「ブリッジ混色」と呼ぶ)と、1つの隔壁間隙の中に意図しないインクが微量だけ混じることで発生する微小な混色(以下「微量混色」)とがある。ブリッジ混色は、隔壁の欠陥部を乗り越えたインクや隔壁上に滴下されたインクがインクの通路(ブリッジ)となって2つの隔壁間隙の間でインクが流動し交換されることで発生するものであり、広範囲にわたって発色異常を引き起こす要因となる。一方で、ブリッジ混色では、いずれの隔壁間隙においても意図しないインクが大量に流入するため、発光層の外観が正常な発光層の外観と異なることになり、自動光学検査(Automated Opticai Inspection(AOI))装置等の外観検査により発見することが可能である。したがって、発光層形成工程の完了以降に発光層の外観検査を行うことで異常を発見することが可能であり、異常パネルを後の製造工程から排除するとともに、塗布工程の異常が原因である場合は塗布装置の点検や設定の見直しなど同様の異常パネルの製造を抑止することが容易である。 On the other hand, the color mixing by mixing the light emitting layer forming ink is a large-scale color mixing (hereinafter referred to as "bridge color mixing") that occurs when the ink flows and is exchanged between the two partition gaps partitioned by the partition walls. ) And a minute color mixing (hereinafter referred to as "trace color mixing") that occurs when only a small amount of unintended ink is mixed in one partition gap. Bridge color mixing occurs when the ink that has passed over the defective part of the partition wall or the ink that has been dropped on the partition wall becomes an ink passage (bridge) and the ink flows and is exchanged between the two partition wall gaps. It is a factor that causes color abnormalities over a wide area. On the other hand, in bridge color mixing, a large amount of unintended ink flows into any of the partition gaps, so that the appearance of the light emitting layer is different from the appearance of a normal light emitting layer. ) It can be found by visual inspection of the equipment. Therefore, it is possible to detect an abnormality by performing an visual inspection of the light emitting layer after the completion of the light emitting layer forming process, and when the abnormal panel is excluded from the subsequent manufacturing process and the cause is an abnormality in the coating process. It is easy to suppress the manufacture of similar abnormal panels such as inspection of coating equipment and review of settings.
これに対し、微量混色は、発光層の形成インクが意図しない隔壁間隙に微量だけ誤って滴下されることで発生するものであり、ブリッジ混色とは異なりインクの流出を伴わない。つまり、微量混色では、意図しないインクの量はインクの溢れが生じない程度の微小量であり、発光層の外観は正常な発光層の外観とほぼ変わらず、AOI装置によっても発見することが困難である。一方で、微量混色では、本来の発光色と混入したインクに含まれる発光材料の発光色との組み合わせによっては発光色が意図した色にならない発光色異常が生じることがある。しかしながら、発光色の検査を行うには自発光素子に電流を注入させる必要があるため、自発光パネルの製造が完了してから駆動制御回路と接続する必要がある。したがって、塗布装置の異常等により微量混色が繰り返し発生している場合に、不良パネルが製造されてから異常の発覚までに時間を要するためにその間に同様の不良パネルが製造されることとなり、歩留まりが低下する事態が発生しうる。一方で、発光層の塗布工程が完了してから発光色検査を行うまで次のパネルの製造を行わないとすると、膨大な待機時間が発生し製造効率の著しい低下を招くこととなる。 On the other hand, the trace color mixing occurs when a small amount of the ink forming the light emitting layer is erroneously dropped into the partition gap which is not intended, and unlike the bridge color mixing, the ink does not flow out. That is, in a small amount of color mixing, the amount of unintended ink is a minute amount that does not cause ink overflow, and the appearance of the light emitting layer is almost the same as the appearance of a normal light emitting layer, and it is difficult to find it even with an AOI device. Is. On the other hand, in the case of a small amount of color mixing, an emission color abnormality may occur in which the emission color does not become the intended color depending on the combination of the original emission color and the emission color of the emission material contained in the mixed ink. However, since it is necessary to inject an electric current into the self-luminous element in order to inspect the emission color, it is necessary to connect to the drive control circuit after the manufacture of the self-luminous panel is completed. Therefore, when a small amount of color mixing occurs repeatedly due to an abnormality in the coating device or the like, it takes time from the manufacture of the defective panel to the detection of the abnormality, so that the same defective panel is manufactured during that time, and the yield is increased. May occur. On the other hand, if the next panel is not manufactured from the completion of the coating process of the light emitting layer until the emission color inspection is performed, a huge waiting time is generated and the manufacturing efficiency is significantly lowered.
発明者は、上記課題に鑑み、微量混色による発色異常を防ぐ製造方法について検討し、本開示に至ったものである。 In view of the above problems, the inventor has studied a manufacturing method for preventing color development abnormality due to a slight amount of color mixing, and has reached the present disclosure.
≪開示の態様≫
本開示の一態様に係る自発光パネルの製造方法は、基板を準備し、前記基板上に画素電極を行列状に形成し、列方向に延伸し、前記画素電極を行方向に区画する隔壁を複数形成し、行方向に隣接する2つの隔壁の間の間隙のうち第1間隙に第1の発光材料を含む第1のインクを塗布して第1の発光層を形成し、前記第1のインクの塗布後に、前記第1間隙に行方向に隣接する第2間隙に、発光波長が前記第1の発光材料より長い第2の発光材料を含む第2のインクを塗布して第2の発光層を形成し、前記第1の発光層と前記第2の発光層との上方に対向電極を形成し、前記画素電極と前記第1の発光層と前記対向電極とを含む第1の発光素子と、前記画素電極と前記第2の発光層と前記対向電極とを含む第2の発光素子とのそれぞれを点灯させて発光色を検査する発光色検査を行うことを特徴とする。
≪Aspect of disclosure≫
In the method for manufacturing a self-luminous panel according to one aspect of the present disclosure, a substrate is prepared, pixel electrodes are formed in a matrix on the substrate, stretched in the column direction, and a partition wall for partitioning the pixel electrodes in the row direction is provided. A plurality of the first light emitting layer is formed by applying a first ink containing a first light emitting material to the first gap among the gaps between two partition walls adjacent to each other in the row direction to form the first light emitting layer. After the ink is applied, a second ink containing a second light emitting material having a longer emission wavelength than the first light emitting material is applied to the second gap adjacent to the first gap in the row direction to emit a second light. A first light emitting element that forms a layer, forms a counter electrode above the first light emitting layer and the second light emitting layer, and includes the pixel electrode, the first light emitting layer, and the counter electrode. The emission color inspection is performed by lighting each of the pixel electrode, the second light emitting layer, and the second light emitting element including the counter electrode to inspect the emission color.
上記態様の自発光パネルの製造方法によれば、第2の発光層に第1の発光材料が微量だけ混入した場合でも、第2の発光層を有する自発光素子が第2の発光材料の発光色で発光する。したがって、第1の発光材料を含むインクの塗布時に誤って第2間隙に微量の塗布を行う成膜不良が発生しても、成膜不良が発生した箇所に形成される自発光素子が設計された通りの性能を有するため自発光パネルとして良品となるため、外観検査で検出できない異常画素の発生を抑制することができる。 According to the method for manufacturing a self-luminous panel of the above aspect, even when a small amount of the first light emitting material is mixed in the second light emitting layer, the self-luminous element having the second light emitting layer emits light of the second light emitting material. It emits light in color. Therefore, even if a film forming defect occurs in which a small amount of film is accidentally applied to the second gap when the ink containing the first light emitting material is applied, a self-luminous element formed at the location where the film forming defect occurs is designed. Since it has the same performance as the self-luminous panel, it is a good product, and it is possible to suppress the occurrence of abnormal pixels that cannot be detected by the visual inspection.
また、上記態様の自発光パネルの製造方法において、以下のようにしてもよい。 Further, in the method for manufacturing a self-luminous panel according to the above aspect, the following may be used.
前記発光色検査において、前記第2間隙に形成された発光素子の発光色が前記第2の素子の発光色と同一である場合は、前記第2間隙に第1のインクが誤って混入したか否かに関わらず、当該第2間隙に形成された発光素子を正常な前記第2の発光素子であると判定する、としてもよい。 In the emission color inspection, if the emission color of the light emitting element formed in the second gap is the same as the emission color of the second element, is the first ink erroneously mixed in the second gap? Regardless of whether or not, the light emitting element formed in the second gap may be determined to be the normal second light emitting element.
これにより、第1の発光層の成膜工程に微細な異常が生じていても発光色検査において良品とみなせる場合は不必要な廃棄を発生させないことにより、製品の歩留まりを向上させることができる。 As a result, even if a minute abnormality occurs in the film forming process of the first light emitting layer, if it can be regarded as a non-defective product in the emission color inspection, unnecessary disposal is not generated, so that the yield of the product can be improved.
また、前記第2の発光層の形成後に、前記第1の発光層と前記第2の発光層のそれぞれの外観を検査し、前記第1間隙と前記第2間隙との間で前記第1のインクと前記第2のインクの混合があったことが確認された場合、当該第1間隙内の第1の発光層および当該第2間隙内の第2の発光層に異常があると判定する外観検査をさらに行う、としてもよい。 Further, after the formation of the second light emitting layer, the appearance of each of the first light emitting layer and the second light emitting layer is inspected, and the first gap is between the first gap and the second gap. When it is confirmed that the ink and the second ink are mixed, the appearance of determining that there is an abnormality in the first light emitting layer in the first gap and the second light emitting layer in the second gap. Further inspection may be performed.
これにより、外観検査により第1の発光層および第2の発光層の成膜異常が生じていると判定できる場合には発光色検査を行わずとも不良パネルとして廃棄をすることができるため、不必要な発光色検査の実行を抑止することができる。 As a result, if it can be determined by the visual inspection that the film formation abnormality of the first light emitting layer and the second light emitting layer has occurred, it can be discarded as a defective panel without performing the light emitting color inspection. It is possible to suppress the execution of the necessary emission color inspection.
また、前記外観検査において、前記第1の発光層および/または前記第2の発光層に異常があると判定した場合に、当該自発光パネルについて製造を中止する、としてもよい。 Further, when it is determined in the visual inspection that there is an abnormality in the first light emitting layer and / or the second light emitting layer, the production of the self-luminous panel may be discontinued.
これにより、外観検査において不良パネルとしての判定を行ったパネルについて残存する製造工程を行わず廃棄を行うことにより、行う必要のない工程の実行を抑止して無駄なコストが生じることを抑止することができる。 As a result, by disposing of the panel judged as a defective panel in the visual inspection without performing the remaining manufacturing process, it is possible to suppress the execution of unnecessary processes and prevent unnecessary costs from being generated. Can be done.
本開示の一態様に係る自発光パネルは、基板上の表示領域に第1の色に発光する発光素子と、前記第1の色の波長より長波長である第2の色に発光する発光素子とを備える自発光パネルであって、前記第1の色に発光する第1の発光素子は、第1の発光層と、前記第1の発光層を介して対向する1対の電極とを含み、前記第2の色に発光する第2の発光素子は、第2の発光層と、前記第2の発光層を介して対向する1対の電極とを含み、前記第1の発光層と前記第2の発光層とは隔壁により隔てられ、前記第1の発光層は、塗布膜であって、第1の発光材料を含み、前記第2の発光層は、塗布膜であって、第2の発光材料と、微量の第1の発光材料とを含むことを特徴とする。 The self-luminous panel according to one aspect of the present disclosure includes a light emitting element that emits light in a first color in a display region on a substrate and a light emitting element that emits light in a second color that is longer than the wavelength of the first color. A self-luminous panel comprising the above, wherein the first light emitting element that emits light in the first color includes a first light emitting layer and a pair of electrodes facing each other via the first light emitting layer. The second light emitting element that emits light in the second color includes the second light emitting layer and a pair of electrodes facing each other via the second light emitting layer, and the first light emitting layer and the said Separated from the second light emitting layer by a partition wall, the first light emitting layer is a coating film and contains a first light emitting material, and the second light emitting layer is a coating film and is a second light emitting layer. It is characterized by containing a light emitting material of the above and a trace amount of the first light emitting material.
上記態様の自発光パネルによれば、第2の発光層に第1の発光材料が微量だけ混入した場合でも第2の発光材料の発光色で発光している場合には良品パネルとみなすことができるため、製品の歩留まりを向上させることができる。 According to the self-luminous panel of the above aspect, even if a small amount of the first light emitting material is mixed in the second light emitting layer, if it emits light in the light emitting color of the second light emitting material, it can be regarded as a non-defective panel. Therefore, the yield of the product can be improved.
また、上記態様の自発光パネルにおいて、以下のようにしてもよい。 Further, in the self-luminous panel of the above aspect, the following may be performed.
第3の発光層と、前記第3の発光層を介して対向する1対の電極とを含む第3の発光素子をさらに含み、前記第3の発光層は、塗布膜であって、前記第2の発光材料を含み、かつ、前記第1の発光材料を含まず、前記第3の発光素子は、前記第2の色に発光する、としてもよい。 A third light emitting element including a third light emitting layer and a pair of electrodes facing each other via the third light emitting layer is further included, and the third light emitting layer is a coating film and is said to be the third light emitting layer. The third light emitting element may emit light in the second color, including the second light emitting material and not containing the first light emitting material.
これにより、第2の発光素子と第3の発光素子の発光色が同一である場合には同種の発光素子として取り扱うことができる。 As a result, when the emission colors of the second light emitting element and the third light emitting element are the same, they can be treated as the same type of light emitting element.
また、前記隔壁は列方向に延伸し、前記隔壁と、列方向に延伸する第2の隔壁との間隙に複数の前記第1の発光素子が列設され、前記隔壁と、列方向に延伸する第3の隔壁との間隙に前記第2の発光素子が配される、としてもよい。 Further, the partition wall is extended in the row direction, and a plurality of the first light emitting elements are arranged in a row in the gap between the partition wall and the second partition wall extending in the row direction, and the partition wall is extended in the row direction. The second light emitting element may be arranged in the gap with the third partition wall.
これにより、発光層が形成されるべき塗布領域の面積が発光素子の面積に対して広いため、微量混色による影響が相対的に小さくなり、混色が生じても第2の発光素子として取り扱うことができる可能性が高まる。 As a result, since the area of the coating region where the light emitting layer should be formed is larger than the area of the light emitting element, the influence of the slight color mixing is relatively small, and even if color mixing occurs, it can be treated as the second light emitting element. The possibility of being able to do it increases.
また、前記第1の発光材料と前記第2の発光材料とはいずれも、エレクトロルミネッセンスにより発光する有機材料である、としてもよい。 Further, both the first light emitting material and the second light emitting material may be organic materials that emit light by electroluminescence.
これにより、塗布型の有機EL表示パネルにおいて本実施の形態を実現できる。 Thereby, the present embodiment can be realized in the coating type organic EL display panel.
≪実施の形態≫
以下、本開示に係る自発光パネルとして有機EL表示パネルを用いた表示装置(以下、単に「表示装置」と称する)の実施形態について説明する。
<< Embodiment >>
Hereinafter, an embodiment of a display device (hereinafter, simply referred to as “display device”) using an organic EL display panel as the self-luminous panel according to the present disclosure will be described.
<表示装置の構成>
(1)表示装置1の回路構成
図1は、表示装置1の回路構成を示すブロック図である。
<Display device configuration>
(1) Circuit Configuration of Display Device 1 FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of the display device 1.
図1に示すように、表示装置1は、有機EL表示パネル10(以下、「表示パネル10」と称する)と、これに接続された駆動制御回路部200とを有して構成されている。
As shown in FIG. 1, the display device 1 includes an organic EL display panel 10 (hereinafter, referred to as “
表示パネル10は、有機材料の電界発光現象を利用した有機EL(Electro Luminescence)パネルであって、複数の有機EL素子が、例えば、マトリクス状(行列状)に配列され構成されている。
The
駆動制御回路部200は、4つの駆動回路210と制御回路220とにより構成されている。
The drive
(2)表示パネル10の構成
図2は、有機EL表示パネル10の一部を拡大した模式平面図である。有機EL表示パネル10は、基板上を行方向(X方向)に区画し塗布領域を規定する隔壁(列バンク)14と、基板上を列方向(Y方向)に区画する画素規制層(行バンク)141とによりマトリクス上に区画される。隔壁14と画素規制層141とにより区画された領域はそれぞれ副画素100R、100G、100Bを構成し、副画素100R、100G、100Bが画素Pを構成する。なお、副画素100R、100G、100Bのそれぞれは、X方向に隣接する2つの隔壁14によって区画される塗布領域CR、CG、CBのそれぞれに形成される。
(2) Configuration of
(3)有機EL素子2の構成
図3は、有機EL表示パネル10の一部の模式断面図であり、図2のA−A断面に相当する。表示パネル10の副画素100R、100G、100Bのそれぞれは、自発光素子である有機EL素子2(R)、2(G)、2(B)によって構成される。以下、有機EL素子2(R)、2(G)、2(B)のそれぞれを区別しない場合、有機EL素子2として説明する。
(3) Configuration of
有機EL表示パネル10は、下側から順に、基板11、層間絶縁層12、隔壁14を備え、X方向に隣接する2つの隔壁によって区画される開口部14a内に画素電極13、正孔注入層15、正孔輸送層16、発光層17を備え、共通層として電子輸送層18、電子注入層19、対向電極20、封止層21を備える。このうち、画素電極13から対向電極20までの部分が有機EL素子2を構成する。
The organic
<有機EL素子の各構成要素>
(1)基板
基板11は、絶縁材料である基材111と、TFT(Thin Film Transistor)層112とを含む。TFT層112には、副画素ごとに駆動回路が形成されている。基材111は、例えば、ガラス基板、石英基板、シリコン基板、硫化モリブデン、銅、亜鉛、アルミニウム、ステンレス、マグネシウム、鉄、ニッケル、金、銀などの金属基板、ガリウム砒素などの半導体基板、プラスチック基板等を採用することができる。
<Each component of organic EL element>
(1) Substrate The
プラスチック材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化樹脂いずれの樹脂を用いてもよい。 As the plastic material, either a thermoplastic resin or a thermosetting resin may be used.
(2)層間絶縁層
層間絶縁層12は、基板11上に形成されている。層間絶縁層12は、樹脂材料からなり、TFT層112の上面の段差を平坦化するためのものである。樹脂材料としては、例えば、ポジ型の感光性材料が挙げられる。また、このような感光性材料として、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、シロキサン系樹脂、フェノール系樹脂が挙げられる。また、図3の断面図には示されていないが、層間絶縁層12には、副画素ごとにコンタクトホールが形成されている。
(2) Interlayer Insulation Layer The
(3)画素電極(第1電極)
画素電極13は、光反射性の金属材料からなる金属層を含み、層間絶縁層12上に形成されている。画素電極13は、副画素ごとに設けられ、コンタクトホール(不図示)を通じてTFT層112と電気的に接続されている。
(3) Pixel electrode (first electrode)
The
本実施の形態においては、画素電極13は、陽極として機能する。
In this embodiment, the
光反射性を具備する金属材料の具体例としては、Ag(銀)、Al(アルミニウム)、アルミニウム合金、Mo(モリブデン)、APC(銀、パラジウム、銅の合金)、ARA(銀、ルビジウム、金の合金)、MoCr(モリブデンとクロムの合金)、MoW(モリブデンとタングステンの合金)、NiCr(ニッケルとクロムの合金)などが挙げられる。 Specific examples of the metal material having light reflectivity include Ag (silver), Al (aluminum), aluminum alloy, Mo (molybdenum), APC (alloy of silver, palladium and copper), ARA (silver, rubidium, gold). , MoCr (alloy of molybdenum and chromium), MoW (alloy of molybdenum and tungsten), NiCr (alloy of nickel and chromium) and the like.
画素電極13は、金属層単独で構成してもよいが、金属層の上に、ITO(酸化インジウム錫)やIZO(酸化インジウム亜鉛)のような金属酸化物からなる層を積層した積層構造としてもよい。
The
(4)隔壁および画素規制層
隔壁14は、基板11の上方に副画素ごとに配置された複数の画素電極13を、X方向(図2参照)において列毎に仕切るものであって、X方向に並ぶ副画素列CR、CG、CBの間においてY方向に延伸するラインバンク形状である。隔壁14には、絶縁性を備え、少なくとも表面が機能層形成用インクに対して撥液性を有する。隔壁14は、例えば、絶縁性の有機材料(例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、シロキサン系樹脂、フェノール系樹脂など)からなる。本実施の形態においては、フェノール系樹脂が用いられている。なお、隔壁14は、例えば、フッ素系界面活性剤などの撥液性を備える添加物を含んでいてもよいし、表面処理がなされていてもよい。X方向に隣接する2つの隔壁14で定義される開口部14aに有機EL素子2が形成される。
(4) Partition wall and pixel regulation layer The
画素規制層141は、開口部14a内においてY方向に隣接する画素電極13を区画するものであって、副画素列CR、CG、CBにおける発光層17の段切れ抑制、画素電極13と対向電極20との間の電気絶縁性の向上などの役割を有する。画素規制層141は、絶縁性を備える。なお、画素規制層141の材料は、機能層形成用インクに対して親液性を有してもよい。画素規制層141は、例えば、絶縁性の有機材料からなり、例えば、アクリル樹脂が用いられている。
The
(5)正孔注入層
正孔注入層15は、画素電極13から発光層17への正孔の注入を促進させる目的で、画素電極13上に設けられている。正孔注入層15は、例えば、Ag(銀)、Mo(モリブデン)、Cr(クロム)、V(バナジウム)、W(タングステン)、Ni(ニッケル)、Ir(イリジウム)などの酸化物、あるいは、銅フタロシアニン(CuPc)などの低分子量の有機化合物や、ポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルフォン酸(PEDOT/PSS)などの高分子材料からなる層である。
(5) Hole Injection Layer The
(6)正孔輸送層
正孔輸送層16は、正孔注入層15から注入された正孔を発光層17へ輸送する機能を有する。正孔輸送層16の材料は、例えば、アリールアミン誘導体、フルオレン誘導体、スピロ誘導体、カルバゾール誘導体、ピリジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、フェナントロリン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、シロール誘導体、オリゴチオフェン誘導体、縮合多環芳香族誘導体、金属錯体などが挙げられる。
(6) Hole Transport Layer The
(7)発光層
発光層17は、開口部14a内に形成されており、正孔と電子の再結合により、R、G、Bの各色の光を出射する機能を有する。発光層17の材料としては、公知の材料を利用することができる。
(7) Light-emitting layer The light-emitting
発光素子2が有機EL素子である場合、発光層17に含まれる有機発光材料としては、例えば、オキシノイド化合物、ペリレン化合物、クマリン化合物、アザクマリン化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、ペリノン化合物、ピロロピロール化合物、ナフタレン化合物、アントラセン化合物、フルオレン化合物、フルオランテン化合物、テトラセン化合物、ピレン化合物、コロネン化合物、キノロン化合物およびアザキノロン化合物、ピラゾリン誘導体およびピラゾロン誘導体、ローダミン化合物、クリセン化合物、フェナントレン化合物、シクロペンタジエン化合物、スチルベン化合物、ジフェニルキノン化合物、スチリル化合物、ブタジエン化合物、ジシアノメチレンピラン化合物、ジシアノメチレンチオピラン化合物、フルオレセイン化合物、ピリリウム化合物、チアピリリウム化合物、セレナピリリウム化合物、テルロピリリウム化合物、芳香族アルダジエン化合物、オリゴフェニレン化合物、チオキサンテン化合物、シアニン化合物、アクリジン化合物、8−ヒドロキシキノリン化合物の金属錯体、2−ビピリジン化合物の金属錯体、シッフ塩とIII族金属との錯体、オキシン金属錯体、希土類錯体等の蛍光物質を用いることができる。また、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウムなどの燐光を発光する金属錯体等の公知の燐光物質を用いることができる。また、発光層17は、ポリフルオレンやその誘導体、ポリフェニレンやその誘導体、あるいはポリアリールアミンやその誘導体等の高分子化合物等、もしくは前記低分子化合物と前記高分子化合物の混合物を用いて形成されてもよい。なお、発光素子2は量子ドット発光素子(QLED;Quantum-dot Light Emitting Diode)であってもよく、発光層17の材料として量子ドット効果を有する材料を使用することができる。
When the
本実施の形態では、発光層17はインクを用いた塗布成膜により形成される塗布膜である。
In the present embodiment, the
(8)電子輸送層
電子輸送層18は、対向電極20からの電子を発光層17へ輸送する機能を有する。電子輸送層18は、電子輸送性が高い有機材料からなる。
(8) Electron transport layer The
電子輸送層18に用いられる有機材料としては、例えば、オキサジアゾール誘導体(OXD)、トリアゾール誘導体(TAZ)、フェナンスロリン誘導体(BCP、Bphen)などのπ電子系低分子有機材料が挙げられる。
Examples of the organic material used for the
(9)電子注入層
電子注入層19は、電子輸送層18上に複数の画素に共通して設けられており、対向電極20から発光層17への電子の注入を促進させる機能を有する。
(9) Electron Injection Layer The
電子注入層19は、例えば、電子輸送性を有する有機材料に、電子注入性を向上させる金属材料がドープされてなる。ここで、ドープとは、金属材料の金属原子または金属イオンを有機材料中に略均等に分散させることを指し、具体的には、有機材料と微量の金属材料を含む単一の相を形成することを指す。本実施の形態では、Baが選択される。
The
電子注入層19の形成は、例えば、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナンスロリン誘導体などの材料と、金属材料とを共蒸着法により複数の画素に共通して成膜することでなされる。
The
(10)対向電極
対向電極20は、複数の画素に共通して電子注入層19上に形成されており、陰極として機能する。
(10) Opposite electrode The
本実施の形態では、対向電極20は、透光性と導電性とを兼ね備えており、金属材料で形成された金属層、金属酸化物で形成された金属酸化物層のうち少なくとも一方を含んでいる。透光性を確保するため、金属層の膜厚は1nm〜50nm程度である。金属層の材料としては、例えば、Ag、Agを主成分とする銀合金、Al、Alを主成分とするAl合金が挙げられる。
In the present embodiment, the
対向電極20は、金属層単独、または、金属酸化物層単独で構成してもよいが、金属層の上に金属酸化物層を積層した積層構造、あるいは金属酸化物層の上に金属層を積層した積層構造としてもよい。
The
(11)封止層
対向電極20の上には、封止層21が設けられている。封止層21は、基板11の反対側から不純物(水、酸素)が対向電極20、電子注入層19、電子輸送層18、発光層17等へと侵入するのを防ぎ、不純物によるこれらの層の劣化を抑制する機能を有する。封止層21は、窒化シリコン(SiN)、酸窒化シリコン(SiON)などの透光性材料を用い形成される。また、窒化シリコン(SiN)、酸窒化シリコン(SiON)などの材料を用い形成された層の上に、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂材料からなる封止樹脂層を設けてもよい。
(11) Sealing layer
本実施の形態においては、有機EL表示パネル10がトップエミッション型であるため、封止層21は光透過性の材料で形成されることが必要となる。
In the present embodiment, since the organic
(12)その他
図3には示されてないが、封止層21上に接着剤を介してガラス基板を基材とするカラーフィルタや偏向シートを貼り合せてもよい。これらを貼り合せることによって、正孔輸送層16、発光層17、電子輸送層18、電子注入層19を外部の水分および空気などからさらに保護できる。
(12) Others Although not shown in FIG. 3, a color filter or a deflection sheet using a glass substrate as a base material may be attached to the
<発光層の塗布成膜工程と混色の発生>
以下、発光層17の塗布成膜工程と、当該塗布成膜工程において発生しうる混色について詳細に説明する。
<Coating film formation process of light emitting layer and generation of color mixing>
Hereinafter, the coating film forming step of the
(1)混色を伴わない塗布
図4は、発光層の塗布成膜工程における有機EL表示パネル10の模式断面図であり、図2のA−A断面に相当する。なお、ここでは、説明を単純化するため、発光色は2色であるものとし、先に塗布を行う発光層を発光層17X、後に塗布を行う発光層を発光層17Yであるとする。
(1) Coating without color mixing FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the organic
発光層の塗布工程では、まず、開口部14aXにインクジェットヘッド301Xのノズル3011Xからインクを塗布して(図4(a))、発光層材料インク層170Xを形成する(図4(b))。次に、開口部14aYにインクジェットヘッド301Yのノズル3011Yからインクを塗布して(図4(b))、発光層材料インク層170Yを形成する(図4(c))。そして、発光層材料インク層170X、170Yを乾燥させ、発光層17X、170Yを成膜する(図4(d))。
In the light emitting layer coating step, first, ink is applied to the opening 14aX from the
(2)第1色の塗布位置のずれによる混色
図5は、発光層の塗布成膜工程における有機EL表示パネル10の模式断面図であり、図2のA−A断面に相当する。ここで、図5は、第1色の塗布工程において、隔壁14上にインクが滴下された場合の状態を示している。
(2) Color mixing due to deviation of the coating position of the first color FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the organic
図5(a)に示すように、この場合、開口部14aXにインクジェットヘッド301Xのノズル3011Xからインクを塗布する際に、インクの一部が隔壁14上にも塗布される。そうすると、図5(b)に示すように、発光層材料インク層170Xを形成した際に、隔壁14上のインクが発光層材料インク層170Xと繋がることで隔壁14上にインクの流路(ブリッジ)が形成され、隣接する開口部14aYにもインクが流れ込む。この状態で開口部14aYにインクジェットヘッド301Yのノズル3011Yからインクを塗布して発光層材料インク層170Yを形成すると、隔壁14上のブリッジを介して開口部14aXと開口部14aYとの間でインクが交換される。したがって、図5(c)に示すように、開口部14aXと開口部14aYとの双方に、混色状態の発光層材料インク層170XYが形成され、これが乾燥すると、図5(d)に示すように、混色状態の発光層17XYが形成されることとなる。この状態を平面視すると、図9の模式平面図に示すように、隔壁14上に滴下されたインクを中心として、隣接する2つの開口部14aX、14aYの広範囲に混色領域が形成される。すなわち、開口部14aX、開口部14aYのいずれにおいても、大規模な混色(ブリッジ混色)が発生する。
As shown in FIG. 5A, in this case, when ink is applied to the opening 14aX from the
一方で、図6は、発光層の塗布成膜工程における有機EL表示パネル10の模式断面図であり、図2のA−A断面に相当する。ここで、図5は、第1色の塗布工程において、開口部14aYに発光層17Xの材料インクが滴下された場合の状態を示している。
On the other hand, FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the organic
図6(a)に示すように、この場合、開口部14aXにインクジェットヘッド301Xのノズル3011Xからインクを塗布する際に、インクの一部が開口部14aYにも塗布される。そうすると、図6(b)に示すように、発光層材料インク層170Xを形成した際に、開口部14aYにも微小な発光層材料インク層170Xが形成される。この状態で開口部14aYにインクジェットヘッド301Yのノズル3011Yからインクを塗布して発光層材料インク層170Yを形成しようとすると、図6(c)に示すように、開口部14aYにおいて発光層17Yの材料インクに微量の発光層17Xの材料インクが混じり、発光層材料インク層170Y’が開口部14aYに形成される。一方で、発光層材料インク層170Y’が形成されても開口部14aXには混色の影響は及ばない。したがって、図6(d)に示すように、インクの乾燥後、開口部14aYには発光層17Xの材料が微量混入した発光層17Y’が形成される一方、開口部14aXには正常な発光層17Xが形成される。この状態を平面視すると、図10の模式平面図に示すように、開口部14aYにおいて、発光層17Xの材料インクが滴下された位置の周辺である狭小な範囲にのみ混色領域が生じる。すなわち、開口部14aYでのみ、微小混色が発生する。
As shown in FIG. 6A, in this case, when ink is applied to the opening 14aX from the
(3)第2色の塗布位置のずれによる混色
図7は、発光層の塗布成膜工程における有機EL表示パネル10の模式断面図であり、図2のA−A断面に相当する。ここで、図7は、第2色の塗布工程において、隔壁14上にインクが滴下された場合の状態を示している。ここで、図7は、第2色の塗布工程において、隔壁14上にインクが滴下された場合の状態を示している。
(3) Color Mixing Due to Misalignment of Coating Position of Second Color FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the organic
最初に、図7(a)に示すように、開口部14aXにインクジェットヘッド301Xのノズル3011Xからインクを塗布し、発光層材料インク層170Xが形成される。次に、図7(b)に示すように、開口部14aYにインクジェットヘッド301Yのノズル3011Yからインクを塗布するが、このときに、インクの一部が隔壁14上にも塗布される。そうすると、図7(c)に示すように、隔壁14上のインクが発光層材料インク層170Xと開口部14aYに形成しようとした発光層材料インク層170Yとを橋渡しする流路(ブリッジ)となる場合があり、隔壁14上のブリッジを介して開口部14aXと開口部14aYとの間でインクが交換される場合がある。この場合、開口部14aXと開口部14aYとの双方に、混色状態の発光層材料インク層170XYが形成され、これが乾燥すると、図7(d)に示すように、混色状態の発光層17XYが形成されることとなる。この状態を平面視すると、図9の模式平面図に示すように、隔壁14上に滴下されたインクを中心として、隣接する2つの開口部14aX、14aYの広範囲に混色領域が形成される。すなわち、開口部14aX、開口部14aYのいずれにおいても、大規模な混色(ブリッジ混色)が発生する。
First, as shown in FIG. 7A, ink is applied to the opening 14aX from the
図8は、発光層の塗布成膜工程における有機EL表示パネル10の模式断面図であり、図2のA−A断面に相当する。ここで、図8は、第2色の塗布工程において、隔壁14上にインクが滴下された場合の状態を示している。ここで、図8は、第2色の塗布工程において、開口部14aX内にインクが滴下された場合の状態を示している。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the organic
最初に、図8(a)に示すように、開口部14aXにインクジェットヘッド301Xのノズル3011Xからインクを塗布し、発光層材料インク層170Xが形成される。次に、図8(b)に示すように、開口部14aYにインクジェットヘッド301Yのノズル3011Yからインクを塗布するが、このときに、インクの一部が開口部14aX内にも塗布される。このとき、発光層材料インク層170Xの量は開口部14aX内に収容できる最大量に近いことが多いため、図8(c)に示すように、開口部14aX内で混色が発生するだけでなく、開口部14aXからインクが隔壁14を超えて隣接する開口部14aYに溢れることが多い。これにより、隔壁14を乗り越えてあふれたインクが発光層材料インク層170Xと開口部14aYに形成しようとした発光層材料インク層170Yとを橋渡しする流路(ブリッジ)となり、隔壁14上のブリッジを介して開口部14aXと開口部14aYとの間でインクが交換される。したがって、開口部14aXと開口部14aYとの双方に、混色状態の発光層材料インク層170XYが形成され、これが乾燥すると、図8(d)に示すように、混色状態の発光層17XYが形成されることとなる。この状態を平面視すると、図9の模式平面図に示すように、隔壁14上で発生したインクの溢出個所を中心として、隣接する2つの開口部14aX、14aYの広範囲に混色領域が形成される。すなわち、開口部14aX、開口部14aYのいずれにおいても、大規模な混色(ブリッジ混色)が発生する。なお、ブリッジ混色が起こった場合であっても、インクの乾燥後には、隔壁14上にインクは外観検査装置で観測できるほど残存していない場合がある。
First, as shown in FIG. 8A, ink is applied to the opening 14aX from the
(3)ブリッジ混色と微量混色の発生条件
以上説明したように、隔壁14上にインクが塗布された場合においては、大規模な混色(ブリッジ混色)が発生する。その理由は、上述したように、隔壁14上のインクが隣接する2つの開口部内のインク層を橋渡しするインク流路として機能するため、隣接する2つの開口部内のインク層の間でインクの交換が発生し、いずれの開口部においても大規模なインクの流入出が発生するためである。
(3) Conditions for Occurrence of Bridge Color Mixing and Trace Color Mixing As described above, when ink is applied on the
一方、塗布を意図しない開口部14aにインクが微量滴下された場合においては、当該意図しない開口部14aにインクがすでに塗布されているか否かで条件が異なる。開口部14aにインクが塗布されていない場合、すなわち、最初に塗布される第1色目の塗布において意図しない開口部14aにインクが微量滴下された場合には、上述したように、意図しない開口部14aでインクが混合するだけなので、当該意図しない開口部14aで微量混色が発生するにとどまる。これに対し、開口部14aにすでにインクが塗布されている場合、すなわち、第2色目以降の塗布において既にインクが塗布されている開口部に誤ってインクが微量滴下された場合には、上述したように、インクが開口部14aから溢出し、ブリッジ混色が発生する可能性がある。
On the other hand, when a small amount of ink is dropped on the
すなわち、開口部14aに誤ってインクを微量滴下した場合は、複数のインクのうち何番目のインクにおいて異常塗布が発生したかで状況が異なり、2色の場合は以下のようになる。
That is, when a small amount of ink is erroneously dropped on the
上述したように、ブリッジ混色では、隣接する2つの開口部においてインクの混合が広範囲で起きるため、発光層17の外観に異常が発生することが多く、また、インクの流路となるブリッジの痕跡が隔壁14上に残存することもある。したがって、ブリッジ混色が発生したか否かは、発光層17の成膜後に、発光層17および隔壁14の外観を検査することで、比較的容易に検出できる。一方で、微量混色では、開口部14aからインクが溢出しない程度に意図しないインクが混じる程度の混色であるので、外観上検出できる程度に発光層17の変色が起きるとは限らず、また、混色した開口部14a以外の場所には混色の痕跡が残らない。したがって、微量混色が発生したか否かは、発光層17の成膜後に、発光層17および隔壁14の外観を検査しても発見が困難であり、通電して発光させることで、初めて発覚する場合が多い。
一方で、微量混色においては、必ずしも発光色異常が発生するとは限らず、発光色に問題がなく正常画素として使用できる場合がある。微量混色が発生した画素の発光色は、本来の発光色と、微量混入した発光材料の発光色との組み合わせに依存する。自発光素子では、発光層17に注入された電子とホールが再結合することにより発光層17内部に励起子が発生し、発光材料の励起子のエネルギーが光子のエネルギーに変換されることで発光が起きる。すなわち、発光材料の励起子と放出される光子は1対1で対応し、そのエネルギー量も等しい。したがって、発光材料の励起子のエネルギーは、放出される光の波長(真空中の波長)が短いほど大きく、長いほど小さくなる。そのため、発光材料が2種類以上存在する場合には、それぞれの発光材料の励起子が生成し得るが、発光波長の長い発光材料(以下、「長波長発光材料」と呼ぶ)の励起子が発光波長の短い発光材料(以下、「短波長発光材料」と呼ぶ)の励起子より生成しやすく、また、短波長発光材料の励起子から、長波長発光材料の励起子へのエネルギー遷移が起きやすい。したがって、短波長発光材料に長波長発光材料が微量混入した場合は、長波長発光材料が有意な強度で発光し、短波長発光材料の発光が長波長発光材料によって消光されるため、長波長発光材料の発光色が混じって色度ずれを起こしたり、長波長発光材料の発光が支配的となったりする。一方で、長波長発光波長に短波長発光材料が微量混入した場合は、短波長発光材料の発光が長波長発光材料によって消光されるため、短波長発光材料がほとんど発光せず、混色の影響はほとんど発生しない。
On the other hand, in a slight amount of color mixing, the emission color abnormality does not always occur, and there is a case where the emission color has no problem and can be used as a normal pixel. The emission color of the pixel in which a trace amount of color mixing occurs depends on the combination of the original emission color and the emission color of the emission material mixed in a trace amount. In the self-luminous element, excitons are generated inside the
したがって、微量混色については、先に塗布されたインクの発光色を第1色、発光波長(真空波長)をλ1、後に塗布されたインクの発光色を第2色、発光波長(真空波長)をλ2、としたとき、発光色は以下の関係を満たす。 Therefore, for trace color mixing, the emission color of the ink applied first is the first color, the emission wavelength (vacuum wavelength) is λ 1 , the emission color of the ink applied later is the second color, and the emission wavelength (vacuum wavelength). When is λ 2 , the emission color satisfies the following relationship.
一方、第1色の波長(真空波長)が第2色の波長(真空波長)より長い場合、第1色のインク、第2色のインクの順に塗布を行った場合の副画素の発光色は、微量混色(開口部内への意図しないインク滴下)の有無によって以下のように変わる。 On the other hand, when the wavelength of the first color (vacuum wavelength) is longer than the wavelength of the second color (vacuum wavelength), the emission color of the sub-pixel when the first color ink and the second color ink are applied in this order is , It changes as follows depending on the presence or absence of a slight amount of color mixing (unintentional dripping of ink into the opening).
(5)小括
以上説明したように、発光層を塗布方式で形成する際において、先に短波長発光材料を含むインクを塗布し、後に長波長発光材料を含むインクを塗布することにより、短波長発光材料を含むインクの塗布異常によって微量混色が起きても、混色の生じた画素が意図した色に発光する。つまり、微量混色が発光色異常をもたらさなくなるため、検出の困難な微量混色が形成異常の原因とならない。したがって、塗布工程による形成異常を検出の容易なブリッジ混色のみに限定することができ、検出困難な形成異常が見過ごされる事態を回避することができる。
(5) Summary As described above, when the light emitting layer is formed by the coating method, the ink containing the short wavelength light emitting material is first applied, and then the ink containing the long wavelength light emitting material is applied to shorten the length. Even if a slight amount of color mixing occurs due to abnormal application of ink containing a wavelength emitting material, the mixed color pixels emit light in the intended color. That is, since the trace color mixing does not cause the emission color abnormality, the trace color mixing that is difficult to detect does not cause the dysplasia. Therefore, it is possible to limit the dysplasia due to the coating process to only the bridge color mixing that is easy to detect, and it is possible to avoid the situation where the dysplasia that is difficult to detect is overlooked.
より具体的に、発光色が赤色、緑色、青色の3色発光パネルの場合について述べる。本開示の通り青色インク、緑色インク、赤色インクの順に塗布した場合、混色による発光異常は下記の通りとなる。 More specifically, the case of a three-color light emitting panel having light emitting colors of red, green, and blue will be described. When blue ink, green ink, and red ink are applied in this order as disclosed in the present disclosure, the light emission abnormalities due to color mixing are as follows.
これに対し、赤色インク、緑色インク、青色インクの順に塗布した場合、混色による発光異常は下記の通りとなる。 On the other hand, when the red ink, the green ink, and the blue ink are applied in this order, the light emission abnormality due to the color mixing is as follows.
<自発光パネルの製造方法>
以下、自発光パネルとしての有機EL表示パネル10の製造方法について、図面を用いて説明する。
<Manufacturing method of self-luminous panel>
Hereinafter, a method for manufacturing the organic
図11は、有機EL表示パネル10の製造方法を示すフローチャートである。図12から図15は、有機EL表示パネル10の製造における各工程での状態を示す模式断面図であり、図2のA−A断面に相当する。
FIG. 11 is a flowchart showing a manufacturing method of the organic
(1)基板11の形成
まず、基材111上にTFT層112を成膜して基板11を形成する(ステップS10、図12(a))。TFT層112は、公知のTFTの製造方法により成膜することができる。
(1) Formation of
次に、基板11上に層間絶縁層12を形成する(S20、図12(b))。具体的には、一定の流動性を有する樹脂材料を、例えば、ダイコート法により、基板11の上面に沿って、TFT層112による基板11上の凹凸を埋めるように塗布する。これにより、層間絶縁層12の上面は、基材111の上面に沿って平坦化した形状となる。
Next, the
層間絶縁層12における、TFT素子の例えばソース電極上の個所にドライエッチング法を行い、コンタクトホールを形成する。コンタクトホールは、その底部にソース電極の表面が露出するようにパターニングなどを用いて形成される。
A contact hole is formed in the
次に、コンタクトホールの内壁に沿って接続電極層を形成する。接続電極層の上部は、その一部が層間絶縁層12上に配される。接続電極層の形成は、例えば、スパッタリング法を用いることができ、金属膜を成膜した後、フォトリソグラフィ法およびウエットエッチング法を用いてパターニングすればよい。
Next, a connection electrode layer is formed along the inner wall of the contact hole. A part of the upper portion of the connection electrode layer is arranged on the
(2)画素電極13の形成
次に、層間絶縁層12上に画素電極13を形成する。
(2) Formation of
まず、層間絶縁層12上に、画素電極13の材料からなる画素電極材料層130を、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法などを用いて形成する(ステップS31、図12(c))。次に、画素電極材料層130をエッチングによりパターニングして、副画素ごとに区画された複数の画素電極13を形成する(ステップS32、図12(d))。
First, a pixel
(3)隔壁14の形成
次に、隔壁14を形成する。まず、隔壁用樹脂であるフェノール樹脂を溶媒(例えば、乳酸エチルとGBLの混合溶媒)に溶解させた溶液を画素電極13上および層間絶縁層12上にスピンコート法などを用いて一様に塗布して、隔壁材料層140を形成する(ステップS41、図12(e))。そして、隔壁材料層140にパターン露光と現像を施して、隔壁14を形成する(ステップS42、図13(a))。
(3) Formation of
(4)正孔注入層15の形成
次に、正孔注入層15を形成する(ステップS50、図13(b))。具体的には、隔壁14により規定される開口部14aに対し、正孔注入層15の構成材料を溶質として含む正孔注入層形成用インクを、印刷装置301のノズル3011より吐出して開口部14a内の画素電極13上に塗布した後、乾燥させて、正孔注入層15を形成する。
(4) Formation of
なお、正孔注入層15の形成は塗布法に限られず、蒸着法やスパッタリングにより形成されてもよい。
The formation of the
(5)正孔輸送層16の形成
次に、正孔輸送層16を形成する(ステップS60、図13(c))。具体的には、隔壁14により規定される開口部14aに対し、正孔輸送層16の構成材料を溶質として含む正孔輸送層形成用インクを、印刷装置301のノズル3011より吐出して開口部14a内の正孔注入層15上に塗布した後、乾燥させて、正孔輸送層16を形成する。
(5) Formation of
なお、正孔輸送層16の形成は塗布法に限られず、蒸着法やスパッタリングにより形成されてもよい。
The formation of the
(6)発光層17の形成
次に、隔壁14により規定される開口部14aに対し、発光層17の構成材料を溶質として含む発光層形成用インクを、発光波長の短い発光材料を含むインクから順に、印刷装置のノズルより吐出して開口部14a内の正孔輸送層16上に塗布した後、乾燥させて、発光層17を形成する(ステップS70、図14(a))。詳細はすでに説明したため省略する。
(6) Formation of
(7)発光層17の外観検査
次に、開口部14aに形成された発光層17と、開口部14aを規定する隔壁14との外観検査を行う(ステップS210)。外観検査は、例えば、外観検査は、例えば、発光層17と発光層17に隣接する隔壁14とを撮像し、発光層17の色や形状、隔壁14上の異物の有無、特に発光層17の材料インクの乾燥物の有無を検出することで行われる。なお、外観検査において混色等の形成異常を発見した場合には当該有機EL表示パネルの以降の製造工程を行わず不良品として廃棄してもよい。また、外観検査において混色等の形成異常を発見した場合には塗布装置の点検等の原因究明を行い、それが完了するまで次の有機EL表示パネル10に対する発光層17の形成工程を行わないとしてもよい。
(7) Appearance inspection of the
(8)電子輸送層18の形成
次に、発光層17および隔壁14上に、電子輸送層18を形成する(ステップS80、図14(b))。電子輸送層18は、例えば、電子輸送性の有機材料を蒸着法により各サブピクセルに共通して成膜することにより形成される。
(8) Formation of
(9)電子注入層19の形成
次に、電子輸送層18上に、電子注入層19を形成する(ステップS90、図14(c))。電子注入層19は、例えば、電子輸送性の有機材料とドープ金属を共蒸着法により各サブピクセルに共通して成膜することにより形成される。
(9) Formation of
(10)対向電極20の形成
次に、電子注入層19上に、対向電極20を形成する(ステップS100、図15(a))。対向電極20は、ITO、IZO、銀、アルミニウム等を、スパッタリング法、真空蒸着法により成膜することにより形成される。
(10) Formation of
(11)封止層21の形成
次に、対向電極20上に、封止層21を形成する(ステップS110、図15(b))。封止層21は、SiON、SiN等を、スパッタリング法、CVD法などにより成膜することにより形成することができる。
(11) Formation of
これにより、自発光パネルである有機EL表示パネル10が完成する。
As a result, the organic
(12)有機EL表示パネル10の発光色検査
次に、ステップS110まで形成した有機EL表示パネル10の発光色検査を行う(ステップS210)。発光色検査は、例えば、有機EL表示パネル10を駆動制御回路部200と電気的に接続し、駆動制御回路部200から有機EL表示パネル10の各発光素子2に発光命令を送信して、発光素子2ごとの発光強度やピーク波長を検出することで行われる。
(12) Emission Color Inspection of Organic
なお、発光色検査において異常が発見された場合には、例えば、発光色異常が存在する発光素子の数が少ない場合には、当該発光素子を駆動しないよう(滅点とするよう)駆動制御回路部200に設定を行ってもよいし、発光色異常が存在する発光素子の数が多い場合には、当該有機EL表示パネルを不良品として廃棄してもよい。
When an abnormality is found in the emission color inspection, for example, when the number of light emitting elements in which the emission color abnormality exists is small, a drive control circuit is used so as not to drive the light emitting element (so that it is a dead point). The setting may be made in
≪変形例≫
以上、本開示の一態様として、自発光パネルとしての有機EL表示パネルおよび有機EL素子の製造方法について説明したが、本発明は、その本質的な特徴的構成要素を除き、以上の説明に何ら限定を受けるものではない。以下では、本発明の他の態様例である変形例を説明する。
≪Modification example≫
As described above, as one aspect of the present disclosure, a method for manufacturing an organic EL display panel as a self-luminous panel and an organic EL element has been described. It is not limited. Hereinafter, a modified example which is another embodiment of the present invention will be described.
(1)上記実施の形態においては、画素電極が陽極、対向電極が陰極であり、かつ、トップエミッション型の有機EL素子であるとした。しかしながら、例えば、画素電極が陰極、対向電極が陽極であってもよい。また、例えば、ボトムエミッション型の有機EL素子であってもよい。この場合、画素電極が光透過性の導電性材料で形成され、対向電極が光反射性の導電性材料で形成される。また、基板11において少なくとも画素電極の下側に層とする部分が光透過性を有する。
(1) In the above embodiment, it is assumed that the pixel electrode is an anode, the counter electrode is a cathode, and the top emission type organic EL element. However, for example, the pixel electrode may be a cathode and the counter electrode may be an anode. Further, for example, it may be a bottom emission type organic EL element. In this case, the pixel electrode is formed of a light-transmitting conductive material, and the counter electrode is formed of a light-reflecting conductive material. Further, at least the portion of the
なお、自発光素子は有機EL素子に限られず、例えば、QLEDなどの他の素子であってもよい。 The self-luminous element is not limited to the organic EL element, and may be another element such as a QLED.
(2)上記実施の形態においては、正孔注入層15、正孔輸送層16、発光層17の全てが塗布工程で形成されるとした。しかしながら、発光層17が実施の形態に係る順序の塗布工程で形成されていればよく、それ以外の層は蒸着法、スパッタリング法等で成膜されてもよい。または、例えば、電子輸送層18と電子注入層19のいずれか1以上が、塗布工程で形成されるとしてもよい。
(2) In the above embodiment, it is assumed that the
さらに、1つの発光素子が複数の発光層を備える構成であってもよい。この場合、隔壁を跨いで隣接する2つの発光素子が互いに発光色の異なる塗布膜としての発光層を備えていればよく、例えば、蒸着方式で形成された共通層としての発光層をさらに有していてもよい。 Further, one light emitting element may be configured to include a plurality of light emitting layers. In this case, it is sufficient that two adjacent light emitting elements straddling the partition wall have a light emitting layer as a coating film having different light emitting colors from each other, and for example, further having a light emitting layer as a common layer formed by a vapor deposition method. May be.
(3)上記実施の形態においては、有機EL素子2は、電子輸送層18や電子注入層19、正孔注入層15や正孔輸送層16を有する構成であるとしたが、これに限られない。例えば、電子輸送層18を有しない有機EL素子や、正孔輸送層16を有しない有機EL素子であってもよい。また、例えば、正孔注入層15と正孔輸送層16とに替えて、単一層の正孔注入輸送層を有していてもよい。また、例えば、発光層17と電子輸送層18との間に、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類のいずれか、またはそのフッ化物からなる中間層を備えてもよい。
(3) In the above embodiment, the
また、発光層17の発光色は2色または赤色・緑色・青色の3色に限られず、黄色や紫色を含む4色以上であってもよいし、3色の組み合わせは上記のものに限られない。
Further, the emission color of the
(4)上記実施の形態においては、発光層の外観検査は、発光層の成膜直後に行うとしたが、これに限られない。例えば、発光層の外観検査は、封止層の成膜後であってもよい。但し、発光層の成膜工程におけるブリッジ混色の早期発見の観点から、発光層の外観検査は発光層の成膜工程以降に早く行うことが好ましい。 (4) In the above embodiment, the appearance inspection of the light emitting layer is performed immediately after the film formation of the light emitting layer, but the present invention is not limited to this. For example, the visual inspection of the light emitting layer may be performed after the film formation of the sealing layer. However, from the viewpoint of early detection of bridge color mixing in the film forming step of the light emitting layer, it is preferable that the appearance inspection of the light emitting layer is performed earlier after the film forming step of the light emitting layer.
(5)上記実施の形態においては、インクは機能性材料を溶質とする溶液であるとしたが、これに限られず、機能性材料を混合溶媒中に分散させたコロイド溶液や懸濁液であってもよい。 (5) In the above embodiment, the ink is a solution containing a functional material as a solute, but the ink is not limited to this, and is a colloidal solution or a suspension in which the functional material is dispersed in a mixed solvent. You may.
(6)ノズルを介して高精細なインクの塗布が可能なものであれば、上記実施の形態におけるインクジェット装置に限らず、インクを連続的に基板上に吐出するディスペンサー方式の塗布装置を用いてもよい。 (6) As long as high-definition ink can be applied through the nozzle, not only the inkjet device according to the above embodiment, but also a dispenser-type coating device that continuously ejects ink onto the substrate can be used. May be good.
(7)上記実施の形態においては、列状に隔壁を形成するラインバンク方式であるとしたが、これに限られない。機能層の1以上が塗布法により形成され、かつ、隔壁を跨いで隣接する2つの発光素子が互いに発光色の異なる塗布膜としての発光層を備えていればよく、例えば、1または複数の副画素ごとに隔壁で囲むピクセルバンク構造とする形態であってもよいし、六角形の副画素が千鳥状に配されるハニカム構造において隔壁が折れ線上に延伸する形態であってもよい。 (7) In the above embodiment, the line bank method in which partition walls are formed in a row is described, but the present invention is not limited to this. It suffices that one or more of the functional layers are formed by a coating method, and two adjacent light emitting elements straddling the partition wall are provided with a light emitting layer as a coating film having different emission colors from each other. It may have a pixel bank structure in which each pixel is surrounded by a partition wall, or a honeycomb structure in which hexagonal sub-pixels are arranged in a staggered pattern, in which the partition wall extends on a broken line.
本発明は、発光層を塗布方式で形成する自発光パネルの製造方法として最適である。 The present invention is optimal as a method for manufacturing a self-luminous panel in which a light emitting layer is formed by a coating method.
1 表示装置
10 自発光パネル(有機EL表示パネル)
2 発光素子(有機EL素子)
11 基板
12 層間絶縁層
13 画素電極
14 隔壁
14a 開口部
15 正孔注入層
16 正孔輸送層
17 発光層
18 電子輸送層
19 電子注入層
20 対向電極
21 封止層
200 駆動制御回路部
210 駆動回路
220 制御回路
1
2 Light emitting element (organic EL element)
11
Claims (8)
前記基板上に画素電極を行列状に形成し、
列方向に延伸し、前記画素電極を行方向に区画する隔壁を複数形成し、
行方向に隣接する2つの隔壁の間の間隙のうち第1間隙に第1の発光材料を含む第1のインクを塗布して第1の発光層を形成し、
前記第1のインクの塗布後に、前記第1間隙に行方向に隣接する第2間隙に、発光波長が前記第1の発光材料より長い第2の発光材料を含む第2のインクを塗布して第2の発光層を形成し、
前記第1の発光層と前記第2の発光層との上方に対向電極を形成し、
前記画素電極と前記第1の発光層と前記対向電極とを含む第1の発光素子と、前記画素電極と前記第2の発光層と前記対向電極とを含む第2の発光素子とのそれぞれを点灯させて発光色を検査する発光色検査を行う
ことを特徴とする自発光パネルの製造方法。 Prepare the board,
Pixel electrodes are formed in a matrix on the substrate,
A plurality of partition walls extending in the column direction and partitioning the pixel electrodes in the row direction are formed.
A first ink containing a first light emitting material is applied to the first gap among the gaps between two partition walls adjacent to each other in the row direction to form a first light emitting layer.
After the application of the first ink, a second ink containing a second light emitting material having a longer emission wavelength than the first light emitting material is applied to the second gap adjacent to the first gap in the row direction. Forming a second light emitting layer,
A counter electrode is formed above the first light emitting layer and the second light emitting layer.
Each of a first light emitting element including the pixel electrode, the first light emitting layer, and the counter electrode, and a second light emitting element including the pixel electrode, the second light emitting layer, and the counter electrode. A method for manufacturing a self-luminous panel, which comprises performing an emission color inspection by turning on the light and inspecting the emission color.
ことを特徴とする請求項1に記載の自発光パネルの製造方法。 In the emission color inspection, if the emission color of the light emitting element formed in the second gap is the same as the emission color of the second element, is the first ink erroneously mixed in the second gap? The method for manufacturing a self-luminous panel according to claim 1, wherein the light emitting element formed in the second gap is determined to be a normal second light emitting element regardless of whether or not the second light emitting element is formed.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の自発光パネルの製造方法。 After the formation of the second light emitting layer, the appearance of each of the first light emitting layer and the second light emitting layer is inspected, and the first ink is placed between the first gap and the second gap. When it is confirmed that the second ink is mixed, a visual inspection for determining that there is an abnormality in the first light emitting layer in the first gap and the second light emitting layer in the second gap is performed. The method for manufacturing a self-luminous panel according to claim 1 or 2, further comprising.
ことを特徴とする請求項3に記載の自発光パネルの製造方法。 The third aspect of the present invention, wherein the self-luminous panel is discontinued when it is determined in the visual inspection that there is an abnormality in the first light emitting layer and / or the second light emitting layer. Manufacturing method of self-luminous panel.
前記第1の色に発光する第1の発光素子は、第1の発光層と、前記第1の発光層を介して対向する1対の電極とを含み、
前記第2の色に発光する第2の発光素子は、第2の発光層と、前記第2の発光層を介して対向する1対の電極とを含み、
前記第1の発光層と前記第2の発光層とは隔壁により隔てられ、
前記第1の発光層は、塗布膜であって、第1の発光材料を含み、
前記第2の発光層は、塗布膜であって、第2の発光材料と、微量の第1の発光材料とを含む
ことを特徴とする自発光パネル。 A self-luminous panel comprising a light emitting element that emits light in a first color in a display region on a substrate and a light emitting element that emits light in a second color having a wavelength longer than the wavelength of the first color.
The first light emitting element that emits light in the first color includes a first light emitting layer and a pair of electrodes facing each other via the first light emitting layer.
The second light emitting element that emits light in the second color includes a second light emitting layer and a pair of electrodes facing each other via the second light emitting layer.
The first light emitting layer and the second light emitting layer are separated by a partition wall.
The first light emitting layer is a coating film and contains the first light emitting material.
The second light emitting layer is a coating film, and is a self-luminous panel characterized by containing a second light emitting material and a trace amount of the first light emitting material.
前記第3の発光層は、塗布膜であって、前記第2の発光材料を含み、かつ、前記第1の発光材料を含まず、
前記第3の発光素子は、前記第2の色に発光する
ことを特徴とする請求項5に記載の自発光パネル。 A third light emitting element including a third light emitting layer and a pair of electrodes facing each other via the third light emitting layer is further included.
The third light emitting layer is a coating film, which contains the second light emitting material and does not contain the first light emitting material.
The self-luminous panel according to claim 5, wherein the third light emitting element emits light in the second color.
前記隔壁と、列方向に延伸する第2の隔壁との間隙に複数の前記第1の発光素子が列設され、
前記隔壁と、列方向に延伸する第3の隔壁との間隙に前記第2の発光素子が配される
ことを特徴とする請求項5または6に記載の自発光パネル。 The partition wall extends in the row direction and
A plurality of the first light emitting elements are arranged in a row in the gap between the partition wall and the second partition wall extending in the row direction.
The self-luminous panel according to claim 5 or 6, wherein the second light emitting element is arranged in a gap between the partition wall and a third partition wall extending in the row direction.
ことを特徴とする請求項5から7のいずれか1項に記載の自発光パネル。 The self-luminous panel according to any one of claims 5 to 7, wherein both the first light emitting material and the second light emitting material are organic materials that emit light by electroluminescence.
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