JP4951151B2 - 有機ｅｌディスプレイパネル - Google Patents
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Description
本発明は、有機ＥＬディスプレイパネルに関する。
有機ＥＬディスプレイパネルは、有機化合物の電界発光現象を利用した発光素子（有機ＥＬ素子）を有するディスプレイパネルである。
有機ＥＬディスプレイパネルは、基板上にＲＧＢ三色の副画素（有機ＥＬ素子）をマトリクス状に配置して製造される。ＲＧＢ三色の有機ＥＬ素子は一つの画素を構成する。それぞれの有機ＥＬ素子は、基板上に、画素電極（例えば、陽極）、有機発光層、対向電極（例えば、陰極）を積層することで製造される。また、電子注入層や電子輸送層、正孔輸送層、正孔注入層などの機能層を積層することもある。
有機発光素子は、赤色の光を発する有機発光素子Ｒと、緑色の光を発する有機発光素子Ｇと、青色の光を発する有機発光素子Ｂとに分類されうる。各有機発光素子に含まれる有機発光層の全てを白色発光する有機発光層として、白色光をカラーフィルターで着色することもあるが；有機発光素子毎に、赤色発光する有機発光層、緑色発光する有機発光層、または青色発光する有機発光層を配置してもよい。
有機発光層や正孔注入層、正孔輸送層などの機能層は、例えば、機能層の材料液を基板上に塗布し、乾燥させることで形成される。より具体的には、樹脂などからなるバンクでＲＧＢ毎に機能層が形成される領域を規定し、バンクによって規定された領域内に、機能層の材料液を塗布し乾燥させることで、機能層が形成される。
このように、塗布法で機能層をする場合、パネルの端部の形成領域（機能層が形成されれる領域）と、パネルの中央部の形成領域で、機能層の材料液の乾燥スピードが異なることがある。材料液の乾燥スピードが異なると、形成される機能層の膜厚も異なる。画素間の機能層の膜厚のムラは、ディスプレイにおける輝度のムラに繋がる。
このような問題を解決するため、パネルの端部の形成領域（機能層が形成される空間）を、パネルの中央部の形成領域よりも大きくする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、パネルの端部の形成領域を、パネルの中央部の形成領域よりも大きくし；形成領域の大きさに応じて機能層の材料液を増やすことで、パネルの中央部とパネルの端部との間に生じる材料液の乾燥スピードのムラを補正している。
また、パネルの端部の形成領域に塗布する材料液に含まれる溶媒の量を、パネルの中央部の形成領域に塗布する材料液に含まれる溶媒の量よりも多くすることで、パネルの中央部とパネルの端部との間に生じる材料液の乾燥スピードのムラを補正する技術も提案されている（例えば特許文献２参照）。特許文献２では、各形成領域に塗布される材料液の溶媒の量が異なるが、各形成領域に塗布される材料液に含まれる有機材料の量は一定である。
また、パネルの中央部とパネルの端部との間の乾燥スピードのムラによるディスプレイの輝度ムラを防止するために、画素がマトリクス状に配置された発色領域の外周部に画素電極を有さない形成領域（ダミー領域）を設ける技術も提案されている（例えば特許文献３〜６参照）。
このように発光領域の外周部にダミーの領域を設け、ダミー領域にも材料液を塗布すると、非発光領域であるダミー領域では膜厚が不均一な機能層が形成されてしまうが、パネル中央の発光領域では材料液の乾燥スピードのばらつきが低減され、画素間で機能層の膜厚が均一になる。このため、ディスプレイの輝度ムラを低減することができる。
また、有機ＥＬ素子からの光の取出し効率を高めるために、画素電極または対向電極のうちの一方を透明電極として、かつもう一方を反射電極とし；反射電極と有機発光層との間にスパッタリングなどで透明導電膜を配置する技術が知られている（例えば特許文献７参照）。反射電極と有機発光層との間に配置された透明導電膜で有機発光層から反射電極までの光学的距離を調整することで、反射電極によって反射された後に透明電極に向う光と、透明電極に直接向う光とが強め合い、光の取出し効率を高めることができる。
しかしながら、特許文献１または特許文献２に開示された技術のように、有機ＥＬディスプレイの端部と中央部とで乾燥スピードのムラを補正したとしても、画素間で機能層の形状や膜厚がばらつくといった問題を解消することはできなかった。このように、機能層の膜厚が画素間でばらつくと、有機ＥＬディスプレイパネルの輝度がばらつく。
以下、図１Ａ〜Ｄを参照し、画素間で機能層の形状や膜厚がばらつくメカニズムについて説明する。
図１Ａは、機能層が形成される前の有機ＥＬディスプレイパネルの断面図である。図１Ａに示された有機ＥＬディスプレイパネルは、基板１１０上に配列された副画素（有機ＥＬ素子）１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂを有する。それぞれの副画素は基板１１０上に配置されたバンク１７０を有する。副画素１３０Ｒは、赤色発光する副画素であり；副画素１３０Ｇは、緑色発光する副画素であり；副画素１３０Ｂは、青色発光する副画素である。有機ＥＬディスプレイパネルは、パネルの端部に配置された副画素１３０ＲＸと、パネルの中央部に配置された副画素１３０ＲＹとを有する。
図１Ｂは、バンク１７０によって規定された領域に、機能層の材料液１４０を塗布した様子を示し、図１Ｃは、バンク１７０によって規定された領域内の機能層の材料液１４０が乾燥する様子を示す。有機ＥＬディスプレイパネルの端部では材料液１４０の溶媒の蒸気濃度が低いので、機能層の材料液１４０の乾燥が促進される。塗布された材料液１４０は、乾燥速度の速い方へ対流するため、副画素１３０ＲＸ内の機能層１８０の材料液１４０は、パネルの端部側に引き寄せられる。
図１Ｄは、形成された機能層１８０の形状を示す。また、図２Ａは図１Ｄに示された副画素１３０ＲＸの拡大図であり、図２Ｂは、図１Ｄに示された副画素１３０ＲＹの拡大図である。上述のように、材料液１４０の乾燥中、副画素１３０ＲＸ内の材料液１４０は、パネルの端部側に引き寄せられるので、形成された副画素１３０ＲＸの機能層１８０の基板の端部側のエッジ１８１は高くなり、基板中央部側のエッジ１８２は低くなる。このように機能層を塗布法で形成した場合、基板の端部に配置された副画素の機能層は基板の端部側に偏る。このため副画素１３０ＲＸの機能層１８０の膜厚Ｔは、副画素１３０ＲＹの機能層１８０の膜厚Ｔ’よりも薄くなる。
本発明の目的は、ディスプレイパネル内の機能層の膜厚を一様にする手段を提供し、輝度ムラのない有機ＥＬディスプレイパネルを提供することである。
本発明は、副画素の位置に応じて、供給する機能層の材料の量を調節することで、膜厚のばらつきを補正できることを見出し、さらに検討を加え発明を完成させた。
すなわち本発明は、以下に示す有機ＥＬディスプレイパネルに関する。
［１］基板と、前記基板上にマトリクス状に配置された複数の副画素を有する有機ＥＬディスプレイパネルであって、前記副画素には、赤色の光を発する副画素Ｒ、緑色の光を発する副画素Ｇおよび青色の光を発する副画素Ｂが含まれ、前記副画素ＲＧＢは、それぞれ、前記基板上に配置された画素電極と、前記画素電極上に配置され、金属酸化物からなる正孔注入層と、前記正孔注入層上に塗布形成された有機発光層と、前記有機発光層上に配置された対向電極と、前記有機発光層が形成される領域を規定し、かつ前記正孔注入層の上面の縁部に接して前記正孔注入層の縁部を覆っているバンクと、を有し、前記副画素ＲＧＢには、前記基板の端部の少なくとも一部に配置された副画素Ｘと、前記基板の中央部に配置され、かつ前記副画素Ｘと同一の色の光を発する副画素Ｙとが含まれ、前記副画素Ｘが有する前記有機発光層の体積は、前記副画素Ｙが有する前記有機発光層の体積よりも大きく、前記副画素Ｘが有するバンクが規定する領域の寸法と、前記副画素Ｙが有するバンクが規定する領域の寸法とは、同じであり、前記副画素Ｘが有する前記有機発光層の膜厚と、前記副画素Ｙが有する前記有機発光層の膜厚とが一様である、有機ＥＬディスプレイパネル。
［２］前記正孔注入層の膜厚は、前記バンクが規定する領域に亘って均一である、［１］に記載の有機ＥＬディスプレイパネル。
［３］前記画素電極が反射電極であり、前記正孔注入層の膜厚が、前記副画素が発する光の色ごとに異なる、［１］に記載の有機ＥＬディスプレイパネル。
［１］基板と、前記基板上にマトリクス状に配置された複数の副画素を有する有機ＥＬディスプレイパネルであって、前記副画素には、赤色の光を発する副画素Ｒ、緑色の光を発する副画素Ｇおよび青色の光を発する副画素Ｂが含まれ、前記副画素ＲＧＢは、それぞれ、前記基板上に配置された画素電極と、前記画素電極上に配置され、金属酸化物からなる正孔注入層と、前記正孔注入層上に塗布形成された有機発光層と、前記有機発光層上に配置された対向電極と、前記有機発光層が形成される領域を規定し、かつ前記正孔注入層の上面の縁部に接して前記正孔注入層の縁部を覆っているバンクと、を有し、前記副画素ＲＧＢには、前記基板の端部の少なくとも一部に配置された副画素Ｘと、前記基板の中央部に配置され、かつ前記副画素Ｘと同一の色の光を発する副画素Ｙとが含まれ、前記副画素Ｘが有する前記有機発光層の体積は、前記副画素Ｙが有する前記有機発光層の体積よりも大きく、前記副画素Ｘが有するバンクが規定する領域の寸法と、前記副画素Ｙが有するバンクが規定する領域の寸法とは、同じであり、前記副画素Ｘが有する前記有機発光層の膜厚と、前記副画素Ｙが有する前記有機発光層の膜厚とが一様である、有機ＥＬディスプレイパネル。
［２］前記正孔注入層の膜厚は、前記バンクが規定する領域に亘って均一である、［１］に記載の有機ＥＬディスプレイパネル。
［３］前記画素電極が反射電極であり、前記正孔注入層の膜厚が、前記副画素が発する光の色ごとに異なる、［１］に記載の有機ＥＬディスプレイパネル。
本発明によれば、基板端部の副画素で有機機能層が基板端部側に偏る場合であっても、画素間で有機機能層の膜厚を一様にすることができ、輝度が均一な有機ＥＬディスプレイパネルを提供することができる。
本発明の有機ＥＬディスプレイパネルは、基板と、基板上にマトリクス状に配置された複数の副画素（有機ＥＬ素子）とを有する。
［基板］
基板の材料は、本発明の有機ＥＬディスプレイパネルがボトムエミッション型かトップエミッション型かによって異なる。本発明の有機ＥＬディスプレイパネルがボトムエミッション型の場合、基板の材料は、透明かつ絶縁体であれば特に限定されない。このような材料の例には、ガラスや透明樹脂などが含まれる。一方、本発明の有機ＥＬディスプレイパネルがトップエミッション型の場合、基板の材料は、絶縁体であれば特に限定されない。基板の大きさおよび厚さは、製造する有機ＥＬディスプレイパネルの大きさや基板の材料などに応じて適宜設定すればよい。
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基板は、有機ＥＬ素子を駆動するための薄膜トランジスタ（駆動ＴＦＴ）を有していてもよい。ＴＦＴのソース電極またはドレイン電極は、後述する画素電極に接続される。
［副画素］
副画素（有機ＥＬ素子）には、赤色の光を発する副画素、緑色の光を発する副画素および青色の光を発する副画素が含まれる。これらの３つの色（ＲＧＢ）を発する副画素が一つの画素を構成する。また本発明では、基板の端部に配置される副画素を「副画素Ｘ」と称し、基板の中央部に配置され、副画素Ｘと同色光を発する副画素を「副画素Ｙ」と称する。ここで「基板の端部」とは、基板の周縁部のみを意味するのではなく、「基板の中央部」に対して相対的に外側の領域を意味する。同様に、「基板の中央部」とは、基板の中心点のみを意味するのではなく、「基板の端部」に対して相対的に中心点側の領域を意味する。すなわち、「基板の端部」および「基板の中央部」は、比較対象の２つの領域の相対的な位置関係を特定している。
副画素（有機ＥＬ素子）には、赤色の光を発する副画素、緑色の光を発する副画素および青色の光を発する副画素が含まれる。これらの３つの色（ＲＧＢ）を発する副画素が一つの画素を構成する。また本発明では、基板の端部に配置される副画素を「副画素Ｘ」と称し、基板の中央部に配置され、副画素Ｘと同色光を発する副画素を「副画素Ｙ」と称する。ここで「基板の端部」とは、基板の周縁部のみを意味するのではなく、「基板の中央部」に対して相対的に外側の領域を意味する。同様に、「基板の中央部」とは、基板の中心点のみを意味するのではなく、「基板の端部」に対して相対的に中心点側の領域を意味する。すなわち、「基板の端部」および「基板の中央部」は、比較対象の２つの領域の相対的な位置関係を特定している。
基板上に配置された副画素は、それぞれ、１）画素電極、２）バンク、３）有機機能層、および４）対向電極を有する。以下それぞれの構成部材について説明する。
１）画素電極
画素電極は、基板上に配置された導電性部材である。画素電極は、通常陽極として機能するが、陰極として機能してもよい。また、画素電極の表面には、遷移金属の酸化物からなる膜（例えば酸化タングステンや酸化モリブデンなど）が形成されていてもよい。画素電極の表面上の遷移金属の酸化物膜は正孔注入層として機能する。
画素電極は、基板上に配置された導電性部材である。画素電極は、通常陽極として機能するが、陰極として機能してもよい。また、画素電極の表面には、遷移金属の酸化物からなる膜（例えば酸化タングステンや酸化モリブデンなど）が形成されていてもよい。画素電極の表面上の遷移金属の酸化物膜は正孔注入層として機能する。
画素電極の材料は、本発明の有機ＥＬディスプレイパネルがボトムエミッション型かトップエミッション型かによって異なる。本発明の有機ＥＬディスプレイパネルがボトムエミッション型の場合、画素電極の材料は、透明かつ導電体であれば特に限定されない。このような材料の例には、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）やＩＺＯ（酸化インジウム・亜鉛）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）などが含まれる。一方、本発明の有機ＥＬディスプレイパネルがトップエミッション型の場合、画素電極の材料は、光反射性を有し、かつ導電体であれば特に限定されない。このような材料の例には、銀を含む合金、より具体的には銀−パラジウム−銅合金（ＡＰＣ）や銀−ルテニウム−金合金（ＡＲＡ）、ＭｏＣｒ（モリブデンクロム）、ＮｉＣｒ（ニッケルクロム）、アルミニウム−ネオジム合金（Ａｌ−Ｎｄ）などが含まれる。また、光反射性の画素電極の表面には、ＩＴＯ膜またはＩＺＯ膜が形成されていてもよい。
２）バンク
バンクは、有機機能層が塗布形成される領域（以下「塗布領域」とも称する）を規定する絶縁体である。本発明では、バンクは、塗布領域をマトリクス状に規定してもよいし、ライン状に規定してもよい。
バンクは、有機機能層が塗布形成される領域（以下「塗布領域」とも称する）を規定する絶縁体である。本発明では、バンクは、塗布領域をマトリクス状に規定してもよいし、ライン状に規定してもよい。
バンクが、塗布領域をマトリクス状に規定する場合、有機ＥＬディスプレイパネルは格子状のバンクを有し（図３Ａ参照）、各副画素が四方をバンクに囲まれた塗布領域を有する。一方、バンクがライン状の塗布領域を規定する場合、有機ＥＬディスプレイパネルは複数のライン状バンクを有し、１列に配列された同色光を発光する副画素が１つのライン状の塗布領域を共有する。
バンクの材料は、絶縁体であれば特に限定されない。バンクの材料の例には、ポリイミドなどの絶縁性樹脂が含まれる。バンクの表面は、濡れ性が低いこと（例えば、撥液性であること）が好ましい。バンクの表面の濡れ性を低くするには、例えば、バンクの材料をフッ素樹脂を含む絶縁性樹脂としたり、フッ素系ガスプラズマでバンクの表面を処理したりすればよい。
本発明では、同色光を発する副画素が有する塗布領域の寸法が同じであることを特徴とする。具体的には、副画素Ｘが有する塗布領域の寸法と、副画素Ｙが有する塗布領域の寸法とが同じである。ここで、「副画素が有する塗布領域」とは、各副画素が四方をバンクに囲まれた塗布領域を有する場合、四方をバンクに囲まれた各塗布領域を意味し；一列に配列された同色光を発光する副画素が１つのライン状の塗布領域を共有する場合、ライン状の塗布領域を一列に配列された副画素の数で等分割したときの各領域を意味する。
また「塗布領域の寸法が同じ」とは、例えば、塗布領域の底面（基板表面のうちバンクに囲まれた領域）の寸法（幅および長さ）、塗布領域の深さ、そして塗布領域を規定するバンクのテーパ角度が同じであることを意味する（図４Ａおよび図４Ｂ参照）。ここで「同じ」とは差が１０％以下であることを意味する。
３）有機機能層
有機機能層は、画素電極上に配置された、少なくとも有機発光層を含む層である。本発明では、有機機能層は、バンクによって規定される塗布領域に有機機能層の材料液を塗布することで形成される。たとえば、有機機能層の材料液（有機機能層の材料をアニソールやシクロヘキシルベンゼンなどの有機溶媒に溶解させた溶液）を、塗布法（例えば、インクジェット法）によって塗布し、乾燥させることによって、有機機能層を形成することができる。有機機能層の厚さは、特に限定されないが、例えば５０〜２００ｎｍ程度であればよい。
有機機能層は、画素電極上に配置された、少なくとも有機発光層を含む層である。本発明では、有機機能層は、バンクによって規定される塗布領域に有機機能層の材料液を塗布することで形成される。たとえば、有機機能層の材料液（有機機能層の材料をアニソールやシクロヘキシルベンゼンなどの有機溶媒に溶解させた溶液）を、塗布法（例えば、インクジェット法）によって塗布し、乾燥させることによって、有機機能層を形成することができる。有機機能層の厚さは、特に限定されないが、例えば５０〜２００ｎｍ程度であればよい。
有機機能層が有する有機発光層に含まれる有機ＥＬ材料は、副画素（有機ＥＬ素子）が発する光の色（ＲＧＢ）に応じて、副画素ごとに適宜選択される。有機ＥＬ材料は、高分子有機ＥＬ材料および低分子有機ＥＬ材料のいずれでもよいが、塗布法により形成する観点からは高分子有機ＥＬ材料が好ましい。高分子有機ＥＬ材料を用いることで、他の部材に損傷を与えることなく有機発光層を容易に形成することができるからである。高分子有機ＥＬ材料の例には、ポリフェニレンビニレンおよびその誘導体、ポリアセチレン（polyacetylene）およびその誘導体、ポリフェニレン（polyphenylene（ＰＰ））およびその誘導体、ポリパラフェニレンエチレン（polyparaphenyleneethylene）およびその誘導体、ポリ３−ヘキシルチオフェン（poly-3-hexylthiophene（Ｐ３ＨＴ））およびその誘導体、ポリフルオレン（polyfluorene（ＰＦ））およびその誘導体などが含まれる。低分子有機ＥＬ材料の例には、トリス（８−キノリノラート）アルミニウムなどが含まれる。
有機機能層は、有機発光層に加えて、正孔注入層や正孔輸送層（インターレイヤ）、電子注入層、電子輸送層などを有してもよい。
正孔注入層は、例えばポリエチレンスルホン酸をドープしたポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳと称される）や、その誘導体（共重合体など）を含む。このような正孔注入層は、例えば正孔注入層の材料液（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳと水を含むインク）を画素電極に塗布することで形成される。
正孔輸送層は、画素電極（または正孔注入層）と有機発光層との間に配置される。正孔輸送層は、有機発光層に正孔を効率よく運ぶ機能、および画素電極（または正孔注入層）への電子の侵入をブロックする機能を担う。正孔輸送層の材料は、ポリフルオレンとトリフェニルアミン誘導体とのコポリマーであることが好ましい。
正孔輸送層は、正孔輸送層の材料液（例えば、正孔輸送層の材料をアニソールやシクロベンゼンなどの有機溶媒に溶解させた溶液）を、画素電極（または正孔注入層）上に塗布することで形成されうる。正孔輸送層の厚さは、特に限定されないが、例えば１０〜４０ｎｍ程度であればよい。
有機機能層が正孔注入層や正孔輸送層などを有する場合、画素電極を反射電極とし、塗布形成される正孔注入層や正孔輸送層で有機発光層と反射陽極である画素電極との間の光学的距離を調節してもよい。特に正孔輸送層は、厚さが多少増減しても、有機ＥＬ素子の発光特性に大きな影響を与えないことから、光学的距離を調整するための層として好ましい。塗布形成される正孔注入層や正孔輸送層などで光学的距離を調整することで、有機ＥＬ素子の光の取出し効率を向上させることができる。正孔注入層や正孔輸送層で光学的距離を調節する場合、最適な光学的距離は光の波長によって異なることから、正孔注入層や正孔輸送層の膜厚はＲＧＢごとに異なり、有機機能層の膜厚がＲＧＢごとに異なる。
このように、有機機能層の膜厚がＲＧＢごとに異なる場合、副画素が有する塗布領域の寸法も、有機機能層の膜厚に合わせてＲＧＢごとに異なることが好ましい。
一方で、同色光を発する副画素の有機機能層の膜厚は均一であることが好ましい。同色光を発する副画素の有機機能層の膜厚がばらつくと、有機ＥＬディスプレイパネルの輝度ムラが生じるからである。特に上述したように有機機能層で光学的距離を調節した場合、同色光を発する副画素の有機機能層の膜厚がばらつくと、副画素間で、光学的距離が適切に調整された副画素と、光学的距離が適切でない副画素とが発生し、有機ＥＬディスプレイパネルの輝度ムラが特に顕著になる。
ここで「有機機能層の厚さ」とはそれぞれの副画素が有する有機機能層のうち最も薄い箇所の膜厚を意味する（図４Ａ、図４Ｂ参照）。
本発明では、基板上の位置に応じて、同色光を発する副画素の有機機能層の体積が異なることを特徴とする。より具体的には、基板の端部に配置された副画素Ｘが有する有機機能層の体積が、基板の中央部に配置された副画素Ｙが有する有機機能層の体積よりも大きいことを特徴とする。
このように、副画素Ｘが有する有機機能層を、副画素Ｙが有する有機機能層の体積よりも大きくするには、副画素Ｘの塗布領域に供給する有機機能層の材料の量を、副画素Ｙの塗布領域に供給する有機機能層の材料の量よりも多くすればよい。供給する有機機能層の材料の量を増やすには、塗布する有機機能層の材料液の量を一定にし、材料液中の有機機能層の材料の濃度を高くしてもよいし；塗布する材料液中の有機機能層の材料の濃度を一定にし、塗布する材料液の量を多くしてもよい。材料液の濃度を一定にし、材料液の量を調節する場合、準備する材料液の濃度が一種類でよいので、供給される有機機能層の材料の量を簡便に調整できる。
このように、本発明では副画素Ｘが有する塗布領域の寸法と、副画素Ｙが有する塗布領域の寸法とを同じにし、かつ副画素Ｘが有する有機機能層の体積を、副画素Ｙが有する有機機能層の体積よりも大きくしたことを特徴とする。
このように、同色光を発する副画素が有する塗布領域の寸法を同じにし、かつ副画素の位置に応じて、有機機能層の体積を変化させることで、乾燥ムラによって生じる画素間の有機機能層の膜厚のばらつきを補正することができる。膜厚のばらつきを補正するメカニズムについては、図面を参照しながら詳細に後述する。
４）対向電極
対向電極は、有機機能層上に配置される導電性部材である。対向電極は通常陰極として機能するが、陽極として機能してもよい。複数の副画素が、１つの対向電極を共有してもよい。例えば、有機ＥＬディスプレイパネルがアクティブマトリクス型である場合、１枚のパネルに含まれるすべての副画素が、１つの対向電極を共有していてもよい。
対向電極は、有機機能層上に配置される導電性部材である。対向電極は通常陰極として機能するが、陽極として機能してもよい。複数の副画素が、１つの対向電極を共有してもよい。例えば、有機ＥＬディスプレイパネルがアクティブマトリクス型である場合、１枚のパネルに含まれるすべての副画素が、１つの対向電極を共有していてもよい。
対向電極の材料は、本発明の有機ＥＬディスプレイパネルがボトムエミッション型かトップエミッション型かによって異なる。本発明の有機ＥＬディスプレイパネルがトップエミッション型の場合、対向電極の材料は、透明かつ導電体であれば特に限定されない。このような材料の例には、ＩＴＯやＩＺＯ、ＺｎＯ、バリウム、アルミニウム、酸化タングステンなどが含まれる。一方、本発明の有機ＥＬディスプレイパネルがボトムエミッション型の場合、画素電極の材料は、導電体であれば特に限定されない。このような材料の例には、バリウムや酸化バリウム、アルミニウムなどが含まれる。
対向電極上には、さらに封止膜が配置されていてもよい。封止膜は、有機機能層や画素電極などを、水分や熱、衝撃などから保護する機能を担う。封止膜の材料の例には、窒化シリコンや酸化窒化シリコンなどが含まれる。
次に図面を参照しながら、本発明について詳細に説明する。ただし本発明は、図示された有機ＥＬディスプレイパネルに限定されない。
図３Ａは、本発明の１の実施の形態の有機ＥＬディスプレイパネル１００の平面図である。また図３Ｂは、図３Ａに示された有機ＥＬディスプレイパネル１００のＡＡ線による断面図である。
図３に示されるように有機ディスプレイパネル１００は、基板１１０と、基板上にマトリクス状に配置された複数の副画素（有機ＥＬ素子）１３０と、を有する。副画素１３０には、赤色の光を発する副画素１３０Ｒ、緑色の光を発する副画素１３０Ｇおよび青色の光を発する副画素１３０Ｂとが含まれる。副画素１３０Ｒ、副画素１３０Ｇおよび副画素１３０Ｂで一つの画素を構成する。
また、図３Ｂに示されるように副画素１３０には、基板１１０の端部に配置された副画素１３０Ｘ（１３０ＲＸ、１３０ＧＸ、１３０ＢＸ）と、基板１１０の中央部に配置された副画素１３０Ｙ（１３０ＲＹ、１３０ＧＹ、１３０ＢＹ）とが含まれる。
図３Ｂに示されるように、それぞれの副画素１３０は、基板１１０上に配置された画素電極１５０と、画素電極上に配置された金属酸化物膜１６０と、四方を囲まれた塗布領域１７５を規定するバンク１７０と、塗布領域１７５内に形成された有機機能層１８０と、有機機能層１８０上に配置された対向電極１９０（不図示）と、を有する。有機機能層１８０は金属酸化物膜１６０上に配置される。またバンク１７０は、格子状に形成されている。
金属酸化物膜１６０は、例えば酸化タングステンであり、正孔注入層として機能する。
副画素１３０Ｒが有する有機機能層１８０Ｒは、赤色の光を発する有機発光層を含み；副画素１３０Ｇが有する有機機能層１８０Ｇは、緑色の光を発する有機発光層を含み；副画素１３０Ｂが有する有機機能層１８０Ｂは、青色の光を発する有機発光層を含む。
図４Ａは、図３Ｂに示された副画素１３０ＲＸの拡大図であり、図４Ｂは図３Ｂに示された副画素１３０ＲＹの拡大図である。
図４Ａおよび図４Ｂに示されるように、本発明の有機ＥＬディスプレイパネル１００では、副画素１３０ＲＸが有する塗布領域１７５の寸法は、副画素１３０ＲＹが有する塗布領域１７５の寸法と同じである。より具体的には、副画素１３０ＲＸおよび副画素１３０ＲＹの、塗布領域１７５の底面の幅（塗布領域１７５の底面の短軸の長さ）１７５ｗと、塗布領域１７５の底面の長さ（塗布領域１７５の底面の長軸の長さ；不図示）と、塗布領域１７５の深さ１７５ｄ、および塗布領域１７５を規定するバンク１７０のテーパ角度θが同じである。
塗布領域１７５の深さ１７５ｄを同じにするにはバンク１７０の高さ１７０ｈを同じにすればよい。また、バンクのテーパ角度θを同じにするには、バンク１７０の高さ１７０ｈおよびバンク１７０の幅１７０ｗを同じにすればよい。
バンクは、通常パターニングされた樹脂膜をベーク処理することで形成され、バンクのテーパ角度は、ベーク処理の際に樹脂膜の底面が熱で広がることで形成される。このため、高さおよび幅が同じであるバンクは、通常同じテーパ角度を有する。
一方、副画素１３０ＲＸが有する有機機能層１８０ＲＸの体積は、副画素１３０ＲＹが有する有機機能層１８０ＲＹの体積よりも大きい。
上述のように、基板の端部に配置された副画素では、有機機能層が基板の端部側に偏る（図１および図２参照）。このため、基板中央部の副画素に供給する有機機能層の材料の量と、基板の端部の副画素に供給する有機機能層の材料の量が同じである場合、基板の端部の副画素が有する有機機能層の膜厚が、基板中央部の副画素が有する有機機能層の膜厚よりも薄くなることがあった（図１および図２参照）。
一方、図４Ａおよび図４Ｂに示されるように、副画素１３０Ｘの塗布領域１７５の寸法と、副画素１３０Ｙの塗布領域１７５の寸法とを同じにし、有機機能層１８０Ｘの体積を、有機機能層１８０Ｙの体積よりも大きくすると、基板の端部側に偏っている有機機能層１８０Ｘの膜厚Ｔが大きくなる。この結果、有機機能層１８０Ｘの膜厚Ｔは、有機機能層１８０Ｙの膜厚Ｔ’と一様になる。
このように、本発明によれば、同色光を発する副画素の塗布領域の寸法を一定にし、配置位置によって同色光を発する副画素の有機機能層の体積を調節することで、乾燥ムラによって生じる有機機能層の膜厚の画素間のばらつきを補正し、画素間で膜厚が均一な有機ＥＬディスプレイパネルを提供することができる。
また、同色光を発する副画素が有する有機機能層の体積は基板の端部から乾燥中心点に向って徐々に少なくなることが好ましい。ここで、「乾燥中心点」とは、有機ＥＬディスプレイパネルの製造工程中、塗布した有機機能層の乾燥スピードが最も遅くなる仮想上の点である。乾燥中心点は、パネル内にある場合もあるが、パネル外にあることもある。
例えば図５Ａに示されるように１つの基板１１０から１つの有機ＥＬディスプレイパネル１００を製造する場合、乾燥中心点Ｃは、有機ＥＬディスプレイパネル１００の中央に位置する。この場合、有機ＥＬディスプレイパネル１００の四方の端部（１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ）に配置された副画素の有機機能層の体積が最も大きく、乾燥中心点Ｃに近づくにしたがって、徐々に副画素の有機機能層の体積が減少する。
一方、図５Ｂに示されるように１つの基板１１０から複数（例えば８つ）の有機ＥＬディスプレイパネル（１０１〜１０８）を製造する場合、乾燥中心点Ｃは、有機ＥＬディスプレイパネルの外に位置する場合がある。この場合、例えば有機ＥＬディスプレイパネル１０１に注目すると、有機ＥＬディスプレイパネル１０１の四方の端部（１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ）のうち、１０１ａおよび１０１ｄに配置された副画素の有機機能層の体積が最も大きく、乾燥中心点Ｃに近づくにしたがって、徐々に副画素の有機機能層の体積が減少する。この場合であっても、パネルの端部１０１ａおよび１０１ｄに配置された副画素の有機機能層の体積は、パネル１０１の中央部に配置された同色の光を発する副画素の有機機能層の体積よりも大きくなる。
本出願は、２００９年６月２９日出願の特願２００９−１５４２４０に基づく優先権を主張する。当該出願明細書に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。
本発明によれば輝度ムラの少ない有機ＥＬディスプレイパネルを提供することができる。
１００ 有機ＥＬディスプレイパネル
１１０ 基板
１３０ 副画素
１４０ 材料液
１５０ 画素電極
１６０ 金属酸化物膜
１７０ バンク
１７５ 塗布領域
１８０ 有機機能層
１８１ 有機機能層の基板端部側のエッジ
１８２ 有機機能層の基板中央部側のエッジ
１１０ 基板
１３０ 副画素
１４０ 材料液
１５０ 画素電極
１６０ 金属酸化物膜
１７０ バンク
１７５ 塗布領域
１８０ 有機機能層
１８１ 有機機能層の基板端部側のエッジ
１８２ 有機機能層の基板中央部側のエッジ
Claims (3)
- 基板と、前記基板上にマトリクス状に配置された複数の副画素を有する有機ＥＬディスプレイであって、
前記副画素には、赤色の光を発する副画素Ｒ、緑色の光を発する副画素Ｇおよび青色の光を発する副画素Ｂが含まれ、
前記副画素ＲＧＢは、それぞれ、前記基板上に配置された画素電極と、前記画素電極上に配置され、金属酸化物からなる正孔注入層と、前記正孔注入層上に塗布形成された有機発光層と、前記有機発光層上に配置された対向電極と、前記有機発光層が形成される領域を規定し、かつ前記正孔注入層の上面の縁部に接して前記正孔注入層の縁部を覆っているバンクと、を有し、
前記副画素ＲＧＢには、前記基板の端部の少なくとも一部に配置された副画素Ｘと、前記基板の中央部に配置され、かつ前記副画素Ｘと同一の色の光を発する副画素Ｙとが含まれ、
前記副画素Ｘが有する前記有機発光層の体積は、前記副画素Ｙが有する前記有機発光層の体積よりも大きく、
前記副画素Ｘが有するバンクが規定する領域の寸法と、前記副画素Ｙが有するバンクが規定する領域の寸法とは、同じであり、
前記副画素Ｘが有する前記有機発光層の膜厚と、前記副画素Ｙが有する前記有機発光層の膜厚とが一様である、有機ＥＬディスプレイパネル。 - 前記正孔注入層の膜厚は、前記バンクが規定する領域に亘って均一である、請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイパネル。
- 前記画素電極が反射電極であり、
前記正孔注入層の膜厚が、前記副画素が発する光の色ごとに異なる、請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイパネル。
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