JP5131446B2 - 表示パネル及びその製造方法 - Google Patents
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Description
上述した特許文献1等に記載されたような平坦化膜を備えたパネル構造においては、基板上に形成された画素回路のトランジスタや配線層等による段差を平坦化膜により完全になくすことは不可能であるため、基板表面の段差の影響を受けて平坦化膜表面(上面)に傾斜(勾配)やうねりが生じ、これにより、平坦化膜上に塗布形成される有機EL層(発光機能層)の膜厚に偏りやバラツキが生じて、発光特性や発光寿命の劣化を招くという問題を有していた。
なお、上述した平坦化膜や隔壁における問題点については、後述する発明の詳細な説明において詳しく比較検証する。
請求項3に記載の発明は、請求項1記載の表示パネルにおいて、前記複数の突起部は、更に、列方向に隣接する2つの前記画素形成領域の間の領域と前記各画素形成領域の一部とに跨って、行方向に沿って前記基板上に形成され、前記特定の領域は、前記画素形成領域の行方向に沿って形成された前記各突起部に対応する領域における、列方向の長さが前記発光部形成領域に隣接する領域の列方向の長さに等しく、行方向の長さが前記発光部形成領域に隣接する領域の行方向の長さの少なくとも30%の長さを有する領域を含み、前記画素形成領域の、行方向に沿って形成された前記各突起部に対応する領域における前記特定の領域に前記機能素子によって前記基板上に形成される凹凸が、前記発光部形成領域の中心点を通る行方向の第2の基準線を基準として線対称に形成されていることを特徴とする。
請求項4記載の発明は、請求項3記載の表示パネルにおいて、前記画素形成領域の、行方向に沿って形成された前記各突起部に対応する領域における前記特定の領域に形成される前記機能素子及び前記擬似回路素子は、前記第2の基準線を基準とした、線対称の平面パターンを有することを特徴とする。
請求項5記載の発明は、請求項1乃至4の何れかに記載の表示パネルにおいて、前記特定の領域に形成される前記回路素子は、薄膜トランジスタ構造を有する電界効果型トランジスタを含むことを特徴とする。
請求項6記載の発明は、請求項1乃至5のいずれかに記載の表示パネルにおいて、前記表示画素は、前記複数の機能素子を含んで前記基板上を被覆する平坦化膜を有し、前記複数の突起部は、前記平坦化膜上に設けられた絶縁膜からなることを特徴とする。
請求項7記載の発明は、請求項1乃至5のいずれかに記載の表示パネルにおいて、前記複数の突起部は、前記各表示画素の前記発光部形成領域を画定するように設けられ、前記複数の機能素子の少なくとも一部を覆うように前記基板上に形成される複数の隔壁からなることを特徴とする。
請求項8記載の発明は、請求項1乃至7のいずれかに記載の表示パネルにおいて、前記発光素子は、有機エレクトルミネッセント素子であることを特徴とする。
請求項11記載の発明は、基板上に複数の表示画素が行方向及び列方向にマトリクス状に配列された表示パネルの製造方法において、前記各表示画素は、前記基板上にマトリクス状に配列されて前記複数の表示画素をなす複数の画素形成領域と、該各画素形成領域内に設けられて前記発光素子を駆動するための複数の機能素子と、を有し、前記各画素形成領域内の前記基板上に前記複数の機能素子を形成する工程と、前記各表示画素の前記発光素子の発光部をなす発光部形成領域を画定し、前記複数の機能素子の少なくとも一部を覆う複数の隔壁を、列方向に沿って前記基板上に形成する工程と、前記複数の隔壁における一対の前記隔壁によって画定される凹部からなる前記発光部形成領域に、前記発光部を形成する工程と、を含み、前記複数の機能素子を形成する工程は、該各機能素子を、前記画素形成領域の前記各隔壁に対応する領域における特定の領域において、前記機能素子によって前記基板上に形成される凹凸が、前記発光部形成領域の中心点を通る列方向の第1の基準線を基準とした線対称となるように形成し、前記特定の領域を、行方向の長さが前記発光部形成領域に隣接する領域の行方向の長さに等しく、列方向の長さが前記発光部形成領域に隣接する領域の列方向の長さの少なくとも30%の領域からなる領域とする工程と、前記特定の領域に、前記複数の機能素子として、前記発光素子を駆動するための回路素子と前記発光素子の駆動に関与しない擬似回路素子とを形成する工程と、を含むことを特徴とする。
請求項13記載の発明は、請求項11又は12に記載の表示パネルの製造方法において、前記複数の隔壁を形成する工程は、前記隔壁を、前記複数の機能素子の少なくとも一部を覆って、行方向に沿って形成する工程を含み、前記特定の領域は、前記画素形成領域の前記各隔壁に対応する領域における、列方向の長さが前記発光部形成領域に隣接する領域の列方向の長さに等しく、行方向の長さが前記発光部形成領域に隣接する領域の行方向の長さの少なくとも30%の長さを有する領域を含み、前記複数の機能素子を形成する工程は、前記画素形成領域の、行方向に沿って形成した前記各隔壁に対応する領域における前記特定の領域に前記機能素子によって前記基板上に形成される凹凸を、前記発光部形成領域の中心点を通る行方向の第2の基準線を基準とした線対称となるように形成する工程を含むことを特徴とする。
請求項14記載の発明は、請求項13記載の表示パネルの製造方法において、前記複数の機能素子を形成する工程は、前記画素形成領域の、行方向に沿って形成した前記各隔壁に対応する領域における前記特定の領域に形成される前記機能素子を、前記発光部形成領域の中心点を通る行方向の前記第2の基準線を基準とした、線対称の平面パターンに形成する工程を含むことを特徴とする。
請求項15記載の発明は、請求項9乃至14のいずれかに記載の表示パネルの製造方法において、前記発光部を形成する工程は、前記凹部に有機化合物含有液を塗布し、該塗布された前記有機化合物含有液を乾燥させてなる発光機能層を形成して、前記発光部を形成する工程を含むことを特徴とする。
(表示パネル)
まず、第1の実施形態に係る表示パネル(有機ELパネル)の概略構造と、表示画素の回路構成について説明する。ここでは、基板上に形成された画素駆動回路(上述した画素回路に相当する)の薄膜トランジスタや配線層を被覆するように平坦化膜が形成され、該平坦化膜上に有機EL素子が形成されたパネル構造について説明する。
次いで、上述したような回路構成を有する表示画素(発光駆動回路及び有機EL素子)の具体的なデバイス構造(平面レイアウト及び断面構造)について説明する。ここでは、有機EL層において発光した光を、絶縁性基板を介することなく視野側(絶縁性基板の一面側)に出射するトップエミッション型の発光構造を有する表示画素について示す。
Zinc Oxide;IZO)等からなる透明な酸化金属層15bを被覆するように積層形成した電極構造を有し、対向電極17は、透明な酸化金属層を有している。
図4は、本発明に係る表示パネルの概念を説明するための概念図である。ここでは、本発明に係る概念に対応する各領域を明確にするために便宜的にハッチングを施して示した。同一のハッチングを施した箇所は同一の概念に係る領域を示している。
次に、上述した表示パネルの製造方法について説明する。
図5、図6は、本実施形態に係る表示パネルの製造方法の一例を示す工程断面図である。ここでは、図3(b)に示したA1−A1断面のパネル構造の製造工程について説明する。
この場合においても、上述した正孔輸送層16aと同様に、画素電極15上の正孔輸送層16aの表面は、上記有機化合物含有液に対して親液性を有しているので、層間絶縁膜18の開口部内(正孔輸送層16a上)に充分馴染んで広がる。
次に、上述した実施形態に係る表示画素及び表示パネルに特有の作用効果について、比較例を示して具体的に説明する。ここでは、説明を簡明にするために、図3(a)に示した平面レイアウトにおいて、各配線層の配置は変更せず、トランジスタTr11、Tr12のチャネル幅Wのみを異なるように変更した場合との比較検証を行う。
次に、本発明に係る表示パネルの第2の実施形態について説明する。
上述した第1の実施形態においては、画素駆動回路DCに設けられる複数(2個)のトランジスタTr11、Tr12を中心線CL11、CL12、CL13に対して、左右及び上下の領域で略線対称になる位置に配置、形成するために、トランジスタサイズ(チャネル幅W及びチャネル長L)を適宜設定する場合について説明したが、トランジスタTr11、Tr12のトランジスタサイズは、上述したように、少なくとも、当該トランジスタTr11、Tr12を有する画素駆動回路DCにより駆動制御される有機EL素子OLEDを、表示データに応じた適切な輝度階調で発光させることができる駆動能力(又は駆動特性)を有するように設定する必要がある。
次に、本発明に係る表示パネル及びその製造方法の第3の実施形態について説明する。
上述した第1及び第2の実施形態においては、画素駆動回路DC(トランジスタや各配線層)が形成された絶縁性基板11上に、有機材料からなる平坦化膜14を形成し、その上に反射金属層15aを含む画素電極15、有機EL層16、透明な酸化金属層からなる対向電極17を順次積層したトップエミッション型の発光構造を有する表示画素PIX(有機EL素子OLED)のデバイス構造を示したが、第3の実施形態においては、画素駆動回路DCが形成された絶縁性基板11上に、平坦化膜を有さず、絶縁性基板11表面から連続的に突出し、格子状(ボックス状)又は柵状(ストライプ状)に形成されたバンク(隔壁)により画定された領域(EL素子形成領域)に有機EL素子OLEDが形成され、有機EL層16において発光された光を、絶縁性基板11を介して絶縁性基板11の他面側に出射するボトムエミッション型の発光構造を有している。
なお、図示を省略したが、上記画素駆動回路DC、有機EL素子OLED、バンク19が形成された絶縁性基板11上には、透明な封止樹脂層を介して、絶縁性基板11に対向するように透明な封止基板が接合されている。
次に、上述した表示パネルの製造方法について説明する。
図11、図12は、本実施形態に係る表示パネルの製造方法の一例を示す工程断面図である。ここでは、図10(b)に示したA3−A3断面のパネル構造の製造工程について説明する。なお、上述した製造方法と同等の製造工程についてはその説明を簡略化する。
次いで、上記対向電極17を形成した後、絶縁性基板11の一面側全域に図示を省略した封止層を形成し、さらに、封止蓋や封止基板を接合することにより、本実施形態に係るパネル構造を有する表示パネル10が完成する。
次に、上述した実施形態に係る表示画素及び表示パネルに特有の作用効果について、比較例を示して具体的に説明する。ここでは、上述した第1の実施形態と同様に、図8(a)に示した平面レイアウトにおいて、トランジスタTr11、Tr12のチャネル幅Wのみを異なるように変更した場合との比較検証を行う。
次に、本発明に係る表示パネルの第4の実施形態について説明する。
上述した第3の実施形態においては、画素駆動回路DCに設けられる2個のトランジスタTr11、Tr12を、各々画素形成領域Rpxの左方及び上方の縁辺領域、右方及び下方の縁辺領域に延在するようにチャネル幅Wを設定し、中心線CL31、CL32、CL33に対して、左右及び上下の領域で略線対称になる位置にトランジスタが配置、形成されるようにした場合について説明したが、第4の実施形態においては、上述した第2の実施形態と同様に、形成されるトランジスタTr11、Tr12の駆動能力(又は駆動特性)や画素駆動回路DCの動作特性の面で、所望のトランジスタサイズを設定できない場合であっても、上記各中心線に対して略線対称になるように、擬似的な薄膜トランジスタ構造を有する素子部(ダミートランジスタ)を配置、形成したデバイス構造(パネル構造)を有している。
また、上記実施形態では、画素電極15をアノードとしたが、これに限らずカソードとしてもよい。このとき、有機EL層16は、画素電極15に接する担体輸送層が電子輸送性の層であればよい。
11 絶縁性基板
12 ゲート絶縁膜
13 保護絶縁膜
14 平坦化膜
15 画素電極
15a 反射金属層
15b 酸化金属層
16 有機EL層
16a 正孔輸送層
16b 電子輸送性発光層
17 対向電極
18 層間絶縁膜
19 バンク
PIX 表示画素
Rpx 画素形成領域
Rel EL素子形成領域
Tr11、Tr12 トランジスタ
D−Tr ダミートランジスタ
Claims (15)
- 基板上に発光素子を有する複数の表示画素が行方向及び列方向にマトリクス状に配列された表示パネルにおいて、
前記基板上にマトリクス状に配列され、前記複数の表示画素をなす複数の画素形成領域と、
前記各画素形成領域内に設けられる前記発光素子の発光部と、
前記各画素形成領域内に設けられ、前記発光素子を駆動するための複数の機能素子と、
列方向に沿って、行方向に隣接する2つの前記画素形成領域の間の領域と前記隣接する2つの画素形成領域の一部とに跨って前記基板上に形成される複数の突起部と、
を備え、
前記発光部は、前記各画素形成領域における、前記複数の突起部における隣接する一対の前記突起部によって画定される凹部に設けられる発光部形成領域に形成され、
前記複数の機能素子の少なくとも一部は、前記画素形成領域における前記突起部に対応する領域に形成され、
前記画素形成領域の前記各突起部に対応する領域における特定の領域において、前記機能素子によって前記基板上に形成される凹凸が、前記発光部形成領域の中心点を通る列方向の第1の基準線を基準として線対称に形成され、
前記特定の領域は、行方向の長さが前記発光部形成領域に隣接する領域の行方向の長さに等しく、列方向の長さが前記発光部形成領域に隣接する領域の列方向の長さの少なくとも30%の長さを有し、
前記特定の領域に形成される前記機能素子は、前記発光素子を駆動するための回路素子と、前記発光素子の駆動に関与しない擬似回路素子と、を含むことを特徴とする表示パネル。 - 前記特定の領域に形成される前記機能素子及び前記擬似回路素子は、前記第1の基準線を基準とした、線対称の平面パターンを有することを特徴とする請求項1記載の表示パネル。
- 前記複数の突起部は、更に、列方向に隣接する2つの前記画素形成領域の間の領域と前記各画素形成領域の一部とに跨って、行方向に沿って前記基板上に形成され、
前記特定の領域は、前記画素形成領域の行方向に沿って形成された前記各突起部に対応する領域における、列方向の長さが前記発光部形成領域に隣接する領域の列方向の長さに等しく、行方向の長さが前記発光部形成領域に隣接する領域の行方向の長さの少なくとも30%の長さを有する領域を含み、
前記画素形成領域の、行方向に沿って形成された前記各突起部に対応する領域における前記特定の領域に前記機能素子によって前記基板上に形成される凹凸が、前記発光部形成領域の中心点を通る行方向の第2の基準線を基準として線対称に形成されていることを特徴とする請求項1記載の表示パネル。 - 前記画素形成領域の、行方向に沿って形成された前記各突起部に対応する領域における前記特定の領域に形成される前記機能素子及び前記擬似回路素子は、前記第2の基準線を基準とした、線対称の平面パターンを有することを特徴とする請求項3記載の表示パネル。
- 前記特定の領域に形成される前記回路素子は、薄膜トランジスタ構造を有する電界効果型トランジスタを含むことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の表示パネル。
- 前記表示画素は、前記複数の機能素子を含んで前記基板上を被覆する平坦化膜を有し、
前記複数の突起部は、前記平坦化膜上に設けられた絶縁膜からなることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の表示パネル。 - 前記複数の突起部は、前記各表示画素の前記発光部形成領域を画定するように設けられ、前記複数の機能素子の少なくとも一部を覆うように前記基板上に形成される複数の隔壁からなることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の表示パネル。
- 前記発光素子は、有機エレクトルミネッセント素子であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の表示パネル。
- 基板上に発光素子を有する複数の表示画素が行方向及び列方向にマトリクス状に配列された表示パネルの製造方法において、
前記各表示画素は、前記基板上にマトリクス状に配列されて前記複数の表示画素をなす複数の画素形成領域と、該各画素形成領域内に設けられて前記発光素子を駆動するための複数の機能素子と、を有し、
前記各画素形成領域内の前記基板上に前記複数の機能素子を形成する工程と、
前記複数の機能素子を含んで前記基板上を被覆する平坦化膜を形成する工程と、
列方向に沿って、行方向に隣接する2つの前記画素形成領域の間の領域と前記隣接する2つの画素形成領域とに跨って、前記平坦化膜上に、複数の突起部を形成する工程と、
前記各画素形成領域における前記複数の突起部における一対の前記突起部によって画定される凹部に設けられる発光部形成領域に、前記発光素子の発光部を形成する工程と、
を含み、
前記複数の機能素子を形成する工程は、該各機能素子を、前記画素形成領域の前記各突起部に対応する領域における特定の領域において、前記機能素子によって前記基板上に形成される凹凸が、前記発光部形成領域の中心点を通る列方向の第1の基準線を基準とした線対称となるように形成し、前記特定の領域を、行方向の長さが前記発光部形成領域に隣接する領域の行方向の長さに等しく、列方向の長さが前記発光部形成領域に隣接する領域の列方向の長さの少なくとも30%の長さを有する領域とする工程と、前記特定の領域に、前記複数の機能素子として、前記発光素子を駆動するための回路素子と前記発光素子の駆動に関与しない擬似回路素子とを形成する工程と、を含むことを特徴とする表示パネルの製造方法。 - 前記複数の機能素子を形成する工程は、前記特定の領域に形成される前記機能素子を、前記第1の基準線を基準とした、線対称の平面パターンに形成する工程を含むことを特徴とする請求項9記載の表示パネルの製造方法。
- 基板上に複数の表示画素が行方向及び列方向にマトリクス状に配列された表示パネルの製造方法において、
前記各表示画素は、前記基板上にマトリクス状に配列されて前記複数の表示画素をなす複数の画素形成領域と、該各画素形成領域内に設けられて前記発光素子を駆動するための複数の機能素子と、を有し、
前記各画素形成領域内の前記基板上に前記複数の機能素子を形成する工程と、
前記各表示画素の前記発光素子の発光部をなす発光部形成領域を画定し、前記複数の機能素子の少なくとも一部を覆う複数の隔壁を、列方向に沿って前記基板上に形成する工程と、
前記複数の隔壁における一対の前記隔壁によって画定される凹部からなる前記発光部形成領域に、前記発光部を形成する工程と、
を含み、
前記複数の機能素子を形成する工程は、該各機能素子を、前記画素形成領域の前記各隔壁に対応する領域における特定の領域において、前記機能素子によって前記基板上に形成される凹凸が、前記発光部形成領域の中心点を通る列方向の第1の基準線を基準とした線対称となるように形成し、前記特定の領域を、行方向の長さが前記発光部形成領域に隣接する領域の行方向の長さに等しく、列方向の長さが前記発光部形成領域に隣接する領域の列方向の長さの少なくとも30%の領域からなる領域とする工程と、前記特定の領域に、前記複数の機能素子として、前記発光素子を駆動するための回路素子と前記発光素子の駆動に関与しない擬似回路素子とを形成する工程と、を含むことを特徴とする表示パネルの製造方法。 - 前記複数の機能素子を形成する工程は、前記特定の領域に形成される前記機能素子を、前記第1の基準線を基準とした、線対称の平面パターンに形成することを特徴とする請求項11記載の表示パネルの製造方法。
- 前記複数の隔壁を形成する工程は、前記隔壁を、前記複数の機能素子の少なくとも一部を覆って、行方向に沿って形成する工程を含み、
前記特定の領域は、前記画素形成領域の前記各隔壁に対応する領域における、列方向の長さが前記発光部形成領域に隣接する領域の列方向の長さに等しく、行方向の長さが前記発光部形成領域に隣接する領域の行方向の長さの少なくとも30%の長さを有する領域を含み、
前記複数の機能素子を形成する工程は、前記画素形成領域の、行方向に沿って形成した前記各隔壁に対応する領域における前記特定の領域に前記機能素子によって前記基板上に形成される凹凸を、前記発光部形成領域の中心点を通る行方向の第2の基準線を基準とした線対称となるように形成する工程を含むことを特徴とする請求項11又は12に記載の表示パネルの製造方法。 - 前記複数の機能素子を形成する工程は、前記画素形成領域の、行方向に沿って形成した前記各隔壁に対応する領域における前記特定の領域に形成される前記機能素子を、前記発光部形成領域の中心点を通る行方向の前記第2の基準線を基準とした、線対称の平面パターンに形成する工程を含むことを特徴とする請求項13記載の表示パネルの製造方法。
- 前記発光部を形成する工程は、前記凹部に有機化合物含有液を塗布し、該塗布された前記有機化合物含有液を乾燥させてなる発光機能層を形成して、前記発光部を形成する工程を含むことを特徴とする請求項9乃至14のいずれかに記載の表示パネルの製造方法。
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