JP5278686B2 - 有機elディスプレイパネルおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の請求項2に係る発明は、前記正孔輸送層が前記発光層と直交するストライプ状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の有機ELディスプレイパネルとしたものである。
本発明の請求項3に係る発明は、薄膜トランジスタを備えた基板と、前記基板上に形成された複数の第1電極と、前記第1電極の端部を覆い、前記複数の第1電極を異なった複数の画素に区画する隔壁と、発光層を含む複数の層からなる発光媒体層と、前記複数の画素の全面を覆うように前記発光媒体層上に形成された第2電極とを備え、前記発光媒体層は、少なくとも前記複数の第1電極上に形成されたストライプ状の正孔輸送層と、前記正孔輸送層上に前記複数の画素の全面を覆うように形成されたインターレイヤと、前記インターレイヤ上に形成されたストライプ状の発光層と、を有し、前記正孔輸送層と前記発光層が互いに直交するように配置されていることを特徴とする有機ELディスプレイパネルとしたものである。
図2に示すように、本発明の実施の形態に係る有機ELディスプレイパネル100に用いる基板(バックプレーン)には、TFTと有機ELディスプレイパネル100の画素電極13(第1電極)とが設けられており、かつ、TFTと画素電極13とが電気的に接続されている。
図1及び図2に示すように、本発明の実施の形態に係る第1電極である画素電極13は、TFT付き基板15の上に成膜され、必要に応じてパターニングをおこなう。本発明の実施の形態において画素電極13は隔壁14によって区画され、各画素に対応した画素電極13となる。画素電極13の材料としては、ITO(インジウムスズ複合酸化物)やインジウム亜鉛複合酸化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物などの金属複合酸化物や、金、白金などの金属材料や、これら金属酸化物や金属材料の微粒子をエポキシ樹脂やアクリル樹脂などに分散した微粒子分散膜を、単層もしくは積層したものをいずれも使用することができる。
図1及び図2に示すように、本発明の実施の形態に係る隔壁14は、画素に対応した発光領域を区画するように形成する。画素電極13の端部を覆うように形成するのが好ましい(図2参照)。一般的にアクティブマトリクス駆動型のディスプレイパネルは各画素に対して画素電極13が形成され、それぞれの画素ができるだけ広い面積を占有しようとするため、画素電極13の端部を覆うように形成される隔壁14の最も好ましい形状は各画素電極13を最短距離で区切る格子状を基本とする。
図1に示すように隔壁14形成後に発光媒体層4を形成する。本発明の有機ELディスプレイパネルは、発光媒体層として、発光層を含む複数の層が積層される。これら発光媒体層は、好ましくは正孔輸送層および発光層を含む。また、必要に応じてこれ以外にも電荷注入層、電荷ブロック層、電荷輸送層として機能する層を発光媒体層として設けても良い。陰極と発光層の間に積層されるものは正孔注入層、電子ブロック層、正孔輸送層であり、発光層と陽極の間に形成されるものは正孔ブロック層、電子注入層、電子輸送層である。これらは複数層積層しても良く、また一つの層が二以上の機能を有するようにしても良い。電荷注入層、電荷ブロック層、電荷輸送層は後述するようにそれぞれ材料に合わせて積層方法を適宜選択することができるが、特に無機物からなる材料を選択することで、熱安定性や耐性に優れたより安定した有機EL素子を得ることが出来る。
正孔輸送層1を構成する正孔輸送材料としては、ポリアニリン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリビニルカルバゾール(PVK)誘導体、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)などが挙げられるが本発明ではこれらに限定されるわけではない。これらの材料は溶媒に溶解または分散させ、スピンコート法、突出コート法、ディップコート法を用いて一括塗布することが出来る。また、凸版印刷法を用いることで均一で成膜不良のないラインパターンを画素ピッチで得ることが出来る。
正孔輸送層を形成後正孔注入および電子ブロック機能を有するインターレイヤを形成することができる。前述のように、陰極(画素電極)と発光層の間に正孔注入層、電子ブロック層を形成することができるが、これらをまとめてインターレイヤと呼ぶ。インターレイヤに用いる材料としては、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリアリーレン誘導体、アリールアミン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体などの、芳香族アミンを含むポリマーなどが挙げられるが本発明ではこれらに限定されるわけではない。
インターレイヤ形成後、発光層2を形成する。発光層2は電流を流すことにより発光する層であり、発光層2を形成する有機発光材料は、例えばクマリン系、ペリレン系、ピラン系、アンスロン系、ポルフィレン系、キナクリドン系、N,N’−ジアルキル置換キナクリドン系、ナフタルイミド系、N,N’−ジアリール置換ピロロピロール系、イリジウム錯体系などの発光性色素をポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール等の高分子中に分散させたものや、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系やポリフルオレン系の高分子材料が挙げられるが本発明ではこれらに限定されるわけではない。
発光媒体層の各層の形成には、上述のように材料に応じて既存の成膜法を用いることができるが、塗布によってストライプパターンを形成する場合には、凸版印刷法を用いることがパターン形成精度、膜厚均一性などに優れていることから好ましい。以下に発光層を凸版印刷法で形成する具体例を示すが、他の発光媒体層各層についても同様にして形成することができる。
次に、第2電極である対向電極3を形成する(図1参照)。本発明の実施の形態に係る対向電極3を陰極とする場合には、発光層2への電子注入効率の高い、仕事関数の低い物質を用いることができる。具体的にはMg、Al、Yb等の金属単体や、発光媒体層25と接する界面に電子注入層としてLiや酸化Li、LiF等の化合物を1nm程度挟んで、安定性・導電性の高いAlやCuを積層して用いることができる。または電子注入効率と安定性とを両立させるため、仕事関数が低いLi、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb等の金属1種以上と、安定なAg、Al、Cu等の金属元素との合金系
を用いることができる。具体的にはMgAg、AlLi、CuLi等の合金が使用できるが本発明ではこれらに限定されるわけではない。
有機ELディスプレイパネル100としては電極間(画素電極13と対向電極3との間)に発光材料(発光媒体層4)を挟み、電流を流すことで発光させることができるが、有機発光材料は大気中の水分や酸素によって容易に劣化してしまうため通常は外部と遮断するための封止体(図示せず)を設けることができる。封止体は例えば封止材上に樹脂層を設けて作製することができる。
図2に示すように、基板(TFT付き基板15)として、支持体5上に設けられ、スイッチング素子として機能する薄膜トランジスタと、その上方に形成された画素電極13とを備えたアクティブマトリクス基板を用いた。基板のサイズは200mm×200mmでその中に対角5インチ、画素数は320×240のディスプレイが中央に配置されている。
正孔輸送層1の正孔輸送材料を成膜する前までは実施例1と同様の手順で作製し、正孔輸送層1として厚さ50nmの酸化モリブデンを、真空蒸着法によりシャドーマスク法でストライプ状にラインパターンに成膜した。
正孔輸送層1の正孔輸送材料を成膜する前までは実施例1と同様の手順で作製し、正孔輸送層1として厚さ50nmの酸化モリブデンを、真空蒸着法によりシャドーマスク法で一括パターン成膜した。
実施例1と同様の手順で発光層2まで形成し、次にインターレイヤ25と直交し、発光層と平行となるように、電子注入層26として厚さ20nmのカルシウム膜を真空蒸着法によりシャドーマスク法でストライプ状にラインパターンに成膜した(図6)。その後対向電極3として、メタルマスクを用いて発光領域の全面にアルミニウム膜を150nm成膜した。
インターレイヤをスピンコート法で一括形成する以外は、実施例1と同様の手順でアクティブマトリクス駆動型有機ELディスプレイパネルを作製し、駆動したところ本来発光しない筈の隔壁上が発光し、正常な駆動を行うことができなかった。
正孔輸送層を真空蒸着法により一括形成する以外は、実施例3と同様の手順でアクティブマトリクス駆動型有機ELディスプレイパネルを作製し、駆動したところクロストークが発生し、正常な駆動を行うことができなかった。
2発光層
3対向電極層
4発光媒体層
5支持体
6活性層
7ゲート絶縁膜
8ゲート電極
9層間絶縁膜
10 ドレイン電極
11 走査線
12 ソース電極
13 画素電極
14 隔壁
15 TFT付き基板
16 インクタンク
17 インキチャンバー
18 アニロックスロール
19 インキ層
20 版
21 版胴
22 被印刷基板
23 平台
24 TFTおよび画素電極および隔壁付き基板
25 インターレイヤ
26 電子注入層
100 有機ELディスプレイパネル
200 凸版印刷装置
Claims (4)
- 薄膜トランジスタを備えた基板と、前記基板上に形成された複数の第1電極と、前記第1電極の端部を覆い、前記複数の第1電極を異なった複数の画素に区画する隔壁と、発光層を含む複数の層からなる発光媒体層と、前記複数の画素の全面を覆うように前記発光媒体層上に形成された第2電極とを備え、
前記発光媒体層は、
少なくとも前記複数の第1電極上に形成された正孔輸送層と、
前記正孔輸送層上に形成されたストライプ状のインターレイヤと、
前記インターレイヤ上に形成されたストライプ状の発光層と、
を有し、
前記インターレイヤと前記発光層が互いに直交するように配置されていることを特徴とする有機ELディスプレイパネル。 - 前記正孔輸送層が前記発光層と直交するストライプ状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の有機ELディスプレイパネル。
- 薄膜トランジスタを備えた基板と、前記基板上に形成された複数の第1電極と、前記第1電極の端部を覆い、前記複数の第1電極を異なった複数の画素に区画する隔壁と、発光層を含む複数の層からなる発光媒体層と、前記複数の画素の全面を覆うように前記発光媒体層上に形成された第2電極とを備え、
前記発光媒体層は、
少なくとも前記複数の第1電極上に形成されたストライプ状の正孔輸送層と、
前記正孔輸送層上に前記複数の画素の全面を覆うように形成されたインターレイヤと、
前記インターレイヤ上に形成されたストライプ状の発光層と、
を有し、
前記正孔輸送層と前記発光層が互いに直交するように配置されていることを特徴とする有機ELディスプレイパネル。 - 薄膜トランジスタが備えられ、前記基板上に形成された複数の第1電極と、前記第1電極の端部を覆い、前記複数の第1電極を異なった複数の画素に区画する複数の隔壁を形成した基板に、発光層を含む複数の層からなる発光媒体層と、前記複数の画素の全面を覆うように第2電極を形成する有機ELディスプレイパネルの製造方法であって、
発光媒体層の第一の層をストライプ状に基板上に形成する工程と、
発光媒体層の第二の層を前記第一の層と直交するようにストライプ状に基板上に形成する工程と、
を有し、
前記第一の層および前記第二の層を凸版印刷法によりストライプ状に形成することを特徴とする有機ELディスプレイパネルの製造方法。
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