JP5779051B2 - 表示装置およびその製造方法、並びに電子機器 - Google Patents
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Description
は以下の順序で行う。
1.第1の実施の形態(段差を基板と第1発光素子および第2発光素子との間の平坦化絶縁膜に設けた例)
2.変形例1(第1発光素子がカラーフィルタにより3色(黄色,赤色,緑色)に分割されている例)
3.変形例2(段差を基板と第1発光素子および第2発光素子との間のカラーフィルタに設けた例)
4.第2の実施の形態(段差を第2発光素子の開口絶縁膜に設けた例)
5.変形例3(段差を平坦化絶縁膜と開口絶縁膜とに設けた例)
6.変形例4(第2発光素子の下部電極が絶縁材により分断されている例)
[表示装置1の構成]
図1は、本開示の第1の実施の形態に係る表示装置(表示装置1)の構成を表すものである。この表示装置1は、有機EL(Electroluminescence )表示装置であり、例えば、基板11の上に、表示領域110として、複数の赤色有機EL素子10R,緑色有機EL素子10Gおよび青色有機EL素子10Bがマトリクス状に配置されている。この赤色有機EL素子10R,緑色有機EL素子10Gおよび青色有機EL素子10Bにより、一の画素10が構成されている。ここで、赤色有機EL素子10Rおよび緑色有機EL素子10Gが、本技術における「第1発光素子」の一具体例、青色有機EL素子10Bが、本技術における「第2発光素子」の一具体例にそれぞれ対応する。表示領域110の周辺には、映像表示用のドライバとして信号線駆動回路120および走査線駆動回路130が設けられている。
表示領域110内には画素駆動回路140が設けられている。図2は、画素駆動回路140の一例を表したものである。画素駆動回路140は、後述する下部電極15の下層に形成されたアクティブ型の駆動回路である。すなわち、この画素駆動回路140は、駆動トランジスタTr1および書き込みトランジスタTr2と、これらトランジスタTr1,Tr2の間のキャパシタ(保持容量)Csと、第1の電源ライン(Vcc)および第2の電源ライン(GND)の間において駆動トランジスタTr1に直列に接続された赤色有機EL素子10R(または緑色有機EL素子10G,青色有機EL素子10B)とを有する。駆動トランジスタTr1および書き込みトランジスタTr2は、一般的な薄膜トランジスタ(TFT(Thin Film Transistor))により構成され、その構成は例えば逆スタガ構造(いわゆるボトムゲート型)でもよいしスタガ構造(トップゲート型)でもよく特に限定されない。
図3は図1に示した表示領域110の平面構成、図4は図3に示したIV−IV線の断面構成を表したものである。図4に示したように、赤色有機EL素子10R,緑色有機EL素子10Gおよび青色有機EL素子10Bは、それぞれ基板11の側から、陽極としての下部電極15、開口絶縁膜16、有機層17および陰極としての上部電極18をこの順に有している。有機層17は、下部電極15側から正孔注入層171、正孔輸送層172、黄色発光層173Y(転写有機層,第1発光層)、青色発光層173B(第2発光層)、電子輸送層174、電子注入層175をこの順に有するものである。平面視で隣り合う赤色有機EL素子10Rおよび緑色有機EL素子10Gには、発光層として黄色発光層173Yと青色発光層173Bとが設けられており、青色有機EL素子10Bには、発光層として青色発光層173Bのみが設けられている。即ち、赤色有機EL素子10Rおよび緑色有機EL素子10Gの発光層は共通している。
保護層19は、絶縁性材料,導電性材料のいずれにより構成されていてもよく、例えば2μm〜3μmの厚みで形成されている。例えば、アモルファスシリコン(α−シリコン),アモルファス炭化シリコン(α−SiC),アモルファス窒化シリコン(α−Si1-XNX)あるいはアモルファスカーボン(α−C)等の無機アモルファス性の絶縁性材料を用いることができる。このような材料は、グレインを構成しないため透水性が低く、良好な保護膜となる。
図5は、本実施の形態に係る表示装置1の製造方法の流れを表したものである。以下、順を追って説明する。
まず、上述した材料よりなる基板11の上にTFT層13(駆動トランジスタTr1を含む画素駆動回路140)を形成する。次いで、段差14Sを有する平坦化絶縁膜14を形成する(ステップS10)。段差14Sは、赤色有機EL素子10Rおよび緑色有機EL素子10Gが形成される領域(第1領域R1)の厚みをd1、青色有機EL素子10Bが形成される領域(第2領域R2)の厚みをd2(d1>d2)とすると、その大きさ(d1−d2)は例えば3μmとしておく。
平坦化絶縁膜14を形成した後、基板11の全面に例えばITOよりなる透明導電膜を形成し、この導電膜をパターニングすることにより、下部電極15を形成する(ステップS11)。このとき、下部電極15は接続孔14Hを介して駆動トランジスタTr1(TFT層13)のドレイン電極と導通させておく。
続いて、平坦化絶縁膜14上および下部電極15上に、例えばCVD(Chemical Vapor Deposition ;化学気相成長法)によりSiO2等の無機絶縁材料を成膜した後、これに感光性樹脂を積層させてパターニングを行い、開口絶縁膜16を形成する(ステップS12)。
酸素プラズマ処理を行った後、上述した材料よりなる正孔注入層171および正孔輸送層172を赤色有機EL素子10R,緑色有機EL素子10Gおよび青色有機EL素子10Bに共通して形成する(ステップS14,S15)。正孔注入層171は、例えば、スピンコート法により上述の正孔注入層171の材料を下部電極15上および開口絶縁膜16上に成膜して、大気中で1時間ベークすることにより形成する。正孔輸送層172は、正孔注入層171を形成した後、同様にスピンコート法により成膜し、窒素(N2)雰囲気下、180℃で1時間ベークして形成する。
正孔輸送層172を形成した後、赤色有機EL素子10Rおよび緑色有機EL素子10Gの正孔輸送層172上に黄色発光層173Yを形成する(ステップS16)。本実施の形態の表示装置1では、平坦化絶縁膜14に段差14Sが設けられているので、版(例えば、後述の図7 版49)を用いずに、印刷法により黄色発光層173Yを形成することができる。以下、これについて比較例を用いつつ、説明する。
ケット41上でパターン形状が変化する虞もない。
黄色発光層173Yを形成した後、青色発光層173Bを形成する(図5 ステップS17)。青色発光層173Bは、例えば蒸着法により黄色発光層173Yおよび青色有機EL素子10Bにおける正孔輸送層172の全面に形成される。
青色発光層173Bを形成した後、この青色発光層173Bの全面に、例えば蒸着法により、上述した材料よりなる電子輸送層174,電子注入層175および上部電極18を形成する(ステップS18,S19,S20)。
この表示装置1では、各画素に対して走査線駆動回路130から書き込みトランジスタTr2のゲート電極を介して走査信号が供給されると共に、信号線駆動回路120から画像信号が書き込みトランジスタTr2を介して保持容量Csに保持される。すなわち、この保持容量Csに保持された信号に応じて駆動トランジスタTr1がオンオフ制御され、これにより、赤色有機EL素子10R,緑色有機EL素子10Gおよび青色有機EL素子10Bに駆動電流Idが注入され、正孔と電子とが再結合して発光が起こる。この光は、下部電極15,基板11およびカラーフィルタ(図示せず)を透過して取り出される。
図17は、上記実施の形態の変形例1に係る表示装置(表示装置1A)の表示領域110の平面構成を表すものである。図18は、図17に示したXVIII−XVIII線に沿った断面構成を表している。表示装置1Aは、赤色有機EL素子10R,緑色有機EL素子10G,青色有機EL素子10Bに加え、黄色有機EL素子10Yを備えている点で、表示装置1と異なる。
図19は、上記実施の形態の変形例2に係る表示装置(表示装置1B)の断面構成を表すものである。表示装置1Bは第1領域R1と第2領域R2との段差がカラーフィルタ12により設けられている点で、表示装置1と異なる。カラーフィルタ12は、例えば、オンチップカラーフィルタであり、赤色フィルタ12R,緑色フィルタ12Gおよび青色フィルタ12Bを有している。カラーフィルタ12は、TFT層13と平坦化絶縁膜14との間に設けられている。
図22は、本技術の第2の実施の形態に係る表示装置(表示装置2)の表示領域110の平面構成を表したものであり、図23は図22に示したXXIII−XXIII線に沿った断面構成を表している。表示装置2は、開口絶縁膜26のリブ26A(突起部)により、第1領域R1と第2領域R2との間に段差を設けたものである。
上記実施の形態の変形例3に係る表示装置(表示装置2A)は、図26に示したように、開口絶縁膜26にリブ26Aを有すると共に、平坦化絶縁膜14にも段差14Sを有するものである。
上記実施の形態の変形例4に係る表示装置(表示装置2B)は、図27に示したように、青色有機EL素子10Bにおける下部電極(下部電極15B)の表面が開口絶縁膜26(絶縁材)により2以上に分断されたものである。図28は、図27に示したXXVIII−XXVIII線に沿った断面構成を表している。
以下、上記実施の形態および変形例で説明した表示装置の適用例について説明する。上記実施の形態等の表示装置は、テレビジョン装置,デジタルカメラ,ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなど、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。
上記実施の形態等の表示装置は、例えば、図29に示したようなモジュールとして、後述する適用例1〜5などの種々の電子機器に組み込まれる。このモジュールは、例えば、基板11の一辺に、保護層19および封止用基板21から露出した領域210を設け、この露出した領域210に、信号線駆動回路120および走査線駆動回路130の配線を延長して外部接続端子(図示せず)を形成したものである。外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブルプリント配線基板(FPC;Flexible Printed Circuit)220が設けられていてもよい。
図30は、上記実施の形態等の表示装置が適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル310およびフィルターガラス320を含む映像表示画面部300を有しており、この映像表示画面部300は、上記実施の形態等に係る表示装置1,1A,1B,2,2A,2Bにより構成されている。
図31は、上記実施の形態等の表示装置が適用されるデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部410、表示部420、メニュースイッチ430およびシャッターボタン440を有しており、その表示部420は、上記実施の形態等に係る表示装置1,1A,1B,2,2A,2Bにより構成されている。
図32は、上記実施の形態等の表示装置が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体510,文字等の入力操作のためのキーボード520および画像を表示する表示部530を有しており、その表示部530は、上記実施の形態等に係る表示装置1,1A,1B,2,2A,2Bにより構成されている。
図33は、上記実施の形態等の表示装置が適用されるビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部610,この本体部610の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ620,撮影時のスタート/ストップスイッチ630および表示部640を有しており、その表示部640は、上記実施の形態等に係る表示装置1,1A,1B,2,2A,2Bにより構成されている。
図34は、上記実施の形態等の表示装置が適用される携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体710と下側筐体720とを連結部(ヒンジ部)730で連結したものであり、ディスプレイ740,サブディスプレイ750,ピクチャーライト760およびカメラ770を有している。そのディスプレイ740またはサブディスプレイ750は、上記実施の形態等に係る表示装置1,1A,1B,2,2A,2Bにより構成されている。
(1)基板上の第1領域に設けられた、転写有機層を含む第1発光素子と、前記基板上の前記第1領域に隣り合う第2領域に設けられた、転写有機層を含まない第2発光素子と、前記第1領域と第2領域との間に設けられると共に、前記転写有機層の前記第1領域への形成時に前記転写有機層の前記第2領域への転写を阻止できる大きさを有する段差とを備えた表示装置。
(2)前記基板と前記第1発光素子および第2発光素子との間に平坦化絶縁膜を有し、前記平坦化絶縁膜の前記第1領域の厚みd1と前記第2領域の厚みd2との差(d1>d2)により前記段差が形成されている前記(1)に記載の表示装置。
(3)前記基板と前記第1発光素子との間に第1カラーフィルタ、前記基板と第2発光素子との間に第2カラーフィルタをそれぞれ有し、前記第1カラーフィルタの厚みt1と前記第2カラーフィルタの厚みt2との差(t1>t2)により前記段差が形成されている前記(1)または(2)に記載の表示装置。
(4)前記基板と前記第1発光素子との間に第1カラーフィルタを有し、前記第1カラーフィルタの厚みt1により前記段差が形成されている前記(1)または(2)に記載の表示装置。
(5)前記基板上には、前記第1発光素子および第2発光素子の発光領域に開口を有する開口絶縁膜が設けられ、前記開口絶縁膜は、前記第2発光素子の開口の周縁に前記段差を形成するリブを有する前記(1)乃至(4)のいずれか1つに記載の表示装置。
(6)前記第2発光素子の電極の表面は、絶縁材により2以上に分断されている前記(1)乃至(5)のいずれか1つに記載の表示装置。
(7)前記転写有機層は、第1発光層であり、前記第2発光素子には、前記第1発光素子に共通の第2発光層が設けられている前記(1)乃至(6)のいずれか1つに記載の表示装置。
(8)前記第1発光層は黄色発光層であり、前記第2発光層は青色発光層である前記(7)に記載の表示装置。
(9)前記第1発光素子は共通の前記転写有機層を含む2以上の素子により構成され、各素子に対向して異なる色のカラーフィルタを有する前記(8)に記載の表示装置。
(10)前記第1発光素子では、その発光色が前記カラーフィルタにより3分割されて黄色,赤色および緑色を発光し、前記第2発光素子では、青色を発光する前記(9)に記載の表示装置。
(11)基板上の第1領域と第2領域との間に、ブランケットの前記第1領域への接触を許容し、前記第2領域への接触を阻止できる大きさの段差を設ける工程と、前記段差を利用して、前記ブランケット側の有機膜を前記第1領域に転写する一方、前記第2領域へは転写しない工程とを含む表示装置の製造方法。
(12)前記ブランケット側の有機膜を前記第1領域に転写した後、前記ブランケットに残存した有機膜をクリーニングする工程を含む前記(11)に記載の表示装置の製造方法。
(13)表示装置を備え、前記表示装置は、基板上の第1領域に設けられた、転写有機層を含む第1発光素子と、前記基板上の前記第1領域に隣り合う第2領域に設けられた、転写有機層を含まない第2発光素子と、前記第1領域と第2領域との間に設けられると共に、前記転写有機層の前記第1領域への形成時に前記転写有機層の前記第2領域への転写を阻止できる大きさを有する段差とを備えた電子機器。
Claims (15)
- 基板上の第1領域に設けられた、転写有機層を含む第1発光素子と、
前記基板上の前記第1領域に隣り合う第2領域に設けられた、転写有機層を含まない第2発光素子と、
前記第1領域と第2領域との間に設けられると共に、前記転写有機層の前記第1領域への形成時に前記転写有機層の前記第2領域への転写を阻止できる大きさを有する段差とを備え、
前記基板と前記第1発光素子および第2発光素子との間に平坦化絶縁膜を有し、前記平坦化絶縁膜の前記第1領域の厚みd1と前記第2領域の厚みd2との差(d1>d2)により前記段差が形成されている
表示装置。 - 基板上の第1領域に設けられた、転写有機層を含む第1発光素子と、
前記基板上の前記第1領域に隣り合う第2領域に設けられた、転写有機層を含まない第2発光素子と、
前記第1領域と第2領域との間に設けられると共に、前記転写有機層の前記第1領域への形成時に前記転写有機層の前記第2領域への転写を阻止できる大きさを有する段差とを備え、
前記基板と前記第1発光素子との間に第1カラーフィルタ、前記基板と第2発光素子との間に第2カラーフィルタをそれぞれ有し、
前記第1カラーフィルタの厚みt1と前記第2カラーフィルタの厚みt2との差(t1>t2)により前記段差が形成されている
表示装置。 - 基板上の第1領域に設けられた、転写有機層を含む第1発光素子と、
前記基板上の前記第1領域に隣り合う第2領域に設けられた、転写有機層を含まない第2発光素子と、
前記第1領域と第2領域との間に設けられると共に、前記転写有機層の前記第1領域への形成時に前記転写有機層の前記第2領域への転写を阻止できる大きさを有する段差とを備え、
前記基板と前記第1発光素子との間に第1カラーフィルタを有し、
前記第1カラーフィルタの厚みt1により前記段差が形成されている
表示装置。 - 基板上の第1領域に設けられた、転写有機層を含む第1発光素子と、
前記基板上の前記第1領域に隣り合う第2領域に設けられた、転写有機層を含まない第2発光素子と、
前記第1領域と第2領域との間に設けられると共に、前記転写有機層の前記第1領域への形成時に前記転写有機層の前記第2領域への転写を阻止できる大きさを有する段差とを備え、
前記基板上には、前記第1発光素子および第2発光素子の発光領域に開口を有する開口絶縁膜が設けられ、
前記開口絶縁膜は、前記第2発光素子の開口の周縁に前記段差を形成するリブを有する
表示装置。 - 前記第2発光素子の電極の表面は、絶縁材により2以上に分断されている
請求項4に記載の表示装置。 - 前記転写有機層は、第1発光層であり、
前記第2発光素子には、前記第1発光素子に共通の第2発光層が設けられている
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記第1発光層は黄色発光層であり、
前記第2発光層は青色発光層である
請求項6に記載の表示装置。 - 前記第1発光素子は共通の前記転写有機層を含む2以上の素子により構成され、各素子に対向して異なる色のカラーフィルタを有する
請求項7に記載の表示装置。 - 前記第1発光素子では、その発光色が前記カラーフィルタにより3分割されて黄色,赤色および緑色を発光し、
前記第2発光素子では、青色を発光する
請求項8に記載の表示装置。 - 基板上の第1領域と第2領域との間に、ブランケットの前記第1領域への接触を許容し、前記第2領域への接触を阻止できる大きさの段差を設ける工程と、
前記段差を利用して、前記ブランケット側の有機膜を前記第1領域に転写する一方、前記第2領域へは転写しない工程と
を含む表示装置の製造方法。 - 前記ブランケット側の有機膜を前記第1領域に転写した後、前記ブランケットに残存した有機膜をクリーニングする工程を含む
請求項10に記載の表示装置の製造方法。 - 表示装置を備え、
前記表示装置は、
基板上の第1領域に設けられた、転写有機層を含む第1発光素子と、
前記基板上の前記第1領域に隣り合う第2領域に設けられた、転写有機層を含まない第2発光素子と、
前記第1領域と第2領域との間に設けられると共に、前記転写有機層の前記第1領域への形成時に前記転写有機層の前記第2領域への転写を阻止できる大きさを有する段差とを備え、
前記基板と前記第1発光素子および第2発光素子との間に平坦化絶縁膜を有し、前記平坦化絶縁膜の前記第1領域の厚みd1と前記第2領域の厚みd2との差(d1>d2)により前記段差が形成されている
電子機器。 - 表示装置を備え、
前記表示装置は、
基板上の第1領域に設けられた、転写有機層を含む第1発光素子と、
前記基板上の前記第1領域に隣り合う第2領域に設けられた、転写有機層を含まない第2発光素子と、
前記第1領域と第2領域との間に設けられると共に、前記転写有機層の前記第1領域への形成時に前記転写有機層の前記第2領域への転写を阻止できる大きさを有する段差とを備え、
前記基板と前記第1発光素子との間に第1カラーフィルタ、前記基板と第2発光素子との間に第2カラーフィルタをそれぞれ有し、
前記第1カラーフィルタの厚みt1と前記第2カラーフィルタの厚みt2との差(t1>t2)により前記段差が形成されている
電子機器。 - 表示装置を備え、
前記表示装置は、
基板上の第1領域に設けられた、転写有機層を含む第1発光素子と、
前記基板上の前記第1領域に隣り合う第2領域に設けられた、転写有機層を含まない第2発光素子と、
前記第1領域と第2領域との間に設けられると共に、前記転写有機層の前記第1領域への形成時に前記転写有機層の前記第2領域への転写を阻止できる大きさを有する段差とを備え、
前記基板と前記第1発光素子との間に第1カラーフィルタを有し、
前記第1カラーフィルタの厚みt1により前記段差が形成されている
電子機器。 - 表示装置を備え、
前記表示装置は、
基板上の第1領域に設けられた、転写有機層を含む第1発光素子と、
前記基板上の前記第1領域に隣り合う第2領域に設けられた、転写有機層を含まない第2発光素子と、
前記第1領域と第2領域との間に設けられると共に、前記転写有機層の前記第1領域への形成時に前記転写有機層の前記第2領域への転写を阻止できる大きさを有する段差とを備え、
前記基板上には、前記第1発光素子および第2発光素子の発光領域に開口を有する開口絶縁膜が設けられ、
前記開口絶縁膜は、前記第2発光素子の開口の周縁に前記段差を形成するリブを有する
電子機器。
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