JP5827965B2 - 表示装置の製造方法 - Google Patents
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Description
以下、本発明の実施の一形態について、図1〜図9に基づいて詳細に説明する。
まず、上記有機EL表示装置1の全体構成について以下に説明する。
有機EL素子20は、低電圧直流駆動による高輝度発光が可能な発光素子であり、第1電極21上に、有機EL層、第2電極29が、この順に積層されている。
(1)発光層/第2電極
(2)正孔輸送層/発光層/電子輸送層/第2電極
(3)正孔輸送層/発光層/正孔ブロッキング層/電子輸送層/第2電極
(4)正孔輸送層/発光層/正孔ブロッキング層/電子輸送層/電子注入層/第2電極
(5)正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/第2電極
(6)正孔注入層/正孔輸送層/発光層/正孔ブロッキング層/電子輸送層/第2電極
(7)正孔注入層/正孔輸送層/発光層/正孔ブロッキング層/電子輸送層/電子注入層/第2電極
(8)正孔注入層/正孔輸送層/電子ブロッキング層(キャリアブロッキング層)/発光層/正孔ブロッキング層/電子輸送層/電子注入層/第2電極
有機EL素子20の構成は上記例示の層構成に限定されるものではなく、上記したように、要求される有機EL素子20の特性に応じて所望の層構成を採用することができる。
図4は、上記有機EL表示装置の製造工程を工程順に示すフローチャートである。
図6は、発光層蒸着工程によりTFT基板上に形成された発光層の、TFT基板に垂直な方向に切断したときの断面図である。
Wt={(Ts×M)/(Ts−G)}−Wb
と、表される。また、通常の蒸着装置を用いた蒸着方法においては、Ts>>Gであるため、
Wt=M−Wb
と、近似される。
Wb=(G×Wn)/(Ts−G)
と、表される。Ts>>Gであるため、
Wb=(G×Wn)/Ts
と、近似される。
発光層23Rの形状に基づき、本実施形態の発光層23Rの好ましい形成方法について、隣接サブ画素における混色と、自サブ画素における発光特性との観点から詳細に説明する。
サブ画素2Rに対応して形成される発光層23Rが、隣接するサブ画素2G・2Bにおいて混色することによる表示品位の低下を防止するための、発光層23Rの形成方法について説明する。
サブ画素2Rにおいて好ましい発光特性を得るための、発光層23Rの形成方法について説明する。
本実施形態の有機EL表示装置の製造工程の一部である発光層蒸着工程において、上記の発光層23Rを形成するための蒸着装置70および画素開口部16R・16G・16Bの設計について、隣接サブ画素における混色と、自サブ画素における発光特性との観点から詳細に説明する。
発光層23Rを形成する際の、隣接するサブ画素2G・2Bにおける混色による表示品位の低下を防止するための、蒸着装置70および画素開口部16R・16G・16Bの設計について説明する。
ここで、幅Wgは、発光層のテーパ領域であって、その膜厚が1μm以上の領域の平面視における幅である。
このとき、底辺の幅がWbであり、発光層の実測テーパ部を斜辺とする三角形と、底辺の幅がWb’であり、発光層の実測テーパ部の一部を斜辺とする三角形とは、互いに相似な三角形である。
すなわち、
Wb’=0.98Wb
となる。
よって、上記式(1)から、画素開口部の幅Pと、非表示領域の幅Lcと、理論平坦部の幅Wtと、理論テーパ部の幅Wbとの関係は、以下の式を満たす必要があることがわかる。
また、上述したように、理論平坦部の幅Wtおよび理論テーパ部の幅Wbは、それぞれ、
Wt={(Ts×M)/(Ts−G)}−Wb
Wb={(G×Wn)/(Ts−G)}
であるから、式(2)は以下のように表すことができる。
ここで、画素開口部の幅Pと、非表示領域の幅Lcと、マスク開口部51の幅Mと、蒸着源60とTFT基板10との間の距離Tsと、蒸着マスク50とTFT基板10との間の距離Gと、蒸着源開口部61の幅Wnとは、発光層蒸着工程における設計パラメータであり、蒸着条件を変更することにより制御可能である。一方で、周縁領域Wuの幅は蒸着条件を変更することにより制御することは困難である。
Dm≧Wu
を満たすことで、周縁領域の発光層が隣接画素の画素開口部にまで及ぶことがなく、混色による表示品位の低下を防止することができる。
3μm≦Wu≦5μm
であるから、
3μm≦Dm・・・式(5)
であれば、周縁領域の発光層が隣接画素の画素開口部にまで及ぶことを抑制し、混色による表示品位の低下を抑制することができる。また、
5μm≦Dm・・・式(6)
であれば、より確実に周縁領域の発光層が隣接画素の画素開口部にまで及ぶことを抑制し、混色による表示品位の低下を抑制することができる。
Dm≧Wu+Wm
とすることが好ましい。
3μm+Wm≦Dm・・・式(7)
または、
5μm+Wm≦Dm・・・式(8)
とすることが好ましい。
Wt=M−Wb
Wb=(G/Wn)×Ts
と、近似され、式(4)は、
P+2Lc=M+{(0.96×G×Wn)/Ts}+2Dm・・・(9)
と表すことができる。
[P+2Lc−M−{(0.96×G×Wn)/Ts}]/2=Dm
であり、
上記式に式(5)を代入すると、
[P+2Lc−M−{(0.96×G×Wn)/Ts}]/2≧3μm
となる。
[P+2Lc−M−{(0.96×G×Wn)/Ts}−Wm]/2≧3μm
となる。
サブ画素2Rにおける発光特性を均一とするための、蒸着装置70および画素開口部16R・16G・16Bの設計について説明する。
すなわち、
P≦{(Ts×M)−(G×Wn)/(Ts−G)}・・・式(10)
表示装置の開口率を高めるためには、画素開口部16R・16G・16Bの幅Pは大きいことが好ましい。そのため、
P={(Ts×M)−(G×Wn)/(Ts−G)}・・・式(11)
であることがより好ましい。
図9は、発光層蒸着工程によりTFT基板上に発光層を形成したときの、本実施形態のTFT基板および発光層の他の例の断面図である。図9は、図2のA−A矢視断面図に相当する。
図9に示すような、他の例の発光層24R・24G・24Bを形成するための、蒸着装置70および画素開口部16R・16G・16Bの設計について説明する。
すなわち、
P≦{(Ts×M)−(G×Wn)/(Ts−G)}−2Wm・・・式(13)
好ましくは、
P={(Ts×M)−(G×Wn)/(Ts−G)}−2Wm・・・式(14)
である。
P+2Lc≧Wt+2Wg+2Wm・・・式(15)
となる。画素開口率をより大きくするために、好ましくは、式(12)および式(15)は、それぞれ、
P=Wt−2Wm・・・式(16)
P+2Lc=Wt+2Wg+2Wm・・・式(17)
と表される。
P+Lc=Wt+Wg
となる。すなわち、
P+Lc=Wt+0.98Wb+Wu・・・式(18)
となる。ここで、
Wt={(Ts×M)/(Ts−G)}−Wb
Wb={(G×Wn)/(Ts−G)}
より、式(18)は、
P+Lc={(Ts×M−0.02×G×Wn)/(Ts−G)}+Wu・・・式(19)
と表される。
〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について、図10に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図10は、発光層蒸着工程によりTFT基板上に発光層を形成したときの、本実施形態のTFT基板および発光層の断面図である。図10は、図2のA−A矢視断面図に相当する。
本実施形態の有機EL表示装置の製造工程の一部である発光層蒸着工程において、上記の発光層25Rを形成するための蒸着装置70および画素開口部16R・16G・16Bの設計について説明する。
3μm≦Dm≦5μm・・・式(21)
を満たすように、蒸着条件を決定する。
3μm+Wm≦Dm≦5μm+Wm・・・式(22)
と設計することが好ましい。
本発明の他の実施形態について、図11に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図11は、発光層蒸着工程によりTFT基板上に発光層を形成したときの、本実施形態のTFT基板および発光層の断面図である。図11は、図2のA−A矢視断面図に相当する。
そのため、画素開口部16Rの幅を、Wt’まで広げることで、TFT基板10上に占める画素開口部16R・16G・16Bの割合を大きくし、開口率をさらに大きくすることができる。
本実施形態の有機EL表示装置の製造工程の一部である発光層蒸着工程において、上記の発光層26Rを形成するための蒸着装置70および画素開口部16R・16G・16Bの設計について説明する。
すなわち、
P≦Wt+2×0.1×Wb={(Ts×M)−(0.8×G×Wn)}/(Ts−G)・・・式(24)
また、表示装置の開口率を高めるためには、画素開口部16R・16G・16Bの幅Pは大きいことが好ましい。そこで、
Wt≦P≦Wt’・・・式(23’)
すなわち、
{(Ts×M)−(G×Wn)/(Ts−G)}≦P≦{(Ts×M)−(0.8×G×Wn)}/(Ts−G)・・・式(24’)
上記式(24’)を満足することで、実施形態1の発光層蒸着工程に比べて、画素開口部の幅Pを大きくすることができる。
P={(Ts×M)−(0.8×G×Wn)}/(Ts−G)・・・式(25)
であることが好ましい。
P≦Wt’−2Wm・・・式(26)
となるため、式(25)は、
P={(Ts×M)−(0.8×G×Wn)}/(Ts−G)−2Wm・・・式(27)
となる。
本発明の態様1に係る表示装置の製造方法は、基板(TFT基板10)を有しており、上記基板上に、光を発する領域である複数の画素開口部と、互いに隣り合う上記画素開口部の間の領域であり、光を発しない領域である非表示領域とが、規定されており、上記基板上に、上記各画素開口部に対応して、互いに異なる色の光を発する複数種の発光層が形成されている表示装置の製造方法であって、上記基板と、マスク開口部(51)を有する蒸着マスク(50)と、蒸着粒子を射出する射出口(蒸着源開口部61)を有する蒸着源(60)とをこの順に配置し、上記蒸着粒子を、上記マスク開口部を介して上記基板に蒸着させることで、上記基板上の上記画素開口部に対応する位置に上記発光層を形成する発光層蒸着工程を含んでおり、上記発光層蒸着工程において、上記画素開口部のうちの一つである第1画素開口部に対応して第1発光層を形成し、上記非表示領域を介して上記第1画素開口部に隣接する第2画素開口部に対応して、上記第1発光層が発する光の色とは異なる色の光を発する第2発光層を形成するように、上記基板に上記蒸着粒子を蒸着させるときに、上記マスク開口部の幅をMとし、上記射出口の幅をWnとし、上記基板と上記蒸着マスクとの間の距離をGとし、上記基板と上記蒸着源との間の距離をTsとし、上記第1画素開口部の幅をPとし、上記非表示領域の幅をLcとすると、P+2Lc≧{(Ts×M+0.96×G×Wn)/(Ts−G)}+2Dmと、3μm≦Dm≦5μmと、を満足する。
と、3μm≦Wu≦5μmと、を満足するように、上記マスク開口部の幅Mと、上記射出口の幅Wnと、上記基板と上記蒸着マスクとの間の距離Gと、上記基板と上記蒸着源との間の距離Tsと、を設定し、上記基板に上記蒸着粒子を蒸着させてもよい。
10 TFT基板(基板)
15R・15G・15B 非表示領域
16R・16G・16B 画素開口部
23R・23G・23B 発光層
24R・24G・24B 発光層
25R・25G・25B 発光層
26R・26G・26B 発光層
50 蒸着マスク
51 マスク開口部
60 蒸着源
61 蒸着源開口部(射出口)
Claims (4)
- 基板を有しており、上記基板上に、光を発する領域である複数の画素開口部と、互いに隣り合う上記画素開口部の間の領域であり、光を発しない領域である非表示領域とが規定されており、上記基板上に、上記各画素開口部に対応して、互いに異なる色の光を発する複数種の発光層が形成されている表示装置の製造方法であって、
上記基板と、マスク開口部を有する蒸着マスクと、蒸着粒子を射出する射出口を有する蒸着源とをこの順に配置し、上記基板に、上記マスク開口部を介して上記蒸着粒子を蒸着させることで、上記基板上の上記画素開口部に対応する位置に上記発光層を形成する発光層蒸着工程を含んでおり、
上記発光層蒸着工程において、上記画素開口部のうちの一つである第1画素開口部に対応して第1発光層を形成し、上記非表示領域を介して上記第1画素開口部に隣接する第2画素開口部に対応して、上記第1発光層が発する光の色とは異なる色の光を発する第2発光層を形成するように、上記基板に上記蒸着粒子を蒸着させるときに、
上記マスク開口部の幅をMとし、上記射出口の幅をWnとし、上記基板と上記蒸着マスクとの間の距離をGとし、上記基板と上記蒸着源との間の距離をTsとし、上記第1画素開口部の幅をPとし、上記非表示領域の幅をLcとすると、
P+2Lc={(Ts×M+0.96×G×Wn)/(Ts−G)}+2Dm
と、
3μm≦Dm≦5μm
と、を満足し、
上記発光層は、平面視において、上記発光層の中心軸からの距離に応じて膜厚が減少する部分である実測テーパ部を含み、
上記実測テーパ部は、平面視において、上記発光層の中心軸からの距離に応じて膜厚が線形的に減少していく線形テーパ部と、上記線形テーパ部の外側にあり、上記発光層の中心軸からの距離に応じて膜厚が曲線的に減少していく曲線テーパ部とを含み、
上記Dmは、上記第1発光層の平面視における上記線形テーパ部と上記曲線テーパ部との境界部と、上記第2画素開口部との間の最短距離であり、
上記第1発光層の平面視における上記曲線テーパ部は、上記第2画素開口部に重なり合っており、
上記第1発光層のうち上記第2画素開口部に形成された部分の膜厚が、上記第2発光層の平坦部における膜厚の1%以下であり、
上記線形テーパ部と上記曲線テーパ部との境界部と、上記曲線テーパ部において膜厚が1%となる部分との間の周縁領域の幅をWuとすると、Dm≧Wuであることを特徴とする表示装置の製造方法。 - 平面視において、上記画素開口部の中心と、上記マスク開口部の中心と、上記射出口の中心とが、一直線上に配されるように、上記基板と、上記蒸着マスクと、上記蒸着源とを位置合わせをし、
上記第1画素開口部と上記第2画素開口部とが並ぶ方向において、
P≦{(Ts×M)−(G×Wn)}/(Ts−G)
を満足することを特徴とする請求項1に記載の表示装置の製造方法。 - 平面視において、上記画素開口部の中心と、上記マスク開口部の中心と、上記射出口の中心とが、一直線上に配されるように、上記基板と、上記蒸着マスクと、上記蒸着源とを位置合わせをし、
上記第1画素開口部と上記第2画素開口部とが並ぶ方向において、
{(Ts×M)−(G×Wn)/(Ts−G)}≦P≦{(Ts×M)−(0.8×G×Wn)}/(Ts−G)
を満足することを特徴とする請求項1に記載の表示装置の製造方法。 - 上記第1画素開口部と上記第2画素開口部とが並ぶ方向において、幅がPである上記第1画素開口部と、幅がLcである上記非表示領域とが、上記基板上に規定されており、
上記発光層蒸着工程において、
P+2Lc={(Ts×M+0.96×G×Wn)/(Ts−G)}+2Dm
と、
3μm≦Dm≦5μm
と、を満足するように、上記マスク開口部の幅Mと、上記射出口の幅Wnと、上記基板と上記蒸着マスクとの間の距離Gと、上記基板と上記蒸着源との間の距離Tsと、を設定することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の表示装置の製造方法。
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