JPWO2013046275A1 - 表示パネルおよびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

表示パネルは、2次元状に配置された複数の表示素子に個別に給電して当該複数の表示素子により画像を表示する。この表示パネルは、複数の表示素子が基板表面上に絶縁膜を介して配されていると共に、絶縁膜は隣接する2個以上の表示素子に対応する部位に少なくとも1個の開口部を有している。この開口部内に露出する基板の部位には、この開口部を共有する状態で2個以上の表示素子用の給電端子が形成され、基板上に形成された2個以上の表示素子が開口部内の2個以上の給電端子と電気的に接続されている。

Description

本発明は、表示パネルおよびその製造方法に関する。
近年、陽極(画素電極)と陰極(共通電極)との間に有機発光層等を有する発光素子が基板上に絶縁膜を介してマトリクス状に形成されてなる表示パネルが検討されている(例えば、特許文献1)。
図20は、従来の有機発光素子を用いた有機表示パネルの一部平面図であり、図21の(a)は図20のX1−X2断面を矢印方向から見た図であり、(b)は図20のY1−Y2断面を矢印方向から見た図であり、(c)は図20のZ1−Z2断面を矢印方向から見た図である。
基板は、駆動素子であるTFT素子(駆動端子)903をマトリクス状に配設したTFT基板905であり、当該TFT基板905の上面には絶縁膜907が形成されている。
絶縁膜907の上面には複数の発光素子909が所定のパターンで形成されており、各発光素子909は、素子単位で絶縁膜907上に形成された陽極911と、陽極911上に形成された発光層917と、発光層917上に形成された陰極919とを備え、絶縁膜907に形成されたバンク915により各発光素子909が区画されている。
陽極911とTFT素子903との接続は、図20並びに図21の(b)及び(c)に示すように、絶縁膜907におけるTFT素子903に対応する部分に開口部(所謂、コンタクトウインドウであり、以下、コンタクトウインドウという。)921を設けて、コンタクトウインドウ921内で露出するTFT素子935上に陽極911を形成することで行われる。なお、コンタクトウインドウ921は、図21の(b)及び(c)に示すように、バンク915と同じ材料により埋められている。
特開2009−122652号公報
近年、表示サイズに対する表示パネルの小型化(同じ表示サイズで表示パネルを小型化する。)が要求されている。この要求に対し、表示パネルにおける開口率(1個の発光素子の領域全体の内、表示に有効な領域(以下、単に「表示有効領域」とする。)の面積比率である。)を向上させて対処する場合、上記技術や特許文献1の技術では、開口率のさらなる向上は困難である。
本発明は、開口率の向上を可能とする表示パネル及び表示パネルの製造方法を提供することを目的とする。
本発明の一形態である表示パネルは、2次元配置された複数の表示素子に個別に給電して当該複数の表示素子により画像を表示する表示パネルであって、前記複数の表示素子は基板表面上に絶縁膜を介して配されていると共に、前記絶縁膜は隣接する2個以上の表示素子に対応する部位に1個の開口部を有し、前記開口部内に露出する基板の部位には、開口部を共有する状態で前記2個以上の表示素子用の給電端子が形成されている。
本発明の一形態である表示パネルの製造方法は、2次元配置された複数の表示素子に個別に給電して当該複数の表示素子により画像を表示する表示パネルの製造方法であって、前記複数の表示素子用の給電端子を複数備える基板を準備する工程と、近接する2以上の給電端子に対応する部位に開口部を有する絶縁膜を前記基板上に形成する絶縁膜形成工程と、前記2以上の給電端子のそれぞれに接続される2以上の表示素子を前記絶縁膜上であって前記開口部周辺に形成する表示素子形成工程とを含む。
本発明の一形態である表示パネルでは、1個の開口部において、内部に露出する基板の部位に開口部を共有する状態で2個以上の表示素子用の給電端子が形成されているため、複数の表示素子で開口部を共有することができ、1表示素子に占める開口部比率を小さくでき、表示パネルの開口率を、1つの表示素子に対応して1つの開口部を有する表示パネルの開口率よりも大きくすることができる。
本発明の一形態である表示パネルの創造方法では、近接する2以上の給電端子に対応する部位に開口部を形成し、その周辺に前記近接する2以上の給電端子に接続される2以上の表示素子を形成するため、1表示素子に占める開口部比率を小さくでき、表示パネルの開口率を、1つの表示素子に対応して1つの開口部を有する表示パネルの開口率よりも大きくすることができる。
実施の形態1に係る表示装置の全体構成を示す図である。 実施の形態1に係る表示パネルの平面図である。 実施の形態1に係る表示パネルの断面図であり、(a)は図2におけるX1−X2断面を矢印方向から見た図であり、(b)は図2におけるY1−Y2断面を矢印方向から見た図であり、(c)は図2におけるZ1−Z2断面を矢印方向から見た図である。 実施の形態1に係る表示パネルのコンタクトウインドウ部分の断面斜視図である。 実施の形態1に係る表示パネルの製造方法の一部を説明する図である。 実施例1の開口率と従来例1の開口率とを比較するための説明図である。 コンタクトウインドウを含む領域の断面図である。 従来技術に含まれる表示装置におけるコンタクトウインドウを含む領域の断面図である。 実施の形態2に係る表示パネルを示す図であり、(a)は表示パネルの平面図であり、(b)は表示パネルのコンタクトウインドウ部分の断面斜視図である。 実施の形態2に係る表示パネルの断面図であり、(a)は図9におけるY1−Y2断面を矢印方向から見た図であり、(b)は図9におけるZ1−Z2断面を矢印方向から見た図である。 実施例2の開口率と従来例2の開口率とを比較するための説明図である。 平面視形状が6角形状をしたサブピクセルを備える表示パネルの概略平面図であり、(a)は実施の形態3に係る表示パネルを示す図であり、(b)は従来構造の表示パネルを示す図である。 2個の発光素子により発光素子群を構成した表示パネルを示す概略平面図である。 3個の発光素子により発光素子群を構成した表示パネルを示す概略平面図である。 図14の(a)に示す表示パネルにおける開口率についての説明図であり、(a)は概略平面図であり、(b)は(a)のY1−Y2断面を矢印方向から見た図であり、(c)は従来構造における(a)のY1−Y2断面に相当する断面図である。 6個の発光素子により発光素子群を構成した表示パネルを示し、(a)は概略平面図であり、(b)は(a)のY1−Y2断面を矢印方向から見た図であり、(c)はZ1−Z2断面を矢印方向から見た図である。 4個の発光素子からなる発光素子群と、2個の発光素子からなる発光素子群とを組み合わせた構成の表示パネルを示す概略平面図である。 開口部が溝状をした表示パネルを示す概略平面図である。 開口部内の陽極とTFT素子との接続を互い違いにした表示パネルを示す概略図である。 従来の有機発光素子を用いた有機表示パネルの一部平面図である。 (a)は図20のX1−X2断面を矢印方向から見た図であり、(b)は図20のY1−Y2断面を矢印方向から見た図であり、(c)は図20のZ1−Z2断面を矢印方向から見た図である。
<本発明の一態様の概要>
本発明の一態様に係る表示パネルは、2次元配置された複数の表示素子に個別に給電して当該複数の表示素子により画像を表示する表示パネルであって、前記複数の表示素子は基板表面上に絶縁膜を介して配されていると共に、前記絶縁膜は隣接する2個以上の表示素子に対応する部位に1個の開口部を有し、前記開口部内に露出する基板の部位には、開口部を共有する状態で前記2個以上の表示素子用の給電端子が形成されている。
また、前記開口部は、前記絶縁膜表面に点在する状態で複数形成され、前記開口部は、他の開口部を共有しない2個以上の表示素子により共有されている。さらに、前記隣接する2個以上の表示素子に対応する部位は、平面視において、当該2個以上の表示素子の外周に囲まれた領域内に存在する。あるいは、前記複数の表示素子は、第1方向と、当該方向と交差する第2方向とに沿って配置され、前記2個以上の給電端子は、前記第1方向及び第2方向の少なくとも一方の方向に沿って配されている。
また、前記隣接する2個以上の表示素子に対応する部位は、平面視において、当該2個以上の表示素子の外周に囲まれた領域外に存在する。さらに、前記開口部は、孔形状または溝形状をしている。あるいは、前記表示素子は、前記絶縁膜上に形成され且つ前記絶縁膜上から前記開口部内へと延伸して前記給電端子と接続する画素電極を有し、前記2個以上の表示素子数は2個であり、当該2個の表示素子の画素電極は、前記開口部を挟んで第1方向に配され、前記2個の表示素子用の給電端子は、前記第1方向と直交する第2方向に並設され、前記2個の画素電極は、前記開口部を挟んだ両側から相互に当該開口部内へと延伸している。
また、前記表示素子は、前記絶縁膜上に形成され且つ前記絶縁膜上から前記開口部内へと延伸して前記給電端子と接続する画素電極を有し、前記絶縁膜上に形成されている前記複数の表示素子の画素電極上に対応した開口部を複数有するバンクが形成され、当該バンクの複数の開口部の間隔が等しい。
一方、本発明の一態様に係る表示パネルの製造方法は、2次元配置された複数の表示素子に個別に給電して当該複数の表示素子により画像を表示する表示パネルの製造方法であって、前記複数の表示素子用の給電端子を複数備える基板を準備する工程と、近接する2以上の給電端子に対応する部位に開口部を有する絶縁膜を前記基板上に形成する絶縁膜形成工程と、前記2以上の給電端子のそれぞれに接続される2以上の表示素子を前記絶縁膜上であって前記開口部周辺に形成する表示素子形成工程とを含む。
<実施の形態>
以下、本発明に係る表示パネル及び表示パネルの製造方法についての実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態で説明する、材料、数値、形状等は好ましい例を示しているだけであり、この形態に本発明は限定されることはない。
また、本発明の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。さらに、他の実施の形態や後述の変形例との組み合わせは、矛盾が生じない範囲で可能であり、各図面における部材の縮尺は実際のものとは異なる。
<表示装置>
図1は、実施の形態に係る表示装置の全体構成を示す図である。
表示装置1は、有機材料の電界発光現象を利用した有機発光素子(以下、単に「発光素子」とする。)が複数設けられた有機EL表示パネル(以下、単に「表示パネル」という。)10と、表示パネル10に接続され有機発光素子を駆動制御する駆動制御部20とを備えている。なお、表示装置1は、例えば、ディスプレイ、テレビ、携帯電話等に用いられる。
表示パネル10は、複数の発光素子が基板上に例えばXY方向(縦・横方向)にマトリクス状に配置してなる。駆動制御部20は、4つの駆動回路21〜24と制御回路25とから構成されている。なお、以下、単に表示パネルの縦方向・横方向は、単に縦方向・横方向とする場合もある。
ここでの表示パネル10は有機EL表示パネルを利用しているが、無機材料の電界発光現象を利用した無機発光素子を用いた無機EL表示パネルを利用しても良い。なお、有機EL表示パネルを備える表示装置と、無機EL表示パネルを備える表示装置と区別する必要がある場合は、有機EL表示パネルを備える表示装置を有機EL表示装置とし、無機EL表示パネルを備える表示装置を無機EL表示装置とそれぞれする。
また、実際の表示装置では、表示パネル10に対する駆動制御部20の配置や接続関係については、これに限られない。
<実施の形態1>
1.表示パネルの概要
以下、表示パネルについての実施の形態1について説明する。
図2は、実施の形態1に係る表示パネルの平面図である。図3は、実施の形態1に係る表示パネルの断面図であり、(a)は図2におけるX1−X2断面を矢印方向から見た図であり、(b)は図2におけるY1−Y2断面を矢印方向から見た図であり、(c)は図2におけるZ1−Z2断面を矢印方向から見た図である。
表示パネル10は、ここでは、光の出射方向を図3の上側、つまり表示面を上側とする、所謂、トップエミッション型である。
表示パネル10は、ここでは、赤(R),緑(G),青(B)の何れかの発光色を発する3つの発光素子(11)により1ピクセル(画素)12が構成されている。各発光色の発光素子をサブピクセル11とし、サブピクセル11がマトリクス状に配設されている。サブピクセルは、本発明の「表示素子」に相当する。
なお、赤発光するサブピクセルを「11R」として、緑発光するサブピクセルを「11G」として、青発光するサブピクセルを「11B」としてそれぞれ表し、発光色に関係なくサブピクセルを表す場合は、単に「11」として表す。
サブピクセル11は、図2に示すように、縦方向(図1におけるY方向である。)に長い矩形状をし、発光色の異なる3つのサブピクセル11R,11G,11Bからなるピクセル12は、平面視においてほぼ正方形状となる。
複数のサブピクセル11は、図3の(a)および(c)に示すように、TFT基板101上に絶縁膜103を介して配置されている。各サブピクセル11は、絶縁膜103の上面に各サブピクセル11に対応して形成された画素電極である陽極107と、陽極107上に形成された発光層109と、発光層109上に形成された共通電極である陰極111とを基本構成として含む他、各サブピクセル11を区画するバンク113が主に絶縁膜103上に設けられている。
なお、図2は、表示パネル10の平面図の模式図であり、各サブピクセル11に対応する部分を矩形状で、各サブピクセル11を構成する発光層109に対応する部分を長円でそれぞれ示している。
また、各サブピクセル11R,11G,11Bを構成する陽極107や発光層109であって、各発光色で区別する必要がある場合は、各陽極107や発光層109に対して対応する発光色を意味する「R」、「G」、「B」を付して表す。
TFT基板101は、2以上のTFT素子121を1組としたTFT素子群を複数個所に有する。ここでは、TFT素子群は、上下に隣接する2個のTFT素子121により構成されている。なお、上側に位置するTFT素子を「121a」として、下側に位置するTFT素子を「121b」としてそれぞれ表す。
絶縁膜103は、複数個所に存在する各TFT素子群上に相当する部分が除去された開口部であるコンタクトウインドウ123を有しており、コンタクトウインドウ123の底には当該コンタクトウインドウ123を共有する状態で2個のTFT素子121a,121bが露出している。
コンタクトウインドウ123内の2個のTFT素子121a,121bに接続するサブピクセルは、図2において、コンタクトウインドウ123の上下に位置する2つのサブピクセル11a,11bであり、コンタクトウインドウ123の上側に位置するサブピクセル11aはTFT素子121aに接続され、コンタクトウインドウ123の下側に位置するサブピクセル11bはTFT素子121bに接続される。
図2では、コンタクトウインドウ123を楕円形状で示し、コンタクトウインドウ123内の上下の2つの円122a,122bは、陽極107a,107bとTFT素子121a,121bとの接続部分を示している。
なお、コンタクトウインドウ123を介して上下に隣接する2個のサブピクセル11a,11bをサブピクセル群とする。
サブピクセル群を構成する各サブピクセルを、発光色で区別する必要がある場合は、上下のサブピクセル11a,11bに対して、発光色を意味する「R」、「G、「B」を「11」と「a」又は「b」との間に挿入して表すことにする。コンタクトウインドウ123を各発光色で区別する必要がある場合は、コンタクトウインドウの符合に発光色を意味する「R」、「G」、「B」を付して表す。
2.各部の構成
(1)基板
基板としてのTFT基板101は、絶縁材料から構成され、表面には、表示パネル10をアクティブマトリクス方式で駆動するための複数のTFT素子(薄膜トランジスタ)121が形成されている。なお、陽極107は、TFT素子121であるトランジスタのソース電極と接続され、当該電極(給電端子である。)から給電される。
TFT素子121は、図2並びに図3の(b)及び(c)に示すように、縦方向に隣接する2個のサブピクセル11からなるサブピクセル群に対応して、2個1組のTFT素子群の形態でサブピクセル群の領域内に配されている。なお、サブピクセル群の領域の境界を、図2における「K1」の線分で表し、この境界は、サブピクセル群を構成する複数のサブピクセルに対する包絡線でもある。
図2及び図3の(c)に示すように、上下に隣接する2つのサブピクセル11Ba,11Bbにおいて、上側に位置するサブピクセル11Baに対応するTFT素子121aは、下側に位置するサブピクセル11Bbに近い端部(下端部)に存在し、下側に位置するサブピクセル11Bbに対応するTFT素子121bは、上側に位置するサブピクセル11Baに近い端部(上端部)に存在している。
(2)絶縁膜
絶縁膜103は、TFT基板101の表面のTFT素子121の絶縁性を確保しつつ、TFT素子121等による凹凸を埋める(凹凸をなくする)ためのものであり、絶縁材料により形成されている。絶縁膜103には、TFT素子群を構成する2個のTFT素子121a,121bが露出するように、コンタクトウインドウ123が形成されている。
図4は、実施の形態1に係る表示パネルのコンタクトウインドウ部分の断面斜視図である。
コンタクトウインドウ123は、縦方向に隣接する1組のサブピクセル11a,11bの形成予定領域に跨るように形成されている。
コンタクトウインドウ123は、図2に示すように、ここでは、縦方向に長い楕円形状をし、図3の(b)及び(c)に示すように、TFT素子121から厚み方向に離れるに従って開口径が大きくなるように形成されている。つまり、コンタクトウインドウ123は、TFT基板101側が絶縁膜103の上面側より径が小さい楕円錐台状をしている。これにより、TFT素子121から絶縁膜103の表面に移るに従って、外側に拡がるように傾斜した周面125を有する。
(3)陽極
陽極107は、発光層109に対して電界を印加するためのものであり、サブピクセル11の平面視形状に合わせて、縦方向に長い形状、具体的には矩形状をしている。陽極107は、隣接する他のサブピクセル11の陽極107と離間する状態で、サブピクセル11単位で絶縁膜103に形成されている。
陽極107について、図2におけるサブピクセル11Ba,11Bbにおける陽極107a,107bを利用して説明する。
陽極107a,107bは、一対のサブピクセル11Ba,11Bbの形成予定部分に跨って形成されたコンタクトウインドウ123B内に露出する2つのTFT素子121a,121bに接続されている。
陽極107a,107bは、図3の(b)及び(c)並びに図4に示すように、絶縁膜103の上面に位置する電極部131a,131bと、TFT素子121a,121bと接続される接続部133a,133bと、電極部131a,131bと接続部133a,133bとを連結する連結部135a,135bとを含み、導電材料により構成されている。
連結部135a,135bは、図4に示すように、コンタクトウインドウ123Bの周面125B上に主に形成され(正確には、底面にも形成されている場合がある。)、接続部133a,133bから電極部131a,131bに移るに従って幅が広くなっている。なお、電極部131a,131bも連結部135a,135bから縦方向に離れるに従って幅が広くなる部分を有する。
(4)発光層
発光層109は、キャリア(ホールと電子)の再結合によって所望の光色の発光を行う部位であり、図3の(a)及び(c)に示すように、陽極107の電極部131上に形成されている。つまり、絶縁膜103には、隣接するサブピクセル11を区画するためのバンク113が形成されており、陽極107上であってバンク113により区画された部分に発光層109が形成されている。なお、図2等で示すサブピクセル11Ba,11Bbの発光層は符号「109Ba」、「109Bb」を用いる。
(5)陰極
陰極111は、バンク113の表面(上面及び斜面を含む。)であって発光層109により被覆されていない部分(上面及び斜面を含む。)と発光層109の上面とを被覆するように形成されている。
なお、本実施の形態1で説明する表示パネル10はトップエミッション型であるため、陰極111は透光性の導電材料が用いられている。
(6)バンク
バンク113は、各サブピクセル11を囲うように形成されている。具体的には、陽極107の電極部131の周囲とコンタクトウインドウ123内とに形成されている。つまり、絶縁膜103上に形成されている陽極107の電極部131(正確には、電極部131の周縁を除いた中央領域である。)を除いて、絶縁膜103の表面を被覆するように形成されている。
バンク113の平面視形状は、陽極107の電極部131の上面に開口部を有する井桁状をしている。この開口部に上述の発光層109が形成されている。
バンク113は、コンタクトウインドウ123の内部を除いて、縦・横方向に隣接する陽極107間(図3の(a)及び図(c)参照)では、隣接する陽極107間を埋め、陽極107の上面から上方部分の断面形状が台形状(上底が下底より短い台形状である。)をしている。コンタクトウインドウ123の内部では、図3の(c)に示すように、TFT素子121a,121b間、陽極107a,107bの接続部133a,133b間を埋め、陽極107の上面から上方部分の断面形状が台形状(上底が下底より短い台形状である。)をしている。
3.製造方法
表示パネル10は、TFT素子群が設けられた基板を準備する基板準備工程と、TFT素子群の対応する部位にコンタクトウインドウを有する状態で絶縁膜を基板に形成する絶縁膜形成工程と、各サブピクセルに対応して絶縁膜の上面からコンタクトウインドウ内のTFT素子までの領域に陽極を形成する陽極形成工程と、絶縁膜の上面に形成されている陽極上に開口部を有するバンクを形成するバンク形成工程と、バンクの開口部内に発光層を形成する発光層形成工程と、バンクの表面及び発光層の上面に亘る範囲に陰極を形成する陰極形成工程とを経て形成される。
図5は、実施の形態1に係る表示パネルの製造方法の一部を説明する図である。
以下、各工程について図5を用いて説明する。
(1)基板準備工程
基板準備工程では、基板(101)を準備できれば良く、例えば、表面の所定位置にTFT素子群が複数配されたTFT基板を準備しても良いし、絶縁板の所定位置にTFT素子群を形成しても良い。なお、TFT素子群を構成するTFT素子は近接配置されている。
ここで、TFT素子群の所定位置とは、コンタクトウインドウ123が形成される位置である。なお、コンタクトウインドウ123内に露出す複数のTFT素子121a,121bは、当該コンタクトウインドウ123に隣接して形成される陽極107a,107bと接続される。
(2)絶縁膜形成工程
絶縁膜形成工程は、絶縁膜103と同じ材料の絶縁材料からなる絶縁膜151を基板101の上面に形成する絶縁膜形成工程(図5の(b)である。)と、TFT素子群(つまり、TFT素子121a,121bである。)に対応する部分に開口部を形成する開口部形成工程(図5の(c)から(d)である。)とを含む。
絶縁膜151は、例えば、TFT基板101の上面にアクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂等の有機材料膜を塗布形成することで得られる。開口部は、例えば、フォトリソグラフィー法を利用することで得られる。具体的には、図5の(c)に示すように、TFT素子121a,121bに対応した開口部153を有するフォトマスク155を利用して、絶縁膜151を露光・現像することで、図5の(d)に示すように、コンタクトウインドウ123が形成された絶縁膜103が得られる。
(3)陽極形成工程
陽極形成工程では、例えば、導電膜161を形成する導電膜形成工程(図5の(e)である。)と、導電膜161の不要部分を除去する不要部除去工程(図5の(f)〜(h))とを有する。
図5では、導電膜161の不要部は、コンタクトウインドウ123内であってTFT素子121a,121bの上面以外の部分や、陽極107を画素単位とすべく各サブピクセル11間に相当する部分(図示省略)である。
導電膜形成工程では、スパッタリング法や真空蒸着法などの真空成膜法を利用することで絶縁膜103の表面上に導電膜161が得られる。なお、導電膜形成工程は、真空成膜法以外にも、導電インク、導電性ペーストを用いて大気雰囲気中で形成する工程も用いることもできる。
不要部除去工程は、フォトリソグラフィー法を利用することで、不要部分を除去することができる。具体的には、(i)図5の(f)に示すように、導電膜161上にレジスト膜163を塗布し、除去部に対応した開口部165を有するマスク167を利用して、塗布されたレジスト膜163を露光し、(ii)露光されたレジスト膜163を現像することで、図5の(g)に示すように除去部に対応した部分に開口部169を有するレジスト膜163が形成され、(iii)導電膜161に対してエッチングを行うことで、導電膜161の不要部が除去され、そのあとレジスト膜163を除去する。
以上により、図5の(h)に示すようにTFT素子121a,121bに接続された陽極107a、107bが絶縁膜103に形成される。
(4)バンク形成工程
バンク113の形成は、例えば、バンク用の有機材料を塗布等により有機材料膜を形成し(有機材料膜形成工程)、有機材料膜上にバンク113に合わせた開口部を持つマスクを重ね、マスクの上から露光した後、余分な有機材料膜を現像液で洗い出す(不要部除去工程)。これにより、陽極107の電極部131上に開口部を有するバンク113が形成される。
(5)発光層形成工程
発光層109の形成は、例えば、インクジェット法を利用することができる。具体的には、R,G,Bいずれかの色に対応する有機材料と溶媒を含むインクをバンク113の開口部に滴下(滴下工程)し、溶媒を蒸発乾燥させる(乾燥工程)ことにより形成する。
(6)陰極形成工程
陰極111の形成は、例えば、スパッタリング法や真空蒸着法などの真空成膜法を利用することができる。
4.実施例
(1)基板
TFT基板101を構成する絶縁材料として、無アルカリガラス、ソーダガラス、無蛍光ガラス、燐酸系ガラス、硼酸系ガラス、石英、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン、ポリエステル、シリコーン系樹脂、又はアルミナ等がある。
TFT基板101の表面のTFT素子121を構成する材料としては、チャネル材料にシリコンを用いたもの、インジウムガリウム亜鉛酸化物などの酸化物半導体を用いたもの、ペンタセン等の有機半導体を用いたもの等がある。
(2)絶縁膜
絶縁膜103は、ポリイミド系樹脂またはアクリル系樹脂等の絶縁材料からなる。絶縁膜103の厚みは、TFT基板101の表面の凹凸状態に依存するが、凹凸に対して例えば5倍以上あれば良く、1000[nm]以上あれば良い。なお、絶縁膜の厚みは、TFT基板の表面の凹凸部分であって平坦部分(例えば凹部の底に平坦部分がある場合等である。)の上方に対応してサブピクセルを形成する場合は、TFT基板の表面の凹凸に対して5倍よりも小とすることもでき、1000[nm]より小とすることもできる。
(3)陽極
陽極107を構成する導電性材料としては、APC(銀、パラジウム、銅の合金)、ARA(銀、ルビジウム、金の合金)、MoCr(モリブデンとクロムの合金)、NiCr(ニッケルとクロムの合金)等がある。
(4)発光層
発光層109として用いることが可能な材料としては、ポリパラフェニレンビニレン(PPV)、ポリフルオレンや、例えば、特許公開公報(特開平5−163488号公報)に記載のオキシノイド化合物、ペリレン化合物、クマリン化合物、アザクマリン化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、ペリノン化合物、ピロロピロール化合物、ナフタレン化合物、アントラセン化合物、フルオレン化合物、フルオランテン化合物、テトラセン化合物、ピレン化合物、コロネン化合物、キノロン化合物及びアザキノロン化合物、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、ローダミン化合物、クリセン化合物、フェナントレン化合物、シクロペンタジエン化合物、スチルベン化合物、ジフェニルキノン化合物、スチリル化合物、ブタジエン化合物、ジシアノメチレンピラン化合物、ジシアノメチレンチオピラン化合物、フルオレセイン化合物、ピリリウム化合物、チアピリリウム化合物、セレナピリリウム化合物、テルロピリリウム化合物、芳香族アルダジエン化合物、オリゴフェニレン化合物、チオキサンテン化合物、シアニン化合物、アクリジン化合物、8−ヒドロキシキノリン化合物の金属錯体、2−ビピリジン化合物の金属錯体、シッフ塩とIII族金属との錯体、オキシン金属錯体、希土類錯体等の蛍光物質等がある。
(5)陰極
陰極111は透光性の材料により構成され、陰極111として利用可能な材料としては、ITO、IZO等がある。
(6)バンク
バンク113は、ここでは、陽極107に近づくに従って開口幅が小さくなる(換言すると、バンクの幅が大きくなる。)台形状の開口を陽極107上に有するような断面形状をしている。バンク113として利用可能な材料としては、絶縁性の有機材料(例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂等)や無機材料(例えば、SiO2やSiON等)がある。
5.開口率について
(1)概要
実施の形態1に係る表示パネル10における開口率について、従来構造を有する表示パネル(図20や図21参照)における開口率と比較しながら説明する。なお、実施の形態1に係る表示パネルを実施例1とし、従来構造を有する表示パネルを従来例1とする。
図6は、実施例1の開口率と従来例1の開口率とを比較するための説明図である。
なお、図6は、表示パネルにおいて、縦方向に隣接する実施例1のサブピクセルにおける陽極107a,107bと、従来例1のサブピクセルにおける陽極911a,911bとを示す概略図である。
図6中の「A」、「A2」は絶縁膜103,907の上面に形成された陽極の長さを示し、「A」は特に電極部の長さ(表示有効領域の長さに相当する。)を示す。「B」はコンタクトウインドウ113,921の周面間の左右方向のテーパ長を示し、「C」は接続部の長さを示し、「D」は隣接する他の陽極との絶縁性を確保ための長さを示している。A〜Dの長さ、コンタクトウインドウ113,921の深さは、実施例1及び従来例1とも同じである。
図6に示すように、従来例1の1画素の長さは、図6の左側から、「D+A+B+C+B+A2」である。これに対し、実施例1における左側の1画素の長さは、左側から、「D+2E+A+B+C」となり、右側の1画素の長さは、左側から、「D+C+B+A+2E」となる。なお、実施例1では、左側の画素、右側の画素とも、1画素あたりの長さは同じである。また、従来例1と実施例1とでは、1画素の長さは同じである。
このことから、1画素当たり、実施例1の長さ(表示有効領域の長さ)は、従来例1よりも「2E」だけ長くなることが分かり、実施例1の開口率を従来例1よりも「2E」の分だけ向上させることができる。なお、ここで、差分「2E」は、従来例1の「B」と「A2」との和に相当する。
(2)コンタクトウインドウ
図7は、コンタクトウインドウを含む領域の断面図である。
コンタクトウインドウ171の大きさは、図7の(a)に示すように、コンタクトウインドウ171の底171aの長さFと、周面171bの長さであるテーパ長Bを2倍したものとの和になる。
ここで、コンタクトウインドウ171の周面171bの傾斜角Gは、コンタクトウインドウ171の製造上の観点からは90[°]以下が好ましい。また、コンタクトウインドウ171の周面171bに陽極107の連結部135を形成することを考慮すると、傾斜角Gは、特に70[°]以下が好ましい。このように傾斜角Gを、70[°]以下の所定の角度であって一定と考えると、テーパ長Bは、絶縁膜173の厚みHによって規定される。
なお、傾斜角Gが70[°]以下であると、連結部135を効率よく成形でき、コンタクトウインドウ171の周面171bと陽極との密着力をさらに向上させることができる。
一方、発光層109の厚み等は下地の凹凸の影響を受け易い(発光ムラの原因となる。)。このため、発光層109を平坦な部分に形成する目的と、TFT基板101の導電層(TFT素子121以外の素子やTFT素子121のソース電極以外の電極等である。)と陽極107との間で発生する寄生容量を小さくする目的のために、近年、絶縁膜103を厚くする傾向にある。
以上のことから、コンタクトウインドウ171の成形技術が向上し、図7の(b)に示すように、コンタクトウインドウ171を小さく形成できるようになった場合でも、コンタクトウインドウ171の底171aの長さFを短くできるだけであり、テーパ長Bを小さくすることはできない。
実施例1では、コンタクトウインドウ171の断面において、2つの周面171bを利用して陽極107a,107bを形成しているため、従来例1に対して、実質的に1画素当たりに1つのテーパ長Bだけ短くでき、開口率を向上させることができる。
(3)考察
図6で示した従来例1は、1画素の長さに「A2」と「D」が含まれている。A2は、コンタクトウインドウ921の内周面と陽極911との密着力を確保する目的で、絶縁膜907の上面であってコンタクトウインドウ921の周辺まで陽極911を形成していたが、陽極911上にバンク915を形成する等のため、コンタクトウインドウ921と陽極907の密着性が問題になることは少ない。
このため、従来例1においても、実施例1と同様に、コンタクトウインドウ921の断面において一方の周面を含めた底171a(図7参照)にのみ陽極911を形成する場合、対向する他方の周面171b(図7参照)に陽極を形成する必要がない。このような構成を採用すると、他方の周面171bに陽極がなくなり、隣接する陽極911a,911b同士が離間する。このため、図6における従来例1における隣接する陽極911a,911b間の絶縁性を確保のための間隔A2は不要となる。
図8は、従来技術に含まれる表示装置におけるコンタクトウインドウを含む領域の断面図である。
なお、図8の(b)では、従来例2と1画素の長さを同じにした場合の実施例1aを示している。
図8の(a)に示す従来例1aは、図6に示す従来例1の「A2」と「D」をなくしたものであり、1画素の長さは、左側から、「A+B+C+B」である。この長さは、図6で示す実施例1における1画素の長さと等しい。
しかしながら、従来例1aでは、絶縁膜907上に形成された陽極911a,911bは、図8の(a)における左右のコンタクトウインドウ921の周縁まであり、周縁付近では、コンタクトウインドウ123の凹凸の影響を受け、発光ムラを生じる。
また、陽極911a,911bの周縁部分はバンク(915)により被覆されることになるが、陽極911a,911bの内、コンタクトウインドウ921内に延伸していない側の端(各画素における左側端である。)は、コンタクトウインドウ921の周縁にまで達しているのでバンク(915)の管理が困難となり、発光層917の面積がばらつき、結果的に輝度ムラを生じる。
以上のことから、1つのコンタクトウインドウ921に1つの陽極911が接続される構造を採用する場合において、開口率を向上させるために、図6の従来例1での1画素における「A2」と「D」とを削除することは可能であるが、発光ムラ等の表示性能を低下させるものである。
そこで、実施例1と同等の表示性能を有し、1つの陽極911が1つのコンタクトウインドウ921内に存在する1つのTFT素子(903)に接続する構成を有する表示パネルにおいて、1画素の全長が最も小さくなるのは、図8の(b)に示す構造を有する表示パネル(従来例2とする。)である。
従来例2における1画素の長さは、左側から、「D+A+B+C+B」である。一方、図6で示す実施例1を従来例2の1画素の長さに合わせたものは、図8の(b)に示す実施例1aである。
このように、背景技術で説明した表示パネルにおいて、表示性能を低下させることなく、1画素当たりの長さを最大にした従来例2に対して、1画素の長さを同じにしても、実施例1aでは1画素当たり「E」だけ表示有効領域を長くすることができる。
実施例1aの有効表示領域において長くなった「E」は、従来例2のテーパ長Bに相当し、図7で説明したように、絶縁膜103,907が厚くなる傾向にあり、また傾斜角Gを大きくすることができないことを考慮すると、1画素の全長における「E」分(換言すると「B」分である。)の違いによる開口率向上は大きいものと考えられる。
(4)具体例
(a)20インチHD(HIGH Definition)
20インチHDパネルの場合、テーパ長Bが10[μm]であり、1画素の長さ(陽極部の長さである。)が300[μm]で、開口率は約3[%]程度向上する。
(b)40インチ 画素数4k×2k
40インチパネルの場合、例えばテーパ長Bが1[μm]であり、1画素の長さが200[μm]で、開口率は約0.5[%]程度向上する。
<実施の形態2>
実施の形態1では、縦方向に隣接する2つのサブピクセル11a,11b間にコンタクトウインドウ123を有し、当該コンタクトウインドウ123内で隣接方向である縦方向にTFT素子121a,121bが配されている。しかしながら、コンタクトウインドウ123内でのTFT素子121の配置は、複数(ここでは2個である。)のサブピクセル11a,11bの隣接方向に合わせる必要はなく、他の配置でも良い。
本実施の形態2に係る表示パネル210は、2つの隣接するサブピクセル211a,211bに接続されるTFT素子221a,221bがコンタクトウインドウ223内でサブピクセル211a,211bの隣接方向と直交する方向に配されている。
1.構成
図9は、実施の形態2に係る表示パネルを示す図であり、(a)は表示パネルの平面図であり、(b)は表示パネルのコンタクトウインドウ部分の断面斜視図である。
図10は、実施の形態2に係る表示パネルの断面図であり、(a)は図9におけるY1−Y2断面を矢印方向から見た図であり、(b)は図9におけるZ1−Z2断面を矢印方向から見た図である。
表示パネル210は、赤(R),緑(G),青(B)の何れかの発光色に対応する3つのサブピクセル211により構成される1ピクセル(画素)212を縦・横方向のマトリクス状に有する。
サブピクセル211に対し発光色による区別が必要な場合は、その発光色を意味する「R」、「G」、「B」を「211」の後に付して表すことにする。また、3つのサブピクセル211R,211G,211Bは縦方向に長い矩形状をし、3つのサブピクセル211R,211G,211Bからなるピクセル212は、図9の(a)に示すように、平面視においてほぼ正方形状となる。
表示パネル210は、図10に示すように、TFT基板201、絶縁膜203、複数のサブピクセル211を備える。各サブピクセル211の構成は実施の形態1と基本的に同じであるが、陽極のTFT素子への延伸構造が異なる。
ここでは、縦方向に隣接する2つのサブピクセル211Ba,211Bbを代表例として説明する。
サブピクセル211Ba,211Bbは、図10に示すように、各サブピクセル211Ba,211Bbに対応して絶縁膜203の上面に形成された陽極207Ba,207Bbと、陽極207Ba,207Bb上に形成された発光層209Ba,209Bb、発光層209Ba,209Bb上に形成された陰極210とを有し、絶縁膜203に形成されたバンク213によりサブピクセル単位に区画されている。
絶縁膜203は、TFT素子221Ba,221Bb上に相当する部分が除去されたコンタクトウインドウ223R,223G,223Bを有する。このコンタクトウインドウ223は、サブピクセル群の領域内に配されている。なお、サブピクセル群の領域の境界を、図9における「K2」の線分で表す。
ここで、図9の(b)のコンタクトウインドウ223Bに着目して説明すると、1つのコンタクトウインドウ223Bの底には、当該コンタクトウインドウ223Bの周辺に配される2つの隣接するサブピクセル211Ba,211Bbに接続される2つのTFT素子221Ba,221Bbが露出している。
TFT素子221Ba,221Bbは、対応する2つのサブピクセル211Ba,211Bbの隣接方向と直交する方向に並設され、コンタクトウインドウ223B内を2つのサブピクセル211Ba,211Bbの隣接する方向に延伸する仮想の境界線により2分された2つの領域内に位置している。
サブピクセル211の陽極207について、図9の(b)のコンタクトウインドウ223Bに着目して説明すると、陽極207Ba,207Bbは、実施の形態1と同様に、電極部231Ba,231Bbと、接続部233Ba,233Bbと、連結部235Ba,235Bbとを有する。
電極部231Ba,231Bbは、絶縁膜203上に形成され、表示パネル210の縦方向に長い矩形状をしている。コンタクトウインドウ223Bは、縦方向に隣接する電極部231Ba,231Bb間に形成されている。
連結部235Ba,235Bbのそれぞれは、図9の(b)に示すように、コンタクトウインドウ223B内であって2分された各領域の周面を、電極部231Ba,231Bbの長手方向に沿って各電極部231Ba,231Bbから接続部233Ba,233Bbまで延伸している。
縦方向に隣接するサブピクセル群とサブピクセル群との間には、図9の(a)及び図10の(b)に示すように、陰極210に接続する補助電極215が横方向に延伸している。この補助電極215は陰極210の電気特性を均一にするためのものである。
2.開口率について
実施の形態2に係る表示パネル200における開口率について、従来構造を有する表示パネル(図8の(b)参照)における開口率と比較しながら説明する。なお、実施の形態2に係る表示パネルを実施例2とし、従来構造を有する表示パネルを従来例2とする。
図11は、実施例2の開口率と従来例2の開口率とを比較するための説明図である。
なお、図11は、縦方向に隣接するサブピクセルにおける陽極911a,911b,207a,207bを示す概略図である。また、実施例2の1画素の長さは、従来例2の1画素の長さ同じになるようにしている。
図11中の「A」、「B」、「C」及び「D」で表す長さは、実施の形態1で説明した「A」、「B」、「C」及び「D」で表す長さと同じ定義であり、A〜Dの長さ、コンタクトウインドウ223,921の深さは、実施例2及び従来例2とも同じである。
図11に示すように、従来例2の2画素の長さは、図11の左側から、「D+A+B+C+B」+「D+A+B+C+B」である。これに対し、実施例2における2画素は、左側から、「D+E1+A+B+C+B+A+E2」となる。
このことから、実施例2の2画素における表示有効領域の長さは、従来例2の2画素の長さに対して、「E1」と「E2」だけ長くなることが分かる。この「E1」と「E2」は、従来例2における1つのコンタクトウインドウ921(B+C+B)分の長さと、「D」との和である。
このように、1画素の長さを同じにした場合、実施例2の方が表示有効領域を長くでき、実施例2の開口率を従来例2よりも向上させることができる。
3.具体例
40インチパネル(画素数:4k×2k)の場合、下底の長さが5[μm]、上底の長さが7[μm]のコンタクトウインドウ223を用いると、2画素に対して、少なくとも1つのコンタクトウインドウ921の長さ分だけ、つまり、1画素で3.5[μm]だけ短くできる。1画素の長さが200[μm]の場合、開口率は約1.75[%]程度従来例2に対して向上する。
<実施の形態3>
実施の形態1,2では、サブピクセルの平面視形状は矩形状をしていたが、他の形状であっても良い。他の形状としては、正方形状、円形状、楕円形状、六角形状等の多角形状等がある。以下、平面視形状が6角形状のサブピクセル(発光素子)311を有する表示パネル301について、実施の形態3として説明する。
図12は、平面視形状が6角形状をした表示パネルの概略平面図であり、(a)は実施の形態3に係る表示パネルを示す図であり、(b)は従来構造の表示パネルを示す図である。
表示パネル301は、図12に示すように、平面視6角形状をしたサブピクセル311をTFT基板(図示省略)上に絶縁膜(図示省略)を介して複数備える。
同図に示す6角形状は、サブピクセル311を表しており、複数のサブピクセル311が第1方向であるX方向と第2方向であるY方向とに配置されている。X方向上の複数のサブピクセル311は、六角形状を構成する6つの辺のうちの1つが対向する状態で配置されて1列を構成し、この列に対して、Y方向に隣接する他の1列が、サブピクセル311の1/2ピッチ分だけずれた状態で配されている。
本実施の形態3では、3つのサブピクセル311a,311b,311cによりサブピクセル群が構成され、このサブピクセル群の領域内に1つのコンタクトウインドウ313が形成されている。なお、サブピクセル群の領域の境界を、図12の(a)における「K3」の線分で表す。
具体的には、3つのサブピクセル311a,311b,311cのそれぞれの1つの頂角が1か所に集まる個所であって、3つのサブピクセル311a,311b,311cに跨るようにコンタクトウインドウ313が形成されている。
従来の平面視形状が6角形状をしたサブピクセル951をX方向とY方向に複数配置されてなる表示パネル953を図12の(b)に示す。
従来構造の表示パネル953では、平面視において、実施の形態3と同様な6角形状をした1つのサブピクセル951に対しコンタクトウインドウ955を1つ有している。
これに対し、実施の形態3に係る表示パネル301では、3つのサブピクセル(例えば、311a,311b,311cである。)により1つのコンタクトウインドウ313を共有するため、コンタクトウインドウ313の周面の3分1だけあれば、陽極とTFT素子とを接続することができ、コンタクトウインドウ1個内に1つのTFT素子を有する従来構造の表示パネル953よりも開口率を向上させることができる。
本実施の形態3では、3つのサブピクセル311a,311b,311cにより発光素子群を構成していたが、例えば、隣接する2個のサブピクセル(例えば、311a,311bである。)によりサブピクセル群を構成しても良い。
<まとめ>
上記実施の形態等で説明した表示パネルは、本発明の実施に形態における例示である。つまり、本発明は、サブピクセルの数、形状、コンタクトウインドウの形状、個数等により限定されるものでなく、種々の仕様の表示パネルに適用できる。
以下、種々の仕様について説明する。なお、ここでは、サブピクセルの平面視形状が矩形状をしたものについて説明するが、実施の形態3で説明したような平面視形状が6角形状のサブピクセルを有する表示パネルや、他の形状のサブピクセルを有する表示パネル等にも適用できる場合がある。
1.例1
図13は、2個のサブピクセルによりサブピクセル群を構成した表示パネルを示す概略平面図である。
図13の(a)に示す表示パネル401は、2個の隣接するサブピクセル403a,403bによりサブピクセル群を構成し、サブピクセル群の領域内(境界線は同図の「K4」である。)に1個のコンタクトウインドウ405がある。なお、陽極(正確には接続部である。)とTFT素子との接続は、右上がりのハッチングを施した部分407a,407bで行われている。
ここでは、2個の隣接するサブピクセルは、矩形状のサブピクセルの長辺に対して平行に延伸させた長手方向(実施の形態1における縦方向である。)に隣接している。
また、図13の(a)では、コンタクトウインドウ405は、矩形状のサブピクセルの長手方向に長い楕円形状若しくは長円形状をしているが、長手方向に長い矩形状であっても良いし、サブピクセルの長手方向に短い矩形状、楕円形状、長円形状等でも良く、コンタクトウインドウ405の平面視形状は特に限定するものではない。
図13の(b)に示す表示パネル411は、2個の隣接するサブピクセル413a,413bによりサブピクセル群を構成し、サブピクセル群の領域内(境界線は同図の「K5」である。)に1個のコンタクトウインドウ415がある。なお、陽極(正確には接続部である。)とTFT素子との接続は、右上がりのハッチングを施した部分417a,417bで行われている。
ここでは、2個の隣接するサブピクセル413a,413bは、矩形状の短辺に対して平行に延伸させた短手方向(実施の形態1における横方向である。)に隣接している。
また、図13の(b)では、コンタクトウインドウ415は、矩形状のサブピクセル413a,413bの短手方向に長い矩形状をしているが、短手方向に長い長円形状や楕円形状であっても良いし、長手方向に長い矩形状、楕円形状、長円形状等でも良く、コンタクトウインドウ415の平面視形状は特に限定するものではない。
2.例2
図14は、3個のサブピクセルによりサブピクセル群を構成した表示パネルを示す概略平面図である。
図14の(a)に示す表示パネル421は、3個の隣接するサブピクセル423a,423b,423cによりサブピクセル群を構成し、サブピクセル群の領域内(境界線は同図の「K6」である。)に1個のコンタクトウインドウ425がある。なお、陽極(正確には接続部である。)とTFT素子との接続は、右上がりのハッチングを施した部分427a,427b,427cで行われている。
ここでは、3個の隣接するサブピクセル423a,423b,423cは、矩形状のサブピクセルの短辺に対して平行に延伸させた短手方向に隣接している。
図14の(a)では、コンタクトウインドウ425は、矩形状のサブピクセル423a,423b,423cの短手方向(サブピクセルの隣接方向と同じである。)に長い矩形状をしているが、短手方向に長い長円形状や楕円形状であっても良く、コンタクトウインドウの平面視形状は特に限定するものではない。
コンタクトウインドウ425は、縦方向に隣接するサブピクセル群が互いに対向する側に形成されている。つまり、3つのサブピクセル423a,423b,423cからなるサブピクセル群(上側に位置するサブピクセル群である。)と、当該サブピクセル群に対して3つのサブピクセル423a,423b,423cが隣接する方向(横方向)と直交する方向に隣接する他のサブピクセル群(下側に位置するサブピクセル群である。)とで組を構成し、当該サブピクセル群における他のサブピクセル群側に形成されている。
図14の(b)に示す表示パネル431は、図14の(a)に示す表示パネル421と同様に、3個の隣接するサブピクセル433a,433b,433cによりサブピクセル群を構成し、サブピクセル群の領域内(境界線は同図の「K7」である。)に1個のコンタクトウインドウ435がある。なお、陽極(正確には接続部である。)とTFT素子との接続は、右上がりのハッチングを施した部分437a,437b,437cで行われている。
サブピクセル群を構成する3個のサブピクセル433a,433b,433cの隣接方向、コンタクトウインドウ435の形状は、図14の(a)に示す表示パネル421のこれらと同じであるが、コンタクトウインドウ435の位置が各サブピクセル群の下部側に存する点で異なる。つまり、サブピクセル群に対して3つのサブピクセル433a,433b,433cが隣接する方向(横方向)と直交する方向に隣接する他のサブピクセル群側(下側である。)にコンタクトウインドウ435がある点で、図14の(a)に示す表示パネル421と異なる。
換言すると、図14の(a)の各コンタクトウインドウ425は、各サブピクセル群において、隣接する2つのサブピクセル群が互いに対向する側(図14の(a)ではサブピクセル群の間である。)に形成され、図14の(b)の各コンタクトウインドウ435は、各サブピクセル群の領域における所定位置(下部側である。)に形成される点で異なる。
図14の(c)に示す表示パネル441は、3個の隣接するサブピクセル443a,443b,443cによりサブピクセル群を構成し、サブピクセル群の領域外(境界線は同図の「K8」である。)に1個のコンタクトウインドウ445がある。なお、陽極(正確には接続部である。)とTFT素子との接続は、右上がりのハッチングを施した部分447a,447b,447cで行われている。
ここでは、3個の隣接するサブピクセル443a,443b,443cは、矩形状のサブピクセルの長辺に対して平行に延伸させた長手方向に隣接している。
図14の(c)では、コンタクトウインドウ445は、矩形状のサブピクセル443a,443b,443cの長手方向に長い矩形状をしているが、長手方向に長い長円形状や楕円形状であっても良く、コンタクトウインドウ445の平面視形状は特に限定するものではない。
コンタクトウインドウ445は、3つのサブピクセル443a,443b,443cからなるサブピクセル群(例えば、図14の(c)における右端に位置するサブピクセル群である。)の領域と、当該サブピクセル群に対して3つのサブピクセル443a,443b,443cが隣接する方向(縦方向)と直交する方向に隣接する他のサブピクセル群(例えば、ず14の(c)における中央に位置するサブピクセル群である。)の領域との間に形成されている。
なお、サブピクセル群を構成し且つ隣接方向の端に位置するサブピクセル443a,443cの各陽極は、絶縁膜上に形成された電極部と、コンタクトウインドウ445の周面上に形成された連結部との間に、電極部から連結部にまで延伸する延伸部が絶縁膜上に形成されている。なお、延伸部は図14の(c)では破線で示している。
図15は、図14の(a)に示す表示パネルにおける開口率についての説明図であり、(a)は平面図であり、(b)は(a)のY1−Y2断面を矢印方向から見た図であり、(c)は従来構造における(a)のY1−Y2断面に相当する断面図である。
表示パネル421は、横方向に隣接する3つのサブピクセル423a,423b,423cに対して1つのコンタクトウインドウ425を有し、図15の(b)に示すように、隣接方向における両側のサブピクセル423a,423cの陽極424a,424cは、中央に位置するサブピクセル423bに近い位置で、基板408のTFT素子408a,408cと接続している。
一方、従来構造の表示パネル970では、横方向に隣接する3つのサブピクセルのそれぞれにコンタクトウインドウ975a,975b,975cを有し、陽極973a,973b,973cがTFT素子977a,977b,977cに接続している。
このため、表示パネル421の構造は、従来構造に対して、断面において、3つの隣接するサブピクセルのうちの両側のサブピクセル423a,423cのコンタクトウインドウの一方の周面の長さ(テーパ長)が不要となる。つまり、図15の(c)に示す「E」分だけ隣接方向の長さを短くすることができ、開口率を向上させることができる。
3.例3
図16は、6個のサブピクセルによりサブピクセル群を構成した表示パネルを示し、(a)は概略平面図であり、(b)は(a)のY1−Y2断面を矢印方向から見た図であり、(c)はZ1−Z2断面を矢印方向から見た図である。
図16の(a)に示す表示パネル451は、6個の隣接するサブピクセル453a,453b,453c,453d,453e,453fによりサブピクセル群を構成し、サブピクセル群の領域内(境界線は同図の「K9」である。)に1個のコンタクトウインドウ455がある。なお、陽極(正確には接続部である。)とTFT素子との接続は、右上がりのハッチングを施した部分457a,457b,457c,457d,457e,457fで行われている。
ここでは、6個の隣接するサブピクセル453a,453b,453c,453d,453e,453fは、矩形状のサブピクセルの短辺と長辺とのそれぞれに対して平行に延伸させた短手方向(横方向)と長手方向(縦方向)とに沿って隣接している。なお、短手方向及び長手方向は、第1方向及び第2方向であり、互いに直交する。
コンタクトウインドウ455は、図16の(a)に示すように、矩形状のサブピクセル453a,453b,453cの短手方向に長い矩形状をしているが、短手方向に長い長円形状や楕円形状であっても良く、コンタクトウインドウの平面視形状は特に限定するものではない。
コンタクトウインドウ455は、短手方向に隣接する3つのサブピクセル453a,453b,453cと、同じく短手方向に隣接する他の3つのサブピクセル453d,453e,453fとが長手方向に対向する部分に形成されている。つまり、コンタクトウインドウ455は、長手方向に隣接する2つのサブピクセル群間であって、6個のサブピクセル453a,453b,453c,453d,453e,453fに跨るように形成されている。
3つのサブピクセル453a,453b,453c(453d,453e,453f)の隣接方向における両側のサブピクセル453a,453cの陽極454a,454cは、図16の(b)に示すように、中央に位置するサブピクセル453bに近い位置で、基板458のTFT素子458a,458cと接続している。
このように、サブピクセルの短手方向に隣接する3つのサブピクセルに亘る断面において、3つの隣接するサブピクセルのうちの両側のサブピクセル423a,423cは、コンタクトウインドウ455の両側の周面を利用してTFT素子458a,458cと接続するため、両側に位置するサブピクセル423a,423cにおける短手方向のコンタクトウインドウ455の影響を少なくでき、結果的に開口率を向上させることができる。
また、長手方向に隣接する2つのサブピクセル453b,453e(453aと453d、453cと453f)は、図16の(c)に示すように、1つのコンタクトウインドウ455内で基板458のTFT素子458b,458e(458aと458d、458cと458f)と接続している。
このように、長手方向に隣接する2つのサブピクセルの断面において、2つのサブピクセル453b,453e(453aと453d、453cと453f)は、コンタクトウインドウ455の長手方向の両側に位置する周面を利用してTFT素子458b,458e(458aと458d、458cと458f)と接続するため、コンタクトウインドウ455の周面を効率良く利用でき、結果的に開口率を向上させることができる。
4.例4
図17は、4個のサブピクセルによりサブピクセル群と、2個のサブピクセルによりサブピクセル群とを組み合わせた構成の表示パネルを示す概略平面図である。
表示パネル461は、4個の隣接するサブピクセル463a,463b,463d,463eにより第1のサブピクセル群を構成し、2個の隣接するサブピクセル463c,463fにより第2のサブピクセル群を構成し、各サブピクセル群の領域内に1個のコンタクトウインドウ465,467がある。
陽極(正確には接続部である。)とTFT素子との接続は、右上がりのハッチングを施した部分で行われている。
ここでは、サブピクセル数が異なる2以上のサブピクセル群を組み合わせた構造について説明するものであり、図17に示した表示パネル461は一例である。従って、各サブピクセル群を構成するサブピクセルの個数、コンタクトウインドウの位置や形状は、図17に示すものに限定するものでない。
例えば、図14の(a)に示すような3個のサブピクセル423a,423b,423cからなるサブピクセル群と、図16の(a)に示すような6個のサブピクセル453a〜453fからなるサブピクセル群とを組み合わせても良いし、図17に示すような4個のサブピクセル463a,463b,463d,463eからなるサブピクセル群と2個のサブピクセル463c,463fからなるサブピクセル群と、さらに、図14の(a)に示すような3個のサブピクセル423a,423b,423cからなるサブピクセル群と、図16の(a)に示すような6個のサブピクセル453a〜453fからなるサブピクセル群とを組み合わせても良い。
5.例5
図18は、溝状の開口部を有する表示パネルを示す概略平面図である。
表示パネル471は、サブピクセルの長手方向に隣接する2個のサブピクセル473aと473e,473bと473f,473cと473g,473dと473hの間をサブピクセルの短手方向に延伸する開口部の一つである溝475を有する。
ここでは、表示パネル471は、開口部として、短手方向に延伸する溝475を有しているが、他の表示パネルに対しても適用できる。例えば、図14の(c)に示す表示パネル441の場合、コンタクトウインドウ445の代わりに、サブピクセル443の長手方向に延伸する溝を設けても良い。なお、溝以外に、実施の形態1等で説明したコンタクトウインドウも組み合わせて備えても良い。
6.例6
図19は、開口部内の陽極とTFT素子との接続を互い違いにした表示パネルを示す概略図である。
実施の形態2では、サブピクセルの長手方向に隣接する2個のサブピクセル211a,211bに対応して設けられたコンタクトウインドウ223内を2つに分けて、各サブピクセル211a,211bの陽極207a,207bのそれぞれが、長手方向の逆方向から交互に延伸してTFT素子221a,221bに接続している。
図19の(a)に示す表示パネル481は、サブピクセルの長手方向と短手方向とに隣接する6個のサブピクセル483a,483b,483c,483d,483e,483fからなるサブピクセル群に対して平面視において短手方向に長いコンタクトウインドウ485を1個有している。
各サブピクセル483a,483b,483c,483d,483e,483fとTFT素子との接続は、長手方向に隣接する2つのサブピクセルの陽極が他方のサブピクセル側へと交互に延伸して行われている。
図19の(a)を用いて具体的に説明すると、長手方向の一方側(ここでは例えば上側とする。)のサブピクセル483a,483b,483cの陽極が、長手方向に隣接する他方側(ここでは下側となる。)のサブピクセル483d,483e,483f側に延伸し、長手方向の他方側(ここでは下側となる。)のサブピクセル483d,483e,483fの陽極が、長手方向に隣接する一方側(ここでは上側となる。)のサブピクセル483a,483b,483c側に延伸している。
各陽極における長手方向に隣接する相手側に延伸する幅(短手方向の寸法である。)は、各サブピクセルの陽極の幅の半分以下であり、交互に延伸して2つ合わせてもサブピクセルの幅以下となる。
図19の(b)に示す表示パネル491は、サブピクセルの長手方向と短手方向とに隣接する6個のサブピクセル493a,493b,493c,493d,493e,493fからなるサブピクセル群に対して短手方向に延伸する溝495を有している。
各サブピクセル493a,493b,493c,493d,493e,493fとTFT素子との接続は、長手方向に隣接する2つのサブピクセルの陽極が他方のサブピクセル側へと交互に延伸して行われている。
<変形例>
以上、複数の実施の形態等について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限られない。例えば、以下のような変形例等が考えられる。
1.発光素子の構成
実施の形態等では、発光素子の基本構成として、画素電極(陽極)、発光層、共通電極(陰極)を備えていたが、これらの層の機能(単に機能層ともいう。)を高めるために、補助機能層を上記機能層に設けても良い。
補助機能層としては、例えば、正孔注入層、電子注入層、封止層等がある。正孔注入層は、画素電極から発光層への正孔の注入を促進させるものである。電子注入層は、共通電極から発光層への電子の注入を促進させるものである。封止層は、発光層が水分や空気等にふれて劣化することを抑制するものである。
2.発光素子の形状
実施の形態1,2及び例1〜例6では、発光素子は、表示パネルの縦方向に長い矩形状をしていたが、例えば、表示パネルの横方向に長い矩形状をしていても良い。
3.表示素子
実施の形態等では、表示素子として発光素子を利用した表示パネルについて説明したが、本発明は、2次元配置された複数の表示素子に個別に給電して当該複数の表示素子により画像を表示する表示パネルに適用することができる。実施の形態等説明した発光素子以外の表示素子としては、TFT駆動型の液晶パネルに使用される表示素子がある。
4.基板
実施の形態等では、基板としてTFT基板を利用したが、基板上に形成された表示素子に個別に給電できる構成を有していれば良く、TFT素子を利用しなくても良く、例えば、TFD(薄膜ダイオード)が絶縁板に形成されたような基板であっても良い。
また実施の形態等では、基板としてTFT素子が形成されたTFT基板を利用し、1の表示素子が1のTFT素子に接続する形態で説明している。これは、表示素子の画素電極が末端のTFT素子に接続されることを意味し、画素電極に給電するために、末端のTFT素子を含む複数のTFT素子が形成されているような基板であっても良い。
5.光の取出し構造
実施の形態等では、光の取出し方向が基板と反対側である、所謂トップエミッション型であったが、光の取出し方向が基板側である、所謂ボトムエミッション型であっても良い。
この場合、基板を透明基板(例えば、ガラス基板である。)で、光を取り出す側の画素電極(基板に近い方の電極)を透明電極(例えば、ITOである。)で、他方の電極(基板に遠い方の電極)に反射率の高い電極(例えば、AgやAlである。)を用いた構成にすることで実施できる。
6.その他
以上の説明では、EL表示パネルについて例示したが、本願発明は、液晶表示パネル、また、EL表示パネルであっても有機TFTを駆動回路素子に使用するものについても適応でき、同様な効果を発揮できることは言うまでもない。
本発明の表示パネルは、例えば、家庭用もしくは公共施設、あるいは業務用の各種ディスプレイ、テレビジョン装置、携帯型電子機器用ディスプレイ等に用いられる表示パネルに好適に利用可能である。
10 表示パネル
101 TFT基板
103 絶縁膜
107 陽極
109 発光層
111 陰極
113 バンク
123 コンタクトウインドウ

Claims (9)

  1. 2次元配置された複数の表示素子に個別に給電して当該複数の表示素子により画像を表示する表示パネルであって、
    前記複数の表示素子は基板表面上に絶縁膜を介して配されていると共に、前記絶縁膜は隣接する2個以上の表示素子に対応する部位に1個の開口部を有し、
    前記開口部内に露出する基板の部位には、開口部を共有する状態で前記2個以上の表示素子用の給電端子が形成されている
    表示パネル。
  2. 前記開口部は、前記絶縁膜表面に点在する状態で複数形成され、
    前記開口部は、他の開口部を共有しない2個以上の表示素子により共有されている
    請求項1に記載の表示パネル。
  3. 前記隣接する2個以上の表示素子に対応する部位は、平面視において、当該2個以上の表示素子の外周に囲まれた領域内に存在する
    請求項1に記載の表示パネル。
  4. 前記複数の表示素子は、第1方向と、当該方向と交差する第2方向とに沿って配置され、
    前記2個以上の給電端子は、前記第1方向及び第2方向の少なくとも一方の方向に沿って配されている
    請求項1に記載の表示パネル。
  5. 前記隣接する2個以上の表示素子に対応する部位は、平面視において、当該2個以上の表示素子の外周に囲まれた領域外に存在する
    請求項1に記載の表示パネル。
  6. 前記開口部は、孔形状または溝形状をしている
    請求項1に記載の表示パネル。
  7. 前記表示素子は、前記絶縁膜上に形成され且つ前記絶縁膜上から前記開口部内へと延伸して前記給電端子と接続する画素電極を有し、
    前記2個以上の表示素子数は2個であり、当該2個の表示素子の画素電極は、前記開口部を挟んで第1方向に配され、
    前記2個の表示素子用の給電端子は、前記第1方向と直交する第2方向に並設され、
    前記2個の画素電極は、前記開口部を挟んだ両側から相互に当該開口部内へと延伸している
    請求項1に記載の表示パネル。
  8. 前記表示素子は、前記絶縁膜上に形成され且つ前記絶縁膜上から前記開口部内へと延伸して前記給電端子と接続する画素電極を有し、
    前記絶縁膜上に形成されている前記複数の表示素子の画素電極上に対応した開口部を複数有するバンクが形成され、当該バンクの複数の開口部の間隔が等しい
    請求項1ないし6のいずれか1項に記載の表示パネル。
  9. 2次元配置された複数の表示素子に個別に給電して当該複数の表示素子により画像を表示する表示パネルの製造方法であって、
    前記複数の表示素子用の給電端子を複数備える基板を準備する工程と、
    近接する2以上の給電端子に対応する部位に開口部を有する絶縁膜を前記基板上に形成する絶縁膜形成工程と、
    前記2以上の給電端子のそれぞれに接続される2以上の表示素子を前記絶縁膜上であって前記開口部周辺に形成する表示素子形成工程と
    を含む表示パネルの製造方法。
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