KR100993498B1 - 표시장치의 제조방법 및 제조장치 - Google Patents

표시장치의 제조방법 및 제조장치 Download PDF

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Abstract

기판상의 복수의 행 및 복수의 열을 따라 배열되는, 컬러표시를 실행하는 복수의 발광색의 어느 하나를 갖는 발광소자의, 발광기능층을 형성하기 위한 발광재료용액을, 기판상의 복수의 열의 상기 발광소자를 형성하는 발광소자형성영역에 상기 복수의 열에 있어서의 인접하는 열의 상기 발광소자형성영역에 상기 발광재료용액을 연속해서 도포하지 않는 순서로, 상기 발광색에 대응해서 설정되는 도포량으로 도포하는 도포공정을 포함하는 표시장치의 제조방법.
표시장치, 표시패널, 절연성 기판, 게이트절연막, 평탄화막, 층간절연막

Description

표시장치의 제조방법 및 제조장치{MANUFACTURING METHOD AND MANUFACTURING DEVICE OF DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시장치의 제조방법, 및 그 제조방법을 실행하기 위한 제조장치에 관한 것으로, 특히, 유기일렉트로루미네선스소자 등의 발광소자를 갖는 표시화소를 구비한 표시장치의 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.
근래, 휴대전화나 휴대음악플레이어 등의 전자기기의 표시디바이스로서 유기일렉트로루미네선스소자(이하, 「유기EL소자」라고 약기한다)를 2차원 배열한 표시패널(유기EL표시패널)을 적용한 것이 알려져 있다. 특히, 액티브 매트릭스 구동방식을 적용한 유기EL표시패널에 있어서는 널리 보급되어 있는 액정표시장치에 비교하여, 표시응답속도가 빠르고, 시야각 의존성도 작다고 하는 우수한 표시특성을 갖고 있는 동시에, 액정표시장치와 같이 백라이트나 도광판을 필요로 하지 않는다고 하는 장치구성상의 특징을 갖고 있다. 그로 인해, 향후 여러 가지 전자기기로의 적용이 기대되고 있다.
유기EL소자는 주지하는 바와 같이, 개략, 유리기판 등의 기판의 일면측에 애노드(양극)전극과 유기EL층(발광기능층)과 캐소드(음극)전극을 순차 적층한 소자구 조를 가지며, 유기EL층에 발광 임계값을 넘도록 애노드전극에 플러스전압, 캐소드전극에 마이너스전압을 인가함으로써, 유기EL층내에서 주입된 홀과 전자가 재결합할 때에 발생하는 에너지에 의거하여 광(여기광)이 방사되는 것이다.
여기에서, 기판의 일면측에 유기EL소자(발광소자)가 형성된 표시패널에 있어서는, 상기 유기EL층을 통하여 대향해서 형성된 한 쌍의 전극(애노드전극, 캐소드전극)의 어느 한쪽을 광투과성을 갖는 전극재료에 의해 형성하고, 다른 쪽을 광반사성을 갖는 전극재료에 의해 형성함으로써, 기판의 일면측에 광을 방사하는 톱이미션형과, 기판의 타면측에 광을 방사하는 보텀이미션형의 발광구조가 알려져 있다. 톱이미션형의 표시패널에 있어서는, 일면측에 설치된 발광소자에 있어서 발광한 광이 기판을 투과하는 일없이 반사해서 일면측으로 방사되는 발광구조를 갖고 있다. 한편, 보텀이미션형의 표시패널에 있어서는, 발광소자에 있어서 발광한 광이 기판을 투과해서 타면측으로 방사되는 발광구조를 갖고 있다.
그러나 상기한 바와 같은 발광구조를 갖는 표시패널에 있어서는, 발광층에서 발광한 광이 광투과성을 갖는 전극을 통하여 직접, 시야측(기판의 일면측 또는 타면측)으로 방사되는 동시에, 광반사 특성을 갖는 전극에서 반사하고, 이 반사한 광이 발광층 및 광투과성을 갖는 전극을 통하여 상기 시야측으로 방사된다. 이에 따라, 직접 시야측으로 방사되는 방사광과 광반사 특성을 갖는 전극에서 반사하고 나서 시야측으로 방사되는 방사광의 사이에 막 두께 분량의 광로차가 발생한다. 그리고 이 광로차에 의한 간섭효과에 기인하는 색도 어긋남이나 발광휘도(발광강도)의 불규칙을 초래하고, 화상의 번짐이나 흐림 등의 표시특성의 열화를 발생한다.
본 발명은 발광소자를 갖는 표시화소를 구비한 표시장치의 제조방법, 및 그 제조방법을 실행하기 위한 제조장치에 관한 것으로, 색도 어긋남이나 발광휘도의 불규칙을 억제하여, 화상의 번짐이나 흐림이 없는 표시특성이 우수한 표시장치를 제조할 수 있는 이점을 갖는다.
상기 이점을 얻기 위한, 본 발명에 있어서의 표시장치의 제조방법은, 컬러표시를 실행하는 복수의 발광색의 어느 하나를 갖는 발광소자를 구비하는 복수의 표시화소가 기판상의 복수의 행 및 복수의 열을 따라 배열된 표시장치의 제조방법이며, 상기 각 발광색의 상기 발광소자의 발광기능층을 형성하기 위한 발광재료용액을, 상기 기판상의 복수의 열의 상기 발광소자를 형성하는 발광소자형성영역에 도 포하는 도포공정을 가지며, 상기 도포공정은 상기 발광재료용액을 상기 복수의 열에 있어서의 인접하는 열의 상기 발광소자형성영역에 상기 발광재료용액을 연속해서 도포하지 않는 순서로 상기 각 발광색에 대응해서 설정되는 도포량으로 도포하는 공정을 포함하는 것이다.
상기 이점을 얻기 위한, 본 발명에 있어서의 제조장치는, 컬러표시를 실행하는 복수의 발광색의 어느 하나를 갖는 발광소자를 구비하는 복수의 표시화소가 기판상의 복수의 행 및 복수의 열을 따라 배열된 표시장치를 제조하는 제조장치이며, 상기 각 발광색의 발광소자의 발광기능층을 형성하는 발광재료용액을 토출하는 노즐을 적어도 1개 갖는 도포장치와, 상기 도포장치 또는 상기 기판의 어느 한쪽을 상기 기판의 행 및 열방향으로 이동시키는 이동장치를 구비하고, 상기 이동장치는 상기 도포장치를 행방향으로 이동시켜서, 상기 기판상의 상기 복수의 열에 있어서의 이간한 열의 각각에 대해서 이동시키며, 각 열의 연재방향을 따라 이동시키고, 상기 도포장치는 상기 이동장치에 의해서 각 열의 연재방향을 따라 이동하고 있을 때에 상기 노즐로부터 상기 발광재료용액을 상기 각 발광색에 대응해서 설정되는 토출량으로 토출하여, 상기 기판상의 각 열의 상기 발광소자를 형성하는 발광소자형성영역에 소정의 도포순서로 상기 발광재료용액을 도포하며, 상기 도포순서는 상기 복수의 열에 있어서의 인접하는 열의 상기 발광소자형성영역에 상기 발광재료용액을 연속해서 도포하지 않는 순서로 설정되는 것이다.
본 발명에 관련되는 표시장치의 제조방법 및 제조장치에 따르면, 색도 어긋 남이나 발광휘도의 불규칙을 억제하여, 화상의 번짐이나 흐림이 없는 우수한 표시특성을 실현할 수 있다.
이하, 본 발명에 관련되는 표시장치 및 그 제조방법으로 대해서 도면에 나타내는 실시형태에 의거하여 상세하게 설명한다.
＜표시패널＞
우선, 본 발명에 관련되는 표시장치에 적용되는 표시패널(유기EL표시패널) 및 표시화소에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명에 관련되는 표시장치에 적용되는 표시패널의 화소배열상태의 일례를 나타내는 개략 평면도이다.
도 2는 본 발명에 관련되는 표시장치의 표시패널에 2차원 배열되는 각 표시화소(발광소자 및 화소구동회로)의 회로구성예를 나타내는 등가회로도이다.
또한, 도 1에 나타내는 평면도에 있어서는, 설명의 형편상, 표시패널을 시야측(일면측; 유기EL소자의 형성측)에서 본, 각 표시화소에 설치되는 화소전극의 배치와 각 배선층의 배치 설치구조의 관계, 및 각 표시화소의 형성영역을 획정하는 뱅크(격벽)와의 배치관계만을 나타내고, 각 표시화소의 유기EL소자를 발광 구동하기 위해, 각 표시화소에 설치되는 도 2에 나타내는 화소구동회로내의 트랜지스터 등의 표시를 생략했다.
또, 도 1에 있어서는, 화소전극 및 각 배선층, 뱅크의 배치를 명료하게 하기 위해 편의적으로 해칭을 시행하여 나타냈다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 관련되는 표시장치(표시패널(10))는 유리기판 등의 절연성 기판(11)의 일면측에, 행방향(도면 좌우방향)에 배치 설치된 복수의 선택라인(Ls)과, 해당 선택라인(Ls)에 병행으로 행방향에 배치 설치된 복수의 전원전압라인(예를 들면 애노드라인, Lv)과 선택라인(Ls) 및 전원전압라인(Lv)에 직교하는 열방향(도면 상하방향)에 배치 설치된 복수의 데이터라인(Ld)을 구비한다. 그리고 선택라인(Ls)과 데이터라인(Ld)의 각 교점을 포함하는 영역에 각 표시화소(PIX(서브화소(PXr, PXg, PXb)))가 배치되어 있다.
여기에서, 상기 표시패널(10)을 구비한 표시장치는 컬러표시에 대응하고 있다. 이 경우, 도 1에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3색 각각의 서브화소(이하, 편의적으로 「색화소」라 기록한다, PXr, PXg, PXb)가 행방향(도면 좌우방향)에 반복 배열되는 동시에, 열방향(도면 상하방향)에 동일색의 색화소(PXr, PXg, PXb)가 복수 배열된다. 이 경우에는, 행방향(도면 좌우방향)에 인접하는 RGB 3색의 색화소(PXr, PXg, PXb)를 1조로서 1개의 표시화소(PIX)가 된다.
또, 도 1에 나타낸 표시패널(10)에 있어서는, 절연성 기판(11)의 일면측으로부터 돌출하고, 책형상(柵狀) 또는 격자형상의 평면패턴을 갖고 배치 설치된 뱅크(격벽, 17)를 갖는다. 이 뱅크(17)에 의해, 열방향에 배열된 동일색의 복수의 색화소(PXr, PXg, 또는, PXb)의 화소형성영역(더욱 구체적으로는, 각 색화소의 유기EL소자의 형성영역)이 획정된다. 또, 각 색화소(PXr, PXg, 또는, PXb)의 화소형성영역에는 화소전극(예를 들면 애노드전극; 제 1 전극, 15)이 형성되어 있다.
표시화소(PIX)의 각 색화소(PXr, PXg, PXb)는, 예를 들면 도 2에 나타내는 바와 같이, 절연성 기판(11)상에 복수의 트랜지스터(예를 들면 비결정성 실리콘 박막 트랜지스터 등)를 갖는 화소구동회로(DC)와, 해당 화소구동회로(DC)에 의해 생성되는 발광구동전류가 상기 화소전극(15)에 공급됨으로써 발광 동작하는 유기EL소자(발광소자, OLED)를 구비한 회로구성을 갖고 있다.
화소구동회로(DC)는, 구체적으로는 예를 들면 도 2에 나타내는 바와 같이, 게이트단자가 선택라인(Ls)에, 드레인단자가 데이터라인(Ld)에, 소스단자가 접점 (N11)에 각각 접속된 트랜지스터(선택트랜지스터, Tr11)와, 게이트단자가 접점 (N11)에, 드레인단자가 전원전압라인(Lv)에, 소스단자가 접점(N12)에 각각 접속된 트랜지스터(구동트랜지스터, Tr12)와, 트랜지스터(Tr12)의 게이트단자 및 소스단자간에 접속된 커패시터(Cs)를 구비하고 있다.
여기에서는, 트랜지스터(Tr11, Tr12)는 모두 n채널형의 전계효과형 트랜지스터(박막 트랜지스터)가 적용되어 있다. 트랜지스터(Tr11, Tr12)는 p채널형이라도 좋고, 그 경우에는, 소스단자 및 드레인단자가 서로 반대가 된다.
또, 커패시터(Cs)는 트랜지스터(Tr12)의 게이트-소스간에 형성되는 기생용량, 또는, 해당 게이트-소스간에 부가적으로 설치된 보조용량, 혹은 이들 기생용량과 보조용량으로 이루어지는 용량성분이다. 트랜지스터(Tr12)가 p채널형인 경우, 커패시터(Cs)의 한쪽은 전원전압라인(Lv)측에 접속된다.
유기EL소자(OLED)는 애노드단자(애노드전극이 되는 화소전극(15))가 상기 화소구동회로(DC)의 접점(N12)에 접속되고, 캐소드단자(캐소드전극)가 대향전극(19) 과 일체적으로 형성되며, 소정의 기준전압(Vcom, 예를 들면 접지전위(Vgnd))에 직접 또는 간접적으로 접속되어 있다. 여기에서, 대향전극(19)은 절연성 기판(11)상에 2차원 배열된 복수의 표시화소(PIX)의 화소전극(15)에 대해서 공통으로 대향하도록 단일의 전극층(베타전극)에 의해 형성되어 있다. 이에 따라, 복수의 표시화소(PIX)에 상기 기준전압(Vcom)이 공통으로 인가된다.
또한, 도 1, 도 2에 나타낸 선택라인(Ls)은 도시를 생략한 선택드라이버에 접속되고, 소정의 타이밍으로 표시패널(10)의 행방향에 배열된 복수의 표시화소 (PIX, 색화소(PXr, PXg, PXb))를 선택상태로 설정하기 위한 선택신호(Ssel)가 인가된다. 또, 데이터라인(Ld)은 도시를 생략한 데이터드라이버에 접속되고, 상기 표시화소(PIX)의 선택상태에 동기하는 타이밍으로 표시데이터에 따른 계조신호(Vpix)가 인가된다. 여기에서, 계조신호(Vpix)는 유기EL소자(OLED)의 발광휘도계조를 설정하는 전압신호이다.
또, 전원전압라인(Lv)은, 예를 들면 소정의 고전위전원에 직접 또는 간접적으로 접속되어, 각 표시화소(PIX, 색화소(PXr, PXg, PXb))에 설치되는 유기EL소자(OLED)의 화소전극(15)에 표시데이터에 따른 발광구동전류를 흘리기 위한, 유기EL소자(OLED)의 대향전극(19)에 인가되는 기준전압(Vcom)보다 전위가 높은 소정의 고전압(전원전압(Vdd))이 인가된다.
즉, 도 2에 나타내는 화소구동회로(DC)에 있어서는, 각 표시화소(PIX)에 있어서 직렬로 접속된 트랜지스터(Tr12)와 유기EL소자(OLED)의 조의 양단(트랜지스터 (Tr12)의 드레인단자와 유기EL소자(OLED)의 캐소드단자)에 각각 전원전압(Vdd)과 기준전압(Vcom)을 인가하고, 유기EL소자(OLED)에 순바이어스를 부여해서 유기EL소자(OLED)가 발광 가능한 상태로 한다. 그리고 계조신호(Vpix)에 따라 유기EL소자 (OLED)에 흐르는 발광구동전류의 전류값을 제어한다.
그리고 이와 같은 회로구성을 갖는 표시화소(PIX)에 있어서의 구동제어동작은 우선, 선택드라이버로부터 선택라인(Ls)에 대해서, 소정의 선택기간에 선택레벨 (온 레벨; 예를 들면 하이레벨)의 선택신호(Ssel)를 인가함으로써, 트랜지스터 (Tr11)가 온 동작하여 선택상태로 설정된다. 그리고 이 타이밍에 동기하여 데이터드라이버로부터 표시데이터에 따른 전압값을 갖는 계조신호(Vpix)를 데이터라인 (Ld)에 인가하도록 제어한다. 이에 따라, 트랜지스터(Tr11)를 통하여 계조신호 (Vpix)에 따른 전위가 접점(N11, 즉, 트랜지스터(Tr12)의 게이트단자)에 인가된다.
도 2에 나타낸 회로구성을 갖는 화소구동회로(DC)에 있어서는 트랜지스터 (Tr12)의 드레인-소스간 전류(즉, 유기EL소자(OLED)에 흐르는 발광구동전류)의 전류값은 드레인-소스간의 전위차 및 게이트-소스간의 전위차에 의해서 결정된다. 여기에서, 트랜지스터(Tr12)의 드레인단자(드레인전극)에 인가되는 전원전압(Vdd)과, 유기EL소자(OLED)의 캐소드단자(캐소드전극)에 인가되는 기준전압(Vcom)은 고정값이므로, 트랜지스터(Tr12)의 드레인-소스간의 전위차는 전원전압(Vdd)과 기준전압(Vcom)에 의해서 미리 고정되어 있다. 그리고 트랜지스터(Tr12)의 게이트-소스간의 전위차는 계조신호(Vpix)의 전위에 의해서 일의적으로 결정된다. 이에 따라, 트랜지스터(Tr12)의 드레인-소스간에 흐르는 전류의 전류값은 계조신호(Vpix)에 의해서 제어할 수 있다.
이와 같이, 트랜지스터(Tr12)가 접점(N11)의 전위에 따른 도통상태(즉, 계조신호(Vpix)에 따른 도통상태)에서 온 동작하여 고전위측의 전원전압(Vdd)으로부터 트랜지스터(Tr12) 및 유기EL소자(OLED)를 통하여 저전위측의 기준전압(Vcom, 접지전위(Vgnd))에 소정의 전류값을 갖는 발광구동전류가 흐름으로써, 유기EL소자 (OLED)가 계조신호(Vpix, 즉 표시데이터)에 따른 휘도계조로 발광 동작한다. 또, 이때, 접점(N11)에 인가된 계조신호(Vpix)에 의거하여 트랜지스터(Tr12)의 게이트-소스간의 커패시터(Cs)에 전하가 축적(충전)된다.
이어서, 상기 선택기간종료 후의 비선택기간에 있어서, 선택라인(Ls)에 비선택레벨(오프 레벨; 예를 들면 로레벨)의 선택신호(Ssel)를 인가함으로써, 표시화소(PIX)의 트랜지스터(Tr11)가 오프 동작하여 비선택상태로 설정된다. 이에 따라, 데이터라인(Ld)과 화소구동회로(DC, 구체적으로는 접점(N11))가 전기적으로 차단된다. 이때, 상기 커패시터(Cs)에 축적된 전하가 홀딩됨으로써, 트랜지스터(Tr12)의 게이트단자에 계조신호(Vpix)에 상당하는 전압이 홀딩된(즉, 게이트-소스간의 전위차가 홀딩) 상태가 된다.
따라서, 상기 선택상태에 있어서의 발광동작과 똑같이, 전원전압(Vdd)으로부터 트랜지스터(Tr12)를 통하여 유기EL소자(OLED)에 소정의 발광구동전류가 흘러서 발광동작상태가 계속된다.
이 발광동작상태는, 다음의 계조신호(Vpix)가 인가되기(기입되기)까지, 예를 들면, 1프레임기간 계속하도록 제어된다. 그리고 이와 같은 구동제어동작을 표시패널(10)에 2차원 배열된 모든 표시화소(PIX, 각 색화소(PXr, PXg, PXb))에 대해 서, 예를 들면 각 행마다 순차 실행함으로써, 소망의 화상정보를 표시하는 화상표시동작을 실행할 수 있다.
또한, 도 2에 있어서는, 표시화소(PIX)에 설치되는 화소구동회로(DC)로서 표시데이터에 따라 각 표시화소(PIX, 구체적으로는, 화소구동회로(DC)의 트랜지스터(Tr12)의 게이트단자; 접점(N11))에 기입하는 계조신호(Vpix)의 전압값을 조정(지정)함으로써, 유기EL소자(OLED)에 흘리는 발광구동전류의 전류값을 제어하고, 소망의 휘도계조로 발광 동작시키는 전압지정형의 계조제어방식에 대응한 회로구성을 나타냈다. 그러나 표시데이터에 따라 각 표시화소(PIX)에 공급하는(기입하는) 전류의 전류값을 조정(지정)함으로써, 유기EL소자(OLED)에 흘리는 발광구동전류의 전류값을 제어하고, 소망의 휘도계조로 발광 동작시키는 전류지정형의 계조제어방식의 회로구성을 갖는 것이라도 좋다.
또, 도 2에 나타낸 화소구동회로(DC)에 있어서는 2개의 n채널형의 트랜지스터(Tr11, Tr12)를 적용한 회로구성을 나타냈다. 그러나 본 발명에 관련되는 표시패널은 이것에 한정되는 것은 아니고, 3개 이상의 트랜지스터를 적용한 다른 회로구성을 갖는 것이라도 좋다. 또, 회로소자로서 p채널형의 트랜지스터만을 적용한 것, 혹은 n채널형 및 p채널형의 쌍방의 채널극성을 갖는 트랜지스터가 혼재하는 것이라도 좋다. 여기에서, 도 2에 나타낸 바와 같이, 화소구동회로(DC)로서 n채널형의 트랜지스터만을 적용한 경우에는, 이미 제조기술이 확립된 비결정성 실리콘 반도체 제조기술을 이용하여 동작특성이 안정된 트랜지스터를 간이하게 제조할 수 있으며, 상기 표시화소의 발광특성의 불규칙을 억제한 화소구동회로를 실현할 수 있 다.
＜ 표시화소의 디바이스 구조＞
다음으로, 상기한 바와 같은 회로구성을 갖는 표시화소(화소구동회로 및 유기EL소자)의 구체적인 디바이스 구조(평면레이아웃 및 단면구조)에 대해 설명한다.
여기에서는, 톱이미션형의 발광구조를 갖는 유기EL소자를 적용한 경우의 디바이스 구조에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명에 관련되는 표시장치(표시패널)에 적용 가능한 표시화소의 평면레이아웃의 일례를 나타내는 도면이다.
여기에서는, 도 1에 나타낸 표시화소(PIX)의 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 각 색화소(PXr, PXg, PXb) 중, 특정의 하나의 색화소의 평면레이아웃을 나타낸다.
또한, 도 3에 있어서는, 화소구동회로(DC)의 각 트랜지스터 및 배선층 등이 형성된 층을 중심으로 나타내고, 각 배선층 및 각 전극의 배치나 평면형상을 명료하게 하기 위해 편의적으로 해칭을 시행하여 나타냈다.
또, 도 4는 도 3에 나타낸 평면레이아웃을 갖는 표시화소에 있어서의 ⅣA-ⅣA선(본 명세서에 있어서는 도 3중에 나타낸 로마숫자의 「4」에 대응하는 기호로서 편의적으로 「Ⅳ」를 이용한다)을 따른 단면을 나타내는 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 각각 도 3에 나타낸 평면레이아웃을 갖는 표시화소에 있어서의 VB-VB선(본 명세서에 있어서는 도 3중에 나타낸 로마숫자의 「5」에 대응하는 기호로서 편의적으로 「V」를 이용한다), VC-VC선을 따른 단면을 나타내는 단면도이다.
도 2에 나타낸 표시화소(색화소, PIX)는, 구체적으로는 예를 들면 도 3에 나타내는 바와 같이, 절연성 기판(11)의 일면측에 설정된 화소형성영역(Rpx)에 있어서, 도면 위쪽 및 아래쪽의 연변(緣邊)영역에 행방향(도면 좌우방향)으로 연재하도록 선택라인(Ls) 및 전원전압라인(Lv)이 각각 배치 설치된다. 그리고 이들 라인(Ls, Lv)에 직교하도록 상기 도면 왼쪽의 연변영역에 열방향(도면 상하방향)으로 연재하도록 데이터라인(Ld)이 배치 설치되어 있다. 또, 상기 평면레이아웃의 오른쪽의 연변영역에는 우측에 인접하는 표시화소(색화소)에 걸쳐 열방향(도면 상하방향)으로 연재하도록 뱅크(17)가 배치 설치되어 있다.
여기에서, 예를 들면 도 3∼도 5a, 도 5b에 나타내는 바와 같이, 데이터라인(Ld)은 선택라인(Ls) 및 전원전압라인(Lv)보다도 하층측(절연성 기판(11)측)에 설치되고, 트랜지스터(Tr11, Tr12)의 게이트전극(Tr11g, Tr12g)을 형성하기 위한 게이트메탈층을 패터닝함으로써, 해당 게이트전극(Tr11g, Tr12g)과 같은 공정으로 형성된다.
또, 데이터라인(Ld)은 그 위를 피복하도록 형성된 게이트절연막(12)에 설치된 콘택트홀(CH11)을 통하여 트랜지스터(Tr11)의 드레인전극(Tr11d)에 접속되어 있다.
선택라인(Ls) 및 전원전압라인(Lv)은 데이터라인(Ld)이나 게이트전극(Tr11g, Tr12g)보다도 상층측에 설치되어 있다. 선택라인(Ls) 및 전원전압라인(Lv)은 트랜지스터(Tr11, Tr12)의 소스전극(Tr11s, Tr12s), 드레인전극(Tr11d, Tr12d)을 형성하기 위한 소스, 드레인메탈층을 패터닝함으로써 형성되고, 해당 소스전극(Tr11s, Tr12s), 드레인전극(Tr11d, Tr12d)과 같은 공정으로 형성된다.
여기에서, 전원전압라인(Lv)이 연재되어 있는 선방향(線方向)에 있어서, 데이터라인(Ld)과 평면적으로(평면시해서) 겹치는 영역을 제외하고 게이트절연막(12)에 콘택트홀(CH15)이 설치되어 있다.
선택라인(Ls)은 트랜지스터(Tr11)의 게이트전극(Tr11g)의 양단에 위치하는 게이트절연막(12)에 설치된 콘택트홀(CH12)을 통하여 게이트전극(Tr11g)에 접속되어 있다. 또, 전원전압라인(Lv)은 트랜지스터(Tr12)의 드레인전극(Tr12d)과 일체적으로 형성되어 있다.
여기에서, 선택라인(Ls) 및 전원전압라인(Lv)은, 예를 들면 도 5a, 도 5b에 나타내는 바와 같이, 저저항화를 도모하기 위해 하층 배선층(Ls1, Lv1)과 상층 배선층(Ls2, Lv2)을 적층한 배선구조를 갖고 있는 것이라도 좋다. 예를 들면 하층 배선층(Ls1, Lv1)은 트랜지스터(Tr11, Tr12)의 게이트전극(Tr11g, Tr12g)과 동일층이며, 또한 해당 게이트전극(Tr11g, Tr12g)을 형성하기 위한 게이트메탈층을 패터닝함으로써 해당 게이트전극(Tr11g, Tr12g)과 같은 공정으로 형성된다.
또, 상층 배선층(Ls2, Lv2)은 상기한 바와 같이, 어느 것이나 트랜지스터(Tr11, Tr12)의 소스전극(Tr11s, Tr12s) 및 드레인전극(Tr11d, Tr12d)과 동일층이며, 또한 해당 소스전극(Tr11s, Tr12s) 및 드레인전극(Tr11d, Tr12d)을 형성하기 위한 소스, 드레인메탈층을 패터닝함으로써 해당 소스전극(Tr11s, Tr12s) 및 드레인전극(Tr11d, Tr12d)과 같은 공정으로 형성된다.
또한, 하층 배선층(Ls1, Lv1)은 알루미늄 단체(Al)나 알루미늄-티탄(AlTi), 알루미늄-네오디뮴-티탄(AlNdTi) 등의 알루미늄합금, 구리(Cu) 등의 배선저항을 저감하기 위한 저저항 금속의 단층이나 합금층에 의해 형성하는 것이라도 좋고, 크롬 (Cr)이나 티탄(Ti) 등의 마이그레이션을 저감하기 위한 천이금속층이 상기 저저항 금속층의 하층에 설치된 적층구조를 갖는 것이라도 좋다.
또, 상층 배선층(Ls2, Lv2)은 크롬(Cr)이나 티탄(Ti) 등의 마이그레이션을 저감하기 위한 천이금속층과 해당 천이금속층의 하층에 알루미늄단체나 알루미늄합금 등의 배선저항을 저감하기 위한 저저항 금속층이 설치된 적층 구조를 갖고 있는 것이라도 좋다.
그리고 화소구동회로(DC)는 더욱 구체적으로는, 예를 들면 도 3에 나타내는 바와 같이, 도 2에 나타낸 트랜지스터(Tr11)가 행방향에 연재하도록 배치되고, 또, 트랜지스터(Tr12)가 열방향을 따라 연재하도록 배치되어 있다. 여기에서, 각 트랜지스터(Tr11, Tr12)는 주지의 전계효과형의 박막 트랜지스터 구조를 갖고 있다. 즉, 각 트랜지스터(Tr11, Tr12)는 각각, 예를 들면 절연성 기판(11)상에 형성된 게이트전극(Tr11g, Tr12g)과, 해당 게이트전극(Tr11g, Tr12g)상을 피복하도록 형성된 게이트절연막(12)을 통하여 각 게이트전극(Tr11g, Tr12g)에 대응하는 영역에 형성된 반도체층(SMC)과, 해당 반도체층(SMC) 채널의 양측부에 연재하도록 형성된 소스전극(Tr11s, Tr12s) 및 드레인전극(Tr11d, Tr12d)을 갖는 역스태거구조를 갖고 있다.
또한, 각 트랜지스터(Tr11, Tr12)의 소스전극(Tr11s, Tr12s)과 드레인전극 (Tr11d, Tr12d)이 양단부에 대향해서 배치된 반도체층(SMC)의 채널상에는, 제조프 로세스에 있어서 해당 반도체층(SMC)으로의 에칭데미지를 방지하기 위한 산화실리콘 또는 질화실리콘 등의 채널보호층(블록층, BL)이 형성되어 있다. 또, 소스전극 (Tr11s, Tr12s) 및 드레인전극(Tr11d, Tr12d)이 접촉하는 반도체층(SMC) 채널의 양단부상에는, 해당 반도체층(SMC)과 소스전극(Tr11s, Tr12s) 및 드레인전극(Tr11d, Tr12d)의 오믹접속을 실현하기 위한 불순물층(OHM)이 형성되어 있다.
그리고 도 2에 나타낸 화소구동회로(DC)의 회로구성에 대응하도록 트랜지스터(Tr11)는 도 3에 나타내는 바와 같이, 게이트전극(Tr11g)이 게이트절연막(12)에 설치된 콘택트홀(CH12)을 통하여 선택라인(Ls)에 접속되어 있다. 또, 동일 드레인전극(Tr11d)이 게이트절연막(12)에 설치된 콘택트홀(CH11)을 통하여 데이터라인 (Ld)에 접속되어 있다.
트랜지스터(Tr12)는 도 3, 도 4에 나타내는 바와 같이, 게이트전극(Tr12g)이 게이트절연막(12)에 설치된 콘택트홀(CH13)을 통하여 상기 트랜지스터(Tr11)의 소스전극(Tr11s)에 접속되어 있다. 또, 드레인전극(Tr12d)이 전원전압라인(Lv)과 일체적으로 형성되어 있다. 소스전극(Tr12s)이 보호절연막(13) 및 평탄화막(14)에 설치된 콘택트홀(CH14)을 통하여 유기EL소자(OLED)의 화소전극(15)에 접속되어 있다.
또, 커패시터(Cs)는 도 3, 도 4에 나타내는 바와 같이, 절연성 기판(11)상에 트랜지스터(Tr12)의 게이트전극(Tr12g)과 일체적으로 형성된 전극(Eca)과, 게이트절연막(12)상에 트랜지스터(Tr12)의 소스전극(Tr12s)과 일체적으로 형성된 전극 (Ecb)이 게이트절연막(12)을 통하여 대향하도록 설치되어 있다.
또, 상기한 바와 같이, 전극(Ecb)상의 보호절연막(13) 및 평탄화막(14)에는 콘택트홀(CH14)이 설치되고, 해당 콘택트홀(CH14)을 통하여 유기EL소자(OLED)의 화소전극(15)에 접속되어 있다.
유기EL소자(OLED)는 도 3∼도 5a, 도 5b에 나타내는 바와 같이, 상기 트랜지스터(Tr11, Tr12)를 피복하도록 형성된 보호절연막(13) 및 평탄화막(14)의 상면에 설치된다. 그리고 유기EL소자(OLED)는 화소전극(예를 들면 애노드전극, 15)과 유기EL층(발광기능층, 18)과 대향전극(예를 들면 캐소드전극, 19)을 순차 적층함으로써 형성된다.
화소전극(15)은 광반사특성을 갖는 재료로 이루어지며, 보호절연막(13) 및 평탄화막(14)을 관통해서 설치된 콘택트홀(CH14)을 통하여 트랜지스터(Tr12)의 소스전극(Tr12s)에 접속되고, 소정의 발광구동전류가 공급된다.
유기EL층(18)은 상기 평탄화막(14)상이며, 인접하는 표시화소(PIX)의 화소전극(15)과의 사이의 영역(경계영역)에 형성된 층간절연막(16) 및 해당 층간절연막 (16)상에 연속적으로 돌출하여 배치 설치된 뱅크(17)에 의해 획정된(뱅크(17)에 둘러싸여진 영역인) EL소자형성영역(Rel)에 형성된, 예를 들면 정공수송층(18a) 및 전자수송성 발광층(18b)으로 이루어진다.
대향전극(19)은 광투과특성을 갖는 재료에 의한 단일의 전극층(베타전극)으로 이루어지며, 절연성 기판(11)상에 2차원 배열된 각 표시화소(PIX)의 화소전극 (15)에 공통하여 대향하도록 설치되어 있다.
여기에서, 대향전극(19)은 각 EL소자형성영역(Rel)뿐만 아니라, 해당 EL소자 형성영역(Rel)을 획정하는 뱅크(17)상에도 연재하도록 설치되어 있다.
또, EL소자형성영역(Rel)의 주위에 있어서, 도 3에 나타낸 평면레이아웃의 좌우방향에 인접하는 표시화소(색화소, PIX)의 EL소자형성영역(Rel)과의 경계영역에 뱅크(17)가 형성되어 있다. 그리고 선택라인(Ls) 및 전원전압라인(Lv)의 일부, 및 트랜지스터(Tr11, Tr12)는 뱅크(17)와 평면적으로(평면시해서) 겹쳐져 있다. 그로 인해, 뱅크(17)는 해당 뱅크(17)상에 형성된 상기 대향전극(19)에 의한 기생용량의 영향을 완화하고 있다. 여기에서, 데이터라인(Ld)에 대해서도 똑같은 목적으로 뱅크(17)의 아래쪽에 데이터라인(Ld)을 배치하도록 해도 좋다.
또, 도 3∼도 5a, 도 5b에 나타낸 패널구조에 있어서는, 선택라인(Ls) 및 전원전압라인(Lv)을 적층배선구조로 하고, 상층 배선층(Ls2, Lv2)을 트랜지스터 (Tr11, Tr12)의 소스전극(Tr11s, Tr12s) 및 드레인전극(Tr11d, Tr12d)을 형성하기 위한 소스, 드레인메탈층을 패터닝함으로써 형성했다. 또, 선택라인(Ls)을 콘택트홀(CH12)을 통하여 트랜지스터(Tr11)의 게이트전극(Tr11g)에 접속하고, 전원전압라인(Lv)을 트랜지스터(Tr12)의 드레인전극(Tr12d)과 일체적으로 형성했다. 또, 데이터라인(Ld)을 트랜지스터(Tr11, Tr12)의 게이트전극(Tr11g, Tr12g)을 형성하기 위한 게이트메탈층을 패터닝함으로써 형성했다. 그리고 콘택트홀(CH11)을 통하여 트랜지스터(Tr11)의 드레인전극(Tr11d)에 접속하고 있다.
여기에서, 콘택트홀(CH12)은 선택라인(Ls)의 연재방향에 있어서, 트랜지스터 (Tr11)의 게이트전극(Tr11g)이 설치되어 있는 영역 및 데이터라인(Ld)이 설치되어 있는 영역을 제외하고 설치되어 있다. 따라서, 선택라인(Ls)은 도 5a, 도 5b에 나 타내는 바와 같이, 콘택트홀(CH12)이 있는 영역에 있어서 하층 배선층(Ls1) 및 상층 배선층(Ls2)으로 구성되고, 데이터라인(Ld)과 겹치는 영역에 있어서 상층 배선층(Ls2)만으로 구성되며, 게이트전극(Tr11g)이 설치되어 있는 영역에서는 형성되어 있지 않고, 또한 트랜지스터(Tr11)의 게이트전극(Tr11g)의 양단에 접속되어 있다.
그리고 콘택트홀(CH15)은 전원전압라인(Lv)의 연재방향에 있어서, 데이터라인(Ld)이 설치되어 있는 영역을 제외하고 설치되어 있다.
따라서, 전원전압라인(Lv)은 도 5a, 도 5b에 나타내는 바와 같이, 콘택트홀 (CH15)이 있는 영역에 있어서 하층 배선층(Lv1) 및 상층 배선층(Lv2)으로 구성되고, 데이터라인(Ld)과 겹치는 영역에 있어서 상층 배선층(Lv2)만으로 구성되어 있다.
또한, 선택라인(Ls) 및 전원전압라인(Lv)의 배선구조는 상기 구성에 한정될 필요는 없다. 예를 들면, 상기 게이트메탈층을 패터닝함으로써 게이트절연막(12)의 하층에 형성하고, 데이터라인(Ld)을 상기 소스, 드레인메탈층을 패터닝함으로써 게이트절연막(12)의 상층에 형성하는 것으로, 콘택트홀(CH11 및 CH12)을 설치하는 일없이, 선택라인(Ls)을 게이트전극(Tr11g)과 일체적으로 설치하고, 또, 데이터라인(Ld)을 드레인전극(Tr11d)과 일체적으로 설치하도록 해도 좋다.
또, 화소전극(15)과 화소구동회로(DC)의 트랜지스터(Tr12)의 소스전극 (Tr12s, 또는, 커패시터(Cs)의 다른 쪽 측의 전극(Ecb))을 전기적으로 접속하는 구조로서는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 보호절연막(13) 및 평탄화막(14)을 관통해서 설치된 콘택트홀(CH14)에 화소전극(15)을 형성하는 전극재료를 매립하여 화소전 극(15)과 소스전극(Tr12s)을 직접 접속하는 것이라도 좋다.
또, 콘택트홀(CH14)에 화소전극(15)과는 다른 도전성 재료로 이루어지는 콘택트메탈(도시를 생략)을 매립하여 화소전극(15)과 소스전극(Tr12s)을 해당 콘택트메탈을 통하여 접속하는 것이라도 좋다.
뱅크(17)는 표시패널(10)에 2차원 배열되는 복수의 표시화소(색화소, PIX) 상호의 경계영역(구체적으로는, 각 화소전극(15)간의 영역)이며, 표시패널(10)의 열방향에(표시패널(10) 전체에서는 도 1에 나타내는 바와 같이 복수의 화소전극 (15)을 둘러싸는 책형상, 또는, 각 화소전극(15)을 둘러싸는 격자형상의 평면패턴을 갖도록) 배치 설치되어 있다.
여기에서, 도 3, 도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 경계영역 중, 표시패널 (10, 절연성 기판(11))의 열방향에는 상기 트랜지스터(Tr12)가 연재해서 형성되어 있으며, 뱅크(17)는, 예를 들면 해당 트랜지스터(Tr12)를 대략 피복하고, 각 화소형성영역(Rpx)의 화소전극(15)간에 형성되는 층간절연막(16)상에, 절연성 기판(11) 표면으로부터 높이방향으로 연속적으로 돌출하도록 형성되어 있다. 이에 따라, 뱅크(17)에 의해 둘러싸인 영역, 즉, 열방향(도 1의 상하방향)에 배열된 복수의 표시화소(PIX)의 화소전극(15)을 포함하는 영역이 후술하는 제조방법에 있어서, 유기EL층(18, 예를 들면 정공수송층(18a) 및 전자수송성 발광층(18b))을 형성할 때의 유기화합물 재료를 포함하는 용액 혹은 현탁액의 용매(유기화합물 함유액)의 도포영역(즉, EL소자형성영역(Rel))으로서 규정된다.
또, 뱅크(17)는, 예를 들면 감광성의 수지재료를 이용해서 형성되고, 상기 유기EL층(18)의 형성시에 있어서, 적어도 그 표면(측면 및 상면)이 EL소자형성영역 (Rel)에 도포되는 유기화합물 함유액에 대해서 발액성을 갖도록 표면처리가 시행되어 있다.
그리고 상기 화소구동회로(DC), 유기EL소자(OLED) 및 뱅크(17)가 형성된 절연성 기판(11)의 일면측 전체영역에는, 예를 들면 도 4, 도 5a, 도 5b에 나타내는 바와 같이, 보호절연막(패시베이션막)으로서의 기능을 갖는 밀봉층(20)이 절연성 기판(11)의 일면측 전체영역을 피복하도록 형성되어 있다. 또, 절연성 기판(11)에 대향하도록 도시를 생략한 유리기판 등으로 이루어지는 밀봉기판이 접합되어 있는 것이라도 좋다.
그리고 본 실시형태에 관련되는 표시패널에 있어서는 특히, EL소자형성영역 (Rel)의 화소전극(15)상에 형성되는 유기EL층(18) 중, 정공수송층(18a)의 막 두께를, R, G, B의 각 색화소(PXr, PXg, PXb)마다 다른 특정의 막 두께가 되도록 형성한 것을 특징으로 하고 있다.
구체적으로는, 유기EL층(발광기능층, 18)으로서 상기한 정공수송층(18a)과 전자수송성 발광층(18b)에 부가해서 정공수송층(18a)과 전자수송성 발광층(18b)의 사이에 인터레이어층을 개재시킨 층 구조에 있어서, 각 색화소(PXr, PXg, PXb)에 공통의 층 구조로서 인터레이어층을 10㎚, 전자수송성 발광층(18b)을 70㎚의 막 두께로 형성한 경우, 적색(R)의 발광색을 갖는 색화소(PXr)에서는 정공수송층(18a)의 막 두께를 대략 15㎚±10㎚로 설정하고, 녹색(G)의 발광색을 갖는 색화소(PXg)에서는 정공수송층(18a)의 막 두께를 대략 95㎚±20㎚로 설정하며, 청색(B)의 발광색을 갖는 색화소(PXb)에서는 정공수송층(18a)의 막 두께를 대략 90㎚±20㎚로 설정한다.
이와 같은 표시패널(10, 표시화소(PIX))에 있어서는 데이터라인(Ld)을 통하여 공급되는 표시데이터에 따른 계조신호(Vpix)에 의거하여 소정의 전류값을 갖는 발광구동전류가 트랜지스터(Tr12)의 소스-드레인간에 흐르고, 유기EL소자(OLED)의 화소전극(15)에 공급됨으로써, 각 표시화소(색화소, PIX)의 유기EL소자(OLED)가 상기 표시데이터에 따른 소망의 휘도계조로 발광 동작한다.
여기에서, 본 실시형태에 관련되는 표시패널(10)에 있어서는 화소전극(15)이 광반사특성(가시광선에 대해서 높은 반사율)을 가지며, 또한 대향전극(19)이 광투과특성(가시광선에 대해서 높은 투과율)을 가짐으로써, 각 표시화소(PIX)의 유기EL층(18)에 있어서 발광한 광이 광투과특성을 갖는 대향전극(19)을 통하여 시야측(도 4, 도 5a, 도 5b의 위쪽)에 직접 출사되는 동시에, 광반사특성을 갖는 화소전극 (15)에서 반사하고, 대향전극(19)을 통하여 시야측으로 출사되는 톱이미션형의 발광구조를 실현할 수 있다.
이 발광구조에 있어서는 전자수송성 발광층(18b)에 있어서 발광한 광이 대향전극(19)을 통하여 직접 시야측으로 출사되는 동시에, 인터레이어층 및 특정의 막 두께를 갖는 정공수송층(18a)을 통하여 광반사특성을 갖는 화소전극(15) 표면에서 반사하고, 재차 상기 정공수송층(18a) 및 인터레이어층, 또한 전자수송성 발광층 (18b), 대향전극(19)을 통하여 시야측으로 출사된다. 이때, 상기한 바와 같이, R, G, B의 각 색화소(PXr, PXg, PXb)의 EL소자형성영역(Rel)에 형성되는 유기EL층 (18, 정공수송층(18a))의 막 두께를, R, G, B의 각 색에 대응시켜 다른 특정의 막 두께가 되도록 설정함으로써, 전자수송성 발광층(18b)에 있어서 발광한 광이 직접 시야측으로 출사되는 광과, 광반사특성을 갖는 화소전극(15) 표면에서 반사해서 시야 측으로 출사되는 광의, 광의 간섭효과를 이용하여 색도나 발광강도를 조절할 수 있으며, 색도 어긋남이나 휘도의 불규칙을 억제하여 화상의 번짐이나 흐림 등이 없는 양호한 표시특성을 실현할 수 있다.
또, 본 실시형태에 관련되는 표시패널(10)에 있어서는 톱이미션형의 발광구조를 갖고 있으므로, 절연성 기판(11)상에 형성된 화소구동회로(DC)의 각 회로소자나 배선층을 보호절연막(13) 및 평탄화막(14)상에 형성된 유기EL소자(OLED)와 평면적으로 겹치도록 배치할 수 있으며, 화소 개구율을 높게 하여 소비전력의 저감이나 패널수명의 장기화를 도모할 수 있는 동시에, 화소 회로의 레이아웃설계의 자유도를 높일 수 있다.
＜표시패널의 제조방법＞
다음으로, 본 실시형태에 관련되는 표시패널의 제조방법에 대해 설명한다.
도 6a, 도 6b, 도 6c∼도 10은 본 실시형태에 관련되는 표시장치(표시패널)의 제조방법의 일례를 나타내는 공정단면도이다.
여기에서는, 도 4, 도 5a에 나타낸 ⅣA-ⅣA선 및 VB-VB선을 따른 표시패널의 단면구조 중, 각 일부분(트랜지스터(Tr12), 커패시터(Cs), 유기EL소자(OLED), 선택라인(Ls), 전원전압라인(Lv) 등)을 편의적으로 발출한 구조를 나타내어 상기한 표시패널의 제조방법의 개략을 설명한다.
상기한 표시패널의 제조방법은 우선, 도 6a에 나타내는 바와 같이, 유리기판 등의 절연성 기판(11)의 일면측(도면 상면측)에 설정된 표시화소(색화소, PIX)의 화소형성영역(Rpx)에, 화소구동회로(DC)의 트랜지스터(Tr11, Tr12)나 커패시터 (Cs), 데이터라인(Ld)이나 선택라인(Ls), 전원전압라인(Lv) 등의 배선층을 형성한다(도 3∼도 5a, 도 5b 참조).
구체적으로는, 절연성 기판(11)상에 게이트전극(Tr11g, Tr12g) 및 해당 게이트전극(Tr12g)과 일체적으로 형성되는 커패시터(Cs)의 한쪽 측의 전극(Eca), 데이터라인(Ld), 선택라인(Ls)의 하층 배선층(Ls1), 전원전압라인(Lv)의 하층 배선층 (Lv1)을 동일의 게이트메탈층을 패터닝함으로써 동시에 형성한다. 그 후, 절연성 기판(11)의 전체영역을 피복하도록 게이트절연막(12)을 형성한다.
또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 데이터라인(Ld)과 선택라인(Ls) 및 전원전압라인(Lv)이 교차하는 영역에 있어서는, 예를 들면 선택라인(Ls)의 하층 배선층(Ls1) 및 전원전압라인(Lv)의 하층 배선층(Lv1)을 형성하지 않도록 하여 서로 전기적으로 접속되지 않도록(절연되도록) 한다.
이어서, 상기 데이터라인(Ld)상의 게이트절연막(12)의 소정의 영역에 콘택트홀(CH11)을 형성한다. 또, 선택라인(Ls)의 하층 배선층(Ls1)상의 게이트절연막 (12)에 콘택트홀(CH12)을 형성한다. 전원전압라인(Lv)의 하층 배선층(Lv1)상의 게이트절연막(12)에 콘택트홀(CH15)을 형성한다. 트랜지스터(Tr12)의 게이트전극 (Tr12g)상의 게이트절연막(12)의 소정의 영역에 콘택트홀(CH13)을 형성한다.
이어서, 게이트절연막(12)상의 각 게이트전극(Tr11g, Tr12g)에 대응하는 영 역에, 예를 들면 비결정성 실리콘이나 폴리실리콘 등으로 이루어지는 반도체층 (SMC) 및 질화실리콘 등으로 이루어지는 채널보호층(BL)을 형성하고, 해당 반도체층(SMC, 채널)의 양단부에 오믹접속을 위한 불순물층(OHM)을 통하여 소스전극 (Tr11s, Tr12s) 및 드레인전극(Tr11d, Tr12d)을 형성한다.
여기에서, 도 2, 도 3에 나타낸 바와 같이, 트랜지스터(Tr11)의 드레인전극 (Tr11d)이 게이트절연막(12)에 형성된 콘택트홀(CH11)을 통하여 데이터라인(Ld)에 접속된다. 또, 소스전극(Tr11s)이 게이트절연막(12)에 형성된 콘택트홀(CH13)을 통하여 트랜지스터(Tr12)의 게이트전극(Tr12g)에 접속된다.
또, 이때 동일의 소스, 드레인메탈층을 패터닝함으로써 소스전극(Tr12s)에 접속된 커패시터(Cs)의 다른 쪽 측의 전극(Ecb)과, 상기 선택라인(Ls)의 상층 배선층(Ls2) 및 전원전압라인(Lv)의 상층 배선층(Lv2)을 동시에 형성한다.
여기에서, 선택라인(Ls)의 상층 배선층(Ls2)은 게이트절연막(12)에 형성된 홈형상의 콘택트홀(개구부, CH12)을 통하여 상기 선택라인(Ls)의 하층 배선층(Ls1)에 전기적으로 접속되도록 형성된다. 또, 전원전압라인(Lv)의 상층 배선층(Lv2)은 게이트절연막(12)에 형성된 홈형상의 콘택트홀(개구부, CH15)을 통하여 상기 전원전압라인(Lv)의 하층 배선층(Lv1)에 전기적으로 접속되도록 형성된다. 이에 따라, 상층 배선층(Ls2) 및 하층 배선층(Ls1)으로 이루어지는 적층배선구조를 갖는 선택라인(Ls) 및 상층 배선층(Lv2) 및 하층 배선층(Lv1)으로 이루어지는 적층배선구조를 갖는 전원전압라인(Lv)이 형성된다.
또한, 상기한 트랜지스터(Tr11, Tr12)의 소스전극(Tr11s, Tr12s) 및 드레인 전극(Tr11d, Tr12d), 커패시터(Cs)의 다른 쪽 측의 전극(Ecb), 선택라인(Ls)의 상층 배선층(Ls2), 전원전압라인(Lv)의 상층 배선층(Lv2)은 배선저항을 저감하고, 또한 마이그레이션을 저감하는 목적으로, 예를 들면 알루미늄-티탄(AlTi)이나 알루미늄-네오디뮴-티탄(AlNdTi) 등의 알루미늄합금층과, 크롬(Cr) 등의 천이금속층으로 이루어지는 적층배선구조를 갖고 있는 것이라도 좋다.
이어서, 도 6b에 나타내는 바와 같이, 상기 트랜지스터(Tr11, Tr12), 커패시터(Cs), 선택라인(Ls)의 상층 배선층(Ls2) 및 전원전압라인(Lv)의 상층 배선층 (Lv2)을 포함하는 절연성 기판(11)의 일면측 전체영역을 피복하도록 질화실리콘 (SiN) 등으로 이루어지는 보호절연막(13)을 형성하고, 또한 그 위에 평탄화막(14)을 적층 형성한다. 여기에서, 평탄화막(14)은 절연성 기판(11)상에 형성된 상기 화소구동회로(DC)의 트랜지스터(Tr11, Tr12)나 각 배선층에 의한 표면단차를 완화하여, 해당 평탄화막(14) 표면의 평탄성을 향상시키도록 막 재료나 그 두께가 적절하게 설정되어 있다. 본 실시형태에 적용 가능한 평탄화막 재료로서는, 구체적으로는 열경화성을 갖는 유기재료(예를 들면 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드계 수지 등)를 양호하게 적용할 수 있다.
이어서, 도 6c에 나타내는 바와 같이, 포토리소그래피법을 이용해서 상기 평탄화막(14) 및 보호절연막(13)을 에칭하여, 적어도 트랜지스터(Tr12)의 소스전극 (Tr12s, 또는, 커패시터(Cs)의 다른 쪽 측의 전극(Ecb))의 상면이 노출하는 콘택트홀(CH14)을 형성한다.
이어서, 상기 콘택트홀(CH14)을 포함하는 평탄화막(14)상에 스퍼터링법 등을 이용하여, 은(Ag)이나 알루미늄(Al) 등의 금속재료, 혹은 알루미늄-네오디뮴-티탄 (AlNdTi) 등의 합금재료로 이루어지는 광반사특성을 갖는(더욱 구체적으로는, 가시광선역에 대해서 높은 반사율을 갖는) 금속 박막을 형성한다. 그 후, 해당 금속 박막을 패터닝하여 도 7a에 나타내는 바와 같이, 콘택트홀(CH14) 내부에 있어서 트랜지스터(Tr12)의 소스전극(Tr12s)과 전기적으로 접속하고, 또한 각 표시화소(PIX)에 있어서의 EL소자형성영역(Rel)에 대응하는 평면형상을 갖고 평탄화막(14)상에 연재하는 반사층(15a)을 형성한다.
이어서, 상기 반사층(15a)을 포함하는 평탄화막(14)상에 스퍼터링법 등을 이용하여 주석도프산화인듐(Indium Tin Oxide; ITO)이나 아연도프산화인듐(Indium Zinc Oxide; IZO), 텅스텐도프산화인듐(Indium Tungsten Oxide; IWO), 텅스텐아연도프산화인듐(Indium Tungsten Zinc Oxide; IWZO) 등의 투명전극재료로 이루어지는(광투과특성을 갖는) 도전성 산화금속층을 형성한다. 그 후, 해당 도전성 산화금속층을 패터닝하여 도 7b에 나타내는 바와 같이, 적어도 상기 반사층(15a)의 상면 및 단면(측면)을 피복하고, 각 EL소자형성영역(Rel)에 대응하는 평면형상을 갖는 투명전극층(15b)을 형성한다.
이에 따라, 반사층(15a) 및 투명전극층(15b)을 가지며, 콘택트홀(CH14)을 통하여 트랜지스터(Tr12)의 소스전극(Tr12s)에 전기적으로 접속된 적층전극구조를 갖는 화소전극(15)이 형성된다.
이 화소전극(15)의 형성공정에 있어서는 각 EL소자형성영역(Rel)에 형성되는 반사층(15a)이 투명전극층(15b)이 되는 도전성 산화금속층에 의해 상면 및 측면이 완전하게 피복되어 노출되지 않도록 한 상태에서 해당 도전성 산화금속층을 에칭함으로써 투명전극층(15b)의 패터닝이 실행되므로, 도전성 산화금속층(ITO 등)과 반사층(15a) 사이의 전지반응의 발생을 방지할 수 있는 동시에, 반사층(15a)이 오버 에칭되거나 에칭데미지를 받거나 하는 것을 방지할 수 있다.
이어서, 상기 화소전극(15)을 포함하는 평탄화막(14)상에 화학기상성장법 (CVD법) 등을 이용하고, 예를 들면 실리콘산화막이나 실리콘질화막 등의 무기의 절연성 재료로 이루어지는 절연층을 형성한 후 패터닝하여 도 4 및 도 8a에 나타내는, 인접하는 표시화소(색화소, PIX)와의 경계영역(즉, 인접하는 화소전극(15)간의 영역)을 피복하는 동시에, 각 화소형성영역(Rpx)에 화소전극(15)의 상면이 노출되는 개구부를 갖는 층간절연막(16)을 형성한다.
이어서, 도 8b에 나타내는 바와 같이, 인접하는 표시화소(PIX, 화소전극 (15))간의 경계영역에 형성된 상기 층간절연막(16)상에, 예를 들면 폴리이미드계나 아크릴계 등의 감광성의 수지재료로 이루어지는 뱅크(17)를 형성한다. 구체적으로는, 상기 층간절연막(16) 및 화소전극(15)을 포함하는 절연성 기판(11)의 일면측 전체영역을 피복하도록 형성된 감광성 수지층을 패터닝함으로써, 도 1에 나타낸 바와 같이, 행방향에 인접하는 표시화소(PIX)간의 경계영역이며, 표시패널(10)의 열방향에 연재하는 영역을 포함하는 책형상의 평면형상을 갖고, 높이방향으로 연속적으로 돌출하는 뱅크(격벽, 17)를 형성한다. 이에 따라, 표시패널(10)의 열방향에 배열된 동일색의 복수의 표시화소(색화소, PIX)의 EL소자형성영역(Rel)이 뱅크(17) 및 층간절연막(16)에 의해 둘러싸여 획정되고, 해당 EL소자형성영역(Rel)내에 각 표시화소(PIX)의 화소전극(15)의 상면이 노출한다.
이어서, 절연성 기판(11)을 순수(純水)로 세정한 후, 예를 들면 산소플라스마처리나 UV오존처리 등을 시행함으로써, EL소자형성영역(Rel)에 노출하는 각 화소전극(15)의 표면을 후술하는 정공수송재료나 전자수송성 발광재료의 유기화합물 함유액에 대해서 친액화하는 처리를 시행한다. 계속해서, 뱅크(17)의 표면에 CF4 플라스마처리를 실행하고, 뱅크(17)의 표면을 유기화합물 함유액에 대해서 발액화하는 처리를 시행한다. 또한, 뱅크(17)를 형성하는 수지재료 자체에 미리 불소원자가 포함되어 있으면, 상기 발액화 처리는 반드시 실행하지 않아도 좋다.
이에 따라, 동일의 절연성 기판(11)상에 있어서, 뱅크(17)의 표면만이 발액화 처리되고, 해당 뱅크(17)에 의해 획정된 각 화소형성영역(Rpx)에 노출하는 화소전극(15)의 표면은 발액화되어 있지 않은 상태(친액성)가 홀딩된다. 이에 따라, 유기화합물 함유액을 도포해서 유기EL층(18, 전자수송성 발광층(18b))을 형성하는 경우라도, 인접하는 EL소자형성영역(Rel)으로의 유기화합물 함유액의 누출이나 타고 넘음을 방지할 수 있고, 인접 화소 상호의 혼합색을 억제하여, 적색(R), 녹색 (G), 청색(B)의 도포 나눔이 가능하게 된다.
또한, 본 실시형태에 있어서 사용하는 「발액성」이란, 후술하는 정공수송층 (18a)이 되는 정공수송재료를 함유하는 유기화합물 함유액이나, 전자수송성 발광층 (18b)이 되는 전자수송성 발광재료를 함유하는 유기화합물 함유액, 혹은 이들 용액에 이용하는 유기용매를 기판상 등에 적하하여 접촉각의 측정을 실행한 경우에, 해 당 접촉각이 50°이상이 되는 상태라고 규정한다. 또, 「발액성」에 대치하는 「친액성」이란, 본 실시형태에 있어서는 상기 접촉각이 40°이하, 바람직하게는 10°이하가 되는 상태라고 규정한다.
이어서, 상기 뱅크(17)에 의해 둘러싸인(획정된) 각 색의 EL소자형성영역 (Rel)에 대해서, 프로세스제어성이나 생산성이 우수한 잉크젯법이나 노즐프린팅법 등을 적용하여 고분자계의 유기재료로 이루어지는 정공수송재료의 용액 또는 분산액을 도포한다. 그 후, 가열 건조시켜서 R, G, B의 각 색화소(PXr, PXg, PXb)마다 다른 특정의 막 두께를 갖도록 정공수송층(18a)을 형성한다. 계속해서, 각 색화소 (PXr, PXg, PXb)마다 상기 정공수송층(18a)상에 R, G, B의 발광색에 대응한 고분자계의 유기재료로 이루어지는 전자수송성 발광재료의 용액 또는 분산액을 도포한다. 그 후, 가열 건조시켜서 전자수송성 발광층(18b)을 형성한다. 이에 따라, 도 9에 나타내는 바와 같이, 화소전극(15)상에 적어도 정공수송층(18a) 및 전자수송성 발광층(18b)을 갖는 유기EL층(18)이 적층 형성된다. 또한, 유기EL층(18)의 성막프로세스에 대해서는 상세하게 후술한다.
그 후, 도 10에 나타내는 바와 같이, 적어도 각 표시화소(PIX)의 EL소자형성영역(Rel)을 포함하는 절연성 기판(11)상에 광투과성을 갖는 도전층(투명전극층)을 형성하고, 상기 유기EL층(18, 정공수송층(18a) 및 전자수송성 발광층(18b))을 통하여 각 표시화소(PIX)의 화소전극(15)에 대향하는 공통의 대향전극(예를 들면 캐소드전극, 19)을 형성한다.
구체적으로는 대향전극(19)은, 예를 들면 증착법 등에 의해 전자주입층이 되 는 바륨, 마그네슘, 리튬 등의 금속재료로 이루어지는 박막을 형성한 후, 그 상층에 스퍼터법 등에 의해 ITO 등의 투명전극층을 적층 형성한, 두께방향으로 투명한 막 구조를 적용할 수 있다. 여기에서, 대향전극(19)은 상기 화소전극(15)에 대향하는 영역뿐만 아니라, 각 EL소자형성영역(Rel)을 획정하는 뱅크(17)상에까지 연재 하는 단일의 도전층(전극)으로서 형성된다.
이어서, 상기 대향전극(19)을 형성한 후, 절연성 기판(11)의 일면측 전체영역에 보호절연막(패시베이션막)으로서 실리콘산화막이나 실리콘질화막 등으로 이루어지는 밀봉층(20)을 CVD법 등을 이용해서 형성한다. 이에 따라, 도 4, 도 5a, 도 5b에 나타낸 바와 같은 단면구조를 갖는 표시패널(10)이 완성된다. 또한, 도시를 생략했지만, 도 4, 도 5a, 도 5b에 나타낸 바와 같은 패널구조에 부가하여, 또한 절연성 기판(11)에 대향하도록 유리기판 등으로 이루어지는 밀봉뚜껑이나 밀봉기판이 접합되어 있는 것이라도 좋다.
＜ 발광기능층의 성막프로세스 , 제조장치＞
다음으로, 상기한 표시패널의 제조방법에 있어서, 유기EL층(18, 발광기능층)의 성막프로세스 및 이것을 실시하기 위한 제조장치에 대해서 상세하게 설명한다.
(성막프로세스, 제조장치의 제 1 구성)
도 11a, 도 11b, 도 13a, 도 13b는 본 실시형태에 관련되는 표시장치(표시패널)의 제조방법에 있어서의, 제 1 구성의 성막프로세스 및 제조장치에 의한 정공수송층의 성막프로세스를 설명하기 위한 도면이다.
도 12a, 도 12b는 본 실시형태에 관련되는 표시장치의 제조방법의 제 1 구성 을 실시하기 위한 제조장치의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14a, 도 14b, 도 15a, 도 15b는 본 실시형태에 관련되는 표시장치(표시패널)의 제조방법에 있어서의 제 1 구성의 성막프로세스 및 제조장치에 의한 전자수송성 발광층의 성막프로세스를 설명하기 위한 도면이다. 여기에서는, 도시를 명확하게 하기 위해 잉크도포처리가 실행된 각 라인(열)에 대해 편의적으로 해칭을 시행하여 나타냈다.
본 구성에 있어서의 유기EL층의 성막프로세스는 상기한 표시패널의 제조방법에 있어서, 뱅크(17)에 의해 획정된 EL소자형성영역(Rel)에 노출하는 화소전극 (15, 투명전극층(15b))상에 우선, 유기고분자계의 정공수송재료를 포함하는 유기화합물 함유액으로서, 예를 들면 폴리에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌설폰산 수용액 (PEDOT/PSS; 도전성 폴리머인 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)과 불순물인 폴리스티렌설폰산(PSS)을 수계 용매에 분산시킨 분산액)을 노즐프린트성막장치를 이용해서 도포한다. 그 후, 가열 건조처리를 실행하여 용매를 제거한다. 이에 따라, 해당 화소전극(15)상에 유기고분자계의 정공수송재료를 정착시켜서 소정의 막 두께를 갖는 담체수송층인 정공수송층(18a)을 형성한다.
도 11a 등에 나타내는 바와 같이, 본 구성에 있어서의 제조장치는 1개의 프린터헤드(PH)를 갖는 노즐프린트성막장치와, 노즐프린트성막장치의 프린터헤드(PH) 또는 기판(11)의 어느 하나를 기판(11)의 열방향 및 행방향으로 이동시키는 이동장치를 구비하고, 프린터헤드(PH)에 의해 각 열에 대해서 소정의 순서로 도포를 실행하도록 구성되어 있다.
이 제 1 구성의 성막프로세스를 실시하기 위한 제조장치는 구체적으로는, 예를 들면 도 12a 또는 도 12b에 나타내는 바와 같이 구성되어 있다.
도 12a에 나타내는 제조장치는 기판(11)을 재치하는 기판 스테이지(20)와, 이 기판 스테이지(20)를 XY방향(XY방향이란, 기판 스테이지(20)의 재치면에 평행한 방향을 말한다.)으로 이동 가능하게 하는 스테이지 이동기구부(21)와, 1개의 프린터헤드(PH)를 구비하는 프린트헤드부(22)와, 제어부(23)를 구비한다. 그리고 제어부(23)는 기판 스테이지 이동제어부(24)를 통하여 기판 스테이지 이동기구부(21)에 의한 기판 스테이지(20)의 이동방향, 이동량, 이동속도 등을 제어한다. 또, 제조장치는, 예를 들면 기판(11)상에 설치된 위치맞춤마크를 검출하는 위치맞춤검출부 (25)를 구비하고, 제어부(23)는 위치맞춤검출부(25)에 의한 검출결과에 의거하여 기판 스테이지 이동기구부(21)에 의한 기판 스테이지(20)의 이동량 등을 제어한다. 또, 제어부(23)는 프린트헤드부(22)의 프린터헤드(PH)로부터 토출하는 유체의 양을 제어한다. 여기에서, 프린트헤드부(22)와 제어부(23)는 노즐프린트성막장치를 이루고, 기판 스테이지(20), 제어부(23), 기판 스테이지 이동기구부(21), 기판 스테이지 이동제어부(24), 위치맞춤검출부(25)는 이동장치를 이룬다.
또, 도 12b에 나타내는 제조장치는 기판(11)을 재치하는 기판 스테이지(20)와, 1개의 프린터헤드(PH)를 구비하는 프린트헤드부(22)와, 이 프린트헤드부(22)를 XY방향(XY방향이란, 기판 스테이지(20)의 재치면에 평행한 방향을 말한다.)으로 이동 가능하게 하는 프린트 헤드 이동기구부(26)와 제어부(23)를 구비한다. 그리고 제어부(23)는 프린트헤드 이동제어부(27)를 통하여 프린트헤드 이동기구부(26)에 의한 프린트헤드부(22)의 이동방향, 이동량, 이동속도 등을 제어한다. 또, 도 12a와 똑같은 위치맞춤검출부(25)를 구비하고, 제어부(23)는 위치맞춤검출부(25)에 의한 검출결과에 의거하여 프린트헤드 이동기구부(26)에 의한 프린트헤드부(22)의 이동량 등을 제어한다. 여기에서, 프린트헤드부(22)는 노즐프린트성막장치를 이루고, 기판 스테이지(20), 제어부(23), 프린트헤드 이동기구부(26), 프린트헤드 이동제어부(27), 위치맞춤검출부(25)는 본 발명의 이동장치를 이룬다.
이 제조장치는 도 12a, 도 12b의 어느 것의 구성에 있어서도, 기판(11)에 대해서 프린터헤드(PH)를 상대적으로 소정의 위치로 이동시킬 수 있어서 프린터헤드(PH)로부터 유체를 토출시키면서 이동시킴으로써, 기판(11)상의 소정의 위치에 유체를 도포할 수 있는 것이다.
이 제조장치에 의한 정공수송재료를 포함하는 유기화합물 함유액의 도포방법은 노즐프린트성막장치의 프린터헤드(PH)의 토출구로부터 상기 PEDOT/PSS를 소정량의 액류형상으로 해서 토출시키고, 기판 스테이지 이동기구부(21) 또는 프린트헤드 이동기구부(26)에 의해 동일색의 색화소(예를 들면 적색(R)의 색화소(PXr))가 배열되는 열의 EL소자형성영역(Rel)에 대해서 해당 프린터헤드(PH)를 소정의 속도로 순차 이동(주사)시키면서 도포한다. 이때, 상기한 바와 같이, 뱅크(17)의 표면은 발액화 처리가 시행되고 있으므로, EL소자형성영역(Rel)에 도포된 PEDOT/PSS의 액류는 뱅크(17)상에 착적(着滴)한 경우라도 튕겨져서 친액화 처리가 시행된 각 화소전극 (15)상에 융합되어 퍼진다.
또한, 제어부(23)에 의한 프린터헤드(PH)로부터 토출되는 PEDOT/PSS의 유량 의 제어는, 예를 들면 노즐프린트성막장치의 토출펌프의 회전수(토출량)를 제어함으로써 조정하는 것이라도 좋고, 프린터헤드(PH)의 토출구의 크기(노즐지름)를 변화시킴으로써 조정하는 것이라도 좋다.
이하, 본 구성에 있어서의 유기EL층의 성막프로세스에 대해 설명하는데, 이하의 설명에 있어서, 제조장치를 구성하는 각부의 동작은 제어부(23)에 의해 제어된다.
본 구성에 있어서의 유기EL층의 성막프로세스는, 구체적으로는 우선, 도 11a에 나타내는 바와 같이, 노즐프린트성막장치의 기판 스테이지(20)상에 재치된 절연성 기판(11)에 대해서, 프린터헤드(PH)를 표시패널(10)의 예를 들면 1열째의 적색(R)의 색화소(PXr)가 배열되는 1라인째(L1)를 따라 상대적으로 열방향(도 1에 나타낸 표시패널(10)에 있어서는 도면 상하방향이지만, 도 11a, 도 11b에 있어서는 도시의 형편상, 도면 좌우방향이 된다)으로 주사시키면서 PEDOT/PSS를 제 1 유량으로 액류형상으로 해서 토출하여 1라인째(L1)의 EL소자형성영역(Rel)에 연속적으로 도포한다(이하, 편의적으로 「정공층(적색) 1주사째」라고 기입한다).
이어서, 도 11b에 나타내는 바와 같이, 기판 스테이지(20, 절연성 기판(11))을 프린터헤드(PH)의 주사방향(열방향)에 대해서 직교하는 방향(행방향; 도면 위쪽)에 3라인(3열)분 상대적으로 이동시킨다. 프린터헤드(PH)를 표시패널(10)의 4열째의 적색(R)의 색화소(PXr)가 배열되는 4라인째(L4)에 대응하는 위치로 이동시킨 후, 상기 정공층(적색) 1주사째와 똑같이 프린터헤드(PH)를 상대적으로 열방향으로 주사시키면서 PEDOT/PSS를 상기 제 1 유량으로 액류형상으로 해서 토출하여 4 라인째(L4)의 EL소자형성영역(Rel)에 연속적으로 도포한다(이하, 편의적으로 「정공층(적색) 2주사째」라고 기입한다).
이와 같은 프린터헤드(PH)를 열방향으로 주사시키면서 PEDOT/PSS를 도포한 후, 도 11b에 나타내는 바와 같이, 프린터헤드(PH)를 행방향으로 소정의 피치(3라인분) 이동시켜서 PEDOT/PSS를 도포하는 일련의 동작을 순차 반복하고, 7라인째(7 열째, L7), 10라인째(10열째, L10), 13라인째(13열째, L13), …의 적색(R)의 색화소(PXr)가 배열되는 EL소자형성영역(Rel)에도 PEDOT/PSS를 도포한다(정공층(적색) 3주사째∼).
이어서, 도 13a에 나타내는 바와 같이, 기판 스테이지(20, 절연성 기판(11))를 프린터헤드(PH)에 대해서 행방향에 상대적으로 이동시켜서 프린터헤드(PH)를 절연성 기판(11)에 대해서 표시패널(10)의 2열째의 녹색(G)의 색화소(PXg)가 배열되는 2라인째(L2)에 대응하는 위치로 이동시킨다. 그 후, 프린터헤드(PH)를 상대적으로 열방향에 주사시키면서 PEDOT/PSS를 제 2 유량으로 액류형상으로 해서 토출하여 2라인째(L2)의 EL소자형성영역(Rel)에 연속적으로 도포한다(이하, 편의적으로 「정공층(녹색) 1주사째」라고 기입한다).
이때, 상기한 정공층(적색) 1주사째에서 표시패널(10, 절연성 기판(11))의 1라인째(1열째, L1)의 EL소자형성영역(Rel)에 도포된 PEDOT/PSS는 절연성 기판(11)이 재치된 기판 스테이지(20)를 소정의 온도로 가열 제어함으로써, 상기한 정공층(적색) 2주사째 이후의 도포동작이 실행되는 시간 중에 충분히 가열 건조가 진행되고, 화소전극(15, 투명전극층(15b))상을 포함하는 적색(R)의 색화소(PXr)의 EL소자 형성영역(Rel)내에 정공수송재료가 얇은 막 형상으로 정착한 정공수송층(18a)이 형성된다. 여기에서, 적색(R)의 색화소(PXr)의 화소전극(15, 투명전극층(15b))상에 형성되는 정공수송층(18a)의 막 두께는 상기 프린터헤드(PH)의 주사속도(도포속도)나 기판 스테이지(20)의 가열온도 등의 제반조건을 특정의 고정값으로 설정하고, PEDOT/PSS의 유량만을 임의로 설정한 경우, 프린터헤드(PH)로부터 토출되는 PEDOT/PSS의 유량(제 1 유량; 도포량에 상당하는)에 의존하여 결정되며, 예를 들면 수십㎚ 오더의 막 두께로 형성된다.
이어서, 상기한 정공층(적색) 2주사째와 똑같이 기판 스테이지(20, 절연성 기판(11))를 프린터헤드(PH)의 주사방향(열방향)에 대해서 직교하는 방향(행방향)으로 3라인(3열)분 상대적으로 이동시킨다. 그리고 프린터헤드(PH)를 표시패널 (10)의 5열째의 녹색(G)의 색화소(PXg)가 배열되는 5라인째(L5)에 대응하는 위치로 이동시킨 후, 상기 정공층(녹색) 1주사째와 똑같이 프린터헤드(PH)를 상대적으로 열방향으로 주사시키면서, PEDOT/PSS를 상기 제 2 유량으로 액류형상으로 해서 토출하여 5라인째(L5)의 EL소자형성영역(Rel)에 연속적으로 도포한다(이하, 편의적으로 「정공층(녹색) 2주사째」라고 기입한다).
이하, 상기한 정공층(적색) 3주사째 이후와 똑같이 프린터헤드(PH)를 열방향으로 주사시키면서 PEDOT/PSS를 도포한다. 그 후, 프린터헤드(PH)를 행방향으로 소정의 피치(3라인분) 이동시켜서 PEDOT/PSS를 도포하는 일련의 동작을 순차 반복하고, 8라인째(8열째, L8), 11라인째(11열째, L11), 14라인째(14열째, L14), …의 녹색(G)의 색화소(PXg)가 배열되는 EL소자형성영역(Rel)에도 PEDOT/PSS를 도포한 다(정공층(녹색) 3주사째∼).
또한, 도 13b에 나타내는 바와 같이, 청색(B)의 색화소(PXb)가 배열되는 각 라인, 즉, 3 라인째(3열째, L3), 6라인째(6열째, L6), 9라인째(9열째, L9), …에 대해서도 상기한 적색(R), 녹색(G)의 색화소(PXr, PXg)가 배열되는 EL소자형성영역(Rel)과 똑같이 프린터헤드(PH)를 열방향으로 주사시키면서 PEDOT/PSS를 제 3 유량으로 액류형상으로 해서 토출, 도포한다. 그 후, 프린터헤드(PH)를 행방향으로 소정의 피치(3라인분) 이동시켜서 PEDOT/PSS를 도포하는 일련의 동작을 순차 반복하고, 청색(B)의 색화소(PXb)가 배열되는 EL소자형성영역(Rel)에도 PEDOT/PSS를 도포한다(정공층(청색) 1주사째∼).
이에 따라, 녹색(G)의 색화소(PXg) 및 청색(B)의 색화소(PXb)가 배열되는 각 EL소자형성영역(Rel)에 노출하는 화소전극(15, 투명전극층(15b))상에는 프린터헤드 (PH)로부터 토출되는 PEDOT/PSS의 유량, 즉, 제 2 유량 및 제 3 유량에 의존하여 소정의 막 두께를 갖는 정공수송층(18a)이 형성된다. 여기에서, 녹색(G)의 색화소 (PXg) 및 청색(B)의 색화소(PXb)의 화소전극(15)상에 형성되는 정공수송층(18a)은 어느 것이나 예를 들면 수십∼100㎚ 정도의 막 두께로 형성된다.
다음으로, 각 색화소(PXr, PXg, PXb)마다 정공수송층(18a)이 형성된 EL소자형성영역(Rel)에 유기고분자계의 전자수송성 발광재료를 포함하는 유기화합물 함유액으로서, 예를 들면 폴리파라페닐렌비닐렌계나 폴리플루오렌계 등의 공역이중결합폴리머를 포함하는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 각 발광색에 대응한 발광재료를 테트라린, 테트라메틸벤젠, 메시티렌, 크실렌 등의 유기용매 혹은 물에 용해한 용 액(이하, 「발광재료용액」이라고 기입한다)을 상기 정공수송층(18a)상에 도포한다. 그 후, 가열건조처리를 실행하여 용매를 제거함으로써, 상기 정공수송층(18a)상에 유기고분자계의 전자수송성 발광재료를 정착시켜서 담체 수송층이며 발광층이기도 한 전자수송성 발광층(18b)을 형성한다.
여기에서, 전자수송성 발광재료를 포함하는 유기화합물 함유액의 도포방법은 상기한 정공수송층(18a)을 형성할 때의 PEDOT/PSS(정공수송재료를 포함하는 유기화합물 함유액)의 도포방법과 똑같이 노즐프린트성막장치의 프린터헤드의 토출구로부터 각 발광색에 대응한 발광재료용액을 액류형상으로 해서 토출시키고, 동일색의 색화소(예를 들면 적색(R)의 색화소(PXr))가 배열되는 열의 EL소자형성영역(Rel)에 대해서 해당 프린터헤드를 순차 주사하면서 도포한다. 이때, 상기한 바와 같이, 뱅크(17)의 표면은 발액화 처리가 시행되어 있으므로, EL소자형성영역(Rel)에 도포된 발광재료용액의 액류는 뱅크(17)상에 착적한 경우라도 튕겨져서 친액성을 갖는 상기 정공수송층(18a)상에 융합되어 퍼진다.
구체적으로는, 도 14a에 나타내는 바와 같이, 우선, 노즐프린트성막장치의 기판 스테이지(20)상에 재치된 절연성 기판(11)에 대해서, 적색(R)의 발광색에 대응한 발광재료용액을 토출하는 프린터헤드(PEr)를 표시패널(10)의 1열째의 적색(R)의 색화소(PXr)가 배열되는 1라인째(L1)를 따라 상대적으로 열방향(도면 좌우방향)으로 주사시키면서, 발광재료용액을 소정의 유량으로 액류형상으로 해서 토출하여 1라인째(L1)의 EL소자형성영역(Rel)에 연속적으로 도포한다(이하, 편의적으로 「발광층(적색) 1주사째」라고 기입한다).
이어서, 기판 스테이지(20, 절연성 기판(11))를 프린터헤드(PEr)의 주사방향(열방향)에 대해서 직교하는 방향(행방향; 도면 위쪽)으로 3라인(3열)분 상대적으로 이동시킨다. 프린터헤드(PEr)를 표시패널(10)의 4열째의 적색(R)의 색화소 (PXr)가 배열되는 4라인째(L4)에 대응하는 위치로 이동시킨 후, 상기 발광층(적색) 1주사째와 똑같이 프린터헤드(PEr)를 상대적으로 열방향에 주사시키면서 발광재료용액을 상기 소정의 유량으로 액류형상으로 해서 토출하여 4라인째(L4)의 EL소자형성영역(Rel)에 연속적으로 도포한다(발광층(적색) 2주사째).
이하 똑같이 도 14b에 나타내는 바와 같이, 프린터헤드(PEr)를 표시패널(10)의 7, 10, 13…열째의 라인을 따라 주사시키면서 해당 각 라인의 EL소자형성영역(Rel)에 발광재료용액을 순차 도포한다(발광층(적색) 3주사째∼). 즉, 동일색이 되는 3라인 간격의 EL소자형성영역(Rel)에 발광재료용액을 도포한다.
이어서, 도 15a에 나타내는 바와 같이, 프린터헤드(PEg)를 절연성 기판(11)에 대해서 표시패널(10)의 2열째의 녹색(G)의 색화소(PXg)가 배열되는 2라인째 (L2)에 대응하는 위치로 이동시킨다. 그 후, 상기한 발광층(적색) 1주사째 이후와 똑같이 프린터헤드(PEg)를 열방향으로 주사시키면서 발광재료용액을 도포한다. 그 후, 프린터헤드(PEg)를 행방향에 소정의 피치(3라인분) 이동시켜서 발광재료용액을 도포하는 일련의 동작을 순차 반복하고, 2라인째(2열째, L2), 5라인째(5열째, L5), 8라인째(8열째, L8), …의 녹색(G)의 색화소(PXg)가 배열되는 EL소자형성영역(Rel)에 발광재료용액을 순차 도포한다(발광층(녹색) 1주사째∼).
또한, 도 15b에 나타내는 바와 같이, 표시패널(10)의 청색(B)의 색화소(PXb) 가 배열되는 3라인째(3열째, L3), 6라인째(6열째, L6), 9라인째(9열째, L9), …의 EL소자형성영역(Rel)에 대해서도 상기한 발광층(적색) 1주사째 이후와 똑같이 프린터헤드(PEb)를 열방향으로 주사시키면서 발광재료용액을 도포한다. 그 후, 프린터헤드(PEb)를 행방향에 소정의 피치(3라인분) 이동시켜서 발광재료용액을 도포하는 일련의 동작을 순차 반복한다.
이에 따라, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 각 색화소(PXr, PXg, PXb)가 배열되는 각 EL소자형성영역(Rel)의 정공수송층(18a)상에 소정의 막 두께를 갖는 전자수송성 발광층(18b)이 형성된다. 여기에서, 각 색의 색화소(PXr, PXg, PXb)에 형성되는 전자수송성 발광층(18b)은 어느 것이나 예를 들면 수십∼100㎚ 정도의 막 두께로 형성된다.
따라서, 이와 같은 유기EL층의 성막프로세스에 의해 도 4, 도 5a, 도 5b, 도 9에 나타낸 바와 같이, 표시패널(10)의 각 색화소(PXr, PXg, PXb)가 배열되는 EL소자형성영역(Rel)에 적어도, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 각 색마다 다른 막 두께를 갖는 정공수송층(18a)과, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 각 발광색에 대응한 소정의 막 두께를 갖는 전자수송성 발광층(18b)을 갖는 유기EL층(18)이 형성된다.
( 성막프로세스 , 제조장치의 제 2 구성)
도 16a, 도 16b는 본 실시형태에 관련되는 표시장치의 제조방법에 있어서의 제 2 구성의 성막프로세스 및 제조장치에 의한 정공수송층의 성막프로세스를 설명하기 위한 도면이다.
도 17a, 도 17b는 본 실시형태에 관련되는 표시장치의 제조방법의 제 2 구성 을 실시하기 위한 제조장치의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
상기한 성막프로세스 및 제조장치의 제 1 구성에 있어서는 노즐프린트성막장치가 1개의 프린터헤드(PH)를 갖고, 기판(11)의 RGB 각 색의 배열에 의거하여 프린터헤드(PH)를 3라인(열) 간격으로 이동시켜서 표시패널(10)의 3라인 간격으로 도포하는 구성으로 되어 있었다. 이에 대해, 제 2 구성의 성막프로세스 및 제조장치는 노즐프린트성막장치가 2개, 또는 그것보다 많은 복수의 프린터헤드(PH)를 구비하여 동일색의 색화소가 배열되는 복수의 라인(열)을 동시에 도포하는 구성을 구비하는 점이 상위하다.
본 구성의 제조장치는 도 16a에 나타내는 바와 같이, 노즐프린트성막장치가, 예를 들면 표시패널(10)의 2라인(열) 간격의 2라인(열)에 대응해서 설치된 2개의 프린터헤드(PH)를 갖고 있다. 이에 따라, 표시패널(10)의 동일색의 색화소가 배열되는 2라인(열)을 동시에 도포할 수 있는 것이다.
이 제 2 구성의 성막프로세스를 실시하기 위한 제조장치는, 구체적으로는 예를 들면, 도 17a 또는 도 17b에 나타내는 바와 같이 구성되어 있다.
도 17a, 도 17b에 나타내는 구성은 상기 도 12a, 도 12b에 나타낸 구성에 대해, 프린트헤드부(22)가 프린터헤드(PH)를 2개 구비하고, 제어부(23)는 각 프린터헤드(PH)로부터 토출하는 유체의 양을 제어하는 점이 상위하다. 그 이외의 구성은 상기 도 12a, 도 12b에 나타낸 구성과 같으므로 그 설명을 생략한다.
이 제조장치는 도 17a, 도 17b의 어느 것의 구성에 있어서도 기판(11)에 대해서 2개의 프린터헤드(PH)를 상대적으로 소정의 위치로 이동시킬 수 있어서 2개의 프린터헤드(PH)로부터 유체를 토출시키면서 이동시킴으로써, 기판(11)상의 소정의 2개의 위치에 동시에 유체를 도포할 수 있는 것이다.
또한, 도 16a, 도 16b, 도 17a, 도 17b에서는 노즐프린트성막장치의 프린트 헤드부(22)가 2개의 프린터헤드(PH)를 갖는 것으로 했는데, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 프린트헤드부(22)가 추가로 2보다 많은 복수의 프린터헤드(PH)를 갖고, 프린트헤드부(22)의 프린터헤드(PH)의 수와 같은 수의 복수 라인(열)을 동시에 도포하는 것이라도 좋다.
이하, 본 구성의 노즐프린트성막장치 구성에 의한 유기화합물 함유액의 도포방법에 대해 설명하는데 제조장치를 구성하는 각부의 동작은 제어부(23)에 의해 제어된다.
본 구성의 노즐프린트성막장치 구성에 의한 유기화합물 함유액의 도포방법은 우선, 도 16a, 도 16b에 나타내는 바와 같이, 노즐프린트성막장치의 기판 스테이지 (20)상에 재치된 절연성 기판(11)에 대해서, 2개의 프린터헤드(PH)를 표시패널(10)의 예를 들면 적색(R)의 색화소(PXr)가 배열되는 1라인째(L1)와 4라인째(L4)를 따라 상대적으로 열방향으로 주사시키면서 PEDOT/PSS를 제 1 유량으로 액류형상으로 해서 토출하여 1라인째(L1) 및 4라인째(L4)의 EL소자형성영역(Rel)에 연속적으로 동시에 도포한다(1주사째).
이어서, 도 16b에 나타내는 바와 같이, 기판 스테이지(20, 절연성 기판(11))를 프린터헤드(PH)의 주사방향(열방향)에 대해서 직교하는 방향(행방향; 도면 위쪽)으로 3라인(3열)분 상대적으로 이동시킨다. 이에 따라 2개의 프린터헤드(PH)를 표시패널(10)의 적색(R)의 색화소(PXr)가 배열되는 7라인째(L7) 및 10라인째(L10)에 대응하는 위치로 이동시킨다. 그 후, 상기 1주사째와 똑같이 2개의 프린터헤드(PH)를 상대적으로 열방향에 주사시키면서 PEDOT/PSS를 상기 제 1 유량으로 액류형상으로 해서 토출하여 표시패널(10)의 7라인째(L7) 및 10라인째(L10)의 EL소자형성영역(Rel)에 연속적으로 동시에 도포한다(2주사째).
이와 같은 일련의 동작을 반복하여 표시패널(10)의 적색(R)의 색화소(PXr)가 배열되는 각 열의 EL소자형성영역(Rel)에 PEDOT/PSS를 도포한다.
이하, 상기 1주사째 및 2주사째와 똑같이 표시패널(10)의 녹색(G)의 색화소(PXg)가 배열되는 각 라인(열)에 대해서 각 프린터헤드(PH)를 주사하고, 각 프린터헤드(PH)로부터 PEDOT/PSS를 제 2 유량으로 액류형상으로 해서 토출하여 EL소자형성영역(Rel)에 연속적으로 도포한다. 이어서, 표시패널(10)의 청색(B)의 색화소(PXb)가 배열되는 각 라인(열)에 대해서 각 프린터헤드(PH)를 주사하고, 각 프린터헤드(PH)로부터 PEDOT/PSS를 제 3 유량으로 액류형상으로 해서 토출하여 EL소자형성영역(Rel)에 연속적으로 도포한다.
이어서, 상기 도 14a, 도 14b 및 도 15a, 도 15b와 똑같이 표시패널(10)의 각 색화소(PXr, PXg, PXb)가 배열되는 각 열의 정공수송층(18a)이 형성된 EL소자형성영역(Rel)에 대응하는 색의 전자수송성 발광재료를 포함하는 유기화합물 함유액을 각 프린터헤드(PH)에 의해 도포한다.
이에 따라, 상기 제 1 실시형태의 성막프로세스의 경우와 똑같이, 표시패널(10)의 각 색화소(PXr, PXg, PXb)가 배열되는 EL소자형성영역(Rel)에 적어도 적 색(R), 녹색(G), 청색(B)의 각 색마다 다른 막 두께를 갖는 정공수송층(18a)과, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 각 발광색에 대응한 소정의 막 두께를 갖는 전자수송성 발광층(18b)을 갖는 유기EL층(18)이 형성된다.
본 실시형태에 있어서는 노즐프린트성막장치가 복수의 프린터헤드(PH)를 갖고, 표시패널(10)의 동일색의 복수 라인(열)을 동시에 도포할 수 있음으로써, 1개의 프린터헤드(PH)를 갖는 제 1 실시형태의 경우에 대해서 표시패널(10)의 모든 라인에 도포하는데 요하는 시간을 단축할 수 있다.
＜제조방법의 검증＞
여기에서, 상기한 성막프로세스에 의한 작용효과에 대해 실험결과를 나타내어 상세하게 설명한다.
도 18a, 도 18b는 본 실시형태에 관련되는 표시장치의 제조방법(유기EL층의 성막프로세스)에 있어서의 작용효과의 검증결과를 나타내는 개략도이다.
여기에서, 도 18a는 패널기판으로의 잉크도포방법을 나타내는 개략 평면도이다. 도 18b는 도 18a에 나타낸 평면도에 있어서의 XVB-XVB선 및 XVC-XVC선(본 명세서에 있어서는 도 18a, 도 18b 중에 나타낸 로마숫자의 「15」에 대응하는 기호로서 편의적으로 「XV」를 이용한다)을 따른 단면을 나타내는 개략 단면 형상도이다. 또, 도 18a에 있어서는 도시를 명확하게 하기 위해 유기화합물 함유액의 도포처리가 실행되는 라인에 대해 해칭을 시행하여 나타냈다.
여기에서는, 상기한 실시형태에 나타낸 표시장치(표시패널)에 대응하는 실험모델로서 도 18a에 나타내는 바와 같이, 노즐프린트성막장치의 기판 스테이지(STG) 상에 재치, 고정된 패널기판(PSB, 상기 절연성 기판(11)에 대응한다)의 일면측에 설정된 각 색의 EL소자형성영역(Rel)을 포함하는 라인(열) 중, 상호 인접하는 라인에 대해서 고분자계의 유기화합물 함유액(상기 PEDOT/PSS나 발광재료용액에 상당한다)의 도포처리를, 예를 들면 도면 상측의 라인으로부터 도면 아래방향으로 연속적으로 순차 실행하는 경우(도면 중 EX1)와 특정의 1라인에 대해서만 상기 유기화합물 함유액의 도포처리를 실행하고, 인접하는 라인으로의 도포처리를 실행하지 않는 경우(도면 중 EX2)에 있어서의 막 두께 및 막 단면의 형상(프로파일)에 대해 검증한다.
또, 실험모델로서 픽셀밀도 80ppi(pixels per inch)로 하고, 상기 유기화합물 함유액이 도포되는 라인수를 420라인, 라인간 피치 318㎛로 설정된 표시패널을 적용하며, 40℃로 가열한 기판 스테이지(STG)상에 재치된 패널기판(PSB)에 대해서 상기한 성막프로세스에 나타낸 도포방법으로 유기화합물 함유액을 도포한 경우에 대해 검증을 실행했다.
전자(前者)의 도포처리(EX1)에 있어서, 각 라인의 EL소자형성영역(Rel)에 성막되는 유기막(상기 정공수송층(18a) 또는 전자수송성 발광층(18b)에 상당한다)의 막 두께 및 막 단면의 형상은 도 18b에 점선으로 XVB-XVB 단면으로 하여 나타내는 바와 같이, 도시하지 않는 도 18b에 나타내는 라인의 좌측의 라인에 유기화합물 함유액을 도포한 후, 연속해서 도 18b에 나타내는 라인에 유기화합물 함유액이 도포됨으로써, 먼저 도포된 라인의 유기화합물 함유액과 다음에 도포된 라인의 유기화합물 함유액의 건조하는 타이밍이 다름으로써 발생하는 인접하는 라인방향(도 18b 의 왼쪽방향)에서의 국소적인 용매분위기의 불균일성이 유기화합물 함유액의 건조특성에 영향을 미치고, 유기화합물 함유액의 퇴적물의 인접하는 라인방향에서의 막 두께가 불균일하게 된다. 즉, 먼저 도포된 라인측의 격벽측(도 18b의 오른쪽 측)에 있어서 막 표면이 벽면으로 크게 압박되어 올라가고, 다른 쪽의 격벽측(동일도면 오른쪽 측)에서는 벽면으로의 압박 오름이 작게 억제되어 막 단면의 형상이 크게 치우치는 현상이 확인되었다.
이에 대해서, 후자의 도포처리(EX2)에 있어서의 유기막의 막 두께 및 막 단면의 형상은 도 18b에 실선으로 XVC-XVC단면으로서 나타내는 바와 같이, 특정의 라인에 유기화합물 함유액을 도포한 후, 다음의 도포처리가 인접하는 라인에 대해서 실행되지 않는다. 이로 인해, 유기화합물 함유액의 건조특성으로의 영향을 없애서 상기 특정의 라인에 도포된 유기화합물 함유액을 충분히 건조시켜 막 두께를 대략 균일하게 할 수 있는 동시에, 막 단면의 형상을 대략 균등하게 할 수 있는 것이 판명되었다.
즉, 특정의 라인(열)과, 해당 라인으로의 유기화합물 함유액의 도포처리 후에, 연이어서 도포처리가 실행되는 라인이 유기화합물 함유액의 건조특성에 서로 영향을 주지 않는 정도의 이간거리를 갖고, 또한 특정의 라인에 인접하는 라인으로의 도포처리를 실행할 때에, 상기 특정의 라인에 도포된 유기화합물 함유액이 충분히 건조되는 정도로 시간이 경과하고 있도록 제조조건을 설정함으로써, 각 표시화소의 EL소자형성영역(Rel)에 형성되는 유기막(정공수송층(18a)이나 전자수송성 발광층(18b))의 막 두께나 막 단면 형상의 균일성을 향상시킬 수 있다.
특히, 이와 같은 제조방법을 적용함으로써, 고분자계의 유기화합물 함유액을 도포해서 유기EL층(18)을 형성한 유기EL소자(OLED)를 갖는 표시장치(표시패널)에 있어서, RGB의 각 색마다의 정공수송층(18a)을 균일한 막 두께로, 또한 양호한 평탄성을 갖도록 형성할 수 있는 동시에, 도포량을 제어함으로써, 그 막 두께를 정확하게 제어하여 소망의 값으로 설정할 수 있다.
또한, 상기한 실시형태에 나타낸 제조방법(유기EL층의 성막프로세스)에 있어서는 PEDOT/PSS나 발광재료용액 등의 유기화합물 함유액을 RGB 각 색의 배열에 의거하여 3라인(열) 간격으로 도포하는 경우에 대해 설명했는데, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 도포되는 유기화합물 함유액의 건조용이나 상기 성막공정에 있어서의 패널기판의 온도 등의 제조조건에 의거하여 3의 정수배가 되는 임의의 라인마다(예를 들면 6라인마다나 12라인마다) 상기 유기화합물 함유액을 도포하는 것이라도 좋다.
또, 상기한 성막프로세스에 있어서는 프린터헤드로부터 토출하는 유기화합물 함유액(PEDOT/PSS나 발광재료용액)의 유량에 따라서 정공수송층이나 전자수송성 발광층의 막 두께를 조정(제어)하는 경우에 대해 설명했는데, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 상기 유량을 일정하게 한 상태에서 프린터헤드의 주사속도(기판 스테이지(STG)에 대한 상대적인 이동속도이며, 도포속도에 대응한다)를 변화시킴으로써 막 두께를 조정하는 것이라도 좋다.
상기 유량과 주사속도의 쌍방을 적절하게 설정함으로써 막 두께를 조정하는 것이라도 좋다.
또, 예를 들면 상기 유량이나 주사속도를 일정하게 하여 각 라인으로의 도포횟수(프린터헤드의 주사횟수)를 변화시킴으로써(즉, 2도 도포, 3도 도포 등) 막 두께를 조정하는 것이라도 좋다.
또한, 이들을 조합해서 이용하는 것이라도 좋다.
＜표시장치의 검증＞
다음으로, 상기한 제조방법을 이용해서 제조된 표시장치(표시패널)의 작용효과에 대해 실험결과를 나타내어 검증한다.
도 19a, 도 19b는 본 실시형태에 관련되는 표시장치(표시패널)에 형성되는 유기EL소자의 소자구조의 일례(실험모델)를 나타내는 모식도 및 간섭효과를 설명하기 위한 도면이다. 여기에서는 실험모델로서 청색광을 발광하는 유기EL소자의 소자구조를 나타낸다.
도 20a, 도 20b, 도 21a, 도 21b는 본 실시형태에 관련되는 표시장치(표시패널)에 형성되는 청색광을 발광하는 유기EL소자에 있어서의 정공수송층의 막 두께와 색도의 관계를 나타내는 색도도이다.
여기에서는 정공수송층의 막 두께를 변화시켰을 때의 색도에 대해서, 도 19a에 나타내는 소자구조를 갖는 유기EL소자를 실제로 제작해서 관측한 결과(관측결과; 도면 중 검정 동그라미로 표기)와 해당 소자구조에 관련되는 각종 파라미터에 의거하는 시뮬레이션 실험의 결과(시뮬레이션 결과; 도면 중 하얀 동그라미로 표기)의 쌍방을 나타낸다.
또, 도 22a, 도 22b는 본 실시형태에 관련되는 표시장치(표시패널)에 형성되는 녹색광 및 적색광을 발광하는 유기EL소자에 있어서의, 정공수송층의 막 두께와 색도의 관계를 나타내는 색도도이다.
도 23은 본 실시형태에 관련되는 표시장치(표시패널)에 형성되는 유기EL소자에 있어서의, 정공수송층의 막 두께와 발광색도의 관계를 나타내는 색도도이다.
여기에서는, 정공수송층의 막 두께를 변화시켰을 때의 색도에 대해서, 도 19a에 나타내는 유기EL소자의 소자구조에 관련되는 각종 파라미터에 의거하는 시뮬레이션 실험의 결과(시뮬레이션 결과)를 나타낸다.
상기한 실시형태에 관련되는 표시장치의 작용효과의 검증에 있어서는, 실험모델로서 도 19a에 나타내는 바와 같이, 실리콘질화막으로 이루어지는 평탄화막 (14)상에 알루미늄(Al) 및 은(Ag)으로 이루어지는 반사층(15a) 및 해당 반사층 (15a)을 피복하는 ITO로 이루어지는 투명전극층(15b)을 갖는 화소전극(15)과, PEDOT/PSS를 도포해서 형성된 정공수송층(18a)과, 전자블로킹성을 갖는 인터레이어층(개재층, 18c)과, 청색발광에 대응한 발광재료용액을 도포해서 형성된 발광층(또는 전자수송성 발광층, 18b)과, 칼슘(Ca)의 박막으로 이루어지는 전자주입층(19a)과, ITO로 이루어지는 투명전극층(19b)과, 실리콘질화막으로 이루어지는 밀봉막(패시베이션막, 20)을 순차 적층한 소자구조를 갖는 유기EL소자(OLED)를 적용하여 발광동작시에 출사되는 광의 색도를 관측했다.
여기에서, 도 19a에 나타낸 실험모델은 개략, 이하와 같은 제조프로세스에 의해 작성했다.
우선, 도시를 생략한 절연성의 기판(절연성 기판(11))상에 실리콘질화막으로 이루어지는 평탄화막(14)을 형성하며, 그 상면에 알루미늄(Al)의 박막을 형성한 후, 해당 알루미늄 박막의 표면을 산소(O2)플라스마 세정하고, 그 위에 은(Ag)을 100㎚의 막 두께로 진공 증착한다. 이에 따라 표면이 은에 의한 금속광택(즉 광반사특성)을 갖는 반사층(15a)이 형성된다.
이어서, 상기 반사층(15a)상에 대향 타겟스퍼터법에 의해 ITO를 25㎚의 막 두께로 성막하여 반사층(15a) 표면을 피복하는 투명도전층(15b)을 형성한다.
이어서, 상기 투명전극층(15b)의 표면을 UV오존세정을 시행하여 친액화한 후, 스핀코트법에 의해 PEDOT/PSS를 도포하고, 건조시켜서 각 색마다 다른 막 두께를 갖는 정공수송층(18a)을 성막한다.
또한, 상기한 실시형태에 있어서는 절연성 기판(11)의 일면측에 복수의 도포라인(뱅크(17)에 의해 둘러싸인 복수의 EL소자형성영역(Rel)으로 이루어지는 영역에 상당한다)이 설정되어 있는 경우에는, 상기와 같이, 노즐프린트성막장치에 의해 유기화합물 함유액을 액류형상으로 해서 연속적으로 도포하여 정공수송층(18a)을 성막한다. 그러나 여기에서는, 실험모델로서 편의적으로 스핀코트법에 의해 PEDOT/PSS를 도포하여 각 색마다 임의의 막 두께를 갖는 정공수송층(18a)을 성막한 경우에 대해 나타낸다.
구체적으로는, 도 19a에 나타낸 유기EL소자(OLED)에 있어서는 막 두께 25㎚의 정공수송층(18a)을 형성하기 위한 성막조건을 PEDOT/PSS의 고형분 농도를 1.4 ％, 기판의 회전수를 800rpm으로 5sec, 또한 회전수를 4500rpm으로 20sec로 설정한다. 또, 막 두께 50㎚의 정공수송층(18a)을 형성하기 위한 성막조건을 PEDOT/PSS의 고형분 농도를 1.4％, 기판의 회전수를 800rpm으로 5sec, 또한 회전수를 2000rpm으로 20sec로 설정한다. 또, 막 두께 90㎚의 정공수송층(18a)을 형성하기 위한 성막조건을 PEDOT/PSS의 고형분 농도를 2.8％, 기판의 회전수를 800rpm으로 5sec, 또한 회전수를 3000rpm으로 20sec로 설정한다. 또, 막 두께 110㎚의 정공수송층(18a)을 형성하기 위한 성막조건을 PEDOT/PSS의 고형분 농도를 2.8％, 기판의 회전수를 800rpm으로 5sec, 또한 회전수를 2000rpm으로 20sec로 설정했다.
이어서, 스핀코트법에 의해 농도 0.5wt％의 크실렌용액을 정공수송층(18a)상에 적하하고, 회전수 800rpm으로 5sec, 또한 회전수 2000rpm으로 20sec의 성막조건으로 막 두께 10㎚의 인터레이어층(18c)을 성막한다.
이어서, 스핀코트법에 의해 농도 1.0wt％의 크실렌용액을 인터레이어층(18c)상에 적하하고, 회전수 800rpm으로 5sec, 또한 회전수 2000rpm으로 20sec의 성막조건으로 막 두께 70㎚의 청색발광층(또는 전자수송성 발광층, 18b)을 성막한다.
이어서, 진공증착법에 의해 상기 청색발광층(18b)상에 칼슘(Ca)을 막 두께 15㎚로 성막해서 전자주입층(19a)을 형성한 후, 대향타겟스퍼터법에 의해 ITO를 50㎚의 막 두께로 성막해서 투명전극층(19b)을 형성한다.
그리고 패시베이션막으로서 대향타겟스퍼터법에 의해 질화실리콘을 600㎚의 막 두께로 성막해서 밀봉층(20)을 형성한다.
상기한 바와 같은 막 두께를 갖는 각층이 적층된 유기EL소자에 있어서, 발광 시의 색도특성(색도좌표)을 검토했다.
정공수송층(18a)의 막 두께를 25㎚로 설정한 경우에는, 도 20a에 나타내는 바와 같이, 관측결과에 있어서의 CIE(Commission International del'Eclairage; 국제조명위원회) xy색도좌표는 CIE(0.207,0.380)이며, 시뮬레이션 결과에 있어서의 CIExy색도좌표는 CIE(0.163,0.392)이었다.
또, 정공수송층(18a)의 막 두께를 50㎚로 설정한 경우에는, 도 20b에 나타내는 바와 같이, 관측결과에 있어서의 CIExy색도좌표는 CIE(0.230,0.452)이며, 시뮬레이션 결과에 있어서의 CIExy색도좌표는 CIE(0.186,0.474)이었다.
즉, 정공수송층(18a)의 막 두께를 25㎚, 50㎚로 설정한 어느 것의 경우에 있어서도, 발광색도는 청색(B)의 색도영역으로부터 크게 어긋나 있고, 양호한 청색발광이 실행되지 않은 것이 판명되었다.
한편, 정공수송층(18a)의 막 두께를 90㎚로 설정한 경우에는, 도 21a에 나타내는 바와 같이, 관측결과에 있어서의 CIExy색도좌표는 CIE(0.145,0.085)이며, 시뮬레이션 결과에 있어서의 CIExy색도좌표는 CIE(0.133,0.083)이었다.
또, 정공수송층(18a)의 막 두께를 110㎚로 설정한 경우에는, 도 21b에 나타내는 바와 같이, 관측결과에 있어서의 CIExy색도좌표는 CIE(0.138,0.101)이며, 시뮬레이션 결과에 있어서의 CIExy색도좌표는 CIE(0.128,0.103)이었다.
즉, 정공수송층(18a)의 막 두께를 90㎚, 110㎚로 설정한 어느 것의 경우에 있어서도, 청색(B)의 색도영역내의 선명한 청색을 나타내는 좌표에 있고, 양호한 청색발광을 하는 것이 판명되었다.
이와 같은 정공수송층(18a)의 막 두께에 의한 발광색도의 변화는, 도 19a에 나타낸 소자구조에 있어서, 도 19b에 나타내는 광(RY1)과 광(RY2)의 광로차(광학길이의 차이)에 기인하는 간섭효과에 의거하여 발생하는 것이다. 여기에서, 광(RY1)은 정공수송층(18a)을 통하지 않고 출사되는 광이며, 청색발광층(전자수송성 발광층, 18b)내의 발광점에서 발광하고, 두께방향으로 투명한 전자주입층(19a) 및 투명전극층(19b)으로 이루어지는 대향전극(19)을 투과해서 직접 시야측(도면 위쪽)으로 출사되는 광이다. 또, 광(RY2)은 막 두께를 변화시킨 정공수송층(18a)을 투과해서 출사되는 광이며, 발광점의 위쪽의 대향전극(19) 표면이나 밀봉층(20) 표면 및 발광점의 아래쪽의 화소전극(15)의 투명전극층(15b) 표면이나 반사층(15a) 표면에서 반사를 반복한(다중 반사한) 후, 시야측(도면 위쪽)으로 출사되는 광이다. 따라서, 정공수송층(18a)의 막 두께를 적절하게 조정함으로써 CIE색도도상에서 최적인 발광색도를 설정할 수 있다.
또, 도 20a, 도 20b, 도 21a, 도 21b에 나타낸 바와 같이, 정공수송층(18a)의 막 두께를 25∼110㎚의 범위에서 변화시킨 경우의 CIExy색도좌표는 유기EL소자를 실제로 제작한 경우의 관측결과와, 해당 유기EL소자에 있어서의 각종 파라미터에 의거하는 시뮬레이션 결과가 매우 근사하는 것이 판명되었다. 이것으로부터, 유기EL소자에 있어서의 각종 파라미터에 의거하여 발광시의 색도특성(색도좌표)을 비교적 높은 정밀도로 확정할 수 있는 것이 판명되었다.
이하, 녹색광 및 적색광을 발광하는 유기EL소자에 있어서의 발광시의 색도특성(색도좌표)에 대해서는, 각종 파라미터에 의거하는 시뮬레이션 결과만을 나타내 어 설명한다. 여기에서는, 상기한 청색광을 발광하는 유기EL소자의 경우와 똑같이 도 19a에 나타낸 소자구조를 갖고 있는 것으로 한다.
녹색광을 발광하는 유기EL소자에 대해서, 발광시의 색도특성(시뮬레이션 결과)을 검토하면, 도 22a에 나타내는 바와 같이, 정공수송층(18a)의 막 두께를 25㎚로 설정한 경우에는 CIExy색도좌표는 CIE(0.439,0.551)이며, 막 두께를 110㎚로 설정한 경우에는 CIE(0.241,0.711)이었다.
또, 도 22b에 나타내는 바와 같이, 적색광을 발광하는 유기EL소자에 대해서, 발광시의 색도특성(시뮬레이션 결과)을 검토하면, 정공수송층(18a)의 막 두께를 25㎚로 설정한 경우에는 CIExy색도좌표는 CIE(0.688,0.310)이며, 막 두께를 110㎚로 설정한 경우에는 CIE(0.426,0.288)이었다.
이와 같이, 녹색광 및 적색광을 발광하는 유기EL소자에 있어서도 상기한 청색광을 발광하는 유기EL소자의 경우와 똑같이 정공수송층(18a)의 막 두께에 따라 발광색도가 변화하는 것이 판명되었다.
이것에 의거하여 상기한 도 19a에 나타낸 소자구조를 갖는 유기EL소자에 있어서, 정공수송층(18a)의 막 두께를 적절하게 조정함으로써, 도 23에 나타내는 바와 같이, CIE색도도상에서 청색광, 녹색광 및 적색광의 최적인 발광색도를 설정할 수 있었다.
구체적으로는, 정공수송층(18a)의 막 두께의 일례로서 청색광을 발광하는 유기EL소자에 있어서는 90㎚로 설정함으로써 색도좌표를 CIE(0.133,0.083)로 설정할 수 있었다. 녹색광을 발광하는 유기EL소자에 있어서는 95㎚로 설정함으로써 색도 좌표를 CIE(0.179,0.744)로 설정할 수 있었다. 적색광을 발광하는 유기EL소자에 있어서는 15㎚로 설정함으로써 색도좌표를 CIE(0.691,0.307)로 설정할 수 있었다. 이들은 각각, 청색(B), 녹색(G) 및 적색(R)의 각 색도영역내의 선명한 발광색을 나타내는 좌표에 있고, 청색발광, 녹색발광 및 적색발광이 양호하게 실행되는 것이 판명되었다.
이와 같이, 본 실시형태에 관련되는 표시장치 및 그 제조방법에 따르면, 각 발광색마다 정공수송층을 임의의 막 두께로 설정하고, 또한 해당 정공수송층을 균일한 막 두께로 양호한 평탄성을 갖고서 형성할 수 있으므로, 발광점으로부터 출사되는 광의 광학길이를 각 발광색마다 최적으로 조정할 수 있으며, 간섭작용에 의거하는 색도 어긋남이나 발광휘도의 불규칙을 억제하여 간이하게 발광색의 색도조절이나 발광강도의 조정을 실행할 수 있다. 따라서, 화상의 번짐이나 흐림이 없는 표시특성이 우수한 표시장치를 실현할 수 있다.
또, 도 19a, 도 19b∼도 22a, 도 22b에 나타낸 바와 같이, 유기EL층(18)을 형성하는 특정의 층(정공수송층)의 막 두께를 변화시킴으로써, CIE색도도상의 임의의 좌표의 발광색을 실현할 수 있으므로, 예를 들면 녹색광을 발광하는 유기EL소자에 있어서, 정공수송층의 막 두께를 조정함으로써, 장파장 영역의 성분을 간섭효과에 의해 강하게 하여 적색광을 발광시키도록 색조를 변화시킬 수 있다.
혹은, 특정의 발광색을 갖는 유기EL소자, 예를 들면 백색광을 발광하는 유기EL소자에 있어서 정공수송층의 막 두께를 조정함으로써, 동일색의 발광층을 갖는 유기EL소자에 있어서 적색광이나 녹색광, 청색광을 발광시키도록 색조를 변화시킬 수 있다.
또한, 상기한 실시형태에 있어서는, 유기EL층(18)이 RGB의 각 색마다 막 두께가 다른 정공수송층(18a)과, 소정의 막 두께를 갖는 전자수송성 발광층(18b)으로 이루어지며, 정공수송층(18a)을 형성하기 위한 유기화합물 함유액으로서 PEDOT/PSS를 적용하고, 전자수송성 발광층(18b)을 형성하기 위한 유기화합물 함유액으로서 폴리페닐렌비닐렌계 폴리머를 포함하는 발광재료용액을 적용한 경우에 대해 설명했다. 그러나 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 각 색마다 막 두께를 다르게 하는 층은 상기한 정공수송층(18a)에 한정되는 것은 아니고, 발광점이 되는 발광층으로부터 방사되는 광이 투과하는(즉 광로상에 있는) 층이면, 예를 들면 도 19a에 나타낸 인터레이어층(18c)이나, 정공수송층(18a)과 인터레이어층(18c)의 복수층에 적용하는 것이라도 좋다. 또, 유기EL층(18)이 예를 들면 각 색마다 막 두께가 다른 정공수송겸 전자수송성 발광층만을 갖는 것이나, 정공수송성 발광층과 각 색마다 막 두께가 다른 전자수송층을 갖는 것이라도 좋다. 각 층간에 상기의 인터레이어층 이외의 담체수송층이 적절하게 개재되는 것이라도 좋다. 또한, 유기EL층(18)을 형성하기 위한 유기화합물 함유액은 정공수송성 재료나 전자수송성 발광재료 등을 포함하는 용액이며, 도포 가능한 것이면 다른 조성을 갖는 것이라도 양호하게 적용할 수 있다.
또, 상기한 실시형태에 있어서는, 화소전극(15)을 유기EL소자의 애노드전극으로 하고, 대향전극(19)을 캐소드전극으로 하여 화소전극(15)측에 정공수송층 (18a)을, 또, 대향전극(19)측에 전자수송성 발광층(18b)을 형성한 경우에 대해 설 명했다. 그러나 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 화소전극(15)을 유기EL소자의 캐소드전극으로 하고, 대향전극(19)을 애노드전극으로 하는 것이라도 좋다. 이 경우, 화소전극(15)측에 전자수송성 발광층(18b)을, 또, 대향전극(19)측에 정공수송층(18a)을 형성한 소자구조가 된다.
또, 상기한 실시형태에 있어서는 발광층으로부터의 광을 절연성 기판을 투과시키는 일 없이, 절연성 기판의 일면측의 시야측으로 출사하는 톱이미션형의 발광구조를 갖는 표시패널에 대해 설명했다. 그러나 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 발광층으로부터의 광을 절연성 기판을 투과시켜서 절연성 기판의 타면측의 시야측으로 출사하는 보텀이미션형의 발광구조를 갖는 것이라도 좋다. 이 경우, 화소전극은 ITO 등의 광투과특성을 갖는 도전성 재료에 의해 형성되고, 대향전극은 알루미늄이나 크롬 등의 광반사특성을 갖는 도전성 재료에 의해 형성되어 있으면 좋다.
명세서, 특허청구범위, 도면 및 요약서를 포함하는 2007년 12월 28일 제출의 일본국 특허 출원 2007-340226호의 개시 내용 전체는, 본 국제출원에서 지정한 지정국, 또는 선택한 선택국의 국내법령이 허락하는 한, 그대로 인용하여 여기에 편입된다.
여러 가지의 전형적인 실시형태를 나타내고 또한 설명해 왔는데, 본 발명은 그들 실시형태에 한정되지 않는다. 따라서, 본 발명의 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서만 한정되는 것이다.
도 1은 본 발명에 관련되는 표시장치에 적용되는 표시패널의 화소배열상태의 일례를 나타내는 개략 평면도이다.
도 2는 본 발명에 관련되는 표시장치의 표시패널에 2차원 배열되는 각 표시화소의 회로구성예를 나타내는 등가회로도이다.
도 3은 본 발명에 관련되는 표시장치(표시패널)에 적용 가능한 표시화소의 평면레이아웃의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 ⅣA-ⅣA선을 따른 단면을 나타내는 단면도이다.
도 5a, 도 5b는 도 3의 VB-VB선, VC-VC선을 따른 단면을 나타내는 단면도이다.
도 6a, 도 6b, 도 6c는 본 실시형태에 관련되는 표시장치(표시패널)의 제조방법의 일례를 나타내는 공정단면도(그 1)이다.
도 7a, 도 7b는 본 실시형태에 관련되는 표시장치(표시패널)의 제조방법의 일례를 나타내는 공정단면도(그 2)이다.
도 8a, 도 8b는 본 실시형태에 관련되는 표시장치(표시패널)의 제조방법의 일례를 나타내는 공정단면도(그 3)이다.
도 9는 본 실시형태에 관련되는 표시장치(표시패널)의 제조방법의 일례를 나타내는 공정단면도(그 4)이다.
도 10은 본 실시형태에 관련되는 표시장치(표시패널)의 제조방법의 일례를 나타내는 공정단면도(그 5)이다.
도 11a, 도 11b는 본 실시형태에 관련되는 표시장치(표시패널)의 제조방법에 있어서의, 제 1 구성의 성막프로세스 및 제조장치에 의한 정공수송층의 성막프로세스를 설명하기 위한 도면(그 1)이다.
도 12a, 도 12b는 본 실시형태에 관련되는 표시장치의 제조방법의 제 1 구성을 실시하기 위한 제조장치의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 13a, 도 13b는 본 실시형태에 관련되는 표시장치(표시패널)의 제조방법에 있어서의, 제 1 구성의 성막프로세스 및 제조장치에 의한 정공수송층의 성막프로세스를 설명하기 위한 도면(그 2)이다.
도 14a, 도 14b는 본 실시형태에 관련되는 표시장치(표시패널)의 제조방법에 있어서의, 제 1 구성의 성막프로세스 및 제조장치에 의한 전자수송성 발광층의 성막프로세스를 설명하기 위한 도면(그 1)이다.
도 15a, 도 15b는 본 실시형태에 관련되는 표시장치(표시패널)의 제조방법에 있어서의, 제 1 구성의 성막프로세스 및 제조장치에 의한 전자수송성 발광층의 성막프로세스를 설명하기 위한 도면(그 2)이다.
도 16a, 도 16b는 본 실시형태에 관련되는 표시장치(표시패널)의 제조방법에 있어서의, 제 2 구성의 성막프로세스 및 제조장치에 의한 정공수송층의 성막프로세스를 설명하기 위한 도면이다.
도 17a, 도 17b는 본 실시형태에 관련되는 표시장치의 제조방법의 제 2 구성을 실시하기 위한 제조장치의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 18a, 도 18b는 본 실시형태에 관련되는 표시장치의 제조방법(유기EL층의 성막프로세스)에 있어서의 작용효과의 검증결과를 나타내는 개략도이다.
도 19a, 도 19b는 본 실시형태에 관련되는 표시장치(표시패널)에 형성되는 유기EL소자의 소자구조의 일례(실험모델)를 나타내는 모식도 및 간섭효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 20a 도 20b는 본 실시형태에 관련되는 표시장치(표시패널)에 형성되는 청색광을 발광하는 유기EL소자에 있어서의, 정공수송층의 막 두께와 색도의 관계를 나타내는 색도도(그 1)이다.
도 21a, 도 21b는 본 실시형태에 관련되는 표시장치(표시패널)에 형성되는 청색광을 발광하는 유기EL소자에 있어서의, 정공수송층의 막 두께와 색도의 관계를 나타내는 색도도(그 2)이다.
도 22a, 도 22b는 본 실시형태에 관련되는 표시장치(표시패널)에 형성되는 녹색광 및 적색광을 발광하는 유기EL소자에 있어서의, 정공수송층의 막 두께와 색도의 관계를 나타내는 색도도이다.
도 23은 본 실시형태에 관련되는 표시장치(표시패널)에 형성되는 유기EL소자에 있어서의, 정공수송층의 막 두께와 발광색도의 관계를 나타내는 색도도이다.　
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10: 표시패널 11: 절연성 기판
12: 게이트절연막 13: 보호절연막
14: 평탄화막 15: 화소전극
16: 층간절연막 17: 뱅크
18: 유기EL층 18a: 정공수송층
18b: 전자수송성 발광층 19: 대향전극
DC: 화소구동회로 OLED: 유기EL소자
Ls: 선택라인 Lv: 전원전압라인

Claims (16)

  1. 컬러표시를 실행하는 복수의 발광색의 어느 하나를 갖는 발광소자를 구비하는 복수의 표시화소가 기판상의 복수의 행 및 복수의 열을 따라 배열된 표시장치의 제조방법에 있어서,
    상기 각 발광색의 상기 발광소자의 발광기능층을 형성하기 위한 발광재료용액을 상기 기판상의 복수의 열의 상기 발광소자를 형성하는 발광소자형성영역에 도포하는 도포공정을 가지며,
    상기 도포공정은 상기 발광재료용액을 상기 복수의 열에 있어서의 인접하는 열의 상기 발광소자형성영역에, 상기 발광재료용액을 연속해서 도포하지 않는 순서로 상기 각 발광색에 대응해서 설정되는 도포량으로 도포하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도포공정은 상기 기판상의 이간한 미리 설정된 수의 열의 상기 발광소자형성영역에, 같은 상기 발광색의 상기 발광소자의 발광기능층을 형성하기 위한 상기 발광재료용액을 동시에 도포하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 도포공정은 적어도 2개의 다른 발광색의 상기 발광소자의, 상기 발광기능층을 형성하는 상기 발광재료용액의 도포량을 다른 값으로 설정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 도포공정은 상기 발광재료용액을 1개의 열의 상기 발광소자형성영역에 해당 열의 연재방향을 따라 연속해서 도포하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 도포공정은 상기 각 열의 상기 발광소자형성영역에 각 열의 연재방향을 따라 일정한 속도로 상기 발광재료용액을 도포하는 공정을 가지며,
    상기 발광재료용액을 도포하는 공정은 도포하는 상기 발광재료용액의 단위 시간당의 양을, 적어도 2개의 다른 발광색의 상기 발광소자의, 상기 발광기능층을 형성하는 상기 발광재료용액에 대해서 다른 값으로 설정하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 도포공정은 상기 각 열의 상기 발광소자형성영역에 도포하는 상기 발광재료용액의 단위 시간당의 양을 일정한 값으로 설정하고, 각 열의 연재방향을 따라 상기 발광재료용액을 도포하는 공정을 가지며,
    상기 발광재료용액을 도포하는 공정은 상기 발광재료용액을 각 열의 연재방향에 도포하는 속도를, 적어도 2개의 다른 발광색의 상기 발광소자의, 상기 발광기능층을 형성하는 상기 발광재료용액에 대해서 다른 속도로 설정하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 도포공정은 상기 각 열의 상기 발광소자형성영역에 대해서, 적어도 2개의 다른 발광색의 상기 발광소자의, 상기 발광기능층을 형성하는 상기 발광재료용액을 1회 또는 복수회의 다른 횟수로 반복 도포하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광기능층은 정공수송성 또는 전자수송성의 어느 하나의 층으로 이루어지는 담체수송층을 가지며,
    상기 도포공정은 적어도 2개의 다른 발광색의 상기 발광소자의, 상기 발광기능층에 있어서의 상기 담체수송층의 막 두께를 다른 값으로 하도록, 상기 발광재료용액에 있어서의 상기 담체수송층 형성용의 액체의 도포량을 설정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광기능층은 전자블로킹성을 갖는 개재층을 가지며,
    상기 도포공정은 적어도 2개의 다른 발광색의 상기 발광소자의, 상기 발광기능층에 있어서의 상기 개재층의 막 두께를 다른 값으로 하도록, 상기 발광재료용액에 있어서의 상기 개재층 형성용의 액체의 도포량을 설정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 열은 이간한 복수의 열로 이루어지는 복수의 열군으로 분할되며,
    상기 도포공정은,
    상기 기판상의 상기 복수의 열군의 어느 하나의 특정의 열군의 각 열의 상기 발광소자형성영역에, 상기 복수의 발광색의 어느 하나의 특정의 발광색의 상기 발광소자의, 상기 발광기능층을 형성하는 상기 발광재료용액을 도포하는 특정색도포공정과,
    상기 특정색도포공정에 의해 상기 특정의 열군의 모든 열의 상기 발광소자형성영역으로의 상기 발광재료용액의 도포가 종료될 때마다, 상기 특정의 열군을 다른 열군으로 바꾸고, 상기 특정의 발광색을 다른 발광색으로 바꿔서 상기 특정색도포공정을 실행하는 동작을, 모든 열군에 대해서 반복하는 공정을 포함하는 것을 특 징으로 하는 표시장치의 제조방법.
  11. 컬러표시를 실행하는 복수의 발광색의 어느 하나를 갖는 발광소자를 구비하는 복수의 표시화소가 기판상의 복수의 행 및 복수의 열을 따라 배열된 표시장치를 제조하는 제조장치에 있어서,
    상기 각 발광색의 발광소자의 발광기능층을 형성하는 발광재료용액을 토출하는 노즐을 적어도 1개 갖는 도포장치와,
    상기 도포장치 또는 상기 기판의 어느 한쪽을 상기 기판의 행 및 열방향으로 이동시키는 이동장치를 구비하며,
    상기 이동장치는 상기 도포장치를 행방향으로 이동시키고, 상기 기판상의 상기 복수의 열에 있어서의 이간한 열의 각각에 대해서 이동시키며, 각 열의 연재방향을 따라서 이동시키고,
    상기 도포장치는 상기 이동장치에 의해서 각 열의 연재방향을 따라 이동하고 있을 때에 상기 노즐로부터 상기 발광재료용액을 상기 각 발광색에 대응해서 설정되는 토출량으로 토출하여 상기 기판상의 각 열의 상기 발광소자를 형성하는 발광소자형성영역에 소정의 도포순서로 상기 발광재료용액을 도포하며,
    상기 도포순서는 상기 복수의 열에 있어서의 인접하는 열의 상기 발광소자형성영역에 상기 발광재료용액을 연속해서 도포하지 않는 순서로 설정되는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 도포장치는 상기 노즐을 2 또는 그것보다 많은 미리 설정된 수만큼 가지며, 해당 각 노즐은 상기 기판상의 이간한 열의 각각에 대응해서 배열되고, 상기 기판상의 상기 이간한 상기 노즐의 수에 대응한 수의 열의 상기 발광소자형성영역에, 같은 상기 발광색의 상기 발광소자의 발광기능층을 형성하기 위한 상기 발광재료용액을 동시에 도포하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 열은 이간한 복수의 열로 이루어지는 복수의 열군으로 분할되며,
    상기 이동장치는 상기 기판상의 상기 복수의 열군의 어느 하나의 특정의 열군의 각 열에 상기 도포장치를 이동시키고, 상기 도포장치에 의해 각 열의 상기 발광소자형성영역에 상기 복수의 발광색의 어느 하나의 특정의 발광색의 상기 발광소자의, 상기 발광기능층을 형성하는 상기 발광재료용액을 도포하며,
    상기 이동장치는 상기 도포장치에 의한 상기 특정의 열군의 모든 열의 상기 발광소자형성영역으로의 상기 발광재료용액의 도포가 종료될 때마다, 상기 특정의 열군과는 다른 다른 열군으로 상기 도포장치를 이동시키고, 해당 열군의 각 열의 상기 발광소자형성영역에 상기 도포장치에 의해 상기 특정의 발광색과는 다른 다른 발광색의 상기 발광소자의 상기 발광기능층을 형성하는 상기 발광재료용액을 도포하는 동작을 모든 열군에 대해서 반복하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조장 치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 도포장치에 의한 상기 노즐로부터 토출하는 상기 발광재료용액의 단위 시간당의 양은 적어도 2개의 다른 발광색의 상기 발광소자의, 상기 발광기능층을 형성하는 상기 발광재료용액에 대해서 다른 값으로 설정되며,
    상기 이동장치에 의한 각 열의 연재방향을 따라 상기 도포장치를 이동시키는 속도는 일정하게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 도포장치에 의한 상기 노즐로부터 토출하는 상기 발광재료용액의 단위 시간당의 양은 일정한 값으로 설정되고,
    상기 이동장치에 의한 각 열의 연재방향을 따라 상기 도포장치를 이동시키는 속도가 적어도 2개의 다른 발광색의 상기 발광소자의, 상기 발광기능층을 형성하는 상기 발광재료용액에 대해서 다른 값으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조장치.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 이동장치는 상기 도포장치를 동일 열의 상기 발광소자형성영역에 대해서 1회 또는 복수회 반복해서 이동시키고, 각 열의 상기 발광소자형성영역에 1회 또는 복수회 상기 발광재료용액을 도포하도록 설정되며,
    각 열의 상기 발광소자형성영역에 상기 발광재료용액을 도포하는 횟수가 적어도 2개의 다른 발광색의 상기 발광소자의, 상기 발광기능층을 형성하는 상기 발광재료용액에 대해서 다른 값으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치의 제조장치.
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