KR20120047799A - 표시 장치, 표시 장치의 제조 방법 및 전자기기 - Google Patents

표시 장치, 표시 장치의 제조 방법 및 전자기기 Download PDF

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KR20120047799A
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Abstract

본 발명의 표시 장치는, 기판상에, 서로 다른 색광을 발하는 복수 종류의 화소를 가지며, 각각의 상기 화소는, 1 이상의 유기 발광층과, 다른 종류의 유기층을 포함하며, 상기 다른 종류의 유기층의 층 구조가 상기 화소의 종류마다 다른 유기 적층막과, 상기 유기 적층막을 끼워 넣는 제1 전극 및 제2 전극을 구비한다.

Description

표시 장치, 표시 장치의 제조 방법 및 전자기기{DISPLAY DEVICE, METHOD OF MANUFACTURING DISPLAY DEVICE, AND ELECTRONIC APPARATUS}
본 발명은, 컬러 표시를 행하는 유기 EL 소자를 이용한 표시 장치에 관한 것이다.
유기 재료의 일렐트로루미네선스(Electroluminescence : 이하, EL이라고 약칭한다)를 이용한 유기 EL 표시 장치에서는, 한 쌍의 전극 사이에 정공 수송층이나 발광층을 포함하는 유기층을 갖는 유기 EL 소자가 표시 화소로서 사용되고 있다. 유기 EL 소자는, 저전압 DC(직류) 구동에 의한 고 휘도 발광(루미네선스)이 가능한 발광 소자로서 주목받고 있다.
이와 같은 유기 EL 소자는, 응답 속도가 1마이크로초 이하이기 때문에, 유기 EL 표시 장치에서, 단순 매트릭스 방식에 의한 듀티 구동이 가능하다. 단, 화소수의 증가에 수반하여 고 듀티화가 진행된 경우, 충분한 휘도를 확보하기 위해서는, 유기 EL 소자에 순간적으로 대전류를 공급할 필요가 있기 때문에, 이 단순 매트릭스 방식에서는, 소자에 손상이 생기기 쉽게 된다.
한편, 액티브 매트릭스 구동 방식에서는, 서브 픽셀마다, 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)와 함께 보존 용량을 형성함으로써, 신호 전압을 보존할 수 있다. 그러므로, 1프레임에서의 소망하는 기간 중, 항상 신호 전압에 응한 구동 전류를 유기 EL 소자에 공급할 수 있다. 따라서, 액티브 매트릭스 구동 방식에서는, 단순 매트릭스 방식과 같이 순간적으로 대전류를 유기 EL 소자에 공급할 필요가 없고, 소자에 대한 손상을 적게 할 수 있다. 또한, 1화소는, 예를 들면 적(R), 녹(G), 청(B)의 3종류의 서브 픽셀로 구성되어 있고, 이에 의해 풀 컬러(full-color)의 영상 표시를 실현할 수 있다.
그런데, 이와 같은 풀 컬러의 유기 EL 표시 장치를 제조하기 위해서는, 서브 픽셀마다 각 색의 발광층의 패턴화가 필요해지고, 다양한 수법이 시도되어 있다(예를 들면, 일본국 특허 제3369615호 공보, 이하, 특허 문헌 1이라고 한다). 특허 문헌 1에서는, 기판상에 돌기부를 패턴 배치하고, 경사 방향으로부터 진공증착(이하, "경사 증착"(oblique deposition)이라고 한다)을 행함에 의해, 각 색 발광층을 패터닝 방식으로 형성한다. 구체적으로는, 돌기부를 화소 사이의 선택적인 영역에 배치하여, 성막하는 유기 재료마다 적절히 각도(각도 방향)를 바꾸어서 경사 증착을 행함에 의해, 돌기부를 각각의 패턴에서 막을 성막하는 마스크로서 이용한다. 이 때, 우선, 적색 서브 픽셀에 적색용 발광층, 녹색 서브 픽셀에 녹색용 발광층을 각각 경사 증착에 의해 선택적으로 형성한 후, 청색용 발광층에 관해서는, 모든 서브 픽셀에 걸쳐서 성막한다. 또한, 이 밖에도, 금속으로 제조된 증착 마스크를 일시적으로 정렬하여, 발광층을 패턴 형성하는 방법이나, 인쇄나 잉크젯 방식에 의한 것도 있다. 또는, 백색 발광의 유기 EL 소자와 컬러 필터를 조합시켜서 이용하는 수법 등도 있고, 풀 컬러의 영상 표시를 실현하기 위해 다양한 수법이 이용되고 있다.
그러나, 상기 특허 문헌 1에 기재된 수법에서는, 돌기부를 마스크로 하여 적색 발광 재료를 증착할 때에, 그 적색 발광 재료를, 다른 서브 픽셀, 예를 들면 청색 서브 픽셀에 전혀 부착시키지 않도록 하는 것은 곤란하다. 환언하면, 진공 중에서의 분자의 운동 방향의 변화나 증착 장치의 벽면에서의 반사 등에 의해, 실제로는, 청색 서브 픽셀에 부착되는 적색 발광 분자가 존재한다. 여기서, 적색의 발광의 에너지는 청색에 비하여 낮기 때문에, 적색 발광 분자가 청색 서브 픽셀에 부착되면, 그 부착량이 미량이어도 청색 발광 분자의 여기 에너지가 신속하게 에너지 이동하여, 청색 서브 픽셀로부터 적색의 발광이 발생한다. 이와 같이 발광하는 광의 혼색은, 색 순도를 저하시키고, 표시 품위의 저하를 초래한다. 또한, 근래에는, 표시 장치의 응용 범위가 다양한 분야에 적용되고, 화소의 미세화에 대한 요구도 높아지고 있어서, 상기한 바와 같은 색광의 혼색을 억제하여, 색 순도의 저하를 막을 것이 요청되고 있는 실정이다.
본 발명은 이러한 문제점을 감안하고 이루어진 것으로, 그 목적은, 컬러 표시에 있어서, 양호한 색 순도를 확보하는 것이 가능한 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법, 및 전자기기를 제공한 것에 있다.
본 발명의 표시 장치는, 기판상에, 서로 다른 색광을 발하는 복수 종류의 화소를 가지며, 각 화소는, 1 이상의 유기 발광층과, 그 유기 발광층 이외의 다른 유기층을 포함하며, 다른 유기층의 층 구조가 화소의 종류마다 다른 유기 적층막과, 유기 적층막을 끼워 넣은 제1 전극 및 제2 전극을 구비한 것이다.
본 발명의 표시 장치의 제조 방법은, 기판상에 서로 다른 색광을 발하는 복수 종류의 화소를 형성할 때에, 각 화소 영역에서, 기판상에 제1 전극을 형성하는 공정과, 1 이상의 유기 발광층과, 그 유기 발광층 이외의 다른 유기층을 포함하며, 유기층의 층 구조가 화소의 종류마다 다른 유기 적층막을 형성하는 공정과, 유기 적층막을 형성한 후, 제2 전극을 형성하는 공정을 포함하는 것이다.
본 발명의 표시 장치의 제조 방법에서는, 제1 전극과 제2 전극의 사이에 유기 적층막을 마련하고, 그 유기 적층막이, 1 이상의 유기 발광층과 그 이외의 다른 유기층을 포함하며, 다른 유기층에서의 층 구조(즉, 다른 유기층의 층수나 종류, 두께 등)가, 화소의 종류마다 다르도록 한다. 예를 들면, 선택적인 화소에 대해, 유기 재료로 이루어지는 캐리어 블록층을 배치하도록 한다. 이에 의해, 성막 프로세스에서, 어느 색의 유기 발광 재료가 소망하는 화소 이외의 화소에 부착되더라도, 그 부착에 의한 색광의 혼색이 억제된다. 환언하면, 그와 같은 캐리어 블록층을 이용함으로써, 각 색의 유기 발광 재료의 성막 순서나 성막 개소를 적절하게 설정할 수 있고, 각 화소로부터 소망하는 색광을 취출하기 쉽게 된다.
본 발명의 표시 장치에서는, 제1 전극 및 제2 전극 사이에 마련된 유기 적층막이, 1 이상의 유기 발광층과 그 이외의 다른 유기층을 포함하며, 다른 유기층에서의 층 구조(즉, 다른 유기층의 층수나 종류, 두께 등)가, 화소의 종류마다 다르다. 예를 들면, 선택적인 화소에서, 유기 재료로 이루어지는 캐리어 블록층이 배치되어 있다. 이에 의해, 각 화소에 자기의 색광과 다른 색의 유기 발광 재료가 부착하여 있는 경우라도, 그 부착에 의한 색광의 혼색이 억제된다.
본 발명의 전자기기는, 상기 본 발명의 표시 장치를 구비한 것이다.
본 발명의 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법에 의하면, 제1 전극과 제2 전극의 사이에 마련된 유기 적층막이, 1 이상의 유기 발광층과 그 이외의 다른 유기층을 포함하며, 다른 유기층에서의 층 구조가, 화소의 종류마다 다르다. 예를 들면, 선택적인 화소에서, 유기 재료로 이루어지는 캐리어 블록층을 배치한다. 이에 의해, 각 화소에서, 색광의 혼색을 억제할 수 있다. 따라서, 복수색을 이용한 컬러 표시에 즈음하여, 양호한 색 순도를 확보하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 제1의 실시의 형태에 관한 표시 장치의 단면 구조를 도시하는 도면.
도 2의 A 내지 C 도 1에 도시한 R, G, B의 3종류의 유기 EL 소자에서의 각 유기 적층막의 개략 구성을 도시하는 단면도.
도 3의 A 및 B는 도 1에 도시한 표시 장치의 제조 방법을 공정순으로 도시하는 도면.
도 4의 A 및 B는 도 3의 B에 이어지는 공정을 도시하는 도면.
도 5의 A 및 B는 도 4의 B에 이어지는 공정을 도시하는 도면.
도 6의 A 및 B는 도 5의 B에 이어지는 공정을 도시하는 도면.
도 7은 도 6의 B에 이어지는 공정을 도시하는 도면.
도 8은 비교예에 관한 표시 장치의 구성 및 제조 방법에 관해 설명하기 위한 단면도.
도 9는 비교예에 관한 표시 장치에서의 각 색광의 발광 강도를 도시하는 특성도.
도 10은 도 1에 도시한 표시 장치에서의 각 색광의 발광 강도를 도시하는 특성도.
도 11은 변형례 1에 관한 표시 장치의 단면 구조를 도시하는 도면.
도 12의 A 내지 C는 도 11에 도시한 R, G, B의 3종류의 유기 EL 소자에서의 각 유기 적층막의 개략 구성을 도시하는 단면도.
도 13의 A 및 B는 도 11에 도시한 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면.
도 14의 A 및 B는 도 13의 B에 이어지는 공정을 도시하는 도면.
도 15는 도 14의 B에 이어지는 공정을 도시하는 도면.
도 16은 도 11에 도시한 표시 장치에서의 각 색광의 발광 강도를 도시하는 특성도.
도 17은 본 발명의 제2의 실시의 형태에 관한 표시 장치의 단면 구조를 도시하는 도면.
도 18의 A 내지 C는 도 17에 도시한 R, G, B의 3종류의 유기 EL 소자에서의 각 유기 적층막의 개략 구성을 도시하는 단면도.
도 19의 A 및 B는 도 17에 도시한 표시 장치의 제조 방법을 공정순으로 도시하는 도면.
도 20의 A 및 B는 도 19의 B에 이어지는 공정을 도시하는 도면.
도 21의 A 및 B는 도 20의 B에 이어지는 공정을 도시하는 도면.
도 22의 A 및 B는 도 21의 B에 이어지는 공정을 도시하는 도면.
도 23은 도 22의 B에 이어지는 공정을 도시하는 도면.
도 24는 도 17에 도시한 표시 장치에서의 각 색광의 발광 강도를 도시하는 특성도.
도 25는 변형례 2에 관한 표시 장치의 단면 구조를 도시하는 도면.
도 26의 A 내지 C는 도 25에 도시한 R, G, B의 3종류의 유기 EL 소자에서의 각 유기 적층막의 개략 구성을 도시하는 단면도.
도 27은 도 25에 도시한 표시 장치에서의 각 색광의 발광 강도를 도시하는 특성도.
도 28은 본 발명의 제3의 실시의 형태에 관한 표시 장치의 단면 구조를 도시하는 도면.
도 29의 A 내지 C는 도 28에 도시한 R, G, B의 3종류의 유기 EL 소자에서의 각 유기 적층막의 개략 구성을 도시하는 단면도.
도 30의 A 및 B는 도 28에 도시한 표시 장치의 제조 방법을 공정순으로 도시하는 도면.
도 31의 A 및 B는 도 30의 B에 이어지는 공정을 도시하는 도면.
도 32의 A 및 B는 도 31의 B에 이어지는 공정을 도시하는 도면.
도 33은 본 발명의 제4의 실시의 형태에 관한 표시 장치(경사 증착 전의 기판 구조)의 구조를 도시하는 단면도.
도 34의 A 및 B는 비교예에 관한 기판 구조를 도시하는 단면도.
도 35의 A 및 B는 도 33에 도시한 기판 구조에서의 효과를 설명하기 위한 도면.
도 36은 변형례 3에 관한 기판 구조를 도시하는 단면도.
도 37의 A 및 B는 도 36에 도시한 기판 구조에서의 효과를 설명하기 위한 도면.
도 38은 변형례 4에 관한 기판 구조를 도시하는 단면도.
도 39는 그 밖의 변형례에 관한 기판 구조를 도시하는 단면도.
도 40은 각 실시의 형태에 관한 표시 장치의 주변 회로를 포함하는 전체 구성을 도시하는 도면.
도 41은 도 40에 도시한 화소의 회로 구성을 도시하는 도면.
도 42는 도 40에 도시한 표시 장치를 포함하는 모듈의 개략 구성을 도시하는 평면도.
도 43은 적색용례 1의 외관을 도시하는 사시도.
도 44의 A는 적색용례 2의 표측에서 본 외관을 도시하는 사시도, 도 44의 B는 이측에서 본 외관을 도시하는 사시도.
도 45는 적색용례 3의 외관을 도시하는 사시도.
도 46은 적색용례 4의 외관을 도시하는 사시도.
도 47의 A는 적색용례 5의 연 상태의 정면도, 도 47의 B는 그 측면도, 도 47의 C는 닫은 상태의 정면도, 도 47의 D는 좌측면도, 도 47의 E는 우측면도, 도 47의 F는 상면도, 도 47의 G는 하면도.
이하, 본 발명의 실시의 형태에 관해 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 설명은 이하의 순서로 행한다.
(1) 제1의 실시의 형태(녹색용 전자 블록층, 청색용 전자 블록층을 이용한 예)
(2) 변형례 1((1)에서의 녹색용 발광층을 R, G, B 공통층으로 한 예)
(3) 제2의 실시의 형태(녹색용 막두께 조정층, 청색용 막두께 조정층을 이용한 예)
(4) 변형례 2((3)에서의 녹색용 발광층을 R, G, B 공통층으로 한 예)
(5) 제3의 실시의 형태(적색용 발광층, 녹색용 발광층을 박막화한 예)
(6) 제4의 실시의 형태(경사 증착시에 있어서의 "비네팅" 억제구조를 부가한 예)
(7) 변형례 3((6)에서의 리크 방지 절연막을 마련한 예)
(8) 변형례 4((6)에서의 "비네팅" 억제구조의 다른 예)
(9) 적색용례 (전자기기의 예)
<제1의 실시의 형태>
[표시 장치(1)의 전체 구성]
도 1은, 본 발명의 제1의 실시의 형태에 관한 표시 장치(1)의 단면 구조를 도시하는 것이다. 표시 장치(1)는, 예를 들면 액티브 매트릭스 방식의 유기 EL 표시 장치이고, 또한, 후술하는 상부 전극(16)의 측에서 광이 취출되는 윗면 발광형이다. 이 표시 장치(1)는, 구동 기판(10) 상에, 매트릭스형상으로 배열한 3종류의 화소(10R, 10G, 10B)를 갖는다. 이들의 화소(10R, 10G, 10B)는, R, G, B의 서브 픽셀에 대응하는 것이고, 각각이 유기 EL 소자로 이루어진다. 즉, 화소(10R)는, 적색광을 발하는 적색 유기 EL 소자, 화소(10G)는, 녹색광을 발하는 녹색 유기 EL 소자, 화소(10B)는, 청색광을 발하는 청색 유기 EL 소자로 각각 이루어진다.
이들의 화소(10R, 10G, 10B)는, 예를 들면, 구동 기판(10)의 측으로부터 차례로, 하부 전극(11), 유기 적층막(12R, 12G, 12B) 및 상부 전극(16)을 이 순서대로 갖고 있다.
구동 기판(10)은, 화소(10R, 10G, 10B)의 구동 회로를 포함하는 기판이고, 화소마다 TFT가 마련되어 있다. 구동 기판(10)의 표면은, 평탄화막으로 덮여 있고, 이 평탄화막에 마련된 개구를 통하여 각 TFT와 하부 전극(11)이 전기적으로 접속되어 있다.
하부 전극(11)은, 예를 들면 각 유기 발광층에 정공을 주입하는 애노드 전극으로서 기능하는 것이다. 이 하부 전극(11)은, 본 실시의 형태와 같은 윗면 발광형의 표시 장치에서는, 반사 전극으로서도 기능하기 때문에, 가능한 한 높은 반사율을 갖고 있는 것이 발광 효율을 높이는데 바람직하다. 예를 들면, 하부 전극(11)의 구성 재료로는, 은(Ag), 알루미늄, 몰리브덴(Mo) 및 크롬(Cr) 등의 금속 원소의 단체 또는 합금을 들 수 있다. 이 하부 전극(11)은, 이와 같은 금속재료를 이용한 단층 구조라도 무방하고, 복수의 층의 적층 구조라도 좋다. 또한, 상기 재료로 이루어지는 하부 전극 표면에, 또한 인듐과 주석의 산화물(ITO)이나 인듐과 아연의 산화물(IZO) 등의 투명 도전막을 마련한 구조라도 좋다. 단, Al 합금을 하부 전극(11)으로서 이용한 경우, 고 반사율은 확보할 수 있지만, 표면에 산화 피막이 생기기 쉽고, 일 함수가 크지 않는 것에 기인하여 정공 주입 장벽이 생기기 쉽다. 그 때문에, 이 경우에는, 적절한 재료로 이루어지는 정공 주입층을 별도 마련하는 것이 바람직하다.
이 하부 전극(11)은, 구동 기판(10) 상에 화소마다 마련되지만, 바람직하게는 본 실시의 형태와 같이, 구동 기판(10)의 표면(평탄화막 등의 표면)과 단차가 형성되지 않도록(하부 전극(11) 및 구동 기판(10)의 각 표면이 동일면을 이루도록) 마련되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 유기 재료를 경사 증착에 의해 성막할 때, "비네팅"(또는 "쉐이딩")의 발생을 억제하고, 유기 재료를 소망 영역에 거의 균일하게 증착 가능해진다. 따라서, 전류 집중의 발생을 억제하거나, 소망하는 발광색을 얻기 쉬워진다.
또한, 본 실시의 형태에서는, 간편화를 위해, 상술한 TFT 및 평탄화막의 도시는 생략하고 있다. 또한, 이 하부 전극(11) 상에는, 하부 전극(11)에 대향하여 개구를 갖는 화소간 절연막이, 화소(10R, 10G, 10B)의 전체 면에 걸쳐서 형성되어 있어도 좋다(상세는 후술). 이 경우에는, 화소간 절연막의 개구 부분에, 유기 적층막(12R, 12G, 12B)이 각각 형성된다.
유기 적층막(12R, 12G, 12B)은 각각, 적색용 발광층(14R), 녹색용 발광층(14G), 청색용 발광층(14B) 중의 1 이상의 유기 발광층과, 이와 같은 유기 발광층 이외의 다른 유기층(예를 들면 정공 수송층이나 후술하는 전자 블록층)을 적층한 것이다. 상세는 후술하지만, 이들의 유기 적층막(12R, 12G, 12B)에서는, 유기 발광층 이외의 유기층의 구조가 서로 다르다.
상부 전극(16)은, 화소(10R, 10G, 10B)에 공통의 전극으로 되어 있고, 예를 들면 각 유기 발광층에 전자를 주입하는 캐소드 전극으로서 기능하는 것이다. 이 상부 전극(16)은, 본 실시의 형태와 같은 윗면 발광형의 표시 장치에서는, 투명 도전 재료로 구성되어 있다. 예를 들면, ITO나 IZO 등의 투명 도전막, 및 마그네슘-은(Mg-Ag) 공증착막의 단층막 또는 이들의 적층막을 들 수 있다. 또한, 상부 전극(16)으로서 Mg-Ag 공증착막을 이용하고, 또한 유기층 적층막(12R, 12G, 12B)의 총 막두께(총 광학 경로 길이) 및 각 유기 발광층과 전극의 거리를 적절하게 설정함에 의해, 각 화소에 광공진기 구조를 형성할 수 있고, 발광 효율 및 색 순도의 향상이 가능하다(상세는, 제2의 실시의 형태에서 후술한다).
이들의 화소(10R, 10G, 10B) 사이의 선택적인 영역에는, 리브(110)가 배설되어 있다. 여기서는, 화소(10R, 10G) 사이 및 화소(10B, 10R) 사이의 각 영역에 마련되어 있다. 리브(110)는, 상세는 후술하지만, 성막 프로세스에서, 각 색 발광층이나 전자 블록층 등을 패터닝할 때에 이용된 새도 마스크로서 기능하는 것이다. 이 리브(110)는, 예를 들면 포토레지스트 등의 감광성 수지 재료에 의해 구성되어 있고, 화소 사이 피치나 증착 각도 등의 여러 조건을 고려하여 적절한 형상(폭, 높이)으로 형성되어 있다.
상기한 바와 같은 화소(10R, 10G, 10B)의 상부 전극(16) 측에는, 모든 화소를 덮도록 보호층(17)이 마련되어 있다. 또한, 보호막(17) 상에는, 접착층(18)에 의해 밀봉 기판(19)이 접합되어 있다. 보호막(17)은, 예를 들면 실리콘 질화막 또는 실리콘 산화막 등으로 이루어지고, 접착층(18)은, 예를 들면 UV 경화 수지로 이루어진다. 밀봉 기판(19)에는, 컬러 필터나, 블랙 매트릭스(모두 도시 생략) 등이 마련되어 있어도 좋다.
(유기 적층막(12R, 12G, 12B)의 구성)
도 2의 A 내지 C는, 유기 적층막(12G, 12B, 12R)의 단면 구조를 도시한 것이다. 이와 같이, 유기 적층막(12R, 12G, 12B)은 모두, 하부 전극(11)의 측으로부터 차례로 정공 수송층(13) 및 적색용 발광층(14R)을, 각 화소에 공통의 층으로서 갖고 있다. 단, 유기 적층막(12G)에서는, 도 2의 A에 도시한 바와 같이, 적색용 발광층(14R) 상에, 녹색용 전자 블록층(15G), 녹색용 발광층(14G) 및 청색용 발광층(14B)이 그 순서대로 적층되어 있다. 유기 적층막(12B)에서는, 도 2의 B에 도시한 바와 같이, 적색용 발광층(14R) 상에, 청색용 전자 블록층(15B) 및 청색용 발광층(14B)이 이 순서대로 적층되어 있다. 유기 적층막(12R)에서는, 도 2의 C에 도시한 바와 같이, 적색용 발광층(14R) 상에 청색용 발광층(14B)이 적층되어 있다.
이와 같이, 유기 적층막(12G, 12B, 12R)의 각각에, 다른 색광의 발광층이 적층되지만, 유기 적층막(12G)의 재결합 위치(Dg)는 녹색용 발광층(14G)에, 유기 적층막(12B)의 재결합 위치(Db)는 청색용 발광층(14B)에, 유기 적층막(12R)의 재결합 위치(Dr)는 적색용 발광층(14R)에 각각 형성되도록 되어 있다. 이 이유에 관해서는 후술한다.
즉, 화소(10G)에서의 유기 적층막(12G)은, 발광층으로서, 적색용 발광층(14R), 녹색용 발광층(14G) 및 청색용 발광층(14B)을 가지며, 이들의 발광층 이외의 유기층으로서는, 정공 수송층(13) 및 녹색용 전자 블록층(15G)을 갖고 있다. 화소(10B)에서의 유기 적층막(12B)은, 발광층으로서, 적색용 발광층(14R) 및 청색용 발광층(14B)을 가지며, 이들의 발광층 이외의 유기층으로서는, 정공 수송층(13) 및 청색용 전자 블록층(15G)을 갖고 있다. 화소(10R)에서의 유기 적층막(12R)은, 발광층으로서, 적색용 발광층(14R) 및 청색용 발광층(14B)을 가지며, 이들의 발광층 이외의 유기층으로서는, 정공 수송층(13)을 갖고 있다.
이와 같이, 화소의 종류마다, 유기 적층막(12G, 12B, 12R)의 층 구조, 상세하게는 유기 발광층 이외의 유기층의 층 구조가 서로 다르다. 즉, 화소(10R, 10G, 10B)마다, 유기 발광층 이외의 유기층의 층수나 종류, 두께 등이 다르다.
표시 장치(1) 전체로서는, 구동 기판(10) 상에서, 화소(10R, 10G, 10B)의 전면에 걸쳐서 정공 수송층(13) 및 적색용 발광층(14R)이 이 순서대로 마련되어 있다. 적색용 발광층(14R) 상에는, 화소(10G)에서 녹색용 전자 블록층(15G) 및 녹색용 발광층(14G)이 이 순서대로 마련되고, 화소(10B)에서 청색용 전자 블록층(15B) 및 청색용 발광층(14B)이 이 순서대로 마련되어 있다. 그리고, 이들을 덮도록, 화소(10R, 10G, 10B)의 전면에 걸쳐서, 청색용 발광층(14B)이 마련되어 있다.
정공 수송층(13)은, 정공 주입 효율을 높이기 위한 것이고, 예를 들면 헥사아자트리페닐렌 유도체(화학식 1) 및 4,4'-비스(N-1-나프틸-N-페닐아미노)비페닐(α-NPD)에 의해 구성되어 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
적색용 발광층(14R), 녹색용 발광층(14G) 및 청색용 발광층(14B)은 각각, 전계를 인가함에 의해, 하부 전극(11)측에서 주입된 정공의 일부와, 상부 전극(16)측에서 주입된 전자의 일부가 재결합하여, 적색, 녹색 및 청색의 색광을 각각 발생하는 것이다. 이들의 각 색 발광층은 각각, 예를 들면 스티릴아민 유도체, 방향족 아민 유도체, 페릴렌 유도체, 쿠마린 유도체, 피란계 색소, 트리페닐아민 유도체 등의 유기 재료를 포함하여 구성되어 있다.
적색용 발광층(14R)은, 예를 들면, 적색 발광 재료, 정공 수송성 재료 및 전자 수송성 재료 중 적어도 1종류를 포함하고 있다. 적색 발광 재료는, 형광성의 것이라도 인광성의 것이라도 좋다. 이 적색용 발광층(18R)은, 예를 들면 4,4-비스(2,2-디페닐비닌)비페닐(DPVBi)에 2,6-비스[(4'-메톡시디페닐아미노)스티릴]-1,5-디시아노나프탈렌(BSN)을 혼합한 것으로 구성되어 있다.
녹색용 발광층(14G)은, 예를 들면, 녹색 발광 재료, 정공 수송성 재료 및 전자 수송성 재료 중 적어도 1종류를 포함하고 있다. 녹색 발광 재료는, 형광성의 것이라도 인광성의 것이라도 좋다. 이 녹색용 발광층(18G)은, 예를 들면, ADN이나 DPVBi에 쿠마린6을 혼합한 것으로 구성되어 있다.
청색용 발광층(14B)은, 예를 들면, 청색 발광 재료, 정공 수송성 재료 및 전자 수송성 재료 중 적어도 1종류를 포함하고 있다. 청색 발광 재료는, 형광성의 것이라도 인광성의 것이라도 좋다. 이 청색용 발광층(18B)은, 예를 들면, DPVBi에 4,4'-비스[2-{4-(N,N-디페닐아미노)페닐}비닐]비페닐(DPAVBi)을 혼합한 것으로 구성되어 있다.
녹색용 전자 블록층(15G) 및 청색용 전자 블록층(15B)은, 예를 들면 상하에 적층된 다른 색의 발광층끼리의 사이에서, 소정 방향으로의 전자의 이동을 차폐하는 기능을 갖는 것이다. 이들의 녹색용 전자 블록층(15G) 및 청색용 전자 블록층(15B)은, 예를 들면 상기 정공 수송층(13)과 같은 정공 수송 재료에 의해 구성되어 있다.
예를 들면, 본 실시의 형태에서, 녹색용 전자 블록층(15G)은, 녹색용 발광층(14G)과 적색용 발광층(14R)의 사이에 배치됨에 의해, 상부 전극(16)측에서 주입된 전자를, 녹색용 발광층(14G)보다도 하층에 배치된 적색용 발광층(14R)에 도달할 수 없도록 되어 있다. 환언하면, 화소(10G)에서는, 녹색용 전자 블록층(15G)에 의해, 전자-정공 쌍에 의한 재결합이, 적색용 발광층(14R) 녹색용 발광층(14G)에서 발생하도록, 상기 재결합 위치를 변화시키도록 되어 있다. 또한, 녹색용 발광층(14G) 상에는 또한, 청색용 발광층(14B)이 마련되지만, 에너지적으로는 녹색 발광이 청색 발광보다도 더 지배적으로 된다.
마찬가지로, 청색용 전자 블록층(15B)은, 청색용 발광층(14B)과 적색용 발광층(14R)의 사이에 배치됨에 의해, 상부 전극(16)측에서 주입된 전자를, 청색용 발광층(14B) 보다도 하층에 배치된 적색용 발광층(14R)에 도달할 수 없도록 되어 있다. 환언하면, 화소(10B)에서는, 청색용 전자 블록층(15B)에 의해, 전자-정공 쌍에 의한 재결합이, 적색용 발광층(14R) 청색용 발광층(14B)에서 발생하도록, 상기 재결합 위치를 변화시키도록 되어 있다.
또한, 이 유기 적층막(12G, 12B, 12R)에는, 상기한 바와 같은 정공 수송층(13)이나 각 색 발광층 외에도, 필요에 응하여, 예를 들면 정공 주입층 및 전자 수송층(모두 도시 생략) 등이 적층되어 있어도 좋다. 정공 주입층으로서는, 예를 들면 4,4',4"-트리스(3-메틸페닐페닐아미노)트리페닐아민(m-MTDATA) 또는 4,4',4"-트리스(2-나프틸 페닐아미노)트리페닐아민(2-TNATA)을 이용할 수 있다. 전자 수송층은, 각 색 발광층에의 전자 주입 효율을 높이기 위한 것이고, 예를 들면 8-히드록시퀴놀린알루미늄(Alq3)이나 BCP에 의해 구성되어 있다. 또한, 유기 적층막(12G, 12B, 12R) 상에, 또한 전자 주입층이 마련되어 있어도 좋다. 전자 주입층의 구성 재료로서는, 예를 들면 Li2O, Cs2O, LiF나 CaF2 등의 알칼리 금속 산화물, 알칼리 금속 불화물, 알칼리토류 금속 산화물, 알칼리토류 불화물 등을 들 수 있다.
[표시 장치(1)의 제조 방법]
상기한 바와 같은 표시 장치(1)는, 예를 들면 다음과 같이 하여 제조할 수 있다. 도 3의 A 내지 도 8은, 표시 장치(1)의 제조 방법을 공정순으로 도시하는 단면도이다. 또한, 각 도면에서, 구동 기판(10)의 하방에, (R), (G), (B)의 부호를 부기하고 있지만, 이들은 각 화소 영역(화소 형성 예정 영역)을 나타내고 있고, (R)는 화소(10R), (G)는 화소(10G), (B)는 화소(10B)의 화소 영역을 각각 나타내고 있다.
우선, 도 3의 A에 도시한 바와 같이, 구동 기판(10)상의 각 화소 영역에, 예를 들면 상술한 재료로 이루어지는 하부 전극(11)을, 예를 들면 스퍼터법 및 포토리소그래피에 의해 패턴 형성한다. 이 때, 구동 기판(10)에 마련된 구동 회로(TFT 포함)를 피복하는 평탄화막(도시 생략)에 개구를 형성하여 두고, 이 개구를 통하여, 하부 전극(11)과 평탄화막 하층에 마련된 TFT가 전기적으로 접속되도록 한다. 그 후, 형성한 하부 전극(11) 상에, 화소 영역(R), (G), (B)의 전체에 걸쳐서 화소간 절연막(도시 생략)을 형성하고, 하부 전극(11)에 대향하는 영역에, 유기 적층막(12R, 12G, 12B)의 형성 영역으로 되는 개구부를 형성한다.
계속해서, 도 3의 B에 도시한 바와 같이, 화소 사이의 선택적인 영역에, 상술한 재료 등으로 이루어지는 리브(110)를 패턴 형성한다. 여기서는, 리브(110)를, 화소 영역(R), (G) 사이 및 화소 영역(R), (B) 사이에, 예를 들면 포토리소그래피에 의해 형성한다.
뒤이어, 도 4의 A에 도시한 바와 같이, 구동 기판(10)에 거의 수직 방향에서의 진공증착에 의해, 화소 영역(R), (G), (B)의 전면에 걸쳐서, 상술한 재료로 이루어지는 정공 수송층(13)을 성막한다.
계속해서, 도 4의 B에 도시한 바와 같이, 구동 기판(10)에 거의 수직한 방향에서의 진공증착에 의해, 화소 영역(R), (G), (B)의 전면에 걸쳐서, 상술한 재료로 이루어지는 적색용 발광층(14R)을 성막한다. 이에 의해, 구동 기판(10) 상에서, 정공 수송층(13) 및 적색용 발광층(14R)이, 각 화소 영역에 공통의 층으로서 형성된다. 또한, 이 결과로서, 각 리브(110)의 윗면에도, 정공 수송층(13) 및 적색용 발광층(14R)이 퇴적된다.
이 후, 도 5의 A에 도시한 바와 같이, 형성한 리브(110)를 이용한 경사 증착에 의해, 상술한 재료로 이루어지는 녹색용 전자 블록층(15G)을 형성한다. 이때, 증착원에 대해 화소 영역(G)이 노출되고, 화소 영역(R), (B)에 관해서는 리브(110)의 그늘이 되는 각도 방향(D1)으로부터 증착을 행한다. 이와 같이 하여, 화소(10G)가 되는 화소 영역(G)에, 선택적으로 녹색용 전자 블록층(15G)을 형성한다. 또한, 이 결과, 화소 영역(R), (B) 사이에 마련된 리브(110)의 화소 영역(R) 측의 측면에도, 녹색용 전자 블록층(15G)이 성막된다.
계속해서, 도 5의 B에 도시한 바와 같이, 리브(110)를 이용한 경사 증착에 의해, 상술한 재료로 이루어지는 녹색용 발광층(14G)을 형성한다. 이 때, 상기 녹색용 전자 블록층(15G)의 경우와 같은 각도 방향(D1)으로부터 증착을 행한다. 즉, 형성한 녹색용 전자 블록층(15G) 상에 겹쳐서 녹색용 발광층(14G)을 성막한다. 이와 같이 하여, 화소(10G)가 되는 화소 영역(G)에, 선택적으로 녹색용 발광층(14G)을 형성한다. 또한, 이 결과, 화소 영역(R), (B) 사이에 마련된 리브(110)의 화소 영역(R)측의 측면에도, 녹색용 발광층(14G)이 성막된다.
뒤이어, 도 6의 A에 도시한 바와 같이, 리브(110)를 이용한 경사 증착에 의해, 상술한 재료로 이루어지는 청색용 전자 블록층(15B)을 형성한다. 이 때, 증착원에 대해 화소 영역(B)이 노출되고, 화소 영역(R), (G)에 관해서는 리브(110)의 그늘이 되는 각도 방향(D2)에 따라서 증착을 행한다. 이와 같이 하여, 화소(10B)가 되는 화소 영역(B)에, 선택적으로 청색용 전자 블록층(15B)을 형성한다. 또한, 이 결과, 화소 영역(R), (G) 사이에 마련된 리브(110)의 화소 영역(R)측의 측면에도, 청색용 전자 블록층(15B)이 성막된다.
계속해서, 도 6의 B에 도시한 바와 같이, 구동 기판(10)에 거의 수직한 방향에서의 진공증착에 의해, 화소 영역(R), (G), (B)의 전면에 걸쳐서, 상술한 재료로 이루어지는 청색용 발광층(14B)을 성막한다. 이에 의해, 구동 기판(10) 상에서, 청색용 발광층(14B)이, 각 화소 영역에 공통의 층으로서 형성된다. 또한, 이 결과, 각 리브(110) 상에도, 청색용 발광층(14B)이 퇴적된다. 이와 같이 하여, 각 화소 영역(R), (G), (B)에 각각, 유기 적층막(12R, 12G, 12B)을 형성한다.
이 후, 도 7에 도시한 바와 같이, 화소 영역(R), (G), (B)의 전면에 걸쳐서, 상술한 재료로 이루어지는 상부 전극(16)을, 예를 들면 진공증착 또는 스퍼터에 의해 성막한다. 이에 의해, 구동 기판(10) 상에, 화소(10R, 10G, 10B)가 형성된다.
최후에,형성한 화소(10R, 10G, 10B)의 전면을 덮도록 보호층(17)을 성막한 후, 이 보호층(17)의 윗면에 접착층(18)을 통하여 밀봉 기판(19)을 접합함에 의해, 도 1에 도시한 표시 장치(1)를 완성한다.
[표시 장치(1)의 작용 및 효과]
본 실시의 형태의 표시 장치(1)에서는, 화소(10R, 10G, 10B)의 각각에, 각 색의 영상 신호에 응한 구동 전류가 인가되면, 하부 전극(11) 및 상부 전극(16)을 통하여, 유기 적층막(12R, 12G, 12B)에 전자 및 정공이 주입된다. 이들의 전자 및 정공은, 화소(10R, 10G, 10B)에서의 적색용 발광층(14R), 녹색용 발광층(14G), 청색용 발광층(14B)에서 각각 재결합되어, 발광하는 광이 생긴다. 이와 같이 하여, 표시 장치(1)에서는, R, G, B의 풀 컬러의 영상 표시가 이루어진다.
여기서, 표시 장치(1)에서는, 상기한 바와 같은 풀 컬러의 영상 표시를 실현하기 위해, 구동 기판(10) 상에서, R, G, B의 3종류의 화소를 패턴 형성할 필요가 있다. 그래서, 본 실시의 형태에서는, 제조 프로세스에서, 섀도우 마스크로서 리브(110)를 화소 사이의 선택적인 영역에 배설하고, 이 리브(110)를 이용하고, 각 색 발광 재료를 경사 증착함에 의해, 상기 패터닝을 행하고 있다. 이와 같은 리브(110)를 이용한 성막 프로세스를 이용하는 경우의 작용, 효과에 관해, 이하에 설명한다.
(비교예)
도 8은, 본 실시의 형태의 비교예에 관한 표시 장치(100)의 개략 구성 및 제조 프로세스를 설명하기 위한 단면도이다. 또한, 간략화를 위해, 보호층, 접착층 및 밀봉 기판의 도시는 생략하고 있다. 이 표시 장치(100)에서는, 구동 기판(101) 상에 화소(100R, 100G, 100B)가 배치되고, 각 화소에서는, 하부 전극(102)과 상부 전극(105)의 사이에, 발광층을 포함하는 유기 적층막이 형성되어 있다. 화소 사이의 선택적인 영역에는, 각 색 발광층을 패터닝 하기 위한 리브(1010)가 마련되어 있다. 유기 적층막으로서는, 예를 들면, 적색광을 발하는 화소(100R)에서는, 하부 전극(102)의 측으로부터 차례로, 정공 수송층(103), 적색용 발광층(104R) 및 청색용 발광층(10B)이 적층되어 있다. 녹색광을 발하는 화소(100G)에서는, 하부 전극(102)의 측으로부터 차례로, 정공 수송층(103), 녹색용 발광층(104G) 및 청색용 발광층(10B)이 적층되어 있다. 청색광을 발하는 화소(100B)에서는, 하부 전극(102)의 측으로부터 차례로, 정공 수송층(103) 및 청색용 발광층(10B)이 적층되어 있다.
즉, 화소(100R)에서는, 발광층으로서 적색용 발광층(104R) 및 청색용 발광층(10B)을 포함하고, 유기 발광층 이외의 유기층으로서는, 정공 수송층(103)을 포함하고 있다. 화소(100G)에서는, 발광층으로서 녹색용 발광층(104G) 및 청색용 발광층(10B)을 포함하고, 유기 발광층 이외의 유기층으로서는, 정공 수송층(103)을 포함하고 있다. 화소(100B)에서는, 발광층으로서 청색용 발광층(10B)을 포함하고, 그 유기 발광층 이외의 유기층으로서는, 정공 수송층(103)을 포함하고 있다. 즉, 비교예에서는, 각 화소에서, 발광층 이외의 유기층의 층 구조에 차이는 없고, 모두 각 화소에 공통의 정공 수송층(103)만을 갖는 구조로 되어 있다.
여기서, 화소(100R, 100G)에는, 2종류의 발광층이 적층되지만, 이 경우, 발광 에너지가 낮은 색광의 발광이 지배적으로 된다. 상세하게는, 발광 에너지는, 적색광, 녹색광, 청색광의 순서로 높아지기 때문에, 적색용 발광층(104R), 녹색용 발광층(104G), 청색용 발광층(104B)의 순서로, 전하의 재결합 위치가 형성되기 쉽다. 즉, 청색용 발광층(104B)보다도 녹색용 발광층(104G), 녹색용 발광층(104G)보다도 적색용 발광층(104R)에서의 발광이 지배적으로 된다. 그 때문에, 상기 비교예의 구조에서는, 화소(100R)에서 적색광, 화소(100G)에서 녹색광, 화소(100B)에서 청색광의 발광이 생기고, 풀 컬러의 영상 표시가 가능해진다.
이와 같은 표시 장치(100)에서는, 제조 프로세스에서, 상기한 바와 같이 리브(1010)를 이용한 경사 증착에 의해 각 색 발광층의 패터닝이 행하지만, 이때, 예를 들면 다음과 같은 순서로 성막을 행한다. 즉, 하부 전극(102) 상에 정공 수송층(103)을 형성한 후, 우선, 리브(1010)를 이용한 경사 증착에 의해, 적색용 발광층(104R)을 형성한다. 구체적으로는, 증착원에 대해 화소(100R)가 노출되고, 화소(100G, 100B)에 관해서는 리브(1010)의 그늘이 되는 각도 방향(D101)으로부터 증착을 행함에 의해, 화소(100R)에, 선택적으로 적색용 발광층(104R)을 형성한다. 계속해서, 리브(1010)를 이용한 경사 증착에 의해, 녹색용 발광층(104G)을 형성한다. 구체적으로는, 증착원에 대해 화소(100G)가 노출되면서 증착을 행함에 의해, 화소(100G)에, 선택적으로 녹색용 발광층(104G)을 형성한다. 이 후, 구동 기판(101)에 거의 수직한 방향에서, 화소(100R, 100G, 100B)의 전면에 걸쳐서, 청색용 발광층(104B)을 성막한다. 최후에, 이 청색용 발광층(104B) 상에 상부 전극(105)을 형성함에 의해, 상기한 바와 같은 적층 구조를 갖는 표시 장치(100)를 완성한다.
그런데 상기한 바와 같은 비교예의 수법으로는, 리브(1010)를 마스크로 하여 적색용 발광층(104R)을 증착할 때에, 그 적색 발광 재료의 일부가, 목적으로 하는 화소(100R) 이외의 화소(100G, 100B)에 부착되는 일이 있다. 이것은, 진공 중에서의 분자의 운동 방향의 변화나, 증착 장치의 벽면에서의 반사에 기인한다. 특히, 적색의 발광의 에너지는 청색에 비하여 낮기 때문에, 적색 발광 분자가 청색 서브 픽셀에 부착하면, 그 부착량이 미량이라 하여도, 청색 발광 분자의 여기 에너지가 적색 발광 분자로 신속하게 이동하여, 적색의 발광이 생겨 버린다. 즉, 화소(100B)로부터 청색광 뿐만 아니라 적색광이 혼재하여 발생하여 버린다. 이와 같은 색광의 혼색은, 색 순도를 저하시키고, 표시 품위의 저하를 부를 지도 모른다.
이 비교예의 수치 실시예로서, 이하와 같은 샘플을 제작하고, R, G, B의 각 색광의 발광 강도를 측정하였다. 이 때, 각 화소(100R, 100G, 100B)의 폭(피치)을 26㎛, 하부 전극(102)을 폭 8㎛, 두께 50㎚의 알루미늄 막으로 하였다. 리브(1010)는, 화소(100B, 100G) 사이, 화소(100B, 100R) 사이에, 높이 6㎛, 폭 6㎛의 포토레지스트에 의해 형성하였다. 정공 수송층(103)으로서는, 두께 10㎚의 헥사아자트리페닐렌 유도체(상기 화학식 1)와, 두께 18㎚의 α-NPD를 적층한 것을 이용하였다. 적색용 발광층(104R)의 성막 공정에서는, 각도 방향(D101)을 73°방향으로 하고, 적색 발광 재료로서는 DPVBi에 BSN을 혼합한 것을 이용하고, 막두께를 50㎚로 하였다. 녹색용 발광층(104G)의 성막 공정에서는, 각도 방향(D102)을 -73°방향으로 하고, 녹색 발광 재료로서는 ADN에 쿠마린6을 혼합한 것을 이용하고, 막두께를 25㎚로 하였다. 청색용 발광층(104B)으로서는, DPVBi에 DPAVBi를 혼합한 것을 이용하고, 막두께를 15㎚로 하였다. 또한, 이 청색용 발광층(104B) 상에, 두께 30㎚의 BCP로 이루어지는 전자 수송층과, 두께 0.3㎚의 불화 리튬으로 이루어지는 전자 주입층(모두 도시 생략)을 성막하고, 이 위에 상부 전극(105)으로서 Mg-Ag(10 : 1) 공증착막을 15㎚ 형성하였다. 또한, 도시하지 않은 보호층으로서 질화 규소막을 1㎛의 두께로 성막한 후, UV 경화 수지를 이용하여 밀봉 유리를 접합하였다. 이와 같이 하여 제작한 비교예의 표시 장치(100)에서의 상기 측정 결과를 도 9에 도시한다.
도 9에 도시한 바와 같이, 화소(100R)로부터는 적색광, 화소(100G)로부터는 녹색광의 발광이 각각 얻어졌지만, 화소(100B)로부터는 적색광과 녹색광이 섞였던 황색의 발광이 얻어지고, 청색의 발광이 얻어지지 않았다. 또한, 상기한 바와 같은 설정으로 함에 의해, 각 화소로는, 하부 전극(102)과 상부 전극(105)의 사이에서 광공진기 구조가 형성되었지만, 공진의 차수(order of resonacne)는 적 0차, 녹 0차, 청 0차였다.
이에 대해, 본 실시의 형태에서는, 상술한 바와 같이, 유기 적층막(12R, 12G, 12B)이, 1 이상의 유기 발광층과 그 이외의 다른 유기층을 포함하며, 다른 유기층의 층 구조(즉, 다른 유기층의 층수나 종류, 두께 등)가, 화소의 종류마다 다르다. 예를 들면, 유기 발광층 이외의 유기층으로서, 유기 적층막(12G)은, 정공 수송층(13) 및 녹색용 전자 블록층(15G)을 포함하고, 유기 적층막(12B)은, 정공 수송층(13) 및 청색용 전자 블록층(15B)을 포함하고, 유기 적층막(12R)은, 정공 수송층(13)을 포함하고 있다.
이와 같은 층 구조에 의해, 화소(10R)에서는, 유기 적층막(12R)에서의 적색용 발광층(14R) 및 청색용 발광층(14B) 중, 상술한 이유로부터, 적색용 발광층(14R)에 재결합 위치(Dr)가 형성되어, 적색광의 발광이 얻어진다.
한편, 화소(10G)에서는, 유기 적층막(12G)에서, 적색용 발광층(14R), 녹색용 발광층(14G) 및 청색용 발광층(14B)의 3색의 발광층이 적층되어 있다. 이 때문에, 상술한 발광 에너지의 관점에서는, 적색용 발광층(14R)에 재결합 위치가 형성되게 되지만, 본 실시의 형태에서는, 도 2의 A에 도시한 바와 같이, 적색용 발광층(14R)과 녹색용 발광층(14G)의 사이에, 녹색용 전자 블록층(15G)이 끼워 넣어져 있다. 이 때문에, 상부 전극(16)측에서 주입된 전자는, 적색용 발광층(14R)에 도달하지 않고, 녹색용 전자 블록층(15G)보다도 상층에 머무른다. 녹색용 전자 블록층(15G) 상에는, 녹색용 발광층(14G) 및 청색용 발광층(14B)이 적층되어 있지만, 이들 2색의 발광층에서는, 상술한 발광 에너지의 관점에서, 녹색의 발광이 지배적이 된다(녹색용 발광층(14G)에 재결합 위치(Dg)가 형성된다). 따라서, 화소(10G)에서는, 녹색용 발광층(14G)에 의한 녹색광의 발광이 얻어진다.
다른쪽, 화소(10B)에서는, 유기 적층막(12B)에서, 적색용 발광층(14R) 및 청색용 발광층(14B)의 2색의 발광층이 적층되어 있다. 이 때문에, 상술한 발광 에너지의 관점에서는, 적색용 발광층(14R)에 재결합 위치가 형성되게 되지만, 본 실시의 형태에서는, 도 2의 B에 도시한 바와 같이, 적색용 발광층(14R)과 청색용 발광층(14B)의 사이에, 청색용 전자 블록층(15B)이 끼워 넣어져 있다. 이 때문에, 상부 전극(16)측에서 주입된 전자는, 적색용 발광층(14R)에 도달하지 않고, 청색용 전자 블록층(15B)보다도 상층에 머무른다. 즉, 청색용 전자 블록층(15B) 상에 적층된 청색용 발광층(14B)에 재결합 위치(Db)가 형성된다. 따라서, 화소(10B)에서는, 청색용 발광층(14B)에 의한 청색광의 발광이 얻어진다.
상기한 바와 같이, 화소(10R, 10G, 10B)마다, 발광층 이외의 유기층의 층 구조가 다르고, 구체적으로는, 본 실시의 형태에서는, 화소(10G)에 녹색용 전자 블록층(15G), 화소(10B)에 청색용 전자 블록층(15B)이 각각 소정의 위치에 마련되어 있다. 이에 의해, 성막 프로세스에서, 경사 증착으로 선택적인 화소에만 성막하는 발광 재료가, 소망하는 화소 이외의 화소에 부착하여 버린 경우라도, 그 부착에 의한 색광의 혼색이 억제된다.
예를 들면, 녹색용 발광층(14G)의 성막 공정에서, 녹색 발광 재료가, 화소(10G) 이외의 화소(10R, 10B)에 부착되는 경우, 화소(10R)에서는, 원래 적색광의 발광이 지배적이기 때문에 문제는 없다. 한편, 화소(10B)에서는, 녹색용 발광층(14G)의 성막 공정의 후에, 청색용 전자 블록층(15B)을 형성하기 때문에, 녹색용 발광층(14G)의 성막 공정에서 부착한 녹색 발광 분자에 전자가 이동하는 것이 방지된다.
또한, 적색용 발광층(14R)을, 3색의 발광층중에서 가장 하층에 마련하고(3색의 발광층중에서 최초에 성막하고), 화소 10, 10b로는, 그 적색용 발광층(14R) 상에 녹색용 전자 블록층(15G) 및 청색용 전자 블록층(15B)을 적층함에 의해, 화소(10G, 10B)에서의 적색용 발광층(14R)에의 전자의 이동은 방지된다.
또한, 적색용 발광층(14R) 상에는, 녹색용 전자 블록층(15G) 및 청색용 전자 블록층(15B)의 각 성막 공정에서, 그 전자 블록층에 사용되는 재료(예를 들면, 정공 수송 재료)가, 부착되는 일도 있지만, 부착량이 미량이면, 대부분의 여기 에너지는 적색 발광 재료로 이동하기 때문에, 적색광의 발광의 장애로는 되지 않는다.
이와 같이, 전자 블록층을 이용함으로써, 증착 재료의 부착에 의한 영향이 최소한이 되도록, 각 색의 유기 발광 재료의 성막 순서나 성막 개소를 적절하게 설정할 수 있고, 이 결과, 각 화소로부터 소망하는 색광을 취출하기 쉽게 된다.
본 실시의 형태의 수치 실시예로서, 이하와 같은 샘플을 제작하고, R, G, B의 각 색광의 발광 강도를 측정하였다. 이 때, 각 화소(10R, 10G, 10B)의 폭(피치)을 26㎛, 하부 전극(11)을 폭 8㎛, 두께 50㎚의 ITO막으로 하였다. 또한, 하부 전극(11)의 하층에는, 두께 100㎚의 알루미늄 미러를 마련하였다. 리브(110)는, 화소(10R, 10G) 사이, 화소(10B, 10R) 사이에, 높이 6㎛, 폭 6㎛의 포토레지스트에 의해 형성하였다. 정공 수송층(13)으로서는, 두께 10㎚의 헥사아자트리페닐렌 유도체(상기 화학식 1)와, 두께 18㎚의 α-NPD를 적층한 것을 이용하였다. 적색용 발광층(14R)으로서는, DPVBi에 BSN을 혼합한 것을 이용하고, 막두께를 10㎚로 하였다. 녹색용 전자 블록층(15G)의 성막 공정에서는, 경사 증착의 각도 방향(D1)을 73°방향으로 하고, 전자 블록 재료로서는, α-NPD를 이용하고, 막두께를 100㎚로 하였다. 녹색용 발광층(14G)의 성막 공정에서도, 각도 방향(D1)을 73°방향으로 하고, 녹색 발광 재료로서는, ADN에 쿠마린6을 혼합한 것을 이용하고, 막두께를 10㎚로 하였다. 또한, 청색용 전자 블록층(15B)의 성막 공정에서는, 경사 증착의 각도 방향(D2)을 -73°방향으로 하고, 전자 블록 재료로서는, α-NPD를 이용하고, 막두께를 70㎚로 하였다. 청색용 발광층(14B)으로서는, DPVBi에 DPAVBi를 혼합한 것을 이용하고, 막두께를 15㎚로 하였다. 또한, 이 청색용 발광층(14B) 상에, 두께 30㎚의 BCP로 이루어지는 전자 수송층과, 두께 0.3㎚의 불화 리튬으로 이루어지는 전자 주입층(모두 도시 생략)을 성막하고, 이 위에 상부 전극(16)으로서 Mg-Ag(10 : 1) 공증착막을 15㎚ 형성하였다. 보호층(17)으로서는, 두께 1㎛의 질화 규소막을 이용하고, 이 위에 UV 경화 수지로 되는 접착층(18)을 이용하여 밀봉 기판(19)을 접합하였다. 이와 같이 하여 제작한 표시 장치(1)에서의 상기 측정 결과를 도 10에 도시한다.
도 10에 도시한 바와 같이, 화소(10R)로부터 적색광, 화소(10G)로부터 녹색광, 화소(10B)로부터 청색광의 각 발광이 얻어졌다. 또한, 상기한 바와 같은 설정으로 함에 의해, 각 화소에서는, 하부 전극(11) 하층의 Al 미러와 상부 전극(16) 사이에서 광공진기 구조가 형성되고, 그 공진의 차수는 적 0차, 녹 1차, 청 1차였다.
이상과 같이, 본 실시의 형태에서는, 하부 전극(11) 및 상부 전극(16) 사이에 마련된 유기 적층막(12R, 12G, 12B)이, 2색 이상의 발광층과 그 이외의 다른 유기층을 포함하며, 다른 유기층에서의 층 구조가, 화소(10R, 10G, 10B)마다 다르다. 예를 들면, 화소(10G)의 소정의 위치에 녹색용 전자 블록층(15G), 화소(10B)의 소정의 위치에 청색용 전자 블록층(15B)이 각각 배치되어 있다. 이에 의해, 각 화소에 자기의 색광과 다른 색의 유기 발광 재료가 부착한 경우라도, 그 부착에 의한 색광의 혼색을 억제할 수 있다. 따라서, 복수색을 이용한 컬러 표시에 즈음하여, 양호한 색 순도를 확보하는 것이 가능해진다.
(변형례 1)
[표시 장치(1A)의 구성]
여기서, 상기 제1의 실시의 형태의 변형례(변형례 1)에 관한 표시 장치 (표시 장치(1A))에 관해 설명한다. 이하에서는, 상기 제1의 실시의 형태와 같은 구성 요소에 관해서는, 동일한 부호를 붙이고 적절히 설명을 생략한다. 도 11은, 표시 장치(1A)의 단면 구조를 도시한 것이다. 표시 장치(1A)는, 상기 제1의 실시의 형태의 표시 장치(1)와 마찬가지로 예를 들면 액티브 매트릭스형, 윗면 발광형의 유기 EL 표시 장치이고, 구동 기판(10) 상에, 각각이 유기 EL 소자로 이루어지는 3종류의 화소(10R1, 10G1, 10B1)를 갖는 것이다. 이들의 화소(10R1, 10G1, 10B1)는, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로 구동 기판(10)의 측으로부터 차례로, 하부 전극(11), 유기 적층막(12R1, 12G1, 12B1) 및 상부 전극(16)을 이 순서대로 갖고 있다. 유기 적층막(12R1, 12G1, 12B1)은 각각, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로, 적색용 발광층(14R), 녹색용 발광층(14G1), 청색용 발광층(14B) 중 1 이상의 발광층을 포함하는 유기 적층막이고, 발광층 이외의 층 구조가 서로 다른 것이다. 또한, 각 화소 사이에는 리브(110)가 배설되고, 상부 전극(16) 상에는, 보호층(17), 접착층(18) 및 밀봉 기판(19)이 마련되어 있다.
단, 본 변형례에서는, 녹색용 발광층(14G1)이 각 화소(10R1, 10G1, 10B1)에 공통의 층으로서 마련되어 있다. 환언하면, 본 변형례에서는, 유기 적층막(12R1, 12G1, 12B1)이, 적색용 발광층(14R), 녹색용 발광층(14G1), 청색용 발광층(14B)의 모든 발광층을 갖고 있다. 이하, 이와 같은 유기 적층막(12R1, 12G1, 12B1)의 적층 구조에 관해 구체적으로 설명한다.
도 12의 A 내지 C는, 유기 적층막(12R1, 12G1, 12B1)의 단면 구조를 도시한 것이다. 유기 적층막(12G1)에서는, 도 12의 A에 도시한 바와 같이, 정공 수송층(13) 상에, 적색용 발광층(14R), 녹색용 전자 블록층(15G), 녹색용 발광층(14G1) 및 청색용 발광층(14B)이 이 순서대로 적층되어 있다. 유기 적층막(12B1)에서는, 도 12의 B에 도시한 바와 같이, 정공 수송층(13) 상에, 적색용 발광층(14R), 녹색용 발광층(14G1), 청색용 전자 블록층(15B) 및 청색용 발광층(14B)이 이 순서대로 적층되어 있다. 유기 적층막(12R1)에서는, 도 12의 C에 도시한 바와 같이, 정공 수송층(13) 상에, 적색용 발광층(14R), 녹색용 발광층(14G1) 및 청색용 발광층(14B)이 적층되어 있다. 녹색용 발광층(14G1)은, 상기 제1의 실시의 형태의 녹색용 발광층(14G)과 동등한 재료에 의해 구성되어 있다.
이와 같이, 녹색용 발광층(14G1)이 각 화소에 마련되어 있는(모든 색의 유기 발광층이 각 화소에 마련되어 있다) 경우라도, 유기 적층막(12G1)의 재결합 위치(Dg)는 녹색용 발광층(14G1), 유기 적층막(12B1)의 재결합 위치(Db)는 청색용 발광층(14B), 유기 적층막(12R1)의 재결합 위치(Dr)는 적색용 발광층(14R)에 각각 형성되도록 되어 있다.
즉, 화소(10G1)에서의 유기 적층막(12G1)은, 발광층으로서, 적색용 발광층(14R), 녹색용 발광층(14G1) 및 청색용 발광층(14B)의 3색 모든 발광층을 가지며, 이들의 발광층 이외의 유기층으로서는, 정공 수송층(13) 및 녹색용 전자 블록층(15G)을 갖고 있다. 화소(10B1)에서의 유기 적층막(12B1)은, 발광층으로서 3색 모든 발광층을 가지며, 이들의 발광층 이외의 유기층으로서는, 정공 수송층(13) 및 청색용 전자 블록층(15G)을 갖고 있다. 화소(10R1)에서의 유기 적층막(12R1)은, 발광층으로서 3색 모든 발광층을 가지며, 이들의 발광층 이외의 유기층으로서는, 정공 수송층(13)을 갖고 있다.
표시 장치(1A) 전체로서는, 구동 기판(10) 상에, 화소(10R1, 10G1, 10B1)의 전면에 걸쳐서 정공 수송층(13)이 마련되고, 이 정공 수송층(13) 상에는, 기판 전면에 걸쳐서 적색용 발광층(14R)이 형성되어 있다. 적색용 발광층(14R) 상에는, 화소(10G1)에 대응하는 선택적인 영역에 녹색용 전자 블록층(15G)이 마련되어 있고, 이 녹색용 전자 블록층(15G) 상에, 기판 전면에 걸쳐서 녹색용 발광층(14G1)이 마련되어 있다. 이 녹색용 발광층(14G1)상의 화소(10B1)에 대응하는 선택적인 영역에 청색용 전자 블록층(15B)이 마련되고, 이 청색용 전자 블록층(15B) 상에, 기판 전면에 걸쳐서 청색용 발광층(14B)이 마련되어 있다.
[표시 장치(1A)의 제조 방법]
상기한 바와 같은 표시 장치(1A)는, 예를 들면 다음과 같이 하여 제조할 수 있다. 도 13의 A 내지 도 15는, 표시 장치(1A)의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
우선, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로 하여, 구동 기판(10) 상에 하부 전극(11), 리브(110), 정공 수송층(13), 적색용 발광층(14R) 및 녹색용 전자 블록층(15G)을 형성한다(도 13의 A). 계속해서, 도 13의 B에 도시한 바와 같이, 구동 기판(10)에 거의 수직한 방향에서의 진공증착에 의해, 화소 영역(R), (G), (B)의 전면에 걸쳐서, 녹색용 발광층(14G1)을 성막한다. 이에 의해, 구동 기판(10) 상에서, 녹색용 발광층(14G1)이, 각 화소 영역에 공통의 층으로서 형성된다. 또한, 이 결과, 각 리브(110) 상에도, 녹색용 발광층(14G1)이 퇴적된다.
뒤이어, 도 14의 A에 도시한 바와 같이, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로 하여, 리브(110)를 이용한 경사 증착에 의해, 화소 영역(B)에 선택적으로 청색용 전자 블록층(15B)을 형성한다. 이 후, 도 14의 B에 도시한 바와 같이, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로 하여, 구동 기판(10)에 거의 수직한 방향에서의 진공증착에 의해, 화소 영역(R), (G), (B)의 전면에 걸쳐서, 청색용 발광층(14B)을 성막한다. 이에 의해, 구동 기판(10) 상에서, 청색용 발광층(14B)이, 각 화소 영역에 공통의 층으로서 형성된다. 이와 같이 하여, 각 화소 영역(R), (G), (B)에 각각, 유기 적층막(12R1, 12G1, 12B1)을 형성한다.
이 후, 도 15에 도시한 바와 같이, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로 하여, 화소 영역(R), (G), (B)의 전면에 걸쳐서, 상부 전극(16)을, 예를 들면 진공증착 또는 스퍼터에 의해 성막한다. 이에 의해, 구동 기판(10) 상에, 화소(10R1, 10G1, 10B1)가 형성된다. 최후에, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로 하여, 각 화소(10R1, 10G1, 10B1)의 전면을 덮도록 보호층(17)을 성막한 후, 이 보호층(17)의 윗면에 접착층(18)을 통하여 밀봉 기판(19)을 접합함에 의해, 도 11에 도시한 표시 장치(1A)를 완성한다.
본 변형례와 같이, 적색용 발광층(14R) 및 청색용 발광층(14B)뿐만 아니라, 녹색용 발광층(14G1)에 대해서도, 각 화소에 공통의 층으로서 성막할 수 있다. 환언하면, 녹색용 발광층(14G1)은, 상기 제1의 실시의 형태에서 설명한 바와 같이, 리브(110)를 이용한 경사 증착에 의해 성막하여도 좋지만, 본 변형례와 같이, 다른 발광층과 마찬가지로 하여 수직 방향에서의 증착에 의해 성막하는 것도 가능하다. 이와 같이 하여, 각 화소에 3색 모든 발광층을 성막한 경우라도, 화소(10G1)가 녹색용 전자 블록층(15G), 화소(10B1)가 청색용 전자 블록층(15B)을 각각 갖기 때문에, 상술한 바와 같이, 각 화소에서는 적절한 층에어서 전하의 재결합이 생기고, 소망하는 색광을 취출하기 쉽게 된다. 따라서, 상기 제1의 실시의 형태와 동등한 효과를 얻을 수 있다.
여기서, 본 변형례의 수치 실시예로서, 이하와 같은 샘플을 제작하고, R, G, B의 각 색광의 발광 강도를 측정하였다. 이 때, 각 화소(10R1, 10G1, 10B1)의 폭(피치), 하부 전극(11)의 스케일 및 구성 재료, 반사 미러의 설치, 리브(110) 스케일 및 구성 재료는, 상기 제1의 실시의 형태에서의 수치 실시예와 마찬가지로 하였다. 또한, 정공 수송층(13), 적색용 발광층(14R), 녹색용 발광층(14G1), 청색용 발광층(14B), 녹색용 전자 블록층(15G) 및 청색용 전자 블록층(15B)의 각 구성 재료는, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로 하고, 각 층의 막두께를 다음과 같이 설정하였다. 즉, 정공 수송층(13)을 68㎚, 적색용 발광층(14R)을 7㎚, 녹색용 발광층(14G1)을 10㎚, 청색용 발광층(14B)을 15㎚, 녹색용 전자 블록층(15G)을 30㎚, 청색용 전자 블록층(15B)을 30㎚에 각각 설정하였다. 또한, 녹색용 전자 블록층(15G)의 성막 공정에서는, 경사 증착의 각도 방향(D1)을 73°방향, 청색용 전자 블록층(15B)의 성막 공정에서는, 경사 증착의 각도 방향(D2)을 -73°방향으로 하였다. 또한, 청색용 발광층(14B) 상에는, BCP로 이루어지는 막두께 35㎚의 전자 수송층, LIF로 이루어지는 막두께 0.3㎚의 전자 주입층, 및 Mg-Ag 공증착막으로 이루어지는 막두께 12㎚의 상부 전극(16)을 이 순서대로 형성하였다. 이와 같이 하여 제작한 표시 장치(1A)에서의 상기 측정 결과를 도 16에 도시한다.
도 16에 도시한 바와 같이, 화소(10R1)으로부터 적색광, 화소(10G1)로부터 녹색광, 화소(10B1)로부터 청색광의 각 발광이 얻어졌다. 또한, 상기한 바와 같은 설정으로 함에 의해, 각 화소에서는, 하부 전극(11) 하층의 Al 미러와 상부 전극(16) 사이에서 광공진기 구조가 형성되고, 그 공진의 차수는 적 0차, 녹 1차, 청 1차가 되었다.
<제2의 실시의 형태>
[표시 장치(2)의 구성]
도 17은, 본 발명의 제2의 실시의 형태에 관한 표시 장치(2)의 단면 구조를 도시하는 것이다. 표시 장치(2)는, 상기 제1의 실시의 형태의 표시 장치(1)와 마찬가지로 예를 들면 액티브 매트릭스형, 윗면 발광형의 유기 EL 표시 장치이고, 구동 기판(10) 상에, 각각이 유기 EL 소자로 이루어지는 3종류의 화소(20R, 20G, 20B)를 갖는 것이다. 이하에서는, 상기 제1의 실시의 형태와 같은 구성 요소에 관해서는, 동일한 부호를 붙이고 적절히 설명을 생략한다.
이들의 화소(20R, 20G, 20B)는, 예를 들면, 구동 기판(10)의 측으로부터 차례로, 하부 전극(11), 유기 적층막(22R, 22G, 22B) 및 상부 전극(16)을 이 순서대로 갖고 있다. 또한, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로 화소(20R, 20B) 사이 및 화소(20R, 20G) 사이에는 리브(110)가 배설되고, 상부 전극(16) 상에는, 보호층(17), 접착층(18) 및 밀봉 기판(19)이 마련되어 있다. 상부 전극(16)은, 상기 제1의 실시의 형태에서 설명한 각종 전극 재료를 이용할 수 있지만, 본 실시의 형태에서는, 상술한 재료 중, Mg-Ag 공증착 박막을 이용하도록 한다. 이에 의해, 유기 적층막(22R, 22G, 22B)의 총 막두께 및, 각 색 발광층과 전극과의 거리를 적정화함으로써, 각 화소에 소망하는 광공진기 구조를 형성할 수 있다.
(유기 적층막(22R, 22G, 22B)의 구성)
유기 적층막(22R, 22G, 22B)은 각각, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로, 적색용 발광층(14R), 녹색용 발광층(14G), 청색용 발광층(14B) 중의 1 이상의 유기 발광층과, 이와 같은 유기 발광층 이외의 다른 유기층을 적층한 것이다. 또한, 이들의 유기 적층막(22R, 22G, 22B)에서는, 상기 발광층 이외의 유기층의 층 구조(유기층의 층수나 종류, 두께 등)가 서로 다르다.
도 18의 A 내지 C는, 유기 적층막(22R, 22G, 22B)의 단면 구조를 도시한 것이다. 유기 적층막(22G)에서는, 도 18의 A에 도시한 바와 같이, 정공 수송층(13) 상에, 녹색용 막두께 조정층(21G), 적색용 발광층(14R), 녹색용 전자 블록층(15G), 녹색용 발광층(14G) 및 청색용 발광층(14B)이 이 순서대로 적층되어 있다. 유기 적층막(22B)에서는, 도 18의 B에 도시한 바와 같이, 정공 수송층(13) 상에, 청색용 막두께 조정층(21B), 적색용 발광층(14R), 청색용 전자 블록층(15B) 및 청색용 발광층(14B)이 이 순서대로 적층되어 있다. 녹색용 막두께 조정층(21G) 및 청색용 막두께 조정층(21B)은, 예를 들면 상술한 바와 같은 정공 수송층(13)과 같은 재료(정공 수송 재료)에 의해 구성되어 있다. 유기 적층막(22R)에서는, 도 18의 C에 도시한 바와 같이, 정공 수송층(13) 상에, 적색용 발광층(14R) 및 청색용 발광층(14B)이 적층되어 있다.
이와 같이, 본 실시의 형태에서도, 유기 적층막(22R, 22G, 22B)의 각각에, 다른 색광의 발광층이 적층되게 되지만, 유기 적층막(22G)의 재결합 위치(Dg)는 녹색용 발광층(14G), 유기 적층막(22B)의 재결합 위치(Db)는 청색용 발광층(14B), 유기 적층막(22R)의 재결합 위치(Dr)는 적색용 발광층(14R)에 각각 형성되도록 되어 있다.
즉, 화소(20G)에서의 유기 적층막(22G)은, 발광층으로서, 적색용 발광층(14R), 녹색용 발광층(14G) 및 청색용 발광층(14B)을 가지며, 이들의 발광층 이외의 유기층으로서는, 정공 수송층(13), 녹색용 막두께 조정층(21G) 및 녹색용 전자 블록층(15G)을 갖고 있다. 화소(20B)에서의 유기 적층막(22B)은, 발광층으로서, 적색용 발광층(14R) 및 청색용 발광층(14B)을 가지며, 이들의 발광층 이외의 유기층으로서는, 정공 수송층(13), 청색용 막두께 조정층(21B) 및 청색용 전자 블록층(15G)을 갖고 있다. 화소(20R)에서의 유기 적층막(22R)은, 발광층으로서, 적색용 발광층(14R) 및 청색용 발광층(14B)을 가지며, 이들의 발광층 이외의 유기층으로서는, 정공 수송층(13)을 갖고 있다.
표시 장치(2) 전체로서는, 구동 기판(10) 상에, 화소(20R, 20G, 20B)의 전면에 걸쳐서 정공 수송층(13)이 마련되고, 이 정공 수송층(13) 상에서, 화소(20G)에서는 녹색용 막두께 조정층(21G), 화소(20B)에서는 청색용 막두께 조정층(21B)이 각각 마련되어 있다. 이들의 녹색용 막두께 조정층(21G) 및 청색용 막두께 조정층(21B)을 덮도록, 화소(20R, 20G, 20B)의 전면에 걸쳐서 적색용 발광층(14R)이 형성되어 있다. 이 적색용 발광층(14R) 상에는, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로 화소(20G)에서의 녹색용 전자 블록층(15G) 및 녹색용 발광층(14G)이 이 순서대로 마련되고, 화소(20B)에서의 청색용 전자 블록층(15B) 및 청색용 발광층(14B)이 이 순서대로 마련되어 있다. 그리고, 이들을 덮도록, 화소(20R, 20G, 20B)의 전면에 걸쳐서, 청색용 발광층(14B)이 마련되어 있다.
[표시 장치(2)의 제조 방법]
상기한 바와 같은 표시 장치(2)는, 예를 들면 다음과 같이 하여 제조할 수 있다. 도 19 내지 도 23은, 표시 장치(2)의 제조 방법을 공정순으로 도시하는 단면도이다.
우선, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로 하여, 구동 기판(10) 상에 하부 전극(11)을 형성한 후, 리브(110)를 형성한다. 이 후, 도 19의 A에 도시한 바와 같이, 구동 기판(10)에 거의 수직한 방향에서의 진공증착에 의해, 화소 영역(R), (G), (B)의 전면에 걸쳐서, 정공 수송층(13)을 성막한다.
이 후, 도 19의 B에 도시한 바와 같이, 리브(110)를 이용한 경사 증착에 의해, 상술한 재료로 이루어지는 녹색용 막두께 조정층(21G)을 형성한다. 이 때, 증착원에 대해 화소 영역(G)이 노출되고, 화소 영역(R), (B)에 관해서는 리브(110)의 그늘이 되는 각도 방향(D1)으로부터 증착을 행한다. 이와 같이 하여, 화소(20G)가 되는 화소 영역(G)에, 선택적으로 녹색용 막두께 조정층(21G)을 형성한다. 또한, 이 결과, 화소 영역(R), (B) 사이에 마련된 리브(110)의 화소 영역(R)측의 측면에도, 녹색용 막두께 조정층(21G)이 성막된다. 또한, 녹색 막두께 조정층(21G)의 두께를, 화소(20G)의 광공진기 구조에서, 소망하는 공진 길이가 되도록 적절한 값으로 설정한다.
계속해서, 도 20의 A에 도시한 바와 같이, 리브(110)를 이용한 경사 증착에 의해, 상술한 재료로 이루어지는 청색용 막두께 조정층(21B)을 형성한다. 이 때, 증착원에 대해 화소 영역(B)이 노출되고, 화소 영역(R), (G)에 관해서는 리브(110)의 그늘이 되는 각도 방향(D2)으로부터 증착을 행한다. 이와 같이 하여, 화소(20B)가 되는 화소 영역(B)에, 선택적으로 청색용 막두께 조정층(21B)을 형성한다. 또한, 이 결과, 화소 영역(R), (G) 사이에 마련된 리브(110)의 화소 영역(R)측의 측면에도, 청색용 막두께 조정층(21B)이 성막된다. 또한, 청색 막두께 조정층(21B)의 두께를, 화소(20B)의 광공진기 구조에서, 소망하는 공진 길이가 되도록 적절한 값으로 설정한다.
이 후, 도 20의 B에 도시한 바와 같이, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로 구동 기판(10)에 거의 수직한 방향에서의 진공증착에 의해, 화소 영역(R), (G), (B)의 전면에 걸쳐서, 적색용 발광층(14R)을 성막한다. 이에 의해, 구동 기판(10) 상에서, 적색용 발광층(14R)이, 각 화소 영역에 공통의 층으로서 형성된다. 또한, 이 결과로서, 각 리브(110)의 윗면에도, 적색용 발광층(14R)이 퇴적된다.
뒤이어, 도 21의 A에 도시한 바와 같이, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로 리브(110)를 이용한 경사 증착에 의해, 화소 영역(G)에 선택적으로 녹색용 전자 블록층(15G)을 형성한다. 또한, 이 결과, 화소 영역(R), (B) 사이에 마련된 리브(110)의 화소 영역(R)측의 측면에도, 녹색용 전자 블록층(15G)이 성막된다.
계속해서, 도 21의 B에 도시한 바와 같이, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로 리브(110)를 이용한 경사 증착에 의해, 화소 영역(G)에서, 녹색용 전자 블록층(15G) 상에 겹쳐서 녹색용 발광층(14G)을 형성한다. 또한, 이 결과, 화소 영역(R), (B) 사이에 마련된 리브(110)의 화소 영역(R)측의 측면에도, 녹색용 발광층(14G)이 성막된다.
뒤이어, 도 22의 A에 도시한 바와 같이, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로 리브(110)를 이용한 경사 증착에 의해, 화소 영역(B)에 선택적으로 청색용 전자 블록층(15B)을 형성한다. 또한, 이 결과, 화소 영역(R), (G) 사이에 마련된 리브(110)의 화소 영역(R)측의 측면에도, 청색용 전자 블록층(15B)이 성막된다.
계속해서, 도 22의 B에 도시한 바와 같이, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로 구동 기판(10)에 거의 수직한 방향에서의 진공증착에 의해, 화소 영역(R), (G), (B)의 전면에 걸쳐서, 청색용 발광층(14B)을 성막한다. 이에 의해, 구동 기판(10) 상에서, 청색용 발광층(14B)이, 각 화소 영역에 공통의 층으로서 형성된다. 또한, 이 결과, 각 리브(110) 상에도, 청색용 발광층(14B)이 퇴적된다. 이와 같이 하여, 각 화소 영역(R), (G), (B)에 각각, 유기 적층막(22R, 22G, 22B)을 형성한다.
이 후, 도 23에 도시한 바와 같이, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로 화소 영역(R), (G), (B)의 전면에 걸쳐서, 상부 전극(16)을, 예를 들면 진공증착 또는 스퍼터에 의해 성막한다. 이에 의해, 구동 기판(10) 상에, 화소(20R, 20G, 20B)가 형성된다.
최후에, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로 하여, 형성한 화소(20R, 20G, 20B)의 전면을 덮도록 보호층(17)을 성막한 후, 이 보호층(17)의 윗면에 접착층(18)을 통하여 밀봉 기판(19)을 접합함에 의해, 도 17에 도시한 표시 장치(2)를 완성한다.
[표시 장치(2)의 작용 및 효과]
본 실시의 형태의 표시 장치(2)에서는, 화소(20R, 20G, 20B)의 각각에, 각 색의 영상 신호에 응한 구동 전류가 인가되면, 하부 전극(11) 및 상부 전극(16)을 통하여, 유기 적층막(22R, 22G, 22B)에 전자 및 정공이 주입된다. 이들의 전자 및 정공은, 화소(20R, 20G, 20B)에서의 적색용 발광층(14R), 녹색용 발광층(14G), 청색용 발광층(14B)에서의 각각 재결합되어, 각 색의 발광광이 생긴다. 이와 같이 하여, 표시 장치(1)에서는, R, G, B의 풀 컬러의 영상 표시가 이루어진다.
여기서, 표시 장치(2)에서도, 상기 제1의 실시의 형태의 표시 장치(1)와 마찬가지로 풀 컬러의 영상 표시를 실현하기 위해, 제조 프로세스에서의 각 색 발광층의 패터닝을, 리브(110)를 이용하여 행한다. 또한, 본 실시의 형태에서도, 유기 적층막(22R, 22G, 22B)이, 1 이상의 유기 발광층과 그 이외의 다른 유기층을 포함하며, 다른 유기층의 층 구조가, 화소의 종류마다 다르다. 예를 들면, 유기 발광층 이외의 유기층으로서, 유기 적층막(22G)은, 정공 수송층(13), 녹색용 막두께 조정층(21G) 및 녹색용 전자 블록층(15G)을 포함하고, 유기 적층막(22B)은, 정공 수송층(13), 청색용 막두께 조정층(21B) 및 청색용 전자 블록층(15B)을 포함하고, 유기 적층막(22R)은, 정공 수송층(13)을 포함하고 있다.
이와 같은 층 구조에 의해, 화소(20R)에서는, 상기 제1의 실시의 형태에서 화소(10R)와 마찬가지로 적색용 발광층(14R)에 재결합 위치(Dr)가 형성되고, 적색광의 발광이 얻어진다. 또한, 화소(20G)에서는, 유기 적층막(22G)에서, 적색용 발광층(14R), 녹색용 발광층(14G) 및 청색용 발광층(14B)이 적층되는데, 녹색용 전자 블록층(15G)을 갖기 때문에, 상기 제1의 실시의 형태와 같은 이유로부터, 녹색용 발광층(14G)에서의 재결합이 생기다. 따라서, 화소(10G)에서는, 녹색용 발광층(14G)에 의한 녹색광의 발광이 얻어진다. 화소(20B)에서도 마찬가지로, 유기 적층막(22B)에는, 적색용 발광층(14R) 및 청색용 발광층(14B)이 적층되는데, 청색용 전자 블록층(15B)을 갖기 때문에, 청색용 발광층(14B)에서의 재결합이 생기다. 따라서, 화소(20B)에서는, 청색용 발광층(14B)에 의한 청색광의 발광이 얻어진다.
상기한 바와 같이, 본 실시의 형태에서도, 화소(20R, 20G, 20B)마다, 발광층 이외의 유기층의 층 구조가 다르고, 구체적으로는, 화소(20G)에 녹색용 전자 블록층(15G), 화소(20B)에 청색용 전자 블록층(15B)이 각각 소정의 위치에 마련되어 있다. 이에 의해, 성막 프로세스에서, 경사 증착으로 선택적인 화소에만 성막하는 발광 재료가, 소망하는 화소 이외의 화소에 부착하여 버린 경우라도, 그 부착에 의한 색광의 혼색이 억제된다. 즉, 전자 블록층을 이용함으로써, 증착 재료의 부착에 의한 영향이 최소한으로 되도록, 각 색의 유기 발광 재료의 성막 순서나 성막 개소를 적절하게 설정할 수 있고, 이 결과, 각 화소로부터 소망하는 색광을 취출하기 쉽게 된다.
또한, 본 실시의 형태에서는, 화소(20G)에 녹색용 막두께 조정층(21G), 화소(20B)에 청색용 막두께 조정층(21B)이 각각 마련되어 있음에 의해, 화소(20R, 20G, 20B)의 광공진기 구조에서, 각 공진 길이를 소망하는 값으로 조정할 수 있다. 이에 의해, 각 화소에서의 발광 효율 및 색 순도가 향상한다.
본 실시의 형태의 수치 실시예로서, 이하와 같은 샘플을 제작하고, R, G, B의 각 색광의 발광 강도를 측정하였다. 이 때, 각 화소(20R, 20G, 20B)의 폭(피치), 하부 전극(11)의 스케일 및 구성 재료, 반사 미러의 설치, 리브(110) 스케일 및 구성 재료, 정공 수송층(13)의 두께 및 성막 재료는, 상기 제1의 실시의 형태에서의 수치 실시예와 마찬가지로 하였다. 녹색용 막두께 조정층(21G)의 성막 공정에서는, 경사 증착의 각도 방향(D1)을 73°방향으로 하고, 성막 재료로서는 α-NPD를 이용하고, 막두께를 80㎚로 하였다. 또한, 청색용 막두께 조정층(21B)의 성막 공정에서는, 경사 증착의 각도 방향(D2)을 -73°방향으로 하고, 성막 재료로서는 α-NPD를 이용하고, 막두께를 40㎚로 하였다. 적색용 발광층(14R)의 성막 재료 및 막두께에 관해서는, 상기 제1의 실시의 형태에서의 수치 실시예와 마찬가지로 하였다. 녹색용 전자 블록층(15G)의 성막 공정에서는, 경사 증착의 각도 방향(D1)을 73°방향으로 하고, 전자 블록 재료로서는, α-NPD를 이용하고, 막두께를 20㎚로 하였다. 녹색용 발광층(14G)에 관해서는, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로 하였다. 또한, 청색용 전자 블록층(15B)의 성막 공정에서는, 경사 증착의 각도 방향(D2)을 -73°방향으로 하고, 전자 블록 재료로서는, α-NPD를 이용하고, 막두께를 30㎚로 하였다. 청색용 발광층(14B)에 관해서는, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로 하였다. 또한, 상기 제1의 실시의 형태와 같은 성막 재료 및 막두께로 이루어지는 전자 수송층, 전자 주입층 및 상부 전극(16)을 이 순서대로 형성하고, 또한 보호층(17), 접착층(18)을 통하여 밀봉 기판(19)을 접합하였다. 이와 같이 하여 제작한 표시 장치(2)에서의 상기 측정 결과를 도 24에 도시한다.
도 24에 도시한 바와 같이, 화소(20R)로부터 적색광, 화소(20G)로부터 녹색광, 화소(20B)로부터 청색광의 각 발광이 얻어졌다. 또한, 상기한 바와 같은 설정으로 함에 의해, 각 화소에서는, 하부 전극(11) 하층의 Al 미러와 상부 전극(16) 사이에서 광공진기 구조가 형성되고, 그 공진의 차수는 적 0차, 녹 1차, 청 1차였다. 또한, 녹색용 막두께 조정층(21G) 및 청색용 막두께 조정층(21B)을 별도 마련함에 의해, 녹색용 전자 블록층(15G) 및 청색용 전자 블록층(15B)의 막두께를 실시예 1에 비하여 얇게 형성할 수 있다. 이 때문에, 적색용 발광층(14) 상에서 전자 블록 재료의 부착량이 감소하고, 이 결과, 화소(20R)에서의 적색광의 발광량이 실시예 1보다도 늘었다.
이상과 같이, 본 실시의 형태에서는, 하부 전극(11) 및 상부 전극(16) 사이에 마련된 유기 적층막(22R, 22G, 22B)이, 2색 이상의 발광층과 그 이외의 다른 유기층을 포함하며, 다른 유기층에서의 층 구조가, 화소(20R, 20G, 20B)마다 다르다. 예를 들면, 화소(20G)의 소정의 위치에 녹색용 막두께 조정층(21G) 및 녹색용 전자 블록층(15G), 화소(20B)의 소정의 위치에 청색용 막두께 조정층(21B) 및 청색용 전자 블록층(15B)이 각각 배치되어 있다. 이에 의해, 각 화소에 자기의 색광과 다른 색의 유기 발광 재료가 부착한 경우라도, 그 부착에 의한 색광의 혼색을 억제할 수 있다. 따라서, 복수색을 이용한 컬러 표시에 즈음하여, 양호한 색 순도를 확보하는 것이 가능해진다. 또한, 각 화소에서 소망하는 공진장을 갖는 광공진기 구조를 실현할 수 있고, 발광 효율 및 색 순도를 향상시킬 수 있다.
(변형례 2)
[표시 장치(2A)의 구성]
여기서, 상기 제2의 실시의 형태의 변형례(변형례 2)에 관한 표시 장치(표시 장치(2A))에 관해 설명한다. 이하에서는, 상기 제1, 2의 실시의 형태와 같은 구성 요소에 관해서는, 동일한 부호를 붙이고 적절히 설명을 생략한다. 도 25는, 표시 장치(2A)의 단면 구조를 도시한 것이다. 표시 장치(2A)는, 상기 제2의 실시의 형태의 표시 장치(2)와 마찬가지로 예를 들면 액티브 매트릭스형, 윗면 발광형의 유기 EL 표시 장치이고, 구동 기판(10) 상에, 각각이 유기 EL 소자로 이루어지는 3종류의 화소(20R1, 20G1, 20B1)를 갖는 것이다. 이들의 화소(20R1, 20G1, 20B1)는, 상기 제2의 실시의 형태와 마찬가지로 구동 기판(10)의 측으로부터 차례로, 하부 전극(11), 유기 적층막(22R1, 22G1, 22B1) 및 상부 전극(16)을 이 순서대로 갖고 있다. 유기 적층막(22R1, 22G1, 22B1)은 각각, 상기 제2의 실시의 형태와 마찬가지로, 적색용 발광층(14R), 녹색용 발광층(14G1), 청색용 발광층(14B) 중 1 이상의 발광층을 포함하는 유기 적층막이고, 발광층 이외의 층 구조가 서로 다른 것이다. 또한, 각 화소 사이에는 리브(110)가 배설되고, 상부 전극(16) 상에는, 보호층(17), 접착층(18) 및 밀봉 기판(19)이 마련되어 있다. 또한, 유기 적층막(22G1)에는, 녹색용 막두께 조정층(21G), 유기 적층막(22B1)에는, 청색용 막두께 조정층(21B)이 각각 마련되어 있다.
단, 본 변형례에서는, 상기 제1의 실시의 형태의 변형례 1과 마찬가지로, 녹색용 발광층(14G1)이 각 화소(20R1, 20G1, 20B1)에 공통의 층으로서 마련되어 있다. 환언하면, 본 변형례에서는, 유기 적층막(22R1, 22G1, 22B1)이, 적색용 발광층(14R), 녹색용 발광층(14G1), 청색용 발광층(14B)의 모든 발광층을 갖고 있다. 이하, 이와 같은 유기 적층막(22R1, 22G1, 22B1)의 적층 구조에 관해 구체적으로 설명한다.
도 26의 A 내지 C는, 유기 적층막(22R1, 22G1, 22B1)의 단면 구조를 도시한 것이다. 유기 적층막(22G1)에서는, 도 26의 A에 도시한 바와 같이, 정공 수송층(13) 상에, 녹색용 막두께 조정층(21G), 적색용 발광층(14R), 녹색용 전자 블록층(15G), 녹색용 발광층(14G1) 및 청색용 발광층(14B)이 이 순서대로 적층되어 있다. 유기 적층막(22B1)에서는, 도 26의 B에 도시한 바와 같이, 정공 수송층(13) 상에, 청색용 막두께 조정층(21B), 적색용 발광층(14R), 녹색용 발광층(14G1), 청색용 전자 블록층(15B) 및 청색용 발광층(14B)이 이 순서대로 적층되어 있다. 유기 적층막(22R1)에서는, 도 26의 C에 도시한 바와 같이, 정공 수송층(13) 상에, 적색용 발광층(14R), 녹색용 발광층(14G1) 및 청색용 발광층(14B)이 적층되어 있다.
이와 같이, 녹색용 발광층(14G1)이 각 화소에 마련되어 있는(전색의 유기 발광층이 각 화소에 마련되어 있는) 경우라도, 유기 적층막(22G1)의 재결합 위치(Dg)는 녹색용 발광층(14G1), 유기 적층막(22B1)의 재결합 위치(Db)는 청색용 발광층(14B), 유기 적층막(22R1)의 재결합 위치(Dr)는 적색용 발광층(14R)에 각각 형성되도록 되어 있다.
즉, 화소(20G1)에서의 유기 적층막(22G1)은, 발광층으로서, 적색용 발광층(14R), 녹색용 발광층(14G1) 및 청색용 발광층(14B)의 3색 모든 발광층을 가지며, 이들의 발광층 이외의 유기층으로서는, 정공 수송층(13), 녹색용 막두께 조정층(21G) 및 녹색용 전자 블록층(15G)을 갖고 있다. 화소(20B1)에서의 유기 적층막(12B1)은, 발광층으로서 3색 모든 발광층을 가지며, 이들의 발광층 이외의 유기층으로서는, 정공 수송층(13), 청색용 막두께 조정층(21B) 및 청색용 전자 블록층(15G)을 갖고 있다. 화소(20R1)에서의 유기 적층막(12R1)은, 발광층으로서 3색 모든 발광층을 가지며, 이들의 발광층 이외의 유기층으로서는, 정공 수송층(13)을 갖고 있다.
표시 장치(2A) 전체로서는, 구동 기판(10) 상에, 화소(20R1, 20G1, 20B1)의 전면에 걸쳐서 정공 수송층(13)이 마련되고, 이 정공 수송층(13)상의 화소(20G1)에 대응하는 선택적인 영역에 녹색용 막두께 조정층(21G), 화소(20B1)에 대응하는 선택적인 영역에 청색용 막두께 조정층(21B)이 각각 마련되어 있다. 이들의 녹색용 막두께 조정층(21G) 및 청색용 막두께 조정층(21B) 상에는, 기판 전면에 걸쳐서 적색용 발광층(14R)이 형성되어 있다. 적색용 발광층(14R) 상에는, 화소(10G1)에 대응하는 선택적인 영역에 녹색용 전자 블록층(15G)이 마련되어 있고, 이 녹색용 전자 블록층(15G) 상에, 기판 전면에 걸쳐서 녹색용 발광층(14G1)이 마련되어 있다. 이 녹색용 발광층(14G1)상의 화소(10B1)에 대응하는 선택적인 영역에 청색용 전자 블록층(15B)이 마련되고, 이 청색용 전자 블록층(15B) 상에, 기판 전면에 걸쳐서 청색용 발광층(14B)이 마련되어 있다.
또한, 이와 같은 표시 장치(2A)는, 예를 들면 다음과 같이 하여 제조할 수 있다. 즉, 도시는 생략하지만, 상기 제2의 실시의 형태의 표시 장치(2)와 마찬가지로 하여, 구동 기판(10) 상에 하부 전극(11), 리브(110), 정공 수송층(13), 녹색용 막두께 조정층(21G), 청색용 막두께 조정층(21B), 적색용 발광층(14R) 및 녹색용 전자 블록층(15G)을 이 순서대로 형성한다. 이 후, 상기 변형례 1의 표시 장치(1A)와 마찬가지로 하여, 녹색용 발광층(14G1), 청색용 전자 블록층(15B), 청색용 발광층(14B)을 성막한다. 이와 같이 하여 성막한 유기 적층막(22R1, 22G1, 22B1) 상에, 상부 전극(16) 및 보호층(17)을 차례로 성막한 후, 보호층(17)의 윗면에 접착층(18)을 통하여 밀봉 기판(19)을 접합한다. 이에 의해, 도 25에 도시한 표시 장치(2A)를 완성한다.
본 변형례와 같이, 유기 적층막(22G1)이 녹색용 막두께 조정층(21G), 유기 적층막(22B1)이 녹색용 막두께 조정층(21B)을 각각 갖는 경우라도, 적색용 발광층(14R) 및 청색용 발광층(14B)뿐만 아니라, 녹색용 발광층(14G1)에 대해서도, 각 화소에 공통의 층으로서 성막할 수 있다. 환언하면, 녹색용 발광층(14G1)은, 상기 제2의 실시의 태에서 설명한 바와 같이, 리브(110)를 이용한 경사 증착에 의해 성막하여도 좋지만, 본 변형례와 같이, 다른 발광층과 마찬가지로 하여 수직 방향에서의 증착에 의해 성막한 것도 가능하다. 이와 같이 하여, 각 화소에 3색 모든 발광층을 성막한 경우라도, 화소(20G1)가 녹색용 전자 블록층(15G), 화소(20B1)가 청색용 전자 블록층(15B)을 각각 갖기 때문에, 상술한 바와 같이, 각 화소에서는 적절한 층에서 전하의 재결합이 생기고, 소망하는 색광을 취출하기 쉽게 된다. 따라서, 상기 제1, 2의 실시의 형태와 동등한 효과를 얻을 수 있다.
본 변형례의 수치 실시예로서, 이하와 같은 샘플을 제작하고, R, G, B의 각 색광의 발광 강도를 측정하였다. 이 때, 각 화소(10R1, 10G1, 10B1)의 폭(피치), 하부 전극(11)의 스케일 및 구성 재료, 반사 미러의 설치, 리브(110) 스케일 및 구성 재료는, 상기 제1의 실시의 형태에서의 수치 실시예와 마찬가지로 하였다. 또한, 정공 수송층(13), 적색용 발광층(14R), 녹색용 발광층(14G1), 청색용 발광층(14B), 녹색용 전자 블록층(15G) 및 청색용 전자 블록층(15B)의 각 구성 재료, 막두께 및 성막 조건은, 상기 변형례 1에서의 수치 실시예와 마찬가지로 하였다. 또한, 녹색용 막두께 조정층(21G)의 성막 공정에서는, 경사 증착의 각도 방향(D1)을 73°방향으로 하고, 성막 재료로서는 α-NPD를 이용하고, 막두께를 84㎚로 하였다. 또한, 청색용 막두께 조정층(21B)의 성막 공정에서는, 경사 증착의 각도 방향(D2)을 -73°방향으로 하고, 성막 재료로서는 α-NPD를 이용하고, 막두께를 35㎚로 하였다. 또한, 청색용 발광층(14B) 상에는, BCP로 이루어지는 막두께 35㎚의 전자 수송층, LIF로 이루어지는 막두께 0.3㎚의 전자 주입층, 및 Mg-Ag 공증착막으로 이루어지는 막두께 12㎚의 상부 전극(16)을 이 순서대로 형성하였다. 이와 같이 하여 제작한 표시 장치(2A)에서의 상기 측정 결과를 도 27에 도시한다.
도 27에 도시한 바와 같이, 화소(20R1)로부터 적색광, 화소(20G1)로부터 녹색광, 화소(20B1)로부터 청색광의 각 발광이 얻어진다. 또한, 상기한 바와 같은 설정으로 함에 의해, 각 화소로는, 하부 전극(11) 하층의 Al 미러와 상부 전극(16) 사이에서 광공진기 구조가 형성되고, 그 공진의 차수는 적 0차, 녹 1차, 청 1차였다.
<제3의 실시의 형태>
[표시 장치(3)의 구성]
도 28은, 본 발명의 제3의 실시의 형태에 관한 표시 장치(3)의 단면 구조를 도시하는 것이다. 표시 장치(3)는, 상기 제1의 실시의 형태의 표시 장치(1)와 마찬가지로 예를 들면 액티브 매트릭스형, 윗면 발광형의 유기 EL 표시 장치이고, 구동 기판(10) 상에, 각각이 유기 EL 소자로 이루어지는 3종류의 화소(30R, 30G, 30B)를 갖는 것이다. 이하에서는, 상기 제1의 실시의 형태와 같은 구성 요소에 관해서는, 동일한 부호를 붙이고 적절히 설명을 생략한다.
이들의 화소(30R, 30G, 30B)는, 예를 들면, 구동 기판(10)의 측으로부터 차례로, 하부 전극(11), 유기 적층막(32R, 32G, 32B) 및 상부 전극(16)을 이 순서대로 갖고 있다. 또한, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로 화소(30R, 30B) 사이 및 화소(30R, 30G) 사이에는 리브(110)가 배설되고, 상부 전극(16) 상에는, 보호층(17), 접착층(18) 및 밀봉 기판(19)이 마련되어 있다.
(유기 적층막(32R, 32G, 32B)의 구성)
유기 적층막(32R, 32G, 32B)은 각각, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로, 적색용 발광층(33R), 녹색용 발광층(33G), 청색용 발광층(33B) 중의 1 이상의 유기 발광층과, 이와 같은 유기 발광층 이외의 다른 유기층을 적층한 것이다. 또한, 이들의 유기 적층막(32R, 32G, 32B)에서는, 상기 발광층 이외의 유기층의 층 구조(유기층의 층수나 종류, 두께 등)가 서로 다르다.
도 29의 A 내지 C는, 유기 적층막(32R, 32G, 32B)의 단면 구조를 도시한 것이다. 유기 적층막(32R)에서는, 도 29의 A에 도시한 바와 같이, 정공 수송층(13) 상에, 적색용 정공 수송층(31R), 적색용 발광층(33R) 및 청색용 발광층(33B)이 이 순서대로 적층되어 있다. 유기 적층막(32G)은, 도 29의 B에 도시한 바와 같이, 정공 수송층(13) 상에, 녹색용 정공 수송층(31G), 녹색용 발광층(33G) 및 청색용 발광층(33B)이 이 순서대로 적층되어 있다. 녹색용 정공 수송층(31G) 및 적색용 정공 수송층(31R)은, 예를 들면 상술한 바와 같은 정공 수송층(13)과 동일한 재료(정공 수송 재료)에 의해 구성되어 있다. 유기 적층막(32B)에서는, 도 29의 C에 도시한 바와 같이, 정공 수송층(13) 상에, 청색용 발광층(14B)이 적층되어 있다.
이와 같이, 본 실시의 형태에서는, 유기 적층막(32R, 32G, 32B)의 각각에, 1 이상 색광의 발광층이 적층되게 되지만, 유기 적층막(32G)의 재결합 위치(Dg)는 녹색용 발광층(33G), 유기 적층막(32R)의 재결합 위치(Dr)는 적색용 발광층(33R), 유기 적층막(32B)의 재결합 위치(Db)는 청색용 발광층(33B)에 각각 형성되도록 되어 있다.
즉, 화소(30R)에서의 유기 적층막(32R)은, 발광층으로서, 적색용 발광층(33R) 및 청색용 발광층(33B)을 가지며, 이들의 발광층 이외의 유기층으로서는, 정공 수송층(13) 및 적색용 정공 수송층(31R)을 갖고 있다. 화소(30G)에서의 유기 적층막(32G)은, 발광층으로서, 녹색용 발광층(33G) 및 청색용 발광층(33B)을 가지며, 이들의 발광층 이외의 유기층으로서는, 정공 수송층(13) 및 녹색용 정공 수송층(31G)을 갖고 있다. 화소(30B)에서의 유기 적층막(32B)은, 발광층으로서, 청색용 발광층(33B)을 가지며, 이 발광층 이외의 유기층으로서는, 정공 수송층(13)을 갖고 있다.
표시 장치(3) 전체로서는, 구동 기판(10) 상에, 화소(30R, 30G, 30B)의 전면에 걸쳐서 정공 수송층(13)이 마련되고, 이 정공 수송층(13) 상에서, 화소(30R)에서는 적색용 정공 수송층(31R), 화소(30G)에서는 녹색용 정공 수송층(31G)이, 각각 마련되어 있다. 이들의 녹색용 정공 수송층(31G) 및 적색용 정공 수송층(31R)을 덮도록, 화소(30R, 30G, 30B)의 전면에 걸쳐서 청색용 발광층(33B)이 형성되어 있다.
본 실시의 형태에서는, 이들의 각 색 발광층중, 녹색용 발광층(33G) 및 적색용 발광층(33R)이, 청색용 발광층(33B)에 비하여, 극히 얇게 형성되어 있다.
[표시 장치(3)의 제조 방법]
상기한 바와 같은 표시 장치(3)는, 예를 들면 다음과 같이 하여 제조할 수 있다. 도 30 내지 도 32는, 표시 장치(3)의 제조 방법을 공정순으로 도시하는 단면도이다.
우선, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로 하여, 구동 기판(10) 상에 하부 전극(11)을 형성한 후, 리브(110)를 형성하고, 또한, 화소 영역(R), (G), (B)의 전면에 걸쳐서, 정공 수송층(13)을 성막한다. 이 후, 도 30의 A에 도시한 바와 같이, 리브(110)를 이용한 경사 증착에 의해, 상술한 재료로 이루어지는 적색용 정공 수송층(31R)을 형성한다. 이 때, 증착원에 대해 화소 영역(R)이 노출되고, 화소 영역(G), (B)에 관해서는 리브(110)의 그늘이 되는 각도 방향(D1)으로부터 증착을 행한다. 이와 같이 하여, 화소(30R)가 되는 화소 영역(R)에, 선택적으로 적색용 정공 수송층(31R)을 형성한다. 또한, 이 결과, 화소 영역(G), (B) 사이에 마련된 리브(110)의 화소 영역(B)측의 측면에도, 적색용 정공 수송층(31R)이 성막된다.
계속해서, 도 30의 B에 도시한 바와 같이, 리브(110)를 이용한 경사 증착에 의해, 화소 영역(R)에서, 적색용 정공 수송층(31R) 상에 겹쳐서, 소정의 막두께로 적색용 발광층(33R)을 형성한다. 또한, 이 결과, 화소 영역(G), (B) 사이에 마련된 리브(110)의 화소 영역(B)측의 측면에도, 적색용 발광층(33R)이 성막된다.
뒤이어, 도 31의 A에 도시한 바와 같이, 리브(110)를 이용한 경사 증착에 의해, 상술한 재료로 이루어지는 녹색용 정공 수송층(31G)을 형성한다. 이 때, 증착원에 대해 화소 영역(G)이 노출되고, 화소 영역(R), (B)에 관해서는 리브(110)의 그늘이 되는 각도 방향(D2)으로부터 증착을 행한다. 이와 같이 하여, 화소(30G)가 되는 화소 영역(G)에, 선택적으로 녹색용 정공 수송층(31G)을 형성한다. 또한, 이 결과, 화소 영역(R), (B) 사이에 마련된 리브(110)의 화소 영역(B)측의 측면에도, 녹색용 정공 수송층(31G)이 성막된다.
계속해서, 도 31의 B에 도시한 바와 같이, 리브(110)를 이용한 경사 증착에 의해, 화소 영역(G)에서, 녹색용 정공 수송층(31G) 상에 겹쳐서, 소정의 막두께로 녹색용 발광층(33G)을 형성한다. 또한, 이 결과, 화소 영역(R), (B) 사이에 마련된 리브(110)의 화소 영역(B)측의 측면에도, 녹색용 발광층(33G)이 성막된다.
이 후, 도 32의 A에 도시한 바와 같이, 구동 기판(10)에 거의 수직한 방향에서의 진공증착에 의해, 화소 영역(R), (G), (B)의 전면에 걸쳐서, 청색용 발광층(33R)을 성막한다. 이에 의해, 구동 기판(10) 상에서, 청색용 발광층(33R)이, 각 화소 영역에 공통의 층으로서 형성된다. 또한, 이 결과로서, 각 리브(110)의 윗면에도, 청색용 발광층(33R)이 퇴적된다. 이와 같이 하여, 각 화소 영역(R), (G), (B)에 각각, 유기 적층막(32R, 32G, 32B)을 형성한다.
이 후, 도 32의 B에 도시한 바와 같이, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로 화소 영역(R), (G), (B)의 전면에 걸쳐서, 상부 전극(16)을, 예를 들면 진공증착 또는 스퍼터에 의해 성막한다. 이에 의해, 구동 기판(10) 상에, 화소(30R, 30G, 30B)가 형성된다.
최후에, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로 하여, 형성한 화소(30R, 30G, 30B)의 전면을 덮도록 보호층(17)을 성막한 후, 이 보호층(17)의 윗면에 접착층(18)을 통하여 밀봉 기판(19)을 접합함에 의해, 도 28에 도시한 표시 장치(3)를 완성한다.
[표시 장치(3)의 작용 및 효과]
본 실시의 형태의 표시 장치(3)에서는, 화소(30R, 30G, 30B)의 각각에, 각 색의 영상 신호에 응한 구동 전류가 인가되면, 하부 전극(11) 및 상부 전극(16)을 통하여, 유기 적층막(32R, 32G, 32B)에 전자 및 정공이 주입된다. 이들의 전자 및 정공은, 화소(30R, 30G, 30B)에서의 적색용 발광층(33R), 녹색용 발광층(33G), 청색용 발광층(33B)에서 각각 재결합되고, 각 색의 발광광이 생긴다. 이와 같이 하여, 표시 장치(3)에서는, R, G, B의 풀 컬러의 영상 표시가 이루어진다.
여기서, 표시 장치(3)에서도, 상기 제1의 실시의 형태의 표시 장치(1)와 마찬가지로 풀 컬러의 영상 표시를 실현하기 위해, 제조 프로세스에서의 각 색 발광층의 패터닝을, 리브(110)를 이용하여 행한다. 또한, 본 실시의 형태에서도, 유기 적층막(32R, 32G, 32B)이, 1 이상의 유기 발광층과 그 이외의 다른 유기층을 포함하며, 다른 유기층의 층 구조가, 화소의 종류마다 다르다. 예를 들면, 유기 발광층 이외의 유기층으로서, 유기 적층막(32R)은, 정공 수송층(13) 및 적색용 정공 수송층(31R)을 포함하고, 유기 적층막(32G)은, 정공 수송층(13) 및 녹색용 정공 수송층(31G)을 포함하고, 유기 적층막(32B)은, 정공 수송층(13)을 포함하고 있다.
이와 같은 층 구조에 의해, 화소(30R)에서는, 상술한 발광 에너지에 기인하여, 적색용 발광층(33R)에 재결합 위치(Dr)가 형성되고, 적색광의 발광이 얻어진다. 또한 마찬가지로, 화소(30G)에서는, 녹색용 발광층(33G)에 재결합 위치(Dg)가 형성되고, 녹색광의 발광이 얻어진다. 화소(30B)에서는, 성막된 청색용 발광층(33B)에서의 재결합이 생기고, 청색광의 발광이 얻어진다. 여기서, 본 실시의 형태에서는, 화소(30R, 30G)에서, 적색용 정공 수송층(31R) 및 녹색용 정공 수송층(31G)이 마련되어 있음에 의해, 적색용 발광층(33R) 및 녹색용 발광층(33G)의 박막화가 가능하다. 이 때문에, 적색용 발광층(33R) 및 녹색용 발광층(33G)의 성막 공정에서, 화소(30B)에 적색 발광 재료 및 녹색 발광 재료가 부착하여 버렸다고 하여도, 그 부착량을 극미량으로 억제할 수 있다. 따라서, 그와 같은 발광 재료의 부착에 의한 혼색의 영향을, 극미소한 허용 범위 내로 억제할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시의 형태에서는, 하부 전극(11) 및 상부 전극(16) 사이에 마련된 유기 적층막(32R, 32G, 32B)이, 1 이상의 발광층과 그 이외의 다른 유기층을 포함하며, 다른 유기층에서의 층 구조가, 화소(30R, 30G, 30B)마다 다르다. 예를 들면, 화소(30G)의 소정의 위치에 녹색용 정공 수송층(31G), 화소(30R)의 소정의 위치에 적색용 정공 수송층(31R)이 각각 배치되어 있다. 이에 의해, 각 화소에 자기의 색광과 다른 색의 유기 발광 재료가 부착한 경우라도, 그 부착에 의한 색광의 혼색을 억제할 수 있다. 따라서, 복수색을 이용한 컬러 표시에 즈음하여, 양호한 색 순도를 확보하는 것이 가능해진다.
<제4의 실시의 형태>
상기 실시의 형태 등에서는, 애노드로서 기능하는 하부 전극(11)이 구동 기판(10)의 표면(평탄화막 표면)과 단차가 생기지 않도록 마련된 경우에 관해 설명하였지만, 본 실시의 형태에서는, 그와 같은 단차의 발생이 불가피한 경우의 알맞는 구조례에 관해 설명한다. 여기서는, 구동 기판(10)이 평탄 면상에 하부 전극(11)이 화소마다 배설되고, 또한 그 위에, 하부 전극(11)에 대향하여 개구를 갖는 화소간 절연막(화소간 절연막(42))이 형성된 구성을 예로 든다. 또한, 본 실시의 형태에서도, 구동 기판(10)에 마련된 TFT 및 평탄화막의 도시는 생략하고 있다. 또한, 표시 장치중, 일부의 구성 요소에 관해서만 나타내고 있다.
도 33은, 본 실시의 형태에서 경사 증착 전의 기판 구성을 도시한 것이다. 본 실시의 형태에서는, 하부 전극(11)이 배설된 구동 기판(10) 상에, 화소간 절연막(42)이 형성되어 있다. 이들의 하부 전극(11) 및 화소간 절연막(42)을 하지층(41)으로 하여, 유기층(43)이 형성되어 있다. 유기층(43)은, 상술한 정공 수송층이나 적색용 발광층 등의 수직 방향에서의 증착에 의해 성막되는 층이다. 또한, 도 33에는 도시하지 않지만, 본 실시의 형태에서도, 상기 실시의 형태와 마찬가지로 유기층(43) 상에, 경사 증착에 의해 각 색 발광층이나 블록층이 화소 영역마다 패터닝되어 있고, 또한 상부 전극(16), 보호층(17), 접착층(18) 및 밀봉 기판(19)이 차례로 마련되어 있다.
리브(110)는, 상기 실시의 형태 등과 마찬가지로 증착 순서나 화소의 색 배열에 응하여, R, G, B의 각 화소 사이의 선택적인 영역에 마련되어 있다. 여기서는, 각각이 R, G, B의 어느 한쪽에 대응하는 화소 영역(S1 내지 S3) 중의 화소 영역(S1, S3) 사이 및 화소 영역(S2, S3) 사이에 리브(110)가 배설되어 있다. 즉, 경사 증착의 대상이 되는 화소 영역(S1, S2)(예를 들면 G, B의 화소 형성 영역) 사이에는 리브(110)가 배설되어 있지 않다.
화소간 절연막(42)은, 각 화소(발광 영역)를 전기적으로 분리하기 위한 절연막이고, 하부 전극(11)에 대향하여 개구(H1, H2)를 갖고 있다. 이 화소간 절연막(42)은, 예를 들면 폴리이미드, 아크릴계 수지 또는 노볼락계 수지 등의 유기 절연막, 또는 산화 규소(SiOx) 또는 질화 규소(SiNx) 등의 무기 절연막에 의해 구성되어 있다. 이 화소간 절연막(42) 상에, 상기 리브(110)가 배설되어 있다.
본 실시의 형태에서는, 경사 증착의 대상이 되는 화소 영역(S1, S2)의 경계(B1)로부터 리브(110)측을 향하여(리브(110)에 근접함에 따라), 하지층(41)의 두께(높이)가 단계적으로 커지고 있다(단차 구조(st1, st2)를 갖고 있다). 구체적으로는, 화소간 절연막(42)에서, 개구(H1)가, 화소 영역(S1, S2)의 각 하부 전극(11)에 공통으로 마련되어 있고, 즉, 화소 영역(S1, S2) 사이(경계(B1) 부근)에서는, 하부 전극(11)의 에지(단부)가 절연막에 의해 덮히지 않고, 구동 기판(10)의 표면도 노출하고 있다. 한편, 실질적으로 경사 증착의 대상으로 되지 않는 화소 영역(S3)(예를 들면 R의 화소 형성 영역)에서는, 하부 전극(11)의 에지 전부를 덮도록 개구(H2)가 마련되어 있다.
이와 같이, 경사 증착의 대상이 되는 화소 영역(S1, S2)에서, 경계(B1)로부터 리브(110)를 향하여 단계적으로 두께가 커지고 있음에 의해, 이하에 설명하는 바와 같이, 경사 증착시의 비네팅이 생기기 어려워지고, 증착에 의한 막두께 얼룩을 경감할 수 있다.
예를 들면, 가령, 도 34의 A 및 B에 도시한 바와 같이, 화소간 절연막(42')이 하부 전극(11)마다 개구(H1)을 갖는 경우(전 화소 영역에서 하부 전극(11)의 에지가 화소간 절연막(42')에 의해 덮히여 있는 경우)에 관해 생각한다. 이 경우, 화소 영역(S1)에의 경사 증착할 때에는, 도 34(A)에 도시한 바와 같이, 화소간 절연막(42') 및 하부 전극(11) 사이의 단차(X1)의 영향에 의해 비네팅이 생긴다. 이 때문에, 화소 영역(S1)에서는, 하부 전극(11) 상에서, 국소적으로 박막이 되는 부분이 생기고, 균일한 두께로 유기 재료를 증착할 수가 없다. 또는, 화소 영역(S2)에의 경사 증착할 때에는, 도 34(B)에 도시한 바와 같이, 화소간 절연막(42') 및 하부 전극(11) 사이의 단차(X2)의 영향에 의해 비네팅이 생긴다. 이 때문에, 화소 영역(S2)에서도, 하부 전극(11) 상에 균일한 두께로 유기 재료를 증착할 수가 없다. 또한, 상기한 바와 같은 화소 영역(S1, S2)에의 경사 증착 공정을 연속적으로 행하는 경우에도 같은 현상이 생긴다. 이와 같이, 하부 전극(11) 상에 균일한 막두께로 각 색 발광층 등의 유기 재료를 성막할 수 없으면, 국소적인 부분에 전류가 집중하거나, 소망하는 발광색을 얻을 수가 없거나 한다.
이에 대해, 본 실시의 형태에서는, 상술한 바와 같이 화소간 절연막(42)에서, 개구(H2)를 화소 영역(S1, S2)의 쌍방에 공통으로 마련하고, 경계(B1)로부터 리브(110)를 향하여 하지층(41)의 두께를 단계적으로 변화시켜서 이루어지는 단차 구조(st1, st2)를 갖고 있다. 이에 의해, 화소 영역(S1)에의 경사 증착할 때에는, 예를 들면 도 35의 A에 도시한 바와 같이, 각도 방향(D1)에 따라서 유기 재료를 방출한 증착원(도시 생략)에 대해, 그림자가 되는 부분이 생기지 않는다. 이 때문에, 화소 영역(S1)에서는, 하부 전극(11) 상에, 거의 균일한 두께로 유기 재료(44a)를 퇴적시킬 수 있다. 또는, 화소 영역(S2)에의 경사 증착할 때에는, 도 35의 B에 도시한 바와 같이, 각도 방향(D2)에 따라서 유기 재료를 방출한 증착원(도시 생략)에 대해, 그림자가 되는 부분이 생기지 않는다. 이 때문에, 화소 영역(S2)에서도, 하부 전극(11) 상에, 거의 균일한 두께로 유기 재료(44b)를 퇴적시킬 수 있다. 따라서, 경사 증착시에 있어서, 비네팅의 발생을 억제하고, 거의 균일한 두께로 유기 재료의 성막을 할 수가 있다. 이에 의해, 상기 실시의 형태 등으로 설명한 경우(하부 전극(11) 및 구동 기판(10)의 각 표면이 동일면을 형성한 경우)와 동등한 효과를 얻을 수 있다.
<변형례 3>
상기 제4의 실시의 형태에서는, 경사 증착의 대상이 되는 화소 영역(S1, S2)에서, 하부 전극(11)의 에지가 노출한 구성으로 되어 있다. 이 때문에, 예를 들면, 고정밀한 유기 EL 디스플레이를 제작하는 경우 등, 인접 화소 사이의 거리가 매우 가까워지는 경우에는, 화소 영역(S1, S2) 사이에서, 발광층 등의 유기층을 통하여 리크 전류가 발생한 것도 생각된다. 이와 같은 리크 전류는, 발광 특성에 영향을 주기 때문에, 가능한 한 억제되는 것이 바람직하다.
그래서, 도 36에 도시한 바와 같이, 화소 영역(S1, S2) 사이의 경계(B1) 부근에 리크 방지 절연막(45)을 마련하여도 좋다. 리크 방지 절연막(45)은, 예를 들면 절연성을 갖는 리브(돌기물)이고, 예를 들면 화소간 절연막(42)과 같은 재료에 의해 구성되어 있다. 이 리크 방지 절연막(45)은, 그 종횡비(두께 및 폭의 비)가, 증착원측에서 보고아 하부 전극(11) 상에 사각(dead-angle)이 되는 영역이 형성되지 않는 범위에 설정되어 있는 것이 바람직하다. 리크 방지 절연막(45)에 기인하여 생기는 비네팅의 영향이 하부 전극(11) 상에 미치지 않도록 하기 위해서다. 이와 같은 리크 방지 절연막(45)은, 예를 들면 화소간 절연막(42)과 동일 공정에서 패터닝 형성하는 것도 가능하다.
이에 의해, 본 변형례에서도, 화소 영역(S1)에의 경사 증착할 때에는, 예를 들면 도 37의 A에 도시한 바와 같이, 각도 방향(D1)에 따라서 유기 재료를 방출하는 증착원(도시 생략)에 대해, 그림자가 되는 부분이 생기지 않는다. 이 때문에, 화소 영역(S1)에서는, 하부 전극(11) 상에, 거의 균일한 두께로 유기 재료(46a)를 퇴적시킬 수 있다. 또는, 화소 영역(S2)에의 경사 증착할 때에는, 도 35의 B에 도시한 바와 같이, 각도 방향(D2)에 따라서 유기 재료를 방출한 증착원(도시 생략)에 대해, 그림자가 되는 부분이 생기지 않는다. 이 때문에, 화소 영역(S2)에서도, 하부 전극(11) 상에, 거의 균일한 두께로 유기 재료(46b)를 퇴적시킬 수 있다. 따라서, 경사 증착시에 있어서, 비네팅의 발생을 억제하고, 거의 균일한 두께로 유기 재료의 성막을 행할 수가 있다. 더하여, 본 변형례에서는, 화소 영역(S1, S2) 사이에 리크 방지 절연막(45)이 마련되어 있음에 의해, 화소 영역(S1, S2) 사이에서의 리크 전류의 발생을 억제할 수 있고, 발광 특성의 열화를 막을 수 있다.
또한, 상기 변형례 3에서는, 화소 영역(S1, S2) 사이에, 리크 방지 절연막(45)(리브)를 마련하도록 하였지만, 화소 사이의 절연이 가능해지는 구성이라면, 특히 리브로 한정되지 않는다. 예를 들면, 유기 재료의 패터닝에 영향이 나오지 않는 범위에서 홈을 형성하여도 좋고, 또는 화소간 절연막(42)과 다른 절연 재료로 이루어지는 구조물을 마련하도록 하여도 좋다.
<변형례 4>
도 38은, 상기 제4의 실시의 형태의 변형례(변형례 4)에 관한 기판 구성을 도시한 것이다. 본 변형례에서는, 절연막(42a)이 리브(110)와 하부 전극(11)의 간극을 매입하도록 형성되어 있다. 이들의 절연막(42a) 및 하부 전극(11)에 의해, 구동 기판(10) 상에 단차 구조(st1, st2)가 형성되어 있다. 절연막(42a)은, 예를 들면 폴리이미드, 아크릴계 수지 또는 노볼락계 수지 등의 유기 절연막, 또는 산화 규소 또는 질화 규소 등의 무기 절연막에 의해 구성되어 있다.
이와 같이, 리브(110)와 하부 전극(11)의 간극을 메우도록 절연막(42a)을 형성하도록 하여도 좋고, 이 경우라도, 상기 제4의 실시의 형태와 동등한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 변형례 4에서는, 하부 전극(11)과 리브(110)가 격리하고 마련된 경우를 예시하였지만, 도 39에 도시한 바와 같이, 이들이 인접하여 배치되어 있어도 좋다. 이 경우에는, 하부 전극(11)과 리브(110)와의 인접하는 모서리부에 절연막(42a)을 형성함에 의해, 단차 구조(st1)를 형성할 수 있다.
[표시 장치(1 내지 3)의 전체 구성, 화소 회로 구성]
다음에, 상기 제1 내지 3의 실시의 형태에 관한 표시 장치(1 내지 3)의 전체 구성 및 화소 회로 구성에 관해 설명한다. 도 40은, 유기 EL 디스플레이로서 사용되는 표시 장치의 주변 회로를 포함하는 전체 구성을 도시하는 것이다. 이와 같이, 예를 들면 구동 기판(10) 상에는, 유기 EL 소자를 포함하는 복수의 화소(PXLC)가 매트릭스형상으로 배치되어 이루어지는 표시 영역(30)이 형성되고, 이 표시 영역(30)의 주변에, 신호선 구동 회로로서의 수평 셀렉터(HSEL)(31)와, 주사선 구동 회로로서의 라이트 스캐너(WSCN)(32)와, 전원선 구동 회로로서의 전원 스캐너(DSCN)(33)가 마련되어 있다.
표시 영역(30)에서, 열방향으로는 복수(정수 n개)의 신호선(DTL1 내지 DTLn)이 배치되고, 행방향으로는, 복수(정수 m개)의 주사선(WSL1 내지 WSLm) 및 전원선(DSL1 내지 DSLm)이 각각 배치되어 있다. 또한, 각 신호선(DTL)과 각 주사선(WSL)과의 교차로에, 각 화소(PXLC)(R, G, B에 대응하는 화소의 어느 하나)가 마련되어 있다. 각 신호선(DTL)은 수평 셀렉터(31)에 접속되고, 이 수평 셀렉터(31)로부터 각 신호선(DTL)에 영상 신호가 공급되도록 되어 있다. 각 주사선(WSL)은 라이트 스캐너(32)에 접속되고, 이 라이트 스캐너(32)로부터 각 주사선(WSL)에 주사 신호(선택 펄스)가 공급되도록 되어 있다. 각 전원선(DSL)은 전원 스캐너(33)에 접속되고, 이 전원 스캐너(33)로부터 각 전원선(DSL)에 전원 신호(제어 펄스)가 공급되도록 되어 있다.
도 41은, 화소(PXLC)에서의 구체적인 회로 구성례를 도시한 것이다. 각 화소(PXLC)는, 유기 EL 소자(3D)를 포함하는 화소 회로(40)를 갖고 있다. 이 화소 회로(40)는, 샘플링용 트랜지스터(3A) 및 구동용 트랜지스터(3B)와, 보존 용량 소자(3C)와, 유기 EL 소자(3D)를 갖는 액티브형의 구동 회로이다.
샘플링용 트랜지스터(3A)는, 그 게이트가 대응하는 주사선(WSL)에 접속되고, 그 소스 및 드레인중의 한쪽이 대응하는 신호선(DTL)에 접속되고, 다른쪽이 구동용 트랜지스터(3B)의 게이트에 접속되어 있다. 구동용 트랜지스터(3B)는, 그 드레인이 대응하는 전원선(DSL)에 접속되고, 소스가 유기 EL 소자(3D)의 애노드에 접속되어 있다. 또한, 이 유기 EL 소자(3D)의 캐소드는, 접지 배선(3H)에 접속되어 있다. 또한, 이 접지 배선(3H)은, 모든 화소(PXLC)에 대해 공통으로 배선되어 있다. 보존 용량 소자(3C)는, 구동용 트랜지스터(3B)의 소스와 게이트의 사이에 배치되어 있다.
샘플링용 트랜지스터(3A)는, 주사선(WSL)으로부터 공급되는 주사 신호(선택 펄스)에 따라서 도통함에 의해, 신호선(DTL)으로부터 공급되는 영상 신호의 신호 전위를 샘플링하여, 보존 용량 소자(3C)에서 보존하는 것이다. 구동용 트랜지스터(3B)는, 소정의 제1 전위(도시 생략)에 설정된 전원선(DSL)으로부터 전류의 공급을 받고, 보존 용량 소자(3C)에 보존된 신호 전위에 응하여, 구동 전류를 유기 EL 소자(3D)에 공급하는 것이다. 유기 EL 소자(3D)는, 이 구동용 트랜지스터(3B)로부터 공급된 구동 전류에 의해, 영상 신호의 신호 전위에 응한 휘도로 발광하도록 되어 있다.
이와 같은 회로 구성에서는, 주사선(WSL)으로부터 공급되는 주사 신호(선택 펄스)에 따라서의 샘플링용 트랜지스터(3A)가 도통함에 의해, 신호선(DTL)으로부터 공급된 영상 신호의 신호 전위가 샘플링되고, 보존 용량 소자(3C)에 보존된다. 또한, 상기 제1 전위에 설정된 전원선(DSL)으로부터 구동용 트랜지스터(3B)에 전류가 공급되고, 보존 용량 소자(3C)에 보존된 신호 전위에 응하여, 구동 전류가 유기 EL 소자(3D)(적색, 녹색 및 청색의 각 유기 EL 소자)에 공급된다. 그리고, 각 유기 EL 소자(3D)는, 공급된 구동 전류에 의해, 영상 신호의 신호 전위에 응한 휘도로 발광한다. 이에 의해, 표시 장치에서, 영상 신호에 의거한 영상 표시가 이루어진다.
<적색용례>
이하, 상기한 바와 같은 표시 장치(1 내지 3)의 전자기기에의 적색용례에 관해 설명한다. 표시 장치(1 내지 3)는, 텔레비전 장치, 디지털 카메라, 노트형 퍼스널 컴퓨터, 휴대전화 등의 휴대 단말 장치 또는 비디오 카메라 등의 모든 분야의 전자기기에 적색용하는 것이 가능하다. 환언하면, 표시 장치(1 내지 3)는, 외부로부터 입력된 영상 신호 또는 내부에서 생성한 영상 신호를, 화상 또는 영상으로서 표시하는 모든 분야의 전자기기에 적색용하는 것이 가능하다.
(모듈)
상기 표시 장치는, 예를 들면 도 35에 도시한 바와 같은 모듈로서, 후술하는 적색용례 1 내지 5 등의 여러가지의 전자기기에 조립된다. 이 모듈은, 예를 들면, 기판(10)의 한 변에, 밀봉용 기판(50)으로부터 노출한 영역(210)을 마련하고, 이 노출한 영역(210)에, 수평 셀렉터(31), 라이트 스캐너(32) 및 전원 스캐너(33)의 배선을 연장하여 외부 접속단자(도시 생략)를 형성한 것이다. 이 외부 접속단자에는, 신호의 입출력을 위한 플렉시블 프린트 배선 기판(FPC ; Flexible Printed Circuit)(220)가 마련되어 있어도 좋다.
(적색용례 1)
도 36은, 텔레비전 장치의 외관을 도시한 것이다. 이 텔레비전 장치는, 예를 들면, 프런트 패널(310) 및 필터 유리(320)를 포함하는 영상 표시 화면부(300)를 갖고 있고, 이 영상 표시 화면부(300)가 표시 장치(1 내지 3)에 상당한다.
(적색용례 2)
도 37은, 디지털 카메라의 외관을 도시한 것이다. 이 디지털 카메라는, 예를 들면, 플래시용의 발광부(410), 표시부(420), 메뉴 스위치(430) 및 셔터 버튼(440)을 갖고 있고, 이 표시부(420)가 표시 장치(1 내지 3)에 상당한다.
(적색용례 3)
도 38은, 노트형 퍼스널 컴퓨터의 외관을 도시한 것이다. 이 노트형 퍼스널 컴퓨터는, 예를 들면, 본체(510), 문자 등의 입력 조작을 위한 키보드(520) 및 화상을 표시하는 표시부(530)를 갖고 있고, 이 표시부(530)가 표시 장치(1 내지 3)에 상당한다.
(적색용례 4)
도 39는, 비디오 카메라의 외관을 도시한 것이다. 이 비디오 카메라는, 예를 들면, 본체부(610), 이 본체부(610)의 전방측면에 마련된 피사체 촬영용의 렌즈(620), 촬영시의 스타트/스톱 스위치(630) 및 표시부(640)를 갖고 있다. 이 표시부(640)가 표시 장치(1 내지 3)에 상당한다.
(적색용례 5)
도 40은, 휴대 전화기의 외관을 도시한 것이다. 이 휴대 전화기는, 예를 들면 상측 몸체(710)와 하측 몸체(720)를 연결부(힌지부)(730)로 연결한 것이고, 디스플레이(740), 서브 디스플레이(750), 픽처 라이트(760) 및 카메라(770)를 갖고 있다. 그리고, 이중의 디스플레이(740) 또는 서브 디스플레이(750)가, 표시 장치(1 내지 3)에 상당한다.
이상, 실시의 형태 및 변형례를 들어 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 이들의 실시의 형태로 한정되지 않고, 여러가지의 변형이 가능하다. 예를 들면, 상기 실시의 형태 등에서는, 본 발명의 캐리어 블록층으로서, 전자 블록 기능을 갖는 전자 블록층을 이용한 경우를 예로 들어서 설명하였지만, 이것으로 한하지 않고, 정공 블록 기능을 갖는 정공 블록층을 이용하도록 하여도 좋다.
또한, 상기 실시의 형태 등에서는, 리브 등의 돌기 형상 부재를 사용하여 경사 증착을 행하는 경우를 예로 들어서 설명하였지만, 반드시 그와 같은 돌기 형상 부재를 기판상에 형성할 필요는 없고, 증착 방향에 응하여 특정한 화소 영역을 마스크하는 것이 가능한 새도 마스크를 사용하면 좋다.
또한, 상기 실시의 형태에서는, 유기 발광층 이외의 유기층의 한 예로서, R, G, B의 3종류의 화소의 선택적인 화소에 전자 블록층이나 막두께 조정층을 마련한 예에 관해 설명하였지만, 이들의 층을 마련하는 화소는, 상술한 것으로 한정되지 않고, 또한 모든 화소에 마련하도록 하여도 좋다.
또한, 본 발명에서의 유기 적층막은, 상기 실시의 형태 등에서 설명한 유기 적층막으로 한정되지 않고, 또한 다른 층을 구비하고 있어도 좋다.

Claims (20)

  1. 기판상에, 서로 다른 색광을 발하는 복수 종류의 화소를 가지며,
    각각의 상기 화소는,
    1 이상의 유기 발광층과, 다른 종류의 유기층을 포함하며, 상기 다른 종류의 유기층의 층 구조가 상기 화소의 종류마다 다른 유기 적층막과,
    상기 유기 적층막을 끼워 넣는 제1 전극 및 제2 전극을 구비한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제2항에 있어서,
    상기 복수 종류의 화소 사이의 선택적인 영역에 돌기 형상 부재가 배설되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수 종류의 화소는, 적 화소, 녹 화소 및 청 화소이고,
    상기 유기 적층막으로서,
    상기 적 화소는, 적색용 발광층 및 청색용 발광층을 포함하며,
    상기 녹 화소는, 적색용 발광층, 녹색용 발광층 및 청색용 발광층과, 녹색용 캐리어 블록층을 포함하고,
    상기 청 화소는, 적색용 발광층 및 청색용 발광층과, 청색용 캐리어 블록층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기판측으로부터 차례로,
    상기 화소마다 배설된 상기 제1 전극과,
    상기 적 화소, 상기 녹 화소 및 상기 청 화소에 공통으로 마련된 적색용 발광층과,
    상기 녹 화소에 선택적으로 배치된 녹색용 캐리어 블록층 및 녹색용 발광층과,
    상기 청 화소에 선택적으로 배치된 청색용 캐리어 블록층과,
    상기 적 화소, 상기 녹 화소 및 상기 청 화소에 공통으로 마련된 청색용 발광층과,
    상기 적 화소, 상기 녹 화소 및 상기 청 화소에 공통으로 마련된 제2 전극을 구비한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 적 화소, 상기 녹 화소 및 상기 청 화소는 각각, 상기 제1 전극 및 상기 제2전극과 상기 유기 적층막을 포함하는 광공진기 구조를 가지며,
    상기 적 화소, 상기 녹 화소 및 상기 청 화소 중의 선택적인 화소에, 상기 유기 적층막의 일부로서 막두께 조정층이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기판측으로부터 차례로,
    상기 화소마다 배설된 상기 제1 전극과,
    상기 녹 화소에 선택적으로 배치된 녹색용 막두께 조정층 및 상기 청 화소에 선택적으로 배치된 청색용 막두께 조정층과,
    상기 적 화소, 상기 녹 화소 및 상기 청 화소에 공통으로 마련된 적색용 발광층과,
    상기 녹 화소에 선택적으로 배치된 녹색용 캐리어 블록층 및 녹색용 발광층과,
    상기 청 화소에 선택적으로 배치된 청색용 캐리어 블록층과,
    상기 적 화소, 상기 녹 화소 및 상기 청 화소에 공통으로 마련된 청색용 발광층과,
    상기 적 화소, 상기 녹 화소 및 상기 청 화소에 공통으로 마련된 제2 전극을 구비한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 녹색용 막두께 조정층 및 상기 청색용 막두께 조정층은, 정공 수송 재료로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 녹색용 캐리어 블록층 및 상기 청색용 캐리어 블록층은, 정공 수송 재료로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 복수 종류의 화소는, 적 화소, 녹 화소 및 청 화소이고,
    상기 유기 적층막으로서,
    상기 적 화소는, 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층을 포함하며,
    상기 녹 화소는, 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층과, 녹색용 캐리어 블록층을 포함하고,
    상기 청색 화소는, 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층과, 청색용 캐리어 블록층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기판측으로부터 차례로,
    상기 화소마다 배설된 상기 제1 전극과,
    상기 적 화소, 상기 녹 화소 및 상기 청색 화소에 공통으로 마련된 적색 발광층과,
    상기 녹 화소에 선택적으로 배치된 녹색용 캐리어 블록층과,
    상기 적 화소, 상기 녹 화소 및 상기 청색 화소에 공통으로 마련된 녹색 발광층과,
    상기 청색 화소에 선택적으로 배치된 청색용 캐리어 블록층과,
    상기 적 화소, 상기 녹 화소 및 상기 청색 화소에 공통으로 마련된 청색 발광층과,
    상기 적 화소, 상기 녹 화소 및 상기 청색 화소에 공통으로 마련된 제2 전극을 구비한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 기판측으로부터 차례로,
    상기 화소마다 배설된 상기 제1 전극과,
    상기 녹 화소에 선택적으로 배치된 녹색용 정공 수송층 및 녹색용 발광층과,
    상기 적 화소에 선택적으로 배치된 적색용 정공 수송층 및 적색용 발광층과,
    상기 적 화소, 상기 녹 화소 및 상기 청 화소에 공통으로 마련된 청색용 발광층과,
    상기 적 화소, 상기 녹 화소 및 상기 청 화소에 공통으로 마련된 제2 전극을 구비하고,
    상기 녹색용 발광층 및 적색용 발광층의 막두께가, 상기 청색용 발광층보다도 얇게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 기판이 절연막에 의해 평탄화된 구동 기판임과 동시에, 상기 제1 전극이 상기 화소마다 배설되고,
    상기 제1 전극이 그 표면이 상기 절연막의 표면과 동일면이 되도록 마련되던지, 또는,
    상기 제1 전극이 상기 유기층보다도 하층에 마련됨과 함께 상기 제1 전극을 포함하는 하지층의 두께가 상기 돌기 형상 부재에 근접함에 따라 단계적으로 커지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 기판상에 서로 다른 색광을 발하는 복수 종류의 화소를 형성할 때에,
    각 화소 영역에서,
    기판상에 제1 전극을 형성하는 공정과,
    1 이상의 유기 발광층과, 다른 종류의 유기층 또는 유기층들을 포함하며, 상기 다른 종류의 유기층 또는 유기층들의 층 구조가 상기 화소의 종류마다 다른 유기 적층막을 형성하는 공정과,
    상기 유기 적층막을 형성한 후, 제2 전극을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 복수 종류의 화소 사이의 선택적인 영역에 돌기 형상 부재를 형성하고,
    상기 돌기 형상 부재를 이용한 경사 증착에 의해, 상기 유기 적층막의 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 유기 적층막을 형성하는 공정에서는,
    적 화소, 녹 화소 및 청 화소의 모든 영역에 걸쳐서 적색용 발광층을 형성하는 스텝과,
    상기 적색용 발광층을 형성한 후, 상기 녹 화소의 영역에 녹색용 캐리어 블록층을 경사 증착에 의해 형성하는 스텝과,
    상기 녹색용 캐리어 블록층상에 녹색용 발광층을 경사 증착에 의해 형성하는 스텝과,
    상기 녹색용 발광층을 형성한 후, 상기 청 화소의 영역에 선택적으로 청색용 캐리어 블록층을 경사 증착에 의해 형성하는 스텝과,
    상기 청색용 캐리어 블록층을 형성한 후, 상기 적 화소, 상기 녹 화소 및 상기 청 화소의 모든 영역에 걸쳐서 청색용 발광층을 형성하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 유기 적층막을 형성하는 공정에서는,
    상기 적색용 발광층을 형성하기 이전에,
    상기 녹 화소의 영역에 녹색용 막두께 조정층을 경사 증착에 의해 형성하는 스텝과,
    상기 청 화소의 영역에 청색용 막두께 조정층을 경사 증착에 의해 형성하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 유기 적층막을 형성하는 공정에서는,
    상기 적 화소, 상기 녹 화소 및 상기 청 화소의 모든 영역에 걸쳐서 적색 발광층을 형성하는 스텝과,
    상기 적색 발광층을 형성한 후, 상기 녹 화소의 영역에 녹색용 캐리어 블록층을 경사 증착에 의해 형성하는 스텝과,
    상기 녹색용 캐리어 블록층을 형성한 후, 상기 적 화소, 상기 녹 화소 및 상기 청 화소의 모든 영역에 걸쳐서 녹색 발광층을 형성하는 스텝과,
    상기 녹색 발광층을 형성한 후, 상기 청 화소의 영역에 선택적으로 청색용 캐리어 블록층을 경사 증착에 의해 형성하는 스텝과,
    상기 청색용 캐리어 블록층을 형성한 후, 상기 적 화소, 상기 녹 화소 및 상기 청 화소의 모든 영역에 걸쳐서 청색 발광층을 형성하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 유기 적층막을 형성하는 공정에서는,
    녹 화소의 영역에 녹색용 정공 수송층을 경사 증착에 의해 형성하는 스텝과,
    상기 녹색용 정공 수송층상에 녹색용 발광층을 형성하는 스텝과,
    적 화소의 영역에 적색용 정공 수송층을 경사 증착에 의해 형성하는 스텝과,
    상기 적색용 정공 수송층상에 적색용 발광층을 형성하는 스텝과,
    상기 녹색용 발광층 및 상기 적색용 발광층을 형성한 후, 상기 적 화소, 상기 녹 화소 및 청 화소의 모든 영역에 걸쳐서 청색용 발광층을 형성하는 스텝을 포함하며,
    상기 녹색용 발광층 및 적색용 발광층의 막두께를, 상기 청색용 발광층보다도 얇게 형성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 녹색용 발광층을 형성한 후, 상기 적색 정공 수송층을 형성하는 스텝 및 상기 적색용 발광층을 형성하는 스텝을 행하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  20. 기판상에, 서로 다른 색광을 발하는 복수 종류의 화소를 가지며,
    상기 복수 종류의 화소는 각각,
    1 이상의 유기 발광층과, 다른 종류의 유기층을 포함하며, 상기 다른 종류의 유기층의 층 구조가 상기 화소의 종류마다 다른 유기 적층막과,
    상기 유기 적층막을 끼워 넣는 제1 전극 및 제2 전극을 갖는 표시 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 전자기기.
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