WO2011132215A1 - 有機el表示パネルおよびそれを備えた有機el表示装置並びに有機el表示パネルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一態様に係る有機EL表示パネルは、薄膜トランジスタ層の上方を平坦化する平坦化膜と、前記平坦化膜の上方に形成され、列状に配された複数の画素部の各々の側面を規定する一組の隔壁と、前記一組の隔壁間に存する前記複数の画素部に形成される有機発光層と、を具備し、前記平坦化膜は、前記複数の画素部の各々の境界となる領域を前記一組の隔壁と交差する方向に横断して形成された窪み部を有し、前記一組の隔壁と同一材料からなり、前記一組の隔壁と連結され、前記平坦化膜の窪み部の上方にその内部形状に追従して形成されており、前記一組の隔壁より低い所定の隔壁を有する。
以下では、本発明を実施するための形態の一例について、図面を参酌しながら説明する。
本実施の形態に係る有機EL表示パネル1(以下、「表示パネル1」と略記する)の全体構成について、図1を用い説明する。
画像表示部10の構成について図2および図3を用いて説明する。なお、本実施の形態に係る画像表示部10は、一例として、トップエミッション型の有機EL表示器を採用している。また、画像表示部10は、赤(R)、緑(G)、青(B)の何れかの色の発光材料を有する有機発光層を備える複数の画素部100がマトリクス状に配置され構成されている。なお、図1において、「円C」の内側に、複数の画素部100の配列の一部を拡大して模式的に示した。
基板101は、例えば、無アルカリガラス、ソーダガラス、無蛍光ガラス、燐酸系ガラス、硼酸系ガラス、石英、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン、ポリエステル、シリコン系樹脂、又はアルミナ等の絶縁性材料をベースとして形成されている。
平坦化膜103には、ポジ型の感光性樹脂材料であるポリイミド系、アクリル系、シクロテン系、ノボラック系が用いられている。なお、平坦化膜103の材料として、例えば、アクリル、ポリイミド、シロキサン等の感光性樹脂材料を用いることもできる。また、ネガ型の感光性樹脂材料を用いてもよい。
アノード電極112は、金属性材料からなる単層、あるいは複数の層が積層されてなる積層体から構成されており、例えば、Ag(銀)、APC(銀、パラジウム、銅の合金)、ARA(銀、ルビジウム、金の合金)、MoCr(モリブデンとクロムの合金)、NiCr(ニッケルとクロムの合金)などを用い形成されている。また、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(In2O3-ZnO)、ZnO、InO、SnO等の半導体材料を用いてアノード電極112を形成することもできる。ここで、金属性材料は、温度が上昇すると抵抗が大きくなるものを指し、半導体材料は、温度が上昇すると抵抗が小さくなるものを指す。なお、本実施の形態のように、トップエミッション型の場合には、高反射性の材料で形成されていることが好ましい。
バンク111,121は、樹脂等の有機材料で形成されており、ポジ型の感光性および絶縁性を有する。バンク111,121の形成に用いる有機材料の例としては、(シクロテン系樹脂)があげられる。そして、バンク111,121は、有機溶剤耐性を有することが好ましい。なお、ネガ型の感光性材料を用いることもできる。
有機発光層113は、アノード電極112から注入されたホールと、カソード電極114から注入された電子とが再結合されることにより励起状態が生成され発光する機能を有する。有機発光層113の形成に用いる材料は、湿式印刷法を用い製膜できる発光性の有機材料を用いることが必要である。
カソード電極114は、例えば、ITO、IZO(酸化インジウム亜鉛)などで形成される。トップエミッション型の画像表示部10の場合においては、光透過性の材料で形成されることが好ましい。光透過性については、透過率が80[%]以上とすることが好ましい。
封止層は、有機発光層113などが水分に晒されたり、空気に晒されたりすることを抑制する機能を有し、例えば、SiN(窒化シリコン)、SiON(酸窒化シリコン)などの材料を用い形成される。トップエミッション型の画像表示部10の場合においては、光透過性の材料で形成されることが好ましい。
以下、図2~図4を参照して、第1のバンク111,第2のバンク121、および平坦化膜103等について説明する。図4(a)は、画像表示部10の一部について、第1,第2バンク111,121の平面図を模式的に示した図である。また、図4(b),(c)はX-X’断面を、図4(d),(e)はY-Y’断面を模式的に示した図である。なお、これらの図に、有機発光層113やカソード電極114は図示されていない。
上記画像表示部10に画像を表示する場合、アクティブマトリクス方式により、信号線駆動回路21および走査線駆動回路23によって、TFT105を介して所定の画素部100に電圧が印加される。その結果、所定の画素部100のアノード電極112とカソード電極114との間に電流が流れて有機発光層113が発光させられる。また、画素部100が対応する色(赤、緑、青)に応じて有機発光層113を形成する有機発光材料が異なり、各画素部100は赤、緑、青のいずれかの色の光を放射する。
上記表示パネル1の製造方法を、以下に説明する。
図7(a),(b)に示すように、TFT層102上にポジ型の感光性材料からなるレジスト膜137が塗布された後に、マルチトーンマスク140を用いて露光が行われる。その後、現像処理において、光が照射された部分(露光部分)が取り除かれて、窪み部123およびコンタクトホール部125が形成される。その後、焼成処理(ベーク処理)が行われる。
アノード電極112を形成する処理を、図8(a)~(e)、図11(c)~(g)に示す。
平坦化膜103およびアノード電極112上にバンクを形成するバンク形成工程について説明する。
有機発光層113の形成工程について説明する。
カソード電極114を形成する工程について説明する。
本実施形態の表示パネル1は、複数の画素部100をライン状の第1バンク111によってストライプ状に区画するラインバンク方式とされている。なお、複数の画素部100を区画する第2バンク121が形成されているが、その高さが第1バンク111よりも低くされている。よって、有機発光層113を形成する場合に、塗布されたインク172が第2バンク121を超えて流動でき、Y軸方向に並ぶ複数の画素領域100aにおいて、インク172の塗布量が均一になる(図12(d))。なお、インク172が第2バンク121を超えられない場合、各画素領域100aでインク172の塗布量を調節する必要があるが、各画素領域100aの塗布量がばらつく場合がある。
第2バンク121の窪み部127の形状は、箱形部123の形状を変えることで容易に変化させることができる。図14、図15には、それぞれ、箱形部123の深さ、広さを変化させることにより、第2バンク121の窪み部127の深さD、広さWを変えた例を示す。窪み部127の深さ、広さを変えることで、窪み部127の容積(内部空間の体積)を変化させ、窪み部127に堆積する有機発光材料129の量を増減させることができる。
第2バンク121は、Y軸方向の端部の画素領域100a側の傾斜面121bにおいて、有機発光層113のY軸方向における側面を規定している。その傾斜面121bの傾斜角度を、赤、緑、青の色ごとに異ならせることができる。
上記実施形態において、アノード電極112とカソード電極114との間に有機発光層113が挟まれていた。さらに、アノード電極112と有機発光層113との間にホール注入輸送層を介挿し、有機発光層113とカソード電極114との間に電子注入層を介挿することができる。
前記実施形態および変形例において、窪み部122は、箱形部123とコンタクトホール部125とを有していた。その箱形部123を、平坦化膜の下面側に開口するまで深くして、窪み部122の容積を最大にすることもできる。
前記実施形態および変形例では、窪み部122等は、X軸方向において、第1バンク111の側面111a下に進入していたが、第1バンク111下に進入しない態様とすることもできる。
1.上記実施形態およびその変形例において説明した表示パネル1は、例えば、テレビジョン受像機等の表示装置に用いられる。図20に、表示パネル1を備えた有機EL表示装置500(以下、単に表示装置500と記載する)を示す。また、図21に、表示装置500の主要構成を示すブロック図を示す。表示装置500は、表示パネル1の他に、チューナ510チューナ510と、外部信号入力部511と、映像処理部512と、音声処理部513と、制御部514と、表示パネル1に電力を供給する電源線供給部515とを備えている。また、表示装置500には、内部もしくは外部にスピーカ516が接続されている。
10,200 画像表示部
100 画素部
100a 画素領域
101 基板
102 TFT層
103 平坦化膜
103a 平坦面
111 第1バンク
112 アノード電極
112a,b 電極端部
112c コンタクトプラグ
112d 屈曲部
112e 開口縁部
113 有機発光層
114 カソード電極
121 第2バンク
121a 突出部
121b 傾斜面
122 窪み部
123 箱形部
125 コンタクトホール
127 窪み部
129 有機発光材料
140 マルチトーンマスク
172 インク
300 有機EL表示装置
Claims (29)
- 駆動配線層の上方を平坦化する平坦化膜と、
前記平坦化膜の上方に形成され、列状に配された複数の画素部の各々の側面を規定する一組の隔壁と、
前記一組の隔壁間に存する前記複数の画素部に形成される有機発光層と、を具備し、
前記平坦化膜は、前記複数の画素部の各々の境界となる領域を前記一組の隔壁と交差する方向に横断して形成された窪み部を有し、
前記一組の隔壁と同一材料からなり、前記一組の隔壁と連結され、前記平坦化膜の窪み部の上方にその内部形状に追従して形成されており、前記一組の隔壁より低い所定の隔壁を有する、
ことを特徴とする有機EL表示パネル。 - 前記平坦化膜に形成された前記窪み部の底面は、前記一組の隔壁の底面より低い、
請求項1記載の有機EL表示パネル。 - 前記平坦化膜と前記有機発光層との間には、前記複数の画素部の各々に対応して画素電極層が介在し、
前記画素電極層の端部の一部は、前記平坦化膜に形成された窪み部に配置され、
前記所定の隔壁は、前記平坦化膜に形成された窪み部に配置された前記画素電極層の端部の一部を被覆している、
請求項1又は請求項2に記載の有機EL表示パネル。 - 前記平坦化膜に形成された窪み部は、前記一組の隔壁の下には形成されていない、
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の有機EL表示パネル。 - 前記平坦化膜に形成された窪み部は、
その縁部が、前記一組の隔壁の各々の側面位置の下に進入した状態で形成されている、
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の有機EL表示パネル。 - 前記一組の隔壁はライン状に形成される、
請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の有機EL表示パネル。 - 前記複数の画素部に形成される有機発光層は、同一色の発光材料からなる有機発光層である、
請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の有機EL表示パネル。 - 前記平坦化膜は、前記画素電極層と前記駆動配線層とを接続するコンタクトホールを有し、
前記窪み部は、前記コンタクトホールが形成された領域と上下方向において重なる領域に形成された、
請求項3記載の有機EL表示パネル。 - 前記窪み部の内部には、前記平坦化膜が除去されている領域が存在し、
前記コンタクトホールは、少なくとも前記平坦化膜が除去されている領域に設けられ、
前記画素電極層と前記駆動配線層とは前記コンタクトホールを介して接触している、
請求項8記載の有機EL表示パネル。 - 前記駆動配線層の上面と前記平坦化膜の下面との間に絶縁保護層を有し、
前記絶縁保護層は、前記コンタクトホールが形成された領域において開口部を有し、
前記絶縁保護層の開口部の面積は、前記窪み部の面積よりも小さい、
請求項8又は請求項9に記載の有機EL表示パネル。 - 前記窪み部は、
平坦化膜の上面側に開口する上側開口部と、下面側に開口する下側開口部とを有し、
前記上側開口部から前記下側開口部に近づくに従い連続的または段階的に縮径する形状である、
請求項1乃至請求項10のいずれか1項に記載の有機EL表示パネル。 - 前記窪み部の上側開口部が形成された平面領域は、前記コンタクトホールが形成された平面領域よりも大きく、かつ、前記コンタクトホールが形成された平面領域の全てと重なっている、
請求項8記載の有機EL表示パネル。 - 前記一組の隔壁は、少なくとも三組存在し、
前記少なくとも三組のうち三組の隔壁は、赤色、緑色、青色の色ごとに一組の隔壁が対応しており、
各組の隔壁間に、前記有機発光層と前記窪み部と前記所定の隔壁とが設けられている、
請求項1乃至請求項12のいずれか1項に記載の有機EL表示パネル。 - 前記平坦化膜に形成された窪み部を第1の窪み部とし、
前記所定の隔壁は、前記第1の窪み部の内部形状に追従して窪むことで上部に第2の窪み部が形成されており、
その第2の窪み部には、前記有機発光層と同一の有機発光材料が堆積しており、
前記三組の隔壁のうちの一組の隔壁間に形成された第1および第2の窪み部は、他の二組の隔壁間に形成された第1および第2の窪み部と容積が異なる、
請求項13記載の有機EL表示パネル。 - 前記所定の隔壁は、前記平坦化膜に形成された窪み部を第1の窪み部とし、その第1の窪み部の内部形状に追従して窪むことで上部に第2の窪み部が形成されており、
その第2の窪み部には、前記有機発光層と同一の有機発光材料が堆積しており、
前記三組の隔壁のうちの一組の隔壁間に形成された前記第2の窪み部は、他の二組の隔壁間に形成された前記第2の窪み部と広さが異なる、
請求項13記載の有機EL表示パネル。 - 前記窪み部は、
平坦化膜の上面側に開口する上側開口部から、下面側に開口する下側開口部に近づくに従い連続的に縮径する形状の上部窪み部と、
前記下側開口部から前記上側開口部に近づくに従い連続的に拡径する形状の下部窪み部と
を有し、かつ、
前記上部窪み部と前記下部窪み部との間に段差が存在するものであり、
前記画素電極層は、前記画素部から前記窪み部内に延びて形成されており、前記下側開口部を通じて前記駆動電極層と電気的に接続されており、
前記三組の隔壁のうちの一組の隔壁間に形成された前記上部窪み部および前記第2の窪み部は、他の二組の隔壁間に形成された前記上部窪み部および前記第2の窪み部とそれぞれ深さ又は広さが異なり、かつ、
前記三組の隔壁間に形成された前記下部窪み部の前記下側開口部は、互いに同じ形状をしている、
請求項13に記載の有機EL表示パネル。 - 前記所定の隔壁が、前記三組の隔壁の延設方向において、前記有機発光層の側面を規定する傾斜面を有し、
前記三組の隔壁のうちの一組の隔壁間に形成された所定の隔壁の傾斜面の傾斜角度は、他の二組の隔壁間に形成された所定の隔壁の傾斜面の傾斜角度と異なる、
請求項13記載の有機EL表示パネル。 - 前記画素電極層は、前記窪み部の開口縁に配された部分が屈曲しており、
前記所定の隔壁は、前記窪み部よりも広い領域に形成され、前記一組の隔壁の延設方向において、前記画素電極層が屈曲した部分を被覆している、
請求項3に記載の有機EL表示パネル。 - 前記駆動配線層は薄膜トランジスタ層である、
請求項1乃至請求項18のいずれか1項に記載の有機ELパネル。 - 前記画素電極層は、金属、半導体、もしくは、金属および半導体からなる、
請求項3記載の有機EL表示パネル。 - 請求項1乃至請求項20のいずれか1項に記載の有機EL表示パネルを備えた、
有機EL表示装置。 - 薄膜トランジスタ層の上方に平坦化膜を形成し、前記薄膜トランジスタ層の上方を平坦化する第1工程と、
前記平坦化膜の上方に、列状に配された複数の画素領域の各々の側面を規定する一組の隔壁を形成する第2工程と、
前記一組の隔壁間に存する前記複数の画素領域に有機発光層を形成する第3工程と、を具備し、
前記第1工程において、前記平坦化膜には、前記複数の画素部の各々の境界となる領域を前記一組の隔壁と交差する方向に横断して形成された窪み部を形成し、
前記第2工程において、前記一組の隔壁と同一材料からなり、前記一組の隔壁と連結された所定の隔壁を、前記平坦化膜の窪み部の内部形状に追従させ、前記一組の隔壁より低い形状に形成する、
ことを特徴とする有機EL表示パネルの製造方法。 - 前記第2工程において、
前記平坦化膜上に前記一組の隔壁及び前記所定の隔壁を形成する隔壁材料を塗布し、
前記一組の隔壁及び前記所定の隔壁を残すマスクパターンを介して前記隔壁材料を露光し、
前記所定の隔壁は、前記平坦化膜の窪み部の内部形状に追従して前記窪み部の内部に入り込むことにより、前記一組の隔壁より低い高さとなる、
請求項22記載の有機EL表示パネルの製造方法。 - 前記第2工程において、
前記所定の隔壁を残すマスクパターンは、前記所定の隔壁の平面領域を前記平坦化膜に形成された窪み部の平面領域より広く残すマスクパターンである、
請求項23記載の有機EL表示パネルの製造方法。 - 前記第1工程において、
前記平坦化膜に前記窪み部を形成するマスクパターンを介して前記平坦化膜を露光し、
前記平坦化膜に前記窪み部を形成するマスクパターンは、光の透過率が互いに異なる複数の透光領域を有するマルチトーンのマスクパターンである、
請求項22記載の有機EL表示パネルの製造方法。 - 前記第1工程において、
前記マルチトーンのマスクパターンにより、前記窪み部が形成される領域において、コンタクトホールが形成される領域と、その周囲の領域とに照射される光の透過率を異ならせて露光し、前記平坦化膜に段差を有する窪み部を形成する、
請求項25に記載の有機EL表示パネルの製造方法。 - 前記第2工程において、
前記一組の隔壁が形成される領域及び前記所定の隔壁が形成される領域に照射される光の透過率が等しくされたマスクパターンを介して前記隔壁材料を露光する、
請求項22又は請求項23に記載の有機EL表示パネルの製造方法。 - さらに、前記第2工程の前に、前記平坦化膜上に前記複数の画素領域の各々に対応して画素電極層を形成する第4工程を具備し、
その第4工程において、
前記画素電極層の端部の一部は、前記窪み部の内部に配置されており、
前記第2工程において、
前記所定の隔壁によって前記画素電極層の端部の一部を被覆している、
請求項22乃至請求項27のいずれか1項に記載の有機EL表示パネルの製造方法。 - 前記第4工程において、
前記画素電極層は、前記画素領域から前記窪み部の内部に延び、前記窪み部の開口縁において屈曲した形状に形成されており、
前記第2工程において、
前記所定の隔壁を残すマスクパターンは、前記平坦化膜に形成された窪み部の平面領域より広く前記所定の隔壁の平面領域を残すマスクパターンであり、
前記所定の隔壁によって前記画素電極層の屈曲した部分が被覆されている、
請求項28記載の有機EL表示パネルの製造方法。
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