WO2013133090A1 - 表示装置 - Google Patents

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WO2013133090A1
WO2013133090A1 PCT/JP2013/054925 JP2013054925W WO2013133090A1 WO 2013133090 A1 WO2013133090 A1 WO 2013133090A1 JP 2013054925 W JP2013054925 W JP 2013054925W WO 2013133090 A1 WO2013133090 A1 WO 2013133090A1
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WO
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opening
support substrate
organic
layer
center
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/054925
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English (en)
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Inventor
匡史 合田
Original Assignee
住友化学株式会社
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
    • H10K59/353Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels characterised by the geometrical arrangement of the RGB subpixels
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/122Pixel-defining structures or layers, e.g. banks
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/80Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass using temporary substrates

Definitions

  • the present invention relates to a display device and a manufacturing method thereof.
  • organic EL element an organic electroluminescence element
  • This display device is arranged at equal intervals along the first direction between the support substrate, the partition wall made up of a plurality of partition wall members 1 extending in the first direction X, and between the partition wall members 1.
  • a plurality of organic EL elements are included (see FIG. 6).
  • the organic EL element is configured by laminating a first electrode, one or more functional layers, and a second electrode in this order from the support substrate side.
  • the functional layer of the organic EL element can be formed by a coating method.
  • the functional layer is formed by supplying ink containing a material to be the functional layer to the concave portion between the partition wall member 1 and the partition wall member 1 and further solidifying it.
  • the ink is supplied by, for example, a nozzle printing method.
  • a plurality of organic EL elements can be formed on the support substrate by further forming the upper electrode by a predetermined method (see, for example, Patent Document 1).
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing a mode in which ink is applied using a nozzle printing apparatus having a plurality of nozzles.
  • the nozzle printing apparatus includes a plurality of nozzles 2 arranged at a predetermined interval in the arrangement direction (in the aspect shown in FIG. 6, a direction Y perpendicular to the first direction X). While ejecting ink from each nozzle 2, the nozzle 2 is scanned in one or the other of the first direction X (hereinafter sometimes referred to as “scanning direction X”), so When the ink is supplied and the ink is solidified, the strip-shaped thin film 3 is formed. By the scanning of the nozzle 2 once, the strip-shaped thin film 3 is formed by the number of the nozzles 2. In the embodiment shown in FIG. 6, the nozzle printing apparatus includes five nozzles, and five strip-shaped thin films 3 are formed by one scan.
  • the nozzle 2 When the nozzle 2 is scanned from one end to the other end in the scanning direction, the nozzle 2 is then moved in a direction perpendicular to the scanning direction X (hereinafter sometimes referred to as “coating direction Y”).
  • One of the application directions Y may be described as “front” (downward in FIG. 6), and the other of the application directions Y may be described as “rearward” (upward in FIG. 6).
  • the nozzle 2 In the forward movement of the nozzle 2, the nozzle 2 is moved forward by the number of rows corresponding to the number of nozzles. In the mode shown in FIG. 6, the nozzle 2 moves a distance of 5 rows.
  • periodicity appears in the properties of the coating film.
  • This period corresponds to the number of nozzles.
  • the film thickness of the coating film periodically varies corresponding to the number of nozzles.
  • a possible cause of this phenomenon is that the amount of ink discharged from each nozzle is slightly different. This is because even if the amount of ink ejected from each nozzle is set to the same amount, it is difficult to completely match the amount of ink actually ejected from each nozzle. Even if the nozzles are arranged at equal intervals, it is difficult to completely match the actual intervals of the nozzles. Therefore, the ink supply position between the respective partition members may be shifted depending on each nozzle, and this is considered to appear as periodicity in the properties of the coating film.
  • the properties of the coating film appear periodic due to the configuration and performance of the apparatus, and so-called unevenness occurs.
  • uneven stripes are visually recognized as light emission unevenness in the display device.
  • periodic light emission unevenness it is easy for the human eye to visually recognize the display quality.
  • an object of the present invention is to provide a display device capable of suppressing the occurrence of periodic stripe unevenness even when a nozzle printing device having a plurality of nozzles is used.
  • the present invention provides the following [1] and [2].
  • a partition wall made of a plurality of partition wall members provided on the insulating film, each partition wall member being disposed between adjacent organic EL elements in the second direction and having an equal interval in the second direction.
  • a display device comprising a partition wall that extends in a first direction.
  • a support substrate a plurality of organic EL elements arranged on the support substrate at predetermined intervals in a first direction and a second direction intersecting the first direction, and the support substrate
  • An insulating film that is provided on the insulating film that has openings at positions corresponding to the plurality of organic EL elements, and that individually defines each organic EL element through the openings, and a plurality of partition members provided on the insulating film
  • Each partition wall member is disposed between adjacent organic EL elements in the second direction, and extends in the first direction at equal intervals in the second direction.
  • a display device manufacturing method comprising: Preparing a support substrate provided with pixel electrodes of the plurality of organic EL elements and an insulating film having openings at positions corresponding to the pixel electrodes; Providing a partition by forming a plurality of partition members on the insulating film; and Forming a functional layer of an organic EL element on the pixel electrode by supplying ink to a region between the partition members by a nozzle printing method and solidifying the ink; Forming an upper electrode on the functional layer,
  • a reference opening provided in the center between adjacent partition members and having a specific area is virtually set, the center of each opening in the second direction is the second of the reference opening. 2 and / or the area of each opening is different from the area of the reference opening, the degree of deviation of the center of each opening in the second direction, and the degree of area difference,
  • a method for manufacturing a display device comprising preparing a support substrate set at random.
  • the present invention it is possible to provide a display device capable of suppressing the occurrence of periodic stripe unevenness even when a nozzle printing device having a plurality of nozzles is used.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing a light emitting device 21 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a sectional view schematically showing the light emitting device 21 in an enlarged manner.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating exaggerated shapes of an insulating film, a functional layer, and the like in the cross section of the light emitting device 21.
  • FIG. 4 shows the thickness of the functional layer at the center of the opening in the second direction when the degree of difference in area ( ⁇ S) and the degree of deviation of the center in the second direction ( ⁇ L) are set randomly. It is the graph plotted with respect to the position.
  • ⁇ S degree of difference in area
  • ⁇ L degree of deviation of the center in the second direction
  • FIG. 5 shows the thickness of the functional layer at the center of the opening at the position in the second direction when the degree of area difference ( ⁇ S) and the degree of center deviation in the second direction ( ⁇ L) are zero. It is the graph plotted against.
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating an aspect in which ink is applied using a nozzle printing apparatus including a plurality of nozzles.
  • FIG. 7 is an enlarged plan view showing a part of the light emitting device 21 shown in FIG.
  • the display device of the present invention includes a support substrate, and a plurality of organic EL elements arranged on the support substrate in a first direction and in a second direction intersecting the first direction with a predetermined interval, respectively. And an insulating film provided on the support substrate and having openings at positions corresponding to the plurality of organic EL elements, and each organic EL element individually defined by the openings, and a plurality of the insulating films provided on the insulating film Each partition member is disposed between adjacent organic EL elements in the second direction, and extends in the first direction with an equal interval in the second direction.
  • a reference opening having a specific area is virtually set, the center of each opening in the second direction is the second direction of the reference opening. And / or out of center The area of each opening is different from the area of the reference opening, and the degree of deviation of the center and the area of each opening in the second direction is set at random. .
  • the display device mainly includes an active matrix drive type device and a passive matrix drive type device.
  • an active matrix drive type device and a passive matrix drive type device.
  • the present invention may be applied to both types of display devices, in this embodiment, a light emitting device applied to an active matrix drive type display device will be described as an example.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing a light emitting device 21 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a sectional view schematically showing the light emitting device 21 in an enlarged manner.
  • the light emitting device 21 mainly includes a support substrate 11 and a plurality of organic EL elements 22 provided on the support substrate.
  • the plurality of organic EL elements 22 are arranged in a matrix on the support substrate 11 with predetermined intervals in the first direction X and the second direction Y intersecting with the first direction X, respectively. Be placed. In the present embodiment, the organic EL elements 22 are arranged at equal intervals in the first direction X.
  • the first direction X and the second direction Y are perpendicular to the thickness direction Z of the support substrate 11.
  • the first direction X and the second direction Y are perpendicular to each other.
  • the thickness direction Z of the support substrate 11 may be simply referred to as the thickness direction Z.
  • an insulating film 15 that individually defines each organic EL element 22 is provided on the support substrate.
  • the insulating film 15 has openings at positions corresponding to the plurality of organic EL elements.
  • Each organic EL element 22 is provided at a position corresponding to the opening of the insulating film 15 when viewed from one side in the thickness direction Z (hereinafter also referred to as “plan view”). That is, the position where the opening is provided in plan view corresponds to the position where the organic EL element is provided.
  • the functional layer constituting the organic EL element is formed to be continuous with the organic EL element 22 adjacent in the first direction X, and is physically continuous. However, the organic EL element 22 adjacent in the first direction X is electrically insulated by the insulating film 15.
  • the opening of the insulating film 15 is formed at a position corresponding to the organic EL element 22, in the present embodiment, the openings are arranged in a matrix like the organic EL element 22.
  • the insulating film 15 has a matrix-like opening.
  • the insulating film 15 is formed in a lattice shape in plan view.
  • the opening of the insulating film 15 is formed so as to substantially coincide with a pixel electrode 12 to be described later in plan view, and is formed in, for example, a substantially rectangular shape, a substantially circular shape, a substantially elliptical shape, or the like.
  • the lattice-like insulating film 15 is mainly formed in a region excluding the pixel electrode 12 in a plan view, and a part thereof is formed to cover the periphery of the pixel electrode 12.
  • the partition wall 17 composed of a plurality of partition wall members 20 is provided on the insulating film 15.
  • Each partition member 20 is disposed between organic EL elements adjacent in the second direction Y.
  • Each partition member 20 also extends in the first direction X.
  • the partition members 20 are arranged at equal intervals in the second direction Y.
  • the so-called stripe-shaped partition wall 17 is provided on the insulating film 15.
  • the organic EL element 22 is provided in a section defined by the partition wall 17.
  • the plurality of organic EL elements 22 are provided in a region between the partition members 20 adjacent to each other in the second direction Y (that is, the recess 18), and in the region between the partition members 20 in the first direction X. They are arranged at a predetermined interval.
  • the organic EL elements 22 do not have to be physically separated from each other, and may be electrically insulated so that they can be individually driven. Therefore, some layers (electrodes and functional layers) constituting the organic EL element may be physically connected to other organic EL elements.
  • the organic EL element 22 is configured by arranging the first electrode 12, the functional layers 13 and 14, and the second electrode 16 in this order from the support substrate 11 side.
  • the first electrode 12 is referred to as a pixel electrode 12
  • the second electrode 16 is referred to as an upper electrode 16.
  • the pixel electrode 12 and the upper electrode 16 constitute a pair of electrodes composed of an anode and a cathode. That is, one of the pixel electrode 12 and the upper electrode 16 is provided as an anode, and the other is provided as a cathode.
  • the pixel electrode 12 is disposed closer to the support substrate 11, and the upper electrode 16 is disposed farther from the support substrate 11 than the pixel electrode 12.
  • the organic EL element 22 includes one or more functional layers.
  • the functional layer means all layers sandwiched between the pixel electrode 12 and the upper electrode 16.
  • the organic EL element 22 includes at least one light emitting layer as a functional layer.
  • a predetermined layer is provided between the electrodes as needed without being limited to the light emitting layer.
  • the functional layer provided between the anode and the light emitting layer include a hole injection layer, a hole transport layer, and an electron block layer.
  • a functional layer provided between a light emitting layer and a cathode a hole block layer, an electron carrying layer, an electron injection layer, etc. are mentioned, for example.
  • the organic EL element 22 of this embodiment includes a hole injection layer 13 as a functional layer between the pixel electrode 12 and the light emitting layer 14.
  • a pixel electrode 12 that functions as an anode, a hole injection layer 13, a light emitting layer 14, and an upper electrode 16 that functions as a cathode are included in this order from the support substrate 11 side.
  • the organic EL element 22 will be described.
  • the light-emitting device 21 of the present embodiment is an active matrix type device, and the pixel electrode 12 is individually provided for each organic EL element 22 so that each organic EL element 22 can be driven individually. That is, the same number of pixel electrodes 12 as the number of organic EL elements 22 are provided on the support substrate 11.
  • the pixel electrode 12 has a thin film shape and is formed in a substantially rectangular shape in plan view.
  • the plurality of pixel electrodes 12 are provided in a matrix form on the support substrate 11 corresponding to the positions where each organic EL element is provided.
  • the plurality of pixel electrodes 12 are arranged at predetermined intervals in the first direction X and at predetermined intervals in the second direction Y.
  • the pixel electrode 12 is provided in a region between the partition members 20 adjacent in the second direction Y in a plan view, and is disposed between the partition members 20 with a predetermined interval in the first direction X.
  • the lattice-like insulating film 15 is mainly formed in a region excluding the pixel electrode 12 in a plan view, and a part thereof is formed so as to cover the periphery of the pixel electrode 12. That is, an opening is formed in the insulating film 15 at a position corresponding to the pixel electrode 12, and the surface of the pixel electrode 12 is exposed from the insulating film 15 through this opening.
  • the hole injection layer 13 extends in the first direction X in the region between the partition members 20. That is, the hole injection layer 13 is formed in a strip shape in the recess 18 defined by the partition wall member 20 adjacent in the second direction Y, and continuously over the organic EL elements 22 adjacent in the first direction X. Is formed.
  • the light emitting layer 14 extends in the first direction X in the region between the partition members 20. That is, the light emitting layer 14 is formed in a strip shape in the recess 18 defined by the partition member 20 adjacent in the second direction Y, and is continuously formed over the organic EL elements adjacent in the first direction X. Yes.
  • the band-shaped light emitting layer 14 is laminated on the band-shaped hole injection layer 13.
  • a color display device will be described as an example in this embodiment.
  • three types of organic EL elements that emit light of any one of red, green, and blue are provided on the support substrate 11.
  • the color display device is realized, for example, by repeatedly arranging the following rows (I), (II), and (III) in this order in the second direction Y.
  • a light emitting layer having a different emission color is usually provided for each type of element.
  • the following rows (i), (ii), and (iii) are repeatedly arranged in the second direction Y in this order.
  • the upper electrode 16 is provided on the light emitting layer 14.
  • the upper electrode 16 is continuously formed across the plurality of organic EL elements 22 and provided as a common electrode for the plurality of organic EL elements.
  • the upper electrode 16 is formed not only on the light emitting layer 14 but also on the partition wall 17, and is formed on one surface so that the electrode on the light emitting layer 14 and the electrode on the partition wall 17 are connected.
  • FIG. 3 is a diagram showing exaggerated shapes of an insulating film, a functional layer, and the like in the cross section of the light emitting device 21.
  • the pixel electrode 12 and the upper electrode 16 are not shown for easy understanding.
  • the center of each opening in the second direction is the reference opening.
  • / or the area of each opening is different from the area of the reference opening.
  • the interval p in the second direction Y of the partition wall member 20 is an equal interval, but the area and / or position of the plurality of openings formed in the insulating film 15 is different for each organic EL element. Different.
  • the reference opening is virtually set. Let So be the area of this reference opening in plan view. Further, the reference opening is virtually set at a position such that the center in the second direction Y coincides with the center in the second direction Y between the pair of partition members 20 facing the opening. This virtually set reference opening corresponds to, for example, an opening set in the design of a normal display device.
  • an area of a specific opening that is arbitrarily focused on among the plurality of openings is described as S, and a difference “So ⁇ S” between the area of the reference opening and the area of the specific opening is described as ⁇ S.
  • ⁇ S a difference between the area of the reference opening and the area of the specific opening.
  • this center position O corresponds to the center position in the second direction Y of the reference opening.
  • a shift of the center position L in the second direction of the specific opening when the center position O is used as a reference is described as ⁇ L.
  • ⁇ L takes a positive value
  • the center position L is in the second direction with respect to the center position O.
  • ⁇ L takes a negative value.
  • FIG. 7 is an enlarged plan view showing a part of the light-emitting device 21 shown in FIG. 1, and shows openings 12a, 12b, and 12c provided between the partition members 20 adjacent in the second direction Y. .
  • the center in the second direction of the opening 12b (position) is indicated by a chain line l 12b.
  • FIG. 7 also shows a reference opening 12r provided in the center between the partition wall members 20 adjacent in the second direction Y and having a specific area. Such a reference opening 12r is virtually set as described above.
  • the center (position) of the reference opening 12r in the second direction corresponds to the center (position) between the partition members 20 adjacent to each other in the second direction Y, and is indicated by a two-dot chain line l12r in FIG.
  • the “center (position) shift ⁇ L in the second direction of the opening” represents the distance between the one-dot chain line l 12b and the two-dot chain line l 12r .
  • the degree of deviation of the center and the area of each opening in the second direction are set randomly. That is, in the present embodiment, ⁇ S and / or ⁇ L is set randomly for each opening.
  • the area S of each opening is set to satisfy the following equation.
  • ⁇ L is expressed by the following equation, where p is the pitch of the partition members 20 provided at equal intervals in the second direction Y.
  • the random number can be generated based on, for example, the Mersenne Twister method.
  • the area of the opening and the position of the opening affect the film thickness of the functional layer at the center position L in the second direction Y of the opening. For example, when the area of the opening is increased, the thickness of the functional layer is decreased. Conversely, when the area of the opening is decreased, the thickness of the functional layer is increased.
  • the center position L in the second direction Y of the opening is shifted from the center position O, the film thickness of the functional layer at the center position L in the second direction Y of the opening changes.
  • the film thickness of the functional layer at the center position in the second direction Y of the opening changes randomly. That is, the thickness of the functional layer varies randomly for each organic EL element.
  • periodicity is observed in the thickness of the formed thin film.
  • ⁇ S and ⁇ L are set at random as in the present embodiment, it is possible to randomly change the thickness of the functional layer for each organic EL element. Therefore, in this embodiment, the periodicity of the functional layer thickness can be relaxed.
  • FIG. 4 is a graph showing the calculation result of the film thickness of the functional layer at the center of the opening when ⁇ S and ⁇ L are set randomly.
  • FIG. 5 is a graph of an image of the thickness of the functional layer at the center of the opening when ⁇ S and ⁇ L are zero. 4 and 5, the horizontal axis of the graph indicates the position of the opening in the second direction (application direction). Moreover, both FIG. 4 and FIG. 5 are obtained about the aspect which apply
  • the manufacturing method of the light-emitting device of the present invention includes a support substrate and a plurality of the substrate arranged at predetermined intervals in the first direction and the second direction intersecting the first direction on the support substrate.
  • each partition wall member is disposed between adjacent organic EL elements in the second direction, and is spaced apart from each other by an equal interval in the second direction.
  • a method of manufacturing a display device including partition walls extending in a direction, wherein i) pixel electrodes of a plurality of organic EL elements, and ii) an insulating film having openings at positions corresponding to the pixel electrodes are provided.
  • Preparing a support substrate and A step of providing a partition by forming a plurality of partition members on the edge film, and supplying ink by a nozzle printing method between the partition members and solidifying the ink, thereby forming an organic EL on the pixel electrode.
  • a step of forming a functional layer of an element and a step of forming an upper electrode on the functional layer, and the step of preparing the support substrate is provided in the center between adjacent partition members, and has a specific area.
  • the center of each opening in the second direction is deviated from the center of the reference opening in the second direction, and / or the area of each opening is equal to that of the reference opening.
  • the degree of deviation of the center of each opening in the second direction and the degree of difference in area relate to a method for manufacturing a display device in which a support substrate set at random is prepared.
  • a support substrate 11 is prepared in which i) pixel electrodes 12 of a plurality of organic EL elements and ii) an insulating film 15 having openings at positions corresponding to the pixel electrodes 12 are provided thereon.
  • a substrate on which circuits for individually driving a plurality of organic EL elements are formed in advance may be used as the support substrate 11.
  • a substrate on which a TFT (Thin Film Transistor), a capacitor, and the like are formed in advance may be used as the support substrate.
  • the support substrate 11 on which the pixel electrode 12 and the insulating film 15 are provided may be prepared by forming the pixel electrode 12 and the insulating film 15 in this step as follows.
  • the support substrate 11 may be prepared by obtaining from the market a support substrate 11 on which the pixel electrode 12 and the insulating film 15 are previously provided.
  • a plurality of pixel electrodes 12 are formed on a support substrate 11 in a matrix.
  • the pixel electrode 12 is formed, for example, by forming a conductive thin film on one surface of the support substrate 11 and patterning it in a matrix by a photolithography method. Further, for example, a mask having an opening at a predetermined portion is disposed on the support substrate 11, and the pixel electrode 12 is patterned by selectively depositing a conductive material on the predetermined portion on the support substrate 11 through the mask. May be. The material of the pixel electrode 12 will be described later.
  • each opening of the insulating film 15 varies randomly by ⁇ S and ⁇ L with respect to the reference opening.
  • the pixel electrode 12 is formed corresponding to the size and position of the opening of the insulating film 15 so that the periphery of the pixel electrode 12 is covered with the insulating film.
  • a lattice-like insulating film 15 is formed on the support substrate 11.
  • the center in the second direction Y of each opening is the The reference opening is deviated from the center in the second direction and / or the area of each opening is different from the area of the reference opening, and the degree and area of each opening being shifted from the center in the second direction.
  • the degree of the difference forms an insulating film set at random. That is, the insulating film 15 in which ⁇ S and / or ⁇ L described above is set randomly for each opening is formed.
  • the insulating film 15 is made of an organic material or an inorganic material.
  • the organic material constituting the insulating film 15 include resins such as acrylic resin, phenol resin, and polyimide resin.
  • the insulating film 15 made of an inorganic material for example, a thin film made of an inorganic material is formed on one surface by a plasma CVD method, a sputtering method, or the like, and then a predetermined portion is removed to form a lattice-shaped insulating film 15.
  • the predetermined part is removed by, for example, a photolithography method.
  • the insulating film 15 made of an organic material first, for example, a positive or negative photosensitive resin is applied to one surface, and a predetermined portion is exposed and developed. Further, by curing this, a lattice-like insulating film 15 is formed. Note that a photoresist may be used as the photosensitive resin.
  • the partition wall 17 is formed. That is, a plurality of partition members 20 are formed on the insulating film 15 to provide the partition walls 17. In this step, a plurality of partition members 20 are formed at equal intervals in the second direction Y, and a partition 17 composed of the plurality of partition members 20 is formed.
  • the partition wall 17 can be formed in a stripe shape in the same manner as the method of forming the insulating film 15 using, for example, the material exemplified as the material of the insulating film 15.
  • the partition wall 17 is preferably made of an organic material.
  • the partition wall In order to retain the ink supplied to the recess 18 surrounded by the partition wall 17 in the recess 18, the partition wall preferably exhibits liquid repellency.
  • an organic material has a liquid repellency with respect to ink rather than an inorganic material. Therefore, by forming a partition wall with an organic material, the ability to retain ink in the recess 18 can be enhanced.
  • the shape of the partition wall 17 and the arrangement thereof may be appropriately set according to the specifications of the display device such as the number of pixels and resolution, the ease of manufacturing, and the like.
  • the width L1 of the partition member 20 in the second direction Y is about 5 ⁇ m to 50 ⁇ m
  • the height L2 of the partition member 20 in the thickness direction Z is about 0.5 ⁇ m to 5 ⁇ m
  • the second direction of the recess 18 The width L3 of Y is about 10 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • the width of the pixel electrode 12 in the first direction X and the second direction Y is about 10 ⁇ m to 400 ⁇ m, respectively.
  • a predetermined ink is supplied to the region between the partition members by a nozzle printing method and solidified to form a functional layer of the organic EL element on the pixel electrode.
  • the predetermined ink means an ink containing a material that becomes a functional layer (in this embodiment, a hole injection layer and a light emitting layer).
  • a nozzle printing method when a plurality of functional layers are provided, at least one layer is formed by a nozzle printing method.
  • the hole injection layer 13 common to all organic EL elements is formed.
  • the hole injection layer ink is supplied by a nozzle printing method as a coating method capable of selectively supplying the hole injection layer ink.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing an operation when ink is applied by the nozzle printing method. Note that FIG. 6 is the same as the drawing cited in the problem section, but the display device of the present embodiment and the conventional display device described in the problem section have the size (area) of the opening and / or Alternatively, the arrangement (center position in the second direction) is different.
  • the ink for the hole injection layer is supplied to each row (each concave portion 18) with a single stroke. That is, the nozzle 2 is reciprocated in the first direction X while discharging the liquid columnar hole injection layer ink from the nozzle disposed above the support substrate 11. Then, when the nozzle 2 is turned back and forth, the support substrate is moved in the second direction Y by a predetermined distance, thereby supplying the hole injection layer ink to each row. For example, when the nozzle 2 is turned back and forth, the ink for the hole injection layer can be supplied to all the rows by moving the support substrate in the second direction Y by the same number of rows as the number of nozzles. . Instead of moving the support substrate in the second direction Y, the nozzle 2 may be moved in the second direction Y.
  • the region between all the partition members 20 can be supplied to the recesses 18.
  • the degree of deviation of the center and the area of each opening in the second direction are set randomly.
  • a light emitting layer is formed.
  • the material of the light emitting layer for each row.
  • red ink containing a material that emits red light green ink containing a material that emits green light
  • blue ink containing a material that emits blue light respectively. It is necessary to apply in the direction Y of 2 with an interval of 2 rows. By sequentially applying the red ink, the green ink, and the blue ink to predetermined rows, each light emitting layer can be coated and formed.
  • any method may be used as long as the ink can be selectively supplied to the region between the partition members.
  • ink can be supplied by an ink jet printing method, a nozzle printing method, a relief printing method, an intaglio printing method, or the like.
  • a method for supplying ink a method capable of supplying ink uniformly in a short time is preferable. From such a viewpoint, the nozzle printing method is preferable.
  • ink is supplied by a nozzle printing method as in the method for forming the hole injection layer described above.
  • Steps (1) to (4) are repeated in this order while discharging the liquid columnar red ink from the nozzle 2, so that two rows are spaced in the second direction Y. Red ink can be supplied to the region between the partition members 20 (recessed portion 18).
  • Step of moving the nozzle 2 from one end to the other end in the first direction X (2) Step of moving the support substrate 11 in one of the second directions Y by the number of nozzles ⁇ 3 rows (3) Nozzle (2) A step of moving the support substrate 11 in one of the second directions Y by the number of nozzles ⁇ 3 rows.
  • green ink and blue ink are supplied between the partition members 20 (recesses 18) with an interval of two lines in the second direction Y, respectively. can do.
  • Each ink may contain a polymerizable compound that can be polymerized by applying energy.
  • a red ink, a green ink, or a blue ink containing a light emitting material having a polymerizable group that can be polymerized by applying energy as a polymerizable compound may be used.
  • Examples of the polymerizable group include a vinyl group, an ethynyl group, a butenyl group, an acryloyl group, an acryloylamino group, a methacryloyl group, a methacryloylamino group, a vinyloxy group, a vinylamino group, a silanol group, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, and an epoxy group.
  • polymerizable compound examples include a PDA (N, N′-tetraphenyl-1,4-phenylenediamine) derivative having a polymerizable group and a TPD (N, N′-bis (3- Derivatives of methylphenyl) -N, N′-bis (phenyl) -benzidine), NPD (N, N′-bis (naphthalen-1-yl) -N, N′-bis (phenyl)-) having a polymerizable group Benzidine) derivatives, triphenylamine acrylate, triphenylenediamine acrylate, phenylene acrylate, bisphenoxyethanol full orange acrylate (trade name BPEF-A manufactured by Osaka Gas Chemical Company), dipentaerythritol hexaacrylate (KAYARD DPHA manufactured by Nippon Kayaku), Trispentaerythritol octaacrylate (Guangei Chemical), 1 1,4-butanedio
  • the degree of deviation of the center and the area of each opening in the second direction are set randomly.
  • a predetermined organic layer or inorganic layer is formed by a predetermined method as necessary. These may be formed using a coating method such as a printing method, an ink jet method, a nozzle printing method, or a predetermined dry method.
  • an upper electrode is formed. As described above, in this embodiment, the upper electrode is formed on the entire surface of the support substrate. Thereby, a plurality of organic EL elements can be formed on the substrate.
  • the degree of deviation of the center and the area of each opening in the second direction are set randomly.
  • the organic EL element can have various layer configurations.
  • the layer structure of the organic EL element, the configuration of each layer, and the method of forming each layer will be described in more detail.
  • the organic EL element includes a pair of electrodes (pixel electrode and upper electrode) composed of an anode and a cathode, and one or more functional layers provided between the electrodes. As a layer, at least one light emitting layer is provided.
  • the organic EL element may include a layer containing an inorganic substance and an organic substance, an inorganic layer, and the like.
  • the organic substance constituting the organic layer may be any of a low molecular compound, a high molecular compound, or a mixture of a low molecular compound and a high molecular compound.
  • the organic layer preferably contains a polymer compound, and preferably contains a polymer compound having a polystyrene-equivalent number average molecular weight of 10 3 to 10 8 .
  • Examples of the functional layer provided between the cathode and the light emitting layer include an electron injection layer, an electron transport layer, and a hole blocking layer.
  • the layer close to the cathode is called an electron injection layer
  • the layer close to the light emitting layer is called an electron transport layer.
  • Examples of the functional layer provided between the anode and the light emitting layer include a hole injection layer, a hole transport layer, and an electron block layer.
  • a layer close to the anode is referred to as a hole injection layer
  • a layer close to the light emitting layer is referred to as a hole transport layer.
  • anode / light emitting layer / cathode b) anode / hole injection layer / light emitting layer / cathode c) anode / hole injection layer / light emitting layer / electron injection layer / cathode d) anode / hole injection layer / light emitting layer / Electron transport layer / cathode e) anode / hole injection layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode f) anode / hole transport layer / light emitting layer / cathode g) anode / hole transport layer / light emitting layer / Electron injection layer / cathode h) anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode i) anode / hole transport layer / light emitting layer / light emitting layer /
  • the organic EL element of the present embodiment may have two or more light emitting layers.
  • the configuration of the organic EL device having two light emitting layers is as follows.
  • the layer configuration shown in the following q) can be given.
  • the two (structural unit A) layer structures may be the same or different.
  • Anode / (structural unit A) / charge generating layer / (structural unit A) / cathode If “(structural unit A) / charge generating layer” is “structural unit B”, it has three or more light emitting layers.
  • r anode / (structural unit B) x / (structural unit A) / cathode
  • x represents an integer of 2 or more
  • (structural unit B) x is a stack in which the structural unit B is stacked in x stages. Represents the body.
  • a plurality of (structural units B) may have the same or different layer structure.
  • the charge generation layer is a layer that generates holes and electrons by applying an electric field.
  • Examples of the charge generation layer may include a thin film made of vanadium oxide, indium tin oxide (abbreviated as ITO), molybdenum oxide, or the like.
  • the organic EL element may be provided on the support substrate with the anode disposed closer to the support substrate than the cathode, or may be provided on the support substrate with the cathode disposed closer to the support substrate than the anode.
  • each layer may be laminated on the support substrate in order from the right side to constitute an organic EL element, or each layer may be laminated on the support substrate in order from the left side to constitute an organic EL element. May be.
  • the order of the layers to be laminated, the number of layers, and the thickness of each layer may be set as appropriate in consideration of light emission efficiency and element lifetime.
  • an electrode exhibiting optical transparency is used for the anode.
  • a thin film made of a metal oxide, a metal sulfide, a metal, or the like may be used as the electrode exhibiting optical transparency.
  • a thin film having high electrical conductivity and high light transmittance is preferably used.
  • thin films made of indium oxide, zinc oxide, tin oxide, ITO, indium zinc oxide (abbreviated as IZO), gold, platinum, silver, copper, and the like are used.
  • ITO, IZO Or a thin film made of tin oxide is preferably used.
  • Examples of the method for producing the anode include a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, and a plating method. Further, as the anode, an organic transparent conductive film such as polyaniline or a derivative thereof, polythiophene or a derivative thereof may be used.
  • the film thickness of the anode may be appropriately set in consideration of the required characteristics and the simplicity of the film forming process.
  • the thickness is 10 nm to 10 ⁇ m, preferably 20 nm to 1 ⁇ m, and more preferably 50 nm to 500 nm.
  • a material for the cathode is preferably a material having a low work function, easy electron injection into the light emitting layer, and high electrical conductivity. Further, in the organic EL element configured to extract light from the anode side, a material having a high reflectivity with respect to visible light is preferable as the cathode material in order to reflect light emitted from the light emitting layer to the anode side by the cathode.
  • a material having a high reflectivity with respect to visible light is preferable as the cathode material in order to reflect light emitted from the light emitting layer to the anode side by the cathode.
  • an alkali metal, an alkaline earth metal, a transition metal, a Group 13 metal of the periodic table, or the like may be used.
  • cathode materials include lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium, aluminum, scandium, vanadium, zinc, yttrium, indium, cerium, samarium, europium, terbium, and ytterbium.
  • One or more alloys; or graphite or graphite intercalation compounds are used.
  • alloys include magnesium-silver alloys, magnesium-indium alloys, magnesium-aluminum alloys, indium-silver alloys, lithium-aluminum alloys, lithium-magnesium alloys, lithium-indium alloys, calcium-aluminum alloys, and the like.
  • a transparent conductive electrode made of a conductive metal oxide, a conductive organic material, or the like may be used.
  • the conductive metal oxide include indium oxide, zinc oxide, tin oxide, ITO, and IZO
  • examples of the conductive organic substance include polyaniline or a derivative thereof, polythiophene or a derivative thereof, and the like.
  • the cathode may be composed of a laminate in which two or more layers are laminated.
  • the electron injection layer may be used as a cathode.
  • the film thickness of the cathode may be appropriately set in consideration of the required characteristics and the simplicity of the film forming process, and is, for example, 10 nm to 10 ⁇ m, preferably 20 nm to 1 ⁇ m, and more preferably 50 nm to 500 nm. .
  • Examples of the method for producing the cathode include a vacuum deposition method, a sputtering method, and a laminating method in which a metal thin film is thermocompression bonded.
  • ⁇ Hole injection layer Examples of the hole injection material constituting the hole injection layer include oxides such as vanadium oxide, molybdenum oxide, ruthenium oxide, and aluminum oxide, phenylamine compounds, starburst amine compounds, phthalocyanine compounds, Examples thereof include amorphous carbon, polyaniline, and polythiophene derivatives.
  • the thickness of the hole injection layer may be appropriately set in consideration of the required characteristics and the simplicity of the film forming process, and is, for example, 1 nm to 1 ⁇ m, preferably 2 nm to 500 nm, and more preferably 5 nm to 200 nm.
  • the hole transport material constituting the hole transport layer examples include polyvinyl carbazole or a derivative thereof, polysilane or a derivative thereof, a polysiloxane derivative having an aromatic amine in a side chain or a main chain, a pyrazoline derivative, an arylamine derivative, a stilbene. Derivative, triphenyldiamine derivative, polyaniline or derivative thereof, polythiophene or derivative thereof, polyarylamine or derivative thereof, polypyrrole or derivative thereof, poly (p-phenylene vinylene) or derivative thereof, or poly (2,5-thienylene vinylene) ) Or a derivative thereof.
  • the thickness of the hole transport layer may be set in consideration of the required characteristics and the simplicity of the film forming process, and is, for example, 1 nm to 1 ⁇ m, preferably 2 nm to 500 nm, more preferably 5 nm to 200 nm. It is.
  • the light emitting layer is usually formed of an organic substance that mainly emits fluorescence and / or phosphorescence, or an organic substance and a dopant that assists the organic substance.
  • the dopant is added, for example, in order to improve the luminous efficiency and change the emission wavelength.
  • the organic substance constituting the light emitting layer may be a low molecular compound or a high molecular compound.
  • a light emitting layer contains a high molecular compound.
  • the number average molecular weight in terms of polystyrene of the polymer compound constituting the light emitting layer is, for example, about 10 3 to 10 8 .
  • Examples of the light emitting material constituting the light emitting layer include the following dye materials, metal complex materials, polymer materials, and dopant materials.
  • dye-based materials include cyclopentamine derivatives, tetraphenylbutadiene derivative compounds, triphenylamine derivatives, oxadiazole derivatives, pyrazoloquinoline derivatives, distyrylbenzene derivatives, distyrylarylene derivatives, pyrrole derivatives, thiophene ring compounds. Pyridine ring compounds, perinone derivatives, perylene derivatives, oligothiophene derivatives, oxadiazole dimers, pyrazoline dimers, quinacridone derivatives, coumarin derivatives, and the like.
  • Metal complex materials examples include rare earth metals (Tb, Eu, Dy, etc.), metals such as Al, Zn, Be, Ir, and Pt as central metals, oxadiazole, thiadiazole, phenylpyridine, phenylbenzo Examples thereof include metal complexes having imidazole and quinoline structures as ligands.
  • a metal complex having light emission from a triplet excited state such as an iridium complex, a platinum complex, an aluminum quinolinol complex, a benzoquinolinol beryllium complex, a benzoxazolyl zinc complex, a benzothiazole zinc complex, an azomethyl zinc complex, A porphyrin zinc complex, a phenanthroline europium complex, etc. can be mentioned.
  • Polymer material examples include polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, polyparaphenylene derivatives, polysilane derivatives, polyacetylene derivatives, polyfluorene derivatives, polyvinylcarbazole derivatives, and the above-described dye materials and metal complex light emitting materials. Can be mentioned.
  • the thickness of the light emitting layer is usually about 2 nm to 200 nm.
  • Electrode transporting material constituting the electron transporting layer known materials can be used.
  • the film thickness of the electron transport layer may be appropriately set in consideration of the required characteristics and the simplicity of the film formation process, and is, for example, 1 nm to 1 ⁇ m, preferably 2 nm to 500 nm, and more preferably 5 nm to 200 nm. It is.
  • an optimum material may be appropriately selected according to the type of the light emitting layer.
  • one or more of alkali metals, alkaline earth metals, alkali metals, and alkaline earth metals may be selected. Alloys, alkali metal or alkaline earth metal oxides, halides, and carbonates; and mixtures thereof.
  • alkali metals, alkali metal oxides, halides, and carbonates include lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, lithium oxide, lithium fluoride, sodium oxide, sodium fluoride, potassium oxide, potassium fluoride , Rubidium oxide, rubidium fluoride, cesium oxide, cesium fluoride, lithium carbonate, and the like.
  • alkaline earth metals, alkaline earth metal oxides, halides and carbonates include magnesium, calcium, barium, strontium, magnesium oxide, magnesium fluoride, calcium oxide, calcium fluoride, barium oxide, Examples thereof include barium fluoride, strontium oxide, strontium fluoride, and magnesium carbonate.
  • An electron injection layer may be comprised by the laminated body which laminated
  • the thickness of the electron injection layer is preferably about 1 nm to 1 ⁇ m.
  • the coating method it is preferable to form all the functional layers by using the coating method. At least one of the plurality of functional layers may be formed by a coating method, and the other functional layers may be formed by a method different from the coating method. Even when a plurality of functional layers are formed by a coating method, the plurality of functional layers may be formed by a coating method with a different specific method. For example, in this embodiment, the hole injection layer and the light emitting layer are formed by a nozzle printing method, but the hole injection layer may be formed by a spin coating method and the light emitting layer may be formed by a nozzle printing method.
  • the functional layer is formed by coating and forming an ink containing an organic EL material to be each functional layer.
  • the solvent for the ink used in this case include chlorine solvents such as chloroform, methylene chloride, and dichloroethane; ether solvents such as tetrahydrofuran; aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene; acetone, methyl ethyl ketone, and the like.
  • Examples include ketone solvents; ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, and ethyl cellosolve acetate; and water.
  • the functional layer may be formed by a method different from the coating method.
  • the functional layer may be formed by a vacuum deposition method, a sputtering method, a CVD method, a laminate method, or the like.

Landscapes

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Abstract

 複数のノズルを備えるノズルプリンティング装置を使用したとしても、周期的なスジムラの発生を抑制することが可能な表示装置を提供する。当該表示装置は、支持基板と、当該支持基板上において、第2の方向にそれぞれ所定の間隔をあけて配置される複数の有機エレクトロルミネッセンス素子と、前記支持基板上に設けられ、前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子に対応する位置に開口を有し、当該開口により各有機エレクトロルミネッセンス素子を個別に規定する絶縁膜と、複数本の隔壁部材からなる隔壁とを備え、隣り合う隔壁部材間の中央に設けられ、特定の面積を有する基準開口を仮想的に設定すると、前記各開口の第2の方向における中心が前記基準開口の第2の方向における中心とずれており、及び/又は、前記各開口の面積が前記基準開口の面積と異なり、前記各開口の、第2の方向における中心のずれる程度及び面積の異なる程度が無作為に設定されることを特徴とする。

Description

表示装置
 本発明は表示装置およびその製造方法に関する。
 表示装置には種々のタイプのものがある。そのひとつに、画素の光源として有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「有機EL素子」ともいう。)を用いた表示装置がある。この表示装置は、支持基板と、第1の方向Xに延在する複数本の隔壁部材1からなる隔壁と、各隔壁部材1間において第1の方向に沿って等間隔をあけて配置される複数の有機EL素子とを含んで構成される(図6参照)。
 有機EL素子は、第1の電極、1層以上の機能層、および第2の電極が、支持基板寄りからこの順番に積層されて構成される。
 有機EL素子の機能層は塗布法によって形成することができる。たとえば機能層は、当該機能層となる材料を含むインキを隔壁部材1と隔壁部材1との間の凹部に供給し、さらにこれを固化することによって形成される。インキの供給はたとえばノズルプリンティング法によっておこなわれる。機能層を形成したのちに、さらに上部電極を所定の方法によって形成することで、支持基板上に複数の有機EL素子を形成することができる(たとえば特許文献1参照。)。
 図6は複数のノズルを備えるノズルプリンティング装置を用いてインキを塗布する態様を模式的に示す図である。ノズルプリンティング装置は、配列方向(図6に示す態様では第1の方向Xとは垂直な方向Y)に所定の間隔をあけて配置される複数本のノズル2を備える。各ノズル2からインキを吐出しつつ、前記第1の方向X(以下、「走査方向X」と記載することがある。)の一方または他方にノズル2を走査することにより、隔壁部材1間にインキが供給され、該インキが固化することにより帯状の薄膜3が形成される。ノズル2の1回の走査により、当該ノズル2の本数分だけ帯状の薄膜3が形成される。図6に示す態様では、ノズルプリンティング装置は5本のノズルを備えており、1回の走査により5本の帯状の薄膜3が形成される。
 ノズル2を走査方向の一端から他端まで走査すると、つぎに、走査方向Xとは垂直な方向(以下、「塗布方向Y」と記載することがある。)にノズル2を移動する。なお塗布方向Yの一方を「前方」(図6では下方)、塗布方向Yの他方を「後方」(図6では上方)と記載することがある。このノズル2の前方への移動では、ノズルの本数分の行だけノズル2を前方に移動する。図6に示す態様では5行分の距離をノズル2が移動する。このようなノズル2の走査方向Xの移動と、塗布方向Yの前方への移動とを交互に繰り返すことにより、すべての隔壁部材1間にインキを塗布することができる。
特開2009-119395号公報
 複数本のノズル2を用いてインキを塗布する場合、塗布膜の性状に周期性があらわれる。この周期はノズルの本数に対応する。たとえば塗布膜の膜厚がノズルの本数に対応して周期的に変動する。このような現象が生じる原因としては、ノズルごとのインキの吐出量が微量に異なることが考えられる。たとえ、各ノズルから吐出されるインキの量を全て同じ量に設定したとしても、各ノズルから実際に吐出されるインキの量を完全に一致させることは難しいからである。また、たとえ等しい間隔をあけて各ノズルを配置したとしても、各ノズルの実際の間隔を完全に一致させることは難しい。そのため、各隔壁部材間におけるインキの供給位置が各ノズルに応じてずれることがあり、これが塗布膜の性状に周期性としてあらわれる、とも考えられる。
 このように、複数のノズルを備えるノズルプリンティング装置を用いてインキを供給した場合、装置の構成や性能に起因して、塗布膜の性状に周期性があらわれ、いわゆるスジムラが生じる。このようなスジムラは、表示装置において発光ムラとして視認されることになる。とくに周期的な発光ムラが生じると、人間の目に視認され易くなるため、表示品位が低下するという問題が生じる。
 したがって本発明の目的は、複数のノズルを備えるノズルプリンティング装置を使用したとしても、周期的なスジムラの発生を抑制することが可能な表示装置を提供することにある。
 本発明は、下記[1]および[2]を提供する。
[1]支持基板と、
 当該支持基板上において、第1の方向および当該第1の方向と交差する第2の方向にそれぞれ所定の間隔をあけて配置される複数の有機EL素子と、
 前記支持基板上に設けられ、前記複数の有機EL素子に対応する位置に開口を有し、当該開口により前記各有機EL素子を個別に規定する絶縁膜と、
 前記絶縁膜上に設けられた複数本の隔壁部材からなる隔壁であって、各隔壁部材は、前記第2の方向に隣り合う有機EL素子間に配置され、前記第2の方向に等しい間隔をあけて第1の方向に延在する、隔壁と
を備える表示装置であって、
 隣り合う隔壁部材間の中央に設けられ、特定の面積を有する基準開口を仮想的に設定すると、前記各開口の第2の方向における中心が前記基準開口の第2の方向における中心とずれており、及び/又は、前記各開口の面積が前記基準開口の面積と異なり、
 前記各開口の、前記第2の方向における中心のずれる程度、および面積の異なる程度は、無作為に設定される、表示装置。
 [2]支持基板と、当該支持基板上において第1の方向および当該第1の方向と交差する第2の方向にそれぞれ所定の間隔をあけて配置される複数の有機EL素子と、前記支持基板上に設けられ、前記複数の有機EL素子に対応する位置に開口を有し、当該開口により各有機EL素子を個別に規定する絶縁膜と、前記絶縁膜上に設けられた複数本の隔壁部材からなる隔壁であって、各隔壁部材は前記第2の方向に隣り合う有機EL素子間に配置され、前記第2の方向に等しい間隔をあけて第1の方向に延在する、隔壁とを備える表示装置の製造方法であって、
 前記複数の有機EL素子の画素電極と、当該画素電極に対応する位置に開口を有する絶縁膜とが設けられた支持基板を用意する工程と、
 前記絶縁膜上に、複数本の隔壁部材を形成することにより、隔壁を設ける工程と、
 前記隔壁部材間の領域にノズルプリンティング法によりインキを供給し、該インキを固化することにより、前記画素電極上に有機EL素子の機能層を形成する工程と、
 前記機能層上に上部電極を形成する工程とを有し、
 前記支持基板を用意する工程では、隣り合う隔壁部材間の中央に設けられ、特定の面積を有する基準開口を仮想的に設定すると、前記各開口の第2の方向における中心が前記基準開口の第2の方向における中心とずれており、及び/又は、前記各開口の面積が前記基準開口の面積と異なり、前記各開口の前記第2の方向における中心のずれる程度、および面積の異なる程度が、無作為に設定された支持基板を用意する、表示装置の製造方法。
 本発明によれば、複数のノズルを備えるノズルプリンティング装置を使用したとしても、周期的なスジムラの発生を抑制することが可能な表示装置を提供することができる。
図1は、本発明の一実施形態における発光装置21を模式的に示す平面図である。 図2は、発光装置21を模式的に拡大して示す断面図である。 図3は、発光装置21の断面について、絶縁膜や機能層等の形状を誇張して示す図である。 図4は、面積の異なる程度(ΔS)、第2の方向における中心のずれる程度(ΔL)を無作為に設定したときの、開口の中心における機能層の膜厚を開口の第2の方向における位置に対してプロットしたグラフである。 図5は、面積の異なる程度(ΔS)、第2の方向における中心のずれる程度(ΔL)を零としたときの、開口の中心における機能層の膜厚を開口の第2の方向における位置に対してプロットしたグラフである。 図6は、複数のノズルを備えるノズルプリンティング装置を用いてインキを塗布する態様を模式的に示す図である。 図7は、図1記載の発光装置21の一部を拡大して示す平面図である。
 本発明の表示装置は、支持基板と、当該支持基板上において第1の方向および当該第1の方向と交差する第2の方向にそれぞれ所定の間隔をあけて配置される複数の有機EL素子と、前記支持基板上に設けられ、前記複数の有機EL素子に対応する位置に開口を有し、当該開口により各有機EL素子を個別に規定する絶縁膜と、前記絶縁膜上に設けられた複数本の隔壁部材からなる隔壁であって、各隔壁部材は前記第2の方向に隣り合う有機EL素子間に配置され、前記第2の方向に等しい間隔をあけて第1の方向に延在する、隔壁とを備え、隣り合う隔壁部材間の中央に設けられ、特定の面積を有する基準開口を仮想的に設定すると、前記各開口の第2の方向における中心が前記基準開口の第2の方向における中心とずれており、及び/又は、前記各開口の面積が前記基準開口の面積と異なり、前記各開口の、前記第2の方向における中心のずれる程度、および面積の異なる程度が、無作為に設定されることを特徴とする。
 表示装置には、主に、アクティブマトリクス駆動型の装置と、パッシブマトリクス駆動型の装置とがある。本発明は両方の型の表示装置に適用してよいが、本実施形態では一例としてアクティブマトリクス駆動型の表示装置に適用される発光装置について説明する。
 <発光装置の構成>
 まず発光装置の構成について説明する。図1は本発明の一実施形態における発光装置21を模式的に示す平面図であり、図2は発光装置21を模式的に拡大して示す断面図である。発光装置21は主に支持基板11と、この支持基板上に設けられる複数の有機EL素子22とを備える。
 本実施形態では、複数の有機EL素子22は、支持基板11上において、第1の方向Xおよび当該第1の方向Xと交差する第2の方向Yにそれぞれ所定の間隔をあけてマトリクス状に配置される。なお本実施形態では、有機EL素子22は、第1の方向Xに等間隔をあけて配置される。
 本実施形態では、第1の方向Xと第2の方向Yとは、支持基板11の厚み方向Zに対して垂直である。また本実施形態では、第1の方向Xと第2の方向Yとは、互いに垂直である。以下では、支持基板11の厚み方向Zを単に厚み方向Zということがある。
 前記支持基板上には、各有機EL素子22を個別に規定する絶縁膜15が設けられる。この絶縁膜15は、前記複数の有機EL素子に対応する位置に開口を有する。各有機EL素子22は、厚み方向Zの一方から見て(以下、「平面視」ともいう。)、絶縁膜15の開口に対応する位置に設けられる。すなわち平面視で開口が設けられる位置が有機EL素子の設けられる位置に対応する。後述するように有機EL素子を構成する機能層は、第1の方向Xに隣り合う有機EL素子22と連なるように形成されており、物理的には連続している。しかし、上記の絶縁膜15によって、第1の方向Xに隣り合う有機EL素子22は電気的に絶縁されている。
 絶縁膜15の開口は、有機EL素子22に対応する位置に形成されるため、本実施形態では有機EL素子22と同様にマトリクス状に配置される。このように絶縁膜15はマトリクス状の開口を有する。換言すると絶縁膜15は平面視で格子状に形成される。絶縁膜15の開口は、平面視で、後述する画素電極12と略一致するように形成され、たとえば略矩形、略円形および略楕円形などに形成される。格子状の絶縁膜15は、平面視で、画素電極12を除く領域に主に形成され、その一部が画素電極12の周縁を覆って形成されている。
 本実施形態では、絶縁膜15上に、複数本の隔壁部材20から構成される隔壁17が設けられる。各隔壁部材20は、第2の方向Yに隣り合う有機EL素子間に配置される。各隔壁部材20はまた、第1の方向Xに延在する。なお本実施形態では、この隔壁部材20は、第2の方向Yに等しい間隔をあけて配置される。このように本実施形態では、いわゆるストライプ状の隔壁17が絶縁膜15上に設けられる。
 有機EL素子22は隔壁17によって画定される区画に設けられる。本実施形態では、複数の有機EL素子22は、第2の方向Yに隣り合う隔壁部材20間の領域(すなわち凹部18)に設けられ、隔壁部材20間の領域において、第1の方向Xに所定の間隔をあけて配置されている。なお各有機EL素子22は物理的に離間している必要はなく、個別に駆動できるように電気的に絶縁されていればよい。そのため有機EL素子を構成する一部の層(電極や機能層)は他の有機EL素子と物理的につながっていてもよい。
 本実施形態では、有機EL素子22は、第1の電極12、機能層13,14、第2の電極16が支持基板11寄りからこの順に配置されて構成される。本明細書では、第1の電極12を画素電極12と記載し、第2の電極16を上部電極16と記載する。
 画素電極12および上部電極16は、陽極と陰極とからなる一対の電極を構成する。すなわち画素電極12および上部電極16のうちの一方が陽極として設けられ、他方が陰極として設けられる。また画素電極12が支持基板11寄りに配置され、上部電極16が、画素電極12よりも支持基板11から離間して配置される。
 有機EL素子22は1層以上の機能層を備える。なお機能層は、本明細書において画素電極12と上部電極16とに挟持される全ての層を意味する。有機EL素子22は機能層として少なくとも1層以上の発光層を備える。また電極間には発光層に限らず、必要に応じて所定の層が設けられる。陽極と発光層との間に設けられる機能層としては、たとえば、正孔注入層、正孔輸送層、および電子ブロック層などが挙げられる。また発光層と陰極との間に設けられる機能層としては、たとえば、正孔ブロック層、電子輸送層、および電子注入層などが挙げられる。
 本実施形態の有機EL素子22は、画素電極12と発光層14との間に、機能層として正孔注入層13を備える。
 以下、本発明の一実施形態として、陽極として機能する画素電極12と、正孔注入層13と、発光層14と、陰極として機能する上部電極16とを、支持基板11寄りからこの順番で含む有機EL素子22について説明する。
 本実施形態の発光装置21はアクティブマトリクス型の装置であり、各有機EL素子22を個別に駆動することを可能にするために、各有機EL素子22について個別に画素電極12が設けられる。すなわち有機EL素子22の数と同数の画素電極12が支持基板11上に設けられる。たとえば画素電極12は薄膜状であって、平面視で略矩形状に形成される。複数の画素電極12は支持基板11上において、各有機EL素子が設けられる位置に対応して、マトリクス状に設けられる。複数の画素電極12は、第1の方向Xに所定の間隔をあけるとともに、第2の方向Yに所定の間隔をあけて配置される。なお画素電極12は平面視で、第2の方向Yに隣り合う隔壁部材20間の領域に設けられ、隔壁部材20間において、第1の方向Xに所定の間隔をあけて配置されている。
 前述したように格子状の絶縁膜15は、平面視で画素電極12を除く領域に主に形成され、その一部が画素電極12の周縁を覆って形成される。すなわち絶縁膜15には画素電極12に対応する位置に開口が形成されており、この開口によって画素電極12の表面は絶縁膜15から露出している。
 正孔注入層13は、隔壁部材20間の領域に第1の方向Xに延在して配置される。すなわち正孔注入層13は、第2の方向Yに隣り合う隔壁部材20によって画定される凹部18に、帯状に形成されており、第1の方向Xに隣り合う有機EL素子22にわたって連続して形成されている。
 発光層14は、隔壁部材20間の領域に第1の方向Xに延在して配置される。すなわち発光層14は、第2の方向Yに隣り合う隔壁部材20によって画定される凹部18に、帯状に形成されており、第1の方向Xに隣り合う有機EL素子にわたって連続して形成されている。帯状の発光層14は帯状の正孔注入層13上に積層される。
 本発明はモノクロ表示装置にも適用できるが、本実施形態では一例としてカラー表示装置について説明する。カラー表示装置の場合、赤色、緑色および青色のいずれか1色の光を放つ3種類の有機EL素子が支持基板11上に設けられる。カラー表示装置は、たとえば以下の(I)、(II)、および(III)の行を、この順序で、第2の方向Yに繰り返し配置することにより実現される。
(I)赤色の光を放つ複数の有機EL素子22Rが第1の方向Xに所定の間隔をあけて配置される行。
(II)緑色の光を放つ複数の有機EL素子22Gが第1の方向Xに所定の間隔をあけて配置される行。
(III)青色の光を放つ複数の有機EL素子22Bが第1の方向Xに所定の間隔をあけて配置される行。
 このように発光色の異なる3種類の有機EL素子を形成する場合、通常は素子の種類ごとに発光色の異なる発光層が設けられる。本実施形態では以下の(i)、(ii)、および(iii)の行を、この順序で、第2の方向Yに繰り返し配置する。
(i)赤色の光を放つ発光層14Rが設けられる行。
(ii)緑色の光を放つ発光層14Gが設けられる行。
(iii)青色の光を放つ発光層14Bが設けられる行。
 この場合、第1の方向Xに延在する帯状の3種類の発光層14R,14G,14Bが、それぞれ第2の方向Yに2行の間隔をあけて順次正孔注入層13上に積層される。
 上部電極16は発光層14上に設けられる。なお本実施形態では上部電極16は複数の有機EL素子22にまたがって連続して形成され、複数の有機EL素子に共通の電極として設けられる。上部電極16は、発光層14上だけでなく、隔壁17上にも形成され、発光層14上の電極と隔壁17上の電極とが連なるように一面に形成されている。
 図3は、発光装置21の断面について、絶縁膜や機能層等の形状を誇張して示す図である。図3では、理解の容易のために、画素電極12、上部電極16の図示を省略している。
 本実施形態では、前記第2の方向に隣り合う隔壁部材間の中央に設けられ、特定の面積を有する基準開口を仮想的に設定すると、前記各開口の第2の方向における中心が前記基準開口の第2の方向における中心とずれており、及び/又は、前記各開口の面積が前記基準開口の面積と異なる。
 上述したように、本実施形態では、隔壁部材20の第2の方向Yの間隔pは等間隔であるが、絶縁膜15に形成される複数の開口の面積及び/又は位置が有機EL素子ごとに異なる。
 本実施形態では基準開口を仮想的に設定する。この基準開口の平面視における面積をSoとする。さらにこの基準開口は、その第2の方向Yにおける中心が、当該開口に臨む一対の隔壁部材20間の第2の方向Yにおける中心と一致するような位置に仮想的に設定される。この仮想的に設定される基準開口は、たとえば通常の表示装置の設計において設定される開口に相当する。
 以下では、複数の開口のうち任意に着目する特定の開口の面積をSと記載し、基準開口の面積と該特定の開口の面積との差分「So-S」をΔSと記載する。特定の開口の面積Sが基準開口の面積Soよりも大きい場合には、ΔSは正の値をとり、逆に特定の開口の面積Sが基準開口の面積Soよりも小さい場合には、ΔSは負の値をとる。
 また相対する隔壁部材20間の第2の方向Yにおける中心位置をOとすると、この中心位置Oは、基準開口の第2の方向Yにおける中心位置に相当する。中心位置Oを基準としたときに、特定の開口の第2の方向における中心位置LのずれをΔLと記載する。中心位置Oに対して、中心位置Lが第2の方向Yの一方にずれている場合は、ΔLは正の値をとり、逆に中心位置Oに対して、中心位置Lが第2の方向Yの他方にずれている場合は、ΔLは負の値をとる。
 本発明における「開口の第2の方向における中心(位置)のずれΔL」について、図7を参照して説明する。図7は、図1記載の発光装置21の一部を拡大して示す平面図であり、第2の方向Yに隣り合う隔壁部材20間に設けられた開口12a、12b及び12cを示している。ここで、開口12bに着目すると、該開口12bの第2の方向における中心(位置)は一点鎖線l12bで示される。図7はまた、第2の方向Yに隣り合う隔壁部材20間の中央に設けられ、特定の面積を有する基準開口12rを示している。斯かる基準開口12rは、先述のとおり仮想的に設定したものである。該基準開口12rの第2の方向における中心(位置)は、第2の方向Yに隣り合う隔壁部材20間の中央(位置)に対応し、図7中、二点鎖線l12rで示される。そして、「開口の第2の方向における中心(位置)のずれΔL」は、上記一点鎖線l12bと二点鎖線l12rとの間の距離を表す。
 本実施形態では、各開口の、前記第2の方向における中心のずれる程度、および面積の異なる程度は、無作為に設定される。すなわち本実施形態では、ΔS及び/又はΔLが、開口ごとに無作為に設定される。
 たとえば0から1までの乱数を発生させたときに、その値を「ran」とすると、各開口の面積Sは次式を満たすように設定される。
 S=So+(ran-0.5)×A×So
 ここで記号「A」は、0.02~0.2であり、0.03~0.07が好ましい。
 またΔLは、第2の方向Yに等間隔をあけて設けられる隔壁部材20のピッチをpとすると、次式のようにあらわされる。
 ΔL=(ran-0.5)×B×p
 ここで記号「B」は、0.02~0.2であり、0.03~0.07が好ましい。「ran」は前記と同じ意味をあらわす。
 なお乱数は、たとえばMersenne Twister法に基づいて発生させることができる。
 開口の面積および開口の位置は、開口の第2の方向Yの中心位置Lにおける機能層の膜厚に影響を与える。たとえば開口の面積が大きくなると、機能層の膜厚は薄くなり、逆に開口の面積が小さくなると、機能層の膜厚が厚くなる。また開口の第2の方向Yの中心位置Lを、中心位置Oからずらすと、開口の第2の方向Yの中心位置Lにおける機能層の膜厚が変化する。
 したがってΔL、ΔSを無作為に設定すると、開口の第2の方向Yの中心位置における機能層の膜厚が、無作為に変動する。すなわち有機EL素子ごとに、機能層の膜厚が無作為に変動することになる。背景技術で説明したように、複数本のノズルを備えるノズルプリンティング装置を用いてインキを塗布した場合には、形成した薄膜の膜厚に周期性が見られる。これに対して、本実施形態のようにΔS、ΔLを無作為に設定した場合には、有機EL素子ごとに、機能層の膜厚に無作為な変動を与えることができる。そのため、本実施形態では、機能層の膜厚の周期性を緩和することができる。
 図4は、ΔS、ΔLを無作為に設定したときの、開口の中心における機能層の膜厚の計算結果をグラフ化したものである。また図5はΔS、ΔLを零としたときの、開口の中心における機能層の膜厚のイメージをグラフ化したものである。図4および図5において、グラフの横軸は、開口の第2の方向(塗布方向)における位置を示す。また、図4および図5は、どちらも、8本のノズルを備えるノズルプリンティング装置を用いてインキを塗布する態様について得られたものである。
 図5では、ノズルの本数(8本)を周期として膜厚に周期性が顕著にあらわれているが、図4では、膜厚にそのような周期性はあらわれていない。よって、ΔS、ΔLを各開口について無作為に設定することにより、膜厚の周期性が緩和されることが理解される。
 スジムラにおいても、とくにそれが周期的なものであればより人間の目に知覚され易くなるが、上述のように周期性を緩和することにより、スジムラとして視認される程度を小さくすることができ、表示装置としての表示品位を向上することができる。
 <発光装置の製造方法>
 つぎに発光装置の製造方法について説明する。
 本発明の発光装置の製造方法は、支持基板と、当該支持基板上において、第1の方向および当該第1の方向と交差する第2の方向にそれぞれ所定の間隔をあけて配置される複数の有機EL素子と、前記支持基板上に設けられ、前記複数の有機EL素子に対応する位置に開口を有し、当該開口により前記各有機EL素子を個別に規定する絶縁膜と、前記絶縁膜上に設けられた複数本の隔壁部材からなる隔壁であって、各隔壁部材は前記第2の方向に隣り合う有機EL素子間に配置され、前記第2の方向に等しい間隔をあけて第1の方向に延在する、隔壁とを備える表示装置の製造方法であって、i)複数の有機EL素子の画素電極と、ii)当該画素電極に対応する位置に開口を有する絶縁膜とが設けられた支持基板を用意する工程と、前記絶縁膜上に、複数本の隔壁部材を形成することにより隔壁を設ける工程と、前記隔壁部材間にノズルプリンティング法によりインキを供給し、該インキを固化することにより、前記画素電極上に有機EL素子の機能層を形成する工程と、前記機能層上に上部電極を形成する工程とを有し、前記支持基板を用意する工程では、隣り合う隔壁部材間の中央に設けられ、特定の面積を有する基準開口を仮想的に設定すると、前記各開口の第2の方向における中心が前記基準開口の第2の方向における中心とずれており、及び/又は、前記各開口の面積が前記基準開口の面積と異なり、前記各開口の、前記第2の方向における中心のずれる程度、および面積の異なる程度は、無作為に設定された支持基板を用意する、表示装置の製造方法に関する。
 (支持基板を用意する工程)
 本工程では、i)複数の有機EL素子の画素電極12と、ii)当該画素電極12に対応する位置に開口を有する絶縁膜15とがその上に設けられた支持基板11を用意する。アクティブマトリクス型の表示装置の場合、複数の有機EL素子を個別に駆動するための回路が予め形成された基板を、支持基板11として用いてよい。たとえばTFT(Thin Film Transistor)およびキャパシタなどが予め形成された基板を支持基板として用いてよい。なお画素電極12および絶縁膜15を以下のように本工程で形成することによって、画素電極12および絶縁膜15がその上に設けられた支持基板11を用意してもよい。あるいは、画素電極12および絶縁膜15が予めその上に設けられた支持基板11を市場から入手することにより支持基板11を用意してもよい。
 まず支持基板11上に複数の画素電極12をマトリクス状に形成する。画素電極12は、たとえば支持基板11上の一面に導電性薄膜を形成し、これをフォトリソグラフィ法によってマトリクス状にパターニングすることによって形成される。またたとえば所定の部位に開口を有するマスクを支持基板11上に配置し、このマスクを介して支持基板11上の所定の部位に導電性材料を選択的に堆積することにより画素電極12をパターン形成してもよい。画素電極12の材料については後述する。
 前述したように絶縁膜15の各開口の面積及び/又は位置は、基準開口に対してΔS、ΔLだけ無作為に変動する。画素電極12は、当該画素電極12の周縁が絶縁膜に覆われるように、絶縁膜15の開口の大きさおよび位置に対応させて形成される。
 つぎに格子状の絶縁膜15を支持基板11上に形成する。本工程では、前記第2の方向Yに隣り合う隔壁部材20間の中央に設けられ、特定の面積を有する基準開口を仮想的に設定すると、前記各開口の第2の方向Yにおける中心が前記基準開口の第2の方向における中心とずれており、及び/又は、前記各開口の面積が前記基準開口の面積と異なり、前記各開口の、前記第2の方向における中心のずれる程度、および面積の異なる程度が、無作為に設定された絶縁膜を形成する。すなわち上述したΔS及び/又はΔLが、開口ごとに無作為に設定された絶縁膜15を形成する。
 絶縁膜15は有機物または無機物によって構成される。絶縁膜15を構成する有機物としては、たとえば、アクリル樹脂、フェノール樹脂、およびポリイミド樹脂などの樹脂を挙げることができる。また絶縁膜15を構成する無機物としては、たとえば、SiOやSiNなどを挙げることができる。
 無機物からなる絶縁膜15を形成する場合、たとえば無機物からなる薄膜をプラズマCVD法やスパッタ法などによって一面に形成し、つぎに所定の部位を除去することにより格子状の絶縁膜15を形成する。所定の部位の除去は、たとえばフォトリソグラフィ法によって行われる。
 有機物からなる絶縁膜15を形成する場合、まずたとえばポジ型またはネガ型の感光性樹脂を一面に塗布し、所定の部位を露光、現像する。さらにこれを硬化することによって、格子状の絶縁膜15が形成される。なお感光性樹脂としてはフォトレジストを用いてよい。
 つぎに隔壁17を形成する。すなわち前記絶縁膜15上に、複数本の隔壁部材20を形成し隔壁17を設ける。本工程では、第2の方向Yに等しい間隔をあけて複数本の隔壁部材20を形成し、当該複数の隔壁部材20からなる隔壁17を形成する。
 隔壁17は、たとえば絶縁膜15の材料として例示した材料を用いて、絶縁膜15を形成する方法と同様にしてストライプ状に形成することができる。
 なお隔壁17は有機物によって構成することが好ましい。隔壁17で囲まれた凹部18に供給されるインキを凹部18内で保持するためには、隔壁は撥液性を示すことが好ましい。一般に無機物よりも有機物の方がインキに対して撥液性を示すので、有機物によって隔壁を構成することにより、凹部18内にインキを保持する能力を高めることができる。
 隔壁17の形状、並びにその配置は、画素数および解像度などの表示装置の仕様や製造の容易さなどに応じて適宜設定してよい。たとえば隔壁部材20の第2の方向Yの幅L1は、5μm~50μm程度であり、隔壁部材20の厚み方向Zの高さL2は0.5μm~5μm程度であり、凹部18の第2の方向Yの幅L3は、10μm~200μm程度である。また画素電極12の第1の方向Xおよび第2の方向Yの幅はそれぞれ10μm~400μm程度である。
 (機能層を形成する工程)
 本工程では、隔壁部材間の領域にノズルプリンティング法により所定のインキを供給し、これを固化することにより、画素電極上に有機EL素子の機能層を形成する。なお所定のインキとは、機能層(本実施形態では正孔注入層および発光層)となる材料を含むインキを意味する。なお本工程では機能層が複数層設けられる場合、少なくとも1層をノズルプリンティング法によって形成する。
 本実施形態では全ての有機EL素子に共通する正孔注入層13を形成する。本実施形態では正孔注入層用インキを選択的に供給することが可能な塗布法として、ノズルプリンティング法によって正孔注入層用インキを供給する。
 以下、図6を参照して本工程を説明する。図6はノズルプリンティング法でインキを塗布するときの動作を模式的に示す図である。なお本図6は、課題の項において引用した図と同じものではあるが、本実施形態の表示装置と、課題の項において説明した従来の表示装置とは、開口の大きさ(面積)及び/又は配置(第2の方向における中心位置)が異なる。
 ノズルプリンティング法では、一筆書きで各行(各凹部18)に正孔注入層用インキを供給する。すなわち支持基板11の上方に配置されるノズルから液柱状の正孔注入層用インキを吐出したまま、ノズル2を第1の方向Xに往復移動させる。そして、ノズル2の往復移動の折り返しの際に、支持基板を第2の方向Yに所定の距離だけ移動させることによって、各行に正孔注入層用インキを供給する。たとえばノズル2の往復移動の折り返しの際に、ノズルの本数と同数の行だけ支持基板を第2の方向Yに移動することによって、全ての行に正孔注入層用インキを供給することができる。なお支持基板を第2の方向Yに移動するのではなく、ノズル2を第2の方向Yに移動してもよい。
 より具体的にはノズル2から液柱状の正孔注入層用インキを吐出したまま、以下の(1)~(4)の工程をこの順序で繰り返すことにより、全ての隔壁部材20間の領域(凹部18)に正孔注入層用インキを供給することができる。
(1)ノズル2を第1の方向Xの一端から他端に移動する工程。
(2)ノズルの本数と同数の行だけ支持基板11を第2の方向Yの一方に移動する工程。
(3)ノズル2を第1の方向Xの他端から一端に移動する工程。
(4)ノズルの本数と同数の行だけ支持基板を第2の方向Yの一方に移動する工程。
 以上のようにノズルプリンティング法によって正孔注入層用インキを供給することにより、正孔注入層用インキからなる薄膜が形成される。
 前述したように、本実施形態では、前記各開口の、前記第2の方向における中心のずれる程度、および面積の異なる程度は、無作為に設定される。このような開口を設けることにより、ノズルプリンティング法でインキを塗布したとしても、図4に示すように、各隔壁部材20間の領域に形成される機能層の膜厚の周期性が緩和される。
 (発光層を形成する工程)
 つぎに発光層を形成する。前述したようにカラー表示装置を作製する場合、3種類の有機EL素子を作製する必要がある。そのため発光層の材料を行ごとに塗りわける必要がある。たとえば3種類の発光層を行ごとに形成する場合、赤色の光を放つ材料を含む赤インキ、緑色の光を放つ材料を含む緑インキ、青色の光を放つ材料を含む青インキを、それぞれ第2の方向Yに2行の間隔をあけて塗布する必要がある。これら赤インキ、緑インキ、青インキを所定の行に順次塗布することによって、各発光層を塗布成膜することができる。
 赤インキ、緑インキ、青インキを所定の行に順次塗布する方法としては、隔壁部材間の領域にインキを選択的に供給することが可能な塗布法であればどのような方法でもよい。たとえば、インクジェットプリント法、ノズルプリンティング法、凸版印刷法、凹版印刷法などによってインキを供給することができる。インキの供給方法としては、短時間で均一にインキを供給可能な方法が好ましい。このような観点からはノズルプリンティング法が好ましい。本実施形態では前述した正孔注入層を形成する方法と同様に、ノズルプリンティング法によってインキを供給する。
 より具体的にはノズル2から液柱状の赤インキを吐出したまま、以下の(1)~(4)の工程をこの順序で繰り返すことにより、第2の方向Yに2行の間隔をあけて隔壁部材20間の領域(凹部18)に赤インキを供給することができる。
(1)ノズル2を第1の方向Xの一端から他端に移動する工程
(2)ノズルの本数×3行分だけ支持基板11を第2の方向Yの一方に移動する工程
(3)ノズル2を第1の方向Xの他端から一端に移動する工程
(4)ノズルの本数×3行分だけ支持基板11を第2の方向Yの一方に移動する工程
 上述の赤インキと同様にして緑インキ、青インキをそれぞれ供給することによって、第2の方向Yに2行の間隔をあけて隔壁部材20間(凹部18)にそれぞれ緑インキ、青インキを供給することができる。
 赤インキ、緑インキ、青インキに使用される発光材料については後述する。なお各インキは、エネルギーを加えることによって重合可能な重合性化合物を含んでいてもよい。インキとしては、エネルギーを加えることによって重合可能な重合性基を有する発光材料を重合性化合物として含む赤インキ、緑インキ、青インキを使用してもよい。また、自身は重合しない発光材料と、この発光材料に加えて、重合可能な重合性基を有する重合性化合物とを含む赤インキ、緑インキ、青インキを使用してもよい。
 重合性基としては、たとえば、ビニル基、エチニル基、ブテニル基、アクリロイル基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイル基、メタクリロイルアミノ基、ビニルオキシ基、ビニルアミノ基、シラノール基、シクロプロピル基、シクロブチル基、エポキシ基、オキセタニル基、ジケテニル基、エピチオ基、ラクトニル基、及びラクタムニル基などがあげられる。
 また重合性化合物としては、たとえば、重合性基を有するPDA(N,N’-テトラフェニル-1,4-フェニレンジアミン)の誘導体、重合性基を有するTPD(N,N’-ビス(3-メチルフェニル)-N,N’-ビス(フェニル)-ベンジジン)の誘導体、重合性基を有するNPD(N,N’-ビス(ナフタレン-1-イル)-N,N’-ビス(フェニル)-ベンジジン)の誘導体、トリフェニルアミンアクリレート、トリフェニレンジアミンアクリレート、フェニレンアクリレート、ビスフェノキシエタノールフルオレンジアクリレート(大阪ガスケミカル社製、商品名BPEF-A)、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬製KAYARD DPHA)、トリスペンタエリスリトールオクタアクリレート(広栄化学製)、1,4-ブタンジオールジアクリレート(Alfa Aesar社製)、アロンオキセタン(OXT121;東亞合成製架橋剤)などをあげることができ、これらの中でもフェニルフルオレンアクリレートが好ましい。
 前述したように、本実施形態では、前記各開口の、前記第2の方向における中心のずれる程度、および面積の異なる程度は、無作為に設定される。このような開口を設けることにより、ノズルプリンティング法でインキを塗布したとしても、図4に示すように、各隔壁部材20間に形成される薄膜の膜厚の周期性が緩和される。
 発光層を形成した後、必要に応じて所定の有機層や無機層などを所定の方法によって形成する。これらは印刷法、インクジェット法、ノズルプリンティング法などの塗布法、さらには所定の乾式法を用いて形成してもよい。
 (上部電極を形成する工程)
 つぎに上部電極を形成する。前述したように本実施形態では上部電極を支持基板上の全面に形成する。これによって複数の有機EL素子を基板上に形成することができる。
 以上説明したように、本実施形態では、前記各開口の、前記第2の方向における中心のずれる程度、および面積の異なる程度は、無作為に設定される。このような開口を設けることにより、ノズルプリンティング法でインキを塗布したとしても、図4に示すように、各隔壁部材20間に形成される正孔注入層および発光層の膜厚の周期性が緩和される。
 スジムラにおいてもそれが周期的なものであればより人間の目に知覚され易くなるが、上述のように周期性を緩和することにより、スジムラとして視認される程度を小さくすることができ、表示装置としての表示品位を向上することができる。
 <有機EL素子の構成>
 前述したように有機EL素子は種々の層構成をとりうるが、以下では有機EL素子の層構造、各層の構成、および各層の形成方法についてさらに詳しく説明する。
 前述したように有機EL素子は、陽極および陰極からなる一対の電極(画素電極および上部電極)と、該電極間に設けられる1または複数の機能層とを含んで構成され、1または複数の機能層として少なくとも1層の発光層を有する。なお有機EL素子は、無機物と有機物とを含む層、および無機層などを含んでいてもよい。有機層を構成する有機物としては、低分子化合物、高分子化合物、または低分子化合物と高分子化合物との混合物のいずれでもよい。有機層は、高分子化合物を含むことが好ましく、ポリスチレン換算の数平均分子量が10~10である高分子化合物を含むことが好ましい。
 陰極と発光層との間に設けられる機能層としては、たとえば、電子注入層、電子輸送層、正孔ブロック層などを挙げることができる。陰極と発光層との間に電子注入層と電子輸送層との両方の層が設けられる場合、陰極に近い層を電子注入層といい、発光層に近い層を電子輸送層という。陽極と発光層との間に設けられる機能層としては、たとえば、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層などを挙げることができる。正孔注入層と正孔輸送層との両方の層が設けられる場合、陽極に近い層を正孔注入層といい、発光層に近い層を正孔輸送層という。
 本実施の形態の有機EL素子のとりうる層構成の一例を以下に示す。
a)陽極/発光層/陰極
b)陽極/正孔注入層/発光層/陰極
c)陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極
d)陽極/正孔注入層/発光層/電子輸送層/陰極
e)陽極/正孔注入層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
f)陽極/正孔輸送層/発光層/陰極
g)陽極/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極
h)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
i)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
j)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/陰極
k)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極
l)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
m)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
n)陽極/発光層/電子注入層/陰極
o)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
p)陽極/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(ここで、記号「/」は、記号「/」を挟む各層が隣接して積層されていることを示す。以下同じ。)
 本実施の形態の有機EL素子は2層以上の発光層を有していてもよい。上記a)~p)の層構成のうちのいずれか1つにおいて、陽極と陰極とに挟持された積層体を「構造単位A」とすると、2層の発光層を有する有機EL素子の構成として、たとえば、下記q)に示す層構成を挙げることができる。なお2つある(構造単位A)の層構成は互いに同じでも、異なっていてもよい。
q)陽極/(構造単位A)/電荷発生層/(構造単位A)/陰極
 また「(構造単位A)/電荷発生層」を「構造単位B」とすると、3層以上の発光層を有する有機EL素子の構成として、たとえば、下記r)に示す層構成を挙げることができる。
r)陽極/(構造単位B)x/(構造単位A)/陰極
 なお記号「x」は、2以上の整数を表し、(構造単位B)xは、構造単位Bがx段積層された積層体を表す。また複数ある(構造単位B)の層構成は同じでも、異なっていてもよい。
 ここで、電荷発生層とは電界を印加することにより正孔と電子を発生する層である。電荷発生層としては、たとえば、酸化バナジウム、インジウムスズ酸化物(Indium Tin Oxide:略称ITO)、酸化モリブデンなどから成る薄膜を挙げることができる。
 有機EL素子は、陽極を陰極よりも支持基板寄りに配置して、支持基板に設けてもよく、また陰極を陽極よりも支持基板寄りに配置して、支持基板に設けてもよい。たとえば上記a)~r)において、右側から順に各層を支持基板上に積層して有機EL素子を構成してもよく、また左側から順に各層を支持基板上に積層して有機EL素子を構成してもよい。積層する層の順序、層数、および各層の厚さについては、発光効率や素子寿命を勘案して適宜設定してよい。
 次に、有機EL素子を構成する各層の材料および形成方法についてより具体的に説明する。
 <陽極>
 発光層から放たれる光が陽極を通って素子外に出射する構成の有機EL素子の場合、陽極には光透過性を示す電極が用いられる。光透過性を示す電極としては、たとえば、金属酸化物、金属硫化物および金属などの薄膜を用いてよい。中でも、電気伝導度および光透過率の高い薄膜が好適に用いられる。具体的には酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ITO、インジウム亜鉛酸化物(Indium Zinc Oxide:略称IZO)、金、白金、銀、および銅などから成る薄膜が用いられ、これらの中でもITO、IZO、または酸化スズから成る薄膜が好適に用いられる。
 陽極の作製方法としては、たとえば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法などを挙げることができる。また陽極として、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体などの有機の透明導電膜を用いてもよい。
 陽極の膜厚は、求められる特性や成膜工程の簡易さなどを考慮して適宜設定してよい。たとえば10nm~10μmであり、好ましくは20nm~1μmであり、さらに好ましくは50nm~500nmである。
 <陰極>
 陰極の材料としては、仕事関数が小さく、発光層への電子注入が容易で、電気伝導度の高い材料が好ましい。また陽極側から光を取出す構成の有機EL素子では、発光層から放たれる光を陰極で陽極側に反射するために、陰極の材料としては可視光に対する反射率の高い材料が好ましい。陰極には、たとえばアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属および周期表の13族金属などを用いてよい。陰極の材料としては、たとえばリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウムなどの金属;前記金属のうちの2種以上の合金;前記金属のうちの1種以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、および錫からなる群から選択される1種以上との合金;またはグラファイト若しくはグラファイト層間化合物などが用いられる。合金の例としては、マグネシウム-銀合金、マグネシウム-インジウム合金、マグネシウム-アルミニウム合金、インジウム-銀合金、リチウム-アルミニウム合金、リチウム-マグネシウム合金、リチウム-インジウム合金、カルシウム-アルミニウム合金などを挙げることができる。また陰極としては導電性金属酸化物および導電性有機物などから成る透明導電性電極を用いてもよい。具体的には、導電性金属酸化物として、たとえば、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ITO、およびIZOを挙げることができ、導電性有機物としてポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体などを挙げることができる。なお陰極は、2層以上を積層した積層体で構成されていてもよい。なお電子注入層が陰極として用いられることもある。
 陰極の膜厚は、求められる特性や成膜工程の簡易さなどを考慮して適宜設定してよく、たとえば10nm~10μmであり、好ましくは20nm~1μmであり、さらに好ましくは50nm~500nmである。
 陰極の作製方法としては、たとえば、真空蒸着法、スパッタリング法、また金属薄膜を熱圧着するラミネート法などを挙げることができる。
 <正孔注入層>
 正孔注入層を構成する正孔注入材料としては、たとえば、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、および酸化アルミニウムなどの酸化物や、フェニルアミン系化合物、スターバースト型アミン系化合物、フタロシアニン系化合物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、およびポリチオフェン誘導体などを挙げることができる。
 正孔注入層の膜厚は、求められる特性および成膜工程の簡易さなどを考慮して適宜設定してよく、たとえば1nm~1μmであり、好ましくは2nm~500nmであり、さらに好ましくは5nm~200nmである。
 <正孔輸送層>
 正孔輸送層を構成する正孔輸送材料としては、たとえば、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリピロール若しくはその誘導体、ポリ(p-フェニレンビニレン)若しくはその誘導体、又はポリ(2,5-チエニレンビニレン)若しくはその誘導体などを挙げることができる。
 正孔輸送層の膜厚は、求められる特性および成膜工程の簡易さなどを考慮して設定してよく、たとえば1nm~1μmであり、好ましくは2nm~500nmであり、さらに好ましくは5nm~200nmである。
 <発光層>
 発光層は、通常、主として蛍光及び/又はりん光を発光する有機物、または該有機物とこれを補助するドーパントとから形成される。ドーパントは、たとえば発光効率の向上や、発光波長を変化させるために加えられる。なお発光層を構成する有機物は、低分子化合物でも高分子化合物でもよい。塗布法によって発光層を形成する場合には、発光層は高分子化合物を含むことが好ましい。発光層を構成する高分子化合物のポリスチレン換算の数平均分子量は、たとえば10~10程度である。発光層を構成する発光材料としては、たとえば以下の色素系材料、金属錯体系材料、高分子系材料、ドーパント材料を挙げることができる。
 (色素系材料)
 色素系材料としては、たとえば、シクロペンダミン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体化合物、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ピロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマー、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体などを挙げることができる。
 (金属錯体系材料)
 金属錯体系材料としては、たとえば希土類金属(Tb、Eu、Dyなど)、Al、Zn、Be、Ir、およびPtなどの金属を中心金属に有し、オキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、およびキノリン構造などを配位子に有する金属錯体を挙げることができる。具体的には、たとえばイリジウム錯体、白金錯体などの三重項励起状態からの発光を有する金属錯体、アルミニウムキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾリル亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、フェナントロリンユーロピウム錯体などを挙げることができる。
 (高分子系材料)
 高分子系材料としては、たとえば、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、上記色素系材料や金属錯体系発光材料を高分子化したものなどを挙げることができる。
 発光層の厚さは、通常約2nm~200nmである。
 <電子輸送層>
 電子輸送層を構成する電子輸送材料としては、公知の材料を使用でき、たとえば、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン若しくはその誘導体、ベンゾキノン若しくはその誘導体、ナフトキノン若しくはその誘導体、アントラキノン若しくはその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン若しくはその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン若しくはその誘導体、ジフェノキノン誘導体、又は8-ヒドロキシキノリン若しくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリン若しくはその誘導体、ポリキノキサリン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体などを挙げることができる。
 電子輸送層の膜厚は、求められる特性や成膜工程の簡易さなどを考慮して適宜設定してよく、たとえば1nm~1μmであり、好ましくは2nm~500nmであり、さらに好ましくは5nm~200nmである。
 <電子注入層>
 電子注入層を構成する材料としては、発光層の種類に応じて最適な材料を適宜選択してよく、たとえば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの1種類以上を含む合金;アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、および炭酸塩;並びにこれらの混合物などを挙げることができる。アルカリ金属、アルカリ金属の酸化物、ハロゲン化物、および炭酸塩の例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、酸化リチウム、フッ化リチウム、酸化ナトリウム、フッ化ナトリウム、酸化カリウム、フッ化カリウム、酸化ルビジウム、フッ化ルビジウム、酸化セシウム、フッ化セシウム、炭酸リチウムなどを挙げることができる。また、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩の例としては、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、酸化カルシウム、フッ化カルシウム、酸化バリウム、フッ化バリウム、酸化ストロンチウム、フッ化ストロンチウム、炭酸マグネシウムなどを挙げることができる。電子注入層は、2層以上を積層した積層体で構成されてもよく、たとえばLiF/Caなどを挙げることができる。
 電子注入層の膜厚としては、1nm~1μm程度が好ましい。
 機能層のうちで塗布法によって形成することが可能な機能層が複数ある場合には、全ての機能層を塗布法を用いて形成することが好ましいが、たとえば塗布法によって形成することが可能な複数の機能層のうちの少なくとも1層を塗布法を用いて形成し、他の機能層を塗布法とは異なる方法によって形成してもよい。また複数の機能層を塗布法で形成する場合であっても、具体的方法が異なる塗布法によって複数の機能層を形成してもよい。たとえば本実施形態では正孔注入層および発光層をノズルプリンティング法によって形成したが、正孔注入層をスピンコート法で形成し、発光層をノズルプリンティング法によって形成してもよい。
 なお塗布法では、各機能層となる有機EL材料を含むインキを塗布成膜することによって機能層を形成する。その際に使用されるインキの溶媒としては、たとえば、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタンなどの塩素系溶媒;テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒;トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒;アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテートなどのエステル系溶媒;および水などが挙げられる。
 また塗布法とは異なる方法で機能層を形成してもよく、たとえば、真空蒸着法、スパッタリング法、CVD法、ラミネート法などによって機能層を形成してもよい。
 1  隔壁部材
 2  ノズル
 3  薄膜
 11  支持基板
 12  画素電極
 13  正孔注入層
 14  発光層
 15  絶縁膜
 16  上部電極
 17  隔壁
 18  凹部
 20  隔壁部材
 21  発光装置
 22  有機EL素子

Claims (2)

  1.  支持基板と、
     当該支持基板上において、第1の方向および当該第1の方向と交差する第2の方向にそれぞれ所定の間隔をあけて配置される複数の有機エレクトロルミネッセンス素子と、
     前記支持基板上に設けられ、前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子に対応する位置に開口を有し、当該開口により各有機エレクトロルミネッセンス素子を個別に規定する絶縁膜と、
     前記絶縁膜上に設けられた複数本の隔壁部材からなる隔壁であって、各隔壁部材は、前記第2の方向に隣り合う有機エレクトロルミネッセンス素子間に配置され、前記第2の方向に等しい間隔をあけて第1の方向に延在する、隔壁と
    を備える表示装置であって、
     隣り合う隔壁部材間の中央に設けられ、特定の面積を有する基準開口を仮想的に設定すると、前記各開口の第2の方向における中心が前記基準開口の第2の方向における中心とずれており、及び/又は、前記各開口の面積が前記基準開口の面積と異なり、
     前記各開口の、前記第2の方向における中心のずれる程度、および面積の異なる程度は、無作為に設定される、表示装置。
  2.  支持基板と、当該支持基板上において第1の方向および当該第1の方向と交差する第2の方向にそれぞれ所定の間隔をあけて配置される複数の有機エレクトロルミネッセンス素子と、前記支持基板上に設けられ、前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子に対応する位置に開口を有し、当該開口により各有機エレクトロルミネッセンス素子を個別に規定する絶縁膜と、前記絶縁膜上に設けられた複数本の隔壁部材からなる隔壁であって、各隔壁部材は前記第2の方向に隣り合う有機エレクトロルミネッセンス素子間に配置され、前記第2の方向に等しい間隔をあけて第1の方向に延在する、隔壁とを備える表示装置の製造方法であって、
     i)前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の画素電極と、ii)当該画素電極に対応する位置に開口を有する絶縁膜とが設けられた支持基板を用意する工程と、
     前記絶縁膜上に、複数本の隔壁部材を形成することにより、隔壁を設ける工程と、
     前記隔壁部材間の領域にノズルプリンティング法によりインキを供給し、該インキを固化することにより、前記画素電極上に有機エレクトロルミネッセンス素子の機能層を形成する工程と、
     前記機能層上に上部電極を形成する工程とを有し、
     前記支持基板を用意する工程では、隣り合う隔壁部材間の中央に設けられ、特定の面積を有する基準開口を仮想的に設定すると、前記各開口の第2の方向における中心が前記基準開口の第2の方向における中心とずれており、及び/又は、前記各開口の面積が前記基準開口の面積と異なり、前記各開口の前記第2の方向における中心のずれる程度、および面積の異なる程度が、無作為に設定された支持基板を用意する、表示装置の製造方法。
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