WO2016158074A1 - 表示装置、表示装置の製造方法、及び、電子機器 - Google Patents

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WO2016158074A1
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light emitting
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organic
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display device
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朋芳 市川
宏史 藤巻
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ソニー株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a display device, a method for manufacturing the display device, and an electronic device.
  • organic EL display device that displays an image using electroluminescence (EL) of an organic material.
  • EL electroluminescence
  • the technology of the organic EL display device is being applied to an ultra-small display (so-called micro display) that requires a fine pixel pitch of about several microns in addition to a direct-view display such as a monitor.
  • organic EL materials of a plurality of colors for example, red (R), green (G), and blue (B) are deposited by evaporation using a mask.
  • a white light emitting organic EL element (white organic EL element) has a structure in which white light is extracted by, for example, laminating RGB three color light emitting layers over all pixels.
  • the former RGB method is generally used in direct-view type organic EL display devices.
  • the RGB color separation method is adopted as a full color realization method from the viewpoint of mask alignment accuracy, etc. It is difficult to realize.
  • a method combining a white organic EL element that extracts white light and a color filter, for example, by stacking light emitting layers of three RGB colors, is applied as a full color realization method to an organic EL display device having a fine pixel pitch of about several microns. ing.
  • the method combining the white organic EL element and the color filter has a large loss because the white light emitted from the white organic EL element is decomposed by the color filter, and the light emission efficiency is lower than the RGB color separation method. To do.
  • a technology that realizes high emission efficiency and improved color reproducibility by employing a resonator structure that emphasizes light of a specific wavelength by a resonance effect for example, patents) Reference 1).
  • the above-described resonator structure forms a microcavity structure by changing the optical path length between the reflective film and the transparent electrode for each color of RGB, and emphasizes light of a specific wavelength by the resonance effect.
  • the optical path length between the reflective film and the transparent electrode is adjusted by controlling the film thickness of the interlayer film between the reflective film and the transparent electrode.
  • the film thickness control of the interlayer film between the reflective film and the transparent electrode is performed by sputtering or CVD (Chemical Vapor Deposition) process.
  • film thickness control by sputtering or CVD process is more difficult to control the film thickness with higher accuracy than film thickness control by vapor deposition process, and the film thickness tends to be shifted.
  • the optical path length between the reflective film and the transparent electrode that is, the optical path length of the resonator structure varies between colors, resulting in variations in color and light emission efficiency.
  • the present disclosure provides a display device, a display device manufacturing method, and the display device capable of suppressing color variation and light emission efficiency variation by controlling the optical path length of the resonator structure with high accuracy. It is an object to provide an electronic device having
  • a display device of the present disclosure is provided.
  • the light emitting layer of the first organic light emitting unit is composed of a stack of a light emitting layer of the first light emitting color and a light emitting layer of the second light emitting color
  • the light emitting layer of the second organic light emitting unit is composed of a light emitting layer of the second light emitting color.
  • a manufacturing method of the display device of the present disclosure for achieving the above object Forming an inorganic hole injecting and transporting layer made of an inorganic material on the first electrode;
  • a first organic light emitting unit composed of a stack of a light emitting layer of a first light emitting color and a light emitting layer of a second light emitting color, and a second organic light emitting unit composed of a light emitting layer of a second light emitting color Forming at least two light emitting portions of Forming an electron transport layer on at least two organic light emitting parts;
  • the light emitting layer of the first light emitting color in the region of the second organic light emitting unit on the inorganic hole injecting and transporting layer is irradiated with energy rays.
  • an electronic device of the display device of the present disclosure for achieving the above object is an electronic device having the display device having the above configuration.
  • the inorganic material forming the hole injecting and transporting layer has a very low etching rate compared to the organic material, in other words, compared with the organic material. Difficult to etch. Therefore, since the inorganic hole injecting and transporting layer is provided on the first electrode, the film thickness of the organic layer (organic light emitting portion) can be controlled by the vapor deposition process without using a mask. Since the film thickness control of the organic layer by the vapor deposition process can be performed with higher precision than the film thickness control by the sputtering or CVD process, the optical path length of the resonator structure can be controlled with high precision.
  • the optical path length of the resonator structure can be controlled with high accuracy, it is possible to suppress variations in color and light emission efficiency.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram illustrating an outline of a basic configuration of an active matrix organic EL display device which is a premise of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a unit pixel (pixel circuit) of 2Tr2C.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a pixel structure according to a conventional example of RGB three subpixels having a resonator structure.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a pixel structure according to Example 1 of three subpixels of RGB having a resonator structure.
  • 5A, 5B, and 5C are process diagrams (part 1) illustrating a procedure for manufacturing the pixel structure according to the first embodiment.
  • FIG. 6A and 6B are process diagrams (part 2) illustrating a procedure of manufacturing the pixel structure according to the first embodiment.
  • 7A and 7B are process diagrams (part 3) illustrating the procedure for manufacturing the pixel structure according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a pixel structure according to Example 2 of three subpixels of RGB having a resonator structure.
  • 9A, 9B, and 9C are process diagrams (part 1) illustrating a procedure for manufacturing a pixel structure according to the second embodiment.
  • 10A and 10B are process diagrams (part 2) illustrating a procedure for manufacturing a pixel structure according to the second embodiment.
  • 11A and 11B are process diagrams (part 3) illustrating a procedure for manufacturing a pixel structure according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a pixel structure according to Example 3 of three subpixels of RGB having a resonator structure.
  • 13A, 13B, and 13C are process diagrams (part 1) illustrating a procedure for manufacturing a pixel structure according to the third embodiment.
  • 14A and 14B are process diagrams (part 2) illustrating a procedure for manufacturing a pixel structure according to the third embodiment.
  • FIG. 15A and FIG. 15B are process diagrams (part 3) illustrating the procedure for manufacturing the pixel structure according to the third embodiment.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a pixel structure according to Example 4 of three subpixels of RGB having a resonator structure.
  • 17A, 17B, and 17C are process diagrams (part 1) illustrating a procedure for manufacturing a pixel structure according to the fourth embodiment.
  • 18A and 18B are process diagrams (part 2) illustrating a procedure for manufacturing a pixel structure according to the fourth embodiment.
  • 19A and 19B are process diagrams (part 3) illustrating a procedure for manufacturing a pixel structure according to the fourth embodiment.
  • 20A and 20B are external views of a single-lens reflex digital still camera with interchangeable lenses.
  • FIG. 20A shows a front view thereof
  • FIG. 20B shows a rear view thereof.
  • FIG. 21 is an external view of a head mounted display.
  • Example 2 (example having an optical path length adjusting layer) 3-3.
  • Example 3 (example in which the inorganic hole injecting and transporting layer is electrically isolated in units of pixels) 3-4.
  • Example 4 (Example in which partition walls are provided at both ends of a red organic EL element) 4). Electronics
  • the display device includes three light emitting units, ie, a first organic light emitting unit, a second organic light emitting unit, and a third organic light emitting unit. be able to.
  • the light-emitting layer of the first organic light-emitting unit is composed of a stack of a light-emitting layer of the first light-emitting color, a light-emitting layer of the second light-emitting color, and a light-emitting layer of the third light-emitting color.
  • the light emitting layer of the second light emitting color and the light emitting layer of the third light emitting color can be laminated, and the light emitting layer of the third organic light emitting unit can be composed of the light emitting layer of the third light emitting color.
  • the first organic light emitting unit is disposed between the inorganic hole injecting and transporting layer and the light emitting layer of the first light emitting color. It can be set as the structure which has the optical path length adjustment layer provided in.
  • the inorganic hole injecting and transporting layer can be configured such that the light emitting layer of the first light emitting color and the light emitting layer of the second light emitting color are separated by an insulating film.
  • the 1st organic light emission part it can be set as the structure which has the partition provided between the adjacent organic light emission parts.
  • the energy beam may be any one of a laser beam, an electron beam, a molecular beam, and an ion beam. Moreover, it can be set as the structure which irradiates an energy ray from the diagonal direction with respect to the surface of an inorganic hole injection transport layer.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram illustrating an outline of a basic configuration of an active matrix organic EL display device which is a premise of the present disclosure.
  • An active matrix display device is a display device that drives a light emitting portion (light emitting element) by an active element provided in the same pixel as the light emitting portion, for example, an insulated gate field effect transistor.
  • an insulated gate field effect transistor typically, a thin film transistor (TFT) can be used.
  • the case of an active matrix type organic EL display device in which the light emitting section (light emitting element) of a unit pixel (pixel circuit) is composed of an organic EL element will be described as an example.
  • the organic EL element is a current-driven electro-optical element whose emission luminance changes according to the value of current flowing through the device.
  • unit pixel / pixel circuit may be simply referred to as “pixel”.
  • an active matrix organic EL display device 10 which is a premise of the present disclosure includes a pixel array unit 30 in which a plurality of unit pixels 20 are two-dimensionally arranged in a matrix (two-dimensional matrix), A driving unit (peripheral circuit) that drives the pixel 20 is disposed in the peripheral region.
  • the driving unit includes, for example, a writing scanning unit 40, a power supply scanning unit 50, a signal output unit 60, and the like, and drives each pixel 20 of the pixel array unit 30.
  • the write scanning unit 40, the power supply scanning unit 50, and the signal output unit 60 are mounted on the same substrate as the pixel array unit 30, that is, on the display panel 70 as peripheral circuits of the pixel array unit 30. ing. However, it is also possible to adopt a configuration in which some or all of the write scanning unit 40, the power supply scanning unit 50, and the signal output unit 60 are provided outside the display panel 70. Further, although the writing scanning unit 40 and the power supply scanning unit 50 are each arranged on one side of the pixel array unit 30, it is also possible to adopt a configuration arranged on both sides of the pixel array unit 30.
  • a transparent insulating substrate such as a glass substrate can be used, or a semiconductor substrate such as a silicon substrate can be used.
  • one pixel (unit pixel / pixel) that is a unit for forming a color image is composed of a plurality of sub-pixels (sub-pixels). At this time, each of the sub-pixels corresponds to the pixel 20 in FIG. More specifically, in a display device that supports color display, one pixel includes, for example, a subpixel that emits red (Red: R) light, a subpixel that emits green (Green: G) light, and a blue pixel. (Blue: B) It is composed of three sub-pixels of sub-pixels that emit light.
  • one pixel is not limited to a combination of RGB three primary color subpixels, and one pixel may be configured by adding one or more color subpixels to the three primary color subpixels. Is possible. More specifically, for example, one pixel is formed by adding a sub-pixel that emits white (W) light to improve luminance, or at least emits complementary color light to expand the color reproduction range. It is also possible to configure one pixel by adding one subpixel.
  • W white
  • the pixel array unit 30 supplies power to the scanning lines 31 (31 1 to 31 m ) along the row direction (pixel arrangement direction / horizontal direction of pixels in the pixel row) with respect to the arrangement of the pixels 20 in m rows and n columns.
  • a line 32 (32 1 to 32 m ) is wired for each pixel row.
  • signal lines 33 (33 1 to 33 n ) are wired for each pixel column along the column direction (the pixel array direction / vertical direction) with respect to the array of pixels 20 in m rows and n columns. Yes.
  • the scanning lines 31 1 to 31 m are connected to the output ends of the corresponding rows of the writing scanning unit 40, respectively.
  • the power supply lines 32 1 to 32 m are connected to the output ends of the corresponding rows of the power supply scanning unit 50, respectively.
  • the signal lines 33 1 to 33 n are connected to the output ends of the corresponding columns of the signal output unit 60, respectively.
  • the write scanning unit 40 is configured by a shift register circuit or the like.
  • the writing scanning unit 40 writes the writing scanning signal WS (WS 1 to WS m ) to the scanning lines 31 (31 1 to 31 m ) when writing the signal voltage of the video signal to each pixel 20 of the pixel array unit 30. Is sequentially supplied, so that each pixel 20 of the pixel array unit 30 is sequentially scanned row by row, so-called line sequential scanning is performed.
  • the power supply scanning unit 50 is configured by a shift register circuit or the like, similar to the writing scanning unit 40.
  • the power supply scanning unit 50 can switch between the first power supply voltage V ccp and the second power supply voltage V ini that is lower than the first power supply voltage V ccp in synchronization with the line sequential scanning performed by the writing scanning unit 40.
  • the power supply voltage DS (DS 1 to DS m ) is supplied to the power supply line 32 (32 1 to 32 m ).
  • light emission / non-light emission (quenching) of the pixel 20 is controlled by switching the power supply voltage DS to V ccp / V ini .
  • the signal output unit 60 is supplied from a signal supply source (not shown), and a signal voltage V sig and a reference voltage V of a video signal corresponding to luminance information (hereinafter sometimes simply referred to as “signal voltage”). ofs is selectively output.
  • the reference voltage V ofs is a voltage serving as a reference for the signal voltage V sig of the video signal (for example, a voltage corresponding to the black level of the video signal), and is used in threshold correction processing described later.
  • the signal voltage V sig / reference voltage V ofs output from the signal output unit 60 scans each pixel 20 of the pixel array unit 30 by the write scanning circuit 40 via the signal line 33 (33 1 to 33 n ). Are written in units of pixel rows selected by. That is, the signal output unit 60 adopts a line sequential writing driving form in which the signal voltage V sig is written in units of rows (lines).
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a specific circuit configuration of the unit pixel (pixel circuit) 20.
  • the light-emitting portion of the pixel 20 includes an organic EL element 21 which is an example of a current-driven electro-optical element whose light emission luminance changes according to a current value flowing through the device.
  • the pixel 20 includes an organic EL element 21 and a drive circuit that drives the organic EL element 21 by causing a current to flow through the organic EL element 21.
  • the organic EL element 21 has a cathode electrode connected to a common power supply line 34 that is wired in common to all the pixels 20.
  • a driving circuit for driving the organic EL element 21 includes a driving transistor 22, a writing transistor 23, a holding capacitor 24, and an auxiliary capacitor 25, that is, a 2Tr2C having two transistors (Tr) and two capacitors (C). It has a circuit configuration.
  • N-channel thin film transistors (TFTs) are used as the drive transistor 22 and the write transistor 23.
  • TFTs N-channel thin film transistors
  • the combination of the conductivity types of the drive transistor 22 and the write transistor 23 shown here is merely an example, and is not limited to these combinations.
  • the drive transistor 22 has one electrode (source / drain electrode) connected to the power supply line 32 (32 1 to 32 m ) and the other electrode (source / drain electrode) connected to the anode electrode of the organic EL element 21. ing.
  • the write transistor 23 has one electrode (source / drain electrode) connected to the signal line 33 (33 1 to 33 n ) and the other electrode (source / drain electrode) connected to the gate electrode of the drive transistor 22. .
  • the gate electrode of the writing transistor 23 is connected to the scanning line 31 (31 1 to 31 m ).
  • one electrode refers to a metal wiring electrically connected to one source / drain region, and the other electrode is electrically connected to the other source / drain region.
  • the metal wiring is electrically connected to the other source / drain region.
  • the holding capacitor 24 has one electrode connected to the gate electrode of the drive transistor 22 and the other electrode connected to the other electrode of the drive transistor 22 and the anode electrode of the organic EL element 21.
  • the auxiliary capacitor 25 has one electrode connected to the anode electrode of the organic EL element 21 and the other electrode connected to the cathode electrode of the organic EL element 21, that is, connected in parallel to the organic EL element 21. Yes.
  • the write transistor 23 becomes conductive in response to the write scan signal WS that is applied to the gate electrode from the write scanning unit 40 through the scanning line 31 and in which the high voltage state becomes the active state.
  • the write transistor 23 samples the signal voltage V sig or the reference voltage V ofs of the video signal corresponding to the luminance information supplied from the signal output unit 60 through the signal line 33 at different timings, and writes the sampled voltage in the pixel 20.
  • the signal voltage V sig or the reference voltage V ofs written by the write transistor 23 is held in the holding capacitor 24.
  • the drive transistor 22 When the power supply voltage DS of the power supply line 32 (32 1 to 32 m ) is at the first power supply voltage V ccp , the drive transistor 22 has one electrode as a drain electrode and the other electrode as a source electrode in a saturation region. Operate. As a result, the drive transistor 22 is supplied with current from the power supply line 32 and drives the organic EL element 21 to emit light by current drive. More specifically, the drive transistor 22 operates in the saturation region, thereby supplying the organic EL element 21 with a drive current having a current value corresponding to the voltage value of the signal voltage V sig held in the storage capacitor 24. The organic EL element 21 is caused to emit light by current driving.
  • the drive transistor 22 when the power supply voltage DS is switched from the first power supply voltage V ccp to the second power supply voltage V ini , the drive transistor 22 operates as a switching transistor with one electrode serving as a source electrode and the other electrode serving as a drain electrode. As a result, the drive transistor 22 stops supplying the drive current to the organic EL element 21 and puts the organic EL element 21 into a non-light emitting state. That is, the drive transistor 22 also has a function as a transistor that controls light emission / non-light emission of the organic EL element 21.
  • a period during which the organic EL element 21 is in a non-light emitting state (non-light emitting period) is provided, and the ratio (duty) of the light emitting period and the non-light emitting period of the organic EL element 21 can be controlled.
  • This duty control can reduce the afterimage blur caused by the light emission of the pixels over one display frame period, so that the quality of moving images can be particularly improved.
  • the first power supply voltage V ccp is a driving current for driving the organic EL element 21 to emit light.
  • the power supply voltage is supplied to the driving transistor 22.
  • the second power supply voltage V ini is a power supply voltage for applying a reverse bias to the organic EL element 21.
  • the second power supply voltage V ini is a voltage lower than the reference voltage V ofs , for example, a voltage lower than V ofs ⁇ V th when the threshold voltage of the driving transistor 22 is V th , preferably V ofs ⁇ V th. Is set to a sufficiently lower voltage.
  • Each pixel 20 of the pixel array unit 30 has a function of correcting a variation in driving current caused by a variation in characteristics of the driving transistor 22.
  • the characteristics of the driving transistor 22 for example, the threshold voltage V th of the driving transistor 22 and the mobility ⁇ of the semiconductor thin film constituting the channel of the driving transistor 22 (hereinafter simply referred to as “mobility ⁇ of the driving transistor 22”) are described. ).
  • correction of variation in drive current due to variation in threshold voltage V th is performed by initializing the gate voltage V g of the drive transistor 22 to the reference voltage V ofs .
  • the drive transistor 22 is directed toward the potential obtained by subtracting the threshold voltage V th of the drive transistor 22 from the initialization voltage with reference to the initialization voltage (reference voltage V ofs ) of the gate voltage V g of the drive transistor 22.
  • the operation of changing the source voltage V s of is performed. As this operation proceeds, the gate-source voltage V gs of the drive transistor 22 eventually converges to the threshold voltage V th of the drive transistor 22. A voltage corresponding to the threshold voltage V th is held in the holding capacitor 24.
  • the drain-source current I flowing in the driving transistor 22 when the driving transistor 22 is driven by the signal voltage V sig of the video signal Since the voltage corresponding to the threshold voltage V th is held in the holding capacitor 24, the drain-source current I flowing in the driving transistor 22 when the driving transistor 22 is driven by the signal voltage V sig of the video signal. The dependence of ds on the threshold voltage V th can be suppressed.
  • the write transistor 23 is in a conductive state and the signal voltage V sig of the video signal is written.
  • the current flows through the storage capacitor 24 through the driving transistor 22.
  • it is performed by applying negative feedback to the storage capacitor 24 with a feedback amount (correction amount) corresponding to the current I ds flowing through the drive transistor 22.
  • the mobility of the drain-source current I ds flowing through the drive transistor 22 is increased.
  • the dependence on ⁇ can be suppressed.
  • RGB three-color light emitting layers are stacked over all pixels (sub-pixels) to take out white, so there is no problem of mask alignment accuracy as in the RGB color separation method. This is a full color realization method useful for a fine pixel pitch of about several microns.
  • the white light emitted from the white organic EL element is decomposed by the color filter, and the light of one color is extracted by cutting 2/3 of the white light, so that the loss is large.
  • the luminous efficiency is reduced to, for example, 1/3 or less as compared with the RGB color separation method.
  • a resonator structure is employed for the purpose of improving the light emission efficiency and improving the color reproducibility.
  • a microcavity structure is formed by making the optical path length between the reflective film and the transparent electrode different for each color of RGB, and light of a specific wavelength is emphasized and extracted by the resonance effect.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a pixel structure according to a conventional example of three sub-pixels 20R, 20G, and 20B of red (R), green (G), and blue (B) having a resonator structure.
  • the cathode electrode 81 is made of, for example, an alloy (Mg—Ag alloy) of magnesium (Mg) and silver (Ag), and also serves as a semi-transmissive plate (semi-transmissive electrode). The configuration is common to all pixels (sub-pixels).
  • the cathode electrode 81 is formed on the organic layer 82 that is a light emitting functional layer.
  • a protective film 83 that protects the cathode electrode 81 is formed on the cathode electrode 81, and RGB color filters 84R, 84G, and 84B are disposed on the protective film 83.
  • the organic layer 82 is a white light emitting functional layer that emits white light, and is formed on anode electrodes 85R, 85G, and 85B made of transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide). .
  • the organic layer 82 includes a hole injection layer 821 made of an organic material, a hole transport layer 822, RBG light emitting layers 823R, 823B, 823G, and an electron transport layer 824 on the anode electrodes 85R, 85G, 85B side.
  • An intermediate layer 825 is interposed between the R light emitting layer 823R and the B light emitting layer 823B.
  • the hole injection layer 821 and the hole transport layer 822 are for increasing the efficiency of hole injection into the light emitting layers 823R, 823B, and 823G.
  • the light emitting layers 823R, 823B, and 823G emit red, green, and blue light when current flows.
  • the electron transport layer 824 is for increasing the efficiency of electron injection into the light emitting layers 823R, 823B, and 823G.
  • the intermediate layer 825 is for causing the light emitting layers 823R, 823B, and 823G of the RBG to emit light in a balanced manner.
  • anode electrodes 85R, 85G, 85B for each of the RGB sub-pixels 20R, 20G, 20B, for example, reflectors 86R, 86G made of an alloy of aluminum (Al) and copper (Cu) (Al—Cu alloy). , 86B are arranged.
  • An interlayer film 87 is interposed between the anode electrodes 85R, 85G, and 85B and the reflecting plates 86R, 86G, and 86B. As will be described later, the interlayer film 87 optimizes the optical path length (distance indicated by an arrow in the figure) of the resonator structure depending on the film thickness.
  • the film thickness of the interlayer film 87 is controlled by sputtering or CVD (Chemical Vapor Deposition) process.
  • a light shielding film 88 as a black matrix is provided between the color filters 84R, 84G, and 84B.
  • a resonator structure that resonates light generated in the organic layer 82 that is a white light emitting functional layer by the cathode electrode 81 that is a transflective electrode and the reflectors 86R, 86G, and 86B.
  • this resonator structure by changing the film thickness of the interlayer film 87 interposed between the anode electrodes 85R, 85G, 85B and the reflectors 86R, 86G, 86B, the cathode electrode 81 and the reflectors 86R, 86G, 86B
  • the optical path length is optimized by changing the emission color for each emission color, and the emission color is changed for each pixel (sub-pixel).
  • the final optical path length of the resonator structure that is, the cathode electrode 81 and the reflector 86R. , 86G, 86B, it is necessary to suppress variations in the final optical path length.
  • the film thickness of the interlayer film 87 that optimizes the final optical path length of the resonator structure is controlled by sputtering or a CVD process.
  • film thickness control by sputtering or CVD process is more difficult to control the film thickness with higher accuracy than film thickness control by vapor deposition process, and the film thickness tends to be shifted.
  • the optical path length between the cathode electrode 81 and the reflectors 86R, 86G, and 86B varies among the emission colors, which causes a variation in color and emission efficiency. .
  • the organic EL display device 10 including the sub-pixels 20R, 20G, and 20B having a resonator structure adopts a configuration that can control the optical path length of the resonator structure with high accuracy.
  • the optical path length of the resonator structure instead of controlling the film thickness of the interlayer film 87 by sputtering or CVD process, the optical path length of the resonator structure, that is, cathode electrode 81-reflection is controlled by controlling the film thickness of the organic layer 82 by vapor deposition process.
  • a configuration is adopted in which the optical path length between the plates 86R, 86G, 86B is optimized.
  • the organic layer 82 that is a white light emitting functional layer that emits white light is composed of a stack of RBG three color light emitting layers 823R, 823B, and 823G.
  • a white light emitting functional layer that emits white light can also be configured by stacking two light emitting layers, a light emitting layer that emits blue (B) and a light emitting layer that emits yellow (Ye).
  • the organic EL display device 10 has different emission colors formed on the first electrode, the inorganic hole injecting and transporting layer made of an inorganic material formed on the first electrode, and the inorganic hole injecting and transporting layer. It comprises at least two light emitting parts, a first organic light emitting part and a second organic light emitting part.
  • the organic EL display device 10 further includes an electron transport layer formed on the two organic light emitting units, and a second electrode formed on the electron transport layer.
  • the light emitting layer of the first organic light emitting unit is formed by stacking a light emitting layer of the first light emitting color and a light emitting layer of the second light emitting color, and the light emitting layer of the second organic light emitting unit is a light emitting layer of the second light emitting color. Consists of.
  • the first electrode is an anode electrode that is a lower electrode, and the second electrode is a cathode electrode that is an upper electrode.
  • the inorganic material has a very low etching rate compared to the organic material. In other words, an inorganic material is less likely to be etched than an organic material. Therefore, the inorganic hole injecting and transporting layer made of an inorganic material is provided on the anode electrode, which is the lower electrode, so that the film thickness of the organic layer (organic light emitting part) can be controlled by a vapor deposition process without using a mask. Become. And by controlling the film thickness of the organic layer by the vapor deposition process, the film thickness can be controlled with higher accuracy than the film thickness control by sputtering or CVD process.
  • the optical path length of the resonator structure can be controlled with high accuracy, the optical path length of the resonator structure can be optimized for each emission color, and the optical path length of the resonator structure between the emission colors can be optimized. Variation can be suppressed. As a result, color variations and light emission efficiency variations can be suppressed.
  • the organic layer which is a white light emitting functional layer that emits white light
  • the present invention is not limited to a stack of RBG three color light emitting layers.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a pixel structure according to Example 1 of three subpixels of RGB having a resonator structure.
  • three organic EL elements 21R, 21G, and 21B of red (R), green (G), and blue (B) constitute sub-pixels 20R, 20G, and 20B, respectively.
  • the sub-pixels 20R, 20G, and 20B are two-dimensionally arranged in a matrix on a drive substrate (not shown) that is a backplane substrate including the interlayer film 87.
  • the drive substrate is composed of, for example, a transparent glass substrate or a semiconductor substrate (for example, a silicon substrate).
  • the drive substrate may have a flexible configuration.
  • a drive circuit including the drive transistor 22 and the write transistor 23 shown in FIG. 2 is formed on the drive substrate.
  • the TFT is, for example, a bottom gate type thin film transistor, which has a gate electrode in a selective region on the driving substrate, and a gate insulating film is provided over the entire surface of the driving substrate so as to cover the gate electrode and the driving substrate. It has been.
  • a semiconductor layer is formed on the gate insulating film. This semiconductor layer is made of amorphous silicon, polycrystalline silicon, or an oxide semiconductor.
  • An interlayer insulating film having a contact hole is formed on the semiconductor layer.
  • a source / drain electrode is disposed on the interlayer insulating film, and the source / drain electrode is formed so as to embed a contact hole in the interlayer insulating film, thereby forming a semiconductor layer functioning as a source / drain region. Electrically connected.
  • the TFT is covered with a planarizing film on the driving substrate.
  • the planarizing film is made of, for example, an organic insulating film such as polyimide, acrylic resin, or novolac resin, or an inorganic insulating film such as silicon oxide (SiO x ), silicon nitride (SiN x ), or silicon oxynitride (SiON). .
  • the red organic EL element 21R includes an anode electrode 85R, an inorganic hole injecting and transporting layer 826, a red light emitting layer 823R, a green light emitting layer 823G, a blue light emitting layer 823B, an electron transport layer 824, in order from the lower layer on the drive substrate.
  • the cathode electrode 81 is laminated.
  • the anode electrodes 85R, 85G, and 85B as the first electrodes are lower electrodes provided on the lower side of the organic layer 82 (on the side opposite to the light extraction side).
  • the cathode electrode 81 as the second electrode is an upper electrode provided on the upper side (light extraction side) of the organic layer 82.
  • an anode electrode 85G, an inorganic hole injecting and transporting layer 826, a green light emitting layer 823G, a blue light emitting layer 823B, an electron transporting layer 824, and a cathode electrode 81 are stacked in order from the lower layer on the driving substrate. It has a configuration.
  • the blue organic EL element 21B has a configuration in which an anode electrode 85B, an inorganic hole injecting and transporting layer 826, a blue light emitting layer 823B, an electron transporting layer 824, and a cathode electrode 81 are laminated in order from the lower layer on the driving substrate. .
  • the cathode electrode 81 is provided in common for the red organic EL element 21R, the green organic EL element 21G, and the blue organic EL element 21B.
  • a counter substrate (not shown) having a protective film 83 and color filters 84R, 84G, 84B is provided.
  • the anode electrodes 85R, 85G, and 85B are made of a light reflecting material such as aluminum (Al), aluminum alloy, silver (Ag), platinum (Pt), gold (Au), chromium (Cr), tungsten (W), for example.
  • a reflective electrode such as aluminum (Al), aluminum alloy, silver (Ag), platinum (Pt), gold (Au), chromium (Cr), tungsten (W), for example.
  • a reflective electrode A reflective electrode.
  • the thicknesses of the anode electrodes 85R, 85G, and 85B are preferably set in the range of, for example, 100 to 300 [nm].
  • the anode electrodes 85R, 85G, and 85B are reflective electrodes, but may be transparent electrodes.
  • the anode electrodes 85R, 85G, and 85B are transparent electrodes, for example, a light reflecting material such as Al, Ag, Pt, Au, Cr, and W is used for the purpose of forming a first reflective interface with the drive substrate. It is preferable to provide a reflective layer comprising:
  • the anode electrodes 85R, 85G, and 85B are provided to be insulated from the cathode electrode 81.
  • the hole injecting and transporting layer made of an inorganic material that is, the inorganic hole injecting and transporting layer 826 has a function of injecting holes from the anode electrodes 85R, 85G, and 85B and transporting holes to the light emitting layers 823R, 823B, and 823G.
  • the red light emitting layer 823R may be a fluorescent material or a phosphorescent material.
  • the red light emitting layer 823R includes, for example, 4,4-bis (2,2-diphenylbinine) biphenyl (DPVBi) and 2,6-bis [(4′-methoxydiphenylamino) styryl] -1 , 5-dicyanonaphthalene (BSN) mixed with 30% by weight.
  • the green light emitting layer 823G may be a fluorescent material or a phosphorescent material.
  • the green light emitting layer 823G is composed of, for example, DPVBi mixed with 5% by weight of coumarin 6.
  • the blue light emitting layer 823B may be a fluorescent material or a phosphorescent material.
  • the blue light emitting layer 823B includes, for example, DPVBi mixed with 2.5% by weight of 4,4′-bis [2- ⁇ 4- (N, N-diphenylamino) phenyl ⁇ vinyl] biphenyl (DPAVBi). Is made up of.
  • the electron transport layer 824 is made of, for example, BCP (2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), Alq 3 (aluminoquinolinol), Bphen (vasophenanthroline), or the like.
  • the electron transport layer 824 includes one or more layers, and may include at least one electron transport layer 824 doped with an alkali metal or an alkaline earth metal.
  • An electron transport layer 824 doped with an alkali metal or an alkaline earth metal is used as a host material, for example, BCP (2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), Alq 3 (aluminum quinolinol), Bphen. (Bassophenanthroline) or the like is doped with a dopant material, for example, 0.5 to 15% by weight by co-evaporation.
  • lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), alkali metals such as cesium (Cs) or magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), barium Alkaline earth metals such as (Ba) can be exemplified.
  • the configuration in which the cathode electrode 81 is provided on the electron transport layer 824 is illustrated, but a configuration in which an electron injection layer is provided between the electron transport layer 824 and the cathode electrode 81 may be used.
  • the electron injection layer is for enhancing electron injection from the cathode electrode 81, and is made of, for example, lithium fluoride (LiF).
  • the inorganic hole injecting and transporting layer 826 is 1 to 200 [nm]
  • the light emitting layers 823R, 823G, and 823B are 5 to 50 [nm]
  • the transport layer 824 is preferably set in the range of 10 to 200 [nm].
  • the thickness of each layer constituting the organic EL elements 21R, 21G, and 21B is set to a value such that the optical film thickness enables the operation of each layer.
  • the cathode electrode 81 is made of a material having a good light transmittance and a small work function, for example, a metal layer such as magnesium (Mg), silver (Ag), or an alloy thereof.
  • the thickness of the cathode electrode 81 is preferably set in the range of 3 to 15 [nm], for example.
  • the cathode electrode 81 may be formed as a multilayer film.
  • the first layer is a metal layer such as calcium (Ca), barium (Ba), lithium (Li), cesium (Cs), indium (In), magnesium (Mg), silver (Ag), etc.
  • the second layer can be composed of a metal layer such as magnesium (Mg), silver (Ag), or an alloy thereof.
  • the protective film 83 on the cathode electrode 81 is for preventing moisture from entering the organic layer 82, and is formed with a thickness of, for example, 1 to 8 [ ⁇ m] using a material having low permeability and low water permeability. Is done.
  • a material of the protective film 83 silicon nitride (SiN x ), silicon oxide (SiO x ), aluminum oxide (AlO x ), or a combination thereof can be used.
  • a counter substrate (not shown) disposed on the protective film 83 is formed by applying a UV curable resin or a thermosetting resin and then sealing them after forming the protective film 83.
  • the counter substrate is provided with color filters 84R, 84G, 84B and a light shielding film 88 as a black matrix. Thereby, the light generated in the organic EL elements 21R, 21G, and 21B is extracted by color division, and the external light reflected in the wiring between the organic EL elements 21R, 21G, and 21B is absorbed to improve the contrast. Can do.
  • An inter-pixel insulating film (not shown) is formed over the entire surface of the drive substrate on which the anode electrodes 85R, 85G, and 85B are provided.
  • the inter-pixel insulating film has a function of electrically separating the organic EL elements 21R, 21G, and 21B.
  • an organic insulating film such as polyimide, acrylic resin, or novolac resin, or silicon oxide (SiO x ).
  • an inorganic insulating film such as silicon nitride (SiN x ) and silicon oxynitride (SiON).
  • a resonator structure is formed by the anode electrodes 85R, 85G, and 85B that are reflective electrodes and the cathode electrode 81 that is a semi-transmissive electrode.
  • the resonator structure has a microcavity structure by varying the optical path length (distance indicated by an arrow in the figure) between the anode electrodes 85R, 85G, 85B and the cathode electrode 81, that is, the optical path length of the resonator structure for each RGB color. And emphasizes light of a specific wavelength by the resonance effect.
  • the vapor deposition process is performed without using a mask.
  • the film thickness of the organic layer 82 can be controlled.
  • the optical path length for each color of RGB is adjusted by controlling the film thickness of the organic layer 82 by the vapor deposition process.
  • the film thickness control of the organic layer 82 by the vapor deposition process can be performed with higher precision than the film thickness control by sputtering or CVD process, so that the optical path length of the resonator structure can be controlled with high precision. Can do.
  • the optical path length of the resonator structure can be optimized for each emission color, and variations in the optical path length of the resonator structure between the respective emission colors can be suppressed, resulting in variations in color and emission efficiency.
  • a small and highly efficient organic EL device can be obtained.
  • the red light emitting layer 823R, the green light emitting layer 823G, and the blue light emitting layer 823B are directly stacked for the red subpixel 20R, and the green light emitting layer 823G and the blue light emitting for the green subpixel 20R.
  • the layer 823B is directly stacked.
  • the organic layer 82 is composed of a white light emitting functional layer including the intermediate layer 825 and emits white light.
  • the organic EL element 21R emits red light
  • the organic EL element 21G emits green light
  • the organic EL element 21B emits blue light.
  • a design is adopted in which the organic EL element 21R emits only red light and the organic EL element 21G emits only green light.
  • a well-known technique can be used for this design. Specifically, for example, the electron mobility of the electron transport layer 824 is made larger than the hole mobility of the inorganic hole injection transport layer 826.
  • the barrier to electrons at the interface between the electron transport layer 824 and the blue light emitting layer 823B is smaller than the hole barrier at the interface between the inorganic hole injection transport layer 826 and the red light emitting layer 823R. To do. Thereby, it is possible to suppress the green light emitting layer 823G and the blue light emitting layer 823B from emitting light in the red sub-pixel 20R.
  • the barrier to electrons at the interface between the electron transport layer 824 and the blue light emitting layer 823B is smaller than the hole barrier at the interface between the inorganic hole injection transport layer 826 and the green light emitting layer 823G. To do. Accordingly, it is possible to suppress the blue light emitting layer 823B from emitting light in the green subpixel 20G.
  • the green light emitting layer 823G and the blue light emitting layer 823B can be prevented from emitting light, and in the green subpixel 20G, the blue light emitting layer 823B can be prevented from emitting light. However, it does not mean that no light is emitted.
  • the red sub-pixel 20R can emphasize and extract red light by the action of the resonator structure. In the green sub-pixel 20G, green light can be emphasized and extracted.
  • the organic layer 82 is composed of a white light emitting functional layer
  • white light emitted from the organic layer 82 that is a white light emitting functional layer is decomposed by the color filters 84R, 94G, and 84B, By cutting / 3, one color of light is extracted. Therefore, the loss is large and the light emission efficiency is reduced to about 1/3.
  • the organic EL element 21R emits only red light
  • the organic EL element 21G emits only green light
  • the organic EL element 21B emits only blue light.
  • the light emission efficiency of 20R, 20G, and 20B can be significantly improved as compared with the pixel structure according to the conventional example.
  • the pixel structure including the color filters 84R, 84G, and 84B is illustrated.
  • the organic EL element 21R emits only red
  • the organic EL element 21G emits only green
  • the organic EL element 21B Since only blue light is emitted, the color filters 84R, 84G, and 84B can be omitted.
  • the organic EL display device 10 having the pixel structure according to Example 1 having the above-described configuration can be manufactured as follows.
  • a driving circuit including a TFT is formed on a driving substrate made of the above-described material through a predetermined thin film process, and then a planarization film is formed over the entire surface of the substrate by, for example, spin coating or slit coating. . Subsequently, the formed planarizing film is patterned into a predetermined shape by, for example, photolithography, and a contact hole is formed in the planarizing film.
  • the above-described inter-pixel insulating film that electrically isolates the organic EL elements 21R, 21G, and 21B on the drive substrate on which the anode electrodes 85R, 85G, and 85B are formed is, for example, silicon oxynitride (SiON) or the like.
  • the inorganic insulating film is formed by CVD or sputtering.
  • the formed interpixel insulating film is patterned into a predetermined shape by, for example, a dry etching method to form a pixel opening.
  • an inorganic hole injecting and transporting layer 826 made of the above-described material is formed over the entire surface of the driving substrate by, for example, a sputtering method (FIG. 5A).
  • a red light emitting layer 823R is formed over the entire surface of the driving substrate by, for example, a line vapor deposition method (FIG. 5B).
  • the red light emitting layer 823R on the inorganic hole injecting and transporting layer 826 in the green pixel region and the blue pixel region is removed by irradiation with an energy beam, for example, an argon ion beam (FIG. 5C).
  • an energy beam any of a laser beam, an electron beam, a molecular beam, an ion beam, and the like can be used.
  • a green light emitting layer 823G is formed over the entire surface of the drive substrate by, for example, a line vapor deposition method (FIG. 6A).
  • the green light emitting layer 823G on the inorganic hole injecting and transporting layer 826 in the blue pixel region is removed by, for example, irradiating with an argon ion beam (FIG. 6B).
  • a blue light emitting layer 823B is formed over the entire surface of the driving substrate by, for example, a line vapor deposition method (FIG. 7A).
  • the electron transport layer 824 and the cathode electrode 81 are formed by, for example, vapor deposition (FIG. 7B).
  • the organic EL display device 10 having the pixel structure according to the first embodiment is completed.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a pixel structure according to Example 2 of three subpixels of RGB having a resonator structure.
  • the pixel structure according to Example 2 is configured such that the red organic EL element 21R has an optical path length adjustment layer 827 between the inorganic hole injecting and transporting layer 826 and the red light emitting layer 823R.
  • the rest of the configuration is the same as the pixel structure according to the first embodiment.
  • the optical path length adjusting layer 827 is made of a hole transporting organic material, for example, ⁇ -NPD [N, N′-di (1-naphthyl) -N, N′-diphenyl- [1,1′-biphenyl]- 4,4′-diamin]].
  • the red organic EL element 21R has the optical path length adjustment layer 827 between the inorganic hole injecting and transporting layer 826 and the red light emitting layer 823R. Can optimize the light extraction efficiency. Further, by optimizing the light extraction efficiency, a more efficient organic EL device can be obtained.
  • an inorganic hole injecting and transporting layer 826 made of the above-described material is formed over the entire surface of the driving substrate by, for example, sputtering (FIG. 9A).
  • an optical path length adjusting layer 827 and a red light emitting layer 823R are formed over the entire surface of the driving substrate by, for example, a line deposition method (FIG. 9B).
  • the optical path length adjusting layer 827 and the red light emitting layer 823R on the inorganic hole injecting and transporting layer 826 in the green pixel region and the blue pixel region are removed by irradiating with an energy beam, for example, an argon ion beam (FIG. 9C).
  • a green light emitting layer 823G is formed over the entire surface of the drive substrate by, for example, a line vapor deposition method (FIG. 10A).
  • the green light emitting layer 823G on the inorganic hole injecting and transporting layer 826 in the blue pixel region is removed by, for example, irradiating with an argon ion beam (FIG. 10B).
  • a blue light emitting layer 823B is formed over the entire surface of the drive substrate by, for example, a line deposition method (FIG. 11A).
  • the electron transport layer 824 and the cathode electrode 81 are formed, for example, by vapor deposition (FIG. 11B).
  • the organic EL display device 10 having the pixel structure according to the second embodiment is completed.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a pixel structure according to Example 3 of three subpixels of RGB having a resonator structure.
  • the pixel structure according to Example 3 has a configuration in which the inorganic hole injecting and transporting layer 826 is electrically isolated in units of pixels (sub-pixels) by the inter-pixel insulating film 828. Is configured similarly to the pixel structure according to the second embodiment.
  • the inter-pixel insulating film 828 is preferably formed to have the same height as the inorganic hole injecting and transporting layer 826.
  • “the same height” means not only the exact same height but also the substantially the same height, and the existence of various variations in design or manufacturing is acceptable. Is done.
  • the inorganic hole injecting and transporting layer 826 is electrically isolated by the inter-pixel insulating film 828, current leakage between pixels through the inorganic hole injecting and transporting layer 826 is suppressed. Can do.
  • the height of the inter-pixel insulating film 828 and the height of the inorganic hole injecting and transporting layer 826 are flush with each other, the film thickness of the organic layer 82 laminated thereon is uniform. Thereby, the abnormal light emission resulting from the non-uniformity of the film thickness of the organic layer 82 generated when vapor deposition is performed on a structure having a step can be suppressed.
  • an inorganic hole injecting and transporting layer 826 is formed so as to cover the interpixel insulating film 828, and then the height of the interpixel insulating film 828 and the height of the inorganic hole injecting and transporting layer 826 are made uniform by CMP or the like (FIG. 13A).
  • an optical path length adjusting layer 827 and a red light emitting layer 823R are formed over the entire surface of the driving substrate by, for example, a line deposition method (FIG. 13B).
  • the optical path length adjusting layer 827 and the red light emitting layer 823R on the inorganic hole injecting and transporting layer 826 in the green pixel region and the blue pixel region are removed by irradiating with an energy beam, for example, an argon ion beam (FIG. 13C).
  • an energy beam for example, an argon ion beam (FIG. 13C).
  • a green light emitting layer 823G is formed over the entire surface of the drive substrate by, for example, a line vapor deposition method (FIG. 14A).
  • the green light emitting layer 823G on the inorganic hole injecting and transporting layer 826 in the blue pixel region is removed by, for example, irradiating with an argon ion beam (FIG. 14B).
  • a blue light emitting layer 823B is formed over the entire surface of the driving substrate by, for example, a line vapor deposition method (FIG. 15A).
  • the electron transport layer 824 and the cathode electrode 81 are formed by, for example, vapor deposition (FIG. 15B).
  • the organic EL display device having the pixel structure according to the third embodiment is completed.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a pixel structure according to Example 4 of three subpixels of RGB having a resonator structure.
  • the pixel structure according to the fourth embodiment has a configuration in which partition walls 829 are provided at both ends of the red organic EL element 21 ⁇ / b> R. Otherwise, the pixel structure is similar to the pixel structure according to the second embodiment. It is configured.
  • the partition walls 829 are provided at both ends of the red organic EL element 21R, energy rays can be locally irradiated. Specifically, by irradiating the surface of the inorganic hole injecting and transporting layer 826 with energy rays obliquely, some of the organic EL elements 21G and 21B are blocked by the partition walls 829. Thereby, it is possible to prevent the green light emitting layer 823G and the blue green light emitting layer 823B from being removed from being removed. Therefore, it is easy to irradiate energy rays locally by the partition wall 829, and the organic film 82 can be selectively removed by self-alignment. As a result, the organic film 82 can be removed at a time, so that productivity can be improved.
  • partition walls 829 are formed on both ends of the red organic EL element 21R by the same method as that for the inter-pixel insulating film 828 of Example 3, and then an inorganic hole injecting and transporting layer 826 is formed by, eg, sputtering (FIG. 17A). .
  • a red light emitting layer 823R is formed over the entire surface of the drive substrate by, for example, a line vapor deposition method (FIG. 17B).
  • the red light emitting layer 823R on the inorganic hole injecting and transporting layer 826 in the green pixel region and the blue pixel region is removed by, for example, irradiating the surface of the inorganic hole injecting and transporting layer 826 obliquely with, for example, an argon ion beam.
  • the red light emitting layer 823R on the inorganic hole injecting and transporting layer 826 in the blue pixel region is removed by obliquely irradiating an argon ion beam from the opposite direction (FIG. 17C).
  • a green light emitting layer 823G is formed over the entire surface of the drive substrate by, for example, a line vapor deposition method (FIG. 18A).
  • the green light emitting layer 823G on the inorganic hole injecting and transporting layer 826 in the blue pixel region is removed by, for example, irradiating with an argon ion beam obliquely (FIG. 18B).
  • a blue light emitting layer 823B is formed over the entire surface of the driving substrate by, for example, a line vapor deposition method (FIG. 19A).
  • the electron transport layer 824 and the cathode electrode 81 are formed by, for example, vapor deposition (FIG. 19B).
  • the organic EL display device 10 having the pixel structure according to the fourth embodiment is completed.
  • the partition walls 829 are provided at both ends of the red organic EL element 21R with respect to the pixel structure according to the first embodiment.
  • a structure in which a partition wall 829 is provided on the substrate can also be adopted.
  • the display device of the present disclosure described above is a display unit (display device) of an electronic device in any field that displays a video signal input to the electronic device or a video signal generated in the electronic device as an image or video.
  • a display unit such as a television set, a digital still camera, a notebook personal computer, a mobile terminal device such as a mobile phone, a video camera, a head mounted display (head mounted display), and the like.
  • the optical path length of the resonator structure can be optimized for each emission color, and variation in the optical path length of the resonator structure between the emission colors can be suppressed. Variations and variations in light emission efficiency can be suppressed, which can contribute to improving display quality.
  • the display device of the present disclosure also includes a module-shaped one with a sealed configuration.
  • a display module formed by attaching a facing portion such as transparent glass to the pixel array portion is applicable.
  • the display module may be provided with a circuit unit for inputting / outputting signals from the outside to the pixel array unit, a flexible printed circuit (FPC), and the like.
  • FPC flexible printed circuit
  • a digital still camera and a head mounted display will be exemplified as specific examples of the electronic apparatus using the display device of the present disclosure.
  • the specific example illustrated here is only an example, and is not limited thereto.
  • 20A and 20B are external views of a single-lens reflex digital still camera with interchangeable lenses.
  • FIG. 20A shows a front view thereof
  • FIG. 20B shows a rear view thereof.
  • the interchangeable-lens single-lens reflex digital still camera has, for example, an interchangeable photographic lens unit (interchangeable lens) 112 on the front right side of the camera body (camera body) 111, and a photographer holds on the front left side.
  • the grip part 113 is provided.
  • a monitor 114 is provided at the approximate center of the back of the camera body 111.
  • a viewfinder (eyepiece window) 115 is provided above the monitor 114. The photographer can determine the composition by viewing the viewfinder 115 and visually recognizing the light image of the subject guided from the photographing lens unit 112.
  • the display device of the present disclosure can be used as the viewfinder 115. That is, the interchangeable lens single-lens reflex digital still camera according to this example is manufactured by using the display device of the present disclosure as the viewfinder 115 thereof.
  • FIG. 21 is an external view of a head mounted display.
  • the head-mounted display has, for example, ear hooks 212 for wearing on the user's head on both sides of the glasses-shaped display unit 211.
  • the display device of the present disclosure can be used as the display unit 211. That is, the head mounted display according to the present example is manufactured by using the display device of the present disclosure as the display unit 211.
  • this indication can also take the following structures.
  • a first electrode An inorganic hole injecting and transporting layer made of an inorganic material formed on the first electrode; Formed on the inorganic hole injecting and transporting layer, at least two light emitting portions of a first organic light emitting portion and a second organic light emitting portion having different emission colors, and An electron transport layer formed on at least two organic light emitting parts;
  • a second electrode formed on the electron transport layer;
  • the light emitting layer of the first organic light emitting unit is composed of a stack of a light emitting layer of the first light emitting color and a light emitting layer of the second light emitting color
  • the light emitting layer of the second organic light emitting unit is composed of a light emitting layer of the second light emitting color.
  • Display device It has three light emitting parts of a first organic light emitting part, a second organic light emitting part, and a third organic light emitting part
  • the light emitting layer of the first organic light emitting unit is composed of a stack of a light emitting layer of the first light emitting color, a light emitting layer of the second light emitting color, and a light emitting layer of the third light emitting color
  • the light emitting layer of the second organic light emitting unit is composed of a stack of a light emitting layer of the second light emitting color and a light emitting layer of the third light emitting color
  • the light emitting layer of the third organic light emitting unit is composed of a light emitting layer of a third light emitting color.
  • the display device has an optical path length adjusting layer provided between the inorganic hole injecting and transporting layer and the light emitting layer of the first emission color.
  • the display device according to the above [1] or [2].
  • the display device according to any one of [1] to [3].
  • the first organic light emitting unit has a partition wall provided between the adjacent organic light emitting units.
  • the display device according to any one of [1] to [4].
  • An inorganic hole injecting and transporting layer made of an inorganic material is formed on the first electrode, On the inorganic hole injecting and transporting layer, a first organic light emitting unit composed of a stack of a light emitting layer of a first light emitting color and a light emitting layer of a second light emitting color, and a second organic light emitting unit composed of a light emitting layer of a second light emitting color Forming at least two light emitting portions of Forming an electron transport layer on at least two organic light emitting parts; In manufacturing a display device in which a second electrode is formed on an electron transport layer, After forming the light emitting layer of the first emission color on the inorganic hole injecting and transporting layer, the light emitting layer of the first light emitting color in the region of the second organic light emitting unit on the inorganic hole injecting and transporting layer is irradiated with energy rays.
  • the energy beam is any one of a laser beam, an electron beam, a molecular beam, and an ion beam.
  • [8] Irradiate energy rays to the surface of the inorganic hole injecting and transporting layer from an oblique direction. The method for manufacturing a display device according to [6] or [7].
  • a first electrode An inorganic hole injecting and transporting layer made of an inorganic material formed on the first electrode; Formed on the inorganic hole injecting and transporting layer, at least two light emitting portions of a first organic light emitting portion and a second organic light emitting portion having different emission colors, and An electron transport layer formed on at least two organic light emitting parts; A second electrode formed on the electron transport layer; With The light emitting layer of the first organic light emitting unit is composed of a stack of a light emitting layer of the first light emitting color and a light emitting layer of the second light emitting color, The light emitting layer of the second organic light emitting unit is composed of a light emitting layer of the second light emitting color.
  • An electronic device having a display device.

Abstract

本開示の表示装置は、第1電極と、第1電極上に形成された無機材料から成る無機ホール注入輸送層と、無機ホール注入輸送層上に形成された、それぞれ発光色が異なる第1有機発光部及び第2有機発光部の少なくとも2つの発光部と、少なくとも2つの有機発光部上に形成された電子輸送層と、電子輸送層上に形成された第2電極と、を備える。そして、第1有機発光部の発光層は、第1発光色の発光層と第2発光色の発光層との積層から成り、第2有機発光部の発光層は、第2発光色の発光層から成る。

Description

表示装置、表示装置の製造方法、及び、電子機器
 本開示は、表示装置、表示装置の製造方法、及び、電子機器に関する。
 有機材料のエレクトロルミネッセンス(Electro Luminescence:EL)を利用して画像を表示する有機EL表示装置がある。そして、近年、有機EL表示装置の技術は、モニタなどの直視型ディスプレイの他、数ミクロン程度の微細な画素ピッチが要求される超小型ディスプレイ(所謂、マイクロディスプレイ)に適用されつつある。
 ところで、有機EL表示装置には、フルカラーを実現する方式として、複数色、例えば赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3原色の有機EL材料を、マスクを利用して蒸着で塗り分ける方式と、白色(W)発光の有機EL素子とカラーフィルタとを組み合わせる方式とがある。白色発光の有機EL素子(白色有機EL素子)は、例えばRGB3色の発光層を全画素に亘って積層することによって白色光を取り出す構造となっている。
 これらの方式のうち、前者のRGB塗り分け方式は、一般的に、直視型の有機EL表示装置で用いられている。超小型ディスプレイのような数ミクロン程度の微細な画素ピッチに対しては、マスクの位置合わせの精度などの観点から、フルカラーの実現方式としてRGB塗り分け方式を採用し、マスク蒸着プロセスによる塗り分けを実現することは困難である。そのため、数ミクロン程度の微細な画素ピッチの有機EL表示装置には、例えばRGB3色の発光層の積層によって白色光を取り出す白色有機EL素子とカラーフィルタとを組み合わせる方式がフルカラーの実現方式として適用されている。
 しかしながら、白色有機EL素子とカラーフィルタとを組み合わせる方式は、白色有機EL素子から発せられる白色光をカラーフィルタで分解することになるためにロスが大きく、RGB塗り分け方式に比べて発光効率が低下する。これに対して、共振効果によって特定の波長の光を強調する共振器構造を採用することで、発光効率の高効率化や色再現性の向上を実現する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2006-278257号公報
 上記の共振器構造は、反射膜と透明電極との間の光路長をRGB各色毎に異ならせることによってマイクロキャビティ構造を形成し、共振効果によって特定の波長の光を強調することになる。特許文献1にあっては、反射膜-透明電極間の光路長の調整は、反射膜-透明電極間の層間膜の膜厚を制御することにより行われていた。この反射膜-透明電極間の層間膜の膜厚制御は、スパッタリングやCVD(Chemical Vapor Deposition)プロセスによって行われる。しかしながら、スパッタリングやCVDプロセスによる膜厚制御は、蒸着プロセスによる膜厚制御に比べて、膜厚を精度良く制御することが難しく、膜厚にズレが生じ易い。そして、膜厚ズレが生じると、反射膜-透明電極間の光路長、即ち共振器構造の光路長が各色間でばらつくことになるため、色のばらつきや発光効率のばらつきが生じる。
 そこで、本開示は、共振器構造の光路長を高精度に制御することにより、色のばらつきや発光効率のばらつきを抑えることを可能にした表示装置、表示装置の製造方法、及び、当該表示装置を有する電子機器を提供することを目的とする。
 上記の目的を達成するための本開示の表示装置は、
 第1電極と、
 第1電極上に形成された無機材料から成る無機ホール注入輸送層と、
 無機ホール注入輸送層上に形成された、それぞれ発光色が異なる第1有機発光部及び第2有機発光部の少なくとも2つの発光部と、
 少なくとも2つの有機発光部上に形成された電子輸送層と、
 電子輸送層上に形成された第2電極と、
 を備え、
 第1有機発光部の発光層は、第1発光色の発光層と第2発光色の発光層との積層から成り、
 第2有機発光部の発光層は、第2発光色の発光層から成る。
 また、上記の目的を達成するための本開示の表示装置の製造方法は、
 第1電極上に無機材料から成る無機ホール注入輸送層を形成し、
 無機ホール注入輸送層上に、第1発光色の発光層と第2発光色の発光層との積層から成る第1有機発光部、及び、第2発光色の発光層から成る第2有機発光部の少なくとも2つの発光部を形成し、
 少なくとも2つの有機発光部上に電子輸送層を形成し、
 電子輸送層上に第2電極を形成して成る表示装置の製造に当たって、
 無機ホール注入輸送層上に第1発光色の発光層を形成した後、無機ホール注入輸送層上の第2有機発光部の領域の第1発光色の発光層を、エネルギー線を照射することによって除去し、
 次いで、第1有機発光部の領域及び第2有機発光部の領域に第2発光色の発光層を形成する。
 また、上記の目的を達成するための本開示の表示装置の電子機器は、上記の構成の表示装置を有する電子機器である。
 上記の構成の表示装置、表示装置の製造方法、あるいは、電子機器において、ホール注入輸送層を形成する無機材料は、有機材料に比べてエッチングレートが非常に低い、換言すれば、有機材料に比べてエッチングされにくく。従って、第1電極上に無機ホール注入輸送層が設けられていることで、マスクを用いなくても蒸着プロセスによって有機層(有機発光部)の膜厚制御が可能になる。そして、蒸着プロセスによる有機層の膜厚制御により、スパッタリングやCVDプロセスによる膜厚制御よりも高精度に膜厚制御を行うことができるため、共振器構造の光路長を高精度に制御できる。
 本開示によれば、共振器構造の光路長を高精度に制御できるため、色のばらつきや発光効率のばらつきを抑えることができる。
 尚、ここに記載された効果に必ずしも限定されるものではなく、本明細書中に記載されたいずれかの効果であってもよい。また、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって、これに限定されるものではなく、また付加的な効果があってもよい。
図1は、本開示の前提となるアクティブマトリクス型有機EL表示装置の基本的な構成の概略を示すシステム構成図である。 図2は、2Tr2Cの単位画素(画素回路)の回路構成を示す回路図である。 図3は、共振器構造を有するRGB3つの副画素の従来例に係る画素構造を示す断面図である。 図4は、共振器構造を有するRGB3つの副画素の実施例1に係る画素構造を示す断面図である。 図5A、図5B及び図5Cは、実施例1に係る画素構造を作製する手順を示す工程図(その1)である。 図6A及び図6Bは、実施例1に係る画素構造を作製する手順を示す工程図(その2)である。 図7A及び図7Bは、実施例1に係る画素構造を作製する手順を示す工程図(その3)である。 図8は、共振器構造を有するRGB3つの副画素の実施例2に係る画素構造を示す断面図である。 図9A、図9B及び図9Cは、実施例2に係る画素構造を作製する手順を示す工程図(その1)である。 図10A及び図10Bは、実施例2に係る画素構造を作製する手順を示す工程図(その2)である。 図11A及び図11Bは、実施例2に係る画素構造を作製する手順を示す工程図(その3)である。 図12は、共振器構造を有するRGB3つの副画素の実施例3に係る画素構造を示す断面図である。 図13A、図13B及び図13Cは、実施例3に係る画素構造を作製する手順を示す工程図(その1)である。 図14A及び図14Bは、実施例3に係る画素構造を作製する手順を示す工程図(その2)である。 図15A及び図15Bは、実施例3に係る画素構造を作製する手順を示す工程図(その3)である。 図16は、共振器構造を有するRGB3つの副画素の実施例4に係る画素構造を示す断面図である。 図17A、図17B及び図17Cは、実施例4に係る画素構造を作製する手順を示す工程図(その1)である。 図18A及び図18Bは、実施例4に係る画素構造を作製する手順を示す工程図(その2)である。 図19A及び図19Bは、実施例4に係る画素構造を作製する手順を示す工程図(その3)である。 図20は、レンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルスチルカメラの外観図であり、図20Aにその正面図を示し、図20Bにその背面図を示す。 図21は、ヘッドマウントディスプレイの外観図である。
 以下、本開示の技術を実施するための形態(以下、「実施形態」と記述する)について図面を用いて詳細に説明する。本開示の技術は実施形態に限定されるものではなく、実施形態における種々の数値や材料などは例示である。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。尚、説明は以下の順序で行う。
1.本開示の表示装置、表示装置の製造方法、及び、電子機器、全般に関する説明
2.本開示の前提となる表示装置
 2-1.システム構成
 2-2.画素回路
 2-3.フルカラーを実現する方式
 2-4.共振器構造
3.本開示の一実施形態
 3-1.実施例1
 3-2.実施例2(光路長調整層を有する例)
 3-3.実施例3(無機ホール注入輸送層を画素単位で電気的に隔離した例)
 3-4.実施例4(赤色有機EL素子の両端に隔壁を設けた例)
4.電子機器
<本開示の表示装置、表示装置の製造方法、及び、電子機器、全般に関する説明>
 本開示の表示装置、表示装置の製造方法、及び、電子機器にあっては、第1有機発光部、第2有機発光部、及び、第3有機発光部の3つの発光部を有する構成とすることができる。そして、第1有機発光部の発光層について、第1発光色の発光層と第2発光色の発光層と第3発光色の発光層との積層から成り、第2有機発光部の発光層は、第2発光色の発光層と第3発光色の発光層との積層から成り、第3有機発光部の発光層は、第3発光色の発光層から成る構成とすることができる。
 上述した好ましい構成を含む本開示の表示装置、表示装置の製造方法、及び、電子機器にあっては、第1有機発光部について、無機ホール注入輸送層と第1発光色の発光層との間に設けられた光路長調整層を有する構成とすることができる。また、無機ホール注入輸送層について、第1発光色の発光層と第2発光色の発光層との間を絶縁膜によって分離されている構成とすることができる。また、第1有機発光部について、隣接する有機発光部との間に設けられた隔壁を有する構成とすることができる。
 更に、上述した好ましい構成を含む本開示の表示装置の製造方法にあっては、エネルギー線について、レーザービーム、電子ビーム、分子ビーム、及び、イオンビームのいずれかである構成とすることができる。また、無機ホール注入輸送層の表面に対してエネルギー線を斜め方向から照射する構成とすることができる。
<本開示の前提となる表示装置>
[システム構成]
 図1は、本開示の前提となるアクティブマトリクス型有機EL表示装置の基本的な構成の概略を示すシステム構成図である。
 アクティブマトリクス型表示装置は、発光部(発光素子)の駆動を、当該発光部と同じ画素内に設ける能動素子、例えば絶縁ゲート型電界効果トランジスタによって行う表示装置である。絶縁ゲート型電界効果トランジスタとしては、典型的には、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:TFT)を用いることができる。
 ここでは、一例として、単位画素(画素回路)の発光部(発光素子)が有機EL素子から成るアクティブマトリクス方式の有機EL表示装置の場合を例に挙げて説明するものとする。有機EL素子は、デバイスに流れる電流値に応じて発光輝度が変化する電流駆動型の電気光学素子である。以下では、「単位画素/画素回路」を単に「画素」と記述する場合もある。
 図1に示すように、本開示の前提となるアクティブマトリクス型有機EL表示装置10は、複数の単位画素20が行列状(2次元マトリクス状)に2次元配置されて成る画素アレイ部30と、その周辺領域に配置されて画素20を駆動する駆動部(周辺回路)とを有する構成となっている。駆動部は、例えば、書込み走査部40、電源供給走査部50、及び、信号出力部60等から成り、画素アレイ部30の各画素20を駆動する。
 本例では、書込み走査部40、電源供給走査部50、及び、信号出力部60は、画素アレイ部30の周辺回路として当該画素アレイ部30と同じ基板上、即ち、表示パネル70上に搭載されている。但し、書込み走査部40、電源供給走査部50、及び、信号出力部60のいくつか、あるいは全部を表示パネル70の外部に設ける構成を採ることも可能である。また、書込み走査部40及び電源供給走査部50をそれぞれ、画素アレイ部30の一方側に配置する構成としているが、画素アレイ部30を挟んで両側に配置する構成を採ることも可能である。表示パネル70の基板としては、ガラス基板等の透明絶縁性基板を用いることもできるし、シリコン基板等の半導体基板を用いることもできる。
 カラー表示対応の有機EL表示装置10では、カラー画像を形成する際の単位となる1つの画素(単位画素/ピクセル)は複数の色の副画素(サブピクセル)から構成される。このとき、副画素の各々が図1の画素20に相当することになる。より具体的には、カラー表示対応の表示装置では、1つの画素は、例えば、赤色(Red:R)光を発光する副画素、緑色(Green:G)光を発光する副画素、及び、青色(Blue:B)光を発光する副画素の3つの副画素から構成される。
 但し、1つの画素としては、RGBの3原色の副画素の組み合わせに限られるものではなく、3原色の副画素に更に1色あるいは複数色の副画素を加えて1つの画素を構成することも可能である。より具体的には、例えば、輝度向上のために白色(White;W)光を発光する副画素を加えて1つの画素を構成したり、色再現範囲を拡大するために補色光を発光する少なくとも1つの副画素を加えて1つの画素を構成したりすることも可能である。
 画素アレイ部30には、m行n列の画素20の配列に対して、行方向(画素行の画素の配列方向/水平方向)に沿って走査線31(311~31m)と電源供給線32(321~32m)とが画素行毎に配線されている。更に、m行n列の画素20の配列に対して、列方向(画素列の画素の配列方向/垂直方向)に沿って信号線33(331~33n)が画素列毎に配線されている。
 走査線311~31mは、書込み走査部40の対応する行の出力端にそれぞれ接続されている。電源供給線321~32mは、電源供給走査部50の対応する行の出力端にそれぞれ接続されている。信号線331~33nは、信号出力部60の対応する列の出力端にそれぞれ接続されている。
 書込み走査部40は、シフトレジスタ回路等によって構成されている。この書込み走査部40は、画素アレイ部30の各画素20への映像信号の信号電圧の書込みに際して、走査線31(311~31m)に対して書込み走査信号WS(WS1~WSm)を順次供給することによって画素アレイ部30の各画素20を行単位で順番に走査する、所謂、線順次走査を行う。
 電源供給走査部50は、書込み走査部40と同様に、シフトレジスタ回路等によって構成されている。この電源供給走査部50は、書込み走査部40による線順次走査に同期して、第1電源電圧Vccpと当該第1電源電圧Vccpよりも低い第2電源電圧Viniとで切り替わることが可能な電源電圧DS(DS1~DSm)を電源供給線32(321~32m)に供給する。後述するように、電源電圧DSのVccp/Viniの切替えによって、画素20の発光/非発光(消光)の制御が行われる。
 信号出力部60は、信号供給源(図示せず)から供給される、輝度情報に応じた映像信号の信号電圧(以下、単に「信号電圧」と記述する場合もある)Vsigと基準電圧Vofsとを選択的に出力する。ここで、基準電圧Vofsは、映像信号の信号電圧Vsigの基準となる電圧(例えば、映像信号の黒レベルに相当する電圧)であり、後述する閾値補正処理の際に用いられる。
 信号出力部60から出力される信号電圧Vsig/基準電圧Vofsは、信号線33(331~33n)を介して画素アレイ部30の各画素20に対して、書込み走査回路40による走査によって選択された画素行の単位で書き込まれる。すなわち、信号出力部60は、信号電圧Vsigを行(ライン)単位で書き込む線順次書込みの駆動形態を採っている。
[画素回路]
 図2は、単位画素(画素回路)20の具体的な回路構成の一例を示す回路図である。画素20の発光部は、デバイスに流れる電流値に応じて発光輝度が変化する電流駆動型の電気光学素子の一例である有機EL素子21から成る。
 図2に示すように、画素20は、有機EL素子21と、有機EL素子21に電流を流すことによって当該有機EL素子21を駆動する駆動回路とによって構成されている。有機EL素子21は、全ての画素20に対して共通に配線された共通電源線34にカソード電極が接続されている。
 有機EL素子21を駆動する駆動回路は、駆動トランジスタ22、書込みトランジスタ23、保持容量24、及び、補助容量25、即ち、2つのトランジスタ(Tr)と2つの容量素子(C)を有する、2Tr2Cの回路構成となっている。ここでは、駆動トランジスタ22及び書込みトランジスタ23としてNチャネル型の薄膜トランジスタ(TFT)を用いている。但し、ここで示した、駆動トランジスタ22及び書込みトランジスタ23の導電型の組み合わせは一例に過ぎず、これらの組み合わせに限られるものではない。
 駆動トランジスタ22は、一方の電極(ソース/ドレイン電極)が電源供給線32(321~32m)に接続され、他方の電極(ソース/ドレイン電極)が有機EL素子21のアノード電極に接続されている。書込みトランジスタ23は、一方の電極(ソース/ドレイン電極)が信号線33(331~33n)に接続され、他方の電極(ソース/ドレイン電極)が駆動トランジスタ22のゲート電極に接続されている。また、書込みトランジスタ23のゲート電極は、走査線31(311~31m)に接続されている。
 駆動トランジスタ22及び書込みトランジスタ23において、一方の電極とは、一方のソース/ドレイン領域に電気的に接続された金属配線を言い、他方の電極とは、他方のソース/ドレイン領域に電気的に接続された金属配線を言う。また、一方の電極と他方の電極との電位関係によって一方の電極がソース電極ともなればドレイン電極ともなり、他方の電極がドレイン電極ともなればソース電極ともなる。
 保持容量24は、一方の電極が駆動トランジスタ22のゲート電極に接続され、他方の電極が駆動トランジスタ22の他方の電極、及び、有機EL素子21のアノード電極に接続されている。補助容量25は、一方の電極が有機EL素子21のアノード電極に、他方の電極が有機EL素子21のカソード電極にそれぞれ接続されている、即ち、有機EL素子21に対して並列に接続されている。
 上記の構成において、書込みトランジスタ23は、書込み走査部40から走査線31を通してゲート電極に印加される、高電圧の状態がアクティブ状態となる書込み走査信号WSに応答して導通状態となる。これにより、書込みトランジスタ23は、信号線33を通して信号出力部60から異なるタイミングで供給される、輝度情報に応じた映像信号の信号電圧Vsig又は基準電圧Vofsをサンプリングし、画素20内に書き込む。書込みトランジスタ23によって書き込まれた信号電圧Vsig又は基準電圧Vofsは保持容量24に保持される。
 駆動トランジスタ22は、電源供給線32(321~32m)の電源電圧DSが第1電源電圧Vccpにあるときには、一方の電極がドレイン電極、他方の電極がソース電極となって飽和領域で動作する。これにより、駆動トランジスタ22は、電源供給線32から電流の供給を受けて有機EL素子21を電流駆動にて発光駆動する。より具体的には、駆動トランジスタ22は、飽和領域で動作することにより、保持容量24に保持された信号電圧Vsigの電圧値に応じた電流値の駆動電流を有機EL素子21に供給し、当該有機EL素子21を電流駆動することによって発光させる。
 駆動トランジスタ22は更に、電源電圧DSが第1電源電圧Vccpから第2電源電圧Viniに切り替わったときには、一方の電極がソース電極、他方の電極がドレイン電極となってスイッチングトランジスタとして動作する。これにより、駆動トランジスタ22は、有機EL素子21への駆動電流の供給を停止し、有機EL素子21を非発光状態にする。すなわち、駆動トランジスタ22は、有機EL素子21の発光/非発光を制御するトランジスタとしての機能をも併せ持っている。
 この駆動トランジスタ22のスイッチング動作により、有機EL素子21が非発光状態となる期間(非発光期間)を設け、有機EL素子21の発光期間と非発光期間の割合(デューティ)を制御することができる。このデューティ制御により、1表示フレーム期間に亘って画素が発光することに伴う残像ボケを低減できるために、特に、動画の画品位をより優れたものとすることができる。
 電源供給走査部50から電源供給線32を通して選択的に供給される第1,第2電源電圧Vccp,Viniのうち、第1電源電圧Vccpは有機EL素子21を発光駆動する駆動電流を駆動トランジスタ22に供給するための電源電圧である。また、第2電源電圧Viniは、有機EL素子21に対して逆バイアスを掛けるための電源電圧である。この第2電源電圧Viniは、基準電圧Vofsよりも低い電圧、例えば、駆動トランジスタ22の閾値電圧をVthとするときVofs-Vthよりも低い電圧、好ましくは、Vofs-Vthよりも十分に低い電圧に設定される。
 画素アレイ部30の各画素20は、駆動トランジスタ22の特性のばらつきに起因する駆動電流のばらつきを補正する機能を有している。駆動トランジスタ22の特性としては、例えば、駆動トランジスタ22の閾値電圧Vthや、駆動トランジスタ22のチャネルを構成する半導体薄膜の移動度μ(以下、単に「駆動トランジスタ22の移動度μ」と記述する)を例示することができる。
 閾値電圧Vthのばらつきに起因する駆動電流のばらつきの補正(以下、「閾値補正」と記述する)は、駆動トランジスタ22のゲート電圧Vgを基準電圧Vofsに初期化することによって行われる。具体的には、駆動トランジスタ22のゲート電圧Vgの初期化電圧(基準電圧Vofs)を基準として当該初期化電圧から駆動トランジスタ22の閾値電圧Vthを減じた電位に向けて、駆動トランジスタ22のソース電圧Vsを変化させる動作が行われる。この動作が進むと、やがて、駆動トランジスタ22のゲート-ソース間電圧Vgsが駆動トランジスタ22の閾値電圧Vthに収束する。この閾値電圧Vthに相当する電圧は保持容量24に保持される。そして、保持容量24に閾値電圧Vthに相当する電圧が保持されていることで、映像信号の信号電圧Vsigによる駆動トランジスタ22の駆動の際に、駆動トランジスタ22に流れるドレイン-ソース間電流Idsの閾値電圧Vthに対する依存性を抑えることができる。
 一方、移動度μのばらつきに起因する駆動電流のばらつきの補正(以下、「移動度補正」と記述する)は、書込みトランジスタ23が導通状態となり、映像信号の信号電圧Vsigを書き込んでいる状態で、駆動トランジスタ22を介した電流を保持容量24に流すことによって行われる。換言すれば、駆動トランジスタ22に流れる電流Idsに応じた帰還量(補正量)で保持容量24に負帰還をかけることによって行われる。上記の閾値補正により、映像信号を書き込んだときには既にドレイン-ソース間電流Idsの閾値電圧Vthに対する依存性が打ち消されており、当該ドレイン-ソース間電流Idsは、駆動トランジスタ22の移動度μに依存したものとなっている。従って、駆動トランジスタ22に流れる電流Idsに応じた帰還量で駆動トランジスタ22のドレイン-ソース間電圧Vdsに負帰還をかけることで、駆動トランジスタ22に流れるドレイン-ソース間電流Idsの移動度μに対する依存性を抑えることができる。
[フルカラーを実現する方式]
 上述した、発光色が異なる複数の副画素から成る単位画素20が行列状に配置されて成る有機EL表示装置10においては、フルカラーを実現する方式として、例えばRGB3色の発光層の積層によって白色光を取り出す白色有機EL素子とカラーフィルタとを組み合わせる方式(以下、「ホワイト方式」と記述する)を採用する。このホワイト方式は、RGB3色の発光層を全画素(副画素)に亘って積層して白色を取り出すため、RGB塗り分け方式のようなマスクの位置合わせ精度の問題が無く、特に、超小型ディスプレイのような数ミクロン程度の微細な画素ピッチに対して有用なフルカラー実現方式である。但し、ホワイト方式の場合は、白色有機EL素子から発せられる白色光をカラーフィルタで分解し、白色光の2/3をカットすることによって1つの色の光を取り出すことになるためにロスが大きく、RGB塗り分け方式に比べて例えば1/3以下まで発光効率が低下する。
[共振器構造]
 そこで、上述した白色有機EL素子とカラーフィルタとを組み合わせる方式を採用する有機EL表示装置10では、発光効率の高効率化や色再現性の向上を図る目的で共振器構造を採用している。共振器構造は、反射膜と透明電極との間の光路長をRGB各色毎に異ならせることによってマイクロキャビティ構造を形成し、共振効果によって特定の波長の光を強調して取り出す。以下に、共振器構造の従来例について図3を用いて説明する。
 図3は、共振器構造を有する赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3つの副画素20R,20G,20Bの従来例に係る画素構造を示す断面図である。図3に示す従来例に係る画素構造において、カソード電極81は、例えば、マグネシウム(Mg)と銀(Ag)との合金(Mg-Ag合金)から成り、半透過板(半透過電極)を兼ねた構成となっており、全画素(副画素)共通に設けられている。カソード電極81は、発光機能層である有機層82の上に形成されている。カソード電極81の上には当該カソード電極81を保護する保護膜83が形成され、当該保護膜83の上にはRGBのカラーフィルタ84R,84G,84Bが配されている。
 有機層82は、白色光を発光する白色発光機能層であり、透明導電材料である例えばITO(Indium Tin Oxide:酸化インジウム・スズ)から成るアノード電極85R,85G,85Bの上に形成されている。具体的には、有機層82は、それぞれ有機材料から成るホール注入層821、ホール輸送層822、RBGの発光層823R,823B,823G、及び、電子輸送層824がアノード電極85R,85G,85B側からこの順に積層された構造となっている。Rの発光層823RとBの発光層823Bとの間には、中間層825が介在している。
 上記の構成の有機層82において、ホール注入層821及びホール輸送層822は、発光層823R,823B,823Gへのホール注入効率を高めるためのものである。発光層823R,823B,823Gは、電流が流れることにより、赤色、緑色、及び、青色の各光を発するものである。電子輸送層824は、発光層823R,823B,823Gへの電子注入効率を高めるためのものである。中間層825は、RBGの各発光層823R,823B,823Gをバランス良く発光させるためのものである。
 アノード電極85R,85G,85Bの下方にはRGBの副画素20R,20G,20B毎に、例えば、アルミニウム(Al)と銅(Cu)との合金(Al-Cu合金)から成る反射板86R,86G,86Bが配されている。また、アノード電極85R,85G,85Bと反射板86R,86G,86Bとの間には層間膜87が介在している。後述するように、層間膜87はその膜厚によって共振器構造の光路長(図に矢印で示す距離)を最適化する。層間膜87の膜厚制御は、スパッタリングやCVD(Chemical Vapor Deposition)プロセスによって行われる。カラーフィルタ84R,84G,84Bの間には、ブラックマトリクスとしての遮光膜88が設けられている。
 上記の構成の従来例に係る画素構造において、半透過電極であるカソード電極81と反射板86R,86G,86Bとにより、白色発光機能層である有機層82で発生した光を共振させる共振器構造が構成されている。この共振器構造では、アノード電極85R,85G,85Bと反射板86R,86G,86Bとの間に介在する層間膜87の膜厚を変えることにより、カソード電極81と反射板86R,86G,86Bとの間の光路長を発光色毎に変えて最適化し、画素(副画素)毎に発光色を変えるようにしている。
 共振器構造を有する副画素20R,20G,20Bを備える有機EL表示装置10において、共振効果を最大限に活かすには、共振器構造の最終的な光路長、即ち、カソード電極81と反射板86R,86G,86Bとの間の最終的な光路長のばらつきを抑制する必要がある。
 上記の構成の従来例に係る画素構造では、共振器構造の最終的な光路長を最適化する層間膜87の膜厚制御が、スパッタリングやCVDプロセスによって行われている。しかしながら、スパッタリングやCVDプロセスによる膜厚制御は、蒸着プロセスによる膜厚制御に比べて、膜厚を精度良く制御することが難しく、膜厚にズレが生じ易い。そして、膜厚ズレが生じると、カソード電極81-反射板86R,86G,86B間の光路長が各発光色間でばらつくことになるため、色のばらつきや発光効率のばらつきが発生する要因となる。
<本開示の一実施形態>
 そこで、本開示の一実施形態では、共振器構造を有する副画素20R,20G,20Bを備える有機EL表示装置10において、共振器構造の光路長を高精度に制御可能な構成を採る。具体的には、本実施形態では、スパッタリングやCVDプロセスによる層間膜87の膜厚制御に代えて、蒸着プロセスによる有機層82の膜厚制御によって共振器構造の光路長、即ちカソード電極81-反射板86R,86G,86B間の光路長を最適化する構成を採る。
 尚、先述した、共振器構造を有する従来例に係る画素構造では、白色光を発光する白色発光機能層である有機層82が、RBG3色の発光層823R,823B,823Gの積層から成るとしたが、これに限られるものではない。例えば、青色(B)を発光する発光層、及び、黄色(Ye)を発光する発光層の2つの発光層の積層によっても、白色光を発光する白色発光機能層を構成することができる。
 本実施形態に係る有機EL表示装置10は、第1電極、第1電極上に形成された無機材料から成る無機ホール注入輸送層、無機ホール注入輸送層上に形成された、それぞれ発光色が異なる第1有機発光部及び第2有機発光部の少なくとも2つの発光部を備える。本有機EL表示装置10は更に、2つの有機発光部上に形成された電子輸送層、及び、電子輸送層上に形成された第2電極を備える。そして、第1有機発光部の発光層は、第1発光色の発光層と第2発光色の発光層との積層から成り、第2有機発光部の発光層は、第2発光色の発光層から成る。第1電極は下部電極であるアノード電極であり、第2電極は上部電極であるカソード電極である。
 ここで、無機材料は、有機材料に比べてエッチングレートが非常に低いことが知られている。換言すれば、無機材料は、有機材料に比べてエッチングされにくく。従って、下部電極であるアノード電極上に無機材料から成る無機ホール注入輸送層が設けられていることで、マスクを用いなくても蒸着プロセスによって有機層(有機発光部)の膜厚制御が可能になる。そして、蒸着プロセスによる有機層の膜厚制御により、スパッタリングやCVDプロセスによる膜厚制御よりも高精度に膜厚制御を行うことができる。これにより、共振器構造の光路長を高精度に制御することができるため、各発光色毎に共振器構造の光路長を最適化できるとともに、各発光色間での共振器構造の光路長のばらつきを抑えることができる。その結果、色のばらつきや発光効率のばらつきを抑えることができる。
 以下に、共振器構造の光路長を高精度に制御可能とするための本実施形態の具体的な実施例について説明する。以下では、白色光を発光する白色発光機能層である有機層が、RBG3色の発光層の積層から成る場合を例に挙げて説明するが、RBG3色の発光層の積層に限られるものではない。具体的には、青色を発光する発光層と、黄色を発光する発光層との積層の場合など、少なくとも2つの発光層の積層から成る構成を採ることも可能である。
[実施例1]
 図4は、共振器構造を有するRGB3つの副画素の実施例1に係る画素構造を示す断面図である。
 実施例1に係る画素構造において、例えば赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3つの有機EL素子21R,21G,21Bがそれぞれ副画素20R,20G,20Bを構成している。そして、これら副画素20R,20G,20Bは、層間膜87を含むバックプレーン基板である駆動基板(図示せず)上にマトリクス状に2次元配置されている。駆動基板は、例えば、透明ガラス基板や半導体基板(例えば、シリコン基板)などで構成される。駆動基板としては、フレキシブルな構成のものであってもよい。この駆動基板上に、図2に示した駆動トランジスタ22や書込みトランジスタ23を含む駆動回路が形成される。
 ここで、駆動トランジスタ22や書込みトランジスタ23として用いられるTFT及びその周辺部の構成の概略について説明する。TFTは、例えばボトムゲート型の薄膜トランジスタであり、駆動基板上の選択的な領域にゲート電極を有し、このゲート電極と駆動基板とを覆うように駆動基板の全面に亘ってゲート絶縁膜が設けられている。ゲート絶縁膜上には、半導体層が形成されている。この半導体層は、非晶質シリコン、多結晶シリコン又は酸化物半導体により構成されている。
 半導体層上には、コンタクトホールを有する層間絶縁膜が形成されている。層間絶縁膜上には、ソース/ドレイン電極が配置されており、このソース/ドレイン電極は、層間絶縁膜のコンタクトホールを埋め込むように形成されることで、ソース/ドレイン領域として機能する半導体層と電気的に接続されている。このTFTは、駆動基板において、平坦化膜により被覆されている。平坦化膜は、例えばポリイミド、アクリル系樹脂又はノボラック系樹脂などの有機絶縁膜、あるいは、酸化シリコン(SiOx)、窒化シリコン(SiNx)、酸窒化シリコン(SiON)などの無機絶縁膜より成る。
 図4において、赤色有機EL素子21Rは、駆動基板上に下層から順に、アノード電極85R、無機ホール注入輸送層826、赤色発光層823R、緑色発光層823G、青色発光層823B、電子輸送層824、及び、カソード電極81が積層された構成となっている。第1電極としてのアノード電極85R,85G,85Bは、有機層82の下側(光取り出し側と反対側)に設けられた下部電極である。第2電極としてのカソード電極81は、有機層82の上側(光取り出し側)に設けられた上部電極である。
 緑色有機EL素子21Gは、駆動基板上に下層から順に、アノード電極85G、無機ホール注入輸送層826、緑色発光層823G、青色発光層823B、電子輸送層824、及び、カソード電極81が積層された構成となっている。青色有機EL素子21Bは、駆動基板上に下層から順に、アノード電極85B、無機ホール注入輸送層826、青色発光層823B、電子輸送層824、及び、カソード電極81が積層された構成となっている。
 カソード電極81は、赤色有機EL素子21R、緑色有機EL素子21G、及び、青色有機EL素子21Bに対して共通に設けられている。このカソード電極81上には、保護膜83やカラーフィルタ84R,84G,84Bを有する対向基板(図示せず)が設けられる。
 アノード電極85R,85G,85Bは、例えば、アルミニウム(Al)、アルミニウム合金、銀(Ag)、白金(Pt)、金(Au)、クロム(Cr)、タングステン(W)などの光反射材料で構成される反射電極である。アノード電極85R,85G,85Bはその厚さが、例えば100~300[nm]の範囲に設定されていることが好ましい。
 ここでは、アノード電極85R,85G,85Bについて、反射電極としたが、透明電極とすることも可能である。アノード電極85R,85G,85Bを透明電極とする場合は、駆動基板との間に第1の反射界面を形成する目的で、例えば、Al、Ag、Pt、Au、Cr、Wなどの光反射材料から成る反射層を設けるのが好ましい。アノード電極85R,85G,85Bは、カソード電極81と絶縁されて設けられる。
 無機材料から成るホール注入輸送層、即ち無機ホール注入輸送層826は、アノード電極85R,85G,85Bからホールを注入し、かつ発光層823R,823B,823Gへホールを輸送する機能を有している。この無機ホール注入輸送層826は、例えば公知の材料としてシリコン又はゲルマニウムの酸化物を主成分とし、この主成分を(SixGe1-x)0yと表したとき、0≦x≦1、1.7≦x≦2.2である材料などで構成される。
 赤色発光層823Rは、蛍光性の材料でも燐光性の材料でもよい。具体的には、赤色発光層823Rは、例えば、4,4-ビス(2,2-ジフェニルビニン)ビフェニル(DPVBi)に2,6-ビス[(4’-メトキシジフェニルアミノ)スチリル]-1,5-ジシアノナフタレン(BSN)を30重量%混合したものによって構成されている。緑色発光層823Gは、蛍光性の材料でも燐光性の材料でもよい。具体的には、緑色発光層823Gは、例えば、DPVBiにクマリン6を5重量%混合したものによって構成されている。青色発光層823Bは、蛍光性の材料でも燐光性の材料でもよい。具体的には、青色発光層823Bは、例えば、DPVBiに4,4’-ビス[2-{4-(N,N-ジフェニルアミノ)フェニル}ビニル]ビフェニル(DPAVBi)を2.5重量%混合したものによって構成されている。
 電子輸送層824は、例えば、BCP(2,9-ジメチル-4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン)、Alq3(アルミキノリノール)、Bphen(バソフェナントロリン)などよって構成されている。電子輸送層824は、1層以上からなり、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属をドープした電子輸送層824を少なくとも1層含んでもよい。
 アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属をドープした電子輸送層824は、ホスト材料として、例えばBCP(2,9-ジメチル-4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン)、Alq3(アルミキノリノール)、Bphen(バソフェナントロリン)などに、ドーパント材料が共蒸着により例えば0.5~15重量%ドープされたものによって構成される。ドーパント材料としては、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、セシウム(Cs)などのアルカリ金属もしくはマグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)などのアルカリ土類金属を例示することができる。
 本実施例では、電子輸送層824上にカソード電極81を設ける構成を例示したが、電子輸送層824とカソード電極81との間に電子注入層を設ける構成であってもよい。電子注入層は、カソード電極81からの電子注入を高めるためのものであり、例えばフッ化リチウム(LiF)などで構成される。
 有機EL素子21R,21G,21Bを構成する各層の厚さについては、例えば、無機ホール注入輸送層826が1~200[nm]、発光層823R,823G,823Bが5~50[nm]、電子輸送層824が10~200[nm]の範囲に設定されることが好ましい。有機EL素子21R,21G,21Bを構成する各層の厚さは、その光学膜厚が各層の動作を可能とするような値に設定される。
 カソード電極81は、光透過性が良好で仕事関数が小さい材料、例えば、マグネシウム(Mg)、銀(Ag)あるいはそれらの合金などの金属層で構成される。カソード電極81はその厚さが、例えば3~15[nm]の範囲に設定されることが好ましい。
 カソード電極81については、多層膜として形成してもよい。多層膜とする場合、例えば、第1層をカルシウム(Ca)、バリウム(Ba)、リチウム(Li)、セシウム(Cs)、インジウム(In)、マグネシウム(Mg)、銀(Ag)などの金属層で構成し、第2層をマグネシウム(Mg)、銀(Ag)あるいはそれらの合金などの金属層で構成することができる。
 カソード電極81上の保護膜83は、有機層82への水分の侵入を防止するためのものであり、透過性および透水性の低い材料を用いて例えば1~8[μm]の厚さで形成される。保護膜83の材料としては、窒化ケイ素(SiNx)、酸化ケイ素(SiOx)、酸化アルミニウム(AlOx)、またはこれらの組み合わせを用いることができる。
 保護膜83上に配される対向基板(図示せず)は、保護膜83を形成した後、UV硬化樹脂あるいは熱硬化樹脂を塗布して貼り合わせて封止するものである。対向基板には、カラーフィルタ84R,84G,84B及びブラックマトリクスとしての遮光膜88が設けられている。これにより、有機EL素子21R,21G,21Bで発生した光を色分割して取り出すとともに、各有機EL素子21R,21G,21B間の配線において反射された外光を吸収し、コントラストを改善することができる。
 アノード電極85R,85G,85Bが配設された駆動基板上には、基板全面に亘って画素間絶縁膜(図示せず)が形成されている。画素間絶縁膜は、有機EL素子21R,21G,21Bを電気的に分離する機能を有するものであり、例えばポリイミド、アクリル系樹脂又はノボラック系樹脂などの有機絶縁膜、あるいは酸化シリコン(SiOx)、窒化シリコン(SiNx)、酸窒化シリコン(SiON)などの無機絶縁膜より成る。
 上記の構成の実施例1に係る画素構造において、反射電極であるアノード電極85R,85G,85Bと、半透過電極であるカソード電極81とによって共振器構造が形成されている。共振器構造は、アノード電極85R,85G,85Bとカソード電極81との間の光路長(図に矢印で示す距離)、即ち共振器構造の光路長をRGB各色毎に異ならせることによってマイクロキャビティ構造を形成し、共振効果によって特定の波長の光を強調する。
 実施例1に係る画素構造では、ホール注入輸送層として、有機材料に比べてエッチングレートが非常に低い無機材料から成る無機ホール注入輸送層826を用いているため、マスクを用いなくても蒸着プロセスによって有機層82の膜厚制御が可能になる。そして、実施例1に係る画素構造にあっては、蒸着プロセスによる有機層82の膜厚制御によってRGB各色毎の光路長を調整するようにしている。
 蒸着プロセスによる有機層82の膜厚制御によれば、スパッタリングやCVDプロセスによる膜厚制御よりも高精度に膜厚制御を行うことができるため、共振器構造の光路長を高精度に制御することができる。これにより、各発光色毎に共振器構造の光路長を最適化できるとともに、各発光色間での共振器構造の光路長のばらつきを抑えることができるため、色のばらつきや発光効率のばらつきが少なく、高効率な有機EL装置を得ることができる。
 また、実施例1に係る画素構造では、赤色の副画素20Rについて赤色発光層823Rと緑色発光層823Gと青色発光層823Bとが直接積層され、緑色の副画素20Rについて緑色発光層823Gと青色発光層823Bとが直接積層された構成となっている。先述した従来例に係る画素構造(図3参照)では、有機層82が中間層825を含む白色発光機能層から成り、白色を発光する構成となっていた。
 これに対して、上記の構成の実施例1に係る画素構造においては、有機EL素子21Rが赤色を発光し、有機EL素子21Gが緑色を発光し、有機EL素子21Bが青色を発光する。このような発光状態を得るには、有機EL素子21Rが赤色のみを発光し、有機EL素子21Gが緑色のみを発光する設計を採用することになる。この設計には、周知の技術を用いることができる。具体的には、例えば、電子輸送層824の電子移動度を、無機ホール注入輸送層826のホール移動度と比較してより大きくする。
 そして、有機EL素子21Rでは、電子輸送層824と青色発光層823Bとの界面における電子に対する障壁を、無機ホール注入輸送層826と赤色発光層823Rとの界面におけるホールの障壁と比較してより小さくする。これにより、赤色の副画素20Rにおいて、緑色発光層823G及び青色発光層823Bが発光するのを抑制することができる。また、有機EL素子21Gでは、電子輸送層824と青色発光層823Bとの界面における電子に対する障壁を、無機ホール注入輸送層826と緑色発光層823Gとの界面におけるホールの障壁と比較してより小さくする。これにより、緑色の副画素20Gにおいて、青色発光層823Bが発光するのを抑制することができる。
 赤色の副画素20Rにおいて、緑色発光層823G及び青色発光層823Bが発光するのを抑制することができ、緑色の副画素20Gにおいて、青色発光層823Bが発光するのを抑制することができるとしたが、全く発光しない訳ではない。これに対して、実施例1に係る画素構造では、共振器構造を採用しているため、当該共振器構造の作用により、赤色の副画素20Rでは、赤色光を強調して取り出すことができ、緑色の副画素20Gでは、緑色光を強調して取り出すことができる。
 有機層82が白色発光機能層から成る従来例に係る画素構造の場合は、白色発光機能層である有機層82から発せられる白色光をカラーフィルタ84R,94G,84Bで分解し、白色光の2/3をカットすることによって1つの色の光を取り出すことになる。そのため、ロスが大きく、1/3程度まで発光効率が低下する。これに対して、実施例1に係る画素構造では、有機EL素子21Rが赤色のみを発光し、有機EL素子21Gが緑色のみを発光し、有機EL素子21Bが青色のみを発光するため、副画素20R,20G,20Bの発光効率を、従来例に係る画素構造に比べて大幅に向上できる。
 尚、実施例1では、カラーフィルタ84R,84G,84Bを備える画素構造を例示したが、有機EL素子21Rが赤色のみを発光し、有機EL素子21Gが緑色のみを発光し、有機EL素子21Bが青色のみを発光する訳であるから、カラーフィルタ84R,84G,84Bを省略することができる。但し、各有機EL素子21R,21G,21B間の配線において反射された外光を吸収し、コントラストを改善する上では、カラーフィルタ84R,84G,84Bを備える画素構造を採ることが好ましい。以下の各実施例においても同様である。
(製造方法)
 上記の構成の実施例1に係る画素構造を有する有機EL表示装置10は、次のようにして製造することができる。
 まず、上述した材料から成る駆動基板上に、所定の薄膜プロセスを経てTFTを含む駆動回路を形成した後、基板全面に亘って平坦化膜を、例えばスピンコート法、スリットコート法により成膜する。続いて、成膜した平坦化膜を、例えばフォトリソグラフィ法により、所定の形状にパターンニングするとともに、この平坦化膜にコンタクトホールを形成する。
 次に、アノード電極85R,85G,85Bを形成した駆動基板上に、有機EL素子21R,21G,21Bを電気的に分離する、上述した画素間絶縁膜を、例えば、酸窒化シリコン(SiON)などの無機絶縁膜をCVD法やスパッタ法により成膜する。続いて、成膜した画素間絶縁膜を、例えばドライエッチング法により、所定の形状にパターンニングし画素開口を形成する。
 以降の実施例1に係る画素構造を作製する手順については、図5の工程図(その1)、図6の工程図(その2)、及び、図7の工程図(その3)を用いて説明する。
 まず、駆動基板の全面に亘って、上述した材料より成る無機ホール注入輸送層826を例えばスパッタ法によって形成する(図5A)。次いで、駆動基板の全面に亘って、赤色発光層823Rを例えばライン蒸着法によって形成する(図5B)。次いで、緑色画素領域及び青色画素領域の無機ホール注入輸送層826上の赤色発光層823Rをエネルギー線、例えばアルゴンイオンビームを照射することによって除去する(図5C)。エネルギー線としては、レーザービーム、電子ビーム、分子ビーム、及び、イオンビームなどのいずれかを用いることができる。
 続いて、駆動基板の全面に亘って、緑色発光層823Gを例えばライン蒸着法によって形成する(図6A)。次いで、青色画素領域の無機ホール注入輸送層826上の緑色発光層823Gを、例えばアルゴンイオンビームを照射することによって除去する(図6B)。次いで、駆動基板の全面に亘って、青色発光層823Bを例えばライン蒸着法によって形成する(図7A)。続いて、電子輸送層824及びカソード電極81を例えば蒸着法によって形成する(図7B)。
 次いで、形成したカソード電極81上の全面を覆って保護膜83を形成した後、接着樹脂を用いて駆動基板と対向基板とを貼りあわせる。以上の一連の処理により、実施例1に係る画素構造を有する有機EL表示装置10が完成する。
[実施例2]
 実施例2は、実施例1の変形例である。図8は、共振器構造を有するRGB3つの副画素の実施例2に係る画素構造を示す断面図である。
 図8に示すように、実施例2に係る画素構造は、赤色有機EL素子21Rが、無機ホール注入輸送層826と赤色発光層823Rとの間に光路長調整層827を有する構成となっており、それ以外については実施例1に係る画素構造と同様に構成されている。光路長調整層827は、ホール輸送性の有機材料からなり、例えば、α-NPD[N,N’-di(1-naphthyl)-N,N’-diphenyl-[1,1’-biphenyl]-4,4’-diamine]で構成される。
 実施例2に係る画素構造によれば、赤色有機EL素子21Rが、無機ホール注入輸送層826と赤色発光層823Rとの間に光路長調整層827を有するため、当該光路長調整層827の作用によって光取り出し効率を最適化できる。そして、光取り出し効率の最適化により、更に高効率な有機EL装置を得ることができる。
(製造方法)
 次に、上記の構成の実施例2に係る画素構造を有する有機EL表示装置の製造方法について、図9の工程図(その1)、図10の工程図(その2)、及び、図11の工程図(その3)を用いて説明する。
 まず、駆動基板の全面に亘って、上述した材料より成る無機ホール注入輸送層826を、例えばスパッタ法によって形成する(図9A)。次いで、駆動基板の全面に亘って、光路長調整層827及び赤色発光層823Rを例えばライン蒸着法によって形成する(図9B)。次いで、緑色画素領域及び青色画素領域の無機ホール注入輸送層826上の光路長調整層827及び赤色発光層823Rをエネルギー線、例えばアルゴンイオンビームを照射することによって除去する(図9C)。
 続いて、駆動基板の全面に亘って、緑色発光層823Gを例えばライン蒸着法によって形成する(図10A)。次いで、青色画素領域の無機ホール注入輸送層826上の緑色発光層823Gを、例えばアルゴンイオンビームを照射することによって除去する(図10B)。次いで、駆動基板の全面に亘って、青色発光層823Bを例えばライン蒸着法によって形成する(図11A)。続いて、電子輸送層824及びカソード電極81を例えば蒸着法によって形成する(図11B)。
 次いで、形成したカソード電極81上の全面を覆って保護膜83を形成した後、接着樹脂を用いて駆動基板と対向基板とを貼りあわせる。以上の一連の処理により、実施例2に係る画素構造を有する有機EL表示装置10が完成する。
[実施例3]
 実施例3は、実施例2の変形例である。図12は、共振器構造を有するRGB3つの副画素の実施例3に係る画素構造を示す断面図である。
 図12に示すように、実施例3に係る画素構造は、無機ホール注入輸送層826が画素間絶縁膜828によって画素(副画素)単位で電気的に隔離された構成となっており、それ以外については実施例2に係る画素構造と同様に構成されている。画素間絶縁膜828は、無機ホール注入輸送層826と同じ高さになるように形成されることが好ましい。ここで、「同じ高さ」とは、厳密に同じ高さである場合の他、実質的に同じ高さである場合も含む意味であり、設計上あるいは製造上生ずる種々のばらつきの存在は許容される。
 実施例2に係る画素構造によれば、無機ホール注入輸送層826が画素間絶縁膜828によって電気的に隔離されているため、無機ホール注入輸送層826を通しての画素間の電流リークを抑制することができる。また、画素間絶縁膜828の高さと無機ホール注入輸送層826の高さとが面一となっているため、その上に積層される有機層82の膜厚が均一となる。これにより、段差のある構造へ蒸着した際に生じる有機層82の膜厚の不均一性に起因する異常発光を抑制できる。
(製造方法)
 次に、上記の構成の実施例3に係る画素構造を有する有機EL表示装置の製造方法について、図13の工程図(その1)、図14の工程図(その2)、及び、図15の工程図(その3)を用いて説明する。
 まず、画素間絶縁膜828を覆うように無機ホール注入輸送層826を形成し、しかる後、CMPなどにより画素間絶縁膜828の高さと無機ホール注入輸送層826の高さとを均一化する(図13A)。次いで、駆動基板の全面に亘って、光路長調整層827及び赤色発光層823Rを例えばライン蒸着法によって形成する(図13B)。次いで、緑色画素領域及び青色画素領域の無機ホール注入輸送層826上の光路長調整層827及び赤色発光層823Rをエネルギー線、例えばアルゴンイオンビームを照射することによって除去する(図13C)。
 続いて、駆動基板の全面に亘って、緑色発光層823Gを例えばライン蒸着法によって形成する(図14A)。次いで、青色画素領域の無機ホール注入輸送層826上の緑色発光層823Gを、例えばアルゴンイオンビームを照射することによって除去する(図14B)。次いで、駆動基板の全面に亘って、青色発光層823Bを例えばライン蒸着法によって形成する(図15A)。続いて、電子輸送層824及びカソード電極81を例えば蒸着法によって形成する(図15B)。
 次いで、形成したカソード電極81上の全面を覆って保護膜83を形成した後、接着樹脂を用いて駆動基板と対向基板とを貼りあわせる。以上の一連の処理により、実施例3に係る画素構造を有する有機EL表示装置が完成する。
[実施例4]
 実施例4は、実施例1の別の変形例である。図16は、共振器構造を有するRGB3つの副画素の実施例4に係る画素構造を示す断面図である。
 図16に示すように、実施例4に係る画素構造は、赤色有機EL素子21Rの両端に隔壁829が設けられた構成となっており、それ以外については実施例2に係る画素構造と同様に構成されている。
 実施例4に係る画素構造によれば、赤色有機EL素子21Rの両端に隔壁829が設けられているため、エネルギー線を局所的に照射することができる。具体的には、無機ホール注入輸送層826の表面に対して斜めからエネルギー線を照射することで、一部の有機EL素子21G,21Bが隔壁829によって遮られる。これにより、残したい箇所の緑色発光層823G及び青色緑色発光層823Bが除去されるのを防ぐことができる。そのため、隔壁829により局所的にエネルギー線を照射することが容易となり、セルフアラインにて選択的に有機膜82を除去することができる。その結果、一括で有機膜82を除去処理することが可能となるため、生産性を向上することができる。
(製造方法)
 次に、上記の構成の実施例4に係る画素構造を有する有機EL表示装置の製造方法について、図17の工程図(その1)、図18の工程図(その2)、及び、図19の工程図(その3)を用いて説明する。
 まず、隔壁829を実施例3の画素間絶縁膜828と同様の手法により、赤色有機EL素子21Rの両端に形成し、次いで、無機ホール注入輸送層826を例えばスパッタ法で形成する(図17A)。次いで、駆動基板の全面に亘って、赤色発光層823Rを例えばライン蒸着法によって形成する(図17B)。次いで、緑色画素領域及び青色画素領域の無機ホール注入輸送層826上の赤色発光層823Rを、無機ホール注入輸送層826の表面に対して斜めから例えばアルゴンイオンビームを照射することによって除去し、更に、反対方向からアルゴンイオンビームを斜め照射することにより、青色画素領域の無機ホール注入輸送層826上の赤色発光層823Rを除去する(図17C)。
 続いて、駆動基板の全面に亘って、緑色発光層823Gを例えばライン蒸着法によって形成する(図18A)。次いで、青色画素領域の無機ホール注入輸送層826上の緑色発光層823Gを、例えばアルゴンイオンビームを斜めから照射することによって除去する(図18B)。次いで、駆動基板の全面に亘って、青色発光層823Bを例えばライン蒸着法によって形成する(図19A)。続いて、電子輸送層824及びカソード電極81を例えば蒸着法によって形成する(図19B)。
 次いで、形成したカソード電極81上の全面を覆って保護膜83を形成した後、接着樹脂を用いて駆動基板と対向基板とを貼りあわせる。以上の一連の処理により、実施例4に係る画素構造を有する有機EL表示装置10が完成する。
 尚、実施例4では、実施例1に係る画素構造に対して赤色有機EL素子21Rの両端に隔壁829を設けるとしたが、実施例2に係る画素構造に対して赤色有機EL素子21Rの両端に隔壁829を設ける構成を採ることもできる。
<電子機器>
 以上説明した本開示の表示装置は、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示部(表示装置)として用いることができる。一例として、例えば、テレビジョンセット、デジタルスチルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話機等の携帯端末装置、ビデオカメラ、ヘッドマウントディスプレイ(頭部装着型ディスプレイ)等の表示部として用いることができる。
 このように、あらゆる分野の電子機器において、その表示部として本開示の表示装置を用いることにより、次のような効果を得ることができる。すなわち、本開示の技術によれば、各発光色毎に共振器構造の光路長を最適化できるとともに、各発光色間での共振器構造の光路長のばらつきを抑えることができるため、色のばらつきや発光効率のばらつきを抑えることができ、よって表示品位の向上に寄与することができる。
 本開示の表示装置は、封止された構成のモジュール形状のものをも含む。一例として、画素アレイ部に透明なガラス等の対向部が貼り付けられて形成された表示モジュールが該当する。尚、表示モジュールには、外部から画素アレイ部への信号等を入出力するための回路部やフレキシブルプリントサーキット(FPC)などが設けられていてもよい。以下に、本開示の表示装置を用いる電子機器の具体例として、デジタルスチルカメラ及びヘッドマウントディスプレイを例示する。但し、ここで例示する具体例は一例に過ぎず、これに限られるものではない。
(具体例1)
 図20は、レンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルスチルカメラの外観図であり、図20Aにその正面図を示し、図20Bにその背面図を示す。レンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルスチルカメラは、例えば、カメラ本体部(カメラボディ)111の正面右側に交換式の撮影レンズユニット(交換レンズ)112を有し、正面左側に撮影者が把持するためのグリップ部113を有している。
 そして、カメラ本体部111の背面略中央にはモニタ114が設けられている。モニタ114の上部には、ビューファインダ(接眼窓)115が設けられている。撮影者は、ビューファインダ115を覗くことによって、撮影レンズユニット112から導かれた被写体の光像を視認して構図決定を行うことが可能である。
 上記の構成のレンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルスチルカメラにおいて、そのビューファインダ115として本開示の表示装置を用いることができる。すなわち、本例に係るレンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルスチルカメラは、そのビューファインダ115として本開示の表示装置を用いることによって作製される。
(具体例2)
 図21は、ヘッドマウントディスプレイの外観図である。ヘッドマウントディスプレイは、例えば、眼鏡形の表示部211の両側に、使用者の頭部に装着するための耳掛け部212を有している。このヘッドマウントディスプレイにおいて、その表示部211として本開示の表示装置を用いることができる。すなわち、本例に係るヘッドマウントディスプレイは、その表示部211として本開示の表示装置を用いることによって作製される。
 尚、本開示は以下のような構成をとることもできる。
[1]第1電極と、
 第1電極上に形成された無機材料から成る無機ホール注入輸送層と、
 無機ホール注入輸送層上に形成された、それぞれ発光色が異なる第1有機発光部及び第2有機発光部の少なくとも2つの発光部と、
 少なくとも2つの有機発光部上に形成された電子輸送層と、
 電子輸送層上に形成された第2電極と、
 を備え、
 第1有機発光部の発光層は、第1発光色の発光層と第2発光色の発光層との積層から成り、
 第2有機発光部の発光層は、第2発光色の発光層から成る、
 表示装置。
[2]第1有機発光部、第2有機発光部、及び、第3有機発光部の3つの発光部を有し、
 第1有機発光部の発光層は、第1発光色の発光層と第2発光色の発光層と第3発光色の発光層との積層から成り、
 第2有機発光部の発光層は、第2発光色の発光層と第3発光色の発光層との積層から成り、
 第3有機発光部の発光層は、第3発光色の発光層から成る、
 上記[1]に記載の表示装置。
[3]第1有機発光部は、無機ホール注入輸送層と第1発光色の発光層との間に設けられた光路長調整層を有する、
 上記[1]又は[2]に記載の表示装置。
[4]無機ホール注入輸送層は、第1発光色の発光層と第2発光色の発光層との間を絶縁膜によって分離されている、
 上記[1]から[3]のいずれかに記載の表示装置。
[5]第1有機発光部は、隣接する有機発光部との間に設けられた隔壁を有する、
 上記[1]から[4]のいずれかに記載の表示装置。
[6]第1電極上に無機材料から成る無機ホール注入輸送層を形成し、
 無機ホール注入輸送層上に、第1発光色の発光層と第2発光色の発光層との積層から成る第1有機発光部、及び、第2発光色の発光層から成る第2有機発光部の少なくとも2つの発光部を形成し、
 少なくとも2つの有機発光部上に電子輸送層を形成し、
 電子輸送層上に第2電極を形成して成る表示装置の製造に当たって、
 無機ホール注入輸送層上に第1発光色の発光層を形成した後、無機ホール注入輸送層上の第2有機発光部の領域の第1発光色の発光層を、エネルギー線を照射することによって除去し、
 次いで、第1有機発光部の領域及び第2有機発光部の領域に第2発光色の発光層を形成する、
 表示装置の製造方法。
[7]エネルギー線は、レーザービーム、電子ビーム、分子ビーム、及び、イオンビームのいずれかである、
 上記[6]に記載の表示装置の製造方法。
[8]無機ホール注入輸送層の表面に対してエネルギー線を斜め方向から照射する、
 上記[6]又は[7]に記載の表示装置の製造方法。
[9]第1電極と、
 第1電極上に形成された無機材料から成る無機ホール注入輸送層と、
 無機ホール注入輸送層上に形成された、それぞれ発光色が異なる第1有機発光部及び第2有機発光部の少なくとも2つの発光部と、
 少なくとも2つの有機発光部上に形成された電子輸送層と、
 電子輸送層上に形成された第2電極と、
 を備え、
 第1有機発光部の発光層は、第1発光色の発光層と第2発光色の発光層との積層から成り、
 第2有機発光部の発光層は、第2発光色の発光層から成る、
 表示装置を有する電子機器。
 10・・・有機EL表示装置、20(20R,20G,20B)・・・単位画素(画素/画素回路)、21(21R,21G,21B)・・・有機EL素子、22・・・駆動トランジスタ、23・・・書込みトランジスタ、24・・・保持容量、25・・・補助容量、30・・・画素アレイ部、31(311~31m)・・・走査線、32(321~32m)・・・電源供給線、33(331~33n)・・・信号線、34・・・共通電源線、40・・・書込み走査部、50・・・電源供給走査部、60・・・信号出力部、70・・・表示パネル、81・・・カソード電極、82・・・有機層、83・・・保護膜、84R,84G,84B・・・カラーフィルタ、85R,85G,85B・・・アノード電極、86R,86G,86B・・・反射板、87・・・層間膜、88・・・遮光膜(ブラックマトリクス)、821・・・ホール注入層、822・・・ホール輸送層、823R,823B,823G・・・RBGの発光層、824・・・電子輸送層、825・・・中間層、826・・・無機ホール注入輸送層、827・・・光路長調整層、828・・・画素間絶縁膜、829・・・隔壁

Claims (9)

  1.  第1電極と、
     第1電極上に形成された無機材料から成る無機ホール注入輸送層と、
     無機ホール注入輸送層上に形成された、それぞれ発光色が異なる第1有機発光部及び第2有機発光部の少なくとも2つの発光部と、
     少なくとも2つの有機発光部上に形成された電子輸送層と、
     電子輸送層上に形成された第2電極と、
     を備え、
     第1有機発光部の発光層は、第1発光色の発光層と第2発光色の発光層との積層から成り、
     第2有機発光部の発光層は、第2発光色の発光層から成る、
     表示装置。
  2.  第1有機発光部、第2有機発光部、及び、第3有機発光部の3つの発光部を有し、
     第1有機発光部の発光層は、第1発光色の発光層と第2発光色の発光層と第3発光色の発光層との積層から成り、
     第2有機発光部の発光層は、第2発光色の発光層と第3発光色の発光層との積層から成り、
     第3有機発光部の発光層は、第3発光色の発光層から成る、
     請求項1に記載の表示装置。
  3.  第1有機発光部は、無機ホール注入輸送層と第1発光色の発光層との間に設けられた光路長調整層を有する、
     請求項1に記載の表示装置。
  4.  無機ホール注入輸送層は、第1発光色の発光層と第2発光色の発光層との間を絶縁膜によって分離されている、
     請求項1に記載の表示装置。
  5.  第1有機発光部は、隣接する有機発光部との間に設けられた隔壁を有する、
     請求項1に記載の表示装置。
  6.  第1電極上に無機材料から成る無機ホール注入輸送層を形成し、
     無機ホール注入輸送層上に、第1発光色の発光層と第2発光色の発光層との積層から成る第1有機発光部、及び、第2発光色の発光層から成る第2有機発光部の少なくとも2つの発光部を形成し、
     少なくとも2つの有機発光部上に電子輸送層を形成し、
     電子輸送層上に第2電極を形成して成る表示装置の製造に当たって、
     無機ホール注入輸送層上に第1発光色の発光層を形成した後、無機ホール注入輸送層上の第2有機発光部の領域の第1発光色の発光層を、エネルギー線を照射することによって除去し、
     次いで、第1有機発光部の領域及び第2有機発光部の領域に第2発光色の発光層を形成する、
     表示装置の製造方法。
  7.  エネルギー線は、レーザービーム、電子ビーム、分子ビーム、及び、イオンビームのいずれかである、
     請求項6に記載の表示装置の製造方法。
  8.  無機ホール注入輸送層の表面に対してエネルギー線を斜め方向から照射する、
     請求項6に記載の表示装置の製造方法。
  9.  第1電極と、
     第1電極上に形成された無機材料から成る無機ホール注入輸送層と、
     無機ホール注入輸送層上に形成された、それぞれ発光色が異なる第1有機発光部及び第2有機発光部の少なくとも2つの発光部と、
     少なくとも2つの有機発光部上に形成された電子輸送層と、
     電子輸送層上に形成された第2電極と、
     を備え、
     第1有機発光部の発光層は、第1発光色の発光層と第2発光色の発光層との積層から成り、
     第2有機発光部の発光層は、第2発光色の発光層から成る、
     表示装置を有する電子機器。
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