WO2020049738A1 - 表示デバイス - Google Patents

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Abstract

第1画素電極(PEg)を含む第1サブ画素(SPg)と、第1サブ画素に隣接し、第2画素電極(PEr)を含む第2サブ画素(SPr)と、第1サブ画素に隣接し、第3画素電極(PEb)を含む第3サブ画素(SPb)と、第1画素電極全体と重なる第1発光層(EMg)と、第2画素電極全体と重なる第2発光層(EMr)と、第3画素電極全体と重なる第3発光層(EMb)とを備え、第1画素電極の周端部(EDg)の全周が、第1発光層(EMg)と、第2発光層(EMr)および前記第3発光層(EMb)の少なくとも一方とに重なる。

Description

表示デバイス
 本発明は表示デバイスに関する。
 特許文献1には、陽極上に有機発光層を形成する表示装置において、陽極のエッジを絶縁膜(エッジカバー)で覆う構成が開示されている。
日本国公開特許公報「特開2008-077953(2008年4月3日公開)」
 前記の構成では、エッジカバーのパターニング工程において陽極の露出部(エッジカバーで覆われていない部分)が劣化するおそれがある。
 本発明の一態様に係る表示デバイスは、第1画素電極を含む第1サブ画素と、前記第1サブ画素に隣接し、第2画素電極を含む第2サブ画素と、前記第1サブ画素に隣接し、第3画素電極を含む第3サブ画素と、第1画素電極全体と重なる第1発光層と、第2画素電極全体と重なる第2発光層と、第3画素電極全体と重なる第3発光層とを備え、前記第1画素電極の周端部が、全周にわたって、前記第1発光層と、前記第2発光層および前記第3発光層の少なくとも一方とに重なる。
 本発明の一態様によれば、第1画素電極の周端部が、全周にわたって、複数の発光層に重なるため、第1画素電極のエッジを覆う絶縁膜(エッジカバー)の形成が不要となり、工程数の削減に加えて、第1画素電極の劣化を回避することができる。
(a)は、表示デバイスの製造方法の一例を示すフローチャートであり、(b)は、表示デバイスの断面構成を示す模式図である。 実施形態1の表示デバイスの断面-平面対応図である。 (a)は実施形態1の効果を示す断面模式図であり、(b)は比較例を示す断面模式図である。 (a)~(d)は、実施形態1でのEL層および共通電極層の形成工程を示す断面-平面対応図である。 (a)~(e)は、EL層のパターニング工程を示す断面模式図である。 実施形態1の変形例を示す断面-平面対応図である。 実施形態2の表示デバイスの断面-平面対応図である。 (a)~(d)は、実施形態2でのEL層および共通電極層の形成工程を示す断面-平面対応図である。 実施形態2の変形例を示す断面-平面対応図である。 実施形態2のさらなる変形例を示す断面-平面対応図である。 実施形態3の表示デバイスの断面図である。
 以下においては、「同層」とは同一のプロセス(成膜工程)にて形成されていることを意味し、「下層」とは、比較対象の層よりも先のプロセスで形成されていることを意味し、「上層」とは比較対象の層よりも後のプロセスで形成されていることを意味する。
 図1(a)は、表示デバイスの製造方法の一例を示すフローチャートであり、図1(b)は、表示デバイスの断面構成を示す模式図である。図1に示すように、表示デバイスの製造においては、まず、基材3にTFT層4を形成する(ステップS1)。次いで、画素電極層5を形成する(ステップS2)。次いで、EL(エレクトロルミネッセンス)層8を形成する(ステップS3)。EL層8は、例えばフォトリソグラフィ法を用いて形成することもできるし、FMM(ファインメタルマスク)を用いた蒸着法で形成することもできる。次いで、共通電極層9を形成する(ステップS4)。次いで、封止層10を形成する(ステップS5)。ステップS1~S4は、表示デバイス製造装置(ステップS3を行う成膜装置を含む)が行う。
 基材3には、ガラス、ポリイミド等の樹脂を用いることができる。ガラスあるいは樹脂に窒化シリコン等のバリア膜を成膜して基材3とすることもできる。
 TFT層4には、半導体層、複数の金属層、および複数の絶縁層が設けられ、複数のTFT(薄膜トランジスタ)が形成される。TFT層4には、画素電極層5、EL層8、および共通電極層9で構成される発光素子(例えば、発光ダイオード)の制御回路が形成される。
 画素電極層5は、光反射性を有する複数の画素電極を含み、EL層8は、複数の発光層(例えば、量子ドット層、有機発光層)を含み、共通電極層9は、光透過性を有する共通電極を含む。
 画素電極層5は、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)とAl(アルミニウム)あるいはAg(銀)またはAgを含む合金との積層によって構成される。共通電極層9は、例えば、MgAg合金(極薄膜)、ITO、IZO(Indium zinc Oxide)、銀ナノワイヤーによって構成される。画素電極層5と共通電極層9とでは仕事関数が異なる。画素電極層5をアノード側(高電圧側)、共通電極層9をカソード側(低電圧側)としてもよいし、画素電極層5をカソード側(低電圧側)、共通電極層9をアノード側(高電圧側)としてもよい。
 表示デバイスの表示領域には、画素電極層5、EL層8、および共通電極層9で構成される発光素子が多数設けられ、表示領域の外側(額縁領域)にTFT層4等を駆動するドライバが設けられる。
 発光素子がQLED(量子ドット発光ダイオード)である場合、画素電極および共通電極間の駆動電流によって正孔と電子が発光層内で再結合し、これによって生じたエキシトンが、量子ドットの伝導帯準位(conduction band)から価電子帯準位(valence band)に遷移する過程で光(蛍光)が放出される。共通電極が透光性であり、画素電極が光反射性であるため、EL層8から放出された光は上方に向かい、トップエミッションとなる。
 発光素子がOLED(有機発光ダイオード)である場合、画素電極および共通電極間の駆動電流によって正孔と電子が発光層内で再結合し、これによって生じたエキシトンが基底状態に遷移する過程で光が放出される。発光素子は、QLED、OLEDに限られず、無機発光ダイオード等でもよい。
 透光性の封止層10は、窒化シリコン等の無機絶縁膜を含み、水、酸素等の異物の発光素子への浸透を防いでいる。
 〔実施形態1〕
 図2は実施形態1の表示デバイスの断面-平面対応図である。図3(a)は実施形態1の効果を示す断面模式図であり、図3(b)は比較例を示す断面模式図である。
 図2では、赤色発光するサブ画素SPr、緑色発光するサブ画素SPg、および青色発光するサブ画素SPbがこの順に行方向(左右方向)に並ぶ。サブ画素SPg(第1サブ画素)は矩形の画素電極PEg(第1画素電極)を含む。矩形の画素電極PEr(第2画素電極)を含むサブ画素SPr(第2サブ画素)と、矩形の画素電極PEb(第3画素電極)を含むサブ画素SPb(第3サブ画素)とが、サブ画素SPgに隣接する。画素電極PEr・PEg・PEbそれぞれが、TFT層4の最上層である有機絶縁膜PF(ポリイミド等の平坦化膜)上に形成され、TFT層4に形成されたトランジスタ(図示せず)に接続される。画素電極PEg・PEr・PEbは矩形に限られず、円形、楕円形等でもよい。サブ画素SPgと列方向(上下方向)に隣接する、サブ画素SPGi(第4サブ画素)およびサブ画素SPGj(第5サブ画素)は、緑色のサブ画素列(ライン)に含まれる。
 EL層8には、画素電極PEg全体と重なる発光層EMg(第1発光層)と、画素電極PEr全体と重なる発光層EMr(第2発光層)と、画素電極PEb全体と重なる発光層EMb(第3発光層)とが設けられる。図1のステップS3では、青色発光する発光層EMb・EMB、緑色発光する発光層EMg、赤色発光する発光層EMr・EMRの順に形成され、発光層EMgは、発光層EMb・EMBよりも上層であり、かつ発光層EMr・EMRよりも下層である。図1の共通電極層9には、発光層EMr・EMR・EMg・EMb・EMBを覆う共通電極KEが形成される。
 発光層EMrは量子ドット層であり、赤色発光する量子ドット、リガンド、および感光性樹脂を含む。発光層EMgは量子ドット層であり、緑色発光する量子ドット、リガンド、および感光性樹脂が含まれる。発光層EMbは量子ドット層であり、青色発光する量子ドット、リガンド、および感光性樹脂が含まれる。
 各サブ画素では、画素電極をアノード、共通電極をカソードとして機能させてもよいし、画素電極をカソード、共通電極をアノードとして機能させてもよい。
 実施形態1では、画素電極PEgの周端部EDgの全周が、発光層EMgと、発光層EMrおよび発光層EMbの少なくとも一方とに重なる。すなわち、画素電極PEgの周端部EDgは、発光層EMgおよび発光層EMrに重なる部分と、発光層EMgおよび発光層EMbに重なる部分と、発光層EMg並びに発光層EMrおよび発光層EMbに重なる部分とで構成されるため、周端部EDgには電流が流れない(緑色発光に寄与しない)。画素電極PEgにおいて周端部EDgよりも内側に位置する有効部NEgは、発光層EMgとだけ重なり、発光層EMrおよび発光層EMbとは重ならないため、有効部NEgには電流が流れる(緑色発光に寄与する)。
 また、画素電極PErの周端部EDrの全周が、発光層EMrと、発光層EMBおよび発光層EMgの少なくとも一方とに重なる。すなわち、画素電極PErの周端部EDrは、発光層EMrおよび発光層EMBに重なる部分と、発光層EMrおよび発光層EMgに重なる部分と、発光層EMr並びに発光層EMBおよび発光層EMgに重なる部分とで構成されるため、電流が流れない(赤色発光に寄与しない)。画素電極PErにおいて周端部EDrよりも内側に位置する有効部NErは、発光層EMrとだけ重なり、発光層EMgおよび発光層EMBとは重ならないため、有効部NEgには電流が流れる(赤色発光に寄与する)。
 また、画素電極PEbの周端部EDbの全周が、発光層EMbと、発光層EMgおよび発光層EMRの少なくとも一方とに重なる。すなわち、画素電極PEbの周端部EDbは、発光層EMbおよび発光層EMgに重なる部分と、発光層EMbおよび発光層EMRに重なる部分と、発光層EMb並びに発光層EMgおよび発光層EMRに重なる部分とで構成されるため、電流が流れない(青色発光に寄与しない)。画素電極PEbにおいて周端部EDbよりも内側に位置する有効部NEbは、発光層EMbとだけ重なり、発光層EMgおよび発光層EMRとは重ならないため、有効部NEbには電流が流れる(青色発光に寄与する)。
 画素電極PEgに隣接する、画素電極PEGi(第4画素電極)および画素電極PEGj(第5画素電極)は、緑色のサブ画素列(ライン)に含まれており、画素電極PEGi全体および画素電極PEGj全体が、緑色発光する発光層EMgに重なる。
 図2では、発光層EMg、発光層EMr、および発光層EMgはそれぞれ、隣接する同色の複数のサブ画素に共通する層である。発光層EMgは、サブ画素SPrと同色(赤)の複数のサブ画素SPRi・SPRjに含まれる複数の画素電極PERi・PERjそれぞれの周端部の一部に共通して重なる。さらに、発光層EMgは、サブ画素SPbと同色(青)の複数のサブ画素SPBi・SPBjに含まれる複数の画素電極PEBi・PEBjそれぞれの周端部の一部に共通して重なる。発光層EMrは、サブ画素SPgと同色(緑)の複数のサブ画素SPGi・SPGjに含まれる複数の画素電極PEGi・PEGjの周端部それぞれの一部に共通して重なる。さらに、発光層EMrは、サブ画素SPbと同色(青)の複数のサブ画素SPBi・SPBjに含まれる複数の画素電極PEBi・PEBjそれぞれの周端部の一部に共通して重なる。発光層EMbは、サブ画素SPgと同色(緑)の複数のサブ画素SPGi・SPGjに含まれる複数の画素電極PEGi・PEGjそれぞれの周端部の一部に共通して重なる。さらに、発光層EMbは、サブ画素SPrと同色(赤)の複数のサブ画素SPRi・SPRjに含まれる複数の画素電極PERi・PERjそれぞれの周端部の一部に共通して重なる。
 実施形態1では、画素電極PEr・PEg・PEbの周端部に重なる複数の発光層(多重発光層)がエッジカバー(画素電極のエッジを覆う絶縁膜)として機能するため、画素電極のエッジが劣化する現象(いわゆるサブ画素シュリンク)を抑制することができる。エッジカバーの形成が不要であるため、工程数が削減され、画素電極の有効部NEr・NEg・NEbを劣化させることもない。
 図2では、画素電極PEgの有効部NEgの面積<画素電極PErの有効部NErの面積<画素電極PEbの有効部NEbの面積であり、サブ画素SPg(緑)の発光領域EAgの面積<サブ画素SPr(赤)の発光領域EArの面積<サブ画素SPb(青)の発光領域EAbの面積となっている。こうすれば、画素電極PEbの有効部NEbの電流密度を小さくすることができ、一般に劣化しやすい青のサブ画素SPbの寿命を延ばすことができる。
 画素電極PEg・PErの間隙は、少なくとも発光層EMg・EMrと重なり、この間隙の幅d1は、この間隙における有機絶縁膜PFおよび共通電極KE間の距離h1よりも大きい。こうすれば、画素電極PEg・PEr間のリーク電流をなくすことができる。
 さらに、h1>画素電極PEgの厚みTとし、図3(a)のように、共通電極KEを、画素電極PEg上において下に凸の形状としている。こうすれば、共通電極KEまでの距離が、画素電極PEgの有効部NEgよりもエッジGxの方で長くなるため、有効部NEgの端に電界が集中せず(過剰電流が流れず)、発光領域EAgのシュリンクを防止することができる。なお、図3(b)のように、共通電極KEまでの距離が、画素電極PEgの有効部よりもエッジの方で短いと、有効部の端に電界が集中し(過剰電流が流れ)、発光領域がシュリンクするおそれがある。
 また、平面視において、画素電極PEgのエッジGxからサブ画素SPgの発光領域EAgまでの距離(非発光幅)を、発光領域EAgの幅(行方向の長さ)よりも小さくすることで、発光領域EAgを広げ、サブ画素SPgの輝度を担保している。
 図2では、画素電極PEr・PEbの間隙は、発光層EMB・EMrと重なり、この間隙の幅d2は、この間隙における有機絶縁膜PFおよび共通電極KE間の距離h2よりも大きく、h2>画素電極PErの厚みTである。共通電極KEは、画素電極PEr上において下に凸の形状としている。また、平面視において、画素電極PErのエッジRxからサブ画素SPrの発光領域EArまでの距離(非発光幅)を、発光領域EArの幅よりも小さくしている。
 また、画素電極PEg・PEbの間隙は、発光層EMb・EMgと重なり、この間隙の幅d3は、この間隙における有機絶縁膜PFおよび共通電極KE間の距離h3よりも大きく、h3>画素電極PEbの厚みTである。共通電極KEは、画素電極PEb上において下に凸の形状としている。また、平面視において、画素電極PEbのエッジBxからサブ画素SPbの発光領域EAbまでの距離(非発光幅)を、発光領域EAbの幅よりも小さくしている。
 図4は、実施形態1でのEL層および共通電極層の形成工程を示す断面-平面対応図である。図5は、EL層のパターニング工程を示す断面模式図である。
 EL層8の形成においては、まず、図4(a)のように画素電極PEb全体と重なる青色発光層EMbと、発光層EMbから分離された複数の青色発光層(発光層EMB含む)とをパターン形成する。次いで、図4(b)のように画素電極PEg全体と重なる緑色発光層EMgと、発光層EMgから分離された複数の緑色発光層(図示せず)とをパターン形成する。次いで、図4(c)のように画素電極PEr全体と重なる発光層EMrと、発光層EMrから分離された複数の赤色発光層(図示せず)とをパターン形成する。次いで、図4(d)のように、発光層EMb・EMg・EMrを覆う共通電極KEを形成する。図4に示すように、青色発光層EMb、緑色発光層EMg、および赤色発光層EMrの平面形状は異なる。
 発光波長の大きさの順序は、同じ材料では量子ドットの粒径の大きさの順序に一致するため、青色発光層→緑色発光層→赤色発光層の順に形成することで、画素電極の周端部に重なる複数の発光層については、図4のように、発光波長の大きな(量子ドットの粒径の大きな)発光層が、発光波長の小さな(量子ドットの粒径の小さな)発光層よりも上層に位置する。これにより、上層の発光層の量子ドットが下層の発光層の量子ドットの間隙に落ち込むといった問題を解消することができる。
 発光色で異なる材料の量子ドットを用いる場合や、コアシェル構造の量子ドットを用いる場合は、発光色に関わらず、量子ドットの粒径の大きな発光層が、量子ドットの粒径の小さな発光層よりも上層に位置することにより、上層の発光層の量子ドットが下層の発光層の量子ドットの間隙に落ち込むといった問題を解消することができる。また、発光層は発光波長よりも小さな波長の光を吸収するため、発光波長が大きい発光層が上層にあると、外光が発光層に照射された時に、下層からの意図しない蛍光発光が抑制される。ここで示した量子ドットの「粒径」とは、設計値であり、実際には動的光散乱法により測定した中央粒径を指すものとする。量子ドット個々の粒径はばらつきを含むものであり20%程度の誤差があってもよい。
 発光層(EMb・EMg・EMr)は、以下のようにパターン形成することができる。まず、図5(a)のように、量子ドットおよびリガンドを含有する感光性樹脂(レジスト)RSを、有機絶縁膜PF上に塗布する(塗布厚みは、例えば10~100nm)。次いで、図5(b)のように、塗布したレジストRSを80~120℃でプリベークし、溶媒を蒸発させ、塗膜を乾燥させる。次いで、図5(c)のように、乾燥したレジストRSに対してマスクMK越しにUV露光を行う(露光強度は、例えば10~1000〔mJ/cm〕)。次いで、図5(d)のように、アルカリ溶液、有機溶媒、水等を用いて現像を行い(ポジ型レジストではUV照射部が溶解し、ネガ型レジストでは、UV非照射部が溶解する)、パターニングされた発光層EMを得る。その後は必要に応じて、図5(e)のように、例えば100~200℃で本焼成する。本焼成により重合反応もしくは硬化反応が促進し、感光性樹脂からのガス放出が抑制される。
 図6は、実施形態1の変形例を示す断面-平面対応図である。図6のように、EL層8に、複数のサブ画素間の共通層である、下層機能層FLaおよび上層機能層FLbを設けてもよい。この場合、画素電極PEgの有効部NEg上に、下層機能層FLa、発光層EMg、上層機能層FLb、および共通電極KEがこの順に積層され、画素電極PErの有効部NEr上に、下層機能層FLa、発光層EMr、上層機能層FLb、および共通電極KEがこの順に積層され、画素電極PEbの有効部NEb上に、下層機能層FLa、発光層EMb、上層機能層FLb、および共通電極KEがこの順に積層される。画素電極がアノード、共通電極がカソードとして機能するノーマル構造では、下層機能層FLaが正孔注入層および正孔輸送層を含み、上層機能層FLbが電子注入層および電子輸送層を含んでいてもよい。画素電極がカソード、共通電極がアノードとして機能するインバート構造では、下層機能層FLaが電子注入層および電子輸送層を含み、上層機能層FLbが正孔注入層および正孔輸送層を含んでいてもよい。正孔注入層及び電子注入層を総称して電荷注入層、正孔輸送層及び電子輸送層を総称して電荷輸送層とし、電荷注入層と電荷輸送層を機能層とする。さらに、機能層には発光層と電荷輸送層もしくは電荷注入層の間に形成される絶縁性のブロキング層も含まれる。
 図6では、下層機能層FLaが、画素電極PEgの全体、画素電極PErの全体、および画素電極PEbの全体と接触するようにベタ状に形成され、隣り合う画素電極の間隙が下層機能層FLaで埋められている。
 〔実施形態2〕
 図7は、実施形態2の表示デバイスの断面-平面対応図である。実施形態2では、下層側から順に、画素電極PEb全体と重なる(青色)発光層EMb、画素電極PEg全体と重なる(緑色)発光層EMg、および画素電極PEr全体と重なる(赤色)発光層EMrを形成する。発光層EMb・EMg・EMrは、表示領域全面に亘るベタ形状であり、発光層EMbには、画素電極PEgに重なる開口bkおよび画素電極PErに重なる開口Bkが設けられ、発光層EMgには、画素電極PErに重なる開口gkおよび画素電極PEbに重なる開口Gkが設けられ、発光層EMrには、画素電極PEgに重なる開口rkおよび画素電極PEbに重なる開口Rkが設けられる。
 図7では、開口bKは開口rkの全体と重なり、画素電極PEgは、開口rkの全体および開口bkの全体と重なり、画素電極PEgの周端部EDgの全周が、発光層EMg並びに発光層EMrおよび発光層EMbに重なるため、周端部EDgには電流が流れない(緑色発光に寄与しない)。画素電極PEgにおいて周端部EDgよりも内側に位置する有効部NEgは、発光層EMgとだけ重なり、発光層EMrおよび発光層EMbとは重ならないため、有効部NEgには電流が流れる(緑色発光に寄与する)。
 また、開口Bkは開口gkの全体と重なり、画素電極PErは、開口gkの全体および開口Bkの全体と重なり、画素電極PErの周端部EDrの全周が、発光層EMr並びに発光層EMgおよび発光層EMbに重なるため、周端部EDrには電流が流れない(赤色発光に寄与しない)。画素電極PErにおいて周端部EDrよりも内側に位置する有効部NErは、発光層EMrとだけ重なり、発光層EMgおよび発光層EMbとは重ならないため、有効部NErには電流が流れる(赤色発光に寄与する)。
 また、開口GKは開口Rkの全体と重なり、画素電極PEbは、開口Rkの全体および開口Gkの全体と重なり、画素電極PEbの周端部EDbの全周が、発光層EMb並びに発光層EMgおよび発光層EMrに重なるため、周端部EDbには電流が流れない(青色発光に寄与しない)。画素電極PEbにおいて周端部EDbよりも内側に位置する有効部NEbは、発光層EMbとだけ重なり、発光層EMgおよび発光層EMrとは重ならないため、有効部NEbには電流が流れる(青色発光に寄与する)。
 図7では、発光層EMg、発光層EMr、および発光層EMgはそれぞれ、隣接する同色の複数のサブ画素に共通する層である。発光層EMgは、サブ画素SPrと同色(赤)のサブ画素SPRi・SPRjに含まれる複数の画素電極PERi・PERjそれぞれの周端部の内側に開口を有するとともに当該周端部の全周と重なる。さらに、発光層EMgは、サブ画素SPbと同色(青)のサブ画素SPBi・SPBjに含まれる複数の画素電極PEBi・PEBjそれぞれの周端部の内側に開口を有するとともに当該周端部の全周と重なる。発光層EMrは、サブ画素SPgと同色(緑)のサブ画素SPGi・SPGjに含まれる複数の画素電極PEGi・PEGjそれぞれの周端部の内側に開口を有するとともに当該周端部の全周と重なる。さらに、発光層EMrは、サブ画素SPbと同色(青)のサブ画素SPBi・SPBjに含まれる複数の画素電極PEBi・PEBjそれぞれの周端部の内側に開口を有するとともに当該周端部の全周と重なる。発光層EMbは、サブ画素SPgと同色(緑)のサブ画素SPGi・SPGjに含まれる複数の画素電極PEGi・PEGjそれぞれの周端部の内側に開口を有するとともに当該周端部の全周と重なる。さらに、発光層EMbは、サブ画素SPrと同色(赤)のサブ画素SPRi・SPRjに含まれる複数の画素電極PERi・PERjそれぞれの周端部の内側に開口を有するとともに当該周端部の全周と重なる。
 実施形態2では、画素電極の周端部と重なる3つの発光層の積層順序(下層側から順に、発光層EMb、発光層EMg、発光層EMr)が、周端部の全周に亘って同じであり、接触する2つの発光層について、下層側の発光層のエッジを、上層側の発光層が覆っている。すなわち、発光層EMbのエッジ(開口Bk・bk周りを含む)を発光層EMgが覆い、発光層EMgのエッジ(開口Gk・gk周りを含む)を発光層EMrが覆っている。
 発光層EMbについては、開口bkと開口BKの形状が異なり、発光層EMgについては、開口gkと開口GKの形状が異なり、発光層EMrについては、開口rkと開口RKの形状が異なり、画素電極PEgの有効部NEgの面積<画素電極PErの有効部NErの面積<画素電極PEbの有効部NEbの面積である。
 実施形態2では、画素電極の周端が3つの発光層と重なるため、周端部の劣化をより確実に抑えることができる。
 発光層EMb・EMg・EMrはそれぞれ、表示領域全体に亘ってベタ状に(連続して)形成され、発光層EMb、発光層EMg、および発光層EMrそれぞれに、形状の異なる2種類の開口が設けられている。このため、発光層と下地との接地面積が広く(発光層の接着強度が高く)、発光層が剥がれ難い。また、島状の孤立パターンでは、コーナの外回り270°が加工プロセスにさらされるが、開口を有する、ベタ状の連続パターンでは、開口のコーナの内回り90°が加工プロセスにさらされるため、発光層のコーナでの剥がれを抑制することができる。
 図8(a)~(d)は、実施形態2でのEL層および共通電極層の形成工程を示す断面-平面対応図である。EL層8の形成においては、まず、図8(a)のように画素電極PEb全体と重なる(青色)発光層EMbを表示領域全体に亘って成膜し、開口Bk・bkを形成する。次いで、図8(b)のように画素電極PEg全体と重なる(緑色)発光層EMgを表示領域全体に亘って成膜し、開口Gk・gkを形成する。次いで、図8(c)のように画素電極PEr全体と重なる(赤色)発光層EMrを表示領域全体に亘って成膜し、開口Rk・rkを形成する。次いで、図8(d)のように、発光層EMrを覆う共通電極KEを形成する。
 図9は、実施形態2の変形例を示す断面-平面対応図である。図9のように、発光層EMbの下層に、画素電極PEg・PEr・PEbを覆う下層機能層FLaを設け、共通電極KEの下層に、発光層EMr・EMg・EMbを覆う上層機能層FLbを設けてもよい。
 図10は、実施形態2のさらなる変形例を示す断面-平面対応図であり、図10(d)のように、2つのピクセル領域に、赤のサブ画素(画素電極PErを含む)を1つ、緑のサブ画素(画素電極PEgを含む)を2つ、青のサブ画素(画素電極PEbを含む)を1つ含むペンタイル方式の表示デバイスである。青色発光層EMb(図10(a)参照)は、画素電極PEgに重なる開口bkおよび画素電極PErに重なる開口BKを有し、表示領域全体に亘り形成される。緑色発光層EMg(図10(b)参照)は、画素電極PErに重なる開口gkおよび画素電極PEbに重なる開口GKを有し表示領域全体に亘り形成される。赤色発光層EMr(図10(c)参照)は、画素電極PEgに重なる開口rkおよび画素電極PEbに重なる開口RKを有し、表示領域全体に亘り形成される。青色発光層EMb、緑色発光層EMg、赤色発光層EMrは、この順に積層されている。図10の場合でも、画素電極PEr・PEg・PEbそれぞれの周端部には、3つの発光層EMb・EMg・EMrがこの順に重なり、これら3つの発光層がエッジカバーとして機能する。
 〔実施形態3〕
 図11は、実施形態3の表示デバイスの断面図である。図11(a)では、有機絶縁膜PFにコンタクトホールHgを設け、コンタクトホールHgによって画素電極PEgおよびTFT層4の配線SHgを接続する。そして、画素電極PEgの周端部EDgが2つの発光層EMb・EMgと重なり、さらに、コンタクトホールHgの開口CKg全体が2つの発光層EMb・EMgと重なる。これにより、周端部EDgでの過剰電流に加えて、コンタクトホールHgの斜面(側壁)での過剰電流を抑制することができる。
 図11(b)では、有機絶縁膜PFにコンタクトホールHrを設け、コンタクトホールHrによって画素電極PErおよびTFT層4の配線SHrを接続する。そして、画素電極PErの周端部EDrが2つの発光層EMr・EMgと重なり、さらに、コンタクトホールHrの開口CKr全体が2つの発光層EMr・EMgと重なる。これにより、周端部EDrでの過剰電流に加えて、コンタクトホールHrの斜面(側壁)での過剰電流を抑制することができる。
 図11(c)では、有機絶縁膜PFにコンタクトホールHbを設け、コンタクトホールHbによって画素電極PEbおよびTFT層4の配線SHbを接続する。そして、画素電極PEbの周端部EDbが2つの発光層EMb・EMRと重なり、さらに、コンタクトホールHbの開口CKb全体が2つの発光層EMb・EMRと重なる。これにより、周端部EDbでの過剰電流に加えて、コンタクトホールHbの斜面(側壁)での過剰電流を抑制することができる。
 〔まとめ〕
 〔態様1〕
 第1画素電極を含む第1サブ画素と、前記第1サブ画素に隣接し、第2画素電極を含む第2サブ画素と、前記第1サブ画素に隣接し、第3画素電極を含む第3サブ画素とを備える表示デバイスであって、
 前記第1画素電極全体と重なる第1発光層と、前記第2画素電極全体と重なる第2発光層と、前記第3画素電極全体と重なる第3発光層と、前記第1発光層、前記第2発光層および前記第3発光層よりも上層の共通電極とを備え、
 前記第1画素電極の周端部の全周が、前記第1発光層と、前記第2発光層および前記第3発光層の少なくとも一方とに重なる表示デバイス。
 〔態様2〕
 前記第1画素電極において前記周端部よりも内側に位置する有効部は、前記第1発光層と重なり、前記第2発光層および前記第3発光層とは重ならない例えば態様1に記載の表示デバイス。
 〔態様3〕
 前記第1サブ画素、前記第2サブ画素および前記第3サブ画素は異なる色で発光する例えば態様1に記載の表示デバイス。
 〔態様4〕
 前記第1発光層、前記第2発光層、および前記第3発光層はそれぞれ、隣接する同色の複数のサブ画素に共通する層であり、
 前記第1発光層は、前記第2サブ画素と同色の複数のサブ画素に含まれる複数の画素電極それぞれの周端部の一部に共通して重なり、かつ、第3サブ画素と同色の複数のサブ画素に含まれる複数の画素電極それぞれの周端部の一部に共通して重なり、
 前記第2発光層は、第1サブ画素と同色の複数のサブ画素に含まれる複数の画素電極の周端部それぞれの一部に共通して重なり、かつ、第3サブ画素と同色の複数のサブ画素に含まれる複数の画素電極それぞれの周端部の一部に共通して重なり、
 前記第3発光層は、第1サブ画素と同色の複数のサブ画素に含まれる複数の画素電極それぞれの周端部の一部に共通して重なり、かつ、第2サブ画素と同色の複数のサブ画素に含まれる複数の画素電極それぞれの周端部の一部に共通して重なる例えば態様1に記載の表示デバイス。
 〔態様5〕
 前記第1発光層、前記第2発光層、および前記第3発光層はそれぞれ、隣接する同色の複数のサブ画素に共通する層であり、
 前記第1発光層は、前記第2サブ画素と同色のサブ画素に含まれる複数の画素電極それぞれの周端部の内側に開口を有するとともに当該周端部の全周と重なり、かつ、前記第3サブ画素と同色のサブ画素に含まれる複数の画素電極それぞれの周端部の内側に開口を有するとともに当該周端部の全周と重なり、
 前記第2発光層は、前記第1サブ画素と同色のサブ画素に含まれる複数の画素電極それぞれの周端部の内側に開口を有するとともに当該周端部の全周と重なり、かつ、前記第3サブ画素と同色のサブ画素に含まれる複数の画素電極それぞれの周端部の内側に開口を有するとともに当該周端部の全周と重なり、
 前記第3発光層は、前記第1サブ画素と同色のサブ画素に含まれる複数の画素電極それぞれの周端部の内側に開口を有するとともに当該周端部の全周と重なり、かつ、前記第2サブ画素と同色のサブ画素に含まれる複数の画素電極それぞれの周端部の内側に開口を有するとともに当該周端部の全周と重なる例えば態様1に記載の表示デバイス。
 〔態様6〕
 前記第1サブ画素に隣接し、第4画素電極を含む第4サブ画素と、前記第1サブ画素に隣接し、第5画素電極を含む第5サブ画素とを備え、
 前記第4画素電極全体および前記第5画素電極全体が、前記第1発光層に重なる例えば態様1に記載の表示デバイス。
 〔態様7〕
 前記第1画素電極と前記第1発光層との間に、前記第1画素電極全体と接する機能層が設けられている例えば態様1に記載の表示デバイス。
 〔態様8〕
 前記第1画素電極の周端部には、前記第1発光層および前記第2発光層に重なる部分と、前記第1発光層および前記第3発光層に重なる部分とが含まれる例えば態様1に記載の表示デバイス。
 〔態様9〕
 前記第2発光層および前記第3発光層それぞれに、前記第1画素電極と重なる開口が設けられ、
 前記第1画素電極の周端部の全周が、前記第1発光層、前記第2発光層および前記第3発光層と重なる例えば態様1に記載の表示デバイス。
 〔態様10〕
 複数の発光層が重なる領域では、発光波長の大きな発光層が、発光波長の小さな発光層よりも上層に位置する例えば態様1に記載の表示デバイス。
 〔態様11〕
 前記第1発光層、前記第2発光層および前記第3発光層それぞれが、量子ドットおよび感光性樹脂を含む例えば態様1に記載の表示デバイス。
 〔態様12〕
 前記第1発光層の平面形状と、前記第2発光層の平面形状と、前記第3発光層の平面形状とが異なる例えば態様3に記載の表示デバイス。
 〔態様13〕
 前記第1画素電極および前記第2画素電極の間隙と、前記第1画素電極および前記第3画素電極の間隙とが、前記機能層で埋められている例えば態様7に記載の表示デバイス。
 〔態様14〕
 前記第1画素電極および前記第2画素電極は、絶縁膜上に間隙をおいて配され、
 前記間隙における前記絶縁膜と前記共通電極との距離は、前記第1画素電極の厚みよりも大きく、前記間隙の幅よりも小さい例えば態様1に記載の表示デバイス。
 〔態様15〕
 前記共通電極は、前記第1画素電極と重なる部分が、前記第1画素電極側に向けて凸となる形状である例えば態様1に記載の表示デバイス。
 〔態様16〕
 平面視において、前記第1画素電極のエッジから前記第1サブ画素の発光領域までの距離は、前記第1サブ画素の発光領域の幅よりも小さい例えば態様1に記載の表示デバイス。
 〔態様17〕
 前記第1サブ画素の発光面積と、前記第2サブ画素の発光面積と、前記第3サブ画素の発光面積とが異なる例えば態様3に記載の表示デバイス。
 〔態様18〕
 前記第1発光層が緑色発光層、前記第2発光層が赤色発光層、前記第3発光層が青色発光層である場合に、前記第1サブ画素の発光面積<前記第2サブ画素の発光面積<前記第3サブ画素の発光面積である例えば態様17に記載の表示デバイス。
 〔態様19〕
 接触する2つの発光層について、下層側の発光層のエッジを、上層側の発光層が覆っている例えば態様9に記載の表示デバイス。
 〔態様20〕
 前記第2発光層の開口の全体および前記第3発光層の開口の全体が、前記第1発光層と重なる例えば態様9に記載の表示デバイス。
 〔態様21〕
 前記第2発光層の開口と前記第3発光層の開口との形状が異なる例えば態様9に記載の表示デバイス。
 〔態様22〕
 前記第1画素電極の周端部と重なる3つの発光層の積層順序が、前記周端部の全周にわたって同じである例えば態様9に記載の表示デバイス。
 〔態様23〕
 前記第1画素電極は、コンタクトホールを介して第1配線に接続され、
 前記コンタクトホールの開口の全体が、前記第1発光層と、前記第2発光層および前記第3発光層の少なくとも一方とに重なる例えば態様1に記載の表示デバイス。
 〔態様24〕
 前記機能層は、電荷輸送層または電荷注入層を含む、前記第1サブ画素、前記第2サブ画素および前記第3サブ画素の共通層である例えば態様7に記載の表示デバイス。
 2  表示デバイス
 4  TFT層
 8  EL層
 SPr・SPg・SPb サブ画素
 PEr・PEg・PEb 画素電極
 EMr・EMg・EMb 発光層
 EDr・EDg・EDb (画素電極の)周端部
 KE 共通電極
 Hr・Hg・Hb コンタクトホール

Claims (24)

  1.  第1画素電極を含む第1サブ画素と、前記第1サブ画素に隣接し、第2画素電極を含む第2サブ画素と、前記第1サブ画素に隣接し、第3画素電極を含む第3サブ画素とを備える表示デバイスであって、
     前記第1画素電極全体と重なる第1発光層と、前記第2画素電極全体と重なる第2発光層と、前記第3画素電極全体と重なる第3発光層と、前記第1発光層、前記第2発光層および前記第3発光層よりも上層の共通電極とを備え、
     前記第1画素電極の周端部の全周が、前記第1発光層と、前記第2発光層および前記第3発光層の少なくとも一方とに重なる表示デバイス。
  2.  前記第1画素電極において前記周端部よりも内側に位置する有効部は、前記第1発光層と重なり、前記第2発光層および前記第3発光層とは重ならない請求項1に記載の表示デバイス。
  3.  前記第1サブ画素、前記第2サブ画素および前記第3サブ画素は異なる色で発光する請求項1に記載の表示デバイス。
  4.  前記第1発光層、前記第2発光層、および前記第3発光層はそれぞれ、隣接する同色の複数のサブ画素に共通する層であり、
     前記第1発光層は、前記第2サブ画素と同色の複数のサブ画素に含まれる複数の画素電極それぞれの周端部の一部に共通して重なり、かつ、第3サブ画素と同色の複数のサブ画素に含まれる複数の画素電極それぞれの周端部の一部に共通して重なり、
     前記第2発光層は、第1サブ画素と同色の複数のサブ画素に含まれる複数の画素電極の周端部それぞれの一部に共通して重なり、かつ、第3サブ画素と同色の複数のサブ画素に含まれる複数の画素電極それぞれの周端部の一部に共通して重なり、
     前記第3発光層は、第1サブ画素と同色の複数のサブ画素に含まれる複数の画素電極それぞれの周端部の一部に共通して重なり、かつ、第2サブ画素と同色の複数のサブ画素に含まれる複数の画素電極それぞれの周端部の一部に共通して重なる請求項1に記載の表示デバイス。
  5.  前記第1発光層、前記第2発光層、および前記第3発光層はそれぞれ、隣接する同色の複数のサブ画素に共通する層であり、
     前記第1発光層は、前記第2サブ画素と同色のサブ画素に含まれる複数の画素電極それぞれの周端部の内側に開口を有するとともに当該周端部の全周と重なり、かつ、前記第3サブ画素と同色のサブ画素に含まれる複数の画素電極それぞれの周端部の内側に開口を有するとともに当該周端部の全周と重なり、
     前記第2発光層は、前記第1サブ画素と同色のサブ画素に含まれる複数の画素電極それぞれの周端部の内側に開口を有するとともに当該周端部の全周と重なり、かつ、前記第3サブ画素と同色のサブ画素に含まれる複数の画素電極それぞれの周端部の内側に開口を有するとともに当該周端部の全周と重なり、
     前記第3発光層は、前記第1サブ画素と同色のサブ画素に含まれる複数の画素電極それぞれの周端部の内側に開口を有するとともに当該周端部の全周と重なり、かつ、前記第2サブ画素と同色のサブ画素に含まれる複数の画素電極それぞれの周端部の内側に開口を有するとともに当該周端部の全周と重なる請求項1に記載の表示デバイス。
  6.  前記第1サブ画素に隣接し、第4画素電極を含む第4サブ画素と、前記第1サブ画素に隣接し、第5画素電極を含む第5サブ画素とを備え、
     前記第4画素電極全体および前記第5画素電極全体が、前記第1発光層に重なる請求項1に記載の表示デバイス。
  7.  前記第1画素電極と前記第1発光層との間に、前記第1画素電極全体と接する機能層が設けられている請求項1に記載の表示デバイス。
  8.  前記第1画素電極の周端部には、前記第1発光層および前記第2発光層に重なる部分と、前記第1発光層および前記第3発光層に重なる部分とが含まれる請求項1に記載の表示デバイス。
  9.  前記第2発光層および前記第3発光層それぞれに、前記第1画素電極と重なる開口が設けられ、
     前記第1画素電極の周端部の全周が、前記第1発光層、前記第2発光層および前記第3発光層と重なる請求項1に記載の表示デバイス。
  10.  複数の発光層が重なる領域では、発光波長の大きな発光層が、発光波長の小さな発光層よりも上層に位置する請求項1に記載の表示デバイス。
  11.  前記第1発光層、前記第2発光層および前記第3発光層それぞれが、量子ドットおよび感光性樹脂を含む請求項1に記載の表示デバイス。
  12.  前記第1発光層の平面形状と、前記第2発光層の平面形状と、前記第3発光層の平面形状とが異なる請求項3に記載の表示デバイス。
  13.  前記第1画素電極および前記第2画素電極の間隙と、前記第1画素電極および前記第3画素電極の間隙とが、前記機能層で埋められている請求項7に記載の表示デバイス。
  14.  前記第1画素電極および前記第2画素電極は、絶縁膜上に間隙をおいて配され、
     前記間隙における前記絶縁膜と前記共通電極との距離は、前記第1画素電極の厚みよりも大きく、前記間隙の幅よりも小さい請求項1に記載の表示デバイス。
  15.  前記共通電極は、前記第1画素電極と重なる部分が、前記第1画素電極側に向けて凸となる形状である請求項1に記載の表示デバイス。
  16.  平面視において、前記第1画素電極のエッジから前記第1サブ画素の発光領域までの距離は、前記第1サブ画素の発光領域の幅よりも小さい請求項1に記載の表示デバイス。
  17.  前記第1サブ画素の発光面積と、前記第2サブ画素の発光面積と、前記第3サブ画素の発光面積とが異なる請求項3に記載の表示デバイス。
  18.  前記第1発光層が緑色発光層、前記第2発光層が赤色発光層、前記第3発光層が青色発光層である場合に、前記第1サブ画素の発光面積<前記第2サブ画素の発光面積<前記第3サブ画素の発光面積である請求項17に記載の表示デバイス。
  19.  接触する2つの発光層について、下層側の発光層のエッジを、上層側の発光層が覆っている請求項9に記載の表示デバイス。
  20.  前記第2発光層の開口の全体および前記第3発光層の開口の全体が、前記第1発光層と重なる請求項9に記載の表示デバイス。
  21.  前記第2発光層の開口と前記第3発光層の開口との形状が異なる請求項9に記載の表示デバイス。
  22.  前記第1画素電極の周端部と重なる3つの発光層の積層順序が、前記周端部の全周にわたって同じである請求項9に記載の表示デバイス。
  23.  前記第1画素電極は、コンタクトホールを介して第1配線に接続され、
     前記コンタクトホールの開口の全体が、前記第1発光層と、前記第2発光層および前記第3発光層の少なくとも一方とに重なる請求項1に記載の表示デバイス。
  24.  前記機能層は、電荷輸送層または電荷注入層を含む、前記第1サブ画素、前記第2サブ画素および前記第3サブ画素の共通層である請求項7に記載の表示デバイス。
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