表示装置およびその製造方法
【課題】工程数や設備コストを増やすことなく、簡易な方法で色温度が向上した表示装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】本技術の表示装置は、基板上に直線状に設けられた複数の隔壁と、隔壁間に設けられると共に、第1電極と第2電極との間に接続層を介して積層された複数の発光ユニットを有する2種類の発光素子とを備える。2種類の発光素子は、一方が前記接続層にn型ドーパントおよびp型ドーパントを含むのに対し、他方が前記接続層にn型ドーパントまたはp型ドーパントを含まない。
【解決手段】本技術の表示装置は、基板上に直線状に設けられた複数の隔壁と、隔壁間に設けられると共に、第1電極と第2電極との間に接続層を介して積層された複数の発光ユニットを有する2種類の発光素子とを備える。2種類の発光素子は、一方が前記接続層にn型ドーパントおよびp型ドーパントを含むのに対し、他方が前記接続層にn型ドーパントまたはp型ドーパントを含まない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、例えば有機エレクトロルミネセンス(EL;Electro Luminescence)現象を利用して発光する表示装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
有機EL素子の発光効率を向上させるために、例えば特許文献1では接続層を介して発光層を含む有機層(発光ユニット)を複数積層したマルチフォトエミッション構造(タンデム構造)を備えた素子(MPE素子)が開示されている。
【0003】
タンデム構造を備えた有機EL素子(発光素子)としては、例えば青色発光層を有する発光ユニットと、黄色発光層を有する発光ユニットとを接続層を介して積層した白色発光素子の開発が進められている。青色発光層および黄色発光層の発光材料としては、それぞれ青色発光光または黄色発光光を発する蛍光材料が用いられていたが、近年、黄色の発光材料としてより高い発光効率を有するりん光材料が開発され、用いられるようになった。これに対して、十分な発光性能を有する青色のりん光材料は得られていない。このため、黄色発光層にりん光材料を用い、青色発光層の材料としては従来の蛍光材料を用いたタンデム型の白色有機EL素子では、発光効率は向上したものの、その発光光は青色の強度が不足した黄色より、即ち色温度が低下した発光となる。従って、読影モニタ等に代表される白黒モニタに適用した場合には目標とする色度が得られないという問題があった。
【0004】
この問題を解決するために、例えば上述した黄色よりの発光光を出射する表示装置に、青色発光素子を追加することにより色度を調整する方法が考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2006−73484号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、白色発光素子および青色発光素子を組み合わせた表示装置では、異なる色を発する、即ち、互いに異なる構成を有する発光素子を形成する必要がある。このため、工程数が増加するという問題があった。また、その製造方法としては、例えば蒸着法が挙げられる。蒸着法を用いて異なる構成を有する有機EL素子を形成するためにはマスクを用いた塗り分けが考えられるがその塗り分けは難しく、特に大型パネルを作製する場合にはマスクに撓みが生じるため、より困難となる。更に、設備コストも高いという問題があった。
【0007】
本技術はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、工程数や設備コストを増やすことなく、簡易な方法で色温度が向上した表示装置およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本技術の表示装置は、基板上に直線状に設けられた複数の隔壁と、隔壁間に設けられると共に、第1電極と第2電極との間に接続層を介して積層された複数の発光ユニットを有する2種類の発光素子とを備え、2種類の発光素子は、一方が接続層にn型ドーパントおよびp型ドーパントを含むのに対し、他方が接続層にn型ドーパントまたはp型ドーパントを含まないものである。
【0009】
本技術の表示装置の製造方法は、以下の(A)〜(E)の工程を含むものである。
(A)基板に一方向に延在する隔壁を複数形成する工程
(B)隔壁間に第1発光ユニットを形成する工程
(C)第1発光ユニット上に複数の層を有する接続層を形成する工程
(D)接続層上に第2発光ユニットを形成する工程
(E)接続層にn型ドーパントおよびp型ドーパントを含む領域と、n型ドーパントまたはp型ドーパントを含まない領域を設けることによって2種類の発光素子を形成する。
【0010】
本技術の表示装置およびその製造方法では、隔壁をマスクとして用いて蒸着することにより、一度の蒸着で、互いに含有物の異なる領域、具体的にはn型ドーパントまたはp型ドーパントを含む領域と含まない領域を形成することが可能となる。
【発明の効果】
【0011】
本技術の表示装置およびその製造方法によれば、隔壁をマスクとして用いて蒸着するようにしたので、一度の蒸着で、互いに含有物の異なる領域が形成される。具体的には、複数の発光ユニットを挟持すると共に、複数の層からなる接続層のうち、n型ドーパントおよびp型ドーパントを含む領域とn型ドーパントまたはp型ドーパントを含まない領域とを有する層を形成することが可能となる。これにより、簡易な方法で、2種類の発光素子を同時に形成することができる。よって工程数や設備コストを増やすことなく、簡易な方法で色温度が向上した表示装置を作製することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本開示の一実施の形態に係る表示装置の構成の一例を表す平面図である。
【図2】図1に示した表示装置の概略図である。
【図3】図2に示した表示装置の画素駆動回路の一例を表す図である。
【図4】図1に示した表示装置の一部の断面図である。
【図5】図1に示した表示装置を構成する有機EL素子の断面図である。
【図6】図1に示した表示装置の製造工程の流れを表したものである。
【図7】接続層の蒸着条件を説明する模式図である。
【図8】相対位置と相対膜厚の関係を表す特性図である。
【図9】発光スペクトルを表した特性図である。
【図10】(A)は適用例1の裏側から見た外観を表す斜視図、(B)は表側から見た外観を表す斜視図である。
【図11】適用例2の外観を表す斜視図である。
【図12】(A)は適用例3の表側から見た外観を表す斜視図、(B)は裏側から見た外観を表す斜視図である。
【図13】適用例4の外観を表す斜視図である。
【図14】適用例5の外観を表す斜視図である。
【図15】(A)は適用例6の開いた状態の正面図、(B)はその側断面、(C)は閉じた状態の正面図、(D)は左側面図、(E)は右側面図、(F)は上面図、(G)は下面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.実施の形態
(表示領域に第1親液領域および第1撥液領域を有し、周辺領域に第2親液領域を有する表示装置)
1−1.表示領域の構成
1−2.表示装置の全体構成
1−3.有機EL素子の構成
1−4.表示装置の製造方法
2.適用例
【0014】
1.実施の形態
(1−1.表示領域の構成)
図1は本開示の一実施の形態に係る表示装置1の平面構成を表したものである。この表示装置1は読影モニタ等に用いられるものであり、例えば、基板11上に複数の画素4(ここでは白色画素4Wおよび青色画素4B)が配置された表示領域2を有し、表示領域2を囲むように周辺領域3が設けられている。複数の画素4(白色画素4Wおよび青色画素4B)はマトリクス状に配置されている。具体的には、例えば図1に示したように、白色画素4Wおよび青色画素4Bは、それぞれ色ごとに矩形状を有する画素4の短手方向が隣り合うように直線状に配置されている。直線状に配置された白色画素ライン4WLおよび青色画素4ラインBLは、例えば表示領域2の長手方向に交互に配置されている。更に、本実施の形態の表示装置1の表示領域2には、短手方向に延在する隔壁5が複数設けられている。これら隔壁5の間には、白色画素ライン4WLおよび青色画素ライン4BLが1ラインずつ設けられている。なお、各画素4(4W,4B)の配置方法は、これに限らず、白色画素4Wおよび青色画素4Bをそれぞれ色ごとに短手方向が隣り合うように直線状に配置してもよい。この場合には隔壁5は表示領域2の長手方向に延在するようにする。
【0015】
表示領域2の各色画素4W,4B上には、各色画素4W,4Bに対応する色の有機EL素子10(10W,10B;発光素子)が設けられている。この有機EL素子10は、詳細は後述するが、下部電極12(第1電極),第1発光ユニット13A,接続層14,第2発光ユニット13B,電子注入層15および上部電極16(第2電極)がこの順に積層された構成を有している(図4参照)。
【0016】
(1−2.表示装置の全体構成)
図2は、本実施の形態の表示装置1のブロック構成を表したものである。この表示装置1は、上述したように、基板11の上に複数の有機EL素子10W,10Bがマトリクス状に配置された表示領域2が形成されており、表示領域2の周囲には周辺領域3が設けられている。この周辺領域3には、映像表示用のドライバである信号線駆動回路120および走査線駆動回路130が設けられている。
【0017】
表示領域2内には画素駆動回路140が設けられている。図3は、画素駆動回路140の一例を表したものである。画素駆動回路140は、後述する下部電極12の下層に形成されたアクティブ型の駆動回路である。即ち、この画素駆動回路140は、駆動トランジスタTr1および書き込みトランジスタTr2と、これらトランジスタTr1,Tr2の間のキャパシタ(保持容量)Csと、第1の電源ライン(Vcc)および第2の電源ライン(GND)の間において駆動トランジスタTr1に直列に接続された白色有機EL素子10W(または青色有機EL素子10B)とを有する。駆動トランジスタTr1および書き込みトランジスタTr2は、一般的な薄膜トランジスタ(TFT;Thin Film Transistor)により構成され、その構成は、例えば逆スタガ構造(いわゆるボトムゲート型)でもよいしスタガ構造(トップゲート型)でもよく特に限定されない。
【0018】
画素駆動回路140において、列方向には信号線120Aが複数配置され、行方向には走査線130Aが複数配置されている。各信号線120Aと各走査線130Aとの交差点が、白色有機EL素子10Wおよび青色有機EL素子10Bのいずれか一つに対応している。各信号線120Aは、信号線駆動回路120に接続され、この信号線駆動回路120から信号線120Aを介して書き込みトランジスタTr2のソース電極に画像信号が供給されるようになっている。各走査線130Aは走査線駆動回路130に接続され、この走査線駆動回路130から走査線130Aを介して書き込みトランジスタTr2のゲート電極に走査信号が順次供給されるようになっている。
【0019】
(1−3.有機EL素子の構成)
図4は、図1のI−I'一点鎖線における表示装置1の断面構成を表したものである。上述したように表示装置1には、基板11上に画素4を、例えばアクティブマトリックス方式により駆動する駆動回路140が設けられており、この駆動回路140には駆動トランジスタTr1(図示せず)が設けられている。駆動トランジスタTr1は、例えばボトムゲート型の薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:TFT)であり、具体的には、基板11上にゲート電極、ゲート絶縁膜、酸化物半導体層、チャネル保護膜およびソース・ドレイン電極がこの順に形成されている。ソース・ドレイン電極上には、基板11の全面に渡ってTFTの凹凸を平坦化させるための平坦化層が形成されている。TFT上には、画素4(4W,4B)を構成する有機EL素子10(10W,10B)が設けられている。
【0020】
図5は、図4に示した有機EL素子10(10W,10B)の断面構成を詳細に表したものである。本実施の形態では、白色有機EL素子10Wおよび青色有機EL素子10Bは同様の構成を有し、隔壁5間に隣り合うように配置された白色有機EL素子10Wおよび青色有機EL素子10Bは、互いに連続した層により構成されている。この有機EL素子10(10W,10B)は、上述したように基板11上に下部電極12,第1発光ユニット13Aと第2発光ユニット13Bとを含む有機層13,電子注入層15,上部電極16をこの順に積層した構成を有する。第1発光ユニット13Aおよび第2発光ユニット13Bは、それぞれ下部電極12側から順に正孔注入層13a1,13a2、正孔輸送層13b1,13b2、発光層13c1,13c2、電子輸送層13d1,13d2を積層してなるものである。これら第1発光ユニット13Aおよび第2発光ユニット13Bは接続層14を介して積層されている。
【0021】
この有機EL素子10(10W,10B)は、下部電極12から注入された正孔と上部電極16から注入された電子が発光層13c1,13c2内で再結合する際に生じた発光光を基板11とは反対側(上部電極16側)から光を取り出す上面発光型(トップエミッション型)の表示素子である。上面発光型の有機EL素子を用いることにより表示装置の発光部の開口率を向上する。なお、本開示の有機EL素子10(10W,10B)は、このような構成に限定されることはなく、例えば基板11側から光を取り出す透過型、即ち下面発光型(ボトムエミッション型)の表示素子としてもよい。
【0022】
基板11は、その一主面側に複数の有機EL素子10が配列形成される支持体であって、公知のものであって良く、例えば、石英、ガラス、金属箔、もしくは樹脂製のフィルムやシートなどが用いられる。この中でも石英やガラスが好ましく、樹脂製の場合には、その材質としてポリメチルメタクリレート(PMMA)に代表されるメタクリル樹脂類、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンナフタレート(PBN)などのポリエステル類、もしくはポリカーボネート樹脂などが挙げられるが、透水性や透ガス性を抑える積層構造、表面処理を行うことが必要である。
【0023】
下部電極12は、例えば、積層方向の厚み(以下、単に厚みと言う)が10nm以上3000nm以下であり、効率よく有機層13へ正孔を注入するために電極材料の真空準位からの仕事関数が大きいものを用いることが好ましい。具体的には、クロム(Cr),金(Au),白金(Pt),ニッケル(Ni),銅(Cu),タングステン(W)あるいは銀(Ag)などの金属元素の単体または合金が挙げられる。また、下部電極12は、これらの金属元素の単体または合金よりなる金属膜と、インジウムとスズの酸化物(Indium Tin Oxide:ITO)、InZnO(Indium Zinc Oxide:インジウム亜鉛オキシド)酸化亜鉛(ZnO)とアルミニウム(Al)との合金などの透明導電膜との積層構造を有していてもよい。
【0024】
特に上面発光型の表示素子の場合には、下部電極12は高反射率の電極を用いることにより、干渉効果および高反射率効果によって外部への光取り出し効率が改善される。例えば、下部電極12は光反射性に優れた第1層と、この上部に設けられた光透過性を有すると共に仕事関数の大きな第2層との積層構造とすることが好ましい。ここで第1層は、主にAlを主成分とする合金を用いることが好ましく、副成分としては、主成分であるAlよりも相対的に仕事関数が小さい元素を用いる。このような副成分としては、ランタノイド系列の元素を用いることが好ましい。ランタノイド系列元素の仕事関数は、大きくないが、これらの元素を含むことで陽極の安定性が向上し、且つ、陽極の正孔注入性も満足する。また、副成分としてはランタノイド系列の元素の他に、シリコン(Si)、銅(Cu)などの元素を用いてもよい。
【0025】
第2層は、Al合金の酸化物、モリブデン(Mo)の酸化物、ジルコニウム(Zr)の酸化物、Crの酸化物、およびタンタル(Ta)の酸化物を用いることができる。例えば、第2層が副成分としてランタノイド系列の元素を含むAl合金の酸化物層(自然酸化膜を含む)である場合、ランタノイド系列の元素の酸化物は透過率が高いため、これを含む第2層の透過率が良好となる。これにより、第1層の表面における反射率が高く維持される。また、第2層にITOやIZOなどの透明導電層を用いることにより下部電極12の正孔注入特性が改善される。なお、ITOおよびIZOは仕事関数が大きいため基板11と接する側、即ち、第1層に用いることにより電荷の注入効率を高めると共に、下部電極12と基板11との間の密着性を向上することができる。
【0026】
なお、この有機EL素子10を用いて構成される表示装置1の駆動方式がアクティブマトリックス方式である場合には、下部電極12は画素毎にパターニングされ、基板11に設けられた駆動トランジスタ(図示なし)に接続された状態で設けられている。この場合には、下部電極12の上には隔壁5(図4参照)が設けられ、隔壁5の開口部から各画素4W,4Bの下部電極12の表面が露出されるように構成される。
【0027】
有機層13は、後述する接続層14によって接続された第1発光ユニット13Aおよび第2発光ユニット13Bを有する。第1発光ユニット13Aは下部電極12側から順に、例えば正孔注入層13a1、正孔輸送層13b1、発光層13c1および電子輸送層13d1を積層した構成を有する。第2発光ユニット13Bは下部電極12側から順に、正孔注入層13a2、正孔輸送層13b2、発光層13c2および電子輸送層13d2を積層した構成を有する。これら有機層13は、詳細は後述するが、例えば真空蒸着法によって形成される。この有機層13の上面は上部電極16によって被覆されている。有機層13を構成する各層の膜厚および構成材料等は特に限定されないが、一例を以下に示す。
【0028】
正孔注入層13a1,13a2は、発光層13c1,13c2への正孔注入効率を高めると共に、リークを防止するためのバッファ層である。正孔注入層13Aの厚みは例えば5nm〜200nmであることが好ましく、さらに好ましくは8nm〜130nmである。正孔注入層13Aの構成材料は、電極や隣接する層の材料との関係で適宜選択すればよく、例えばポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリフェニレンビニレン、ポリチエニレンビニレン、ポリキノリン、ポリキノキサリンおよびそれらの誘導体、芳香族アミン構造を主鎖又は側鎖に含む重合体などの導電性高分子、金属フタロシアニン(銅フタロシアニン等)、カーボンなどが挙げられる。導電性高分子の具体例としてはオリゴアニリンおよびポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)などのポリジオキシチオフェンが挙げられる。
【0029】
正孔輸送層13b1,13b2は、発光層13c1,13c2への正孔輸送効率を高めるためのものである。正孔輸送層16Bの厚みは、素子の全体構成にもよるが、例えば5nm〜200nmであることが好ましく、さらに好ましくは8nm〜130nmである。正孔輸送層13b1,13b2を構成する材料としては、有機溶媒に可溶な発光材料、例えば、ポリビニルカルバゾール、ポリフルオレン、ポリアニリン、ポリシランまたはそれらの誘導体、側鎖または主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリピロールまたはAlq3などを用いることができる。
【0030】
発光層13c1,13c2は、電界をかけることにより電子と正孔との再結合が起こり発光するものである。発光層13c1は、例えば青色の光を発する青色発光層であり、発光層13c2は、例えば黄色の光を発する黄色発光層である。なお、青色発光層の厚みは、素子の全体構成にもよるが、例えば2nm〜50nmであることが好ましく、さらに好ましくは5nm〜30nmである。黄色発光層の厚みは、素子の全体構成にもよるが、例えば10nm〜200nmであることが好ましく、さらに好ましくは13nm〜100nmである。
【0031】
発光層13Cを構成する材料としては、それぞれ所望の色を発光する材料を用いればよい。発光材料として分子量が1〜5000程度の低分子材料を用いる場合には、ホスト材料およびドーパント材料として2種類以上の発光材料を混合して用いることが好ましい。
【0032】
青色発光層(発光層13c1)の材料としては、例えば、アントラセン化合物をホスト材料として青色もしくは緑色の蛍光性色素のドーパント材料を組み合わせることで、青色もしくは緑色の発光光を発生する。ドーパント材料としては、発光効率が高い材料、例えば低分子蛍光材料またはりん光色素あるいは金属錯体などの有機発光材料が挙げられる。具体的には、ピーク波長が約400nm〜490nmの範囲内に有する化合物である。このような化合物としては、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、ナフタセン誘導体、スチリルアミン誘導体、ビス(アジニル)メテンホウ素錯体などの有機物質が用いられる。なかでも、アミノナフタレン誘導体、アミノアントラセン誘導体、アミノクリセン誘導体、アミノピレン誘導体、スチリルアミン誘導体、ビス(アジニル)メテンホウ素錯体から選択されることが好ましい。
【0033】
黄色発光層(発光層13c2)の材料としては、例えば、500nm〜750nmの領域に少なくとも1つのピーク波長を有するりん光性または蛍光性の材料が挙げられる。具体的には、例えばポリフルオレン系高分子誘導体や、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリチオフェン誘導体等の発光性高分子が挙げられる。また、低分子材料をホスト材料として用いた際に混合するドーパント材料としては、例えば、りん光性金属錯体化合物、具体的には、中心金属には周期表7〜11族から選ばれる金属、例えばベリリウム(Be),ホウ素(B),亜鉛(Zn),カドミウム(Cd),マグネシウム(Mg),金(Au),銀(Ag),パラジウム(Pd),白金(Pt),アルミニウム(Al),ガドリニウム(Ga),イットリウム(Y),スカンジウム(Sc),ルテニウム(Ru),ロジウム(Rh),オスミウム(Os),イリジウム(Ir)等を用いることが好ましい。
【0034】
なお、発光層13c1,13c2は、例えば上述した正孔輸送層13b1,13b2を兼ねた正孔輸送性の発光層としてもよく、また、後述する電子輸送層13d1,13d2を兼ねた電子輸送性の発光層としてもよい。
【0035】
電子輸送層13d1,13d2は、発光層13c1,13c2への電子輸送効率を高めるためのものである。電子輸送層13d1,13d2の厚みは素子の全体構成にもよるが、例えば5nm〜200nmであることが好ましく、より好ましくは10nm〜180nmである。
【0036】
電子輸送層13d1,13d2の材料としては、優れた電子輸送能を有する有機材料を用いることが好ましい。発光層13c1,13c2の輸送効率を高めることにより、後述する電界強度による発光色の変化が抑制される。具体的には、例えばアリールピリジン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体などを用いることが好ましい。これにより、低い駆動電圧でも高い電子の供給効率が維持される。この他、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属およびその酸化物、複合酸化物、フッ化物、炭酸塩等が挙げられる。
【0037】
接続層14は、第1発光ユニット13Aおよび第2発光ユニット13Bを接続するためのものである。接続層14は、例えば下部電極12側から電子供給層14A,中間層14B,正孔注入層14Cの順に積層された構成を有し、接続層14全体の膜厚は、素子の構成によるが、例えば1nm〜100nmであることが好ましく、より好ましくは10nm〜50nmである。
【0038】
接続層14を構成する材料は、隣接する有機層13(特に第1発光ユニット13A中の電子輸送層13d1および第2発光ユニット13Bの正孔注入層13a2)の特性によって適宜選択される。以下に電子供給層14A,中間層14Bおよび正孔注入層14Cの材料の一例を説明する。
【0039】
電子供給層14Aは電子ドナー性を有するものであり、その材料としては、例えば、n型ドーパントをドープした電子輸送性材料、具体的には、例えば上記電子輸送層13d1,13d2に挙げた材料を用いることができる。n型ドープ材料としては、例えばアルカリ金属,アルカリ土類金属,またはこれらの酸化物,複合酸化物,フッ化物および有機錯体等が挙げられる。
【0040】
特に、第1発光ユニット13Aの電子輸送層15d1の電子移動度が比較的大きく、電子輸送層15d1と電子供給層14Aとの間に大きな注入障害がない場合には、電気陰性度が小さく電子ドナー性に優れた材料が挙げられる。この中でも、膜状態における可視光領域での光吸収が小さい材料が好ましい。具体的には、例えばLi,Na,K,Rb,Cs等のアルカリ金属またはBe,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra等のアルカリ土類金属が挙げられる。
【0041】
電子供給層14Aは上記アルカリ金属またはアルカリ土類金属を単体で形成してもよいが、Ag,In,Al,Si,Ge,Au,CuまたはZn等との共蒸着膜を形成することによって膜状態の安定性を向上することができる。なお、共蒸着膜は上記金属を3種類以上用いた混合膜として形成してもよい。その場合には、光学的な光吸収ロスをできるだけ抑えるために、機能を発揮でき且つ膜として安定性を確保したうえで、できるだけ膜厚を薄くすることが好ましい。例えば、5nm以下が好適な膜厚である。また、共蒸着によって形成した電子供給層14Aは、上記アルカリ金属またはアルカリ土類金属と有機材料とを用いた混合膜を形成してもよい。混合する有機材料としては、高い電子輸送性を有する材料が好ましいが、絶縁性の高い材料や正孔輸送性材料でも構わない。例えば、Alq3やα−NPD等の材料を用いることができる。また、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の膜内での安定性の観点では、これらアルカリ金属およびアルカリ土類金属と金属錯体を形成する有機材料を用いることが好ましい。具体的には、例えば、バソフェナントロリンまたはバソクプロインやオキサジアゾール骨格等の錯形成をしやすい骨格を有する有機材料が挙げられる。
【0042】
中間層14Bは電荷輸送性を有するものであり、電子輸送性,正孔輸送性または両電荷輸送性を有する材料を少なくとも1種類含んでいる。具体的には、例えばアリールピリジン誘導体およびベンゾイミダゾール誘導体等が挙げられる。
【0043】
正孔注入層14Cは電子アクセプタ性を有するものであり、その材料としては、例えば、正孔輸送材料が用いられている。本実施の形態の正孔注入層14Cには、層内に構成材料が異なる2種類の領域が設けられている。具体的には、白色有機EL素子10W上に正孔輸送材料の他にp型ドーパントを含む領域14CWが設けられ、青色有機EL素子10B上にp型ドーパントを含まない領域14CBが設けられている。これにより、白色有機EL素子10Wおよび青色有機EL素子10Bは同様の素子構成を有しつつ、異なる発光光を射出することが可能となる。
【0044】
正孔輸送性材料としては、例えば上記正孔輸送層15b1,15b2に挙げた材料を用いることができる。p型ドープ材料としては、例えば7,7,8,8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラフルオロキノジメタン(F4−TCNQ)およびヘキサアザシアノトリフェニレン(HAT−6CN)等が挙げられる。特に、第2発光ユニット13Bの正孔注入層15a2と正孔供給層14Cとの間に、大きな注入障害がない場合には、上述した電子供給層14Aにおける材料選択と同様の考え方を用いることができ、例えば電子アクセプタ性に優れた有機材料を用いることができる。具体的には、アザトリフェニレンあるいはTCNQ等の骨格を有する電子アクセプタ性有機材料を単層あるいは金属等との混合膜として形成することが可能である。これに限らず、正孔移動度の大きな有機材料を、電子アクセプタ性有機材料と同様に単層あるいは金属等との混合膜で形成してもよい。ここで金属とは、例えばアルカリ金属,Mgを含むアルカリ土類金属あるいは周期律表でIIIB族およびIVB族の金属である。また、上記電子供給層14Aと同様に、膜状態における可視光領域での光吸収が小さい材料が好ましい。更に、膜厚についても光学的な光吸収ロスをできるだけ抑えるために、機能を発揮でき、且つ、膜として安定性を確保したうえで、できるだけ膜厚を薄くすることが好ましく、例えば、30nm以下が好適な膜厚である。
【0045】
なお、上記n型ドープ材料,電荷輸送性材料およびp型ドープ材料は一例であり、接続層14内において第1発光ユニット層13Aおよび第2発光ユニット13Bに電子あるいは正孔をそれぞれ効率よく輸送することが可能であればよい。
【0046】
電子注入層15は、発光層13c1,13c2への電子注入効率を高めるためのものである。電子注入層15の厚みは素子の全体構成にもよるが、例えば5nm〜200nmであることが好ましく、より好ましくは10nm〜180nmである。電子注入層15の材料としては、材料優れた電子注入能を有する有機材料を用いることが好ましい。具体的には、上記電子輸送層13d1,13d2で挙げた材料を用いることができる。
【0047】
上部電極16は、例えば、厚みが10nm程度であり、光透過性が良好で仕事関数が小さい材料により構成されている。また、酸化物を用いて透明導電膜を形成することによっても光取り出しを担保することができる。この場合には、ZnO,ITO,IZnO,InSnZnO等を用いる事が可能である。更に、上部電極16は単層でもよいが、ここでは例えば下部電極12側から順に第1層16A、第2層16B、第3層16Cと積層した構造となっている。
【0048】
第1層16Aは、仕事関数が小さく、且つ、光透過性の良好な材料により形成されることが好ましい。具体的には、例えばカルシウム(Ca),バリウム(Ba)等のアルカリ土類金属、リチウム(Li),セシウム(Cs)等のアルカリ金属、インジウム(In),マグネシウム(Mg),銀(Ag)が挙げられる。更に、Li2O,Cs2Co3,Cs2SO4,MgF,LiFやCaF2等のアルカリ金属酸化物,アルカリ金属フッ化物,アルカリ土類金属酸化物,アルカリ土類フッ化物が挙げられる。
【0049】
第2層16Bは、薄膜のMgAg電極やCa電極などの光透過性を有し、且つ、導電性が良好な材料で構成されている。第3層16Cは、電極の劣化を抑制するために透明なランタノイド系酸化物を用いることが好ましい。これにより、上面から光を取り出すことが可能な封止電極として用いることが可能となる。また、ボトムエミッション型の場合には、第3層15Cの材料として金(Au),白金(Pt)またはAuGe等が用いられる。
【0050】
なお、第1層16A、第2層16Bおよび第3層16Cは、真空蒸着法、スパッタリング法、あるいはプラズマCVD法などの手法によって形成される。また、この表示素子を用いて構成される表示装置の駆動方式がアクティブマトリックス方式である場合、上部電極16は、下部電極12の一部を覆う隔壁5および有機層13によって、下部電極12に対して絶縁された状態で基板11上にベタ膜状で形成され、各画素に対して共通な電極として用いてもよい。
【0051】
また、上部電極16には、アルミキノリン錯体,スチリルアミン誘導体,フタロシアニン誘導体等の有機発光材料を含有した混合層でもよい。この場合には、さらに第3層16C(図示なし)としてMgAgのような光透過性を有する層を別途有していてもよい。また、上部電極16は上記のような積層構造に限定されることはなく、作製されるデバイスの構造に応じて最適な組み合わせ、積層構造を取ればよいことは言うまでもない。例えば、上記本実施の形態の上部電極16の構成は、電極各層の機能分離、即ち有機層13への電子注入を促進させる無機層(第1層)と、電極を司る無機層(第2層)と、電極を保護する無機層(第3層)とを分離した積層構造である。しかしながら、有機層13への電子注入を促進させる無機層が、電極を司る無機層を兼ねてもよく、これらの層を単層構造としてもよい。
【0052】
更に、この有機EL素子10が、キャビティ構造となっている場合には、上部電極16が半透過半反射材料を用いて構成されることが好ましい。これにより、下部電極12側の光反射面と、上部電極16側の光反射面との間で多重干渉させた発光光が上部電極16側から取り出される。この場合、下部電極12側の光反射面と上部電極16側の光反射面との間の光学的距離は、取り出したい光の波長によって規定され、この光学的距離を満たすように各層の膜厚が設定されていることとする。このような上面発光型の表示素子においては、このキャビティ構造を積極的に用いることにより、外部への光取り出し効率の改善や発光スペクトルの制御を行うことが可能となる。
【0053】
保護層17は、有機層13への水分の浸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、例えば厚さ2〜3μmで形成される。保護層17の材料としては、絶縁性材料または導電性材料のいずれにより構成されていてもよい。絶縁性材料としては、無機アモルファス性の絶縁性材料、例えばアモルファスシリコン(α−Si),アモルファス炭化シリコン(α−SiC),アモルファス窒化シリコン(α−Si1-xNx)、アモルファスカーボン(α−C)などが好ましい。このような無機アモルファス性の絶縁性材料は、グレインを構成しないため透水性が低く、良好な保護膜となる。
【0054】
封止用基板18は、有機EL素子10(10W,10B)の上部電極16の側に位置しており、接着層(図示せず)と共に有機EL素子10を封止するものである。封止用基板18は、有機EL素子10(10W,10B)で発生した光に対して透明なガラスなどの材料により構成されている。なお、封止用基板18には、例えば、カラーフィルタおよびブラックマトリクスとしての遮光膜(共に図示せず)が設けられていてもよい。これにより、有機EL素子10で発生した光を色分割して取り出すと共に、各有機EL素子10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ようになっている。
【0055】
この有機EL表示装置1は、例えば次のようにして製造することができる。
【0056】
(下部電極12を形成する工程)
図6は、この有機EL表示装置1の製造方法の流れを表したものである。まず、上述した材料よりなる基板11の上の全面に下部電極12を形成する(ステップS101)。具体的には、例えばAlよりなる導電膜を形成し、この導電膜をパターニングすることにより、下部電極12を白色有機EL素子10Wおよび青色有機EL素子10Bの各々ごとに形成する。その際、下部電極12を、平坦化層のコンタクトホールを介して駆動トランジスタのドレイン電極と導通させる。
【0057】
(隔壁5を形成する工程)
続いて、下部電極12上および平坦化層(図示せず)上に隔壁5を形成する(ステップS102)。具体的には、隔壁5の高さが数十μm以上の場合には、ドライフィルムを張り付け、所定の形状に加工する。隔壁5の高さが数十μm未満の比較的低い場合には、例えばポリイミドやアクリル等の材料を塗布し、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用い所定の形状に加工する。
【0058】
(第1発光ユニット13Aを形成する工程)
以下、有機層13および接続層14をライン蒸着方式を用いて形成する(ステップS103)。具体的には、長尺状の第1ライン型蒸着源21(図7参照)に、例えばポリアニリン等の材料を入れ、この第1ライン型蒸着源21と蒸着対象となる基板11とを相対移動させながら正孔注入層13a1,正孔輸送層13b1,青色発光層13c1および電子輸送層13d1を順に成膜する。第1ライン型蒸着源21には長手方向に沿って複数の開口が設けられており、各開口から蒸着材料が噴出される。また、第1ライン型蒸着源21には制限板21A(図7参照)が各開口を挟み込むように長手方向に設けられており、これによって搬送方向の成膜幅が規定される。
【0059】
(接続層14を形成する工程)
第1発光ユニット13Aを形成したのち接続層14を形成する(ステップS104)。具体的には、例えば上記第1発光ユニット13Aの成膜方法と同様の方法を用いて、n型ドーパントを含む電子供給層14Aおよび中間層14Bを成膜する。なお、電子供給層14Aのように2種類以上の材料を用いる場合には、第1ライン型蒸着源21に複数種類の材料を混合して蒸着してもよいし、成膜領域に対向する範囲内に用いる材料の数に応じた複数のライン型蒸着源を配置して材料ごとに個別に蒸発させて蒸着してもよい。
【0060】
続いて、中間層14B上に正孔供給層14Cを成膜する。本実施の形態では、白色有機EL素子10W上の正孔供給層14Cはp型ドーパントを含むが、青色有機EL素子10B上の正孔供給層14CBはp型ドーパントを含まない。このような正孔供給層14Cは、例えば以下のように成膜することで形成される。図7(A)は、基板11,正孔ホスト材料を蒸発させる第1ライン型蒸着源21およびp型ドーパントを蒸発させる第2ライン蒸着源22の位置関係を表したものである。正孔供給層14Cは、蒸着装置内における基板11と第1ライン型蒸着源21との距離(H)、第1ライン型蒸着源21とp型ドーパントを蒸発させる第2ライン型蒸着源22との距離(T)、隔壁5の高さ(h)、隔壁5間の距離(t)、基板11の搬送方向における成膜幅(w)を規定する以下の式(式1,式2)を満たすことによって、図7(B)に示したように、正孔供給層14C内にp型ドーパントを含む領域14CWおよびp型ドーパントを含まない領域14CBを同時に形成することが可能となる。
(数1)
h×(T−w/2−t/2)/(H−h)>0・・・・・・・(1)
(数2)
t−h×(T−w/2−t/2)/(H−h)>0・・・・・(2)
(h:隔壁の高さ、T:第1蒸着源と第2蒸着源との距離、w:基板搬送方向の成膜幅、t:隔壁間の距離、H:基板と第1蒸着源との距離)
【0061】
図8は、h=50μm,T=260mm,w=100mm,t=300μm,H=100mmとした際における隔壁5間の各位置における正孔ホスト材料(図8(A))およびp型ドーパント(図8(B))の膜厚を測定したものである。蒸着領域に対向する位置に配置した第1ライン蒸着源21から蒸着した正孔ホスト材料は均一な膜厚が得られている。これに対し、蒸着面に対して斜め方向に蒸着するように、蒸着領域に対して右側(青色画素ライン5BL側)配置した第2ライン蒸着源22から蒸着したp型ドーパントは、青色画素5B上には蒸着されず、白色画素5W上に蒸着されていることがわかる。これらの結果から、上記条件を満たすように蒸着することにより、所定の領域への塗りわけが可能であることがわかる。
【0062】
(第2発光ユニット13Bを形成する工程)
次に、接続層14上に第2発光ユニット13Bを形成する(ステップS105)。具体的には、上記第1発光ユニット13Aと同様の方法を用いて、正孔注入層13a2,正孔輸送層13b2,黄色発光層13c2および電子輸送層13d2を順に成膜する。
【0063】
図9は、p型ドーパントを含む領域14CW(図9(A))とp型ドーパントを含まない領域14CB(図9(B))における発光スペクトルを測定したものである。図9(A)では青色の波長領域および黄色の波長領域の両方にピークがあるのに対し、図9(B)では青色の波長領域にのみピークが存在することがわかる。このことから、同一工程で隔壁5間に白色有機EL素子10Wおよび青色有機EL素子10Bが形成されたことがわかる。
【0064】
(電子注入層13Cおよび上部電極15を形成する工程)
続いて、第2発光ユニット13Bを形成したのち、電子輸送層13c2上の全面に電子注入層13Cおよび上部電極15を形成する(ステップS106,S107)。具体的には、LiFを真空蒸着法により、蒸着層度0.01nm/sec以下で膜厚が約0.3nmの電子注入層13Cを形成したのち、上部電極15の第1層としてCaを真空蒸着法により約3nmの膜厚で形成し、第2層としてMgAgを真空蒸着法により約5nmの膜厚で形成し、上部電極15を形成する。
【0065】
上部電極15形成したのち、保護層16および封止用基板17を形成する。具体的には、保護膜として、例えばSiNを成膜粒子のエネルギーが小さい成膜方法、例えば蒸着法やCVD法によって2〜3μmの膜厚を形成する。この後、例えばUV樹脂または熱硬化樹脂を塗布して、封止用基板17と貼り合わせて封止する。以上により図1,図2,図4に示した表示装置1が完成する。
【0066】
なお、第1発光ユニット13A、接続層14,第2発光ユニット13B,電子注入層13C,上部電極15および保護膜16の形成は、望ましくは、大気に暴露されることなく同一の成膜装置内において連続して行われる。これにより大気中の水分による有機層13の劣化が防止される。
【0067】
この表示装置1では、各画素に対して走査線駆動回路130から書き込みトランジスタTr2のゲート電極を介して走査信号が供給されると共に、信号線駆動回路120から画像信号が書き込みトランジスタTr2を介して保持容量Csに保持される。すなわち、この保持容量Csに保持された信号に応じて駆動トランジスタTr1がオンオフ制御され、これにより、白色有機EL素子10W,青色有機EL素子10Bに駆動電流Idが注入され、正孔と電子とが再結合して発光が起こる。この光は、下面発光(ボトムエミッション)の場合には下部電極12および基板11を透過して、上面発光(トップエミッション)の場合には上部電極15,封止用基板18を透過して取り出される。
【0068】
本実施の形態の表示装置1およびその製造方法では、青色発光光を発する第1発光ユニット13Aと、黄色発光光を発する第2発光ユニット13Bとを接続する接続層14のうち、正孔供給層14Cを成膜する際に、上記式1,式2に示した蒸着条件を満たすように蒸着する。これにより、一度の蒸着工程で正孔供給層14Cにp型ドーパントを含む領域14CWと、含まない領域14CBとが形成される。
【0069】
以上のように、本実施の形態の表示装置1およびその製造方法では、複数の層からなる接続層の1層(ここでは正孔供給層14C)を上記式1,式2に示した蒸着条件を満たすように蒸着するようにした。これにより、隣り合うように配置された白色有機EL素子10Wおよび青色有機EL素子10Bの外側に設けられた隔壁5(特に青色有機EL素子10B側に設けられた隔壁)がマスクとして働き、正孔供給層14Cにp型ドーパントを含む領域14CWと、含まない領域14CBとが同一工程で形成される。これにより、多段階による塗り分けを行うことなく、白色有機EL素子10Wおよび青色有機EL素子10Bを同時に形成することができる。よって、工程数や設備コストを増やすことなく、簡易な方法で従来の黄色よりの発光光よりも色温度の高い表示装置1を提供することが可能となる。
【0070】
また、基板11と蒸着源との間に別途マスクを設ける必要がないため、蒸着材料の利用効率が向上する。即ち、材料コストを低減することができる。
【0071】
上記表示装置1は、例えば次の適用例1〜6に示した電子機器に搭載することができる。
【0072】
2.モジュールおよび適用例
以下、上記実施の形態で説明した表示装置1の適用例について説明する。上記実施の形態の表示装置1は、読影モニタ等の白黒表示装置の他、カラーフィルタ等で色分割することにより、テレビジョン装置,デジタルカメラ,ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなど、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。
【0073】
(モジュール)
上記実施の形態の表示装置1は、例えば、図10に示したようなモジュールとして、後述する適用例1〜5などの種々の電子機器に組み込まれる。このモジュールは、例えば、基板11の一辺に、保護層20および封止用基板30から露出した領域210を設け、この露出した領域210に、信号線駆動回路120および走査線駆動回路130の配線を延長して外部接続端子(図示せず)を形成したものである。外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブルプリント配線基板(FPC;Flexible Printed Circuit)220が設けられていてもよい。
【0074】
(適用例1)
図11は、上記実施の形態の表示装置1が適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル310およびフィルターガラス320を含む映像表示画面部300を有しており、この映像表示画面部300は、上記実施の形態に係る表示装置1〜1Gにより構成されている。
【0075】
(適用例2)
図12は、上記実施の形態の表示装置1が適用されるデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部410、表示部420、メニュースイッチ430およびシャッターボタン440を有しており、その表示部420は、上記実施の形態に係る表示装置1〜1Gにより構成されている。
【0076】
(適用例3)
図13は、上記実施の形態の表示装置1が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体510,文字等の入力操作のためのキーボード520および画像を表示する表示部530を有しており、その表示部530は、上記実施の形態に係る表示装置1〜1Gにより構成されている。
【0077】
(適用例4)
図14は、上記実施の形態の表示装置1が適用されるビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部610,この本体部610の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ620,撮影時のスタート/ストップスイッチ630および表示部640を有しており、その表示部640は、上記実施の形態に係る表示装置1〜1Gにより構成されている。
【0078】
(適用例5)
図15は、上記実施の形態の表示装置1が適用される携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体710と下側筐体720とを連結部(ヒンジ部)730で連結したものであり、ディスプレイ740,サブディスプレイ750,ピクチャーライト760およびカメラ770を有している。そのディスプレイ740またはサブディスプレイ750は、上記実施の形態に係る表示装置1〜1Gにより構成されている。
【0079】
以上、一実施の形態を挙げて本技術を説明したが、本技術は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、発光層13c1,15c2をそれぞれ単層としたが、これに限らず、積層構造であってもよい。例えば発光層13c1を赤色発光層と緑色発光層の積層、発光層13c2を青色発光層の単層として白色発光素子としてもよい。この他、発光層13c1を橙色発光層、発光層13c2を青緑発光層として白色発光素子としてもよい。
【0080】
また、上記実施の形態では、接続層14のうち正孔供給層14Cにおいてドーパントを含む領域14CWおよび含まない領域14CBを設けたが、第1発光ユニット13Aの発光層13c1を黄色発光層とし、第1発光ユニット13Bの発光層13c2を青色発光とし、電子供給層14Aにドーパントを含む領域14AWおよび含まない領域14ABを設けることにより、上記実施の形態と同様の効果が得られる。
【0081】
更に、上記実施の形態において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件等は限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。例えば、上記第1の実施の形態では、TFT20におけるチャネルとして酸化物半導体を用いたが、これに限らず、シリコンまたは有機半導体等を用いてもよい。
【0082】
また、上記実施の形態では、有機EL素子10W,10B等の構成を具体的に挙げて説明したが、全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。例えば、正孔注入層13A上に正孔輸送層13Bを形成せず、直接発光層13Cを形成してもよい。
【0083】
更にまた、有機層13は、上述した方法の他に、スピンコート法,ディッピング法,ドクターブレード法,吐出コート法,スプレーコート法などの塗布法、インクジェット法,オフセット印刷法,凸版印刷法,凹版印刷法,スクリーン印刷法,マイクログラビアコート法などの印刷法などによる形成も可能であり、各有機層や各部材の性質に応じて、ドライプロセスとウエットプロセスを併用しても構わない。
【0084】
また、上記実施の形態では、アクティブマトリクス型の表示装置の場合について説明したが、本技術はパッシブマトリクス型の表示装置への適用も可能である。更にまた、アクティブマトリクス駆動のための画素駆動回路の構成は、上記実施の形態で説明したものに限られず、必要に応じて容量素子やトランジスタを追加してもよい。その場合、画素駆動回路の変更に応じて、上述した信号線駆動回路120や走査線駆動回路130のほかに、必要な駆動回路を追加してもよい。
【0085】
なお、本技術は以下のような構成とすることもできる。
(1)基板上に直線状に設けられた複数の隔壁と、前記隔壁間に設けられると共に、第1電極と第2電極との間に接続層を介して積層された複数の発光ユニットを有する2種類の発光素子とを備え、前記2種類の発光素子は、一方が前記接続層にn型ドーパントおよびp型ドーパントを含むのに対し、他方が前記接続層にn型ドーパントまたはp型ドーパントを含まない表示装置。
(2)前記接続層は電子輸送性ホスト材料を含む第1層および正孔輸送性ホスト材料を含む第2層を有する、前記(1)に記載の表示装置。
(3)前記発光ユニットは、前記基板側から順に、正孔注入または正孔輸送性を有する正孔注入・輸送層、発光層、電子注入または電子輸送性を有する電子注入・輸送層を有する、前記(1)または(2)に記載の表示装置。
(4)前記発光素子は青色発光素子および白色発光素子である、前記(1)乃至(3)のいずれか1つに記載の表示装置。
(5)基板に一方向に延在する隔壁を複数形成する工程と、前記隔壁間に第1発光ユニットを形成する工程と、前記第1発光ユニット上に複数の層を有する接続層を形成する工程と、前記接続層上に第2発光ユニットを形成する工程とを含み、前記接続層にn型ドーパントおよびp型ドーパントを含む領域と、n型ドーパントまたはp型ドーパントを含まない領域を設けることによって2種類の発光素子を形成する表示装置の製造方法。
(6)前記接続層の前記n型ドーパントまたはp型ドーパントを含む領域および含まない領域は、前記隔壁の高さと、前記基板,第1蒸着源および第2蒸着源の位置関係とが下記の式1および式2を満たすように配置し、前記隔壁をマスクとした蒸着により形成される、前記(5)に記載の表示装置の製造方法。
(数1)
h×(T−w/2−t/2)/(H−h)>0・・・・・・・(1)
(数2)
t−h×(T−w/2−t/2)/(H−h)>0・・・・・(2)
(h:隔壁の高さ、T:第1蒸着源と第2蒸着源との距離、w:基板搬送方向の成膜幅、t:隔壁間の距離、H:基板と第1蒸着源との距離)
(7)前記接続層の前記n型ドーパントまたはp型ドーパントを含む領域および含まない領域は、前記第2蒸着源を前記基板の蒸着面に対して斜め方向に蒸着する、前記(6)に記載の表示装置の製造方法。
【符号の説明】
【0086】
1…表示装置、2…表示領域、3…周辺領域、4…画素、5…隔壁、10…有機EL素子。
【技術分野】
【0001】
本開示は、例えば有機エレクトロルミネセンス(EL;Electro Luminescence)現象を利用して発光する表示装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
有機EL素子の発光効率を向上させるために、例えば特許文献1では接続層を介して発光層を含む有機層(発光ユニット)を複数積層したマルチフォトエミッション構造(タンデム構造)を備えた素子(MPE素子)が開示されている。
【0003】
タンデム構造を備えた有機EL素子(発光素子)としては、例えば青色発光層を有する発光ユニットと、黄色発光層を有する発光ユニットとを接続層を介して積層した白色発光素子の開発が進められている。青色発光層および黄色発光層の発光材料としては、それぞれ青色発光光または黄色発光光を発する蛍光材料が用いられていたが、近年、黄色の発光材料としてより高い発光効率を有するりん光材料が開発され、用いられるようになった。これに対して、十分な発光性能を有する青色のりん光材料は得られていない。このため、黄色発光層にりん光材料を用い、青色発光層の材料としては従来の蛍光材料を用いたタンデム型の白色有機EL素子では、発光効率は向上したものの、その発光光は青色の強度が不足した黄色より、即ち色温度が低下した発光となる。従って、読影モニタ等に代表される白黒モニタに適用した場合には目標とする色度が得られないという問題があった。
【0004】
この問題を解決するために、例えば上述した黄色よりの発光光を出射する表示装置に、青色発光素子を追加することにより色度を調整する方法が考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2006−73484号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、白色発光素子および青色発光素子を組み合わせた表示装置では、異なる色を発する、即ち、互いに異なる構成を有する発光素子を形成する必要がある。このため、工程数が増加するという問題があった。また、その製造方法としては、例えば蒸着法が挙げられる。蒸着法を用いて異なる構成を有する有機EL素子を形成するためにはマスクを用いた塗り分けが考えられるがその塗り分けは難しく、特に大型パネルを作製する場合にはマスクに撓みが生じるため、より困難となる。更に、設備コストも高いという問題があった。
【0007】
本技術はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、工程数や設備コストを増やすことなく、簡易な方法で色温度が向上した表示装置およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本技術の表示装置は、基板上に直線状に設けられた複数の隔壁と、隔壁間に設けられると共に、第1電極と第2電極との間に接続層を介して積層された複数の発光ユニットを有する2種類の発光素子とを備え、2種類の発光素子は、一方が接続層にn型ドーパントおよびp型ドーパントを含むのに対し、他方が接続層にn型ドーパントまたはp型ドーパントを含まないものである。
【0009】
本技術の表示装置の製造方法は、以下の(A)〜(E)の工程を含むものである。
(A)基板に一方向に延在する隔壁を複数形成する工程
(B)隔壁間に第1発光ユニットを形成する工程
(C)第1発光ユニット上に複数の層を有する接続層を形成する工程
(D)接続層上に第2発光ユニットを形成する工程
(E)接続層にn型ドーパントおよびp型ドーパントを含む領域と、n型ドーパントまたはp型ドーパントを含まない領域を設けることによって2種類の発光素子を形成する。
【0010】
本技術の表示装置およびその製造方法では、隔壁をマスクとして用いて蒸着することにより、一度の蒸着で、互いに含有物の異なる領域、具体的にはn型ドーパントまたはp型ドーパントを含む領域と含まない領域を形成することが可能となる。
【発明の効果】
【0011】
本技術の表示装置およびその製造方法によれば、隔壁をマスクとして用いて蒸着するようにしたので、一度の蒸着で、互いに含有物の異なる領域が形成される。具体的には、複数の発光ユニットを挟持すると共に、複数の層からなる接続層のうち、n型ドーパントおよびp型ドーパントを含む領域とn型ドーパントまたはp型ドーパントを含まない領域とを有する層を形成することが可能となる。これにより、簡易な方法で、2種類の発光素子を同時に形成することができる。よって工程数や設備コストを増やすことなく、簡易な方法で色温度が向上した表示装置を作製することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本開示の一実施の形態に係る表示装置の構成の一例を表す平面図である。
【図2】図1に示した表示装置の概略図である。
【図3】図2に示した表示装置の画素駆動回路の一例を表す図である。
【図4】図1に示した表示装置の一部の断面図である。
【図5】図1に示した表示装置を構成する有機EL素子の断面図である。
【図6】図1に示した表示装置の製造工程の流れを表したものである。
【図7】接続層の蒸着条件を説明する模式図である。
【図8】相対位置と相対膜厚の関係を表す特性図である。
【図9】発光スペクトルを表した特性図である。
【図10】(A)は適用例1の裏側から見た外観を表す斜視図、(B)は表側から見た外観を表す斜視図である。
【図11】適用例2の外観を表す斜視図である。
【図12】(A)は適用例3の表側から見た外観を表す斜視図、(B)は裏側から見た外観を表す斜視図である。
【図13】適用例4の外観を表す斜視図である。
【図14】適用例5の外観を表す斜視図である。
【図15】(A)は適用例6の開いた状態の正面図、(B)はその側断面、(C)は閉じた状態の正面図、(D)は左側面図、(E)は右側面図、(F)は上面図、(G)は下面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.実施の形態
(表示領域に第1親液領域および第1撥液領域を有し、周辺領域に第2親液領域を有する表示装置)
1−1.表示領域の構成
1−2.表示装置の全体構成
1−3.有機EL素子の構成
1−4.表示装置の製造方法
2.適用例
【0014】
1.実施の形態
(1−1.表示領域の構成)
図1は本開示の一実施の形態に係る表示装置1の平面構成を表したものである。この表示装置1は読影モニタ等に用いられるものであり、例えば、基板11上に複数の画素4(ここでは白色画素4Wおよび青色画素4B)が配置された表示領域2を有し、表示領域2を囲むように周辺領域3が設けられている。複数の画素4(白色画素4Wおよび青色画素4B)はマトリクス状に配置されている。具体的には、例えば図1に示したように、白色画素4Wおよび青色画素4Bは、それぞれ色ごとに矩形状を有する画素4の短手方向が隣り合うように直線状に配置されている。直線状に配置された白色画素ライン4WLおよび青色画素4ラインBLは、例えば表示領域2の長手方向に交互に配置されている。更に、本実施の形態の表示装置1の表示領域2には、短手方向に延在する隔壁5が複数設けられている。これら隔壁5の間には、白色画素ライン4WLおよび青色画素ライン4BLが1ラインずつ設けられている。なお、各画素4(4W,4B)の配置方法は、これに限らず、白色画素4Wおよび青色画素4Bをそれぞれ色ごとに短手方向が隣り合うように直線状に配置してもよい。この場合には隔壁5は表示領域2の長手方向に延在するようにする。
【0015】
表示領域2の各色画素4W,4B上には、各色画素4W,4Bに対応する色の有機EL素子10(10W,10B;発光素子)が設けられている。この有機EL素子10は、詳細は後述するが、下部電極12(第1電極),第1発光ユニット13A,接続層14,第2発光ユニット13B,電子注入層15および上部電極16(第2電極)がこの順に積層された構成を有している(図4参照)。
【0016】
(1−2.表示装置の全体構成)
図2は、本実施の形態の表示装置1のブロック構成を表したものである。この表示装置1は、上述したように、基板11の上に複数の有機EL素子10W,10Bがマトリクス状に配置された表示領域2が形成されており、表示領域2の周囲には周辺領域3が設けられている。この周辺領域3には、映像表示用のドライバである信号線駆動回路120および走査線駆動回路130が設けられている。
【0017】
表示領域2内には画素駆動回路140が設けられている。図3は、画素駆動回路140の一例を表したものである。画素駆動回路140は、後述する下部電極12の下層に形成されたアクティブ型の駆動回路である。即ち、この画素駆動回路140は、駆動トランジスタTr1および書き込みトランジスタTr2と、これらトランジスタTr1,Tr2の間のキャパシタ(保持容量)Csと、第1の電源ライン(Vcc)および第2の電源ライン(GND)の間において駆動トランジスタTr1に直列に接続された白色有機EL素子10W(または青色有機EL素子10B)とを有する。駆動トランジスタTr1および書き込みトランジスタTr2は、一般的な薄膜トランジスタ(TFT;Thin Film Transistor)により構成され、その構成は、例えば逆スタガ構造(いわゆるボトムゲート型)でもよいしスタガ構造(トップゲート型)でもよく特に限定されない。
【0018】
画素駆動回路140において、列方向には信号線120Aが複数配置され、行方向には走査線130Aが複数配置されている。各信号線120Aと各走査線130Aとの交差点が、白色有機EL素子10Wおよび青色有機EL素子10Bのいずれか一つに対応している。各信号線120Aは、信号線駆動回路120に接続され、この信号線駆動回路120から信号線120Aを介して書き込みトランジスタTr2のソース電極に画像信号が供給されるようになっている。各走査線130Aは走査線駆動回路130に接続され、この走査線駆動回路130から走査線130Aを介して書き込みトランジスタTr2のゲート電極に走査信号が順次供給されるようになっている。
【0019】
(1−3.有機EL素子の構成)
図4は、図1のI−I'一点鎖線における表示装置1の断面構成を表したものである。上述したように表示装置1には、基板11上に画素4を、例えばアクティブマトリックス方式により駆動する駆動回路140が設けられており、この駆動回路140には駆動トランジスタTr1(図示せず)が設けられている。駆動トランジスタTr1は、例えばボトムゲート型の薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:TFT)であり、具体的には、基板11上にゲート電極、ゲート絶縁膜、酸化物半導体層、チャネル保護膜およびソース・ドレイン電極がこの順に形成されている。ソース・ドレイン電極上には、基板11の全面に渡ってTFTの凹凸を平坦化させるための平坦化層が形成されている。TFT上には、画素4(4W,4B)を構成する有機EL素子10(10W,10B)が設けられている。
【0020】
図5は、図4に示した有機EL素子10(10W,10B)の断面構成を詳細に表したものである。本実施の形態では、白色有機EL素子10Wおよび青色有機EL素子10Bは同様の構成を有し、隔壁5間に隣り合うように配置された白色有機EL素子10Wおよび青色有機EL素子10Bは、互いに連続した層により構成されている。この有機EL素子10(10W,10B)は、上述したように基板11上に下部電極12,第1発光ユニット13Aと第2発光ユニット13Bとを含む有機層13,電子注入層15,上部電極16をこの順に積層した構成を有する。第1発光ユニット13Aおよび第2発光ユニット13Bは、それぞれ下部電極12側から順に正孔注入層13a1,13a2、正孔輸送層13b1,13b2、発光層13c1,13c2、電子輸送層13d1,13d2を積層してなるものである。これら第1発光ユニット13Aおよび第2発光ユニット13Bは接続層14を介して積層されている。
【0021】
この有機EL素子10(10W,10B)は、下部電極12から注入された正孔と上部電極16から注入された電子が発光層13c1,13c2内で再結合する際に生じた発光光を基板11とは反対側(上部電極16側)から光を取り出す上面発光型(トップエミッション型)の表示素子である。上面発光型の有機EL素子を用いることにより表示装置の発光部の開口率を向上する。なお、本開示の有機EL素子10(10W,10B)は、このような構成に限定されることはなく、例えば基板11側から光を取り出す透過型、即ち下面発光型(ボトムエミッション型)の表示素子としてもよい。
【0022】
基板11は、その一主面側に複数の有機EL素子10が配列形成される支持体であって、公知のものであって良く、例えば、石英、ガラス、金属箔、もしくは樹脂製のフィルムやシートなどが用いられる。この中でも石英やガラスが好ましく、樹脂製の場合には、その材質としてポリメチルメタクリレート(PMMA)に代表されるメタクリル樹脂類、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンナフタレート(PBN)などのポリエステル類、もしくはポリカーボネート樹脂などが挙げられるが、透水性や透ガス性を抑える積層構造、表面処理を行うことが必要である。
【0023】
下部電極12は、例えば、積層方向の厚み(以下、単に厚みと言う)が10nm以上3000nm以下であり、効率よく有機層13へ正孔を注入するために電極材料の真空準位からの仕事関数が大きいものを用いることが好ましい。具体的には、クロム(Cr),金(Au),白金(Pt),ニッケル(Ni),銅(Cu),タングステン(W)あるいは銀(Ag)などの金属元素の単体または合金が挙げられる。また、下部電極12は、これらの金属元素の単体または合金よりなる金属膜と、インジウムとスズの酸化物(Indium Tin Oxide:ITO)、InZnO(Indium Zinc Oxide:インジウム亜鉛オキシド)酸化亜鉛(ZnO)とアルミニウム(Al)との合金などの透明導電膜との積層構造を有していてもよい。
【0024】
特に上面発光型の表示素子の場合には、下部電極12は高反射率の電極を用いることにより、干渉効果および高反射率効果によって外部への光取り出し効率が改善される。例えば、下部電極12は光反射性に優れた第1層と、この上部に設けられた光透過性を有すると共に仕事関数の大きな第2層との積層構造とすることが好ましい。ここで第1層は、主にAlを主成分とする合金を用いることが好ましく、副成分としては、主成分であるAlよりも相対的に仕事関数が小さい元素を用いる。このような副成分としては、ランタノイド系列の元素を用いることが好ましい。ランタノイド系列元素の仕事関数は、大きくないが、これらの元素を含むことで陽極の安定性が向上し、且つ、陽極の正孔注入性も満足する。また、副成分としてはランタノイド系列の元素の他に、シリコン(Si)、銅(Cu)などの元素を用いてもよい。
【0025】
第2層は、Al合金の酸化物、モリブデン(Mo)の酸化物、ジルコニウム(Zr)の酸化物、Crの酸化物、およびタンタル(Ta)の酸化物を用いることができる。例えば、第2層が副成分としてランタノイド系列の元素を含むAl合金の酸化物層(自然酸化膜を含む)である場合、ランタノイド系列の元素の酸化物は透過率が高いため、これを含む第2層の透過率が良好となる。これにより、第1層の表面における反射率が高く維持される。また、第2層にITOやIZOなどの透明導電層を用いることにより下部電極12の正孔注入特性が改善される。なお、ITOおよびIZOは仕事関数が大きいため基板11と接する側、即ち、第1層に用いることにより電荷の注入効率を高めると共に、下部電極12と基板11との間の密着性を向上することができる。
【0026】
なお、この有機EL素子10を用いて構成される表示装置1の駆動方式がアクティブマトリックス方式である場合には、下部電極12は画素毎にパターニングされ、基板11に設けられた駆動トランジスタ(図示なし)に接続された状態で設けられている。この場合には、下部電極12の上には隔壁5(図4参照)が設けられ、隔壁5の開口部から各画素4W,4Bの下部電極12の表面が露出されるように構成される。
【0027】
有機層13は、後述する接続層14によって接続された第1発光ユニット13Aおよび第2発光ユニット13Bを有する。第1発光ユニット13Aは下部電極12側から順に、例えば正孔注入層13a1、正孔輸送層13b1、発光層13c1および電子輸送層13d1を積層した構成を有する。第2発光ユニット13Bは下部電極12側から順に、正孔注入層13a2、正孔輸送層13b2、発光層13c2および電子輸送層13d2を積層した構成を有する。これら有機層13は、詳細は後述するが、例えば真空蒸着法によって形成される。この有機層13の上面は上部電極16によって被覆されている。有機層13を構成する各層の膜厚および構成材料等は特に限定されないが、一例を以下に示す。
【0028】
正孔注入層13a1,13a2は、発光層13c1,13c2への正孔注入効率を高めると共に、リークを防止するためのバッファ層である。正孔注入層13Aの厚みは例えば5nm〜200nmであることが好ましく、さらに好ましくは8nm〜130nmである。正孔注入層13Aの構成材料は、電極や隣接する層の材料との関係で適宜選択すればよく、例えばポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリフェニレンビニレン、ポリチエニレンビニレン、ポリキノリン、ポリキノキサリンおよびそれらの誘導体、芳香族アミン構造を主鎖又は側鎖に含む重合体などの導電性高分子、金属フタロシアニン(銅フタロシアニン等)、カーボンなどが挙げられる。導電性高分子の具体例としてはオリゴアニリンおよびポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)などのポリジオキシチオフェンが挙げられる。
【0029】
正孔輸送層13b1,13b2は、発光層13c1,13c2への正孔輸送効率を高めるためのものである。正孔輸送層16Bの厚みは、素子の全体構成にもよるが、例えば5nm〜200nmであることが好ましく、さらに好ましくは8nm〜130nmである。正孔輸送層13b1,13b2を構成する材料としては、有機溶媒に可溶な発光材料、例えば、ポリビニルカルバゾール、ポリフルオレン、ポリアニリン、ポリシランまたはそれらの誘導体、側鎖または主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリピロールまたはAlq3などを用いることができる。
【0030】
発光層13c1,13c2は、電界をかけることにより電子と正孔との再結合が起こり発光するものである。発光層13c1は、例えば青色の光を発する青色発光層であり、発光層13c2は、例えば黄色の光を発する黄色発光層である。なお、青色発光層の厚みは、素子の全体構成にもよるが、例えば2nm〜50nmであることが好ましく、さらに好ましくは5nm〜30nmである。黄色発光層の厚みは、素子の全体構成にもよるが、例えば10nm〜200nmであることが好ましく、さらに好ましくは13nm〜100nmである。
【0031】
発光層13Cを構成する材料としては、それぞれ所望の色を発光する材料を用いればよい。発光材料として分子量が1〜5000程度の低分子材料を用いる場合には、ホスト材料およびドーパント材料として2種類以上の発光材料を混合して用いることが好ましい。
【0032】
青色発光層(発光層13c1)の材料としては、例えば、アントラセン化合物をホスト材料として青色もしくは緑色の蛍光性色素のドーパント材料を組み合わせることで、青色もしくは緑色の発光光を発生する。ドーパント材料としては、発光効率が高い材料、例えば低分子蛍光材料またはりん光色素あるいは金属錯体などの有機発光材料が挙げられる。具体的には、ピーク波長が約400nm〜490nmの範囲内に有する化合物である。このような化合物としては、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、ナフタセン誘導体、スチリルアミン誘導体、ビス(アジニル)メテンホウ素錯体などの有機物質が用いられる。なかでも、アミノナフタレン誘導体、アミノアントラセン誘導体、アミノクリセン誘導体、アミノピレン誘導体、スチリルアミン誘導体、ビス(アジニル)メテンホウ素錯体から選択されることが好ましい。
【0033】
黄色発光層(発光層13c2)の材料としては、例えば、500nm〜750nmの領域に少なくとも1つのピーク波長を有するりん光性または蛍光性の材料が挙げられる。具体的には、例えばポリフルオレン系高分子誘導体や、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリチオフェン誘導体等の発光性高分子が挙げられる。また、低分子材料をホスト材料として用いた際に混合するドーパント材料としては、例えば、りん光性金属錯体化合物、具体的には、中心金属には周期表7〜11族から選ばれる金属、例えばベリリウム(Be),ホウ素(B),亜鉛(Zn),カドミウム(Cd),マグネシウム(Mg),金(Au),銀(Ag),パラジウム(Pd),白金(Pt),アルミニウム(Al),ガドリニウム(Ga),イットリウム(Y),スカンジウム(Sc),ルテニウム(Ru),ロジウム(Rh),オスミウム(Os),イリジウム(Ir)等を用いることが好ましい。
【0034】
なお、発光層13c1,13c2は、例えば上述した正孔輸送層13b1,13b2を兼ねた正孔輸送性の発光層としてもよく、また、後述する電子輸送層13d1,13d2を兼ねた電子輸送性の発光層としてもよい。
【0035】
電子輸送層13d1,13d2は、発光層13c1,13c2への電子輸送効率を高めるためのものである。電子輸送層13d1,13d2の厚みは素子の全体構成にもよるが、例えば5nm〜200nmであることが好ましく、より好ましくは10nm〜180nmである。
【0036】
電子輸送層13d1,13d2の材料としては、優れた電子輸送能を有する有機材料を用いることが好ましい。発光層13c1,13c2の輸送効率を高めることにより、後述する電界強度による発光色の変化が抑制される。具体的には、例えばアリールピリジン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体などを用いることが好ましい。これにより、低い駆動電圧でも高い電子の供給効率が維持される。この他、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属およびその酸化物、複合酸化物、フッ化物、炭酸塩等が挙げられる。
【0037】
接続層14は、第1発光ユニット13Aおよび第2発光ユニット13Bを接続するためのものである。接続層14は、例えば下部電極12側から電子供給層14A,中間層14B,正孔注入層14Cの順に積層された構成を有し、接続層14全体の膜厚は、素子の構成によるが、例えば1nm〜100nmであることが好ましく、より好ましくは10nm〜50nmである。
【0038】
接続層14を構成する材料は、隣接する有機層13(特に第1発光ユニット13A中の電子輸送層13d1および第2発光ユニット13Bの正孔注入層13a2)の特性によって適宜選択される。以下に電子供給層14A,中間層14Bおよび正孔注入層14Cの材料の一例を説明する。
【0039】
電子供給層14Aは電子ドナー性を有するものであり、その材料としては、例えば、n型ドーパントをドープした電子輸送性材料、具体的には、例えば上記電子輸送層13d1,13d2に挙げた材料を用いることができる。n型ドープ材料としては、例えばアルカリ金属,アルカリ土類金属,またはこれらの酸化物,複合酸化物,フッ化物および有機錯体等が挙げられる。
【0040】
特に、第1発光ユニット13Aの電子輸送層15d1の電子移動度が比較的大きく、電子輸送層15d1と電子供給層14Aとの間に大きな注入障害がない場合には、電気陰性度が小さく電子ドナー性に優れた材料が挙げられる。この中でも、膜状態における可視光領域での光吸収が小さい材料が好ましい。具体的には、例えばLi,Na,K,Rb,Cs等のアルカリ金属またはBe,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra等のアルカリ土類金属が挙げられる。
【0041】
電子供給層14Aは上記アルカリ金属またはアルカリ土類金属を単体で形成してもよいが、Ag,In,Al,Si,Ge,Au,CuまたはZn等との共蒸着膜を形成することによって膜状態の安定性を向上することができる。なお、共蒸着膜は上記金属を3種類以上用いた混合膜として形成してもよい。その場合には、光学的な光吸収ロスをできるだけ抑えるために、機能を発揮でき且つ膜として安定性を確保したうえで、できるだけ膜厚を薄くすることが好ましい。例えば、5nm以下が好適な膜厚である。また、共蒸着によって形成した電子供給層14Aは、上記アルカリ金属またはアルカリ土類金属と有機材料とを用いた混合膜を形成してもよい。混合する有機材料としては、高い電子輸送性を有する材料が好ましいが、絶縁性の高い材料や正孔輸送性材料でも構わない。例えば、Alq3やα−NPD等の材料を用いることができる。また、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の膜内での安定性の観点では、これらアルカリ金属およびアルカリ土類金属と金属錯体を形成する有機材料を用いることが好ましい。具体的には、例えば、バソフェナントロリンまたはバソクプロインやオキサジアゾール骨格等の錯形成をしやすい骨格を有する有機材料が挙げられる。
【0042】
中間層14Bは電荷輸送性を有するものであり、電子輸送性,正孔輸送性または両電荷輸送性を有する材料を少なくとも1種類含んでいる。具体的には、例えばアリールピリジン誘導体およびベンゾイミダゾール誘導体等が挙げられる。
【0043】
正孔注入層14Cは電子アクセプタ性を有するものであり、その材料としては、例えば、正孔輸送材料が用いられている。本実施の形態の正孔注入層14Cには、層内に構成材料が異なる2種類の領域が設けられている。具体的には、白色有機EL素子10W上に正孔輸送材料の他にp型ドーパントを含む領域14CWが設けられ、青色有機EL素子10B上にp型ドーパントを含まない領域14CBが設けられている。これにより、白色有機EL素子10Wおよび青色有機EL素子10Bは同様の素子構成を有しつつ、異なる発光光を射出することが可能となる。
【0044】
正孔輸送性材料としては、例えば上記正孔輸送層15b1,15b2に挙げた材料を用いることができる。p型ドープ材料としては、例えば7,7,8,8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラフルオロキノジメタン(F4−TCNQ)およびヘキサアザシアノトリフェニレン(HAT−6CN)等が挙げられる。特に、第2発光ユニット13Bの正孔注入層15a2と正孔供給層14Cとの間に、大きな注入障害がない場合には、上述した電子供給層14Aにおける材料選択と同様の考え方を用いることができ、例えば電子アクセプタ性に優れた有機材料を用いることができる。具体的には、アザトリフェニレンあるいはTCNQ等の骨格を有する電子アクセプタ性有機材料を単層あるいは金属等との混合膜として形成することが可能である。これに限らず、正孔移動度の大きな有機材料を、電子アクセプタ性有機材料と同様に単層あるいは金属等との混合膜で形成してもよい。ここで金属とは、例えばアルカリ金属,Mgを含むアルカリ土類金属あるいは周期律表でIIIB族およびIVB族の金属である。また、上記電子供給層14Aと同様に、膜状態における可視光領域での光吸収が小さい材料が好ましい。更に、膜厚についても光学的な光吸収ロスをできるだけ抑えるために、機能を発揮でき、且つ、膜として安定性を確保したうえで、できるだけ膜厚を薄くすることが好ましく、例えば、30nm以下が好適な膜厚である。
【0045】
なお、上記n型ドープ材料,電荷輸送性材料およびp型ドープ材料は一例であり、接続層14内において第1発光ユニット層13Aおよび第2発光ユニット13Bに電子あるいは正孔をそれぞれ効率よく輸送することが可能であればよい。
【0046】
電子注入層15は、発光層13c1,13c2への電子注入効率を高めるためのものである。電子注入層15の厚みは素子の全体構成にもよるが、例えば5nm〜200nmであることが好ましく、より好ましくは10nm〜180nmである。電子注入層15の材料としては、材料優れた電子注入能を有する有機材料を用いることが好ましい。具体的には、上記電子輸送層13d1,13d2で挙げた材料を用いることができる。
【0047】
上部電極16は、例えば、厚みが10nm程度であり、光透過性が良好で仕事関数が小さい材料により構成されている。また、酸化物を用いて透明導電膜を形成することによっても光取り出しを担保することができる。この場合には、ZnO,ITO,IZnO,InSnZnO等を用いる事が可能である。更に、上部電極16は単層でもよいが、ここでは例えば下部電極12側から順に第1層16A、第2層16B、第3層16Cと積層した構造となっている。
【0048】
第1層16Aは、仕事関数が小さく、且つ、光透過性の良好な材料により形成されることが好ましい。具体的には、例えばカルシウム(Ca),バリウム(Ba)等のアルカリ土類金属、リチウム(Li),セシウム(Cs)等のアルカリ金属、インジウム(In),マグネシウム(Mg),銀(Ag)が挙げられる。更に、Li2O,Cs2Co3,Cs2SO4,MgF,LiFやCaF2等のアルカリ金属酸化物,アルカリ金属フッ化物,アルカリ土類金属酸化物,アルカリ土類フッ化物が挙げられる。
【0049】
第2層16Bは、薄膜のMgAg電極やCa電極などの光透過性を有し、且つ、導電性が良好な材料で構成されている。第3層16Cは、電極の劣化を抑制するために透明なランタノイド系酸化物を用いることが好ましい。これにより、上面から光を取り出すことが可能な封止電極として用いることが可能となる。また、ボトムエミッション型の場合には、第3層15Cの材料として金(Au),白金(Pt)またはAuGe等が用いられる。
【0050】
なお、第1層16A、第2層16Bおよび第3層16Cは、真空蒸着法、スパッタリング法、あるいはプラズマCVD法などの手法によって形成される。また、この表示素子を用いて構成される表示装置の駆動方式がアクティブマトリックス方式である場合、上部電極16は、下部電極12の一部を覆う隔壁5および有機層13によって、下部電極12に対して絶縁された状態で基板11上にベタ膜状で形成され、各画素に対して共通な電極として用いてもよい。
【0051】
また、上部電極16には、アルミキノリン錯体,スチリルアミン誘導体,フタロシアニン誘導体等の有機発光材料を含有した混合層でもよい。この場合には、さらに第3層16C(図示なし)としてMgAgのような光透過性を有する層を別途有していてもよい。また、上部電極16は上記のような積層構造に限定されることはなく、作製されるデバイスの構造に応じて最適な組み合わせ、積層構造を取ればよいことは言うまでもない。例えば、上記本実施の形態の上部電極16の構成は、電極各層の機能分離、即ち有機層13への電子注入を促進させる無機層(第1層)と、電極を司る無機層(第2層)と、電極を保護する無機層(第3層)とを分離した積層構造である。しかしながら、有機層13への電子注入を促進させる無機層が、電極を司る無機層を兼ねてもよく、これらの層を単層構造としてもよい。
【0052】
更に、この有機EL素子10が、キャビティ構造となっている場合には、上部電極16が半透過半反射材料を用いて構成されることが好ましい。これにより、下部電極12側の光反射面と、上部電極16側の光反射面との間で多重干渉させた発光光が上部電極16側から取り出される。この場合、下部電極12側の光反射面と上部電極16側の光反射面との間の光学的距離は、取り出したい光の波長によって規定され、この光学的距離を満たすように各層の膜厚が設定されていることとする。このような上面発光型の表示素子においては、このキャビティ構造を積極的に用いることにより、外部への光取り出し効率の改善や発光スペクトルの制御を行うことが可能となる。
【0053】
保護層17は、有機層13への水分の浸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、例えば厚さ2〜3μmで形成される。保護層17の材料としては、絶縁性材料または導電性材料のいずれにより構成されていてもよい。絶縁性材料としては、無機アモルファス性の絶縁性材料、例えばアモルファスシリコン(α−Si),アモルファス炭化シリコン(α−SiC),アモルファス窒化シリコン(α−Si1-xNx)、アモルファスカーボン(α−C)などが好ましい。このような無機アモルファス性の絶縁性材料は、グレインを構成しないため透水性が低く、良好な保護膜となる。
【0054】
封止用基板18は、有機EL素子10(10W,10B)の上部電極16の側に位置しており、接着層(図示せず)と共に有機EL素子10を封止するものである。封止用基板18は、有機EL素子10(10W,10B)で発生した光に対して透明なガラスなどの材料により構成されている。なお、封止用基板18には、例えば、カラーフィルタおよびブラックマトリクスとしての遮光膜(共に図示せず)が設けられていてもよい。これにより、有機EL素子10で発生した光を色分割して取り出すと共に、各有機EL素子10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ようになっている。
【0055】
この有機EL表示装置1は、例えば次のようにして製造することができる。
【0056】
(下部電極12を形成する工程)
図6は、この有機EL表示装置1の製造方法の流れを表したものである。まず、上述した材料よりなる基板11の上の全面に下部電極12を形成する(ステップS101)。具体的には、例えばAlよりなる導電膜を形成し、この導電膜をパターニングすることにより、下部電極12を白色有機EL素子10Wおよび青色有機EL素子10Bの各々ごとに形成する。その際、下部電極12を、平坦化層のコンタクトホールを介して駆動トランジスタのドレイン電極と導通させる。
【0057】
(隔壁5を形成する工程)
続いて、下部電極12上および平坦化層(図示せず)上に隔壁5を形成する(ステップS102)。具体的には、隔壁5の高さが数十μm以上の場合には、ドライフィルムを張り付け、所定の形状に加工する。隔壁5の高さが数十μm未満の比較的低い場合には、例えばポリイミドやアクリル等の材料を塗布し、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用い所定の形状に加工する。
【0058】
(第1発光ユニット13Aを形成する工程)
以下、有機層13および接続層14をライン蒸着方式を用いて形成する(ステップS103)。具体的には、長尺状の第1ライン型蒸着源21(図7参照)に、例えばポリアニリン等の材料を入れ、この第1ライン型蒸着源21と蒸着対象となる基板11とを相対移動させながら正孔注入層13a1,正孔輸送層13b1,青色発光層13c1および電子輸送層13d1を順に成膜する。第1ライン型蒸着源21には長手方向に沿って複数の開口が設けられており、各開口から蒸着材料が噴出される。また、第1ライン型蒸着源21には制限板21A(図7参照)が各開口を挟み込むように長手方向に設けられており、これによって搬送方向の成膜幅が規定される。
【0059】
(接続層14を形成する工程)
第1発光ユニット13Aを形成したのち接続層14を形成する(ステップS104)。具体的には、例えば上記第1発光ユニット13Aの成膜方法と同様の方法を用いて、n型ドーパントを含む電子供給層14Aおよび中間層14Bを成膜する。なお、電子供給層14Aのように2種類以上の材料を用いる場合には、第1ライン型蒸着源21に複数種類の材料を混合して蒸着してもよいし、成膜領域に対向する範囲内に用いる材料の数に応じた複数のライン型蒸着源を配置して材料ごとに個別に蒸発させて蒸着してもよい。
【0060】
続いて、中間層14B上に正孔供給層14Cを成膜する。本実施の形態では、白色有機EL素子10W上の正孔供給層14Cはp型ドーパントを含むが、青色有機EL素子10B上の正孔供給層14CBはp型ドーパントを含まない。このような正孔供給層14Cは、例えば以下のように成膜することで形成される。図7(A)は、基板11,正孔ホスト材料を蒸発させる第1ライン型蒸着源21およびp型ドーパントを蒸発させる第2ライン蒸着源22の位置関係を表したものである。正孔供給層14Cは、蒸着装置内における基板11と第1ライン型蒸着源21との距離(H)、第1ライン型蒸着源21とp型ドーパントを蒸発させる第2ライン型蒸着源22との距離(T)、隔壁5の高さ(h)、隔壁5間の距離(t)、基板11の搬送方向における成膜幅(w)を規定する以下の式(式1,式2)を満たすことによって、図7(B)に示したように、正孔供給層14C内にp型ドーパントを含む領域14CWおよびp型ドーパントを含まない領域14CBを同時に形成することが可能となる。
(数1)
h×(T−w/2−t/2)/(H−h)>0・・・・・・・(1)
(数2)
t−h×(T−w/2−t/2)/(H−h)>0・・・・・(2)
(h:隔壁の高さ、T:第1蒸着源と第2蒸着源との距離、w:基板搬送方向の成膜幅、t:隔壁間の距離、H:基板と第1蒸着源との距離)
【0061】
図8は、h=50μm,T=260mm,w=100mm,t=300μm,H=100mmとした際における隔壁5間の各位置における正孔ホスト材料(図8(A))およびp型ドーパント(図8(B))の膜厚を測定したものである。蒸着領域に対向する位置に配置した第1ライン蒸着源21から蒸着した正孔ホスト材料は均一な膜厚が得られている。これに対し、蒸着面に対して斜め方向に蒸着するように、蒸着領域に対して右側(青色画素ライン5BL側)配置した第2ライン蒸着源22から蒸着したp型ドーパントは、青色画素5B上には蒸着されず、白色画素5W上に蒸着されていることがわかる。これらの結果から、上記条件を満たすように蒸着することにより、所定の領域への塗りわけが可能であることがわかる。
【0062】
(第2発光ユニット13Bを形成する工程)
次に、接続層14上に第2発光ユニット13Bを形成する(ステップS105)。具体的には、上記第1発光ユニット13Aと同様の方法を用いて、正孔注入層13a2,正孔輸送層13b2,黄色発光層13c2および電子輸送層13d2を順に成膜する。
【0063】
図9は、p型ドーパントを含む領域14CW(図9(A))とp型ドーパントを含まない領域14CB(図9(B))における発光スペクトルを測定したものである。図9(A)では青色の波長領域および黄色の波長領域の両方にピークがあるのに対し、図9(B)では青色の波長領域にのみピークが存在することがわかる。このことから、同一工程で隔壁5間に白色有機EL素子10Wおよび青色有機EL素子10Bが形成されたことがわかる。
【0064】
(電子注入層13Cおよび上部電極15を形成する工程)
続いて、第2発光ユニット13Bを形成したのち、電子輸送層13c2上の全面に電子注入層13Cおよび上部電極15を形成する(ステップS106,S107)。具体的には、LiFを真空蒸着法により、蒸着層度0.01nm/sec以下で膜厚が約0.3nmの電子注入層13Cを形成したのち、上部電極15の第1層としてCaを真空蒸着法により約3nmの膜厚で形成し、第2層としてMgAgを真空蒸着法により約5nmの膜厚で形成し、上部電極15を形成する。
【0065】
上部電極15形成したのち、保護層16および封止用基板17を形成する。具体的には、保護膜として、例えばSiNを成膜粒子のエネルギーが小さい成膜方法、例えば蒸着法やCVD法によって2〜3μmの膜厚を形成する。この後、例えばUV樹脂または熱硬化樹脂を塗布して、封止用基板17と貼り合わせて封止する。以上により図1,図2,図4に示した表示装置1が完成する。
【0066】
なお、第1発光ユニット13A、接続層14,第2発光ユニット13B,電子注入層13C,上部電極15および保護膜16の形成は、望ましくは、大気に暴露されることなく同一の成膜装置内において連続して行われる。これにより大気中の水分による有機層13の劣化が防止される。
【0067】
この表示装置1では、各画素に対して走査線駆動回路130から書き込みトランジスタTr2のゲート電極を介して走査信号が供給されると共に、信号線駆動回路120から画像信号が書き込みトランジスタTr2を介して保持容量Csに保持される。すなわち、この保持容量Csに保持された信号に応じて駆動トランジスタTr1がオンオフ制御され、これにより、白色有機EL素子10W,青色有機EL素子10Bに駆動電流Idが注入され、正孔と電子とが再結合して発光が起こる。この光は、下面発光(ボトムエミッション)の場合には下部電極12および基板11を透過して、上面発光(トップエミッション)の場合には上部電極15,封止用基板18を透過して取り出される。
【0068】
本実施の形態の表示装置1およびその製造方法では、青色発光光を発する第1発光ユニット13Aと、黄色発光光を発する第2発光ユニット13Bとを接続する接続層14のうち、正孔供給層14Cを成膜する際に、上記式1,式2に示した蒸着条件を満たすように蒸着する。これにより、一度の蒸着工程で正孔供給層14Cにp型ドーパントを含む領域14CWと、含まない領域14CBとが形成される。
【0069】
以上のように、本実施の形態の表示装置1およびその製造方法では、複数の層からなる接続層の1層(ここでは正孔供給層14C)を上記式1,式2に示した蒸着条件を満たすように蒸着するようにした。これにより、隣り合うように配置された白色有機EL素子10Wおよび青色有機EL素子10Bの外側に設けられた隔壁5(特に青色有機EL素子10B側に設けられた隔壁)がマスクとして働き、正孔供給層14Cにp型ドーパントを含む領域14CWと、含まない領域14CBとが同一工程で形成される。これにより、多段階による塗り分けを行うことなく、白色有機EL素子10Wおよび青色有機EL素子10Bを同時に形成することができる。よって、工程数や設備コストを増やすことなく、簡易な方法で従来の黄色よりの発光光よりも色温度の高い表示装置1を提供することが可能となる。
【0070】
また、基板11と蒸着源との間に別途マスクを設ける必要がないため、蒸着材料の利用効率が向上する。即ち、材料コストを低減することができる。
【0071】
上記表示装置1は、例えば次の適用例1〜6に示した電子機器に搭載することができる。
【0072】
2.モジュールおよび適用例
以下、上記実施の形態で説明した表示装置1の適用例について説明する。上記実施の形態の表示装置1は、読影モニタ等の白黒表示装置の他、カラーフィルタ等で色分割することにより、テレビジョン装置,デジタルカメラ,ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなど、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。
【0073】
(モジュール)
上記実施の形態の表示装置1は、例えば、図10に示したようなモジュールとして、後述する適用例1〜5などの種々の電子機器に組み込まれる。このモジュールは、例えば、基板11の一辺に、保護層20および封止用基板30から露出した領域210を設け、この露出した領域210に、信号線駆動回路120および走査線駆動回路130の配線を延長して外部接続端子(図示せず)を形成したものである。外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブルプリント配線基板(FPC;Flexible Printed Circuit)220が設けられていてもよい。
【0074】
(適用例1)
図11は、上記実施の形態の表示装置1が適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル310およびフィルターガラス320を含む映像表示画面部300を有しており、この映像表示画面部300は、上記実施の形態に係る表示装置1〜1Gにより構成されている。
【0075】
(適用例2)
図12は、上記実施の形態の表示装置1が適用されるデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部410、表示部420、メニュースイッチ430およびシャッターボタン440を有しており、その表示部420は、上記実施の形態に係る表示装置1〜1Gにより構成されている。
【0076】
(適用例3)
図13は、上記実施の形態の表示装置1が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体510,文字等の入力操作のためのキーボード520および画像を表示する表示部530を有しており、その表示部530は、上記実施の形態に係る表示装置1〜1Gにより構成されている。
【0077】
(適用例4)
図14は、上記実施の形態の表示装置1が適用されるビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部610,この本体部610の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ620,撮影時のスタート/ストップスイッチ630および表示部640を有しており、その表示部640は、上記実施の形態に係る表示装置1〜1Gにより構成されている。
【0078】
(適用例5)
図15は、上記実施の形態の表示装置1が適用される携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体710と下側筐体720とを連結部(ヒンジ部)730で連結したものであり、ディスプレイ740,サブディスプレイ750,ピクチャーライト760およびカメラ770を有している。そのディスプレイ740またはサブディスプレイ750は、上記実施の形態に係る表示装置1〜1Gにより構成されている。
【0079】
以上、一実施の形態を挙げて本技術を説明したが、本技術は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、発光層13c1,15c2をそれぞれ単層としたが、これに限らず、積層構造であってもよい。例えば発光層13c1を赤色発光層と緑色発光層の積層、発光層13c2を青色発光層の単層として白色発光素子としてもよい。この他、発光層13c1を橙色発光層、発光層13c2を青緑発光層として白色発光素子としてもよい。
【0080】
また、上記実施の形態では、接続層14のうち正孔供給層14Cにおいてドーパントを含む領域14CWおよび含まない領域14CBを設けたが、第1発光ユニット13Aの発光層13c1を黄色発光層とし、第1発光ユニット13Bの発光層13c2を青色発光とし、電子供給層14Aにドーパントを含む領域14AWおよび含まない領域14ABを設けることにより、上記実施の形態と同様の効果が得られる。
【0081】
更に、上記実施の形態において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件等は限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。例えば、上記第1の実施の形態では、TFT20におけるチャネルとして酸化物半導体を用いたが、これに限らず、シリコンまたは有機半導体等を用いてもよい。
【0082】
また、上記実施の形態では、有機EL素子10W,10B等の構成を具体的に挙げて説明したが、全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。例えば、正孔注入層13A上に正孔輸送層13Bを形成せず、直接発光層13Cを形成してもよい。
【0083】
更にまた、有機層13は、上述した方法の他に、スピンコート法,ディッピング法,ドクターブレード法,吐出コート法,スプレーコート法などの塗布法、インクジェット法,オフセット印刷法,凸版印刷法,凹版印刷法,スクリーン印刷法,マイクログラビアコート法などの印刷法などによる形成も可能であり、各有機層や各部材の性質に応じて、ドライプロセスとウエットプロセスを併用しても構わない。
【0084】
また、上記実施の形態では、アクティブマトリクス型の表示装置の場合について説明したが、本技術はパッシブマトリクス型の表示装置への適用も可能である。更にまた、アクティブマトリクス駆動のための画素駆動回路の構成は、上記実施の形態で説明したものに限られず、必要に応じて容量素子やトランジスタを追加してもよい。その場合、画素駆動回路の変更に応じて、上述した信号線駆動回路120や走査線駆動回路130のほかに、必要な駆動回路を追加してもよい。
【0085】
なお、本技術は以下のような構成とすることもできる。
(1)基板上に直線状に設けられた複数の隔壁と、前記隔壁間に設けられると共に、第1電極と第2電極との間に接続層を介して積層された複数の発光ユニットを有する2種類の発光素子とを備え、前記2種類の発光素子は、一方が前記接続層にn型ドーパントおよびp型ドーパントを含むのに対し、他方が前記接続層にn型ドーパントまたはp型ドーパントを含まない表示装置。
(2)前記接続層は電子輸送性ホスト材料を含む第1層および正孔輸送性ホスト材料を含む第2層を有する、前記(1)に記載の表示装置。
(3)前記発光ユニットは、前記基板側から順に、正孔注入または正孔輸送性を有する正孔注入・輸送層、発光層、電子注入または電子輸送性を有する電子注入・輸送層を有する、前記(1)または(2)に記載の表示装置。
(4)前記発光素子は青色発光素子および白色発光素子である、前記(1)乃至(3)のいずれか1つに記載の表示装置。
(5)基板に一方向に延在する隔壁を複数形成する工程と、前記隔壁間に第1発光ユニットを形成する工程と、前記第1発光ユニット上に複数の層を有する接続層を形成する工程と、前記接続層上に第2発光ユニットを形成する工程とを含み、前記接続層にn型ドーパントおよびp型ドーパントを含む領域と、n型ドーパントまたはp型ドーパントを含まない領域を設けることによって2種類の発光素子を形成する表示装置の製造方法。
(6)前記接続層の前記n型ドーパントまたはp型ドーパントを含む領域および含まない領域は、前記隔壁の高さと、前記基板,第1蒸着源および第2蒸着源の位置関係とが下記の式1および式2を満たすように配置し、前記隔壁をマスクとした蒸着により形成される、前記(5)に記載の表示装置の製造方法。
(数1)
h×(T−w/2−t/2)/(H−h)>0・・・・・・・(1)
(数2)
t−h×(T−w/2−t/2)/(H−h)>0・・・・・(2)
(h:隔壁の高さ、T:第1蒸着源と第2蒸着源との距離、w:基板搬送方向の成膜幅、t:隔壁間の距離、H:基板と第1蒸着源との距離)
(7)前記接続層の前記n型ドーパントまたはp型ドーパントを含む領域および含まない領域は、前記第2蒸着源を前記基板の蒸着面に対して斜め方向に蒸着する、前記(6)に記載の表示装置の製造方法。
【符号の説明】
【0086】
1…表示装置、2…表示領域、3…周辺領域、4…画素、5…隔壁、10…有機EL素子。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板上に直線状に設けられた複数の隔壁と、
前記隔壁間に設けられると共に、第1電極と第2電極との間に接続層を介して積層された複数の発光ユニットを有する2種類の発光素子とを備え、
前記2種類の発光素子は、
一方が前記接続層にn型ドーパントおよびp型ドーパントを含むのに対し、
他方が前記接続層にn型ドーパントまたはp型ドーパントを含まない
表示装置。
【請求項2】
前記接続層は電子輸送性ホスト材料を含む第1層および正孔輸送性ホスト材料を含む第2層を有する、請求項1に記載の表示装置。
【請求項3】
前記発光ユニットは、前記基板側から順に、正孔注入または正孔輸送性を有する正孔注入・輸送層、発光層、電子注入または電子輸送性を有する電子注入・輸送層を有する、請求項1に記載の表示装置。
【請求項4】
前記2種類の発光素子は青色発光素子および白色発光素子である、請求項1に記載の表示装置。
【請求項5】
基板に一方向に延在する隔壁を複数形成する工程と、
前記隔壁間に第1発光ユニットを形成する工程と、
前記第1発光ユニット上に複数の層を有する接続層を形成する工程と、
前記接続層上に第2発光ユニットを形成する工程とを含み、
前記接続層にn型ドーパントおよびp型ドーパントを含む領域と、n型ドーパントまたはp型ドーパントを含まない領域を設けることによって2種類の発光素子を形成する
表示装置の製造方法。
【請求項6】
前記接続層の前記n型ドーパントまたはp型ドーパントを含む領域および含まない領域は、前記隔壁の高さと、前記基板,第1蒸着源および第2蒸着源の位置関係とが下記の式1および式2を満たすように配置し、前記隔壁をマスクとした蒸着により形成される、請求項5に記載の表示装置の製造方法。
(数1)
h×(T−w/2−t/2)/(H−h)>0・・・・・・・(1)
(数2)
t−h×(T−w/2−t/2)/(H−h)>0・・・・・(2)
(h:隔壁の高さ、T:第1蒸着源と第2蒸着源との距離、w:基板搬送方向の成膜幅、t:隔壁間の距離、H:基板と第1蒸着源との距離)
【請求項7】
前記接続層の前記n型ドーパントまたはp型ドーパントを含む領域および含まない領域は、前記第2蒸着源を前記基板の蒸着面に対して斜め方向に蒸着する、請求項6に記載の表示装置の製造方法。
【請求項1】
基板上に直線状に設けられた複数の隔壁と、
前記隔壁間に設けられると共に、第1電極と第2電極との間に接続層を介して積層された複数の発光ユニットを有する2種類の発光素子とを備え、
前記2種類の発光素子は、
一方が前記接続層にn型ドーパントおよびp型ドーパントを含むのに対し、
他方が前記接続層にn型ドーパントまたはp型ドーパントを含まない
表示装置。
【請求項2】
前記接続層は電子輸送性ホスト材料を含む第1層および正孔輸送性ホスト材料を含む第2層を有する、請求項1に記載の表示装置。
【請求項3】
前記発光ユニットは、前記基板側から順に、正孔注入または正孔輸送性を有する正孔注入・輸送層、発光層、電子注入または電子輸送性を有する電子注入・輸送層を有する、請求項1に記載の表示装置。
【請求項4】
前記2種類の発光素子は青色発光素子および白色発光素子である、請求項1に記載の表示装置。
【請求項5】
基板に一方向に延在する隔壁を複数形成する工程と、
前記隔壁間に第1発光ユニットを形成する工程と、
前記第1発光ユニット上に複数の層を有する接続層を形成する工程と、
前記接続層上に第2発光ユニットを形成する工程とを含み、
前記接続層にn型ドーパントおよびp型ドーパントを含む領域と、n型ドーパントまたはp型ドーパントを含まない領域を設けることによって2種類の発光素子を形成する
表示装置の製造方法。
【請求項6】
前記接続層の前記n型ドーパントまたはp型ドーパントを含む領域および含まない領域は、前記隔壁の高さと、前記基板,第1蒸着源および第2蒸着源の位置関係とが下記の式1および式2を満たすように配置し、前記隔壁をマスクとした蒸着により形成される、請求項5に記載の表示装置の製造方法。
(数1)
h×(T−w/2−t/2)/(H−h)>0・・・・・・・(1)
(数2)
t−h×(T−w/2−t/2)/(H−h)>0・・・・・(2)
(h:隔壁の高さ、T:第1蒸着源と第2蒸着源との距離、w:基板搬送方向の成膜幅、t:隔壁間の距離、H:基板と第1蒸着源との距離)
【請求項7】
前記接続層の前記n型ドーパントまたはp型ドーパントを含む領域および含まない領域は、前記第2蒸着源を前記基板の蒸着面に対して斜め方向に蒸着する、請求項6に記載の表示装置の製造方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【公開番号】特開2013−65405(P2013−65405A)
【公開日】平成25年4月11日(2013.4.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−202042(P2011−202042)
【出願日】平成23年9月15日(2011.9.15)
【出願人】(000002185)ソニー株式会社 (34,172)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年4月11日(2013.4.11)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年9月15日(2011.9.15)
【出願人】(000002185)ソニー株式会社 (34,172)
【Fターム(参考)】
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