説明

並列式フルカラーの有機EL表示装置及びその製造方法

【課題】製造コストを下げて製品の収率を向上させるとともに、光源透過率と色飽和度を高める並列式フルカラーの有機EL表示装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】基板31上にある複数の画素が、それぞれ第1の電極41、第1の有機発光層431、第2の有機発光層433、第3の有機発光層435、第4の有機発光層437及び第2の電極45を備える。第1の電極41は、基板31上に配置される。第1の有機発光層431は、第1のサブ画素領域上に配置される。第2の有機発光層433は、第2のサブ画素領域上に配置される。第3の有機発光層435は、第3のサブ画素領域上に配置される。第4の有機発光層437は、第1のサブ画素領域、第2のサブ画素領域及び第3のサブ画素領域上に配置される。第2の電極45は、第1の有機発光層、第2の有機発光層、第3の有機発光層及び第4の有機発光層の上に配置される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は並列式フルカラーの有機EL表示装置及びその製造方法に関し、特に各光源の透過率及び色飽和度を効果的に高める上、収率を向上させる並列式フルカラーの有機EL表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
フルカラー(full-color)の表示効果を得る技術は、一般に表示装置の発展にとって非常に重要であった。有機EL表示装置(OLED)は、フルカラー表示機能を得るため、一般に以下の二つの方法を用いている。
【0003】
(1)三原色が独立した画素発光
これは赤(R)、緑(G)、青(B)の三原色を生成する有機EL素子をそれぞれ個別に配置(side by side)し、これら三種類の色光を適当な比率で混合してフルカラーの表示効果を得る方法である。
【0004】
しかし、この有機EL表示装置の製造には、複数の蒸着工程及びマスク合わせ工程において、異なる色光を生成させる有機発光層が必要となるため、製造工程が複雑で面倒な上、蒸着工程やマスク合わせ工程の困難度が高まり、製品の収率を下げて製造コストが多くかかった。
【0005】
(2)カラーフィルタ(color filter)
これは白色光源を発生させる複数の有機発光層を配置し、カラーフィルタの使用と合わせて、白色光源を濾過する目的を達成してフルカラーの表示効果を得る方法である。
【0006】
一般に、表示装置がカラーフィルタによりフルカラーを得る場合、白色光源の大部分が濾過されるため、有機EL表示装置の表示輝度が不足する上、電力も浪費された。
【0007】
図1は、従来の三原色が独立した画素発光の有機EL表示装置を示す断面図である。有機EL表示装置200は、透明基板11上に形成された有機発光層23を主に含む。この有機発光層23は、第1の有機発光層231、第2の有機発光層233及び第3の有機発光層235を含む。第1の有機発光層231、第2の有機発光層233及び第3の有機発光層235により生成される第1の光源S1、第2の光源S2及び第3の光源S3は、それぞれ赤色光源、緑色光源及び青色光源である。これにより、有機EL表示装置200は、これら三原色を適当な比率で混合してフルカラーを表示していた。
【0008】
マスク合わせ工程は、透明基板11上に有機発光層23を形成する前に行わなければならなかった。しかし、このマスク合わせ工程では、誤差が発生して有機発光層23の形成に直接影響を与えることがあった。第2の有機発光層233のマスク合わせ工程が不正確な場合、第2の有機発光層233の位置に偏差が発生し、誤差領域239を発生させることがあった。誤差領域239の箇所には第2の有機発光層233が形成されていないため、この誤差領域239の部分は、第2の光源S2を生成することができなかった。そのため、第2の有機発光層233の作用面積は、元来、発光面積A1だったものが発光面積A2にまで減少し、第2の光源S2の発光輝度と表示装置の表示品質とに悪い影響を与えることがあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明の目的は、蒸着工程及びマスク合わせ工程により収率が低減することを防ぎ、製造コストを下げて製品の収率を向上させるとともに、光源透過率と色飽和度を高める並列式フルカラーの有機EL表示装置及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】
【0010】
本発明の一態様は、基板上にある複数の画素が、それぞれ第1の電極、第1の有機発光層、第2の有機発光層、第3の有機発光層、第4の有機発光層及び第2の電極を備える並列式フルカラーの有機EL表示装置であって、前記第1の電極は、前記基板上に配置され、前記第1の電極の上は、第1のサブ画素領域、第2のサブ画素領域及び第3のサブ画素領域に画定され、前記第1の有機発光層は、前記第1のサブ画素領域上に配置され、前記第2の有機発光層は、前記第2のサブ画素領域上に配置され、前記第3の有機発光層は、前記第3のサブ画素領域上に配置され、前記第4の有機発光層は、前記第1のサブ画素領域、前記第2のサブ画素領域及び前記第3のサブ画素領域上に配置され、前記第2の電極は、前記第1の有機発光層、前記第2の有機発光層、前記第3の有機発光層及び前記第4の有機発光層の上に配置され、前記第4の有機発光層は、前記第1の有機発光層、前記第2の有機発光層及び前記第3の有機発光層の上方又は下方に配置されたことを特徴とする、並列式フルカラーの有機EL表示装置に関する。
【0011】
本発明の一態様は、並列式フルカラーの有機EL表示装置であって、前記第1のサブ画素領域、前記第2のサブ画素領域及び前記第3のサブ画素領域の鉛直方向で対応した位置にそれぞれ形成された第1のカラーレジスト、第2のカラーレジスト及び第3のカラーレジストを含み、前記基板と前記第1の電極の間に形成された第1のカラーフィルタ層をさらに備えることを特徴とする。
【0012】
本発明の一態様は、並列式フルカラーの有機EL表示装置であって、前記第1のサブ画素領域、前記第2のサブ画素領域及び前記第3のサブ画素領域の鉛直方向で対応した位置にそれぞれ形成された第4のカラーレジスト、第5のカラーレジスト及び第6のカラーレジストを含む第2のカラーフィルタ層を底層に有し、前記基板上に配置された封止プレートをさらに備えることを特徴とする。
【0013】
本発明の一態様は、並列式フルカラーの有機EL表示装置であって、前記第1のサブ画素領域、前記第2のサブ画素領域又は前記第3のサブ画素領域の前記第1の電極とそれぞれ電気的に接続された複数の薄膜トランジスタをさらに備えることを特徴とする。
【0014】
本発明の一態様は、並列式フルカラーの有機EL表示装置であって、前記第1の有機発光層、前記第2の有機発光層、前記第3の有機発光層又は前記第4の有機発光層は、単層の有機発光層、複数積層の有機発光層及びドーピング型の有機発光層からなる群から選ばれることを特徴とする。
【0015】
本発明の一態様は、基板上にある複数の画素が、それぞれ第1の電極、第1の有機発光層、第2の有機発光層、第4の有機発光層及び第2の電極を備える並列式フルカラーの有機EL表示装置であって、前記第1の電極は、前記基板上に配置され、前記第1の電極の上は、第1のサブ画素領域、第2のサブ画素領域及び第3のサブ画素領域に画定され、前記第1の有機発光層は、前記第1のサブ画素領域上に配置され、前記第2の有機発光層は、前記第2のサブ画素領域上に配置され、前記第4の有機発光層は、前記第1のサブ画素領域、前記第2のサブ画素領域及び前記第3のサブ画素領域上に配置され、前記第2の電極は、前記第1の有機発光層、前記第2の有機発光層及び前記第4の有機発光層の上に配置され、前記第4の有機発光層は、前記第1の有機発光層及び前記第2の有機発光層の上方又は下方に配置されることを特徴とする、並列式フルカラーの有機EL表示装置に関する。
【0016】
本発明の一態様は、並列式フルカラーの有機EL表示装置であって、前記第1のサブ画素領域、前記第2のサブ画素領域及び前記第3のサブ画素領域の鉛直方向で対応した位置にそれぞれ形成された第1のカラーレジスト、第2のカラーレジスト及び第3のカラーレジストを含み、前記基板と前記第1の電極の間に配置された第1のカラーフィルタ層をさらに備えることを特徴とする。
【0017】
本発明の一態様は、並列式フルカラーの有機EL表示装置であって、前記第1のサブ画素領域、前記第2のサブ画素領域及び前記第3のサブ画素領域の鉛直方向で対応した位置にそれぞれ形成された第4のカラーレジスト、第5のカラーレジスト及び第6のカラーレジストを含む第2のカラーフィルタ層を底層に有し、前記基板上に配置された封止プレートをさらに備えることを特徴とする。
【0018】
本発明の一態様は、並列式フルカラーの有機EL表示装置であって、前記第1のサブ画素領域、前記第2のサブ画素領域又は前記第3のサブ画素領域の前記第1の電極とそれぞれ電気的に接続された複数の薄膜トランジスタをさらに備えることを特徴とする。
【0019】
本発明の一態様は、並列式フルカラーの有機EL表示装置であって、前記第4の有機発光層は、複数積層の有機発光層であることを特徴とする。
【0020】
本発明の一態様は、並列式フルカラーの有機EL表示装置の製造方法であって、基板上にある複数の画素の形成方法が、前記基板上に第1の電極を形成する工程と、前記第1の電極上に第1のサブ画素領域、第2のサブ画素領域及び第3のサブ画素領域を画する工程と、前記第2のサブ画素領域及び前記第3のサブ画素領域を第1のマスクでカバーする工程と、第1の蒸着源を前記第1のサブ画素領域に向け、第1の有機発光層の蒸着工程を行い、第1の光源を生成する前記第1の有機発光層を形成する工程と、前記第1のサブ画素領域及び前記第3のサブ画素領域を第2のマスクでカバーする工程と、第2の蒸着源を前記第2のサブ画素領域に向け、第2の有機発光層の蒸着工程を行い、第2の光源を生成する前記第2の有機発光層を形成する工程と、第4の蒸着源及び開口マスクを用い、前記第4の蒸着源を前記第1のサブ画素領域、前記第2のサブ画素領域及び前記第3のサブ画素領域に向け、第4の有機発光層の蒸着工程を行い、第4の光源を生成する前記第4の有機発光層を形成する工程と、前記第1の有機発光層、前記第2の有機発光層及び前記第4の有機発光層上へ第2の電極を形成する工程と、をそれぞれ含むことを特徴とする。
【0021】
本発明の一態様は、並列式フルカラーの有機EL表示装置の製造方法であって、前記第1のサブ画素領域及び前記第2のサブ画素領域を第3のカバーでカバーする工程と、第3の蒸着源を前記第3のサブ画素領域に向け、第3の有機発光層の蒸着工程を行い、第3の光源を生成する前記第3の有機発光層を形成する工程と、をさらに含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0022】
本発明の並列式フルカラーの有機EL表示装置及びその製造方法は、各光源の透過率及び色飽和度を向上させ、マスク合わせ工程で発生する誤差が原因で、収率が低下することを確実に防ぎ、フルカラーの有機EL表示装置の製品収率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
図2及び図2Aは、本発明の第1実施形態による並列式フルカラーの有機EL表示装置を示す断面図である。本実施形態では、分かりやすく説明するために一つの画素(pixel)を例にする。図2及び図2Aに示すように、有機EL表示装置400は、基板31及び有機EL素子40を主に含む。この有機EL素子40は、第1の電極41、有機発光層43及び第2の電極45を含む。有機発光層43は、第1の有機発光層431、第2の有機発光層433、第3の有機発光層435及び第4の有機発光層437を含む。
【0024】
第1の電極41は、基板31の上方に配置され、第1の電極41は、第1のサブ画素領域411、第2のサブ画素領域413及び第3のサブ画素領域415に画定される。第1の有機発光層431は、第1のサブ画素領域411上に形成され、第2の有機発光層433は、第2のサブ画素領域413上に形成され、第3の有機発光層435は、第3のサブ画素領域415上に形成され、第4の有機発光層437は、第1のサブ画素領域411、第2のサブ画素領域413及び第3のサブ画素領域415の上方に形成されている。第1の有機発光層431、第2の有機発光層433及び第3の有機発光層435には、それぞれ第4の有機発光層437が積層方式で配置され、この第4の有機発光層437は、第1の有機発光層431、第2の有機発光層433及び第3の有機発光層435の上方又は下方を選択して配置してもよい。第2の電極45は、第1の有機発光層431、第2の有機発光層433、第3の有機発光層435及び第4の有機発光層437の上方に配置する。
【0025】
有機EL表示装置400は、基板31と有機EL素子40の間に形成されたカラーフィルタ30をさらに含む。カラーフィルタ30は、基板31上に形成された(black matrix)を含む。光色濾過機能を備える第1のカラーフィルタ層35(カラーレジストとも呼ぶ)は、ブラックマトリクス33及び基板31上に形成される。第1のカラーフィルタ層35は、第1のカラーレジスト351(Rなど)、第2のカラーレジスト353(Gなど)及び第3のカラーレジスト355(Bなど)を含む。平坦バリヤユニット37は、ブラックマトリクス33及び第1のカラーフィルタ層35の上方に形成される。平坦バリヤユニット37は、平坦化層(over coat)及びバリヤ層(barrier layer)のうちの少なくともいずれか一つである。
【0026】
第1のカラーレジスト351は、第1のサブ画素領域411の鉛直方向で対応した位置に形成され、第2のカラーレジスト353は、第2のサブ画素領域413の鉛直方向で対応した位置に形成され、第3のカラーレジスト355は、第3のサブ画素領域415の鉛直方向で対応した位置に形成される。
【0027】
積層された第1の有機発光層431及び第4の有機発光層437により生成された第1の光源S1が第1のカラーレジスト351を通ると、濾過されて第1の色光L1が生成される。積層された第2の有機発光層433及び第4の有機発光層437により生成された第2の光源S2が第2のカラーレジスト353を通ると、濾過されて第2の色光L2が生成される。積層された第3の有機発光層435及び第4の有機発光層437により生成された第3の光源S3が第3のカラーレジスト355を通ると、濾過されて第3の色光L3が生成される。これにより、有機EL表示装置400は、第1の色光L1、第2の色光L2及び第3の色光L3を混合してフルカラー表示を行うことができる。カラーフィルタ30及び第4の有機発光層437を設置すると、各色光源の減衰効率の不一致により発生する色偏りを防ぐことができる。
【0028】
図2に示すように、本実施形態では、第1の有機発光層431が赤色光源又は橙色光源を生成し、第2の有機発光層433が緑色光源を生成し、第3の有機発光層435が青色光源を生成し、第4の有機発光層437が白色光源を生成する。第1のカラーレジスト351は赤色レジストRであり、第2のカラーレジスト353は緑色レジストGであり、第3のカラーレジスト355は青色レジストBである。第1の色光L1は赤色光であり、第2の色光L2は緑色光であり、第3の色光L3は青色光である。
【0029】
第1のカラーフィルタ層35は、特定の波長範囲を有する光源のみを通過させることにより光色を濾過する。例えば、第1のカラーレジスト351が640から770nmの間の波長範囲を有する光源だけを通過させる場合、白色光源(S)が第1のカラーレジスト351を通過すると、第1のカラーレジスト351が、波長範囲640から770nm以外の色光源を遮断し、第1のカラーレジスト351の色光波長範囲が640から770nmの間の肉眼で認識できる波長を有する赤色光源だけを通過させて光色を濾過する。ただし、光色が濾過されると、同時に波長640から770nm以外の光源も第1のカラーレジスト351により遮断されるため、第1のカラーレジスト351を通過する白色光源(S)が減少し、その透過率は僅か約25%となる。そのため、その表示輝度は低減する。
【0030】
逆に、第1のカラーレジスト351は、波長範囲640から770nm(赤色レジスト)の間だけの波長を通過させるため、第1のカラーレジスト351は、波長範囲650から760nmの赤色光源に対して良好な透過率を有する。例えば、本実施形態の光源透過率は80%以上に達する。
【0031】
第1の有機発光層431、第2の有機発光層433及び第3の有機発光層435を形成するときのマスク合わせ工程における誤差により収率が低減する問題は、第4の有機発光層437を配置することにより防ぐことができる。図2Aに示すように、マスク合わせ工程を行う時に第2の有機発光層433に偏差が発生し、第2のカラーレジスト353の鉛直方向で対応した位置に誤差領域439が形成された場合、この誤差領域439の箇所には、第2の有機発光層433が形成されない。しかし、第4の有機発光層437が第2の有機発光層433上をカバーするため、誤差領域439の箇所は第4の有機発光層437によりカバーされる。誤差領域439の箇所にある第4の有機発光層437により生成される第4の光源S4は、第1の電極41及び第2のカラーレジスト353を通過する。第4の光源S4は白色光源であり、第4の光源S4(白色光源)が第2のカラーレジスト353を通過すると、第2のカラーレジスト353が通過させる波長範囲を基に第2の色光L2を濾過させる。
【0032】
第1の有機発光層431、第2の有機発光層433及び第3の有機発光層435を配置するときに、マスク合わせ工程により誤差が発生して収率を低減させる問題は、第4の有機発光層437を配置することにより防ぐことができる。そのため、第1の有機発光層431及び/又は第2の有機発光層433及び/又は第3の有機発光層435を配置するときに偏差が発生しても、有機EL表示装置400の表示品質に影響を与えず、収率を向上させることができる。
【0033】
本実施形態の有機EL表示装置は、複数の薄膜トランジスタ(図示せず)をさらに含み、各薄膜トランジスタは、それぞれ第1のサブ画素領域411、第2のサブ画素領域413又は第3のサブ画素領域415の第1の電極41と電気的に接続され、アクティブマトリクス型(active matrix)の有機EL表示装置400が形成される。このアクティブマトリクス型の有機EL表示装置は、カラーフィルタが薄膜トランジスタ上にあるCOA(color filter on array)方式やカラーフィルタが薄膜トランジスタ下にあるAOC(array on color filter)方式により製作されてもよい。
【0034】
(第2実施形態)
図3は、本発明の第2実施形態による有機EL表示装置を示す断面図である。有機EL表示装置401の基板31、カラーフィルタ30及び第1の電極41の配置は、有機EL表示装置400の基板31、カラーフィルタ30及び第1の電極41と同じであるため、ここでは繰り返して述べない。有機EL素子40において、第1の有機発光層431、第2の有機発光層433、第3の有機発光層435及び第4の有機発光層437は、第1の電極41上に配置される。
【0035】
また、有機EL素子40は、正孔注入層(hole injection layer)432、正孔輸送層(hole transport layer)434、有機発光層(emitting layer)、電子輸送層(electron transport layer)436、電子注入層(electron injection layer)438、又はこれらの組み合わせからなる群から選択された一つからなる。例えば、第1の電極41上に正孔注入層432及び正孔輸送層434を順次形成してから、正孔輸送層434上に第1の有機発光層431、第2の有機発光層433及び第3の有機発光層435を形成し、第1の有機発光層431、第2の有機発光層433及び第3の有機発光層435上に第4の有機発光層437を形成する。そして、最後に第4の有機発光層437上に電子輸送層436及び電子注入層438を順次形成する。正孔注入層432、正孔輸送層434、有機発光層、電子輸送層436、電子注入層438は、第1の電極と第2の電極の間に配置する。
【0036】
第1の有機発光層431、第2の有機発光層433、第3の有機発光層435及び第4の有機発光層437は、単層又は複数積層の有機発光層から選択することができる。例えば、第1の有機発光層431、第2の有機発光層433及び第3の有機発光層435を単層の有機発光層とし、第4の有機発光層437を複数積層の有機発光層としてもよい。
【0037】
第1の有機発光層431、第2の有機発光層433、第3の有機発光層435及び第4の有機発光層437は、少なくとも一つのホストエミッタ(Host Emitter:H)内に少なくとも一つのドーパント(Dopant:D)がドーピングされたドーピング型有機発光層から選択して各色光源の目的を達成してもよい。
【0038】
(第3実施形態)
続いて、図4を参照する。図4は、本発明の第3実施形態による有機EL表示装置を示す断面図である。図4に示すように、有機EL表示装置403は、基板31及び有機EL素子40を含む。図4に示す基板31及び有機EL素子40の配置は、図2に示す実施形態と同様であり、封止プレート39は、有機EL素子40が形成されていない基板31上に配置されている。有機EL素子40は、封止プレート39によりカバーされているため、効果的に保護することができる。封止プレート39の底層には、第4のカラーレジスト381、第5のカラーレジスト383及び第6のカラーレジスト385を備える第2のカラーフィルタ層38を形成する。第4のカラーレジスト381は、第1のサブ画素領域411の鉛直方向で対応した位置に形成され、第5のカラーレジスト383は、第2のサブ画素領域413の鉛直方向で対応した位置に形成され、第6のカラーレジスト385は、第3のサブ画素領域415の鉛直方向で対応した位置に形成される。有機EL素子40により生成された第1の光源S1、第2の光源S2及び第3の光源S3は、第2のカラーフィルタ層38により濾過する。第2の電極45は透光導電特性を備える材料から製作されるため、第1の光源S1、第2の光源S2及び第3の光源S3が第2の電極45を通過し、有機EL表示装置403はトップエミッション(Top-Emission)型となる。
【0039】
第1の有機発光層431、第2の有機発光層433及び第3の有機発光層435を配置するときに、マスク合わせ工程により誤差が発生して収率が低減する問題は、第4の有機発光層437を配置することにより防ぐことができる。そのため、収率を向上させることができる。
【0040】
本実施形態は、複数の薄膜トランジスタ(図示せず)をさらに含む。各薄膜トランジスタは、それぞれ第1のサブ画素領域411、第2のサブ画素領域413又は第3のサブ画素領域415の第1の電極41と電気的に接続され、アクティブマトリクス型の有機EL表示装置403が形成される。
【0041】
図2及び図4を同時に参照する。図2及び図4に示すように、基板31と有機EL素子40の間に第1のカラーフィルタ層35を有するカラーフィルタ30を形成すると、図2に示すようなボトムエミッション(bottom-emission)型の有機EL表示装置400となる。また基板31上に、第2のカラーフィルタ層38を有する封止プレート39を形成して有機EL素子40をカバーすると、図4に示すようなトップエミッション型の有機EL表示装置403となる。当然、基板31と有機EL素子40の間に、第1のカラーフィルタ層35を有するカラーフィルタ30を形成し、同時に基板31上に第2のカラーフィルタ層38を有する封止プレート39を形成して有機EL素子40をカバーすると、この有機EL表示装置は、双方向の発光を行うことができる。
【0042】
この双方向の発光を行う有機EL表示装置には、複数の薄膜トランジスタ(図示せず)をさらに配置してもよい。そして、これら各薄膜トランジスタを第1のサブ画素領域411、第2のサブ画素領域413又は第3のサブ画素領域415の第1の電極41とそれぞれ電気的に接続し、アクティブマトリクス型の有機EL表示装置に形成してもよい。
【0043】
(第4実施形態)
図5は、本発明の第4実施形態による有機EL表示装置を示す断面図である。本実施形態の有機EL表示装置405は、図2に示す基板31及び有機EL素子40と同じ位置に配置された基板31及び有機EL素子40を含む。しかし、図2に示す実施形態と異なる箇所は、有機EL表示装置405内の有機EL素子40の有機発光層43が、第1の有機発光層431、第2の有機発光層433及び第4の有機発光層437を含んでいる点である。
【0044】
図5に示すように、有機EL素子40は、第1の電極41、有機発光層43及び第2の電極45を含む。第1の電極41の上は、第1のサブ画素領域411、第2のサブ画素領域413及び第3のサブ画素領域415に画定される。第1の有機発光層431は、第1のサブ画素領域411上に形成され、第2の有機発光層433は、第2のサブ画素領域413上に形成され、第4の有機発光層437は、第1のサブ画素領域411、第2のサブ画素領域413及び第3のサブ画素領域415の上方に形成される。第1の有機発光層431及び第2の有機発光層433には、それぞれ第4の有機発光層437が積層方式で配置されているため、第4の有機発光層437は、第1の有機発光層431及び第2の有機発光層433上を選択して配置してもよい。第2の電極45は、有機発光層43の上方に配置する。
【0045】
有機EL表示装置405は、図2に示す実施形態と同様に、基板31と有機EL素子40の間に形成されたカラーフィルタ30をさらに含む。この構造は、図2に示すカラーフィルタ30と同じであるため、ここでは繰り返して述べない。
【0046】
第1の有機発光層431により生成される第1の光源S1は、赤色光源又は橙色光源であり、第2の有機発光層433により生成される第2の光源S2は、青色光源であり、第4の有機発光層437により生成される第4の光源は、白色光源である。この第4の有機発光層437は、異なる光源を適切に混合して白色光源を生成する複数積層の有機発光層でもよい。例えば、第4の有機発光層437を、一方の有機発光層が青色光源を生成し、他方の有機発光層が橙色光源、黄色光源又は赤色光源を生成する2層の積層型の有機層にして、第4の有機発光層437が生成する第4の光源S4を白色光源にしてもよい。
【0047】
上述したように、図5に示す実施形態は、ボトムエミッション型又は双方向エミッション型の有機EL表示装置にしてもよい。ボトムエミッション型の有機EL表示装置は、基板31上に、第2のカラーフィルタ層38を有する封止プレート39を形成して有機EL素子40をカバーするが、基板31と有機EL素子40の間には、第1のカラーフィルタ層35を有するカラーフィルタ30は配置されていない。双方向エミッション型の有機EL表示装置は、第2のカラーフィルタ層38を有する封止プレート39及び第1のカラーフィルタ層35を有するカラーフィルタ30を同時に形成しなければならない。
【0048】
本実施形態は、複数の薄膜トランジスタ(図示せず)をさらに含む。各薄膜トランジスタは、それぞれ第1のサブ画素領域411、第2のサブ画素領域413又は第3のサブ画素領域415の第1の電極41と電気的に接続され、アクティブマトリクス型の有機EL表示装置405が形成される。
【0049】
図6A、図6B、図6C及び図6Dは、本発明の一実施形態による並列式フルカラーの有機EL表示装置の蒸着工程を示す断面図である。図6A、図6B、図6C及び図6Dに示すように、本実施形態の有機EL表示装置400の製造工程は、主に有機EL表示装置400の第1の電極41を形成した後に、蒸着方式により第1の電極41上に正孔注入層432及び/又は正孔輸送層434を形成し、正孔輸送層434上に第1の有機発光層431、第2の有機発光層433及び少なくとも一つの第3の有機発光層435を形成する。第1の電極41の上は、第1のサブ画素領域411、第2のサブ画素領域413及び第3のサブ画素領域415に画定される。
【0050】
先ず、第1のマスク481を第2のサブ画素領域413及び第3のサブ画素領域415の鉛直方向で対応した位置に形成し、第1の蒸着源471により第1の有機発光層431の蒸着工程を行う。この時、第1のサブ画素領域411の鉛直方向で対応した位置にある第1の電極41の上方には第1の有機発光層431が形成される。第1の蒸着源471の第1の有機発光材料461は、第1のカラーレジスト351の色を基に選択してもよい。例えば、図6Aに示すように、第1のカラーレジスト351が赤色レジストである場合、第1の有機発光材料461は赤色光源を生成する有機発光材料から選択してもよい。
【0051】
その後、第2のマスク483を第1のサブ画素領域411及び第3のサブ画素領域415の鉛直方向で対応した位置に形成し、第2の蒸着源473により第2の有機発光層433の蒸着工程を行う。この時、第2のサブ画素領域413の鉛直方向で対応した位置にある第1の電極41の上方には第2の有機発光層433が形成される。第2の蒸着源473の第2の有機発光材料463は、第2のカラーレジスト353の色を基に選択してもよい。例えば、図6Bに示すように、第2のカラーレジスト353が緑色レジストである場合、第2の有機発光材料463は緑色光源を生成する有機発光材料から選択してもよい。
【0052】
続いて、第3のマスク485を第1のサブ画素領域411及び第2のサブ画素領域413の鉛直方向で対応した位置に形成し、第3の蒸着源475により第3の有機発光層435の蒸着工程を行う。この時、第3のサブ画素領域415の鉛直方向で対応した位置にある第1の電極41の上方には第3の有機発光層435が形成される。第3の蒸着源475の第3の有機発光材料465は、第3のカラーレジスト355に応じて選択してもよい。例えば、図6Cに示すように、第3のカラーレジスト355が青色レジストである場合、第3の有機発光材料465は青色光源を生成する有機発光材料から選択してもよい。
【0053】
第1の有機発光層431、第2の有機発光層433及び第3の有機発光層435が形成された後に、第4の蒸着源477及び開口マスク487を用い、第4の蒸着源477により第4の有機発光層437の蒸着工程を行い、第1の有機発光層431、第2の有機発光層433及び第3の有機発光層435の上方に第4の有機発光層437を形成する。図6Dに示すように、第4の蒸着源477の第4の有機発光材料467は、白色光源を生成する有機発光材料でもよい。
【0054】
当然、他の実施形態では、第1の有機発光層431、第2の有機発光層433、第3の有機発光層435及び第4の有機発光層437の形成順序を変えてもよい。例えば、第1の有機発光層431、第2の有機発光層433及び第3の有機発光層435の形成は、第4の有機発光層437を形成した後に行ってもよい。
【0055】
そして第1の有機発光層431、第2の有機発光層433、第3の有機発光層435及び第4の有機発光層437を形成した後に、有機EL表示装置400の後続工程を行う。例えば、第4の有機発光層437上に蒸着工程を行い、点線で示すように電子輸送層436及び/又は少なくとも一つの電子注入層438及び第2の電極45を順次形成し、有機EL表示装置400を配置する。
【0056】
当然、図5に示すように、本実施形態は、基板31の上方に蒸着方式により第1の電極41を形成してから、第2のサブ画素領域413及び第3のサブ画素領域415の鉛直方向で対応した位置に第1のマスクを形成し、第1の蒸着源により蒸着工程を行って第1の有機発光層431を形成してから、第2のマスクを第1のサブ画素領域411及び第3のサブ画素領域415の鉛直方向で対応した位置に形成する。その後、第2の蒸着源により第2の有機発光層433の蒸着工程を行って、第4の蒸着源及び開口マスクを用いて第4の有機発光層437の蒸着工程を行い、第1のサブ画素領域411、第2のサブ画素領域413及び第3のサブ画素領域415の鉛直方向で対応した位置に第4の有機発光層437を形成する。そして、最終的に有機発光層43の上方に第2の電極45を形成する。
【0057】
上述の製造工程における有機発光層43の蒸着工程は、従来の赤(R)、緑(G)、青(B)の三原色の有機EL素子を独立的に配置して有機EL表示装置を形成する方式よりも、マスク合わせ工程における誤差により収率が下がる問題が発生することを確実に防ぎ、フルカラーの有機EL表示装置400の製品収率を向上させることができる。
【0058】
当然、上述の製造工程は、アクティブマトリクス型有機EL表示装置へも適用することができるが、ここではその詳細は省略する。
【0059】
当該施術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と範囲を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本出願による特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【0060】
【図1】従来の有機EL表示装置を示す断面図である。
【図2】本発明の第1実施形態による有機EL表示装置を示す断面図である。
【図2A】本発明の第1実施形態による有機EL表示装置を示す断面図である。
【図3】本発明の第2実施形態による有機EL表示装置を示す断面図である。
【図4】本発明の第3実施形態による有機EL表示装置を示す断面図である。
【図5】本発明の第4実施形態による有機EL表示装置を示す断面図である。
【0061】
【図6A】本発明の一実施形態による並列式フルカラーの有機EL表示装置の蒸着工程を示す断面図である。
【図6B】本発明の一実施形態による並列式フルカラーの有機EL表示装置の蒸着工程を示す断面図である。
【図6C】本発明の一実施形態による並列式フルカラーの有機EL表示装置の蒸着工程を示す断面図である。
【図6D】本発明の一実施形態による並列式フルカラーの有機EL表示装置の蒸着工程を示す断面図である。
【符号の説明】
【0062】
11 透明基板
23 有機発光層
231 第1の有機発光層
233 第2の有機発光層
235 第3の有機発光層
239 誤差領域
30 カラーフィルタ
31 基板
33 ブラックマトリクス
35 第1のカラーフィルタ層
351 第1のカラーレジスト
353 第2のカラーレジスト
355 第3のカラーレジスト
37 平坦バリヤユニット
38 第2のカラーフィルタ層
381 第4のカラーレジスト
383 第5のカラーレジスト
385 第6のカラーレジスト
39 封止プレート
【0063】
40 有機EL素子
41 第1の電極
411 第1のサブ画素領域
413 第2のサブ画素領域
415 第3のサブ画素領域
43 有機発光層
431 第1の有機発光層
432 正孔注入層
433 第2の有機発光層
434 正孔輸送層
435 第3の有機発光層
436 電子輸送層
437 第4の有機発光層
438 電子注入層
439 誤差領域
【0064】
45 第2の電極
461 第1の有機発光材料
463 第2の有機発光材料
465 第3の有機発光材料
467 第4の有機発光材料
471 第1の蒸着源
473 第2の蒸着源
475 第3の蒸着源
477 第4の蒸着源
481 第1のマスク
483 第2のマスク
485 第3のマスク
487 開口マスク
【0065】
200 有機EL表示装置
400 有機EL表示装置
401 有機EL表示装置
403 有機EL表示装置
405 有機EL表示装置
A1 発光面積
A2 発光面積
L1 第1の色光
L2 第2の色光
L3 第3の色光
S1 第1の光源
S2 第2の光源
S3 第3の光源

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板上にある複数の画素が、それぞれ第1の電極、第1の有機発光層、第2の有機発光層、第3の有機発光層、第4の有機発光層及び第2の電極を備える並列式フルカラーの有機EL表示装置であって、
前記第1の電極は、前記基板上に配置され、前記第1の電極の上は、第1のサブ画素領域、第2のサブ画素領域及び第3のサブ画素領域に画定され、
前記第1の有機発光層は、前記第1のサブ画素領域上に配置され、
前記第2の有機発光層は、前記第2のサブ画素領域上に配置され、
前記第3の有機発光層は、前記第3のサブ画素領域上に配置され、
前記第4の有機発光層は、前記第1のサブ画素領域、前記第2のサブ画素領域及び前記第3のサブ画素領域上に配置され、
前記第2の電極は、前記第1の有機発光層、前記第2の有機発光層、前記第3の有機発光層及び前記第4の有機発光層の上に配置され、
前記第4の有機発光層は、前記第1の有機発光層、前記第2の有機発光層及び前記第3の有機発光層の上方又は下方に配置されたことを特徴とする、並列式フルカラーの有機EL表示装置。
【請求項2】
前記第1のサブ画素領域、前記第2のサブ画素領域及び前記第3のサブ画素領域の鉛直方向で対応した位置にそれぞれ形成された第1のカラーレジスト、第2のカラーレジスト及び第3のカラーレジストを含み、前記基板と前記第1の電極の間に形成された第1のカラーフィルタ層をさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載の並列式フルカラーの有機EL表示装置。
【請求項3】
前記第1のサブ画素領域、前記第2のサブ画素領域及び前記第3のサブ画素領域の鉛直方向で対応した位置にそれぞれ形成された第4のカラーレジスト、第5のカラーレジスト及び第6のカラーレジストを含む第2のカラーフィルタ層を底層に有し、前記基板上に配置された封止プレートをさらに備えることを特徴とする、請求項1又は2に記載の並列式フルカラーの有機EL表示装置。
【請求項4】
前記第1のサブ画素領域、前記第2のサブ画素領域又は前記第3のサブ画素領域の前記第1の電極とそれぞれ電気的に接続された複数の薄膜トランジスタをさらに備えることを特徴とする、請求項2又は3に記載の並列式フルカラーの有機EL表示装置。
【請求項5】
前記第1の有機発光層、前記第2の有機発光層、前記第3の有機発光層又は前記第4の有機発光層は、単層の有機発光層、複数積層の有機発光層及びドーピング型の有機発光層からなる群から選ばれることを特徴とする、請求項1に記載の並列式フルカラーの有機EL表示装置。
【請求項6】
基板上にある複数の画素が、それぞれ第1の電極、第1の有機発光層、第2の有機発光層、第4の有機発光層及び第2の電極を備える並列式フルカラーの有機EL表示装置であって、
前記第1の電極は、前記基板上に配置され、前記第1の電極の上は、第1のサブ画素領域、第2のサブ画素領域及び第3のサブ画素領域に画定され、
前記第1の有機発光層は、前記第1のサブ画素領域上に配置され、
前記第2の有機発光層は、前記第2のサブ画素領域上に配置され、
前記第4の有機発光層は、前記第1のサブ画素領域、前記第2のサブ画素領域及び前記第3のサブ画素領域上に配置され、
前記第2の電極は、前記第1の有機発光層、前記第2の有機発光層及び前記第4の有機発光層の上に配置され、
前記第4の有機発光層は、前記第1の有機発光層及び前記第2の有機発光層の上方又は下方に配置されることを特徴とする、並列式フルカラーの有機EL表示装置。
【請求項7】
前記第1のサブ画素領域、前記第2のサブ画素領域及び前記第3のサブ画素領域の鉛直方向で対応した位置にそれぞれ形成された第1のカラーレジスト、第2のカラーレジスト及び第3のカラーレジストを含み、前記基板と前記第1の電極の間に配置された第1のカラーフィルタ層をさらに備えることを特徴とする、請求項6に記載の並列式フルカラーの有機EL表示装置。
【請求項8】
前記第1のサブ画素領域、前記第2のサブ画素領域及び前記第3のサブ画素領域の鉛直方向で対応した位置にそれぞれ形成された第4のカラーレジスト、第5のカラーレジスト及び第6のカラーレジストを含む第2のカラーフィルタ層を底層に有し、前記基板上に配置された封止プレートをさらに備えることを特徴とする、請求項6又は7に記載の並列式フルカラーの有機EL表示装置。
【請求項9】
前記第1のサブ画素領域、前記第2のサブ画素領域又は前記第3のサブ画素領域の前記第1の電極とそれぞれ電気的に接続された複数の薄膜トランジスタをさらに備えることを特徴とする、請求項7又は8に記載の並列式フルカラーの有機EL表示装置。
【請求項10】
前記第4の有機発光層は、複数積層の有機発光層であることを特徴とする、請求項6に記載の並列式フルカラーの有機EL表示装置。
【請求項11】
基板上にある複数の画素の形成方法が、
前記基板上に第1の電極を形成する工程と、
前記第1の電極上に第1のサブ画素領域、第2のサブ画素領域及び第3のサブ画素領域を画定する工程と、
前記第2のサブ画素領域及び前記第3のサブ画素領域を第1のマスクでカバーする工程と、
第1の蒸着源を前記第1のサブ画素領域に向け、第1の有機発光層の蒸着工程を行い、第1の光源を生成する前記第1の有機発光層を形成する工程と、
前記第1のサブ画素領域及び前記第3のサブ画素領域を第2のマスクでカバーする工程と、
第2の蒸着源を前記第2のサブ画素領域に向け、第2の有機発光層の蒸着工程を行い、第2の光源を生成する前記第2の有機発光層を形成する工程と、
第4の蒸着源及び開口マスクを用い、前記第4の蒸着源を前記第1のサブ画素領域、前記第2のサブ画素領域及び前記第3のサブ画素領域に向け、第4の有機発光層の蒸着工程を行い、第4の光源を生成する前記第4の有機発光層を形成する工程と、
前記第1の有機発光層、前記第2の有機発光層及び前記第4の有機発光層上へ第2の電極を形成する工程と、をそれぞれ含むことを特徴とする、並列式フルカラーの有機EL表示装置の製造方法。
【請求項12】
前記第1のサブ画素領域及び前記第2のサブ画素領域を第3のカバーでカバーする工程と、
第3の蒸着源を前記第3のサブ画素領域に向け、第3の有機発光層の蒸着工程を行い、第3の光源を生成する前記第3の有機発光層を形成する工程と、をさらに含むことを特徴とする、請求項11に記載の並列式フルカラーの有機EL表示装置の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図2A】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6A】
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【図6B】
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【図6C】
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【図6D】
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【公開番号】特開2007−123278(P2007−123278A)
【公開日】平成19年5月17日(2007.5.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−290631(P2006−290631)
【出願日】平成18年10月26日(2006.10.26)
【出願人】(505189578)悠景科技股▲ふん▼有限公司 (14)
【Fターム(参考)】