KR101539478B1

KR101539478B1 - 표시 장치와 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101539478B1
Application number: KR1020107023925A
Authority: KR
Inventors: 히데아키 마츠시마
Original assignee: 가부시키가이샤 제이올레드
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2009-12-22
Publication date: 2015-07-24
Also published as: US8536589B2; WO2011077477A1; JP5574113B2; US20110198624A1; JPWO2011077477A1; KR20120113300A; CN102165591B; CN102165591A

Abstract

표시 장치는, 복수의 화소부(100a∼100c, ‥)를 구비한다. 각 화소부(100a∼100c, ‥)의 각 유기 발광층은, 뱅크(105a∼105f, ‥)로 구획되어 있다. 패널 외주부(화소 배열의 단부)측에 위치하고, 서로 X축 방향으로 인접하는 화소부(100c, 100d)를 추출한다. 이 때, 화소부(100c)의 유기 발광층과 화소부(100d)의 유기 발광층을 구획하는 뱅크(105c)에서는, 화소부(100c)의 유기 발광층에 대응하는 측면부(105ca)의 경사 각도(θca) 쪽이, 화소부(100d)의 유기 발광층에 대응하는 측면부(105cb)의 경사 각도(θcb)보다 크다.

Description

표시 장치와 그 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}

본 발명은, 표시 장치와 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 유기 발광층을 구비하는 표시 장치와 그 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 유기 재료의 전계 발광 현상을 이용한 표시 장치의 연구·개발이 진행되고 있다. 이 표시 장치에서는, 각 화소부가, 애노드 전극 및 캐소드 전극과, 그 사이에 끼워진 유기 발광층을 갖고 구성되어 있다. 그리고, 표시 장치의 구동에서는, 애노드 전극으로부터 홀 주입하고, 캐소드 전극으로부터 전자 주입하며, 유기 발광층 내에서 홀과 전자가 재결합함으로써 발광한다.

인접하는 화소부의 유기 발광층끼리의 사이는, 절연 재료로 구성된 뱅크에 의해 구획되어 있다. 유기 발광층의 형성은, 예를 들면, 뱅크로 구획된 영역마다, 유기 발광 재료를 포함하는 잉크를 적하하고, 이것을 건조시킴으로써 이루어진다.

그런데, 상기한 바와 같이 형성된 유기 발광층의 막 두께는, 균일하게 하는 것이 곤란하다는 문제가 있다.

여기에서, 유기 발광층의 막 두께를 균일하게 하기 위해, 예를 들면, 특허문헌 1에서 제안되어 있는, 뱅크 내면에 볼록형상부를 형성하고, 이에 의해 잉크의 핀닝 위치를 제어한다는 발명이 기재되어 있다. 즉, 특허문헌 1에서 제안되어 있는 기술을 채용함으로써, 하나의 화소부에 있어서의 잉크를 적하하였을 때의 핀닝 위치를 형성한 볼록형상부에 핀닝할 수 있으며, 이에 의해, 어느 정도의 막 두께 균일성을 확보할 수 있다.

특허문헌 1 : 일본국 특허공개 2007-311235호 공보

그런데, 표시 장치의 패널의 영역 전체(중앙부, 외주부)에 관해, 상기 특허문헌 1에 의해 제안된 기술을 채용하여, 패널의 영역에 따라 미세한 볼록형상부를 높은 정밀도로 뱅크 내면에 형성하는 것은 곤란하다고 생각된다. 이 때문에, 표시 장치의 패널의 영역 전체(중앙부, 외주부)에 있어서, 유기 발광층의 막 두께를 균일하게 하는 것은 용이하지 않다.

본 발명은, 상기 과제의 해결을 도모하기 위해 이루어진 것으로서, 패널 외주부에 위치하는 화소부에 있어서의 유기 발광층의 막 두께의 균일화를 도모하고, 패널 면내에 있어서의 휘도 얼룩이 적은 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

그래서, 본 발명의 한 양태에 따른 표시 장치는, 다음의 구성을 채용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 한 양태에 따른 표시 장치는, 복수의 화소부가 배열되어 이루어지는, 각 화소부는, 제1 전극 및 제2 전극과, 제1 전극과 제2 전극의 사이에 끼워진 유기 발광층을 갖고 구성되어 있다. 본 발명의 한 양태에 따른 표시 장치에서는, 제1 전극의 위쪽에, 유기 발광층을 화소부마다 구획하는 복수의 뱅크가 세워져 설치되어 있다. 상기 복수의 화소부에는, 모두 화소 배열의 단부측에 위치하고, 또한, 화소 배열의 방향에서 서로 인접하는 제1 화소부와 제2 화소부가 포함되어 있으며, 복수의 뱅크에는, 제1 화소부의 유기 발광층과 제2 화소부의 상기 유기 발광층을 구획하는 제1 뱅크가 포함되어 있다.

본 발명의 한 양태에 따른 표시 장치에서는, 제1 뱅크에 있어서, 제1 화소부에 대응하는 제1 측면부가, 제2 화소부에 대응하는 제2 측면부에 대해, 그 경사 각도가 큰 것을 특징으로 한다.

본 발명의 한 양태에 따른 표시 장치에서는, 화소 배열의 단부측에 형성된 제1 뱅크에 있어서, 제1 화소부에 대응하는 제1 측면부의 경사 각도가, 제2 화소부에 대응하는 제2 측면부의 경사 각도보다 크다는 관계를 가지므로, 그 제조 시에 있어서의 잉크를 적하하였을 때의 핀닝 위치가, 제1 측면부 쪽이 제2 측면부보다 높아진다. 이 때문에, 건조 공정에 있어서, 제1 화소부의 유기 발광층에 있어서의 제1 측면부에 대응하는 막 두께는, 제2 화소부의 유기 발광층에 있어서의 제2 측면부에 대응하는 막 두께보다 얇아지려고 하는 경향이 있다.

한편, 상술한 바와 같이, 증기 농도 분포의 불균일에 기인하여, 건조 후에 있어서의 유기 발광층의 막 두께는, 제1 화소부에 있어서의 제1 측면부에 대응하는 부분 쪽이, 제2 화소부에 있어서의 제2 측면부에 대응하는 부분보다 두꺼워지려고 하는 경향이 생긴다. 따라서, 본 발명의 한 양태에 따른 표시 장치에서는, 증기 농도 분포의 불균일에 기인하여, 제1 측면부에 대응하는 부분에서의 유기 발광층의 막 두께가 두꺼워지려고 하는 작용이, 상기 제1 측면의 경사 각도를 크게 하는 것에 의한 막 두께의 저감 작용에 의해 상쇄되므로, 단부측 화소부에 있어서의 유기 발광층의 막 형상을 고르게 하는 것이 가능해진다.

따라서, 본 발명의 한 양태에 따른 표시 장치에서는, 패널 외주부에 위치하는 화소부에 있어서의 유기 발광층의 막 형상의 균일화가 도모되어, 휘도 얼룩의 저감이 실현된다.

도 1은, 실시 형태에 따른 표시 장치(1)의 개략 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는, 표시 패널(10)에 있어서의 화소부(100)를 도시한 모식 단면도이다.
도 3은, 표시 패널(10)에 있어서의 뱅크(105)를 도시한 모식 평면도이다.
도 4는, 표시 패널(10)에 있어서의 화소부(100a∼100c)마다의 뱅크(105a∼105f)의 구조를 도시한 모식 단면도이다.
도 5의 (a)는, 뱅크 측면부의 테이퍼각이 작은 경우의 핀닝 위치를 도시한 모식 단면도이고, (b)는, 뱅크 측면부의 테이퍼각이 큰 경우의 핀닝 위치를 도시한 모식 단면도이고, (c)는, 뱅크 측면부의 테이퍼각이 작은 경우에 있어서의 건조 후의 유기 발광층의 상태를 도시한 모식 단면도이며, (d)는, 뱅크 측면부의 테이퍼각이 큰 경우에 있어서의 건조 후의 유기 발광층의 상태를 도시한 모식 단면도이다.
도 6은, 뱅크의 경사 각도(테이퍼각)(θ)와, 핀닝 높이(H) 및 유기 발광층의 막 두께(T)의 관계를 정리하여 도시한 도면이다.
도 7은, 샘플 1∼3에 있어서의 유기 발광층의 막 두께 분포를 도시한 도면이다.
도 8은, 샘플 4, 5에 있어서의 유기 발광층의 막 두께 분포를 도시한 도면이다.
도 9의 (a)∼(c)는, 표시 패널(10)의 제조 방법에 있어서의 주요부 공정을 순서대로 도시한 모식 단면도이다.
도 10의 (a)∼(c)는, 표시 패널(10)의 제조 방법에 있어서의 주요부 공정을 순서대로 도시한 모식 단면도이다.
도 11은, 변형예 1에 따른 제조 방법에 있어서의 주요부 공정을 도시한 모식 단면도이다.
도 12의 (a)∼(b)는, 변형예 2에 따른 제조 방법에 있어서의 주요부 공정을 순서대로 도시한 모식 단면도이다.
도 13의 (a)∼(b)는, 변형예 2에 따른 제조 방법에 있어서의 주요부 공정을 순서대로 도시한 모식 단면도이다.
도 14의 (a)는, 노광·현상 처리와 뱅크의 테이퍼각의 관계를 도시한 도면이고, (b)는, 형성된 뱅크의 형상을 나타낸 AFM이다.
도 15는, 표시 장치(1)를 포함하는 세트의 외관의 일례를 도시한 외관 사시도이다.
도 16은, 변형예 3에 따른 표시 패널(30)이 구비하는 뱅크(305)의 구조를 도시한 모식 평면도이다.
도 17의 (a)는, 종래 기술에 따른 표시 패널에서의 유기 발광층을 도시한 모식 단면도이고, (b)는, 표시 패널의 영역마다에서의 유기 발광층의 막 두께 균일성 분포를 도시한 도면이다.
도 18은, 유기 발광층의 형성 시에 있어서의 건조 공정에서의 증기 농도 분포를 도시한 모식 단면도이다.
도 19는, 건조 공정에서의 막 형상의 치우침의 메커니즘을 설명하기 위한 모식 단면도이다.

[본 발명의 한 양태의 개요]

본 발명의 한 양태에 따른 표시 장치에서는, 화소 배열의 단부측에 위치하는 인접 화소부간을 구획하는 제1 뱅크에 있어서, 제1 측면부의 경사 각도가, 제2 측면부의 경사 각도에 대해 크므로, 유기 발광층의 형성 공정에서, 잉크를 적하하였을 때, 제1 측면부에서의 핀닝 위치가, 제2 측면부의 핀닝 위치보다 높아진다. 구체적으로는, 상대적으로 경사 각도가 큰 제1 측면부에서의 핀닝 위치는, 상대적으로 경사 각도가 작은 제2 측면부의 핀닝 위치보다 높아진다. 그리고, 건조 후에 있어서의 유기 발광층의 막 두께는, 제1 뱅크에 있어서의 제1 측면부에 대응하는 부분의 유기 발광층의 막 두께가, 제2 측면부에 대응하는 유기 발광층의 막 두께보다 얇아지려고 한다.

이상으로부터, 건조 시에 있어서의 표면 자유 에너지를 작게 하려고 하는 용제의 이동에 의한 당해 부분에서의 막 두께가 증가하려고 하는 작용이, 제1 측면부의 경사 각도를 제2 측면부보다 크게 하는 것에 의한 핀닝 위치의 변경에 따른 막 두께의 저감 작용에 의해 상쇄되어, 화소 배열의 단부측에 있어서의 화소부를 포함하는 전체의 화소부에서의 유기 발광층의 막 형상의 균일화가 도모된다.

따라서, 본 발명의 한 양태에 따른 표시 장치에서는, 전체 화소부에서의 유기 발광층의 막 두께의 균일화가 도모되어, 휘도 얼룩의 저감이 실현된다.

또, 본 발명의 한 양태에 따른 표시 장치에서는, 상기 구성에 있어서, 또한, 화소 배열의 중앙부측에 위치하고, 서로 화소 배열의 방향으로 인접하는 제3 화소부와 제4 화소부를 추출하여 본다. 이 때, 상기 복수의 뱅크에는, 제3 화소부의 유기 발광층과 제4 화소부의 유기 발광층을 구획하는 제2 뱅크가 포함되어 있다. 이러한 구성에 있어서, 제2 뱅크에 있어서의 상기 제3 화소부에 대응하는 제3 측면부와, 제2 뱅크에 있어서의 상기 제4 화소부에 대응하는 제4 측면부가, 그 경사 각도가 서로 동일해지도록 형성되어 있는 구성을 채용할 수 있다.

도 17(a) 및 도 17(b)에 나타낸 바와 같이, 패널 중앙부(화소 배열에 있어서의 중앙부측)에서는, 화소부에 있어서의 유기 발광층(906a, 906b)의 막 두께가, 대략 균일한 상태로 되어 있다. 이 때문에, 제3 측면부와 제4 측면부의, 서로의 경사 각도를 동일하게 함으로써, 화소 배열의 중앙측에 위치하는 화소부의 유기 발광층의 막 두께를 균일하게 유지하는 것이 가능해진다.

또한, 상기에 있어서의 「동일하게」란, 수치면에서 완전히 동일하게 한다는 것을 의미하는 것이 아니라, 표시 장치의 제조에 있어서의 치수 오차 등을 고려한 것이다. 구체적으로는, 패널 전체에서의 복수의 화소부의 발광 효율의 차이(휘도 얼룩)를 실용상 허용할 수 있는 범위에서, 제3 측면부와 제4 측면부의 경사 각도를 서로 동일하게 한다는 것을 의미한다.

또한, 본 발명의 한 양태에 따른 표시 장치에서는, 상기 구성에 있어서, 복수의 뱅크에는, 제2 화소부의 유기 발광층을, 화소 배열의 단부측에서 구획하는 제3 뱅크가 포함되어 있으며, 제3 뱅크에 있어서의 제2 화소부에 대응하는 제5 측면부가, 상기 제2 측면부에 대해, 그 경사 각도가 크다는 구성을 채용할 수 있다. 이러한 구성을 채용하는 경우에는, 제2 화소부의 유기 발광층의 막 두께는, 제5 측면부에 대응하는 부분에서도 상기 관계에 의해 두꺼워지는 것이 억제되어, 화소부 전체에서의 유기 발광층의 막 두께의 균일화가 도모된다.

본 발명의 한 양태에 따른 표시 장치에서는, 상기 구성에 있어서, 제1 측면부의 경사 각도를 35[°] 이상 40[°] 이하의 범위 내가 되도록 하고, 제2 측면부의 경사 각도를 25[°] 이상 30[°] 이하의 범위 내가 되도록 하는 것을 일례로서 할 수 있다. 이러한 범위의 경사 각도에 의해, 제1 측면부 및 제2 측면부를 형성하면, 단부측 화소부의 전체에 있어서, 각 유기 발광층의 막 두께(막 형상)를 확실하게 균일화할 수 있다.

또, 본 발명의 한 양태에 따른 표시 장치에서는, 상기 구성에 있어서, 제3 측면부 및 제4 측면부의 경사 각도를, 모두 25[°] 이상 30[°] 이하의 범위 내가 되도록 하는 것을 일례로서 할 수 있다. 이러한 범위의 경사 각도에 의해, 제3 측면부 및 제4 측면부를 형성하면, 중앙측 화소부에 있어서의 유기 발광층의 막 두께를 전체적으로 균일화할 수 있다.

또한, 상기에 있어서, 「경사 각도」란, 뱅크에 있어서의 각 측면부와, 뱅크가 설치되어 있는 하지층(下地層)(제1 전극 혹은 홀 주입층이나 홀 수송층, 또한 홀 주입 수송층이 이것에 해당한다)의 상면이 이루는 각도이다.

본 발명의 한 양태에 따른 표시 장치의 제조 방법은, 복수의 화소부가 배열되어 이루어지는 표시 장치를 제조하는 방법으로서, 다음의 공정을 구비한다.

(제1 공정) 기판 상에, 제1 전극을 포함하는 기능층을 형성한다.

(제2 공정) 기능층 상에, 감광성 레지스트 재료를 적층한다.

(제3 공정) 제2 공정의 실행으로 적층된 감광성 레지스트 재료를 마스크 노광하여 패터닝함으로써, 복수의 화소부에 대응하는 복수의 개구부를 형성함과 더불어, 인접하는 개구부간을 구획하는 복수의 뱅크를 형성한다.

(제4 공정) 복수의 개구부의 각각에 대해, 유기 발광 재료를 적하하여 건조시켜, 유기 발광층을 형성한다.

(제5 공정) 유기 발광층의 위쪽에, 제2 전극을 형성한다.

그리고, 본 발명의 한 양태에 따른 표시 장치의 제조 방법에서는, 복수의 개구부에는, 모두 화소 배열의 단부측에 위치하고, 화소 배열의 방향에서 서로 인접하는 제1 개구부와 제2 개구부가 포함되어 있으며, 복수의 뱅크에는, 제1 개구부와 제2 개구부의 유기 발광층끼리를 구획하게 되는 제1 뱅크가 포함되어 있다.

그리고, 상기 제3 공정에 있어서, 제1 뱅크에 있어서의 제1 개구부에 대응하는 제1 측면부의 경사 각도가, 제1 뱅크에 있어서의 제2 개구부에 대응하는 측면부(이하에서는, 간이하게 하기 위해, 「제2 측면부」라고 기재한다)의 경사 각도에 대해 커지도록, 제1 뱅크의 형성을 행하는 것을 특징으로 한다.

이러한 제조 방법을 채용하면, 제1 뱅크에 있어서의 제1 측면부의 경사 각도가 제2 측면부의 경사 각도에 대해 큰 관계를 갖는 표시 장치를 제조할 수 있다. 이러한 방법을 이용하여 제조된 표시 장치에서는, 상기와 같이, 그 제조 시에 단부측 개구부에 잉크를 적하하였을 때의 핀닝 위치가, 제1 측면부에서 쪽이 제2 측면부보다 높아져, 상술한 바와 같은 핀닝 위치와 막 두께의 관계로부터, 유기 발광층의 막 두께의 균일화가 도모되어, 휘도 얼룩의 저감이 실현된다.

따라서, 본 발명의 한 양태에 다른 표시 장치의 제조 방법에서는, 패널 외주부(화소 배열의 단부측)에 있어서의 화소부에서의 유기 발광층의 막 두께의 균일화를 도모하여, 면내에 있어서의 휘도 얼룩이 적은 표시 장치를 제조할 수 있다.

또, 본 발명의 한 양태에 따른 표시 장치의 제조 방법에서는, 상기 구성에 있어서, 제3 공정을 실행할 때, 제1 측면부에 상당하는 부분의 감광성 레지스트 재료로의 노광량을, 제2 측면부에 상당하는 부분의 감광성 레지스트 재료로의 노광량에 대해 크게 함으로써, 제1 측면부의 경사 각도를, 제2 측면부의 경사 각도보다 커지도록 하는 구성을 일례로서 채용할 수 있다.

또, 본 발명의 한 양태에 따른 표시 장치의 제조 방법에서는, 상기 구성에 있어서, 제3 공정을 실행할 때, 제1 측면부에 상당하는 부분의 광의 투과율이, 제2 측면부에 상당하는 부분의 광의 투과율에 대해 큰 관계인 마스크를 이용하여 노광함으로써, 제1 측면부의 경사 각도를, 제2 측면부의 경사 각도보다 커지도록 하는 구성을 채용할 수 있다. 이에 의해, 제1 측면부의 경사 각도가 제2 측면부의 경사 각도보다 커져, 면내에서의 휘도 편차가 적은 표시 장치를 제조할 수 있다.

또, 본 발명의 한 양태에 따른 표시 장치의 제조 방법에서는, 제3 공정을 실행할 때, 제1 측면부에 상당하는 부분과, 제2 측면부에 상당하는 부분에 관해, 감광성 레지스트 재료를 노광하여 현상한 후, 제1 측면부에 상당하는 부분에 대해, 노광 처리를 추가하여 행하는 구성을 채용할 수 있다. 이러한 방책에 의해서도, 제1 측면부의 경사 각도가 제2 측면부의 경사 각도보다 큰 관계를 갖는, 제1 뱅크 및 제2 뱅크를 형성할 수 있다.

[실시 형태]

이하에서는, 본 발명을 실시하기 위한 형태의 일례에 대해, 도면을 참작하면서 설명한다.

또한, 이하의 설명에서 이용하는 형태는, 본 발명의 구성 및 작용·효과를 알기 쉽게 설명하기 위해 이용하는 예이며, 본 발명은, 그 본질적인 특징 부분 이외에 조금도 이하의 형태에 한정을 받는 것은 아니다.

(본 발명에 따른 실시 형태를 얻기에 이른 경위)

본 발명자는, (배경 기술)에서 기재한 유기 발광 표시 장치에 관해, 열심히 연구한 결과, 다음과 같은 지견을 얻었다.

통상, 도 17(a)에 나타낸 바와 같이, 유기 발광층(906a, 906c)은, 기판(901) 상에 세워져 설치된 뱅크(905) 사이에 형성된다.

이 경우, 도 17(b)에 나타낸 바와 같이, 패널 외주부의 화소부에 있어서의 유기 발광층(906c)은, 패널 중앙부의 화소부에 있어서의 유기 발광층(906a)에 비해, 막 두께의 균일성이 저하하는 경향이 있다(도 17(b)의 2점 쇄선 D₁, D₂로 가리키는 부분). 구체적으로는, 패널 외주부에 위치하는 화소부에서는, 유기 발광층의 표면이 패널 외주부를 향할수록 높아지고 있는 것을 본 발명자는 확인하였다. 또한, 도 17(b)에 있어서, 횡축은 외주단으로부터의 거리를 나타내고, 종축은 막 두께 편차의 정도를 나타낸다.

상기 현상에 관해, 본 발명자는 검토를 거듭한 끝에, 유기 발광층의 막 두께의 균일성의 저하는, 이하에 설명하는 바와 같이, 잉크 건조 시에 있어서의 증기 농도 분포의 불균일에 기인하는 것이라고 추정하였다. 구체적으로는, 도 18에 나타낸 바와 같이, 패널 외주부에 위치하는 화소부(900b, 900c) 근방의 증기 농도는, 패널 중앙부에 위치하는 화소부(900a) 근방의 증기 농도에 비해 낮은 것으로 되어 있다. 그리고, 이 증기 농도 분포의 치우침에 기인하여, 패널 외주부의 화소부(900b, 900c)에 있어서의 적하된 잉크로부터의 용제의 증발 속도가 불균일한 것이 된다(도 18의 2점 쇄선으로 둘러싸인 부분을 참조).

한편, 패널 중앙부의 화소부(900a)에 있어서의 적하된 잉크로부터의 증발 속도는, 대략 균일해진다.

그러나, 도 19(b)에 나타낸 바와 같이, 건조 도중의 잉크(9061c)의 내부에서는, 실선 화살표로 나타낸 바와 같은 용제의 이동을 발생한다. 이것은, 증발한 만큼을 보충하도록 용제가 이동하는(표면 자유 에너지를 최소로 하도록 이동한다) 것이며, 용제의 이동에 따라 용질(유기 발광 재료)도 이동한다. 이 때문에, 도 19(c)에 나타낸 바와 같이, 패널 외주부의 화소부에서는, 표면 프로파일(L₂)이 외측일수록 불룩한 유기 발광층(906c)이 형성되게 된다.

이상과 같이 하여, 본 발명자는, 유기 발광 표시 장치에 관해, 패널의 외주부측과 중앙부측에 있어서, 잉크 건조 시의 증기 농도 분포의 불균일에 기인하여, 유기 발광층의 막 두께의 균일성이 저하한다는 추론을 얻었다.

그리고, 본 발명자는, 패널 면내에 있어서, 뱅크 측면부의 경사 각도를 다르게 함으로써, 잉크의 뱅크 측면부에 있어서의 핀닝 위치를 상이하게 하여, 이 결과, 유기 발광층의 막 두께의 균일화를 도모한다는 기술적 특징을 발견하였다.

1. 표시 장치(1)의 개략 구성

본 실시 형태에 따른 표시 장치(1)의 전체 구성에 대해, 도 1을 이용하여 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 표시 장치(1)는, 표시 패널부(10)와, 이것에 접속된 구동 제어부(20)를 갖고 구성되어 있다. 표시 패널부(10)는, 유기 재료의 전계 발광 현상을 이용한 유기 EL 패널이며, 복수의 유기 EL 소자가 배열되어 구성되어 있다.

또, 구동 제어부(20)는, 4개의 구동 회로(21∼24)와 제어 회로(25)로 구성되어 있다.

또한, 실제의 표시 장치(1)에서는, 표시 패널부(10)에 대한 구동 제어부(20)의 배치에 대해서는, 이것에 한정되지 않는다.

2. 표시 패널 (10)의 구성

표시 패널(10)의 구성에 대해, 도 2를 이용하여 설명한다. 또한, 본 실시 형태에 따른 표시 패널(10)은, 일례로서, 탑 이미션형의 유기 EL 패널을 채용하여, 적(R), 녹(G), 청(B) 중 어느 하나의 발광색을 갖는 유기 발광층을 구비하는 복수의 화소부(100)가 매트릭스형상으로 배치되어 구성되어 있지만, 도 2에서는, 하나의 화소부(100)를 추출하여 그리고 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 표시 패널(10)은, TFT 기판(이하에서는, 간단히 「기판」이라고 기재한다)(101) 상에는, 애노드 전극(102)이 형성되어 있으며, 애노드 전극(102) 상에, 전극 피복층(103) 및 홀 주입 수송층(104)이 순서대로 적층 형성되어 있다. 또한, 애노드 전극(102) 및 전극 피복층(103)은, 화소부(100)마다 분리된 상태로 형성되어 있다.

전극 피복층(103) 상에는, 홀 주입 수송층(104)이 피복 형성되어 있으며, 또한 그 위에는, 절연 재료로 이루어지고, 화소부(100)마다를 구획하는 뱅크(105)가 세워져 설치되어 있다. 각 화소부(100)에 있어서의 뱅크(105)로 구획된 영역에는, 유기 발광층(106)이 형성되고, 그 위에는, 전자 주입층(107), 캐소드 전극(108), 및 시일링층(109)이 순서대로 적층 형성되어 있다.

a) 기판(101)

기판(101)은, 예를 들면, 무알칼리 유리, 소다 유리, 무형광 유리, 인산계 유리, 붕산계 유리, 석영, 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 에폭시계 수지, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 실리콘계 수지, 또는 알루미나 등의 절연성 재료를 베이스로 하여 형성되어 있다.

b) 애노드 전극(102)

애노드 전극(102)은, 도전성 재료로 이루어지는 단층, 혹은 복수의 층이 적층되어 이루어지는 적층체로 구성되어 있으며, 예를 들면, Ag(은), APC(은, 팔라듐, 구리의 합금), ARA(은, 루비듐, 금의 합금), MoCr(몰리브덴과 크롬의 합금), NiCr(니켈과 크롬의 합금) 등을 이용하여 형성되어 있다. 또한, 본 실시 형태와 같이, 탑 이미션형의 경우에는, 고반사성의 재료로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

c) 전극 피복층(103)

전극 피복층(103)은, 예를 들면, ITO(산화인듐주석)을 이용하여 형성되어 있으며, 애노드 전극(102)의 Z축 방향 상부의 표면을 피복한다.

d) 홀 주입 수송층(104)

홀 주입 수송층(104)은, 예를 들면, 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 바나듐(V), 텅스텐(W), 니켈(Ni), 이리듐(Ir) 등의 산화물로 이루어지는 층이다. 이러한 산화 금속으로 이루어지는 홀 주입 수송층(104)은, 홀을 안정적으로, 또는 홀의 생성을 보조하여, 유기 발광층(106)에 대해 홀을 주입 및 수송하는 기능을 가지며, 큰 일함수를 갖는다.

여기에서, 홀 주입 수송층(104)을 천이 금속의 산화물로 구성하는 경우에는, 복수의 산화수를 취하므로 이에 의해 복수의 준위를 취할 수 있으며, 그 결과, 홀 주입이 용이해져 구동 전압을 저감할 수 있다.

또한, 홀 주입 수송층(104)에 대해서는, 상기와 같은 금속 산화물에 의해 형성하는 것 외에, PEDOT(폴리티오펜과 폴리스티렌설폰산의 혼합물) 등을 이용하여 형성할 수도 있다.

e) 뱅크(105)

뱅크(105)는, 수지 등의 유기 재료로 형성되어 있으며 절연성을 갖는다. 뱅크(105)의 형성에 이용하는 유기 재료의 예로서는, 아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지, 노볼락형 페놀 수지 등을 들 수 있다. 그리고, 뱅크(105)는, 유기 용제 내성을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 뱅크(105)의 형성에서는, 에칭 처리 및 베이크 처리 등이 실시되므로, 그들 처리에 대해 과도하게 변형, 변질 등을 하지 않는 내성이 높은 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 또, 발수성을 갖게 하기 위해, 측면부를 불소 처리할 수도 있다.

또한, 뱅크(105)의 형성에 이용하는 절연 재료에 대해서는, 상기의 각 재료를 비롯하여, 특히 저항률이 10⁵[Ω·cm] 이상이며, 발수성을 갖는 재료를 이용할 수 있다. 이것은, 저항률이 10⁵[Ω·cm] 이하인 재료를 이용한 경우에는, 애노드 전극(102)과 캐소드 전극(108) 사이에서의 리크 전류, 혹은 인접 화소부(100)간에서의 리크 전류의 발생의 원인이 되어, 소비 전력의 증가 등의 여러 가지 문제를 발생하기 되기 때문이다.

또, 뱅크(105)를 친수성의 재료를 이용하여 형성한 경우에는, 뱅크(105)의 측면부와 홀 주입 수송층(104)의 표면의 친화성/발수성의 차이가 작아져, 유기 발광층(106)을 형성하기 위해 유기 물질을 포함한 잉크를, 뱅크(105)의 개구부에 선택적으로 유지시키는 것이 곤란해져 버리기 때문이다.

또한, 뱅크(105)의 구조에 대해서는, 도 2에 나타낸 바와 같은 1층 구조뿐만 아니라, 2층 이상의 다층 구조를 채용할 수도 있다. 이 경우에는, 층마다 상기 재료를 조합할 수도 있고, 층마다 무기 재료와 유기 재료를 이용할 수도 있다.

f) 유기 발광층(106)

유기 발광층(106)은, 애노드 전극(102)으로부터 주입된 홀과, 캐소드 전극(108)으로부터 주입된 전자가 재결합됨으로써 여기 상태가 생성되어 발광하는 기능을 갖는다. 유기 발광층(106)의 형성에 이용하는 재료는, 습식 인쇄법을 이용하여 제막할 수 있는 발광성의 유기 재료를 이용하는 것이 필요하다.

구체적으로는, 예를 들면, 일본국 특허 공개 공보(특개평 5-163488호 공보)에 기재된 옥시노이드 화합물, 페릴렌 화합물, 쿠마린 화합물, 아자쿠마린 화합물, 옥사졸 화합물, 옥사디아졸 화합물, 페리논 화합물, 피로로피롤 화합물, 나프탈렌 화합물, 안트라센 화합물, 플루오렌 화합물, 플루오란텐 화합물, 테트라센 화합물, 피렌 화합물, 코로넨 화합물, 퀴놀론 화합물 및 아자퀴놀론 화합물, 피라졸린 유도체 및 피라졸론 유도체, 로다민 화합물, 크리센 화합물, 페난트렌 화합물, 시클로펜타디엔 화합물, 스틸벤 화합물, 디페닐퀴논 화합물, 스티릴 화합물, 부타디엔 화합물, 디시아노메틸렌피란 화합물, 디시아노메틸렌티오피란 화합물, 플루오레세인 화합물, 피릴륨 화합물, 티아피릴륨 화합물, 셀레나피릴륨 화합물, 텔루로피릴륨 화합물, 방향족 알다디엔 화합물, 올리고페닐렌 화합물, 티오크산텐 화합물, 안트라센 화합물, 시아닌 화합물, 아크리딘 화합물, 8-히드록시퀴놀린 화합물의 금속 착체, 2-비피리딘 화합물의 금속 착체, 시프염과 Ⅲ족 금속의 착체, 옥신 금속 착체, 희토류 착체 등의 형광 물질로 형성되는 것이 바람직하다.

g) 전자 주입층(107)

전자 주입층(107)은, 캐소드 전극(108)으로부터 주입된 전자를 유기 발광층(106)으로 수송하는 기능을 가지며, 예를 들면, 바륨, 프탈로시아닌, 불화리튬, 혹은 이들의 조합으로 형성되는 것이 바람직하다.

h) 캐소드 전극(108)

캐소드 전극(108)은, 예를 들면, ITO, IZO(산화인듐아연) 등으로 형성된다. 탑 이미션형의 표시 패널(10)의 경우에서는, 광 투과성의 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 광 투과성에 대해서는, 투과율이 80[%] 이상으로 하는 것이 바람직하다.

캐소드 전극(108)의 형성에 이용하는 재료로서는, 상기 외에, 예를 들면, 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 또는 그들의 할로겐화물을 포함하는 층과 은을 포함하는 층을 이 순서대로 적층한 구조를 이용할 수도 있다. 상기에 있어서, 은을 포함하는 층은, 은 단독으로 형성되어 있어도 되고, 은 합금으로 형성되어 있어도 된다. 또, 광 취출 효율의 향상을 도모하기 위해서는, 당해 은을 포함하는 층 상에서 투명도가 높은 굴절률 조정층을 설치할 수도 있다.

i) 시일링층(109)

시일링층(109)은, 유기 발광층(106) 등이 수분에 노출되거나, 공기에 노출되거나 하는 것을 억제하는 기능을 가지며, 예를 들면, SiN(질화실리콘), SiON(산질화실리콘) 등의 재료를 이용하여 형성된다. 탑 이미션형의 표시 패널(10)의 경우에서는, 광 투과성의 재료로 형성되는 것이 바람직하다.

3. 뱅크(105)의 구성

도 3에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 표시 패널(10)에서는, 일례로서 라인형상의 뱅크(105)를 채용하고 있다. 구체적으로는, 뱅크(105)는, 각각이 Y축 방향으로 연신 형성되고, X축 방향에서 인접하는 화소부(100)간을 구획하고 있다. 그리고, 화소부(100)는, 뱅크(105)에 의해 구획된 영역마다, 발광색이 상이하도록 형성되어 있다.

4. 영역마다의 뱅크(105)의 구성

도 4에 나타낸 바와 같이, 표시 패널(10)로부터, 중앙부에 위치하는 화소부(100a, 100b)와, 외주부에 위치하는 화소부(배열된 복수의 화소부 중, 배열 단부에 위치하는 화소부)(100c, 100d)를 추출하고, 각 화소부(100a∼100d)의 각각의 양 옆에 뱅크(105a∼105d)가 배치되어 있는 것으로 한다.

화소부(100a)와 화소부(100b)는, 서로의 유기 발광층(도 4에서는, 도시를 생략)끼리가 뱅크(105a)로 구획되고, 뱅크(105a)의 측면부(105aa, 105ab)와 하지층인 홀 주입 수송층(104)의 표면(104a)이, 각각 각도 θaa, θab를 이룬다.

한편, 패널 외주부에 위치하는 화소부(100c)와 화소부(100d)는, 서로의 유기 발광층(도 4에서는, 도시를 생략)끼리가 뱅크(105a)로 구획되고, 뱅크(105c)의 측면부(105ca, 105cb)와 하지층인 홀 주입 수송층(104)의 표면(104a)이, 각각 각도 θca, θcb를 이룬다. 또, 화소부(100d)의 유기 발광층(도 4에서는, 도시를 생략)을, 또한 X축 방향으로 구획하는 뱅크(105d)에서는, 그 측면부(105da)와 하지층인 홀 주입 수송층(104)의 표면(104a)이, 각도 θda를 이룬다. 이 때, 각도 θaa, θab, θca, θcb, θda는, 다음의 각 식으로 나타내는 관계를 만족한다.

[수식 1] θca>θcb

[수식 2] θaa=θab

[수식 3] θda>θcb

또한, 본 실시 형태에서는, 각도 θaa, θab, θcb를 25[°] 이상 30[°] 이하의 범위 내의 각도로 하고, 각도 θca, θda를 35[°] 이상 40[°] 이하의 범위 내의 각도로 한다.

5. 뱅크(105)에 있어서의 측면부의 경사 각도(θ)와 유기 발광층(106)의 막 두께의 관계

뱅크(105)에 있어서의 측면부의 경사 각도(θ)와 유기 발광층(106)의 막 두께의 관계에 대해, 도 5 및 도 6을 이용하여 설명한다. 또한, 도 5에서는, 화소부의 구조를 모식적으로 그리고 있다.

도 5(a)에 나타낸 바와 같이, 뱅크(105x)의 측면부의 경사 각도(측면부와 홀 주입 수송층(104)의 표면이 이루는 각도)가 각도 θx이며, 도 5(b)에 나타낸 바와 같이, 뱅크(105y)의 측면부의 경사 각도(측면부와 홀 주입 수송층(104)의 표면이 이루는 각도)가 각도 θy이다. 각도 θx와 각도 θy는, 다음의 관계를 만족한다.

[수식 4] θy>θx

각 뱅크(105x, 105y)로 구획된 개구부에 유기 발광 재료를 포함하는 잉크(1060x, 1060y)를 적하하면, 각 핀닝 위치 Px, Py의 높이 Hx, Hy가 다음과 같은 관계가 된다.

[수식 5] Hy>Hx

도 5(c)에 나타낸 바와 같이, 잉크(1060x)를 건조시키면, 핀닝 위치(Px)의 높이(Hx)가 상대적으로 낮은 것에 기인하여, 형성되는 유기 발광층(106x)에서는, 화소부의 중앙 부분이 불룩하고, 그 막 두께가 두께 Tx가 된다.

한편, 도 5(d)에 나타낸 바와 같이, 잉크(1060y)를 건조시키면, 핀닝 위치(Py)의 높이(Hy)가 상대적으로 높은 것에 기인하여, 형성되는 유기 발광층(106y)에서는, 화소부의 중앙 부분이 오목해지고, 그 막 두께가 두께 Ty가 된다.

두께 Tx와 두께 Ty는, 다음의 관계를 만족한다.

[수식 6] Tx>Ty

상기의 관계를 도 6에 정리하여 나타낸다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 뱅크(105)의 경사 각도(테이퍼각)(θ)를 작게 하면, 핀닝 높이(H)가 낮아져, 결과적으로 얻어지는 유기 발광층(106)의 막 두께(T)가 두꺼워진다. 반대로, 뱅크(105)의 경사 각도(테이퍼각)(θ)를 크게 하면, 핀닝 높이(H)가 높아져, 결과적으로 얻어지는 유기 발광층(106)의 막 두께(T)가 얇아진다.

이상의 사항에 대해, 5개의 샘플을 작성하여 평가하였다. 결과를 도 7 및 도 8에 나타낸다.

도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 샘플 2의 막 두께 분포에 대해, 테이퍼각을 크게 한 샘플 3 및 샘플 4에서는, 핀닝 위치가 높아져 있다. 또한, 도 7 및 도 8에 있어서, 횡축은 가로방향을 나타내고, 종축은 높이 방향을 나타낸다.

단, 뱅크의 테이퍼각(경사 각도)을 50[°]까지 크게 한 샘플 5에서는, 샘플 2보다 막 두께의 균일성이 저하하였다.

6. 표시 패널(10)의 제조 방법

본 실시 형태에 따른 표시 패널(10)의 제조 방법에 대해, 도 9 및 도 10을 이용하여 특징이 되는 부분을 설명한다. 또한, 이하에서 설명을 생략하는 제조 공정에 대해서는, 종래 기술로서 제안되어 있는 여러 가지의 공정을 채용하는 것이 가능하다.

우선, 도 9(a)에 나타낸 바와 같이, 기판(101)에 있어서의 Z축 방향 상면에, 각 화소부(100a∼100d, ‥)를 형성하려고 하는 예정 영역에 대응하여, 애노드 전극(102)과 전극 피복층(103)을 순서대로 적층 형성한다. 그리고, 그 위에, 표면 전체를 덮도록, 홀 주입 수송층(104)을 적층 형성한다. 애노드 전극(102)의 형성은, 예를 들면, 스퍼터링법이나 진공 증착법을 이용하여 Ag 박막을 제막한 후, 당해 Ag 박막을 포토리소그래피법을 이용하여 패터닝함으로써 이루어진다.

또, 전극 피복층(103)의 형성은, 예를 들면, 애노드 전극(102)의 표면에 대해, 스퍼터링법 등을 이용하여 ITO 박막을 제막하고, 당해 ITO 박막을 포토리소그래피법 등을 이용하여 패터닝함으로써 이루어진다. 그리고, 홀 주입 수송층(104)의 형성에서는, 우선, 전극 피복층(103)의 표면을 포함하는 기판(101)의 표면에 대해, 스퍼터링법 등을 이용하여 금속막을 제막한다. 그 후, 형성된 금속막을 산화하여, 홀 주입 수송층(104)이 형성된다.

다음에, 도 9(b)에 나타낸 바와 같이, 예를 들면, 스핀 코트법 등을 이용하여, 홀 주입 수송층(104) 상을 덮도록, 뱅크 재료층(1050)을 형성한다. 뱅크 재료층(1050)의 형성에는, 감광성 레지스트 재료를 이용하고, 구체적으로는, 상술한 바와 같이, 아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지, 노볼락형 페놀 수지 등의 절연성을 갖는 유기 재료를 이용할 수 있다.

다음에, 도 9(c)에 나타낸 바와 같이, 뱅크 재료층(1050)의 위쪽에, 뱅크를 형성하려고 하는 개소에 개구(501a, 501c)가 설치된 마스크(501)를 배치한다. 이 상태로 마스크(501)의 개구(501a, 501c)를 통해, 노광을 실행한다.

또한, 도 9(c)에 나타낸 바와 같이, 중앙부에 위치하는 화소부(100a, 100b)에 상당하는 영역간에서는, 마스크(501)의 개구(501a)의 폭(Wa)이, 형성하려고 하는 뱅크(105a, 105b)(도 4를 참조)의 측면부의 하단의 포인트(Pa1, Pa2)에 의해 규정되어 있다. 한편, 외주부에 위치하는 화소부(100c, 100d)에 상당하는 영역간에서는, 마스크의 개구(501a)의 폭(Wc1)이, 형성하려고 하는 뱅크(105c, 105d)(도 4를 참조)의 측면부의 상단의 포인트(Pc1)와 아래쪽 부분의 포인트(Pc2)에 의해 규정되어 있다.

다음에, 도 10(a)에 나타낸 바와 같이, 뱅크 재료층(1050)의 위쪽에, 뱅크(105c, 105d)의 측면부(105ca, 105da)(도 4를 참조) 등에 대응하는 개소에 각각 개구(502c)가 설치된 마스크(502)를 배치한다. 그리고, 이 상태로 마스크(502)의 개구(502c)를 통해, 2회째의 노광을 실행한다.

또한, 마스크(502)에 있어서의 개구(502c)의 폭(Wc2)은, 형성하려고 하는 뱅크(105c, 105d)의 측면부의 하단의 포인트(Pc3)와 상단의 포인트(Pc1)에 의해 규정되어 있다.

다음에, 도 10(b)에 나타낸 바와 같이, 현상 및 베이크를 실시함으로써, 뱅크(105a∼105d, ‥)가 형성된다. 뱅크(105c, 100d)에 있어서의 측면부(105ca, 105da)는, 상술한 바와 같이, 뱅크(105c)에 있어서의 측면부(105cb)보다 경사 각도가 커지고, 뱅크(105a, 105b)의 측면부(105aa, 105ab, ‥)의 경사 각도는, 서로 동일해진다.

그 후, 도 10(c)에 나타낸 바와 같이, 잉크젯법 등을 이용하여, 뱅크(105a∼105d, ‥) 등으로 구획된 개구부에 대해, 유기 발광 재료를 포함하는 잉크를 적하한다. 잉크를 건조시킴으로써, 유기 발광층(106a∼106d, ‥)이 형성된다.

또한, 도시를 생략하고 있지만, 이 후에, 전자 주입층(107), 캐소드 전극(108) 및 시일링층(109) 등을 순서대로 적층 형성함으로써 표시 패널(10)이 형성된다.

7. 효과

도 4에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(1)의 표시 패널(10)에서는, 패널 외주부에 위치하는 화소부(100c)와 화소부(100d)의 각 유기 발광층(106c, 106d)(도 10(c)를 참조)끼리를 구획하는 뱅크(105c)에서는, 그 각 측면부(105ca, 105cb)의 각 경사 각도(θca, θcb)가, 상기 [수식 1]의 관계, 즉, 각도 θca 쪽이 각도 θcb보다 크게 설정되어 있다. 이 때문에, 패널 외주부에 위치하는 화소부(100c, 100d)에서는, 그 제조 시에 있어서의 잉크를 적하하였을 때의 측면부(105ca, 105da)에 대응하는 핀닝 위치가, 측면부(105cb)에 대응하는 핀닝 위치에 대해 높아진다.

따라서, 잉크 건조 시에 있어서의 증기 농도 분포에 기인하여 패널 외주부에 위치하는 화소부(100c, 100d)의 외주부측(측면부(105ca, 105da)에 대응하는 부분)에서 유기 발광층(106c, 106d)의 막 두께가 두꺼워지려고 하는 작용을, 뱅크(105c, 105d)의 해당하는 측면부(105ca, 105da)의 각 경사 각도(θca∼θda)를 상기 관계로 하는 것에 의한 작용에 의해 억제할 수 있으며, 패널 외주부에 위치하는 화소부(100c, 100d)에 있어서의 유기 발광층(106c, 106d)의 단부측의 막 두께를 전체적으로 균일하게 할 수 있다.

또, 뱅크(105a)에 있어서의 양 측면부(105aa, 105ab)의 경사 각도(θaa, θab)에 대해서는, 상기 [수식 2]에 나타낸 바와 같이, 서로 동일해지고 있다. 이 때문에, 당해 각 부분에 대응하는 유기 발광층(106d)의 막 두께는, 전체적으로 동일해진다(균일화된다).

따라서, 표시 패널(10)에서는, 건조 후에 있어서의 유기 발광층(106)의 막 두께가, 화소부(100a∼100d, ‥)에서 균일해져, 휘도 얼룩이 작다는 효과를 갖는다.

또한, 도 9 및 도 10을 이용하여 설명한 본 실시 형태에 따른 표시 장치(1)의 제조 방법을 이용하면, 상기 효과를 갖는 표시 장치(1)의 제조가 가능하다.

또, 상기와 같이, 「동일하게」란, 수치면에서 완전하게 동일하게 한다는 것을 의미하는 것이 아니라, 표시 장치의 제조에 있어서의 치수 오차 등을 고려한 것이다. 구체적으로는, 패널의 중앙부와 외주부에서, 각각에 속하는 화소부(100a∼100d, ‥)의 발광 효율의 차이(휘도 얼룩)를 실용상 허용할 수 있는 범위에서, 경사 각도를 동일하게 한다는 것을 의미한다.

[변형예 1]

다음에, 도 11을 이용하여, 표시 장치(1)의 제조 방법의 변형예 1에 대해 설명한다. 도 11은, 도 9(c) 내지 도 10(a)에 나타낸 공정에 대응하는 공정을 나타낸다.

도 11에 나타낸 바와 같이, 홀 주입 수송층(104) 상에 뱅크 재료층(1050)을 적층 형성한 후, 그 위쪽에 마스크(503)를 배치한다. 마스크(503)에는, 광 투과부(503a, 503c1, 503c2, ‥)가 설치되어 있다. 각 광 투과부(503a, 503c1, 503c2, ‥)는, 화소부(100a∼100d, ‥)의 사이를 구획하는 각 뱅크(105a∼105d, ‥)(도 4를 참조)를 형성하려고 하는 개소에 대응하여 설치되어 있다.

본 변형예 1에 따른 표시 장치(1)의 제조 방법에서는, 화소부(100a)에 대응한 영역의 광 투과부(503a)의 폭(Wa)이, 형성하려고 하는 뱅크(105a, 105b)(도 4를 참조)의 하단의 포인트(Pa1, Pa2)에 의해 규정되어 있다.

한편, 화소부(100c)에 대응한 영역의 광 투과부(503c1)의 폭(Wc2)은, 형성하려고 하는 뱅크(105c, 105d)(도 4를 참조)의 하단의 포인트(Pc2) 및 상단의 포인트(Pc1)에 의해 규정되어 있다. 또, 광 투과부(503c2)는, 형성하려고 하는 뱅크(105e, 105f)(도 4를 참조)의 하단의 포인트(Pc3, Pc1)에 의해 규정되어 있다.

여기에서, 마스크(503)는, 하프톤 등의 마스크를 이용하여 구성되어 있으며, 광 투과부(503a, 503c1)와 광 투과부(503c2)의 광의 투과율이 상이하다. 구체적으로는, 광 투과부(503c2)의 광의 투과율은, 광 투과부(503a, 503c1)의 광의 투과율보다 크다.

이상과 같은 구성을 갖는 마스크(503)를 배치한 상태로, 노광·현상을 실행한 후, 베이크함으로써, 도 10(b)에 나타낸 바와 같은, 뱅크(105a∼105d, ‥)를 형성할 수 있다. 즉, 광의 투과율이 크게 설정된 광 투과부(503c2)를 통해 노광된 개소에서는, 다른 광 투과부(503a, 503c1)를 통해 노광된 개소보다, 상기 [수식 1]로 나타낸 관계와 같이, 측벽면의 경사 각도가 커진다.

이 후의 공정은, 상기 실시 형태 등과 동일하다.

또한, 노광량에 대한 상기 관계에 대해서는, 뱅크(105)의 구성 재료인 감광성 레지스트 재료의 종류 등 여러 가지의 조건에 따라, 대소 관계가 역전하는 경우도 있을 수 있다.

이상과 같은 제조 방법에 의해서도, 표시 장치(1)를 제조할 수 있다.

[변형예 2]

다음에, 도 12 및 도 13을 이용하여, 표시 장치(1)의 제조 방법의 변형예 2에 대해 설명한다. 도 12 및 도 13은, 도 9(c) 내지 도 10(b)에 나타낸 공정에 대응하는 공정을 나타낸다.

도 12(a)에 나타낸 바와 같이, 홀 주입 수송층(104) 상에 뱅크 재료층(1050)을 적층 형성한 후, 그 위쪽에 마스크(504)를 배치한다. 마스크(504)에는, 뱅크(105a∼105d, ‥)를 형성하려고 하는 각 개소에 대응하여, 개구(504a, 504c‥)가 설치되어 있다.

화소부(100a, 100b)에 대응하는 뱅크(105a, 105b)(도 4를 참조)를 형성하려고 하는 개소에 설치된 개구(504a)는, 상기 실시 형태의 제조 방법에서 이용한 마스크(501)의 개구(501a)와 동일한 폭으로 형성되어 있다. 한편, 화소부(100c, 100d)에 대응하는 뱅크(105c, 105d)(도 4를 참조)를 형성하려고 하는 개소에 설치된 개구(504c)의 폭(Wc3)은, 도 12(a)의 2점 쇄선으로 둘러싼 부분에 나타낸 바와 같이, 뱅크(105c, 105d)의 하단의 포인트(Pc2, Pc3)로 규정되는 폭보다 커지도록 설정되어 있다. 구체적으로는, 경사 각도를 크게 하려고 하는 개소에서, 폭을 크게 하고 있다.

도 12(a)에 나타낸 형태의 마스크(504)를 배치한 상태로, 1회째의 노광·현상을 실행한다. 이에 의해, 도 12(b)에 나타낸 바와 같이, 마스크(504)의 개구(504a, 504c)에 대응하는 개소에 뱅크 재료층(1051a∼1051d, ‥)이 남는다.

또한, 도 12(b)에 나타낸 바와 같이, 1회째의 노광·현상을 실행한 상태에서는, 뱅크 재료층(1051a∼1051d, ‥)의 각 측면부의 경사 각도는 균일하다. 또, 본 변형예 2에서는, 이 시점에서의 베이크를 행하지 않는다.

도 13(a)에 나타낸 바와 같이, 뱅크 재료층(1051a∼1051d, ‥)이 형성된 상태로, 그 위쪽에 마스크(505)를 배치한다. 마스크(505)에는, 형성하려고 하는 뱅크(105a∼105d, ‥)의 측면부에 대응하는 개소 중, 경사 각도를 크게 하려고 하는 개소(도 4에 있어서의 측면부(105ca, 105da, ‥))에만 개구(505c, 505d)가 설치되어 있다.

마스크(505)를 배치한 상태로, 2회째의 노광·현상을 행한 후, 베이크를 함으로써, 도 13(b)에 나타낸 바와 같은 뱅크(105a∼105d, ‥)를 형성할 수 있다. 뱅크(105c, 105d)에서는, X축 방향 좌측(패널 중앙부측)의 측면부(105ca, 105da)가, 다른 측면부(105aa, 105ab, 105cb, ‥)에 비해, 그 경사 각도가 커진다.

이 후, 상기 실시 형태 등과 동일한 공정을 실행함으로써, 표시 장치(1)를 제조할 수 있다.

[제조 방법의 검증]

상기 실시 형태 및 변형예 1, 2에 따른 각 제조 방법에 대해, 구체예로 형성 후의 뱅크 형상에 대해 검증을 행하였다. 그 결과에 대해, 도 14를 이용하여 설명한다.

도 14(a)에 나타낸 바와 같이, 노광량을 늘릴수록 형성되는 뱅크 측면부의 경사 각도가 커진다. 구체적으로는, 노광량을 200[mJ]로 하여 노광·현상한 경우에 형성되는 뱅크 측면부의 경사 각도는 23[°]인 것에 반해, 노광량을 300[mJ]로 하여 노광·현상한 경우에 형성되는 뱅크 측면부의 경사 각도는 38[°]이다. 이 결과에 대해서는, 도 14(b)에 나타낸 AFM(Atomic Force Microscope)에도 나타나 있다.

또한, 도 14(a) 및 도 14(b)에 나타낸 바와 같이, 노광량을 200[mJ]로 하여 1회째의 노광·현상을 행한 후, 노광량을 100[mJ]로 하여 2회째의 노광·현상을 행한 경우에는, 형성되는 뱅크 측면부의 경사 각도가 50[°]가 된다. 이것은, 상기 변형예 2에 따른 제조 방법에 대응하는 것이며, 뱅크 측면부의 경사 각도를 크게 하는데 유효하다고 생각된다.

또한, 도 14(b)에 있어서, 횡축은 가로방향을 나타내고, 종축은 높이 방향을 나타낸다.

[그 밖의 사항]

상기 실시 형태 및 변형예 1, 2에서는, 본 발명의 구성 및 작용·효과를 알기 쉽게 설명하기 위해 일례로서의 각 구성을 채용하는 것이며, 본 발명은, 본질적인 부분을 제외하고, 상기 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 유기 발광층(106)에 대해, 그 Z축 방향 하측에 애노드 전극(102)이 배치되어 있는 구성을 일례로서 채용하였지만, 본 발명은, 이것에 한정되지 않으며 유기 발광층(106)에 대해, 그 Z축 방향 하측에 캐소드 전극(108)이 배치되어 있는 구성을 채용할 수도 있다.

유기 발광층(106)에 대해, 그 Z축 방향 하측에 캐소드 전극(108)을 배치하는 구성으로 하는 경우에는, 탑 이미션 구조가 되므로, 캐소드 전극(108)을 반사 전극층으로 하고, 그 위에 전극 피복층(103)을 형성하는 구성을 채용하게 된다.

또, 상기 실시 형태 등에서는, 표시 장치(1)의 구체적인 외관 형상을 나타내고 있지 않았지만, 예를 들면, 도 15에 나타낸 바와 같은 시스템 일부로 할 수 있다. 또한, 유기 EL 표시 장치는, 액정 표시 장치와 같은 백라이트를 필요로 하지 않으므로, 박형화에 적합하며, 시스템 디자인의 관점에서 우수한 특성을 발휘한다.

또, 상기 실시 형태 및 변형예 1, 2에서는, 뱅크(105)의 형태로서, 도 3에 나타낸 바와 같은, 소위, 라인 뱅크 구조를 채용하였지만, 도 16에 나타낸 바와 같은, Y축 방향으로 연신하는 뱅크 요소(305a)와 X축 방향으로 연신하는 뱅크 요소(305b)로 이루어지는 픽셀 뱅크(305)를 채용하여 표시 패널(30)을 구성할 수도 있다.

도 16에 나타낸 바와 같이, 픽셀 뱅크(305)를 채용하는 경우에는, 패널 외주부의 화소부(300)에 대해, 그 X축 방향 및 Y축 방향의 각 외측이 되는 측벽부의 경사 각도를 크게 함으로써, 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 구체적으로는, 화살표 B₁, B₂, B₃, B₄로 가리키는 측벽부를 갖는 화소부가 패널 외주부의 각부에 해당하는 구성에 있어서, 화살표 B₁, B₃으로 가리키는 측벽부의 경사 각도를, 화살표 B₂로 가리키는 측벽부의 경사 각도보다 커지도록 하고, 또, 화살표 B₄, B₆으로 가리키는 측벽부의 경사 각도를, 화살표 B₅로 가리키는 측벽부의 경사 각도보다 커지도록 한다.

또, 상기 실시 형태 및 변형예 1, 2에서는, 패널 외주부에 형성하는 뱅크 외측의 측벽부의 경사 각도를, 패널 중앙부의 대응하는 뱅크 측면부의 경사 각도보다 크게 하는 것으로 하였지만, 이 관계에 대해서는, 제조 시의 유기 발광층의 형성에 따른 건조 공정에서의 증기의 흐름(증기 농도)에 따라 적절히 변경할 수 있다. 예를 들면, 건조 장치의 구조 등에서, 잉크의 건조 시에 있어서의 증기의 흐름이, 패널 외주부로부터 패널 중앙부를 향한 방향인 경우에는, 유기 발광층의 막 두께가 두꺼워지는 개소에 대응하여, 뱅크 측면부의 경사 각도를 크게 하면 된다. 이에 의해, 유기 발광층의 막 두께를 균일화할 수 있으며, 패널 전체에 있어서의 휘도 얼룩을 저감할 수 있다.

또, 상기 실시 형태 및 변형예 1, 2에서는, 화소부에 있어서의 발광색(적색, 녹색, 청색)을 구별하고 있지 않지만, 발광색에 따라 유기 발광 재료를 포함하는 잉크의 특성이 변화한다. 이 경우, 각 발광색의 잉크 특성에 따라, 대응하는 뱅크 측면부의 경사 각도를 규정할 수 있다.

또, 뱅크 측면부의 경사 각도를 크게 하는 대상이 되는 영역에 대해서는, 제조 공정이나 패널 사이즈 등에 따라 적절히 규정할 수 있지만, 예를 들면, 패널에 있어서의 외주부의 0.5[%]∼수 [%] 정도(예를 들면, 1[%])의 화소부를 대상으로 하는 것이 바람직하다고 생각된다. 이것은, 도 17(c)에 나타낸 종래 기술에 따른 표시 장치에서의 유기 발광층의 막 두께 편차를 고려하는 것에 의한 것이다.

[산업상의 이용 가능성]

본 발명은, 휘도 얼룩이 적고, 높은 화질 성능을 갖는 표시 장치를 실현하는데 유용하다.

1 : 표시 장치
10, 30 : 표시 패널
20 : 구동 제어부
21∼24 : 구동 회로
25 : 제어 회로
100, 100a∼100c, 300 : 화소부
101 : 기판
102 : 애노드 전극
103 : 전극 피복층
104 : 홀 주입층
105, 105a∼105f, 105x, 105y, 305 : 뱅크
106, 106a, 106c, 106x, 106y : 유기 발광층
107 : 전자 주입층
108 : 캐소드 전극
109 : 시일링층
501∼505 : 노광 마스크
1050, 1051a, 1051b, 1051e, 1051f : 뱅크 재료층
1060x, 1060y : 잉크

Claims

복수의 화소부가 배열되어 이루어지는 표시 장치로서,
각 화소부는, 제1 전극 및 제2 전극과, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 끼워진 유기 발광층을 갖고 구성되어 있으며,
상기 제1 전극의 위쪽에는, 상기 유기 발광층을 상기 화소부마다 구획하는 복수의 뱅크가 세워져 설치되어 있고,
상기 복수의 화소부에는, 모두 상기 배열의 단부측에 위치하고, 또한, 상기 배열의 방향에서 서로 인접하는 제1 화소부와 제2 화소부가 포함되어 있으며,
상기 제1 화소부는, 상기 제2 화소부에 대해, 상기 배열의 중앙부측에 위치하고 있고,
상기 복수의 뱅크에는, 상기 제1 화소부의 상기 유기 발광층과 상기 제2 화소부의 상기 유기 발광층을 구획하는 제1 뱅크가 포함되어 있으며,
상기 제1 뱅크에 있어서, 상기 제1 화소부에 대응하는 제1 측면부는, 상기 제2 화소부에 대응하는 제2 측면부에 대해, 그 경사 각도가 크고,
상기 경사 각도는, 상기 뱅크에 있어서의 각 측면부와, 상기 뱅크가 설치되어 있는 하지층(下地層)의 상면이 이루는 각도이며,
상기 제1 뱅크의 상기 제1 측면부 및 상기 제2 측면부의 각각의 상기 경사 각도는 예각인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 복수의 화소부에는, 모두 상기 배열의 중앙부측에 위치하고, 또한, 상기 배열의 방향에서 서로 인접하는 제3 화소부와 제4 화소부가 포함되어 있으며,
상기 복수의 뱅크에는, 상기 제3 화소부의 상기 유기 발광층과 상기 제4 화소부의 상기 유기 발광층을 구획하는 제2 뱅크가 포함되어 있고,
상기 제2 뱅크에 있어서, 상기 제3 화소부에 대응하는 제3 측면부와, 상기 제4 화소부에 대응하는 제4 측면부는, 그 경사 각도가 동일한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 복수의 뱅크에는, 상기 제2 화소부의 상기 유기 발광층을, 상기 배열의 단부측에서 구획하는 제3 뱅크가 포함되어 있으며,
상기 제3 뱅크에 있어서의 상기 제2 화소부에 대응하는 제5 측면부는, 상기 제2 측면부에 대해, 그 경사 각도가 큰 것을 특징으로 하는 표시 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 측면부의 경사 각도는, 35°이상 40°이하의 범위 내에 있으며,
상기 제2 측면부의 경사 각도는, 25°이상 30°이하의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제3 측면부 및 상기 제4 측면부의 경사 각도는, 모두 25°이상 30°이하의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
삭제
복수의 화소부가 배열되어 이루어지는 표시 장치의 제조 방법으로서,
기판 상에, 제1 전극을 포함하는 기능층을 형성하는 제1 공정과,
상기 기능층 상에, 감광성 레지스트 재료를 적층하는 제2 공정과,
상기 적층된 감광성 레지스트 재료를 마스크 노광하여 패터닝함으로써, 복수의 화소부에 대응하는 복수의 개구부를 형성함과 더불어, 인접하는 상기 개구부간을 구획하는 복수의 뱅크를 형성하는 제3 공정과,
상기 복수의 개구부의 각각에 대해, 유기 발광 재료를 포함하는 잉크를 적하하여 건조시켜, 유기 발광층을 형성하는 제4 공정과,
상기 유기 발광층의 위쪽에, 제2 전극을 형성하는 제5 공정을 갖고,
상기 복수의 개구부에는, 모두 상기 배열의 단부측에 위치하고, 또한, 상기 배열의 방향에서 서로 인접하는 제1 개구부와 제2 개구부가 포함되어 있으며,
상기 제1 개구부는, 상기 제2 개구부에 대해, 상기 배열의 중앙부측에 위치하고 있고,
상기 복수의 뱅크에는, 상기 제1 개구부의 상기 유기 발광층과 상기 제2 개구부의 상기 유기 발광층을 구획하는 제1 뱅크가 포함되어 있으며,
상기 제3 공정에서는, 제1 뱅크에 있어서, 상기 제1 개구부에 대응하는 제1 측면부가, 상기 제2 개구부에 대응하는 제2 측면부에 대해, 그 경사 각도가 커지도록, 상기 제1 뱅크의 형성을 행하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 제3 공정에서는, 상기 감광성 레지스트 재료의 노광에 관해, 상기 제1 측면부에 상당하는 부분으로의 노광량을, 상기 제2 측면부에 상당하는 부분으로의 노광량에 대해 크게 함으로써, 상기 제1 측면부의 경사 각도가, 상기 제2 측면부의 경사 각도에 대해, 커지도록 하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 제3 공정에서는, 상기 감광성 레지스트 재료의 노광에 관해, 상기 제1 측면부에 상당하는 부분으로의 광의 투과율을, 상기 제2 측면부에 상당하는 부분으로의 광의 투과율에 대해 큰 마스크를 이용함으로써, 제1 측면부의 경사 각도가, 상기 제2 측면부의 경사 각도에 대해, 커지도록 하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 제3 공정에서는, 상기 제1 측면부에 상당하는 부분과, 상기 제2 측면부에 상당하는 부분에 대해, 상기 감광성 레지스트 재료를 노광하여 현상한 후, 상기 제1 측면부에 상당하는 부분에 대해, 노광 처리를 추가하여 행함으로써, 제1 측면부의 경사 각도가, 상기 제2 측면부의 경사 각도에 대해 커지도록 하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.