JP2007080545A - 有機ｅｌ表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェット方式で発光層を形成する場合に塗工ムラが発生しない有機ＥＬ表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】アレイ基板１０上に画素２０が格子状に縦横に配置され、各画素２０に対応する位置にインクジェットヘッド５２，５４のノズル３６から発光材料を吐出して発光層を形成するものであり、アレイ基板１０の第１の対角線方向Ａに沿って第１のヘッド５２を移動しながら発光材料を吐出させて発光層を形成し、次に、アレイ基板１０の第２の対角線方向Ｂに沿って第２のヘッド５４を移動しながら発光材料を吐出させてさらに発光材料を上塗りする工程とよりなる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インクジェット方式等の選択塗布方式で発光層を形成する有機ＥＬ表示装置に関するものである。

最近のインクジェット方式による塗工方法が発達し、有機ＥＬ表示装置における画素の発光層の塗工に用いられている。

例えば、特許文献１には、有機ＥＬ表示装置の画素にインクジェットヘッドのノズルから第１の方向に断続的に発光材料を吐出して発光層を形成し、さらに、他の色の発光層を形成する発光材料を第１の方向とほぼ直交する第２の方向にノズルから断続的に吐出して発光層を形成する製造方法が提案されている。
特開２００３−１０９７５４号公報

しかし、上記のようなインクジェット方式等の選択塗布方式で発光層を形成する製造方法の場合に、隣接する画素同士の塗工ムラを低減することが難しく、この塗工ムラが点灯の際に輝度ムラとして現れることがある。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、選択塗布方式で発光層を形成する場合に塗工ムラが発生しない有機ＥＬ表示装置の製造方法を提供する。

請求項１に係る発明は、アレイ基板上に画素が格子状に縦横に配置された有機ＥＬ表示装置であって、前記各画素に対応する位置に選択塗布ヘッドのノズルから発光材料をそれぞれ吐出して各画素に発光層を形成する有機ＥＬ表示装置の製造方法において、前記アレイ基板の第１の対角線方向である第１の方向に沿って前記選択塗布ヘッドを移動しながら前記発光材料を吐出させて前記各画素に発光層を形成する工程と、前記アレイ基板の第２の対角線方向である第２の方向に沿って前記選択塗布ヘッドを移動しながら前記発光材料を吐出させて前記各画素の前記発光層の上にさらに前記発光材料を上塗りする工程と、を有することを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法である。

請求項２に係る発明は、アレイ基板上に画素が格子状に縦横に配置された有機ＥＬ表示装置であって、前記各画素に対応する位置に選択塗布ヘッドのノズルから発光材料をそれぞれ吐出して各画素に発光層を形成する有機ＥＬ表示装置の製造方法において、前記アレイ基板の第１の方向に沿って前記選択塗布ヘッドを移動しながら前記発光材料を吐出させて前記各画素に発光層を形成する工程と、前記アレイ基板の前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って前記選択塗布ヘッドを移動しながら前記発光材料を吐出させて前記各画素の前記発光層の上にさらに前記発光材料を上塗りする工程と、を有することを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法である。

本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法であると、第１の方向に沿って選択塗布ヘッドを移動しながら発光材料を吐出させて発光層を形成し、この第１の方向とは異なる第２の方向に沿って選択塗布ヘッドを移動しながら発光材料を吐出させて上塗りすることにより、発光材料の塗工ムラが発生しない。そのため、点灯の際に輝度ムラも発生しない。

図２は、有機ＥＬ表示装置の一部構造を概略的に示す縦断面図であり、ここでは特に一画素分で、かつ、発光層を形成する前のアレイ基板１０の縦断面図を示している。

アレイ基板１０上には、走査線と、この走査線に直交するように配置された信号線と、信号線と走査線との交点付近に配置されたスイッチング素子である画素ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）と、画素ＴＦＴを介して信号線に接続される駆動トランジスタと称す）１４と、駆動トランジスタ１４に接続された画素２０を有している。

ガラス基板から構成された支持基板１２上にこれら画素ＴＦＴ、駆動トランジスタ１４が形成され、ここではトップゲート構造の薄膜トランジスタを採用している。これらＴＦＴは、支持基板１２上に形成されたポリシリコン半導体層Ｐと、このポリシリコン半導体層Ｐと第１絶縁膜１６を介して配置されたゲート電極Ｇと、第１絶縁膜１６と第２絶縁膜１８を介してポリシリコン半導体層Ｐのソース領域にコンタクトしたソース電極Ｓと、第１絶縁膜１６及び第２絶縁膜１８を介してポリシリコン半導体層Ｐのドレイン領域にコンタクトしたドレイン電極Ｄを備えている。画素ＴＦＴのソース電極は信号線に接続され、ゲート電極は走査線に接続される。また、画素ＴＦＴのドレイン電極は、駆動トランジスタ１４のゲート電極Ｇに接続される。駆動トランジスタ１４のソース電極Ｓは定電位端子に接続され、ドレイン電極Ｄは画素２０の下部電極２６に接続する。

画素２０は、第２絶縁膜１８の上に配置された第３絶縁膜２２の上に配置されている。すなわち、画素２０の下部電極２６が第３絶縁膜２２の上層に形成され、第３絶縁膜２２に設けられているコンタクトホール２８によって駆動トランジスタ１４のドレイン電極Ｄと接続されている。下部電極２６は、光透過性導電材料であるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）で形成され、ここでは陽極として機能している。

この下部電極２６の上層にはアクリル樹脂よりなる隔壁２４が形成されている。隔壁２４は横方向に隣接する画素２０を区画する。このアクリル樹脂で形成された隔壁２４を形成するには、ＵＶ光でマスク露光する。

隔壁２４の開口により露出された下部電極２６の上に、少なくとも発光層を含む光活性層が積層される。この光活性層は、下部電極２６に対向配置された陰極の上部電極（不図示）との間に挟持されるものである。この光活性層は、ＲＧＢ各色共通に形成されるホール輸送層、エレクトロン輸送層、及び各色毎に形成される有機発光層の多層構造で構成されてもよいし、または、各層が機能的に複合された層構造で形成されてもよい。本実施形態では、ホール輸送層３０と有機発光層３２の二層で構成されている。

ホール輸送層３０は、芳香族アミン誘導体やポリチオフェン誘導体、ポリアニリン誘導体より形成され、有機発光層は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に発光する有機化合物によって形成されている。この有機発光層３２は、例えば高分子系材料を採用する場合には、ＰＰＶ（ポリパラフェニデンビニデン）やポリフルオレン誘導体またはその前駆体などを積層して構成されている。

このホール輸送層３０と有機発光層３２を形成には、まず、インクジェット方式によりホール輸送層３０を形成する材料を滴下する。次に、その上に有機発光層３２を形成する発光材料を滴下する。

有機発光層３２を形成するためのインクジェット方式の塗工装置について図１に基づいて説明する。

アレイ基板１０を載置するためのテーブル５０が設けられている。このテーブル５０の対角線の方向の外方には、それぞれ第１のインクジェットヘッド（第１のヘッドという）５２と、第２のインクジェットヘッド（第２のヘッドという）５４が配置されている。第１のヘッド５２は、塗工したいアレイ基板１０の対角線方向Ｂの長さと同じ幅を有し、その下面に赤色、緑色、青色の各発光材料を吐出するためのノズル３６が幅方向に沿って並べられている。第２のヘッド５４も同様の構成を有している。

第１のヘッド５２は、テーブル５０に載置されたアレイ基板１０の第１の対角線方向Ａに沿って移動する。

第２のヘッド５４は、前記第１の対角線方向Ａと交わる第２の対角線方向Ｂに沿って移動するものであり、第１の対角線方向Ａと第２の対角線方向Ｂの交わる角度をθとする。また、第１のヘッド５２及び第２のヘッド５４ともに、ノズル３６とアレイ基板１０の距離は、約３００μｍに設定されている。

次に、このインクジェット方式の塗工装置を用いた有機発光層３２を形成する工程について説明する。

図１に示すように下部電極２６の上に隔壁２４を形成したアレイ基板１０を、テーブル５０の上に載置する。

次に、第１のヘッド５２を、第１の対角線方向Ａに沿って移動させながら、発光材料を間欠的に画素２０に相当する位置に吐出する。この場合に、第１のヘッド５２の移動速度に合わせて、赤色の画素２０Ｒの位置には、赤色の発光材料を吐出するノズル３６Ｒが吐出し、緑色のノズル３６Ｇが緑色の画素２０Ｇにきたときに緑色の発光材料を吐出し、青色のノズル３６Ｂが緑色の画素２０Ｂにきたときに青色の発光材料を吐出する。また、図１に示すように、アレイ基板１０の角部において塗布する画素２０の数が少ないため、第１のヘッド５２の中央部でかつ必要なノズル３６のみ発光材料を吐出し、移動とともにその吐出するノズル３６の数を次第に増やし、アレイ基板１０のほぼ中央部、即ち第２の対角線方向Ｂの位置にきたときに第１のヘッド５２の幅方向にある全てのノズル３６から発光材料を吐出させる。その後、第１のヘッド５２の移動とともに逆に吐出するノズル３６の数を次第に減らし、アレイ基板１０の反対側の角部において最小の数とする。そして、１回目の塗工を終了させる。

次に、この第１のヘッド５２による塗工が済んだ後に、第２のヘッド５４を第２の対角線方向Ｂに沿って移動させる。この塗工方法は第１のヘッド５２と同様である。

このようにすることで画素２０毎に、第１のヘッド５２によって塗工された第１の発光層の上に、第２のヘッド５４から吐出された発光材料が上塗りされることにより、塗工ムラが線状に視認されることを抑制でき、塗工ムラの視認を抑制することができる。

また、信号線の配線方向と所定の角度を持って塗布するため、筋状のムラの視認を低減することも可能となる。

そのため、このアレイ基板１０を用いた有機ＥＬ表示装置を点灯させた場合に、輝度ムラが発生を効果的に抑制することが可能となる。

なお、上述の実施形態においては、対角線方向に沿って塗布したがこれに限定されず、アレイ基板の一辺に対して所定の角度をもっと方向に沿ってスキャンしても同様の効果を得ることができる。

また、上述の実施形態においては、ヘッドの幅とヘッドの長軸方向と平行なアレイ基板の幅とを一致させたが、これに限定されず、ヘッドの幅を幅狭とし、同一方向に複数回スキャンすることにより全面に塗布してもよい。

また、個々のパネルに対応するアレイ基板に塗布することを例にとり説明したが、複数のパネルを一のアレイ基板上に形成するものであってもよい。

なお、ホール輸送層３０も有機発光層３２の塗工前に同様に塗工している。このように他の光活性層にも本発明を適用することができる。

また、インクジェット方式について説明したが、他の選択塗布方式を用いてもよい。

次に、図３に基づいて第２の実施形態の有機ＥＬ表示装置の製造方法について説明する。

本実施形態と第１の実施形態の異なる点は、第１のヘッド５２と第２のヘッド５４の配置の仕方にある。

図３に示すように本実施形態では、第１のヘッド５２がアレイ基板１０のＹ軸方向に沿って移動し、第２のヘッド５４がＸ軸方向に沿って移動する。即ち、第１のヘッド５２と第２のヘッド５４が直交するように移動する。

本実施形態においても、１つの画素について発光材料が２回塗工されることとなり、アレイ基板１０全体において塗工ムラが発生しない。そのため、点灯時に輝度ムラも発生しない。

上記各実施形態では、移動方向毎に第１のヘッド５２及び第２のヘッド５４を設けたが、これに代えて、ヘッドは１個だけ設け、各塗工が終わった場合にテーブル５０をθ度または９０度回転させ、１つのヘッドで２方向の塗工を可能にしてもよい。

本発明の第１の実施形態の製造方法を示す平面図である。 有機ＥＬ表示装置における画素部分の拡大縦断面図である。 第２の実施形態の製造方法を示す平面図である。

符号の説明

１０ アレイ基板
１４ 駆動トランジスタ
２０ 画素
２４ 隔壁
３０ ホール輸送層
３２ 有機発光層
５０ テーブル
５２ 第１のヘッド
５４ 第２のヘッド

Claims (6)

1. アレイ基板上に画素が格子状に縦横に配置された有機ＥＬ表示装置であって、前記各画素に対応する位置に選択塗布ヘッドのノズルから発光材料をそれぞれ吐出して各画素に発光層を形成する有機ＥＬ表示装置の製造方法において、
   前記アレイ基板の第１の対角線方向である第１の方向に沿って前記選択塗布ヘッドを移動しながら前記発光材料を吐出させて前記各画素に発光層を形成する工程と、
   前記アレイ基板の第２の対角線方向である第２の方向に沿って前記選択塗布ヘッドを移動しながら前記発光材料を吐出させて前記各画素の前記発光層の上にさらに前記発光材料を上塗りする工程と、
   を有する
   ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
2. アレイ基板上に画素が格子状に縦横に配置された有機ＥＬ表示装置であって、前記各画素に対応する位置に選択塗布ヘッドのノズルから発光材料をそれぞれ吐出して各画素に発光層を形成する有機ＥＬ表示装置の製造方法において、
   前記アレイ基板の第１の方向に沿って前記選択塗布ヘッドを移動しながら前記発光材料を吐出させて前記各画素に発光層を形成する工程と、
   前記アレイ基板の前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って前記選択塗布ヘッドを移動しながら前記発光材料を吐出させて前記各画素の前記発光層の上にさらに前記発光材料を上塗りする工程と、
   を有する
   ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
3. 移動方向毎に異なる選択塗布ヘッドを備え、
   前記一の選択塗布ヘッドで前記第１の方向で塗工した後、前記他の選択塗布ジェットで前記第２の方向を塗工する
   ことを特徴とする請求項１または２記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
4. 前記アレイ基板は回転自在なテーブルの上に載置され、
   前記選択塗布ヘッドで前記第１の方向を塗工した後、前記テーブルを所定角度回転させ、同一の前記選択塗布ヘッドで前記第２の方向を塗工する
   ことを特徴とする請求項１または２記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
5. 前記画素がＲ、Ｇ、Ｂの三色あり、
   前記２方向の塗工を前記色毎に行う
   ことを特徴とする請求項１または２記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
6. 前記画素がＲ、Ｇ、Ｂの三色あり、
   前記２方向の塗工を三色同時に行う
   ことを特徴とする請求項１または２記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
   

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