JP2020129478A - 有機el表示パネル及び有機el表示パネルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
発光層の形成には、高分子材料や薄膜形成性の良い低分子を含む発光層形成用のインクを、インクジェット法等によりバンクで区画された凹空間に塗布するウェット方式が多く用いられている。このウェット方式によれば、大型のパネルにおいても発光層をはじめとする有機機能層を比較的容易に形成することができる。
本開示は、上記課題に鑑み、有機EL表示パネルの製造過程において、有機EL表示パネルの製造過程において長尺状のバンクの一部分が欠落したときに、欠落に伴い表示品質が低下するサブピクセルの範囲を限定することのできる有機EL表示パネルの製造方法、及び有機EL表示パネルを提供することを目的とする。
ラインバンク方式の有機EL表示パネルの製造方法では、基板上に列方向に延伸する互いに並列に形成された複数の長尺状のバンクを形成し、複数のバンク間の間隙に有機発光材料を含むインクを塗布することにより発光層を形成する。ラインバンク方式によれば、インクがバンクに沿って間隙内で流動可能であるので、インク塗布時点での膜厚のバラつきがインクの流動により均一化され、均一な膜厚の発光層を形成することができる。その結果、輝度ムラの少ない有機EL表示パネルを製造することができる。しかしながら、バンクに欠陥が存在すると、間隙内に塗布されたインクが欠陥を通して隣の間隙内に侵入し、発光色の異なるインクが混合する混色領域が発生してしまう可能性がある。特に、ラインバンク方式では、混色したインクがバンクに沿って流動するため、複数画素にわたって表示品質の低下が発生する可能性がある。
しかしながら、製造工程において長尺状のバンクの一部分が欠落する態様の欠陥に対しては、欠落部分が長尺方向に所定の長さを有する場合には、特許文献1に記載された方法では混色の拡大を抑制することが難しい場合がある。
図17に示すように、表示パネルは、その主な構成として、下地基板11、XY方向に行列状に配された画素電極12、ホール注入層13、画素電極12間に配されたY方向(列方向)に延伸する列バンク14aとX方向(行方向)に延伸する高さが低い行バンク24、有機発光層、電子輸送層、共通電極、封止層を備える。そして、赤(R)、緑(G)、青(B)の何れかの発光色に対応する有機発光層を有する発光素子をサブピクセルが画素電極12に対応してマトリクス状に配設されている。なお、図17(a)は、製造工程において電子輸送層、共通電極、封止層が形成される前の列バンク14aが焼成前の状態を示している。
そのため、図17(b)に示すような、画素電極12d1、12d2の上方であって、列方向に所定距離A1〜A2だけ離れた位置A1、A2に、一対の補修用行バンク52X1、52X2を形成するといった方法では、欠落部3のX方向両側に位置する間隙20を堰き止めることはできず、上記した欠落部3に近接する第1空間SAと近接しない第2空間SBとを仕切ることができない。そのため、混色したインクが第1空間SA内から第2空間SBに流出して混色が拡大する。
≪本発明を実施するための形態の概要≫
本開示の実施の形態に係る有機EL表示パネルは、基板と、前記基板の上面に行列状に並んだ複数の画素電極と、前記基板上の少なくとも行方向に隣り合う前記画素電極の間に、列方向に延伸する互いに並列に形成された複数の長尺状の列バンクと、長尺状の前記列バンクの一部が存在しない欠落部と、前記画素電極の上方において、前記欠落部を有する列バンクの行方向両側に隣接する列バンクとの間の2つの間隙それぞれに形成された一対の補修用バンクと、前記複数の列バンク間の間隙に形成された塗布膜からなる発光層と、前記発光層の上方に共通電極とを備え、前記補修用バンクは、前記2つの間隙内に存在し、前記欠落部と列方向の位置が少なくとも一部分において同じである前記画素電極の上方であって、列方向に所定距離以上、離れた位置に、形成された一対の補修用行バンクと、前記列バンクと行方向に接続されていない前記補修用行バンクの端部と、欠落部を有する前記列バンクの最も近接する部分とを列方向に接続する補修用列バンクとを含むことを特徴とする。
また、別の態様では、上記の何れかの態様において、前記一対の補修用行バンクは、列方向における距離が最大となる位置に形成されている構成としてもよい。
また、別の態様では、上記の何れかの態様において、前記2つの間隙内の一方に形成された前記発光層のうち、前記一対の補修用行バンクに挟まれた範囲に形成された発光層の部分は、前記欠落部を挟んで行方向に対向する間隙内に形成された発光層に含まれる有機発光材料を含み、前記一対の補修用行バンクに挟まれた範囲外に形成された発光層の部分は、前記対向する間隙内に形成された発光層に含まれる有機発光材料を含まない構成としてもよい。
また、別の態様では、上記の何れかの態様において、さらに、前記基板上の少なくとも列方向に隣り合う前記画素電極の間には、行方向に延伸する互いに並列に形成された複数の長尺状の行バンクを備え、欠落部を有する前記列バンクの最も近接する部分は前記行バンクの上面に位置する構成としてもよい。
また、別の態様では、上記の何れかの態様において、前記画素電極の前記行バンクの下方に位置する部分には、前記画素電極の表面の一部が凹陥したコンタクトホールを有し、前記補修用列バンクは、平面視において前記コンタクトホールと重ならない位置に形成されている構成としてもよい。
また、本開示の実施の形態に係る有機EL表示パネルの製造方法は、基板を準備する工程と、前記基板の上面に行列状に並んだ複数の画素電極を形成する工程と、前記基板上の少なくとも行方向に隣り合う前記画素電極の間に、列方向に延伸する互いに並列に形成された複数の長尺状の列バンクを形成する工程と、長尺状の前記列バンクの一部が存在しない欠落部を検出する工程と、前記画素電極の上方において、前記欠落部が検出された列バンクの行方向両側に隣接する列バンクとの間の2つの間隙それぞれに、各一対の補修用バンクを形成する工程と、前記複数の列バンク間の間隙に有機発光材料を含むインクを塗布することにより発光層を形成する工程と、前記発光層の上方に共通電極を形成する工程とを有し、前記補修用バンクを形成する工程は、前記2つの間隙内に存在し、前記欠落部と列方向の位置が少なくとも一部分において同じである前記画素電極の上方であって、列方向に所定距離以上、離れた位置に、一対の補修用行バンクを形成する第1の工程と、前記列バンクと行方向に接続されていない前記補修用行バンクの端部を、欠落部を有する前記列バンクの最も近接する部分と列方向に接続する補修用列バンクを形成する第2の工程とを含むことを特徴とする。
また、別の態様では、上記の何れかの態様において、前記第1の工程では、前記一対の補修用行バンクは列方向における距離が最大となる位置に形成される構成としてもよい。
また、別の態様では、上記の何れかの態様において、さらに、前記基板上の少なくとも列方向に隣り合う前記画素電極の間に、行方向に延伸する互いに並列に形成された複数の長尺状の行バンクを形成する工程を有し、欠落部を有する前記列バンクの最も近接する部分は前記行バンクの上面に位置している構成としてもよい。
また、別の態様では、上記の何れかの態様において、前記画素電極の前記行バンクの下方に位置する部分に、前記画素電極の表面の一部が凹陥したコンタクトホールを形成する工程を有し、前記補修用列バンクは、平面視において前記コンタクトホールと重ならない位置に形成される構成としてもよい。
≪実施の形態>≫
<有機EL表示装置の全体構成>
図1は、実施形態に係る表示パネル100を有する有機EL表示装置1の構成を示す模式ブロック図である。
<有機EL表示パネルの構成>
図2は、表示パネル100の表示面側から見た概略構成を模式的に示す平面図である。図3は、表示パネル100を図2のA−A線で切断した一部拡大断面図である。表示パネル100は、いわゆるトップエミッション型であって、Z方向側が表示面となっている。
図3に示すように、表示パネル100は、その主な構成として、下地基板11、画素電極12、ホール注入層13、列バンク14、有機発光層15、電子輸送層16、共通電極17、封止層18を備える。
ホール注入層13、電子輸送層16が、機能層に相当し、画素電極12と共通電極17によって、機能層が挟まれた構造となっている。
なお、図2においては、電子輸送層16、共通電極17、封止層18を取り除いた状態を示している。
下地基板11は、基板本体部11a、TFT(薄膜トランジスタ)層11b、平坦化層11cを有する。
基板本体部11aは、表示パネル100の基材となる部分であり、例えば、無アルカリガラス、ソーダガラス、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル樹脂、アルミナ等の絶縁性材料のいずれかで形成することができる。また、基板本体部11aは、ポリイミド材料を用いて形成してもよい。
平坦化層11cは、TFT層11b上に形成されている。平坦化層11cは、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂等の有機絶縁材料、SiO(酸化シリコン)やSiN(窒化シリコン)等の無機絶縁材料からなり、TFT層11bと画素電極12との間の電気的絶縁性を確保すると共に、TFT層11bの上面に段差が存在してもそれを平坦化して、画素電極12を形成する下地面への影響を抑える機能を持つ。
画素電極12は、下地基板11上に、サブピクセル毎に個別に設けられた画素電極であり、例えば、Ag(銀)、Al(アルミニウム)、アルミニウム合金、Mo(モリブデン)、APC(銀、パラジウム、銅の合金)等の光反射性導電材料からなる。本実施形態において、画素電極12は、陽極である。
[ホール注入層]
ホール注入層13は、例えば、銀(Ag)、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)、バナジウム(V)、タングステン(W)、ニッケル(Ni)、イリジウム(Ir)などの酸化物、あるいは、PEDOT(ポリチオフェンとポリスチレンスルホン酸との混合物)などの導電性ポリマー材料からなる層である。上記の内、酸化金属からなるホール注入層13は、ホールを安定的に、またはホールの生成を補助して、有機発光層15に対しホールを注入および輸送する機能を有する。
ホール注入層13の表面には、Y方向(列方向)に沿って伸長する平面視にて短冊状の列バンク14が複数本並列に設けられている。この列バンク14は、絶縁性の有機材料(例えばアクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂等)からなる。
各列バンク14の断面は、図3に示されるように台形であって、列バンク14同士の間には、列バンク14によって区画された間隙20(20R、20G、20B)が形成され、各間隙20の底部には、複数の画素電極12がY方向に列設され、その上に機能層としてのホール注入層13、有機発光層15、電子輸送層16が形成されている。
行バンク24は、列バンク14よりも高さが低く(図7参照)、各間隙20においてY方向に隣接する画素電極12と画素電極12との間に形成され、Y方向に隣接する発光素子10どうしを区画している。即ち、表示パネル100は、所謂ラインバンクを有する有機EL表示パネルである。
[列バンクの欠落部について]
列バンク14aに存在する欠落部3について説明する。
また、図5(a)は、列バンク14aに生じる欠落部3aよりも長い欠落部3bの一例を示す模式斜視図である。図5(a)では、欠落部3bのY方向の一端3b1は行バンク24の間に位置し、欠落部3bの他端3b2も別の行バンク24上に位置する。なお、本明細書では欠落部3a、3bの区別しない場合は欠落部3とする。
長尺状の列バンク14の一部が欠落した欠落部3がある場合、欠落部3が存在する列バンク14の行方向両側に隣接する列バンク14との間の2つの間隙20それぞれに形成された一対の補修用バンク52を備えた構成を採る。
以下、補修用バンク52の構成について説明する。
また、補修用行バンク52Xを、例えば、行バンク24上に形成した場合には、両者は共に有機材料からなるために親和性が高く、補修用行バンク52Xの材料が行バンク24上で濡れ広がり易く、補修用行バンク52Xの堰として十分な高さまで形成することができない場合がある。これに対し、図4(b)に示すように、補修用行バンク52Xを画素電極12Aの上方に形成することにより、必要な補修用行バンク52Xの高さを確保することができる。
以上により、図4(b)に示すように、欠落部3aを有する列バンク14の両側にある間隙20に、補修用行バンク52X1からなる補修用バンク52がそれぞれ形成されて堰501が構成され、補修用行バンク52X2及び補修用列バンク52Y2からなる補修用バンク52がそれぞれ形成されて堰502が構成される。そして、この一対の堰501、502によって間隙20は、欠落部3に近接する空間部分からなる第1空間SAと、欠落部3に近接しない空間部分からなる2つの第2空間SBとに仕切られている。
以上により、図5(b)に示すように、欠落部3bを有する列バンク14のX方向両側にある間隙20に、補修用行バンク52X1及び補修用列バンク52Y1からなる補修用バンク52がそれぞれ形成されて堰501が構成され、補修用行バンク52X2及び補修用列バンク52Y2からなる補修用バンク52がそれぞれ形成されて堰502が構成される。そして、この一対の堰501、502によって間隙20は、欠落部3に近接する空間部分からなる第1空間SAと、欠落部3に近接しない空間部分からなる2つの第2空間SBとに仕切られている。
以上のとおり、本実施の形態では、欠落部3の存在する列バンク14の両側の間隙20では、一対の堰501、502により混色インクをせき止めて、混色領域が広がるのを防ぐことができる。
有機発光層15は、キャリア(正孔と電子)が再結合して発光する部位であって、R、G、Bのいずれかの色に対応する有機材料を含む。
この有機発光層15は、上記の列バンク14によって区画されたY方向に伸長する溝状の間隙(図7の間隙20R、20G、20B参照)に形成されている。
従って、互いに色の異なる有機発光層15が、列バンク14を挟んで配置されていることになる。
電子輸送層16は、共通電極17から注入された電子を有機発光層15へ輸送する機能を有し、例えば、オキサジアゾール誘導体(OXD)、トリアゾール誘導体(TAZ)、フェナンスロリン誘導体(BCP、Bphen)などで形成されている。
[共通電極]
共通電極17は、例えば、ITO、IZO等の導電性を有する光透過性材料で形成され全てのサブピクセルに亘って設けられている。
[封止層18]
封止層18は、ホール注入層13、有機発光層15、電子輸送層16、共通電極17を水分及び酸素から保護するために設けられている。
なお、図示はしないが、封止層18の上に、ブラックマトリクス、カラーフィルター等が形成されていてもよい。
図6は、表示パネル100の製造過程を示す模式工程図である。
図7は、表示パネル100の製造工程の一部を模式的に示す断面図である。
表示パネル100の製造方法について、図6の工程図に基づいて、図3、5を参照しながら説明する。
続いて、TFT層11bの上に、絶縁性に優れる有機材料を用いてフォトレジスト法で平坦化層11cを形成して下地基板11を作製する(ステップS2)。平坦化層11cの厚みは例えば約4μmである。なお、図3の断面図および図6の工程図には現れないが、平坦化層11cを形成するときに、コンタクトホール2(図2参照)を形成する。
続いて、スパッタ法などで酸化タングステンからなるホール注入層を、下地基板11および画素電極上に一様に成膜する(ステップS4)。
続いて、フォトリソグラフィー法によりサブピクセル毎にパターニングして画素電極12、ホール注入層13を形成する(ステップS5)。
まず行バンク24を形成するためのバンク材料(例えば、感光性を有するフォトレジスト材料)を、ホール注入層13上に一様に塗布する(ステップS6)。
その後、塗布されたバンク材料層に、行バンク24のパターンに合わせた開口を有するフォトマスクを重ねて、UV照射して露光する。そして未硬化の余分なバンク材料を現像液で除去することによって未焼成の行バンク24aを形成する。その後、未焼成の行バンク24を加熱焼成することにより、行バンク24を形成する(ステップS7)。
そのバンク材料層上に、形成しようとする列バンク14のパターンに合わせた開口を有するマスクを重ねて、マスクの上から露光する。その後、余分なバンク材料をアルカリ現像液で洗い出すことによって、バンク材料をパターニングして、列バンクのパターンを形成する(ステップS6)。その後、未焼成の列バンク14を加熱焼成することにより、行バンク14を形成する(ステップS7)。この焼成は、例えば、未焼成の列バンク14を、200℃〜240℃の温度で60分間加熱することによって行う。 図7(a)に示すように行バンク24と、列バンク14とがパターン形成される。そして隣接する列バンク14同士の間に、間隙20が形成されている。 次に、このパターン形成された列バンク14における欠落部の発生を調べて(ステップS8)、欠落部があればその補修を行う。
その後、未焼成の補修用バンク52aを、加熱焼成することによって、列バンク14、行バンク24に加えて、さらに、補修用バンク52が出来上がり、欠落部3の補修が完了する(ステップS10)。この焼成は、例えば、未焼成の補修用バンク52aを、200℃〜240℃の温度で60分間加熱することによって行う。
このように形成された列バンク14において、さらに、次の工程で塗布するインクに対する列バンク14の接触角を調節する処理を施してもよい。あるいは、列バンク14の表面に撥液性を付与するために、所定のアルカリ性溶液や水、有機溶媒等による表面処理や、プラズマ処理等を施してもよい。なお、列バンクに撥液性を付与するために、列バンクのバンク材料として、撥液性を持たせた材料を使用してもよい。
続いて、図7(d)に示すように、隣り合う列バンク14同士間の間隙20に、有機発光層15を形成するためのインクを塗布する。このインクは、有機発光層15を構成する有機材料と溶媒を混合したものであって、各間隙20内にインクジェット法により塗布する。インクジェット法により間隙20内にインクを塗布する方法は詳細を後述する。
次に、有機発光層15および列バンク14の上に、電子輸送層16を構成する材料を真空蒸着法で成膜して、電子輸送層16を形成する(ステップS12)。
そして、共通電極17の表面に、SiN、SiON等の光透過性材料をスパッタ法あるいはCVD法等で成膜して、封止層18を形成する(ステップS14)。
以上の工程を経て表示パネル100が完成する。
インクジェット法を用いて、有機発光層15のインクを間隙20内に塗布する方法の詳細について説明する。
有機発光層15の形成時には、有機発光層15を形成するための溶液であるインク15aを用いて、赤色サブピクセル用の間隙20R内に有機発光層15R、緑色サブピクセル用の間隙20G内に有機発光層15G、及び青色サブピクセル用の間隙20B内に有機発光層15Bを、複数のラインバンク間の各領域に形成する。なお、有機発光層15Rと、有機発光層15G又は有機発光層15Bとは厚みが異なっていてもよい。例えば、間隙20R内に塗布するインクの量を、間隙20B及び間隙20G内に塗布するインクの量よりも多くすることにより、有機発光層15Rの厚みを、有機発光層15B及び有機発光層15Gの厚みよりも大きく形成することができる。
次に、1色の間隙中にインク(例えば、赤色間隙用のインク)を塗布する方法について説明する。図8は、基板に対して発光層形成用のインクを塗布する工程を示す図であって、列バンク14間の間隙20に一様に塗布する場合の模式図である。
有機発光層15は、発光領域(図2における列バンク14と行バンク24に囲まれた領域)だけでなく、隣接する非自己発光領域(図2における行バンク24上の領域)まで連続して延伸されている。このようにすると、有機発光層15の形成時に、発光領域に塗布されたインクが、非自己発光領域に塗布されたインクを通じて列方向に流動でき、列方向の画素間でその膜厚を平準化することができる。よって、列方向に大きな膜厚むらが発生しにくく画素毎の輝度むらや寿命低下が改善される。
なお、同一の塗布量にて有機発光層15のインクを塗布する領域は、x方向に隣接して並ぶ3つの領域の中の1つである。
[欠落部3の検出と補修用バンク52の形成]
上記製造方法で説明したように、正確には、未焼成の列バンク14a、未焼成の補修用バンク52aを形成した後、これら未焼成の列バンク14a、補修用バンク52aを加熱焼成して硬化させることによって、最終的な列バンク14、補修用バンク52が形成される。しかし、未焼成の列バンク14a、未焼成の補修用バンク52aは、ある程度固体化して安定なバンク形状、堰形状となっているので、本明細書では、未焼成の列バンク14aや未焼成の補修用バンク52についても、単に列バンク14a、補修用バンク52と記載して説明する。
図9は、バンク欠落部の検出と、その補修に用いる補修装置の一例を示す概略構成図である。
この補修装置200においては、ベース201上に、上記の下地基板11を載置するテーブル202と、撮像素子211、ニードルディスペンサ213が取り付けられたヘッド部210とを有している。そして、テーブル202は、コントローラ230のCPU231の指示に基づいてY方向に移動でき、ヘッド部210は、CPU231の指示によって、X方向及びZ方向に移動できるようになっている。
なお、ここでは、下地基板11上に画素電極12、ホール注入層13、列バンク14a、行バンク24が形成されたものを、下地基板11として表す。
(補修用バンク形成ラインの設定)
先ず、図4(a)に示した欠落部3aのY方向の一端3a1Y方向に隣り合う行バンク24の間に位置し、他端3a2はともに行バンク24上に位置する場合について説明する。図10(a)は、図4(a)の欠落部3aの周辺に設定された、ニードルディスペンサによる補修材料の塗布位置を示す模式平面図である。
図10(a)の例では、欠落部3aのY方向の一端3a1はY方向に隣り合う行バンク24の間に位置する。そのため、画素電極12a1では、ラインLX1のY方向の位置が欠落部3aのY方向の端3a1の座標よりも上方に位置する関係にある。したがって、ラインLX1上に形成される補修用バンク52X1の端部は列バンク14aに接続されると判定する。
この場合、点P1〜P4のうち欠落部3aに最も近いP4から、少なくとも欠落部3aのY方向の端3a2までY方向に補修用列バンク形成ラインLY2(以後、ラインLY2とする)を設定する。図10(a)に示す点P5〜P7は、ラインLY2に沿って設定されたニードルディスペンサによる塗布位置を表す。このとき、点P7は平面視において行バンク24上に位置に設定されることが必要である。
図11(a)に示す例でも、同様に欠落部3bのY方向における両端3b1、3b2の座標位置に基づき、欠落部3bとY方向の位置が少なくとも一部分において同じである画素電極12b1、12b2を特定する。そして、画素電極12b1、12b2の上方において、位置A1、A2にX方向のラインLX1、LX2を設定する。ラインLX1、LX2に沿ってニードルディスペンサによる塗布点P1〜P4を設定する。
図11(a)の例では、欠落部3bのY方向の両端3b1、3b2はともにY方向に隣り合う行バンク24の上面に位置する。そのため。ラインLX1のY方向の位置が欠落部3bのY方向の端3b1の座標よりも下方に位置し、ラインLX2のY方向の位置が欠落部3bのY方向の端3b2の座標よりも上方に位置する関係にある。したがって、画素電極12b1、12b2の両方においてラインLX1、LX2上に形成される補修用バンク52X1、52X2の端部は列バンク14aに接続されないと判定する。
図12(a)〜(g)は、塗布点P1、P2…に、補修材を順次塗布することによって、補修用バンク52が形成される様子を模式的に示す図である。
補修装置200は、このように設定した塗布点P1、P2、P3、P4あるいは、P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7において、順次、ニードル213aで補修材を塗布することによって補修用バンク52を形成する。ニードルディスペンサ213は、その先端部分に補修材を収納するタンク213bが取り付けられ、タンク213bを貫通するようにニードル213aが上下に移動することによって、ニードル213aに付着させた補修材をマイクロリットル単位で塗布できるようになっている。
補修材は、塗布されるまでは流動性を有するが、塗布後は山形状が維持され、図12(c)に示すように、塗布点P1に補修材の山が形成される。
それによって図12(f)に示すように、塗布点P2に形成される補修材の山は、塗布点P1に形成されている補修材の山と繋がる。
同様にして、塗布点P3、P4あるいは、P3、P4、P5、P6、P7に補修材の山を形成して、塗布点P2の補修材の山とつなげる。
このようにして、欠落部3を有する列バンク14a上の点A1から、隣の列バンク14aに亘る形状で、補修材の山が連なることになる。そして、この塗布された補修材の山を、乾燥させ、必要に応じて露光を行うことによって補修用バンク52が形成される。
(補修用バンク52の形成)
図10(b)は、図4(a)の欠落部3aの周辺に形成された、補修用バンク52が形成された状態を示す模式平面図である。図10(b)に示すように、欠落部3aを有する列バンク14のX方向両側の列バンク14との間の2つの間隙20それぞれにおいて、図10(a)に示したラインLX1、LX2、LY2に沿って、それぞれ点P1〜P4、点P1〜P4、点P5〜P7の位置においてニードルディスペンサ213による補充材の塗布と、例えばレーザー等を用いた焼成とを行う。
また、図11(b)は、図5(a)の欠落部3bの周辺に形成された、補修用バンク52が形成された状態を示す模式平面図である。図11(b)に示す例では、欠落部3bを有する列バンク14のX方向両側の列バンク14との間の2つの間隙20それぞれにおいて、図11(a)に示したラインLX1、LX2、LY1、LY2に沿って、それぞれ点P1〜P4、点P1〜P4、点P5〜P7、点P5〜P7の位置においてニードルディスペンサ213による補充材の塗布と、例えばレーザー等を用いた焼成とを行う。
このように、行バンク24の内側の画素の発光領域に一対の堰501、502を設けることにより、一対の堰501、502の外側では、正常発光が望めるため、表示品質が低下するサブピクセルの面積を削減することができる。
樹脂としては、例えば、(メタ)アクロイル基、アリル基、ビニル基、ビニルオキシ基などのエチレン性の二重結合を有する硬化性の樹脂が挙げられる。
また、樹脂に対して架橋する架橋剤、例えば、エポキシ化合物、ポリイソシアネート化合物を添加してもよい。
上記補修材を構成する樹脂の組成物に、必要に応じて、溶剤、光重合開始剤を適宜添加してもよい。
溶剤は、樹脂に対する溶解性を有するもので、沸点が150〜250℃程度の溶剤を1種類以上用いてもよい。
補修材の塗布時において、補修材の固形分は、例えば20〜90wt%に調整し、粘度は例えば10〜50cP(センチポイズ)に調整する。
光重合開始剤の添加量は、焼成時における露光量に応じて調整するが、例えば全固形分に対して0.1〜50重量%、好ましくは5重量%〜30重量%である。
次に、補修用バンク52の製造方法における詳細について説明する。
図13(a)は、実施形態に係る表示パネル100を図11(b)のB−B線で、(b)はC−C線で、(c)はD−D線で切断した一部拡大断面図である。
図13(a)において、平坦化層11cの厚みは約4μm、列バンク14の高さは約1μm、画素電極12の厚みは約0.2μmである。有機発光層15の形成工程において、インク15aの流出を防止するために必要な堰の高さ521は概ね0.7〜0.8μmであり、図13(a)に示すように画素電極12(ホール注入層13が積層されている場合はホール注入層13の上面)の上方に高さ521以上の補修用行バンク52Xを形成することが好ましい。仮に、画素電極12と画素電極12との間の平坦化層11cの上面に補修用バンク(52)を形成した場合には、画素電極12の厚みに相当する高さの分だけ補修用行バンク52Xの高さが不足してインク15aが流出する場合がある。
先ず、図14(a)は、仮に、欠落部3が存在する列バンク14の行方向両側に隣接する列バンク14との間の2つの間隙20において、列方向に所定距離A1〜A2だけ離れた位置A1、A2に、2つの間隙20を横断するような一対の補修用行バンク52Iを形成することを想定したときの模式平面図である。
この場合、上述したように補修用行バンク52Jと行バンク24とは共に有機材料からなるために親和性が高く、補修用行バンク52Xの材料が行バンク24上で濡れ広がり易く、補修用行バンク52Xの堰として十分な高さまで形成することができない場合がある。
表示パネル100では、補修用列バンク52Yの一部分は行バンク24の上面に形成される構成を採る。しかしながら、表示パネル100では、補修用列バンク52Yは、コンタクトホール2の上方を避けて形成されているので、コンタクトホール2に起因する高さの減少はない。また、補修用列バンク52Yは、例えば、図10(b)、図11(b)に示すようにY方向の端部が、それぞれ列バンク14及び画素電極12の上方に形成された補修用列バンク52Yと接続されているので、行バンク24の上面と材料上の親和性が高い場合でも、補修用列バンク52Yの材料が行バンク24上で濡れ広がることを抑止できる。そのため、表示パネル100では、補修用列バンク52Yは行バンク24の上面に形成される場合であっても、堰として必要な高さを確保でき、インクの流出を抑止できる。
次に、実施形態に係る表示パネル100と比較例に係る表示パネルとを比較してインクの混色領域の広がりについて説明する。
図15は、表示パネル100にインク層が形成された状態を示す模式平面図である。本実施形態に係る表示パネル100において、欠落部3を有する列バンク14の周囲に一対の補修用バンク52が形成された後、その列バンク14に隣接する一方の間隙20(R)に、赤の発光色のインクが塗布されてインク層15a(R)が、他方の間隙20(G)に緑の発光色のインクが塗布されてインク層15a(G)が形成された状態を示す平面図である。図16は、図8に示した比較例に係る表示パネルにおいて、同様に列バンク14を挟んで隣接する間隙20(R)にインク層15a(R)が形成され、間隙20(G)に)インク層15a(G)が形成された状態を示す平面図である。
実施の形態に係る表示パネル100を説明したが、本開示は、その本質的な特徴的構成要素を除き、以上の実施の形態に何ら限定を受けるものではない。例えば、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。以下では、そのような形態の一例として、表示パネル100の変形例を説明する。
上述の実施の形態において、補修用バンク52を形成する位置は画素電極12の上方であるとしたが、実施の形態に係る表示パネル100における補修用列バンク52Yに加えて、図14(a)に示すような補修用行バンク52と欠落部3とが交差する位置A1、A2付近において、補修用行バンク52が、画素電極12と画素電極12との間の平坦化層11cの上面に形成される構成を採ってもよい。平坦化層11cの上面に形成した補修用行バンク52は画素電極12の厚みに相当する高さの分だけ高さが不足したり、補修用行バンク52の材料が平坦化層11cに濡れ広がり易く硬化する前に流れてしまうといったデメリットは、近傍に存在する画素電極12の上方に形成された補修用バンク52と接続されることにより抑制され、欠落部3のY方向の長さを減少することができる。その結果、表示パネル100における補修用列バンク52と比べてサブピクセル内において混色領域の面積を縮小できる。
実施の形態に係る表示パネル100では、画素には、赤色画素、緑色画素、青色画素の3種類があったが、本発明はこれに限られない。例えば、発光層が1種類であってもよいし、発光層が赤、緑、青、黄色に発光する4種類であってもよい。
また、上記実施の形態では、画素電極12と共通電極17の間に、ホール注入層13、有機発光層15、電子輸送層16が存在する構成であったが、本発明はこれに限られない。例えば、画素電極12と共通電極17との間に有機発光層15のみが存在する構成としてもよい。また、例えば、発光層の他に、ホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、電子注入層などを備える構成や、これらの複数又は全部を同時に備える構成であってもよい。また、これらの層はすべて有機化合物からなる必要はなく、無機物などで構成されていてもよい。
上記実施形態及び各変形例においては、有機EL表示パネルを例に、バンク補修方法及びバンク形態について説明したが、ラインバンク構造にウェット方式で自発光層を形成する表示パネルであれば有機EL表示パネルに限られるものではない。例えば、electroluminescence quantum dotを分散させた溶媒をラインバンク構造にウェット方式で形成する場合にも適用でき、同様の効果を奏する。
以上で説明した実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程、工程の順序などは一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない工程については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。
また、発明の理解の容易のため、上記各実施の形態で挙げた各図の構成要素の縮尺は実際のものと異なる場合がある。また本発明は上記各実施の形態の記載によって限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
さらに、本実施の形態に対して当業者が思いつく範囲内の変更を施した各種変形例も本発明に含まれる。
3 欠落部
10 有機EL素子
11 下地基板
14、14a 列バンク
15 有機発光層
20 間隙
24、24a 行バンク
52 補修用バンク
52X 補修用行バンク
52Y 補修用列バンク
501、502 堰
100 表示パネル
200 補修装置
213 ニードルディスペンサ
Claims (10)
- 基板を準備する工程と、
前記基板の上面に行列状に並んだ複数の画素電極を形成する工程と、
前記基板上の少なくとも行方向に隣り合う前記画素電極の間に、列方向に延伸する互いに並列に形成された複数の長尺状の列バンクを形成する工程と、
長尺状の前記列バンクの一部が存在しない欠落部を検出する工程と、
前記画素電極の上方において、前記欠落部が検出された列バンクの行方向両側に隣接する列バンクとの間の2つの間隙それぞれに、各一対の補修用バンクを形成する工程と、
前記複数の列バンク間の間隙に有機発光材料を含むインクを塗布することにより発光層を形成する工程と、
前記発光層の上方に共通電極を形成する工程とを有し、
前記補修用バンクを形成する工程は、
前記2つの間隙内に存在し、前記欠落部と列方向の位置が少なくとも一部分において同じである前記画素電極の上方であって、列方向に所定距離以上、離れた位置に、一対の補修用行バンクを形成する第1の工程と、
前記列バンクと行方向に接続されていない前記補修用行バンクの端部を、欠落部を有する前記列バンクの最も近接する部分と列方向に接続する補修用列バンクを形成する第2の工程とを含む、
有機EL表示パネルの製造方法。 - 前記第1の工程では、前記一対の補修用行バンクは列方向における距離が最大となる位置に形成される
請求項1に記載の有機EL表示パネルの製造方法。 - 前記発光層を形成する工程において、前記2つの間隙内の何れかに塗布されたインクのうち、前記一対の補修用行バンクに挟まれた範囲に塗布されたインクは、前記欠落部を挟んで行方向に対向する間隙内へ前記欠落部を通して流出し、前記一対の補修用行バンクにより列方向には前記範囲内に堰き止められる
請求項1又は2に記載の有機EL表示パネルの製造方法。 - さらに、前記基板上の少なくとも列方向に隣り合う前記画素電極の間に、行方向に延伸する互いに並列に形成された複数の長尺状の行バンクを形成する工程を有し、
欠落部を有する前記列バンクの最も近接する部分は前記行バンクの上面に位置している
請求項1から3の何れか1項に記載の有機EL表示パネルの製造方法。 - 前記画素電極の前記行バンクの下方に位置する部分に、前記画素電極の表面の一部が凹陥したコンタクトホールを形成する工程を有し、
前記補修用列バンクは、平面視において前記コンタクトホールと重ならない位置に形成される
請求項4に記載の有機EL表示パネルの製造方法。 - 基板と、
前記基板の上面に行列状に並んだ複数の画素電極と、
前記基板上の少なくとも行方向に隣り合う前記画素電極の間に、列方向に延伸する互いに並列に形成された複数の長尺状の列バンクと、
長尺状の前記列バンクの一部が存在しない欠落部と、
前記画素電極の上方において、前記欠落部を有する列バンクの行方向両側に隣接する列バンクとの間の2つの間隙それぞれに形成された一対の補修用バンクと、
前記複数の列バンク間の間隙に形成された塗布膜からなる発光層と、
前記発光層の上方に共通電極とを備え、
前記補修用バンクは、
前記2つの間隙内に存在し、前記欠落部と列方向の位置が少なくとも一部分において同じである前記画素電極の上方であって、列方向に所定距離以上、離れた位置に、形成された一対の補修用行バンクと、
前記列バンクと行方向に接続されていない前記補修用行バンクの端部と、欠落部を有する前記列バンクの最も近接する部分とを列方向に接続する補修用列バンクとを含む、
有機EL表示パネル。 - 前記一対の補修用行バンクは、列方向における距離が最大となる位置に形成されている
請求項6に記載の有機EL表示パネル。 - 前記2つの間隙内の一方に形成された前記発光層のうち、
前記一対の補修用行バンクに挟まれた範囲に形成された発光層の部分は、前記欠落部を挟んで行方向に対向する間隙内に形成された発光層に含まれる有機発光材料を含み、
前記一対の補修用行バンクに挟まれた範囲外に形成された発光層の部分は、前記対向する間隙内に形成された発光層に含まれる有機発光材料を含まない、
請求項6又は7に記載の有機EL表示パネル。 - さらに、前記基板上の少なくとも列方向に隣り合う前記画素電極の間には、行方向に延伸する互いに並列に形成された複数の長尺状の行バンクを備え、
欠落部を有する前記列バンクの最も近接する部分は前記行バンクの上面に位置する
請求項7から9の何れか1項に記載の有機EL表示パネル。 - 前記画素電極の前記行バンクの下方に位置する部分には、前記画素電極の表面の一部が凹陥したコンタクトホールを有し、
前記補修用列バンクは、平面視において前記コンタクトホールと重ならない位置に形成されている
請求項9に記載の有機EL表示パネル。
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