JP6111399B2 - 表示パネルおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
の上方は覆わないことを特徴とする。
本発明の一態様に係る表示パネルは、ゲート電極と、前記ゲート電極と対向するゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜を介して前記ゲート電極と対向する半導体層と、前記半導体層と電気的に接続されたソース電極及びドレイン電極と、を有する薄膜トランジスタを含む駆動部が複数、マトリクス状に配置されてなるトランジスタアレイと、前記トランジスタアレイの上方に位置する層間絶縁層と、行列状に形成された複数の開口部を区画し、前記層間絶縁層の上方に配された隔壁層と、前記開口部単位で前記層間絶縁層上に形成された画素電極と、前記開口部内であって、前記画素電極の上方に形成された発光層と、前記画素電極と前記発光層との間に形成された絶縁膜と、を有し、前記トランジスタアレイは、行方向に沿って配された第1電源信号配線および列方向に沿って配された第2電源信号配線を含み、前記層間絶縁層の、少なくとも1つの前記開口部内に位置する部分は、表面が平坦な平坦領域と、前記ゲート電極、前記ドレイン電極、前記ソース電極、前記第1電源信号配線、及び前記第2電源信号配線のうち少なくとも2つ以上が重畳した領域の上方において、前記平坦領域よりも表面が***した突出領域と、を有し、前記絶縁膜は、前記突出領域の少なくとも一部の上方は覆い、前記平坦領域の少なくとも一部の上方は覆わないことを特徴とする。
[1−1.全体構成]
図1は実施の形態に係る表示パネル100を有する表示装置1の構成を示す模式ブロック図である。図1に示すように、表示装置1は、表示パネル100と、これに接続された駆動制御部20とを有し構成されている。表示パネル100は、有機材料の電界発光現象を利用したパネルであり、複数の有機EL素子が、例えば、マトリクス状に配列され構成されている。駆動制御部20は、4つの駆動回路21〜24と制御回路25とから構成されている。
表示パネル100の構成について、図2を用い説明する。
基板101は、無アルカリガラス、ソーダガラス、無蛍光ガラス、燐酸系ガラス、硼酸系ガラス、石英、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン、ポリエステル、シリコーン系樹脂、アルミナ等の絶縁性材料からなる。
TFT層102は、サブピクセル毎に設けられており、各々には薄膜トランジスタ素子を含む画素回路が形成されている。図2に示すように、TFT層102は、ゲート電極102a、ゲート絶縁膜層102b、ソース電極102c、ドレイン電極102c、チャネル層102d等を含む。TFT層102の上面には、画素回路に電気的に接続された引出電極102e(図4参照)が形成されている。なお、基板101上にTFT層102を形成したものを、薄膜トランジスタアレイ基板ともいう。なお、ソース電極およびドレイン電極については、ここでは特に区別しなくてもよいため、双方に同一の符号を付している。また、ソース電極とドレイン電極とをまとめて「ソースドレイン電極」という。
層間絶縁層103は、ポリイミド系樹脂またはアクリル系樹脂等の絶縁材料からなり、TFT層102の上面の段差を平坦化するためのものである。しかし、段差を完全には平坦化することはできず、表面が平坦な平坦領域103aと平坦領域103aよりも***した突出領域103bとを有する。層間絶縁層103の各引出電極102e上の部分には引出電極102eの上面の一部を露出するためのコンタクトホール(コンタクト部)113(図4参照)が形成されている。
<画素電極>
画素電極104は、サブピクセル毎に個別に設けられており、層間絶縁層103に設けられたコンタクトホール113内に入り込んで引出電極102eに電気的に接続されている。画素電極104は、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)、ARA(銀、ルビジウム、金の合金)、MoCr(モリブデンとクロムの合金)、MoW(モリブデンとタングステンの合金)、NiCr(ニッケルとクロムの合金)、ACL(アルミニウム、コバルト、ゲルマニウム、ランタンの合金)等の光反射性導電材料からなる。
絶縁膜105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や、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、画素電極104の突出領域103b上に形成された部分の上に形成されている。これにより、突出領域103bの上方において、画素電極104と発光層109との間を電気的に絶縁し、発光層109の突出領域103bの上方に相当する部分を非発光領域とする。
隔壁層106(以下、「バンク」とも言う)は、画素電極104上に形成されており、サブピクセル毎に設けられた開口部106aを有する。隔壁層106は、例えば、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。隔壁層106は、発光層109を塗布法で形成する場合には塗布されたインクがあふれ出ないようにするための構造物として機能し、発光層109を蒸着法で形成する場合には蒸着マスクを載置するための構造物として機能する。
正孔注入層107は、画素電極104から発光層109への正孔の注入を促進させる目的で設けられている。正孔注入層107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、酸化金属からなる正孔注入層107は、正孔(ホール)を安定的に、または正孔(ホール)の生成を補助して、発光層109に対し正孔(ホール)を注入する機能を有し、大きな仕事関数を有する。本実施の形態においては、正孔注入層107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。
正孔輸送層108は、親水基を備えない高分子化合物を用い形成されている。例えば、ポリフルオレンやその誘導体、あるいはポリアリールアミンやその誘導体などの高分子化合物であって、親水基を備えないものなどを用いることができる。
発光層109は、キャリア(正孔と電子)の再結合による発光を行う部位であり、R,G,Bのいずれかの色に対応する有機材料を含むように構成されている。発光層109は、隔壁層106の開口部106a内にそれぞれ形成されており、そのため、サブピクセル毎に形成されていることになる。発光層は、例えば、特開平5−163488号公報に記載のオキシノイド化合物、ペリレン化合物、クマリン化合物、アザクマリン化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、ペリノン化合物、ピロロピロール化合物、ナフタレン化合物、アントラセン化合物、フルオレン化合物、フルオランテン化合物、テトラセン化合物、ピレン化合物、コロネン化合物、キノロン化合物及びアザキノロン化合物、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、ローダミン化合物、クリセン化合物、フェナントレン化合物、シクロペンタジエン化合物、スチルベン化合物、ジフェニルキノン化合物、スチリル化合物、ブタジエン化合物、ジシアノメチレンピラン化合物、ジシアノメチレンチオピラン化合物、フルオレセイン化合物、ピリリウム化合物、チアピリリウム化合物、セレナピリリウム化合物、テルロピリリウム化合物、芳香族アルダジエン化合物、オリゴフェニレン化合物、チオキサンテン化合物、シアニン化合物、アクリジン化合物、8−ヒドロキシキノリン化合物の金属錯体、2−ビピリジン化合物の金属錯体、シッフ塩とIII族金属との錯体、オキシン金属錯体、希土類錯体等の蛍光物質等を挙げることができる。
電子輸送層110は、共通電極112から注入された電子を発光層109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)などを用い形成されている。
電子注入層111は、共通電極112から発光層109への電子の注入を促進させる機能を有する。電子注入層111は、例えば、リチウム、バリウム、カルシウム、カリウム、セシウム、ナトリウム、ルビジウム等の低仕事関数金属、及びフッ化リチウム等の低仕事関数金属塩、酸化バリウム等の低仕事関数金属酸化物などを用いて形成されている。
共通電極112は、各サブピクセル共通に設けられており、例えば、ITO(酸化インジウムスズ)、IZO(酸化インジウム亜鉛)等の導電性を有する光透過性材料で形成されている。
以下、TFT層102、画素電極104、絶縁膜105、隔壁層106のレイアウトについて説明する。
ここでは、実施の形態に係る表示パネル100の製造方法について、図7〜図11を用いて説明する。なお、図7は、表示パネル100の製造過程を示す模式工程図であり、図8〜図11は、表示パネル100の製造過程を模式的に示す部分断面図である。図8〜図11は、代表例として図2(a)に示す断面が形成される過程を示す。
以上、本発明の構成を実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限られない。例えば、以下のような変形例を実施することができる。
30 ディスペンサ
100,200 表示パネル
101 基板
102 TFT層
102a ゲート電極
102b ゲート絶縁膜
102c ソース電極,ドレイン電極,ソースドレイン電極
102d チャネル層
102e 引出電極
102f ゲート線
102g データ線
102h 電源線
102i 選択トランジスタ
102j 駆動トランジスタ
102k 保持容量
102m 電極配線積層部
102n 電源信号配線積層部
103 層間絶縁層
103a 平坦領域
103b 突出領域
104 画素電極
105,105a,105b,105d絶縁膜
105d1 主絶縁膜部
105d2 周縁絶縁膜部
105e 絶縁膜開口部
106 隔壁層
106a 開口部
106b 開口縁
107 正孔注入層
108 正孔輸送層
109 発光層
110 電子輸送層
111 電子注入層
112 共通電極
113 コンタクトホール
Claims (19)
- ゲート電極と、前記ゲート電極と対向するゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜を介して前記ゲート電極と対向する半導体層と、前記半導体層と電気的に接続されたソース電極及びドレイン電極と、を有する薄膜トランジスタを含む駆動部が複数、マトリクス状に配置されてなるトランジスタアレイと、
前記トランジスタアレイの上方に位置する層間絶縁層と、
行列状に形成された複数の開口部を区画し、前記層間絶縁層の上方に配された隔壁層と、
前記開口部単位で前記層間絶縁層上に形成された画素電極と、
前記開口部内であって、前記画素電極の上方に形成された発光層と、
前記画素電極と前記発光層との間に形成された絶縁膜と、
を有し、
前記トランジスタアレイは、行方向に沿って配された第1電源信号配線および列方向に沿って配された第2電源信号配線を含み、
前記層間絶縁層の、少なくとも1つの前記開口部内に位置する部分は、表面が平坦な平坦領域と、前記ゲート電極、前記ドレイン電極、前記ソース電極、前記第1電源信号配線、及び前記第2電源信号配線のうち少なくとも2つ以上が重畳した領域の上方において、前記平坦領域よりも表面が***した突出領域と、を有し、
前記絶縁膜は、前記突出領域の少なくとも一部の上方は覆い、前記平坦領域の少なくとも一部の上方は覆わない
ことを特徴とする表示パネル。 - 前記平坦領域の上方に位置する前記発光層を点灯状態としたときに、前記絶縁膜の上方に位置する前記発光層は、非点灯状態である
ことを特徴とする請求項1に記載の表示パネル。 - 前記突出領域は、前記第1電源信号配線と前記第2電源信号配線とが重なっている部分、または、前記第1電源信号配線と同層の電極配線と前記第2の電源信号配線と同層の電極配線とが重なっている部分の上方に位置する
ことを特徴とする請求項1に記載の表示パネル。 - 前記突出領域は、前記ゲート電極、前記ドレイン電極、前記ソース電極のうち少なくとも2つ以上が重畳した領域の上方に位置する
ことを特徴とする請求項1に記載の表示パネル。 - 前記画素電極と前記発光層との間に正孔注入層を有し、
前記絶縁膜は、前記正孔注入層よりも前記画素電極側に位置する
ことを特徴とする請求項1に記載の表示パネル。 - 前記画素電極と前記発光層との間に正孔注入層を有し、
前記絶縁膜は、前記正孔注入層上に形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の表示パネル。 - 前記絶縁膜は、平面視において前記開口部の縁から離間している
ことを特徴とする請求項1に記載の表示パネル。 - 前記絶縁膜は、前記隔壁層よりも厚みが薄く、平面視において前記開口部の縁と連続している
ことを特徴とする請求項1に記載の表示パネル。 - 前記複数の開口部は、第1の発光色を発する第1の発光層が形成された第1の開口部と、前記第1の発光層とは発光色が異なり、かつ、前記第1の発光層よりも発光効率が高い第2の発光層が形成された第2の開口部と、を有し、前記第1の開口部内に位置する前記絶縁膜は、前記第2の開口部内に位置する前記絶縁膜よりも、平面視において面積が大きい
ことを特徴とする請求項1に記載の表示パネル。 - 前記複数の開口部内に形成された前記発光層はそれぞれ、赤色、青色、緑色のうちいずれか1つの発光色を有し、青色の発光色を有する前記発光層が形成された前記開口部内に位置する前記絶縁膜は、緑色の発光色を有する前記発光層および赤色の発光色を有する前記発光層が形成された前記開口部内に位置する前記絶縁膜よりも、平面視において面積が大きい
ことを特徴とする請求項1に記載の表示パネル。 - 赤色の発光色を有する前記発光層が形成された前記開口部内に位置する前記絶縁膜は、緑色の発光色を有する前記発光層が形成された前記開口部内に位置する前記絶縁膜よりも、平面視において面積が大きい
ことを特徴とする請求項10に記載の表示パネル。 - 基板を準備する基板準備工程と、
前記基板上に、ゲート電極と、前記ゲート電極と対向するゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜を介して前記ゲート電極と対向する半導体層と、前記半導体層と電気的に接続されたソース電極及びドレイン電極と、を有する薄膜トランジスタ素子を含む駆動部を行列状に複数配置して、トランジスタアレイ基板を形成するトランジスタアレイ基板形成工程と、
前記トランジスタアレイ基板上に、層間絶縁層を形成する層間絶縁層形成工程と、
前記層間絶縁層上に、前記複数の駆動部に対応して複数の画素電極を行列状に配置する画素電極形成工程と、
前記画素電極の上方において、前記層間絶縁層の一部の上方を覆うように絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
前記複数の画素電極のそれぞれに対応した位置に開口部を区画する隔壁層を、前記層間絶縁層および前記絶縁膜上に形成する隔壁層形成工程と、
前記開口部内であって前記絶縁膜の上方に発光層を形成する発光層形成工程と、を含み、
前記トランジスタアレイ基板は、行方向に沿って配された第1電源信号配線および列方向に沿って配された第2電源信号配線を含み、
前記層間絶縁層形成工程において形成される前記層間絶縁層は、少なくとも1つの前記開口部内に位置する予定の部分において表面が平坦な平坦領域と、前記ゲート電極、前記ドレイン電極、前記ソース電極、前記第1電源信号配線、及び前記第2電源信号配線のうち少なくとも2つ以上が重畳した領域の上方において、前記平坦領域よりも表面が***した突出領域とを有し、
前記絶縁膜形成工程において、前記突出領域の少なくとも一部の上方は覆い、前記平坦領域の少なくとも一部の上方は覆わないように前記絶縁膜を形成する
ことを特徴とする表示パネルの製造方法。 - 前記平坦領域の上方に位置する前記発光層を点灯状態としたときに、前記絶縁膜の上方に位置する前記発光層は、非点灯状態である
ことを特徴とする請求項12に記載の表示パネルの製造方法。 - 前記突出領域は、前記第1電源信号配線と前記第2電源信号配線とが重なっている部分の上方に位置する
ことを特徴とする請求項12に記載の表示パネルの製造方法。 - 前記突出領域は、前記ゲート電極、前記ドレイン電極、前記ソース電極のうち少なくとも2つ以上が重畳した領域の上方に位置する
ことを特徴とする請求項12に記載の表示パネルの製造方法。 - 前記絶縁膜は、前記隔壁層よりも厚みが薄く、平面視において前記開口部の縁と連続していることを特徴とする請求項13に記載の表示パネルの製造方法。
- 前記複数の開口部は、第1の発光色を発する第1の発光層が形成された第1の開口部と、前記第1の発光層とは発光色が異なり、かつ、前記第1の発光層よりも発光効率が高い第2の発光層が形成された第2の開口部と、を有し、
前記第1の開口部内に位置する前記絶縁膜は、前記第2の開口部内に位置する前記絶縁膜よりも、平面視において面積が大きい
ことを特徴とする請求項12に記載の表示パネルの製造方法。 - 前記発光層形成工程においてそれぞれの前記開口部内に形成される前記発光層は、それぞれ赤色、青色、緑色のうちいずれか1つの発光色を有し、
前記絶縁膜形成工程において形成される前記絶縁膜のうち、青色の発光色を有する前記発光層が上方に形成される予定の前記突出領域を覆うように形成される前記絶縁膜は、赤色および緑色の発光色を有する前記発光層が上方に形成される予定の前記突出領域を覆うように形成される前記絶縁膜よりも、平面視において面積が大きい
ことを特徴とする請求項12に記載の表示パネルの製造方法。 - 前記絶縁膜形成工程において形成される前記絶縁膜のうち、赤色の発光色を有する前記発光層が上方に形成される予定の前記突出領域を覆うように形成される前記絶縁膜は、緑色の発光色を有する前記発光層が上方に形成される予定の前記突出領域を覆うように形成される前記絶縁膜よりも、平面視において面積が大きい
ことを特徴とする請求項12に記載の表示パネルの製造方法。
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