CN112635524B - 自发光型显示面板 - Google Patents
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Abstract
一种自发光型显示面板,其具有能够高精细化且减少从斜向观察显示图像时出射光的色度变化的构造,具备:多个发光元件(100),按构成像素的每个子像素(100se)而发光色不同;多个列围堰(122Y),配置在行方向上的发光元件(100)与发光元件(100)之间,并在列方向上延伸;以及遮光膜(133),设置于发光元件(100)的出射方向的下游侧,并在俯视观察时与各发光元件(100)相对的位置设置有开口(133a),俯视观察时,行方向上的遮光膜(133)的开口(133a)的边缘与发光元件(100)的距离通过与发光元件(100)在行方向上相邻的列围堰(122Y)在行方向上的宽度中的位于发光元件(100)一侧的部分的宽度不同,从而根据发光元件(100)的发光色而不同。
Description
技术领域
本公开涉及沿着基板的主面二维配置包含有机电场发光元件(下面称为“有机EL元件”)等发光元件的像素而成的显示面板及该显示面板的制造方法。
背景技术
近年来,作为数字电视等显示装置所使用的显示面板,在基板上矩阵状排列多个有机EL元件的有机EL显示面板得以实用化。有机EL元件具有在一对电极之间配设包含有机发光材料的发光层的基本构造,驱动时,在一对电极对间施加电压,伴随注入发光层的空穴与电子的复合而发光。
顶部发光型的有机EL元件具有在基板上依次设置有由光反射性材料构成的像素电极(反射电极)、有机层(包含发光层)及由光透光性材料构成的对电极的元件构造。通过采用光学共振器构造而能够实现高的光取出效率,在该光学共振器构造中,关于来自发光层的光,通过反射电极反射而从对电极射出的反射光与从发光层直接射出的直接光进行干涉加强而射出到外部。
在彩色显示用的有机EL显示面板中,这样的有机EL元件形成RGB各色的子像素,相邻的RGB的子像素配合形成彩色显示中的单位像素。并且,通常在有机EL显示面板中,为了防止设置于各像素的反射电极的外缘引起外部光的反射而导致显示的对比度降低、相邻子像素间的混色,并提高射出的光的色纯度,而在相邻的子像素间的边界设置有格子状的遮光膜,以及在遮光膜所包围的子像素的上方设置有对应于RGB的发光色的彩色滤光层(例如,专利文献1)。
然而,在从斜向观察有机EL显示面板时,由于格子状的遮光膜对各色子像素的发光区域的一部分进行遮光,存在显示图像的色度发生变化这样的技术问题。与此相对,例如在专利文献2中,公开有通过使划分RGB各色的子像素的分隔壁和格子状的遮光膜的大小按RGB各色的每个子像素而不同,从而减少从斜向视觉辨认时的色度变化的技术。
专利文献1:日本特开2008-226747号公报
专利文献2:日本特开2011-40352号公报
然而,在专利文献1所记载的构造中,存在在高精细化的有机EL显示面板中难以充分减少从斜向视觉辨认时的色度变化的技术问题。
发明内容
本公开鉴于上述技术问题而提出,其目的在于提供能够高精细化且减少从斜向观察显示图像时的射出光的色度变化的自发光型显示面板。
为了达到上述目的,本公开的一方面所涉及的自发光型显示面板其特征在于,由多个子像素构成的像素在所述自发光型显示面板中配置为行列状,所述自发光型显示面板具备:多个发光元件,按构成所述像素的每个所述子像素而发光色不同;多个列围堰,配置在行方向上的所述发光元件与所述发光元件之间,并在列方向上延伸;以及遮光膜,设置于所述发光元件的出射方向的下游侧,所述遮光膜在俯视观察时与各所述发光元件相对的位置上设置有开口,俯视观察时,行方向上的所述遮光膜的开口边缘与所述发光元件的距离通过与所述发光元件在行方向上相邻的所述列围堰在行方向上的宽度中的位于所述发光元件一侧的部分的宽度不同,从而根据所述发光元件的发光色而不同。
发明的效果
本公开的一方面所涉及的自发光型显示面板能够实现高精细化,且能够减少从斜向观察显示图像时的射出光的色度变化。
附图说明
图1是将实施方式所涉及的有机EL显示面板10的一部分放大后的俯视示意图。
图2是沿图1中的A1-A1剖切后的剖视示意图。
图3是沿图1中的A2-A2剖切后的剖视示意图。
图4是有机EL显示面板10的制造工序的工序图。
图5的(a)~(d)是沿与图1中的A1-A1相同的位置剖切后的剖视示意图,其示出有机EL显示面板10的制造中的各工序时的状态。
图6的(a)~(d)是沿与图1中的A1-A1相同的位置剖切后的剖视示意图,其示出有机EL显示面板10的制造中的各工序时的状态。
图7的(a)~(d)是沿与图1中的A1-A1相同的位置剖切后的剖视示意图,其示出有机EL显示面板10的制造中的各工序时的状态。
图8的(a)~(g)是沿与图1中的A1-A1相同的位置剖切后的剖视示意图,其示出有机EL显示面板10的制造中的前面板的制造的状态。
图9的(a)~(b)是沿与图1中的A1-A1相同的位置剖切后的剖视示意图,其示出有机EL显示面板10的制造中的各工序时的状态。
图10的(a)~(b)是使遮光膜133的开口133a的开口宽度不同的比较例中的发光元件的放大剖视图。
图11的(a)~(b)是使遮光膜133的开口133a的开口宽度不同的比较例中的发光元件的放大剖视图。
图12是示出实施方式所涉及的有机EL显示装置的电路结构的示意框图。
图13是示出用于有机EL显示装置的有机EL显示面板10的各子像素100se中的电路结构的示意电路图。
图14是变形例1所涉及的有机EL显示面板10A沿与图2中的A1-A1相同的剖面剖切后的剖视示意图。
图15是在沿有机EL显示面板10的行方向剖切后的剖面中直至发光层123为止的功能层的膜厚的测量结果。
图16是示出在有机EL显示面板的子像素中与图1中的A1-A1相同位置测量到的色度(y值)分布的测量结果的示意图。
图17是变形例2所涉及的有机EL显示面板10B沿与图2中的A1-A1相同的剖面剖切后的剖视示意图。
图18是说明有机EL显示面板10的光学共振器构造中的光的干涉的示意图。
图19是沿行方向剖切有机EL显示面板的像素后的剖视示意图。
附图标记说明:
1:有机EL显示装置;10、10A、10B:有机EL显示面板;10e:划分区域(显示用区域);100:有机EL元件;100e:单位像素;100se:子像素;100a:自发光区域;100b:非自发光区域;100x:基板(TFT基板);118:平坦化层;119:像素电极(反射电极);120:空穴注入层;121:空穴传输层;122:围堰;122X:行围堰(行绝缘层);122Y:列围堰(列绝缘层);122z(122zR、122zG、122zB):间隙;123(123R、123G、123B):发光层;124:电子传输层;125:对电极;126:密封层;127:接合层;130:上部基板;131:前表面板;132:彩色滤光层;133:遮光膜。
具体实施方式
《本公开的一方面所经过的历程》
图19是沿行方向(图19的X方向)剖切有机EL显示面板10X的像素后的剖视示意图。在有机EL显示面板10X中,在基板1x的上表面,发光元件23R、23G、23B沿行方向排列配置而构成1个像素,发光元件23R、23G、23B由各条均在列方向(图19的Y方向)上延伸的围堰(bank,堤)22划分,发出R、G、B颜色的光。发光元件23R、23G、23B和围堰22被由无机材料构成的密封层26覆盖,并经由由树脂材料构成的接合层27而与上部基板30接合,该上部基板30与基板1x分离开距离Ly。在上部基板30上配置有在与发光元件23R、23G、23B相对的部分具有开口的含有黑色颜料的遮光膜33,在开口内以与发光元件23R、23G、23B相对的方式分别配置有彩色滤光层32R、32G、32B。
在显示面板10X中,将发光元件宽度设为Wel、遮光膜33的开口的宽度设为Wbm、发光基准点与遮光膜133的距离设为Ly时,遮光膜33的开口的宽度WbmR、WbmG、WbmB大于相对的发光元件23R、23G、23B的宽度WelR、WelG、WelB,从发光元件23发出的光向上方(图19的Z方向)射出。
当从视线C的方向以视角α观察显示面板10X时,遮光宽度为Lx,相对于发光元件宽度Wel的遮光率为Lx/Wel。因此,遮光率越大,观察者从发光元件23视觉辨认的亮度(辉度)的减少率越发增加。此时,在发光元件23R、23G、23B间亮度的减少率不同时,来自发光元件100R、G、B的亮度平衡发生变化,观察者所视觉辨认的色度发生变化,识别为从斜向视觉辨认时的灰度、中间色调中的色度偏差。
对于该技术问题,例如在专利文献2中,提出了通过使划分RGB各色的发光元件100的围堰22间的间隙和格子状的遮光膜33的开口的大小按RGB各色的每个子像素而不同,从而有意地使发光元件23R、23G、23B的遮光率不同,来补偿减少从斜向视觉辨认时的色度变化的技术。然而,在发明人的研究中,在高精细化的有机EL显示面板中,由于像素密度增加,发光元件23的面积减少,所以若是专利文献2所记载的方法的话,存在难以充分减少从斜向视觉辨认时的色度变化的问题。
例如,相对于围堰22,减少格子状的遮光膜33的开口面积时,在将上部基板30和背面基板1x贴合时,有时难以将形成于上部基板30的遮光膜33与发光元件100对准。另外,相对于围堰22,增加格子状的遮光膜33的开口面积时,为了确保遮光膜33的最小线宽而限制开口Wbm的增加,有时无法充分减少遮光率。
另外,视角α时的发光元件23R、23G、23B的遮光率在构造上不同,从而也有观察者视觉辨认的色度发生变化的情况。
为了解决该问题,发明人对能够实现高精细化且减少从正面倾斜45°以上的斜向观察显示图像时的出射光的色度变化的自发光型显示面板的构造进行了深入研究,想到了本公开的一方面所涉及的自发光型显示面板。
需要指出,不限于使用有机EL元件作为发光元件的有机EL显示面板,关于发光层由无机材料构成的无机EL显示面板、发光层由量子点发光元件(QLED:quantum dot-LED)构成的量子点显示面板等大致具备自发光元件,并利用湿法工艺形成有机功能层来构建光学共振器构造的显示面板,也会产生同样的技术问题。
《用于实施本发明的方式的概要》
本公开的实施方式所涉及的自发光型显示面板其特征在于,由多个子像素构成的像素在所述自发光型显示面板中配置为行列状,所述自发光型显示面板具备:多个发光元件,按构成所述像素的每个所述子像素而发光色不同;多个列围堰,配置在行方向上的所述发光元件与所述发光元件之间,并在列方向上延伸;以及遮光膜,设置于所述发光元件的出射方向的下游侧,所述遮光膜在俯视观察时与各所述发光元件相对的位置上设置有开口,俯视观察时,行方向上的所述遮光膜的开口边缘与所述发光元件的距离通过与所述发光元件在行方向上相邻的所述列围堰在行方向上的宽度中的位于所述发光元件一侧的部分的宽度不同,从而根据所述发光元件的发光色而不同。
通过这样的结构,能够实现可高精细化且减少从斜向观察显示图像时出射光的色度变化的自发光型显示面板。
另外,关于另一方面,在上述任一方面中,也可以构成为:所述多个发光元件根据所述发光元件的发光色而行方向上的发光元件宽度不同,所述发光元件宽度大的所述发光元件相比于所述发光元件宽度小的所述发光元件,所述开口边缘与所述发光元件的距离小。
通过这样的结构,在构成像素的多个发光元件中发光元件宽度不同时,通过对于发光元件宽度相对小的发光元件使与该发光元件在行方向上相邻的列围堰的行方向宽度中的位于发光元件一侧的部分的宽度比其它发光元件扩大,从而能够同时缩小发光元件宽度和遮光率。由此,在高精细化的有机EL显示面板中,即使在像素密度增加而发光元件的单位面积减少时,也能够实现减少从斜向观察显示图像时的出射光的色度变化的自发光型显示面板的构造。
另外,关于另一方面,在上述任一方面中,也可以构成为:与所述遮光膜中的所述开口与所述开口之间的栅部分中行方向宽度相对小的所述栅部分相对的所述围堰的行方向宽度大于与行方向宽度相对大的所述栅部分相对的所述围堰的行方向宽度。
通过这样的结构,当在构成像素的多个发光元件中发光元件宽度不同时,对于发光元件宽度相对小的发光元件,将与该发光元件在行方向上相邻的列围堰的行方向宽度中的位于发光元件一侧的部分的宽度比其它发光元件扩大,同时缩小遮光膜中的栅的部分的行方向宽度。由此,能够同时缩小发光元件宽度和遮光率,并且更进一步有效地缩小遮光率。
另外,关于另一方面,在上述任一方面中,也可以构成为:所述多个发光元件根据所述发光元件的发光色而在行方向上的发光分布不同,所述发光分布中的1/2亮度产生区域宽度大的所述发光元件相比于所述1/2亮度产生区域宽度小的所述发光元件,所述开口边缘与所述发光元件的距离大。
通过这样的结构,由于发光元件的亮度分布的陡峭度的差异,即使从斜向看各色发光元件时的表面上的遮光率相同,但从各色发光元件所视觉辨认的亮度也不同时,能够减少从斜向视觉辨认时的色度变化。
另外,关于另一方面,在上述任一方面中,也可以构成为:关于所述多个发光元件,所述遮光膜中的所述开口与所述开口之间的栅部分的行方向宽度为一定,而与所述发光元件的发光色无关。
通过这样的结构,能够一面确保栅的部分的宽度为制造工艺上所允许的遮光膜的最小线宽,一面能够因遮光率的减少而增加从视角α的方向看时的亮度。
另外,关于另一方面,在上述任一方面中,也可以构成为:多个所述像素配置为行列状,发光色按每个所述像素而不同的所述发光元件在行方向上排成行而设置,还具备多个围堰,所述围堰配置于行方向上的所述发光元件与所述发光元件之间,并在列方向上延伸,所述发光元件具有发光层,所述发光层由配置于在行方向上相邻的两个所述围堰间的间隙的涂布膜构成,所述发光层分别包括:平坦部,存在于包含所述围堰间的间隙的行方向中心的范围,并且在行方向上层厚均匀;以及钉扎部,存在于所述平坦部的行方向两侧,并且层厚比所述平坦部的层厚更厚。
通过这样的结构,从斜向视觉辨认时的遮光率成为行方向的遮光率大于列方向的遮光率的关系,从视角视觉辨认的色度变化也能够成为行方向的色度变化大于列方向的色度变化的关系。因此,在遮光膜的开口的行方向边缘,例如,行方向上的遮光膜的开口边缘与发光元件的距离通过在行方向上与该发光元件相邻的列围堰的行方向宽度中的位于发光元件一侧的部分的宽度不同,从而能够实现有效地减少从斜向视觉辨认时的色度变化的发光面板的构造。
另外,关于另一方面,在上述任一方面中,也可以构成为:由于从各所述发光元件发出的光的一部分被所述遮光膜中的所述开口的边缘遮挡而产生的、从行方向上的视角45°观测的色度与从列方向上的视角45°观测的色度之间的色差大于0且在0.02以下。
通过这样的结构,能够减少缩小遮光膜的各开口在行方向及列方向上的开口宽度而增加遮光率时从斜向视觉辨认的色度变化。
另外,关于另一方面,在上述任一方面中,也可以构成为:由于从各所述发光元件发出的光的一部分被所述遮光膜中的所述开口的边缘遮挡而产生的、从列方向上的视角45°观测的亮度比从行方向上的视角45°观测的亮度大3%以上。
通过这样的构成,在发光元件的发光层由连续形成于列围堰间的间隙内的长条状的涂布膜构成时,能够实现可弥补发光元件的遮光率的差异,更高精度地补偿从斜向视觉辨认时的色度变化的发光面板的构造。
《实施方式》
<有机EL显示面板10的整体结构>
使用附图来说明本实施方式所涉及的有机EL显示面板10(后面称为“显示面板10”)。需要指出,附图是示意图,有时其比例尺与实际情况不同。图1是将显示面板10的局部放大后的俯视示意图。
显示面板10是利用了有机化合物的电场发光现象的有机EL显示面板,并具有顶部发光型的结构,其中,在配置有多个薄膜晶体管(TFT:Thin Film Transistor)的基板100x(TFT基板)上,分别构成像素的多个发光元件100配置为矩阵状,并从上表面发出光。在此,在本说明书中,将图1中的X方向、Y方向、Z方向分别设为显示面板10中的行方向、列方向、厚度方向。
如图1所示,显示面板10由划分区域10e(之后表述为“区域10e”)构成,在区域10e中配置有将基板100x上划分为矩阵状来限制RGB各色的发光元件100R、100G、100B(在不进行区分时表述为“发光元件100”)的列围堰122Y和行围堰122X(统称为“围堰122”)。在发光元件100R、100G、100B中形成有发红色光的自发光区域100aR、发绿色光的自发光区域100aG、发蓝色光的自发光区域100aB(在不进行区分时表述为“自发光区域100a”)中的任一区域。各发光元件100对应于作为发光单位的子像素100se。在显示面板10的区域10e中,由在行方向上排列的三个子像素100se构成的单位像素100e配置为行列状。
另外,如图1所示,在显示面板10中,多个像素电极119在基板100x上以在行和列方向上分别隔开预定距离的状态配置为矩阵状。像素电极119在俯视观察时为矩形形状,由光反射材料构成。配置为行列状的像素电极119对应于在行方向上依次排列的三个自发光区域100aR、100aG、100aB。像素电极119的行方向长度119x构成为按发光元件100B、100G、100R的顺序从大到小,自发光区域100aB、100aG、100aR的面积也按该顺序从大到小。因此,发光元件100B、100G、100R在行方向上的宽度WelB、WelG、WelR构成为按发光元件100B、100G、100R的顺序从大到小。
在显示面板10中,围堰122的形状采用所谓的线状的围堰形式,在行方向上相邻的两个像素电极119之间,各条均在列方向(图1的Y方向)上延伸的多个列围堰122Y在行方向上并列设置。
另一方面,在列方向上相邻的两个像素电极119之间,各条均在行方向(图1的X方向)上延伸的多个行围堰122X在列方向上并列设置。形成行围堰122X的区域由于不在发光层123中产生有机电场发光,因此成为非自发光区域100b。
对122z进行定义,将与自发光区域100aR对应的间隙设为红色间隙122zR,将与自发光区域100aG对应的间隙设为绿色间隙122zG,将与自发光区域100aB对应的间隙设为蓝色间隙122zB(后面,在不进行区分时表述为“间隙122z”)。
另外,如图1所示,在显示面板10中,多个自发光区域100a与非自发光区域100b沿着间隙122z在列方向上交替排列配置,在非自发光区域100b中设置有连接像素电极119和TFT的源极S1的连接凹部(接触孔,未图示)119c(118a)。
<显示面板10的各部分结构>
使用图2、图3来说明显示面板10中的发光元件100的结构。图2、图3是沿图1中的A1-A1、A2-A2剖切后的剖视示意图。
在本实施方式所涉及的显示面板10中,构成有在Z轴方向下方形成有薄膜晶体管的基板(TFT基板),在其上构成有有机EL元件部。
(发光元件部)
[基板100x]
基板100x是显示面板10的支承部件,具有基材(未图示)和形成在基材上的薄膜晶体管层(未图示)。
基材是显示面板10的支承部件,为平板状。作为基材的材料,能够使用具有电绝缘性的材料,例如:玻璃材料、树脂材料、半导体材料、涂覆有绝缘层的金属材料等。
TFT电路根据来自发光元件100的外部电路的驱动信号,将自身所对应的像素电极119与外部电源电连接,TFT层由形成在基材上表面上的电极、半导体层、绝缘层等的多层构造构成。在本实施方式中,TFT层由在基材上表面形成的多个TFT和布线构成。布线将与TFT的源极S1对应的像素电极119、外部电源、外部电路等电连接。
[平坦化层118]
在基材上和TFT层的上表面设置有平坦化层118。位于基板100x的上表面的平坦化层118使因TFT层而存在凹凸的基板100x的上表面平坦化,并且埋入布线和TFT之间,使布线和TFT之间电绝缘。
在平坦化层118中,为了连接像素电极119与连接于对应的像素的源极S1的布线,对应于像素电极119,在该布线的上方的局部开设有接触孔118a。
[像素电极119]
在位于基板100x的区域10e的上表面的平坦化层118上,如图2、3所示,以子像素100se为单位设置有像素电极119。
像素电极119用于向发光层123供给载流子,例如在作为阳极发挥功能时,向发光层123供给空穴。显示面板10是顶部发光型,因此像素电极119具有光反射性。像素电极119的形状例如是呈大致矩形形状的平板状。在本实施方式中,如上所述,发光元件100B、100G、100R中的像素电极119的行方向长度119x(B)、(G)、(R)构成为按发光元件100B、100G、100R的顺序从大到小。由此,构成为使发光层123的电流密度按发光元件100B、100G、100R的顺序由少到多,来弥补各色的发光元件100的元件寿命的差异。
在平坦化层118的接触孔(未图示)上形成有使像素电极119的一部分向基板100x方向凹入的像素电极119的连接凹部119c,连接于与像素电极119对应的像素的源极S1的布线连接到连接凹部的底部。
[空穴注入层120]
如图2、3所示,在像素电极119之上层叠有空穴注入层120。空穴注入层120具有将从像素电极119注入的空穴传输至空穴传输层121的功能。
空穴注入层120从基板100x侧起依次包括下层和上层,其中,下层由形成在像素电极119上的金属氧化物构成,上层由分别层叠在后文描述的间隙122zR、间隙122zG、间隙122zB内的下层之上的有机物构成。形成于RGB的各子像素的上层根据RGB的各子像素不同,而形成为膜厚不同。
在本实施方式中,如图3所示,在间隙122zR、间隙122zG、间隙122zB内,空穴注入层120以在列方向上延伸的方式设置为线状。
[围堰122]
如图2所示,以覆盖像素电极119、空穴注入层120的端缘的方式形成有由绝缘物构成的围堰。围堰包括:列围堰122Y,在列方向上延伸并在行方向上并列设置有多个;以及行围堰122X,在行方向上延伸并在列方向上并列设置有多个(后面,在不进行区分时,称为“围堰122”)。
列围堰122Y的形状是在列方向上延伸的线状,平行于行方向剖切而得的剖面是上方变细的正锥台形状(tapered trapezoid shape)。列围堰122Y限定阻挡包含作为发光层123的材料的有机化合物的油墨向行方向流动而形成的发光层123的行方向外缘。另外,列围堰122Y通过行方向的基部限定行方向上的各子像素100se的发光区域100a的外缘。
在此,如图13所示,在俯视观察时,行方向上的后文描述的遮光膜133的开口133a的边缘与发光元件100的距离通过使列围堰122Y在行方向上的宽度不同而不同,从而根据发光元件100的发光色而采用不同的结构。
换言之,采用如下方式:根据发光元件100的发光色,使列围堰122Y在行方向上的宽度中的位于相邻的发光元件100一侧的部分的宽度不同,从而使行方向上的遮光膜133的开口133a的边缘与发光元件100的外缘之间的距离不同。
具体而言,划分发光元件100R的两条列围堰122Y中的、配置在发光元件100B与发光元件100R之间的列围堰122Y的宽度Wbk(B-R)由位于发光元件100B一侧的部分的宽度WbkB和位于发光元件100R一侧的部分的宽度WbkR构成,配置在发光元件100R与发光元件100G之间的列围堰122Y的宽度Wbk(R-G)由位于发光元件100R一侧的部分的宽度WbkR和位于发光元件100G一侧的部分的宽度WbkG构成。于是,根据发光元件100R的发光色来规定位于发光元件100R一侧的部分的宽度WbkR。
在此,在列围堰122Y的宽度Wbk(B-R)中,位于发光元件100B一侧的部分的宽度WbkB和位于发光元件100R一侧的部分的宽度WbkR也可以构成为:通过按发光元件宽度WelR和发光元件宽度WelB将列围堰122Y的宽度Wbk(B-R)内分的点来分割。或者,也可以通过将列围堰122Y的宽度Wbk(B-R)等分的点来分割。
同样地,在列围堰122Y的宽度Wbk(R-G)中,位于发光元件100R一侧的部分的宽度WbkR和位于发光元件100G一侧的部分的宽度WbkG也可以构成为:通过按发光元件宽度WelR和发光元件宽度WelG将列围堰122Y的宽度Wbk(R-G)内分的点来分割。或者,也可以通过将列围堰122Y的宽度Wbk(R-G)等分的点来分割。
同样地,划分发光元件100G的两条列围堰122Y中的、配置在发光元件100R与发光元件100G之间的列围堰122Y的宽度Wbk(R-G)由位于发光元件100R一侧的部分的宽度WbkR和位于发光元件100G一侧的部分的宽度WbkG构成,配置在发光元件100G与发光元件100B之间的列围堰122Y的宽度Wbk(G-B)由位于发光元件100G一侧的部分的宽度WbkG和位于发光元件100B一侧的部分的宽度WbkB构成。于是,根据发光元件100G的发光色来规定位于发光元件100G一侧的部分的宽度WbkG。
在此,也是在列围堰122Y的宽度Wbk(G-B)中,位于发光元件100G一侧的部分的宽度WbkG和位于发光元件100B一侧的部分的宽度WbkB也可以构成为,通过按发光元件宽度WelG和发光元件宽度WelB将列围堰122Y的宽度Wbk(G-B)内分的点来分割。或者,也可以通过将列围堰122Y的宽度Wbk(G-B)等分的点来分割。
进而,划分发光元件100B的两条列围堰122Y中的、配置在发光元件100G与发光元件100B之间的列围堰122Y的宽度Wbk(G-B)由位于发光元件100G一侧的部分的宽度WbkG和位于发光元件100B一侧的部分的宽度WbkB构成,配置在发光元件100B与发光元件100R之间的列围堰122Y的宽度Wbk(B-R)由位于发光元件100B一侧的部分的宽度WbkB和位于发光元件100R一侧的部分的宽度WbkR构成。于是,根据发光元件100B的发光色来规定位于发光元件100B一侧的部分的宽度WbkB。
因此,基于发光元件100R的发光色和发光元件100G的发光色来规定列围堰122Y的宽度Wbk(R-G)。同样地,基于发光元件100G的发光色和发光元件100B的发光色来规定列围堰122Y的宽度Wbk(G-B)。进而,基于发光元件100B的发光色和发光元件100R的发光色来规定列围堰122Y的宽度Wbk(B-R)。
在显示面板10中,列围堰122Y的位于相邻的发光元件100一侧的部分的宽度根据该发光元件100的发光色而不同。具体而言,相比于发光元件宽度Wel小的发光元件100,行方向的发光元件宽度Wel大的发光元件100构成为,列围堰122Y在行方向上的位于该发光元件100一侧的部分的宽度Wbk小。具体而言,发光元件100在行方向上的发光元件宽度WelB、WelG、WelR构成为按发光元件100B、G、R的顺序由大到小,因此,列围堰122Y在行方向上的位于发光元件100一侧的部分的宽度Wbk构成为按WbkB、WbkG、WbkR的顺序由小到大。
行围堰122X的形状为在行方向上延伸的线状,平行于列方向剖切而得的剖面是上方变细的正锥台形状(tapered trapezoid shape)。行围堰122X以贯通各列围堰122Y的方式沿行方向设置,各自在低于列围堰122Y的上表面122Yb的位置具有上表面。因此,通过行围堰122X和列围堰122Y形成有对应于自发光区域100a的开口。
[空穴传输层121]
如图2、3所示,在间隙122zR、122zG、122zB内的空穴注入层120上层叠有空穴传输层121。另外,在行围堰122X处的空穴注入层120上也层叠有空穴传输层121。空穴传输层121与空穴注入层120接触。空穴传输层121具有将从空穴注入层120注入的空穴传输至发光层123的功能。形成于RGB的各子像素的空穴传输层121R、121G、121B也可以根据RGB的各子像素而形成为不同膜厚(后面,在不进行区分时表述为“空穴传输层121”)。
本实施方式中,在后文描述的间隙122z内,空穴传输层121采用以在列方向上延伸的方式设置为线状的结构。
[发光层123]
如图2、3所示,在空穴传输层121上层叠有发光层123。发光层123为由有机化合物构成的层,具有通过空穴与电子在内部复合(recombination)而发出光的功能。在由列围堰122Y所限定的间隙122zR、间隙122zG、间隙122zB内,发光层123R、123G、123B分别以在列方向上延伸的方式设置为线状。
在各色的子像素100se中,形成有在像素电极119与对电极125之间存在各色的发光层123,使来自发光层123的光共振并从对电极125侧射出的光学共振器构造,并且,形成有根据分别从发光层123R、123G、123B射出的光的波长,来设定发光层123上表面与像素电极119上表面之间的光学距离,以使与各色对应的光成分增强的光学共振器构造。
发光层123只有从像素电极119被供给载流子的部分发光,因此在层间存在作为绝缘物的行围堰122X的范围100b中,不产生有机化合物的电场发光现象。因此,在发光层123中,没有行围堰122X的部分为自发光区域100a,处于行围堰122X的侧面和上表面122Xb的上方的部分为非自发光区域。
在各色的子像素100se中,形成有在像素电极119与对电极125之间存在各色的发光层123,使来自发光层123的光共振并从对电极125侧射出的光学共振器构造。即,具有从各个发光层123R、123G、123B发出的光由像素电极119反射并通过对电极125而向上方射出的反射光与从发光层123R、123G、123B发出的光通过对电极125而向上方射出的直接光发生干涉增强的构造。因此,为了根据分别从发光层123R、123G、123B射出的光的波长,来设定发光层123上表面与像素电极119上表面之间的光学距离,以使各色所对应的光成分增强,形成为发光层123R、123G、123B、空穴传输层121R、121G、121B的膜压根据RGB的各子像素的不同而不同。
需要指出,发光层123不只在自发光区域100a连续延伸,而且还连续延伸至相邻的非自发光区域100b。这样一来,在形成发光层123时,涂布于自发光区域100a的油墨能够通过涂布于非自发光区域100b的油墨在列方向上流动,能够在列方向的像素间使该膜厚平坦。不过,在非自发光区域100b中,通过行围堰122X恰当地抑制油墨的流动。因而,在列方向上不易产生大的膜厚不均,每个像素的亮度不均得以改善。
[电子传输层124]
如图2、3所示,以覆盖由列围堰122Y和列围堰122Y所限定出的间隙122z内的发光层123上的方式层叠形成有电子传输层124。电子传输层124以在显示面板10的至少整个显示区域连续的状态而形成。电子传输层124具有将来自对电极125的电子传输至发光层123,并限制向发光层123注入电子的功能。
[对电极125]
如图2、3所示,在电子传输层124上形成有对电极125。对电极125是各发光层123通用的电极。对电极125通过与像素电极119成对地夹着发光层123来创建通电路径。对电极125对发光层123供给载流子,例如在作为阴极发挥功能时,对发光层123供给电子。
[密封层126]
以覆盖对电极125的方式层叠形成有密封层126。密封层126用于抑制发光层123接触水分、空气等而发生劣化。密封层126设置成覆盖对电极125的上表面。另外,为了确保作为显示器的良好的光取出性,需要具有高透光性。
(发光元件部的构成材料)
对发光元件部的各部分的构成材料,示出一个例子。
[基板100x(TFT基板)]
作为基材,例如能够采用玻璃基板、石英基板、硅基板、硫化钼、铜、锌、铝、不锈钢、镁、铁、镍、金、银等金属基板、砷化镓基等半导体基板、塑料基板等。
TFT层具有:形成于基材的TFT电路、形成于TFT电路上的无机绝缘层(未图示)以及平坦化层118。TFT电路由形成于基材上表面的电极、半导体层、绝缘层等的多层构造构成。
构成TFT的栅极电极、栅极绝缘层、沟道层、沟道保护层、源极电极、漏极电极等能够使用公知的材料。
作为位于基板100x的上表面的平坦化层118的材料,例如能够使用聚酰亚胺类树脂、丙烯酸类树脂、硅氧烷类树脂、酚醛型苯酚类树脂等有机化合物。
[像素电极119]
像素电极119由金属材料构成。在顶部发光型的本实施方式所涉及的显示面板10的情况下,通过采用将厚度设定为最佳的光学共振器构造,从而调整射出的光的色度并提高亮度,因此像素电极119的表面部具有高反射性。在本实施方式所涉及的显示面板10中,像素电极119也可以为将选自金属层、合金层、透明导电膜中的多个膜层叠而得的构造。对于金属层,作为薄层电阻小并具有高的光反射性的材料,例如能够由包含铝(Al)的金属材料构成。在铝(Al)合金中,反射率高达80~95%,电阻率低至2.82×10-8(10nΩm),优选作为像素电极119的材料。而且,从成本方面出发,也优选使用含有铝为主成分的金属层、合金层。
作为金属层,除了铝合金等金属层之外,从高反射率的观点出发,例如能够使用银、含银的合金等。
[空穴注入层120]
空穴注入层120例如为由银(Ag)、钼(Mo)、铬(Cr)、钒(V)、钨(W)、镍(Ni)、铱(Ir)等的氧化物构成的层。在由过渡金属的氧化物构成空穴注入层120时,由于取得多个氧化值,由此能够取得多个能级,其结果,空穴注入变得容易,能够降低驱动电压。
在本实施方式中,空穴注入层120构成为膜厚为2nm以上(在此,例如为10nm)30nm以下的氧化钨层。空穴注入层120优选由氧化钨构成,但也可以包含通常可混入程度的极微量的杂质。
空穴注入层120例如能够使用由PEDOT(聚噻吩与聚苯乙烯磺酸的混合物)等导电性聚合物材料的有机高分子溶液形成的涂布膜。
[围堰122]
围堰122使用树脂等有机材料形成,并具有绝缘性。作为用于形成围堰122的有机材料的例子,可列举丙烯酸类树脂、聚酰亚胺类树脂、酚醛型苯酚树脂等。围堰122优选具有有机溶剂耐受性。更优选地,最好使用丙烯酸类树脂。因为折射率低而适合作为反射体。
或者,围堰122在使用无机材料时,从折射率的观点出发,例如优选使用氧化硅(SiO)。或者,例如使用氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)等无机材料形成。
另外,为使表面具有疏水性,也能够对表面进行氟处理。另外,也可以将含氟的材料用于形成围堰122。另外,为了在围堰122的表面降低疏水性,也可以对围堰122进行紫外线照射,以低温进行烘焙处理。
[空穴传输层121]
空穴传输层121例如能够使用聚芴或其衍生物、或者作为胺类有机高分子的聚芳胺或其衍生物等高分子化合物、或者TFB(聚(9,9-二正辛基芴-alt-(1,4-亚苯基-((4-仲丁基苯基)亚氨基)-1,4-亚苯基):poly(9,9-di-n-octylfluorene-alt-(1,4-phenylene-((4-sec-butylphenyl)imino)-1,4-phenylene))等。
[发光层123]
如上所述,发光层123具有通过注入空穴和电子进行复合生成激发状态而进行发光的功能。用于形成发光层123的材料需要使用能够采用湿式印刷法制膜的发光性的有机材料。
具体而言,例如,优选专利公开公报(日本特开平5-163488号公报)所记载的喔星(Oxinoid)化合物、苝化合物、香豆素化合物、氮杂香豆素化合物、噁唑化合物、噁二唑化合物、紫环酮化合物、吡咯并吡咯化合物、萘化合物、蒽化合物、芴化合物、荧蒽化合物、并四苯化合物、苯并芘化合物、蔻化合物、喹诺酮化合物和氮杂喹诺酮化合物、吡唑啉衍生物和吡唑啉酮衍生物、罗丹明化合物、(Chrysene)化合物、菲化合物、环戊二烯化合物、芪化合物、二苯醌化合物、苯乙烯基化合物、丁二烯化合物、双氰基亚甲基吡喃化合物、双氰基亚甲基噻喃化合物、荧光素化合物、吡喃鎓化合物、噻喃鎓化合物、硒代吡喃鎓化合物、碲代吡喃鎓化合物、芳香族坎利酮化合物、低聚亚苯基化合物、噻吨化合物、蒽化合物、菁化合物、吖啶化合物、8-羟基喹啉化合物的金属络合物、2,2’-联吡啶化合物的金属络合物、席夫碱与III族金属的络合物、喔星(Oxine)金属络合物、稀土类络合物等荧光物质形成。
[电子传输层124]
电子传输层124使用电子传输性高的有机材料。电子传输层124也可以包含由氟化钠形成的层。作为电子传输层124所使用的有机材料,例如可列举:噁二唑衍生物(OXD)、三唑衍生物(TAZ)、邻菲罗啉衍生物(BCP、Bphen)等π电子系低分子有机材料。
另外,电子传输层124也可以包含对电子传输性高的有机材料掺杂选自碱金属或碱土类金属的掺杂金属而形成的层。
[对电极125]
对电极125使用将银(Ag)或铝(Al)等薄膜化的电极而形成。
对电极125使用具有透光性的导电材料。例如,使用氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)等形成。
[密封层126]
在顶部发光型的情况下,密封层126由透光性的材料形成。例如,使用氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)等透光性材料形成。另外,也可以在使用氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)等材料形成的层之上设置由丙烯酸树脂、硅树脂等树脂材料构成的密封树脂层。
(前表面板131的各部分构成)
[上部基板130]
在接合层127之上设置、接合有前表面板131,前表面板131在上部基板130上形成有彩色滤光层132。由于显示面板10为顶部发光型,所以在上部基板130中例如使用盖玻璃、透明树脂膜等透光性材料。另外,通过上部基板130,而能够实现显示面板10的刚性提高,防止水分、空气等侵入,等等。作为上部基板130,例如能够采用玻璃基板、石英基板、塑料基板等透光性材料。
[彩色滤光层132]
上部基板130在与像素的各色的自发光区域100a所对应的位置形成有彩色滤光层132。彩色滤光层132是为了使R、G、B所对应的波长的可见光透过而设置的透明层,具有使从各色像素射出的光透过并矫正其色度的功能。例如,在本例中,在红色间隙122zR内的自发光区域100aR、绿色间隙122zG内的自发光区域100aG、蓝色间隙122zB内的自发光区域100aB的上方分别形成有红色、绿色、蓝色的彩色滤光层132R、132G、132B。作为彩色滤光层132,能够采用公知的树脂材料(例如,作为市面上销售的产品,JSR株式会社产的彩色光阻材料)等。彩色滤光层132的膜厚优选以1μm以上且4μm以下的范围形成。具体而言,彩色滤光层132例如通过对上部基板130涂布含有彩色滤光层材料及溶剂的油墨的工序来形成,其中,上部基板130由用于形成彩色滤光层的盖玻璃构成,在上部基板130中,多个开口部以像素为单位形成为行列状。
[遮光膜133]
如图2、3所示,在上部基板130上形成有遮光膜133,遮光膜133在与各子像素的发光区域100a相对的位置开设有开口133a,遮光膜133覆盖列围堰122Y上方的、各子像素的发光区域100a间的行方向上的边界所对应的位置及行围堰122X上方的、各子像素的发光区域100a间的列方向上的边界所对应的位置。
遮光膜133是为了防止R、G、B所对应的波长的可见光透过而设置的黑色树脂层,例如由包含光吸收性和遮光性优异的黑色颜料的树脂材料构成。是所谓的黑矩阵。例如,由将紫外线固化树脂(例如,紫外线固化丙烯酸树脂)材料作为主成分,向其添加例如碳黑颜料、钛黑颜料、金属氧化颜料、有机颜料等遮光性材料的黑色颜料而成的树脂材料构成。
遮光膜133中的开口133a在行方向上的宽度Wbma(R-G)、Wbma(G-B)、Wbma(B-R)与发光元件100的发光色无关,等价地构成。另外,开口133a间的栅的部分在行方向上的宽度Wbm(R-G)、Wbm(G-B)、Wbm(B-R)也与发光元件100的发光色无关,等价地构成。遮光膜133是所谓的黑矩阵。另外,“栅”是指除遮光膜133的开口133a以外的构成格子状的框的在X方向上延伸的横向图案或者在Y方向上延伸的纵向图案。
在显示面板10中,如上所述,相比于发光元件宽度Wel小的发光元件100,行方向的发光元件宽度Wel大的发光元件100构成为,列围堰122Y在行方向上的位于该发光元件100一侧的部分的宽度Wbk小。其结果,行方向的发光元件宽度Wel大的发光元件100构成为,相比于发光元件宽度Wel小的发光元件100,遮光膜133的开口133a的行方向边缘与发光元件100的外缘的距离小。
具体而言,发光元件100在行方向上的发光元件宽度WelB、WelG、WelR构成为按发光元件100B、G、R的顺序由大到小,因此列围堰122Y的发光元件100侧的宽度Wbk构成为按WbkB、WbkG、WbkR的顺序由小到大。于是,遮光膜133的开口133a的行方向边缘与发光元件100的外缘在行方向上的距离构成为按发光元件100B、100G、100R的顺序由小到大。
另外,遮光膜133与列围堰122Y在行方向重叠,遮光膜133的行方向上的中心也可以构成为,在列围堰122Y的行方向上,与对应于两侧的发光元件100的部分之间的边界一致。
另外,遮光膜133的开口133a也可以至少在行方向上将对应的发光元件100包含于内部。
需要指出,遮光膜133的膜厚例如也可以分别以1μm以上且2μm以下的范围形成。
[接合层127]
在密封层126的Z轴方向上方配置有前表面板131,并通过接合层127进行接合,其中,前表面板131在上部基板130的Z轴方向下侧的主面形成有彩色滤光层132。接合层127具有使由从基板100x到密封层126的各层构成的背面面板与前表面板131贴合,并防止各层暴露于水分、空气的功能。接合层127的材料例如由树脂粘合剂等构成。接合层127能够采用丙烯酸树脂、硅树脂、环氧树脂等透光性材料树脂材料。
<显示面板10的制造方法>
使用图4~10来说明显示面板10的制造方法。图4是有机EL显示面板10的制造工序的工序图。图5~10中的各图示出显示面板10的制造时的各工序中的状态,是在与图1中的A1-A1相同的位置剖切而得的剖视示意图。
[基板100x的准备]
准备形成有多个TFT、布线的基板100x。基板100x能够通过公知的TFT的制造方法来制造(图4中的步骤S1,图5的(a))。
[平坦化层118的形成]
通过以覆盖基板100x的方式将上述平坦化层118的构成材料(感光性的树脂材料)作为光致抗蚀剂进行涂布,并使表面平坦化,从而形成平坦化层118(图4:步骤S2,图5的(b))。具体而言,例如沿着基板100x1的上表面通过有模涂敷法涂布具有一定流动性的树脂材料,以填埋由TFT层引起的基板100x1上的凹凸。由此,平坦化层118的上表面成为平坦化后的形状。
对平坦化层118中的、TFT元件的例如源极电极上的部位进行干蚀刻法而形成接触孔(未图示)。接触孔使用图案化等形成为源极电极的表面露出于其底部。
接着,沿着接触孔的内壁形成连接电极层。连接电极层的上部中的一部分配置在平坦化层118上。
[像素电极119、空穴注入层120的形成]
接着,进行像素电极119、空穴注入层120的形成(图4:步骤S3)。
首先,在形成平坦化层118后,对平坦化层118的表面进行干蚀刻处理,进行成膜前清洗。
接着,对平坦化层118的表面进行成膜前清洗后,通过溅射法、真空蒸镀法等气相生长法将用于形成像素电极119的像素电极用的金属膜119x在平坦化层118的表面成膜。在本例中,通过溅射法将由铝或以铝为主成分的合金构成的膜成膜。
进而,对金属膜119x的表面进行成膜前清洗后,继续在真空气氛下通过气相生长法在金属膜119x的表面将用于形成空穴注入层120的空穴注入层120用的金属膜120’成膜(图5的(d))。在本例中,通过溅射法将钨成膜。
其后,涂布由感光性树脂等构成的光致抗蚀剂层FR之后,载置限定有预定的开口部的光掩模PM,从其上进行紫外线照射,对光致抗蚀剂进行曝光,将光掩模所具有的图案转印于该光致抗蚀剂(图6的(a))。接着,通过显影将光致抗蚀剂层FR进行图案化。
其后,经由图案化后的光致抗蚀剂层FR,对金属膜120’实施干蚀刻处理而进行图案化,形成空穴注入层120。
接下来,经由图案化后的光致抗蚀剂层FR和空穴注入层120,对金属膜119x实施湿蚀刻处理而进行图案化,形成像素电极119。
在空穴注入层120的形成中,例如也可以通过干蚀刻来统一处理空穴注入层120和像素电极119。
最后,剥离光致抗蚀剂层FR,形成被图案化为相同形状的像素电极119和空穴注入层120的层叠体(图6的(b))。
[围堰122的形成]
形成空穴注入层120的空穴注入层120后,以覆盖空穴注入层120的方式形成围堰122。在围堰122的形成中,首先形成行围堰122X,其后,以形成间隙122z的方式形成列围堰122Y(图4:步骤S4、图6的(c))。
首先,在行围堰122的形成中,首先在空穴注入层120上使用旋涂法等层叠形成由行围堰122X的构成材料(例如,感光性树脂材料)构成的膜。然后,将树脂膜图案化而形成行围堰122X。
通过利用光掩模对树脂膜的上方进行曝光,并进行显影工序、烧制工序(约230℃,约60分钟)来进行行围堰122X的图案化。
接着,在列围堰122Y的形成工序中,使用旋涂法等在空穴注入层120上和行围堰122X上层叠形成由列围堰122Y的构成材料(例如,感光性树脂材料)构成的膜。然后,在间隙122z的形成中,通过在树脂膜的上方配设掩模进行曝光,之后进行显影,从而将树脂膜图案化,开设间隙122z,形成列围堰122Y。
具体而言,在列围堰122Y的形成工序中,首先,形成由有机类的感光性树脂材料、例如丙烯酸类树脂、聚酰亚胺类树脂、酚醛型苯酚树脂等构成的感光性树脂膜,然后进行干燥,使溶剂挥发某种程度后,重叠限定有预定的开口部的光掩模,从其上进行紫外线照射,对由感光性树脂等构成的光致抗蚀剂进行曝光,将光掩模所具有的图案转印于该光致抗蚀剂。
接着,使感光性树脂显影,对图案化后的绝缘层进行烧制(约230℃,约60分钟)而形成列围堰122Y。
在此,如上所述,空穴注入层120在使用溅射法或者真空蒸镀法等气相生长法形成由金属(例如钨)构成的膜后,使用光刻法和蚀刻法以各像素为单位进行图案化,在对于行围堰122X、列围堰122Y的烧制工序中,金属被氧化而完成为空穴注入层120。
[有机功能层的形成]
在形成于由包含行围堰122X上的列围堰122Y所限定的间隙122z内的空穴注入层120上依次层叠形成空穴传输层121、发光层123(图4:步骤S6、7,图6的(d),图7的(a))。
在空穴注入层120的上表面,使用喷墨法将含有PEDOT(聚噻吩与聚苯乙烯磺酸的混合物)等导电性聚合物材料的油墨涂布在由列围堰122Y所限定的间隙122z内后,挥发除去溶剂。或者,通过烧制来进行。其后,也可以使用光刻法及蚀刻法以各像素为单位进行图案化而形成空穴注入层的上层。
通过使用基于喷墨法、凹版印刷法的湿法工艺,将含有构成材料的油墨涂布在由列围堰122Y所限定的间隙122z内之后,挥发除去溶剂或者进行烧制,从而形成空穴传输层121。
通过使用喷墨法将含有构成材料的油墨涂布在由列围堰122Y所限定的间隙122z内后进行烧制,从而形成发光层123(图4:步骤S6、图7的(a))。具体而言,基板100x在列围堰122Y沿着Y方向的状态下载置在液滴喷出装置的工作台上,一边使多个喷嘴孔沿着Y方向(图7的(a)中为纸面进深方向)配置为线状的喷墨头301相对于基板100x在X方向上相对移动,一边瞄准设定在列围堰122Y彼此的间隙122z内的着落目标,从各喷嘴孔使油墨的液滴18着落来进行该形成。
另外,在该工序中,在作为子像素形成区域的间隙122z中通过喷墨法分别填充包含R、G、B任一种有机发光层的材料的油墨123RI、123GI、123BI,使填充的油墨在减压下干燥并进行烘焙处理,从而形成发光层123R、123G、123B。此时,在发光层123的油墨涂布中,首先使用液滴喷出装置进行用于形成发光层123的溶液的涂布。
重复进行对基板100x完成了用于形成红色发光层、绿色发光层、蓝色发光层中任一发光层的油墨涂布时,接着对该基板涂布其它色的油墨,然后对该基板涂布第三种颜色的油墨的工序,依次涂布三种颜色的油墨。由此,在基板100x上沿着附图的纸面横向反复排列形成红色发光层、绿色发光层、蓝色发光层。
需要指出,空穴传输层121、发光层123的形成方法不限于上述方法,也可以通过喷墨法、凹版印刷法以外的方法,例如也可以通过分配器(dispenser)法、喷嘴涂布法、旋涂法、凹版印刷、凸版印刷等公知的方法滴下、涂布油墨。
[电子传输层124的形成]
形成发光层123后,遍及显示面板10的发光区(显示区域)整面地通过真空蒸镀法等形成电子传输层124(图4:步骤S8,图7的(b))。使用真空蒸镀法的理由是为了不对作为有机膜的发光层123造成损伤、以及在以高真空化进行的真空蒸镀法中,成膜对象的分子朝向基板在垂直方向直进地成膜。通过真空蒸镀法等在发光层123之上将金属氧化物或氟化物成膜,进而通过共蒸镀法将有机材料和金属材料成膜而形成电子传输层124。需要指出,电子传输层124的膜厚设置为对于光学上的光取出最有利的适当的厚度。
[对电极125的形成]
形成电子传输层124后,以覆盖电子传输层124的方式形成对电极125(图4:步骤S9、图7的(c))。
首先,以覆盖电子传输层124的方式使用CVD(Chemical Vapor Deposition:化学气相沉积)法、溅射法、或真空蒸镀法形成对电极125。在本例中,构成为通过真空蒸镀法沉积银而形成对电极125A。
接着,构成为使用溅射法形成ITO或IZO等透明导电层。
[密封层126的形成]
以覆盖对电极125B的方式形成密封层126(图4:步骤S10、图7的(d))。密封层126能够使用CVD法、溅射法等形成。
[前表面板131的形成]
接着,说明图4的步骤S10中的前表面板131的制造方法。图8的(a)~(g)示出有机EL显示面板10的制造时的前表面板的制造状态,是在与图1中的A1-A1相同的位置剖切而得的剖视示意图。
首先,准备透明的上部基板130,将以紫外线固化树脂(例如,紫外线固化丙烯酸树脂)材料为主成分并对其添加黑色颜料而成的遮光膜的材料(133′)涂布于透明的上部基板130的一个面(图8的(a))。
在涂布后的遮光膜的材料的膜133′的上表面重叠限定有预定的开口部的图案掩模PM,从其上进行紫外线照射(图8的(b))。
其后,除去图案掩模PM和未固化的遮光膜133,进行显影并固化,例如完成大致矩形的剖面形状的遮光膜133(图8的(c))。此时,将遮光膜133图案化成,在与基板100x相对时位于形成于基板100x的围堰122的上方且位于与各子像素的发光区域100a间的行和列方向上的边界对应的部分。
接着,在形成有遮光膜133的上部基板130表面涂布以紫外线固化树脂成分为主成分的彩色滤光层132(例如,G)的材料132G(图8的(d)),并载置预定的图案掩模PM进行紫外线照射(图8的(e))。
其后进行固化,除去图案掩模PM和未固化的浆料132G进行显影,形成彩色滤光层132G(图8的(f))。
通过对各色的彩色滤光层材料同样地重复该工序,形成彩色滤光层132R、132B(图8的(g))。此时,在遮光膜133的内侧形成彩色滤光层132B。通过以上形成前表面板131。
[前表面板131与背面面板的贴合]
接着,对由从基板100x到密封层126的各层构成的背面面板涂布以丙烯酸树脂、硅树脂、环氧树脂等紫外线固化型树脂为主成分的接合层127的材料(图9的(a))。
接下来,对涂布后的材料进行紫外线照射,在使背面面板与前表面板131的相对位置关系一致的状态下使两基板贴合。此时,注意避免两者之间进入气体。其后,烧制两基板而完成密封工序,完成显示面板10(图9的(b))。
此时,对形成于前表面板131的遮光膜133进行对位,以使其位于形成于基板100x的围堰122上方的、与各子像素的发光区域100a间的行和列方向上的边界所对应的部分。
<效果>
下面,对实施方式所涉及的显示面板10的效果进行说明。
图10的(a)~(b)、图11的(a)~(b)是在显示面板10中使遮光膜133的开口133a的开口宽度不同的比较例中的发光元件的放大剖视图。
首先,如图10的(a)所示,在显示面板10中,将发光元件宽度设为Wel0,将遮光膜133的开口133a的宽度设为Wbma0,将发光基准点与遮光膜133之间的光学距离设为Ly0时,从视线C的方向以视角α观察时的遮光宽度为Lx0,相对于发光元件宽度Wel0的遮光率为Lx0/Wel0。
接着,如图10的(b)所示,设想将发光元件宽度缩小至小于Wel0的发光元件宽度Wel1,同时将遮光膜133的开口宽度Wbma0也相应地缩小同等长度的情况。此时,从视角α的方向观察时的遮光宽度未变化,为Lx0,但遮光率为大于Lx0/Wel0的Lx0/Wel1。由此,从视角α的方向观察时的亮度因遮光率而减少。
对于图10的(b)的显示面板,为了改变遮光率Lx0/Wel1,设想使遮光膜133的开口133a的开口宽度Wbma1增加的情况。例如,如图11的(a)所示,将遮光膜133的开口133a的开口宽度扩大至大于Wbma1的开口宽度Wbm0时,从视角α的方向观察时的遮光宽度为小于Lx0的Lx1,遮光率能够成为大于Lx0/Wel1的Lx1/Wel1。由此,从视角α的方向观察时的亮度因遮光率的减少而得以改善(增加)。
然而,在为了确保遮光膜133的开口133a间的栅的部分的宽度Wbm1为制造工艺上所允许的遮光膜133的最小线宽而限制增加开口宽度Wbm0时,有时无法充分减少遮光宽度和遮光率。与此相对,在本实施方式所涉及的显示面板10中,如图11的(b)所示,相对于图11的(a)的显示面板,将列围堰122Y在行方向上的宽度扩大至大于Wbk0的Wbl1,从而能够使遮光膜133的开口133a间的栅的部分的宽度回到大于Wbm1的Wbm0。由此,能够一面确保栅的部分的宽度为制造工艺上所允许的遮光膜133的最小线宽,一面使遮光率为小于Lx0/Wel1的Lx1/Wel1。由此,因遮光率的减少,而能够改善(增加)从视角α的方向看时的亮度。
在本实施方式中,如上所述,发光元件100B、100G、100R中的像素电极119的行方向长度119x(B)、(G)、(R)构成为按发光元件100B、100G、100R的顺序由大到小。
从视线C的方向以视角α观察显示面板10X时相对于发光元件宽度Wel的遮光率Lx/Wel按发光元件100R、100G、100B的顺序由大到小。因此,观察者从发光元件视觉辨认的亮度的减少率按遮光率大的发光元件100R、100G、100B的顺序增加,因此来自发光元件100R、100G、100B的亮度平衡发生变化,观察者所视觉辨认的色度发生变化,识别为从斜向视觉辨认时的灰度、中间色调的色度偏差。
与此相对,在显示面板10中,如上所述,相比于发光元件宽度Wel小的发光元件100,行方向的发光元件宽度Wel大的发光元件100构成为列围堰122Y在行方向上的位于该发光元件100一侧的部分的宽度Wbk小,相比于发光元件宽度Wel小的发光元件100,行方向的发光元件宽度Wel大的发光元件100构成为遮光膜133的开口133a的行方向边缘与发光元件100的外缘的距离小。具体而言,在本实施方式中,相对于构成为行方向的发光元件宽度按B、G、R的顺序由大变小的发光元件100,列围堰122Y在发光元件100侧的宽度Wbk构成为按WbkB、WbkG、WbkR的顺序由小到大,遮光膜133的开口133a的行方向边缘与发光元件100的外缘在行方向上的距离构成为按发光元件100B、100G、100R的顺序由小到大。因此,成为随着列围堰122Y在行方向上的位于发光元件100一侧的部分的宽度Wbk的减少而产生的遮光率的增加按发光元件100B、100G、100R的顺序由大到小的方式。
由此,通过向抵消发光元件100B、100G、100R的遮光率的差异的方向变化来弥补遮光率的差异,从而能够减少从斜向视觉辨认时的色度变化。
此时,在显示面板10中,在构成像素的多个发光元件100中发光元件宽度Wel不同时,通过对于发光元件宽度Wel相对小的发光元件100使列围堰122Y在行方向上的位于该发光元件100一侧的部分的宽度Wbk比其它发光元件大,从而能够同时缩小发光元件宽度Wel和遮光率。
由此,在高精细化的有机EL显示面板中,即使在像素密度增加而发光元件100的单位面积减少时,也能够实现减少从与正面倾斜45°以上的斜向观察显示图像时的出射光的色度变化的自发光型显示面板的构造。
<总结>
正如上文所述,本公开实施方式所涉及的显示面板10是由多个子像素100se构成的像素配置为行列状的自发光型显示面板,并且,也可以构成为,具备:多个发光元件100,对应构成像素的每个子像素100se而发光色不同;多个列围堰122Y,配置在行方向上的发光元件100与发光元件100之间,并在列方向上延伸;以及遮光膜133,设置于发光元件100的出射方向的下游侧,并在俯视观察时与各发光元件100相对的位置设置有开口133a,在俯视观察时,遮光膜133的开口133a至少在行方向上与发光元件100重叠,通过使与发光元件100在行方向上相邻的列围堰122Y的行方向宽度中位于发光元件100一侧的部分的宽度不同,从而使得行方向上的遮光膜133的开口133a的边缘与发光元件100的距离根据发光元件100的发光色而不同。
通过这样的构成,即使在高精细化而像素密度增加、发光元件100的面积减少时,也能够实现减少从斜向观察显示图像时的出射光的色度变化的自发光型显示面板的构造。
《有机EL显示装置1的电路结构》
下面,使用图12来说明采用了实施方式所涉及的显示面板10的有机EL显示装置1(以后称为“显示装置1”)的电路结构。
如图12所示,显示装置1构成为具有显示面板10和与其连接的驱动控制电路部20。
显示面板10构成为多个有机EL元件排列为例如矩阵状。驱动控制电路部20由四个驱动电路21~24和控制电路25构成。
在显示面板10中,多个单位像素100e配置为行列状而构成显示区域。各单位像素100e由三个有机EL元件、也就是发出R(红)、G(绿)、B(蓝)这三种颜色的光的三个子像素100se构成。使用图13来说明各子像素100se的电路结构。
图13是示出显示装置1所使用的显示面板10的各子像素100se所对应的发光元件100中的电路结构的电路图。
如图13所示,在本实施方式所涉及的显示面板10中,各子像素100se构成为具有两个晶体管Tr1、Tr2和一个电容器C、以及作为发光部的有机EL元件部EL。晶体管Tr1为驱动晶体管,晶体管Tr2为开关晶体管。
开关晶体管Tr2的栅极G2连接于扫描线Vscn,源极S2连接于数据线Vdat。开关晶体管Tr2的漏极D2连接于驱动晶体管Tr1的栅极G1。
驱动晶体管Tr1的漏极D1连接于电源线Va,源极S1连接于有机EL元件部EL的像素电极(阳极)。有机EL元件部EL中的对电极(阴极)连接于接地线Vcat。
需要指出,电容器C的第一端与开关晶体管Tr2的漏极D2和驱动晶体管Tr1的栅极G1连接,电容器C的第二端与电源线Va连接。
在显示面板10中,组合相邻的多个子像素100se(例如,红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的发光色的三个子像素100se)构成一个单位像素100e,各单位像素100e分布配置而构成像素区域。此外,从各子像素100se的栅极G2分别引出栅极线并连接于从显示面板10的外部连接的扫描线Vscn。同样地,从各子像素100se的源极S2分别引出源极线并连接于从显示面板10的外部连接的数据线Vdat。
另外,各子像素100se的电源线Va和各子像素100se的接地线Vcat汇集而连接于显示装置1的电源线和接地线。
《变形例》
已说明实施方式所涉及的显示面板10,但本公开除了其本质上的特征性构成要素之外,不受上面的实施方式任何限定。例如,本公开也包含对实施方式进行本领域技术人员可想到的各种变形而得到的方式、通过在不脱离本发明的主旨的范围内任意组合各实施方式中的构成要素和功能而实现的方式。下面,以这样的方式的一个例子来说明有机EL显示面板的变形例。
<变形例1>
在实施方式所涉及的显示面板10中,构成为遮光膜133中的开口133a的行方向宽度Wbma(R-G)、Wbma(G-B)、Wbma(B-R)与发光元件100的发光色无关而等价地构成,开口133a间的栅的部分的行方向宽度Wbm(R-G)、Wbm(G-B)、Wbm(B-R)也与发光元件100的发光色无关而等价地构成。在变形例1所涉及的显示面板10A中,构成为开口133a间的栅的部分的行方向宽度Wbm(R-G)、Wbm(G-B)、Wbm(B-R)也根据发光元件100的发光色而不同,其结果,遮光膜133中的开口133a的行方向宽度Wbma(R-G)、Wbma(G-B)、Wbma(B-R)根据发光元件100的发光色而不同,在这一点上与实施方式不同。
图14是变形例1所涉及的显示面板10A沿与图2中的A1-A1相同的剖面剖切后的剖视示意图。如图14所示,变形例1所涉及的显示面板10A其特征在于,与遮光膜133中的开口133a与开口133a之间的栅的部分中行方向宽度Wbm相对小的栅部分相对的列围堰122Y的行方向宽度Wbk大于与行方向宽度Wbm相对大的栅部分相对的列围堰的行方向宽度Wbk。具体而言,如图14所示,在显示面板10A中,采用下述构成:位于行方向上的宽度Wbk大的列围堰122Y的部分的上方的遮光膜133的栅相比于位于行方向上的宽度Wbk小的列围堰122Y的部分的上方的遮光膜133的栅,行方向上的宽度小。
通过这样的构成,在显示面板10中,当在构成像素的多个发光元件100中发光元件宽度Wel不同时,对于发光元件宽度Wel相对小的发光元件100,将列围堰122Y在行方向上的位于该发光元件100一侧的部分的宽度Wbk相比其它发光元件扩大,同时缩小遮光膜133中的栅的部分的行方向宽度,从而与实施方式同样地,能够同时缩小发光元件宽度Wel、遮光率,并且更进一步有效地缩小遮光率。
<变形例2>
在实施方式所涉及的显示面板10中,作为一例,采用相比于发光元件100R、G,发光元件100B的发光基准点与遮光膜133的开口133a的边缘之间的在出射方向上的最大距离LB更长的方式来对实施方式进行了说明。在本实施方式中,如上所述,发光元件100B、100G、100R中的像素电极119的行方向长度119x(B)、(G)、(R)构成为按发光元件100B、100G、100R的顺序由大到小,发光元件100B的遮光率最小。与此相对,通过采用显示面板10中的上述结构,使像素电极119的行方向长度最大的发光元件100的遮光率增大,能够有效地补偿由发光色所引起的遮光率的变化。
然而,除了像素电极119的行方向长度119x以外,还存在使发光元件100的遮光率不同的主要原因。
图15是在行方向上剖切显示面板10的发光元件100B而得的剖面中的直到发光层123为止的功能层的膜厚的测量结果。如图15所示,由涂布法形成的功能层的膜厚在包含围堰间的间隙122z的行方向中心(x=0)的宽度±7.5μm的范围内为从约0.26到0.33的范围,存在膜厚的变动幅度为0.07以下的平坦部123fl。另一方面,在平坦部123fl的x方向两侧,随着与平坦部123fl分离,层厚从0.33向0.73逐渐增加,在平坦部123fl的x方向两侧5μm中存在层厚比平坦部123fl更厚的钉扎部123pn。
即,发光层123分别具有均匀的平坦部123fl,该平坦部123fl存在于包含围堰间的间隙122z的行方向中心的宽度范围,且层厚在行方向上处于预定的范围内。另外,发光层123包括存在于平坦部123fl的行方向两侧且层厚比平坦部123fl更厚的钉扎部123pn。在钉扎部123pn中,随着与平坦部123fl分离,层厚朝着最大膜厚逐渐增加。
图16是示出在显示面板10的各色子像素中的与图2中的A1-A1相同的位置测量到的单色光的亮度(相对亮度)分布的测量结果的示意图。
如图16所示,在显示面板10的各色发光元件100R、100G、100B中,在相当于发光层123的平坦部123fl的范围内观测到相对亮度0.1以上的发光亮度的分布。发光亮度的分布形状因各色发光元件100R、100G、100B而不同,相比于发光元件100R、100B,在发光元件100G中呈现出更陡峭的分布形状。
另外,通过发明人的研究而确认了下述内容:在从视角α的方向观察各色发光元件100R、100G、100B时,相比于发光元件100G,发光元件100R、100B所视觉辨认出的亮度降低率更大。
在发光层123中,膜厚相对比钉扎部123pn小的平坦部123fl与钉扎部123pn相比,电阻更小,因此电流密度更高,平坦部123fl中的发光为主导。因此,认为在相当于发光层123的平坦部123fl的范围中观测到相对亮度0.1以上的发光亮度的分布。
另外,在发光层123的制造工序中,如上所述,通过喷墨法对作为子像素形成区域的间隙122z分别填充含有R、G、B任一种有机发光层的材料的油墨123RI、123GI、123BI,将填充后的油墨在减压下进行干燥、烘焙处理,从而形成发光层123R、123G、123B。此时,在发光层123的油墨的涂布中,使用液滴喷出装置进行用于形成发光层123的溶液的涂布,但油墨123RI、123GI、123BI由于所含有的有机发光层的材料的种类、溶质的密度、油墨的粘度、涂布的液滴的数量等相互不同,因此存在所形成的发光层123的膜形状不同的倾向。在本例中,发光元件100G的发光层123G中的平坦部123fl的x方向宽度小于发光元件100R、B的发光层123R、123B中的平坦部123fl的宽度,因此,认为相比于发光元件100R、100B,发光元件100G呈现出更陡峭的分布形状。
此外,由于发光元件100R、100G、100B的亮度分布的形状的差异,从视角α的方向观察各色发光元件100R、100G、100B时,即使遮光宽度、遮光率相同,发光元件100R、100B相比于发光元件100G被视觉辨认出的亮度降低率大,从视角α的方向观察时,发光元件100R、100G、100B的亮度平衡发生变化,视觉辨认的色度发生变化。
在变形例2所涉及的显示面板10B中,对于具有最陡峭的发光分布的发光元件100G,构成为列围堰122Y在行方向上的位于发光元件100G一侧的部分的宽度WbkG小于位于其它发光元件100B、R一侧的部分的宽度WbkB、宽度WbkR,以上这点与实施方式不同。图17是变形例2所涉及的显示面板10B沿与图2中的A1-A1相同的剖面剖切后的剖视示意图。如图17所示,在显示面板10B中构成为发光元件100B、100G、100R中的像素电极119的行方向长度119x(B)、(G)、(R)相等,发光元件100在行方向上的发光元件宽度WelR、WelG、WelB也在发光元件100B、G、R间构成为等价。另外,开口133a间的栅的部分的行方向宽度Wbm(R-G)、Wbm(G-B)、Wbm(B-R)与发光元件100的发光色无关地构成为等价。此外,列围堰122Y在行方向上的位于发光元件100G一侧的部分的宽度WbkG构成为小于位于发光元件100B一侧的部分的宽度WbkB及位于发光元件100R一侧的部分的宽度WbkR。
在此,关于列围堰122Y的宽度Wbk,也可以构成为通过内分为与在行方向上夹着列围堰122Y的左右的各色发光元件100中的1/2亮度产生区域的宽度成反比例的点来进行分割。或者,也可以构成为通过将列围堰122Y的宽度Wbk等分的点来分割列围堰122Y的宽度Wbk。
因此,能够使发光元件100G中的遮光宽度大于发光元件100R、100B中的遮光宽度,使发光元件100G中的遮光率大于发光元件100R、100B中的遮光率。
由此,根据显示面板10B,由于发光元件100R、100G、100B的亮度分布的陡峭度的差异,即使从斜向看各色发光元件100时的表面上的遮光率相同,但从各色发光元件100所视觉辨认的亮度也不同时,能够减少从斜向视觉辨认时的色度变化。即,通过改变发光元件100B、100G、100R的遮光率以补偿发光元件100B、100G、100R的亮度减少率的差异,从而能够减少从斜向视觉辨认时的色度变化。
<对光学共振器构造的影响>
在显示面板10中,为了调整光取出效率而采用了共振器构造。图18是说明本实施方式所涉及的显示面板10的光学共振器构造中的光的干涉的图。在该图中,对相当一个子像素100se的元件部分进行说明。
在该发光元件100的子像素100se的光学共振器构造中,从自发光层123,自与空穴传输层121的界面附近射出光,并透过各层。在该各层界面处因光的一部分被反射而产生光的干涉。
形成有:第一光路C1,从发光层123射出并向对电极125一侧传播的光的一部分透过对电极125而射出到发光元件的外部;以及第二光路C2,从发光层123向像素电极119一侧传播的光的一部分通过像素电极119反射后,透过发光层123和对电极125射出到发光元件的外部。于是,产生该直接光与反射光的干涉。
图18所示的光学膜厚L1对应于第一光路C1与第二光路C2的光学距离差。该光学膜厚L1是夹在发光层123与像素电极119之间的空穴注入层120、空穴传输层121的合计光学距离。
还形成有第三光路C3,通过该第三光路C3,从发光层123向对电极125一侧传播的光的一部分通过对电极125反射,并进一步通过像素电极119反射后,射出到发光元件的外部。于是,产生经由该第三光路C3的光与经由上述第一光路C1的光的干涉。第二光路C2与第三光路C3的光学距离差对应于图18所示的光学膜厚L2。该光学膜厚L2是发光层123、电子传输层124的合计光学距离。
也产生经由第三光路C3的光与经由上述第一光路C1的光的干涉。第一光路C1与第三光路C3的光学距离差对应于图13所示的光学膜厚L3。光学膜厚L3是上述光学膜厚L1与光学膜厚L2之和(L3=L1+L2)。光学膜厚L3是夹在像素电极119与对电极125之间的空穴注入层120、空穴传输层121、发光层123、电子传输层124的合计光学距离。
在设计采用了光学共振器构造的发光元件中的光学距离时,根据上述中为了调整光学膜厚L1而确定的空穴注入层120、空穴传输层121的膜厚,确定发光层123膜厚以调整光学膜厚L2与光学膜厚L3双方。此时,在发光层123膜厚所影响的光学膜厚L2、L3的调整中,由于各色的发光波长的差异,光学上的最佳电极间距离构成为红色子像素最长,蓝色子像素最短。
根据发明人的研究,在从斜向观察时,实效的光路长度随着视觉辨认的方向相对于正面的角度增加而逐渐减少。因此,随着发光干涉增强的光的波长偏移至短波长侧,在视觉辨认的方向相对于正面的角度增加时,随着发光而射出的光的波长偏移至短波长一侧。
与此相对,在显示面板10B中,多个发光元件100也可以构成为,根据发光元件100的发光色,行方向上的发光分布不同,发光分布中的例如1/2亮度产生区域宽度大的发光元件100相比于1/2亮度产生区域宽度小的发光元件100,开口边缘与发光元件的距离大。具体而言,在本例中,其特征在于,关于具有最陡峭的发光分布的发光元件100G,构成为列围堰122Y在行方向上的位于发光元件100G一侧的部分的宽度WbkG小于位于其它发光元件100B、R一侧的部分的宽度WbkB、宽度WbkR。因此,能够使发光元件100G中的遮光宽度大于发光元件100R、100B中的遮光宽度,使发光元件100G中的遮光率大于发光元件100R、100B中的遮光率。由此,能够变更各色发光元件100的遮光率,以补偿因发光元件100而不同的从斜向观察时的钉扎部123pn所引起的向出射光的短波长侧的偏移量。
因此,根据显示面板10,通过根据发光元件的发光色调整遮光率,从而能够调整斜向观察时从平坦部123fl和钉扎部123pn发出的光的出射,能够抑制从显示面板的斜向观察时来自各子像素的出射光的色度变化。
<行和列方向上的色度偏差的差异>
在本实施方式所涉及的显示面板中,例如使用喷墨法将含有构成材料的油墨涂布于由长条状的列围堰122Y所限定的间隙122z内之后,进行烧制来形成发光层123。此时,发光层123形成为不仅是在自发光区域100a,而且还连续延伸到相邻的非自发光区域100b的连续形成的长条状涂布膜。因此,在各发光元件100中,发光层123的膜形状成为在行列方向上存在随着向平坦部123fl的两侧分离而膜厚逐渐增加的钉扎部123pn的膜形状。此时,形成为列方向上的平坦部123fl的长度大于行方向上的平坦部123fl的长度的形式。另外,在显示面板10中,由在行方向上排列的三个发光元件100构成的单位像素100e配置为行列状,因此相当于各发光元件100的子像素100se的行和列方向的长度形成为列方向的长度长于行方向的长度的形式。因此,从斜向视觉辨认时的遮光率成为行方向的遮光率大于列方向的遮光率的关系,从视角视觉辨认的色度变化也成为行方向的色度变化大于列方向的色度变化的关系。因此,在遮光膜133的开口133a的行方向边缘,通过采用本公开所涉及的构成、即行方向上位于发光元件100G一侧的部分的列围堰122Y的宽度Wbk根据发光元件100的发光色而不同的结构,从而能够实现可有效减少从斜向视觉辨认时的色度变化的发光面板的构造。进而,在遮光膜133的开口133a的列方向边缘,即使围堰112X的间隔设为等间隔,从斜向视觉辨认时的色度变化成为问题的情况少。
即,在本实施方式中,与发光元件100R、100G、100B对应的遮光膜133的各开口133a在行方向及列方向上的开口宽度Wbm成为由于从各发光元件100发出的光的一部分被遮光膜133遮挡而从视角α(α例如为45°)视觉辨认的亮度在行方向及列方向上相互不同的形式。
此外,在本实施方式中,与发光元件100R、100G、100B对应的开口133a在行方向及列方向上的开口宽度Wbm进一步构成为使得从行方向及列方向上视角α(α例如为45°)观测的色度(u’v’)间的色差(Δu’v’)为0.020以下。
具体而言,采用由于从各发光元件100发出的光的一部分被遮光膜133中的开口133a的边缘遮挡而产生的、从行方向上的视角45°观测的色度与从列方向上的视角45°观测的色度之间的色差大于0且在0.020以下的结构。
通过这样的构成,能够减少缩小遮光膜133的各开口133a在行方向及列方向上的开口宽度Wbm而增加遮光率时从斜向视觉辨认的色度变化。
另外,也可以构成为色差(Δu’v’)为0.004以下。由此,能够使色差(Δu’v’)为人的识别极限以下。
另外,在本实施方式中,由于从各发光元件100发出的光的一部分被遮光膜133中的开口133a的边缘遮挡而产生的、从列方向上的视角45°观测的亮度比从行方向上的视角45°观测的亮度大3%以上时,本公开所涉及的例如对于行方向上的遮光膜的开口边缘与发光元件的距离,通过改变在行方向上与该发光元件相邻的列围堰的行方向的宽度中位于发光元件一侧的部分的宽度而使其不同是有效的。即,通过使发光元件100的发光基准点与发光元件100B所对应的遮光膜133之间的光学距离根据各发光元件100中的遮光率的大小而不同,从而来控制来自各发光元件100的亮度平衡,能够使从行方向及列方向上的视角α(α例如为45°)观测的色度(u’v’)的最佳点一致。由此,在发光元件100的发光层123由连续形成于列围堰122Y间的间隙122z内的长条状的涂布膜构成时,能够实现可弥补发光元件100B、100G、100R的遮光率的差异,更高精度地补偿从斜向视觉辨认时的色度变化的发光面板的构造。
<其它变形例>
在实施方式和变形例所涉及的显示面板10、10A中,配置为行列状的像素电极119对应于在行方向上依次排列的三个自发光区域100aR、100aG、100aB。像素电极119的行方向长度119x构成为按发光元件100B、100G、100R的顺序由大到小,自发光区域100aB、100aG、100aR在行方向上的长度和面积也构成为按该顺序由大到小。然而,上述作为一个例子,像素电极119的行方向长度119x、发光元件100B、100G、100R(自发光区域100aB、100aG、100aR)在行方向上的长度和面积不限定于上述。例如,如变形例B所示,像素电极119的行方向长度119x、发光元件100B、100G、100R也可以在发光元件100B、100G、100R间是相同的。或者,也可以采用按发光元件100R、100G、100B的顺序由大到小等其它结构。
在实施方式所涉及的发光元件100中,构成为在像素电极119与对电极125之间存在空穴注入层120、空穴传输层121、发光层123和电子传输层124,但本发明不限于此。例如,也可以不使用空穴注入层120、空穴传输层121或电子传输层124而采用在像素电极119与对电极125之间存在空穴传输层121、发光层123的构成、存在发光层123和电子传输层124的构成、存在空穴传输层121、发光层123和电子传输层124的构成。另外,也可以是除了发光层123之外,还具备例如空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层中任一者的构成、同时具备它们中的多个或全部的构成。另外,这些层不需要全部由有机化合物构成,也可以由无机物等构成。
在实施方式所涉及的显示面板10中,围堰122的形状采用了所谓的线状的围堰形式,在行方向上相邻的两个像素电极119之间,各条均沿列方向(图1的Y方向)延伸的列围堰122Y在行方向上并列设置有多个,在列方向上相邻的两个像素电极119之间,各条均沿行方向(图1的X方向)延伸的行围堰122X在列方向上并列设置有多个,在形成行围堰122X的区域中,发光层123连续地形成为列状,但由于不产生有机电场发光而成为非自发光区域100b。然而,也可以采用下述方式:在形成行围堰122X的区域中未形成有发光层123,发光层123在由行围堰122X与列围堰122Y所形成的格子内形成为岛状,按各个子像素而分离。在通过这样的像素围堰划分的发光层123中,发光层123的钉扎部123pn处的色度也发生变化。即使在这样的情况下,根据显示面板10,能够根据发光元件的发光色调整遮光率而调整从斜向观察时的平坦部123fl和钉扎部123pn发出的光的出射,能够抑制从显示面板的斜向观察时来自各子像素的出射光的色度变化。
另外,在上述实施方式中,构成为配置于在行方向上相邻的列围堰122Y间的间隙122z中的子像素100se的发光层123所发出的光的颜色相互不同,并构成为配置于在列方向上相邻的行围堰122X间的间隙中的子像素100se的发光层123所发出的光的颜色相同。然而,在上述结构中,也可以构成为在行方向上相邻的子像素100se的发光层123所发出的光的颜色相同,而在列方向上相邻的子像素100se的发光层123所发出的光的颜色相互不同。
在显示面板10中,像素100e存在红色像素、绿色像素、蓝色像素这三个种类,但本发明不限于此。例如,发光层既可以为一个种类,发光层也可以是发红色、绿色、蓝色、白色等光的四个种类。
另外,在上述实施方式中,单位像素100e为矩阵状排列的结构,但本发明不限于此。例如,当将像素区域的间隔设为1节距时,对于在相邻的间隙彼此间将像素区域在列方向上错开半节距的结构也是有效果的。在深入进行高精细化的显示面板中,视觉上难以辨别细微的列方向的偏离,即使沿着具有某种程度的宽度的直线(或者之字状)发生膜厚不均,在视觉上也是为带状。因此,即使这样的情况下,通过抑制亮度不均排列为上述之字状,能够提高显示面板的显示品质。
另外,在上述方式中,采用了在EL元件部的下部配置有作为阳极的像素电极119并将像素电极119与连接于TFT的源极电极的布线110连接的结构,但也能够采用在EL元件部的下部配置对电极并在上部配置阳极的结构。在该情况下,将配置于下部的阳极连接于TFT中的漏极。
另外,在上述实施方式中,采用了对一个子像素100se设置有两个晶体管Tr1、Tr2的结构,但本发明并不受其限定。例如,针对一个子像素,即可以构成为具备一个晶体管,也可以构成为具备三个以上的晶体管。而且,在上述实施方式中,以顶部发光型的EL显示面板为一例,但本发明并不受其限定。例如,也能够适用于底部发光型的显示面板。在该情况下,对于各结构能够进行适当的变更。
另外,在上述实施方式中,对使用有机EL作为发光层的有机EL显示面板的制造方法进行了说明,但除此之外,对于使用无机EL作为发光层的无机EL显示面板、使用量子点发光元件(QLED:Quantum dot Light Emitting Diode)作为发光层的量子点显示面板(例如,参照日本特开2010-199067号公报)等显示面板,也仅仅是发光层的构造、种类不同,而在发光层、其它功能层介于像素电极与对电极之间这样的结构方面与有机EL显示面板是相同的,在该发光层、其它功能层的形成中采用涂布方式的情况下,能够适用本发明。
《补充》
以上说明的实施方式均为示出本发明优选的一个具体例的实施方式。实施方式中示出的数值、形状、材料、构成部分、构成部分的配置位置以及连接方式、工序、工序的顺序等只是一个例子,并非旨在限定本发明。此外,实施方式的构成部分中,对于未记载在示出本发明的最上位概念的独立权利要求项的工序,作为构成更优选的方式的任意的构成部分进行说明。
此外,执行上述工序的顺序是用于具体地说明本发明而例示的顺序,也可以是上述以外的顺序,此外,上述工序的一部分也可以与其它工序同时(并列)执行。
此外,为了便于发明的理解,在上述各实施方式中举出的各附图的构成部分的比例有时与实际不同。此外,本发明不受上述各实施方式的记载限定,在不脱离本发明的主旨的范围内可进行适当变更。
此外,还可以组合各实施方式及其变形例的功能中的至少一部分。
进而,对本实施方式实施本领域技术人员能够想到的范围内的变更的各种变形例也包含在本发明中。
工业实用性
本公开的一方面所涉及的有机EL显示面板以及有机EL显示装置可广泛应用在电视机、个人计算机、便携式电话等装置、或其它具有显示面板的各种电子设备中。
Claims (7)
1.一种自发光型显示面板,由多个子像素构成的像素在所述自发光型显示面板中配置为行列状,所述自发光型显示面板具备:
多个发光元件,按构成所述像素的每个所述子像素而发光色不同;
多个列围堰,配置在行方向上的所述发光元件与所述发光元件之间,并在列方向上延伸;以及
遮光膜,设置于所述发光元件的出射方向的下游侧,所述遮光膜在俯视观察时与各所述发光元件相对的位置上设置有开口,
所述遮光膜构成为与所述列围堰在行方向重叠,并且所述遮光膜的行方向上的中心在所述列围堰的行方向上,与对应于两侧的发光元件的部分之间的边界一致,
俯视观察时,行方向上的所述遮光膜的开口边缘与所述发光元件的距离通过与所述发光元件在行方向上相邻的所述列围堰在行方向上的宽度中的位于所述发光元件一侧的部分的宽度不同,从而根据所述发光元件的发光色而不同,
与所述遮光膜中的所述开口与所述开口之间的栅部分中行方向宽度相对小的所述栅部分相对的所述列围堰的行方向宽度大于与行方向宽度相对大的所述栅部分相对的所述列围堰的行方向宽度。
2.根据权利要求1所述的自发光型显示面板,其中,
所述多个发光元件根据所述发光元件的发光色而行方向上的发光元件宽度不同,
所述发光元件宽度大的所述发光元件相比于所述发光元件宽度小的所述发光元件,所述开口边缘与所述发光元件的距离小。
3.根据权利要求1所述的自发光型显示面板,其中,
所述多个发光元件根据所述发光元件的发光色而在行方向上的发光分布不同,
所述发光分布中的产生1/2亮度的区域的宽度大的所述发光元件相比于产生所述1/2亮度的区域的宽度小的所述发光元件,所述开口边缘与所述发光元件的距离大。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的自发光型显示面板,其中,
关于所述多个发光元件,所述遮光膜中的所述开口与所述开口之间的栅部分的行方向宽度为一定,而与所述发光元件的发光色无关。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的自发光型显示面板,其中,
发光色按每个所述像素而不同的所述发光元件在行方向上排成行而设置,
所述发光元件具有发光层,所述发光层由配置于在行方向上相邻的两个所述围堰间的间隙的涂布膜构成,
所述发光层分别包括:
平坦部,存在于包含所述围堰间的间隙的行方向中心的范围,并且在行方向上层厚均匀;以及
钉扎部,存在于所述平坦部的行方向两侧,并且层厚比所述平坦部的层厚更厚。
6.根据权利要求5所述的自发光型显示面板,其中,
由于从各所述发光元件发出的光的一部分被所述遮光膜中的所述开口的边缘遮挡而产生的、从行方向上的视角45°观测的色度与从列方向上的视角45°观测的色度之间的色差大于0且在0.020以下。
7.根据权利要求5所述的自发光型显示面板,其中,
由于从各所述发光元件发出的光的一部分被所述遮光膜中的所述开口的边缘遮挡而产生的、从列方向45°视角观测的亮度比从行方向45°视角观测的亮度大3%以上。
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