JP4479250B2 - Display device manufacturing method and display device - Google Patents
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Description
本発明は、表示装置の製造方法およびこれによって得られる表示装置に関し、特に、有機電界発光素子(有機EL素子)を備えた表示装置の製造方法および表示装置に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a display device and a display device obtained thereby, and particularly to a method for manufacturing a display device including an organic electroluminescent element (organic EL element) and the display device.
近年、ブラウン管に代わる表示装置として、軽量で消費電力の小さいフラット表示装置の研究、開発が行われている。このうち、有機EL素子を備えた表示装置は、自発光で、応答速度が高速であり、低消費電力での駆動が可能な表示装置として、注目されている。 In recent years, research and development of a flat display device that is lightweight and consumes little power has been performed as a display device that can replace a cathode ray tube. Among these, a display device including an organic EL element is attracting attention as a display device that is self-luminous, has a high response speed, and can be driven with low power consumption.
このような有機EL表示装置をフルカラー化する構成として、青色(B)、赤色(R)、緑色(G)に発光する有機EL素子を配列した構成がある。この構成においては、発光層を含む有機層を陽極(アノード)と陰極(カソード)とで挟持した発光素子の構成を採用し、発光層で生じた光を陽極と陰極との間で共振させて、陽極側または陰極側から取り出す、マイクロキャビティ(微小光共振器)構造とする構成が提案されている。このような構成とすることにより、取り出し光の色純度を向上させ、共振の中心波長付近の取り出し光の強度を向上させることが可能である。 As a configuration for making such an organic EL display device full color, there is a configuration in which organic EL elements that emit blue (B), red (R), and green (G) light are arranged. In this configuration, a configuration of a light emitting element in which an organic layer including a light emitting layer is sandwiched between an anode (anode) and a cathode (cathode) is adopted, and light generated in the light emitting layer is resonated between the anode and the cathode. A configuration in which a microcavity (micro optical resonator) structure is taken out from the anode side or the cathode side has been proposed. With such a configuration, it is possible to improve the color purity of the extracted light and to improve the intensity of the extracted light near the center wavelength of resonance.
このため、B、R、Gの有機EL素子における取り出し光のスペクトルのピーク波長λB、λR、λGに合わせて、各色の有機EL素子における共振器構造の光学的距離LB、LR、LGをそれぞれ設定することにより、色純度改善が行われている。この光学的距離LB、LR、LGは、マイクロキャビティ効果を最大限にするために、各色ともに、0次の干渉条件になるように決定されており、波長の長いλR、λG、λBの順に、LR>LG>LBとなっている。そして、各色の有機EL素子の有機層は、この光学的距離に応じた膜厚となっており、R、G、Bの順に膜厚が厚く形成されている。 Therefore, the optical distances L B , L R of the resonator structures in the organic EL elements of the respective colors are matched to the peak wavelengths λ B , λ R , λ G of the extracted light spectrum in the B , R , G organic EL elements. by setting the L G, respectively, the color purity improvement is being performed. The optical distance L B, L R, L G, in order to maximize the microcavity effect, the respective colors both are determined to be the zero-order interference conditions, long wavelength lambda R, lambda G , Λ B , L R > L G > L B. And the organic layer of the organic EL element of each color has a film thickness corresponding to this optical distance, and the film thickness is formed in the order of R, G, B.
ここで、一般的に、有機EL素子の有機層は、真空蒸着法により、基板に蒸着マスクをアライメントした状態で、各色の有機層を蒸着させることで、各色別に塗り分けている。これにより、先に蒸着された色の有機層に、後から異なる色の有機層を蒸着する際に用いる蒸着マスクが接触してしまい、先に蒸着された色の有機層に傷が生じたり、蒸着マスクの異物が転写される。このため、先に蒸着される有機層を有する有機EL素子では、非発光欠陥が生じ易くなり、後から成膜される有機層を有する有機EL素子ほど、非発光欠陥が抑制される。 Here, in general, the organic layer of the organic EL element is separately applied for each color by vapor-depositing an organic layer of each color in a state where a vapor deposition mask is aligned with the substrate by a vacuum vapor deposition method. Thereby, the vapor deposition mask used when vapor-depositing an organic layer of a different color later comes into contact with the organic layer of the previously vapor-deposited color, and the organic layer of the previously vapor-deposited color is damaged, Foreign matter on the evaporation mask is transferred. For this reason, in the organic EL element which has the organic layer vapor-deposited previously, it becomes easy to produce a nonluminous defect, and an organic EL element which has an organic layer formed into a film later suppresses a nonluminous defect.
そこで、非発光欠陥の周囲の輝度が高いと非発光欠陥の視認性も高くなることを考慮し、輝度の低い順、すなわち、B、R、Gの順に有機層を蒸着させる方法がある。また、膜厚の薄い有機層から先に成膜すると、薄い膜厚の有機層に何度も蒸着マスクが接触することで、非発光欠陥が生じ易くなるため、膜厚の厚い順、すなわち、上述したように、R、G、Bの順に有機層を蒸着させる方法も報告されている。さらには、蒸着マスクと有機層の接触を防ぐために、有機層を成膜する領域内に突起部(スペーサー)を設ける例も報告されている(例えば、特許文献1参照)。 In view of this, there is a method in which the organic layer is deposited in the order of decreasing luminance, that is, B, R, and G in consideration of the fact that the visibility of the non-emitting defect increases when the luminance around the non-emitting defect is high. In addition, when the thin organic layer is formed first, the vapor deposition mask comes into contact with the thin organic layer many times, so that non-luminous defects are likely to occur. As described above, a method for depositing an organic layer in the order of R, G, and B has also been reported. Furthermore, in order to prevent contact between the vapor deposition mask and the organic layer, an example in which a protrusion (spacer) is provided in a region where the organic layer is formed has been reported (for example, see Patent Document 1).
しかし、上述したように、各色の有機層を輝度の低い順に成膜すると、膜厚の最も薄いBの有機層が先に成膜されるため、蒸着マスクの接触の影響を受け易く、Bの有機EL素子の非発光欠陥が多くなる。また、0次の干渉条件でのBの有機層の膜厚は薄いため、基板上の異物や電極上の凹凸の影響を受け易く、さらに非発光欠陥が多くなる傾向があった。 However, as described above, when the organic layers of the respective colors are formed in order of decreasing brightness, the thinnest organic layer of B is formed first, so that it is easily affected by the contact of the vapor deposition mask. Non-light emitting defects of the organic EL element increase. In addition, since the organic layer of B under the zero-order interference condition is thin, it tends to be affected by foreign matters on the substrate and irregularities on the electrodes, and there is a tendency for non-luminous defects to increase.
また、各色の有機層を膜厚順に成膜する場合には、Bの有機層は最後に蒸着されるため、Bの有機EL素子の非発光欠陥が抑制されるものの、Gの有機層はBの有機層よりも先に成膜されるため、蒸着マスクの接触により、輝度の最も高いGの有機EL素子の非発光欠陥が増加するという現象が生じていた。Gの有機EL素子は輝度が高いため、非発光欠陥の視認性が高い。さらに、有機層を成膜する領域内にスペーサーを設ける方法では、有機層の成膜領域がスペーサーの分だけ低減されるため、この表示装置をスペーサーのないものと同一輝度で点灯させた場合に、発光寿命が低減してしまう、という問題があった。 In addition, when the organic layers of the respective colors are formed in order of film thickness, the organic layer of B is deposited last, so that non-light emitting defects of the organic EL element of B are suppressed, but the organic layer of G is B As a result, the non-light-emitting defect of the G organic EL element having the highest luminance is increased by the contact with the vapor deposition mask. Since the organic EL element of G has high luminance, the visibility of non-luminous defects is high. Furthermore, in the method in which the spacer is provided in the region where the organic layer is formed, the film formation region of the organic layer is reduced by the amount of the spacer. Therefore, when this display device is lit with the same luminance as that without the spacer, There is a problem that the light emission life is reduced.
このため、発光寿命を低減させることなく、各色の有機EL素子における非発光欠陥を低減可能な有機EL表示装置が望まれていた。 For this reason, there has been a demand for an organic EL display device capable of reducing non-light emitting defects in each color organic EL element without reducing the light emission lifetime.
上述したような課題を解決するために、本発明における表示装置の製造方法は、基板上に、発光層を含む有機層を有する青色、赤色、緑色の有機電界発光素子を形成する工程を備えており、前記各色の有機電界発光素子を形成する工程は、前記基板上に共振器構造の反射層を含む陽極を形成する工程と、前記陽極上に形成された各色に対応する発光層を含む有機層を形成する工程と、前記有機層上に電子注入層を介して形成された陰極を形成する工程とを備え、各有機EL素子の有機層の膜厚を、青色、赤色、緑色の順に厚く設定し、前記反射層と前記陰極との間の光学的距離を、前記各色の発光層ごとにその発光光が共振可能な値に設定し、前記赤色と緑色の有機電界発光素子の光学的距離を0次の干渉条件に設定し、前記青色の有機電界発光素子の光学的距離を1次の干渉条件に設定し、各有機EL素子の有機層の少なくとも発光層を青色、赤色、緑色の順に成膜することを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, a method for manufacturing a display device according to the present invention includes a step of forming blue, red, and green organic electroluminescent elements having an organic layer including a light emitting layer on a substrate. The step of forming the organic electroluminescent elements of the respective colors includes a step of forming an anode including a reflective layer having a resonator structure on the substrate, and an organic including a light emitting layer corresponding to each color formed on the anode. A step of forming a layer and a step of forming a cathode formed on the organic layer through an electron injection layer, and the organic layers of each organic EL element are made thicker in the order of blue, red, and green. And setting the optical distance between the reflective layer and the cathode to a value at which the emitted light can resonate for each light emitting layer of each color, and the optical distance between the red and green organic electroluminescent elements. Is set to the zeroth order interference condition, and the blue organic electric field Set the optical distance of the optical element to the primary of the interference condition, and at least a light-emitting layer of the organic layer of each organic EL device was blue, red, characterized in that sequentially formed green.
このような表示装置の製造方法によれば、青色、赤色、緑色の有機層から順に成膜されることで、最後に成膜される緑色の有機層は、蒸着マスクの接触が抑制され、接触による損傷や異物の転写が防止される。このため、緑色の有機EL素子の非発光欠陥が低減される。また、緑色、赤色、青色の順に有機層の膜厚が厚く設定されることから、青色の有機層ほど膜厚が厚くなることで、蒸着マスクの接触による影響が抑制されるとともに、基板上の異物や電極の凹凸等の外的要因による影響も受け難くなる。したがって、青色の有機EL素子の非発光欠陥も低減される。これにより、背景技術で説明したように、有機層の成膜領域に蒸着マスクとの接触を防ぐためのスペーサーを設けなくても、蒸着マスクの有機層への影響が抑制され、有機EL素子の非発光欠陥も低減される。 According to the method of manufacturing such a display device, blue, red, that is formed from the green organic layer in this order, the green organic layer to be finally deposited, the contact of the vapor deposition mask is suppressed, contact Damage and transfer of foreign matter are prevented. For this reason, the non-light-emitting defect of a green organic EL element is reduced. Moreover, since the film thickness of the organic layer is set to be thicker in the order of green, red, and blue, the influence of contact with the deposition mask is suppressed by increasing the film thickness of the blue organic layer, and on the substrate. It is also less susceptible to external factors such as foreign matter and electrode irregularities. Therefore, non-light emitting defects of the blue organic EL element are also reduced. Thus, as described in the background art, even if a spacer for preventing contact with the vapor deposition mask is not provided in the film formation region of the organic layer, the influence on the organic layer of the vapor deposition mask is suppressed, and the organic EL element Non-luminous defects are also reduced.
以上説明したように、本発明における表示装置の製造方法およびこれにより得られる表示装置によれば、有機層の成膜領域を低減することなく、有機EL素子の非発光欠陥を低減することができる。したがって、発光寿命を低減させることなく、表示装置の表示品質を高めることができる。 As described above, according to the display device manufacturing method and the display device obtained thereby according to the present invention, it is possible to reduce non-light emitting defects of the organic EL element without reducing the film formation region of the organic layer. . Therefore, the display quality of the display device can be improved without reducing the light emission lifetime.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の表示装置の製造方法によって得られる表示装置の一構成例を模式的に示す断面図である。この図に示す表示装置10は、基板11上に、青色(B)の光が取り出される有機EL素子12B、赤色(R)の光が取り出される有機EL素子12R、緑色(G)の光が取り出される有機EL素子12Gを発光素子として配列形成してなるフルカラーの表示装置である。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration example of a display device obtained by the method for manufacturing a display device of the present invention. In the display device 10 shown in this figure, an organic EL element 12B from which blue (B) light is extracted, an
有機EL素子12B、12R、12Gは、基板11側から順に、陽極13、有機層14、電子注入層15および陰極16を積層した構成となっている。そして、有機層14において生じた発光光hを、陰極16側から取り出す、上面発光型として構成されている。以下、各部材の詳細な構成を製造工程順に説明する。
The
まず、例えばガラスなどの絶縁材料からなる基板11上に、薄膜トランジスタ(Thin film Transistor(TFT))(図示省略)を形成する。そして、このTFTが形成された基板11上に、ここでの図示は省略するが、例えばポリイミドを塗布、露光、現像、焼成して平坦化膜を形成する。この露光により平坦化膜にコンタクトホールを形成することで、後工程で形成する陽極13がこのコンタクトホールを介して上述したTFTと接続される。
First, a thin film transistor (TFT) (not shown) is formed on a substrate 11 made of an insulating material such as glass. Then, although not shown here, a flattening film is formed by applying, exposing, developing, and baking, for example, polyimide on the substrate 11 on which the TFT is formed. By forming a contact hole in the planarizing film by this exposure, the
次に、例えば真空雰囲気下でのスパッタ法により、平坦化膜(図示省略)上に、例えば、酸化インジウム錫(ITO)膜13a、Ag合金膜13b、ITO膜13cが基板11側から順次積層された導電層を形成する。続いて、この導電層上にレジストパターン(図示省略)を形成し、このレジストパターンをマスクに用いたエッチングにより、パターニングすることで、陽極13を形成する。その後、レジストパターンを除去する。この陽極13におけるAg合金膜13bは、以降に詳細に説明する共振器構造の反射層として用いられることとする。
Next, for example, an indium tin oxide (ITO)
次に、陽極13上に、通常のリソグラフィ技術により素子分離のための絶縁層(図示省略)を形成することで、各色の有機EL素子12B、12R、12Gの形成領域を分離する。続いて、窒素(N2)雰囲気下でベークを行い、酸素(O2)プラズマにより、基板11の前処理を行う。
Next, an insulating layer (not shown) for element isolation is formed on the
次いで、例えば真空蒸着法により、陽極13上に、有機EL素子12Bの有機層14B、有機EL素子12Rの有機層14R、有機EL素子12Gの有機層14Gをそれぞれ形成する。本発明では、各有機層14B、14R、14Gの膜厚を、輝度の低い色から順に厚く設定することが特徴的であり、輝度の低い色順は、B、R、Gとなることから、有機層14B、14R、14Gの順に膜厚が厚く設定される。そして、各有機層14B、14R、14Gの膜厚は、有機層14B、14R、14Gにおいて生じた発光光hのうち目的とする波長の光を、陽極13中のAg合金膜13b(反射層)と陰極16との間で共振させることが可能な膜厚に設定されることとする。
Next, the organic layer 14B of the organic EL element 12B, the
ここで、本実施形態の表示装置10における有機層14B、14R、14Gの膜厚を設定するための共振器構造について詳細に説明する。この表示装置10は、後述するように、陽極13上に形成される有機層14B、14R、14G上に電子注入層15を介して陰極16が形成されている。そして、陽極13中のAg合金膜13bと陰極16との間に挟持される、陽極13における最上層のITO膜13cと、有機層14B、14R、14Gと、電子注入層15とを合わせた共振部Cにおいて、目的とする波長の光を共振させて、陰極16側から取り出すように構成されている。
Here, the resonator structure for setting the film thickness of the
この表示装置10は、フルカラー表示を得るために、発光層23B、23R、23Gで生じる発光光hは、B、R、Gの波長領域で発光強度を有している。そして、各有機EL素子12B、12R、12Gにおいて、Ag合金膜13bと陰極16との間の光学的距離LB、LR、LGは、それぞれの有機EL素子12B、12R、12Gに設定した所望の波長λB、λR、λGの光が、共振部Cで共振する値にそれぞれ設定されている。従来の表示装置では、この光学的距離LB、LR、LGは、0次の干渉条件となるように設定されており、LR>LG>LBとなっていた。
In the display device 10, in order to obtain a full color display, the emitted light h generated in the
これに対し、本実施形態では、LR、LGを従来のまま0次の干渉条件で設定し、LBのみを1次の干渉条件となるように設定する。これにより、例えば、各有機EL素子12B、12R、12Gの発光層23B、23R、23Gで発生した発光光hが、Ag合金膜13bおよび陰極16で反射する際に生じる位相シフトをΦB、ΦR、ΦG(ラジアン)、有機EL素子12B、12R、12GにおけるAg合金膜13bと陰極16との間の光学的距離をLB、LR、LG、陰極16側から取り出す光のスペクトルのピーク波長をλB、λR、λGとした場合、光学的距離LB、LR、LGが数3を満たすようにする。
In contrast, in the present embodiment, L R, and L G is set in the conventional still zero-order interference condition is set only to a first order interference condition L B. Thereby, for example, the phase shift generated when the emitted light h generated in the
これにより、LB>LR>LGとなる範囲で、LR、LGはq次の干渉条件であり、LBは(q+1)次の干渉条件で設定される。例えば、LR、LGを1次の干渉条件とし、LBを2次の干渉条件としてもよい。ただし、光学的距離LB、LR、LGは、光学的距離LR、LGが正の最小値となるように、すなわち、LR、LGを0次の干渉条件とし、LBを1次の干渉条件とすることが、マイクロキャビティ効果が高いため、好ましい。そして、この光学的距離LB、LR、LGに応じて、有機層14B、14R、14Gの順に膜厚を厚く設定する。
As a result, L R and L G are set in the q-order interference condition and L B is set in the (q + 1) -order interference condition in a range where L B > L R > L G. For example, L R, and L G a first order interference condition, the L B may be the second-order interference condition. However, the optical distance L B, L R, L G, like the optical distance L R, L G is the positive minimum value, i.e., L R, and L G a 0 order interference condition, L B Is preferably the first order interference condition because the microcavity effect is high. Then, the optical distance L B, L R, depending on the L G, the
ここで、例えば有機層14Bは、後述するように、正孔注入層21B、正孔輸送層22B、発光層23B、電子輸送層24Bで構成されるが、有機層14Bの膜厚を設定する場合には、上記のどの層の膜厚で調整してもよく、各層の構成材料により適宜設定されることとする。有機層14G、14Rについても同様である。
Here, for example, the organic layer 14B is composed of a
そして、上記のような膜厚順に設定された有機層14B、14R、14Gを、この膜厚順、すなわち輝度の低い色から順に成膜する。具体的には、次のように成膜工程を行う。
Then, the
例えば、真空雰囲気下で、基板11上に蒸着マスク(図示省略)をアライメントして、有機EL素子12Bの形成領域における陽極13上に、正孔注入層21B、正孔輸送層22B、発光層23B、電子輸送層24Bを順番に蒸着することで、青色の有機層14Bを形成する。
For example, an evaporation mask (not shown) is aligned on the substrate 11 in a vacuum atmosphere, and the
次いで、真空雰囲気を維持した状態で、基板11上に蒸着マスク(図示省略)をアライメントして、有機EL素子12Rの形成領域に、正孔注入層21R、正孔輸送層22R、発光層23R、電子輸送層24Rを順番に蒸着することで、赤色の有機層14Rを形成する。
Next, while maintaining a vacuum atmosphere, an evaporation mask (not shown) is aligned on the substrate 11, and a
その後、真空雰囲気を維持した状態で、基板11上に蒸着マスク(図示省略)をアライメントして、有機EL素子12Gの形成領域に、正孔注入層21G、正孔輸送層22G、発光層23G、電子輸送層24Gを順番に蒸着することで、緑色の有機層14Gを形成する。
Thereafter, while maintaining a vacuum atmosphere, an evaporation mask (not shown) is aligned on the substrate 11, and a
以上のように、有機層14B、14R、14Gを形成した後、真空雰囲気を維持した状態で、基板11上に蒸着マスク(図示省略)をアライメントして、真空蒸着法により、有機層14B、14R、14G上に、例えばフッ化リチウム(LiF)からなる電子注入層15を形成する。その後、真空蒸着法により、この蒸着マスクを用いて例えばMgAg合金からなる陰極16を形成する。この陰極16は、有機層14B、14R、14Gで生じた発光光hを取り出す側となるため、その光透過率が膜厚等で調整されていることとする。そして、この陰極16と上述した陽極13との間には、ここでの図示は省略した電流注入用の駆動電源が接続されていることとする。
As described above, after the
次いで、スパッタ法により、基板11上に陰極16を蒸着する際に用いた蒸着マスクをアライメントして、陰極16上に、例えば酸化インジウム亜鉛(Indium Zinc Oxide(IZO))からなる透明導電層(図示省略)を形成する。この透明導電層は、陰極16の電気抵抗を下げるために形成される。 Next, a deposition mask used for depositing the cathode 16 on the substrate 11 is aligned by sputtering, and a transparent conductive layer (illustrated indium zinc oxide (IZO)) made of, for example, indium zinc oxide (IZO) is formed on the cathode 16. (Omitted). This transparent conductive layer is formed to reduce the electrical resistance of the cathode 16.
その後、化学的気相成長(Chemical Vapor Deposition(CVD))法により、マスクをアライメントした状態で、透明導電層上に窒化シリコン(SiNx)からなる保護膜(図示省略)を成膜する。次に、基板11の周縁部上に、熱硬化性の樹脂を塗布し、この樹脂上にガラス基板(図示省略)を張り合わせた状態で、加熱することで樹脂封止を行う。 Thereafter, a protective film (not shown) made of silicon nitride (SiN x ) is formed on the transparent conductive layer by chemical vapor deposition (Chemical Vapor Deposition (CVD)) with the mask aligned. Next, resin sealing is performed by applying a thermosetting resin on the peripheral edge of the substrate 11 and heating the glass substrate (not shown) on the resin.
このような表示装置の製造方法およびこれにより得られる表示装置によれば、有機EL素子12B、12R、12Gの有機層14B、14R、14Gの膜厚を、B、R、Gの順に厚く設定し、有機層14B、14R、14Gの順に成膜する。これにより、有機EL素子12Gの有機層14Gが最後に形成されるため、蒸着マスクの接触が抑制され、この接触に起因する有機層14Gの損傷や異物混入が防止される。したがって、輝度の高い有機EL素子12Gの非発光欠陥を低減することができる。
According to the manufacturing method of such a display device and the display device obtained thereby, the film thicknesses of the
また、有機EL素子12Bの光学的距離LBを1次の干渉条件にすることで、従来の0次の干渉条件の場合には最も薄く設定される有機層14Bの膜厚が、最も厚く設定される。これにより、輝度の低い色の有機層14Bを最初に成膜しても、従来よりも膜厚が厚いため、蒸着マスクの接触による影響や基板11上の異物、陽極13の凹凸等の外的要因の影響が抑制される。したがって、有機EL素子12Bの非発光欠陥を低減することができる。
Also, the optical distance L B of the organic EL element 12B by the first order interference conditions, the film thickness of the organic layer 14B is thinnest set in the case of the conventional zero-order interference conditions, thickest set Is done. As a result, even when the organic layer 14B having a low luminance is first formed, the film thickness is thicker than before, so that the influence of contact with the deposition mask, foreign matter on the substrate 11, irregularities of the
さらに、有機EL素子12Rの有機層14Rは2番目に成膜されるため、従来のように、光学的距離LB、LG、LRを0次の干渉条件とし、膜厚の厚い色順、すなわち有機層14Rを最初に成膜する場合と比較して、有機層14Rへの蒸着マスクの接触が抑制され、この接触による影響も抑制される。したがって、有機EL素子12Rの非発光欠陥も低減することができる。
Furthermore, since the
よって、有機層14B、14R、14Gの成膜領域に蒸着マスクと有機層14B、14R、14Gとの接触を防ぐためのスペーサーを設けなくても、蒸着マスクの接触による有機層14B、14R、14Gへの影響を抑制でき、有機EL素子12B、12R、12Gの非発光欠陥を低減することができる。したがって、発光寿命を低減させることなく、表示装置10の表示品質を高めることができる。
Therefore, the
以上、実施の形態により本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態では、有機層14B、14R、14Gにおける全ての層を、輝度の低い順に色別に形成する例について説明したが、有機層14B、14R、14Gのうち、少なくとも発光層23B、23R、23Gを輝度の低い色から順に成膜すればよい。例えば有機層14B、14R、14Gの膜厚が、各有機層の発光層23B、23R、23Gの膜厚の差のみで異なり、有機層14B、14R、14Gにおける発光層23B、23R、23G以外の層が同一材料であって、これらの層を同一工程で形成することが可能な場合には、発光層23B、23G、23Rのみを輝度の低い色から順に成膜すればよい。
As mentioned above, although this invention was demonstrated by embodiment, this invention is not limited to said embodiment. For example, in the above-described embodiment, an example in which all the layers in the
また、上記の実施形態では、発光光hを陽極13側で反射させ、半透過性のAgMg合金で形成された陰極16側、すなわち上面側から取り出す構成としたが、陽極13を半透過性の材質で形成し、陰極16を反射性の高い材質で形成することで、発光光hを陽極13側、すなわち下面側から取り出す構成としてもよい。
Further, in the above embodiment, the configuration is such that the emitted light h is reflected on the
さらに、陽極13と陰極16とを半透過性の材質で形成することで、両面から発光光hを取り出すような構造にすることも可能である。
Furthermore, by forming the
また、上記の実施形態においては基板11上に形成された陽極13上に、有機層14B、14R、14Gを形成し、これらの上部に、電子注入層15を介して陰極16を形成し、陰極16側から光を取り出すように構成した例について説明したが、積層順序を逆にして、基板11上に形成された陰極16上に、電子注入層15を介して有機層14B、14R、14Gを形成した後、これらの上部に、陽極13を形成し、陽極13側から光を取り出すように構成してもよい。
Further, in the above embodiment, the
さらに、本発明の具体的な実施例について説明する。本実施例では、上記実施の形態と同様の方法により、表示装置を製造した。 Further, specific examples of the present invention will be described. In this example, a display device was manufactured by the same method as in the above embodiment.
まず、TFTが形成された基板11上に、コンタクトホールが設けられた平坦化膜(図示省略)を形成した。次に、平坦化膜上に、ITO膜13a、Ag合金膜13b、ITO膜13cが基板11側から順次積層された導電層を形成した。ここでの膜厚は、ITO膜13a/Ag合金膜13b/ITO膜13c=約30nm/約100nm/約10nmとした。続いて、この導電層をパターニングすることで、陽極13を形成した。
First, a planarization film (not shown) provided with a contact hole was formed on the substrate 11 on which the TFT was formed. Next, a conductive layer in which an
次に、陽極13上に素子分離のための絶縁層(図示省略)を形成し、各色の有機EL素子12B、12R、12Gの形成領域を分離した。続いて、N2雰囲気下でベークを行い、O2プラズマにより、基板11の前処理を行った。
Next, an insulating layer (not shown) for element isolation was formed on the
次いで、真空雰囲気下でこの基板11を有機層14Bを成膜するチャンバーに搬送し、基板11上に蒸着マスク(図示省略)をアライメントして、有機EL素子12Bの陽極13上に、正孔注入層21B、正孔輸送層22B、発光層23B、電子輸送層24Bを順次蒸着することで、有機層14Bを形成した。有機層14Bの膜厚は、1次の干渉条件の光学的距離LBに応じて設定し、約200nmとした。
Next, the substrate 11 is transported to a chamber for forming the organic layer 14B in a vacuum atmosphere, an evaporation mask (not shown) is aligned on the substrate 11, and holes are injected onto the
次いで、真空雰囲気を維持した状態で、有機層14Rを成膜するチャンバーに搬送し、基板11上に蒸着マスク(図示省略)をアライメントして、有機EL素子12Rの形成領域の陽極13上に、正孔注入層21R、正孔輸送層22R、発光層23R、電子輸送層24Rを順次蒸着することで、有機層14Rを形成した。有機層14Rの膜厚は、0次の干渉条件の光学的距離LRに応じて設定し、約150nmとした。
Next, in a state where the vacuum atmosphere is maintained, the
その後、真空雰囲気を維持した状態で、有機層14Gを成膜するチャンバーに搬送し、基板11上に蒸着マスク(図示省略)をアライメントして、有機EL素子12Gの形成領域の陽極13上に、正孔注入層21G、正孔輸送層22G、発光層23G、電子輸送層24Gを順番に蒸着することで、有機層14Gを形成した。有機層14Gの膜厚は、0次の干渉条件の光学的距離LGに応じて設定し、約100nmとした。
Thereafter, in a state where the vacuum atmosphere is maintained, the
次に、真空雰囲気を維持した状態で、電子注入層15および陰極16を蒸着するチャンバーに基板11を搬送し、基板11上に蒸着マスク(図示省略)をアライメントして、有機層14B、14R、14G上に、LiFからなる電子注入層15を約1nmの膜厚で形成した。その後、この蒸着マスクを用いてMgAg合金からなる陰極16を約100nmの膜厚で形成した。
Next, in a state where the vacuum atmosphere is maintained, the substrate 11 is transported to a chamber in which the
次いで、真空雰囲気を維持した状態で、スパッタ法により透明導電層(図示省略)を成膜するチャンバーに基板11を搬送し、基板11上に陰極16を蒸着する際に用いた蒸着マスクをアライメントして、陰極16上にIZOよりなる透明導電層を約100nmの膜厚で成膜した。 Next, in a state where the vacuum atmosphere is maintained, the substrate 11 is transported to a chamber in which a transparent conductive layer (not shown) is formed by sputtering, and the deposition mask used when the cathode 16 is deposited on the substrate 11 is aligned. A transparent conductive layer made of IZO was formed on the cathode 16 to a thickness of about 100 nm.
その後、真空雰囲気を維持した状態で、CVD法により保護膜(図示省略)を成膜するチャンバーに基板11を搬送し、マスクをアライメントした状態で、透明導電層上にSiNxからなる保護膜を約1μmの膜厚で成膜した。次に、基板11の周縁部上に、熱硬化性の樹脂を塗布し、この樹脂上にガラス基板(図示省略)を張り合わせた状態で、加熱することで樹脂封止を行った。 Thereafter, in a state where the vacuum atmosphere is maintained, the substrate 11 is transferred to a chamber for forming a protective film (not shown) by the CVD method, and a protective film made of SiN x is formed on the transparent conductive layer with the mask aligned. The film was formed with a film thickness of about 1 μm. Next, a thermosetting resin was applied onto the peripheral edge of the substrate 11, and a resin substrate was sealed by heating in a state where a glass substrate (not shown) was laminated on the resin.
本実施例に対する比較例として、背景技術で説明したように、光学的距離LB、LR、LGを0次の干渉条件とし、これに応じて、有機層14Bの膜厚を約70nm、有機層14Rの膜厚を約150nm、有機層14Gの膜厚を約100nmとした。そして、膜厚の厚い色から順に、すなわち、有機層14R、14G、14Bの順で、各色別に成膜した。なお、有機層14R、14G、14Bの成膜工程以外は、実施例と同様の方法で行い、同様の構成とした。
As a comparative example for the present embodiment, as described in the background art, the optical distance L B, L R, and L G a 0 order interference conditions, accordingly, about 70nm film thickness of the organic layer 14B, The film thickness of the
得られた実施例および比較例の表示装置について、所定の電流値で連続点灯させた場合の非発光欠陥の経時変化を調べた。その結果を図2に示す。図2のグラフでは、比較例における340時間連続点灯させた場合の、青色の有機EL素子12Bの非発光欠陥の数を100として、実施例および比較例における各色の有機EL素子12B、12R、12Gの非発光欠陥の経時変化を表している。
With respect to the display devices of the obtained examples and comparative examples, the time-dependent change of non-light emitting defects was examined when the display devices were continuously lit at a predetermined current value. The result is shown in FIG. In the graph of FIG. 2, when the number of non-light emitting defects of the blue organic EL element 12B in the comparative example when lit continuously for 340 hours is 100, the
このグラフに示すように、連続点灯させた場合の非発光欠陥の経時変化を比較したところ、本実施例の有機EL素子12B、12R、12Gは、各色ともに非発光欠陥が低減されることが確認された。特に、比較例では、有機EL素子12Bと有機EL素子12Gで非発光欠陥が経時的に著しく増加したのに対し、本実施例では、有機EL素子12Bと有機EL素子12Gの非発光欠陥はほとんど増加せず、大幅に改善することができた。すなわち、有機層14Bのみを1次の干渉条件の光学的距離LBに応じた膜厚とし、輝度の低い順に成膜することで、有機EL素子12B、12R、12Gの非発光欠陥が低減されることが確認された。
As shown in this graph, when the change over time of the non-light emitting defects when continuously lit is compared, it is confirmed that the
10…表示装置、11…基板、12B,12R,12G…有機EL素子、13…陽極、14B,14R,14G…有機層、16…陰極、L B ,LR,LG…光学的距離、23B,23R,23G…発光層 10 ... display, 11 ... substrate, 12B, 12R, 12G ... organic EL device, 13 ... anode, 14B, 14R, 14G ... organic layer, 16 ... cathode, L B, L R, L G ... optical distance, 23B , 23R, 23G ... light emitting layer
Claims (1)
前記各色の有機電界発光素子を形成する工程は、
前記基板上に共振器構造の反射層を含む陽極を形成する工程と、
前記陽極上に形成された各色に対応する発光層を含む有機層を形成する工程と、
前記有機層上に電子注入層を介して形成された陰極を形成する工程とを備え、
前記各有機電界発光素子の有機層の膜厚を、青色、赤色、緑色の順に厚く設定し、
前記反射層と前記陰極との間の光学的距離を、前記各色の発光層ごとにその発光光が共振可能な値に設定し、
前記赤色と緑色の有機電界発光素子の光学的距離を0次の干渉条件に設定し、前記青色の有機電界発光素子の光学的距離を1次の干渉条件に設定し、
前記各有機電界発光素子の有機層の少なくとも発光層を、青色、赤色、緑色の順に成膜する
表示装置の製造方法。 A step of forming a blue, red, and green organic electroluminescent element having an organic layer including a light emitting layer on a substrate;
The step of forming the organic electroluminescent element of each color,
Forming an anode including a reflective layer having a resonator structure on the substrate;
Forming an organic layer including a light emitting layer corresponding to each color formed on the anode;
Forming a cathode formed on the organic layer through an electron injection layer,
The thickness of the organic layer of each organic electroluminescent element is set to be thicker in the order of blue, red, and green,
The optical distance between the reflective layer and the cathode is set to a value at which the emitted light can resonate for each light emitting layer of each color,
An optical distance between the red and green organic electroluminescent elements is set to a zero-order interference condition; an optical distance between the blue organic electroluminescent elements is set to a first-order interference condition;
A method for manufacturing a display device, wherein at least a light emitting layer of an organic layer of each organic electroluminescent element is formed in the order of blue, red, and green.
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