发光面板、显示装置以及发光面板的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发光面板、包括该发光面板的显示装置以及该发光面板的制造方法。尤其是，本发明涉及一种设置有多个发射不同颜色的光的发光模块的发光面板及包括该发光面板的显示装置。
【背景技术】
[0002]发光元件、发光元件与光学元件(诸如滤色片、颜色转换层或偏振片)重叠而成的发光模块以及在衬底上将多个发光元件或多个发光模块设置为矩阵形状的发光面板都是已知的。
[0003]包括一对电极及该一对电极之间的含发光有机化合物的层的发光元件(也称为有机EL元件)是已知的。有机EL元件的特征是面状发光以及对输入信号的高速响应。由于具有上述特征，所以有机EL元件适用于发光面板及显示装置。
[0004]另外，显示装置需要高清晰度、高产率、高可靠性及低耗电量等性能。
[0005]例如，有一种利用荫罩(shadow mask)在衬底上选择性地形成不同发光颜色的发光层以形成用于不同发光颜色的发光元件的方法。使用该方法形成的发光面板因不需要滤色片而有利于降低耗电量。
[0006]但是，在实现显示装置的高清晰度及高产率这一方面，利用荫罩选择性地提供不同发光颜色的发光层的步骤尚有问题。
[0007]另外，滤色片与发白光元件重叠而成的发光面板以及颜色转换层与发蓝光元件重叠而成的发光面板都是已知的。这些发光面板有利于实现高清晰度。
[0008]但是，当追求低耗电量及高可靠性时，这些发光面板有由滤色片或颜色转换层导致的能量损失的问题。
[0009]在衬底上选择性地形成发光颜色不同的含发光有机化合物的层的工序中，形成该含发光有机化合物的层的实际位置从所希望的位置有点偏离。
[0010]例如，在通过利用荫罩的蒸镀法选择性地形成含发光有机化合物的层的情况下，将荫罩的开口部放置(对准)在所希望的位置。此时，如果荫罩是未对准的，则含发光有机化合物的层就形成在偏离所希望的位置的位置处。结果，例如，相邻的发光元件可能包括含其发光颜色与所希望的发光颜色不同的发光有机化合物的层，这可能使制造发光面板的成品率下降。
[0011]作为将含发光有机化合物的层选择性地形成在衬底上的方法，除了荫罩法以外，还有液滴喷射法(喷墨法)等。但是，不管使用怎样的方法，含发光有机化合物的层形成在偏离所希望的位置的可能性都不小。
[0012]为了包容未对准，将侧壁设置在发光颜色不同的发光元件之间以在它们之间形成间隙。
[0013]注意，间隙的大小(间隙的长度)取决于选择性地形成含发光有机化合物的层的方法及设备的精确度。 [参考]
[专利文献]
[0014][专利文献I]日本专利申请公开2005-129509号公报[专利文献2]日本专利申请公开2010-165510号公报
【发明内容】
[0015]近年来，高清晰度的发光面板受到期待。
[0016]在发光面板具有更高的清晰度时，发光元件之间的间隔自然变得更狭窄。
[0017]当在发光元件之间设置有间隙的情况下减小发光元件的间隔时，会使发光元件的孔径比下降。若通过以高电流密度驱动该发光元件以补偿伴随孔径比下降的亮度下降，则会使发光元件的可靠性下降。
[0018]本发明的一实施方式是基于上述技术背景而完成的。本发明的一实施方式的目的之一是提供一种新颖的发光面板。另外，本发明的一实施方式的目的之一是提供一种新颖的发光面板的制造方法。
[0019]本发明的一实施方式是一种发光面板，包括:第一子像素，该第一子像素包括在一对电极之间设置有岛状的含发光有机化合物的第一层的第一发光元件及与该第一发光元件重叠的第一光学元件，并配置成发射第一颜色光；第二子像素，该第二子像素包括在一对电极之间设置有上述岛状第一层的第二发光元件及与该第二发光元件重叠的第二光学元件，并配置成发射第二颜色光；以及第三子像素，该第三子像素包括在一对电极之间设置有含发光有机化合物的第二层的第三发光元件，配置成发射第三颜色光，并与第一子像素及第二子像素相分离。在该发光面板中，第一发光元件与第二发光元件之间的间隙的长度短于第一发光元件与第三发光元件之间的间隙的长度且短于第二发光元件与第三发光元件之间的间隙的长度。
[0020]本发明的另一实施方式是一种发光面板，包括:第一子像素，该第一子像素包括在一对电极之间设置有具备长轴及与该长轴相交的短轴且含发光有机化合物的岛状的第一层的第一发光元件及选择性地透射从该第一发光元件发射的光中具有第一颜色的光的第一光学元件；第二子像素，该第二子像素包括在一对电极之间设置有上述岛状的第一层的第二发光元件及选择性地透射从该第二发光元件发射的光中具有第二颜色的光的第二光学元件；以及第三子像素，该第三子像素包括在一对电极之间设置有含发光有机化合物的第二层的第三发光元件，配置成发射具有第三颜色的光，并与第一子像素及第二子像素相分离。在发光面板中，第一发光元件及第二发光元件在长轴方向上对准，并且，长轴方向上的第一发光元件与第二发光元件之间的间隙的长度短于短轴方向上的第一发光元件与第三发光元件之间的间隙的长度且短于短轴方向上的第二发光元件与第三发光元件之间的间隙的长度。
[0021]本发明的另一实施方式是具有上述结构的上述发光面板，其中含发光有机化合物的岛状第一层的长轴方向上的第一发光元件的长度、第二发光元件的长度以及第一发光元件与第二发光元件之间的间隙的长度的总和大于短轴方向上的第一发光元件的长度且大于短轴方向上的第二发光元件的长度。
[0022]本发明的另一实施方式是具有上述结构的发光面板，其中第一发光元件、第二发光元件以及第三发光元件都在上述一对电极之间包括含发光有机化合物的第二层，其中，第一发光元件及第二发光元件都在上述第二层与上述一对电极中的用作阳极的电极之间包括上述含发光有机化合物的岛状第一层，其中，该岛状第一层包含多个发光有机化合物以发射第一颜色的光及第二颜色的光，并且其中，上述第二层包含发射第三颜色的光的发光有机化合物。
[0023]本发明的另一实施方式是具有上述结构的发光面板，其中第一发光元件、第二发光元件以及第三发光元件都在上述一对电极之间包括含发光有机化合物的第二层，其中，第一发光元件及第二发光元件都在上述第二层与上述一对电极中的用作阳极的电极之间包括含发光有机化合物的岛状第一层，其中，该岛状第一层包含多个发光有机化合物以发射第一颜色的光及第二颜色的光，其中，上述第二层包含发射第三颜色的光的发光有机化合物，其中，第一发光元件包括第一光学距离调整层和反射膜以及优先地提取第一颜色的光的半透射/半反射膜作为第一光学元件，并且其中，第二发光元件包括第二光学距离调整层和反射膜以及优先地提取第二颜色的光的半透射/半反射膜作为第二光学元件。
[0024]本发明的另一实施方式是一种包括上述任一发光面板的显示装置。
[0025]本发明的另一实施方式是一种发光面板的制造方法，包括:第一步骤，通过光刻法，形成第一下部电极，其中在具有绝缘表面的衬底上在第一反射层上层叠有第一光学距离调整层，形成第二下部电极，其中具有设置在第一下部电极与第二下部电极之间的第一间隙的衬底上在第二反射层上层叠有第二光学距离调整层，在其长度比设置在第三下部电极与第一下部电极之间以及第三下部电极与第二下部电极之间的第一间隙的长度长的第二间隙的衬底上在第三反射层上形成第三下部电极；第二步骤，其中在第一下部电极及第二下部电极上使用荫罩法形成含发光有机化合物的岛状第一层；第三步骤，其中在岛状第一层上以及第三下部电极上形成含发光有机化合物的第二层，使得该第二层与第一下部电极及第二下部电极重叠；以及第四步骤，其中在上述第二层上形成上部电极，使得该上部电极与第一下部电极、第二下部电极以及第三下部电极重叠。
[0026]注意，在本说明书中，“EL层”是指设置在发光元件中的一对电极之间的层。因此，夹在电极之间的包含作为发光物质的有机化合物的发光层为EL层的一个方式。
[0027]在本说明书中，在将物质A分散在使用物质B形成的基质中的情况下，将形成基质的物质B称为主体材料，并将分散在基质中的物质A称为客体材料。注意，物质A和物质B可以分别是单一物质或者是两种或更多种物质的混合物。
[0028]注意，本说明书中的显示装置是指图像显示装置、发光装置或光源(包括照明设备)。另外，显示装置在其范畴内还包括如下模块:在显示装置上设置有连接器诸如柔性印刷电路(FPC)或载带封装(TCP)的模块；在1^^的端部设置有印刷线路板的模块；以及集成电路(IC)通过玻璃覆晶(COG)方式直接安装在形成有发光元件的衬底上的模块。
[0029]根据本发明的一实施方式，可以提供一种新颖的发光面板。另外，可以提供一种新颖的发光面板的制造方法。
【附图说明】
[0030]在附图中:
图1A和IB是说明一实施方式的发光面板的结构的图； 图2A和2B是说明一实施方式的发光面板的结构的图；
图3是说明一实施方式的发光面板的结构的图；
图4A和4B是说明一实施方式的发光面板的结构的图；
图5A和5B是说明一实施方式的发光面板的结构的图；
图6A至6D是说明一实施方式的发光面板的制造方法的图；
图7A至7C是说明一实施方式的发光面板的制造方法的图；
图8A1、8A2、8B1以及8B2是说明一实施方式的发光面板中的子像素中的发光元件的未对准和布局之间的关系以及这些发光元件之间的间隙的图；
图9A1、9A2、9B1以及9B2是说明一实施方式的发光面板中的子像素中的发光元件的布局及这些发光元件之间的间隙的图；
图10AU0B1以及10B2是说明一实施方式的发光元件的结构的示意图；
图1lA和IlB是说明一实施方式的显示面板的结构的图；
图12A至12C是说明一实施方式的显示面板的制造方法的图。
【具体实施方式】
[0031]将参照附图对实施方式进行详细说明。本发明不局限于以下说明，而所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是其方式及详细内容在不脱离本发明的宗旨及其范围的情况下可以被变换为各种各样的形式。因此，本发明不应该被解释为仅局限在以下所示的实施方式所记载的内容中。注意，在以下说明的发明结构中，在不同的附图中共同使用同一符号表示同一部分或具有相同功能的部分，而省略反复说明。
[0032]实施方式I
本发明的一实施方式的目的是提供一种伴随高清晰面板的制造而导致的孔径比的下降被抑制的新颖的发光面板。
[0033]在发光面板的制造工序中，有可能会发生未对准。在将可包容该未对准的间隙设置在发光面板中的情况下，请注意如下几点。
[0034]一是:在选择性地形成含发光有机化合物的层的工序中，与选择性地形成薄膜的其他技术(如光刻法或纳米压印法等)相比，为了包容未对准，大间隙是必需的。
[0035]二是:选择性地形成的含发光有机化合物的层的数量越多，可包容未对准的间隙就需要越大。
[0036]三是:与选择性地形成含发光有机化合物的层的工序相比，导致较少的严重未对准的微细加工技术大多包括有可能损伤含发光有机化合物的层的工序。
[0037]本发明的一实施方式是着眼于用于在制造发光面板的工序中发生的未对准的间隙而创造的。因此，构想出具有本说明书所示的结构的发光面板。
[0038]具体而言，构想出的结构包括:共同使用选择性地形成的一个含发光有机化合物的层的多个发光元件；确实包括该含发光有机化合物的层的发光元件；以及比该含发光有机化合物的层更微细地制造加工的光学元件。这些发光元件被安排具有对于选择性地形成含发光有机化合物的层的工序所必需的间隙及小于该工序所需的间隙的间隙。
[0039]本发明的一实施方式是一种发光面板，包括:第一发光元件及第二发光元件，该第一发光元件及第二发光元件包括选择性地形成的含发光有机化合物的层；光学元件，该光学元件在形成含发光有机化合物的层之前被形成或者以不损伤含发光有机化合物的层的方式被形成，并且从第一发光元件或第二发光元件发射的光进入该光学元件；以及第三发光元件，该第三发光元件不包括上述选择性地形成的含发光有机化合物的层。从该光学元件及第三发光元件发射不同颜色的光。设置在第一与第三发光元件之间的间隙的长度以及设置在第二与第三发光元件之间的间隙的长度都长于设置在第一与第二发光元件之间的间隙的长度。
[0040]在本实施方式中，将参照图1A和IB说明本发明的一实施方式的发光面板的结构。
[0041]图1A是本发明的一实施方式的发光面板400A的结构的俯视图，而图1B是沿图1A中的线H1-H2-H3-H4的发光面板400A的结构的侧面图。
[0042]本实施方式所示的发光面板400A在衬底410上包括第一子像素402R、第二子像素402G以及第三子像素402B。
[0043]第一子像素402R包括在一对电极(第一下部电极421R和上部电极422)之间夹有含发光有机化合物的岛状第一层423a的第一发光元件420R及与该第一发光元件420R重叠的第一光学元件441R，并发射第一颜色的光。
[0044]第二子像素402G包括在一对电极(第二下部电极421G和上部电极422)之间夹有含发光有机化合物的岛状第一层423a的第二发光元件420G及与该第二发光元件420G重叠的第二光学元件441G，并发射第二颜色的光。
[0045]第三子像素402B包括在一对电极(第三下部电极421B和上部电极422)之间夹有含发光有机化合物的第二层423b的第三发光元件420B，发射第三颜色的光，并与第一子像素402R及第二子像素402G相分离。
[0046]设置在第一发光元件420R与第二发光元件420G之间的间隙的长度dl短于设置在第一发光元件420R与第三发光元件420B之间的间隙的长度d2且短于设置在第二发光元件420G与第三发光元件420B之间的间隙的长度d2。
[0047]注意，在本说明书中，“岛状”是指利用图案化被划分开的区域的状态。例如，形成在衬底上的层沿衬底的外围或元件的区域被图案化而成为岛状。具体而言，在利用荫罩法对膜进行图案化的情况下，该膜被图案化成具有与荫罩的开口部的形状大致一致的形状的岛状。有时，该膜被图案化为条状。另外，“间隙的长度”是指两个下部电极之间最短的距离。
[0048]本实施方式所示的发光面板400A具有底部发射结构，其中从其上形成有发光元件的衬底一侧提取从发光元件发射的光。衬底410设置有第一光学元件441R和第二光学元件441G。注意，本发明的一实施方式除了底部发射结构以外也可以具有顶部发射结构，其中从与其上形成有发光元件的衬底410相反一侧提取从发光元件发射的光。在顶部发射结构的情况下，上部电极422由透光导电膜形成，并且对置衬底440设置有第一光学元件441R和第二光学元件441G。
[0049]通过由透光导电膜形成下部电极(第一下部电极421R、第二下部电极421G以及第三下部电极421B)，可以从衬底410 —侧提取从任一发光元件(第一发光元件420R、第二发光元件420G以及第三发光元件420B)发射的光。由此，从第一发光元件420R发射的光及从第二发光元件420G发射的光分别透过第一光学元件441R及第二光学元件441G从衬底410 一侧被提取。从衬底410 —侧直接提取从第三发光元件420B发射的光。
[0050]如此，在本发明的一实施方式中，对于