CN101076842A - 显示装置及显示装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

在利用矩阵状的像素构成的显示区(102)中，具有：分隔各像素(PX)的隔板(70)；每个像素独立岛状配置的第1电极(60)；在第1电极(60)上配置的有机活性层(64)；以及覆盖各像素的有机活性层(64)同时露出隔板(70)的一部分那样配置的、对全部像素公共的第2电极(66)。

Description

显示装置及显示装置的制造方法

技术领域

本发明涉及显示装置及显示装置的制造方法，特别是涉及由多个主动发光性元件构成的显示装置的制造方法。

背景技术

近年来，作为平面显示装置，有机电致发光(EL)显示装置受到人们的关注。该有机EL显示装置由于是主动发光性元件，因此具有的特征有，视野角宽，不需要背光源，能够实现薄型化，抑制功耗，而且响应速度快。

根据这些特征，有机EL显示装置作为代替液晶显示装置的、下一代平面显示装置的有力候补对象，受到人们的关注。这样的有机EL显示装置是通过将有机EL元件配置成矩阵状而构成的，该有机EL元件在作为阵列基板的阳极与阴极之间保持含有具有发光功能的有机化合物的有机活性层。

另外，在有源矩阵型的有机EL显示装置中，已知有一种对各有机EL元件公共设置的上部电极(例如阴极)具有辅助布线的结构(例如，特开2002-318553号公报及特开2002-318556号公报)。

上部电极通常配置成在显示区中覆盖整个有机活性层及隔板。即，在比上部电极之前的工序中，形成的各部分被上部电极覆盖。在这样的结构中，若上部电极的一部分损伤，则各部分中包含的水分或气体成分容易从损伤的部位散发。因此往往损伤部位附近和其它部位的有机EL元件的特性不同，发光亮度产生不均匀。

发明内容

本发明正是鉴于上述的问题而提出的，其目的在于提供能够提高显示性能的显示装置及显示装置的制造方法。

本发明的第1形态的显示装置，

在利用矩阵状的像素构成的显示区中，具有：

分隔各像素的隔板；

每个像素配置的像素电路；以及

利用像素电路驱动控制的显示元件，

前述显示元件具有：

每个像素独立岛状配置的第1电极；

在前述第1电极上配置的光活性层；以及

覆盖各像素的前述光活性层同时露出各像素周边的前述隔板的一部分那样配置的、对全部像素公共的第2电极。本发明的第2形态的显示装置的制造方法，该显示装置具有利用矩阵状的像素构成的显示区，具有以下工序：

对每个像素形成独立岛状的第1电极的工序；

形成分隔各像素的隔板的工序；

在前述第1电极上形成光活性层的工序；以及

在显示区中形成覆盖各像素的前述光活性层同时露出各像素周边的前述隔板的一部分那样的、对全部像素公共的第2电极的工序。

附图说明

图1所示为本发明的一个实施形态有关的有机EL显示装置的构成简图。

图2所示为在图1所示的有机EL显示装置的阵列基板上的显示区的布置例子的简要平面图。

图3所示为图2所示的用A-A线切断阵列基板时的结构的简要剖视图。

图4A所示为形成有机EL显示装置用的制造工序的说明图，所示为形成第1电极的工序图。

图4B所示为形成有机EL显示装置用的制造工序的说明图，所示为形成隔板的工序图。

图4C所示为形成有机EL显示装置用的制造工序的说明图，所示为形成馈电布线的工序图。

图4D所示为形成有机EL显示装置用的制造工序的说明图，所示为形成有机活性层的工序图。

图4E所示为形成有机EL显示装置用的制造工序的说明图，所示为形成电极部及覆盖金属的工序图。

具体实施方式

以下参照附图，说明本发明一个实施形态有关的显示装置及显示装置的制造方法。另外，在本实施形态中，作为显示装置，是以主动发光性显示装置、例如有机EL(电致发光)显示装置为例进行说明的。

如图1及图2所示，有机EL显示装置1包含具有显示图像的显示区102的阵列基板100。利用矩阵状配置的多个像素PX(R、G、B)，构成阵列基板100的显示区102。

另外，阵列基板100具有：沿像素PX的行方向(即图1的Y方向)配置的多条扫描线Ym(m＝1、2、…)；沿与扫描线Ym实质上垂直的方向(即图1的X方向)配置的多条信号线Xn(n＝1、2、…)；以及向有机EL元件40的第1电极60一侧供电用的电源供给线P。

再有，阵列基板100在沿显示区102的外周的周边区104，具有：对扫描线Ym的各扫描线供给扫描信号的扫描线驱动电路107的至少一部分；以及对信号线Xn的各信号线供给视频信号的信号线驱动电路108的至少一部分。全部扫描线Ym与扫描线驱动电路107连接，全部信号线Xn与信号线驱动电路108连接。

各像素PX(R、G、B)具有像素电路及利用像素电路驱动控制的显示元件。像素电路包含：具有将ON像素与OFF像素电气隔离、而且保持供给ON像素的视频信号的功能的像素开关10；根据通过像素开关10供给的视频信号、对显示元件供给所希望的驱动电流的驱动晶体管20；以及在规定期间保持驱动晶体管20的栅-源间电位的存储电容元件30。例如利用薄膜晶体管，构成这些像素开关10及驱动晶体管20，这里，半导体层采用多晶硅。

利用主动发光元件的有机EL元件40(R、G、B)，构成显示元件。即，红色像素PXY具有主要射出与红色波长相对应的光的有机EL元件40R。绿色像素PXG具有主要射出与绿色波长相对应的光的有机EL元件40G。蓝色像素PXB具有主要射出与蓝色波长相对应的光的有机EL元件40B。

各种有机EL元件40(R、G、B)基本上是同一结构，每个像素PX包含：独立岛状形成的第1电极60；与第1电极60相对配置、对全部像素PX公共形成的第2电极66；以及保持在这些第1电极60与第2电极66之间的光活性层、这里是有机活性层64。

这里，将像素开关10配置在扫描线Ym与信号线Xn的交叉部附近。像素开关10的栅极电极与扫描线Ym连接，源极电极与信号线Xn连接，漏极电极与构成存储电容元件30的一个电极及驱动晶体管20的栅极电极连接。驱动晶体管20的源极电极与构成存储电容元件30的另一个电极及电源供给线P连接，漏极电极与有机EL元件40的第1电极60连接。

如图2及图3所示，阵列基板100具有配置在布线基板120上的多个有机EL元件40。另外，用在玻璃基板或塑料片等绝缘性支持基板上具有像素开关10、驱动晶体管20、存储电容元件30、扫描线驱动电路107、信号线驱动电路108、以及各种布线(扫描线、信号线、电源供给线)等，构成布线基板120。

构成有机EL元件40的第1电极60配置在布线基板120表面的绝缘膜(例如平坦层)上，起到作为阳极的功能。

有机活性层64至少包含发光层。该有机活性层64也可以具有例如各色公共形成的空穴传输层，作为发光层以外的层，以与各色像素形成的发光层层叠的双层结构来构成。也可以包含空穴注入层、阻挡层、电子传输层、电子注入层、缓冲层等，另外，也可以包含在功能上将它们复合的复合层。在有机活性层64中，发光层只要是有机系材料即可，发光层以外的层可以是无机系材料，也可以是有机系材料。发光层利用具有发出红、绿、或蓝色光的发光功能的有机化合物形成。

在有机活性层64上对各有机EL元件40公共配置第2电极66。利用具有透光性的导电材料，形成该第2电极66。这里，第2电极66例如利用ITO(IndiumTin Oxide：铟锡氧化物)或IZO(铟锌氧化物)等具有电子注入功能的导电氧化物形成，起到作为阴极的功能。

另外，阵列基板100在显示区102的整个区域，具有至少对相邻的每种颜色将像素PX(R、G、B)之间加以区分的隔板70。最好将各色像素分隔那样形成隔板70，这里，沿各第1电极60的边缘呈格子状配置隔板70，使得第1电极60露出的隔板的开口形状形成为矩形。另外，隔板70不限于格子状，也可以仅沿X方向或Y方向延伸的条状。利用树脂材料，形成这样的隔板70。

在这样构成的有机EL元件40中，对被夹在第1电极60与第2电极66之间的有机活性层64注册空穴及电子，使它们再结合，通过这样生成激子，利用该激子失活时产生的规定波长的光放出，来进行发光。这里，该EL发光从阵列基板100的上面侧、即第2电极66一侧射出，构成显示画面。

但是，有机EL元件40有不耐水的一方面，但难以完全排除该水分。因此，必须控制有机EL元件内的水分分布，消除不平衡，一般将有机EL元件40进行气密，同时在内部封入吸湿剂。

另外，利用隔板70隔开的各像素的有机EL元件40，具有对每个像素配置的第1电极60及有机活性层64、以及对全部像素公共的第2电极66。该第2电极66通常是在遍及显示区102内的全部区域形成的整体膜，以一定程度的气密性覆盖配置在像素间的整个隔板70。

但是，若第2电极66的一部分损伤，则损伤部位附近的气密性下降，隔板70中残存的水分容易散发。因此，在损伤部位附近，隔板70的残存水分降低，能够抑制附近的有机EL元件40的恶化。与此相反，在利用第2电极66覆盖的附近，隔板70中残存的水分难以散发，成为使附近的有机EL元件40恶化的原因。因而，第2电极66的损伤部位附近与其它部位的有机EL元件40的特性产生差异，在供给同一驱动电流时，发光亮度就产生差异。

因此，在本实施形态中，将各有机EL元件40的第2电极66这样配置成覆盖各像素的有机活性层64、同时使各像素周边的隔板70的一部分露出。即，第2电极66在显示区102的整个区域中，具有露出隔板70的一部分同时以同一间隔配置的多个开口部。这样，通过主动地形成隔板70的露出部分，包围各像素的隔板70中残存的水分容易散发。

由于这样的散发现象在显示区内的全部像素都能发生，因此能够抑制有机EL元件的特性局部性地发生变异。散发的水分利用与有机EL元件40一起封入的吸湿剂吸收。即，对于全部像素，具有始终能够发生相同程度的散发现象的结构，从而能够减少全部像素中的有机EL元件的特性差(能够减少发光亮度的差异)，能够提高显示性能。

下面，说明第2电极66的更详细的结构。即，如图2及图3所示，第2电极66包含：配置在隔板70上、同时供给第2电极用的电位的馈电布线66A；以及与馈电布线66A连接、同时至少配置在有机活性层64上的电极部66B。

在图2所示的例子中，将馈电布线66A沿各第1电极60的边缘呈格子状配置在格子状的隔板70上。如图3所示，隔板70具有实质上梯形形状的截面，配置馈电布线66A的上表面70T的宽度W1例如是30至40μm。这时，馈电布线66A的线宽W2设定为小于上表面70T的宽度W1，例如是5至6μm。

另外，电极部66B配置成覆盖利用隔板70包围的内侧中的像素开口部(实质上是从隔板70露出的第1电极60的露出部)PXOP，同时其一部分延伸到隔板70的上表面70T，与馈电布线66A电连接。通过这样，能够对电极部66B供给第2电极用的电位。在图2所示的例子中，电极部66B与四周的馈电布线66A连接。因而，隔板70的一部分(图3所示的例子中的上表面70T的一部分)不被馈电布线66A及电极部66B覆盖而露出。即，利用馈电布线66A及电极部66B包围的部分相当于第2电极66的开口部66OP。沿X方向延伸的开口部66OP是沿X方向隔开同一间隔GX配置。另外，沿Y方向延伸的开口部66OP是沿Y方向隔开同一间隔GY配置。这些间隔GX及GY这样设定，使得对各像素形成实质上相同面积的开口部66OP。在图2所示的例子中，在各像素的四周配置开口部66OP，这些开口部66OP的总面积设定为在各像素中为相等。因而，能够减少全部像素中的有机EL元件的特性差异。

也可以利用不同的导电材料，形成馈电布线66A与电极部66B。即，作为电极部66B，能够利用的导电材料有限制，特别是在上面发光方式中，选择有透光性的导电材料。另一方面，将馈电布线66A配置在隔板70上，为了不影响像素的开口率，希望是电压降小的低电阻导电材料，而不一定必须具有透光性。因此，若分别选择适当的导电材料来形成馈电布线66A及电极部66B，则能够形成具有所希望的特性的有机EL元件。

另外，馈电布线66A与电极部66B也可以利用同一导电材料形成。即，作为形成馈电布线66A及电极部66B的导电材料，在选择同一导电材料时，能够在同一工序中形成一体化的馈电布线66A及电极部66B，与在各自的工序中分别形成的情况相比，能够减少工序数，能够降低制造成本，能够提高制造合格率。

下面，说明上述那样构成的显示装置的制造方法。

首先，反复进行金属膜及绝缘膜的成膜及图形形成等的处理，准备具有由纵480像素、横640×3(R、G、B)像素的共计92万像素构成的显示区102的布线基板120。然后，如图4A所示，在布线基板120上的显示区102中，对每个像素形成第1电极60。关于该第1电极60的形成方法，一般可以用光刻工艺形成，也可以用通过具有第1电极的图形的掩膜的掩膜溅射法形成。

接着，如图4B所示，形成分隔各像素的隔板70。即，采用感光性树脂材料例如丙烯类型的正型抗蚀剂，通过一般的光刻工艺等形成图形之后，进行220℃、30分钟的烧成处理。通过这样，形成包围各像素那样的格子状的隔板70。

接着，如图4C所示，在隔板70上形成馈电布线66A。即，对形成隔板70布线基板120的主面形成铝(Al)膜作为金属膜后，通过光刻工艺等将金属膜形成图形，在隔板70的上表面70T形成格子状的馈电布线66A。

接着，如图4D所示，在各像素内，在第1电极60上，除了发光层以外，形成包含空穴缓冲层的有机活性层64。作为该有机活性层64，在选择高分子系材料时，可以用喷墨方式进行涂布。另外，作为该有机活性层64，在选择低分子系材料时，可以用通过具有像素图形的掩膜的蒸镀法成膜。

这样，在前面说明的馈电布线66A的形成工序包含光刻工艺等湿法处理时，为了不使有机活性层64由于水分的影响而受损伤，最好比有机活性层64先地形成馈电布线66A。另外，仅在馈电布线66A的形成工序是掩膜溅射法等干法处理时，才不特别过问形成顺序如何。

接着，如图4E所示，在显示区102中，形成覆盖各像素的有机活性层64的电极部66B。即，对于具有作为阴极功能的金属膜，是通过具有与电极部66B相对应的图形的掩膜M，在10^-1Pa的真空度下，蒸镀钡(Ba)，形成600埃的膜厚，接着通过同一掩膜M，以1500至3000埃的膜厚蒸镀铝(Al)，成为具有作为覆盖金属功能的金属膜。这些电极部66B及覆盖金属CM形成为比像素开口部(实质上是从隔板70露出的第1电极60的露出部)大10μm左右的尺寸，在四周具有能够与馈电布线66A接触的图形。这样形成的电极部66B起到作为在隔板70上连接的馈电布线66A、同时将各像素周边的隔板70的一部分露出的第2电极66的功能。

另外，为了封接阵列基板100上的显示区102，沿封接体的外周涂布紫外线固化型的密封材料，在氮气或氩气等惰性气体气氛中，将阵列基板100与封接体粘贴。通过这样，将有机EL元件40封入惰性气体气氛的密闭空间内。然后，照射紫外线，使密封材料固化。

在这样形成的彩色显示型有源矩阵有机EL显示装置中，对于同一驱动电流，能够得到均匀的发光亮度，能够实现很好的显示性能。而且，与从往方式相比，能够确认延长亮度减半时间、而且在长时间内作为产品能够维持足够的性能。

另外，本发明不是原封不动地限定于上述实施形态，在其实施阶段可以在不脱离其要点的范围内改变构成要素并具体化。另外，可以通过上述实施形态所揭示的多个构成要素的适当组合，形成各种发明。例如，也可以从实施形态所示的全部构成要素删除几个构成要素。再有，也可以适当组合涉及不同的实施形态的构成要素。

例如，无论隔板70，或隔板70上的馈电布线66A，都不需要是格子状的图形，另外，馈电布线66A与电极部66B的连接部位如不限定于4处的例子。

另外，在上述实施形态中，是使用不同的导电材料形成馈电布线66A及电极部66B，但当然也可以使用同一材料同时形成。

工业上的实用性

根据本发明，能够提供可提高显示性能的显示装置及显示装置的制造方法。

Claims (9)

1.一种显示装置，其特征在于，

在利用矩阵状的像素构成的显示区中，具有：

分隔各像素的隔板；

在每个像素配置的像素电路；以及

利用像素电路驱动控制的显示元件，

所述显示元件具有：

在每个像素配置为独立岛状的第1电极；

在所述第1电极上配置的光活性层；以及

覆盖各像素的所述光活性层那样配置的第2电极，

再有，所述第2电极具有露出所述隔板的一部分的多个开口部，并在显示区的全部区域中隔开同一间隔配置这些开口部。

2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

所述第2电极包含：

配置在隔板上、同时供给所述第2电极用的电位的馈电布线；以及

与馈电布线连接、同时至少配置在所述光活性层上的电极部。

3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，

利用不同的导电材料，形成所述馈电布线与所述电极部。

4.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，

利用同一导电材料，形成所述馈电布线与所述电极部。

5.一种显示装置的制造方法，该显示装置具有利用矩阵状的像素构成的显示区，其特征在于，具有以下工序：

对每个像素形成独立岛状的第1电极的工序；

形成分隔各像素的隔板的工序；

在所述第1电极上形成光活性层的工序；以及

在显示区中形成覆盖各像素的所述光活性层的第2电极的工序，

形成所述第2电极的工序，包含形成露出所述隔板的一部分、同时在显示区的全部区域中隔开同一间隔配置的多个开口部的工序。

6.如权利要求5所述的显示装置的制造方法，其特征在于，

通过具有规定图形的掩膜来蒸镀导电材料，形成所述第2电极。

7.如权利要求5所述的显示装置的制造方法，其特征在于，

形成所述第2电极的工序包含：

形成配置在所述隔板上、同时供给所述第2电极用的电位的馈电布线的工序；以及

形成与所述馈电布线连接、同时至少配置在所述光活性层上的电极部的工序。

8.如权利要求7所述的显示装置的制造方法，其特征在于，

形成所述馈电布线的工序，在形成所述光活性层的工序之前进行。

9.如权利要求5所述的显示装置的制造方法，其特征在于，

在形成所述第2电极的工序中，与所述馈电布线一起同时形成所述电极部。

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