具体实施方式
本发明的一种方式的显示面板装置具备:像素单元,其包括下部电极、与所述下部电极对向设置的上部电极、以及设置在所述下部电极和所述上部电极之间的含有有机材料的有机层;TFT层,其形成在所述像素单元的下方,包含驱动所述像素单元的驱动元件;平坦化膜,其使所述TFT层的上方平坦化;辅助电极,其与所述下部电极分离形成,并且与所述上部电极电连接;显示单元,其包括多个所述像素单元;电极板,其与所述辅助电极电连接,并且设置成在所述显示单元外覆盖所述平坦化膜,具有使所述平坦化膜的表面的一部分开放的孔部;以及无机材料层,其由无机材料形成,与所述电极板的上方接触、且位于所述上部电极的下方,在形成所述电极板后且形成所述有机层前形成,覆盖所述孔部。
另外,本发明的其他一种方式的显示面板装置具备:像素单元,其包括下部电极、与所述下部电极对向设置的上部电极、以及设置在所述下部电极和所述上部电极之间的含有有机材料的有机层;TFT层,其形成在所述像素单元的下方,包含驱动所述像素单元的驱动元件;平坦化膜,其使所述TFT层的上方平坦化;辅助电极,其与所述下部电极分离形成,并且与所述上部电极电连接;显示单元,其包括多个所述像素单元;电极板,其与所述下部电极形成在同一层,与所述辅助电极电连接,并且设置成在所述显示单元外覆盖所述平坦化膜,具有使所述平坦化膜的表面的一部分开放的孔部;以及无机材料层,其由无机材料形成,位于所述电极板的上方,为设置在所述像素单元内的所述下部电极和所述有机层之间的层的一部分,覆盖所述孔部。
这些本发明的一种方式的显示面板装置都在覆盖所述平坦化膜的电极板设置有使所述平坦化膜的表面的一部分开放的孔部。由此,即使是用电极板覆盖了所述平坦化膜内吸收有水分和/或酸等成分的状态的平坦化膜,存在于所述平坦化膜的内部的水分和/或酸等成分也会作为脱气经由所述孔部而被排出。
并且,在这些一种方式的显示面板装置中,都用由无机材料形成的无机材料层覆盖电极板的孔部。由此,能够在形成了电极板之后的制造工序中防止水分和/或酸等异物经由孔部再次侵入到平坦化膜内。特别是,这些显示面板装置都具有无机材料层在电极板的形成后且有机层形成前形成的技术特征。由此,能够防止有机EL层形成工序中的水和/或酸等异物经由电极板的孔部侵入到平坦化膜内部。
因此,能够防止所述水分和/或酸等对有机物造成影响的成分漏出到所述显示单元的周边部的有机层,防止所述有机层与所述水分和/或酸等成分反应,防止在所述周边部发生显示不均、发生像素收缩。特别是,在有机层含有Ba的情况下,由于水分与Ba具有反应性,所以Ba会被水分氧化,会发生像素收缩、所述周边部发生变白,根据本发明,也可以防止这些不良状况。
另外,这样,通过孔部使水分和/或酸等气体成分作为脱气排出,并且通过无机材料层覆盖孔部,由此能够防止成为脱气的原因的水分和/或酸等异物再次侵入到平坦化膜内,因此能够防止因残留于平坦化膜的水分和/或酸等气体成分的气体压力而导致电极板剥离。另外,能够防止平坦化膜被残留于平坦化膜的水和/或酸等侵蚀。
进一步,在上述显示面板装置的一种方式中,优选所述无机材料层包括:第一部分,其位于所述像素单元内,作为设置在所述下部电极和所述有机层之间的功能层;以及第二部分,其从所述第一部分延伸而设置到所述像素单元外,通过其至少一部分来覆盖所述孔部。
在本方式中,在电极板的孔部由无机材料层覆盖了的状态下形成有机层,因此能够在有机层形成之后的制造工序中防止水和/或酸等处理液等异物经由孔部再次侵入到平坦化膜内。
另外,无机材料层包括在像素单元内形成的作为功能层的第一部分和在像素单元外形成的覆盖孔部的第二部分,因此能够利用像素单元内的功能层形成无机材料层。由此,能够简化制造工序,并且能够降低制造成本。
进一步,在上述显示面板装置的一种方式中,优选包括空穴注入层和像素限制层中的至少一方,所述空穴注入层从所述下部电极向所述有机层注入空穴,所述像素限制层用于限制像素单元。
根据本方式,能够使用空穴注入层或者像素限制层这样的存在于显示单元内的由无机材料形成的层来形成无机材料层,因此能够同时形成这些层和无机材料层。由此,能够简化制造工序,并且能够降低制造成本。
进一步,在上述显示面板装置的一种方式中,优选所述无机材料具有绝缘性。
进一步,在上述显示面板装置的一种方式中,优选所述无机材料为金属氧化物、金属氮化物、或者金属氮氧化物的任一种。
进一步,在上述显示面板装置的一种方式中,优选所述无机材料为Si、W、Cr、Ti、Mo、V、Ga中的至少任一种。
进一步,在上述显示面板装置的一种方式中,优选所述无机材料层构成为两层以上。
根据本方式,能够由多层构成无机材料层,因此能够在形成了该无机材料层之后的工序中,切实地防止水分和/或酸等异物经由孔部再次侵入到平坦化膜内。
进一步,在上述显示面板装置的一种方式中,优选所述孔部将所述平坦化膜内部产生的气体排出到所述平坦化膜的外部。
另外,本发明的一种方式的显示装置具备上述显示面板装置的任一种方式,所述显示面板装置的多个像素单元配置成矩阵状。
另外,本发明的一种方式的显示面板装置的制造方法包括:第一工序,形成包含用于使有机EL层发光的驱动元件的TFT层;第二工序,形成使所述TFT层的上方平坦化的平坦化膜;第三工序,在所述平坦化膜上方的显示面板的显示单元内形成下部电极,在所述平坦化膜上方的显示面板的显示单元外形成具有孔部的电极板,在所述平坦化膜上方的显示面板的显示单元内的所述下部电极的形成区域外,形成与所述下部电极分离形成的与所述电极板电连接的辅助电极;第四工序,相对于所述电极板在上方形成由无机材料形成的无机材料层;第五工序,相对于所述下部电极在上方形成区划像素的隔壁;第六工序,在由所述隔壁划分出的区域形成所述有机EL层;以及第七工序,在所述有机EL层的上方形成上部电极,所述上部电极通过其与所述下部电极之间的电流供给使所述有机EL层发光,所述上部电极与所述辅助电极电连接,在所述第三工序中,所述电极板形成为使所述平坦化膜的表面的一部分开放,在所述第四工序中,所述无机材料层形成为将所述电极板的所述孔部覆盖。
根据本方式,在第三工序中,在显示单元外的平坦化膜上形成具有使平坦化膜的表面的一部分开放的孔部的电极板,在第四工序中,通过由无机材料形成的无机材料层覆盖该孔部。
由此,即使是用电极板覆盖了吸收有水分和/或酸等成分的状态的平坦化膜,也能够在第四工序前将水分和/或酸等成分作为脱气经由孔部排出。
并且,在第四工序中用无机材料层覆盖孔部,因此能够在第4工序之后的制造工序中防止水分和/或酸等异物经由孔部再次侵入到平坦化膜内。
因此,能够防止所述水分和/或酸等对有机物造成影响的成分漏出到显示单元的周边部的有机层,能够防止有机层与水分和/或酸等成分反应,防止在周边部产生显示不均、发生像素收缩。特别是,在有机层含有Ba的情况下,水分与Ba具有反应性,因此Ba会被水分氧化,会发生像素收缩、所述周边部变白,根据本发明,也能够防止这些不良状况。
另外,这样将水分和/或氧等气体成分作为脱气经由孔部排出,并且用无机材料层覆盖孔部,由此能够防止成为脱气的原因的水分和/或酸等成分再次侵入到平坦化膜内,另外,能够防止因残留于平坦化膜内的水分和/或酸等的气体成分的气体压力而导致电极板剥离。进而,能够防止平坦化膜被残留于平坦化膜的水和/或酸等侵蚀。
进一步,在上述显示面板装置的制造方法的一种方式中,优选在所述第四工序中,在所述下部电极的上方且所述显示面板的显示单元内形成所述无机材料层,并且使所述无机材料层的一部分延伸到所述显示面板的显示单元外而形成为将所述电极板的所述孔部覆盖。
在本方式中,在第四工序中,在显示面板的显示单元内,在下部电极的上方形成由无机材料形成的无机材料层,并且在显示面板的显示单元外将无机材料层形成为覆盖孔部。由此,能够同时形成显示单元内的功能层和覆盖孔部的无机材料层,因此能够简化制造工序,并且能够降低制造成本。
进一步,在上述显示面板装置的制造方法的一种方式中,优选所述无机材料层是空穴注入层和像素限制层中的至少一方,所述空穴注入层从所述下部电极向所述有机层注入空穴,所述像素限制层用于限制像素单元。
根据本方式,能够利用制造空穴注入层或者像素限制层这样的存在于显示单元内的层的制造工序来形成无机材料层。由此,能够不增加工序数地形成覆盖孔部的无机材料层。
进一步,在上述显示面板装置的制造方法的一种方式中,优选在所述第三工序中,经由所述电极板的所述孔部,使所述平坦化膜内部产生的气体排出,在所述第四工序中,覆盖所述孔部,抑制经由所述孔部从外部侵入异物。
进一步,在上述显示面板装置的制造方法的一种方式中,优选所述第三工序是包括热处理的工序。
根据本方式,能够通过第三工序的该热处理使存在于平坦化膜内的水分和/或酸等成分经由电极板的孔部积极地排出。并且,通过第4工序,用无机材料层覆盖该孔部,因此能够在第4工序之后的制造工序中防止水分和/或酸等异物经由孔部再次侵入。因此,能够制造在平坦化膜内不存在水分和/或酸等成分的显示面板装置。
以下,参照附图详细说明本发明的实施方式的显示面板装置。
在实施方式的说明中,作为一个典型例,使用有源矩阵型的有机EL显示面板装置的例子,但本发明的显示面板装置不限于有机EL显示面板装置,可以广泛地应用于具备排列能够独立地进行发光控制的多个像素单元而成的显示单元、以及作为用于供给配置于显示单元的像素单元的工作电流的布线的电极板的显示面板装置。
另外,各图是用于说明的示意图,膜厚、各部的大小的比、重复配置的要素的个数等不一定严密。
(实施方式1)
以下,参照附图对本发明实施方式1的显示面板装置进行说明。
(显示面板装置的概要)
图1是表示本发明实施方式1的显示面板装置构造的一个例子的俯视图。
如图1所示,显示面板装置1构成为在将TFT层20和平坦化膜30按该顺序层叠在基板10上而成的构造体上,形成配置有能独立地进行发光控制的多个像素单元51的显示单元52,通过封止膜40、树脂层60以及玻璃基板70将整个面封止。
显示单元52包括配置成矩阵状的多个像素单元51。在像素单元51形成有由按各像素单元51分离的下部电极31、设置于一面以使得所有像素单元51共用的上部电极39、由下部电极31和上部电极39夹着的具有电致发光功能的有机层、以及后述的空穴注入层34构成的有机EL元件。有机EL元件的有机层例如是由有机材料形成的空穴输送层、有机EL层、以及电子输送层的层叠构造体。
另外,如图1所示,呈框状形成有电极板33,以使得将矩阵状的像素单元51的周围包围。在显示单元52内,在像素单元51的列方向(附图的纵向)上按各像素单元51呈带状形成有多个辅助电极32。辅助电极32和电极板33是与上部电极39电连接、与上部电极39一起使像素单元51的有机EL元件中流动工作电流的布线。在本实施方式中,辅助电极32经由电子输送层与有机EL元件的上部电极39电连接。通过辅助电极32,能够抑制由于共用的上部电极39而在所有像素单元51产生的电压下降、特别是在显示画面的中央区域产生的电压下降。
上部电极39在显示单元52内经由电子输送层与辅助电极32连接,在显示单元52外与电极板33连接。辅助电极32与电极板33连接,电极板33与供电单元28连接。下部电极31与设置在TFT层20的驱动元件连接。为了便于理解,用朝向左上的阴影线表示形成有下部电极31和电极板33的范围。
在像素单元51的行方向(附图的横向)上,呈带状形成有像素限制层35。像素限制层35形成为将在上下方向上相邻的像素单元51的周边部覆盖。例如,像素限制层35覆盖接触孔的内部和附近的下部电极31,由此,禁止有机EL层37的膜厚难以控制的发光容易变得不稳定的接触孔部分的发光。为了便于理解,用纵向的阴影线表示形成有像素限制层35的范围。在实施方式1中,也可以不设置像素限制层35。
在各个像素单元51中,通过从驱动元件经由下部电极31供给的经由上部电极39向供电单元28流动的工作电流,有机层进行发光。
在本实施方式中,电极板33形成为在显示单元52外覆盖平坦化膜30,具有使平坦化膜30的表面的一部分开放的多个孔部50。在图1中,孔部50只描绘于显示面板装置1的右下角部分,但实际上在显示单元52外的电极板33的整个区域形成有孔部50。
在这样构成的显示面板装置1中,通过在显示单元52外的广大区域设置与上部电极39连接的电极板33,能够将从像素单元51到供电单元28的电阻抑制为较低,并且由于在电极板33设置了孔部50,因此能通过孔部50排出平坦化膜30内的脱气(out gas,排气)。
其结果,能减轻由工作电流的供给不足产生的辉度降低、辉度不均以及对比度下降,显示质量提高,并且能减少因在平坦化膜30密闭有水分和/或酸等成分而产生的不良状况。
进一步,在本实施方式中,电极板33的孔部50通过由无机材料形成的无机材料层来覆盖。在本实施方式中,该无机材料层利用由形成于像素单元51内的无机材料形成的空穴注入层34来形成。
由此,能够在经由孔部50将平坦化膜30内的水分和/或酸等气体成分作为脱气排出之后,通过空穴注入层34堵塞该孔部50,因此能够在堵塞了孔部50之后的制造工序中,防止水分和/或酸等异物经由孔部50再次侵入平坦化膜内。因此,能够防止水分和/或酸等成分漏出到显示单元52的周边部的有机层而在该周边部产生显示不均、该周边部变白。另外,能够防止因残留在平坦化膜30内的水分和/或酸等气体成分的气体压力而导致的电极板33剥离。另外,能够防止平坦化膜被残留于平坦化膜的水和/或酸侵蚀。
图2是详细表示图1示出的显示面板装置1的右下角附近的构造的放大俯视图。省略图1示出的像素限制层35的记载。
如图2所示,供电单元28作为一个例子呈顶点朝向显示单元52的三角形。隔壁36例如沿像素单元51的列方向(附图的纵向)设置。辅助电极32在不形成下部电极31的区域沿与隔壁36平行的方向设置,有机EL层37配置在由相邻的隔壁36划分出的带状的区域。
在图2示出的结构中,通过按由隔壁36划分出的各带状的区域设置发红色光、蓝色光、绿色光的有机EL层37,能够构成彩色显示面板装置。在该情况下,各像素单元51与子像素对应,由分别发红色光、蓝色光、绿色光的3个相邻的像素单元51构成1个像素。
在电极板33上,沿电极板33内流动的各像素单元51的工作电流的方向设置有与显示单元52的接近边平行的方向上长的矩形的孔部50。为了便于理解,在图2中,用朝向右下的阴影线表示设置下部电极31、辅助电极32、以及电极板33的范围,用朝向右上的阴影线表示形成隔壁36的范围。
孔部50例如以与设置在下部电极31和辅助电极32之间的间隔对应的宽度进行开口。另外,供电单元28的周边部以外的孔部50的长度与下部电极31的长度方向(附图的纵向)的长度大致相同。
在本实施方式中,将设置于周边部的供电单元28的形状作为三角形进行了说明,但不限定于此。例如,如图3所示,也可以使供电单元28的形状为上底朝向显示单元52的梯形。
(显示面板装置的详细构造)
以下,使用图4~图7说明本发明实施方式1的显示面板装置1的详细构造。
图4~图7所示的显示面板装置1的结构为代表例,并不限定显示面板装置1。以下,对图1和图2中说明了的构成要素标记相同的标号,适当省略说明。
首先,说明沿AA′线切断了图2示出的显示面板装置1时的剖面构造。图4是表示沿图2示出的AA′线的显示面板装置1的切断面的剖视图。
如图4所示,在图2的AA′线的剖面,在基板10的上面形成有使后述的TFT层20的上面平坦化的平坦化膜30。
在显示单元52内的平坦化膜30上依次设置有按各像素单元51分离的作为阳极使用的下部电极31、与下部电极31分离形成的辅助电极32、与辅助电极32电连接的电极板33、由具有空穴输送性的无机材料形成的空穴注入层34、由感光性树脂形成的隔壁36、由具有电致发光功能的有机材料形成的有机EL层37、由具有电子输送性的有机材料形成的电子输送层38、与下部电极31对向的由导电性的材料形成且作为阴极使用的上部电极39、以及由绝缘性材料形成的封止膜40。有机EL层37包含有机发光体。
下部电极31、辅助电极32以及电极板33在平坦化膜30上以同一层形成。即,如后所述,下部电极31、辅助电极32以及电极板33在同一工序中成膜。
在封止膜40的上方,隔着密封构件61设置玻璃基板70,在封止膜40和玻璃基板之间填充树脂层60。
另外,在显示单元52外的平坦化膜30上形成有具有多个孔部50的电极板33。电极板33形成为在显示单元52外覆盖平坦化膜30,电极板33的孔部50形成为使平坦化膜30的表面的一部分开放,将存在于平坦化膜30内部的水分和/或酸等成分排出。电极板33设置在显示单元52外,在不形成平坦化膜30的区域与供电单元28电连接。另外,电极板33在显示单元52外不形成隔壁36的区域与上部电极39电连接。
如上所述,孔部50例如以与设置在下部电极31和辅助电极32之间的间隔对应的宽度进行开口。
进一步,在电极板33上,作为像素单元51的功能层的空穴注入层34形成为使其一部分延伸至显示单元52外,以使得堵塞电极板33的所有孔部50。即,本实施方式的空穴注入层34包括位于像素单元51内、作为在下部电极31和有机EL层37之间设置的功能层的第一部分34a和形成为从该作为功能层的第一部分34a延伸到显示单元52外的第二部分34b。并且,空穴注入层34的第二部分34b形成为覆盖电极板33的孔部50,在孔部50填充有空穴注入层34的材料。这样,电极板33的孔部50利用由无机材料形成的空穴注入层34来堵塞。即,填埋孔部50的空穴注入层34的第二部分34b为在像素单元51内的下部电极31和有机EL层37之间设置的空穴注入层34的一部分。在空穴注入层34的第二部分34b上存在依次形成了隔壁36、电子输送层38以及上部电极39的部分和直接形成了上部电极39的部分。
在此,作为空穴注入层34的无机材料,例如可以使用金属氧化物、金属氮化物或者金属氮氧化物。另外,除此以外,也可以使用W(钨)、Ti(钛)、Mo(钼)、V(钒)、Ga(镓)中的至少1种来形成空穴注入层34。
本实施方式的显示面板装置1在电极板33设置有孔部50,因此,在显示面板装置1的制造工序中,能够在作为原本具有开口的像素单元51的形成区域的显示单元52内、以及作为在电极板33形成了孔部50的区域的显示单元52外,同等程度地排出平坦化膜30所含的水分和/或酸等成分。因此,能够防止在显示单元52以外的区域在平坦化膜30内过度地密闭水分和/或酸等成分。
进一步,本实施方式的显示面板装置1的电极板33的孔部50通过由无机材料形成的空穴注入层34来覆盖,因此能够在堵塞了孔部50之后的制造工序中,防止水分和/或酸等异物经由孔部50再次侵入平坦化膜内。
接着,对沿BB′线切断了图2示出的显示面板装置1时的剖面构造进行说明。在该剖面构造包括TFT层20和像素限制层35。在图5中,与图2示出的孔部50的个数不一致。
图5是表示沿图2示出的BB′线的显示面板装置1的切断面的剖视图。如图5所示,在图2的BB′线的剖面,在基板10的上面设置有驱动元件25、层间绝缘膜26、以及ITO(铟锡氧化物)膜27,所述驱动元件25是包括栅极绝缘膜22和源、漏电极24的薄膜晶体管。虽然未在图5的切断面中示出,但驱动元件25在其他剖面具有例如栅电极、半导体膜等的构成薄膜晶体管一般必需的其他结构。驱动元件25与未作图示的作为其他薄膜晶体管的选择元件、保持辉度电压的电容器一起构成驱动电路。将基板10和平坦化膜30之间设置所述驱动电路的区域称为TFT层20。
在像素单元51和TFT层20之间设置使TFT层20的上面平坦化的平坦化膜30。
下部电极31通过贯通平坦化膜30和层间绝缘膜26设置的接触孔与驱动元件25的源、漏电极24电连接。另外,上部电极39在显示单元52内不设置隔壁36的区域经由电子输送层38与辅助电极32电连接。
如上所述,电极板33在显示单元52外形成为覆盖平坦化膜30,具有使平坦化膜30的表面的一部分开放而排出平坦化膜30内的水分和/或酸等成分的多个孔部50。电极板33设置在显示单元52外,在不形成平坦化膜30的区域与供电单元28电连接。另外,电极板33在显示单元52外不形成隔壁36的区域与上部电极39电连接。
另外,在下部电极31和空穴注入层34的第一部分34a之间设置有像素限制层35。像素限制层35由绝缘性材料形成,通过覆盖下部电极31的不希望的部分来限制发光区域。另外,通过像素限制层35对由图2和图3所示的隔壁36划分出的带状的区域内的相邻的下部电极31之间进行覆盖,由此能够区划相邻的像素单元51。在本实施方式中,也可以不设置像素限制层35。
图6是表示沿图2所示的CC′线的显示面板装置1的切断面的剖视图。如图6所示,在图2的CC′线的剖面,在像素单元51的端面的剖面,未示出下部电极31和电极板33的孔部50。
如图6所示,在显示单元52内,在平坦化膜30上依次形成有像素限制层35、空穴注入层34的第一部分34a、有机EL层37、电子输送层38以及上部电极39。在显示单元52外,在平坦化膜30上形成有空穴注入层34的第二部分34b来覆盖电极板33。
接着,对沿的DD′线切断了图2所示的显示面板装置1时的剖面构造进行说明。
图7是表示沿图2所示的的DD′线的显示面板装置1的切断面的剖视图。如图7所示,在图2的DD′线的剖面,在显示单元52外的剖面,未示出下部电极31、辅助电极32、空穴注入层34、有机EL层37以及电子输送层38。
如图7所示,在电极板33上形成有空穴注入层34的第二部分34b,以使得堵塞电极板33的孔部50。在空穴注入层34的第二部分34b上形成有上部电极39。
如上所述构成的本发明实施方式1的显示面板装置1,在覆盖平坦化膜30的电极板33设置有孔部50。由此,即使用电极板33覆盖了内部吸收有水分和/或酸等成分的状态的平坦化膜30,平坦化膜30所含的水分和/或酸等成分也会作为脱气而经由孔部50被排出。
因此,假设在平坦化膜30包含有水分和/或酸的状态下,在平坦化膜30上层叠了像素单元51时,则之后,平坦化膜30所含的水分和/或酸等成分会漏出到有机层(指有机EL层37和电子输送层38的层叠构造体。也可以在空穴注入层34上形成由有机材料形成的空穴输送层而包括该空穴输送层),有机层会与水分和/或酸等成分反应,有机层的品质会劣化,但如上所述,平坦化膜30所含的水分和/或气体等成分经由孔部50作为脱气而被排出,因此能够防止有机层的品质劣化。其结果,能够防止周边部发生显示不均,另外,能够防止发生像素收缩。特别是,当有机层含有Ba时,水分与Ba具有反应性,因此Ba会被水分氧化,从而发生像素收缩、所述周边部发生变白,但根据本发明也能防止该不良状况。
另外,由于使密封在平坦化膜30内的水分和/或酸等气体成分排出,因此能够防止因所述气体成分的气体压力而导致电极板33剥离。
进一步,本发明实施方式1的显示面板装置1中,电极板33的孔部50被由无机材料形成的无机材料层覆盖。由此,能够在堵塞了孔部50之后的制造工序中,防止水分和/或酸等异物经由孔部50再次侵入平坦化膜30内。因此,能够防止由于水和/或酸等异物的再侵入而发生的有机层品质劣化以及电极板33剥离。另外,也能够防止因残留于平坦化膜的水和/或酸等而导致平坦化膜被侵蚀。
(关于孔部的形状的研究)
发明人通过比较具有不同形状的孔部的多个电极板的电阻,发现如图2所示的孔部50的形状不容易阻碍电极板33内的驱动电流的流动,这一点尤为优异。以下,对该研究的内容进行说明。
图8的(A)~图8的(D)是表示用于比较电阻的电极板的形状的一个例子的图。所有电极板为同样大小的正方形、且厚度相同,假设为图8的(A)中没有孔部、图8的(B)中为八边形的孔部(开口率10%)、图8的(C)中为与电流方向正交的方向上长的矩形的孔部(开口率9%)、图8的(D)中为与电流方向平行的方向上长的矩形的孔部(开口率9%)。
通过模拟,根据对各个电极板的左边和右边施加了已知的电压时流动的电流值求出电阻值,以图8的(A)的电阻值进行了标准化。图8的(A)~图8的(D)的电极板的电阻值(标准化值)分别为1.0、1.2、1.9、1.1。
从该结果确认到在电流方向上长的矩形的孔部在抑制电极板的电阻的增加方面是有利的。
接着,使用电极板33的实用条件,在设置了电流方向上长的矩形的孔部的情况下,研究了电阻的增加是否处于允许范围内。作为该实用条件的一个例子,使用了膜厚0.15μm、电阻率5.55E-8Ωm的条件。
图9的(A)、图9的(B)是分别针对没有孔部50的情况和具有孔部50的情况表示电极板33的实用形状的一部分的图。使用有限元法对这些电极板33的电流分布和电阻成分进行了解析。箭头大致表示了作为该解析的结果的电流方向。任何电极板33都是上边朝向显示单元52与辅助电极32连接,左下斜边与供电单元28连接。如图9的(A)、图9的(B)所示,从辅助电极32和电极板33的连接部流动的电流向供电单元28流入。此时,电流的方向随着接近供电单元28而向如沿着与所述显示区域的与所述孔部接近的边平行的方向那样的方向迁移。
如图9的(A)所示,在没有孔部的情况下,从显示单元52向电极板33的上边流入的电流从电极板33的左下斜边向供电单元28流出,在供电单元28的三角形的斜边或者梯形的侧边被接受。该情况下的电极板33的电阻成分为0.20Ω。
如图9的(B)所示,在电极板33设置了与显示单元52的接近边平行的方向上长的矩形的孔部50的情况下,电极板33内的电流与没有孔部的情况相比不会发生明显的紊乱,该电流沿着孔部50从显示单元52向供电单元28流动,在供电单元28的三角形的斜边或者梯形的侧边被接受。该情况下的电极板33的电阻成分为0.37Ω。
确认了:关于电源的电压下降和/或有机EL元件的发光效率,在发明人假设的条件下,具有孔部50时的电阻成分处于能够向显示单元52供给需要量的电流的允许范围内。
根据本方式,使孔部50沿着辅助电极32和电极板33的连接部与供电单元28之间的电流的流向进行开口。由此,使孔部50与电流的流动方向相符,因此能够抑制孔部50成为电流流动的阻碍,能够抑制电阻值的变化。
具体而言,孔部50开口为与所述显示区域的与所述孔部50接近的边平行的方向上长的矩形形状。由此,孔部50的开口的矩形形状近似于电流的流动方向,因此能够抑制所述孔部的开口成为电流流动的阻碍,能够抑制电阻值的变化。
另外,如图1和图2中也示出的那样,供电单元28例如也可以为上底朝向显示单元52的梯形形状。供电单元28在所述梯形形状的侧边接受从显示单元52沿着孔部50流动的电流。由此,能够不增大供电单元28的占据面积而利用梯形形状的侧边接受电流。因此,能够使供电单元28的占据面积比较小、且高效地供给电流。
这在使供电单元28为顶点向着显示单元52的三角形状、在所述三角形状的边接受从所述显示单元沿所述孔部流动的电流的情况也是同样的。
(显示面板装置1的制造方法)
接着,说明本发明实施方式1的显示面板装置1的制造方法。
本发明实施方式1的显示面板装置1的制造方法的特征在于,包括:在平坦化膜上的电极板设置上述优选的形状的孔部的工序;通过该孔部使来自平坦化膜的脱气排出的工序;以及进一步通过由无机材料形成的无机材料层覆盖该孔部的工序。
以下,参照附图详细说明本发明实施方式的显示面板装置的制造方法。
图10是表示本发明实施方式1的显示面板装置1的制造方法的一个例子的流程图。根据图10,参照图2和图5说明制造上述显示面板装置1时的例子。
以下说明的各工序可以使用众所周知的工艺技术来实施,因此适当省略工艺条件等的详细说明。另外,以下所述的材料和工艺为一个典型例,并不限定本发明的显示面板装置及其制造方法。替代使用了适应性已知的其他材料和工艺的情况也包含在本发明中。这些对于后述的本发明实施方式2、3的显示面板装置2、3的制造方法也是同样的。
(TFT层形成工序)
首先,在由玻璃或者塑料形成的基板10的主面成膜半导体膜、绝缘膜、金属膜并使其形成图案,由此形成包含驱动元件25和供电单元28的TFT层20(S10:第1工序)。
(平坦化膜形成工序)
接着,通过旋涂、喷涂等方法整个面地涂敷聚酰亚胺树脂等绝缘性有机材料,并进行烘焙,由此形成平坦化膜30。通过光刻除去在驱动元件25的源、漏电极24的上部形成的层间绝缘膜26和平坦化膜30、以及在供电单元28的上部形成的平坦化膜30(S11:第2工序)。
(下部电极和电极板形成工序)
接着,通过溅射在平坦化膜30上成膜金属膜,并通过进行光刻,使金属膜图案化为图5所示的形状的下部电极31、辅助电极32以及电极板33。此时,在电极板33形成到达下层的平坦化膜30的孔部50,使得平坦化膜30的表面的一部分开放。进一步,对下部电极31、辅助电极32以及电极板33进行退火(S12:第3工序)。
在该工序中,在除去了层间绝缘膜26和平坦化膜30的部分,下部电极31和驱动元件25的源、漏电极24电连接,电极板33和供电单元28电连接。另外,通过该工序的退火的热处理,残留于平坦化膜30的水分和/或酸等成分作为脱气通过孔部50而被排出。通过该退火的热处理,平坦化膜30内的水分和/或酸等成分作为脱气而被排出。为了完全排出电极板33下部的平坦化膜30内的水分和/或酸等的脱气成分,也可以在下部电极和电极板形成工序之后,另外设置以预定的温度进行热处理的脱气成分排出工序。
(像素限制层形成工序)
接着,在下部电极31上成膜由SiO2、SiN、SiON、Al2O3、AlN等绝缘性无机材料形成的无机化合物的膜、或者由聚酰亚胺树脂等绝缘性有机材料形成的膜,并通过进行光刻,形成像素限制层35(S13:第8工序)。
(无机材料层形成工序(空穴注入层形成工序))
接着,通过将W、Ti、Mo、V、Ga等无机材料蒸镀到显示单元52的内外并进行退火,形成无机材料层(S14:第4工序)。
在本实施方式中,将该无机材料层作为空穴注入层34。即,在显示单元52内,无机材料层形成在像素限制层35上作为空穴注入层34。另一方面,在显示单元52外,无机材料层形成在电极板33上以使得覆盖电极板33的孔部50。
在即将进行无机材料层形成工序之前,作为用于完全排出电极板33下部的平坦化膜30内的水分和/或酸等脱气成分的工序,也可以另外设置以预定的温度进行热处理的脱气成分排出工序。
(隔壁形成工序)
接着,通过旋涂、喷涂等方法整个面地涂敷感光性的聚酰亚胺树脂,使用光刻法形成图案,并进行热处理,由此形成如图2和图3所示的形状的区划像素的隔壁36(S15:第5工序)。
(有机EL层形成工序)
接着,通过喷墨法在由相邻的隔壁36划分出的带状的区域配置包含Alq3(8-羟基喹啉铝络合物)等具有电致发光功能的有机材料的功能液,并使之干燥,由此形成有机EL层37(S16:第6工序)。
(电子输送层形成工序)
接着,通过真空蒸镀由噁二唑(oxadiazole)衍生物等形成的有机材料,形成电子输送层38(S17:第9工序)。
(上部电极形成工序)
接着,通过真空蒸镀铟锡氧化物、铟锌氧化物等透明导电材料,形成上部电极39(S18:第7工序)。
(封止工序)
最后,设置封止膜40、树脂层60、密封构件61以及玻璃基板70,完成显示面板装置1(S19:第10工序)。例如,也可以设置彩色滤光基板等来代替玻璃基板70。
以上,根据本发明实施方式1的显示面板装置1的制造方法,在覆盖平坦化膜30的电极板33设置有排出平坦化膜30所含的水分和/或酸等成分的孔部50。由此,即使是用电极板33覆盖了平坦化膜30内吸收有水分和/或酸等成分的状态的平坦化膜30,平坦化膜30所含的水分和/或酸等成分也会经由孔部50而被排出。
因此,在该状态下,当在平坦化膜30上层叠像素单元51时,能够防止其后平坦化膜30所含的水分和/或酸等成分漏出到有机层而使所述有机层与所述脱气反应从而使所述有机层的品质劣化。其结果,能够防止像素收缩的发生。
另外,在形成无机材料层之前,通过进行退火处理,能够经由电极板33的孔部50将密封在平坦化膜30内的水分和/或酸等气体成分排出。由此,能够防止因所述气体成分的气体压力而导致电极板33剥离。另外,能够防止水分和/或酸等成分漏出到显示单元52的周边部的有机层而导致所述有机层与水分和/或酸等成分反应从而在所述周边部发生显示不均(斑块)、所述周边部变白。
进一步,在本发明实施方式1的显示面板装置1的制造方法中,通过由无机材料形成的无机材料层覆盖电极板33的孔部50。由此,能够在堵塞了孔部50之后的制造工序中,防止水分和/或酸等异物经由孔部50再次侵入平坦化膜30内。因此,能够防止由于水和/或酸等异物的再侵入所发生的有机层品质劣化以及电极板33剥离。
在以上的本发明实施方式1的显示面板装置1的制造方法中,使形成于像素单元51的空穴注入层34的一部分延伸出来,形成了覆盖电极板33的孔部50的无机材料层,但不限定于此。例如,空穴注入层34也可以为如通过其他无机材料覆盖电极板33的孔部50的结构。在该情况下,其他无机材料层通过与空穴注入层34的制造工序不同的制造工艺来形成。进一步,该情况下,为了排出平坦化膜内的水分和/或酸等成分,也优选在无机材料层形成前进行热处理。
其中,覆盖孔部50的无机材料层如本实施方式这样优选利用空穴注入层34来形成。这是因为通过利用像素单元51的空穴注入层34形成覆盖孔部50的无机材料层,能够通过同一工序形成空穴注入层34和覆盖孔部50的无机材料层,能够给简化制造工序,并且能够降低制造成本。
(实施方式2)
接着,参照附图说明本发明实施方式2的显示面板装置2。对于与本发明的实施方式1的显示面板装置1相同功能的结构标记相同标号,简化或者省略其说明。
本发明实施方式2的显示面板装置2与本发明实施方式1的显示面板装置1的不同点在于覆盖电极板33的孔部50的结构。即,在本发明实施方式1的显示面板装置1中,使由无机材料形成的空穴注入层34的一部分延伸到显示单元52外而覆盖了孔部50,而在本发明实施方式2的显示面板装置2中,使由无机材料形成的像素限制层35的一部分延伸至显示单元52外而覆盖孔部50。
图11是表示本发明实施方式2的显示面板装置2的构造的一个例子的俯视图。另外,图12为是详细表示图11所示的显示面板装置2的右下角附近的构造的放大俯视图。
在本发明实施方式2的显示面板装置2中,像素限制层35在显示单元52内在行方向(附图的横向)上形成为带状,以使得覆盖在上下方向上相邻的像素单元51的周边部。进一步,像素限制层35的一部分延伸至显示单元52外,形成为覆盖电极板33的全部孔部50。为了便于理解,在图11和图12中,用纵向的阴影线表示形成有像素限制层35的范围。
以下,使用图13~图16说明本发明实施方式2的显示面板装置2的详细构造。图13~图16所示的显示面板装置2的结构为代表例,并不限定显示面板装置2。
首先,说明当沿着EE′线切断了图12所示的显示面板装置2时的剖面结构。
图13是表示沿着图12所示的EE′线的显示面板装置2的切断面的剖视图。图13所示的像素单元51的剖面构造与图4是同样的,因此省略其详细的说明。
如图13所示,在显示单元52外的平坦化膜30上形成具有多个孔部50的电极板33。在本实施方式中,在电极板33上,像素限制层35的一部分形成为延伸至显示单元52外,以使得堵塞电极板33的全部孔部50。即,本实施方式中的像素限制层35包括第一部分35a和第二部分35b,所述第一部分35a位于像素单元51内,作为在平坦化膜30和下部电极之间设置的功能层,所述第二部分35b形成为从该作为功能层的第一部分35a延伸至显示单元52外。并且,成为如下的结构:通过像素限制层35的第二部分35b,电极板33的孔部50被覆盖。这样,电极板33的孔部50利用由无机材料形成的像素限制层35来堵塞。即,填埋孔部50的像素限制层35的第二部分35b是在像素单元51内的下部电极31和有机EL层37之间设置的像素限制层35的一部分。在像素限制层35的第二部分35b上,存在依次形成了隔壁36、电子输送层38和上部电极39的部分以及直接形成了上部电极39的部分。
在此,像素限制层35可以通过具有绝缘性的材料来形成。另外,也可以使用金属氧化物、金属氮化物或者金属氮氧化物形成像素限制层35。例如,可以使用SiO2、SiN、SiON、TiO2、TiN、Al2O3、AlN等。或者,也可以使用Si(硅)、Cr(铬)、Ti(钛)中的至少一种金属。
图14~图16分别为表示沿图12所示的FF′线、GG′线、HH′线的显示面板装置2的切断面的剖视图。图14~图16所示的显示单元52的剖面构造与图5~图7所示的显示单元52的剖面构造基本上是同样的,因此省略其详细的说明。
如图14~图16所示,在显示单元52外,像素限制层35的第二部分35b形成为堵塞电极板33的孔部50。
如上所述构成的本发明实施方式2的显示面板装置2在覆盖平坦化膜30的电极板33设置有孔部50。由此,即使是用电极板33覆盖了平坦化膜30内吸收有水分和/或酸等成分的状态的平坦化膜30,平坦化膜30所含的水分和/或酸等成分也会经由孔部50而被排出。因此,能够防止由于水分和/或酸等成分漏出到有机层而导致有机层的品质劣化。另外,能够防止由于水分和/或酸等的气体成分引起的电极板33剥离、显示单元52的周边部的显示不均或者变白。另外,能够防止平坦化膜被残留于平坦化膜内的水和/或酸侵蚀。
进一步,本发明实施方式2的显示面板装置2中,电极板33的孔部50被由无机材料形成的无机材料层覆盖。由此,能够在堵塞了孔部50之后的制造工序中,防止水分和/或酸等异物经由孔部50再次侵入到平坦化膜30内。因此,能够方法由于水和/或酸等异物的再侵入所产生的有机层的品质劣化以及电极板33剥离。
对于使用图8和图9进行了说明的孔部的形状,也可以应用在本发明实施方式2的显示面板装置2中。
另外,在本发明实施方式2的显示面板装置2中,空穴注入层34仅形成在显示单元52内。在该情况下,空穴注入层34的材料可以用有机材料构成,也可以使用本发明实施方式1的显示面板装置1中使用的无机材料。
(显示面板装置2的制造方法)
接着,对本发明实施方式2的显示面板装置2的制造方法进行说明。
本发明实施方式2的显示面板装置2的制造方法的特征在于,包括:在平坦化膜上的电极板设置孔部的工序;通过该孔部使来自平坦化膜的水分和/酸等成分排出的工序;用由无机材料形成的无机材料层覆盖该孔部的工序。本发明实施方式2的显示面板装置2的制造方法与本发明实施方式1的显示面板装置1的制造方法的不同点在于,在本发明实施方式1的显示面板装置1的制造方法中,利用由无机材料形成的空穴注入层34覆盖孔部50,而在本发明实施方式2的显示面板装置2的制造方法中,利用由无机材料形成的像素限制层35覆盖孔部50。
以下,参照附图详细说明本发明实施方式2的显示面板装置2的制造方法。
图17是表示本发明实施方式2的显示面板装置2的制造方法的一个例子的流程图。根据图17,参照图12和图14对制造上述显示面板装置2的情况的例子进行说明。
(TFT层形成工序)
首先,在由玻璃或者塑料形成的基板10的主面,成膜半导体膜、绝缘膜、金属膜并使其形成图案,由此形成包含驱动元件25和供电单元28的TFT层20(S20:第1工序)。
(平坦化膜形成工序)
接着,通过旋涂、喷涂等方法整个面地涂覆聚酰亚胺树脂等的绝缘性有机材料,并进行烘培,由此形成平坦化膜30。通过光刻除去在驱动元件25的源、漏电极24的上部形成的层间绝缘膜26和平坦化膜30、以及在供电单元28的上部形成的平坦化膜30(S21:第2工序)。
(下部电极和电极板形成工序)
接着,通过溅射在平坦化膜30上成膜金属膜并进行光刻,由此使金属膜图案形成为如图15所示的形状的下部电极31、辅助电极32以及电极板33。此时,在电极板33上形成孔部50,以使得平坦化膜的表面的一部分开放。进一步,对下部电极31、辅助电极32以及电极板33进行退火(S22:第3工序)。
在该工序中,在除去了层间绝缘膜26和平坦化膜30的部分,下部电极31和驱动元件25的源、漏电极24电连接,电极板33和供电单元28电连接。另外,通过该工序的退火的热处理,残留于平坦化膜30的水分和/或酸等成分作为脱气通过孔部50而被排出。通过该退火的热处理,平坦化膜30内的水分和/或酸等成分作为脱气而被排出。为了完全排出电极板33下部的平坦化膜30内的水分和/或酸等的脱气成分,也可以在下部电极和电极板形成工序之后另外设置以预定的温度进行热处理的脱气成分排出工序。
(无机材料层形成工序(像素限制层形成工序))
接着,在下部电极31上成膜由SiO2、SiN、SiON、TiO2、TiN、Al2O3、AlN等绝缘性无机材料形成的无机化合物的膜、或者由Si(硅)、Cr(铬)、Ti(钛)等金属形成的膜并进行光刻,由此形成无机材料层(S23:第4工序)。
在本实施方式中,将该无机材料层作为像素限制层35。即,在显示单元52内,在下部电极31上形成无机材料层作为像素限制层35。该像素限制层35图案化为预定的带状。另一方面,在显示单元52外,无机材料层形成在电极板33上作为覆盖电极板33的孔部50的层。
在即将进行无机材料层形成工序之前,作为用于完全排出电极板33下部的平坦化膜30内的水分和/或酸等的脱气成分的工序,也可以另外设置以预定的温度进行热处理的脱气成分排出工序。
(空穴注入层形成工序)
接着,在显示单元52内蒸镀由W、Ti、Mo、V、Ga等无机材料形成的空穴注入层34并进行退火,由此形成空穴注入层34(S24:第8工序)。
空穴注入层34也可以使用PEDOT(polyethylenedioxythiophene)等有机材料来形成。在该情况下,可以通过喷墨、喷涂等方法在成为显示单元52的范围涂覆PEDOT并进行退火,由此形成空穴注入层34。
(隔壁形成工序)
接着,通过旋涂、喷涂等方法整个面地涂覆感光性的聚酰亚胺树脂,通过光刻形成图案并进行退火,由此形成如图12所示的形状的区划像素的隔壁36。(S25:第5工序)
(有机EL层形成工序)
接着,通过喷墨法在由相邻的隔壁36划分出的带状的区域配置包含Alq3(8-羟基喹啉铝络合物)等具有电致发光功能的有机材料的功能液,并使之干燥,由此形成有机EL层37(S26:第6工序)。
(电子输送层形成工序)
接着,通过真空蒸镀由噁二唑(oxadiazole)衍生物等形成的有机材料,形成电子输送层38(S27:第9工序)。
(上部电极形成工序)
接着,通过真空蒸镀铟锡氧化物、铟锌氧化物等的透明导电材料,形成上部电极39(S28:第7工序)。
(封止工序)
最后,设置封止膜40、树脂层60、密封构件61以及玻璃基板70,完成显示面板装置2(S29:第10工序)。
以上,根据本发明实施方式2的显示面板装置2的制造方法,在覆盖平坦化膜30的电极板33设置排出平坦化膜30所含的水分和/或酸等成分的孔部50。由此,即使用电极板33覆盖了平坦化膜30内吸收有水分和/或酸等成分的状态的平坦化膜30,平坦化膜30所含的水分和/或酸等成分也会经由孔部50而被排出。因此,能够防止由于水分和/或酸等成分漏出到有机层而导致有机层的品质劣化。另外,能够防止由于水分和/或酸等的气体成分而导致的电极板33剥离、显示单元52的周边部的显示不均或者变白。
进一步,在本发明实施方式2的显示面板装置2的制造方法中,通过由无机材料形成的无机材料层覆盖电极板33的孔部50。由此,能够在堵塞了孔部50之后的制造工序中,防止水分和/或酸等的异物经由孔部50再次侵入到平坦化膜30内。因此,能够防止由于水分和/或酸等异物的再侵入而发生的有机层的品质劣化以及电极板33剥离。
另外,在本发明实施方式2的显示面板装置2的制造方法中,在通过退火处理使水分和/或酸等成分从孔部50排出之后的下一工序中,用无机材料层覆盖孔部50。由此,在覆盖了孔部50之后的制造工序中,平坦化膜30从孔部50露出的状态消失,因此能够减少平坦化膜30暴露在水和/或酸等异物中的机会。因此,能够防止水和/或酸等异物从孔部50再次侵入。
在以上的本发明实施方式2的显示面板装置2的制造方法中,使在像素单元51形成的像素限制层35的一部分延伸出来,形成了覆盖电极板33的孔部50的无机材料层,但不限于此。例如,像素限制层35也可以是如通过其它无机材料覆盖电极板33的孔部50的结构。在该情况下,其他无机材料层在与像素限制层35的制造工序不同的制造工序中形成。进一步,在该情况下,为了使平坦化膜内的水和/或酸等成分排出,也优选在无机材料层形成前进行热处理。
其中,覆盖孔部50的无机材料层如本实施方式这样优选利用像素限制层35来形成。这是因为通过利用显示单元52的像素限制层35形成覆盖孔部50的无机材料层,能够用同一工序形成像素限制层35和覆盖孔部50的无机材料层,能够简化制造工序,并且能够降低制造成本。
(实施方式3)
接着,参照附图说明本发明实施方式3的显示面板装置3。对于与本发明实施方式1、2的显示面板装置1、2相同功能的结构,标记相同标号,简化或省略其说明。
本发明实施方式3的显示面板装置3与本发明实施方式1、2的显示面板装置1、2的不同点在于覆盖电极板33的孔部50的结构。即,在本发明实施方式1、2的显示面板装置1、2中,只利用由无机材料形成的空穴注入层34和像素限制层35中的任一方来覆盖孔部50,而在本发明实施方式3的显示面板装置3中,利用由无机材料形成的空穴注入层34和像素限制层35这两者覆盖孔部50。即,使覆盖电极板33的孔部50的无机材料层成为由空穴注入层34和像素限制层35的无机材料构成的2层构造。
在本发明实施方式3的显示面板装置3中,在显示单元52外,形成覆盖电极板33的孔部50的无机材料层的区域与形成图11和图12所示的像素限制层35的区域相同。
在本实施方式中显示单元52内的空穴注入层34是与本发明实施方式1、2的显示面板装置1、2的显示单元52内的空穴注入层34相同的结构。另外,对于显示单元52内的像素限制层35,也是与本发明实施方式1、2的显示面板装置1、2的显示单元52内的像素限制层35相同的结构。
以下,使用图18说明本发明实施方式3的显示面板装置3的详细构造。图18是在与图12所示的FF′线所对应的位置相同的位置切断了本发明实施方式3的显示面板装置3时的剖面构造。图18所示的像素单元51的剖面构造与图14是同样的,因此省略详细的说明。
如图18所示,在显示单元52外的平坦化膜30上形成有具有多个孔部50的电极板33。在本实施方式中,在电极板33上,空穴注入层34和像素限制层35的一部分分别形成为延伸至显示单元52外,使得堵塞电极板33的所有孔部50。即,本实施方式的空穴注入层34和像素限制层35分别包括第一部分34a、35a和第二部分34b、35b,所述第一部分34a、35a位于像素单元51内,作为在平坦化膜30和下部电极31之间设置的功能层,所述第二部分34b、35b从该作为功能层的第一部分34a、35a延伸至显示单元52外。在显示单元52外,像素限制层35的第二部分35b和空穴注入层34的第二部分34b图案形成为相同的形状而进行层叠。通过这些像素限制层35的第二部分35b和空穴注入层34的第二部分34b,成为覆盖电极板33的孔部50的结构。即,电极板33的孔部50首先被与像素限制层35相同的无机材料填充而堵塞,进而在其上层叠与空穴注入层34相同的无机材料,通过该层堵塞孔部50。即,填埋孔部50的像素限制层35的第二部分35b和空穴注入层34的第二部分34b是在像素单元51内的下部电极31和有机EL层37之间设置的像素限制层35和空穴注入层34的一部分。在空穴注入层34的第二部分34b上存在依次形成了隔壁36、电子输送层38以及上部电极39的部分以及直接形成了上部电极39的部分。
在此,像素限制层35可以用具有绝缘性的材料形成。另外,也可以使用金属氧化物、金属氮化物或者金属氮氧化物形成像素限制层35。例如,可以使用SiO2、SiN、SiON、TiO2、TiN、Al2O3、AlN等。或者,也可以使用Si(硅)、Gr(铬)、Ti(钛)中的至少一种金属。
在此,作为空穴注入层34的无机材料,例如可以使用金属氧化物、金属氮化物或者金属氮氧化物。另外,除此以外,也可以使用W(钨)、Ti(钛)、Mo(钼)、V(钒)、Ga(镓)中的至少一种来形成空穴注入层34。
另外,也可以使像素限制层35和空穴注入层34为相同的材料。在该情况下,覆盖电极板33的孔部50的2层无机材料层也可以使用相同的材料构成。
另外,也可以用2层以上的多层来构成覆盖电极板33的孔部50的无机材料层。在该情况下,无机材料层的无机材料可以使用上述的空穴注入层34或者像素限制层35的材料。
如上所述构成的本发明的实施方式3的显示面板装置3中,在覆盖平坦化膜30的电极板33设置有孔部50。由此,即使是用电极板33覆盖了平坦化膜30内吸收有水分和/或酸等成分的状态的平坦化膜30,平坦化膜30所含的水分和/或酸等成分也会经由孔部50而被排出。因此,能够防止由于水分和/或酸等成分漏出到有机层而引起的有机层的品质劣化。另外,能够防止由于水分和/或酸等的气体成分导致的电极板33剥离、显示单元52的周边部的显示不均或者变白。
另外,本发明实施方式3的显示面板装置3中,通过由无机材料形成的无机材料层覆盖电极板33的孔部50。由此,能够在堵塞了孔部50之后的制造工序中,防止水分和/或酸等异物经由孔部50再次侵入到平坦化膜30内。因此,能够以防止由于水和/或酸等异物的再侵入而发生的有机层的品质劣化以及电极板33剥离。
对于使用图8和图9进行了说明的孔部的形状,也可以应用在本发明实施方式3的显示面板装置3中。
(显示面板装置3的制造方法)
接着,对本发明实施方式3的显示面板装置3的制造方法进行说明。
本发明实施方式3的显示面板装置3的制造方法的特征在于,包括:在平坦化膜上的电极板设置孔部的工序;通过该孔部使来自平坦化膜的水分和/或酸等成分排出的工序;以及进一步用由无机材料形成的无机材料层覆盖该孔部的工序。本发明实施方式3的显示面板装置3的制造方法与本发明实施方式1、2的显示面板装置1、2的制造方法的不同点在于,在本发明实施方式1、2的显示面板装置1、2的制造方法中,只利用由无机材料形成的空穴注入层34或者像素限制层35来覆盖孔部50,而在本发明实施方式3的显示面板装置3的制造方法中,利用由无机材料形成的空穴注入层34和像素限制层35这两者来覆盖孔部50。
以下,参照附图详细说明本发明实施方式3的显示面板装置3的制造方法。根据图19,参照图18对制造上述的显示面板装置3的情况的例子进行说明。
图19是表示本发明实施方式3的显示面板装置3的制造方法的一个例子的流程图。
(TFT层形成工序)
首先,在由玻璃或者塑料形成的基板10的主面,成膜半导体膜、绝缘膜、金属膜并形成图案,由此形成包含驱动元件25和供电单元28的TFT层20(S30:第1工序)。
(平坦化膜形成工序)
接着,使用旋涂、喷涂等方法整个面地涂覆聚酰亚胺树脂等绝缘性有机材料并进行烘培,由此形成平坦化膜30。通过光刻除去在驱动元件25的源、漏电极24的上部形成的层间绝缘膜26和平坦化膜30、以及在供电单元28的上方形成的平坦化膜30(S31:第2工序)。
(下部电极和电极板形成工序)
接着,通过溅射在平坦化膜30上成膜金属膜波美国进行光刻,由此使金属膜图案化为预定形状的下部电极31、辅助电极32以及电极板33。此时,在电极板33形成孔部50,以使得平坦化膜的表面的一部分开放。进一步,对下部电极31、辅助电极32以及电极板33进行退火(S32:第3工序)。
在该工序中,在除去了层间绝缘膜26和平坦化膜30的部分,下部电极31和驱动元件25的源、漏电极24电连接,电极板33和供电单元28电连接。另外,通过该工序的退火的热处理,残留于平坦化膜30的水分和/或酸等成分作为脱气通过孔部50而被排出。通过该退火的热处理,平坦化膜30内的水分和/或酸等成分作为脱气被排出。为了完全排出电极板33下部的平坦化膜30内的水分和/或酸等的脱气成分,在下部电极和电极板形成工序之后,也可以另外设置以预定的温度进行热处理的脱气成分排出工序。
(第1无机材料层形成工序(像素限制层形成工序))
接着,在下部电极31上成膜由SiO2、SiN、SiON、TiO2、TiN、Al2O3、AlN等绝缘性无机材料形成的无机化合物的膜、或者由Si(硅)、Cr(铬)、Ti(钛)等金属形成的膜并进行光刻,由此形成第一无机材料层(S33:第4工序)。
在本实施方式中,形成该第一无机材料层作为像素限制层35。即,在显示单元52内,在下部电极31上形成第一无机材料层作为像素限制层35。该像素限制层35图案化为预定的带状。另一方面,在显示单元52外,无机材料层形成在电极板33上来作为覆盖电极板33的孔部50的层。
在即将进行第一无机材料层形成工序之前,作为用于完全排出电极板33下部的平坦化膜30内的水分和/或酸等的脱气成分的工序,也可以另外设置以预定的温度进行热处理的脱气成分排出工序。
(第二无机材料层形成工序(空穴注入层形成工序)
接着,通过在显示单元52的内外蒸镀W、Ti、Mo、V、Ga等无机材料并进行退火,形成第二无机材料层(S34:第4′工序)。
在本实施方式中,形成该第二无机材料层来作为空穴注入层34。即,在显示单元52内,在像素限制层35上形成第二无机材料层来作为空穴注入层34。另一方面,在显示单元52外,第二无机材料层形成在电极板33上,以使得覆盖电极板33的孔部50。
作为空穴注入层34的无机材料,可以适当使用上述的无机材料。
(隔壁形成工序)
接着,通过使用旋涂、喷涂等方法整个面地涂覆感光性的聚酰亚胺树脂,通过光刻形成图案并进行退火,由此形成如图12所示的形状的区划像素的隔壁36(S35:第5工序)。
(有机EL层形成工序)
接着,在通过喷墨法在由相邻的隔壁36划分出的带状的区域配置包含Alq3(8-羟基喹啉铝络合物)等的具有电致发光功能的有机材料的功能液,并使之干燥,由此形成有机EL层37(S36:第6工序)。
(电子输送层形成工序)
接着,通过真空蒸镀由噁二唑(oxadiazole)衍生物等形成的有机材料,形成电子输送层38(S37:第8工序)。
(上部电极形成工序)
接着,通过真空蒸镀铟锡氧化物、铟锌氧化物等透明导电材料,形成上部电极39(S38:第7工序)。
(封止工序)
最后,设置封止膜40、树脂层60、密封构件61以及玻璃基板70,完成显示面板装置3(S39:第9工序)。
以上,根据本发明实施方式3的显示面板装置3的制造方法,在覆盖平坦化膜30的电极板33设置有排出平坦化膜30所含的脱气的孔部50。由此,即使是用电极板33覆盖了平坦化膜30内吸收有水分和/或酸等成分的状态的平坦化膜30,平坦化膜30所含的水分和/或酸等成分也会经由孔部50而被排出。因此,能够防止由于水分和/或酸等成分漏出到有机层而引起的有机层的品质劣化。另外,能够防止由水分和/或酸等的气体成分导致的电极板33剥离、显示单元52的周边部的显示不均或者变白。另外,还能够防止平坦化膜被残留于平坦化膜的水和/或酸侵蚀。
进一步,在本发明实施方式3的显示面板装置3的制造方法中,通过由无机材料形成的无机材料层覆盖电极板33的孔部50。由此,能够在堵塞了孔部50之后的制造工序中,防止水分和/酸氧等异物经由孔部50再次侵入到平坦化膜30内。因此,能够防止由于水和/或酸等异物的再侵入而发生的有机层的品质劣化以及电极板33剥离。
另外,在本发明实施方式3的显示面板装置3的制造方法中,在通过退火处理使水分和/或酸等成分从孔部50排出之后的下一工序中,通过无机材料层覆盖孔部50。由此,在覆盖了孔部50之后的制造工序中,平坦化膜30从孔部50露出的状态消失,因此能够减少平坦化膜30暴露于水和/或酸等异物中的机会。因此,能够防止水和/或酸等异物从孔部50再次侵入。
进一步,在本发明实施方式3的显示面板装置3的制造方法中,使无机材料层为多个层,因此能够切实地防止水和/或酸等异物从孔部50再次侵入。
在以上的本发明实施方式3的显示面板装置3的制造方法中,利用空穴注入层34和像素限制层35形成了2层无机材料层,但不限于此。例如,也可以是由与空穴注入层34或者像素限制层35不同的无机材料覆盖电极板33的孔部50的结构。另外,也可以利用空穴注入层34或者像素限制层35形成多层中的一个无机材料层,并且由与空穴注入层34或者像素限制层35不同的无机材料形成其他的无机材料层。在这些情况下,其他的无机材料层用与空穴注入层34或者像素限制层35的制造工序不同的制造工序形成。进一步,在该情况下,为了排出平坦化膜内的水分和/或酸等成分,也优选在无机材料层形成前进行热处理。
但是,如本实施方式,优选利用空穴注入层34或者像素限制层35形成无机材料层。这是因为,通过利用显示单元52的空穴注入层34和像素限制层35形成覆盖孔部50的无机材料层,能够用同一工艺形成空穴注入层34或者像素限制层35和覆盖孔部50的无机材料层,能够简化制造工序,并且能够降低制造成本。
(显示面板装置的利用例)
以上,所说明的显示面板装置1、2、3例如被用于电视等的显示装置。
图20是作为利用了显示面板装置1、2、3的显示装置的一个例子的电视的外观图。根据本方式,可以将显示面板装置1、2、3用于显示装置。
处理这样的电视以外,显示面板装置1、2、3也可以用于移动电话、个人电脑等的所有的显示装置。
(变形例)
以上,基于实施方式对本发明的显示面板装置进行了说明,但本发明不限定于这些实施方式。在不脱离本发明的主旨的范围内,在各实施方式中实施了本领域技术人员能够想到的各种变形而得到的方式也包括在本发明的范围内。
例如,如图21和图22所示,可以使下部电极31和辅助电极32隔着绝缘膜而形成在不同的层。
图21是表示变形例的显示面板装置4构造的一个例子的剖视图。图21示出与图4所示的显示面板装置1的切断面对应的剖视图。
如图21所示,在显示面板装置4中,辅助电极32设在平坦化膜30的上面,下部电极31设在覆盖辅助电极32的绝缘膜41的上面。
根据这样的结构,下部电极31和辅助电极32因绝缘膜41而电绝缘,因此辅助电极32的配置的自由度提高。
例如,当使辅助电极32隔着绝缘膜41配置在与下部电极31不同的层且俯视下与下部电极31重叠的广大区域时,能够减小辅助电极32的电阻,能够稳定地供给更多的工作电流。
图22是表示变形例的显示面板装置5构造的一个例子的剖视图。图22示出与图4所示的显示面板装置1的切断面对应的剖视图。
如图22所示,在显示面板装置5中,还可以将下部电极31和电极板33设置在平坦化膜30的上面,将辅助电极32设置在覆盖下部电极31和平坦化膜30的绝缘膜41的上面。即,还可以将辅助电极32配置为相比于下部电极31成为上层。
图23和图24是表示变形例的显示面板装置6、7构造的一个例子的俯视图。
如图23所示的显示面板装置6,可以只沿着与隔壁36正交的方向(行方向)设置辅助电极32。另外,如图24所示的显示面板装置7,可以沿着与隔壁36平行的方向(列方向)以及与隔壁36正交的方向(行方向)这两个方向设置辅助电极32。
另外,孔部50的具体配置不限于图2例示的配置。例如,可以考虑适于一个像素由分别发红色光、绿色光、蓝色光的3个子像素构成的彩色显示面板装置的、孔部50的其他配置。
图25是示意表示变形例的孔部50的配置的俯视图。
在图25中,用阴影表示设置下部电极31、辅助电极32以及电极板33的范围。小圆表示用于连接下部电极31和下层的驱动元件的接触孔。另外,未图示的隔壁沿纵向设于在横向上相邻的下部电极31之间以及下部电极31和辅助电极32之间。
在显示单元中,由相邻的隔壁划分出的3个带状的区域构成1个像素列,在3个带状的区域设置分别发红色光、绿色光、蓝色光的有机EL层。由此,在横向(行方向)上排列形成发红色光、绿色光、蓝色光的3子像素,由这些子像素构成1个像素。
孔部形成为模仿显示单元的像素的形状的模拟(伪)像素的形状。即,显示单元的1个像素和孔部的1个模拟像素的大小相同,在模拟像素中在如下位置形成孔部50,该位置是与像素中下部电极31和辅助电极32相分离的部分(相邻的下部电极31之间以及下部电极31和辅助电极32之间的白底部分)相同的位置。
根据这样的孔部50的配置,从显示单元到孔部,下部电极31、辅助电极32以及电极板33通过大致相同的形状的重复来形成,因此能够使平坦化膜的开口率均匀。
由此,平坦化膜所含的水分和/或酸等成分能在显示单元和显示单元外的区域同程度地排出,在显示单元外,不会在平坦化膜内过度地密闭水分和/或酸等成分,因此能够减少在显示单元的周边部产生的像素收缩、周边部的显示不均或者变色的不良状况。
图26是表示变形例的显示面板装置8构造的一个例子的放大俯视图。
如图26所示,本变形例的显示面板装置8中,隔壁36沿着附图的纵向和横向这两个方向设置。在上述的实施方式1中,对通过像素限制层区划在附图的纵向上排列的像素单元51进行了说明,但在本变形例的结构中,各个像素单元51在附图的纵向和横向的任一方向上都通过隔壁36来区划,能够省略像素限制层。
在实施方式中,例示了将下部电极31作为阳极使用、将上部电极39作为阴极使用的结构,但也可以将下部电极31作为阴极使用、将上部电极39作为阳极使用。在该情况下,电子输送层38相比于有机EL层37配置在下部,空穴注入层34相比于有机EL层37配置在上部。
另外,在实施方式中,将有机EL层37和电子输送层38的层叠构造体作为有机层的一个例子进行了说明,但有机层不限于这样的结构。例如,也可以将由空穴输送层、有机EL层、电子输送层这三个层构成的众所周知的层叠构造体作为有机层使用。另外,在用有机材料形成空穴注入层或者电子注入层的情况下,这些层也可以包含于有机层。另外,有机EL层以外的层是为了实现良好的发光性能而适当设置的层,也可以省略。
在上述的实施方式中,空穴注入层或者像素限制层等无机材料层设置为与电极板的上方接触,在通过无机材料层直接覆盖了电极板的孔部之后,在像素单元形成有机层(有机EL层),之后,在无机材料层上设置上部电极。由此,不用担心有机EL层形成工序中的水和/或酸等异物经由电极板的孔部侵入到平坦化膜内部。其结果,能够防止平坦化膜的品质劣化以及电极板剥离。
另一方面,与上述实施方式不同,在为使有机EL层上的上部电极与电极板的上方接触、通过上部电极直接覆盖电极板的孔部的结构的情况下,在从形成电极板后开始到形成上部电极为止的期间,形成有机EL层等有机层。在该结构的情况下,在有机EL层形成工序中,药液体或者清洗液等所含的水和/或酸等异物有可能会经由孔部再次侵入到平坦化膜内,有可能在平坦化膜中侵入了异物的状态下设置上部电极。因此,根据本结构,由于异物的侵入,会担心平坦化膜的品质劣化或者电极板剥离。
因此,如上述说明所述,使上部电极与电极板的上方接触、通过上部电极直接覆盖电极板的孔部的结构不属于本发明的实施方式而属于比较例,不包含在本发明的对象内。
产业上的可利用性
本发明的显示面板装置可以作为电视、移动电话、个人电脑等的所有显示装置加以利用。