CN103219356B - 显示器及其制造方法、装置和转印印刷方法 - Google Patents

显示器及其制造方法、装置和转印印刷方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及显示器及其制造方法、装置和转印印刷方法,其中,一种显示器包括:要被转印至基板上的第一区域的第一发光层;要被转印至基板上的第二区域的第二发光层;以及在第一区域和第二区域之间形成第一高度差的高度差形成构件,当第一发光层被转印至第一区域时,第一高度差抑制第一发光层与第二区域的附着。

Description

显示器及其制造方法、装置和转印印刷方法
技术领域
本公开涉及显示器和该显示器的制造方法,涉及电子设备、装置和转印印刷方法。
本发明还涉及通过利用有机EL现象发光的有机电致发光(EL)装置和该有机EL装置的制造方法,并涉及电子设备。
背景技术
最近,提出了通过印刷方法形成有机EL显示器的发光层(有机层)。印刷方法的优点在于:与真空蒸镀方法相比,其工艺成本低且容易形成较大的设备。
印刷方法大致分为非接触类型和接触类型。已知喷墨方法和喷嘴印刷方法为非接触类型方法的实例。这些方法的优点在于:容易地形成较大的设备和材料利用效率高。然而,在这些方法中,可提供堤岸(分隔壁)来限定涂覆油墨的位置,且由于诸如堤岸上的油墨湿度的因素,像素中的膜厚度可能不均匀。
另一方面,已知诸如柔性版印刷法、凹版胶版印刷法和反转胶版印刷法的方法为接触类型方法的实例。柔性版印刷法的优点在于:基板的厚度精度比较高,印刷所需的时间短,且允许印刷机器较大。然而,柔性版印刷法的板精度低,且难以用于高分辨率或较大尺寸的显示器。凹版胶版印刷法的板精度高且可用于高分辨率或较大尺寸的显示器。然而,像素中的薄膜厚度分布是山丘形状,且发光亮度可能不均匀。
在这种情况下,反转胶版印刷法已引起注意。在反转胶版方法中,其上均匀设置油墨的转印构件压到板上,以移除在非印刷部分上的油墨,然后保留在转印构件上的示图案转印至构件上,以被印刷为转印图案。这种反转胶版印刷法实现了更均匀的膜厚分布和高分辨率的示图案形成。
因此,反转胶版印刷法被预期为不仅适用于印刷有机EL显示器的发光层,而且也适用于印刷所谓的印刷电子设备的整个领域。具体地,认为反转胶版印刷法适用于印刷例如印刷电路板的布线和绝缘图案、光刻工艺中使用的光致抗蚀剂、用于显示器的滤色器以及有机薄膜晶体管(TFT)的有机层。例如,日本未经审查的专利申请公开第2010-158799号公开了一种使用这种反转胶版印刷法的技术的实例。
此外,根据信息通信产业的加速发展,要求具有高性能的显示装置。特别地,已引起注意作为下一代显示装置的有机EL装置的优点在于:视角宽,且对比度有利于作为自发光的显示装置,且响应时间也短。
有机EL装置具有这样一种配置,其中包括发光层的多个层层叠。例如可通过真空蒸镀法形成这些层。具体地,在典型的方法中,通过用蒸发源和基板之间的开口夹持掩模来使所希望形状的层图案化。当使用这样的有机EL装置的显示器形成为具有较大尺寸或更高分辨率时,例如,掩模可被弯曲,且携带部件可能会复杂化。因此,对准可能会困难,且开口率会降低。因此,降低了设备的性能。
另一方面,例如,日本未经审查的专利申请公开第1997-167684号和第2002-216957号公开了一种通过热转印制作图案的方法。然而,这种方法使用激光作为热源,因此,将设备制为一个整体所需的成本很高。
因此,已经提出了使用硅橡胶毯(以下,简称为“胶毯”)的反转印刷法作为通过低成本制造工艺制作高分辨率显示器的方法,(用于例如,参见日本未经审查的专利申请公开第2007-95517号、第2007-90698号和第2010-58330号)。在反转印刷法中,包含发光材料的油墨被涂覆至胶毯,然后,使用凹板选择性地移除油墨层的不必要区域(非印刷图案)。如上所述,通过使用印刷图案形成于其上的胶毯进行转印而形成发光层。
此外,重要的是允许形成于胶毯上的膜保留适当的湿度,以便通过这样的反转印刷法获得有利的示图案。日本未经审查的专利申请公开第2007-95517号和第2007-90698号公开了当油墨被涂覆至胶毯时,用包含在油墨中的溶剂溶胀胶毯。
发明内容
然而,当通过上述反转胶版印刷法在基板上形成多个转印层时,会在转印层之间发生混合。由反转胶版印刷法形成的转印层通常具有非常薄的厚度。因此,当转印一个转印层时,例如,渗入或保留在除了转印构件上的转印图案部分之外的部分上的油墨可附接至另一个转印层要被转印至的区域,且可与另一个转印层的油墨混合。
因此,期望的是提供能够抑制形成于基板上的多个转印层之间的混合的新的改进的显示器、该显示器的制造方法、电子设备、装置和转印印刷方法。
此外,当胶毯溶胀时,其结果是可能会新发生有缺陷的示图案,如在日本未经审查的专利申请公开第2007-95517号和第2007-90698号中公开的方法中所述。这期望得到改善。
期望的是提供能够通过简单和低成本的制造工艺抑制装置特性降低的有机电致发光装置、该有机电致发光装置的制造方法和电子设备。
根据本公开的实施方式,提供了一种显示器,其包括:要被转印至基板上的第一区域的第一发光层;要被转印至基板上的第二区域的第二发光层;以及在第一区域和第二区域之间形成第一高度差的高度差形成构件,当第一发光层被转印至第一区域时,第一高度差抑制第一发光层附着至第二区域。
根据本公开的实施方式,提供了一种制造显示器的方法,该方法包括:将第一发光层转印至基板上的第一区域,同时利用第一高度差抑制第一发光层附着至第二区域,第一高度差形成于第一区域和基板上的第二区域之间;以及将第二发光层转印至第二区域。
根据本公开的实施方式,提供了一种具有显示器的电子设备,所述显示器包括:要被转印至基板上的第一区域的第一发光层;要被转印至基板上的第二区域的第二发光层;以及在第一区域和第二区域之间形成第一高度差的高度差形成构件,当第一发光层被转印至第一区域时,第一高度差抑制第一发光层附着至第二区域。
根据本公开的实施方式,提供了一种装置,其包括:要被转印至基板上的第一区域的第一转印层;要被转印至基板上的第二区域的第二转印层;以及在第一区域和第二区域之间形成第一高度差的高度差形成构件,当第一转印层被转印至第一区域时,第一高度差抑制第一转印层附着至第二区域。
根据本公开的实施方式,提供了一种转印印刷方法,其包括:将第一转印层转印至基板上的第一区域,同时利用第一高度差抑制第一转印层附着至基板上的第二区域,第一高度差形成于基板上;以及将第二转印层转印至第二区域。
根据上述构造,在基板上各转印层转印至的区域之间形成高度差。高度差抑制定位在高度差的较高高度级(upper level)的转印层与定位在其较低高度级的转印层的区域的附着。因此,这抑制较高高度级的转印层和较低高度级的转印层的混合。
根据本公开的实施方式,提供了一种有机电致发光装置,其包括:均由有机材料制成的多个发光层,这多个发光层具有不同颜色;夹持多个发光层中的每一个的第一电极和第二电极;以及包含电荷传输材料的薄膜层,该薄膜层形成于多个发光层中的一个或多个发光层中的每一个的第一电极侧、第二电极侧或这两侧上。
根据本公开的实施方式,提供了一种制造有机电致发光装置的方法,该方法包括:形成第一电极;在第一电极上形成多个发光层,这多个发光层具有不同颜色,且每个发光层都由有机材料制成;以及在多个发光层上形成第二电极,其中在形成多个发光层的工序中,当形成多个发光层中的一个或多个发光层时,在多个发光层中的其他发光层的第一电极侧、第二电极侧或这两侧上形成薄膜层,该薄膜层包含电荷传输材料。
根据本公开的实施方式,提供了一种具有有机电致发光装置的电子设备,所述有机电致发光装置包括:均由有机材料制成的多个发光层,这些发光层具有不同颜色;夹持多个发光层中的每一个的第一电极和第二电极;以及形成于多个发光层中的一个或多个发光层中的每一个的第一电极侧、第二电极侧或这两侧上的薄膜层,该薄膜层包含电荷传输材料。
在本公开的实施方式的有机电致发光装置和制造有机电致发光装置的方法以及电子设备中,包含电荷传输材料的薄膜层形成于多个发光层中的一个或多个发光层中的每一个的第一电极侧、第二电极侧或这两侧上。这可抑制一种颜色的发光层与其他颜色的发光材料的附着。
如本文所使用,措辞“A形成于B上”、“在B上形成A”、“将A转印至B”、“将A沉积在B上”、“将A提供在B上”等不仅指A直接形成(转印、沉积、提供等)于B上的状态,而且也指A形成(转印、沉积、提供等)于B的上方且其他部件夹置在其间的状态。
如上所述,根据本公开的实施方式,抑制了形成于基板上的多个转印层之间的混合。
根据本公开的实施方式的有机电致发光装置和制造有机电致发光装置的方法以及电子设备,包含电荷传输材料的薄膜层形成于多个发光层中的一个或多个发光层中的每一个的第一电极侧、第二电极侧或这两侧上。因此,在不进行诸如使用高分辨率掩模的真空蒸镀工艺和使用激光的热转印工艺的工艺的情况下,发光层形成为抑制对于各颜色的发光材料的颜色混合。因此,能够通过简单和低成本的制造工艺抑制装置特性的下降。
应理解,前面的总体描述和下面的详细描述是示例性的,且旨在提供所要求保护的技术的进一步解释。
附图说明
包括附图以提供本公开的进一步理解,并且所述附图被并入并构成本说明书的一部分。附图示出实施方式,并且与说明书一起用于解释本技术的原理。
图1是示出根据本公开的第一实施方式的显示器的总体构造的实例的示图。
图2是示出根据本公开的第一实施方式的显示器的像素驱动电路的构造实例的示图。
图3是示出根据本公开的第一实施方式的显示器的显示区域的平面构造的实例的示图。
图4是沿图3中的线I-I截取的截面图。
图5是示出制造根据本公开的第一实施方式的显示器的方法的流程图。
图6是示出图5中所示的制造方法的各工序中的显示器状态的示图。
图7是用于说明图5中所示的制造方法中的发光层转印的示图。
图8是示出包括根据本公开的第一实施方式的显示器的电子设备的构造的示意性框图。
图9是示出根据本公开的第二实施方式的显示器的显示区域的截面图。
图10是示出制造根据本公开的第二实施方式的显示器的方法的流程图。
图11是示出图10中所示的制造方法的各工序中的显示器状态的示图。
图12是示出本公开的第二实施方式的修改例的示图。
图13是示出本公开的第二实施方式的另一修改例的示图。
图14是示出根据本公开的第三实施方式的显示器的显示区域的截面图。
图15是示出根据本公开的第四实施方式的显示器的构造的截面图。
图16是示出图15中所示的驱动基板的构造实例的截面图。
图17是示出图15中所示的有机EL装置的详细构造的示意性截面图。
图18A和图18B是用于说明制造图15中所示的显示器的方法的截面图。
图19是示出在图18B中所示的工序之后的工序的截面图。
图20是示出在图19中所示的工序之后的工序(红色和绿色发光层形成工序)的截面图。
图21是用于说明图19中所示的特定过程(溶胀工序)的示意图。
图22是示出图21中所示的工序之后的工序(第一颜色涂布工序)的示意图。
图23是示出图22中所示的工序之后的工序(印刷图案形成工序)的示意图。
图24是示出图23中所示的工序之后的工序(转印工序)的示意图。
图25是示出图24中所示的工序之后的工序(第二颜色涂布/溶胀工序)的示意图。
图26是示出图25中所示的工序之后的工序(转印工序)的示意图。
图27A和图27B是示出分别在形成绿色发光层之后和在形成红色发光层之后的装置基板的详细构造的示意性截面图。
图28是示出在图20中所示的工序之后的工序(蓝色发光层形成工序)的截面图。
图29是示出图28中所示的工序之后的工序的示意图。
图30是示出图29中所示的工序之后的工序的示意图。
图31是示出根据比较例的有机EL装置的详细构造的示意性截面图。
图32是示出根据本公开的第五实施方式的显示器的有机EL装置的详细构造的截面图。
图33是用于说明在形成图2中所示的有机EL装置的红色发光层时使用的胶毯在转印之前的表面的层状态的示意图。
图34是示出根据修改例1的有机EL装置的详细构造的截面图。
图35是示出根据修改例2的有机EL装置的详细构造的截面图。
图36是示出图35中所示的有机EL装置的另一构造实例的截面图。
图37是示出图35中所示的有机EL装置的又一构造实例的截面图。
图38是示出根据修改例3的有机EL装置的详细构造的截面图。
图39A和图39B是各自示出使用显示器的智能电话的构造的透视图。
图40是示出使用显示器的电视的构造的透视图。
图41A和图41B是各自示出使用显示器的数字静态相机的构造的透视图。
图42是示出使用显示器的个人计算机的外观的透视图。
图43是示出使用显示器的视频摄像机的外观的透视图。
图44A至图44G是各自示出使用显示器的移动电话的构造的平面图。
具体实施方式
将在下文参照附图详细描述本公开的优选实施方式。应注意,在本说明书和本附图中,功能构造基本上相同的部件将用相同的标号表示,且将不再进行描述。
描述将按照以下顺序给出。
1.第一实施方式(红色、绿色和蓝色发光层中的每一个的转印实例)
1-1.显示器的构造
1-2.制造显示器的方法
1-3.对电子设备的应用
1-4.修改例
2.第二实施方式(包括蓝色发光层作为公共层的实例)
2-1.显示器的构造
2-2.制造显示器的方法
2-3.修改例
3.第三实施方式(黄色和蓝色发光层中的每一个的转印实例)
3-1.显示器的构造
3-2.修改例
4.备注
5.第四实施方式(仅在形成绿色发光层时用包含空穴传输材料的溶液溶胀胶毯的实例)
6.第五实施方式(在形成红色发光层时用包含电子传输材料的溶液进一步溶胀胶毯的实例)
7.修改例1(仅在形成红色发光层时用包含电子传输材料的溶液溶胀胶毯的实例)
8.修改例2(在形成红色发光层之后形成绿色发光层的实例)
9.修改例3(在形成黄色发光层时用包含空穴传输材料的溶液溶胀胶毯的实例)
10.应用(电子设备的实例)
[1.第一实施方式]
[1-1.显示器的构造]
首先,将参照图1至图4给出根据本公开的第一实施方式的显示器的构造的描述。图1和图2是用于说明显示器的总体构造的示图。图3和图4是用于更详细地说明显示器的显示区域的示图。
[总体构造]
图1是示出根据本公开的第一实施方式的显示器的构造的实例的示图。根据本实施方式的显示器是有机EL显示器100。
参照图1,有机EL显示器100在基板11上包括显示区域110,其包括布置成矩阵的红色发光装置10R、绿色发光装置10G和蓝色发光装置10B。一组红色发光装置10R、绿色发光装置10G和蓝色发光装置10B构成像素10。提供信号线驱动电路120和扫描线驱动电路130,作为用于显示区域110周围的图像显示的驱动器。
此外,显示区域110包括像素驱动电路140,其连接到红色发光装置10R、绿色发光装置10G和蓝色发光装置10B中的每一个。将在下面参照图2进一步描述像素驱动电路140的构造。
[像素驱动电路的构造]
图2是示出设置在有机EL显示器100中的像素驱动电路140的构造实例的示图。在本实施方式中,像素驱动电路140是有源驱动电路,其形成于将在后面描述的发光层的下电极的下方。
参照图2,像素驱动电路140包括驱动晶体管Tr1和写入晶体管Tr2。电容器Cs连接在驱动晶体管Tr1和写入晶体管Tr2之间。红色发光装置10R、绿色发光装置10G和蓝色发光装置10B均串联至第一电源线Vcc和第二电源线GND之间的驱动晶体管Tr1。
在本实施方式中,驱动晶体管Tr1和写入晶体管Tr2都为典型的薄膜晶体管(TFT)。TFT可具有各种结构,诸如倒置交错结构(底栅型)和交错结构(顶栅型)。
此外,像素驱动电路140包括被布置在列方向上的多个信号线120A和被布置在行方向上的多个扫描线130A。信号线120A和扫描线130A的每个交叉点对应于红色发光装置10R、绿色发光装置10G和蓝色发光装置10B中的一个。每个信号线120A连接至上述信号线驱动电路120,且信号线驱动电路120通过信号线120A将图像信号提供至写入晶体管Tr2的源电极。同样地,每个扫描线130A都连接至上述扫描线驱动电路130,且扫描线驱动电路130顺序地通过扫描线130A将扫描信号提供至写入晶体管Tr2的栅电极。
[显示区域的构造]
图3是示出有机EL显示器100的显示区域110的平面构造的实例的示图。图4是沿图3中的线I-I截取的截面图。显示区域110包括被布置成矩阵的红色发光装置10R、绿色发光装置10G和蓝色发光装置10B,如图3所示。一组红色发光装置10R、绿色发光装置10G和蓝色发光装置10B构成像素10。
TFT层13、平坦化绝缘膜14、下电极15、开口绝缘膜16、有机层17、上电极18、粘合层22和密封基板21以从基板11起的该顺序设置在该基板上,如图4所示。在这些部件中,下电极15、开口绝缘膜16、有机层17和上电极18构造红色发光装置10R、绿色发光装置10G和蓝色发光装置10B中的每个(在下文中,可以被统称为“发光装置”)。应注意,有机EL显示器100是其中发光装置的光是从基板11提取出的底部发光型。
[基板~平坦化绝缘膜]
基板11是具有平坦表面的支撑构件。基板11可由例如石英、玻璃、金属箔、树脂膜、树脂片等构造。当使用诸如树脂膜和树脂片的材料时,该材料的实例包括:甲基丙烯酸树脂,诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA);聚酯,诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和聚萘二甲酸丁二醇酯(PBT);和聚碳酸酯树脂。在这种情况下,期望的是构造基板11以具有层叠结构,并使基板11经过表面处理,以便抑制诸如透水性和透气性的性质。
TFT层13是上述参照图2的形成像素驱动电路140的层。设置在像素驱动电路140中的驱动晶体管Tr1电连接至下电极15。
设置平坦化绝缘膜14,以使TFT层13的表面平坦化。平坦化绝缘膜14包括将TFT层13中的驱动晶体管Tr1连接至下电极15的接触孔14H。因此,平坦化绝缘膜14理想地由具有良好的图案精度的材料(例如,基于聚酰亚胺的有机材料或无机材料,如氧化硅(SiO2))形成。
在本实施方式中,平坦化绝缘膜14的厚度d在形成红色发光装置10R的第一区域R1、形成绿色发光装置10G的第二区域R2和形成蓝色发光装置10B的第三区域R3之间是不同的。更具体地,在第一区域R1中的厚度d1大于在第二区域R2中的厚度d2。另外,在第二区域R2中的厚度d2大于在第三区域R3中的厚度d3。
因此,基板11上,在第一区域R1和第二区域R2之间以及第二区域R2和第三区域R3之间形成高度差。换言之,平坦化绝缘膜14在本实施方式中作为高度差形成构件。正如后面将要描述的那样,这些高度差抑制要被转印至第一区域R1的红色发光层173R附着至第二区域R2和第三区域R3,也抑制要被转印至第二区域R2的绿色发光层173G附着至第三区域R3。
在本实施方式中,可根据诸如用于转印发光层的转印构件的材料和压印转印构件的压力的因素适当地设置第一区域R1和第二区域R2之间的高度差的大小(d1-d2)以及第二区域R2和第三区域R3之间的高度差的大小(d2-d3)。举一个设置的实例,高度差的大小(d1-d2)和大小(d2-d3)理想地分别是处于高度差的较低高度级的第二区域R2或第三区域R3的宽度的1/100以上,且更理想地为500nm以上。
有机EL显示器的分辨率在包括诸如手机至大尺寸电视机的移动装置的设备中通常是约300ppi至20ppi(包括这两个端值)。因此,图3中示出的像素10的间距W10可以是例如约84μm至1270μm(包括这两个端值)。因此,第一区域R1的宽度WR1、第二区域R2的宽度WR2和第三区域R3的宽度WR3每个都为约28μm至420μm(包括这两个端值)。在这种情况下,高度差的大小(d1-d2)和(d2-d3)为约1μm至10μm(包括这两个端值)就可以是足够的。
应注意,虽然未示出滤色器,但是可以在基板11和平坦化绝缘膜14之间设置滤色器。滤色器可包括,例如,红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器。红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器分别被布置在形成红色发光装置10R的第一区域R1、形成绿色发光装置10G的第二区域R2以及形成蓝色发光装置10B的第三区域R3中。红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器中的每个都可由例如包含颜料的树脂形成。可通过适当地选择颜料将红色、绿色或蓝色波长范围内的光的透射率调节为高于在其他波长范围内的光的透射率。
滤色器可包括遮光膜,与红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器一起作为黑色矩阵。因此,在各发光装置中产生的光被提取,且被每个发光装置或其间的配线部反射的外部光被吸收。因此,对比度得到提高。遮光膜可由例如黑色树脂膜或包括黑色着色剂并光密度为1以上的黑色薄膜滤光器形成。黑色树脂膜相对便宜并容易形成。另一方面,薄膜滤光器可包括例如由金属、金属氮化物和金属氧化物制成的一层或多层薄膜,并通过利用薄膜的干涉抑光。薄膜滤光器可例如通过交替地层叠铬(Cr)层和铬氧化物(Cr2O3)层而形成。
应注意,由于在本实施方式中针对红色、绿色和蓝色中的各种颜色设置了发光装置,所以可不提供红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器中的任何一个或多个或全部。
[发光装置]
下电极15是发光装置的阳极并连接到如上所述的TFT层13中的驱动晶体管Tr1。针对各发光装置设置了下电极15,且下电极15可由例如,诸如铬(Cr)、金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、铜(Cu)、钨(W)和银(Ag)的金属元素的单质或合金的透明材料形成。或者,下电极15可通过由上述金属材料和透明导电膜形成的金属膜的层叠体而形成。在这种情况下,例如,诸如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(InZnO)以及氧化锌(ZnO)和铝(Al)的合金的材料可用于透明导电膜。
开口绝缘膜16确保下电极15和上电极18之间的绝缘,并形成开口,以允许发光区域具有期望的形状。形成于开口绝缘膜16上的有机层17和上电极18可形成于开口绝缘膜16上的除了开口部分之外的部分上。然而,光从所述开口部分出射。开口绝缘膜16例如可由诸如氧化硅的无机绝缘材料形成。或者,开口绝缘膜16可由其中诸如正型感光性聚苯并噁唑和正型感光性聚酰亚胺的感光性树脂层叠在上述无机绝缘材料上的层叠体而形成。
在本实施方式中,如图3所示,由开口绝缘膜16形成的开口(对应于各发光装置的发光区域)的宽度为WL且长度为DL。作为一个实例,当像素10的间距W10为360μm,且第一区域R1的宽度WR1、第二区域R2的宽度WR2和第三区域R3的宽度WR3都为120μm时,宽度WL和长度DL可以分别设定为60μm和280μm。
有机层17包括以从基板11起的顺序的空穴注入层(HIL)171、空穴传输层(HTL)172、发光层(EML)173和电子注入层(EIL)175。红色发光层173R、绿色发光层173G和蓝色发光层173B分别设置在红色发光装置10R、绿色发光装置10G和蓝色发光装置10B中,作为发光层173。
空穴注入层171对于发光装置是公共的。空穴注入层171可提高空穴注入效率,并作为防止空穴泄漏的缓冲层。空穴注入层171的材料可根据与电极或与相邻层的材料的关系进行适当地选择。然而,空穴注入层171的材料可以是例如聚苯胺及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚吡咯及其衍生物、聚苯及其衍生物、聚噻吩乙烯及其衍生物、聚喹啉及其衍生物、聚喹喔啉及其衍生物、诸如在其主链或侧链上包含芳香族胺结构的共聚物的导电性高分子、金属酞菁(诸如铜酞菁)和碳。空穴注入层171可具有例如,约5nm至100nm(包括这两个端值)的厚度,并且更理想地具有约8nm至50nm(包括这两个端值)的厚度。
在本实施方式中,当空穴注入层171由高分子材料形成时,重均分子量(Mw)可以是例如约2000至300000(包括这两个端值),并且更理想地是约5000至200000(包括这两个端值)。当Mw小于5000时,空穴注入层171可以在形成空穴传输层172和之后形成的层时溶解。另外,当Mw超过300000时,该材料可能变成凝胶,使成膜困难。应注意,重均分子量是使用四氢呋喃作为溶剂通过凝胶渗透色谱(GPC)在聚苯乙烯中计算的重均分子量(Mw)的值。
在上述情况下,空穴注入层171例如可由诸如聚苯胺、苯胺低聚物以及诸如聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)的聚基二氧噻吩的高分子材料形成。作为这样的材料,更具体地,可以使用可从H.C.Starck GmbH获得的商品名Nafion(注册商标)和商品名Liquinon(注册商标),可从Nissan Chemical Industries,Ltd.获得的商品名ELsource(注册商标),以及可从Soken&Engineering Co.,Ltd.获得的导电性高分子倍他唑(belazole)。
应注意,当下电极15用作发光装置的阳极时,期望的是用具有高空穴注入特性的材料形成下电极15。然而,例如能够通过适当地形成空穴注入层171使用具有小功函的材料,诸如铝合金。
空穴传输层172对于各发光装置是公共的。空穴传输层172具有提高到发光层173的空穴传输效率的功能。作为形成空穴传输层172的材料,可使用可溶于有机溶剂中的发光材料。这样的发光材料的实例包括聚乙烯基咔唑及其衍生物、聚芴及其衍生物、聚苯胺及其衍生物、聚硅烷及其衍生物、在其侧链或其主链上具有芳香族胺的聚硅氧烷衍生物、聚噻吩及其衍生物以及聚吡咯。空穴传输层172的厚度可为例如约10nm至200nm(包括这两个端值),并且更优选为约15nm至150nm(包括这两个端值)。
在本实施方式中,当空穴传输层172由高分子材料形成时,重均分子量(Mw)可以是例如约50000至300000(包括这两个端值),并且更理想地是约100000至200000(包括这两个端值)。当Mw小于50000时,在形成发光层173时高分子材料中的低分子量成分可脱落以造成空穴注入层171和空穴传输层172中的斑点。这可导致发光装置的初始性能下降,或可导致装置劣化。此外,当Mw超过300000时,该材料可能变成凝胶,使成膜困难。
发光层173,即,红色发光层173R、绿色发光层173G和蓝色发光层173B由于由电场施加引起的电子和空穴的再结合而发光。红色发光层173R设置在基板11上的第一区域R1中。绿色发光层173G设置在基板11上的第一区域R2中。蓝色发光层173B设置在基板11上的第三区域R3中。红色发光层173R可由例如具有620nm至750nm(包括这两个端值)范围内的一个或多个峰值波长的发光材料形成。绿色发光层173G可由例如具有495nm至570nm(包括这两个端值)范围内的一个或多个峰值波长的发光材料形成。蓝色发光层173B可由例如具有450nm至495nm(包括这两个端值)范围内的一个或多个峰值波长的发光材料形成。
更具体地,发光层173可由其中低分子材料(单体或低聚物)添加到高分子(发光)材料的混合材料形成。例如,发光层173可通过用有机EL材料掺杂聚芴类高分子衍生物、(聚)对苯撑亚乙烯基衍生物、聚亚苯基衍生物、聚乙烯基咔唑衍生物、聚噻吩衍生物、苝类颜料、香豆素类色素、若丹明类颜料或上述高分子材料形成。掺杂材料的实例可包括红荧烯、苝、9,10-二苯基蒽、四苯基丁二烯、尼罗红和香豆素6。发光层173的厚度可以是例如约10nm至200nm(包括这两个端值),并且更理想地是15nm至100nm(包括这两个端值)。
在本实施方式中,红色发光层173R、绿色发光层173G和蓝色发光层173B分别通过将转印构件上的转印图案转印至基板11上的预定区域来形成。此时,由平坦化绝缘膜14形成的高度差抑制要被转印至第一区域R1的红色发光层173R附着至第二区域R2和第三区域R3,并抑制要被转印至第二区域R2的绿色发光层173G附着至第三区域R3,如上所述那样。
电子注入层175对于各发光装置是公共的。电子注入层175具有提高电子注入效率的功能。电子注入层175的材料的实例包括作为锂(Li)的氧化物的氧化锂(Li2O)、作为铯(Cs)的复合氧化物的碳酸铯(Cs2CO3),或它们的混合物。或者,可使用碱土金属(如钙(Ca)和钡(Ba))、碱金属(如锂和铯)或具有小功函的金属(如氧化铟(In)和镁(Mg))的单质或合金。此外,上述金属的氧化物、复合氧化物和氟化物可用作单质或混合物。
上电极18是发光装置的阴极并设置在电子注入层175上,并对于各自发光装置是公共的。换言之,上电极18是红色发光装置10R、绿色发光装置10G和蓝色发光装置10B的公共电极。如上所述,上电极18与下电极15绝缘。上电极18也可由例如厚度为200nm的铝(Al)形成。
[粘合层和密封基板]
诸如光固化树脂和紫外光固化树脂的材料制成的粘合层22形成于上电极18上。由诸如玻璃的材料制成的密封基板21粘附在粘合层22上。有机EL显示器100是如上所述的底部发光型。然而,也可使用顶部发光型的有机EL显示器。在这种情况下,滤色器基板可以用作密封基板21。
应注意,虽然未示出,但是对于各发光装置公共的保护层可设置在上电极18和粘合层22之间。保护层可由例如,无机非晶绝缘材料,诸如非晶硅(α-硅)、非晶碳化硅(α-SiC)、非晶氮化硅(α-Si1-xNx)和非晶碳(α-C)形成。当保护层由上述材料形成时,不会形成晶粒。因此,保护层的水渗透性降低,且作为保护层的特性得到改善。应注意,保护层可由其他绝缘材料或其他导电性材料形成。
[1-2.制造显示器的方法]
接下来,将参照图5至图7描述制造根据本公开的第一实施方式的显示器的方法。图5是制造方法的流程图。图6是示出制造方法的每个工序中的显示器状态的示图。图7是用于说明有关制造方法中的发光层转印的详情的示图。将参照图5描述制造方法,且图6和图7在下面根据需要被提及。
[TFT基板工序~空穴传输层的形成]
参照图5,在制造作为根据本实施方式的显示器的有机EL显示器100的方法中,首先,执行TFT基板工序(步骤S101)。TFT基板工序是在基板11上形成TFT层13、平坦化绝缘膜14、下电极15和开口绝缘膜16的工序。
在上述部件中,平坦化绝缘膜14可由例如感光性聚酰亚胺形成。在这种情况下,首先,在TFT层13上配置由光敏聚酰亚胺形成的绝缘膜,且使用在对应于接触孔14H的部分中具有开口的掩模使绝缘膜暴露。接下来,使用在对应于第二区域R2和第三区域R3的部分中具有开口的掩模使绝缘膜半暴露。随后,使用在对应于第三区域R3的部分中具有开口的掩模使绝缘膜半暴露。因此,形成接触孔14H,并形成平坦化绝缘膜14,在该平坦化绝缘膜中,第一区域R1中的厚度d1大于第二区域R2中的厚度d2,且第二区域R2中的厚度d2大于第三区域R3中的厚度d3。
此外,下电极15可例如通过图案化形成于基板11上的由诸如ITO的材料制造的透明导电膜而形成。此时,下电极15通过平坦化绝缘膜14中的接触孔14H连接至TFT层13中的驱动晶体管Tr1的漏极。
此外,开口绝缘膜16可例如通过由化学气相沉积(CVD)在基板11上沉积诸如氧化硅的无机绝缘材料,然后在其上层叠感光性树脂,然后图案化所得物而形成。
在形成开口绝缘膜16之后,基板11的表面,即,基板11的形成下电极15和开口绝缘膜16的表面进行氧等离子体处理。因此,移除诸如附着到基板11的表面上的不需要的有机物质的物质,并因此提高润湿性。在氧等离子体处理中,例如,基板11被加热到约70°至80°(包括这两个端值)的预定温度,并且用氧气作为反应气体在大气压下进行等离子体处理(O2等离子处理)。因此,完成了步骤S101中的TFT基板工序。
接下来,在基板11上形成空穴注入层(HIL)171(步骤S103)。在该实例中,空穴注入层171例如可通过诸如旋涂法将上述材料沉积在下电极15和开口绝缘膜16上然后通过在大气中烘烤材料一小时而形成。
接下来,在基板11上形成空穴传输层(HTL)172(步骤S105)。在该实例中,空穴传输层172例如可通过诸如旋涂法将上述材料沉积在空穴注入层171上然后通过在180°C下在氮气(N2)气氛中烘烤材料一小时而形成。
图6的部分(a)示出工序完成至上述步骤S105的状态。如上所述,通过作为高度差形成构件的平坦化绝缘膜14在多个区域之间形成高度差。此外,在至步骤S105的工序中,在平坦化绝缘膜14上,下电极15、开口绝缘膜16、空穴注入层171和空穴传输层172形成为对于这些区域是公共的。
因此,基板11上的空穴传输层172的表面具有与由平坦化绝缘膜14形成的高度差相对应的高度差。换言之,第一区域R1中的空穴传输层172的表面比第二区域R2中的空穴传输层172的表面高(d1-d2)。此外,第二区域R2中的空穴传输层172的表面比第三区域R3中的空穴传输层172的表面高(d2-d3)。
[红色发光层的形成]
接下来,红色发光层173R被转印至基板11上的区域(步骤S107)。在本实施方式中,反转胶版印刷法用于转印发光层173。
图7示出通过反转胶版印刷法将红色发光层173R转印至基板11的工序的实例。应注意,绿色发光层173G和蓝色发光层173B也通过类似的工序转印至基板11。
首先,作为表面涂有红色发光层173R的转印构件的胶毯41被压到板49上,在该板49上,对应于基板11上的第一区域R1的转印图案形成为如图7的部分(a)所示的凹部。因此,除了转印图案的部分以外的部分中的红色发光层173R被转印至将被从胶毯41上移除的板49上,且红色发光层173R的转印图案形成于胶毯41的表面上。
在该实例中,胶毯41具有由硅橡胶(诸如可从Fujikura Rubber Ltd.获得的STD700)形成的表面,且螺旋状卷绕在圆筒辊42周围。红色发光层173R的材料溶解在有机溶剂中,并使用狭缝涂覆管芯43均匀地涂覆到胶毯41的表面。
接下来,如图7的部分(b)所示,形成于胶毯41的表面上的红色发光层173R的转印图案对准,以对应于基板11上的第一区域R1。此后,将辊42辊压在基板11上,以将红色发光层173R的转印图案转印至基板11。
另一方面,从胶毯41的表面上移除的红色发光层173R(图7的部分(a)所示)被附着到板49上。因此,使用未示出的板清洗器通过洗涤和干燥移除所附的红色发光层173R。作为板清洗器,例如可以使用诸如旋式清洗器、浸渍式清洗器和喷雾式清洗器的清洗器。
图6的部分(b)示出在步骤S107中红色发光层173R正在被转印的状态。如上所述,使用形成于胶毯41上的转印图案将红色发光层173R转印至第一区域R1中的空穴传输层172。此时,由于形成于空穴传输层172的表面上的高度差,第一区域R1相比其他区域而升高。因此,胶毯41不与第二区域R2和第三区域R3中的空穴传输层172接触。
如上所述,通过在胶毯41的整个表面上涂覆红色发光层173R,然后,通过将胶毯41压到板49上而将除了转印图案的部分之外的部分中的红色发光层173R移除,在胶毯41上形成红色发光层173R的转印图案。换言之,红色发光层173R一度也涂覆到胶毯41的表面的除了转印图案部分之外的部分。因此,红色发光层173R可能已经渗透或可能会保留在胶毯41上,也可能保留在已经使用板49移除了红色发光层173R的部分中,即,对应于基板11上的第二区域R2和第三区域R3的部分。
当渗透或保留的红色发光层173R附着到基板11上的第二区域R2或在第三区域R3时,与在红色发光层173R之后形成的绿色发光层173G或蓝色发光层173B发生颜色混合。更可能的是,在多个发光材料用于发光层173时,较低激发能量水平的长波长的发光材料会发光。换言之,红色发光层173R比绿色发光层173G和蓝色发光层173B更容易发光。因此,当红色发光层173R与绿色发光层173G或蓝色发光层173B的颜色混合时,极有可能的是,绿色发光层173G或蓝色发光层173B的发光色度改变,或它们的发光效率降低。
在这个实例中,红色发光层173R非常薄,并且其厚度可为例如约10nm至200nm(包括这两个端值)。因此,当使用形成于胶毯41上的转印图案将红色发光层173R转印至基板11上的区域时,胶毯41上的除了转印图案的部分之外的部分与基板11的接近程度变得与形成有转印图案的部分基本上相同。因此,当空穴传输层172的表面不包括高度差,且整体处于平坦状态时,胶毯41与第二区域R2和第三区域R3中的空穴传输层172的表面接触。因此,渗透或保留在胶毯41上的红色发光层173R的一部分可能附着到空穴传输层172。
因此,在本实施方式中,使用作为如上所述的高度差形成构件的平坦化绝缘膜14在空穴传输层172的表面形成高度差。当红色发光层173R被转印至第一区域R1时,高度差抑制胶毯41与第二区域R2或第三区域R3的接触并抑制红色发光层173附着至第二区域R2和第三区域R3。
[绿色发光层的形成]
接下来,以类似于红色发光层173R的方式将绿色发光层173G转印至基板11(步骤S109)。
图6的部分(c)示出在步骤S109中绿色发光层173G正在被转印的状态。以类似于红色发光层173R的方式,使用形成于胶毯41上的转印图案将绿色发光层173G转印至第二区域R2中的空穴传输层172。此时,由于形成于空穴传输层172的表面中的高度差,第二区域R2相比第三区域R3而升高。因此,胶毯41不与第三区域R3中的空穴输送层172接触。因此,即使绿色发光层173G已经渗透或保留在胶毯41的除了转印图案部分之外的部分上,绿色发光层173G至第三区域R3的附着也会被抑制。
另一方面,由于形成于空穴传输层172的表面中的高度差,区域R2相比于第一区域R1凹陷。因此,在通过转印而形成绿色发光层173G的工序中,调节使胶毯41与基板11接触的压力,使得胶毯41上的转印图案越过第一区域R1和第二区域R2之间的高度差与第二区域R2中的空穴传输层172接触。更具体地,在转印绿色发光层173G时胶毯41的接触压力被调节为大于在转印红色发光层173R时的接触压力。
不言而喻,此时,胶毯41与已经形成于第一区域R1中的红色发光层173R(或当后来形成红色发光层173R时第一区域R1中的空穴传输层172)接触。因此,已经渗透或保留在胶毯41上的绿色发光层173G可附着到第一区域R1。然而,如上所述,红色发光层173R的光波长比绿色发光层173G的光波长长,因此,红色发光层173R比绿色发光层173G更容易发光。因此,即使绿色发光层173G附着至要设置红色发光层173R的第一区域R1,发生颜色混合的可能性也低。
如上所述,在本实施方式中,具有更短发光波长且较难以发光的发光层173形成于与形成于基板11上的高度差的较低高度级相对应的区域中。在本实施方式的实例中,形成于第二区域R2中的绿色发光层173G的发光波长比形成于第一区域R1中的红色发光层173R的发光波长短。此外,形成于第三区域R3中的蓝色发光层173B的发光波长比形成于第二区域R2中的绿色发光层173G的发光波长短。
这抑制了由于比较容易发光的一个发光层173附着至要形成比较难以发光的另一个发光层173的区域而引起的颜色混合的发生。此外,当发光层173被转印至对应于高度差的较低高度级的区域时,胶毯41上的转印图案越过高度差与处于较低高度级的区域接触。然而,当形成于与高度差的较高高度级相对应的区域中的其他发光层173较容易发光时,由于胶毯41与较高高度级处的区域的接触而引起的颜色混合发生的可能性降低。
[蓝发光层的形成]
接下来,以类似于红色发光层173R和绿色发光层173G的方式将蓝色发光层173B转印至基板11(步骤S111)。
图6的部分(d)示出其中在步骤S111中蓝色发光层173B正在被转印的状态。也以类似于红色发光层173R和绿色发光层173G的方式使用形成于胶毯41上的转印图案将蓝色发光层173B转印至第三区域R3中的空穴传输层172。
在该实例中,由于形成于空穴传输层172的表面的高度差,第三区域R3比其他区域凹陷。因此,在通过转印而形成蓝色发光层173B的工序中,调整胶毯41的接触压力,以使胶毯41上的转印图案越过第一区域R1和第二区域R2之间的高度差以及越过第二区域R2和第三区域R3之间的高度差与第三区域R3中的空穴传输层172接触。更具体地,在转印蓝色发光层173B时胶毯41的接触压力被调整为大于其在转印绿色发光层173G时的接触压力。
接下来,分别在步骤S107、S109和S111中转印的红色发光层173R、绿色发光层173G和蓝色发光层173B例如在130°C下的氮气气氛中烘烤2小时,以进行干燥(步骤S113)。
[公共层的形成~密封]
接下来,在形成发光层173的基板11上沉积公共层(步骤S115)。在本实施方式中,公共层对应于电子注入层175和上电极18。这些公共层理想地连续形成于同一成膜设备中。其中一个原因是,当基板11在形成一个层和形成另一个层之间暴露于空气中时,材料可能被空气中的水分劣化。应注意,在这个工序中,可在上电极18上形成保护层。
接下来,用密封基板21密封由上述工序形成的各个层(步骤S117)。更具体地,诸如用于粘合层22的树脂的材料被涂覆到在步骤S115中形成的公共层上。此后,对准密封基板21,以附着于此,且固化粘合层22。
通过上述工序,完成了有机EL显示器100。
[1-3.对电子设备的应用]
接下来,将参照图8给出包括根据本公开的第一实施方式的显示器的电子设备的构造的描述。图8是示出电子设备的构造的示意性框图。
参照图8,电子设备1000包括有机EL显示器100、控制电路500、操作部600、存储部700和通信部800。电子设备1000可以是包括有机EL显示器100作为显示部的设备,诸如电视、移动电话(智能电话)、数码照相机和个人电脑。
控制电路500由诸如中央处理单元(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)的部件构成,并控制电子设备1000的每个部分。控制电路500也控制有机EL显示器100。
操作部600由诸如触摸板、按键、键盘和鼠标的部件构成,并相对于电子设备1000接收来自用户的操作输入。控制部分500根据由操作部600获得的操作输入控制电子设备1000。
存储部700由诸如半导体存储器、磁盘和光盘的部件构成,并存储允许电子设备1000作用所必需的各种数据。控制电路500可通过读取和执行存储在存储部700中的程序操作。
额外设置了通信部800。通信部800是连接至有线或无线网络900的通信接口,并由诸如调制解调器、端口和天线的部件构成。控制电路500接收来自网络900的数据,并通过通信部800向网络900提供数据。
本公开的实施方式不仅包括上述有机EL显示器100,而且还包括具有有机EL显示器100的电子设备1000。
[1-4.修改例]
将给出本公开的上述第一实施方式的修改例的描述。
例如,如上所述,有机EL显示器100可包括其他部件,诸如未示出的滤色器和保护层。有机EL显示器100不限于如所示的实例中的底部发光型的显示器,而也可以是顶部发光型的显示器。此外,像素驱动电路140不限于有源驱动电路,而可以是无源驱动电路。
此外,在上述的实例中,以红色发光层173R、绿色发光层173G和蓝色发光层173B的顺序形成发光层173。然而,可以任何顺序形成发光层173。换言之,绿色发光层173G可在红色发光层173R之前形成,且蓝色发光层173B可在绿色发光层173G之前形成。在本实施方式中,在转印发光层173时,抑制发光层173附着至其他区域的功能不依赖于发光层173的形成顺序。
此外,在上述实例中,使用形成于胶毯41上的转印图案转印要形成于第一区域R1中的红色发光层173R。然而,虽然其限制性地适用于红色发光层173R,但是可能不形成红色发光层173R的转印图案。如上所述,与其他区域相比,第一区域R1升高。因此,例如,即使当红色发光层173R被涂覆到胶毯41的整个表面上时,如果适当调整胶毯41的接触压力,也能够仅将红色发光层173R转印至第一区域R1。在这种情况下,在形成红色发光层173R的工序中,可以不使用板49,且也不必要清洗板49。
此外,在上述实例中,平坦化绝缘膜14用作高度差形成构件。然而,其他构件也可用作高度差形成构件。例如,当在基板11上设置滤色器时,上述高度差可通过设置和不设置滤色器,或通过滤色器的厚度差异而形成。此外,可以利用TFT层13的表面的凹凸作为上述高度差。此外,上述高度差可通过空穴注入层171或空穴传输层172的厚度差异或通过开口绝缘膜16中的肋条(rib)而形成。换言之,位于发光层173的基板11侧上的任何部件可用作高度差形成构件。应注意,利用滤色器的实例和利用TFT层13的实例将被更详细地描述为随后将要描述的第二实施方式的修改例。
[2.第二实施方式]
[2-1.显示器的构造]
接下来,将参照图9给出根据本公开的第二实施方式的显示器的构造的描述。图9是用于说明显示器的显示区域的示图。
根据本实施方式的显示器是有机EL显示器200。本实施方式的显示器的总体构造和显示区域的平面构造与上面参照图1至图3描述的第一实施方式中说明的那些基本上相同。因此,将省略其详细描述。
TFT层13、平坦化绝缘膜14、下电极15、开口绝缘膜16、有机层27、上电极18、粘合层22和密封基板21以从基板11起的该顺序设置在基板11上,如图9所示。在上述部件中,本实施方式中除了有机层27之外的部件的构造与上面参照图4在第一实施方式中描述的那些构造基本上相同。因此,将省略其详细描述。
有机层27包括以从基板11起的顺序的空穴注入层(HIL)171、空穴传输层(HTL)172、发光层(EML)273、电子传输层(ETL)274和电子注入层(EIL)175。红色发光层273R和绿色发光层273G分别设置在红色发光装置10R和绿色发光装置10G中,作为发光层273。此外,蓝色发光层273B设置为对于包括蓝色发光装置10B的各发光装置是公共的。
应注意,空穴注入层171、空穴传输层172和电子注入层175是与上述第一实施方式中的那些部件基本相同的部件。因此,将省略其详细描述。此外,在第一实施方式中,红色发光层273R和绿色发光层273G分别是与红色发光层173R和绿色发光层173G基本上相同的部件。因此,也将省略其详细描述。
蓝色发光层273B以类似于其他发光层的方式由于施加电场引起的电子和空穴的再结合而发光。蓝色发光层273B可由例如具有450nm至495nm(包括这两个端值)范围内的一个或多个峰值波长的发光材料形成。更具体地,蓝色发光层273B可通过将蒽化合物作为主体材料而与诸如蓝色或绿色低分子荧光颜料、磷光颜料和金属络合物的有机发光材料作为客体材料掺杂而形成。
在本实施方式中,红色发光层273R和绿色发光层273G通过转印而形成。另一方面,蓝色发光层273B可例如通过沉积形成为对于第一区域R1、第二区域R2和第三区域R3是公共的。换言之,在本实施方式中,发光层273不是通过转印而是通过沉积形成于基板11上的第三区域R3上。此外,在这种情况下,当红色发光层273R或绿色发光层273G附着至第三区域R3时,如第一实施方式的情况,可能会发生颜色混合。
因此,还是在本实施方式中,使用作为高度差形成构件的平坦化绝缘膜14在空穴传输层172的表面形成高度差。当红色发光层273R被转印至第一区域R1且绿色发光层273G被转印至第二区域R2时,这会抑制由于胶毯41与第三区域R3的接触而引起的红色发光层273R或绿色发光层273G至第三区域R3的附着。
电子传输层274对于各发光装置是公共的。电子传输层274具有提高至发光层273的电子传输效率的功能。作为电子传输层274的材料,例如可以使用诸如喹诺酮、苝、菲咯啉、菲、芘、联苯乙烯、吡嗪、三唑、噁唑、富勒烯、噁二唑、芴酮、蒽、萘、丁二烯、香豆素、吖啶、茋及其衍生物和金属络合物(例如,三(8-羟基喹啉)铝(Alq3))的材料。
[2-2.制造显示器的方法]
接下来,将参照图10和图11给出制造根据本公开的第二实施方式的显示器的方法。图10是该制造方法的流程图。图11是示出在制造方法的每个工序中的显示器状态的示图。下面将参照图10描述该制造方法,并根据需要参考图11。
[TFT基板工序~空穴传输层的形成]
参照图10,在制造作为根据本实施方式的显示器的有机EL显示器200的方法中,以上述参照图5在第一实施方式中描述的类似的方式在步骤S101至步骤S105中使TFT层13、平坦化绝缘膜14、下电极15、开口绝缘膜16、空穴注入层(HIL)171和空穴传输层(HTL)172形成于基板11上。
图11的部分(a)示出完成至上述步骤S105的工序的状态。在至该状态的工序中,通过作为高度差形成构件的平坦化绝缘膜14在区域之间形成高度差,如第一实施方式中所述。此外,下电极15、开口绝缘膜16、空穴注入层171、空穴传输层172形成于其上,对于各区域是公共的,如第一实施方式中所述。
[红色发光层和绿色发光层的形成]
接下来,通过转印在基板11上形成红色发光层273R和绿色发光层273G(步骤S107和S109)。这些工序也类似于第一实施方式中的那些。
图11的部分(b)示出在步骤S107中红色发光层273R正在被转印的状态,且图11的部分(c)示出在步骤S109中绿色发光层273G正在被转印的状态。此外,在本实施方式中,通过平坦化绝缘膜14形成于基板11上的高度差抑制红色发光层273R至第二区域R2的附着并抑制红色发光层273R和绿色发光层273G至第三区域R3的附着,如第一实施方式中所述。
接下来,已分别在步骤S107和S109中被转印的红色发光层273R和绿色发光层273G例如在130°C下的氮气气氛下烘烤2小时,以进行干燥(步骤S113)。
[公共层的形成~密封]
接下来,在形成了红色发光层273R和绿色发光层273G的基板11上沉积公共层(步骤S115)。在本实施方式中,公共层对应于蓝色发光层273B、电子传输层274、电子注入层175和上电极18。图11的部分(d)示出当在步骤S215中沉积蓝色发光层273B时的状态。这些公共层理想地连续形成于相同的成膜设备中,如第一实施方式中所述。此外,在该工序中,保护层可形成于上电极18上。
接下来,用密封基板21密封在上述工序中形成的各个层,如第一实施方式中所述(步骤S117)。通过上述工序完成有机EL显示器200。
应注意,包括有机EL显示器200的电子设备也包括在本公开的实施方式中,如第一实施方式中所述。
[2-3.修改例]
将给出上述本公开的第二实施方式的修改例。
[使用滤色器作为高度差形成构件的实例]
图12是示出滤色器12代替平坦化绝缘膜14用作高度差形成构件的本实施方式的修改例的示图。
参照图12,滤色器12可以是例如片上(on-chip)滤色器,其设置在TFT层13和平坦化绝缘膜14之间。滤色器12包括对应于红色发光装置10R的红色滤色器12R、对应于绿色发光装置10G的绿色滤色器12G和对应于蓝色发光装置10B的蓝色滤色器12B。在该实例中,设置在第一区域R1中的红色滤色器12R的厚度t1大于设置在第二区域R2中的绿色滤色器12G的厚度t2。此外,提供在第二区域R2中的绿色滤色器12G的厚度t2大于提供在第三区域R3中的蓝色滤色器12B的厚度t3
因此,大小为(t1-t2)的高度差形成于第一区域R1和第二区域R2之间。此外,大小为(t2-t3)的高度差形成于第二区域R2和第三区域R3之间。换言之,在本修改例中,滤色器12用作高度差形成构件。
应注意,在上述实例中设置了红色滤色器12R、绿色滤色器12G和蓝色滤色器12B中的所有滤色器。然而,例如,可不设置滤光器中的蓝色滤色器12B。在这种情况下,大小为t2的高度差形成于第二区域R2和第三区域R3之间。因此,滤色器12可通过各区域之间的厚度差形成高度差,或者可通过仅设置在与高度差的较高高度级相对应的区域中形成高度差。
因此,当滤色器12用作高度差形成构件时,可不提供在平坦化绝缘膜14中形成高度差的工序。此外,当滤色器是必要的时候,可不提供诸如滤色器基板的另一滤色器。
[使用TFT层作为高度差形成构件的实例]
图13是示出在本实施方式中TFT层13代替平坦化绝缘膜14用作高度差形成构件的修改例的示图。
参照图13,在本修改例中,利用TFT层13的表面上的凹凸在基板11上形成高度差。凹凸例如由包括在形成于TFT层13中的像素驱动电路140中的晶体管和电容器形成。当像素驱动电路140被设计为允许其凹凸在基板11上形成所需的高度差时,TFT层13允许被用作高度差形成构件。
因此,当TFT层13用作高度差构件时,可不提供在平坦化绝缘膜14中形成高度差的工序。此外,增加了其他部件的设计自由度。例如,可以任何形状设置滤色器,或者也可以不设置滤色器。
应注意,如上面第一实施方式的修改例描述的每个构造也适用于本实施方式。
[3.第三实施方式]
[3-1.显示器的构造]
接下来,将参照图14给出根据本公开的第三实施方式的显示器的构造的描述。图14是用于说明有关显示器的显示区域的示图。
根据本实施方式的显示器是有机EL显示器300。应注意,根据本实施方式的显示器的总体构造和显示区域的平面构造与上面参照图1至图3描述的第一实施方式中说明的那些基本上相同。因此,将省略其详细描述。
TFT层13、平坦化绝缘膜34、下电极15、开口绝缘膜16、有机层37、上电极18、粘合层22和密封基板21以从基板起的该顺序设置在基板11上,如图14所示。本实施方式中的上述部件中,除了平坦化绝缘膜34和有机层27之外的部件的构造与上面参照图4在第一实施方式中描述的那些基本上相同。因此,将省略其详细描述。
有机层37包括以从基板11起的顺序的空穴注入层(HIL)171、空穴传输层(HTL)172、发光层(EML)373和电子注入层(EIL)175。黄色发光层373Y设置在红色发光装置10R和绿色发光装置10G中,且蓝色发光层373B设置在蓝色发光装置10B中,作为发光层373。
应注意,空穴注入层171、空穴传输层172和电子注入层175是与上述第一实施方式中的那些基本相同的部件。因此,将省略其详细描述。此外,蓝色发光层373B是与第一实施方式中的蓝色发光层173B基本相同的部件。因此,也将省略其详细描述。
黄色发光层373Y由于施加电场而引起的电子和空穴的再结合而发光。黄色发光层373Y设置在形成红色发光装置10R和绿色发光装置10G的基板11上的第一区域R1中。应注意,仅设置两种类型的发光层373,即,设置黄色发光层373Y和蓝色发光层373B。因此,基板11上设置黄色发光层373Y的区域被称为第一区域R1,且基板11上设置蓝色发光层373B的区域被称为第二区域R2。
黄色发光层373Y可由例如具有在500nm至750nm(包括这两个端值)范围内的一个或多个峰值的发光材料形成。黄色发光层373Y的具体材料类似于在第一实施方式中的发光层173的那些材料。此外,黄色发光层373Y通过将胶毯41上的转印图案转印至基板11上的预定区域而形成。黄色发光层373Y的光通过设置在基板11上的滤色器(未示出),例如,设置为对应于红色发光装置10R的红色滤色器或提供为对应于绿色发光装置10G的绿色滤色器,并由此被提取为红色或绿色的光。
如在第一实施方式中的平坦化绝缘膜14,平坦化绝缘膜34将TFT层13的表面平坦化,并也在基板11上形成高度差。平坦化绝缘膜34在形成黄色发光层373Y的第一区域R1中的厚度d1大于平坦化绝缘膜34在形成蓝色发光层373B的第二区域R2中的厚度d2。因此,大小为(d1-d2)的高度差形成于第一区域R1和第二区域R2之间。该高度差抑制要被转印至第一区域R1的黄色发光层373Y与第二区域R2的附着。
如上所述,在本实施方式中,仅设置两种类型的发光层373。因此,由作为高度差形成构件的平坦化绝缘膜34在基板11上形成的高度差的数量在第一实施方式中是两个,而在本实施方式中是一个。因此,在基板上形成的高度差的数量对应于本公开的实施方式中的发光层的类型数量。通过形成这样的高度差有效地抑制发光层之间的颜色混合,以允许发光波长较长且更容易发光的发光层在较高高度级上形成。
应注意,通过这样的制造方法制造有机EL显示器300,在该制造方法中,在上述参照图5的第一实施方式中的制造方法中形成红色和绿色发光层的两个步骤S107和S109被形成黄色发光层373Y的一个工序所取代。
此外,包括有机EL显示器300的电子设备包括在本公开的实施方式中,如上述第一实施方式中所述。
[3-2.修改例]
将给出上述本公开的第三实施方式的修改例的描述。
例如,如上所述,有机EL显示器300可包括其他部件,诸如未示出的滤色器和保护层。应注意,当黄色发光层373Y被提供为如本实施方式中所述的那样时,红色和绿色滤色器对于显示红色、绿色和蓝色这三原色是必要的,如上述实例中所述。然而,例如,当显示黄色和蓝色两种原色时,可提取出黄色发光层373Y的光,如在不提供滤光器的情况下那样。
此外,在上述实例中,蓝色发光层373B通过转印而形成。然而,可通过诸如沉积的方法将蓝色发光层373B形成为公共层,如第二实施方式中的蓝色发光层273B那样。
应注意,上面描述作为第一实施方式和第二实施方式的修改例的每个构造也适用于本实施方式。
[4.备注]
上述实施方式均为作为包括有机EL显示器的显示器或电子设备的有机EL器的实施方式。然而,本公开的实施方式不限于这样的显示器和电子设备。如上所述,诸如反转胶版印刷法的印刷方法不限制适用于印刷有机EL显示器的发光层,而可整体适用于所谓的印刷电子领域。因此,根据本公开的实施方式的技术也适用于印刷例如印刷基板的布线图案或绝缘图案、光刻工艺中使用的光致抗蚀剂、用于显示器的滤色器、有机TFT的有机层等。
在这些情况下,例如,被转印至基板上的部件并不限于发光层。即使材料不是发光层,多个转印层之间的材料混合也可能会影响例如设备的性能。因此,可以进行能够抑制在基板上形成的多个转印层之间的混合的根据本公开的实施方式的技术,例如,作为诸如上述装置的装置和用于制造这样装置的转印印刷方法。
已经参照附图在上文详细描述了本公开的优选实施方式。然而,本公开的技术范围不限于这些实施方式。不言而喻,具有本公开的技术领域中的普通知识的技术人员可以想到权利要求中所公开的技术思想范围内的各种修改和变形,并且应当理解,这些修改和变形属于本公开的技术范围。
根据本公开的上述示例性实施方式和修改例能够实现至少如下构造。
(1)一种显示器,包括:
第一发光层,要被转印至基板上的第一区域;
第二发光层,要被转印至基板上的第二区域;以及
高度差形成构件,在第一区域和第二区域之间形成第一高度差,当第一发光层被转印至第一区域时,第一高度差抑制第一发光层附着至第二区域。
(2)根据(1)所述的显示器,其中,第二发光层的发光波长比第一发光层的发光波长短。
(3)根据(1)或(2)所述的显示器,其中,高度差形成构件在第二区域和基板上的第三区域之间形成第二高度差,当第二发光层被转印至第二区域时,第二高度差抑制第二发光层附着至第三区域。
(4)根据(3)所述的显示器,还包括要形成于第三区域上的第三发光层。
(5)根据(4)所述的显示器,其中,第三发光层转印至第三区域。
(6)根据(4)所述的显示器,其中,第三发光层形成为对于基板上的第一区域、第二区域和第三区域是公共的。
(7)根据(4)至(6)中的任一项所述的显示器,其中,第三发光层的发光波长比第二发光层的发光波长短。
(8)根据(1)至(7)中的任一项所述的显示器,其中,高度差形成构件是设置在基板与第一发光层之间以及基板与第二发光层之间的平坦化绝缘膜。
(9)根据(8)所述的显示器,其中,第一高度差通过平坦化绝缘膜在第一区域中的厚度大于在第二区域中的厚度而形成。
(10)根据(1)至(7)中的任一项所述的显示器,其中,
高度差形成构件是第一滤色器和第二滤色器,第一滤色器设置在基板与第一发光层之间,并且第二滤色器设置在基本与第二发光层之间,以及
第一高度差通过第一滤色器的厚度与第二滤色器的厚度之间的差异形成,第一滤色器的厚度大于第二滤色器的厚度。
(11)根据(1)至(7)中的任一项所述的显示器,其中,高度差形成构件是设置在基板与第一发光层之间的滤色器。
(12)根据(1)至(7)中的任一项所述的显示器,其中,
高度差形成构件是设置在基板与第一发光层之间以及基板与第二发光层之间的薄膜晶体管层,以及
第一高度差由在薄膜晶体管层的表面上的凹凸形成。
(13)根据(1)至(12)中的任一项所述的显示器,其中,第一高度差的大小是第二区域的宽度的1/100以上或者是500纳米以上。
(14)一种制造显示器的方法,该方法包括:
将第一发光层转印至基板上的第一区域,同时利用第一高度差抑制第一发光层附着至第二区域,第一高度差形成于第一区域和基板上的第二区域之间;以及
将第二发光层转印至第二区域。
(15)根据(14)所述的方法,其中,
利用形成于转印构件上的转印图案将第二发光层转印至第二区域,以及
当将第二发光层转印至第二区域时,调整转印构件的接触压力以使转印图案接触第二区域。
(16)根据(14)或(15)所述的方法,其中,当将第二发光层转印至第二区域时,利用形成于第二区域和第三区域之间的第二高度差抑制第二发光层附着至基板上的第三区域。
(17)根据(16)所述的方法,还包括在第三区域中形成第三发光层。
(18)一种具有显示器的电子设备,该显示器包括:
第一发光层,要被转印至基板上的第一区域;
第二发光层,要被转印至基板上的第二区域;
高度差形成构件,在第一区域和第二区域之间形成第一高度差,当第一发光层被转印至第一区域时,第一高度差抑制第一发光层附着至第二区域。
(19)一种装置,包括:
第一转印层,要被转印至基板上的第一区域;
第二转印层,要被转印至基板上的第二区域;以及
高度差形成构件,在第一区域和第二区域之间形成第一高度差,当第一转印层被转印至第一区域时,第一高度差抑制第一转印层附着至第二区域。
(20)一种转印印刷方法,包括:
将第一转印层转印至基板上的第一区域,同时使用第一高度差抑制第一转印层附着至基板上的第二区域,第一高度差形成于基板上;以及
将第二转印层转印至第二区域。
[第四实施方式]
[构造]
图15示出根据本公开的第四实施方式的显示器(显示器1001)的截面构造。显示器1001例如可用作诸如有机电致发光彩色显示器的显示器。显示器1001可包括例如规律地布置在驱动基板1010上的产生红色光的多个有机EL装置10R(红色像素)、产生绿色光的多个有机EL装置10G(绿色像素)和产生蓝色光的多个有机EL装置10B(蓝色像素)。有机EL装置10R、10G和10B被保护层1018所覆盖,并被其间具有粘合层1019的密封基板1020密封。在显示器1001中,一组相邻的有机EL装置10R、10G和10B构成一个像素。显示器1001是从密封基板1020的顶表面发出三种颜色的光LR、LG和LB的顶部发光型的显示器。下面将描述每个部分的构造。
[驱动基板1010]
图1示出形成于显示器1001的驱动基板1010中的电路构造以及上述有机EL装置10R、10G和10B。驱动基板1010可包括,例如,在其中多个有机EL装置10R、10G和10B被布置成矩阵的显示区域110A。驱动基板还包括信号线驱动电路120和扫描线驱动电路130,作为布置在显示区域110A周围的图像显示的驱动器。信号线驱动电路120连接至沿列方向延伸的多个信号线120A。扫描线驱动电路130连接至沿行方向延伸的多个扫描线130A。每条信号线120A和每条扫描线130A的交点对应于有机EL装置10R、10G和10B之一。除此之外,电源线驱动电路(未示出)设置在显示区域110A周围的区域中。
图2示出设置在显示区域110A中的像素电路140的实例。像素电路140可包括,例如,驱动晶体管Tr1和写入晶体管Tr2(对应于后面描述的TFT1111)、驱动晶体管Tr1和写入晶体管Tr2之间的电容器(保持电容)Cs以及均串联至第一电源线(Vcc)和第二电源线(GND)之间的驱动晶体管Tr1的有机EL装置10R、10G和10B。驱动晶体管Tr1和写入晶体管Tr2各自都由典型的薄膜晶体管(TFT)构成。驱动晶体管Tr1和写入晶体管Tr2各自的构造可为倒置交错结构(所谓的底栅型),或可为交错结构(所谓的顶栅型)。通过这样的构造,信号线驱动电路120通过信号线120A将图像信号提供至写入晶体管Tr2的源极(或漏极)。扫描线驱动电路130通过扫描线130A将扫描信号供至写入晶体管Tr2的栅极。
图16示出驱动基板1010的详细截面构造(TFT1111的构造)以及有机EL装置10R、10G和10B的示意性构造。对应于上述驱动晶体管Tr1与上述写入晶体管Tr2的TFT1111形成于驱动基板1010上。在TFT1111中,例如,栅电极1101布置在基板1110上的选择性区域中,且半导体层1104形成于栅电极1101上,其间具有栅极绝缘膜1102和1103。沟道保护膜1105设置在要作为半导体层1104的沟道的区域(面对栅电极1101的区域)上。一对源-漏电极1106均电连接至半导体层1104。平坦化层1112形成于基板1110的整个表面上以覆盖上述TFT1111。
基板1110可以由例如玻璃基板或塑料基板构成。或者,基板1110可由诸如石英、硅和表面经过绝缘处理的金属的材料构成。此外,基板1110可具有柔性或者可具有刚性。
栅电极1101具有通过施加至TFT1111的栅极电压控制半导体层1104中的载流子密度的作用。栅电极1101例如可由诸如Mo、Al和铝合金的材料之一的单层膜,或上述材料中的两种或更多种的层叠膜构成。铝合金的实例包括铝-钕合金。
栅极绝缘膜1102和1103均例如可由诸如氧化硅膜(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)和氧化铝(Al2O2)中的一种材料的单层膜,或上述材料中的两种或更多种的层叠膜构成。在该实例中,栅极绝缘膜1102可由例如SiO2构成,且栅极绝缘膜1103可由例如Si3N4构成。栅极绝缘膜1102和1103的总厚度可以是例如200nm至300nm(包括这两个端值)。
半导体层1104可由例如包括铟(In)、镓(Ga)、锌(Zn)、锡(Sn)、Al和Ti的氧化物中一种或多种作为主要成分的氧化物半导体构成。半导体层1104通过施加栅极电压而在一对源-漏电极1106之间形成沟道。半导体层1104理想地具有这样的厚度,通过该厚度,后面描述的负电荷影响沟道,且不会引起薄膜晶体管的导通电流的劣化。具体地,半导体层1104理想地具有5nm至100nm(包括这两个端值)的厚度。
沟道保护膜1105形成于半导体层1104上,并防止在形成源-漏电极1106时对沟道造成损坏。沟道保护膜1105可由例如包含硅(Si)、氧(O2)和氟(F)的绝缘膜构成,并且可具有例如10nm至300nm(包括这两个端值)的厚度。
源-漏电极1106用作源极或漏极。源-漏电极1106例如可由诸如钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)、钛、ITO和氧化钛(TiO)中的一种材料的单层膜,或上述材料中的两种或更多种的层叠膜构造。例如,期望的是使用分别具有50nm、500nm和50nm的厚度的Mo、Al和Mo以该顺序层叠的三层膜,或使用与氧的结合较弱的金属或金属化合物,例如,诸如ITO和钛氧化物的包括氧的金属化合物。因此,稳定地保持了氧化物半导体的电特性。
平坦化层1112例如可由诸如聚酰亚胺和酚醛清漆的有机材料构成。平坦化层1112的厚度可以是例如10nm至100nm(包括这两个端值),并且优选为50nm以下。有机EL装置10的阳极电极1022形成于平坦化层1112上。
应注意,在平坦化层1112中设置接触孔H。源-漏电极1106通过接触孔H电连接至有机EL装置10R、10G和10B中的每个的第一电极1011。第一电极1011通过绝缘膜1012对于每个像素是电分离的。后面描述的包括各种颜色的发光层的有机层1014和第二电极1016层叠在第一电极1011上。将在后面描述有机EL装置10R、10G和10B的详细构造。
保护层1018可防止水分侵入有机EL装置10R、10G和10B中。保护层1018由具有低透明性和低水渗透性的材料构成,并且可以具有例如2μm到3μm(包括这两个端值)的厚度。保护层1018可由绝缘材料或导电材料构成。绝缘材料的实例包括诸如非晶硅(α-Si)、非晶碳化硅(α-SiC)、非晶氮化硅(α-Si1-xNx)和非晶碳(α-C)的无机非晶绝缘材料。这种无机非晶绝缘材料不会形成晶粒,并因此具有低水渗透性,从而可构成有利的保护膜。
密封基板1020密封有机EL装置10R、10G和10B与粘合层1019。密封基板1020由诸如相对于在有机EL装置10中产生的光是透明的玻璃的材料构造。密封基板1020可包括例如滤色器和黑矩阵(未示出)。在这种情况下,有机EL装置10R、10G或10B中产生的各种颜色的光被提取出,而在有机EL装置10R、10G和10B中反射的外部光被吸收,从而对比度得到提高。
[有机EL装置10R、10G和10B]
有机EL装置10R、10G和10B每个都可具有例如顶部发光型的装置构造。然而,有机EL装置10R、10G和10B并不限于这样的构造,并且可以是光从其基板1110侧被提取出的透明型,即底部发光型。
有机EL装置10R形成于绝缘膜1012的开口中。有机EL装置10R可包括例如空穴注入层(HIL)1013B、空穴传输层(HTL)1013A、红色发光层1014R、蓝色发光层1014B、电子传输层(ETL)1015A、电子注入层(EIL)1015B和第二电极(1016),它们以该顺序层叠在第一电极1011上。这也同样适用于有机EL装置10G。有机EL装置10G可具有例如有机EL装置10R的层叠结构的红色发光层的1014R被绿色发光层1014G替换的层叠构造。有机EL装置10B可包括例如空穴注入层1013B、空穴传输层1013A、蓝色发光层1014B、电子传输层1015A、电子注入层1015B和第二电极1016,它们以该顺序层叠在第一电极1011上。如上所述,在本实施方式中,红色发光层1014R和绿色发光层1014G针对每个像素分别(独立)形成,且蓝色发光层1014B形成于显示区域110A的整个表面上,即对于各像素是公共的。其他层,即,空穴注入层1013B、空穴传输层1013A、电子传输层1015A和电子注入层1015B均设置为对于各像素是公共的。有机EL装置10R、10G和10B还均包括在印刷发光层时形成的电荷传输薄膜层(如空穴传输薄膜层1017a1),这将在后面详细描述。
第一电极1011例如可以用作阳极。当显示器1001是顶部发光型时,第一电极1011例如可由诸如铝、钛和铬(Cr)的高反射材料构成。例如,当显示器1001是底部发光型时,可以使用诸如ITO、IZO和IGZO的材料的透明导电膜。
绝缘膜1012电绝缘有机EL装置10R、10G和10B,并分割每个像素的发光区域。绝缘膜1012包括多个开口。有机EL装置10R、10G和10B之一形成于每个开口中。绝缘膜1012例如可由诸如聚酰亚胺、酚醛清漆树脂和丙烯酸树脂的有机材料构造。或者,绝缘膜1012可由包括有机材料和无机材料的层叠体构成。无机材料的实例包括SiO2、SiO、SiC和SiN。
空穴注入层1013B是增加至各种颜色的发光层的空穴注入效率,并防止空穴泄漏的缓冲层。空穴注入层1013B的厚度可以例如优选为5nm至200nm(包括这两个端值),并可以更优选为8nm至150nm(包括这两个端值)。可根据与诸如电极的相邻层的材料的关系来适当选择空穴注入层1013B的材料。空穴注入层1013B的材料的实例包括聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚对苯乙炔、聚噻吩乙炔、聚醌(polyquinone)、聚喹喔啉及其他们的衍生物、诸如在其主链或侧链上包含芳香族胺结构的共聚物的导电性高分子、金属酞菁(诸如铜酞菁)和碳。导电性高分子的具体实例包括苯胺低聚物以及诸如聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)的聚二氧噻吩(polydioxythiophene)。
空穴传输层1013A增加各种颜色的发光层的空穴传输效率。根据装置的总体构造,空穴传输层1013A的厚度可例如优选为5nm至200nm(包括这两个端值),并进一步优选为8nm至150nm(包括这两个端值)。空穴传输层1013A可由例如可溶于有机溶剂的高分子材料构成。其实例包括聚乙烯基咔唑、聚芴、聚苯胺、聚硅烷、它们的衍生物、在其侧链或其主链中包含芳香族胺的聚硅氧烷衍生物、聚吡咯、Alq3和4,4'-双(N-1-萘基-N-苯基氨基)联苯(α-NPD)。
红色发光层1014R、绿色发光层1014G和蓝色发光层1014B由于由电场施加引起的电子和空穴的再结合而发光。根据装置的总体构造,各种颜色的发光层的厚度例如可优选为10nm至200nm(包括这两个端值),更优选为20nm至150nm(包括这两个端值)。
只要材料对应于各种颜色,构造红色发光层1014R、绿色发光层1014G和蓝色发光层1014B中的每个的材料可以是任何材料,且该材料可以是高分子材料(其中分子量为例如5000以上),或者可以是低分子材料(其中分子量为例如5000以下)。当材料为低分子材料时,例如,可以使用主体材料和掺杂剂材料中的两种或更多种的混合材料。当材料是高分子材料时,例如,高分子材料可溶解在有机溶剂中,以处于要被使用的油墨状态。或者,可以使用低分子材料和高分子材料的混合材料。
高分子材料的实例包括聚芴类高分子衍生物、(聚)对苯撑亚乙烯基衍生物、聚亚苯基衍生物、聚乙烯基咔唑衍生物、聚噻吩衍生物、二萘嵌苯类颜料、香豆素类颜料、若丹明类颜料,以及带有掺杂剂材料的它们的混合物。掺杂剂材料的实例包括红荧烯、苝、9,10-二苯基蒽、四苯基丁二烯、尼罗红和香豆素6。低分子材料的实例包括汽油、苯乙烯基胺、三苯基胺、卟啉、苯并菲、氮杂苯并菲(azatriphenylene)、四氰基对苯二醌二甲烷、三唑、咪唑、噁二唑、聚芳基烷烃、苯二胺、芳基胺、噁唑、蒽、芴酮、腙、茋和它们的衍生物,以及杂环共轭体系单体或低聚物,诸如聚硅烷类化合物、乙烯基咔唑类化合物、噻吩类化合物和苯胺类化合物。此外,各种颜色的发光层可包括例如具有高发光效率的材料,诸如低分子荧光材料、磷光颜料和金属络合物,作为除了上述材料之外的客体材料。
电子传输层1015A增加至各种颜色的发光层的电子传输效率。具有优异电子传输性能的有机材料优选作为电子传输层1015A的材料。具体地,其实例包括芳基吡啶衍生物和苯并咪唑衍生物。根据装置的总体构造,电子传输层1015A和电子注入层1015B的总厚度可例如优选为5nm至200nm(包括这两个端值),更优选为10nm至180nm(包括这两个端值)。
电子注入层1015B可增加对各种颜色的发光层的电子注入效率。构成电子注入层1015B的材料的实例包括碱金属、碱土金属、稀土金属和氧化物、复合氧化物、氟化物及其碳酸盐。
第二电极1016例如可具有约10nm的厚度。当装置是顶部发光型时,第二电极1016由以下材料形成:具有透光性的导电性膜材料,例如,诸如ITO、IZO、ZnO、InSnZnO、MgAg和Ag的材料的单层膜,或包含两种或更多种上述材料的层叠膜。当装置是底部发光型时,第二电极1016可由例如高反射率材料,诸如铝、AlSiC、钛和铬形成。
[有机EL装置10R、10G和10B的详细构造]
在本实施方式中,有机EL装置10R、10G和10B除了具有上述各种功能层之外,还微观上具有薄膜层(空穴传输薄膜层1017a1和红色发光薄膜层1017r),这将在下面描述。
图17示意性地示出有机EL装置10R、10G和10B的层叠结构。如上所述,在有机EL装置10R、10G和10B的有机EL装置10R和10G中,针对每个像素分别形成红色发光层1014R和绿色发光层1014G。另一方面,蓝色发光层1014B形成为延伸到形成有机EL装置10R、10G的区域。换言之,三种颜色的发光层中的两种颜色的发光层(红色发光层1014R和绿色发光层1014G)以预定图案(诸如线状图案和矩阵图案)形成于驱动基板1010上。可使用胶毯通过反转印刷形成红色发光层1014R和绿色发光层1014G,这将在后面详细描述。
空穴传输性薄膜层1017a1形成于红色发光层1014R、绿色发光层1014G和蓝色发光层1014B中的红色发光层1014R的第一电极1011侧(具体地,在红色发光层1014R和空穴传输层1013A之间)。空穴传输薄膜层1017a1也可形成于有机EL装置10B中的蓝色发光层1014B的第一电极1011侧(具体地,在后述红色发光薄膜层1017r和空穴传输层1013A之间)。换言之,空穴传输薄膜层1017a1设置在不包括形成有机EL装置10G的区域的区域(形成有机EL装置10R和10B的区域)中的每个发光层以下。
空穴传输性薄膜层1017a1包括空穴传输材料,且可以具有例如0.1nm至20nm(包括这两个端值)的厚度。类似于上述用于空穴传输层1013A的那些材料用作构造空穴传输性薄膜层1017a1的材料。空穴传输薄膜层1017a1和空穴传输层1013A可由相同材料构成或可由不同材料构成。空穴传输性薄膜层1017a1由于在印刷绿色发光层1014G的工序中用包含空穴传输材料的溶液溶胀胶毯而形成。
另一方面,红色发光薄膜层1017r形成于绿色发光层1014G的第二电极(1016)侧(具体地,在绿色发光层1014G和蓝色发光层1014B之间)。红色发光薄膜层1017r也形成于有机EL装置10B中的蓝色发光层1014B的第一电极1011侧(具体地,在空穴传输薄膜层1017a1和蓝色发光层1014B之间)。换言之,红色发光薄膜层1017r设置在不包括形成有机EL装置10R的区域的区域(形成有机EL装置10G和10B的区域)中。红色发光薄膜层1017r设置在有机EL装置10G中的绿色发光层1014G上,并设置在有机EL装置10B中的蓝色发光层1014B以下。
红色发光薄膜层1017r包括包含在红色发光层1014R中的红色发光材料,并可具有例如35nm至70nm(包括这两个端值)的厚度。红色发光薄膜层1017r由于在印刷红色发光层1014R的工序中用包含红色发光材料的溶液溶胀胶毯而形成。
如上所述,在本实施方式中,有机EL装置10R、10G和10B在发光层的底表面侧(第一电极1011侧)和顶表面侧(第二电极(1016)侧)上具有不同膜构造。空穴传输薄膜层1017a1形成于红色发光层1014R的第一电极1011侧,且红色发光薄膜层1017r形成于绿色发光层1014G的第二电极1016侧。在蓝色像素中,空穴传输薄膜层1017a1和红色发光薄膜层1017r以从蓝色发光层1014B的第一电极1011侧起的该顺序层叠在第一电极1011侧上。
[制造方法]
上述显示器1001例如可如下制造。
首先,在驱动基板1010上形成第一电极1011,如图18A所示。此时,在例如通过真空蒸镀法或溅射法使上述电极材料沉积在基板的整个表面上之后,可例如通过使用光刻法蚀刻来图案化所得物。此外,第一电极1011通过形成于驱动基板1010上的平坦化层1112中的接触孔H连接至TFT1111(具体地,源-漏电极1106)。
随后,如图18B所示形成绝缘膜1012。具体地,可例如通过诸如旋涂法的方法将上述树脂材料涂覆到驱动基板1010的整个表面上。此后,例如通过光刻法在对应于第一电极1011的部分中形成开口。在形成开口之后,必要时,可使绝缘膜1012进行回流焊。
随后,例如通过真空蒸镀法依次沉积空穴注入层1013B和空穴传输层1013A,以覆盖第一电极1011和绝缘膜1012,如图19所示。然而,除了使用真空蒸镀法之外,还可以使用直接涂布法,诸如旋涂法、狭缝涂覆法和喷墨法,或可使用凹版胶版印刷法、凸版印刷法、凹板反转印刷法等作为沉积空穴注入层1013B和空穴传输层1013A的方法。
[形成绿色和红色发光层的工序]
接下来,红色发光层1014R和绿色发光层1014G分别形成于红色像素区域10R1和绿色像素区域10G1中,如图20所示。此时,如下文所述,绿色发光层1014G和红色发光层1014R都使用胶毯通过反转印刷法以该顺序的图案形成。其概要如下。
1.绿色发光层1014G的形成
(1)使用包含空穴传输材料的溶液溶胀胶毯
(2)用包含绿色发光材料的溶液涂覆胶毯
(3)使用凹板在胶毯上形成印刷图案
(4)将胶毯上的转印图案转印至驱动基板1010
2.红色发光层1014R的形成
(1)使用包含红色发光材料的溶液涂覆/溶胀胶毯
(2)使用凹板在胶毯上形成印刷图案
(3)将胶毯上的转印图案转印至驱动基板1010
[1.形成绿色发光层1014G]
[(1)溶胀工序]
首先,制备在后来的工序中转印绿色发光层1014G时使用的胶毯1060。胶毯1060的至少一个表面被溶胀。具体地,例如通过旋涂法将包含空穴传输材料的溶液D1a沉积在胶毯1060的整个表面上,如图21的部分(A)和(B)所示。因此,溶液D1a渗透胶毯1060的顶表面侧上的层(表面层S1),并且顶表面S1被包含在溶液D1a中的溶剂溶胀,如图21的部分(C)部分所示。因此,胶毯1060的表面被保持在适度的湿度下,从而允许在后来的工序中的转印中有利成膜。应注意,例如,胶毯1060的溶胀量可理想地具有相对于厚度为0.05mm至1mm(包括这两个端值)的硅胶毯具有10%以上的体积溶胀比的程度。此外,此后,必要时,可例如通过诸如旋涂法的方法移除胶毯1060上的不需要的溶液D1a的层(S1')。或者,当层S1'非常干燥时,可使用诸如粘合片的材料移除层S1'。
[(2)发光材料涂覆工序]
随后,包含绿色发光材料的溶液D2g被涂覆到胶毯1060的整个表面上。具体地,如图22的部分(A)和(B)所示,例如,可通过诸如旋涂法和狭缝涂布法的直接涂覆法将溶液D2g沉积在胶毯1060的整个表面上。因此,包含绿色发光材料的溶液D2g的层形成于胶毯1060上的用包含空穴传输材料的溶液溶胀的表面层S1上,如图22的部分(C)所示。
[(3)印刷图案形成工序]
接下来,绿色发光层1014G的印刷图案层(印刷图案层1014g1)形成于胶毯1060上。具体地,首先,具有对应于绿色像素区域10G1的凹部的凹板1061被布置为面对胶毯1060上的溶液D2g的层,如图23的部分(A)所示。此后,胶毯1060上的溶液D2g的层被压到凹板1061上,如图23的部分(B)所示。随后,胶毯1060被从凹板1061上剥离,如图23的部分(C)所示。因此,溶液D2g的层的不需要的部分(D2'g)被转印至待从胶毯1060上移除的凹板1061的凸起部分侧。因此,对应于绿色像素区域10G1的绿色发光层1014G的印刷图案层1014g1形成于胶毯1060上。应注意,虽然线状图案示于附图中,但是只要图案与TFT像素配置一致,则图案形状不限于线状形式,且可为其他形状。
[(4)转印工序]
随后,胶毯1060上的绿色发光层1014G的印刷图案层1014g1被转印至驱动基板1010。具体地,首先,胶毯1060被布置成面对已经形成空穴注入层1013B和空穴传输层1013A的驱动基板1010(在下文中,为方便起见简称为“驱动基板1010a”),如图24的部分(A)所示。此时,具体地,在转印之前,在胶毯1060的表面上,与印刷图案层1014g1一起,在不包括印刷图案层1014g1的区域的区域中形成包含空穴传输材料的薄膜层(空穴传输性薄膜层1017a1),如图24的部分(B)所示。空穴传输性薄膜层1017a1由于包含在胶毯1060的表面层S1中的溶液D1a的空穴传输材料的沉积而形成。
随后,驱动基板1010a与印刷图案层1014g1对准,且胶毯1060的形成印刷图案层1014g1的表面被压到驱动基板1010a上,如图24的部分(C)所示。随后,胶毯1060被从驱动基板1010a上剥离。因此,绿色发光层1014G在驱动基板1010a上形成图案(图24的部分(D))。此外,此时,在胶毯1060上沉积的空穴传输薄膜层1017a1同时被转印至驱动基板1010a,其未在图24的部分(D)中示出。
[2.红色发光层1014R的形成]
[(1)发光材料涂覆/溶胀工序]
首先,制备在后来的工序中转印红色发光层1014R时使用的胶毯1062。胶毯1062的至少一个表面被溶胀。此时,具体地,例如通过旋涂法将包含红色发光材料的溶液D2r涂覆至胶毯1062的表面,如图25的部分(A)和(B)所示。因此,溶液D2r渗透胶毯1062的顶表面侧上的层(表面层S1r),且表面层S1r被包含在溶液D2r中的溶剂溶胀,如图25的部分(C)所示。这允许在如上述形成绿色发光层1014G的后来工序中的转印中有利成膜。此后或在与溶胀工序的同一时间,包含红色发光材料的溶液D2r的层形成于胶毯1062上。
[(2)印刷图案形成工序]
随后,以与绿色发光层1014G的上述情况类似的方式使用预定凹板将红色发光层1014R的印刷图案层(印刷图案层1014r1)形成于胶毯1062上,这未在图中示出。
[(3)转印工序]
随后,胶毯1062上的红色发光层1014r的印刷图案层1014r1被转印至驱动基板1010a。具体地,首先,胶毯1062被布置成面对驱动基板1010a(特别地,已经形成绿色发光层1014G的驱动基板1010a),如图26的部分(A)所示。此时,具体地,在转印之前,在胶毯1062的表面上,与印刷图案层1014r1一起,在不包括印刷图案层1014r1的区域的区域中形成包含红色发光材料的薄膜层(红色发光薄膜层1017r),如图26的部分(B)所示。红色发光薄膜层1017r由于包含在胶毯1062的表面层S1r中的溶液D2r的红色发光材料的沉积而形成。
随后,驱动基板1010a与印刷图案层1014r1对准,且胶毯1062的形成印刷图案层1014r1的表面被压到驱动基板1010a上,如图26的部分(C)所示。随后,胶毯1062被从驱动基板1010a上剥离。因此,红色发光层1014R在驱动基板1010a上形成图案(图26的部分(D))。此外,此时,在胶毯1063上沉积的红色发光薄膜层1017r同时被转印至驱动基板1010a,其未在图26的部分(D)中示出。
如上所述,在本实施方式中,使用胶毯通过反转印刷使三种颜色的发光层中的绿色发光层1014G和红色发光层1014R针对每个像素分别形成图案。在该实例中,当绿色发光层1014G形成时,胶毯被包含空穴传输材料的溶液溶胀而被使用。因此,绿色发光层1014G形成于绿色像素区域10G1中,而空穴传输性薄膜层1017a1形成于作为除了绿色象素区域10G1之外的区域的红色像素区域10R1和蓝色像素区域10B1中的每一个中,如图27A所示。此后,当红色发光层1014R形成时,使用用包含红色发光材料的溶液溶胀的胶毯。因此,在形成红色发光层1014R之后,红色发光层1014R形成于红色象素区域10R1中,且红色发光薄膜层1017r形成于作为除了红色像素区域10R1之外的区域的绿色象素区域10G1和蓝色像素区域10R1中的每一个中,如图27B所示。
随后,例如,通过真空蒸镀法使蓝色发光层1014B形成于基板的整个表面上,如图28所示。
随后,例如,通过真空蒸镀法使电子传输层1015A和电子注入层1015B形成于蓝色发光层1014B上,如图29所示。此后,例如,通过真空蒸镀法、CVD法或溅射法使第二电极1016形成于电子注入层1015B上,如图30所示。因此,在驱动基板1010上形成有机EL装置10R、10G和10B。
最后,在形成保护层1018以覆盖驱动基板1010上的有机EL装置10R、10G和10B之后,用其间的粘合层1019使密封基板1020附着于其上。因此,完成图15中所示的显示器1001。
[功能和效果]
在根据本实施方式的显示器1001中,通过写入晶体管Tr2的栅电极将扫描信号从扫描线驱动电路130提供到每个像素,且通过写入晶体管Tr2将图像信号从信号线驱动电路120提供到保持电容器Cs,且该图像信号被保持在保持电容器Cs中。因此,驱动电流Id被注入有机EL装置10,并且空穴和电子再结合以引起发光。当装置是顶部发光型时,该光可例如透过第二电极1016和密封基板1020并在显示器1001上被提取出。
在这样的显示器1001中,如上所述,在制造工序中,使用胶毯通过反转印刷针对各个像素分别形成三种颜色R、G和B的发光层中的两种颜色的发光层(绿色发光层1014G和红色发光层1014R)。在形成发光层的绿色发光层1014G时,用包含空穴传输材料的溶液溶胀胶毯。
[比较例]
图31示意性地示出根据本实施方式的比较例的显示器的截面构造。如本实施方式中,在显示器中,为有机EL装置1100R、1100G和1100B中的每个设置第一电极1107,且空穴注入层1102B、空穴传输层1102A、电子传输层1105A、电子注入层1105B和第二电极1016形成为对于各像素是公共的。此外,红色发光层1104R和绿色发光层1104G针对各个像素而分别形成,且蓝色发光层1104B形成为对于各像素公共的层。使用胶毯通过反转印刷形成红色发光层1104R和绿色发光层1104G。
然而,在比较例的显示器中,在形成红色发光层1104R和绿色发光层1104G时,分别使用被包含红色发光材料和绿色发光材料的溶液溶胀的胶毯。因此,在胶毯的表面上沉积了发光材料,并且包含发光材料的薄膜层形成于除了所希望的区域以外的区域中。具体地,包含绿色发光材料的绿色发光薄膜层1103g形成于红色发光层1104R和空穴传输层1102A之间,且包含红色发光材料的红色发光薄膜层1103r形成于绿色发光层1104G和蓝色发光层1104B之间。此外,绿色发光薄膜层1103g和红色发光薄膜层1103r层叠在蓝色像素中的蓝色发光层1104B和空穴传输层1102A之间。因此,会发生发光光谱的颜色混合,且在有机EL装置1100R、1100G和1100B中不能得到诸如期望的发光效率和期望的色度的特性,从而导致装置特性降低。
另一方面,在本实施方式中,在形成绿色发光层1014G时,使用被包含空穴传输材料而不是绿色发光材料的溶液溶胀的胶毯。因此,空穴传输薄膜层1017a1形成于之间红色发光层1014R和空穴传输层1013A之间,如图17所示。此外,在蓝色像素中,空穴传输薄膜层1017a1也形成于蓝色发光层1014B和空穴传输层1013A之间。其结果是,可抑制绿色发光材料至红色发光层1014R和蓝色发光层1014B的附着(抑制红色和蓝色像素中的绿色光的颜色混合),且可抑制发光光谱的颜色混合。
如上所述,在本实施方式的显示器1001中,空穴传输性薄膜层1017a1形成于红色发光层1014R和蓝色发光层1014B的各自的第一电极1011侧上。因此,在不进行诸如使用高分辨率掩模的真空蒸发工序和使用激光的热转印工序的工序的情况下,在形成发光层的同时,抑制各颜色的发光材料的颜色混合。因此,能够通过简单和低成本的制造工序抑制装置特性的下降。
[第五实施方式]
图32示意性地示出根据本公开的第五实施方式的显示器中的有机EL装置10R、10G和10B的层叠结构。本实施方式中的有机EL装置10R、10G和10B也形成于驱动基板1010上和并被保护层1018、粘合层1019和密封基板1020密封,以构成显示器,如在上述第四实施方式中所述。下面,类似于上述第四实施方式中的那些部件将用相同的标号标注,且将适当地省略其描述。
在本实施方式中,有机EL装置10R和10G也都可包括例如空穴注入层1013B、空穴输运层1013A、红色发光层1014R或绿色发光层1014G、蓝色发光层1014B、电子传输层1015A、电子注入层1015B和第二电极1016,它们以该顺序层叠在第一电极1011上。有机EL装置10B可包括例如空穴注入层1013B、空穴传输层1013A、蓝色发光层1014B、电子传输层1015A、电子注入层1015B和第二电极1016,它们以该顺序层叠在第一电极1011上。此外,使用胶毯通过反转印刷形成红色发光层1014R和绿色发光层1014G,并例如可通过真空蒸镀法形成蓝色发光层1014B。在有机EL装置10R中,空穴传输性薄膜层1017a1夹置在红色发光层1014R和空穴传输层1013A之间。在有机EL装置10B中,空穴传输薄膜层1017a1夹置在蓝色发光层1014B和空穴传输层1013A之间。
在本实施方式中,包含电子传输材料的电子传输薄膜层1017a2形成于有机EL装置10G中的绿色发光层1014G和蓝色发光层1014B之间。此外,空穴传输薄膜层1017a1和电子传输薄膜层1017a2以从空穴传输层1013A起的该顺序层叠在有机EL装置10B中的蓝色发光层1014B和空穴传输层1013A之间。
在这种情况下,在上述第四实施方式中所描述的形成红色发光层1014R的工序时使用电子传输材料而不是红色发光材料被溶解在其中的溶液溶胀胶毯1062。类似于上述电子传输层1015A的材料可用作电子传输材料。此后,包含红色发光材料的溶液涂覆到胶毯1062上,以形成印刷图案层1014r1。因此,印刷图案层1014r1形成于转印前的胶毯1062的表面上,且电子传输材料在印刷图案层1014r1的区域以外的区域中沉积(形成电子传输薄膜层1017a2),如图33所示。通过使用胶毯1062进行这样的转印,在红色像素区域中形成红色发光层1014R,并且在另一方面,电子传输薄膜层1017a2形成于绿色像素区域中的绿色发光层1014G。此外,电子传输薄膜层1017a2形成于蓝色像素区域中的空穴传输薄膜层1017a1。
如上所述,在本实施方式中,在形成绿色发光层1014G时,使用被包含空穴传输材料的溶液溶胀的胶毯,且当形成红色发光层1014R时,使用被包含电子传输材料的溶液溶胀的胶毯。因此,空穴传输薄膜层1017a1形成于红色发光层1014R和空穴传输层1013A之间,且电子传输薄膜层1017a2形成于绿色发光层1014和蓝色发光层1014B之间。此外,空穴传输薄膜层1017a1和电子传输薄膜层1017a2形成于蓝色像素中的蓝色发光层1014B和空穴传输层1013A之间。因此,获得与上述第四实施方式的那些基本上相同的效果,且抑制了红色发光材料至绿色发光层1014G的附着。因此,更有效地抑制发光光谱的颜色混合。
应注意,在本实施方式中,电子传输薄膜层1017a2被夹置在蓝色像素中的蓝色发光层1014B和第一电极1011之间,这与上述第四实施方式不同。这可能会导致蓝色像素中的发光效率降低。因此,可以考虑到与红色和绿色象素的装置特性的平衡,来确定其应用。
接下来,将描述上述第四和第五实施方式中的有机EL装置10R、10G和10B的修改例(修改例1至3)。将用相同的标号表示与上述第四实施方式中的那些类似的部件,并且将适当地省略对它们的描述。
[修改例1]
图34示意性地示出根据修改例1的有机EL装置10R、10G和10B的层叠结构。此外,在本修改例中,有机EL装置10R和10G都可包括例如空穴注入层1013B、空穴传输层1013A、红色发光层1014R或绿色发光层1014G、蓝色发光层1014B、电子传输层1015A、电子注入层1015B和第二电极1016,它们以该顺序层叠在第一电极1011上。有机EL装置10B可包括例如空穴注入层1013B、空穴传输层1013A、蓝色发光层1014B、电子传输层1015A、电子注入层1015B和第二电极1016,它们以该顺序层叠在第一电极1011上。此外,使用胶毯通过反转印刷形成红色发光层1014R和绿色发光层1014G,并例如可通过真空蒸镀法形成蓝色发光层1014B。
然而,在本修改例中,绿色发光薄膜层1017g夹置在有机EL装置10R中的红色发光层1014R和空穴传输层1013A之间,且电子传输薄膜层1017a2形成于有机EL装置10G中的绿色发光层1014G和蓝色发光层1014B之间,这与上述第四实施方式不同。绿色发光薄膜层1017g和电子传输薄膜层1017a2以从空穴传输层1013A起的该顺序层叠在有机EL装置10B中的蓝色发光层1014B和空穴传输层1013A之间。
在这种情况下,可在形成绿色发光层1014G的工序中使用包含绿色发光材料的溶液溶胀胶毯,且在形成红色发光层1014R的工序中使用包含电子传输材料的溶液溶胀胶毯,如上述第五实施方式所述。因此,在形成绿色发光层1014G的工序中,绿色发光薄膜层1017g形成于红色像素区域和蓝色像素区域中的每一个中。此外,在形成红色发光层1014R的工序中,电子传输薄膜层1017a2形成于红色像素区域和蓝色像素区域中的每一个中。
如在本修改例中,胶毯可不在形成绿色发光层1014G的工序而是在形成红色发光层1014R的工序中用包含电子传输材料的溶液进行溶胀。这可抑制红色发光材料至绿色发光层1014G和蓝色发光层1014B的附着,并提供基本上相当于上述第四实施方式中的效果。
[修改例2]
图35至图37均示意性地示出根据修改例2的有机EL装置10R、10G和10B的层叠结构。在上述第四和第五实施方式和修改例1中,说明了在形成绿色发光层1014G之后形成红色发光层1014R的情况。然而,形成使用胶毯通过印刷形成发光层的顺序不限于此。可在如本修改例中形成红色发光层1014R之后,形成绿色发光层1014G。此外,如上所述,也是在这种情况下,当形成第一和第二颜色的发光层中的一个或两个时,可用包含空穴传输材料或电子传输材料的溶液溶胀胶毯。
例如,在形成第一颜色发光层(红色发光层1014R)的工序中,可使用被包含空穴传输材料的溶液溶胀的胶毯,且在形成第二颜色发光层(绿色发光层1014G)工序中,可用包含绿色发光材料的溶液溶胀胶毯,如上述第四实施方式所述。因此,绿色发光薄膜层1017g形成于有机EL装置10R中的红色发光层1014R和蓝色发光层1014B之间,且空穴传输性薄膜层1017a1形成于有机EL装置10G中的空穴传输层1013A和绿色发光层1014G之间,如图35所示。空穴传输薄膜层1017a1和绿色发光薄膜层1017g以从空穴传输层1013A起的该顺序层叠在有机EL装置10B中的蓝色发光层1014B和空穴传输层1013A之间。
或者,如在上述第五实施方式中,在形成第一颜色发光层(红色发光层1014R)的工序中,可使用被包含空穴传输材料的溶液溶胀的胶毯,且在形成第二颜色发光层(绿色发光层1014G)的工序中,可使用被包含电子传输材料的溶液溶胀的胶毯。因此,电子传输薄膜层1017a2形成于有机EL装置10R中的红色发光层1014R和蓝色发光层1014B之间,且空穴传输性薄膜层1017a1形成于有机EL装置10G中的空穴传输层1013A和绿色发光层1014G之间,如图36所示。空穴传输薄膜层1017a1和电子传输薄膜层1017a2以从空穴传输层1013A起的该顺序层叠在有机EL装置10B中的蓝色发光层1014B和空穴传输层1013A之间。
或者,如上述修改例1所述,在形成第一颜色发光层(红色发光层1014R)的工序中可使用被包含红色发光材料的溶液溶胀的胶毯,且在形成第二颜色发光层(绿色发光层1014G)的工序中可使用被包含电子传输材料的溶液溶胀的胶毯。因此,电子传输薄膜层1017a2形成于有机EL装置10R中的红色发光层1014R和蓝色发光层1014B之间,且红色发光薄膜层1017r形成于有机EL装置10G中的空穴传输层1013A和绿色发光层1014G之间,如图37所示。红色发光薄膜层1017r和电子传输薄膜层1017a2以从空穴传输层1013A起的该顺序层叠在有机EL装置10B中的蓝色发光层1014B和空穴传输层1013A之间。
如上所述,可以抑制颜色混合,且即使形成红色发光层1011R和绿色发光层1011G的顺序相反,也可获得基本上相当于上述实施方式等中的那些的效果。然而,在绿色像素中,当红色发光层被夹置在绿色发光层1014G的空穴传输层1013A侧时,由红色发光引起的能量影响变大(容易发生颜色混合)。因此,在这一点来看,理想的是,以如本修改例中所示的顺序形成各颜色的发光层,并在形成红色发光层1014r的工序中,使用空穴传输材料溶胀胶毯。
[修改例3]
图38示意性地示出根据修改例3的有机EL装置10R、10G和10B的层叠结构。在上述第四实施方式等中,红色发光层和绿色发光层均已被描述为使用胶毯通过反转印刷而形成图案的发光层的实例。然而,也可以使用其他颜色的发光层。例如,也可以如在本修改例中那样采用黄色发光层1014Y形成于有机EL装置10R和10G的两个像素的上面且蓝色发光层1014B形成于黄色发光层1014Y的上面的构造。在这种情况下,通过有机EL装置10R和10G中的黄色和蓝色的颜色混合产生白色光。因此,滤色器层1021提供在更靠近密封基板1020的区域。使用滤色器层1021提取出红色光和绿色光。滤色器层1021包括分别面对有机EL装置10R、10G和10B的红色滤光器1021R、绿色滤色器1021G和蓝色滤色器1021B。红色滤波器1021R、绿色滤色器1021G和蓝色滤色器1021B分别选择性地透过红色光、绿色光及蓝色光。在本修改例中,空穴传输薄膜层1013A形成于上述构造中的蓝色像素中的蓝色发光层1014B和空穴传输层1017a1之间。
在本修改例中,使用胶毯通过反转印刷使黄色发光层1014Y形成于对应于空穴传输层1013A上的红色和绿色像素这两个像素的区域中。此时,使用包含空穴传输材料的溶液溶胀胶毯,从而使黄色发光层1014Y形成于对应于红色和绿色像素这两个像素的区域中,且空穴传输薄膜层1017a1形成于蓝色像素区域中。因此,抑制了黄色发光材料至蓝色发光层1014B的附着,且抑制了在有机EL装置10B中的颜色混合。
第一到第五实施方式及其修改例并不限于单独使用,但也可以组合使用,并且也可以被应用于模块和后述的应用。因此,可获得协同的效果。实施方式和修改例的组合的实例包括:第一实施方式或其修改例和第二实施方式或其修改例、第一实施方式或其修改例和第三实施方式或其修改例、第一实施方式或其修改例和第四实施方式或其修改例、第一实施方式或其修改例和第五实施方式或其修改例、第二实施方式或其修改例和第三实施方式或其修改例、第二实施方式其修改例和第四实施方式或其修改例、第二实施方式或其修改例和第五实施方式或其修改例、第三实施方式或其修改例和第四实施方式或其修改例、第三实施方式或其修改例和第五实施方式或其修改例、以及第四实施方式或其修改例和第五实施方式或其修改例的组合。
[应用例]
在上述第一至第五实施方式中和修改例1至3中描述的包括有机EL装置10R、10G和10B的显示器(有机EL显示器100、200和300,和显示器1001,以下由显示器1001表示)可安装在显示图像(或运动图像)的任何领域的电子设备上,例如如下所示。
图39A和图39B分别示出智能电话的外观。智能电话可包括例如显示部1140(显示器1001)、非显示部(壳体)1120和操作部1130。操作部1130可设置在非显示部分(1120)的前表面上,如图39A所示,或可以设置在其顶面上,如图39B所示。
图40示出电视机的外观构造。电视机可包括例如图像显示屏部1200(显示器1001),其包括前面板1210和滤光玻璃1220。
图41A和图41B均示出数码静态相机的外观构造。图41A和图41B分别示出其前面和背面。数码静态相机可包括例如用于闪光灯的发光部1310、显示部1320(显示器1001)、菜单开关1330和快门按钮1340。
图42示出笔记本个人计算机的外观构造。个人计算机可包括,例如,主体1410、用于输入字符等操作的键盘1420和显示图像的显示部1430(显示器1001)。
图43示出视频摄像机的外观构造。视频摄像机可包括例如主体部1510、用于拍摄设置在主体部分1510的前侧面的物体的镜头1520、用于拍摄的开始-停止开关1530和显示部1540(显示器1001)。
图44A至图44G均示出移动电话的外观构造。图44A和图44B分别示出处于打开状态的移动电话的正面和侧面。图44C至图44G分别示出处于关闭状态的移动电话的前面、左侧面、右侧面、顶面和底面。移动电话可包括例如由连接部(铰链部)1630连接的顶部壳体1610和底部壳体1620、显示器1640(显示器1001)、副显示器1650、图像灯1660和相机1670。
在上文中,已经描述了本公开的优选实施方式。然而,本公开不限于此,并且可以进行各种修改。例如,红色、绿色和蓝色三种颜色的发光层中的红色和绿色两种颜色的发光层在上述实施方式等中被描述为使用胶毯通过反转印刷所形成的发光层的实例。然而,使用胶毯通过印刷形成的发光层不限于此颜色组合。例如,蓝色发光层也可使用胶毯通过印刷形成图案(换言之,红色、绿色和蓝色中的所有可分别通过印刷来涂覆)。此外,在形成蓝色发光层的工序中,可用例如包含电子传输材料等的溶液溶胀胶毯。在这种情况下,例如,在图17所示的实例中,电子传输薄膜层形成于红色发光层1014R上,且红色发光薄膜层1017r和电子传输薄膜层层叠在绿色发光层1014G上。
此外,作为本公开的电荷传输材料,可根据诸如每个像素中的发光层的形成顺序和装置特性的因素来选择适当的空穴传输材料或适当的电子传输材料。
此外,实施方式中的每个上述层的材料、厚度、形成方法、形成条件等不是限制性的,且可采用其他材料、其他厚度、其他形成方法、其他成膜条件等。
能够根据本公开的上述示例性实施方式和修改例实现至少如下构造。
(1)一种有机电致发光装置,包括:
多个发光层,每个都由有机材料制成,多个发光层具有不同颜色;
第一电极和第二电极,夹持多个发光层中的每一个;
薄膜层,包含电荷传输材料,薄膜层形成于多个发光层中的一个或多个发光层中的每一个的第一电极侧、第二电极侧或这两侧上。
(2)根据(1)所述的有机电致发光装置,其中,
多个发光层包括针对每个像素分别形成的第一发光层和第二发光层;以及
作为薄膜层的第一薄膜层形成于第一发光层和第二发光层中的第二发光层的第一电极侧上。
(3)根据(2)所述的有机电致发光装置,还包括:
红色像素、绿色像素和蓝色像素,其中,
作为第一发光层的绿色发光层设置在绿色像素中,且作为第二发光层的红色发光层设置在红色像素中。
(4)根据(3)所述的有机电致发光装置,其中,
蓝色像素包括延伸到红色发光层以上的区域和绿色发光层以上的区域的蓝色发光层,以及
第一薄膜层还设置在蓝色像素中的蓝色发光层的第一电极侧上。
(5)根据(4)所述的有机电致发光装置,其中,
作为薄膜层的第二薄膜层形成于绿色发光层的第二电极侧上,以及第一和第二薄膜层层叠在蓝色像素中的蓝色发光层的第一电极侧上。
(6)根据(2)所述的有机电致发光装置,还包括:
红色像素、绿色像素和蓝色像素,其中,
作为第一发光层的红色发光层设置在红色像素中,且作为第二发光层的绿色发光层设置在绿色像素中。
(7)根据(1)所述的有机电致发光装置,其中,
多个发光层包括针对每个像素分别形成的第一发光层和第二发光层;以及
薄膜层形成于第一发光层和第二发光层中的第一发光层的第二电极侧上。
(8)根据(1)所述的有机电致发光装置,还包括:
红色像素、绿色像素和蓝色像素,其中,
黄色发光层设置在红色像素和绿色像素中的每一个中,
蓝色发光层设置在蓝色像素中,蓝色发光层延伸至黄色发光层以上的区域,以及
薄膜层还设置在蓝色像素中的蓝色发光层的第一电极侧上。
(9)一种制造有机电致发光装置的方法,方法包括:
形成第一电极;
在第一电极上形成多个发光层,多个发光层具有不同颜色,且每个发光层都由有机材料制成;
在多个发光层上形成第二电极,其中,
在形成多个发光层时,当形成多个发光层中的一个或多个发光层时,在多个发光层中的其他发光层的第一电极侧、第二电极侧或这两侧上形成薄膜层,薄膜层包含电荷传输材料。
(10)根据(9)所述的方法,其中,
在形成多个发光层时,
通过利用胶毯进行印刷而依次形成第一发光层和第二发光层,以及
在形成第一发光层时,
利用包含电荷传输材料的溶液溶胀胶毯,然后,在不包括形成第一发光层的区域的区域中,利用胶毯印刷第一发光层来形成作为薄膜层的第一薄膜层。
(11)根据(10)所述的方法,其中
作为第一发光层的绿色发光层形成于绿色像素区域中,且作为第二发光层的红色发光层形成于红色像素区域中。
(12)根据(11)所述的方法,其中,
形成绿色发光层和红色发光层,然后
从红色发光层和绿色发光层以上的区域至蓝色像素区域形成蓝色发光层。
(13)根据(12)所述的方法,其中
在形成第二发光层时,
利用包含电荷传输材料的溶液溶胀另一胶毯,然后,利用另一胶毯进行第二发光层的印刷,由此,在不包括形成第二发光层的区域的区域中形成第二薄膜层作为薄膜层。
(14)根据(10)所述的方法,其中
作为第一发光层的红色发光层形成于红色像素区域中,且作为第二发光层的绿色发光层形成于绿色象素区域中。
(15)根据(9)所述的方法,其中,
在形成多个发光层时,
通过利用胶毯进行印刷而依次针对每个像素分别形成第一发光层和第二发光层,以及
在形成第二发光层时,
利用包含电荷传输材料的溶液溶胀胶毯,然后,在不包括形成第二发光层的区域的区域中,利用胶毯印刷第二发光层来形成薄膜层。
(16)根据(9)所述的方法,其中,
在形成多个发光层时,
通过利用胶毯进行印刷而在红色像素区域和绿色像素区域以上形成黄色发光层,
从黄色发光层以上的区域至蓝色象素区域形成蓝色发光层,以及
在形成黄色发光层时,
利用包含电荷传输材料的溶液溶胀胶毯,然后利用胶毯进行黄色发光层的印刷,由此,在不包括形成黄色发光层的区域的区域中形成薄膜层。
(17)一种具有有机电致发光装置的电子设备,有机电致发光装置包括:
多个发光层,每个都由有机材料制成,多个发光层具有不同颜色;
第一电极和第二电极,夹持多个发光层中的每一个;以及
薄膜层,形成于多个发光层中的一个或多个发光层中的每一个的第一电极侧、第二电极侧或这两侧上,薄膜层包含电荷传输材料。
本申请包含于2012年2月6日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP2012-022991和于2012年1月19日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP2012-009232中所公开的主题,其全部内容通过引用结合于此。
本技术领域的技术人员应当理解,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和变形,只要它们在所附权利要求或其等同物的范围之内。

Claims (13)

1.一种显示器,包括:
第一发光层,要被转印至基板上的第一区域;
第二发光层,要被转印至所述基板上的第二区域;以及
高度差形成构件,在所述第一区域和所述第二区域之间形成第一高度差,当所述第一发光层被转印至所述第一区域时,所述第一高度差抑制所述第一发光层附着至所述第二区域,
所述高度差形成构件是设置在所述基板与所述第一发光层之间以及所述基板与所述第二发光层之间的平坦化绝缘膜,
所述第一高度差的高度是所述第二区域的宽度的1/100以上或500nm以上。
2.根据权利要求1所述的显示器,其中,所述第二发光层的发光波长比所述第一发光层的发光波长短。
3.根据权利要求1所述的显示器,其中,所述高度差形成构件在所述第二区域和所述基板上的第三区域之间形成第二高度差,当所述第二发光层被转印至所述第二区域时,所述第二高度差抑制所述第二发光层附着至所述第三区域。
4.根据权利要求3所述的显示器,还包括要形成于所述第三区域上的第三发光层。
5.根据权利要求1所述的显示器,其中,所述第一高度差通过所述平坦化绝缘膜在所述第一区域中的厚度大于在所述第二区域中的厚度而形成。
6.一种显示器,包括:
第一发光层,要被转印至基板上的第一区域;
第二发光层,要被转印至所述基板上的第二区域;以及
高度差形成构件,在所述第一区域和所述第二区域之间形成第一高度差,当所述第一发光层被转印至所述第一区域时,所述第一高度差抑制所述第一发光层附着至所述第二区域,
所述高度差形成构件是设置在所述基板与所述第一发光层之间以及所述基板与所述第二发光层之间的薄膜晶体管层,以及
所述第一高度差由在所述薄膜晶体管层的表面上的凹凸形成,
所述第一高度差的高度是所述第二区域的宽度的1/100以上或500nm以上。
7.一种显示器,包括:
第一发光层,要被转印至基板上的第一区域;
第二发光层,要被转印至所述基板上的第二区域;以及
高度差形成构件,在所述第一区域和所述第二区域之间形成第一高度差,当所述第一发光层被转印至所述第一区域时,所述第一高度差抑制所述第一发光层附着至所述第二区域,
所述第一高度差的大小是位于所述第一高度差的较低高度级的所述第二区域的宽度的1/100以上或500nm以上。
8.一种制造显示器的方法,所述方法包括:
将第一发光层转印至基板上的第一区域,同时利用第一高度差抑制所述第一发光层附着至第二区域,所述第一高度差形成于所述第一区域和所述基板上的所述第二区域之间;以及
将第二发光层转印至所述第二区域,
所述第一高度差的高度是所述第二区域的宽度的1/100以上或500nm以上。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,
利用形成于转印构件上的转印图案将所述第二发光层转印至所述第二区域,以及
当将所述第二发光层转印至所述第二区域时,调整所述转印构件的接触压力以使所述转印图案接触所述第二区域。
10.根据权利要求8的方法,其中,当将所述第二发光层转印至所述第二区域时,利用形成于所述第二区域和第三区域之间的第二高度差抑制所述第二发光层附着至所述基板上的所述第三区域。
11.一种具有显示器的电子设备,所述显示器包括:
第一发光层,要被转印至基板上的第一区域;
第二发光层,要被转印至所述基板上的第二区域;
高度差形成构件,在所述第一区域和所述第二区域之间形成第一高度差,当所述第一发光层被转印至所述第一区域时,所述第一高度差抑制所述第一发光层附着至所述第二区域,
所述高度差形成构件是设置在所述基板与所述第一发光层之间以及所述基板与所述第二发光层之间的平坦化绝缘膜,
所述第一高度差的高度是所述第二区域的宽度的1/100以上或500nm以上。
12.一种有机电致发光装置,包括:
第一转印层,要被转印至基板上的第一区域;
第二转印层,要被转印至所述基板上的第二区域;以及
高度差形成构件,在所述第一区域和所述第二区域之间形成第一高度差,当所述第一转印层被转印至所述第一区域时,所述第一高度差抑制所述第一转印层附着至所述第二区域,
所述高度差形成构件是设置在所述基板与所述第一转印层之间以及所述基板与所述第二转印层之间的平坦化绝缘膜,
所述第一高度差的高度是所述第二区域的宽度的1/100以上或500nm以上。
13.一种转印印刷方法,包括:
将第一转印层转印至基板上的第一区域,同时利用第一高度差抑制所述第一转印层附着至与所述基板上的第二区域,所述第一高度差形成于所述基板上;以及
将第二转印层转印至所述第二区域,
所述第一高度差的高度是所述第二区域的宽度的1/100以上或500nm以上。
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