CN104167508A - 发光器件、发光器件的制造方法和显示单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及发光器件、发光器件的制造方法和显示单元。提供了一种具有层叠结构体的发光器件。所述层叠结构体依次包括：第一电极层；包括发光层的有机层；第二电极层；导电密封层；以及第三电极层。

Description

发光器件、发光器件的制造方法和显示单元
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年5月17日提交的日本在先专利申请JP2013-105407的权益，该申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本技术涉及一种包括有机层的自发光的发光器件、发光器件的制造方法和包括该发光器件的显示单元。
背景技术
近来，使用包括有机层的自发光的发光器件的有机EL显示器已经投入实际应用。该有机EL显示器是自发光型的，因此与例如液晶显示器相比具有宽广的视角，并且足以响应于高清和高速视频信号。
以前，一直试图通过控制在发光层中生成的光来在显示性能方面改善有机发光器件，比如通过引入谐振器结构改善发射光的颜色纯度或改善发光效率。例如，有机发光器件可以采用第一电极层、有机层和第二电极层依次层叠在基板上而包括驱动晶体管等的驱动电路介于其间的结构。在顶发射型的有机发光器件中，第二电极层由透明导电材料构成，并且来自有机层的光在第一电极层和第二电极层之间多次反射，使得光从与基板相对的一侧上的表面(顶部)被提取。用于第二电极层的透明导电材料通常具有比金属材料高的电阻值。因此，在相对大的发光器件中，显示性能由于电压降而可能从显示部的端部区域朝中心区域降低。当第二电极层的厚度增加时，显示平面的电压降由于电阻值减小而减少，但是第二电极层的可见光透光率减小，并且发光器件的光提取效率降低。
为了解决这样的困难，提供了例如通过经由导体、导电肋(conductiverib)或导电树脂层将第二电极层连接至设置在第二基板上的辅助电极来减少第二电极层中的电压降的技术(例如，参见日本未经审查的专利申请公开第2002-033198号和第2011-103205号(JP-A-2002-033198和JP-A-2011-103205))。
发明内容
然而，JP-A-2002-033198和JP-A-2011-103205的技术均导致形成导体或肋的附加步骤，这造成制造过程更复杂并且在成本方面不利。
期望提供一种具有很好的大规模生产性和高发光性能的发光器件、发光器件的制造方法和包括这样的发光器件并具有优良显示性能的显示单元。
根据本发明的实施方式，提供了一种具有层叠结构体的发光器件。所述层叠结构体依次包括：第一电极层；包括发光层的有机层；第二电极层；导电密封层；以及第三电极层。
根据本发明的实施方式，提供了一种显示单元。所述显示单元包括基板上的多个发光器件。所述多个发光器件的每一个具有层叠结构体。所述层叠结构体依次包括：第一电极层、包括发光层的有机层、第二电极层、导电密封层以及第三电极层。
根据本发明的实施方式，提供了一种发光器件的制造方法。所述方法包括：在第一基板上依次形成第一电极层、包括发光层的有机层以及第二电极层的叠层；在第二基板上形成第三电极层；以及将所述第二电极层粘合至所述第三电极层，导电密封层介于其间。
在根据本发明的上述相应实施方式的发光器件、发光器件的制造方法和显示单元中，所述第二电极层连接至所述第三电极层，导电密封层介于其间。第二电极层中的电压降因此减小。另外，所述发光器件具有简单的配置，并且由此生产性很好。
根据本发明的上述相应实施方式中的发光器件、发光器件的制造方法和显示单元，第二电极层和第三电极层之间的空间由导电密封层密封。结果，尽管发光器件具有简单的配置，但可以减少面内方向上的电压降而不减小透光率。因此，即使发光器件的尺寸增加，所述发光器件的大规模生产性也是很好的，并确保了高操作性能和可靠性。
应理解，上述一般性描述和下列详细描述都是示例性的，其旨在对所要求的技术进行进一步阐述。
附图说明
为了提供对本发明的进一步理解，说明书包括附图，并且将附图并入说明书从而构成说明书的一部分。附图示出了实施方式，并且与本说明书一起用来阐述本技术的原理。
图1是示出了根据本技术的第一实施方式的显示单元的配置的截面图。
图2是示出了图1中所示的显示单元的整体配置的示图。
图3是示出了图2中所示的像素驱动电路的实例的示图。
图4是示出了图1中所示的导电密封层的厚度、其电阻率和其中的电压降之间的关系的特征图。
图5A是示出了图1中所示的显示单元的器件面板的制造方法的步骤的截面图。
图5B是示出了继图5A之后的步骤的截面图。
图5C是示出了继图5B之后的步骤的截面图。
图6是示出了图1中所示的显示单元的密封面板的制造方法的步骤的截面图。
图7A是示出了将器件面板粘合至密封面板的方法的步骤的示意图。
图7B是示出了继图7A之后的步骤的示意图。
图7C是示出了继图7B之后的步骤的示意图。
图8是示出了图1中所示的显示单元的变形的截面图。
图9是示出了根据本技术的第二实施方式的显示单元的配置的截面图。
图10是示出了包括图1的显示单元等的模块的示意性配置的平面图。
图11A是示出了图1的显示单元等的应用实例1的外观的透视图。
图11B是示出了应用实例1的外观的另一透视图。
图12是示出了应用实例2的外观的透视图。
图13是示出了应用实例3的外观的透视图。
图14A是示出了应用实例4的从其正面观察的外观的透视图。
图14B是示出了应用实例4的从其背面观察的外观的透视图。
图15是示出了应用实例5的外观的透视图。
图16是示出了应用实例6的外观的透视图。
图17A是示出了关合状态下的应用实例7的示图。
图17B是示出了开放状态下的应用实例7的示图。
图18是示出了图1中所示的有机层等的另一个实例的截面图。
图19是示出了作为比较实例的显示单元的配置的截面图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细描述本发明的一些实施方式。应该注意的是，将按下列顺序给出描述。
1、第一实施方式
显示单元，其中第二电极层和第三电极层之间的空间由包括透明树脂的导电密封层密封，所述透明树脂具有分散在其中的导电纳米颗粒。
2、第一实施方式的变形
显示单元，其中第二电极层和第三电极层之间的空间由包括透明树脂的导电密封层密封，所述透明树脂具有分散在其中的导电填充物。
3、第二实施方式
显示单元，其中辅助配线层可选择地设置在器件分隔区域中。
4、应用实例
包括显示单元的模块，以及均结合模块的电子单元。
[第一实施方式]
[显示单元1的整体配置]
图1示出了作为本技术的第一实施方式的有机EL显示单元(显示单元1)的相关部分的截面配置。显示单元1包括器件面板10和密封面板20，是所谓的顶发射型，其中光通过密封面板20提取。
器件面板10包括在其上设置有生成红光的有机发光器件10R的下部结构、生成绿光的有机发光器件10G的下部结构、生成蓝光的有机发光器件10B的下部结构的器件基板11(第一基板)。这里，下部结构例如指的是由第一电极层14、有机层16、高阻抗层17和第二电极层18构成的层叠结构。TFT12和平坦化层13设置在每个有机发光器件10R，10G和10B的下部结构和器件基板11之间。每个有机发光器件10R，10G和10B的下部结构覆盖有设置在下部结构和密封面板20之间的导电密封层19。密封面板20包括与器件基板11相对的密封基板21(第二基板)。密封基板21具有与器件基板11相对的表面，其中遮光层22、滤色器23、外涂层24和第三电极层25依次设置在该表面上。
在显示单元1中，密封面板20的第三电极层25电连接至器件面板10的第二电极层18，导电密封层19介于其间。
图2示出了显示单元1的整体配置。显示单元1包括显示区域110，在该显示区域110的中心部分，有机发光器件10R，10G和10B以矩阵形式二维布置。例如，显示区域110的外围可以设置有信号线驱动电路120、扫描线驱动电路130和电源线驱动电路140作为用于图像显示的驱动器。
显示区域110具有多个有机发光器件10R，10G和10B，和用于驱动这些有机发光器件的像素驱动电路150。在像素驱动电路150中，多条信号线120A(120A1，120A2，…，120Am，…)布置在列方向(Y方向)上，同时多条扫描线130A(130A1，130A2，…，130Am，…)和多条电源线(140A1，140A2，…，140Am，…)布置在行方向(X方向)上。有机发光器件10R，10G和10B的每一个设置在信号线120A和扫描线130A的交点处。信号线120A在其两个端部处连接至信号线驱动电路120，扫描线130A在其两个端部处连接至扫描线驱动电路130，并且电源线140A在其两个端部处连接至电源线驱动电路140。
信号线驱动电路120经由信号线120A将从未描述的信号供应源供应的对应于亮度信息的图像信号的信号电压供应至所选择的有机发光器件10R、10G和10B之一。扫描线驱动电路130可以包括移位寄存器，其与接收的时钟脉冲等同步地顺序移位(转移)启动脉冲。当图像信号写入到每个有机发光器件10R、10G和10B时，扫描线驱动电路130以行为单位扫描有机发光器件10R、10G和10B，并顺序将扫描信号供应至各条扫描线130A。信号线120A接收来自信号线驱动电路120的信号电压，并且扫描线130A接收来自扫描线驱动电路130的信号电压。
电源线驱动电路140包括移位寄存器，其与所接收的时钟脉冲等同步地顺序移位(转移)启动脉冲。与通过扫描线驱动电路130以行为单位进行的扫描同步，电源线驱动电路140适当地将彼此不同的第一电位和第二电位之一从其两个端部供应至每条电源线140A。结果，稍后描述的晶体管Tr1被选择为是导电的或非导电的。
图3示出了像素驱动电路150的示例性配置。像素驱动电路150是有源型，并且包括晶体管Tr1、晶体管Tr2、电容器(保持电容)Cs以及有机发光器件10R、10G和10B。有机发光器件10R、10G和10B的每个串联至电源线140A和共用电源线(GND)之间的晶体管Tr1。晶体管Tr1和晶体管Tr2的每一个可以是反向交错结构(所谓的底栅型)或是交错结构(顶栅型)。
例如，晶体管Tr2的漏电极可以连接至信号线120A以便接收来自信号线驱动电路120的图像信号。晶体管Tr2的栅电极可以连接至扫描线130A以便接收来自扫描线驱动电路130的扫描信号。此外，晶体管Tr2的源电极可以连接至驱动晶体管Tr1的栅电极。
例如，晶体管Tr1的漏电极可以连接至电源线140A以便设置为来自电源线驱动电路140的第一电位和第二电位之一。晶体管Tr1的源电极可以连接至有机发光器件10R、10G和10B。
保持电容Cs设置在晶体管Tr1的栅电极(晶体管Tr2的源电极)和晶体管Tr1的源电极之间。
[显示单元1的相关部分的配置]
再次参照图1，描述了器件面板10和密封面板20的每一个的详细配置。
例如，器件基板11可以由能够阻挡水(水蒸汽)和氧气渗透的玻璃或塑料材料形成。器件基板11是具有有机发光器件10R、10G和10B布置在其上的主表面的支撑件。器件基板11的构成材料的实例包括玻璃基板(包括高应变点玻璃、钠玻璃(Na2O·CaO·SiO2)、硼硅酸盐玻璃(Na2O·B2O3·SiO2)、镁橄榄石(2MgO·SiO2)、和铅玻璃(Na2O·PbO·SiO2))、石英基板和硅基板。器件基板11可以由这样的玻璃基板、石英基板或硅基板构成，同时绝缘膜设置在其表面上。器件基板11可以由金属箔、树脂膜或树脂板形成。树脂的材料的实例包括有机聚合物，比如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯苯酚(PVP)、聚醚砜(PES)、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。在顶发射型的情况下，由于光通过密封基板21提取，因此器件基板11可以由透射材料或非透射材料形成。密封基板21可以由与器件基板11的材料相同或不同的材料形成。器件基板11可以由柔性材料构成。
例如，TFT12可以是对应于晶体管Tr1和Tr2之一的晶体管，并且可以用作有机发光器件10R、10G和10B的每一个的有源元件。例如，TFT12的源电极和漏电极经由由氧化硅等形成的层间绝缘膜12A电连接至配线12B。当TFT12例如由晶体管Tr2构成时，配线12B可以连接至信号线120A。当TFT12例如由晶体管Tr1构成时，配线12B可以经由平坦化层13的连接孔13A连接至有机发光器件10R、10G和10B的每一个(的第一电极层14)。例如，有机材料比如聚酰亚胺，或无机材料比如氧化硅(SiO2)和氮化硅(SiN)可以用于层间绝缘膜12A。例如，SiO2基材料比如硼磷硅玻璃(BPSG)、PSG、BSG、AsSG、SiON、旋涂玻璃(SOG)、低熔点玻璃和玻璃膏状物可以用于层间绝缘膜12A。例如，配线12B可以由铝(Al)、铝铜(Cu)合金等形成。
平坦化层13使器件基板11的其上设置有TFT12的表面平坦化，并优选由图案化精度优良的材料构成，因为用于配线12B和第一电极层14之间的连接的小连接孔13A将形成在其中。当将吸水性低的材料用于平坦化层13时，可以防止由于水而导致的有机发光器件10R、10G和10B的劣化。例如，有机材料比如聚酰亚胺可以用于平坦化层13。可以通过向平坦化层13添加遮挡蓝光或紫外光(UV)的功能来抑制TFT12的劣化。
有机发光器件10R、10G和10B的每一个包括依次层叠在器件基板11(平坦化层13)上的第一电极层14、包括发光层的有机层16、高阻抗层17、第二电极层18、导电密封层19和第三电极层25。绝缘膜15布置在有机发光器件10R、10G和10B的相邻两个之间。有机发光器件10R、10G和10B的布置不受特别限制，并且例如条状布置、对角线布置、三角形布置或矩形布置可以被采用作为所述布置。
由于第一电极层14对应于有机发光器件10R、10G和10B的每一个设置，因此，多个第一电极层14彼此分开地布置在平坦化层13上。例如，第一电极层14可以具有正电极的功能和反射层的功能，并且期望由具有高反射率和高空穴注入性能的材料构成。例如，这样的第一电极层14可以具有层叠方向上的0.1μm至1μm(包括0.1μm和1μm在内)的厚度(下文简称厚度)。第一电极层14的材料的实例可以包括比如铬(Cr)、金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、铜(Cu)、钼(Mo)、钨(W)、钛(Ti)、钽(Ta)、铝(Al)、铁(Fe)和银(Ag)的金属元素的单质及其合金。第一电极层14可以是这些金属膜的层叠。包含Ag、0.3wt％至1wt％(包括0.3wt％和1wt％在内)的钯(Pd)和0.3wt％至1wt％(包括0.3wt％和1wt％在内)的铜的Ag-Pd-Cu合金或Al-Nd(钕)合金可以用于第一电极层14。尽管具有高功函数的材料优选用于第一电极层14，但是通过适当地选择有机层16(尤其是稍后描述的空穴注入层)，具有低功函数的金属比如铝或铝合金也可以用于第一电极层14。
从第一电极层14的表面(与第二电极层18相对的表面)至侧面的区域覆盖有具有限定有机发光器件10R、10G和10B的每一个的发光区域的开口的绝缘膜15。绝缘膜15精确地将发光区域控制为期望的形状，并确保第一电极层14和第二电极层18之间的绝缘。例如，有机材料比如聚酰亚胺，或无机材料比如氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiN)和氧氮化硅(SiN)可以用于绝缘膜15。绝缘膜15的厚度例如可以为50nm至2500nm(包括50nm和2500nm在内)。
例如，有机层16可以设置为由所有有机发光器件10R、10G和10B共用，并且靠近第一电极层14依次可以包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层，其全部未被示出。有机层16可以由空穴传输层、发光层和电子传输层构成。在这种情况下，发光层也可以用作电子传输层。有机层16可以由多层层压的其间有连接层的这些顺序层叠结构(所谓的串联单元)构成。例如，串联单元可以针对红色、绿色和蓝色的每个颜色设置，并且有机层16可以由这些串联单元的叠层构成。
空穴注入层提高了空穴注入效率，并且也用作防止泄漏的缓冲层。例如，空穴注入层可以具有1nm至300nm(包括1nm和300nm在内)的厚度，并且可以由用化学式1或2示出的六氮杂苯并菲衍生物(hexa-aza-triphenylene derivative)构成。
[化学式1]
(其中R1至R6均分别表示选自氢、卤素、羟基基团、氨基团、芳氨基团、具有20个以下碳的取代或未取代羰基基团、具有20个以下碳的取代或未取代羰基酯基团、具有20个以下碳的取代或未取代烷基基团、具有20个以下碳的取代或未取代烯基基团、具有20个以下碳的取代或未取代烷氧基基团、具有30个以下碳的取代或未取代芳基基团、具有30个以下碳的取代或未取代杂环基团、腈基基团、氰基基团、硝基基团和甲硅烷基基团的取代基基团，并且相邻的Rm(m＝1至6)可以通过环结构彼此结合。X1至X6均分别地表示碳原子或氮原子。
[化学式2]
空穴传输层提高了对发光层的空穴传输效率。例如，空穴传输层可以具有大约40nm的厚度，并且可以由4,4',4"-三(3-甲基苯基苯基氨基酸)-三苯基胺(4,4',4''-Tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine)(m-MTDATA)或α-萘基苯基二胺(α-naphthyl phenyl diamine)(αNPD)构成。
发光层例如可以是用于白光发射的发光层，并且例如可以具有位于第一电极层14和第二电极层18之间的红色发光层、绿色发光层和蓝色发光层(全部未被示出)的层叠体。当电场施加于红色发光层、绿色发光层和蓝色发光层的每一个时，通过空穴注入层和空穴传输层从第一电极层14注入的一些空穴与通过电子注入层和电子传输层从第二电极层18注入的一些电子复合，并且红色、绿色和蓝色发光层分别生成红色、绿色和蓝色的光。
例如，红色发光层可以包括红色发光材料、空穴传输材料、电子传输材料和正-负电荷传输材料中的一种或多种。红色发光材料可以是荧光或磷光材料。例如，红色发光层可以具有大约5nm的厚度，并且可以由混合有30wt％的2,6-双[(4'-甲氧二苯胺)苯乙烯基]-1,5-氰基萘(2,6-bis[(4'-methoxydiphenylamino)styryl]-1,5-dicyanonaphthalene)(BSN)的4,4'-双(2,2-二苯乙烯基)联苯(4,4'-Bis(2,2-diphenylvinyl)biphenyl)(DPVBi)构成。
例如，绿色发光层可以包括绿色发光材料、空穴传输材料、电子传输材料和正-负传输材料中的一种或多种。绿色发光材料可以是荧光或磷光材料。例如，绿色发光层可以具有大约10nm的厚度，并且可以由混合有5wt％的香豆素6的DPVBi构成。
例如，蓝色发光层可以包括绿色发光材料、空穴传输材料、电子传输材料和正-负传输材料中的一种或多种。蓝色发光材料可以是荧光或磷光材料。例如，蓝色发光层可以具有大约30nm的厚度，并且可以由混合有2.5wt％的4,4'-双[2-(4-(N，N-二苯胺)苯基}乙烯基]联苯(4,4-bis[2-(4-(N,N-diphenylamino)phenyl)vinyl]biphenyl)(DPAVBi)的DPVBi构成。
电子传输层提高了对发光层的电子传输效率，并且例如可以由具有大约20nm的厚度的8-羟基喹啉铝(8-hydroxyquinoline aluminium)(Alq3)构成。电子注入层提高了对发光层的电子注入效率，并且例如可以由具有大约0.3nm的厚度的LiF、LiO2等构成。
高阻抗层17防止在第一电极层14和第二电极层18之间发生短路，并且设置为由所有有机EL器件10R、10G和10B共用。高阻抗层17具有比第一电极层14和第二电极层18的每一个高的电阻，并且可以具有电子传输功能或电子注入功能。当颗粒(杂质)或凸出对象意外地附着在第一电极层14上时，并且当有机EL器件10R、10G和10B以这样的状态形成时，由于第一电极层14与第二电极层18的接触，可能发生短路。高阻抗层17使得可以防止第一电极层14与第二电极层18的这样的接触。
例如，高阻抗层17优选可以由具有1×106Ω·m至1×108Ω·m(包括1×106Ω·m和1×108Ω·m在内)的电阻率的材料构成。这是因为只要电阻率在这样的范围内，就可以充分地防止短路发生并控制驱动电压为低。例如，高阻抗层17可以由氧化铌(Nb2O5)、氧化钛(TiO2)、氧化钼(MoO2或MoO3)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO)、氧化镁(MgO)、InGaZnOx(IGZO)、氧化铌和氧化钛的混合物、氧化钛和氧化锌(ZnO)的混合物、氧化硅(SiO2)和氧化锡(SnO2)的混合物及氧化锌和氧化镁、氧化硅和氧化铝(Al2O3)的一种或多种的混合物中的一种构成。高阻抗层17可以由这样的材料的合适组合构成。要使用的高阻抗层17优选可以具有类似于有机层16和第二电极层18的每一个的折射率，例如，其为1.7以上，并且更优选地1.9以上。这提高了有机层16的发光层的外部量子效率。例如，高阻抗层17的厚度可以大约为100nm至1000nm(包括100nm和1000nm在内)。
第二电极层18与第一电极层14配对(有机层16介于其间)，并且例如设置在为所有有机EL器件10R、10G和10B共用的电子注入层上。例如，第二电极层18可以具有负电极的功能和光传输层的功能，并且期望由具有高导电率和高透光率的材料构成。因此，第二电极层18可以由例如铝(Al)、镁(Mg)、银(Ag)、钙(Ca)或钠(Na)的合金构成。尤其是，镁和银的合金(Mg-Ag合金)是优选的，因为该合金在薄膜状态下具有导电性和低吸光率。Mg-Ag合金的镁与银之比期望但不限于在以厚度比的Mg/Ag＝20/1至1/1的范围内。作为第二电极层18的材料，可以使用铝(Al)和锂(Li)的合金(Al-Li合金)、铟锡氧化物(ITO)、氧化锌(ZnO)、氧化铝掺杂氧化锌(AZO)、镓掺杂氧化锌(GZO)、铟锌氧化物(IZO)、铟钛氧化物(ITiO)、铟钨氧化物(IWO)等。如稍后详细描述，由于显示单元1具有辅助电极层25，因此允许第二电极层18的厚度减小，并具有大约10nm至500nm(包括10nm和500nm在内)的厚度。第二电极层18和高阻抗层17均还具有防止水进入有机层16的功能。
导电密封层19覆盖器件基板11的整个表面以便覆盖第二电极层18，并密封器件面板10和密封面板20之间的空间。导电密封层19防止水从外部进入显示区域110，并用于限定器件面板10和密封面板20之间的距离。导电密封层19进一步具有将第三电极层25电连接至有机发光器件10R、10G和10B的每一个的第二电极层18的功能，并设置成与第三电极层25和第二电极层18的每一个紧密接触。例如，导电密封层19可以包含分散在透明树脂中的多个导电纳米颗粒。例如，热固化粘合剂或紫外线可固化粘合剂可以被用作透明树脂。这样的粘合剂的实例可以包括丙烯酸粘合剂、环氧树脂粘合剂、氨基甲酸乙酯粘合剂、有机硅粘合剂、腈基丙烯酸酯粘合剂等。例如，导电纳米颗粒可以各自包括金(Au)、银(Ag)、Ag纳米线、铜(Cu)、铝(Al)、铂(Pt)和铟锡氧化物(ITO)中的一种或多种。
例如，导电密封层19的厚度为3μm至20μm(包括3μm和20μm在内)。图4示出了导电密封层19的每个厚度下的电阻率[Ω·m]与电压降[V]之间的关系，厚度被设为3μm、5μm和20μm三个等级。例如，当导电密封层19的厚度被设为3μm时，导电密封层19的电阻率被调整为1×105Ω·m以下，由此允许导电密封层19在厚度方向上的电压降被控制为1V以下(参见图4)。可选地，当导电密封层19的厚度被设为5μm时，导电率被调整为5×104Ω·m以下以便控制导电密封层19在厚度方向上的电压降为1V以下。例如，导电密封层19的电阻率通过适当选择要分散在透明树脂中的导电纳米颗粒的材料和重量来调整。导电纳米颗粒各自具有1μm以下的外部尺寸；因此，即使导电纳米颗粒分散在比如粘合剂的透明树脂中，导电密封层19也足够透明。此外，导电纳米颗粒均具有这样小的尺寸，并且因此充分地分散在透明树脂中。因此，导电密封层19具有更均匀的透光率和导电性。要注意，导电密封层19可以期望例如传输机层16中生成的光的80％以上。
密封面板20的遮光层22被形成为所谓的黑色矩阵(BM)，并被图案化为例如对应于有机发光器件10R、10G和10B的布置的矩阵模式，同时多个开口22K形成在其中。由有机发光器件10R、10G和10B生成的光的颜色分别从设置在遮光层22中的多个开口22K提取。例如，遮光层22可以由炭黑构成。具有遮光性能和导电性的材料比如铬或石墨可以用于遮光层22。可选地，遮光层22可以由使用薄膜干涉的薄膜滤光器构成。例如，薄膜滤光器可以由金属、金属氮化物、金属氧化物等的一个或多个薄膜的叠层构成，并因此可以引起薄膜干涉并由此使光减弱。这样的薄膜滤光器的实例可以包括靠近密封基板21依次层叠的65nm的氮化硅(SiN)、20nm的非晶硅(a-Si)和50nm的钼(Mo)的滤光器，以及包括靠近密封基板21依次层叠的45nm的氧化钼(MoOx)、10nm的钼(Mo)、40nm的氧化钼和50nm的钼(Mo)的滤光器。
例如，滤色器23可以包括对应于由遮光层22形成的图案和有机发光器件10R、10G和10B布置的红色滤光器23R、绿色滤光器23G和蓝色滤光器23B。滤色器23可以设置在与遮光层22重叠的位置处。例如，红色滤光器23R、绿色滤光器23G和蓝色滤光器23B各自由包含混合在其中的颜料或染料的树脂构成。通过适当选择颜料或染料的类型，红色滤光器23R、绿色滤光器23G和蓝色滤光器23B各自被调整为使得透光率在红色、绿色和蓝色的每一个的波长范围内增加。滤色器23的透光率在除红色、绿色和蓝色的目标波长范围之外的波长范围中较低。例如，滤色器23的厚度可以为1μm至4μm(包括1μm和4μm在内)。滤色器23可以设置在密封基板21的任何表面(与器件基板11相对的表面，或与此表面相对的表面)上，但优选设置在与器件基板11相对的表面上。这是因为滤色器23不暴露于表面，并允许由导电密封层19和第三电极层25保护。另外，有机层16和滤色器23之间的距离减小，由此可以避免从有机层16发出的光进入另一个颜色的相邻滤色器，并避免形成混合色。
滤色器23的表面(与器件基板11相对的表面)覆盖有外涂层24。外涂层24用作增加滤色器23的表面的平坦性并保护表面的涂布剂，并且例如可以由比如树脂的有机材料或比如SiO、SiN或ITO的无机材料构成。
第三电极层25将第二电极层18电气地连接至第二电极层18的馈电点，即，电子供应点。例如，与第二电极层18一样，第三电极层25可以被设置为由所有有机EL器件10R、10G和10B共用。因此，第三电极层25优选由具有高透光率和低电阻率的材料构成。具体地，第三电极层25可以由与第二电极层18的材料类似的材料构成。如上所述，第三电极层25经由导电密封层19电连接至第二电极层18。设置第三电极层25因此可以减少显示屏幕中的电压降。
设置第二电极层18以便覆盖对应于绝缘膜15的每个开口的发光区域和其上要设置绝缘膜15的器件分隔区域。因此，第二电极层18本身的平坦性较低。具体地，由于第二电极层18在大厚度部分和小厚度部分之间的厚度差较大，因此如果第二电极层18的厚度增加以实现所期望的电阻率，则显示单元1的厚度整体往往会增加。另一方面，包括在密封面板20中的第三电极层25设置在具有相对较小的不规则性的表面上，并因此其平坦性较高。因此，在实现所期望的电阻率的情况下，当第三电极层25由与第二电极层18的材料相同的材料形成时，第三电极层25的厚度可以小于在增加第二电极层18的厚度的情况下的厚度。
[显示单元1的制造方法]
例如，显示单元1通过分开地形成器件面板10和密封面板20，然后将器件面板10粘合至密封面板20来制造。现在按顺序描述器件面板10的形成步骤(图5A至图5C)、密封面板20的形成步骤(图6)和将器件面板10粘合至密封面板20的步骤(图7A至图7C)。
[器件面板10的制造方法]
首先，在器件基板11上形成TFT12、层间绝缘膜12A、配线12B和平坦化层13。例如，平坦化层13可以通过化学气相沉积(CVD)处理、涂布处理、溅射处理、各种印刷处理等来形成。平坦化层13事先设置有连接孔13A。
随后，导电膜通过例如溅射处理形成在平坦化层13上，并且导电膜然后通过光刻法图案化以形成第一电极层14。随后，例如，可以通过例如等离子体CVD处理在第一电极层14和平坦化层13上形成氮化硅膜，然后可以在氮化硅膜中形成开口15K以形成绝缘膜15(图5A)。
随后，可以通过比如真空蒸发处理的物理气相沉积处理在器件基板11的整个表面之上形成包括发光层的有机层16、高阻抗层17和第二电极层18(图5B和图5C)。有机层16、高阻抗层17和第二电极层18可以通过比如丝网印刷处理和喷墨印刷处理的印刷处理、激光转印处理、涂布处理等来形成。激光转印处理是激光吸收层和有机层16的层叠结构形成在转印基板上并且用激光照射以使得有机层16被转印到器件基板11上的处理。
[密封面板20的制造方法]
显示单元1的密封面板20可以形成如下(图6)。首先，在密封基板21的整个表面之上形成遮光层22的构成材料的膜，然后该膜利用光刻处理被图案化成矩阵，由此对应于有机发光器件10R、10G和10B的布置形成多个开口22K。因此，在具有遮光层22的密封基板21上顺序图案化形成红色滤光器23R、绿色滤光器23G和蓝色滤光器23B。随后，在密封基板21的整个表面之上形成外涂层24，并且在外涂层24的整个表面之上形成第三电极层25。密封面板20的制造结束。
[器件面板10与密封面板20的粘合步骤]
如上形成的器件面板10和密封面板20通过滴下式注入(one drop fill，ODF)步骤彼此粘合，例如如图7A至图7C所示。具体地，在真空腔室中制备一对上部板41A和下部板41B，密封面板20被固定到上部板41A的与下部板41B相对的表面上，同时器件面板10被固定到下部板41B的与上部板41A相对的表面上。随后，下部板41B上的器件面板10的外围由密封材料30B包围，并且导电密封材料30A滴在由密封材料30B包围的区域中(图7A)。导电密封材料30A包括未固化的透明树脂，比如热固化粘合剂或紫外线可固化粘合剂，该树脂中分散有预定量的预定导电纳米颗粒。在这样的下滴操作中，以等间隔布置多滴导电密封材料30A。随后，器件面板10在真空腔室中粘合至密封面板20(图7B)，并且器件面板10然后被压在密封面板20上，同时腔室的内部被调整成氮气(N2)氛围。因此，导电密封材料30A紧凑地填充到器件面板10和密封面板20之间的空间中。此外，包括在导电密封材料30A中的透明树脂通过照射紫外线或加热来固化，使得产生导电密封层19(图7C)。图1中所示的显示单元1的制造结束。
[显示单元1的操作]
在显示单元1中，当对应于每种颜色的图像信号的驱动电流施加于有机发光器件10R、10G和10B的每一个时，电子和空穴通过第一电极层14和第二电极层18注入到有机层16中。这样的电子和空穴的每个在包括在有机层16中的发光层中复合，从而发光。光穿过第二电极层18、滤色器23和密封基板21，然后被提取到外部。以这种方式，显示单元1执行例如R、G和B的全彩色图像显示。另外，对应于图像信号的电位在图像显示操作期间施加至电容元件Cs的一端，由此将对应于图像信号的电荷累积在电容元件Cs中。
[显示单元1的功能和效果]
在显示单元1中，有机发光器件10R，10G和10B的每一个具有第一电极层14、有机层16、第二电极层18、导电密封层19和第三电极层25依次层叠的层叠结构。第二电极层18经由导电密封层19电连接至第三电极层25。因此，与不设置第三电极层25的情况相比，第二电极层18中的电压降减少。即使设置有第三电极层25，与例如图19中所示的作为比较实例的显示单元相比，显示单元1也具有简单的配置，并且由此具有很好的生产性。在图19的显示单元101中，代替导电密封层19设置绝缘树脂层，并且用于与第三电极层25电连接的导电柱101P垂直地设置在第二电极层18的局部区域中。在这种情况下，执行这样的处理的步骤是必须的，并且导电柱101P和密封面板20的黑色矩阵(遮光层22)之间的对准的高精度是必须的。然而，显示单元1消除了这样的必要性，并实现了简化。以这种方式，在显示单元1中，第二电极层18和第三电极层25之间的空间由导电密封层19密封。因此，尽管显示单元1具有简单的配置，但可以减少面内方向上的电压降而不降低透光率。因此，即使显示单元1的尺寸增加，显示单元1的大规模生产性也是很好的，确保了高操作性能和可靠性。
[第一实施方式的变形]
第一实施方式已经利用多个导电纳米颗粒分散在透明树脂比如热固化粘合剂或紫外线可固化粘合剂等中的导电密封层19进行了示例性描述。另一方面，允许导电密封层19A被用在图8中所示的该变形例的显示单元1A中。导电密封层19A包括分散在透明树脂31中的多个导电填充物32。例如，透明树脂31可以是热固化粘合剂或紫外线可固化粘合剂，与导电密封层19的透明树脂一样。另一方面，例如，导电填充物32可以均由覆盖有透明导电膜32B的粒子状透明聚合物材料32A构成。例如，丙烯酸颗粒可以被用作透明聚合物材料32A。透明导电膜32B与第二电极层18的构成材料相同类型的材料，比如ITO，ZnO或IZO构成。尽管图8示意性地示出了导电填充物32的存在状态，但是导电填充物32的位置、尺寸和数量不限于图8中的这些位置、尺寸和数量。显示单元1A以与第一实施方式的显示单元1相同的方式来制造。在显示单元1A中，通过导电填充物32使透明树脂31的折射率一致使得当光穿过导电密封层19A时可以防止光从有机层16散射。要注意的是，导电填充物32的外部尺寸可以优选小于导电密封层19A的厚度。此显示单元1A同样预期地表现出与显示单元1类似的功能和效果。
[第二实施方式]
[显示单元2的配置]
图9示出了作为本技术的第二实施方式的有机EL显示单元(显示单元2)的相关部分的截面配置。除了设置了辅助配线层26之外，显示单元2的配置与第一实施方式的显示单元1的配置类似。
例如，辅助配线层26可以可选择性地对应于显示区域110中的器件面板10的器件分隔区域以条纹或网格图案设置在密封面板20的外涂层24的表面上，绝缘膜15设置在所述器件分隔区域上。辅助配线层26经由覆盖辅助配线层26的第三电极层25和导电密封层19与第二电极层18导通。辅助配线层26优选由高导电并且不太可能在空气中氧化的材料构成。具体地，辅助配线层26的构成材料的实例可以包括铝(Al)、银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、铬(Cr)、锌(Zn)、铁(Fe)、钨(W)和钴(Co)。铝相对容易氧化。因此，铝优选由钼(Mo)、钛(Ti)等覆盖以构成辅助配线层26。
[显示单元2的功能和效果]
设置此辅助配线层26使得可以进一步抑制发生显示屏幕的电压降，而不降低发光性能。下面将描述造成这种情况的一个原因。
通常，被用作顶发射显示单元中的第二电极层的光透射导电膜具有高电阻率。根据从馈电点至每个像素(每个有机发光器件)的距离，配线电阻因此以较大速率增加。另一方面，第二电极层优选具有较小的厚度。这是因为由于光透射导电膜比如ITO膜容易吸收尤其在短波长区域(450nm以下的区域)中的光，因此与其他颜色光相比，蓝色显示光可以不足的强度被提取到外部。在这种情况下，可以通过增加蓝色光源的光的强度来补偿蓝色显示光的不足的强度。然而，增加了功耗。而且，如果第二电极层的厚度减小以便增加透光率，根据第二电极层的厚度，第二电极层的电阻进一步增加。结果，随着像素和馈电点之间的距离增加，施加至有机发光器件的有效电压显著降低，从而亮度降低。
因此，在显示单元2中，除了第三电极层25之外，还设置辅助配线层26作为用作第二电极层18和其馈电点之间的电流旁路的层，由此减少电压降。例如，可以优选设置辅助配线层26以便重叠遮光层22。可以使用导电遮光层22，使得遮光层22还用作辅助配线层26。
在显示单元2中，辅助配线层26被设置在密封面板20中而不是器件面板10中。因此可以分开辅助配线层26的形成处理和有机发光器件10R、10G和10B的形成处理。相对地，例如，当辅助配线层可以直接形成在第二电极层18上时，担心由形成辅助配线层期间的热量(例如，通过溅射或蒸发导致的热量)或水(例如，光刻法中使用的显影剂)导致的负载也施加至有机层16。允许第二实施方式的显示单元2避免这样的困难。
[应用实例]
现在描述上述显示单元(显示单元1、1A和2)应用到电子单元的应用实例。电子单元的实例可以包括电视装置、数码相机、笔记本个人计算机、比如手机的移动终端设备及摄像机。换句话说，显示单元均适用于各领域中显示作为静态图像或视频图像的外部接收图像信号或内部生成图像信号的电子单元。
[模块]
上述显示单元的每一个可以作为图10中所示的模块嵌入在比如下文描述的应用实例1至7的各种电子系统中。在该模块中，例如，器件面板10或密封面板20的一侧具有从密封基板21或器件基板11暴露出来的区域61，并且通过扩展用于信号线驱动电路120、扫描线驱动电路130和电源线驱动电路140的配线，外部连接终端(第一外围电极、第二外围电极等)设置在暴露区域61上。外部连接终端可以与用于输入/输出信号的柔性印刷电路(FPC)62附接。
[应用实例1]
图11A和图11B每个示出了根据任何上述实施方式的显示单元所应用的电子书的外观。电子书例如可以具有显示部210及非显示部220。显示部210可以由根据任何上述实施方式的显示单元构成。
[应用实例2]
图12示出了根据任何上述实施方式的显示单元所应用的智能手机的外观。智能手机例如可以具有显示部230及非显示部240。显示部230可以由根据任何上述实施方式的显示单元构成。
[应用实例3]
图13示出了根据任何上述实施方式的显示单元所应用的电视装置的外观。该电视装置例如可以具有包括前面板310及滤光玻璃320的图像显示屏部300。图像显示屏部300可以由根据任何上述实施方式的显示单元构成。
[应用实例4]
图14A和图14B的每个示出了根据任何上述实施方式的显示单元所应用的数码相机的外观。数码相机例如可以具有用于闪光的发光部410、显示部420、菜单开关430及快门按钮440。显示部420可以由根据任何上述实施方式的显示单元构成。
[应用实例5]
图15示出了根据任何上述实施方式的显示单元所应用的笔记本个人计算机的外观。笔记本个人计算机例如可以具有主体510、用于字母等输入操作的键盘520及显示图像的显示部530。显示部530可以由任何上述实施方式的显示单元构成。
[应用实例6]
图16示出了根据任何上述实施方式的显示单元所应用的摄像机的外观。摄像机例如可以具有主体部610、设置在主体部610的正面的对象拍摄镜头620、用于拍摄的启动/停止开关630及显示部640。显示部640可以由根据任何上述实施方式的显示单元构成。
[应用实例7]
图17A和图17B的每个示出了根据任何上述实施方式的显示单元所应用的手机的外观。例如，手机可以由通过铰链部730彼此连接的上部外壳710及下部外壳720构成，并可以具有显示器740、子显示器750、图画灯760及照相机770。显示器740或子显示器750可以由根据任何上述实施方式的显示单元构成。
在上文中，虽然已利用示例性实施方式及其变形对本技术进行了描述，但本技术不限于此，并且可以做出其各种变形或修改。例如，虽然示例性实施方式及其变形已通过所有有机发光器件10R、10G和10B具有共用机层16的示例性情况进行了描述，但是一层或多层有机层16可以由有机发光器件10R、10G和10B共用。例如，如图18中所示，红色发光层16R和绿色发光层16G可以被设置为用于有机发光器件10R和10G，而蓝色发光层16B可以设置为由有机发光器件10R、10G和10B共用。另外，可以为各个有机发光器件10R、10G和10B分开设置发光层，而空穴注入层等可以设置为由有机发光器件10R、10G和10B共用。
另外，虽然示例性实施方式及其变形已经通过设置红色像素、绿色像素和蓝色像素而同时设置红色滤光器23R、绿色滤光器23G和蓝色滤光器23B作为为滤色器23的示例性情况进行了描述，但也可以添加黄色像素或白色像素。这可以增加亮度。
此外，虽然示例性实施方式及其变形通过设置高阻抗层17和外涂层24的示例性情况进行了描述，但是可以省略高阻抗层和外涂层的一个或两个。
尽管在示例性实施方式及其变形中描述了每个层的材料和厚度，及每个层的成膜处理和成膜条件，但是这些不是限制性的。换句话说，可以使用其他材料和厚度，或者可以使用其他成膜处理和成膜条件。
此外，虽然示例性实施方式及其变形已通过显示单元1、1A和2的具体配置进行了描述，但是根据本发明的显示单元不限于具有所有示出组件的显示单元。另外，一些组件可以用其他组件替换。
此外，本技术包含本文描述的各个实施方式的一些或全部的任何可能组合且并入本文中。
根据本发明的上述示例性实施方式，可以实现至少以下配置。
(1)一种具有层叠结构体的发光器件，所述层叠结构体依次包括：
第一电极层；
包括发光层的有机层；
第二电极层；
导电密封层；以及
第三电极层。
(2)根据(1)所述的发光器件，其中，所述导电密封层包含分散在透明树脂中的多个导电纳米颗粒。
(3)根据(2)所述的发光器件，其中，所述透明树脂是热固化粘合剂和紫外线可固化粘合剂之一，并且
所述导电纳米颗粒各自包括金(Au)、银(Ag)、Ag纳米线、铜(Cu)、铝(Al)、铂(Pt)、及铟锡氧化物(ITO)中的一种以上。
(4)根据(1)所述的发光器件，其中，所述导电密封层包括分散在透明树脂中的多个导电填充物。
(5)根据(4)所述的发光器件，其中，所述透明树脂是热固化粘合剂和紫外线可固化粘合剂之一，并且
所述导电填充物各自由覆盖有透明导电膜的透明聚合物材料构成。
(6)一种显示单元，包括：
基板上的多个发光器件，
所述多个发光器件的每一个具有层叠结构体，所述层叠结构体依次包括：
第一电极层，
包括发光层的有机层，
第二电极层，
导电密封层，以及
第三电极层。
(7)根据(6)所述的显示单元，其中，所述第二电极层、所述导电密封层以及第三电极层均是被多个发光器件共用的共用层。
(8)根据(7)所述的显示单元，进一步包括：
分隔区域，允许对各个发光器件分开设置所述发光层；以及
发光区域，由所述发光层占用，
其中，所述分隔区域设置有连接至所述第三电极层的辅助配线层。
(9)一种发光器件的制造方法，所述方法包括：
在第一基板上依次形成第一电极层、包括发光层的有机层以及第二电极层的叠层体；
在第二基板上形成第三电极层；以及
将所述第二电极层粘合至所述第三电极层，导电密封层介于其间。
(10)根据(9)所述的方法，其中，包括热固化粘合剂和紫外线可固化粘合剂之一的透明树脂通过加热或照射紫外线来固化以产生所述导电密封层，在所述透明树脂中，分散有多个导电纳米颗粒或多个导电填充物。
本领域技术人员应该理解，根据设计需求和其它因素可以进行各种修改、组合、子组合以及改变，只要其在所附权利要求或其等同内容的范围之内即可。

Claims (11)

1.一种具有层叠结构体的发光器件，所述层叠结构体依次包括：
第一电极层；
包括发光层的有机层；
第二电极层；
导电密封层；以及
第三电极层。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述导电密封层包含分散在透明树脂中的多个导电纳米颗粒。
3.根据权利要求2所述的发光器件，其中，所述透明树脂是热固化粘合剂和紫外线可固化粘合剂之一，并且
所述导电纳米颗粒各自包括金Au、银Ag、Ag纳米线、铜Cu、铝Al、铂Pt及铟锡氧化物ITO中的一种以上。
4.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述导电密封层包括分散在透明树脂中的多个导电填充物。
5.根据权利要求4所述的发光器件，其中，所述透明树脂包括热固化粘合剂和紫外线可固化粘合剂之一，并且
所述导电填充物各自由覆盖有透明导电膜的透明聚合物材料构成。
6.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第二电极层经由所述导电密封层电连接至所述第三电极层。
7.一种显示单元，包括：
基板上的多个发光器件，
所述多个发光器件的每一个具有层叠结构体，所述层叠结构体依次包括：
第一电极层，
包括发光层的有机层，
第二电极层，
导电密封层，以及
第三电极层。
8.根据权利要求7所述的显示单元，其中，所述第二电极层、所述导电密封层以及所述第三电极层均是被所述多个发光器件共用的共用层。
9.根据权利要求8所述的显示单元，进一步包括：
分隔区域，允许对各个发光器件分开设置所述发光层；以及
发光区域，由所述发光层占用，
其中，所述分隔区域设置有连接至所述第三电极层的辅助配线层。
10.一种制造发光器件的方法，所述方法包括：
在第一基板上依次形成第一电极层、包括发光层的有机层以及第二电极层的叠层体；
在第二基板上形成第三电极层；以及
将所述第二电极层粘合至所述第三电极层，且导电密封层介于其间。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，包括热固化粘合剂和紫外线可固化粘合剂之一的透明树脂通过加热或照射紫外线来固化以产生所述导电密封层，在所述透明树脂中，分散有多个导电纳米颗粒或多个导电填充物。
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