CN111819910A - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明抑制在某像素发光时相邻的像素非期望地发光的现象。显示装置包含：基板(10)；设置在上述基板的上方且彼此隔开间隔的多个像素电极(41)；配置在上述多个像素电极的上方的对置电极(49)；由上述多个像素电极和上述对置电极夹着的有机EL层(43～47)；配置在俯视时相邻的像素电极之间的中间电极(51)；和设置在上述中间电极与上述有机EL层之间的绝缘膜(32)。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及显示装置。
背景技术
近年，使用有机EL显示装置的智能手机等的设备增加。有机EL显示装置具有按每个像素设置的下部电极、有机EL层和多个像素共用的上部电极。有机EL层有空穴注入层、空穴输运层、发光层、电子输运层、电子注入层。
专利文献1中公开了具有由空穴注入层、空穴输运层、发光层、电子输运层、电子注入层构成的有机EL层的有机EL显示装置。此外，该有机EL显示装置中，在堤堰(bank)之上设置有与有机EL层接触的电极。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-85913号公报。
发明内容
发明要解决的技术问题
有机EL显示装置中，在设置覆盖多个像素的有机EL层的情况下，有时会发生电流从某像素的像素电极向相邻的像素的发光层泄漏，导致相邻的像素发光的现象。当发生该现象时，例如产生显示色与期望的颜色不同的问题(以下记载为“电混色”)。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供能够抑制在某像素发光时相邻的像素非期望地发光的现象的显示装置。
用于解决技术问题的手段
本发明涉及的显示装置包含：基板；设置在上述基板的上方且彼此隔开间隔的多个像素电极；配置在上述多个像素电极的上方的对置电极；由上述多个像素电极和上述对置电极夹着的有机EL层；配置在俯视时相邻的像素电极之间的中间电极；和设置在上述中间电极与上述有机EL层之间的绝缘膜。
根据本发明，能够抑制在某像素发光时相邻的像素非期望地发光的现象。
附图说明
图1是第一实施方式涉及的有机EL显示装置的俯视图。
图2是示意性地表示有机EL显示装置的一例的部分俯视图。
图3是图2所示的III-III切断线处的有机EL显示装置的截面图。
图4是表示有机EL显示装置的比较例的截面图。
图5是表示有机EL显示装置的另一例的截面图。
图6是表示有机EL显示装置的另一例的截面图。
图7是示意性地表示有机EL显示装置的另一例的部分俯视图。
图8是示意性地表示有机EL显示装置的另一例的部分俯视图。
图9是示意性地表示有机EL显示装置的另一例的部分俯视图。
图10是图9所示的X-X切断线处的有机EL显示装置的截面图。
图11是表示有机EL显示装置的另一例的截面图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。但是，本发明在不脱离其要旨的范围内能够以各种方式实施，并不限定于以下例示的实施方式的记载内容地解释。
附图为了使说明更明确，有时与实际的方式相比，示意性地表示各部分的宽度、厚度、形状等，但仅是一个例子，不限定本发明的解释。在本说明书和各图中，对于与关于已经出现的图说明过的要素具有相同功能的要素，标注同一标记，有时省略重复的说明。
而且，在本发明的详细说明中，规定某构成物与其他构成物的位置关系时，“上”、“下”不仅包含紧挨着位于构成物的上方或下方的情况，只要没有特别说明，也包含在两者之间还设置有其它构成物的情况。
[第一实施方式]
图1是本发明的第一实施方式涉及的有机EL(Electroluminescence：电致发光)显示装置的俯视图。有机EL显示装置包含基板10、柔性印制电路板12和配置在柔性印制电路板12上的集成电路封装14。该实施方式中的有机EL显示装置是可弯曲的薄片显示器或柔性显示器，也可以是不弯曲的显示器。
基板10包含显示区域16和包围显示区域16的周边区域17。周边区域17位于显示区域16的外侧。在显示区域16内配置有多个像素19。有机EL显示装置例如将由红、绿和蓝构成的多色的单位像素(子像素)组合起来，形成全彩色的像素19，显示全彩色的图像。单位像素各自具有发光区域。像素19可以由4个以上的单位像素或2个单位像素构成。柔性印制电路板12与基板10的一个方向的端连接。在集成电路封装14装载对单位像素中包含的像素电路进行驱动的驱动电路中的一部分。此外，在基板10上的周边区域17也配置驱动电路的一部分。
图2是示意性地表示有机EL显示装置的一例的部分俯视图。图2主要示出有机EL显示装置中包含的像素电极41和中间电极51的俯视配置。像素电极41各自与单位像素对应，俯视时在相邻的像素电极41之间配置有中间电极51，图2的例子中，中间电极51无间断地围绕像素电极41。
图3是图2所示的有机EL显示装置的III-III切断线处的截面图。基板10(阵列基板)具有挠性。基板10的材料是聚酰亚胺，但只要是具有充分的挠性以构成薄片显示器或柔性显示器的基材，也可以使用其他的树脂材料。此外，在不是薄片显示器或柔性显示器的显示装置的情况下，基板10的材料可以为玻璃。
在基板10上设置有包含氧化硅和氮化硅的基底层20。基底层20可以为由第一基底层、第二基底层、第三基底层构成的三层层叠构造。例如，第一基底层是使与基板10的密合性提高的氧化硅的层，第二基底层是阻挡来自外部的水分和杂质的氮化硅的层，第三基底层阻挡第二基底层中含有的氢原子使其不扩散到位于上部的薄膜晶体管侧。
在基底层20之上形成有多个薄膜晶体管。薄膜晶体管各自包含栅极电极401、半导体膜403、源极电极405和漏极电极407。半导体膜403设置在基底层20之上。半导体膜403既可以是多晶硅，也可以是透明氧化物半导体(TAOS：Transparent Amorphous OxideSemiconductor：透明非晶氧化物半导体)。在半导体膜403之上设置有包含氧化硅的栅极绝缘层22，在栅极绝缘层22之上设置有包含俯视时与半导体膜403重叠的栅极电极401的第一导电层。第一导电层例如由MoW形成。在栅极电极401之上设置包含氮化硅和氧化硅的层间绝缘层24。栅极绝缘层22和层间绝缘层24也可以由其他具有绝缘性的材质构成。
在层间绝缘层24之上设置包含源极电极405和漏极电极407的第二导电层。源极电极405和漏极电极407与构成像素电路的配线(例如像素电极41)连接。第二导电层例如为Ti、Al和Ti的三层层叠构造。
平坦化膜30以覆盖源极电极405和漏极电极407的方式设置。作为平坦化膜30，多使用感光性丙烯酸树脂等的有机材料。有机材料与通过CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)等形成的无机绝缘材料相比，表面的平坦性优异。
平坦化膜30具有使源极电极405露出的开口30a。此外，设置有经该开口30a与源极电极405导通的像素电极41。像素电极41例如可以为IZO(Indium Zinc Oxide)膜、Ag膜、IZO膜的三层层叠构造。像素电极41从开口30a的上端向侧方扩展。另外，也可以代替源极电极405由漏极电极407与像素电极41连接。
此外，与像素电极41同层地且在俯视时相邻的像素电极41之间设置有中间电极51。中间电极51被供给比向像素电极41供给的电位高的电位。另外，中间电极51也可以在平坦化膜30之上且堤堰32之下，在与像素电极41不同的工艺中形成。
在平坦化膜30、像素电极41的层的上层形成有堤堰32。堤堰32覆盖开口30a。堤堰32与平坦化膜30同样由具有绝缘性的感光性丙烯酸树脂等形成。堤堰32设置在彼此相邻的单位像素之间，具有与单位像素对应的开口32a，开口32a的侧面具有楔形(taper)形状，在开口32a的底部，像素电极41从堤堰32露出。因此，也可以说堤堰32划分多个像素。
在像素电极41之上，作为有机EL层(也仅称为有机层)，依次设置有空穴注入层43、空穴输运层44、发光层45、电子输运层46、电子注入层47。此处，发光层45配置在开口32a的内侧，空穴注入层43、空穴输运层44、电子输运层46、电子注入层47从堤堰32的开口32a的内侧向堤堰32的上方连续地形成。另外，通过堤堰32，中间电极51与有机EL层，特别是空穴注入层43绝缘。
发光层45被注入作为载流子的电子和空穴而发光。如果改变看法，则发光层45由于在像素电极41与对置电极49之间流动的电流而发光。开口32a内的像素电极41之上形成的发光层45构成与该像素电极41和开口32a对应的单位像素的发光区域。
空穴注入层43和空穴输运层44是促使作为载流子的空穴向发光层45注入的层。电子注入层47和电子输运层46是促使作为载流子的电子向发光层45注入的层。
空穴注入层43、空穴输运层44、发光层45、电子输运层46、电子注入层47可以通过各自的材料的蒸镀而形成。此处，关于发光层45，可以使用掩模将材料蒸镀在开口32a的内部。此外，也可以代替蒸镀，使用涂敷来形成这些层。
在电子注入层47之上设置有对置电极49。对置电极49例如既可以是作为透射来自有机EL层的出射光的程度的薄膜形成的Mg层和Ag层，也可以由ITO形成。对置电极49也设置在堤堰32之上。对置电极49与供给规定的电位(例如接地电位)的配线电连接。
在对置电极49之上设置有密封层34。密封层34防止来自外部的水分侵入有机EL层。密封层34例如为硅氮化膜、有机树脂层和硅氮化膜的层叠构造。
另外，在密封层34上可以设置盖玻璃、触摸面板基板等。在此情况下，在密封层34与盖玻璃、触摸面板基板之间，可以填充树脂等的填充材料。此外，使用聚酰亚胺等具有挠性的基材的对置基板也可以配置在密封层34之上。
此处，像素电极41被从薄膜晶体管的源极电极405供给与对于单位像素的灰度等级相应的输出电位。此外，图3所示的结构中，供给至像素电极41的输出电位高于供给至对置电极49的电位。由于供给至像素电极41和对置电极49的电位，产生从像素电极41向对置电极49的电场。通过该电场，在与像素电极41接触的空穴注入层43中产生空穴61、62，空穴62向发光层45移动。另一方面，在与对置电极49接触的电子注入层47中的、像素电极41的上方的区域产生电子，该电子向发光层45移动，电子在发光层45与空穴62结合，发光层45发光。
另一方面，在像素电极41的端部，电场的朝向向像素电极41的外侧倾斜，因此在空穴注入层43中的开口32a的内周壁的附近产生的空穴61，沿着该电场向堤堰32上移动。另一方面，中间电极51被供给高于像素电极41的电位，因此在空穴注入层43中的中间电极51的附近，产生俯视时从中间电极51向像素电极41的电场。因此，空穴61无法到达中间电极51的正上方。由此，能够防止空穴61到达相邻的像素电极41上的发光层45。
另一方面，在没有中间电极51的情况下，在某像素电极41中产生的空穴61有时会到达相邻的像素电极41上的发光层45。图4是表示有机EL显示装置的比较例的截面图。图4的例子中，没有设置中间电极51。
由于供给至像素电极41的正的电位而在空穴注入层43产生的载流子中的多数空穴62在发光层45中与电子结合而消失，发光层45发光。另一方面，在某像素电极41与相邻的像素电极41之间产生电位差的情况下，由于该电位差，产生使一部分的空穴63移动的电场。该一部分的空穴63由于该电场，在空穴注入层43内经堤堰32上到达相邻的像素电极41上的发光层45。因此，当使某像素电极41上的发光层45发光时，相邻的像素电极41上的发光层也微发光。与此相对，图3所示的结构中，空穴61越过中间电极51移动的情况被抑制，因此能够防止相邻的发光层45的微发光。
进一步，在图3所示的结构中，能够在相同的工艺中形成像素电极41和中间电极51，因此也能够防止制造工艺的增加。
此处，也可以在像素电极41之上，作为有机EL层依次设置电子注入层47、电子输运层46、发光层45、空穴输运层44、空穴注入层43，像素电极41供给电子作为载流子。在此情况下，像素电极41被供给低于对置电极49的电位，中间电极51被施加低于像素电极41的电位。由此，能够防止在像素电极41的附近产生的作为载流子的电子使相邻的像素电极41上的发光层45发光。
中间电极51的配置不限于图3所示的配置。图5是表示有机EL显示装置的另一例的截面图，是与图3对应的图。图5的例子中，在堤堰32与平坦化膜30之间，并且在相邻的像素电极41之间，设置有内部突起58。内部突起58的截面是梯形形状，侧面是楔形形状。中间电极52、53以覆盖内部突起58的侧面的方式设置。
图5的例子中，利用内部突起58，能够缩短空穴注入层43与中间电极52、53的距离。由此，能够增强从中间电极52、53施加于空穴注入层43的电场，能够更可靠地防止相邻的发光层45的微发光。另外，通过在制造工序中依次进行平坦化膜30的形成、内部突起58的形成、像素电极41和中间电极52、53的形成、堤堰32的形成，也能够将制造工艺的增加抑制到最小限度。
图6是表示有机EL显示装置的另一例的截面图，是与图3对应的图。图6的例子中，与图5的例子同样地设置有内部突起58，但中间电极54设置在内部突起58的上表面。图6的例子中，利用内部突起58也能够缩短空穴注入层43与中间电极54的距离。由此，能够增强从中间电极54施加到空穴注入层43的电场，能够更可靠地防止相邻的发光层45的微发光。另外，中间电极54可以不仅设置在内部突起58的上表面，还设置在侧面。
此外，中间电极51也可以在俯视时不包围像素电极41。图7是示意性地表示有机EL显示装置的另一例的部分俯视图。有机EL显示装置的显示区域16中，像素电极41的列在横方向上排列。像素电极41的列由在纵方向上排列的像素电极41构成。中间电极51是条状，配置在相邻列之间，而且到达周边区域17。在周边区域17中，中间电极51与供给电位的配线连接。
此外，图7中，在显示区域16配置特定的像素电极41、在特定的像素电极41的右侧(或左侧)相邻的右侧(左侧)的像素电极41、在特定的像素电极41的下侧(或者上侧)相邻的下侧(上侧)的像素电极41。图7的例子中，在特定的像素电极41与右侧(左侧)的像素电极41之间设置有中间电极51，在特定的像素电极41与下侧(上侧)的像素电极41之间没有设置中间电极51。在此情况下，产生堤堰32中的没有设置中间电极51的区域，因此与图3的例子相比，电路的结构的自由度提高。
此处，载流子从特定的像素电极41向右侧(左侧)的像素电极41上的发光层45移动所导致的微发光被抑制，但载流子从特定的像素电极41向下侧(上侧)的像素电极41上的发光层45移动所导致的相邻像素的微发光可能发生。但是，例如在特定的像素电极41的单位像素的颜色与下侧(上侧)的像素电极41的单位像素的颜色相同的情况下，能够抑制电混色的发生，也能够充分地防止画质的降低。
条的方向可以与图7不同。图8是示意性地表示有机EL显示装置的另一例的部分俯视图，是与图7对应的图。在有机EL显示装置的显示区域16中，像素电极41的行在纵方向上排列。像素电极41的行由在横方向上排列的像素电极41构成。中间电极51为条状，配置在相邻行之间。在特定的像素电极41与下侧(上侧)的像素电极41之间设置有中间电极51，在特定的像素电极41与右侧(左侧)的像素电极41之间没有设置中间电极51。
图9是示意性地表示有机EL显示装置的另一例的部分俯视图，是与图2对应的图。图10是表示图9所示的X-X切断线处的有机EL显示装置的截面图。图9的例子中，与图2、7、8的例子不同，中间电极55、56不延伸到周边区域17，此外，位于平坦化膜30之下的配线410向中间电极55、56供给电位。
图9的例子中，俯视时，在特定的像素电极41与其右侧(左侧)的像素电极41之间设置有中间电极55，在特定的像素电极41与其下侧(上侧)的像素电极41之间设置有中间电极56。此外，中间电极55和中间电极56隔开间隔。因此，在特定的像素电极41与其右下(左下、右上、左上)的像素电极41之间，有不存在中间电极55、56的区域。
此处，平坦化膜30在俯视时与堤堰32重叠的区域具有开口30b，该开口30b俯视时与中间电极55、56重叠。在开口30b的底部，配线410从平坦化膜30露出。此外，中间电极55、56在开口30b的底部与配线410接触，并覆盖开口30b的侧面和平坦化膜30的上表面中的开口30b的周缘。由此，中间电极55、56即使不到达周边区域17，也能够供给电位。此外，由于中间电极55、56隔开间隔，平坦化膜30上的电极的布局的自由度也提高。
图11是表示有机EL显示装置的另一例的截面图，是与图3对应的图。图11的例子中，与之前的例子不同，中间电极57配置在有机EL层的上方。更具体而言，在堤堰32之上形成有与有机EL层的电子注入层47的上表面接触的绝缘膜26，在绝缘膜26之上形成有中间电极57。进一步，在中间电极57之上，形成有在堤堰32上覆盖中间电极57的绝缘膜27。此外，对置电极49在堤堰32上与绝缘膜27接触，在开口32a上与电子注入层47接触。由于绝缘膜26，中间电极57与有机EL层绝缘，此外，由于绝缘膜27，中间电极57与对置电极49绝缘。此外，在像素电极41的电位高于对置电极49的电位的情况下，中间电极57被供给高于像素电极41的电位。在堤堰32上且中间电极57的至少附近，产生俯视时从中间电极57向像素电极41的电场。由此，与图3的例子同样，能够抑制作为载流子的空穴61从某像素电极41上向相邻的像素电极41上的发光层45移动，从而抑制该发光层45的微发光。此外，在像素电极41的电位低于对置电极49的情况下，也能够通过向中间电极57供给比像素电极41低的电位，抑制相邻的发光层45的微发光。
本发明不限定于上述的实施方式，可以进行各种变形。例如，实施方式中说明的结构可以用实际上相同的结构、实现相同作用效果的结构或能够达到相同目的的结构置换。

Claims (13)

1.一种显示装置，其特征在于，包含：
基板；
设置在所述基板的上方且彼此隔开间隔的多个像素电极；
配置在所述多个像素电极的上方的对置电极；
由所述多个像素电极和所述对置电极夹着的有机EL层；
配置在所述多个像素电极中的俯视时相邻的像素电极之间，并且与所述有机EL层相对的中间电极；和
设置在所述中间电极与所述有机EL层之间的绝缘膜。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述有机EL层包含空穴注入层、空穴输运层、发光层、电子输运层和电子注入层。
3.如权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于：
所述像素电极被供给比所述对置电极高的电位，
所述中间电极被供给比所述像素电极的电位高的电位。
4.如权利要求1至3中任一项所述的显示装置，其特征在于：
还包含设置在所述相邻的像素电极之间且设置在比所述有机EL层靠所述基板侧的位置的绝缘堤堰，
所述中间电极设置在所述绝缘堤堰与所述基板之间。
5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于：
在所述像素电极与所述基板之间还包含平坦化膜，
所述中间电极设置在所述平坦化膜与所述绝缘堤堰之间。
6.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于：
所述中间电极经设置于所述平坦化膜的接触孔与配线连接。
7.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于：
在所述绝缘堤堰与所述平坦化膜之间且所述相邻的像素电极之间，还包含具有上表面和侧面的绝缘凸部，
所述中间电极设置在所述绝缘凸部的所述上表面和侧面中的至少一者与所述绝缘堤堰之间。
8.如权利要求1至3中任一项所述的显示装置，其特征在于：
所述中间电极设置在所述有机EL层与所述对置电极之间，
还包含设置在所述中间电极与所述对置电极之间的绝缘膜。
9.如权利要求1至8中任一项所述的显示装置，其特征在于：
所述多个像素电极包含：第一像素电极；与所述第一像素电极在第一方向上相邻的第二像素电极；和与所述第一像素电极在与所述第一方向交叉的第二方向上相邻的第三像素电极，
所述中间电极设置在所述第一像素电极与所述第二像素电极之间，没有设置在所述第一像素电极与所述第三像素电极之间。
10.如权利要求1至8中任一项所述的显示装置，其特征在于：
所述多个像素电极包含：第一像素电极；与所述第一像素电极在第一方向上相邻的第二像素电极；和与所述第一像素电极在与所述第一方向交叉的第二方向上相邻的第三像素电极，
所述中间电极包含：设置在所述第一像素电极与所述第二像素电极之间的第一中间电极；和设置在所述第一像素电极与所述第三像素电极之间的第二中间电极，
所述第一中间电极与所述第二中间电极彼此隔开间隔。
11.一种显示装置，其特征在于，包含：
基板；
配置在所述基板上的多个像素；
分别设置于所述多个像素中的各个像素的多个像素电极；
跨所述多个像素设置的有机层；
分别设置于所述多个像素中的各个像素的多个发光层；
配置在所述多个像素电极、所述有机层、所述发光层的上方的对置电极；
配置在所述多个像素电极中的俯视时相邻的像素电极之间，并且与所述有机层相对的中间电极；和
设置在所述中间电极与所述有机层之间的绝缘膜。
12.如权利要求11所述的显示装置，其特征在于：
所述有机层包含空穴输运层。
13.如权利要求11或12所述的显示装置，其特征在于：
具有划分所述多个像素的堤堰，
所述绝缘膜包含所述堤堰。
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