CN114556607A - 显示装置 - Google Patents

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CN114556607A CN201980101279.3A CN201980101279A CN114556607A CN 114556607 A CN114556607 A CN 114556607A CN 201980101279 A CN201980101279 A CN 201980101279A CN 114556607 A CN114556607 A CN 114556607A
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兼弘昌行
仲西洋平
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Abstract

显示装置包括:支承基板(10)、薄膜晶体管层(4)、具有发光色相互不同的多个发光元件(5R、5G、5B)的发光元件层(5)以及密封发光元件层(5)的密封层(6),发光元件(5R、5G、5B)包含第一电极(22)、空穴传输层(24)、发光层(25R、25G、25B)、电子传输层(27R、27G、27B)和第二电极(28),电子传输层(27R、27G、27B)包含氧化物纳米粒子、粘合剂树脂和光聚合引发剂。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及具备发光元件的显示装置,所述发光元件具有空穴传输层(HoleTransportation Layer,HTL)、发光层(EMissive Layer,EML)、电子传输层(ElectronTransportation Layer,ETL)。
背景技术
在专利文献1中,公开了具备形成有多个像素电极共用的阴极以及电子传输层的发光元件的显示装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本国公开专利公报“特开2017-183510号公报”
发明内容
本发明所要解决的技术问题
通常,从发光元件的电子传输层向发光层的电子注入效率因应发光层和电子传输层的种类而产生差异。如专利文献1所述的显示装置那样,在具备种类互不相同的发光层的多个发光元件中共用阴极与电子传输层的情况下,难以在多个发光元件间使从电子传输层向发光层的电子注入效率最优化。
用于解决技术问题的技术方案
本发明涉及的显示装置是包括具有多个像素的显示区域以及所述显示区域的周围的边框区域的显示装置,在所述显示区域依次具备基板、薄膜晶体管层、发光元件层以及密封层,所述发光元件层具有发光色相互不同的多个发光元件,所述密封层密封所述发光元件层,所述发光元件从所述基板侧开始依次包含第一电极、空穴传输层、发光层、电子传输层和第二电极,所述第一电极和所述第二电极中的任一方是对每个发光元件设置的岛状电极,所述第一电极和所述第二电极中的另一方是与多个所述发光元件共用的共用电极,所述电子传输层包含氧化物纳米粒子、粘合剂树脂及光聚合引发剂。
有益效果
本发明的一方面,即使在发光层的种类因发光元件而不同的情况下,也能够更容易使发光元件间的电子注入效率的差异最优化。
附图说明
图1是示出实施方式1涉及的显示装置的显示区域中的要部构成例的上表面放大图。
图2是示出上述显示装置的显示区域中的要部构成例沿着图1所示的BB线的侧截面图。
图3是上述显示装置的上表面透视图。
图4是示出上述显示装置的边框区域的要部构成例沿着图3所示的CC线的侧截面图。
图5是用于说明上述显示装置的发光元件层的要部构成中的能级的一例的能量图。
图6是示出上述显示装置的制造方法的流程图。
图7是表示上述显示装置的变形例1的具体构成例的侧截面图。
图8是表示上述显示装置的变形例2的具体构成例的侧截面图。
图9是表示上述显示装置的变形例3的具体构成例的侧截面图。
图10是表示上述显示装置的变形例4的具体构成例的侧截面图。
图11是示出实施方式2的显示装置的具体构成例的侧截面图。
图12是示出实施方式3的显示装置的具体构成例的侧截面图。
图13是示出实施方式4的显示装置的具体构成例的侧截面图。
具体实施方式
[实施方式1]
在以下内容中,“同层”意味着在同一工序中由同一材料形成的。此外,“下层”指的是在比较对象层更前面的工序中形成的层,“上层”指的是在比较对象层更后面的工序中形成的。此外,在本说明书中,显示装置的由下层向上层的方向称为向上。
图1是示出实施方式1涉及的显示装置2A的显示区域DA中的要部构成例的上表面放大图。图2是示出上述显示装置2A的显示区域DA中的要部构成例沿着图1所示的BB线的侧截面图。图3是示出显示装置2A的上表面透视图。图4是示出上述显示装置2A的边框区域NA的要部构成例沿着图3所示的CC线的侧截面图。此外,在图1中,省略了后述的空穴传输层、第二电极以及密封层等的图示。另外,在图3中,省略了密封层的具体构成和后述的TFT层的具体构成、阻挡层及树脂层的图示。
如图3所示,本实施方式所涉及的显示装置3具有显示区域DA以及与显示区域DA的周围相邻的边框区域NA。另外,如图1所例示,在显示区域DA设置有包含红色发光元件5R的红色子像素、包含绿色发光元件5G的绿色子像素以及包含蓝色发光元件5B的蓝色子像素。另外,由这些红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素构成一个像素,显示区域DA包括多个像素,通过这些像素进行信息显示。
此外,在图1和图2中,红色发光元件5R所包含的电子传输层27R、绿色发光元件5G所包含的电子传输层27G以及蓝色发光元件5B所包含的电子传输层27B分别由红色发光元件5R所包含的红色发光层25R、绿色发光元件5G所包含的绿色发光层25G以及蓝色发光元件5B所包含的蓝色发光层25B符合对应的的VBM(Valence Band Maximum,价带顶)和对应的CBM(Conduction Band MinMinium,导带底)的材料构成(详见后述)。)。上述VBM相当于HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital,最高被占轨道)。上述CBM相当于LUMO(LowestUnoccupied Molecular Orbital,最低空轨道)。
如图2所示,本实施方式所涉及的显示装置2A从下层起依次具备支承基板10、薄膜晶体管层4、发光元件层5以及密封层6。显示装置2A也可以在密封层6的更上层具备具有光学补偿功能、触摸传感器功能以及保护功能等的功能膜等。另外,在薄膜晶体管层4与支承基板10之间形成有树脂层及阻挡层(未图示)。
支承基板10可以是例如PET薄膜等柔性基板,也可以是玻璃基板等刚性基板。作为树脂层12的材料例举聚酰亚胺。
上述阻挡层是防止使用显示装置2A时水、氧气等异物渗透薄膜晶体管层4、发光元件层5的层。此外,阻挡层可由通过例如CVD法形成的氧化硅膜、氮化硅膜或氧氮化硅膜,或这些层的层叠膜构成。
薄膜晶体管层4包括源极布线SH和平坦化膜21。此外,关于该薄膜晶体管层4的具体的构成例,使用后述的图8等进行说明。
源极布线SH也可以包含例如铝(Al)、钨(W)、钼(Mo)、钽(Ta)、铬(Cr)、钛(Ti)和铜(Cu)中的至少一种。另外,源极布线SH由上述金属的单层膜或层叠膜构成。特别是在本实施方式中,源极布线SH包含Al。
如图2所示那样,发光元件层5(例如,有机发光二极管层)包括:第一电极22(阳极)、空穴注入层41、空穴传输层24、包含红色发光层25R、绿色发光层25G以及蓝色发光层25B的发光层25、覆盖第一电极22的边缘的边缘罩23、辅助布线26、电子传输层27R、27G、27B以及第二电极28(阴极)。
在本实施方式中,如图1所示,发光元件层5包括:包含红色发光层25R的红色发光元件5R、包含绿色发光层25G的绿色发光元件5G以及包含蓝色发光层25B的蓝色发光元件5B作为多个发光元件。
第一电极22设置在俯视时与平坦化膜21及接触孔21c重叠的位置。第一电极22经由接触孔21c与源极布线SH电连接。因此,薄膜晶体管层4中的信号经由源极布线SH供给至第一电极22。第一电极22的厚度也可以是例如100nm。在本实施方式中,第一电极22例如由ITO(Indium Tin Oxide:铟锡氧化物)与Ag或含Ag的合金层叠构成,具有光反射性。
在本实施方式中,空穴传输层24形成在空穴注入层41上。空穴传输层24为无机的空穴传输层,例如,作为空穴传输材料,包含NiO或MgNiO。
发光层25在分别与第一电极22重叠的位置上,按多个发光元件的每一个形成。在本实施方式中,发光层25在多个发光元件中的每一个上具备上述的红色发光层25R、绿色发光层25G、蓝色发光层25B。
在本实施方式中,红色发光层25R、绿色发光层25G、蓝色发光层25B分别发出红色光、绿色光和蓝色光。即,红色发光元件5R、绿色发光元件5G、蓝色发光元件5B分别是发出红色光、绿色光和蓝色光的发光元件。
此处,蓝光是在400nm以上且500nm以下的波长带中具有发光中心波长的光。此外,绿光是例如在超过500nm且600nm以下的波长带中具有发光中心波长的光。此外,红光是例如在超过600nm且780nm以下的波长带中具有发光中心波长的光。
边缘罩23为有机绝缘膜,例如包含聚酰亚胺、丙烯酸等有机材料。边缘罩23形成在覆盖各第一电极22的边缘的位置。另外,边缘罩23对应多个发光元件的每一个具有开口部23h,各第一电极22的一部分从边缘罩23露出。因此,边缘罩23将显示装置2A的每个像素分割为红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。
在本实施方式中,辅助布线26形成在与边缘罩23重叠的位置。如图3所示,辅助布线26设置成格子状。在本实施方式中,辅助布线26与第二电极28的密封层6一侧接触。另外,在本实施方式中,辅助布线26不限于图3所示那样的、以大致等间隔排列的多条直线状的辅助布线26垂直交叉的形状。例如,如PenTile排列那样,相邻的辅助布线26的间隔可以根据位置而不同,另外,辅助布线26也可以倾斜地交叉。
辅助布线26的材料也可以是银。银是薄膜晶体管层4的金属层等,一般是显示装置的底板所使用的材料。由于辅助布线26具备银,在形成辅助布线26时,能够援用用于形成背板的材料。此外,辅助布线26也可以具备Al或Cu的单体、或Ti/Al/Ti的层叠结构、或W/Ta的层叠结构。
电子传输层27在与第一电极22的每一个重叠的位置上,按多个发光元件的每一个形成。在本实施方式中,电子传输层27具备用于红色发光元件5R的电子传输层27R、用于绿色发光元件5G的电子传输层27G、用于蓝色发光元件5B的电子传输层27B。
图5是用于说明显示装置2A的发光元件层5的要部构成中的能级的一例的能量图。在QLED单元元件构造中,例如,如图2所示那样,在将从下层起依次层叠有空穴注入层41、空穴传输层24、发光层25以及电子传输层27R、27G、27B的构成中的发光层25着色为红色发光层25R、绿色发光层25G以及蓝色发光层25B三色的情况下,三色的发光层25R、25G、25B的发光材料VBM、CBM互不相同,因此,如果三色全部由同一材料构成发光层25R、25G、25B以外的构成,则由于三色的发光层25R、25G、25B的发光材料的不同,会有发光亮度、外部量子效率(EQE)变小,发光层25R、25G、25B的色度降低的情况。在图5所示的例子中,红色发光层25R的VBM为3.4、CBM为5.4,绿色发光层25G的VBM为3.1、CBM为5.4,蓝色发光层25B的VBM为2.7、CBM为5.4,红色发光层25R、绿色发光层25G以及蓝色发光层25B的VBM彼此不同。
本实施方式的电子传输层27R、27G、27B由分别适用于对应的红色发光层25R、绿色发光层25G、蓝色发光层25B的材料构成。其实施例如下所示(表1)。
[表1]
Figure BDA0003591687160000071
与红色发光层(EML)25R对应的电子传输层(ETL)27R例如由包含试剂(N-12)的ZnO构成。该电子传输层27R的CBM是4.3eV,VBM是7.2eV。对应的红色发光层25R的CBM是3.4eV,VBM是5.4eV。
空穴传输层(HTL)24例如由TFB构成,空穴注入层(HIL)41例如由PEDOT:PSS构成。另外,TFB是聚[(9,9’-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,4’-(N-(4-仲丁基))二苯胺)]。
与绿色发光层25G对应的电子传输层27G例如由包含试剂(N-11)的ZnO构成。该电子传输层27G的CBM是3.9eV,VBM是7.2eV。对应的绿色发光层25G的CBM是3.1eV,VBM是5.4eV。
与蓝色发光层25B对应的电子传输层27B例如由ZnMgO构成。该电子传输层27B的CBM是3.4eV,VBM是7.2eV。对应的蓝色发光层25B的CBM为2.7eV,VBM为5.4eV。
粘合剂树脂的单体使用N-乙烯基-2-吡咯烷酮。光聚合引发剂使用2-羟基-4’-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮。
这样,选择符合红色发光层25R的CBM、VBM的电子传输层27R材料,选择符合绿色发光层25G的CBM、VBM的电子传输层27G材料,选择符合蓝色发光层25B的CBM、VBM的电子传输层27B材料。然后,利用光刻分涂由适用于各色发光层的材料构成的电子传输层27R、27G、27B。各电子传输层27R、27G、27B的材料包含作为电子传输材料的ZnO、ZnMgO、LiZnO等氧化物纳米粒子、单体树脂(粘合剂树脂)、光聚合引发剂等而构成。
例如,单体树脂是作为单取代乙烯化合物(乙烯基化合物)的苯乙烯衍生物、丙烯腈、丙烯酸酯、丙烯酰胺衍生物、N-乙烯基吡咯烷酮、α-烯烃类、乙烯基醚类等,是作为1,1-二取代乙烯(亚乙烯基化合物)的甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酰胺衍生物等,是作为二烯化合物的1,3-丁二烯、异戊二烯等。
另外,例如,光聚合引发剂是作为苯乙酮系化合物的苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2-乙氧基-2-苯基苯乙酮等,是作为二苯甲酮系化合物的二苯甲酮、四甲基米氏酮等,作为苯丙酮系化合物的2-羟基-4’-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮,除此之外,也是2,2’-偶氮双(2-甲基丙基脒)二盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐等。
这些本实施方式涉及的光聚合引发剂在进行作为光照射的UV照射而进行光聚合(引发)处理时,不产生酸。因此,在进行上述光聚合(引发)处理时,不会对发光元件造成上述酸导致的损伤。这样,本实施方式涉及的光聚合引发剂包含伴随用于引发聚合反应的光照射相而不产生酸的化合物。
此外,通过调整单体树脂的重量比或改变单体树脂,能够调整适合于分别对应红色发光层25R、绿色发光层25G、蓝色发光层25B材料的电子传输层27R、27G、27B的膜厚、迁移率。通过光刻法分开涂布,能够均匀地涂布电子传输层27R、27G、27B。
其他实施例如下述(表2)所示。在其他实施例中,VBM、CBM根据ZnO的粒子尺寸而不同。
[表2]
Figure BDA0003591687160000091
与红色发光层25R对应的电子传输层27R由粒子尺寸=5.5nm的ZnO构成。该电子传输层27R的CBM是3.8eV,VBM是7.2eV。
与绿色发光层25G对应的电子传输层27G由粒子尺寸=3.2nm的ZnO构成。该电子传输层27G的CBM是3.2eV,VBM是7.2eV。
对应于蓝色发光层25B的电子传输层27B由粒子尺寸=2.6nm的ZnO构成。该电子传输层27B的CBM是2.7eV,VBM是7.2eV。
在本实施方式中,在彼此不同的红色发光元件5R、绿色发光元件5G以及蓝色发光元件5B之间,通过使各电子传输层27R、27G、27B所具备的材料不同,可以使各发光元件中的电子传输层27R、27G、27B的CBM不同。
例如,电子传输层27R可以具备ZnO纳米粒子作为氧化物纳米粒子。此外,电子传输层27G可以具备MgZnO纳米粒子作为氧化物纳米粒子。再者,电子传输层27B可以具备LiZnO纳米粒子作为氧化物纳米粒子。
另外,在本实施方式中,也可以使电子传输层27R、27G、27B的VBM以及CBM在像素中相互不同,且电子传输层27R、27G、27B可以具有相同的材料。例如,在本实施方式中,在彼此不同的红色发光元件5R、绿色发光元件5G以及蓝色发光元件5B之间,电子传输层27R、27G、27B可以具备相同的氧化物纳米粒子材料。在此,通过使电子传输层27R、27G、27B所具备的氧化物纳米粒子的粒径不同,可以使各电子传输层27的带隙不同。
例如,电子传输层27R、27G、27B可以在任一发光元件中具备ZnO纳米粒子作为氧化物纳米粒子。在此,电子传输层27R的ZnO纳米粒子的粒径可以大于电子传输层27G的ZnO纳米粒子的粒径,电子传输层27G的ZnO纳米粒子的粒径可以大于电子传输层27B的ZnO纳米粒子的粒径。具体而言,电子传输层27R的ZnO纳米粒子的粒径优选为5nm以上且8nm以下,电子传输层27G的ZnO纳米粒子的粒径优选为3nm以上且5nm以下,电子传输层27B的ZnO纳米粒子的粒径优选为1.5nm以上且3nm以下。
而且,例如,在本实施方式中,在彼此不同的红色发光元件5R、绿色发光元件5G以及蓝色发光元件5B之间,通过使各电子传输层27R、27G、27B所具备的氧化物纳米粒子的组成比不同,可以使各电子传输层27R、27G、27B的带隙不同。例如,将x设为0以上且小于1的实数,电子传输层27R、27G、27B可以具备MgxZn1-xO纳米粒子作为氧化物纳米粒子。在此,x的值可以按照电子传输层27R、电子传输层27G、电子传输层27B的顺序依次逐渐增大。
具体而言,在电子传输层27R中,x的值可以是0以上且小于0.1,在电子传输层27G中,x的值可以是0.1以上且小于0.3,在电子传输层27B中,x的值可以是0.3以上且小于0.5。
如图2所示,第二电极28作为多个发光元件共用的共用电极形成于电子传输层27的上层。另外,第二电极28具有金属纳米线,具有高透光性。第二电极28所具备的金属纳米线例如可以是银纳米线。此外,第二电极28也可以具备金纳米线、铝纳米线或铜纳米线等导电性金属纳米线。而且,第二电极28与形成在第二电极28上的辅助布线26电连接。
在本实施方式中,第二电极28的材料也可以是包含银纳米线分散液的混合材料。另外,该混合材料中也可以包含粘合剂、分散剂或其它添加剂。而且,第二电极28的材料不限于金属纳米线,也可以使用ITO等透明电极膜。
密封层6防止水、氧等异物渗透至发光元件层5。
接着,参照图3和图4对显示区域DA周围的边框区域NA中的各构成进行说明。
如图4所示,显示装置2A在边框区域NA中也可以具备支承基板10、树脂层12、阻挡层3、薄膜晶体管层4和密封层6。
另外,显示装置2A也可以在边框区域NA中具备图4所示由边缘罩23构成的虚拟堤DB。虚拟堤DB可作为间隔物使用,其抵接用于形成显示区域DA的共用层的CVD用掩膜等。
进而,显示装置2A也可以在边框区域NA中具备图3及图4所示的由边缘罩23构成的第一堤BK1以及由平坦化膜21和边缘罩23构成的第二堤BK2。第一堤BK1和第二堤BK2在显示区域DA的周围形成为框状。第一堤BK1和第二堤BK2限制通过涂布上层的密封层6的有机密封膜32引起的有机密封膜32的浸润扩散。例如,在图4中,第一堤BK1与有机密封膜32的端部抵接,限制了有机密封膜32的浸润扩散。
如图3及图4所示,显示装置2A在边框区域NA中,在平坦化膜21与第二电极28之间具备主干布线34。主干布线34是与辅助配线26相同的层,并且由与辅助配线26相同的材料构成。如图3所示,辅助布线26从主干布线34分支,从边框区域NA向显示区域DA延伸。如上所述,从主干布线34分支的辅助布线26在显示区域DA的与上述边缘罩23重叠的位置形成为格子状。
如图3及图4所示,在边框区域NA中,在包围显示区域DA的周围的一部分的位置,也可以形成有作为平坦化膜21的开口的狭缝35。在狭缝35的显示区域DA侧及显示装置2A的周围侧,通过形成薄膜晶体管层4的薄膜晶体管,可以形成图3及图4所示的栅极驱动器单片GD。另外,也可以不必须形成狭缝35。
在此,如图4所示,主干布线34与第二电极28—起延伸至包括狭缝35的内部的、比狭缝35靠显示装置2A的周围侧。另外,如图4所示,在边框区域NA中形成有与第一电极22相同材料且与第一电极22同层的导电膜36。导电膜36在边框区域NA上从比狭缝35更靠近显示区域DA侧,通过狭缝35的内部,延伸至比狭缝35更靠近显示装置2A的周围侧。因此,主干布线34与导电膜36在包含狭缝35的内部的位置电连接。
导电膜36进一步延伸至与第一堤BK1以及第二堤BK2重叠的位置。在与第一堤BK1以及第二堤BK2重叠的位置,形成有与薄膜晶体管层4的源极布线SH相同材料且为同层的源极导电膜37。因此,在包含第一堤BK1与第二堤BK2之间的位置的第一连接部CN1中,导电膜36与源极导电膜37连接。
如图3所示,显示装置2A在边框区域NA具备端子部38。端子部38形成于第二堤BK2的周围。在端子部38安装有未图示的驱动器等,该驱动器经由引绕布线39供给用于驱动显示区域DA中的各发光元件的信号。在显示区域DA的四边的周围之中形成引绕布线39的位置,也可以不形成狭缝35。
此外,在与引绕布线39重叠且与第一堤BK1以及第二堤BK2重叠的位置也形成有源极导电膜37。因此,在与引绕布线39重叠且包含第一堤BK1与第二堤BK2之间的位置中的第二连接部CN2中,引绕布线39与源极导电膜37连接。
第一连接部CN1中的源极导电膜37与第二连接部CN2中的源极导电膜37电导通。因此,经由引绕布线39、源极导电膜37以及导电膜36,确立高压电源与主干布线34、进而高压电源与辅助布线26的电连接。因此,辅助布线26与高压电源及第二电极28两者电连接,起到减少第二电极28的远离高压电源的位置处的电压下降的效果。
另外,支承基板10为柔性基板的情况下,如图3所示,显示装置2A也可以在第二堤BK2与端子部38之间具备沿着显示装置2A的外周边形成的折弯部F。实际的显示装置2A通过弯折部F被弯折,从而包括端子部38在内的显示装置2A的周围侧从弯折部F向显示装置2A的背面侧翻折。
接着,参照图6,说明本实施方式涉及的显示装置2A的制造方法。图6是表示本实施方式所涉及的显示装置2A的各制作工艺的流程图。
首先,在透光性的支承基板(例如母玻璃基板)上形成上述树脂层(步骤S1)。接着,在上述树脂层的上层形成上述阻挡层(步骤S2)。接着,在上述阻挡层的上层形成薄膜晶体管层4(步骤S3)。在从步骤S1到步骤S3的各层的形成中,能够采用以往公知的成膜方法。
此外,在步骤S3中,也可以与源极布线SH的形成一并进行源极导电膜37的形成。另外,也可以与平坦化膜21的形成一并进行狭缝35的形成以及第二堤的一部分形成。而且,也可以与薄膜晶体管层4中的薄膜晶体管Tr的形成一并形成栅极驱动器单片GD所具备的晶体管。
接着,在薄膜晶体管层4的上层形成发光元件层5(步骤S4)。在步骤S4之后,形成密封层6(步骤S5)。接着,将包括支承基板10、树脂层、阻挡层、薄膜晶体管层4、发光元件层5和密封膜6的层叠体切割以获得多个单片(步骤S6)。接着,将电子电路基板(例如IC芯片)安装于端子部38作为显示装置2A(步骤S7)。
此外,在本实施方式中,也可以将上述透光性的玻璃基板直接作为支承基板10。然而,通过追加一部分工序,能够制造柔性显示装置2A。
例如,在继步骤S5之后,隔着透光性的支承基板向树脂层的下表面照射激光而使支承基板与树脂层之间的结合力降低,将支承基板从树脂层剥离。接着,在树脂层的下表面粘贴PET膜等下表面膜作为支承基板10。然后,通过过渡到步骤S6,可获得柔性显示装置2A。在该情况下,也可以在步骤S6与步骤S7之间,将端子部38侧从弯折部F向支承基板10的背面侧翻折。
[变形例1]
图7是表示变形例1的显示装置2B的具体构成例的侧截面图。对与所述实施方式1的构成要素相同的构成要素标注相同的附图标记,不重复这些详细说明。
参照图2,在前述的示例中,辅助布线26形成在第二电极28上,但变形例1所涉及的显示装置2B的辅助布线26也可以如图7所示那样形成在边缘罩23上以被第二电极28覆盖。
采用该结构,在变形例1中,能够提高第二电极28的上表面的平坦性,与实施方式1相比,能够容易地形成密封层6。
[变形例2]
图8是示出变形例2涉及的显示装置2C的具体构成例的侧截面图。对与上述实施方式1的构成要素相同的构成要素标注相同的附图标记,不重复这些详细说明。
在图8以后所示的变形例中,对树脂层12和阻挡层3进行了图示。并且,省略了空穴注入层41的设置。
薄膜晶体管层4从下层开始依次包含:半导体层15、第一无机层16(栅极绝缘膜)、栅电极GE、第二无机层18、电容配线CE、第三无机层20、源极配线SH(金属配线层)及源电极SE、平坦化膜21(层间绝缘膜)。薄膜晶体管Tr被构成为包含半导体膜15、第一无机层16和栅电极GE。
半导体膜15由例如低温多晶硅(LTPS)或氧化物半导体构成。另外,在图8中,半导体层15作为沟道的薄膜晶体管被表示为顶栅结构,但是也可以是底栅结构(例如,薄膜晶体管的沟道是氧化物半导体的情况)。
栅电极GE、电容电极CE包含例如铝(Al)、钨(W)、钼(Mo)、钽(Ta)、铬(Cr)、钛(Ti)和铜(Cu)中的至少一种。此外,栅电极GE、电容电极CE由上述金属的单层膜或层叠膜构成。尤其在本实施方式中,栅电极GE包含Mo。
第一无机层16、第二无机层18和第三无机层20可以由例如通过CVD法形成的、氧化硅(SiOx)膜、氮化硅(SiNx)膜或它们的层叠膜构成。平坦化膜21可以由例如聚酰亚胺、丙烯酸等可涂布的感光性有机材料构成。在平坦化膜21的与薄膜晶体管Tr的源极布线SH重叠的位置形成有接触孔21c。
密封层6包括比第二电极28更上层的第一无机密封膜31、比第一无机密封膜31更上层的有机密封膜32、比有机密封膜32更上层的第二无机密封膜33,防止水、氧等异物向发光元件层5渗透。第一无机密封膜31及第二无机密封膜33可以由例如通过CVD法形成的氧化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜或这些的层叠膜构成。有机密封膜32可以由例如聚酰亚胺、丙烯酸等能够涂布的感光性有机材料构成。
第二电极28也形成在与形成于电子传输层27的接触孔重叠的位置,从而形成接触部28c,确立辅助布线26与第二电极28的电连接。
边缘罩23C也可以配置在红色子像素、绿色子像素以及蓝色子像素上共同形成的空穴传输层24C上。边缘罩23C对应多个发光元件的每一个具有开口部23h,空穴传输层24C的一部分从边缘罩23C露出。
如图8所示,显示装置2C的边缘罩23C覆盖空穴传输层24C的与红色发光层25R对应的部分的边缘,使上述空穴传输层24C的与红色发光层25R对应的部分的中间露出,覆盖空穴传输层24C的与绿色发光层25G对应的部分的边缘,使上述空穴传输层24C的与绿色发光层25G对应的部分的中间露出,以及覆盖空穴传输层24C的与蓝色发光层25B对应的部分的边缘,使上述空穴传输层24C的与蓝色发光层25B对应的部分的中间露出。
[变形例3]
图9是示出变形例3涉及的显示装置2D的具体构成例的侧截面图。对与上述变形例2的构成要素相同的构成要素标注相同的附图标记,不重复这些详细说明。
显示装置2D的边缘罩23D覆盖第一电极22的边缘,对应多个发光元件的每一个具有开口部23h,各第一电极22的一部分从边缘罩23D露出。空穴传输层24D以覆盖边缘罩23D、开口部23h以及辅助布线26的方式形成。
与在电子传输层27中形成的接触孔重叠的接触孔形成为在空穴传输层24D上也到达辅助布线26。由此,接触部28c到达辅助布线26,确立辅助布线26与第二电极28的电连接。
如图9所示,显示装置2D的边缘罩23D覆盖与红色发光层25R对应的第一电极22的边缘,使该第一电极22的中间露出,覆盖与绿色发光层25G对应的第一电极22的边缘,使该第一电极22的中间露出,以及覆盖与蓝色发光层25B对应的第一电极22的边缘,使该第一电极22的中间露出。在后述的图10中也是同样的。
[变形例4]
图10是示出变形例4涉及的显示装置2E的具体构成例的侧截面图。对与上述变形例3的构成要素相同的构成要素标注相同的附图标记,不重复这些详细说明。
与变形例3相比,辅助布线26形成在空穴传输层24D的上表面。这种情况下,形成接触部28c的接触孔没有形成在空穴传输层24D,仅形成在电子传输层27。
[实施方式2]
图11是表示实施方式2所涉及的显示装置2F的具体构成例的侧截面图。对与上述变形例2的构成要素相同的构成要素标注相同的附图标记,不重复这些详细说明。
实施方式2的显示装置2F与变形例2的显示装置2C相比,电子传输层27R、电子传输层27G以及电子传输层27B的膜厚彼此不同,且在边缘罩23覆盖红色发光层25R、绿色发光层25G以及蓝色发光层25B的边缘这两点上构成不同。
电子传输层27R的膜厚dR为80nm,电子传输层27G的膜厚dG为60nm,电子传输层27B的膜厚dB为40nm。也就是说,电子传输层27R的膜厚dR大于电子传输层27G的膜厚dG,膜厚dG大于电子传输层27B的膜厚dB。
若将在本实施方式所涉及的显示装置2F的发光元件的电子传输层27R、27G、27B中的任一个中流过的电流的电流密度设为J,则根据Child定律,以下的(1)式成立。
J=9εrε0μeV2/8d3…(1)
在此,εr为电子传输层27R、27G、27B相对于真空的相对介电常数,ε0为真空介电常数。μe为电子传输层27R、27G、27B中的电子的迁移率。V是施加于电子传输层27R、27G、27B的电压。d为电子传输层27R、27G、27B的膜厚。
因此,根据上述式(1),电子传输层27R、27G、27B的膜厚越小,则流过电子传输层27R、27G、27B的电流的电流密度越大。因此,通过使膜厚dR大于膜厚dG,使膜厚dG大于膜厚dB,能够使在电子传输层27G及电子传输层27B中流动的电流的电流密度比在电子传输层27R中流动的电流的电流密度大。
通过电子传输层27R中流动的电流的电流密度增大,从电子传输层27向发光层25注入的电子的密度增大。因此,通过上述构成,能够使起因于电子传输层27与发光层25的能级差的差异的、发光元件间从电子传输层27向发光层25的电子注入效率最优化。
此外,在本实施方式中,也可以使各电子传输层27R、27G、27B所具备的材料在发光元件间不同。在相互不同的电子传输层27R、27G、27B中,由于膜厚和材料两者不同,从而能够更高效地将发光元件间从电子传输层27向发光层25的电子注入效率最优化。
如图11所示,边缘盖23覆盖红色发光层25R的边缘,使红色发光层25R的中间露出,覆盖绿色发光层25G的边缘,使绿色发光层25G的中间露出,以及覆盖蓝色发光层25B的边缘,使蓝色发光层25B的中间露出。在后述的图12及图13中也同样。
[实施方式3]
图12是表示实施方式3所涉及的显示装置2G的具体构成例的侧截面图。对与上述变形例2的构成要素相同的构成要素标注相同的附图标记,不重复这些详细说明。
实施方式3所涉及的显示装置2G与图8中所述的显示装置2C相比,在具备电子传输层29来代替电子传输层27和第二电极28这点,以及边缘罩23覆盖红色发光层25R、绿色发光层25G以及蓝色发光层25B的边缘这点上构成不同。
电子传输层29与电子传输层27同样,在与每一个第一电极22重叠的位置上按多个发光元件的每一个形成。在本实施方式中,电子传输层29具备用于红色发光元件5R的电子传输层29R、用于绿色发光元件5G的电子传输层29G、用于蓝色发光元件5B的电子传输层29B。
电子传输层29具备上述电子传输层27所具备的材料和上述第二电极28所具备的材料两者。例如,电子传输层29具备感光性材料和氧化物纳米粒子,并且,在感光性材料中分散地具备金属纳米线(未图示)。因此,电子传输层29也作为与第一电极22对应的对置电极发挥功能。换言之,本实施方式的显示装置2G可以看作在图8中上述显示装置2C中具有将电子传输层27和第二电极28作为同一电子传输层29的结构。
另外,在本实施方式中,形成于边缘罩23上的辅助配线26与具有第二电极的功能的电子传输层29直接接触。因此,无需为了辅助布线26与第二电极的电连接而在电子传输层29上形成接触孔。因此,在本实施方式中,由于没有形成该接触孔,形成发光层25等部件的位置精度的要求降低,能够更容易地实现显示装置2G的高分辨率化。
[实施方式4]
图13是表示实施方式4所涉及的显示装置2H的具体构成例的侧截面图。对与所述实施方式3的构成要素相同的构成要素标注相同的附图标记,不重复这些详细说明。
本实施方式所涉及的显示装置2H与前实施方式所涉及的图12的显示装置2G相比,仅在辅助布线26形成于电子传输层29与第一无机密封膜31之间并与电子传输层29的密封层6一侧邻接的方面构成不同。
在本实施方式中也与实施方式3同样地,无需在电子传输层29上形成接触孔,因此,能够减少形成发光层25等部件的位置精度的要求,能够更容易地实现显示装置2H的高分辨率化。
而且,在本实施方式中,在形成电子传输层29之后,进行辅助布线26的形成。因此,降低了辅助布线26的图案化工序中对电子传输层29的下层的各层的损伤。
此外,由于电子传输层29在感光性树脂中分散地具备金属纳米线,因此,金属纳米线处于埋藏在电子传输层29中的状态。因此,在本实施方式中,在辅助布线26的图案化工序中,能够减少电子传输层29中的金属纳米线受到的损伤。因此,无需为了实施辅助布线26的图案化工序而在电子传输层29上形成用于保护电子传输层29的保护膜等。
上述各实施方式的显示装置
Figure BDA0003591687160000201
的发光元件层5具有柔软性,可以弯曲。在上述的各实施方式中,举例说明了发光层25是具备量子点的量子点层,发光元件层5具备QLED(Quantum dot Light Emitting Diode:量子点发光二极管)作为发光元件的例子。然而,不限于此,例如,上述各实施方式的发光层25也可以是有机层。也即,上述各实施方式所涉及的发光元件层5也可以具备OLED(Organic Light Emitting Diode:有机发光二极管)作为发光元件。在这种情况下,各实施方式所涉及的显示装置也可以是有机EL(ElectroLuminescence:电致发光)显示器。
本发明不限于上述各实施方式,能在权利要求所示的范围中进行各种变更,将不同的实施方式中分别公开的技术手段适当组合得到的实施方式也包含于本发明的技术范围。而且,能够通过组合各实施方式分别公开的技术方法来形成新的技术特征。
附图标记说明
2A 显示装置
4 薄膜晶体管层
5 发光元件层
5R 红色发光元件
5G 绿色发光元件
5B 蓝色发光元件
6 密封层
10 支承基板(基板)
221 第一电极
23 边缘罩
24 空穴传输层
25 发光层
25R 红色发光层
25G 绿色发光层
25B 蓝色发光层
26 辅助布线
27R 电子传输层
27G 电子传输层
27B 电子传输层
28 第二电极
41 空穴注入层
DA 显示区域
NA 边框区域

Claims (22)

1.一种显示装置,包括:具有多个像素的显示区域;以及所述显示区域的周围的边框区域,其特征在于,
在所述显示区域依次具备基板、薄膜晶体管层、发光元件层以及密封层,所述发光元件层具有发光色相互不同的多个发光元件,所述密封层密封所述发光元件层,
所述发光元件从所述基板侧开始依次包含第一电极、空穴传输层、发光层、电子传输层和第二电极,
所述第一电极和所述第二电极中的任一方是对每个发光元件设置的岛状电极,所述第一电极和所述第二电极中的另一方是与多个所述发光元件共用的共用电极,
所述电子传输层包含氧化物纳米粒子、粘合剂树脂及光聚合引发剂。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述光聚合引发剂含有伴随用于引发聚合反应的光照射不产生酸的化合物。
3.根据权利要求1或2所述的显示装置,其特征在于,所述光聚合引发剂包含苯乙酮系化合物、二苯甲酮系化合物以及苯丙酮系化合物中的至少一种。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的显示装置,其特征在于,
所述发光元件包括:
红色发光元件,在所述发光层具备发出红色光的红色发光层;
绿色发光元件,在所述发光层具备发出绿色光的绿色发光层;以及
蓝色发光元件,在所述发光层具备发出蓝色光的蓝色发光层,
所述多个像素的每一个包括:具有所述红色发光元件的红色子像素;具有所述绿色发光元件的绿色子像素;以及具有所述蓝色发光元件的蓝色子像素。
5.根据权利要求4所述的显示装置,其特征在于,在所述红色发光元件、所述绿色发光元件和所述蓝色发光元件中,所述电子传输层的材料相互不同。
6.根据权利要求5所述的显示装置,其特征在于,
所述红色发光元件的电子传输层的氧化物纳米粒子为ZnO纳米粒子,
所述绿色发光元件的电子传输层的氧化物纳米粒子为MgZnO纳米粒子,
所述蓝色发光元件的电子传输层的氧化物纳米粒子为LiZnO纳米粒子。
7.根据权利要求5所述的显示装置,其特征在于,
所述红色发光元件、所述绿色发光元件以及所述蓝色发光元件的电子传输层的氧化物纳米粒子为ZnO纳米粒子,
所述红色发光元件的电子传输层的ZnO纳米粒子的直径大于所述绿色发光元件的电子传输层的ZnO纳米粒子的直径,
所述绿色发光元件的电子传输层的ZnO纳米粒子的直径大于所述蓝色发光元件的电子传输层的ZnO纳米粒子的直径。
8.根据权利要求7所述的显示装置,其特征在于,
所述红色发光元件的电子传输层的ZnO纳米粒子的直径为5nm以上且8nm以下,
所述绿色发光元件的电子传输层的ZnO纳米粒子的直径为3nm以上且5nm以下,
所述蓝色发光元件的电子传输层的ZnO纳米粒子的直径为1.5nm以上且3nm以下。
9.根据权利要求5所述的显示装置,其特征在于,
所述红色发光元件的电子传输层的氧化物纳米粒子是MgxrZn(1-xr)O纳米粒子,
所述绿色发光元件的电子传输层的氧化物纳米粒子是MgxgZn(1-xg)O纳米粒子,
所述蓝色发光元件的电子传输层的氧化物纳米粒子是MgxbZn(1-xb)O纳米粒子,
xr、xg以及xb为0以上且小于1的实数,
xr<xg<xb。
10.根据权利要求9所述的显示装置,其特征在于,
所述xr为0以上且小于0.1,
所述xg为0.1以上且小于0.3,
所述xb为0.3以上且小于0.5。
11.根据权利要求4至10中任一项所述的显示装置,其特征在于,所述红色发光元件的所述电子传输层的膜厚、所述绿色发光元件的所述电子传输层的膜厚和所述蓝色发光元件的所述电子传输层的膜厚彼此不同。
12.根据权利要求11所述的显示装置,其特征在于,所述电子传输层的膜厚按所述红色发光元件、所述绿色发光元件、所述蓝色发光元件的顺序逐渐变小。
13.根据权利要求5至12中任一项所述的显示装置,其特征在于,
所述发光元件层还包含:
边缘罩,将所述像素分割为所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素;以及
辅助布线,在与所述边缘盖重叠的位置形成为格子状,
所述辅助布线与所述第二电极电连接。
14.根据权利要求13所述的显示装置,其特征在于,所述辅助布线与所述边缘罩的所述密封层一侧邻接。
15.根据权利要求13所述的显示装置,其特征在于,所述辅助布线与所述第二电极的所述密封层一侧邻接。
16.根据权利要求2至15中任一项所述的显示装置,其特征在于,所述共用电极包含金属纳米线。
17.根据权利要求2至16中任一项所述的显示装置,其特征在于,所述粘合剂树脂为单取代乙烯化合物、1,1-二取代乙烯化合物以及二烯化合物中的任一种。
18.根据权利要求13所述的显示装置,其特征在于,所述边缘罩覆盖所述空穴传输层的边缘。
19.根据权利要求13所述的显示装置,其特征在于,所述边缘罩覆盖所述发光层的边缘,使所述发光层露出。
20.根据权利要求13所述的显示装置,其特征在于,所述边缘罩覆盖所述第一电极的边缘,使所述第一电极露出。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的显示装置,其特征在于,所述发光层为量子点层。
22.根据权利要求1至20中任一项所述的显示装置,其特征在于,所述发光层为有机层。
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