TWI384900B - 顯示裝置之製造方法 - Google Patents

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Description

顯示裝置之製造方法
本發明係一種關於顯示裝置之製造方法，特別是具備由複數個顯示畫素以2維排列而成之顯示面板的顯示裝置之製造方法，該複數個顯示畫素係具有藉由塗佈具有載體輸送性功能材料的液態材料而形成有載體輸送層之發光元件。
近幾年，作為行動電話或攜帶式音樂播放器等的電子機器之顯示裝置，已知有具備將屬於自發光元件的有機電致發光元件(以下，簡稱為「有機EL元件」)以2維排列而成的顯示面板(有機EL顯示面板)者。特別是相較於正廣泛普及的液晶顯示裝置，在採用主動矩陣驅動方式的有機EL顯示面板方面，顯示反應速度快、視角依存性也小，另外不會如同液晶顯示裝置需要背光及導光板等，所以具有可進一步薄型輕量化的特徵。因此，被期待能在往後適用於各式各樣的電子機器。
在此，有機EL元件係如同眾所周知，例如概略具有在玻璃基板等之一面側上依序積層陽極(anode)電極、有機EL層(發光功能層)和陰極(cathode)電極的元件構造，藉由以於有機EL層上超過發光臨界值的方式來對陽極電極施加正電壓，對陰極電極施加負電壓，根據在有機EL層內注入之電洞和電子再結合時產生的能量而放射光(激發光)者，但因應形成成為有機EL層之載體輸送層的有機材料(電洞輸送材料和電子輸送材料)，能大致分為低分子系和高分子系 的有機EL元件。
在採用低分子系之有機材料的有機EL元件的情況下，一般而言，因為在製造過程中採用蒸鍍法，所以在僅於畫素形成區域之陽極電極上選擇性地以薄膜方式形成該低分子系的有機膜時，採用為了防止低分子材料蒸鍍於上述陽極電極以外之區域的遮罩，因為在該遮罩的表面上也會附著低分子材料，所以除了製造時的材料損失大以外，還會有製造過程效率不佳的問題。
另一方面，在採用高分子系之有機材料的有機EL元件的情況係具有以下特徵：一般而言，因為採用噴墨法(液滴吐出法)或噴嘴印刷法(液流吐出法)等來作為濕式成膜法，所以能在陽極電極上或僅在包含陽極電極的特定區域上選擇性地塗佈上述有機材料之溶液，能夠以材料損失少且效率佳的製造過程，精度優良地形成有機EL層(電洞輸送層或電子輸送層、發光層等)的薄膜。
然後，在這種高分子系的有機EL顯示面板中，劃分界定在絕緣性基板上排列之各顯示畫素的形成區域(畫素形成區域)，同時塗佈包含高分子系有機材料的液態材料時，為了防止在鄰接的畫素形成區域中混入不同顏色的發光材料而在顯示畫素間發生發光色混合(混色)等的現象，已知有一種面板構造，其在各畫素形成區域之間設有突出於絕緣性基板上而連續形成的間隔壁。具備這種間隔壁的有機EL顯示面板方面，在例如日本國特開2001－76881號公報中已詳細說明。
不過，在上述的高分子系和一部分低分子系之有機EL 元件中，採用噴墨法或噴嘴印刷法等之濕式成膜法來製造有機EL層(電洞輸送層以及電子輸送層、發光層等)的時候，由於在塗佈了包含上述有機材料之液態材料的各畫素形成區域或各顯示畫素(畫素形成區域)之間設置的間隔壁之表面特性(親液性和撥液性)、上述液態材料(塗佈液)之溶媒成分所引起的表面張力或凝聚力等的各種主要因素，所以會有在鄰接之畫素形成區域中混入不同顏色的發光材料而在顯示畫素間產生發光色的混合(混色)，或者在畫素形成區域內形成之有機EL層的膜厚變得不均勻的問題。
因此，會有以下問題：在有機EL元件的發光動作時，由於發光驅動電流集中且流動在有機EL層之膜厚薄的區域，所以有機EL層(有機EL元件)的劣化變得顯著，顯示面板之可靠度或元件壽命下降，發光初始電壓從設計值產生變化(偏移)，無法獲得所需之發光亮度，顯示面板的顯示畫質會下降。
因此，本發明係有鑑於上述的問題點，優點在於提供具備顯示面板的顯示裝置之製造方法，該顯示面板係在各顯示畫素之形成區域的整個區域上形成具有略均勻膜厚的發光功能層(有機EL層)。
為了獲得這種優點，根據本發明之一種式樣，一種顯示裝置之製造方法，該顯示裝置具備包含發光元件的複數個顯示畫素，且該發光元件具有載體輸送層，該製造方法之特徵為包含：第1親液化步驟，其對在被設於基板上之間隔壁所包 圍的前述複數個顯示畫素之形成區域上形成的電極之表面進行親液化；撥液化步驟，其對前述間隔壁的表面進行撥液化；以及第2親液化步驟，其在惰性氣體環境中藉由施行電漿處理來對前述電極的表面進行再次親液化。
前述第1親液化步驟也可以是藉由對於前述電極之表面施行氧電漿處理或者UV臭氧處理，而對包含載體輸送性材料的有機溶液進行親液化。
另外，前述撥液化步驟係較佳為藉由在碳氟化合物氣體環境中施行電漿處理，而對包含前述載體輸送性材料的有機溶液進行撥液化。
前述第2親液化步驟也可以是在氮氣或氬氣等之惰性氣體環境中藉由施行電漿處理，來對包含前述載體輸送性材料的有機溶液進行親液化。
前述間隔壁也可以是藉由聚醯亞胺系或者丙烯酸系等之感光性樹脂材料所形成。
前述間隔壁也可以形成在絕緣膜上，而該絕緣膜係具有在前述顯示畫素的形成區域間之前述基板上形成的氮化矽膜或者氧化矽膜。
前述顯示畫素的形成區域也可以是藉由前述間隔壁所劃分界定。
也可以進一步包含：在前述被再次親液化的前述電極上，將包含前述載體輸送性材料的有機溶液進行塗佈、乾燥，而形成前述載體輸送層的步驟；以及形成介由前述載 體輸送層而面對前述複數個顯示畫素之前述電極並且在前述間隔壁上延伸而形成之對向電極的步驟。
前述載體輸送層也可以是由複數個層所構成。在此情況下，也可以是如同電洞輸送層、電子輸送層之互相不同載體輸送性的層。
藉由此顯示裝置之製造方法，能夠實現形成有發光功能層(有機EL層；載體輸送層)之顯示面板，且該發光功能層在各顯示畫素之形成區域的整個區域上具有略均勻之膜厚。
雖可根據以下詳細的說明以及附加圖式而更充分地理解本發明，但這些主要是用於說明，並非限定本發明的範圍。
以下，就本發明之實施形態的顯示裝置之製造方法方面進行詳細說明。在此，在以下所示之實施形態中，則說明採用具備塗佈有機材料而形成之有機EL層的有機EL元件，來作為構成顯示畫素的發光元件之情況。
(顯示面板)
首先，就採用本發明之實施形態的顯示裝置的顯示面板(有機EL面板)以及顯示畫素來進行說明。
第1圖係表示應用在本發明之實施形態的顯示裝置的顯示面板之畫素排列狀態之一例的概略平面圖，第2圖係表示在本發明之實施形態的顯示裝置的顯示面板上2維排列的各顯示畫素(發光元件以及畫素驅動電路)之電路構成例的等效電路圖。此外，在第1圖所示的平面圖中，為了 方便說明，從顯示面板(絕緣性基板)之一面側(視野側：有機EL元件的形成側)觀看，僅表示設在各顯示畫素(各顏色的輔助畫素；以下方便起見則記為「色畫素」)的畫素電極之配置和各配線層之配設構造的關係，以及劃分界定各顯示畫素之形成區域的擋堤(bank)(間隔壁)之配置關係，且省略了用以發光驅動各顯示畫素之有機EL元件(發光元件)而在各顯示畫素上設置之第2圖所示之畫素驅動電路內的電晶體等之表示。另外，在第1圖中，為了明確表示畫素電極以及各配線層、擋堤之配置，方便起見施加陰影線來進行表示。
本發明之實施形態的顯示裝置(顯示面板)係如第1圖所示，在玻璃基板等的絕緣性基板11之一面側，以具有紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)之3色的各色畫素(各顏色的輔助畫素)PXr、PXg、PXb為一組，此組在列方向上(圖式左右方向)重複且以複數排列，同時在行方向上(圖式上下方向)複數排列同一顏色的各色畫素PXr、PXg、PXb。在此，以鄰接的RGB3色之色畫素PXr、PXg、PXb為一組而形成顯示畫素PIX。
顯示面板10係如第1圖所示，藉由突出於絕緣性基板11的一面側且具有柵狀或格子狀之平面圖案且連續配設的擋堤(間隔壁)17，而劃分界定在行方向上排列之同一顏色的複數個色畫素PXr、PXg或PXb的畫素形成區域(各色畫素區域)。另外，在各色畫素PXr、PXg或者PXb的畫素形成區域上，形成畫素電極(例如陽極電極)14的同時，在上述擋堤17的配設方向上並行而在行方向上(圖式上下方向) 配設資料線(信號線)Ld，另外，在與該資料線Ld正交的列方向(圖式左右方向)上並行配設選擇線Ls以及供給電壓線(例如陽極線)La。另外，詳細情況容後描述，但在顯示面板10上，以共通面對絕緣性基板11上2維排列的複數個顯示畫素PIX之畫素電極14的方式，來形成由單一電極層(全面電極)所組成之對向電極(例如陰極電極)16。
顯示畫素PIX之各色畫素PXr、PXg、PXb係具有電路構成，該電路構成係如第2圖所示，在絕緣性基板11上具備：畫素驅動電路(或是畫素電路)DC，其具有1至複數個電晶體(例如非晶矽薄膜電晶體等)；以及有機EL元件(發光元件)OLED，其將由該畫素驅動電路DC所控制之發光驅動電流供給至上述畫素電極14，藉以進行發光動作。
具體而言，畫素驅動電路DC係例如第2圖所示，具備：電晶體(選擇電晶體)Tr11，其閘極端子連接於選擇線Ls，汲極端子連接於配設在顯示面板10之行方向上的資料線Ld，源極端子連接於接點N11；電晶體(發光驅動電晶體)Tr12，其閘極端子連接於接點N11，汲極端子連接於供給電壓線La，源極端子連接於接點N12；以及電容器Cs，其連接在電晶體Tr12的閘極端子以及源極端子之間。
在此，電晶體Tr11、Tr12皆採用了n通道型的薄膜電晶體(場效型電晶體)。當電晶體Tr11、Tr12為p通道型時，源極端子以及汲極端子就互成為相反。另外，電容器Cs係在電晶體Tr12閘極－源極之間形成的寄生電容、或在該閘極－源極之間附加設置的補助電容、或者是由這些寄生電容和補助電容所組成的電容成分。
另外，有機EL元件OLED方面，陽極端子(成為陽極電極的畫素電極14)連接於上述畫素驅動電路DC的接點N12，陰極端子(陰極電極)與由上述單一電極層所形成之對向電極16所一體形成。對向電極16係直接或間接地連接於例如既定之低電位電源，針對在絕緣性基板11上2維排列的所有顯示畫素PIX(有機EL元件OLED的陰極電極)，共通地施加既定的低電壓(基準電壓Vss；例如接地電位Vgnd)。
此外，在第2圖所示之顯示畫素PIX(畫素驅動電路DC以及有機EL元件OLED)中，選擇線Ls係連接於例如已省略圖示的選擇驅動器，且被施加了用以藉由既定時序來將顯示面板10之列方向上排列的複數個顯示畫素PIX(色畫素PXr、PXg、PXb)設定為選擇狀態的選擇電壓Ssel。另外，資料線Ld係連接於已省略圖示的資料驅動器，以與上述顯示畫素PIX之選擇狀態同步的時序，來施加與顯示資料對應的階調信號(資料電壓)Vpix。
另外，供給電壓線La係直接或者間接地連接於例如既定的高電位電源，為了使與顯示資料對應之發光驅動電流流動於設在各顯示畫素PIX(色畫素PXr、PXg、PXb)的有機EL元件OLED之畫素電極(例如陽極電極)14，而被施加了電位比被施加在有機EL元件OLED之對向電極16的基準電壓Vss還要高之既定的高電壓(供給電壓Vdd)。
亦即，在各顯示畫素PIX中，在直列連接的電晶體Tr12和有機EL元件OLED之組合的兩端(電晶體Tr12的汲極端子和有機EL元件OLED的陰極端子)上分別施加供給電壓 Vdd和基準電壓Vss，對有機EL元件OLED賦予順向偏壓，使有機EL元件OLED成為可發光的狀態，此外，藉由畫素驅動電路DC來控制對應階調信號Vpix而流動的發光驅動電流之電流值。
然後，具有這種電路構成的顯示畫素PIX之驅動控制動作係首先從已省略圖示的選擇驅動器中，在既定選擇期間對選擇線Ls施加選擇位準(ON位準：例如高位準)的選擇電壓Ssel，藉以使電晶體Tr11為ON動作而設定為選擇狀態。與此時序同步，以從已省略圖示的資料驅動器中，將具有與顯示資料對應之電壓值的階調信號Vpix施加於資料線Ld的方式來進行控制。藉此，介由電晶體Tr11，將與階調信號Vpix對應之電位施加於接點N11(亦即，電晶體Tr12的閘極端子)。
在具有第2圖所示之電路構成的畫素驅動電路DC中，電晶體Tr12的汲極－源極之間電流(亦即，流動於有機EL元件OLED的發光驅動電流)的電流值係藉由汲極－源極之間的電位差以及閘極－源極之間的電位差所決定。在此，因為施加於電晶體Tr12之汲極端子(汲極電極)的供給電壓Vdd和施加於有機EL元件OLED之陰極端子(陰極電極)的基準電壓Vss是固定值，所以電晶體Tr12的汲極－源極之間的電位差藉由供給電壓Vdd和基準電壓Vss而被預先固定。然後，因為藉由階調信號Vpix的電位而單一地決定電晶體Tr12閘極－源極之間的電位差，所以能藉由階調信號Vpix來控制在電晶體Tr12的汲極－源極之間流動的電流之電流值。
如同這般，因為電晶體Tr12在與接點N11之電位對應的導通狀態下(亦即，與階調信號Vpix對應的導通狀態)進行ON動作，具有既定電流值的發光驅動電流會從高電位側之供給電壓Vdd，介由電晶體Tr12及有機EL元件OLED而流動至低電位側的基準電壓Vss(接地電位Vgnd)，所以有機EL元件OLED係以與階調信號Vpix(亦即，顯示資料)對應的亮度階調而進行發光動作。另外，此時，根據施加於接點N11的階調信號Vpix，會在電晶體Tr12閘極－源極之間的電容器Cs中蓄積電荷(充電)。
接著，在上述選擇期間結束後的非選擇期間中，藉由將非選擇位準(OFF位準；例如低位準)的選擇電壓Ssel施加於選擇線Ls，顯示畫素PIX的電晶體Tr11會進行OFF動作而被設定在非選擇狀態，資料線Ld和畫素驅動電路DC會在電氣上被切斷。此時，由於保持了在上述電容器Cs蓄積的電荷，而成為在電晶體Tr12之閘極端子上保持相當於階調信號Vpix之電壓(亦即，保持閘極－源極之間的電位差)的狀態。
因此，和上述選擇狀態的發光動作相同，既定的發光驅動電流從供給電壓Vdd介由電晶體Tr12而流動至有機EL元件OLED，持續發光動作狀態。直到施加(寫入)下一個階調信號Vpix為止，例如1個訊框(frame)期間，此發光動作狀態都會被控制成持續。然後，針對在顯示面板10上2維排列的所有顯示畫素PIX(各色畫素PXr、PXg、PXb)，例如於各列依序實行這種驅動控制動作，藉以能夠實行顯示所需之畫像資訊的畫像顯示動作。
此外，在第2圖中，作為設置在顯示畫素PIX的畫素驅動電路DC，雖表示了電壓指定型的階調控制模式的電路構成，其藉由根據顯示資料而調整(指定)寫入各顯示畫素PIX(具體而言，畫素驅動電路DC之電晶體Tr12的閘極端子；接點N11)之階調信號Vpix的電壓值，而控制流動於有機EL元件OLED的發光驅動電流之電流值，以所需之亮度階調來進行發光動作，但也可以是具有電流指定型之階調控制模式的電路構成，其藉由根據顯示資料而調整(指定)寫入於各顯示畫素PIX的電流值，而控制流動於有機EL元件OLED的發光驅動電流之電流值，以所需之亮度階調來進行發光動作。
(顯示畫素的裝置構造)
接著，說明具有如同上述之電路構成的顯示畫素(發光驅動電路以及有機EL元件)之具體裝置構造(平面佈局以及截面構造)。在此，針對具有將在有機EL層中發光的光介由絕緣性基板而出射於視野側(絕緣性基板的其他面側)的底部發光型之發光構造的顯示面板(有機EL面板)進行表示。
第3圖係表示可應用在本發明之實施形態的顯示裝置(顯示面板)的顯示畫素之一例的平面佈局圖。在此，表示於第1圖所示之顯示畫素PIX的紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)之各色畫素PXr、PXg、PXb當中之特定一個色畫素的平面佈局。此外，在第3圖中，以形成有第2圖所示之畫素驅動電路DC的各電晶體以及配線等的層為中心來進行表示。另外，第4A圖以及第4B圖係表示具有第3圖所示之 平面佈局的顯示畫素之沿著IVA－IVA線(在本說明書中，作為與第3圖中所示之羅馬數字的「4」對應的記號，方便起見則使用「IV」。以下相同)之截面以及沿著IVB－IVB線之截面的概略截面圖。
具體而言，第2圖所示之顯示畫素PIX(色畫素PXr、PXg、PXb)係在設定於絕緣性基板11之一面側的畫素形成區域(各色畫素PXr、PXg、PXb的有機EL元件OLED的形成區域(EL元件形成區域)Rel以及包含各色畫素PXr、PXg、PXb間的擋堤17之形成區域的區域)Rpx中，例如第3圖所示，以在畫素形成區域Rpx上方以及下方的緣邊區域上沿著列方向(圖式左右方向)延伸的方式而分別配設選擇線Ls以及供給電壓線La，同時以與這些線Ls、La正交的方式而在上述平面佈局之左方緣邊區域上沿著行方向(圖式上下方向)延伸地配設有資料線Ld。另外，在上述畫素形成區域Rpx之右方的緣邊區域上，跨過在右側鄰接的色畫素而在行方向上延伸的方式來配設擋堤(詳細情況容後敘述)17。
在此，例如第3圖、第4A圖、第4B圖所示，資料線Ld係設置在比選擇線Ls以及供給電壓線La更下層側(絕緣性基板11側)，並藉由將用以形成電晶體Tr11、Tr12之閘極電極Tr11g、Tr12g的閘極金屬層進行圖案化而以與該閘極電極相同的步驟所形成，介由在其上成膜的閘極絕緣膜12上所設置的接觸孔CH1，而連接於與信號配線層Ldx一體形成的電晶體Tr11之汲極電極Tr11d。
另外，選擇線Ls係設置在比資料線Ld更上層側，並 藉由將用以形成電晶體Tr11、Tr12之源極電極Tr11s、Tr12s、汲極電極Tr11d、Tr12d的源極、汲極金屬層進行圖案化而以與該源極、汲極電極相同的步驟所形成，介由位於電晶體Tr11之閘極電極Tr11g兩端的閘極絕緣膜12上所設置的接觸孔CH2而連接於閘極電極Tr11g。
在此，選擇線Ls係具有例如積層下層配線部Ls0和上層配線部Ls1的配線構造，另外，供給電壓線La(包含後述的供電配線層Lay)也具有積層下層配線部La0和上層配線部La1的配線構造。下層配線部Ls0、La0皆與電晶體Tr12之源極電極Tr12s以及汲極電極Tr12d同層或設置成一體，且在將用以形成該源電極Tr12s及汲極電極Tr12d的源極、汲極金屬層進行圖案化的步驟中同時形成。
此外，下層配線部Ls0、La0係各自具有以下的積層構造：鉻(Cr)、鈦(Ti)等之用於減低遷移(migration)等的遷移金屬層；以及用於減低在該遷移金屬層上設置的鋁單質或鋁合金等之配線阻抗的低阻抗金屬層。雖然上層配線部Ls1、La1可以是由鋁單質或鋁合金等之用於減低配線阻抗的低阻抗金屬之單層所形成，但具有在鉻(Cr)、鈦(Ti)等之用於減低遷移的遷移金屬層上設有上述低阻抗金屬層的積層構造者較佳。
然後，更具體而言，畫素驅動電路DC係例如第3圖所示，配置成第2圖所示之電晶體Tr11沿著列方向上配設之選擇線Ls(或者是連接於資料線Ld，且在列方向上形成的信號配線層Ldx)而延伸，另外，配置成電晶體Tr12沿著從供給電壓線La在行方向上突出所形成之供電配線層 Lay(或是擋堤17)而延伸。
在此，各電晶體Tr11、Tr12係具有眾所皆知的場效型薄膜電晶體構造，各自具有閘極電極Tr11g、Tr12g、介由閘極絕緣膜12而形成在與各閘極電極Tr11g、Tr12g對應之區域的半導體層SMC、以及形成為在該半導體層SMC之兩端部延伸的源極電極Tr11s、Tr12s及汲極電極Tr11d、Tr12d。
此外，在各電晶體Tr11、Tr12的源極電極Tr11s、Tr12s和汲極電極Tr11d、Tr12d所面對的半導體層SMC上形成氧化矽或者氮化矽等的通道保護層BL，用以防止對該半導體層SMC的蝕刻傷害，另外，源極電極Tr11s、Tr12s以及汲極電極Tr11d、Tr12d和半導體層SMC之間形成有用以實現該半導體層SMC和源極電極Tr11s、Tr12s及汲極電極Tr11d、Tr12d之歐姆連接的雜質層OHM。
然後，對應於第2圖所示之畫素驅動電路DC的電路構成，電晶體Tr11係如第3圖所示，閘極電極Tr11g介由在閘極絕緣膜12上設置的一對接觸孔CH2而各自連接於選擇線Ls，同汲極電極Tr11d係與信號配線層Ldx形成為一體。
另外，電晶體Tr12係如第3圖、第4A圖、第4B圖所示，閘極電極Tr12g係介由設在閘極絕緣膜12上的接觸孔CH3而連接於上述電晶體Tr11之源極電極Tr11s，同汲極電極Tr12d係連接於和供給電壓線La一體形成的供電配線層Lay，同源極電極Tr12s係直接連接於有機EL元件OLED的畫素電極14。
有機EL元件OLED係如同第3圖、第4A圖、第4B圖所示，依序積層：畫素電極(例如陽極電極)14，設置在上 述電晶體Tr11、Tr12之閘極絕緣膜12上，並且直接連接於電晶體Tr12之源極電極Tr12s，被供給有既定的發光驅動電流；有機EL層(發光功能層)15，其具有藉由在絕緣性基板11上以行方向配設之擋堤17所劃分界定(設定在擋堤17之間)的EL元件形成區域Rel(相當於後述的有機化合物含有液之塗佈區域)中形成的電洞輸送層15a(載體輸送層)和電子輸送性發光層15b(載體輸送層)；以及對向電極16，其由在絕緣性基板11上2維排列之各顯示畫素PIX上所共通設置的單一電極層(全面電極)所組成。
在此，在本實施形態的顯示面板10中，因為具有底部發光型的發光構造，所以畫素電極14係由ITO等之具有透光特性(透明)電極材料所形成，並且藉由具有光反射特性的電極材料來形成對向電極16。此外，對向電極16係設置成不僅是各顯示畫素PIX的EL元件形成區域Rel，也在劃分界定該EL元件形成區域Rel的擋堤17上延伸。
此外，在上述裝置構造中，雖說明了藉由將閘極金屬層圖案化來形成資料線Ld，藉由將源極、汲極金屬層圖案化來形成選擇線Ls，各自介由接觸孔CH1、CH2而連接於電晶體Tr11之汲極電極Tr11d或閘極電極Tr11g的情況，但並非侷限於此，也可以是藉由將源極、汲極金屬層圖案化來形成資料線Ld，藉由將閘極金屬層圖案化來形成選擇線Ls，且未介由接觸孔CH1、CH2，而是與電晶體Tr11之汲極電極Tr11d或閘極電極Tr11g形成為一體。
另外，雖說明了供給電壓線La以及供電配線層Lay係由用以形成電晶體Tr12之源極電極Tr12s和汲極電極Tr12d 的源極、汲極金屬層和其他層所形成的情況，但也可以是藉由將源極、汲極金屬層圖案化而和汲極電極Tr12d一體形成。在此情況下，供給電壓線La就必須和藉由將源極、汲極金屬層圖案化而形成之其他配線進行電氣絕緣。
擋堤17就是在顯示面板10上2維排列之複數個顯示畫素PIX(各色畫素PXr、PXg、PXb)互相的邊界區域，且在顯示面板10的行方向上(在顯示面板10全體中，如第1圖所示，以具有柵狀或者格子狀之平面圖案的方式)進行配設。在此，如第3圖、第4A圖所示，在上述邊界區域中，於顯示面板10(絕緣性基板11)之行方向延伸並形成上述電晶體Tr12，且形成了會覆蓋該電晶體Tr12，並實現作為形成於各畫素形成區域Rpx的畫素電極14相互之層間絕緣膜的功能的絕緣膜13a、13b，且在該絕緣膜13a、13b上，以從絕緣性基板11表面連續地突出的方式而積層樹脂層，藉以形成擋堤17。藉此，被在行方向上延伸之擋堤17所包圍的區域(在行方向(圖式上下方向；參照第1圖)上排列之複數個顯示畫素PIX的EL元件形成區域Rel)會被規定作為形成有機EL層15(電洞輸送層15a以及電子輸送性發光層15b)時的有機化合物材料之塗佈區域。
在應用於本實施形態的擋堤17方面，至少擋堤17之表面(側面以及上面)係以對於在EL元件形成區域Rel上塗佈之有機化合物含有液而言具有撥液性的方式來施行表面處理，另一方面，有機EL元件OLED的畫素電極14之表面係以對於上述有機化合物含有液而言具有親液性的方式來施行表面處理。另外，擋堤17係使用例如感光性的樹脂 材料而形成。
此外，在形成有上述畫素驅動電路DC、有機EL元件OLED(畫素電極14、有機EL層15、對向電極16)以及擋堤17的絕緣性基板11之一面側上，係藉由貼合已省略圖示之金屬蓋和密封基板來加以密封。
然後，在這種顯示面板10中，在具有電晶體Tr11、Tr12等之功能元件、選擇線Ls和資料線Ld、供給電壓線(陽極線)La等之配線層的畫素驅動電路DC中，根據與介由資料線Ld而供給之顯示資料對應的階調信號Vpix，具有既定電流值的發光驅動電流會流動於電晶體Tr12之源極－汲極之間而被供給於畫素電極14，藉以使各顯示畫素PIX(各色畫素PXr、PXg、PXb)之有機EL元件OLED會以與上述顯示資料對應之所需亮度階調來進行發光動作。
此時，本實施形態所示之顯示面板10，亦即在藉由畫素電極14具有透光特性、對向電極16具有光反射特性(亦即，藉由有機EL元件OLED就是底部發光型一事)而在各顯示畫素PIX(各色畫素PXr、PXg、PXb)的有機EL層15中發出的光，會介由具有透光特性的畫素電極14而直接或者藉由具有光反射特性的對向電極16而反射來透過絕緣性基板11，並出射至視野側的絕緣性基板11之另一面側(第4A圖、第4B圖的圖式下方)。
(顯示裝置之製造方法)
接著，說明本發明之實施形態的顯示裝置(顯示面板)之製造方法。
第5A圖至第8B圖係表示本發明之實施形態的顯示裝 置(顯示面板)之製造方法之一實施形態的步驟截面圖。在此，將第4A圖、第4B圖所示之第3圖的沿著IVA－IVA線之截面以及沿著IVB－IVB線之截面，分成第5A圖至第8B圖之各圖的右方及左方來加以表示。
在上述顯示裝置(顯示面板)之製造方法方面，首先，如第5A圖~第5D圖所示，在玻璃基板等的絕緣性基板11之一面側(圖式上面側)上所設定之顯示畫素PIX(各色畫素PXr、PXg、PXb)的每個畫素形成區域Rpx中，形成上述畫素驅動電路(參照第2圖、第3圖)DC之電晶體Tr11、Tr12或資料線Ld、信號配線層Ldx、選擇線Ls之下層配線部Ls0以及供給電壓線La之下層配線部La0等的配線層，並且形成會成為有機EL元件OLED之陽極電極的畫素電極14。
具體而言，在透明的絕緣性基板11上形成閘極金屬層以後，如第5A圖所示，藉由將閘極金屬層進行圖案化，來同時形成閘極電極Tr11g、Tr12g以及資料線Ld，爾後，在絕緣性基板11的整個區域上連續地覆蓋形成閘極絕緣膜12、成為具有非晶矽等之半導體層SMC的半導體膜SMC'、成為通道保護層BL的氮化矽等之絕緣膜BL'。
接著，如第5B圖所示，適當地對上述絕緣膜BL'、半導體膜SMC'進行圖案化，在閘極絕緣膜12上之與閘極電極Tr11g以及Tr12g對應的區域依序形成通道保護層BL、半導體層SMC。爾後，在該半導體層SMC的兩端部形成用於歐姆連接的雜質層OHM。
接著，如第5C圖所示，在上述閘極絕緣膜12上，亦 即各顯示畫素PIX的畫素形成區域Rpx的略中央區域(在第3圖所示之平面佈局中除去配置有電晶體Tr11、Tr12和各種配線之周邊部的區域)上具有矩形狀的平面圖案，並形成具有摻雜錫的氧化銦(Indium Thin Oxide；ITO)或摻雜鋅的氧化銦(Indium Zinc Oxide；IZO)等透明之電極材料(具有透光特性)的畫素電極14。爾後，如第3圖所示，以資料線Ld、電晶體Tr11以及Tr12的閘極電極Tr11g、Tr12g之既定位置上面會露出的方式，而在閘極絕緣膜12上形成接觸孔CH1、CH2、CH3。
然後，如第5D圖所示，以在電晶體Tr11以及Tr12的半導體層SMC之兩端部介由上述雜質層OHM而延伸的方式，形成源極電極Tr11s、Tr12s以及汲極電極Tr11d、Tr12d，並且同時形成選擇線Ls之下層配線部Ls0、供給電壓線La(包含供電配線層Lay)之下層配線部La0以及信號配線層Ldx。
在此，源極電極Tr11s、Tr12s、汲極電極Tr11d、Tr12d、選擇線Ls之下層配線部Ls0、供給電壓線La之下層配線部La0以及信號配線層Ldx係在第5C圖的步驟後，形成源極、汲極金屬層之後，藉由圖案化而總括形成。藉此，信號配線層Ldx係介由接觸孔CH1而連接至位於下方的資料線Ld，選擇線Ls則介由接觸孔CH2而連接至位於下方的閘極電極Tr11g，源極電極Tr11s係介由接觸孔CH3而連接至位於下方的閘極電極Tr12g。另外，電晶體Tr12的源極電極Tr12s之其他端側係延伸至畫素電極14上並電氣地連接。
另外，至少用以形成上述電晶體Tr11之源極電極Tr11s 以及汲極電極Tr11d、電晶體Tr12之源極電極Tr12s以及汲極電極Tr12d、選擇線Ls之下層配線部Ls0、供給電壓線La(包含供電配線層Lay)之下層配線部La0以及信號配線層Ldx 的源極、汲極金屬層，係具有以下積層的配線構造：例如具有鉻(Cr)單質或者鉻合金等的下層側之金屬層、具有鋁(Al)單質或者鋁－鈦(AlTi)、鋁－釹－鈦(AlNdTi)等之鋁合金的上層側之金屬層。
接著，以覆蓋包含上述電晶體Tr11、Tr12、選擇線Ls及供給電壓線La的下層配線部Ls0、La0的絕緣性基板11之一面側整個區域的方式，形成具有氮化矽(Si3 N4 、SiNx)或氧化矽(SiO2 )等之無機絕緣性材料的絕緣膜以後，對該絕緣膜進行圖案化，如第6A圖所示，形成具有開口部的絕緣膜13a，該開口部會露出電晶體Tr12之汲極電極Tr12d的上面、選擇線Ls之下層配線部Ls0以及供給電壓線La之下層配線部La0的上面以及畫素電極14的上面。
接著，在形成有絕緣膜13a的絕緣性基板11上，藉由例如濺鍍法或離子佈植法、真空蒸鍍法、電鍍法等，來形成鋁(Al)單質或者鋁－鈦(AlTi)、鋁－釹－鈦(AlNdTi)等的鋁合金等之用於減低配線阻抗的低阻抗金屬層(鋁薄膜)以後，藉由圖案化，如第6B圖所示，僅在與選擇線Ls及供給電壓線La(包含供電配線層Lay)之平面圖案對應的區域上，形成具有鋁薄膜的上層配線部Ls1、La1，並形成具有該上層配線部Ls1、La1和上述下層配線部Ls0、La0之積層配線構造的選擇線Ls以及供給電壓線La(包含供電配線層Lay)。
接著，以覆蓋包含上述選擇線Ls以及供給電壓線La 的絕緣性基板11之一面側整個區域的方式，而使用化學氣相成長法(CVD法)等來形成具有例如氮化矽或氧化矽等的絕緣膜以後，對該絕緣膜進行圖案化，如第6C圖所示，形成絕緣膜13b，而該絕緣膜13b係覆蓋上述電晶體Tr11、Tr12、選擇線Ls以及供給電壓線La(包含供電配線層Lay)，同時具有使各顯示畫素PIX的畫素電極14之上面露出的開口部。
接著，如第7A圖所示，在鄰接之顯示畫素PIX之間的邊界區域上形成的上述絕緣膜13b上，形成具有例如聚醯亞胺系或丙烯酸系等的感光性之樹脂材料的擋堤17。具體而言，以覆蓋包含上述絕緣膜13b的絕緣性基板11之一面側整個區域的方式，對例如具有1~5 μm之膜厚而形成的感光性樹脂層，藉由實施曝光、顯影處理，形成在列方向上鄰接之顯示畫素PIX間的邊界區域，亦即具有包含在顯示面板10之行方向上延伸的區域之柵狀或者格子狀的平面圖案(參照第1圖)的擋堤(間隔壁)17。在此，作為樹脂材料，能夠良好地採用例如東麗股份有限公司製的聚醯亞胺塗佈材料「Photoneece PW－1030」和「Photoneece DL－1000」等。藉此，在顯示面板10之行方向上排列的同一顏色之複數個顯示畫素PIX的EL元件形成區域Rel(有機EL元件OLED的有機EL層15之形成區域)被擋堤17所包圍而劃分界定，藉由形成於絕緣膜13a、13b的開口部來露出已規定外緣的畫素電極14之上面(間隔壁形成步驟)。
接著，以純水洗淨絕緣性基板11之後，藉由施行例如氧電漿處理或者UV臭氧處理等，對於被上述擋堤17所劃 分界定之各EL元件形成區域Rel上露出的畫素電極14或絕緣膜13a、13b之表面，施行對在後述的載體輸送層形成步驟中使用之電洞輸送材料或電子輸送性發光材料之有機化合物含有液而言為親液化的處理(親液化步驟)。畫素電極14的表面或絕緣膜13a、13b的各側面係在載體輸送層形成步驟中，會成為有機化合物含有液所接觸的部位。
接著，對絕緣性基板11在例如碳氟化合物氣體環境中施行電漿處理(碳氟化合物氣體電漿處理)，藉以使擋堤17之表面對上述有機化合物含有液而言為撥液化(撥液化步驟)。此外，藉由在例如氮氣體或氬氣體等的惰性氣體環境中施行電漿處理(惰性氣體電漿處理)，對因上述撥液化步驟而親液性稍微惡化的畫素電極14和絕緣膜13a、13b之表面進行再次親液化(再親液化步驟)。藉此，在同一個絕緣性基板11上，能夠實現只有由樹脂材料所形成之擋堤17的表面會有高撥液性，另一方面，在由該擋堤17所劃分界定之各EL元件形成區域Rel中露出的畫素電極14之表面會有高親液性的狀態。此外，這些親液化處理(包含再親液化處理)步驟以及撥液化處理步驟的具體作用效果則容後詳細描述。
利用這種擋堤17來劃分界定具有高撥液性的各顯示畫素PIX(有機EL元件OLED)之EL元件形成區域Rel，藉以在後述的載體輸送層形成步驟中，採用噴嘴印刷法和噴墨法來塗佈有機化合物含有液，而形成有機EL層15之發光層(電子輸送性發光層15b)的情況下，也能防止有機化合物含有液漏出或越過至鄰接的顯示畫素PIX之EL元件形成 區域Rel，可抑制鄰接畫素相互的混色，分別塗布紅色、綠色、藍色的上色。
另外，擋堤17的表面具有高撥液性的同時，於各EL元件形成區域Rel上露出的畫素電極14的之表面具有高親液性，因而能夠抑制在載體輸送層形成步驟中塗佈之有機化合物含有液在擋堤17側面的逐漸上升，並且在畫素電極14之表面上充分融合且大略均勻地擴展，所以能夠在畫素電極14上的整個區域上形成具有大略均勻之膜厚的有機EL層15(電洞輸送層15a以及電子輸送性發光層15b的各層)。
此外，所謂的在本實施形態中使用的「撥液性」之規定，就是使含有成為後述電洞輸送層之電洞輸送材料的有機化合物含有液、及含有成為電子輸送性發光層之電子輸送性發光材料的有機化合物含有液、或者用於這些溶液的有機溶媒滴下於絕緣性基板上等等並進行接觸角的測定時，該接觸角會成為大致50°以上的狀態。另外，相對於「撥液性」的「親液性」之規定就是在本實施形態中上述接觸角成為大致40°以下，較佳為大致10°以下的狀態。
接著，如第7B圖所示，採用對各顏色的EL元件形成區域Rel(有機EL元件OLED的形成區域)吐出連續溶液(液流)的噴嘴印刷(噴嘴塗佈)法、或者對既定位置吐出相互分離之不連續的複數液滴的噴墨法等，且在同一步驟塗佈電洞輸送材料之溶液或者分散液以後，進行加熱乾燥而形成電洞輸送層(載體輸送層)15a。
具體而言，作為包含有機高分子系之電洞輸送材料(載 體輸送性材料)的有機化合物含有液，將例如聚乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸水溶液(PEDOT/PSS；將作為導電性聚合物的聚乙烯二氧噻吩PEDOT與作為摻雜劑的聚苯乙烯磺酸PSS分散於水系溶媒的分散液)塗佈在上述畫素電極14上之後，藉由以100℃以上的溫度條件來對載置著絕緣性基板11的台座加熱並進行乾燥處理而除去殘留的溶媒，至少在畫素電極14上固定有機高分子系的電洞輸送材料，並形成作為載體輸送層的電洞輸送層15a。
在此，在EL元件形成區域Rel內露出的畫素電極14之上面及其外緣部的絕緣膜13a、13b之表面係因為由於上述親液化處理而對包含電洞輸送材料的有機化合物含有液而言具有親液性，所以在由擋堤17所劃分界定之EL元件形成區域Rel上塗佈的有機化合物含有液係在畫素電極14及其外緣部的絕緣膜13a、13b上充分融合地擴展。另一方面，擋堤17係形成為相對於被塗佈之上述有機化合物含有液(PEDOT/PSS)的高度而言是非常高的，並且對該有機化合物含有液而言具有充分的撥液性，所以能防止有機化合物含有液漏出或越過至鄰接的顯示畫素PIX之EL元件形成區域Rel。
接著，如第8A圖所示，對於各顏色的EL元件形成區域Rel，採用噴嘴印刷法或者噴墨法等，在上述電洞輸送層15a上塗佈電子輸送性發光材料之溶液或者分散液以後，使之加熱乾燥並形成電子輸送性發光層(載體輸送層)15b。
具體而言，作為包含有機高分子系之電子輸送性發光材料(載體輸送性材料)的有機化合物含有液，將例如使包 含聚對伸苯基乙烯系和聚芴系等之共軛雙鍵聚合物的紅(R)、綠(G)、藍(B)色之發光材料溶解或分散於適當的水系溶媒或四氫萘、四甲苯、三甲苯、二甲苯等之有機溶媒的0.1wt%~5wt%的溶液塗佈在上述電洞輸送層15a上以後，在氮環境中加熱上述台座並進行乾燥處理而除去殘留的溶媒，藉以使有機高分子系的電子輸送性發光材料固定於電洞輸送層15a上，形成作為載體輸送層，也是發光層的電子輸送性發光層15b。
在此，形成在EL元件形成區域Rel內的上述電洞輸送層15a之表面係因為對包含電子輸送性發光材料的有機化合物含有液而言具有親液性，所以在由擋堤17所劃分界定之EL元件形成區域Rel上塗佈的有機化合物含有液係在電洞輸送層15a上充分融合地擴展。另一方面，擋堤17係形成為相對於被塗佈之上述有機化合物含有液的高度而言是非常高的，並且對該有機化合物含有液而言具有充分的撥液性，所以能防止有機化合物含有液漏出或越過至鄰接的顯示畫素PIX之EL元件形成區域Rel。
以此方式，在畫素電極14上依序積層形成電洞輸送層15a以及電子輸送性發光層15b，藉以形成有機EL層(發光功能層)15(載體輸送層形成步驟)。
接著，如第8B圖所示，在形成有上述擋堤17以及有機EL層15(電洞輸送層15a以及電子輸送性發光層15b)的絕緣性基板11上，形成具有光反射特性，且介由各EL元件形成區域Rel的有機EL層15而面對各畫素電極14之共通的對向電極(例如陰極電極)16。
在此，對向電極16係能夠採用例如利用真空蒸鍍法和濺鍍法，而依序積層1~10nm厚的鈣(Ca)、鋇(Ba)、鋰(Li)、銦(In)等的工作函數(work function)低之電子注入層(陰極電極)以及100nm以上之厚度的鋁(Ai)、鉻(Cr)、銀(Ag)、鈀銀(AgPd)系的合金或者具有ITO等之透明電極等的高工作函數之薄膜(供電電極)的電極構造。
另外，對向電極16係形成為如第1圖、第4A圖、第4B圖所示，不僅是在面對各EL元件形成區域Rel(有機EL元件OLED的形成區域)內之上述畫素電極14的區域，還延伸至劃分界定各EL元件形成區域Rel的擋堤17及絕緣膜13a、13b上的單一導電層(全面電極)(對向電極形成步驟)。
接著，在形成上述對向電極16以後，在絕緣性基板11的一面側整個區域上，採用CVD法等來形成具有氧化矽膜和氮化矽膜等的封止層18，藉以完成具有如第4A圖、第4B圖所示之截面構造(底部發光型的發光構造)的複數個顯示畫素PIX(有機EL元件OLED和畫素驅動電路DC)排列成矩陣狀的顯示面板10。此外，除了上述封止層18以外，或者取代封止層18，也可以使用UV硬化或者熱硬化接著劑，來接合金屬蓋(封止蓋)或玻璃等的封止基板。
如同這般，本實施形態的顯示裝置之製造方法的特徵為：在形成設於各顯示畫素PIX的有機EL元件OLED的有機EL層15(例如，電洞輸送層15a以及電子輸送性發光層15b)的載體輸送層形成步驟以前，藉由氧電漿處理來使形成有畫素電極14及擋堤17的絕緣性基板11之全面在EL元件形成區域Rel中露出的畫素電極14及絕緣膜13a、13b 之表面，進行針對在載體輸送層形成步驟中塗佈之有機化合物含有液的親液化以後，藉由碳氟化合物電漿處理對劃分界定EL元件形成區域Rel的擋堤17之表面，進行針對上述有機化合物含有液的撥液化，此外，藉由氮電漿處理來再次對上述畫素電極14以及絕緣膜13a、13b之表面進行針對上述有機化合物含有液的親液化。
(作用效果的驗證)
接著，詳細說明具有上述特徵的顯示裝置之製造方法中特有的作用效果。
在此，為了具體地表示本實施形態之製造方法的優勢性，則使用在氧電漿處理的畫素電極(包括在EL元件形成區域中露出的絕緣層)表面之親液化處理以後，藉由碳氟化合物處理來對擋堤表面進行撥液化處理的面板基板(記為「比較對象1」)、以及在施行和此比較對象1相同的親液化處理以及撥液化處理以後，再次藉由氧電漿處理而再次對畫素電極表面進行親液化處理的面板基板(記為「比較對象2」)，來呈現測定表示親液性及撥液性的接觸角之實驗結果並進行比較驗證。
首先，就於比較對象1、2以及本實施形態之面板基板上施行的親液化處理(包含再親液化處理)以及撥液化處理的條件(電漿處理條件)來進行說明。此外，以下所示之親液化處理以及撥液化處理(電漿處理)方面，就東京應化工業(股)製之電漿灰化裝置OPM－SQ1000E的情況來進行說明。
在比較對象1的面板基板中，如表1所示，對於具有由設在具有氮化矽膜的絕緣膜上的開口部而規定出露出部 之ITO的畫素電極、以及形成有在上述絕緣膜上形成具有聚醯亞胺之擋堤的絕緣性基板，首先，以高頻輸出(RF功率)300W、氧氣體流量設定800sccm、處理室(腔室)內的真空度1.2Torr、載置基板的台座溫度45℃、處理時間2min之條件來施行氧電漿處理，爾後，以高頻輸出(RF功率)50W、CF4 氣體流量設定80sccm、處理室內之真空度0.4Torr、台座溫度45℃、處理時間20sec之條件來施行碳氟化合物(CF4 )電漿處理。亦即，在比較對象1的面板基板中，在上述條件下，僅施行氧電漿處理的親液化處理和碳氟化合物電漿處理的撥液化處理。
另外，在比較對象2的面板基板方面，如表2所示，以與上述比較對象1相同的處理條件，來對形成有畫素電極和絕緣膜以及擋堤的絕緣性基板施行氧電漿處理以及碳氟化合物電漿處理以後，高頻輸出(RF功率)50W、氧氣體流量設定40sccm、處理室內的真空度0.4Torr、台座溫度45℃、處理時間15sec的條件來再次施行氧電漿處理。亦即，在比較對象2的面板基板方面，施行氧電漿處理的親 液化處理、碳氟化合物電漿處理的撥液化處理、以及氧電漿處理的親液化處理(再親液化處理)。
相對於此，在本實施形態的面板基板(絕緣性基板11)方面，如表3所示，以與上述比較對象1相同的處理條件，來對形成有畫素電極、絕緣膜以及擋堤的絕緣性基板施行氧電漿處理以及碳氟化合物電漿處理以後，高頻輸出(RF功率)50W、氮氣體流量設定0.1L/min、處理室內的真空度0.4Torr、台座溫度45℃、處理時間15sec的條件來再次施行氮電漿處理。亦即，在本實施形態的面板基板方面，施行氧電漿處理的親液化處理、碳氟化合物電漿處理的撥液化處理、以及氮電漿處理的親液化處理(再親液化處理)。
[表3] <本實施形態電漿處理條件>
第9圖係表示本實施形態和比較對象的面板基板之接觸角的測定結果的圖表。在此，為了明確地表示本實施形態以及比較對象1、2的測定結果，方便起見在一部分資料上施加陰影線。
在以上述處理條件而施行電漿處理(親液化處理、撥液化處理)的本實施形態以及比較對象1、2的面板基板方面，在上述顯示裝置之製造方法中，使用用於為了形成載體輸送層(電洞輸送層、電子輸送性發光層)而塗佈之有機化合物含有液(水溶液)的純水、以及用於在載體輸送層當中為了形成電子輸送性發光層而塗佈之有機化合物含有液(有機溶液)的二甲苯來測定接觸角時，會得到如第9圖所示的結果。
在比較對象1的面板基板中，如第9圖所示，相對於在形成畫素電極的ITO表面為20.5°、在氮化矽膜表面能獲得4.2°之純水接觸角，在形成擋堤的聚醯亞胺表面則可獲得111.2°之純水接觸角。亦即，對形成了具有ITO的畫素電極或具有氮化矽膜的絕緣膜、具有聚醯亞胺的擋堤的面板基板之全面進行氧電漿處理以後，藉由碳氟化合物電漿 處理，針對用以形成載體輸送層的有機化合物含有溶液(水溶液)，使ITO和氮化矽膜的表面進行親液化，同時能對聚醯亞胺的表面進行撥液化，但ITO表面的純水接觸角為20.5°而比較大，雖然上述親液性之大體上的目標大致是40°以下，但作為更佳的純水接觸角卻大致比10°還要大，所以難謂具有良好的親液性。
這是考量到在氧電漿處理的親液化處理以後，由於施行碳氟化合物電漿處理的撥液化處理，而使暫時被親液化的ITO表面之親水性下降者，更具體而言，是考量到在撥液化處理時，於擋堤之表面被蝕刻的聚醯亞胺為了堆積在畫素電極(ITO)表面，而使畫素電極表面之親液性劣化，而並非受到在間隔壁形成步驟中使感光性樹脂層顯影時產生之殘渣的影響。
為了對此加以證實，對在玻璃基板(絕緣性基板)上形成ITO並對聚醯亞胺圖案進行加工的基板(圖案化基板)、以及從此基板切出僅ITO之成膜部分(沒有聚醯亞胺圖案)者(只有ITO)，分別單獨測定進行碳氟化合物電漿之撥液化處理時的聚醯亞胺和ITO之純水接觸角，能得到如表4所示的結果。在已對聚醯亞胺進行圖案化的基板(圖案化基板)上，聚醯亞胺表面的純水接觸角呈現出97.0°的高撥水性，ITO表面則是22.3°。另一方面，從基板中切出僅ITO之成膜部分而以同條件進行撥液化處理時(只有ITO)的ITO表面之純水接觸角係呈現出9.0°的高親液性。由此可確認到，由於ITO附近的聚醯亞胺之影響，ITO表面之親液性正在劣化。此外，氮化矽膜係藉由碳氟化合物電漿之撥液化處 理來對表面進行蝕刻，親液性不會劣化到ITO的表面程度。
另外，在比較對象2的面板基板中，如第9圖所示，在ITO表面能獲得29.0°的純水接觸角，在聚醯亞胺表面則獲得94.1°的純水接觸角。亦即，在對形成有畫素電極和擋堤的面板基板之全面進行氧電漿處理以後，藉由碳氟化合物電漿處理、甚至是氧化電漿處理，因而能使ITO的表面針對有機化合物含有溶液(水溶液)進行親液化，同時能對聚醯亞胺的表面進行撥液化，ITO表面的純水接觸角為29.0°，另外，聚醯亞胺表面的純水接觸角為94.1°，雖然達到了上述親液性之大體上的目標(大約40°以下)或撥液性之大體上的目標(大約50°以上)，但是比起上述比較對象1，親液性以及撥液性皆下降了。
如這般，能夠看出如同比較對象1，為了使ITO(畫素電極)親液化而施行氧電漿處理以後，為了使聚醯亞胺(擋堤)撥液化而施行碳氟化合物電漿處理時，ITO親液性會劣化，另外，如同比較對象2，為了使ITO(畫素電極)親液化而施行氧電漿處理以後，為了使聚醯亞胺(擋堤)撥液化而施行碳氟化合物電漿處理時，甚至為了使ITO(畫素電極)之親液性恢復而施行再次氧電漿處理的情況下，ITO之親液性以及聚醯亞胺之撥液性兩者皆會劣化。
因此，在本發明中，如上述實施形態所示，為了使ITO(畫素電極)親液化而施行氧電漿處理以後，為了使聚醯亞胺撥液化而施行碳氟化合物電漿處理，甚至使ITO(畫素電極)之親液性恢復而施行氮電漿處理。藉此，在本實施形態的面板基板中，如第9圖所示，在ITO表面上為11.7°，在氮化矽膜表面則獲得15.4°的純水接觸角，在聚醯亞胺表面則獲得112.8°的純水接觸角。
亦即，能看出相對於為了形成載體輸送層的有機化合物含有溶液(水溶液)，使ITO的表面之純水接觸角能大幅近似於較佳數值約10°而可實現良好的親液性，同時能大幅提升聚醯亞胺的表面之純水接觸角而實現良好的撥液性。另外，雖然氮化矽膜之表面的純水接觸角變得稍微大於比較對象1的情形而造成親液性劣化，但是能實現上述親液性之大體上的目標為大約40°以下。
此外，用於在載體輸送層當中為了形成設在電洞輸送層之上層的電子輸送性發光層之有機化合物含有液(有機溶液)的二甲苯方面，測定在聚醯亞胺上之接觸角(二甲苯接觸角)的結果，如第9圖所示，在比較對象1的情況為53.6°，比較對象2的情況為45.5°，本實施形態的情況則是45.1°，不會看出顯著的差異。
接著，說明在上述之本實施形態和比較對象1的面板基板上，塗佈用以形成載體輸送層(例如電洞輸送層)的有機化合物含有液(水溶液)時的不良(印刷不均和針孔)發生率。
第10A圖、第10B圖係用以說明用來驗證在面板基板 上塗佈有機化合物含有液時之不良的發生率之實驗條件的概略圖，第11A圖、第11B圖係表示本實施形態和比較對象1之面板基板的不良(印刷不均)發生狀態之顯微鏡照片。
在此，驗證在上述比較對象1、2當中，能將ITO(畫素電極)之親液性以及聚醯亞胺之撥液性提升至較高的比較對象1之面板以及本實施形態之面板基板(絕緣性基板)方面，如第10A圖、第10B圖所示，具有排列成直線狀之ITO的複數個畫素電極14之上面，會介由在具有氮化矽膜的絕緣膜13a、13b上形成的開口部13c而露出，夾著該畫素電極14的露出部，而在被具有聚醯亞胺的一對擋堤17所包圍之區域(相當於上述EL元件形成區域Rel)上，塗佈用以形成載體輸送層的有機化合物含有液(水溶液)且使之乾燥時不良(印刷不均和針孔)的發生狀態。
作為有機化合物含有液則採用為了形成電洞輸送層的有機化合物含有液(亦即，使PEDOT/PSS分散的水溶液)，對於在被擋堤17包圍的區域(EL元件形成區域Rel)上以直線狀排列的240個畫素(畫素電極14)，藉由噴嘴印刷法以一次掃描而連續塗佈時的不良(印刷不均和針孔(pinhole))發生比率，係相對於在比較對象1之面板基板方面，240個畫素當中，觀測到240個畫素(亦即，全部的畫素)皆不良的情況，在本實施形態的面板基板方面，240個畫素當中，只觀測到2個畫素不良。
具體而言，相對於在比較對象1的面板基板方面，如第11A圖所示，從絕緣膜13a、13b之開口部13c露出的畫素電極14表面會排斥塗佈於其上的有機化合物含有液，而 屢次發生載體輸送層(電洞輸送層)之膜厚變得不均勻的印刷不均之情形，可看出在本實施形態的面板基板方面，如第11A圖所示之印刷不均的發生則大幅減少，些微地發生如第11B圖所示之極小的印刷不均的程度。
由此結果，藉由本發明的實施形態的顯示裝置之製造方法，在形成具有ITO之畫素電極以及具有聚醯亞胺之擋堤的面板基板中，藉由氧電漿處理來使畫素電極表面親液化以後，藉由碳氟化合物電漿處理來使擋堤表面撥液化，爾後進一步藉由施行氮電漿處理來維持具有聚醯亞胺的擋堤表面之親液性，並且能改善具有ITO的畫素電極表面之親液性，所以在塗佈有機化合物含有液時減低發生印刷不均和針孔，能形成具有均勻膜厚的載體輸送層，在有機EL元件(發光元件)之發光動作時，能夠防止由於發光驅動電流集中於有機EL層之膜厚薄的區域而發生的發光不均或亮度誤差、有機EL元件的劣化而實現良好的顯示畫質，同時能提升製品的良率。
此外，在上述作用效果的驗證中，在使畫素電極14的表面親液化的步驟(親液化步驟)中，雖說明了施行氧電漿處理的情況，但本發明並非被侷限於此，亦如同上述實施形態的製造方法中所記載，即使是施行例如UV臭氧處理等之其他親液化處理者亦可，即使在該情況中也能獲得和上述情況大致相同的作用效果。
另外，在上述作用效果的驗證中，在使擋堤17的表面撥液化的步驟(撥液化步驟)中，雖說明了採用CF4 來作為碳氟化合物氣體而施行惰性氣體電漿處理的情況，但本發明 並非被侷限於此，即使是採用C4 F8 、C4 F6 、CHF3 、C3 F8 、C2 F6 之任一個來作為碳氟化合物氣體者亦可，即使在該情況中也能獲得和上述情況大致相同的作用效果。
另外，在上述作用效果的驗證中，在使畫素電極14的表面再次親液化的步驟(再親液化步驟)中，雖說明了施行氮電漿處理的情況，但本發明並非被侷限於此，亦如同上述實施形態的製造方法中所記載，即使是施行採用氮以外的惰性氣體，例如氬氣體的電漿處理者亦可，即使在該情況中也能獲得和上述情況大致相同的作用效果。
另外，在上述作用效果的驗證中，雖表示了測定使用ITO來作為畫素電極且在使用聚醯亞胺來作為擋堤時之純水和二甲苯的接觸角之結果，但本發明並非被侷限於此，採用IZO等之其他透明電極材料來作為畫素電極亦可，另外，採用丙烯酸系等的其他感光性之樹脂材料來作為擋堤亦可，即使在該情況中也能獲得和上述情況大致相同的作用效果。
此外，在上述實施形態中，雖說明了由電洞輸送層15a以及電子輸送性發光層15b來組成有機EL層15的情況，但本發明並非被侷限於此，例如僅有電洞輸送兼電子輸送性發光層亦可，電洞輸送性發光層以及電子輸送層亦可，電洞輸送層、電子輸送層以及發光層亦可，另外，在各層之間適當介入載體輸送層亦可，或是其他的載體輸送層之組合亦可。
另外，在上述實施形態中，雖說明了底部發光型之發光構造的顯示面板，但本發明並非被侷限於此，也可以是 具有頂部發光型的發光構造。在此情況下，畫素電極14具有電極構造，其積層著具有鋁或鉻等之光反射特性的反射電極層、以及覆蓋該反射電極層的ITO等之具有透光特性的透明電極層，並藉由具有ITO等之透光特性的導電性材料來形成對向電極16即可。
此外，在上述的實施形態中，雖以畫素電極14作為陽極電極，但並非侷限於此，也可以作為陰極電極。此時，有機EL層15係只要接觸於畫素電極14的載體輸送層為電子輸送性的層即可。
此外，在上述的實施形態中，雖是具備畫素驅動電路DC的主動驅動之顯示面板10，但並非侷限於此，也可以是被動驅動的顯示面板。
2007年9月18號所提出申請的日本國專利申請第2007－240627號之包含說明書、申請專利範圍、圖式、摘要的所有揭露皆透過引用而被納入於此。
雖已表示且說明了各種典型的實施形態，但本發明並非侷限於上述實施形態。因此，本發明的範圍僅由下述的申請專利範圍所限定。
10‧‧‧顯示面板
11‧‧‧絕緣性基板
12‧‧‧閘極絕緣膜
13a、13b‧‧‧絕緣膜
14‧‧‧畫素電極
15‧‧‧有機EL層
15a‧‧‧電洞輸送層
15b‧‧‧電子輸送性發光層
16‧‧‧對向電極
17‧‧‧擋堤
18‧‧‧封止層
BL‧‧‧通道保護層
Cs‧‧‧電容器
CH1、CH2、CH3‧‧‧接觸孔
DC‧‧‧畫素驅動電路
La‧‧‧供給電壓線
Ld‧‧‧資料線
Ldx‧‧‧信號配線層
Ls‧‧‧選擇線
Lay‧‧‧供電配線層
N11、N12‧‧‧接點
OHM‧‧‧雜質層
PIX‧‧‧顯示畫素
PXr、PXg、PXb‧‧‧色畫素
Rpx‧‧‧畫素形成區域
Rel‧‧‧EL元件形成區域
Ssel‧‧‧選擇電壓
SMC‧‧‧半導體層
Tr11、Tr12‧‧‧電晶體
Tr11g、Tr12g‧‧‧閘極電極
Tr11s、Tr12s‧‧‧源極電極
Tr11d、Tr12d‧‧‧汲極電極
Vpix‧‧‧階調信號
Vdd‧‧‧供給電壓
Vss‧‧‧基準電壓
OLED‧‧‧有機EL元件
Vgnd‧‧‧接地電位
LsO‧‧‧下層配線部
Ls1‧‧‧上層配線部
BL’‧‧‧絕緣膜
SMC’‧‧‧半導體膜
第1圖係表示應用在採用本發明之實施形態的顯示裝置的顯示面板之畫素排列狀態之一例的概略平面圖。
第2圖係表示在採用本發明之實施形態的顯示裝置的顯示面板上2維排列的各顯示畫素(發光元件以及畫素驅動電路)之電路構成例的等效電路圖。
第3圖係表示可應用在採用本發明之實施形態的顯示 裝置(顯示面板)的顯示畫素之一例的平面佈局圖。
第4A圖係採用本發明之實施形態的顯示裝置之顯示畫素的概略截面圖。
第4B圖係採用本發明之實施形態的顯示裝置之顯示畫素的概略截面圖。
第5A圖係表示顯示裝置(顯示面板)之製造方法之一實施形態的步驟截面圖。
第5B圖係表示顯示裝置(顯示面板)之製造方法之一實施形態的步驟截面圖。
第5C圖係表示顯示裝置(顯示面板)之製造方法之一實施形態的步驟截面圖。
第5D圖係表示顯示裝置(顯示面板)之製造方法之一實施形態的步驟截面圖。
第6A圖係表示顯示裝置(顯示面板)之製造方法之一實施形態的步驟截面圖。
第6B圖係表示顯示裝置(顯示面板)之製造方法之一實施形態的步驟截面圖。
第6C圖係表示顯示裝置(顯示面板)之製造方法之一實施形態的步驟截面圖。
第7A圖係表示顯示裝置(顯示面板)之製造方法之一實施形態的步驟截面圖。
第7B圖係表示顯示裝置(顯示面板)之製造方法之一實施形態的步驟截面圖。
第8A圖係表示顯示裝置(顯示面板)之製造方法之一實施形態的步驟截面圖。
第8B圖係表示顯示裝置(顯示面板)之製造方法之一實施形態的步驟截面圖。
第9圖係表示本實施形態和比較對象的面板基板之接觸角的測定結果的圖表。
第10A圖係用以說明用來驗證在面板基板上塗佈有機化合物含有液時之不良的發生率之實驗條件的概略圖。
第10B圖係用以說明用來驗證在面板基板上塗佈有機化合物含有液時之不良的發生率之實驗條件的概略圖。
第11A圖係表示本實施形態和比較對象1之面板基板的不良(印刷不均)發生狀態之顯微鏡照片。
第11B圖係表示本實施形態和比較對象1之面板基板的不良(印刷不均)發生狀態之顯微鏡照片。

Claims (8)

  1. 一種顯示裝置之製造方法，該顯示裝置具備包含發光元件的複數個顯示畫素，且該發光元件具有載體輸送層，該製造方法包含：第1親液化步驟，其藉由以第1處理時間實行具有第1RF功率的氧電漿處理，來對在被設於基板上之間隔壁所包圍的前述複數個顯示畫素之形成區域上所形成的電極之表面進行親液化；撥液化步驟，其對前述間隔壁的表面進行撥液化；以及第2親液化步驟，其在惰性氣體環境中藉由以比前述第1處理時間還短的第2處理時間施行具有比前述第1RF功率還低的第2RF功率的電漿處理，來對前述電極的表面進行再次親液化。
  2. 如申請專利範圍第1項記載的顯示裝置之製造方法，其中，前述撥液化步驟係藉由在碳氟化合物氣體環境中施行電漿處理，而對包含前述載體輸送性材料的有機溶液進行撥液化。
  3. 如申請專利範圍第1項記載的顯示裝置之製造方法，其中，前述第2親液化步驟係藉由在惰性氣體環境中施行電漿處理，來對包含前述載體輸送性材料的有機溶液進行親液化。
  4. 如申請專利範圍第1項記載的顯示裝置之製造方法，其中，前述間隔壁係藉由感光性樹脂材料所形成。
  5. 如申請專利範圍第1項記載的顯示裝置之製造方法，其中，前述間隔壁係形成在絕緣膜上，而該絕緣膜係具有在前述顯示畫素的形成區域間之前述基板上所形成的氮化矽膜或者氧化矽膜。
  6. 如申請專利範圍第1項記載的顯示裝置之製造方法，其中，前述顯示畫素的形成區域係藉由前述間隔壁所劃分界定。
  7. 如申請專利範圍第1項記載的顯示裝置之製造方法，其中，更包含：在前述被再次親液化的前述電極上，將包含前述載體輸送性材料的有機溶液進行塗佈、乾燥，而形成前述載體輸送層的步驟；以及形成介由前述載體輸送層而面對前述複數個顯示畫素之前述電極並且在前述間隔壁上延伸而形成之對向電極的步驟。
  8. 如申請專利範圍第1項記載的顯示裝置之製造方法，其中，前述載體輸送層係由複數個層所構成。
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