WO2020161774A1 - 表示装置 - Google Patents

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WO2020161774A1
WO2020161774A1 PCT/JP2019/003886 JP2019003886W WO2020161774A1 WO 2020161774 A1 WO2020161774 A1 WO 2020161774A1 JP 2019003886 W JP2019003886 W JP 2019003886W WO 2020161774 A1 WO2020161774 A1 WO 2020161774A1
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layer
analysis
metal film
display device
sub
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PCT/JP2019/003886
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Inventor
金子　俊博
Original Assignee
シャープ株式会社
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Publication date
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    • H10K85/633—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising polycyclic condensed aromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom

Definitions

  • the present invention relates to a display device.
  • an inspection element including an analysis layer is provided in a frame region arranged around a display area in which the display element is provided, and light emission formed in the analysis layer of the inspection element.
  • a configuration is disclosed in which deterioration of a light emitting layer formed in a functional layer (analysis layer) of a display element is inspected by making the layer emit light and confirming a light emitting state from the outside.
  • an analysis layer including a plurality of organic layers including a light emitting layer is inspected for deterioration of the analysis layer by using, for example, secondary ion mass spectrometry. Has been.
  • a display device includes a display element provided in a display area, an analysis element provided in a frame area arranged around the display area, the display element and the analysis element.
  • a display device including a sealing layer for sealing, wherein the display element includes a TFT layer including a resin film, and a light emitting element layer including a first electrode, a functional layer, and a second electrode.
  • the analysis element is formed so as to cover a first metal film formed on the resin film, an analysis layer formed on the first metal film, and at least part of an edge of the analysis layer. In addition, it has a second metal film electrically connected to the first metal film, and a ground wiring electrically connected to the second metal film via the first metal film.
  • an appropriate deterioration inspection can be easily performed even when the display element is made small.
  • FIG. 3A is a plan view schematically showing the display device according to the embodiment
  • FIG. 3B is an enlarged view of a portion A shown in FIG.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the display element formed in the display area of the display device, taken along the cross section BB shown in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of an EL layer shown in FIG. 2.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a frame region of the display device along a cross section CC shown in FIG.
  • (A) is a cross-sectional view of the analysis element formed in the frame region of the display device
  • (b) is a cross-sectional view of the analysis element during failure analysis.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing the display device according to the embodiment
  • FIG. 3B is an enlarged view of a portion A shown in FIG.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the display element formed in the display area of the display device, taken along the cross section
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the analytical EL layer shown in FIG. 5. It is an enlarged view of the A section after peeling a sealing layer from the state shown in FIG.1(b). It is sectional drawing which shows typically the actual form of the EL layer for analysis provided in the said element for analysis. It is an enlarged view which shows the modification of the A section after peeling a sealing layer from the state of FIG.1(b). It is a schematic diagram which shows the structure of the TOF-SIMS analyzer which analyzes the said element for analysis. (A)-(c) is a schematic diagram which shows the procedure of the analysis of the said TOF-SIMS analyzer.
  • (A) is sectional drawing of the analysis element which concerns on a comparative example
  • (b) is sectional drawing of the said analysis element at the time of failure analysis.
  • (A) is a graph showing an analysis result of a TOF-SIMS analysis apparatus for an analysis element according to an embodiment
  • (b) is a graph showing an analysis result of a TOF-SIMS analysis apparatus for an analysis element according to a comparative example. is there.
  • (A) is a graph showing another analysis result by the TOF-SIMS analysis apparatus of the analysis element according to the embodiment
  • (b) is another analysis result by the TOF-SIMS analysis apparatus of the analysis element according to the comparative example. It is a graph which shows.
  • (A) is a graph showing still another analysis result by the TOF-SIMS analyzer of the analysis element according to the embodiment, and (b) is still another graph by the TOF-SIMS analysis apparatus of the analysis element according to the comparative example. It is a graph which shows an analysis result. It is a figure which shows the chemical formula of the substance which comprises the said element for analysis.
  • “same layer” means that they are formed in the same process (film forming step), and “lower layer” means that they are formed in a process prior to the layer to be compared.
  • the term “upper layer” means that the layer is formed in a later process than the layer to be compared.
  • FIG. 1A is a plan view schematically showing the display device 1 according to the embodiment
  • FIG. 1B is an enlarged view of a portion A shown in FIG.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the display element D formed in the display region R1 of the display device 1 along the cross section BB shown in FIG.
  • the display device 1 uses a small panel of a mobile device such as a smartphone, and has a display region R1 in which a plurality of display pixels D (corresponding to the “display element” in the claims) are formed in a matrix, and a display region R1. And a frame region R2 which is arranged around the pixel and in which an analysis pixel T (corresponding to the "analysis element” in claims) is formed.
  • the analysis pixel T is installed on the same side as the terminal part installed in a part of the frame region R2.
  • Each display pixel D includes a red sub-pixel DR for displaying red, a green sub-pixel DG for displaying green, and a blue sub-pixel DB for displaying blue.
  • the analysis pixel T includes an analysis sub pixel TR corresponding to the sub pixel DR, an analysis sub pixel TG corresponding to the sub pixel DG, and an analysis sub pixel TB corresponding to the sub pixel DB.
  • the analysis sub-pixel TR When viewed from the direction perpendicular to the display region R1, the analysis sub-pixel TR is configured to be larger than the sub-pixel DR, the analysis sub-pixel TG is configured to be larger than the sub-pixel DG, and the analysis sub-pixel TB is defined to be the sub-pixel DB. Configured to be larger than.
  • the analysis sub-pixels TR, TG, and TB are formed in a square shape having a side dimension d of 50 ⁇ m or more when viewed in the vertical direction.
  • the sub-pixel DR and the analysis sub-pixel TR have the same structure although their sizes in plan view are different from each other.
  • the sub-pixel DG and the analysis sub-pixel TG also have the same structure although their sizes in plan view are different from each other.
  • the sub-pixel DB and the analysis sub-pixel TB also have the same structure although their sizes in plan view are different from each other.
  • the base material 12 may be a glass substrate or a flexible substrate including a resin film such as polyimide.
  • a flexible substrate can also be configured by two layers of resin films and an inorganic insulating film sandwiched between them.
  • a film such as PET may be attached to the lower surface of the base material 12.
  • a flexible substrate may be used as the base material 12 to form the flexible display device 1.
  • the barrier layer 3 is a layer that prevents foreign matters such as water and oxygen from entering the TFT layer 4 and the light emitting element layer 5, and is, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or an oxynitride film formed by a CVD method. It can be composed of a silicon film or a laminated film of these.
  • the TFT (thin film transistor) layer 4 includes a first metal layer (including the gate electrode GE) above the barrier layer 3 and an inorganic insulating film 16 (gate insulation above the first metal layer).
  • Film a semiconductor layer (including the semiconductor film 15) below the inorganic insulating film 16, an inorganic insulating film 18 above the semiconductor layer, and a second metal layer (capacitance electrode) above the inorganic insulating film 18.
  • CE an inorganic insulating film 20 above the second metal layer, a third metal layer (including the source wiring SH) above the inorganic insulating film 20, and a flatness above the third metal layer.
  • a chemical film 21 (resin film).
  • the semiconductor layer is composed of, for example, amorphous silicon, LTPS (low temperature polysilicon), an oxide semiconductor, and the thin film transistor TR is composed so as to include the gate electrode GE and the semiconductor film 15.
  • the thin film transistor TR in the figure has a bottom gate structure, it may have a top gate structure.
  • the display pixel D is provided with the light emitting element Xr and its control circuit for each sub-pixel SP (DG, DR, DB), and the TFT layer 4 is provided with this control circuit and wirings connected thereto.
  • the control circuit includes a drive transistor that controls the current of the light emitting element Xr, a writing transistor that is electrically connected to the scanning signal line, and a light emission control transistor that is electrically connected to the light emission control line.
  • the first metal layer, the second metal layer, and the third metal layer are composed of, for example, a single-layer film or a multi-layer film of a metal containing at least one of aluminum, tungsten, molybdenum, tantalum, chromium, titanium, and copper. To be done.
  • the inorganic insulating films 16, 18, and 20 can be formed of, for example, a silicon oxide (SiOx) film, a silicon nitride (SiNx) film, or a laminated film thereof formed by a CVD method.
  • the flattening film 21 can be made of a coatable organic material such as polyimide or acrylic resin.
  • the light-emitting element layer 5 has a first electrode (anode) 22 above the planarization film 21, an insulating edge cover film 23 (edge cover) that covers the edge of the first electrode 22, and an edge cover film 23.
  • An EL (electroluminescence) layer 24 (functional layer) that is an upper layer, a second electrode (cathode) 25 that is an upper layer than the EL layer 24, and a Cap layer 27 that is an upper layer than the second electrode 25 are included.
  • the edge cover film 23 is formed, for example, by applying an organic material such as polyimide or acrylic resin and then patterning it by photolithography.
  • a plurality of light emitting elements Xr are formed in the light emitting element layer 5, and each light emitting element Xr includes an island-shaped first electrode 22, an EL layer 24 (including a light emitting layer), and a second electrode 25.
  • the second electrode 25 is a solid common electrode shared by the plurality of light emitting elements Xr.
  • Each light emitting element Xr may be, for example, an OLED (organic light emitting diode) including an organic layer as a light emitting layer or a QLED (quantum dot light emitting diode) including a quantum dot layer as a light emitting layer.
  • OLED organic light emitting diode
  • QLED quantum dot light emitting diode
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the EL layer 24 shown in FIG.
  • the EL layer 24 is configured by stacking, for example, a hole injection layer 28, a hole transport layer 29, a light emitting layer 30, an electron transport layer 31, and an electron injection layer 32 in this order from the lower layer side.
  • the light emitting layer 30 is formed in an island shape in the opening (for each sub pixel) of the edge cover film 23.
  • the other layers are formed in an island shape or a solid shape (common layer). It is also possible to adopt a configuration in which one or more layers out of the hole injection layer 28, the hole transport layer 29, the electron transport layer 31, and the electron injection layer 32 are not formed.
  • the EL layer 24 may include a hole transport layer 29, a light emitting layer 30, and an electron transport layer 31, and the electron transport layer 31 may be a common layer common to a plurality of light emitting elements.
  • FMM fine metal mask
  • the FMM is a sheet having a large number of openings, and an organic material that has passed through one opening forms an island-shaped organic layer (corresponding to one subpixel).
  • the quantum dot layer (light emitting layer) of the QLED is, for example, an island-shaped quantum dot layer (corresponding to one sub-pixel) by applying a solution in which a quantum dot diffuses in a solvent and patterning it using a photolithography method. ) Can be formed.
  • the first electrode 22 is made of, for example, a stack of ITO (Indium Tin Oxide) and Ag (silver) or an alloy containing Ag, and has light reflectivity.
  • the second electrode 25 is made of a thin film of magnesium-silver alloy or the like and has light transmittance.
  • the light emitting device Xr is an OLED
  • holes and electrons are recombined in the light emitting layer due to the driving current between the first electrode 22 and the second electrode 25, and the excitons generated thereby transition to light in the ground state. Is released. Since the second electrode 25 has a high light-transmitting property and the first electrode 22 has a light-reflecting property, the light emitted from the EL layer 24 goes upward and becomes a top emission.
  • the light emitting element Xr is a QLED
  • holes and electrons are recombined in the light emitting layer due to the driving current between the first electrode 22 and the second electrode 25, and excitons generated by this recombination result in conduction band levels of the quantum dots.
  • Light (fluorescence) is emitted during the transition from the (conduction band) to the valence band.
  • the light emitting element layer 5 may be formed with a light emitting element (inorganic light emitting diode or the like) other than the above-mentioned OLED and QLED.
  • the sealing layer 6 is a translucent barrier layer including, for example, an inorganic insulating film and an organic insulating film, and prevents foreign substances such as water and oxygen from penetrating into the light emitting element layer 5.
  • the functional film 39 has at least one of an optical compensation function, a touch sensor function, a protection function, and the like.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the frame region R2 of the display device 1 along the cross section CC shown in FIG.
  • the same components as those described above are designated by the same reference numerals, and the detailed description of these components will not be repeated.
  • a trench 21t is formed in the flattening film 21.
  • the trench 21t is formed in a substantially U shape in the frame region R2 as shown in FIG. 1A in a plan view.
  • the second electrode 25 and the metal film 22A made of the same material in the same layer as the first electrode 22 of the light emitting element layer 5 shown in FIG. 2 are connected.
  • the positions of the analysis sub-pixels TR, TG, and TB in the frame region R2 may be on the display region R1 side of the trench 21t or on the side opposite to the display region R1, but as shown in FIG. 1B, the display region R1 side. Is preferred.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view of the analysis sub-pixels TR (TG, TB) included in the analysis element T formed in the frame region R2 of the display device 1, and FIG. 5B is the above-described analysis at the time of failure analysis.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a sub-pixel TR (TG, TB) for use.
  • the same components as those described in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will not be repeated.
  • the analysis sub-pixel TR includes a first metal film 22T formed on the flattening film 21, an analysis EL layer 24T (analysis layer, analysis light-emitting layer) formed on the first metal film 22T, and an analysis. It includes a second metal film 25T formed on the first metal film 22T so as to cover the EL layer 24T for use, and a Cap film 27T formed between the second metal film 25T and the sealing layer 6.
  • the first metal film 22T and the second metal film 25T are formed to have the same size so as to sandwich the analysis EL layers 24T of the analysis sub-pixels TR, TG, and TB.
  • the ground wiring GW is configured by using the first metal film 22T, and is extended to the outside of the sealing layer 6 beyond the end side 6E of the sealing layer 6.
  • FIG. 1B shows an example in which the first metal film 22T is provided commonly to the analysis sub-pixels TR, TG, and TB, but the present invention is not limited to this, and for example, for analysis
  • the first metal film 22T may be provided for each of the sub-pixels TR, TG, TB.
  • three ground wirings GW are provided corresponding to the analysis sub-pixels TR, TG, and TB.
  • the first metal layer 22T and the second metal layer 25T have the same shape, but the present invention is not limited to this. Alternatively, the first metal layer 22T and the second metal layer 25T having different shapes may be used.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the analysis EL layer 24T shown in FIG. Similar to the EL layer 24, the analytical EL layer 24T includes, for example, an analytical hole injection layer 28T, an analytical hole transport layer 29T, an analytical light emitting layer 30T, an analytical electron transport layer 31T in this order from the lower layer side. It is configured by stacking the analysis electron injection layer 32T.
  • the ground wiring GW electrically connected to the second metal film 25T via the first metal film 22T is formed as shown in FIG. 1(b).
  • the ground wiring GW preferably intersects the sealing layer 6 and extends to the outside of the sealing layer 6.
  • the analysis EL layer 24T is formed in the same layer as the EL layer 24 of the sub-pixel DR, made of the same material, and larger than the EL layer 24 in plan view.
  • the analysis EL layer 24T includes an analysis light emitting layer 30T corresponding to the light emitting layer 30 of the EL layer 24.
  • the first metal film 22T is formed in the same layer as the first electrode 22 of the sub-pixel DR and is made of the same material.
  • the first metal film 22T is preferably made of ITO, and has, for example, a three-layer laminated structure of ITO/silver/ITO and ITO/AL/ITO. ITO may be IZO.
  • the second metal film 25T is formed in the same layer as the second electrode 25 and is made of the same material.
  • the second metal film 25T is preferably made of silver.
  • the ground wiring GW is formed in the same layer as the first metal film 22T and is made of the same material.
  • the edge cover film 23 is not provided so as to expose at least a part of the first metal film 22T.
  • the sealing layer 6 includes the Cap film 27T and a second side surface and a part of the side surface of the analytical EL layer 24T. It is physically peeled off from the EL layer for analysis 24T together with the metal film 25T.
  • FIG. 7 is an enlarged view of part A after peeling the sealing layer 6 from the state shown in FIG. After peeling off the sealing layer 6, the second metal film 25T is left so as to surround the analysis EL layers 24T of the analysis sub-pixels TR, TG, and TB.
  • the ground wiring GW is configured by using the first metal film 22T, and is extended to the outside of the sealing layer 6 beyond the end side 6E of the sealing layer 6.
  • the second metal film 25T is formed so as to cover the entire surface of the analysis EL layer 24T, but the present invention is not limited to this.
  • the second metal film 25T may be formed so as to cover at least the peripheral edge of the analysis EL layer 24T.
  • FIG. 8 is a sectional view schematically showing the actual shape of the analytical EL layer 24T. Since the analysis EL layer 24T is made of an organic film, the side surface of the analysis EL layer 24T is actually gently inclined as shown in FIG. The second metal film 25T is formed so as to cover the peripheral edge of the analysis EL layer 24T. When the sealing layer 6 and the like are peeled off from the analysis EL layer 24T, the peripheral edge of the analysis EL layer 24T is preferably sandwiched by the second metal film 25T and the first metal film 22T.
  • FIG. 9 is an enlarged view showing a modified example of the portion A after the sealing layer 6 is peeled off from the state of FIG. 1(b).
  • the second metal film 25T may be formed so as to cover at least part of the edge of the analysis EL layer 24T.
  • the second metal film 25T is formed using the second electrode 25 (cathode), and has four edges of the analysis EL layer 24T of each of the analysis sub-pixels TR, TG, and TB. Is formed so as to cover one side thereof.
  • the ground wiring GW is configured by using the first metal film 22T, and is extended to the outside of the sealing layer 6 beyond the end side 6E of the sealing layer 6.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing the configuration of the TOF-SIMS analyzer 41 that analyzes the EL layer 24T for analysis.
  • 11A to 11C are schematic diagrams showing the procedure of analysis by the TOF-SIMS analyzer 41.
  • TOF-SIMS irradiates a solid sample with an ion beam (primary ion), and mass-separates the ions (secondary ions) emitted from the surface using the time difference of flight (the time of flight is proportional to the square root of weight).
  • the time of flight is proportional to the square root of weight.
  • the TOF-SIMS analyzer 41 includes a sputter gun (GCIB) 42 for digging the surface of the analysis EL layer 24T, and a primary ion gun 43 for irradiating the surface of the analysis EL layer 24T with pulsed primary ions. And a detector 44 that captures secondary ions 45 that have jumped out from the surface of the EL layer 24T for analysis by irradiation with primary ions.
  • GCIB sputter gun
  • TOF-SIMS analyzer ion-TOF, TOF-SIMS V, Primary ion species: Bi 3 ++ , Primary acceleration voltage: 30 kV, Etching ions: Ar-GCIB (gas cluster ion beam), Etching ion acceleration voltage: 2 kV, Ar cluster size: about 1500,
  • the TOF-SIMS analyzer 41 configured as described above analyzes the analysis EL layer 24T as follows.
  • the surface of the analysis EL layer 24T is dug by irradiation with the sputter gun 42.
  • the primary ion gun 43 irradiates the surface of the analysis EL layer 24T with pulsed primary ions to sputter the surface of the analysis EL layer 24T in an extremely small amount.
  • the detector 44 captures the secondary ions 45 that have jumped out from the surface of the analysis EL layer 24T due to the irradiation of the primary ions.
  • the place where the analysis EL layer 24T is formed is preferably flat. Such flatness can prevent the surface of the analysis EL layer 24T from tilting. As a result, when the analysis EL layer 24T is analyzed by the TOF-SIMS analyzer 41, it is possible to prevent the sputter gun 42 from digging different layers on the surface of the analysis EL layer 24T, which facilitates appropriate analysis. It can be carried out.
  • FIG. 12A is a sectional view of the analysis sub-pixel 9TR (9TG, 9TB) according to the comparative example
  • FIG. 12B is a sectional view of the analysis sub-pixel 9TR (9TG, 9TB) during failure analysis.
  • Components that are the same as or similar to those described above with reference to FIG. 5 are designated by the same or similar reference numerals, and detailed description thereof will not be repeated.
  • the analysis sub-pixel 9TR is formed on the first metal film 92T formed on the flattening film 21, the analysis EL layer 94T formed on the first metal film 92T, and the analysis EL layer 94T. It includes a second metal film 95T and a Cap film 97T formed between the second metal film 95T and the sealing layer 96.
  • the sealing layer 96 is the Cap film 97T as shown in FIG. 12(b). Then, it is physically peeled off along with the second metal film 95T along the side surface of the EL layer for analysis 24T.
  • the charges accumulated on the surface of the analysis EL layer 24T by the irradiation of the sputter gun 42 and the irradiation of the primary ion gun 43 are the second metal film 25T, the first metal film 22T, and the ground wiring. Escaped through the GW. Therefore, it is possible to avoid a situation in which electric charges are accumulated on the surface of the analysis EL layer 24T during measurement. Therefore, when the display element is made small and the analysis element (analysis layer) is also made small, electric charge is accumulated in a shorter time, and it is difficult to perform an appropriate deterioration test. As a result, even when the display element is made small, an appropriate deterioration inspection can be easily performed.
  • FIG. 13A is a graph showing an analysis result of the analysis EL layer 24T according to the embodiment by the TOF-SIMS analysis device 41
  • FIG. 13B is a TOF-SIMS analysis device of the analysis EL layer 94T according to the comparative example. It is a graph which shows the analysis result by 41.
  • the irradiation on the analysis EL layer 94T by the irradiation of the sputter gun 42 and the irradiation of the primary ion gun 43 is accumulated. Due to the influence of the generated electric charges, the profile of the intensity signal related to the mass separation is disturbed after about 100 seconds from the sputtering time, and the correct profile cannot be obtained.
  • the surface of the analysis EL layer 24T is irradiated by the irradiation of the sputter gun 42 and the irradiation of the primary ion gun 43. Since the electric charge accumulated in is released through the second metal film 25T, the first metal film 22T, and the ground wiring, the profile of the intensity signal related to the mass separation is not disturbed, and the above inconvenience is solved.
  • FIG. 14A is a graph showing another analysis result of the analysis EL layer 24T according to the embodiment by the TOF-SIMS analyzer 41
  • FIG. 14B is a TOF-SIMS of the analysis EL layer 94T according to the comparative example.
  • 9 is a graph showing another analysis result by the analysis device 41.
  • the irradiation is performed by the sputter gun 42 and the primary ion gun 43 to accumulate on the surface of the analysis EL layer 94T. Due to the influence of the electric charge, the profile of the intensity signal related to the mass separation is disturbed after about 100 seconds from the sputtering time, and a correct profile cannot be obtained.
  • the analysis EL layer 24T is irradiated by the irradiation of the sputter gun 42 and the primary ion gun 43. Since the electric charge accumulated on the surface of the is released through the second metal film 25T, the first metal film 22T, and the ground wiring, the profile of the intensity signal related to the mass separation is not disturbed, and the above inconvenience is solved.
  • FIG. 15A is a graph showing still another analysis result of the analysis EL layer 24T according to the embodiment by the TOF-SIMS analyzer 41
  • FIG. 15B is a graph showing the TOF-of the analysis EL layer 94T according to the comparative example. It is a graph which shows the further another analysis result by SIMS analyzer 41.
  • FIG. 16 is a diagram showing an estimated chemical formula of the ETL material of the analytical EL layer 24T.
  • an appropriate intensity signal is measured as such in the first period t1.
  • the intensity related to the mass separation from the time represented by the period t2 when the sputtering time of 100 seconds has passed due to the influence of the electric charge accumulated on the surface of the analysis EL layer 94T by the irradiation of the sputter gun 42 and the irradiation of the primary ion gun 43.
  • the signal profile is disturbed, and the inconvenience arises in that the intensity signal is not output at all from the time represented by the period t3 when the sputtering time of 280 seconds has elapsed.
  • the analysis EL layer 24T is irradiated by the irradiation of the sputter gun 42 and the irradiation of the primary ion gun 43.
  • the charge accumulated on the surface of 24T is released through the second metal film 25T, the first metal film 22T, and the ground wiring GW, so that the profile of the intensity signal related to the mass separation is not disturbed, and the above inconvenience is solved. To do.
  • the intensity signal S3 corresponds to In (ITO; anode) of the analysis EL layer 24T.
  • the TOF-SIMS analysis device 41 analyzes the analysis sub-pixel TR
  • the present invention is not limited to this.
  • the present invention can also be applied to analysis methods in which charges are gradually accumulated in an analyte, for example, AES (Auger electron spectroscopy, Auger electron spectroscopy) analysis and analysis by ion irradiation.
  • AES Alger electron spectroscopy, Auger electron spectroscopy
  • a display device is a display device provided in a display region, an analysis device provided in a frame region arranged around the display region, and a seal for sealing the display device and the analysis device.
  • a display device having a stop layer wherein the display element has a TFT layer including a resin film, and a light emitting element layer including a first electrode, a functional layer, and a second electrode, An element is formed so as to cover a first metal film formed on the resin film, an analysis layer formed on the first metal film, and at least part of an edge of the analysis layer, and It has a second metal film electrically connected to the first metal film and a ground wiring electrically connected to the second metal film via the first metal film.
  • the analysis layer is formed in the same layer as the functional layer and is made of the same material.
  • the functional layer includes a light emitting layer
  • the analysis layer includes an analysis light emitting layer corresponding to the light emitting layer
  • the display element has a plurality of sub-pixels each including a plurality of light-emitting layers having different emission colors in the functional layer, and the analysis element corresponds to each of the plurality of sub-pixels, A plurality of analysis sub-pixels each including a plurality of analysis light emitting layers corresponding to the plurality of light emitting layers are provided.
  • the analysis layer is configured to be larger than the functional layer in plan view.
  • the first metal film is formed in the same layer as the first electrode and is made of the same material.
  • the first metal film contains ITO.
  • the second metal film is formed in the same layer as the second electrode and is made of the same material.
  • the second metal film contains silver.
  • the light emitting element layer further includes an edge cover that covers an edge of the first electrode, the edge cover having an opening that exposes the first electrode, and the analysis element includes the first metal.
  • the edge cover is not provided so as to expose at least a part of the film.
  • the ground wiring is formed in the same layer as the first metal film and is made of the same material.
  • the ground wiring intersects the sealing layer and extends outside the sealing layer.
  • the second metal film is formed so as to cover the entire surface of the analysis layer.
  • the display element has a plurality of sub-pixels each including a plurality of light-emitting layers having different emission colors in the functional layer, and the analysis element corresponds to each of the plurality of sub-pixels, A plurality of analysis sub-pixels respectively including a plurality of analysis light-emission layers corresponding to the plurality of light-emission layers, wherein the second metal film includes the analysis light-emission layer of each of the plurality of analysis sub-pixels; Is formed so as to cover one of the four edges.
  • the second metal film is formed in the same layer as the second electrode and is made of the same material.
  • the second metal film contains silver.
  • Display Device 4 TFT Layer 5 Light Emitting Element Layer 6 Sealing Layer 21 Flattening Film (Resin Film) 21t Trench 22 First electrode 22T First metal film 23 Edge cover film (edge cover) 24 EL layer (functional layer, light emitting layer) 24T EL layer for analysis (analysis layer, emission layer for analysis) 25 Second electrode 25T Second metal film 27T Cap film 28 Hole injection layer 28T Analysis hole injection layer 29 Hole transport layer 29T Analysis hole transport layer 30 Light emitting layer 30T Analysis light emitting layer 31 Electron transport layer 31T Analysis Electron transport layer 32 electron injection layer 32T analysis electron injection layer R1 display region R2 frame region D display pixel (display element) DR sub pixel DG sub pixel DB sub pixel T analysis pixel (analysis element) TR analysis sub-pixel TG analysis sub-pixel TB analysis sub-pixel GW ground wiring

Landscapes

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Abstract

額縁領域（Ｒ２）に設けられる分析用サブ画素（ＴＲ）が、平坦化膜（２１）上に形成される第１金属膜（２２Ｔ）と、第１金属膜（２２Ｔ）上に形成される分析用ＥＬ層（２４Ｔ）と、分析用ＥＬ層（２４Ｔ）の少なくとも周囲の縁を覆うように形成されるとともに、第１金属膜（２２Ｔ）に電気的に接続された第２金属膜（２５Ｔ）と、第１金属膜（２２Ｔ）を介して第２金属膜（２５Ｔ）と電気的に接続される接地配線（ＧＷ）とを有する。

Description

表示装置
　本発明は、表示装置に関する。
　特許文献１には、表示用素子が設けられる表示領域の周囲に配置された額縁領域に分析層を含む検査用素子（分析用素子）を設け、この検査用素子の分析層に形成された発光層を発光させて外部から発光状態を確認することにより表示用素子の機能層（分析層）に形成された発光層の劣化を検査する構成が開示されている。
日本国公開特許公報「特開2018-98070号（2018年6月21日公開）」
　ところで、上記のような表示装置では、発光層を含んだ複数の有機層からなる分析層に対し、例えば、二次イオン質量分析法を用いて、当該分析層の劣化の検査を行うことが知られている。
　ところが、従来の表示装置では、上記のようなイオン照射を伴う二次イオン質量分析法を適用した場合、分析層に電荷が漸次蓄積されて、蓄積された電荷によって劣化検査を適切に行えないことがあった。特に、モバイル用途等の表示用素子（表示用画素）が小さい表示装置では、分析用素子（分析層）も小さくなることから、電荷がより短時間で分析層に蓄積されて、適切な劣化検査が行い難かった。
　上記の課題に鑑み、本発明は、表示用素子を小さくした場合でも、適切な劣化検査を容易に行うことができる表示装置を提供することを目的とする。
　本発明の一態様に係る表示装置は、表示領域に設けられる表示用素子と、前記表示領域の周囲に配置された額縁領域に設けられる分析用素子と、前記表示用素子及び前記分析用素子を封止する封止層とを備えた表示装置であって、前記表示用素子が、樹脂膜を含むＴＦＴ層と、第１電極、機能層、及び第２電極を含む発光素子層とを有し、前記分析用素子が、前記樹脂膜上に形成される第１金属膜と、前記第１金属膜上に形成される分析層と、前記分析層の少なくとも一部の縁を覆うように形成されるとともに、前記第１金属膜に電気的に接続された第２金属膜と、前記第１金属膜を介して前記第２金属膜と電気的に接続される接地配線とを有する。
　本発明の一態様によれば、表示用素子を小さくした場合でも、適切な劣化検査を容易に行うことができる。
（ａ）は実施形態に係る表示装置を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示されるＡ部の拡大図である。 上記表示装置の表示領域に形成された表示用素子の図１（ａ）に示される断面ＢＢに沿った断面図である。 図２に示されるＥＬ層の拡大断面図である。 図１（ａ）に示される断面ＣＣに沿った表示装置の額縁領域の断面図である。 （ａ）は上記表示装置の額縁領域に形成された分析用素子の断面図であり、（ｂ）は不良解析時の上記分析用素子の断面図である。 図５に示される分析用ＥＬ層の拡大断面図である。 図１（ｂ）に示す状態から封止層を剥離した後のＡ部の拡大図である。 上記分析用素子に設けられた分析用ＥＬ層の実際の形態を模式的に示す断面図である。 図１（ｂ）の状態から封止層を剥離した後のＡ部の変形例を示す拡大図である。 上記分析用素子を分析するＴＯＦ－ＳＩＭＳ分析装置の構成を示す模式図である。 （ａ）～（ｃ）は上記ＴＯＦ－ＳＩＭＳ分析装置の分析の手順を示す模式図である。 （ａ）は比較例に係る分析用素子の断面図であり、（ｂ）は不良解析時の上記分析用素子の断面図である。 （ａ）は実施形態に係る分析用素子のＴＯＦ－ＳＩＭＳ分析装置による分析結果を示すグラフであり、（ｂ）は比較例に係る分析用素子のＴＯＦ－ＳＩＭＳ分析装置による分析結果を示すグラフである。 （ａ）は実施形態に係る分析用素子のＴＯＦ－ＳＩＭＳ分析装置による他の分析結果を示すグラフであり、（ｂ）は比較例に係る分析用素子のＴＯＦ－ＳＩＭＳ分析装置による他の分析結果を示すグラフである。 （ａ）は実施形態に係る分析用素子のＴＯＦ－ＳＩＭＳ分析装置によるさらに他の分析結果を示すグラフであり、（ｂ）は比較例に係る分析用素子のＴＯＦ－ＳＩＭＳ分析装置によるさらに他の分析結果を示すグラフである。 上記分析用素子を構成する物質の化学式を示す図である。
　以下においては、「同層」とは同一のプロセス（成膜工程）にて形成されていることを意味し、「下層」とは、比較対象の層よりも先のプロセスで形成されていることを意味し、「上層」とは比較対象の層よりも後のプロセスで形成されていることを意味する。
　図１（ａ）は実施形態に係る表示装置１を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示されるＡ部の拡大図である。図２は、表示装置１の表示領域Ｒ１に形成された表示用素子Ｄの図１（ａ）に示される断面ＢＢに沿った断面図である。
　表示装置１は、スマートフォン等のモバイル機器の小型パネルが使用され、複数の表示用画素Ｄ（請求項の「表示用素子」に対応）がマトリックス状に形成される表示領域Ｒ１と、表示領域Ｒ１の周囲に配置されて分析用画素Ｔ（請求項の「分析用素子」に対応）が形成される額縁領域Ｒ２とを備える。分析用画素Ｔは、額縁領域Ｒ２の一部に設置される端子部と同じ側に設置される。
　各表示用画素Ｄは、赤色の表示を行う赤色のサブ画素ＤＲと、緑色の表示を行う緑色のサブ画素ＤＧと、青色の表示を行う青色のサブ画素ＤＢとを含む。分析用画素Ｔは、サブ画素ＤＲに対応する分析用サブ画素ＴＲと、サブ画素ＤＧに対応する分析用サブ画素ＴＧと、サブ画素ＤＢに対応する分析用サブ画素ＴＢとを含む。
　表示領域Ｒ１に垂直な方向から見て、分析用サブ画素ＴＲはサブ画素ＤＲよりも大きく構成され、分析用サブ画素ＴＧはサブ画素ＤＧよりも大きく構成され、分析用サブ画素ＴＢはサブ画素ＤＢよりも大きく構成される。分析用サブ画素ＴＲ・ＴＧ・ＴＢは、上記垂直な方向から見て一辺の寸法ｄが５０μｍ以上の正方形状に形成される。
　サブ画素ＤＲ及び分析用サブ画素ＴＲは、平面視での大きさが互いに異なるが同一の構造を有する。サブ画素ＤＧ及び分析用サブ画素ＴＧも、平面視での大きさが互いに異なるが同一の構造を有する。そして、サブ画素ＤＢ及び分析用サブ画素ＴＢも、平面視での大きさが互いに異なるが同一の構造を有する。
　基材１２は、ガラス基板でもよいし、ポリイミド等の樹脂膜を含む可撓性基板でもよい。２層の樹脂膜およびこれらに挟まれた無機絶縁膜によって可撓性基板を構成することもできる。基材１２の下面にＰＥＴ等のフィルムを貼ってもよい。基材１２に可撓性基板を用い、可撓性を有する（フレキシブルな）表示装置１を形成することもできる。
　バリア層３は、水、酸素等の異物がＴＦＴ層４および発光素子層５に侵入することを防ぐ層であり、例えば、ＣＶＤ法により形成される、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、あるいは酸窒化シリコン膜、またはこれらの積層膜で構成することができる。
　図２に示すように、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）層４は、バリア層３よりも上層の第１金属層（ゲート電極ＧＥを含む）と、第１金属層よりも上層の無機絶縁膜１６（ゲート絶縁膜）と、無機絶縁膜１６よりも下層の半導体層（半導体膜１５を含む）と、半導体層よりも上層の無機絶縁膜１８と、無機絶縁膜１８よりも上層の第２金属層（容量電極ＣＥを含む）と、第２金属層よりも上層の無機絶縁膜２０と、無機絶縁膜２０よりも上層の第３金属層（ソース配線ＳＨを含む）と、第３金属層よりも上層の平坦化膜２１（樹脂膜）とを含む。
　半導体層は、例えば、アモルファスシリコン、ＬＴＰＳ（低温ポリシリコン）、酸化物半導体で構成され、ゲート電極ＧＥおよび半導体膜１５を含むように、薄膜トランジスタＴＲが構成される。図中の薄膜トランジスタＴＲはボトムゲート構造であるが、トップゲート構造でもよい。
　表示用画素Ｄには、サブ画素ＳＰ（ＤＧ、ＤＲ、ＤＢ）ごとに発光素子Ｘｒおよびその制御回路が設けられ、ＴＦＴ層４には、この制御回路およびこれに接続する配線が形成される。制御回路には、発光素子Ｘｒの電流を制御する駆動トランジスタ、走査信号線と電気的に接続する書き込みトランジスタ、発光制御線に電気的に接続する発光制御トランジスタ等が含まれる。
　第１金属層、第２金属層、および第３金属層は、例えば、アルミニウム、タングステン、モリブデン、タンタル、クロム、チタン、および銅の少なくとも１つを含む金属の単層膜あるいは複層膜によって構成される。
　無機絶縁膜１６・１８・２０は、例えば、ＣＶＤ法によって形成された、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）膜あるいは窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜またはこれらの積層膜によって構成することができる。平坦化膜２１は、例えば、ポリイミド、アクリル樹脂等の塗布可能な有機材料によって構成することができる。
　発光素子層５は、平坦化膜２１よりも上層の第１電極（陽極）２２と、第１電極２２のエッジを覆う絶縁性のエッジカバー膜２３（エッジカバー）と、エッジカバー膜２３よりも上層のＥＬ（エレクトロルミネッセンス）層２４（機能層）と、ＥＬ層２４よりも上層の第２電極（陰極）２５と、第２電極２５よりも上層のＣａｐ層２７とを含む。エッジカバー膜２３は、例えば、ポリイミド、アクリル樹脂等の有機材料を塗布した後にフォトリソグラフィによってパターニングすることで形成される。
　発光素子層５には、複数の発光素子Ｘｒが形成され、各発光素子Ｘｒが、島状の第１電極２２、ＥＬ層２４（発光層を含む）、および第２電極２５を含む。第２電極２５は、複数の発光素子Ｘｒで共通する、ベタ状の共通電極である。
　各発光素子Ｘｒは、例えば、発光層として有機層を含むＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）であってもよいし、発光層として量子ドット層を含むＱＬＥＤ（量子ドット発光ダイオード）であってもよい。
　図３は図２に示されるＥＬ層２４の拡大断面図である。ＥＬ層２４は、例えば、下層側から順に、正孔注入層２８、正孔輸送層２９、発光層３０、電子輸送層３１、電子注入層３２を積層することで構成される。発光層３０は、エッジカバー膜２３の開口（サブ画素ごと）に、島状に形成される。他の層は、島状あるいはベタ状（共通層）に形成する。なお、正孔注入層２８、正孔輸送層２９、電子輸送層３１、電子注入層３２のうち１以上の層を形成しない構成とすることもできる。例えば、ＥＬ層２４を、正孔輸送層２９、発光層３０および電子輸送層３１で構成し、電子輸送層３１を複数の発光素子に共通する共通層としてもよい。
　ＯＬＥＤの有機層（発光層）を蒸着形成する場合は、ＦＭＭ（ファインメタルマスク）を用いる。ＦＭＭは多数の開口を有するシートであり、１つの開口を通過した有機物質によって島状の有機層（１つのサブ画素に対応）が形成される。
　ＱＬＥＤの量子ドット層（発光層）は、例えば、溶媒中に量子ドットが拡散する溶液を塗布し、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングすることで、島状の量子ドット層（１つのサブ画素に対応）を形成することができる。
　第１電極２２（陽極）は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）とＡｇ（銀）あるいはＡｇを含む合金との積層によって構成され、光反射性を有する。第２電極２５（陰極）は、マグネシウム銀合金等の薄膜で構成され、光透過性を有する。
　発光素子ＸｒがＯＬＥＤである場合、第１電極２２および第２電極２５間の駆動電流によって正孔と電子が発光層内で再結合し、これによって生じたエキシトンが基底状態に遷移する過程で光が放出される。第２電極２５が高い透光性を有し、第１電極２２が光反射性であるため、ＥＬ層２４から放出された光は上方に向かい、トップエミッションとなる。
　発光素子ＸｒがＱＬＥＤである場合、第１電極２２および第２電極２５間の駆動電流によって正孔と電子が発光層内で再結合し、これによって生じたエキシトンが、量子ドットの伝導帯準位（conduction band）から価電子帯準位（valence band）に遷移する過程で光（蛍光）が放出される。
　発光素子層５には、前記のＯＬＥＤ、ＱＬＥＤ以外の発光素子（無機発光ダイオード等）を形成してもよい。
　封止層６は、例えば、無機絶縁膜および有機絶縁膜を含んで構成される、透光性のバリア層であり、水、酸素等の異物の発光素子層５への浸透を防ぐ。
　機能フィルム３９は、光学補償機能、タッチセンサ機能、保護機能等の少なくとも１つを有する。
　図４は、図１（ａ）に示される断面ＣＣに沿った表示装置１の額縁領域Ｒ２の断面図である。前述した構成要素と同様の構成要素には同様の参照符号を付し、これらの構成要素の詳細な説明は繰り返さない。
　平坦化膜２１にトレンチ２１ｔが形成される。このトレンチ２１ｔは、平面視で図１（ａ）に示されるように、額縁領域Ｒ２に略コ字状に形成される。トレンチ２１ｔでは、第２電極２５と、図２に示される発光素子層５の第１電極２２と同層で同一材料の金属膜２２Ａとが接続される。
　分析用サブ画素ＴＲ・ＴＧ・ＴＢの額縁領域Ｒ２における位置は、トレンチ２１ｔの表示領域Ｒ１側でもよいし表示領域Ｒ１と反対側でもよいが、図１（ｂ）に示すように表示領域Ｒ１側であることが好ましい。
　図５（ａ）は表示装置１の額縁領域Ｒ２に形成された分析用素子Ｔに含まれる分析用サブ画素ＴＲ（ＴＧ、ＴＢ）の断面図であり、（ｂ）は不良解析時の上記分析用サブ画素ＴＲ（ＴＧ、ＴＢ）の断面図である。図２で前述した構成要素と同様の構成要素には同様の参照符号を付し、その詳細な説明は繰り返さない。
　分析用サブ画素ＴＲ・ＴＧ・ＴＢは同様の断面構造を有するので、これらを代表して分析用サブ画素ＴＲの断面構造を説明する。分析用サブ画素ＴＲは、平坦化膜２１上に形成される第１金属膜２２Ｔと、第１金属膜２２Ｔ上に形成される分析用ＥＬ層２４Ｔ（分析層、分析用発光層）と、分析用ＥＬ層２４Ｔを覆うように第１金属膜２２Ｔ上に形成された第２金属膜２５Ｔと、第２金属膜２５Ｔと封止層６との間に形成されたＣａｐ膜２７Ｔとを含む。
　第１金属膜２２Ｔ及び第２金属膜２５Ｔは、図１（ｂ）に示すように、分析用サブ画素ＴＲ・ＴＧ・ＴＢのそれぞれの分析用ＥＬ層２４Ｔを挟むように互いに同じ大きさに形成されている。また、接地配線ＧＷは、第１金属膜２２Ｔを用いて構成され、封止層６の端辺６Ｅを超えて封止層６の外側に引き出されている。
　第１金属膜２２Ｔは、分析用サブ画素ＴＲ・ＴＧ・ＴＢに共通して設ける例を図１（ｂ）で示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、分析用サブ画素ＴＲ・ＴＧ・ＴＢ毎に第１金属膜２２Ｔを設けていてもよい。このような場合には、３つの接地配線ＧＷがそれぞれ分析用サブ画素ＴＲ・ＴＧ・ＴＢに応じて設けられる。
　また、上記の説明では、図1（ｂ）に示したように、第１金属層２２Ｔと第2金属層２５Ｔとを同じ形状にした場合を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、互いに異なる形状の第1金属層２２Ｔと第２金属層２５Ｔとを用いることもできる。
　図６は図５に示される分析用ＥＬ層２４Ｔの拡大断面図である。分析用ＥＬ層２４Ｔは、ＥＬ層２４と同様に、例えば、下層側から順に、分析用正孔注入層２８Ｔ、分析用正孔輸送層２９Ｔ、分析用発光層３０Ｔ、分析用電子輸送層３１Ｔ、分析用電子注入層３２Ｔを積層することで構成される。
　そして、第１金属膜２２Ｔを介して第２金属膜２５Ｔと電気的に接続される接地配線ＧＷが図１（ｂ）に示されるように形成される。接地配線ＧＷは、封止層６と交差して封止層６の外側に延伸されることが好ましい。ＥＬＶＳＳの幹配線を、接地配線ＧＷとして第１金属膜２２Ｔに接続し、アースに落とすと、後述するスパッタガン４２の照射、１次イオンガン４３の照射により分析用ＥＬ層２４Ｔの表面に蓄積されてくる電荷をアースに逃がすことができる。
　分析用ＥＬ層２４Ｔは、サブ画素ＤＲのＥＬ層２４と同一の層に形成され、同一の材料により構成され、且つ、ＥＬ層２４よりも平面視で大きく構成されている。分析用ＥＬ層２４Ｔは、ＥＬ層２４の発光層３０に対応する分析用発光層３０Ｔを含む。第１金属膜２２Ｔは、サブ画素ＤＲの第１電極２２と同一の層に形成され、同一の材料により構成される。第１金属膜２２Ｔは、ＩＴＯにより構成されることが好ましく、例えば、ＩＴＯ／銀／ＩＴＯ、ＩＴＯ／ＡＬ／ＩＴＯの３層の積層構造である。ＩＴＯはＩＺＯでもよい。第２金属膜２５Ｔは、第２電極２５と同一の層に形成され、同一の材料により構成される。第２金属膜２５Ｔは、銀により構成されることが好ましい。接地配線ＧＷは、第１金属膜２２Ｔと同一の層に形成され、同一の材料により構成される。
　分析用サブ画素ＴＲでは、第１金属膜２２Ｔの少なくとも一部を露出するように、エッジカバー膜２３が設けられていない。
　分析用サブ画素ＴＲ（ＴＧ、ＴＢ）の分析用ＥＬ層２４Ｔの分析用発光層３０Ｔの水分や酸素による劣化、成膜量をＴＯＦ－ＳＩＭＳ（Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry、飛行時間型二次イオン質量分析法）により検査するときは、図５（ｂ）に示すように、封止層６が、Ｃａｐ膜２７Ｔと、分析用ＥＬ層２４Ｔの側面の一部と表面との第２金属膜２５Ｔと共に、分析用ＥＬ層２４Ｔから物理的に剥ぎ取られる。
　図７は、図１（ｂ）に示す状態から封止層６を剥離した後のＡ部の拡大図である。封止層６を剥離した後、分析用サブ画素ＴＲ・ＴＧ・ＴＢのそれぞれの分析用ＥＬ層２４Ｔを囲むように第２金属膜２５Ｔが残されている。また、接地配線ＧＷは、第１金属膜２２Ｔを用いて構成され、封止層６の端辺６Ｅを超えて封止層６の外側に引き出されている。
　図５（ａ）に示す例では、第２金属膜２５Ｔが分析用ＥＬ層２４Ｔの全面を覆うように形成されているが、本発明はこれに限定されない。第２金属膜２５Ｔは、分析用ＥＬ層２４Ｔの少なくとも周囲の縁を覆うように形成されていればよい。
　図８は、分析用ＥＬ層２４Ｔの実際の形状を模式的に示す断面図である。分析用ＥＬ層２４Ｔは有機膜によって構成されているため、分析用ＥＬ層２４Ｔの側面は実際には図８に示すようになだらかに傾斜している。そして、第２金属膜２５Ｔは、分析用ＥＬ層２４Ｔの周囲の縁を覆うように形成されている。封止層６等を分析用ＥＬ層２４Ｔから剥がしたときに、第２金属膜２５Ｔと第１金属膜２２Ｔとにより分析用ＥＬ層２４Ｔの周囲の縁がサンドイッチ状態になることが好ましい。
　図９は、図１（ｂ）の状態から封止層６を剥離した後のＡ部の変形例を示す拡大図である。第２金属膜２５Ｔは、分析用ＥＬ層２４Ｔの少なくとも一部の縁を覆うように形成されていればよい。例えば、第２金属膜２５Ｔは、図９に示すように、第２電極２５（陰極）を用いて形成され、分析用サブ画素ＴＲ・ＴＧ・ＴＢのそれぞれの分析用ＥＬ層２４Ｔの四辺の縁のうちの一辺を覆うように形成される。また、接地配線ＧＷは、第１金属膜２２Ｔを用いて構成され、封止層６の端辺６Ｅを超えて封止層６の外側に引き出されている。
　図１０は分析用ＥＬ層２４Ｔを分析するＴＯＦ－ＳＩＭＳ分析装置４１の構成を示す模式図である。図１１（ａ）～（ｃ）はＴＯＦ－ＳＩＭＳ分析装置４１の分析の手順を示す模式図である。ＴＯＦ－ＳＩＭＳは、固体試料にイオンビーム（一次イオン）を照射し、表面から放出されるイオン（二次イオン）をその飛行時間差（飛行時間は重さの平方根に比例）を利用して質量分離することにより、試料表面から１ｎｍ以下の深さに存在する元素あるいは分子種に関する情報が高い検出感度で得られる分析法である。
　ＴＯＦ－ＳＩＭＳ分析装置４１は、分析用ＥＬ層２４Ｔの表面を掘るためのスパッタガン（ＧＣＩＢ）４２と、パルス状の１次イオンを分析用ＥＬ層２４Ｔの表面に照射する１次イオンガン４３と、１次イオンの照射により分析用ＥＬ層２４Ｔの表面から飛び出した２次イオン４５を取り込む検出器４４とを備える。
　このＴＯＦ－ＳＩＭＳ分析装置４１の仕様は以下のとおりである。
　ＴＯＦ－ＳＩＭＳ分析装置：ｉｏｎ－ＴＯＦ社、ＴＯＦ－ＳＩＭＳ　Ｖ、
　１次イオン種：Ｂｉ３ ＋＋、
　１次加速電圧：３０ｋＶ、
　エッチングイオン：Ａｒ－ＧＣＩＢ（ガスクラスターイオンビーム）、
　エッチングイオン加速電圧：２ｋＶ、
　Ａｒクラスターサイズ：約１５００、
　このように構成されたＴＯＦ－ＳＩＭＳ分析装置４１により、分析用ＥＬ層２４Ｔは以下のようにして分析される。
　まず、図５（ａ）（ｂ）に示すように、Ｃａｐ膜２７Ｔと、分析用ＥＬ層２４Ｔの側面の一部と表面との第２金属膜２５Ｔと共に、封止層６を分析用ＥＬ層２４Ｔから物理的に剥ぎ取る。そして、封止層６等が剥ぎ取られた分析用ＥＬ層２４Ｔが図１０に示すようにＴＯＦ－ＳＩＭＳ分析装置４１にセットされる。
　次に、図１１（ａ）に示すように、スパッタガン４２の照射により分析用ＥＬ層２４Ｔの表面を掘る。その後、図１１（ｂ）に示すように、１次イオンガン４３がパルス状の１次イオンを分析用ＥＬ層２４Ｔの表面に照射して、分析用ＥＬ層２４Ｔの表面を極微量スパッタする。そして、図１１（ｃ）に示すように、１次イオンの照射により分析用ＥＬ層２４Ｔの表面から飛び出した２次イオン４５を検出器４４が取り込む。
　次に、図１１（ａ）～（ｃ）に示されるプロセスを繰り返し、質量に係るスペクトル分析に基づいて分析用ＥＬ層２４Ｔの深さ方向の数ｎｍの各層の組成プロファイルを得る。
　分析用ＥＬ層２４Ｔが形成される場所は好ましくは平坦とされている。このように平坦とすることにより、分析用ＥＬ層２４Ｔの表面が傾くのを防止することができる。この結果、ＴＯＦ－ＳＩＭＳ分析装置４１で分析用ＥＬ層２４Ｔを分析する時に、スパッタガン４２が分析用ＥＬ層２４Ｔの表面で異なる層を掘ることを防止することができ、適切な分析を容易に行うことができる。
　図１２（ａ）は比較例に係る分析用サブ画素９ＴＲ（９ＴＧ、９ＴＢ）の断面図であり、（ｂ）は不良解析時の分析用サブ画素９ＴＲ（９ＴＧ、９ＴＢ）の断面図である。図５で前述した構成要素と同一又は類似の構成要素には同一又は類似の参照符号を付し、その詳細な説明は繰り返さない。
　分析用サブ画素９ＴＲは、平坦化膜２１上に形成される第１金属膜９２Ｔと、第１金属膜９２Ｔ上に形成される分析用ＥＬ層９４Ｔと、分析用ＥＬ層９４Ｔ上に形成された第２金属膜９５Ｔと、第２金属膜９５Ｔと封止層９６との間に形成されたＣａｐ膜９７Ｔとを含む。
　分析用サブ画素９ＴＲ（９ＴＧ、９ＴＢ）の分析用ＥＬ層９４Ｔの発光層の劣化をＴＯＦ－ＳＩＭＳにより検査するときは、封止層９６が、図１２（ｂ）に示すように、Ｃａｐ膜９７Ｔと、第２金属膜９５Ｔと共に、分析用ＥＬ層２４Ｔの側面に沿って物理的に剥ぎ取られる。
　この比較例に係る構成では、スパッタガン４２の照射、１次イオンガン４３の照射により分析用ＥＬ層９４Ｔの表面に電荷が蓄積されてくる。この分析用ＥＬ層９４Ｔの表面に蓄積される電荷量は、スパッタ時間の経過に伴って増大する。このため、スパッタ時間の経過に伴って質量分離に係る強度信号のプロファイルが乱れて最終的に強度信号が出力されなくなるという問題が生じる。
　本実施形態によれば、スパッタガン４２の照射、１次イオンガン４３の照射により分析用ＥＬ層２４Ｔの表面に蓄積されてくる電荷は、第２金属膜２５Ｔ、第１金属膜２２Ｔ、及び接地配線ＧＷを通って逃がされる。このため、測定しているうちに分析用ＥＬ層２４Ｔの表面に電荷が蓄積されてくる状況を回避することができる。従って、表示用素子を小さくし、分析用素子（分析層）も小さくなる場合に電荷がより短時間で蓄積されて、適切な劣化検査が行い難いという問題が解消する。この結果、表示用素子を小さくした場合でも、適切な劣化検査を容易に行うことができる。
　図１３（ａ）は実施形態に係る分析用ＥＬ層２４ＴのＴＯＦ－ＳＩＭＳ分析装置４１による分析結果を示すグラフであり、（ｂ）は比較例に係る分析用ＥＬ層９４ＴのＴＯＦ－ＳＩＭＳ分析装置４１による分析結果を示すグラフである。
　比較例に係る分析用ＥＬ層９４Ｔの分析結果では、図１３（ｂ）のＢ部に示されるように、スパッタガン４２の照射、１次イオンガン４３の照射により分析用ＥＬ層９４Ｔの表面に蓄積されてくる電荷の影響で、スパッタ時間１００秒を経過した頃から質量分離に係る強度信号のプロファイルが乱れて正しいプロファイルが得られないという不都合が生じる。
　これに対して、実施形態に係る分析用ＥＬ層２４Ｔの分析結果では、図１３（ａ）に示されるように、スパッタガン４２の照射、１次イオンガン４３の照射により分析用ＥＬ層２４Ｔの表面に蓄積されてくる電荷は、第２金属膜２５Ｔ、第１金属膜２２Ｔ、及び接地配線を通って逃がされるので、質量分離に係る強度信号のプロファイルは乱れず、上記不都合が解消する。
　図１４（ａ）は実施形態に係る分析用ＥＬ層２４ＴのＴＯＦ－ＳＩＭＳ分析装置４１による他の分析結果を示すグラフであり、（ｂ）は比較例に係る分析用ＥＬ層９４ＴのＴＯＦ－ＳＩＭＳ分析装置４１による他の分析結果を示すグラフである。
　分析用ＥＬ層９４Ｔの他の分析結果では、図１４（ｂ）のＣ部に示されるように、スパッタガン４２の照射、１次イオンガン４３の照射により分析用ＥＬ層９４Ｔの表面に蓄積されてくる電荷の影響で、スパッタ時間１００秒を経過した頃から質量分離に係る強度信号のプロファイルが乱れて正しいプロファイルが得られないという不都合が生じる。
　これに対して、実施形態に係る分析用ＥＬ層２４Ｔの他の分析結果では、図１４（ａ）に示されるように、スパッタガン４２の照射、１次イオンガン４３の照射により分析用ＥＬ層２４Ｔの表面に蓄積されてくる電荷は、第２金属膜２５Ｔ、第１金属膜２２Ｔ、及び接地配線を通って逃がされるので、質量分離に係る強度信号のプロファイルは乱れず、上記不都合が解消する。
　図１５（ａ）は実施形態に係る分析用ＥＬ層２４ＴのＴＯＦ－ＳＩＭＳ分析装置４１によるさらに他の分析結果を示すグラフであり、（ｂ）は比較例に係る分析用ＥＬ層９４ＴのＴＯＦ－ＳＩＭＳ分析装置４１によるさらに他の分析結果を示すグラフである。図１６は、分析用ＥＬ層２４ＴのＥＴＬ材料の推定化学式を示す図である。
　分析用ＥＬ層９４Ｔのさらに他の分析結果では、図１５（ｂ）に示されるように、最初のうちの期間ｔ１では適切な強度信号がそれなりに測定されている。スパッタガン４２の照射、１次イオンガン４３の照射により分析用ＥＬ層９４Ｔの表面に蓄積されてくる電荷の影響で、スパッタ時間１００秒を経過した期間ｔ２により表される頃から質量分離に係る強度信号のプロファイルが乱れ、スパッタ時間２８０秒を経過した期間ｔ３により表される頃から強度信号が全く出力されなくなるという不都合が生じる。
　これに対して、実施形態に係る分析用ＥＬ層２４Ｔのさらに他の分析結果では、図１５（ａ）に示されるように、スパッタガン４２の照射、１次イオンガン４３の照射により分析用ＥＬ層２４Ｔの表面に蓄積されてくる電荷は、第２金属膜２５Ｔ、第１金属膜２２Ｔ、及び接地配線ＧＷを通って逃がされるので、質量分離に係る強度信号のプロファイルは乱れず、上記不都合が解消する。
　図１５（ａ）に示される強度信号Ｓ１は、分析用ＥＬ層２４Ｔの分析用電子輸送層（ＥＴＬ）３１Ｔの材料（Ｌｉキノラート錯体、ｍ／ｚ＝５９３）に対応する。強度信号Ｓ２は、分析用ＥＬ層２４Ｔの分析用正孔輸送層（ＨＴＬ）２９Ｔの材料（ｍ／ｚ＝６７５、推定化学式：Ｃ５２Ｈ５７Ｎ）に対応する。強度信号Ｓ３は、分析用ＥＬ層２４ＴのＩｎ（ＩＴＯ；陽極）に対応する。
　本実施形態ではＴＯＦ－ＳＩＭＳ分析装置４１により分析用サブ画素ＴＲを分析する例を示したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、電荷が被分析物に漸次蓄積される分析法、例えば、ＡＥＳ（Auger electron spectroscopy、オージェ電子分光法）分析、イオン照射による分析に対しても適用することができる。
　〔まとめ〕
　態様１の表示デバイスは、表示領域に設けられる表示用素子と、前記表示領域の周囲に配置された額縁領域に設けられる分析用素子と、前記表示用素子及び前記分析用素子を封止する封止層とを備えた表示装置であって、前記表示用素子が、樹脂膜を含むＴＦＴ層と、第１電極、機能層、及び第２電極を含む発光素子層とを有し、前記分析用素子が、前記樹脂膜上に形成される第１金属膜と、前記第１金属膜上に形成される分析層と、前記分析層の少なくとも一部の縁を覆うように形成されるとともに、前記第１金属膜に電気的に接続された第２金属膜と、前記第１金属膜を介して前記第２金属膜と電気的に接続される接地配線とを有する。
　態様２では、前記分析層は、前記機能層と同一の層に形成され、同一の材料により構成される。
　態様３では、前記機能層が発光層を含み、前記分析層が前記発光層に対応する分析用発光層を含む。
　態様４では、前記表示用素子が、発光色が異なる複数の発光層をそれぞれ前記機能層に含む複数のサブ画素を有し、前記分析用素子が、前記複数のサブ画素にそれぞれ対応して、前記複数の発光層にそれぞれ対応する複数の分析用発光層をそれぞれ含む複数の分析用サブ画素を有する。
　態様５では、前記分析層は、平面視で前記機能層よりも大きく構成されている。
　態様６では、前記第１金属膜は、前記第１電極と同一の層に形成され、同一の材料により構成される。
　態様７では、前記第１金属膜は、ＩＴＯを含む。
　態様８では、前記第２金属膜は、前記第２電極と同一の層に形成され、同一の材料により構成される。
　態様９では、前記第２金属膜は、銀を含む。
　態様１０では、前記発光素子層は、前記第１電極のエッジを覆うエッジカバーであって、前記第１電極を露出する開口を有するエッジカバーをさらに含み、前記分析用素子では、前記第１金属膜の少なくとも一部を露出するように、前記エッジカバーが設けられていない。
　態様１１では、前記接地配線は、前記第１金属膜と同一の層に形成され、同一の材料により構成される。
　態様１２では、前記接地配線は、前記封止層と交差して前記封止層の外側に延伸される。
　態様１３では、前記第２金属膜が前記分析層の全面を覆うように形成される。
　態様１４では、前記表示用素子が、発光色が異なる複数の発光層をそれぞれ前記機能層に含む複数のサブ画素を有し、前記分析用素子が、前記複数のサブ画素にそれぞれ対応して、前記複数の発光層にそれぞれ対応する複数の分析用発光層をそれぞれ含む複数の分析用サブ画素を有し、前記第２金属膜は、前記複数の分析用サブ画素のそれぞれの前記分析用発光層の四辺の縁のうちの一辺を覆うように形成される。
　態様１５では、前記第２金属膜は、前記第２電極と同一の層に形成され、同一の材料により構成される。
　態様１６では、前記第２金属膜は、銀を含む。
　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
　１　表示装置
　４　ＴＦＴ層
　５　発光素子層
　６　封止層
２１　平坦化膜（樹脂膜）
２１ｔ　トレンチ
２２　第１電極
２２Ｔ　第１金属膜
２３　エッジカバー膜（エッジカバー）
２４　ＥＬ層（機能層、発光層）
２４Ｔ　分析用ＥＬ層（分析層、分析用発光層）
２５　第２電極
２５Ｔ　第２金属膜
２７Ｔ　Ｃａｐ膜
２８　正孔注入層
２８Ｔ　分析用正孔注入層
２９　正孔輸送層
２９Ｔ　分析用正孔輸送層
３０　発光層
３０Ｔ　分析用発光層
３１　電子輸送層
３１Ｔ　分析用電子輸送層
３２　電子注入層
３２Ｔ　分析用電子注入層
Ｒ１　表示領域
Ｒ２　額縁領域
　Ｄ　表示用画素（表示用素子）
ＤＲ　サブ画素
ＤＧ　サブ画素
ＤＢ　サブ画素
　Ｔ　分析用画素（分析用素子）
ＴＲ　分析用サブ画素
ＴＧ　分析用サブ画素
ＴＢ　分析用サブ画素
ＧＷ　接地配線

Claims (16)

  1. 　表示領域に設けられる表示用素子と、前記表示領域の周囲に配置された額縁領域に設けられる分析用素子と、前記表示用素子及び前記分析用素子を封止する封止層とを備えた表示装置であって、
    　前記表示用素子が、樹脂膜を含むＴＦＴ層と、
    　第１電極、機能層、及び第２電極を含む発光素子層とを有し、
    　前記分析用素子が、前記樹脂膜上に形成される第１金属膜と、
    　前記第１金属膜上に形成される分析層と、
    　前記分析層の少なくとも一部の縁を覆うように形成されるとともに、前記第１金属膜に電気的に接続された第２金属膜と、
    　前記第１金属膜を介して前記第２金属膜と電気的に接続される接地配線とを有することを特徴とする表示装置。
  2. 　前記分析層は、前記機能層と同一の層に形成され、同一の材料により構成される請求項１に記載の表示装置。
  3. 　前記機能層が発光層を含み、
    　前記分析層が前記発光層に対応する分析用発光層を含む請求項１又は２に記載の表示装置。
  4. 　前記表示用素子が、発光色が異なる複数の発光層をそれぞれ前記機能層に含む複数のサブ画素を有し、
    　前記分析用素子が、前記複数のサブ画素にそれぞれ対応して、前記複数の発光層にそれぞれ対応する複数の分析用発光層をそれぞれ含む複数の分析用サブ画素を有する請求項１～３の何れか１項に記載の表示装置。
  5. 　前記分析層は、平面視で前記機能層よりも大きく構成されている請求項１～４の何れか１項に記載の表示装置。
  6. 　前記第１金属膜は、前記第１電極と同一の層に形成され、同一の材料により構成される請求項１～５の何れか１項に記載の表示装置。
  7. 　前記第１金属膜は、ＩＴＯを含む請求項６に記載の表示装置。
  8. 　前記第２金属膜は、前記第２電極と同一の層に形成され、同一の材料により構成される請求項１～７の何れか１項に記載の表示装置。
  9. 　前記第２金属膜は、銀を含む請求項８に記載の表示装置。
  10. 　前記発光素子層は、前記第１電極のエッジを覆うエッジカバーであって、前記第１電極を露出する開口を有するエッジカバーをさらに含み、
    　前記分析用素子では、前記第１金属膜の少なくとも一部を露出するように、前記エッジカバーが設けられていない請求項１～９の何れか１項に記載の表示装置。
  11. 　前記接地配線は、前記第１金属膜と同一の層に形成され、同一の材料により構成される請求項１～１０の何れか１項に記載の表示装置。
  12. 　前記接地配線は、前記封止層と交差して前記封止層の外側に延伸される請求項１～１１の何れか１項に記載の表示装置。
  13. 　前記第２金属膜が前記分析層の全面を覆うように形成される請求項１～１２の何れか１項に記載の表示装置。
  14. 　前記表示用素子が、発光色が異なる複数の発光層をそれぞれ前記機能層に含む複数のサブ画素を有し、
    　前記分析用素子が、前記複数のサブ画素にそれぞれ対応して、前記複数の発光層にそれぞれ対応する複数の分析用発光層をそれぞれ含む複数の分析用サブ画素を有し、
    　前記第２金属膜は、前記複数の分析用サブ画素のそれぞれの前記分析用発光層の四辺の縁のうちの一辺を覆うように形成される請求項１～３の何れか１項に記載の表示装置。
  15. 　前記第２金属膜は、前記第２電極と同一の層に形成され、同一の材料により構成される請求項１４に記載の表示装置。
  16. 　前記第２金属膜は、銀を含む請求項１５に記載の表示装置。
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