WO2020179033A1 - 表示装置、表示装置の製造方法 - Google Patents

表示装置、表示装置の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2020179033A1
WO2020179033A1 PCT/JP2019/008959 JP2019008959W WO2020179033A1 WO 2020179033 A1 WO2020179033 A1 WO 2020179033A1 JP 2019008959 W JP2019008959 W JP 2019008959W WO 2020179033 A1 WO2020179033 A1 WO 2020179033A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrode
display device
layer
light emitting
film
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/008959
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
昌行 兼弘
仲西 洋平
弘毅 今林
Original Assignee
シャープ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シャープ株式会社 filed Critical シャープ株式会社
Priority to CN201980093493.9A priority Critical patent/CN113508642B/zh
Priority to US17/434,581 priority patent/US20220140057A1/en
Priority to PCT/JP2019/008959 priority patent/WO2020179033A1/ja
Publication of WO2020179033A1 publication Critical patent/WO2020179033A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/805Electrodes
    • H10K50/82Cathodes
    • H10K50/828Transparent cathodes, e.g. comprising thin metal layers
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/02Details
    • H05B33/04Sealing arrangements, e.g. against humidity
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/02Details
    • H05B33/06Electrode terminals
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/10Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/26Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the composition or arrangement of the conductive material used as an electrode
    • H05B33/28Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the composition or arrangement of the conductive material used as an electrode of translucent electrodes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/84Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K50/841Self-supporting sealing arrangements
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/122Pixel-defining structures or layers, e.g. banks
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301Details of OLEDs
    • H10K2102/302Details of OLEDs of OLED structures
    • H10K2102/3023Direction of light emission
    • H10K2102/3026Top emission
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301Details of OLEDs
    • H10K2102/311Flexible OLED
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301Details of OLEDs
    • H10K2102/331Nanoparticles used in non-emissive layers, e.g. in packaging layer
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/124Insulating layers formed between TFT elements and OLED elements
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/131Interconnections, e.g. wiring lines or terminals
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80Constructional details
    • H10K59/805Electrodes
    • H10K59/8052Cathodes
    • H10K59/80524Transparent cathodes, e.g. comprising thin metal layers

Definitions

  • the present invention relates to a display device and a method for manufacturing the display device.
  • Patent Document 1 describes that in a top-emission type organic EL display device, a semitransparent metal thin film such as a magnesium-silver alloy or a translucent metal oxidation such as ITO is attached to a second electrode (cathode) which is an upper electrode. A configuration using an object thin film is disclosed.
  • a semitransparent metal thin film such as a magnesium-silver alloy or a translucent metal oxidation such as ITO is attached to a second electrode (cathode) which is an upper electrode.
  • Patent Document 1 when a semi-transparent metal thin film such as a magnesium-silver alloy is used, the light transmittance is low, and a part of the light is reflected to cause a cavity effect, which deteriorates the visual characteristics. Can cause problems. On the other hand, when a translucent metal oxide thin film such as ITO is used, for example, there is a problem that the light emitting layer or the like is damaged during the film formation by sputtering and the light emitting characteristics are deteriorated. ..
  • a display device is a display device including a display region and a frame region around the display region, the display device including a TFT layer and a first electrode, a light emitting layer, and a second electrode. And a sealing layer that includes an organic film and seals the light emitting element layer, the second electrode being common to the plurality of light emitting elements.
  • the electrode includes a mesh-shaped metal nanowire.
  • the present invention it is possible to realize a display device capable of improving viewing angle characteristics while preventing deterioration of light emitting characteristics.
  • FIG. 1A is a schematic diagram showing the configuration of the display device of the first embodiment
  • FIG. 1B is a sectional view showing the configuration of the display device of the first embodiment
  • FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a structure of an EL layer.
  • FIG. 2A is a photograph showing the configuration of the second electrode
  • FIG. 2B is a perspective view showing the configuration of the second electrode
  • FIGS. 4A and 4B are graphs showing the effect of the second electrode (metal nanowire electrode) when the light emitting element has a quantum dot light emitting layer.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a method for manufacturing the display device.
  • FIG. 6A is a plan view showing the configuration of the display device according to the first embodiment, and FIG. 6B is a sectional view of the edge.
  • FIG. 7A is a plan view showing Modification 1 of FIG. 6, and FIG. 7B is a sectional view of the edge.
  • FIG. 8A is a plan view showing Modification 2 of FIG. 6, and FIG. 8B is a sectional view of the edge.
  • 9A is a plan view showing Modification 3 of FIG. 6, and FIG. 9B is a cross-sectional view of the edge.
  • FIG. 10A is a schematic perspective view showing the configuration of the second electrode in the second embodiment, and FIG. 10B is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the light emitting element of the second embodiment.
  • FIG. 10C is a graph showing the effect of the configuration of FIGS. 10A and 10B.
  • “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. And “upper layer” means that it is formed in a process after the layer to be compared.
  • FIG. 1 (a) is a schematic view showing the configuration of the display device of the first embodiment
  • FIG. 1 (b) is a cross-sectional view showing the configuration of the display device of the first embodiment
  • FIG. 1 (c) is a cross-sectional view.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a structure of an EL layer.
  • the barrier layer 3, the TFT layer 4, the top emission type light emitting element layer 5, and the sealing layer 6 are provided in this order on the base material 12, and a plurality of sub-pixels SP are formed in the display area DA.
  • the frame area NA surrounding the display area DA is composed of four edge Fa to Fd, and a terminal portion TA for mounting an electronic circuit board (IC chip, FPC, etc.) is formed on the edge Fd.
  • the terminal portion TA includes a plurality of terminals TM1 and TM2.
  • a driver circuit (not shown) can be formed on each edge Fa to Fd.
  • 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 constituted 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 (flexible) display device 2.
  • 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 formed by, for example, a CVD method, which is a silicon oxide film, a silicon nitride film, or an oxynitride film. It can be composed of a silicon film or a laminated film thereof.
  • the TFT (thin film) layer 4 has a semiconductor layer (including the semiconductor film 15) above the barrier layer 3 and an inorganic insulating film 16 (gate insulating film) above the semiconductor layer. ), a first metal layer (including the gate electrode GE) above the inorganic insulating film 16, an inorganic insulating film 18 above the first metal layer, and a second metal layer above the inorganic insulating film 18. From the (including the capacitive electrode CE), the inorganic insulating film 20 above the second metal layer, the third metal layer (including the data signal line DL) above the inorganic insulating film 20, and the third metal layer. Also includes an upper planarization film 21.
  • the semiconductor layer is composed of, for example, amorphous silicon, LTPS (low temperature polysilicon), or 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 display area DA is provided with a light emitting element X and a pixel circuit for each sub-pixel SP, and the TFT layer 4 is provided with this pixel circuit and wirings connected thereto.
  • the wirings connected to the pixel circuit for example, the scanning signal line GL and the emission control line EM formed in the first metal layer, the initialization power supply line IL formed in the second metal layer, and the third metal layer are formed.
  • the pixel circuit includes a drive transistor that controls the current of the light emitting element, a write transistor that is electrically connected to the scanning signal line, a light emission control transistor that is electrically connected to the light emission control line, and the like.
  • 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 includes a first electrode (anode) 22 above the flattening film 21, an insulating edge cover film 23 covering the edge of the first electrode 22, and an EL (EL) above the edge cover film 23.
  • the electroluminescent layer 24 and the second electrode 25, which is a layer above the EL layer 24, 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.
  • each light emitting element has an island-shaped first electrode 22,
  • the EL layer 24 (including the light emitting layer) and the second electrode 25 are included.
  • the second electrode 25 is a solid common electrode common to a plurality of light emitting elements.
  • the light emitting elements Xr, Xg, and Xb may be, for example, OLEDs (organic light emitting diodes) that include organic layers as light emitting layers, or QLEDs (quantum dot light emitting diodes) that include quantum dot layers as light emitting layers. Good.
  • OLEDs organic light emitting diodes
  • QLEDs quantum dot light emitting diodes
  • the EL layer 24 is formed by stacking a hole injection layer 24a, a hole transport layer 24b, a light emitting layer 24c, an electron transport layer 24d, and an electron injection layer 24e in this order from the lower layer side. Composed of.
  • the EL layer 24 may be provided with an electron blocking layer and a hole blocking layer.
  • the light emitting layer is formed in an island shape in the opening (for each sub pixel) of the edge cover 23 by a vapor deposition method, an inkjet method, or a photolithography method.
  • 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, the hole transport layer, the electron transport layer, and the electron injection layer are not formed (described later).
  • FIG. 1 shows a configuration in which the anode (first electrode 22), the EL layer 24, and the cathode (second electrode 25) are provided in this order from the TFT layer 4 side
  • the present invention is not limited to this.
  • the structure may be such that the cathode, the EL layer 24, and the anode are provided in this order from the TFT layer 4 side.
  • the EL layer 24 is configured by stacking an electron injection layer 24e, an electron transport layer 24d, a light emitting layer 24c, a hole transport layer 24b, and a hole injection layer 24a in order from the lower layer side.
  • the FMM fine metal mask is used when forming the organic layer (light emitting layer) of the OLED by vapor deposition.
  • the FMM is a sheet having a large number of openings (for example, made of Invar material), and an organic material passing through one opening forms an island-shaped organic layer (corresponding to one subpixel).
  • the QLED quantum dot layer (light emitting layer) is formed by, for example, applying a solution in which quantum dots are dispersed in a solvent and patterning the QLED using an inkjet method or a photolithography method to form an island-shaped quantum dot layer (one sub). (Corresponding to pixels) 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 2nd electrode 25 (cathode) is comprised so that a metal nanowire (for example, silver nanowire) may be included as mentioned later, and has high light transmittance.
  • the light emitting elements Xr, Xg, and Xb are OLEDs
  • holes and electrons are recombined in the light emitting layer by the driving current between the first electrode 22 and the second electrode 25, and excitons generated thereby transition to the ground state.
  • Light is emitted during the process. 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 elements Xr, Xg, and Xb are QLEDs, holes and electrons are recombined in the light emitting layer by the driving current between the first electrode 22 and the second electrode 25, and excitons generated by the recombination generate quantum dots.
  • Light (fluorescence) is emitted in the process of transition from the conduction band level to the valence band level.
  • 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 transparent, and has an inorganic sealing film 26 formed directly on the second electrode 25 (contacting the second electrode 25), and an organic film 27 above the inorganic sealing film 26. , And an inorganic sealing film 28 that is an upper layer than the organic film 27.
  • the sealing layer 6 covering the light emitting element layer 5 prevents foreign matter such as water and oxygen from penetrating into the light emitting element layer 5.
  • the organic film 27 has a flattening effect and a light-transmitting property, and can be formed, for example, by inkjet coating using an applicable organic material.
  • the inorganic sealing films 26 and 28 are inorganic insulating films, and can be composed of, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or a laminated film thereof formed by a CVD method.
  • the functional film 39 has at least one of an optical compensation function, a touch sensor function, a protection function, and the like.
  • FIG. 2A is a photograph showing the configuration of the second electrode
  • FIG. 2B is a perspective view showing the configuration of the second electrode
  • FIG. 2C is a schematic view of the length of the metal nanowire. It is a figure.
  • FIG. 3 is a graph showing the effect of the first embodiment.
  • the light reflectance (RB) of the second electrode 25 is lower than the light reflectance (Rb) of the silver thin film electrode to be compared in the wavelength region of 380 (nm) to 780 (nm), and is 400 (nm). ) To 780 (nm), it can be seen that it is less than 15%.
  • the second electrode 25 which is the common electrode
  • the mesh-shaped silver nanowire NW it is possible to improve the light extraction efficiency in the top emission structure and obtain good visual characteristics.
  • the number of silver nanowire overlapping layers of the second electrode 25 is 2 to 8 layers, preferably 3 to 6 layers.
  • the diameter ( ⁇ ) of the silver nanowire is 5 to 100 (nm), preferably 10 to 80 (nm), and more preferably 20 to 50 (nm).
  • the length (trace length) of the silver nanowire is 1 to 100 ( ⁇ m), preferably 5 to 50 ( ⁇ m), and more preferably 8 to 30 ( ⁇ m). Note that these values can be obtained by observation with a scanning electron microscope or the like.
  • the electrical resistance (surface resistance) of the silver nanowire is 5 to 200 ( ⁇ /Sq), preferably 10 to 100 ( ⁇ /Sq), and more preferably 10 to 50 ( ⁇ /Sq).
  • the length (average trace length) of the metal nanowire such as the silver nanowire NW may be smaller than the distance (terminal gap width) Pc between the adjacent terminals TM1 and TM2 of the terminal portion, as shown in FIG. 2C. desirable. This makes it possible to prevent the occurrence of a short circuit between the terminals TM1 and TM2 due to the metal nanowire, even if the metal nanowire mixes into the terminal portion when the second electrode is formed.
  • Ag is used as the material of the metal nanowire of the second electrode, but the material is not limited to this. It may be a single metal nanowire made of any one of Au, Al, and Cu, or an alloy nanowire containing two or more of Ag, Au, Al, and Cu.
  • FIG. 4A and 4B are graphs showing the effect of the second electrode (metal nanowire electrode) when the light emitting element has a quantum dot light emitting layer.
  • the characteristics when the quantum dot light emitting layer and the second electrode (metal nanowire electrode) 25 are combined red characteristic FR, green characteristic FR, green.
  • the characteristics FG and blue characteristics FB) are compared with the characteristics (red characteristics Fr, green characteristics Fg, blue characteristics Fb) when the quantum dot light emitting layer and the silver thin film electrode are combined, in all three colors.
  • the Lambersian orientation characteristic is an ideal light distribution characteristic in which the radiant intensity in the angle ⁇ direction is expressed by cos ⁇ times the radiant intensity on the optical axis, with the vertical front as 0 °.
  • the red emission characteristic Ka is between the electrodes.
  • the cavity effect (resonance effect) of the above adversely affects the peak wavelength and shifts to the long wavelength side to exceed 630 nm and increases to a half-value width of 32 nm.
  • the cavity effect hardly appears. Therefore, a larger effect (that is, an effect of improving the viewing angle characteristic) can be obtained by applying it to a QLED in which the cavity effect is adversely affected.
  • the film thickness of each layer between the first electrode 22 and the second electrode 25 is optimized among the light emitting elements Xr, Xg, and Xb. The Lambertian light distribution can be brought close to each other even if they are not matched, and the film thickness of each layer can be made common. Thereby, the display device 2 having excellent viewing angle characteristics can be easily manufactured.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a method of manufacturing the display device 2.
  • step S1 the barrier layer 3 and the TFT layer 4 are formed on the base material 12.
  • step S2 the first electrode 22 is formed on the flattening film 21 by the sputtering method and the photolithography method.
  • step S3 the edge cover film 23 is formed.
  • step S4 an HTL layer (hole transport layer) is formed.
  • step S5 a light emitting layer (for example, a quantum dot light emitting layer) is formed.
  • an ETL layer electron transport layer, for example, zinc oxide nanoparticle layer
  • step S7 silver nanowire ink in which silver nanowires are dispersed in a solvent is applied on the ETL layer.
  • the silver nanowire ink may contain a binder agent, a dispersant, and other additives.
  • the applied silver nanowire ink is dried (solvent removal), and a second electrode 25 composed of a mesh-shaped silver nanowire NW as shown in FIG. 2 is formed on the ETL layer.
  • the material (precursor) of the organic film 27 is applied by inkjet so as to directly cover the second electrode 25, and is cured to form the organic film 27.
  • the inorganic sealing film 28 is formed on the organic film 27.
  • the second electrode 25 is formed by applying and drying the silver nanowire ink, the influence on the light emitting layer (for example, the quantum dot light emitting layer) is affected as compared with the case where the sputtering method and the vapor deposition method are used. It has the advantage of being small. As a result, it is possible to prevent the emission characteristics of the display device 2 from deteriorating.
  • the light emitting layer for example, the quantum dot light emitting layer
  • the second electrode 25 composed of the mesh-shaped silver nanowire NW is more flexible than a general Ag thin film or the like, and thus is suitable as a common electrode of the flexible display device 2.
  • FIG. 6A is a plan view showing the configuration of the display device according to the first embodiment
  • FIG. 6B is a sectional view of the edge.
  • a trench TN is formed in the flattening film 21, and banks BK1 and BK2 defining the end portion of the organic film 27 are provided outside the trench TN.
  • the conductive film AW formed in the same layer as the first electrode 22 in FIG. 1 and made of the same material is formed so as to straddle the trench TN and overlap the outer bank BK2.
  • the edge cover film 23 is penetrated, and the second electrode 25 and the conductive film AW are in contact (electrically connected).
  • the power supply trunk line MW in the same layer as the source line SH in FIG. 1) included in the third metal layer is formed so as to overlap the banks BK1 and BK2.
  • the trench TN surrounds the display area DA
  • the bank BK1 surrounds the trench TN
  • the bank BK2 surrounds the bank BK1.
  • the bank BK1 is a liquid stop structure that is formed of the flattening film 21 and the edge cover film 23 and stops the liquid droplets when the organic sealing film 27 is formed.
  • the bank BK2 is a preliminary one for stopping the droplets that have exceeded the bank BK1.
  • the frame-shaped convex portions Qa and Qb (double structure) formed in the same layer as and the same material as the edge cover film 23, and outside the convex portions Qa and Qb.
  • a plurality of photo spacers PS located in the area of the second electrode 25 are provided, and the convex portion Qb defines the end portion of the second electrode 25. That is, when the silver nanowire ink that is the material of the second electrode 25 is applied, the convex portion Qb serves as a liquid stop.
  • the inner convex portion Qa may define the end portion of the second electrode 25 (becomes a liquid stopper).
  • the photo spacer PS is composed of the edge cover film 23 and has a larger film thickness than the convex portions Qa and Qb.
  • the upper surface of the photo spacer PS serves as a mask contact surface when the vapor deposition film is formed on the first electrode 22 (see FIG. 1) (the convex portions Qa and Qb do not contact the mask).
  • the frame-shaped convex portion is not limited to the double structure and may have a single structure.
  • a contact groove CM1 penetrating the edge cover film 23 and the flattening film 21 is formed inside the bank BK1, and a contact groove CM2 penetrating the edge cover film 23 and the flattening film 21 is formed between the bank BK1 and the bank BK2.
  • the power supply trunk line MW is exposed in the contact grooves CM1 and CM2 and contacts the conductive film AW (the power supply trunk line MW and the conductive film AW are electrically connected).
  • the cathode power supply voltage (ELVSS) is supplied from the power supply main wiring MW to the second electrode 25 via the conductive film AW.
  • FIG. 7A is a plan view showing the first modification of FIG. 6, and FIG. 7B is a cross-sectional view of the edge.
  • the bank BK1 may define the end of the second electrode 25. That is, when the silver nanowire ink is applied, the bank BK1 is used as a liquid stop.
  • the edge of the organic film 27 is defined by the bank BK1, the edge is not limited to this, and the edge of the organic film 27 may be defined by the bank BK2.
  • a frame-shaped bank surrounding the bank BK2 may be provided outside the bank BK2 (panel edge side).
  • FIG. 8A is a plan view showing the second modification of FIG. 6, and FIG. 8B is a cross-sectional view of the edge.
  • the trench TN may define the end of the second electrode 25. That is, when the silver nanowire ink is applied, the trench TN is filled with the silver nanowire ink to serve as a liquid stopper.
  • FIG. 9A is a plan view showing Modification 3 of FIG. 6, and FIG. 9B is a cross-sectional view of the edge.
  • a convex portion that defines the end of the second electrode 25 without providing a trench at the center of the edge Fd that includes the terminal portion TA.
  • Qa and Qb may be provided, and the trench TN may define the end of the second electrode 25 on the remaining three edges.
  • the trench TN is provided so as to surround a part of one side along the terminal portion TA and all the other three sides of the four sides of the display area DA, and the trench of the end portion of the second electrode 25 is the above-mentioned.
  • a part is defined by the convex portion Qb and another part is defined by the trench TN.
  • a portion of the end portion of the second electrode 25 along the three sides is defined by a trench TN.
  • FIG. 10A is a schematic perspective view showing the configuration of the second electrode according to the second embodiment
  • FIG. 10B is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the light emitting element according to the second embodiment.
  • FIG. 10C is a graph showing the effect of the configuration of FIGS. 10A and 10B.
  • the second electrode 25 may include silver nanowires and zinc oxide (ZnO) nanoparticles as an electron transport material.
  • ZnO zinc oxide
  • a second electrode 25 in which silver nanowires and zinc oxide nanoparticles are mixed can be obtained by applying and drying the mixed solution in which the silver nanowire dispersion and the zinc oxide nanoparticles dispersion are mixed at a desired ratio and stirred.
  • the silver nanowires NW are arranged three-dimensionally at random, and the silver nanowires NW pass through the gaps between the zinc oxide nanoparticles NP (average particle size 1 to 30 nm).
  • the first electrode 22 (anode), the HTL layer 24b, the light emitting layer 24c (for example, quantum dot light emitting layer) and the second electrode (common cathode) are the same.
  • the structure is provided in order.
  • the contact area between the silver nanowire NW and the zinc oxide nanoparticles NP that is the electron transport material in the second electrode 25 increases, so that the current density increases as shown in FIG.
  • the external quantum effect UB normalized value with respect to the reference value
  • the ETL layer zinc oxide nanoparticles
  • standardized external quantum efficiency of a light emitting element having a general silver thin film cathode It can be seen that it is significantly improved as compared with Ua (standardized value with respect to the standard value).
  • the number of steps can be reduced as compared with the case where the ETL layer and the second electrode (common cathode) are formed in separate steps.
  • the volume ratio of the metal nanowires NW to the ZnO nanoparticles NP is preferably 1/49 to 1/9, and more preferably 1/25 to 1/15.
  • a display device comprising a display area and a frame area around the display area, TFT layer, A light emitting element layer each containing a first electrode, a light emitting layer, and a second electrode, and a plurality of light emitting elements having different emission colors are formed.
  • a sealing layer that includes an organic film and seals the light emitting element layer is provided,
  • the second electrode is an electrode common to the plurality of light emitting elements, and is a display device including mesh-shaped metal nanowires.
  • a flattening film is included in the TFT layer, In the frame region, a trench is formed in the flattening film,
  • the display device according to, for example, the first aspect, wherein a bank defining an end portion of the organic film is provided outside the trench.
  • a convex portion located between the trench and the bank in a plan view is formed in a frame shape so as to surround the display area.
  • the light emitting element layer includes an edge cover film covering the edge of the first electrode on the flattening film.
  • the display device according to any one of aspects 3 to 5, for example, wherein the convex portion is formed of the same layer and the same material as the edge cover film.
  • a conductive film formed in the same layer as the first electrode and made of the same material is provided so as to straddle the trench.
  • a trunk wiring is provided under the flattening film,
  • the flattening film is provided with a contact groove for exposing the trunk wiring on the display region side of the bank.
  • the display device according to any one of aspects 2 to 7, for example, wherein the second electrode is electrically connected to the trunk wiring.
  • a terminal portion including a plurality of terminals is provided in the frame area,
  • the trench is provided so as to surround a part of one side along the terminal portion and all the other three sides of the four sides of the display area.
  • a part of the end portion of the second electrode along the one side is defined by the convex portion, and another portion is defined by the trench.
  • the display device according to, for example, the third aspect, wherein the portion of the end portion of the second electrode along the three sides is defined by the trench.
  • a terminal portion including a plurality of terminals is provided in the frame area, 13.
  • the first electrode is an anode
  • the second electrode is a cathode
  • a method of manufacturing a display device comprising a sealing layer to A method for manufacturing a display device, which comprises a step of forming the second electrode by applying an ink in which metal nanowires are dispersed in a solvent and removing the solvent.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

表示領域およびその周囲の額縁領域を備える表示装置であって、TFT層と、それぞれが第1電極、発光層、および第2電極を含み、発光色が互いに異なる複数の発光素子が形成された発光素子層と、有機膜を含み、前記発光素子層を封止する封止層と、が設けられ、第2電極(25)は、前記複数の発光素子に共通する電極であり、メッシュ状の金属ナノワイヤ(NW)を含む。

Description

表示装置、表示装置の製造方法
 本発明は、表示装置および表示装置の製造方法に関する。
 特許文献1には、トップエミッション型の有機EL表示装置において、上部電極である第2電極(陰極)に、マグネシウム銀合金等の半透光性の金属薄膜あるいはITO等の透光性の金属酸化物薄膜を用いる構成が開示されている。
日本国公開特許公報「特開2017-183510(2017年10月5日)公開」
 特許文献1の構成では、マグネシウム銀合金等の半透光性の金属薄膜を用いた場合には光の透過率が低く、一部の光が反射してキャビティ効果が生じることで視覚特性が悪化するという問題を生じることがある。一方、ITO等の透光性の金属酸化物薄膜を用いた場合には、例えば、そのスパッタ成膜時に発光層などへのダメージが生じて、発光特性の低下を招くという問題を生じることがある。
 本発明の一実施形態にかかる表示装置は、表示領域およびその周囲の額縁領域を備える表示装置であって、TFT層と、それぞれが第1電極、発光層、および第2電極を含み、発光色が互いに異なる複数の発光素子が形成された発光素子層と、有機膜を含み、前記発光素子層を封止する封止層とが設けられ、前記第2電極は、前記複数の発光素子に共通する電極であり、メッシュ状の金属ナノワイヤを含む。
 本発明の一態様によれば、発光特性が低下するのを防ぎつつ、視角特性を改善することができる表示装置を実現することができる。
図1(a)は、実施形態1の表示装置の構成を示す模式図であり、図1(b)は、実施形態1の表示装置の構成を示す断面図であり、図1(c)は、EL層の構成を示す断面図である。 図2(a)は、第2電極の構成を示す写真であり、図2(b)は、第2電極の構成を示す斜視図であり、図2(c)は金属ナノワイヤの長さに関する模式図である。 実施形態1の効果を示すグラフである。 図4(a)(b)は、発光素子が量子ドット発光層を有する場合の第2電極(金属ナノワイヤ電極)の効果を示すグラフである。 表示装置の製造方法を示すフローチャートである。 図6(a)は、実施形態1の表示装置の構成を示す平面図であり、図6(b)は、辺縁の断面図である。 図7(a)は図6の変形例1を示す平面図であり、図7(b)は、辺縁の断面図である。 図8(a)は図6の変形例2を示す平面図であり、図8(b)は、辺縁の断面図である。 図9(a)は図6の変形例3を示す平面図であり、図9(b)は、辺縁の断面図である。 図10(a)は、実施形態2での第2電極の構成を示す模式的な斜視図であり、図10(b)は、実施形態2の発光素子の構成を示す模式断面図であり、図10(c)は、図10(a)(b)の構成の効果を示すグラフである。
 〔実施形態1〕
 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1の表示装置の構成を示す模式図であり、図1(b)は、実施形態1の表示装置の構成を示す断面図であり、図1(c)は、EL層の構成を示す断面図である。
 表示装置2では、基材12上に、バリア層3、TFT層4、トップエミッション型の発光素子層5、および封止層6がこの順に設けられ、表示領域DAに複数のサブ画素SPが形成される。表示領域DAを取り囲む額縁領域NAは4つの辺縁Fa~Fdからなり、辺縁Fdには、電子回路基板(ICチップ、FPC等)をマウントするための端子部TAが形成される。端子部TAには、複数の端子TM1・TM2が含まれる。各辺縁Fa~Fdにはドライバ回路(図示せず)を形成することができる。
 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2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1(b)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16(ゲート絶縁膜)と、無機絶縁膜16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(データ信号線DLを含む)と、第3金属層よりも上層の平坦化膜21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)、または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。
 表示領域DAには、サブ画素SPごとに発光素子Xおよび画素回路が設けられ、TFT層4には、この画素回路およびこれに接続する配線が形成される。画素回路に接続する配線としては、例えば、第1金属層に形成される、走査信号線GLおよび発光制御線EM、第2金属層に形成される初期化電源線IL、第3金属層に形成される、データ信号線DLおよび高電圧側電源線PL等が挙げられる。画素回路には、発光素子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、および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と、EL層24よりも上層の第2電極25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、発光色が互いに異なる、発光素子Xr(赤色)、発光素子Xg(緑色)および発光素子Xb(青色)が形成され、各発光素子が、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、複数の発光素子で共通する、ベタ状の共通電極である。
 発光素子Xr・Xg・Xb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。
 EL層24は、例えば図1(c)に示すように、下層側から順に、正孔注入層24a、正孔輸送層24b、発光層24c、電子輸送層24d、電子注入層24eを積層することで構成される。EL層24に、電子ブロッキング層、正孔ブロッキング層を設けてもよい。発光層は、蒸着法あるいはインクジェット法、フォトリソグラフィ法によって、エッジカバー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。また、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層のうち1以上の層を形成しない構成とすることもできる(後述)。
 図1では、TFT層4側から、陽極(第1電極22)、EL層24、陰極(第2電極25)の順に設けられる構成を示したが、これに限定されない。TFT層4側から、陰極、EL層24、陽極の順に設けられる構成でもよい。この場合、EL層24は、下層側から順に、電子注入層24e、電子輸送層24d、発光層24c、正孔輸送層24b、正孔注入層24aを積層することで構成される。
 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(例えば、インバー材製)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分散する溶液を塗布し、インクジェット法または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、後述のように、金属ナノワイヤ(例えば、銀ナノワイヤ)を含むように構成され、高い光透過性を有する。
 発光素子Xr・Xg・Xb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・Xg・Xb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は透光性であり、第2電極25上に直接形成される(第2電極25と接触する)無機封止膜26と、無機封止膜26よりも上層の有機膜27と、有機膜27よりも上層の無機封止膜28とを含む。発光素子層5を覆う封止層6は、水、酸素等の異物の発光素子層5への浸透を防いでいる。
 有機膜27は、平坦化効果と透光性を有し、塗布可能な有機材料を用いて、例えばインクジェット塗布によって形成することができる。無機封止膜26・28は無機絶縁膜であり、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。
 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2(a)は、第2電極の構成を示す写真であり、図2(b)は、第2電極の構成を示す斜視図であり、図2(c)は金属ナノワイヤの長さに関する模式図である。図3は実施形態1の効果を示すグラフである。
 実施形態1では、上部電極である第2電極25が、図2(a)(b)に示すような、メッシュ状の銀ナノワイヤNWで構成されるため、図3に示すように、第2電極25(銀ナノワイヤの直径=25nm、最大重なり層数=5層)の光透過率(CA)が、380(nm)~780(nm)の波長領域において、比較対象である銀薄膜電極(厚み20nm)の光透過率(Ca)よりも高く、400(nm)~780(nm)の波長領域では80%を越えることがわかる。また、第2電極25の光反射率(RB)は、380(nm)~780(nm)の波長領域において、比較対象である銀薄膜電極の光反射率(Rb)よりも低く、400(nm)~780(nm)の波長領域では15%未満であることがわかる。
 以上から、共通電極である第2電極25をメッシュ状の銀ナノワイヤNWで構成することで、トップエミッション構造における光の取り出し効率の向上、および良好な視覚特性を得ることができる。
 なお、第2電極25の銀ナノワイヤ重なり層数は、2~8層、好適には3~6層である。銀ナノワイヤの直径(Φ)は、5~100(nm)、好適には10~80(nm)、より好適には20~50(nm)である。銀ナノワイヤの長さ(トレース長)は、1~100(μm)、好適には5~50(μm)、より好適には8~30(μm)である。なお、これらの値は走査型電子顕微鏡などの観察により得ることができる。銀ナノワイヤの電気抵抗(表面抵抗)は、5~200(Ω/Sq)、好適には10~100(Ω/Sq)、より好適には10~50(Ω/Sq)である。
 銀ナノワイヤNW等の金属ナノワイヤの長さ(平均トレース長)は、図2(c)に示すように、端子部の隣り合う端子TM1・TM2間の距離(端子間隙幅)Pcよりも小さいことが望ましい。こうすれば、第2電極形成時に金属ナノワイヤが端子部に混入しても、当該金属ナノワイヤによる端子TM1・TM2間の短絡の発生を防止することができる。
 実施形態1では、第2電極の金属ナノワイヤの材料としてAgを用いているが、これに限定されない。Au、Al、およびCuのいずれか1つからなる単一金属のナノワイヤでもよいし、Ag、Au、Al、およびCuのうちの2以上を含む合金のナノワイヤでもよい。
 図4(a)(b)は、発光素子が量子ドット発光層を有する場合の第2電極(金属ナノワイヤ電極)の効果を示すグラフである。図4(a)に示すように、極角と規格化発光強度の特性について、量子ドット発光層と第2電極(金属ナノワイヤ電極)25とを組み合わせた場合の特性(赤色の特性FR、緑色の特性FG、青色の特性FB)は、量子ドット発光層と銀薄膜電極とを組み合わせた場合の特性(赤色の特性Fr、緑色の特性Fg、青色の特性Fb)と比較して、3色全てにおいてランバーシアン(Lambertian)配光特性FSに近づいていることがわかる(キャリア注入層、キャリア輸送層および発光層の厚みは色間で共通化している)。ランバーシアン配向特性とは、垂直正面を0°として、角度θ方向の放射強度が光軸上の放射強度のcosθ倍で表される、理想的な配光特性である。
 図4(b)に示すように、量子ドット発光層(赤色発光 例えば、PLピーク波長620nm 半値幅25nm)と光反射率の大きな銀薄膜電極とを組み合わせた場合の赤色発光特性Kaでは、電極間のキャビティ効果(共振効果)が悪影響となり、ピーク波長が長波長側にシフトして630nmを越え、かつ半値幅32nmと増大するが、上記量子ドット発光層(赤色発光)と第2電極(金属ナノワイヤ電極)とを組み合わせた場合の赤色発光特性KAでは、ピーク波長が適正位置(約620nm)であり、かつ半値幅が約25nmであり、ほとんど変化していないことがわかる。
 このように、第2電極に高透過率の金属ナノワイヤを用いた場合、キャビティ効果がほとんど発現しない。よって、キャビティ効果が悪影響となるQLEDに適用することでより大きな効果(つまり、視角特性の改善効果)を得ることができる。また、図4(a)に示すように、キャビティ効果がほとんど発現しないことから、第1電極22および第2電極25間の各層の膜厚は、発光素子Xr・Xg・Xb間で最適値に合わせなくともランバーシアン配光に近づけることができ、各層の膜厚を共通とすることができる。これにより、視角特性に優れた表示装置2を容易に製造することができる。
 図5は表示装置2の製造方法を示すフローチャートである。ステップS1では、基材12上に、バリア層3およびTFT層4を形成する。ステップS2では、平坦化膜21上に、第1電極22を、スパッタ法およびフォトリソグラフィ法を用いて形成する。ステップS3では、エッジカバー膜23を形成する。ステップS4では、HTL層(正孔輸送層)を形成する。ステップS5では、発光層(例えば、量子ドット発光層)を形成する。ステップS6では、ETL層(電子輸送層、例えば酸化亜鉛ナノ粒子層)を形成する。ステップS7では、ETL層上に、溶媒に銀ナノワイヤを分散させた銀ナノワイヤインクを塗布する。銀ナノワイヤインクには、バインダ剤、分散剤、その他添加剤が含まれていてもよい。ステップS8では、塗布された銀ナノワイヤインクの乾燥(溶媒除去)を行い、ETL層上に、図2に示すような、メッシュ状の銀ナノワイヤNWで構成された第2電極25を形成する。ステップS9では、第2電極25を直接覆うように、有機膜27の材料(前駆体)をインクジェット塗布し、硬化させることで有機膜27を形成する。ステップS10では、有機膜27の上層に無機封止膜28を形成する。
 実施形態1では、第2電極25を、銀ナノワイヤインクの塗布および乾燥で形成するため、スパッタ法、蒸着法を用いる場合と比較して、発光層(例えば、量子ドット発光層)への影響が小さいというメリットがある。この結果、表示装置2の発光特性が低下するのを防ぐことができる。
 また、メッシュ状の銀ナノワイヤNWで構成された第2電極25は、一般的なAg薄膜等よりも可撓性に優れるため、フレキシブルな表示装置2の共通電極として好適である。
 図6(a)は、実施形態1の表示装置の構成を示す平面図であり、図6(b)は、辺縁の断面図である。図6に示すように、額縁領域NAにおいては、平坦化膜21にトレンチTNが形成され、トレンチTNよりも外側に、有機膜27の端部を規定するバンクBK1・BK2が設けられている。
 図6では、図1の第1電極22と同層にかつ同材料で形成された導電膜AWが、トレンチTNを跨ぎ、かつ外側のバンクBK2と重なるように形成される。トレンチTNでは、エッジカバー膜23が貫かれ、第2電極25および導電膜AWが接触する(電気的に接続する)。また、第3金属層に含まれる(図1のソース配線SHと同層の)電源幹配線MWが、バンクBK1およびBK2と重なるように形成される。
 平面視においては、トレンチTNが表示領域DAを取り囲み、バンクBK1がトレンチTNを取り囲み、バンクBK2がバンクBK1を取り囲んでいる。バンクBK1は、平坦化膜21およびエッジカバー膜23で形成され、有機封止膜27形成時の液滴を止める液止め構造物である。バンクBK2は、バンクBK1を越えた液滴を止める予備的なものである。
 平面視におけるトレンチTNおよびバンクBK1間には、エッジカバー膜23と同層にかつ同材料で構成された、枠状の凸部Qa・Qb(2重構造)と、凸部Qa・Qbの外側に位置する、複数のフォトスペーサPSとが設けられ、凸部Qbが第2電極25の端部を規定する。すなわち、第2電極25の材料である銀ナノワイヤインクを塗布する際に、凸部Qbが液止めとなる。なお、内側の凸部Qaが第2電極25の端部を規定する(液止めとなる)構成でもよい。フォトスペーサPSは、エッジカバー膜23で構成され、凸部Qa・Qbよりも膜厚が大きい。フォトスペーサPSの上面は、第1電極22(図1参照)上に蒸着膜を形成する際のマスク当て面となる(凸部Qa・Qbはマスクに当接しない)。枠状の凸部は2重構造に限られず、1重構造でもよい。
 バンクBK1の内側には、エッジカバー膜23および平坦化膜21を貫通するコンタクト溝CM1が形成され、バンクBK1およびバンクBK2間には、エッジカバー膜23および平坦化膜21を貫通するコンタクト溝CM2が形成され、コンタクト溝CM1・CM2において電源幹配線MWが露出し、導電膜AWと接触する(電源幹配線MWおよび導電膜AWが電気的に接続する)。陰極電源電圧(ELVSS)は、電源幹配線MWから導電膜AWを介して第2電極25に供給される。
 図7(a)は図6の変形例1を示す平面図であり、図7(b)は、辺縁の断面図である。図7に示すように、バンクBK1が第2電極25の端部を規定する構成でもよい。すなわち、銀ナノワイヤインクを塗布する際にバンクBK1を液止めとする。有機膜27のエッジはバンクBK1で規定されているがこれに限定されず、有機膜27のエッジがバンクBK2で規定されていてもよい。また、バンクBK2の外側(パネルエッジ側)に当該バンクBK2を囲む枠状のバンクを設けてもよい。
 図8(a)は図6の変形例2を示す平面図であり、図8(b)は、辺縁の断面図である。図8に示すように、トレンチTNが第2電極25の端部を規定する構成でもよい。すなわち、銀ナノワイヤインクを塗布する際に、トレンチTNが銀ナノワイヤインクで充填され、液止めとなる。
 図9(a)は図6の変形例3を示す平面図であり、図9(b)は、辺縁の断面図である。図9に示すように、表示領域DAを囲む4つの辺縁のうち、端子部TAを含む辺縁Fdの中央部にはトレンチを設けることなく、第2電極25の端部を規定する凸部Qa・Qbを設け、残る3つの辺縁では、トレンチTNが第2電極25の端部を規定する構成でもよい。
 すなわち、トレンチTNは、表示領域DAの4辺のうち、端子部TAに沿う1辺の一部と、他の3辺のすべてを囲むように設けられ、第2電極25の端部のうち前記1辺に沿う部分については、一部が凸部Qbで規定され、かつ別の一部がトレンチTNで規定され、
第2電極25の端部のうち前記3辺に沿う部分については、トレンチTNで規定される。
 〔実施形態2〕
 図10(a)は、実施形態2での第2電極の構成を示す模式的な斜視図であり、図10(b)は、実施形態2の発光素子の構成を示す模式断面図であり、図10(c)は、図10(a)(b)の構成の効果を示すグラフである。図10(a)のように、第2電極25が、銀ナノワイヤと、電子輸送材料である酸化亜鉛(ZnO)ナノ粒子とを含む構成でもよい。銀ナノワイヤ分散液と酸化亜鉛ナノ粒子分散液を所望の比率で混合、撹拌した混合液を塗布・乾燥する事で銀ナノワイヤと酸化亜鉛ナノ粒子が混合した第2電極25が得られる。具体的には、銀ナノワイヤNWが三次元的にランダムに配置され、酸化亜鉛ナノ粒子NP(平均粒径1~30nm)の間隙を銀ナノワイヤNWが通るような構成とする。実施形態2の発光素子は、図10(b)のように、第1電極22(陽極)、HTL層24b、発光層24c(例えば、量子ドット発光層)および第2電極(共通陰極)がこの順に設けられた構成となる。
 図10(a)の構成では、第2電極25における、銀ナノワイヤNWと電子輸送材料である酸化亜鉛ナノ粒子NPとの接触面積が増大するため、図10(c)に示すように、電流密度0~50〔ミリアンペア/平方センチメートル〕の範囲において、実施形態2の発光素子の外部量子効果UB(基準値に対する規格化値)が、図2(b)に示す構成、つまりETL層(酸化亜鉛ナノ粒子層)上に第2電極として銀ナノワイヤ層を形成した発光素子の外部量子効果UA(各電流密度における基準値=1)および、一般的な銀薄膜の陰極を有する発光素子の規格化外部量子効率Ua(基準値に対する規格化値)と比較して大幅に向上していることがわかる。
 また、ETL層と第2電極(共通陰極)とを別工程で形成する場合と比較して、工程数を削減することができる。
 金属ナノワイヤNWが過多であれば発光層への電子輸送能力が低下し、金属ナノワイヤNWが過少であれば抵抗値が高くなる。よって、ZnOナノ粒子NPに対する金属ナノワイヤNWの体積比は、1/49~1/9であることが好ましく、1/25~1/15であればなお好ましい。
 上述の各実施形態は、例示および説明を目的とするものであり、限定を目的とするものではない。これら例示および説明に基づけば、多くの変形形態が可能になることが、当業者には明らかである。
 〔まとめ〕
 〔態様1〕
 表示領域およびその周囲の額縁領域を備える表示装置であって、
 TFT層と、
 それぞれが第1電極、発光層、および第2電極を含み、発光色が互いに異なる複数の発光素子が形成された発光素子層と、
 有機膜を含み、前記発光素子層を封止する封止層と、が設けられ、
 前記第2電極は、前記複数の発光素子に共通する電極であり、メッシュ状の金属ナノワイヤを含む表示装置。
 〔態様2〕
 前記TFT層に平坦化膜が含まれ、
 前記額縁領域において、前記平坦化膜にトレンチが形成され、
 前記トレンチよりも外側に、前記有機膜の端部を規定するバンクが設けられている、例えば態様1に記載の表示装置。
 〔態様3〕
 平面視において前記トレンチおよび前記バンクの間に位置する凸部が、前記表示領域を囲むように枠状に形成され、
 前記凸部は、前記第2電極の端部を規定する、例えば態様2に記載の表示装置。
 〔態様4〕
 平面視において前記凸部および前記バンクの間に位置するフォトスペーサを備える、例えば態様3に記載の表示装置。
 〔態様5〕
 前記凸部は前記フォトスペーサよりも膜厚が小さい、例えば態様4に記載の表示装置。
 〔態様6〕
 前記発光素子層は、平坦化膜上の前記第1電極のエッジを覆うエッジカバー膜を含み、
 前記凸部は前記エッジカバー膜と同層にかつ同材料で構成されている、例えば態様3~5のいずれか1つに記載の表示装置。
 〔態様7〕
 前記トレンチを跨ぐように、前記第1電極と同層にかつ同材料で形成された導電膜が設けられ、
 前記導電膜と前記第2電極とが、前記トレンチ内で接している、例えば態様2~6のいずれか1つに記載の表示装置。
 〔態様8〕
 前記額縁領域においては、前記平坦化膜の下層に幹配線が設けられ、
 前記平坦化膜には、前記幹配線を露出させるコンタクト溝が、前記バンクよりも前記表示領域側に設けられ、
 前記第2電極が前記幹配線と電気的に接続する、例えば態様2~7のいずれか1つに記載の表示装置。
 〔態様9〕
 前記バンクは前記第2電極の端部を規定する、例えば態様2に記載の表示装置。
 〔態様10〕
 前記トレンチは前記第2電極の端部を規定する、例えば態様2に記載の表示装置。
 〔態様11〕
 前記トレンチは、前記表示領域の全周囲を囲むように枠状に設けられる、例えば態様10に記載の表示装置。
 〔態様12〕
 前記額縁領域には複数の端子を含む端子部が設けられ、
 前記トレンチは、前記表示領域の4辺のうち、前記端子部に沿う1辺の一部と、他の3辺すべてを囲むように設けられ、
 前記第2電極の端部のうち前記1辺に沿う部分については、一部が前記凸部で規定され、かつ別の一部が前記トレンチで規定され、
 前記第2電極の端部のうち前記3辺に沿う部分については、前記トレンチで規定される、例えば態様3に記載の表示装置。
 〔態様13〕
 前記額縁領域には複数の端子を含む端子部が設けられ、
 前記金属ナノワイヤの長さが、隣り合う端子間の距離よりも小さい、例えば態様1~12のいずれか1つに記載の表示装置。
 〔態様14〕
 前記有機膜が前記第2電極の上方に形成されている、例えば態様1~13のいずれか1つに記載の表示装置。
 〔態様15〕
 前記発光層が量子ドット発光層である、例えば態様1~14のいずれか1つに記載の表示装置。
 〔態様16〕
 前記発光層が有機発光層である、例えば態様1~15のいずれか1つに記載の表示装置。
 〔態様17〕
 前記第2電極の光透過率が80%以上である、例えば態様1~16のいずれか1つに記載の表示装置。
 〔態様18〕
 前記金属ナノワイヤは、Ag、Au、Al、およびCuの少なくとも1つを含む、例えば態様1~17のいずれか1つに記載の表示装置。
 〔態様19〕
 前記第1電極が陽極であり、前記第2電極が陰極であり、
 前記第2電極が電子輸送材料を含む、例えば態様1~18のいずれか1つに記載の表示装置。
 〔態様20〕
 前記第2電極は発光層と接する、例えば態様19に記載の表示装置。
 〔態様21〕
 前記電子輸送材料は、酸化亜鉛ナノ粒子である、例えば態様19または20に記載の表示装置。
 〔態様22〕
 前記酸化亜鉛ナノ粒子に対する金属ナノワイヤの体積比が、1/49~1/9である、例えば態様21に記載の表示装置。
 〔態様23〕
 TFT層と、それぞれが第1電極、発光層、および第2電極を含み、発光色が互いに異なる複数の発光素子が形成された発光素子層と、有機膜を含み、前記発光素子層を封止する封止層とを備える表示装置の製造方法であって、
 金属ナノワイヤを溶媒に分散させたインクを塗布し、前記溶媒を除去することで前記第2電極を形成する工程を含む表示装置の製造方法。
 2  表示装置
 4  TFT層
 21 平坦化膜
 22 第1電極
 23 エッジカバー膜
 24 EL層(発光層を含む)
 25 第2電極
 BK1・BK2 バンク
 Xr・Xg・Xb 発光素子
 Qa・Qb 凸部
 PS フォトスペーサ
 TN トレンチ
 CM コンタクト溝
 AW 導電膜
 MW 電源幹配線
 NW 銀ナノワイヤ
 NP 酸化亜鉛ナノ粒子
 DA 表示領域
 NA 額縁領域

Claims (23)

  1.  表示領域およびその周囲の額縁領域を備える表示装置であって、
     TFT層と、
     それぞれが第1電極、発光層、および第2電極を含み、発光色が互いに異なる複数の発光素子が形成された発光素子層と、
     有機膜を含み、前記発光素子層を封止する封止層と、が設けられ、
     前記第2電極は、前記複数の発光素子に共通する電極であり、メッシュ状の金属ナノワイヤを含む表示装置。
  2.  前記TFT層に平坦化膜が含まれ、
     前記額縁領域において、前記平坦化膜にトレンチが形成され、
     前記トレンチよりも外側に、前記有機膜の端部を規定するバンクが設けられている請求項1に記載の表示装置。
  3.  平面視において前記トレンチおよび前記バンクの間に位置する凸部が、前記表示領域を囲むように枠状に形成され、
     前記凸部は、前記第2電極の端部を規定する請求項2に記載の表示装置。
  4.  平面視において前記凸部および前記バンクの間に位置するフォトスペーサを備える請求項3に記載の表示装置。
  5.  前記凸部は前記フォトスペーサよりも膜厚が小さい請求項4に記載の表示装置。
  6.  前記発光素子層は、平坦化膜上の前記第1電極のエッジを覆うエッジカバー膜を含み、
     前記凸部は前記エッジカバー膜と同層にかつ同材料で構成されている請求項3~5のいずれか1つに記載の表示装置。
  7.  前記トレンチを跨ぐように、前記第1電極と同層にかつ同材料で形成された導電膜が設けられ、
     前記導電膜と前記第2電極とが、前記トレンチ内で接している請求項2~6のいずれか1つに記載の表示装置。
  8.  前記額縁領域においては、前記平坦化膜の下層に幹配線が設けられ、
     前記平坦化膜には、前記幹配線を露出させるコンタクト溝が、前記バンクよりも前記表示領域側に設けられ、
     前記第2電極が前記幹配線と電気的に接続する請求項2~7のいずれか1つに記載の表示装置。
  9.  前記バンクは前記第2電極の端部を規定する請求項2に記載の表示装置。
  10.  前記トレンチは前記第2電極の端部を規定する請求項2に記載の表示装置。
  11.  前記トレンチは、前記表示領域の全周囲を囲むように枠状に設けられる請求項10に記載の表示装置。
  12.  前記額縁領域には複数の端子を含む端子部が設けられ、
     前記トレンチは、前記表示領域の4辺のうち、前記端子部に沿う1辺の一部と、他の3辺すべてを囲むように設けられ、
     前記第2電極の端部のうち前記1辺に沿う部分については、一部が前記凸部で規定され、かつ別の一部が前記トレンチで規定され、
     前記第2電極の端部のうち前記3辺に沿う部分については、前記トレンチで規定される請求項3に記載の表示装置。
  13.  前記額縁領域には複数の端子を含む端子部が設けられ、
     前記金属ナノワイヤの長さが、隣り合う端子間の距離よりも小さい請求項1~12のいずれか1つに記載の表示装置。
  14.  前記有機膜が前記第2電極の上方に形成されている請求項1~13のいずれか1つに記載の表示装置。
  15.  前記発光層が量子ドット発光層である請求項1~14のいずれか1つに記載の表示装置。
  16.  前記発光層が有機発光層である請求項1~15のいずれか1つに記載の表示装置。
  17.  前記第2電極の光透過率が80%以上である請求項1~16のいずれか1つに記載の表示装置。
  18.  前記金属ナノワイヤは、Ag、Au、Al、およびCuの少なくとも1つを含む請求項1~17のいずれか1つに記載の表示装置。
  19.  前記第1電極が陽極であり、前記第2電極が陰極であり、
     前記第2電極が電子輸送材料を含む請求項1~18のいずれか1つに記載の表示装置。
  20.  前記第2電極は発光層と接する請求項19に記載の表示装置。
  21.  前記電子輸送材料は、酸化亜鉛ナノ粒子である請求項19または20に記載の表示装置。
  22.  前記酸化亜鉛ナノ粒子に対する金属ナノワイヤの体積比が、1/49~1/9である請求項21に記載の表示装置。
  23.  TFT層と、それぞれが第1電極、発光層、および第2電極を含み、発光色が互いに異なる複数の発光素子が形成された発光素子層と、有機膜を含み、前記発光素子層を封止する封止層とを備える表示装置の製造方法であって、
     金属ナノワイヤを溶媒に分散させたインクを塗布し、前記溶媒を除去することで前記第2電極を形成する工程を含む表示装置の製造方法。
     
PCT/JP2019/008959 2019-03-06 2019-03-06 表示装置、表示装置の製造方法 WO2020179033A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201980093493.9A CN113508642B (zh) 2019-03-06 2019-03-06 显示装置及显示装置的制造方法
US17/434,581 US20220140057A1 (en) 2019-03-06 2019-03-06 Display device and method for manufacturing display device
PCT/JP2019/008959 WO2020179033A1 (ja) 2019-03-06 2019-03-06 表示装置、表示装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2019/008959 WO2020179033A1 (ja) 2019-03-06 2019-03-06 表示装置、表示装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020179033A1 true WO2020179033A1 (ja) 2020-09-10

Family

ID=72337723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/008959 WO2020179033A1 (ja) 2019-03-06 2019-03-06 表示装置、表示装置の製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20220140057A1 (ja)
CN (1) CN113508642B (ja)
WO (1) WO2020179033A1 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009224183A (ja) * 2008-03-17 2009-10-01 Fujifilm Corp 金属酸化物微粒子、及び透明導電膜、並びに分散液、及びデバイス
CN103700446A (zh) * 2013-12-05 2014-04-02 西安交通大学 一种银纳米线-氧化锌复合型透明电极的制备方法
US20150228927A1 (en) * 2014-02-12 2015-08-13 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting display device and method of manufacturing the same
JP2016038564A (ja) * 2014-08-05 2016-03-22 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド フレキシブル表示装置及びその製造方法
CN106340532A (zh) * 2016-10-19 2017-01-18 华南理工大学 一种采用透明电极的有机发光二极管显示屏及其制备方法
US20180158894A1 (en) * 2016-12-06 2018-06-07 Samsung Display Co, Ltd Display device
CN108598273A (zh) * 2018-05-04 2018-09-28 华中科技大学 基于银纳米线电极的高效柔性量子点发光二极管及其制备

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4801278B2 (ja) * 2001-04-23 2011-10-26 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置及びその作製方法
US7753751B2 (en) * 2004-09-29 2010-07-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of fabricating the display device
KR102601128B1 (ko) * 2016-09-29 2023-11-10 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009224183A (ja) * 2008-03-17 2009-10-01 Fujifilm Corp 金属酸化物微粒子、及び透明導電膜、並びに分散液、及びデバイス
CN103700446A (zh) * 2013-12-05 2014-04-02 西安交通大学 一种银纳米线-氧化锌复合型透明电极的制备方法
US20150228927A1 (en) * 2014-02-12 2015-08-13 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting display device and method of manufacturing the same
JP2016038564A (ja) * 2014-08-05 2016-03-22 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド フレキシブル表示装置及びその製造方法
CN106340532A (zh) * 2016-10-19 2017-01-18 华南理工大学 一种采用透明电极的有机发光二极管显示屏及其制备方法
US20180158894A1 (en) * 2016-12-06 2018-06-07 Samsung Display Co, Ltd Display device
CN108598273A (zh) * 2018-05-04 2018-09-28 华中科技大学 基于银纳米线电极的高效柔性量子点发光二极管及其制备

Also Published As

Publication number Publication date
CN113508642B (zh) 2024-05-14
US20220140057A1 (en) 2022-05-05
CN113508642A (zh) 2021-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102648132B1 (ko) 전계발광 표시장치
TWI604597B (zh) 有機發光二極體顯示器
KR20210129624A (ko) 유기 발광 표시 장치
JP4832781B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス表示装置
CN111047994B (zh) 显示装置、制造显示装置的方法以及电子装置
JP6159946B2 (ja) 表示装置および電子機器
CN113647199B (zh) 发光元件的制造方法
KR20150096547A (ko) 유기 발광 표시 패널 및 이의 제조 방법
CN112447930A (zh) 显示设备及制造该显示设备的方法
KR101672908B1 (ko) 상부발광 방식 유기전계 발광소자
US20210336224A1 (en) Display device and method of manufacturing the same
KR20180025382A (ko) 유기 발광 표시 장치
US20190198599A1 (en) Electroluminescent display device
KR20190091395A (ko) 유기 발광 표시 장치
KR102462498B1 (ko) 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법
CN113544873B (zh) 显示装置
KR20220006159A (ko) 디스플레이 장치
US20230337448A1 (en) Display device
WO2020179033A1 (ja) 表示装置、表示装置の製造方法
US20230071128A1 (en) Display device
US20220199716A1 (en) Display device
CN114375613B (zh) 显示装置及显示装置的制造方法
WO2020065963A1 (ja) 表示装置及び表示装置の製造方法
US11991897B2 (en) Display apparatus with spaced shielding wall portions within display area and peripheral area
JP7308244B2 (ja) 電界発光表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19918250

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19918250

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP