WO2020194466A1 - 表示デバイス - Google Patents
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Definitions
- the display device 2 emits light from the lower layer, the support substrate 10, the resin layer 12, the barrier layer 3, the TFT layer (thin film transistor layer) 4, and the like. It includes an element layer 5 and a sealing layer 6.
- the display device 2 may be provided with a functional film or the like having an optical compensation function, a touch sensor function, a protection function, or the like on the upper layer of the sealing layer 6.
- the resin layer 12 is formed on a translucent support substrate (for example, a mother glass substrate) (step S1).
- the barrier layer 3 is formed on the upper layer of the resin layer 12 (step S2).
- the TFT layer 4 is formed on the upper layer of the barrier layer 3 (step S3).
- a conventionally known film forming method can be adopted.
- the display device 2 according to the present embodiment it is not necessary to form a contact hole in order to establish an electrical connection between the auxiliary wiring 26 and the second electrode 29. Therefore, the display device 2 according to the present embodiment is advantageous in increasing the resolution.
- the transparent conductive film 30 and the conductive film 36 come into contact with each other and electrically. You are connected. Therefore, in the present embodiment, the trunk wiring 34 is electrically connected to the conductive film 36 via the transparent conductive film 30. As shown in FIG. 15, the second electrode 29 does not have to be stretched to a position where it overlaps with the conductive film 36.
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Abstract
表示デバイスは、複数の発光素子（５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ）を備えた発光素子層（５）を備える。前記発光素子層は、第１電極（２２）と、該第１電極を露出する開口部（２３ｈ）を前記複数の発光素子ごとに有し、かつ、前記第１電極の端部を覆うエッジカバー（２３）と、前記開口部のそれぞれを覆う複数の発光層（２５）と、前記複数の発光素子に共通し、かつ、前記発光層を覆う第２電極（２７）とを備えた発光素子層を備える。前記第２電極は金属ナノワイヤを含む。さらに、前記発光素子層は、前記エッジカバーと重畳する位置に、格子状に設けられた補助配線（２６）を備え、該補助配線と前記金属ナノワイヤとが、電気的に接続する。
Description
本発明は、発光素子を備えた表示デバイスに関する。
特許文献１には、複数の画素電極に共通の共通電極と、当該画素電極と同層の補助配線とが、コンタクトホールを介して接続する表示装置が開示されている。
特許文献１に記載の表示装置のように、共通電極と補助配線とを、コンタクトホールを介して電気的に接続した場合、発光層等の形成を、当該コンタクトホールを避けて行わなければならず、高い位置精度が要求され、高解像度化に不利である。
上記課題を解決するために、本願の表示デバイスは、基板上に、ＴＦＴ層と、複数の発光素子を備えた発光素子層と、封止層とを、この順に備えた表示領域と、該表示領域の周囲の額縁領域とを備えた表示デバイスであって、前記発光素子層は、第１電極と、該第１電極を露出する複数の開口部を前記複数の発光素子ごとに有し、かつ、前記第１電極の端部を覆うエッジカバーと、前記開口部のそれぞれを覆う複数の発光層と、前記複数の発光素子に共通し、かつ、前記発光層を覆う第２電極とを備え、前記第２電極は、金属ナノワイヤを含み、前記発光素子層は、さらに、前記エッジカバーと重畳する位置に、格子状の補助配線を備え、該補助配線と前記金属ナノワイヤとが、電気的に接続する。
上記構成によれば、表示デバイスの共通電極と補助配線とを、コンタクトホールを介さず電気的に接続させることが可能であり、高解像度化に有利な表示デバイスを提供できる。
〔実施形態１〕
以下においては、「同層」とは同一プロセスにて同材料で形成されていることを意味する。また、「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。また、本明細書においては、表示デバイスの下層から上層へ向かう方向を上方とする。
以下においては、「同層」とは同一プロセスにて同材料で形成されていることを意味する。また、「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。また、本明細書においては、表示デバイスの下層から上層へ向かう方向を上方とする。
本実施形態に係る表示デバイス２について、図１から図３を参照して説明する。図２は、本実施形態に係る表示デバイス２の上面図である。図１の（ａ）は、図２における領域Ａの拡大上面図であり、図１の（ｂ）は、図１の（ａ）におけるＢＢ線矢視断面図である。図３は、図２におけるＣＣ線矢視断面図である。
本実施形態に係る表示デバイス２は、図２に示すように、表示領域ＤＡと、当該表示領域ＤＡの周囲に隣接する額縁領域ＮＡとを有する。図１を参照して、本実施形態に係る表示デバイス２の、表示領域ＤＡにおける構造をより詳細に説明する。なお、図１の（ａ）においては、後に詳述する、正孔輸送層２４、第２電極２７、および封止層６の図示を省略している。
図１の（ｂ）に示すように、本実施形態に係る表示デバイス２は、下層から順に、支持基板１０と、樹脂層１２と、バリア層３と、ＴＦＴ層（薄膜トランジスタ層）４と、発光素子層５と、封止層６とを備える。表示デバイス２は、封止層６のさらに上層に、光学補償機能、タッチセンサ機能、保護機能等を有する機能フィルム等を備えていてもよい。
支持基板１０は、例えば、ＰＥＴフィルム等のフレキシブルな基板であってもよく、ガラス基板等の硬直な基板であってもよい。樹脂層１２の材料としては、例えば、ポリイミドが挙げられる。
バリア層３は、表示デバイスの使用時に、水、酸素等の異物がＴＦＴ層４、発光素子層５に浸透することを防ぐ層である。バリア層３は、例えば、ＣＶＤ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。
ＴＦＴ層４は、下層から順に、半導体層１５と、第１無機層１６（ゲート絶縁膜）と、ゲート電極ＧＥと、第２無機層１８と、容量配線ＣＥと、第３無機層２０と、ソース配線ＳＨ（金属配線層）と、平坦化膜２１（層間絶縁膜）とを含む。半導体層１５と、第１無機層１６と、ゲート電極ＧＥとを含むように、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）Ｔｒが構成される。
半導体層１５は、例えば低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）あるいは酸化物半導体で構成される。なお、図２においては、半導体層１５をチャネルとするＴＦＴがトップゲート構造で示されているが、ボトムゲート構造であってもよい（例えば、ＴＦＴのチャネルが酸化物半導体の場合）。
ゲート電極ＧＥ、容量電極ＣＥ、またはソース配線ＳＨは、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）の少なくとも１つを含んでいてもよい。また、ゲート電極ＧＥ、容量電極ＣＥ、またはソース配線ＳＨは、上述の金属の単層膜あるいは積層膜によって構成される。特に本実施形態においては、ゲート電極ＧＥはＭｏを含み、ソース配線ＳＨはＡｌを含む。
第１無機層１６、第２無機層１８、および第３無機層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、アクリル等の塗布可能な感光性有機材料によって構成することができる。平坦化膜２１の、薄膜トランジスタＴｒのソース配線ＳＨと重畳する位置には、コンタクトホール２１ｃが形成されている。
発光素子層５（例えば、有機発光ダイオード層）は、下層から順に、第１電極２２と、第１電極２２のエッジを覆うエッジカバー２３と、正孔輸送層２４と、発光層２５と、補助配線２６と、第２電極２７とを含む。
本実施形態において、発光素子層５は、図１の（ａ）に示すように、赤色発光層２５Ｒを含む赤色発光素子５Ｒと、緑色発光層２５Ｇを含む緑色発光素子５Ｇと、青色発光層２５Ｂを含む青色発光素子５Ｂとを、複数の発光素子として含む。発光素子層５は、複数の発光素子ごとに、島状の第１電極２２および発光層２５を備え、さらに、複数の発光素子に共通の正孔輸送層２４、島状のおよび共通の第２電極２７を備える。
第１電極２２は、平面視において平坦化膜２１およびコンタクトホール２１ｃに重畳する位置に設けられる。第１電極２２は、コンタクトホール２１ｃを介してソース配線ＳＨと電気的に接続される。このため、ＴＦＴ層４における信号が、ソース配線ＳＨを介して第１電極２２に供給される。なお、第１電極２２の厚みは、例えば、１００ｎｍであってもよい。本実施形態において、第１電極２２は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）と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。
エッジカバー２３は有機絶縁膜であり、例えば、ポリイミド、アクリル等の有機材料を含む。エッジカバー２３は、第１電極２２のエッジを覆う位置に形成される。また、エッジカバー２３は、複数の発光素子ごとに開口部２３ｈを備え、第１電極２２の一部が、エッジカバー２３から露出する。なお、エッジカバー２３の、第１電極２２と重畳しない位置に、他のエッジカバー２３よりも膜厚の大きい、スペーサ２３ｓが形成されていてもよい。
本実施形態において、正孔輸送層２４は、エッジカバー２３、および開口部２３ｈから露出する第１電極２２と重畳する位置に、複数の発光素子に対し、共通に形成される。正孔輸送層２４は、無機の正孔輸送層であり、例えば、正孔輸送材料として、ＮｉＯまたはＭｇＮｉＯを含む。
発光層２５は、開口部２３ｈのそれぞれを覆う位置に、複数の発光素子ごとに形成される。本実施形態において、発光層２５は、前述した、赤色発光層２５Ｒと、緑色発光層２５Ｇと、青色発光層２５Ｂとを、複数の発光素子ごとに備える。
本実施形態において、補助配線２６は、エッジカバー２３と重畳する位置に形成される。補助配線２６は、図１の（ａ）に示すように、格子状に設けられる。なお、本実施形態において、補助配線２６は、図１の（ａ）に示すような、略等間隔に並ぶ複数の直線状の補助配線２６が垂直に交差した形状に限られない。例えば、ペンタイルのように、隣り合う補助配線２６の間隔は、位置によって異なっていてもよく、また、補助配線２６が斜めに交差していてもよい。
補助配線２６の材料は銀であってもよい。銀は、ＴＦＴ層４の金属層等、一般に、表示デバイスのバックプレーンに使用される材料であり、補助配線２６が備えることにより、補助配線２６の形成の際に、バックプレーンを形成するための材料を援用することが可能である。この他、補助配線２６は、Ａｌ、またはＣｕの単体、あるいは、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉの積層構造、またはＷ／Ｔａの積層構造を備えていてもよい。
本実施形態においては、正孔輸送層２４および補助配線２６が、エッジカバー２３の封止層６側に形成されている。このために、正孔輸送層２４と補助配線２６とは、互いに接している。
第２電極２７は、複数の発光素子に共通する共通電極として形成され、発光層２５を覆う。また、第２電極２７は、金属ナノワイヤを備え、高い透光性を有している。第２電極２７が備える金属ナノワイヤは、例えば、銀ナノワイヤであってもよい。この他、第２電極２７は、金ナノワイヤ、または銅ナノワイヤ等の、導電性金属ナノワイヤを備えていてもよい。さらに、第２電極２７は、エッジカバー２３上の補助配線２６と重畳する位置においても形成されている。したがって、第２電極２７が備える金属ナノワイヤは、補助配線２６と電気的に接続している。
本実施形態において、第２電極２７は、電子輸送材料を備えていてもよい。第２電極２７が備える電子輸送材料は、一般に発光素子の電子輸送層に使用される材料を採用してもよく、例えば、ＺｎＯであってもよく、ＭｇＺｎＯであってもよい。特に、第２電極２７の材料は、銀ナノワイヤ分散液とＺｎＯナノ粒子分散液とを混合させた混合材料であってもよい。また、当該混合材料には、バインダ剤、分散剤、あるいは、その他の添加剤が含まれていてもよい。これにより、第２電極２７は、電子輸送性を有し、電子輸送層の機能を併せて備えている。
封止層６は、第２電極２７よりも上層の第１無機封止膜３１と、第１無機封止膜３１よりも上層の有機封止膜３２と、有機封止膜３２よりも上層の第２無機封止膜３３とを含み、水、酸素等の異物の発光素子層５への浸透を防ぐ。第１無機封止膜３１および第２無機封止膜３３は、例えば、ＣＶＤ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。有機封止膜３２は、ポリイミド、アクリル等の塗布可能な感光性有機材料によって構成することができる。
次いで、表示領域ＤＡの周囲の額縁領域ＮＡにおける各構成について、図２および図３を参照して説明する。図３は、図２のＣＣ線矢視断面図を示し、本実施形態に係る表示デバイス２の表示領域ＤＡの周囲に隣接する額縁領域ＮＡにおける各部材を示している。
図３に示すように、表示デバイス２は、額縁領域ＮＡにおいても、支持基板１０と、樹脂層１２と、バリア層３と、ＴＦＴ層４と、封止層６とを備えていてもよい。
また、表示デバイス２は、額縁領域ＮＡにおいて、図３に示す、エッジカバー２３によって構成されたダミーバンクＤＢを備えていてもよい。ダミーバンクＤＢは、表示領域ＤＡの共通層の形成に使用される、ＣＶＤ用のマスク等が当接するスペーサとして使用してもよい。
さらに、表示デバイス２は、額縁領域ＮＡにおいて、図２および図３に示す、エッジカバー２３によって構成された第１バンクＢＫ１、および、平坦化膜２１とエッジカバー２３とによって構成された第２バンクＢＫ２を備えていてもよい。第１バンクＢＫ１と第２バンクＢＫ２とは、表示領域ＤＡの周囲に枠状に形成される。第１バンクＢＫ１と第２バンクＢＫ２とは、上層の封止層６の有機封止膜３２の塗布による、有機封止膜３２の濡れ広がりを規制する。例えば、図３においては、第１バンクＢＫ１は有機封止膜３２の端部と当接して、有機封止膜３２の濡れ広がりを規制する。
図２および図３に示すように、表示デバイス２は、額縁領域ＮＡにおいて、平坦化膜２１と第２電極２７との間に、幹配線３４を備えている。図２に示すように、幹配線３４からは、補助配線２６が分岐し、額縁領域ＮＡから表示領域ＤＡへと延伸する。
図２および図３に示すように、額縁領域ＮＡにおいて、表示領域ＤＡの周囲の一部を囲う位置には、平坦化膜２１の開口である、スリット３５が形成されていてもよい。スリット３５の表示領域ＤＡ側および表示デバイス２の周囲側においては、ＴＦＴ層４のＴＦＴが形成されることにより、図２および図３に示す、ゲートドライバモノリシックＧＤが形成されていてもよい。なお、スリット３５は、必ずしも形成されていなくともよい。
ここで、幹配線３４は、図３に示すように、第２電極２７とともに、スリット３５の内部を含む、スリット３５よりも表示デバイス２の周囲側まで延伸する。また、図２に示すように、額縁領域ＮＡにおいて、第１電極２２と同材料であり、かつ、第１電極２２と同層である、導電膜３６が形成されている。導電膜３６は、額縁領域ＮＡにおける、スリット３５よりも表示領域ＤＡ側から、スリット３５の内部を通り、スリット３５よりも表示デバイス２の周囲側まで延伸する。このために、幹配線３４と導電膜３６とは、スリット３５の内部を含む位置において、電気的に接続する。
導電膜３６はさらに、第１バンクＢＫ１および第２バンクＢＫ２と重畳する位置まで延伸する。第１バンクＢＫ１および第２バンクＢＫ２と重畳する位置においては、ＴＦＴ層４のソース配線ＳＨと同材料、かつ同層である、ソース導電膜３７が形成されている。このため、第１バンクＢＫ１と第２バンクＢＫ２との間を含む位置における第１接続部ＣＮ１において、導電膜３６とソース導電膜３７とが接続する。
図２に示すように、表示デバイス２は、額縁領域ＮＡにおいて、端子部３８を備えている。端子部３８は、第２バンクＢＫ２の周囲に形成される。端子部３８には、引き回し配線３９を介して表示領域ＤＡにおける各発光素子を駆動するための信号を供給する、図示しないドライバ等が実装される。表示領域ＤＡの４辺の周囲のうち、引き回し配線３９が形成される位置においては、スリット３５が形成されていなくともよい。
なお、引き回し配線３９と重畳し、かつ、第１バンクＢＫ１および第２バンクＢＫ２と重畳する位置においても、ソース導電膜３７が形成されている。このため、引き回し配線３９と重畳し、かつ、第１バンクＢＫ１と第２バンクＢＫ２との間を含む位置における第２接続部ＣＮ２において、引き回し配線３９とソース導電膜３７とが接続する。
第１接続部ＣＮ１におけるソース導電膜３７と、第２接続部ＣＮ２におけるソース導電膜３７とは、電気的に導通している。したがって、引き回し配線３９、ソース導電膜３７、および導電膜３６を介して、高圧電源と幹配線３４、ひいては高圧電源と補助配線２６との、電気的な接続が確立される。ゆえに、補助配線２６は、高圧電源および第２電極２７の双方と電気的に接続し、第２電極２７の、高圧電源から遠い位置における電圧降下を低減する効果を奏する。
なお、支持基板１０がフレキシブルな基板である場合、図２に示すように、表示デバイス２は、第２バンクＢＫ２と端子部３８との間に、表示デバイス２の外周辺に沿って形成された折り曲げ部Ｆを備えていてもよい。実際の表示デバイス２は、折り曲げ部Ｆによって折れ曲がることにより、端子部３８を含む、折り曲げ部Ｆから表示デバイス２の周囲側が、表示デバイス２の裏面側に折り返されていてもよい。
次に、図４を参照し、本実施形態に係る表示デバイス２の製造方法について詳細に説明する。図４は、本実施形態に係る表示デバイス２の各製造工程を示すフローチャートである。
はじめに、透光性の支持基板（例えば、マザーガラス基板）上に樹脂層１２を形成する（ステップＳ１）。次いで、樹脂層１２の上層にバリア層３を形成する（ステップＳ２）。次いで、バリア層３の上層にＴＦＴ層４を形成する（ステップＳ３）。ステップＳ１からステップＳ３までにおける各層の形成においては、従来公知の成膜方法を採用できる。
なお、ステップＳ３において、ソース配線ＳＨの形成と併せて、ソース導電膜３７の形成を行ってもよい。また、平坦化膜２１の形成と併せて、スリット３５の形成、および第２バンクの一部の形成を行ってもよい。さらに、ＴＥＴ層４における薄膜トランジスタＴｒの形成と併せて、ゲートドライバモノリシックＧＤが備えるトランジスタを形成してもよい。
次いで、ＴＦＴ層の上層に発光素子層を形成する（ステップＳ４）。ステップＳ４における各層の形成方法について、図５から図７を参照して、より詳細に説明する。図５は、本実施形態における、発光素子層５の形成工程について示すフローチャートである。図６および図７は、図５のフローチャートに基づいて実施される、発光素子層５の形成工程をより詳細に説明するための工程断面図である。なお、図６および図７を含む、以降の工程断面図においては、何れも、図１の（ｂ）に対応する位置における工程断面図を示している。
ステップＳ３までの実行により、図６の（ａ）に示す構造が得られる。ステップＳ４においては、始めに、第１電極２２を成膜する（ステップＳ４－１）。第１電極２２の成膜には、スパッタ法等を採用できる。なお、ステップＳ４－１において、導電膜３６の成膜も併せて実行する。
次いで、第１電極２２を個々の電極にパターニングする（ステップＳ４－２）。第１電極２２のパターニングには、フォトリソグラフィを使用したエッチング法等を採用できる。ステップＳ４－２の実行により、図６の（ｂ）に示す、個々の第１電極２２が得られる。なお、ステップＳ４－２において、導電膜３６のパターニングも併せて実行する。
次いで、エッジカバー２３の材料を、第１電極２２の上層を含む位置に塗布する（ステップＳ４－３）。エッジカバー２３の材料の塗布には、従来公知の有機材料の塗布手法を採用できる。エッジカバー２３の材料は、額縁領域ＮＡに対しても塗布される。
次いで、エッジカバー２３をパターニングする（ステップＳ４－４）。例えば、エッジカバー２３の材料に感光性樹脂を添加することにより、エッジカバー２３のパターニングを、フォトリソグラフィを用いて実行できる。また、スペーサ２３ｓの形成のために、ハーフトーンマスクを使用したフォトリソグラフィを実行してもよい。
これにより、図６の（ｃ）に示すように、スペーサ２３ｓを含む、エッジカバー２３が得られる。なお、エッジカバー２３のパターニングにより、エッジカバー２３の開口部２３ｈからは、第１電極２２の端部を除く一部が露出する。なお、ステップＳ４－４において、ダミーバンクＤＢ、および第１バンクＢＫ１の形成を実行する。さらに、ステップＳ４－４において、第２バンクＢＫ２の残る一部の形成を実行する。
次いで、図６の（ｄ）に示すように、正孔輸送層２４を、エッジカバー２３および開口部２３ｈから露出する第１電極２２の上層に成膜する（ステップＳ４－５）。正孔輸送層２４の成膜は、スパッタ法、または、インクジェット、各種コーター等の、溶液塗布装置を使用した塗布焼成法、あるいは、ＣＶＤマスクを使用した、低温ＣＶＤ法等が使用できる。
次いで、正孔輸送層２４の上層に、補助配線２６を成膜する（ステップＳ４－６）。補助配線２６の成膜についても、スパッタ法等を使用できる。なお、ステップＳ４－６において、幹配線３４の成膜も併せて実行する。
次いで、補助配線２６をパターニングする（ステップＳ４－７）。補助配線２６のパターニングには、フォトリソグラフィを使用したエッチング法等を採用できる。ここで、正孔輸送層２４が無機の材料からなることにより、補助配線２６のパターニングによる、正孔輸送層２４、および正孔輸送層２４よりも下層の各層へのダメージが低減される。なお、ステップＳ４－７において、幹配線３４のパターニングも併せて実行する。
次いで、発光層２５の形成を実施する。発光層２５の形成には、始めに、発光層２５の内の何れかの発光色を有する発光層の成膜を実施する（ステップＳ４－８）。例えば、赤色発光層２５Ｒの材料を、正孔輸送層２４および補助配線２６の上層に塗布することにより、赤色発光層２５Ｒの成膜を実施する。
次いで、成膜された赤色発光層２５Ｒのパターニングを実施する（ステップＳ４－９）。ここで、例えば、赤色発光層２５Ｒの材料として、赤色光を発する量子ドットを感光性材料中に分散させた材料を採用してもよい。これにより、塗布された赤色発光層２５Ｒの材料を、フォトリソグラフィを使用してパターニングすることが可能である。この際、フォトマスクをスペーサ２３ｓに当接させて、赤色発光層２５Ｒのフォトリソグラフィを実行してもよい。
上述したステップＳ４－８およびステップＳ４－９を、発光層２５の種類に応じて繰り返し実行する。これにより、図７の（ｂ）に示す、赤色発光層２５Ｒ、緑色発光層２５Ｇ、および、青色発光層２５Ｂのそれぞれが、開口部２３ｈのそれぞれを覆う位置に形成される。
なお、本実施形態においては、フォトリソグラフィにより発光層２５をパターニングする方法を例に挙げたが、これに限られない。例えば、発光層２５は、インクジェット法により、直接塗り分けられることにより、形成されてもよい。また、本実施形態においては、発光層２５が量子ドットを含む例を挙げたが、これに限られない。例えば、発光層２５は、有機ＥＬ材料を含んでいてもよい。この場合、発光層２５は、蒸着マスクを使用した有機ＥＬ材料の蒸着により形成されてもよい。
発光層２５の形成に次いで、第２電極２７を形成する。第２電極２７の形成においては、始めに、電子輸送材料を混合した金属ナノワイヤのインクを、各発光層２５および補助配線２６の上層を覆う位置に塗布する（ステップＳ４－１０）。次いで、塗布された金属ナノワイヤのインクを乾燥させ（ステップＳ４－１１）、図７の（ｃ）に示す、第２電極２７を形成する。第２電極２７は、補助配線２６と重畳する位置においても形成されているため、補助配線２６と第２電極２７との電気的な接続が確立される。以上により、発光素子層５の形成工程が完了する。
ステップＳ４に次いで、封止層６を形成する（ステップＳ５）。次いで、支持基板１０、樹脂層１２、バリア層３、ＴＦＴ層４、発光素子層５、封止層６を含む積層体を分断し、複数の個片を得る（ステップＳ６）。次いで、端子部３８に電子回路基板（例えば、ＩＣチップ）をマウントし、表示デバイス２とする（ステップＳ７）。
なお、本実施形態においては、上述した透光性のガラス基板を、そのまま支持基板１０としてもよい。しかし、一部工程を追加することにより、フレキシブルな表示デバイス２を製造することが可能である。
例えば、ステップＳ５に次いで、透光性の支持基板越しに樹脂層１２の下面にレーザ光を照射して、支持基板および樹脂層１２間の結合力を低下させ、支持基板を樹脂層１２から剥離する。次いで、樹脂層１２の下面に、ＰＥＴフィルム等の下面フィルムを貼り付け、支持基板１０とする。その後、ステップＳ６に移行することにより、フレキシブルな表示デバイス２が得られる。この場合、ステップＳ６とステップＳ７との間において、折り曲げ部Ｆから端子部３８側を、支持基板１０の裏面側へ折り返してもよい。
本実施形態においては、補助配線２６と第２電極２７との電気的な接続を、コンタクトホールを介さずに確立することができる。本実施形態においては、当該コンタクトホールが形成されないために、発光層２５等の部材の形成における位置精度の要求が低減され、より容易に、表示デバイス２の高解像度化を実現することができる。
また、本実施形態においては、補助配線２６を、第２電極２７よりも下層に備えている。このため、補助配線２６のパターニングの工程において、第２電極２７が形成されていない。したがって、補助配線２６のパターニングにより、第２電極２７がダメージを受けることを防止できる。ゆえに、本実施形態においては、第２電極２７の材料として、金属ナノワイヤのような、補助配線２６のパターニングによりダメージを受け得る材料を採用することが可能である。
さらに、本実施形態においては、第２電極２７が、電子輸送材料を備えている。このため、発光素子層５においては、発光層２５と第２電極２７との間に、電子輸送層を形成する必要がない。このため、表示デバイス２の製造過程がより易化する。
ここで、発光層２５と第２電極２７との間に、電子輸送層を形成する場合、補助配線２６と第２電極２７との電気的な接続の確立のために、当該電子輸送層をパターニングし、補助配線２６と重畳する位置に、電子輸送層を形成しないようにする必要がある。本実施形態においては、電子輸送層を形成しないため、電子輸送層のパターニングについても必要としない。
したがって、例えば、銀ナノワイヤ、または、ＺｎＯのナノ粒子が分散するナノ材料のように、パターニングによりダメージを受け得る材料を、電子輸送材料として採用することが可能である。さらに、第２電極２７の形成に、パターニングの工程を必要としないため、第２電極２７、および、第２電極２７よりも下層の各層に対するダメージについても低減できる。
ここで、補助配線２６は、一般に、当該補助配線２６との密着性の高い部材の上層に直接形成されることが望ましい。また、補助配線２６と当該補助配線２６が接する部材との密着性は、両者の材料によって異なる。一般に、補助配線２６と正孔輸送層２４との密着性は、補助配線２６とエッジカバー２３との密着性よりも高い。このため、本実施形態に係る表示デバイス２は、補助配線２６の剥がれ等、補助配線２６の形成不良を低減できるために好ましい。
〔実施形態２〕
図８は、本実施形態に係る表示デバイス２の、図１の（ｂ）に対応する位置における断面図を示す。本実施形態に係る表示デバイス２は、前実施形態に係る表示デバイス２と比較して、正孔輸送層２４が、第１電極２２とエッジカバー２３との間に形成されている。すなわち、本実施形態において、正孔輸送層２４は、エッジカバー２３の、ＴＦＴ層４側に設けられている。
図８は、本実施形態に係る表示デバイス２の、図１の（ｂ）に対応する位置における断面図を示す。本実施形態に係る表示デバイス２は、前実施形態に係る表示デバイス２と比較して、正孔輸送層２４が、第１電極２２とエッジカバー２３との間に形成されている。すなわち、本実施形態において、正孔輸送層２４は、エッジカバー２３の、ＴＦＴ層４側に設けられている。
本実施形態において、正孔輸送層２４は、第１電極２２の上層と、平坦化膜２１の上層とに、複数の第１電極２２に対して共通に形成されている。特に、正孔輸送層２４は、第１電極２２の上面および側面を覆う位置に形成されている。これに伴い、エッジカバー２３は、正孔輸送層２４の上層に形成され、平面視において第１電極２２の端部を覆う位置に形成されている。開口部２３ｈからは、正孔輸送層２４を挟んで、第１電極２２の端部を除く、第１電極２２の一部が露出する。また、補助配線２６についても、エッジカバー２３上に直接形成されている。
上述した点を除いて、本実施形態に係る表示デバイス２は、前実施形態に係る表示デバイス２と、同一の構成を備えていてもよい。
本実施形態に係る表示デバイス２は、図４に示すフローチャートに示す各工程のうち、ステップＳ４を除いて、同一の方法によって製造されてもよい。図９は、本実施形態に係る表示デバイス２の発光素子層５の形成方法を説明するためのフローチャートである。図１０は、図９のフローチャートに基づいて実施される、発光素子層５の形成工程をより詳細に説明するための工程断面図である。
図９に示すように、本実施形態に係る発光素子層５の形成工程は、前実施形態に係る発光素子層５の形成工程と比較して、ステップＳ４－５を、ステップＳ４－２に次いで実行する点を除いて、同一の手法により製造できる。
本実施形態に係る発光素子層５の形成工程において、ステップＳ４－２まで実行することにより、図１０の（ａ）に示す構造が得られる。次いで、ステップＳ４－５を実行し、第１電極２２および平坦化膜２１の上層に、正孔輸送層２４を成膜することにより、図１０の（ｂ）に示す正孔輸送層２４が得られる。次いで、ステップＳ４－３とステップＳ４－４とを順に実行することにより、図１０の（ｃ）に示す、正孔輸送層２４の上層のエッジカバー２３が得られる。次いで、ステップＳ４－６とステップＳ４－７とを順に実行することにより、図１０の（ｄ）に示す、エッジカバー２３の上層に、エッジカバー２３と直接接する補助配線２６が得られる。ステップＳ４－８以降を、前実施形態におけるステップＳ４－８以降と同様に実施することにより、本実施形態に係る発光素子層５が得られる。
本実施形態に係る表示デバイス２においても、補助配線２６と第２電極２７との電気的な接続を確立するために、コンタクトホールを形成する必要がない。このため、本実施形態に係る表示デバイス２は、高解像度化により有利である。
また、本実施形態においては、正孔輸送層２４の上層に、エッジカバー２３、および開口部２３ｈが形成され、開口部２３ｈは、発光層２５により、上面視において覆われている。したがって、正孔輸送層２４は、エッジカバー２３および発光層２５により、上面視において完全に覆われる。このため、正孔輸送層２４と、第２電極２７との短絡を抑制することができ。歩留まり向上に有利である。
〔実施形態３〕
図１１は、本実施形態に係る表示デバイス２の、図１の（ｂ）に対応する位置における断面図を示す。本実施形態に係る表示デバイス２は、実施形態１に係る表示デバイス２と比較して、発光素子層５が、さらに、発光層２５と第２電極２７との間に、電子輸送層２８を備えている。電子輸送層２８は、複数の発光層２５ごとに、島状に形成されている。電子輸送層２８は、ＺｎＯ、またはＩＧＺＯ（Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系の酸化物半導体）等の、無機の電子輸送材料を備えている。なお、本実施形態においては、発光素子層５は、第２電極２７に代えて、電子輸送材料を備えていない、第２電極２９を備えていてもよい。上述した点を除いて、本実施形態に係る表示デバイス２は、実施形態１に係る表示デバイス２と、同一の構成を備えていてもよい。
図１１は、本実施形態に係る表示デバイス２の、図１の（ｂ）に対応する位置における断面図を示す。本実施形態に係る表示デバイス２は、実施形態１に係る表示デバイス２と比較して、発光素子層５が、さらに、発光層２５と第２電極２７との間に、電子輸送層２８を備えている。電子輸送層２８は、複数の発光層２５ごとに、島状に形成されている。電子輸送層２８は、ＺｎＯ、またはＩＧＺＯ（Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系の酸化物半導体）等の、無機の電子輸送材料を備えている。なお、本実施形態においては、発光素子層５は、第２電極２７に代えて、電子輸送材料を備えていない、第２電極２９を備えていてもよい。上述した点を除いて、本実施形態に係る表示デバイス２は、実施形態１に係る表示デバイス２と、同一の構成を備えていてもよい。
本実施形態に係る表示デバイス２は、図４に示すフローチャートに示す各工程のうち、ステップＳ４を除いて、同一の方法によって製造されてもよい。図１２は、本実施形態に係る表示デバイス２の発光素子層５の形成方法を説明するためのフローチャートである。図１３は、図１２のフローチャートに基づいて実施される、発光素子層５の形成工程をより詳細に説明するための工程断面図である。
図１２に示すように、本実施形態に係る発光素子層５の形成工程は、実施形態１に係る発光素子層５の形成工程と比較して、ステップＳ４－５までは、同一の手法により製造できる。本実施形態においては、ステップＳ４－５に次いで、先にステップＳ４－８およびステップＳ４－９を実施して、発光層２５を形成する。発光層２５の形成の完了時点において、図１３の（ａ）に示す構造が得られる。
次いで、電子輸送層２８を、正孔輸送層２４および発光層２５の上層に成膜する（ステップＳ４－１２）。電子輸送層２８の成膜は、正孔輸送層２４の成膜と同一の手法により実施してもよい。次いで、電子輸送層２８のパターニングを実施する（ステップＳ４－１３）。電子輸送層２８のパターニングは、フォトリソグラフィにより実施してもよい。これにより、図１３の（ｂ）に示す、各発光層２５を覆う位置に、島状に形成された電子輸送層２８が得られる。
次いで、ステップＳ４－６およびステップＳ４－７を順に実施し、図１３の（ｃ）に示す補助配線２６を形成する。ここで、正孔輸送層２４と電子輸送層２８とが、共に無機の材料からなっているため、ステップＳ４－７において、正孔輸送層２４、電子輸送層２８、およびこれらの下層の各層に対するダメージが低減される。
次いで、ステップＳ４－１０およびステップＳ４－１１を順に実施し、図１３の（ｄ）に示す第２電極２９を形成する。この際、補助配線２６の上層には、電子輸送層２８が存在しないために、本実施形態においても、補助配線２６と第２電極２９との電気的な接続が確立される。以上により、本実施形態に係る発光素子層５が形成される。
本実施形態に係る表示デバイス２においても、補助配線２６と第２電極２９との電気的な接続を確立するために、コンタクトホールを形成する必要がない。このため、本実施形態に係る表示デバイス２は、高解像度化により有利である。
また、電子輸送層２８が、第２電極２９とは別途形成され、第２電極２９は電子輸送材料を備える必要が無い。このために、第２電極２９の電気伝導率が上昇する。
なお、本実施形態においては、何れの発光層２５の上層においても、同一の材料からなる電子輸送層２８を形成する例を挙げたが、これに限られない。例えば、発光層２５と同様に、電子輸送層２８についても、下層の発光層２５の発光色に応じて、材料を変更してもよい。この場合、電子輸送層２８の成膜とパターニングとを、発光層２５の発光色に応じて、繰り返し実施することにより、電子輸送層２８を形成してもよい。上記構成により、発光層２５の発光色に応じて、それぞれの発光層２５に対し、より適切な材料を備えた電子輸送層２８を形成でき、各発光素子の発光効率が改善する。
また、本実施形態においては、発光層２５ごとに、個々の電子輸送層２８が形成される構成を例に挙げて説明したが、これに限られない。本実施形態に係る表示デバイス２は、補助配線２６と第２電極２９との電気的な接続が確立されている限り、一部の発光層２５同士において、共通の電子輸送層２８を備えていてもよい。例えば、電子輸送層２８は、互いに隣接する同種の発光層２５において共通に形成されていてもよく、赤色発光層２５Ｒと青色発光層２５Ｂとの間、あるいは、赤色発光層２５Ｒと緑色発光層２５Ｇとの間において、共通に形成されていてもよい。
〔実施形態４〕
図１４は、本実施形態に係る表示デバイス２の、図１の（ｂ）に対応する位置における断面図を示す。本実施形態に係る表示デバイス２は、前実施形態に係る表示デバイス２と比較して、発光素子層５が、複数の発光素子に共通の電子輸送層２８を備えている。さらに、本実施形態に係る発光素子層５は、第２電極２９の上層に、透明導電膜３０を備える。加えて、本実施形態において、補助配線２６は、透明導電膜３０の上層の、エッジカバー２３と重畳する位置に形成されている。上述した点を除いて、本実施形態に係る表示デバイス２は、前実施形態に係る表示デバイス２と、同一の構成を備えていてもよい。
図１４は、本実施形態に係る表示デバイス２の、図１の（ｂ）に対応する位置における断面図を示す。本実施形態に係る表示デバイス２は、前実施形態に係る表示デバイス２と比較して、発光素子層５が、複数の発光素子に共通の電子輸送層２８を備えている。さらに、本実施形態に係る発光素子層５は、第２電極２９の上層に、透明導電膜３０を備える。加えて、本実施形態において、補助配線２６は、透明導電膜３０の上層の、エッジカバー２３と重畳する位置に形成されている。上述した点を除いて、本実施形態に係る表示デバイス２は、前実施形態に係る表示デバイス２と、同一の構成を備えていてもよい。
透明導電膜３０は、補助配線２６および第２電極２９の双方と、電気的に接続している。このため、補助配線２６は、透明導電膜３０を介して、第２電極２９の銀ナノワイヤと、電気的に接続している。また、透明導電膜３０は、第１電極２２の上面および側面を全て覆う位置に形成されている。透明導電膜３０は、例えば、ＩＴＯまたはＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）を含んでいてもよい。
図１５は、本実施形態に係る表示デバイス２の、図１の（ｂ）に対応する位置における断面図を示す。なお、本実施形態においては、額縁領域ＮＡにおける平坦化膜２１に、スリット３５が設けられていない構成を例に挙げて説明する。
額縁領域ＮＡにおいては、図１５に示すように、平坦化膜２１上に、第２電極２９、透明導電膜３０、および幹配線３４が、下層から順に形成されている。ここで、透明導電膜３０と幹配線３４とは、表示デバイス２の周囲側に延伸し、導電膜３６と重畳する位置まで形成されている。
特に、本実施形態においては、図１５に示すように、ダミーバンクＤＢ同士の間に形成されている、第３接続部ＣＮ３において、透明導電膜３０と導電膜３６とが接触し、電気的に接続している。このため、本実施形態においては、幹配線３４が、透明導電膜３０を介して、導電膜３６と電気的に接続している。なお、図１５に示すように、第２電極２９は、導電膜３６と重畳する位置まで延伸していなくともよい。
本実施形態に係る表示デバイス２は、図４に示すフローチャートに示す各工程のうち、ステップＳ４を除いて、同一の方法によって製造されてもよい。図１６は、本実施形態に係る表示デバイス２の発光素子層５の形成方法を説明するためのフローチャートである。図１７および図１８は、図１６のフローチャートに基づいて実施される、発光素子層５の形成工程をより詳細に説明するための工程断面図である。
図１６に示すように、本実施形態に係る発光素子層５の形成工程は、前実施形態に係る発光素子層５の形成工程と比較して、発光層２５の形成までは、同一の手法により製造できる。発光層２５の形成までが完了した時点において、図１７の（ａ）に示す構造が得られる。
発光層２５の形成に次いで、本実施形態においては、ステップＳ４－１２を実施して、電子輸送層２８を成膜する。ステップＳ４－１２の完了時点において、図１７の（ｂ）に示す構造が得られる。なお、本実施形態においては、電子輸送層２８のパターニングは実施しなくともよい。
次いで、ステップＳ４－１０およびステップＳ４－１１を実施し、図１７の（ｃ）に示す第２電極２９を形成する。次いで、第２電極２９の上層に、図１８の（ａ）に示す、透明導電膜３０を形成する（ステップＳ４－１４）。透明導電膜３０は、ＣＶＤ法、またはスパッタ法等を用いて形成してもよい。次いで、ステップＳ４－６およびステップＳ４－７を実施し、図１８の（ｂ）に示す、補助配線２６を、透明導電膜３０の上層に形成する。以上により、本実施形態に係る発光素子層５が形成される。
本実施形態においては、第２電極２９の上層に透明導電膜３０が形成され、当該透明導電膜３０の上層に補助配線２６が形成される。このため、透明導電膜３０により、第２電極２９を含む、透明導電膜３０よりも下層が保護される。したがって、補助配線２６のパターニングによる、透明導電膜３０よりも下層へのダメージが低減される。特に、透明導電膜３０により、補助配線２６のパターニングによるダメージを受けやすい金属ナノワイヤを含む第２電極２９を、より効率的に保護することが可能である。
上述の各実施形態に係る表示デバイス２の発光素子層５は、柔軟性を有し、屈曲可能であってもよい。例えば、上述の各実施形態に係る発光素子層５は、発光素子として、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode：有機発光ダイオード）を備えていてもよい。この場合、各実施形態に係る表示デバイス２は、有機ＥＬ（Electro Luminescence：エレクトロルミネッセンス）ディスプレイであってもよい。
または、上述の各実施形態に係る発光素子層５は、発光素子として、ＱＬＥＤ（Quantum dot Light Emitting Diode：量子ドット発光ダイオード）を備えていてもよい。この場合、各実施形態に係る表示デバイス２は、ＱＬＥＤディスプレイであってもよい。
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。
２ 表示デバイス
３ バリア層
４ ＴＦＴ層
５ 発光素子層
５Ｒ 赤色発光素子
５Ｇ 緑色発光素子
５Ｂ 青色発光素子
６ 封止層
１０ 支持基板
２２ 第１電極
２３ エッジカバー
２３ｈ 開口部
２４ 正孔輸送層
２５ 発光層
２５Ｒ 赤色発光層
２５Ｇ 緑色発光層
２５Ｂ 青色発光層
２６ 補助配線
２７・２９ 第２電極
２８ 電子輸送層
３０ 透明導電膜
３４ 幹配線
３６ 導電膜
ＤＡ 表示領域
ＮＡ 額縁領域
３ バリア層
４ ＴＦＴ層
５ 発光素子層
５Ｒ 赤色発光素子
５Ｇ 緑色発光素子
５Ｂ 青色発光素子
６ 封止層
１０ 支持基板
２２ 第１電極
２３ エッジカバー
２３ｈ 開口部
２４ 正孔輸送層
２５ 発光層
２５Ｒ 赤色発光層
２５Ｇ 緑色発光層
２５Ｂ 青色発光層
２６ 補助配線
２７・２９ 第２電極
２８ 電子輸送層
３０ 透明導電膜
３４ 幹配線
３６ 導電膜
ＤＡ 表示領域
ＮＡ 額縁領域
Claims (18)
- 基板上に、ＴＦＴ層と、複数の発光素子を備えた発光素子層と、封止層とを、この順に備えた表示領域と、該表示領域の周囲の額縁領域とを備えた表示デバイスであって、
前記発光素子層は、第１電極と、該第１電極を露出する複数の開口部を前記複数の発光素子ごとに有し、かつ、前記第１電極の端部を覆うエッジカバーと、前記開口部のそれぞれを覆う複数の発光層と、前記複数の発光素子に共通し、かつ、前記発光層を覆う第２電極とを備え、
前記第２電極は、金属ナノワイヤを含み、
前記発光素子層は、さらに、前記エッジカバーと重畳する位置に、格子状の補助配線を備え、該補助配線と前記金属ナノワイヤとが、電気的に接続する表示デバイス。 - 前記金属ナノワイヤが、銀ナノワイヤである請求項１に記載の表示デバイス。
- 前記額縁領域に幹配線を備え、前記補助配線は前記幹配線から分岐し、前記額縁領域から前記表示領域へ延伸する請求項１または２に記載の表示デバイス。
- 前記第１電極と同材料であり、かつ、前記第１電極と同層である導電膜と、前記幹配線とが、電気的に接続する請求項３に記載の表示デバイス。
- 前記第２電極が、電子輸送材料をさらに含む請求項１から４の何れか１項に記載の表示デバイス。
- 前記電子輸送材料がＺｎＯ、またはＭｇＺｎＯである請求項５に記載の表示デバイス。
- 前記発光素子層が、前記第１電極と前記発光層との間に、無機の正孔輸送層をさらに備えた請求項１から６の何れか１項に記載の表示デバイス。
- 前記正孔輸送層が、ＮｉＯまたはＭｇＮｉＯを含む請求項７に記載の表示デバイス。
- 前記正孔輸送層が、前記複数の発光層に共通して設けられる請求項７または８に記載の表示デバイス。
- 前記正孔輸送層が、前記エッジカバーの、前記ＴＦＴ層側に設けられる請求項９に記載の表示デバイス。
- 前記正孔輸送層が、前記エッジカバーの、前記封止層側に設けられ、前記補助配線と接する請求項９に記載の表示デバイス。
- 前記発光素子層が、前記発光層と前記第２電極との間に、島状に設けられた電子輸送層をさらに備えた請求項１から４の何れか１項に記載の表示デバイス。
- 前記電子輸送層は前記発光層ごとに設けられる請求項１２に記載の表示デバイス。
- 前記発光素子層が、前記複数の発光層に共通し、かつ、前記第２電極を覆う位置に設けられた透明導電膜をさらに備え、前記補助配線は、前記透明導電膜を介して前記金属ナノワイヤと電気的に接続する請求項１から１１の何れか１項に記載の表示デバイス。
- 前記透明導電膜は、前記第１電極の上面および側面を全て覆う請求項１４に記載の表示デバイス。
- 前記透明導電膜は、ＩＴＯまたはＩＺＯを含む請求項１４または１５に記載の表示デバイス。
- 前記額縁領域に幹配線を備え、前記補助配線は前記幹配線から分岐し、前記額縁領域から前記表示領域へ延伸し、
前記幹配線が、前記第１電極と同材料であり、かつ、前記第１電極と同層である、導電膜と電気的に接続し、
前記発光素子層が、前記複数の発光層に共通し、かつ、前記第２電極を覆う位置に設けられた透明導電膜をさらに備え、前記補助配線は、前記透明導電膜を介して前記金属ナノワイヤと電気的に接続し、
前記幹配線が、前記透明導電膜を介して、前記導電膜と電気的に接続する請求項１または２に記載の表示デバイス。 - 前記発光層が、量子ドットと感光性樹脂とを含む請求項１から１７の何れか１項に記載の表示デバイス。
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