显示装置的制作方法

本发明涉及显示装置。

背景技术：

对于有机EL(Electro luminescence)显示装置等的显示装置而言，会有使用晶体管等开关元件控制有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)等自发光元件来显示图像的情况。在某些情况下，有机发光二极管等自发光元件具有以两个电极夹持含有发光层的层的结构。在这种情况下，在光发射侧设置的电极是通过透明导电材料形成的。

日本特开2001-230086号公报公开了一种有源驱动型有机EL发光装置，其上部电极是由主电极和辅助电极构成的，所述主电极由透明导电材料构成，所述辅助电极由低电阻材料构成。

技术实现要素：

在某些情况下，透明导电材料相比金属材料电阻较高。为了使电极的电阻降低而增大由透明导电材料形成的电极的厚度的话，会出现光透过率降低、光取出量降低的情况。

因此，本发明的目的在于提供一种防止光取出量降低的显示装置。或者，提供一种使功耗降低的显示装置。

本发明的显示装置具有：多个下部电极；有机层，其含有以覆盖所述多个下部电极的方式设置的发光层；电荷产生层，其是以覆盖所述有机层的方式连续一体地设置，并根据被施加的电压产生电子及空穴从而产生载流子；和上部电极，其设置在所述电荷产生层上，并至少避开所述多个下部电极各自的中央部的上方，且俯视时位于所述多个下部电极之间。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的显示装置的立体图。

图2是本发明的第一实施方式的显示面板的布线图。

图3是本发明的第一实施方式的显示面板的像素的剖视图。

图4是本发明的第一实施方式的显示面板的像素的俯视图。

图5是本发明的第一实施方式的变形例的显示面板的像素的俯视图。

图6是本发明的第二实施方式的显示面板的像素的剖视图。

图7是本发明的第三实施方式的显示面板的像素的剖视图。

图8是本发明的第四实施方式的显示面板的像素的剖视图。

附图标记说明

1显示装置、2上框架、3下框架、10显示面板、11显示区域、12图像信号驱动电路、13扫描信号驱动电路、14扫描线、15图像信号线、16电源线、20基板、21基底膜、22第一绝缘层、23第二绝缘层、24层间绝缘膜、25平坦化膜、26下部电极、27像素分离膜、28紫外线遮蔽膜、30漏电极、31栅电极、32半导体层、33源电极、40有机层、41电荷产生层、42上部电极、42a条带状上部电极、42b扩张上部电极、43封固膜、44填充材料、45对置基板、46银薄膜。

具体实施方式

以下，针对本发明的各实施方式，一边参照附图一边进行说明。需要说明的是，公开的内容终究只是一个例子，对于本领域技术人员保留发明主旨而进行的适当变更、能容易想到的方案而言，当然包括在本发明的范围内。此外，附图为了使说明更明确，与实际的方案相比，存在对各部分的宽度、厚度、形状等进行示意性表示的情况，但这只是一个例子，并不限定本发明的说明。此外，在本说明书和各图中，有时对与已出现的图有关并与前文所述的内容相同的要素标注相同的附图标记，并适当省略详细说明。

[第一实施方式]

图1示出了本发明的第一实施方式的显示装置1的立体图。显示装置1由显示面板10构成，该显示面板10以被上框架2及下框架3夹持的方式固定。

图2是本发明的第一实施方式的显示面板10的布线图。显示面板10通过图像信号驱动电路12及扫描信号驱动电路13控制以矩阵状配置于显示区域11的各像素并显示图像。在此，图像信号驱动电路12是生成传送至各像素的图像信号并发送该图像信号的电路。此外，扫描信号驱动电路13是生成对设置于像素处的TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)的扫描信号并发送该扫描信号的电路。需要说明的是，虽然在图2中示出了图像信号驱动电路12及扫描信号驱动电路13是形成在两个位置处，但是也可以将它们组装到1个IC(integrated circuit,集成电路)中，还可以将它们分开形成在三个以上位置处。

图3是本发明的第一实施方式的显示装置1的像素的剖视图。在显示面板10的最下层配置有基板20。基板20是由玻璃或人工树脂等形成的。在基板20上，通过SiN(氮化硅)、SiO₂(二氧化硅)等形成基底膜21。在基底膜21上形成半导体层32，所述半导体层32将驱动晶体管的漏电极30和源电极33电连接。半导体层32由多晶硅形成。需要说明的是，半导体层32也可以由非晶硅等形成。在基底膜21及半导体层32上，通过SiN(氮化硅)、SiO₂(二氧化硅)等形成第一绝缘层22。在第一绝缘层22上，通过金属材料形成驱动晶体管的栅电极31。在第一绝缘层22及栅电极31上，通过SiN(氮化硅)、SiO₂(二氧化硅)等形成第二绝缘层23。在第二绝缘层23及第一绝缘层22处设置有贯通至半导体层32的通孔，并且通过金属材料形成驱动晶体管的漏电极30及源电极33。在漏电极30、源电极33及第二绝缘层23上，通过SiN(氮化硅)、SiO₂(二氧化硅)等形成层间绝缘膜24。在层间绝缘膜24上，通过丙烯酸、环氧等绝缘膜类树脂等的绝缘体形成平坦化膜25。

在平坦化膜25上，通过金属材料形成多个下部电极26。下部电极26为有机发光二极管的阳极。下部电极26将设置于平坦化膜25及层间绝缘膜24处的通孔贯通，与驱动晶体管的源电极33电连接。下部电极26按每个像素而彼此分离地形成。本实施方式所述显示装置1通过对多个下部电极26中特定的下部电极26施加电压而使对应的像素发光从而显示图像。

在平坦化膜25及下部电极26上，通过丙烯酸、聚酰亚胺等感光性树脂，或者SiN(氮化硅)、SiO₂(二氧化硅)等无机材料形成像素分离膜27。像素分离膜27由绝缘材料以覆盖多个下部电极26的端部的方式形成。作为绝缘膜的像素分离膜27通过设置在下部电极26的端部和下述的上部电极42之间来防止电极间的短路。另外，像素分离膜27如下所述地限定像素区域PX。

在多个下部电极26上，以覆盖多个下部电极26的方式形成有机层40。有机层40为含有发光层的层。有机层40是从下部电极26侧开始按顺序依次叠加空穴输送层(或者是空穴注入层和空穴输送层)、发光层和电子输送层(或者是电子输送层和电子注入层)而成的层。各层优选通过有机半导体材料形成。将在下部电极26中的、不被像素分离膜27覆盖而与有机层40接触的区域称为像素区域PX。有机层40中利于发光的部分以设置于像素区域PX处的部分为主。对于设置于像素区域PX处的有机层40而言，从空穴输送层流入空穴，从电子输送层流入电子。并且，在发光层中，电子和空穴发生再结合，形成发光层的有机材料被激发，并在从高能级跃迁至低能级时发光。

在有机层40上，以覆盖有机层40的方式连续一体地设置有电荷产生层41，所述电荷产生层41是根据施加的电压而生成电子及空穴从而产生载流子的。电荷产生层41可以由有机半导体材料形成。电荷产生层41为有机材料时，优选六氰基-六氮杂苯并菲(HATCN)、四氟-四氰基醌二甲烷(F4TCNQ)；为无机材料时，优选氧化钒(V₂O₅)、氧化钼(MoO₃)。此外，在电荷产生层41上设置有上部电极42，所述上部电极42至少避开多个下部电极26各自的中央部的上方，并且俯视时在多个下部电极26之间。本实施方式涉及的上部电极42以不与像素区域PX重叠的方式设置，从而不会干扰从有机层40发射的光。因此，根据本实施方式涉及的显示装置1，可以防止光取出量的降低。尤其是，上部电极42只要以避开下部电极26的中央部的上方的方式设置即可，在这种情况下，可以充分地取出从有机层40发射的光。进一步地，若上部电极42在像素分离膜27上，则可以俯视时与下部电极26重叠。

上部电极42优选由金属形成。在以覆盖像素区域PX上的有机层40的方式设置上部电极时，上部电极必须由ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)、IZO(Indium Zinc Oxide，氧化铟锌)等透明导电材料形成。然而，即使是使用透明导电材料形成上部电极，也不能避免由透明导电材料导致的光的衰减。在这方面，根据本实施方式涉及的显示装置1，可以由几乎不具有光透过性的厚的金属形成上部电极42，由于其相比由透明导电材料形成上部电极可以减小电阻，因而能减少功耗。需要说明的是，还能使用厚的透明导电材料形成上部电极42，以使电阻相对变小。即使在这种情况，也能使显示装置1的功耗减少。

此外，本实施方式涉及的上部电极42设置于像素分离膜27的上方。由于像素分离膜27以覆盖下部电极26的端部的方式设置，因此上部电极42在俯视时，设置成与下部电极26的端部重叠。也可以说，上部电极42没有设置在俯视时像素分离膜27不存在的区域。通过以此方式配置上部电极42，避免上部电极42与像素区域PX重叠，从而能够提高显示装置1的光取出量。此外，能够避免因在像素区域PX上配置透明电极材料导致的光的衰减。

电荷产生层41根据在下部电极26(按每个像素形成)和上部电极42之间施加的电压，成对生成电子及空穴。生成的空穴向上部电极42流动。此外，生成的电子向有机层40(设置于下部电极26侧)的最上层的电子输送层(或者是电子注入层)流动。以下简单地说明电荷产生层41中的载流子(电子或者空穴)的流动：当电子和空穴的第一对在下部电极26侧生成，并且电子和空穴的第二对在上部电极42侧生成时，第一对的空穴向上部电极42流动，第二对的电子向下部电极26流动；然后，第一对的空穴和第二对的电子再结合而消失；另一方面，第一对的电子到达下部电极26，第二对的空穴到达上部电极42。以此方式，即使对于有机半导体材料的载流子的移动度较低的情况，也能够通过以再结合为媒介，有效地使电流从下部电极26流动至上部电极42。因此，即使下部电极26和上部电极42不以夹持有机层40相对的方式设置，也能使电流从下部电极26流动至上部电极42。

在电荷产生层41及上部电极42上形成封固膜43。封固膜43由SiN、SiO₂或其层叠膜形成。在封固膜43上填充填充材料44并贴合对置基板45而密封。在对置基板45的表面或者背面可以设置黑矩阵、彩色滤光片(Color filter)及偏振板。另外，在对置基板45的表面，也可以设置触摸面板(Touch panel)。

需要说明的是，通过有机层40形成的有机发光二极管可以是所谓串联(Tandem)型的。即，可以是：通过依次层叠空穴输送层、第一发光层、电子输送层形成第一有机发光二极管，在所述电子输送层上形成电荷产生层，并依次层叠空穴输送层、第二发光层及电子输送层而形成第二有机发光二极管。进一步地，可以层叠电荷产生层，并依次层叠空穴输送层、第三发光层及电子输送层，形成第三有机发光二极管。通过调整层叠的多个有机发光二极管的发光色，可以使作为串联型的有机发光二极管整体产生白色的发光色。在这种情况下，通过在对置基板45等处设置彩色滤光片可以进行全彩色的图像显示。

图4为本发明的第一实施方式的显示面板10的像素的俯视图。该图表示像素区域PX和上部电极42的位置关系。本实施方式涉及的上部电极42设置为俯视呈格子状。上部电极42以围绕像素区域PX的方式设置，由于从像素区域PX的2个长边到上部电极42的距离分别为相同程度，因此可以使像素区域PX的有机层40在任意情况下均以相同程度的条件发光。由此，得到每个像素均匀的显示品质。

图5为本发明的第一实施方式的变形例的显示面板10的像素的俯视图。本变形例涉及的条带状(stripe)上部电极42a并行设置于像素区域PX之间。即使在以本变形例的方式设置条带状上部电极42a的情况下，像素区域PX和条带状上部电极42a也不重叠，光取出量提高。另外，由于用金属形成条带状上部电极42a这样等能够将电阻抑制为较小程度，因此可以降低显示装置1的功耗。此外，由于条带状上部电极42a可以通过一次制膜工序形成，因此本变形例涉及的显示装置1相比采用至少需要两次制膜工序的格子状的上部电极42的情况，可以通过更少的工序、更短的时间、更低的成本进行制造。

[第二实施方式]

图6为本发明的第二实施方式的显示面板10的像素的剖视图。本实施方式涉及的显示面板10在电荷产生层41之上、且像素分离膜27的上方具有扩张上部电极42b。关于扩张上部电极42b以外的构成，本实施方式涉及的显示面板10具有与第一实施方式涉及的显示面板10同样的构成。

扩张上部电极42b以俯视不与像素区域PX重叠，并延伸至由像素分离膜27形成的斜面部分的方式形成。由于扩张上部电极42b形成得比第一实施方式涉及的上部电极42宽，与电荷产生层41接触的面积更大。因此，其电阻更小；相比显示装置1，更减少功耗。

[第三实施方式]

图7为本发明的第三实施方式涉及的显示面板10的像素的剖视图。本实施方式涉及的显示面板10，在上部电极42及电荷产生层41上具有紫外线遮蔽膜28。在紫外线遮蔽膜28上形成封固膜43。关于紫外线遮蔽膜28以外的构成，本实施方式涉及的显示面板10具有与第一实施方式涉及的显示面板10同样的构成。

紫外线遮蔽膜28至少在多个下部电极26各自的上方，以覆盖有机层40的方式设置。本实施方式涉及的紫外线遮蔽膜28以覆盖显示面板10的整个显示区域的方式连续一体地设置。此外，封固膜43以覆盖上部电极42及紫外线遮蔽膜28的方式连续一体地设置。

封固膜43有通过等离子体化学气相沉积(plasma-enhanced chemical vapor deposition)的方法形成的情况。在等离子体化学气相沉积工序中，由于有时会有紫外线产生，因此有机层40可能受到紫外线的照射而劣化。对于以往的显示面板10而言，有在整个显示区域通过透明导电材料形成上部电极的情况，由于该上部电极屏蔽紫外线，因而能预防在其下形成的有机层40的劣化。在这方面，本实施方式涉及的显示面板10，在进行形成封固膜43的工序之前，形成紫外线遮蔽膜28。因此，即使在下部电极26的中央部的上方不形成上部电极42、由等离子体化学气相沉积法形成的封固膜43覆盖有机层40而形成的情况下，也能预防有机层40的劣化。

[第四实施方式]

图8为本发明的第四实施方式的显示面板10的像素的剖视图。本实施方式涉及的显示面板10在电荷产生层41上具有银薄膜46。此外，本实施方式涉及的显示面板10不具有封固膜43。关于银薄膜46及封固膜43以外的构成，本实施方式涉及的显示面板10具有与第一实施方式涉及的显示面板10同样的构成。而且，还可以代替填充材料44而填充氮气等非活性稀有气体。

银薄膜46为以覆盖有机层40的方式连续一体地设置的光透过性的金属膜。银薄膜46在保护有机层40的同时，还可以通过形成在上部电极42和电荷产生层41之间来提高导电性。需要说明的是，银薄膜46可以被镁银薄膜等的金属膜替代。银薄膜46等优选通过蒸镀或者PVD(物理气相沉积)的方式形成。虽然可以考虑用等离子体(plasma)CVD(等离子体化学气相沉积)形成银薄膜46等，但是在制造过程中出现的紫外线有可能是有机层40的劣化的原因。

本实施方式涉及的显示面板10至少在多个下部电极26各自的上方，不具有由等离子体化学气相沉积法形成的膜。特别地，本实施方式涉及的显示面板10不具有通过等离子体化学气相沉积法形成的封固膜43。因此，等离子体化学气相沉积工序中，没有产生紫外线使有机层40劣化的可能，可以保持较高的有机层40的品质。

需要说明的是，本实施方式涉及的对置基板45优选在边框区域通过多孔玻璃(Fritted glass)接合。通过由多孔玻璃接合对置基板45，能得到高的密闭性，连同由银薄膜46的保护可以共同预防水分等对有机层40的侵入。

基于作为本发明的实施方式的上述的显示装置，并且为本领域技术人员进行适宜设计变更而实施得到的所有的显示装置，只要包含本发明的主旨，则也属于本发明的范围。例如，像素区域的形状可以不是“L”字形，可以是矩形，可以是多角形。

在本发明的思想范畴中，只要是本领域技术人员，就能想到的各种变更例以及修正例，了解到关于这些变更例以及修正例也属于本发明的范围。例如，对于上述各实施方式，本领域技术人员适当地进行构成要素的追加、删除或者设计变更，或者进行工序的追加、省略或者条件变更，只要具有本发明的主旨，就包含在本发明的范围内。

此外，关于通过本实施方式中所述的方式而产生的其他的作用效果，对于是本说明书中明确说明的内容、或者是本领域技术人员能够适宜想到的内容，应当理解为当然地是由本发明所产生的效果。

以上说明了本发明的实施例，但应理解，本发明不限于上述实施例，对其进行的各种修改、变更均包含于权利要求书所记载的本发明的范围中。