显示元件及其制造方法以及显示装置的制作方法

专利名称：显示元件及其制造方法以及显示装置的制作方法
技术领域：
有该自发光显示元件的显示装置。
背景技术：
近年来，作为取代液晶显示器的采用有机发光元件的有机EL (电致发 光)显示器已经商品化。有机EL显示器是自发光的，因此比液晶显示器具 有更宽的视角。此外，人们认为这种类型的显示器对高清晰度高速度的视频 信号可提供足够快的响应。
例如，有机EL显示器可按如下所述来制造。首先，如图18A所示，在 基板111上为每个像素形成一个像素驱动电路(未示出)。每个驱动电路包 括驱动晶体管Trl。接下来，在整个表面上涂敷光敏树脂以形成平坦化绝缘 膜112。然后，通过曝光和显影将该膜112图案化为预定的形状。同时，在 每个驱动晶体管Trl上形成连接孔112A，之后洪焙基板。
接下来，如图18B所示，通过賊射在整个表面上形成导电层(未示出)， 随后通过湿法蚀刻选4奪性去除导电层。这不仅在每个子像素区域110A(形 成有机发光元件的区域)中形成第一电极113,而且在子像素区域110A的 周围形成辅助电极114。第一电极113经由连接孔112A连接到驱动晶体管 Trl。
接下来，如图19A所示，在整个表面上涂敷光敏树脂(未示出)。然后， 通过曝光和显影为第一电极113制作开口部分115A。同时，为辅助电极114 制作开口部分115B,之后烘焙基板以形成隔离绝缘膜115。
接下来，如图19B所示，设置与表面接近的掩模(未示出)。该掩模具 有对应于开口部分115A的开口部分。然后，例如，通过气相沉积在第一电 极113的在开口部分115A中的暴露表面上依次形成空穴注入层116A、空穴 输运层116B、发光层116C和电子输运层116D，这样就形成了有机层116。
接下来，如图20A所示，例如，通过气相沉积在整个表面上形成第二电极117。这将第二电极117经由开口部分115B连接到辅助电极114。应当注 意的是，提供辅助电极114以保证降低第二电极117的电阻。
接下来，如图20B所示，在第二电极117上依次形成保护膜118和粘合 层119。然后，将形成有滤色器121的密封基板120以滤色器121面对粘合 层119的方式贴附到粘合层119。这样就形成了有机EL显示器。
在具有如上所述为每个像素形成的有机发光元件的有机EL显示器中， 每个像素中的驱动晶体管Trl以可控方式导通和截止，以给每个像素中的发 光元件提供驱动电流。这使得空穴和电子复合，从而引起发光。该光在第一 电极113和第二电极117之间多次反射，然后该光通过第二电极117、保护 膜118、粘合层119、滤色器121和密封基板120而被引出。
应当注意的是，例如，在日本专利申请公开No. 2007-234581中揭示了 该有机发光元件的构造。

发明内容
附带地，上述有机发光元件的缺点在于其V-I特性通常偏离理想情形。 这导致不适当的像素驱动，造成有机发光元件随着时间退化以及在抑制驱动 晶体管特性变化上的困难。
本发明针对于上面的问题而设计，并且本发明所希望的是提供能防止 V-I特性偏离理想情形的显示元件、该显示元件的制造方法以及具有该显示 元件的显示装置。
本发明实施例的第一显示元件具有在第一和第二电极之间的有机层。辅 助配线以与第一电极绝缘的方式形成在该第一电极的周围。此外，形成具有 第一和第二开口的绝缘部分。第一开口暴露第一电极，并且第二开口暴露辅 助配线。有机层至少覆盖第一电极的在第一开口中的暴露表面。第二电极至 少覆盖有机层和辅助配线的在第二开口中的暴露表面。空穴注入层的边缘 设置为比有机层的边缘更靠向内侧。
本发明另 一个实施例的第 一显示装置包括上述的第 一显示元件和适合 于驱动第一显示元件的驱动电路。
在本发明实施例的第一显示元件和第一显示装置中，空穴注入层的边 缘设置为比有机层的边缘更靠向内侧。这使得有机层的空穴注入层之外的 层在空穴注入层和第二电极之间，因此保持空穴注入层和第二电极彼此不接触。
本发明实施例的第二显示元件具有第一和第二电极之间的有机层。辅助 配线以与第一电极绝缘的方式形成在第一电极的周围。此外，形成具有第一 和第二开口的绝缘部分。第一开口暴露第一电极，并且第二开口暴露辅助配 线。有机层至少覆盖第一电极的在第一开口中的暴露表面。第二电极至少覆 盖有机层和辅助配线的在第二开口中的暴露表面。空穴注入层的边缘比该空 穴注入层的中间部分具有更高的电阻。
本发明另一个实施例的第二显示装置包括上述第二显示元件和用于驱 动第二显示元件的驱动电路。
在本发明实施例的第二显示元件和第二显示装置中，空穴注入层的边缘 比该空穴注入层的中间部分具有更高的电阻。这使得高电阻部分(空穴注入 层的边缘)在空穴注入层的中间部分和第二电极之间，因此保持低电阻部分 (空穴注入层的中间部分)和第二电极彼此不接触。
本发明实施例的第 一显示元件的制造方法包括下面的步骤Al至A4: Al:在基板上形成第一电极和在第一电极边缘形成与第一电极绝缘的辅 助配线的步骤
A2:形成具有用于暴露第一电极的第一开口和用于暴露辅助配线的第二 开口的绝缘部分的步骤
A3:首先形成用于至少覆盖第一电极的在第一开口中的暴露表面的空穴 注入层，然后形成导电性比空穴注入层低且包括发光层的有机层以覆盖空穴 注入层的步骤
A4:形成用于至少覆盖有机层和辅助配线的在第二开口中的暴露表面的 第二电极
本发明实施例的第 一显示元件的制造方法形成有机层以覆盖空穴注入 层。有机层比空穴注入层的导电性低，并且包括发光层。结果，空穴注入层 的边缘设置为比有机层的边缘更靠向内侧。这使得有机层在空穴注入层和第 二电极之间，因此保持空穴注入层和第二电极彼此不接触。
本发明另一个实施例的第二显示元件的制造方法包括下面的步骤Bl至
B5:
Bl:在基板上形成第一电极和在第一电极的边缘形成与第一电极绝缘的 辅助配线的步骤B2:形成具有用于暴露第一电极的第一开口和用于暴露辅助配线的第二 开口的绝缘部分的步骤
B3:形成用于至少覆盖第一电极的在第一开口中的暴露表面的空穴注入 层且同时设置空穴注入层的边缘比空穴注入层的中间部分具有高的电阻的 步骤
B4:在空穴注入层上形成导电性低于空穴注入层且包括发光层的有机层 的步骤
B5:形成用于至少覆盖有机层和辅助配线的在第二开口中的暴露表面的 第二电极的步骤
本发明实施例的第二显示元件的制造方法设置空穴注入层的边缘比空 穴注入层的中间部分具有高的电阻。这使得高电阻部分(空穴注入层的边缘) 在空穴注入层的中间部分和第二电极之间，因此保持低电阻部分(空穴注入 层的中间部分)和第二电极彼此不接触。
根据本发明实施例的第一显示元件和第 一显示装置，有机层的空穴注入 层之外的层在空穴注入层和第二电极之间，因此保持空穴注入层和第二电极 彼此不接触。这使得在第 一和第二电极之间流动而不经由发光层流动的电流 (泄露电流)减小，因此防止V-I特性偏离理想情形。
才艮据本发明实施例的第 一显示元件的制造方法，有机层在空穴注入层和 第二电极之间，因此保持空穴注入层和第二电极彼此不接触。这使得在第一 和第二电极之间流动而不经由发光层流动的电流(泄露电流)减少，因此防
止V-I特性偏离理想情形。
根据本发明实施例的第二显示元件、第二显示装置和第二显示元件的制 造方法，高电阻部分(空穴注入层的边缘)在空穴注入层和第二电极之间， 因此保持低电阻部分(空穴注入层的中间部分)和第二电极彼此不接触。这 使得在第一和第二电极之间流动而不经由发光层流动的电流(泄露电流)减 少，因此防止V-I特性偏离理想情形。


图1是根据本发明第一实施例的显示装置的构造图； 图2是图解像素驱动电路示例的示意图； 图3是图1所示有机发光元件的截面构造图；图4是第一电极和辅助配线的平面构造图5A和5B是用于描述图l所示显示装置的制造步骤的截面构造图； 图6A和6B是用于描述继图5A和5B后制造步骤的截面构造图； 图7A和7B是用于描述继图6A和6B后制造步骤的截面构造图； 图8是根据本发明第二实施例的显示装置的构造图； 图9是用于描述图8所示显示装置的制造步骤的截面构造图； 图10是#4居本发明第三实施例的显示装置的构造图； 图11A和11B是用于描述图IO所示显示装置的制造步骤的截面构造图； 图12是图解包含根据上面实施例的显示装置的模块的示意性构造的平 面图13是图解根据上面实施例的显示装置的应用示例1的外观的透视图； 图14A是图解从前面看时应用示例2的外观的透视图，而图14B是图 解从后面看时应用示例2的外观的透视图； 图15是图解应用示例3的外观的透视图； 图16是图解应用示例4的外观的透视图17A是应用示例5在开启位置的主视图，图17B是其侧视图，图17C 是其在关闭位置的主视图，图17D是其左侧视图，图17E是其右侧视图， 图17F是其俯视图，而图17G是其仰视图18A和18B是用于描述现有显示装置的制造步骤的截面构造图； 图19A和19B是用于描述继图18A和18B后制造步骤的截面构造和
图20A和20B是用于描述继图19A和19B后制造步骤的截面构造图。
具体实施例方式
下面，将参考附图来详细描述本发明的优选实施例。 [第一实施例]
图1是图解根据本发明第一实施例的采用有机发光元件IOR、 IOG和10B 的显示装置的构造的示意图。该显示装置用作超薄有机发光彩色显示器。该 显示装置具有形成在例如由玻璃、硅(Si)晶片或者树脂制作的基板11上的 显示区域11A。多个有才几发光元件IOR、 IOG和IOB在显示区域11A中以矩 阵形式布置。视频显示驱动器，也就是信号线驱动电路30、扫描线驱动电路40和电源线驱动电路50,形成在显示区域11A的周围。
如图2所示的像素驱动电路60形成在显示区域11A中。像素驱动电路 60的每一个形成在稍后描述的第一电极13的下层上。该电路60是有源驱动 电路，其包括驱动晶体管Trl、写入晶体管Tr2、电容器(保持电容，holding capacitance) Cs和有机发光元件10R (或者10G或者10B )。该电容器设置 在驱动晶体管Trl和写入晶体管Tr2之间。有机发光元件10R (或者10G或 者10B)在电源线50A和地线(GND)之间与驱动晶体管Trl串连。驱动晶 体管Trl和写入晶体管Tr2都以典型的薄膜晶体管(TFT )形成。这些晶体 管在它们的构造上不受限定，可以具有反转错排(reverse-staggered)结构(所 谓的底栅极晶体管)或者错排结构(顶栅极晶体管)。
在像素驱动电路60中，多条信号线30A布置在列方向上，多条扫描线 40A布置在行方向上。 一条信号线30A和一条扫描线40A之间的每个交叉 点都与有机发光元件iOR、 IOG或者10B (子像素)相对应。信号线30A都 连接到信号线驱动电路30。图像信号经由信号线30A从信号线驱动电路30 提供给写入晶体管Tr2的源极电极。扫描线40A都连接到扫描线驱动电路 40。扫描信号经由扫描线40A从扫描线驱动电路40依次提供给写入晶体管 Tr2的斥册极电极。
此外，分别用于产生红光、绿光和蓝光的有机发光元件IOR、 IOG和10B 在显示区域11A中总体上以矩阵形式依次形成。应当注意的是，彼此相邻的 有机发光元件IOR、 IOG和10B的组合组成一个像素10。
图3图解了所有的有机发光元件IOR、 IOG和IOB共享的截面构造。图 4概略地图解了与稍后描述的第一电极13在相同平面中的平面构造。像素驱 动电路60的驱动晶体管Trl和平坦化绝缘膜12从基板11侧依次形成在基 板11上。有机发光元件IOR、 IOG和10B形成在平坦化绝缘膜12上。
驱动晶体管Trl经由提供在平坦化绝缘膜12中的连接孔12A电连接到 第一电极13 (稍后描述)。平坦化绝缘膜12设计为平坦化基板11的形成有 像素驱动电路60的表面。精细的连接孔12A形成在平坦化绝缘膜12中。因 此，平坦化绝缘膜12应当优选以提供优良的图案化精确性的材料形成。平 坦化绝缘膜12的材料可以选择诸如聚酰亚胺的有机材料以及诸如氧化硅 (Si02)的无机材料。
有机发光元件IOR、 10G和10B的每一个包括第一电极13、有机层16和第二电极17，它们从基板11侧依次堆叠。第一电极13用作阳极，而第二 电极17用作阴极。如图4所示，辅助配线14在与第一电极13相同的平面 中形成在第一电极13的周围以围绕该电极13。辅助配线14距第一电极13 预定的间隔而设置，从而辅助配线14与第一电极13绝缘。此外，隔离绝缘 膜15 (绝缘部分)形成在第一电极13的周围。隔离绝缘膜15具有第一开口 15A和第二开口 15B。第一开口 15A暴露第一电极13,而第二开口 15B暴 露辅助配线14。有机层16至少覆盖第一电极13的在第一开口 15A中的暴 露表面。第二电极17至少覆盖有机层16和辅助配线14的在第二开口 15B 中的暴露表面。应当注意的是，图3图解了有机层16覆盖第一电极13的在 第一开口 15A中的暴露表面和部分隔离绝缘膜15的情况，以及第二电极17 覆盖有机层16、辅助配线14的在第二开口 15B中的暴露表面和隔离绝缘膜 15的没有被有机层16覆盖的区域(也就是，第二电极17形成在有机发光元 件IOR、 10G和10B的与基板11相反侧的整个表面上)的情况。
附带地，在有机发光元件IOR、 10G和10B中，第一电极13可以用作 反射层，而第二电极17可以用作半透射反射层。第一电极13和第二电极17 形成用于引起有机层16的发光层16C (稍后描述)产生的光共振的共振器 结构。
就是说，在有机发光元件IOR、 10G和10B中，在有机层16侧的第一 电极13的端部表面和在有机层16侧的第二电极17的端部表面组成成对的 反射镜。两个电极13和17因此而形成共振器结构，用于通过该成对的反射 镜引起由发光层16C产生的光共振，以从第二电极17侧引出所产生的光。 这导致发光层16C产生的光的多次干涉。因为共振器结构用作一种窄带滤色 器，所以引出光的光谱的半宽度将变小，提供改善了的颜色纯度。此外，从 密封基板20侧入射的外部光可以通过多次干涉被削弱。这使其能够通过采 用稍后描述的滤色器52或者组合的相位板和偏光片(未示出)而将有机发 光元件IOR、 IOG和IOB对外部光的反射率减小到极小的水平。
第一电极13还用作如上所述的反射层。因此，该电极13应当优选具有 尽可能高的反射率，以实现高的发光效率。第一电极13由诸如铬(Cr)、金 (Au)、柏(Pt)、镍(Ni)、铜(Cu)、钨(W)或者银(Ag)的单一金属 元素或者这些元素的合金制成。该电极13在堆叠方向上的厚度(在下文简 称为厚度)例如为在100nm与1000nm之间。辅助配线14提供为保证第二电极17表面上的电势分布均勻。如上所述
辅助配线14形成在与第一电极13相同的平面中。因此，该配线14应当优 选由与第一电极13相同的材料制成。这4吏得辅助配线14和第一电极13以 相同的步骤制造，因此制造步骤更筒单。
隔离绝缘膜15设计为保证第一电极13和第二电极17之间的绝缘，并 且将发光层16C的发光区域精确地形成为所希望的形状。隔离绝缘膜15例 如由光敏树脂制造。第一开口 15A提供在发光区域的隔离绝缘膜15中。应 当注意的是，有机层16和第二电极17不但连续地提供在第一电极13上， 而且连续地提供在隔离绝缘膜15上。然而，光仅从临近第一电极13的发光 层16C的部分产生。
有机层16具有层叠结构，该层叠结构包括例如从第一电极13侧依次堆 叠的空穴注入层16A、空穴输运层16B、发光层16C和电子输运层16D。在 该层叠结构中，空穴注入层16A的边缘16A-1 (参考图3)设置为比整体有 机层16的边缘16-1更靠向内侧(靠近发光区域)。因此，有机层16的空穴 注入层16A之外的层(图3中的空穴输运层16B)在空穴注入层16A和第 二电极17之间，从而保持空穴注入层16A和第二电极17彼此不接触。
应当注意的是，有机层16必要时可以包括除了示出的那些层之外的其 它层，并且可以缺少空穴输运层16B和发光层16C。此外，有机层16可以 根据有机发光元件IOR、 10G和10B发射的光的颜色而具有不同的构造。
空穴注入层16A设计为保证增强空穴注入效率。空穴输运层16B设计 为保证增强空穴输运到发光层16C的效率。发光层16C设计为通过第一和 第二电极13和17之间产生的电场使电子和空穴复合以产生光。电子输运层 16D设计为保证增强电子输运到发光层16C的效率。应当注意的是，由LiF、 Li20或者其它材料制成的电子注入层(未示出)可以提供在电子输运层 和第二电极17之间。
这里，在有机发光元件IOR的情况下，空穴注入层16A例如由4,4，,4"-三(3-曱基苯基苯胺基)三苯胺(4,4，,4"-tris ( 3-methylphenylphenylamino) triphenylamine, m-MTDATA )或者4,4，，4，，-三(2-萘基苯氨基)三苯胺 (4,4，,4，，-tris ( 2-naphtylphenylamino ) triphenylamine, 2-TNANA )制成。其 厚度例如为在5nm与300nm之间。空穴输运层16B例如由二[ (N-奈基)-N-苯基]对二氨基联苯(bis[ (N-naphthyl) -N-phenyl]benzidine ( a-NPD ))制造。其厚度例如为在5nm与300nrn之间。发光层16C例如由8-羟基唾啉铝 (8-quinolinol aluminum complex (Alq3))与体积百分比为40%的2,6-二 [4_[N_ (4-曱氧基苯基)-N-苯基]氨基苯乙烯基]萘-I,5 二腈 (2,G-bis[4-[N—(4-md;hoxyphenyl)誦N-phenyl]aminostyryl]naphthalenG— 1,5-diGar bonitrile(BSN-BCN))混合来制成。其厚度例如为在10nm与100nm之间。 电子输运层16D由Alq3制成。其厚度例如为在5nm与300nm之间。
在有机发光元件10G的情况下，空穴注入层16A例如由m-MTDATA或 者2-TNATA制成。其厚度例如为在5nm与300nm之间,。空穴输运层16B例 如由a-NPD制成。其厚度例如为在5nm与300nm之间。发光层16C例如由 Alq3与体积百分比为3%的香豆素6混合而制成。其厚度例如为在10nm与 100nm之间。电子输运层16D例如由Alq3制成。其厚度例如为在5nm与 300nm之间。
在有机发光元件10B的情况下，空穴注入层16A例如由m-MTDATA或 者2-TNATA制成。其厚度例如为在5nm与300nm之间。空穴输运层16B例 如由a-NPD制成。其厚度例如为在5nm与300nm之间。发光层16C例如由 spiro60制成。其厚度例如为在10nm与1 OOnm之间。电子输运层16D例如 由Alq3制成。其厚度例如为在5nm与3OOnm之间。
第二电极17由诸如铝(Al)、镁(Mg)、钙(Ca)和钠(Na)的单一金 属元素或者这些元素的合金制成。首先，该电极17应当优选由镁银合金 (MgAg合金)或者铝锂合金(AlLi合金)制成。其厚度例如为在5nm与 50nm之间。
在本实施例中，有机发光元件IOR、 10G和10B被由氮化硅(SiNx)或 者其它材料制成的保护膜18覆盖。此外，密封基板20通过粘合层19贴附 到保护膜18的整个表面上以实现密封的目的，粘合层19提供在密封基板20 和保护膜18之间。
粘合层19例如由热硬化或者紫外线硬化树脂制成。
密封基板20位于有机发光元件IOR、 IOG和10B的第二电极17侧，并 且设计为与粘合层19 一起密封该元件IOR、 10G和IOB。密封基板20由玻 璃或者对有机发光元件IOR、 IOG和IOB产生的光透明的其它材料制造。密 封基板20例如具有滤色器21。该滤色器21引出有机发光元件10R、 IOG和 IOB产生的光，并且吸收提供在其间的配线所反射的外部光，因此保证了增强的对比度。
滤色器21可以提供在密封基板20的任何一侧上。然而，该滤色器21 应当优选提供在有机发光元件IOR、 IOG和10B侧。 一个原因是滤色器21 保持表面不暴露，并且因此而可以受到粘合层19的保护。另一个原因是能
这样的颜色混合可以因发光层16C和滤色器21之间的距离较小而得以防止。 滤色器21具有红色、绿色和蓝色滤色器(未示出)，提供为与有机发光元件 IOR、 IOG和IOB相对应。
红色、绿色和蓝色滤色器为矩形形状，并且其间没有形成间隙。这些滤 色器的每一个由混合颜料的树脂制成。树脂颜料混合物通过颜料的选择来调 制，以在所希望的红色、绿色或蓝色波长范围内提供高的光学透射率，而在 其它波长范围内提供低的光学透射率。
此外，滤色器21提供高透射率的波长范围与要从共振器结构引出的所 希望的光的光i普峰值波长相匹配。这保证了只有与所希望光的峰值波长具有 相同波长的外部光的部分通过滤色器21，因此防止具有任何其它波长的外部 光进入有机发光元件IOR、 10G和10B。
例如，可以以下面的方式来制造该显示装置。
图5A和5B至图7A和7B图解了显示装置的制造步骤。首先，如图5A 所示，在基板11上形成像素驱动电路60 (未示出)( 一个像素驱动电路60 对应一个像素)。每个驱动电路60包括驱动晶体管Trl。接下来，在整个表 面上涂敷光敏树脂以形成平坦化绝缘膜12。然后，通过曝光和显影将该膜 12图案化为预定的形状。同时，在驱动晶体管Trl的每一个上形成连接孔 .12A，之后，烘焙该基板。
接下来,如图5B所示，通过溅射在整个表面上形成导电层(未示出)， 随后通过湿法蚀刻选择性去除导电层。这不但在每个子像素区域10A (形成 有机发光元件IOR、 IOG和10B的区域)中形成了第一电极13,而且在子 像素区域IOA的周围形成了辅助电极14。第一电极13经由连接孔12A连接 到驱动晶体管Trl。
接下来，如图6A所示，在整个表面上涂敷光敏树脂(未示出)。然后， 通过曝光和显影为第一电4及13制作开口部分15A。同时，为辅助电极14制 作开口部分15B,之后，烘焙该基板以形成隔离绝缘膜15 。接下来，如图6B所示，设置接近表面的掩模M1。该掩模具有用于开 口部分15A的开口部分。然后，例如通过气相沉积在第一电才及13于开口部 分15A中的暴露表面上形成空穴注入层16A。
接下来，如图7A所示，设置接近表面的掩模M2。掩模M2具有开口部 分，该开口部分比掩模M1的开口部分具有更大的开口区域。然后，例如通 过气相沉积，在空穴注入层16A的表面上以及相邻于空穴注入层16A的隔 离绝缘膜15的部分表面上依次形成导电性低于空穴注入层16A的有机层(空 穴输运层16B、发光层16C和电子输运层16D),从而形成有机层16。
接下来，如图7B所示，例如通过气相沉积在整个表面上形成第二电极 17。这就经由开口部分15B将第二电极17连接到了辅助电极14。这就形成 了根据本实施例的有才几发光元件IOR、 IOG和IOB。
接下来，如图3所示，在第二电极17上依次形成保护膜18和粘合层19。 然后，以滤色器21面对粘合层19的方式，将形成有滤色器21的密封基板 20贴附到粘合层19。这就形成了根据本实施例的显示装置。
在每个像素中都具有如上所述形成的有机发光元件的有机EL显示器 中，每个像素中的驱动晶体管Trl以可控的方式导通和截止，以给每个像素 中的发光元件提供驱动电流。这使得空穴和电子复合，因此引起发光。该光 在第一和第二电极13和17之间多次反射，然后该光通过第二电才及17、保护 膜18、粘合层19、滤色器21和密封基板20而被引出。
附带地，在本实施例中，空穴注入层16A的边缘16A-1 (参考图3)设 置为比整体有机层16的边缘16-1更靠向内侧(靠近发光区域)。因此，有 机层16的空穴注入层16A之外的层(图3中的空穴输运层16B)在空穴注 入层16A和第二电极17之间，从而保持空穴注入层16A和第二电极17彼 此不接触。这使得在第一电极13和第二电极17之间流动而不经由发光层16C 流动的电流(泄漏电流)减小，因此防止了 V-I特性偏离理想情形。
图8图解了在根据本发明第二实施例的显示装置中有机发光元件IOR、 IOG和10B的截面构造。该显示装置与根据第一实施例所构造的显示装置的 不同在于空穴注入层16A的边缘16A-1比空穴注入层16A的中间部分(空 穴层16A的边缘16A-1之外的部分)更薄。因此，下面将主要描述其差别， 并且适当省略相同部分的描述。在本实施例中，空穴注入层16A的边缘16A-1比空穴注入层16A的中 间部分(空穴层16A的边缘16A-1之外的部分)更薄，如图8所示。边缘 16A-1的厚度例如大约小于空穴注入层的中间部分厚度的一半。结果，边缘 16A-1的导电性低于中间部分，与其厚度的减少相对应。
例如，空穴注入层16A可以如下形成。如图9所示，掩模M3设置的位 置要比掩模M1设置的位置远离第一基板。掩模M3具有开口部分，该开口 部分比掩才莫M1的开口部分具有更小的开口区域。然后，例如通过气相沉积 将空穴注入层16A主要形成在开口部分15A的底部表面上。同时，因为掩 模M3远离基板11设置，所以气相沉积材料也粘附到部分隔离绝缘膜15, 因此在隔离绝缘膜15上形成空穴注入层16A的薄膜。应当注意的是，要形 成较薄的空穴注入层16A的边缘16A-1,仅需掩模M3设置得较低，而要形 成较厚的该边缘16A-l，仅需掩模M3设置得较高。还应当注意的是，根据 本实施例的空穴注入层16A可以通过其他方法形成。
在本实施例中，空穴注入层16A的边缘16A-1比该层16A的中间部分 薄，并且边缘16A-1的导电性低于中间部分，与其厚度的减少相对应。这使 得高电阻部分(空穴注入层16A的边缘16A-1 )在空穴注入层16A的中间部 分和第二电极17之间，因此保持^f氐电阻部分(空穴注入层16A的中间部分) 和第二电极17彼此不接触。这使得在第一电极13和第二电极17之间流动 而不经由发光层16C流动的电流(泄漏电流)减小，因此防止了 V-I特性偏 离理想情形。
图10图解了在根据本发明第三实施例的显示装置中有机发光元件IOR、 IOG和10B的截面构造的示例。该显示装置与根据第一实施例构造的显示装 置的不同在于，空穴注入层16A的边缘16A-1或者整体空穴注入层16包含 用于抑制空穴注入效率提高的物质。因此，下面将主要描述其差别，并且适 当省略相同部分的描述。应当注意的是，图10图解了只有空穴注入层16A 的边缘16A-1 (图10中的阴影区域)包含用于抑制空穴注入效率改善的物 质的情况。
在本实施例中，空穴注入层16A的预定区域(空穴注入层16A的边缘 16A-l或者全部)包含用于抑制空穴注入效率提高的物质。该抑制剂可以是 在第一实施例中用作空穴输运层16B或者电子输运层16D的材料。此外，空穴注入层16A包含约百分之几的该抑制剂。因此，包含该抑制剂的空穴注
入层16A的部分在导电性上根据抑制剂的浓度大小而低于不包含抑制剂的 部分。
例如，空穴注入层16A可以如下形成。如图IIA所示，首先设置掩才莫 M2。接下来，例如通过气相沉积至少在第一开口中的第一电极13的暴露表 面上形成空穴注入层16A。应当注意的是，图11A图解了第一电极13的在 第一开口 15中的暴露表面上以及隔离绝缘膜15的部分表面上形成空穴注入 层16A的情况。然后，如图11B所示，例如通过溅射将抑制剂注入空穴注 入层16A的边缘16A-1中。
应当注意的是，根据本实施例的空穴注入层16A可以通过其他方法形 成。例如，通过一起气相沉积用作空穴注入层16的材料和抑制剂而4吏全部 空穴注入层16A都可以包含抑制剂。在此情况下，已有的相同掩模可以用于 气相沉积，因此而有利于降低制造成本。
在本实施例中，空穴注入层16A的边缘16A-1包含用于抑制空穴注入效 率改善的物质。因此，边缘16A-1在导电性上根据抑制剂的浓度大小而低于 中间部分。这使得高电阻部分(空穴注入层16A的边缘16A-1 )在空穴注入 层16A的中间部分和第二电极17之间，因此保持低电阻部分(空穴注入层 16A的中间部分)和第二电极17彼此不接触。这使得在第一电极13和第二 电极17之间流动而不经由发光层16C流动的电流(泄漏电流)减小，因此
防止V-I特性偏离理想情形。 (模块与应用示例)
下面将描述根据上述第一至第三实施例的显示装置的应用实例。根据上 述任意一个实施例的显示装置可用作各领域的电子设备的显示器，包括电视 机、数码相机、膝上个人电脑、诸如移动电话和便携式摄像机的个人数码助 理。这些设备设计为显示图像，或者显示供给电子设备或者在电子设备内部 产生的视频信号的视频。 (模块)
在应用示例1至5中，根据上述任何一个实施例的显示装置作为模块结 合在后面描述的各种电子设备中。该模块在基板11的一侧具有从密封基板 20和粘合层19暴露的区域210。通过延伸来自信号线驱动电路30、扫描线 驱动电路40和电源线驱动电路50的配线，在暴露区域210中形成外部连接端子(未示出)。用于信号交换的柔性印刷电路(FPC) 220可以提供在外部 连接端子上。
(应用示例l)
图13图解了采用根据上述任何一个实施例的显示装置的电视机的外观。 该电视机例如包括由前面板310和滤色器玻璃320构成的视频显示屏部分 300。视频显示屏部分300包括根据上述任何一个实施例的显示装置。
(应用示例2)
图14A和14B图解了采用根据上述任何一个实施例的显示装置的数码 相机的外观。该数码相机例如包括闪光部分410、显示部分420、菜单切换 430和快门按钮440。显示部分420包括根据上述任何一个实施例的显示装置。
(应用示例3 )
图15图解了应用上述任何一个实施例的显示装置的膝上个人电脑的外 观。该膝上个人电脑例如包括主体510、用于操作键入文本或其他信息的键 盘520以及用于显示图像的显示部分530。显示部分530包括根据上述任何 一个实施例的显示装置。 (应用示例4)
图16图解了采用上述任何一个实施例的显示装置的便携式摄像机的外 观。该便携式摄像机例如包括主体部分610、提供在主体部分610的前侧表 面上以捕捉目标图像的透镜620、成像开始/停止开关630和显示部分640。 该显示部分640包括根据上述任何一个实施例的显示装置。 (应用示例5 )
图17A至17C图解了应用根据上述任何一个实施例的显示装置的移动 电话的外观。该移动电话例如具有用连接部分(铰链部分)730连接在一起 的上壳体710和下壳体720,并且包括显示部分740、副显示部分750、图片 灯760和照相机770。显示部分740或者副显示部分750包括根据上述任何 一个实施例的显示装置。
尽管上面已经描述了本发明的优选实施例，但是本发明不限于前述的实 施例，而是可以以各种方式进行修改。
例如，本发明不限于上述实施例中描述的层的材料和厚度或者形成的方 法和条件。作为替代，可以采用其他的层材料和厚度以及其他的形成方法和条件。在上述实施例中，描述了第一电极13、有机层16和第二电极17从基 板11侧依次堆叠在基板11上以从密封基板20侧引出光的情况。然而，例 如，该堆叠顺序可以反转。就是说，第二电极17、有机层16和第一电极13 可以从基板11侧依次堆叠在基板11上，以从基板11侧引出光。
此外，在上述实施例中，描述了第一电极13用作阳极而第二电极17用 作阴极的情况。然而，第一电极13和第二电极17的功能可以反转。就是说， 第一电极13可以用作阴极，而第二电极17可以用作阳极。还有，除了采用 第一电极13作为阴极，而第二电极17用作阳极，第二电极17、有机层16 和第一电极13可以从基板11侧依次堆叠在基板11上，以从基板11侧引出 光。
其次，在上述的实施例中，具体描述了有才几发光元件IOR、 10G和10B 的构造。然而，该元件IOR、 IOG和10B不必具有所述的所有层。作为选择， 该元件IOR、 IOG和10B可以包括其它层。例如，用于空穴注入的薄膜层可 以提供在第一电极13和有机层16之间。该薄膜层由氧化铬(III) ( Cr203 )、 ITO (铟锡氧化物；氧化铟(In)和氧化锡(Sn)的混合物)或者其它材料 制成。其次，第一电极13可以例如是多层介电薄膜。
其次，在上述实施例中，描述了第二电极17包括半透射反射层的情况。 然而，第二电极17可以具有层叠结构，该层叠结构包括从第一电极13侧依 次堆叠的半透射反射层和透明电极。透明电极设计为保证减少半透射反射层 的电阻，并且由对发光层产生的光具有高透射率的导电材料制成。透明电极 应当优选由例如ITO或者包含铟、锌和氧的化合物制成。其原因是即使在室 温下形成电极也可以实现优良的导电性。透明电极的厚度可以是例如在 30nm与1000nm之间。此外，在此情况下，可以形成共振器结构。在该共 振器结构中，半透射反射层用作一个端部。另一个端部提供为面对该半透射 反射层，透明电极提供在它们之间。透明电极用作共振器部分。其次，对于 这样设置的共振器结构，有机发光元件10R、 IOG和IOB应当优选被保护膜 18覆盖，因为该保护膜18形成共振器部分的一部分，所以制成该保护膜18 的材料的折射率相似于制成透明电极的材料的折射率。
其次，本发明的实施例在形成下面的共振器结构时也是可用的。就是说， 第二电极17包括透明电极。该透明电极的在有机层16的相反侧的端面具有 高反射率。第一电极13的在发光层16C侧的端面用作第一端部。透明电极的在有才几层的相反侧的端面用作第二端部。另一方面，例如，透明电才及可以 与大气层接触，并且透明电极和大气层之间的边界面的反射率可以增加，从 而该边界面可以用作第二端部。作为选择，与粘合层的边界面的反射率可以 增加，从而该边界面可以用作第二端部。还可作为选择的是，有机发光元件
IOR、 IOG和IOB可以被保护膜18覆盖，并且与该保护膜18的边界面的反 射率可以增加，从而该边界面可以用作第二端部。
其次，尽管在上述的实施例中描述了有源矩阵显示装置，但是本发明也 可用于无源矩阵显示装置。而且，用于有源矩阵驱动的像素驱动电路的构造 不限于与上述实施例有关的描述，而是必要时可以加入电容器和晶体管。在 此情况下，除了信号线驱动电路30、扫描线驱动电路40和电源线驱动电路 50外，可以加入必要的驱动电路以适应对像素驱动电路所作的改变。
本领域的技术人员应当理解的是，根据设计需要和其他因素，在所附权 利要求或者其等同特征的范围内可以进行各种修改、组合、部分组合和替代。
本申请包含2008年4月11日提交至日本专利局的日本专利申请JP 2008-103823涉及的主体，其全部内容通过引用结合于此。
权利要求
1、一种显示元件，包括第一电极；辅助配线，以与该第一电极绝缘的方式形成在该第一电极的周围；绝缘部分，具有第一开口和第二开口，该第一开口用于暴露该第一电极，该第二开口用于暴露该辅助配线；有机层，用于覆盖该第一电极在该第一开口中的暴露表面；以及第二电极，用于覆盖该有机层和该辅助配线在该第二开口中的暴露表面，其中该有机层具有层叠结构，该层叠结构包括从该第一电极侧依次堆叠的空穴注入层和发光层，并且该空穴注入层的边缘设置为比该有机层的边缘更靠向内侧。
2、 如权利要求1所述的显示元件，其中 该有机层通过气相沉积形成。
3、 一种显示元件，包括 第一电极；辅助配线，以与该第 一电极绝缘的方式形成在该第 一电极的周围； 绝缘部分，具有第一开口和第二开口，该第一开口用于暴露该第一电极，该第二开口用于暴露该辅助配线；有机层，用于覆盖该第一电极在该第一开口中的暴露表面；以及 第二电极，用于覆盖该有机层和该辅助配线在该第二开口中的暴露表面，其中该有机层具有层叠结构，该层叠结构包括从该第一电极侧依次堆叠的空 穴注入层和发光层，并且该空穴注入层的边缘比该空穴注入层的中间部分具有更高的电阻。
4、 如权利要求3所述的显示元件，其中该空穴注入层的边纟彖比该空穴注入层的中间部分薄或者该空穴注入层 的边缘包含用于抑制空穴注入效率提高的物质。
5、 一种显示装置，包括 显示元件；以及驱动电-各，用于驱动该显示元件； 每个该显示元件包括 第一电极，辅助配线，以与该第 一电极绝缘的方式形成在该第一电极的周围， 绝缘部分，具有第一开口和第二开口，该第一开口用于暴露该第一电极，该第二开口用于暴露该辅助配线，有机层，用于覆盖该第一电极在该第一开口中的暴露表面，以及 第二电极，用于覆盖该有机层和该辅助配线在该第二开口中的暴露表面，其中该有机层具有层叠结构，该层叠结构包括从该第一电极侧依次堆叠 的空穴注入层和发光层，并且该空穴注入层的边缘设置为比该有机层的边缘更靠向内侧。
6、 一种显示装置，包括 显示元件；以及驱动电路，用于驱动该显示元件； 每个该显示元件包括 第一电极，辅助配线，以与该第 一电极绝缘的方式形成在该第 一电极的周围， 绝缘部分，具有第一开口和第二开口，该第一开口用于暴露该第一电极，并且该第二开口用于暴露该辅助配线，有机层，用于覆盖该第一电极在该第一开口中的暴露表面，以及 第二电极，用于覆盖该有机层和该辅助配线在该第二开口中的暴露表面，其中该有机层具有层叠结构，该层叠结构包括从该第一电极侧依次堆叠 的空穴注入层和发光层，并且该空穴注入层的边缘比该空穴注入层的中间部分具有更高的电阻。
7、 一种显示元件的制造方法，包括如下步骤在基才反上形成第一电极并在该第 一电极的边缘形成辅助配线，该辅助配 线与该第一电极绝缘；形成绝缘部分，该绝缘部分具有用于暴露该第一电极的第一开口和用于 暴露该辅助配线的第二开口；形成用于覆盖该第一电极在该第一开口中的暴露表面的空穴注入层，然 后形成比该空穴注入层导电性低并包括发光层的有机层来覆盖该空穴注入层；以及形成用于覆盖该有机层和该辅助配线在该第二开口中的暴露表面的第 二电极。
8、 如权利要求7所述的显示元件的制造方法，其中 通过气相沉积形成该有机层。
9、 一种显示元件的制造方法，包括如下步骤在基板上形成第 一电极并在该第 一电极的边缘形成辅助配线，该辅助配 线与该第一电极绝缘；形成绝缘部分，该绝缘部分具有用于暴露该第一电极的第一开口和用于 暴露该辅助配线的第二开口 ；形成用于覆盖该第一电极在该第一开口中的暴露表面的空穴注入层，并 且同时将该空穴注入层的边缘设置为比该空穴注入层的中间部分具有高的 电阻；在该空穴注入层上形成有机层，该有机层比该空穴注入层的导电性低并 且包括发光层；以及形成用于覆盖该有机层和该辅助配线在该第二开口中的暴露表面的第 二电极。
全文摘要
本发明提供了显示元件及其制造方法以及显示装置。该显示元件包括第一电极；辅助配线，以与第一电极绝缘的方式形成在第一电极的周围；绝缘部分，具有第一开口和第二开口，第一开口用于暴露第一电极，第二开口用于暴露辅助配线；有机层，用于至少覆盖第一电极的在第一开口中的暴露表面；以及第二电极，用于至少覆盖有机层和辅助配线的在第二开口中的暴露表面，其中有机层具有层叠结构，该层叠结构至少包括从第一电极侧依次堆叠的空穴注入层和发光层，并且空穴注入层的边缘设置为比有机层的边缘更靠向内侧。
文档编号G09F9/30GK101556989SQ200910132038
公开日2009年10月14日 申请日期2009年4月13日 优先权日2008年4月11日
发明者内野胜秀, 山本哲郎, 种田贵之 申请人:索尼株式会社