CN114375613B - 显示装置及显示装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

在显示装置(2)中,第二电极(25)包含银纳米线(NW)。在边框区域(NA)中,限定第二电极(25)的端部的堤(Qa、Qb)设置成框状。在堤(Qa、Qb)的显示区域(DA)侧,设置有导电膜(AW),该导电膜(AW)与银金属纳米线(NW)接触,且将端子部(TA)与第二电极(25)电连接。在该导电膜(AW)中,设置有与银纳米线(NW)接触的接触部(CP)。另外,在接触部(CP)中在与银纳米线(NW)的接触表面处形成有多个凹凸(De)。

Description

显示装置及显示装置的制造方法
技术领域
本发明涉及一种显示装置及显示装置的制造方法。
背景技术
近年来,在顶部发射型的显示装置中,作为其上部电极,已知有使用了包含有金属纳米线的透明导电膜的显示装置(例如,参照下述专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2011-29037号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
然而,在如上所述的现有的显示装置中,其上部电极(第二电极)通过将包含有上述金属纳米线的溶液涂布在所有像素的发光层的上方,形成为该所有像素共用的共用电极。因此,在上述那样的以往的显示装置中,在包围其显示区域的边框区域,设置有限定上部电极的端部的框状的堤,以防止上述溶液向外部漏出。而且,在上述那种现有的显示装置中,在上述堤的显示区域侧设置有接触部,该接触部由导电膜构成,与上部电极中所包含的金属纳米线接触,且将上部电极和用于从外部电源向该上部电极供给电压的端子部电连接。
然而,在上述那种现有的显示装置中,有时上部电极的电阻局部变大。具体而言,在上述那种现有的显示装置中,通过涂布上述溶液,形成了包含有金属纳米线的上部电极,但在涂布时,有时产生多个金属纳米线在接触部上相互平行地排列的部分,在该部分的上部电极的电阻有时会局部变大。其结果是,在如上所述的现有的显示装置中,有可能在上部电极与端子部之间产生接触不良,不能对上部电极适当地进行电压供给,产生显示不良。
鉴于上述问题,本发明的目的在于,提供能够防止第二电极的电阻局部变大的显示品质优异的显示装置及显示装置的制造方法。
解决问题的方案
为了达成上述目的,本发明所涉及的显示装置具备:显示区域;以及边框区域,其包围所述显示区域并且设置有端子部,所述显示装置包括:薄膜晶体管层;以及发光元件层,其每一个包含第一电极、发光层及第二电极,且形成有发光色彼此不同的多个发光元件,所述第二电极是在所述多个发光元件中共用的电极,且包含金属纳米线,所述边框区域中设置有呈框状的堤,所述堤包围所述显示区域且限定所述第二电极的端部,在所述堤的所述显示区域侧设有导电膜,所述导电膜将所述端子部与所述第二电极电连接,所述导电膜包含与所述金属纳米线接触的接触部,在所述接触部中,在与所述金属纳米线的接触表面处形成有多个凹凸。
另外,本发明所涉及的显示装置的制造方法中,所述显示装置具备:显示区域;边框区域,其包围所述显示区域并且设置有端子部;薄膜晶体管层;以及发光元件层,其每一个包含第一电极、发光层及第二电极,且形成有发光色彼此不同的多个发光元件,所述制造方法包含如下工序:导电膜形成工序,在所述边框区域形成导电膜,所述导电膜将所述端子部与所述第二电极电连接;堤形成工序,在所述边框区域形成堤,所述堤包围所述显示区域且限定所述第二电极的端部;以及第二电极形成工序,通过涂布将金属纳米线分散于溶剂的溶液并去除所述溶剂,来形成所述第二电极,在所述导电膜形成工序中,设置接触部,所述接触部与所述金属纳米线接触,且在与所述金属纳米线的接触表面处形成有多个凹凸,在所述第二电极形成工序中,所述溶液通过与所述凹凸接触,该溶液中所包含的多个所述金属纳米线相互抵接。
发明效果
在边框区域中,呈框状设置有包围显示区域且限定第二电极的端部的堤。另外,在堤的显示区域侧,设置有将端子部与第二电极电连接的导电膜。该导电膜包含有与第二电极中所包含的金属纳米线接触的接触部。而且,在接触部中,在与金属纳米线的接触表面形成有多个凹凸。由此,能够防止在多个金属纳米线中在接触部上产生相互平行排列的部分,且能够防止该部分处的第二电极的电阻局部变大。其结果是,能提供能够防止第二电极的电阻局部变大的显示品质优异的显示装置及显示装置的制造方法。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的显示装置的构成的示意图。
图2是示出图1所示的显示装置的主要部分构成的剖视图。
图3是示出图2所示的功能层的具体的构成的剖视图。
图4的(a)是示出图2所示的第二电极的具体的构成的照片,图4的(b)是示出上述第二电极的具体的构成的立体图,图4的(c)是与上述第二电极中包含的金属纳米线的长度相关的示意图。
图5是示出图2所示的第二电极中的效果的曲线图。
图6的(a)和图6的(b)是示出图2所示的发光元件层在具有量子点发光层的情况下的图2所示的第二电极的效果的曲线图。
图7是示出图1所示的显示装置的主要部分构成的俯视图。
图8是示出由图7的VIII包围的区域内的主要部分构成的剖视图。
图9的(a)是示出图8所示的接触部的具体的构成的俯视图,图9的(b)是示出由图8的IVb包围的区域内的具体的构成的放大剖视图,图9的(c)是示出由图8的IVc包围的区域内的具体的构成的放大剖视图。
图10的(a)是示出图8所示的堤的具体的构成的放大剖视图,图10的(b)是上述堤的放大俯视图。
图11的(a)是说明比较例中的问题点的图,图11的(b)是说明图1所示的显示装置中的效果的图。
图12是示出图1所示的显示装置的制造方法的流程图。
图13是示出图1所示的显示装置的主要部分构成的制造方法的流程图。
图14是示出本发明的第二实施方式的显示装置的主要部分构成的俯视图。
图15是示出由图14的XV包围的区域内的主要部分构成的剖视图。
图16是示出由图15的XVI包围的区域内的具体的构成的放大剖视图。
图17的(a)是示出本发明的第三实施方式的显示装置中包含的第二电极的具体的构成的立体图,图17的(b)是说明本发明的第三实施方式的显示装置中包含的发光元件层的具体的构成的图,图17的(c)是示出本发明的第三实施方式的显示装置中的效果的曲线图。
具体实施方式
以下,基于附图详细说明本发明的实施方式。此外,本发明不限于以下的各实施方式。另外,在以下的说明中,同层”是指在同一工艺(成膜工序)中形成的层,“下层”是指在相较于比较对象的层之前的工艺中形成的层,“上层”是指在相较于比较对象的层之后的工艺中形成的层。另外,各图中的构成部件的尺寸不是忠实地表示实际的构成部件的尺寸以及各构成部件的尺寸比例等的尺寸。
《第一实施方式》
图1是示出本发明的第一实施方式的显示装置的构成的示意图。
图2是示出图1所示的显示装置的主要部分构成的剖视图。图3是示出图2所示的功能层的具体的构成的剖视图。图4的(a)是示出图2所示的第二电极的具体的构成的照片,图4的(b)是示出上述第二电极的具体的构成的立体图,图4的(c)是与上述第二电极中包含的金属纳米线的长度相关的示意图。图5是示出图2所示的第二电极中的效果的曲线图。
图1和图2所示,在本实施方式的显示装置2中,在基材12上依次设置有阻挡层3、薄膜晶体管(TFT:Thin Film Transistor)层4、顶部发射型的发光元件层5以及密封层6,在显示区域DA中形成有多个子像素SP。包围显示区域DA的边框区域NA由4个边缘Fa~Fd构成,在边缘Fd形成用于安装电子电路基板(IC芯片、FPC等)的端子部TA。端子部TA包括多个端子TM1、TM2和TMn(n为2以上的整数)。如图1所示,这些多个端子TM1、TM2和TMn沿显示区域DA的四边中的一边设置。此外,可以在各边缘Fa~Fd形成驱动电路(未图示)。
基材12既可以是玻璃基板,也可以是包含聚酰亚胺等树脂膜的可挠性基板。另外,基材12也可以由两层树脂膜及夹在它们之间的无机绝缘膜构成可挠性基板。此外,也可以在基材12的下表面粘贴PET等的膜。另外,也可以形成在将可挠性基板用于基材12的情况下具有可挠性的显示装置2、即柔性的显示装置2。
阻挡层3是防止水、氧气等异物侵入薄膜晶体管层4和发光元件层5的层,例如可以由通过CVD(Chemical Vapor Deposition,化学气相沉积)法形成的氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜、或这些层的层叠膜构成。
如图2所示,薄膜晶体管层4包括:比阻挡层3更上层的半导体层(包括半导体膜15)、比半导体层更上层的无机绝缘膜16(栅极绝缘膜)、比无机绝缘膜16更上层的第一金属层(包括栅电极GE)、比第一金属层更上层的无机绝缘膜18、比无机绝缘膜18更上层的第二金属层(包括电容电极CE)、比第二金属层更上层的无机绝缘膜20、比无机绝缘膜20更上层的第三金属层(包括数据信号线DL)以及比第三金属层更上层的平坦化膜21。
上述半导体层例如由非晶硅、LTPS(低温多晶硅)或氧化物半导体构成,且以包含栅电极GE及半导体膜15的方式构成薄膜晶体管TR。
此外,在本实施方式中,例示了顶栅型的薄膜晶体管TR,但薄膜晶体管TR也可以是底栅型的薄膜晶体管。
在显示区域DA中,为每个子像素SP设置发光元件X及其控制电路,在薄膜晶体管层4中形成该控制电路及与其连接的布线。作为与控制电路连接的配线,例如可列举:形成于第一金属层的扫描信号线GL及发光控制线EM、形成于第二金属层的初始化电源线IL、形成于第三金属层的数据信号线DL及高电压侧电源线PL等。控制电路包括用于控制发光元件X的电流的驱动晶体管、与扫描信号线电连接的写入晶体管、以及与发光控制线电连接的发光控制晶体管等(未图示)。
上述第一金属层、第二金属层以及第三金属层例如由包含铝、钨、钼、钽、铬、钛和铜中的至少一种金属的单层膜或者多层膜构成。
无机绝缘膜16、18、20可以由例如通过CVD法形成的氧化硅(SiOx)膜、氮化硅(SiNx)膜或它们的层叠膜构成。平坦化膜21能够由例如聚酰亚胺、丙烯酸树脂等能够涂布的有机材料构成。
发光元件层5包括:比平坦化膜21更上层的第一电极(阳极)22、覆盖第一电极22的边缘的绝缘性的边缘覆盖膜23、比边缘覆盖膜23更上层的功能层24、比功能层24更上层的第二电极(阴极)25。即,发光元件层5的每一个包括第一电极22、功能层24中所包含的后述的发光层以及第二电极25,且形成有发光色彼此不同的多个发光元件X。边缘覆盖膜23例如通过在涂布了聚酰亚胺、丙烯酸树脂等有机材料后利用光刻进行图案化而形成。另外,功能层24是包含有电致发光元件的EL(电致发光)层。
在发光元件层5中,形成有包含于上述发光元件X并且发光色彼此不同的发光元件Xr(红色)、发光元件Xg(绿色)以及发光元件Xb(蓝色)。另外,各发光元件X包括岛状的第一电极22、功能层24(包含发光层)及第二电极25。第二电极25是所有发光元件X共用的整面状的共用电极。另外,如后所述,该第二电极25使用金属纳米线,通过涂布含有该金属纳米线的溶液而形成。
发光元件Xr、Xg和Xb例如可以是后续公开的发光层为有机发光层的OLED(有机发光二极管),也可以是该发光层为量子点发光层的QLED(量子点发光二极管)。
功能层24通过从下层侧起依次层叠空穴注入层24a、空穴传输层24b、发光层24c、电子传输层24d、电子注入层24e而构成。另外,也可以在功能层24设置电子阻挡层、空穴阻挡层。发光层24c通过蒸镀法或喷墨法、光刻法,在边缘覆盖膜23的开口(每个子像素SP)形成为岛状。其他层形成为岛状或整面状(共用层)。此外,在功能层24中也可以构成为不形成空穴注入层24a、空穴传输层24b、电子传输层24d、电子注入层24e中的一个以上的层。
在本实施方式中,如图2所例示出那样,示出了从薄膜晶体管层4侧起依次设置阳极(第一电极22)、功能层24及阴极(第二电极25)的构成,但并不限定于此。即,也可以是从薄膜晶体管层4侧起按照阴极、功能层24及阳极的顺序设置的构成。在这种情况下,功能层24通过从下层侧起依次层叠电子注入层24e、电子传输层24d、发光层24c、空穴传输层24b、空穴注入层24a而构成。
当通过蒸镀形成OLED的有机发光层(发光层24c)时,使用FMM(精细金属掩模)。FMM是具有大量开口的片材(例如,由殷瓦钢材料制成),由穿过一个开口的有机物质形成岛状的有机层(对应一个子像素SP)。
QLED的量子点发光层(发光层24c)例如通过涂布量子点分散在溶剂中的溶液,并使用喷墨法或光刻法进行图案化,从而能够形成岛状的量子点发光层(与一个子像素SP对应)。
第一电极22例如由ITO(Indium Tin Oxide:铟锡氧化物)与Ag(银)或含Ag的合金的叠层构成,具有光反射性。第二电极25(阴极)如后所述,构成为包含金属纳米线(例如银纳米线),具有高透光性。
在发光元件Xr、Xg和Xb为OLED的情况下,通过第一电极22和第二电极25之间的驱动电流使空穴和电子在发光层内复合,在由此产生的激子向基态迁移的过程中放出光。由于第二电极25具有高透光性,第一电极22具有光反射性,因此从功能层24发出的光朝向上方,成为顶部发射。
在发光元件Xr、Xg和Xb为QLED的情况下,通过第一电极22以及第二电极25之间的驱动电流使空穴和电子在发光层31内复合,在由此产生的激子从量子点的导带能级(conduction band)向价带能级(valence band)跃迁的过程中放出光(荧光)。
在发光元件层5中,也可以形成上述OLED、QLED以外的发光元件,例如包含无机发光二极管的发光元件等。
密封层6具有透光性,包括直接形成在第二电极25上(与第二电极25接触)的无机密封膜26、比无机密封膜26更上层的有机膜27、比有机膜27更上层的无机密封膜28。覆盖发光元件层5的密封层6防止水、氧等异物向发光元件层5渗透。
有机膜27具有平坦化效果和透光性,可以使用能够涂布的有机材料,通过例如喷墨涂布而形成。无机密封膜26和28是无机绝缘膜,例如可以由通过CVD法形成的氧化硅膜、氮化硅膜或氮氧化硅膜或者它们的层叠膜构成。
功能膜39例如具有光学补偿功能、触摸传感器功能及保护功能等的至少一种。
如图4的(a)和图4的(b)所示,在本实施方式的第二电极25中,作为金属纳米线,使用网状的银纳米线NW。因此,在例如以银纳米线NW的直径=25nm、及最大重叠层数=5层构成第二电极25的情况下,如图5所示,可知该第二电极25的光透射率(CA)在380(nm)~780(nm)的波长区域中高于作为比较对象的银薄膜电极(厚度20nm)的光透射率(Ca),且在400(nm)~780(nm)的波长区域中超过80%。另外,如图5所示,可知上述第二电极25的光反射率(RB)在380(nm)~780(nm)的波长区域中比作为比较对象的银薄膜电极的光反射率(Rb)低,在400(nm)~780(nm)的波长区域中不足15%。
根据上述,在本实施方式的显示装置2中,通过将网状的银纳米线NW用于作为上部电极的第二电极25,从而能够提高顶部发射结构的显示装置2中的光的取出效率以及得到良好的视觉特性。
此外,第二电极25中的银纳米线NW的重叠层数为2~8层,优选为3~6层。银纳米线NW的直径(Φ)为5~100(nm),优选为10~80(nm),更优选为20~50(nm)。银纳米线NW的长度(轨迹长度)为1~100(μm),优选为5~50(μm),更优选为8~30(μm)。此外,这些值能够通过扫描型电子显微镜等的观察得到。银纳米线NW的电阻(表面电阻)为5~200(Ω/Sq),优选为10~100(Ω/Sq),更优选为10~50(Ω/Sq)。
另外,如图4的(c)所示,银纳米线NW的长度(平均轨迹长度)比端子部T的相邻的端子TM1与端子TM2之间的距离(端子间隙宽度)Pc小。由此,即使在形成第二电极25时银纳米线NW(金属纳米线)混入到端子部TA中的情况下,也能够防止由该金属纳米线引起的端子TM1与端子TM2之间的短路的发生。
另外,在本实施方式中,作为第二电极25的金属纳米线的材料,使用了Ag,但不限定于此。可以是由Au、Al及Cu中的任一种构成的单一金属的纳米线,也可以是包含Ag、Au、Al及Cu中的2种以上的合金的纳米线。
在此,参照图6,对将量子点发光层用于发光元件层5,且在第二电极25中使用了上述金属纳米线的情况下的光学效果进行具体说明。图6的(a)和图6的(b)是示出在图2所示的发光元件层具有量子点发光层的情况下的图2所示的第二电极的效果的曲线图。
如图6的(a)所示,可知:关于极角和标准化发光强度的特性,与在组合了量子点发光层和银薄膜电极的比较例中的特性即红色的特性Fr、绿色的特性Fg、蓝色的特性Fb相比,组合了量子点发光层和第二电极(银纳米线NW)25的本实施方式制品中的特性即红色的特性FR、绿色的特性FG、蓝色的特性FB,在所有的三种颜色中接近朗伯(Lambertian)配光特性FS。此外,在本实施方式制品和比较例中,载流子注入层、载流子传输层及发光层的厚度在颜色间共通化。在此,朗伯配光特性是指,以垂直正面为0°、以光轴上的发光强度的cosθ倍表示角度θ方向的辐射强度的理想的配光特性。另外,载流子包含电子以及空穴中的各自。
如图6的(b)所示,可知:在组合了量子点发光层(红色发光例如PL峰值波长620nm半值宽度25nm)和光反射率大的银薄膜电极的比较例中的红色发光特性Ka中,电极间的空腔效应(共振效应)会造成不良影响,峰值波长向长波长侧偏移而超过630nm,并且半值宽度增大到32nm,但在组合了量子点发光层(红色发光)和第二电极(银纳米线NW)的本实施方式制品中的红色发光特性KA中,峰值波长为适当位置(约620nm),并且半值宽度约为25nm,几乎没有变化。
这样,在第二电极25使用了高透射率的金属纳米线的情况下,基本不显现空腔效应。其结果是,通过应用于由于空腔效应而有不良影响的QLED,能够得到更大的效果(即,视角特性的改善效果)。另外,如图6的(a)所示,由于几乎不显现空腔效应,因此,第一电极22与第二电极25之间的各层的膜厚即使在发光元件Xr、Xg及Xb之间不符合最佳值,也能够接近于朗伯配光,能够使各层的膜厚共通(相同)。由此,在本实施方式中,能够容易地制造视角特性优异的显示装置2。
接着,还参照图7至图11,具体说明本实施方式的显示装置2的主要部分构成。图7是示出图1所示的显示装置的主要部分构成的俯视图。图8是示出由图7的VIII包围的区域内的主要部分构成的剖视图。图9的(a)是示出图8所示的接触部的具体的构成的俯视图,图9的(b)是示出由图8的IVb包围的区域内的具体的构成的放大剖视图,图9的(c)是示出由图8的IVc包围的区域内的具体的构成的放大剖视图。图10的(a)是示出图8所示的堤的具体的构成的放大剖视图,图10的(b)是上述堤的放大俯视图。图11的(a)是说明比较例中的问题点的图,图11的(b)是说明图1所示的显示装置中的效果的图。
如图7及图8所示,在本实施方式的显示装置2中,在边框区域NA中,沟槽TN形成于平坦化膜21。另外,在该沟槽TN的外侧设置有密封用堤BK1及BK2,这些密封用堤BK1及BK2限定密封层6的有机膜27的端部。另外,如图8所例示,这些密封用堤BK1及BK2由与平坦化膜21同层且由同一材料构成的部分、和层叠在该部分上而且与边缘覆盖膜23同层且由同一材料构成的部分形成。此外,除了该说明以外,密封用堤BK1及BK2也可以与平坦化膜21或边缘覆盖膜23中的任一个为同一层,且由同一材料构成。另外,密封用堤BK1是将有机膜27的形成时的液滴停止的止液结构物,密封用堤BK2是将超过密封用堤BK1的液滴停止的预备用的止液结构物。
另外,在本实施方式的显示装置2中,如图7中虚线所示,在俯视时,上述沟槽TN以包围显示区域DA的四边中设置有端子部TA的一边的一部分和剩余的三边的所有边长的方式设置。
另外,如图7及图8所示,在本实施方式的显示装置2中,在边框区域NA中,呈框状设置有包围显示区域DA且限定第二电极25的端部的堤Qa及堤Qb。另外,如图8所示,在这些堤Qa及堤Qb的显示区域DA侧,设置有将端子部TA与第二电极25电连接的导电膜AW。该导电膜AW包含有与第二电极25中所包含的上述银纳米线NW(金属纳米线)接触的接触部CP。在图8中,如用一点划线的双箭头CPA所示那样,本实施方式的接触部CP设定为导电膜AW的显示区域DA侧的端部与堤Qb之间的区域、即第二电极25存在的区域。另外,在该接触部CP中,在与上述银纳米线NW(金属纳米线)的接触表面处形成有多个凹凸(详细后述)。
另外,导电膜AW例如与第一电极22同层且由同一材料构成。而且,在本实施方式中,设置有与导电膜AW电连接并与例如源极布线SH(第三金属层)同层且由同一材料构成的电源干线MW,端子部TA与第二电极25经由这些导电膜Aw和电源干线MW电连接。
具体而言,如图8所示,在沟槽TN与密封用堤BK1之间,从显示区域DA侧设有堤Qa及堤Qb和多个感光间隔物PS。如图8所示,堤Qb限定第二电极25的端部。也就是说,在涂布含有作为第二电极25材料的银纳米线NW的溶液时,堤Qb成为止液结构物。此外,也可以是由内侧的堤Qa限定第二电极25的端部(成为止液结构物)的构成。另外,这些堤Qa及堤Qb例如与边缘覆盖膜23在同层且由同一的材料构成。此外,虽然对双重结构的堤Qa及堤Qb的构成进行了说明,但本实施方式并不限定于此,只要限定第二电极25的端部,则不受任何限定。即,例如,也可以是由一重结构的框状的堤构成的结构。
另外,在多个感光间隔物PS的每一个中,其上表面作为形成由功能层24中所包含的蒸镀膜构成的各层时的蒸镀掩模的接触面而发挥作用,且以包围显示区域DA的周围的方式设置。另外,感光间隔物PS与堤Qa及堤Qb同样地,例如与边缘覆盖膜23同层且由同一材料构成,如图8所例示那样,膜厚形成得比于堤Qa及堤Qb大。即,堤Qa及堤Qb被形成为,膜厚比感光间隔物PS小(距导电膜AW的高度尺寸小)。由此,本实施方式中,上述蒸镀掩模与堤Qa及堤Qb接触,防止该堤Qa和Qb产生缺口等损伤,或防止缺口碎片等异物侵入显示区域DA内而在子像素SP产生发光不良。
另外,如图8所例示那样,导电膜AW以跨越沟槽TN且与外侧的密封用堤BK2重叠的方式在边框区域NA延伸设置。另外,在密封用堤BK1的内侧形成有贯通平坦化膜21及边缘覆盖膜23的接触槽CM1。另外,在密封用堤BK1与密封用堤BK2之间形成有贯通平坦化膜21以及边缘覆盖膜23的接触槽CM2。并且,在这些接触槽CM1以及CM2中,电源干线MW露出,与导电膜AW接触,从而这些电源干线MW以及导电膜AW电连接。另外,该电源干线MW经由端子部TA与阴极电源电压(ELVSS)连接,该阴极电源电压从电源干线MW经由导电膜AW向第二电极25供给。
另外,在接触部CP中,该导电膜AW以覆盖沟槽TN的方式设置,并且导电膜AW在堤Qb的框内与第二电极25中所包含的银纳米线NW接触。由此,接触部CP构成为电连接端子部TA和第二电极25。
而且,如图9的(a)至图9的(c)所示,在接触部CP中,在与该银纳米线NW的接触表面(即,导电膜AW的上表面)处不均匀(随机)地形成有多个凹凸De。详细而言,在接触部CP中,在导电膜AW的上表面形成有不均匀地形成的多个凸部pt和设置在分别邻接的凸部pt之间的多个凹部re。凸部pt的突出尺寸例如为100nm~2μm左右。另外,凹部re的尺寸、即邻接的凸部pt的间隔寸设定为比银纳米线NW的直径大的尺寸。而且,邻接的凸部pt的间隔尺寸例如优选为比银纳米线NW的长度(平均轨迹长度)的10倍小的值的情况。在以如此方式构成的情况下,能够更可靠地防止多个银纳米线NW相互平行地配置。此外,在图9的(a)中,图示出在俯视时为矩形状的凸部pt,但本实施方式并不限定于此,也可以使用在俯视时构成为圆形等其他形状的凸部。另外,凹凸De不必设置在导电膜AW的整个上表面,只要设置在与银纳米线NW接触的上表面的至少一部分上表面即可。
另外,如图9的(b)所例示,在接触部CP中,在形成于平坦化膜21上的导电膜AW的部分,该接触部CP的凹凸De跟随平坦化膜21的凹凸Deh而形成。即,在接触部CP中,在设置于导电膜AW的下层的平坦化膜21中,在导电膜AW侧的表面形成有多个凹凸Deh、即不均匀地形成的多个凸部pth和设置于分别邻接的凸部pth之间的多个凹部reh。而且,在接触部CP的接触表面上,与凹凸Deh对应地形成有凹凸De。此外,平坦化膜21上的凹凸Deh例如通过在形成该平坦化膜21时进行半曝光而形成。
另外,如图9的(c)所例示,在接触部CP中,在形成于无机绝缘膜20上的导电膜AW的部分,该接触部CP的凹凸De跟随无机绝缘膜20的多个岛状的凸部pti而形成。即,在接触部CP中,在设置于导电膜AW的下层的无机绝缘膜20中,形成有不均匀地形成的多个岛状的凸部pti。而且,在接触部CP的接触表面,与多个岛状的凸部pti对应地形成有凹凸De的凸部pt,如上所述,在邻接的凸部pt之间形成有凹凸De的凹部re。此外,无机绝缘膜20中的多个岛状的凸部pti例如通过在该无机绝缘膜20的形成时进行图案化(开口)而形成。另外,除了此说明以外,也可以为如下构成:通过对设置于无机绝缘膜20的下层的无机绝缘膜18进行图案化,从而在该无机绝缘膜18上设置多个岛状的凸部,或对设置于无机绝缘膜18的下层的无机绝缘膜16进行图案化,从而在该无机绝缘膜16上设置多个岛状的凸部,由此形成接触部CP的凹凸De。而且,除了此说明以外,例如,也可以是在无机绝缘膜20的导电膜AW侧的表面形成多个凹凸的构成,以代替多个岛状的凸部pti。即,在无机绝缘膜20中,也可以使极薄的皮膜残留于导电膜AW侧而形成凹凸。
另外,如图10的(a)和图10的(b)所示,在堤Qa及堤Qb的各表面形成有多个凹部res。详细而言,在堤Qa及堤Qb的各表面,例如设置有在剖视时形成为圆弧状的凹部res。另外,凹部res的凹陷尺寸设定为比银纳米线NW的直径大的尺寸。此外,图10的(b)中,图示出在俯视时为圆形状或者椭圆形状的凹部res,但本实施方式并不限定于此,也可以在使用俯视时构成为矩形等其他形状的凹部。另外,除了此说明以外,也可以构成为在邻接的凹部res之间设置向上方侧突出的凸部。
如上所述,在本实施方式的显示装置2中,在接触部CP的上述接触表面设置有多个凹凸De,在堤Qa及堤Qb的表面设置有多个凹部res。由此,在本实施方式的显示装置2中,能够防止第二电极25的电阻(片电阻)局部变大。
具体而言,在不具备上述的凹凸以及凹凸部的比较例的情况下,即,如图11的(a)所例示,在接触部CP1的接触表面、堤Qa1及堤Qb1的表面平滑(平坦)的比较例的情况下,多个金属纳米线NW1如该图11的(a)所示,在接触部CP1的接触表面上、堤Qa1的表面上相互平行地排列。特别是,这些金属纳米线NW1通过涂布包含有该金属纳米线NW1的溶液而设置在接触部CP1的接触表面上或堤Qa1的表面上,因此,根据涂布时的溶液的扩散,多个金属纳米线NW1容易相互平行地排列。其结果是,在该比较例中,在包含金属纳米线NW1的第二电极中,该第二电极的电阻(片电阻)有时会局部变大,有可能发生接触不良,发生亮度不均等显示不良。
与此相对,在本实施方式制品中,在接触部CP的接触表面不均匀地设有多个凹凸De,在堤Qa及堤Qb的表面设有多个凹部res。因此,在本实施方式制品中,多个银纳米线NW(金属纳米线)如图11的(b)例示的那样,与上述比较例不同,为了防止在接触部CP的接触表面上或堤Qa的表面上产生相互平行地排列的部分,以相互接触而重合的方式排列。即,在本实施方式制品中,在涂布包含有银纳米线NW的溶液时,该银纳米线NW由于凹凸De或凹部res而溶液的扩散方向紊乱,在多个银纳米线NW的每一个中以局部地相互接触的方式设置。其结果是,在本实施方式制品中,在包含银纳米线NW的第二电极25中,能够可靠地防止该第二电极25的电阻(片电阻)局部变大。因此,在本实施方式制品中,能够防止在第二电极25中发生接触不良,且能够防止发生亮度不均等显示不良。
此外,在上述的说明中,说明了在接触部CP的接触表面不均匀地设置多个凹凸De,在堤Qa及堤Qb的表面设置有多个凹部res的情况,但本实施方式并不限定于此,只要至少在接触部CP的接触表面设置多个凹凸De即可。但是,如上所述,不均匀地设置多个凸部pt的情况能够以局部相互接触的方式更可靠地排列多个银纳米线NW,在这一方面上是优选的。另外,将邻接的凸部pt的间隔尺寸设为比银纳米线NW的直径大的尺寸的情况下,能够以相互接触而重合的方式更可靠地设置多个银纳米线NW,在这一方面上是优选的。
接着,参照图12和图13,具体说明本实施方式的发光装置2的制造方法。图12是示出图1所示的显示装置的制造方法的流程图。图13是示出图1所示的显示装置的主要部分构成的制造方法的流程图。
如图12所示,在本实施方式的显示装置2的制造方法中,首先在基材12上形成阻挡层3和薄膜晶体管层4(步骤S1)。接着,使用溅射法以及光刻法,在平坦化膜21上形成第一电极22(步骤S2)。接着,形成边缘覆盖膜23(步骤S3)。接着,形成空穴传输层(HTL)24b(步骤S4)。接着,形成例如由量子点发光层构成的发光层24c(步骤S5)。
接着,形成例如由氧化锌纳米粒子层构成的电子传输层(ETL)24d(步骤S6)。接着,在电子传输层24d上涂布使银纳米线NW分散于规定的溶剂中的银纳米线溶液(步骤S7)。此外,该银纳米线溶液也可以包括粘合剂、分散剂或其他添加剂。接着,进行所涂布的银纳米线溶液的干燥(去除溶剂),在电子传输层24d上形成图4的(a)以及图4的(b)所示的包含网状的银纳米线NW的第二电极25(步骤S8)。接着,在以覆盖第二电极25的方式形成无机密封膜26之后,在无机密封膜26上喷墨涂布有机膜27的材料(前体)并使其固化,从而形成有机膜27(步骤S9)。接着,在有机膜27的上层形成无机密封膜28(步骤S10)。
另外,在本实施方式的显示装置2的制造方法中,作为其主要部分构成的制造方法,例如如图13所示,形成接触部CP和第二电极25。具体而言,在上述步骤S2中,导电膜AW与第一电极22同层且由同一材料构成,而且,在该导电膜AW的形成中,在上述接触部CP在与银纳米线NW接触的接触表面上,如图9的(a)至图9的(c)所示那样形成有凹凸De(步骤S2a)。另外,该凹凸De对应于在导电膜AW的下层的平坦化膜21的表面形成的凹凸Deh以及在导电膜AW的下层的无机绝缘膜20的表面形成的多个岛状的凸部pti而形成于导电膜AW的表面上。
接着,在上述步骤S3中,堤Qa及堤Qb与边缘覆盖膜23同层且由同一材料构成(步骤S3a)。另外,在该步骤S3a中,例如,通过进行光刻等,在堤Qa及堤Qb的表面形成凹部res(图10)。
接着,以与接触部CP重叠的方式形成第二电极25(步骤S11)。在该步骤S11中包含有上述步骤S7和步骤S8。另外,在步骤S11中,在步骤S7与步骤S8之间,在接触部CP使银纳米线溶液与凹凸De接触,由此如图11的(b)例示的那样,使该银纳米线溶液中包含的多个银纳米线NW以在凹凸De上重叠的方式相互接触(步骤S7a)。
如上所述,能够制造显示装置2。
在以上述方式构成的本实施方式的显示装置2中,在边框区域NA中,呈框状设置有包围显示区域DA且限定第二电极25的端部的堤Qa及堤Qb。另外,在堤Qa及堤Qb的显示区域DA侧,设置有将端子部TA与第二电极25电连接的导电膜AW。该导电膜AW包含有与第二电极25中所包含的银纳米线NW(金属纳米线)接触的接触部CP。进而,在接触部CP中,在与银纳米线NW的接触表面形成有多个凹凸De。由此,能够防止在多个银纳米线NW中在接触部CP上产生相互平行排列的部分,且能够防止该部分处的第二电极25的电阻局部变大。其结果是,在本实施方式中,能提供能够防止第二电极25的电阻局部变大的显示品质优异的显示装置2以及显示装置2的制造方法。
另外,在本实施方式中,由于通过涂布及干燥形成第二电极25,因此与使用溅射法、蒸镀法的情况相比,具有对发光层24c(例如量子点发光层)的影响小的优点。其结果是,在本实施方式中,能够防止显示装置2的发光特性降低。
另外,包含银纳米线NW的第二电极25与一般的Ag薄膜等的第二电极相比可挠性优异,因此优选作为柔性的显示装置2的共用电极。
《第二实施方式》
图14是示出本发明的第二实施方式的显示装置的主要部分构成的俯视图。图15是示出由图14的XV包围的区域内的主要部分构成的剖视图。图16是示出由图15的XVI包围的区域内的具体的构成的放大剖视图。
在图中,本实施方式与上述第一实施方式的主要不同之处在于,本实施方式的密封用堤BK1兼用作堤Qa及堤Qb。此外,对与上述第一实施方式共通的要素标注相同的附图标记,并省略其重复的说明。
在本实施方式的显示装置2中,如图14所示,沟槽TN以包围显示区域DA的整个周长的方式设置为框状。另外,密封用堤BK1被设置为包围沟槽TN。此外,如图15所示,该密封用堤BK1是兼用作堤Qa及堤Qb的构成,不仅限定了有机膜27的端部,也限定了第二电极25的端部。另外,如图15所示,本实施方式的接触部CP设定为导电膜AW的显示区域DA侧的端部与密封用堤BK1之间的区域、即第二电极25存在的区域。另外,在本实施方式中,代替堤Qa及堤Qb而设置有感光间隔物PS。进而,在本实施方式中,在接触槽CM1中,在露出的导电膜AW的表面也设置有与银纳米线NW接触的凹凸De。
具体而言,在本实施方式的接触部CP中,与上述第一实施方式同样地,在平坦化膜21上的导电膜AW和无机绝缘膜20上的导电膜AW形成有凹凸De。进而,如图16例示的那样,在本实施方式的接触部CP中,在形成于电源干线MW上的导电膜AW的部分中,该接触部CP的凹凸De跟随电源干线MW的凹凸Dew而形成。即,在接触部CP中,在设置在导电膜AW与无机绝缘膜20之间的电源干线MW中,在导电膜AW侧的表面形成有多个凹凸Dew、即不均匀地形成的多个凸部ptw和设置在分别邻接的凸部ptw之间的多个凹部rew。这些凹凸Dew跟随无机绝缘膜20的多个岛状的凸部pti而形成,而且,在接触部CP的接触表面,依次跟随凹凸De多个岛状的凸部pti及凹凸Dew而形成。更具体而言,在电源干线MW的凹凸Dew中,其凸部ptw跟随无机绝缘膜20的凸部pt而形成,在邻接的凸部ptw之间形成有凹部rew。
通过以上的构成,在本实施方式中,能够实现与上述第一实施方式相同的作用、效果。
《第三实施方式》
图17的(a)是示出本发明的第三实施方式的显示装置中包含的第二电极的具体的构成的立体图,图17的(b)是说明本发明的第三实施方式的显示装置中包含的发光元件层的具体的构成的图,图17的(c)是示出本发明的第三实施方式的显示装置中的效果的曲线图。
在图中,本实施方式与上述第一实施方式的主要不同之处在于,本实施方式设置有包含有电子传输层的第二电极25。此外,对与上述第一实施方式共通的要素标注相同的附图标记,并省略其重复的说明。
如图17的(a)所示,在本实施方式的显示装置2中,第二电极25包含银纳米线NW和作为电子传输材料的氧化锌(ZnO)纳米粒子NP。通过将以期望的比例混合银纳米线溶液和氧化锌纳米粒子溶液混合且搅拌后的混合液涂布、干燥,从而得到银纳米线NW和氧化锌纳米粒子NP混合后的第二电极25。具体而言,成为银纳米线NW按三维配置成不均匀且银纳米线NW通过氧化锌纳米粒子NP(平均粒径1~30nm)的间隙的构成。
另外,如图17的(b)所示,在本实施方式的显示装置2中,成为依次设置第一电极22(阳极)、HTL层(空穴传输层)24b、发光层24c(例如量子点发光层)和包含有电子传输层的第二电极(共用阴极)25的构成。
另外,可知:在图17的(a)所示的构成中,在第二电极25中,银纳米线NW与作为电子传输材料的氧化锌纳米粒子NP之间的接触面积增大,因此如图17的(c)所示,在电流密度0~50[毫安/平方厘米]的范围内,本实施方式中的发光元件X的外部量子效应UB(相对于基准值的标准化值)与图3所示的构成即在电子传输层(氧化锌纳米粒子层)24e上形成有第二电极25的发光元件X的外部量子效应UA(各电流密度中的基准值=1)以及具有一般的银薄膜的阴极的发光元件的标准化外部量子效率Ua(相对于基准值的标准化值)相比,大幅提高。
另外,与在不同工序中形成电子传输层24e和第二电极(共用阴极)25的情况相比,能够减少工序数。
另外,如果金属纳米线NW过多,则向发光层24c传输电子的能力下降,如果金属纳米线NW过少,则电阻值变高。因此,金属纳米线NW相对于ZnO纳米粒子NP的体积比为1/49~1/9。该体积比对于后述的氧化物纳米粒子也是同样的。
此外,除了上述说明以外,也可以是具有电子注入层(EIL)、空穴注入层(HIL)的构成。即,也可以是在上述阳极与空穴传输层之间设置空穴注入层、或在上述阴极与电子传输层之间设置电子注入层的构成。而且,可以是使用一体地构成了空穴传输层和空穴注入层的层、一体地构成了电子传输层和电子注入层构成的层的构成,或者也可以是适当地设置电子阻挡层、空穴阻挡层的构成。
另外,在上述各实施方式中,例示了将第一电极设为阳极,将第二电极设为阴极的显示装置,但本发明还能够应用于使发光元件层的层叠结构反转,且将第一电极设为阴极,将第二电极设为阳极的显示装置。即,本发明例如可以是将阴极、电子注入层、电子传输层、发光层、空穴传输层、空穴注入层和阳极依次设置在基板上的倒置结构。
另外,在上述各实施方式的说明中,例如,如图9的(a)例示的那样,示出了在俯视下为正方形状的凸部pt,但本发明的实施方式并不限定于此,例如,也可以在俯视下为圆形、椭圆、变形的椭圆、四边形、或者除此以外的多边形、进而它们的角被R角加工成圆角的形状等的形状,另外,也可以是多个凸部pt的大小、形状不一致的构成、或者多个凸部pt的形成位置不规则的构成。
另外,在上述的各实施方式的说明中,说明了例如使用由氧化锌纳米粒子(ZnO纳米粒子)层构成的电子传输层的情况,但本发明的实施方式并不限定于此,也可以使用例如MgZnO纳米粒子(氧化镁锌纳米粒子)等其它氧化物纳米粒子来构成电子传输层。
产业上的实用性
本发明对于能够防止第二电极的电阻局部变大的显示品质优异的显示装置及显示装置的制造方法有用。
附图标记说明
2 显示装置
4 薄膜晶体管层
20 无机绝缘膜
21 平坦化膜
22 第一电极(阳极)
24 功能层
24c 发光层
25 第二电极(阴极)
5 发光元件层
6 密封层
27 有机膜
23 边缘覆盖膜
DA 显示区域
NA 边框区域
TA 端子部
X 发光元件
NW 银纳米线(金属纳米线)
Qa、Qb 堤
res 凹部
CP 接触部
De 凹凸
Dew 凹凸
Deh 凹凸
AW 导电膜
MW 电源干线
TN 沟槽
TM1、TMn 端子
BK1、BK2 密封用堤
PS 感光间隔物

Claims (26)

1.一种显示装置,其具备:
显示区域;以及
边框区域,其包围所述显示区域并且设置有端子部,
所述显示装置的特征在于,包括:
薄膜晶体管层;以及
发光元件层,其每一个包含第一电极、发光层及第二电极,且形成有发光色彼此不同的多个发光元件,
所述第二电极是在所述多个发光元件中共用的电极,且包含金属纳米线,
所述边框区域中设置有呈框状的堤,所述堤包围所述显示区域且限定所述第二电极的端部,
在所述堤的所述显示区域侧设有导电膜,所述导电膜将所述端子部与所述第二电极电连接,
所述导电膜包含与所述金属纳米线接触的接触部,
在所述接触部中,在与所述金属纳米线的接触表面处形成有多个凹凸。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
所述薄膜晶体管层包含无机绝缘膜,所述无机绝缘膜设置于所述导电膜的下层,
在所述无机绝缘膜中形成有多个岛状的凸部,
所述接触部的所述凹凸跟随所述无机绝缘膜的所述多个岛状的凸部而形成。
3.根据权利要求2所述的显示装置,其特征在于,
还包括电源干线,所述电源干线设置在所述导电膜与所述无机绝缘膜之间,
在所述电源干线中形成有多个凹凸,
所述电源干线的所述凹凸跟随所述无机绝缘膜的所述多个岛状的凸部而形成,
所述接触部的所述凹凸跟随所述电源干线的所述凹凸而形成。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的显示装置,其特征在于,
所述薄膜晶体管层包含平坦化膜,所述平坦化膜设置于所述导电膜的下层,
在所述平坦化膜中形成有多个凹凸,
所述接触部的所述凹凸跟随所述平坦化膜的所述凹凸而形成。
5.根据权利要求4所述的显示装置,其特征在于,
在所述边框区域中,在所述平坦化膜中在所述堤的所述显示区域侧形成有沟槽,所述接触部以覆盖该沟槽的方式设置。
6.根据权利要求5所述的显示装置,其特征在于,
所述沟槽设置成包围所述显示区域的整个周长的框状。
7.根据权利要求5所述的显示装置,其特征在于,
所述端子部包含沿着所述显示区域的四边之中的一边设置的多个端子,
所述沟槽以包围所述显示区域的四边之中的所述一边的一部分和剩余的三边的所有边长的方式设置。
8.根据权利要求7所述的显示装置,其特征在于,
所述金属纳米线的长度比相邻的所述端子之间的距离小。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的显示装置,其特征在于,还包括:
密封层,其包含有机膜,且密封所述发光元件层;
密封用堤,其以包围所述堤的方式设置成框状,且限定所述有机膜的端部。
10.根据权利要求9所述的显示装置,其特征在于,
在俯视时,在所述堤与所述密封用堤之间设置有感光间隔物。
11.根据权利要求10所述的显示装置,其特征在于,
所述堤的膜厚小于所述感光间隔物的膜厚。
12.根据权利要求1至8中的任一项所述的显示装置,其特征在于,
所述堤是限定有机膜的端部的密封用堤。
13.根据权利要求1至12中的任一项所述的显示装置,其特征在于,
所述发光元件层包含覆盖所述第一电极的边缘的边缘覆盖膜,
所述堤与所述边缘覆盖膜同层且由同一材料构成。
14.根据权利要求1至13中的任一项所述的显示装置,其特征在于,
在所述堤中,其表面形成有多个凹部。
15.根据权利要求1至14中的任一项所述的显示装置,其特征在于,
所述导电膜与所述第一电极同层且由同一材料构成。
16.根据权利要求1至15中的任一项所述的显示装置,其特征在于,
所述发光层是量子点发光层。
17.根据权利要求1至16中的任一项所述的显示装置,其特征在于,
所述第二电极的光透射率为80%以上。
18.根据权利要求1至17中的任一项所述的显示装置,其特征在于,
所述金属纳米线包含Ag、Au、Al及Cu中的至少一个。
19.根据权利要求1至18中的任一项所述的显示装置,其特征在于,
所述第一电极为阳极,所述第二电极为阴极,
所述第二电极包含电子传输材料。
20.根据权利要求19所述的显示装置,其特征在于,
所述第二电极与所述发光层接触。
21.根据权利要求19或20所述的显示装置,其特征在于,
所述电子传输材料是氧化锌纳米粒子或者氧化镁锌纳米粒子。
22.根据权利要求21所述的显示装置,其特征在于,
所述金属纳米线相比于所述氧化锌纳米粒子或者所述氧化镁锌纳米粒子的体积比为1/49~1/9。
23.根据权利要求1至22中的任一项所述的显示装置,其特征在于,
在所述接触部的多个所述凹凸中,不均匀地形成有多个凸部。
24.根据权利要求23所述的显示装置,其特征在于,
在所述多个凸部中,邻接的凸部的间隔尺寸是大于所述金属纳米线的直径的尺寸。
25.根据权利要求24所述的显示装置,其特征在于,
在所述多个凸部中,邻接的凸部的间隔尺寸是小于所述金属纳米线的长度的10倍的值。
26.一种显示装置的制造方法,
所述显示装置具备:
显示区域;
边框区域,其包围所述显示区域并且设置有端子部;
薄膜晶体管层;以及
发光元件层,其每一个包含第一电极、发光层及第二电极,且形成有发光色彼此不同的多个发光元件,
所述制造方法的特征在于,包含如下工序:
导电膜形成工序,在所述边框区域形成导电膜,所述导电膜将所述端子部与所述第二电极电连接;
堤形成工序,在所述边框区域形成堤,所述堤包围所述显示区域且限定所述第二电极的端部;以及
第二电极形成工序,通过涂布将金属纳米线分散于溶剂的溶液并去除所述溶剂,来形成所述第二电极,
在所述导电膜形成工序中,设置接触部,所述接触部与所述金属纳米线接触,且在与所述金属纳米线的接触表面处形成有多个凹凸,
在所述第二电极形成工序中,所述溶液通过与所述凹凸接触,该溶液中所包含的多个所述金属纳米线相互抵接。
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