TWI232420B - Electroluminescence display device - Google Patents

Description

1232420 欢、發明說明： [發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種電場發光顯示裝置，特別是有關具 有节色濾光層之電場發光顯示裝置。 【先前技術】 有機電場發光元件（〇rganic Eiectr〇

Luminescence

DeVlCe以下稱[有機EL元件])係自發光型發光元件。使用 垓有機EL兀件之有機EL顯示裝置，代替CRT、LCD等， 成為新的顯示裝置而受到注目。 第5圖系表示以往之全彩色有機EL顯示裝置之一個 旦素（pixel)之概略剖視圖。2〇〇係玻璃基板，2〇ι係形成於 玻璃基板200上之有機EL元件驅動用TFT(Thin film transistor) ’ 2 02係第丨平坦化絕緣膜。2〇3係陽極層，該 陽極層與tFT201連接，由第i平坦化絕緣膜2〇2上所延 伸之IT0所形成’ 2〇4係被覆陽極層2〇3之邊緣部所形成 之第2平坦化絕緣膜，2〇5係於陽極層2〇3上所形成之咖 有機EL層，206係於有機EL層上所形成之陰極層。 在这陰極層206上方覆蓋玻璃基板2〇7，該玻璃基板 2〇7與玻璃基板200，將兩基板之周邊黏著，而將各 色有機EL層205封入該結構内側。前述rgb各色有機虹 層205’疋使用金屬遮罩板（削⑹聰幻對之各色有 機材料進行選擇性蒸鍍而形成者。 。 層205 係使用 另一方面’在不使用前述之RGB各色有機EL 時，有-種實現全彩色有機EL顯示裝置之方法， 3】5361修正本 5 Ϊ232420 帶有彩色濾光層之方案。這種方案下，採用白色有機EL 層+彩色濾光層之構造。 第6圖係這種全彩色有機EL顯示裝置之剖視圖。於 破璃基板3 00上，形成有下地絕緣膜3 〇丨，於該下地絕緣 膜301上形成有R彩色濾光層3〇2、〇彩色濾光層3〇3、B 衫色濾光層304。這些濾光層對應RGB之各種顏色，可透 過白色有機EL層所放射之特定波長領域之光。並且在這 些彩色濾光層302、303、304下層（在圖中沒有表示），如 第5圖之TFT 201，形成有有機EL驅動用TFT。 在這些彩色濾光層302、3 03、3 04上形成有第1平坦 化絕緣膜3 05，於該第1平坦化絕緣膜上形成有與RGB各 色相對應之陽極層306、3 07、3 08。並且，用於被覆陽極 層3 06、3 07、308之邊緣部，形成有第2平坦化絕緣膜3〇9, 在該結構上層，以白色有機EL層3 1 0，陰極層3 11之順序 層積。然後，在上層覆蓋玻璃基板3 1 2，將該玻璃基板3 j 2 玻璃基板j〇〇兩基板之周邊黏著，而將白色有機El芦 3 1 0封入内側。 這裏，設置第2平坦化絕緣膜309之理由是··如果沒 有該層，陽極層306、307、308與陰極層311之間距離變 短就會有短路之危險。除了陽極層306、307、308之邊 緣部上方以外’將第2平坦化絕緣膜309之其他部分開口， 使由忒開口部露出之陽極層306、307、308與有機EL層 3 1 0相連接。 有關該種有機EL顯示裝置，在以下之專利文獻中有 315361修正本 6 1232420 §己載。 專利文獻1 日本特開平1 1 -25 1 059號公報 採用前述之白色有機E L層+彩色濾、光層之構造之有機 EL顯示裝置會有以下之問題。第1，由於R彩色濾光層 3〇2、G彩色遽光層303、B彩色渡光層304上形成有第1 平坦化絕緣膜305，就產生了該部分之製造成本提高之問 題。這裏，通過用彩色過濾層代替第1平坦化絕緣膜之方 法’考慮去除第1平坦化絕緣膜305。這樣為提高平坦化 以及開口率，需使相鄰之彩色濾光層相互重疊。但是，由 方、彩色濾光層之重豐部之段差大，會造成由於有機層 之段部切斷，以及段差部之吸濕所引起之顯示不良。 第2弟1平坦化絕緣膜3 〇 5，為獲得平坦性，必須使 1有2 // m至3 v m厚度之丙烯樹脂等有機樹脂。但是，由 =有機樹脂吸濕性高，會對不耐濕之有機el層產生壞影 響，從而造成顯示不良。 【發明内容】 址鍪；上述習知技術之缺點，本發明之主要目的在: 、，種兒場’S光顯示裝*，該裝置用彩色濾光層代替 且千坦化絕緣膜3〇5，而不使用第1平坦化絕緣膜305 二：由於有機EL層之段部切斷、段差部之吸濕戶 t的鮮員不不良，, 彩色渡光層有機^層之段部切斷、段差部h 心9重豐部之段差造成的。 本發明之雷γ a , a _ 並具備與這些彩η裝置’具備複數個彩色晝 /色旦素對應而設置於絕緣基板上之各 315361修正本 7 1232420 色渡光層’於該各色彩色濾光層上分別形成之陽極層，於 該該陽極層上所形成之白色EL(electro luminescence)層， 以及於該白色EL層上所形成之陰極層，其特徵在於：前 述之各色彩色濾光層之邊緣部呈斜坡狀，與相鄰之彩色濾 光層之邊緣部相互重疊。 前这之各色彩色濾光層之重疊部之段差，以比前述之 白色EL(electro luminescence，電場發光）層之厚度小為 佳。這是為了防止白色有機EL層之段部切斷。 丽述之各色彩色濾光.層係最好以膜厚之厚薄順序形成 在前述絕緣基板上。這是為了使彩色濾光層之重疊部之段 差降到最小。 【實施方式】 接著，將本發明之實施形態參照附圖詳細說明。第] 圖係有關本發明之實施形態之有機EL顯示裝置之一個書 素之斷面示思圖。貫際之有機EL顯示裝置，將相關之晝 素以多個矩陣狀配置。 在玻璃基板1上，形成有底層之Si〇2等絕緣膜2，在 該底層絕緣膜2上相鄰形成有r彩色據光層3 、 光層4 、B彩色濾光層5。這些濾光層對應RGb G彩色濾 之各種顏 色，可透過白色有機EL層所放射 並且在這些彩色渡光層之下層，形 之特定波長領域之光。 成有有機EL驅動用τρτ 或晝素選擇用TFT(在圖中沒有表示）。 R彩色遽光層3 、G彩色渡光層4、β彩色濾光層 兼具在先前技術中說明之第5圖之符號2〇2所表示^第 31536]修正本 8 U32420 平垣化絕緣膜之作 緣部相互重最、 為取得平坦性，各彩色濾光層之邊 邊緣部被加2成為了減小重疊部之段差H2,彩色濾光層之 緣部呈順斜坡开:坡形狀。例如，R彩色濾光層3之兩邊 邊緣部覆蓋而相：二中一邊緣部由G彩色渡光層4之一 覆蓋著R彩色涛光/。而B彩色渡光層5之兩邊緣部， 部而相互重4 邊緣部及G彩色濾光層4之邊緣 在這些彩g、清水 層，θ /心d上，不像以往那樣形成平坦化絕緣 渡 σ個R形色濾光層3、σ彩色濾光層4、B彩色 二8::上形，陽極層6、7、8。並且，用於覆蓋陽極層6、 犋 成有第2平坦化絕緣膜9 ,在該第2平坦化絕緣 上.令t白色有機EL層1〇、陰極層1 1之順序層積。再在 層覆蓋破璃基板3〇，該玻璃基板3〇和玻璃基板丨，將兩 土板=周邊相互黏著，而將白色有機ELI10封人在内側。 又置第2平坦化絕緣膜之理由，與以往相同，如果沒 :該層，陽極層6、7、8與陰極層u之間距離變短，陽極丨 ^ 6 7、8與陰極層U就會有短路之危險。除了陽極層石、 j、8之邊緣部上方以外之第2平坦化絕緣膜9之其他部分 開口，使由該開口部所露出之陽極層6、7、8與有機EL 層1 0相連接。 ^接著將有關彩色濾光層之形成方法，參照第2圖加以 °兄明。百先對R彩色濾光層3及G彩色濾光層4之形成方 法進行說明。如第2圖（a)所示’在玻璃基板丨上形成之底 層絕緣膜2上’全面塗布由含有特定顏料之負型（native) 315361修正本 9 1232420 感光性樹脂形成之R彩色渡光材料層3a。然後，使用特定 之遮罩（mask)12，通過該開σ部對R彩色濾光材料層& 貫;曝光處理。接著進行顯像處理，#第2圖⑻所示，r 彩色濾光材料層3a殘留下被曝光部分，從而形成了反彩 色滤光層3。通過曝光、顯像處理，形成了邊緣部有順斜 坡狀之R衫色濾光層。這是由於R彩色濾光材料層h，在 遮罩1 2邊緣部之水平方向上，—定程度的擴散領域内受到 了略微的曝光。 如第2圖（c)所不，全面塗布含有特定顏料之由負型感 光树知構成之G %色濾光材料層4a。然後，使用特定之遮 罩（maSk)13,通過該開口部對G彩色濾光材料層4a實施曝 光處理。接著進行顯像處理，如第2圖⑷所示，r彩色渡 光材料層4a殘留下#暖止# \ 戈W卜被曝先部分，從而形成了 G彩色濾光 層4。通過對遮罩13位置之確定，使G彩色渡光層4之邊 緣部在R彩色濾、光層3之邊緣部之上相互重疊。 R杉色濾光層3之邊緣部系順斜坡形3大，G彩色濾光 層4之邊緣部，原本係順斜坡形狀，向著末端逐漸變薄。 因此，G衫色濾光層4與R彩色濾光層3之重疊部分之段 差H2可變小。同樣’ B彩色過濾層5之形成方法也是如 此。 、B各彩色濾光層之重疊部分之段差η〕越小越好， &疋為了防止因段差H2引起之上層白色有機此層$之段 部切斷，如果設白色有機EL層膜厚為H1，那麼H1〉H2 為理想條件。有關本實施形態，其機構為β彩色濾光層5 315361修正本 10 1232420 "“邊、表部覆盍重疊於各自相鄰之R彩色濾光層3以及G 彩色濾光層4。 〃為減小各办色滤光層之重疊部分之段差H2，以彩色濾 :層之厚薄順序生長形成為卩。例如，R彩色濾光層3之 厚度/1 G %色濾光層4之厚度T2，B彩色濾光層5之厚 度Tj’汝〇果下

^ 2 T3 ’那麼就應該以R彩色濾光層3 — G 衫色濾光層4~> R念；&、各，。 ΰ心色濾光層5之順序形成。 、在該種前述之實施形態中，R彩色濾光層3,G彩色 ;慮光層4及B办色渡光層5兼具了帛工平坦化絕緣膜之作 用1疋如第J圖所不，也可在這些彩色渡光層上，進一 y形成第1平坦化絕緣膜2〇。作為該第1平坦化絕緣膜 2〇由於11 %色濾光層3、G彩色濾光層4及B彩色濾光 層5在疋私度上已確保了平坦性，該第丨平坦化絕緣膜 20之胰厚可比以往之膜厚薄。理想膜厚為至3〇〇nm。 為使該種膜厚本身較薄，第1平坦化絕緣膜20係可利 用私水CVD法，使用吸濕性小之無機絕緣膜來形成。無機 絶緣月吴之較理想之例有：氧化矽膜、TE〇s膜、氮化矽膜。 下面說明前述之有機EL顯示裝置之等效電路以及動 作。第4圖係有機EL顯示裝置之等效電路圖，第n列之 閘極信號線50與第m行之汲極信號線6〇之交叉點附近所 形成的一個顯示晝素。 供給閘極彳§唬Gn之閘極信號線5 〇和供給汲極信號， 即視頻信唬Dm之汲極信號線6〇相互交叉。這些兩信號線 之交叉點附近，配置有有機EL元件12〇、驅動該有機el 315361修正本 11 1232420 元件120之TFT i 〇〇以及用以選擇顯示畫素之爪i ι〇。 有機el元件驅動用之第—邝丁 1〇〇之汲極i〇〇d與驅 動私源1 05相連接’由该驅動電源i 〇5供給正驅動電壓 PVdd。而源極100s則與有機肛元件12〇之陽極⑵ 接。 用於選擇顯示晝素之第二TFT 11G之閘極UQg與閉極 信號線50相連接’由該閘極信號線提供閘極信號Gn,汲 極y〇W信號線60相連接，由驗極信號線提供 頻 h 號 Dm。第- TFT Π η +、広 k η " 弟一 110之源極u〇s與前述之第一 丁打 100之間極100g相連接。這裏之閉極信號Gn係從未圖示 之問驅動電路輸出。視頻信號^則從未圖示之汲極驅動 電路輸出。 有機EL元件120係由陽極121、陰極122、以及該 極1 2 1和陰極1 22之間所形成之# & ^力乂 <〜尤το件層1 23組成。阶 極m係與提供負共用電壓cv之共用電源⑷相連接 第一 tFT1〇〇之閘極100g與保持電容13〇相連接。 =就是’保、持電容13G之—個電極與閑極⑽g相連接，另屬 ^固電極連接著保持電容電極131。保持電容13〇是通過 呆持視頻信號Dm所對應之電荷’在—場（neid)期間，為 保持顯示晝素之視頻信號而設置者。 下面說明前述構成之EL顯示裝置之動作說明。間極 :被Gn在一水平期間’若變為高(high)位準，第mm ^通㈣。這樣’< 自没極信號線60之視頻信？虎如通過 -TFTU0,施加到第—TFT1GG之閘極 315361修正本 12 1232420 根攄提供給閘極1 〇〇g之視頻信號Dm，第一 TFT 1 00之電 導性（conductance)發生變化，與其相應之驅動電流從驅動 電源105通過第一丁FT 1〇〇，傳送給有機EL元件120，從 而實現對有機EL元件12〇之亮度控制。 本實施形態中，彩色畫素各色彩色濾光層之顏色為 R(紅）、G (綠）、B (藍），也可為如黃、紫紅等顏色。[白色 EL]以白色為主，也可稍偏紅、偏藍。 [發明之效果] 本發明中，用RGB彩色濾光層代替了以往之第丨平坦 化絕緣膜，由於無須使用第丨平坦化絕緣膜，從而降低了 製造成本，而同時，由於減小了彩色濾光層之間重疊部分 之段差，從而防止了顯示不良之發生，該顯示不良是由上 層所形成之白色有機EL層之段部切斷、段差部之吸濕等 所引起的。 【圖式簡單說明】 第1圖顯示本發明之實施形態之有機EL顯示裝置之丨 别視圖。 第2圖（a)至（d)說 第3圖顯示本發明月之^色;^層之形成方法之剖視圖。 另/剖視圖。 …一之有機EL顯示裝置之 弟4圖為本發明之f 效電路圖。 “龜之有機EL顯示裝置之等 第5圖為習知例之有機el顯示 第ό圖為習知例之 " 不圖。 有機EL顯示裝置之剖視圖。 315361修正本 13 1232420 【主要元件符號說明】 1 、 200 、 207 、 300 、 312 2、3 0 1下地絕緣膜 3a R彩色濾光材料層 4a G彩色濾光材料層 6 、 7 、 8 、 203 、 306 、 307 、 9 、 204 、 309 10、310白色有機EL層 12、13 遮罩 3 0 上層玻璃基板 6 0 及極信號線 l〇〇g 、 110g 閘極 10 5 驅動電源 120 有機EL元件 122 陰極 13 0 保持電容 140 共用電源 玻璃基板 3、 ：) 0 2 R彩色渡光層 4、 3 0 ：> G衫色渡光層 5、 304 B彩色濾光層 3 0 8 陽極層 第2平坦化絕緣膜 1 1、2 0 6、3 1 1 陰極層 20、202、305第1平坦化絕緣膜 50 閘極信號線 100、 110、 201 TFT 100s > 11 0d 沒極 110s 源極 121 陽極 123 發光元件層 13 1 保持電容電極 205 RGB有機EL層 315361修正本 14

Claims (1)

1232420 拾、申請專利範圍： 1 · 一種電場發光顯示裝置，係具有複數個彩色畫素’並具 備與這些彩色書素對應而設置於絕緣基板上之各色彩 色濾光層、於該各色彩色濾光層上分別形成之陽極層、 於該陽極層上所形成之白色EL層、以及於該白色EL 層上所形成之陰極層， 其特徵在於：前述之各色彩色濾光層之邊緣部呈斜 坡狀，與相鄰之彩色濾光層之邊緣部相互重疊。 2 ·如申請專利範圍第1項之電場發光顯示裝置，其中，前 述各色彩色濾光層之重疊部之段差係比前述白色EL層 之厚度小。 如申請專利範圍第1項之電場發光顯示裝置，其中，前 述各色彩色濾光層係以膜厚之厚薄順序形成在前述之 絕緣膜基板上。 種電％發光顯示裝 η .— --- ，，，、，丨/ 〇旦尔尸吓蚵應而設 置於絕緣基板上之各色彩色濾光層、於該各色彩色濾光 層上所形成之平坦化絕緣膜、於該平坦化絕緣膜上所形 成，陽極層、於該陽極層上所形成之白色£〔層、以及 於該白色EL層上所形成之陰極層； 其特徵在於：使前述各色彩色廣 I亢漕之邊緣部呈斜 皮狀，並與相鄰之彩色濾光層之邊緣部相互重疊。 —種電場發光顯示裝置，係具有與彩色 i 詈於έ77这甘1 一 ’、所對應而言支 基板上之各色彩色濾、光層、於該各色彩色遽光 曰上所形成之第1平坦化絕緣膜 〜、 、θ弟1平坦化絕緣 315361修正本 15 5. 1232420 腠上所形成之陽極層、以被覆該陽極層之邊緣部之方式 形成之帛2平坦化絕緣膜、於前述之陽極層上所形成之 白色£[層、於該層上所形成之陰極層；y ；其特徵在於··使前述之各色彩色濾光層之邊緣部呈 斜坡狀，並與相鄰之彩色濾光層之邊緣部相互重疊。 6·如申請專利範圍第5項之電場發錢示裝置，其中，前 I各色形色濾光層之重疊部之段差係比前述之白色EL 層之厚度小。 < 申^專利範圍第4或第5項之電場發光顯示裝置，其 則述各色彩色濾、光層係以膜厚之厚薄順序形成在前 达之絕緣膜基板上。 8_ :申：專利範圍第4或第5項之電場發光顯示裝置，其 ’則述第1平坦化絕緣膜係無機絕緣膜。 9.=申請專利範圍第8項之電場發光顯示裝置，其中，前 处無機絕緣膜係氧化石夕膜、丁E〇S ( tetraeth〇Xysilane， 四乙乳基矽烷）膜、氮化矽膜中任一者。 遽 315361修正本 16