显示元件的制作方法

1.本发明涉及一种显示元件。


背景技术：

2.在专利文献1中，公开了在相邻的倒锥形的分隔壁之间层叠阳极、发光介质层和阴极的显示元件。现有技术文献专利文献
3.专利文献1：日本国公开专利公报“特开2018
‑
45873(2018年3月22日)公开”

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题
4.在专利文献1的构成中，存在在线状的阴极中发生了断线的情况下，线状地产生像素缺陷之类的问题。解决问题的方案
5.本发明的一个方式所涉及的显示元件在平坦化膜的上侧具备：多个下部反射电极；线状的多个堤；线状的多个活性层，各自形成在相邻的堤之间；以及上部透明电极，其形成在各活性层上，在所述显示元件中，各活性层在所述多个下部反射电极中共通地设置，并构成多个同色像素，各堤为朝向下方尖端变细的倒锥形，以所述平坦化膜为基准的各堤的高度大于以所述平坦化膜为基准的所述上部透明电极的高度，位于相邻的活性层之间的堤中形成有1个以上的切口，所述切口的以所述平坦化膜为基准的高度局部变小，在所述相邻的活性层中，一个活性层上形成的所述上部透明电极与另一个活性层上形成的所述上部透明电极经由形成于所述切口内的导通电极电连接。发明效果
6.根据本发明的一个方式，能够得到即使上部透明电极断线也难以产生像素缺陷之类的效果。
附图说明
7.图1是示出第一实施方式的显示元件的形成工序的流程图。图2的(a)是示出第一实施方式的显示元件的构成的俯视图，图2的(b)是图2的(a)的b
‑
b剖视图，图2的(c)是图2的(a)的c
‑
c剖视图。图3的(a)是示出显示元件的构成的立体图，图3的(b)是图3的(a)的b
‑
b剖视图，图3的(c)是示出切口与液滴的关系的俯视图，图3的(d)是示出切口的其他构成的剖视图。图4的(a)是示出第一实施方式中的堤的切口的效果的俯视图，图4的(b)是示出课题的俯视图。图5的(a)是示出显示元件的其他构成的俯视图，图5的(b)是图5的(a)的b
‑
b剖视
图，图5的(c)是图5的(a)的c
‑
c剖视图。图6的(a)是示出显示元件的另一构成的俯视图，图6的(b)是图6的(a)的b
‑
b剖视图，图6的(c)是图6的(a)的c
‑
c剖视图。图7的(a)是示出显示元件的另一构成的俯视图，图7的(b)是图7的(a)的b
‑
b剖视图，图7的(c)是图7的(a)的c
‑
c剖视图。图8的(a)～(c)是示出第一实施方式中的切口的形成例的俯视图。图9的(a)～(c)是示出切口的其他形成例的俯视图。图10的(a)～(c)是示出倒锥形堤的形成工序的一个例子的剖视图。图11的(a)～(d)是示出倒锥形堤的形成工序的另一个例子的剖视图。图12的(a)～(d)是示出倒锥形堤的形成工序的又一个例子的剖视图。图13的(a)是示出第二实施方式的显示元件的构成的俯视图，图13的(b)是图13的(a)的b
‑
b剖视图，图13的(c)是图13的(a)的c
‑
c剖视图。图14是示出第二实施方式的显示元件的构成的立体图。图15的(a)是示出第二实施方式中的倾斜部的效果的俯视图，图15的(b)是示出课题的俯视图。图16的(a)、(b)是示出第二实施方式中的倾斜部的形成例的俯视图。图17的(a)、(b)是示出倾斜部的其他形成例的俯视图。
具体实施方式
8.下面，使用附图来说明本发明的实施方式。此外，各图所示的构成仅为一个例子。
9.〔第一实施方式〕图1是示出第一实施方式的显示元件的形成工序的流程图。图2的(a)是示出第一实施方式的显示元件(显示元件2)的构成的俯视图，图2的(b)是图2的(a)的b
‑
b剖视图，图2的(c)是图2的(a)的c
‑
c剖视图。图3的(a)是示出显示元件的构成的立体图，图3的(b)是图3的(a)的b
‑
b剖视图，图3的(c)是示出切口与液滴的关系的俯视图，图3的(d)是示出切口的其他构成的剖视图。
10.如图1和图2所示，在步骤s1中，形成基板tk，该基板tk具备基材bz和包含像素电路层pc以及平坦化膜5的tft层(薄膜晶体管层)4。基材bz既可以不具有挠性，也可以具有挠性，也可以在基材bz上设置针对异物的阻挡膜(无机绝缘膜等)。在步骤s2中，在平坦化膜5上使用溅射成膜和光刻法形成下部反射电极(例如，ito与ag的层叠膜)er
·
eg
·
eb。在步骤s3中，使用涂布成膜和光刻来形成线状的堤w1～w4。在步骤s4中，使用涂布成膜和光刻法在堤w1～w4上形成遮光膜jf。在步骤s5中，使用喷墨法或蒸镀法形成线状的活性层(包含发光层)fr
·
fg
·
fb。在步骤s6中，通过蒸镀成膜，在活性层fr
·
fg
·
fb上形成线状的上部透明电极(例如，al或ag、au、pt、ni、ir、ca或mgag合金等极薄膜或ito膜、izo膜)kr
·
kg
·
kb。在步骤s6之后，也可以进行用于防止水、氧等异物进入显示元件的密封工序。另外，在本说明书中，将从tft层4向活性层的方向记为“上方向”，将从活性层向tft层4的方向记为“下方向”。
11.堤w1～w4和遮光膜jf为绝缘体，在遮光膜jf上(堤w1～w4的上方)形成堤电极k1～k4。堤电极k1～k4通过与上部透明电极kr
·
kg
·
kb相同的工序(步骤s6的蒸镀成膜)形成，
且是与kr
·
kg
·
kb相同的层，且由相同材料构成。对上部透明电极kr
·
kg
·
kb的端部供给相同的电源电压。
12.由重叠的下部反射电极er、活性层fr(包含红色发光层)以及上部透明电极kr构成红色发光元件(led)xr，由重叠的下部反射电极eg、活性层fg(包含绿色发光层)以及上部透明电极kg构成绿色发光元件(led)xg，由重叠的下部反射电极eb、活性层fb(包含蓝色发光层)以及上部透明电极kb构成蓝色发光元件(led)xb，用于控制发光元件xr
·
xg
·
xb的像素电路形成于tft层4的像素电路层pc。
13.在活性层fr
·
fg
·
fb中，除了发光层以外，还可以包含空穴注入层、空穴输送层、空穴阻挡层、电子注入层、电子输送层及电子阻挡层中的至少一个。上部透明电极kr
·
kg
·
kb作为供给低电位侧的电源电压的阴极或者供给高电位侧的电源电压的阳极而发挥作用。
14.当发光元件为有机发光二极管(oled)(活性层包含有机发光层)时，空穴和电子通过阳极与阴极之间的电流在发光层内复合，并在因此产生的激子跃迁到基态的过程中发出光。下部反射电极具有光反射性，上部透明电极具有透光性，因此从发光层8发出的光成为朝向上方的顶部发射。
15.当发光元件为量子点发光二极管(qled)(活性层包含量子点层)时，空穴和电子通过阳极和阴极之间的电流在发光层内复合，并在因此产生的激子从量子点的导带能级(conduction band)迁移到价带能级(valence band)的过程中发出光(荧光)。发光元件也可以是上述oled、qled以外的发光元件(无机发光二极管等)。
16.并列设置的线状的堤w1～w4分别是朝向下方(基板侧)前端变细的倒锥形。活性层fr形成在堤w1
·
w2之间，与在各堤的俯视下的延伸方向(俯视下的延伸方向，图中为纵向)上排列的多个下部反射电极er和活性层fr上的上部透明电极kr一同构成红色的像素线。活性层fg形成在堤w2
·
w3之间，与在各堤的俯视下的延伸方向(纵向)上排列的多个下部反射电极eg和活性层fg上的上部透明电极kg一同构成绿色的像素线。活性层fb形成在堤w3
·
w4之间，与在各堤的俯视下的延伸方向(纵向)上排列的多个下部反射电极eb和活性层fb上的上部透明电极kb一同构成蓝色的像素线。以tft层4(例如，作为最上层的平坦化膜5的上表面)为基准，堤w1～w4的高度比上部透明电极kr
·
kg
·
kb的高度高。
17.例如，如图2至图3所示，在位于相邻的活性层fr、fg之间的堤w2中形成一个以上的切口cl，切口cl以tft层4为基准的高度局部变小，形成于活性层fr上的上部透明电极kr和形成于活性层fg上的上部透明电极kg经由形成于切口cl内的导通电极ds电连接。
18.另外，在位于相邻的活性层fg、fb之间的堤w3中，形成有一个以上的切口cl，该切口cl以tft层4为基准的高度局部变小，形成于活性层fg上的上部透明电极kg和形成于活性层fb上的上部透明电极kb经由形成于切口cl内的导通电极ds电连接。
19.导通电极ds通过与上部透明电极kr
·
kg
·
kb相同的工序(图1的步骤s6)形成，并是与上部透明电极kr
·
kg
·
kb相同的层，且由相同材料构成。在堤w2、w3的切口cl中，贯穿堤材料(高度为零)，在平坦化膜5的上表面形成导通电极ds。
20.在图2中，虽然使切口cl的位置与上部透明电极的间隙对应，但并不限于此。也可以是切口cl与上部透明电极在俯视时相邻的结构。
21.图4的(a)是示出第一实施方式中的堤的切口的效果的俯视图，图4的(b)是示出课题的俯视图。根据图2和图3的构成，线状的上部透明电极kr、kg经由导通电极ds电连接。因
此，如图4的(a)所示，例如即使上部透明电极kg断线，电源电压vp也从上部透明电极kr经由切口cl的导通电极ds被供给至断线部位以后的部分，因此绿色的像素线上的断线部位以后的部分不会成为缺陷(不点亮)。各堤的切口cl设置在多个像素中的每个像素中，例如在将堤在俯视下的延伸方向上二等分的位置设置切口cl的情况下，(起因于上部透明电极的断线的)像素缺陷的发生率减半。通过在两个像素中形成一个切口来抑制莫尔条纹的发生。
22.如图4的(b)所示，在堤中不存在切口以及导通电极的情况下，若例如上部透明电极kg断线，则不向断线部位以后的部分供给电源电压vp，因此像素线上的断线部位以后的部分成为缺陷(常时不点亮)。此外，即使在从上部透明电极的两端供给电源电压vp的两侧输入的情况下，断线部位以后的部分也成为单侧输入，因此成为显示不均的原因。
23.如图3的(b)和(c)所示，为了在将作为活性层fg的材料的液滴q喷出到堤w2、w3之间时使液滴q不流向堤w2的切口cl，优选在切口cl的最深部(最下部)，使切口cl的宽度l(堤w2的俯视下的延伸方向的长度)小于堤底面的宽度y。切口cl的宽度l优选为1μm以下。在切口cl的宽度l不恒定的情况下，优选将最宽的宽度设为最宽宽度，切口cl的最下部的最宽宽度优选比堤的底面的宽度y小，优选为1μm以下。
24.在图3的(b)中，切口cl是宽度不随着深度变化的直线型的槽(狭缝)，但并不限于此。如图3的(d)所示，也可以是随着深度增加(朝向tft层4侧)，宽度变窄的锥形的槽(狭缝)。这样，能够将切口cl内的导通电极ds与堤电极k2电连接，能够实现低电阻化。另外，如果向堤电极k2供给电源电压，则能够抑制像素缺陷的产生。
25.堤w1～w4的侧壁(锥面)优选具有疏液性。这样，成为活性层的材料的液滴难以流向切口cl。堤的疏液性可以通过在堤材料中混合氟系聚合物等来实现。
26.倒锥形的堤w1～w4的侧壁(锥面)优选具有光散射性。这样，能够使从发光层fr
·
fg
·
fb斜着出射的光高效且均匀地从堤间(向上方)出射，能够在确保亮度的同时提高对比度。堤的光散射性可通过在堤材料中混合氧化钛等来实现。
27.由于在堤w1～w4的上表面形成有遮光膜jf，所以能够在堤上表面吸收外部光，能够抑制由下部反射电极引起的外部光反射。遮光膜jf将所涂布的黑矩阵材料通过光刻进行图案化来形成。
28.图5的(a)是示出显示元件的其他构成的俯视图，图5的(b)是图5的(a)的b
‑
b剖视图，图5的(c)是图5的(a)的c
‑
c剖视图。
29.如图5所示，也可以在平坦化膜5与堤w1～w4之间设置堤台zs，在切口cl处贯穿堤而仅保留堤台zs。以tft层4为基准，通过使堤台zs的高度hs(上表面高度)与邻接于活性层fr
·
fg
·
fb的切口cl的部分的高度(上表面高度：50～200nm左右)一致，使上部透明电极kr
·
kg
·
kb与导通电极ds的高度一致，并能够抑制导通电极ds产生阶差。此外，堤台zs的高度与活性层fr
·
fg
·
fb的厚度之差也可以不为零，只要比导通电极ds的厚度小即可。这样，可确认导通电极ds的阶差的抑制效果。
30.图6的(a)是示出显示元件的另一构成的俯视图，图6的(b)是图6的(a)的b
‑
b剖视图，图6的(c)是图6的(a)的c
‑
c剖视图。
31.如图6所示，也可以在切口cl处仅保留堤w1～w4的基部ws。以tft层4为基准，通过使切口cl的最深部的高度hc(基部ws的上表面高度)与邻接于活性层fr
·
fg
·
fb的切口cl的部分的高度(上表面高度)一致，使上部透明电极kr
·
kg
·
kb与导通电极ds的高度一致，
并能够抑制导通电极ds产生阶差。
32.图7的(a)是示出显示元件的另一构成的俯视图，图7的(b)是图7的(a)的b
‑
b剖视图，图7的(c)是图7的(a)的c
‑
c剖视图。
33.如图7所示，也可以在切口cl处贯穿堤材而保留遮光膜jf。这样，能够抑制来自切口cl的外部光入射。另外，以tft层4为基准，通过使遮光膜jf的高度(上表面高度)和与邻接于活性层fr
·
fg
·
fb的切口cl的部分的高度(上表面高度)一致，使上部透明电极kr
·
kg
·
kb与导通电极ds的高度一致，并能够抑制导通电极ds产生阶差。
34.图8的(a)～(c)是示出第一实施方式中的切口的形成例的俯视图。如图8的(a)所示，通过将多个堤的切口cl设置于堤沿俯视下的延伸方向n等分(n为3以上的整数)的位置处，能够使缺陷的产生概率设为1/n。
35.另外，如图8的(b)所示，通过将切口cl形成为钥匙孔状或曲线状，将切口cl的两端之间的轨迹长度(从一端移动到另一端时的轨迹距离)形成为比两端之间的最短距离长的形状，能够抑制液滴通过切口cl导致的不同颜色的活性层的混合。
36.另外，如图8的(c)所示，也可以在各堤设置多个切口cl，在相邻的2个堤中，在堤的俯视下的延伸方向上，切口的位置错开。例如，也能够将堤w2的切口cla、堤w3的切口clb、堤w2的切口clc、堤w3的切口cld排列成交错状，使堤的俯视下的延伸方向上的切口cla与切口clb之间的间隔、与堤的俯视下的延伸方向上的切口clc与切口cld之间的间隔相等。这样，例如即使在上部透明电极kg中产生断线，断线部位以后的部分也能够经由上部透明电极kr和上部透明电极kb中的至少一方接受电源电压vp的供给。
37.图9的(a)～(c)是示出切口的其他形成例的俯视图。在将绿色的像素线(高亮度)形成得比红色及蓝色的像素线(低亮度)细的情况下，上部透明电极kg比上部透明电极kr
·
kb细，容易断线。因此，如图9的(a)所示，通过使形成在夹着上部透明电极kg的(邻接于上部透明电极kg的)堤w2、w3中的切口cl的数量多于形成在堤w1、w4中的切口cl的数量，能够抑制在绿色的像素线中产生的缺陷。此时，如图9的(b)所示，也可以使形成于堤w2的切口cl和形成于堤w3的切口cl在堤的俯视下的延伸方向上错开。
38.在由驱动电压的有效值较小的像素行(例如绿色)和驱动电压的有效值较大的像素行(例如蓝色)所夹的(邻接于绿色的像素行以及蓝色的像素行的)堤w3的切口cl中，进入了切口的活性层有可能产生不期望的发光。因此，如图9的(c)所示，通过使形成于堤w3的切口cl的宽度小于形成于堤w1
·
w2
·
w4的切口cl的宽度，能够抑制切口处的不期望的发光。
39.图10的(a)～(c)是示出倒锥形堤的形成工序的一个例子的剖视图。在基板tk上涂布抗蚀剂rs(堤材料)(图10的(a))，接着，隔着掩膜mk向抗蚀剂rs照射散射光lx(包含相对于基板垂线以正的规定锐角入射的光及以负的规定锐角入射的光)(图10的(b))，接着，通过进行显影，能够得到倒锥形堤w(图10的(c))。
40.图11的(a)～(d)是示出倒锥形堤的形成工序的另一个例子的剖视图。在基板tk上涂布抗蚀剂rs(堤材料)(图11的(a))，接着，隔着掩膜mk，向抗蚀剂rs照射第一斜光la(相对于基板垂线以正的规定锐角入射的光)(图10的(b))，接着，隔着掩膜mk，向抗蚀剂rs照射第二斜光lb(相对于基板垂线以负的规定锐角入射的光)(图10的(c))，接着，通过进行显影，能够得到倒锥形堤w(图10的(d))。
41.图12的(a)～(d)是示出倒锥形堤的形成工序的其他例子的剖视图。在基板tk上涂
布抗蚀剂rs(堤材料)(图12的(a))，接着，在使带有掩模mk和抗蚀剂rs的基板tk相对于垂直光ls倾斜正的规定锐角的状态下，隔着掩模mk向抗蚀剂rs照射垂直光ls(图12的(b))，接着，在使带有掩模mk和抗蚀剂rs的基板tk相对于垂直光ls倾斜负的规定锐角的状态下，隔着掩模mk向抗蚀剂rs照射垂直光ls(图12的(c))，接着，通过进行显影，能够得到倒锥形堤w(图12的(d))。
42.〔第二实施方式〕图13的(a)是示出第二实施方式的显示元件的构成的俯视图，图13的(b)是图13的(a)的b
‑
b剖视图，图13的(c)是图13的(a)的c
‑
c剖视图。图14是示出第二实施方式的显示元件的构成的立体图。
43.如图13和图14所示，第二实施方式中并列设置的线状的堤w1～w4分别是朝向下方(基板侧)前端变细的倒锥形。活性层fr形成在堤w1
·
w2之间，与在各堤的俯视下的延伸方向(纵向)上排列的多个下部反射电极er和活性层fr上的上部透明电极kr一同构成红色的像素线。活性层fg形成在堤w2
·
w3之间，与在各堤的俯视下的延伸方向(纵向)上排列的多个下部反射电极eg和活性层fg上的上部透明电极kg一同构成绿色的像素线。活性层fb形成在堤w3
·
w4之间，与在各堤的俯视下的延伸方向(纵向)上排列的多个下部反射电极eb和活性层fb上的上部透明电极kb一同构成蓝色的像素线。以tft层4为基准，堤w1～w4的高度高于上部透明电极kr
·
kg
·
kb的高度。
44.堤w1～w4和遮光膜jf为绝缘体，在遮光膜jf上(堤w1～w4的上方)形成堤电极k1～k4。堤电极k1～k4通过与上部透明电极kr
·
kg
·
kb相同的工序(步骤s6的蒸镀成膜)形成，是与上部透明电极kr
·
kg
·
kb相同的层，且由相同材料构成。对堤电极k1～k4以及上部透明电极kr
·
kg
·
kb供给相同的电源电压。
45.例如，如图13至图14所示，在位于相邻的活性层fr、fg之间的堤w2中，形成一个以上的倾斜部pr2，该倾斜部pr2朝向邻接的活性层fr突出并具有从堤w2的上表面朝向活性层fr的上表面倾斜的倾斜面sr2，同时，形成一个以上的倾斜部pg2，该倾斜部pg2朝向邻接的活性层fg突出并具有从堤w2的上表面朝向活性层fg的上表面倾斜的倾斜面sg2。
46.倾斜部pr2在倾斜面sr2上具备倾斜电极ur2，倾斜部pg2在倾斜面sg2上具备倾斜电极ug2，上部透明电极kr以及堤电极k2经由倾斜电极ur2电连接，上部透明电极kg以及堤电极k2经由倾斜电极ug2电连接。
47.另外，在堤w3中，形成有1个以上的倾斜部pg3，该倾斜部pg3朝向邻接的活性层fg突出并具有从堤w3的上表面朝向活性层fg的上表面倾斜的倾斜面sg3，同时，形成有1个以上的倾斜部pb3，该倾斜部pb3朝向邻接的活性层fb突出并具有从堤w3的上表面朝向活性层fb的上表面倾斜的倾斜面sb3。
48.倾斜部pg3在倾斜面sg3上具备倾斜电极ug3，倾斜部pb3在倾斜面sb3上具备倾斜电极ub3，上部透明电极kg及堤电极k3经由倾斜电极ug3电连接，上部透明电极kb及堤电极k3经由倾斜电极ub3电连接。
49.图15的(a)是示出第二实施方式中的倾斜部的效果的俯视图，图15的(b)是示出课题的俯视图。根据图13和图14的构成，例如线状的上部透明电极kg经由倾斜部pg2
·
pg3与堤电极k2
·
k3电连接。因此，例如如图15的(a)所示，即使上部透明电极kg断线，电源电压vp也通过经由堤w2的堤电极k2以及倾斜部pg2的通路和经由堤w3的堤电极k3以及倾斜部pg3
的通路供给到断线部位以后的部分，因此绿色的像素线上的断线部位以后的部分不会成为缺陷(不点亮)。例如，通过在堤w2的中央设置一个倾斜部pg2，能够使绿色的像素线的缺陷产生率减半。
50.如图15的(b)所示，在未设置倾斜部pg2
·
pg3的情况下，若例如上部透明电极kg断线，则不向断线部位以后的部分供给电源电压vp，因此像素线上的断线部位以后的部分成为缺陷(常时不点亮)。
51.图16的(a)
·
(b)是示出第二实施方式中的倾斜部的形成例的俯视图。如图16的(a)所示，例如通过在堤w2中，将多个倾斜部pg2形成于堤沿俯视下的延伸方向n等分(n为3以上的整数)的位置处，能够使缺陷的产生概率设为1/n。
52.另外，如图16的(b)所示，也可以在各堤设置多个倾斜部，在相邻的2个堤中，在堤的俯视下的延伸方向上，倾斜部的位置错开。例如，也能够将堤w2的倾斜部pg2a、堤w3的倾斜部pg3b、堤w2的切口倾斜部pg2c、堤w3的倾斜部pg3d排列成交错状，使堤的俯视下的延伸方向上的倾斜部pg2a与倾斜部pg3b之间的间隔、与堤的俯视下的延伸方向上的倾斜部pg2c与倾斜部pg3d之间的间隔相等。这样，例如即使在上部透明电极kg中产生断线，断线部位以后的部分也能够经由堤电极k2和堤电极k3中的至少一方接受电源电压vp的供给。
53.图17的(a)
·
(b)是示出倾斜部的其他形成例的俯视图。在将绿色的像素线(高亮度)形成得比红色及蓝色的像素线(低亮度)细的情况下，上部透明电极kg比上部透明电极kr
·
kb细，容易断线。因此，如图17的(a)所示，通过使邻接于宽度最小的上部透明电极kg的倾斜部pg2
·
pg3的数量多于邻接于宽度比上部透明电极kg宽的透明电极kb的倾斜部pb3
·
pb4的数量，能够更有效地抑制在绿色的像素线中产生的缺陷。此时，如图17的(b)所示，也可以使形成于堤w2的倾斜部pg2和形成于堤w3的倾斜部pg3在堤的俯视下的延伸方向上错开。
54.上述的各实施方式以例示及说明为目的,并非以限定为目的。基于这些例示及说明,本领域技术人员应当明白能够进行多种变形方式。附图标记说明
55.2 显示元件4 tft层5 平坦化膜pc 像素电路层tk 基板w1～w4 堤er、eg、eb 下部反射电极fr、fg、fb 活性层kr、kg、kb 上部透明电极k1～k4 堤电极jf 遮光膜cl 切口zs 堤台pg2、pg3 倾斜部
sg2、sg3 倾斜面ug2、ug3 倾斜电极