一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

显示设备的制作方法

2021-11-18 02:35:00 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种具备发光元件的显示设备。


背景技术:

2.在专利文献1中,公开了一种显示装置,其具备形成有多个像素电极所共用的阴极和电子传输层的发光元件。现有技术文献专利文献
3.专利文献1:日本公开专利公报“特开2017

183510号”

技术实现要素:

发明所要解决的问题
4.通常,从发光元件的电子传输层向发光层的电子注入效率根据发光层和电子传输层的种类而产生差异。如专利文献1所述的显示装置那样,在具备种类互不相同的发光层的多个发光元件中共用阴极与电子传输层的情况下,难以使从电子传输层向发光层的电子注入效率在多个发光元件间最佳化。用于解决问题的方案
5.为了解决上述问题,本发明的显示设备是包括具有多个像素的显示区域和该显示区域周围的边框区域的显示设备,其中,在所述显示区域依次具备基板、薄膜晶体管层、具备发光色相互不同的多个发光元件的发光元件层、以及密封层,所述发光元件从所述基板侧开始依次具有第一电极、空穴传输层、发光层、电子传输层和第二电极,所述第二电极包含金属纳米线,所述电子传输层包含感光性材料和氧化物纳米粒子。发明效果
6.根据上述构成,即使发光层的种类根据发光元件而不同的情况下,也能够使发光元件间的电子注入效率的差异的最佳化更加容易。
附图说明
7.图1为第一实施方式涉及的显示设备的显示区域中的俯视放大图以及侧剖视图。图2为第一实施方式涉及的显示设备的俯视透视图。图3为第一实施方式涉及的显示设备的边框区域的侧剖视图。图4为第一实施方式涉及的显示设备的制造方法的流程图。图5为更详细地示出第一实施方式的显示设备的制造方法中的发光元件层的形成的流程图。图6为用于说明第一实施方式涉及的显示设备的制造方法的工序剖视图。图7为用于说明第一实施方式涉及的显示设备的制造方法的另一工序剖视图。图8为用于说明第一实施方式涉及的显示设备实现的效果的能量图。
图9为用于示出第一实施方式涉及的电子传输层中、像素间的带隙的差异的能量图。图10为各变形例涉及的显示设备的显示区域的侧剖视图。图11为第二实施方式涉及的显示设备的显示区域的侧剖视图。图12为第三实施方式涉及的显示设备的显示区域的侧剖视图。图13为第三实施方式涉及的显示设备的显示区域的侧剖视图。图14为第三实施方式涉及的显示设备的边框区域的侧剖视图。
具体实施方式
8.〔第一实施方式〕以下,“同层”意味着通过同一工序由相同材料形成。此外,“下层”意味着通过比较对象的层之前的工序形成,“上层”意味着通过比较对象的层之后的工序形成。此外,在本说明书中,将从显示设备的下层朝向上层的方向设为上方。
9.参照图1至图3说明本实施方式所涉及的显示设备2。图2为本实施方式涉及的显示设备2的俯视图。图1的(a)为图2的区域a的放大俯视图,图1的(b)为图1的(a)的bb线向视剖视图。图3是图2的cc线向视剖视图。
10.如图2所示,本实施方式涉及的显示设备2具有显示区域da和与该显示区域da的周围相邻的边框区域na。参照图1更详细地说明本实施方式涉及的显示设备2的显示区域da的构造。并且,在图1的(a)中,省略了后面详细说明的空穴传输层24、第二电极28以及密封层6的图示。
11.如图1的(b)所示,本实施方式涉及的显示设备2从下层起依次具备支承基板10、树脂层12、阻挡层3、薄膜晶体管层4、发光元件层5以及密封层6。显示设备2也可以在密封层6的更上层具备具有光学补偿功能、触摸传感器功能、保护功能等的功能膜等。
12.支承基板10可以是例如pet薄膜等柔性基板,也可以是玻璃基板等硬直基板。作为树脂层12的材料,可举出聚酰亚胺等。
13.阻挡层3是用于防止在使用显示设备时水、氧等异物渗透至薄膜晶体管层4、发光元件层5的层。阻挡层3可以由例如通过cvd法形成的氧化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜或这些的层叠膜构成。
14.薄膜晶体管层4从下层开始依次包括半导体层15、第一无机层16(栅极绝缘膜)、栅电极ge、第二无机层18、电容电极ce、第三无机层20、源极布线sh(金属布线层)、平坦化膜21(层间绝缘膜)。以包含半导体层15、第一无机层16、栅电极ge的方式构成薄膜晶体管元件tr。
15.半导体层15例如由低温多晶硅(ltps)或氧化物半导体构成。并且,在图2中,以半导体层15为沟道的薄膜晶体管以顶栅结构表示,但也可以是底栅结构(例如,薄膜晶体管的沟道为氧化物半导体的情况)。
16.栅电极ge、电容布线ce、或源极布线sh例如可以包括铝(al)、钨(w)、钼(mo)、钽(ta)、铬(cr)、钛(ti)、铜(cu)中的至少一种。此外,栅电极ge、电容电极ce或源极布线sh由上述金属的单层膜或层叠膜构成。特别是在本实施方式中,栅电极ge包含mo,源极布线sh包含al。
17.第一无机层16、第二无机层18及第三无机层20可以由例如通过cvd法形成的氧化硅(siox)膜或氮化硅(sinx)膜、或这些的层叠膜构成。平坦化膜21例如可以由聚酰亚胺、丙烯酸等的可涂布的感光性有机材料构成。在平坦化膜21的与薄膜晶体管tr的源极布线sh重叠的位置形成有接触孔21c。
18.发光元件层5(例如,有机发光二极管层)从下层开始依次包括第一电极22(阳极)、空穴传输层24、发光层25、覆盖各发光层25的边缘的边缘罩23、辅助布线26、电子传输层27和第二电极28(阴极)。
19.在本实施方式中,如图1的(a)所示,发光元件层5包括作为多个发光元件的红色发光元件5r、绿色发光元件5g、以及蓝色发光元件5b,其中,红色发光元件5r包括红色发光层25r、绿色发光元件5g包括绿色发光层25g、蓝色发光元件5b包括蓝色发光层25b。发光元件层5在多个发光元件的每一个中具备岛状的第一电极22、发光层25及电子传输层27,还具备多个发光元件共用的空穴传输层24、第二电极28。
20.显示设备2在显示区域da中具备多个像素,该像素分别具备红色子像素、绿色子像素以及蓝色子像素作为显示设备2的显示的最小单位的子像素。红色子像素包括红色发光元件5r,绿色子像素包括绿色发光元件5g,蓝色子像素包括蓝色发光元件5b。
21.第一电极22设置在俯视观察下与平坦化膜21及接触孔21c重叠的位置。第一电极22经由接触孔21c与源极布线sh电连接。因此,薄膜晶体管层4中的信号经由源极布线sh供给至第一电极22。并且,第一电极22的厚度例如也可以是100nm。在本实施方式中,第一电极22例如由ito(indium tin oxide:铟锡氧化物)和含ag的合金的层积构成,具有光反射性。
22.在本实施方式中,在平坦化膜21以及第一电极22的上层上,针对多个发光元件共同地形成空穴传输层24。空穴传输层24为无机的空穴传输层,例如,作为空穴传输材料,包含nio或mgnio。
23.对于多个发光元件中的每一个,在与每个第一电极22重叠的位置处形成发光层25。在本实施方式中,对于多个发光元件的每一个,发光层25具备上述的红色发光层25r、绿色发光层25g、蓝色发光层25b。
24.在本实施方式中,红色发光层25r、绿色发光层25g、蓝色发光层25b分别发出红色光、绿色光、蓝色光。即,红色发光元件5r、绿色发光元件5g、蓝色发光元件5b分别是发出红色光、绿色光和蓝色光的发光元件。
25.在此,蓝色光例如是在400nm以上500nm以下的波段具有发光中心波长的光。此外,绿色光例如是在超过500nm且600nm以下的波段具有发光中心波长的光。另外,红色光例如是在超过600nm且780nm以下的波段具有发光中心波长的光。
26.边缘罩23为有机绝缘膜,例如包含聚酰亚胺、丙烯酸等有机材料。边缘罩23形成在覆盖各发光层25的边缘的位置。此外,边缘罩23针对多个发光元件的每一个而具有开口部23h,发光层25的一部分从边缘罩23露出。因此,边缘罩23将显示设备2的各像素分割为红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。
27.在本实施方式中,辅助布线26形成在与边缘罩23重叠的位置。如图1的(a)所示,辅助布线26设置成格子状。在本实施方式中,辅助布线26与边缘罩23的密封层6侧接触。并且,在本实施方式中,辅助布线26不限于图1的(a)所示那样的、大致等间隔地排列的多个直线状的辅助布线26垂直交叉的形状。例如,如蛇形那样,相邻的辅助布线26的间隔可以根据位
置而不同,另外,辅助布线26也可以倾斜地交叉。
28.辅助布线26的材料也可以是银。银通常是显示设备的背板所使用的材料,例如薄膜晶体管4的金属层等。通过辅助布线26具备银,在形成辅助布线26时,能够援用用于形成背板的材料。此外,辅助布线26也可以具备al或cu的单体、或者ti/al/ti的层叠结构或w/ta的层叠结构。
29.在与第一电极22的每一个重叠的位置上,针对多个发光元件的每一个形成电子传输层27。在本实施方式中,电子传输层27具备红色发光元件5r用的电子传输层27r、绿色发光元件5g用的电子传输层27g、蓝色发光元件5b用的电子传输层27b。
30.在本实施方式中,电子传输层27包含作为粘合剂的感光性材料和作为电子传输性材料的氧化物纳米粒子。电子传输层27所具备的感光性材料含有树脂材料和光引发剂。树脂材料例如包含聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂或酚醛清漆树脂。光引发剂例如包含树脂材料和醌二叠氮化合物、光酸产生剂或光自由基产生剂。
31.电子传输层27r形成在与红色发光层25r重叠的位置。因此,红色发光元件5r具备电子传输层27r作为电子传输层27。同样地,电子传输层27g形成在与绿色发光层25g重叠的位置,电子传输层27b形成在与蓝色发光层25b重叠的位置。因此,绿色发光元件5g以及蓝色发光元件5b分别具备电子传输层27g以及电子传输层27b作为电子传输层27。
32.第二电极28形成于电子传输层27的上层以作为多个发光元件共用的共用电极。此外,第二电极28具有金属纳米线,具有高透光性。第二电极28具备的金属纳米线例如可以是银纳米线。此外,第二电极28也可以具备金纳米线、铝纳米线或铜纳米线等导电性金属纳米线。进一步,第二电极28在与边缘罩23上的辅助布线26重叠的位置中具有接触部28c,该接触部28c形成于在电子传输层27上形成的开口中。第一电极28经由接触部28c与辅助布线26电连接。
33.在本实施方式中,第二电极28的材料也可以是包含银纳米线分散液的混合材料。此外,该混合材料中也可以包含粘合剂、分散剂或其它添加剂。
34.密封层6包括比第二电极28更上层的第一无机密封膜31、比第一无机密封膜31更上层的有机密封膜32、比有机密封膜32更上层的第二无机密封膜33,用于防止水、氧等异物向发光元件层5的渗透。第一无机膜31及第二无机膜33可以由例如通过cvd法形成的氧化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜或这些的层叠膜构成。有机密封膜32例如可以由聚酰亚胺、丙烯酸等的可涂布的感光性有机材料构成。
35.接着,参照图2以及图3对显示区域da的周围的边框区域na中的各构成进行说明。图3表示图2的cc线向视剖视图,示出了相邻于本实施方式涉及的显示设备2的显示区域da的周围的边框区域na中的各部件。
36.如图3所示,显示设备2在边框区域na中也可以具备支承基板10、树脂层12、阻挡层3、薄膜晶体管层4和密封层6。
37.此外,显示设备2也可以在边框区域na中具备图3所示的由边缘罩23构成的虚拟堤(dummy bank)db。虚拟堤db可以用作与用于形成显示区域da的共用层的cvd掩膜等抵接的间隔件。
38.进一步,显示设备2也可以在边框区域na中具备如图2及图3所示的由边缘罩23构成的第一堤bk1、以及由平坦化膜21和边缘罩23构成的第二堤bk2。第一堤bk1和第二堤bk2
在显示区域da的周围形成为框状。第一堤bk1和第二堤bk2限制涂敷上层的密封层6的有机密封膜32时引起的有机密封膜32的浸润扩散。例如,在图3中,第一堤bk1与有机密封膜32的端部抵接,限制有机密封膜32的浸润扩散。
39.如图2及图3所示,显示设备2在边框区域na中,在平坦化膜21与第二电极28之间具备主干布线34。主干布线34是与辅助布线26相同的层,并且由与辅助布线26相同的材料构成。如图2所示,辅助布线26从主干布线34分支,并从边框区域na向显示区域da延伸。如上所述,从主干布线34分支的辅助布线26在显示区域da的与上述边缘罩23重叠的位置中形成为格子状。
40.如图2及图3所示,在边框区域na中,在包围显示区域da的周围的一部分的位置,也可以形成有作为平坦化膜21的开口的狭缝35。在狭缝35的显示区域da侧及显示设备2的周围侧,通过形成薄膜晶体管层4的薄膜晶体管,可以形成图2及图3所示的栅极驱动器单片gd。需要说明的是,狭缝35不是必须形成。
41.在此,如图3所示,主干布线34与第二电极28—起延伸至包括狭缝35的内部的、比狭缝35更靠近显示设备2的周围侧的位置。此外,如图2所示,在边框区域na中形成有与第一电极22同材料且与第一电极22同层的导电膜36。导电膜36从边框区域na上的比狭缝35更靠近显示区域da侧,通过狭缝35的内部而延伸至比狭缝35更靠近显示设备2的周围侧。因此,主干布线34与导电膜36在包含狭缝35的内部的位置电连接。
42.导电膜36进一步延伸到与第一堤bk1以及第二堤bk2重叠的位置。在与第一堤bk1以及第二堤bk2重叠的位置,形成有与薄膜晶体管层4的源极布线sh相同材料且为相同层的源极导电膜37。因此,在包含第一堤bk1与第二堤bk2之间的位置的第一连接部cn1中,导电膜36与源极导电膜37连接。
43.如图2所示,显示设备2在边框区域na具备端子部38。端子部38形成于第二堤bk2的周围。在端子部38上安装有经由迂回布线39而供给用于驱动显示区域da中的各发光元件的信号的未图示的驱动器等。在显示区域da的四个边的周围之中、形成迂回布线39的位置,也可以不形成狭缝35。
44.并且,在与迂回布线39重叠且与第一堤bk1以及第二堤bk2重叠的位置也形成有源极导电膜37。因此,在与迂回布线39重叠且包含第一堤bk1与第二堤bk2之间的位置的第二连接部cn2中,迂回布线39与源极导电膜37连接。
45.第一连接部cn1中的源极导电膜37与第二连接部cn2中的源极导电膜37电导通。因此,经由迂回布线39、源极导电膜37以及导电膜36,建立高压电源与主干布线34电连接、进而建立高压电源与辅助布线26的电连接。因此,辅助布线26与高压电源及第二电极28双方电连接,起到使第二电极28的远离高压电源的位置处的电压下降降低的效果。
46.并且,在支承基板10为柔性基板的情况下,如图2所示,显示设备2也可以在第二堤bk2与端子部38之间具备沿着显示设备2的外周边形成的弯折部f。实际的显示设备2也可以通过利用弯折部f弯折而使包括端子部38的显示设备2的周围侧从弯折部f向显示设备2的背面侧弯折。
47.接下来,参照图4详细说明本实施方式涉及的显示设备2的制造方法。图4为表示本实施方式涉及的显示设备2的各制造工序的流程图。
48.首先,在透光性的支承基板(例如母玻璃基板)上形成树脂层12(步骤s1)。接着,在
树脂层12的上层形成阻挡层3(步骤s2)。接着,在阻挡层3的上层形成薄膜晶体管层4(步骤s3)。在从步骤s1到步骤s3为止的各层的形成中,能够采用以往公知的成膜方法。
49.并且,在步骤s3中,也可以与源极布线sh的形成一并进行源极导电膜37的形成。此外,也可以与平坦化膜21的形成一并进行狭缝35的形成以及第二堤的一部分的形成。进一步,也可以与薄膜晶体管层4中的薄膜晶体管tr的形成一并形成栅极驱动器单片gd所具备的晶体管。
50.接着,在薄膜晶体管层4的上层形成发光元件层(步骤s4)。关于步骤s4中的各层的形成方法,参照图5至图7,更详细地进行说明。图5为表示本实施方式中的发光元件层5的形成工序的流程图。图6以及图7是用于更详细地说明基于图5的流程图实施的发光元件层5的形成工序的工序剖视图。并且,在包括图6及图7的后续的工序剖视图中,均示出与图1的(b)对应的位置的工序剖视图。
51.通过执行至步骤s3,能够得到图6的(a)所示的构造。在步骤s4中,首先形成第一电极22(步骤s4

1)。第一电极22的成膜可以采用溅射法等。并且,在步骤s4

1中,也一并执行导电膜36的成膜。
52.接着,将第一电极22图案化为各个电极(步骤s4

2)。在第一电极22的图案化中,能够采用使用光刻法的蚀刻法等。通过执行步骤s4

2,能够得到图6的(b)所示的各个第一电极22。并且,在步骤s4

2中,也一并执行导电膜36的图案化。
53.接着,如图6的(d)所示,在平坦化膜21及第一电极22的上层形成空穴传输层24(步骤s4

3)。空穴传输层24的成膜可以使用溅射法、或者喷墨、各种涂布机等使用溶液涂布装置的涂布烧成法、或者使用cvd掩模的低温cvd法等。
54.接着,实施发光层25的形成。在发光层25的形成中,首先,实施具有发光层25中的任一个发光色的发光层的成膜(步骤s4

4)。例如,通过将红色发光层25r的材料涂布于空穴传输层24的上层,实施红色发光层25r的成膜。
55.接着,对成膜的红色发光层25r实施图案化(步骤s4

5)。在此,例如,作为红色发光层25r的材料,也可以采用使发出红色光的量子点分散于感光性材料中的材料。由此,可以使用光刻法对涂布的红色发光层25r的材料进行图案化。
56.根据发光层25的种类反复执行上述步骤s4

4和步骤s4

5。由此,图6的(d)所示的红色发光层25r、绿色发光层25g以及蓝色发光层25b分别形成在与各第一电极22重叠的位置。
57.并且,在本实施方式中,举出通过光刻法对发光层25进行图案化的方法的例子,但不限于此。例如,发光层25可以通过利用喷墨法直接分开涂布而形成。此外,在本实施方式中,举出发光层25包含量子点的例子,但不限于此。例如,发光层25可以含有机el材料。该情况下,发光层25可以通过使用蒸镀掩模的有机el材料的蒸镀而形成。
58.接着,在空穴传输层24及发光层25的上层涂布边缘照(步骤s4

6)。边缘罩23的材料的涂敷能够采用以往公知的有机材料的涂敷方法。边缘罩23的材料也涂布于边框区域na。
59.接着,对边缘罩23进行图案化(步骤s4

7)。例如,通过在边缘罩23的材料中添加感光性树脂,能够使用光刻法执行边缘罩23的图案化。
60.由此,如图6的(e)所示,得到边缘罩23。并且,通过边缘罩23的图案化,除去各发光
层25的端部以外的一部分从边缘罩23的开口部23h露出。并且,在步骤s4

7中,执行虚拟堤db以及第一堤bk1的形成。进一步,在步骤s4

7中,执行第二堤bk2的剩余部分的形成。
61.接着,在发光层25及边缘罩23的上层形成辅助布线26(步骤s4

8)。关于辅助布线26的成膜,也可以使用溅射法等。并且,在步骤s4

8中,还一并执行主干布线34的成膜。
62.接着,对辅助布线26进行图案化(步骤s4

9)。辅助布线26的图案化可以采用使用了光刻法的蚀刻法等。并且,在步骤s4

9中,也一并执行主干布线34的图案化。由此,如图7的(a)所示,在边缘罩23的上层形成与边缘罩23的上表面接触接触的辅助布线26。
63.接着,实施电子传输层27的形成。在电子传输层27的形成中,首先,实施与电子传输层27中的任一个子像素对应的电子传输层的成膜(步骤s4

10)。例如,通过将电子传输层27r的材料涂布于包含红色发光层25r的上层的位置,从而实施电子传输层27r的成膜。
64.接着,对被成膜的电子传输层28实施图案化(步骤s4

11)。在本实施方式中,例如,作为电子传输层27r的材料,采用在感光性材料中分散氧化物纳米粒子的材料。由此,可以使用光刻法对涂布的电子传输层27r的材料进行图案化。并且,在电子传输层27的光刻中使用的显影液也可以采用tmah或pgmea。
65.根据电子传输层27的种类反复执行上述步骤s4

10和步骤s4

11。由此,图7的(b)所示的、电子传输层27r、电子传输层27g以及电子传输层27b分别形成于与对应的发光层25重叠的位置。在此,在步骤s4

11中,通过在电子传输层27的与辅助布线26重叠的位置形成开口,从而形成图7的(b)所示的接触孔27c。并且,在电子传输层27的形成工序中,也可以采用喷墨法或蒸镀法。
66.接下来,形成第二电极28。在第二电极28的形成中,首先,将金属纳米线的墨,涂布在电子传输层27的上层的位置(步骤s4

12)。接着,使涂布的包含金属纳米线的墨干燥(步骤s4

13),形成图7的(c)所示的第二电极28。此时,通过与形成于电子传输层27的接触孔27c重叠的位置处也形成第二电极28,形成接触部28c,建立辅助布线26与第二电极28的电连接。通过以上,完成发光元件层5的形成工序。
67.在步骤s4之后,形成密封层6(步骤s5)。接着,将包含支承基板10、树脂层12、阻挡层3、薄膜晶体管层4、发光元件层5、密封层6的层叠体分割,得到多个单片(步骤s6)。接着,在端子部38安装电子电路基板(例如ic芯片),作为显示设备2(步骤s7)。
68.并且,在本实施方式中,也可以将上述透光性的玻璃基板直接作为支撑基板10。但是,通过追加一部分工序,能够制造柔性的显示设备2。
69.例如,步骤s5之后,隔着透光性的支承基板对树脂层12的下表面照射激光,使支承基板与树脂层12之间的结合力降低,将支承基板从树脂层12剥离。接着,在树脂层12的下表面粘贴pet膜等的下表面膜以作为支承基板10。之后,转移到步骤s6,从而得到柔性的显示设备2。在该情况下,也可以在步骤s6与步骤s7之间,将端子部38侧从弯折部f向支承基板10的背面侧弯折。
70.在本实施方式中,对于每个发光元件,单独形成电子传输层27。因此,即使在发光层25的lumo能级因发光层25的发光色而不同的情况下,也能够更容易地使从第二电极28向各发光层25的电子传输最佳化。参照图8对上述更详细地进行说明。
71.图8的(a)至(c)是示出比较方式所涉及的显示设备的发光层25以及电子传输层27中的带隙的例子的能带图。图8的(d)至(f)是示出本实施方式的显示设备2的发光层25以及
电子传输层27中的带隙的例子的能带图。
72.图8的(a)和图8的(d)示出红色发光层25r和电子传输层27r中的带隙的例子。图8的(b)和图8的(e)示出绿色发光层25g和电子传输层27g中的带隙的例子。图8的(c)和图8的(f)表示蓝色发光层25b和电子传输层27b中的带隙的例子。
73.并且,在图8中,将红色发光元件5r、绿色发光元件5g以及蓝色发光元件5b各自的发光层25的lumo能级与电子传输层27的lumo能级的能量能级差分别设为er、el以及eb。此外,图8的(a)至(c)中的能量能级的基准相同,同样,图8的(d)至(f)中的能量能级的基准相同。
74.并且,在本说明书的能带图中,示出各层的、以真空能级为基准的能量能级。此外,在本说明书的能带图中,示出与所附的部件编号对应的部件的费米能级或带隙。
75.例如,在发光层25具备量子点作为发光体的情况下,通过控制该量子点的核心的直径,能够控制来自发光层25的光的波长。通常,量子点的核心的直径越短,则来自包含该量子点的发光层25的光的波长越短。来自发光层25的光的波长变短相当于该发光层25的带隙增大。在此,伴随着量子点的核心的直径的变化,与homo(vbm)能级的变化相比,发光层25的带隙存在lumo(cbm)能级大幅变化的趋势。
76.如上所述,在本实施方式中,如图8的各图所示,红色发光层25r的homo(vbm)能级25rh、绿色发光层25g的homo(vbm)能级25gh以及蓝色发光层25b的homo(vbm)能级25bh是大致相同的能量。另一方面,蓝色发光层25b的lumo(cbm)能级25bl具有比绿色发光层25g的lumo(cbm)能级25gl高的能量,lumo能级25gl具有比红色发光层25r的lumo(cbm)能级25rl高的能量。
77.例如,在发光层25具备包含cdse或znse的量子点作为量子点的情况下,homo能级25rh、homo能级25gh以及homo能级25bh均为

5.5ev左右。另一方面,在发光层25具备上述量子点的情况下,lumo能级25rl为

3.4ev左右,lumo能级25gl为

3.1ev左右,lumo能级25bl为

2.7ev左右。
78.比较方式涉及的显示设备与本实施方式涉及的显示设备2相比,仅在电子传输层27相对于所有像素共同形成的方面,结构不同。因此,如图8的(a)至(c)所示,在任意的发光元件中,电子传输层27的homo能级27h和lumo能级27l均相同。例如,在电子传输层27包含zno的情况下,homo能级27h为

7.2ev左右,lumo能级27l为

3.9ev左右。
79.因此,能量能级差eb大于能量能级差eg,能量能级差eg大于能量能级差er。在上述例子的情况下,能量能级差er为0.5ev左右,能量能级差eg为0.8ev左右,能量能级差eb为1.2ev左右。
80.由此,从电子传输层27向蓝色发光层25b的电子注入的效率比从电子传输层27向绿色发光层25g的电子注入的效率低。同样地,从电子传输层27向绿色发光层25g的电子注入的效率低于从电子传输层27向红色发光层25r的电子注入的效率。因此,在比较方式所涉及的显示设备中,在相互不同的发光元件之间,从电子传输层27向发光层25的电子注入效率没有最佳化。
81.在本实施方式的显示设备2中,电子传输层27在各像素中分别形成。因此,能够使电子传输层27的homo能级和lumo能级在像素中彼此不同。
82.例如,在本实施方式中,如图8的(d)以及图8的(e)所示,能够使电子传输层27g的
lumo能级27gl的能量能级比电子传输层27r的lumo能级27rl的能量能级高。同样地,如图8的(e)以及图8的(f)所示,能够使电子传输层27b的lumo能级27bl的能量能级比lumo能级27gl的能量能级高。此外,在本实施方式中,电子传输层27r的homo能级27rh、电子传输层27g的homo能级27gh、以及电子传输层27b的homo能级27bh都可以具有大致相同的能量能级。
83.因此,在本实施方式涉及的显示设备2中,与比较方式所涉及的显示设备相比较,能够降低能量能级差eb以及能量能级差eg。因此,在本实施方式的显示设备2中,在互不相同的发光元件之间,能够更容易地使从电子传输层27向发光层25的电子注入效率最佳化。
84.参照图9说明使电子传输层27的homo能级和lumo能级在像素中彼此不同的情况下的各电子传输层27的带隙的具体例。
85.在本实施方式中,在彼此不同的发光元件之间,通过使各电子传输层27所具备的材料不同,可以使各发光元件中的电子传输层27的lumo能级不同。
86.例如,电子传输层27r可以具备zno纳米粒子作为氧化物纳米粒子。此外,电子传输层27g可以具备mgzno纳米粒子作为氧化物纳米粒子。进一步,电子传输层27b可以具备lizno纳米粒子作为氧化物纳米粒子。图9的(a)示出了各电子传输层27具有上述材料的情况下的各电子传输层27的带隙的例子。
87.此外,在本实施方式中,也可以使电子传输层27的homo能级和lumo能级在像素上相互不同,且各电子传输层27具有相同的材料。例如,在本实施方式中,在相互不同的发光元件之间,各电子传输层27可以具备相同的氧化物纳米粒子材料。在此,通过使各电子传输层27所具备的氧化物纳米粒子的粒径不同,可以使各电子传输层27的带隙不同。
88.例如,电子传输层27在任意的发光元件中也可以具备zno纳米粒子作为氧化物纳米粒子。在此,电子传输层27r的zno纳米粒子的粒径可以大于电子传输层27g的zno纳米粒子的粒径,电子传输层27g的zno纳米粒子的粒径可以大于电子传输层27b的zno纳米粒子的粒径。具体而言,电子传输层27r的zno纳米粒子的粒径可以大于12nm,电子传输层27g的zno纳米粒子的粒径可以是5nm以上12nm以下,电子传输层27b的zno纳米粒子的粒径也可以小于5nm。图9的(b)示出各电子传输层27具有zno纳米粒子、该zno纳米粒子具有上述粒径时的各电子传输层27的能带间隙的例子。
89.进一步,例如,在本实施方式中,在相互不同的发光元件之间,通过使各电子传输层27所具备的氧化物纳米粒子的组成比不同,可以使各电子传输层27的带隙不同。例如,将x设为0以上且小于1的实数,电子传输层27在任意的发光元件中也可以具备mg
x
zn1‑
x
o纳米粒子作为氧化物纳米粒子。在此,x的值可以按照电子传输层27r、电子传输层27g、电子传输层27b的顺序依次逐渐变大。
90.具体而言,在电子传输层27r中,x的值可以是0以上且小于0.1,在电子传输层27g中,x的值可以是0.1以上且小于0.3,在电子传输层27b中,x的值可以是0.3以上且0.5以下。图9的(b)示出各电子传输层27具有mg
x
zn1‑
x
o纳米粒子、该mg
x
zn1‑
x
o纳米粒子具有上述组成的情况下的各电子传输层27的带隙的例子。
91.在本实施方式中,在电子传输层27具有上述的任一构成的情况下,如图9的各图所示,能够使lumo能级27gl的能量能级比lumo能级27rl的能量能级高。同样地,在电子传输层27具有上述的任一构成的情况下,能够使lumo能级27bl的能量能级比lumo能级27gl的能量
能级高。
92.不管电子传输层27是上述的任一构成,如图9的各图所示,homo能级27rh、homo能级27gh以及homo能级27bh均可以为

7.3~

7.1ev。同样地,在本实施方式中,lumo能级27rl可以为

4.3~

3.8ev,lumo能级27gl可以为

3.9~

3.4ev,lumo能级27bl可以为

3.5~

3.0ev。
93.此外,在本实施方式中,第二电极28由于具备金属纳米线,所以具有高透光性。因此,在第一电极22与第二电极28之间,难以产生谐振器效果。因此,设计电子传输层27的膜厚时无需考虑谐振器效果的产生,能够更容易地实现上述的电子注入效率的最佳化。
94.图10的各图是分别示出本实施方式的变形例所涉及的显示设备2的侧剖视图,是示出与图1的(b)对应的位置的侧剖视图。本实施方式的变形例涉及的显示设备2,仅在边缘罩23的形成位置不同的点上,结构不同。
95.如图10的(a)所示,在本实施方式的变形例中,边缘罩23也可以作为空穴传输层24与发光层25之间的层而形成。在该情况下,边缘罩23在多个发光元件的每一个上具备开口部23h,空穴传输层24的一部分从边缘罩23露出。
96.图10的(a)所示的显示设备2除了在步骤s4

3与步骤s4

4之间执行图5所示的步骤s4

6以及步骤s4

7这一点以外,也可以通过与本实施方式所涉及的显示设备2的制造方法相同的方法来制造。
97.此外,如图10的(b)所示,在本实施方式的其他变形例中,边缘罩23也可以作为第一电极22与空穴传输层24之间的层而形成。该情况下,边缘罩23针对多个发光元件的每一个而具有开口部23h,第一电极22的一部分从边缘罩23露出。此外,边缘罩23覆盖各第一电极22的端部。并且,在图10的(b)所示的显示设备2中,形成接触部28c的接触孔也形成于与边缘罩23重叠的空穴传输层24。
98.图10的(b)所示的显示设备2除了在步骤s4

2与步骤s4

3之间执行图5所示的步骤s4

6至步骤s4

9这一点以外,也可以通过与本实施方式所涉及的显示设备2的制造方法相同的方法来制造。
99.进一步,如图10的(c)所示,在本实施方式的其他变形例中,与图10的(b)所示的变形例相比,辅助布线26也可以形成于空穴传输层24的上表面。该情况下,形成接触部28c的接触孔可以不形成于空穴传输层24,也可以仅形成于电子传输层27。
100.图10的(c)所示的显示设备2除了在步骤s4

2与步骤s4

3之间仅执行图5所示的步骤s4

6以及步骤s4

7这一点以外,也可以通过与本实施方式所涉及的显示设备2的制造方法相同的方法来制造。
101.〔第二实施方式〕图11为分别示出本实施方式涉及的显示设备2的侧剖视图的图,是示出与图1的(b)对应的位置的侧剖视图。本实施方式涉及的显示设备2与上述实施方式所涉及的显示设备2相比,不同点仅在于,电子传输层27r、电子传输层27g以及电子传输层27b的膜厚相互不同。具体而言,电子传输层27r的膜厚dr大于电子传输层27g的膜厚dg,膜厚dg大于电子传输层27b的膜厚db。
102.本实施方式涉及的显示设备2也可以通过与前实施方式涉及的显示设备2的制造方法相同的方法来制造。在此,本实施方式涉及的显示设备2也可以通过在图5所示的步骤
s4

10以及步骤s4

11中,按照发光元件而电子传输层27的膜厚不同的方式进行电子传输层27的图案化来制造。
103.若将在本实施方式涉及的显示设备2的任意发光元件的电子传输层27中流动的电流的电流密度设为j,则根据child则,以下的数学式(1)成立。
104.j=9ε
r
ε0μ
e
v2/8d3...(1)在此,ε
r
是电子传输层27相对于真空的相对介电常数,ε0是真空介电常数。μ
e
是电子传输层27中的电子的迁移率。v是施加于电子传输层27的电压。d为电子传输层27的膜厚。
105.因此,根据上述(1)式,电子传输层27的膜厚越小,则流过电子传输层27的电流的电流密度越大。因此,通过使膜厚dr大于膜厚dg,使膜厚dg大于膜厚db,能够使在电子传输层27g及电子传输层27b中流动的电流的电流密度比在电子传输层27r中流动的电流的电流密度大。
106.通过电子传输层27r中流动的电流的电流密度增大,从电子传输层27向发光层25注入的电子的密度增大。因此,通过上述构成,能够使起因于电子传输层27与发光层25的能量能级差的差异的、发光元件间的从电子传输层27向发光层25的电子注入效率最佳化。
107.并且,在本实施方式中,也可以使各电子传输层27所具备的材料在发光元件间不同。在相互不同的电子传输层27中,由于膜厚和材料双方不同,从而能够更有效地将发光元件间的从电子传输层27向发光层25的电子注入效率最佳化。
108.并且,在本实施方式中,如上所述,在第一电极22和第二电极28之间,也难以产生谐振器效果。因此,在电子传输层27的膜厚的设计中,无需考虑谐振器效果的产生,能够更适当地设计各电子传输层27的膜厚。
109.〔第三实施方式〕图12为分别示出本实施方式所涉及的显示设备2的侧剖视图,是示出与图1的(b)对应的位置的侧剖视图。本实施方式涉及的显示设备2与上述各实施方式涉及的显示设备2相比,不同的构成仅在于,取代电子传输层27和第二电极28而具备电子传输层29。
110.与电子传输层27相同地,在与第一电极22的每一个重叠的位置上,针对多个发光元件的每一个形成电子传输层29。在本实施方式中,电子传输层29具备红色发光元件5r用的电子传输层29r、绿色发光元件5g用的电子传输层29g、蓝色发光元件5b用的电子传输层29b。
111.电子传输层29具备上述电子传输层27所具备的材料和上述第二电极28所具备的材料双方。例如,电子传输层29具备感光性材料和氧化物纳米粒子,进一步具备,在感光性材料中分散的金属纳米线。因此,电子传输层29也作为与第一电极22对应的对置电极发挥功能。换言之,本实施方式涉及的显示设备2也可以视为在上述的各实施方式涉及的显示设备2中具有将电子传输层27和第二电极28作为相同的电子传输层29的结构。
112.本实施方式涉及的显示设备2也可以通过与上述各实施方式涉及的显示设备2的制造方法相同的方法来制造。但是,在本实施方式中,在图5所示的步骤s4

10以及步骤s4

11中,形成有具备第二电极的功能的电子传输层29,因此省略步骤s4

12以及步骤s4

13。并且,在步骤s4

10以及步骤s4

11中,也可以在边框区域na中形成电子传输层29中的任一个。
113.在本实施方式中,由于电子传输层29兼具第二电极的功能,因此,发光元件层5的构成变得更简单。因此,在本实施方式中,显示设备2的制造工序变得更简单。
114.此外,在本实施方式中,形成于边缘罩23上的辅助布线26与具有第二电极的功能的电子传输层29直接接触。因此,无需为了辅助布线26与第二电极的电连接而在电子传输层29上形成接触孔。因此,在本实施方式中,由于没有形成该接触孔,发光层25等部件的形成中的位置精度的要求降低,能够更容易地实现显示设备2的高分辨率化。
115.〔第四实施方式〕图13是分别示出本实施方式所涉及的显示设备2的侧剖视图,是示出与图1的(b)对应的位置的侧剖视图。本实施方式所涉及的显示设备2与前实施方式所涉及的显示设备2相比,不同的构成仅在于,辅助布线26形成于电子传输层29与第一无机密封膜31之间,并与电子传输层29的密封层6侧接触。
116.本实施方式涉及的显示设备2除了在步骤s4

11完成后执行图5所述的步骤s4

8以及步骤s4

9这一点以外,也可以通过与前实施方式所涉及的显示设备2的制造方法相同的方法来制造。即,在形成电子传输层29后,形成辅助布线26。
117.因此,如图14所示的、本实施方式所涉及的显示设备2的、与图3对应的侧剖视图中,本实施方式所涉及的显示设备2在电子传输层29与第一无机密封膜31之间具备主干布线34。除了上述点之外,本实施方式涉及的显示设备2在边框区域na中也可以具备与前实施方式涉及的显示设备2相同的构成。
118.与前实施方式相同地,在本实施方式中,由于无需在电子传输层29中形成接触孔,因此,发光层25等部件的形成中的位置精度的要求降低,能够更容易地实现显示设备2的高分辨率化。
119.进一步,在本实施方式中,在形成电子传输层29之后,进行辅助布线26的形成。因此,降低了辅助布线26的图案化形成工序中对电子传输层29的下层的各层的损伤。
120.此外,由于电子传输层29在感光性树脂中分散地具备金属纳米线,因此,金属纳米线处于埋没在电子传输层29中的状态。因此,在本实施方式中,在辅助布线26的图案化工序中,能够减少电子传输层29中的金属纳米线受到的损伤。因此,无需为了实施辅助布线26的图案化工序而在电子传输层29上形成用于保护电子传输层29的保护膜等。
121.上述各实施方式涉及的显示设备5的发光元件层5也可以具有柔软性,且可弯曲。在上述的各实施方式中,以发光层25是具备量子点的量子点层,发光元件层5具备qled(quantum dot light emitting diode:量子点发光二极管)作为发光元件的例子进行了说明。但是不限于此,例如,上述实施方式涉及的发光层25可以是有机层。即,上述各实施方式涉及的发光元件层5也可以具备oled(organic light emitting diode:有机发光二极管)作为显示元件。在该情况下,各实施方式涉及的显示设备2可以是有机el(electro luminescence:电致发光)显示器。
122.本发明不限于上述各实施方式,能在权利要求所示的范围中进行各种变更,将不同的实施方式中分别公开的技术手段适当组合得到的实施方式也包含于本发明的技术范围。而且,能够通过组合各实施方式分别公开的技术方法来形成新的技术特征。附图标记说明
123.2 显示设备3 阻挡层4 薄膜晶体管层
5 发光元件层5r 红色发光元件5g 绿色发光元件5b 蓝色发光元件6 密封层10 支承基板22 第一电极23 边缘罩23h 开口部24 空穴传输层25 发光层25r 红色发光层25g 绿色发光层25b 蓝色发光层26 辅助布线28 第二电极27/29 电子传输层da 显示区域na 边框区域
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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