專(zhuān)利名稱(chēng)：顯示裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置及其制造方法，特別是，涉及一種具有二維排列有多個(gè)顯示像素的顯示面板的顯示裝置及其制造方法，其中多個(gè)顯示像素具有通過(guò)涂布含發(fā)光功能材料的液體狀材料來(lái)形成發(fā)光功能層的發(fā)光元件。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，作為移動(dòng)電話(huà)和移動(dòng)音樂(lè)播放器等電子設(shè)備的顯示器件，已知使用了二維排列有機(jī)電致發(fā)光元件(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為“有機(jī)EL元件”)的顯示面板(有機(jī)EL顯示面板)的產(chǎn)品。特別是，對(duì)于使用有源矩陣驅(qū)動(dòng)方式的有機(jī)EL顯示面板，與廣泛普遍使用的液晶顯示裝置相比，顯示應(yīng)答速度快，無(wú)視角依存性，而且，可以實(shí)現(xiàn)高亮度和高對(duì)比度化、顯示圖像質(zhì)量的高精細(xì)化等，同時(shí)由于不象液晶顯示裝置那樣需要背光源或?qū)Ч獍?，因此具有可以?shí)現(xiàn)進(jìn)一步的薄型輕量化這樣極有利的特點(diǎn)。
這里，如眾所周知的那樣，有機(jī)EL元件例如具有在玻璃基板等的一面?zhèn)壬弦来螌盈B陽(yáng)極電極、有機(jī)EL層(發(fā)光功能層)和陰極電極的元件結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)陽(yáng)極電極施加正電壓和對(duì)陰極電極施加負(fù)電壓以使有機(jī)EL層超過(guò)發(fā)光閾值，則基于注入的空穴和電子在有機(jī)EL層內(nèi)再結(jié)合時(shí)產(chǎn)生的能量而發(fā)射光(激勵(lì)光)，但是根據(jù)形成作為有機(jī)EL層的空穴輸送層(空穴注入層)和電子輸送性發(fā)光層(發(fā)光層)的有機(jī)材料(空穴輸送材料和電子輸送性發(fā)光材料)，大致分為低分子系和高分子系的有機(jī)EL元件。
在使用低分子系有機(jī)材料的有機(jī)EL元件的情況下，通常，由于在制造工藝中必須使用蒸鍍法，因此當(dāng)僅在像素形成區(qū)域的陽(yáng)極電極上選擇形成該低分子系有機(jī)膜時(shí)，存在為了防止低分子材料蒸鍍到上述陽(yáng)極電極以外的區(qū)域上而使用掩模的情況，由于低分子材料也附著在該掩模表面上，因此具有制造時(shí)的材料損失大，而且制造工藝效率低這樣的問(wèn)題。
另一方面，在使用高分子系有機(jī)材料的有機(jī)EL元件的情況下，由于可以使用噴墨法(液滴噴出法)和噴嘴印刷法(液流噴出法)等濕式成膜法，因此可以只在陽(yáng)極電極上或含有陽(yáng)極電極的特定區(qū)域上選擇涂布上述有機(jī)材料的溶液，因而具有材料損失少、可以用有效的制造工藝形成良好的有機(jī)EL層(空穴輸送層和電子輸送性發(fā)光層)的薄膜的優(yōu)點(diǎn)。
而且，在這種高分子系有機(jī)EL顯示面板中，已知具有下述面板結(jié)構(gòu)的顯示面板在玻璃基板等絕緣性基板上劃定排列的各顯示像素的形成區(qū)域(像素形成區(qū)域)，同時(shí)為了在涂布由高分子系有機(jī)材料構(gòu)成的液體狀材料時(shí)，防止在鄰接的像素形成區(qū)域中混入不同顏色的發(fā)光材料而在顯示像素之間發(fā)生發(fā)光色混合(混色)等現(xiàn)象，在各像素形成區(qū)域之間的絕緣基板上設(shè)置了突出并連續(xù)形成的隔壁。具備這種隔壁的有機(jī)EL顯示面板例如在日本特開(kāi)2001-76881號(hào)公報(bào)中有介紹。
但是，對(duì)于上述的高分子系有機(jī)EL元件EL顯示面板，在使用噴墨法和噴嘴印刷法等濕式成膜法制造有機(jī)EL層(空穴輸送層和電子輸送性發(fā)光層)時(shí)，由于在各顯示像素(像素形成區(qū)域)之間的邊界區(qū)域中突出設(shè)置的隔壁表面的特性(疏水性)、以及含有有機(jī)材料的液體狀材料(涂布液)的溶劑成分引起的表面張力和凝聚力、涂布液體狀材料后的干燥方法等，存在像素形成區(qū)域內(nèi)(特別是陽(yáng)極電極上)形成的有機(jī)EL層的膜厚不均勻這樣的問(wèn)題。而且，在下面本發(fā)明實(shí)施方式中對(duì)一般的元件結(jié)構(gòu)中的有機(jī)EL層的膜厚進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
因此，有機(jī)EL元件的發(fā)光動(dòng)作時(shí)的發(fā)光開(kāi)始電壓和從有機(jī)EL層發(fā)射的光的波長(zhǎng)(即圖像顯示時(shí)的色度)偏離設(shè)計(jì)值，不能獲得所希望的顯示圖像質(zhì)量，同時(shí)在有機(jī)EL層中膜厚較薄的區(qū)域中流過(guò)過(guò)大的發(fā)光驅(qū)動(dòng)電流，因此存在顯示面板(像素形成區(qū)域)中的發(fā)光區(qū)域所占的比率(所謂的開(kāi)口率)低下以及有機(jī)EL層(有機(jī)EL元件)顯著惡化、顯示面板的可靠性和壽命低下這樣的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種具有顯示面板的顯示裝置及該顯示裝置的制造方法，其中在該顯示面板中，在各顯示像素形成區(qū)域的大致整個(gè)區(qū)域上形成了具有均勻膜厚的發(fā)光功能層(有機(jī)EL層)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面涉及顯示裝置，該顯示裝置具有像素電極、包圍所述像素電極的周?chē)⑶覄澐窒袼匦纬蓞^(qū)域的隔壁；所述隔壁至少具有第一絕緣層、設(shè)置在所述第一絕緣層上且經(jīng)過(guò)親液處理的第二絕緣層以及設(shè)置在所述第二絕緣層上且經(jīng)過(guò)疏液處理的導(dǎo)電層。
為了完成上述目的，本發(fā)明的第二方面涉及顯示裝置的制造方法，包括以下工序形成包圍像素電極的周?chē)牡谝唤^緣層的工序、在所述第一絕緣層上形成第二絕緣層的工序、在所述第二絕緣層上形成導(dǎo)電層的工序、使所述像素電極的表面以及所述第二絕緣層的表面親液化的工序、使所述導(dǎo)電層的表面疏液化的工序以及在所述像素電極上涂布含有電荷輸送性材料的溶液的工序。


圖1是表示適用于本發(fā)明的顯示裝置的顯示面板的像素排列狀態(tài)的一個(gè)例子的示意俯視圖。
圖2是表示在本發(fā)明的顯示裝置的顯示面板上二維排列的各個(gè)顯示像素(顯示元件和像素驅(qū)動(dòng)電路)的電路結(jié)構(gòu)例的等效電路圖。
圖3是表示可適用于本實(shí)施方式的顯示裝置(顯示面板)的顯示像素的一個(gè)例子的平面布局圖。
圖4是本實(shí)施方式的顯示像素的平面布局的主要部分的詳細(xì)圖。
圖5是表示沿著具有本實(shí)施方式的平面布局的顯示像素中的A-A線(xiàn)截取的示意剖面圖。
圖6是表示沿著具有本實(shí)施方式的平面布局的顯示像素中的B-B線(xiàn)截取的示意剖面圖。
圖7是表示本實(shí)施方式的顯示裝置(顯示面板)的制造方法的一個(gè)例子的工序剖面圖(其1)。
圖8是表示本實(shí)施方式的顯示裝置(顯示面板)的制造方法的一個(gè)例子的工序剖面圖(其2)。
圖9是表示本實(shí)施方式的顯示裝置(顯示面板)的制造方法的一個(gè)例子的工序剖面圖(其3)。
圖10是表示本實(shí)施方式的顯示裝置(顯示面板)的制造方法的一個(gè)例子的工序剖面圖(其4)。
圖11是表示在本實(shí)施方式的顯示裝置(顯示面板)上形成的隔壁(bank)表面的被膜材料的分子構(gòu)造的化學(xué)符號(hào)。
圖12是表示用于說(shuō)明本發(fā)明的顯示裝置的制造方法中特有的作用效果的面板構(gòu)造比較例的示意剖面圖。
圖13是表示用于測(cè)定比較例中表面高度分布(膜厚剖面)的具體數(shù)值的剖面尺寸圖。
圖14是表示比較例中的表面高度分布(膜厚剖面)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。
圖15是表示在比較例的有機(jī)EL層(空穴輸送層)的形成工序中膜表面的狀態(tài)變化的概念圖。
圖16是表示在本實(shí)施方式的有機(jī)EL層(空穴輸送層)的形成工序中膜表面的狀態(tài)變化的概念圖。
具體實(shí)施例方式
下面根據(jù)示出的實(shí)施方式詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的顯示裝置及其制造方法。這里，在以下所示的實(shí)施方式中，作為構(gòu)成顯示像素的發(fā)光元件，對(duì)使用了具備含有上述高分子系有機(jī)材料的有機(jī)EL層的有機(jī)EL元件的情況進(jìn)行說(shuō)明。
(顯示面板)首先，說(shuō)明適用于本發(fā)明的顯示裝置的顯示面板及顯示像素。
圖1是表示適用于本發(fā)明的顯示裝置的顯示面板的像素排列狀態(tài)的一個(gè)例子的示意俯視圖，圖2是表示在本發(fā)明的顯示裝置的顯示面板上二維排列的各個(gè)顯示像素(顯示元件和像素驅(qū)動(dòng)電路)的電路結(jié)構(gòu)例的等效電路圖。此外，在圖1所示的俯視圖中，為了方便說(shuō)明，只示出了從視野側(cè)觀看顯示面板(或絕緣性基板)時(shí)在各顯示像素(彩色像素)上設(shè)置的像素電極的配置和各布線(xiàn)層的配置結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，省略了用于發(fā)光驅(qū)動(dòng)各顯示像素的有機(jī)EL元件的、在各顯示像素上設(shè)置的圖2中所示的像素驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)的晶體管等的表示。此外，圖1中，為了使像素電極及各布線(xiàn)層的配置更清楚，方便地用陰影表示。
如圖1所示，本發(fā)明的顯示裝置(顯示面板)在玻璃基板等絕緣性基板11的一面?zhèn)壬显趫D面左右方向上反復(fù)排列有由紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三色構(gòu)成的多個(gè)(3的倍數(shù))彩色像素PXr、PXg、PXb，同時(shí)在圖面上下方向上排列有多個(gè)相同顏色的彩色像素PXr、PXg、PXb。這里，鄰接的RGB三色的彩色像素PXr、PXg、PXb作為一組形成一個(gè)顯示像素PIX。
通過(guò)具有在絕緣性基板11的一面?zhèn)韧怀雠渲玫?、具有柵狀或格子狀的平面圖形的隔壁(bank)形狀的共用電壓線(xiàn)(例如陰極線(xiàn))Lc，在顯示面板10上劃定由沿圖面上下方向排列的同一顏色的多個(gè)彩色像素PXr、PXg或PXb的像素形成區(qū)域構(gòu)成的各彩色像素區(qū)域。此外，在形成了各彩色像素區(qū)域中包含的多個(gè)彩色象素PXr、PXg或PXb的各像素形成區(qū)域中，形成了像素電極(例如陽(yáng)極電極)15，同時(shí)在平行于上述共用電壓線(xiàn)Lc的配置方向的圖面上下方向(即列方向)上設(shè)置有數(shù)據(jù)線(xiàn)Ld，此外，在與該數(shù)據(jù)線(xiàn)Ld垂直的圖面左右方向(即行方向)上配置有選擇線(xiàn)Ls和供給電壓線(xiàn)(例如陽(yáng)極線(xiàn))La。
作為顯示像素PIX的各彩色像素PXr、PXg、PXb的具體電路結(jié)構(gòu)，例如，如圖2所示，具有在絕緣性基板11上的由至少一個(gè)晶體管(例如非晶硅薄膜晶體管等)構(gòu)成的像素驅(qū)動(dòng)電路(像素電路)DC、以及當(dāng)由該像素驅(qū)動(dòng)電路DC生成的發(fā)光驅(qū)動(dòng)電流被提供給上述像素電極15則執(zhí)行發(fā)光動(dòng)作的有機(jī)EL元件(顯示元件)OEL。
供給電壓線(xiàn)La例如與預(yù)定的高電位電源直接或間接地連接，向在各顯示像素PIX(彩色像素PXr、PXg、PXb)上設(shè)置的有機(jī)EL元件OEL的像素電極15(例如陽(yáng)極電極)施加用于流過(guò)與顯示數(shù)據(jù)(等級(jí)電流(gradation current)I data)相對(duì)應(yīng)的發(fā)光驅(qū)動(dòng)電流的預(yù)定高電壓(供給電壓Vsc)，共用電壓線(xiàn)Lc例如與預(yù)定的低電位電源直接或間接地連接，并設(shè)定成向有機(jī)EL元件OEL的對(duì)向電極(例如陰極電極)施加預(yù)定低電壓(共用電壓Vcom；例如接地電位Vgnd)。
例如如圖2所示，像素驅(qū)動(dòng)電路DC包括晶體管Tr11、晶體管Tr12、晶體管Tr13(發(fā)光驅(qū)動(dòng)用的開(kāi)關(guān)元件)和電容器Cs。晶體管Tr11的柵極端子與在顯示面板10(絕緣性基板11)的行方向上配置的選擇線(xiàn)Ls連接，漏極端子與上述供給電壓線(xiàn)La連接，源極端子與接點(diǎn)N11連接。晶體管Tr12的柵極端子與選擇線(xiàn)Ls連接，源極端子與在顯示面板10的列方向上配置的數(shù)據(jù)線(xiàn)Ld連接，漏極端子與接點(diǎn)N12連接。晶體管Tr13的柵極端子與接點(diǎn)N11連接，漏極端子與供給電壓線(xiàn)La連接，源極端子與接點(diǎn)N12連接。電容器Cs連接在接點(diǎn)N11和接點(diǎn)N12之間(晶體管Tr13的柵-源之間)。這里，晶體管Tr11～Tr13都適用n溝道型薄膜晶體管。
有機(jī)EL元件OEL的陽(yáng)極端子(成為陽(yáng)極電極的像素電極15)與上述像素驅(qū)動(dòng)電路DC的接點(diǎn)N12連接，陰極端子(成為陰極電極的對(duì)向電極)與在顯示面板10的列方向上配置的共用電壓線(xiàn)Lc連接。此外，在圖2中，電容器Cs是在晶體管Tr13的柵-源之間形成的寄生電容，或者是在該柵-源之間附加形成的輔助電容。
(顯示像素的器件結(jié)構(gòu))接下來(lái)，說(shuō)明具有上述電路結(jié)構(gòu)的顯示像素(發(fā)光驅(qū)動(dòng)電路和有機(jī)EL元件)的具體的器件結(jié)構(gòu)(平面布局和剖面結(jié)構(gòu))。
圖3是表示可適用于本實(shí)施方式的顯示裝置(顯示面板)的顯示像素的一個(gè)例子的平面布局圖，圖4是本實(shí)施方式的顯示像素的平面布局(圖3)的主要部分的詳細(xì)圖。這里示出了在圖1所示的顯示像素PIX的紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)的各彩色像素PXr、PXg、PXb中的一個(gè)特定的彩色像素的平面布局。而且，在圖3中以形成了像素驅(qū)動(dòng)電路DC的各晶體管和布線(xiàn)層等的層為中心來(lái)表示，圖4中具體示出了在圖3所示的平面布局中的共用電壓線(xiàn)Lc的下層形成的各晶體管和布線(xiàn)層等。此外，在圖4中，括號(hào)數(shù)字表示各導(dǎo)電層(包含布線(xiàn)層)的上下順序，數(shù)字越小表示越形成在下層側(cè)(絕緣性基板11側(cè))的層，數(shù)字越大表示越形成在上層側(cè)(視野側(cè))的層。換言之，在圖4中，用(1)表示的層形成在用(2)表示的層的下層側(cè)，用(2)表示的層形成在用(3)表示的層的下層側(cè)。此外，圖5和圖6分別表示沿著具有圖3所示平面布局的顯示像素PIX中的線(xiàn)A-A和B-B截取的示意剖面圖。
在圖2中所示的顯示像素PIX(彩色像素PXr、PXg、PXb)中，具體地說(shuō)，在絕緣性基板11的一面?zhèn)壬显O(shè)定的像素形成區(qū)域(各彩色像素PXr、PXg、PXb的形成區(qū)域)Rpx中，在圖3所示的平面布局的上方和下方的邊緣區(qū)域中，分別設(shè)置有在行方向(圖面的左右方向)延伸的選擇線(xiàn)Ls和供給電壓線(xiàn)La，同時(shí)按照與這些線(xiàn)Ls、La垂直的方式，在上述平面布局的左方和右方的邊緣區(qū)域中，分別設(shè)置有在列方向(圖面的上下方向)延伸的數(shù)據(jù)線(xiàn)Ld和共用電壓線(xiàn)Lc。
這里，如圖3～圖6所示，供給電壓線(xiàn)La設(shè)置在共用電壓線(xiàn)Lc的下層側(cè)(絕緣性基板11側(cè))，選擇線(xiàn)Ls和供給電壓線(xiàn)La設(shè)置在同一層上，數(shù)據(jù)線(xiàn)Ld設(shè)置在選擇線(xiàn)Ls和供給電壓線(xiàn)La的下層側(cè)。這里，選擇線(xiàn)Ls是通過(guò)對(duì)用于形成晶體管Tr11～Tr13的源極、漏極的源極、漏極金屬層進(jìn)行構(gòu)圖而用與源極、漏極相同的工序形成的。此外，數(shù)據(jù)線(xiàn)Ld是通過(guò)對(duì)用于形成晶體管Tr11～Tr13的柵極的柵極金屬層進(jìn)行構(gòu)圖而用與柵極相同的工序形成的。
即，如圖5和圖6所示，顯示像素PIX設(shè)有在絕緣性基板11上的顯示像素PIX內(nèi)設(shè)置的像素驅(qū)動(dòng)電路DC(參照?qǐng)D2)的多個(gè)晶體管Tr11～Tr13和電容器Cs、以及包含選擇線(xiàn)Ls和數(shù)據(jù)線(xiàn)Ld的各種布線(xiàn)層。保護(hù)絕緣膜13和平坦化膜14依次形成為覆蓋該晶體管Tr11～Tr13和布線(xiàn)層。另外，在保護(hù)絕緣膜13和平坦化膜14的上層上形成有有機(jī)EL元件OEL，該有機(jī)EL元件OEL包括與像素驅(qū)動(dòng)電路DC連接的、供給預(yù)定發(fā)光驅(qū)動(dòng)電流的像素電極(例如陽(yáng)極電極)15、含有空穴輸送層16a(電荷輸送層)和電子輸送性發(fā)光層16b(電荷輸送層)的有機(jī)EL層(發(fā)光功能層)16、以及被施加共用電壓Vcom的對(duì)向電極(例如陰極電極)17。
更具體地說(shuō)，在像素驅(qū)動(dòng)電路DC中，如圖3和圖4所示，圖2中所示的晶體管Tr11沿著在行方向上設(shè)置的選擇線(xiàn)Ls延伸配置，晶體管Tr12沿著在列方向上設(shè)置的數(shù)據(jù)線(xiàn)Ld延伸配置，晶體管Tr13沿著在列方向上設(shè)置的共用電壓線(xiàn)Lc延伸配置。
這里，各晶體管Tr11～Tr13具有已知的場(chǎng)效應(yīng)型晶體管結(jié)構(gòu)，并分別包括在絕緣性基板11上形成的柵電極Tr11g～Tr13g、經(jīng)柵極絕緣膜12形成在對(duì)應(yīng)于各柵電極Tr11g～Tr13g的區(qū)域中的半導(dǎo)體層SMC、在該半導(dǎo)體層SMC的兩端部延伸形成的源電極Tr11s～Tr13s以及漏電極Tr11d～Tr13d。
而且，在與各晶體管Tr11～Tr13的源電極和漏電極相對(duì)的半導(dǎo)體層SMC上形成有用于防止對(duì)該半導(dǎo)體層SMC的刻蝕損傷的氧化硅或氮化硅等阻擋層BL，此外，在與源電極和漏電極接觸的半導(dǎo)體層SMC上形成有用于實(shí)現(xiàn)該半導(dǎo)體層SMC與源電極和漏電極的歐姆連接的雜質(zhì)層OHM。晶體管Tr11～Tr13的柵電極Tr11g～Tr13g都是通過(guò)對(duì)相同的柵極金屬層進(jìn)行構(gòu)圖而形成的。晶體管Tr11～Tr13的源電極Tr11s～Tr13s和漏電極Tr11d～Tr13d都是通過(guò)對(duì)相同的源極、漏極金屬層進(jìn)行構(gòu)圖而形成的。
然后，根據(jù)圖2所示的像素驅(qū)動(dòng)電路DC的電路結(jié)構(gòu)，如圖3和圖4所示，晶體管Tr11的柵電極Tr11g經(jīng)設(shè)置在柵極絕緣膜12中的接觸孔HLa與選擇線(xiàn)Ls連接，其源電極Tr11s經(jīng)設(shè)置在柵極絕緣膜12中的接觸孔HLb與電容器Cs的一端側(cè)(接點(diǎn)N11側(cè))的電極Eca連接，其漏電極Tr11d與供給電壓線(xiàn)Ls一體地形成。
此外，如圖3～圖5所示，晶體管Tr12的柵電極Tr12g經(jīng)設(shè)置在柵極絕緣膜12中的接觸孔HLa與選擇線(xiàn)Ls連接，其源電極Tr12s經(jīng)設(shè)置在柵極絕緣膜12中的接觸孔HLc與數(shù)據(jù)線(xiàn)Ld連接，其漏電極Tr12d與電容器Cs的另一端側(cè)(接點(diǎn)N12側(cè))的電極Ecb一體地形成。
如圖3～5所示，晶體管Tr13的柵電極Tr13g與電容器Cs的一端側(cè)(接點(diǎn)N11側(cè))的電極Eca一體地形成，其源電極(導(dǎo)電層)Tr13s與電容器Cs的另一端側(cè)(接點(diǎn)N12側(cè))的電極Ecb一體地形成，其漏電極Tr13d與供給電壓線(xiàn)La一體地形成。
此外，電容器Cs按照如下方式形成與晶體管Tr13的柵電極Tr13g一體地形成的其一端側(cè)的電極Eca和與源電極Tr13s一體地形成的其另一端側(cè)的電極Ecb隔著柵極絕緣膜12相對(duì)地延伸。
另外，如圖5所示，在晶體管Tr13的源電極Tr13s(電容器Cs的電極Ecb)上的保護(hù)絕緣膜13和平坦化膜14中形成有接觸孔HLd，經(jīng)由該接觸孔HLd中埋入的金屬材料(接觸金屬M(fèi)TL)，源電極Tr13s和有機(jī)EL元件OEL的像素電極15電連接。
如圖3、圖4和圖6所示，選擇線(xiàn)Ls在柵極絕緣膜12上延伸，并與供給電壓線(xiàn)在同一層上形成。而且，供給電壓線(xiàn)(陽(yáng)極線(xiàn))La也與上述選擇線(xiàn)Ls一樣，在柵極絕緣膜12上延伸，并與上述晶體管Tr11的漏電極Tr11d以及晶體管Tr13的漏電極Tr13d一體形成。
此外，如圖5和圖6所示，在各像素形成區(qū)域Rpx的平坦化膜14上，通過(guò)依次層疊例如成為陽(yáng)極電極的像素電極15、含有空穴輸送層16a和電子輸送性發(fā)光層16b的有機(jī)EL層16、以及例如成為陰極電極的對(duì)向電極17而設(shè)置有有機(jī)EL元件。這里，在本實(shí)施方式中，示出了具有下述結(jié)構(gòu)的顯示面板(有機(jī)EL面板)，即具有將從有機(jī)EL層16發(fā)出的光射出到絕緣性基板11的相反側(cè)(經(jīng)由下述的密封樹(shù)脂層19和密封基板20)的頂部發(fā)射型發(fā)光結(jié)構(gòu)。因此，像素電極15至少具有光反射特性，對(duì)向電極17具有透光特性。像素電極15具有包含下層側(cè)的反射導(dǎo)電層15a和上層側(cè)的透明氧化導(dǎo)電層15b的層疊結(jié)構(gòu)，這種層疊結(jié)構(gòu)將在下面的制造方法中(參照?qǐng)D7～圖10)進(jìn)行說(shuō)明。
此外，在列方向的各像素形成區(qū)域Rpx之間(各顯示像素PIX的有機(jī)EL元件OEL的形成區(qū)域相互的邊界區(qū)域)，從平坦化膜14的上面突出地設(shè)置有用于劃定有機(jī)EL元件OEL的形成區(qū)域(嚴(yán)格地說(shuō)，有機(jī)EL層16的形成區(qū)域)的隔壁(bank)18。這里，在本實(shí)施方式中，例如如圖5所示，該隔壁18具有下層側(cè)的基底層(第一絕緣層)18x、中間層的中間隔壁層(第二絕緣層)18z以及上層側(cè)的隔壁金屬層(導(dǎo)電層)18a?；讓?8x執(zhí)行各像素形成區(qū)域Rpx之間的層間絕緣膜的功能。中間隔壁層18z執(zhí)行改善形成有機(jī)EL層16時(shí)有機(jī)化合物材料的固著狀態(tài)(空穴輸送層16a和電子輸送性發(fā)光層16b的膜厚均勻性)的功能。隔壁金屬層18a由導(dǎo)電性材料構(gòu)成，執(zhí)行作為共用電壓線(xiàn)(陰極線(xiàn))Lc的功能。
更具體地說(shuō)，基底層18x形成在相鄰的顯示像素PIX之間的邊界區(qū)域附近的平坦化膜14上，基底層18x的一部分形成為在有機(jī)EL元件OEL的像素電極15上延伸。此外，基底層18x由氮化硅膜(SiN)等形成。中間隔壁層18z形成在該基底層18x上，并由聚酰亞胺系或丙烯酸系樹(shù)脂材料等形成。隔壁金屬層18a由導(dǎo)電性材料(例如金屬材料)等形成，并且形成在中間隔壁層18z上?；讓?8x、中間隔壁層18z和隔壁金屬層18a在厚度方向上依次層疊。基底層18x是改善平坦化膜14和中間隔壁層18z之間的粘附性的層，與不存在基底層18x的情況相比，中間隔壁層18z難以剝離。聚酰亞胺系和丙烯酸系感光性樹(shù)脂材料固化形成的中間隔壁層18z(Toray株式會(huì)社制Photoneece DL-1000)形成得寬度比基底層18x窄，使得基底層18x的上面的一部分露出來(lái)，隔壁金屬層(導(dǎo)電層)18a形成得寬度比中間隔壁層18z窄，使得中間隔壁層18z的上面的一部分露出來(lái)?？紤]到充分利用后述中間隔壁層18z的親水性產(chǎn)生的作用，優(yōu)選中間隔壁層18z露出的上面的寬度為1μm以上。
特別地，如圖1所示，通過(guò)在顯示面板10(絕緣性基板11)上以具有柵狀或者格子狀平面圖形的方式設(shè)置具有上述層疊結(jié)構(gòu)的隔壁18，來(lái)劃定在列方向(圖面上下方向)上排列的多個(gè)顯示像素PIX的像素形成區(qū)域(有機(jī)EL元件OEL的有機(jī)EL層16的形成區(qū)域)，同時(shí)利用隔壁18的隔壁金屬層18a，可以執(zhí)行作為能夠向顯示面板10的整個(gè)區(qū)域上排列的各個(gè)顯示像素PIX(有機(jī)EL元件OEL)共同地施加預(yù)定電壓(共用電壓Vcom)的布線(xiàn)層(共用電壓線(xiàn)Lc)的功能。
即，如圖5所示，通過(guò)使有機(jī)EL元件OEL的對(duì)向電極(陰極電極)17在具有隔壁金屬層18a的隔壁18上延伸形成，并且與隔壁金屬層18a以電連接的方式接合，可以將隔壁18(隔壁金屬層18a)兼用做共用電壓線(xiàn)Lc。
而且，如圖5和6所示，在形成了上述像素驅(qū)動(dòng)電路DC、有機(jī)EL元件OEL和隔壁18的絕緣性基板11上，隔著透明密封樹(shù)脂層19，與絕緣性基板11相對(duì)地接合有由玻璃基板等構(gòu)成的密封基板20。
此外，對(duì)于這種顯示面板10，例如，在由設(shè)置在顯示面板10的下層(有機(jī)EL元件OEL的絕緣性基板11側(cè)的層)上的晶體管Tr11～Tr13和電容器Cs等功能元件、選擇線(xiàn)Ls和數(shù)據(jù)線(xiàn)Ld、供給電壓線(xiàn)(陽(yáng)極線(xiàn))La等的布線(xiàn)層構(gòu)成的像素驅(qū)動(dòng)電路DC中，基于與經(jīng)由數(shù)據(jù)線(xiàn)Ld供給的顯示數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的等級(jí)電流I data，具有預(yù)定電流值的發(fā)光驅(qū)動(dòng)電流流過(guò)晶體管Tr13的漏-源之間，并從該晶體管Tr13(源電極Tr13s)經(jīng)由接觸孔HLd(接觸金屬M(fèi)TL)供給到有機(jī)EL元件OEL的像素電極15，由此各顯示像素PIX(各彩色像素PXr、PXg、PXb)的有機(jī)EL元件OEL以與上述顯示數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的所希望亮度等級(jí)進(jìn)行發(fā)光動(dòng)作。
此時(shí)，在本實(shí)施方式所示的顯示面板10中，在像素電極15具有光反射特性、對(duì)向電極17具有透光特性的情況下(即有機(jī)EL元件OEL是頂部發(fā)射型的情況下)，各顯示像素PIX(各彩色像素PXr、PXg、PXb)的有機(jī)EL層16發(fā)射的光經(jīng)由具有透光特性的對(duì)向電極17直接、或者在具有光反射特性的像素電極15上反射后，射出到絕緣性基板11(顯示面板)的一面?zhèn)?圖5和圖6的圖面上方)上。
另外，雖然本實(shí)施方式中說(shuō)明了具有頂部發(fā)射型發(fā)光結(jié)構(gòu)的顯示元件(有機(jī)EL元件)，但是本發(fā)明不限于這種結(jié)構(gòu)，也可以使用具有下述底部發(fā)射型發(fā)光構(gòu)造的顯示元件有機(jī)EL層16中發(fā)出的光經(jīng)由具有透光性的像素電極15直接、或者在具有光反射特性的對(duì)向電極17上反射后，射出到絕緣性基板11(顯示面板)的背面?zhèn)?圖5和圖6的圖面下方)。
(顯示裝置的制造方法)下面說(shuō)明上述顯示裝置(顯示面板)的制造方法。
圖7-圖10是表示本實(shí)施方式的顯示裝置(顯示面板)的制造方法的一個(gè)例子的工序剖面圖。這里，對(duì)圖5中示出的A-A剖面的面板結(jié)構(gòu)的制造工序進(jìn)行說(shuō)明。此外，圖11是表示在本實(shí)施方式的顯示裝置(顯示面板)上形成的隔壁表面的被膜材料的分子構(gòu)造的化學(xué)符號(hào)。
上述顯示裝置(顯示面板)的制造方法如下首先，如圖7(a)所示，在設(shè)置在玻璃基板等絕緣性基板11的一面?zhèn)?圖面的上面?zhèn)?上的顯示像素PIX(各彩色像素PXr、PXg、PXb)的形成區(qū)域(像素形成區(qū)域)Rpx上，形成上述像素驅(qū)動(dòng)電路(參照?qǐng)D2～圖4)DC的晶體管Tr11～Tr13和電容器Cs、數(shù)據(jù)線(xiàn)Ld和選擇線(xiàn)Ls等布線(xiàn)層(參照?qǐng)D5、圖6)。具體地說(shuō)，在絕緣性基板11上，通過(guò)對(duì)同一柵極金屬層進(jìn)行構(gòu)圖，同時(shí)形成柵電極Tr11g～Tr13g、以及與柵電極Tr13g一體形成的電容器Cs的一側(cè)的電極Eca、數(shù)據(jù)線(xiàn)Ld(參照?qǐng)D5)，之后，在絕緣性基板11的整個(gè)區(qū)域上覆蓋形成柵極絕緣膜12。
然后，在柵極絕緣膜12上的對(duì)應(yīng)于各柵電極Tr11g～Tr13g的區(qū)域上，形成含有例如非晶硅或多晶硅等的半導(dǎo)體層SMC，經(jīng)用于與該半導(dǎo)體層SMC的兩端部進(jìn)行歐姆連接的雜質(zhì)層OHM形成源電極Tr11s～Tr13s和漏電極Tr11d～Tr13d。此時(shí)，通過(guò)對(duì)同一源極、漏極金屬層進(jìn)行構(gòu)圖，同時(shí)形成與源電極Tr13s和漏電極Tr12d連接的電容器Cs的另一端側(cè)的電極Ecb、選擇線(xiàn)Ls、以及與漏電極Tr11d和Tr13d連接的供給電壓線(xiàn)La(參照?qǐng)D6)。
而且，為了降低布線(xiàn)電阻，并且為了降低遷移率，上述晶體管Tr11～Tr13的源電極Tr11s～Tr13s以及漏電極Tr11d～Tr13d、電容器Cs的另一端側(cè)的電極Ecb、選擇線(xiàn)Ls、供給電壓線(xiàn)La不使用鋁單質(zhì)，而可以使用例如鋁中混合了釹或鈦等過(guò)渡元素的金屬的合金，也可以是在含鋁層的下面設(shè)置了鉻等過(guò)渡金屬層的層疊構(gòu)造。
之后，如圖7(b)所示，以覆蓋含有上述晶體管Tr11～Tr13、電容器Cs、選擇線(xiàn)Ls和供給電壓線(xiàn)La的絕緣性基板11的一面?zhèn)鹊恼麄€(gè)區(qū)域的方式，形成由氮化硅(SiN)等構(gòu)成的保護(hù)絕緣膜(鈍化膜)13，接著，形成含有有機(jī)材料等的平坦化膜14以使后述像素電極15成膜形成的表面變平坦，然后，對(duì)平坦化膜14和保護(hù)絕緣膜13進(jìn)行蝕刻，形成露出晶體管Tr13的源電極Tr13s(或電容器Cs的另一側(cè)的電極Ecb)的上面的接觸孔HLd。
然后，如圖7(c)所示，在上述接觸孔HLd中埋入由金屬材料構(gòu)成的接觸金屬M(fèi)TL之后，如圖8(a)所示，在各像素形成區(qū)域Rpx(各彩色像素PXr、PXg、PXb的形成區(qū)域)中，形成與該接觸金屬M(fèi)TL電連接的像素電極15。
具體地說(shuō)，在形成像素電極15的工序中，形成含有鋁(Al)、鉻(Cr)、銀(Ag)、銀鈀(AgPd)系合金等具有光反射特性的反射金屬膜薄膜，通過(guò)將這種反射金屬膜構(gòu)圖成預(yù)定形狀而形成與接觸金屬M(fèi)TL電連接的下層反射導(dǎo)電層15a。然后，通過(guò)以下方式形成上層氧化導(dǎo)電層15b按照覆蓋包含該反射導(dǎo)電層15a的絕緣性基板11的一面?zhèn)鹊恼麄€(gè)區(qū)域的方式，形成由摻雜錫的氧化銦(氧化銦錫；ITO)和摻雜鋅的氧化銦等透明電極材料構(gòu)成的(具有透光特性)氧化金屬膜薄膜，并以不露出上述反射導(dǎo)電層15a的上面和側(cè)端面的方式進(jìn)行構(gòu)圖，從而形成上層氧化導(dǎo)電層15b。
這樣，在對(duì)上層氧化金屬膜進(jìn)行構(gòu)圖時(shí)，對(duì)氧化導(dǎo)電層15b進(jìn)行構(gòu)圖，使得不露出下層側(cè)的反射導(dǎo)電層15a，即使得構(gòu)圖完的反射導(dǎo)電層15a的上面以及側(cè)端面維持氧化導(dǎo)電層15b覆蓋的狀態(tài)，由此可以避免在氧化金屬膜和反射導(dǎo)電層15a之間引起電池反應(yīng)，同時(shí)可以防止下層側(cè)的反射導(dǎo)電層15a被過(guò)度蝕刻，或受到蝕刻損傷。此外，由于氧化導(dǎo)電層15b與表面平滑的沒(méi)有被氧化的金屬相比表面粗糙，所以變得難以排斥含有下述電荷輸送性材料的有機(jī)化合物含有液，因而整體容易溶合在一起，電荷輸送性材料容易以比較均勻的厚度成膜。
接著，在形成絕緣層，使得包含由反射導(dǎo)電層15a和氧化導(dǎo)電層15b構(gòu)成的上述像素電極15的絕緣性基板11的一面?zhèn)鹊恼麄€(gè)區(qū)域被覆蓋之后，通過(guò)構(gòu)圖，如圖5以及圖8(b)所示，在相鄰的顯示像素PIX上形成的像素電極15之間的區(qū)域(即，相鄰的顯示像素PIX之間的邊界區(qū)域)的列方向上形成作為后述隔壁18的最下層的基底層18x?；讓?8x使用化學(xué)氣相成長(zhǎng)法(CVD法)等形成，對(duì)于平坦化膜14中包含的有機(jī)材料以及作為后述中間隔壁層18z的材料具有良好的粘附性，例如由氧化硅膜或氮化硅膜等無(wú)機(jī)絕緣性材料構(gòu)成。因?yàn)榛讓?8x可以由氮化硅膜等無(wú)機(jī)絕緣性材料形成，所以如果以充分的厚度成膜，則濕式蝕刻的圖形精度降低，因此設(shè)定為50nm～200nm的厚度。
接著，如圖8(c)和圖9(a)所示，在基底層18x上，形成與成為該基底層18x的氮化硅膜等相比，對(duì)成為后述有機(jī)EL層16的溶液(含有分散液)親液性高的材料，例如聚酰亞胺或丙烯酸系感光性樹(shù)脂材料固化形成的中間隔壁層18z。進(jìn)而，在該中間隔壁層18z上形成含有低電阻金屬材料的隔壁金屬層18a(供給電壓線(xiàn)Lc)，該低電阻金屬材料的至少表面是由例如銅(Cu)或銀(Ag)、金(Au)、白金(Pt)、鋁(Al)中任何一種或者以它們中一種以上為主要成分的合金等構(gòu)成的非氧化導(dǎo)電物。
在使用感光性樹(shù)脂材料作為中間隔壁層18z的情況下，首先形成感光性樹(shù)脂膜以覆蓋含有上述基底層18x的絕緣性基板11的一面?zhèn)鹊恼麄€(gè)區(qū)域。接著通過(guò)對(duì)感光性樹(shù)脂膜實(shí)施曝光、顯影處理，在基底層18x上殘留預(yù)定圖形而形成中間隔壁層18z。在此，詳細(xì)后述，中間隔壁層18z的膜厚形成為大約0.5～1.5μm。這樣使用感光性樹(shù)脂膜作為中間隔壁層18z時(shí)，即使中間隔壁層18z比基底層18x充分厚，也能夠精度良好地構(gòu)圖中間隔壁層18z，因而優(yōu)選。
此外，通過(guò)用濺射法和真空蒸鍍法等形成上述金屬材料薄膜，使得覆蓋含有上述基底層18x和中間隔壁層18z的絕緣性基板11的一面?zhèn)鹊娜繀^(qū)域，使用光刻技術(shù)在中間隔壁層18z上殘留預(yù)定圖形，從而形成隔壁金屬層18a。在此，隔壁金屬層18a的膜厚形成為大約0.2～0.5μm。
而且，也可以形成使中間隔壁層18z上開(kāi)口這樣的光刻膠掩模，涂布納米金屬墨料，干燥，燒結(jié)，形成隔壁金屬層18a。含有在成為隔壁金屬層18a的納米金屬墨料中的導(dǎo)電體微粒優(yōu)選是上述耐腐蝕性?xún)?yōu)異的材料，作為納米金屬墨料中包含的溶劑，優(yōu)選具有容易分散導(dǎo)電體微粒的粘度、在比較低的溫度下容易揮發(fā)、對(duì)于中間隔壁層18z的表面的親和性高、不太含水的有機(jī)溶劑，例如有吡咯烷酮等。
由此，由包含隔壁金屬層18a、中間隔壁層18z以及基底層18x的隔壁18包圍且劃分顯示面板10的列方向上排列的同一顏色的多個(gè)顯示像素PIX的像素形成區(qū)域(有機(jī)EL元件OEL的有機(jī)EL層16的形成區(qū)域)，成為在該區(qū)域中像素電極15(氧化導(dǎo)電層15b)的上面露出來(lái)的狀態(tài)。像素電極15在列方向的周邊被基底層18x覆蓋。
接著，在用純水清洗絕緣性基板11后，通過(guò)實(shí)施UV臭氧處理或氧等離子體處理等，對(duì)在由上述隔壁18劃分的各個(gè)像素形成區(qū)域Rpx中露出來(lái)的像素電極15表面以及該像素電極15的周邊區(qū)域中露出來(lái)的基底層18x、中間隔壁層18z表面進(jìn)行親液化，接著在隔壁金屬層18a表面上實(shí)施疏液化處理。
另外，在該實(shí)施方式中使用的“疏液性”，規(guī)定的是在絕緣性基板上等滴下包含成為后述空穴輸送層的空穴輸送材料的有機(jī)化合物含有液或包含成為電子輸送性發(fā)光層的電子輸送性發(fā)光材料的有機(jī)化合物含有液、或者這些溶液中使用的有機(jī)溶劑，然后進(jìn)行接觸角的測(cè)量的情況下，該接觸角在50°以上的狀態(tài)。此外，在該實(shí)施方式中，與“疏液性”相對(duì)的“親液性”，規(guī)定的是上述接觸角在40°以下的狀態(tài)。
具體如下所示進(jìn)行隔壁金屬層18a的疏液化處理。首先，通過(guò)將一面?zhèn)壬闲纬闪松鲜龈舯?8的絕緣性基板11浸漬到酸系的水溶液中，從而軟蝕刻隔壁金屬層18a的表面，然后，用純水洗滌，干燥。接著，將絕緣性基板11浸漬到注入了疏液處理溶液的處理槽內(nèi)，該疏液處理溶液包含三嗪硫醇或其衍生物、或者氟系三嗪硫醇或其衍生物等三嗪硫醇化合物中的至少一種。在該處理工序中疏液處理溶液的溫度設(shè)置在例如大約20～50℃左右，浸漬時(shí)間為大約1～10分鐘左右。之后，從疏液處理溶液中取出絕緣性基板11，用乙醇等溶劑清洗，從而沖洗掉絕緣性基板11表面上殘留的疏液處理溶液(三嗪硫醇化合物)。接著，用純水清洗絕緣性基板11兩次之后，在氮?dú)?N2)流中干燥。
此時(shí)，盡管三嗪硫醇化合物與隔壁金屬層18a表面的金屬選擇性地結(jié)合而形成被膜，但是在像素電極15表面的金屬氧化物(氧化導(dǎo)電層15b)、形成中間隔壁層18z的有機(jī)絕緣膜(感光性樹(shù)脂膜)和形成基底層18x的無(wú)機(jī)絕緣膜上沒(méi)有形成表現(xiàn)出疏液性這種程度的被膜。隔壁金屬層18a的表面被覆的三嗪硫醇化合物的膜厚為例如0.5nm～2.0nm左右。
三嗪硫醇化合物含有一個(gè)以上與金屬結(jié)合的硫醇基(-SH)、例如可以是三嗪三硫醇化合物，也可以是三嗪二硫醇化合物，但是與不含氟的相比，含氟的三嗪硫醇化合物顯現(xiàn)出更顯著的疏液性，所以?xún)?yōu)選。即，作為三嗪硫醇化合物的一個(gè)例子，可使用的氟系三嗪硫醇化合物如圖11(a)所示，除了具有在位于三嗪(含有3個(gè)氮的六元環(huán)結(jié)構(gòu))的1，3，5位的氮原子之間的碳原子上結(jié)合有硫醇基(-SH)的分子結(jié)構(gòu)以外，還具有特定的硫醇基(-SH)的氫原子(H)被氟代烷基取代的結(jié)構(gòu)。氟代烷基是烷基中的氫原子部分或者全部被氟原子取代的分子構(gòu)造，氟原子的數(shù)量越多就越容易顯示出疏液性，如圖11(b)中所示，除了其自身呈現(xiàn)疏液性的三嗪硫醇之外，還含有呈現(xiàn)疏液性的氟原子，所以在隔壁金屬層18a的表面上形成的被膜呈現(xiàn)比三嗪硫醇單體更強(qiáng)的疏液性。而且，在上述處理工序中使用的疏液處理溶液優(yōu)選為大約1×10-4～1×10-2mol/L的范圍的水溶液，作為添加劑，可以添加等摩爾的氫氧化鈉或氫氧化鉀。
而且，不特別限制烷基、氟代烷基的碳數(shù)，只要不出現(xiàn)明顯的立體位阻。此外，氟系三嗪硫醇化合物中，可以存在一個(gè)與金屬結(jié)合的硫醇基，而其余的兩個(gè)硫醇基中的各個(gè)氫原子基團(tuán)被氟代烷基取代，或者也可以在含氟原子基團(tuán)的碳之間具有烯烴雙鍵。此外，作為其它的三嗪硫醇衍生物，例如，可以使用6-二甲基胺-1，3，5-三嗪-2，4-二硫醇-鈉鹽或6-雙十二烷基胺-1，3，5-三嗪-2，4-二硫醇-鈉鹽，溶解在水中后覆蓋被膜18c。
由此，在絕緣性基板11的一面?zhèn)壬闲纬傻母鱾€(gè)構(gòu)成中，只在含有金屬材料的隔壁金屬層18a的表面形成了三嗪硫醇化合物的被膜，而在被氧化導(dǎo)電層(ITO等)15b覆蓋的像素電極15的表面、中間隔壁層18z以及基底層18x的表面、從像素電極15之間露出來(lái)的平坦化膜14(或者保護(hù)絕緣膜13)上難以附著，不會(huì)充分形成被膜。因而，在同一個(gè)絕緣性基板11上，實(shí)現(xiàn)了只對(duì)隔壁金屬層18a的表面進(jìn)行疏液化處理，而不對(duì)由該隔壁18劃分的各個(gè)像素形成區(qū)域Rpx中露出來(lái)的像素電極15表面進(jìn)行疏液化處理的狀態(tài)。
此外，利用劃分各個(gè)顯示像素PIX(有機(jī)EL元件OEL)的像素形成區(qū)域Rpx的隔壁18，使得與相鄰的其它彩色顯示像素PIX(有機(jī)EL元件OEL)的像素形成區(qū)域Rpx隔離開(kāi)，所以在形成成為后述有機(jī)EL層16的發(fā)光層(電子輸送性發(fā)光層16b)的時(shí)候，即使是涂布該發(fā)光材料的溶液(含有分散液)的情形，也不會(huì)在相鄰的顯示像素PIX(彩色像素PXr、PXg、PXb)之間混合發(fā)光材料，能夠防止相鄰彩色像素互相混色。
接著，如圖9(b)所示，使用在預(yù)定位置上吐出相互分離的多個(gè)液滴的墨水噴射法或者吐出連續(xù)溶液的噴嘴涂布法等，在同一工序中對(duì)各種顏色的像素形成區(qū)域(有機(jī)EL元件OEL的形成區(qū)域)涂布空穴輸送材料的溶液或者分散液之后，使其加熱干燥以形成空穴輸送層16a。接著，如圖10(a)所示，在該空穴輸送層16a上涂布電子輸送性發(fā)光材料的溶液或者分散液之后，使其加熱干燥以形成電子輸送性發(fā)光層16b。由此，在像素電極15上層疊形成了含有空穴輸送層16a和電子輸送性發(fā)光層16b的有機(jī)EL層(發(fā)光功能層)16。
具體地說(shuō)，作為含有有機(jī)高分子系的空穴輸送材料(電荷輸送性材料)的有機(jī)化合物含有液，例如將聚二氧乙基噻吩/聚對(duì)苯乙烯磺酸水溶液(PEDOT/PSS；將作為導(dǎo)電性聚合物的聚二氧乙基噻吩PEDOT和作為摻雜劑的聚對(duì)苯乙烯磺酸PSS分散到水系溶劑中得到的分散液)涂布到上述像素電極15(氧化導(dǎo)電層15b)上之后，在100℃以上的溫度條件下對(duì)承載有絕緣性基板11的工作臺(tái)進(jìn)行加熱干燥處理，除去殘留的溶劑，從而在該像素電極15上固著有機(jī)高分子系空穴輸送材料以形成作為電荷輸送層的空穴輸送層16a。
這里，由于像素電極15和其周邊的基底層18x、中間隔壁層18z的表面對(duì)于上述有機(jī)化合物含有液(PEDOT/PSS)具有親液性，因此在由隔壁18劃定的像素形成區(qū)Rpx上涂布的有機(jī)化合物含有液在該區(qū)域內(nèi)(像素電極15上)充分浸潤(rùn)并擴(kuò)散，同時(shí)，與中間隔壁層18z接觸的邊緣區(qū)域中因毛細(xì)管現(xiàn)象而往上吸引(往上頂)。
這樣，由于在涂布之后立即進(jìn)行的有機(jī)化合物含有液的溶劑的蒸發(fā)是該有機(jī)化合物含有液一邊向邊緣區(qū)域方向被吸引一邊進(jìn)行的，因此提高了像素電極15上形成的空穴輸送層16a的膜厚的均勻性。此外，隔壁金屬層18a的表面對(duì)于上述有機(jī)化合物含有液(PEDOT/PSS)具有疏液性，因此往上頂?shù)挠袡C(jī)化合物含有液因?yàn)椴惶吨诟舯诮饘賹?8a上而可以防止有機(jī)化合物含有液向鄰接的像素形成區(qū)中的漏出和越過(guò)。
此外，作為含有有機(jī)高分子系電子輸送性發(fā)光材料(電荷輸送性材料)的有機(jī)化合物含有液，例如將通過(guò)在四氫化萘、四甲基苯、均三甲基苯、二甲苯等有機(jī)溶劑中溶解含有聚對(duì)亞苯基亞乙烯基系或聚芴系等共軛雙鍵聚合物的發(fā)光材料而得到的溶液涂布到上述空穴輸送層16a上之后，在氮?dú)鈿夥罩杏缮鲜龉ぷ髋_(tái)或者在真空下由帶護(hù)套的加熱器進(jìn)行加熱干燥處理而除去溶劑，從而使有機(jī)高分子系的電子輸送性發(fā)光材料固著在空穴輸送層16a上，形成可以作為電荷輸送層也可以作為發(fā)光層的電子輸送性發(fā)光層16b。
即使在這種情況下，因?yàn)橄袼仉姌O15上的空穴輸送層16a由中間隔壁層18z比較平滑地成膜，而且在中間隔壁層18z的表面上維持對(duì)于上述有機(jī)化合物含有液的親液性，所以由隔壁18劃分的像素形成區(qū)域Rpx上涂布的有機(jī)化合物含有液在該區(qū)域內(nèi)(空穴輸送層16a上)充分浸潤(rùn)且擴(kuò)散，同時(shí)，與中間隔壁層18z接觸的邊緣區(qū)域中因毛細(xì)管現(xiàn)象而往上吸引(往上頂)。
由此，由于涂布后立即進(jìn)行的有機(jī)化合物含有液的溶劑蒸發(fā)是該有機(jī)化合物含有液一邊向著邊緣區(qū)域方向被吸引一邊進(jìn)行的，所以提高了空穴輸送層16a上形成的電子輸送性發(fā)光層16b的膜厚均勻性。此外，隔壁金屬層18a的表面對(duì)上述有機(jī)化合物含有液具有疏液性，所以能夠防止有機(jī)化合物含有液漏出或穿越到相鄰的像素形成區(qū)域。
之后，如圖10(b)所示，在至少含有各像素形成區(qū)域Rpx的絕緣性基板11上形成具有透光性的導(dǎo)電層(透明電極層)，并形成經(jīng)上述有機(jī)EL層16(空穴輸送層16a和電子輸送性發(fā)光層16b)與各像素電極15相對(duì)的共用對(duì)向電極(例如陰極電極)17。這里，對(duì)向電極17可以使用例如利用蒸鍍法或?yàn)R射法等形成由鈣、銦、鋇、鎂、鋰等金屬材料構(gòu)成的薄膜作為電子注入層之后，通過(guò)濺射法等在其上層層疊形成ITO等透明電極層而得到的厚度方向透明的膜結(jié)構(gòu)。
此外，對(duì)向電極17形成為單一導(dǎo)電層，不僅延伸到與上述像素電極15相對(duì)的區(qū)域上，而且延伸到劃分各像素形成區(qū)域Rpx(有機(jī)EL元件OEL的形成區(qū)域)的隔壁18上，同時(shí)與形成隔壁18的隔壁金屬層18a以電連接的方式接合起來(lái)。因?yàn)楦舯诮饘賹?8a的表面上被覆的三嗪硫醇化合物的膜厚極薄，所以即使夾在對(duì)向電極17和隔壁金屬層18a之間，也不會(huì)損害它們之間的導(dǎo)通性。由此，形成隔壁18的隔壁金屬層18a可以作為與各顯示像素PIX共同地連接的共用電壓線(xiàn)(陰極線(xiàn))Lc使用。這樣，通過(guò)使與有機(jī)EL元件OEL間的對(duì)向電極17等電位的隔壁金屬層18a成為網(wǎng)格狀，降低了陰極整體的表面電阻，并且可以在顯示面板10整體上實(shí)現(xiàn)均勻的顯示特性。
接著，形成上述對(duì)向電極17之后，使用CVD法等在絕緣性基板11的一面?zhèn)鹊恼麄€(gè)區(qū)域上形成作為保護(hù)絕緣膜(鈍化膜)的含有氧化硅膜或氮化硅膜等的密封層19。然后，使用UV固化或熱固性粘接劑，通過(guò)接合密封蓋和密封基板20，完成了具有如圖5和圖6所示剖面結(jié)構(gòu)的顯示面板10。
接著，對(duì)上述本發(fā)明的顯示裝置的制造方法所特有的作用效果進(jìn)行說(shuō)明，通過(guò)與比較例進(jìn)行對(duì)比進(jìn)行驗(yàn)證。
圖12是表示用于對(duì)本發(fā)明的顯示裝置的制造方法所特有的作用效果進(jìn)行說(shuō)明的面板構(gòu)造的比較例的示意剖面圖。在此，對(duì)于與圖5中示出的剖面構(gòu)造相同的構(gòu)成，使用相同的附圖標(biāo)記并省略其說(shuō)明。此外，圖13是表示用于測(cè)定具有圖12中示出的剖面構(gòu)造的比較例中表面高度的分布(膜厚剖面)的具體數(shù)值的剖面尺寸圖，圖14是表示具有圖13中示出的剖面尺寸的比較例中表面高度分布(膜厚剖面)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。在此，圖13(b)中示出了剖面尺寸，圖13(a)中示出了與該剖面尺寸相對(duì)應(yīng)的平面布局的一個(gè)例子。而且，為了簡(jiǎn)明圖示，圖13(a)中對(duì)成為像素電極的氧化導(dǎo)電層(ITO)露出來(lái)的區(qū)域簡(jiǎn)便地實(shí)施陰影并且示出。此外，圖15為表示在比較例的有機(jī)EL層(空穴輸送層)的形成工序中的膜表面狀態(tài)變化的概念圖，圖16為表示在本實(shí)施方式的有機(jī)EL層(空穴輸送層)的形成工序中的膜表面狀態(tài)變化的概念圖。
首先，對(duì)比較例的顯示面板進(jìn)行說(shuō)明。
圖12示出的比較例中，在圖3中示出的顯示像素PIX的平面布局中的A-A剖面的面板構(gòu)造(參考圖5)中，劃分各個(gè)像素形成區(qū)域Rpx的隔壁18不具有中間隔壁層18z，由下層的基底層18x和上層的隔壁金屬層18a這兩層形成。
而且，對(duì)于具有這種面板構(gòu)造(剖面構(gòu)造)的顯示面板，制作具有如圖13中所示的剖面尺寸的簡(jiǎn)易模型，使用觸針式高低差計(jì)(株式會(huì)社小坂研究所制造的Surf Coder ET4000)測(cè)量形成有機(jī)EL膜(空穴輸送層)時(shí)的表面高度分布(膜厚剖面)。作為測(cè)量對(duì)象的模型的具體剖面構(gòu)造，如圖13(a)、(b)所示，在平行配設(shè)了布線(xiàn)間距為170μm、布線(xiàn)寬度32μm的鋁布線(xiàn)102的玻璃基板101(與上述絕緣性基板11相當(dāng))上，形成具有預(yù)定平面圖形的ITO膜103(與形成上述像素電極15的氧化導(dǎo)電層15b相當(dāng))，使得從該鋁布線(xiàn)102之間的區(qū)域開(kāi)始在一側(cè)(例如圖面右方)的鋁布線(xiàn)102上延伸，而且，在鋁布線(xiàn)102之間的區(qū)域中，形成具有露出該ITO膜103的開(kāi)口寬度為56μm的矩形開(kāi)口部的氮化硅膜104(與上述基底層18x相當(dāng))，使得覆蓋玻璃基板101的全部區(qū)域，而且，在與配設(shè)了上述鋁布線(xiàn)102的區(qū)域相對(duì)應(yīng)的氮化硅膜104上形成布線(xiàn)寬度為74μm的銅布線(xiàn)105(與上述隔壁金屬層18a相當(dāng))，使得布線(xiàn)間距為170μm，離間距離為96μm。由此，由含有氮化硅膜104和銅布線(xiàn)105的隔壁110包圍的區(qū)域被劃分為像素形成區(qū)域。
在具有這種剖面構(gòu)造的顯示面板模型中，與上述實(shí)施方式一樣，在ITO膜(氧化導(dǎo)電層)103以及氮化硅膜(基底層)104的表面上實(shí)施上述親液化處理，另一方面，在銅布線(xiàn)(金屬隔壁層)105的表面上實(shí)施上述疏液化處理之后，在由隔壁110包圍的區(qū)域(像素形成區(qū)域)中涂布成為空穴輸送層的含PEDOT/PSS的有機(jī)化合物含有液并且進(jìn)行加熱干燥處理之后，在兩個(gè)位置上測(cè)量空穴輸送層的表面高度分布時(shí)，如圖14所示，判明任何一種圖形都顯示出了下述趨勢(shì)在氮化硅膜104中設(shè)置的開(kāi)口部的內(nèi)部，大致中央?yún)^(qū)域上膜厚變大，與氮化硅膜104接觸的該開(kāi)口部的邊緣區(qū)域上膜厚變小。
可以認(rèn)為這是因?yàn)?，在通過(guò)UV臭氧處理對(duì)氮化硅膜104進(jìn)行親液化處理中，沒(méi)有表現(xiàn)出對(duì)有機(jī)化合物含有液的充分親和性，與此相反，在通過(guò)UV臭氧處理對(duì)作對(duì)氧化導(dǎo)電層的ITO膜進(jìn)行親液化處理中，顯示出了對(duì)有機(jī)化合物含有液的充分親和性。
即，在有機(jī)EL層(空穴輸送層)的形成工序中，如圖15(a)中所示，由隔壁110劃分的像素形成區(qū)域中涂布的有機(jī)化合物含有液滴著在具有某些程度親液性的氮化硅膜104上，另一方面，在具有疏液性的銅布線(xiàn)105的表面被排斥，所以在銅布線(xiàn)105之間的區(qū)域上滯留有丘狀剖面。
在這種狀態(tài)下進(jìn)行加熱干燥處理時(shí)，如圖15(b)所示，因?yàn)樵诘枘?04表面上有機(jī)化合物含有液不能充分浸潤(rùn)，所以在對(duì)該有機(jī)化合物含有液具有充分親和性的ITO膜露出來(lái)的開(kāi)口部的大致中央?yún)^(qū)域中有機(jī)化合物凝集并且膜厚變大，在開(kāi)口部周邊區(qū)域中膜厚變小，有機(jī)EL層(空穴輸送層)106的膜厚變得不均勻。
與此相對(duì)，在本實(shí)施方式中，如圖16(a)所示，隔壁18具有由含有氮化硅膜的基底層18x、感光性聚酰亞胺或者丙烯酸系樹(shù)脂材料固化而成的中間隔壁層18z和含有銅等金屬材料的隔壁金屬層18a構(gòu)成的層疊構(gòu)造，作為中間隔壁層18z，使用與形成基底層18x的氮化硅膜相比，對(duì)有機(jī)化合物含有液顯現(xiàn)更高親和性的聚酰亞胺或丙烯酸系樹(shù)脂材料來(lái)形成，所以像素形成區(qū)域中涂布的有機(jī)化合物含有液在具有充分親液性的中間隔壁層18z上浸潤(rùn)并且擴(kuò)散，另一方面，因?yàn)樵诰哂惺枰盒缘母舯诮饘賹?8a的表面被排斥，所以與圖15(a)示出的情況一樣，隔壁金屬層18a之間的區(qū)域上滯留有丘狀剖面。
已判明，如果在這種狀態(tài)下進(jìn)行加熱干燥處理，如圖16(b)所示，由于在聚酰亞胺或丙烯酸系樹(shù)脂固化形成的中間隔壁層18z表面上，有機(jī)化合物含有液充分浸潤(rùn)并且擴(kuò)散，所以在有機(jī)化合物含有液的液面被周邊區(qū)域吸引的狀態(tài)下進(jìn)行干燥，抑制了有機(jī)化合物內(nèi)的PEDOT/PSS向開(kāi)口部的中央?yún)^(qū)域的凝集，從而大致整個(gè)區(qū)域上膜厚均勻化，有機(jī)EL層16(空穴輸送層16a)的膜厚變得均勻。
在此，還判明，中間隔壁層18z的膜厚過(guò)大時(shí)，在上述加熱干燥處理中，中間隔壁層18z表面上擴(kuò)散的有機(jī)化合物的量變多，液面被周邊區(qū)域過(guò)度吸引，相反使得開(kāi)口部的大致中央?yún)^(qū)域中的膜厚顯著變小，空穴輸送層16a的膜厚變得不均勻。
因此，本申請(qǐng)發(fā)明者等銳意研討的結(jié)果是，為了確保具有在有機(jī)化合物含有液中的有機(jī)化合物充分浸潤(rùn)并且擴(kuò)散程度的高低差，并且在可以作為樹(shù)脂膜形成的范圍中確?？昭ㄝ斔蛯拥哪ず竦木鶆蛐?，中間隔壁層18z的膜厚特別優(yōu)選設(shè)定在大約0.5～1.5μm，中間隔壁層18z表面上的純水接觸角特別優(yōu)選設(shè)定在10°以下，中間隔壁層18z從隔壁金屬層18a的端部引出(露出)的尺寸特別優(yōu)選設(shè)定在1μm以上，基底層18x從中間隔壁層18z的端部引出(露出)的尺寸特別優(yōu)選設(shè)定在1μm以上。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的顯示裝置及其制造方法，作為用于劃分各顯示像素(像素形成區(qū)域)的隔壁，使用由含有氮化硅膜等的基底層、含有聚酰亞胺或丙烯酸系樹(shù)脂膜的中間隔壁層、至少表面含有銅等的金屬隔壁層構(gòu)成的層疊構(gòu)造，并且對(duì)開(kāi)口部?jī)?nèi)露出來(lái)的像素電極(由ITO等構(gòu)成的氧化金屬膜)表面以及中間隔壁層表面進(jìn)行親液化，對(duì)金屬隔壁層表面進(jìn)行疏液化，從而成為有機(jī)EL層(空穴輸送層)的有機(jī)化合物含有液(PEDOT/PSS等)在中間隔壁層表面浸潤(rùn)并且擴(kuò)散，使得在液面被吸引的狀態(tài)下進(jìn)行干燥，所以形成了像素電極露出來(lái)的開(kāi)口部的大致全部區(qū)域上膜厚均勻化的有機(jī)EL層(發(fā)光功能層)。
因而，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠抑制發(fā)光動(dòng)作時(shí)的發(fā)光開(kāi)始電壓和從有機(jī)EL層放射出來(lái)的光的波長(zhǎng)(色度)偏離設(shè)計(jì)值，并且得到所需要的顯示圖像質(zhì)量，同時(shí)抑制了有機(jī)EL元件的惡化，并且能實(shí)現(xiàn)可靠性和壽命優(yōu)異的顯示面板。
而且，在和上述比較例的對(duì)比驗(yàn)證中，雖然對(duì)在成為像素電極的ITO膜(氧化導(dǎo)電層)上涂布作為有機(jī)化合物含有液的PEDOT/PSS以形成空穴輸送層16a的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明不局限于此，確認(rèn)了在空穴輸送層16a上形成電子輸送性發(fā)光層16b的情況也可以獲得同樣的作用效果。此外，ITO之外的透明金屬氧化物也可以獲得同樣的效果。
此外，上述實(shí)施方式中，雖然對(duì)有機(jī)EL層16由空穴輸送層16a和電子輸送性發(fā)光層16b構(gòu)成的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明不局限于此，例如可以只有空穴輸送兼電子輸送性發(fā)光層，可以是空穴輸送性發(fā)光層和電子輸送層，另外，可以在之間夾有適當(dāng)?shù)碾姾奢斔蛯樱梢允瞧渌姾奢斔蛯拥慕M合。
此外，在上述實(shí)施方式中，雖然像素電極15作為陽(yáng)極，但是不局限于此，也可以是陰極。此時(shí)，有機(jī)EL層16中與像素電極15連接的電荷輸送層可以是電子輸送性的層。
此外，在上述實(shí)施方式中，雖然像素電極15為反射導(dǎo)電層15a和氧化導(dǎo)電層15b形成的兩層構(gòu)造，但是如果與有機(jī)EL層(例如空穴輸送層)的粘附性和電荷注入特性良好，并且在上面涂布含有電荷輸送性材料的有機(jī)化合物含有液時(shí)有機(jī)化合物含有液可以成膜為比較均勻的厚度，則可以只有反射導(dǎo)電層15a。
這樣，根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置及其制造方法，能夠?qū)崿F(xiàn)在各個(gè)顯示像素形成區(qū)域的大致全部區(qū)域上，形成了膜厚均勻性得到改善的電荷輸送層的顯示面板。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，具有像素電極、包圍所述像素電極的周?chē)⑶覄澐窒袼匦纬蓞^(qū)域的隔壁；所述隔壁至少具有第一絕緣層、設(shè)置在所述第一絕緣層上且經(jīng)過(guò)親液處理的第二絕緣層以及設(shè)置在所述第二絕緣層上且經(jīng)過(guò)疏液處理的導(dǎo)電層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中所述第二絕緣膜是使感光性聚酰亞胺或丙烯酸系樹(shù)脂材料固化形成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中所述第一絕緣層含有氮化硅膜或者氧化硅膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中所述第二絕緣膜比所述第一絕緣膜厚。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的所述顯示裝置，其中所述導(dǎo)電層的表面上被覆有三嗪硫醇化合物。
6.一種顯示裝置的制造方法，包括以下工序形成包圍像素電極的周?chē)牡谝唤^緣層的工序、在所述第一絕緣層上形成第二絕緣層的工序、在所述第二絕緣層上形成導(dǎo)電層的工序、使所述像素電極的表面以及所述第二絕緣層的表面親液化的工序、使所述導(dǎo)電層的表面疏液化的工序以及在所述像素電極上涂布含有電荷輸送性材料的溶液的工序。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示裝置的制造方法，其中所述第二絕緣膜是使感光性聚酰亞胺或丙烯酸系樹(shù)脂材料固化形成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示裝置的制造方法，其中所述親液化工序包含在所述像素電極的表面和所述第二絕緣層上實(shí)施UV臭氧處理或者氧等離子體處理的工序。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示裝置的制造方法，其中在所述導(dǎo)電層的表面的疏液化之前，對(duì)所述導(dǎo)電層的表面進(jìn)行軟蝕刻。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置的制造方法，其中用酸系的水溶液對(duì)所述導(dǎo)電層的表面進(jìn)行軟蝕刻。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示裝置的制造方法，其中所述疏液化工序包含在所述導(dǎo)電層的表面上形成三嗪硫醇化合物被膜從而對(duì)所述導(dǎo)電層的表面進(jìn)行疏液化的工序。
全文摘要
用于劃分各顯示像素(PIX)的形成區(qū)域的隔壁(18)具有包含下層側(cè)的基底層(18x)、作為中間層的中間隔壁層(18z)和上層側(cè)的隔壁金屬層(18a)的層疊構(gòu)造，所述基底層(18x)還執(zhí)行各像素形成區(qū)域(Rpx)之間的層間絕緣膜的功能，所述中間隔壁層(18z)執(zhí)行改善形成有機(jī)EL層(16)時(shí)的有機(jī)化合物材料的固著狀態(tài)(空穴輸送層(16a)和電子輸送性發(fā)光層(16b)的膜厚均勻性)的功能，所述隔壁金屬層(18a)由導(dǎo)電性材料構(gòu)成，且執(zhí)行作為共用電壓線(xiàn)(陰極線(xiàn))(Lc)的功能。
文檔編號(hào)H05B33/12GK101090132SQ20071013889
公開(kāi)日2007年12月19日 申請(qǐng)日期2007年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月10日
發(fā)明者熊谷稔 申請(qǐng)人:卡西歐計(jì)算機(jī)株式會(huì)社