显示面板、显示装置、显示模块、电子设备及显示面板的制造方法

文档序号:1328046 发布日期:2020-07-14 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 显示面板、显示装置、显示模块、电子设备及显示面板的制造方法 (Display panel, display device, display module, electronic device, and method for manufacturing display panel ) 是由 中村太纪 江口晋吾 青山智哉 杉泽希 丸山纯矢 藤田一彦 佐藤将孝 川岛进 于 2018-11-19 设计创作,主要内容包括:抑制显示面板的显示不均匀。提供一种像素的开口率高的显示面板。该显示面板包括第一像素电极、第二像素电极、第三像素电极、第一发光层、第二发光层、第三发光层、第一公共层、第二公共层、公共电极以及辅助布线。第一公共层位于第一像素电极及第二像素电极上。第一公共层具有与第一发光层重叠的部分以及与第二发光层重叠的部分。第二公共层位于第三像素电极上。第二公共层具有与第三发光层重叠的部分。公共电极具有隔着第一公共层及第一发光层与第一像素电极重叠的部分、隔着第一公共层及第二发光层与第二像素电极重叠的部分、隔着第二公共层及第三发光层与第三像素电极重叠的部分、以及与辅助布线的顶面接触的部分。(Display unevenness of the display panel is suppressed. A display panel having a high aperture ratio of pixels is provided. The display panel comprises a first pixel electrode, a second pixel electrode, a third pixel electrode, a first light-emitting layer, a second light-emitting layer, a third light-emitting layer, a first common layer, a second common layer, a common electrode and an auxiliary wiring. The first common layer is located on the first pixel electrode and the second pixel electrode. The first common layer has a portion overlapping with the first light-emitting layer and a portion overlapping with the second light-emitting layer. The second common layer is on the third pixel electrode. The second common layer has a portion overlapping with the third light emitting layer. The common electrode has a portion overlapping the first pixel electrode with the first common layer and the first light-emitting layer interposed therebetween, a portion overlapping the second pixel electrode with the first common layer and the second light-emitting layer interposed therebetween, a portion overlapping the third pixel electrode with the second common layer and the third light-emitting layer interposed therebetween, and a portion in contact with the top surface of the auxiliary wiring.)

显示面板、显示装置、显示模块、电子设备及显示面板的制造 方法

技术领域

本发明的一个实施方式涉及显示面板、显示装置、显示模块及电子设备以及显示面板的制造方法。

另外,本发明的一个实施方式不局限于上述技术领域。作为本发明的一个实施方式的技术领域的例子,可以举出半导体装置、显示装置、发光装置、电子设备、照明装置、输入输出装置(例如,触摸面板等)、这些装置的驱动方法或这些装置的制造方法。

背景技术

近年来,分辨率高的显示面板被需求。例如,全高清(像素数1920×1080)显示面板、4K(像素数3840×2160或4096×2160等)显示面板、8K(像素数7680×4320或8192×4320等)显示面板等像素数较多的显示面板的开发日益兴盛。

此外,对显示面板有大型化的要求。例如,家用电视装置的主流为屏幕尺寸超过对角线50英寸的电视装置。屏幕尺寸越大且像素数越多,能够一次显示的信息量越多,对数字标牌等有进一步的大屏幕化的要求。

利用电致发光现象的发光元件(也记载为“EL元件”)具有容易实现薄型轻量化;能够高速地响应输入信号;以及能够使用直流低电压电源等而驱动的特征等,因此探讨将其应用于显示面板。例如,专利文献1公开了应用有机EL元件的具有柔性的发光装置。

[参考文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利申请公开第2014-197522号公报

发明内容

因为可以在顶部发射结构的显示面板中与发光元件的发光区域重叠地配置晶体管、电容器及布线等,所以该显示面板可以实现比底部发射结构的显示面板高的像素开口率。另一方面,在顶部发射结构的显示面板中,因为将发光元件所发射的光通过公共电极取出到外部,所以公共电极需要使可见光透过。使用使可见光透过的导电材料导致公共电极的电阻增高的问题。当发生起因于公共电极的电阻的电压下降时,显示面内的电位分布不均匀,发光元件的亮度不均匀,因此显示品质降低。

本发明的一个实施方式的目的之一是抑制显示面板或显示装置的显示不均匀或亮度不均匀。此外,本发明的一个实施方式的目的之一是提供一种显示品质高的显示面板或显示装置。此外,本发明的一个实施方式的目的之一是提供一种像素的开口率高的显示面板或显示装置。此外,本发明的一个实施方式的目的之一是提供一种可靠性高的显示面板或显示装置。

此外,本发明的一个实施方式的目的之一是显示装置的大型化。此外,本发明的一个实施方式的目的之一是提供一种接缝不容易被看到的显示区域大的显示装置。此外,本发明的一个实施方式的目的之一是显示装置的薄型化或轻量化。此外,本发明的一个实施方式的目的之一是提供一种能够沿着曲面进行显示的显示装置。此外,本发明的一个实施方式的目的之一是提供一种一览性优异的显示装置。此外,本发明的一个实施方式的目的之一是提供一种新颖的显示面板或显示装置。

注意,上述目的的描述并不妨碍其他目的的存在。本发明的一个实施方式不一定需要实现所有上述目的。上述目的以外的目的是可以从说明书、附图、权利要求书的记载中衍生出的。

本发明的一个实施方式是一种显示面板,该显示面板包括第一像素电极、第二像素电极、第三像素电极、第一发光层、第二发光层、第三发光层、第一公共层、第二公共层、公共电极以及辅助布线。第一发光层位于第一像素电极上。第二发光层位于第二像素电极上。第三发光层位于第三像素电极上。第一发光层具有发射与第二发光层不同的颜色的光的功能。第一发光层具有发射与第三发光层相同的颜色的光的功能。第一公共层位于第一像素电极及第二像素电极上。第一公共层具有与第一发光层重叠的部分以及与第二发光层重叠的部分。第二公共层位于第三像素电极上。第二公共层具有与第三发光层重叠的部分。公共电极具有隔着第一公共层及第一发光层与第一像素电极重叠的部分、隔着第一公共层及第二发光层与第二像素电极重叠的部分、隔着第二公共层及第三发光层与第三像素电极重叠的部分、以及与辅助布线的顶面接触的部分。第一公共层也可以具有与第二公共层接触的部分。第一公共层也可以具有与第二公共层重叠的部分。

第一公共层也可以位于第一像素电极与第一发光层之间。第一公共层也可以位于第一发光层与公共电极之间。

此外,本发明的一个实施方式是一种显示面板,该显示面板包括第一像素电极、第二像素电极、第三像素电极、第一有机化合物层、第二有机化合物层、公共电极以及辅助布线。第一有机化合物层位于第一像素电极及第二像素电极上。第二有机化合物层位于第三像素电极上。第一有机化合物层具有发射与第二有机化合物层相同的颜色的光的功能。公共电极具有隔着第一有机化合物层与第一像素电极重叠的部分、隔着第一有机化合物层与第二像素电极重叠的部分、隔着第二有机化合物层与第三像素电极重叠的部分、以及与辅助布线的顶面接触的部分。第一有机化合物层也可以具有与第二有机化合物层接触的部分。第一有机化合物层也可以具有与第二有机化合物层重叠的部分。

第一有机化合物层和第二有机化合物层可以各自包括多个发光层的叠层。第一有机化合物层和第二有机化合物层也可以具有发射白色光的功能。

辅助布线也可以位于与第一像素电极相同平面上。

具有上述各结构的显示面板可以还包括晶体管,辅助布线可以位于与晶体管所包括的栅电极或源电极相同平面上。

第一像素电极、第二像素电极以及第三像素电极也可以包括反射电极以及反射电极上的透明电极。

公共电极也可以具有可见光透过性和可见光反射性。

辅助布线优选不与第一像素电极、第二像素电极或第三像素电极重叠。

此外,本发明的一个实施方式是一种显示模块,包括:具有上述结构中的任一个结构的显示面板;以及连接器和集成电路中的至少一个。

此外,本发明的一个实施方式是一种包括第一显示面板以及第二显示面板的显示装置。第一显示面板及第二显示面板是具有上述结构中的任一个结构的显示面板。第一显示面板包括第一显示区域。第二显示面板包括第二显示区域以及可见光透过区域。第二显示区域与可见光透过区域相邻。第一显示区域包括与可见光透过区域重叠的部分。

此外,本发明的一个实施方式是一种显示装置,该显示装置包括柔性显示面板、第一冲击缓和层、第二冲击缓和层、第一支撑体、第二支撑体、第一齿轮以及第二齿轮。显示面板位于第一冲击缓和层与第二冲击缓和层之间。第一支撑体及第二支撑体各自隔着第一冲击缓和层与显示面板重叠。第一支撑体与第一齿轮连接。第二支撑体与第二齿轮连接。由于第一齿轮与第二齿轮互相咬合,因此第一支撑体的动作和第二支撑体的动作被同步。第一冲击缓和层具有固定到第一支撑体的区域、固定到第二支撑体的区域以及没有固定到第一支撑体和第二支撑体的区域。显示装置被构成为从第一支撑体和第二支撑体位于大致相同的平面上的展开状态与第一支撑体和第二支撑体互相重叠的折叠状态中的一个状态变为另一个状态。在折叠状态中,以显示面板的显示面朝向内侧的方式使显示面板弯曲。第一冲击缓和层及第二冲击缓和层优选包含氨基甲酸乙酯、丙烯酸和硅酮中的至少一个。

此外,本发明的一个实施方式是一种电子设备,包括:具有上述结构中的任一个结构的显示装置;以及天线、电池(二次电池等)、框体、相机、扬声器、麦克风和操作按钮中的至少一个。

此外,本发明的一个实施方式是一种显示面板的制造方法,包括如下步骤:在绝缘表面上形成第一像素电极、第二像素电极及第三像素电极;在第一像素电极及第二像素电极上形成第一公共层;通过与第一公共层的形成工序不同的工序在第三像素电极上形成第二公共层;利用第一掩模在第一像素电极上形成第一发光层且在第三像素电极上形成第三发光层;通过与第一发光层的形成工序不同的工序利用第二掩模在第二像素电极上形成第二发光层;以及在第一公共层、第二公共层、第一发光层、第二发光层及第三发光层上形成公共电极。

在上述制造方法中,可以利用第三掩模形成第一公共层,在形成第一公共层之后,以相当于一个像素的距离与绝缘表面平行地移动第三掩模,然后利用第三掩模形成第二公共层。另外,在上述制造方法中,可以利用第三掩模形成第一公共层,并且利用第四掩模形成第二公共层。此时,第三掩模的开口图案以相当于一个像素的距离相对于第四掩模的开口图案错开。

此外,本发明的一个实施方式是一种显示面板的制造方法,包括如下步骤:在绝缘表面上形成第一像素电极、第二像素电极及第三像素电极;在第一像素电极及第二像素电极上形成第一有机化合物层;通过与第一有机化合物层的形成工序不同的工序在第三像素电极上形成第二有机化合物层;以及在第一有机化合物层及第二有机化合物层上形成公共电极。第一有机化合物层具有发射与第二有机化合物层相同的颜色的光的功能。

在上述制造方法中,可以利用第一掩模形成第一有机化合物层,在形成第一有机化合物层之后,以相当于一个像素的距离与绝缘表面平行地移动第一掩模,然后利用第一掩模形成第二有机化合物层。另外,在上述制造方法中,可以利用第一掩模形成第一有机化合物层,并且利用第二掩模形成第二有机化合物层。此时,第一掩模的开口图案以相当于一个像素的距离相对于第二掩模的开口图案错开。

在上述各制造方法中,可以通过第一像素电极、第二像素电极及第三像素电极的形成工序形成辅助布线。

根据本发明的一个实施方式,可以抑制显示面板或显示装置的显示不均匀或亮度不均匀。根据本发明的一个实施方式,可以提供一种显示品质高的显示面板或显示装置。根据本发明的一个实施方式,可以提供一种像素的开口率高的显示面板或显示装置。根据本发明的一个实施方式,可以提供一种可靠性高的显示面板或显示装置。

根据本发明的一个实施方式,可以实现显示装置的大型化。根据本发明的一个实施方式,可以提供一种接缝不容易被看到的显示区域大的显示装置。根据本发明的一个实施方式,可以实现显示装置的薄型化或轻量化。根据本发明的一个实施方式,可以提供一种能够沿着曲面进行显示的显示装置。根据本发明的一个实施方式,可以提供一种一览性优异的显示装置。根据本发明的一个实施方式,可以提供一种新颖的显示面板或显示装置。

注意,上述效果的描述并不妨碍其他效果的存在。本发明的一个实施方式不一定需要具有所有上述效果。上述效果外的效果是可以从说明书、附图、权利要求书的描述中衍生出的。

附图说明

在附图中:

图1A是示出显示面板的一个例子的俯视图,图1B和图1C是示出显示面板的一个例子的截面图;

图2A和图2B是示出显示面板的例子的俯视图,图2C和图2D是示出显示面板的例子的截面图;

图3A至图3E是示出显示面板的制造方法的一个例子的截面图;

图4A至图4C是示出显示面板的制造方法的一个例子的俯视图;

图5A至图5D是示出显示面板的制造方法的一个例子的截面图;

图6A至图6C是示出显示面板的制造方法的一个例子的截面图;

图7A和图7C是示出显示面板的一个例子的俯视图,图7B是示出显示面板的一个例子的截面图;

图8A和图8B是示出像素的例子的俯视图;

图9A和图9C是示出对比例子的显示面板的俯视图,图9B是示出对比例子的显示面板的截面图;

图10A是示出显示面板的一个例子的俯视图,图10B是示出显示面板的一个例子的截面图;

图11是示出显示面板的一个例子的截面图;

图12A是示出显示面板的一个例子的俯视图,图12B和图12C是示出显示面板的配置例子的立体图;

图13A和图13B是示出显示面板的例子的俯视图。图13C是示出显示面板的一个例子的截面图;

图14是示出显示装置的一个例子的截面图;

图15A至图15D是示出显示面板的一个例子的俯视图;

图16A和图16B是示出显示面板的例子的截面图;

图17A是示出显示面板的一个例子的俯视图,图17B是示出显示面板的一个例子的截面图。

图18A、图18B1、图18B2、图18C1以及图18C2是示出显示面板的制造方法的例子的截面图;

图19A和图19B是示出晶体管的一个例子的截面图;

图20A是像素的一个例子的方框图,图20B是示出像素的一个例子的图;

图21A和图21B是示出像素的工作例子的时序图;

图22A至图22D是示出电子设备的例子的图;

图23是连接部的截面STEM图像;

图24A至图24F是示出显示面板的制造方法的一个例子的截面图;

图25A和图25B是辅助布线的截面STEM图像;

图26A是示出显示面板的一个例子的截面图,图26B是示出显示面板的一个例子的俯视图;

图27A至图27C是连接部的截面STEM图像;

图28A和图28B是说明显示面板的保存测试的样品的立体图,图28C至图28F是示出显示面板的保存测试的结果的图;

图29A、图29B、图29C1以及图29D是示出显示面板的贴合方法的一个例子的照片,图29C2是示出显示面板的贴合方法的一个例子的侧面图,图29E是示出显示面板的照片;

图30是示出显示装置的一个例子的侧面图;

图31A和图31B是示出实施例的显示装置的照片;

图32是示出显示装置的一个例子的背面图;

图33A和图33C是示出显示面板的例子的仰视图,图33B和图33D是示出显示面板的例子的俯视图,图33E是显示装置的一个例子的侧面图;

图34A至图34C是示出实施例的显示装置的照片;

图35是示出像素的开口率的估计结果的图;

图36A和图36B是示出实施例的显示装置的立体图;

图37A至图37D是示出实施例的显示装置的照片。

具体实施方式

参照附图对实施方式进行详细说明。注意,本发明不局限于以下说明,而所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是其方式及详细内容在不脱离本发明的宗旨及其范围的情况下可以被变换为各种各样的形式。因此,本发明不应该被解释为仅限定在以下所示的实施方式所记载的内容中。

注意,在下面说明的发明结构中,在不同的附图中共同使用相同的附图标记来显示相同的部分或具有相同功能的部分,而省略反复说明。此外,当显示具有相同功能的部分时有时使用相同的阴影线,而不特别附加附图标记。

另外,为了便于理解,有时附图中示出的各构成的位置、大小及范围等并不显示其实际的位置、大小及范围等。因此,所公开的发明不一定局限于附图所公开的位置、大小、范围等。

另外,根据情况或状态,可以互相调换“膜”和“层”。例如,可以将“导电层”变换为“导电膜”。此外,可以将“绝缘膜”变换为“绝缘层”。

(实施方式1)

在本实施方式中,使用图1A至图18A、图18B1、图18B2、图18C1以及图18C2说明本发明的一个实施方式的显示面板及显示装置。

本实施方式的显示面板是作为显示元件包括发光元件的具有顶发射结构的显示面板。

具体而言,本发明的一个实施方式是一种显示面板,该显示面板包括第一像素电极、第二像素电极、第三像素电极、第一发光层、第二发光层、第三发光层、第一公共层、第二公共层、公共电极以及辅助布线。第一发光层位于第一像素电极上。第二发光层位于第二像素电极上。第三发光层位于第三像素电极上。第一发光层具有发射与第二发光层不同的颜色的光的功能。第一发光层具有发射与第三发光层相同的颜色的光的功能。第一公共层位于第一像素电极及第二像素电极上。第一公共层具有与第一发光层重叠的部分以及与第二发光层重叠的部分。第二公共层位于第三像素电极上。第二公共层具有与第三发光层重叠的部分。公共电极具有隔着第一公共层及第一发光层与第一像素电极重叠的部分、隔着第一公共层及第二发光层与第二像素电极重叠的部分、隔着第二公共层及第三发光层与第三像素电极重叠的部分、以及与辅助布线的顶面接触的部分。

通过将辅助布线连接到发光元件的公共电极,可以抑制公共电极的电阻所导致的电压降低,可以实现显示质量高的显示面板。通过发光元件的公共层分成第一公共层和第二公共层,可以提高像素的开口率。因此,可以抑制因在显示面板的像素部中设置辅助布线而像素的开口率降低。像素的开口率越高,为了在显示面板中获得指定亮度所需要的子像素的亮度越低。由此,可以使发光元件的寿命更长。另外,显示面板可以实现高亮度。

[显示面板的对比例子]

使用图9A至图9C说明作为对比例子的包括辅助布线的显示面板。图9A示出显示面板所包括的像素电极111及辅助布线120的俯视图。图9B示出沿着图9A所示的点划线X-Y的截面图。

如图9A所示,在同一面(图9B中的绝缘层101)上可以设置公共电极113的辅助布线120和像素电极111。如图9B所示,在辅助布线120上形成绝缘层104的开口部,根据颜色以分别涂布形成所有EL层112,由此可以在连接部122中连接辅助布线120和公共电极113。

在此,考虑一个像素130由红色、绿色、蓝色(R、G、B)的三个子像素构成的情况。当想要根据颜色以分别涂布形成所有EL层112时,沉积工序数非常多。因此,在根据颜色以分别涂布形成发光层时,优选在同一工序中形成空穴注入层、空穴传输层、电子传输层及电子注入层等中的在三个颜色的子像素之间可以具有共同结构的层。

图9C示出在EL层112的形成中可以使用的金属掩模的一个例子。通过使用掩模150,可以同时形成在三个子像素之间具有共同结构的层(公共层),而在连接部122中没有形成EL层112。但是,当使用掩模时,因在掩模的阴影的区域沉积蒸镀材料而发生图案的模糊或错位。因此,在两个像素130之间存在较大的掩模150的非开口部(参照图9C中的非开口部的宽度W1)以便防止在连接部122中形成EL层112,因此掩模150的开口率变低。此外,为了防止掩模的弯曲,需要确保充分的掩模的张力。还有如下问题:为了保持掩模的强度,不能使掩模的非开口部的宽度小于指定的长度。

于是,在本发明的一个实施方式中,分两次形成EL层所包括的公共层。通过分两次形成公共层,与一次形成公共层的情况相比,像素的开口率可以更高。因此,即使在显示面板的像素部中设置辅助布线,也可以抑制像素的开口率的降低。注意,也可以分三次以上形成公共层,但是此时的沉积工序数非常多,所以分两次是优选的。以下,说明具体的结构。

[显示面板的具体例子1]

使用图1A至图7C说明本发明的一个实施方式的包括辅助布线的显示面板。

图1A、图2A和图2B各自示出显示面板所包括的公共层161a及公共层161b的俯视图。可以说图2A和图2B是图1A的变形例子。图1B示出沿着图1A所示的点划线A1-A2的截面图。图1C示出沿着图1A所示的点划线A11-A12的截面图。图2C示出沿着图2A所示的点划线A3-A4的截面图。图2D示出沿着图2A所示的点划线A5-A6的截面图。

如图1A所示,图1B是包括像素130a所包括的红色的子像素R及绿色的子像素G、以及与像素130a相邻的像素130b所包括的蓝色的子像素B的截面图。此外,图1C是包括像素130a所包括的红色的子像素R及绿色的子像素G、以及与像素130a相邻的像素130c所包括的红色的子像素R的截面图。

图1B所示的显示面板在绝缘层101上包括像素电极111及辅助布线120。像素电极111的端部及辅助布线120的端部被绝缘层104覆盖。通过绝缘层104的开口在像素电极111上设置有EL层。在辅助布线120及EL层上设置有公共电极113。公共电极113是在多个颜色的子像素之间,甚至在多个像素之间共享的。

EL层包括多个颜色的子像素共享的公共层(图1B中的公共层161及公共层165)以及根据颜色分别设置的层(图1B中的发光层163)。注意,有时将公共层161a和公共层161b总称为公共层161。同样地,有时将各子像素所包括的发光层总称为发光层163,有时将公共层165a和公共层165b总称为公共层165。在附图中,各颜色的发光层的厚度大致相同,但是各颜色的发光层的厚度可以互不相同。

EL层所包括的公共层既可以位于像素电极和发光层之间,又可以位于发光层和公共电极之间。在本实施方式中,示出发光元件包括位于像素电极111和发光层163之间的公共层161以及位于发光层163和公共电极113之间的公共层165的例子,但是发光元件也可以只包括公共层161和公共层165中的一个。

如图1A至图1C所示,同一像素中的多个发光元件包括同一公共层161(公共层161a或161b),相邻的像素中的两个发光元件中的一个包括公共层161a,相邻的像素中的两个发光元件中的另一个包括公共层161b。

像素电极111隔着EL层与公共电极113重叠。在对像素电极111和公共电极113之间施加比发光元件的阈值电压高的电压时,空穴从阳极一侧被注入到EL层中,而电子从阴极一侧被注入到EL层中。被注入的电子和空穴在EL层中再结合,而包含在EL层中的发光物质发光。

辅助布线120与公共电极113在连接部122中接触。就是说,辅助布线120与公共电极113电连接。因为公共电极113与辅助布线120电连接,所以可以抑制公共电极113的电阻所导致的电压降低。由此可以抑制显示面板的亮度不均匀来提高显示面板的显示品质。注意,辅助布线120不与像素电极111重叠。此外,辅助布线120与像素电极111电绝缘。

在像素130a及像素130d中,红色的子像素R包括图1B所示的发光元件110R。发光元件110R包括像素电极111、公共层161a、发光层163R、公共层165a及公共电极113。另一方面,在像素130b及像素130c中,红色的子像素R所包括的发光元件不包括公共层161a及公共层165a,而包括公共层161b及公共层165b(参照图1C)。

在像素130a及像素130d中,绿色的子像素G包括图1B所示的发光元件110G。发光元件110G包括像素电极111、公共层161a、发光层163G、公共层165a及公共电极113。另一方面,在像素130b及像素130c中,绿色的子像素G所包括的发光元件不包括公共层161a及公共层165a,而包括公共层161b及公共层165b。

在像素130b及像素130c中,蓝色的子像素B包括图1B所示的发光元件110B。发光元件110B包括像素电极111、公共层161b、发光层163B、公共层165b及公共电极113。另一方面,在像素130a及像素130d中,蓝色的子像素B所包括的发光元件不包括公共层161b及公共层165b,而包括公共层161a及公共层165a。

公共层161a和公共层161b在区域170中接触。同样地,公共层165a和公共层165b在区域170中接触。公共层165a在区域170中与公共层161a上接触。同样地,公共层165b在区域170中与公共层161b上接触。

如图1A所示,没有设置公共层161a及公共层161b的区域只是连接部122和其周围。换言之,可以说没有设置公共层161的多个区域以彼此分离地存在。当使用金属掩模一次形成公共层161时,在结构上,难以彼此分离地形成没有形成公共层161的多个区域。因此,可以说,图1A所示的公共层161的顶面布局是分多次形成公共层161而得到的特有布局,即本发明的一个实施方式的特有布局。

注意,由于进行成膜时的掩模的错位等,而如图2A至图2D所示,有时产生公共层161a和公共层161b重叠的部分、以及公共层161a和公共层161b分开的部分。

图2A示出像素130a所包括的公共层161a与像素130b所包括的公共层161b重叠且像素130c所包括的公共层161b与像素130d所包括的公共层161a分开的例子。

在图2C所示的区域171中,公共层161b位于公共层161a上。同样地,在区域171中,公共层165b位于公共层165a上。

在图2D所示的区域172中,公共层161a和公共层161b分开。同样地,在区域172中,公共层165a和公共层165b分开。

在图2B中,像素130a及像素130d各自包括的公共层161a与像素130b所包括的公共层161b重叠,并与像素130c所包括的公共层161b分开。

在图2A和图2B中,连接部122及其周围没有设置公共层161a及公共层161b。就是说,没有设置公共层161的多个区域彼此分离地存在。因此,可以说,图2A和图2B所示的公共层161的顶面布局也是分多次形成公共层161而得到的特有布局,即本发明的一个实施方式的特有布局。

注意,在图1B、图2C和图2D中,示出公共层161的端部和公共层165的端部对齐的例子,但是不局限于此。

因为本发明的一个实施方式的显示面板具有顶部发射结构,所以像素电极111是不取出光一侧的电极。像素电极111优选包括反射可见光的导电膜。当发光元件采用光学微腔谐振器(微腔)结构时,像素电极111优选为反射电极。反射电极对可见光的反射率为40%以上且100%以下,优选为70%以上且100%以下。

在本发明的一个实施方式的显示面板中,通过对同一导电膜进行加工可以制造像素电极111及辅助布线120。用于像素电极111及辅助布线120的材料的电阻率优选比用于公共电极113的材料的电阻率低。

作为反射可见光的导电膜,例如可以使用铝、金、铂、银、镍、钨、铬、钼、铁、钴、铜或钯等金属材料或者包含这些金属材料的合金。此外,上述金属材料或合金也可以添加有镧、钕或锗等。此外,可以使用铝和钛的合金、铝和镍的合金、铝和钕的合金、铝、镍及镧的合金(Al-Ni-La)等含铝的合金(铝合金)、银和铜的合金、银、钯及铜的合金(Ag-Pd-Cu,也显示为APC)或银和镁的合金等含银的合金形成。包含银和铜的合金具有高耐热性,所以是优选的。再者,在与铝合金膜接触地层叠金属膜或金属氧化物膜时,可以抑制铝合金膜的氧化。作为该金属膜或金属氧化物膜的材料,可以举出钛、氧化钛等。此外,可以层叠在下面示出的使可见光透过的导电膜和包含上述金属材料或合金的膜。例如,可以使用银和铟锡氧化物(ITO:Indium TinOxide)的叠层膜、银和镁的合金与ITO的叠层膜等。

EL层至少包括发光层。EL层也可以包括多个发光层。除了发光层之外,EL层还可以包括包含空穴注入性高的物质、空穴传输性高的物质、空穴阻挡材料、电子传输性高的物质、电子注入性高的物质或双极性物质(电子传输性及空穴传输性高的物质)等的层。EL层包含一种或多种发光物质。发光物质既可以是有机化合物,又可以是无机化合物。

公共层161优选包括空穴注入层。公共层161可以还包括空穴传输层。公共层165优选包括电子注入层。公共层165可以还包括电子传输层。

空穴注入层是将空穴从阳极注入到EL层中的层,并是包含空穴注入性高的材料的层。作为空穴注入性高的材料,也可以使用包含空穴传输性材料及受体材料(电子受体材料)的复合材料。

空穴传输层是将由空穴注入层从阳极注入的空穴传输到发光层的层,并是包含空穴传输性材料的层。

发光层是包含发光物质的层。另外,作为发光物质,适当地使用呈现蓝色、紫色、蓝紫色、绿色、黄绿色、黄色、橙色、红色等的发光颜色的物质。另外,通过在多个发光层中分别使用不同的发光物质,可以成为呈现不同的发光颜色的结构(例如,可以组合处于补色关系的发光颜色获得白色光)。再者,也可以为一个发光层包含不同的发光物质的叠层结构。对可用于发光层的发光物质没有特别的限制,可以使用将单重激发能量转换为可见光区域的光的发光物质或将三重激发能量转换为可见光区域的光的发光物质。作为将单重激发能量转换成发光的发光物质,可以举出发射荧光的物质(荧光材料)。作为将三重激发能量转换为发光的发光物质,例如可以举出发射磷光的物质(磷光材料)或呈现热活化延迟荧光的热活化延迟荧光(TADF)材料。当使用将单重激发能量转换为可见光区域的光的发光物质作为蓝色发光物质且使用将三重激发能量转换为可见光区域的光的发光物质作为绿色及红色发光物质时,发挥RGB的光谱的平衡良好,所以是优选的。另外,发光层除了发光物质(客体材料)以外还可以包含一种或多种化合物(主体材料、辅助材料)。作为主体材料、辅助材料,使用一种或多种能隙比发光物质(客体材料)大的物质。作为主体材料和辅助材料,优选组合使用形成激基复合物的化合物。为了高效地形成激基复合物,特别优选组合容易接收空穴的化合物(空穴传输性材料)与容易接收电子的化合物(电子传输性材料)。

电子传输层是将由电子注入层从阴极注入的电子传输到发光层的层,并是包含电子传输性材料的层。

电子注入层是将电子从阴极注入到EL层的层,并是包含电子注入性高的材料的层。

当发光元件采用微腔结构时,可以利用电极或EL层进行光学调整。当利用构成EL层的层中的至少一个层进行光学调整时,也可以与发光层同样地根据颜色分别设置该层。例如,通过以根据颜色而不同的厚度形成空穴传输层,进行光学调整即可。

作为EL层,可以使用低分子类化合物和高分子类化合物中的任一个,或者也可以包含无机化合物(量子点材料等)。构成EL层的层都可以通过蒸镀法(包括真空蒸镀法)、转印法、印刷法、喷墨法、涂敷法等方法形成。

发光元件既可以是包括一个EL层的单元件,又可以是隔着电荷产生层层叠有多个EL层的串联元件。

在本发明的一个实施方式中,也可以采用使用了量子点等无机化合物的发光元件。

公共电极113是取出光一侧的电极。公共电极113优选包括使可见光透过的导电膜。当发光元件采用微腔结构时,公共电极113优选具有可见光透过性和可见光反射性。半透射·半反射电极对可见光的反射率为20%以上且80%以下,优选为40%以上且70%以下。

使可见光透过的导电膜例如可以使用氧化铟、ITO、铟锌氧化物、氧化锌(ZnO)、镓锌氧化物(Ga-Zn氧化物)、铝锌氧化物(Al-Zn氧化物)等形成。另外,也可以通过将金、银、铂、镁、镍、钨、铬、钼、铁、钴、铜、钯或钛等金属材料、包含这些金属材料的合金或这些金属材料的氮化物(例如,氮化钛)等形成得薄到具有透光性来使用。此外,可以使用上述材料的叠层膜作为导电膜。例如,当使用银和镁的合金与ITO的叠层膜等时,可以提高导电性,所以是优选的。另外,也可以使用石墨烯等。

像素电极111和公共电极113都可以通过蒸镀法或溅射法形成。除此之外,也可以通过喷墨法等喷出法、丝网印刷法等印刷法、或者镀法形成。

使用图3A至图6C说明图1B所示的显示面板的制造方法。

构成显示面板的薄膜(绝缘膜、半导体膜、导电膜等)可以利用溅射法、化学气相沉积(CVD)法、真空蒸镀法、脉冲激光沉积(PLD)法、原子层沉积(ALD)法等形成。作为CVD法,也可以利用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法、热CVD法。作为热CVD法的例子,也可以利用有机金属化学气相沉积(MOCVD)法。

构成显示面板的薄膜(绝缘膜、半导体膜、导电膜等)可以利用旋涂法、浸渍法、喷涂法、喷墨法、分配法、丝网印刷法、胶版印刷法、刮刀法、狭缝式涂布法、辊涂法、帘式涂布法、刮刀式涂布法等方法形成。

当对构成显示面板的薄膜进行加工时,可以利用光刻法等进行加工。另外,可以利用使用遮蔽掩模的沉积方法形成岛状薄膜。另外,可以利用纳米压印法、喷砂法、剥离法等对薄膜进行加工。在光刻法中有如下方法:在要进行加工的薄膜上形成抗蚀剂掩模,通过蚀刻等对该薄膜进行加工,来去除抗蚀剂掩模的方法;在形成感光性薄膜之后,进行曝光及显影来将该薄膜加工为所希望的形状的方法。

当在光刻法中使用光时,作为用于曝光的光,例如可以使用i线(波长365nm)、g线(波长436nm)、h线(波长405nm)或将这些光混合了的光。此外,还可以使用紫外线、KrF激光或ArF激光等。此外,也可以利用液浸曝光技术进行曝光。作为用于曝光的光,也可以使用极紫外线(EUV)或X射线。此外,也可以使用电子束代替用于曝光的光。当使用极紫外线、X射线或电子束时,可以进行极其精细的加工,所以是优选的。注意,在通过利用电子束等光束进行扫描等而进行曝光时,不需要光掩模。

作为薄膜的蚀刻方法,可以利用干蚀刻法、湿蚀刻法及喷砂法等。

首先,在绝缘层101上形成导电膜131(图3A)。

接着,对导电膜131进行加工,由此在绝缘层101上形成像素电极111及辅助布线120(图3B)。接着,以覆盖像素电极111的端部及辅助布线120的端部的方式形成绝缘层104(图3C)。在绝缘层104中形成开口,以使像素电极111的顶面及辅助布线120的顶面露出。

使用掩模155形成公共层161a(图3C、图4A)。如图4A所示,掩模155形成有开口,以便在列方向及行方向上每隔一个像素形成公共层161a。当在图4A所示的像素130a中形成公共层161a时,在与像素130a相邻的四个像素中没有形成公共层161a。例如,公共层161a形成在相当于像素130a及像素130d的区域中,而没有形成在相当于像素130b、像素130c及连接部122的区域中。掩模155优选为金属掩模。

以相当于一个像素的距离与绝缘层101平行地移动掩模155。移动掩模155的方向是一个方向,该方向既可以为像素排列中的列方向,又可以是像素排列中的行方向。

使用掩模155形成公共层161b(图3D和图4B)。如图4B所示,通过以相当于一个像素的距离使掩模155错开,在没有形成公共层161a的像素中形成公共层161b。例如,公共层161b形成在相当于像素130b及像素130c的区域中,而没有形成在相当于像素130a、像素130d及连接部122的区域中。

注意,在公共层161b的形成中,也可以使用具有如下开口图案的其他掩模,即相对于掩模155的开口图案以相当于一个像素的距离错开的开口图案。

如图4C所示,通过分两次形成公共层161,可以将公共层161形成在所有像素中且没有形成在连接部122中。通过分两次形成公共层161,与一次形成公共层161的情况相比,像素的开口率可以更高。

接着,以各自不同的工序分别形成发光层163B、发光层163G及发光层163R(图3E和图5A)。对发光层的形成顺序没有限制。图3E示出首先形成发光层163B的例子。通过从短波长的颜色的层进行形成,即使发光材料等非意图性地进入其他颜色的像素,也有可能可以使显示不良不容易发生。

此外,发光层以外的层也可以根据颜色而形成。例如,可以在作为公共层161形成空穴注入层之后,根据颜色形成空穴传输层及发光层。此时,通过连续地形成空穴传输层和发光层,可以提高发光元件的可靠性。具体而言,如图6A所示,在形成蓝色用空穴传输层163B_1之后形成蓝色用发光层163B_2,接着,如图6B所示,在形成绿色用空穴传输层163G_1之后形成绿色用发光层163G_2,然后如图6C所示,在形成红色用空穴传输层163R_1之后形成红色用发光层163R_2。可以通过根据颜色使空穴传输层的厚度不同,使空穴传输层具有光学调整的功能。

使用掩模155形成公共层165a(图5B)。公共层165a与公共层161a同样地形成在相当于像素130a及像素130d的区域中,而没有形成在相当于像素130b、像素130c及连接部122的区域中。

以相当于一个像素的距离且以平行于绝缘层101的方式移动掩模155。

使用掩模155形成公共层165b(图5C)。公共层165b与公共层161b同样地形成在相当于像素130b及像素130c的区域中,而没有形成在相当于像素130a、像素130d及连接部122的区域中。

注意,在公共层165b的形成中,也可以使用具有如下开口图案的其他掩模,即相对于掩模155的开口图案以相当于一个像素的距离错开的开口图案。

然后,以覆盖辅助布线120、公共层165a及公共层165b的方式形成公共电极113(图5D)。由此,辅助布线120和公共电极113在连接部122中连接。

如上所述,不仅根据颜色分别形成发光层163,而且分两次形成公共层161及公共层165,由此可以使像素的开口率比一次形成公共层的情况更高。因此,即使在显示面板的像素部中设置辅助布线120,也可以提高显示面板的像素的开口率。因此,可以降低得到显示面板的指定亮度时需要的子像素的亮度,可以延长发光元件的使用寿命。此外,可以充分确保掩模155的非开口部的宽度,因此可以对掩模155施加充分大的张力,可以提高掩模155的精度。

EL层所包括的所有层也可以是多个颜色的子像素共享的公共层。用于显示面板的方式不局限于分别涂布方式,例如也可以采用滤色片方式。

图7A示出显示面板所包括的EL层112a及EL层112b的俯视图。图7B示出沿着图7A所示的点划线A7-A8的截面图。

如图7A所示,图7B是包括像素130a所包括的红色的子像素R及绿色的子像素G、以及与像素130a相邻的像素130b所包括的蓝色的子像素B的截面图。

图7B所示的显示面板在绝缘层101上包括像素电极111及辅助布线120。像素电极111的端部及辅助布线120的端部被绝缘层104覆盖。通过绝缘层104的开口在像素电极111上设置有EL层112a或EL层112b。在辅助布线120及EL层112a及EL层112b上设置有公共电极113。辅助布线120与公共电极113在连接部122中接触。就是说,辅助布线120与公共电极113电连接。像素电极111隔着EL层112a或EL层112b与公共电极113重叠。着色层CFR、着色层CFG、着色层CFB及遮光层BM等位于对置衬底121的一个面一侧。作为对置衬底121,可以举出硬质衬底、薄膜衬底、偏振片等。

在像素130a及像素130d中,红色的子像素R包括图7B所示的发光元件110R。发光元件110R包括像素电极111、EL层112a及公共电极113。来自发光元件110R的光经过着色层CFR被提取到对置衬底121一侧。另一方面,在像素130b及像素130c中,红色的子像素R所包括的发光元件不包括EL层112a而包括EL层112b。

在像素130a及像素130d中,绿色的子像素G包括图7B所示的发光元件110G。发光元件110G包括像素电极111、EL层112a及公共电极113。来自发光元件110G的光经过着色层CFG被提取到对置衬底121一侧。另一方面,在像素130b及像素130c中,绿色的子像素G所包括的发光元件不包括EL层112a而包括EL层112b。

在像素130b及像素130c中,蓝色的子像素B包括图7B所示的发光元件110B。发光元件110B包括像素电极111、EL层112b及公共电极113。来自发光元件110B的光经过着色层CFB被提取到对置衬底121一侧。另一方面,在像素130a及像素130d中,蓝色的子像素B所包括的发光元件不包括EL层112b而包括EL层112a。

各颜色的子像素所包括的发光元件优选发射白色光。

EL层112a和EL层112b在区域170中接触。与图2A至图2D所示的结构同样,由于沉积时的掩模的错位等,因此有时产生EL层112a和EL层112b重叠的部分、以及EL层112a和EL层112b分开的部分。

根据掩模155的开口的尺寸,公共层161a和公共层161b也有可能不接触。即使在这样的情况下,也可以判断公共层161一次形成还是分多次形成。例如,有时在第一次工序中形成的公共层161a的位置与在第二次工序中形成的公共层161b的位置之间产生稍微的错开。因此,如图7C所示,有时在像素130a所包括的公共层161a和像素130b所包括的公共层161b的距离Wa与像素130d所包括的公共层161a和像素130c所包括的公共层161b的距离Wb之间产生差异。如此,通过分两次形成公共层161,有时得到公共层161的间距按每一个列或按每一个行不同的特有布局。如上所述,根据公共层161的间距的不同,有时可以确认到分多次形成公共层161。

注意,当EL层包括导电性高的层时,有时电流经过该导电性高的层而泄漏到相邻的发光元件,而所希望的发光元件以外的发光元件发光(也称为串扰现象)。图7C所示的公共层161根据像素而分开地设置,因此可以抑制串扰。

注意,子像素的排列不局限于图1A的结构,但是,图1A的结构可以提高开口率,所以是优选的。图8A和图8B示出与图1A不同的子像素的排列。图8A是采用条纹排列的例子,图8B是采用矩阵状排列的例子。除此之外,作为子像素的排列,可以采用S条纹排列、PenTile排列、拜耳排列等。

着色层是使特定的波长区域的光透过的有色层。例如,可以使用使红色、绿色、蓝色或黄色的波长域的光透过的滤色片等。作为可以用于着色层的材料,可以举出金属材料、树脂材料、包含有颜料或染料的树脂材料等。

遮光层BM设置在相邻的着色层之间。遮光层BM遮挡从相邻的发光元件射出的光,从而抑制相邻的发光元件之间的混色。在此,通过以其端部与遮光层BM重叠的方式设置着色层,可以抑制漏光。作为遮光层BM,可以使用遮断从发光元件射出的光的材料,例如,可以使用金属材料或者包含颜料或染料的树脂材料等形成黑矩阵。另外,在将遮光层BM设置在驱动电路等的像素部以外的区域时,可以抑制起因于波导光等的非意图的漏光,所以是优选的。

[显示面板的具体例子2]

图10A示出显示面板10A的俯视图。图10B示出显示面板10A的截面图。图10B相当于沿着图10A所示的点划线B1-B2的截面图。

图10A所示的显示面板10A包括像素部71及驱动电路78。显示面板连接有FPC74。可以将FPC(Flexible Printed Circuit)等连接器或IC(集成电路)连接到显示面板。例如,可以将扫描线驱动电路内置在显示面板中且外置信号线驱动电路,由此制造显示模块。

显示面板10A是采用分别涂布方式的具有顶发射结构的显示面板。因为显示面板10A包括辅助布线,所以可以抑制公共电极113的电阻所导致的电压降低而减小显示不均匀。此外,分两次形成包括在EL层中的公共层,因此即使显示面板10A在像素部71中包括辅助布线,像素的开口率也高。

如图10B所示,显示面板10A包括衬底361、绝缘层367、晶体管301、晶体管303、导电层307、绝缘层314、发光元件20A、发光元件20B、发光元件21A、绝缘层104、保护层109、辅助布线120a、辅助布线120b、粘合层318及衬底371等。

发光元件20A、发光元件20B和发光元件21A都包括像素电极111a、111b、EL层及公共电极113。

像素电极111a与晶体管303的源极或漏极电连接。它们直接连接或者通过其他导电层连接。

发光元件20A、发光元件20B和发光元件21A所包括的像素电极111b具有作为光学调整层的功能。当将微腔结构适用于发光元件时,可以从显示面板提取色纯度高的光。像素电极的结构不局限于叠层结构,也可以具有单层结构。

绝缘层104覆盖像素电极111a及像素电极111b的端部。相邻的两个像素电极被绝缘层104电绝缘。像素电极还与辅助布线被绝缘层104电绝缘。

EL层包括多个颜色的子像素共享的公共层(图10B中的公共层161及公共层165)以及根据颜色分别设置的层(图10B中的发光层163)。在此,图10B所示的发光元件20A包括在与发光元件20B相同的像素中并包括在与发光元件21A不同的像素中。包括发光元件21A的像素与包括发光元件20A的像素相邻。包括在同一像素中的发光元件20A和发光元件20B都包括公共层161a及公共层165a。与包括这些两个发光元件的像素相邻的像素所包括的发光元件21A包括公共层161b及公共层165b。在区域172中,公共层161a和公共层161b分开,公共层165a和公共层165b也同样地分开。发光元件20A及发光元件21A包括发光层163A,发光元件20B包括发光层163B。就是说,在此示出包括发光元件20A的子像素呈现与包括发光元件21A的子像素相同的颜色并呈现与包括发光元件20B的子像素不同的颜色的例子。EL层的端部被公共电极113覆盖。公共电极113覆盖EL层的端部,并在EL层的端部的外侧与绝缘层104接触。并且,公共电极113在连接部122中与辅助布线120b接触。

保护层109覆盖公共电极113的端部,并在公共电极113的端部的外侧与绝缘层104接触。再者,保护层109在显示面板10A的端部及其附近覆盖绝缘层314的端部及绝缘层104的端部,并在绝缘层314的端部及绝缘层104的端部的外侧与绝缘层313接触。在本实施方式的显示面板的各种绝缘层及保护层109中,无机膜(或无机绝缘膜)的端部优选位于有机膜的端部的外侧,且在显示面板的端部及其附近,无机膜(或无机绝缘膜)优选彼此接触地层叠。由此,水分等杂质不容易从显示面板的外部侵入,从而可以抑制晶体管及发光元件的劣化。

辅助布线120a、120b通过绝缘层104的开口与公共电极113电连接。辅助布线120a可以以与像素电极111a相同的工序使用与像素电极111a相同的材料形成。辅助布线120b可以以与像素电极111b相同的工序使用与像素电极111b相同的材料形成。

注意,公共电极113的辅助布线不局限于以与像素电极相同的工序形成。辅助布线例如可以以与显示面板所包括的各种布线和电极中的至少一个相同的工序使用与显示面板所包括的各种布线和电极中的至少一个相同的材料形成。通过将辅助布线形成在与显示面板所包括其他导电层相同的层中,可以在显示面板中形成辅助布线,而不增加显示面板的形成工序。另一方面,通过将辅助布线形成在与显示面板所包括的其他导电层不同的层中,辅助布线的面积可以较大,因此可以更高效地抑制公共电极113的电阻所导致的电压降低。

图11示出以与晶体管的源极及漏极相同的工序使用与晶体管的源极及漏极相同的材料形成辅助布线120的例子。

在图11中,示出EL层包括的所有层是多个颜色的子像素共享的公共层的例子。EL层至少包括发光层。发光元件20A包括在与发光元件20B相同的像素中并包括在与发光元件21A不同的像素中。包括发光元件21A的像素与包括发光元件20A的像素相邻。包括在同一像素中的发光元件20A和发光元件20B都包括EL层112a。与包括这些两个发光元件的像素相邻的像素所包括的发光元件21A包括EL层112b。在区域172中,EL层112a和EL层112b分开。EL层的端部被公共电极113覆盖。公共电极113覆盖EL层的端部,并在EL层的端部的外侧与绝缘层104接触。并且,公共电极113在连接部122中与辅助布线120接触。图11示出具有三层结构的EL层112a及EL层112b,但是对EL层的个数没有限制。着色层CFA、着色层CFB及遮光层BM等位于衬底371的一个面一侧。发光元件20A和发光元件21A都与着色层CFA重叠。就是说,在此示出包括发光元件20A的子像素以及包括发光元件21A的子像素呈现相同颜色的例子。发光元件20B与着色层CFB重叠。就是说,在此示出包括发光元件20A的子像素以及包括发光元件20B的子像素呈现相同颜色的例子。

关于发光元件及辅助布线可以参照显示面板的具体例子1中的说明。

显示面板优选包括覆盖发光元件的保护层109。通过使用阻挡性高的膜作为保护层109,可以抑制侵入发光元件中的水分及氧等杂质。由此,可以抑制发光元件的劣化来提高显示面板的可靠性。

保护层109因为发光元件的发光通过保护层109被取出到显示面板的外部,所以保护层109优选对可见光具有高透过性。

保护层109优选包括无机膜(或无机绝缘膜)。通过由无机膜覆盖发光元件,可以抑制从外部侵入发光元件中的水分及氧等杂质。构成发光元件的有机化合物或金属材料与杂质起反应而会导致发光元件的劣化。因此,通过采用杂质不容易侵入发光元件中的结构,发光元件的劣化受到抑制,从而可以提高发光元件的可靠性。

无机膜(或无机绝缘膜)优选具有高防潮性,并使水不容易扩散并穿过。再者,无机膜(或无机绝缘膜)优选使氢和氧中的一个或两个不容易扩散并穿过。由此,可以使无机膜(或无机绝缘膜)用作阻挡膜。而且,可以有效地抑制从外部扩散到发光元件的杂质,从而可以实现可靠性高的显示面板。

保护层109优选包括1层以上的绝缘膜。作为保护层109,可以使用氧化绝缘膜、氮化绝缘膜、氧氮化绝缘膜及氮氧化绝缘膜等。作为氧化绝缘膜,可以举出氧化硅膜、氧化铝膜、氧化镓膜、氧化锗膜、氧化钇膜、氧化锆膜、氧化镧膜、氧化钕膜、氧化铪膜及氧化钽膜等。作为氮化绝缘膜,可以举出氮化硅膜及氮化铝膜等。作为氧氮化绝缘膜,可以举出氧氮化硅膜等。作为氮氧化绝缘膜,可以举出氮氧化硅膜等。

在本说明书等中,氧氮化物是指在其组成中氧含量多于氮含量的材料,而氮氧化物是指在其组成中氮含量多于氧含量的材料。

特别是,氮化硅膜、氮氧化硅膜和氧化铝膜的防潮性都高,所以适合于保护层109。

此外,作为保护层109,可以使用包含ITO、Ga-Zn氧化物、Al-Zn氧化物或In-Ga-Zn氧化物等的无机膜。该无机膜优选具有高电阻,具体而言,该无机膜优选具有比公共电极113高的电阻。该无机膜还可以包含氮。

保护层109可以利用CVD法、溅射法、ALD法等形成。作为保护层109,也可以层叠两层以上的通过不同沉积方法形成的绝缘膜。

溅射法及ALD法可以实现低温沉积。包括在发光元件中的EL层的耐热性低。因此,在制造发光元件之后形成的保护层109优选以比较低,典型为100℃以下的温度形成,优选使用溅射法及ALD法。

通过溅射法形成的无机膜的厚度优选为50nm以上且1000nm以下,更优选为100nm以上且300nm以下。

通过ALD法形成的无机膜的厚度优选为1nm以上且100nm以下,更优选为5nm以上且50nm以下。

保护层109的水蒸气透过率小于1×10-2g/(m2·day),优选为5×10-3g/(m2·day)以下,更优选为1×10-4g/(m2·day)以下,进一步优选为1×10-5g/(m2·day)以下,更进一步优选为1×10-6g/(m2·day)以下。水蒸气透过率越低,越可以减少从外部向晶体管及发光元件的水的扩散。

保护层109的厚度为1nm以上且1000nm以下,优选为50nm以上且500nm以下,更优选为100nm以上且300nm以下。绝缘层的厚度越小,越可以减小显示面板的总厚度,所以是优选的。绝缘层的厚度越小,越可以提高产率,由此可以提高显示面板的生产性。

作为可以用于绝缘层104的有机绝缘材料,例如可以举出丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺酰胺树脂、聚硅氧烷树脂、苯并环丁烯类树脂及酚醛树脂等。另外,可以使用无机绝缘层代替绝缘层104。无机绝缘层可以采用能够用于保护层109的无机绝缘膜。

在作为覆盖像素电极的端部的绝缘层使用无机绝缘膜时,与使用有机绝缘膜的情况相比,杂质不容易侵入发光元件,从而可以提高发光元件的可靠性。在作为覆盖像素电极的端部的绝缘层使用有机绝缘膜时,与使用无机绝缘膜的情况相比,台阶覆盖性高且不容易受到像素电极的形状的影响。因此,可以防止发光元件的短路。

另外,绝缘层104和保护层109都可以采用使用无机绝缘膜和有机绝缘膜中的一个或两个的单层结构或叠层结构。

衬底361和衬底371由粘合层318贴合。由衬底361、衬底371及粘合层318密封的空间105优选填充有氮或氩等惰性气体或者树脂。

衬底361及衬底371可以采用玻璃、石英、树脂、金属、合金、半导体等的材料。从发光元件取出光一侧的衬底使用使该光透过的材料。作为衬底361及衬底371,优选使用具有柔性的衬底。作为衬底361或衬底371,可以使用偏振片。

在将圆偏振片重叠于显示面板的情况下,优选将光学各向同性高的衬底用作显示面板所包括的衬底。光学各向同性高的衬底的双折射较低(也可以说双折射量较少)。

光学各向同性高的衬底的相位差值(retardation value)的绝对值优选为30nm以下,更优选为20nm以下,进一步优选为10nm以下。

作为光学各向同性高的薄膜,可以举出三乙酸纤维素(也被称为TAC:Cellulosetriacetate)薄膜、环烯烃聚合物(COP)薄膜、环烯烃共聚物(COC)薄膜及丙烯酸薄膜等。

当作为衬底使用薄膜时,有可能因薄膜的吸水而发生显示面板出现皱纹等形状变化。因此,作为衬底优选使用吸收率低的薄膜。例如,优选使用吸收率为1%以下的薄膜,更优选使用吸收率为0.1%以下的薄膜,进一步优选为使用吸收率为0.01%以下的薄膜。

作为粘合层,可以使用紫外线固化粘合剂等光固化粘合剂、反应固化粘合剂、热固化粘合剂、厌氧粘合剂等各种固化粘合剂。此外,也可以使用粘合薄片等。

驱动电路78包括晶体管301。像素部71包括晶体管303。

各晶体管包括栅极、栅极绝缘层311、半导体层、背栅极、源极及漏极。栅极(图10B和图11中的下侧的栅极)与半导体层隔着栅极绝缘层311重叠。背栅极(图10B和图11中的上侧的栅极)与半导体层隔着绝缘层312及绝缘层313重叠。

晶体管301、303应用由两个栅极夹有形成沟道的半导体层的结构。优选通过连接两个栅极并对它们供应同一信号来驱动晶体管。这种晶体管可以实现比其他晶体管高的场效应迁移率,从而可以增大开启电流。其结果是,可以制造能够进行高速驱动的电路。再者,还可以缩小电路部的占有面积。通过应用开启电流大的晶体管,在使显示面板或显示面板大型化或高清晰化时即便布线数量增加也能够降低各布线的信号延迟,从而能够抑制显示不均匀。或者,通过对两个栅极中的一个施加用来控制阈值电压的电位,对另一个施加用来进行驱动的电位,可以控制晶体管的阈值电压。

驱动电路78和像素部71也可以具有互不相同的晶体管结构。驱动电路78和像素部71也可以都包括多种晶体管。

通过与发光元件的发光区域重叠地配置晶体管、电容器及布线等,可以提高像素部71的开口率。

优选对绝缘层312、绝缘层313和绝缘层314中的至少一个使用水或氢等杂质不容易扩散的材料。由此,可以有效地抑制来自外部的杂质扩散到晶体管中,从而可以提高显示面板的可靠性。绝缘层314被用作平坦化层。

绝缘层367具有基底膜的功能。绝缘层367优选采用水或氢等杂质不容易扩散的材料。

连接部306包括导电层307。导电层307可以使用与晶体管的源极及漏极相同的材料和相同的工序形成。导电层307与将来自外部的信号或电位传达给驱动电路78的外部输入端子电连接。在此,示出作为外部输入端子设置FPC74的例子。FPC74和导电层307通过连接体319电连接。

作为连接体319,可以使用各种各向异性导电膜(ACF)及各向异性导电膏(ACP)等。

[显示装置的具体例子]

接着,参照图12A至图12C说明包括多个显示面板的显示装置。

图12A示出显示面板DP的俯视图。图12B及图12C示出包括四个显示面板DP的显示装置的立体图。

通过将多个显示面板DP排列在一个以上的方向(例如,一列或矩阵状等)上,可以制造包括很大的显示区域的显示装置。

在使用多个显示面板DP制造大型显示装置时,一个显示面板DP的尺寸不需要大。因此,也可以不使用来制造该显示面板DP的制造装置大型化,而可以节省空间。另外,可以利用中小型显示面板的制造装置,由此不需要伴随显示装置的大型化而利用新颖的制造装置,从而可以抑制制造成本。另外,可以抑制伴随显示面板DP的大型化的成品率下降。

在显示面板DP的尺寸相同的情况下,与包括一个显示面板DP的显示部相比,包括多个显示面板DP的显示部的显示区域更大,从而具有能够同时显示的信息量更多等效果。

在此考虑显示面板DP以围绕像素部71的方式包括非显示区域的情况。例如,在使用多个显示面板DP的输出图像显示一个图像的情况下,从显示装置的使用者看来该图像是分离的。

虽然通过使各显示面板DP的非显示区域缩小(使用窄边框的显示面板DP),可以抑制各显示面板DP的显示被看为是分离的,但是难以完全消除显示面板DP的非显示区域。

此外,当显示面板DP的非显示区域的面积小时,显示面板DP的端部与显示面板DP内的元件之间的距离短,由此有时因从显示面板DP的外部侵入的杂质而元件容易劣化。

于是,在本发明的一个实施方式中,多个显示面板DP以其一部分彼此重叠的方式配置。在重叠的两个显示面板DP中的至少位于显示面一侧(上侧)的显示面板DP中,可见光透过区域72与像素部71相邻。在本发明的一个实施方式中,配置在下侧的显示面板DP的像素部71与配置在上侧的显示面板DP的透过可见光的区域72重叠。因此,可以缩小重叠的两个显示面板DP的像素部71之间的非显示区域,甚至可以消除该非显示区域。由此,可以实现使用者几乎没有看到显示面板DP的接缝的大型显示装置。

位于上侧的显示面板DP的非显示区域中的至少一部分是可见光透过区域72,可以与位于下侧的显示面板DP的像素部71重叠。另外,位于下侧的显示面板DP的非显示区域中的至少一部分可以与位于上侧的显示面板DP的像素部71或遮断可见光的区域73重叠。因为这些部分对显示装置的窄边框化(像素部以外的面积的缩小化)没有影响,所以也可以不进行面积的缩小化。

当显示面板DP的非显示区域大时,显示面板DP的端部与显示面板DP内的元件之间的距离长,由此有时可以抑制因从显示面板DP的外部侵入的杂质而元件劣化。例如,在作为显示元件使用有机EL元件的情况下,显示面板DP的端部与有机EL元件之间的距离越长,水分及氧等杂质越不容易从显示面板DP的外部侵入(或到达)有机EL元件。因为在本发明的一个实施方式的显示装置中,能够充分确保显示面板DP的非显示区域的面积,所以即使适用使用有机EL元件等的显示面板DP,也可以实现可靠性高的大型显示装置。

如此,当在显示装置中设置多个显示面板DP时,优选以在相邻的显示面板DP间连贯地配置像素部71的方式配置多个显示面板DP。

图12A所示的显示面板DP包括像素部71、可见光透过区域72及遮断可见光的区域73。可见光透过区域72和遮断可见光的区域73都以与像素部71相邻的方式设置。图12A示出显示面板DP设置有FPC74的例子。

像素部71包括多个像素。可见光透过区域72可以设置有构成显示面板DP的一对衬底及用来密封夹在该一对衬底之间的显示元件的密封剂等。此时,作为设置于可见光透过区域72的构件,使用对可见光具有透过性的材料。遮断可见光的区域73可以设置有与包括在像素部71中的像素电连接的布线等。此外,遮断可见光的区域73也可以设置有扫描线驱动电路及信号线驱动电路中的一个或两个。另外,遮断可见光的区域73也可以设置有与FPC74连接的端子及与该端子连接的布线等。

图12B及图12C是将图12A所示的显示面板DP配置为2×2的矩阵状(在纵方向及横方向上分别配置两个显示面板DP)的例子。图12B是显示面板DP的显示面一侧的立体图,而图12C是显示面板DP的与显示面相反一侧的立体图。

四个显示面板DP(显示面板DPa、DPb、DPc、DPd)以包括互相重叠的区域的方式配置。具体而言,以一个显示面板DP所包括的可见光透过区域72包括重叠于其他显示面板DP所包括的像素部71上(显示面一侧)的区域的方式配置有显示面板DPa、DPb、DPc、DPd。此外,以一个显示面板DP所包括的遮断可见光的区域73不重叠于其他显示面板DP的像素部71上的方式配置有显示面板DPa、DPb、DPc、DPd。在四个显示面板DP重叠的部分中,在显示面板DPa上重叠显示面板DPb,在显示面板DPb上重叠显示面板DPc,而在显示面板DPc上重叠显示面板DPd。

显示面板DPa及显示面板DPb的短边彼此重叠,而像素部71a的一部分和可见光透过区域72b的一部分重叠。此外,显示面板DPa及显示面板DPc的长边彼此重叠,而像素部71a的一部分和可见光透过区域72c的一部分重叠。

像素部71b的一部分与可见光透过区域72c的一部分及可见光透过区域72d的一部分重叠。此外,像素部71c的一部分与可见光透过区域72d的一部分重叠。

因此,可以将几乎没有接缝地配置有像素部71a至71d的区域作为显示装置的显示区域79。

在此,显示面板DP优选具有柔性。例如,构成显示面板DP的一对衬底优选具有柔性。

由此,例如,如图12B及图12C所示,可以使显示面板DPa的FPC74a附近弯曲,并在与FPC74a相邻的显示面板DPb的像素部71b的下侧配置显示面板DPa的一部分及FPC74a的一部分。其结果是,可以使FPC74a与显示面板DPb的背面在物理上互不干涉。此外,当将显示面板DPa与显示面板DPb重叠固定时,由于不需要考虑FPC74a的厚度,所以可以减少可见光透过区域72b的顶面与显示面板DPa的顶面的高度差。其结果是,可以使位于像素部71a上的显示面板DPb的端部不容易被看到。

再者,通过使各显示面板DP具有柔性,例如可以以显示面板DPb的像素部71b的顶面的高度与显示面板DPa的像素部71a的顶面的高度一致的方式平缓地使显示面板DPb弯曲。由此,除了显示面板DPa与显示面板DPb重叠的区域附近以外,能够使各显示区域的高度一致,从而可以提高显示在显示区域79上的影像的显示品质。

虽然在上述内容中以显示面板DPa与显示面板DPb的关系为例来进行说明,但是其他邻接的两个显示面板DP的关系也是同样的。

另外,为了减小两个相邻的显示面板DP间的台阶,优选显示面板DP的厚度较小。例如,显示面板DP的厚度优选为1mm以下,更优选为300μm以下,进一步优选为100μm以下。

[显示面板的具体例子3]

图13A及图13B示出显示面板15A的俯视图。图13C示出沿着图13A的点划线C1-C2的截面图。

图13A及图13B所示的显示面板包括像素部71、可见光透过区域72及驱动电路78。显示面板连接有FPC74。图13A及图13B示出可见光透过区域72与像素部71相邻而沿着像素部71的两个边配置的例子。

图13A所示的显示面板的角部为角形,而图13B所示的显示面板的角部为弧形。使用薄膜衬底的显示面板可以具有各种俯视形状。例如,在显示面板的角部具有曲率的情况下,有时在显示面板的分割时较不容易产生裂缝而容易制造。

显示面板15A是采用分别涂布方式的具有顶发射结构的显示面板。显示面板15A沿着两个边包括可见光透过区域72。在可见光透过区域72不能配置公共电极113的引绕布线,因此电压降低的影响更明显。当电压降低时,在使用多个显示面板15A制造图12A至图12C所示的显示装置的情况下,相邻的显示面板的亮度的不连续性容易被感觉为显示装置整体的亮度不均匀。但是,因为显示面板15A包括辅助布线,所以可以抑制公共电极113的电阻所导致的电压降低而减小显示不均匀。此外,分两次形成包括在EL层中的公共层,因此即使显示面板15A在像素部71中包括辅助布线,也像素的开口率高。

如图13C所示,显示面板15A包括衬底361、粘合层363、绝缘层365、晶体管301、晶体管303、导电层307、绝缘层314、发光元件20A、发光元件20B、发光元件21A、绝缘层104、保护层109、辅助布线120a、辅助布线120b、粘合层317及衬底371等。

衬底361和衬底371由粘合层317贴合。此外,衬底361和绝缘层365由粘合层363贴合。

在显示面板15A的制造方法中,将形成在形成用衬底上的晶体管、发光元件等转置在衬底361上。

发光元件20A、发光元件20B和发光元件21A都包括像素电极111a、111b、EL层及公共电极113。

像素电极111a与晶体管303的源极或漏极电连接。它们直接连接或者通过其他导电层连接。

发光元件20A、发光元件20B和发光元件21A所包括的像素电极111b具有作为光学调整层的功能。虽然在图10B等中示出像素电极111b覆盖像素电极111a的例子,但是如图13C所示,像素电极111b也可以没有覆盖像素电极111a的侧面。

驱动电路78包括晶体管301。像素部71包括晶体管303。

各晶体管包括背栅极、栅极绝缘层311、半导体层、栅极绝缘层、栅极、绝缘层315、源极及漏极。半导体层包括沟道形成区域以及一对低电阻区域。背栅极(图13C中的下侧的栅极)与沟道形成区域隔着栅极绝缘层311重叠。栅极(图13C中的上侧的栅极)与沟道形成区域隔着栅极绝缘层重叠。源极及漏极通过形成在绝缘层315中的开口与低电阻区域电连接。

图13C所示的显示面板15A的像素部71、驱动电路78及连接部306的结构的大部分与显示面板10A(图10B)相同,所以可以参照上述说明。

包括在可见光透过区域72中的各层使可见光透过。图13C示出可见光透过区域72包括衬底361、粘合层363、绝缘层365、栅极绝缘层311、绝缘层315、保护层109、粘合层317及衬底371的例子。在该叠层结构中,优选的是,以各界面的折射率之差小的方式选择各层的材料。通过减小互相接触的两个层的折射率,使使用者不容易看到两个显示面板的接缝。

此外,可见光透过区域72中的绝缘层的个数优选比像素部71的可见光透过区域72附近的部分中的绝缘层的个数少。通过减少可见光透过区域72所包括的绝缘层的个数,可以减少折射率之差大的界面。由此,可以抑制可见光透过区域72中的外光反射。而且,可以提高可见光透过区域72的可见光的透过率,从而可以减小配置在下侧的显示面板的显示中的通过可见光透过区域72被看到的部分和不通过该区域被看到的部分的亮度(明亮度)之差。因此,可以抑制显示装置的显示不均匀或亮度不均匀。

图14示出重叠两个图13C所示的显示面板15A的显示装置的截面图的一个例子。

在图14所示的显示装置中,位于显示面一侧(上侧)的显示面板包括与像素部71相邻的可见光透过区域72。下侧的显示面板的像素部71与上侧的显示面板的可见光透过区域72重叠。并且,下侧的显示面板的遮蔽可见光的区域(驱动电路78及连接部306等)与上侧的显示面板的像素部71重叠。因此,可以缩小重叠的两个显示面板的像素部之间的非显示区域,甚至可以消除该非显示区域。由此,可以实现显示面板的接缝不容易被使用者看到的大型显示装置。

图14所示的显示装置在下侧的显示面板的像素部71与上侧的显示面板的可见光透过区域72之间包括具有比空气高的折射率并使可见光透过的透光层102。因此,可以抑制空气进入两个显示面板之间,且可以减小因折射率的差异而在界面产生的反射。并且,可以抑制显示装置的显示不均匀或亮度不均匀。

接着,使用图15A至图15C说明图13A所示的区域N中的公共层的结构。在此,说明使用一个掩模155形成公共层161a和公共层161b的情况。

如图15A所示,在使用掩模155形成公共层161a之后,通过在X方向或Y方向上以相当于一个像素的距离移动掩模155,可以使用该掩模155还形成公共层161b。图15B示出在X方向上以相当于一个像素的距离移动掩模155来形成公共层161b的情况。在此,如图15B所示,还在可见光透过区域72中,在Y方向上每隔一个像素形成公共层161b。图15C示出公共层161a和公共层161b的俯视图。此时,如图15D所示,优选的是,公共电极113覆盖形成在可见光透过区域72中的公共层161b,公共电极113的端部以位于公共层161b的端部的外侧的方式设置。尤其是,公共电极113的端部优选与无机膜接触。由此,可以抑制在可见光透过区域72中杂质进入公共层161b。

可以将上述结构不但适用于图13A所示的区域N,而且可以适用于图10A所示的区域N。就是说,当使用一个掩模形成公共层161a和公共层161b时,在显示面板的像素部71的外侧以大致相等的间距设置公共层161a或公共层161b。可以说这一点也是通过分多次形成公共层161而得到的特征,即本发明的一个实施方式的特征。

图16A和图16B示出显示面板的变形例子。图16A和图16B所示的显示面板将形成在形成衬底上的保护层375及遮光层BM转置到衬底371来形成。衬底371和保护层375由粘合层373贴合。如此,可以不设置发光元件上的保护层109而在对置衬底一侧设置保护层。

在图16A中,晶体管303的源极或漏极与发光元件的像素电极111a通过导电层128a电连接。如此,可以在发光元件和晶体管之间设置导电层的层。具体而言,覆盖晶体管303的绝缘层314a上设置有导电层128a,导电层128a上设置有绝缘层314b,绝缘层314b上设置有像素电极111a。像素电极111a通过绝缘层314b的开口与导电层128a连接,导电层128a通过绝缘层314a的开口与晶体管303的源极或漏极连接。并且,绝缘层314a上设置有导电层128b。导电层128b可以以与导电层128a相同的工序使用与导电层128a相同的材料形成。导电层128b因为与公共电极113电连接所以可以被用作公共电极113的辅助布线。在连接部122中,公共电极113通过绝缘层104的开口与辅助布线120b连接。辅助布线120b与辅助布线120a上接触。辅助布线120a通过绝缘层314b的开口与导电层128b连接。如此,公共电极113可以电连接到与像素电极相同的层中的导电层以及其他层中的导电层。此外,可以不设置辅助布线120a、120b而直接连接公共电极113和导电层128b。

图16B示出辅助布线120的层与晶体管、布线及发光元件的层不同的例子。通过设置只有辅助布线120的层,可以以较大的面积设置辅助布线120。由此,可以更高效地抑制公共电极113的电阻所导致的电压降低。在图16B中,绝缘层314a上设置有导电层128,导电层128上设置有绝缘层314b,绝缘层314b上设置有辅助布线120,辅助布线120上设置有绝缘层314c。通过形成在绝缘层104及绝缘层314c中的开口公共电极113与辅助布线120电连接。通过形成在绝缘层314a中的开口导电层128与晶体管电连接。通过形成在绝缘层314b及绝缘层314c中的开口像素电极与导电层128电连接。

[显示面板的具体例子4]

图17A示出显示面板15B的俯视图。图17B示出沿着图17A中的点划线C3-C4的截面图。

图17A所示的显示面板15B包括像素部71、可见光透过区域72及驱动电路78。显示面板15B连接有FPC74。显示面板15A(图13A)具有在显示面一侧连接有FPC74的结构,另一方面,显示面板15B具有在与显示面相反一侧(背面一侧)连接有FPC74的结构。图17A示出可见光透过区域72与像素部71相邻,并沿着像素部71的两个边而配置的例子。

显示面板15A和显示面板15B的主要不同之处是连接部306的结构。

在显示面板15B的连接部306中,导电层309和FPC74通过连接体319电连接。导电层309通过绝缘层365的开口与导电层308电连接。

接着,使用图18A、图18B1、图18B2、图18C1和图18C2着眼于连接部306而对显示面板15B的制造方法进行说明。

首先,在形成衬底351上形成剥离层353,在剥离层353上形成被剥离层(图18A)。作为被剥离层,首先在剥离层353上形成导电层309,在剥离层353及导电层309上形成绝缘层365,在绝缘层365中形成与导电层309重叠的开口。并且,形成通过开口与导电层309连接的导电层308。导电层308可以以与晶体管的栅极相同的工序使用与晶体管的栅极相同的材料形成。注意,导电层308可以以与晶体管的源极及漏极相同的工序使用与晶体管的源极及漏极相同的材料形成。然后,依次形成栅极绝缘层311至衬底371。

接着,剥离形成衬底351。图18B1示出在剥离层353与导电层309及绝缘层365的界面发生剥离的例子。由此,可以使导电层309露出。并且,如图18C1所示,可以使用连接体319电连接导电层309与FPC74。

此外,如图18B2所示,有时在剥离层353中发生剥离。此时,剥离层353a残留在形成衬底351一侧,剥离层353b接触于导电层309地残留。当在剥离形成衬底351之后导电层309没有露出时,优选去除剥离层353b的一部分来使导电层309露出。然后,如图18C2所示,可以使用连接体319电连接导电层309和FPC74。

形成衬底351具有容易传送的程度的刚性,且对制造工序时的温度具有耐热性。作为能够用于形成衬底351的材料,例如可以举出玻璃、石英、陶瓷、蓝宝石、树脂、半导体、金属或合金等。作为玻璃,例如可以举出无碱玻璃、钡硼硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃等。

剥离层353可以使用有机材料或无机材料形成。

作为可用于剥离层353的有机材料,例如可以举出聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺酰胺树脂、硅氧烷树脂、苯并环丁烯类树脂、酚醛树脂等形成。

作为能够用于剥离层353的无机材料,可以举出包含选自钨、钼、钛、钽、铌、镍、钴、锆、锌、钌、铑、钯、锇、铱及硅中的元素的金属、包含该元素的合金或包含该元素的化合物等。包含硅的层的结晶结构可以是非晶、微晶或多晶中的任一种。

可以通过对剥离界面照射激光来剥离形成衬底351。作为激光,可以使用准分子激光、固体激光等。例如,也可以使用半导体泵浦固体激光(DPSS)。或者,可以施加垂直方向的拉起力量来剥离形成衬底351。

显示面板15B的与显示面相反一侧(背面一侧)连接有FPC74。例如,通过使用显示面板15B,可以制造将在实施例2中说明的图32的多屏显示器。

[晶体管的结构例子]

接着,对可以用于显示面板或显示装置的晶体管进行说明。

对显示面板或显示装置所包括的晶体管结构没有特别的限制。例如,可以采用平面型晶体管、交错型晶体管或反交错型晶体管。此外,晶体管都可以具有顶栅结构或底栅结构。或者,也可以在沟道的上下设置有栅电极。

图19A及图19B示出晶体管的结构例子。各晶体管设置在绝缘层141和绝缘层208之间。绝缘层141优选被用作基底膜。绝缘层208优选被用作平坦化膜。

图19A所示的晶体管220都是在半导体层204中包括金属氧化物的底栅结构的晶体管。金属氧化物可以被用作氧化物半导体。

作为晶体管的半导体,优选使用氧化物半导体。通过使用带隙比硅宽且载流子密度比硅小的半导体材料,可以降低晶体管的关态电流(off-statecurrent),所以是优选的。

晶体管220包括导电层201、绝缘层202、导电层203a、导电层203b及半导体层204。导电层201被用作栅极。绝缘层202被用作栅极绝缘层。半导体层204隔着绝缘层202与导电层201重叠。导电层203a和导电层203b都与半导体层204电连接。晶体管220优选被绝缘层211及绝缘层212覆盖。作为绝缘层211及绝缘层212可以使用各种无机绝缘膜。特别是,作为绝缘层211,优选使用氧化物绝缘膜,而作为绝缘层212,优选使用氮化物绝缘膜。

图19B所示的晶体管230是在半导体层中包括多晶硅的底栅结构的晶体管。

晶体管230包括导电层201、绝缘层202、导电层203a、导电层203b、半导体层及绝缘层213。导电层201被用作栅极。绝缘层202被用作栅极绝缘层。半导体层包括沟道形成区域214a及一对低电阻区域214b。半导体层也可以包括LDD(LightlyDopedDrain)区域。图19B示出在沟道形成区域214a和低电阻区域214b之间包括LDD区域214c的例子。沟道形成区域214a隔着绝缘层202与导电层201重叠。导电层203a通过设置于绝缘层202及绝缘层213的开口与一对低电阻区域214b中的一个电连接。同样地,导电层203b与一对低电阻区域214b中的另一个电连接。作为绝缘层213,可以使用各种无机绝缘膜。特别是,作为绝缘层213,优选使用氮化物绝缘膜。

[金属氧化物]

优选将被用作氧化物半导体的金属氧化物用于半导体层。以下,将说明可用于半导体层的金属氧化物。

金属氧化物优选至少包含铟或锌。尤其优选包含铟及锌。另外,除此之外,优选还包含铝、镓、钇或锡等。或者,也可以包含硼、钛、铁、镍、锗、锆、钼、镧、铈、钕、铪、钽、钨或镁等中的一种或多种。

在此,考虑金属氧化物是包含铟、元素M及锌的In-M-Zn氧化物的情况。注意,元素M为铝、镓、钇或锡等。作为可用作元素M的其他元素,有硼、钛、铁、镍、锗、锆、钼、镧、铈、钕、铪、钽、钨、镁等。注意,作为元素M有时也可以组合多个上述元素。

在本说明书等中,有时将包含氮的金属氧化物也称为金属氧化物(metal oxide)。此外,也可以将包含氮的金属氧化物称为金属氧氮化物(metal oxynitride)。例如,可以将锌氧氮化物(ZnON)等含有氮的金属氧化物用于半导体层。

氧化物半导体(金属氧化物)被分为单晶氧化物半导体和非单晶氧化物半导体。作为非单晶氧化物半导体例如有CAAC-OS(c-axis aligned crystalline oxidesemiconductor)、多晶氧化物半导体、nc-OS(nanocrystalline oxide semiconductor)、a-likeOS(amorphous-like oxide semiconductor)及非晶氧化物半导体等。

CAAC-OS具有c轴取向性,其多个纳米晶在a-b面方向上连结而结晶结构具有畸变。注意,畸变是指在多个纳米晶连结的区域中晶格排列一致的区域与其他晶格排列一致的区域之间的晶格排列的方向变化的部分。

虽然纳米晶基本上是六角形,但是并不局限于正六角形,有不是正六角形的情况。此外,在畸变中有时具有五角形或七角形等晶格排列。另外,在CAAC-OS中,即使在畸变附近也观察不到明确的晶界(grain boundary)。即,可知由于晶格排列畸变,可抑制晶界的形成。这是由于CAAC-OS因为a-b面方向上的氧原子排列的低密度或因金属元素被取代而使原子间的键合距离产生变化等而能够包容畸变。

CAAC-OS有具有层状结晶结构(也称为层状结构)的倾向,在该层状结晶结构中层叠有包含铟及氧的层(下面称为In层)和包含元素M、锌及氧的层(下面称为(M,Zn)层)。另外,铟和元素M彼此可以取代,在用铟取代(M,Zn)层中的元素M的情况下,也可以将该层显示为(In,M,Zn)层。另外,在用元素M取代In层中的铟的情况下,也可以将该层显示为(In,M)层。

CAAC-OS是结晶性高的金属氧化物。另一方面,在CAAC-OS中不容易观察明确的晶界,因此不容易发生起因于晶界的电子迁移率的下降。此外,金属氧化物的结晶性有时因杂质的进入或缺陷的生成等而降低,因此可以说CAAC-OS是杂质或缺陷(氧空位(也称为VO(oxygen vacancy))等)少的金属氧化物。因此,包含CAAC-OS的金属氧化物的物理性质稳定。因此,包含CAAC-OS的金属氧化物具有高耐热性及高可靠性。

在nc-OS中,微小的区域(例如1nm以上且10nm以下的区域,特别是1nm以上且3nm以下的区域)中的原子排列具有周期性。另外,nc-OS在不同的纳米晶之间观察不到结晶取向的规律性。因此,在膜整体中观察不到取向性。所以,有时nc-OS在某些分析方法中与a-likeOS或非晶氧化物半导体没有差别。

另外,在包含铟、镓和锌的金属氧化物的一种的铟-镓-锌氧化物(以下,IGZO)有时在由上述纳米晶构成时具有稳定的结构。尤其是,IGZO有在大气中不容易进行晶体生长的倾向,所以有时与在IGZO由大结晶(在此,几mm的结晶或者几cm的结晶)形成时相比在IGZO由小结晶(例如,上述纳米结晶)形成时在结构上稳定。

a-likeOS是具有介于nc-OS与非晶氧化物半导体之间的结构的金属氧化物。a-likeOS包含空洞或低密度区域。也就是说,a-likeOS的结晶性比nc-OS及CAAC-OS的结晶性低。

氧化物半导体(金属氧化物)具有各种结构及各种特性。本发明的一个实施方式的氧化物半导体也可以包括非晶氧化物半导体、多晶氧化物半导体、a-likeOS、nc-OS、CAAC-OS中的两种以上。

用作半导体层的金属氧化物膜可以使用惰性气体和氧气体中的任一个或两个形成。注意,对形成金属氧化物膜时的氧流量比(氧分压)没有特别的限制。但是,在要获得场效应迁移率高的晶体管的情况下,形成金属氧化物膜时的氧流量比(氧分压)优选为0%以上且30%以下,更优选为5%以上且30%以下,进一步优选为7%以上且15%以下。

金属氧化物的能隙优选为2eV以上,更优选为2.5eV以上,进一步优选为3eV以上。如此,通过使用能隙宽的金属氧化物,可以减少晶体管的关态电流。

金属氧化物膜可以通过溅射法形成。除此之外,还可以利用PLD法、PECVD法、热CVD法、ALD法、真空蒸镀法等。

如上所述,本实施方式的显示面板包括与发光元件的公共电极连接的辅助布线,并且像素的开口率高。由此可以抑制显示面板的亮度不均匀来提高显示面板的显示品质。此外,可以实现可靠性高且可以进行高亮度显示的显示面板。

本实施方式可以与其他实施方式及实施例适当地组合。此外,在本说明书中,在一个实施方式中示出多个结构例子的情况下,可以适当地组合该结构例子。

(实施方式2)

在本实施方式中,使用图20A、图20B、图21A和图21B说明本发明的一个实施方式的显示面板。

图20A示出像素的方框图。本实施方式的像素除了开关晶体管(SwitchingTr)、驱动晶体管(DrivingTr)、发光元件(OLED)以外还包括存储器(Memory)。

存储器被供应数据DATA_W。当像素除了被供应显示数据DATA以外还被供应数据DATA_W时,流过发光元件的电流增大,因此显示面板可以表现高亮度。

当将数据DATA_W的电位表示为Vw,将显示数据DATA的电位表示为Vdata,将存储器的电容表示为Cw时,可以以公式(1)表示驱动晶体管的栅极电压Vg

[公式1]

当Vw=Vdata时,作为Vg施加大于Vdata的电压,更大的电流可以流动。就是说,流过发光元件的电流变大,且亮度变高。

图20B示出像素的具体电路图。

图20B所示的像素包括晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3、晶体管M4、晶体管M5、电容器Cs、电容器Cw及发光元件124。

晶体管M1的源极和漏极中的一个与电容器Cw的一个电极电连接。电容器Cw的另一个电极与晶体管M4的源极和漏极中的一个电连接。晶体管M4的源极和漏极中的一个与晶体管M2的栅极电连接。晶体管M2的栅极与电容器Cs的一个电极电连接。电容器Cs的另一个电极与晶体管M2的源极和漏极中的一个电连接。晶体管M2的源极和漏极中的一个与晶体管M5的源极和漏极中的一个电连接。晶体管M5的源极和漏极中的一个与晶体管M3的源极和漏极中的一个电连接。晶体管M5的源极和漏极中的另一个与发光元件124的一个电极电连接。图20B所示的各晶体管包括与栅极电连接的背栅极,但是背栅极的连接方式不局限于此。此外,可以在晶体管中不设置背栅极。

在此,将连接有电容器Cw的另一个电极、晶体管M4的源极和漏极中的一个、晶体管M2的栅极及电容器Cs的一个电极的节点称为节点NM。此外,将连接有晶体管M5的源极和漏极中的另一个及发光元件124的一个电极的节点称为节点NA。

晶体管M1的栅极与布线G1电连接。晶体管M3的栅极与布线G1电连接。晶体管M4的栅极与布线G2电连接。晶体管M5的栅极与布线G3电连接。晶体管M1的源极和漏极中的另一个与布线DATA电连接。晶体管M3的源极和漏极中的另一个与布线V0电连接。晶体管M4的源极和漏极中的另一个与布线DATA_W电连接。

晶体管M2的源极和漏极中的另一个与电源线127(高电位)电连接。发光元件124的另一个电极与公共布线129电连接。注意,可以对公共布线129供应任意的电位。

布线G1、G2、G3可以被用作用来控制晶体管的工作的信号线。布线DATA可以被用作对像素供应图像信号的信号线。此外,布线DATA_W可以被用作对存储电路MEM写入数据的信号线。布线DATA_W可以被用作对像素供应校正信号的信号线。布线V0被用作取得晶体管M4的电特性的监控线。通过将特定电位从布线V0经过晶体管M3供应到电容器Cs的一个电极,可以使图像信号的写入稳定化。

晶体管M2、晶体管M4及电容器Cw构成存储电路MEM。节点NM是存储节点,通过使晶体管M4导通,可以将供应到布线DATA_W的信号写入到节点NM。通过作为晶体管M4使用其关态电流极小的晶体管,可以长时间保持节点NM的电位。

作为晶体管M4,例如可以使用将金属氧化物用于沟道形成区域的晶体管(以下,称为OS晶体管)。由此,可以使晶体管M4的关态电流极小,可以长时间保持节点NM的电位。此时,作为构成像素的其他晶体管优选使用OS晶体管。关于金属氧化物的具体例子,可以参照实施方式1的内容。

OS晶体管具有大能隙而呈现关态电流极小的特性。与在沟道形成区域中包括Si的晶体管(以下,称为Si晶体管)不同,OS晶体管不会发生碰撞电离、雪崩击穿、短沟道效应等,因此能够形成可靠性高的电路。

此外,作为晶体管M4也可以使用Si晶体管。此时,作为构成像素的其他晶体管优选使用Si晶体管。

作为Si晶体管,可以举出含有非晶硅的晶体管、含有结晶硅(典型的是低温多晶硅)的晶体管以及含有单晶硅的晶体管等。

一个像素也可以包括OS晶体管和Si晶体管。

在像素中,写入到节点NM的信号与从布线DATA供给的图像信号电容耦合并被输出至节点NA。晶体管M1可以具有选择像素的功能。晶体管M5可以具有用作控制发光元件124的发光的开关的功能。

例如,当从布线DATA_W写入节点NM的信号的大于晶体管M2的阈值电压(Vth)时,在图像信号被写入之前晶体管M2就会变为导通而使发光元件124发光。因此,优选设置晶体管M5并且在节点NM的电位固定之后再使晶体管M5导通且使发光元件124发光。

也就是说,只要将所希望的校正信号储存到节点NM就可以对供应的图像信号附加该校正信号。注意,由于传输路径上的因素有时校正信号会衰减,因此优选考虑该衰减来生成校正信号。

使用图21A和图21B所示的时序图对图20B所示的像素的工作进行详细说明。作为对布线DATA_W供应的校正信号(Vp)可以使用正信号也可以使用负信号,这里对供应正信号的情况进行说明。另外,在以下说明中,“H”表示高电位,“L”表示低电位。

首先,参照图21A说明对节点NM写入校正信号(Vp)的工作。该工作可以按每个帧进行,至少在供应图像信号之前进行一次的写入即可。此外,适当地进行刷新工作而将该校正信号重写到节点NM。

在时刻T1,使布线G1的电位为“H”,使布线G2的电位为“L”,使布线G3的电位为“L”,使布线DATA的电位为“L”,由此晶体管M1变为导通,电容器Cw的另一个电极的电位变为“L”。

该工作是在电容耦合之前进行的复位工作。在时刻T1之前,发光元件124在前一帧中发光。但是,由于该复位工作节点NM的电位改变而使流过发光元件124的电流改变,因此优选使晶体管M5变为非导通而使发光元件124停止发光。

在时刻T2,使布线G1的电位为“H”,使布线G2的电位为“H”,使布线G3的电位为“L”,使布线DATA的电位为“L”,由此晶体管M4变为导通,布线DATA_W的电位(校正信号(Vp))被写入节点NM。

在时刻T3,使布线G1的电位为“H”,使布线G2的电位为“H”,使布线G3的电位为“L”,使布线DATA的电位为“L”,由此晶体管M4变为非导通,校正信号(Vp)被保持于节点NM。

在时刻T4,使布线G1的电位为“L”,使布线G2的电位为“L”,使布线G3的电位为“L”,使布线DATA的电位为“L”,由此晶体管M1变为非导通,由此结束校正信号(Vp)的写入工作。

接着,参照图21B说明图像信号(Vs)的校正工作及使发光元件124发光的工作。

在时刻T11,使布线G1的电位为“H”,使布线G2的电位为“L”,使布线G3的电位为“L”,使布线DATA_W的电位为“L”,由此晶体管M1变为导通,通过电容器Cw的电容耦合,布线DATA的电位被附加到节点NM的电位。也就是说,节点NM变为图像信号(Vs)加上校正信号(Vp)的电位(Vs+Vp)。

在时刻T12,使布线G1的电位为“L”,使布线G2的电位为“L”,使布线G3的电位为“L”,使布线DATA_W的电位为“L”,由此晶体管M1变为非导通,节点NM的电位固定为Vs+Vp。

在时刻T13,使布线G1的电位为“L”,使布线G2的电位为“L”,使布线G3的电位为“H”,使布线DATA_W的电位为“L”,由此晶体管M5变为导通,节点NA的电位变为Vs+Vp,发光元件124发光。严格地说,节点NA的电位相当于从Vs+Vp减去晶体管M2的阈值电压(Vth),这里,Vth为可以忽略不计的极小值。

以上是图像信号(Vs)的校正工作及使发光元件124发光的工作。注意,虽然可以连续地进行之前说明的校正信号(Vp)的写入工作与图像信号(Vs)的输入工作,但是优选先对所有像素写入校正信号(Vp)之后再进行图像信号(Vs)的输入工作。在本发明的一个实施方式中,由于可以同时对多个像素供给相同的图像信号,所以通过先对所有的像素写入校正信号(Vp)来提高工作速度,详细内容将在后面说明。

如上所述,通过利用图像信号和校正信号使发光元件发光,可以增大流过发光元件的电流,因此可以表现高亮度。可以施加源极驱动器的输出电压以上的电压作为驱动晶体管的栅极电压,因此可以降低源极驱动器的功耗。

本实施方式可以与其他实施方式及实施例适当地组合。

(实施方式3)

在本实施方式中,使用图22A至图22D对本发明的一个实施方式的电子设备进行说明。

本实施方式的电子设备在显示部中包括本发明的一个实施方式的显示装置。在本发明的一个实施方式的显示装置中,通过增加显示面板的个数,能够无限制地增加显示区域的面积。因此,本发明的一个实施方式的显示装置可以适于数字标牌或PID(PublicInformation Display:公共信息显示器)等。

在本实施方式的电子设备的显示部上例如可以显示具有全高清、4K2K、8K4K、16K8K或更高的分辨率的影像。此外,显示部的屏幕尺寸可以为对角线20英寸以上、30英寸以上、50英寸以上、60英寸以上或70英寸以上。

作为电子设备,例如除了电视装置、台式或笔记本型个人计算机、用于计算机等的显示器、数字标牌、弹珠机等大型游戏机等具有较大的屏幕的电子设备以外,还可以举出数码相机、数码摄像机、数码相框、移动电话机、便携式游戏机、便携式信息终端、声音再现装置等。

可以将本实施方式的电子设备沿着房屋或高楼的内壁或外壁、汽车的内部装饰或外部装饰的曲面组装。

本实施方式的电子设备也可以包括天线。通过由天线接收信号,可以在显示部上显示影像或数据等。另外,在电子设备包括天线及二次电池时,可以用天线进行非接触电力传送。

本实施方式的电子设备也可以包括传感器(该传感器具有测定如下因素的功能:力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)。

本实施方式的电子设备可以具有各种功能。例如,可以具有如下功能:将各种信息(静态图像、动态图像、文字图像等)显示在显示部上的功能;触摸面板的功能;显示日历、日期或时间等的功能;执行各种软件(程序)的功能;进行无线通信的功能;读出储存在存储介质中的程序或数据的功能;等。

图22A示出电视装置的一个例子。在电视装置7100中,外壳7101中组装有显示部7000。在此示出利用支架7103支撑外壳7101的结构。

可以对显示部7000适用本发明的一个实施方式的显示装置。

可以通过利用外壳7101所具备的操作开关或另外提供的遥控操作机7111进行图22A所示的电视装置7100的操作。另外,也可以在显示部7000中具备触摸传感器,也可以通过用指头等触摸显示部7000进行电视装置7100的操作。另外,也可以在遥控操作机7111中具备显示从该遥控操作机7111输出的数据的显示部。通过利用遥控操作机7111所具备的操作键或触摸面板,可以进行频道及音量的操作,并可以对显示在显示部7000上的影像进行操作。

另外,电视装置7100具备接收机及调制解调器等。可以通过利用接收机接收一般的电视广播。再者,通过调制解调器将电视装置连接到有线或无线方式的通信网络,从而进行单向(从发送者到接收者)或双向(发送者和接收者之间或接收者之间等)的信息通信。

图22B示出笔记型个人计算机的一个例子。笔记型个人计算机7200包括外壳7211、键盘7212、指向装置7213、外部连接端口7214等。在外壳7211中组装有显示部7000。

可以对显示部7000适用本发明的一个实施方式的显示装置。

图22C和图22D示出数字标牌的例子。

图22C所示的数字标牌7300包括外壳7301、显示部7000及扬声器7303等。此外,还可以包括LED灯、操作键(包括电源开关或操作开关)、连接端子、各种传感器、麦克风等。

图22D示出设置于圆柱状柱子7401上的数字标牌7400。数字标牌7400包括沿着柱子7401的曲面设置的显示部7000。

在图22C和图22D中,可以对显示部7000适用本发明的一个实施方式的显示装置。

显示部7000越大,一次能够提供的信息量越多。显示部7000越大,越容易吸引人的注意,例如可以提高广告宣传效果。

通过将触摸面板用于显示部7000,不仅可以在显示部7000上显示静态图像或动态图像,使用者还能够直觉性地进行操作,所以是优选的。另外,在用于提供线路信息或交通信息等信息的用途时,可以通过直觉性的操作提高易用性。

如图22C和图22D所示,数字标牌7300或数字标牌7400优选通过无线通信可以与用户所携带的智能手机等信息终端设备7311或信息终端设备7411联动。例如,显示在显示部7000上的广告信息可以显示在信息终端设备7311或信息终端设备7411的屏幕上。此外,通过操作信息终端设备7311或信息终端设备7411,可以切换显示部7000的显示。

此外,可以在数字标牌7300或数字标牌7400上以信息终端设备7311或信息终端设备7411的屏幕为操作单元(控制器)执行游戏。由此,不特定多个用户可以同时参加游戏,享受游戏的乐趣。

本实施方式可以与其他实施方式及其他实施例适当地组合。

[实施例1]

在本实施例中,说明对辅助布线的结构进行研讨,然后实际制造显示面板的结果。

[辅助布线的例子1]

首先,对在显示面板的具体例子1中说明的图1A所示的像素130a和图1B所示的连接部122进行研讨。并且,基于研讨结果实际制造显示面板,观察该显示面板的连接部122的界面。

首先,对连接部122进行了研讨。其结果,在采用像素尺寸为225μm□(13英寸,高清晰度:highdefinision(HD)),金属掩模的开口端与像素的开口端之间的距离以及金属掩模的开口端与连接部122的中央部之间的距离都是20μm的条件进行设计的情况下,像素130a的开口率被估计为41.1%。一次形成公共层时的开口率被估计为30%左右,由此可知,通过分两次形成公共层,开口率大幅度地得到提高。

接着,图23示出实际制造的显示面板的连接部122的扫描透射电子显微镜(STEM)图像。如图23所示,在连接部122中,可以将公共电极113连接到辅助布线120。

[辅助布线的例子2]

此外,对如下方法进行了研讨:即使将多个颜色的子像素共享的公共层形成在显示面板的显示区域整体也可以电连接辅助布线和公共电极的方法。并且,实际制造显示面板,确认辅助布线和公共电极是否电连接。使用图24A至图24F说明具体方法。

首先,如图24A所示,在绝缘层101上依次形成反射电极125a和透明电极125b。接着,如图24B所示,只对透明电极125b进行加工来形成像素电极111b及辅助布线120b。然后,如图24C所示,对反射电极125a进行加工来形成像素电极111a及辅助布线120a。此时,以辅助布线120a的端部位于辅助布线120b的端部的内侧的方式调整蚀刻时间,形成檐状辅助布线。在加工中,使用可以进行各向同性蚀刻的湿蚀刻。图25A示出实际制造的檐状辅助布线的STEM图像。根据图25A可知,实现了辅助布线120a的端部位于辅助布线120b的端部的内侧的檐状辅助布线的形成。

然后,形成绝缘层104(图24D)。以覆盖像素电极111a及像素电极111b的端部且没有覆盖辅助布线120a及辅助布线120b的端部的方式形成绝缘层104。并且,如图24E所示,以被檐状辅助布线切断的方式形成EL层112。并且,如图24E所示,以与辅助布线120b的侧面连接的方式形成公共电极113。在实际形成EL层112及公共电极113之后进行电阻测量,其结果,确认到辅助布线和公共电极113电连接。

图25B示出实际制造的檐状辅助布线的STEM图像。注意,图25B所示的样品是不同于图25A的样品。在图25B中,将辅助布线120a和辅助布线120b总记为辅助布线120。如图25B所示,确认到EL层112被切断且辅助布线120和公共电极113互相连接。

[辅助布线的例子3]

此外,对在对置衬底一侧设置辅助布线的结构进行了研讨,实际制造显示面板,并且观察辅助布线和公共电极的连接部的截面。使用图26A和图26B说明具体方法。

如图26A所示,以与绝缘层101一侧的设置有绝缘层104的位置对齐的方式在对置衬底121一侧形成间隔物108和辅助布线106。此外在绝缘层104上形成间隔物107。就是说,以配置在两个子像素之间的方式形成间隔物107、间隔物108及辅助布线106。并且,以辅助布线106与公共电极113接触的方式使用粘合层103贴合对置衬底121和绝缘层101。

图26B示出显示面板的俯视图。显示面板包括像素部71、可见光透过区域72以及遮蔽可见光的区域73(引绕布线)。观察像素部71中的三个部分的截面。如图27A至图27C所示,确认到:在上述三个部分中的任何部分中,都辅助布线106和公共电极113接触。

[实施例2]

在本实施例中,说明制造本发明的一个实施方式的显示装置的结果。

[显示面板的保存测试]

柔性显示器有时因温度变化及湿度变化而变形。于是,如图28A和图28B所示,将作为柔性显示器的显示面板190贴合到支撑体195,进行保存测试。

显示面板190与图12A所示的显示面板DP同样地沿着两个边包括可见光透过区域72。可见光透过区域72的至少一部分与其他显示面板重叠,因此不与支撑体195重叠。

如图28A所示,在对比样品(Ref)中,只将显示面板190贴合到支撑体195周围的四个边及其附近来显示面板190固定到支撑体195。如图28B所示,在样品(Sample)中,将显示面板190贴合到支撑体195的一面整体来显示面板190固定到支撑体195。作为支撑体195使用热膨胀系数(CTE)为24ppm/℃的铝板。

在保存测试中,将样品及对比样品在30℃下保存12小时,然后在0℃下保存12小时。

图28C示出保存测试前的对比样品(Ref),图28D示出保存测试前的样品(Sample)。图28E示出保存测试后的对比样品(Ref),图28F示出保存测试后的样品(Sample)。

如图28E所示,在保存测试后的对比样品(Ref)的显示面产生皱纹。另一方面,如图28D和图28F所示,没有确认到保存测试前的样品(Sample)与保存测试后的样品(Sample)之间的差异。

由此可知,通过将显示面板190贴合到支撑体195的一面整体,可以抑制柔性显示器的形状变化。

此外,将显示面板贴合到其CTE与上述样品不同的支撑体的一面整体,进行与上述同样的保存测试。当使用CTE为70ppm/℃的丙烯酸板时,即使在支撑体195的一面整体上贴合显示面板190,也在显示面产生皱纹。另一方面,在使用树脂板中的CTE为60ppm/℃的玻璃纤维增强塑料(GFRP)板时,产生在显示面的皱纹得到抑制。

由此可知,通过将柔性显示器贴合到CTE较小的支撑体的一面整体上,柔性显示器的形状变化可以进一步得到抑制。

此外,有时因用于柔性显示器的薄膜吸水而发生柔性显示器的形状变化。确认到,图28A和图28B所示的显示面板190具有不与支撑体195重叠的部分,该部分比其他部分更容易因吸收而膨胀,并且更容易产生皱纹。由此可知,优选使用吸收率低的薄膜。

[显示面板的贴合方法]

通过将多个显示面板排列时,为了进行多个显示面板的位置的微调,可以使用对准机构。另一方面,当使用对准机构时,需要对准机构用的空间,这导致显示装置的大型化,甚至导致电子设备的大型化。于是,制造了以高精度将显示面板贴合到支撑体的治具,以便不使用对准机构而可以将多个显示面板配置在所希望的位置上。

使用图29A、图29B、图29C1、图29C2以及图29D说明以高精度将显示面板190贴合到支撑体195的方法以及治具。

图29A所示的治具包括多个面板支架416。治具在与面板支架416重叠的部分包括吸附孔,通过开启开关417,可以真空吸附显示面板190。并且,面板支架416可以从上方按压显示面板190。如此,通过使用面板支架416,可以固定显示面板190的不与支撑体195重叠的边(本实施例中的长边)。

首先,将双面胶带的贴合到支撑体195一侧的剥离薄膜剥下,将双面胶带贴合到支撑体195的一面整体。注意,将贴合到显示面板一侧的剥离薄膜没有剥下。并且,如图29A所示,将贴合有双面胶带的支撑体195配置在治具中的指定位置。

接着,如图29B所示,在支撑体195上配置显示面板190。将显示面板190接触到调整器415,沿着图29B所示的虚线配置显示面板190。并且,通过开启开关417吸附显示面板190,使用面板支架416从上方按压显示面板190。

接着,如图29C1和图29C2所示,在拿起显示面板190的状态下,边将剥离薄膜剥下,边从固定有显示面板190一侧(面板支架416一侧)将显示面板190逐渐贴合到支撑体195。在此,为了以高精度将显示面板190贴合到支撑体195,从利用面板支架416固定显示面板190一侧剥离剥离薄膜是重要的。

图29D示出对支撑体195的显示面板190的贴合结束且将其从治具卸下的状态。θ方向的偏差的计算结果是大约0.02°以下,确认到偏差程度较小。通过使用治具可以以高精度将显示面板190贴合到支撑体195。此外,图29E示出贴合到支撑体195的显示面板190进行图像显示的状态。如图29E所示,确认到贴合到支撑体195后的显示面板190可以进行正常的图像显示。

[显示装置]

接着,形状变化得到抑制且以高精度被贴合的四套支撑体及显示面板(2×2),制造两种显示装置。

第一个是使显示面板和驱动电路模块化的多屏显示器。图30示出该多屏显示器的侧面图。图31A示出进行显示的结果,图31B示出侧面照片。

如图30所示,显示面板190贴合在支撑体195(铝板)的一个面上。通过使用图29A、图29B、图29C1、图29C2、图29D以及图29E说明的显示面板的贴合方法将显示面板190贴合到支撑体195。支撑体195具有曲率半径R为5mm的曲面,显示面板190沿着该曲面弯曲。显示面板190具有超出支撑体195的部分。该部分与相邻的显示面板190重叠。支撑体195的另一个面固定有驱动电路372。显示面板190和驱动电路372通过FPC374电连接。因为支撑体195和显示面板190以高精度彼此贴合,因此不需要对准机构,只将显示面板190固定到已设计的框架中,可以得到无缝的影像。支撑体195和显示面板190的总厚度(图30中的厚度T)为35mm以下。

光学构件240从显示面板190一侧依次包括支撑构件292、圆偏振片295及防反射构件296。作为支撑构件292使用丙烯酸板。作为圆偏振片295,直线偏振片295a位于观察者一侧且1/4λ板295b位于显示面板190一侧。作为防反射构件296使用防反射薄膜(也称为AR薄膜)。

并且,通过将触摸传感器内置在显示面板190或光学构件240中或将触摸面板贴合到显示面板190或光学构件240,多屏显示器可以具有作为触摸面板的功能。

如图31A所示,不容易看到所制造的多屏显示器的接缝,并且得到自然的影像。

第二个是从显示面板离开地设置有驱动电路的多屏显示器。首先,使用图32及图33A至图33E说明三种显示面板的结构。

图32是多屏显示器的背面图。在图32所示的多屏显示器中,显示面板190a至190d的各背面连接有FPC374s的一端及FPC374g的一端。如图17A和图17B所示的显示面板15B,通过在显示面板的背面使导电层露出,可以将FPC连接到显示面板的背面。

并且,FPC374s的另一端与较长的FPC374a的一端连接,FPC374g的另一端与较长的FPC374b的一端连接,FPC374a的另一端及FPC374b的另一端与驱动电路(驱动电路372a至372d中的任一个)连接。如此,在使用较长的FPC进行电源线或信号线的引导时,只有FPC存在于显示面板的背面,可以实现活用薄型轻量的显示面板的特征的显示器。例如,该显示器适合于挂墙显示器。

图33A至图33E示出具有其他结构的显示面板。图33A和图33C是显示面板的仰视图,图33B和图33D是显示面板的俯视图,图33E是使用图33C和图33D所示的显示面板的显示装置的侧面图。如图33A和图33B所示,当将FPC连接到显示面板15C的显示面一侧时,也可以将FPC向显示面板15C的背面一侧弯曲。此外,如图33C至图33E所示,可以将FPC连接到显示面板15D的显示面一侧,将显示面板15D本身向背面一侧弯曲。通过将显示面板的FPC的连接部,甚至将IC的连接部向背面一侧弯曲,可以缩小显示面板的非显示区域,可以实现窄边框的显示器,所以是优选的。如此,即使将FPC连接到显示面板的显示面一侧,也通过使用较长的FPC进行电源线或信号线的引导,可以制造在显示面板的背面一侧只有FPC的活用薄型轻量的显示面板的特征的显示器。注意,FPC及显示面板的弯曲角度不局限于180°。

表1示出显示面板的规格。该显示面板的像素的结构与图1A所示的像素130a相同,分两次形成EL层的公共层。该显示面板包括与发光元件的公共电极电连接的辅助布线。辅助布线120的结构与图1A和图1B所示的连接部122相同,设置在与像素电极111相同的层中的辅助布线120与公共电极113电连接。该显示面板包括图20B所示的像素。

[表1]

使用该4(2×2)张显示面板制造26英寸的WQHD多屏显示器。将FPC连接到显示面板的显示面一侧。作为显示面板的支撑体使用厚度为1mm的铝板。支撑体具有曲率半径R为3mm的曲面。通过沿着该曲面将显示面板弯曲,如图33C至图33E所示,将显示面板的FPC的连接部及IC的连接部向显示面板的背面一侧弯曲。利用一对丙烯酸板夹持显示面板及支撑体。显示面一侧的丙烯酸板(支撑构件292)配置有圆偏振片295和AR薄膜(防反射构件296)(参照图33E的光学构件240)。图34A和图34C示出进行显示的结果,图34B示出侧面照片。如图34B所示,支撑体和显示面板的总厚度T(参照图33E)为13mm左右,即实现了比第一个多屏显示器(图31A和图31B)薄的显示器。如图34A和图34C所示,不容易看到多屏显示器的接缝,并且得到自然的影像。

此外,使用一张该显示面板,以显示区域的4%的面积进行发光,示出此时的亮度的测量结果。通过圆偏振片进行测量。只使用图20B所示的显示数据DATA进行显示时的亮度为918cd/m2,对显示数据DATA追加数据DATA_W进行显示时的亮度为3149cd/m2。由此可知,通过组合显示数据DATA和数据DATA_W,可以实现亮度高的显示。

[实施例3]

在本实施例中,说明本发明的一个实施方式的显示面板的像素的开口率和对比例子的显示面板的像素的开口率的估计结果。

在本实施例中,作为本发明的一个实施方式的显示面板的像素使用图4A所示的像素130a,作为对比例子的显示面板的像素使用图9A所示的像素130。

在本实施例中,在屏幕尺寸为对角线13英寸、像素数为1280(H)×720(V)、分辨率为HD、像素尺寸为225μm□的条件下,进行像素的开口率的估计。在本实施例中,估计出金属掩模和子像素之间的最短距离(余地)为10μm、15μm、20μm时的各像素的开口率。

图35示出像素的开口率的估计结果。图35中的横轴表示金属掩模和子像素之间的最短距离(余地),纵轴表示像素的开口率。因为在本发明的一个实施方式的显示面板中,分两次形成EL层所包括的公共层,所以在图35中,该面板记载为“二次形成(Two-stepmethod)”。另一方面,因为在对比例子的显示面板中,一次形成EL层所包括的公共层,所以在图35中,该面板记载为“一次形成(One-stepmethod)”。

对比例子的显示面板的像素的开口率被估计为23%左右至52%左右。另一方面,本发明的一个实施方式的显示面板的像素的开口率被估计为40%左右至65%左右。根据上述结果,估计出本发明的一个实施方式的显示面板的像素的开口率可以比对比例子的显示面板的像素的开口率高15%左右。

根据本实施例的结果可以确认到,分两次形成EL层所包括的公共层时的像素的开口率可以比一次形成公共层时的像素的开口率高。

[实施例4]

在本实施例中,说明制造包括柔性显示面板的显示装置的结果。可以以其显示面朝向内侧的方式将本实施例的显示装置对折。

图36A示出显示装置的立体图。本实施例的显示装置包括支撑体401a、支撑体401b、显示面板402、支撑体403a、支撑体403b、齿轮404a、齿轮404b及框体405。

支撑体401a及支撑体401b位于显示面板402的背面(与显示面相反一侧的面)一侧。

显示面板402具有固定到支撑体401a的部分以及固定到支撑体401b的部分。例如,可以通过使用粘合剂(包括粘合胶带等)或吸附薄膜等,将显示面板402固定到支撑体。

显示面板402作为发光元件包括有机EL元件,作为发光元件的驱动用晶体管包括在半导体层中包含金属氧化物的晶体管。显示面板402具有柔性。

支撑体403a及支撑体403b以不与显示面板402的显示区域重叠(与非显示区域重叠)的方式位于显示面板402的显示面一侧。支撑体403a使用三个部件构成,各部件用螺丝固定到支撑体401a。与此同样,支撑体403b使用三个部件构成,各部件用螺丝固定到支撑体401b。支撑体403a、403b的结构不局限于图36A所示的结构,支撑体403a、403b可以使用一个以上的部件构成。

显示面板402的非显示区域具有位于支撑体401a和支撑体403a之间的区域以及位于支撑体401b和支撑体403b之间的区域。

可以将FPC、IC、电池等收纳在框体405中。

图36B示出本实施例的显示装置的分解图。在图36B中,省略支撑体403a、支撑体403b等的图示。

支撑体401a与齿轮404a连接,支撑体401b与齿轮404b连接。因为齿轮404a和齿轮404b互相咬合,所以支撑体401a的动作和支撑体401b的动作同步,显示装置的形状变化(从展开状态到折叠状态的形状变化)是规定的。因此,以规定的曲率半径使显示面板402弯曲。可以防止以比规定的曲率半径小的曲率半径使显示面板402弯曲,因此可以防止:在将显示装置折叠时,显示面板402被施加意外的大压力,这导致显示面板402的破损。

当显示装置处于展开状态时,支撑体401a和支撑体401b彼此接触。因此,支撑体401a和支撑体401b可以支撑显示面板402整体,显示面板402的冲击强度或刮痕硬度可以得到提高。

在显示装置从展开状态变为折叠状态的中途状态中,支撑体401a和支撑体401b互相离开,因此,在显示面板402中产生不与支撑体401a和支撑体401b接触的区域。因为没有支撑体401a及支撑体401b的支撑,所以该区域的冲击强度或刮痕有时降低。

于是,为了提高显示面板402的冲击强度或刮痕硬度,优选在显示面板402的一面和两面设置冲击缓和层。作为冲击缓和层的材料,可以举出硅酮、氨基甲酸乙酯、丙烯酸等。冲击缓和层优选为橡胶状。冲击缓和层可以为凝胶状。在本实施例中,制造只在显示面板402的显示面配置硅酮薄片的显示装置、在显示面板402的两面配置有氨基甲酸乙酯薄片的显示装置。

图37A至图37D示出本实施例的显示装置的照片。在图37A和图37B所示的显示装置中,显示面板402的两面配置有厚度为0.22mm左右的氨基甲酸乙酯薄片。此外,在图37C和图37D所示的显示装置中,显示面板402的显示面配置有厚度为0.5mm左右的硅酮薄片。这两个显示装置的显示都良好,并且确认到这两个显示装置都具有高耐性。

符号说明

DP:显示面板,10A:显示面板,15A:显示面板,15B:显示面板,15C:显示面板,15D:显示面板,20A:发光元件,20B:发光元件,21A:发光元件,71:像素部,71a:像素部,71b:像素部,71c:像素部,71d:像素部,72:区域,72b:区域,72c:区域,72d:区域,73:区域,74:FPC,74a:FPC,78:驱动电路,79:显示区域,101:绝缘层,102:透光层,103:粘合层,104:绝缘层,105:空间,106:辅助布线,107:间隔物,108:间隔物,109:保护层,110B:发光元件,110G:发光元件,110R:发光元件,111:像素电极,111a:像素电极,111b:像素电极,112:EL层,112a:EL层,112b:EL层,113:公共电极,120:辅助布线,120a:辅助布线,120b:辅助布线,121:对置衬底,122:连接部,124:发光元件,125a:反射电极,125b:透明电极,128:导电层,128a:导电层,128b:导电层,130:像素,130a:像素,130b:像素,130c:像素,130d:像素,131:导电膜,141:绝缘层,150:掩模,155:掩模,161:公共层,161a:公共层,161b:公共层,163:发光层,163A:发光层,163B:发光层,163B_1:蓝色用空穴传输层,163B_2:蓝色用发光层,163G:发光层,163G_1:绿色用空穴传输层,163G_2:绿色用发光层,163R:发光层,163R_1:红色用空穴传输层,163R_2:红色用发光层,165:公共层,165a:公共层,165b:公共层,170:区域,171:区域,172:区域,190:显示面板,190a:显示面板,190d:显示面板,195:支撑体,201:导电层,202:绝缘层,203a:导电层,203b:导电层,204:半导体层,208:绝缘层,211:绝缘层,212:绝缘层,213:绝缘层,214a:沟道形成区域,214b:低电阻区域,214c:LDD区域,220:晶体管,230:晶体管,240:光学构件,292:支撑构件,295:圆偏振片,295a:直线偏振片,295b:λ板,296:防反射构件,301:晶体管,303:晶体管,306:连接部,307:导电层,308:导电层,309:导电层,311:栅极绝缘层,312:绝缘层,313:绝缘层,314:绝缘层,314a:绝缘层,314b:绝缘层,314c:绝缘层,315:绝缘层,317:粘合层,318:粘合层,319:连接体,351:形成衬底,353:剥离层,353a:剥离层,353b:剥离层,361:衬底,363:粘合层,365:绝缘层,367:绝缘层,371:衬底,372:驱动电路,372a:驱动电路,373:粘合层,374:FPC,374a:FPC,374b:FPC,374g:FPC,374s:FPC,375:保护层,401a:支撑体,401b:支撑体,402:显示面板,403a:支撑体,403b:支撑体,404a:齿轮,404b:齿轮,405:框体,415:调整器,416:面板支架,417:开关。

本申请基于2017年11月30日提交到日本专利局的日本专利申请No.2017-230849及2018年5月18日提交到日本专利局的日本专利申请No.2018-095869,通过引用将其完整内容并入在此。

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