显示装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供具有简易且正确地形成微小共振器构造的显示装置。该显示装置包含多个像素，通过两种以上的波长的发射光进行彩色显示的显示装置，各像素具有：形成于基板侧的下部反射膜（１１０），形成于下部反射膜（１１０）上方的上部反射膜（２４０），以及形成于该下部反射膜（１１０）与该上部反射膜之间的微小共振器构造，在下部反射膜（１１０）及上部反射膜（２４０）间插入有机发光组件层（１２０）。下部反射膜（１１０）由金属薄膜所构成，在其与有机发光组件层（１２０）之间具有起第一电极（２００）作用的导电性共振间隔物层。该导电性共振间隔物层根据发射波长改变ＩＴＯ的透明导电性金属氧化物层与ＳｉＮｘ等的透光层（２１０）的层积数或残留数而改变厚度。该厚度以下层的多结晶ＩＴＯ作为蚀刻阻止层而从多结晶ＩＴＯ上选择除去上层的非晶质ＩＴＯ层或ＳｉＮｘ层，并依照成膜残留的ＩＴＯ层或ＳｉＮｘ层的厚度改变其厚度，以使发射光由上述微小共振器构造增强后发射到外部。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及显示装置，特别是涉及具有微共振构造的彩色显示装置。
技术介绍
近年来，可薄型化、小型化的平面显示器(FPD)备受注目，FPD中最具代表性的液晶显示装置已被应用在多种电子机器中。目前，对于使用自发光型电致发光(以下称为EL)组件的发光装置(显示装置或光源)，特别对采用有机化合物材料而能以多样的发光色高亮度发光的有机EL显示装置的研究开发不遗余力。该有机EL显示装置，与液晶显示装置由作为光阀(light valve)而配置在前面的液晶面板来控制背光的光透过率的作法不同，由于是如上所述的自发光型，故在本质上具有很高的光利用率，亦即将光取出到外部的效率，因此可高亮度发光。然而，现今所提出的有机EL组件的发光亮度仍有不足之处，此外，为提高发光亮度而增加注入有机层的电流，则有加快有机层的劣化的问题。在解决上述问题的方法上，如日本特开平6-275381号公报及中山隆博、角田敦撰写的“导入光共振机构的组件”(应用物理学会有机分子、生物电子工学分科会1993年第3次讲习会第135-143页)等的提案，可考虑在EL显示装置中采用微小共振器，以增强特定波长的光强度的方法。
技术实现思路
在有机EL组件中采用上述微小共振器构造时，是在组件背面侧的电极，配置具反射镜功能的金属电极(例如阴极)，并在组件的前面(基板侧)配置半透镜，该半透镜与金属电极之间的光学长度L与发光波长λ，可设计成如下式(1)所示的关系2nL＝(m+1/2)λ…(1)藉以选择性地增强波长λ使其发射至外部。其中，n为折射率，m为整数(0，1，2，3…)。上述关系在发射波长为单一波长，亦即，为单色有机EL显示装置，或采用作为平面光源时，在设计上将较容易。但在制造全彩色有机EL显示装置时，由于一个显示板内增强的波长有R、G、B三种。因此，必须就每一个像素增强不同波长的光，故必须就每一个发射波长变更像素的半透镜与金属电极的光学长度L。另一方面，在显示装置中，与用于集成电路等的半导体装置不同，是由观察者辨视显示内容，因此如果所有像素均无法提供稳定的高显示品质，将无法作为实际的显示装置使用。因此，对于上述共振器构造，理论上，如果是全彩的显示装置只需就每一发射波长设定像素的光学长度即可，但分别制造各像素使其具有不同厚度时，将无法避免制造步骤增加及制造的复杂化，且会严重降低品质及导致品质的参差不齐。特别是有机EL显示装置现在仍存在显示品质稳定性不足的问题，因此，单纯采用共振器构造进行显示装置的量产时，将造成成品率降低、制造成本大幅增加的问题。故用于EL显示装置的微小共振器在研究水平上并无太大的进展。本专利技术的目的在于提供一种具有微小共振器的显示装置，该装置包含多个像素，通过至少两种以上波长的发射光进行彩色显示的显示装置，上述多个像素分别包括形成于基板侧的下部反射膜，形成于该下部反射膜的上方的上部反射膜，以及在该下部反射膜与该上部反射膜之间所构成的微小共振器构造，在该下部反射膜与该上部反射膜之间的至少一层有机发光组件层；而且在上述下部反射膜与上述有机发光组件层之间，具有依照每一像素形成个别图案的导电性共振间隔物层，设置在上述多个像素中至少一部分的像素的上述导电性共振间隔物层具有多数的透明导电性金属氧化物层，以及在该透明导电性金属氧化物层的层间，具有与该氧化物层的折射率的差为±25％以内的折射率的透光层，而将在上述有机发光组件层获得并经由构成于上述下部反射膜与上述上部反射膜之间的上述微小共振器构造增强的光发射至外部。本专利技术的另一方面，是具有多个像素并通过至少两种以上的波长的发射光进行彩色显示的显示装置，上述多个像素分别包含形成于基板侧的下部反射膜，形成于该下部反射膜的上方的上部反射膜，以及在该下部反射膜与该上部反射膜之间所构成的微小共振器构造，在该下部反射膜与该上部反射膜之间的至少一层有机发光组件层；而且在上述下部反射膜与上述有机发光组件层之间，具有根据各个像素而具有单个图案的导电性共振间隔物层，设置在上述多个像素中至少一部分像素的上述导电性共振间隔物层具有单层或多层的透明导电性金属氧化物，设在具有与上述部份像素的发射波长不同的发射波长的其它像素的上述导电性共振间隔物层具有多个透明导电性金属氧化物层，以及设在该透明导电性金属氧化物层的层间的具有与该氧化物层的折射率的差为±25％以内的折射率的透光层，而将在上述有机发光组件层获得并经由构成于上述下部反射膜与上述上部反射膜之间的上述微小共振器构造增强的光发射至外部。本专利技术的另一方面是在上述显示装置中，使用在上述导电性共振间隔物层的上述透明导电性金属氧化物，多结晶的上述透明导电性金属氧化物对非晶质的上述透明导电性金属氧化物用的蚀刻剂的蚀刻率，未到上述非晶质的透明导电性金属氧化物的蚀刻率的十分之一(小于十分之一)，且上述多结晶的上述透明导电性金属氧化物对上述透光层的材料用蚀刻剂的蚀刻率为补足未满该透光层的蚀刻率的十分之一。本专利技术的另一方面是在上述的显示装置中，上述导电性共振间隔物层的上述透明导电性金属氧化物层以铟锡氧化物形成，而上述透光层以氮化硅形成。本专利技术的另一方面是在上述的显示装置中，上述下部反射膜包含银、金、铂、铝以及这些金属的任一种合金。本专利技术的另一方面是一种显示装置的制造方法，此显示装置具有多个像素，而各像素具有下部反射膜，形成于该下部反射膜上方的上部反射膜，以及在该下部反射膜与该上部反射膜之间所构成的微小共振器，在该下部反射膜与该上部反射膜之间夹有至少一层有机发光组件层，以该微小共振器的上述下部反射膜与上述上部反射膜的层间距离为依据的光学长度，对应于发射波长而在像素间有所不同，并以至少两种波长的发射光来进行彩色显示，该制造方法为形成上述下部反射膜后，形成上述有机发光组件层前，就上述每一像素中形成包含透明导电性金属氧化物而用以调整上述光学长度的导电性共振间隔物层，在形成该导电性共振间隔物层时，在形成上述下部反射膜后，在各像素区域中形成由非晶质的透明导电性金属氧化物而成的预定厚度的非晶质间隔物层，对上述非晶质间隔物层加以多结晶化退火处理以形成多结晶化间隔物层，形成上述多结晶化间隔物层后，至少在部份像素区域中形成氮化硅层，而形成上述氮化硅层后，形成由非晶质的透明导电性金属氧化物而成的预定厚度的非晶质间隔物层，在上述多个像素中至少部份的像素区域中，以上述多结晶化间隔物层为蚀刻阻止层，以蚀刻除去上述非晶质间隔物层，以至少具有除去上述非晶质间隔物层的像素区域；以及上述多结晶化间隔物层以及上述氮化硅层、再加上在该氮化硅层上残留有上述非晶质间隔物层的像素区域，来改变最终的上述导电性共振间隔物层的总厚度。本专利技术的另一方面是在上述显示装置的制造方法中，上述非晶质的各间隔物层在层积后，以光微影法图案化为每一像素的形状。本专利技术的另一方面是在上述显示装置的制造方法中，上述透明导电性金属氧化物是一种铟锡氧化物。本专利技术的另一方面是在上述显示装置的制造方法中，在形成上述导电性共振间隔物层时，该非晶质间隔物层对上述非晶质间隔物层用的蚀刻剂的蚀刻率以及该氮化硅层对上述氮化硅层用的蚀刻剂的蚀刻率，是上述多结晶化间隔物层对各蚀刻剂的蚀刻率的十倍以上。本专利技术的另一方面是在上述显示装置的制造方法中，以上述多结晶化间隔物层为蚀刻阻止层的上述非晶质间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有多个像素并通过至少两种以上波长的发射光进行彩色显示的显示装置，其中：上述多个像素各具有：形成于基板侧的下部反射膜，在该下部反射膜的上方的上部反射膜，以及在该下部反射膜与该上部反射膜之间所构成的微小共振器构造，在该下部反射膜与 该上部反射膜之间夹有至少一层有机发光组件层；而且在上述下部反射膜与上述有机发光组件层之间，具有每一像素具有个别图案的导电性共振间隔物层；设置在上述多个像素中至少一部分的像素的上述导电性共振间隔物层具有：多个透明导电性金属氧化 物层，在该透明导电性金属氧化物层的层间具有与该氧化物层的折射率的差为±２５％以内的折射率的透光层；及而将在上述有机发光组件层获得并经过构成于上述下部反射膜与上述上部反射膜之间的上述微小共振器构造增强的光发射至外部。

【技术特征摘要】
JP 2003-12-26 2003-4358231.一种具有多个像素并通过至少两种以上波长的发射光进行彩色显示的显示装置，其中上述多个像素各具有形成于基板侧的下部反射膜，在该下部反射膜的上方的上部反射膜，以及在该下部反射膜与该上部反射膜之间所构成的微小共振器构造，在该下部反射膜与该上部反射膜之间夹有至少一层有机发光组件层；而且在上述下部反射膜与上述有机发光组件层之间，具有每一像素具有个别图案的导电性共振间隔物层；设置在上述多个像素中至少一部分的像素的上述导电性共振间隔物层具有多个透明导电性金属氧化物层，在该透明导电性金属氧化物层的层间具有与该氧化物层的折射率的差为±25％以内的折射率的透光层；及而将在上述有机发光组件层获得并经过构成于上述下部反射膜与上述上部反射膜之间的上述微小共振器构造增强的光发射至外部。2.一种具有多个像素并通过至少两种以上的波长的发射光进行彩色显示的显示装置，其中上述多个像素各具有形成于基板侧的下部反射膜，形成于该下部反射膜的上方的上部反射膜，以及在该下部反射膜与该上部反射膜之间所构成的微小共振器构造，在该下部反射膜与该上部反射膜之间夹有至少一层有机发光组件层；而且在上述下部反射膜与上述有机发光组件层之间，具有每一像素具有个别图案的导电性共振间隔物层；设置在上述多个像素中至少一部分的像素的上述导电性共振间隔物层具有单层或多层的透明导电性金属氧化物；设在具有与上述部份像素的发射波长不同的发射波长的其它像素的上述导电性共振间隔物层具有多个透明导电性金属氧化物层，以及设在该透明导电性金属氧化物层的层间的具有与该氧化物层的折射率的差为±25％以内的折射率的透光层；及而将在上述有机发光组件层获得并通过构成于上述下部反射膜与上述上部反射膜之间的上述微小共振器构造增强的光发射至外部。3.如权利要求1或2所述的显示装置，其中使用于上述导电性共振间隔物层的上述透明导电性金属氧化物，其多结晶的上述透明导电性金属氧化物对非晶质的上述透明导电性金属氧化物用蚀刻剂的蚀刻率，不到上述非晶质的透明导电性金属氧化物的蚀刻率的十分之一；及上述多结晶的上述透明导电性金属氧化物对上述透光层的材料用蚀刻剂的蚀刻率，是补足不到该透光层的蚀刻率的十分之一以外的部分。4.如权利要求1-3中任一项所述的显示装置，其中上述导电性共振间隔物层的上述透明导电性金属氧化物层以铟锡氧化物形成，而上述透光层以氮化硅形成。5.如权利要求1-3中任一项所述的显示装置，其中上述下部反射膜包含银、金、铂、铝或这些金属的任何合金。6.一种显示装置的制造方法，该显示装置具有多个像素，而各像素具有下部反射膜，形成于该下部反射膜的上方的上部反射膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木浩司，西川龙司，米田清，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]