JP2014056666A - Display device and manufacturing method thereof, and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、有機EL(Electroluminescence)素子を用いた表示装置およびその製造方法、並びに電子機器に関する。 The present disclosure relates to a display device using an organic EL (Electroluminescence) element, a manufacturing method thereof, and an electronic device.
有機EL素子は、第1電極と第2電極との間に発光層を含む有機層を有している。有機EL素子では、第1電極側に第1界面、第2電極側に第2界面を設け、第1界面および第2界面の間で光を共振させる共振器構造を導入することによって、正面方向の発光効率を高めることが可能である。その反面、発光面を斜めから見た場合には光の波長が大きくシフトし、発光特性の視野角依存性が大きくなる。 The organic EL element has an organic layer including a light emitting layer between the first electrode and the second electrode. In the organic EL element, a first interface is provided on the first electrode side, a second interface is provided on the second electrode side, and a resonator structure that resonates light between the first interface and the second interface is introduced. It is possible to increase the luminous efficiency. On the other hand, when the light emitting surface is viewed obliquely, the wavelength of the light is greatly shifted, and the viewing angle dependency of the light emitting characteristics is increased.
この問題を回避するため、例えば特許文献1では、第2電極と有機層との間に透明層を設け、この透明層と有機層との間に第3界面を導入することが提案されている。 In order to avoid this problem, for example, Patent Document 1 proposes that a transparent layer is provided between the second electrode and the organic layer, and a third interface is introduced between the transparent layer and the organic layer. .
特許文献1では、第1界面と第2界面との光学的距離の調整に加えて、第1界面と第3界面との光学的距離を調整することにより、視野角依存性を緩和することが可能となる。しかしながら、特許文献1のように第2電極と有機層との間に透明層を設ける構成では、界面をこれ以上増やすことには限界があり、より改善の余地があった。 In Patent Document 1, in addition to the adjustment of the optical distance between the first interface and the second interface, the viewing angle dependency can be reduced by adjusting the optical distance between the first interface and the third interface. It becomes possible. However, in the configuration in which a transparent layer is provided between the second electrode and the organic layer as in Patent Document 1, there is a limit to increasing the interface further, and there is room for improvement.
本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、設計自由度を高め、視野角依存性をより緩和しやすくすることが可能な表示装置およびその製造方法、並びに電子機器を提供することにある。 The present disclosure has been made in view of such problems, and an object of the present disclosure is to provide a display device, a manufacturing method thereof, and an electronic apparatus that can increase design freedom and can easily reduce viewing angle dependency. There is to do.
本開示による表示装置は、第1電極および第2電極の間に発光層を有すると共に、発光層で発生した光を複数の界面の間で共振させる共振器構造を備えた表示素子を有し、表示素子は、第2電極の外側に、高屈折率膜および低屈折率膜が交互に積層された多層膜を有し、共振器構造は、第1電極側に第1界面、第2電極側に第2界面を有すると共に、多層膜の高屈折率膜と低屈折率との間に少なくとも一つの追加界面を有するものである。 A display device according to the present disclosure includes a display element including a light emitting layer between a first electrode and a second electrode and a resonator structure that resonates light generated in the light emitting layer between a plurality of interfaces. The display element has a multilayer film in which a high refractive index film and a low refractive index film are alternately laminated outside the second electrode, and the resonator structure has a first interface on the first electrode side and a second electrode side. And a second interface, and at least one additional interface between the high refractive index film and the low refractive index of the multilayer film.
本開示の表示装置では、第2電極の外側に、高屈折率膜および低屈折率膜が交互に積層された多層膜があり、この多層膜の高屈折率膜と低屈折率膜との間に少なくとも一つの追加界面が設けられているので、設計自由度が高くなり、二以上の単色光(例えばR,G,B)を合わせて発光させる場合に、それらの単色光のバランスを調整しやすくなる。よって、混色された光の三刺激値X,Y,Zの視野角による相対変化が揃えられ、色ずれが抑えられる。特に知覚上認識されやすい白色の色ずれが抑えられる。 In the display device of the present disclosure, there is a multilayer film in which a high refractive index film and a low refractive index film are alternately stacked outside the second electrode, and between the high refractive index film and the low refractive index film of the multilayer film. Since at least one additional interface is provided, the degree of freedom of design is increased, and when two or more monochromatic lights (for example, R, G, B) are emitted together, the balance of the monochromatic lights is adjusted. It becomes easy. Therefore, the relative changes according to the viewing angles of the tristimulus values X, Y, and Z of the mixed light are aligned, and the color shift is suppressed. In particular, white color misregistration that is easily perceived can be suppressed.
本開示による表示装置の製造方法は、第1電極および第2電極の間に発光層を有すると共に、発光層で発生した光を複数の界面の間で共振させる共振器構造を備えた表示素子を有する表示装置を製造するものであって、第1電極、発光層および第2電極を形成すると共に、第1電極側に共振器構造の第1界面、第2電極側に共振器構造の第2界面を形成する工程と、第2電極の外側に、高屈折率膜および低屈折率膜を交互に積層した多層膜を形成すると共に、多層膜の高屈折率膜と低屈折率との間に共振器構造の少なくとも一つの追加界面を形成する工程とを含むものである。 A display device manufacturing method according to the present disclosure includes a display element having a light emitting layer between a first electrode and a second electrode, and having a resonator structure that resonates light generated in the light emitting layer between a plurality of interfaces. A first electrode, a light emitting layer, and a second electrode, a first interface of the resonator structure on the first electrode side, and a second of the resonator structure on the second electrode side. Forming a multilayer film in which a high refractive index film and a low refractive index film are alternately laminated on the outside of the second electrode, and forming a multilayer film between the high refractive index film and the low refractive index. Forming at least one additional interface of the resonator structure.
本開示による電子機器は、上記本開示による表示装置を備えたものである。 An electronic apparatus according to the present disclosure includes the display device according to the present disclosure.
本開示の電子機器では、上記本開示の表示装置により視野角依存性が緩和された画像が表示される。 In the electronic device according to the present disclosure, an image with reduced viewing angle dependency is displayed by the display device according to the present disclosure.
本開示の表示装置、または本開示の電子機器によれば、第2電極の外側に、高屈折率膜および低屈折率膜が交互に積層された多層膜を設け、この多層膜の高屈折率膜と低屈折率膜との間に少なくとも一つの追加界面を設けるようにしている。よって、設計自由度を高め、視野角依存性をより緩和しやすくすることが可能となる。 According to the display device of the present disclosure or the electronic device of the present disclosure, a multilayer film in which a high refractive index film and a low refractive index film are alternately stacked is provided outside the second electrode, and the high refractive index of the multilayer film is provided. At least one additional interface is provided between the film and the low refractive index film. Therefore, it becomes possible to increase the degree of design freedom and to ease the viewing angle dependency more easily.
本開示の表示装置の製造方法によれば、第2電極の外側に、高屈折率膜および低屈折率膜を交互に積層した多層膜を形成すると共に、多層膜の高屈折率膜と低屈折率との間に共振器構造の少なくとも一つの追加界面を形成するようにしている。よって、上記本開示の表示装置を容易に製造することが可能となる。 According to the method for manufacturing a display device of the present disclosure, a multilayer film in which a high refractive index film and a low refractive index film are alternately stacked is formed outside the second electrode, and the high refractive index film and the low refractive index of the multilayer film are formed. And at least one additional interface of the resonator structure is formed with respect to the ratio. Therefore, the display device of the present disclosure can be easily manufactured.
以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.第1の実施の形態(RGBトップエミッション;高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に4層積層した多層膜を有する例)
2.変形例1(高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に偶数層積層した多層膜を有する例)
3.変形例2(高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に奇数層積層した多層膜を有する例)
4.第2の実施の形態(高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に3層積層し、第3層の屈折率を漸減させた多層膜を有する例)
5.第3の実施の形態(高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に3層積層し、第3層を複数の層の積層構造とし、複数の層の屈折率を逓減させた多層膜を有する例)
6.第4の実施の形態(白色トップエミッション;白黒表示の例)
7.第5の実施の形態(白色トップエミッション;カラー表示の例)
8.第6の実施の形態(RGBボトムエミッション;多層膜とTFT上の平坦化膜とを別に設ける例)
9.変形例3(RGBボトムエミッション;多層膜の第4層がTFT上の平坦化膜を兼ねる例)
10.実施例
11.適用例
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The description will be given in the following order.
1. First embodiment (RGB top emission; an example having a multilayer film in which four layers of high refractive index films and low refractive index films are alternately laminated)
2. Modification 1 (Example having a multilayer film in which even-numbered layers of high refractive index films and low refractive index films are alternately laminated)
3. Modification 2 (example having a multilayer film in which odd and high refractive index films and low refractive index films are alternately stacked)
4). Second Embodiment (Example in which three layers of high-refractive index films and low-refractive index films are alternately stacked, and a multilayer film in which the refractive index of the third layer is gradually reduced)
5. Third embodiment (a multilayer film in which three layers of high-refractive index films and low-refractive index films are alternately stacked, the third layer has a stacked structure of a plurality of layers, and the refractive index of the plurality of layers is decreased) Example)
6). Fourth embodiment (white top emission; monochrome display example)
7). Fifth embodiment (white top emission; color display example)
8). Sixth embodiment (RGB bottom emission; an example in which a multilayer film and a flattening film on a TFT are provided separately)
9. Modification 3 (RGB bottom emission; example in which the fourth layer of the multilayer film also serves as a planarization film on the TFT)
10. Example 11 Application examples
(第1の実施の形態)
図1は、本開示の第1の実施の形態に係る表示装置の構成を表すものである。この表示装置は、モニター装置やテレビジョン装置などとして用いられる有機ELカラー表示装置であり、例えば、表示素子として後述する有機EL素子10R,10G,10Bよりなる画素PXLCがマトリクス状に配置されてなる表示領域110Aを有している。表示領域110Aの周辺には、信号部である水平セレクタ(HSEL)121と、スキャナ部であるライトスキャナ(WSCN)131および電源スキャナ(DSCN)132とが配置されている。
(First embodiment)
FIG. 1 illustrates a configuration of a display device according to the first embodiment of the present disclosure. This display device is an organic EL color display device used as a monitor device, a television device, or the like. For example, pixels PXLC composed of
表示領域110Aにおいて、列方向には信号線DTL101〜10nが配置され、行方向には走査線WSL101〜10mおよび電源ラインDSL101〜10mが配置されている。各信号線DTLと各走査線WSLとの交差点に、有機EL素子10R,10G,10Bのいずれか一つ(サブピクセル)を含む画素回路140が設けられている。各信号線DTLは、水平セレクタ121に接続され、この水平セレクタ121から信号線DTLに映像信号が供給される。各走査線WSLは、ライトスキャナ131に接続されている。各電源ラインDSLは、電源ラインスキャナ132に接続されている。
In
図2は、画素回路140の一例を表したものである。画素回路140は、サンプリング用トランジスタ3Aおよび駆動用トランジスタ3Bと、保持容量3Cと、有機EL素子10R,10G,10Bのいずれか一つよりなる発光素子3Dとを有するアクティブ型の駆動回路である。サンプリング用トランジスタ3Aは、そのゲートが対応する走査線WSL101に接続され、そのソースおよびドレインの一方が対応する信号線DTL101に接続され、他方が駆動用トランジスタ3Bのゲートgに接続されている。駆動用トランジスタ3Bは、そのドレインdが対応する電源線DSL101に接続され、ソースsが発光素子3Dのアノードに接続されている。発光素子3Dのカソードは接地配線3Hに接続されている。なお、この接地配線3Hは全ての画素PXLCに対して共通に配線されている。保持容量3Cは、駆動用トランジスタ3Bのソースsとゲートgとの間に接続されている。
FIG. 2 shows an example of the
サンプリング用トランジスタ3Aは、走査線WSL101から供給される制御信号に応じて導通し、信号線DTL101から供給された映像信号の信号電位をサンプリングして保持容量3Cに保持するものである。駆動用トランジスタ3Bは、電源電位にある電源線DSL101から電流の供給を受け、保持容量3Cに保持された信号電位に応じて駆動電流を発光素子3Dに供給するものである。発光素子3Dは、供給された駆動電流により、映像信号の信号電位に応じた輝度で発光するようになっている。
The
図3は、図1に示した表示領域110Aの断面構成を表したものである。表示領域110Aには、基板10上に、複数の表示素子として可視光領域の互いに異なる単色の光を発生する有機EL素子10R,10G,10Bが順に設けられている。具体的には、基板10上には、赤色光LRを発生する有機EL素子10Rと、青色光LBを発生する有機EL素子10Bと、緑色光LGを発生する有機EL素子10Gとが順に設けられている。なお、基板10には上述した画素回路140が設けられ、画素回路140は平坦化膜(図示せず)により被覆され、この平坦化膜の上に有機EL素子10R,10G,10Bが設けられている。
FIG. 3 illustrates a cross-sectional configuration of the
有機EL素子10R, 10G,10Bは、それぞれ、下部電極11および上部電極12の間に、発光層を含む有機層13を有している。下部電極11,有機層13および上部電極12は、基板10の側からこの順に積層されている。
The
ここで、本実施の形態では、下部電極11は、本開示における「第1電極」の一具体例に対応する。上部電極12は、本開示における「第2電極」の一具体例に対応する。
Here, in the present embodiment, the
基板10は、例えば、透明ガラス基板、またはシリコン基板などの半導体基板により構成されている。また、基板10は、プラスチック材料よりなる可撓性基板(フレキシブル基板)でもよい。
The
下部電極(アノード)11は、例えば、厚みが100nmないし300nm程度であり、アルミニウム(Al),アルミニウム合金,白金(Pt),金(Au),クロム(Cr),タングステン(W)などの光反射材料により構成され、発光層で発生した光を上部電極12側から取り出すようになっている(トップエミッション)。また、下部電極11は、ITO(Indium Tin Oxide)などの透明電極としてもよい。この場合には、後述する共振器構造の第1界面P1を形成するため、下部電極11と基板10との間にPt,Au,Cr,Wなどの光反射材料よりなる反射層(図示せず)を設けることが望ましい。
The lower electrode (anode) 11 has a thickness of, for example, about 100 nm to 300 nm, and reflects light such as aluminum (Al), aluminum alloy, platinum (Pt), gold (Au), chromium (Cr), tungsten (W), etc. It is made of a material, and light generated in the light emitting layer is extracted from the
下部電極11は、有機EL素子10R,10G,10Bごとに別々に形成されている。また、下部電極11は、必要に応じて、画素分離絶縁膜(図示せず)により互いに電気的に分離されていてもよい。画素分離絶縁膜は、例えば、厚みが2μm程度であり、ポリイミドなどの有機感光性絶縁材料、またはシリコン酸化膜,シリコン窒化膜等の無機絶縁膜により構成されている。
The
上部電極(カソード)12は、例えば、厚みが3nmないし15nmの範囲であり、マグネシウム(Mg),銀(Ag)あるいはそれらの合金などの金属膜により構成されている。 The upper electrode (cathode) 12 has a thickness in the range of 3 nm to 15 nm, for example, and is made of a metal film such as magnesium (Mg), silver (Ag), or an alloy thereof.
なお、上部電極12は、図3では有機EL素子10R,10G,10Bごとに別々に設けられているが、有機EL素子10R,10G,10Bの共通電極とすることが可能である。
The
有機層13は、例えば、正孔注入層および正孔輸送層13A,発光層13B,電子輸送層および電子注入層13Cが下部電極11の側からこの順に積層されたものである。
The
正孔注入層および正孔輸送層13Aは、発光層13Bへの正孔注入効率を高めるためのものである。正孔注入層は、例えば、ヘキサアザトリフェニレン(HAT)などにより構成されている。正孔輸送層は、例えば、α−NPD〔N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl-〔1,1'-biphenyl 〕- 4,4'-diamine〕により構成されている。
The hole injection layer and the
発光層13Bは、電界をかけることにより、下部電極11から正孔注入層および正孔輸送層13Aを介して注入された正孔と、上部電極12から電子輸送層および電子注入層13Cを介して注入された電子とが再結合して、光を発生するものである。発光層13Bは、例えば、ホスト材料とドーパント材料からなる発光材料により構成されている。具体的には、青色の有機EL素子10Bの発光層13Bは、例えば、ホスト材料としてADN(9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン)よりなる厚み30nmの膜に、ドーパント材料としてジアミノクリセン誘導体が相対膜厚比で5%ドーピングされたものである。緑色の有機EL素子10Gの発光層13Bは、例えば、Alq3(トリスキノリノールアルミニウム錯体)により構成されている。赤色の有機EL素子10Rの発光層13Bは、例えば、ホスト材料としてのルブレンに、ドーパント材料としてピロメテンホウ素錯体がドーピングされたものである。
The
電子輸送層および電子注入層13Cは、発光層13Bへの電子注入効率を高めるためのものである。電子輸送層は、例えばBCP(2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン)により構成される。電子注入層は、例えばフッ化リチウム(LiF)により構成される。
The electron transport layer and the
有機層13を構成する各層の厚さは、例えば、正孔注入層が1nm〜20nm、正孔輸送層が15nm〜100nm、発光層が5nm〜50nm、電子輸送層および電子注入層は15nm〜200nmの範囲であることが好ましい。また、有機層13およびこれを構成する各層の厚さは、その光学膜厚が後述する共振器構造の動作を可能とするような値に設定される。
The thickness of each layer constituting the
なお、有機層13は、図3では有機EL素子10R,10G,10Bごとに別々に設けられているが、有機EL素子10R,10G,10Bの共通層とすることが可能である。
The
また、この有機EL素子10R,10G,10Bは、下部電極11の発光層13B側の端面を第1界面P1、上部電極12の発光層13B側の端面を第2界面P2とし、有機層13を共振部として、発光層13Bで発生した光を共振させる共振器構造MCを有している。このように共振器構造MCを有するようにすれば、発光層13Bで発生した光が多重干渉を起こし、一種の狭帯域フィルタとして作用することにより、取り出される光のスペクトルの半値幅が減少し、ピーク強度を高めることが可能となる。つまり、正面方向における光放射強度を高め、発光の色純度を向上させることが可能となる。また、上部電極12側から入射した外光についても多重干渉により減衰させることが可能となり、カラーフィルタ(図示せず)、または位相差板および偏光板(いずれも図示せず)との組合せにより有機EL素子10R,10G,10Bにおける外光の反射率を極めて小さくすることが可能となる。
Further, in the
第1界面P1と第2界面P2との間の光学的距離L1は、例えば、数1を満たすようにすることが好ましい。 It is preferable that the optical distance L1 between the first interface P1 and the second interface P2 satisfies, for example, Equation 1.
(数1)
(2L1 )/λ+Φ/(2π)=m
(式中、Φは第1界面P1で生じる反射光の位相シフトΦ1 と第2界面P2で生じる反射光の位相シフトΦ2 との和(Φ=Φ1 +Φ2 )(rad)、λは取り出したい光のスペクトルのピーク波長、mは整数をそれぞれ表す。)
(Equation 1)
(2L1) / λ + Φ / (2π) = m
(Where Φ is the sum of the phase shift Φ1 of the reflected light generated at the first interface P1 and the phase shift Φ2 of the reflected light generated at the second interface P2 (Φ = Φ1 + Φ2) (rad), and λ is the light to be extracted. (Spectrum peak wavelength, m represents an integer, respectively.)
このような共振器構造MCを有する有機EL素子10R,10G,10Bでは、次数mが大きくなるほど、輝度や色度の視野角依存性、すなわち正面方向から見た場合と斜め方向から見た場合とでの輝度や色度の変化が大きくなる傾向がある。モニター装置やテレビジョン装置等の用途に有機EL表示装置を用いることを想定した場合、視野角による輝度低下および色度変化は小さい方が望ましい。
In the
視野角特性のみを考慮するとm=0の条件が理想的である。しかしながら、この条件では有機層13の厚みが薄くなるので、発光特性への影響や下部電極11と上部電極12との短絡発生のおそれが生じる。そのため、例えばm=1の条件を用いることにより、輝度や色度の視野角依存性が大きくなることを回避すると共に、発光特性の低下や短絡発生を抑え、生産性の向上と良好な視野角特性とを両立させることが可能となる。
Considering only the viewing angle characteristics, the condition of m = 0 is ideal. However, since the thickness of the
更に、この有機EL素子10R,10G,10Bでは、上部電極12の外側に、高屈折率膜および低屈折率膜が交互に積層された多層膜20が設けられている。この多層膜20の高屈折率膜と低屈折率膜との間には、少なくとも一つの追加界面が設けられている。これにより、この表示装置では、共振器構造MCの設計自由度を高め、視野角依存性をより緩和しやすくすることが可能となっている。
Further, in the
具体的には、多層膜20は、図4に示したように、上部電極12の側から順に、高屈折率膜の第1層21、低屈折率膜の第2層22、高屈折率膜の第3層23、および低屈折率膜の第4層24を有している。共振器構造MCは、第1層21と第2層22との間に追加界面として第3界面P3を有し、第2層22と第3層23との間に追加界面として第4界面P4を有している。
Specifically, as shown in FIG. 4, the
追加界面である第3界面P3および第4界面P4は、有機EL素子10R, 10G,10BによりR,G,Bの単色光を合わせて発光させる場合に、それらの単色光のバランスを調整するためのものである。
The third interface P3 and the fourth interface P4, which are additional interfaces, are used to adjust the balance of the monochromatic light when the monochromatic light of R, G, B is combined and emitted by the
すなわち、R,G,Bを合わせて発光させたときは、混色された光の三刺激値X,Y,Zの視野角による相対変化が揃っていないと色ずれを抑えることはできない。これは特に知覚上認識されやすい白色で問題となる。本実施の形態は、これを解決するために、R,G,Bバランスを微調整する目的で上部電極12上に多層膜20を設けたものである。つまり、多層膜20は、第1界面P1および第2界面P2に加えて、追加界面として第3界面P3および第4界面P4を作ることで設計自由度を上げ、R,G,Bバランスを調整しやすいようにしたものである。なお、R,G,Bバランスの調整は、有機層11の厚み調整や材料選択、多層膜20の各層の厚み調整などにより行うことが可能である。
That is, when R, G, and B are emitted together, the color shift cannot be suppressed unless the relative changes due to the viewing angles of the tristimulus values X, Y, and Z of the mixed light are uniform. This is particularly a problem with white that is easily perceptible. In the present embodiment, in order to solve this problem, a
このような多層膜20は、水分等により浸食や劣化などの影響を受けやすい上部電極12や有機層13を保護するパッシベーション膜としての機能も有しており、無機材料、有機材料、またはそれらの組合せにより構成されている。無機材料としては、例えば、酸化ケイ素(SiOx)、窒化ケイ素(SiNx)、またはこれらの組合せが挙げられる。有機材料としては、例えば、ポリイミド、エポキシ、アクリル系の樹脂膜が挙げられる。
Such a
多層膜20は、シリコン(Si)と窒素(N)とを主成分とする膜により構成されていることが好ましい。シリコン(Si)と窒素(N)とを主成分とする膜は、低温CVD(Chemical Vapor Deposition)で成膜しても緻密で含水率が低い膜を得ることが可能である。よって、特にトップエミッションの場合には、有機層13の成膜後に高温CVDで多層膜20を成膜することによって有機層13に熱ダメージを与えてしまうのを回避すると共に、多層膜20のパッシベーション性能を高め、高温保存特性や信頼性を向上させることが可能となる。
The
シリコン(Si)と窒素(N)とを主成分とする膜としては、例えば、SiNx,SiON,SiCNが挙げられる。中でも、SiNxが好ましい。SiNx膜は、成膜中にCVD条件を調整することにより屈折率を容易に変化させることが可能である。よって、第1層21ないし第4層24をすべて同じSiNx膜として屈折率のみ異ならせることにより、構成を簡素化すると共に、製造プロセスとしても設備コストを抑えることが可能となる。
Examples of the film containing silicon (Si) and nitrogen (N) as main components include SiNx, SiON, and SiCN. Among these, SiNx is preferable. The refractive index of the SiNx film can be easily changed by adjusting the CVD conditions during film formation. Therefore, the
また、上述のように混色された光(白色)の三刺激値X,Y,Zの視野角による相対変化を揃える目的では、必ずしも大きな屈折率差は必要ないので、高屈折率SiN/低屈折率SiNの屈折率差で調整可能であり、材料選択の自由度がある。界面での屈折率差を大きくするためにSiOのような疎で含水率の高い材料を使用する必要はなくなり、画素侵食を抑えることが可能となる。 In addition, for the purpose of aligning the relative changes depending on the viewing angles of the tristimulus values X, Y, and Z of the mixed light (white) as described above, a large refractive index difference is not necessarily required. Therefore, high refractive index SiN / low refractive index The refractive index difference of the refractive index SiN can be adjusted, and there is a degree of freedom in material selection. In order to increase the refractive index difference at the interface, it is not necessary to use a sparse and high moisture content material such as SiO, and pixel erosion can be suppressed.
以下、多層膜20を構成する第1層21ないし第4層24の各層の具体的な構成について説明する。
Hereinafter, a specific configuration of each of the
第1層21は、多層膜20のうち上部電極12に最も近い層であり、上部電極12に直接接して設けられている。第1層21は、上層膜(特に第2層22または第4層24)からの未反応ガスが上部電極12および有機層13に侵入することを抑えるための膜であり、バリア性能が高いことが求められる。そのためには、フーリエ変換赤外分光スペクトルにおける3350cm-1付近のN−H伸縮振動に帰属されるピーク強度をA、2160cm-1付近のSi−H伸縮振動に帰属されるピーク強度をBとしたとき、第1層21のB/A比率が第4層24のB/A比率よりも大きいことが好ましい。
The
第1層21は、例えば、シリコン(Si)と窒素(N)とを主成分とする膜、例えばSiNx膜により構成されている。また、第1層21は、上述の理由でバリア性能を高めるためにシリコン含有比が高く緻密な(高密度な)膜とされており、そのため多層膜20の中で相対的に屈折率が最も高くなっている。
The
また、第1層21は、第3界面P3を形成するという光学調整機能を有しているので、第1層21の厚みはあまりに厚過ぎないことが望ましい。第1層21の厚みが厚過ぎると、第3界面P3が消滅してしまうからである。例えば、第1層21の厚みは10nm以上500nm以下であることが好ましい。
Further, since the
第2層22は、第1層21との間に第3界面P3を形成するための低屈折率膜である。すなわち、第1層21の屈折率をn1、第2層22の屈折率をn2としたとき、n1>n2の関係が成立している。
The
第2層22は、例えば、シリコン(Si)と窒素(N)とを主成分とする膜、例えばSiNx膜により構成されている。第2層22は、成膜条件の調整により第1層21よりも疎な(低密度な)膜とされており、そのため第1層21よりも屈折率が低くなっている。なお、第2層22は、疎な膜であることから未反応ガスを多く含んでいるが、第2層22と上部電極12との間にはバリア機能を有する第1層21が設けられているので、第2層22からの未反応ガスが上部電極12または有機層13へ侵入することが抑えられている。
The
また、第2層22は、第3界面P3および第4界面P4を形成するという光学調整機能を有しているので、第2層22の厚みはあまりに厚過ぎないことが望ましい。第2層22の厚みが厚過ぎると、第3界面P3または第4界面P4が消滅してしまうからである。例えば、第2層22の厚みは10nm以上500nm以下であることが好ましい。
Moreover, since the
第3層23は、第2層22との間に第4界面4を形成するための高屈折率膜である。つまり、第2層22の屈折率をn2、第3層23の屈折率をn3としたとき、n2<n3の関係が成立している。
The
第3層23は、例えば、シリコン(Si)と窒素(N)とを主成分とする膜、例えばSiNx膜により構成されている。また、第3層23は、成膜条件の調整により第1層21と同様にシリコン含有比が高く緻密な膜とされており、そのため屈折率が高くなっていると共に、第1層21のバリア性を補う機能も有することが可能となっている。
The
また、第3層23は、第4界面P4を形成するという光学調整機能を有しているので、第3層23の厚みはあまりに厚過ぎないことが望ましい。第3層23の厚みが厚過ぎると、第4界面P4が消滅してしまうからである。例えば、第3層23の厚みは10nm以上500nm以下であることが好ましい。
Moreover, since the
更に、第3層23の屈折率n3と、第1層21の屈折率n1は、n1>n3を満たしていることが望ましい。このようにすることにより、第4界面P4における反射を、第3界面P3における反射よりも小さくして、取り出し効率を高めることが可能となる。
Furthermore, it is desirable that the refractive index n3 of the
第4層24は、多層膜20のうち上部電極12から最も遠い層である。第4層24は、下層膜(有機層13、上部電極12等)に異物や突起があった際にそれらを覆うことで隙間からの水分などの浸入を抑えるための膜である。
The
第4層24は、例えば、シリコン(Si)と窒素(N)とを主成分とする膜、例えばSiNx膜により構成されている。第4層24は、成膜条件の調整により第3層23よりも疎な膜とされており、そのため第3層23よりも屈折率が低くなっている。なお、第4層24は疎な膜であることから未反応ガスを多く含んでいるが、第4層24と上部電極12との間にはバリア機能を有する第1層21および第3層23が設けられているので、第4層24からの未反応ガスが上部電極12または有機層13へ侵入することが抑えられている。第4層24の屈折率n4と、第2層22の屈折率n2とは、ほぼ同じである。
The
第4層24の厚みは、好ましくは1μm以上、より好ましくは1μm以上10μm以下である。1μmよりも薄い場合には、下層膜の異物や突起が確実に覆われなくなるおそれがあるからである。また、第4層24は上述したように疎な膜であることから、成膜レートを高くすることができ、容易に厚みを1μm以上と厚くすることが可能である。
The thickness of the
第4層24の消衰係数は、例えば0.01以下であることが好ましい。第4層24の厚みを1μm以上と厚くした場合には、第4層24の光の吸収が大きいと、有機層13からの発光が吸収され、取り出し効率が低下してしまうおそれがあるからである。
The extinction coefficient of the
なお、多層膜20の第1層21ないし第4層24は、図3では有機EL素子10R,10G,10Bごとに別々に設けられているが、有機EL素子10R,10G,10Bの共通層とすることが可能である。
The
更に、多層膜20上には、例えば、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂よりなる接着層(図示せず)を間にして、ガラスなどよりなる対向基板(図示せず)が全面にわたって貼り合わされている。対向基板には、必要に応じて、カラーフィルタまたはブラックマトリクスとしての遮光膜が設けられている。多層膜20と対向基板との間には、レンズシート(図示せず)が装着されていてもよい。接着層の材料としては、エポキシ、アクリル系の有機材料が挙げられる。
Further, an opposing substrate (not shown) made of glass or the like is bonded on the entire surface of the
この表示装置は、例えば次のようにして製造することができる。 This display device can be manufactured, for example, as follows.
まず、上述した材料よりなる基板10の上に画素回路140を形成し、平坦化膜(図示せず)により基板10の表面を平坦化する。次いで、平坦化膜で覆われた基板10の表面に、例えばスパッタ法により、例えばAl合金よりなる下部電極材料膜(図示せず)を、例えば100nmの厚みで形成する。この下部電極材料膜を、例えばフォトリソグラフィおよびエッチングを用いて所定の形状に成形し、下部電極11を形成する。続いて、必要に応じて下部電極11の間に電極分離絶縁膜(図示せず)を形成する。
First, the
そののち、下部電極11の上に、例えば真空蒸着法により、上述した厚みおよび材料よりなる正孔注入層および正孔輸送層13A,発光層13B,電子輸送層および電子注入層13Cを順に成膜し、有機層13を形成する。有機層13は、マスクを用いて蒸着することで、赤,緑および青の各色に分けて形成することが可能である。また、有機層13は、共振器構造MCにおいて発光層13Bで発生した光を共振させる共振部としての機能を有している。よって、有機層13の厚みを赤,緑および青の各色で互いに調整することにより、共振器構造MCにおける共振部の厚みを調整し、取り出し効率や視野角特性を高めることが可能である。
After that, the hole injection layer and the
有機層13を形成したのち、例えば真空蒸着法により、有機層13の上に、上述した厚みおよび材料よりなる上部電極12を形成する。これにより、下部電極11の発光層13B側の端面に、共振器構造MCの第1界面P1が形成され、上部電極12の発光層13B側の端面に、共振器構造MCの第2界面P2が形成される。
After the
上部電極12を形成したのち、上部電極12の上に、上述した厚みおよび材料よりなる第1層21ないし第4層24を成膜し、多層膜20を形成する。多層膜20の形成方法としては、例えば、無機材料の場合にはプラズマCVD法、有機材料の場合には塗布法が挙げられる。プラズマCVD法は被覆性(カバレッジ)が良好であると共に、高速成膜が可能であり、生産性向上に有利となる。塗布法は平坦性が良くなる。
After the
多層膜20をSiNx膜により構成する場合には、例えば、シランガス、アンモニアガスおよび窒素などのキャリアガスを含むガスを原料とした低温CVD法により形成すると共に、CVD条件を調整することにより高屈折率膜(第1層21,第3層23)と低屈折率膜(第2層22、第4層24)とで屈折率を異ならせるようにすることが好ましい。その際のCVD条件範囲としては、例えば、シランガス流量:0.1〜5.0(SLM)、アンモニアガス流量:0.1〜5.0(SLM)、窒素ガス流量:0.1〜10.0(SLM)、RFパワー:0.1〜10.0(kW)、圧力:10〜500(Pa)とすることが可能である。
When the
多層膜20は、基板温度150℃以下で形成することが好ましい。有機層13の熱ダメージを避けることが可能となるからである。
The
このようにして、上部電極12の上に、高屈折率膜の第1層21、低屈折率膜の第2層22、高屈折率膜の第3層23、および低屈折率膜の第4層24が順に積層される。高屈折率膜の第1層21と低屈折率膜の第2層22との間には、共振器構造MCの追加界面として第3界面P3が形成される。低屈折率膜の第2層22と高屈折率膜の第3層23との間には、共振器構造MCの追加界面として第4界面P4が形成される。
In this way, on the
そののち、多層膜20の上に、接着層(図示せず)を形成し、対向基板(図示せず)を貼り合わせて封止する。以上により、図1ないし図3に示した表示装置が完成する。
After that, an adhesive layer (not shown) is formed on the
この表示装置では、走査線WSLから供給される制御信号に応じてサンプリング用トランジスタ3Aが導通し、信号線DTLから供給された映像信号の信号電位がサンプリングされて保持容量3Cに保持される。また、電源線DSLから駆動用トランジスタ3Bに電流が供給され、保持容量3Cに保持された信号電位に応じて、駆動電流が発光素子3D(有機EL素子10R,10G,10B)に供給される。発光素子3D(有機EL素子10R,10G,10B)は、供給された駆動電流により、映像信号の信号電位に応じた輝度で発光する。この光は、上部電極12,カラーフィルタおよび対向基板(図示せず)を透過して取り出される。
In this display device, the
ここでは、下部電極11の発光層13B側の端面を第1界面P1、上部電極12の発光層13B側の端面を第2界面P2とし、有機層13を共振部とした共振器構造MCが設けられている。よって、有機EL素子10R,10G,10Bの発光層13Bで発生した光は、第1界面P1と第2界面P2との間で多重干渉し、正面方向における輝度、色純度などが向上する。
Here, a resonator structure MC is provided in which the end face of the
また、上部電極12の外側には、高屈折率膜および低屈折率膜が交互に積層された多層膜20があり、この多層膜20の高屈折率膜と低屈折率膜との間に、共振器構造MCの少なくとも一つの追加界面が設けられている。具体的には、多層膜20は、上部電極12の側から順に、高屈折率膜の第1層21、低屈折率膜の第2層22、高屈折率膜の第3層23、および低屈折率膜の第4層24を有している。共振器構造MCは、第1層21と第2層22との間に追加界面として第3界面P3を有し、第2層22と第3層23との間に追加界面として第4界面P4を有している。
Further, outside the
このように、上部電極12の外側に追加界面として第3界面P3および第4界面P4をもつことで、設計自由度が高くなり、二以上の単色光(例えばR,G,B)を合わせて発光させる場合に、それらの単色光のバランスを調整しやすくなる。よって、混色された光の三刺激値X,Y,Zの視野角による相対変化を揃えることが容易になる。これにより、特に知覚上認識されやすい白色の色度変化が抑制され、発光特性の視野角依存性が緩和される。
Thus, by having the third interface P3 and the fourth interface P4 as additional interfaces outside the
このように本実施の形態では、上部電極12の外側に、高屈折率膜および低屈折率膜が交互に積層された多層膜20を設け、この多層膜20の高屈折率膜と低屈折率膜との間に少なくとも一つの追加界面を設けるようにしている。具体的には、第1層21と第2層22との間に第3界面P3、第2層22と第3層23との間に第4界面P4を設けている。よって、共振器構造MCの設計自由度を向上させ、視野角依存性をより緩和しやすくすることが可能となる。
As described above, in the present embodiment, the
特に、多層膜20をシリコン(Si)と窒素(N)とを主成分とする膜、例えばSiNx膜により構成するようにしたので、低温CVDでも緻密で含水率の低い膜を形成可能であり、多層膜20のパッシベーション性能を高め、信頼性を向上させることが可能となる。
In particular, since the
(変形例1)
なお、上記実施の形態では、多層膜20として、高屈折率膜(第1層21,第3層23)および低屈折率膜(第2層22,第4層24)を交互に4層積層した場合について説明した。しかしながら、多層膜20の積層数は4層に限られず、高屈折率膜および低屈折率膜を交互に6層、8層、またはそれ以上の偶数層積層したものでもよい。
(Modification 1)
In the above-described embodiment, as the
例えば図5に示したように、高屈折率膜(第1層21,第3層23,第5層25,第7層27)と低屈折率膜(第2層22,第4層24,第6層26,第8層28)とを交互に8層積層することも可能である。この場合、第1層21と第2層22との間に第3界面P3、第2層22と第3層23との間に第4界面P4、第3層23と第4層24との間に第5界面P5、第4層24と第5層25との間に第6界面P6、第5層25と第6層26との間に第7界面P7、第6層26と第7層27との間に第8界面P8が形成される。
For example, as shown in FIG. 5, a high refractive index film (
本変形例では、多層膜20のうち上部電極12から最も遠い層(第8層28)は低屈折率膜、すなわち疎な膜である。従って、第8層28の成膜レートを高くして厚みを大きくし、下層膜(有機層13、上部電極12等)の異物や突起を覆い、隙間からの水分などの浸入を抑えることが可能となる。
In the present modification, a layer (eighth layer 28) farthest from the
(変形例2)
また、変形例1では、多層膜20の積層数を偶数とした場合について説明したが、多層膜20の積層数は偶数に限らず、高屈折率膜および低屈折率膜を交互に奇数層積層したものでもよい。
(Modification 2)
In the first modification, the case where the number of the
例えば図6に示したように、高屈折率膜(第1層21,第3層23,第5層25,第7層27,第9層29)と低屈折率膜(第2層22,第4層24,第6層26,第8層28)とを交互に9層積層することも可能である。この場合、第1層21と第2層22との間に第3界面P3、第2層22と第3層23との間に第4界面P4、第3層23と第4層24との間に第5界面P5、第4層24と第5層25との間に第6界面P6、第5層25と第6層26との間に第7界面P7、第6層26と第7層27との間に第8界面P8、第7層27と第8層28との間に第9界面P9が形成される。
For example, as shown in FIG. 6, a high refractive index film (
本変形例では、多層膜20のうち上部電極12から最も遠い層(第9層29)は高屈折率膜、すなわちシリコン含有比の高い緻密な膜である。この場合には、第9層29の成膜レートを上げて厚みを大きくすることは難しい。しかしながら、多層膜20の合計厚みが十分に厚い場合には、第9層29の厚みが小さくても、第1層21ないし第8層28によって下層膜(有機層13、上部電極12等)の異物や突起を覆い、隙間からの水分などの浸入を抑えることが可能である。
In this modification, the layer (the ninth layer 29) farthest from the
(第2の実施の形態)
図7は、本開示の第2の実施の形態に係る表示装置における、多層膜20の断面構成を表したものである。本実施の形態の表示装置は、多層膜20の構成が異なることを除いては、上記第1の実施の形態と同様の構成、作用および効果を有している。よって、同一の構成要素には同一の符号を付して説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 7 illustrates a cross-sectional configuration of the
基板10、下部電極11,上部電極12および有機層13は、第1の実施の形態と同様に構成されている。
The
多層膜20は、上部電極12の側から順に、高屈折率膜の第1層21、低屈折率膜の第2層22、および第3層31を有している。第3層31は、第2層22側から発光出射方向に向かうにつれて屈折率が連続的に減少している。共振器構造MCは、第1層21と第2層22との間に追加界面として第3界面P3を有している。
The
第1界面P1と第2界面P2との間の光学的距離L1、および第1界面P1と第3界面P3との間の光学的距離L2は、第1の実施の形態と同様である。 The optical distance L1 between the first interface P1 and the second interface P2 and the optical distance L2 between the first interface P1 and the third interface P3 are the same as in the first embodiment.
多層膜20は、第1の実施の形態と同様に、無機材料、有機材料、またはそれらの組合せにより構成されている。中でも、多層膜20は、第1の実施の形態と同様に、シリコン(Si)と窒素(N)とを主成分とする膜、例えば、SiNx,SiON,SiCNにより構成されていることが好ましい。
As in the first embodiment, the
以下、多層膜20を構成する第1層21,第2層22および第3層31の各層の構成について説明する。
Hereinafter, the configuration of each of the
第1層21および第2層22は、第1の実施の形態と同様に構成されている。
The
第3層31は、多層膜20のうち上部電極12から最も遠い層である。第3層31は、下層膜(有機層13、上部電極12等)に異物や突起があった際にそれらを覆うことで隙間からの水分などの浸入を抑えるための膜である。
The
第3層31は、例えば、シリコン(Si)と窒素(N)とを主成分とする膜、例えばSiNx膜により構成されている。第3層31は、成膜条件の調整により第2層22側から発光出射方向に向かうにつれて疎な膜とされており、そのため第2層22側から発光出射方向に向かうにつれて屈折率が連続的に減少している。
The
第3層31の第2層22側における屈折率をn31とし、第2層22の屈折率をn2としたとき、n2<n31の関係が成立していることが好ましい。第3層31の第2層22側の屈折率n31が低すぎる場合には、第1層21と第2層22との間の第3界面P3に共振器構造MCの共振面としての反射機能を持たせることが難しくなる。
When the refractive index of the
また、第3層31の屈折率は、第2層22側から発光出射方向に向かうにつれて連続的に減少している、換言すれば、途中で増加していないことが望ましい。これにより、第3層31における光吸収を小さくし、取り出し効率を向上させることが可能となる。
In addition, it is desirable that the refractive index of the
第3層31の厚みは、好ましくは1μm以上、より好ましくは1μm以上10μm以下である。1μmよりも薄い場合には、下層膜の異物や突起が確実に覆われなくなるおそれがあるからである。また、第3層31は、厚み方向の一部に疎な部分を含むので、成膜レートを高くすることができ、容易に厚みを1μm以上と厚くすることが可能である。
The thickness of the
第3層31の消衰係数は、例えば0.01以下であることが好ましい。第3層31の厚みを1μm以上と厚くした場合には、第3層31の光の吸収が大きいと、有機層13からの発光が吸収され、取り出し効率が低下してしまうおそれがあるからである。
The extinction coefficient of the
この表示装置は、多層膜20の第3層31の形成方法が異なることを除いては、第1の実施の形態と同様にして製造することができる。多層膜20の第3層31の形成方法は、例えば、以下の通りである。第3層31のCVD成膜中において、シランガス流量、アンモニアガス流量、窒素ガス流量、RFパワー、圧力などの条件を連続的に変化させることで、第3層31の屈折率を第2層22側から発光出射方向に向かうにつれて連続的に減少させる。
This display device can be manufactured in the same manner as in the first embodiment except that the formation method of the
この表示装置では、各発光素子3D(有機EL素子10R,10G,10B)に対して第1の実施の形態で説明したと同じように駆動制御がなされ、表示が行われる。
In this display device, each light-emitting
ここでは、下部電極11の発光層13B側の端面を第1界面P1、上部電極12の発光層13B側の端面を第2界面P2とし、有機層13を共振部とした共振器構造MCが設けられている。よって、有機EL素子10R,10G,10Bの発光層13Bで発生した光は、第1界面P1と第2界面P2との間で多重干渉し、正面方向における輝度、色純度などが向上する。
Here, a resonator structure MC is provided in which the end face of the
また、多層膜20は、上部電極12の側から順に、高屈折率膜の第1層21、低屈折率膜の第2層22、および第3層31を有し、第3層31は、第2層22側から発光出射方向に向かうにつれて屈折率が連続的に減少している。共振器構造MCは、第1層21と第2層22との間に追加界面として第3界面P3を有している。
The
このように、上部電極12の外側に追加界面として第3界面P3をもつことで、設計自由度が高くなり、二以上の単色光(例えばR,G,B)を合わせて発光させる場合に、それらの単色光のバランスを調整しやすくなる。よって、混色された光の三刺激値X,Y,Zの視野角による相対変化を揃えることが容易になる。これにより、特に知覚上認識されやすい白色の色度変化が抑制され、発光特性の視野角依存性が緩和される。
Thus, by having the third interface P3 as an additional interface outside the
このように本実施の形態では、多層膜20として、上部電極12の側から順に、高屈折率膜の第1層21、低屈折率膜の第2層22、および第2層22側から発光出射方向に向かうにつれて屈折率が連続的に減少する第3層31を設けると共に、第1層21と第2層22との間に第3界面P3を設けている。よって、共振器構造MCの設計自由度を高め、視野角依存性をより緩和しやすくすることが可能となる。
Thus, in the present embodiment, the
(第3の実施の形態)
図8は、本開示の第3の実施の形態に係る表示装置における、多層膜20の構成を表したものである。本実施の形態の表示装置は、多層膜20の構成が異なることを除いては、上記第1の実施の形態と同様の構成、作用および効果を有している。よって、同一の構成要素には同一の符号を付して説明する。
(Third embodiment)
FIG. 8 illustrates a configuration of the
基板10、下部電極11,上部電極12および有機層13は、第1の実施の形態と同様に構成されている。
The
多層膜20は、上部電極12の側から順に、高屈折率膜の第1層21、低屈折率膜の第2層22、および第3層32を有している。第3層32は、複数の層32A,32B,32C,32D,32Eの積層構造を有し、これら複数の層32A〜32Eの屈折率は、第2層22側から発光出射方向に向かうにつれて階段状に減少している。共振器構造MCは、第1層21と第2層22との間に追加界面として第3界面P3を有している。
The
第1界面P1と第2界面P2との間の光学的距離L1、および第1界面P1と第3界面P3との間の光学的距離L2は、第1の実施の形態と同様である。 The optical distance L1 between the first interface P1 and the second interface P2 and the optical distance L2 between the first interface P1 and the third interface P3 are the same as in the first embodiment.
多層膜20は、第1の実施の形態と同様に、無機材料、有機材料、またはそれらの組合せにより構成されている。中でも、多層膜20は、第1の実施の形態と同様に、シリコン(Si)と窒素(N)とを主成分とする膜、例えば、SiNx,SiON,SiCNにより構成されていることが好ましい。
As in the first embodiment, the
以下、多層膜20を構成する第1層21,第2層22および第3層32の各層の構成について説明する。
Hereinafter, the configuration of each of the
第1層21および第2層22は、第1の実施の形態と同様に構成されている。
The
第3層32は、多層膜20のうち上部電極12から最も遠い層である。第3層32は、下層膜(有機層13、上部電極12等)に異物や突起があった際にそれらを覆うことで隙間からの水分などの浸入を抑えるための膜である。
The
第3層32の複数の層32A〜32Eは、例えば、シリコン(Si)と窒素(N)とを主成分とする膜、例えばSiNx膜により構成されている。複数の層32A〜32Eは、成膜条件の調整により第2層22側から発光出射方向に向かうにつれて階段状に密度が減少しており、そのため、複数の層32A〜32Eの屈折率は、第2層22側から発光出射方向に向かうにつれて階段状に減少している。
The plurality of
複数の層32A〜32Eのうち第2層22に最も近い層32Aの屈折率をn31とし、第2層22の屈折率をn2としたとき、n2<n31の関係が成立していることが好ましい。層32Aの屈折率n31が低すぎる場合には、第1層21と第2層22との間に第3界面P3に共振器構造MCの共振面としての反射機能を持たせることが難しくなる。
Of the plurality of
また、複数の層32A〜32Eの屈折率は、第2層22側から発光出射方向に向かうにつれて階段状に減少している、換言すれば、途中で増加していないことが望ましい。これにより、第3層32における光吸収を小さくし、取り出し効率を向上させることが可能となる。
Further, it is desirable that the refractive indexes of the plurality of
第3層32の厚み(複数の層32A〜32Eの合計厚み)は、好ましくは1μm以上、より好ましくは1μm以上10μm以下である。1μmよりも薄い場合には、下層膜(有機層13、上部電極12等)の異物や突起が確実に覆われなくなるおそれがあるからである。また、第3層26は、厚み方向の一部に疎な部分を含むので、成膜レートを高くすることができ、容易に厚みを1μm以上と厚くすることが可能である。
The thickness of the third layer 32 (total thickness of the plurality of
第3層32の消衰係数は、例えば0.01以下であることが好ましい。第3層32の厚みを1μm以上と厚くした場合には、第3層32の光の吸収が大きいと、有機層13からの発光が吸収され、取り出し効率が低下してしまうおそれがあるからである。
The extinction coefficient of the
この表示装置は、多層膜20の第3層32の形成方法が異なることを除いては、第1の実施の形態と同様にして製造することができる。多層膜20の第3層32の形成方法は、例えば、以下の通りである。第3層32の複数の層32A〜32EのCVD成膜中において、シランガス流量、アンモニアガス流量、窒素ガス流量、RFパワー、圧力などの条件を段階的に変化させることで、複数の層32A〜32Eの屈折率を、第2層22側から発光出射方向に向かうにつれて階段状に減少させる。
This display device can be manufactured in the same manner as in the first embodiment except that the formation method of the
この表示装置では、各発光素子3D(有機EL素子10R,10G,10B)に対して第1の実施の形態で説明したと同じように駆動制御がなされ、表示が行われる。この表示装置の作用および効果については、第2の実施の形態と同様である。
In this display device, each light-emitting
(第4の実施の形態)
図9は、本開示の第4の実施の形態に係る表示装置における、表示領域110Aの断面構成を表したものである。本実施の形態の表示装置は、表示素子として白色光(青色光LBと黄色光LYとの混色)を発生する有機EL素子10Wを有していることを除いては、上記第1の実施の形態と同様の構成を有している。よって、同一の構成要素には同一の符号を付して説明する。
(Fourth embodiment)
FIG. 9 illustrates a cross-sectional configuration of the display area 110 </ b> A in the display device according to the fourth embodiment of the present disclosure. The display device according to the present embodiment includes the
基板10、多層膜20および共振器構造MCは、第1の実施の形態と同様に構成されている。
The
有機EL素子10Wは、それぞれ、下部電極11および上部電極12の間に、発光層を含む有機層13を有している。下部電極11,有機層13および上部電極12は、基板10の側からこの順に積層されている。
The
ここで、本実施の形態では、下部電極11は、本開示における「第1電極」の一具体例に対応する。上部電極12は、本開示における「第2電極」の一具体例に対応する。
Here, in the present embodiment, the
下部電極(アノード)11および上部電極12は、第1の実施の形態と同様に構成されている。
The lower electrode (anode) 11 and the
有機層13は、例えば、下部電極11の側から順に、黄色光LY(または橙色光)を発生する第1発光ユニット14,電荷発生層15および青色光LB(または青緑色)を発生する第2発光ユニット16を積層した構成を有している。
The
第1発光ユニット14は、例えば、下部電極11の側から順に、正孔注入層および正孔輸送層14A,第1発光層14Bおよび電子輸送層14Cを有している。
The first
電荷発生層15は、電圧印加時において、上部電極12(陰極)側に配置された第2発光ユニット16に対しては正孔を注入する一方、下部電極11(陽極)側に配置された第1発光ユニット14に対しては電子を注入するものである。電荷発生層15は、例えば、酸化モリブデン(MoO3)、酸化タングステン(WO3)、酸化バナジウム(V2 O5 )や7酸化レニウム(Re2 O7 )のような金属酸化物やポルフィリン、金属テトラフェニルポルフィリン、金属ナフタロシアニン、ヘキサシアノアザトリフェニレン、7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン(TCNQ)、7,7,8,8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラフルオロキノジメタン(F4−TCNQ)などの電荷移動錯体化合物を単層として構成させるほかに、アミン化合物にドーピングして構成されていてもよい。
The
第2発光ユニット16は、例えば、電荷発生層15の側から順に、正孔注入層および正孔輸送層16A,第2発光層16B,電子輸送層および電子注入層16Cを有している。
The second
第1発光ユニット14および第2発光ユニット16の各層の構成材料は特に限定されない。正孔注入層は、例えば、ヘキサアザトリフェニレン(HAT)などにより構成されている。正孔輸送層は、例えば、ベンジジン誘導体、スチリルアミン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、ヒドラゾン誘導体などの正孔輸送材料により構成されている。第1発光層14Bおよび第2発光層16Bは、例えば、ベリレン誘導体、クマリン誘導体、ピラン系色素、トリフェニルアミン誘導体等の有機物質を微量含む有機膜により構成されている。電子輸送層は、例えばキノリン、ペリレン、ビススチリル、ピラジン、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、フルオレノン、またはこれらの誘導体などの電子輸送材料により構成される。電子注入層は、例えばフッ化リチウム(LiF)により構成される。
The constituent material of each layer of the 1st
有機層13を構成する各層の厚さは、例えば、正孔注入層が1nm〜20nm、正孔輸送層が15nm〜100nm、発光層が5nm〜50nm、電子輸送層および電子注入層は15nm〜200nmの範囲であることが好ましい。また、有機層13およびこれを構成する各層の厚さは、その光学膜厚が共振器構造MCの動作を可能とするような値に設定される。
The thickness of each layer constituting the
この表示装置は、例えば次のようにして製造することができる。 This display device can be manufactured, for example, as follows.
まず、第1の実施の形態と同様にして、基板10に画素回路140、平坦化膜(図示せず)および下部電極11を形成する。
First, in the same manner as in the first embodiment, a
次いで、下部電極11の上に、例えば真空蒸着法により、上述した厚みおよび材料よりなる第1発光ユニット14,電荷発生層15および第2発光ユニット16を順に形成し、有機層13を形成する。
Next, the first
続いて、有機層13の上に、例えば真空蒸着法により、上述した厚みおよび材料よりなる上部電極12を形成する。これにより、下部電極11の第1発光層14B側の端面に、共振器構造MCの第1界面P1が形成され、上部電極12の第2発光層16B側の端面に、共振器構造MCの第2界面P2が形成される。
Subsequently, the
上部電極12を形成したのち、第1の実施の形態と同様にして、上部電極12の上に、上述した厚みおよび材料よりなる第1層21ないし第4層24を成膜し、多層膜20を形成する。高屈折率膜の第1層21と低屈折率膜の第2層22との間には、共振器構造MCの追加界面として第3界面P3が形成される。低屈折率膜の第2層22と高屈折率膜の第3層23との間には、共振器構造MCの追加界面として第4界面P4が形成される。
After the
そののち、多層膜20の上に、接着層(図示せず)を形成し、対向基板(図示せず)を貼り合わせて封止する。以上により、図9に示した表示装置が完成する。
After that, an adhesive layer (not shown) is formed on the
この表示装置では、各発光素子3D(有機EL素子10W)に対して第1の実施の形態で説明したと同じように駆動制御がなされ、白黒の表示が行われる。この表示装置の作用および効果については、第1の実施の形態と同様である。
In this display device, each
なお、上記変形例1,変形例2,第2の実施の形態および第3の実施の形態は、本実施の形態にも適用可能である。 It should be noted that the first modification, the second modification, the second embodiment, and the third embodiment are also applicable to this embodiment.
(第5の実施の形態)
図10は、本開示の第5の実施の形態に係る表示装置における、表示領域110Aの断面構成を表したものである。本実施の形態の表示装置は、表示素子として、上記第4の実施の形態で説明した白色光(黄色光LYと青色光LBとの混色)を発生する有機EL素子10Wと、上記第1の実施の形態で説明した青色光LBを発生する有機EL素子10Bとを有し、これらとカラーフィルタ40との組合せによりカラー表示を行うものである。このことを除いては、この表示装置は上記第1および第4の実施の形態と同様の構成、作用および効果を有し、第1および第4の実施の形態と同様にして製造することができる。
(Fifth embodiment)
FIG. 10 illustrates a cross-sectional configuration of the display area 110 </ b> A in the display device according to the fifth embodiment of the present disclosure. The display device according to the present embodiment includes, as a display element, the
カラーフィルタ40は、例えば、赤色カラーフィルタ40R,緑色カラーフィルタ40Gおよび青色カラーフィルタ40Bを有している。赤色カラーフィルタ40Rおよび緑色カラーフィルタ40Gは、白色光(黄色光LYと青色光LBとの混色)を発生する有機EL素子10Wに対向して設けられている。青色カラーフィルタ40Bは、青色光LBを発生する有機EL素子10Bに対向して設けられている。なお、青色カラーフィルタ40Bは省略可能である。
The
赤色カラーフィルタ40R,緑色カラーフィルタ40Gおよび青色カラーフィルタ40Bは、顔料を混入した樹脂によりそれぞれ構成されており、顔料を選択することにより、目的とする赤,緑あるいは青の波長域における光透過率が高く、他の波長域における光透過率が低くなるように調整されている。
Each of the
更に、カラーフィルタ40における透過率の高い波長範囲と、共振器構造MC1から取り出したい光のスペクトルのピーク波長λとは一致している。これにより、上部電極12側から入射する外光のうち、取り出したい光のスペクトルのピーク波長λに等しい波長を有するもののみがカラーフィルタ40を透過し、その他の波長の外光が有機EL素子10W,10Bに侵入することが防止される。
Furthermore, the wavelength range with high transmittance in the
なお、上記変形例1,変形例2,第2の実施の形態および第3の実施の形態は、本実施の形態にも適用可能である。 It should be noted that the first modification, the second modification, the second embodiment, and the third embodiment are also applicable to this embodiment.
(第6の実施の形態)
図11は、本開示の第6の実施の形態に係る表示装置における、表示領域110Aの断面構成を表したものである。本実施の形態は、発光層13Bで発生した光を下部電極11側から取り出す(ボトムエミッション)ことを除いては、上記第1の実施の形態と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。よって、対応する構成要素には同一の符号を付して説明する。
(Sixth embodiment)
FIG. 11 illustrates a cross-sectional configuration of the
表示領域110Aにおいて、基板10上には、画素回路140、平坦化膜50、多層膜20が順に設けられ、多層膜20の上に有機EL素子10R,10G,10Bが設けられている。なお、図11では、画素回路140の駆動用トランジスタ3Bのみが示されている。
In the display region 110 </ b> A, the
有機EL素子10R, 10G,10Bは、それぞれ、下部電極11および上部電極12の間に、発光層を含む有機層13を有している。下部電極11,有機層13および上部電極12は、基板10の側からこの順に積層されている。
The
ここで、本実施の形態では、下部電極11は、本開示における「第2電極」の一具体例に対応する。上部電極12は、本開示における「第1電極」の一具体例に対応する。
Here, in the present embodiment, the
基板10および有機層13は、第1の実施の形態と同様に構成されている。
The
下部電極11は、例えば、ITO,IZO(登録商標),またはSnO2などの透明電極により構成されている。
The
上部電極12は、金(Au),白金(Pt),ニッケル(Ni),クロム(Cr),銅(Cu),タングステン(W),アルミニウム(Al),モリブデン(Mo)あるいは銀(Ag)などの金属元素の単体または合金よりなる反射電極により構成されている。また、上部電極12は、上述した反射電極と透明電極との複合膜により構成されていてもよい。
The
本実施の形態では、共振器構造MCの第1界面P1は、上部電極12の発光層13B側の端面となり、共振器構造MCの第2界面P2は、下部電極11の発光層13B側の端面となる。
In the present embodiment, the first interface P1 of the resonator structure MC is an end surface on the
多層膜20は、下部電極11の側から順に、高屈折率膜の第1層21、低屈折率膜の第2層22、高屈折率膜の第3層23、および低屈折率膜の第4層24を有している。共振器構造MCは、第1層21と第2層22との間に追加界面として第3界面P3を有し、第2層22と第3層23との間に追加界面として第4界面P4を有している。このことを除いては、多層膜20は、第1の実施の形態と同様に構成されている。
The
第1界面P1と第2界面P2との間の光学的距離L1、第1界面P1と第3界面P3との間の光学的距離L2、および第1界面P1と第4界面P4との間の光学的距離L3は、第1の実施の形態と同様である。 An optical distance L1 between the first interface P1 and the second interface P2, an optical distance L2 between the first interface P1 and the third interface P3, and between the first interface P1 and the fourth interface P4. The optical distance L3 is the same as that in the first embodiment.
平坦化膜50は、画素回路140等による凹凸を軽減するものであり、例えば、厚みが1μmないし5μm程度であり、ポリイミド等の有機材料、あるいは酸化シリコン(SiO2 )などの無機材料により構成されている。
The planarization film 50 reduces unevenness due to the
この表示装置は、例えば次のようにして製造することができる。 This display device can be manufactured, for example, as follows.
まず、基板10に画素回路140を形成し、平坦化膜50により基板10の表面を平坦化する。次いで、平坦化膜50の上に、上述した厚みおよび材料よりなる第4層24ないし第1層21を成膜し、多層膜20を形成する。多層膜20の形成方法は、第1の実施の形態と同様である。第1層21と第2層22との間には、共振器構造MCの追加界面として第3界面P3が形成される。第2層22と第3層23との間には、共振器構造MCの追加界面として第4界面P4が形成される。
First, the
続いて、多層膜20の上に、例えばスパッタ法により、例えばITOよりなる下部電極材料膜(図示せず)を、例えば100nmの厚みで形成する。この下部電極材料膜を、例えばフォトリソグラフィおよびエッチングを用いて所定の形状に成形し、下部電極11を形成する。続いて、必要に応じて下部電極11の間に電極分離絶縁膜(図示せず)を形成する。
Subsequently, a lower electrode material film (not shown) made of ITO, for example, is formed on the
そののち、下部電極11の上に、第1の実施の形態と同様にして、例えば真空蒸着法により、上述した厚みおよび材料よりなる正孔注入層および正孔輸送層13A,発光層13B,電子輸送層および電子注入層13Cを順に成膜し、有機層13を形成する。
After that, on the
有機層13を形成したのち、例えば真空蒸着法により、有機層13の上に、上述した厚みおよび材料よりなる上部電極12を形成する。これにより、下部電極11の発光層13B側の端面に、共振器構造MCの第2界面P2が形成され、上部電極12の発光層13B側の端面に、共振器構造MCの第1界面P1が形成される。
After the
そののち、多層膜20の上に、接着層(図示せず)を形成し、対向基板(図示せず)を貼り合わせて封止する。以上により、図11に示した表示装置が完成する。
After that, an adhesive layer (not shown) is formed on the
この表示装置では、各発光素子3D(有機EL素子10R,10G,10B)に対して第1の実施の形態で説明したと同じように駆動制御がなされ、表示が行われる。この表示装置の作用および効果については、第1の実施の形態と同様である。
In this display device, each light-emitting
なお、上記変形例1,変形例2,第2の実施の形態および第3の実施の形態は、本実施の形態にも適用可能である。 It should be noted that the first modification, the second modification, the second embodiment, and the third embodiment are also applicable to this embodiment.
(変形例3)
図12は、変形例3に係る表示装置における、表示領域110Aの断面構成を表したものである。本変形例は、上記第6の実施の形態において、多層膜20の第4層24が平坦化膜50を兼ねるようにしたものである。このことを除いては、本変形例は、上記第6の実施の形態と同様の構成、作用および効果を有し、上記第6の実施の形態と同様にして製造することができる。
(Modification 3)
FIG. 12 illustrates a cross-sectional configuration of the
なお、上記変形例1,変形例2,第2の実施の形態および第3の実施の形態は、本変形例にも適用可能である。 Note that the first modification, the second modification, the second embodiment, and the third embodiment are also applicable to this modification.
更に、本発明の具体的な実施例について説明する。 Furthermore, specific examples of the present invention will be described.
(実施例1)
上記第1の実施の形態の表示装置を作製した。その際、図13に示したように、多層膜20の第1層21ないし第4層24をSiNx膜により構成した。
Example 1
The display device of the first embodiment was produced. At that time, as shown in FIG. 13, the
(比較例1)
上部電極の外側に、図14に示したようなSiNx膜よりなる単層の保護膜60を設けたことを除いては、実施例1と同様にして表示装置を作製した。保護膜60の屈折率n60は一定とした。
(Comparative Example 1)
A display device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that a single-layer
(視野角特性)
得られた実施例1および比較例1の表示装置を白色発光させ、発光面を正面(0°)から見たときと斜め方向(15°、30°、45°、60°)から見たときとの色度変化量(Δu′v′)を調べた。その結果を図15に示す。
(Viewing angle characteristics)
When the obtained display devices of Example 1 and Comparative Example 1 emit white light, the light emitting surface is viewed from the front (0 °) and obliquely (15 °, 30 °, 45 °, 60 °). And the amount of change in chromaticity (Δu′v ′). The result is shown in FIG.
図15から分かるように、実施例1では比較例1に比べて視野角による色度変化が大幅に抑えられていた。すなわち、上部電極12の外側に、高屈折率膜および低屈折率膜が交互に積層された多層膜20を設け、この多層膜20の高屈折率膜と低屈折率膜との間に少なくとも一つの追加界面を設けるようにすれば、視野角依存性をより緩和しやすくなることが分かった。
As can be seen from FIG. 15, the change in chromaticity due to the viewing angle was significantly suppressed in Example 1 compared to Comparative Example 1. That is, a
(実施例2)
実施例1と同様にして表示装置を作製した。その際、図16に示したように、多層膜20の第2層22(低屈折率膜)をSiOx膜により構成した。
(Example 2)
A display device was produced in the same manner as in Example 1. At that time, as shown in FIG. 16, the second layer 22 (low refractive index film) of the
(高温保存特性)
得られた実施例1および実施例2の表示装置について温度80℃湿度90%保存後の画素浸食発生率を調べた。その結果を図17に示す。
(High temperature storage characteristics)
The resulting display devices of Example 1 and Example 2 were examined for pixel erosion rate after storage at a temperature of 80 ° C. and a humidity of 90%. The result is shown in FIG.
図17から分かるように、実施例1では実施例2に比べて画素浸食発生率が改善されていた。すなわち、多層膜20を、シリコン(Si)と窒素(N)とを主成分とする膜により構成するようにすれば、低温CVDで成膜しても緻密で含水率が低い膜を得ることが可能であり、多層膜20のパッシベーション性能を高め、高温保存特性や信頼性を向上させることが可能となることが分かった。
As can be seen from FIG. 17, the pixel erosion occurrence rate was improved in Example 1 compared to Example 2. That is, if the
(適用例)
続いて、図18ないし図29を参照して、上記実施の形態に係る表示装置の適用例について説明する。上記実施の形態の表示装置は、テレビジョン装置,デジタルカメラ,ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話やスマートフォン等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなどのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言い換えると、この表示装置は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
(Application example)
Next, application examples of the display device according to the above embodiment will be described with reference to FIGS. The display device in the above embodiment can be applied to electronic devices in various fields such as a television device, a digital camera, a laptop personal computer, a mobile terminal device such as a mobile phone or a smartphone, or a video camera. In other words, this display device can be applied to electronic devices in various fields that display a video signal input from the outside or a video signal generated inside as an image or video.
(モジュール)
上記実施の形態の表示装置は、例えば、図18に示したようなモジュールとして、後述する適用例1〜7などの種々の電子機器に組み込まれる。このモジュールは、例えば、基板10の額縁領域110Bに、配線を延長して外部接続端子(図示せず)を形成したものである。外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブルプリント配線基板(FPC;Flexible Printed Circuit)150が設けられていてもよい。
(module)
The display device of the above-described embodiment is incorporated into various electronic devices such as application examples 1 to 7 described later, for example, as a module as illustrated in FIG. In this module, for example, an external connection terminal (not shown) is formed in the frame region 110B of the
(適用例1)
図19および図20はそれぞれ、上記実施の形態の表示装置が適用される電子ブック210の外観を表したものである。この電子ブック210は、例えば、表示部211および非表示部212を有しており、この表示部211が上記実施の形態の表示装置により構成されている。
(Application example 1)
FIGS. 19 and 20 each show the appearance of an
(適用例2)
図21および図22は、上記実施の形態の表示装置が適用されるスマートフォン220の外観を表したものである。このスマートフォン220は、例えば、表側に表示部221および操作部222を有し、裏側にカメラ223を有しており、この表示部221が上記実施の形態の表示装置により構成されている。
(Application example 2)
21 and 22 illustrate the appearance of a
(適用例3)
図23は、上記実施の形態の表示装置が適用されるテレビジョン装置230の外観を表したものである。このテレビジョン装置230は、例えば、フロントパネル231およびフィルターガラス232を含む映像表示画面部233を有しており、この映像表示画面部233は、上記実施の形態の表示装置により構成されている。
(Application example 3)
FIG. 23 illustrates an appearance of a television device 230 to which the display device of the above embodiment is applied. The television device 230 includes, for example, a video display screen unit 233 including a front panel 231 and a filter glass 232, and the video display screen unit 233 is configured by the display device of the above embodiment.
(適用例4)
図24および図25は、上記実施の形態の表示装置が適用されるデジタルカメラ240の外観を表したものである。このデジタルカメラ240は、例えば、フラッシュ用の発光部241、表示部242、メニュースイッチ243およびシャッターボタン244を有しており、この表示部242が上記実施の形態の表示装置により構成されている。
(Application example 4)
24 and 25 illustrate the appearance of a digital camera 240 to which the display device of the above embodiment is applied. The digital camera 240 includes, for example, a flash light emitting unit 241, a display unit 242, a menu switch 243, and a
(適用例5)
図26は、上記実施の形態の表示装置が適用されるノート型パーソナルコンピュータ250の外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータ250は、例えば、本体251,文字等の入力操作のためのキーボード252および画像を表示する表示部253を有しており、この表示部253が上記実施の形態の表示装置により構成されている。
(Application example 5)
FIG. 26 shows the appearance of a notebook personal computer 250 to which the display device of the above embodiment is applied. The notebook personal computer 250 includes, for example, a main body 251, a keyboard 252 for inputting characters and the like, and a display unit 253 for displaying an image. The display unit 253 is provided by the display device of the above embodiment. It is configured.
(適用例6)
図27は、上記実施の形態の表示装置が適用されるビデオカメラ260の外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部261,この本体部261の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ262,撮影時のスタート/ストップスイッチ263および表示部264を有している。そして、この表示部264が上記実施の形態の表示装置により構成されている。
(Application example 6)
FIG. 27 shows the appearance of a video camera 260 to which the display device of the above embodiment is applied. The video camera includes, for example, a main body 261, a
(適用例7)
図28および図29は、上記実施の形態の表示装置が適用される携帯電話機270の外観を表したものである。この携帯電話機270は、例えば、上側筐体271と下側筐体272とを連結部(ヒンジ部)273で連結したものであり、ディスプレイ274,サブディスプレイ275,ピクチャーライト276およびカメラ277を有している。ディスプレイ274またはサブディスプレイ275が、上記実施の形態の表示装置により構成されている。
(Application example 7)
28 and 29 show the appearance of a
以上、実施の形態および実施例を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。 While the present disclosure has been described with reference to the embodiments and examples, the present disclosure is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made.
例えば、第4および第5の実施の形態で説明した有機EL素子10Wにおいて、黄色光LYを発生する第1発光ユニット14に代えて、緑色光を発生する発光ユニットおよび赤色光を発生する発光ユニットを設け、赤色光,緑色光および青色光の混色により白色光を得ることも可能である。
For example, in the
また、例えば、上記実施の形態において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。 Further, for example, the material and thickness of each layer described in the above embodiment, the film formation method and the film formation conditions are not limited, and other materials and thicknesses may be used, or other film formation methods and Film forming conditions may be used.
更に、上記実施の形態および実施例では、有機EL素子10R,10G,10B,10Wの構成を具体的に挙げて説明したが、全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。
Furthermore, in the said embodiment and Example, although the structure of
加えて、本開示は、有機EL素子のほか、無機EL素子、または電気泳動型の表示素子などの他の表示素子を用いた表示装置にも適用可能である。 In addition, the present disclosure can be applied to a display device using other display elements such as an inorganic EL element or an electrophoretic display element in addition to the organic EL element.
なお、本発明は以下のような構成を取ることも可能である。
(1)
第1電極および第2電極の間に発光層を有すると共に、前記発光層で発生した光を複数の界面の間で共振させる共振器構造を備えた表示素子を有し、
前記表示素子は、前記第2電極の外側に、高屈折率膜および低屈折率膜が交互に積層された多層膜を有し、
前記共振器構造は、前記第1電極側に第1界面、前記第2電極側に第2界面を有すると共に、前記多層膜の前記高屈折率膜と前記低屈折率との間に少なくとも一つの追加界面を有する
表示装置。
(2)
前記多層膜は、シリコン(Si)と窒素(N)を主成分とする膜により構成されている
前記(1)記載の表示装置。
(3)
前記多層膜は、前記第2電極の側から順に、高屈折率膜の第1層、低屈折率膜の第2層、高屈折率膜の第3層および低屈折率膜の第4層を有し、
前記共振器構造は、前記第1層と前記第2層との間に前記追加界面として第3界面、第2層と第3層との間に前記追加界面として第4界面を有する
前記(1)または(2)記載の表示装置。
(4)
前記多層膜は、前記第2電極の側から順に、高屈折率膜の第1層、低屈折率膜の第2層、および第3層を有し、
前記第3層は、前記第2層側から発光出射方向に向かうにつれて屈折率が連続的に減少し、
前記共振器構造は、前記第1層と前記第2層との間に前記追加界面として第3界面を有する
前記(1)または(2)記載の表示装置。
(5)
前記多層膜は、前記第2電極の側から順に、高屈折率膜の第1層、低屈折率膜の第2層、および第3層を有し、
前記第3層は、複数の層の積層構造を有し、前記複数の層の屈折率は、前記第2層側から発光出射方向に向かうにつれて階段状に減少し、
前記共振器構造は、前記第1層と前記第2層との間に前記追加界面として第3界面を有する
前記(1)または(2)記載の表示装置。
(6)
フーリエ変換赤外分光スペクトルにおける3350cm-1付近のN−H伸縮振動に帰属されるピーク強度をA、2160cm-1付近のSi−H伸縮振動に帰属されるピーク強度をBとしたとき、前記多層膜において前記第2電極に最も近い層のB/A比率が、前記多層膜において前記第2電極から最も遠い層のB/A比率よりも大きい
前記(1)ないし(5)のいずれか1項に記載の表示装置。
(7)
前記多層膜のうち前記第2電極から最も遠い層の厚みは、1μm以上である
前記(1)ないし(6)のいずれか1項に記載の表示装置。
(8)
前記多層膜のうち前記第2電極から最も遠い層の消衰係数は、0.01以下である
前記(1)ないし(7)のいずれか1項に記載の表示装置。
(9)
前記表示素子は、複数設けられ、前記複数の表示素子は、可視光領域の互いに異なる単色の光を発生する
前記(1)ないし(8)のいずれか1項に記載の表示装置。
(10)
前記表示素子は、白色光を発生する
前記(1)ないし(8)のいずれか1項に記載の表示装置。
(11)
前記表示素子は、複数設けられ、前記複数の表示素子は、白色光を発生する白色発光素子と、青色光を発生する青色発光素子とを含み、
前記白色発光素子に対向して赤色カラーフィルタおよび緑色カラーフィルタが設けられている
前記(1)ないし(8)のいずれか1項に記載の表示装置。
(12)
第1電極および第2電極の間に発光層を有すると共に、前記発光層で発生した光を複数の界面の間で共振させる共振器構造を備えた表示素子を有する表示装置の製造方法であって、
前記第1電極、前記発光層および前記第2電極を形成すると共に、前記第1電極側に前記共振器構造の第1界面、前記第2電極側に前記共振器構造の第2界面を形成する工程と、
前記第2電極の外側に、高屈折率膜および低屈折率膜を交互に積層した多層膜を形成すると共に、前記多層膜の前記高屈折率膜と前記低屈折率との間に前記共振器構造の少なくとも一つの追加界面を形成する工程と
を含む表示装置の製造方法。
(13)
前記多層膜を、シリコン(Si)と窒素(N)を主成分とする膜により構成する
前記(12)記載の表示装置の製造方法。
(14)
前記多層膜を、低温CVD法により形成すると共に、CVD条件を調整することにより前記高屈折率膜と前記低屈折率膜とで屈折率を異ならせる
前記(13)記載の表示装置の製造方法。
(15)
前記多層膜を、150℃以下の温度で形成する
前記(14)記載の表示装置の製造方法。
(16)
表示装置を備え、
前記表示装置は、第1電極および第2電極の間に発光層を有すると共に、前記発光層で発生した光を複数の界面の間で共振させる共振器構造を備えた表示素子を有し、
前記表示素子は、前記第2電極の外側に、高屈折率膜および低屈折率膜が交互に積層された多層膜を有し、
前記共振器構造は、前記第1電極側に第1界面、前記第2電極側に第2界面を有すると共に、前記多層膜の前記高屈折率膜と前記低屈折率との間に少なくとも一つの追加界面を有する
電子機器。
The present invention can also be configured as follows.
(1)
A display element having a light emitting layer between the first electrode and the second electrode, and having a resonator structure that resonates light generated in the light emitting layer between a plurality of interfaces;
The display element has a multilayer film in which high refractive index films and low refractive index films are alternately stacked outside the second electrode,
The resonator structure has a first interface on the first electrode side and a second interface on the second electrode side, and at least one between the high refractive index film and the low refractive index of the multilayer film. A display device having an additional interface.
(2)
The display device according to (1), wherein the multilayer film includes a film containing silicon (Si) and nitrogen (N) as main components.
(3)
The multilayer film includes, in order from the second electrode side, a first layer of a high refractive index film, a second layer of a low refractive index film, a third layer of a high refractive index film, and a fourth layer of a low refractive index film. Have
The resonator structure has a third interface as the additional interface between the first layer and the second layer, and a fourth interface as the additional interface between the second layer and the third layer. ) Or (2).
(4)
The multilayer film, in order from the second electrode side, has a first layer of a high refractive index film, a second layer of a low refractive index film, and a third layer,
The refractive index of the third layer continuously decreases from the second layer side toward the light emission direction,
The display device according to (1) or (2), wherein the resonator structure has a third interface as the additional interface between the first layer and the second layer.
(5)
The multilayer film, in order from the second electrode side, has a first layer of a high refractive index film, a second layer of a low refractive index film, and a third layer,
The third layer has a laminated structure of a plurality of layers, and the refractive index of the plurality of layers decreases stepwise as it goes from the second layer side toward the light emission direction,
The display device according to (1) or (2), wherein the resonator structure has a third interface as the additional interface between the first layer and the second layer.
(6)
When the peak intensity attributed to NH stretching vibration near 3350 cm −1 in the Fourier transform infrared spectroscopic spectrum is A, and the peak intensity attributed to Si—H stretching vibration near 2160 cm −1 is B, the multilayer The B / A ratio of the layer closest to the second electrode in the film is larger than the B / A ratio of the layer farthest from the second electrode in the multilayer film. Any one of (1) to (5) The display device described in 1.
(7)
The display device according to any one of (1) to (6), wherein a thickness of a layer farthest from the second electrode in the multilayer film is 1 μm or more.
(8)
The display device according to any one of (1) to (7), wherein an extinction coefficient of a layer farthest from the second electrode in the multilayer film is 0.01 or less.
(9)
The display device according to any one of (1) to (8), wherein a plurality of the display elements are provided, and the plurality of display elements generate different monochromatic lights in a visible light region.
(10)
The display device according to any one of (1) to (8), wherein the display element generates white light.
(11)
A plurality of the display elements are provided, and the plurality of display elements include a white light emitting element that generates white light and a blue light emitting element that generates blue light.
The display device according to any one of (1) to (8), wherein a red color filter and a green color filter are provided to face the white light emitting element.
(12)
A method of manufacturing a display device having a display element having a light emitting layer between a first electrode and a second electrode and having a resonator structure that resonates light generated in the light emitting layer between a plurality of interfaces. ,
The first electrode, the light emitting layer, and the second electrode are formed, and the first interface of the resonator structure is formed on the first electrode side, and the second interface of the resonator structure is formed on the second electrode side. Process,
A multilayer film in which a high refractive index film and a low refractive index film are alternately laminated is formed outside the second electrode, and the resonator is interposed between the high refractive index film and the low refractive index of the multilayer film. Forming at least one additional interface of the structure.
(13)
The method for manufacturing a display device according to (12), wherein the multilayer film is formed of a film containing silicon (Si) and nitrogen (N) as main components.
(14)
The method for manufacturing a display device according to (13), wherein the multilayer film is formed by a low temperature CVD method, and the refractive index is made different between the high refractive index film and the low refractive index film by adjusting a CVD condition.
(15)
The method for manufacturing a display device according to (14), wherein the multilayer film is formed at a temperature of 150 ° C. or lower.
(16)
A display device,
The display device includes a display element having a light emitting layer between a first electrode and a second electrode, and a resonator structure that resonates light generated in the light emitting layer between a plurality of interfaces.
The display element has a multilayer film in which high refractive index films and low refractive index films are alternately stacked outside the second electrode,
The resonator structure has a first interface on the first electrode side and a second interface on the second electrode side, and at least one between the high refractive index film and the low refractive index of the multilayer film. Electronic equipment with an additional interface.
10R,10G,10B,10W…有機EL素子、10…基板、11…下部電極、12…上部電極、13…有機層、13B…発光層、14…第1発光ユニット、14B…第1発光層、15…電荷発生層、16…第2発光ユニット、16B…第2発光層、20…多層膜、21…第1層、22…第2層、23,31,32…第3層、24…第4層、40…カラーフィルタ、40R…赤色カラーフィルタ、40G,緑色カラーフィルタ、40B…青色カラーフィルタ、50…平坦化膜、110A…表示領域、121…水平セレクタ、131…ライトスキャナ、132…電源スキャナ、140…画素回路、MC…共振器構造、P1…第1界面、P2…第2界面、P3…第3界面、P4…第4界面。
10R, 10G, 10B, 10W ... Organic EL element, 10 ... Substrate, 11 ... Lower electrode, 12 ... Upper electrode, 13 ... Organic layer, 13B ... Light emitting layer, 14 ... First light emitting unit, 14B ... First light emitting layer, DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記表示素子は、前記第2電極の外側に、高屈折率膜および低屈折率膜が交互に積層された多層膜を有し、
前記共振器構造は、前記第1電極側に第1界面、前記第2電極側に第2界面を有すると共に、前記多層膜の前記高屈折率膜と前記低屈折率との間に少なくとも一つの追加界面を有する
表示装置。 A display element having a light emitting layer between the first electrode and the second electrode, and having a resonator structure that resonates light generated in the light emitting layer between a plurality of interfaces;
The display element has a multilayer film in which high refractive index films and low refractive index films are alternately stacked outside the second electrode,
The resonator structure has a first interface on the first electrode side and a second interface on the second electrode side, and at least one between the high refractive index film and the low refractive index of the multilayer film. A display device having an additional interface.
請求項1記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the multilayer film is formed of a film containing silicon (Si) and nitrogen (N) as main components.
前記共振器構造は、前記第1層と前記第2層との間に前記追加界面として第3界面、第2層と第3層との間に前記追加界面として第4界面を有する
請求項1記載の表示装置。 The multilayer film includes, in order from the second electrode side, a first layer of a high refractive index film, a second layer of a low refractive index film, a third layer of a high refractive index film, and a fourth layer of a low refractive index film. Have
The resonator structure has a third interface as the additional interface between the first layer and the second layer, and a fourth interface as the additional interface between the second layer and the third layer. The display device described.
前記第3層は、前記第2層側から発光出射方向に向かうにつれて屈折率が連続的に減少し、
前記共振器構造は、前記第1層と前記第2層との間に前記追加界面として第3界面を有する
請求項1記載の表示装置。 The multilayer film, in order from the second electrode side, has a first layer of a high refractive index film, a second layer of a low refractive index film, and a third layer,
The refractive index of the third layer continuously decreases from the second layer side toward the light emission direction,
The display device according to claim 1, wherein the resonator structure has a third interface as the additional interface between the first layer and the second layer.
前記第3層は、複数の層の積層構造を有し、前記複数の層の屈折率は、前記第2層側から発光出射方向に向かうにつれて階段状に減少し、
前記共振器構造は、前記第1層と前記第2層との間に前記追加界面として第3界面を有する
請求項1記載の表示装置。 The multilayer film, in order from the second electrode side, has a first layer of a high refractive index film, a second layer of a low refractive index film, and a third layer,
The third layer has a laminated structure of a plurality of layers, and the refractive index of the plurality of layers decreases stepwise as it goes from the second layer side toward the light emission direction,
The display device according to claim 1, wherein the resonator structure has a third interface as the additional interface between the first layer and the second layer.
請求項1記載の表示装置。 When the peak intensity attributed to NH stretching vibration near 3350 cm −1 in the Fourier transform infrared spectroscopic spectrum is A, and the peak intensity attributed to Si—H stretching vibration near 2160 cm −1 is B, the multilayer The display device according to claim 1, wherein a B / A ratio of a layer closest to the second electrode in the film is larger than a B / A ratio of a layer farthest from the second electrode in the multilayer film.
請求項1記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein a thickness of a layer farthest from the second electrode in the multilayer film is 1 μm or more.
請求項1記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein an extinction coefficient of a layer farthest from the second electrode in the multilayer film is 0.01 or less.
請求項1記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein a plurality of the display elements are provided, and the plurality of display elements generate different monochromatic lights in a visible light region.
請求項1記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the display element generates white light.
前記白色発光素子に対向して赤色カラーフィルタおよび緑色カラーフィルタが設けられている
請求項1記載の表示装置。 A plurality of the display elements are provided, and the plurality of display elements include a white light emitting element that generates white light and a blue light emitting element that generates blue light.
The display device according to claim 1, wherein a red color filter and a green color filter are provided to face the white light emitting element.
前記第1電極、前記発光層および前記第2電極を形成すると共に、前記第1電極側に前記共振器構造の第1界面、前記第2電極側に前記共振器構造の第2界面を形成する工程と、
前記第2電極の外側に、高屈折率膜および低屈折率膜を交互に積層した多層膜を形成すると共に、前記多層膜の前記高屈折率膜と前記低屈折率との間に前記共振器構造の少なくとも一つの追加界面を形成する工程と
を含む表示装置の製造方法。 A method of manufacturing a display device having a display element having a light emitting layer between a first electrode and a second electrode and having a resonator structure that resonates light generated in the light emitting layer between a plurality of interfaces. ,
The first electrode, the light emitting layer, and the second electrode are formed, and the first interface of the resonator structure is formed on the first electrode side, and the second interface of the resonator structure is formed on the second electrode side. Process,
A multilayer film in which a high refractive index film and a low refractive index film are alternately laminated is formed outside the second electrode, and the resonator is interposed between the high refractive index film and the low refractive index of the multilayer film. Forming at least one additional interface of the structure.
請求項12記載の表示装置の製造方法。 The method for manufacturing a display device according to claim 12, wherein the multilayer film is configured by a film containing silicon (Si) and nitrogen (N) as main components.
請求項13記載の表示装置の製造方法。 The method for manufacturing a display device according to claim 13, wherein the multilayer film is formed by a low temperature CVD method, and a refractive index is made different between the high refractive index film and the low refractive index film by adjusting a CVD condition.
請求項14記載の表示装置の製造方法。 The method for manufacturing a display device according to claim 14, wherein the multilayer film is formed at a temperature of 150 ° C. or lower.
前記表示装置は、第1電極および第2電極の間に発光層を有すると共に、前記発光層で発生した光を複数の界面の間で共振させる共振器構造を備えた表示素子を有し、
前記表示素子は、前記第2電極の外側に、高屈折率膜および低屈折率膜が交互に積層された多層膜を有し、
前記共振器構造は、前記第1電極側に第1界面、前記第2電極側に第2界面を有すると共に、前記多層膜の前記高屈折率膜と前記低屈折率との間に少なくとも一つの追加界面を有する
電子機器。 A display device,
The display device includes a display element having a light emitting layer between a first electrode and a second electrode, and a resonator structure that resonates light generated in the light emitting layer between a plurality of interfaces.
The display element has a multilayer film in which high refractive index films and low refractive index films are alternately stacked outside the second electrode,
The resonator structure has a first interface on the first electrode side and a second interface on the second electrode side, and at least one between the high refractive index film and the low refractive index of the multilayer film. Electronic equipment with an additional interface.
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