JP2015122248A - 有機ｅｌ表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画質を向上させて高精細化を実現することができ、且つ安価に製造することのできる有機ＥＬ表示装置を提供すること。【解決手段】本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置は、複数の画素がマトリクス状に配置される第１基板と、前記第１基板上に配置された第１の電極と、前記第１の電極の上層に配置された第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置された有機ＥＬ層と、前記第１の電極の下層に配置された平坦化膜と、を備え、前記平坦化膜は、前記第１の電極の側に、前記複数の画素の各々に対応して配置される複数の凸部を備え、前記平坦化膜及び前記凸部上に前記第１の電極、前記有機ＥＬ層、及び前記第２の電極が順に積層され、前記複数の画素の各々を区画する境界部分には、前記凸部上に配置された前記第１の電極の端部を覆う絶縁層が配置されていることを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、有機ＥＬ（electro-luminescence）素子を備えた有機ＥＬ表示装置に関する。

有機エレクトロルミネセンス材料を利用した有機エレクトロルミネセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」ともいう。）は、有機材料を選択することにより、あるいは有機ＥＬ素子の構造を適当なものとすることにより、白色発光はもとより可視光帯域において各色の発光を実現できる。このため有機ＥＬ素子を用いた表示装置や照明器具の開発が進められている。

有機ＥＬ表示装置は、各画素に有機ＥＬ素子を備えており、各画素における有機ＥＬ素子はトランジスタと接続され、該トランジスタを介して発光が制御されている。有機ＥＬ素子はトランジスタが形成された素子基板に形成されている。画素の構造において、有機ＥＬ素子とトランジスタとの間には層間絶縁層が設けられているのが通常である。そして、有機ＥＬ素子を構成する一方の電極と、トランジスタのソース・ドレイン電極とが当該絶縁層に形成されたコンタクトホールにおいて電気的に接続されている。

有機ＥＬ表示装置は、このような画素がマトリクス状に配列した画素アレイを有しており、有機ＥＬ素子から発光した光が、素子基板又は素子基板上に対向配置される対向基板側に出射されることにより、その面に表示画面が形成される。

このような有機ＥＬ素子は、陽極と陰極とも呼ばれる一対の電極間に有機エレクトロルミネセンス材料を含む層（以下「有機エレクトロルミネセンス層」若しくは「有機ＥＬ層」ともいう。）を備えている。有機ＥＬ層で発光した光は、立体角で表すと４πの全ての方向に広がるため、表示画面側以外の方向に出射される光をいかに有効利用するかが問題となる。

また、有機ＥＬ層の層内で平行に放射された光は、有機ＥＬ層の端面に向かい透明電極側からは放射されないという問題がある。これは、有機ＥＬ層を形成する材料の屈折率が高く（ｎ＝１．８〜１．９）、屈折率の異なる界面において特定の角度で入射する光が全反射するためである。例えば、有機ＥＬ層と透明電極との界面、及びガラス基板と空気との界面で全反射した光は、有機ＥＬ層内又はガラス基板内を導波して層内で吸収されるか、あるいはガラス基板端面から出射されてしまう。

このように有機ＥＬ層内を導波してしまう光により、有機ＥＬ層で発生した光の取り出し効率（有機ＥＬ層での発光量全体に占めるガラス基板側へ放射された光量の比率）は２０％程度であると言われている。有機ＥＬ層で発生した光の取り出し効率を高くすることは、有機ＥＬ素子を用いて構成される有機ＥＬ表示装置の消費電力を低減するために重要となる。

そこで、従来の有機ＥＬ表示装置には、透明基板上に凹凸層からなる回折格子を形成し、回折格子上に透明電極、有機ＥＬ層、及び金属電極を順次積層して有機ＥＬ素子を構成することにより、凹凸形状の回折格子による回折効果を利用して光の取り出し効率を向上させようとするものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−１０９９３２号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載の従来の有機ＥＬ表示装置によると、凹凸形状の回折格子を製造する際に、フーリエ変換像において円状や円環状の模様を有する凹凸の波数及び凹凸の深さ分布等を一定の数値のものに製造する必要があり、製造工程に高い精度が要求されることから、製造プロセスが複雑化し、製造コストが高くなる虞があった。

また、従来の有機ＥＬ表示装置によると、有機ＥＬ素子が設けられた画素において、画素の斜め方向に出射される光は、隣接する画素から出射されて漏れ光となり混色の問題が発生する虞がある一方、混色の影響を低減するために画素の領域を区画する遮光層の幅を広げると、画素の開口率が低下し、有機ＥＬ素子から発光した光の有効利用を図ることができない虞があった。

そこで本発明は、有機ＥＬ表示装置において、有機ＥＬ素子から発光した光を各画素における出射光として有効に利用することを目的とする。また、各画素からの光取り出し効率を向上させる構成を、製造工程を大幅に変更することなく、簡素な構造で実現することを目的とする。

本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置は、複数の画素がマトリクス状に配置される第１基板と、前記第１基板上に配置された第１の電極と、前記第１の電極の上層に配置された第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置された有機ＥＬ層と、前記第１の電極の下層に配置された平坦化膜と、を備え、前記平坦化膜は、前記第１の電極の側に、前記複数の画素の各々に対応して配置される複数の凸部を備え、前記平坦化膜及び前記凸部上に前記第１の電極、前記有機ＥＬ層、及び前記第２の電極が順に積層され、前記複数の画素の各々を区画する境界部分には、前記凸部上に配置された前記第１の電極の端部を覆う絶縁層が配置されていることを特徴とする。

前記複数の凸部は、対応する前記画素ごとに、所望の発光色の波長を得られるピッチに配置されてもよい。

前記複数の凸部は、側面に斜面を有し、前記斜面の傾斜角度が４５度より大きく、９０度より小さくてもよい。

前記第１の電極は反射電極であり、前記第２の電極は透明電極であってもよい。

前記複数の凸部は、矩形状の上面を有し、前記矩形状の上面の長辺部分の延長方向が前記画素において複数の方向になるように配置されてもよい。

前記平坦化膜及び前記複数の凸部は、樹脂材料を用いて形成されてもよい。

前記第１基板と対向して配置される第２基板を有し、前記第２基板は、前記複数の画素の各々に対応させて配置されるカラーフィルタを備えていてもよい。

また、本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置は、複数の画素がマトリクス状に配置される第１基板を備え、前記第１基板は、前記第１基板上に前記複数の画素の各々に対応して配置され、複数の突出部を有する第１の電極、有機ＥＬ層、及び第２の電極が順に積層された構成を備える有機ＥＬ発光層と、前記複数の画素の各々を区画する境界部分に対応して配置され、前記第１の電極の前記突出部が配置された端部を覆って配置される絶縁層と、を備えることを特徴とする。

前記第１の電極は、前記突出部と、前記突出部の下に配置された薄膜状の平坦部とを備えていてもよい。

前記第１の電極は、前記突出部と、前記平坦部との間に、ＩＴＯ膜を備えていてもよい。

以上のように構成された本発明の有機ＥＬ表示装置によれば、有機ＥＬ素子で発光した光を当該画素における出射光として有効に利用することができ、各画素からの光取り出し効率を向上させることのできる有機ＥＬ表示装置を提供することができる。また、画素の混色を防ぐことにより、画質を向上させて高精細化を実現することができ、且つ簡素な構造で安価に製造することのできる有機ＥＬ表示装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の概略構成を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の積層構造を示す縦断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の画素の第１例を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の画素の第２例を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の画素の第３例を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の概略構成を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について図を参照して説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施することができる。

まず、本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の概略構成について、図１及び図２を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１００の概略構成を示す平面図である。図１に示すように、有機ＥＬ表示装置１００の中央部には、ガラス等の硬質な基板２上に、例えば、三原色（赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ））及び白色（Ｗ）をそれぞれ発することにより一つの画素１０を構成する、４つ一組のサブ画素１０ａがマトリクス状に複数配置されて構成される。複数の画素１０に含まれる各サブ画素１０ａが選択的且つ発光量を調整して駆動されることによって、画像が表示される表示領域５０が形成される。また、表示領域５０の周辺領域には、表示領域５０内の各画素１０を選択的且つ発光量を調整して駆動するための駆動回路（Ｘドライバ、Ｙドライバ、シフトレジスタ等）３０、４０が配置される。

さらに、基板２上には、各駆動回路３０、４０に導通して各駆動回路３０、４０に対して電源電圧や駆動信号を供給するともにグランドへの接地を行うための多数の配線パターンが形成される。各配線パターンの端部は、基板２上の金属電極２０にそれぞれ接続される。各金属電極２０は、例えば、外部から駆動電力、駆動信号及びアース電位等を供給するフレキシブルプリント回路基板（図示せず）に接続される端子領域６０として構成されてもよい。

次に、図２を参照して、本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１００の積層構造について説明する。図２は、有機ＥＬ表示装置１００の積層構造を示す縦断面図である。

図２に示すように、有機ＥＬ表示装置は、ガラス等の硬質な基板２上に表示領域５０の各画素１０を構成する有機ＥＬ発光層１を備える。図２では詳細な図示を省略しているが、有機ＥＬ発光層１は、基板２側から順に、例えば、ＴＦＴ駆動回路層、反射電極、有機ＥＬ層、透明電極が積層されることにより構成される。有機ＥＬ層は、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層が積層されて構成される。

有機ＥＬ発光層１は、雰囲気中の水分に曝されると急速に劣化するため、外気から密閉される必要がある。このため、有機ＥＬ発光層１の表面は、例えば、ＣＶＤ成膜されたＳｉＮ膜等からなる透明な封止膜３によって覆われるとともに、ガラス等の硬質透明部材からなる基板６によって覆われる。しかし、有機ＥＬ発光層１を外気から密閉することが可能であれば、封止膜３は省略されてもよい。更に、例えば封止膜３が有機ＥＬ発光層１を密閉すると共に基板６の替わりになる構造にしてもよい。換言すれば、基板２に対向する基板が、即ち基板６が形成されない構造にしてもよい。以下では、基板２上に有機ＥＬ発光層１及び封止膜３が形成された構成を「第１基板７」といい、これに合わせて、基板６を「第２基板６」という。

有機ＥＬ表示装置は、第１基板７と第２基板６との間隙において、両者間の距離を一定に保つことにより有機ＥＬ発光層１の表面と第２基板６の表面とを平行に保つとともに、両者の界面における反射や屈折を防止するため、例えば、エポキシ樹脂等の透明な樹脂４、５が充填される。また、樹脂４、５以外にも、シール材等の公知の材料を用いて第１基板７と第２基板６との間隙を維持してもよい。第２基板６は、有機ＥＬ表示装置の仕様に応じて、カラーフィルタを含むものであってもよく、また、タッチパネル機能を備えた薄膜デバイス等であってもよい。

このような構成を有する本発明の第１及び第２の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置について、以下、図３乃至図７を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図３は、本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の概略構成を示す断面図である。なお、図３は、図２に示す第１基板７に対応する構成を図示したものであり、図２に示す第２基板６に対応する対向基板の図示を省略したものである。

ここで、図３に示す基板１１は、図２に示す基板２上にＴＦＴ駆動回路層を備える構成を示すものであり、以下では、「ＴＦＴ基板１１」という。また、図３は、図１に示す一つの画素１０を構成する一つのサブ画素１０ａの断面構成を例示したものである。以下、図１及び図２に示して上述した構成と同様の構成については、その詳細な説明を省略する。

図３に示すように、本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１００は、ＴＦＴ基板１１上に、反射電極（陽極）１３、有機ＥＬ層１４、及び透明電極（陰極）１５が積層された構成を備える。ＴＦＴ基板１１はＴＦＴ駆動回路層を備え、ＴＦＴ駆動回路層上に平坦化膜１２を備える。反射電極１３は、平坦化膜１２上に形成され、平坦化膜１２は、反射電極１３の形成される側に突出した複数の凸部１２ａを有する。

なお、図３に示すＴＦＴ基板１１に含まれるＴＦＴ駆動回路層と、反射電極１３、有機ＥＬ層１４、及び透明電極１５の積層された構成が、図１に示す有機ＥＬ発光層１の構成に対応する。反射電極１３は、ＴＦＴ駆動回路層に含まれる発光制御素子（トランジスタ）に接続され、各画素１０における有機ＥＬ層１４の発光が発光制御素子によって制御される。

図３に示すように、各サブ画素１０ａは、隣接するサブ画素１０ａとの境界に配置される絶縁層（バンク層）１８によって互いに区画される。つまり、反射電極１３の端部が絶縁層１８に覆われて配置されることにより、隣接する各サブ画素１０ａの反射電極１３から互いに絶縁される。各サブ画素１０ａにおいて、反射電極１３の端部は、平坦化膜１２を貫通して形成されるコンタクトホールに配置された貫通電極１９を介して、ＴＦＴ基板１１のＴＦＴ駆動回路層に含まれる発光制御素子にそれぞれ接続される。このとき、貫通電極１９及び平坦化膜１２に形成されるコンタクトホールは、絶縁層１８下の平坦化膜１２に形成されてもよい。

平坦化膜１２は、絶縁層１８によって囲まれた領域内に、所定のピッチｄ２で互いに離隔して配置された複数の凸部１２ａを有する。複数の凸部１２ａは、それぞれ側面に斜面を有し、隣接する凸部１２ａの斜面が互いに向き合うように配置される。凸部１２ａの側面に形成された斜面の傾斜角度は、４５度より大きく、９０度より小さい角度であってもよい。これにより、隣接する凸部１２ａと凸部１２aの間には、下方に向かって先細ったテーパー状の凹部が形成される。このとき、凸部１２ａの断面形状は、図３に示すように、上底よりも下底の大きな台形形状を有していてもよい。

凸部１２ａは、図３に示す長さｄ１だけ水平方向に延長された上面部を有していてもよく、略四角柱形状を有するものであってもよい。なお、凸部１２ａの形状は、側面に斜面を有する凸形状であれば、頂上部が滑らかな半円状や略三角形状の断面を有するものであってもよく、図示した構成に限定されない。また、凸部１２ａの頂上部の大きさや形状、配置数及び配置ピッチｄ２等は、画素１０ごとに所望の発光色の波長が得られるように調整されてもよい。例えば、各サブ画素１０ａにおいて三原色（ＲＧＢ）の波長が得られるように、凸部１２ａの配置ピッチｄ２を、それぞれＲ＞Ｇ＞Ｂとなるように形成してもよい。凸部１２ａの配置ピッチｄ２を発光色の波長と整合をとることにより、発光輝度の向上を図ることができる。

このような構成を有する凸部１２ａは、平坦化膜１２と一体に形成されたものであってもよく、また、薄膜状の平坦化膜上に別途形成されたものであってもよい。例えば、平坦化膜１２は、アクリル等の樹脂を用いて形成されてもよい。凸部１２ａは、平坦化膜１２を形成する際に、ナノインプリント法や既存のパターニング法を用いて形成してもよい。このように、平坦化膜１２の凸部１２ａは、既存の製造工程を大幅に変更することなく、簡素な構造で安価に形成することができる。

このように、平坦化膜１２に複数の凸部１２ａが所定のピッチｄ２で配置されることにより、平坦化膜１２は凹凸構造を有することとなる。従って、平坦化膜１２上に形成される反射電極１３、有機ＥＬ層１４、及び透明電極１５についても凹凸構造を有して形成されることとなる。これにより、隣接する凸部１２ａの間には反射電極１３、有機ＥＬ層１４、及び透明電極１５からなる凹部が形成されることとなり、凹部を有する有機ＥＬ層１４で生じた光を、凹部の内側であって反射電極１３の表面上で反射を繰り返させた後、凸部１２ａの斜面上に形成された反射電極１３によって上方に出射させることが可能となる。従って、従来、有機ＥＬ層１４内を横方向に導波してしまう光を、表示画面側に向かわせて出射させることが可能となる。これにより、従来は、画素１０の斜め方向に出射される光が隣接する画素１０から出射されて混色による問題を発生させる虞があったが、本発明によれば、画素１０を区画する遮光層の幅を広げることなく、混色による画質悪化を防止することができ、高画質な有機ＥＬ表示装置を提供することも可能となる。

さらに、反射電極１３が凸部１２ａによって形成される、例えばサブミクロンスケールの凹凸構造（いわゆるモスアイ構造）を備えることにより、表示領域５０に入射される外光の反射や映り込みを防止することも可能となる。また、凹凸構造の底面、上面、及び側面の全ての領域を発光領域として有効に利用することができるため、限られた表示領域５０内において発光に寄与する有機ＥＬ層１４の面積を大きくとることが可能となり、広い面積による発光によって光の取り出し効率を向上させることができる。従って、本発明によれば、高精細画像を、高画質で表示することの可能な有機ＥＬ表示装置を提供することも可能となる。

このような凸部１２ａの構成を有する平坦化膜１２上に形成される凹凸構造を有する透明電極１５の表面上には、第１封止層１６が形成されてもよい。第１封止層１６は、透明電極１５の凹凸に応じてアクリル蒸着等により樹脂を埋め込むことにより、凹凸を平坦化する層である。第１封止層１６上には、無機材料を用いて素子全体を封止する第２封止層１７が形成されてもよい。なお、図３に示す第１封止層１６及び第２封止層１７は、図２に示す封止膜３に対応する。

以下、さらに図５乃至図７を参照し、平坦化膜１２の凸部１２ａの構成例について説明する。図５乃至図７は、本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１００の画素１０の第１例乃至第３例を示す平面図である。図５乃至図７は、凸部１２ａの配置位置を説明するために、最上面に反射電極１３及び絶縁層（バンク層）１８が配置された構成を図示したものであり、有機ＥＬ層１４及び透明電極１５等の図示を省略したものである。従って、図５には、反射電極１３下に配置される平坦化膜１２の凸部１２ａの位置を点線で図示しており、絶縁層１８下に配置される貫通電極１９の位置を点線で図示している。さらに、透明電極１５の凹凸のうち、透明電極１５が絶縁層（バンク層）１８の厚みによって突出する位置１５ａを点線で図示している。

まず、図５を参照し、画素１０の第１例について説明する。図５は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、白（Ｗ）の４色のサブ画素１０ａが正方配列された一つの画素１０の構成例を図示している。図５に示すＡ−Ａ´線の断面構成が、図３に示すＡ−Ａ´線の構成に対応するものである。

図５に示すように、複数の凸部１２ａは、突出した領域である上面が、それぞれ矩形形状を有していてもよい。図５に示すように、複数のサブ画素１０ａが第１方向及び第１方向に垂直な第２方向にマトリクス状に配置されるとき、凸部１２ａは、矩形形状の上面が、第１方向に延長された長辺を有するものと、第２方向に延長された長辺を有するものとを含んでいてもよい。このとき、略四角柱形状を有する複数の凸部１２ａは、一つのサブ画素１０ａの領域内において、第１方向に延長された長辺部分を有するものと、第２方向に延長された長辺部分を有するものとで、領域を分けて配置されてもよい。

このように、一つの画素１０または一つのサブ画素１０ａの領域内において、複数の凸部１２ａを、同じ方向に配列される凸部１２ａごとに領域を分けて、それぞれ異なる方向に配列することにより、出射光の方向を複数の方向とすることができるため、発光の視野角分布を広げることが可能となる。また、隣接する凸部１２ａの間の凹部において、図３を参照して上述したように、有機ＥＬ層１４で生じた光を様々な角度で反射させた後、上方に向かわせて出射することが可能となる。従って、光の出射方向及び光強度を調節するように凸部１２ａの大きさ及び配置位置を決定することにより、発光輝度の向上を図ることができる。

次に、図６を参照し、画素１０の第２例について説明する。図６に示すように、略正方形状を有する複数の凸部１２ａと貫通電極１９とが、画素領域の大きさに応じて格子状に配置されていてもよい。このとき、凸部１２ａの配置される領域を、図６に示すようなＬ字型の領域とすることにより、貫通電極１９の配置される領域を大きく確保することができる。従って、貫通電極１９の配置されるコンタクトホールの大きさを大きくすることも可能となり、貫通電極１９の導通を充分に確保することも可能となる。また、Ｌ字型の領域であっても、対向する凸部１２ａの面同士の長さを合わせるなどして、Ｌ字型の形状に合わせて凸部１２ａを配置することにより、発光領域として有効に利用することが可能となる。

このように、平面視上、多角形状を有する複数の凸部１２ａを、対向する凸部１２ａの面同士の長さを合わせて画素領域の全体に配置することにより、限られた画素領域であっても発光に寄与する有機ＥＬ層１４の面積を大きく確保することが可能となる。従って、光の取り出し効率を向上させることが可能となる。ここで、凸部１２ａの上面形状は、図６に示す正方形の形状に限らず、例えば、六角形や三角形の形状を有していてもよい。このように、図６に示す第２例の構成によると、図５に示す第１例の構成と同様に、広い視野角特性を有し、発光輝度の向上を図ることの可能な有機ＥＬ表示装置１００を形成することができる。

さらに、図７を参照し、画素１０の第３例について説明する。図７に示すように、各サブ画素１０ａが長方形状を有する場合は、各サブ画素１０ａの長方形状の長辺の中央部分を境に、複数の矩形形状の凸部１２ａが対称となるように配置されてもよい。

このとき、図７に示すように、上面部が矩形形状の凸部１２ａの長辺部分の延長方向が、画素１０の配列方向である第１方向及び第２方向に対してそれぞれ傾いた方向に配置されていてもよい。このように、一つのサブ画素１０ａを長辺の中央部分を境に二つの領域に分け、二つの領域に配置された複数の凸部１２ａを互いに配列方向が対称となるように配置することにより、一つの画素１０内で異なる二つの方向に光が出射される発光領域を形成することが可能となる。従って、図７に示す第３例の構成についても、図５に示す第１例及び図６に示す第２例と同様に、広い視野角特性を有し、発光輝度の向上を図ることの可能な有機ＥＬ表示装置１００を形成することが可能となる。

以上のような凸部１２ａの構成を有して、本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の平坦化膜１２は形成される。本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置によれば、有機ＥＬ層１４で発光した光を各画素における出射光として有効に利用することが可能となるため、混色による画質の悪化を防ぎつつ、低消費電力で発光効率を改善させた有機ＥＬ表示装置を提供することができる。

（第２の実施形態）
以下、図４を参照し、本発明の第２の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の概略構成について説明する。図４は、本発明の第２の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の概略構成を示す断面図である。図４に示すように、本発明の第２の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置は、絶縁層（バンク層）１８によって覆われる反射電極１３の端部が平坦化膜１２の凸部１２ａ上に形成される構成においてのみ、図３に示す第１の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置とその構成が異なるものである。従って、以下、図３に示して上述した構成と同様の構成については、同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図４に示すように、反射電極１３の端部１３ａは、凸部１２ａの側面の斜面上に形成される。このとき、貫通電極１９は、平坦化膜１２の凸部１２ａを貫通して形成され、反射電極１３の端部１３ａと接続される。凸部１２ａの斜面上に反射電極１３の端部１３ａが配置されることにより、図３に示す第１の実施形態と比較して、反射電極１３によって光を反射させる領域の面積を大きくすることができる。すなわち、反射電極１３の端部１３ａと、隣接する凸部１２ａとの間に凹部を形成することができるため、凹部の内側の有機ＥＬ層１４で生じた光を、凸部１２ａの斜面上に配置された反射電極１３の端部１３ａによりさらに反射させ、上方に向かわせることが可能となる。従って、図４に示す第２の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置によれば、光の取り出し効率を向上させることができる。

また、本発明の第２の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置は、平坦化膜１２の凸部１２ａの構成が、図３に示す第１の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置と同様に、図５乃至図７に図示して上述した第１例乃至第３例の凸部１２ａの構成を備えるものであってもよい。従って、第２の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置についても、広い視野角特性を有し、発光輝度の向上を図る有機ＥＬ表示装置を構成することが可能となる。

以上のとおり、本発明の第２の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置によれば、本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置と同様に、有機ＥＬ層１４で発光した光を各画素における出射光として有効に利用することが可能となるため、混色による画質の悪化を防ぎつつ、低消費電力で発光効率を改善させた有機ＥＬ表示装置を提供することができる。

なお、図１、図５及び図６を参照して上述した構成においては、画素１０に含まれるサブ画素１０ａの各々が、例えば、ＲＧＢＷの異なる発光色を発光させる有機ＥＬ層１４を備えるものとして説明したが、各画素１０が白色発光の有機ＥＬ層１４を備えるものであってもよい。以下、図８を参照し、白色発光の有機ＥＬ層１４を備える第１基板７と、カラーフィルタを備える第２基板６によって構成される有機ＥＬ表示装置の構成について説明する。

図８は、図４に示す第２の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の構成と同様の構成を備える第１基板７上に、カラーフィルタ２３を備える第２基板６が配置された有機ＥＬ表示装置の構成を示す断面図である。

図８に示すように、カラーフィルタ２３は、各サブ画素１０ａに対応させて、例えば三原色（ＲＧＢ）の異なる色が着色されており、色ごとにカラーフィルタを区画するブラックマトリクス２２を備えていてもよい。また、図８に示すように、基板２４上に形成されたカラーフィルタ２３は、その上面がコート層２１により覆われていてもよい。

このように、本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬ層１４からの白色光が各サブ画素１０ａに対応するカラーフィルタを透過するように構成される。白色光はカラーフィルタを透過することによって着色され、フルカラー画像を表示することが可能となる。

なお、図８には、複数のサブ画素１０ａの各々が三原色（ＲＧＢ）のカラーフィルタにそれぞれ対応させて配置される構成を図示しているが、この構成に限らず、例えば、白色（Ｗ）に対応させたサブ画素１０ａを備える構成としてもよい。白色（Ｗ）に対応させたサブ画素１０ａは、例えばカラーフィルタを形成しない構造やＮＤフィルタを形成する構造によって実現することができる。白色（Ｗ）に対応させたサブ画素１０ａに輝度成分を持たせることにより、低消費電力で発光効率を向上させた有機ＥＬ表示装置を形成することもできる。

また、図３乃至図８を参照して上述した有機ＥＬ表示装置の構成においては、平坦化膜１２に凸部１２ａを備える構成について説明したが、平坦化膜１２に凹凸構造を備えることなく、反射電極１３に凹凸構造を形成してもよい。以下、図９を参照し、反射電極１３が突出部１３−２を備える有機ＥＬ表示装置の構成について説明する。

図９は、本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の概略構成を示す断面図である。ここで、図９は、図３及び図４に示す第１及び第２の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の断面構成と同様に、図２に示す第１基板７に対応する構成を図示し、図２に示す第２基板６に対応する対向基板の図示を省略したものである。また、以下、図３及び図４を参照して上述した構成と同様の構成については、同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図９に示すように、反射電極１３は、平坦部１３−１及び複数の突出部１３−２を備える。ここで、反射電極１３の突出部１３−２は、図１乃至図８を参照して上述した平坦化膜１２の凸部１２ａと同様の形状及び構成を備えていてもよい。

反射電極１３の平坦部１３−１及び突出部１３−２は、異なる２種類の材料を用いて形成してもよい。例えば、第１の電極材料を用いて薄膜状の平坦部１３−１を形成した後、平坦部１３−１上に第２の電極材料を形成し、第２の電極材料をエッチング加工することにより複数の突出部１３−２を形成してもよい。第１の電極及び第２の電極は、例えば、銀、ＩＺＯ、ＩＴＯ等を用いることができる。このとき、第２の電極材料をエッチングする際のストッパ層として、第１の電極材料の表面上にＩＴＯ膜を形成し、ＩＴＯ膜上に第２の電極材料を形成してもよい。

反射電極１３の突出部１３−２を第２の電極材料を微細にエッチング加工して形成することにより、反射電極１３上には反射電極１３の凹凸に沿って有機ＥＬ層１４及び透明電極１５が形成される。このとき、図９に示すように、反射電極１３の突出部１３−２と、透明電極１５とが、有機ＥＬ層１４を間に挟んで互いに入れ子状に形成される。

ここで、反射電極１３の突出部１３−２の配置ピッチｄ３を、有機ＥＬ層１４の厚み程度まで小さく形成してもよい。これにより、各画素１０において、高密度に反射電極１３、有機ＥＬ層１４及び透明電極１５からなる凹凸構造を形成することが可能となり、凹部において対向する反射電極１３の間の距離を可能な限り小さくすることができるため、有機ＥＬ層１４からの発光をあたかもレーザー発振のように反射電極１３の間で反射させることが可能となり、発光輝度の向上を図ることが可能となる。

また、図９に示すように、絶縁層（バンク層）１８によって覆われる反射電極１３の端部において、突出部１３−２が配置されていてもよい。反射電極１３の突出部１３−２は側面に斜面を備えるため、この斜面によって、図４に示す第２の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置と同様に、有機ＥＬ層１４で生じた光を反射させ、上方に向かわせることが可能となる。従って、図９に示す本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置についても、光の取り出し効率を向上させることが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、有機ＥＬ層１４で発光した光を当該画素１０における出射光として有効に利用することができるため、各画素１０からの光取り出し効率を向上させることのできる有機ＥＬ表示装置を提供することができる。また、画素の混色を防ぐことができるため、画質を向上させて高精細化を実現することができ、且つ簡素な構造で安価に製造することのできる有機ＥＬ表示装置を提供することができる。

１…有機ＥＬ発光層、２…基板、３…封止膜、４、５…樹脂、６…第２基板、７…第１基板、１０…画素、１０ａ…サブ画素、１１…ＴＦＴ基板、１２…平坦化膜、１２ａ…凸部、１３…反射電極、１３−１…平坦部、１３−２…突出部、１４…有機ＥＬ層、１５…透明電極、１６…第１封止層、１７…第２封止層、１８…絶縁層（バンク層）、１９…貫通電極、２０…金属電極、３０、４０…駆動回路、５０…表示領域、６０…端子領域、１００…有機ＥＬ表示装置。

Claims (18)

1. 複数の画素がマトリクス状に配置される第１基板と、
   前記第１基板上に配置された第１の電極と、
   前記第１の電極の上層に配置された第２の電極と、
   前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置された有機ＥＬ層と、
   前記第１の電極の下層に配置された平坦化膜と、を備え、
   前記平坦化膜は、前記第１の電極の側に、前記複数の画素の各々に対応して配置される複数の凸部を備え、
   前記平坦化膜及び前記凸部上に前記第１の電極、前記有機ＥＬ層、及び前記第２の電極が順に積層され、
   前記複数の画素の各々を区画する境界部分には、前記凸部上に配置された前記第１の電極の端部を覆う絶縁層が配置されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
2. 前記複数の凸部は、対応する前記画素ごとに、所望の発光色の波長を得られるピッチに配置されることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
3. 前記複数の凸部は、側面に斜面を有し、前記斜面の傾斜角度が４５度より大きく、９０度より小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ表示装置。
4. 前記第１の電極は反射電極であり、前記第２の電極は透明電極であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の有機ＥＬ表示装置。
5. 前記複数の凸部は、矩形状の上面を有し、前記矩形状の上面の長辺部分の延長方向が前記画素において複数の方向になるように配置されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の有機ＥＬ表示装置。
6. 前記複数の凸部は、前記延長方向が第１の方向である第１の凸部と、前記延長方向が前記第１の方向とは異なる第２の方向である第２の凸部と、を含み、
   前記複数の画素の各々には、前記第１の凸部と前記第２の凸部の両方が配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の有機ＥＬ表示装置。
7. 前記平坦化膜及び前記複数の凸部は、樹脂材料を用いて形成されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の有機ＥＬ表示装置。
8. 前記平坦化膜及び前記複数の凸部は、同じ材料で形成されることを特徴とする請求項７に記載の有機ＥＬ表示装置。
9. 前記平坦化膜と前記複数の凸部とは、異なる材料で形成されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の有機ＥＬ表示装置。
10. 前記第１基板と対向して配置される第２基板を有し、
    前記第２基板は、前記複数の画素の各々に対応させて配置されるカラーフィルタを備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の有機ＥＬ表示装置。
11. 複数の画素がマトリクス状に配置される第１基板を備え、
    前記第１基板は、
    前記第１基板上に前記複数の画素の各々に対応して配置され、複数の突出部を有する第１の電極、有機ＥＬ層、及び第２の電極が順に積層された構成を備える有機ＥＬ発光層と、
    前記複数の画素の各々を区画する境界部分に対応して配置され、前記第１の電極の前記突出部が配置された端部を覆って配置される絶縁層と、
    を備えることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
12. 前記第１の電極は、前記突出部と、前記突出部の下に配置された薄膜状の平坦部とを備えることを特徴とする請求項１１に記載の有機ＥＬ表示装置。
13. 前記第１の電極は、前記突出部と、前記平坦部との間に、ＩＴＯ膜を備えることを特徴とする請求項１２に記載の有機ＥＬ表示装置。
14. 前記突出部は、反射導電部材で形成されていることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の有機ＥＬ表示装置。
15. 前記平坦部は、反射導電部材で形成されていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の有機ＥＬ表示装置。
16. 複数の画素がマトリクス状に配置される第１基板と、
    前記第１基板上に配置された第１の電極と、
    前記第１の電極の上層に配置された第２の電極と、
    前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置された有機ＥＬ層と、
    前記第１の電極の下層に配置された平坦化膜と、を備え、
    前記平坦化膜は、前記第１の電極の側に、前記複数の画素の各々に対応して配置される複数の凸部を備え、
    前記平坦化膜及び前記凸部上に前記第１の電極、前記有機ＥＬ層、及び前記第２の電極が順に積層され、
    前記複数の凸部は、対応する前記画素ごとに、所望の発光色の波長を得られるピッチに配置されることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
17. 前記複数の凸部は、矩形状の上面を有し、前記矩形状の上面の長辺部分の延長方向が前記画素において複数の方向になるように配置されることを特徴とする請求項１６に記載の有機ＥＬ表示装置。
18. 前記複数の凸部は、前記延長方向が第１の方向である第１の凸部と、前記延長方向が前記第１の方向とは異なる第２の方向である第２の凸部と、を含み、
    前記複数の画素の各々には、前記第１の凸部と前記第２の凸部の両方が配置されていることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の有機ＥＬ表示装置。

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