JP4243037B2

JP4243037B2 - 有機電界発光型ディスプレイ

Info

Publication number: JP4243037B2
Application number: JP2001100884A
Authority: JP
Inventors: 直明古宮; 敏文山路
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2009-03-25
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: JP2002299066A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は有機電界発光型ディスプレイ、特に視野角を狭くすることができる有機電界発光型ディスプレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機電界発光素子を使用した有機電界発光型ディスプレイは、ＣＲＴよりも消費電力が低く、また平面型としてディスプレイの薄型化を実現することができる。さらに、有機電界発光型ディスプレイは自発光型であるので、他の平面型ディスプレイである液晶ディスプレイ等に比べ鮮明な表示を実現することができる。このため、有機電界発光型ディスプレイにより、高性能の表示装置を実現することが可能となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の有機電界発光型ディスプレイにおいては、ＬＣＤとは異なり、自発光の点光源の集合であるので、視野角の制限がない。すなわち、上下方向及び左右方向の視野角が著しく広い。このため、例えば携帯電話用ディスプレイ等に使用する場合に、そのディスプレイを見る人の隣あるいは前方にいる他の人にその表示内容を見られてしまうため、プライバシー保護が不十分になり易いという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、視野角を制限してプライバシー保護を十分行うことができる有機電界発光型ディスプレイを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、基板上に第１の電極、発光素子層、第２の電極を有する有機電界発光素子が画素として複数形成された有機電界発光型ディスプレイであって、前記各画素には、それぞれ他の画素から独立し、前記有機電界発光素子に対応した光学的共振器が設けられており、前記光学的共振器間に平坦化層を有し、前記平坦化層の上に前記第１の電極が形成されていることを特徴とする。
【０００６】
上記構成によれば、各画素に他の画素から独立した光学的共振器が設けられているので、各画素で発生する光に指向性を付与し、有機電界発光型ディスプレイの視野角を制限することができる。
【０００７】
また、上記有機電界発光型ディスプレイにおいて、光学的共振器の共振波長はＲＧＢの各中心波長近傍の波長であることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、光学的共振器の共振波長をＲＧＢの各中心波長近傍の波長とすることにより、各画素で発生する光により効率的に指向性を持たせることができ、有機電界発光型ディスプレイの視野角を制限することができる。
【０００９】
また、上記有機電界発光型ディスプレイにおいて、各画素には、それぞれ他の画素から独立した少なくとも１つの電極が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、各画素ごとにスイッチ素子を設けることで独立して動作させることができるアクティブ素子とすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１２】
図１には、本発明に係る有機電界発光型ディスプレイの構成の一実施形態が示される。図１において、基板１０の上には、各画素ごとに誘電体ミラー１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、アノード電極１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、少なくとも発光層を含む発光素子層１６ａ、１６ｂ、１６ｃがそれぞれ形成されている。また、発光素子層１６ａ、１６ｂ、１６ｃの上には、カソード電極１８が形成されている。ここで、発光素子層１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、電子とホールとの再結合により発光する性質を有する有機物質を含み、アノード電極１４ａ、１４ｂ、１４ｃおよびカソード電極１８とともに有機電界発光素子を構成している。
【００１３】
なお、図１に示された例では、発光素子層１６ａ、１６ｂ、１６ｃにホールを供給するアノード電極１４ａ、１４ｂ、１４ｃが各画素ごとにそれぞれ他の画素から独立して形成されており、カソード電極１８が共通電極として形成されている。しかし、このような構成に限られるものではなく、アノード電極またはカソード電極のいずれかが他の画素から独立して形成されることが可能であり、それにより、各画素ごとに薄膜トランジスタ等のアクティブ素子を設けてアクティブマトリックス型ＥＬディスプレイを形成することができる。
【００１４】
上述した誘電体ミラー１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、図１に示されるように、各画素ごとにそれぞれ他の画素から独立して形成されている。その構成としては、例えばＳｉＯ₂とＴｉＯ₂を交互に積層したものとすることが好適である。
【００１５】
図１に示された各画素の発光素子層１６ａ、１６ｂ、１６ｃがそれぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色の光を発光する素子であるとすると、これらの光の波長はそれぞれ異なるので、各誘電体ミラー１２ａ、１２ｂ、１２ｃの上に形成されるアノード電極１４ａ、１４ｂ、１４ｃや発光素子層１６ａ、１６ｂ、１６ｃの膜厚をＲＧＢの各共振波長となるようそれぞれ変える必要がある。誘電体ミラー１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、ＳｉＯ₂とＴｉＯ₂の交互積層からなっており、アノード電極１４ａ、１４ｂ、１４ｃと基板１０との間に挿入されて、特定の波長領域の光をある反射率で反射させる機能があり、光の一部をガラス基板側へ透過させる。金属電極であるカソード電極１８と誘電体ミラー１２ａ、１２ｂ、１２ｃとで発光素子層１６ａ、１６ｂ、１６ｃとアノード電極１４ａ、１４ｂ、１４ｃが挟まれるが、それによって光学的共振器１００をなしている。すなわち、カソード電極１８はミラーとしても機能し、金属ミラーと誘電体ミラーにおいて発光層で発生した光が反射される。この２つのミラーの間で光の共振が生じるようにミラーの間隔（光学長）を設定することにより、共振効果を利用した発光の制御が可能となる。本実施例では、図１に示されるように、誘電体ミラー、アノード電極、発光素子層が、各画素ごとに独立して形成されているので、それぞれの厚さを光の波長に合わせて適宜形成することが可能である。これにより、各画素は、それぞれその画素から発光する光ごとに適切な共振波長を有するように形成することができ、光の指向性を十分高めることができる。このため、本実施形態にかかる有機電界発光型ディスプレイの視野角を制限することが可能となる。
【００１６】
図２には、図１に示された１つの画素の詳細な断面図、図３には１画素あたりの等価回路図が示される。図２において、基板１０上にバッファ層２０を形成し、この上に第１のトランジスタＴｒ１と第２のトランジスタＴｒ２がそれぞれ形成されている。第１のトランジスタＴｒ１のドレイン領域は、ドレイン電極２２を介してこれと一体で形成することのできる図示しないデータラインに接続されている。また、チャネル領域の上の、ゲート絶縁膜２４上にはゲートラインと一体のゲート電極２６が形成されている。さらに、第１のトランジスタＴｒ１のソース領域の上には、ゲート電極と同一材料からなる導電体層３０がゲート絶縁膜２４を挟んで形成され、この導電体層３０と、ソース領域とで保持容量Ｃｓｃを構成している。この第１のトランジスタＴｒ１のソース領域は、ソース電極３２を介して第２のトランジスタＴｒ２のゲート電極３４に接続されている。また、第２のトランジスタＴｒ２のドレイン領域は、電源ラインＰｖｄｄと一体のドレイン電極３６に接続されている。
【００１７】
以上に述べた第１及び第２トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２等の上には、第１平坦化層３８が形成されており、基板１０上に各種の素子を形成することによる厚さの不均一を吸収している。このため、この上にさらに素子を形成する場合には、平坦な表面の上に素子形成を行うことができる。
【００１８】
第１平坦化層３８の上には、各画素ごとに光の波長に応じた誘電体ミラー１２が形成されている。また、この誘電体ミラー１２の上には、第２のトランジスタＴｒ２のソース電極４０に電気的に接続されたアノード電極１４が形成されている。アノード電極１４の上には、発光素子層１６が形成され、発光素子層１６の上にはカソード電極１８が形成されている。図２に示された例では、アノード電極が各画素ごとに個別化され、他の画素から独立しており、カソード電極１８が各画素に共通の電極とされている。ただし、第２のトランジスタＴｒ２のソース電極４０にカソード電極１８が接続され、発光素子層１６上にアノード電極１４を形成した場合には、カソード電極１８を個別化し、アノード電極１４を共通化することも可能である。
【００１９】
第１平坦化層３８とカソード電極１８との間には、図２に示されるように誘電体ミラー１２、アノード電極１４、発光素子層１６が形成されている部分と形成されていない部分があり、厚さが不均一となっているので、これらの厚さの不均一を吸収するため、第２平坦化層４２が形成されている。
【００２０】
図２及び図３に示されるように、本実施形態では、各画素ごとにスイッチング用の第１のトランジスタＴｒ１と素子駆動用の第２のトランジスタＴｒ２を備え、これにより画素ごとに形成された発光素子層１６を駆動する構成となっている。
【００２１】
また、各画素には、それぞれ他の画素から独立して、前述の誘電体ミラー１２、アノード電極１４、発光素子層１６及びカソード電極１８からなる光学的共振器１００が設けられているので、各画素の発光素子層１６から発光されるＲＧＢの光のそれぞれの波長に合わせた共振波長を有する光学的共振器１００とすることができる。すなわち、各光学的共振器１００は、その共振波長がＲＧＢの各中心波長近傍の波長とされている。これにより、発光素子層１６から発生された光に対して高い精度で共振を行うことができ、有機電界発光型ディスプレイの視野角を十分に制限することができ、また指向性をもたせた位置ではより明るい表示が可能となる。
【００２２】
光学的共振器１００は、上述したように、各画素ごとの発光波長に応じた共振波長を持たせるために、それぞれ異なる厚さに形成されている。従って、各画素ごとに光学的共振器１００を独立して設ける本実施形態においては、光学的共振器１００の上に形成される有機電界発光素子のカソード電極形成高さの画素ごとの差が非常に大きくなる。また、画素間にはアノード電極１４、発光素子層１６を設ける必要がないため、何らの措置も施さないと、最上層のカソード電極１８は非常に凹凸の大きい面の上に形成しなければならず断線の可能性もある。しかし、本実施形態では、有機電界発光素子間の段差を、上述した第２平坦化層４２により吸収するように構成されている。これにより、カソード電極１８は平坦な表面上に形成することが可能となる。この結果、有機電界発光素子の発光効率及び素子寿命の向上にも寄与することができる。
【００２３】
なお、本発明は、アクティブ素子によって駆動されるいわゆるアクティブマトリックス型ＥＬディスプレイ、及び行及び列電極の交点において発光するいわゆるパッシブマトリックス型ディスプレイにも採用は可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、視野角を制限してプライバシー保護を図ることができ、指向性を向上させた位置で明るく、かつ長寿命の有機電界発光型ディスプレイを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる有機電界発光型ディスプレイの構成の断面図である。
【図２】本実施形態の１画素に対応する詳細断面図である。
【図３】本実施形態の１画素あたりの等価回路図である。
【符号の説明】
１０基板、１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ誘電体ミラー、１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃアノード電極、１６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ発光素子層、１８カソード電極、２０バッファ層、２２，３６ドレイン電極、２４ゲート絶縁膜、２６，３４ゲート電極、２８層間絶縁膜、３０導電体、３２，４０ソース電極、３８第１平坦化層、４２第２平坦化層、１００光学的共振器。

Claims

基板上に第１の電極、発光素子層、第２の電極を有する有機電界発光素子が画素として複数形成された有機電界発光型ディスプレイであって、
前記各画素には、それぞれ他の画素から独立し、前記有機電界発光素子に対応した光学的共振器が設けられており、
前記光学的共振器間に平坦化層を有し、
前記平坦化層の上に前記第１の電極が形成されていることを特徴とする有機電界発光型ディスプレイ。
請求項１記載の有機電界発光型ディスプレイにおいて、前記光学的共振器の共振波長はＲＧＢの各中心波長近傍の波長であることを特徴とする有機電界発光型ディスプレイ。
請求項１又は請求項２記載の有機電界発光型ディスプレイにおいて、前記各画素には、それぞれ他の画素から独立した少なくとも１つの電極が形成されていることを特徴とする有機電界発光型ディスプレイ。
請求項１から請求項３のいずれかに記載の有機電界発光型ディスプレイにおいて、前記平坦化膜と前記発光素子層は平坦な表面を有し、前記表面上に前記第１の電極が形成されていることを特徴とする有機電界発光型ディスプレイ。