JP6112425B2 - 有機発光デバイスおよび有機表示装置 - Google Patents
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Description
有機ELパネルは、EL発光部が形成されてなる第1パネル部と、これに対向するように配された第2パネル部とが、互いに間に間隔をあけて配され、その間に介挿された樹脂層により接合されている。
ここで、有機ELパネルなどの有機発光デバイスの構成中に含まれる有機層は、外部からの水分や酸素などの侵入、およびパネル完成後における構成部位から放出されるアウトガス(水分や酸素をはじめとする各種ガス)の影響を受け易く、ダークスポット等の非発光領域が生じる他、発光効率の低下を招くことがある。
本発明は、出射光が被覆層を通過して外方に取り出されるデバイス構造において、外部から侵入した水分や酸素、およびアウトガス等の影響による有機層の機能低下を抑制しながら、外光が入射した場合にも白濁現象の発生を抑制することで、高い視認性確保と暗所コントラスト低下抑制を実現することができる有機発光デバイスおよび有機表示装置を提供することを目的とする。
本態様における第1パネルは、第1基板と、発光部とを有する。発光部は、構成中に有機層を含み、第1基板の一方の主面上に形成され、第1基板とは反対側に光を出射する。
本態様における第2パネルは、第2基板と、円偏光フィルムとを有する。円偏光フィルムは、第1パネルの発光部から出射された光の通過領域に配されている。
被覆層は、発光部から出射された光を透過する樹脂部と、当該樹脂部の少なくとも一部領域に、複数の粒子が分散されている。被覆層に分散されている複数の粒子の各々は、合成ゼオライト、酸化アルミニウム、塩化カルシウム、酸化カルシウム、無水硫酸カルシウム、酸化マグネシウム、過塩素酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、酸化リン、炭酸カリウム、水酸化カリウム、シリカゲル、水酸化ナトリウム、硫酸ナトリウム、塩化亜鉛から選択される材料からなる。
本態様に係る複数の粒子の平均粒径D50は、粒径パラメータを横軸に、散乱効率を縦軸にとったときに、散乱効率が最大値となる粒径パラメータの値以上の領域で設定されている。
そして、本態様における被覆層の層厚は、10μm以上20μm以下であり、樹脂部に対する複数の粒子は、第2パネルを平面視した場合に、互いの粒子が重ならない密度で分散されている。
被覆層は、発光部から出射された光を透過する樹脂部と、当該樹脂部の少なくとも一部領域に、複数の粒子が分散されている。被覆層に分散されている複数の粒子の各々は、合成ゼオライト、酸化アルミニウム、塩化カルシウム、酸化カルシウム、活性無水硫酸カルシウム、酸化マグネシウム、過塩素酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、酸化リン、炭酸カリウム、水酸化カリウム、シリカゲル、水酸化ナトリウム、硫酸ナトリウム、塩化亜鉛から選択される材料からなる。
そして、本態様における被覆層の層厚は、10μm以上20μm以下であり、樹脂部に対する複数の粒子は、第2パネルを平面視した場合に、互いの粒子が重ならない密度で分散されている。
従って、上記態様に係る有機発光デバイスでは、出射光が被覆層を通過して外方に取り出されるデバイス構造において、外部から侵入した水分や酸素、およびアウトガス等の影響による有機層の機能低下を抑制しながら、外光が入射した場合にも白濁現象の発生を抑制することで、高い視認性確保と暗所コントラスト低下抑制を実現できる。
本発明者は、本発明の各態様を想到するに至る過程で、次のような検討を行った。
先ず、上記特許文献1に開示の技術のように、パネル間に介挿される樹脂層(被覆層)中に、ゲッター粒子を分散させることは、外部などから浸入してくる水分などから有機層を保護する上で有効である。
本発明者は、ゲッター粒子の粒径と透過率および吸湿性との関係について検討した結果、ゲッター粒子の粒径が大きい方がよいとの結論に至った。
図1に示すように、ミー散乱が発生する粒子と同等以上の大きさにおいて、散乱効率Qcは、およそ“1〜5”程度の大きさを示し、粒径Dの増大に伴い“2”付近に漸近する。また、吸収成分miが“0”ではない場合においては、散乱効率Qcは全体的に小さくなり、粒径Dの増大に伴い“1〜2”程度の大きさで漸近する。
図2(a)には、ゲッター粒子の屈折率と樹脂部の屈折率との屈折率比mが“1.33”のとき、図2(b)には、屈折率比mが“0.97”のときの各シミュレーション結果を示す。なお、図2(b)における実線は、破線のデータをスムージングしたものである。
粒径Dが波長と同等以下である場合においても、散乱断面積は小さくなり、特に、粒径Dが100nm以下の領域においては、無視できるほど小さくなる。この領域は、レイリー散乱領域と呼ばれる領域である。このような極微細な粒子では、散乱効率Qcは、波長λの4乗に反比例して大きくなり、波長依存性は強くなる。そのため、有機ELデバイスのような表示デバイスで採用した場合には、短波長である青色ほど散乱されてしまい、青色(B)、緑色(G)、赤色(R)で色の偏りが生じてしまう。このため、このような極微細な粒子を用いることは、表示デバイスにおいては適当ではない。
次に、粒径が大きいゲッター粒子を採用しようとした場合に、第1パネルと第2パネルとの貼り合せに際して、ゲッター粒子により有機機能層にダメージを与えるおそれがあると考えられる。有機機能層にダメージが加わった場合には、発光性能を確保できず、また、場合によっては短絡を発生するおそれもある。
[本発明の態様]
本発明の一態様に係る有機発光デバイスは、第1パネルおよび第2パネルと、被覆層とを備える。第1パネルおよび第2パネルは、互いの間に隙間をあけて対向配置されている。被覆層は、第1パネルと第2パネルとの両パネルに接触するように、その間に挿設されている。
本態様における第2パネルは、第2基板と、円偏光フィルムとを有する。円偏光フィルムは、第1パネルの発光部から出射された光の通過領域に配されている。
被覆層は、発光部から出射された光を透過する樹脂部と、当該樹脂部の少なくとも一部領域に、複数の粒子が分散されている。被覆層に分散されている複数の粒子の各々は、合成ゼオライト、酸化アルミニウム、塩化カルシウム、酸カルシウム、無水硫酸カルシウム、酸化マグネシウム、過塩素酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、酸化リン、炭酸カリウム、水酸化カリウム、シリカゲル、水酸化ナトリウム、硫酸ナトリウム、塩化亜鉛から選択される材料からなる。
そして、本態様における被覆層の層厚は、10μm以上20μm以下であり、樹脂部に対する複数の粒子は、第2パネルを平面視した場合に、互いの粒子が重ならない密度で分散されている。
本態様に係る有機発光デバイスでは、種々の態様を採用することができるが、例えば、次のような態様を採用することができる。
また、別態様に係る有機発光デバイスでは、上記態様において、複数の粒子の平均粒径D50は、3μm≦D50≦10μmの関係を充足する。このような関係を充足する複数の粒子を分散させることにより、水分やアウトガス等の吸着性能を維持しながら、被覆層中における複数の粒子の分散に起因する光の散乱を抑制する上で更に好ましい。
[実施の形態1]
1.有機EL表示装置1の概略構成
本発明の実施の形態1に係る有機EL表示装置1の概略構成について、図3および図4を用い説明する。
図4に示すように、各ピクセルは、赤色(R)の発光部であるサブピクセル10aと、緑色(G)の発光部であるサブピクセル10bと、青色(B)の発光部であるサブピクセル10cとから構成されている。本実施の形態では、複数のサブピクセル10a〜10cは、X−Y軸方向にマトリクス状に配置(二次元配置)されている。隣り合うサブピクセル10a〜10c同士の間には、非発光領域10dが配されている。
なお、有機EL表示装置1における表示パネル10と駆動・制御回路部20との配置関係については、図3の形態には限定されない。
また、表示パネル10におけるピクセルの構成については、図4に示すようなR,G,Bの3色のサブピクセル(発光部)からなる形態に限定されず、4色以上の発光部から1ピクセルが構成されることとしてもよい。
図5に示すように、表示パネル10は、ELパネル部11と、CP(円偏光)パネル部13とが対向配置され、間に樹脂層15が介在されることにより互いに接合されている。
ELパネル部11は、基板110上に、TFT層111が形成され、その上に絶縁層112が積層されている。絶縁層112のZ軸方向上面は、略平坦となるように形成されている。
次に、絶縁層112上およびホール注入層114のX軸方向両縁上を覆うように、バンク115が形成されている。バンク115は、サブピクセル10a〜10cにおける各発光領域部分の開口を規定する。
電子輸送層118上およびバンク115の頂面上を覆うように、カソード119および封止層120が順に形成されている。
CPパネル部13については、基板130におけるZ軸方向下側面に円偏光フィルム131が接合された構成を有する。
3.表示パネル10の各構成材料
(1)基板110
基板110は、例えば、ガラス基板、石英基板、シリコン基板、硫化モリブデン、銅、亜鉛、アルミニウム、ステンレス、マグネシウム、鉄、ニッケル、金、銀などの金属基板、ガリウム砒素基などの半導体基板、プラスチック基板等を用い形成されている。
(i)ゲート電極
ゲート電極の構成材料としては、例えば、銅(Cu)を含み構成されている。例えば、銅(Cu)からなる層とモリブデン(Mo)からなる層との積層体を採用することができる。
それ以外に採用することが可能な材料としては、クロム(Cr)、アルミニウム(Al)、タンタル(Ta)、ニオブ(Nb)、銀(Ag)、金(Au)、プラチナ(Pt)、パラジウム(Pd)、インジウム(In)、ニッケル(Ni)、ネオジム(Nd)などの金属もしくはそれらの合金、または、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム、酸化ガリウムなどの導電性金属酸化物もしくは酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化アルミニウム亜鉛(AZO)、酸化ガリウム亜鉛(GZO)などの導電性金属複合酸化物、または、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレンなどの導電性高分子もしくはそれらに、塩酸、硫酸、スルホン酸などの酸、六フッ化リン、五フッ化ヒ素、塩化鉄などのルイス酸、ヨウ素などのハロゲン原子、ナトリウム、カリウムなどの金属原子などのドーパントを添加したもの、もしくは、カーボンブラックや金属粒子を分散した導電性の複合材料などが挙げられる。また、金属微粒子とグラファイトのような導電性粒子を含むポリマー混合物を用いてもよい。これらは、1種または2種以上を組み合わせて用いることもできる。
ゲート絶縁層の構成としては、例えば、酸化シリコン(SiO)と窒化シリコン(SiN)との積層体を採用することができる。ただし、ゲート絶縁層の構成は、これに限定されるものではなく、 ゲート絶縁層の構成材料としては、例えば、電気絶縁性を有する材料であれば、公知の有機材料や無機材料のいずれも用いることができる。
また、無機材料としては、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化コバルトなどの金属酸化物、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ジルコニウム、窒化セリウム、窒化亜鉛、窒化コバルト、窒化チタン、窒化タンタルなどの金属窒化物、チタン酸バリウムストロンチウム、ジルコニウムチタン酸鉛などの金属複合酸化物が挙げられる。これらは、1 種または2 種以上組み合わせて用いることができる。
チャネル層の構成としては、アモルファス酸化インジウムガリウム亜鉛(IGZO)からなる層を採用することができる。チャネル層の構成材料は、これに限定されるものではなく、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)から選択される少なくとも一種を含む酸化物半導体を採用することができる。
(iv)チャネル保護層
チャネル保護層の構成としては、酸化シリコン(SiO)からなる層を採用することができる。ただし、チャネル保護層の構成材料は、これに限定されるものではなく、例えば、酸窒化シリコン(SiON)、窒化シリコン(SiN)、あるいは酸化アルミニウム(AlOx)を用いることができる。また、上記のような材料を用いた層を複数積層することで構成することもできる。
(v)ソース電極およびドレイン電極
ソース電極およびドレイン電極の構成としては、銅マンガン(CuMn)とモリブデン(Mo)との積層体を採用することができる。
層間絶縁層の構成としては、酸化シリコン(SiO)からなる層を採用することができる。
(vii)上部電極
上部電極の構成としては、ソース電極およびドレイン電極などと同様に、銅マンガン(CuMn)とモリブデン(Mo)との積層体を採用することができる。
パッシベーション層の構成としては、窒化シリコン(SiN)からなる層を採用するこ とができる。
なお、酸化物半導体からなるチャネル層を採用する場合には、その還元を抑制するという目的から、チャネル層側から酸化シリコン(SiO)、窒化シリコン(SiN)が積層されてなる構成のパッシベーション層を採用することもできる。
絶縁層112は、例えば、ポリイミド、ポリアミド、アクリル系樹脂材料などの有機化合物を用い形成されている。ここで、絶縁層112は、有機溶剤耐性を有することが好ましい。
また、絶縁層112は、製造工程中において、エッチング処理、ベーク処理等が施されることがあるので、それらの処理に対して過度に変形や変質などを生じない高い耐性を有する材料を用い形成されることが望ましい。
アノード113は、銀(Ag)またはアルミニウム(Al)を含む金属材料から構成されている。トップエミッション型の本実施の形態に係る表示パネル10の場合には、その表面部が高い反射性を有することが好ましい。
なお、アノード113については、上記のような金属材料からなる単層構造だけではなく、金属層と透明導電層との積層体を採用することもできる。透明導電層の構成材料としては、例えば、酸化インジウムスズ(ITO)や酸化インジウム亜鉛(IZO)などを用いることができる。
ホール注入層114は、例えば、銀(Ag)、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)、バナジウム(V)、タングステン(W)、ニッケル(Ni)、イリジウム(Ir)などの酸化物、あるいは、PEDOT(ポリチオフェンとポリスチレンスルホン酸との混合物)などの導電性ポリマー材料からなる層である。
ここで、ホール注入層114を遷移金属酸化物から構成する場合には、複数の酸化数をとるためこれにより複数の準位をとることができ、その結果、ホール注入が容易になり駆動電圧を低減することができる。特に、酸化タングステン(WOX)を用いることが、ホールを安定的に注入し、且つ、ホールの生成を補助するという機能を有するという観点から望ましい。
バンク115は、樹脂等の有機材料を用い形成されており絶縁性を有する。バンク115の形成に用いる有機材料の例としては、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂等があげられる。バンク115は、表面に撥水性をもたせるために、表面をフッ素処理することもできる。
(7)ホール輸送層116
ホール輸送層116は、親水基を備えない高分子化合物を用い形成されている。例えば、ポリフルオレンやその誘導体、あるいはポリアリールアミンやその誘導体などの高分子化合物であって、親水基を備えないものなどを用いることができる。
有機発光層117は、ホールと電子とが注入され再結合されることにより励起状態が生成され発光する機能を有する。有機発光層117の形成に用いる材料は、湿式印刷法を用い成膜できる発光性の有機材料を用いることが必要である。
具体的には、例えば、特許公開公報(日本国・特開平5−163488号公報)に記載のオキシノイド化合物、ペリレン化合物、クマリン化合物、アザクマリン化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、ペリノン化合物、ピロロピロール化合物、ナフタレン化合物、アントラセン化合物、フルオレン化合物、フルオランテン化合物、テトラセン化合物、ピレン化合物、コロネン化合物、キノロン化合物及びアザキノロン化合物、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、ローダミン化合物、クリセン化合物、フェナントレン化合物、シクロペンタジエン化合物、スチルベン化合物、ジフェニルキノン化合物、スチリル化合物、ブタジエン化合物、ジシアノメチレンピラン化合物、ジシアノメチレンチオピラン化合物、フルオレセイン化合物、ピリリウム化合物、チアピリリウム化合物、セレナピリリウム化合物、テルロピリリウム化合物、芳香族アルダジエン化合物、オリゴフェニレン化合物、チオキサンテン化合物、アンスラセン化合物、シアニン化合物、アクリジン化合物、8−ヒドロキシキノリン化合物の金属錯体、2−ビピリジン化合物の金属錯体、シッフ塩とIII族金属との錯体、オキシン金属錯体、希土類錯体などの蛍光物質で形成されることが好ましい。
電子輸送層118は、カソード119から注入された電子を有機発光層117へ輸送する機能を有し、例えば、オキサジアゾール誘導体(OXD)、トリアゾール誘導体(TAZ)、フェナンスロリン誘導体(BCP、Bphen)などを用い形成されている。
(10)カソード119
カソード119は、例えば、酸化インジウムスズ(ITO)若しくは酸化インジウム亜鉛(IZO)などを用い形成される。本実施の形態のように、トップエミッション型の本実施の形態に係る表示パネル10の場合においては、光透過性の材料で形成されることが必要となる。光透過性については、透過率が80[%]以上とすることが好ましい。
封止層120は、有機発光層117などの有機層が水分に晒されたり、空気に晒されたりすることを抑制する機能を有し、例えば、窒化シリコン(SiN)、酸窒化シリコン(SiON)などの材料を用い形成される。また、窒化シリコン(SiN)、酸窒化シリコン(SiON)などの材料を用い形成された層の上に、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などの樹脂材料からなる封止樹脂層を設けてもよい。
(12)CPパネル部13
CPパネル部13における基板130は、上記同様に、例えば、ガラス基板、石英基板、シリコン基板、硫化モリブデン、銅、亜鉛、アルミニウム、ステンレス、マグネシウム、鉄、ニッケル、金、銀などの金属基板、ガリウム砒素基などの半導体基板、プラスチック基板等を用い形成されている。CPパネル部13の基板130においても、プラスチック基板を採用する場合には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂いずれの樹脂を用いてもよい。
(13)樹脂層15
樹脂層15は、透明樹脂材料をベースに形成されている。樹脂層15の詳細構成について、次に説明する。
図6に示すように、樹脂層15は、樹脂部150と、当該樹脂部150内に分散された複数のゲッター粒子151とから構成されている。なお、本実施の形態においては、樹脂層15の全領域に対してゲッター粒子151が分散されている。
樹脂部150は、上記のように、透明樹脂材料から構成されている。例えば、エポキシ系樹脂材料から形成されている。ただし、樹脂部150の構成材料としては、これ以外にもシリコーン系樹脂などを用いることもできる。
次に、ゲッター粒子151の粒度分布は、図7に示すような分布となっている。ただし、ゲッター粒子151の粒径については、平均粒径D50(151)が次の関係を満たせばよい。
なお、粒径(粒子径)の測定方法として、動的光散乱法(レーザー光散乱法)を採用している。他の方法で粒径測定をする場合には、本態様で採用した動的光散乱法との換算を行うことが可能である。
また、ゲッター粒子151の平均粒径D50(151)が次の関係を満たすことが、より好ましい。
なお、樹脂部150に対する屈折率比が1.3以上の場合には、ゲッター粒子151の平均粒径D50(151)が次の関係を満たすようにしてもよい。
[数3]0.5μm≦D50(151)
5.樹脂層15におけるゲッター粒子151が果たす役割
樹脂層15における粒子151が果たす役割について、図8から図12を用い説明する。
本実施の形態では、樹脂層15におけるゲッター粒子151として、上記のように、合成ゼオライトからなる粒子を採用している。このため、図8(a)に示すように、樹脂層15内において、ゲッター粒子151は、酸素(O)や水分(H2O)をはじめとする成分を吸着する。ゲッター粒子151が吸着するのは、表示パネル10の外部から侵入してくる水分などの成分の他、樹脂部150などに含まれている水分や酸素など(アウトガス)である。
また、有機発光デバイスにおける発光特性の劣化に大きく影響するのは、樹脂層からの水分であると考えることができる。
ここで、合成ゼオライト(モレキュラーシーブ)における吸着口径と、吸着される成分との関係は、次表に示すとおりである。
以上のように、ゲッター特性を確保するという観点から、樹脂層15中におけるゲッター粒子151の濃度が0.001wt%以上とすることが望ましい。ただし、用いる樹脂材料によっては、0.01wt%以上とすることがより望ましい。
さらに、外光散乱に起因して、パネルが白濁したように観察されるのを抑制するために、樹脂層15の1cm2当たりのゲッター粒子151の総表面積を0.2cm2以下となるようにする。このようなゲッター粒子151の分散量と、樹脂層15の層厚t15の上記規定により、ゲッター粒子151による外光の散乱を単一散乱とすることができ、円偏光フィルム131により外方に散乱光が出射されることを抑制できる。よって、樹脂層15における光の透過率として98%を確保することができ、白濁の問題を生じ難い。
ゲッター粒子151の屈折率n(151)が樹脂部150の屈折率n(150)よりも大きい場合には、図8(b)に示すような光の散乱特性を示す。即ち、図8(b)に示すように、ゲッター粒子151に入射された光は、屈折・開設・吸収されるが、殆どが散乱光として上方に抜けてゆく。このため、斜め方向に外部反射される光はごく一部である。
ここで、図7に示すように、本実施の形態においては、樹脂層15に含まれる複数のゲッター粒子151の平均粒径D50(151)が略1.0μmである。この粒径は、発光部から出射される光の波長よりも大きい。このため、樹脂層15内のゲッター粒子151に照射された光は、ミー散乱(Mie−Scattering)されることになる。
6.ゲッター粒子の粒径および濃度と透過率
透明な2枚のガラス基板の間にゲッター粒子を含む樹脂層を形成し、ゲッター粒子の粒径および濃度と透過率との関係について検討を行った。その結果について、図9から図12を用い説明する。なお、本考察においては、ゲッター粒子としてシリカ粒子を用いた。
ゲッター粒子の粒径Dを1μm、濃度を1wt%、樹脂層の層厚を15μmとし、入射波長を3種類変えた際の、透過光の散乱角度と光強度との関係を検討した。図9に示すように、散乱光は±3deg.以内に集中しており、ミー散乱では、散乱光のほとんどが前方方向に散乱されることが分かる。
図10(a)では、濃度を1wt%、樹脂層の層厚を15μmとし、ゲッター粒子の粒径Dを1μm、2μm、5μmの3種類で変えた際の、透過光強度の波長依存性を示す。また、図10(b)は、可視光波長の青色光(λ=450nm)、緑色光(λ=550nm)、赤色光(λ=610nm)での粒径Dと透過率との関係を示す。
また、粒径Dが5μmで、波長に対する透過率の違いが生じ難く、粒径Dが1μmで、強い波長依存性を示している。粒径Dが1μmの場合においては、レイリー散乱の要素を示していることが分かる。
図11に、粒径Dを1μm、樹脂層の層厚を15μmとし、濃度を0wt%から1.0wt%まで変えた際の透過光強度を示す。図11に示すように、ゲッター粒子の濃度に比例して、透過率が減少しており、散乱確率がゲッター粒子数に比例していることが分かる。
(4)樹脂層の厚みと透過率
図12に、粒径Dが1μmのときの樹脂層の層厚と透過光強度の関係を示す。樹脂層の層厚を厚くすればするほど、透過率は低下していることが分かる。これは、樹脂層の層厚に比例して、粒子数が増大しているためと考えられる。
一方、樹脂層の厚みを10μmとすれば、全波長域において96〜97%の透過率を確保することができる。
以上より、ゲッター粒子の粒子径は、透過率の向上という観点からは、大きければ大きいほどよいことが分かる。
樹脂層15中におけるゲッター粒子151の分散密度と外光散乱について、図13および図14を用い説明する。なお、図13および図14では、(a)が実施の形態に係る樹脂層15を示し、(b)が比較例に係る樹脂層95を示す。
先ず、図13(a)に示すように、実施の形態に係る構成では、CPパネル側から外光L0が入射した場合、円偏光フィルム131を通過することにより、右偏光L1が樹脂層15へと侵入する。その一部は樹脂層15中のゲッター粒子151で散乱されて一部がCPパネル側へと進む。ゲッター粒子151で散乱された光は、左偏光L2である。左偏光L2については、円偏光フィルム131で遮断され、CPパネル外へと出射することはない。アノード113で反射された光についても左偏光L3であって、同様に円偏光フィルム131で遮断される。
一方、図14(b)に示すように、比較例に係る樹脂層95においては、CPパネルの主面に垂直な方向からの平面視において、ゲッター粒子951同士が重なっている。
以上より、平面視において、樹脂層15中のゲッター粒子151同士が重ならないように規定する実施の形態では、樹脂層15中で単一散乱しか生じないので、白濁現象(ヘイズ)の発生を抑制することが可能となる。
本実施の形態に係る有機EL表示装置1の製造方法のうち、CPパネル部13の形成過程と、ELパネル部11とCPパネル部13との貼り合わせに係る過程について、図15(a)〜図15(c)を用い説明する。
先ず、図15(a)に示すように、基板130の一方の主面全体を覆うように、円偏光(CP)フィルム131を貼り合わせる。基板130とCPフィルム131の貼り合せは、例えば、***のような方法を用いることができる。
樹脂剤1500は、樹脂層15の形成に係る材料であって、例えば、エポキシ樹脂に対して、ゲッター材料(例えば、合成ゼオライト)を分散混合させたものである。各分散させる材料の濃度は、樹脂層15として上記のような関係を満たす範囲である。例えば、ゲッター材料については、0.1wt%〜10wt%の濃度となるように分散混合する。
なお、樹脂剤1500については、ELパネル部11もしくはCPパネル部13の一方に塗布しておいてもよいし、両方に塗布しておいてもよい。
ここで、本実施の形態では、樹脂層15の形成に係る樹脂剤1500として、一例として、エポキシ樹脂に対して、ともに粒状をしたゲッター材料を分散させたものを用いている。エポキシ樹脂は、紫外線照射によりカチオン重合反応を生じる。このようなカチオン重合反応に際しても、ゲッター粒子151として含まれる合成ゼオライトが無極性であるので、硬化を阻害せず、硬化スピードを維持し高い作業効率をいう観点からの望ましい。
なお、樹脂材料については、紫外線などの光照射によって硬化する材料だけでなく、熱を付加することによって硬化する熱硬化型樹脂を採用することもできる。このように熱硬化型樹脂を採用する場合においても、本実施の形態のようにゲッター粒子151の材料として合成ゼオライトを用いる場合や、その他に酸化アルミニウム、酸化リン、シリカゲルなどを用いる場合などにおいても、硬化のスピードを遅らせることがない。これは、ゲッター粒子151の構成材料として無極性の材料とすることによるものである。
本発明の実施の形態2に係る表示パネル30の構成について、図16を用い説明する。なお、図16においては、上記実施の形態1と共通の部分については、同一の符号を付し、以下での説明も省略する。
図16に示すように、本実施の形態に係る表示パネル30においても、ELパネル部11とCPパネル部13とが、間に介在する樹脂層35により接合されている。本実施の形態に係る表示パネル30では、樹脂層35が、Z軸方向に2層に分かれている。具体的には、樹脂層35は、CPパネル部13側(Z軸方向上側)に配された第1樹脂要素層351と、ELパネル部11側(Z軸方向下側)に配された第2樹脂要素層350との積層構造を有する。
一方、第2樹脂要素層350については、上記樹脂層15と同様に、樹脂部と、その中に複数のゲッター粒子とから構成されている。ゲッター粒子の粒径(D50、D10、D90)については、上記実施の形態1と同様である。また、第2樹脂要素層350中におけるゲッター粒子の密度についても、上記実施の形態1と同様である。具体的には、平面視において、互いに重ならない密度で分散されている。
なお、樹脂層35における第1樹脂要素層351と第2樹脂要素層350とのボリュームバランスについては、抑制しようとする水分や酸素の想定量と、得ようとする光の透過性との関係で決めることができる。
本発明の実施の形態3に係る表示パネル40の構成について、図17を用い説明する。なお、図17においては、上記実施の形態1と共通の部分については、同一の符号を付し、以下での説明も省略する。
図17に示すように、本実施の形態に係る表示パネル40についても、ELパネル部11とCPパネル部13との間に介在する樹脂層45が、第1樹脂要素層451と第2樹脂要素層450との積層構造を有する。
また、上記実施の形態2に係る表示パネル30が奏する効果については、本実施の形態においても同様に奏することができる。
[実施の形態4]
本発明の実施の形態4に係る表示パネル50の構成について、図18を用い説明する。なお、図18においては、上記実施の形態1,2と共通の部分については、同一の符号を付し、以下での説明も省略する。
本実施の形態が上記実施の形態2と相違する部分は、第2樹脂要素層550の形成領域が、隣り合うバンク115間に領域であり、バンク115の頂面上における封止層120の表面部分120aは、第1樹脂要素層551が接触している点にある。換言すると、第2樹脂要素層550は、サブピクセル50aの相当領域に存在し、また、その上面550aが封止層120におけるバンク115の頂面上に相当する表面部分120aと面一またはそれよりも下方に位置する。
また、本実施の形態では、第2樹脂要素層550を隣接するサブピクセル50a間で連続しないようにしているので、仮に、一部の第2樹脂要素層550でクラックが発生した場合にあっても、当該クラックがパネル内の広い領域に進展することを抑制できる。
[実施の形態5]
本発明の実施の形態5に係る表示パネル60の構成について、図19を用い説明する。なお、図19においては、上記実施の形態1,2,4と共通の部分については、同一の符号を付し、以下での説明も省略する。
本実施の形態では、第2樹脂要素層650の形成領域が、隣り合うバンク115間に領域であり、バンク115の頂面上における封止層120の表面部分120aは、第1樹脂要素層651が接触している。この点が、上記実施の形態2と相違する部分である。
このように、第2樹脂要素層650の上面650aを上凸の弧状とする本実施の形態では、出射された光がサブピクセル60a間の非発光領域にも多少広がり、ユーザに対してパネル全体として非発光領域を感じさせ難くすることができる。
[変形例1]
上記実施の形態1〜5では、バンク構造については、詳細に触れなかったが、一例として図20(a)に示すような構造を採用することができる。
本変形例に係る表示パネル70では、隣り合う一対の第1バンク715と、隣り合う一対の第2バンク721とで囲繞された領域がそれぞれサブピクセル70a〜70cに相当する領域となる。
[変形例2]
図20(b)に示すように、変形例2に係る表示パネル80では、バンク815が、Y軸方向にそれぞれが延伸する複数条の第1バンク要素815aと、X軸方向にそれぞれが延伸する複数条の第2バンク要素815bとが一体に形成されてなる。そして、隣り合う一対の第1バンク要素815aと、隣り合う一対の第2バンク要素815bとで囲繞される領域がそれぞれサブピクセル80a〜80cに相当する領域となる。
[樹脂層中におけるゲッター粒子についての考察]
上記実施の形態1〜5では、樹脂層15,35,45,55,65中の少なくとも一部領域にゲッター粒子151が分散された構成を一例として説明したが、ELパネル部11の被覆層である樹脂層中に分散させるゲッター粒子について、以下で考察する。
上記実施の形態1〜5では、一例として、合成ゼオライト(5A型)からなる粒子を採用することとした。しかし、本発明は、ゲッター粒子の材料をこれに限定するものではなく、合成ゼオライトの他、酸化アルミニウム、塩化カルシウム、酸化カルシウム、無水硫酸カルシウム、酸化マグネシウム、過塩素酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、酸化リン、炭酸カリウム、水酸化カリウム、シリカゲル、水酸化ナトリウム、硫酸ナトリウム、塩化亜鉛などを用いることもできる。
(粒径)
上記実施の形態1〜5では、一例として、図7に示すような分布を有するゲッター粒子を樹脂層13,33,43,53,63に分散させることとしたが、本発明では、平均粒径D50が0.4μm以上10μm以下の範囲内にあれば同様の効果を得ることができる。
上記実施の形態1では、樹脂層15中におけるゲッター粒子の密度については、一例として、0.1wt%以上であって、1cm2当たりの総表面積が0.2cm2以下となる密度とすることができるものとした。ただし、ゲッター粒子の濃度については、これに限定されるものではなく、平面視において、互いに重ならない密度であればよい。
[その他の事項]
上記実施の形態1〜5および変形例1,2では、有機発光デバイスの一例として表示パネル10,30,40,50.60,70,80を適用したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、有機EL照明などに本発明の構成を適用することも可能である。
また、図4などに示すように、上記実施の形態1などでは、それぞれが平面視矩形状をした3つのサブピクセル10a〜10cの組み合わせを以って1ピクセルを構成することとしたが、各サブピクセルの平面視形状や、1ピクセルを構成するサブピクセル数については、これに限定を受けるものではない。例えば、各サブピクセルの平面視形状は、三角形や六角形、あるいは八角形などとすることできるし、全体としてハニカム形状とすることもできる。1ピクセルを構成するサブピクセル数については、4つのサブピクセルとすることもできるし、それ以上とすることもできる。その場合には、1ピクセルを構成するサブピクセルが互いに異なる発光色であるとすることもできるし、一部が同色の発光を行うものとすることもできる。
また、ゲッター粒子の外形については、完全な球形である必要はない。その場合には、例えば、体積あるいは表面積などで換算することで上記粒径の範囲内にあることを確認することができる。
10,20,30,40,50,60,70,80.表示パネル
10a,10b,10c,50a,60a,70a,70b,70c,80a,80b,80c.サブピクセル
11.ELパネル部
13.CPパネル部
15,35,45,55,65.樹脂層
20.駆動・制御回路部
21〜24.駆動回路
25.制御回路
110,130.基板
111.TFT層
112.絶縁層
113.アノード
114.ホール注入層
115,815.バンク
116.ホール輸送層
117.有機発光層
118.電子輸送層
119.カソード
120.封止層
131.円偏光フィルム
150.樹脂部
151.ゲッター粒子
350,450,550,650.第1樹脂要素層
351,451,551,651.第2樹脂要素層
450a.凸部
450b.凹部
715.第1バンク
721.第2バンク
815a.第1バンク要素
815b.第2バンク要素
1500.樹脂剤
Claims (7)
- 互いの間に隙間をあけて対向配置された第1パネルおよび第2パネルと、
前記第1パネルと前記第2パネルとの両パネルに接触するように、その間に挿設された被覆層とを備え、
前記第1パネルが、第1基板と、構成中に有機層を含み、前記第1基板の一方の主面上に形成され、前記第1基板とは反対側に光を出射する発光部とを有し、
前記第2パネルが、第2基板と、前記第1パネルの前記発光部から出射された光の通過領域に配された円偏光フィルムを有し、
前記被覆層が、前記発光部から出射された光を透過する樹脂部と、当該樹脂部の少なくとも一部領域に、複数の粒子が分散されており、
前記複数の粒子の各々は、合成ゼオライト、酸化アルミニウム、塩化カルシウム、酸化カルシウム、無水硫酸カルシウム、酸化マグネシウム、過塩素酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、酸化リン、炭酸カリウム、水酸化カリウム、シリカゲル、水酸化ナトリウム、硫酸ナトリウム、塩化亜鉛から選択される材料からなり、
前記複数の粒子の平均粒径D50は、粒径パラメータを横軸に、散乱効率を縦軸にとったときに、前記散乱効率が最大値となる前記粒径パラメータの値以上の領域で設定されており、
前記被覆層の層厚は、10μm以上20μm以下であり、
前記樹脂部に対する前記複数の粒子は、前記第2パネルを平面視した場合に、互いの粒子が重ならない密度で分散されている
ことを特徴とする有機発光デバイス。 - 前記被覆層における前記複数の粒子は、前記少なくとも一部の領域において、1cm2当たりの総表面積が0.2cm2以下となる密度で分散されている
請求項1記載の有機発光デバイス。 - 前記円偏光フィルムは、前記第2基板における前記第1パネル側の主面を被覆するように配され、一方の主面が前記第2基板に接し、他方の主面が前記被覆層に接している
請求項1または請求項2記載の有機発光デバイス。 - 前記複数の粒子の平均粒径D50は、
0.4μm≦D50≦10μm
の関係を充足する
請求項1から請求項3の何れか記載の有機発光デバイス。 - 前記複数の粒子の平均粒径D50は、
3μm≦D50≦10μm
の関係を充足する
請求項1から請求項3の何れか記載の有機発光デバイス。 - 前記樹脂部に対する前記複数の粒子の屈折率比が1.3以上であり、
前記複数の粒子の平均粒径D50が0.5μm以上である
請求項1から請求項3の何れか記載の有機発光デバイス。 - 表示パネルと、
前記表示パネルに接続された制御駆動回路と、
を備え、
前記表示パネルとして、請求項1から請求項6の何れかのデバイス構造が採用されている
ことを特徴とする有機表示装置。
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