JP2003077647A - Organic el device, and electric appliance - Google Patents
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-
- H—ELECTRICITY
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- H10K59/875—Arrangements for extracting light from the devices
- H10K59/877—Arrangements for extracting light from the devices comprising scattering means
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、有機エレクトロル
ミネッセンス（Electroluminescence,以下、ＥＬと略記
する）装置および電子機器に関し、特に光の取り出し効
率に優れた有機ＥＬ装置の構成に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic electroluminescence (hereinafter abbreviated as EL) device and an electronic device, and more particularly to a structure of an organic EL device having excellent light extraction efficiency.
【０００２】[0002]
【従来の技術】各画素に対応して有機ＥＬ素子を備えた
有機ＥＬ表示装置は、高輝度で自発光であること、直流
低電圧駆動が可能であること、応答が高速であること、
固体有機膜による発光であることなどから表示性能に優
れており、また、表示装置の薄型化、軽量化、低消費電
力化が可能であるため、将来的に液晶表示装置に続く表
示装置として期待されている。特に、駆動方式がアクテ
ィブマトリクス方式のアクティブマトリクス型有機ＥＬ
表示装置は、画素毎にトランジスタと容量を備えている
ため、高輝度、高精細化が可能であり、多階調化や表示
装置の大型化にも対応できるものである。2. Description of the Related Art An organic EL display device provided with an organic EL element corresponding to each pixel is capable of self-luminous display with high brightness, capable of being driven at a low DC voltage, and having a high response.
It has excellent display performance because it emits light from a solid organic film, and it is expected to be a display device that will follow liquid crystal display devices in the future because it can make the display device thinner, lighter, and consume less power. Has been done. In particular, the active matrix organic EL whose drive method is the active matrix method
Since the display device includes a transistor and a capacitor for each pixel, high luminance and high definition can be achieved, and multi-gradation and large display device can be supported.
【０００３】図５は従来の有機ＥＬ表示装置の一例の概
略構成を示す断面図である。この有機ＥＬ表示装置１０
０においては、ガラス基板１０１上に、発光層１０２と
正孔輸送層１０３とが金属電極１０４（陰極）と透明電
極１０５（陽極）との間に挟持された有機ＥＬ素子１０
６が形成されている。図示しないが、アクティブマトリ
クス型の有機ＥＬ表示装置の場合、実際には複数のデー
タ線と複数の走査線とが格子状に配置され、これらデー
タ線や走査線に区画されたマトリクス状に配置された各
画素毎に、スイッチングトランジスタやドライビングト
ランジスタ等の駆動用トランジスタを介して上記の有機
ＥＬ素子１０６が形成されている。そして、データ線や
走査線を介して駆動信号が供給されると電極間に電流が
流れ、有機ＥＬ素子１０６が発光してガラス基板１０１
の外面側に光が出射され、その画素が点灯する。FIG. 5 is a sectional view showing a schematic structure of an example of a conventional organic EL display device. This organic EL display device 10
0, the organic EL element 10 in which the light emitting layer 102 and the hole transporting layer 103 are sandwiched between the metal electrode 104 (cathode) and the transparent electrode 105 (anode) on the glass substrate 101.
6 is formed. Although not shown, in the case of an active matrix type organic EL display device, a plurality of data lines and a plurality of scanning lines are actually arranged in a grid pattern, and are arranged in a matrix shape divided into these data lines and scanning lines. The organic EL element 106 is formed for each pixel through a driving transistor such as a switching transistor or a driving transistor. Then, when a drive signal is supplied via the data line or the scanning line, a current flows between the electrodes, the organic EL element 106 emits light, and the glass substrate 101.
The light is emitted to the outer surface side of the, and the pixel is lit.
【０００４】この時、発光層１０２においては全方向に
わたって発光が生じるが、広角（臨界角以上）に出射し
た光はガラス基板１０１内で全反射を繰り返し、ガラス
基板１０１の外部に取り出すことができない。すなわ
ち、光の取り出し効率が悪いために、発光層１０２に所
定の電流を供給してせっかく発光が生じても、そのうち
の一部の光しか表示に寄与しないことになる。そこで、
図５に示すように、ガラス基板１０１の外面に光散乱層
１０７を形成したり、ガラス基板１０１の外面を粗して
凹凸を形成するなどして臨界角以上の光もガラス基板１
０１の外部に取り出すように工夫していた。At this time, light is emitted in all directions in the light emitting layer 102, but light emitted at a wide angle (greater than or equal to the critical angle) is repeatedly totally reflected in the glass substrate 101 and cannot be taken out of the glass substrate 101. . That is, since the light extraction efficiency is low, even if a predetermined current is supplied to the light emitting layer 102 to cause light emission, only a part of the light contributes to the display. Therefore,
As shown in FIG. 5, the light scattering layer 107 is formed on the outer surface of the glass substrate 101, or the outer surface of the glass substrate 101 is roughened to form irregularities.
It was devised to take it out of 01.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示す上記構成の有機ＥＬ表示装置においては、ガラス基
板の外面、すなわち視認側となる画面の最表面に光散乱
層が設けられていることにより画像のボケが生じ、高精
細な表示を実現することができないという問題があっ
た。However, in the organic EL display device having the above structure shown in FIG. 5, the light scattering layer is provided on the outer surface of the glass substrate, that is, the outermost surface of the screen on the viewing side. There is a problem that an image is blurred and high-definition display cannot be realized.
【０００６】また、有機ＥＬ素子は電流発光型の素子で
あるため、発光層に対して多くの電流を瞬時に供給し、
発光期間中は常に電流を供給し続ける必要がある。この
ため、できるだけ移動度の高い駆動用トランジスタを備
えることが要求される。一般に、有機ＥＬ表示装置にお
ける駆動用トランジスタは支持基板上に形成した薄膜ト
ランジスタ（Thin Film Transistor, 以下、ＴＦＴと略
記する）で構成されるが、発光効率の高い有機ＥＬ表示
装置を実現するためには、ある程度低い電圧でも大きな
オン電流が得られる、すなわち電流駆動能力の高いＴＦ
Ｔを備えることが重要となる。したがって、通常のアク
ティブマトリクス型表示装置でよく用いられている多結
晶シリコンＴＦＴなどでは電流駆動能力に限界がある。Further, since the organic EL element is a current-emitting type element, a large amount of current is instantaneously supplied to the light emitting layer,
It is necessary to constantly supply current during the light emission period. Therefore, it is required to include a driving transistor having a mobility as high as possible. Generally, a driving transistor in an organic EL display device is composed of a thin film transistor (hereinafter abbreviated as TFT) formed on a supporting substrate, but in order to realize an organic EL display device having high luminous efficiency, A large on-current can be obtained even at a low voltage to some extent, that is, a TF having a high current driving capability.
It is important to have T. Therefore, the current driving capability is limited in the polycrystalline silicon TFTs and the like that are often used in ordinary active matrix type display devices.
【０００７】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、画像のボケ等が生じることなく光
の取り出し効率を向上させることができ、発光効率の高
い有機ＥＬ装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above problems, and provides an organic EL device having high luminous efficiency, which can improve the light extraction efficiency without causing image blurring and the like. The purpose is to do.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の有機ＥＬ装置は、半導体基板と支持基板
とを貼り合わせてなる複合基板上に、少なくとも有機Ｅ
Ｌ材料からなる発光層を一対の電極で挟持した有機ＥＬ
素子を形成した有機ＥＬ装置であって、前記半導体基板
と前記支持基板とを貼り合わせる貼り合わせ材として前
記支持基板よりも低い屈折率を有する材料を用いたこと
を特徴とする。In order to achieve the above-mentioned object, an organic EL device of the present invention has at least an organic EL device on a composite substrate formed by bonding a semiconductor substrate and a supporting substrate.
Organic EL in which a light emitting layer made of L material is sandwiched by a pair of electrodes
An organic EL device having elements formed thereon is characterized in that a material having a refractive index lower than that of the supporting substrate is used as a bonding material for bonding the semiconductor substrate and the supporting substrate.
【０００９】本発明者は、発光効率を高めるために移動
度の高い駆動トランジスタ（ＴＦＴ）を基板上に作成す
る手段として、石英、ガラス等の絶縁性を有する支持基
板上に単結晶シリコン等の半導体基板を貼り合わせた複
合基板、いわゆるＳＯＱ（Silicon on Quartz）基板、
ＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板などと呼ばれる基
板上に単結晶シリコン等からなるＴＦＴを形成し、その
上に有機ＥＬ素子を形成すればよいことに思い至った。
その際、従来の一般的なＳＯＱ／ＳＯＩ基板ではシリコ
ン酸化膜等を介して半導体基板と支持基板を貼り合わせ
る場合が多いが、本発明者は、貼り合わせ材の材料を適
宜選択し、屈折率や光散乱性などを調整することによっ
て支持基板からの光の取り出し効率を高めることができ
ることを見い出した。The inventor of the present invention, as a means for forming a driving transistor (TFT) having high mobility on a substrate in order to enhance the luminous efficiency, is made of single crystal silicon or the like on a supporting substrate having an insulating property such as quartz or glass. A composite substrate in which semiconductor substrates are bonded together, a so-called SOQ (Silicon on Quartz) substrate,
It has been thought that a TFT made of single crystal silicon or the like may be formed on a substrate called an SOI (Silicon on Insulator) substrate or the like, and an organic EL element may be formed thereon.
At that time, in the case of the conventional general SOQ / SOI substrate, the semiconductor substrate and the supporting substrate are often bonded to each other via a silicon oxide film or the like. It was found that the light extraction efficiency from the supporting substrate can be increased by adjusting the light scattering property and the light scattering property.
【００１０】すなわち、本発明の作用は以下の通りであ
る。発光層から出射した光は透明電極を透過し、貼り合
わせ材側から支持基板に入射されることになる。例えば
貼り合わせ材がシリコン酸化膜である従来一般の複合基
板の場合、支持基板がガラス基板や石英基板であればシ
リコン酸化膜との間に屈折率差がないので、貼り合わせ
材と支持基板との界面で屈折が生じることがない。よっ
て、臨界角以上の角度で貼り合わせ材に入射した光はそ
のままの角度で支持基板内に入射し、支持基板内で全反
射を繰り返すため、外部に取り出すことができない。こ
れに対して、本発明のように、貼り合わせ材として支持
基板よりも低い屈折率を有する材料を用いた場合、光は
低屈折率の貼り合わせ材から高屈折率の支持基板内に入
射するので、臨界角以上の角度で貼り合わせ材に入射し
た光が支持基板との界面で臨界角以下となる方向に屈折
し、支持基板内での全反射条件から外れるため、外部に
取り出すことができる。これにより、光の取り出し効率
が向上し、明るい表示を得ることができる。That is, the operation of the present invention is as follows. The light emitted from the light emitting layer passes through the transparent electrode and enters the supporting substrate from the bonding material side. For example, in the case of a conventional general composite substrate in which the bonding material is a silicon oxide film, if the supporting substrate is a glass substrate or a quartz substrate, there is no difference in the refractive index between the silicon oxide film and the bonding material and the supporting substrate. Refraction does not occur at the interface. Therefore, light incident on the bonding material at an angle equal to or greater than the critical angle enters the supporting substrate at the same angle and repeats total reflection in the supporting substrate, and thus cannot be extracted to the outside. On the other hand, when a material having a refractive index lower than that of the supporting substrate is used as the bonding material as in the present invention, light enters the supporting substrate having a high refractive index from the bonding material having a low refractive index. Therefore, light incident on the bonding material at an angle equal to or greater than the critical angle is refracted at the interface with the supporting substrate in a direction to be equal to or less than the critical angle and deviates from the total reflection condition in the supporting substrate, and thus can be extracted to the outside. . Thereby, the light extraction efficiency is improved and a bright display can be obtained.
【００１１】しかも、支持基板上に半導体層を直接成膜
する方法ではアモルファスシリコンや多結晶シリコンを
形成する方法が一般的であり、キャリアの移動度はたか
だかアモルファスシリコンで０．３〜１cm2/V・sec 程
度、多結晶シリコンで１０〜１００cm2/V・sec 程度であ
る。これに対して、本発明の有機ＥＬ装置においては、
ＳＯＱ、ＳＯＩなどの複合基板を用いるため、単結晶シ
リコンを半導体層としたＴＦＴを形成することができ
る。単結晶シリコンにおけるキャリアの移動度は５００
〜１５００cm2/V・sec 程度もあり、アモルファスシリコ
ンや多結晶シリコンに比べてはるかに高いため、電流駆
動能力の高いＴＦＴを形成することができる。その結
果、発光効率の高い有機ＥＬ装置を実現することができ
る。In addition, a method of directly forming a semiconductor layer on a supporting substrate is generally a method of forming amorphous silicon or polycrystalline silicon, and the carrier mobility is at most 0.3 to 1 cm 2/2 for amorphous silicon. V · sec, about 10 to 100 cm 2 / V · sec for polycrystalline silicon. On the other hand, in the organic EL device of the present invention,
Since a composite substrate such as SOQ and SOI is used, a TFT including single crystal silicon as a semiconductor layer can be formed. The mobility of carriers in single crystal silicon is 500.
Since it is about 1500 cm 2 / V · sec, which is much higher than that of amorphous silicon or polycrystalline silicon, it is possible to form a TFT having a high current driving capability. As a result, an organic EL device with high luminous efficiency can be realized.
【００１２】また上記の構成において、前記貼り合わせ
材中に、該貼り合わせ材を構成する母材とは異なる屈折
率を有する光散乱材を混入させてもよい。この構成によ
れば、貼り合わせ材中を透過する光が光散乱材の表面で
散乱するので、この作用によっても支持基板内での全反
射条件から回避することができ、光の取り出し効率をよ
り向上させることができる。In the above structure, a light scattering material having a refractive index different from that of the base material forming the bonding material may be mixed in the bonding material. According to this configuration, the light transmitted through the bonding material is scattered on the surface of the light scattering material, so that this action can also be avoided from the condition of total reflection in the supporting substrate, and the light extraction efficiency can be further improved. Can be improved.
【００１３】本発明の他の有機ＥＬ装置は、半導体基板
と支持基板とを貼り合わせてなる貼り合わせ基板上に、
少なくとも有機ＥＬ材料からなる発光層を一対の電極で
挟持した有機ＥＬ素子を形成した有機ＥＬ装置であっ
て、前記半導体基板と前記支持基板とを貼り合わせる貼
り合わせ材として、光散乱性を有する材料を用いたこと
を特徴とする。In another organic EL device of the present invention, a semiconductor substrate and a supporting substrate are bonded together on a bonded substrate,
An organic EL device having an organic EL element in which a light emitting layer made of at least an organic EL material is sandwiched between a pair of electrodes, and a material having a light scattering property as a bonding material for bonding the semiconductor substrate and the supporting substrate. Is used.
【００１４】前項で述べたように、貼り合わせ材と支持
基板との界面での光の屈折を利用するだけでなく、貼り
合わせ材内部での光の散乱を利用しても、臨界角以上の
角度で貼り合わせ材に入射した光が支持基板に入射する
時点ではその多くが全反射条件から外れるため、外部に
取り出すことができる。As described in the previous section, not only by utilizing the refraction of light at the interface between the bonding material and the supporting substrate, but also by utilizing the scattering of light inside the bonding material, it is possible to obtain a critical angle or more. At the time when the light incident on the bonding material at an angle is incident on the supporting substrate, most of the light deviates from the total reflection condition, so that the light can be extracted to the outside.
【００１５】また、ガラス基板の外面に光散乱層を備え
た図５に示した従来の有機ＥＬ装置では、使用者の目に
最も近い位置で散乱が生じるため、画像のボケが視認さ
れてしまうが、本発明の場合は使用者側から見て支持基
板の奥側で散乱が生じるので、画像のボケにより表示品
位が低下することもない。Further, in the conventional organic EL device shown in FIG. 5 in which the light scattering layer is provided on the outer surface of the glass substrate, scattering occurs at the position closest to the user's eyes, so that blurring of the image is visually recognized. However, in the case of the present invention, since scattering occurs on the back side of the support substrate when viewed from the user side, the display quality does not deteriorate due to image blurring.
【００１６】前記貼り合わせ材の材料としては、例えば
シリカエアロゲル、もしくはエポキシ系接着剤、アクリ
ル系接着剤などを用いることができる。シリカエアロゲ
ルは体積の９０％以上を空隙が占め、残りが樹枝状に凝
集した数十ｎｍの微細なＳｉＯ2粒子で構成された材料
である。粒子径が光の波長よりも小さいため、光透過性
を有し、その屈折率は１．２以下である。したがって、
支持基板材料として屈折率が１．４５の石英、屈折率が
約１．５４のガラスなどを用いたときにシリカエアロゲ
ルからなる貼り合わせ材は本発明の条件を満足すること
ができる。一方、エポキシ系接着剤の屈折率は１．４２
程度、アクリル系接着剤の屈折率は１．４３程度である
から、これらの接着剤からなる貼り合わせ材も同様に本
発明の条件を満足することができる。さらに、これらの
接着剤を用いると、半導体基板と支持基板とを容易に貼
り合わせることができ、シリコン酸化膜を用いた従来の
貼り合わせ法で用いる熱処理を不要とすることができ
る。As a material for the above-mentioned bonding material, for example, silica airgel, epoxy adhesive, acrylic adhesive or the like can be used. Silica airgel is a material composed of fine SiO 2 particles of several tens of nm in which voids occupy 90% or more of the volume, and the rest are dendritic aggregates. Since the particle diameter is smaller than the wavelength of light, it has optical transparency and its refractive index is 1.2 or less. Therefore,
When quartz having a refractive index of 1.45 or glass having a refractive index of about 1.54 is used as the supporting substrate material, the bonding material made of silica airgel can satisfy the conditions of the present invention. On the other hand, the refractive index of epoxy adhesive is 1.42
Since the acrylic adhesive has a refractive index of about 1.43, a bonding material made of these adhesives can also satisfy the conditions of the present invention. Furthermore, by using these adhesives, the semiconductor substrate and the supporting substrate can be easily bonded together, and the heat treatment used in the conventional bonding method using a silicon oxide film can be eliminated.
【００１７】本発明の電子機器は、上記本発明の有機Ｅ
Ｌ装置を備えたことを特徴とする。この構成によれば、
表示品位に優れ、明るい画面の有機ＥＬ表示部を備えた
電子機器を実現することができる。The electronic equipment of the present invention is the organic E of the present invention.
An L device is provided. According to this configuration,
It is possible to realize an electronic device that has an organic EL display unit that has a bright screen and is excellent in display quality.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
１を参照して説明する。図１は本実施の形態の有機ＥＬ
表示装置の概略構成を示す断面図である。本実施の形態
の有機ＥＬ表示装置１は、ガラスや石英等からなる支持
基板と単結晶シリコン基板（半導体基板）とが貼り合わ
されてなる複合基板上に有機ＥＬ素子が形成されてい
る。すなわち、図１に示すように、支持基板２上に接着
層３（貼り合わせ材）を介して単結晶シリコン層４が形
成され、その単結晶シリコン層４がＴＦＴの半導体層と
して機能する。単結晶シリコン層４上に、有機ＥＬ材料
からなる発光層５と正孔輸送層６とがアルミニウム、マ
グネシウム等からなる金属電極７（陰極）とインジウム
錫酸化物（Indium Tin Oxide, 以下、ＩＴＯと略記す
る）等からなる透明電極８（陽極）との間に挟持された
有機ＥＬ素子９が形成されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 shows the organic EL of this embodiment.
It is sectional drawing which shows schematic structure of a display apparatus. In the organic EL display device 1 of the present embodiment, an organic EL element is formed on a composite substrate in which a supporting substrate made of glass, quartz or the like and a single crystal silicon substrate (semiconductor substrate) are bonded together. That is, as shown in FIG. 1, the single crystal silicon layer 4 is formed on the support substrate 2 via the adhesive layer 3 (bonding material), and the single crystal silicon layer 4 functions as a semiconductor layer of the TFT. On the single crystal silicon layer 4, a light emitting layer 5 made of an organic EL material and a hole transport layer 6 are made of aluminum, magnesium or the like, a metal electrode 7 (cathode) and indium tin oxide (hereinafter, referred to as ITO). The organic EL element 9 sandwiched between the transparent electrode 8 (anode) and the transparent electrode 8 (anode) is formed.
【００１９】図示しないが、本実施の形態の有機ＥＬ表
示装置はアクティブマトリクス型であり、実際には複数
のデータ線と複数の走査線とが格子状に配置され、これ
らデータ線や走査線に区画されたマトリクス状に配置さ
れた各画素毎に、スイッチングトランジスタやドライビ
ングトランジスタ等の駆動用ＴＦＴを介して上記の有機
ＥＬ素子９が接続されている。そして、データ線や走査
線を介して駆動信号が供給されると電極間に電流が流
れ、有機ＥＬ素子９が発光して支持基板２の外面側に光
が出射され、その画素が点灯する。Although not shown, the organic EL display device of the present embodiment is an active matrix type, and in practice, a plurality of data lines and a plurality of scanning lines are arranged in a grid pattern, and these data lines and scanning lines are arranged. The organic EL element 9 is connected to each pixel arranged in a partitioned matrix form via a driving TFT such as a switching transistor or a driving transistor. When a drive signal is supplied through the data line or the scanning line, a current flows between the electrodes, the organic EL element 9 emits light, the light is emitted to the outer surface side of the support substrate 2, and the pixel is lit.
【００２０】本実施の形態において、支持基板２と単結
晶シリコン層４とを貼り合わせる接着層３の材料には、
例えばシリカエアロゲルが用いられている。シリカエア
ロゲルは体積の９０％以上を空隙が占め、残りが樹枝状
に凝集した数十ｎｍの微細なＳｉＯ2粒子で構成された
材料であって、光透過性を有し、その屈折率は１．２以
下である。また、空隙率を変化させることによって屈折
率を調整することができる。なお、支持基板２の材料で
あるガラスの屈折率は約１．５４、石英の屈折率は１．
４５である。In the present embodiment, the material of the adhesive layer 3 for bonding the supporting substrate 2 and the single crystal silicon layer 4 is
For example, silica airgel is used. Silica airgel is a material composed of fine SiO 2 particles of tens of nm in which dendritic agglomerates occupy 90% or more of the volume, and has a light-transmitting property, and its refractive index is 1 .2 or less. Further, the refractive index can be adjusted by changing the porosity. The refractive index of glass, which is the material of the support substrate 2, is about 1.54, and the refractive index of quartz is 1.
45.
【００２１】上記構成の有機ＥＬ表示装置１において
は、発光層５から出射した光は透明電極８を透過し、単
結晶シリコン層４、接着層３を経て支持基板２に入射さ
れる。この時、シリカエアロゲルからなる接着層３の方
がガラスや石英からなる支持基板２よりも屈折率が低い
ため、光は低屈折率材料から高屈折率材料に入射するこ
とになり、臨界角以上の角度で接着層に入射した光が支
持基板との界面で臨界角以下となる方向（図１中の領域
Ｒの拡大図中、矢印Ａで示す方向）に屈折し、支持基板
２内での全反射条件から外れるため、従来の構成であれ
ば全反射していた光を外部に取り出すことができる。In the organic EL display device 1 having the above structure, the light emitted from the light emitting layer 5 passes through the transparent electrode 8 and enters the supporting substrate 2 via the single crystal silicon layer 4 and the adhesive layer 3. At this time, since the adhesive layer 3 made of silica airgel has a lower refractive index than the supporting substrate 2 made of glass or quartz, light is incident on the high refractive index material from the low refractive index material, and thus the light is incident on the critical angle or more. The light incident on the adhesive layer at an angle of is refracted in a direction in which it becomes less than or equal to the critical angle at the interface with the supporting substrate (the direction indicated by arrow A in the enlarged view of the region R in FIG. 1), and inside the supporting substrate 2. Since the condition deviates from the total reflection condition, it is possible to take out the light that has been totally reflected in the conventional configuration.
【００２２】さらに、シリカエアロゲルは屈折率が１の
空隙部と屈折率が１．４５のＳｉＯ 2粒子が混在してい
る、すなわち屈折率が異なる２種の材料からなる領域が
ランダムに混在している状態をとっているため、光の散
乱性も有している。したがって、単に支持基板２よりも
屈折率が低いのみならず、接着層３の内部で光が散乱す
れば、光が臨界角以上の角度で接着層３に入射したとし
ても支持基板２に入射する時点ではその多くが全反射条
件から外れるため、基板外部に取り出すことができる。
これらの作用により、本実施の形態の有機ＥＬ表示装置
１によれば、光の取り出し効率が向上し、明るい表示を
得ることができる。Further, silica airgel has a refractive index of 1.
SiO with void and refractive index of 1.45 2Mixed with particles
That is, the region consisting of two materials with different refractive indices
Since they are mixed randomly, the light is scattered.
It also has disorder. Therefore, rather than simply supporting substrate 2.
Not only the refractive index is low, but light is scattered inside the adhesive layer 3.
Then, it is assumed that light enters the adhesive layer 3 at an angle equal to or greater than the critical angle.
However, most of them are total reflection stripes when they enter the supporting substrate 2.
Since it is out of the scope, it can be taken out of the substrate.
Due to these actions, the organic EL display device of the present embodiment
According to 1, the light extraction efficiency is improved and a bright display is displayed.
Obtainable.
【００２３】また、ガラス基板の外面に光散乱層を備え
た従来のものでは、使用者の目に最も近い位置で散乱が
生じるため、画像のボケが視認されるが、本実施の形態
の有機ＥＬ表示装置１の場合は使用者側から見て支持基
板２の奥側で散乱が生じるので、画像のボケが視認され
て表示品位が低下することもない。Further, in the conventional device having the light-scattering layer on the outer surface of the glass substrate, scattering occurs at the position closest to the eyes of the user, so that blurring of the image is visually recognized. In the case of the EL display device 1, since scattering occurs on the back side of the support substrate 2 when viewed from the user side, image blurring is not visually recognized and display quality is not deteriorated.
【００２４】しかも、本実施の形態の有機ＥＬ表示装置
１においては、ＳＯＱ、ＳＯＩなどの複合基板を用いた
ことで単結晶シリコンを半導体層としたＴＦＴを形成す
ることができる。単結晶シリコンにおけるキャリアの移
動度はアモルファスシリコンや多結晶シリコンに比べて
はるかに高いため、電流駆動能力の高いＴＦＴを形成す
ることができる。その結果、発光効率の高い有機ＥＬ装
置を実現することができる。Moreover, in the organic EL display device 1 of the present embodiment, a TFT having a single crystal silicon as a semiconductor layer can be formed by using a composite substrate such as SOQ and SOI. Since the carrier mobility in single crystal silicon is much higher than that in amorphous silicon or polycrystalline silicon, a TFT with high current driving capability can be formed. As a result, an organic EL device with high luminous efficiency can be realized.
【００２５】なお、接着層３の材料として上で用いたシ
リカエアロゲルに代えて、エポキシ系接着剤（屈折率：
１．４２）、アクリル系接着剤（屈折率：１．４３）な
どを用いてもよい。これらの接着剤を単独で使用した場
合であっても、支持基板２を構成するガラスや石英より
も屈折率が低いため、上記と同様の作用により光の取り
出し効率を向上させることができる。また、これらの接
着剤を使用する場合には支持基板と半導体基板との貼り
合わせを容易に行うことができる。Instead of the silica airgel used above as the material for the adhesive layer 3, an epoxy adhesive (refractive index:
1.42), an acrylic adhesive (refractive index: 1.43), or the like may be used. Even when these adhesives are used alone, since the refractive index is lower than that of the glass or quartz constituting the support substrate 2, the light extraction efficiency can be improved by the same action as above. Further, when these adhesives are used, the supporting substrate and the semiconductor substrate can be easily attached to each other.
【００２６】さらに、上記の接着剤中にこれらの屈折率
とは異なる屈折率（例えば１．５８、１．２５）を有す
るビーズ（光散乱材）を混入させてもよい。このように
すると、シリカエアロゲルのように散乱効果も付加さ
れ、光の取り出し効率をより向上させることができる。Further, beads (light-scattering material) having a refractive index different from these refractive indexes (for example, 1.58, 1.25) may be mixed in the above adhesive. By doing so, a scattering effect is added like silica aerogel, and the light extraction efficiency can be further improved.
【００２７】本発明者は、本発明の効果を実証するため
に従来構成の有機ＥＬ表示装置と本発明の有機ＥＬ表示
装置とで表示の明るさを比較した。双方ともに支持基板
としては石英基板を用いるものとする。この時、従来の
有機ＥＬ表示装置の正面輝度は約３００ｃｄ／ｍ2であ
った。これに対して、本発明の接着層としてシリカエア
ロゲルを用いると約４２０ｃｄ／ｍ2、エポキシ系接着
剤を用いると約３６０ｃｄ／ｍ2、アクリル系接着剤を
用いると約３５０ｃｄ／ｍ2、屈折率１．５８のビーズ
を混入したエポキシ系接着剤を用いると約３８０ｃｄ／
ｍ2、屈折率１．２５のビーズを混入したアクリル系接
着剤を用いると約３７５ｃｄ／ｍ2、となることを確認
した。The present inventor compared the brightness of the display between the organic EL display device having the conventional structure and the organic EL display device of the present invention in order to demonstrate the effect of the present invention. In both cases, a quartz substrate is used as the supporting substrate. At this time, the front luminance of the conventional organic EL display device was about 300 cd / m 2 . In contrast, about 420 cd / m 2 when using silica airgel as an adhesive layer of the present invention, an epoxy-based adhesive when about 360 cd / m 2, about 350 cd / m 2 when an acrylic adhesive, the refractive index Approximately 380 cd / using epoxy adhesive mixed with 1.58 beads
It was confirmed that the use of an acrylic adhesive containing m 2 and beads having a refractive index of 1.25 resulted in about 375 cd / m 2 .
【００２８】この結果から、支持基板より充分に低い屈
折率と光散乱性とを兼ね備えたシリカエアロゲルを接着
層に用いると、光の取り出し効率を大きく向上できるこ
とが判った。また、光の取り出し効率を向上させるため
には支持基板に対して極力屈折率が低い方が好ましく、
接着材を用いる場合、その中にビーズを混入させると散
乱効果が加わるためにより好ましいことが確認された。From these results, it was found that the use of silica airgel having both a refractive index and a light scattering property sufficiently lower than those of the supporting substrate for the adhesive layer can greatly improve the light extraction efficiency. Further, in order to improve the light extraction efficiency, it is preferable that the refractive index of the supporting substrate is as low as possible,
It has been confirmed that when an adhesive is used, it is more preferable to mix beads therein because a scattering effect is added.
【００２９】［電子機器］上記実施の形態の有機ＥＬ表
示装置を備えた電子機器の例について説明する。図２
は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図２におい
て、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１
は上記の有機ＥＬ表示装置を用いた表示部を示してい
る。[Electronic Device] An example of an electronic device equipped with the organic EL display device of the above embodiment will be described. Figure 2
FIG. 4 is a perspective view showing an example of a mobile phone. In FIG. 2, reference numeral 1000 indicates a mobile phone body, and reference numeral 1001.
Indicates a display unit using the above organic EL display device.
【００３０】図３は、腕時計型電子機器の一例を示した
斜視図である。図３において、符号１１００は時計本体
を示し、符号１１０１は上記の有機ＥＬ表示装置を用い
た表示部を示している。FIG. 3 is a perspective view showing an example of a wrist watch type electronic device. In FIG. 3, reference numeral 1100 indicates a watch body, and reference numeral 1101 indicates a display section using the above organic EL display device.
【００３１】図４は、ワープロ、パソコンなどの携帯型
情報処理装置の一例を示した斜視図である。図４におい
て、符号１２００は情報処理装置、符号１２０２はキー
ボードなどの入力部、符号１２０４は情報処理装置本
体、符号１２０６は上記の有機ＥＬ表示装置を用いた表
示部を示している。FIG. 4 is a perspective view showing an example of a portable information processing device such as a word processor and a personal computer. In FIG. 4, reference numeral 1200 is an information processing apparatus, reference numeral 1202 is an input unit such as a keyboard, reference numeral 1204 is the information processing apparatus main body, and reference numeral 1206 is a display unit using the above organic EL display device.
【００３２】図２〜図４に示す電子機器は、上記実施の
形態の有機ＥＬ表示装置を備えているので、表示品位に
優れ、明るい画面の有機ＥＬ表示部を備えた電子機器を
実現することができる。Since the electronic equipment shown in FIGS. 2 to 4 is equipped with the organic EL display device of the above-mentioned embodiment, it is possible to realize an electronic equipment which is excellent in display quality and has an organic EL display part having a bright screen. You can
【００３３】なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲において種々の変更を加えることが可能である。例
えば上記実施の形態では、有機ＥＬ素子の構成として発
光層と正孔輸送層とを一対の電極で挟持した例を挙げた
が、発光層や正孔輸送層の他、電子輸送層、正孔注入
層、電子注入層などの各種の機能を有する有機層を挿入
してもよい。その他、実施の形態で挙げた具体的な材料
などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。The technical scope of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, an example in which a light emitting layer and a hole transporting layer are sandwiched between a pair of electrodes has been described as a configuration of the organic EL element. An organic layer having various functions such as an injection layer and an electron injection layer may be inserted. In addition, the specific materials and the like mentioned in the embodiments are merely examples, and can be appropriately changed.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、有機ＥＬ装置の構成材料にＳＯＱ、ＳＯＩ等の
複合基板を用いることとし、その貼り合わせ材に低屈折
率もしくは光散乱性の材料を用いるようにしたことによ
って、画像のボケ等が生じることなく光の取り出し効率
を充分に向上させることができ、しかも駆動能力の高い
トランジスタを備えたことで発光効率の高い有機ＥＬ装
置を実現することができる。As described above in detail, according to the present invention, a composite substrate of SOQ, SOI or the like is used as the constituent material of the organic EL device, and the bonding material thereof has a low refractive index or light scattering. By using the organic material, it is possible to sufficiently improve the light extraction efficiency without causing the blurring of the image, and also to provide the organic EL device having the high luminous efficiency by providing the transistor having the high driving ability. Can be realized.
【図１】 本発明の一実施の形態の有機ＥＬ表示装置の
概略構成を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of an organic EL display device according to an embodiment of the present invention.
【図２】 上記有機ＥＬ表示装置を備えた電子機器の一
例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an example of an electronic device including the organic EL display device.
【図３】 同、電子機器の他の例を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing another example of the electronic device.
【図４】 同、電子機器のさらに他の例を示す斜視図で
ある。FIG. 4 is a perspective view showing still another example of the electronic device.
【図５】 従来の有機ＥＬ表示装置の概略構成を示す断
面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a conventional organic EL display device.
１ 有機ＥＬ表示装置 ２ 支持基板 ３ 接着層（貼り合わせ材） ４ 単結晶シリコン層 ５ 発光層 ６ 正孔輸送層 ７ 金属電極 ８ 透明電極 ９ 有機ＥＬ素子 1 Organic EL display device 2 Support substrate 3 Adhesive layer (laminating material) 4 Single crystal silicon layer 5 Light emitting layer 6 Hole transport layer 7 metal electrodes 8 transparent electrodes 9 Organic EL device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 33/10 Ｈ０５Ｂ 33/10 33/14 33/14 Ａ Ｆターム(参考） 3K007 AB02 AB17 AB18 BA06 BB06 BB07 CA00 CA01 CA03 DA01 DB03 EA04 EB00 FA02 5C094 AA06 AA10 AA13 AA25 AA43 AA53 BA03 BA27 CA19 DA09 DA12 EB02 EB05 EB10 ED13 ED20 FA02 FB01 FB02 FB20 GB10 5G435 AA02 AA03 AA16 BB05 CC09 FF02 FF06 HH01 HH13 HH14 HH18 KK05 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H05B 33/10 H05B 33/10 33/14 33/14 AF term (reference) 3K007 AB02 AB17 AB18 BA06 BB06 BB07 CA00 CA01 CA03 DA01 DB03 EA04 EB00 FA02 5C094 AA06 AA10 AA13 AA25 AA43 AA53 BA03 BA27 CA19 DA09 DA12 EB02 EB05 EB10 ED13 ED20 FA02 FB01 FB02 FB20 GB10 5G435 AA02 AA03 AA16 H18HHFF06H06HFF06H06HFF06H05H06HFF06H06HFF06H05H06HFF06H05H06HFF06H05H09H06H06HFFH06H06HFFH
Claims (6)
なる複合基板上に、少なくとも有機ＥＬ材料からなる発
光層を一対の電極で挟持した有機ＥＬ素子を形成した有
機ＥＬ装置であって、 前記半導体基板と前記支持基板とを貼り合わせる貼り合
わせ材として前記支持基板よりも低い屈折率を有する材
料を用いたことを特徴とする有機ＥＬ装置。1. An organic EL device in which an organic EL element in which a light emitting layer made of at least an organic EL material is sandwiched by a pair of electrodes is formed on a composite substrate obtained by bonding a semiconductor substrate and a supporting substrate, An organic EL device, wherein a material having a refractive index lower than that of the supporting substrate is used as a bonding material for bonding the semiconductor substrate and the supporting substrate.
を構成する母材の屈折率とは異なる屈折率を有する光散
乱材を混入させたことを特徴とする請求項１に記載の有
機ＥＬ装置。2. The organic material according to claim 1, wherein a light scattering material having a refractive index different from a refractive index of a base material forming the bonding material is mixed in the bonding material. EL device.
なる複合基板上に、少なくとも有機ＥＬ材料からなる発
光層を一対の電極で挟持した有機ＥＬ素子を形成した有
機ＥＬ装置であって、 前記半導体基板と前記支持基板とを貼り合わせる貼り合
わせ材として、光散乱性を有する材料を用いたことを特
徴とする有機ＥＬ装置。3. An organic EL device in which an organic EL element in which a light emitting layer made of at least an organic EL material is sandwiched between a pair of electrodes is formed on a composite substrate obtained by bonding a semiconductor substrate and a supporting substrate, An organic EL device, wherein a material having a light scattering property is used as a bonding material for bonding a semiconductor substrate and the supporting substrate.
アロゲルを用いたことを特徴とする請求項１ないし３の
いずれか一項に記載の有機ＥＬ装置。4. The organic EL device according to claim 1, wherein silica airgel is used as a material for the bonding material.
系接着剤、もしくはアクリル系接着剤を用いたことを特
徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の有機
ＥＬ装置。5. The organic EL device according to claim 1, wherein an epoxy adhesive or an acrylic adhesive is used as a material for the bonding material.
の有機ＥＬ装置を備えたことを特徴とする電子機器。6. An electronic device comprising the organic EL device according to claim 1. Description:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001267694A JP2003077647A (en) | 2001-09-04 | 2001-09-04 | Organic el device, and electric appliance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP (1) | JP2003077647A (en) |
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