JP2003264059A - エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
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Landscapes
- Optical Filters (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】発光部から発光せしめられた光を効率よく取り
出し、光量の増大を図り、発光効率のＥＬ素子を提供す
る。 【解決手段】 基板１表面に、陽極４と陰極６との間に
発光物質層５を挟持してなる発光部を配設するととも
に、前記発光部に対応して、前記発光部上に配設された
マイクロレンズ８を有する封止層７とを有し、前記発光
部からの光が前記マイクロレンズ８を介して取り出され
るように構成したことを特徴とする。
出し、光量の増大を図り、発光効率のＥＬ素子を提供す
る。 【解決手段】 基板１表面に、陽極４と陰極６との間に
発光物質層５を挟持してなる発光部を配設するととも
に、前記発光部に対応して、前記発光部上に配設された
マイクロレンズ８を有する封止層７とを有し、前記発光
部からの光が前記マイクロレンズ８を介して取り出され
るように構成したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エレクトロルミネ
ッセンス（以下ＥＬ）素子に係り、特に、その光の取り
出し構造に関する。
ッセンス（以下ＥＬ）素子に係り、特に、その光の取り
出し構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、情報機器の多様化に伴い、一般に
使用されているＣＲＴ（陰極線管）に比べて、消費電力
が少ない平面表示素子に対する要求が高まっている。平
面表示素子の一つとして、高効率・薄型・軽量・低視野
角依存性等の特徴を有するＥＬ素子が注目され、このＥ
Ｌ素子を用いたディスプレイの開発が活発に行われてい
る。ＥＬ素子は蛍光性化合物に電場を加えることで発光
する自己発光型の素子であり、硫化亜鉛などの無機化合
物を発光層として用いた無機ＥＬ素子と、ジアミン類な
どの有機化合物を発光層として用いた有機ＥＬ素子とに
大別される。なかでも有機ＥＬ素子はカラー化が容易
で、無機ＥＬ素子よりはるかに低電圧の直流電流で動作
するなどの利点から、近年特に携帯端末の表示装置など
への応用が期待されている。
使用されているＣＲＴ（陰極線管）に比べて、消費電力
が少ない平面表示素子に対する要求が高まっている。平
面表示素子の一つとして、高効率・薄型・軽量・低視野
角依存性等の特徴を有するＥＬ素子が注目され、このＥ
Ｌ素子を用いたディスプレイの開発が活発に行われてい
る。ＥＬ素子は蛍光性化合物に電場を加えることで発光
する自己発光型の素子であり、硫化亜鉛などの無機化合
物を発光層として用いた無機ＥＬ素子と、ジアミン類な
どの有機化合物を発光層として用いた有機ＥＬ素子とに
大別される。なかでも有機ＥＬ素子はカラー化が容易
で、無機ＥＬ素子よりはるかに低電圧の直流電流で動作
するなどの利点から、近年特に携帯端末の表示装置など
への応用が期待されている。
【０００３】有機ＥＬ素子は、ホール注入電極から発光
層に向けてホール（正孔）を注入するとともに電子注入
電極から発光層に向けて電子を注入し、注入されたホー
ルと電子が再結合せしめられることにより発光中心を構
成する有機分子を励起しこの励起された有機分子が基底
状態に戻るときに、蛍光を発するように構成されてい
る。従って、有機ＥＬ素子は発光層を構成する蛍光物質
を選択することにより発光色を変化させることができる
ので、マルチカラー、フルカラー等の表示装置への応用
に対する期待が高まっている。近年、有機ＥＬディスプ
レイにおいて、図８に示すように、素子形成面側すなわ
ち、基板１とは反対側に光を取り出すいわゆるトップエ
ミッション構造が提案されている。この構造では、ガラ
ス基板１表面に形成された非晶質シリコン薄膜層２内に
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）からなるスイッチング回路
素子を形成するとともに、この上層に形成された平坦化
膜３としての酸化シリコン膜を隔壁として区画された画
素領域内に、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）層などからな
る第１の電極４と、発光物質層５と、発光物質層５上に
形成された、弗化リチウム層とアルミニウム層との２層
構造体からなる第２の電極層６と、この上層に光ＣＶＤ
法により形成された膜厚１ミクロンの酸化シリコン膜か
らなる保護膜（図示せず）と、封止層７とで構成されて
いる。この構造では、基板上に形成される薄膜トランジ
スタ（ＴＦＴ）などの駆動回路部２の配置に影響される
ことなく、発光面積を大きくとることができるという利
点がある。
層に向けてホール（正孔）を注入するとともに電子注入
電極から発光層に向けて電子を注入し、注入されたホー
ルと電子が再結合せしめられることにより発光中心を構
成する有機分子を励起しこの励起された有機分子が基底
状態に戻るときに、蛍光を発するように構成されてい
る。従って、有機ＥＬ素子は発光層を構成する蛍光物質
を選択することにより発光色を変化させることができる
ので、マルチカラー、フルカラー等の表示装置への応用
に対する期待が高まっている。近年、有機ＥＬディスプ
レイにおいて、図８に示すように、素子形成面側すなわ
ち、基板１とは反対側に光を取り出すいわゆるトップエ
ミッション構造が提案されている。この構造では、ガラ
ス基板１表面に形成された非晶質シリコン薄膜層２内に
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）からなるスイッチング回路
素子を形成するとともに、この上層に形成された平坦化
膜３としての酸化シリコン膜を隔壁として区画された画
素領域内に、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）層などからな
る第１の電極４と、発光物質層５と、発光物質層５上に
形成された、弗化リチウム層とアルミニウム層との２層
構造体からなる第２の電極層６と、この上層に光ＣＶＤ
法により形成された膜厚１ミクロンの酸化シリコン膜か
らなる保護膜（図示せず）と、封止層７とで構成されて
いる。この構造では、基板上に形成される薄膜トランジ
スタ（ＴＦＴ）などの駆動回路部２の配置に影響される
ことなく、発光面積を大きくとることができるという利
点がある。
【０００４】このトップエミッション構造を実現するた
めには、出射面側である基板と対向する面側に形成され
る陰極の特性が重要となる。そこでこの電子注入陰極と
して、０.２〜２ｎｍの弗化リチウム（ＬｉＦ）層から
なる内層と０.２〜４．０ｎｍのアルミニウム層とから
なる外層との２層構造の電極構造を用いる（特開２００
１−５２８７８号）などの方法により実現できるように
なっている。
めには、出射面側である基板と対向する面側に形成され
る陰極の特性が重要となる。そこでこの電子注入陰極と
して、０.２〜２ｎｍの弗化リチウム（ＬｉＦ）層から
なる内層と０.２〜４．０ｎｍのアルミニウム層とから
なる外層との２層構造の電極構造を用いる（特開２００
１−５２８７８号）などの方法により実現できるように
なっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら通常は基
板側にはＴＦＴなどの駆動回路が形成されており、各画
素間は図８に示すように平坦化膜３で覆われていること
が多い。
板側にはＴＦＴなどの駆動回路が形成されており、各画
素間は図８に示すように平坦化膜３で覆われていること
が多い。
【０００６】このような平坦化膜の部分での発光の取り
出しは不可能であり、平坦化膜部分は非発光領域となっ
ており、光量の増大には限界があった。
出しは不可能であり、平坦化膜部分は非発光領域となっ
ており、光量の増大には限界があった。
【０００７】上記問題は、トップエミッション構造にお
いて特に深刻であるが、基板側に光を取り出す構造の有
機ＥＬディスプレイの場合にも各画素間を利用して配線
層を走行させたりするなどして非発光領域となっている
領域もあった。
いて特に深刻であるが、基板側に光を取り出す構造の有
機ＥＬディスプレイの場合にも各画素間を利用して配線
層を走行させたりするなどして非発光領域となっている
領域もあった。
【０００８】本発明は前記実情に鑑みてなされたもの
で、発光部から発光せしめられた光を効率よく取り出
し、光量の増大を図り、発光効率のＥＬ素子を提供する
ことを目的とする。
で、発光部から発光せしめられた光を効率よく取り出
し、光量の増大を図り、発光効率のＥＬ素子を提供する
ことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】そこで本発明では、基板
表面に、陽極と陰極との間に発光物質層を挟持してなる
発光部を配設するとともに、前記発光部に対応して、前
記発光部上に配設されたマイクロレンズを有する封止層
を有し、前記発光部からの光が前記マイクロレンズを介
して取り出されるように構成したことを特徴とする。
表面に、陽極と陰極との間に発光物質層を挟持してなる
発光部を配設するとともに、前記発光部に対応して、前
記発光部上に配設されたマイクロレンズを有する封止層
を有し、前記発光部からの光が前記マイクロレンズを介
して取り出されるように構成したことを特徴とする。
【００１０】かかる構成によれば、発光部からの光をマ
イクロレンズを介して取り出すようにしているため、光
を非発光部にまで拡大することができ、発光効率を増大
することができる。従って光量の増大をはかることがで
き、隙間のない高密度の表示デバイスを形成することが
可能となる。
イクロレンズを介して取り出すようにしているため、光
を非発光部にまで拡大することができ、発光効率を増大
することができる。従って光量の増大をはかることがで
き、隙間のない高密度の表示デバイスを形成することが
可能となる。
【００１１】望ましくは、前記封止層は、前記発光部上
に貼着されたガラス基板で構成されており、前記ガラス
基板表面からイオン移入によって所定の深さに形成され
た屈折率勾配を有するレンズ層を具備してなることを特
徴とする。
に貼着されたガラス基板で構成されており、前記ガラス
基板表面からイオン移入によって所定の深さに形成され
た屈折率勾配を有するレンズ層を具備してなることを特
徴とする。
【００１２】かかる構成によれば、封止層にレンズを一
体形成しているため、部品点数もすくなく、位置決めも
容易で高効率のＥＬ素子を得ることが可能となる。
体形成しているため、部品点数もすくなく、位置決めも
容易で高効率のＥＬ素子を得ることが可能となる。
【００１３】望ましくは、前記封止層は、隔壁で囲まれ
た各画素の中央に前記マイクロレンズの光軸が位置する
ように配置されていることを特徴とする。
た各画素の中央に前記マイクロレンズの光軸が位置する
ように配置されていることを特徴とする。
【００１４】かかる構成によれば、マイクロレンズの光
軸が各画素の中央に位置するように構成されているた
め、効率よく光の取り出しをはかることが可能となる。
軸が各画素の中央に位置するように構成されているた
め、効率よく光の取り出しをはかることが可能となる。
【００１５】望ましくは、前記封止層表面は、前記発光
部の配設位置に対応して開口を有する遮光膜で被覆され
ていることを特徴とする。
部の配設位置に対応して開口を有する遮光膜で被覆され
ていることを特徴とする。
【００１６】かかる構成によれば、画素の区切りを確実
にすることができる。
にすることができる。
【００１７】望ましくは、前記遮光膜は、Ｔｉ薄膜から
なり、前記レンズ層形成のためのマスク層であることを
特徴とする。
なり、前記レンズ層形成のためのマスク層であることを
特徴とする。
【００１８】かかる構成によれば、Ｔｉ薄膜を形成し、
これをマスクとしてイオン移入等の方法により屈折率勾
配層を形成し、レンズ層を形成しているため、マスク層
と遮光膜との位置あわせも不要であり、高効率で信頼性
の高いＥＬ素子を生産性よく形成することが可能とな
る。
これをマスクとしてイオン移入等の方法により屈折率勾
配層を形成し、レンズ層を形成しているため、マスク層
と遮光膜との位置あわせも不要であり、高効率で信頼性
の高いＥＬ素子を生産性よく形成することが可能とな
る。
【００１９】望ましくは、前記封止層表面に積層された
カラーフィルタ層を具備したことを特徴とする。
カラーフィルタ層を具備したことを特徴とする。
【００２０】かかる構成によれば、フィルタ層が封止層
に一体的に形成されているため、薄型化をはかることが
できまた、生産性の向上を図ることが可能となる。
に一体的に形成されているため、薄型化をはかることが
できまた、生産性の向上を図ることが可能となる。
【００２１】望ましくは、前記カラーフィルタ層は、前
記マスク層の開口にインクジェット法により充填されて
なることを特徴とする。
記マスク層の開口にインクジェット法により充填されて
なることを特徴とする。
【００２２】かかる構成によれば、マスク層の開口であ
る凹部にカラーフィルタ層を充填することにより、色ず
れもなく極めて高精度の実装が可能となる。
る凹部にカラーフィルタ層を充填することにより、色ず
れもなく極めて高精度の実装が可能となる。
【００２３】望ましくは、前記基板は、発光部の形成さ
れた面に対向する側の面に、前記基板表面からイオン移
入によって所定の深さに形成された屈折率勾配を有する
レンズ層を具備してなることを特徴とする。
れた面に対向する側の面に、前記基板表面からイオン移
入によって所定の深さに形成された屈折率勾配を有する
レンズ層を具備してなることを特徴とする。
【００２４】かかる構成によれば、あらかじめ基板にマ
イクロレンズを構成するレンズ層を形成しておくように
し、このレンズ層の形成された面とは対向面側に発光部
を形成するようにすればよく、小型でかつ信頼性の高い
ＥＬ素子を生産性よく形成することが可能となる。基板
側に光を取り出す構造の場合、ＴＦＴなどの駆動回路は
外付けにするなど、ガラス基板上に積層されることは少
ないが、各画素間の配線などに画素間領域が用いられる
ような場合には、この部分では非発光領域となるが、マ
イクロレンズによって画素領域の拡大をはかることがで
きる。
イクロレンズを構成するレンズ層を形成しておくように
し、このレンズ層の形成された面とは対向面側に発光部
を形成するようにすればよく、小型でかつ信頼性の高い
ＥＬ素子を生産性よく形成することが可能となる。基板
側に光を取り出す構造の場合、ＴＦＴなどの駆動回路は
外付けにするなど、ガラス基板上に積層されることは少
ないが、各画素間の配線などに画素間領域が用いられる
ような場合には、この部分では非発光領域となるが、マ
イクロレンズによって画素領域の拡大をはかることがで
きる。
【００２５】また望ましくは、前記基板は、発光部の形
成された面に対向する側の面に、前記発光部の配設位置
に対応して開口を有する遮光膜で被覆されていることを
特徴とする。
成された面に対向する側の面に、前記発光部の配設位置
に対応して開口を有する遮光膜で被覆されていることを
特徴とする。
【００２６】望ましくは、前記遮光膜は、Ｔｉ薄膜から
なり、前記レンズ層形成のためのマスク層であることを
特徴とする。
なり、前記レンズ層形成のためのマスク層であることを
特徴とする。
【００２７】望ましくは、前記封止層表面に積層された
カラーフィルタ層を具備したことを特徴とする。
カラーフィルタ層を具備したことを特徴とする。
【００２８】望ましくは、前記カラーフィルタ層は、前
記マスク層の開口にインクジェット法により充填されて
なること特徴とする。
記マスク層の開口にインクジェット法により充填されて
なること特徴とする。
【００２９】望ましくは、前記発光物質層は、有機物質
層であることを特徴とする。
層であることを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】次に、本発明の有機ＥＬ素子の製
造方法の一実施形態を図面を参照しつつ詳細に説明す
る。
造方法の一実施形態を図面を参照しつつ詳細に説明す
る。
【００３１】（第１の実施の形態）図１は、本発明の有
機ＥＬ素子の構成を示す断面図であり、図２（ａ）乃至
（ｃ）はその製造工程を示す断面図、図３乃至図５はマ
イクロレンズの製造工程を示す図である。
機ＥＬ素子の構成を示す断面図であり、図２（ａ）乃至
（ｃ）はその製造工程を示す断面図、図３乃至図５はマ
イクロレンズの製造工程を示す図である。
【００３２】本発明の有機ＥＬ素子は、図１に示すよう
に、ガラス基板１表面に形成された非晶質シリコン薄膜
層２内に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）からなるスイッチ
ング回路素子を形成するとともに、この上層に形成され
た平坦化膜としての酸化シリコン膜３を隔壁として区画
された画素領域内に、膜厚８０ｎｍの酸化インジウム錫
（ＩＴＯ）層からなる第１の電極４と、発光物質層５
と、発光層５上に形成された、膜厚２ｎｍの弗化リチウ
ム層と膜厚４０ｎｍのアルミニウム層との２層構造体か
らなる第２の電極層６と、この上層に光ＣＶＤ法により
形成された膜厚１ミクロンの酸化シリコン膜からなる保
護膜（図示せず）と、この上層に形成された厚さ７００
μｍのガラスからなり、上面に各画素に対応してマイク
ロレンズを構成するレンズ層８を備えた封止層７とで構
成されている。発光物質層５は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に塗
り分けられている。この封止層７表面はレンズ層８に対
応して開口が形成されているが、この開口間の領域はＴ
ｉ薄膜からなる遮光膜９で被覆されている。この遮光膜
９で囲まれた開口は凹部を構成しており、発光物質層５
として白色の光を発光する層を用いる場合には、この凹
部内に赤色フィルタ層、緑色フィルタ層、青色フィルタ
が形成される。ここで画素ピッチは１０６μｍ、画素数
は６４０×４８０である。
に、ガラス基板１表面に形成された非晶質シリコン薄膜
層２内に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）からなるスイッチ
ング回路素子を形成するとともに、この上層に形成され
た平坦化膜としての酸化シリコン膜３を隔壁として区画
された画素領域内に、膜厚８０ｎｍの酸化インジウム錫
（ＩＴＯ）層からなる第１の電極４と、発光物質層５
と、発光層５上に形成された、膜厚２ｎｍの弗化リチウ
ム層と膜厚４０ｎｍのアルミニウム層との２層構造体か
らなる第２の電極層６と、この上層に光ＣＶＤ法により
形成された膜厚１ミクロンの酸化シリコン膜からなる保
護膜（図示せず）と、この上層に形成された厚さ７００
μｍのガラスからなり、上面に各画素に対応してマイク
ロレンズを構成するレンズ層８を備えた封止層７とで構
成されている。発光物質層５は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に塗
り分けられている。この封止層７表面はレンズ層８に対
応して開口が形成されているが、この開口間の領域はＴ
ｉ薄膜からなる遮光膜９で被覆されている。この遮光膜
９で囲まれた開口は凹部を構成しており、発光物質層５
として白色の光を発光する層を用いる場合には、この凹
部内に赤色フィルタ層、緑色フィルタ層、青色フィルタ
が形成される。ここで画素ピッチは１０６μｍ、画素数
は６４０×４８０である。
【００３３】白色光を発光する発光物質層は、例えば膜
厚２０ｎｍの芳香族ジアミンからなるホール輸送層と、
膜厚３ｎｍのトリアゾール誘導体からなるホールブロッ
ク層と、膜厚２０ｎｍのアルミニウムキノリノール錯体
からなる緑色発光層と、膜厚２０ｎｍのアルミニウムキ
ノリノール錯体にナイルレッドをドープしてなる赤色発
光層とで構成されている。
厚２０ｎｍの芳香族ジアミンからなるホール輸送層と、
膜厚３ｎｍのトリアゾール誘導体からなるホールブロッ
ク層と、膜厚２０ｎｍのアルミニウムキノリノール錯体
からなる緑色発光層と、膜厚２０ｎｍのアルミニウムキ
ノリノール錯体にナイルレッドをドープしてなる赤色発
光層とで構成されている。
【００３４】かかる構成によれば、マイクロレンズが封
止層に一体的に形成されており、各画素に対応してマイ
クロレンズが形成されているため、平坦化膜３によって
形成された隔壁によって規定された各画素の発光領域
は、拡大されて効率よく封止層側にとりだすことができ
る。ここでは白色光を発光する発光物質層５を用い、カ
ラーフィルタを設けた素子の例について説明する。
止層に一体的に形成されており、各画素に対応してマイ
クロレンズが形成されているため、平坦化膜３によって
形成された隔壁によって規定された各画素の発光領域
は、拡大されて効率よく封止層側にとりだすことができ
る。ここでは白色光を発光する発光物質層５を用い、カ
ラーフィルタを設けた素子の例について説明する。
【００３５】次に、この有機ＥＬ素子の製造工程につい
て説明する。
て説明する。
【００３６】まず図２（ａ）に示すように、薄膜トラン
ジスタを形成したガラス基板１を、通常の真空蒸着装置
に装着し、真空度を１０-4Ｐａ以下にし、抵抗加熱ボー
トを用いた真空蒸着法によって、メタルマスクを用い
て、ガラス基板１の表面に、膜厚８０ｎｍの酸化インジ
ウム錫（ＩＴＯ）層からなる第１の電極４を形成する。
そしてこの後平坦化膜３としての酸化シリコン膜を形成
する。
ジスタを形成したガラス基板１を、通常の真空蒸着装置
に装着し、真空度を１０-4Ｐａ以下にし、抵抗加熱ボー
トを用いた真空蒸着法によって、メタルマスクを用い
て、ガラス基板１の表面に、膜厚８０ｎｍの酸化インジ
ウム錫（ＩＴＯ）層からなる第１の電極４を形成する。
そしてこの後平坦化膜３としての酸化シリコン膜を形成
する。
【００３７】続いて、図３（ｂ）に示すように、真空を
破ることなく蒸発源を切り換えるとともに、所望のメタ
ルマスクを装着し、膜厚２０ｎｍの芳香族ジアミンから
なるホール輸送層と、膜厚３ｎｍのトリアゾール誘導体
からなるホールブロック層と、膜厚２０ｎｍのアルミニ
ウムキノリノール錯体からなる緑色発光層と、膜厚２０
ｎｍのアルミニウムキノリノール錯体にナイルレッドを
ドープしてなる赤色発光層とを順次積層する。
破ることなく蒸発源を切り換えるとともに、所望のメタ
ルマスクを装着し、膜厚２０ｎｍの芳香族ジアミンから
なるホール輸送層と、膜厚３ｎｍのトリアゾール誘導体
からなるホールブロック層と、膜厚２０ｎｍのアルミニ
ウムキノリノール錯体からなる緑色発光層と、膜厚２０
ｎｍのアルミニウムキノリノール錯体にナイルレッドを
ドープしてなる赤色発光層とを順次積層する。
【００３８】こののち、図２（ｃ）に示すように、さら
に真空を破ることなく蒸発源を切り換えるとともに、所
望のメタルマスクを装着し、膜厚２ｎｍの弗化リチウム
層６ａと膜厚４０ｎｍのアルミニウム層６ｂとの２層構
造体からなる第２の電極層６を形成する。
に真空を破ることなく蒸発源を切り換えるとともに、所
望のメタルマスクを装着し、膜厚２ｎｍの弗化リチウム
層６ａと膜厚４０ｎｍのアルミニウム層６ｂとの２層構
造体からなる第２の電極層６を形成する。
【００３９】そして、このように第２の電極層６までの
各層の形成されたガラス基板を、例えば光ＣＶＤ装置を
用いて波長１７２ｎｍの紫外線Ｌを照射し、毎分１０ｃ
ｃで（ＣＨ3）3ＳｉＯＳｉ（ＣＨ3）3を原料ガスを供給
し、膜厚１μｍの酸化シリコン膜からなる保護膜（図示
せず）を形成し、有機ＥＬ素子が形成される。
各層の形成されたガラス基板を、例えば光ＣＶＤ装置を
用いて波長１７２ｎｍの紫外線Ｌを照射し、毎分１０ｃ
ｃで（ＣＨ3）3ＳｉＯＳｉ（ＣＨ3）3を原料ガスを供給
し、膜厚１μｍの酸化シリコン膜からなる保護膜（図示
せず）を形成し、有機ＥＬ素子が形成される。
【００４０】続いて、封止層の形成方法について説明す
る。
る。
【００４１】まず、厚さ７００μｍのＢ−２７０と指称
されるショット社製のガラス基板７を用意し、図３
（ａ）および（ｂ）に示すように、開口径９０μｍの開
口Ｏが２次元的に配列された厚さ５０μｍ、幅１６μｍ
のチタン薄膜９を貼着する。ここで開口Ｏの最小間隔は
１６μｍとする。
されるショット社製のガラス基板７を用意し、図３
（ａ）および（ｂ）に示すように、開口径９０μｍの開
口Ｏが２次元的に配列された厚さ５０μｍ、幅１６μｍ
のチタン薄膜９を貼着する。ここで開口Ｏの最小間隔は
１６μｍとする。
【００４２】そして、図４に装置の断面図を示すよう
に、このガラス基板７を底部にセットした小容器２００
に６００℃の亜鉛、カリウムあるいはタリウムの混合硝
酸溶融塩２０を充填するとともに、この小容器２００
を、さらにカリウムあるいはタリウムの混合硝酸溶融塩
２０を充填した大容器１００に浸漬し、この大容器１０
０内に浸漬した陽極１０３と、小容器１００内に浸漬し
た陰極１０４との間に７Ｖの電圧を印加することによ
り、溶融塩中のカリウムイオンをガラス中に拡散させ
る。
に、このガラス基板７を底部にセットした小容器２００
に６００℃の亜鉛、カリウムあるいはタリウムの混合硝
酸溶融塩２０を充填するとともに、この小容器２００
を、さらにカリウムあるいはタリウムの混合硝酸溶融塩
２０を充填した大容器１００に浸漬し、この大容器１０
０内に浸漬した陽極１０３と、小容器１００内に浸漬し
た陰極１０４との間に７Ｖの電圧を印加することによ
り、溶融塩中のカリウムイオンをガラス中に拡散させ
る。
【００４３】このようにして８時間程度浸漬することに
より、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、開口径９
０μｍの開口Ｏ内に屈折率勾配を有する層からなる半球
状のレンズ層８が形成される。この屈折率勾配は半球の
表面上の中心がもっとも高屈折率となっている。
より、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、開口径９
０μｍの開口Ｏ内に屈折率勾配を有する層からなる半球
状のレンズ層８が形成される。この屈折率勾配は半球の
表面上の中心がもっとも高屈折率となっている。
【００４４】そしてこのチタン薄膜９をそのまま遮光膜
として残したまま、図６に示すようにインクジェット法
により各色のインクジェットヘッド１１Ｒ，１１Ｇ，１
１Ｂからフィルタ層１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを順次形成
し、硬化させることにより、カラーフィルタ層およびマ
イクロレンズを備えた封止層７が形成される。
として残したまま、図６に示すようにインクジェット法
により各色のインクジェットヘッド１１Ｒ，１１Ｇ，１
１Ｂからフィルタ層１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを順次形成
し、硬化させることにより、カラーフィルタ層およびマ
イクロレンズを備えた封止層７が形成される。
【００４５】この封止層７を図３（ｄ）の工程で形成さ
れた有機ＥＬ素子の画素の中心に封止層７の光軸がくる
ようにガラス基板１上に位置あわせをし、接着する。
れた有機ＥＬ素子の画素の中心に封止層７の光軸がくる
ようにガラス基板１上に位置あわせをし、接着する。
【００４６】このようにして、効率よく、マイクロレン
ズアレイを備えた封止層で封止された有機ＥＬ素子が形
成される。
ズアレイを備えた封止層で封止された有機ＥＬ素子が形
成される。
【００４７】この有機ＥＬ素子によれば、マイクロレン
ズで発光層からの光を拡大し、非発光部からも発光して
いるかのようにみせることができ、表示領域を大きくす
ることができる。またマイクロレンズアレイおよびカラ
ーフィルタ層が封止層に一体化されており、位置ずれも
なく、極めて薄型で高効率の表示装置を形成することが
可能となる。
ズで発光層からの光を拡大し、非発光部からも発光して
いるかのようにみせることができ、表示領域を大きくす
ることができる。またマイクロレンズアレイおよびカラ
ーフィルタ層が封止層に一体化されており、位置ずれも
なく、極めて薄型で高効率の表示装置を形成することが
可能となる。
【００４８】なお前記第１の実施の形態では保護膜とし
て酸化シリコン膜を形成したが、また酸化シリコン膜の
みならず窒化シリコン膜との２層膜を形成するようにし
てもよい。この場合、Ｎ2ガスやＮＨ3ガスの供給により
簡単に行なうことができるが、第１層の酸化シリコン膜
を形成する際には大パワーの光照射を行ない、窒化シリ
コン膜の形成に際しては小パワーに切りかえ、光照射を
しながら保護膜を形成するようにすれば、より発光物質
層と電極層との界面の不純物が除去され、高効率の有機
ＥＬ素子が形成される。
て酸化シリコン膜を形成したが、また酸化シリコン膜の
みならず窒化シリコン膜との２層膜を形成するようにし
てもよい。この場合、Ｎ2ガスやＮＨ3ガスの供給により
簡単に行なうことができるが、第１層の酸化シリコン膜
を形成する際には大パワーの光照射を行ない、窒化シリ
コン膜の形成に際しては小パワーに切りかえ、光照射を
しながら保護膜を形成するようにすれば、より発光物質
層と電極層との界面の不純物が除去され、高効率の有機
ＥＬ素子が形成される。
【００４９】このように本発明の第１の実施の形態によ
れば、基板と対向する面側すなわち表面側から光を取り
出す構造であるトップエミッション構造の有機ＥＬ素子
に付いて説明したが、基板側から光を取り出す場合にも
適用可能であることは言うまでもない。
れば、基板と対向する面側すなわち表面側から光を取り
出す構造であるトップエミッション構造の有機ＥＬ素子
に付いて説明したが、基板側から光を取り出す場合にも
適用可能であることは言うまでもない。
【００５０】なお、カラーフィルタを一体的に形成した
が、別に形成して封止層上に貼着するようにしてもよい
ことはいうまでもない。
が、別に形成して封止層上に貼着するようにしてもよい
ことはいうまでもない。
【００５１】また、レンズ層の形成に用いたマスクとし
てのチタン薄膜をそのまま遮光膜として用いたが、これ
に限定されることなくマスクをポリイミドなどの樹脂膜
で構成してもよい。この場合は遮光膜を別に形成する必
要がある。また、カラーフィルタ層の形成にポリイミド
などのバンプを形成し、これを隔壁としてカラー層を色
分けするようにしてもよい。このバンプはチタン薄膜と
同一パターン形状をなすように16μｍ程度の幅となるよ
うに形成してもよい。
てのチタン薄膜をそのまま遮光膜として用いたが、これ
に限定されることなくマスクをポリイミドなどの樹脂膜
で構成してもよい。この場合は遮光膜を別に形成する必
要がある。また、カラーフィルタ層の形成にポリイミド
などのバンプを形成し、これを隔壁としてカラー層を色
分けするようにしてもよい。このバンプはチタン薄膜と
同一パターン形状をなすように16μｍ程度の幅となるよ
うに形成してもよい。
【００５２】（第２の実施の形態）すなわち、この有機
ＥＬ素子は、図７に示すように、基板側から光を取り出
す構造の素子であり、第１の実施の形態において図３乃
至図５に示す工程で形成されたレンズ層８と、カラーフ
ィルタ層１０Ｒ〜１０Ｂと、遮光膜９とが形成されたガ
ラス基板７の裏面側すなわち、レンズ層形成面の反対側
の面に、前記第１の実施の形態と同様にして、図２
（ａ）乃至（ｄ）に示したのと同様の方法で、ガラス基
板７の裏面側に順次第２の電極１６、発光物質層１５、
第１の電極１４を順次積層してなるものである。
ＥＬ素子は、図７に示すように、基板側から光を取り出
す構造の素子であり、第１の実施の形態において図３乃
至図５に示す工程で形成されたレンズ層８と、カラーフ
ィルタ層１０Ｒ〜１０Ｂと、遮光膜９とが形成されたガ
ラス基板７の裏面側すなわち、レンズ層形成面の反対側
の面に、前記第１の実施の形態と同様にして、図２
（ａ）乃至（ｄ）に示したのと同様の方法で、ガラス基
板７の裏面側に順次第２の電極１６、発光物質層１５、
第１の電極１４を順次積層してなるものである。
【００５３】この構造では、基板側に光を取り出す構造
であるため、ＴＦＴなどの駆動回路は表示領域の外側に
形成するかまたは外付けによって形成する。
であるため、ＴＦＴなどの駆動回路は表示領域の外側に
形成するかまたは外付けによって形成する。
【００５４】他の部分については前記第１の実施の形態
と同様に形成される。
と同様に形成される。
【００５５】かかる構成によれば、発光部を構成する支
持基板にレンズ層およびカラーフィルタ層を一体形成し
ているため、より薄型化をはかることが可能となる。
持基板にレンズ層およびカラーフィルタ層を一体形成し
ているため、より薄型化をはかることが可能となる。
【００５６】さらにまた、前記第１および第２の実施の
形態では有機ＥＬ素子について説明したが、発光物質層
を無機物質層で形成した無機ＥＬ素子にも適用可能であ
る。
形態では有機ＥＬ素子について説明したが、発光物質層
を無機物質層で形成した無機ＥＬ素子にも適用可能であ
る。
【００５７】なお前記第１および第２の実施の形態で
は、レンズ層を封止膜内に形成したが別体で形成して貼
着するようにしてもよい。
は、レンズ層を封止膜内に形成したが別体で形成して貼
着するようにしてもよい。
【００５８】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、封止膜に、マイクロレンズを配設するようにしてい
るため、非発光部からも光を取り出すことができ、隙間
のない高密度の表示領域を有する表示装置を提供するこ
とができる。
ば、封止膜に、マイクロレンズを配設するようにしてい
るため、非発光部からも光を取り出すことができ、隙間
のない高密度の表示領域を有する表示装置を提供するこ
とができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態の有機ＥＬ素子を示
す図である。
す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の有機ＥＬ素子の製
造工程を示す図である。
造工程を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の有機ＥＬ素子で用
いられる封止層の製造工程を示す図である。
いられる封止層の製造工程を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の有機ＥＬ素子で用
いられる封止層の製造工程を示す図である。
いられる封止層の製造工程を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の有機ＥＬ素子で用
いられる封止層の製造工程を示す図である。
いられる封止層の製造工程を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態の有機ＥＬ素子で用
いられる封止層の製造工程を示す図である。
いられる封止層の製造工程を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態の有機ＥＬ素子を示
す図である。
す図である。
【図８】従来例の有機ＥＬ素子を示す図である。
１ 有機ＥＬ素子
２ 基板
３ 第１の電極
４ 発光物質層
５ 第２の電極
６ 保護膜
─────────────────────────────────────────────────────
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 33/12 Ｈ０５Ｂ 33/12 Ｅ
33/14 33/14 Ａ
33/22 33/22 Ｚ
Claims (13)
- 【請求項１】 基板表面に、陽極と陰極との間に発光物
質層を挟持してなる発光部を配設するとともに、前記発
光部に対応して、前記発光部上に配設されたマイクロレ
ンズを有する封止層を有し、 前記発光部からの光が前記マイクロレンズを介して取り
出されるように構成したことを特徴とするエレクトロル
ミネッセンス素子。 - 【請求項２】 前記封止層は、前記発光部上に貼着され
たガラス基板で構成されており、 前記ガラス基板表面からイオン移入によって所定の深さ
に形成された屈折率勾配を有するレンズ層を具備してな
ることを特徴とする請求項1に記載のエレクトロルミネ
ッセンス素子。 - 【請求項３】 前記封止層は、隔壁で囲まれた各画素の
中央に前記マイクロレンズの光軸が位置するように配置
されていることを特徴とする請求項1に記載のエレクト
ロルミネッセンス素子。 - 【請求項４】 前記封止層表面は、前記発光部の配設位
置に対応して開口を有する遮光膜で被覆されていること
を特徴とする請求項１乃至3のいずれかに記載のエレク
トロルミネッセンス素子。 - 【請求項５】 前記遮光膜は、Ｔｉ薄膜からなり、前記
レンズ層形成のためのマスク層であることを特徴とする
請求項４に記載のエレクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項６】 前記封止層表面に積層されたカラーフィ
ルタ層を具備したことを特徴とする請求項1乃至５のい
ずれかに記載のエレクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項７】 前記カラーフィルタ層は、前記マスク層
の開口にインクジェット法により充填されてなることを
特徴とする請求項６に記載のエレクトロルミネッセンス
素子。 - 【請求項８】 前記基板は、発光部の形成された面の対
向面側に、 前記基板表面からイオン移入によって所定の深さに形成
された屈折率勾配を有するレンズ層を具備してなること
を特徴とする請求項1に記載のエレクトロルミネッセン
ス素子。 - 【請求項９】 前記基板は、発光部の形成された面の対
向面側に、前記発光部の配設位置に対応して開口を有す
る遮光膜で被覆されていることを特徴とする請求項８に
記載のエレクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項１０】 前記遮光膜は、Ｔｉ薄膜からなり、前
記レンズ層形成のためのマスク層であることを特徴とす
る請求項９に記載のエレクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項１１】 前記封止層表面に積層されたカラーフ
ィルタ層を具備したことを特徴とする請求項８乃至１０
のいずれかに記載のエレクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項１２】 前記カラーフィルタ層は、前記マスク
層の開口にインクジェット法により充填されてなること
特徴とする請求項１１に記載のエレクトロルミネッセン
ス素子。 - 【請求項１３】 前記発光物質層は、有機物質層である
ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の
エレクトロルミネッセンス素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002065048A JP4183427B2 (ja) | 2002-03-11 | 2002-03-11 | エレクトロルミネッセンス素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002065048A JP4183427B2 (ja) | 2002-03-11 | 2002-03-11 | エレクトロルミネッセンス素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003264059A true JP2003264059A (ja) | 2003-09-19 |
| JP4183427B2 JP4183427B2 (ja) | 2008-11-19 |
Family
ID=29197543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002065048A Expired - Lifetime JP4183427B2 (ja) | 2002-03-11 | 2002-03-11 | エレクトロルミネッセンス素子 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP4183427B2 (ja) |
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2002
- 2002-03-11 JP JP2002065048A patent/JP4183427B2/ja not_active Expired - Lifetime
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