【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、凹凸を有する凹凸層が形成された基板の一面に、画像を表示する素子部を備えた表示装置に関するものであり、より詳細には、例えば凹凸層としての散乱層が形成された基板の一面にエレクトロルミネッセンス素子からなる発光層を含む素子部を備えた表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報化社会の発展に伴い表示装置の軽量化、低容量化、低消費電力化、大画面化等の要求が高まっている。このような中で、例えば、液晶表示装置、無機および有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ）ディスプレイ、プラズマディスプレイのような平面薄型ディスプレイの開発が推進されている。
【０００３】
有機ＥＬディスプレイは、直流電流で発光する有機ＥＬ素子で構成されている。この有機ＥＬディスプレイは、自発光であるため視認性の良い表示が実現できることに加えて、発光効率が高いことによる低消費電力化や、軽量化、低容量化等が期待できる。このため、平面薄型ディスプレイの中でも、近年その開発が特に注目されている。
【０００４】
ここで、上述の有機ＥＬ素子は、一般的には、ガラス等の透明基板上に、透明電極、ホール輸送層、発光層、および電子注入電極が順次積層形成された構成である。
【０００５】
透明電極は、ホール注入のための電極であってＩＴＯなどからなる。ホール輸送層は、例えばトリフェニルジアミンからなる。発光層は、例えばキリノールアルミ錯体からなる。すなわち、ホール輸送層と発光層とは、有機膜である。電子注入電極は、ＡｇＭｇ合金、ＡｌＬｉ合金、Ｃａ等からなる。
【０００６】
なお、発光層と電子注入電極との間に電子輸送層を設けた構造であってもよい。また、有機膜の作製方法の違いにより、低分子の有機材料を加熱蒸着により薄膜形成する低分子有機ＥＬ素子と、高分子材料を塗布法等で薄膜形成する高分子有機ＥＬ素子の２種類が知られている。
【０００７】
上記構成の有機ＥＬ素子に対して、透明電極を陽極とし、電子注入電極を陰極として、電流を供給する。すると、ダイオードと同様に、透明電極からはホールが、電子注入電極からは電子が、それぞれ素子中に注入される。これによって発光層においてホールと電子とが再結合して発光を示すようになっている。
【０００８】
なお、素子の上部の電子注入電極をも透明電極として、基板から離れた電子注入電極の側から発光を取り出す構造の有機ＥＬディスプレイも提案されている。
【０００９】
上述のような有機ＥＬディスプレイにおいては、高い発光輝度を得るために電流量を増やすと、それに応じて電流による素子劣化が生じて、素子の寿命が減少してしまうという問題があった。
【００１０】
これに対して、例えば電流量を増やさずに発光輝度を向上させることによって、実質的に素子の寿命を延長させる試みがなされている。すなわち、発光効率を高くして消費電力を低下させると、素子が一定輝度を得るための必要電流量が少なくなり、実質的に素子の寿命を長くする効果を得ることができる。
【００１１】
そこで、上述のような構成をもつ、有機ＥＬディスプレイのような表示装置においては、光を発する発光層から透明基板を介して光が外部に照射される際に、透明基板の界面において光の全反射が生じて光が閉じ込められ、発光層から発光する光の一部しか表示発光に寄与しないという問題があった。このため、ディスプレイの発光効率が低下していた。
【００１２】
これに対して、例えば日本国の公開特許公報「特開２００１−１６７８８９号公報（公開日：２００１年６月２２日）」に記載された表示装置においては、透明基板と有機ＥＬ素子との間に屈折率の低い層（介在層）を含めることによって、発光効率を上げるとともに光のにじみを防いだ構成が開示されている。
【００１３】
すなわち、上記公報記載の構成においては、発光層からの光が透明基板に到達する前に一部が介在層の界面において全反射してしまう。この全反射した光は、電子注入電極によって反射され、一部が透明基板へと到達して外部に照射されるので、表示発光に寄与する。
【００１４】
また、発光層からの光は一部が介在層において全反射するので、透明基板の界面における全反射を減らすことができる。これによって、光のにじみを防ぐことができる。すなわち、透明基板の界面において全反射する場合には、この光がさらに反射されることによって、発光層からの光が外部に照射される本来の位置から透明基板の厚みに応じて隔たった位置において外部に照射される場合があるが、上記構成においてはこれを防ぐことができる。
【００１５】
また、上述の方法とは異なった方法によって、電流量を増やさずに発光輝度を向上させる方法として、光を散乱させる散乱層を透明基板に形成する構成も提案されている。この構成によれば、発光層からの光が散乱層によって散乱され、進行方向を変えられるので、光の閉じ込めを無くすことができる。したがって、この方法によっても、発光効率を上げるとともに光のにじみを防ぐことができる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の散乱層を形成する構成においては、電極間において素子劣化が進行して、素子の寿命が減少するという問題を生ずる。
【００１７】
すなわち、上記構成において、素子部を形成する場合には、基板の一面に凹凸を有する散乱層を形成した後に、その上に素子部を形成する。
【００１８】
ここで、上記素子部において、電極間に挟まれる各層の層厚は、０．１５μｍ程度と薄くなっている。
【００１９】
このため、散乱層の上に素子部の各層を形成する際に、散乱層の凹凸に応じて層に凹凸が生じる虞れがある。このとき、電極間の層厚は不均一となる。この場合には、電極間の層厚の薄い部分において素子劣化が進行し、素子の寿命を減少させて、信頼性を低下させてしまう。
【００２０】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、散乱層などの凹凸層の凹凸によって生じる素子劣化を防止して素子の寿命を延長させた表示装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る表示装置は、上記課題を解決するために、凹凸を有する凹凸層が形成された基板の一面に、画像を表示する素子部を備える表示装置において、上記凹凸層と上記素子部との間に備えられ、上記素子部との接触面が平坦である平坦化層を有することを特徴としている。
【００２２】
上記構成においては、凹凸層と素子部との間に平坦化層を設けるので、例えば基板上に凹凸層を形成してその上部に素子部を形成する際に、凹凸層による凹凸の影響を無くして、平坦化層の平坦な面上に素子部を形成する。このため、素子部の各層における層厚を均一にできる。
【００２３】
したがって、素子部の各層における不均一による素子劣化、すなわち例えば各層における間隔の小さい部分からの素子劣化を生じさせず、素子の寿命を延長することができる。
【００２４】
なお、上記平坦化層は、透明であるとともに、絶縁性を有することが好ましい。
【００２５】
また、上記凹凸層は、例えば、凹凸によって光を散乱させる散乱層であって、入射される光を散乱させて、入射された光と同じ進行方向に照射する構成であってもよいし、また、入射される光を散乱させるとともに反射させる反射散乱層であって、入射される光を入射方向と反対の方向に照射する構成であってもよい。
【００２６】
また、本発明の構成は例えばＥＬディスプレイに限るものではなく、基板に凹凸層を形成し、さらにその上に素子部を形成し、素子部において画像を表示する表示装置であれば適用できる。
【００２７】
また、上記表示装置は、素子部を用いて画像を表示する機能を有するのみでなく、その他の機能を備えていてもよい。
【００２８】
したがって、凹凸層の凹凸によって生じる素子劣化を防止して素子の寿命を延長させた表示装置を提供することができる。
【００２９】
本発明に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記素子部は、画像を表示する表示素子層と、上記表示素子層を挟んで上記表示素子層に電流を供給する第１の電極層と第２の電極層とを含むことを特徴としている。
【００３０】
上記構成によれば、素子部に含まれる表示素子層、第１の電極層および第２の電極層のそれぞれの層厚を均一に形成して、表示素子層に電流を供給する際に、層厚の不均一による素子劣化を生じさせない。
【００３１】
本発明に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記表示素子層は、エレクトロルミネッセンス素子からなる発光層であることを特徴としている。
【００３２】
上記構成によれば、上述の効果を有する表示装置としてのＥＬディスプレイを実現できる。
【００３３】
また、表示装置としての有機ＥＬディスプレイにおいては、素子部の内部に散乱層または反射散乱層を形成することが困難であるので、本発明のように、基板に凹凸層としての散乱層または反射散乱層を形成して、さらに平坦化層と素子部とを形成して、発光効率を高めるとともに素子劣化を防止すれば、特に好ましい。
【００３４】
本発明に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記平坦化層の屈折率は、上記表示素子層の屈折率よりも大きいことを特徴としている。
【００３５】
上記構成において、表示素子層からの光は、平坦化層を介して凹凸層へと入射する。
【００３６】
ここで、平坦化層の屈折率は表示素子層の屈折率よりも大きいので、表示素子層から入射する光が平坦化層界面で全反射する可能性をなくし、表示素子層内における光の閉じ込めを防止できる。
【００３７】
これによって、発光効率を高めることができる。したがって、例えば発光輝度が同じとなるように電流量を減少させて、消費電力を減少できるとともに素子の寿命を延長できる。
【００３８】
本発明に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記平坦化層は、１０μｍ以下の層厚であることを特徴としている。
【００３９】
ここで、平坦化層の層厚が厚い場合には、平坦化層において光の反射が生じたときに、この光がさらに反射されることによって、光が外部に照射される本来の位置から平坦化層の厚みに応じて隔たった位置において外部に照射される虞れがある。この場合には、これによって光のにじみを生じて、表示品位を低下させてしまう。
【００４０】
このため、上記構成のように、平坦化層の層厚を１０μｍ以下にすれば、平坦化層において光の反射が生じた場合であっても、光が照射される位置を本来の位置からそれほど異ならせないので、光のにじみを押さえて、表示品位を保った表示装置を提供できる。
【００４１】
なお、この平坦化層の層厚は、凹凸層の凹凸の影響を無くして、平坦化層の面を確実に平坦なものとするために、例えば凹凸層の凹凸の大きさの少なくとも数倍程度である構成も好ましい。また、凹凸層の凹凸が例えば１μｍ以下である構成も好ましい。
【００４２】
本発明に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記素子部と、上記画像が表示される表示面側基板との間に、上記表示面側基板よりも低い屈折率を有する低屈折率層を有することを特徴としている。
【００４３】
ここで、素子部からの光が表示面側基板と空気との界面で全反射される場合、これらの光が散乱層により再び外部に放出される時に、本来の位置から隔たったところから放出され、表示のにじみが生じる可能性がある。
【００４４】
一方、上記構成によれば、表示面側基板と空気との界面で全反射される入射角の光は、表示面基板に到達する前に、一部または全部が低屈折率層の界面において全反射される。この光は、散乱層により再び外部に放出される時に本来の位置からそれほど異ならない位置から放出されるので、表示発光に寄与して、発光効率を高めることができると同時に、表示のにじみを生じることがない。
【００４５】
なお、この表示面側基板は、例えば上述の散乱層を有する基板であってもよいし、または、反射散乱層を有する基板と素子部を挟んで対向する、逆側の基板であってもよい。
【００４６】
本発明に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記凹凸層は、上記凹凸によって光を散乱させるとともに反射させる反射散乱層であることを特徴としている。
【００４７】
したがって、基板に凹凸によって光を散乱させるとともに反射させる反射散乱層を形成した構成において、上述のように素子劣化を防止した表示装置を提供することができる。
【００４８】
本発明に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記凹凸層は、上記凹凸によって光を散乱させる散乱層であることを特徴としている。
【００４９】
したがって、基板に凹凸によって光を散乱させる散乱層を形成した構成において、上述のように素子劣化を防止した表示装置を提供することができる。
【００５０】
本発明に係る表示装置は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記平坦化層は、上記散乱層とは屈折率が異なることを特徴としている。
【００５１】
ここで、もし平坦化層と散乱層とが同じ屈折率を有する場合には、平坦化層から散乱層へと入射する光は屈折せず、進行方向を変えないので、十分な散乱効果を得ることができない。このため、光の閉じ込めを無くすことができない虞れがある。
【００５２】
したがって、上記構成のように、平坦化層の屈折率を散乱層と異ならせれば、確実に散乱を生じさせて、光の閉じ込めを無くすことができる。これにより、光の外部取り出し効率がより向上するので、発光効率が高く、消費電力、寿命特性に優れた表示装置を提供できる。
【００５３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る表示装置は、画像を表示する素子部が有機エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ）素子からなる発光層を含んでいる、有機ＥＬディスプレイである。
【００５４】
上記表示装置は、基板上に、凹凸によって光を散乱させる凹凸層が形成され、その上に平坦化層が形成され、さらにその上に上記素子部が設けられている構成である。これによって素子部と平坦化層との接触面を平坦にして、素子部における素子の劣化を防止して、素子の寿命を延長させるようになっている。
【００５５】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施の形態について図１および図２に基づいて説明すると以下の通りである。
【００５６】
有機ＥＬディスプレイ（表示装置）１は、図１に示すように、概略的に、基板部２と素子部３と封止部４とから構成される。
【００５７】
基板部２は、ガラス基板（基板）５とＡｌ反射膜（凹凸層、反射散乱層）６と平坦化層７とからなる。
【００５８】
Ａｌ反射膜６は、素子部３からの表示のための光を反射して封止部４側へと導くためのものである。このＡｌ反射膜６は、以下のように形成される。
【００５９】
まず、ガラス基板５の一方の面（一面）の表面を、目の荒い研磨剤を用いて削り、表面に凹凸を形成する。本実施形態においては、研磨剤の粒子は１μｍ程度とし、１μｍ程度の大きさの凹凸を表面に形成した。そしてその表面にＡｌの膜を真空蒸着等により形成した。これによって、Ａｌ反射膜６は、入射される光を反射させるとともに散乱させるようになっている。
【００６０】
なお、表面の凹凸は、例えば凹凸を生ずる膜を基板表面に形成するといった他の方法で作製することもできる。すなわち、例えば、白色顔料となるＴｉＯ２等に代表される酸化物の材料ペーストをスクリーン印刷等によりガラス基板５の表面に塗布し、焼成することによって、凹凸層としての粉末焼成膜を形成してもよい。
【００６１】
また本実施形態においては、反射散乱層の材料としてＡｌを用いたＡｌ反射膜６について説明しているが、その他例えばＡｇのような反射率に優れた材料を用いた反射散乱層であってもよい。
【００６２】
平坦化層７は、Ａｌ反射膜６の凹凸による影響を無くすためのものであり、以下のようにＡｌ反射膜６の上に積層して形成する。
【００６３】
この平坦化層７は、透明であるとともに絶縁性であることが好ましい。本実施形態においては平坦化層７を光硬化性樹脂を用いて形成する。まず、光硬化性樹脂をスピンナー法等により、Ａｌ反射膜６の表面に、１０μｍ以下となるように例えば約８μｍ程度の膜厚で塗布する。塗布後しばらく放置して液状の樹脂表面が平坦化された後に、光照射により光硬化性樹脂を硬化させる。これによって、Ａｌ反射膜６の凹凸にもかかわらず、平坦化層７の表面を平坦にすることができる。
【００６４】
また、本実施形態においては、平坦化層７の層厚が８μｍなので、光のにじみを生じさせない。すなわち、例えば、散乱光が厚さ１ｍｍのガラスを進行する場合には、ガラス表面において、本来の発光位置から３ｍｍ程度までの領域に光のにじみがはっきりと観測された。これはガラスの厚さの３倍にあたるので、散乱光が全反射しながら所定の厚みの層を進行する場合に、表示面において厚みの３倍程度までの領域に光のにじみが生じると推定できる。
【００６５】
本実施形態のような表示装置においては、表示面において隣り合う画素同士の間隔は、３０〜５０μｍ程度とすることが多い。このため、平坦化層７の層厚を１０μｍ以下とすれば、仮に全反射が生じても、隣の画素まで光のにじみが達しないので、表示品位を劣化させない有機ＥＬディスプレイ１を提供できる。
【００６６】
なお、平坦化層７に用いた光硬化性樹脂の屈折率は、光の閉じ込めを防ぐため、後述する表示素子層より大きいことが望ましい。
【００６７】
ここで、後述する素子部３の発光層（表示素子層）の屈折率はほぼ１．７程度である。一方、平坦化層７に用いた光硬化性樹脂の屈折率は、その値よりも大きい値として、１．７程度に調整される。これによって、光の閉じ込めを防ぐことができる。
【００６８】
また、後述する素子部３の透明電極８の屈折率は２程度である。このように、透明電極の屈折率が、平坦化層７の屈折率よりも大きい場合であっても、表示素子層としての素子部３の発光層の屈折率が平坦化層７の屈折率より低ければ透明電極８から平坦化層７へと入射しようとする光の全反射条件には影響しない。
【００６９】
なお、本実施形態においては、画像が表示される表示面はガラス基板５側でなく封止部４側であるので、このガラス基板５は透明の基板でなくてもよい。
【００７０】
以上のように形成した基板部２の上に、素子部３を形成する。このため、基板部２のガラス基板５、Ａｌ反射膜６および平坦化層７の各層は、素子部３を作成するための各工程の作業温度においても劣化しにくい材質であることが望ましい。
【００７１】
本実施形態のように、有機ＥＬ素子を有する素子部３を形成する場合には、作業温度は１００℃以下である。したがって、例えばガラス基板５はこの作業温度においても劣化しない。
【００７２】
なお、例えばＴＦＴのような駆動素子をも用いる有機ＥＬディスプレイにおいては、ＴＦＴ形成などにおいて高い作業温度が必要となり、光硬化性樹脂による平坦化層７が劣化してしまう虞れがある。この場合には、例えば高温にも耐える酸化物材料をゾルゲル法により塗布形成し、平坦化膜を形成すればよい。
【００７３】
有機ＥＬディスプレイ１の素子部３は、透明電極（第１の電極層）８、ホール輸送層９、発光層（表示素子層）１０、電子注入電極（第２の電極層）１１および上部透明電極（第２の電極層）１２を含んでいる。
【００７４】
透明電極８は、ホール注入のための電極であってＩＴＯなどからなる。ホール輸送層９は、例えばトリフェニルジアミンからなる。発光層１０は、例えばキリノールアルミ錯体からなる、有機ＥＬ素子である。すなわち、ホール輸送層９と発光層１０とは、有機膜である。電子注入電極１１は、電子注入のための電極であってＡｇＭｇ合金、ＡｌＬｉ合金、Ｃａ等からなり、表示面側の電極であるため透明性を確保するため薄く形成する。上部透明電極１２は、ＩＴＯなどからなる。
【００７５】
上記構成の素子部３を、基板部２の上に、以下のように順次積層して形成する。
【００７６】
本実施形態においては、基板部２上に、亜鉛添加酸化インジウム膜（Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ膜）をＤＣ（直流）スパッタ法により１００ｎｍ程度に形成して透明電極８とした。次に真空蒸着法によって、トリフェニルジアミンを用いて０．１５μｍ程度の厚さのホール輸送層９を形成した。発光層１０は、真空蒸着法によって、キリノールアルミ錯体を用いて０．１５μｍ程度の厚さに形成した。電子注入電極１１は真空蒸着法によりＣａを２ｎｍの層厚となるよう形成した。上部透明電極１２は、ＤＣスパッタ法により、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ膜を１００ｎｍ程度の層厚となるよう形成した。
【００７７】
なお、本発明においては、発光層１０に用いる有機膜は、通常用いられる材料であればどのような材料であってもよい。材料によらず、同じ効果を得ることができる。
【００７８】
また、上記構成においては、金属からなる電子注入電極１１は、できるだけ薄く形成することが望ましい。そうすれば、電子注入電極１１の透明度を上げて、発光層１０からの光を無駄なく外部に照射することができる。なお、この場合には、上記構成のように上部透明電極１２を用いて、電子注入電極１１が薄いことによる電気伝導性の不足を補うようにすることが好ましい。
【００７９】
有機ＥＬディスプレイ１の封止部４は、上述のように形成した素子部３を保護するためのものであり、より詳細には、水分を含んだ外気から保護するためのものである。
【００８０】
封止部４は、封止ガラス（表示面側基板）１３、封止空間（低屈折率層）１４および光硬化性樹脂１５を含んでいる。まず、深さ１ｍｍ程度に掘り込み加工された封止ガラス１３を、掘り込み部分に素子部３が封じられるようにして配置する。そして、封止空間１４を密封するために、封止ガラス１３の周辺部を光硬化性樹脂１５によって接着する。この作業は乾燥窒素中で行うので、封止空間１４中を乾燥窒素で満たすことができる。したがって、素子部３を外気から保護することができる。
【００８１】
なお、封止空間１４は屈折率１となるので、封止ガラス１３の屈折率（１．５程度）よりも小さい。このため、光を封止ガラス１３と空気との界面で全反射させず、光のにじみを防げる。すなわち、以上のように構成した有機ＥＬディスプレイ１は、屈折率が大気とほぼ等しい乾燥窒素を満たした封止空間１４によって低屈折率層を実現できる。このため、封止空間１４と封止ガラス１３とを介して外部へと照射する光が封止ガラス１３において全反射することを、完全に防ぐことができる。したがって、光のにじみを完全に防げる。
【００８２】
以上のように、有機ＥＬディスプレイ１は、基板としてのガラス基板５に凹凸を有する凹凸層としてのＡｌ反射膜６を形成し、表面が平坦となるように平坦化層７を形成し、そして素子部３の各層を順次形成することによって製造される。このように形成された有機ＥＬディスプレイ１の素子部３は、平坦化層７との接触面が平坦であるので、各層の層厚が均一となっており、素子劣化を防止することができる。
【００８３】
ここで、有機ＥＬディスプレイ１の内部における、光の反射または屈折について、図２に基づいて説明する。
【００８４】
図２に示すように、発光層１０からの光は、図示しないホール輸送層９を介して、透明電極８、平坦化層７へと入射される。なお、ホール輸送層９の屈折率は発光層１０とほぼ等しいので、図２においてはホール輸送層９を省略した。
【００８５】
ここで、発光層１０から透明電極８への入射角をθ１、透明電極８から平坦化層７への入射角をθ２、平坦化層７における進行方向の角度をθ３とする。また、発光層１０の屈折率をｎ１、透明電極８の屈折率をｎ２、平坦化層７の屈折率をｎ３とする。
【００８６】
以上の配置における屈折の様子は、スネルの法則より、
ｓｉｎθ１／ｓｉｎθ２ ＝ ｎ２／ｎ１ （１）
ｓｉｎθ２／ｓｉｎθ３ ＝ ｎ３／ｎ２ （２）
と表すことができる。ここで、上記式（１）・（２）から、
ｓｉｎθ１／ｓｉｎθ３ ＝ ｎ３／ｎ１ （３）
が成り立つ。したがって、平坦化層７の界面において全反射が起きる条件、すなわちθ３＝９０°となる角度θ１ｃは、式（３）から、
θ１ｃ ＝ ｓｉｎ−１（ｎ３／ｎ１） （４）
によって得ることができる。
【００８７】
したがって、式（４）から分かるように、透明電極８の屈折率ｎ２にかかわらず、本実施形態のように平坦化層７の屈折率ｎ３が発光層１０の屈折率ｎ１よりも大きければ、平坦化層７に入射する際の界面での全反射を生じさせない。したがって、光の閉じ込めを防いで、発光効率を向上できる。
【００８８】
一方、例えば、もし平坦化層７の屈折率ｎ３が発光層１０の屈折率ｎ１よりも小さい場合には、式（４）から得られる角度θ１ｃよりも大きい入射角の光は全反射されてしまう。このため光の閉じ込めを生じてしまうのである。
【００８９】
以上のように、本実施形態に係る有機ＥＬディスプレイ１は、ガラス基板５の一面に、凹凸によって光を散乱させるＡｌ反射膜６と画像を表示する素子部３とを備えるとともに、Ａｌ反射膜６と素子部３との間に備えられ、素子部３との接触面が平坦である平坦化層７を有している。
【００９０】
したがって、素子部３の各層における層厚を均一にできるので、不均一による素子劣化を生じさせず、素子の寿命を延長することができる。また、例えば反射散乱層としてのＡｌ反射膜６を含まない構成と比較して、Ａｌ反射膜６による反射によって、発光効率を高めることができる。
【００９１】
また、上述の各構成によって有機ＥＬディスプレイ１の発光効率を高めているので、所定の輝度を得るための駆動電流量を低下でき、実質的にディスプレイの寿命を延長できる。よって、消費電力、発光輝度、寿命特性に優れた有機ＥＬディスプレイ１を提供できる。
【００９２】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図３に基づいて説明すると以下の通りである。
【００９３】
有機ＥＬディスプレイ（表示装置）１ａは、図３に示すように、概略的に、基板部２ａと素子部３ａと封止部４ａとから構成される。
【００９４】
基板部２ａは、ガラス基板（基板、表示面側基板）５ａ、低屈折率層１６ａ、散乱層（凹凸層）６ａおよび平坦化層７ａからなる。
【００９５】
本実施形態においては、画像が表示される表示面は、透明の基板であるガラス基板５ａ側である。
【００９６】
低屈折率層１６ａとして、ガラス基板５ａの上に、１μｍ程度の層厚で、例えばＭｇＦ２膜をＥＢ（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ）蒸着法により形成する。ＭｇＦ２は屈折率１．３７程度の材料であり、ガラス基板５ａの屈折率１．５より低い屈折率を有している。このため、ガラス基板５ａと空気との界面での光の全反射を減少させ、その光がさらに反射されて本来の位置より外れた位置から外部に照射されることによって生じる表示のにじみを改善できる。
【００９７】
散乱層６ａは、素子部３からの表示のための光を散乱させて、低屈折率層１６ａおよびガラス基板５ａを介して外部へと導くためのものである。この散乱層６ａを形成するには、まずガラス基板５ａの一方の面（一面）に、例えば１μｍ程度の膜厚で硫化亜鉛層をＥＢ蒸着法により形成する。その後、研磨によって表面に凹凸を形成して散乱層６ａとする。
【００９８】
平坦化層７ａは、散乱層６ａの凹凸の影響を無くすためのものである。この平坦化層７ａは、光硬化性樹脂を用いて形成する。この形成の手順は、上述の実施の形態１における平坦化層７の形成と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００９９】
ここで、本実施形態において散乱層６ａの材料に用いる硫化亜鉛は、屈折率が２．４７程度である。平坦化層７ａの材料に、本実施形態のように屈折率１．７程度の光硬化性樹脂を用いた場合には、屈折率の違いにより散乱層６ａと平坦化層７ａとの間で光の屈折が生ずる。散乱層６ａの表面は凹凸を形成した粗面、凹凸面であるので、平坦化層７ａから散乱層６ａへと入射する光は、凹凸面において屈折して、全体としてはランダムに進行角度を変えられて散乱される。このように光を効率よく散乱させることによって、光の閉じ込めを防ぐことができる。
【０１００】
一方、例えば、散乱層６ａと平坦化層７ａとで屈折率が同じである場合には、平坦化層７ａから散乱層６ａに光が入射する際に、光が屈折されずに散乱されないことになる。この場合には、上述のように光の閉じ込めを解消する効果を得ることはできない。
【０１０１】
以上のように形成した基板部２ａの上に、素子部３ａおよび封止部４ａを順次形成する。
【０１０２】
素子部３ａは、透明電極（第１の電極層）８ａ、ホール輸送層９ａ、発光層（表示素子層）１０ａ、および電子注入電極（第２の電極層）１１ａを含んでいるこれらは、上述の実施の形態１における素子部３の透明電極８、ホール輸送層９、発光層１０、および電子注入電極１１にそれぞれ対応するものである。
【０１０３】
透明電極８ａ、ホール輸送層９ａ、発光層１０ａは、上述の実施の形態１と同様に形成される。
【０１０４】
一方、本実施形態においてはガラス基板５ａ側が表示面となっているので、電子注入電極を透明にする必要がなくなるため電子注入電極１１ａの厚みを厚くすることができる。これによって、十分な電気伝導性を得て、実施の形態１における上部透明電極１２を不要にできる。この電子注入電極１１ａは、真空蒸着法によりＣａを形成し、さらにその上に保護のためのＡｌの電極を形成した構成である。
【０１０５】
封止部４ａは、封止ガラス１３ａ、封止空間１４ａおよび光硬化性樹脂１５ａを含んでいる。これらは、実施の形態１の封止ガラス１３、封止空間１４および光硬化性樹脂１５とそれぞれ対応するものであり、同様に形成されるので、ここでは説明を省略する。
【０１０６】
なお、本実施形態においては、封止ガラス１３ａ側は表示面ではないので、封止空間１４ａは乾燥窒素によって満たされる構成でなくてもよい。
【０１０７】
以上のように、有機ＥＬディスプレイ１ａは、基板としてのガラス基板５ａに凹凸を有する凹凸層としての散乱層６ａを形成し、表面が平坦となるように平坦化層７ａを形成し、そして素子部３ａの各層を順次形成することによって製造される。このように形成された有機ＥＬディスプレイ１ａの素子部３ａは、平坦化層７ａとの接触面が平坦であり、各層の層厚が均一となっており、素子劣化を防止することができる。また、例えば散乱層６ａを含まない構成と比較して、散乱層６ａによる散乱によって、発光効率を高めることができる。
【０１０８】
なお、以上のように構成した有機ＥＬディスプレイ１ａは、屈折率が大気よりも大きい低屈折率層１６ａをガラス基板５ａ上に形成する構成である。この構成においては、低屈折率層１６ａの材料としてＭｇＦ２膜（屈折率１．３７程度）を用いる場合であっても、光のにじみを完全になくすことは難しい。しかしながら、有機ＥＬ素子の製造方法としては、実施の形態１の場合よりも簡易であり、また一般的である。
【０１０９】
なお、以上に説明した表示装置としての有機ＥＬディスプレイ１・１ａにおいては、表示装置としての有機ＥＬディスプレイの場合を例にして説明したが、これに限らず、その他の表示装置であってもよい。ただし、上記各実施形態のように、有機ＥＬディスプレイにおいては、特にガラス基板５・５ａに凹凸層としてのＡｌ反射膜６・散乱層６ａを形成することが多いので、本発明の実施に特に適している。
【０１１０】
また、本発明に係る表示装置は、画像を表示する機能だけでなく、その他の機能を有していてもよい。
【０１１１】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１１２】
上述の具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、本発明はそのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、変更した形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１１３】
【発明の効果】
本発明に係る表示装置は、以上のように、凹凸層と素子部との間に備えられ、上記素子部との接触面が平坦である平坦化層を有する構成である。
【０１１４】
それゆえ、凹凸層における凹凸の影響を無くして、その上に素子部を形成して、素子部の各層における層厚を均一にするので、素子部の各層における不均一による素子劣化を生じさせず、素子の寿命を延長することができるという効果を奏する。
【０１１５】
本発明に係る表示装置は、以上のように、上記構成において、上記素子部は、画像を表示する表示素子層と、上記表示素子層を挟んで上記表示素子層に電流を供給する第１の電極層と第２の電極層とを含む構成である。
【０１１６】
それゆえ、素子部に含まれる表示素子層、第１の電極層および第２の電極層のそれぞれの層厚を均一に形成するので、表示素子層に電流を供給する際に、層厚の不均一による素子劣化を生じさせないという効果を奏する。
【０１１７】
本発明に係る表示装置は、以上のように、上記構成において、上記表示素子層は、エレクトロルミネッセンス素子からなる発光層である構成である。
【０１１８】
それゆえ、上述の効果を有する表示装置としてのＥＬディスプレイを実現できるという効果を奏する。
【０１１９】
本発明に係る表示装置は、以上のように、上記構成において、上記平坦化層の屈折率は、上記表示素子層の屈折率よりも大きい構成である。
【０１２０】
それゆえ、表示素子層から平坦化層に入射される光が全反射される可能性をなくし、表示素子層内での光の閉じ込めを防止できるという効果を奏する。
【０１２１】
本発明に係る表示装置は、以上のように、上記構成において、上記平坦化層は、１０μｍ以下の層厚である構成である。
【０１２２】
それゆえ、平坦化層内において全反射により散乱光が進行しても、光が照射される位置を本来の位置からそれほど異ならせずに、光のにじみを押さえることができるという効果を奏する。
【０１２３】
本発明に係る表示装置は、以上のように、上記構成において、上記素子部と、上記画像が表示される表示面側基板との間に、上記表示面側基板よりも低い屈折率を有する低屈折率層を有する構成である。
【０１２４】
それゆえ、表示面側基板と空気との界面で全反射される入射角の光が表示面基板に到達する前に、一部または全部を低屈折率層の界面において全反射させるので、発光効率を高めることができると同時に、表示のにじみを防ぐことができるという効果を奏する。
【０１２５】
本発明に係る表示装置は、以上のように、上記構成において、上記凹凸層は、上記凹凸によって光を散乱させるとともに反射させる反射散乱層である構成である。
【０１２６】
それゆえ、基板に反射散乱層を形成した構成において、上述のように素子劣化を防止した表示装置を提供することができるという効果を奏する。
【０１２７】
本発明に係る表示装置は、以上のように、上記構成において、上記凹凸層は、上記凹凸によって光を散乱させる散乱層である構成である。
【０１２８】
それゆえ、基板に散乱層を形成した構成において、上述のように素子劣化を防止した表示装置を提供することができるという効果を奏する。
【０１２９】
本発明に係る表示装置は、以上のように、上記構成において、上記平坦化層は、上記散乱層とは屈折率が異なる構成である。
【０１３０】
それゆえ、散乱層において確実に散乱を生じさせて、光の閉じ込めを無くすことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る表示装置の概略の断面図である。
【図２】上記表示装置の一部を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係る表示装置の概略の断面図である。
【符号の説明】
１、１ａ 有機ＥＬディスプレイ（表示装置）
３、３ａ 素子部
５ ガラス基板（基板）
５ａ ガラス基板（基板、表示面側基板）
６ Ａｌ反射膜（凹凸層、反射散乱層）
６ａ 散乱層（凹凸層）
７、７ａ 平坦化層
８、８ａ 透明電極（第１の電極層）
１０、１０ａ 発光層（表示素子層）
１１、１１ａ 電子注入電極（第２の電極層）
１２ 上部透明電極（第２の電極層）
１３ 封止ガラス（表示面側基板）
１４ 封止空間（低屈折率層）
１６ａ 低屈折率層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a display device provided with an element portion for displaying an image on one surface of a substrate on which an uneven layer having unevenness is formed, and more specifically, for example, a scattering layer as the uneven layer is formed. The present invention relates to a display device provided with an element portion including a light emitting layer composed of an electroluminescence element on one surface of a substrate.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of an information-oriented society, demands for lighter, lower-capacity, lower-power consumption, and larger screens of display devices have increased. Under such circumstances, for example, flat thin displays such as liquid crystal display devices, inorganic and organic EL (Electroluminescent) displays, and plasma displays are being developed.
[0003]
The organic EL display is composed of an organic EL element that emits light by direct current. Since the organic EL display is self-luminous, it is possible to realize a display with good visibility, and further, it is expected that power consumption, weight and capacity are reduced due to high luminous efficiency. For this reason, among flat-panel displays, their development has been particularly noted in recent years.
[0004]
Here, the above-described organic EL element generally has a configuration in which a transparent electrode, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron injection electrode are sequentially laminated on a transparent substrate such as glass.
[0005]
The transparent electrode is an electrode for injecting holes and is made of ITO or the like. The hole transport layer is made of, for example, triphenyldiamine. The light-emitting layer is made of, for example, a quinolol aluminum complex. That is, the hole transport layer and the light emitting layer are organic films. The electron injection electrode is made of an AgMg alloy, an AlLi alloy, Ca, or the like.
[0006]
Note that a structure in which an electron transport layer is provided between the light emitting layer and the electron injection electrode may be used. Further, two types of low molecular organic EL elements, which form a thin film of a low molecular organic material by heating and vapor deposition, and a high molecular organic EL element, which forms a thin film of a high molecular material by a coating method or the like, depending on the method of forming the organic film. Are known.
[0007]
A current is supplied to the organic EL device having the above-described configuration, using the transparent electrode as an anode and the electron injection electrode as a cathode. Then, similarly to the diode, holes are injected from the transparent electrode and electrons are injected from the electron injection electrode into the device. As a result, holes and electrons are recombined in the light emitting layer to emit light.
[0008]
An organic EL display having a structure in which light is emitted from the side of the electron injection electrode remote from the substrate using the electron injection electrode above the element as a transparent electrode has also been proposed.
[0009]
In the organic EL display as described above, when the amount of current is increased in order to obtain high emission luminance, there is a problem that the element is deteriorated due to the current and the life of the element is shortened.
[0010]
On the other hand, attempts have been made to substantially extend the life of the device by, for example, improving the emission luminance without increasing the amount of current. That is, when the luminous efficiency is increased and the power consumption is reduced, the amount of current required for the element to obtain a constant luminance is reduced, and the effect of substantially extending the life of the element can be obtained.
[0011]
Therefore, in a display device such as an organic EL display having the above-described configuration, when light is emitted from a light-emitting layer that emits light to the outside through a transparent substrate, the entirety of light at the interface between the transparent substrates is reduced. There is a problem that light is confined due to reflection and only a part of light emitted from the light emitting layer contributes to display light emission. For this reason, the luminous efficiency of the display has been reduced.
[0012]
On the other hand, for example, in a display device described in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2001-167889 (publication date: June 22, 2001), the distance between a transparent substrate and an organic EL element is disclosed. A structure is disclosed in which a layer having a low refractive index (intervening layer) is included to increase luminous efficiency and prevent light bleeding.
[0013]
That is, in the configuration described in the above publication, a part of the light from the light emitting layer is totally reflected at the interface between the intervening layers before reaching the transparent substrate. The totally reflected light is reflected by the electron injection electrode, and a part of the light reaches the transparent substrate and is radiated to the outside, thereby contributing to display light emission.
[0014]
Further, since part of the light from the light emitting layer is totally reflected in the intervening layer, the total reflection at the interface of the transparent substrate can be reduced. This can prevent light from bleeding. That is, when the light is totally reflected at the interface of the transparent substrate, the light is further reflected, so that the light from the light emitting layer is separated from the original position where the light is emitted to the outside according to the thickness of the transparent substrate. There is a case where light is radiated to the outside, but this can be prevented in the above configuration.
[0015]
Further, as a method for improving the light emission luminance without increasing the amount of current by a method different from the above-described method, a configuration in which a scattering layer for scattering light is formed on a transparent substrate has been proposed. According to this configuration, since the light from the light emitting layer is scattered by the scattering layer and the traveling direction can be changed, confinement of the light can be eliminated. Therefore, according to this method as well, the luminous efficiency can be increased and light bleeding can be prevented.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described configuration in which the scattering layer is formed, there is a problem that the element is deteriorated between the electrodes and the life of the element is reduced.
[0017]
That is, in the above structure, when an element portion is formed, a scattering layer having irregularities is formed on one surface of a substrate, and then the element portion is formed thereon.
[0018]
Here, in the element portion, the thickness of each layer sandwiched between the electrodes is as thin as about 0.15 μm.
[0019]
For this reason, when forming each layer of an element part on a scattering layer, there is a possibility that unevenness may occur in the layer according to the unevenness of the scattering layer. At this time, the layer thickness between the electrodes becomes uneven. In this case, the element is deteriorated in a portion where the layer thickness between the electrodes is thin, and the life of the element is reduced, thereby lowering the reliability.
[0020]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a display device in which element lifetime caused by unevenness of an uneven layer such as a scattering layer is prevented and element life is extended. It is in.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
The display device according to the present invention, in order to solve the above problems, in a display device provided with an element portion for displaying an image on one surface of a substrate on which an uneven layer having unevenness is formed, wherein the uneven portion and the element portion And a flattening layer having a flat contact surface with the element portion.
[0022]
In the above configuration, since the flattening layer is provided between the uneven layer and the element portion, for example, when forming the uneven layer on the substrate and forming the element portion thereon, the influence of the unevenness due to the uneven layer is eliminated. Then, an element portion is formed on the flat surface of the flattening layer. For this reason, the layer thickness of each layer of the element portion can be made uniform.
[0023]
Therefore, it is possible to extend the life of the element without causing element deterioration due to unevenness in each layer of the element portion, that is, for example, element deterioration from a small interval in each layer.
[0024]
Note that the flattening layer is preferably transparent and has insulating properties.
[0025]
Further, the uneven layer is, for example, a scattering layer that scatters light due to unevenness, may scatter incident light, and may be configured to irradiate in the same traveling direction as the incident light, It may be a reflection / scattering layer that scatters and reflects incident light, and irradiates the incident light in a direction opposite to the incident direction.
[0026]
Further, the configuration of the present invention is not limited to, for example, an EL display, but may be applied to any display device in which an uneven layer is formed on a substrate, an element portion is formed thereon, and an image is displayed on the element portion.
[0027]
Further, the display device may have not only a function of displaying an image using the element portion but also other functions.
[0028]
Therefore, it is possible to provide a display device in which element deterioration caused by unevenness of the uneven layer is prevented and the life of the element is extended.
[0029]
In order to solve the above problem, in the display device according to the present invention, in the above configuration, the element unit supplies a current to the display element layer for displaying an image and the display element layer with the display element layer interposed therebetween. It is characterized by including a first electrode layer and a second electrode layer.
[0030]
According to the above configuration, when the display element layer, the first electrode layer, and the second electrode layer included in the element portion are each formed to have a uniform thickness, and a current is supplied to the display element layer, Does not cause element deterioration due to uneven thickness.
[0031]
In order to solve the above problems, the display device according to the present invention is characterized in that, in the above configuration, the display element layer is a light emitting layer formed of an electroluminescence element.
[0032]
According to the above configuration, an EL display as a display device having the above-described effects can be realized.
[0033]
Further, in an organic EL display as a display device, it is difficult to form a scattering layer or a reflection scattering layer inside an element portion. It is particularly preferable if a layer is formed, and further, a planarizing layer and an element portion are formed to enhance luminous efficiency and prevent element deterioration.
[0034]
In order to solve the above problem, the display device according to the present invention is characterized in that, in the above configuration, the refractive index of the flattening layer is larger than the refractive index of the display element layer.
[0035]
In the above structure, light from the display element layer enters the concave / convex layer through the flattening layer.
[0036]
Here, since the refractive index of the flattening layer is larger than the refractive index of the display element layer, there is no possibility that the light incident from the display element layer is totally reflected at the flattening layer interface, and the light is confined in the display element layer. Can be prevented.
[0037]
Thereby, luminous efficiency can be increased. Therefore, for example, by reducing the amount of current so that the light emission luminance becomes the same, the power consumption can be reduced and the life of the element can be extended.
[0038]
In order to solve the above problems, the display device according to the present invention is characterized in that, in the above configuration, the flattening layer has a layer thickness of 10 μm or less.
[0039]
Here, when the thickness of the flattening layer is large, when light is reflected on the flattening layer, the light is further reflected, so that the light is flattened from the original position where the light is radiated to the outside. There is a possibility that the light may be irradiated to the outside at positions separated according to the thickness of the chemical conversion layer. In this case, this causes light bleeding, thereby deteriorating the display quality.
[0040]
For this reason, if the thickness of the flattening layer is set to 10 μm or less as in the above configuration, even if light is reflected on the flattening layer, the position where the light is irradiated is not so far away from the original position. Since it is not different, it is possible to provide a display device which suppresses blurring of light and maintains display quality.
[0041]
The thickness of the flattening layer is, for example, at least about several times the size of the unevenness of the uneven layer in order to eliminate the influence of the unevenness of the uneven layer and to make the surface of the flattening layer surely flat. Is also preferable. A configuration in which the unevenness of the uneven layer is, for example, 1 μm or less is also preferable.
[0042]
In order to solve the above problems, the display device according to the present invention, in the above configuration, has a lower refractive index than the display surface side substrate between the element portion and the display surface side substrate on which the image is displayed. Characterized by having a low refractive index layer having
[0043]
Here, when the light from the element portion is totally reflected at the interface between the display surface side substrate and the air, when the light is emitted to the outside again by the scattering layer, it is emitted from a place separated from the original position. , The display may be blurred.
[0044]
On the other hand, according to the above configuration, the light of the incident angle which is totally reflected at the interface between the display surface side substrate and the air is partially or wholly reflected at the interface of the low refractive index layer before reaching the display surface substrate. Is reflected. This light is emitted from a position that is not so different from the original position when the light is emitted to the outside again by the scattering layer, so that it contributes to display light emission and can increase luminous efficiency, and at the same time, causes display bleeding Nothing.
[0045]
Note that the display surface side substrate may be, for example, a substrate having the above-described scattering layer, or may be a substrate on the opposite side that faces the substrate having the reflection scattering layer with the element portion interposed therebetween. .
[0046]
In order to solve the above problem, the display device according to the present invention is characterized in that, in the above configuration, the uneven layer is a reflection scattering layer that scatters and reflects light by the unevenness.
[0047]
Therefore, in a configuration in which light is scattered and reflected by unevenness on the substrate, a display device in which element deterioration is prevented as described above can be provided.
[0048]
In order to solve the above problem, the display device according to the present invention is characterized in that, in the above configuration, the uneven layer is a scattering layer that scatters light by the unevenness.
[0049]
Therefore, in a configuration in which a scattering layer that scatters light by unevenness is formed on a substrate, a display device in which element deterioration is prevented as described above can be provided.
[0050]
In order to solve the above problem, a display device according to the present invention is characterized in that, in the above configuration, the flattening layer has a different refractive index from the scattering layer.
[0051]
Here, if the flattening layer and the scattering layer have the same refractive index, light incident on the scattering layer from the flattening layer is not refracted and does not change the traveling direction, so that a sufficient scattering effect is obtained. I can't. For this reason, there is a possibility that confinement of light cannot be eliminated.
[0052]
Therefore, if the refractive index of the flattening layer is made different from that of the scattering layer as in the above-described configuration, scattering can be surely caused and light confinement can be eliminated. Accordingly, the efficiency of extracting light to the outside is further improved, so that a display device with high luminous efficiency, excellent power consumption, and excellent life characteristics can be provided.
[0053]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The display device according to the present invention is an organic EL display in which an element portion for displaying an image includes a light emitting layer formed of an organic electroluminescence (EL) element.
[0054]
The display device has a structure in which a concavo-convex layer that scatters light due to concavities and convexities is formed on a substrate, a flattening layer is formed thereon, and the element portion is further provided thereon. Thereby, the contact surface between the element portion and the flattening layer is flattened, thereby preventing the element in the element portion from being deteriorated and extending the life of the element.
[0055]
[Embodiment 1]
One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0056]
As shown in FIG. 1, the organic EL display (display device) 1 includes a substrate part 2, an element part 3, and a sealing part 4.
[0057]
The substrate unit 2 includes a glass substrate (substrate) 5, an Al reflection film (an uneven layer, a reflection scattering layer) 6, and a flattening layer 7.
[0058]
The Al reflection film 6 reflects light for display from the element unit 3 and guides the light to the sealing unit 4 side. This Al reflection film 6 is formed as follows.
[0059]
First, the surface of one surface (one surface) of the glass substrate 5 is shaved using a coarse abrasive to form irregularities on the surface. In the present embodiment, the particles of the abrasive were about 1 μm, and irregularities having a size of about 1 μm were formed on the surface. Then, an Al film was formed on the surface by vacuum evaporation or the like. Thus, the Al reflecting film 6 reflects and scatters the incident light.
[0060]
In addition, the unevenness on the surface can be produced by another method, for example, by forming a film on which the unevenness is formed on the substrate surface. That is, for example, TiO that becomes a white pigment 2 An oxide material paste typified by, for example, may be applied to the surface of the glass substrate 5 by screen printing or the like, followed by firing to form a fired powder film as an uneven layer.
[0061]
Further, in the present embodiment, the Al reflection film 6 using Al as the material of the reflection / scattering layer is described. However, the reflection / scattering layer using a material having a high reflectance such as Ag may be used. Good.
[0062]
The flattening layer 7 is for eliminating the influence of the unevenness of the Al reflective film 6, and is formed by being laminated on the Al reflective film 6 as follows.
[0063]
This flattening layer 7 is preferably transparent and insulative. In the present embodiment, the flattening layer 7 is formed using a photocurable resin. First, a photocurable resin is applied to the surface of the Al reflective film 6 by a spinner method or the like to a thickness of, for example, about 8 μm so as to be 10 μm or less. After the liquid resin surface is flattened by being left for a while after the application, the photocurable resin is cured by light irradiation. Thereby, the surface of the flattening layer 7 can be flattened despite the unevenness of the Al reflective film 6.
[0064]
Further, in the present embodiment, since the thickness of the flattening layer 7 is 8 μm, light bleeding does not occur. That is, for example, when the scattered light travels through the glass having a thickness of 1 mm, light bleeding was clearly observed in a region of about 3 mm from the original light emitting position on the glass surface. Since this corresponds to three times the thickness of the glass, it can be estimated that when the scattered light travels through a layer having a predetermined thickness while being totally reflected, light bleeds in a region up to about three times the thickness on the display surface. .
[0065]
In the display device as in the present embodiment, the interval between adjacent pixels on the display surface is often about 30 to 50 μm. For this reason, if the layer thickness of the flattening layer 7 is 10 μm or less, even if total reflection occurs, light bleeding does not reach adjacent pixels, so that the organic EL display 1 which does not deteriorate display quality can be provided.
[0066]
Note that the refractive index of the photocurable resin used for the flattening layer 7 is desirably larger than that of a display element layer described later in order to prevent light from being confined.
[0067]
Here, the refractive index of the light emitting layer (display element layer) of the element section 3 described later is about 1.7. On the other hand, the refractive index of the photocurable resin used for the flattening layer 7 is adjusted to about 1.7 as a value larger than that value. Thereby, light confinement can be prevented.
[0068]
The refractive index of the transparent electrode 8 of the element section 3 described later is about 2. As described above, even when the refractive index of the transparent electrode is larger than the refractive index of the flattening layer 7, the refractive index of the light emitting layer of the element section 3 as the display element layer is higher than that of the flattening layer 7. If it is low, it does not affect the condition for total reflection of light that is going to enter the flattening layer 7 from the transparent electrode 8.
[0069]
In the present embodiment, since the display surface on which an image is displayed is not the glass substrate 5 side but the sealing portion 4 side, the glass substrate 5 may not be a transparent substrate.
[0070]
The element section 3 is formed on the substrate section 2 formed as described above. For this reason, it is desirable that each layer of the glass substrate 5, the Al reflective film 6, and the flattening layer 7 of the substrate unit 2 be made of a material that is hardly deteriorated even at the working temperature of each process for forming the element unit 3.
[0071]
When forming the element section 3 having the organic EL element as in the present embodiment, the working temperature is 100 ° C. or lower. Therefore, for example, the glass substrate 5 does not deteriorate even at this working temperature.
[0072]
In an organic EL display using a driving element such as a TFT, for example, a high working temperature is required for forming the TFT and the like, and there is a possibility that the planarizing layer 7 made of a photocurable resin may be deteriorated. In this case, for example, an oxide material that can withstand high temperatures may be applied and formed by a sol-gel method to form a flattening film.
[0073]
The element section 3 of the organic EL display 1 includes a transparent electrode (first electrode layer) 8, a hole transport layer 9, a light emitting layer (display element layer) 10, an electron injection electrode (second electrode layer) 11, and an upper transparent electrode. (Second electrode layer) 12.
[0074]
The transparent electrode 8 is an electrode for injecting holes and is made of ITO or the like. The hole transport layer 9 is made of, for example, triphenyldiamine. The light emitting layer 10 is an organic EL device made of, for example, a quinolol aluminum complex. That is, the hole transport layer 9 and the light emitting layer 10 are organic films. The electron injection electrode 11 is an electrode for electron injection, made of an AgMg alloy, an AlLi alloy, Ca, or the like. Since the electron injection electrode 11 is an electrode on the display surface side, it is formed to be thin to ensure transparency. The upper transparent electrode 12 is made of ITO or the like.
[0075]
The element section 3 having the above configuration is formed on the substrate section 2 by sequentially laminating as follows.
[0076]
In this embodiment, a zinc-added indium oxide film (In-Zn-O film) is formed on the substrate 2 to a thickness of about 100 nm by a DC (direct current) sputtering method to form the transparent electrode 8. Next, a hole transport layer 9 having a thickness of about 0.15 μm was formed using triphenyldiamine by a vacuum evaporation method. The light emitting layer 10 was formed to a thickness of about 0.15 μm by using a quinolinol aluminum complex by a vacuum evaporation method. The electron injection electrode 11 was formed by vacuum evaporation so as to have a Ca thickness of 2 nm. The upper transparent electrode 12 was formed by a DC sputtering method to have an In—Zn—O film having a thickness of about 100 nm.
[0077]
In the present invention, the organic film used for the light emitting layer 10 may be any material as long as it is a commonly used material. The same effect can be obtained regardless of the material.
[0078]
Further, in the above configuration, it is desirable that the electron injection electrode 11 made of metal is formed as thin as possible. Then, the transparency of the electron injection electrode 11 can be increased, and the light from the light emitting layer 10 can be irradiated to the outside without waste. In this case, it is preferable to use the upper transparent electrode 12 as described above to compensate for the lack of electrical conductivity due to the thin electron injection electrode 11.
[0079]
The sealing section 4 of the organic EL display 1 is for protecting the element section 3 formed as described above, and more specifically, for protecting the element section 3 from moisture-containing outside air.
[0080]
The sealing portion 4 includes a sealing glass (display surface side substrate) 13, a sealing space (low refractive index layer) 14, and a photocurable resin 15. First, the sealing glass 13 dug into a depth of about 1 mm is arranged so that the element portion 3 is sealed in the dug portion. Then, in order to seal the sealing space 14, the peripheral portion of the sealing glass 13 is bonded with a photocurable resin 15. Since this operation is performed in dry nitrogen, the sealed space 14 can be filled with dry nitrogen. Therefore, the element section 3 can be protected from the outside air.
[0081]
Since the sealing space 14 has a refractive index of 1, it is smaller than the refractive index of the sealing glass 13 (about 1.5). For this reason, the light is not totally reflected at the interface between the sealing glass 13 and the air, and the bleeding of the light can be prevented. That is, in the organic EL display 1 configured as described above, a low refractive index layer can be realized by the sealed space 14 filled with dry nitrogen having a refractive index substantially equal to that of the atmosphere. Therefore, it is possible to completely prevent the light irradiated to the outside via the sealing space 14 and the sealing glass 13 from being totally reflected by the sealing glass 13. Therefore, light bleeding can be completely prevented.
[0082]
As described above, in the organic EL display 1, the glass substrate 5 as the substrate is formed with the Al reflection film 6 as the uneven layer having the unevenness, the flattening layer 7 is formed so that the surface becomes flat, and the element is formed. It is manufactured by sequentially forming each layer of the portion 3. Since the element section 3 of the organic EL display 1 thus formed has a flat contact surface with the flattening layer 7, the layer thickness of each layer is uniform, so that element deterioration can be prevented.
[0083]
Here, the reflection or refraction of light inside the organic EL display 1 will be described with reference to FIG.
[0084]
As shown in FIG. 2, light from the light emitting layer 10 is incident on the transparent electrode 8 and the flattening layer 7 via the hole transport layer 9 (not shown). Since the refractive index of the hole transport layer 9 is substantially equal to that of the light emitting layer 10, the hole transport layer 9 is omitted in FIG.
[0085]
Here, the incident angle from the light emitting layer 10 to the transparent electrode 8 is θ1, the incident angle from the transparent electrode 8 to the flattening layer 7 is θ2, and the angle of the flattening layer 7 in the traveling direction is θ3. The refractive index of the light emitting layer 10 is n1, the refractive index of the transparent electrode 8 is n2, and the refractive index of the flattening layer 7 is n3.
[0086]
The state of refraction in the above arrangement is based on Snell's law,
sin θ1 / sin θ2 = n2 / n1 (1)
sin θ2 / sin θ3 = n3 / n2 (2)
It can be expressed as. Here, from the above equations (1) and (2),
sin θ1 / sin θ3 = n3 / n1 (3)
Holds. Therefore, the condition under which total internal reflection occurs at the interface of the flattening layer 7, that is, the angle θ1c at which θ3 = 90 ° is obtained from the equation (3).
θ1c = sin -1 (N3 / n1) (4)
Can be obtained by
[0087]
Therefore, as can be seen from Expression (4), regardless of the refractive index n2 of the transparent electrode 8, if the refractive index n3 of the flattening layer 7 is larger than the refractive index n1 of the light emitting layer 10 as in the present embodiment, the flatness is obtained. Does not cause total reflection at the interface when the light enters the oxide layer 7. Therefore, luminous efficiency can be improved by preventing light from being confined.
[0088]
On the other hand, for example, if the refractive index n3 of the flattening layer 7 is smaller than the refractive index n1 of the light emitting layer 10, light having an incident angle larger than the angle θ1c obtained from Expression (4) is totally reflected. . For this reason, light is confined.
[0089]
As described above, the organic EL display 1 according to the present embodiment includes, on one surface of the glass substrate 5, the Al reflective film 6 that scatters light due to unevenness and the element unit 3 that displays an image, and the Al reflective film 6. And a planarizing layer 7 provided between the semiconductor device 1 and the element section 3 and having a flat contact surface with the element section 3.
[0090]
Therefore, since the thickness of each layer of the element section 3 can be made uniform, the element life can be extended without causing the element deterioration due to the non-uniformity. In addition, as compared with a configuration that does not include the Al reflection film 6 as the reflection scattering layer, for example, the luminous efficiency can be increased by reflection by the Al reflection film 6.
[0091]
Further, since the luminous efficiency of the organic EL display 1 is increased by the above-described respective configurations, the amount of drive current for obtaining a predetermined luminance can be reduced, and the life of the display can be substantially extended. Therefore, it is possible to provide the organic EL display 1 having excellent power consumption, emission luminance, and life characteristics.
[0092]
[Embodiment 2]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIG.
[0093]
As shown in FIG. 3, the organic EL display (display device) 1a is roughly composed of a substrate portion 2a, an element portion 3a, and a sealing portion 4a.
[0094]
The substrate portion 2a includes a glass substrate (substrate, display surface side substrate) 5a, a low refractive index layer 16a, a scattering layer (concavo-convex layer) 6a, and a flattening layer 7a.
[0095]
In the present embodiment, the display surface on which an image is displayed is on the glass substrate 5a side, which is a transparent substrate.
[0096]
As the low refractive index layer 16a, a layer thickness of about 1 μm 2 The film is formed by EB (electron beam) evaporation. MgF 2 Is a material having a refractive index of about 1.37, and has a refractive index lower than the refractive index 1.5 of the glass substrate 5a. Therefore, the total reflection of light at the interface between the glass substrate 5a and the air can be reduced, and the bleeding of the display caused by the light being further reflected and irradiated to the outside from a position different from the original position can be improved. .
[0097]
The scattering layer 6a scatters light for display from the element section 3 and guides the light to the outside via the low refractive index layer 16a and the glass substrate 5a. To form the scattering layer 6a, first, a zinc sulfide layer having a thickness of, for example, about 1 μm is formed on one surface (one surface) of the glass substrate 5a by an EB vapor deposition method. Thereafter, irregularities are formed on the surface by polishing to form the scattering layer 6a.
[0098]
The flattening layer 7a is for eliminating the influence of the unevenness of the scattering layer 6a. This flattening layer 7a is formed using a photocurable resin. The procedure of this formation is the same as the formation of the flattening layer 7 in the above-described first embodiment, and the description is omitted here.
[0099]
Here, in this embodiment, zinc sulfide used as a material of the scattering layer 6a has a refractive index of about 2.47. When a photocurable resin having a refractive index of about 1.7 is used as the material of the flattening layer 7a as in the present embodiment, the light between the scattering layer 6a and the flattening layer 7a depends on the difference in the refractive index. Refraction occurs. Since the surface of the scattering layer 6a is a rough surface having irregularities and an irregular surface, the light incident on the scattering layer 6a from the flattening layer 7a is refracted on the irregular surface, and the traveling angle is randomly changed as a whole. Being scattered. By efficiently scattering light as described above, light confinement can be prevented.
[0100]
On the other hand, for example, when the refractive index is the same between the scattering layer 6a and the flattening layer 7a, when light is incident on the scattering layer 6a from the flattening layer 7a, the light is not scattered without being refracted. Become. In this case, the effect of eliminating light confinement as described above cannot be obtained.
[0101]
The element section 3a and the sealing section 4a are sequentially formed on the substrate section 2a formed as described above.
[0102]
The element section 3a includes a transparent electrode (first electrode layer) 8a, a hole transport layer 9a, a light emitting layer (display element layer) 10a, and an electron injection electrode (second electrode layer) 11a. These correspond to the transparent electrode 8, the hole transport layer 9, the light emitting layer 10, and the electron injection electrode 11 of the element section 3 in the first embodiment, respectively.
[0103]
The transparent electrode 8a, the hole transport layer 9a, and the light emitting layer 10a are formed in the same manner as in the first embodiment.
[0104]
On the other hand, in the present embodiment, since the glass substrate 5a side is the display surface, it is not necessary to make the electron injection electrode transparent, so that the thickness of the electron injection electrode 11a can be increased. Thereby, sufficient electric conductivity can be obtained, and the upper transparent electrode 12 in the first embodiment can be made unnecessary. The electron injection electrode 11a has a structure in which Ca is formed by a vacuum deposition method, and an Al electrode for protection is further formed thereon.
[0105]
The sealing portion 4a includes a sealing glass 13a, a sealing space 14a, and a photo-curable resin 15a. These correspond to the sealing glass 13, the sealing space 14, and the photo-curable resin 15 of the first embodiment, respectively, and are formed in the same manner, so that the description is omitted here.
[0106]
In this embodiment, since the sealing glass 13a side is not a display surface, the sealing space 14a may not be configured to be filled with dry nitrogen.
[0107]
As described above, in the organic EL display 1a, the scattering layer 6a as the uneven layer having the unevenness is formed on the glass substrate 5a as the substrate, the flattening layer 7a is formed so that the surface becomes flat, and the element portion is formed. It is manufactured by sequentially forming each layer of 3a. The element section 3a of the organic EL display 1a thus formed has a flat contact surface with the flattening layer 7a, and the thickness of each layer is uniform, so that element deterioration can be prevented. Further, for example, as compared with a configuration that does not include the scattering layer 6a, the light emission efficiency can be increased by scattering by the scattering layer 6a.
[0108]
The organic EL display 1a configured as described above has a configuration in which the low refractive index layer 16a having a refractive index higher than that of the atmosphere is formed on the glass substrate 5a. In this configuration, the material of the low refractive index layer 16a is MgF 2 Even when a film (refractive index: about 1.37) is used, it is difficult to completely eliminate light bleeding. However, the method of manufacturing the organic EL element is simpler and more general than in the case of the first embodiment.
[0109]
In the organic EL displays 1 and 1a as the display devices described above, the case of the organic EL display as the display device has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and other display devices may be used. . However, as in each of the above embodiments, in the organic EL display, the Al reflection film 6 and the scattering layer 6a as the concavo-convex layer are often formed particularly on the glass substrates 5, 5a, so that they are particularly suitable for implementing the present invention. ing.
[0110]
Further, the display device according to the present invention may have not only a function of displaying an image but also other functions.
[0111]
The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
[0112]
The above-described specific embodiments or examples only clarify the technical contents of the present invention, and the present invention is not limited to such specific examples and should not be interpreted in a narrow sense. Various modifications are possible within the scope shown in the claims, and the modified embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
[0113]
【The invention's effect】
As described above, the display device according to the present invention has a configuration including the flattening layer provided between the uneven layer and the element portion and having a flat contact surface with the element portion.
[0114]
Therefore, the influence of the unevenness in the uneven layer is eliminated, and the element portion is formed thereon, and the layer thickness in each layer of the element portion is made uniform, so that the element deterioration due to unevenness in each layer of the element portion does not occur. This has the effect of extending the life of the device.
[0115]
As described above, in the display device according to the present invention, in the above configuration, the element portion includes a display element layer for displaying an image, and a first element for supplying a current to the display element layer with the display element layer interposed therebetween. The configuration includes an electrode layer and a second electrode layer.
[0116]
Therefore, since the respective thicknesses of the display element layer, the first electrode layer, and the second electrode layer included in the element portion are formed to be uniform, the thickness of the display element layer is not affected when current is supplied to the display element layer. This has the effect of preventing element degradation due to uniformity.
[0117]
As described above, in the display device according to the present invention, in the above configuration, the display element layer is a light emitting layer including an electroluminescence element.
[0118]
Therefore, there is an effect that an EL display as a display device having the above-described effects can be realized.
[0119]
As described above, in the display device according to the present invention, in the above-described configuration, the refractive index of the flattening layer is larger than the refractive index of the display element layer.
[0120]
Therefore, it is possible to eliminate the possibility that light incident on the flattening layer from the display element layer is totally reflected, thereby preventing the light from being confined in the display element layer.
[0121]
As described above, in the display device according to the present invention, in the above configuration, the flattening layer has a layer thickness of 10 μm or less.
[0122]
Therefore, even if the scattered light progresses due to the total reflection in the flattening layer, there is an effect that the blurring of the light can be suppressed without making the position irradiated with the light much different from the original position.
[0123]
As described above, in the display device according to the present invention, in the above-described configuration, a low refractive index having a lower refractive index than the display surface side substrate is provided between the element portion and the display surface side substrate on which the image is displayed. This is a configuration having a refractive index layer.
[0124]
Therefore, before the light at the incident angle totally reflected at the interface between the display surface substrate and air reaches the display surface substrate, part or all of the light is totally reflected at the interface of the low refractive index layer, so that the luminous efficiency is improved. And at the same time, it is possible to prevent the blur of the display.
[0125]
As described above, in the display device according to the present invention, in the above configuration, the uneven layer is a reflection scattering layer that scatters and reflects light by the unevenness.
[0126]
Therefore, in the configuration in which the reflection scattering layer is formed on the substrate, there is an effect that a display device in which element deterioration is prevented as described above can be provided.
[0127]
As described above, in the display device according to the present invention, in the above configuration, the uneven layer is a scattering layer that scatters light by the unevenness.
[0128]
Therefore, in the configuration in which the scattering layer is formed on the substrate, it is possible to provide a display device in which element deterioration is prevented as described above.
[0129]
As described above, in the display device according to the present invention, in the above configuration, the flattening layer has a different refractive index from the scattering layer.
[0130]
Therefore, there is an effect that scattering can be surely generated in the scattering layer and confinement of light can be eliminated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view of a display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a part of the display device.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a display device according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1, 1a Organic EL display (display device)
3, 3a element part
5 Glass substrate (substrate)
5a Glass substrate (substrate, display side substrate)
6 Al reflective film (uneven layer, reflective scattering layer)
6a Scattering layer (uneven layer)
7, 7a Flattening layer
8, 8a Transparent electrode (first electrode layer)
10, 10a Light emitting layer (display element layer)
11, 11a Electron injection electrode (second electrode layer)
12 Upper transparent electrode (second electrode layer)
13 Sealing glass (display side substrate)
14 Sealed space (low refractive index layer)
16a Low refractive index layer
