JP2004349061A

JP2004349061A - Display device, its manufacturing method, and electronic apparatus

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Publication number: JP2004349061A
Application number: JP2003143423A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Iino; 聖一飯野
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-05-21
Filing date: 2003-05-21
Publication date: 2004-12-09

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To aim at higher contrast ratio and higher definition of display. <P>SOLUTION: A reflective polarizer 205 and a 1/4 wavelength plate 207 are laminated on one face of a base material 201, and a linear polarizer 203 is fitted on the other face. Transmission axes of the linear polarizer 203 and the reflective polarizer 205 are made conformed to each other. A lagging-phase axis of the 1/4 wavelength plate 207 is tilted by about 45° against the transmission axis of the reflective polarizer 205 (the linear polarizer 203). An organic EL element 220 is made by laminating transparent electrodes 222, organic EL layers 224, and reflecting electrodes 226 in that order on the surface of a passivation film 209 covering the 1/4 wavelength plate 207. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子などの自発光素子を有する表示装置、その製造方法および電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、従来の液晶素子に代わる次世代の発光デバイスとして、有機ＥＬ素子が注目されている。有機ＥＬ素子は、２つの電極によって発光層を挟持した構造であり、両電極間に流れる電流に応じて発光する。
ここで、有機ＥＬ素子を構成する２つの電極のうち、観察者の手前側に位置する電極に透明性を、背面側に位置する電極に反射性を、それぞれ持たせると、発光層から発せられた光のうち、透明性電極の方向に発せられた光については、そのまま観察者に視認される一方、反射性電極の方向に発せられた光についても、当該電極で反射し、透明性電極の方向に出射して、観察者に視認されるので、輝度が高まる。
【０００３】
ただし、背面の電極に反射性を持たせると、発光素子をオフ状態としても、外光が反射して観察者に視認されるので、同時に、最低輝度も高まってしまう結果、輝度の最高値と最低値との比であるコントラスト比は低下する。
そこで、透明性を有する基板（基材）の観察側に、１／４波長板、反射偏光子および直線偏光子を、この順番で設ける一方、当該基板の背面側に発光素子を設けることによって、外光を吸収するとともに、発光素子により発せられた光を効率良く出射し、これにより、コントラスト比を高める技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−４５０５８号公報（図１参照）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記技術によってコントラスト比は確かに高められるものの、表示装置として要求されるレベルまでには至っていない。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、コントラスト比をさらに高めるとともに、表示品位の優れた表示装置、その製造方法および電子機器をそれぞれ提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る表示装置は、透明性を有する第１基材と、透過軸方向の光成分を透過し、吸収軸方向の光成分を吸収する直線偏光子であって、前記第１基材のいずれかの面に位置する直線偏光子と、透過軸方向の光成分を透過し、反射軸方向の光成分を反射させる反射偏光子であって、その透過軸が前記直線偏光子の透過軸に略平行となるように、前記第１基材において、観察側からみて前記直線偏光子よりも奥側に位置する反射偏光子と、前記反射偏光子の側から入射した光のうち、前記反射偏光子の透過軸方向の光成分を、いずれか一方の回転方向の円偏光に変換するとともに、前記反射偏光子の反対側から入射した光のうち、前記一方の回転方向の円偏光成分を、前記反射偏光子の透過軸方向の直線偏光に、前記他方の回転方向の円偏光成分を、前記反射偏光子の反射軸方向の直線偏光に、それぞれ変換する偏光変換子と、前記反射偏光子とは、前記偏光変換子を挟んで反対側に位置して、光を発する発光素子と、前記発光素子により発せられた光を前記偏光変換子の方向に反射させる反射層とを具備する構成となっている。この構成によれば、外光のうち、吸収軸方向の成分が直線偏光子によって吸収される一方、透過軸方向の成分が透過するが、透過した光成分は、反射偏光子と反射層との間を少なくとも２往復しないと、外部に出射されない。また、発光素子により発せられた光のうち、透過軸方向の光成分はそのまま出射する（直接出射光）。一方、反射軸方向の成分は、反射偏光子で反射した後、反射層で反射して、外部に出射される（間接出射光）。発光素子により発せられた光のうち、反射軸方向の成分は、反射偏光子と反射層との間を１往復するが、この往復の経路には、第１基材が含まれないので、その減衰量は少なく、また、直接出射光と間接出射光とにおける経路差も小さい。なお、直線偏光子は、第１基材のいずれの面に設けられても良いが、第１基材の表面反射を抑える観点から言えば、第１基材の他方の面に、すなわち、反射偏光子が設けられる面とは逆側の面に設けられた構成が好ましい。
【０００７】
この表示装置において、前記偏光変換子は、遅相軸が前記反射偏光子の透過軸方向に対し略４５度傾いた１／４波長板であることが好ましいが、このほかにも同様な性質を有する波長板（例えば３／４波長板）を用いても良い。
また、前記発光素子は、透明性を有する第１電極および反射性を有する第２電極の間に発光層を挟持してなり、当該第２電極は、前記反射層を兼用する構成としても良い。
発光素子をこの構成とする場合に、前記反射偏光子および前記偏光変換子は、この順番で前記第１基材に積層され、前記発光素子は、前記偏光変換子を覆う保護膜上に、前記第１電極、前記発光層および前記第２電極の順番で積層される構成が好ましい。この構成によれば、偏光変換子は、保護膜で覆われるので、透明性を有する第１電極を形成する際の熱ストレスから保護される。
この構成では、第１基材上に発光素子が形成されるので、前記第１基材は、前記第１または第２電極のいずれかに接続される接続端子を有し、第２基材は、前記接続端子に接続される引出端子を有するとともに、前記引出端子が前記接続端子に接続されるように前記第１基材と貼り合わせられる構成としても良い。
【０００８】
また、発光素子の形成領域を第１基材とは別の第３基材に形成しても良い。すなわち、前記発光素子は、第３基材に、前記第２電極、前記発光層および前記第１電極がこの順番で積層され、前記発光素子の形成面が、前記偏光変換子と対向するように配置する構成としても良い
発光素子を第３基材に形成する構成において、前記第１基材に、前記反射偏光子および前記偏光変換子がこの順番で積層され、前記発光層の形成領域を密封するように、前記第１および第３基材とが互いに貼り合わせられた構成としても良い。
この表示装置において、前記発光層は、有機エレクトロルミネッセンス層を含む構成が望ましい。すなわち、第１および第２電極のうち一方を陰極とし、他方を陽極とする有機ＥＬ素子である構成が望ましい。また、電子機器としては、このような表示装置を備えることが好ましい。
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る表示装置の製造方法は、透明性を有する第１基材における一方の面に、透過軸方向の光成分を透過し、反射軸方向の光成分を反射させる反射偏光子を形成する工程と、前記反射偏光子の側から入射した光のうち、前記反射偏光子の透過軸方向の光成分を、いずれか一方の回転方向の円偏光に変換するとともに、前記反射偏光子の反対側から入射した光のうち、前記一方の回転方向の円偏光成分を、前記反射偏光子の透過軸方向の直線偏光に、前記他方の回転方向の円偏光成分を、前記反射偏光子の反射軸方向の直線偏光に、それぞれ変換する偏光変換子を形成する工程と、前記偏光変換子を覆うように保護膜を形成する工程と、発光素子により発せられた光を前記偏光変換子の方向に反射させる反射層を形成する工程と、前記第１基材の他方の面に、透過軸が前記反射偏光子の透過軸と略平行となるように直線偏光子を設ける工程とを有する。この製造方法において、前記反射偏光子を形成する工程は、第１基材の一方の面に、複数本の金属ワイヤを略等間隔で略同一方向に形成する工程を含んでも良いし、また、前記偏光変換子を形成する工程は、液晶性高分子材料を塗布する工程を含んでも良い。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る表示装置の構成を示す略断面図である。この図に示されるように、表示装置１００は、ガラス等の透明性を有する板状の基材（第１基材）２０１における一方の面（図において下側の面）に、各種膜が積層される一方、他方の面（同、上側の面）に直線偏光子２０３が貼付された構成となっている。この直線偏光子２０３は、互いに直交する透過軸と吸収軸とを有し、透過軸に沿った方向の直線偏光成分を透過し、吸収軸に沿った方向の直線偏光成分を吸収する性質の樹脂フィルムである。
【００１２】
基材２０１における一方の面に設けられた反射偏光子２０５は、互いに直交する透過軸と反射軸とを有し、透過軸に沿った方向の直線偏光成分を透過し、反射軸に沿った方向の直線偏光成分を反射する偏光子であり、その透過軸は、直線偏光子２０３の透過軸と略平行となっている。
１／４波長板２０７は、反射偏光子２０５に積層され、その遅相軸は、反射偏光子２０５（直線偏光子２０３）の透過軸に対し、略４５度傾けられている。このため、１／４波長板２０７は、図において上側の観察側から入射して反射偏光子２０５を透過した直線偏光成分を右回りの円偏光に変換する一方、図において下側から入射した右回りの円偏光を反射偏光子２０５の透過軸方向の直線偏光に、左回りの円偏光を反射偏光子２０５の反射軸方向の直線偏光に、それぞれ変換する偏光変換子として機能する。
【００１３】
パッシベーション膜２０９は、１／４波長板２０７を覆うように形成された絶縁性および透明性を有する保護膜であり、このパッシベーション膜２０９の表面にバンク２１５および有機ＥＬ素子２２０が設けられている。このうち、有機ＥＬ素子２２０は、陽極たる透明電極２２２と陰極たる反射電極２２６とによって有機ＥＬ層２２４を挟持した構成となっている。このうち、透明電極（第１電極）２２２は、ＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ：インジウム錫酸化物）などの透明導電膜からなり、紙面の垂直方向にストライプ状に複数形成されている。また、反射電極（第２電極）２２６は、アルミニウムなどの反射性金属膜からなり、紙面の水平方向にストライプ状に複数形成されている。なお、有機ＥＬ層２２４は、正孔輸送層、発光層および電子注入層により構成されるが、正孔輸送層、電子注入層は必ずしも必要ではない。このため、図１においては、有機ＥＬ層２２４のみを図示し、正孔輸送層および電子注入層については図示を省略している。
【００１４】
この構成において図示しない駆動回路が、ある有機ＥＬ層２２４に対し、当該有機ＥＬ層２２４を挟持する透明電極２２２と反射電極２２６とを介し電圧を印加すると、当該有機ＥＬ層２２４は、キャリアとなる正孔と電子との結合によって光を発する。したがって、有機ＥＬ素子２２０において、光を発する領域は、透明電極２２２、有機ＥＬ層２２４および反射電極２２６の積層領域であり、この領域が１つの画素として機能する。
なお、実際には、３つの画素の各々に対して、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）にて発色するように有機ＥＬ層２２４が選択されるとともに、これらの３画素により１ドットとして、カラー表示が行われる。このため、ＲＧＢの有機ＥＬ層２２４は、例えばストライプ配列やデルタ配列など一定の規則にしたがって配列している。
【００１５】
バンク２１５は、画素を区画するために、縦横の格子状に形成された隔壁である。このバンク２１５は、画素間の混色や光漏れを低減するためや、有機ＥＬ層２２４をインクジェット法により形成する際に、吐出されたインク組成物が隣接する画素にまで拡がるのを防止するためなどの理由で設けられる。
【００１６】
次に、このような構成の表示装置１００における光の経路について説明する。図２は、表示装置１００に観察側から入射する外光の経路と、有機ＥＬ素子２２０により発せられた光の経路とをそれぞれ示す図である。
まず、観察側から入射する外光のうち、直線偏光子２０３の吸収軸に沿った方向の成分（図２においてＰ１と表記）は、当該直線偏光子２０３によって吸収される。一方、直線偏光子２０３の透過軸に沿った方向の成分（図２においてＳ１と表記）は、当該直線偏光子２０３、基材２０１および反射偏光子２０５を順番に経て、１／４波長板２０７によって直線偏光から右回りの円偏光に変換される。円偏光に変換された光は、パッシベーション膜２０９、透明電極２２２および有機ＥＬ層２２４を順番に経て、反射電極２２６によって反射する。この反射の際に、右回りから左回りの円偏光となって、いまきた経路を逆に辿り、１／４波長板２０７によって、最初の透過軸方向と直交する方向の直線偏光に変換される。
【００１７】
このため、当該直線偏光は、反射偏光子２０５を透過できず、反射し、１／４波長板２０７によって、当該方向の直線偏光から左回りの円偏光に変換される。この左回りの円偏光は、再び、パッシベーション膜２０９、透明電極２２２および有機ＥＬ層２２４を順番に透過し、反射電極２２６によって反射する。この反射の際に、左回りから右回りの円偏光となって、いまきた経路を再び逆に辿り、１／４波長板２０７によって、最初の透過軸方向と同一方向の直線偏光に変換される。このため、変換された直線偏光は、今度は反射偏光子２０５を透過し、基材２０１および直線偏光子２０３を順番に経て、観察側に出射する。
ここで、観察側から入射して観察側に出射するまでに反射偏光子２０５および反射電極２２６の間を２往復するので、透過・反射の繰り返しによる減衰量は大きい。本件発明者による実験では、外光の約７０％程度が吸収されて、残余の成分が出射するに過ぎない。
【００１８】
一方、有機ＥＬ層２２４によって発せられた光は、偏光分布の一様な自然光であるので、１／４波長板２０７の影響を受けない。このため、有機ＥＬ層２２４によって発せられた光（発せられた後に反射電極２２６によって反射した光を含む）のうち、反射偏光子２０５（直線偏光子２０３）の透過軸に沿った方向の光成分（図２においてＳ２と表記）は、透明電極２２２、パッシベーション膜２０９、１／４波長板２０７、反射偏光子２０５、基材２０１および直線偏光子２０３を順番に経て、観察側に出射する。
【００１９】
また、有機ＥＬ層２２４によって発せられた光のうち、反射偏光子２０５の反射軸に沿った方向の光成分（図２においてＰ２と表記）は、当該反射偏光子２０５を透過できず、反射する。この反射光は、１／４波長板２０７によって左回りの円偏光に変換された後、パッシベーション膜２０９、透明電極２２２および有機ＥＬ層２２４を順番に透過し、反射電極２２６によって反射する。この反射の際に、左回りから右回りの円偏光となって、いまきた経路を逆に辿り、１／４波長板２０７によって、右回り円偏光から反射偏光子２０５の反射軸とは直交する方向（すなわち、当該反射偏光子２０５および直線偏光子の透過軸と同一方向）の直線偏光に変換される。このため、変換された直線偏光は、今度は反射偏光子２０５を透過し、基材２０１および直線偏光子２０３を順番に経て、観察側に出射する。
このため、有機ＥＬ層２２４によって発せられた光は、ほとんど減衰することなく、観察側に出射する。本件発明者による実験では、有機ＥＬ層２２４によって発せられた光のうち、約９０％程度が出射することが確認されている。
【００２０】
この実施形態に係る表示装置１００では、有機ＥＬ層２２４によって発せられた光の強度が若干低下するが、それ以上に、入射した外光が出射する割合が顕著に減少するので、結果的には、高コントラスト比が得られる。また、観察側からみると、表面反射の低下によって外光による写り込みも減少する。
さらに、有機ＥＬ層２２４によって発せられた光のうち、透過軸方向の光成分（直接出射光）はそのまま出射し、一方、反射軸方向の成分（間接出射光）は、反射偏光子で反射した後、反射層で反射して、外部に出射されるが、後者に係る間接出射光の経路には、表示装置１００において最も厚い基材２０１が含まれないので、基材２０１を経路に含む場合と比較すると、直接出射光と間接出射光との光路差が少なくなる結果、視差（パララックス）による二重像も生じにくい。
【００２１】
＜製造プロセス＞
次に、本実施形態に係る表示装置１００の製造プロセスについて説明する。図３は、この製造プロセスを示す図であり、図４乃至図７は、それぞれ図３における工程（１）〜（７）に対応した断面図である。
まず、ガラスなどの透明性を有する基材２０１の一方の面に、複数本の反射性細線金属ワイヤを同一方向に略等間隔にて配列させて、ワイヤグリッド型の反射偏光子２０５を形成する（図３および図４における工程（１）参照）。ここで、金属ワイヤの延在方向が反射軸になり、延在方向と直交する方向が透過軸になる。
続いて、反射偏光子２０５の表面に、液晶高分子材料（液晶ポリマー）を塗布し、熱硬化させた後に、反射偏光子２０５の透過軸にあわせて配向処理して、１／４波長板２０７を形成する（図３および図４における工程（２）参照）。なお、液晶高分子材料の塗布には、スピンコータによる回転塗布のほか、インクジェット法などを用いることができる。
さらに、反射偏光子２０５および１／４波長板２０７を覆うように、例えばＳｉＯ_２や、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＯＮなどからなるパッシベーション膜２０９を形成する（図３および図５における工程（３）参照）。
【００２２】
次に、パッシベーション膜２０９の表面に、ＩＴＯなどの透明導電体を成膜した後、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることによって、透明電極２２２を形成する（図３および図５における工程（４）参照）。この透明電極２２２に対しては、後述するインクジェット法により吐出されたインク組成物が均一な厚さで拡がるように、親水処理を施すのが好ましい。
続いて、例えば感光性アクリル樹脂などを塗布した後、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることによって、バンク２１５を形成する（図３および図６における工程（５）参照）。バンク２１５の材料としては、インク組成物の溶媒に対し耐久性を有するものであれば良いが、フロロカーボンガスプラズマ処理によって撥水処理することが可能である点を考慮すると、上述した感光性アクリル樹脂や感光性ポリイミドなどの有機材料が好ましい。
【００２３】
続いて、有機ＥＬ層２２４を構成する正孔輸送層および発光層を、それぞれインクジェット法を用いて形成する（図３および図６における工程（６）参照）。ここで、インクジェット法とは、層材料を、溶媒に溶解または分散させるとともに、そのインク組成物をインクジェットヘッドから吐出させ、さらに、乾燥・熱処理を経てパターン形成する、という方法である。
正孔輸送層の材料としては、ＰＳＳ（ポリスチレンスルフォン酸）系の混合物が挙げられ、この混合物を極性溶媒に分散させたものが、インク組成物として用いられる。また、発光層の材料としては、ＰＰＶ（ポリパラフェニレンビニレン）などの有機材料が用いられる。
そして、アルミニウムなどの反射性金属をマスク蒸着することによって、パターニングされた反射電極２２６を形成する（図３および図７における工程（７）参照）。
一方、基材２０１の他方の面に、直線偏光子２０３を貼付して、その透過軸を、反射偏光子２０５の透過軸と一致させる（図３における工程（８）参照）。
【００２４】
一般に、反射偏光子２０５および１／４波長板２０７として、それぞれ樹脂フィルムが用いられることが多いが、このような樹脂フィルムは耐熱性を有しないので、その後に、高熱処理を伴う工程を施すことができない。これに対し、本実施形態では、反射偏光子２０５としてワイヤグリッド型を用い、１／４波長板２０７として液晶ポリマーを用い、さらに、これらをパッシベーション膜２０９で覆っているので、比較的高熱を伴う処理、例えば透明電極２２２の成膜工程を施すことが可能となる。
このため、透明電極２２２を形成する前に、パッシベーション膜２０９上に、例えば低温ポリシリコンプロセスによって薄膜トランジスタ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下「ＴＦＴ」と省略する）のような能動素子を形成するとともに、これらの能動素子によって画素毎に有機ＥＬ素子２２０を駆動する構成としても良い。
ただし、有機ＥＬ素子とそれを駆動する能動素子とを同一の基材において形成する構造は、歩留まりやスループットなどの製造的観点からいえば好ましくはない。そこで以下、これらの素子を別々とした第１実施形態の応用例について、２つ例を挙げて説明する。
【００２５】
＜第１実施形態の応用例：その１＞
図８（ａ）および図８（ｂ）は、第１実施形態についての第１応用例の要部構成を示す断面図である。これらの図に示されるように、第１応用例に係る表示装置１００は、ＥＬ基板２００と素子基板３００とを、互いに端子形成面を対向させるとともに、端子同士が電気的に接続されるように貼り合わせた構造となっている。
このうち、素子基板３００には、板状の基材（第２基材）３０１に、有機ＥＬ素子２２０を駆動する画素駆動回路３５０が画素毎に形成され、さらに、基材３０１や画素駆動回路３５０を覆うように絶縁層３６０が形成された構造となっている。この絶縁層３６０には、コンタクトホール３１３が画素駆動回路３５０毎に形成され、当該画素駆動回路３５０の出力端を開孔している。そして、引出端子３４０は、当該コンタクトホール３１３を介して画素駆動回路３５０の出力端に導通して、絶縁層３６０の表面に引き出している。
【００２６】
一方、ＥＬ基板２００において、透明性を有する基材２０１の一方の面には、図１に示した構成と同様に、反射偏光子２０５および１／４波長板２０７が形成されるとともに、これらを覆うようにパッシベーション膜２０９が形成されている。さらに、パッシベーション膜２０９の表面には、有機ＥＬ素子２２０の陽極たる透明電極２２２が、図１に示す構成とは異なり、画素毎に矩形状に形成されている。この第１応用例において、バンク２１５は、矩形状に形成された透明電極２２２の間隙に跨るように、縦横の格子状に形成されている。
ここで、矩形状の透明電極２２２の一端は、バンク２１５の底部（図８（ａ）または図８（ｂ）では上部）に位置するように形成される一方、バンク２１５には、コンタクトホール２１７が透明電極２２２に対応するように設けられて、当該透明電極２２２の一端を開孔している。そして、接続端子２４０が当該コンタクトホール２１７を介して透明電極２２２と一対一に導通している。接続端子２４０は、平面的にみた場合、素子基板３００における引出端子３４０とほぼ同形状に形成されている。
【００２７】
この第１応用例において、反射電極２２６は、有機ＥＬ素子２２０の陰極として機能する点において図１に示した構成と共通であるが、各画素にわたって共通である点において図１に示した構成と相違する。この反射電極２２６は、いわゆるべた塗りの状態ではなく、バンク２１５の頂上（図８（ａ）または図８（ｂ）では下部）の近傍であってコンタクトホール２１７が形成される部分では、当該コンタクトホール２１７を介する接続端子２４０に接触しないように、開口部２２７において開口している。このため、各画素に共通の反射電極２２６と、接続端子２４０（透明電極２２２）とは、電気的に非接続状態が保たれている。
そして、ＥＬ基板２００の接続端子２４０と、素子基板３００の引出端子３４０とが、対応するもの同士一対一に接続されるとともに、両基板が貼り合わせられる。詳細には、図８（ａ）に示されるように、第１に、ＥＬ基板２００と素子基板３００とを、互いに端子形成面を対向させるとともに、その間に、表面が金属被膜に覆われたマイクロカプセル４１０をエポキシ等からなるシート状の接着材４０１中に分散させた異方性導電体４００を挟持させ、第２に、ＥＬ基板２００と素子基板３００とを熱圧着させると、図８（ｂ）に示されるように、端子同士がマイクロカプセル４１０を介して電気的に接続されるとともに、両基板が貼り合わせられた状態となる。
【００２８】
この第１応用例では、有機ＥＬ層２２４から観察側に至るまで、物理的または機械的に遮光性を有する配線層や膜が存在しないので、高開口率化が容易となる。したがって、第１応用例では、光の利用効率向上と高開口率化とが相俟った明るい表示が可能となる。
また、画素にわたって共通な反射電極２２６には、ＩＴＯなどのような比較的高抵抗の導電体ではなく、アルミニウムなど低抵抗の導電体を用いることができるので、画素位置によって発光層に流れる電流が相違することに起因する表示ムラを抑えることもできる。
なお、第１応用例におけるＥＬ基板２００においては、バンク２１５や反射電極２２６を覆うように、電気的に絶縁性を有する封止層を形成するとともに、この封止層を貫通するようにコンタクトホール２１７を設けても良い。
【００２９】
＜第１実施形態の応用例：その２＞
図９（ａ）および図９（ｂ）は、第１実施形態についての第２応用例の要部構成を示す断面図である。これらの図に示されるように、第２応用例に係る表示装置１００は、第１応用例における陽極と陰極との関係を逆転させたものである。すなわち、第２応用例では、透明電極２２２が画素にわたって共通であり、反射電極２２６が画素毎に矩形状に形成される。
この第２応用例では、第１応用例と同様に、光の利用効率向上と高開口率化とが相俟った明るい表示が可能となるだけでなく、バンク２１５にコンタクトホールを設けないで済む。また、反射電極２２６の一部を、バンク２１５の頂上部まで形成して、当該部分を接続用の電極として用いることができる。このため構成的には、第１応用例よりも簡略化できる。
ただし、この第２応用例では、ＩＴＯなどの比較的高抵抗の透明電極２２２を共通電極として用いるので、第１応用例と比較すると、表示ムラが発生しやすいと考えられる点において若干不利となる。
【００３０】
なお、第１および第２応用例では、異方性導電体４００によって、端子同士の電気的接続と、ＥＬ基板２００と素子基板３００との貼り合わせとを図ったが、このような接続・貼り合わせの態様については、様々のものが考えられる。例えば、接続端子２４０または引出端子３４０の一方に突起電極（バンプ）を例えば金（Ａｕ）などにより形成し、熱融着して端子同士の電気的接続とともに、基板同士を貼り合わせても良い。
【００３１】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る表示装置について説明する。図１０は、この表示装置１００の構成を示す断面図である。この図に示されるように表示装置１００は、一方の面側に反射偏光子２０５および１／４波長板２０７を、他方の面側（観察側）に直線偏光子２０３を、それぞれ有する基材２０１と、有機ＥＬ素子２２０が形成された板状の基材５０１とを、１／４波長板２０７と有機ＥＬ素子２２０とが互いに対向するように、両基材を枠状に囲むシール材６００によって貼り合わせた構造となっている。ここで、シール材６００は、反射偏光子２０５、１／４波長板２０７が設けられる領域、および有機ＥＬ素子２２０が形成される領域の外側であって、両基材の周縁に位置するように設けられる。
このため、基材同士の貼り合わせ工程を、不活性ガスを満たした環境下で実行すると、有機ＥＬ素子２２０の形成領域は、当該不活性ガスが充填された状態で密封されるので、有機ＥＬ素子２２０の水分等による劣化が抑えられる。
【００３２】
この第２実施形態による表示装置１００において、観察側から入射した外光の経路と、有機ＥＬ素子２２０から発せられた光の経路とは、第１実施形態と同様である。したがって、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、二重像が生じにくく、高コントラスト比の表示が可能となる。
【００３３】
ところで、第２実施形態において、１／４波長板２０７は、第１実施形態のようにパッシベーション膜２０９によって覆われていないが、その理由は、１／４波長板２０７を設けた後に、第１実施形態とは異なり、比較的高熱を伴う処理をする必要がないからである。このため、第２実施形態では、反射偏光子２０５や１／４波長板２０７として、それぞれ樹脂フィルム製を用いることができる。
このように、反射偏光子２０５や１／４波長板２０７として、それぞれ樹脂フィルム製を用いると、単に貼付するだけの工程で済むので、第１実施形態における工程（１）および（２）（図３および図４参照）が簡略化されるだけでなく、パッシベーション膜２０９が不要となるので、工程（３）（図３および図５参照）が省略される。したがって、第２実施形態では、基材同士を貼り合わせる工程が追加されるものの、その製造工程は、結果的には、簡略化される。よって、第２実施形態では、第１実施形態による効果に加えて、有機ＥＬ素子２２０の劣化防止と、製造工程の簡略化とを図ることができる。
【００３４】
なお、第２実施形態では、基材５０１に設けられる有機ＥＬ素子２２０を、パッシブマトリクス方式で駆動するとして、第１実施形態（図１参照）と同様な構造としたが、共通電極と個別電極とによって有機ＥＬ層２２４を挟持するとともに、このような有機ＥＬ素子２２０を個別に駆動するアクティブマトリクス方式としても良いのはもちろんである。
上述した第１、第２実施形態において、直線偏光子２０３は、基材２０１の一方側である観察側に設けるとしたが、基材２０１の他方側であって、当該基材２０１と反射偏光子２０５との間に設けても良い。
また、発光素子として、有機ＥＬ素子２２０を例にとって説明したが、ＬＥＤなどの他の発光素子を用いても良い。他の発光素子を用いる場合、反射電極の替わりに、１／４波長板２０７の方向に光を反射させる反射層を別途設ければ良い。換言すれば、第１、第２実施形態にあっては、反射電極２２６が、当該反射層の機能を兼用したものとも言える。
【００３５】
＜電子機器＞
次に、上述した表示装置１００を、具体的な電子機器に組み込んだ例について説明する。図１１は、電子機器の一例として想定するモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
この図において、パーソナルコンピュータ２１００は、キーボード２１０２を備えた本体２１０４と、表示体としての表示装置１００とを備えている。この表示装置１００は、上述したように、表面反射が少なく、外光による写り込みが減少するので、周辺環境が比較的明るい場所でも、高コントラスト比で表示品位の高い表示が可能となる。
【００３６】
次に、上述した表示装置１００を、ハンディ型のビデオカメラのモニタに適用した例について説明する。図１２は、このビデオカメラの構成を示す斜視図である。この図に示されるように、ビデオカメラ２２００の本体２２１０は、実施形態に係る表示装置１００が組み込まれたモニタ部１０や、光学系２２１２、ハンドグリップ２２１４などを有する。このうち、モニタ部１０は、軸２２２４を中心にして、ヒンジ２２１６に対し回動自在に取り付けられ、さらに、ヒンジ２２１６は、軸２２２２を中心にして、本体２２１０に対し開閉する構造となっている。このため、表示装置１００を図に示される位置とすれば、撮影者がモニタしながら自分自身を撮影することができる。もちろん、モニタ部１０を、図に示される態様から軸２２２４を中心に１８０度回動させれば、通常の使用方法で、すなわち、撮影者が図の奥側からファインダとする方法で撮影することができる。
【００３７】
なお、表示装置１００が適用される電子機器としては、図１１に示されるパーソナルコンピュータや、図１２に示されるビデオカメラのほかにも、携帯電話器や、デジタルスチルカメラデジタルテレビ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。そして、これらの電子機器の表示体として、上述した表示装置１００が適用可能である。
【００３８】
以上説明したように本発明によれば、コントラスト比を高めて、表示の高品位化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る表示装置の構成を示す図である。
【図２】同表示装置における光の出射経路を示す図である。
【図３】同表示装置の製造工程図である。
【図４】その製造プロセスを示す図である。
【図５】その製造プロセスを示す図である。
【図６】その製造プロセスを示す図である。
【図７】その製造プロセスを示す図である。
【図８】同表示装置の第１応用例の構成を示す図である。
【図９】同表示装置の第２応用例の構成を示す図である。
【図１０】第２実施形態に係る表示装置の構成を示す図である。
【図１１】同表示装置を用いたパソコンの構成を示す図である。
【図１２】同表示装置を用いたビデオカメラの構成を示す図である。
【符号の説明】
１００…表示装置、２０１…基材（第１基材）、２０３…直線偏光子、２０５…反射偏光子、２０７…１／４波長板、２０９…パッシベーション膜、２２０…有機ＥＬ素子、２２２…透明電極、２２４…有機ＥＬ層（発光層）、２２６…反射電極、２１５…バンク（隔壁）、２４０…接続端子、３０１…基材（第２基材）、３４０…引出端子、５０１…基材（第３基材）、６００…シール材、２１００…パーソナルコンピュータ、２２００…ビデオカメラ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a display device having a self-luminous element such as an organic EL (Electronic Luminescence) element, a method of manufacturing the same, and an electronic apparatus.
[0002]
[Prior art]
In recent years, an organic EL element has attracted attention as a next-generation light emitting device that replaces a conventional liquid crystal element. The organic EL element has a structure in which a light emitting layer is sandwiched between two electrodes, and emits light in accordance with a current flowing between both electrodes.
Here, of the two electrodes constituting the organic EL element, if the electrode located on the near side of the observer has transparency and the electrode located on the back side has reflectivity, the light is emitted from the light emitting layer. Of the light emitted, the light emitted in the direction of the transparent electrode is visually recognized by the observer as it is, and the light emitted in the direction of the reflective electrode is also reflected by the electrode and is reflected by the transparent electrode. Since the light is emitted in the direction and is visually recognized by an observer, the brightness is increased.
[0003]
However, if the electrode on the back surface has reflectivity, even if the light emitting element is turned off, external light is reflected and can be visually recognized by an observer, and at the same time, the minimum luminance is also increased. The contrast ratio, which is the ratio with the minimum value, decreases.
Therefore, by providing a quarter-wave plate, a reflective polarizer, and a linear polarizer in this order on the observation side of a transparent substrate (base material), by providing a light emitting element on the back side of the substrate, There is known a technique for absorbing external light and efficiently emitting light emitted from a light emitting element, thereby increasing a contrast ratio (for example, see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-11-45058 (see FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, although the contrast ratio is certainly increased by the above technique, it has not reached the level required for a display device.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a display device having excellent display quality, a method of manufacturing the same, and an electronic device, respectively, while further increasing the contrast ratio. is there.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a display device according to the present invention includes a first base material having transparency and a linear polarizer that transmits a light component in a transmission axis direction and absorbs a light component in an absorption axis direction. A linear polarizer located on any surface of the first substrate, and a reflective polarizer that transmits a light component in a transmission axis direction and reflects a light component in a reflection axis direction, wherein the transmission axis is In the first base material, a reflection polarizer positioned deeper than the linear polarizer as viewed from the observation side and incident from the reflection polarizer side so as to be substantially parallel to the transmission axis of the linear polarizer. Of the reflected light, the light component in the transmission axis direction of the reflection polarizer is converted into circularly polarized light in one of the rotation directions, and the light incident on the opposite side of the reflection polarizer is rotated by the one of the lights. Direction circularly polarized light component, into linearly polarized light in the transmission axis direction of the reflective polarizer, The polarization converter that converts the circularly polarized light component in the other rotation direction into linearly polarized light in the reflection axis direction of the reflective polarizer, and the reflective polarizer are located on opposite sides of the polarization converter. The light emitting device includes a light emitting element that emits light, and a reflective layer that reflects the light emitted by the light emitting element in the direction of the polarization converter. According to this configuration, of the external light, while the component in the absorption axis direction is absorbed by the linear polarizer, the component in the transmission axis direction is transmitted, but the transmitted light component is transmitted between the reflective polarizer and the reflective layer. If it does not go back and forth at least two times, it will not be emitted to the outside. Further, of the light emitted by the light emitting element, the light component in the transmission axis direction is emitted as it is (direct emission light). On the other hand, the component in the direction of the reflection axis is reflected by the reflection polarizer, then by the reflection layer, and emitted to the outside (indirect emission light). Of the light emitted by the light emitting element, the component in the reflection axis direction makes one round trip between the reflective polarizer and the reflective layer, but since this round trip path does not include the first base material, The attenuation is small, and the path difference between the direct emission light and the indirect emission light is also small. The linear polarizer may be provided on any surface of the first base material. However, from the viewpoint of suppressing surface reflection of the first base material, the linear polarizer may be provided on the other surface of the first base material, The configuration provided on the surface opposite to the surface on which the polarizer is provided is preferable.
[0007]
In this display device, the polarization converter is preferably a quarter-wave plate in which the slow axis is inclined at about 45 degrees with respect to the transmission axis direction of the reflection polarizer. A wave plate (for example, a 波長 wave plate) may be used.
Further, the light emitting element may have a structure in which a light emitting layer is sandwiched between a first electrode having transparency and a second electrode having reflectivity, and the second electrode may also serve as the reflection layer.
When the light-emitting element has this configuration, the reflective polarizer and the polarization converter are stacked in this order on the first base material, and the light-emitting element is provided on a protective film that covers the polarization converter. A configuration in which the first electrode, the light emitting layer, and the second electrode are stacked in this order is preferable. According to this configuration, since the polarization converter is covered with the protective film, it is protected from thermal stress when forming the first electrode having transparency.
In this configuration, since the light emitting element is formed on the first base, the first base has a connection terminal connected to one of the first and second electrodes, and the second base is It is also possible to have a configuration in which the terminal has an extraction terminal connected to the connection terminal, and is bonded to the first base member so that the extraction terminal is connected to the connection terminal.
[0008]
Further, the formation region of the light emitting element may be formed on a third base material different from the first base material. That is, in the light emitting element, the second electrode, the light emitting layer, and the first electrode are stacked in this order on a third base material, and the surface on which the light emitting element is formed faces the polarization converter. It is good also as a configuration to arrange
In the configuration in which the light emitting element is formed on the third base, the reflective polarizer and the polarization converter are laminated on the first base in this order, and the first base is sealed so as to seal the formation region of the light emitting layer. The first and third base materials may be bonded to each other.
In this display device, it is preferable that the light emitting layer includes an organic electroluminescence layer. That is, it is desirable that the organic EL element be configured such that one of the first and second electrodes is a cathode and the other is an anode. It is preferable that such a display device is provided as an electronic device.
[0009]
In order to achieve the above object, a method for manufacturing a display device according to the present invention includes the step of transmitting a light component in a transmission axis direction to one surface of a first substrate having transparency and transmitting a light component in a reflection axis direction. Forming a reflective polarizer to be reflected, of the light incident from the reflective polarizer side, while converting the light component in the transmission axis direction of the reflective polarizer into circularly polarized light in one of the rotational directions. Of the light incident from the opposite side of the reflective polarizer, the circularly polarized light component in the one rotational direction, the linearly polarized light in the transmission axis direction of the reflective polarizer, the circularly polarized light component in the other rotational direction, Forming linearly polarized light in the direction of the reflection axis of the reflective polarizer, a polarization converter for converting the light, and forming a protective film so as to cover the polarization converter, and the light emitted by the light-emitting element. Reflection in the direction of the polarization converter And a step of forming, on the other surface of the first substrate, and a step of transmission axis provided linear polarizer so as to be substantially parallel to the transmission axis of the reflective polarizer. In this manufacturing method, the step of forming the reflective polarizer may include a step of forming a plurality of metal wires on one surface of the first base material at substantially equal intervals in substantially the same direction, The step of forming the polarization converter may include a step of applying a liquid crystalline polymer material.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0011]
<First embodiment>
FIG. 1 is a schematic sectional view showing the configuration of the display device according to the first embodiment of the present invention. As shown in this figure, in the display device 100, various films are laminated on one surface (the lower surface in the figure) of a transparent plate-like substrate (first substrate) 201 such as glass. On the other hand, a linear polarizer 203 is attached to the other surface (the same upper surface). This linear polarizer 203 has a transmission axis and an absorption axis orthogonal to each other, transmits a linear polarization component in a direction along the transmission axis, and absorbs a linear polarization component in a direction along the absorption axis. Film.
[0012]
The reflective polarizer 205 provided on one surface of the substrate 201 has a transmission axis and a reflection axis orthogonal to each other, transmits a linear polarization component in a direction along the transmission axis, and has a direction along the reflection axis. And a transmission axis thereof is substantially parallel to a transmission axis of the linear polarizer 203.
The quarter-wave plate 207 is stacked on the reflective polarizer 205, and its slow axis is inclined by approximately 45 degrees with respect to the transmission axis of the reflective polarizer 205 (linear polarizer 203). For this reason, the quarter-wave plate 207 converts the linearly polarized light component incident from the upper observation side in the figure and transmitted through the reflective polarizer 205 into clockwise circularly polarized light, while the right-handed light incident from the lower side in the figure. It functions as a polarization converter for converting the surrounding circularly polarized light into linearly polarized light in the transmission axis direction of the reflective polarizer 205 and converting the counterclockwise circularly polarized light into linearly polarized light in the reflection axis direction of the reflective polarizer 205.
[0013]
The passivation film 209 is an insulating and transparent protective film formed so as to cover the 波長 wavelength plate 207, and the bank 215 and the organic EL element 220 are provided on the surface of the passivation film 209. Among them, the organic EL element 220 has a configuration in which an organic EL layer 224 is sandwiched between a transparent electrode 222 as an anode and a reflective electrode 226 as a cathode. Among them, the transparent electrode (first electrode) 222 is made of a transparent conductive film such as ITO (Indium Tin Oxide), and is formed in a plurality of stripes in a direction perpendicular to the paper surface. The reflective electrode (second electrode) 226 is made of a reflective metal film such as aluminum, and is formed in a plurality of stripes in the horizontal direction on the paper. Note that the organic EL layer 224 includes a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron injection layer, but the hole transport layer and the electron injection layer are not necessarily required. Therefore, in FIG. 1, only the organic EL layer 224 is shown, and the illustration of the hole transport layer and the electron injection layer is omitted.
[0014]
In this configuration, when a drive circuit (not shown) applies a voltage to a certain organic EL layer 224 via the transparent electrode 222 and the reflective electrode 226 sandwiching the organic EL layer 224, the organic EL layer 224 becomes a carrier. Light is emitted by the combination of holes and electrons. Therefore, in the organic EL element 220, a region that emits light is a laminated region of the transparent electrode 222, the organic EL layer 224, and the reflective electrode 226, and this region functions as one pixel.
Actually, the organic EL layer 224 is selected so that each of the three pixels emits R (red), G (green), and B (blue) colors. Color display is performed as one dot. For this reason, the RGB organic EL layers 224 are arranged according to a certain rule such as a stripe arrangement or a delta arrangement.
[0015]
The bank 215 is a partition formed in a vertical and horizontal grid to partition pixels. The bank 215 is used to reduce color mixture and light leakage between pixels, and to prevent the discharged ink composition from spreading to adjacent pixels when the organic EL layer 224 is formed by an inkjet method. Provided for the reason.
[0016]
Next, a light path in the display device 100 having such a configuration will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating a path of external light incident on the display device 100 from the observation side and a path of light emitted by the organic EL element 220, respectively.
First, of the external light incident from the observation side, a component in the direction along the absorption axis of the linear polarizer 203 (indicated as P1 in FIG. 2) is absorbed by the linear polarizer 203. On the other hand, the component in the direction along the transmission axis of the linear polarizer 203 (denoted as S1 in FIG. 2) passes through the linear polarizer 203, the substrate 201, and the reflective polarizer 205 in this order, and passes through the quarter-wave plate 207. Is converted from linearly polarized light into clockwise circularly polarized light. The light converted into circularly polarized light passes through the passivation film 209, the transparent electrode 222, and the organic EL layer 224 in this order, and is reflected by the reflective electrode 226. At the time of this reflection, the light becomes circularly polarized light from clockwise to counterclockwise, reversely follows the current path, and is converted by the quarter-wave plate 207 into linearly polarized light in the direction orthogonal to the first transmission axis direction. .
[0017]
Therefore, the linearly polarized light cannot be transmitted through the reflective polarizer 205, is reflected, and is converted by the quarter-wave plate 207 from the linearly polarized light in the direction to the counterclockwise circularly polarized light. The counterclockwise circularly polarized light again passes through the passivation film 209, the transparent electrode 222, and the organic EL layer 224 in this order, and is reflected by the reflective electrode 226. At the time of this reflection, the light becomes a left-handed to right-handed circularly polarized light, traces the current path again in reverse, and is converted by the quarter-wave plate 207 into linearly polarized light in the same direction as the first transmission axis direction. . For this reason, the converted linearly polarized light passes through the reflective polarizer 205, passes through the substrate 201 and the linear polarizer 203 in this order, and is emitted to the observation side.
Here, two round trips are made between the reflective polarizer 205 and the reflective electrode 226 before the light enters from the observation side and exits to the observation side, so that the amount of attenuation due to repetition of transmission and reflection is large. In the experiment by the present inventor, about 70% of the external light is absorbed, and only the remaining component is emitted.
[0018]
On the other hand, since the light emitted by the organic EL layer 224 is natural light having a uniform polarization distribution, it is not affected by the 波長 wavelength plate 207. Therefore, of the light emitted by the organic EL layer 224 (including the light emitted and then reflected by the reflective electrode 226), the light component in the direction along the transmission axis of the reflective polarizer 205 (linear polarizer 203). (Indicated as S2 in FIG. 2), the light is emitted to the observation side through the transparent electrode 222, the passivation film 209, the quarter-wave plate 207, the reflective polarizer 205, the substrate 201, and the linear polarizer 203 in this order.
[0019]
Further, of the light emitted by the organic EL layer 224, a light component in the direction along the reflection axis of the reflective polarizer 205 (denoted as P2 in FIG. 2) cannot be transmitted through the reflective polarizer 205 and is reflected. . This reflected light is converted into counterclockwise circularly polarized light by the quarter-wave plate 207, then passes through the passivation film 209, the transparent electrode 222 and the organic EL layer 224 in order, and is reflected by the reflection electrode 226. At the time of this reflection, the light becomes circularly polarized light from left to right, and traces the current path in reverse, and the quarter-wave plate 207 causes the right-handed circularly polarized light to be orthogonal to the reflection axis of the reflective polarizer 205. It is converted into linearly polarized light in the direction (ie, the same direction as the transmission axes of the reflective polarizer 205 and the linear polarizer). For this reason, the converted linearly polarized light passes through the reflective polarizer 205, passes through the substrate 201 and the linear polarizer 203 in this order, and is emitted to the observation side.
Therefore, the light emitted by the organic EL layer 224 is emitted to the observation side with almost no attenuation. An experiment by the present inventor has confirmed that about 90% of light emitted by the organic EL layer 224 is emitted.
[0020]
In the display device 100 according to this embodiment, although the intensity of light emitted by the organic EL layer 224 is slightly reduced, the ratio of emitted external light is significantly reduced more than that, and as a result, And a high contrast ratio can be obtained. Further, when viewed from the observation side, reflection due to external light also decreases due to a decrease in surface reflection.
Further, of the light emitted by the organic EL layer 224, the light component in the transmission axis direction (direct emission light) is emitted as it is, while the component in the reflection axis direction (indirect emission light) is reflected by the reflective polarizer. After that, the light is reflected by the reflective layer and emitted to the outside. However, the path of the indirectly emitted light according to the latter does not include the thickest substrate 201 in the display device 100. As a result, the optical path difference between the direct emission light and the indirect emission light is reduced, so that a double image due to parallax (parallax) is less likely to occur.
[0021]
<Manufacturing process>
Next, a manufacturing process of the display device 100 according to the embodiment will be described. FIG. 3 is a view showing this manufacturing process, and FIGS. 4 to 7 are cross-sectional views respectively corresponding to steps (1) to (7) in FIG.
First, on one surface of a transparent substrate 201 such as glass, a plurality of reflective thin metal wires are arranged at substantially equal intervals in the same direction to form a wire grid type reflective polarizer 205. (See step (1) in FIGS. 3 and 4). Here, the extending direction of the metal wire is the reflection axis, and the direction orthogonal to the extending direction is the transmission axis.
Subsequently, a liquid crystal polymer material (liquid crystal polymer) is applied to the surface of the reflective polarizer 205, and after thermosetting, the alignment is performed in accordance with the transmission axis of the reflective polarizer 205. (See step (2) in FIGS. 3 and 4). The liquid crystal polymer material can be applied by spin coating using a spin coater or by an ink jet method.
Furthermore, for example, SiO 2 is applied so as to cover the reflective polarizer 205 and the 波長 wavelength plate 207. ₂ And Si ₃ N ₄ Then, a passivation film 209 made of SiON or the like is formed (see step (3) in FIGS. 3 and 5).
[0022]
Next, after forming a transparent conductor such as ITO on the surface of the passivation film 209, the transparent electrode 222 is formed by patterning using a photolithography technique (step (4) in FIGS. 3 and 5). reference). The transparent electrode 222 is preferably subjected to a hydrophilic treatment so that the ink composition ejected by an inkjet method described later spreads in a uniform thickness.
Subsequently, after applying a photosensitive acrylic resin or the like, for example, the bank 215 is formed by patterning using a photolithography technique (see step (5) in FIGS. 3 and 6). The material of the bank 215 may be any material that has durability to the solvent of the ink composition. However, in consideration of the fact that water repellent treatment can be performed by fluorocarbon gas plasma treatment, the photosensitive acrylic resin described above is used. And organic materials such as photosensitive polyimide.
[0023]
Subsequently, a hole transport layer and a light emitting layer that constitute the organic EL layer 224 are formed by using an inkjet method, respectively (see step (6) in FIGS. 3 and 6). Here, the inkjet method is a method in which a layer material is dissolved or dispersed in a solvent, the ink composition is discharged from an inkjet head, and a pattern is formed through drying and heat treatment.
Examples of the material of the hole transport layer include a PSS (polystyrene sulfonic acid) -based mixture, and a mixture obtained by dispersing the mixture in a polar solvent is used as an ink composition. An organic material such as PPV (polyparaphenylene vinylene) is used as a material of the light emitting layer.
Then, a patterned reflective electrode 226 is formed by mask vapor deposition of a reflective metal such as aluminum (see step (7) in FIGS. 3 and 7).
On the other hand, a linear polarizer 203 is attached to the other surface of the substrate 201, and its transmission axis is made to coincide with the transmission axis of the reflective polarizer 205 (see step (8) in FIG. 3).
[0024]
In general, a resin film is often used as each of the reflective polarizer 205 and the quarter-wave plate 207. However, since such a resin film does not have heat resistance, a process involving high heat treatment should be performed thereafter. Can not. On the other hand, in the present embodiment, a wire grid type is used as the reflective polarizer 205, a liquid crystal polymer is used as the 波長 wavelength plate 207, and these are covered with the passivation film 209. Processing, for example, a film formation process of the transparent electrode 222 can be performed.
Therefore, before forming the transparent electrode 222, an active element such as a thin film transistor (hereinafter abbreviated as “TFT”) is formed on the passivation film 209 by, for example, a low-temperature polysilicon process. The organic EL element 220 may be driven for each pixel by an active element.
However, a structure in which the organic EL element and the active element for driving the organic EL element are formed on the same substrate is not preferable from the viewpoint of manufacturing such as yield and throughput. Thus, hereinafter, application examples of the first embodiment in which these elements are separated will be described with reference to two examples.
[0025]
<Application Example of First Embodiment: Part 1>
FIG. 8A and FIG. 8B are cross-sectional views illustrating a main configuration of a first application example of the first embodiment. As shown in these drawings, in the display device 100 according to the first application example, the EL substrate 200 and the element substrate 300 are arranged such that the terminal formation surfaces face each other and the terminals are electrically connected to each other. It has a laminated structure.
Among them, on the element substrate 300, a pixel driving circuit 350 for driving the organic EL element 220 is formed for each pixel on a plate-shaped base material (second base material) 301. Further, the base material 301 and the pixel driving circuit The structure is such that an insulating layer 360 is formed so as to cover 350. In the insulating layer 360, a contact hole 313 is formed for each pixel driving circuit 350, and an output terminal of the pixel driving circuit 350 is opened. Then, the lead terminal 340 conducts to the output terminal of the pixel drive circuit 350 through the contact hole 313 and leads to the surface of the insulating layer 360.
[0026]
On the other hand, in the EL substrate 200, a reflective polarizer 205 and a quarter-wave plate 207 are formed on one surface of a transparent substrate 201, similarly to the configuration shown in FIG. A passivation film 209 is formed to cover. Further, on the surface of the passivation film 209, a transparent electrode 222 as an anode of the organic EL element 220 is formed in a rectangular shape for each pixel, unlike the configuration shown in FIG. In the first application example, the banks 215 are formed in a vertical and horizontal lattice so as to straddle a gap between the transparent electrodes 222 formed in a rectangular shape.
Here, one end of the rectangular transparent electrode 222 is formed so as to be located at the bottom (the upper part in FIG. 8A or FIG. 8B) of the bank 215, while the contact hole 217 is formed in the bank 215. Is provided so as to correspond to the transparent electrode 222, and one end of the transparent electrode 222 is opened. The connection terminal 240 is in one-to-one conduction with the transparent electrode 222 via the contact hole 217. The connection terminal 240 is formed in substantially the same shape as the lead terminal 340 on the element substrate 300 when viewed in a plan view.
[0027]
In this first application example, the reflective electrode 226 is common to the configuration shown in FIG. 1 in that it functions as a cathode of the organic EL element 220, but differs from the configuration shown in FIG. Different. The reflection electrode 226 is not in a so-called solid state, but in the vicinity of the top of the bank 215 (the lower part in FIG. 8A or 8B) where the contact hole 217 is formed. The opening 227 is open so as not to contact the connection terminal 240 via the hole 217. Therefore, the reflective electrode 226 common to each pixel and the connection terminal 240 (transparent electrode 222) are kept in an electrically disconnected state.
Then, the connection terminals 240 of the EL substrate 200 and the lead terminals 340 of the element substrate 300 are connected to each other in a one-to-one correspondence, and the two substrates are bonded together. More specifically, as shown in FIG. 8A, first, the EL substrate 200 and the element substrate 300 are opposed to each other with the terminal forming surfaces facing each other, and between them, a micro-coating whose surface is covered with a metal coating is provided. Second, when the anisotropic conductor 400 in which the capsule 410 is dispersed in a sheet-like adhesive 401 made of epoxy or the like is sandwiched, and the EL substrate 200 and the element substrate 300 are thermocompression-bonded, FIG. As shown in ()), the terminals are electrically connected via the microcapsules 410, and the two substrates are bonded to each other.
[0028]
In the first application example, since there is no wiring layer or film having a light-blocking property physically or mechanically from the organic EL layer 224 to the observation side, it is easy to increase the aperture ratio. Therefore, in the first application example, it is possible to perform bright display in which the improvement of the light use efficiency and the increase in the aperture ratio are combined.
In addition, a low-resistance conductor such as aluminum can be used for the reflective electrode 226 common to the pixels, instead of a relatively high-resistance conductor such as ITO, so that a current flowing through the light emitting layer depends on the pixel position. Display unevenness resulting from the difference can also be suppressed.
In the EL substrate 200 in the first application example, an electrically insulating sealing layer is formed so as to cover the bank 215 and the reflective electrode 226, and a contact hole is formed so as to penetrate the sealing layer. 217 may be provided.
[0029]
<Application Example of First Embodiment: Part 2>
FIG. 9A and FIG. 9B are cross-sectional views illustrating a main configuration of a second application example of the first embodiment. As shown in these drawings, the display device 100 according to the second application example is obtained by reversing the relationship between the anode and the cathode in the first application example. That is, in the second application example, the transparent electrode 222 is common across the pixels, and the reflective electrode 226 is formed in a rectangular shape for each pixel.
In the second application example, similarly to the first application example, not only a bright display combined with an improvement in light use efficiency and a high aperture ratio can be achieved, but also a contact hole is not provided in the bank 215. I'm done. Further, part of the reflective electrode 226 can be formed up to the top of the bank 215, and the part can be used as a connection electrode. Therefore, the configuration can be simplified as compared with the first application example.
However, in the second application example, since the transparent electrode 222 having a relatively high resistance such as ITO is used as the common electrode, it is slightly disadvantageous in that display unevenness is likely to occur as compared with the first application example. .
[0030]
In the first and second application examples, the electrical connection between the terminals and the bonding between the EL substrate 200 and the element substrate 300 are achieved by the anisotropic conductor 400. Various combinations are conceivable. For example, a protruding electrode (bump) may be formed on one of the connection terminal 240 or the extraction terminal 340 using, for example, gold (Au) or the like, and the substrate may be bonded together with the electrical connection of the terminals by heat fusion.
[0031]
<Second embodiment>
Next, a display device according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a cross-sectional view showing the configuration of the display device 100. As shown in this figure, the display device 100 has a substrate 201 having a reflective polarizer 205 and a quarter-wave plate 207 on one surface side and a linear polarizer 203 on the other surface side (observation side). And a plate-shaped substrate 501 on which the organic EL element 220 is formed by a sealing material 600 surrounding both the substrates in a frame shape such that the quarter-wave plate 207 and the organic EL element 220 face each other. It has a laminated structure. Here, the sealing material 600 is located outside the region where the reflective polarizer 205 and the quarter-wave plate 207 are provided and the region where the organic EL element 220 is formed, and is located at the periphery of both base materials. Provided.
For this reason, when the bonding step of the base materials is performed in an environment filled with an inert gas, the formation region of the organic EL element 220 is sealed in a state filled with the inert gas. The deterioration of the element 220 due to moisture or the like is suppressed.
[0032]
In the display device 100 according to the second embodiment, the path of the external light incident from the observation side and the path of the light emitted from the organic EL element 220 are the same as in the first embodiment. Therefore, also in the second embodiment, as in the first embodiment, a double image hardly occurs, and a display with a high contrast ratio can be performed.
[0033]
By the way, in the second embodiment, the ４ wavelength plate 207 is not covered with the passivation film 209 as in the first embodiment. This is because, unlike the embodiment, it is not necessary to perform a process involving relatively high heat. For this reason, in the second embodiment, a resin film can be used for each of the reflective polarizer 205 and the quarter-wave plate 207.
As described above, when the reflective polarizer 205 and the quarter-wave plate 207 are each made of a resin film, it is only necessary to perform a process of simply attaching the reflective polarizer 205 and the quarter-wave plate 207. Steps (3) (see FIGS. 3 and 5) are omitted because not only the passivation film 209 is unnecessary, but also the step (3) is simplified. Therefore, in the second embodiment, although a step of bonding the substrates is added, the manufacturing step is simplified as a result. Therefore, in the second embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, it is possible to prevent the organic EL element 220 from deteriorating and to simplify the manufacturing process.
[0034]
In the second embodiment, the organic EL element 220 provided on the base material 501 is driven by a passive matrix method, and has a structure similar to that of the first embodiment (see FIG. 1). As a matter of course, the organic EL layer 224 may be sandwiched by these, and an active matrix method of individually driving such organic EL elements 220 may be adopted.
In the first and second embodiments described above, the linear polarizer 203 is provided on the observation side, which is one side of the substrate 201. It may be provided between the child 205.
Further, although the organic EL element 220 has been described as an example of the light emitting element, another light emitting element such as an LED may be used. When another light emitting element is used, a reflective layer that reflects light in the direction of the quarter-wave plate 207 may be separately provided instead of the reflective electrode. In other words, in the first and second embodiments, it can be said that the reflective electrode 226 also has the function of the reflective layer.
[0035]
<Electronic equipment>
Next, an example in which the above-described display device 100 is incorporated in a specific electronic device will be described. FIG. 11 is a perspective view illustrating a configuration of a mobile personal computer assumed as an example of an electronic apparatus.
In this figure, a personal computer 2100 includes a main body 2104 having a keyboard 2102 and the display device 100 as a display. As described above, the display device 100 has a low surface reflection and reduces reflection due to external light, so that a display having a high contrast ratio and a high display quality can be performed even in a place where the surrounding environment is relatively bright.
[0036]
Next, an example in which the above-described display device 100 is applied to a monitor of a handy video camera will be described. FIG. 12 is a perspective view showing the configuration of the video camera. As shown in this figure, the main body 2210 of the video camera 2200 has a monitor unit 10 in which the display device 100 according to the embodiment is incorporated, an optical system 2212, a hand grip 2214, and the like. The monitor unit 10 is rotatably attached to a hinge 2216 about a shaft 2224, and the hinge 2216 is configured to open and close with respect to the main body 2210 about the shaft 2222. . Therefore, if the display device 100 is at the position shown in the figure, the photographer can photograph himself while monitoring. Of course, if the monitor unit 10 is rotated by 180 degrees about the shaft 2224 from the mode shown in the figure, it is possible to take a picture in a normal use method, that is, a method in which the photographer uses the viewfinder from the back side of the figure. Can be.
[0037]
Note that, as electronic devices to which the display device 100 is applied, in addition to the personal computer shown in FIG. 11 and the video camera shown in FIG. 12, a mobile phone, a digital still camera digital television, a car navigation device, Examples include a pager, an electronic organizer, a calculator, a word processor, a workstation, a videophone, a POS terminal, and a device equipped with a touch panel. The display device 100 described above can be applied as a display body of these electronic devices.
[0038]
As described above, according to the present invention, it is possible to increase the contrast ratio and achieve high-quality display.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a display device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing a light emission path in the display device.
FIG. 3 is a manufacturing process diagram of the display device.
FIG. 4 is a diagram showing the manufacturing process.
FIG. 5 is a view showing the manufacturing process.
FIG. 6 is a diagram showing the manufacturing process.
FIG. 7 is a view showing the manufacturing process.
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a first application example of the display device.
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a second applied example of the display device.
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a display device according to a second embodiment.
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a personal computer using the display device.
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a video camera using the display device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Display apparatus, 201 ... Base material (1st base material), 203 ... Linear polarizer, 205 ... Reflection polarizer, 207 ... 1/4 wavelength plate, 209 ... Passivation film, 220 ... Organic EL element, 222 ... Transparency Electrodes, 224: Organic EL layer (light emitting layer), 226: Reflective electrode, 215: Bank (partition wall), 240: Connection terminal, 301: Base material (second base material), 340: Lead-out terminal, 501: Base material ( 3rd base material), 600: sealing material, 2100: personal computer, 2200: video camera

Claims

A first base material having transparency;
A linear polarizer that transmits a light component in a transmission axis direction and absorbs a light component in an absorption axis direction, and a linear polarizer located on any surface of the first base material,
A reflective polarizer that transmits a light component in a transmission axis direction and reflects a light component in a reflection axis direction, the transmission axis being substantially parallel to the transmission axis of the linear polarizer, as viewed from the observation side. A reflective polarizer located on the back side of the first substrate with respect to the linear polarizer,
Of the light incident from the side of the reflective polarizer, the light component in the transmission axis direction of the reflective polarizer is converted into circularly polarized light in one of the rotation directions,
Of the light incident from the opposite side of the reflective polarizer, the circularly polarized light component in one rotational direction is converted to linearly polarized light in the transmission axis direction of the reflective polarizer, and the circularly polarized light component in the other rotational direction is reflected. A polarization converter that converts each to linearly polarized light in the direction of the reflection axis of the polarizer,
The reflective polarizer is located on the opposite side of the polarization converter, and emits light,
A reflection layer for reflecting light emitted by the light emitting element in the direction of the polarization converter.

The display device according to claim 1, wherein the polarization converter is a quarter-wave plate whose slow axis is inclined at approximately 45 degrees with respect to the transmission axis direction of the reflective polarizer.

The light-emitting element has a light-emitting layer sandwiched between a transparent first electrode and a reflective second electrode,
The display device according to claim 1, wherein the second electrode also serves as the reflection layer.

The reflective polarizer and the polarization converter are laminated on the first substrate in this order,
4. The display device according to claim 3, wherein the light emitting element is stacked on the protective film covering the polarization converter in the order of the first electrode, the light emitting layer, and the second electrode. 5.

The first base has a connection terminal connected to one of the first and second electrodes,
The display device according to claim 4, wherein the second base has a lead terminal connected to the connection terminal, and is bonded to the first base such that the lead terminal is connected to the connection terminal.

In the light emitting element, the second electrode, the light emitting layer, and the first electrode are stacked in this order on a third base material,
The display device according to claim 3, wherein the light emitting element formation surface is disposed so as to face the polarization converter.

On the first substrate, the reflective polarizer and the polarization converter are laminated in this order,
The display device according to claim 6, wherein the first and third substrates are bonded to each other so as to seal a region where the light emitting layer is formed.

The display device according to claim 3, wherein the light emitting layer includes an organic electroluminescent layer.

An electronic apparatus comprising the display device according to claim 1.

On one surface of the first substrate having transparency,
Forming a reflective polarizer that transmits the light component in the transmission axis direction and reflects the light component in the reflection axis direction;
Of the light incident from the side of the reflective polarizer, the light component in the transmission axis direction of the reflective polarizer is converted into circularly polarized light in one of the rotation directions,
Of the light incident from the opposite side of the reflective polarizer, the circularly polarized light component in one rotational direction is converted to linearly polarized light in the transmission axis direction of the reflective polarizer, and the circularly polarized light component in the other rotational direction is reflected. A step of forming a polarization converter that converts each to linearly polarized light in the reflection axis direction of the polarizer,
Forming a protective film so as to cover the polarization converter,
Forming a reflective layer that reflects the light emitted by the light emitting element in the direction of the polarization converter,
Providing a linear polarizer on the other surface of the first base material such that the transmission axis is substantially parallel to the transmission axis of the reflective polarizer.

The step of forming the reflective polarizer,
The method of manufacturing a display device according to claim 10, further comprising a step of forming a plurality of metal wires on one surface of the first base material at substantially equal intervals in substantially the same direction.

The method of manufacturing a display device according to claim 10, wherein the step of forming the polarization converter includes a step of applying a liquid crystalline polymer material.