JP2005062400A

JP2005062400A - 平面表示装置およびその製造方法

Info

Publication number: JP2005062400A
Application number: JP2003291448A
Authority: JP
Inventors: Michiya Kobayashi; 道哉小林
Original assignee: Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd
Current assignee: Japan Display Central Inc
Priority date: 2003-08-11
Filing date: 2003-08-11
Publication date: 2005-03-10

Abstract

【課題】表示素子から放出される光を効率的に利用する。
【解決手段】支持基板２０と、支持基板２０上でそれぞれ独立な表示画素ＰＸとして光を放出する複数の有機ＥＬ素子OLEDと、複数の有機ＥＬ素子OLEDから支持基板２０側に放出される光を反射する光反射層ＲＦとを備える。特に光反射層ＲＦは複数の有機ＥＬ素子OLEDから光透過性絶縁膜２６を介してそれぞれ離され各々対応有機ＥＬ素子OLEDに反射光を向かわせる複数の凹部１５を含む。
【選択図】図３

Description

本発明は複数の表示素子がそれぞれ独立な表示画素として支持基板上に配置される平面表示装置およびその製造方法に関し、特に各表示画素から放出される光を支持基板と相反する側から出力する平面表示装置およびその製造方法に関する。

液晶表示装置に代表される平面表示装置はＣＲＴディスプレイよりも薄型、軽量、低消費電力であるという特徴を持つことから、その需要が急速に伸びている。中でも、複数の表示素子がそれぞれ独立なスイッチ素子を介して駆動されるアクティブマトリクス型平面表示装置は、隣接表示素子間でのクロストークを低減できることから、携帯情報機器を始めとして種々のディスプレイに利用されている。

近年では、有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）表示装置の開発が液晶表示装置に比べて高い応答性と広い視野角を得ることができる自己発光型ディスプレイとして盛んに行われている。典型的な有機ＥＬ表示装置は、独立な表示画素としてマトリクス状に配置された複数の有機ＥＬ素子およびこれら有機ＥＬ素子にそれぞれ接続される複数の電流制御回路を含む有機ＥＬパネルと、この有機ＥＬパネルの外部に設けられる外部駆動回路から構成される。各有機ＥＬ素子は一対の電極間に有機発光層を挟持した構造でガラス等の支持基板上に形成され、有機発光層に電子および正孔を注入しこれらを再結合させることにより励起子を生成させ、この励起子の失活時に生じる光放出により発光する。有機発光層からの光は、支持基板を透過させて出射させる下面発光方式また支持基板とは反対側から出射させる上面発光方式のいずれかの方式で外部に取り出される。

下面発光方式の有機ＥＬ表示装置では、電流制御回路を有機発光層の下方に配置すると、このスイッチ素子が有機発光層からの光を遮ることになるため、支持基板上で互いに重ならないように電流制御回路と有機ＥＬ素子とをレイアウトする必要がある。従って、電流制御回路が画素領域の一部を占有し、表示画素の開口率を低下させる結果となる。これに対して、上面発光方式の有機ＥＬ表示装置は、有機発光層からの光が支持基板とは反対側から取り出されるため、支持基板側に配置される電流制御回路の制約を受けずに開口率を設定して高い光利用効率を確保することが可能である。

ところで、上面発光方式の有機ＥＬ表示装置では、有機ＥＬ素子の支持基板側電極が有機発光層から放出される光を反射する反射電極として用いられる。しかし、反射電極で反射された光の一部は斜め方向に進み有機ＥＬ表示素子を取り囲む隔壁に入射してしまい、支持基板とは反対側の空間に出射しない。これは、光の利用効率を低下させるだけでなく、隣接有機ＥＬ素子の光に干渉して色滲みを発生させる原因となる。

また、この反射電極は外光をも反射するためコントラストが低下する。これに対処するため、有機ＥＬ表示装置の光出射面（表示面）側に円偏光板を配置する技術が知られているが、コスト増加、生産性の低下の原因となる。

本発明は上述したような技術的課題に鑑みてなされたもので、表示素子から放出される光を効率的に利用することが可能な平面表示装置およびその製造方法を提供することを目的とする。また、表示品位の良好な平面表示装置を提供すること、特に生産性を損なうことのない平面表示装置の製造方法を提供することを目的としている。

本発明の平面表示装置は、支持基板と、前記支持基板上でそれぞれ独立な表示画素として光を放出する複数の表示素子と、前記複数の表示素子から前記支持基板側に放出される光を反射する光反射層と、前記表示素子および前記光反射層間に配置され、その前記表示素子側の表面に回折格子を含む光透過性絶縁膜を備え、前記光反射層は前記複数の表示素子から光透過性絶縁膜を介して離され各反射光を対応表示素子に向かわせる入射角調整部を含むことを特徴とする。

また、本発明の平面表示装置は、支持基板と、前記支持基板上でそれぞれ独立な表示画素として光を放出する複数の表示素子と、前記複数の表示素子から前記支持基板側に放出される光を反射する光反射層と、前記表示素子および前記光反射層間に配置され、光散乱体が分散された光透過性絶縁膜を備え、前記光反射層は前記複数の表示素子から光透過性絶縁膜を介して離され各反射光を対応表示素子に向かわせる入射角調整部を含むことを特徴とする。

また、本発明の平面表示装置の製造方法は、支持基板上に光反射層を形成する工程と、前記光反射層を覆い、その膜中に光取出し機能を有する光透過性絶縁膜を形成する工程と、それぞれ独立な表示画素として光を放出する複数の表示素子を形成する工程とを備え、前記光反射層形成工程は前記複数の表示素子からの光を反射し各反射光を対応表示素子に向かわせる入射角調整部を含むように前記光反射層を形成することを特徴とする。

この平面表示装置およびその製造方法では、光反射層が光透過性絶縁膜を介して複数の表示素子から離される入射角調整部を含み、この入射角調整部が対応表示素子からの光を反射してこの表示素子に向かわせることになる。従って、表示素子から放出される光を確実に支持基板とは反対側の空間に出射させて光の利用効率を向上させることができる。また、反射光が隣接表示素子の光に干渉することにより生じる画質の劣化を防止することもできる。

本発明によれば、表示素子から放出される光を効率的に利用することが可能な平面表示装置およびその製造方法を提供することができる。

以下、本発明の一実施形態に係る平面表示装置について図面を参照して説明する。この平面表示装置は上面発光方式のアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置である。

図１はこの平面表示装置の回路構成を示す。この平面表示装置は有機ＥＬパネルＰＮＬおよび外部駆動回路ＤＲＶを備える。

外部駆動回路ＤＲＶは、パーソナルコンピュータ等の信号源から出力されたデータを受けとり、有機ＥＬパネルＰＮＬを駆動するための制御信号の生成や、映像信号の並び替え等のデジタル処理を行うコントローラ部１と、映像信号をデジタル／アナログ変換する複数のドライバＩＣ２と、コントローラ部１、ドライバＩＣ２および有機ＥＬパネルＰＮＬを駆動する各種電源電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータ３により構成される。一方、有機ＥＬパネルＰＮＬは、表示領域ＤＳにおいてマトリクス状に配置される複数の表示画素ＰＸ、複数の表示画素ＰＸの列に沿って配置される複数の信号線Ｘ（Ｘ１〜Ｘｍ）、複数の表示画素ＰＸの行に沿って配置される複数の走査線Ｙ（Ｙ１〜Ｙｎ）、および複数の信号線Ｘを駆動する信号線駆動回路５、および複数の走査線Ｙを駆動する走査線駆動回路６を備える。

複数の表示画素ＰＸは行方向に隣接する３個一組で１カラー画素を構成する。各表示画素ＰＸは赤、緑、または青色に対応する波長の光で発光する有機ＥＬ素子OLEDおよびこの有機ＥＬ素子OLEDに流れる電流を制御する電流制御回路７を含む。電流制御回路７は例えばＮチャネル薄膜トランジスタ１１、Ｐチャネル薄膜トランジスタ１２、および容量素子１３により構成される。ここで、薄膜トランジスタ１１は対応信号線Ｘおよび対応走査線Ｙの交差位置近傍に配置され、対応走査線Ｙの制御により対応信号線Ｘから映像信号を取り込むスイッチ素子として用いられる。薄膜トランジスタ１２は電源線Ｖdd，Ｖss間において有機ＥＬ素子OLEDと直列に接続され、薄膜トランジスタ１１を介して供給される映像信号に基づいて有機ＥＬ素子OLEDに電流を流す電流駆動素子として用いられる。容量素子１３は薄膜トランジスタ１１が非導通状態であるときに映像信号電圧を保持するために用いられる。

図２は有機ＥＬパネルＰＮＬの１カラー画素の平面構造を示し、図３は図２に示すIII-III線に沿った断面を示す。図２に示すように、表示画素ＰＸは走査線Ｙと信号線Ｘとに囲まれた領域に配置され。薄膜トランジスタ１１のソース電極Ｓは信号線Ｘに接続され、ゲート電極Ｇは走査線Ｙに接続され、ドレイン電極Ｄは容量素子１３の上部電極となる電源線Ｖddに容量結合する容量素子１３の下部電極を介して薄膜トランジスタ１２のゲート電極Ｇに接続される。薄膜トランジスタ１２のソース電極Ｓは有機ＥＬ素子OLEDのアノード電極ＡＤに接続され、ドレイン電極Ｄは電源線Ｖddに接続される。

図３に示すように、有機ＥＬパネルＰＮＬは、支持基板２０となるガラス基板上に、薄膜トランジスタ１１,１２および有機ＥＬ素子OLEDを順に積層し、有機EL素子上に配置される光透過性を有する封止部材４０により、支持基板との間に封止された構造を持つ。支持基板２０は例えば合成樹脂のような絶縁材、導電材、または半導体等の基板に置き換えてもよいが、特に導電材または半導体を用いる場合には、基板１０をＳｉＯ2やＳｉＮなどの絶縁膜で覆いこの絶縁膜上に薄膜トランジスタ１１,１２および有機ＥＬ素子OLEDを形成する必要がある。また、封止部材４０は、その主表面を光出射面とする表示面を形成するよう光透過性を有しており、無機膜および有機膜の積層体を多層積層した薄膜層４１や、薄膜層４１にさらに保護フィルム４２を設けて構成される。また、ガラス基板を用いてもよい。薄膜トランジスタ１１，１２の各々はトップゲート型であり、ゲート電極Ｇが例えばポリシリコン（Poly-Silicon）半導体薄膜上にゲート絶縁膜を介して形成された構造を有する。

有機ＥＬ素子OLEDはアノード電極ＡＤおよびカソード電極ＣＤ間に有機発光層ＥＭを挟持した構造を有する。アノード電極ＡＤはＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の光透過性導電材料からなり、カソード電極ＣＤは光透過性を有する程度に薄く形成したアルカリ土類金属あるいは希土類金属等の導電材料からなる。有機ＥＬ素子OLEDでは、アノード電極ＡＤから注入されたホールとカソード電極ＣＤから注入された電子とが有機発光層ＥＭの内部で再結合したときに、有機発光層ＥＭを構成する有機分子を励起して励起子を発生させる。この励起子が放射失活する過程で光が有機発光層ＥＭから放出され、この光が光透過性のカソード電極ＣＤを介して外部へ出射される。尚、有機発光層ＥＭは発光効率を向上させるためにホール輸送層、エレクトロン輸送層および発光層の３層積層で構成されてもよく、また機能的に複合された２層または単層で構成されてもよい。

有機ＥＬ表示パネルＰＮＬは、さらに複数の有機ＥＬ素子OLEDの有機発光層ＥＭから支持基板２０側に放出される光を反射する光反射層ＲＦを備え、光反射層ＲＦは光透過性絶縁膜２６を介して有機ＥＬ素子OLEDからそれぞれ離され、各々対応有機ＥＬ素子OLEDに向かわせる複数の凹部１５を入射角調整部として含む。各凹部１５は対応有機ＥＬ素子OLEDの有機発光層ＥＭの外縁に沿う傾斜面１６を持つ。光反射層ＲＦは金属等の導電材で構成され、有機ＥＬ素子OLEDのアノード電極ＡＤと薄膜トランジスタ１２のソース電極Ｓを接続する配線部材を兼ねている。

また、光透過性絶縁膜２６は、その有機EL素子側の表面に回折格子を備えている。例えば、光透過性絶縁膜２６の表面に所定パターンの凸凹を形成し、有機EL素子のアノード電極を光透過性絶縁膜の凹部に埋め込むことにより構成する。つまり、光透過性絶縁膜およびアノード電極の界面にそれぞれの部材を用いて回折格子を構成することができる。

このように回折格子は、光透過性絶縁膜よりも高屈折率材料を光透過性絶縁膜の凹部に埋め込むことにより形成される。アノード電極とは異なる材料をこの凹部に配置する場合には、光透過性絶縁膜の凹部に埋め込まれる高屈折率材料の上面が、光透過性絶縁膜の上面とほぼ同一平面上にくるよう、つまり回折格子の上面が平坦となるよう厚みが制御される。

次に、上述の平面表示装置の製造方法について説明する。

まず、常圧ＣＶＤあるいはプラズマＣＶＤにより、ガラス等の絶縁性支持基板２０上にアンダーコート層２１としてＳｉＮ膜、ＳｉＯ_２膜を堆積し、その上にアモルファスシリコン膜を堆積する。尚、ここで薄膜トランジスタ１１，１２のしきい値制御のために基板全面にボロン（Ｂ）等のＰ型不純物をドープしてもよい。

次に、アモルファスシリコン膜をエキシマレーザでアニール処理し、アモルファスシリコン膜を多結晶シリコン膜に結晶化させる。

さらに、その多結晶シリコン膜にレジストを塗布し、露光・パターニング・エッチング処理を施し、多結晶シリコン膜を島状に形成する。

続いて、多結晶シリコン膜を覆って全面に、ＣＶＤによりＳｉＯｘを成膜し、ゲート絶縁膜２２を形成する。このゲート絶縁膜２２上にフォトグラフィー技術を用いてＮチャネル薄膜トランジスタのソース領域およびドレイン領域を露出するレジストマスクを形成する。このレジストマスクをマスクとして、燐イオン（Ｐ）をドーピングし、薄膜トランジスタ１１の多結晶シリコン膜に導電領域であるソース領域およびドレイン領域を形成する。

次に、ゲート絶縁膜および多結晶シリコン膜上にゲート金属膜としてＭｏＷを堆積し、フォトリソグラフィー技術を用いてゲート金属膜をパターニングし、Ｐチャネル薄膜トンジスタ１２のゲート電極Ｇを形成する。

その後、薄膜トランジスタ１２のゲート電極Ｇまたはゲート電極形成時のレジストをマスクとして上部よりボロンイオン（Ｂ）をドーピングし、Ｐチャネル薄膜トランジスタ１２の多結晶シリコン膜にソース領域およびドレイン領域を形成する。

そして、ゲート金属膜をさらにパターニングしてゲート配線およびＮチャネル薄膜トランジスタ１１のゲート電極Ｇ、信号線Ｘの一部Ｘａ、容量素子１３の下部電極を形成する。そしてこれらゲート金属膜をマスクとして、燐イオン（Ｐ）を低濃度注入し、ソース領域およびドレイン領域とチャネル領域との間にＬＤＤ領域を形成する。

さらにＣＶＤ法などによりこれらの上面全部を覆うように、層間絶縁層２３となるＳｉＯｘを成膜し、層間絶縁層２３およびゲート絶縁膜２１を貫通し薄膜トランジスタ１１，１２のソース領域およびドレイン領域に達するコンタクトホールを設けた後、Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏからなる金属膜を成膜・パターニング処理し、薄膜トランジスタ１１，１２のソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄ、電源線Ｖddおよび信号線Ｘの一部Ｘｂを形成する。薄膜トランジスタ１１，１２は上述のような処理により形成される。信号線駆動回路５および走査線駆動回路６は薄膜トランジスタ１１と共通な処理により同時に形成されるＮチャネル薄膜トランジスタ、並びに薄膜トランジスタ１２と共通な処理により同時に形成されるＰチャネルトランジスタの組み合わせとして得られる。また、容量素子１３の上部電極は電源線Ｖddの一部として形成される。

さらに基板全面にＳｉＮｘの絶縁層２４を形成し、全表示画素ＰＸの薄膜トランジスタ１２のソース電極Ｓを露出させるコンタクトホールを設ける。この後、絶縁層２４を部分的にハーフエッチングし、この絶縁層２４を覆う上にＭｏ／Ａｌ／Ｍｏ、Ｍｏ／Ａｌ、Ａｇ等の金属膜を成膜しパターニング処理することにより複数の凹部１５を持つ光反射層ＲＦを形成する。この光反射層ＲＦはパターニング処理で分割された複数の金属膜部分で構成され、各金属膜部分は対応表示画素ＰＸの薄膜トランジスタ１２のソース電極Ｓに凹部１５の周囲でコンタクトする。この後、レジスト材料、ポリイミドなどの有機材料を光透過性絶縁膜２６として全体に塗布し、光反射層ＲＦの各金属膜を凹部１５の周囲で部分的に露出させるコンタクトホールを形成する。続いて、光透過性絶縁膜２６の表面を部分的にハーフエッチングし、その表面に所定のパターンの凸凹を形成する。さらに光透過性絶縁膜２６を全体的に覆ってＩＴＯを成膜しパターニング処理し、光反射層ＲＦの金属膜にそれぞれコンタクトしこれら金属膜の凹部１５にそれぞれ対向する位置に複数のアノード電極ＡＤを形成する。また、光透過性絶縁膜とアノード電極の界面とで回折格子が形成される。本実施形態では、この回折格子は、幅０．３５μｍ、間隔０．３５μｍの格子状のパターンとした。

次に、有機絶縁材料を３μｍの膜厚で光透過性絶縁膜２６の全面に塗布して乾燥させ、この有機絶縁材料膜をパターニング処理することにより、複数の凹部１５にそれぞれ対応する領域内でこれらアノード電極ＡＤを露出する複数の開口ＯＰを残して光透過性絶縁膜２６を覆う隔壁膜２７を形成する。

さらに、インクジェット法により順次Ｒ，Ｇ，Ｂに対応する高分子系の有機発光材料をこれら開口ＯＰ内にそれぞれ吐出し、これら開口ＯＰにより露出された複数のアノード電極ＡＤ上に複数の有機発光層ＥＭを１００ｎｍ程度の厚さでそれぞれ形成する。この後、例えばＢａ等の光透過性導電膜をこれら有機発光層ＥＭにおよび隔壁膜２７を覆って１０ｎｍの膜厚で形成する。この場合、光透過性導電膜のシート抵抗はおよそ１０^５Ω／□となる。各有機ＥＬ素子OLEDのカソード電極ＣＤはこのような光透過性導電膜により共通に構成される。この後、カソード電極ＣＤ上に無機膜および有機膜の蒸着を複数回繰り返し、多層膜構造の薄膜層４１でなる封止部材４０により、支持基板および封止部材間に有機EL素子を封止する。さらにこの上にフィルム等を貼付してもよい。

尚、隔壁膜２７は有機ＥＬ素子OLED相互の素子分離を行うために有機発光層ＥＭの厚さ以上の膜厚を持ち、開口ＯＰはカソード電極ＣＤ用の光透過性導電膜が段切れをおこさないように約８０度のテーパ角で傾斜したテーパ形状に設定することが望ましい。また、上述のインクジェット法は有機発光材料が高分子系である場合に用いられる。この場合、隔壁膜２７の膜厚は有機発光材料を確実に開口内に収容させるために１μｍ以上であることが好ましい。

上述の製造方法は支持基板２０上に光反射層ＲＦを形成する工程と、光反射層ＲＦを覆う光透過性絶縁膜２６を形成する工程と、光透過性絶縁膜の表面に回折格子を形成する工程と、それぞれ独立な表示画素として光を放出する複数の有機ＥＬ素子OLEDを形成する工程とを備える。ここで、光反射層形成工程は複数の表示有機ＥＬ素子OLEDからの光を反射し各反射光を対応有機ＥＬ素子OLEDに向かわせる複数の凹部１５として入射角調整部を含むように光反射層を形成する。有機ＥＬ素子OLEDの形成工程は複数の凹部１５にそれぞれ対応する領域内に複数の開口ＯＰを残して光透過性絶縁膜２６を覆う隔壁膜２７を形成し、複数の開口ＯＰ内にそれぞれ独立な表示画素ＰＸとして複数の有機ＥＬ素子OLEDを形成する。より具体的には、この形成工程が光透過性絶縁膜２６上に光透過性導電膜を形成してこの光透過性導電膜をパターニングすることにより複数の凹部１５の上方にそれぞれ配置される複数のアノード電極ＡＤを形成し、複数のアノード電極および光透過性絶縁膜２６を覆う隔壁膜２７を形成してこの隔壁膜２７を複数のアノード電極の一部を露出させるようにパターニングすることにより複数の開口ＯＰを形成し、これら開口ＯＰ内で露出した複数のアノード電極ＡＤ上に複数の有機発光層ＥＭをそれぞれ形成し、さらに複数の有機発光層ＥＭを覆うカソード電極を形成する処理を含む。

上述の製造方法で得られた平面表示装置では、光反射層ＲＦが光透過性絶縁膜２６を介して複数の有機ＥＬ素子OLEDから離される複数の凹部１５を含み、各凹部１５が対応有機ＥＬ素子OLEDからの光を反射してこの有機ＥＬ素子OLEDに向かわせることになる。さらに各凹部１５は対応有機ＥＬ素子OLEDの有機発光層ＥＭの外縁に沿う傾斜面１６を持つ。従って、各有機ＥＬ素子OLEDから放出される光を支持基板２０とは反対側の空間に出射させて光の利用効率を向上させることができる。

図４は有機発光層からの光の出射状況の比較例を示す。光反射層ＲＦが有機ＥＬ素子OLEDから離れて配置され、また凹部を有する場合には、有機発光層ＥＭからの光が（ａ）に示すように開口ＯＰを介して外部の空間に出射し易くなる。有機発光層ＥＭからの光の６０〜８０％を有効利用することができる。これに対して、（ｂ）に示すように有機ＥＬ素子OLEDのアノード電極ＡＤが光反射層ＲＦを兼ねる場合には、有機発光層ＥＭからの光が隔壁膜２７に入射し易く、この光の３０〜５０％しか開口ＯＰを介して外部の空間に出射しない。

また、有機EL素子と光透過性絶縁膜との間に回折格子を形成することにより、有機EL素子から放出された光のうち、有機EL表示装置内で導波する光をより効率的に外部へ取り出すことが可能となる。特に、回折格子のピッチを制御することにより、取り出した光に指向性をもたせることも可能となる。

尚、本発明は上述の実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で様々に変形可能である。

上述の実施形態では、有機発光材料が高分子系である場合について説明したが、例えばＡｌｑ３等の低分子系の有機発光材料を用いてもよい。この場合には、有機発光層ＥＭが有機発光材料の真空蒸着等により形成される。このとき、隔壁膜２７の厚さは有機発光層ＥＭの膜厚となる１００ｎｍ以上であれば良い。

上述の実施形態では、光反射層ＲＦが複数の有機ＥＬ素子OLEDと光反射層ＲＦの下方に配置される複数の薄膜トランジスタ１２とをそれぞれ接続する配線部材を兼ねる複数の金属層からなるが、この構造は例えば図５に示すような構造にすることも可能である。図５に示す第１変形例では、光反射層ＲＦが単一の金属層のままに維持され、その代わりに複数の有機ＥＬ素子OLEDと光反射層ＲＦの下方に配置される複数の薄膜トランジスタ１２とをそれぞれ接続する配線部材を取り囲む複数の開口を有する。この場合には、図２に示す構造と同様な光利用効率を得ることができる一方で、光反射層ＲＦの部材としてＩＴＯやソース電極との選択性を考慮する必要がなく、材料の選択肢が広がる。

また、上述の実施形態では、各光反射層ＲＦが１つの凹部１５を有する構造からなるが、図６に示す第２変形例のように各凹部１５が対応有機ＥＬ素子OLEDの有機発光層ＥＭに対向する凹凸面１７をさらに持つように構成されてもよい。この凹凸面１７はＳｉＮｘの絶縁層２４にコンタクトホールを形成した後、感光性有機絶縁膜を塗布しこれを所定の露光・現像条件により不均一にエッチングし、これを下地として光反射層ＲＦを形成することにより得られる。このような構造では、図２に示す構造と同様な光利用効率を得ることができる一方で、外光を散乱させてコントラスト比を大きくすることができる。

さらに、図６では、光反射層ＲＦの金属膜と一緒に形成されるが、これら光反射層ＲＦの金属膜から絶縁される複数の金属膜部分が複数の薄膜トランジスタ１２とをそれぞれ接続する配線部材として設けられる。この場合には、光反射層ＲＦとアノード電極ＡＤとを検査用容量として用いることができる。この検査用容量はアノード電極ＡＤの形成後にアノード電極ＡＤの電位を固定した状態で信号線駆動回路５、走査線駆動回路６、および電流制御回路７を動作させた場合に電荷を蓄積することから、この蓄積電荷を電子ビームテスタ等により検出することにより有機ＥＬ素子OLEDの形成前に不良基板を発見することが可能となる。

また、図７に示すように、光透過性絶縁膜２６を構成する有機材料中に散乱体３１を分散させた構成でも、光取出し効率の改善を行うことができる。

上述の実施形態は、平面表示装置の一例として有機ＥＬ表示パネルＰＮＬを用いて説明されたが、本発明は複数の表示画素ＰＸが独立な島状に形成される平面表示装置全般に適用できる。

本発明の一実施形態を示す平面表示装置の回路構成を示す図である。図１に示す有機ＥＬパネルの１カラー画素の平面構造を示す図である。図２に示すIII-III線に沿った断面を示す図である。図３に示す有機発光層からの光の出射状況の比較例を示す図である。図３に示す構成の第１変形例を示す図である。図３に示す構成の第２変形例を示す図である。図３に示す構成の第３変形例を示す図である。

符号の説明

１５…凹部、１６…傾斜面、１７…凹凸面、２０…支持基板、２６…光透過性絶縁膜、２７…隔壁膜、３０…回折格子、ＲＦ…光反射層、ＡＤ…アノード、ＥＭ…有機ＥＬ発光層、OLED…有機ＥＬ素子。

Claims

支持基板と、前記支持基板上でそれぞれ独立な表示画素として光を放出する複数の表示素子と、前記複数の表示素子から前記支持基板側に放出される光を反射する光反射層と、前記表示素子および前記光反射層間に配置され、その前記表示素子側の表面に回折格子を含む光透過性絶縁膜を備え、前記光反射層は前記複数の表示素子から光透過性絶縁膜を介して離され各反射光を対応表示素子に向かわせる入射角調整部を含むことを特徴とする平面表示装置。
支持基板と、前記支持基板上でそれぞれ独立な表示画素として光を放出する複数の表示素子と、前記複数の表示素子から前記支持基板側に放出される光を反射する光反射層と、前記表示素子および前記光反射層間に配置され、光散乱体が分散された光透過性絶縁膜を備え、前記光反射層は前記複数の表示素子から光透過性絶縁膜を介して離され各反射光を対応表示素子に向かわせる入射角調整部を含むことを特徴とする平面表示装置。
各表示素子は一対の光透過電極間に有機発光層を挟持した構造のエレクトロルミネッセンス素子からなることを特徴とする請求項１乃至２に記載の平面表示装置。
前記入射角調整部は前記表示素子の有機発光層の外縁に沿う傾斜面を持つ凹部として形成されることを特徴とする請求項１乃至２に記載の平面表示装置。
前記凹部はさらに前記表示素子の有機発光層に対向する凹凸面を持つことを特徴とする請求項４に記載の平面表示装置。
前記光反射層は前記複数の表示素子と前記光反射層の下方に配置される複数の駆動素子とをそれぞれ接続する配線部材を取り囲む複数の開口を有することを特徴とする請求項１乃至２に記載の平面表示装置。
前記光反射層は前記複数の表示素子と前記光反射層の下方に配置される複数の駆動素子とをそれぞれ接続する配線部材を兼ねる複数の金属層からなることを特徴とする請求項１乃至２に記載の平面表示装置。
支持基板上に光反射層を形成する工程と、前記光反射層を覆い、その膜中に光取出し機能を有する光透過性絶縁膜を形成する工程と、それぞれ独立な表示画素として光を放出する複数の表示素子を形成する工程とを備え、前記光反射層形成工程は前記複数の表示素子からの光を反射し各反射光を対応表示素子に向かわせる入射角調整部を含むように前記光反射層を形成することを特徴とする平面表示装置の製造方法。
前記光透過性絶縁膜の前記表示素子側の表面に回折格子を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の平面表示装置の製造方法。
前記表示素子形成工程は前記光透過性絶縁膜上に光透過性導電膜を形成してこの光透過性導電膜をパターニングすることにより前記複数の凹部の上方にそれぞれ配置される複数の第１電極層を形成し、前記複数の第１電極層および前記光透過性絶縁膜を覆う隔壁膜を形成してこの隔壁膜を前記複数の電極層の一部を露出させるようにパターニングすることにより複数の開口を形成し、前記複数の開口内で露出した前記複数の電極層上に複数の有機発光層をそれぞれ形成し、さらに前記複数の有機発光層を覆う第２電極層を形成する処理を含むことを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
前記光透過性絶縁膜は有機レジスト材料からなることを特徴とする請求項８に記載の製造方法。