JP2005085739A - Display device and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示装置および電子機器に関するものである。 The present invention relates to a display device and an electronic apparatus.
近年、液晶表示装置(LCD)、有機電界発光素子(以下、有機EL素子と記す)等を利用した表示装置が、携帯電話機、コンピュータ、電子手帳、携帯ゲーム機といった様々な電子機器に利用されている。そのため、利用者は、屋内において機器の表示画面を見るだけでなく、屋外においても表示画面を見る機会が多くなっている。
このとき問題になるのが、外部からの光が表示画面に入射する場合である。入射した光は画面で反射されて視認されるが、通常、屋内よりも屋外の方がはるかに強い光が画面に入射し、これが反射されて利用者の目に入る。そのため、表示画面のコントラストが低下し、表示が見にくくなる。
In recent years, display devices using liquid crystal display devices (LCDs), organic electroluminescent elements (hereinafter referred to as organic EL elements), and the like have been used in various electronic devices such as cellular phones, computers, electronic notebooks, and portable game machines. Yes. For this reason, the user has more opportunities to view the display screen not only indoors but also outdoors.
At this time, a problem arises when light from the outside enters the display screen. The incident light is reflected on the screen and is visually recognized. Usually, however, light that is much stronger outdoors is incident on the screen and is reflected and enters the user's eyes. As a result, the contrast of the display screen is reduced, making it difficult to see the display.
ここで、一例として、表示装置に有機EL素子を利用した場合について考える。有機EL素子は、自己発光であるため視認性が良く、応答速度が速いので、この素子を利用した表示装置は動画表示用の装置として有望である。ところが、現在の有機EL素子は、長寿命を確保した上で高い輝度を得ることが難しい。そのため、屋外では外部からの光の影響による視認性の低下が避けられない。
そこで、外光の反射を抑制してコントラストの向上を図るため、基板の表面に黒色の光吸収体、平坦化層、発光層を積層した構造の表示装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
Therefore, in order to improve the contrast by suppressing the reflection of external light, a display device having a structure in which a black light absorber, a planarizing layer, and a light emitting layer are stacked on the surface of a substrate has been proposed (for example, Patent Documents). 1).
上記特許文献1に記載の表示装置においては、基板表面に形成する光吸収体としてカーボンブラック等の黒色顔料を分散した有機材料が用いられている。しかしながら、この種の光吸収体では反射率低減の効果が未だ十分でなかった。また、その上に形成する平坦化層も含めて有機材料を用いているため、耐熱性の問題から後で制御用素子や発光素子を形成する際にプロセス温度をあまり高くすることができず、特性の良い素子が得られない、という問題があった。 In the display device described in Patent Document 1, an organic material in which a black pigment such as carbon black is dispersed is used as a light absorber formed on the substrate surface. However, this kind of light absorber has not yet been sufficiently effective in reducing the reflectance. In addition, since an organic material including a planarizing layer formed thereon is used, the process temperature cannot be increased too much when a control element or a light emitting element is formed later due to heat resistance problems. There was a problem that an element with good characteristics could not be obtained.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、外光の反射を確実に抑制して視認性を向上するとともに、良好な特性の発光素子や制御用素子を形成可能な表示装置を提供することを目的とする。また、上記表示装置を備えた電子機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can reliably suppress reflection of external light to improve visibility and form a light-emitting element or a control element with good characteristics. An object is to provide a display device. It is another object of the present invention to provide an electronic device including the display device.
本発明者は、表示装置の外光反射対策について鋭意検討した結果、インジウム錫酸化膜(Indium Tin Oxide, 以下、ITOと略記する)とチタン(Ti)膜の積層膜が外光反射の抑制に効果が大きいことを見いだし、本発明の構成に至った。
すなわち、本発明の表示装置は、基板と、前記基板の一面に形成された発光素子と、前記基板と前記発光素子との間に形成されたチタン膜およびインジウム錫酸化膜からなる低反射層と、前記低反射層と前記発光素子との間に形成された絶縁膜と、が備えられたことを特徴とする。
本発明の表示装置においては、発光素子を構成する各層を含め、ITO膜、Ti膜の相互作用により外部からの光の反射率を大幅に低減することができる。この反射率は、ITO膜の膜厚や屈折率、もしくはTi膜の膜厚等のパラメータによって適宜制御することができる。これにより、屋外のような外光が強い場所でも視認性の高い表示装置を実現することができる。また、ITO膜とTi膜からなる低反射層が無機材料(金属)で構成されているため、黒色樹脂を用いた場合に比べて低反射層を形成した後もプロセス温度を比較的高くすることができる。その結果、プロセス条件の選択の自由度が高まり、特性に優れた発光素子が得られやすくなる。また、本発明における低反射層は導電性を有しているが、ITO膜の上面に絶縁膜が形成されているので、上方に形成する発光素子の電極等と確実に絶縁することができる。さらに、この低反射層により装置外部からの電磁波ノイズを遮蔽できる、という効果も得られる。
As a result of intensive studies on the countermeasure against external light reflection of the display device, the present inventor has found that a laminated film of an indium tin oxide film (hereinafter abbreviated as ITO) and a titanium (Ti) film suppresses reflection of external light. It has been found that the effect is great, and has reached the configuration of the present invention.
That is, the display device of the present invention includes a substrate, a light emitting element formed on one surface of the substrate, and a low reflection layer made of a titanium film and an indium tin oxide film formed between the substrate and the light emitting element. And an insulating film formed between the low reflective layer and the light emitting element.
In the display device of the present invention, the reflectance of light from the outside can be greatly reduced by the interaction of the ITO film and the Ti film, including each layer constituting the light emitting element. This reflectance can be appropriately controlled by parameters such as the thickness and refractive index of the ITO film or the thickness of the Ti film. Thereby, a display device with high visibility can be realized even in a place with strong external light such as outdoors. Also, since the low reflective layer made of ITO and Ti film is made of inorganic material (metal), the process temperature should be relatively high even after the low reflective layer is formed compared to the case of using black resin. Can do. As a result, the degree of freedom in selecting process conditions is increased, and a light-emitting element having excellent characteristics can be easily obtained. Moreover, although the low reflection layer in the present invention has conductivity, since the insulating film is formed on the upper surface of the ITO film, it can be reliably insulated from the electrode of the light emitting element formed above. Furthermore, an effect that electromagnetic noise from the outside of the apparatus can be shielded by the low reflection layer is also obtained.
また、本発明の表示装置は、複数の前記発光素子によって複数の画素が構成され、前記複数の発光素子と前記基板との間に、画素毎の供給電荷量を制御する制御用素子と、前記制御用素子に電気的に接続された配線と、が備えられた構成であっても良い。
この構成によれば、例えば薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor, 以下、TFTと略記する)のような制御用素子が形成された基板と発光素子との間に上記低反射層を備えたことにより、ITO膜、Ti膜の相互作用により外部からの光の反射率を大幅に低減することができる。
Further, in the display device of the present invention, a plurality of pixels are configured by the plurality of light emitting elements, and a control element that controls a charge amount supplied for each pixel between the plurality of light emitting elements and the substrate; The wiring board may be provided with a wiring electrically connected to the control element.
According to this configuration, for example, the low reflection layer is provided between the light emitting element and the substrate on which a control element such as a thin film transistor (hereinafter abbreviated as TFT) is formed. The reflectance of light from the outside can be greatly reduced by the interaction of the Ti film.
上記本発明の表示装置において、低反射層を挿入する位置には、大きく分けて以下の2箇所が考えられる。
それは、基板と制御用素子との間、もしくは制御用素子と発光素子との間である。換言すると、前記低反射層および前記絶縁膜を、前記制御用素子および前記配線よりも下層側に形成するか、もしくは、前記制御用素子および前記配線よりも上層側に形成することができる。
In the display device of the present invention, the following two locations can be considered as the positions where the low reflection layer is inserted.
It is between the substrate and the control element or between the control element and the light emitting element. In other words, the low reflection layer and the insulating film can be formed on a lower layer side than the control element and the wiring, or can be formed on an upper layer side than the control element and the wiring.
前者の構成において、前記配線を透明導電膜で形成しても良い。その場合、透明導電膜として上記のITO、インジウム亜鉛酸化物(以下、IZOと記す)、インジウムセリウム酸化物(以下、ICOと記す)、ガリウム亜鉛酸化物(以下、GZOと記す)、亜鉛酸化物(以下、ZnOと記す)のいずれかを用いることができる。
前者の構成の場合、配線の下層側にITO膜とTi膜とからなる低反射層を備えているので、たとえ配線を透明導電膜で形成したとしても、配線の直下の部分でも外光の反射を抑制することができる。また、基板と制御用素子との間に形成する場合は、低反射層にパターニングを施す必要がなく、全面に形成することが可能であり、工程数の増加が少なくて済む、という利点がある。
一方、後者の構成の場合、配線の上層側に低反射層を備えているので、配線材料を自由に選択することができ、例えば低抵抗で配線材料として好適である反面、光反射率の高いアルミニウム等を用いたとしても外光反射対策にとって何ら支障がない。また、低反射層が制御用素子の遮光膜としても機能するので、保持容量を利用して各発光素子の電流制御駆動を行う場合に表示の安定性を向上することができる。
さらに、後者の構成の場合、前記絶縁膜の膜厚を、前記低反射層を構成する透明導電膜の膜厚以上、前記低反射層を構成する透明導電膜の膜厚の120%以下とすることが望ましい。
この構成とすれば、前記絶縁膜と前記透明導電膜との干渉により反射率が高くなるのを効果的に抑制することができる。
あるいは、前記絶縁膜の膜厚を、前記低反射層を構成する透明導電膜の膜厚の200%以上、前記低反射層を構成する透明導電膜の膜厚の240%以下とすることが望ましい。 このような絶縁膜の膜厚の範囲を用いることにより、前記絶縁膜と前記透明導電膜との干渉により反射率が高くなるのを効果的に抑制することができる。
In the former configuration, the wiring may be formed of a transparent conductive film. In that case, as the transparent conductive film, the above ITO, indium zinc oxide (hereinafter referred to as IZO), indium cerium oxide (hereinafter referred to as ICO), gallium zinc oxide (hereinafter referred to as GZO), zinc oxide (Hereinafter referred to as ZnO) can be used.
In the case of the former configuration, since a low reflection layer made of an ITO film and a Ti film is provided on the lower layer side of the wiring, even if the wiring is formed of a transparent conductive film, reflection of external light is performed even in a portion immediately below the wiring. Can be suppressed. Further, when it is formed between the substrate and the control element, there is an advantage that it is not necessary to pattern the low reflection layer, it can be formed on the entire surface, and the number of steps can be reduced. .
On the other hand, in the case of the latter configuration, since the low reflection layer is provided on the upper layer side of the wiring, the wiring material can be freely selected. For example, it is suitable as a wiring material with low resistance, but has a high light reflectance Even if aluminum or the like is used, there is no problem for measures against reflection of external light. In addition, since the low reflection layer also functions as a light shielding film for the control element, display stability can be improved when current control driving of each light emitting element is performed using a storage capacitor.
Further, in the case of the latter configuration, the thickness of the insulating film is not less than the thickness of the transparent conductive film constituting the low reflective layer and not more than 120% of the thickness of the transparent conductive film constituting the low reflective layer. It is desirable.
With this configuration, it is possible to effectively suppress an increase in reflectance due to interference between the insulating film and the transparent conductive film.
Alternatively, it is desirable that the film thickness of the insulating film be 200% or more of the film thickness of the transparent conductive film constituting the low reflection layer and 240% or less of the film thickness of the transparent conductive film constituting the low reflection layer. . By using such a thickness range of the insulating film, it is possible to effectively suppress an increase in reflectance due to interference between the insulating film and the transparent conductive film.
また、低反射層を構成するTi膜の膜厚は、30nm〜500nmの範囲にあることが望ましい。
その理由は、Ti膜の膜厚が30nmよりも小さいと、反射率が高くなり、実用に供することができないからである。一方、Ti膜の膜厚が500nmよりも大きいと、膜の内部応力が大きくなり、基板の反りや膜の剥離の原因となったり、素子を破壊する恐れがあるからである。また、加工も難しくなる。
The thickness of the Ti film constituting the low reflection layer is preferably in the range of 30 nm to 500 nm.
The reason is that if the thickness of the Ti film is smaller than 30 nm, the reflectance becomes high and cannot be put to practical use. On the other hand, if the thickness of the Ti film is larger than 500 nm, the internal stress of the film increases, which may cause warping of the substrate, peeling of the film, or destruction of the element. Moreover, processing becomes difficult.
一方、低反射層を構成するITO膜の膜厚は、60nm〜100nmの範囲にあることが望ましい。
その理由は、ITO膜の膜厚を60nm程度とした場合に波長40nm付近の光の反射率を最小にできるからである。また、ITO膜の膜厚を100nm程度とした場合に波長70nm付近の光の反射率を最小にできるからである。
On the other hand, the thickness of the ITO film constituting the low reflection layer is desirably in the range of 60 nm to 100 nm.
This is because the reflectance of light in the vicinity of a wavelength of 40 nm can be minimized when the thickness of the ITO film is about 60 nm. In addition, when the thickness of the ITO film is about 100 nm, the reflectance of light near the wavelength of 70 nm can be minimized.
また、低反射層を構成するITO膜の表面の算術平均粗さRaが4nm〜50nmの範囲にあることが望ましい。
本発明の表示装置においては、ITO膜の表面を結晶化することでITO膜表面の算術平均粗さRaが4nm〜50nmとなるように成膜し、平滑な面としない方がよい。ITO膜の表面を平滑にしないことにより更なる反射率の低減効果を得ることができるからである。これは、ITO膜の局所的な膜厚がばらつくことにより、様々な波長の光に対してTi膜、その他の膜との相互作用が働くようになるためと考えられる。ただし、表面がこれ以上粗くなると短絡等の問題があって好ましくなく、これ以上平滑であると上記の効果が十分に得られない。
Further, it is desirable that the arithmetic average roughness Ra of the surface of the ITO film constituting the low reflection layer is in the range of 4 nm to 50 nm.
In the display device of the present invention, it is preferable that the surface of the ITO film is crystallized so that the arithmetic average roughness Ra of the surface of the ITO film is 4 nm to 50 nm and not a smooth surface. This is because a further effect of reducing the reflectance can be obtained by not smoothing the surface of the ITO film. This is presumably because the local film thickness of the ITO film varies and the interaction with the Ti film and other films acts on light of various wavelengths. However, if the surface is rougher than this, there is a problem such as a short circuit, and it is not preferable.
本発明の表示装置において、前記発光素子として有機EL素子を用いることができる。
発光素子として有機EL素子を用いた場合、効率的に作製することが可能であり、低コストで作製することができる。
In the display device of the present invention, an organic EL element can be used as the light emitting element.
When an organic EL element is used as the light-emitting element, it can be efficiently manufactured and can be manufactured at low cost.
本発明の電子機器は、上記本発明の表示装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、外光の強い場所、例えば屋外においても視認性に優れた表示部を有する電子機器を提供することができる。
An electronic apparatus according to the present invention includes the display device according to the present invention.
According to this configuration, it is possible to provide an electronic device having a display portion with excellent visibility even in a place with strong external light, for example, outdoors.
[第1の実施の形態]
以下、本発明の第1の実施の形態を図1〜図3を参照して説明する。
図1は本発明の表示装置の一例である有機EL装置の全体構成を示す平面図、図2は有機EL装置の一つの画素の平面図、図3は図2のA−A’線に沿う断面図である。なお、以下の全ての図面については各構成要素を見やすくするため、構成要素相互の寸法や膜厚等の関係は適宜異ならせてある。
[First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a plan view showing the overall configuration of an organic EL device as an example of the display device of the present invention, FIG. 2 is a plan view of one pixel of the organic EL device, and FIG. 3 is taken along the line AA ′ in FIG. It is sectional drawing. It should be noted that in all the following drawings, in order to make it easy to see each component, the relationship among the components, such as dimensions and film thickness, is appropriately changed.
まず、図1に基づいて、本実施の形態の有機EL装置の全体構成について説明する。
本例の有機EL装置1は、電気絶縁性を有する基板20上に、スイッチング用TFT(制御用素子、図示せず)に接続された画素電極が基板20上にマトリクス状に配置されてなる平面視略矩形の画素部3(図1中の一点鎖線枠内)を具備して構成されている。画素部3は、中央部分の実表示領域4(図1中の二点鎖線枠内)と、実表示領域4の周囲に配置されたダミー領域5(一点鎖線および二点鎖線の間の領域)とに区画されている。実表示領域4には、それぞれ画素電極を有する画素領域R、G、Bが、紙面の縦方向および横方向にそれぞれ離間してマトリクス状に配置されている。また、図1における実表示領域4の左右には走査線駆動回路80が配置される一方、図1における実表示領域4の上下にはデータ線駆動回路93が配置されている。これら走査線駆動回路80、データ線駆動回路93はダミー領域5の周縁部に配置されている。なお、図1においては、走査線およびデータ線の図示は省略する。
さらに、図1におけるデータ線駆動回路93の上側には、検査回路90が配置されている。この検査回路90は、有機EL装置1の作動状況を検査するための回路であって、例えば検査結果を外部に出力する検査情報出力手段(図示せず)を備え、製造途中や出荷時の表示装置の品質、欠陥を検査できるようになっている。なお、この検査回路90も、ダミー領域5の下側に配置されている。また、基板20には駆動用外部基板95が接続され、駆動用外部基板95上に外部駆動回路100が搭載されている。
First, the overall configuration of the organic EL device of the present embodiment will be described with reference to FIG.
The organic EL device 1 of this example is a plane in which pixel electrodes connected to switching TFTs (control elements, not shown) are arranged in a matrix on a
Further, an
図2は有機EL装置1の一つの画素を示す平面図である。この図に示すように、データ線10と走査線11とが交差するように設けられており、データ線10と走査線11の交差点の近傍にスイッチング用TFT12(以下、単にTFTと記す)が設けられている。基板20上に、例えば多結晶シリコン等からなる島状の半導体層13が形成され、走査線11から延在するゲート電極14が半導体層13と平面的に交差する構造によりTFT12が構成されている。TFT12のソース領域をなす半導体層13の一端にはコンタクトホール15が形成され、このコンタクトホール15を介してTFT12のソース領域とデータ線10とが電気的に接続されている。一方、TFT12のドレイン領域をなす半導体層13の他端にもコンタクトホール16が形成され、このコンタクトホール16を介してTFT12のドレイン領域と中継導電層17とが電気的に接続されている。中継導電層17はデータ線10と同層で形成されている。また、中継導電層17はコンタクトホール18を介して画素電極19と電気的に接続されている。以上の構成により、TFT12のドレイン領域と画素電極19とが中継導電層17を介して電気的に接続されている。なお、中継導電層17と走査線11を平面的に重ねて配置することにより保持容量を形成しても良い。また、符号22は、インクジェット法等に代表される液滴吐出法で後述するEL層を形成する場合に、いわゆる堰(隔壁)としてEL層の材料となる溶液を溜める囲いとなるバンクである。本実施の形態の場合、バンク22は無機材料層22Aと有機材料層22Bの2層構成となっており、画素電極19の周縁に沿って環状に形成されている。
FIG. 2 is a plan view showing one pixel of the organic EL device 1. As shown in this figure, the
次に、図3を用いて有機EL装置1の断面構造について説明する。
ガラス等の絶縁性を有する基板20上に、Ti膜31B、ITO膜31Aが順次積層されてなる2層構造の低反射層31が形成されている。Ti膜31Bの膜厚は30nm〜500nmの範囲とすることが望ましい。Ti膜31Bの膜厚が30nmよりも小さいと、反射率が高くなり、実用に供することができず、Ti膜31Bの膜厚が500nmよりも大きいと、膜の内部応力が大きくなり、基板20の反りや膜の剥離の原因となったり、素子を破壊する恐れがあるからである。また、ITO膜31Aの膜厚は60nm〜100nmの範囲とすることが好ましい。ITO膜31Aの膜厚をこの範囲とするとほぼ可視光領域にわたって低い反射率が得られるからである。さらに、ITO膜31Aの表面の算術平均粗さRaを4nm〜50nmの範囲とすることが望ましい。ITO膜31Aの表面をこの程度粗すことにより更なる反射率の低減効果を得ることができるからである。具体的には、結晶化ITOを形成すれば、この程度表面が粗れたITOを成膜できる。また、低反射層31を構成するITO膜31A上に、例えばシリコン酸化膜からなる絶縁膜55が形成されている。
Next, the cross-sectional structure of the organic EL device 1 will be described with reference to FIG.
A
絶縁膜55上にTFT12が形成されている。本実施の形態のTFT12はLDD(Lightly Doped Drain)構造を有しており、半導体層13には高濃度ソース領域13a、低濃度ソース領域13b、チャネル領域13c、低濃度ドレイン領域13d、高濃度ドレイン領域13eが形成されている。そして、半導体層13上にゲート絶縁膜24が形成され、ゲート絶縁膜24を介してチャネル領域13cと対向する領域にゲート電極14が配置されている。ゲート電極14および走査線11を覆うように第1層間絶縁膜25が形成され、第1層間絶縁膜25上にデータ線10および中継導電層17が形成されている。データ線10は、第1層間絶縁膜25およびゲート絶縁膜24を貫通するコンタクトホール15を介して半導体層13の高濃度ソース領域13aに接続されている。一方、中継導電層17は、第1層間絶縁膜25およびゲート絶縁膜24を貫通するコンタクトホール16を介して半導体層13の高濃度ドレイン領域13eに接続されている。本実施の形態の場合、走査線11およびデータ線10等の配線、ゲート電極14、中継導電層17は、ITO、IZO、ICO、GZO、ZnO等の透明導電膜で形成されている。あるいは、これらの配線層にAl等の金属を用いる場合には、Al等の金属層の上層にITO/Tiからなる低反射層を形成すると良い。このようにすれば、配線部分での外光の反射を低減することができる。
A
データ線10および中継導電層17を覆うように表面が平坦化された第2層間絶縁膜26が形成され、第2層間絶縁膜26上に画素電極19が形成されている。画素電極19は、第2層間絶縁膜26を貫通するコンタクトホール18を介して中継導電層17に接続されている。本実施の形態の場合、画素電極19は、ITO、IZO、ICO、GZO、ZnO等の透明導電膜で形成されており、後述するEL層に正孔を注入するための陽極として機能する。画素電極19の周縁部に沿って無機材料層22Aおよび有機材料層22Bが形成され、これら無機材料層22Aおよび有機材料層22Bの2層によりバンク22が構成されている。バンク22によって区画された画素電極19の中央部に有機EL素子50(発光素子)を構成するEL層27が形成されている。本実施の形態において、EL層27は、例えばチオフェン系導電性高分子からなる正孔注入(輸送)層27Aと発光ポリマー(LEP)からなる発光層27Bの2層で構成されている。EL層27の構成としては、他にも正孔(電子)注入層と輸送層を別個に設けた構成、電子注入層、正孔注入層、発光層の3層からなる構成等を適用しても良い。
A second
EL層27を覆うようにITO、IZO、ICO、GZO、ZnO等の透明導電膜からなる導電膜28が設けられている。本実施の形態の場合、導電膜28はEL層27に電子を注入するための陰極として機能する。ここで、ITOを用いる場合は仕事関数の数値が比較的高いので、EL層27の導電膜28との界面に例えばBCP(バソックプロイン)にセシウムを添加した層やマグネシウムと銀を蒸着した層を設けると、電子が注入されやすくなる。なお、各画素のEL層27の発光制御は各画素のTFT12を介して画素電極19に供給する電荷量によって行われるため、導電膜28は各画素に対して個別に形成する必要はなく、全ての画素にわたって形成すればよい。さらに、EL層27への水分等の浸入を防止するための封止層29が設けられている。
A
以下、上記構成の有機EL装置1の製造方法について説明する。
まず、基板20の一面に、膜厚30nm〜500nmのTi膜31Bをスパッタ法、イオンビーム蒸着法等により成膜し、次いで、膜厚60nm〜100nmのITO膜31Aをスパッタ法等により成膜することにより低反射層31を形成する。次に、膜厚200〜500nm程度のシリコン酸化膜からなる絶縁膜55をプラズマCVD法等により成膜した後、絶縁膜55上に膜厚30〜70nm程度のアモルファスシリコン膜からなる半導体層をプラズマCVD法等により成膜する。次に、半導体層に対してレーザアニール等による結晶化処理を施し、半導体層を多結晶シリコン膜とする。次に、半導体層をパターニングして島状の半導体層13とした後、膜厚60〜150nm程度のシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜24をプラズマCVD法等により成膜する。次に、ITO等の透明導電膜をスパッタ法等により成膜した後、これをパターニングして走査線11およびゲート電極14を形成する。そして、ゲート電極14をマスクとしたイオン注入により自己整合的にソース・ドレイン領域を形成する。
Hereinafter, a method for manufacturing the organic EL device 1 having the above configuration will be described.
First, a
次に、第1層間絶縁膜25を形成し、半導体層13のソース・ドレイン領域に達するコンタクトホール15,16を形成した後、ITO等の透明導電膜をスパッタ法等により成膜し、これをパターニングしてデータ線10および中継導電層17を形成する。次に、第2層間絶縁膜26を形成し、中継導電層17に達するコンタクトホール18を形成した後、ITO等の透明導電膜をスパッタ法等により成膜し、これをパターニングして画素電極19を形成する。次に、プラズマCVD法等により無機材料膜22Aを形成し、これをパターニングした後、有機材料膜22Bを所定のパターンで形成し、バンク22とする。有機材料膜22Bの形成は、フォトリソグラフィー法、印刷法等を用いることができる。
Next, a first
次に、バンク22により区画された領域に対してインクジェット法等の液滴吐出法を用いて高分子有機化合物を含む溶液を吐出し、EL層27(正孔注入輸送層27Aおよび発光層27B)を形成する。EL層27の形成に際しては、有機化合物材料を含む溶液の充填と乾燥を層毎に繰り返す。EL層27を形成した後、少なくとも画素部3の全面にITO等からなる導電膜28をスパッタ法等により形成する。次に、透明樹脂や薄層による封止層29を形成する。以上の工程により、本実施の形態の有機EL装置1が完成する。
Next, a solution containing a polymer organic compound is ejected to a region partitioned by the
本実施の形態の有機EL装置1によれば、有機EL素子50を構成する各層を含めて、基板表面に形成したITO膜31A、Ti膜31Bからなる低反射層31の相互作用により外部からの光の反射率を大幅に低減することができる。
本発明者は、膜厚が50〜500nmのTi膜、波長520nmの光に対する屈折率が2.15、膜厚が78nmのITO膜をガラス基板上に順次積層し、その上に有機EL素子を形成したものを実際に試作し、外光に対する反射率を評価した。その結果、波長400〜700nmの可視光域にわたって反射率が1〜3%と低い値が得られることを確認した。ITO膜の膜厚については、吸収目標波長やITOの屈折率により最適値が変わり、Ti膜の膜厚については、遮光さえできれば任意の膜厚で良く、膜厚50〜500nmの範囲で良好な結果が得られることがわかった。
よって、このような低反射層31を採用することにより、屋外等の外光が強い場所でも視認性の高い有機EL装置を実現することができる。
According to the organic EL device 1 of the present embodiment, the
The inventor sequentially laminated a Ti film having a thickness of 50 to 500 nm, an ITO film having a refractive index of 2.15 with respect to light having a wavelength of 520 nm, and a thickness of 78 nm on a glass substrate, and an organic EL element was formed thereon. What was formed was actually made as a prototype, and the reflectance with respect to external light was evaluated. As a result, it was confirmed that the reflectance was as low as 1 to 3% over the visible light region having a wavelength of 400 to 700 nm. As for the thickness of the ITO film, the optimum value varies depending on the absorption target wavelength and the refractive index of the ITO, and the thickness of the Ti film may be any film thickness as long as it can be shielded from light, and good in the range of 50 to 500 nm. It turns out that a result is obtained.
Therefore, by adopting such a
また、ITO膜31AとTi膜31Bからなる低反射層31が無機材料(金属)で構成されているため、黒色樹脂を用いた場合に比べて低反射層31を形成した後もプロセス温度を比較的高くすることができる。その結果、プロセス条件の自由度が高まり、特性に優れたTFT12および有機EL素子50が得られやすくなる。また、本実施の形態における低反射層31は導電性を有しているが、ITO膜31Aの上面に絶縁膜55が形成されているので、上方に形成する有機EL素子50の電極等とは確実に絶縁することができる。さらに、この低反射層31により装置外部からの電磁波ノイズを遮蔽できる、という効果も得られる。
また、本実施形態の構成では、低反射層31にパターニングを施す必要がなく、全面に形成することが可能であり、工程数の増加が少なくて済む、という利点がある。
Further, since the low
Further, the configuration of the present embodiment has an advantage that the
[第2の実施の形態]
以下、本発明の第2の実施の形態を図4を参照して説明する。
図4は本実施の形態の有機EL装置の断面図である(第1の実施の形態の図3に相当する)。本実施の形態の有機EL装置の基本構成は第1の実施の形態と全く同様であり、低反射層の形成位置が異なるのみである。したがって、第1の実施の形態と共通な部分の図示と説明は省略し、異なる部分のみを図4を用いて説明する。
[Second Embodiment]
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the organic EL device of the present embodiment (corresponding to FIG. 3 of the first embodiment). The basic configuration of the organic EL device of the present embodiment is exactly the same as that of the first embodiment, and only the formation position of the low reflection layer is different. Therefore, illustration and description of the parts common to the first embodiment are omitted, and only different parts will be described with reference to FIG.
本実施の形態の有機EL装置においては、図4に示すように、基板20上に例えばシリコン酸化膜等からなる下地絶縁膜23が形成され、下地絶縁膜23上にTFT12が形成されている。TFT12やデータ線10、走査線11、中継導電層17等の配線層、これらを覆う第1層間絶縁膜25、第2層間絶縁膜26等の構成は第1の実施の形態と同様である。そして、表面が平坦化された第2層間絶縁膜26上に、Ti膜31B、ITO膜31Aが順次積層されてなる2層構造の低反射層31が形成されている。さらに、これを覆うシリコン酸化膜等の絶縁膜55が形成され、絶縁膜55上にITO等の透明導電膜からなる画素電極19が形成されている。その上の有機EL素子50の構成は第1の実施の形態と同様である。なお、低反射層31は、基板20上の少なくとも画素部3の全体にわたって一体に形成しても良いし、画素毎に分離して形成しても良い。しかしながら、本実施の形態の構成で低反射層31を画素部3の全体にわたって一体に形成した場合、低反射層31が導電性を有しているため、コンタクトホール18の部分で低反射層31と画素電極19が接触すると、画素電極19同士が短絡してしまう。したがって、その場合には、図4に示すように、コンタクトホール18に対応する位置に、低反射層31にコンタクトホール18よりも径の大きい開口部31Hを形成し、低反射層31と画素電極19が接触しないようにする必要がある。本実施の形態における各膜の膜厚の最適な例としては、例えば低反射層31を構成するITO膜31Aが72nm、絶縁膜55(SiO2)が80nm、画素電極19(ITO)が145nm、正孔注入層27A(PEDOT)が90nm、発光層27B(LEP)が80nm、導電膜28(ITO)が145nmである。また、低反射層31を構成するITO膜31Aが72nm、絶縁膜55(SiO2)が160nmとしてもよい。
In the organic EL device of the present embodiment, as shown in FIG. 4, a
本実施の形態の有機EL装置においても、低反射層31の作用により外光の反射率を大幅に低減でき、外光が強い場所でも信頼性良く高い視認性が得られる、プロセス条件の自由度が高まり、特性に優れたTFTおよび有機EL素子が得られる、装置外部からの電磁波ノイズを遮蔽できる、といった第1の実施の形態と同様の効果が得られる。さらに、本実施の形態の場合、データ線10、走査線11等の配線層の上層側に低反射層31を備えているので、配線層の材料を自由に選択することができ、例えば低抵抗で配線材料として好適である反面、光反射率の高いアルミニウム等を用いたとしても、外光反射対策にとって何ら支障がない。
また、本実施形態の構成では、低反射層31がTFT12の遮光膜としても機能するので、保持容量を利用して各発光素子の電流制御駆動を行う場合に表示の安定性を向上することができる。
Also in the organic EL device of the present embodiment, the reflectance of external light can be greatly reduced by the action of the
Further, in the configuration of the present embodiment, since the
[電子機器]
以下、本発明の表示装置を備えた電子機器の具体例について説明する。
図5は、携帯電話の一例を示した斜視図である。
図5において、符号501は携帯電話本体を示し、符号510は上記実施の形態の有機EL装置を用いた表示部を示している。
図5に示す電子機器500は、上記の有機EL装置を用いた表示部を備えているので、屋外等の外光が強い場所でも視認性に優れた表示が可能な電子機器を実現することができる。
[Electronics]
Hereinafter, specific examples of the electronic device including the display device of the present invention will be described.
FIG. 5 is a perspective view showing an example of a mobile phone.
In FIG. 5,
Since the
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施の形態で例示した各層の材料、膜厚、平面形状等の具体的な記載については適宜変更が可能である。また、表示装置の例としてTFTをスイッチング素子としたアクティブマトリクス型の例を挙げたが、薄膜ダイオード(Thin Film Diode,TFD)をスイッチング素子としたアクティブマトリクス型の表示装置、パッシブマトリクス型の表示装置でも良い。さらに、有機EL装置のみならず、本発明は他の表示装置にも適用が可能である。 The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, specific descriptions of the material, film thickness, planar shape, and the like of each layer exemplified in the above embodiment can be changed as appropriate. Further, as an example of a display device, an active matrix type example using a TFT as a switching element has been given. However, an active matrix type display device and a passive matrix type display device using a thin film diode (TFD) as a switching element are given. But it ’s okay. Furthermore, not only the organic EL device but also the present invention can be applied to other display devices.
1…有機EL装置(表示装置)、10…データ線、11…走査線、12…スイッチング用TFT(制御用素子)、14…ゲート電極、17…中継導電層、19…画素電極、20…基板、31…低反射層、31A…ITO膜、31B…Ti膜、50…有機EL素子(発光素子)、55…絶縁膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Organic EL device (display device), 10 ... Data line, 11 ... Scanning line, 12 ... Switching TFT (control element), 14 ... Gate electrode, 17 ... Relay conductive layer, 19 ... Pixel electrode, 20 ...
Claims (13)
An electronic apparatus comprising the display device according to claim 1.
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