JP2008103359A - Organic electroluminescent display - Google Patents
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- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
Description
本発明は、自発光素子を用いた自発光型表示装置に係り、特に、第1電極,発光層を含む1層以上の有機層および第2電極が順次積層された複数の有機電界発光素子(有機EL(Electroluminescence )素子)を有し、発光層で発生した光を第2電極の側から取り出すようにした自発光型表示装置に関する。 The present invention relates to a self-luminous display device using a self-luminous element, and more particularly, to a plurality of organic electroluminescent elements in which a first electrode, one or more organic layers including a light-emitting layer, and a second electrode are sequentially laminated ( The present invention relates to a self-luminous display device having an organic EL (Electroluminescence) element and taking out light generated in a light emitting layer from a second electrode side.
従来より、発光ダイオード(LED)、レーザ・ダイオード(LD)、有機電界発光素子などの自発光素子を用いた表示装置(ディスプレイ)の開発がなされている。この種の表示装置は、一般に、自発光素子をマトリクス状に複数個配置して画面部(表示パネル)が構成され、各素子を映像信号に応じて選択的に発光させることにより、映像表示が行われる。 Conventionally, display devices (displays) using self-luminous elements such as light emitting diodes (LEDs), laser diodes (LD), and organic electroluminescent elements have been developed. In this type of display device, generally, a plurality of self-luminous elements are arranged in a matrix to form a screen portion (display panel), and each element is selectively made to emit light according to a video signal, thereby displaying a video. Done.
自発光素子を用いた表示装置は、液晶ディスプレイ(LCD;Liquid Crystal
Display)などの非自発光型の表示装置に比べて、バックライトが不要であるなどの利点がある。特に、有機電界発光素子を用いた表示装置(有機ELディスプレイ)は、視野角が広く、視認性が高いこと、素子の応答速度が速いことなどから、近年注目されている。
A display device using a self-luminous element is a liquid crystal display (LCD).
Compared with non-self-luminous display devices such as Display), there is an advantage that a backlight is unnecessary. In particular, a display device (organic EL display) using an organic electroluminescent element has been attracting attention in recent years because it has a wide viewing angle, high visibility, and a high response speed of the element.
有機電界発光素子としては、例えば、基板の上に、第1電極,発光層を含む有機層および第2電極が順に積層されたものが知られている。このような有機電界発光素子では、発光層で発生した光は、ディスプレイのタイプにより基板の側から取り出される場合もあるが、第2電極の側から取り出される場合もある。 As an organic electroluminescent element, for example, a device in which a first electrode, an organic layer including a light emitting layer, and a second electrode are sequentially laminated on a substrate is known. In such an organic electroluminescent element, the light generated in the light emitting layer may be extracted from the substrate side depending on the type of display, but may be extracted from the second electrode side.
有機電界発光素子の駆動制御方式としては、単純マトリクス方式(パッシブマトリクス方式)とアクティブマトリクス方式とがある。単純マトリクス方式では、垂直方向に延びる複数のデータラインと水平方向に延びる複数の走査ラインとをマトリクス状に形成し、1フレーム期間内で各走査ラインを順次走査するとともにデータラインに信号を供給し、走査ラインとデータラインとの交点に位置する有機EL素子を発光させる。アクティブマトリクス方式では、TFT(Thin Film Transister)などの能動素子(アクティブ素子)を各有機電界発光素子に接続し、各有機電界発光素子ごとに発光制御を行う。 As a drive control method of the organic electroluminescence element, there are a simple matrix method (passive matrix method) and an active matrix method. In the simple matrix method, a plurality of data lines extending in the vertical direction and a plurality of scanning lines extending in the horizontal direction are formed in a matrix, and each scanning line is sequentially scanned and a signal is supplied to the data lines within one frame period. The organic EL element located at the intersection of the scanning line and the data line is caused to emit light. In the active matrix system, an active element (active element) such as a TFT (Thin Film Transister) is connected to each organic electroluminescent element, and light emission control is performed for each organic electroluminescent element.
近年では、有機ELディスプレイにおいても、液晶ディスプレイと同様に、アクティブマトリクス方式の駆動制御が採用されつつある。アクティブマトリクス方式の有機ELディスプレイにおいては、基板側から光を取り出す構造の有機電界発光素子を用いることも可能であるが、第2電極側から光を取り出す構造の有機電界発光素子の方が有利である。基板に形成されるTFTの配置によって光量が影響を受けないので、開口率が向上し、高輝度化および高精細化が可能となるからである。 In recent years, an active matrix drive control is being adopted in an organic EL display as well as a liquid crystal display. In an active matrix organic EL display, it is possible to use an organic electroluminescent element having a structure for extracting light from the substrate side, but an organic electroluminescent element having a structure for extracting light from the second electrode side is more advantageous. is there. This is because the amount of light is not affected by the arrangement of TFTs formed on the substrate, so that the aperture ratio is improved, and high brightness and high definition are possible.
ところで、一般にコンピュータ等の電子機器から漏洩する電磁波は、周辺の他の電子機器の誤動作を引き起こす虞があり、また人体への影響も懸念されている。特に、有機ELディスプレイ,液晶ディスプレイ,プラズマディスプレイ(PDP;Plasma Display Panel)等のフラットパネルディスプレイでは、一般的にデジタル制御され、しかも高精細化に伴い制御クロックや信号は高速化されるので、不要輻射などの電磁波による障害に対する対策は常に必要となる。 By the way, generally electromagnetic waves leaking from electronic devices such as computers may cause malfunction of other electronic devices in the vicinity, and there is a concern about the influence on the human body. In particular, flat panel displays such as organic EL displays, liquid crystal displays, and plasma displays (PDPs) are generally digitally controlled, and control clocks and signals become faster with higher definition, so they are unnecessary. Countermeasures against disturbances caused by electromagnetic waves such as radiation are always necessary.
電磁波を遮蔽する機能を有する材料としては、電気伝導度の大きい金属よりなる金属箔,金属繊維あるいは金属粉、炭素繊維などがある。例えば一般の電子機器では、従来より、絶縁性の樹脂ケースに金属繊維や炭素繊維を混入したり、導電性樹脂ケースを用いたりして電磁波の漏洩を防ぐことが行われている。しかしながら、フラットパネルディスプレイの場合には、表示パネルの前面に電磁波シールド膜を設けなければならないので、そのような電磁波シールド膜の材料には電磁波シールド性能だけでなく可視光に対する透光性も要求される。 Examples of the material having a function of shielding electromagnetic waves include metal foil, metal fiber or metal powder, and carbon fiber made of a metal having high electrical conductivity. For example, in a general electronic device, conventionally, leakage of electromagnetic waves has been performed by mixing metal fibers or carbon fibers into an insulating resin case or using a conductive resin case. However, in the case of a flat panel display, an electromagnetic wave shielding film must be provided on the front surface of the display panel. Therefore, such an electromagnetic wave shielding film material is required to have not only an electromagnetic wave shielding performance but also a transparency to visible light. The
したがって、従来では、フラットパネルディスプレイの表示パネルの前面に設けられる電磁波シールド膜には、透明導電材料が用いられることが多かった。例えばプラズマディスプレイに関して、透明高分子フィルムに、酸化スズ,銀および酸化スズの3層を積層してなる透明導電層を設けた例(特開平10−211668号公報)、あるいは、薄い透明アクリル板にITO(Indium Tin Oxide)等よりなる透明導電膜または導電メッシュを設けた例(特開平11−352897号公報)が提案されている。 Therefore, conventionally, a transparent conductive material has often been used for the electromagnetic wave shielding film provided on the front surface of the display panel of the flat panel display. For example, regarding a plasma display, an example in which a transparent conductive film formed by laminating three layers of tin oxide, silver and tin oxide is provided on a transparent polymer film (Japanese Patent Laid-Open No. 10-21668), or a thin transparent acrylic plate An example in which a transparent conductive film or conductive mesh made of ITO (Indium Tin Oxide) or the like is provided (Japanese Patent Laid-Open No. 11-352897) has been proposed.
金属を用いた例としては、基板の片面に金属薄膜を積層し、さらに化学機械研磨(CMP)法により研磨することにより膜厚を減らして可視光透光性を付与した例がある(特開2000−59081公報)。 As an example using a metal, there is an example in which a metal thin film is laminated on one side of a substrate and further subjected to chemical mechanical polishing (CMP) method to reduce the film thickness and impart visible light translucency (Japanese Patent Application Laid-Open (JP-A)). 2000-59081).
しかしながら、このような電磁波吸収フィルターは、導電性薄膜の加工にコストがかかるので比較的高価であり、低コスト化に向けての障害となっていた。 However, such an electromagnetic wave absorption filter is relatively expensive because of the cost of processing the conductive thin film, and has been an obstacle to cost reduction.
また、特に、有機ELディスプレイは、高輝度で発光する際にはその効率により熱を生じる。しかも基板として熱伝導率の低いガラス基板が用いられることが多く、発光状態によってはディスプレイ内部の熱分布に大きな差が生じ、ディスプレイとしての発光特性に悪影響が及ぶことも懸念されていた。 In particular, an organic EL display generates heat due to its efficiency when emitting light with high luminance. In addition, a glass substrate having a low thermal conductivity is often used as the substrate, and depending on the light emission state, there is a concern that a large difference occurs in the heat distribution inside the display, which adversely affects the light emission characteristics of the display.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、不要輻射などの電磁波の低減を低コストで実現することのできる自発光型表示装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a self-luminous display device capable of reducing electromagnetic waves such as unnecessary radiation at a low cost.
本発明の他の目的は、ディスプレイ内部の熱分布を均一化し発光特性を高めることのできる自発光型表示装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a self-luminous display device capable of uniforming the heat distribution inside the display and enhancing the light emission characteristics.
本発明による自発光型表示装置は、基板に、複数の自発光素子を含む画素回路を有するとともに画素回路の周辺に周辺制御回路を有する表示パネルと、導電性材料を含んで構成され表示パネルの少なくとも自発光素子に対して反対側の面を覆うように設けられた背面層とを備えたものである。背面層は、銅(Cu),アルミニウム(Al),亜鉛(Zn),鉄(Fe)およびスズ(Sn)の単体、合金および化合物からなる群のうちの少なくとも1種を含んで構成されていることが好ましい。また、背面層は、例えば、導電性材料よりなる薄板状の部材、導電性材料を含むフィルム、または、めっき,蒸着法および化学気相成長法のうち少なくとも1種の方法により形成された金属層とすることができる。自発光素子としては、基板に、第1電極,発光層を含む1層以上の有機層および第2電極が順次積層され、発光層で発生した光を第2電極の側から取り出す有機電界発光素子が好ましい。 A self-luminous display device according to the present invention includes a display panel having a pixel circuit including a plurality of self-luminous elements on a substrate and having a peripheral control circuit around the pixel circuit, and a conductive material. And a back layer provided so as to cover at least the surface opposite to the self-light-emitting element. The back layer is configured to include at least one selected from the group consisting of simple substances, alloys, and compounds of copper (Cu), aluminum (Al), zinc (Zn), iron (Fe), and tin (Sn). It is preferable. The back layer is, for example, a thin plate member made of a conductive material, a film containing the conductive material, or a metal layer formed by at least one of plating, vapor deposition, and chemical vapor deposition It can be. As a self-luminous element, an organic electroluminescent element in which a first electrode, one or more organic layers including a light emitting layer, and a second electrode are sequentially laminated on a substrate, and light generated in the light emitting layer is extracted from the second electrode side. Is preferred.
本発明による自発光型表示装置では、表示パネルの少なくとも自発光素子に対して反対側の面を覆うように、導電性材料を含んで構成された背面層が設けられているので、この背面層によって、自発光素子を駆動するための制御回路や配線電極などが遮蔽され、不要輻射などの電磁波が低減される。また、背面層により表示パネルの熱伝導を高めることができるので、有機電界発光素子などの自発光素子の発光に伴って生じる熱が放熱され、表示パネル内部の温度分布が均一化される。さらに、表示パネルの補強にも役立つ。 In the self-luminous display device according to the present invention, since the back layer configured to include a conductive material is provided so as to cover at least the surface of the display panel opposite to the self-luminous element, the back layer is provided. As a result, the control circuit and wiring electrodes for driving the self-luminous element are shielded, and electromagnetic waves such as unnecessary radiation are reduced. In addition, since the heat conduction of the display panel can be enhanced by the back layer, heat generated by light emission of a self-luminous element such as an organic electroluminescent element is dissipated and the temperature distribution inside the display panel is made uniform. Furthermore, it is useful for reinforcing the display panel.
以上説明したように請求項1ないし請求項11のいずれか1項に記載の自発光型表示装置によれば、表示パネルの少なくとも自発光素子に対して反対側の面を覆うように、導電性材料を含んで構成された背面層を設けるようにしたので、この背面層によって、周辺制御回路や配線電極が遮蔽され、不要輻射などの電磁波の漏洩防止対策を安価に行うことができる。 As described above, according to the self-luminous display device according to any one of claims 1 to 11, the conductive layer is provided so as to cover at least the surface opposite to the self-luminous element of the display panel. Since the back layer composed of the material is provided, the back layer shields the peripheral control circuit and the wiring electrode, and can prevent leakage of electromagnetic waves such as unnecessary radiation at low cost.
特に、請求項2記載の自発光型表示装置によれば、背面層は、銅,アルミニウム,亜鉛,鉄およびスズの単体、合金および化合物からなる群のうちの少なくとも1種を含んで構成されているので、透明導電材料を用いずに、安価な材料で高い電磁波遮蔽能力を期待することができる。なお、背面層は、表示パネルの発光面ではなく背面に位置するので、従来のように高価で製造に手間のかかる透明導電材料を用いる必要はなく、上記の群に列挙した材料で足りる。また、背面層により表示パネルの熱伝導を高めることができるので、自発光素子の発光に伴って生じる熱が放熱され、表示パネル内部の温度分布が均一化される。特に、背面層を、熱伝導率の高い銅の単体、合金および化合物の少なくとも1種により構成すれば、電磁波シールド効果と放熱効果との相乗効果が得られる。 In particular, according to the self-luminous display device according to claim 2, the back layer is configured to include at least one selected from the group consisting of simple substances, alloys and compounds of copper, aluminum, zinc, iron and tin. Therefore, a high electromagnetic wave shielding ability can be expected with an inexpensive material without using a transparent conductive material. Since the back layer is located on the back surface of the display panel rather than the light emitting surface, it is not necessary to use a transparent conductive material that is expensive and laborious to manufacture as in the prior art, and the materials listed in the above group are sufficient. In addition, since the heat conduction of the display panel can be enhanced by the back layer, the heat generated with the light emission of the self-luminous element is dissipated and the temperature distribution inside the display panel is made uniform. In particular, if the back layer is composed of at least one of a single element, alloy and compound of copper having a high thermal conductivity, a synergistic effect between the electromagnetic shielding effect and the heat dissipation effect can be obtained.
また、特に、請求項3記載の自発光型表示装置によれば、背面層は薄板状の部材であるので、上述した電磁波シールド効果に加えて、表示パネルの補強にも役立つ。表示パネルの補強のために特に適当な背面層の材料としては、鉄の単体、合金および化合物が挙げられる。また、薄板状の部材とすることにより、容易に製造または入手することができ、且つ、一般の接着剤により簡単に取り付けることができる。 In particular, according to the self-luminous display device of the third aspect, since the back layer is a thin plate member, in addition to the electromagnetic wave shielding effect described above, it is useful for reinforcing the display panel. Particularly suitable materials for the back layer for reinforcing the display panel include iron simple substance, alloy and compound. Further, by using a thin plate-like member, it can be easily manufactured or obtained, and can be easily attached with a general adhesive.
特に、請求項4または請求項5記載の自発光型表示装置によれば、背面層は導電性材料を含むフィルム、具体的にはフェライト系材料またはグラファイトを含むフィルムであるので、安価な材料で高い電磁波遮蔽能力を期待することができる。とりわけグラファイトを含むフィルムの場合には、電磁波シールド効果に加えて、放熱効果により表示パネル内部の温度を均一化することもできる。また、このようなフィルムは容易に製造または入手することができ、且つ、一般の接着剤により簡単に取り付けることができる。 In particular, according to the self-luminous display device according to claim 4 or 5, since the back layer is a film containing a conductive material, specifically, a film containing a ferrite-based material or graphite, High electromagnetic shielding ability can be expected. In particular, in the case of a film containing graphite, the temperature inside the display panel can be made uniform by a heat dissipation effect in addition to the electromagnetic wave shielding effect. Moreover, such a film can be easily manufactured or obtained, and can be easily attached with a general adhesive.
さらに、請求項6または請求項7記載の自発光表示装置によれば、背面層が、表示パネルの自発光素子に対して反対側の面に形成された金属層であるので、表示パネルの重量,外観および寸法にほとんど影響を与えることなく、配線電極および周辺制御回路などを遮蔽し、不要輻射などの電磁波の漏洩を防止することができる。 Furthermore, according to the self-luminous display device according to claim 6 or 7, since the back layer is a metal layer formed on the surface opposite to the self-luminous element of the display panel, the weight of the display panel , The wiring electrode and the peripheral control circuit can be shielded and the leakage of electromagnetic waves such as unnecessary radiation can be prevented with little influence on the appearance and dimensions.
また、特に請求項9ないし請求項11のいずれか1項に記載の自発光型表示装置によれば、自発光素子が、基板に、第1電極,発光層を含む1層以上の有機層および第2電極が順次積層され、発光層で発生した光を第2電極の側から取り出す有機電界発光素子であるので、背面層により、電磁波の漏洩を防止する効果とともに、有機電界発光素子が高輝度で発光する際に生じる熱を放散する効果が得られる。したがって、表示パネル内の温度分布が均一化され、高い表示特性を有する有機ELディスプレイを実現することができる。 In particular, according to the self-luminous display device according to any one of claims 9 to 11, the self-luminous element includes one or more organic layers including a first electrode and a light-emitting layer on a substrate, and Since the organic EL device is an organic electroluminescent device in which the second electrode is sequentially stacked and the light generated in the light emitting layer is extracted from the second electrode side, the organic EL device has a high brightness with the effect of preventing leakage of electromagnetic waves by the back layer. The effect of dissipating the heat generated when light is emitted at is obtained. Therefore, the temperature distribution in the display panel is made uniform, and an organic EL display having high display characteristics can be realized.
さらに、請求項10または請求項11記載の自発光型表示装置によれば、半透過性電極と第1電極とが共振器の共振部を構成するようにしたので、発光層で発生した光を多重干渉させ、一種の狭帯域フィルターとして作用させることにより、取り出す光のスペクトルの半値幅を減少させることができ、色純度を向上させることができる。加えて、封止パネルから入射した外光についても多重干渉により減衰させることができ、カラーフィルターとの組合せにより有機電界発光素子における外光の反射率を極めて小さくすることができる。よって、コントラストをより向上させることができる。
Furthermore, according to the self-luminous display device according to
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
図1は本発明の第1の実施の形態に係る自発光表示装置の断面構造を表すものである。この自発光型表示装置は、例えば、自発光型の表示パネル20を有しており、表示パネル20の正面の発光面20Aに映像等が表示される。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a cross-sectional structure of a self-luminous display device according to a first embodiment of the present invention. This self-luminous display device includes, for example, a self-
図2は、表示パネル20を発光面20A側から見た平面図である。表示パネル20は、自発光素子、例えば有機電界発光素子を用いて構成されている。表示パネル20は、アクティブマトリクス方式により駆動されるものであり、例えばガラスなどの絶縁材料よりなる基板21の周縁部21Aを除く表示領域21Bに、複数の有機電界発光素子22が配置された構成を有している。
FIG. 2 is a plan view of the
基板21の表示領域21Bには、各有機電界発光素子22に接続された図示しないTFT,キャパシタ等と、有機電界発光素子22間に配設されたアルミニウム(Al)等よりなる配線電極23とを備えた画素回路24が設けられている。また、基板21の周縁部21Aには、画素回路24の図示しないTFT等を制御するための周辺制御回路25が配置されるとともに、外部接続用インターフェース26が設けられている。
In the
再び図1に戻ると、表示パネル20は、アルミニウム,鉄またはこれらの合金などの金属よりなる枠状の保持部材31により、発光面20Aの周縁部から側面にかけて保持されているとともに、外部接続用インターフェース26に接続されている。表示パネル20の背面20Bには、画素回路24および周辺制御回路25において生じた不要輻射などの電磁波の漏洩を防止するため、電磁波を遮蔽する機能を有する導電性材料を含んで構成された背面層32Aが設けられている。この背面層32Aは、保持部材31および外部接続用インターフェース26とともにアース電位Gに設定されており、これにより背面層32Aの電磁波シールド効果をさらに向上させることができる。
Returning to FIG. 1 again, the
背面層32Aは、例えば銅により形成されている。この背面層32Aは、その他、アルミニウム,亜鉛,鉄およびスズの単体でもよく、またこれらの合金および化合物でもよい。また、本実施の形態では、背面層32Aは薄板状の部材であり、背面層32Aと表示パネル20とは接着剤33により接着されている。保持部材31の断面形状はコの字形であり、背面層32Aと保持部材31とは直接接続されている。なお、接着剤33は、保持部材31および外部接続用インターフェース26とともに背面層32Aをアース電位Gに設定することが目的であるので、材料について特に限定されるものではなく、例えば一般的なエポキシ系接着剤を使用することができる。
The back layer 32A is made of, for example, copper. In addition, the back layer 32A may be a simple substance of aluminum, zinc, iron and tin, or an alloy or compound thereof. In the present embodiment, the back layer 32A is a thin plate member, and the back layer 32A and the
図3は、表示パネル20の表示領域21Bにおける断面を表している。表示パネル20においては、有機電界発光素子22が形成された基板21と封止用基板27とが対向配置され、例えば紫外線硬化型樹脂または熱硬化樹脂よりなる接着樹脂28により全面が貼り合わされている。基板21の上には、赤色の光を発生する有機電界発光素子22Rと、緑色の光を発生する有機電界発光素子22Gと、青色の光を発生する有機電界発光素子22Bとが、順に全体としてマトリクス状に設けられている。なお、図3では、有機電界発光素子22R,22G,22B間に配設される配線電極23は省略されている。
FIG. 3 shows a cross section in the
有機電界発光素子22R,22G,22Bは、例えば、基板21の側から、第1電極としての陽極12、絶縁層13、有機層14、および第2電極としての陰極15がこの順に積層された構造を有している。有機電界発光素子22R,22G,22Bは、例えば窒化ケイ素(SiN)よりなる保護層(パッシベーション)16により覆われている。保護層16は、有機電界発光素子22R,22G,22Bへの水分や酸素の侵入を防止するためのものである。
The
陽極12は、例えば、積層方向の厚み(以下、単に厚みと言う)が200nm程度であり、白金(Pt),金(Au),銀(Ag),クロム(Cr)あるいはタングステン(W)などの金属、またはその合金により構成されている。
The
絶縁層13は、陽極12と陰極15との絶縁性を確保すると共に、有機電界発光素子22R,22G,22Bにおける発光領域の形状を正確に所望の形状とするためのものである。絶縁層13は、例えば、厚みが600nm程度であり、二酸化ケイ素(SiO2 )などの絶縁材料により構成され、発光領域に対応して開口部13Aが設けられている。
The insulating
有機層14は、有機電界発光素子22R,22G,22Bごとに構成が異なっている。図4は、有機電界発光素子22R,22Gにおける有機層14の構成を拡大して表すものである。有機電界発光素子22R,22Gでは、有機層14は、有機材料よりそれぞれなる正孔注入層14A、正孔輸送層14Bおよび発光層14Cが陽極12の側からこの順に積層された構造を有している。正孔注入層14Aおよび正孔輸送層14Bは発光層14Cへの正孔注入効率を高めるためのものである。発光層14Cは電流の注入により光を発生するものであり、絶縁層13の開口部13Aに対応した領域で発光するようになっている。
The
有機電界発光素子22Rでは、正孔注入層14Aは、例えば、厚みが30nm程度であり、4,4’,4”−トリス(3−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(MTDATA)により構成されている。正孔輸送層14Bは、例えば、厚みが30nm程度であり、ビス[(N−ナフチル)−N−フェニル]ベンジジン(α−NPD)により構成されている。発光層14Cは、例えば、厚みが40nm程度であり、8−キノリノールアルミニウム錯体(Alq)に4−ジシアノメチレン−6−(p−ジメチルアミノスチリル)−2−メチルー4H−ピラン(DCM)を2体積%混合したものにより構成されている。
In the
有機電界発光素子22Gでは、正孔注入層14Aおよび正孔輸送層14Bは、有機電界発光素子22Rと同様の材料により構成されており、正孔輸送層14Aの厚みは例えば30nm程度であり、正孔輸送層14Bの厚みは例えば20nm程度である。発光層14Cは、例えば、厚みが50nm程度であり、8−キノリノールアルミニウム錯体(Alq)により構成されている。
In the
図5は、有機電界発光素子22Bにおける有機層14の構成を拡大して示すものである。有機電界発光素子22Bでは、有機層14は、有機材料よりそれぞれなる正孔注入層14A、正孔輸送層14B、発光層14Cおよび電子輸送層14Dが陽極12の側からこの順に積層された構造を有している。電子輸送層14Dは発光層14Cへの電子注入効率を高めるためのものである。
FIG. 5 shows an enlarged configuration of the
有機電界発光素子22Bでは、正孔注入層14Aおよび正孔輸送層14Bは、有機電界発光素子22R,22Gと同様の材料により構成されており、正孔輸送層14Aの厚みは例えば30nm程度であり、正孔輸送層14Bの厚みは例えば30nm程度である。発光層14Cは、例えば、厚みが15nm程度であり、バソクプロイン(BCP)により構成されている。電子輸送層14Dは、例えば、厚みが30nm程度であり、Alqにより構成されている。
In the
陰極15は、図4および図5に示したように、発光層14Cで発生した光に対して半透過性を有する半透過性電極15Aと、発光層14Cで発生した光に対して透過性を有する透明電極15Bとが有機層14の側からこの順に積層された構造を有している。これにより、この表示パネル20では、図3ないし図5において破線の矢印で示したように、発光層14Cで発生した光を陰極15の側から取り出すようになっている。
As shown in FIG. 4 and FIG. 5, the
半透過性電極15Aは、例えば、厚みが10nm程度であり、マグネシウム(Mg)と銀との合金(MgAg合金)により構成されている。半透過性電極15Aは、発光層14Cで発生した光を陽極12との間で反射させるためのものである。すなわち、半透過性電極15Aと陽極12とにより、発光層14Cで発生した光を共振させる共振器の共振部を構成している。このように共振器を構成するようにすれば、発光層14Cで発生した光が多重干渉を起こし、一種の狭帯域フィルターとして作用することにより、取り出される光のスペクトルの半値幅が減少し、色純度を向上させることができるので好ましい。また、封止用基板27から入射した外光についても多重干渉により減衰させることができ、後述する赤色フィルター29R,緑色フィルター29Gおよび青色フィルター29B(図3参照)との組合せにより有機電界発光素子22R,22G,22Bにおける外光の反射率を極めて小さくすることができるので好ましい。
The
そのためには、狭帯域フィルターのピーク波長と、取り出したい光のスペクトルのピーク波長とを一致させるようにすることが好ましい。すなわち、陽極12および半透過性電極15Aで生じる反射光の位相シフトをΦ(rad)、陽極12と半透過性電極15Aとの間の光学的距離をL、陰極15の側から取り出したい光のスペクトルのピーク波長をλとすると、この光学的距離Lは数2を満たすようにすることが好ましく、実際には、数2を満たす正の最小値となるように選択することが好ましい。なお、数2においてLおよびλは単位が共通すればよいが、例えば(nm)を単位とする。
For this purpose, it is preferable to match the peak wavelength of the narrow band filter with the peak wavelength of the spectrum of light to be extracted. That is, the phase shift of the reflected light generated at the
(数2)
2L/λ+Φ/2π=q (qは整数)
(Equation 2)
2L / λ + Φ / 2π = q (q is an integer)
透明電極15Bは、半透過性電極15Aの電気抵抗を下げるためのものであり、発光層14Cで発生した光に対して十分な透光性を有する導電性材料により構成されている。透明電極15Bを構成する材料としては、例えば、インジウムと亜鉛(Zn)と酸素とを含む化合物が好ましい。室温で成膜しても良好な導電性を得ることができるからである。透明電極15Bの厚みは、例えば200nm程度とすることが好ましい。
The transparent electrode 15B is for lowering the electric resistance of the
封止用基板27は、図3に示したように、基板21の有機電界発光素子22R,22G,22Bの側に位置しており、接着樹脂28と共に有機電界発光素子22R,22G,22Bを封止している。封止用基板27は、有機電界発光素子22R,22G,22Bで発生した光に対して透明なガラスなどの材料により構成されている。封止用基板27には、例えば、カラーフィルターとして赤色フィルター29R,緑色フィルター29Gおよび青色フィルター29Bおよびブラックマトリクス30が設けられており、有機電界発光素子22R,22G,22Bで発生した光を取り出すと共に、有機電界発光素子22R,22G,22Bおよびその間に位置する配線電極23(図2参照)において反射された外光を吸収し、コントラストを改善するようになっている。
As shown in FIG. 3, the sealing
これら赤色フィルター29R,緑色フィルター29Gおよび青色フィルター29Bならびにブラックマトリクス30は、封止用基板27のどちら側の面に設けられてもよいが、有機電界発光素子22R,22G,22Bの側に設けられることが好ましい。赤色フィルター29R,緑色フィルター29Gおよび青色フィルター29Bおよびブラックマトリクス30が表面に露出せず、接着樹脂28により保護することができるからである。
The
赤色フィルター29R,緑色フィルター29Gおよび青色フィルター29は、有機電界発光素子22R,22G,22Bに対応して順に配置されている。赤色フィルター29R,緑色フィルター29Gおよび青色フィルター29Bの平面配置方式としては、デルタ配置、ストライプ配置などの従来の配置方式のいずれを利用してもよい。赤色フィルター29R,緑色フィルター29Gおよび青色フィルター29Bは、顔料を混入した樹脂によりそれぞれ構成されており、顔料を選択することにより目的とする赤,緑あるいは青の波長域における光透過率が高く、他の波長域における光透過率が低くなるように調整されている。
The
ブラックマトリクス30は、図3に示したように、赤色フィルター29R,緑色フィルター29Gおよび青色フィルター29Bの境界に沿って設けられている。ブラックマトリクス30は、例えば黒色の着色剤を混入した光学濃度が1以上の黒色の樹脂膜、または薄膜の干渉を利用した薄膜フィルターにより構成されている。このうち黒色の樹脂膜により構成するようにすれば、安価で容易に形成することができるので好ましい。薄膜フィルターは、例えば、金属,金属窒化物あるいは金属酸化物よりなる薄膜を1層以上積層し、薄膜の干渉を利用して光を減衰させるものである。薄膜フィルターとしては、具体的には、クロムと酸化クロム(III)(Cr2 O3 )とを交互に積層したものが挙げられる。
As shown in FIG. 3, the
接着樹脂28は、図3に示したように、基板21の有機電界発光素子22R,22G,22Bが設けられた側の全面を覆うことにより、有機電界発光素子22R,22G,22Bの腐食および破損をより効果的に防止するようになっている。但し、接着樹脂28は、必ずしも基板21の全面に設けられている必要はなく、少なくとも有機電界発光素子22R,22G,22Bを覆うように設けられていればよい。
As shown in FIG. 3, the
この表示装置は、例えば、次のようにして製造することができる。 This display device can be manufactured, for example, as follows.
図6ないし図8はこの表示装置の製造方法を工程順に表すものである。まず、図6(A)に示したように、例えば、上述した材料よりなる封止用基板27の上に、上述した材料よりなるブラックマトリクス30を成膜し、パターニングする。次いで、図6(B)に示したように、封止用基板27の上に、赤色フィルター29Rの材料をスピンコートなどにより塗布し、フォトリソグラフィ技術によりパターニングして焼成することにより赤色フィルター29Rを形成する。パターニングの際には、赤色フィルター29Rの周縁部がブラックマトリクス30にかかるようにすることが好ましい。ブラックマトリクス30にかからないように高精度にパターニングすることは難しく、またブラックマトリクス30の上に重なった部分は画像表示に影響を与えないからである。続いて、図6(C)に示したように、赤色フィルター29Rと同様にして、青色フィルター29Bおよび緑色フィルター29Gを順次形成する。
6 to 8 show the manufacturing method of this display device in the order of steps. First, as shown in FIG. 6A, for example, the
また、図7(A)に示したように、例えば、上述した材料よりなる基板21の上に、例えば直流スパッタリングにより、上述した材料よりなる陽極12を形成する。次いで、陽極12の上に、例えばCVD(Chemical Vapor Deposition ;化学的気相成長)法により絶縁層13を上述した厚みで成膜し、例えばリソグラフィー技術を用いて発光領域に対応する部分を選択的に除去して開口部13Aを形成する。
Further, as shown in FIG. 7A, the
続いて、図7(B)に示したように、例えば蒸着法により図示しないエリアマスクを用い、絶縁層13の開口部13Aに対応して、上述した厚みおよび材料よりなる正孔注入層14A,正孔輸送層14B,発光層14Cおよび電子輸送層14Dを順次成膜する。その際、有機電界発光素子22R,22G,22Bにより用いるエリアマスクを変え、有機電界発光素子22R,22G,22Bごとに成膜をする。また、開口部13Aにのみ高精度に蒸着することは難しいので、開口部13A全体を覆い、絶縁層13の縁に少しかかるように成膜することが好ましい。有機層14を形成したのち、例えば蒸着法により図示しないエリアマスクを用い、上述した厚みおよび材料よりなる半透過性電極15Aを形成する。そののち、半透過性電極15Aの上に、例えば直流スパッタリングにより、半透過性電極15Aと同じエリアマスクを用いて透明電極15Bを成膜する。最後に有機電界発光素子22R,22G,22Bを例えば上述した材料よりなる保護層16により覆う。なお、上述した有機電界発光素子22R,22G,22Bの形成とともに、基板21上には、配線電極23,周辺制御回路25,有機電界発光素子22R,22G,22Bを駆動制御するための図示しないTFTやキャパシタ等も形成される。
Subsequently, as shown in FIG. 7B, by using an area mask (not shown), for example, by vapor deposition, the
その後、図8(A)に示したように、基板21の有機電界発光素子22R,22G,22Bを形成した側に、接着樹脂28を塗布形成する。塗布は、例えば、スリットノズル型ディスペンサーから樹脂を吐出させて行うようにしてもよく、ロールコートあるいはスクリーン印刷などにより行うようにしてもよい。
Thereafter, as shown in FIG. 8A, an
次いで、図8(B)に示したように、基板21と封止用基板27とを接着樹脂28を介して貼り合わせる。その際、封止用基板27のうち赤色フィルター29R,緑色フィルター29Gおよび青色フィルター29Bならびにブラックマトリクス30を形成した側の面を、基板21と対向させて配置することが好ましい。また、接着樹脂28に気泡などが混入しないようにすることが好ましい。続いて、接着樹脂28を硬化させる前に、例えば封止用基板27を適宜移動させることにより、封止用基板27と基板21との相対位置を整合させる。すなわち、有機電界発光素子22R,22G,22Bと赤色フィルター29R,緑色フィルター29Gおよび青色フィルター29Bとの位置を整合させる。このとき、接着樹脂28はまだ未硬化であり、封止用基板27と基板21との相対位置を数百μm程度動かすことができる。
Next, as illustrated in FIG. 8B, the
さらに、紫外線を照射しまたは所定温度に加熱することにより、接着樹脂28を硬化させ、基板21と封止用基板27とを接着させる。以上により、図2ないし図5に示した表示パネル20が完成する。最後に、図1に示したように、表示パネル20に保持部材31を取り付け、その後、表示パネル20の背面20Bおよび保持部材31に、接着層33を介して背面層32Aを接着させる。これにより、図1に示した自発光型表示装置が完成する。
Furthermore, the
このようにして作製された自発光型表示装置では、陽極12と陰極15との間に所定の電圧が印加されると、発光層14Cに電流が注入され、正孔と電子とが再結合することにより、主として発光層14C側の界面において発光が起こる。この光は、陽極12と半透過性電極15Aとの間で多重反射し、陰極15,接着樹脂28,赤色フィルター29R,緑色フィルター29Gおよび青色フィルター29Bならびに封止用基板27を透過して、封止用基板27の側から取り出される。
In the self-luminous display device thus manufactured, when a predetermined voltage is applied between the
このように本実施の形態によれば、表示パネル20の背面20B、すなわち有機電界発光素子22R,22G,22Bに対して反対側の面を覆うように、導電性材料を含んで構成された背面層32Aを設けるようにしたので、この背面層32Aによって、周辺制御回路25や配線電極23が遮蔽され、不要輻射などの電磁波の漏洩が防止される。
As described above, according to the present embodiment, the
背面層32Aは、銅,アルミニウム,亜鉛,鉄およびスズの単体、合金および化合物からなる群のうちの少なくとも1種を含んで構成されているので、透明導電材料を用いずに、安価な材料で高い電磁波遮蔽能力を期待することができる。なお、背面層32Aは、表示パネル20の発光面20A側ではなく背面20Bに位置するので、従来のように高価で製造に手間のかかる透明導電材料を用いる必要はなく、上記の群に列挙した材料で足りる。
Since the back layer 32A includes at least one member selected from the group consisting of simple substances, alloys, and compounds of copper, aluminum, zinc, iron and tin, it is an inexpensive material without using a transparent conductive material. High electromagnetic shielding ability can be expected. In addition, since the back surface layer 32A is located not on the
また、背面層32Aにより表示パネル20の熱伝導を高めることができるので、有機電界発光素子22R,22G,22Bの発光に伴って生じる熱が放熱され、表示パネル20内部の温度分布が均一化される。特に、背面層32Aを、熱伝導率の高い銅の単体、合金および化合物の少なくとも1種により構成すれば、高い放熱効果が得られる。この場合、接着層33に、熱伝導率の高いシリコーン系接着剤を用いると、さらに有効である。
Further, since the heat conduction of the
さらに、背面層32Aは、薄板状の部材であるので、表示パネル20の補強にも役立つ。補強のために適当な背面層32Aの材料としては、特に鉄の単体、合金および化合物が挙げられる。また、薄板状の部材とすることにより、容易に製造または入手することができ、且つ、接着層33により簡単に取り付けることができる。
Furthermore, since the back layer 32A is a thin plate-like member, it is useful for reinforcing the
[第2の実施の形態]
図9は、本発明の第2の実施の形態に係る自発光型表示装置を表している。この自発光型表示装置では、背面層32Bが導電性材料を含むフィルムであることを除き、第1の実施の形態と同様の構成,作用および効果を有する。したがって、同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 9 shows a self-luminous display device according to the second embodiment of the present invention. This self-luminous display device has the same configuration, operation, and effects as those of the first embodiment except that the
本実施の形態では、背面層32Bは、例えばフェライト系材料またはグラファイトを含むフィルムであり、第1の実施の形態における背面層32Aと同様に電磁波シールド膜としての機能を果たすことができる。特に、グラファイトを含むフィルムとした場合には、電磁波低減効果に加えて、放熱効果により表示パネル20内の温度を均一化できるという相乗的な効果も得ることができる。
In the present embodiment, the
[第3の実施の形態]
図10は、本発明の第3の実施の形態に係る自発光型表示装置を表している。この自発光型表示装置では、背面層32Cが、表示パネル20の有機電界発光素子22R,22G,22Bに対して反対側の面に形成された金属層であることを除き、第1の実施の形態と同様の構成,作用および効果を有する。したがって、同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
[Third Embodiment]
FIG. 10 shows a self-luminous display device according to the third embodiment of the present invention. In this self-luminous display device, the back layer 32C is a metal layer formed on the surface opposite to the
背面層32Cの材料となる金属は、銅,アルミニウム,亜鉛,鉄およびスズの単体、合金および化合物からなる群のうちの少なくとも1種とすることができるが、一般的に形成が容易であることから銀または銀の合金が好ましい。 The metal used as the material for the back layer 32C can be at least one member selected from the group consisting of simple substances, alloys, and compounds of copper, aluminum, zinc, iron and tin, but is generally easy to form. To silver or silver alloys are preferred.
また、背面層32Cは、表示パネル20の背面20Bに設けられるので特に膜厚や精度についての制約はなく、めっき,蒸着法および化学気相成長法のうち少なくとも1種の方法で形成されたものとすることができる。特に、化学気相成長法を用いれば、表示パネル20の製造プロセスと同時に背面層32Cを形成することができるので好ましい。なお、背面層32Cの膜厚は、上述のように特に制約されないものの、良好な導通性能を確保するため100μm以上とすることが望ましい。
Further, since the back layer 32C is provided on the
本実施の形態では、背面層32Cが、表示パネル20の有機電界発光素子22R,22G,22Bに対して反対側の面に形成された金属層であるので、表示パネル20の重量,外観および寸法にほとんど影響を与えることなく、配線電極23および周辺制御回路25を遮蔽し、不要輻射などの電磁波の漏洩を防止することができる。
In the present embodiment, since the back layer 32C is a metal layer formed on the surface of the
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、有機電界発光素子22R,22G,22Bの構成を具体的に挙げて説明したが、絶縁層13あるいは透明電極15Bなどの全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。なお、半透過性電極15Aを備えない場合についても本発明を適用することができるが、上記実施の形態においても説明したように、半透過性電極15Aと陽極12とを共振部とする共振器を有するようにした方が、有機電界発光素子22R,22G,22Bにおける外光の反射率を小さくすることができ、コントラストをより向上させることができるので好ましい。
While the present invention has been described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, the configuration of the
また、表示パネル20の駆動制御方式としては、上記実施の形態ではアクティブマトリクス方式の例について説明したが、本発明はパッシブマトリクス方式の駆動制御を採用する場合にも適用可能である。
Moreover, as the drive control method of the
さらに、上記実施の形態では、背面層32A,32B,32Cが表示パネル20の背面20Bのみを覆う例について説明したが、背面層32A,32B,32Cは表示パネル20の背面20Bから側面にかけて覆うように形成されていてもよい。また、背面層32A,32B,32Cを表示パネル20の背面20Bから側面および発光面20Aの周縁部まで覆うように形成し、保持部材31を兼ねるようにしてもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which the back layers 32A, 32B, and 32C cover only the
加えてまた、上記実施の形態では、有機層14の材料を変えることにより赤色,緑色および青色の光を発生させるようにしたが、本発明は、色変換層(color changing mediams;CCM)を組み合わせることにより、またはカラーフィルターを組み合わせることによりこれらの光を発生させるようにした表示装置についても、適用することができる。
In addition, in the above-described embodiment, red, green and blue light is generated by changing the material of the
12…陽極(第1電極)、13…絶縁層、13A…開口部、14…有機層、14A…正孔注入層、14B…正孔輸送層、14C…発光層、14D…電子輸送層、15…陰極(第2電極)、15A…半透過性電極、15B…透明電極、20…表示パネル、20A…発光面、20B…背面、21…基板、21A…周縁部、21B…表示領域、22,22R,22G,22B…有機電界発光素子、23…配線電極、24…画素回路、25…周辺制御回路、26…外部接続用インターフェース、27…封止用基板、28…接着樹脂、29R…赤色フィルター、29G…緑色フィルター、29B…青色フィルター、30…ブラックマトリクス、31…保持部材、32A,32B,32C…背面層、33…接着層
DESCRIPTION OF
Claims (5)
導電性材料を含んで構成され前記基板の前記有機電界発光素子が設けられていない側の面を覆うように設けられた背面層と
を備えたことを特徴とする有機電界発光表示装置。 The substrate on which the organic electroluminescent element is formed and the sealing substrate are arranged to face each other, and the entire surface is bonded by an adhesive resin. The organic electroluminescent element has a first electrode and a light emitting layer on the substrate. One or more organic layers including the second electrode and the second electrode, and a display panel for extracting light generated in the light emitting layer from the second electrode side;
An organic electroluminescent display device comprising: a back layer that includes a conductive material and is provided so as to cover a surface of the substrate on which the organic electroluminescent element is not provided.
ことを特徴とする請求項1記載の有機電界発光表示装置。 The organic electroluminescent display device according to claim 1, wherein the back layer is a film containing a conductive material.
ことを特徴とする請求項1または2記載の有機電界発光表示装置。 The organic electroluminescence display device according to claim 1, wherein the back layer is a film containing graphite.
ことを特徴とする請求項1記載の有機電界発光表示装置。 The organic electroluminescence display device according to claim 1, wherein the back layer is a thin plate member made of a conductive material.
ことを特徴とする請求項1記載の有機電界発光表示装置。 2. The organic electroluminescence display device according to claim 1, wherein the back layer is a metal layer formed by at least one of plating, vapor deposition, and chemical vapor deposition.
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