JP2010015716A - Display device - Google Patents

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Nobutaka Mizuno
信貴 水野
Koichi Fukuda
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display device for obtaining excellent image quality by suppressing chromaticity deviation in the plane of the display device. <P>SOLUTION: In the display device in which a plurality of pixels each having at least a single color light-emitting element and a color filter 10 provided on the upper surface thereof are arranged, a transmission band of transmission spectrum in the color filter 10 is made to be narrower as a difference between the peak wavelength of emission spectrum and the peak wavelength of the transmission spectrum in the color filter 10 becomes larger in at least one set of identical color-emitting elements out of a plurality of light-emitting elements. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は発光素子を複数個配置した表示装置に関するものであり、特に、有機化合物を発光素子に用いた表示装置に好適に用いられるものである。   The present invention relates to a display device in which a plurality of light emitting elements are arranged, and is particularly suitable for a display device using an organic compound as a light emitting element.

発光素子を複数個配置した表示装置において、面内の同色発光画素の色度が異なることは大きな問題である。特に、発光画素に有機EL素子を用いた有機EL表示装置の場合、有機EL素子の厚みが光の波長と同程度であるため、干渉による影響で色度ずれが起こりやすい。有機EL素子で色度ずれが起こる主要因は、干渉部となっている有機層の膜厚が設計値通りに成膜されないためである。   In a display device in which a plurality of light emitting elements are arranged, it is a big problem that the chromaticity of the same color light emitting pixels in the surface is different. In particular, in the case of an organic EL display device using an organic EL element as a light emitting pixel, the thickness of the organic EL element is approximately the same as the wavelength of light, and therefore, chromaticity deviation is likely to occur due to the influence of interference. The main factor causing the chromaticity shift in the organic EL element is that the film thickness of the organic layer serving as the interference portion is not formed as designed.

このような問題に対して、膜厚測定を適宜行うことで、成膜する有機層の膜厚を調整する技術が提案されている(特許文献1参照)。また、光取り出し側の電極に金属薄膜を設けた共振器構造とした技術が開示されているが(特許文献2参照)、この場合、干渉を積極的に利用しているため膜厚変化による色度の応答が大きくなる。   For such a problem, a technique for adjusting the film thickness of an organic layer to be formed by appropriately measuring the film thickness has been proposed (see Patent Document 1). In addition, a technique of a resonator structure in which a metal thin film is provided on an electrode on the light extraction side is disclosed (see Patent Document 2). In this case, since interference is positively used, color due to film thickness change is disclosed. The degree response increases.

特開2005−322612号公報JP 2005-322612 A 特開2003−109775号公報JP 2003-109775 A

表示装置において、面内における複数の画素間の色度ずれを抑えるためには、プロセスの安定化が望ましい。しかしながら、現実的に、プロセスの安定化には限界があり、面内における複数の画素間の色度ずれが顕著になることがある。   In a display device, in order to suppress a chromaticity shift between a plurality of pixels in a plane, it is desirable to stabilize the process. However, in reality, there is a limit to the stabilization of the process, and the chromaticity shift between a plurality of pixels in the surface may become remarkable.

そこで、本発明は、表示装置の面内における色度ずれを抑制し、良好な画質を得ることができる表示装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a display device that can suppress a chromaticity shift in the surface of the display device and obtain a good image quality.

本発明の表示装置は、上述した目的を達成するため、少なくとも単色の発光素子と、その上面に設けられたカラーフィルターとを有する画素を複数個配置した表示装置において、以下の特徴点を有している。   In order to achieve the above-described object, the display device of the present invention has the following characteristics in a display device in which a plurality of pixels each having at least a single color light emitting element and a color filter provided on the upper surface thereof are arranged. ing.

すなわち、本発明の表示装置は、複数の発光素子の少なくとも1組の同色発光素子間で、発光スペクトルのピーク波長とカラーフィルターにおける透過スペクトルのピーク波長の差が大きい程、カラーフィルターにおける透過スペクトルの透過帯域を狭くする。   That is, in the display device of the present invention, the transmission spectrum in the color filter increases as the difference between the peak wavelength of the emission spectrum and the peak wavelength of the transmission spectrum in the color filter increases. Narrow the transmission band.

本発明の表示装置では、発光スペクトルのピーク波長とカラーフィルターにおける透過スペクトルのピーク波長の差に応じて、カラーフィルターの光学特性を適切に設定することにより、面内における色度ずれが抑制され、良好な画質を得ることができる。   In the display device of the present invention, in accordance with the difference between the peak wavelength of the emission spectrum and the peak wavelength of the transmission spectrum in the color filter, by appropriately setting the optical characteristics of the color filter, in-plane chromaticity shift is suppressed, Good image quality can be obtained.

以下、本発明の表示装置の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the display device of the present invention will be described.

本発明の実施形態に係る表示装置は、少なくとも単色の発光素子と、その上面に設けられたカラーフィルターとを有する画素を複数個配置した構成となっている。そして、複数の発光素子の少なくとも1組の同色発光素子間で、発光スペクトルのピーク波長とカラーフィルターにおける透過スペクトルのピーク波長の差に応じて、カラーフィルターを適切な構成とする。   The display device according to the embodiment of the present invention has a configuration in which a plurality of pixels each having at least a single color light emitting element and a color filter provided on the upper surface thereof are arranged. The color filter has an appropriate configuration according to the difference between the peak wavelength of the emission spectrum and the peak wavelength of the transmission spectrum in the color filter between at least one set of the same color light emitting elements.

すなわち、発光スペクトルのピーク波長とカラーフィルターにおける透過スペクトルのピーク波長の差が大きい程、カラーフィルターにおける透過スペクトルの透過帯域を狭くする。また、発光スペクトルのピーク波長とカラーフィルターにおける透過スペクトルのピーク波長の差が大きい程、カラーフィルターの膜厚を厚くする。また、発光スペクトルのピーク波長とカラーフィルターにおける透過スペクトルのピーク波長の差が大きい程、カラーフィルターの顔料濃度を高くする。   That is, the larger the difference between the peak wavelength of the emission spectrum and the peak wavelength of the transmission spectrum in the color filter, the narrower the transmission band of the transmission spectrum in the color filter. Further, the larger the difference between the peak wavelength of the emission spectrum and the peak wavelength of the transmission spectrum in the color filter, the thicker the color filter. Further, the greater the difference between the peak wavelength of the emission spectrum and the peak wavelength of the transmission spectrum in the color filter, the higher the pigment concentration of the color filter.

ここで、発光素子を有機発光素子とすることが可能である。この場合、光取り出し側の電極に金属薄膜を用いることが可能である。さらに、カラーフィルターの形成にインクジェット法を用いることが可能である。   Here, the light emitting element can be an organic light emitting element. In this case, a metal thin film can be used for the electrode on the light extraction side. Further, an ink jet method can be used for forming the color filter.

次に、本発明の表示装置の実施形態を具体的に説明する。なお、以下の説明では、本発明を適用可能な表示装置として、有機EL表示装置を例にとって説明を行う。   Next, embodiments of the display device of the present invention will be specifically described. In the following description, an organic EL display device will be described as an example of a display device to which the present invention can be applied.

有機EL素子の画素に当たる有機発光素子は、有機発光層を陽極及び陰極からなる一対の電極によって挟持した積層構造となっている。両電極間には、有機発光層以外にも電子注入層、電子輸送層、正孔注入層、正孔輸送層といった有機層が含まれることが多い。そして、両電極間に駆動電圧を印加すると、陽極からは正孔が、陰極からは電子が注入される。注入された正孔と電子は有機発光層で再結合して発光する。このような有機発光素子を複数個配置した有機EL表示装置においては、有機発光素子の上部にカラーフィルターを配置する。   An organic light emitting element corresponding to a pixel of an organic EL element has a laminated structure in which an organic light emitting layer is sandwiched between a pair of electrodes including an anode and a cathode. In many cases, an organic layer such as an electron injection layer, an electron transport layer, a hole injection layer, and a hole transport layer is included between the electrodes in addition to the organic light emitting layer. When a driving voltage is applied between both electrodes, holes are injected from the anode and electrons are injected from the cathode. The injected holes and electrons recombine in the organic light emitting layer to emit light. In an organic EL display device in which a plurality of such organic light emitting elements are arranged, a color filter is arranged above the organic light emitting elements.

有機層膜厚が設計値からずれると、干渉により有機発光素子の発光スペクトルが変化する。この時、発光スペクトルのピーク波長とカラーフィルターにおける透過スペクトルのピーク波長の差が大きい程、カラーフィルターにおける透過スペクトルの半値幅を狭くすることで色度ずれを低減できる。カラーフィルターにおける透過スペクトルの透過帯域を狭くするには、カラーフィルターの膜厚を厚くすることと、カラーフィルターの顔料濃度を高めることが有効である。物質の光吸収による光強度の変化は、下記式(1)のように表すことができる。下記式(1)は、初期の光強度I0の物質内での減衰を表している。 When the organic layer thickness deviates from the design value, the emission spectrum of the organic light emitting element changes due to interference. At this time, as the difference between the peak wavelength of the emission spectrum and the peak wavelength of the transmission spectrum in the color filter is larger, the chromaticity shift can be reduced by narrowing the half-value width of the transmission spectrum in the color filter. In order to narrow the transmission band of the transmission spectrum in the color filter, it is effective to increase the film thickness of the color filter and increase the pigment concentration of the color filter. The change in the light intensity due to the light absorption of the substance can be expressed as the following formula (1). The following formula (1) represents the attenuation in the substance having the initial light intensity I 0 .

Figure 2010015716
Figure 2010015716

ここで、dは表面からの距離であり、消衰係数kは波長λに依存する。上記式(1)より、物質の膜厚が厚いほど、そして消耗係数kが高いほど、光の吸収が多いことが分かる。カラーフィルターにおける透過スペクトルの透過帯域を狭くするには、所望の透過光以外の吸収を多くすればよいため、膜厚を厚くすることと、消耗係数kを高くするために顔料濃度を高くすることが有効であることが分かる。   Here, d is the distance from the surface, and the extinction coefficient k depends on the wavelength λ. From the above formula (1), it can be seen that the thicker the film thickness of the substance and the higher the consumption coefficient k, the more light is absorbed. In order to narrow the transmission band of the transmission spectrum in the color filter, it is only necessary to increase the absorption other than the desired transmitted light, so that the film thickness is increased and the pigment concentration is increased to increase the consumption coefficient k. It can be seen that is effective.

<実施形態1>
以下、本発明の実施形態1に係る表示装置について説明する。
<Embodiment 1>
The display device according to Embodiment 1 of the present invention will be described below.

図1は、発光画素である有機EL素子の概略断面図である。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an organic EL element that is a light emitting pixel.

実施形態1の有機EL表示装置は、R(赤)、G(緑)、B(青)の各画素が一定の順序で二次元配列された表示装置である。R,G、Bの有機発光素子よりなる発光画素は、図1に示すような積層構造となっている。なお、実施形態1の有機EL表示装置を構成する有機発光素子は、封止基板側から光を取り出すトップエミッション方式となっている。   The organic EL display device of Embodiment 1 is a display device in which R (red), G (green), and B (blue) pixels are two-dimensionally arranged in a certain order. A light emitting pixel composed of R, G, and B organic light emitting elements has a laminated structure as shown in FIG. In addition, the organic light emitting element which comprises the organic electroluminescence display of Embodiment 1 is a top emission system which takes out light from the sealing substrate side.

実施形態1の有機EL表示装置は、図1に示すように、積層構造を有している。すなわち、ガラス基板1上に、金属反射層2、透明導電層3、正孔輸送層4、発光層5、電子輸送層6、電子注入層7、透明電極8、窒化珪素(SiN)等からなるパッシベーション膜9、樹脂層(図示省略)、カラーフィルター10を備えている。ここで、透明導電層3を陽極、透明電極8を陰極として考える。また、金属反射層2は陽極を兼ね備えてもよい。発光層5は、各発光画素に対応した発光色を示す有機発光材料とする。また、カラーフィルター10は、発光画素に対応したものとなっている。例えば、青色の有機EL素子よりなる青色発光画素におけるカラーフィルターは、青色帯域の波長を主に透過するカラーフィルターとなっている。   The organic EL display device of Embodiment 1 has a laminated structure as shown in FIG. That is, on the glass substrate 1, it consists of a metal reflective layer 2, a transparent conductive layer 3, a hole transport layer 4, a light emitting layer 5, an electron transport layer 6, an electron injection layer 7, a transparent electrode 8, silicon nitride (SiN), and the like. A passivation film 9, a resin layer (not shown), and a color filter 10 are provided. Here, the transparent conductive layer 3 is considered as an anode, and the transparent electrode 8 is considered as a cathode. The metal reflection layer 2 may also serve as an anode. The light emitting layer 5 is made of an organic light emitting material exhibiting an emission color corresponding to each light emitting pixel. The color filter 10 corresponds to the light emitting pixel. For example, a color filter in a blue light emitting pixel made of a blue organic EL element is a color filter that mainly transmits a wavelength in a blue band.

有機層各層に用いる材料は、従来から知られている有機EL材料を用いることができる。金属反射層2の材料としては、アルミニウム、銀、もしくはそれらの合金等があるが、反射特性を備えている材料を用いることができる。透明導電層3の材料としては、ITO、IZO等のインジウム酸化物が好適であるが、透明性と導電性を備えている材料ならば他の材料であってもよい。ここで、金属反射層2は透明導電層3と導通をとることで電極を兼ねていてもよい。成膜方法に関しては、有機材料、電極材料共に従来から知られている手法を用いることができ、特に制限されるものではない。   Conventionally known organic EL materials can be used as the material used for each organic layer. Examples of the material of the metal reflection layer 2 include aluminum, silver, and alloys thereof, but a material having reflection characteristics can be used. The material of the transparent conductive layer 3 is preferably indium oxide such as ITO or IZO, but other materials may be used as long as the material has transparency and conductivity. Here, the metal reflective layer 2 may also serve as an electrode by being electrically connected to the transparent conductive layer 3. Regarding the film forming method, conventionally known methods can be used for both the organic material and the electrode material, and the method is not particularly limited.

有機層の成膜方法としては蒸着法が一般的であるが、蒸着法を用いて有機層を成膜すると面内で膜厚のばらつきが起こる。このような問題を解消するため、基板を回転させる等の対策方法があるが、それでも完全に解消するのは難しい問題である。有機層の膜厚が中央にゆくほど厚くなっている場合に、Bの発光画素を例にとって本発明を説明する。   As a method for forming the organic layer, a vapor deposition method is generally used. However, when the organic layer is formed using the vapor deposition method, variations in the film thickness occur in the plane. In order to solve such a problem, there is a countermeasure method such as rotating the substrate, but it is still difficult to completely solve the problem. In the case where the organic layer is thicker toward the center, the present invention will be described using the B light emitting pixel as an example.

図2は、Bの発光画素において、端部の発光素子と中央部の発光素子におけるそれぞれの発光スペクトルを示す説明図である。また、図3は、Bのカラーフィルターにおける膜厚と分光透過率を示す説明図である。   FIG. 2 is an explanatory diagram showing respective emission spectra of the light emitting element at the end and the light emitting element at the center in the B light emitting pixel. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the film thickness and spectral transmittance of the B color filter.

図2に示すように、中央部の発光素子の方が、有機層膜厚が厚いために干渉により発光スペクトルのピーク波長が長波長側になっている。また、図3に示すように、カラーフィルター膜厚が厚くなるほど、透過スペクトルの透過帯域は狭くなっている。発光スペクトルがカラーフィルターを透過した後の色度を、CIE表色系で示したのが下記表1である。カラーフィルターの膜厚を端部と中央部の発光素子で同一にすると、下記表1から明らかなように、CIExで0.008、CIEyで0.028の色度の違いがある。   As shown in FIG. 2, the peak wavelength of the emission spectrum is on the longer wavelength side due to interference because the light emitting element at the center is thicker in the organic layer. Further, as shown in FIG. 3, the transmission band of the transmission spectrum becomes narrower as the color filter film thickness increases. Table 1 below shows the chromaticity after the emission spectrum is transmitted through the color filter in the CIE color system. When the film thickness of the color filter is the same for the light emitting elements at the end portion and the central portion, as is apparent from Table 1 below, there is a difference in chromaticity of 0.008 for CIEx and 0.028 for CIEy.

ここで、図2に示すように、発光スペクトルのピーク波長は、端部の発光素子において465nm、中央部の発光素子において475nmである。カラーフィルターの透過スペクトルのピーク波長は450nmであるため、本発明により透過スペクトルのピーク波長との差が大きい中央部の発光素子のカラーフィルター膜厚を厚くすることを考える。下記表1より、中央部の発光素子におけるカラーフィルターの膜厚を2倍にすると、色度は(0.126,0.084)となり端部の発光素子との色度差が小さくなっていることが分かる。   Here, as shown in FIG. 2, the peak wavelength of the emission spectrum is 465 nm for the light emitting element at the end and 475 nm for the light emitting element at the center. Since the peak wavelength of the transmission spectrum of the color filter is 450 nm, it is considered that the color filter film thickness of the light emitting element in the central portion having a large difference from the peak wavelength of the transmission spectrum is increased according to the present invention. From Table 1 below, when the film thickness of the color filter in the light emitting element at the center is doubled, the chromaticity is (0.126, 0.084), and the chromaticity difference from the light emitting element at the end is small. I understand that.

Figure 2010015716
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以上、Bの色度ずれを低減する手法について説明したが、本発明はBに限定されるわけではなく、R,Gについても同様にして適用することができる。また、カラーフィルターの作製方法については、フォトリソグラフィ法やインクジェット法等、従来から知られている手法を用いることが可能である。ただし、任意の発光画素におけるカラーフィルターの膜厚を変えるには、膜厚を液滴投下量で制御できるインクジェット法がプロセス的に簡便である。   The method for reducing the chromaticity deviation of B has been described above. However, the present invention is not limited to B, and can be similarly applied to R and G. As a method for manufacturing the color filter, a conventionally known method such as a photolithography method or an ink jet method can be used. However, in order to change the film thickness of the color filter in an arbitrary light emitting pixel, an ink jet method capable of controlling the film thickness by the amount of dropped droplets is simple in terms of process.

本発明は発光素子の特性に応じてカラーフィルターを配置する技術であるため、発光素子の特性をカラーフィルター貼付前に知っておくことが重要である。有機層膜厚に起因する色度ばらつきに関しては、事前に予測することが可能である。有機層の成膜中、もしくは、成膜後に分光エリプソメトリーのような光学式膜厚計測器を用いることにより、表示装置の面内の有機層膜厚分布から各発光画素の色度を予測することが可能である。また、成膜装置による有機層の面内分布は常時一定であることが多いため、事前に一度、表示装置を作成していれば面内の発光素子特性の分布を把握することが可能である。   Since the present invention is a technique for arranging a color filter according to the characteristics of the light emitting element, it is important to know the characteristics of the light emitting element before attaching the color filter. The chromaticity variation caused by the organic layer thickness can be predicted in advance. Predict the chromaticity of each light-emitting pixel from the in-plane organic layer film thickness distribution by using an optical film thickness measuring instrument such as spectroscopic ellipsometry during or after the organic film formation. It is possible. In addition, since the in-plane distribution of the organic layer by the film forming apparatus is often constant at all times, it is possible to grasp the distribution of the in-plane light emitting element characteristics once the display device is created in advance. .

<実施形態2>
次に、本発明の実施形態2に係る表示装置について説明する。
<Embodiment 2>
Next, a display device according to Embodiment 2 of the present invention will be described.

実施形態2では、微小共振器構造を用いた有機EL表示装置について説明する。微小共振器構造を用いた有機EL表示装置とは、カソード電極である透明電極8の代わりに5〜30nm程度の金属薄膜をカソード電極として用いる有機EL表示装置のことである。この微小共振器構造を用いた有機EL表示装置は、金属薄膜と金属反射層2との間における光の共振を利用する構造となっている。ただし、共振器構造を用いた場合、共振効果が強いため、下記表2に示すように、有機層の膜厚ずれに対する色度の変化が大きくなる。   In Embodiment 2, an organic EL display device using a microresonator structure will be described. The organic EL display device using a microresonator structure is an organic EL display device that uses a metal thin film of about 5 to 30 nm as a cathode electrode instead of the transparent electrode 8 that is a cathode electrode. The organic EL display device using this microresonator structure has a structure that utilizes the resonance of light between the metal thin film and the metal reflective layer 2. However, when the resonator structure is used, since the resonance effect is strong, as shown in Table 2 below, the change in chromaticity with respect to the film thickness shift of the organic layer becomes large.

Figure 2010015716
Figure 2010015716

上述した理由により、微小共振器構造を用いた有機EL表示装置の場合、面内における複数の画素間の色度ずれが顕著になるため、本発明は特に有効である。微小共振器構造の場合について、本発明の効果を、Rを例にとって説明する。   For the reasons described above, in the case of an organic EL display device using a microresonator structure, the chromaticity shift between a plurality of pixels in the surface becomes remarkable, and therefore the present invention is particularly effective. In the case of a microresonator structure, the effect of the present invention will be described using R as an example.

図4は、Rの発光画素において、端部の発光素子と中央部の発光素子におけるそれぞれの発光スペクトルを示す説明図である。また、図5は、Rのカラーフィルターにおける膜厚と分光透過率を示す説明図である。ここで、中央部の素子は、端部の素子よりも膜厚が厚いとする。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing respective emission spectra of the light emitting element at the end and the light emitting element at the center in the R light emitting pixel. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the film thickness and spectral transmittance of the R color filter. Here, it is assumed that the element at the center is thicker than the element at the end.

図4に示すように、中央部の発光素子は有機層膜厚が厚いために、干渉により発光スペクトルのピーク波長が長波長側になっている。また、図5に示すように、カラーフィルター膜厚が厚くなるほど透過スペクトルの透過帯域は狭くなっている。下記表3に、発光スペクトルがカラーフィルターを透過した後の色度をCIE表色系で示す。カラーフィルターの膜厚を端部と中央部の発光素子で同一にすると、下記表3に示すように、CIExで0.009、CIEyで0.009の色度の違いがある。しかしながら、本発明により端部のカラーフィルターの膜厚を2倍にすると、端部と中央部で色度が同一となる。   As shown in FIG. 4, the light emitting element at the center has a thick organic layer, so that the peak wavelength of the emission spectrum is on the long wavelength side due to interference. Further, as shown in FIG. 5, the transmission band of the transmission spectrum becomes narrower as the color filter film thickness increases. Table 3 below shows the chromaticity after the emission spectrum is transmitted through the color filter in the CIE color system. When the film thickness of the color filter is the same for the light emitting elements at the end and the center, as shown in Table 3 below, there is a difference in chromaticity of 0.009 for CIEx and 0.009 for CIEy. However, if the thickness of the color filter at the end is doubled according to the present invention, the chromaticity is the same at the end and the center.

Figure 2010015716
Figure 2010015716

本発明を用いれば、面内の色度差を低減できるため、色度ムラのない高品質な画像を得ることができる。特に、微小共振器構造のように、膜厚ずれの影響を受けやすい素子構造の場合に本発明は有効であり、歩留まり向上によるコストダウン効果も期待できる。また、実施形態1及び実施形態2は、共にカラーフィルターの膜厚を変えることで面内の色度差を低減しているが、上述したように、カラーフィルターの顔料濃度を変えることでも同様な効果を得ることができるのは自明である。   By using the present invention, an in-plane chromaticity difference can be reduced, so that a high-quality image without chromaticity unevenness can be obtained. In particular, the present invention is effective in the case of an element structure that is easily affected by a film thickness deviation, such as a microresonator structure, and a cost reduction effect due to an improvement in yield can be expected. In both Embodiments 1 and 2, the in-plane chromaticity difference is reduced by changing the film thickness of the color filter. However, as described above, the same effect can be obtained by changing the pigment concentration of the color filter. It is obvious that an effect can be obtained.

本発明は、カラーフィルターの光学特性を表示装置の面内で異ならせることで面内のばらつきを低減することが目的であるので、有機EL素子の積層構造には依存しない。すなわち、TFT基板側から光を取り出すボトムエミッション方式に対しても、本発明は有効である。発光層に関しては、白色発光層を用いてR,G,B発光画素を形成する場合であっても、本発明の有用度は変わらない。   An object of the present invention is to reduce the in-plane variation by changing the optical characteristics of the color filter in the plane of the display device, and thus does not depend on the laminated structure of the organic EL elements. That is, the present invention is also effective for a bottom emission method in which light is extracted from the TFT substrate side. Regarding the light emitting layer, even when the R, G, B light emitting pixels are formed using the white light emitting layer, the usefulness of the present invention does not change.

以下、具体的な実施例により、本発明の表示装置を説明する。   Hereinafter, the display device of the present invention will be described with reference to specific examples.

実施例1として、TFTを含む有機EL基板とカラーフィルター基板の2つを貼り合わせて、図1及び図2に示されるRGB3色からなる有機EL表示装置を作製した。   As Example 1, two organic EL substrates including TFTs and a color filter substrate were bonded to produce an organic EL display device having three colors RGB shown in FIGS. 1 and 2.

まず、TFTを含む有機EL基板について説明する。支持体としてのガラス基板1上に、低温ポリシリコンからなるTFT駆動回路(省略)を形成し、その上にアクリル樹脂からなる平坦化膜(省略)を形成して基板とした。この上に、金属反射層2としてアルミニウム合金(AlNiPd)を約100nmスパッタリング法にて形成してパターニングし、さらに、透明導電層3としてIZOをスパッタリング法にて20nm形成してパターニングした。さらに、アクリル樹脂により素子分離膜(省略)を形成し陽極付き基板を作成した。これをイソプロピルアルコール(IPA)で超音波洗浄し、次いで、煮沸洗浄後、乾燥した。さらに、UV/オゾン洗浄してから有機化合物を真空蒸着により成膜した。   First, an organic EL substrate including a TFT will be described. A TFT drive circuit (omitted) made of low-temperature polysilicon was formed on a glass substrate 1 as a support, and a planarizing film (omitted) made of acrylic resin was formed thereon to form a substrate. On this, an aluminum alloy (AlNiPd) was formed and patterned as a metal reflective layer 2 by a sputtering method of about 100 nm, and IZO was formed and patterned as a transparent conductive layer 3 by a sputtering method by 20 nm. Further, an element isolation film (omitted) was formed from an acrylic resin to prepare a substrate with an anode. This was ultrasonically washed with isopropyl alcohol (IPA), then boiled and dried. Further, after UV / ozone cleaning, an organic compound was deposited by vacuum deposition.

始めに、シャドーマスクを用いて、RGBそれぞれの正孔輸送層4を成膜した。すなわち、Rの正孔輸送層4Rとしてα−NPDを60nm成膜した。また、Gの正孔輸送層4Gとしてα−NPDを40nm成膜した。また、Bの正孔輸送層4Bとしてα−NPDを20nm成膜した。   First, RGB hole transport layers 4 were formed using a shadow mask. That is, α-NPD was deposited to 60 nm as the R hole transport layer 4R. Further, an α-NPD film having a thickness of 40 nm was formed as the G hole transport layer 4G. Further, an α-NPD film having a thickness of 20 nm was formed as the B hole transport layer 4B.

次に、発光層5として、シャドーマスクを用いて、RGBそれぞれの発光層5を成膜した。Rの発光層5Rでは、ホストであるAlq3と、発光性化合物DCM[4−(dicyanomethylene)−2−methyl−6(p−dimethylaminostyryl)−4H−pyran]とを共蒸着(重量比99:1)して成膜した。Rの発光層5Rの膜厚は、60nmである。Gの発光層5Gでは、ホストであるAlq3と、発光性化合物クマリン6を共蒸着(重量比99:1)して成膜した。Gの発光層5Gの膜厚は、40nmである。Bの発光層5Bでは、ホストであるBalqと発光性化合物Peryleneとを共蒸着(重量比90:10)して成膜した。Bの発光層5Bの膜厚は、30nmである。   Next, as the light emitting layer 5, each of the RGB light emitting layers 5 was formed using a shadow mask. In the R light emitting layer 5R, the host Alq3 and the light emitting compound DCM [4- (dicyanomethylene) -2-methyl-6 (p-dimethylaminostyryl) -4H-pyran] were co-evaporated (weight ratio 99: 1). To form a film. The film thickness of the R light emitting layer 5R is 60 nm. In the G light emitting layer 5G, Alq3 as a host and the light emitting compound coumarin 6 were co-evaporated (weight ratio 99: 1) to form a film. The film thickness of the G light emitting layer 5G is 40 nm. In the B light-emitting layer 5B, the host Balq and the light-emitting compound Perylene were co-deposited (weight ratio 90:10) to form a film. The film thickness of the B light emitting layer 5B is 30 nm.

次に、共通の電子輸送層6として、バソフェナントロリン(Bphen)を真空蒸着法にて10nmの膜厚に形成し、共通の電子注入層7として、BphenとCs2CO3を共蒸着(重量比90:10)して40nmの膜厚に成膜した。 Next, as a common electron transport layer 6, bathophenanthroline (Bphen) is formed to a thickness of 10 nm by vacuum deposition, and as a common electron injection layer 7, Bphen and Cs 2 CO 3 are co-evaporated (weight ratio). 90:10) to form a film having a thickness of 40 nm.

有機層蒸着時の真空度は3×10-4Paであった。 The degree of vacuum at the time of organic layer deposition was 3 × 10 −4 Pa.

そして、真空を破ることなしにスパッタ装置に移動し、透明電極8としてITOの透明電極を40nm成膜した。さらに、パッッシベーション膜9として、窒化酸化シリコンを700nmの膜厚に成膜した。   And it moved to the sputtering device without breaking the vacuum, and a 40-nm ITO transparent electrode was formed as the transparent electrode 8. Further, as the passivation film 9, silicon nitride oxide was formed to a thickness of 700 nm.

パッッシベーション膜9まで形成した基板をスパッタ装置より取り出し、パッッシベーション膜9の上へ厚さ500umのアクリル樹脂(図示省略)を形成し、有機EL基板とした。   The substrate formed up to the passivation film 9 was taken out from the sputtering apparatus, and an acrylic resin (not shown) having a thickness of 500 μm was formed on the passivation film 9 to obtain an organic EL substrate.

次にカラーフィルター基板について説明する。   Next, the color filter substrate will be described.

カラーフィルター基板となるガラス上に、R、G、Bの各発光画素間の光遮光用のブラックマトリクス(図示省略)を、一般的なフォトリソグラフィ方式を用いて格子状に形成した。なお、このブラックマトリクスは必ず必要なものではない。   On a glass serving as a color filter substrate, a black matrix (not shown) for light shielding between R, G, and B light-emitting pixels was formed in a lattice shape using a general photolithography method. This black matrix is not always necessary.

その後、既存の材料によって形成された隔壁(図示省略)内にインクジェット法を用いてR,G,Bそれぞれの各着色材料を吐出する。この際、有機EL表示装置の面内でのばらつきを低減するよう、カラーフィルターの膜厚を面内で異なるようにした。具体的には、中央部の画素に配置するカラーフィルターの膜厚を端部の画素の2倍にした。カラーフィルターの膜厚は液滴投下量に依って決定されるため、カラーフィルターの設計膜厚に応じて画素によって液滴投下量を制御した。   Thereafter, each of the R, G, and B coloring materials is discharged into a partition wall (not shown) made of an existing material using an ink jet method. At this time, the thickness of the color filter was varied in the plane so as to reduce the variation in the plane of the organic EL display device. Specifically, the film thickness of the color filter disposed in the central pixel is made twice that of the edge pixel. Since the film thickness of the color filter is determined by the amount of dropped liquid, the amount of dropped liquid was controlled by the pixel according to the design film thickness of the color filter.

以上のようにして作製した有機EL基板と、カラーフィルター基板の2つを貼り合わせて、RGB3色からなる有機EL表示装置を作製した。   The organic EL substrate produced as described above and the color filter substrate were bonded together to produce an organic EL display device composed of RGB three colors.

実施例2は、有機EL基板に関して、透明電極8の代わりに銀をカソードとして用いた以外は、実施例1と同様にして作成した。銀の膜厚は10nmとして、スパッタ装置で作成した。また、カラーフィルター基板となるガラス上にR,G,B,各発光画素間の光遮光用のブラックマトリクス(図示省略)を、一般的なフォトリソグラフィ方式を用いて格子状に作作成した。なお、このブラックマトリクスは必ず必要なものではない。   Example 2 was prepared in the same manner as Example 1 except that silver was used as the cathode instead of the transparent electrode 8 with respect to the organic EL substrate. The film thickness of silver was 10 nm, and it was created with a sputtering apparatus. In addition, a black matrix (not shown) for light shielding between R, G, B and each light emitting pixel was formed on a glass serving as a color filter substrate in a lattice shape using a general photolithography method. This black matrix is not always necessary.

その後、既存の材料によって形成された隔壁(図示省略)内にインクジェット法を用いてR,G,Bそれぞれの各着色材料を吐出する。   Thereafter, each of the R, G, and B coloring materials is discharged into a partition wall (not shown) made of an existing material using an ink jet method.

この際、有機EL表示装置の面内でのばらつきを低減するよう、カラーフィルターの顔料濃度を面内で異なるようにした。具体的には、端部の画素に配置するカラーフィルターの顔料濃度を中央部の画素の2倍にした。   At this time, the pigment concentration of the color filter was varied in the plane so as to reduce the variation in the plane of the organic EL display device. Specifically, the pigment concentration of the color filter disposed in the pixel at the end is set to double that of the pixel at the center.

以上のようにして作製した有機EL基板と、カラーフィルター基板の2つを貼り合わせて、RGB3色からなる有機EL表示装置を作製した。   The organic EL substrate produced as described above and the color filter substrate were bonded together to produce an organic EL display device composed of RGB three colors.

本発明で用いる発光画素である有機EL素子の概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view of an organic EL element that is a light-emitting pixel used in the present invention. Bの発光画素において、端部の発光素子と中央部の発光素子におけるそれぞれの発光スペクトルを示す説明図。Explanatory drawing which shows each light emission spectrum in the light emitting element of an edge part in the light emitting pixel of B, and the light emitting element of a center part. Bのカラーフィルターにおける膜厚と分光透過率を示す説明図。Explanatory drawing which shows the film thickness and spectral transmittance in the color filter of B. Rの発光画素において、端部の発光素子と中央部の発光素子におけるそれぞれの発光スペクトルを示す説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram showing emission spectra of an end light emitting element and a central light emitting element in an R light emitting pixel. Rのカラーフィルターにおける膜厚と分光透過率を示す説明図。Explanatory drawing which shows the film thickness and spectral transmittance in a color filter of R.

符号の説明Explanation of symbols

1 ガラス基板
2 金属反射層
3 透明導電層
4 正孔輸送層
5 発光層
6 電子輸送層
7 電子注入層
8 透明電極
9 パッシベーション膜
10 カラーフィルター
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass substrate 2 Metal reflective layer 3 Transparent conductive layer 4 Hole transport layer 5 Light emitting layer 6 Electron transport layer 7 Electron injection layer 8 Transparent electrode 9 Passivation film 10 Color filter

Claims (6)

少なくとも単色の発光素子と、その上面に設けられたカラーフィルターとを有する画素を複数個配置した表示装置において、
前記複数の発光素子の少なくとも1組の同色発光素子間で、発光スペクトルのピーク波長と前記カラーフィルターにおける透過スペクトルのピーク波長の差が大きい程、前記カラーフィルターにおける透過スペクトルの透過帯域を狭くすることを特徴とする表示装置。
In a display device in which a plurality of pixels having at least a single color light emitting element and a color filter provided on the upper surface are arranged,
The transmission band of the transmission spectrum in the color filter is narrowed as the difference between the peak wavelength of the emission spectrum and the peak wavelength of the transmission spectrum in the color filter between at least one pair of the same color light emitting elements of the plurality of light emitting elements is increased. A display device.
前記複数の発光素子の少なくとも1組の同色発光素子間で、前記発光素子における発光スペクトルのピーク波長と前記カラーフィルターにおける透過スペクトルのピーク波長の差が大きい程、前記カラーフィルターの膜厚を厚くすることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。   The film thickness of the color filter is increased as the difference between the peak wavelength of the emission spectrum in the light-emitting element and the peak wavelength of the transmission spectrum in the color filter is increased between at least one set of the same-color light-emitting elements of the plurality of light-emitting elements. The display device according to claim 1. 前記複数の発光素子の少なくとも1組の同色発光素子間で、前記発光素子における発光スペクトルのピーク波長と前記カラーフィルターにおける透過スペクトルのピーク波長の差が大きい程、前記カラーフィルターの顔料濃度を高くすることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。   The pigment concentration of the color filter is increased as the difference between the peak wavelength of the emission spectrum of the light emitting element and the peak wavelength of the transmission spectrum of the color filter is increased between at least one set of the same color light emitting elements of the plurality of light emitting elements. The display device according to claim 1. 前記発光素子は有機発光素子であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の表示装置。   The display device according to claim 1, wherein the light emitting element is an organic light emitting element. 光取り出し側の電極に金属薄膜を用いたことを特徴とする請求項4に記載の表示装置。   The display device according to claim 4, wherein a metal thin film is used for the electrode on the light extraction side. 前記カラーフィルターの形成にインクジェット法を用いることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の表示装置。   The display device according to claim 4, wherein an ink jet method is used for forming the color filter.
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