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Abstract
Description
本発明は表示装置に関する。 The present invention relates to a display device.
有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「エレクトロルミネッセンス」を「EL」ということがある。)は、発光素子の一種であり、発光材料に有機物を用いた発光層と、該発光層を介在させて対向して配置される一対の電極(陽極および陰極)とを備える。この有機EL素子に電圧を印加すると、陽極から正孔が注入されるとともに陰極から電子が注入され、これら正孔と電子が発光層において結合することによって発光する。 An organic electroluminescence element (hereinafter, “electroluminescence” is sometimes referred to as “EL”) is a kind of light emitting element, and is opposed to a light emitting layer using an organic substance as a light emitting material with the light emitting layer interposed therebetween. And a pair of electrodes (anode and cathode) arranged. When a voltage is applied to the organic EL element, holes are injected from the anode and electrons are injected from the cathode, and light is emitted by combining these holes and electrons in the light emitting layer.
有機EL素子は例えば表示装置の画素光源として用いられる。表示装置はその駆動方式によってアクティブマトリクス(AM)駆動方式のものと、パッシブマトリクス(PM)駆動方式のものに大別される。例えばAM駆動方式の表示装置では、有機EL素子を個別に駆動する駆動回路が形成された駆動基板上に、複数の有機EL素子が設けられている。有機EL素子は、この駆動回路によって個別に駆動されることにより、それぞれが画素光源として機能する。 The organic EL element is used as a pixel light source of a display device, for example. Display devices are roughly classified into an active matrix (AM) driving method and a passive matrix (PM) driving method depending on the driving method. For example, in an AM driving type display device, a plurality of organic EL elements are provided on a driving substrate on which driving circuits for individually driving the organic EL elements are formed. Each organic EL element functions as a pixel light source by being individually driven by this drive circuit.
駆動基板に形成される駆動回路には、スイッチング素子として薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)が一般的に用いられている。現在この薄膜トランジスタの諸特性の向上を目的として、様々な研究開発がなされている。例えば半導体としてアモルファス酸化物半導体を用いた透明薄膜トランジスタが提案されている(例えば非特許文献1参照)。 In the drive circuit formed on the drive substrate, a thin film transistor (TFT) is generally used as a switching element. Currently, various researches and developments have been made for the purpose of improving various characteristics of the thin film transistor. For example, a transparent thin film transistor using an amorphous oxide semiconductor as a semiconductor has been proposed (see, for example, Non-Patent Document 1).
表示装置の構成としては、有機EL素子から出射する光が駆動基板を通過して視聴者に視認される形態と、駆動基板を通過さずに直接視聴者に視認される形態とが考えられる。すなわち視聴者と有機EL素子との間に駆動基板が介在する形態と、駆動基板よりも視聴者寄りに有機EL素子が配置される形態とがある。前者では駆動基板に向けて光を出射すように有機EL素子が駆動基板に搭載され、後者では駆動基板とは反対側に光を出射するように有機EL素子が駆動基板に搭載される。駆動基板とは反対側に光を出射する構成(「トップエミッション型」ということがある。)の有機EL素子は光が駆動回路によって遮られることがないため、駆動回路のために開口率が制限されることはない。しかしながら駆動基板側に光を出射する構成(「ボトムエミッション型」ということがある。)の有機EL素子は光が駆動回路によって遮られるため、駆動回路のために開口率が必然的に制限される。 As a configuration of the display device, there are a form in which light emitted from the organic EL element passes through the driving substrate and is visually recognized by the viewer, and a form in which the light is directly viewed by the viewer without passing through the driving substrate. That is, there are a form in which the driving substrate is interposed between the viewer and the organic EL element, and a form in which the organic EL element is arranged closer to the viewer than the driving substrate. In the former, the organic EL element is mounted on the driving substrate so as to emit light toward the driving substrate, and in the latter, the organic EL element is mounted on the driving substrate so as to emit light on the side opposite to the driving substrate. The organic EL element that emits light to the opposite side of the drive substrate (sometimes called "top emission type") does not block the light by the drive circuit, so the aperture ratio is limited for the drive circuit. Will never be done. However, in an organic EL element configured to emit light to the drive substrate side (sometimes referred to as a “bottom emission type”), light is blocked by the drive circuit, and thus the aperture ratio is inevitably limited due to the drive circuit. .
ボトムエミッション型の有機EL素子では開口率が駆動回路によって制限されるため、結果として有機EL素子の発光する面の面積(以下、発光面積という場合がある。)が制限されることになる。そのため輝度を所定の値としたときに、素子全体から放射される光の強度が低くなる。このように開口率が制限されるとしても、有機EL素子に印加する電圧を高くすることによって輝度を高くすることは可能なので、素子全体から放射される光の強度を高くすれば、TFT基板を通して出射する光を所期の強度に制御することは可能ではある。しかしながらこの場合、有機EL素子の負荷が大きくなるため素子寿命が短くなるという問題が生じる。そのため開口率はより高い方が好ましい。前述した薄膜トランジスタは透明なのでこれをTFT基板に用いることにより確かに開口率は向上するが、装置の特性向上のために、さらなる開口率の向上が求められている。 In the bottom emission type organic EL element, the aperture ratio is limited by the drive circuit. As a result, the area of the light emitting surface of the organic EL element (hereinafter sometimes referred to as a light emission area) is limited. Therefore, when the luminance is set to a predetermined value, the intensity of light emitted from the entire element is lowered. Even if the aperture ratio is limited in this way, it is possible to increase the luminance by increasing the voltage applied to the organic EL element. Therefore, if the intensity of light emitted from the entire element is increased, It is possible to control the emitted light to the desired intensity. However, in this case, the load on the organic EL element is increased, which causes a problem that the element life is shortened. Therefore, a higher aperture ratio is preferable. Since the above-mentioned thin film transistor is transparent, the aperture ratio is certainly improved by using it for the TFT substrate. However, in order to improve the characteristics of the device, further improvement of the aperture ratio is required.
また有機EL素子から放射される光は、駆動基板と外界の空気との界面において全反射等で反射されるので、外界に出射せずにその大部分が装置内部に閉じ込められる。そのため有機EL素子から放射される光の大部分が有効に利用されないのが現状である。前述と同様に、たとえ光の一部が反射されたとしても、有機EL素子に印加する電圧を高くすることによって、TFT基板を通して出射する光を所期の強度に制御することは可能ではあるが、この場合素子寿命が短くなるという問題が生じる。そこで有機EL素子から放射される光を、より高効率に外界に出射する構成の装置が求められている。 Further, the light emitted from the organic EL element is reflected by total reflection or the like at the interface between the driving substrate and the outside air, so that most of the light is confined inside the apparatus without being emitted to the outside. Therefore, at present, most of the light emitted from the organic EL element is not effectively used. As described above, even if part of the light is reflected, it is possible to control the light emitted through the TFT substrate to the desired intensity by increasing the voltage applied to the organic EL element. In this case, there arises a problem that the element life is shortened. Therefore, there is a demand for an apparatus configured to emit light emitted from an organic EL element to the outside with higher efficiency.
従って本発明の目的は、有機EL素子の開口率が高く、有機EL素子から放射される光を高効率に取り出すことのできる表示装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a display device in which the aperture ratio of an organic EL element is high and light emitted from the organic EL element can be extracted with high efficiency.
本発明は、光透過性を示す駆動回路が形成された、光透過性を示す駆動基板と、
該駆動基板上に設けられ、前記駆動回路に駆動されて前記駆動基板に向けて光を放射する複数の有機エレクトロルミネッセンス素子と、
該複数の有機エレクトロルミネッセンス素子との間に前記駆動基板を介在させて配置されるフィルムと、を有する表示装置であり、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、前記駆動基板の厚み方向の一方から見て駆動回路に重なる位置に配置され、
前記フィルムは、ヘイズ値が70%以上かつ全光線透過率が50%以上であり、駆動基板側とは反対側の表面が凹凸形状であり、該凹凸形状の表面が雰囲気との界面を成すことを特徴とする表示装置に関する。
The present invention includes a drive substrate exhibiting light transparency on which a drive circuit exhibiting light transparency is formed,
A plurality of organic electroluminescence elements that are provided on the driving substrate and are driven by the driving circuit to emit light toward the driving substrate;
A film disposed with the drive substrate interposed between the plurality of organic electroluminescence elements, and a display device having
The organic electroluminescence element is disposed at a position overlapping the drive circuit as viewed from one of the thickness directions of the drive substrate,
The film has a haze value of 70% or more and a total light transmittance of 50% or more, the surface opposite to the driving substrate side is uneven, and the uneven surface forms an interface with the atmosphere. The present invention relates to a display device.
また本発明は、前記駆動回路は、前記駆動基板の厚み方向の一方から見て前記有機エレクトロルミネッセンス素子に重なる位置に配置される光透過性を示す配線を含み、該配線が無機酸化物導電体から成ることを特徴とする前記表示装置に関する。 According to the present invention, the driving circuit includes a light-transmitting wiring disposed at a position overlapping the organic electroluminescence element when viewed from one side in the thickness direction of the driving substrate, and the wiring is an inorganic oxide conductor. It is related with the said display apparatus characterized by comprising.
また本発明は、前記駆動回路は、前記駆動基板の厚み方向の一方から見て前記有機エレクトロルミネッセンス素子に重なる位置に配置される光透過性を示すトランジスタ素子を含み、該トランジスタ素子が無機酸化物半導体から成る半導体層を含むことを特徴とする前記表示装置に関する。 The drive circuit includes a transistor element exhibiting light transmittance disposed at a position overlapping the organic electroluminescence element when viewed from one side in the thickness direction of the drive substrate, and the transistor element is an inorganic oxide. The display device includes a semiconductor layer made of a semiconductor.
また本発明は、前記無機酸化物半導体および無機酸化物導電体が、それぞれ亜鉛錫酸化物またはインジウム含有酸化物であり、
前記半導体層は前記配線よりもキャリア濃度が低いことを特徴とする前記表示装置に関する。
Further, in the present invention, the inorganic oxide semiconductor and the inorganic oxide conductor are zinc tin oxide or indium-containing oxide, respectively.
The semiconductor layer has a carrier concentration lower than that of the wiring.
また本発明は、前記フィルムは、駆動基板側とは反対側の表面に複数の凹面が設けられて該表面が凹凸状に形成されていることを特徴とする前記表示装置に関する。 The present invention also relates to the display device, wherein the film is provided with a plurality of concave surfaces on the surface opposite to the drive substrate side, and the surfaces are formed in an uneven shape.
有機EL素子の開口率が高く、有機EL素子から放射される光を高効率に取り出すことができる表示装置を実現することができる。 A display device in which the aperture ratio of the organic EL element is high and light emitted from the organic EL element can be extracted with high efficiency can be realized.
以下図面を参照して本発明の実施の一形態について説明する。図1は本実施形態の表示装置1の一部を示す平面図である。図2は表示装置のうちの一画素分に相当する領域を拡大して示す断面図である。図3は駆動回路の回路構成の一部を示す図である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a part of the
表示装置1は、光透過性を示す駆動回路11が形成された光透過性を示す駆動基板21と、該駆動基板上に設けられ、前記駆動回路11に駆動されて前記駆動基板に向けて光を放射する複数の有機EL素子31と、該複数の有機EL素子31との間に前記駆動基板21を介在させて配置されるフィルム41とを備える。本明細書において「光」とは有機EL素子が放射する波長範囲の光を意味し、通常は可視光を意味する。従って所定の部材が光透過性を示すとは、有機EL素子から放射されて、所定の部材に入射する光の少なくとも一部が透過することを意味する。
The
(1)表示装置の構成
まず表示装置1の構成について説明する。
(1) Configuration of Display Device First, the configuration of the
(有機EL素子)
有機EL素子31は駆動基板21上に設けられ、駆動回路11に駆動されて駆動基板21に向けて光を放射する。換言するとボトムエミッション型の複数の有機EL素子31が駆動基板21上に設けられる。本実施形態では駆動基板21上に複数の有機EL素子31がマトリクス状に設けられる。具体的には、複数の有機EL素子31は駆動基板21上において行方向Xに等間隔をあけるとともに、列方向Yに等間隔をあけてそれぞれが離散的に配置される。
(Organic EL device)
The
また駆動基板21上には行方向Xおよび列方向Yに延伸する格子状の隔壁51が設けられる。この隔壁51は各有機EL素子31を区分けするために設けられる。各有機EL素子31はこの格子状の隔壁51に囲まれた領域に設けられる。換言すると行方向Xおよび列方向Yに隣り合う有機EL素子31間に介在するように隔壁51は配置される。
A grid-
有機EL素子31は、一対の電極32,33と、該電極間に配置される1または複数の所定の層34とを備える。駆動基板21の厚み方向の一方の表面には、一対の電極のうちの一方の電極(以下、「一方の電極」を「第1電極32」といい、「他方の電極」を「第2電極33」ということがある。)が設けられている。第1電極32および第2電極33のうちの一方は陽極として設けられ、他方は陰極として設けられる。なお以下本明細書では駆動基板21の厚み方向の一方を「上方」または「上」と記載し、厚み方向の他方を「下方」または「下」と記載することがある。
The
第1電極32は1つの有機EL素子31に対して1つ設けられる。すなわち第1電極32は、有機EL素子31と同じ数だけ駆動基板21上に形成される。複数の第1電極32は駆動基板21上においてマトリクス状に設けられる。すなわち第1電極32は駆動基板21上において行方向Xに等間隔をあけるとともに列方向Yに等間隔をあけてそれぞれが離散的に配置される。第1電極32は、平板状であり、駆動基板21の厚み方向の一方から見て(以下「平面視で」ということがある。)略矩形状に形成される。第1電極32は平面視で隔壁51に囲まれる領域に設けられ、その周縁部が隔壁51の一部に重なっている。有機EL素子31は第1電極32を通して光を出射するので、第1電極32は光透過性を示す導電性薄膜から構成される。
One first electrode 32 is provided for one
有機EL素子31は所定の層34として少なくとも1層の発光層を備える。所定の層34は平面視で第1電極32に重なる領域、すなわち隔壁51に囲まれる領域に配置される。
The
陰極と発光層との間に設けられる層としては、電子注入層、電子輸送層、正孔ブロック層などを挙げることができる。陰極と発光層との間に電子注入層と電子輸送層との両方の層が設けられる場合、陰極に接する層を電子注入層といい、この電子注入層を除く層を電子輸送層という。 Examples of the layer provided between the cathode and the light emitting layer include an electron injection layer, an electron transport layer, and a hole blocking layer. In the case where both the electron injection layer and the electron transport layer are provided between the cathode and the light emitting layer, the layer in contact with the cathode is referred to as an electron injection layer, and the layer excluding this electron injection layer is referred to as an electron transport layer.
電子注入層は、陰極からの電子注入効率を改善する機能を有する。電子輸送層は、陰極、電子注入層または陰極により近い電子輸送層からの電子注入を改善する機能を有する。正孔ブロック層は、正孔の輸送を堰き止める機能を有する。なお電子注入層、及び/又は電子輸送層が正孔の輸送を堰き止める機能を有する場合には、これらの層が正孔ブロック層を兼ねることがある。 The electron injection layer has a function of improving electron injection efficiency from the cathode. The electron transport layer has a function of improving electron injection from the cathode, the electron injection layer, or the electron transport layer closer to the cathode. The hole blocking layer has a function of blocking hole transport. In the case where the electron injection layer and / or the electron transport layer have a function of blocking hole transport, these layers may also serve as the hole blocking layer.
陽極と発光層との間に設けられる層としては、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層などを挙げることができる。陽極と発光層との間に、正孔注入層と正孔輸送層との両方の層が設けられる場合、陽極に接する層を正孔注入層といい、この正孔注入層を除く層を正孔輸送層という。 Examples of the layer provided between the anode and the light emitting layer include a hole injection layer, a hole transport layer, and an electron block layer. When both the hole injection layer and the hole transport layer are provided between the anode and the light-emitting layer, the layer in contact with the anode is called a hole injection layer, and the layers other than the hole injection layer are positive. It is called a hole transport layer.
正孔注入層は、陽極からの正孔注入効率を改善する機能を有する。正孔輸送層は、陽極、正孔注入層または陽極により近い正孔輸送層からの正孔注入を改善する機能を有する。電子ブロック層は、電子の輸送を堰き止める機能を有する。なお正孔注入層、及び/又は正孔輸送層が電子の輸送を堰き止める機能を有する場合には、これらの層が電子ブロック層を兼ねることがある。 The hole injection layer has a function of improving hole injection efficiency from the anode. The hole transport layer has a function of improving hole injection from the anode, the hole injection layer, or the hole transport layer closer to the anode. The electron blocking layer has a function of blocking electron transport. In the case where the hole injection layer and / or the hole transport layer has a function of blocking electron transport, these layers may also serve as an electron blocking layer.
なお電子注入層および正孔注入層を総称して電荷注入層と言う場合があり、電子輸送層および正孔輸送層を総称して電荷輸送層と言う場合がある。 The electron injection layer and the hole injection layer may be collectively referred to as a charge injection layer, and the electron transport layer and the hole transport layer may be collectively referred to as a charge transport layer.
第2電極33は本実施形態では所定の層34上から駆動基板21全体にわたって一面に形成され、各有機EL素子31に共通する電極として設けられる。
In the present embodiment, the second electrode 33 is formed over the entire surface of the
本実施の形態の有機EL素子のとりうる層構成の一例を以下に示す。
a)陽極/発光層/陰極
b)陽極/正孔注入層/発光層/陰極
c)陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極
d)陽極/正孔注入層/発光層/電子輸送層/陰極
e)陽極/正孔注入層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
f)陽極/正孔輸送層/発光層/陰極
g)陽極/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極
h)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
i)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
j)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/陰極
k)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極
l)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
m)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
n)陽極/発光層/電子注入層/陰極
o)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
p)陽極/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(ここで、記号「/」は、記号「/」を挟む各層が隣接して積層されていることを示す。以下同じ。)
本実施の形態の有機EL素子は2層以上の発光層を有していてもよい。上記a)〜p)の層構成のうちのいずれか1つにおいて、陽極と陰極とに挟持された積層体を「構造単位A」とすると、2層の発光層を有する有機EL素子の構成として、以下のq)に示す層構成を挙げることができる。なお2つある(構造単位A)の層構成は互いに同じでも、異なっていてもよい。
q)陽極/(構造単位A)/電荷発生層/(構造単位A)/陰極
また「(構造単位A)/電荷発生層」を「構造単位B」とすると、3層以上の発光層を有する有機EL素子の構成として、以下のr)に示す層構成を挙げることができる。
r)陽極/(構造単位B)x/(構造単位A)/陰極
なお記号「x」は2以上の整数を表し、(構造単位B)xは「構造単位B」がx段積層された積層体を表す。また複数ある(構造単位B)の層構成は同じでも、異なっていてもよい。
An example of a layer structure that can be taken by the organic EL element of the present embodiment is shown below.
a) anode / light emitting layer / cathode b) anode / hole injection layer / light emitting layer / cathode c) anode / hole injection layer / light emitting layer / electron injection layer / cathode d) anode / hole injection layer / light emitting layer / Electron transport layer / cathode e) anode / hole injection layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode f) anode / hole transport layer / light emitting layer / cathode g) anode / hole transport layer / light emitting layer / Electron injection layer / cathode h) anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode i) anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode j) anode / hole Injection layer / hole transport layer / light emitting layer / cathode k) anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron injection layer / cathode l) anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / Electron transport layer / cathode m) anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode n) anode / light emitting layer / electron injection layer / cathode o) anode / Photo layer / electron transport layer / cathode p) anode / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode (here, the symbol “/” indicates that the layers sandwiching the symbol “/” are stacked adjacent to each other) The same shall apply hereinafter.)
The organic EL element of the present embodiment may have two or more light emitting layers. In any one of the layer configurations of a) to p) above, when the laminate sandwiched between the anode and the cathode is referred to as “structural unit A”, the configuration of the organic EL element having two light emitting layers is obtained. Examples of the layer structure shown in the following q) can be given. Note that the two (structural unit A) layer structures may be the same or different.
q) Anode / (structural unit A) / charge generating layer / (structural unit A) / cathode If “(structural unit A) / charge generating layer” is “structural unit B”, it has three or more light emitting layers. Examples of the structure of the organic EL element include the layer structure shown in the following r).
r) anode / (structural unit B) x / (structural unit A) / cathode The symbol “x” represents an integer of 2 or more, and (structural unit B) x is a stack in which “structural unit B” is stacked in x stages. Represents the body. A plurality of (structural units B) may have the same or different layer structure.
ここで電荷発生層とは電界を印加することにより正孔と電子を発生する層である。電荷発生層としては、例えば酸化バナジウム、インジウムスズ酸化物(Indium Tin Oxide:略称ITO)、酸化モリブデンなどから成る薄膜を挙げることができる。 Here, the charge generation layer is a layer that generates holes and electrons by applying an electric field. Examples of the charge generation layer include a thin film made of vanadium oxide, indium tin oxide (abbreviated as ITO), molybdenum oxide, or the like.
第1電極32を陽極とし、第2電極33を陰極とする形態の有機EL素子では、上記a)〜q)の構成において左側の層から順に各層が駆動基板21に積層される。また逆に第1電極32を陰極とし、第2電極33を陽極とする形態の有機EL素子では、上記a)〜q)の構成において右側の層から順に各層が駆動基板21に積層される。
In the organic EL element in which the first electrode 32 is used as an anode and the second electrode 33 is used as a cathode, each layer is stacked on the
<陽極>
発光層からの光を陽極を通して取出す構成の有機EL素子の場合、陽極には光透過性を示す電極が用いられる。光透過性を示す電極としては、金属酸化物、金属硫化物および金属などの薄膜を用いることができ、電気伝導度および光透過率の高いものが好適に用いられる。具体的には酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ITO、インジウム亜鉛酸化物(Indium Zinc Oxide:略称IZO)、金、白金、銀、および銅などから成る薄膜が用いられ、これらの中でもITO、IZO、または酸化スズから成る薄膜が好適に用いられる。陽極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法などを挙げることができる。また、該陽極として、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体などの有機の透明導電膜を用いてもよい。
<Anode>
In the case of an organic EL element configured to take out light from the light emitting layer through the anode, an electrode exhibiting optical transparency is used for the anode. As the electrode exhibiting light transmittance, a thin film of metal oxide, metal sulfide, metal or the like can be used, and an electrode having high electrical conductivity and light transmittance is preferably used. Specifically, thin films made of indium oxide, zinc oxide, tin oxide, ITO, indium zinc oxide (abbreviated as IZO), gold, platinum, silver, copper, and the like are used. Among these, ITO, IZO Or a thin film made of tin oxide is preferably used. Examples of a method for producing the anode include a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, and a plating method. Further, an organic transparent conductive film such as polyaniline or a derivative thereof, polythiophene or a derivative thereof may be used as the anode.
陽極の膜厚は、要求される特性および工程の簡易さなどを考慮して適宜設定され、例えば10nm〜10μmであり、好ましくは20nm〜1μmであり、さらに好ましくは50nm〜500nmである。 The film thickness of the anode is appropriately set in consideration of required characteristics and process simplicity, and is, for example, 10 nm to 10 μm, preferably 20 nm to 1 μm, and more preferably 50 nm to 500 nm.
<正孔注入層>
正孔注入層を構成する正孔注入材料としては、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、および酸化アルミニウムなどの酸化物や、フェニルアミン系、スターバースト型アミン系、フタロシアニン系、アモルファスカーボン、ポリアニリン、およびポリチオフェン誘導体などを挙げることができる。
<Hole injection layer>
As the hole injection material constituting the hole injection layer, oxides such as vanadium oxide, molybdenum oxide, ruthenium oxide, and aluminum oxide, phenylamine type, starburst type amine type, phthalocyanine type, amorphous carbon, polyaniline, And polythiophene derivatives.
正孔注入層の成膜方法としては、例えば正孔注入材料を含む溶液からの成膜を挙げることができる。溶液からの成膜に用いられる溶媒としては、正孔注入材料を溶解させるものであれば特に制限はなく、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタンなどの塩素系溶媒、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテートなどのエステル系溶媒、および水を挙げることができる。 Examples of the method for forming the hole injection layer include film formation from a solution containing a hole injection material. The solvent used for film formation from a solution is not particularly limited as long as it dissolves the hole injection material. Chlorine solvents such as chloroform, methylene chloride, dichloroethane, ether solvents such as tetrahydrofuran, toluene, xylene And aromatic hydrocarbon solvents such as acetone, ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone, ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate and ethyl cellosolve acetate, and water.
正孔注入層の膜厚は、求められる特性および工程の簡易さなどを考慮して適宜設定され、例えば1nm〜1μmであり、好ましくは2nm〜500nmであり、さらに好ましくは5nm〜200nmである。 The film thickness of the hole injection layer is appropriately set in consideration of required characteristics and process simplicity, and is, for example, 1 nm to 1 μm, preferably 2 nm to 500 nm, and more preferably 5 nm to 200 nm.
<正孔輸送層>
正孔輸送層を構成する正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリピロール若しくはその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)若しくはその誘導体、又はポリ(2,5−チエニレンビニレン)若しくはその誘導体などを挙げることができる。
<Hole transport layer>
As the hole transport material constituting the hole transport layer, polyvinylcarbazole or a derivative thereof, polysilane or a derivative thereof, a polysiloxane derivative having an aromatic amine in a side chain or a main chain, a pyrazoline derivative, an arylamine derivative, a stilbene derivative, Triphenyldiamine derivative, polyaniline or derivative thereof, polythiophene or derivative thereof, polyarylamine or derivative thereof, polypyrrole or derivative thereof, poly (p-phenylene vinylene) or derivative thereof, or poly (2,5-thienylene vinylene) or Examples thereof include derivatives thereof.
正孔輸送層の成膜方法としては、特に制限はないが、低分子の正孔輸送材料では、高分子バインダーと正孔輸送材料とを含む混合液からの成膜を挙げることができ、高分子の正孔輸送材料では、正孔輸送材料を含む溶液からの成膜を挙げることができる。 The method for forming the hole transport layer is not particularly limited, but in the case of a low molecular hole transport material, film formation from a mixed solution containing a polymer binder and a hole transport material can be exemplified. Examples of molecular hole transport materials include film formation from a solution containing a hole transport material.
溶液からの成膜に用いられる溶媒としては、正孔輸送材料を溶解させるものであれば特に制限はなく、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタンなどの塩素系溶媒、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテートなどのエステル系溶媒などを挙げることができる。 The solvent used for film formation from a solution is not particularly limited as long as it can dissolve a hole transport material. Chlorine solvents such as chloroform, methylene chloride, dichloroethane, ether solvents such as tetrahydrofuran, toluene, xylene And aromatic hydrocarbon solvents such as acetone, ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone, and ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, and ethyl cellosolve acetate.
混合する高分子バインダーとしては、電荷輸送を極度に阻害しないものが好ましく、また可視光に対する吸収の弱いものが好適に用いられ、例えばポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサンなどを挙げることができる。 As the polymer binder to be mixed, those that do not extremely inhibit charge transport are preferable, and those that weakly absorb visible light are preferably used. For example, polycarbonate, polyacrylate, polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, polystyrene, poly Examples thereof include vinyl chloride and polysiloxane.
正孔輸送層の膜厚としては、用いる材料によって最適値が異なり、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように適宜設定され、少なくともピンホールが発生しないような厚さが必要であり、あまり厚いと、素子の駆動電圧が高くなり好ましくない。従って、該正孔輸送層の膜厚は、例えば1nm〜1μmであり、好ましくは2nm〜500nmであり、さらに好ましくは5nm〜200nmである。 As the film thickness of the hole transport layer, the optimum value varies depending on the material to be used, the drive voltage and the light emission efficiency are appropriately set to be an appropriate value, and at least a thickness that does not cause pinholes is required, If the thickness is too thick, the drive voltage of the element becomes high, which is not preferable. Therefore, the film thickness of the hole transport layer is, for example, 1 nm to 1 μm, preferably 2 nm to 500 nm, and more preferably 5 nm to 200 nm.
<発光層>
発光層は、通常、主として蛍光及び/又はりん光を発光する有機物、または該有機物とこれを補助するドーパントとから形成される。ドーパントは例えば発光効率の向上や、発光波長を変化させるために加えられる。なお有機物は、低分子化合物でも高分子化合物でもよい。高分子化合物は溶解性が高いために塗布法に適しており、そのため塗布法で発光層を形成する場合には、発光層はポリスチレン換算の数平均分子量が103〜108である高分子化合物を含むことが好ましい。発光層を構成する発光材料としては、例えば以下の色素系材料、金属錯体系材料、高分子系材料、ドーパント材料を挙げることができる。
<Light emitting layer>
The light emitting layer is usually formed of an organic substance that mainly emits fluorescence and / or phosphorescence, or an organic substance and a dopant that assists the organic substance. The dopant is added, for example, in order to improve the luminous efficiency and change the emission wavelength. The organic substance may be a low molecular compound or a high molecular compound. The polymer compound is suitable for the coating method because of its high solubility. Therefore, when the light emitting layer is formed by the coating method, the light emitting layer has a polystyrene-equivalent number average molecular weight of 10 3 to 10 8 . It is preferable to contain. Examples of the light emitting material constituting the light emitting layer include the following dye materials, metal complex materials, polymer materials, and dopant materials.
(色素系材料)
色素系材料としては、例えば、シクロペンダミン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体化合物、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ピロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマー、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体などを挙げることができる。
(Dye material)
Examples of dye-based materials include cyclopentamine derivatives, tetraphenylbutadiene derivative compounds, triphenylamine derivatives, oxadiazole derivatives, pyrazoloquinoline derivatives, distyrylbenzene derivatives, distyrylarylene derivatives, pyrrole derivatives, thiophene ring compounds. Pyridine ring compounds, perinone derivatives, perylene derivatives, oligothiophene derivatives, oxadiazole dimers, pyrazoline dimers, quinacridone derivatives, coumarin derivatives, and the like.
(金属錯体系材料)
金属錯体系材料としては、例えばTb、Eu、Dyなどの希土類金属、またはAl、Zn、Be、Ir、Ptなどを中心金属に有し、オキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造などを配位子に有する金属錯体を挙げることができ、例えばイリジウム錯体、白金錯体などの三重項励起状態からの発光を有する金属錯体、アルミニウムキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾリル亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、フェナントロリンユーロピウム錯体などを挙げることができる。
(Metal complex materials)
Examples of the metal complex material include rare earth metals such as Tb, Eu, and Dy, or Al, Zn, Be, Ir, Pt, etc. as a central metal, and oxadiazole, thiadiazole, phenylpyridine, phenylbenzimidazole, quinoline. Examples include metal complexes having a structure or the like as a ligand, such as iridium complexes, platinum complexes, etc., metal complexes having light emission from a triplet excited state, aluminum quinolinol complexes, benzoquinolinol beryllium complexes, benzoxazolyl zinc A complex, a benzothiazole zinc complex, an azomethylzinc complex, a porphyrin zinc complex, a phenanthroline europium complex, and the like can be given.
(高分子系材料)
高分子系材料としては、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、上記色素系材料や金属錯体系発光材料を高分子化したものなどを挙げることができる。
(Polymer material)
As polymer materials, polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, polyparaphenylene derivatives, polysilane derivatives, polyacetylene derivatives, polyfluorene derivatives, polyvinylcarbazole derivatives, the above dye materials and metal complex light emitting materials are polymerized. The thing etc. can be mentioned.
(ドーパント材料)
ドーパント材料としては、例えばペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾロン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾンなどを挙げることができる。なお、このような発光層の厚さは、通常約2nm〜200nmである。
(Dopant material)
Examples of the dopant material include perylene derivatives, coumarin derivatives, rubrene derivatives, quinacridone derivatives, squalium derivatives, porphyrin derivatives, styryl dyes, tetracene derivatives, pyrazolone derivatives, decacyclene, phenoxazone, and the like. In addition, the thickness of such a light emitting layer is usually about 2 nm-200 nm.
<電子輸送層>
電子輸送層を構成する電子輸送材料としては、公知のものを使用でき、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン若しくはその誘導体、ベンゾキノン若しくはその誘導体、ナフトキノン若しくはその誘導体、アントラキノン若しくはその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン若しくはその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン若しくはその誘導体、ジフェノキノン誘導体、又は8−ヒドロキシキノリン若しくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリン若しくはその誘導体、ポリキノキサリン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体などを挙げることができる。
<Electron transport layer>
As the electron transport material constituting the electron transport layer, known materials can be used, such as oxadiazole derivatives, anthraquinodimethane or derivatives thereof, benzoquinone or derivatives thereof, naphthoquinone or derivatives thereof, anthraquinones or derivatives thereof, tetracyanoanthra Quinodimethane or derivatives thereof, fluorenone derivatives, diphenyldicyanoethylene or derivatives thereof, diphenoquinone derivatives, or metal complexes of 8-hydroxyquinoline or derivatives thereof, polyquinoline or derivatives thereof, polyquinoxaline or derivatives thereof, polyfluorene or derivatives thereof, etc. Can be mentioned.
電子輸送層の成膜法としては特に制限はないが、低分子の電子輸送材料では、粉末からの真空蒸着法、または溶液若しくは溶融状態からの成膜を挙げることができ、高分子の電子輸送材料では溶液または溶融状態からの成膜を挙げることができる。なお溶液または溶融状態からの成膜する場合には、高分子バインダーを併用してもよい。溶液から電子輸送層を成膜する方法としては、前述の溶液から正孔注入層を成膜する方法と同様の成膜法を挙げることができる。 There are no particular restrictions on the method for forming the electron transport layer, but for low molecular weight electron transport materials, vacuum deposition from powder or film formation from a solution or a molten state can be used. Examples of the material include film formation from a solution or a molten state. In the case of forming a film from a solution or a molten state, a polymer binder may be used in combination. Examples of the method for forming an electron transport layer from a solution include the same film formation method as the method for forming a hole injection layer from a solution described above.
電子輸送層の膜厚は、用いる材料によって最適値が異なり、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように適宜設定され、少なくともピンホールが発しないような厚さが必要であり、あまり厚いと、素子の駆動電圧が高くなり好ましくない。従って該電子輸送層の膜厚としては、例えば1nm〜1μmであり、好ましくは2nm〜500nmであり、さらに好ましくは5nm〜200nmである。 The film thickness of the electron transport layer varies depending on the material used, and is set appropriately so that the drive voltage and the light emission efficiency are appropriate, and at least a thickness that does not cause pinholes is required, and is too thick. In such a case, the driving voltage of the element increases, which is not preferable. Therefore, the film thickness of the electron transport layer is, for example, 1 nm to 1 μm, preferably 2 nm to 500 nm, and more preferably 5 nm to 200 nm.
<電子注入層>
電子注入層を構成する材料としては、発光層の種類に応じて最適な材料が適宜選択され、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの1種類以上含む合金、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸化物、またはこれらの物質の混合物などを挙げることができる。アルカリ金属、アルカリ金属の酸化物、ハロゲン化物、および炭酸化物の例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、酸化リチウム、フッ化リチウム、酸化ナトリウム、フッ化ナトリウム、酸化カリウム、フッ化カリウム、酸化ルビジウム、フッ化ルビジウム、酸化セシウム、フッ化セシウム、炭酸リチウムなどを挙げることができる。また、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸化物の例としては、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、酸化カルシウム、フッ化カルシウム、酸化バリウム、フッ化バリウム、酸化ストロンチウム、フッ化ストロンチウム、炭酸マグネシウムなどを挙げることができる。電子注入層は、2層以上を積層した積層体で構成されてもよく、例えばLiF/Caなどを挙げることができる。電子注入層は、蒸着法、スパッタリング法、印刷法などにより形成される。電子注入層の膜厚としては、1nm〜1μm程度が好ましい。
<Electron injection layer>
As the material constituting the electron injecting layer, an optimal material is appropriately selected according to the type of the light emitting layer, and an alloy containing at least one of alkali metal, alkaline earth metal, alkali metal and alkaline earth metal, alkali A metal or alkaline earth metal oxide, halide, carbonate, or a mixture of these substances can be given. Examples of alkali metals, alkali metal oxides, halides, and carbonates include lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, lithium oxide, lithium fluoride, sodium oxide, sodium fluoride, potassium oxide, potassium fluoride , Rubidium oxide, rubidium fluoride, cesium oxide, cesium fluoride, lithium carbonate, and the like. Examples of alkaline earth metals, alkaline earth metal oxides, halides and carbonates include magnesium, calcium, barium, strontium, magnesium oxide, magnesium fluoride, calcium oxide, calcium fluoride, barium oxide, Examples thereof include barium fluoride, strontium oxide, strontium fluoride, and magnesium carbonate. The electron injection layer may be composed of a laminate in which two or more layers are laminated, and examples thereof include LiF / Ca. The electron injection layer is formed by vapor deposition, sputtering, printing, or the like. The thickness of the electron injection layer is preferably about 1 nm to 1 μm.
<陰極>
陰極の材料としては、仕事関数が小さく、発光層への電子注入が容易で、電気伝導度の高い材料が好ましい。また陽極側から光を取出す構成の有機EL素子では、発光層からの光を陰極で陽極側に反射するために、陰極の材料としては可視光反射率の高い材料が好ましい。陰極には、例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属および周期表の13族金属などを用いることができる。陰極の材料としては、例えばリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウムなどの金属、前記金属のうちの2種以上の合金、前記金属のうちの1種以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうちの1種以上との合金、またはグラファイト若しくはグラファイト層間化合物などが用いられる。合金の例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カルシウム−アルミニウム合金などを挙げることができる。また陰極としては導電性金属酸化物および導電性有機物などから成る透明導電性電極を用いることができる。具体的には、導電性金属酸化物として酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ITO、およびIZOを挙げることができ、導電性有機物としてポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体などを挙げることができる。なお陰極は、2層以上を積層した積層体で構成されていてもよい。なお電子注入層が陰極として用いられる場合もある。
<Cathode>
A material for the cathode is preferably a material having a low work function, easy electron injection into the light emitting layer, and high electrical conductivity. Moreover, in the organic EL element of the structure which takes out light from an anode side, in order to reflect the light from a light emitting layer to an anode side with a cathode, the material with a high visible light reflectance is preferable as a material of a cathode. As the cathode, for example, an alkali metal, an alkaline earth metal, a transition metal, a
陰極の膜厚は、求められる特性および工程の簡易さなどを考慮して適宜設計され、例えば10nm〜10μmであり、好ましくは20nm〜1μmであり、さらに好ましくは50nm〜500nmである。 The film thickness of the cathode is appropriately designed in consideration of required characteristics and process simplicity, and is, for example, 10 nm to 10 μm, preferably 20 nm to 1 μm, and more preferably 50 nm to 500 nm.
陰極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、また金属薄膜を熱圧着するラミネート法などを挙げることができる。 Examples of the method for producing the cathode include a vacuum deposition method, a sputtering method, and a laminating method in which a metal thin film is thermocompression bonded.
(隔壁)
隔壁51は例えば電気絶縁膜によって構成される。隔壁51は例えばSOG(Spin ON Glass)、酸化シリコン(SiO2)および窒化シリコン(SiNX)等のシリコン系絶縁物、アルミナ(Al2O3)等のアルミニウム酸化物、ハフニア(HfO2)等のハフニウム酸化物、イットリア(Y2O3)等のイットリウム酸化物、La2O3等のランタン酸化物、または感光性樹脂などから成る薄膜によって構成され、これらのうちの1層から成る単層体、または2層以上が積層された積層体によって構成される。なお積層体としては、種類の異なる層が積層された構成でもよく、また同種の層が積層された構成でもよい。本実施形態では例えば感光性樹脂によって隔壁51を構成してもよい。隔壁51は光透過性のものでも、不透光性のものでもよい。光透過性を示す隔壁51を設ける場合には、上記材料から適宜光透過率の高い材料を用いて隔壁51を形成すればよい。
(Partition wall)
The
(駆動基板)
有機EL素子31が搭載される駆動基板21は、基板本体22と、該基板本体22上に形成される駆動回路11とを備える。
(Drive board)
The
本実施形態の駆動回路11は、各有機EL素子31を個別に駆動する複数の回路要素と、各回路要素を接続する所定の配線とを含む。図2,3に示すように有機EL素子31ごとに設けられる回路要素は、2つのトランジスタ素子と1つのコンデンサ14と所定の配線とを備える。以下2つのトランジスタ素子の一方の素子を切替用Tr12と記載し、他方の素子を駆動用Tr13と記載する。
The
切替用Tr12および駆動用Tr13は、それぞれゲート電極SG,DGと、ソース電極SS,DSと、ドレイン電極SD,DDとを含んで構成される。これら切替用Tr12および駆動用Tr13の電極は光透過性を示す部材によって構成される。ゲート電極SG,DGは基板本体22上に設けられる。基板本体22上にはゲート電極SG,DG以外にも所定の配線等がさらに設けられ、ゲート電極SG,DGと所定の配線とは一体的に形成されている。基板本体22上には、これらゲート電極SG,DGおよび所定の配線等を覆う絶縁層15がさらに設けられている。この絶縁層15は光透過性を示す。絶縁層15のうちでゲート電極SG,DG上に設けられる部位がゲート絶縁膜として機能する。ソース電極SS,DSとドレイン電極SD,DDとはこの絶縁層15を介在させてゲート電極SG,DG上にそれぞれ所定の間隔をあけて配置される。ソース電極SS,DSとドレイン電極SD,DDとの間には光透過性を示す半導体層19が設けられる。このように本実施形態ではボトムゲート型の切替用Tr12および駆動用Tr13が駆動基板21に形成されるが、他の実施の形態としてトップゲート型のトランジスタ素子を駆動基板に形成してもよい。
The switching Tr12 and the driving Tr13 are configured to include gate electrodes SG and DG, source electrodes SS and DS, and drain electrodes SD and DD, respectively. The electrodes of the switching Tr12 and the driving Tr13 are configured by members that exhibit light transmittance. The gate electrodes SG and DG are provided on the
コンデンサ14は対向する一対の平板14a,14bと、この一対の平板14a,14b間に介在する絶縁層15とから構成される。一方の平板14aは基板本体22上に設けられる。この一方の平板14aは基板本体22上に設けられる所定の配線と一体的に形成されている。他方の平板14bは絶縁層15上に設けられる。一方の平板14aと切替用Tr12のソース電極SSとは絶縁層15に形成されたスルーホール中の導体(以下スルーホール内配線部16ということがある。)によって接続される。さらにコンデンサ14を構成する一方の平板14aは駆動用Tr13のゲート電極DGと一体的に形成されている。従って切替用Tr12のソース電極SSと、駆動用Tr13のゲート電極DGとは、スルーホール内配線部16およびコンデンサ14を介して電気的に接続される。またコンデンサ14を構成する他方の平板14bは駆動用Tr13のドレイン電極DDと一体的に形成されている。
The
駆動用Tr13、切替用Tr12およびコンデンサ14などからなる駆動回路11上には、これら素子を覆う平坦化膜17がさらに形成されている。複数の有機EL素子31は、この平坦化膜17上に設けられている。駆動用Tr13のソース電極DSと、基板本体22上に形成された所定の配線とは、絶縁層15に形成されたスルーホール内配線部18を介して接続される。さらに駆動用Tr13のソース電極DSに電気的に接続される基板本体22上の所定の配線は、絶縁層15および平坦化膜17を貫通して設けられるスルーホール内配線部20a,20bを介して有機EL素子31の第1電極32と電気的に接続される。従って有機EL素子31の第1電極32と駆動用Tr13のソース電極DSとは、基板本体22上の所定の配線およびスルーホール内配線部18,20a,20bを介して電気的に接続される。
A planarizing film 17 that covers these elements is further formed on the driving
駆動回路11のうちの導電体によって構成される部位は、光透過性および導電性を示す薄膜(以下、導電性薄膜ということがある。)によって構成され、例えば有機物または無機酸化物導電体から構成されることが好ましい。切替用Tr12および駆動用Tr13のゲート電極SG,DG、ソース電極SS,DS、ドレイン電極SD,DD、コンデンサ14を構成する一対の平板14a,14b、スルーホール内配線部16,18,20a,20b、並びに所定の配線が、駆動回路11のうちの導電体によって構成される部位に相当する。駆動回路11のうちの導電体によって構成される部位は、無機酸化物導電体から成ることが好ましく、例えば亜鉛錫酸化物(Zinc Tin Oxide:ZTO)またはインジウム含有酸化物(Indium Tin Oxide:ITO、Indium Zinc Oxide:IZOなど)を主成分とした導電体材料によって構成することができる。
The part constituted by the conductor in the
ZTOは例えばモル比でZnよりもSnの割合を高くすることにより導電体の材料として用いることができ、ZnとSnとのモル比は1:2(Zn:Sn)が好ましい。また導電体の材料として使用する場合、ITOはInとSnとのモル比が通常9:1(In:Sn)程度であり、IZOはInとZnのモル比が通常9:1(In:Zn)程度である。 For example, ZTO can be used as a conductor material by increasing the ratio of Sn to Zn in a molar ratio, and the molar ratio of Zn and Sn is preferably 1: 2 (Zn: Sn). When used as a conductor material, ITO has a molar ratio of In to Sn of usually about 9: 1 (In: Sn), and IZO has a molar ratio of In to Zn of usually 9: 1 (In: Zn). )
駆動回路11のうちの導電体によって構成される部位は、これらの中でもZTOによって構成することが好ましい。ZTOはアモルファスな薄膜を形成することができるため、フレキシブルな導電性薄膜を構成することができる。そのためIZOから成る薄膜を導電性薄膜として用いることにより、全体としてフレキシブルな駆動基板21を構成することができる。さらにアモルファスなZTO薄膜は比較的低温で形成することができるため、プラスチック基板などの高温耐性が低い部材を基板本体22として使用することができる。
It is preferable that the part comprised by the conductor of the
絶縁層15は光透過性を示す電気絶縁膜によって構成される。絶縁層15は例えばSOG、酸化シリコンおよび窒化シリコンなどのシリコン系絶縁物、アルミナ等のアルミニウム酸化物、ハフニア等のハフニウム酸化物、イットリアなどのイットリウム酸化物、La2O3等のランタン酸化物、または感光性樹脂などから成る薄膜によって構成され、これらのうちの1層から成る単層体、または2層以上が積層された積層体によって構成される。積層体としては、種類の異なる層が積層された構成でもよく、また同種の層が積層された構成でもよい。本実施形態では例えばアルミナから成る薄膜とハフニアから成る薄膜との積層体によって絶縁層15を構成してもよい。
The insulating
半導体層19は光透過性および半導電性を示す部材によって構成され、無機酸化物半導体から成ることが好ましい。無機酸化物半導体としては前述した所定の配線と同様の亜鉛錫酸化物またはインジウム含有酸化物を挙げることができ、またペンタセンやテトラベンゾポルフィリンの前躯体などを用いて半導体層19を形成してもよい。無機酸化物半導体から成る半導体層19は、そのキャリア濃度が前述した所定の配線のキャリア濃度よりも低いことが好ましい。
The
半導体層19はこれらの中でもZTOによって構成することが好ましい。なおZTOは、例えばモル比でSnよりもZnの割合を高くすることにより半導体の材料として用いることができ、例えばZnとSnとのモル比は2:1(Zn:Sn)が好ましい。またこのZTOからなる半導体層のキャリア濃度は、成膜時の雰囲気を調整することによって制御することができる。例えば成膜時の酸素濃度を高くすることによって、半導体層のキャリア濃度を低くすることができる。また前述と同様にIZOはアモルファスな薄膜を形成することができるため、フレキシブルな半導電性薄膜を構成することができ、IZOから成る薄膜を半導体層として用いることにより全体としてフレキシブルな駆動基板21を構成することができる。
Among these, the
またインジウム含有酸化物としてIZOを用いる場合、InとZnのモル比を4:6(In:Zn)程度とすることにより、IZOを半導体の材料として用いることができる。 In the case where IZO is used as the indium-containing oxide, IZO can be used as a semiconductor material by setting the molar ratio of In to Zn to about 4: 6 (In: Zn).
平坦化膜17は上記絶縁層15で例示したものと同様の薄膜によって構成することができる。本実施形態では例えば感光性樹脂を用いて形成される単層構造の絶縁膜によって平坦化膜17を構成してもよい。
The planarizing film 17 can be formed of a thin film similar to that exemplified for the insulating
以下図3を参照して表示装置1の動作について説明する。駆動基板21には表示装置1に備えられる信号生成部から走査信号(図3では記号「Vscan」で示す。)とデータ信号(図3では記号「Vsig」で示す。)とが入力される。これら走査信号とデータ信号は個々の有機EL素子31を駆動する回路要素に入力される。本実施形態では前述の所定の配線は、走査信号およびデータ信号を伝送する主配線m1,m2と、この主配線m1,m2から分岐する副配線s1,s2とを含む。
The operation of the
本実施形態では主配線m1,m2は基板本体22と隔壁51との間に配置される。例えば走査信号を伝送する主配線m1は、行方向Xに延伸する複数本の導電体によって構成され、平面視で行方向Xに延伸する複数本の隔壁51に重なる位置に配置される。また例えばデータ信号を伝送する主配線m2は、列方向Yに延伸する複数本の導電体によって構成され、平面視で列方向Yに延伸する複数本の隔壁51に重なる位置に配置される。なお走査信号を伝送する主配線m1とデータ信号を伝送する主配線m2とは駆動基板21の厚み方向に離間してそれぞれ延伸するため、互いに交差はしないが、隔壁51と同様に平面視では格子状に配置される。
In the present embodiment, the main wirings m <b> 1 and m <b> 2 are disposed between the
走査信号を伝送する主配線m1から分岐する副配線s1は、切替用Tr12のゲート電極SGに接続され、例えば基板本体22上において切替用Tr12のゲート電極SGに一体的に形成される。またデータ信号を伝送する主配線m2から分岐する副配線s2は、切替用Tr12のドレイン電極SDに接続され、例えば絶縁層15上において切替用Tr12のドレイン電極SDに一体的に形成される。
The sub-wiring s1 branched from the main wiring m1 that transmits the scanning signal is connected to the gate electrode SG of the switching Tr12, and is formed integrally with the gate electrode SG of the switching Tr12 on the
切替用Tr12のソース電極SSと駆動用Tr13のゲート電極DGとは所定の配線によって接続される。駆動用Tr13のゲート電極DGとドレイン電極DDとの間にはコンデンサ14が挿入される。駆動用Tr13のソース電極DSと有機EL素子31の第1電極32とは配線によって接続される。また駆動用Tr13のドレイン電極DDには駆動電源からの駆動電圧(図3では記号「Vcc」で示す。)が印加されている。
The source electrode SS of the switching Tr12 and the gate electrode DG of the driving Tr13 are connected by a predetermined wiring. A
主配線m1および副配線s1を介して、切替用Tr12のゲート電極SGに走査信号として高電圧が印加されると、ドレイン電極SDとソース電極SSとが導通状態(以下、オン状態ということがある。)になる。切替用Tr12がオン状態のときに、主配線mおよび副配線sを介して切替用Tr12のドレイン電極SDにデータ信号として高電圧が印加されると、高電圧のデータ信号が駆動用Tr13のゲート電極DGに与えられ、ドレイン電極DDとソース電極DSとが導通状態(オン状態)になる。駆動用Tr13がオン状態になると、駆動電圧(Vcc)が有機EL素子31の第1電極32に印加されて有機EL素子31が発光する。すなわち走査信号とデータ信号との両方の信号が入力されている状態で駆動用Tr13がオン状態になり、有機EL素子31が発光する。
When a high voltage is applied as a scanning signal to the gate electrode SG of the switching
走査信号が入力されていない状態、すなわち切替用Tr12のゲート電極SGに低電圧が印加されている状態では、切替用Tr12のドレイン電極SDとソース電極SSとは非導通状態(以下、オフ状態ということがある。)となる。切替用Tr12がオフ状態のときに、データ信号として高電圧が切替用Tr12のドレイン電極SDに印加されたとしても、駆動用Tr13のゲート電極DGに高電圧のデータ信号が与えられないので、駆動用Tr13のドレイン電極DDとソース電極DSとが非導通状態(オフ状態)になる。また走査信号として高電圧が入力された状態で、切替用Tr12がオン状態であったとしても、データ信号が入力されていない状態では、駆動用Tr13のゲート電極DGには切替用Tr12のドレイン電極SDと同様に低電圧が印加されるため、駆動用Tr13はオフ状態となる。従って走査信号またはデータ信号が入力されていない状態では、駆動用Tr13がオフ状態となるので有機EL素子31は発光しない。以上説明したように走査信号とデータ信号との両方の信号が入力されているときにのみ有機EL素子31が発光するので、走査信号とデータ信号とを選択的に入力することによって、有機EL素子31を選択的に発光させることができる。
In a state where no scanning signal is input, that is, a state where a low voltage is applied to the gate electrode SG of the switching Tr12, the drain electrode SD and the source electrode SS of the switching Tr12 are in a non-conductive state (hereinafter referred to as an off state). There are things.) Even if a high voltage is applied as a data signal to the drain electrode SD of the switching Tr12 when the switching Tr12 is in the OFF state, the high voltage data signal is not applied to the gate electrode DG of the driving Tr13. The drain electrode DD and the source electrode DS of the transistor Tr13 are in a non-conductive state (off state). Further, even when the switching Tr12 is in an ON state in a state where a high voltage is input as a scanning signal, the drain electrode of the switching Tr12 is connected to the gate electrode DG of the driving Tr13 in a state where no data signal is input. Since a low voltage is applied as in the case of SD, the driving
本実施形態の表示装置1は複数の有機EL素子31がマトリクス状に配置されており、各有機EL素子31ごとに図3に示す回路要素が設けられている。各行の有機EL素子31に設けられる回路要素の切替用Tr12のゲート電極SGは、各行毎に、互いに走査信号を伝送する主配線m1によって接続される。また各列の有機EL素子31に設けられる回路要素の切替用Tr12のドレイン電極SDは、各列毎に、互いにデータ信号を伝送する配線m2によって接続される。従って同じ行に配置される切替用Tr12のゲート電極SGには共通の走査信号が入力される。また同じ列に配置される切替用Tr12のドレイン電極SDには共通のデータ信号が入力される。このようなアクティブマトリクス型の表示装置1では、走査信号を入力することによって特定の行に配置された複数の有機EL素子31を選択することができる。このようにして選択された複数の有機EL素子31のなかから、さらにデータ信号を入力することによって、特定の列に配置された有機EL素子31を選択的に発光させることができる。
In the
以上説明したように光透過性を示す部材によって駆動回路11を構成することにより、光透過性を示す駆動回路11を構成することができる。なお駆動回路11は平面視で、有機EL素子31から光が放射される領域に重なる部分が少なくとも光透過性を示す部材によって構成されていればよく、例えば駆動回路11の全てが光透過性を示す部材によって構成されてもよく、また一部が光透過性を示す部材によって構成されてもよい。例えば駆動回路11のうちで、平面視で隔壁51に重なる位置に設けられる主配線m1,m2を不透明の部材によって構成し、光透過性を示す部材によってその他の部分を構成してもよい。本実施形態では有機EL素子31は隔壁51を除く領域に形成されるため、平面視で隔壁51に重なる位置に設けられる主配線m1,m2が不透明であったとしても、この主配線m1,m2によって有機EL素子31の開口率が制限されることはない。そのため例えば不透明ではあるが比較的電気抵抗の低い部材を用いて主配線m1,m2を構成することができる。これによって駆動回路11で浪費される電力を抑制することができる。例えば層厚を厚くすることによって電気抵抗の低い主配線m1,m2を形成することができる。なお主配線m1,m2は、光透過性を示す副配線s1,s2とは異なる材料によって形成してもよく、例えば抵抗率の低い金属を用いて形成してもよい。
As described above, by configuring the
このように有機EL素子31から光が放射される領域に平面視で重なる部分が光透過性を示す部材によって構成される駆動回路11を用いることにより、有機EL素子31の開口率が駆動回路11によって制限されることを防ぐことができる。そのため不透明な駆動回路と平面視で重ならないように有機EL素子を配置する必要がなく、設計の自由度を下げることなく高い開口率を確保することができる。
As described above, by using the
(フィルム)
フィルム41は、複数の有機EL素子31との間に前記駆動基板21を介在させて配置される。換言すると駆動基板21に対して複数の有機EL素子31が設けられる側とは反対側にフィルム41は配置される。本実施形態ではフィルム41は駆動基板21に接して配置される。なお駆動基板21とフィルム41との間には所定の層を設けてもよい。
(the film)
The
フィルム41は、駆動基板21側とは反対側の表面が凹凸形状であり、この凹凸形状の表面が雰囲気との界面を成す。すなわち表示装置1において空気に触れる最も外側の層としてフィルム41が設けられる。このフィルム41はヘイズ値が70%以上であり、全光線透過率が50%以上である。なお全光線透過率透過率およびヘイズ値の上限値は100%であるが、これらは有機EL素子31が組み込まれる装置の仕様に合わせて適宜設定される。
The surface of the
本実施形態ではフィルム41は例えば熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、接着剤および粘着材などの所定の貼合剤によって駆動基板21に貼り付けられる。なお駆動基板21上にフィルム41を直接形成する場合には貼合剤を用いなくてもよく、またフィルム41に貼合剤が予め設けられている場合には、フィルム41を貼り合せる際に、フィルム41と駆動基板21との間にさらに貼合剤を配置しなくてもよい。
In the present embodiment, the
フィルム41を貼り合わせる際にフィルム41と駆動基板21との間に空気の層が形成されると、この空気の層の界面で光の反射が生じるので、この反射に起因して光取り出し効率が低下する。そのためフィルム41と駆動基板21との間に空気の層が形成されないように、駆動基板21に密着させてフィルム41を貼り合わることが好ましい。フィルム41が貼り合わされる層(本実施形態では駆動基板21)、貼合剤、およびフィルム41の各屈折率のうちで、最大となる屈折率と最小となる屈折率との差の絶対値は、小さい方が反射を抑制することができるので好ましく、具体的には0.2以下が好ましく、さらに好ましくは0.1以下である。
When an air layer is formed between the
本実施形態のフィルム41は、駆動基板21側とは反対側の表面が凹凸状に形成され、ヘイズ値が70%以上、かつ全光線透過率が50%以上である。ヘイズ値が70%未満であれば、十分な光散乱効果が得られないことがあり、全光線透過率が50%未満であれば、十分に光を取出されないことがあるので、このようなフィルムを有機EL素子に用いた場合には十分な光取出し効率を得られないおそれもあるが、ヘイズ値が70%以上かつ全光線透過率が50%以上のフィルム41を用いることによって、高い取出し効率の有機EL素子を実現することができる。フィルム41の全光線透過率は80%以上であることがさらに好ましい。
The
ヘイズ値は以下の式で表され、JIS K 7136「プラスチック−透明材料のヘイズの求め方」に記載された方法で測定することができる。 The haze value is expressed by the following formula, and can be measured by the method described in JIS K 7136 “Plastics—How to determine haze of transparent material”.
ヘイズ値(曇価)=(拡散透過率(%)/全光線透過率(%))×100(%)
また全光線透過率はJIS K 7361−1「プラスチック−透明材料の全光線透過率の試験方法」に記載された方法で測定することができる。
Haze value (cloudiness value) = (diffuse transmittance (%) / total light transmittance (%)) × 100 (%)
The total light transmittance can be measured by the method described in JIS K 7361-1 “Testing method of total light transmittance of plastic-transparent material”.
フィルム41の厚み方向に垂直な幅方向の凸面または凹面の大きさ(幅)の平均は、大きすぎるとフィルム41表面での輝度が不均一になり、小さすぎるとフィルム41の作製コストが高くなるので、光の波長と同程度若しくはそれよりも大きいことが好ましく、好ましくは0.1μm〜100μmであり、さらに好ましくは0.5μm〜20μmであり、さらに好ましくは1μm〜2μmである。またフィルム41の厚み方向の凸面または凹面の高さの平均は、前記幅方向の凸面または凹面の大きさ(幅)や、凹凸形状が形成される周期により適宜設定され、通常は前記幅方向の凹面または凸面の大きさ(幅)以下、または凹凸形状が形成される周期以下が好ましく、0.25μm〜10μmであり、好ましくは0.5μm〜1.0μmである。
If the average of the size (width) of the convex or concave surface in the width direction perpendicular to the thickness direction of the
凸面または凹面の形状は曲面を有する形状が好ましく、半球形状が好ましい。凹面または凸面は規則的に配置されることが好ましく、例えば碁盤の目状に配置されることが好ましい。またフィルム41の表面のうちで、凹面と凸面とが形成される領域の割合、換言すると平面形状の領域を除く領域の割合は、平面視でフィルム41表面の面積の60%以上が好ましい。
The shape of the convex surface or the concave surface is preferably a shape having a curved surface, and preferably a hemispherical shape. The concave surface or the convex surface is preferably arranged regularly, for example, preferably arranged in a grid pattern. Moreover, the ratio of the area | region where a concave surface and a convex surface are formed in the surface of the
フィルム41の材料は、光透過性を示すフィルム41を形成することが可能な材料であればよく、例えばガラスなどの無機材料や有機材料を用いてもよい。有機材料としては、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリシクロオレフィン、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンスルホン酸、およびポリエチレンテレフタレートなどを挙げることができる。フィルム41は、1層のみによって構成されてもよく、また複数の層が積層された積層体によって構成されてもよい。フィルム41は例えばガラスや前記有機材料を用いて形成された支持体と、この支持体の表面上に形成され、支持体に接する表面とは反対側の表面が凹凸状に形成される薄膜との積層体によって構成されてもよい。
The material of the
フィルム41の厚みは特に制限はないが、薄すぎると取り扱いが難しくなり、厚すぎると全光線透過率が低くなるので、20μm〜1000μmが好ましい。
Although there is no restriction | limiting in particular in the thickness of the
ガラスなどの無機材料から成るフィルム41は、無機材料から成る平板状の基台をエッチングすることにより得られる。例えば平板状の基台表面のうちで、凹凸形状を形成する部位を選択的にエッチングすることにより得られる。具体的には無機材料から成る基台表面に保護膜をパターン形成し、液相エッチングまたは気相エッチングなどを施すことによって凹凸面を形成することができる。保護膜は例えばフォトレジストを用いてパターン形成することができる。
The
有機材料から成るフィルム41では例えば以下の(1)〜(6)の方法によって表面に凹凸形状を形成することができる。(1)表面が凹凸状の金属板を、加熱されたフィルムに押し付けることによって金属板の凹凸形状を転写する方法。(2)表面が凹凸状のロールを用いて、高分子シートまたはフィルムを圧延する方法。(3)凹凸形状を有するスリットから高分子シートを押出し成形する方法。(4)有機材料を含む溶液または分散液を、表面が凹凸形状の基台上に滴下(以下、キャストということがある。)して成膜する方法。(5)重合可能なモノマーから成る膜を形成した後に、該膜の一部を選択的に光重合し、未重合部分を除去する方法。(6)高湿度条件下で高分子溶液を基台にキャストし、水滴構造を表面に転写する方法。
In the
上記(6)の水滴構造を表面に転写する方法は、凹凸形状のフィルム41を比較的容易に作製することが可能なので、上述した方法の中では(6)の方法が好ましい。この(6)の方法は自己組織化の一種である散逸過程を応用した構造作製法である(例えばG.Widawski,M.Rawiso,B.Francois,Nature,p.369−p.387(1994)参照)。
As the method (6) for transferring the water droplet structure to the surface, the
まず上述したフィルム41となる有機材料を溶媒に溶解して、フィルム41形成用の溶液を調製する。溶媒としては例えばジクロロメタンおよびクロロホルムなどを挙げることができる。フィルム41形成用の溶液の粘度は高い方が好ましい。またフィルム41形成用の溶液におけるフィルム41となる有機材料の濃度は高い方が好ましく、溶液における有機材料の濃度は10wt%以上が好ましい。また凹凸形状の大きさや形の均一性を向上させるために、前記フィルム41形成用の溶液にノニオン系界面活性剤などの界面活性剤を少量添加してもよい。
First, the organic material to be the
次にフィルム41となる材料を含む溶液を所定の基台に塗布する。具体的には調製したフィルム41形成用の溶液を高湿度下で所定の基台にキャストし、フィルム41形成用の溶液から成る液膜を形成する。フィルム41形成用の溶液をキャストする基台として駆動基板21を用いた場合、すなわちフィルム41形成用の溶液を駆動基板21に直接キャストした場合には、駆動基板21にフィルム41が直接的に形成される。
Next, a solution containing a material to be the
溶液をキャストした後、基台雰囲気の湿度を80%〜90%に所定の時間保つ。このように湿度が高い雰囲気中に基台を配置すると、雰囲気中の水蒸気が液化し、液化した複数の液滴が液膜上に形成される。この液滴は略球状であり、液膜の表面において離散的に形成される。液膜上に形成される液滴は、水蒸気がさらに液化することによって時間経過とともに成長して大きくなり、その重量が増す。そのため自重によって液滴の略半分が液膜中に沈み込む。また液滴の形成と並行して、液膜中の溶剤(溶媒)が時間経過とともに蒸発するため、液膜の粘度が時間経過とともに高くなる。このように液滴が液膜中に没入しつつ液膜の粘度が高くなることによって、乾燥時に液滴の形状がフィルム41に転写される。このようにして形成されるフィルム41は、表面に複数の凹面が設けられて、凹凸状に形成される。具体的には径の平均が1μm〜100μmの複数の半球状の窪みがフィルム41の表面に形成される。なお湿度が80%〜90%の範囲においてフィルム41を保持することによって、表面に半球状の窪みが形成された後に、さらにフィルム雰囲気の湿度を低い状態に保つことによってフィルムを乾燥してもよく、またフィルム雰囲気の湿度を80%〜90%に長時間保持することによってフィルムを乾燥してもよい。
After casting the solution, the humidity of the base atmosphere is maintained at 80% to 90% for a predetermined time. When the base is placed in an atmosphere having such a high humidity, water vapor in the atmosphere is liquefied, and a plurality of liquefied liquid droplets are formed on the liquid film. These droplets are substantially spherical and are discretely formed on the surface of the liquid film. The droplets formed on the liquid film grow and increase with time due to further liquefaction of water vapor, and the weight of the droplets increases. Therefore, almost half of the droplet sinks into the liquid film due to its own weight. In parallel with the formation of droplets, the solvent (solvent) in the liquid film evaporates with time, so the viscosity of the liquid film increases with time. In this way, the droplets are immersed in the liquid film and the viscosity of the liquid film is increased, so that the shape of the droplets is transferred to the
前述したフィルム41を作製する方法では、作製後のフィルム41膜厚が所定の値になるようにフィルム41形成用の溶液の塗布を制御するとともに、液膜を乾燥させるときの湿度を調整することによって、作製されるフィルム41のヘイズ値を制御することができる。
In the method for producing the
具体的には作製後のフィルム41膜厚が、100μm〜200μmの範囲内において所定の膜厚となるように乾燥開始時の液膜の膜厚を制御するとともに、80%〜90%の範囲内において所定の湿度となるように湿度を制御することによって、ヘイズ値が70以上の所期のヘイズ値を示すフィルム41を形成することができる。
Specifically, the thickness of the liquid film at the start of drying is controlled so that the thickness of the
湿度と膜厚とを制御することによってフィルム41のヘイズ値を制御することができるのは、有機材料の濃度などにもよるが、湿度と膜厚を変えると、液膜の表面が乾燥するまでの時間が変わり、これにともなって凹凸形状の大きさや凹面の密度が変わるからであり、また湿度は、凹面の配置の規則性向上など、形成される凹面の構造構築に大きな影響を与えるからであると推測される。
The haze value of the
作製後のフィルム41の膜厚は、乾燥開始時の液膜の膜厚を調整することによって制御することができる。また溶剤(溶媒)の蒸発速度および溶剤(溶媒)の沸点などによって液膜の表面が乾燥するまでの時間が変わるので、用いる溶剤(溶媒)を変えることによって、フィルム41のヘイズ値を制御することもできる。
The film thickness of the
以上説明したように溶液の塗布量および湿度を調整するという簡易な制御によって、所期の光学的特性を示す大面積のフィルム41を作製することができ、上記(6)の水滴構造を表面に転写する方法によって、簡易でかつ安価に大面積のフィルム41を作製することができる。
As described above, it is possible to produce a large-
なお前述したように駆動基板21の表面上にフィルム41形成用の溶液をキャストすることによって駆動基板21上に直接的にフィルム41を形成することもできるが、所定の基台上にフィルムを形成した後に、フィルム41を駆動基板21に貼り合わせてもよい。
As described above, the
上述の構成によればフィルム41は、表示装置1において、有機EL素子31の光が出射する側の最表面部に配置される。そのため有機EL素子31から放射される光は、駆動基板21およびフィルム41を通り、凹凸状に形成されたフィルム表面(以下、出射面ということがある。)を通過して空気などの外界に出射する。
According to the above-described configuration, the
仮にフィルム41の出射面が平坦であれば、有機EL素子31から放射される光の大部分が、この出射面で起こる全反射等によって外界に出射しないが、本実施形態ではフィルム41表面が凹凸状に形成されているので、出射面で起こる全反射等を抑制することができる。そのため光が効率的に出射することができる。特に本実施形態のフィルム41は、ヘイズ値が70%以上、かつ全光線透過率が50%以上なので、光の取出し効率を向上することができる。これによって高い光取出し効率および発光効率を有する有機EL素子を実現することができる。
If the exit surface of the
またフィルム41表面には複数の凹面が設けられ、この凹面が凹レンズと同様の機能を発揮する。このようなフィルム41を設けることによって、有機EL素子から放射される光の放射角を広げることができる。
The surface of the
また前述したように光透過性を示す駆動回路11を形成することにより有機EL素子31の開口率を向上することができる。この駆動回路11は、薄膜トランジスタのみならず、所定の配線やコンデンサも光透過性を示す部材によって構成されている。そのため光を駆動基板21側に放射するボトムエミッション型の有機EL素子31を平面視で駆動回路11に重なるように配置したとしても、駆動回路11によって素子の開口率が制限されることはなく、高開口率の有機EL素子31を備える表示装置1を実現することができる。
Further, as described above, the aperture ratio of the
各有機EL素子31が設けられる領域として割当てられる面積は解像度などの仕様から自ずと決定される。各有機EL素子31の発光面積は、最大でも各素子に割当てられた面積に制限されるが、各素子の発光面積は、開口率によってさらに制限される。本実施形態では有機EL素子31の開口率を高くすることによって、各素子に割当てられた面積を限度として、発光面積を可能な限り広くすることができる。素子全体としての光強度を一定として比較すると、発光面積が広いほど輝度を抑制することができるため、本実施形態のように開口率を高くすることによって、駆動時に各有機EL素子31に流れる電流密度を低くすることができる。また光取り出し効率を向上することによって、有機EL素子31から駆動基板21に向けて放射すべき光の強度を抑制することができるため、駆動時に各有機EL素子31に流れる電流密度をさらに低くすることができる。このように開口率を高くするとともに光取り出し効率を向上することにより、駆動時の電流密度を抑制することができ、有機EL素子に加わる負荷を低減することができる。これによって素子寿命を向上することができる。
The area allocated as a region in which each
(2)有機EL装置の作製方法
次に有機EL装置の作製方法について説明する。
(2) Manufacturing Method of Organic EL Device Next, a manufacturing method of the organic EL device will be described.
(駆動基板)
まず光透過性および絶縁性を示す板状の基板本体22を用意する。基板本体22には例えばガラス基板、石英基板、プラスチック基板およびこれらを積層した基板を用いることができる。また基板本体22として例えばフレキシブルな基板を用いることで全体としてフレキシブルな装置を実現することもできる。
(Drive board)
First, a plate-
次に基板本体22の厚み方向の一方の表面に導電性薄膜を形成する。この導電性の薄膜は例えばスパッタリング法、CVD(Chemical Vapor Deposition)法または真空蒸着法などによって形成される。本実施形態では光透過性を示すアモルファス状のZTO導電性薄膜を形成する。例えば前述したようにZnとSnとのモル比が1:2(Zn:Sn)のアモルファス状のZTO導電性薄膜を形成する。
Next, a conductive thin film is formed on one surface of the
次にZTO導電性薄膜を例えばフォトリソグラフィによってパターニングする。これによりコンデンサ14を構成する一方の平板14a、切替用Tr12のゲート電極SG、駆動用Tr13のゲート電極DGおよび所定の配線が形成される。なおこれら導電性薄膜は例えばゾル・ゲル法を利用した印刷法やインクジェットプリンティング法などの塗布法などにより形成することもできる。
Next, the ZTO conductive thin film is patterned by, for example, photolithography. Thus, one
次に例えばスパッタリング法、CVD法または真空蒸着法などによってアルミナとハフニアとを順次堆積し、光透過性を示す絶縁層15を成膜する。さらにフォトリソグラフィによって絶縁層15の所定の部位に貫通孔を形成する。この貫通孔は、スルーホール内配線部16,18,20aなどが設けられる部位に形成される。なお絶縁層15を成膜した後に貫通孔を形成するのではなく、例えば印刷法などによって、貫通孔を形成する部位を除く領域にのみ選択的に絶縁層15を形成してもよく、この場合にはフォトリソグラフィ工程を省略することができる。このようにして形成された絶縁層15は、切替用Tr12および駆動用Tr13のゲート絶縁膜、並びにコンデンサ14の絶縁膜として機能する。
Next, for example, alumina and hafnia are sequentially deposited by sputtering, CVD, vacuum evaporation, or the like, and the insulating
次に導電性薄膜を絶縁層15上に形成する。この導電性薄膜は例えばスパッタリング法、CVD(Chemical Vapor Deposition)法または真空蒸着法などによって形成される。本実施形態では光透過性を示すアモルファス状のZTO導電性薄膜を形成する。例えば前述したようにZnとSnとのモル比が1:2(Zn:Sn)のアモルファス状のZTO導電性薄膜を形成する。なおZTO導電性薄膜を形成する際に、絶縁層15に形成された貫通孔にもZTOから成る導体が設けられるため、導電性薄膜と同時にスルーホール内配線部16,18,20aも本工程において形成される。
Next, a conductive thin film is formed on the insulating
次に例えばフォトリソグラフィによってZTO導電性薄膜をパターニングする。これにより切替用Tr12および駆動用Tr13のソース電極SS,DS、ドレイン電極SD,DD、コンデンサ14を構成する他方の平板14b、並びに所定の配線が形成される。なおこれら導電性薄膜は例えばゾル・ゲル法を利用した印刷法やインクジェットプリンティング法などの塗布法などにより形成することもできる。
Next, the ZTO conductive thin film is patterned by, for example, photolithography. Thereby, the source electrodes SS and DS, the drain electrodes SD and DD of the switching
次に例えばスパッタリング法、CVD法または真空蒸着法などを用いて半導体を堆積することにより光透過性を示す半導体薄膜を形成する。本実施形態ではZTOを堆積することにより半導体薄膜を形成することができ、例えばZnとSnとのモル比を2:1(Zn:Sn)とし、ZTO導電性薄膜よりもキャリア濃度が低いZTO半導体薄膜を形成する。なおZTO薄膜のキャリア濃度は、上述したように成膜時の雰囲気の酸素濃度等の調整により制御することができる。 Next, a semiconductor thin film exhibiting optical transparency is formed by depositing a semiconductor using, for example, a sputtering method, a CVD method, or a vacuum evaporation method. In this embodiment, a semiconductor thin film can be formed by depositing ZTO. For example, the molar ratio of Zn to Sn is 2: 1 (Zn: Sn), and the carrier concentration is lower than that of the ZTO conductive thin film. A thin film is formed. The carrier concentration of the ZTO thin film can be controlled by adjusting the oxygen concentration of the atmosphere during film formation as described above.
次に例えばフォトリソグラフィによりZTO半導体薄膜をパターニングすることで、切替用Tr12および駆動用Tr13のソース電極SS,DSとドレイン電極SD,DDとの間に選択的に半導体層19が形成される。このようにして形成された半導体層19は切替用Tr12および駆動用Tr13のチャネル層として機能する。
Next, by patterning the ZTO semiconductor thin film by, for example, photolithography, the
本実施形態における半導体層19は、絶縁層15上にパターン形成されたZTO導電性薄膜を覆って形成されることが好ましい。本実施形態では絶縁層15上にパターン形成されたZTO導電性薄膜とZTO半導体薄膜とは同じ種類の材料を用いて形成されるため、両薄膜はエッチャントに対する耐性も同様となる。そのためZTO半導体薄膜のみを選択的にエッチングすることは難しく、ZTO半導体薄膜をエッチングする際に、ZTO導電性薄膜も一部が除去されるおそれがある。しかしながら本実施形態のようにZTO導電性薄膜を覆うように半導体層19を形成することによって、エッチング工程においてこの半導体層19がZTO導電性薄膜の保護膜として機能するため、ZTO導電性薄膜がエッチングされることを防ぐことができる。なおZTO半導体薄膜を形成した後にパターニングして半導体層19を形成するのではなく、例えば半導体層19が形成される部位にのみ選択的に半導体層19を形成してもよく、この場合にはフォトリソグラフィ工程を省略することができる。
The
またZTO導電性薄膜とZTO半導体薄膜とが同じ種類の材料を用いて形成されるため、切替用Tr12および駆動用Tr13のソース電極SS,DS並びにドレイン電極SD,DDと、半導体層19とを良好にオーミック接触させることができる。これによりコンタクト抵抗を低減することができ、結果として表示装置1の消費電力を低減することができる。
Further, since the ZTO conductive thin film and the ZTO semiconductor thin film are formed using the same type of material, the source electrodes SS and DS and the drain electrodes SD and DD of the switching Tr12 and the driving Tr13 and the
次に絶縁層15上を覆う平坦化膜17を形成する。例えばスピンコートによりフォトレジストを塗布し、所定の部位を露光し、現像、硬化処理を行う。このようして所定の部位に貫通孔が形成された平坦化膜17が形成される。この貫通孔はスルーホール内配線部20bなどが設けられる部位に形成される。
Next, a planarizing film 17 that covers the insulating
次に平坦化膜17に形成された貫通孔に導体を形成し、スルーホール内配線部20bを形成する。例えば上述と同様にして平坦化膜17上にZTO導電体薄膜を形成し、さらにフォトリソグラフィによって所定の部位を除去することにより、貫通孔にのみ導体を形成することができる。なお有機EL素子31の第1電極32を形成する工程と同一工程で貫通孔に導体を設けるようにしてもよい。
Next, a conductor is formed in the through-hole formed in the planarizing film 17, and the through-
以上説明した工程により駆動基板21が製造される。
The
(有機EL素子)
次に有機EL素子31を作製する。
(Organic EL device)
Next, the
まず第1電極32を形成する。第1電極32は各有機EL素子31ごとに独立して設けられ、平坦化膜17上に島状に形成される。例えば真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などによって光透過性を示す導電性薄膜を形成し、その後フォトリソグラフィによって導電性薄膜を島状にパターニングすることによって第1電極32を形成することができる。なお前述したように第1電極32を形成する工程と同一の工程で前述したスルーホール内配線部20bを形成し、第1電極32とスルーホール内配線部20bとを一体的に形成してもよい。第1電極32はスルーホール内配線部20a,20bを介して駆動回路11に電気的に接続される。
First, the first electrode 32 is formed. The first electrode 32 is provided independently for each
例えばZTOから成る層、Agから成る層、ZTOから成る層を順次積層することによって陽極として機能する第1電極32を形成することができる。 For example, the first electrode 32 functioning as an anode can be formed by sequentially laminating a layer made of ZTO, a layer made of Ag, and a layer made of ZTO.
次に第1電極32が形成された駆動基板21上に隔壁51を形成する。例えばスピンコートによりフォトレジストを塗布し、所定の部位を露光し、現像、硬化処理することで、各有機EL素子31を区画する格子状の隔壁51を形成することができる。
Next, the
次に1または複数の所定の層34を第1電極32上に形成する。1または複数の所定の層34は少なくとも発光層を含む。1または複数の所定の層は、前述した各層を構成する材料を第1電極32上に選択的に成膜することによって形成することができる。成膜方法としては塗布法、蒸着法、レーザによる転写や熱転写法などを挙げることができ、塗布法としては例えばインクジェットプリント法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、ノズルコート法などを挙げることができる。例えば所定の層となる材料を含むインキを上記所定の塗布法によって選択的に塗布し、さらに加熱処理などによって塗布膜を固化することによって1または複数の所定の層34を形成することができる。 Next, one or more predetermined layers 34 are formed on the first electrode 32. The one or more predetermined layers 34 include at least a light emitting layer. One or a plurality of predetermined layers can be formed by selectively depositing the material constituting each layer on the first electrode 32. Examples of film forming methods include coating methods, vapor deposition methods, laser transfer and thermal transfer methods. Examples of coating methods include inkjet printing methods, gravure printing methods, screen printing methods, flexographic printing methods, offset printing methods, and reversal methods. Examples thereof include a printing method and a nozzle coating method. For example, one or a plurality of predetermined layers 34 can be formed by selectively applying an ink containing a material to be a predetermined layer by the predetermined application method and further solidifying the applied film by heat treatment or the like.
次に1または複数の層34上に第2電極33を形成する。本実施形態では各有機EL素子31に跨った第2電極33を形成する。すなわち各有機EL素子31の1または複数の層34上に一面に連なる第2電極33を一体的に形成する。例えば真空蒸着法などによって、MgとAgとの合金材料を堆積することにより、陰極として機能する第2電極33を形成することができる。
Next, the second electrode 33 is formed on the one or more layers 34. In the present embodiment, the second electrode 33 straddling the
次に有機EL素子31を保護する保護膜を必要に応じて形成する。例えばCVD法などによってSiO2やSiNxの多層膜を形成する。
Next, a protective film for protecting the
(フィルム)
前述した方法によりフィルム41を作製し、さらにこれを駆動基板21に貼り付ける。
(the film)
The
以上により表示装置1を作製することができる。
Thus, the
駆動回路11は、基板本体22と有機EL素子31との間において、平面視で少なくとも一部が有機EL素子31に重なる位置に配置される。有機EL素子31は各層の膜厚の均一性などにその特性が依存するため、平坦な面上に形成されることが好ましい。駆動回路が設けられる部位はその厚みによって凹凸が生じるので、駆動回路上に有機EL素子を設けるためには、平坦化膜を形成するなどの所定の処理を行う必要がある。しかしながら駆動回路が不透明なものである場合、有機EL素子から放射される光がこの駆動回路によって遮られることになるので、駆動回路上に有機EL素子を敢えて形成せずに、平面視で、駆動回路が形成される領域を避けた領域に有機EL素子を設けていた。そうすると駆動回路が占める領域の分だけ有機EL素子の開口率が必然的に低下することになるが、本実施形態では光を透過する駆動回路11を用いるとともに、平面視で有機EL素子31を駆動回路11に重ねて配置することにより、有機EL素子31の開口率を向上させることができる。また駆動回路の一部を構成する主配線と、この主配線から分岐する副配線とはその厚みによって凹凸が生じるので、これらの配線が不透明な場合には、前述と同様の理由により、平面視で、配線に重ならないように有機EL素子を形成していたため、結果として有機EL素子の開口率が低下するとともに設計の自由度が低下していたが、光透過性を示す配線を用いることにより、平面視で、配線上に有機EL素子を形成することができ、開口率を向上させることができ、さらには設計の自由度を向上させることができる。
The
以下の作製例1,2及び比較例1〜3では、所定の光学的特性を示すフィルムを最表面部に設けることにより、光取出し効率が制御できることを確認した。 In the following Production Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3, it was confirmed that the light extraction efficiency can be controlled by providing a film having predetermined optical characteristics on the outermost surface portion.
(作製例1)
透明な支持基板として30mm×30mmのガラス基板を用いた。スパッタリング法によって厚みが150nmのITO薄膜を支持基板の表面上に形成した。このITO薄膜上にフォトレジストを塗布し、フォトマスクを介して所定の領域を露光し、さらに洗浄することによって、所定のパターン形状の保護膜を形成した。さらにエッチングを施した後、水、NMP(n−methylpyrrolidone)でリンスを施し、所定のパターン形状のITO薄膜から成る陽極を形成した。次に陽極上のレジスト残渣を除去するために、酸素プラズマ処理を30Wのエネルギーで2分間行い、UV/O3洗浄を20分間行った。
(Production Example 1)
A 30 mm × 30 mm glass substrate was used as a transparent support substrate. An ITO thin film having a thickness of 150 nm was formed on the surface of the support substrate by sputtering. A photoresist was coated on the ITO thin film, a predetermined region was exposed through a photomask, and further washed to form a protective film having a predetermined pattern shape. After further etching, rinsing was performed with water and NMP (n-methylpyrrolidone) to form an anode made of an ITO thin film having a predetermined pattern shape. Next, in order to remove the resist residue on the anode, oxygen plasma treatment was performed at an energy of 30 W for 2 minutes, and UV / O 3 cleaning was performed for 20 minutes.
次にポリ(3,4)エチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホン酸(スタルクヴィテック社製、商品名:BaytronP CH8000)の懸濁液に、2段階の濾過を行い、正孔注入層用の溶液を得た。第1段階目の濾過には0.45μm径のフィルターを用い、第2段階目の濾過には0.2μm径のフィルターを用いた。濾過して得られた溶液をスピンコートにより陽極上に塗布し、大気雰囲気下においてホットプレート上で200℃、15分間熱処理することによって、厚みが70nmの正孔注入層を形成した。 Next, the suspension of poly (3,4) ethylenedioxythiophene / polystyrene sulfonic acid (trade name: BaytronP CH8000, manufactured by Starck Vitec Co., Ltd.) is subjected to two-stage filtration to prepare a solution for the hole injection layer. Obtained. A 0.45 μm diameter filter was used for the first stage filtration, and a 0.2 μm diameter filter was used for the second stage filtration. The solution obtained by filtration was applied on the anode by spin coating, and heat-treated at 200 ° C. for 15 minutes on a hot plate in an air atmosphere to form a hole injection layer having a thickness of 70 nm.
次にLumation WP1330(SUMATION製)とキシレンとを混合してキシレン溶液を調整した。キシレン溶液におけるLumation WP1330の濃度を1.2質量%とした。調整した溶液をスピンコート法によって正孔注入層上に塗布し、窒素雰囲気下においてホットプレート上で130℃、60分間熱処理し、厚みが80nmの発光層を形成した。 Next, Lumination WP1330 (manufactured by SUMATION) and xylene were mixed to prepare a xylene solution. The concentration of Lumation WP1330 in the xylene solution was 1.2 mass%. The prepared solution was applied onto the hole injection layer by spin coating, and heat-treated on a hot plate at 130 ° C. for 60 minutes in a nitrogen atmosphere to form a light emitting layer having a thickness of 80 nm.
発光層が形成された支持基板を真空蒸着機に導入し、Ba、Alをそれぞれ5nm、80nmの厚みで順次蒸着し、陰極を形成した。なお真空度が1×10-4Pa以下に到達した後に金属の蒸着を開始した。 The support substrate on which the light emitting layer was formed was introduced into a vacuum deposition machine, and Ba and Al were sequentially deposited at a thickness of 5 nm and 80 nm, respectively, to form a cathode. The metal deposition was started after the degree of vacuum reached 1 × 10 −4 Pa or less.
次にフィルムを作製した。まずフィルム形成用の溶液を調製した。ポリカーボネート6.32gをジクロロメタン20.7gに溶解し、23.4wt%の溶液を調製した。この溶液にフッ素系界面活性剤としてノベック(住友3M製)を混合し、フィルム形成用の溶液を得た。混合した溶液におけるノベックの濃度は0.8wt%とした。湿度85%の恒温恒湿槽中において、得られたフィルム形成用の溶液をガラスの基台上にキャストした。なおフィルム形成用の溶液のキャスト量は、成膜後のフィルムの膜厚が150μm程度となるように調整した。湿度85%の雰囲気中で5分間放置した後、窒素フローによりフィルムを乾燥し、表面に凹凸形状を有する20mm×20mmのフィルム(フィルムA)を得た。 Next, a film was produced. First, a solution for film formation was prepared. 6.32 g of polycarbonate was dissolved in 20.7 g of dichloromethane to prepare a 23.4 wt% solution. Novec (manufactured by Sumitomo 3M) was mixed with this solution as a fluorosurfactant to obtain a film-forming solution. The concentration of Novec in the mixed solution was 0.8 wt%. The obtained film-forming solution was cast on a glass base in a constant temperature and humidity chamber having a humidity of 85%. The cast amount of the film-forming solution was adjusted so that the film thickness after film formation was about 150 μm. After being left in an atmosphere of 85% humidity for 5 minutes, the film was dried by nitrogen flow to obtain a 20 mm × 20 mm film (film A) having a concavo-convex shape on the surface.
次に支持基板の上記発光層が形成されている側の表面とは反対側の表面に、粘着剤としてグリセリンを塗布し、フィルムAを貼り合せて有機EL素子を作製した。支持基板の屈折率は1.50であり、粘着剤の屈折率は1.45であり、フィルムAの屈折率は1.58である。またフィルムAの平均膜厚は150μmである。 Next, glycerin was applied as a pressure-sensitive adhesive to the surface of the support substrate opposite to the surface on which the light emitting layer was formed, and film A was bonded to produce an organic EL device. The support substrate has a refractive index of 1.50, the adhesive has a refractive index of 1.45, and the film A has a refractive index of 1.58. The average film thickness of film A is 150 μm.
(作製例2)
作製例1の有機EL素子とはフィルムのみが異なる有機EL素子を作製した。本作製例2では、高いヘイズ値(82)を示す市販品のフィルム(フィルムB)を用いた。フィルムBは粘着層を有しているので、粘着剤などを用いずにそのまま支持基板に貼付けて有機EL素子を作製した。
(Production Example 2)
An organic EL element that is different from the organic EL element of Production Example 1 only in film was produced. In Production Example 2, a commercially available film (film B) showing a high haze value (82) was used. Since the film B has an adhesive layer, an organic EL element was produced by directly attaching the film B to a supporting substrate without using an adhesive or the like.
(比較例1)
作製例1の有機EL素子とはフィルムのみが異なる有機EL素子を作製した。フィルム形成用の溶液には、作製例1の溶液と同じものを用いた。湿度50%の恒温恒湿槽中において、成膜後のフィルムの膜厚が220μm程度となるように、フィルム形成用の溶液をガラスの基台上にキャストした。湿度50%の雰囲気中で5分間放置した後、窒素フローによりフィルムを乾燥し、20mm×20mmのフィルム(フィルムC)を得た。作製例1と同じ粘着剤を用いて作製例1と同様にフィルムCを支持基板に貼り付けて有機EL素子を作製した。
(Comparative Example 1)
An organic EL element that is different from the organic EL element of Production Example 1 only in film was produced. The same solution as in Preparation Example 1 was used as the film forming solution. In a constant temperature and humidity chamber with a humidity of 50%, the film-forming solution was cast on a glass base so that the film thickness after film formation was about 220 μm. After being left in an atmosphere of 50% humidity for 5 minutes, the film was dried by nitrogen flow to obtain a 20 mm × 20 mm film (film C). Using the same adhesive as in Production Example 1, film C was attached to a support substrate in the same manner as in Production Example 1 to produce an organic EL device.
(比較例2)
作製例1の有機EL素子とはフィルムのみが異なる有機EL素子を作製した。フィルム形成用の溶液には作製例1の溶液と同じものを用いた。湿度85%の恒温恒湿槽中において、成膜後のフィルムの膜厚が220μm程度となるように、フィルム形成用の溶液をガラスの基台上にキャストした。湿度85%の雰囲気中で5分間放置した後、窒素フローによりフィルムを乾燥し、表面に凹凸形状を有する20mm×20mmのフィルム(フィルムD)を得た。作製例1と同じ粘着剤を用いて作製例1と同様にフィルムDを支持基板に貼り付けて有機EL素子を作製した。
(Comparative Example 2)
An organic EL element that is different from the organic EL element of Production Example 1 only in film was produced. The same solution as in Preparation Example 1 was used as the film forming solution. In a constant temperature and humidity chamber with a humidity of 85%, the film-forming solution was cast on a glass base so that the film thickness after film formation was about 220 μm. After leaving it in an atmosphere with a humidity of 85% for 5 minutes, the film was dried with a nitrogen flow to obtain a 20 mm × 20 mm film (film D) having an uneven shape on the surface. Using the same adhesive as in Production Example 1, film D was attached to a supporting substrate in the same manner as in Production Example 1 to produce an organic EL device.
(比較例3)
作製例1の有機EL素子とはフィルムのみが異なる有機EL素子を作製した。フィルム形成用の溶液には作製例1の溶液と同じものを用いた。湿度85%の恒温恒湿槽中において、成膜後のフィルムの膜厚が360μm程度となるように、フィルム形成用の溶液をガラスの基台上にキャストした。湿度85%の雰囲気中で5分間放置した後、窒素フローによりフィルムを乾燥し、表面に凹凸形状を有する20mm×20mmのフィルム(フィルムE)を得た。作製例1と同じ粘着剤を用いて作製例1と同様にフィルムEを支持基板に貼り付けて有機EL素子を作製した。
(Comparative Example 3)
An organic EL element that is different from the organic EL element of Production Example 1 only in film was produced. The same solution as in Preparation Example 1 was used as the film forming solution. In a constant temperature and humidity chamber with a humidity of 85%, the film forming solution was cast on a glass base so that the film thickness after film formation was about 360 μm. After being left in an atmosphere of 85% humidity for 5 minutes, the film was dried by nitrogen flow to obtain a 20 mm × 20 mm film (film E) having an uneven shape on the surface. Using the same pressure-sensitive adhesive as in Production Example 1, film E was attached to a supporting substrate in the same manner as in Production Example 1 to produce an organic EL device.
(フィルムの表面の観察)
作製例1,2および比較例1、2、3で用いたフィルムの表面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察した。図4は作製例1において作製したフィルムAの断面を模式的に示す図であり、図5は作製例2で用いたフィルムBの断面を模式的に示す図であり、図6は比較例1において作製したフィルムCの断面を模式的に示す図である。
(Observation of film surface)
The surfaces of the films used in Production Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1, 2, and 3 were observed with a scanning electron microscope (SEM). 4 is a diagram schematically showing a cross section of the film A produced in Production Example 1, FIG. 5 is a diagram schematically showing a cross section of the film B used in Production Example 2, and FIG. It is a figure which shows typically the cross section of the film C produced in.
作製例1において作製したフィルムAでは、フィルムの表面に平均直径が2μmの半球状の凹面が形成されていることを確認した。フィルムAの表面の全面に渡って凹面が形成されていることを確認した。 In the film A produced in Production Example 1, it was confirmed that a hemispherical concave surface having an average diameter of 2 μm was formed on the surface of the film. It was confirmed that a concave surface was formed over the entire surface of the film A.
作製例2に用いたフィルムBでは、フィルムの表面が凹凸状に形成されていることを確認した。フィルムBの表面の全面に渡って凹面が形成されていることを確認した。 In the film B used in Preparation Example 2, it was confirmed that the surface of the film was formed in an uneven shape. It was confirmed that a concave surface was formed over the entire surface of the film B.
比較例1において作製したフィルムCでは、表面に凹面が形成されずに、表面が平面であることを確認した。 In the film C produced in Comparative Example 1, it was confirmed that the surface was flat without forming a concave surface on the surface.
比較例2において作製したフィルムDでは、フィルムの表面に、平均直径が3μmの半球状の凹面が形成されていることを確認した。凹面の配置の規則性は比較的低かったが、フィルムDの表面の全面に渡って凹面が形成されていることを確認した。 In the film D produced in Comparative Example 2, it was confirmed that a hemispherical concave surface having an average diameter of 3 μm was formed on the surface of the film. Although the regularity of the arrangement of the concave surface was relatively low, it was confirmed that the concave surface was formed over the entire surface of the film D.
比較例3において作製したフィルムEでは、フィルムの表面に、平均直径が4μmの半球状の凹面が形成されていることを確認した。凹面の配置の規則性は比較的低かったが、フィルムEの表面の全面に渡って凹面が形成されていることを確認した。 In the film E produced in Comparative Example 3, it was confirmed that a hemispherical concave surface having an average diameter of 4 μm was formed on the surface of the film. Although the regularity of the arrangement of the concave surface was relatively low, it was confirmed that the concave surface was formed over the entire surface of the film E.
作製例1および比較例1、2、3においてフィルムを作製したときの湿度と、作製例1,2および比較例1、2、3で用いたフィルムの特性とを(表1)に示す。 Table 1 shows the humidity when the films were produced in Production Example 1 and Comparative Examples 1, 2, and 3, and the characteristics of the films used in Production Examples 1, 2 and Comparative Examples 1, 2, and 3.
(表1)に示すように、作製されるフィルムの膜厚と湿度とを制御することによって、高いヘイズ値のフィルムを作製できることが確認された。また作製されるフィルムの膜厚が厚くなると、凹面の径が大きくなることを確認した。 As shown in Table 1, it was confirmed that a film having a high haze value can be produced by controlling the film thickness and humidity of the produced film. Moreover, when the film thickness of the produced film became thick, it confirmed that the diameter of the concave surface became large.
(有機EL素子の光取出し効率)
作製例1,2および比較例1、2、3で作製したフィルムが貼り合わされた有機EL素子の光強度と、フィルムが貼り合わされていない有機EL素子の光強度とを比較した。フィルムが貼り合わされた有機EL素子の光強度を、フィルムが貼り合わされていない有機EL素子の光強度で割った光取出し効率の比を(表2)に示す。光強度は、有機EL素子に0.15mAの電流を流したときの光強度を測定した。
(Light extraction efficiency of organic EL elements)
The light intensity of the organic EL element to which the films prepared in Production Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1, 2, and 3 were bonded was compared with the light intensity of the organic EL element to which the film was not bonded. Table 2 shows the ratio of the light extraction efficiency obtained by dividing the light intensity of the organic EL element on which the film is bonded by the light intensity of the organic EL element on which the film is not bonded. The light intensity was measured when a current of 0.15 mA was passed through the organic EL element.
作製例1の有機EL素子はフィルムAを貼り合せる前に比べて、光取出し効率が1.5倍上昇した。さらに作製例1のフィルムAと光学的特性の近いフィルムBが貼り合わされた作製例2の有機EL素子も、作製例1の有機EL素子と同様に、光取出し効率が大きく上昇した。しかしながら比較例1の有機EL素子に用いたフィルムCは、表面がほぼ平面なため、光取出し効率の向上は見られなかった。また比較例2、3も、大きな光取出し効率の向上は見られなかった。 The light extraction efficiency of the organic EL device of Production Example 1 was increased 1.5 times compared to before the film A was bonded. Further, the organic EL element of Preparation Example 2 in which the film A of Preparation Example 1 and the film B having optical properties close to each other was also increased in light extraction efficiency as in the case of the organic EL element of Preparation Example 1. However, since the surface of the film C used in the organic EL device of Comparative Example 1 was almost flat, no improvement in light extraction efficiency was observed. In Comparative Examples 2 and 3, no significant improvement in light extraction efficiency was observed.
このことから、全光線透過率が高く、ヘイズ値の高いフィルムが光取出し効率の向上に寄与していることが明らかとなった。特にフィルムのヘイズ値が70以上になると、光取出し効率が大きく向上することがわかった。このように所定の光学特性を示すフィルムを設けることによって、光の取出し効率が向上することを確認した。 From this, it was revealed that a film having a high total light transmittance and a high haze value contributes to an improvement in light extraction efficiency. In particular, it was found that the light extraction efficiency is greatly improved when the haze value of the film is 70 or more. Thus, it was confirmed that the light extraction efficiency was improved by providing a film having predetermined optical characteristics.
1 表示装置
11 駆動回路
12 切替用Tr
13 駆動用Tr
14 コンデンサ
14a 一方の平板
14b 他方の平板
15 絶縁層
17 平坦化膜
19 半導体層
SG ゲート電極
SS ソース電極
SD ドレイン電極
DG ゲート電極
DS ソース電極
DD ドレイン電極
16,18,20a,20b スルーホール内配線部
21 駆動基板
22 基板本体
31 有機EL素子
32 第1電極
33 第2電極
34 1または複数の所定の層
41 フィルム
51 隔壁
1
13 Tr for driving
DESCRIPTION OF
Claims (5)
該駆動基板上に設けられ、前記駆動回路に駆動されて前記駆動基板に向けて光を放射する複数の有機エレクトロルミネッセンス素子と、
該複数の有機エレクトロルミネッセンス素子との間に前記駆動基板を介在させて配置されるフィルムと、を有する表示装置であり、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、前記駆動基板の厚み方向の一方から見て駆動回路に重なる位置に配置され、
前記フィルムは、ヘイズ値が70%以上かつ全光線透過率が50%以上であり、駆動基板側とは反対側の表面が凹凸形状であり、該凹凸形状の表面が雰囲気との界面を成すことを特徴とする表示装置。 A drive substrate exhibiting optical transparency on which a drive circuit exhibiting optical transparency is formed;
A plurality of organic electroluminescence elements that are provided on the driving substrate and are driven by the driving circuit to emit light toward the driving substrate;
A film disposed with the drive substrate interposed between the plurality of organic electroluminescence elements, and a display device having
The organic electroluminescence element is disposed at a position overlapping the drive circuit as viewed from one of the thickness directions of the drive substrate,
The film has a haze value of 70% or more and a total light transmittance of 50% or more, the surface opposite to the driving substrate side is uneven, and the uneven surface forms an interface with the atmosphere. A display device.
前記半導体層は前記配線よりもキャリア濃度が低いことを特徴とする請求項3記載の表示装置。 The inorganic oxide semiconductor and the inorganic oxide conductor are zinc tin oxide or indium-containing oxide, respectively.
The display device according to claim 3, wherein the semiconductor layer has a carrier concentration lower than that of the wiring.
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