JP2012248453A - Display device - Google Patents

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真麻 伊藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic EL display device with an excellent viewing angle characteristic and high quality.SOLUTION: A display device includes at least a first light-emitting unit and a second light-emitting unit on a substrate. Each of the first light-emitting unit and the second light-emitting unit includes: a white-light-emitting element disposed on the substrate; a first protective film provided covering the white-light-emitting element; a color filter provided on the first protective film; and a second protective film provided on the color filter. The color filter of the first light-emitting unit is thinner than that of the second light-emitting unit. The second protective film has a lens member at a position corresponding to the position at which the white-light-emitting element is disposed. The first light-emitting unit has a film-thickness adjusting layer between the first protective film and the second protective film. The distance between the white-light-emitting element and the lens member of the first light-emitting unit is equal to that of the second light-emitting unit.

Description

本発明は、表示装置、特に、有機EL(Electro Luminescence)素子を備えた表示装置に関する。   The present invention relates to a display device, and more particularly, to a display device including an organic EL (Electro Luminescence) element.

有機EL素子は、陽極及び陰極からなる一対の電極と、この一対の電極の間に形成され発光層を含む単数あるいは複数の有機化合物層からなる有機EL層と、を有する電子素子である。現在、有機EL素子は、その特長(低駆動電圧、多様な発光波長、高速応答性、発光デバイスの薄型化・軽量化が可能であること)から、盛んに研究開発がされている。   An organic EL element is an electronic element having a pair of electrodes composed of an anode and a cathode, and an organic EL layer formed between the pair of electrodes and composed of one or more organic compound layers including a light emitting layer. Currently, organic EL elements have been actively researched and developed because of their characteristics (low driving voltage, various emission wavelengths, high-speed response, and light-emitting devices can be made thinner and lighter).

そして、これらの有機EL素子を用いた表示装置、即ち、有機EL表示装置が液晶ディスプレイ(LCD)に代わる薄型の表示装置として、近年注目されている。ここで有機EL素子は自発光デバイスであるため、有機EL表示装置は、視野角、コントラスト及び色再現性に関して優れた性能を有する。   In recent years, attention has been paid to a display device using these organic EL elements, that is, an organic EL display device as a thin display device replacing a liquid crystal display (LCD). Here, since the organic EL element is a self-luminous device, the organic EL display device has excellent performance with respect to viewing angle, contrast, and color reproducibility.

有機EL表示装置でフルカラーを表示する方式には、互いに異なる色を発光することが可能である有機EL素子を複数組み合わせる方式と、カラーフィルタ方式と、がある。ここでカラーフィルタ方式は、白色発光する有機EL素子と、光の三原色である赤、緑、青のいずれかの光を透過する着色層と、を組み合わせてフルカラー発光を得る方式である。   As a method of displaying full color on an organic EL display device, there are a method of combining a plurality of organic EL elements capable of emitting different colors and a color filter method. Here, the color filter method is a method of obtaining full-color light emission by combining an organic EL element that emits white light and a colored layer that transmits one of the three primary colors of light, red, green, and blue.

このカラーフィルタ方式を利用した有機EL表示装置は、異なる色を発する有機EL素子を複数組み合わせる方式に比べて、カラーフィルタによる光吸収が増えることで光取り出し効率が低下する。そこで、特許文献1や特許文献2では、カラーフィルタ方式の有機EL表示装置にマイクロレンズを組み合わせて光取り出し効率を高める構成が開示されている。ここで特許文献1に開示されている表示装置は、有機EL素子上に設けられる封止樹脂層を含むシート上にカラーフィルタとマイクロレンズとがこの順で形成されている。また特許文献2に開示されている表示装置は、有機EL素子の上にマイクロレンズとカラーフィルタとがこの順で形成されている。これらの表示装置の構成を比較すると、特許文献1の表示装置のようにマイクロレンズ表面に沿ってカラーフィルタを形成するのは難しいため、特許文献2の構成が製造上好ましい。   In the organic EL display device using this color filter method, light extraction efficiency is reduced due to increased light absorption by the color filter, compared to a method in which a plurality of organic EL elements emitting different colors are combined. Therefore, Patent Documents 1 and 2 disclose a configuration in which a microlens is combined with a color filter type organic EL display device to increase light extraction efficiency. Here, in the display device disclosed in Patent Document 1, a color filter and a microlens are formed in this order on a sheet including a sealing resin layer provided on an organic EL element. In the display device disclosed in Patent Document 2, a microlens and a color filter are formed in this order on an organic EL element. When the configurations of these display devices are compared, it is difficult to form a color filter along the surface of the microlens as in the display device of Patent Literature 1, and therefore the configuration of Patent Literature 2 is preferable in terms of manufacturing.

特開2004−127662号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-127661 特開2004−127661号公報JP 2004-127661 A

ところで、白色発光素子とカラーフィルタとを有する有機EL表示装置では、カラーフィルタの膜厚が厚くなるほど光の透過率は低下するが、その代わりに透過光の波長スペクトルはシャープになり、色再現性は高くなる。また各色(赤、緑、青)のカラーフィルタは、一般的に、下記(a)及び(b)に示す傾向が見られる。
(a)赤色のカラーフィルタは、緑色や青色のカラーフィルタと比較して白色光の透過率が高いこと。
(b)緑色のカラーフィルタは、赤色や青色のカラーフィルタと比較して透過光の輝度が高くなること。
By the way, in an organic EL display device having a white light emitting element and a color filter, the light transmittance decreases as the thickness of the color filter increases, but instead, the wavelength spectrum of the transmitted light becomes sharper, and color reproducibility. Becomes higher. Moreover, generally the tendency shown to the following (a) and (b) is seen in the color filter of each color (red, green, blue).
(A) The red color filter has higher white light transmittance than the green or blue color filter.
(B) The green color filter has higher brightness of transmitted light than the red or blue color filter.

このため、特許文献2のように全色のカラーフィルタの膜厚を等しくするよりも、他のカラーフィルタと比較して白色光の透過率も透過光の輝度も低い青色のカラーフィルタは、色再現性よりも透過率を優先してフィルタ自体の膜厚を薄くするのが好ましい。以上より、カラーフィルタの膜厚は、透過光の特性に応じて色毎に変えて形成することが望ましい。   For this reason, the blue color filter, which has lower white light transmittance and lower transmitted light brightness than other color filters, as compared with the color filters of all colors, as in Patent Document 2, It is preferable to reduce the film thickness of the filter itself by giving priority to the transmittance over the reproducibility. As described above, it is desirable to change the film thickness of the color filter for each color according to the characteristics of transmitted light.

しかし、カラーフィルタの膜厚を色毎に異なるようにすると、発光面とマイクロレンズとの距離を色によらず同一に保つことは困難となり、色毎の集光率がばらついてしまう。従って、この構成では、光取り出し効率について色ごとにばらつきが発生し、視野角特性が低下してしまう。   However, if the film thickness of the color filter is made different for each color, it becomes difficult to keep the distance between the light emitting surface and the microlens the same regardless of the color, and the light collection rate varies for each color. Therefore, with this configuration, the light extraction efficiency varies for each color, and the viewing angle characteristics are degraded.

以上より、複数種類の光を出力する有機EL表示装置において、白色発光素子上に、2色以上のカラーフィルタと、マイクロレンズ形状を有する保護膜とをこの順で積層する構成の場合では、色毎に集光率のばらつきが生じるという課題があった。   As described above, in an organic EL display device that outputs a plurality of types of light, in the case of a configuration in which two or more color filters and a protective film having a microlens shape are stacked in this order on a white light emitting element, There was a problem that variation in light collection rate occurred every time.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、視野角特性に優れ、かつ高品位な表示装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is to provide a display device having excellent viewing angle characteristics and high quality.

本発明の表示装置は、基板上に配置された白色発光素子と、
前記白色発光素子を被覆するように設けられた第一保護膜と、
前記第一保護膜上に設けられたカラーフィルタと、
前記カラーフィルタ上に設けられレンズ部材を含む第二保護膜と、を備える複数の発光ユニットが配置された表示装置であって、
前記第一保護膜及び前記第二保護膜が、前記複数の発光ユニットに共通する層であり、
前記複数の発光ユニットが、少なくとも第一カラーフィルタを有する第一発光ユニットと、前記第一カラーフィルタよりも膜厚の薄い第二カラーフィルタを有する第二発光ユニットと、を含んでおり、
前記第一発光ユニットと前記第二発光ユニットとにおいて、前記白色発光素子と前記レンズ部材との距離が互いに等しくなるように、前記第二発光ユニットが備える前記第一保護膜と前記第二保護膜との間に膜厚調整層が設けられていることを特徴とする。
The display device of the present invention includes a white light emitting element disposed on a substrate,
A first protective film provided to cover the white light emitting element;
A color filter provided on the first protective film;
A second protective film provided on the color filter and including a lens member, and a display device in which a plurality of light emitting units are disposed,
The first protective film and the second protective film are layers common to the plurality of light emitting units,
The plurality of light emitting units includes a first light emitting unit having at least a first color filter, and a second light emitting unit having a second color filter having a thinner film thickness than the first color filter,
In the first light emitting unit and the second light emitting unit, the first protective film and the second protective film included in the second light emitting unit so that the distance between the white light emitting element and the lens member is equal to each other. A film thickness adjusting layer is provided between the two.

本発明によれば、視野角特性に優れ、かつ高品位な有機EL表示装置を提供することができる。即ち、本発明の表示装置では、各発光ユニットにおける発光面からレンズ部材(マイクロレンズ)までの距離を合わせる目的で膜厚調整層を適宜設けている。これによって、カラーフィルタの色毎の膜厚差によって生じる段差をなくすことができると共に、各発光ユニット間の集光率のばらつきを抑えることができる。   According to the present invention, an organic EL display device having excellent viewing angle characteristics and high quality can be provided. That is, in the display device of the present invention, the film thickness adjusting layer is appropriately provided for the purpose of adjusting the distance from the light emitting surface to the lens member (microlens) in each light emitting unit. As a result, it is possible to eliminate the level difference caused by the difference in film thickness for each color of the color filter, and to suppress the variation in the light collection rate among the light emitting units.

本発明の表示装置における第一の実施形態を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows 1st embodiment in the display apparatus of this invention. 本発明の表示装置における第二の実施形態を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows 2nd embodiment in the display apparatus of this invention.

本発明の表示装置には、複数の発光ユニットが配置されている。ここで各発光ユニットには、基板上に配置された白色発光素子と、この白色発光素子を被覆するように設けられた第一保護膜と、第一保護膜上に設けられたカラーフィルタと、カラーフィルタ上に設けられレンズ部材を含む第二保護膜と、を備えている。また本発明の表示装置を構成する発光ユニットには、少なくとも第一カラーフィルタを有する第一発光ユニットと、第二カラーフィルタを有する第二発光ユニットと、を含んでいる。尚、第一発光ユニット及び第二発光ユニットの特徴については、後述する。以下、表示装置の一つである有機EL表示装置を具体例として説明するが、本発明は、無機EL素子やLED等の他の発光素子を用いた表示装置にも適用することができる。   In the display device of the present invention, a plurality of light emitting units are arranged. Here, in each light emitting unit, a white light emitting element disposed on the substrate, a first protective film provided to cover the white light emitting element, a color filter provided on the first protective film, And a second protective film provided on the color filter and including a lens member. The light emitting unit constituting the display device of the present invention includes at least a first light emitting unit having a first color filter and a second light emitting unit having a second color filter. The features of the first light emitting unit and the second light emitting unit will be described later. Hereinafter, an organic EL display device which is one of display devices will be described as a specific example, but the present invention can also be applied to a display device using other light emitting elements such as inorganic EL elements and LEDs.

ここで白色発光素子は、基板上に配置され白色光を出射する有機EL素子である。   Here, the white light emitting element is an organic EL element that is disposed on a substrate and emits white light.

第一保護膜は、白色発光素子を被覆するために設けられた保護膜であり、第一発光ユニットと、第二発光ユニットと、に共通する層として形成されている。   The first protective film is a protective film provided to cover the white light emitting element, and is formed as a layer common to the first light emitting unit and the second light emitting unit.

カラーフィルタは、第一保護膜上に設けられる部材である。本発明においては、第一発光ユニットが有する第一カラーフィルタと、第二発光ユニットが有する第二カラーフィルタと、を比較すると、第一カラーフィルタよりも第二カラーフィルタの膜厚が薄くなっている。カラーフィルタの膜厚が各発光ユニットで異なる(第二発光ユニットに備える第二カラーフィルタの膜厚を薄くする)ようにしているのは、第一発光ユニットと第二発光ユニットとがそれぞれ有するカラーフィルタの性質が異なっているからである。具体的には、下記(i)及び(ii)に示されるように性質が異なっている。
(i)第二発光ユニットに備えられているカラーフィルタが、第一発光ユニットに備えられているカラーフィルタよりも白色発光素子から出射される白色光の透過率が低いこと
(ii)第二発光ユニットに備えられているカラーフィルタを透過する光の輝度が、第一発光ユニットに備えられているカラーフィルタを透過する光の輝度よりも低いこと
第二保護膜は、カラーフィルタ上に設けられる保護膜であって、第一発光ユニットと、第二発光ユニットと、に共通する層として形成されると共に、上記白色発光素子の配置位置に対応する位置にレンズ部材を有している。
The color filter is a member provided on the first protective film. In the present invention, when the first color filter of the first light emitting unit and the second color filter of the second light emitting unit are compared, the film thickness of the second color filter is thinner than the first color filter. Yes. The color filters have different film thicknesses for each light emitting unit (thin film thickness of the second color filter provided in the second light emitting unit is reduced). This is because the properties of the filters are different. Specifically, the properties are different as shown in (i) and (ii) below.
(I) The color filter provided in the second light emitting unit has a lower transmittance of white light emitted from the white light emitting element than the color filter provided in the first light emitting unit. (Ii) Second light emission The brightness of the light that passes through the color filter provided in the unit is lower than the brightness of the light that passes through the color filter provided in the first light emitting unit. The second protective film is a protection provided on the color filter. The film is formed as a layer common to the first light emitting unit and the second light emitting unit, and has a lens member at a position corresponding to the arrangement position of the white light emitting element.

第一発光ユニットは、第一保護膜と第二保護膜との間に膜厚調整層を有している。尚、第一保護膜と第二保護膜との間にはカラーフィルタが設けられているため、膜厚調整層は、第一保護膜とカラーフィルタとの間又はカラーフィルタと第二保護膜との間に設けられる。   The first light emitting unit has a film thickness adjusting layer between the first protective film and the second protective film. In addition, since the color filter is provided between the first protective film and the second protective film, the film thickness adjusting layer is provided between the first protective film and the color filter or between the color filter and the second protective film. Between.

また本発明においては、白色発光素子とレンズ部材との距離が、第一発光ユニットと第二発光ユニットとにおいて同一である。即ち、膜厚調整層は、各発光ユニットにおける白色発光素子とレンズ部材との距離を均一にするために設けられる部材である。本発明において、「同一」や「均一」なる文言は、完全な同一あるいは均一のみを意味するものではなく、表示に影響のない範囲の誤差を有するものも含まれている。   In the present invention, the distance between the white light emitting element and the lens member is the same in the first light emitting unit and the second light emitting unit. That is, the film thickness adjusting layer is a member provided to make the distance between the white light emitting element and the lens member uniform in each light emitting unit. In the present invention, the terms “same” and “uniform” do not mean completely identical or uniform, but also include those having errors within a range that does not affect display.

以上の説明は、装置内に発光色が異なる二種類の発光ユニットが設けられている有機EL表示装置に関する説明であるが、本発明はこれに限定されるものではない。具体例として、装置内に発光色が異なる三種類の発光ユニット(第一発光ユニット、第二発光ユニット、第三発光ユニット)が設けられている表示装置について説明する。この表示装置では、発光ユニットごとに設けられる三種類のカラーフィルタ(第一カラーフィルタ、第二カラーフィルタ、第三カラーフィルタ)について、その性質に応じて適宜膜厚を調整する。このため本発明においては、少なくとも第一発光ユニット、第二発光ユニット又は第三発光ユニットが有するカラーフィルタの膜厚が、他の発光ユニットが有するカラーフィルタの膜厚と異なっている。例えば、第一発光ユニットに含まれる第一カラーフィルタの膜厚を、他の発光ユニット(第二発光ユニット、第三発光ユニット)に含まれるカラーフィルタの膜厚よりも薄くした表示装置について説明する。係る表示装置では、各発光ユニットにおいて白色発光素子とレンズ部材との距離が互いに等しくなる(均一になる)ように、第一発光ユニットには、第一保護膜と第二保護膜との間に膜厚調整層が設けられる。また4種類以上の発光ユニットを有する場合も同様に各発光ユニットにおいて白色発光素子とレンズ部材との距離が互いに等しくなる(均一になる)ように膜厚調整層を適宜設けるとよい。具体的には、最も厚いカラーフィルタを有する発光ユニットに合わせて、他の発光ユニットについて第一保護膜と第二保護膜との間に膜厚調整層が設けられる。   The above description relates to an organic EL display device in which two types of light emitting units having different emission colors are provided in the device, but the present invention is not limited to this. As a specific example, a display device in which three types of light emitting units (first light emitting unit, second light emitting unit, and third light emitting unit) having different emission colors are provided in the device will be described. In this display device, the film thickness of three types of color filters (first color filter, second color filter, and third color filter) provided for each light emitting unit is adjusted as appropriate according to the properties. For this reason, in this invention, the film thickness of the color filter which at least 1st light emission unit, 2nd light emission unit, or 3rd light emission unit has differs from the film thickness of the color filter which other light emission units have. For example, a display device in which the film thickness of the first color filter included in the first light emitting unit is made thinner than the film thickness of the color filter included in other light emitting units (second light emitting unit, third light emitting unit) will be described. . In such a display device, the first light emitting unit is provided between the first protective film and the second protective film so that the distance between the white light emitting element and the lens member is equal (uniform) in each light emitting unit. A film thickness adjusting layer is provided. Similarly, when there are four or more types of light emitting units, a film thickness adjusting layer may be appropriately provided so that the distance between the white light emitting element and the lens member is equal (uniform) in each light emitting unit. Specifically, a film thickness adjusting layer is provided between the first protective film and the second protective film for the other light emitting units in accordance with the light emitting unit having the thickest color filter.

以下、図面を参照しながら、本発明に係る有機EL表示装置の実施形態について説明する。尚、本発明において特に図示又は記載されない箇所に関しては、当該技術分野の周知又は公知技術を適用することができる。また、以下に説明する実施例は、あくまでも本発明の実施例一つに過ぎず、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of an organic EL display device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the present invention, well-known or publicly-known techniques in the technical field can be applied to portions that are not particularly illustrated or described. Further, the embodiment described below is only one embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to these embodiments.

図1は、本発明の表示装置における第一の実施形態を示す断面概略図である。図1の有機EL表示装置1は、基板10上に、出力する色が異なる三種類の発光ユニット、即ち、赤発光ユニット2R、緑発光ユニット2G及び青発光ユニット2Bが設けられている。尚、図1の有機EL表示装置1では、この三種類の発光ユニット(2R、2G、2B)が1つずつ集まって1つの画素が形成され、この画素が基板10上にマトリックス状に複数配置されている。また図1の有機EL表示装置1は、基板10上に形成される有機EL素子(後述する白色発光素子20)の上面から、基板10の反対方向へ光を出射するトップエミッション型の表示装置である。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a first embodiment of the display device of the present invention. The organic EL display device 1 of FIG. 1 is provided on a substrate 10 with three types of light emitting units that output different colors, that is, a red light emitting unit 2R, a green light emitting unit 2G, and a blue light emitting unit 2B. In the organic EL display device 1 of FIG. 1, the three types of light emitting units (2R, 2G, 2B) are gathered one by one to form one pixel, and a plurality of pixels are arranged on the substrate 10 in a matrix. Has been. The organic EL display device 1 of FIG. 1 is a top emission type display device that emits light in the opposite direction of the substrate 10 from the upper surface of an organic EL element (a white light emitting element 20 described later) formed on the substrate 10. is there.

各発光ユニット(2R、2G、2B)は、それぞれ基板10上に、白色発光素子20と、保護膜30(第一保護膜)と、カラーフィルタ40(40R、40G、40B)と、第二保護膜50と、がこの順に設けられている。   Each light emitting unit (2R, 2G, 2B) has a white light emitting element 20, a protective film 30 (first protective film), a color filter 40 (40R, 40G, 40B), and a second protection on the substrate 10, respectively. The film 50 is provided in this order.

以下、図1の有機EL表示装置1の構成部材について説明する。   Hereinafter, components of the organic EL display device 1 of FIG. 1 will be described.

図1の有機EL表示装置1を構成する基板10は、基材(不図示)上に画素回路(不図示)が形成されたものが使用されている。つまり、図1の有機EL表示装置1はアクティブマトリックス駆動型の表示装置である。基材上に形成される画素回路は、公知のトランジスタ作製技術により作製することができる。またこの画素回路は、複数のトランジスタから構成される。そして、この複数のトランジスタを保護し、基板10を平坦化することを目的として、画素回路上に層間絶縁膜(不図示)及び平坦化膜(不図示)が設けられている。また層間絶縁膜や平坦化膜には、所定の位置にコンタクトホール(不図示)が形成される。このコンタクトホールは、画素回路と、白色発光素子20を構成する下部電極21(陽極)とを電気的に接続するために設けられている。このコンタクトホールにより、図1の有機EL表示装置1は、画素単位での独立駆動を可能にしている。   As the substrate 10 constituting the organic EL display device 1 of FIG. 1, a substrate in which a pixel circuit (not shown) is formed on a base material (not shown) is used. That is, the organic EL display device 1 in FIG. 1 is an active matrix drive type display device. The pixel circuit formed on the substrate can be manufactured by a known transistor manufacturing technique. The pixel circuit is composed of a plurality of transistors. An interlayer insulating film (not shown) and a planarizing film (not shown) are provided on the pixel circuit for the purpose of protecting the plurality of transistors and planarizing the substrate 10. Further, contact holes (not shown) are formed at predetermined positions in the interlayer insulating film and the planarizing film. This contact hole is provided to electrically connect the pixel circuit and the lower electrode 21 (anode) constituting the white light emitting element 20. With this contact hole, the organic EL display device 1 of FIG. 1 can be independently driven on a pixel-by-pixel basis.

基板10上に設けられる白色発光素子20は、基板10上に設けられる下部電極21(陽極)と、下部電極21上に設けられる白色有機EL層22と、白色有機EL層22上に設けられる上部電極23(陰極)と、からなる部材である。   The white light emitting element 20 provided on the substrate 10 includes a lower electrode 21 (anode) provided on the substrate 10, a white organic EL layer 22 provided on the lower electrode 21, and an upper portion provided on the white organic EL layer 22. This is a member composed of an electrode 23 (cathode).

下部電極21は、発光ユニット(2R、2G、2B)が設けられている位置に対応する位置に所望のパターンで形成されている。トップエミッション型の有機EL表示装置の場合、下部電極21(陽極)は、反射率の高い導電性材料からなる電極層である。反射率の高い導電性材料として、例えば、Cr、Al、Ag、Au、Pt等の高い反射率を持つ金属材料が挙げられる。   The lower electrode 21 is formed in a desired pattern at a position corresponding to the position where the light emitting units (2R, 2G, 2B) are provided. In the case of a top emission type organic EL display device, the lower electrode 21 (anode) is an electrode layer made of a conductive material having a high reflectance. Examples of the conductive material having high reflectivity include metal materials having high reflectivity such as Cr, Al, Ag, Au, and Pt.

下部電極21は、上述した反射率の高い導電性材料からなる層のみの単層電極であってもよいし、反射率の高い導電性材料からなる層と透明導電材料からなる層とを積層してなる積層電極であってもよい。下部電極21を積層電極とする場合、この積層電極を構成する透明導電材料からなる層の構成材料である透明導電材料は、正孔注入性に優れたものであれば特に限定されるものではない。例えば、ITO、IZO、ZnO等が挙げられる。   The lower electrode 21 may be a single-layer electrode having only a layer made of a conductive material having a high reflectance described above, or a layer made of a conductive material having a high reflectance and a layer made of a transparent conductive material are laminated. It may be a laminated electrode. When the lower electrode 21 is a laminated electrode, the transparent conductive material that is a constituent material of the layer made of the transparent conductive material constituting the laminated electrode is not particularly limited as long as it has excellent hole injection properties. . For example, ITO, IZO, ZnO, etc. are mentioned.

下部電極21を構成する電極薄膜は、スパッタリング法等の公知の方法を利用して形成することができる。本実施例では、Agを100nm成膜し、その上にITOを20nm成膜する。また成膜した電極薄膜は、フォトリソパターニング等の公知の方法により各発光ユニットに対応するようにパターン形成する。   The electrode thin film constituting the lower electrode 21 can be formed using a known method such as a sputtering method. In this embodiment, Ag is deposited to a thickness of 100 nm, and ITO is deposited to a thickness of 20 nm. The electrode thin film thus formed is patterned to correspond to each light emitting unit by a known method such as photolithography patterning.

図1の有機EL表示装置1において、下部電極21は、基板10上に設けられる隔壁11によって、発光ユニットごとに区画されている。下部電極21を発光ユニットごと(副画素単位)で区画するバンク11は、その構成材料が、好ましくは、平坦性に優れる絶縁性材料である。その中でも塗布法等の湿式法による膜の形成が容易であってフォトリソパターニングが適用できる材料がより好ましい。例えば、感光性アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂材料が好適に用いられる。尚、隔壁11は必要に応じて設ければよく、省いてもよい。   In the organic EL display device 1 of FIG. 1, the lower electrode 21 is partitioned for each light emitting unit by a partition wall 11 provided on the substrate 10. The bank 11 that partitions the lower electrode 21 for each light emitting unit (subpixel unit) is preferably made of an insulating material having excellent flatness. Among these, a material that can easily form a film by a wet method such as a coating method and can be applied with photolithography patterning is more preferable. For example, a resin material such as a photosensitive acrylic resin or a polyimide resin is preferably used. In addition, what is necessary is just to provide the partition 11 as needed and may omit it.

下部電極21及びバンク11上に設けられている白色有機EL層22は、少なくとも発光層(不図示)を有する単層あるいは複数層からなる積層体であり、この積層体を構成する各層は、それぞれ有機化合物からなる層である。尚、図1の有機EL表示装置1において、白色有機EL層22は、全ての発光ユニットに共通する層として形成されている。   The white organic EL layer 22 provided on the lower electrode 21 and the bank 11 is a laminated body composed of a single layer or a plurality of layers having at least a light emitting layer (not shown). It is a layer made of an organic compound. In the organic EL display device 1 of FIG. 1, the white organic EL layer 22 is formed as a layer common to all the light emitting units.

白色有機EL層22を構成する層としては、発光層(白色発光層)の他に、正孔注入・輸送層、電子ブロック層、正孔ブロック層、電子注入・輸送層当が挙げられる。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。以下、白色有機EL層22が、陽極(下部電極21)側から順に、正孔注入・輸送層、白色発光層、電子注入・輸送層からなる積層体である場合について説明する。   Examples of the layer constituting the white organic EL layer 22 include a hole injection / transport layer, an electron block layer, a hole block layer, and an electron injection / transport layer in addition to the light emitting layer (white light emitting layer). However, the present invention is not limited to these. Hereinafter, the case where the white organic EL layer 22 is a laminate including a hole injection / transport layer, a white light emitting layer, and an electron injection / transport layer in order from the anode (lower electrode 21) side will be described.

正孔注入・輸送層は、正孔注入性あるいは正孔輸送性又はその両方の機能を有する有機化合物からなる単層又は複数の層からなる層である。つまり正孔注入・輸送層には、正孔注入層、正孔輸送層はもちろんのこと、正孔注入層と正孔輸送層とからなる積層体も含まれる。また正孔注入・輸送層の構成材料として、公知の材料を用いることができる。   The hole injection / transport layer is a layer composed of a single layer or a plurality of layers made of an organic compound having a function of hole injection or hole transport or both. That is, the hole injection / transport layer includes not only a hole injection layer and a hole transport layer but also a laminate composed of a hole injection layer and a hole transport layer. Moreover, a well-known material can be used as a constituent material of a positive hole injection / transport layer.

正孔注入・輸送層は、真空蒸着法等の公知の方法で成膜・形成することができる。また正孔注入・輸送層の膜厚は、層を構成する材料の正孔注入・輸送能等を考慮して適宜設定される。本実施例では、正孔注入・輸送層を膜厚150nm形成する。   The hole injection / transport layer can be formed and formed by a known method such as vacuum deposition. The film thickness of the hole injection / transport layer is appropriately set in consideration of the hole injection / transport ability of the material constituting the layer. In this embodiment, the hole injection / transport layer is formed to a thickness of 150 nm.

白色発光層は、白色光を発する有機化合物層であり、層内に赤色発光材料、緑色発光材料及び青色発光材料が含まれている。また白色発光層は、単一の層であってもよいし、複数の層を組み合わせた積層体であってもよい。   The white light emitting layer is an organic compound layer that emits white light, and a red light emitting material, a green light emitting material, and a blue light emitting material are included in the layer. Further, the white light emitting layer may be a single layer or a laminate in which a plurality of layers are combined.

白色発光層が複数の層を組み合わせた積層体である場合、層の組み合わせとして、例えば、黄色発光材料を含む層とシアン発光材料を含む層との組合せ、オレンジ発光材料を含む層とシアン発光材料を含む層との組合せ、黄色発光材料を含む層と青色発光材料を含む層との組合せ等が挙げられる。本実施例では、黄色発光材料を含む層とシアン発光材料を含む層との積層体を形成する。具体的には、真空蒸着法により、まずシアン発光材料を含む層を膜厚10nmで成膜し、その上に黄色発光材料を含む層を膜厚10nmで成膜する。   When the white light emitting layer is a laminated body in which a plurality of layers are combined, the combination of layers is, for example, a combination of a layer containing a yellow light emitting material and a layer containing a cyan light emitting material, a layer containing an orange light emitting material and a cyan light emitting material And a combination of a layer containing a yellow light emitting material and a layer containing a blue light emitting material. In this embodiment, a stacked body of a layer containing a yellow light emitting material and a layer containing a cyan light emitting material is formed. Specifically, first, a layer containing a cyan light emitting material is formed to a thickness of 10 nm by a vacuum evaporation method, and a layer containing a yellow light emitting material is formed thereon to a thickness of 10 nm.

電子注入・輸送層は、電子注入性あるいは電子輸送性又はその両方の機能を有する有機化合物からなる単層又は複数の層からなる層である。つまり電子注入・輸送層は、電子注入層、電子輸送層はもちろんのこと、電子注入層と電子輸送層とからなる積層体も含まれる。また電子注入・輸送層の構成材料として、公知の材料を用いることができる。   The electron injection / transport layer is a layer composed of a single layer or a plurality of layers made of an organic compound having the functions of electron injection and / or electron transport. That is, the electron injection / transport layer includes not only the electron injection layer and the electron transport layer, but also a laminate composed of the electron injection layer and the electron transport layer. Moreover, a well-known material can be used as a constituent material of an electron injection / transport layer.

本実施例では、白色発光層上に、電子輸送層及び電子注入層をこの順に積層する。具体的には、白色発光層上に、電子輸送層を膜厚10nmで、次いで電子注入層を膜厚80nmで、それぞれ真空蒸着法により形成する。   In this embodiment, an electron transport layer and an electron injection layer are laminated in this order on the white light emitting layer. Specifically, on the white light emitting layer, the electron transport layer is formed with a thickness of 10 nm, and then the electron injection layer is formed with a thickness of 80 nm by vacuum deposition.

白色有機EL層22上に形成される上部電極23は、白色有機EL層22と同様に、全ての発光ユニットに共通する層として形成されている。トップエミッション型の有機EL表示装置では、白色有機EL層22上に形成される上部電極23(陰極)は、白色発光層から取り出された光を素子の外部へ取り出すことができるように、透過率の高い導電性材料から構成される。即ち、上部電極23は、光取り出し電極である。上部電極23は、例えば、ITO、IZO、ZnO等の透明導電材料を膜厚10nm乃至1000nm程度で形成した透明導電膜が好適に使用される。また、Ag、Au、Al等の金属材料を10nm乃至30nm程度で形成した半透過膜も好適に使用される。本実施例では、スパッタリング法によりITOを1000nm形成する。   Similar to the white organic EL layer 22, the upper electrode 23 formed on the white organic EL layer 22 is formed as a layer common to all the light emitting units. In the top emission type organic EL display device, the upper electrode 23 (cathode) formed on the white organic EL layer 22 has a transmittance so that light extracted from the white light emitting layer can be extracted outside the device. It is made of a highly conductive material. That is, the upper electrode 23 is a light extraction electrode. As the upper electrode 23, for example, a transparent conductive film formed of a transparent conductive material such as ITO, IZO, ZnO or the like with a film thickness of about 10 nm to 1000 nm is preferably used. Further, a semi-transmissive film in which a metal material such as Ag, Au, or Al is formed with a thickness of about 10 nm to 30 nm is also preferably used. In this embodiment, ITO is formed to 1000 nm by a sputtering method.

白色発光素子20上に設けられる保護膜30(第一保護膜)は、空気中の酸素や水分及びカラーフィルタ40を形成する際に行われるフォトリソプロセスから白色発光素子20を保護するために形成される。保護膜30の構成材料は、光透過性を有する絶縁材料である。具体的には、SiN、SiON、SiO等の絶縁膜が挙げられる。また保護膜30は、CVD法等の公知の方法により形成される。尚、保護膜30は、少なくとも各発光ユニットの発光領域においては、膜厚を均一にして形成するのが望ましい。本実施例では、CVD法により、SiNを膜厚1μmで成膜する。   The protective film 30 (first protective film) provided on the white light emitting element 20 is formed to protect the white light emitting element 20 from the photolithographic process performed when forming the oxygen and moisture in the air and the color filter 40. The The constituent material of the protective film 30 is an insulating material having optical transparency. Specifically, an insulating film such as SiN, SiON, or SiO can be used. The protective film 30 is formed by a known method such as a CVD method. The protective film 30 is desirably formed with a uniform thickness at least in the light emitting region of each light emitting unit. In this embodiment, SiN is formed with a film thickness of 1 μm by CVD.

図1の有機EL表示装置1において、保護膜30上の非発光領域(下部電極21が設けられていない領域)には、ブラックマトリックス31が設けられている。ブラックマトリックス31は、隣接する白色発光素子同士が発光する際に生じ得る混色を防止したり、外交反射を防止したりする目的で保護膜30上の非発光領域に対応する領域にパターン形成されている。ただし本発明においては、このブラックマトリックス31を省いてもよい。ブラックマトリクス31は、公知の材料を使用し、公知の技術を用いて作製することができる。   In the organic EL display device 1 of FIG. 1, a black matrix 31 is provided in a non-light emitting region (a region where the lower electrode 21 is not provided) on the protective film 30. The black matrix 31 is patterned in a region corresponding to a non-light emitting region on the protective film 30 for the purpose of preventing color mixture that may occur when adjacent white light emitting elements emit light or preventing diplomatic reflection. Yes. However, in the present invention, this black matrix 31 may be omitted. The black matrix 31 can be manufactured using a known technique using a known material.

図1の有機EL表示装置1は、保護膜30と後述する青カラーフィルタ40Bとの間に膜厚調整層41が設けられている。尚、本実施例では、図1に示されるように、膜厚調整層41が青色発光ユニット2Bにのみ設けられているが、本発明はこれに限定されるものではない。つまり、赤や緑のカラーフィルタが青のカラーフィルタに比べて膜厚が薄い場合は、その膜厚差に応じて、膜厚調整層41を青色発光ユニット2Bの代わりに赤色発光ユニット2Rや緑色発光ユニット2Gに設けてもよく、また複数種の発光ユニットにそれぞれ形成してもよい。   In the organic EL display device 1 of FIG. 1, a film thickness adjusting layer 41 is provided between the protective film 30 and a blue color filter 40B described later. In this embodiment, as shown in FIG. 1, the film thickness adjusting layer 41 is provided only in the blue light emitting unit 2B, but the present invention is not limited to this. That is, when the film thickness of the red or green color filter is smaller than that of the blue color filter, the film thickness adjusting layer 41 is replaced with the red light emitting unit 2R or green instead of the blue light emitting unit 2B according to the film thickness difference. It may be provided in the light emitting unit 2G, or may be formed in each of a plurality of types of light emitting units.

本実施例においては、カラーフィルタの光の透過率と当該カラーフィルタを透過する光の輝度と、を考慮して、青色カラーフィルタ40Bの膜厚が他のカラーフィルタ(40R、40G)よりも薄く設定されている。このため、白色発光素子20と後述するレンズ部材52との距離を各発光ユニットで等しくする(同一にする)ために青色発光ユニット2Bに、膜厚調整層41を選択的に設ける。   In the present embodiment, the blue color filter 40B is thinner than the other color filters (40R, 40G) in consideration of the light transmittance of the color filter and the luminance of the light transmitted through the color filter. Is set. Therefore, the film thickness adjusting layer 41 is selectively provided in the blue light emitting unit 2B in order to make the distance between the white light emitting element 20 and a lens member 52 described later equal (same) in each light emitting unit.

膜厚調整層41は、例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の光透過性の樹脂材料を成膜(コーティング)した膜を所望の形状にパターニングすることにより作製できる。またSiN、SiON、SiO等の光透過性の絶縁材料をCVD法により成膜した膜を所望の形状にパターニングすることによっても作製できる。本実施例では、アクリル樹脂からなる薄膜を膜厚1μmで成膜(コーティング)し、公知のパターニング技術により、青色発光ユニット2Bの領域内に形成されている保護膜30上に選択的に膜厚調整層41を形成する。   The film thickness adjusting layer 41 can be produced, for example, by patterning a film formed by coating (coating) a light transmissive resin material such as acrylic resin or polyimide resin into a desired shape. It can also be produced by patterning a film formed of a light transmissive insulating material such as SiN, SiON, or SiO by a CVD method into a desired shape. In the present embodiment, a thin film made of acrylic resin is formed (coated) with a film thickness of 1 μm, and the film thickness is selectively formed on the protective film 30 formed in the region of the blue light emitting unit 2B by a known patterning technique. The adjustment layer 41 is formed.

保護膜30(第一保護膜)上、あるいは膜厚調整層11上には、カラーレジストからなるカラーフィルタ40が形成されている。図1の有機EL表示装置1では、三種類の発光ユニット(赤色発光ユニット2R、緑色発光ユニット2G、青色発光ユニット2B)がそれぞれ出力する光の色に対応するカラーフィルタが設けられている。具体的には、赤色カラーフィルタ40R、緑色カラーフィルタ40G、青色カラーフィルタ40Bがそれぞれ設けられている。各色のカラーフィルタは、成膜(コーティング)及び加工(パターニング)を繰り返すことにより、各色の発光ユニットに対応する位置に作製することができる。   On the protective film 30 (first protective film) or the film thickness adjusting layer 11, a color filter 40 made of a color resist is formed. In the organic EL display device 1 of FIG. 1, color filters corresponding to the colors of light respectively output from three types of light emitting units (red light emitting unit 2R, green light emitting unit 2G, and blue light emitting unit 2B) are provided. Specifically, a red color filter 40R, a green color filter 40G, and a blue color filter 40B are provided. The color filter of each color can be produced at a position corresponding to the light emitting unit of each color by repeating film formation (coating) and processing (patterning).

本実施例では、青色カラーフィルタ40Bの膜厚が他のカラーフィルタ(40R、40G)よりも薄く設定されている。カラーレジストからなるカラーフィルタ40は、その厚みが増せば増すほど白色発光素子から出力される光を色純度が高い状態で透過することができるが、同時にフィルタ自体の透過率が低下する。このため各カラーフィルタの光の透過率を考慮して、取り出す光の波長に応じてカラーフィルタ40の膜厚を適宜調整する必要がある。従って、本実施例では、青色カラーフィルタを透過した光の輝度が他のカラーフィルタ(赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ)よりも低いことから、輝度バランスを保つために青色カラーフィルタ40Bの膜厚を薄く設定している。具体的には、青色カラーフィルタ40B、赤色カラーフィルタ40R及び緑色カラーフィルタ40Gの膜厚は、それぞれ1μm、2μm、2μmと設定されている。   In this embodiment, the film thickness of the blue color filter 40B is set thinner than the other color filters (40R, 40G). As the thickness of the color filter 40 made of a color resist increases, light output from the white light emitting element can be transmitted with high color purity, but at the same time, the transmittance of the filter itself decreases. For this reason, it is necessary to appropriately adjust the film thickness of the color filter 40 in accordance with the wavelength of light to be extracted in consideration of the light transmittance of each color filter. Therefore, in this embodiment, since the luminance of the light transmitted through the blue color filter is lower than that of the other color filters (red color filter, green color filter), the film thickness of the blue color filter 40B is set to maintain the luminance balance. Thinly set. Specifically, the film thicknesses of the blue color filter 40B, the red color filter 40R, and the green color filter 40G are set to 1 μm, 2 μm, and 2 μm, respectively.

このように、青色カラーフィルタ40Bの膜厚は、他のカラーフィルタ(40R、40G)と比較して1μm薄いため、青色カラーフィルタ40Bと保護膜30との間に膜厚調整層41を膜厚1μmで設ける。   Thus, since the film thickness of the blue color filter 40B is 1 μm thinner than the other color filters (40R, 40G), the film thickness adjustment layer 41 is formed between the blue color filter 40B and the protective film 30. Provided at 1 μm.

以上のように、青色発光ユニット2Bにおいて、保護膜30(第一保護膜)とカラーフィルタ40(40B)との間に膜厚調整層41を設けて、青色カラーフィルタ40Bと他のカラーフィルタ(40G、40R)との表面高さの差を埋める。具体的には、各色のカラーフィルタ40B、40G、40Rの膜厚を、それぞれd1(=1μm)、dG(=2μm)、dR(=2μm)とし、膜厚保護膜41の膜厚をd1とdG(あるいはdR)との差分d2(=1μm)とする。これにより、以下の作用効果を奏する。即ち、白色発光素子20の上表面から、第二保護膜50を構成するオーバーコート層51の下表面までの距離は、各画素において同一となる。また、オーバーコート層51を各発光ユニットにおいて(少なくとも発光領域において)膜厚を均一にして形成すると、白色発光素子20の上表面から、第二保護膜50を構成するレンズ部材52の下表面までの距離DB、DG、DRは、全て同一となる。これにより、有機EL表示装置における各発光ユニット間の集光率のばらつきを抑えることができる。さらに、外観を損ねることなくカラーフィルタ40上にレンズ部材52を形成することができる。 As described above, in the blue light emitting unit 2B, the film thickness adjusting layer 41 is provided between the protective film 30 (first protective film) and the color filter 40 (40B), so that the blue color filter 40B and other color filters ( 40G, 40R) to fill the difference in surface height. Specifically, the thicknesses of the color filters 40B, 40G, and 40R for the respective colors are d 1 (= 1 μm), d G (= 2 μm), and d R (= 2 μm), respectively, and the thickness of the film thickness protective film 41 is set. Is the difference d 2 (= 1 μm) between d 1 and d G (or d R ). Thereby, there exist the following effects. That is, the distance from the upper surface of the white light emitting element 20 to the lower surface of the overcoat layer 51 constituting the second protective film 50 is the same in each pixel. Further, when the overcoat layer 51 is formed in each light emitting unit with a uniform film thickness (at least in the light emitting region), from the upper surface of the white light emitting element 20 to the lower surface of the lens member 52 constituting the second protective film 50. The distances D B , D G and D R are all the same. Thereby, the dispersion | variation in the condensing rate between each light emission unit in an organic electroluminescence display can be suppressed. Furthermore, the lens member 52 can be formed on the color filter 40 without deteriorating the appearance.

本実施例では、白色発光素子から発生しカラーフィルタを透過する光の特性(透過光の輝度)に応じて、青色カラーフィルタ40Bと膜厚調整層41の膜厚を調整したが、本発明はこの形態に制限されない。つまり、上述した光の特性(透過光の輝度)以外の要素(各カラーフィルタの光の透過率等)に応じて設定した各カラーフィルタ40(40R、40G、40B)の膜厚の差を膜厚調整層41によって埋める(解消する)ものである。つまり、各カラーフィルタの膜厚がそれぞれ異なることにより図1中のDB、DG、DRがそれぞれ異なる場合は、膜厚調整層41を適宜設けて図1中のDB、DG、DRが全て等しくなるように調整する。 In this embodiment, the film thicknesses of the blue color filter 40B and the film thickness adjusting layer 41 are adjusted according to the characteristics of the light generated from the white light emitting element and transmitted through the color filter (the brightness of the transmitted light). It is not limited to this form. That is, the difference in film thickness of each color filter 40 (40R, 40G, 40B) set in accordance with an element (light transmittance of each color filter, etc.) other than the above-described light characteristics (luminance of transmitted light) is a film. It is filled (dissolved) by the thickness adjusting layer 41. That is, when D B , D G , and D R in FIG. 1 are different due to the different film thicknesses of the color filters, the film thickness adjusting layer 41 is provided as appropriate, so that D B , D G , Adjust so that D R are all equal.

尚、膜厚調整層41は全ての発光ユニットに設けてもよい。係る場合、集光効率の観点から、カラーフィルタの膜厚がもっとも大きい発光ユニットにおいては、膜厚調整層41はなるべくその膜厚を薄くするのが望ましい。   The film thickness adjusting layer 41 may be provided in all the light emitting units. In such a case, from the viewpoint of light collection efficiency, in the light emitting unit having the largest film thickness of the color filter, it is desirable to make the film thickness adjusting layer 41 as thin as possible.

一方、後述するレンズ部材52の形成をより容易にするため、カラーフィルタ40の断面形状は、図1に示されるように、中央部よりも周縁部の方が高い所謂すり鉢状にするのが好ましい。   On the other hand, in order to make it easier to form a lens member 52 to be described later, the cross-sectional shape of the color filter 40 is preferably a so-called mortar shape having a peripheral portion higher than a central portion as shown in FIG. .

カラーフィルタ40を形成した後、このカラーフィルタ40上にレンズ部材52(マイクロレンズ)を有する第二保護膜50を形成する。本実施例において、第二保護膜50は、オーバーコート層51と、レンズ部材52とがこの順に積層してなる部材である。   After the color filter 40 is formed, a second protective film 50 having a lens member 52 (microlens) is formed on the color filter 40. In the present embodiment, the second protective film 50 is a member in which an overcoat layer 51 and a lens member 52 are laminated in this order.

オーバーコート層51は、カラーフィルタ40上を被覆して保護すると共に、各カラーフィルタ(40R、40G、40B)間の段差や隙間を埋めて表面を滑らかにするために設けられる部材である。オーバーコート層51は、例えば、アクリル樹脂等の透明な樹脂により形成される。尚、各発光ユニットの集光率を考慮して、オーバーコート層51は、なるべく薄く形成するのが好ましい。本実施例では、アクリル樹脂を膜厚200nmで成膜(コーティング)する。   The overcoat layer 51 is a member provided to cover and protect the color filter 40 and to smooth the surface by filling the steps and gaps between the color filters (40R, 40G, 40B). The overcoat layer 51 is formed of, for example, a transparent resin such as an acrylic resin. In consideration of the light collection rate of each light emitting unit, it is preferable to form the overcoat layer 51 as thin as possible. In this embodiment, an acrylic resin is formed (coated) with a film thickness of 200 nm.

オーバーコート層51上に形成されるレンズ部材52(マイクロレンズ)は、アレイ状かつ半球状に形成される部材である。マイクロレンズの構成材料は、透過性を有する材料であれば特に限定されるものではない。例えばSiN、SiON,SiO等の無機透明膜又はアクリル、エポキシ等の樹脂膜で形成する。ここでマイクロレンズは、下記(1)乃至(6)に示される作製方法のうちのいずれかによって作製することができる。
(1)フォトリソプロセス等によってパターニングされた樹脂層を熱処理し、リフローによって当該樹脂層をマイクロレンズ形状に変形させる方法。
(2)光硬化型樹脂層を膜厚を均一にして形成した後、面内方向に分布を持った光で露光し、この露光された樹脂層を現像することによってマイクロレンズを形成する方法。
(3)無機材料からなる透明薄膜を膜厚を均一にして形成した後、当該透明薄膜をフォトリソプロセスによってマイクロレンズ形状に加工する方法。
(4)イオンビーム、電子ビーム、レーザー等を照射して、膜厚を均一にして形成された無機材料からなる透明薄膜又は樹脂層の表面をマイクロレンズ形状に加工する方法。
(5)各画素に適量の樹脂を滴下して自己整合的にマイクロレンズを形成する方法。
(6)有機発光素子が形成された基板とは別個に、マイクロレンズが予め形成された樹脂シートを用意し、両者をアライメントした後、貼り合せることによりマイクロレンズを形成する方法。
The lens member 52 (microlens) formed on the overcoat layer 51 is a member formed in an array and a hemisphere. The constituent material of the microlens is not particularly limited as long as it is a transparent material. For example, an inorganic transparent film such as SiN, SiON, or SiO, or a resin film such as acrylic or epoxy is used. Here, the microlens can be manufactured by any one of the manufacturing methods shown in the following (1) to (6).
(1) A method in which a resin layer patterned by a photolithography process or the like is heat-treated, and the resin layer is deformed into a microlens shape by reflow.
(2) A method of forming a microlens by forming a photocurable resin layer with a uniform film thickness, then exposing it to light having a distribution in the in-plane direction, and developing the exposed resin layer.
(3) A method of forming a transparent thin film made of an inorganic material with a uniform film thickness and then processing the transparent thin film into a microlens shape by a photolithography process.
(4) A method of processing the surface of a transparent thin film or a resin layer made of an inorganic material formed with a uniform film thickness by irradiation with an ion beam, an electron beam, a laser, or the like into a microlens shape.
(5) A method of forming a microlens in a self-aligning manner by dropping an appropriate amount of resin on each pixel.
(6) A method of forming a microlens by preparing a resin sheet on which a microlens is formed in advance separately from the substrate on which the organic light emitting element is formed, aligning the two, and then bonding them together.

本実施例では、(3)と(1)とをこの順で利用してアレイ状かつ半球状のレンズ部材52を形成する。具体的には、まずCVD法によりSiNを30μmの膜厚で均一に成膜した後、20μmの膜厚のレジストで均一にコーティングする。レジストをアレイ状にパターニングした後、リフローによりマイクロレンズ形状を形成する。その後、マイクロレンズ形状となったレジストをシャドウマスクとしてSiNを後退エッチングし、マイクロレンズ10を形成する。最後に、表面保護のために熱可塑性エポキシ樹脂フィルムを貼り付け、完成させる。   In the present embodiment, the arrayed and hemispherical lens member 52 is formed using (3) and (1) in this order. Specifically, first, SiN is uniformly formed with a thickness of 30 μm by a CVD method, and then uniformly coated with a resist with a thickness of 20 μm. After patterning the resist in an array, a microlens shape is formed by reflow. Thereafter, SiN is receded and etched using the resist having a microlens shape as a shadow mask to form the microlens 10. Finally, a thermoplastic epoxy resin film is applied for surface protection and completed.

尚、本発明の表示装置を構成するマイクロレンズは、半球状でもよいし、蒲鉾型の半円筒状でもよい。蒲鉾型の半円筒状である場合は、上下又は左右方向のいずれかにおいて特に集光機能を有する点で有利である。尚、半円筒状の長さ方向の端部は半球状でもよいし、端面が基板に垂直に形成されていてもよい。   The microlens constituting the display device of the present invention may be a hemispherical shape or a bowl-shaped semicylindrical shape. In the case of a bowl-shaped semi-cylindrical shape, it is advantageous in that it has a light collecting function in either the vertical or horizontal directions. The semicylindrical end in the length direction may be hemispherical, or the end face may be formed perpendicular to the substrate.

以上、本実施例に述べた有機EL表示装置において、発光面(白色発光素子22)からマイクロレンズ(レンズ部材52)までの距離DB、DG、DRをカラーフィルタ40の色によらず同一にすることができるので、集光率のばらつきを抑えることができる。また、外観を損ねることなくカラーフィルタ40上にレンズ部材52を形成することができる。従って、視野角特性に優れた高品位な有機EL表示装置を提供することができる。 As described above, in the organic EL display device described in this embodiment, the distances D B , D G , and D R from the light emitting surface (white light emitting element 22) to the micro lens (lens member 52) are independent of the color of the color filter 40. Since it can be made the same, the dispersion | variation in condensing rate can be suppressed. In addition, the lens member 52 can be formed on the color filter 40 without deteriorating the appearance. Therefore, a high-quality organic EL display device excellent in viewing angle characteristics can be provided.

本発明の表示装置は、高輝度による視認性の向上が重要なモバイル用途、例えばデジタルカメラの背面ディスプレイ、携帯電話用ディスプレイ等への利用が可能である。また、同じ輝度でも低消費電力が期待されるので、屋内で使用する照明等への利用も可能である。   The display device of the present invention can be used for mobile applications in which it is important to improve visibility by high luminance, for example, a rear display of a digital camera, a display for a mobile phone, or the like. In addition, since low power consumption is expected even at the same luminance, it can also be used for lighting or the like used indoors.

また本発明は、上述した趣旨を逸脱しない限り、以上に説明した実施形態に限定されることはなく、種々の応用・変形が可能である。   Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment without departing from the above-described purpose, and various applications and modifications are possible.

図2は、本発明の表示装置における第二の実施形態を示す断面概略図である。図2の有機EL表示装置3は、図1の有機EL表示装置1と比較して膜厚調整層41の配置位置を除いては、図1の有機EL表示装置1と同様の構成である。以下、図2の有機EL表示装置3について、図1の有機EL表示装置1との相違点を中心に説明する。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a second embodiment of the display device of the present invention. The organic EL display device 3 in FIG. 2 has the same configuration as the organic EL display device 1 in FIG. 1 except for the arrangement position of the film thickness adjusting layer 41 as compared with the organic EL display device 1 in FIG. Hereinafter, the organic EL display device 3 of FIG. 2 will be described focusing on differences from the organic EL display device 1 of FIG.

図2の有機EL表示装置3は、基板10、バンク11、白色発光素子20、保護膜30(第一保護膜)及びブラックマトリックス31については、図1の有機EL表示装置1と共通する。このため基板10上に、白色発光素子20、保護膜30(第一保護膜)及びブラックマトリックス31をこの順に形成する際には、実施例1と同様の方法を利用することができる。   The organic EL display device 3 in FIG. 2 is common to the organic EL display device 1 in FIG. 1 with respect to the substrate 10, the bank 11, the white light emitting element 20, the protective film 30 (first protective film), and the black matrix 31. For this reason, when forming the white light emitting element 20, the protective film 30 (first protective film), and the black matrix 31 on the substrate 10 in this order, the same method as in the first embodiment can be used.

本実施例においては、ブラックマトリックス31を形成した後に、カラーフィルタ(40R、40G、40B)を、各発光ユニット(2R、2G、2B)に対応する位置にそれぞれ形成する。ここで各カラーフィルタ(40R、40G、40B)の膜厚dR、dG、d1を、それぞれ2μm(40R)、2μm(40G)、1μm(40B)と設定する。このように設定すると、青色カラーフィルタ40Bの膜厚は、他のカラーフィルタ40R、40Gに比べて1μm薄くなる。 In this embodiment, after the black matrix 31 is formed, the color filters (40R, 40G, 40B) are formed at positions corresponding to the respective light emitting units (2R, 2G, 2B). Here, the film thicknesses d R , d G , and d 1 of the color filters (40R, 40G, and 40B) are set to 2 μm (40R), 2 μm (40G), and 1 μm (40B), respectively. With this setting, the film thickness of the blue color filter 40B is 1 μm thinner than the other color filters 40R and 40G.

カラーフィルタ(40R、40G、40B)を形成した後、青色カラーフィルタ40B上に膜厚調整層41を膜厚1μmで形成する。これにより、青色カラーフィルタ40Bの膜厚d1と膜厚調整層41の膜厚d2との合計が他のカラーフィルタ(40R、40G)の膜厚dR、dGと等しくなる。即ち、白色発光素子20上表面から、レンズ部材52(マイクロレンズ)を有する第二保護膜50の下表面に相当するオーバーコート層51の下表面までの距離がいずれも同一となる。従って、オーバーコート層51を各発光ユニットにおいて(少なくとも発光領域において)膜厚を均一にして形成することで、各発光ユニットにおいて発光面からマイクロレンズまでの距離DR、DG、DBをカラーフィルタ40の色によらず同一にすることができる。このため、各発光ユニット間の集光率のばらつきを抑えることができる。さらに、外観を損ねることなくカラーフィルタ40上にレンズ部材52を形成することができる。 After forming the color filters (40R, 40G, 40B), the film thickness adjusting layer 41 is formed with a film thickness of 1 μm on the blue color filter 40B. As a result, the sum of the film thickness d 1 of the blue color filter 40B and the film thickness d 2 of the film thickness adjusting layer 41 becomes equal to the film thicknesses d R and d G of the other color filters (40R, 40G). That is, the distance from the upper surface of the white light emitting element 20 to the lower surface of the overcoat layer 51 corresponding to the lower surface of the second protective film 50 having the lens member 52 (microlens) is the same. Thus, an overcoat layer 51 by forming a uniform (at least a light-emitting region) thickness in each light-emitting unit, a distance D R, D G to the microlens from the light emitting surface in each light emitting unit, the color of D B The filter 40 can be the same regardless of the color. For this reason, the dispersion | variation in the condensing rate between each light emission unit can be suppressed. Furthermore, the lens member 52 can be formed on the color filter 40 without deteriorating the appearance.

本実施例では、白色発光素子からの発光に応じて、青色カラーフィルタ40Bと膜厚調整層41の膜厚を調整する実施例であるが、本発明はこの実施形態に制限するものではない。本発明は、使用する白色有機EL層22の材料と発光輝度に応じて生じるカラーフィルタ40の色毎の膜厚の違いを膜厚調整層41によってなくすものである。つまり、各カラーフィルタの膜厚がそれぞれ異なることにより図2中のDB、DG、DRがそれぞれ異なる場合は、膜厚調整層41を適宜設けて図2中のDB、DG、DRが全て等しくなるように調整する。 In this example, the film thicknesses of the blue color filter 40B and the film thickness adjusting layer 41 are adjusted according to the light emission from the white light emitting element, but the present invention is not limited to this embodiment. In the present invention, the film thickness adjustment layer 41 eliminates the difference in film thickness for each color of the color filter 40 that occurs according to the material of the white organic EL layer 22 to be used and the light emission luminance. That is, when D B , D G , and D R in FIG. 2 are different due to the different film thicknesses of the color filters, the film thickness adjusting layer 41 is provided as appropriate so that D B , D G , Adjust so that D R are all equal.

尚、膜厚調整層41は全ての発光ユニットに設けてもよい。係る場合、集光効率の観点から、カラーフィルタの膜厚がもっとも大きい発光ユニットにおいては、膜厚調整層41はなるべくその膜厚を薄くするのが望ましい。   The film thickness adjusting layer 41 may be provided in all the light emitting units. In such a case, from the viewpoint of light collection efficiency, in the light emitting unit having the largest film thickness of the color filter, it is desirable to make the film thickness adjusting layer 41 as thin as possible.

以上、本実施例に述べた有機EL表示装置において、白色発光素子からレンズ部材52までの距離DB、DG、DRを、カラーフィルタ40の色によらず同一にすることができると共に、集光率のばらつきを抑えることができる。また、外観を損ねることなくカラーフィルタ40上にマイクロレンズを形成することができる。従って、視野角特性に優れた高品位な有機EL表示装置を提供することができる。 As described above, in the organic EL display device described in the present embodiment, the distances D B , D G , D R from the white light emitting element to the lens member 52 can be made the same regardless of the color of the color filter 40, Variation in light collection rate can be suppressed. In addition, a microlens can be formed on the color filter 40 without deteriorating the appearance. Therefore, a high-quality organic EL display device excellent in viewing angle characteristics can be provided.

1(2):有機EL表示装置、10:基板、11:バンク、21:下部電極、22:白色有機EL層、23:上部電極、30:保護膜(第一保護膜)、31:ブラックマトリックス、40(40R、40G、40B):カラーフィルタ、41:膜厚調整層、50:第二保護膜、51:オーバーコート層、52:レンズ部材(マイクロレンズ)   1 (2): organic EL display device, 10: substrate, 11: bank, 21: lower electrode, 22: white organic EL layer, 23: upper electrode, 30: protective film (first protective film), 31: black matrix 40 (40R, 40G, 40B): color filter, 41: film thickness adjusting layer, 50: second protective film, 51: overcoat layer, 52: lens member (microlens)

Claims (2)

基板上に配置された白色発光素子と、
前記白色発光素子を被覆するように設けられた第一保護膜と、
前記第一保護膜上に設けられたカラーフィルタと、
前記カラーフィルタ上に設けられレンズ部材を含む第二保護膜と、を備える複数の発光ユニットが配置された表示装置であって、
前記第一保護膜及び前記第二保護膜が、前記複数の発光ユニットに共通する層であり、
前記複数の発光ユニットが、少なくとも第一カラーフィルタを有する第一発光ユニットと、前記第一カラーフィルタよりも膜厚の薄い第二カラーフィルタを有する第二発光ユニットと、を含んでおり、
前記第一発光ユニットと前記第二発光ユニットとにおいて、前記白色発光素子と前記レンズ部材との距離が互いに等しくなるように、前記第二発光ユニットが備える前記第一保護膜と前記第二保護膜との間に膜厚調整層が設けられていることを特徴とする、表示装置。
A white light emitting element disposed on a substrate;
A first protective film provided to cover the white light emitting element;
A color filter provided on the first protective film;
A second protective film provided on the color filter and including a lens member, and a display device in which a plurality of light emitting units are disposed,
The first protective film and the second protective film are layers common to the plurality of light emitting units,
The plurality of light emitting units includes a first light emitting unit having at least a first color filter, and a second light emitting unit having a second color filter having a thinner film thickness than the first color filter,
In the first light emitting unit and the second light emitting unit, the first protective film and the second protective film included in the second light emitting unit so that the distance between the white light emitting element and the lens member is equal to each other. A display device, wherein a film thickness adjusting layer is provided between the display device and the display device.
基板上に配置された白色発光素子と、
前記白色発光素子を被覆するように設けられた第一保護膜と、
前記第一保護膜上に設けられたカラーフィルタと、
前記カラーフィルタ上に設けられレンズ部材を含む第二保護膜と、を備える複数の発光ユニットが配置された表示装置であって、
前記第一保護膜及び前記第二保護膜が、前記複数の発光ユニットに共通する層であり、
前記複数の発光ユニットが、少なくとも第一カラーフィルタを有する第一発光ユニットと、第二カラーフィルタを有する第二発光ユニットと、第三カラーフィルタを有する第三発光ユニットと、を含んでおり、
少なくとも前記第一発光ユニット、前記第二発光ユニット又は前記第三発光ユニットが有するカラーフィルタの膜厚が、他の発光ユニットが有するカラーフィルタの膜厚と異なり、
前記第一発光ユニットと、前記第二発光ユニットと、前記第三発光ユニットと、において、前記白色発光素子と前記レンズ部材との距離が互いに等しくなるように、前記第一発光ユニット、前記第二発光ユニット又は前記第三発光ユニットが備える前記第一保護膜と前記第二保護膜との間に膜厚調整層が設けられていることを特徴とする、表示装置。
A white light emitting element disposed on a substrate;
A first protective film provided to cover the white light emitting element;
A color filter provided on the first protective film;
A second protective film provided on the color filter and including a lens member, and a display device in which a plurality of light emitting units are disposed,
The first protective film and the second protective film are layers common to the plurality of light emitting units,
The plurality of light emitting units includes at least a first light emitting unit having a first color filter, a second light emitting unit having a second color filter, and a third light emitting unit having a third color filter,
The film thickness of the color filter that at least the first light emitting unit, the second light emitting unit, or the third light emitting unit has is different from the film thickness of the color filter that the other light emitting units have,
In the first light-emitting unit, the second light-emitting unit, and the third light-emitting unit, the first light-emitting unit, the second light-emitting unit, and the second light-emitting unit are arranged such that the distance between the white light-emitting element and the lens member is equal to each other. A display device, wherein a film thickness adjusting layer is provided between the first protective film and the second protective film included in the light emitting unit or the third light emitting unit.
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