JP2015090810A - El display device, and method of manufacturing el display device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、互いに異なる出光色を出射する複数の画素を備えるEL表示装置、および、EL表示装置の製造方法に関する。 The present disclosure relates to an EL display device including a plurality of pixels that emit different light emission colors, and a method for manufacturing the EL display device.
EL表示装置は、互いに異なる出光色を出射する複数の画素を有し、各画素に光を出射させて画像を形成する。この際に、EL素子の生成した光の一部は、EL素子の陰極表面にて表面プラズモンに変換されて熱として消費される。こうした表面プラズモンから熱への変換は、光の取り出し効率を下げる要因の一つとなっている。そこで、EL表示装置では、光の取り出し効率を高めるために、微細な凹凸の繰り返しである微細凹凸構造を陰極表面に形成することが提案されている。陰極表面に形成される微細凹凸構造は、回折格子として機能して、表面プラズモンをプラズモン光に変換する(例えば、特許文献1、2参照)。 The EL display device includes a plurality of pixels that emit different light emission colors, and forms an image by emitting light to each pixel. At this time, part of the light generated by the EL element is converted to surface plasmon on the cathode surface of the EL element and consumed as heat. This conversion from surface plasmon to heat is one of the factors that reduce the light extraction efficiency. Therefore, in an EL display device, in order to increase the light extraction efficiency, it has been proposed to form a fine concavo-convex structure which is a repetition of fine concavo-convex on the cathode surface. The fine concavo-convex structure formed on the cathode surface functions as a diffraction grating and converts surface plasmon into plasmon light (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
ところで、EL表示装置は、単一の色の光を照射する照明装置とは異なり、互いに異なる出光色の画素から、互いに異なる色の光を出射する。そして、EL表示装置は、各色の光の輝度を画素ごとに変更して、光の取り出される面に多数の色を表現する。例えば、赤色出光画素は赤色の光を出射し、緑色出光画素は緑色の光を出射し、青色出光画素は青色の光を出射する。そして、EL表示装置の制御部は、互いに異なる出光色の画素に対し、それぞれ光の輝度を制御して、光の取り出される面にフルカラーの画像を表現する。 By the way, unlike an illumination device that emits light of a single color, the EL display device emits light of different colors from pixels of different light emission colors. Then, the EL display device changes the luminance of the light of each color for each pixel and expresses a large number of colors on the surface from which the light is extracted. For example, a red light emitting pixel emits red light, a green light emitting pixel emits green light, and a blue light emitting pixel emits blue light. Then, the control unit of the EL display device controls the luminance of the light with respect to the different light emission color pixels to express a full color image on the surface from which the light is extracted.
ここで、微細な段差部の繰り返しである微細凹凸構造では、表面プラズモンからプラズモン光に変換される出光波長の範囲が、微細凹凸構造ごと異なり、特定の微細凹凸構造によって輝度が高められる出光波長と、高められない出光波長とが存在する。それゆえに、互いに異なる出光色を要するEL表示装置においては、光の取り出し効率を高める観点において、依然として改善の余地が残されている。 Here, in the fine concavo-convex structure, which is a repetition of fine stepped portions, the range of the emission wavelength converted from surface plasmon to plasmon light is different for each fine concavo-convex structure, and the light emission wavelength at which the brightness is enhanced by a specific fine concavo-convex structure , There are light output wavelengths that cannot be increased. Therefore, in an EL display device that requires different light emission colors, there is still room for improvement from the viewpoint of increasing light extraction efficiency.
本開示は、互いに異なる出光色の画素に対して光の取り出し効率を高めることの可能なEL表示装置、および、EL表示装置の製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide an EL display device capable of increasing light extraction efficiency for pixels having different light emission colors, and a method for manufacturing the EL display device.
上記課題を解決するEL表示装置は、基板と、前記基板に設けられた複数の画素と、を備える。前記複数の画素の各々は、陰極層と、陽極層と、前記陰極層と前記陽極層との間に挟まれたEL層とを備え、前記陰極層と前記EL層との界面に、微細凹凸構造を有する。前記複数の画素は、出光色が互いに異なる少なくとも2種類以上の画素を含む。前記2種類以上の画素の各々は、画素の出光スペクトルにおいてピークの半値幅に対応する波長帯に含まれるプラズモン光を励起するようにその最頻ピッチが設定されたプラズモニック構造として前記微細凹凸構造を有する。 An EL display device that solves the above problems includes a substrate and a plurality of pixels provided on the substrate. Each of the plurality of pixels includes a cathode layer, an anode layer, and an EL layer sandwiched between the cathode layer and the anode layer, and fine irregularities are formed at an interface between the cathode layer and the EL layer. It has a structure. The plurality of pixels include at least two or more types of pixels having different emission colors. Each of the two or more types of pixels has the fine concavo-convex structure as a plasmonic structure in which a mode pitch is set so as to excite plasmon light included in a wavelength band corresponding to a half width of a peak in a light emission spectrum of the pixel Have
上記課題を解決するEL表示装置の製造方法は、基板と、前記基板上に設けられて出光色の互いに異なる少なくとも2種類以上の画素と、を備えるEL表示装置の製造方法である。前記基板上に下部電極層を形成する工程と、前記下部電極層上にEL層を形成する工程と、前記EL層上に上部電極層を形成する工程と、を有する。前記下部電極層と前記上部電極層のいずれか一方である陰極層と、前記EL層との界面に微細凹凸構造を形成し、前記微細凹凸構造の最頻ピッチは、その微細凹凸構造を含む前記画素の出光スペクトルにおいてピークの半値幅に対応する波長帯に含まれるプラズモン光を前記微細凹凸構造が励起するように設定されている。 A manufacturing method of an EL display device that solves the above problem is a manufacturing method of an EL display device that includes a substrate and at least two or more types of pixels that are provided on the substrate and have different light emission colors. Forming a lower electrode layer on the substrate, forming an EL layer on the lower electrode layer, and forming an upper electrode layer on the EL layer. A fine uneven structure is formed at the interface between the EL layer and the cathode layer which is one of the lower electrode layer and the upper electrode layer, and the most frequent pitch of the fine uneven structure includes the fine uneven structure. The fine concavo-convex structure is set so as to excite plasmon light included in a wavelength band corresponding to the half width of the peak in the light emission spectrum of the pixel.
上記EL表示装置にて、前記複数の画素が備える前記EL層は、白色の光を発光するものである。前記2種類以上の画素の各々は、カラーフィルターを有し、前記カラーフィルターは、前記EL層が発する白色の光から特定の波長帯を出光するものであってもよい。 In the EL display device, the EL layer included in the plurality of pixels emits white light. Each of the two or more types of pixels may include a color filter, and the color filter may emit a specific wavelength band from white light emitted from the EL layer.
上記EL表示装置にて、前記2種類以上の画素は、赤色出光画素と、緑色出光画素と、青色出光画素とから構成されていることが好ましい。
上記EL表示装置にて、前記複数の画素は、白色出光画素を含み、前記白色出光画素の微細凹凸構造は、白色出光画素が出光する波長帯全域にわたるプラズモン光を励起するようにその最頻ピッチが設定されていることが望ましい。
In the EL display device, the two or more types of pixels are preferably composed of a red light emitting pixel, a green light emitting pixel, and a blue light emitting pixel.
In the EL display device, the plurality of pixels include white light-emitting pixels, and the fine uneven structure of the white light-emitting pixels has a modest pitch so as to excite plasmon light over the entire wavelength band from which the white light-emitting pixels emit light. Is desirable to be set.
上記EL表示装置にて、前記陰極層と前記陽極層のいずれか一方が下部電極層である。前記陰極層と前記陽極層のうち、前記下部電極層とは異なる層が上部電極層である。前記複数の画素の各々は、基板上に前記下部電極層、前記EL層、および、前記上部電極層がこの順に積層されて成る。前記下部電極層と前記EL層との界面に微細凹凸構造Aを有し、前記EL層と前記上部電極層との界面には、前記微細凹凸構造Aの形状に追従した形状を有する微細凹凸構造Bを有する。前記微細凹凸構造Aと前記微細凹凸構造Bのうち、前記陰極層と前記EL層との界面に含まれる構造が、前記微細凹凸構造であることが好ましい。 In the EL display device, one of the cathode layer and the anode layer is a lower electrode layer. Of the cathode layer and the anode layer, a layer different from the lower electrode layer is an upper electrode layer. Each of the plurality of pixels is formed by laminating the lower electrode layer, the EL layer, and the upper electrode layer in this order on a substrate. A fine relief structure having a fine relief structure A at the interface between the lower electrode layer and the EL layer, and having a shape following the shape of the fine relief structure A at the interface between the EL layer and the upper electrode layer. B. Of the fine concavo-convex structure A and the fine concavo-convex structure B, the structure included at the interface between the cathode layer and the EL layer is preferably the fine concavo-convex structure.
上記EL表示装置にて、前記微細凹凸構造Aにおける凹凸構造の平均高さは、前記微細凹凸構造Bにおける凹凸構造の平均高さ以上であることが好ましい。
上記EL表示装置にて、前記基板と前記下部電極層との間に、前記下部電極層の一部と接続して前記EL層に電流を供給する画素回路と、互いに隣接する前記画素の前記画素回路同士を絶縁する絶縁層と、をさらに備える。前記絶縁層と前記下部電極層との界面には、微細凹凸構造Cを有し、前記下部電極層と前記EL層との界面に前記微細凹凸構造Cの形状に追従した形状を有する前記微細凹凸構造Aを有することが好ましい。
In the EL display device, the average height of the concavo-convex structure in the fine concavo-convex structure A is preferably equal to or higher than the average height of the concavo-convex structure in the fine concavo-convex structure B.
In the EL display device, between the substrate and the lower electrode layer, a pixel circuit connected to a part of the lower electrode layer and supplying current to the EL layer, and the pixels of the pixels adjacent to each other And an insulating layer that insulates the circuits from each other. The fine unevenness having a fine concavo-convex structure C at the interface between the insulating layer and the lower electrode layer, and having a shape following the shape of the fine concavo-convex structure C at the interface between the lower electrode layer and the EL layer. Preferably it has structure A.
上記EL表示装置にて、前記微細凹凸構造Cにおける凹凸構造の平均高さは、前記微細凹凸構造Aにおける凹凸構造の平均高さ以上であることが好ましい。
上記EL表示装置の製造方法にて、前記基板上に微細凹凸構造Dを形成する工程をさらに有し、前記微細凹凸構造が、前記微細凹凸構造Dに追従する形状を有し、前記微細凹凸構造における凹凸構造の平均高さは、前記微細凹凸構造Dにおける凹凸構造の平均高さ以下であることが好ましい。
In the EL display device, the average height of the concavo-convex structure in the fine concavo-convex structure C is preferably equal to or higher than the average height of the concavo-convex structure in the fine concavo-convex structure A.
The method for manufacturing an EL display device further includes the step of forming a fine concavo-convex structure D on the substrate, the fine concavo-convex structure has a shape following the fine concavo-convex structure D, and the fine concavo-convex structure The average height of the concavo-convex structure in is preferably equal to or less than the average height of the concavo-convex structure in the fine concavo-convex structure D.
上記EL表示装置の製造方法にて、前記基板は絶縁層を有し、前記下部電極層を形成する工程では、前記絶縁層上に前記下部電極層を形成し、前記微細凹凸構造Dを形成する工程では、前記絶縁層上に前記微細凹凸構造Dを形成することが好ましい。 In the EL display device manufacturing method, the substrate has an insulating layer, and in the step of forming the lower electrode layer, the lower electrode layer is formed on the insulating layer, and the fine concavo-convex structure D is formed. In the step, it is preferable to form the fine uneven structure D on the insulating layer.
本開示の技術によれば、互いに異なる出光色の画素に対して光の取り出し効率が高められる。 According to the technique of the present disclosure, the light extraction efficiency is improved for pixels having different light emission colors.
[第1実施形態]
図1から図4を参照して、本開示におけるEL表示装置が、互いに異なる三色用の発光層を備えるEL表示装置として具体化された第1実施形態について説明する。第1実施形態におけるEL表示装置は、出光色が互いに異なる三色用の画素である、複数の赤色出光画素と、複数の緑色出光画素と、複数の青色出光画素とを備える。赤色出光画素は赤色の光を出射し、緑色出光画素は緑色の光を出射し、青色出光画素は青色の光を出射する。
[First Embodiment]
With reference to FIGS. 1 to 4, a first embodiment in which an EL display device according to the present disclosure is embodied as an EL display device including light emitting layers for three different colors will be described. The EL display device according to the first embodiment includes a plurality of red light emission pixels, a plurality of green light emission pixels, and a plurality of blue light emission pixels, which are pixels for three colors having different light emission colors. The red light emitting pixel emits red light, the green light emitting pixel emits green light, and the blue light emitting pixel emits blue light.
[赤色出光画素10R]
図1に示されるように、赤色出光画素10Rは、基板11の上に位置する赤色駆動部20Rと、赤色駆動部20Rの上に位置する赤色用のEL構造体30Rとを備えている。赤色駆動部20Rと赤色用のEL構造体30Rとは、電気的に接続している。
[Red
As shown in FIG. 1, the red light output pixel 10 </ b> R includes a red driving unit 20 </ b> R positioned on the
赤色駆動部20Rは、赤色出光画素10Rを発光させる駆動電流を赤色用のEL構造体30Rに供給する。赤色駆動部20Rは、赤色画素回路12Rと、赤色画素回路12Rを覆う絶縁層13とから構成されている。赤色画素回路12Rは、赤色用のEL構造体30Rに駆動電流を供給する。絶縁層13は、赤色画素回路12Rと、赤色用のEL構造体30Rとの間に挟まれている。絶縁層13は、赤色画素回路12Rと赤色用のEL構造体30Rとの電気的な接触を制限し、また、互いに隣り合う画素回路同士を絶縁する。絶縁層13において赤色用のEL構造体30Rに接触する面は平坦面である。
The
赤色用のEL構造体30Rは、赤色用の陰極層14Rと、赤色用のEL層15Rと、陽極層16とを備えている。赤色用の陰極層14Rは、絶縁層13を通じて赤色駆動部20Rに接続し、赤色駆動部20Rは、赤色用の陰極層14Rへ駆動電流を供給する。陽極層16は、コモン電源に接続されている。
The red EL structure 30 </ b> R includes a
陽極層16と赤色用の陰極層14Rとの間に電流が流れるとき、陽極層16から赤色用のEL層15Rにホールが注入され、かつ、赤色用の陰極層14Rから赤色用のEL層15Rに電子が注入される。赤色用のEL層15Rに注入されたホールと電子との結合によって、赤色用のEL層15Rは、赤色の光を生成する。赤色の光は、緑色の光、および、青色の光とは異なるスペクトルを有し、例えば、620nmと750nmとの間でブロードなピークを示す。
When a current flows between the
赤色用の陰極層14Rは、赤色の光を反射する機能を有してもよいし、赤色の光を透す機能を有してもよい。赤色用の陰極層14Rが、赤色の光を反射する機能を有するとき、陽極層16は赤色の光を透す光透過性を有し、EL表示装置は、トップエミッション型として機能する。赤色用の陰極層14Rが、赤色の光を透す機能を有するとき、陽極層16は赤色の光を反射する光反射性を有し、EL表示装置は、ボトムエミッション型として機能する。赤色用の陰極層14Rが赤色の光を反射するとき、赤色用の陰極層14Rは、赤色の光を反射する1つの層から構成されてもよいし、赤色の光を透す機能を有する層と、赤色の光を反射する反射層とを含む多層構造であってもよい。
The
赤色用の陰極層14Rは、赤色用のEL層15Rと赤色用の陰極層14Rとの界面を構成する赤色用の陰極面4RSを有している。赤色用の陰極面4RSは、陰極面4RSにて繰り返される複数の段差部からなる赤色用の微細凹凸構造を有している。赤色用の微細凹凸構造は、プラズモニック構造であり、赤色用のプラズモニック構造にて、互いに隣り合う段差部の間の間隔が、赤色用ピッチ4CRであり、各段差の大きさは、赤色用段差4RHである。赤色用のプラズモニック構造において、赤色用ピッチ4CRは、赤色用の陰極面4RSにて段差部の繰り返される周期長である。
The
赤色用ピッチ4CRは、赤色の光の生成時に生成される表面プラズモンを、赤色の光として空気中に取り出させる大きさに設定される。赤色用ピッチ4CRの最頻値である最頻ピッチは、赤色用のEL層15Rの発光時に、赤色用のプラズモニック構造がプラズモン光を励起するように設定されている。プラズモニック構造の励起するプラズモン光の波長は、互いに隣り合う段差部の間の間隔によって定められる。そして、赤色用のプラズモニック構造の生成するプラズモン光の波長は、赤色出光画素10Rの出射する光のスペクトルである出光スペクトルにおいて、ピークの半値幅に対応する波長帯に含まれている。なお、赤色出光画素10Rの出光ピークにおいて、輝度の最大値は、最大輝度として定められ、最大輝度の半分の値を示す2つの波長間の間隔は、赤色用ピークの半値幅として定められる。そして、最大輝度の半分の値を示す2つの波長間が、赤色用のピークの半値幅に対応する波長帯として定められる。
The pitch 4CR for red is set to a size that allows surface plasmons generated when red light is generated to be taken out into the air as red light. The mode pitch, which is the mode value of the red pitch 4CR, is set such that the red plasmonic structure excites plasmon light when the
赤色用ピッチ4CRの最頻値は、以下のようにして得られる。すなわち、赤色用のプラズモニック構造の形成された陰極面4RSにおいて、赤色用ピッチ4CRの最頻ピッチの凡そ30倍以上40倍以下となる正方形の測定対象領域が無作為に抽出される。次いで、測定対象領域に対する原子間力顕微鏡イメージが得られる。例えば、最頻ピッチが10μmである場合には、300μm×300μm以上400μm×400μm以下の測定対象領域に対し、原子間力顕微鏡イメージが得られる。なお、ここで得られる原子間力顕微鏡イメージは、プラズモニック構造の平面視によって得られるイメージである。続いて、原子間力顕微鏡イメージがフーリエ変換によって波形分離されて、高速フーリエ変換像が得られる。そして、高速フーリエ変換像のプロファイルにおける0次ピークから1次ピークまでの距離が求められ、こうして求められた距離の逆数が、この測定対象領域における最頻ピッチとして取扱われる。 The mode value of the red pitch 4CR is obtained as follows. That is, in the cathode surface 4RS on which the red plasmonic structure is formed, a square measurement target region that is approximately 30 to 40 times the most frequent pitch of the red pitch 4CR is randomly extracted. Next, an atomic force microscope image for the measurement target region is obtained. For example, when the most frequent pitch is 10 μm, an atomic force microscope image is obtained for a measurement target region of 300 μm × 300 μm to 400 μm × 400 μm. In addition, the atomic force microscope image obtained here is an image obtained by planar view of the plasmonic structure. Subsequently, the atomic force microscope image is waveform-separated by Fourier transform to obtain a fast Fourier transform image. Then, the distance from the zero-order peak to the first-order peak in the profile of the fast Fourier transform image is obtained, and the reciprocal of the distance thus obtained is handled as the most frequent pitch in the measurement target region.
上述と同様の方法によって、互いに異なる25ヶ所の測定対象領域の各々に対して、最頻ピッチが求められる。そして、25カ所の測定対象における最頻ピッチの平均値が、赤色用のプラズモニック構造における最頻ピッチPxとして取扱われる。なお、この際、測定対象領域同士は、少なくとも1mm離れて選択されることが好ましく、5mm以上1cm以下離れて選択されることがより好ましい。 By the same method as described above, the most frequent pitch is obtained for each of 25 different measurement target regions. The average value of the most frequent pitches in the 25 measurement objects is handled as the most frequent pitch Px in the red plasmonic structure. At this time, the measurement target regions are preferably selected at least 1 mm apart, more preferably 5 mm or more and 1 cm or less apart.
赤色の光の生成時に生成される表面プラズモンが、赤色の輻射光に変換される度合いに関し、赤色用段差4RHの寄与は、赤色用ピッチ4CRの寄与に比べて小さい。なお、赤色用段差4RHが、12nm未満である構成では、表面プラズモンの回折波そのものが生成されがたいため、表面プラズモンが輻射光として取り出しがたい。赤色用段差4RHが、180nmを越える構成では、表面プラズモンが局在するため、表面プラズモンが輻射光として取り出しがたい。また、赤色用段差4RHが、180nmを越える構成では、段差が大きいことに起因し、赤色用のEL層15Rが過度に薄い部分において、赤色用の陰極層14Rと陽極層16とが短絡しやすい。
Regarding the degree to which the surface plasmon generated when red light is generated is converted into red radiation light, the contribution of the red step 4RH is smaller than the contribution of the red pitch 4CR. In the configuration in which the red step 4RH is less than 12 nm, it is difficult to generate the diffracted wave itself of the surface plasmon, and therefore it is difficult to extract the surface plasmon as radiant light. In the configuration in which the red step 4RH exceeds 180 nm, the surface plasmon is localized, and therefore it is difficult to extract the surface plasmon as radiation light. In the configuration where the red step 4RH exceeds 180 nm, the
陽極層16は、赤色出光画素10Rと、緑色出光画素10Gと、青色出光画素10Bとに共通する層である。陽極層16は、可視光の光を反射する機能を有してもよいし、可視光の光を透す機能を有してもよい。陽極層16が、可視光の光を反射する機能を有するとき、赤色用の陰極層14Rは赤色の光を透す光透過性を有し、EL表示装置は、ボトムエミッション型として機能する。陽極層16が、可視光の光を透す機能を有するとき、赤色用の陰極層14Rは赤色の光を反射する光反射性を有し、EL表示装置は、トップエミッション型として機能する。陽極層16が可視光の光を反射するとき、陽極層16は、可視光の光を反射する1つの層から構成されてもよいし、可視光の光を透す機能を有する層と、可視光の光を反射する反射層とを含む多層構造であってもよい。
The
赤色用のEL層15Rは、赤色用の発光層を備えている。赤色用の発光層は、赤色用の陰極層14Rから送られる電子と、赤色用の陽極層から送られるホールとを結合して、赤色の光を生成する。赤色用のEL層15Rは、赤色の光を生成するために、赤色用の発光層以外の他の機能層を含んでもよい。赤色用のEL構造体30Rは、赤色の光の生成効率を高めるために、赤色用の発光層以外の他の機能層を含むことが好ましい。赤色用のEL構造体30Rは、他の機能層を省略して、赤色用の発光層のみから構成されてもよい。赤色用のEL構造体30Rを構成する材料は、赤色の光を生成する材料であれば、特に限定されず、低分子形有機材料でもよいし、高分子系有機材料でもよいし、無機材料でもよいし、公知の材料を用いることができる。
The
赤色用のプラズモニック構造は、赤色用の陰極面4RSにて複数の段差部が繰り返される段差構造である。赤色用のプラズモニック構造は、一次元方向に沿って複数の段差部が繰り返される一次元の周期構造でもよいが、光の取り出し効率が高まる点において、二次元の周期構造である方が好ましい。 The red plasmonic structure is a step structure in which a plurality of step portions are repeated on the red cathode surface 4RS. The red plasmonic structure may be a one-dimensional periodic structure in which a plurality of stepped portions are repeated along the one-dimensional direction, but a two-dimensional periodic structure is preferable in terms of increasing light extraction efficiency.
赤色用のプラズモニック構造は、例えば、二次元方向に沿って周期的に位置する格子点に段差部が配置された二次元格子構造である。二次元格子構造とは、少なくとも2つの方向に沿って段差部が並ぶ構造である。二次元格子構造の1つの例は、互いに異なる2つの方向に沿って段差部が並び、段差部の並ぶ2つの方向のなす角度が90°である正方格子構造である。二次元格子構造の1つの例は、互いに異なる3つの方向に沿って段差部が並び、段差部の並ぶ3つの方向のうち2つの方向のなす角度が60°である六方格子構造である。 The red plasmonic structure is, for example, a two-dimensional lattice structure in which stepped portions are arranged at lattice points periodically located in the two-dimensional direction. The two-dimensional lattice structure is a structure in which stepped portions are arranged along at least two directions. One example of the two-dimensional lattice structure is a square lattice structure in which stepped portions are arranged along two different directions, and an angle formed by the two directions of the stepped portions is 90 °. One example of the two-dimensional lattice structure is a hexagonal lattice structure in which stepped portions are arranged along three different directions, and an angle formed by two directions among the three directions in which the stepped portions are arranged is 60 °.
赤色用のプラズモニック構造における段差部は、赤色用の陰極面4RSにて突き出る複数の突部によって構成されてもよいし、赤色用の陰極面4RSにて窪む複数の窪みによって構成されてもよい。 The step portion in the red plasmonic structure may be constituted by a plurality of protrusions protruding at the red cathode surface 4RS, or may be formed by a plurality of depressions recessed at the red cathode surface 4RS. Good.
赤色用のプラズモニック構造における段差部が、突部によって構成されるとき、突部の形状は、赤色用の陰極面4RSにて突き出る形状であれば、特に限定されず、例えば、円錐形状、円柱形状、半球形状、角錐形状、角柱形状、円錐台形状、角錐台形状であってもよいし、これらのうちの1つを基本として派生する形状であってもよい。 When the step portion in the red plasmonic structure is constituted by a protrusion, the shape of the protrusion is not particularly limited as long as it is a shape protruding at the red cathode surface 4RS. It may be a shape, a hemispherical shape, a pyramid shape, a prism shape, a truncated cone shape, a truncated pyramid shape, or a shape derived from one of these.
赤色用のプラズモニック構造における段差部が、窪みによって構成されるとき、窪みの形状は、赤色用の陰極面4RSにて窪む形状であれば、特に限定されない。窪みの形状は、例えば、円形孔形状、角形孔形状、深さ方向に沿って縮径した円形孔形状、深さ方向に沿って縮径した角形孔形状であってもよい。 When the stepped portion in the red plasmonic structure is configured by a recess, the shape of the recess is not particularly limited as long as the recess is recessed at the red cathode surface 4RS. The shape of the dent may be, for example, a circular hole shape, a square hole shape, a circular hole shape whose diameter is reduced along the depth direction, or a square hole shape whose diameter is reduced along the depth direction.
赤色用の発光層が光を生成するとき、赤色用の発光層の近傍には、近接場光が発生する。赤色用の発光層と赤色用の陰極層14Rとの間の距離は、赤色用の陰極面4RSにて表面プラズモンが生成される程度に、非常に短いため、赤色用の陰極面4RSでは、近接場光が表面プラズモンに変換される。
When the red light emitting layer generates light, near-field light is generated in the vicinity of the red light emitting layer. The distance between the red light emitting layer and the
ここで、赤色用の陰極面4RSに生成される表面プラズモンとは、近接場光によって生じる自由電子の粗密波が、表面電磁場をともなうものである。赤色用の陰極面が平坦面であるとき、平坦な金属面に生成される表面プラズモンの分散曲線と、赤色の光の分散曲線とが交差しないため、表面プラズモンのエネルギーは、光として取り出されず、概ね熱として消費される。 Here, the surface plasmon generated on the red cathode surface 4RS is a state in which a density wave of free electrons generated by near-field light is accompanied by a surface electromagnetic field. When the red cathode surface is a flat surface, the surface plasmon dispersion curve generated on the flat metal surface and the red light dispersion curve do not intersect, so the surface plasmon energy is not extracted as light, Generally consumed as heat.
これに対して、赤色用の陰極面4RSが、赤色用のプラズモニック構造を有するとき、赤色用のプラズモニック構造によって回折する光の分散曲線と、赤色用の陰極面4RSに生成される表面プラズモンの分散曲線とが交差する。結果として、赤色の光の生成時に生成された表面プラズモンのエネルギーは、赤色の輻射光として取り出される。 In contrast, when the red cathode surface 4RS has a red plasmonic structure, the dispersion curve of light diffracted by the red plasmonic structure and the surface plasmon generated on the red cathode surface 4RS Intersects with the dispersion curve. As a result, the energy of the surface plasmon generated when red light is generated is extracted as red radiant light.
なお、赤色用の陰極面4RSと赤色用の発光層との距離が短いほど、赤色用の発光層の生成する光は、赤色用の陰極面4RSにて、表面プラズモンに変換されやすい。赤色用のEL層15Rは、赤色の光を生成するために、赤色用の発光層以外の他の機能層を含んでもよいが、赤色用の発光層と赤色用の陰極面4RSとの距離は短いほど、赤色の輻射光の取り出される効果は高まる。
Note that the shorter the distance between the red cathode surface 4RS and the red light emitting layer, the easier the light generated by the red light emitting layer is converted to surface plasmons at the red cathode surface 4RS. The
[緑色出光画素10G]
図2に示されるように、緑色出光画素10Gは、赤色出光画素10Rと共通する基板11の上に、緑色駆動部20Gと、緑色駆動部20Gの上に位置する緑色用のEL構造体30Gとを備えている。緑色駆動部20Gと緑色用のEL構造体30Gとは、電気的に接続している。
[Green light-emitting
As shown in FIG. 2, the green
緑色駆動部20Gは、緑色出光画素10Gを発光させる駆動電流を緑色用のEL構造体30Gに供給する。緑色駆動部20Gは、駆動電流を生成する緑色画素回路12Gと、緑色画素回路12Gを覆う絶縁層13とから構成されている。緑色画素回路12Gは、赤色出光画素10Rにおける赤色画素回路12Rに対応する構成を、緑色出光画素10Gにて有している。絶縁層13は、赤色出光画素10Rと共通し、赤色出光画素10Rにおける絶縁層13に対応する構成を、緑色出光画素10Gにて有している。
The
緑色用のEL構造体30Gは、緑色用の陰極層14Gと、緑色用のEL層15Gと、陽極層16とを備えている。緑色用の陰極層14Gは、絶縁層13を通じて緑色駆動部20Gに接続し、緑色駆動部20Gは、緑色用の陰極層14Gへ駆動電流を供給する。陽極層16と緑色用の陰極層14Gとの間に電流が流れるとき、陽極層16から緑色用のEL層15Gにホールが注入され、かつ、緑色用の陰極層14Gから緑色用のEL層15Gに電子が注入される。緑色用のEL層15Gに注入されたホールと電子との結合によって、緑色用のEL層15Gは緑色の光を生成する。緑色の光は、赤色の光、および、青色の光とは異なる波長を有し、例えば、495nmと570nmとの間でブロードなピークを示す。
The green EL structure 30 </ b> G includes a
緑色用の陰極層14Gは、赤色用の陰極層14Rと同じく、緑色の光を反射する機能を有してもよいし、緑色の光を透す機能を有してもよい。緑色用の陰極層14Gが、緑色の光を反射する機能を有するとき、陽極層16は緑色の光を透す光透過性を有し、EL表示装置は、トップエミッション型として機能する。緑色用の陰極層14Gが、緑色の光を透す機能を有するとき、陽極層16は緑色の光を反射する光反射性を有し、EL表示装置は、ボトムエミッション型として機能する。
Similarly to the
緑色用の陰極層14Gは、緑色用のEL層15Gと緑色用の陰極層14Gとの界面を構成する緑色用の陰極面4GSを有している。緑色用の陰極面4GSは、陰極面4GSにて繰り返される複数の段差部からなる緑色用の微細凹凸構造を有している。緑色用の微細凹凸構造は、プラズモニック構造であり、緑色用のプラズモニック構造にて、互いに隣り合う段差部の間の間隔が、緑色用ピッチ4CGであり、各段差の大きさは、緑色用段差4GHである。緑色用のプラズモニック構造において、緑色用ピッチ4CGは、段差部の繰り返される周期長である。
The
緑色用ピッチ4CGは、緑色の光の生成時に生成される表面プラズモンを緑色の光として空気中に取り出させる大きさである。緑色用ピッチ4CGの最頻値である最頻ピッチは、緑色用のEL層15Gの発光時に、緑色用のプラズモニック構造がプラズモン光を励起するように設定されている。プラズモニック構造の励起するプラズモン光の波長は、互いに隣り合う段差部の間の間隔によって定められる。そして、緑色用のプラズモニック構造の生成するプラズモン光の波長は、緑色出光画素10Gの出射する光のスペクトルである出光スペクトルにおいて、ピークの半値幅に対応する波長帯に含まれている。
The green pitch 4CG is a size that allows surface plasmons generated when green light is generated to be extracted into the air as green light. The mode pitch, which is the mode value of the green pitch 4CG, is set such that the green plasmonic structure excites plasmon light when the
なお、緑色出光画素10Gの出光ピークにおいて、輝度の最大値は、最大輝度として定められ、最大輝度の半分の値を示す2つの波長間の間隔は、緑色用ピークの半値幅として定められる。そして、最大輝度の半分の値を示す2つの波長間が、緑色用のピークの半値幅に対応する波長帯として定められる。緑色用ピッチ4CGの最頻ピッチは、赤色用ピッチ4CRの最頻ピッチと同様に得られる値であり、赤色用ピッチ4CRの最頻ピッチよりも小さい。
Note that, in the light emission peak of the green
緑色の光の生成時に生成される表面プラズモンが、緑色の輻射光に変換される度合いに関し、緑色用段差4GHの寄与は、緑色用ピッチ4CGの寄与に比べて小さい。なお、緑色用段差4GHが12nm以上180nm以下であるとき、緑色の光の生成時に生成される表面プラズモンは、緑色の輻射光として取り出されやすい。緑色用段差4GHが、12nm未満である構成では、表面プラズモンの回折波そのものが生成されがたいため、表面プラズモンが輻射光として取り出しがたい。緑色用段差4GHが、180nmを越える構成では、表面プラズモンが局在するため、表面プラズモンが輻射光として取り出しがたい。また、緑色用段差4GHが、180nmを越える構成では、段差が大きいことに起因し、緑色用のEL層15Gが過度に薄い部分において、緑色用の陰極層14Gと陽極層16とが短絡しやすい。
Regarding the degree to which the surface plasmon generated when green light is generated is converted into green radiant light, the contribution of the green step 4GH is smaller than the contribution of the green pitch 4CG. When the green step 4GH is 12 nm or more and 180 nm or less, the surface plasmon generated when green light is generated is easily extracted as green radiant light. In the configuration in which the green step 4GH is less than 12 nm, it is difficult to generate the diffracted wave of the surface plasmon itself, and therefore it is difficult to extract the surface plasmon as radiation light. In the configuration in which the step 4GH for green exceeds 180 nm, the surface plasmon is localized, so it is difficult to extract the surface plasmon as radiant light. In addition, in the configuration where the green step 4GH exceeds 180 nm, the
緑色用のEL層15Gは、緑色用の発光層を備えている。緑色用の発光層は、緑色用の陰極層14Gから送られる電子と、緑色用の陽極層から送られるホールとを結合して、緑色の光を生成する。緑色用のEL層15Gは、緑色の光を生成するために、緑色用の発光層以外の他の機能層を含んでもよい。緑色用のEL構造体30Gは、緑色の光の生成効率を高めるために、緑色用の発光層以外の他の機能層を含むことが好ましい。緑色用のEL構造体30Gは、他の機能層を省略して、緑色用の発光層のみから構成されてもよい。緑色用のEL構造体30Gを構成する材料は、緑色の光を生成する材料であれば、特に限定されず、低分子形有機材料でもよいし、高分子系有機材料でもよいし、無機材料でもよいし、公知の材料を用いることができる。
The
緑色用のプラズモニック構造は、緑色用の陰極面4GSにて複数の段差部が繰り返される段差構造である。緑色用のプラズモニック構造は、一次元方向に沿って複数の段差部が繰り返される一次元の周期構造でもよいが、光の取り出し効率が高まる点において、二次元の周期構造である方が好ましい。 The green plasmonic structure is a step structure in which a plurality of step portions are repeated on the green cathode surface 4GS. The green plasmonic structure may be a one-dimensional periodic structure in which a plurality of stepped portions are repeated along the one-dimensional direction, but a two-dimensional periodic structure is preferable in terms of increasing light extraction efficiency.
緑色用のプラズモニック構造は、例えば、赤色用のプラズモニック構造と同じく、二次元方向に沿って周期的に位置する格子点に段差部が配置された二次元格子構造である。緑色用のプラズモニック構造における段差部は、緑色用の陰極面4GSにて突き出る複数の突部によって構成されてもよいし、緑色用の陰極面4GSにて窪む複数の窪みによって構成されてもよい。 The green plasmonic structure is, for example, a two-dimensional lattice structure in which stepped portions are arranged at lattice points that are periodically located in the two-dimensional direction, like the red plasmonic structure. The step portion in the green plasmonic structure may be formed by a plurality of protrusions protruding at the green cathode surface 4GS, or may be formed by a plurality of recesses recessed at the green cathode surface 4GS. Good.
緑色用のプラズモニック構造における段差部が、突部によって構成されるとき、突部の形状は、緑色用の陰極面4GSにて突き出る形状であれば、特に限定されず、例えば、円錐形状、円柱形状、半球形状、角錐形状、角柱形状、円錐台形状、角錐台形状であってもよいし、これらのうちの1つを基本として派生する形状であってもよい。 When the step portion in the green plasmonic structure is constituted by a protrusion, the shape of the protrusion is not particularly limited as long as it is a shape protruding from the green cathode surface 4GS. It may be a shape, a hemispherical shape, a pyramid shape, a prism shape, a truncated cone shape, a truncated pyramid shape, or a shape derived from one of these.
緑色用のプラズモニック構造における段差部が、窪みによって構成されるとき、窪みの形状は、緑色用の陰極面4GSにて窪む形状であれば、特に限定されない。窪みの形状は、例えば、円形孔形状、角形孔形状、深さ方向に沿って縮径した円形孔形状、深さ方向に沿って縮径した角形孔形状であってもよい。 When the stepped portion in the green plasmonic structure is configured by a recess, the shape of the recess is not particularly limited as long as it is a shape that is recessed on the green cathode surface 4GS. The shape of the dent may be, for example, a circular hole shape, a square hole shape, a circular hole shape whose diameter is reduced along the depth direction, or a square hole shape whose diameter is reduced along the depth direction.
緑色用の発光層が光を生成するとき、緑色用の発光層の近傍には、近接場光が発生する。緑色用の発光層と緑色用の陰極層14Gとの間の距離は、緑色用の陰極面4GSにて近接場光が発生する程度に、非常に短いため、緑色用の陰極面4GSでは、近接場光が表面プラズモンに変換される。緑色用の陰極面4GSは、赤色出光画素10Rにおける赤色用の陰極面4RSの機能に準じた機能を緑色出光画素10Gにて有し、緑色用の陰極面4GSにて変換された表面プラズモンは、緑色の輻射光として取り出される。
When the green light emitting layer generates light, near-field light is generated in the vicinity of the green light emitting layer. The distance between the green light emitting layer and the
なお、緑色用の陰極面4GSと緑色用の発光層との距離が短いほど、緑色用の発光層の生成する光は、緑色用の陰極面4GSにて、表面プラズモンに変換されやすい。緑色用のEL層15Gは、緑色の光を生成するために、緑色用の発光層以外の他の機能層を含んでもよいが、緑色用の発光層と緑色用の陰極面4GSとの距離は、短絡しない範囲で可能な限り短いほど好ましい。
As the distance between the green cathode surface 4GS and the green light emitting layer is shorter, the light generated by the green light emitting layer is more easily converted into surface plasmons at the green cathode surface 4GS. The
[青色出光画素10B]
図3に示されるように、青色出光画素10Bは、赤色出光画素10Rと共通する基板11の上に、青色駆動部20Bと、青色駆動部20Bの上に位置する青色用のEL構造体30Bとを備えている。青色駆動部20Bと青色用のEL構造体30Bとは、電気的に接続している。
[Blue
As shown in FIG. 3, the blue
青色駆動部20Bは、青色出光画素10Bを発光させる駆動電流を青色用のEL構造体30Bに供給する。青色駆動部20Bは、駆動電流を生成する青色画素回路12Bと、青色画素回路12Bを覆う絶縁層13とから構成されている。青色画素回路12Bは、赤色出光画素10Rにおける赤色画素回路12Rに対応する構成を、青色出光画素10Bにて有している。絶縁層13は、赤色出光画素10Rと共通し、赤色出光画素10Rにおける絶縁層13に対応する構成を、青色出光画素10Bにて有している。
The
青色用のEL構造体30Bは、青色用の陰極層14Bと、青色用のEL層15Bと、陽極層16とを備えている。青色用の陰極層14Bは、絶縁層13を通じて青色駆動部20Bに接続し、青色駆動部20Bは、青色用の陰極層14Bへ駆動電流を供給する。陽極層16と青色用の陰極層14Bとの間に電流が流れるとき、陽極層16から青色用のEL層15Bにホールが注入され、かつ、青色用の陰極層14Bから青色用のEL層15Bに電子が注入される。青色用のEL層15Bに注入されたホールと電子との結合によって、青色用のEL層15Bは青色の光を生成する。青色の光は、赤色の光、および、緑色の光とは異なる波長を有し、例えば、450nmと495nmとの間でブロードなピークを示す。
The blue EL structure 30 </ b> B includes a
青色用の陰極層14Bは、赤色用の陰極層14Rと同じく、青色の光を反射する機能を有してもよいし、青色の光を透す機能を有してもよい。青色用の陰極層14Bが、青色の光を反射する機能を有するとき、陽極層16は青色の光を透す光透過性を有し、EL表示装置は、トップエミッション型として機能する。青色用の陰極層14Bが、青色の光を透す機能を有するとき、陽極層16は青色の光を反射する光反射性を有し、EL表示装置は、ボトムエミッション型として機能する。
Similarly to the
青色用の陰極層14Bは、青色用のEL層15Bと青色用の陰極層14Bとの界面を構成する青色用の陰極面4BSを有している。青色用の陰極面4BSは、陰極面4BSにて繰り返される複数の段差部からなる青色用の微細凹凸構造を有している。青色用の微細凹凸構造は、プラズモニック構造であり、青色用のプラズモニック構造にて、互いに隣り合う段差部の間の間隔が、青色用ピッチ4CBであり、各段差の大きさは、青色用段差4BHである。青色用のプラズモニック構造において、青色用ピッチ4CBは、段差部の繰り返される周期長である。
The
青色用ピッチ4CBは、青色の光の生成時に生成される表面プラズモンを青色の光として空気中に取り出させる大きさである。青色用ピッチ4CBの最頻値である最頻ピッチは、青色用のEL層15Bの発光時に、青色用のプラズモニック構造がプラズモン光を励起するように設定されている。プラズモニック構造が励起するプラズモン光の波長は、互いに隣り合う段差部の間の間隔によって定められる。そして、青色用のプラズモニック構造の生成するプラズモン光の波長は、青色出光画素10Bの出射する光のスペクトルである出光スペクトルにおいて、ピークの半値幅に対応する波長帯に含まれている。
The blue pitch 4CB has such a size that surface plasmons generated when blue light is generated are extracted into the air as blue light. The mode pitch, which is the mode value of the blue pitch 4CB, is set so that the plasmonic structure for blue excites plasmon light when the
なお、青色出光画素10Bの出光ピークにおいて、輝度の最大値は、最大輝度として定められ、最大輝度の半分の値を示す2つの波長間の間隔は、青色用ピークの半値幅として定められる。そして、最大輝度の半分の値を示す2つの波長間が、青色用のピークの半値幅に対応する波長帯として定められる。青色用ピッチ4CBの最頻値は、赤色用ピッチ4CRの最頻値や緑色用ピッチ4CGと同様に得られる値であり、赤色用ピッチ4CRの最頻ピッチよりも小さく、さらに、緑色用ピッチ4CGの最頻ピッチよりも小さい。
Note that, at the light emission peak of the blue
青色の光の生成時に生成される表面プラズモンが、青色の輻射光に変換される度合いに関し、青色用段差4BHの寄与は、青色用ピッチ4CBの寄与に比べて小さい。なお、青色用段差4BHが、12nm未満である構成では、表面プラズモンの回折波が生成されがたいため、表面プラズモンが輻射光として取り出しがたい。青色用段差4BHが、180nmを越える構成では、表面プラズモンが局在するため、表面プラズモンが輻射光として取り出しがたい。また、青色用段差4BHが、180nmを越える構成では、段差が大きいことに起因し、青色用のEL層15Bが過度に薄い部分において、青色用の陰極層14Bと陽極層16とが短絡しやすい。
Regarding the degree to which surface plasmons generated during the generation of blue light are converted into blue radiation, the contribution of the blue step 4BH is smaller than the contribution of the blue pitch 4CB. In the configuration in which the level difference 4BH for blue is less than 12 nm, it is difficult to generate the diffracted wave of the surface plasmon, and therefore it is difficult to extract the surface plasmon as radiation light. In the configuration in which the level difference 4BH for blue exceeds 180 nm, surface plasmons are localized, so that it is difficult to extract the surface plasmons as radiation light. Further, in the configuration in which the blue step 4BH exceeds 180 nm, the
青色用のEL層15Bは、青色用の発光層を備えている。青色用の発光層は、青色用の陰極層14Bから送られる電子と、青色用の陽極層から送られるホールとを結合して、青色の光を生成する。青色用のEL層15Bは、青色の光を生成するために、青色用の発光層以外の他の機能層を含んでもよい。青色用のEL構造体30Bは、青色の光の生成効率を高めるために、青色用の発光層以外の他の機能層を含むことが好ましい。青色用のEL構造体30Bは、他の機能層を省略して、青色用の発光層のみから構成されてもよい。青色用のEL構造体30Bを構成する材料は、青色の光を生成する材料であれば、特に限定されず、低分子形有機材料でもよいし、高分子系有機材料でもよいし、無機材料でもよいし、公知の材料を用いることができる。
The
青色用のプラズモニック構造は、青色用の陰極面4BSにて複数の段差部が繰り返される段差構造である。青色用のプラズモニック構造は、一次元方向に沿って複数の段差部が繰り返される一次元の周期構造でもよいが、光の取り出し効率が高まる点において、二次元の周期構造である方が好ましい。 The blue plasmonic structure is a step structure in which a plurality of step portions are repeated on the blue cathode surface 4BS. The blue plasmonic structure may be a one-dimensional periodic structure in which a plurality of stepped portions are repeated along the one-dimensional direction, but a two-dimensional periodic structure is preferable in terms of increasing light extraction efficiency.
青色用のプラズモニック構造は、例えば、赤色用のプラズモニック構造と同じく、二次元方向に沿って周期的に位置する格子点に段差部が配置された二次元格子構造である。青色用のプラズモニック構造における段差部は、青色用の陰極面4BSにて突き出る複数の突部によって構成されてもよいし、青色用の陰極面4BSにて窪む複数の窪みによって構成されてもよい。 The blue plasmonic structure is, for example, a two-dimensional lattice structure in which stepped portions are arranged at lattice points that are periodically located in the two-dimensional direction, similarly to the plasmonic structure for red. The step portion in the blue plasmonic structure may be constituted by a plurality of protrusions protruding at the blue cathode surface 4BS, or may be constituted by a plurality of depressions recessed at the blue cathode surface 4BS. Good.
青色用のプラズモニック構造における段差部が、突部によって構成されるとき、突部の形状は、青色用の陰極面4BSにて突き出る形状であれば、特に限定されず、例えば、円錐形状、円柱形状、半球形状、角錐形状、角柱形状、円錐台形状、角錐台形状であってもよいし、これらのうちの1つを基本として派生する形状であってもよい。 When the step portion in the blue plasmonic structure is constituted by a protrusion, the shape of the protrusion is not particularly limited as long as it is a shape protruding at the blue cathode surface 4BS, for example, a conical shape, a cylinder It may be a shape, a hemispherical shape, a pyramid shape, a prism shape, a truncated cone shape, a truncated pyramid shape, or a shape derived from one of these.
青色用のプラズモニック構造における段差部が、窪みによって構成されるとき、窪みの形状は、青色用の陰極面4BSにて窪む形状であれば、特に限定されない。窪みの形状は、例えば、円形孔形状、角形孔形状、深さ方向に沿って縮径した円形孔形状、深さ方向に沿って縮径した角形孔形状であってもよい。 When the stepped portion in the blue plasmonic structure is constituted by a dent, the shape of the dent is not particularly limited as long as it is a shape that dents on the blue cathode surface 4BS. The shape of the dent may be, for example, a circular hole shape, a square hole shape, a circular hole shape whose diameter is reduced along the depth direction, or a square hole shape whose diameter is reduced along the depth direction.
青色用の発光層が光を生成するとき、青色用の発光層の近傍には、近接場光が発生する。青色用の発光層と青色用の陰極層14Bとの間の距離は、青色用の陰極面4BSにて近接場光が発生する程度に、非常に短いため、青色用の陰極面4BSでは、近接場光が表面プラズモンに変換される。青色用の陰極面4BSは、赤色出光画素10Rにおける赤色用の陰極面4RSの機能に準じた機能を青色出光画素10Bにて有し、青色用の陰極面4BSにて変換された表面プラズモンは、青色の輻射光として取り出される。
When the blue light emitting layer generates light, near-field light is generated in the vicinity of the blue light emitting layer. The distance between the blue light emitting layer and the
なお、青色用の陰極面4BSと青色用の発光層との距離が短いほど、青色用の発光層の生成する光は、青色用の陰極面4BSにて、表面プラズモンに変換されやすい。青色用のEL層15Bは、青色の光を生成するために、青色用の発光層以外の他の機能層を含んでもよいが、青色用の発光層と青色用の陰極面4BSとの距離は、短いほど好ましい。
Note that the shorter the distance between the blue cathode surface 4BS and the blue light emitting layer, the easier the light generated by the blue light emitting layer is converted to surface plasmons at the blue cathode surface 4BS. The
[各色用のプラズモニック構造]
赤色用ピッチ4CRは、赤色用の陰極面4RSの平面視にて、赤色用の陰極面4RSの有する突部の中心間の距離、あるいは、赤色用の陰極面4RSの有する窪みの中心間の距離である。緑色用ピッチ4CGは、緑色用の陰極面4GSの平面視にて、緑色用の陰極面4GSの有する突部の中心間の距離、あるいは、緑色用の陰極面4GSの有する窪みの中心間の距離である。青色用ピッチ4CBは、青色用の陰極面4BSの平面視にて、青色用の陰極面4BSの有する突部の中心間の距離、あるいは、青色用の陰極面4GSの有する窪みの中心間の距離である。各色用ピッチ4CR,4CG,4CBの測定方法には、原子間力顕微鏡イメージを用いる方法の他、例えば、二次元格子構造の格子定数として各色用ピッチ4CR,4CG,4CBを間接的に測定する、いわゆるレーザー回折法が用いられる。
[Plasmonic structure for each color]
The red pitch 4CR is the distance between the centers of the protrusions of the red cathode surface 4RS or the distance between the centers of the recesses of the red cathode surface 4RS in the plan view of the red cathode surface 4RS. It is. The green pitch 4CG is the distance between the centers of the protrusions of the green cathode surface 4GS or the distance between the centers of the recesses of the green cathode surface 4GS in the plan view of the green cathode surface 4GS. It is. The blue pitch 4CB is the distance between the centers of the protrusions of the blue cathode surface 4BS or the distance between the centers of the depressions of the blue cathode surface 4GS in the plan view of the blue cathode surface 4BS. It is. In addition to the method using an atomic force microscope image, for example, the pitches 4CR, 4CG, 4CB for each color are indirectly measured as a lattice constant of a two-dimensional lattice structure. A so-called laser diffraction method is used.
赤色用ピッチ4CR、および、赤色用段差4RHは、厳密結合解析(RCWA:Rigorous Coupled−Wave Analysis)を用いた数値計算結果に基づいて設定されてもよい。また、赤色用ピッチ4CR、および、赤色用段差4RHは、互いに異なる複数の赤色用ピッチ4CRと赤色用段差4RHとの組み合わせに対し、赤色出光画素10Rにおける輝度を直接測定する各種の実験に基づいて設定されてもよい。
The red pitch 4CR and the red step 4RH may be set based on a numerical calculation result using a rigorous coupled analysis (RCWA: Rigorous Coupled-Wave Analysis). Further, the red pitch 4CR and the red step 4RH are based on various experiments for directly measuring the luminance in the red
厳密結合解析は、電場・磁場がベクトル場であることを前提とする格子構造の厳密的な電磁界解析方法のうち、微分法の一種である。厳密結合解析では、回折格子がフーリエ級数展開で表現され、回折格子と電磁場との結合方程式が求められ、これが境界条件の下で数値的に解かれることによって回折効率が算出される(例えば、L,Li “New formulation of Fourier modal method for crossed surface-relief gratings,”J.Opt.Soc.Am.A 14,2758-2767(1997)参照)
厳密結合解析が用いられる場合には、例えば、赤色用のEL層15Rにて生成された赤色の光が、赤色用の陰極面4RSに対して、平面波として垂直に入射することが前提とされる。次いで、互いに異なる複数の条件において、厳密結合解析による反射率が算出される。互いに異なる複数の条件の各々では、赤色用ピッチ4CR、および、赤色用段差4RHが、統計的に変更される。そして、全ての赤色用ピッチ4CRと赤色用段差4RHとのうち、相対的に小さい反射率を示す赤色用ピッチ4CRと赤色用段差4RHとの組み合わせが、表面プラズモンの変換に有効な構成であると定められる。
Strict coupling analysis is a kind of differential method among strict electromagnetic field analysis methods of a lattice structure on the assumption that the electric and magnetic fields are vector fields. In exact coupling analysis, a diffraction grating is expressed by Fourier series expansion, a coupling equation between the diffraction grating and an electromagnetic field is obtained, and this is numerically solved under boundary conditions to calculate diffraction efficiency (for example, L , Li “New formulation of Fourier modal method for crossed surface-relief gratings,” J.Opt.
When the strict coupling analysis is used, for example, it is assumed that the red light generated in the
緑色用ピッチ4CG、および、緑色用段差4GHも、赤色用ピッチ4CR、および、赤色用段差4RHと同じ方法によって定められる。青色用ピッチ4CB、および、青色用段差4BHも、赤色用ピッチ4CR、および、赤色用段差4RHと同じ方法によって定められる。 The green pitch 4CG and the green step 4GH are also determined by the same method as the red pitch 4CR and the red step 4RH. The blue pitch 4CB and the blue step 4BH are also determined by the same method as the red pitch 4CR and the red step 4RH.
そして、厳密結合解析が用いられる場合であれ、各種の実験等が用いられる場合であれ、各色出光画素10R,10G,10Bの表現する色の波長帯が短波長側に位置するほど、二次元周期構造における周期が短いという構成にて、各波長での輝度は高められる。
Whether the exact coupling analysis is used or when various experiments are used, the two-dimensional period is increased as the wavelength band of the color represented by each of the color
すなわち、各色出光画素10R,10G,10Bの表現する色の波長帯が短波長側に位置するほど、微細凹凸構造において互いに隣り合う段差部の間の間隔が小さいという構成にて、各波長での輝度が高められる。そして、赤色用ピッチ4CR、緑色用ピッチ4CG、青色用ピッチ4CBの順に小さくなる構成によって、赤色出光画素10R、緑色出光画素10G、青色出光画素10Bの各々にて、表面プラズモンの輻射光への変換が進められ、各々の画素における光の取り出し効率が高まる。なお、光の取り出し効率とは、各色用の発光層が生成する光のうち、その発光層に対応する画素にて、画素の前面に出射される光の占める割合である。
That is, in the configuration in which the distance between the adjacent stepped portions in the fine concavo-convex structure is smaller as the wavelength band of the color expressed by each of the
[EL表示装置の製造方法]
図4に示されるように、EL表示装置の製造方法は、画素回路形成工程S11、絶縁層形成工程S12、陰極層形成工程S13、プラズモニック構造形成工程S14、EL層形成工程S15、陽極層形成工程S16を含む。
[Method for Manufacturing EL Display Device]
As shown in FIG. 4, the manufacturing method of the EL display device includes a pixel circuit forming step S11, an insulating layer forming step S12, a cathode layer forming step S13, a plasmonic structure forming step S14, an EL layer forming step S15, and an anode layer forming. Step S16 is included.
画素回路形成工程S11では、複数の赤色画素回路12R、複数の緑色画素回路12G、および、複数の青色画素回路12Bが、基板11に形成される。画素回路を形成する方法は、特に限定されず、画素回路に含まれる素子の構成に応じて、各種の材料、成膜方法、パターニング方法などの公知の回路形成技術を用いる。
In the pixel circuit formation step S11, a plurality of
絶縁層形成工程S12では、複数の赤色画素回路12R、複数の緑色画素回路12G、および、複数の青色画素回路12Bの全体を、1つの絶縁層13が覆うように、まず、絶縁層13が形成される。次いで、複数の赤色画素回路12Rの各々、複数の緑色画素回路12Gの各々、および、複数の青色画素回路12Bの各々に通じる複数のコンタクトホールが、画素回路12R,12G,12Bごとに、絶縁層13に形成される。絶縁層13を形成する方法は、特に限定されず、プラズマCVD法や塗布法などの公知の成膜技術を用いる。
In the insulating layer forming step S12, first, the insulating
陰極層形成工程S13では、陰極層を構成する材料が、複数のコンタクトホールの各々に埋め込まれ、かつ、画素回路12R,12G,12Bごとに陰極層が独立するような構成で、陰極層14R,14G,14Bが形成される。
In the cathode layer forming step S13, the
複数の赤色画素回路12Rの各々の上方には、赤色画素回路12Rに接続する赤色用の陰極層14Rが、赤色画素回路12Rごとに形成される。複数の緑色画素回路12Gの各々の上方には、緑色画素回路12Gに接続する緑色用の陰極層14Gが、緑色画素回路12Gごとに形成される。複数の青色画素回路12Bの各々の上方には、青色画素回路12Bに接続する青色用の陰極層14Bが、青色画素回路12Bごとに形成される。
Above each of the plurality of
各色用の陰極層14R,14G,14Bを形成する方法は、特に限定されず、成膜方法やパターニング方法などの公知の電極形成技術を用いる。例えば、各色用の陰極層14R,14G,14Bは、陰極層14R,14G,14Bの平面形状に対応した開口を有するメタルマスクを用いたスパッタ法によって形成される。あるいは、各色用の陰極層14R,14G,14Bは、各色用の陰極層14R,14G,14Bを構成する材料からなる導電膜がスパッタ法によって形成され、その導電膜が、フォトレジストによるパターニングと、それに引き続いて行われるエッチングとによって形成される。
The method for forming the cathode layers 14R, 14G, and 14B for each color is not particularly limited, and a known electrode forming technique such as a film forming method or a patterning method is used. For example, the cathode layers 14R, 14G, 14B for each color are formed by sputtering using a metal mask having an opening corresponding to the planar shape of the cathode layers 14R, 14G, 14B. Alternatively, each
プラズモニック構造形成工程S14では、赤色用の陰極層14Rにおける陰極面4RSに、赤色用のプラズモニック構造が形成される。また、緑色用の陰極層14Gにおける陰極面4GSに、緑色用のプラズモニック構造が形成される。さらに、青色用の陰極層14Bにおける陰極面4BSに、青色用のプラズモニック構造が形成される。
In the plasmonic structure forming step S14, a red plasmonic structure is formed on the cathode surface 4RS of the
なお、各色用の陰極層14R,14G,14Bの外形形状が、上述した導電膜のパターニングによって形成されるとき、プラズモニック構造の形成に含まれるエッチングは、各色用の陰極層14R,14G,14Bの外形形状を形成するエッチングであってもよい。
When the outer shape of each
赤色用のプラズモニック構造は、赤色用の陰極面4RSの一部を覆うマスクが、赤色用の陰極面4RSに形成され、そのマスクを用いた赤色用の陰極面4RSのエッチングによって形成される。緑色用のプラズモニック構造は、緑色用の陰極面4GSの一部を覆うマスクが、緑色用の陰極面4GSに形成され、そのマスクを用いた緑色用の陰極面4GSのエッチングによって形成される。青色用のプラズモニック構造は、青色用の陰極面4BSの一部を覆うマスクが、青色用の陰極面4BSに形成され、そのマスクを用いた青色用の陰極面4BSのエッチングによって形成される。 In the red plasmonic structure, a mask covering a part of the red cathode surface 4RS is formed on the red cathode surface 4RS, and the red cathode surface 4RS is etched using the mask. In the green plasmonic structure, a mask covering a part of the green cathode surface 4GS is formed on the green cathode surface 4GS, and the green cathode surface 4GS is etched using the mask. In the blue plasmonic structure, a mask covering a part of the blue cathode surface 4BS is formed on the blue cathode surface 4BS, and the blue cathode surface 4BS is etched using the mask.
赤色用の陰極面4RSに適用されるマスクは、赤色用のプラズモニック構造に対応する周期構造を有し、レジストマスク、単粒子膜、レジストマスクと単粒子膜との積層体のいずれかであることが好ましい。赤色用のプラズモニック構造に対応する周期構造とは、赤色用のプラズモニック構造における突部のみを覆う構造である。 The mask applied to the red cathode surface 4RS has a periodic structure corresponding to the red plasmonic structure, and is a resist mask, a single particle film, or a laminate of a resist mask and a single particle film. It is preferable. The periodic structure corresponding to the plasmonic structure for red is a structure that covers only the protrusions in the plasmonic structure for red.
緑色用の陰極面4GSに適用されるマスクは、緑色用のプラズモニック構造に対応する周期構造を有し、これもまた、レジストマスク、単粒子膜、レジストマスクと単粒子膜との積層体のいずれかであることが好ましい。緑色用のプラズモニック構造に対応する周期構造とは、緑色用のプラズモニック構造における突部のみを覆う構造である。 The mask applied to the green cathode surface 4GS has a periodic structure corresponding to the green plasmonic structure, and this also includes a resist mask, a single particle film, and a laminate of a resist mask and a single particle film. Either is preferable. The periodic structure corresponding to the green plasmonic structure is a structure that covers only the protrusions in the green plasmonic structure.
青色用の陰極面4BSに適用されるマスクは、青色用のプラズモニック構造に対応する周期構造を有し、これもまた、レジストマスク、単粒子膜、レジストマスクと単粒子膜との積層体のいずれかであることが好ましい。青色用のプラズモニック構造に対応する周期構造とは、青色用のプラズモニック構造における突部のみを覆う構造である。 The mask applied to the blue cathode surface 4BS has a periodic structure corresponding to the plasmonic structure for blue, and this also includes a resist mask, a single particle film, and a laminate of a resist mask and a single particle film. Either is preferable. The periodic structure corresponding to the plasmonic structure for blue is a structure that covers only the protrusions in the plasmonic structure for blue.
各色用の陰極面4RS,4GS,4BSに適用されるマスクが、レジストマスクであるか、単粒子膜であるか、レジストマスクと単粒子膜との積層体であるかは、画素の表現する色ごとに異なってもよいし、全ての画素にて共通していてもよい。 Whether the mask applied to the cathode surfaces 4RS, 4GS, and 4BS for each color is a resist mask, a single particle film, or a laminate of a resist mask and a single particle film is a color expressed by a pixel May be different for each pixel, or may be common to all pixels.
光学機器を用いるマスクの作製では、プラズモニック構造における段差部の周期長が短くなるほど、基板11に対する振動、基板11の熱収縮、基板11の熱膨張、雰囲気の揺らぎなどの外乱因子の影響が大きく、マスクの寸法精度が低い。そのため、プラズモニック構造における段差部の周期が短くなるほど、レジストマスクよりも、単粒子膜がマスクとして用いられる方が好ましい。
In the manufacture of a mask using an optical device, the influence of disturbance factors such as vibration on the
各色用の陰極面4RS,4GS,4BSに適用されるマスクが、いずれもレジストマスクであるとき、各色用の陰極面4RS,4GS,4BSに適用されるマスクは、互いに同時に形成されてもよいし、画素の表現する色ごとに形成されてもよい。 When the masks applied to the cathode surfaces 4RS, 4GS, and 4BS for each color are all resist masks, the masks applied to the cathode surfaces 4RS, 4GS, and 4BS for each color may be formed at the same time. Alternatively, it may be formed for each color represented by a pixel.
各色用の陰極面4RS,4GS,4BSに適用されるマスクが、いずれもレジストマスクであるとき、各色用の陰極面4RS,4GS,4BSに形成されるレジストの塗布膜は、公知のリソグラフィー技術によってパターニングされてもよいし、ナノインプリント技術によってパターニングされてもよい。この際に、ナノインプリント技術に用いられるナノインプリントスタンプは、赤色用のプラズモニック構造を形成するためのスタンプ部分と、緑色用のプラズモニック構造を形成するためのスタンプ部分と、青色用のプラズモニック構造を形成するためのスタンプ部分とを1つのスタンプに有してもよい。このようなナノインプリントスタンプを用いる方法であれば、各色用の陰極面4RS,4GS,4BSに、同時にレジストマスクを形成することも可能である。 When the masks applied to the cathode surfaces 4RS, 4GS, 4BS for each color are all resist masks, the resist coating film formed on the cathode surfaces 4RS, 4GS, 4BS for each color is formed by a known lithography technique. Patterning may be performed, or patterning may be performed by a nanoimprint technique. At this time, the nanoimprint stamp used in the nanoimprint technology includes a stamp portion for forming a plasmonic structure for red, a stamp portion for forming a plasmonic structure for green, and a plasmonic structure for blue. One stamp may have a stamp portion for forming. With such a method using a nanoimprint stamp, it is possible to simultaneously form a resist mask on each color cathode surface 4RS, 4GS, 4BS.
各色用の陰極面4RS,4GS,4BSに形成されるレジストの塗布膜が、ナノインプリント技術によってパターニングされるとき、ナノインプリントスタンプの原版は、単粒子膜をマスクとした原版基材のエッチングによって形成されることが好ましい。光学機器を用いるマスクの作製では、プラズモニック構造における段差部の周期長が短くなるほど、原版基材に対する振動、原版基材の熱収縮、原版基材の熱膨張、雰囲気の揺らぎなどの外乱因子の影響が大きく、マスクの寸法精度が低い。そのため、ナノインプリントスタンプの原版作製においても、プラズモニック構造における段差部の周期長が短くなるほど、レジストマスクよりも、単粒子膜をマスクとしてエッチングする方法が好ましい。 When the resist coating film formed on the cathode surfaces 4RS, 4GS, and 4BS for each color is patterned by the nanoimprint technique, the original nanoimprint stamp is formed by etching the original substrate using the single particle film as a mask. It is preferable. In the production of a mask using optical equipment, the shorter the period length of the step portion in the plasmonic structure, the more the disturbance factors such as vibration with respect to the original substrate, thermal contraction of the original substrate, thermal expansion of the original substrate, fluctuation of atmosphere, etc. The influence is large and the dimensional accuracy of the mask is low. Therefore, also in the preparation of the original nanoimprint stamp, the shorter the period length of the step portion in the plasmonic structure, the more preferable is the etching method using the single particle film as a mask rather than the resist mask.
各色用の陰極面4RS,4GS,4BSに適用されるマスクが、その単粒子膜であるとき、単粒子膜の形成方法には、ラングミュア−ブロジェット法(LB法)、粒子吸着法、バインダー層固定法が用いられる。 When the mask applied to the cathode surfaces 4RS, 4GS, and 4BS for each color is a single particle film, the Langmuir-Blodgett method (LB method), particle adsorption method, binder layer can be used as the method for forming the single particle film. A fixation method is used.
LB法では、水よりも比重が低い溶剤のなかに粒子が分散した分散液が用いられ、まず、水の液面に分散液が滴下される。次いで、分散液から溶剤が揮発することによって、粒子からなる単粒子膜が水面に形成される。そして、水面に形成された単粒子膜が、各色用の陰極面4RS,4GS,4BSに移し取られることによって、単粒子膜からなるマスクが形成される。 In the LB method, a dispersion liquid in which particles are dispersed in a solvent having a specific gravity lower than that of water is used. First, the dispersion liquid is dropped onto the liquid surface of water. Next, the solvent is volatilized from the dispersion, whereby a single particle film made of particles is formed on the water surface. Then, the single particle film formed on the water surface is transferred to the cathode surfaces 4RS, 4GS, and 4BS for each color, thereby forming a mask made of the single particle film.
粒子吸着法では、まず、コロイド粒子の懸濁液のなかに基板11が浸漬される。次いで、各色用の陰極面4RS,4GS,4BSと静電気的に結合した第1層目の粒子層のみが残されるように、第2層目以上の粒子が除去される。これによって、単粒子膜からなるマスクが形成される。
In the particle adsorption method, first, the
バインダー層固定法では、まず、各色用の陰極面4RS,4GS,4BSにバインダー層が形成されて、バインダー層上に粒子の分散液が塗布される。次いで、バインダー層が加熱によって軟化して、第1層目の粒子層のみが、バインダー層のなかに埋め込まれ、2層目以上の粒子が洗い落とされる。これによって、単粒子膜からなるマスクが形成される。 In the binder layer fixing method, first, a binder layer is formed on the cathode surfaces 4RS, 4GS, and 4BS for each color, and a particle dispersion is applied onto the binder layer. Next, the binder layer is softened by heating, and only the first particle layer is embedded in the binder layer, and the second and higher particles are washed away. As a result, a mask made of a single particle film is formed.
EL層形成工程S15では、赤色用のプラズモニック構造に、赤色用のEL層15Rが積層される。また、緑色用のプラズモニック構造に、緑色用のEL層15Gが積層され、青色用のプラズモニック構造に、青色用のEL層15Bが積層される。
In the EL layer forming step S15, the
赤色用のEL層15Rを形成する方法、緑色用のEL層15Gを形成する方法、および、青色用のEL層15Bを形成する方法は、特に限定されず、別々に、真空蒸着や塗布など、EL層の形成に際して一般的に用いられる公知の成膜技術を用いる。
The method of forming the
陽極層形成工程S16では、複数の赤色用のEL層15R、複数の緑色用のEL層15G、および、複数の青色用のEL層15Bの各々を覆う1つの陽極層16が形成される。陽極層16を形成する方法は、特に限定されず、スパッタ法など、電極層の形成に際して一般的に用いられる公知の成膜技術を用いる。
In the anode layer forming step S16, one
以上、第1実施形態によれば、以下に列記される効果が得られる。
(1)赤色の光を出射する赤色出光画素10Rは、赤色用ピッチ4CRを有した赤色用のプラズモニック構造を有する。赤色用ピッチ4CRの最頻値によって定められるプラズモン光の波長は、赤色出光画素10Rの出光スペクトルにおいて、ピークの半値幅に対応する波長帯に含まれる。緑色の光を出射する緑色出光画素10Gは、緑色用ピッチ4CGを有した緑色用のプラズモニック構造を有する。緑色用ピッチ4CGの最頻値によって定められるプラズモン光の波長は、緑色出光画素10Gの出光スペクトルにおいて、ピークの半値幅に対応する波長帯に含まれる。それゆえに、赤色出光画素10Rと、緑色出光画素10Gとの双方にて、光の取り出し効率が高められる。
As described above, according to the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) The red
(2)青色の光を出射する青色出光画素10Bは、青色用ピッチ4CBを有した青色用のプラズモニック構造を有する。青色用ピッチ4CBの最頻値によって定められるプラズモン光の波長は、青色出光画素10Bの出光スペクトルにおいて、ピークの半値幅に対応する波長帯に含まれる。それゆえに、青色出光画素10Bにおいても、光の取り出し効率が高められる。
(2) The blue
(3)緑色用ピッチ4CGの最頻値は、赤色用ピッチ4CRの最頻値よりも小さく、かつ、青色用ピッチ4CBは、緑色用ピッチ4CGよりも小さい。それゆえに、赤色出光画素10R、緑色出光画素10G、青色出光画素10Bの各々にて、光の取り出し効率が高められる。
(3) The mode value of the green pitch 4CG is smaller than the mode value of the red pitch 4CR, and the blue pitch 4CB is smaller than the green pitch 4CG. Therefore, the light extraction efficiency is increased in each of the red
(4)赤色用のプラズモニック構造を有する赤色用の陰極層14Rは、平坦面である絶縁層13のうえに位置する。そして、赤色用のプラズモニック構造を形成するための加工は、平坦面である赤色用の陰極面4RSに対して施される。そのため、赤色用ピッチ4CRや赤色用段差4RHの寸法精度が得られやすい。
(4) The
(5)緑色用のプラズモニック構造を有する緑色用の陰極層14Gは、平坦面である絶縁層13のうえに位置する。そして、緑色用のプラズモニック構造を形成するための加工は、平坦面である緑色用の陰極面4GSに対して施される。そのため、緑色用ピッチ4CGや緑色用段差4GHの寸法精度が得られやすい。
(5) The
(6)青色用のプラズモニック構造を有する青色用の陰極層14Bは、平坦面である絶縁層13のうえに位置する。そして、青色用のプラズモニック構造を形成するための加工は、平坦面である青色用の陰極面4BSに対して施される。そのため、青色用ピッチ4CBや青色用段差4BHの寸法精度が得られやすい。
(6) The
[第2実施形態]
図5および図6を参照して、本開示におけるEL表示装置が互いに異なる三色用の発光層を備えるEL表示装置として具体化された第2実施形態について説明する。第2実施形態におけるEL表示装置は、第1実施形態におけるEL表示装置と以下の点が主に異なる。
[Second Embodiment]
With reference to FIG. 5 and FIG. 6, a second embodiment in which the EL display device according to the present disclosure is embodied as an EL display device including light emitting layers for three different colors will be described. The EL display device according to the second embodiment is mainly different from the EL display device according to the first embodiment in the following points.
すなわち、第2実施形態にて、赤色用のEL構造体30Rと絶縁層13との界面は、赤色用のプラズモニック構造として、赤色用の陰極面に形成するための微細凹凸構造を有する。緑色用のEL構造体30Gと絶縁層13との界面は、緑色用のプラズモニック構造として、緑色用の陰極面に形成するための微細凹凸構造を有する。青色用のEL構造体30Gと絶縁層13との界面は、青色用のプラズモニック構造として、青色用の陰極面に形成するための微細凹凸構造を有する。以下では、こうした相違点を、赤色出光画素10Rを用いて主に説明し、赤色出光画素10Rと同様の構成を有する緑色出光画素10G、および、青色出光画素10Bについては説明を省略する。
That is, in the second embodiment, the interface between the red EL structure 30R and the insulating
図5に示されるように、赤色出光画素10Rは、絶縁層13とEL構造体30Rとの境界面として、絶縁層13に段差面3RSを有する。段差面3RSは、赤色用のプラズモニック構造を形成するための複数の段差部からなる微細凹凸構造を有する。EL構造体30Rを構成する赤色用の陰極層14Rの上部(図中4RS部:陰極部)および赤色用のEL層15Rと陽極層16の界面形状は、段差面3RSの形状に追従した形状を有している。
As shown in FIG. 5, the red
段差面3RSの有する微細凹凸構造は、段差面3RSにて複数の段差部が繰り返される周期構造であり、微細凹凸構造C、あるいは、微細凹凸構造Dとして機能する。段差面3RSの有する周期構造は、一次元方向に沿って複数の段差部が繰り返される一次元の周期構造でもよいが、光の取り出し効率が高まる点において、二次元の周期構造である方が好ましい。 The fine concavo-convex structure of the step surface 3RS is a periodic structure in which a plurality of step portions are repeated on the step surface 3RS, and functions as the fine concavo-convex structure C or the fine concavo-convex structure D. The periodic structure of the stepped surface 3RS may be a one-dimensional periodic structure in which a plurality of step portions are repeated along the one-dimensional direction, but is preferably a two-dimensional periodic structure in terms of increasing light extraction efficiency. .
段差面3RSの有する周期構造における段差部は、段差面3RSにて突き出る複数の突部によって構成されてもよいし、段差面3RSにて窪む複数の窪みによって構成されてもよい。段差面3RSの有する周期構造における段差部が、突部によって構成されるとき、突部の形状は、段差面3RSにて突き出る形状であれば、特に限定されず、例えば、円錐形状、円柱形状、半球形状、角錐形状、角柱形状、円錐台形状、角錐台形状であってもよいし、これらのうちの1つを基本として派生する形状であってもよい。 The step portion in the periodic structure of the step surface 3RS may be constituted by a plurality of protrusions protruding at the step surface 3RS, or may be constituted by a plurality of depressions recessed at the step surface 3RS. When the stepped portion in the periodic structure of the stepped surface 3RS is constituted by a protruding portion, the shape of the protruding portion is not particularly limited as long as it is a shape protruding at the stepped surface 3RS. For example, a conical shape, a cylindrical shape, A hemispherical shape, a pyramid shape, a prism shape, a truncated cone shape, a truncated pyramid shape, or a shape derived from one of these shapes may be used.
段差面3RSの有する周期構造における段差部が、窪みによって構成されるとき、窪みの形状は、段差面3RSにて窪む形状であれば、特に限定されない。窪みの形状は、例えば、円形孔形状、角形孔形状、深さ方向に沿って縮径した円形孔形状、深さ方向に沿って縮径した角形孔形状であってもよい。 When the stepped portion in the periodic structure of the stepped surface 3RS is constituted by a dent, the shape of the dent is not particularly limited as long as it is a shape recessed at the stepped surface 3RS. The shape of the dent may be, for example, a circular hole shape, a square hole shape, a circular hole shape whose diameter is reduced along the depth direction, or a square hole shape whose diameter is reduced along the depth direction.
赤色用の陰極層14Rは、赤色用のEL層15Rと赤色用の陰極層14Rとの界面を構成する赤色用の陰極面4RSを有している。赤色用の陰極面4RSは、赤色用のプラズモニック構造を有している。
The
段差面3RSの周期構造にて、互いに隣り合う段差部の間の間隔は、赤色用ピッチ4CRである。赤色用のプラズモニック構造にて、互いに隣り合う段差部の間の間隔は、これもまた、赤色用ピッチ4CRである。赤色用のプラズモニック構造が有する段差部の周期長の最頻値は、段差面3RSの周期構造が有する段差部の周期長の最頻値と略等しい。 In the periodic structure of the step surface 3RS, the interval between the adjacent step portions is a red pitch 4CR. In the red plasmonic structure, the spacing between the adjacent stepped portions is also the red pitch 4CR. The mode value of the periodic length of the step portion of the red plasmonic structure is substantially equal to the mode value of the period length of the step portion of the periodic structure of the step surface 3RS.
基板11の平面視にて、絶縁層13の段差面3RSが突部を有する位置は、赤色用の陰極層14Rが突部を有する位置である。基板11の平面視にて、段差面3RSが窪みを有する位置は、赤色用の陰極層14Rが窪みを有する位置である。すなわち、段差面3RSの周期構造は、陰極面4RSに転写され、その平面視方向から見た構造を赤色用のプラズモニック構造に追従させている。
In plan view of the
段差面3RSの周期構造にて、各段差の高さの平均値である平均高さは、赤色用下地段差3RHである。赤色用のプラズモニック構造にて、各段差の高さの平均値が赤色用段差4RHである。赤色用段差4RHは、赤色用下地段差3RHよりも小さくてもよいし、赤色用下地段差3RHと同じであってもよい。 In the periodic structure of the step surface 3RS, the average height, which is the average value of the heights of the steps, is the red base step 3RH. In the red plasmonic structure, the average height of the steps is the red step 4RH. The red step 4RH may be smaller than the red base step 3RH, or may be the same as the red base step 3RH.
赤色用下地段差3RHは、赤色用段差4RH以上であることが好ましい。赤色用下地段差3RHが、赤色用段差4RH以上である構成であれば、段差面3RSに積み重なる層の厚が厚いときにも、段差が埋まりにくいため、赤色用のプラズモニック構造に必要な赤色用段差4RHが得られやすい。 The red base step 3RH is preferably equal to or greater than the red step 4RH. If the red base level difference 3RH is greater than or equal to the red level difference 4RH, the level difference is difficult to fill even when the thickness of the layer stacked on the level difference surface 3RS is thick. Therefore, the red level difference required for the red plasmonic structure is required. A step 4RH is easily obtained.
なお、基板11の平面視にて、緑色用の段差面が突部を有する位置は、緑色用の陰極層14Gが突部を有する位置である。緑色用の段差面が窪みを有する位置は、緑色用の陰極層14Gが窪みを有する位置である。緑色用の段差面が有する周期構造にて、互いに隣り合う段差部の間の間隔は、緑色用ピッチ4CGであり、緑色用ピッチ4CGの最頻ピッチは、赤色用ピッチ4CRの最頻ピッチよりも小さい。
Note that the position where the green stepped surface has the protrusion in the plan view of the
また、基板11の平面視にて、青色用の段差面が突部を有する位置は、青色用の陰極層14Bが突部を有する位置である。青色用の段差面が窪みを有する位置は、青色用の陰極層14Bが窪みを有する位置である。青色用の段差面が有する周期構造にて、互いに隣り合う段差部の間の間隔は、青色用ピッチ4CBであり、青色用ピッチ4CBの最頻ピッチは、赤色用ピッチ4CRの最頻ピッチよりも小さく、かつ、緑色用ピッチ4CGの最頻ピッチよりも小さい。
Further, in the plan view of the
[EL表示装置の製造方法]
図6に示されるように、EL表示装置の製造方法は、画素回路形成工程S21、絶縁層形成工程S22、周期構造形成工程S23、陰極層形成工程S24、EL層形成工程S25、陽極層形成工程S26を含む。
[Method for Manufacturing EL Display Device]
As shown in FIG. 6, the EL display device manufacturing method includes a pixel circuit forming step S21, an insulating layer forming step S22, a periodic structure forming step S23, a cathode layer forming step S24, an EL layer forming step S25, and an anode layer forming step. Including S26.
画素回路形成工程S21では、第1実施形態と同じく、複数の赤色画素回路12R、複数の緑色画素回路12G、および、複数の青色画素回路12Bが、基板11に形成される。
In the pixel circuit formation step S21, as in the first embodiment, a plurality of
絶縁層形成工程S22では、第1実施形態と同じく、複数の赤色画素回路12R、複数の緑色画素回路12G、および、複数の青色画素回路12Bの全体を、1つの絶縁層13が覆うように、まず、絶縁層13が形成される。次いで、複数の赤色画素回路12Rの各々、複数の緑色画素回路12Gの各々、および、複数の青色画素回路12Bの各々に通じる複数のコンタクトホールが、画素回路12R,12G,12Bごとに、絶縁層13に形成される。
In the insulating layer forming step S22, as in the first embodiment, the plurality of
周期構造形成工程S23では、絶縁層13の上面に、画素ごとの周期構造が形成される。すなわち、絶縁層13の上面のうち、赤色出光画素10Rに相当する部分を覆うマスクが形成され、そのマスクを用いた絶縁層13のエッチングによって、赤色用の微細凹凸構造Dである周期構造が形成される。また、絶縁層13の上面のうち、緑色出光画素10Gに相当する部分を覆うマスクが形成され、そのマスクを用いた絶縁層13のエッチングによって、これもまた微細凹凸構造Dである緑色用の周期構造が形成される。また、絶縁層13の上面のうち、青色出光画素10Bに相当する部分を覆うマスクが形成され、そのマスクを用いた絶縁層13のエッチングによって、これもまた微細凹凸構造Dである青色用の周期構造が形成される。
In the periodic structure forming step S23, a periodic structure for each pixel is formed on the upper surface of the insulating
なお、絶縁層13に対する周期構造の形成は、上述したコンタクトホールの形成と同時に行われてもよい。周期構造の形成に含まれるエッチングは、コンタクトホールを形成するエッチングであってもよい。周期構造の形成に用いられるマスクは、コンタクトホールの形成に用いられるマスクと一体に形成されてもよい。そして、周期構造形成工程S23は、絶縁層形成工程S22の一部として含まれてもよいし、周期構造形成工程S23と絶縁層形成工程S22とは、互いに異なる工程であってもよい。
The formation of the periodic structure for the insulating
絶縁層13に対する周期構造の形成に適用されるマスクは、前述の絶縁層13の周期構造(段差面3RS、陰極面4RS)に対応する周期構造を有し、その構成は、レジストマスク、単粒子膜、レジストマスクと単粒子膜との積層体のいずれかであることが好ましい。周期構造形成工程S23が、絶縁層形成工程S22の一部として含まれるとき、絶縁層13に対する周期構造の形成に適用されるマスクは、上述の絶縁層13の周期構造に対応する周期構造に加えて、コンタクトホールの開口形状に対応する構造を有する。また、絶縁層13の周期構造に対応する前述の周期構造とは、絶縁層13の周期構造における突部のみを覆う構造である。コンタクトホールの開口形状に対応する構造とは、コンタクトホールの開口になる部分のみを曝す構造である。
The mask applied to the formation of the periodic structure for the insulating
絶縁層13に適用されるマスクが、レジストマスクであるか、単粒子膜であるか、レジストマスクと単粒子膜との積層体であるかは、画素の表現する色ごとに異なってもよいし、全ての画素にて共通していてもよい。プラズモニック構造における段差部の周期長が短くなるほど、レジストマスクよりも、単粒子膜がマスクとして用いられる方が好ましい。
Whether the mask applied to the insulating
絶縁層13に適用されるマスクが、いずれの画素に対してもレジストマスクであるとき、絶縁層13に適用されるマスクは、互いに同時に形成されてもよいし、画素の表現する色ごとに形成されてもよい。
When the mask applied to the insulating
絶縁層13に適用されるマスクが、いずれの画素に対してもレジストマスクであるとき、絶縁層13に形成されるレジストの塗布膜は、公知のリソグラフィー技術によってパターニングされてもよいし、ナノインプリント技術によってパターニングされてもよい。この際に、ナノインプリント技術に用いられるナノインプリントスタンプは、赤色用の周期構造を形成するためのスタンプ部分と、緑色用の周期構造を形成するためのスタンプ部分と、青色用の周期構造を形成するためのスタンプ部分とを1つのスタンプに有してもよい。このようなナノインプリントスタンプを用いる方法であれば、各色出光画素10R,10G,10Bに対応する領域に、同時にナノインプリントマスクで形成することも可能である。
When the mask applied to the insulating
絶縁層13に形成されるレジストの塗布膜が、ナノインプリント技術によってパターニングされるとき、ナノインプリントスタンプの原版は、単粒子膜をマスクとした原版基材のエッチングによって形成されることが好ましい。ナノインプリントスタンプの原版作製においても、単粒子膜がマスクとして用いられる方が好ましい。
When the resist coating film formed on the insulating
絶縁層13適用されるマスクが、単粒子膜であるとき、その単粒子膜の形成方法には、先に説明されたLB法、粒子吸着法、バインダー層固定法が用いられる。
陰極層形成工程S24では、陰極層を構成する材料が、複数のコンタクトホールの各々に埋め込まれ、かつ、画素回路12R,12G,12Bごとに陰極層が独立するような構成で、陰極層14R,14G,14Bが形成される。各色用の陰極層14R,14G,14Bを形成する方法は、特に限定されず、成膜方法やパターニング方法などの公知の電極形成技術を用いる。
When the mask to which the insulating
In the cathode layer forming step S24, the
絶縁層13上に形成された赤色用の周期構造に、赤色用の陰極層14Rが積み重ねられることによって、赤色用の周期構造に追従する凹凸の繰り返しが、赤色用の陰極層14Rに自己整合的に形成される。そして、赤色用の陰極層14Rに対してエッチングなどの後処理が加えられることなく、赤色用のプラズモニック構造が、赤色用の陰極面4RSに形成される。
When the
また、緑色用の陰極層14G、および、青色用の陰極層14Bにおいても、赤色用の陰極層14Rと同様に、陰極層に対してエッチングなどの後処理が加えられることなく、各色用のプラズモニック構造が形成される。
In addition, in the
EL層形成工程S25では、赤色用のプラズモニック構造に、赤色用のEL層15Rが積層される。また、緑色用のプラズモニック構造に、緑色用のEL層15Gが積層され、青色用のプラズモニック構造に、青色用のEL層15Bが積層される。赤色用のEL層15R、緑色用のEL層15G、および、青色用のEL層15Bを形成する方法は、特に限定されず、真空蒸着や塗布など、EL層の形成に際して一般的に用いられる公知の成膜技術を用いる。
In the EL layer forming step S25, the
陽極層形成工程S26では、複数の赤色用のEL層15R、複数の緑色用のEL層15G、および、複数の青色用のEL層15Bの各々を覆う1つの陽極層16が形成される。陽極層16を形成する方法は、特に限定されず、スパッタ法など、電極層の形成に際して一般的に用いられる公知の成膜技術を用いる。
In the anode layer forming step S26, one
以上、第2実施形態によれば、以下に列記される効果が得られる。
(1)各色用の陰極層14R,14G,14Bの陰極面に対してエッチングなどの後処理が施されることなく、各色用の陰極層14R,14G,14Bの陰極面に、各色用のプラズモニック構造が形成される。それゆえに、各色用のEL層15R,15G,15Bと接触する界面に対して、エッチングなどの後処理によるダメージが抑えられる。
As described above, according to the second embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) Each color cathode is applied to the cathode surface of each
(2)また、各色用の陰極層14R,14G,14Bに対して、その加工面からの制約が抑えられもする。
(3)絶縁層13の有する周期構造での段差の平均高さは、陰極層14におけるプラズモニック構造の有する段差の平均高さよりも大きい。こうした構成であれば、絶縁層13の周期構造にて、突部の先端に積み重なる陰極層の厚さが、窪みの底部に積み重なる陰極層の厚よりも薄いときにも、プラズモニック効果の発現に必要な段差が得られやすい。
(2) Moreover, the restrictions from the processing surface are suppressed with respect to the cathode layers 14R, 14G, and 14B for each color.
(3) The average height of the step in the periodic structure of the insulating
[第3実施形態]
図7から図9を参照して、本開示におけるEL表示装置が各色用の発光層を備えるEL表示装置に具体化された第3実施形態について説明する。第3実施形態におけるEL表示装置は、第1実施形態におけるEL表示装置と以下の点が主に異なる。
[Third Embodiment]
With reference to FIGS. 7 to 9, a third embodiment in which the EL display device according to the present disclosure is embodied as an EL display device including a light emitting layer for each color will be described. The EL display device according to the third embodiment is mainly different from the EL display device according to the first embodiment in the following points.
すなわち、第3実施形態では、赤色用のEL構造体30Rにて、赤色用のEL層15Rと絶縁層13との間に、赤色用の陽極層16Rが挟まれ、赤色用の陽極層16Rと陰極層14との間に、赤色用のEL層15Rが挟まれている。また、緑色用のEL構造体30Gにて、緑色用のEL層15Gと絶縁層13との間に、緑色用の陽極層が挟まれ、緑色用の陽極層と陰極層14との間に、緑色用のEL層15Gが挟まれている。そして、青色用のEL構造体30Bにて、青色用のEL層15Bと絶縁層13との間に、青色用の陽極層が挟まれ、青色用の陽極層と陰極層14との間に、青色用のEL層15Bが挟まれている。以下では、こうした相違点を、赤色出光画素10Rを用いて主に説明し、赤色出光画素10Rと同様の構成を有する緑色出光画素10G、および、青色出光画素10Bについては説明を省略する。
That is, in the third embodiment, in the red EL structure 30R, the
図7に示されるように、赤色出光画素10Rは、赤色用のEL構造体30Rを備え、EL構造体30Rは、赤色用の陽極層16Rと、赤色用のEL層15Rと、陰極層14とを備えている。赤色用の陽極層16Rは、絶縁層13を通じて赤色駆動部20Rに積層され、赤色駆動部20Rは、赤色用の陽極層16Rへ駆動電流を供給する。陰極層14は、緑色出光画素10G、および、青色出光画素10Bと共通する電極であり、赤色出光画素10R以外の外部電源線に接続されている。
As shown in FIG. 7, the red light emission pixel 10 </ b> R includes a red EL structure 30 </ b> R, and the EL structure 30 </ b> R includes a
赤色出光画素10Rは、赤色用の陽極層16Rと、赤色用のEL層15Rとの境界面として、下部電極層の一例である赤色用の陽極層16Rに、赤色用の陽極面6RSを有する。赤色用の陽極面6RSは、赤色用のプラズモニック構造を形成するための段差部からなる微細凹凸構造Aを有する。陰極層14のうち、赤色出光画素10Rに対応する部分は、赤色用の陽極面6RSの形状に追従する形状を有している。
The red
赤色用の陽極面6RSの有する微細凹凸構造Aは、赤色用の陽極面6RSにて複数の段差部が繰り返される周期構造である。赤色用の陽極面6RSの有する周期構造は、一次元方向に沿って複数の段差部が繰り返される一次元の凹凸構造でもよいが、光の取り出し効率が高まる点において、二次元の周期構造である方が好ましい。 The fine concavo-convex structure A of the red anode surface 6RS is a periodic structure in which a plurality of step portions are repeated on the red anode surface 6RS. The periodic structure of the red anode surface 6RS may be a one-dimensional concavo-convex structure in which a plurality of steps are repeated along the one-dimensional direction, but is a two-dimensional periodic structure in that the light extraction efficiency is increased. Is preferred.
赤色用の陽極面6RSの有する周期構造における段差部は、赤色用の陽極面6RSにて突き出る複数の突部によって構成されてもよいし、赤色用の陽極面6RSにて窪む複数の窪みによって構成されてもよい。赤色用の陽極面6RSの有する周期構造における段差部が、突部によって構成されるとき、突部の形状は、赤色用の陽極面6RSにて突き出る形状であれば、特に限定されず、例えば、円錐形状、円柱形状、半球形状、角錐形状、角柱形状、円錐台形状、角錐台形状であってもよいし、これらのうちの1つを基本として派生する形状であってもよい。 The step portion in the periodic structure of the red anode surface 6RS may be constituted by a plurality of protrusions protruding from the red anode surface 6RS, or by a plurality of depressions recessed in the red anode surface 6RS. It may be configured. When the stepped portion in the periodic structure of the red anode surface 6RS is constituted by a protrusion, the shape of the protrusion is not particularly limited as long as it is a shape protruding from the red anode surface 6RS. The shape may be a conical shape, a cylindrical shape, a hemispherical shape, a pyramid shape, a prism shape, a truncated cone shape, a truncated pyramid shape, or a shape derived from one of these.
赤色用の陽極面6RSの有する周期構造における段差部が、窪みによって構成されるとき、窪みの形状は、赤色用の陽極面6RSにて窪む形状であれば、特に限定されない。窪みの形状は、例えば、円形孔形状、角形孔形状、深さ方向に沿って縮径した円形孔形状、深さ方向に沿って縮径した角形孔形状であってもよい。 When the stepped portion in the periodic structure of the red anode surface 6RS is constituted by a depression, the shape of the depression is not particularly limited as long as the depression is recessed at the red anode face 6RS. The shape of the dent may be, for example, a circular hole shape, a square hole shape, a circular hole shape whose diameter is reduced along the depth direction, or a square hole shape whose diameter is reduced along the depth direction.
赤色用のEL層15Rは、赤色用の発光層を備えている。赤色用の発光層は、赤色用の陽極面6RSの形状に追従する形状を有している。基板11の平面視にて、赤色用のEL層15Rが突部を有する位置は、赤色用の陽極層16Rが突部を有する位置である。基板11の平面視にて、赤色用のEL層15Rが窪みを有する位置は、赤色用の陽極層16Rが窪みを有する位置である。すなわち、赤色用の陽極面6RSの周期構造は、その平面視方向から見た構造を赤色用のEL層15Rにおける段差構造に追従させている。
The
陰極層14は、赤色用のEL層15Rと、上部電極層の一例である陰極層14との界面を構成する赤色用の陰極面4RSを下面として有している。赤色用の陰極面4RSは、下部電極層の一例である赤色用の陽極面6RSの形状に追従する形状からなる微細凹凸構造Bである赤色用のプラズモニック構造を有している。
The
赤色用の陽極面6RSの周期構造にて、互いに隣り合う段差部の間の間隔は、赤色用ピッチ4CRである。赤色用のプラズモニック構造にて、互いに隣り合う段差部の間の間隔は、これもまた、赤色用ピッチ4CRである。赤色用のプラズモニック構造が有する段差部間の周期長は、赤色用の陽極面6RSの周期構造が有する段差部間の周期長と略等しい。 In the periodic structure of the red anode surface 6RS, the interval between the adjacent step portions is a red pitch 4CR. In the red plasmonic structure, the spacing between the adjacent stepped portions is also the red pitch 4CR. The periodic length between the step portions of the red plasmonic structure is substantially equal to the periodic length between the step portions of the periodic structure of the red anode surface 6RS.
基板11の平面視にて、赤色用の陽極面6RSが突部を有する位置は、赤色用の陰極層14Rが窪みを有する位置である。基板11の平面視にて、赤色用の陽極面6RSが窪みを有する位置は、赤色用の陰極層14Rが突部を有する位置である。すなわち、赤色用の陽極面6RSの周期構造は、その平面視方向から見た構造を赤色用のプラズモニック構造に追従させている。
In the plan view of the
赤色用の陽極面6RSの周期構造にて、各段差の平均高さは、陽極段差6RHである。赤色用のプラズモニック構造にて、各段差の平均高さは、赤色用段差4RHである。赤色用段差4RHは、陽極段差6RHよりも小さくてもよいし、陽極段差6RHと同じであってもよい。 In the periodic structure of the anode surface 6RS for red, the average height of each step is the anode step 6RH. In the red plasmonic structure, the average height of each step is the red step 4RH. The red step 4RH may be smaller than the anode step 6RH or the same as the anode step 6RH.
陽極段差6RHは、赤色用段差4RHよりも大きいことが好ましい。陽極段差6RHが、赤色用段差4RHよりも大きい構成であれば、赤色用の陽極面6RSに積み重なる層の厚が厚いときにも、段差が埋まりにくいため、赤色用のプラズモニック構造に必要な赤色用段差4RHが得られやすい。 The anode step 6RH is preferably larger than the red step 4RH. If the anode step 6RH is larger than the red step 4RH, the step is difficult to fill even when the thickness of the layer stacked on the red anode surface 6RS is thick. Therefore, the red color required for the red plasmonic structure It is easy to obtain the step 4RH for use.
なお、基板11の平面視にて、緑色用の陽極面が突部を有する位置は、緑色用の陰極層14Gが窪みを有する位置である。緑色用の陽極面が窪みを有する位置は、緑色用の陰極層14Gが突部を有する位置である。緑色用の陽極面が有する周期構造にて、互いに隣り合う段差部の間の間隔は、緑色用ピッチ4CGであり、赤色用ピッチ4CRよりも小さい。
Note that the position where the green anode surface has a protrusion in the plan view of the
また、基板11の平面視にて、青色用の陽極面が突部を有する位置は、青色用の陰極層14Bが窪みを有する位置である。青色用の陽極面が窪みを有する位置は、青色用の陰極層14Bが突部を有する位置である。青色用の陽極面が有する周期構造にて、互いに隣り合う段差部の間の間隔は、青色用ピッチ4CBであり、赤色用ピッチ4CRよりも小さく、かつ、緑色用ピッチ4CGよりも小さい。
Further, in the plan view of the
[EL表示装置の製造方法]
図8に示されるように、EL表示装置の製造方法は、画素回路形成工程S31、絶縁層形成工程S32、陽極層形成工程S33、周期構造形成工程S34、EL層形成工程S35、陰極層形成工程S36を含む。
[Method for Manufacturing EL Display Device]
As shown in FIG. 8, the EL display device manufacturing method includes a pixel circuit forming step S31, an insulating layer forming step S32, an anode layer forming step S33, a periodic structure forming step S34, an EL layer forming step S35, and a cathode layer forming step. S36 is included.
画素回路形成工程S31では、第1実施形態と同じく、複数の赤色画素回路12R、複数の緑色画素回路12G、および、複数の青色画素回路12Bが、基板11に形成される。
In the pixel circuit formation step S31, as in the first embodiment, a plurality of
絶縁層形成工程S32では、第1実施形態と同じく、複数の赤色画素回路12R、複数の緑色画素回路12G、および、複数の青色画素回路12Bの全体を、1つの絶縁層13が覆うように、まず、絶縁層13が形成される。次いで、複数の赤色画素回路12Rの各々、複数の緑色画素回路12Gの各々、および、複数の青色画素回路12Bの各々に通じる複数のコンタクトホールが、画素回路12R,12G,12Bごとに、絶縁層13に形成される。
In the insulating layer forming step S32, as in the first embodiment, the plurality of
陽極層形成工程S33では、陽極層を構成する材料が、複数のコンタクトホールの各々に埋め込まれ、かつ、画素回路12R,12G,12Bごとに陽極層が独立するような構成で、各色用の陽極層が形成される。各色用の陽極層を形成する方法は、特に限定されず、成膜方法やパターニング方法などの公知の電極形成技術を用いる。
In the anode layer forming step S33, the material constituting the anode layer is embedded in each of the plurality of contact holes, and the anode layer is independent for each of the
周期構造形成工程S34では、各色用の陽極層における陽極面に、微細凹凸構造Aとして、各色用の周期構造が形成される。
各色用の陽極層に適用されるマスクは、各色用の波長域を強調するプラズモニック構造に対応する周期構造を有し、レジストマスク、単粒子膜、レジストマスクと単粒子膜との積層体のいずれかであることが好ましい。周期構造形成工程S34が、陽極層形成工程S33の一部として含まれるとき、各色用の陽極面に適用されるマスクは、各色用のプラズモニック構造に対応する周期構造に加えて、各色用の陽極面の外形形状に対応する構造を有する。各色用のプラズモニック構造に対応する周期構造とは、各色用のプラズモニック構造における窪みのみを覆う構造である。各色用の陽極面の外形形状に対応する構造とは、各色用の陽極面になる部分のみを覆う構造である。
In the periodic structure forming step S34, a periodic structure for each color is formed as the fine concavo-convex structure A on the anode surface of the anode layer for each color.
The mask applied to the anode layer for each color has a periodic structure corresponding to the plasmonic structure that emphasizes the wavelength range for each color, and includes a resist mask, a single particle film, and a laminate of the resist mask and the single particle film. Either is preferable. When the periodic structure forming step S34 is included as part of the anode layer forming step S33, the mask applied to the anode surface for each color is for each color in addition to the periodic structure corresponding to the plasmonic structure for each color. It has a structure corresponding to the outer shape of the anode surface. The periodic structure corresponding to the plasmonic structure for each color is a structure that covers only the depressions in the plasmonic structure for each color. The structure corresponding to the outer shape of the anode surface for each color is a structure that covers only the portion that becomes the anode surface for each color.
各色用の陽極面に適用されるマスクが、レジストマスクであるか、単粒子膜であるか、レジストマスクと単粒子膜との積層体であるかは、画素の表現する色ごとに異なってもよいし、全ての画素にて共通していてもよい。 Whether the mask applied to the anode surface for each color is a resist mask, a single particle film, or a laminate of a resist mask and a single particle film may differ depending on the color represented by the pixel. It may be common to all pixels.
EL層形成工程S35では、赤色用の陽極面6RSの周期構造に、赤色用のEL層15Rが積層される。また、緑色用の陽極面の周期構造に、緑色用のEL層15Gが積層され、青色用の陽極面の周期構造に、青色用のEL層15Bが積層される。赤色用のEL層15Rを形成する方法、緑色用のEL層15Gを形成する方法、および、青色用のEL層15Bを形成する方法は、特に限定されず、別々に、真空蒸着や塗布など、EL層の形成に際して一般的に用いられる公知の成膜技術を用いる。
In the EL layer forming step S35, the
陰極層形成工程S36では。複数の赤色用のEL層15R、複数の緑色用のEL層15G、および、複数の青色用のEL層15Bの各々を覆う1つの陰極層14が形成される。陰極層14を形成する方法は、特に限定されず、スパッタ法など、電極層の形成に際して一般的に用いられる公知の成膜技術を用いる。これによって、赤色用のEL層15Rと陰極層14との界面に、微細凹凸構造Bとして、赤色用のプラズモニック構造が形成される。また、緑色用のEL層15Gと陰極層14との界面に、微細凹凸構造Bとして、緑色用のプラズモニック構造が形成される。そして、青色用のEL層15Bと陰極層14との界面に、微細凹凸構造Bとして、青色用のプラズモニック構造が形成される。
In the cathode layer forming step S36. One
以上、第3実施形態によれば、以下に列記される効果が得られる。
(1)各色用のプラズモニック構造に対応する周期構造の上に、各色用のEL層15R,15G,15Bが積み重ねられる。そして、各色用のEL層15R,15G,15Bの上面にプラズモニック構造が形成される。それゆえに、熱的なダメージや化学的なダメージを受けやすいEL層15R,15G,15Bに対して、エッチングなどの後処理を施すことなく、プラズモニック構造が形成される。
As described above, according to the third embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) The EL layers 15R, 15G, and 15B for each color are stacked on the periodic structure corresponding to the plasmonic structure for each color. A plasmonic structure is formed on the upper surface of each
(2)陽極層の有する周期構造での段差(6RS)の平均高さは、プラズモニック構造の有する段差(4RS)の平均高さよりも大きい。こうした構成であれば、陽極層の周期構造によって、プラズモニック構造に必要な段差が得られやすい。 (2) The average height of the step (6RS) in the periodic structure of the anode layer is larger than the average height of the step (4RS) of the plasmonic structure. With such a configuration, the step required for the plasmonic structure is easily obtained by the periodic structure of the anode layer.
なお、第3実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・図9に示されるように、絶縁層13の上面には、赤色用の陽極層16R、緑色用の陽極層16G、および、青色用の陽極層16Bが、互いに隙間を空けて位置している。赤色用の陽極層16Rの上面は、赤色用のプラズモニック構造を形成するための周期構造を有する赤色用の陽極面6RSである。緑色用の陽極層16Gの上面は、緑色用のプラズモニック構造を形成するための周期構造を有する緑色用の陽極面6GSである。青色用の陽極層16Bの上面は、青色用のプラズモニック構造を形成するための周期構造を有する青色用の陽極面6BSである。
Note that the third embodiment can be implemented with the following modifications.
As shown in FIG. 9, the
絶縁層13の上面には、互いに隣り合う陽極層の間には、これらの隙間を埋めるように構成された複数の陽極間絶縁層17が位置している。例えば、赤色用の陽極層16Rと緑色用の陽極層16Gとの間には、これらの隙間を埋めるように構成された陽極間絶縁層17が位置している。緑色用の陽極層16Gと青色用の陽極層16Bとの間には、これらの隙間を埋めるように構成された陽極間絶縁層17が位置している。赤色用の陽極層16Rと青色用の陽極層16Gとの間には、これらの隙間を埋めるように構成された陽極間絶縁層17が位置している。
On the upper surface of the insulating
複数の陽極間絶縁層17の各々は、陽極間絶縁層17と隣り合う陽極層に対し、陽極面6RS,6GS,6BSに接続する陽極間斜面17Sを有している。例えば、1つの陽極間斜面17Sは、1つの赤色用の陽極面6RSに接続している。1つの陽極間斜面17Sは、1つの緑色用の陽極面6GSに接続している。1つの陽極間斜面17Sは、1つの青色用の陽極面6BSに接続している。複数の陽極間斜面17Sの各々は、各色用の陽極面6RS,6GS,6BSの上方が広げられるような構成で、それと接続する陽極面から斜め上方に向かって延びている。
Each of the plurality of inter-anodic insulating
赤色用の陽極面6RSに接続する陽極間斜面17Sは、赤色用の陽極面6RSと同じく、赤色用のプラズモニック構造を形成するための段差部からなる周期構造を有する。緑色用の陽極面6GSに接続する陽極間斜面17Sは、緑色用の陽極面6GSと同じく、緑色用のプラズモニック構造を形成するための段差部からなる周期構造を有する。青色用の陽極面6BSに接続する陽極間斜面17Sは、青色用の陽極面6RSと同じく、青色用のプラズモニック構造を形成するための段差部からなる周期構造を有する。
The
このような構成によれば、プラズモニック構造を形成するための周期構造が、各色用の陽極面6RS,6GS,6BSにのみ形成される構成と比べて、プラズモニック構造の形成される範囲が広がる。そのため、光の取出し効率は、さらに高まる。 According to such a configuration, the range in which the plasmonic structure is formed is wider than the configuration in which the periodic structure for forming the plasmonic structure is formed only on the anode surfaces 6RS, 6GS, and 6BS for each color. . Therefore, the light extraction efficiency is further increased.
・第2実施形態の陰極層14R,14G,14Bと同じく、各色用の陽極層16R,16G,16Bが有する周期構造は、絶縁層13の上面に形成される周期構造(微細凹凸構造D)に追従する構造であってもよい。すなわち、絶縁層13の上面のうち、各色出光画素10R,10G,10Bに相当する部分に、プラズモニック構造を形成するための周期構造が形成され、絶縁層13の周期構造の上に、各色用の陽極層16R,16G,16Bが位置する構成であってもよい。
As with the cathode layers 14R, 14G, and 14B of the second embodiment, the periodic structure of the anode layers 16R, 16G, and 16B for each color is a periodic structure (fine concavo-convex structure D) formed on the upper surface of the insulating
[第4実施形態]
図10を参照して、本開示におけるEL表示装置を白色用の発光層を備えるEL表示装置として具体化した第4実施形態について説明する。第4実施形態におけるEL表示装置は、第1実施形態におけるEL表示装置と以下の点が主に異なる。すなわち、第4実施形態におけるEL表示装置は、赤色出光画素と、緑色出光画素と、青色出光画素とが、白色用の発光層を備える。以下では、こうした相違点を主に説明し、第1実施形態と同様の構成については説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
With reference to FIG. 10, a fourth embodiment in which the EL display device according to the present disclosure is embodied as an EL display device including a white light emitting layer will be described. The EL display device according to the fourth embodiment is mainly different from the EL display device according to the first embodiment in the following points. That is, in the EL display device according to the fourth embodiment, the red light emitting pixel, the green light emitting pixel, and the blue light emitting pixel each include a light emitting layer for white. In the following, such differences will be mainly described, and description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted.
図10に示されるように、赤色出光画素10Rにおける陰極面4RSは、第1実施形態と同じく、赤色用のプラズモニック構造を有する。緑色出光画素10Gにおける陰極面4GSは、第1実施形態と同じく、緑色用のプラズモニック構造を有する。青色出光画素10Bにおける陰極面4BSは、第1実施形態と同じく、青色用のプラズモニック構造を有する。これら赤色出光画素10R、緑色出光画素10G、および、青色出光画素10Bは、それぞれ白色の光を生成する白色発光層を、共通する発光層として有する。
As shown in FIG. 10, the cathode surface 4RS in the red
赤色出光画素10Rは、カラーフィルターの一例として、白色の光を赤色の光に変換する赤色用カラーフィルター25Rを有する。緑色出光画素10Gは、カラーフィルターの一例として、白色の光を緑色の光に変換する緑色用カラーフィルター25Gを有する。青色出光画素10Bは、カラーフィルターの一例として、白色の光を青色の光に変換する青色用カラーフィルター25Bを有する。
The red
赤色出光画素10Rは、白色発光層の生成する白色の光のうち、赤色の光の生成時に生成される表面プラズモンを、赤色用のプラズモニック構造によって、赤色の輻射光に変換し、赤色の強調された白色の光を、最終的に赤色用カラーフィルター25Rによって赤色の光に変換して出射する。すなわち、赤色出光画素10Rは、白色発光層の生成する白色の光のうち赤色の光を強調して、出光色を赤色とする。
The red
緑色出光画素10Gは、白色発光層の生成する白色の光のうち、緑色の光の生成時に生成される表面プラズモンを、緑色用のプラズモニック構造によって、緑色の輻射光に変換し、緑色の強調された白色の光を、最終的に緑色用カラーフィルター25Gによって緑色の光に変換して出射する。すなわち、緑色出光画素10Gは、白色発光層の生成する白色の光のうち緑色の光を強調して、出光色を緑色とする。
The green
青色出光画素10Bは、白色発光層の生成する白色の光のうち、青色の光の生成時に生成される表面プラズモンを、青色用のプラズモニック構造によって、青色の輻射光に変換し、青色の強調された白色の光を、最終的に青色用カラーフィルター25Bによって青色の光に変換して出射する。すなわち、青色出光画素10Bは、白色発光層の生成する白色の光のうち青色の光を強調して、出光色を青色とする。
The blue
以上、第4実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1)上述した構成であれば、赤色出光画素10R、緑色出光画素10G、および、青色出光画素10Bにおいて、発光層の共通化が図られる。各画素10R,10G,10Bの表現する色に対応した光が輻射される。
As described above, according to the fourth embodiment, the following effects can be obtained.
(1) With the above-described configuration, the light emitting layer can be shared in the red
なお、第4実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・第2実施形態の陰極層14R,14G,14Bと同じく、各色用の陰極層14R,14G,14Bが有する周期構造は、絶縁層13の上面に形成される周期構造(微細凹凸構造D)に追従する構造であってもよい。すなわち、絶縁層13の上面のうち、各色出光画素10R,10G,10Bに相当する部分に、プラズモニック構造を形成するための周期構造が形成され、絶縁層13の周期構造の上に、各色用の陰極層14R,14G,14Bが位置する構成であってもよい。
Note that the fourth embodiment can be implemented with the following modifications.
As with the cathode layers 14R, 14G, and 14B of the second embodiment, the periodic structure of the cathode layers 14R, 14G, and 14B for each color is a periodic structure (fine uneven structure D) formed on the upper surface of the insulating
・第3実施形態と同じく、絶縁層13の上に、各色用の陽極層16R,16G,16Bが形成されて、各色用のEL層15R,15G,15Bの上に、共通する1つの陰極層14が形成されてもよい。そして、陰極層14の有するプラズモニック構造が、各色用の陽極層16R,16G,16Bの有する周期構造に追従する構成であってもよい。
As in the third embodiment, anode layers 16R, 16G, and 16B for the respective colors are formed on the insulating
[第5実施形態]
図11を参照して、本開示におけるEL表示装置を、白色出光画素を備えるEL表示装置として具体化した第5実施形態について説明する。第5実施形態におけるEL表示装置は、第4実施形態におけるEL表示装置と以下の点が主に異なる。すなわち、第5実施形態におけるEL表示装置は、赤色出光画素と、緑色出光画素と、青色出光画素とに加えて、白色の光を出射する白色出光画素を備える。以下では、こうした相違点を主に説明し、第4実施形態と同様の構成については説明を省略する。
[Fifth Embodiment]
With reference to FIG. 11, a fifth embodiment in which the EL display device according to the present disclosure is embodied as an EL display device including white light-emitting pixels will be described. The EL display device according to the fifth embodiment is mainly different from the EL display device according to the fourth embodiment in the following points. That is, the EL display device according to the fifth embodiment includes a white light emitting pixel that emits white light in addition to a red light emitting pixel, a green light emitting pixel, and a blue light emitting pixel. Hereinafter, such differences will be mainly described, and the description of the same configuration as that of the fourth embodiment will be omitted.
図11に示されるように、EL表示装置は、白色の光を出射する白色出光画素10Wを有する。白色出光画素10Wは、白色出光画素10Wを発光させるための駆動電流を供給する白色画素回路12Wを有している。白色画素回路12Wは、他の色画素回路12R,12G,12Bと同じく、絶縁層13に覆われている。
As shown in FIG. 11, the EL display device includes a white
白色出光画素10Wは、白色用の陰極層14Wと、白色用のEL層15Wと、他の色出光画素10R,10G,10Bと共通する陽極層16とを備えている。白色用の陰極層14Wは、絶縁層13を通じて白色画素回路12Wに接続し、白色画素回路12Wは、白色用の陰極層14Wへ駆動電流を供給する。陽極層16と白色用の陰極層14Wとの間に電流が流れるとき、陽極層16から白色用のEL層15Wにホールが注入され、かつ、白色用の陰極層14Wから白色用のEL層15Wに電子が注入される。白色用のEL層15Wに注入されたホールと電子との結合によって、白色用のEL層15Wは白色の光を生成する。
The white
白色用の陰極層14Wは、他の色用の陰極層14R,14G,14Gと同じく、白色の光を反射する機能を有してもよいし、白色の光を透過する機能を有してもよい。白色用の陰極層14Wが、白色の光を反射する機能を有するとき、陽極層16は白色の光を透過する光透過性を有し、EL表示装置は、トップエミッション型として機能する。白色用の陰極層14Wが、白色の光を透過する機能を有するとき、陽極層16は白色の光を反射する光反射性を有し、EL表示装置は、ボトムエミッション型として機能する。
The
白色用の陰極層14Wは、白色用のEL層15Wと白色用の陰極層14Wとの界面を構成する白色用の陰極面4WSを有している。白色用の陰極面4WSは、陰極面4WSの広がる方向に沿って繰り返される複数の段差部からなる白色用の微細凹凸構造を有している。白色用の微細凹凸構造は、プラズモニック構造であり、白色用のプラズモニック構造における段差部は、白色用の陰極面4WSにて突き出る複数の突部によって構成されてもよいし、白色用の陰極面4WSにて窪む複数の窪みによって構成されてもよい。
The
白色用のプラズモニック構造における段差部が、突部によって構成されるとき、突部の形状は、白色用の陰極面4WSにて突き出る形状であれば、特に限定されず、例えば、円錐形状、円柱形状、半球形状、角錐形状、角柱形状、円錐台形状、角錐台形状であってもよいし、これらのうちの1つを基本として派生する形状であってもよい。 When the step portion in the white plasmonic structure is constituted by a protrusion, the shape of the protrusion is not particularly limited as long as the shape protrudes from the white cathode surface 4WS. It may be a shape, a hemispherical shape, a pyramid shape, a prism shape, a truncated cone shape, a truncated pyramid shape, or a shape derived from one of these.
白色用のプラズモニック構造における段差部が、窪みによって構成されるとき、窪みの形状は、白色用の陰極面4WSにて窪む形状であれば、特に限定されない。窪みの形状は、例えば、円形孔形状、角形孔形状、深さ方向に沿って拡径した円形孔形状、深さ方向に沿って縮径した円形孔形状、深さ方向に沿って拡径した角形孔形状、深さ方向に沿って縮径した角形孔形状であってもよい。 When the stepped portion in the white plasmonic structure is constituted by a dent, the shape of the dent is not particularly limited as long as the shape is a dent on the white cathode surface 4WS. The shape of the dent is, for example, a circular hole shape, a square hole shape, a circular hole shape expanded in the depth direction, a circular hole shape reduced in the depth direction, or a diameter expanded in the depth direction. It may be a square hole shape or a square hole shape whose diameter is reduced along the depth direction.
白色用のプラズモニック構造では、白色用の陰極面4WSにおける段差部が、陰極面4WS上にてランダムに位置している。なお、ランダムに位置している状態とは、段差部の中心間の間隔、および、段差部の並ぶ方向が一定ではない状態を示す。白色用のプラズモニック構造では、段差部が二次元にランダムに位置することによって、白色用のEL層15Wが発光するとき、白色出光画素が出光する波長帯全域にわたる光が効率よく取出される。白色用のプラズモニック構造では、互いに隣り合う段差部の間の間隔が、白色用のピッチであり、各段差の平均高さは、白色用段差である。白色用のプラズモニック構造において、白色用ピッチは、互いに隣り合う段差部の間の距離である。なお、白色用段差は、15nm以上70nm以下であることが好ましく、20nm以上40nm以下であることがより好ましい。白色用のプラズモニック構造では、白色用段差が、15nm未満であると、光の取出し効率が十分に得られがたくなる。また、白色用段差が、150nmを越えると、EL層が過度に薄い部分で短絡しやすい。
In the white plasmonic structure, the stepped portions on the white cathode surface 4WS are randomly positioned on the cathode surface 4WS. In addition, the state located at random shows the state where the space | interval between the centers of a level | step-difference part and the direction where a level | step-difference part is located are not constant. In the white plasmonic structure, the stepped portions are randomly positioned in two dimensions, so that when the
白色用の発光層が光を生成するとき、白色用の発光層の近傍には、近接場光が発生する。白色用の発光層と白色用の陰極層14Wとの間の距離は、白色用の陰極面4WSにて近接場光が発生する程度に、非常に短いため、白色用の陰極面4WSでは、近接場光が表面プラズモンに変換される。白色用の陰極面4WSにて変換された表面プラズモンは、広範囲の出光波長を備えた白色の輻射光として取り出される。
When the white light emitting layer generates light, near-field light is generated in the vicinity of the white light emitting layer. The distance between the white light emitting layer and the
なお、赤色出光画素10Rは、白色の光を赤色の光に変換する赤色用カラーフィルター25Rを有し、緑色出光画素10Gは、白色の光を緑色の光に変換する緑色用カラーフィルター25Gを有する。青色出光画素10Bは、白色の光を青色の光に変換する青色用カラーフィルター25Bを有する。これに対して、白色出光画素10Wは、白色の光を透す白色透過層25Wを有する。
The red
以上、第5実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1)赤色出光画素10R、緑色出光画素10G、および、青色出光画素10Bに加えて、白色出光画素10Wにおいても、表現する色に対応した光が輻射される。
As described above, according to the fifth embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In addition to the red
なお、第5実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・第2実施形態の陰極層14R,14G,14Bと同じく、白色用の陰極層14Wが有するプラズモニック構造は、絶縁層13の上面に形成される微細凹凸構造Cに追従する構造であってもよい。すなわち、絶縁層13の上面のうち、白色出光画素10Wに相当する部分に、白色用のプラズモニック構造を形成するための微細凹凸構造Cが形成され、絶縁層13の微細凹凸構造Cの上に、白色用の陰極層14Wが位置する構成であってもよい。
Note that the fifth embodiment can be implemented with the following modifications.
As with the cathode layers 14R, 14G, and 14B of the second embodiment, the plasmonic structure that the
・第3実施形態と同じく、絶縁層13の上に、白色用の陽極層が形成されて、白色用のEL層15Wの上に、他の色出光画素と共通する1つの陰極層14が形成されてもよい。そして、陰極層14の有するプラズモニック構造が、各色用の陽極層の有する微細凹凸構造Aに追従する構成であってもよい。
As in the third embodiment, a white anode layer is formed on the insulating
上記各実施形態のEL表示装置を構成する各層の一例を以下に説明する。
[基板11]
・基板11を構成する材料は、無機材料であってもよいし、有機材料であってもよいし、これらの組み合わせであってもよい。基板11を構成する材料が無機材料であるとき、その無機材料は、例えば、石英ガラス、無アルカリガラス、白板硝子などの各種のガラスや、マイカなどの透明無機好物などである。基板11を構成する材料が有機材料であるとき、その有機材料は、例えば、シクロオレフィン系フィルム、ポリエステル系フィルムなどの樹脂フィルム、樹脂フィルムのなかにセルロースナノファイバーなどの微細繊維が混ぜられた繊維強化プラスチック素材などである。
An example of each layer constituting the EL display device of each of the above embodiments will be described below.
[Substrate 11]
The material constituting the
・EL表示装置がボトムエミッション型であるとき、基板11の可視光透過率は高いほど好ましく、可視光の範囲である380nm以上800nm以下の範囲に対し、透過率が70%以上であることが好ましく、80以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましい。
When the EL display device is a bottom emission type, the visible light transmittance of the
[画素回路12R,12G,12B,12W]
・各色画素回路12R,12G,12B,12Wは、駆動電流を供給する回路であれば、特に限定されず、公知の回路を用いることができる。各色画素回路12R,12G,12B,12Wは、外部で生成される駆動電流を接続先のEL構造体に供給する回路であってもよい。あるいは、各色画素回路12R,12G,12B,12Wは、自身で駆動電流を生成し、その駆動電流を供給する回路であってもよい。
[
Each
・各色画素回路12R,12G,12B,12Wが、自身で駆動電流を生成する構成では、各色画素回路12R,12G,12B,12Wは、例えば、薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタに電源を供給する電源線、薄膜トランジスタの駆動を制御する制御線などを含む。各色画素回路12R,12G,12B,12Wの外部で駆動電流が生成される構成では、各色画素回路12R,12G,12B,12Wは、薄膜トランジスタ、電源線、制御線などを省略し、駆動電流を供給する電流供給線のみから構成されてもよい。
In a configuration in which each
[絶縁層13]
・絶縁層13を構成する材料は、各色画素回路12R,12G,12B,12Wと、それに対応するEL構造体との間を電気的に絶縁することの可能な材料であれば、特に限定されない。絶縁層13を構成する材料は、無機材料であってもよいし、有機材料であってもよいし、これらの組み合わせであってもよい。絶縁層13を構成する材料が無機材料であるとき、その無機材料は、例えば、シリコン酸化物やシリコン窒化物である。絶縁層13を構成する材料が有機材料であるとき、その有機材料は、例えば、ポジ型のレジスト材料やネガ型のレジスト材料である。
[Insulating layer 13]
-The material which comprises the insulating
[陰極層14,14R,14G,14B,14W]
・各色用の陰極層14R,14G,14B,14Wが、可視光を透過する電極であるとき、その透明導電材料は、特に限定されず、透明導電材料として公知の材料を用いることができる。例えば、可視光を透過する透明導電材料は、インジウム−スズ酸化物(Indium Tin Oxide(ITO))、インジウム−亜鉛酸化物(Indium Zinc Oxide(IZO))、酸化亜鉛(Zinc Oxide(ZnO))、亜鉛−スズ酸化物(Zinc Tin Oxide(ZTO))からなる群から選択される1つである。
[Cathode layers 14, 14R, 14G, 14B, 14W]
When the cathode layers 14R, 14G, 14B, and 14W for each color are electrodes that transmit visible light, the transparent conductive material is not particularly limited, and a known material can be used as the transparent conductive material. For example, transparent conductive materials that transmit visible light are indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (Zinc Oxide (ZnO)), It is one selected from the group consisting of zinc-tin oxide (ZTO).
・各色用の陰極層14R,14G,14B,14Wが、可視光を反射する電極であり、1つの層から構成されるとき、可視光を反射する材料は、銀マグネシウム合金のように、銀の含有率が70質量%以上である合金、アルミニウム、銀からなる群のいずれか1つであることが好ましい。各色用の陰極層14R,14G,14B,14Wが、可視光を透過する層と、反射層とを含むとき、可視光を透過する透明導電材料は、特に限定されず、透明導電材料として公知の材料を用いることができる。反射層は、銀マグネシウム合金のように、銀の含有率が70質量%以上である合金、アルミニウム、銀からなる群のいずれか1つであることが好ましい。 The cathode layers 14R, 14G, 14B, and 14W for each color are electrodes that reflect visible light. When the cathode layers 14R, 14G, 14B, and 14W are composed of one layer, the material that reflects visible light is silver, such as a silver magnesium alloy. It is preferable that it is any one of the group which consists of an alloy whose content rate is 70 mass% or more, aluminum, and silver. When the cathode layers 14R, 14G, 14B, and 14W for each color include a layer that transmits visible light and a reflective layer, the transparent conductive material that transmits visible light is not particularly limited, and is known as a transparent conductive material. Materials can be used. The reflective layer is preferably one of a group consisting of an alloy having a silver content of 70% by mass or more, aluminum, and silver, such as a silver magnesium alloy.
・各色用の陰極層14R,14G,14B,14Wの厚さは、50nm〜3000nmであることが好ましい。
[陽極層16,16R,16G,16B]
・陽極層16,16R,16G,16Bが、可視光を透過する電極であるとき、透明導電材料は、特に限定されず、透明導電材料として公知の材料を用いることができる。例えば、可視光を透過する透明導電材料は、インジウム−スズ酸化物(Indium Tin Oxide(ITO))、インジウム−亜鉛酸化物(Indium Zinc Oxide(IZO))、酸化亜鉛(Zinc Oxide(ZnO))、亜鉛−スズ酸化物(Zinc Tin Oxide(ZTO))からなる群から選択される1つである。
The thickness of each
[
-When
・陽極層16,16R,16G,16Bが、可視光を反射する電極であり、1つの層から構成されるとき、可視光を反射する材料は、銀やアルミニウムであることが好ましい。陽極層16が、可視光を透過する層と、反射層とを含むとき、可視光を透過する透明導電材料は、特に限定されず、透明導電材料として公知の材料を用いることができる。反射層は、銀やアルミニウムであることが好ましい。
The anode layers 16, 16R, 16G, and 16B are electrodes that reflect visible light. When the anode layers 16, 16R, 16G, and 16B are formed of one layer, the material that reflects visible light is preferably silver or aluminum. When the
・陽極層16の厚さは、50nm〜3000nmであることが好ましい。
[EL層の層構造]
・赤色用のEL層15R、緑色用のEL層15G、青色用のEL層15B、白色用のEL層15Wからなる群から選択される少なくとも1つEL層は、以下の多層構造であることが好ましい。すなわち、EL層は、発光層に加えて、ホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、および、電子注入層を備えることが好ましい。ホール注入層は、陽極層からホールを注入される。ホール輸送層は、ホール注入層から発光層にホールを輸送し、また、発光層から入る電子を遮断する。電子注入層は、陰極層から電子を注入される。電子輸送層は、電子注入層から発光層に電子を輸送し、また、発光層から入るホールを遮断する。
The thickness of the
[Layer structure of EL layer]
The at least one EL layer selected from the group consisting of the
・ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、および、電子注入層は、各層の機能が1つであってもよいし、少なくとも1つの層が省略されて、省略された層以外の他の層が2つの機能を兼ねてもよい。 The hole injection layer, the hole transport layer, the light emitting layer, the electron transport layer, and the electron injection layer may have one function, or at least one layer is omitted, and other than the omitted layers Other layers may also serve two functions.
・赤色用のEL層15R、緑色用のEL層15G、青色用のEL層15B、および、白色用のEL層15Wの各々は、少なくとも、各層に対応付けられた色を発光する発光材料を含む発光層を含む層であればよい。赤色用のEL層15Rは、赤色用の発光層のみから構成されてもよいし、緑色用のEL層15Gは、緑色用の発光層のみから構成されてもよい。青色用のEL層15Bは、青色用の発光層のみから構成されてもよいし、白色用のEL層15Wは、白色用の発光層のみから構成されてもよい。画素に対応付けられた色の光をその画素が出射するうえで、発光層はEL構造体のなかで最も重要な層であり、発光層以外の他の層は省略されてもよい。
Each of the
・白色用のEL層15Wにおける発光層は、赤色用の発光層を構成する材料と、緑色用の発光層を構成する材料と、青色用の発光層を構成する材料との混合体から形成される1つの層であってもよい。あるいは、白色用のEL層15Wにおける発光層は、発光する光の色が互いに異なる材料から形成された複数の層からなる多層体であってもよい。例えば、白色用のEL層15Wにおける発光層は、赤色用の発光層と、緑色用の発光層と、青色用の発光層とからなる多層体であってもよい。
The light emitting layer in the
[EL層の形成材料]
・赤色用のEL層15R、緑色用のEL層15G、青色用のEL層15B、および、白色用のEL層15Wを構成する材料は、有機材料であってもよいし、無機材料であってもよい。発光層を形成する有機材料は、蛍光性色素化合物や燐光発光性材料をホスト材料である他の物質に添加した材料であってもよい。なお、ホスト材料は、ホール輸送層を構成する材料や電子輸送層を構成する材料であることが好ましい。赤色用のEL層15R、緑色用のEL層15G、青色用のEL層15B、および、白色用のEL層15Wを構成する材料は、特に限定されず、公知の材料が用いられる。
[Formation material of EL layer]
The material constituting the
・白色用のEL層15Wにおける発光層を構成する材料は、発光する光の色が互いに異なる材料の混合体であってもよい。例えば、白色用のEL層15Wにおける発光層は、赤色用の発光層を構成する材料と、緑色用の発光層を構成する材料と、青色用の発光層を構成する材料との混合体であってもよい。
The material constituting the light emitting layer in the
・赤色用の発光層を形成する低分子系有機物質は、例えば、4-(Dicyanomethylene)-2-methyl-6-julolidyl-9-enyl-4H-pyran、(5,6,11,12)-Tetraphenylnaphthacene、Bis[1-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)-isoquinoline](acetylacetonate)iridium(III)である。 The low molecular weight organic substance that forms the red light emitting layer is, for example, 4- (Dicyanomethylene) -2-methyl-6-julolidyl-9-enyl-4H-pyran, (5,6,11,12)- Tetraphenylnaphthacene, Bis [1- (9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl) -isoquinoline] (acetylacetonate) iridium (III).
・緑色用の発光層を形成する低分子系有機物質は、例えば、Tris(2-phenylpyridine)iridium(III)、Tris[2-(p-tolyl)pyridine]iridium(III)、9,10-Bis[phenyl(m-tolyl)-amino]anthraceneである。 -Low molecular organic substances that form a green light-emitting layer are, for example, Tris (2-phenylpyridine) iridium (III), Tris [2- (p-tolyl) pyridine] iridium (III), 9,10-Bis [phenyl (m-tolyl) -amino] anthracene.
・青色用の発光層を形成する低分子系有機物質は、例えば、Perylene、1,4-Bis[2-(3-N-ethylcarbazoryl)vinyl]benzene、4-(Di-p-tolylamino)-4'-[(di-p-tolylamino)styryl]stilbene、4,4'-Bis[4-(diphenylamino)styryl]biphenylである。 -Low molecular organic substances that form a light emitting layer for blue are, for example, Perylene, 1,4-Bis [2- (3-N-ethylcarbazoryl) vinyl] benzene, 4- (Di-p-tolylamino) -4 '-[(di-p-tolylamino) styryl] stilbene, 4,4'-Bis [4- (diphenylamino) styryl] biphenyl.
[画素の表現する色]
・画素は、白色以外の光を受けて、その光の色を調整するカラーフィルターをさらに備えてもよい。例えば、赤色出光画素10Rは、赤色の光を受けて、その光の色の波長帯を赤色の帯域でさらに狭くするカラーフィルターを備えてもよし、緑色出光画素10Gは、緑色の光を受けて、その光の色の波長帯を緑色の帯域でさらに狭くするカラーフィルターを備えてもよい。青色出光画素10Bは、青色の光を受けて、その光の色の波長帯を青色の帯域でさらに狭くするカラーフィルターを備えてもよい。この際に、赤色出光画素10Rは、白色用の発光層が生成した光を赤色の光に変換するカラーフィルターを備えていてもよいし、緑色出光画素10Gは、白色用の発光層が生成した光を緑色の光に変換するカラーフィルターを備えていてもよい。青色出光画素10Bは、白色用の発光層が生成した光を青色の光に変換するカラーフィルターを備えていてもよい。
[Pixel colors]
The pixel may further include a color filter that receives light other than white and adjusts the color of the light. For example, the red
[画素の形状と配置]
・光の取り出し面から見た各色出光画素の形状は、特に限定されず、例えば、矩形形状であってもよいし、矩形以外の多角形形状であってもよい。光の取り出し面から見た各色出光画素の大きさは、特に限定されず、例えば、赤色出光画素10Rと緑色出光画素10Gと青色出光画素10Bとが、互いに等しい大きさ有してもよい。あるいは、赤色出光画素10Rが緑色出光画素10Gよりも大きく、かつ、青色出光画素10Bが緑色出光画素10Gよりも大きくてもよい。光の取り出し面から見た各色出光画素の形状や、光の取り出し面から見た各色出光画素の大きさは、EL表示装置の形式、EL表示装置に必要とされる解像度、EL表示装置の製造方法に起因する制約などに従って、適宜設定されるものである。
[Pixel shape and arrangement]
The shape of each color light output pixel viewed from the light extraction surface is not particularly limited, and may be, for example, a rectangular shape or a polygonal shape other than a rectangular shape. The size of each color outgoing pixel viewed from the light extraction surface is not particularly limited, and for example, the red
・光の取り出し面から見た画素の配置は、特に限定されず、例えば、1つの直線上に並ぶ画素から1つの画素列が構成され、画素列の延びる方向とは交差する方向に沿って、複数の画素列が繰り返されてもよい。あるいは、赤色出光画素10R、緑色出光画素10G、青色出光画素10Bから1つの画素群が構成され、1つの直線上に複数の画素群が配置される構成であってもよい。また、赤色出光画素10R、緑色出光画素10G、青色出光画素10B、白色出光画素10Wから1つの画素群が構成され、1つの直線上に複数の画素群が配置される構成であってもよい。
The arrangement of the pixels viewed from the light extraction surface is not particularly limited. For example, one pixel column is configured from pixels arranged on one straight line, and along a direction intersecting with the extending direction of the pixel column, A plurality of pixel columns may be repeated. Alternatively, one pixel group may be configured from the red
また、画素列における画素の並びは、特に限定されず、赤色出光画素10R、緑色出光画素10G、青色出光画素10Bの順に繰り返されてもよいし、赤色出光画素10R、青色出光画素10B、緑色出光画素10Gの順に繰り返されてもよい。画素群における画素の並びは、特に限定されず、直線上に画素が並んでもよいし、多角形の頂点に画素が配置されてもよい。例えば、互いに等しい矩形形状を有する画素が二次元方向に沿ってならぶ単純なマトリックス状であってもよいし、表現する色ごとに互いに異なる大きさを有する画素が二次元方向に沿って並ぶことによって白色の表現を高めるペンタイルマトリックス状であってもよい。光の取り出し面から見た画素の配置は、EL表示装置の形式、EL表示装置に必要とされる解像度、EL表示装置の製造方法に起因する制約などに従って、適宜設定されるものである。
The arrangement of the pixels in the pixel row is not particularly limited, and may be repeated in the order of the red
上記各実施形態は、以下のように変更して実施できる。
・互いに異なる出光色を出射する画素の各々にて、出射される光の波長の一部は、互いに重なってもよい。互いに異なる出光色を出射する画素の各々にて、出光スペクトルにおけるピークの半値幅に対応する波長帯が、互いに異なることが最も重要であり、出射する光が互いに重なる波長を有しなくてもよい。要は、複数の画素の各々におけるプラズモニック構造が有する最頻ピッチは、プラズモン光を励起する大きさであり、かつ、プラズモン光の波長が、出光スペクトルのピークにおける半値幅に対応する波長帯に含まれる構成であればよい。そして、半値幅に対応する波長帯が短波長側に位置するほど、プラズモニック構造における周期長が小さい構成であればよい。複数の画素の各々にて、出光スペクトルにおいて半値幅の波長帯が短波長側に位置するほど、互いに隣り合う段差部の間の間隔が小さい構成であればよい。
The above embodiments can be implemented with the following modifications.
A part of the wavelength of the emitted light may overlap each other in each of the pixels that emit different light emission colors. It is most important that the wavelength bands corresponding to the half width of the peak in the light emission spectrum are different from each other in each pixel that emits different light emission colors, and the emitted light may not have a wavelength that overlaps each other. . In short, the most frequent pitch of the plasmonic structure in each of the plurality of pixels is a size that excites plasmon light, and the wavelength of the plasmon light is in a wavelength band corresponding to the half-value width at the peak of the emission spectrum. Any configuration may be included. And the period length in a plasmonic structure should just be so small that the wavelength band corresponding to a half value width is located in the short wavelength side. In each of the plurality of pixels, the interval between the adjacent stepped portions may be small as the half-wavelength wavelength band in the light emission spectrum is positioned on the short wavelength side.
・EL表示装置に備えられる複数の画素が、互いに異なる3色以上を出射するとき、少なくとも互いに異なる2色を出射する画素にて、プラズモニック構造の最頻ピッチは、プラズモン光を励起する大きさであり、かつ、プラズモン光の波長が、出光スペクトルのピークにおける半値幅に対応する波長帯に含まれる構成であればよい。そして、出光色の波長帯が短波長側に位置するほど、互いに隣り合う段差部の間の間隔が小さい構成であればよい。EL表示装置では、互いに異なる2色を出射する画素にて、プラズモン光の波長が、半値幅に対応する波長帯に含まれることが最も重要であり、2色以外の色を出射する画素では、プラズモニック構造そのものが省略されてもよい。EL表示装置では、出光色の波長帯が互いに異なる画素間で、互いに隣り合う段差部の間の間隔が等しいという構成が含まれてもよい。また、EL表示装置では、出光色の波長帯が短波長側に位置する画素ほど、互いに隣り合う段差部の間の間隔が大きいという構成が含まれてもよい。 When the plurality of pixels provided in the EL display device emit three or more different colors, the mode pitch of the plasmonic structure is a size that excites plasmon light in at least two pixels that emit two different colors. And the wavelength of the plasmon light may be included in the wavelength band corresponding to the half width at the peak of the light emission spectrum. And the space | interval between mutually adjacent level | step-difference parts should just be so small that the wavelength band of emitted light is located in the short wavelength side. In the EL display device, it is most important that the wavelength of the plasmon light is included in a wavelength band corresponding to the half-value width in pixels that emit two different colors, and in pixels that emit colors other than two colors, The plasmonic structure itself may be omitted. The EL display device may include a configuration in which the intervals between adjacent step portions are equal between pixels having different wavelength bands of light emission colors. In addition, the EL display device may include a configuration in which a pixel in which the wavelength band of the light emission color is located on the short wavelength side has a larger interval between the adjacent stepped portions.
S11,S21,S31…画素回路形成工程、S12,S22,S32…絶縁層形成工程、S13,S24,S36…陰極層形成工程、S14…プラズモニック構造形成工程、S15,S25,S35…EL層形成工程、S16,S26,S33…陽極層形成工程、S23,S34…周期構造形成工程、3RH…赤色用下地段差、3RS…段差面、4BH…青色用段差、4BS,4GS,4RS,4WS…陰極面、4CB…青色用ピッチ、4CG…緑色用ピッチ、4CR…赤色用ピッチ、4GH…緑色用段差、4RH…赤色用段差、6BS,6GS,6RS…陽極面、6RH…陽極段差、10B,10G,10R,10W…画素、11…基板、12B,12G,12R,12W…画素回路、13…絶縁層、14,14B,14G,14R…陰極層、15B,15G,15R,15W…EL層、16,16B,16G,16R…陽極層、17…陽極間絶縁層、17S…陽極間斜面、20B,20G,20R…画素駆動部、25B,25G,25R…カラーフィルター、25W…白色透過層、30B,30G,30R…EL構造体。 S11, S21, S31 ... Pixel circuit forming step, S12, S22, S32 ... Insulating layer forming step, S13, S24, S36 ... Cathode layer forming step, S14 ... Plasmonic structure forming step, S15, S25, S35 ... EL layer forming Step, S16, S26, S33 ... anode layer forming step, S23, S34 ... periodic structure forming step, 3RH ... red base step, 3RS ... step surface, 4BH ... blue step, 4BS, 4GS, 4RS, 4WS ... cathode surface 4CB ... pitch for blue, 4CG ... pitch for green, 4CR ... pitch for red, 4GH ... step for green, 4RH ... step for red, 6BS, 6GS, 6RS ... anode surface, 6RH ... anode step, 10B, 10G, 10R , 10W ... pixel, 11 ... substrate, 12B, 12G, 12R, 12W ... pixel circuit, 13 ... insulating layer, 14, 14B, 14G, 14R ... shade Layers, 15B, 15G, 15R, 15W ... EL layers, 16, 16B, 16G, 16R ... anode layers, 17 ... insulating layers between anodes, 17S ... slopes between anodes, 20B, 20G, 20R ... pixel drive units, 25B, 25G , 25R ... color filter, 25W ... white transmission layer, 30B, 30G, 30R ... EL structure.
Claims (11)
前記基板に設けられた複数の画素と、を備え、
前記複数の画素の各々は、
陰極層と、陽極層と、前記陰極層と前記陽極層との間に挟まれたEL層とを備え、
前記陰極層と前記EL層との界面に微細凹凸構造を有し、
前記複数の画素は、
出光色が互いに異なる少なくとも2種類以上の画素を含み、
前記2種類以上の画素の各々は、
前記画素の出光スペクトルにおいてピークの半値幅に対応する波長帯に含まれるプラズモン光を励起するようにその最頻ピッチが設定されたプラズモニック構造として前記微細凹凸構造を有する
EL表示装置。 A substrate,
A plurality of pixels provided on the substrate,
Each of the plurality of pixels is
A cathode layer, an anode layer, and an EL layer sandwiched between the cathode layer and the anode layer,
Having a fine relief structure at the interface between the cathode layer and the EL layer,
The plurality of pixels are:
Including at least two or more types of pixels having different emission colors,
Each of the two or more types of pixels is
An EL display device having the fine concavo-convex structure as a plasmonic structure in which a most frequent pitch is set so as to excite plasmon light included in a wavelength band corresponding to a half width of a peak in a light emission spectrum of the pixel.
前記2種類以上の画素の各々は、カラーフィルターを有し、
前記カラーフィルターは、前記EL層が発する白色の光から特定の波長帯を出光するものである
請求項1に記載のEL表示装置。 The EL layer included in the plurality of pixels emits white light,
Each of the two or more types of pixels has a color filter,
The EL display device according to claim 1, wherein the color filter emits a specific wavelength band from white light emitted from the EL layer.
赤色出光画素と、緑色出光画素と、青色出光画素とから構成されている
請求項1または2に記載のEL表示装置。 The two or more types of pixels are
The EL display device according to claim 1, wherein the EL display device includes a red light emitting pixel, a green light emitting pixel, and a blue light emitting pixel.
前記白色出光画素の微細凹凸構造は、前記白色出光画素が出光する波長帯全域にわたるプラズモン光を励起するようにその最頻ピッチが設定されたプラズモニック構造である
請求項3に記載のEL表示装置。 The plurality of pixels include white light-emitting pixels,
4. The EL display device according to claim 3, wherein the fine uneven structure of the white light output pixel is a plasmonic structure in which the most frequent pitch is set so as to excite plasmon light over the entire wavelength band in which the white light output pixel emits light. .
前記陰極層と前記陽極層のうち、前記下部電極層とは異なる層が上部電極層であり、
前記複数の画素の各々は、
前記基板上に前記下部電極層、前記EL層、および、前記上部電極層がこの順に積層されて成り、
前記下部電極層と前記EL層との界面に微細凹凸構造Aを有し、
前記EL層と前記上部電極層との界面には、前記微細凹凸構造Aの形状に追従した形状を有する微細凹凸構造Bを有し、
前記微細凹凸構造Aと前記微細凹凸構造Bのうち、前記陰極層と前記EL層との界面に含まれる構造が、前記微細凹凸構造である
請求項1から4のいずれか1つに記載のEL表示装置。 Either one of the cathode layer and the anode layer is a lower electrode layer,
Of the cathode layer and the anode layer, a layer different from the lower electrode layer is an upper electrode layer,
Each of the plurality of pixels is
The lower electrode layer, the EL layer, and the upper electrode layer are laminated in this order on the substrate,
Having a fine relief structure A at the interface between the lower electrode layer and the EL layer,
The interface between the EL layer and the upper electrode layer has a fine relief structure B having a shape following the shape of the fine relief structure A,
5. The EL according to claim 1, wherein a structure included in an interface between the cathode layer and the EL layer among the fine concavo-convex structure A and the fine concavo-convex structure B is the fine concavo-convex structure. Display device.
請求項5に記載のEL表示装置。 The EL display device according to claim 5, wherein an average height of the concavo-convex structure in the fine concavo-convex structure A is equal to or higher than an average height of the concavo-convex structure in the fine concavo-convex structure B.
前記下部電極層の一部と接続して前記EL層に電流を供給する画素回路と、
互いに隣接する前記画素の前記画素回路同士を絶縁する絶縁層と、をさらに備え、
前記絶縁層と前記下部電極層との界面には、微細凹凸構造Cを有し、
前記下部電極層と前記EL層との界面に前記微細凹凸構造Cの形状に追従した形状を有する前記微細凹凸構造Aを有する
請求項5または6に記載のEL表示装置。 Between the substrate and the lower electrode layer,
A pixel circuit connected to a part of the lower electrode layer and supplying a current to the EL layer;
An insulating layer that insulates the pixel circuits of the pixels adjacent to each other;
The interface between the insulating layer and the lower electrode layer has a fine relief structure C,
The EL display device according to claim 5, wherein the fine uneven structure A having a shape following the shape of the fine uneven structure C is provided at an interface between the lower electrode layer and the EL layer.
請求項7に記載のEL表示装置。 The EL display device according to claim 7, wherein an average height of the concavo-convex structure in the fine concavo-convex structure C is equal to or greater than an average height of the concavo-convex structure in the fine concavo-convex structure A.
前記基板上に下部電極層を形成する工程と、
前記下部電極層上にEL層を形成する工程と、
前記EL層上に上部電極層を形成する工程と、を有し、
前記下部電極層と前記上部電極層のいずれか一方である陰極層と、前記EL層との界面に微細凹凸構造を形成し、
前記微細凹凸構造の最頻ピッチは、その微細凹凸構造を含む前記画素の出光スペクトルにおいてピークの半値幅に対応する波長帯に含まれるプラズモン光を前記微細凹凸構造が励起するように設定されている
ことを特徴とするEL表示装置の製造方法。 A manufacturing method of an EL display device comprising a substrate and at least two or more kinds of pixels having different light emission colors provided on the substrate,
Forming a lower electrode layer on the substrate;
Forming an EL layer on the lower electrode layer;
Forming an upper electrode layer on the EL layer,
Forming a fine concavo-convex structure at the interface between the cathode layer, which is one of the lower electrode layer and the upper electrode layer, and the EL layer;
The most frequent pitch of the fine concavo-convex structure is set such that the fine concavo-convex structure excites plasmon light included in a wavelength band corresponding to a half width of a peak in the light emission spectrum of the pixel including the fine concavo-convex structure. A method for manufacturing an EL display device.
前記微細凹凸構造が、前記微細凹凸構造Dに追従する形状を有し、前記微細凹凸構造における凹凸構造の平均高さは、前記微細凹凸構造Dにおける凹凸構造の平均高さ以下である
請求項9に記載のEL表示装置の製造方法。 Further comprising forming a fine relief structure D on the substrate;
The fine concavo-convex structure has a shape following the fine concavo-convex structure D, and an average height of the concavo-convex structure in the fine concavo-convex structure is equal to or less than an average height of the concavo-convex structure in the fine concavo-convex structure D. The manufacturing method of EL display apparatus as described in 1 ..
前記下部電極層を形成する工程では、前記絶縁層上に前記下部電極層を形成し、
前記微細凹凸構造Dを形成する工程では、前記絶縁層上に前記微細凹凸構造Dを形成する
請求項10に記載のEL表示装置の製造方法。 The substrate has an insulating layer;
In the step of forming the lower electrode layer, the lower electrode layer is formed on the insulating layer,
The method for manufacturing an EL display device according to claim 10, wherein in the step of forming the fine uneven structure D, the fine uneven structure D is formed on the insulating layer.
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