JP2021061234A - 自発光型表示パネル - Google Patents
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Abstract
Description
図31は、有機EL表示パネル10Xの画素を行方向(図31のX方向)に切断した模式断面図である。有機EL表示パネル10Xでは、基板1xの上面に各条が列方向(図31のY方向)に延伸するバンク22に区切られた、R、G、Bの色の光を発する発光素子23R、23G、23Bが行方向に並んで配され1画素を構成している。発光素子23R、23G、23Bとバンク22は無機材料からなる封止層26に被覆され、樹脂材料からなる接合層27を介して、基板1xが距離Lyだけ離間した上部基板30と接合されている。上部基板30には、発光素子23R、23G、23Bと対向する部分に開口を有する黒色顔料を含む遮光膜33が配され、開口内に発光素子23R、23G、23Bと対向するように、それぞれカラーフィルタ層32R、32G、32Bが配されている。
本開示の実施の形態に係る自発光型表示パネルは、複数の副画素からなる画素が配された自発光型表示パネルであって、前記副画素に対応して発光色が異なる複数の発光素子と、前記発光素子の出射方向の下流側に、平面視において各前記発光素子と対向する位置に開口が設けられた遮光膜とを備え、前記発光素子の発光基準点と、当該発光素子に対応する前記遮光膜との間の光学距離が、前記発光素子の発光色に応じて異なることを特徴とする。
<有機EL表示パネル10の全体構成>
本実施の形態に係る有機EL表示パネル10(以後、「表示パネル10」と称する)について、図面を用いて説明する。なお、図面は模式図であって、その縮尺は実際とは異なる場合がある。図1は、表示パネル10の一部を拡大した模式平面図である。
クトホール、不図示)119c(118a)が設けられている。
表示パネル10における発光素子100の構成について、図2、図3を用いて説明する。図2、図3は、図1におけるA1−A1、A2−A2で切断した模式断面図である。
[基板100x]
基板100xは表示パネル10の支持部材であり、基材(不図示)と、基材上に形成された薄膜トランジスタ層(不図示)とを有する。
基材上及びTFT層の上面には平坦化層118が設けられている。基板100xの上面に位置する平坦化層118は、TFT層によって凹凸が存在する基板100xの上面を平坦化するとともに、配線及びTFTの間を埋め、配線及びTFTの間を電気的に絶縁している。
基板100xにおける領域10eの上面に位置する平坦化層118上には、図2、3に示すように、副画素100se単位で画素電極119が設けられている。
画素電極119及上には、図2、3に示すように、ホール注入層120が積層されている。ホール注入層120は、画素電極119から注入されたホールをホール輸送層121へ輸送する機能を有する。
図2に示すように、画素電極119、ホール注入層120の端縁を被覆するように絶縁物からなるバンクが形成されている。バンクには、列方向に延伸して行方向に複数並設されている列バンク122Yと、行方向に延伸して列方向に複数並設されている行バンク122Xとがある(以後、区別しない場合は「バンク122」と称する)。
図2、3に示すように、間隙122zR、122zG、122zB内におけるホール注入層120上には、ホール輸送層121が積層される。また、行バンク122Xにおけるホール注入層120上にも、ホール輸送層121が積層される。ホール輸送層121は、ホール注入層120に接触している。ホール輸送層121は、ホール注入層120から注入されたホールを発光層123へ輸送する機能を有する。RGBの各副画素に形成されるホール輸送層121R、121G、121Bは、RGBの各副画素によって膜厚が異なって形成されていてもよい(以後、区別しない場合は「ホール輸送層121」とする)。
図2、3に示すように、ホール輸送層121上には、発光層123が積層されている。発光層123は、有機化合物からなる層であり、内部でホールと電子が再結合することで光を発する機能を有する。列バンク122Yにより規定された間隙122zR、間隙122zG、間隙122zB内では、発光層123R、123G、123Bは、それぞれ列方向に延伸するように線状に設けられている。
図2、3に示すように、列バンク122Y及び列バンク122Yにより規定された間隙122z内の発光層123上を被覆するように電子輸送層124が積層して形成されている。電子輸送層124は、表示パネル10の少なくとも表示領域全体に連続した状態で形成されている。電子輸送層124は、対向電極125からの電子を発光層123へ輸送するとともに、発光層123への電子の注入を制限する機能を有する。
図2、3に示すように、電子輸送層124上に、対向電極125が形成されている。対向電極125は、各発光層123に共通の電極となっている。対向電極125は、画素電極119と対になって発光層123を挟むことで通電経路を作る。対向電極125は、発光層123へキャリアを供給し、例えば陰極として機能した場合は、発光層123へ電子を供給する。
対向電極125を被覆するように、封止層126が積層形成されている。封止層126は、発光層123が水分や空気などに触れて劣化することを抑制するためのものである。封止層126は、対向電極125の上面を覆うように設けられている。また、ディスプレイとして良好な光取り出し性を確保するために高い透光性を有することが必要である。 (発光素子部の構成材料)
発光素子部の各部の構成材料について、一例を示す。
基材としては、例えば、ガラス基板、石英基板、シリコン基板、硫化モリブデン、銅、亜鉛、アルミニウム、ステンレス、マグネシウム、鉄、ニッケル、金、銀などの金属基板、ガリウム砒素基などの半導体基板、プラスチック基板等を採用することができる。
画素電極119は、金属材料から構成されている。トップエミッション型の本実施の形態に係る表示パネル10の場合には、厚みを最適に設定して光共振器構造を採用することにより出射される光の色度を調整し輝度を高めているため、画素電極119の表面部が高い反射性を有する。本実施の形態に係る表示パネル10では、画素電極119は、金属層、合金層、透明導電膜の中から選択される複数の膜を積層させた構造であってもよい。金属層としては、シート抵抗が小さく、高い光反射性を有する材料として、例えば、アルミニウム(Al)を含む金属材料から構成することができる。アルミニウム(Al)合金では、反射率が80〜95%と高く、電気抵抗率が、2.82×10-8(10 nΩm)と小さく、画素電極119の材料として好適である。さらに、コスト面からアルミニウムを主成分として含む金属層、合金層を用いることが好ましい。
ホール注入層120は、例えば、銀(Ag)、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)、バナジウム(V)、タングステン(W)、ニッケル(Ni)、イリジウム(Ir)などの酸化物からなる層である。ホール注入層120を遷移金属の酸化物から構成する場合には、複数の酸化数をとるためこれにより複数の準位をとることができ、その結果、ホール注入が容易になり駆動電圧を低減することができる。
バンク122は、樹脂等の有機材料を用い形成されており絶縁性を有する。バンク122の形成に用いる有機材料の例としては、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂等があげられる。バンク122は、有機溶剤耐性を有することが好ましい。より好ましくは、アクリル系樹脂を用いることが望ましい。屈折率が低くリフレクターとして好適であるからである。
ホール輸送層121は、例えば、ポリフルオレンやその誘導体、あるいはアミン系有機高分子であるポリアリールアミンやその誘導体などの高分子化合物、あるいは、TFB(poly(9、9-di-n-octylfluorene-alt-(1、4-phenylene-((4-sec-butylphenyl)imino)-1、4-phenylene))などを用いることができる。
発光層123は、上述のように、ホールと電子とが注入され再結合されることにより励起状態が生成され発光する機能を有する。発光層123の形成に用いる材料は、湿式印刷法を用い製膜できる発光性の有機材料を用いることが必要である。
電子輸送層124には、電子輸送性が高い有機材料が用いられる。電子輸送層124は、フッ化ナトリウムで形成された層を含んでいてもよい。電子輸送層124に用いられる有機材料としては、例えば、オキサジアゾール誘導体(OXD)、トリアゾール誘導体(TAZ)、フェナンスロリン誘導体(BCP、Bphen)などのπ電子系低分子有機材料が挙げられる。
対向電極125は、銀(Ag)又はアルミニウム(Al)などを薄膜化した電極を用い形成される。
封止層126は、トップエミッション型の場合においては、光透過性の材料で形成される。例えば、窒化シリコン(SiN)、酸窒化シリコン(SiON)などの透光性材料を用い形成される。また、窒化シリコン(SiN)、酸窒化シリコン(SiON)などの材料を用い形成された層の上に、アクリル樹脂、シリコン樹脂などの樹脂材料からなる封止樹脂層を設けてもよい。
[上部基板130]
接合層127の上に、上部基板130にカラーフィルタ層132が形成された前面板131が設置・接合されている。上部基板130には、表示パネル10がトップエミッション型であるため、例えば、カバーガラス、透明樹脂フィルムなどの光透過性材料が用いられる。また、上部基板130により、表示パネル10、剛性向上、水分や空気などの侵入防止などを図ることができる。上部基板130としては、例えば、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板等に透光性材料を採用することができる。
上部基板130には画素の各色自己発光領域100aに対応する位置にカラーフィルタ層132が形成されている。カラーフィルタ層132は、R、G、Bに対応する波長の可視光を透過させるために設けられる透明層であり、各色画素から出射された光を透過させて、その色度を矯正する機能を有する。例えば、本例では、赤色間隙122zR内の自己発光領域100aR、緑色間隙122zG内の自己発光領域100aG、青色間隙122zB内の自己発光領域100aBの上方に、赤色、緑色、青色のカラーフィルタ層132R、132G、132Bが各々形成されている。カラーフィルタ層132としては、公知の樹脂材料(例えば市販製品として、JSR株式会社製カラーレジスト)等を採用することができる。カラーフィルタ層132は膜厚が、1μm以上4μm以下の範囲で形成されていることが好ましい。カラーフィルタ層132は、具体的には、例えば、複数の開口部を画素単位に行列状に形成されたカラーフィルタ層形成用のカバーガラスからなる上部基板130に対し、カラーフィルタ層材料および溶媒を含有したインクを塗布する工程により形成される。
上部基板130には、図2、3に示すように、各副画素の発光領域100aに対向する位置に開口133aが開設されており、列バンク122Yの上方であって各副画素の発光領域100a間の行方向における境界に対応する位置、及び行バンク122Xの上方であって各副画素の発光領域100a間の列方向における境界に対応する位置を覆う遮光膜133が形成されている。
封止層126のZ軸方向上方には、上部基板130のZ軸方向下側の主面にカラーフィルタ層132が形成された前面板131が配されており、接合層127により接合されている。接合層127は、基板100xから封止層126までの各層からなる背面パネルと前面板131とを貼り合わせるとともに、各層が水分や空気に晒されることを防止する機能を有する。接合層127の材料は、例えば、樹脂接着剤等からなる。接合層127は、アクリル樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂などの透光性材料樹脂材料を採用することができる。
表示パネル10の製造方法について、図4〜10を用いて説明する。図4は、有機EL表示パネル10の製造工程の工程図である。図5〜10における各図は、表示パネル10の製造における各工程での状態を示す図1におけるA1−A1と同じ位置で切断した模式断面図である。
複数のTFTや配線が形成された基板100xを準備する。基板100xは、公知のTFTの製造方法により製造することができる(図4におけるステップS1、図5(a))。
基板100xを被覆するように、上述の平坦化層118の構成材料(感光性の樹脂材料)をフォトレジストとして塗布し、表面を平坦化することにより平坦化層118を形成する(図4:ステップS2、図5(b))。具体的には、一定の流動性を有する樹脂材料を、例えば、ダイコート法により、基板100x1の上面に沿って、TFT層による基板100x1上の凹凸を埋めるように塗布する。これにより、平坦化層118の上面は平坦化した形状となる。
次に、画素電極119、ホール注入層120の形成を行う(図4:ステップS3)。
ホール注入層120のホール注入層120を形成した後、ホール注入層120を覆うようにバンク122を形成する。バンク122の形成では、先ず行バンク122Xを形成し、その後、間隙122zを形成するように列バンク122Yを形成する(図4:ステップS4、図6(c))。
行バンク122X上を含む列バンク122Yにより規定される間隙122z内に形成されたホール注入層120上に対して、ホール輸送層121、発光層123を順に積層形成する(図4:ステップS6、7、図6(d)、図7(a))。
発光層123を形成した後、表示パネル10の発光エリア(表示領域)全面にわたって、真空蒸着法などにより電子輸送層124を形成する(図4:ステップS8、図7(b))。真空蒸着法を用いる理由は有機膜である発光層123に損傷を与えないためと、高真空化で行う真空蒸着法は成膜対象の分子が基板に向かって垂直方向に直進的に成膜される。電子輸送層124は、発光層123の上に、金属酸化物又はフッ化物を真空蒸着法などにより成膜し、さらに、有機材料と金属材料とを共蒸着法により成膜する。なお、電子輸送層124の膜厚は、光学的な光取り出しとして最も有利となる適切な膜厚とする。
電子輸送層124を形成した後、電子輸送層124を被覆するように、対向電極125を形成する(図4:ステップS9、図7(c))。
対向電極125Bを被覆するように、封止層126を形成する(図4:ステップS10、図7(d))。封止層126は、CVD法、スパッタリング法などを用い形成できる。
次に、図4のステップS10における前面板131の製造方法について説明する。図8(a)〜(e)、図9(a)〜(d)は、有機EL表示パネル10の製造におけるにおける前面板の製造の状態を示す図1におけるA1−A1と同じ位置で切断した模式断面図である。
次に、基板100xから封止層126までの各層からなる背面パネルに、アクリル樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂などの紫外線硬化型樹脂を主成分とする接合層127の材料を塗布する(図10(a))。
以下、実施の形態に係る表示パネル10の効果について説明する。
以上のとおり、本開示の実施の形態に表示パネル10は、複数の副画素100seからなる画素100eが配された自発光型表示パネル10であって、副画素100seに対応して発光色が異なる複数の発光素子100と、発光素子100の出射方向の下流側に、平面視において各発光素子100と対向する位置に開口133aが設けられた遮光膜133とを備え、発光素子100の発光基準点と、発光素子100に対応する遮光膜133との間の光学距離が、発光素子100の発光色R,G、Bに応じて異なることを特徴とする。また、光学距離は、発光素子100の発光基準点と、遮光膜133の発光素子100に対応する開口133aの縁との間の出射方向における最大距離である構成されていてもよい。また、発光素子100に対応する遮光膜133の開口133aの縁の上端の出射方向における位置が、発光素子100の発光色に応じて異なる構成されていてもよい。
以下では、実施の形態に係る表示パネル10を用いた有機EL表示装置1(以後、「表示装置1」と称する)の回路構成について、図13を用い説明する。
ランジスタTr2は、スイッチングトランジスタである。
示パネル10の外部から接続される走査ラインVscnに接続されている。同様に、各副画素100seのソースS2からソースラインが各々引き出され表示パネル10の外部か
ら接続されるデータラインVdatに接続されている。
実施の形態に係る表示パネル10を説明したが、本開示は、その本質的な特徴的構成要素を除き、以上の実施の形態に何ら限定を受けるものではない。例えば、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。以下では、そのような形態の一例として、有機EL表示パネルの変形例を説明する。
実施の形態に係る表示パネル10では、増厚部1331を上部基板130の内部に設けることにより、遮光膜133との間の光学距離が、発光素子100の発光色に応じて異なる構成とした。変形例1に係る有機EL表示パネル10Aでは、発光素子100に対応する部分の厚みを異ならせた遮光膜133Aを上部基板130の内部に設けて、遮光膜133Aとの間の光学距離が、発光素子100の発光色に応じて異ならせた点で実施の形態と相違する。
実施の形態に係る表示パネル10では、増厚部1331を上部基板130に開設した溝の内部に設けることにより、遮光膜133との間の光学距離が、発光素子100の発光色に応じて異なる構成とした。変形例2に係る有機EL表示パネル10Bでは、増厚部1333B1を上部基板130上に設けた後に、上部基板130上の増厚部1333B1以外の部分を被覆する樹脂膜130B1を設け、さらに、樹脂膜130B1の上面に遮光膜133Bの基部133B0を設けることにより、発光素子100に対応する部分の厚みを異ならせた遮光膜133Bを上部基板130の内部に設けて、遮光膜133Bとの間の光学距離が、発光素子100の発光色に応じて異ならせた点で実施の形態と相違する。
実施の形態に係る表示パネル10では、例えば、発光素子100Bに対応する開口の縁の部分に増厚部1331を設けることにより、発光素子100Bの発光基準点と遮光膜133との間の光学距離が、発光素子100Bと発光素子100R、100Gとで異なる構成とした。
図20は、変形例4に係る表示パネル10Dの、図2におけるA1−A1と同じ断面で切断した模式断面図である。変形例4に係る表示パネル10Dでは、発光素子100の発光基準点の出射方向における位置が、発光素子100の発光色に応じて異なる構成を採る。具体的には、図20に示すように、表示パネル10Dでは、平坦化層118Dにおける発光素子100B下方の部分に凹部118D1が設けられており、発光素子100Bの発光基準点の出射方向における位置が発光素子100R、100Gに比べて下方に位置する構成を採る。そのため、発光素子100Gの発光基準点と133の開口縁の上端との間の光学距離は、発光素子100R、100Gにおける光学距離Ly0より長いLy2となる。
図21は、変形例5に係る表示パネル10Eの、図2におけるA1−A1と同じ断面で切断した模式断面図である。変形例5に係る表示パネル10Eは、実施の形態に係る表示パネル10と変形例4に係る表示パネル10Dの特徴を組み合わせた構成を採る。すなわち、表示パネル10Eでは、図21に示すように、発光素子100G、100Bに対応する開口の縁の部分に増厚部1331が設けられているとともに、平坦化層118Dにおける発光素子100B下方の部分に凹部118D1が設けられ、発光素子100Bの発光基準点の出射方向における位置が発光素子100R、100Gに比べて下方に位置する構成を採る。
実施の形態に係る表示パネル10では、例えば、発光素子100Bに対応する開口の縁の部分に増厚部1331を設けることにより、発光素子100の発光基準点と遮光膜133の開口133aの縁との間の出射方向における最大距離LBが、発光素子100Bと発光素子100R、100Gとで異なる構成とした。しかしながら、本開示に係る形態では、発光素子100の発光基準点と遮光膜133との間の光学距離が、発光素子100の発光色に応じて異なる構成であればよく、発光素子100の発光基準点と遮光膜133との間に、発光素子100の発光色に応じて屈折率が異なる部材を介在させる構成としてもよい。
変形例7に係る表示パネル10Gでは、発光素子100Rの上方における接合層127とカラーフィルタ層132Rとの間に屈折率が1.6以上の高屈折率透光性樹脂からなる光調整膜134Rが設けられ、発光素子100Gの上方における接合層127とカラーフィルタ層132Rとの間に屈折率が1.4以下の低屈折率透光性樹脂からなる光調整膜134Gが設けられた構成とを採ることにより、発光素子100Bにおける遮光率を、発光素子100R、100Gにおける遮光率よりも大きい構成とした。
図24は、変形例8に係る表示パネル10Jの、図2におけるA1−A1と同じ断面で切断した模式断面図である。図24において、実施の形態及び変形例1〜7に係るパネルと同一の構成については、同じ番号を付して説明を省略する。
光調整膜127Jは、基板100xから封止層126までの各層からなる背面パネルに、上記波長によって屈折率が異なる透光性材料樹脂材料を主成分とする光調整膜127Jの材料を塗布し、背面パネルと前面板131との相対的位置関係を合せた状態で紫外線照射を行い両基板を貼り合わせることにより形成する。
以上のとおり、表示パネル10Jによれば、発光素子100の出射方向における発光素子100と遮光膜133との間に、発光色が異なる複数の発光素子100に跨って配された透光性の光調整膜127Jを備え、光調整膜127Jの屈折率は、透過する光の波長が長いほど小さい構成としたにより、実施の形態に係る表示パネル10と同様に、斜め方向からの視認時における色度変化を低減することができる発光パネルの構造を実現できる。
上記実施の形態に係る表示パネル10では、遮光膜133に増厚部1331を上部基板130の内部に設けることにより、遮光膜133との間の光学距離が、発光素子100の発光色に応じて異なる構成とした。変形例9に係る有機EL表示パネル10Iでは、行方向に隣り合ったカラーフィルタ層の縁部が、行方向に隣接する発光素子の境界の上方において積層され、積層されたカラーフィルタ層の縁部は、そのカラーフィルタ層の対応する発光素子と行方向に隣接する発光素子に対する遮光膜を構成し、さらに、縁部におけるカラーフィルタ層の積層順序に基づき、遮光膜と発光基準点との間の光学距離が、発光素子の発光色に応じて異ならせた点で実施の形態と相違する。
図26は、変形例9に係る表示パネル10Iの、図2におけるA1−A1と同じ断面で切断した模式断面図である。図26において、実施の形態及び変形例1〜7に係るパネルと同一の構成については、同じ番号を付して説明を省略する。なお、表示パネル10Iにおいても、発光素子100B、100G、100Rにおける画素電極119の行方向の長さ119x(B)、(G)、(R)は、発光素子100B、100G、100Rの順に長く構成されている。
図26に示す例では、カラーフィルタ層132IBの紙面右側の縁部132Ib及びカラーフィルタ層132IGの紙面左側の縁部132Ibは、発光素子100Rに対する遮光膜133Iを構成する。ここで、発光素子100Rの行方向の視野角αは等しく設定される。
カラーフィルタ層132IGの紙面右側に位置する縁部132Ib及びカラーフィルタ層132IRの紙面左側に位置する縁部132Ibは、発光素子100Bに対する遮光膜133Iを構成する。ここでも、発光素子100Bの行方向の視野角αは等しく設定される。
カラーフィルタ層132IRの紙面右側の縁部132Ib及びカラーフィルタ層132IBの紙面左側の縁部132Ibは、発光素子100Gに対する遮光膜133Iを構成する。ここでも、発光素子100Gの行方向の視野角α1、α2は等しく設定される。
表示パネル10Iにおいて、前面板131IBの製造には、図9(a)〜(d)に示す実施の形態の例と同様に、上部基板130表面に、紫外線硬化樹脂成分を主成分とするカラーフィルタ層132IRの材料132Rを塗布し、所定のパターンマスクPMを載置し、紫外線照射を行い、その後はキュアを行い、パターンマスクPM及び未硬化のペースト132Rを除去して現像すると、カラーフィルタ層132IRが形成され、この工程を各色のカラーフィルタ層材料について、縁部133Ibが重なるように開口が形成されたパターンマスクPMを用いて、同様に繰り返すことで、カラーフィルタ層132IG、132IBを形成して、前面板131IBが形成される。
以上のとおり、表示パネル10Iでは、発光色が異なる複数の発光素子100それぞれに対応する複数のカラーフィルタ層132Iを備え、遮光層133Iは、隣接する発光素子100の境界の上方において、一部が積層されたカラーフィルタ層132Iの縁部133Ibによって構成される。例えば、上記した例では、発光素子100Bの発光基準点と、発光素子100Bに対応する遮光膜の開口の縁との間の光学距離Ly0が、発光素子100Rにおける発光基準点と、発光素子100Rに対応する遮光膜の開口の縁との間の光学距離Ly1よりも大きく構成されており、これより、仮に、上部基板130上の行方向の透過な位置に従来の遮光膜33(図31参照)を設けた場合と比較すると、発光素子100Rにおける遮光率を相対的に減少することができる。
実施の形態に係る表示パネル10では、一例として、発光素子100Bの発光基準点と遮光膜133の開口133aの縁との間の出射方向における最大距離LBが、発光素子100R、Gよりも長い態様を用いて実施の形態を説明した。本実施の形態では、上述のとおり、発光素子100B、100G、100Rにおける画素電極119の行方向の長さ119x(B)、(G)、(R)が、発光素子100B、100G、100Rの順に大きく構成されており、発光素子100Bの遮光率が最大となる。これに対し、表示パネル10における上記構成を採ることにより、画素電極119の行方向の長さが最も大きい発光素子100の遮光率を減少させて、発光色による遮光率の変化を効果的に補償することができる。
表示パネル10では、光取り出し効率を調整するため、共振器構造が採用されている。図2は、本実施形態にかかる表示パネル10の光共振器構造における光の干渉を説明する図である。当図では1つの副画素100seに相当する素子部分について説明する。
9側に進行した光の一部が、画素電極119で反射された後、発光層123および対向電極125を透過して発光素子の外部に出射される第2光路C2とが形成される。そして、
この直接光と反射光との干渉が生じる。
いる。この光学膜厚L1は、発光層123と画素電極119との間に挟まれたホール注入
層120、ホール輸送層121の合計の光学距離である。
形成される。そして、この第3光路C3を経由する光と、上記第1光路C1を経由する光との干渉が生じる。第2光路C2と第3光路C3との光学距離の差は図30に示す光学膜厚L2に対応する。この光学膜厚L2は、発光層123、電子輸送層124の合計の光学距離である。
厚L3は、上記光学膜厚L1と光学膜厚L2の和である(L3=L1+L2)。光学膜厚L3は
、画素電極119と対向電極125との間に挟まれたホール注入層120、ホール輸送層121、発光層123、電子輸送層124の合計の光学距離である。
、光学膜厚L2と光学膜厚L3の両方の調整のために発光層123膜厚が決定される。このとき、発光層123膜厚が影響する光学膜厚L2、L3の調整では、各色の発光波長の違いにより、光学的な最適電極間距離は赤色副画素が最も長く、青色副画素が最も短い構成となる。
本実施の形態に係る表示パネルでは、発光層123の形成は、例えば、インクジェット法を用い、構成材料を含むインクを長尺状の列バンク122Yにより規定される間隙122z内に塗布した後、焼成することによりなされる。このとき、発光層123は、自己発光領域100aだけでなく、隣接する非自己発光領域100bまで連続して延伸されている連続して形成された長尺状の塗布膜となる。そのため、各発光素子100において、発光層123の膜形状は、行列方向において、平坦部123flの両側に離間するにつれて膜厚が徐々に増加するピンニング部123pnが存在する膜形状となる。このとき、列方向における平坦部123flの長さが行方向における平坦部123flの長さよりも大きい態様となる。また、表示パネル10では行方向に並んだ3つの発光素子100から構成された単位画素100eが行列状に配されているために、各発光素子100に相当する副画素100seの行及び列方向の長さも、列方向の長さが行方向の長さよりも長い態様となる。そのため、斜め方向から視認したときの遮光率は、行方向の遮光率が列方向の遮光率よりも大きい関係となり、視野角から視認される色度変化も行方向の色度変化が列方向の色度変化よりも大きい関係となる。したがって、遮光膜133の開口133aにおける行方向の縁に、本開示に係る、例えば、増厚部1331を設けることにより、斜め方向からの視認時での視認における色度変化を効果的に低減できる発光パネルの構造を実現できる。
上記実施の形態では、表示パネル10における共振器構造として、図30に示すように画素電極119とホール注入層120の境界を第1反射界面、電子輸送層124と対向電極125の境界を第2反射界面とした共振器構造を示したが、例えば、特開2018−88365号公報に記載された方法により、光調整膜128を含む各層の膜厚及び屈折率を適切に設定して、光調整膜128と封止層126との境界を第3反射界面とする構造としてもよい。係る構成により、光調整膜128により、斜め方向からの視認時における色度変化をより一層精度よく補償するとともに、発光素子100からの光取り出し効率を向上することができる。
実施の形態及び変形例に係る表示パネル10、10A、10B、10C、10D、10E、10F、10Gでは、行列状に配された画素電極119は、行方向に順に並んだ3つの自己発光領域100aR、100aG、100aBに対応する。画素電極119の行方向の長さ119xは、発光素子100B、100G、100Rの順に大きく構成されており、自己発光領域100aB、100aG、100aRの行方向の長さ及び面積もこの順に大きい構成としている。しかしながら、上記は一例であって、画素電極119の行方向の長さ119x、発光素子100B、100G、100R(自己発光領域100aB、100aG、100aR)の行方向の長さ及び面積は、上記に限定されない。例えば、変形例Bに示すように、画素電極119の行方向の長さ119x、発光素子100B、100G、100Rは、発光素子100B、100G、100Rで等価としてもよい。あるいは、発光素子100R、100G、100Bの順に大きいなど、他の構成としてもよい。
以上で説明した実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程、工程の順序などは一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない工程については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。
10、10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G、10H、10I、10J 有機EL表示パネル
10e 区画領域(表示用領域)
100 有機EL素子
100e 単位画素
100se 副画素
100a 自己発光領域
100b 非自己発光領域
100x 基板(TFT基板)
118 平坦化層
119 画素電極(反射電極)
120 ホール注入層
121 ホール輸送層
122 バンク
122X 行バンク(行絶縁層)
122Y 列バンク(列絶縁層)
122z(122zR、122zG、122zB) 間隙
123(123R、123G、123B) 発光層
124 電子輸送層
125 対向電極
126 封止層
127 接合層
127J 光調整膜(接合層)
128 光調整膜
130 上部基板
131、131A、131B、131C 前面板
132、132I カラーフィルタ層
133、133A、133B、133C、133I 遮光膜
1330、133B0 基部
1331、133B1 増厚部
133A1、133A2 遮光膜の部分
134 光調整膜
Claims (13)
- 複数の副画素からなる画素が配された自発光型表示パネルであって、
前記副画素に対応して発光色が異なる複数の発光素子と、
前記発光素子の出射方向の下流側に、平面視において各前記発光素子と対向する位置に開口が設けられた遮光膜とを備え、
前記発光素子の発光基準点と、当該発光素子に対応する前記遮光膜との間の光学距離が、前記発光素子の発光色に応じて異なる
自発光型表示パネル。 - 前記光学距離は、前記発光素子の発光基準点と、前記遮光膜の当該発光素子に対応する前記開口の縁との間の出射方向における最大距離である
請求項1に記載の自発光型表示パネル。 - 前記発光素子に対応する前記遮光膜の前記開口縁の上端の出射方向における位置が、前記発光素子の発光色に応じて異なる
請求項2に記載の自発光型表示パネル。 - 前記発光素子の発光基準点の出射方向における位置が、前記発光素子の発光色に応じて異なる
請求項2又は3に記載の自発光型表示パネル。 - 前記発光素子の出射方向における前記発光素子と前記遮光膜との間に、光調整膜を備え、
前記光調整膜は、平面視において各前記発光素子と対向する領域の屈折率が前記発光素子の発光色に応じて異なる
請求項1に記載の自発光型表示パネル。 - 前記発光素子の出射方向における前記発光素子と前記遮光膜との間に、発光色が異なる複数の前記発光素子に跨って配された透光性の光調整膜を備え、
前記光調整膜の屈折率は、複数の前記発光素子が発する光の波長ごとに異なる
請求項1に記載の自発光型表示パネル。 - 発光色が異なる前記複数の発光素子それぞれに対応する複数のカラーフィルタ層を備え、
前記遮光層は、隣接する発光素子の境界の上方において、一部が積層されたカラーフィルタ層の縁部によって構成される
請求項1に記載の自発光型表示パネル。 - 前記複数の発光素子は、前記発光素子の発光色に応じて行又は列方向の発光素子幅が異なり、
前記発光素子幅が大きい前記発光素子は、前記発光素子幅が小さい前記発光素子よりも、前記光学距離が大きい
請求項1〜7の何れか1項に記載の自発光型表示パネル。 - 前記複数の発光素子は、前記発光素子の発光色に応じて行又は列方向における発光分布が異なり、
前記発光分布における1/2輝度発生領域幅が大きい前記発光素子は、前記1/2輝度発生領域幅が小さい前記発光素子よりも、前記光学距離が小さい
請求項1〜7の何れか1項に記載の自発光型表示パネル。 - 平面視において、前記遮光膜における前記開口は、少なくとも行又は列方向において対応する前記発光素子を内含し、前記開口縁と前記発光素子との距離は、前記発光素子の発光色によらず一定である
請求項1〜9の何れか1項に記載の自発光型表示パネル。 - 複数の前記画素は行列状に配されており、
前記画素ごとに発光色が異なる前記発光素子が行方向に列設されており、
さらに、行方向における前記発光素子と前記発光素子との間に配され、列方向に延伸されてなる複数のバンクを備え、
前記発光素子は、行方向に隣接する2つの前記バンク間の間隙に配された塗布膜からなる発光層を有し、
前記発光層は、それぞれ、前記バンク間の間隙の行方向の中心を含む範囲に存在し行方向に層厚が均一な平坦部と、前記平坦部の行方向の両側に存在し前記平坦部よりも層厚が厚いピンニング部とを含む
請求項1〜10の何れか1項に記載の自発光型表示パネル。 - 各前記発光素子から発せられた光の一部が前記遮光膜における前記開口の縁によって遮られることに起因して生じる、行方向における視野角45°から観測される色度と、列方向における視野角45°から観測される色度との間の色差は、0より大きく0.020以下である
請求項11に記載の自発光型表示パネル。 - 各前記発光素子から発せられた光の一部が前記遮光膜における前記開口の縁によって遮られることに起因して生じる、列方向45°視野角から観測される輝度は、行方向45°視野角から観測される輝度よりも3%以上大きい
請求項11に記載の自発光型表示パネル。
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-
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