JP2022155692A - 発光装置、表示装置、撮像装置、及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
Description
前記第一の下部電極と前記第二の下部電極との間に第三の下部電極をさらに有し、
前記第三の下部電極は、前記第一の下部電極の上面に対して傾斜している傾斜部を有し、
前記傾斜部に対して垂直な方向において、前記第三の下部電極、絶縁層、前記機能層、前記上部電極がこの順で配されていることを特徴とする発光装置を提供する。
図1(a)は、本発明の一実施形態に係る発光装置の平面図である。図1は、発光装置の一例として有機EL素子がマトリックスで配置されている発光装置である。本実施形態においては、画素は四角形の例を示しているが、六角形、五角形、円形等の他の形態であってよい。また、本実施形態においては、ストライプ配置で示されているが、デルタ配置、ペンタイル配置等他の形態であってよい。発光装置においては、第一の下部電極101が配され、その端部を画素分離層が覆っている。画素分離層の開口102において、下部電極101と機能層、すなわち有機化合物層、が接している。この開口102において、有機化合物層の発光が起こる。第一の下部電極101と、隣接する有機EL素子の下部電極である第二の下部電極と、の間に第三の下部電極103が配されている。図1では、第三の下部電極103は第一の下部電極101の周囲を囲って配されているが、第一の下部電極と、それに隣接する第二の下部電極と、の間に配されていれば、他の形態をとってもよい。
図1(c)は、(a)のA-A’における発光装置の断面模式図である。図1(b)と共通する部材には同じ符号を付している。図1(c)においては、第三の下部電極が有する傾斜部が、第一実施形態とは逆の方向に凸になっている。すなわち、第一実施形態においては、第一の方向が図中の下方向であったが、本実施形態においては、第一の方向は図中の上方向である。本実施形態に係る凸部117’は、第一実施形態に係る凹部117と同様に有機化合物層111の層厚を、その傾斜部により小さくする。凸部の傾斜部にける有機化合物層の層厚119’は、第一実施形態に係る有機化合物層の層厚119と同様に、有機化合物が第一の下部電極と接している部分における有機化合物層の層厚118よりも小さい。層厚が小さい有機化合物層に、電圧が印加されるので、傾斜部により層厚を小さくしない場合に比べて、電圧を印加する効果が高く、その結果、リーク電流を低減する効果が高い。
図3(a)は、本発明の一実施形態に係る発光装置の傾斜部の好ましい形状を説明する断面模式図である。本実施形態においては、下部電極と上部電極との間の有機化合物層111が、第一有機化合物層128、電荷発生層129、第二有機化合物層130を下部電極からこの順で有する。
W≧2L1’ (1)
D≧L1 (2)
D≧L0 (3)
図4(a)は、本発明の一実施形態に係る発光装置の平面図である。図1(a)と異なり、画素の形が四角形ではない形態である。各画素には、下部電極に電流を供給する供給部が設けられている。コンタクト131は、下部電極と電源との接続部であってよい。下部電極よりも下部にさらに電極を有する場合は、当該さらなる電極との接続部であってよい。コンタクト131は、下部電極における画素分離層の開口と重畳しない部分において、下部電極と接触してよい。
図5は、本発明の一実施形態に係る発光装置の一例を表す断面模式図である。本実施形態に係る発光装置は、下部電極の下にさらに電極を有する形態である。下部電極110は、ここでは、透明電極134であり、当該透明電極の下に光学調整層135、反射層136を有する。図中の下とは、上部電極から透明電極の方向である。光学調整層135は、画素分離層114と一体に形成されてもよいし、別々に形成されてもよい。反射層136は、反射率が高い部材で構成されている。反射面を通過した電荷が有機化合物層に供給される場合は、反射層は反射電極と呼ばれてもよい。光学調整層は、第一の下部電極と平面視で重畳する第一の光学調整層、第二の下部電極と平面視で重畳する第二の光学調整層、を有してよい。第一の光学調整層と第二の光学調整層とは、一体で形成されていてもよいし、別体で形成されていてもよい。一体に形成されている場合は、第一の下部電極と平面視で重畳する部分を第一の光学調整層とし、同様に第二の光学調整層を定義できる。ここで、平面視は、第一の下部電極の上面に対して垂直な方向からの平面視である。
図6は、本発明の一実施形態に係る発光装置の一例を表す断面模式である。図6(a)は、保護層の上にカラーフィルタ140及びレンズ141を有する。すなわち、上部電極の上に、カラーフィルタ及びレンズを有する。カラーフィルタは、第一の下部電極と平面視で重畳する第一のカラーフィルタと、第二の下部電極と平面視で重畳する第二のカラーフィルタと、で構成されている。第一のカラーフィルタと、第二のカラーフィルタは、同じ波長の光を透過してよいし、異なる光を透過してもよい。具体的には、第一のカラーフィルタが青色を透過し、第二のカラーフィルタが緑色を透過してよい。さらに第三のカラーフィルタを有してよい。
以下、機能層が有機化合物層である場合の有機発光素子の構成について記載する。なお、有機発光素子は有機EL素子とも呼ばれる。
基板は、石英、ガラス、シリコンウエハ、樹脂、金属等が挙げられる。また、基板上には、トランジスタなどのスイッチング素子や配線を備え、その上に絶縁層を備えてもよい。絶縁層としては、第一電極との間に配線が形成可能なように、コンタクトホールを形成可能で、かつ接続しない配線との絶縁を確保できれば、材料は問わない。例えば、ポリイミド等の樹脂、酸化シリコン、窒化シリコンなどを用いることができる。
電極は、一対の電極を用いることができる。一対の電極は、陽極と陰極であってよい。有機発光素子が発光する方向に電界を印加する場合に、電位が高い電極が陽極であり、他方が陰極である。また、発光層にホールを供給する電極が陽極であり、電子を供給する電極が陰極であるということもできる。
有機化合物層は、単層で形成されても、複数層で形成されてもよい。複数層を有する場合には、その機能によって、ホール注入層、ホール輸送層、電子ブロッキング層、発光層、ホールブロッキング層、電子輸送層、電子注入層、と呼ばれてよい。有機化合物層は、主に有機化合物で構成されるが、無機原子、無機化合物を含んでいてもよい。例えば、銅、リチウム、マグネシウム、アルミニウム、イリジウム、白金、モリブデン、亜鉛等を有してよい。有機化合物層は、第一電極と第二電極との間に配置されてよく、第一電極及び第二電極に接して配されてよい。
陰極の上に、保護層を設けてもよい。例えば、陰極上に吸湿剤を設けたガラスを接着することで、有機化合物層に対する水等の浸入を低減し、表示不良の発生を低減することができる。また、別の実施形態としては、陰極上に窒化ケイ素等のパッシベーション膜を設け、有機化合物層に対する水等の浸入を低減してもよい。例えば、陰極を形成後に真空を破らずに別のチャンバーに搬送し、CVD法で厚さ2μmの窒化ケイ素膜を形成することで、保護層としてもよい。CVD法の成膜の後で原子堆積法(ALD法)を用いた保護層を設けてもよい。ALD法による膜の材料は限定されないが、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等であってよい。ALD法で形成した膜の上に、さらにCVD法で窒化ケイ素を形成してよい。ALD法による膜は、CVD法で形成した膜よりも小さい膜厚であってよい。具体的には、50%以下、さらには、10%以下であってよい。
保護層の上にカラーフィルタを設けてもよい。例えば、有機発光素子のサイズを考慮したカラーフィルタを別の基板上に設け、それと有機発光素子を設けた基板と貼り合わせてもよいし、上記で示した保護層上にフォトリソグラフィ技術を用いて、カラーフィルタをパターニングしてもよい。カラーフィルタは、高分子で構成されてよい。
カラーフィルタと保護層との間に平坦化層を有してもよい。平坦化層は、下の層の凹凸を低減する目的で設けられる。目的を制限せずに、材質樹脂層と呼ばれる場合もある。平坦化層は有機化合物で構成されてよく、低分子であっても、高分子であってもよいが、高分子であることが好ましい。
有機発光装置は、その光出射側にマイクロレンズ等の光学部材を有してよい。マイクロレンズは、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等で構成されうる。マイクロレンズは、有機発光装置から取り出す光量の増加、取り出す光の方向の制御を目的としてよい。マイクロレンズは、半球の形状を有してよい。半球の形状を有する場合、当該半球に接する接線のうち、絶縁層と平行になる接線があり、その接線と半球との接点がマイクロレンズの頂点である。マイクロレンズの頂点は、任意の断面図においても同様に決定することができる。つまり、断面図におけるマイクロレンズの半円に接する接線のうち、絶縁層と平行になる接線があり、その接線と半円との接点がマイクロレンズの頂点である。
平坦化層の上には、対向基板を有してよい。対向基板は、前述の基板と対応する位置に設けられるため、対向基板と呼ばれる。対向基板の構成材料は、前述の基板と同じであってよい。対向基板は、前述の基板を第一基板とした場合、第二基板であってよい。
本発明の一実施形態に係る有機発光素子を構成する有機化合物層(正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層等)は、以下に示す方法により形成される。
発光装置は、発光素子に接続されている画素回路を有してよい。画素回路は、第一の発光素子、第二の発光素子をそれぞれ独立に発光制御するアクティブマトリックス型であってよい。アクティブマトリックス型の回路は電圧プログラミングであっても、電流プログラミングであってもよい。駆動回路は、画素毎に画素回路を有する。画素回路は、発光素子、発光素子の発光輝度を制御するトランジスタ、発光タイミングを制御するトランジスタ、発光輝度を制御するトランジスタのゲート電圧を保持する容量、発光素子を介さずにGNDに接続するためのトランジスタを有してよい。
有機発光装置は、複数の画素を有する。画素は互いに他と異なる色を発光する副画素を有する。副画素は、例えば、それぞれRGBの発光色を有してよい。
本発明の一実施形態に係る有機発光素子は、表示装置や照明装置の構成部材として用いることができる。他にも、電子写真方式の画像形成装置の露光光源や液晶表示装置のバックライト、白色光源にカラーフィルタを有する発光装置等の用途がある。
102 画素開口
103 第三の下部電極
110 第一の下部電極
111 有機化合物層
112 上部電極
113 保護層
114 画素分離層
115 第二の下部電極
116 第三の下部電極
117 凹部
118 平坦部における有機化合物層の層厚
119 傾斜部における有機化合物層の層厚
120 ホール(正孔)
121 電子
122 再結合
123 ホール
124 電子
125 電界
126 有機化合物層のキャパシタ
127 画素分離層のキャパシタ
128 第一有機化合物層
129 電荷発生層
130 第二有機化合物層
131 コンタクト部
132 コンタクト部の断面図
133 第三の下部電極の断面図
134 透明電極
135 光学調整層
136 反射電極
137 光学距離
138 バリアメタル
139 コンタクト
140 カラーフィルタ
141 レンズ
142 第三凸部
143 遮光部材
1000 表示装置
1001 上部カバー
1002 フレキシブルプリント回路
1003 タッチパネル
1004 フレキシブルプリント回路
1005 表示パネル
1006 フレーム
1007 回路基板
1008 バッテリー
1009 下部カバー
1100 撮像装置
1101 ビューファインダ
1102 背面ディスプレイ
1103 操作部
1104 筐体
1200 電子機器
1201 表示部
1202 操作部
1203 筐体
1300 表示装置
1301 額縁
1302 表示部
1303 土台
1310 表示装置
1311 第一表示部
1312 第二表示部
1313 筐体
1314 屈曲点
1400 照明装置
1401 筐体
1402 光源
1403 回路基板
1404 光学フィルム
1405 光拡散部
1500 自動車
1501 テールランプ
1502 窓
1503 車体
1600 スマートグラス
1601 レンズ
1602 撮像装置
1603 制御装置
1610 スマートグラス
1611 レンズ
1612 制御装置
Claims (18)
- 第一の下部電極、第二の下部電極、前記第一の下部電極及び前記第二の下部電極を覆う機能層、前記機能層の上に上部電極を有する発光装置であって、
前記第一の下部電極と前記第二の下部電極との間に第三の下部電極をさらに有し、
前記第三の下部電極は、前記第一の下部電極の上面に対して傾斜している傾斜部を有し、
前記傾斜部に対して垂直な方向において、前記第三の下部電極、絶縁層、前記機能層、前記上部電極がこの順で配されていることを特徴とする発光装置。 - 前記絶縁層は、前記第一の下部電極の端部を覆い、前記第二の下部電極まで連続して配置されていることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
- 前記傾斜部は、前記上部電極から前記第一の下部電極の方向に凸の凸部を形成していることを特徴とする請求項1または2に記載の発光装置。
- 前記傾斜部は、前記第一の下部電極から前記上部電極の方向に凸の凸部を形成していることを特徴とする請求項1または2に記載の発光装置。
- 前記第一の下部電極の上面に対して垂直な方向において、前記凸部の長さは、前記機能層の長さよりも大きいことを特徴とする請求項3または4に記載の発光装置。
- 前記機能層が、電荷発生層を含み、
前記第一の下部電極の上面に対して垂直な方向において、前記凸部の長さは、前記第一の下部電極の上面から前記電荷発生層の下面までの長さよりも大きいことを特徴とする請求項3乃至5のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記第一の下部電極の上面と平行な方向おける前記凸部の長さが、前記第一の下部電極の上面に対して垂直な方向における前記第一の下部電極の上面から前記電荷発生層の下面までの長さの2倍以上であることを特徴とする請求項6に記載の発光装置。
- 光を反射する第一の反射層と、前記第一の反射層と前記第一の下部電極との間に配される第一の光学調整層をと、光を反射する第二の反射層と、前記第二の反射層と前記第二の下部電極との間に配される第二の光学調整層と、有し、
前記第一の光学調整層と、前記第二の光学調整層とは、層厚が異なることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記第一の反射層と、平面視において、前記第一の下部電極と重畳する箇所の前記有機化合物層と、の光学距離が、光を強め合わせる距離であり、
前記第二の反射層と、平面視において、前記第二の下部電極と重畳する箇所の前記有機化合物層と、の光学距離が、光を強め合わせる距離であることを特徴とする請求項8に記載の発光装置。 - 前記上部電極の上にレンズを有し、前記レンズは、前記第一の下部電極と平面視において重畳し、かつ前記第一の下部電極の上面に対して垂直な第一の方向に凸である第一凸部と、前記第二の下部電極と平面視において重畳し、かつ前記第一の方向に凸である第二凸部と、前記第一凸部と前記第二凸部との間に、前記第一の方向とは反対の第二の方向に凸である第三凸部と、を有し、
前記第三凸部は、平面視において、前記第三の下部電極の前記傾斜部と重畳することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記上部電極の上に、遮光部材を有し、前記遮光部材は、平面視において、前記第三の下部電極の前記傾斜部と重畳することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載の発光装置。
- 平面視において、前記第一の下部電極と重畳する第一のカラーフィルタと、前記第二の下部電極と重畳する第二のカラーフィルタとを有し、
前記第一のカラーフィルタと前記第二のカラーフィルタとが接する点が、前記第三の下部電極の前記傾斜部と、平面視において重畳することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の発光装置。 - 前記第一の下部電極から前記上部電極の方向において、前記第一のカラーフィルタと前記第二のカラーフィルタが重なる重なり領域を有し、前記重なり領域は、平面視において、前記第三の下部電極の前記傾斜部と重畳することを特徴とする請求項12に記載の発光装置。
- 前記機能層が、有機化合物からなる有機化合物層であることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか一項に記載の発光装置。
- 第一の下部電極、第二の下部電極、前記第一の下部電極及び前記第二の下部電極を覆う機能層、前記機能層の上に上部電極を有する発光装置であって、
前記第一の下部電極と前記第二の下部電極との間に第三の下部電極をさらに有し、
前記第三の下部電極は、前記第一の下部電極の上面に対して傾斜している傾斜部を有し、
平面視において、前記傾斜部と重畳する部分の前記機能層の層厚が、前記第一の下部電極と接している部分の前記機能層の層厚よりも、小さいことを特徴とする発光装置。 - 請求項1乃至15のいずれか一項に記載の発光装置と、前記発光装置に接続されたトランジスタと、を有することを特徴とする表示装置。
- 複数のレンズを有する光学部と、前記光学部を通過した光を受光する撮像素子と、前記撮像素子が撮像した画像を表示する表示部と、を有し、
前記表示部は請求項1乃至15のいずれか一項に記載の発光装置を有することを特徴とする撮像装置。 - 請求項1乃至15のいずれか一項に記載の発光装置を有する表示部と、前記表示部が設けられた筐体と、前記筐体に設けられ、外部と通信する通信部と、を有することを特徴とする電子機器。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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