JP4262902B2 - Electroluminescence display device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置などのエレクトロルミネッセンス表示装置、特に基板上に形成された素子の上方より光を射出するタイプの表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在、発光分子として有機発光材料や無機発光材料などを用いて構成されるエレクトロルミネッセンス(以下EL)素子を用いた表示装置が注目されている。特に有機発光材料はその発光色の種類が多く次世代カラーディスプレイとして期待されている。
【0003】
図4は、アクティブマトリクス型の有機EL表示装置の1画素当たりの回路構成を示している。図示するようにアクティブマトリクス型の有機EL表示装置は、基板上に複数本のゲートラインGLが行方向に延び、複数本のデータラインDL及び電源ラインVLが列方向に延びている。そして、データラインDL及び電源ラインPvLと、ゲートラインGLとで囲まれた領域付近が1画素相当領域となり、この1画素領域には有機EL素子3と、スイッチング用TFT(第1TFT)1、EL素子駆動用TFT(第2TFT)2及び保持容量Cscが設けられている。
【0004】
第1TFT1は、ゲートラインVLとデータラインDLとに接続されており、ゲート電極にゲート信号(選択信号)を受けてオンする。このときデータラインDLに供給されている表示データ信号に応じた電荷が第1TFT1と第2TFT2との間に接続された保持容量Cscに保持される。第2TFT2のゲート電極には、上記保持容量Cscで保持している電荷に応じた電圧(データ信号に応じた電圧)が印加され、第2TFT2は、ゲート電圧に応じた電流を電源ラインPvLから有機EL素子3に供給する。
【0005】
図5は、有機EL表示装置の有機EL素子3及び上記第2TFT付近における概略断面構成を示している。なお、図5に示さない第1TFTは第2TFTとほぼ同様の構造である。
【0006】
ガラスなどの透明基板10上には第2TFTの能動層12が形成され、これをゲート絶縁膜14が覆い、ゲート絶縁膜14上には、図4に示す第1TFTのソース領域及び保持容量Cscの下側電極に電気的に接続されるゲート電極20が形成されている。このゲート電極20の上層には層間絶縁膜16が形成され、能動層のソース及びドレイン領域に対応する位置においてそれぞれ層間絶縁膜16及びゲート絶縁膜14を貫通するコンタクトホールが形成されている。第2TFTのソース領域12sはこのコンタクトホールを介してソース電極を兼用する電源ラインPvLに接続され、ドレイン領域12dはコンタクトホールを介してドレイン電極に接続されている。さらに電源ラインPvL及びドレイン電極を覆う基板全面には第1平坦化絶縁層18が形成され、この第1平坦化絶縁層18の上に有機EL素子3が形成されている。
【0007】
有機EL素子3は、ITO(Indium Tin Oxide)等からなり画素毎に個別に形成された透明電極(陽極)50と、発光素子層及び各画素共通で形成された金属電極(陰極)60が第1平坦化絶縁層18の上にこの順に積層されて構成されている。なお、透明電極50は、第1平坦化絶縁層18に形成されたコンタクトホールを介して第2TFTのドレイン電極に接続されている。発光素子層は、例えば正孔輸送層52、発光層54及び電子輸送層56がこの順に積層されて構成されている。
【0008】
なお、以上各画素を構成するTFT、保持容量及び有機EL素子、さらに必要な配線が形成されて素子基板が構成される。そして、素子基板上の各素子の保護と、発光素子層に含まれる有機材料の水分による劣化を防ぐため、従来より、発光素子層の素子形成面側は金属製の封止部材90が設けられている。この封止部材90は、素子基板の画素領域周辺に素子基板と接着され、この封止部材90と素子基板との間の封止空間92には、乾燥窒素が封入されている。
【0009】
有機EL素子3は、その陽極50に第2TFTを介して電源ラインPvLからデータ信号電圧に応じた電流が供給される。これにより発光素子層には陽極50から正孔が注入され、陰極60から電子が注入され、注入された正孔と電子とが発光素子層内を移動し、発光層54で再結合し、発生した再結合エネルギにより発光層内の発光分子が励起される。そして、基底状態に戻る際に、発光層54から光が放射される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
従来の有機EL素子3においては、陰極60としては、例えばAlなど仕事関数の小さな金属材料が用いられており、不透明である。一方、陽極50には、上述のように発光素子層への正孔注入が可能な仕事関数の大きい導電材料としてITO等が用いられるため透明である。従って、発光層54からの光は、陰極60からは射出されず、陽極50側から透明基板10を通って外部に射出される。
【0011】
ここで、配線及びTFT形成領域は上記発光層からの光を遮ってしまうので、透明電極10側から光を放射する場合には、この配線、TFTの形成領域が各画素の発光領域を制限することになる。従って、各画素の発光面積、つまり画素あたりの発光領域の占める割合である開口率がTFT形成面積の制約を受けるという問題がある。
【0012】
そこで、図5に示す有機EL素子3の陰極側から光を射出可能な構成の研究が始まっている。
【0013】
しかし、このような陰極側から光を射出する構成とした場合には、隣接画素間で配線やTFTなどによって光が遮られることがないが故に、隣接画素間での光漏れの問題がより顕著となると考えられる。特に、有機EL素子は全方向に光を発する点光源に近い自発光素子であるため、近接画素間での発光光の漏れを防止する必要がある。
【0014】
上記課題を解決するために、本発明は、開口率が高く、かつ隣接画素間での光漏れ防止が可能なEL表示装置を実現することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためにこの発明は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、基板上に第1電極と第2電極との間に少なくとも発光層を含む発光素子層を備え、前記基板側に形成された前記第1電極より上層に形成される前記第2電極側から前記発光層からの光を射出する有機エレクトロルミネッセンス素子を有する発光画素が複数配置された素子基板と、前記素子基板の素子形成面側に所定距離隔てて配置される透明封止部材と、を有する。さらに、前記第2電極は各発光画素に対して共通に設けられ、前記第2電極と前記透明封止部材との間隙には、各発光画素を他の発光画素から遮光する遮光部材が設けられていることを特徴とする。
【0016】
このように素子基板の上側に位置する第2電極側から発光光を射出可能な素子構成とし、さらに素子封止用の基板として透明封止部材を採用することで、この透明封止部材から外部に光を射出することができ、EL素子を画素毎に制御するための配線やスイッチ素子などに制約されることなく、発光層からの光を効率的に外部に射出でき、開口率の向上を図ることができる。さらに、基板と、この基板の素子形成面側に配置される透明封止部材との間隙に画素間を遮光する遮光部材を設けることにより、第2電極側から射出される光が遮光部材により他の画素領域から射出されてしまうことを防止できる。従って、表示イメージの画素間でのにじみ防止、カラー表示装置では混色防止ができる。
【0017】
本発明の他の態様では、上記有機EL表示装置において、前記透明封止部材の前記有機エレクトロルミネッセンス素子との対向面側の各発光画素対応位置には、色要素を備え、前記遮光部材は、該色要素の他の色要素との間隙に前記基板に向かって突設されていることを特徴とする。
【0018】
素子基板と透明封止部材との設定間隙及び透明封止部材に形成される色要素(カラーフィルタや色変換フィルタなど)は、素子基板上に形成されるEL素子やそのスイッチ素子などの厚さと比較して非常に大きな値である。従って、素子層と遮光部材や色要素とでは、各製造装置の精度や特性にもかなり差があり、遮光部材や色要素は透明封止部材側に形成することとすれば、素子基板と透明封止基板とをそれぞれ別の最適な製造ラインで並列して製造でき、製造効率の点で有利となる。また、素子基板側に遮光部材や色要素を形成する場合には、第2電極上にこれらを形成することになるが、有機EL素子等においては発光素子層の薬液耐性が低かったり吸湿して劣化するなどの性質があるため、発光素子層形成後には多くの成膜工程にさらされないことが望ましいことが多い。このような場合にも、本発明では遮光部材及び色要素を素子基板とは別に製造できる透明封止部材上に形成するので、このような制約は受けず、EL素子に遮光部材や色要素の製造プロセスが悪影響を及ぼすことがない。
【0019】
本発明の他の態様では、上記有機EL表示装置において、前記遮光部材は、少なくとも前記透明封止部材との対向面が黒色を呈する。上述のように本発明のEL表示装置は、透明封止部材側からEL素子の発する光を外部に射出する構成であり、この透明封止部材側が観察面となる。そこで、この観察面から透明封止部材を透過して視認される遮光部材の上面(透明封止部材との対向面)が黒色を呈していることで、発光画素間位置にそれぞれブラックマトリクスが配置されることとなる。よって、隣接画素間での発光輝度、発光色の差異を鮮明に表すことが容易となり、表示コントラストの一層の向上に寄与する。
【0020】
本発明の他の態様では、上記有機EL表示装置において、前記遮光部材の側面の少なくとも一部は反射機能を有する。
【0021】
側面が反射機能を有すれば、発光層から第2電極を透過して放射される光をこの反射部材で反射すれば、損失なく発光層からの光をその画素の光として外部に射出することができる。
【0022】
本発明の他の態様では、上記有機EL表示装置において、前記遮光部材は、各発光画素領域を取り囲むように形成されている。
【0023】
上述のように発光層が点光源と同等に機能する場合には特に各発光画素領域を取り囲むことで、全方位について隣接画素に光が漏れることを防止できる。
【0024】
本発明の他の態様では、上記有機EL表示装置において、前記基板と前記有機EL素子との層間に、各発光画素を個別に制御するスイッチ素子が形成されている。
【0025】
このように発光画素を個別に制御するスイッチ素子を備えるいわゆるアクティブマトリクス型表示装置とすれば、各画素の表示品質が高い。また、上述のようにスイッチ素子などが素子基板上に形成されていても、発光層からの光をスイッチ素子の形成位置と反対側に位置する第2電極側から射出するため、開口率の減少がなく、高輝度で品質の高い表示が可能となる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いてこの発明の好適な実施の形態(以下実施形態という)について説明する。
【0027】
図1は、この発明の実施形態に係るEL表示装置の断面構造を示している。このEL表示装置は本実施形態において例えば有機材料を用いた有機EL素子を各画素に備えたアクティブマトリクス型有機EL表示装置である。各画素についての回路構成は、上述の図4に示す等価回路と同じであり、1画素は、有機EL素子3と、これを制御するための第1及び第2TFTと、保持容量Cscを備える。また、図1において、第1平坦化絶縁層18より下側に形成された素子構成は、従来と同様の構成を採用可能であり、例えば第2TFTは、図5と同様で、図示されない第1TFTもこの第2TFTと同様の構成である。図1において、図5と共通する部分については同一符号を付し説明を省略する。もちろん、各膜の材質やTFTのトップゲート構造をボトムゲート構造にするなど、異なる構造を採用することもできる。
【0028】
図1に示すように、第1平坦化絶縁層18の上には、各画素毎に個別パターンの第1電極40が形成されており、コンタクトホールを介して第2TFTのドレイン電極と接続されている。第1電極40の上には、発光素子層30が積層され、さらにその上に各画素共通の多層構造の第2電極42が形成されている。発光素子層30は、少なくとも発光分子を含有する発光層を備え、本実施形態では、一例として、正孔輸送層32と発光層34と電子輸送層36の3層構造から構成している。図1では、正孔輸送層32と電子輸送層36とが全画素共通で形成され、発光層34が各画素ごと独立し、かつ第1電極40より多少大きなパターンに形成された例を示している。この発光層34は、カラー表示装置の場合には、それぞれ発光すべき光の色により、それぞれ所望の異なる発光材料が用いられることとなる。
【0029】
また、第1電極40同士の間隙部分にはこの第1電極40のエッジを覆う第2平坦化絶縁層26が形成されている。発光素子層30は、実際には非常に薄いため、この第2平坦化絶縁層26により、発光素子層30を挟んで対向する第1及び第2電極40,42が第1電極40のエッジ付近で短絡することを防止する。
【0030】
本実施形態において特徴的なことは、まず、第1電極40よりも上層に形成される第2電極42が光透過性であることである。図5と同様に第1電極40は陽極を構成しており、発光素子層の正孔輸送層32に対して正孔の注入可能な仕事関数の大きいITO等の透明導電性材料が用いられている。第2電極42は、陰極を構成するため、仕事関数の小さく電子注入の容易な材料を用いることが必要である。しかし、その一方で、光透過機能を発揮しなければならず、陽極と同じITOなどが材料として考えられるが、ITOなどの金属酸化物は、電子注入能力が高くない。従って、本実施形態においては、第2電極42を金属層44と透明導電層46との積層構造とし、電子輸送層36との界面に接する位置に金属層44を設け、その材料としては、発光素子層30の電子輸送層36に対して効率的に電子注入することのできる仕事関数の小さい金属を用い、かつこれらの金属材料は通常遮光性であるが、光を透過できる程度の薄膜として形成している。この金属層44には、例えばAl、Au、Agなどが用いられる。金属層44の上層にITOなどの透明導電層46を形成し、この2層で陰極を構成している。なお、遮光性の金属材料を用いて第2電極(陰極)42を構成することも可能であり、この場合には、第2電極42は、1画素領域あたりに複数の開口部が形成されている構成を採用すればよい。
【0031】
以上のように積層構造の第2電極42から発光素子層30に電子を注入し、第1電極40から発光素子層30に正孔を注入することで、本実施形態の有機EL素子3は、発光層内で発光分子に起因した色の光が放射され、これの光が光透過性の第2電極42を通して射出される。
【0032】
なお、図1には明示していないが、第1電極(陽極)40として透明電極を採用する場合において、この透明電極を透過して基板10側へ光が漏れないように第1電極40の下層や、基板10の外表面等に反射層を設けることが好ましい。
【0033】
素子基板100は、上記有機EL素子3、第1及び第2TFT、保持容量Csc及びこれらの駆動に必要な配線などが形成されて構成されている。そして、本実施形態では、素子の保護のためと、第2電極42を透過する光を外部に射出するため、素子基板100の素子形成面側には透明封止部材200が対向配置される。また、この透明封止部材200は、図1では示していないが、素子基板100と画素部周辺領域において素子基板100とUV硬化樹脂などを用いて接着されている。透明封止部材200には、第2電極42を通して射出される光を透過できるよう、ガラスなどの透明基板80が用いられている。
【0034】
[遮光部材]
本実施形態において特徴的な遮光部材70について説明する。この遮光部材70は、素子基板100の素子形成面と透明封止部材200との間隙(封止空間)84に配置されており、発光画素を他の発光画素から遮光している。この遮光部材70は、画素間を遮光する位置に配置されれば、どのような手段で素子基板100と透明封止部材200との間に存在していても良いが、本実施形態では、透明基板80の素子との対向面上に、素子基板100に向かって突出するように形成されている。図2は、透明基板80上に形成された遮光壁70及び後述する色要素82を素子基板側から観察した場合の構成を示している。また、図3は、透明封止部材200を表示装置の観察面(図1では上面)から見た場合の透過図である。
【0035】
遮光部材70には、例えば黒色樹脂材料が用いることができる。この場合、透明基板80にこの黒色樹脂材料を封止部材200と素子基板100の第2電極42との距離にほぼ等しい厚さに塗布又は印刷する。そして、これを硬化させ、画素対応領域をエッチング除去するなどにより、所望のパターンの壁、特に図1及び2に示されるように発光画素領域取り囲むような壁を容易に形成することができる。遮光部材70として以下では、遮光壁を例に説明するが、もちろん、発光画素領域を完全に取り囲む構成でなくともよく、隣接画素との距離が近い領域にのみ壁状に或いは柱状に形成されていても良い。但し、発光画素領域を完全取り囲むパターンとした方が、遮光機能及び光の利口効率は向上する。また、後述するように色要素82が各発光画素対応領域に形成される場合には、この色要素82と遮光壁70とはいずれを先に形成しても良い。
【0036】
透明封止部材200と素子基板100の第2電極42との距離は、20μm程度以下であり、遮光壁70は、この距離に応じて例えば2μm〜10μm程度の厚さ(高さ)に形成される。遮光壁70を透明封止部材200と素子基板の第2電極42との離間距離とほぼ等しい高さとすることで、第2電極42を通過して射出した光が隣接画素領域に到達することを確実に防止できる。また、遮光壁70を封止部材200と第2電極42との離間距離とほぼ等しい高さとすることで、これらの間のスペーサとしても機能させることができる。そしてスペーサとして機能することで、封止部材200が外圧によりたわんで第2電極42に接触するといったことを防止し、表示装置としての強度を向上し、また内部素子の損傷を未然に防止することが可能となる。
【0037】
ここで、遮光壁70は、透明封止部材200に形成する方が、素子基板100に形成するよりも製造工程の効率化の点で優れる。図1では、表現を容易とするため、ほぼ同等の縮尺で記載しているが、実際には、遮光壁70の高さ、即ち素子基板の第2電極42と透明封止部材200との間隙は、素子基板100上に形成される有機EL素子やそのスイッチ素子のトータルの厚さと比較して、1桁以上大きい。また、後述するように色要素についても、有機EL素子などと比較して非常に厚い。このため、素子基板側の各素子と、遮光壁や色要素とでは、各製造装置の精度や特性にもかなり差がある。よって、これら厚くする必要のある遮光壁70や色要素82は透明封止部材側に形成することにより、素子基板100と透明封止部材200とをそれぞれ別ラインで並列して製造できるのである。さらに、有機EL素子3の発光素子層30は吸湿による劣化が起きたり耐薬品性が低い場合があったりするが、遮光壁70を透明封止部材200側に形成すれば、発光素子層30の上には第2電極形成工程しか必要ない。よって、後工程による発光素子層30の劣化の問題も発生しない。
【0038】
また遮光壁70は、少なくともその側面(72)が反射機能を備える、つまり反射側面を有することが好ましい。図1では、黒色樹脂材料からなる遮光壁側面に別途反射層72を形成した構成を示している。もちろん遮光壁70自体が金属などの反射材料であれば、その壁面に別部材の反射部材を設ける必要はない。いずれの場合においても、遮光壁70の側面(壁面)が反射機能を備えることで、図1に示すように有機EL素子の発光層34で発生し、第2電極42を透過して射出された光の内、遮光壁70の側面72に向かって進む光はこの側面72で吸収されずに反射され、その画素領域からの光として透明封止部材200から射出される。従って、発光層34からの光の利用効率を増大させることができる。
【0039】
次に、遮光壁70は、少なくともその透明基板80との対向面74が黒色を呈することが好ましい。遮光壁70を上述のように黒色樹脂材料などを用いて形成すれば、容易に実現できる。また、遮光壁70材料としては特に黒色材料を用いない場合においても図1に示すように透明基板80との対向面(接面)74に黒色層を形成することで対応することもできる。いずれの場合においても、図3に示すように観察面側から見たときには、遮光壁70はその透明基板80側の面が、各画素を分離するブラックマトリクスとして機能し、コントラスト向上に寄与できる。
【0040】
なお、以上では遮光壁70を透明封止部材200側に形成した場合について説明しているが、素子基板100側にも形成した構成が採用できる。例えば第2平坦化絶縁層26の形成領域に透明封止部材200に向かって遮光壁70を突出させる。このような構成においては、第2電極42は、行又は列方向に近接する画素間においてこの遮光壁70により分離され、この遮光壁70に沿って行又は列方向に帯状に延び、複数の画素領域の周辺で互いに電気的に接続され共通電圧が印加される構成とすることができる。
【0041】
[色要素]
図1及び図2に示すように本実施形態では、透明封止部材200の各発光画素に対応する位置には、色要素82を設けることができる。この色要素82は、それぞれカラー表示を行う場合のR,G,B等のカラーフィルタ層の他、入射光を所望の波長の光に変換する色変換フィルタ層などを採用することができる。ここで、有機EL素子は、発光素子層が比較的高抵抗であるため、基本的には第1電極40と第2電極42とが発光素子層を挟んで対向する部分のみが発光する。従って、本実施形態における発光領域は、画素毎に個別に形成されている第1電極40のパターンとほぼ等しくなる。このような場合に、透明封止部材に形成する色要素は、素子の発光面積より多少大きいパターンとすることで、隣接画素への光漏れをより確実に防止することができる。
【0042】
また、通常発光色ごとに異なる材料を用いて発光素子層を構成する必要があるが、これらカラーフィルタや色変換フィルタ層などを封止部材200の素子対向面側に形成する場合、発光素子層30は例えば全画素において白色発光としてもよい。また全画素同一の発光素子層30とする場合において、白色発光には限らず、他の例えばR,G,B単色発光でもよい。とりわけ色要素として、色変換フィルタ層を採用した場合、このフィルタ層により発光色を所望の色に変換することが可能であれば、他のいかなる発光色の発光素子層を採用しても良い。もちろん、R,G,B用の各画素において、それぞれ発光素子層30が対応するR,G,Bを発光することとし、対応して配置される色要素によって各色の色純度を高める構成であってもよい。
【0043】
また、単色表示装置にはこの色要素82は必須の構成ではない。そして、このような単色表示装置の場合であっても、上述の遮光壁70が画素間に存在することで画素間での光漏れを防止するという効果を得ることができる。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、EL素子基板の上側に位置する第2電極側から発光光を射出可能で、かつ素子封止用に透明部材を採用することで、透明封止部材から外部に光を射出できる。従って、EL素子を制御するための配線やスイッチ素子などに制約されずに、発光層からの光を効率的に外部に射出でき、開口率の向上を図ることができる。
【0045】
さらに、素子基板の第2電極と封止用透明基板との間隙に画素間を遮光する遮光部材を有するので、第2電極側から射出される光が他の画素領域に到達することを防ぎ、表示イメージの画素間でのにじみ防止、カラー表示装置では混色防止ができる。また、第2電極側を通過して射出された光を外部に損失少なく射出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係る有機EL表示装置の断面構造を示す図である。
【図2】 図1の素子封止用透明基板の概略構造を示す図である。
【図3】 図1の素子封止用透明基板を観察面側から見た状態を示す図である。
【図4】 アクティブマトリクス型有機EL表示装置の1画素あたりの等価回路である。
【図5】 アクティブマトリクス型有機EL表示装置の断面構成を示す図である。
【符号の説明】
1 第1TFT(Tr1)、2 第2TFT(Tr2)、3 有機電界発光素子(有機EL素子)、10 基板、12 能動層、14 ゲート絶縁膜、16 層間絶縁膜、18 第1平坦化絶縁層、20 ゲート電極、22 ソース電極(電源ライン)、24 ドレイン電極、26 第2平坦化絶縁層、30 発光素子層、40 第1電極(陽極)、42 第2電極(陰極)、70 遮光部材(遮光壁)、72 遮光壁の壁面(反射壁面)、74 遮光壁の透明封止部材対向面(黒色)、80 透明基板、82 色要素、100 素子基板、200 透明封止部材。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electroluminescence display device such as an organic electroluminescence display device, and more particularly to a display device that emits light from above an element formed on a substrate.
[0002]
[Prior art]
At present, a display device using an electroluminescence (hereinafter referred to as EL) element formed using an organic light-emitting material or an inorganic light-emitting material as a light-emitting molecule has attracted attention. In particular, organic light-emitting materials are expected as next-generation color displays because of their many types of luminescent colors.
[0003]
FIG. 4 shows a circuit configuration per pixel of an active matrix organic EL display device. As shown in the drawing, in the active matrix organic EL display device, a plurality of gate lines GL extend in the row direction, and a plurality of data lines DL and power supply lines VL extend in the column direction on the substrate. The vicinity of the area surrounded by the data line DL, the power supply line PvL, and the gate line GL is an area corresponding to one pixel. In this one pixel area, the organic EL element 3, the switching TFT (first TFT) 1, and the EL An element driving TFT (second TFT) 2 and a storage capacitor Csc are provided.
[0004]
The
[0005]
FIG. 5 shows a schematic cross-sectional configuration in the vicinity of the organic EL element 3 and the second TFT of the organic EL display device. Note that the first TFT not shown in FIG. 5 has substantially the same structure as the second TFT.
[0006]
The
[0007]
The organic EL element 3 includes a transparent electrode (anode) 50 made of ITO (Indium Tin Oxide) and the like, and a metal electrode (cathode) 60 formed in common with the light emitting element layer and each pixel. 1 is laminated on the
[0008]
The element substrate is configured by forming TFTs, storage capacitors, organic EL elements, and necessary wirings that constitute each pixel. In order to protect each element on the element substrate and prevent deterioration of the organic material contained in the light emitting element layer due to moisture, a
[0009]
The organic EL element 3 is supplied with current corresponding to the data signal voltage from the power supply line PvL to the
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional organic EL element 3, a metal material having a small work function such as Al is used as the
[0011]
Here, since the wiring and the TFT formation region block light from the light emitting layer, when the light is emitted from the
[0012]
Therefore, research on a configuration capable of emitting light from the cathode side of the organic EL element 3 shown in FIG. 5 has begun.
[0013]
However, in such a configuration in which light is emitted from the cathode side, light is not blocked by wiring or TFT between adjacent pixels, so that the problem of light leakage between adjacent pixels is more remarkable. It is thought that it becomes. In particular, since the organic EL element is a self-emitting element close to a point light source that emits light in all directions, it is necessary to prevent leakage of emitted light between adjacent pixels.
[0014]
In order to solve the above problems, an object of the present invention is to realize an EL display device having a high aperture ratio and capable of preventing light leakage between adjacent pixels.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an organic electroluminescence display device comprising a light emitting element layer including at least a light emitting layer between a first electrode and a second electrode on a substrate, and formed on the substrate side. An element substrate on which a plurality of light emitting pixels each having an organic electroluminescence element that emits light from the light emitting layer is disposed from the second electrode side formed above the first electrode, and an element forming surface side of the element substrate And a transparent sealing member disposed at a predetermined distance. Further, the second electrode is provided in common to each light emitting pixel, and a light shielding member that shields each light emitting pixel from other light emitting pixels is provided in the gap between the second electrode and the transparent sealing member. It is characterized by.
[0016]
Thus, by adopting an element configuration in which emitted light can be emitted from the second electrode side positioned on the upper side of the element substrate, and further adopting a transparent sealing member as the element sealing substrate, the transparent sealing member is externally provided. The light from the light-emitting layer can be efficiently emitted to the outside without being restricted by the wiring and switch elements for controlling the EL elements for each pixel, thereby improving the aperture ratio. Can be planned. Further, by providing a light-shielding member that shields between pixels in the gap between the substrate and the transparent sealing member disposed on the element forming surface side of the substrate, the light emitted from the second electrode side is separated by the light-shielding member. Can be prevented from being emitted from the pixel region. Therefore, it is possible to prevent bleeding between pixels of the display image and to prevent color mixing in the color display device.
[0017]
In another aspect of the present invention, in the organic EL display device, the transparent sealing member includes a color element at a position corresponding to each light emitting pixel on the surface facing the organic electroluminescence element, and the light shielding member includes: The color element is provided so as to project toward the substrate in a gap with another color element.
[0018]
The set gap between the element substrate and the transparent sealing member and the color elements (color filter, color conversion filter, etc.) formed on the transparent sealing member are the thicknesses of the EL elements formed on the element substrate and the switch elements thereof. This is a very large value. Therefore, there is a considerable difference in the accuracy and characteristics of each manufacturing apparatus between the element layer and the light shielding member and the color element. If the light shielding member and the color element are formed on the transparent sealing member side, the element substrate and the transparent element are transparent. The sealing substrate can be manufactured in parallel on different optimal manufacturing lines, which is advantageous in terms of manufacturing efficiency. In addition, when the light shielding member and the color element are formed on the element substrate side, these are formed on the second electrode. However, in the organic EL element or the like, the chemical solution resistance of the light emitting element layer is low or moisture is absorbed. Since there is a property such as deterioration, it is often desirable that the light-emitting element layer is not exposed to many film forming steps after the light-emitting element layer is formed. Even in such a case, in the present invention, since the light shielding member and the color element are formed on a transparent sealing member that can be manufactured separately from the element substrate, the EL element is not affected by the light shielding member or the color element. The manufacturing process is not adversely affected.
[0019]
In another aspect of the present invention, in the organic EL display device, the light shielding member has a black surface at least facing the transparent sealing member. As described above, the EL display device of the present invention is configured to emit light emitted from the EL element to the outside from the transparent sealing member side, and this transparent sealing member side serves as an observation surface. Therefore, the black matrix is arranged at each position between the light emitting pixels because the upper surface of the light shielding member (the surface facing the transparent sealing member) that is visible through the transparent sealing member from this observation surface is black. Will be. Therefore, it becomes easy to clearly express the difference in emission luminance and emission color between adjacent pixels, which contributes to further improvement in display contrast.
[0020]
In another aspect of the present invention, in the organic EL display device, at least a part of the side surface of the light shielding member has a reflection function.
[0021]
If the side surface has a reflection function, the light emitted from the light emitting layer through the second electrode is reflected by this reflecting member, and the light from the light emitting layer is emitted to the outside as light of the pixel without any loss. Can do.
[0022]
In another aspect of the present invention, in the organic EL display device, the light shielding member is formed so as to surround each light emitting pixel region.
[0023]
As described above, when the light emitting layer functions in the same manner as a point light source, it is possible to prevent light from leaking to adjacent pixels in all directions, particularly by surrounding each light emitting pixel region.
[0024]
In another aspect of the present invention, in the organic EL display device, switching elements for individually controlling each light emitting pixel are formed between the substrate and the organic EL element .
[0025]
Thus, if it is what is called an active matrix type display device provided with the switch element which controls a light emitting pixel individually, the display quality of each pixel is high. Further, even when the switch element or the like is formed on the element substrate as described above, the light from the light emitting layer is emitted from the second electrode side located opposite to the position where the switch element is formed, so that the aperture ratio is reduced. And display with high brightness and high quality.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.
[0027]
FIG. 1 shows a cross-sectional structure of an EL display device according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, this EL display device is an active matrix organic EL display device in which each pixel includes an organic EL element using an organic material. The circuit configuration of each pixel is the same as the equivalent circuit shown in FIG. 4 described above, and one pixel includes the organic EL element 3, first and second TFTs for controlling the organic EL element 3, and a storage capacitor Csc. In FIG. 1, the element configuration formed below the first
[0028]
As shown in FIG. 1, on the first
[0029]
In addition, a second
[0030]
What is characteristic in the present embodiment is that the
[0031]
As described above, by injecting electrons from the
[0032]
Although not explicitly shown in FIG. 1, when a transparent electrode is adopted as the first electrode (anode) 40, the
[0033]
The
[0034]
[Shading member]
The characteristic
[0035]
For the
[0036]
The distance between the
[0037]
Here, the formation of the
[0038]
Further, it is preferable that at least the side surface (72) of the
[0039]
Next, it is preferable that at least the facing
[0040]
In addition, although the case where the
[0041]
[Color elements]
As shown in FIGS. 1 and 2, in the present embodiment,
[0042]
In addition, it is necessary to configure the light emitting element layer using a different material for each normal emission color. When these color filters, color conversion filter layers, and the like are formed on the element facing surface side of the sealing
[0043]
In addition, the
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to emit emitted light from the second electrode side located on the upper side of the EL element substrate, and adopting the transparent member for element sealing, the transparent sealing member Light can be emitted from the outside. Therefore, the light from the light emitting layer can be efficiently emitted to the outside without being restricted by the wiring or the switch element for controlling the EL element, and the aperture ratio can be improved.
[0045]
Furthermore, since it has a light-shielding member that shields between pixels in the gap between the second electrode of the element substrate and the transparent substrate for sealing, the light emitted from the second electrode side is prevented from reaching other pixel regions, It is possible to prevent bleeding between pixels of a display image and to prevent color mixing in a color display device. Further, the light emitted through the second electrode side can be emitted to the outside with little loss.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional structure of an organic EL display device according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a schematic structure of the element sealing transparent substrate of FIG. 1;
3 is a view showing a state in which the element sealing transparent substrate of FIG. 1 is viewed from the observation surface side.
FIG. 4 is an equivalent circuit per pixel of an active matrix organic EL display device.
FIG. 5 is a diagram showing a cross-sectional configuration of an active matrix organic EL display device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
基板上に第1電極と第2電極との間に少なくとも発光層を含む発光素子層を備え、前記基板側に形成された前記第1電極より上層に形成される前記第2電極側から前記発光層からの光を射出する有機エレクトロルミネッセンス素子を有する発光画素が複数配置された素子基板と、
前記素子基板の素子形成面側に所定距離隔てて配置される透明封止部材と、
を有し、
前記第2電極は各発光画素に対して共通に設けられ、前記第2電極と前記透明封止部材との間隙には、各発光画素を他の発光画素から遮光する遮光部材が設けられていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。In an organic electroluminescence display device,
A light emitting element layer including at least a light emitting layer is provided between a first electrode and a second electrode on a substrate, and the light emission from the second electrode side formed above the first electrode formed on the substrate side. An element substrate on which a plurality of light-emitting pixels each having an organic electroluminescence element that emits light from a layer are disposed;
A transparent sealing member disposed at a predetermined distance on the element forming surface side of the element substrate;
Have
The second electrode is provided in common to each light emitting pixel, and a light shielding member that shields each light emitting pixel from other light emitting pixels is provided in a gap between the second electrode and the transparent sealing member. An organic electroluminescence display device.
前記透明封止部材の前記有機エレクトロルミネッセンス素子との対向面側の各発光画素対応位置には、色要素を備え、
前記遮光部材は、該色要素の他の色要素との間隙に前記基板に向かって突設されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。The organic electroluminescence display device according to claim 1,
Each light emitting pixel corresponding position on the surface facing the organic electroluminescence element of the transparent sealing member includes a color element,
The organic light-emitting display device, wherein the light-shielding member is projected toward the substrate in a gap between the color element and another color element.
前記遮光部材は、少なくとも前記透明封止部材との対向面が黒色を呈することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。In the organic electroluminescent display device according to claim 1 or 2,
2. The organic electroluminescence display device according to claim 1, wherein at least a surface of the light shielding member facing the transparent sealing member is black.
前記遮光部材の側面の少なくとも一部は反射機能を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。In the organic electroluminescent display device according to any one of claims 1 to 3,
An organic electroluminescence display device, wherein at least a part of a side surface of the light shielding member has a reflection function.
前記遮光部材は、各発光画素領域を取り囲むように形成されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。In the organic electroluminescence display device according to any one of claims 1 to 4,
The organic light-emitting display device, wherein the light shielding member is formed so as to surround each light emitting pixel region.
前記基板と前記有機エレクトロルミネッセンス素子との層間には、各発光画素を個別に制御するスイッチ素子が形成されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。In the organic electroluminescent display device according to any one of claims 1 to 5,
A switch element for individually controlling each light emitting pixel is formed between the substrate and the organic electroluminescence element.
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