JP4736284B2 - 表示装置およびその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動用基板に有機電界発光素子(有機EL;Electroluminescence 素子)が設けられた駆動パネルと、封止パネルとを、接着層を介して貼り合わせた表示装置およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、液晶ディスプレイに代わる表示装置として、有機電界発光素子を用いた有機ELディスプレイが注目されている。有機ELディスプレイは、自発光型であるので視野角が広く、消費電力が低いという特性を有し、また、高精細度の高速ビデオ信号に対しても十分な応答性を有するものと考えられており、実用化に向けて開発が進められている。
【0003】
有機電界発光素子としては、例えば、駆動用基板の上に、第1電極,発光層を含む有機層および第2電極が順に積層されたものが知られている。この有機電界発光素子は、例えば、紫外線硬化型樹脂よりなる接着層を介して、駆動用基板と対向配置された封止用基板により封止されている。発光層で発生した光は、駆動用基板の側から取り出される場合もあるが、第2電極の側から取り出される場合もある。このような有機電界発光素子を用いた有機ELディスプレイでは、有機電界発光素子および素子間の配線電極における外光反射が大きく、ディスプレイとしてのコントラストが低下してしまうという問題があった。
【0004】
そこで、カラーフィルターあるいは反射光吸収膜を配設することにより、外光反射を防止する方法が考えられている。例えば、光を駆動用基板の側から取り出す場合には、駆動用基板にカラーフィルターなどを配設し、その上に紫外線硬化型樹脂の層を形成し、硬化したのち、有機電界発光素子を形成するものが報告されている(特開平11−260562号公報)。また、駆動用基板に有機電界発光素子を形成したのち、有機電界発光素子を紫外線硬化型樹脂の層および封止用基板により封止すると共に、駆動用基板の側にカラーフィルターなどを設けた補助基板を配設し、駆動用基板と補助基板とを周縁部のみに配設した紫外線硬化型樹脂の層により接着するものが報告されている(特開平11−345688号公報)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光を第2電極の側から取り出す場合には、有機電界発光素子を封止する封止用基板の側にカラーフィルターを設けなければならず、しかも、カラーフィルターおよび反射光吸収膜は波長が430nm以下の紫外線透過率が低いので、従来のように紫外線硬化型樹脂よりなる接着層により有機電界発光素子を覆い封止用基板を貼り合わせることが難しいという問題があった。
【0006】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、駆動用基板に有機電界発光素子が設けられ、光を有機電界発光素子の側から取り出す駆動パネルと、封止用基板にカラーフィルターが設けられた封止パネルとを、容易に貼り合わせることができる表示装置およびその製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明による表示装置は、駆動用基板に、第1電極,発光層を含む1層以上の有機層および第2電極が順次積層された複数の有機電界発光素子を有し、発光層で発生した光を第2電極の側から取り出す駆動パネルと、この駆動パネルの第2電極側に対向配置され、封止用基板に赤色フィルター,緑色フィルターおよび青色フィルターよりなるカラーフィルターが設けられた封止パネルと、この封止パネルと駆動パネルとの間に有機電界発光素子を覆うように設けられ、紫外線硬化型樹脂よりなる接着層とを備えたものである。カラーフィルターは、300nm以上430nm以下の波長域のうちの少なくとも一部における光透過率が10%以上の紫外線透過領域を有している。赤色フィルターおよび青色フィルターは、前記波長域のうちの少なくとも一部における光透過率が10%以上であることにより全体が紫外線透過領域とされている。緑色フィルターの一部には、開口および開口の周辺部の厚みの薄い部分よりなる紫外線透過領域が設けられている。
【0008】
本発明による表示装置では、封止用基板にカラーフィルターが設けられているので、封止パネルから入射した外光が有機電界発光素子などで反射しても、封止パネルから射出することが防止され、コントラストが改善される。また、接着層は有機電界発光素子を覆うように設けられているので、有機電界発光素子が確実に封止される。更に、接着層が紫外線硬化型樹脂により構成されているので、駆動パネルと封止パネルとが簡単に貼り合わされる。
【0009】
加えて、カラーフィルターは、300nm以上430nm以下の波長域のうちの少なくとも一部における光透過率が10%以上の紫外線透過領域を有している。すなわち、赤色フィルターおよび青色フィルターは、前記波長域のうちの少なくとも一部における光透過率が10%以上であることにより全体が紫外線透過領域とされ、緑色フィルターの一部には、開口および開口の周辺部の厚みの薄い部分よりなる紫外線透過領域が設けられている。これにより、紫外線硬化型樹脂よりなる接着層を容易に硬化させることが可能となる。
本発明による表示装置の製造方法は、封止用基板に赤色フィルター,緑色フィルターおよび青色フィルターよりなるカラーフィルタを形成することにより封止パネルを形成する工程と、駆動用基板に、第1電極,発光層を含む1層以上の有機層および第2電極が順次積層された複数の有機電界発光素子を有し、発光層で発生した光を第2電極の側から取り出す駆動パネルを形成する工程と、駆動用基板の有機電界発光素子を形成した側に、紫外線硬化型樹脂よりなる接着層を、有機電界発光素子を覆うように設ける工程と、駆動パネルと封止パネルとを接着層を介して貼り合わせる工程と、封止パネルの側から波長が300nm以上430nm以下の紫外線を照射することにより接着層を硬化させる工程とを含むものである。封止パネルを形成する工程において、カラーフィルターに、300nm以上430nm以下の波長域のうちの少なくとも一部における光透過率が10%以上の紫外線透過領域を形成する。赤色フィルターおよび青色フィルターについては、前記波長域のうちの少なくとも一部における光透過率を10%以上とすることにより全体を紫外線透過領域とし、緑色フィルターの一部には、開口および開口の周辺部の厚みの薄い部分よりなる紫外線透過領域を設ける。接着層を硬化させる工程において、紫外線を、赤色フィルターおよび青色フィルターを透過させることにより、接着層のうち赤色フィルターおよび青色フィルターに対応する領域およびその周辺を硬化させると共に、紫外線を、緑色フィルターの紫外線透過領域を透過させることにより、接着層のうち緑色フィルターの紫外線透過領域に対応する領域およびその周辺を硬化させる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0011】
[第1の実施の形態]
図1は本発明の第1の実施の形態に係る表示装置の断面構造を表すものである。この表示装置は、極薄型の有機ELカラーディスプレイ装置などとして用いられるものであり、例えば、駆動パネル10と封止パネル20とが対向配置され、紫外線硬化型樹脂よりなる接着層30により全面が貼り合わされている。駆動パネル10は、例えば、ガラスなどの絶縁材料よりなる駆動用基板11の上に、赤色の光を発生する有機電界発光素子10Rと、緑色の光を発生する有機電界発光素子10Gと、青色の光を発生する有機電界発光素子10Bとが、順に全体としてマトリクス状に設けられている。
【0012】
この有機電界発光素子10R,10G,10Bは、例えば、駆動用基板11の側から、第1電極である陽極12、絶縁層13、有機層14、および第2電極である陰極15がこの順に積層された構造とされている。陽極12および陰極15は、互いに直交する方向において有機電界発光素子10R,10G,10Bで共通となっており、有機電界発光素子10R,10G,10Bに電流を供給する配線としての機能も有している。
【0013】
陽極12は、例えば、積層方向の厚み(以下、単に厚みと言う)が200nm程度であり、白金(Pt),金(Au),銀(Ag),クロム(Cr)あるいはタングステン(W)などの金属、またはその合金により構成されている。
【0014】
絶縁層13は、陽極12と陰極15との絶縁性を確保すると共に、有機電界発光素子10R,10G,10Bにおける発光領域の形状を正確に所望の形状とするためのものである。絶縁層13は、例えば、厚みが600nm程度であり、二酸化ケイ素(SiO2 )などの絶縁材料により構成され、発光領域に対応して開口部13Aが設けられている。
【0015】
有機層14は、有機電界発光素子10R,10G,10Bごとに構成が異なっている。図2は、有機電界発光素子10R,10Gにおける有機層14の構成を拡大して表すものである。有機電界発光素子10R,10Gでは、有機層14は、有機材料よりそれぞれなる正孔注入層14A、正孔輸送層14Bおよび発光層14Cが陽極12の側からこの順に積層された構造を有している。正孔注入層14Aおよび正孔輸送層14Bは発光層14Cへの正孔注入効率を高めるためのものである。発光層14Cは電流の注入により光を発生するものであり、絶縁層13の開口部13Aに対応した領域で発光するようになっている。
【0016】
有機電界発光素子10Rでは、正孔注入層14Aは、例えば、厚みが30nm程度であり、4,4’,4”−トリス(3−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(MTDATA)により構成されている。正孔輸送層14Bは、例えば、厚みが30nm程度であり、ビス[(N−ナフチル)−N−フェニル]ベンジジン(α−NPD)により構成されている。発光層14Cは、例えば、厚みが40nm程度であり、8−キノリノールアルミニウム錯体(Alq)に4−ジシアノメチレン−6−(p−ジメチルアミノスチリル)−2−メチルー4H−ピラン(DCM)を2体積%の割合で混合したものにより構成されている。
【0017】
有機電界発光素子10Gでは、正孔注入層14Aおよび正孔輸送層14Bは、有機電界発光素子10Rと同様の材料により構成されており、正孔輸送層14Aの厚みは例えば30nm程度であり、正孔輸送層14Bの厚みは例えば20nm程度である。発光層14Cは、例えば、厚みが50nm程度であり、8−キノリノールアルミニウム錯体(Alq)により構成されている。
【0018】
図3は、有機電界発光素子10Bにおける有機層14の構成を拡大して示すものである。有機電界発光素子10Bでは、有機層14は、有機材料よりそれぞれなる正孔注入層14A、正孔輸送層14B、発光層14Cおよび電子輸送層14Dが陽極12の側からこの順に積層された構造を有している。電子輸送層14Dは発光層14Cへの電子注入効率を高めるためのものである。
【0019】
有機電界発光素子10Bでは、正孔注入層14Aおよび正孔輸送層14Bは、有機電界発光素子10R,10Gと同様の材料により構成されており、正孔輸送層14Aの厚みは例えば30nm程度であり、正孔輸送層14Bの厚みは例えば30nm程度である。発光層14Cは、例えば、厚みが15nm程度であり、バソクプロイン(BCP)により構成されている。電子輸送層14Dは、例えば、厚みが30nm程度であり、Alqにより構成されている。
【0020】
陰極15は、図2および図3に示したように、発光層14Cで発生した光に対して半透過性を有する半透過性電極15Aと、発光層14Cで発生した光に対して透過性を有する透明電極15Bとが有機層14の側からこの順に積層された構造を有している。これにより、この駆動パネル10では、図1ないし図3において破線の矢印で示したように、発光層14Cで発生した光を陰極15の側から取り出すようになっている。
【0021】
半透過性電極15Aは、例えば、厚みが10nm程度であり、マグネシウム(Mg)と銀との合金(MgAg合金)により構成されている。半透過性電極15Aは、発光層14Cで発生した光を陽極12との間で反射させるためのものである。すなわち、半透過性電極15Aと陽極12とにより、発光層14Cで発生した光を共振させる共振器の共振部を構成している。このように共振器を構成するようにすれば、発光層14Cで発生した光が多重干渉を起こし、一種の狭帯域フィルタとして作用することにより、取り出される光のスペクトルの半値幅が減少し、色純度を向上させることができるので好ましい。また、封止パネル20から入射した外光についても多重干渉により減衰させることができ、後述するカラーフィルター22(図1参照)との組合せにより有機電界発光素子10R,10G,10Bにおける外光の反射率を極めて小さくすることができるので好ましい。
【0022】
そのためには、狭帯域フィルタのピーク波長と、取り出したい光のスペクトルのピーク波長とを一致させるようにすることが好ましい。すなわち、陽極12および半透過性電極15Aで生じる反射光の位相シフトをΦ(rad)、陽極12と半透過性電極15Aとの間の光学的距離をL、陰極15の側から取り出したい光のスペクトルのピーク波長をλとすると、この光学的距離Lは数2を満たすようにすることが好ましく、実際には、数2を満たす正の最小値となるように選択することが好ましい。なお、数2においてLおよびλは単位が共通すればよいが、例えば(nm)を単位とする。
【0023】
【数2】
2L/λ+Φ/2π=q (qは整数)
【0024】
透明電極15Bは、半透過性電極15Aの電気抵抗を下げるためのものであり、発光層14Cで発生した光に対して十分な透光性を有する導電性材料により構成されている。透明電極15Bを構成する材料としては、例えば、インジウムと亜鉛(Zn)と酸素とを含む化合物が好ましい。室温で成膜しても良好な導電性を得ることができるからである。透明電極15Bの厚みは、例えば200nm程度とすることが好ましい。
【0025】
封止パネル20は、図1に示したように、駆動パネル10の陰極15の側に位置しており、接着層30と共に有機電界発光素子10R,10G,10Bを封止する封止用基板21を有している。封止用基板21は、有機電界発光素子10R,10G,10Bで発生した光に対して透明なガラスなどの材料により構成されている。封止用基板21には、例えば、カラーフィルター22およびブラックマトリクスとしての反射光吸収膜23が設けられており、有機電界発光素子10R,10G,10Bで発生した光を取り出すと共に、有機電界発光素子10R,10G,10B並びにその間に配線として位置する陽極12および陰極15において反射された外光を吸収し、コントラストを改善するようになっている。
【0026】
これらカラーフィルター22および反射光吸収膜23は、封止用基板21のどちら側の面に設けられてもよいが、駆動パネル10の側に設けられることが好ましい。カラーフィルター22および反射光吸収膜23が表面に露出せず、接着層30により保護することができるからである。カラーフィルター22は、赤色フィルター22R,緑色フィルター22Gおよび青色フィルター22Bを有しており、有機電界発光素子10R,10G,10Bに対応して順に配置されている。
【0027】
図4は駆動パネル10の側から見たカラーフィルター22の平面構成を表すものである。なお、図4では、赤色フィルター22R,緑色フィルター22Gおよび青色フィルター22Bの識別を容易とするために、赤色フィルター22Rには縦線を、緑色フィルター22Gには斜線を、青色フィルター22Bには横線をそれぞれ付している。
【0028】
赤色フィルター22R,緑色フィルター22Gおよび青色フィルター22Bは、それぞれ例えば5角形の形状で隙間なく形成されており、その寸法は、幅D1が例えば174μm、幅D2が例えば165.5μmとなっている。これら赤色フィルター22R,緑色フィルター22Gおよび青色フィルター22Bは、顔料を混入した樹脂によりそれぞれ構成されており、顔料を選択することにより目的とする赤,緑あるいは青の波長域における光透過率が高く、他の波長域における光透過率が低くなるように調整されている。
【0029】
また、カラーフィルター22は、300nm以上430nm以下の波長域のうちの少なくとも一部における光透過率が10%以上である紫外線透過領域を有していることが好ましい。封止パネル20の側から紫外線を透過させ、駆動パネル10と封止パネル20とを紫外線硬化型樹脂よりなる接着層30で容易に接着することができるようにするためである。例えば、赤色フィルター22Rおよび青色フィルター22Bについては、材料を選択することにより、300nm以上430nm以下の波長域のうちの少なくとも一部における光透過率を10%以上とすることが可能であり、これにより全体が紫外線透過領域とされている。
【0030】
これに対して、緑色フィルター22Gについては、材料の選択により300nm以上430nm以下の波長域のうちの少なくとも一部における光透過率を10%以上とすることが難しく、その波長域の光透過率は10%よりも小さくなっている。よって、緑色フィルター22Gには、例えば、紫外線の透過率を高めるための開口22G1が一部に設けられている。
【0031】
この開口22G1は、大きすぎると本来のフィルターとしての機能が阻害されるのでできるだけ小さい方が好ましく、例えば一辺の長さが10μm程度の正方形とされている。また、開口22G1の周辺部22G2は、例えば図1に示したように、製造工程において生じる傾斜(テーパ)により厚みが薄く、光を透過しやすくなっている。すなわち、この緑色フィルター22Gでは、開口22G1およびその周辺部22G2が紫外線透過領域として機能し、紫外線透過領域は例えば一辺の長さが35μm程度の正方形とされている。
【0032】
なお、開口22G1の形状は正方形でなくてもよく、円形,楕円形あるいは長方形などのどのような形状でもよい。また、必ずしも開口22G1を設ける必要はなく、緑色フィルター22Gの厚みを薄くすることのみにより紫外線透過領域を構成するようにしてもよい。
【0033】
反射光吸収膜23は、図1および図4に示したように、赤色フィルター22R,緑色フィルター22Gおよび青色フィルター22Bの境界に沿って設けられている。反射光吸収膜23は、例えば黒色の着色剤を混入した光学濃度が1以上の黒色の樹脂膜、または薄膜の干渉を利用した薄膜フィルターにより構成されている。このうち黒色の樹脂膜により構成するようにすれば、安価で容易に形成することができるので好ましい。薄膜フィルターは、例えば、金属,金属窒化物あるいは金属酸化物よりなる薄膜を1層以上積層し、薄膜の干渉を利用して光を減衰させるものである。薄膜フィルターとしては、具体的には、クロムと酸化クロム(III)(Cr2 O3 )とを交互に積層したものが挙げられる。
【0034】
接着層30は、図1に示したように、駆動パネル10の有機電界発光素子10R,10G,10Bが設けられた側の全面を覆うことにより、有機電界発光素子10R,10G,10Bの腐食および破損をより効果的に防止するようになっている。但し、接着層30は、必ずしも駆動パネル10の全面に設けられている必要はなく、少なくとも有機電界発光素子10R,10G,10Bを覆うように設けられていればよい。
【0035】
この表示装置は、例えば、次のようにして製造することができる。
【0036】
図5ないし図8はこの表示装置の製造方法を工程順に表すものである。まず、図5(A)に示したように、例えば、上述した材料よりなる封止用基板21の上に、上述した材料よりなる反射光吸収膜23を成膜し、図4のような形状にパターニングする。次いで、図5(B)に示したように、封止用基板21の上に、赤色フィルター22Rの材料をスピンコートなどにより塗布し、フォトリソグラフィ技術によりパターニングして焼成することにより赤色フィルター22Rを形成する。パターニングの際には、赤色フィルター22Rの周縁部が反射光吸収膜23にかかるようにすることが好ましい。反射光吸収膜23にかからないように高精度にパターニングすることは難しく、また反射光吸収膜23の上に重なった部分は画像表示に影響を与えないからである。続いて、図5(C)に示したように、赤色フィルター22Rと同様にして、青色フィルター22Bおよび緑色フィルター22Gを順次形成する。これにより、封止パネル20が形成される。
【0037】
また、図6(A)に示したように、例えば、上述した材料よりなる駆動用基板11の上に、例えば直流スパッタリングにより、上述した材料よりなる複数の陽極12を並列に形成する。次いで、陽極12の上に、例えばCVD(Chemical Vapor Deposition ;化学的気相成長)法により絶縁層13を上述した厚みで成膜し、例えばリソグラフィー技術を用いて発光領域に対応する部分を選択的に除去して開口部13Aを形成する。
【0038】
続いて、図6(B)に示したように、例えば蒸着法により図示しないエリアマスクを用い、絶縁層13の開口部13Aに対応して、上述した厚みおよび材料よりなる正孔注入層14A,正孔輸送層14B,発光層14Cおよび電子輸送層14Dを順次成膜する。その際、有機電界発光素子10R,10G,10Bにより用いるエリアマスクを変え、有機電界発光素子10R,10G,10Bごとに成膜をする。また、開口部13Aにのみ高精度に蒸着することは難しいので、開口部13A全体を覆い、絶縁層13の縁に少しかかるように成膜することが好ましい。有機層14を形成したのち、例えば蒸着法により図示しないエリアマスクを用い、上述した厚みおよび材料よりなる複数の半透過性電極15Aを、陽極12に対して垂直な方向に並列に形成する。そののち、半透過性電極15Aの上に、例えば直流スパッタリングにより、半透過性電極15Aと同じエリアマスクを用いて透明電極15Bを成膜する。これにより、駆動パネル10が形成される。
【0039】
封止パネル20および駆動パネル10を形成したのち、図6(C)に示したように、駆動用基板11の有機電界発光素子10R,10G,10Bを形成した側に、紫外線硬化型樹脂よりなる接着層30を塗布形成する。塗布は、例えば、スリットノズル型ディスペンサーから紫外線硬化型樹脂を吐出させて行うようにしてもよく、ロールコートあるいはスクリーン印刷などにより行うようにしてもよい。次いで、図7(A)に示したように、駆動パネル10と封止パネル20とを接着層30を介して貼り合わせる。その際、封止パネル20のうちカラーフィルタ22および反射光吸収膜23を形成した側の面を、駆動パネル10と対向させて配置することが好ましい。また、接着層30に気泡などが混入しないようにすることが好ましい。
【0040】
続いて、図7(B)に示したように、例えば封止パネル20を矢印で示したように移動させることにより、封止パネル20と駆動パネル10との相対位置を整合させる。すなわち、有機電界発光素子10R,10G,10Bとカラーフィルター22との位置を整合させる。このとき、接着層30はまだ未硬化であり、封止パネル20と駆動パネル10との相対位置を数百μm程度動かすことができる状態である。
【0041】
最後に、図8に示したように、封止パネル20の側から、例えば波長が300nm以上430nm以下の紫外線UVを照射する。赤色フィルター22Rおよび青色フィルター22Bでは、例えばこの波長域のうちの少なくとも一部における光透過率が10%以上とされているので、紫外線UVは赤色フィルター22Rおよび青色フィルター22Bを10%以上の透過率で透過する。これにより、接着層30のうち赤色フィルター22Rおよび青色フィルター22Bに対応する領域が硬化すると共に、その周辺約100μm程度の範囲内についても干渉による光の回り込みにより硬化する。
【0042】
また、緑色フィルター22Gでは、開口22G1およびその周辺部22G2よりなる紫外線透過領域が設けられているので、紫外線UVはこの紫外線透過領域を10%以上の透過率で透過する。これにより、接着層30のうち紫外線透過領域に対応する領域およびその周辺約100μm程度の範囲内が硬化すると共に、更にその周辺についてはカチオンの生成および拡散により硬化が進む。このようにして接着層30の全体が硬化し、駆動パネル10と封止パネル20とが接着される。以上により、図1ないし図4に示した表示装置が完成する。
【0043】
この表示装置は、例えば、次のようにして動作する。
【0044】
この表示装置では、陽極12と陰極15との間に所定の電圧が印加されると、発光層14Cに電流が注入され、正孔と電子とが再結合することにより、主として発光層14C側の界面において発光が起こる。この光は、陽極12と半透過性電極15Aとの間で多重反射し、陰極15,接着層30,カラーフィルター22および封止用基板21を透過して、封止パネル20の側から取り出される。本実施の形態では、封止パネル20にカラーフィルター22および反射光吸収膜23が設けられているので、封止パネル20から入射した外光が有機電界発光素子10R,10G,10Bなどで反射して封止パネル20から射出することが防止され、コントラストが向上する。
【0045】
また、本実施の形態では、有機電界発光素子10R,10G,10Bに、半透過性電極15Aと陽極12とを共振部とする共振器が構成されているので、多重干渉することにより、取り出される光のスペクトルの半値幅が小さくなり、色純度が向上すると共に、外光は減衰し、カラーフィルター22との組合せにより外光の反射率はより小さくなる。すなわち、よりコントラストが向上する。
【0046】
このように本実施の形態によれば、封止用基板21にカラーフィルター22を設け、有機電界発光素子10R,10G,10Bを覆うように設けた接着層30により、封止パネル20と駆動パネル10とを接着するようにしたので、封止パネル20から入射した外光が有機電界発光素子10R,10G,10Bなどで反射し、封止パネル20から射出することを防止することができる。よって、コントラストを向上させることができる。また、接着層30により有機電界発光素子10R,10G,10Bを確実に封止することができ、有機電界発光素子10R,10G,10Bの腐食および破損を有効に防止することができる。更に、紫外線硬化型樹脂よりなる接着層30により、駆動パネル10と封止パネル20とを簡単に貼り合わせることができる。
【0047】
特に、カラーフィルター22が紫外線透過領域を有するようにすれば、封止パネル20の側から紫外光UVを照射して接着層30を容易に硬化させることができる。
【0048】
また、有機電界発光素子10R,10G,10Bが半透過性電極15Aと陽極12とを共振部とする共振器を有するようにすれば、発光層14Cで発生した光を多重干渉させ、一種の狭帯域フィルタとして作用させることにより、取り出す光のスペクトルの半値幅を減少させることができ、色純度を向上させることができる。更に、封止パネル20から入射した外光についても多重干渉により減衰させることができ、カラーフィルター22との組合せにより有機電界発光素子10R,10G,10Bにおける外光の反射率を極めて小さくすることができる。よって、コントラストをより向上させることができる。
【0049】
[第2の実施の形態]
図9は本発明の第2の実施の形態に係る表示装置の断面構造を表すものである。この表示装置は、封止用基板21の駆動パネル10と反対側の表面に反射防止膜24が設けらたことを除き、第1の実施の形態で説明した表示装置と同一である。したがって、同一の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【0050】
反射防止膜24は、封止用基板21における外光の表面反射を防止するためのものである。封止用基板21を例えばガラスにより構成した場合その表面反射は4%程度であるが、カラーフィルタ22および反射光吸収膜23などにより表示装置内部での外光反射を抑制すると、封止用基板21における表面反射も無視できなくなるからである。
【0051】
反射防止膜24は、例えば、酸化ケイ素(SiO2 )と酸化チタン(TiO2 )あるいは酸化ニオブ(Nb2 O5 )とを積層した薄膜フィルターにより構成することが好ましい。
【0052】
このように本実施の形態によれば、第1の実施の形態において説明した効果に加えて、封止用基板21に反射防止膜24を設けるようにしたので、封止用基板21における外光の表面反射を小さくすることができ、コントラストを更に向上させることができる。
【0053】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、赤色フィルター22Rおよび青色フィルター22Bについては材料を選択することにより全体を紫外線透過領域とし、緑色フィルター22Gについては開口22G1などよりなる紫外線透過領域を一部に設けるようにしたが、赤色フィルター22Rおよび青色フィルター22Bについても、緑色フィルター22Gと同様に、開口などよりなる紫外線透過領域を一部に設けるようにしてもよい。
【0054】
また、上記実施の形態では、赤色フィルター22R,緑色フィルター22Gおよび青色フィルター22Bの全てに紫外線透過領域を設けるようにしたが、それらのうちの一部に設けるようにしてもよい。
【0055】
更に、上記実施の形態では、封止用基板21にカラーフィルター22および反射光吸収膜23を設ける場合について説明したが、反射光吸収膜23は必要に応じて設けられればよく、設けられていなくてもよい。
【0056】
加えて、上記実施の形態では、有機電界発光素子10R,10G,10Bの構成を具体的に挙げて説明したが、絶縁層13あるいは透明電極15Bなどの全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。なお、半透過性電極15Aを備えない場合についても本発明を適用することができるが、上記実施の形態においても説明したように、半透過性電極15Aと陽極12とを共振部とする共振器を有するようにした方が、有機電界発光素子10R,10G,10Bにおける外光の反射率を小さくすることができ、コントラストをより向上させることができるので好ましい。
【0057】
更にまた、上記実施の形態では、第1電極を陽極とし第2電極を陰極としたが、第1電極を陰極とし第2電極を陽極とするようにしてもよい。この場合、陽極の側から光を取り出すようになり、陽極が半透過性電極あるいは透明電極などにより構成される。
【0058】
加えてまた、上記実施の形態では、有機層14の材料を変えることにより赤色,緑色および青色の光を発生させるようにしたが、本発明は、色変換層(color changing mediams;CCM)を組み合わせることにより、またはカラーフィルターを組み合わせることによりこれらの光を発生させるようにした表示装置についても、適用することができる。
【0059】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の表示装置、または請求項9あるいは請求項10に記載の表示装置の製造方法によれば、封止用基板にカラーフィルターを設け、有機電界発光素子を覆うように設けた接着層により、封止パネルと駆動パネルとを接着するようにしたので、封止パネルから入射した外光が有機電界発光素子などで反射し、封止パネルから射出することを防止することができる。よって、コントラストを向上させることができる。また、接着層により有機電界発光素子を確実に封止することができ、有機電界発光素子の腐食および破損を有効に防止することができる。更に、紫外線硬化型樹脂よりなる接着層により、駆動パネルと封止パネルとを簡単に貼り合わせることができる。
【0060】
また、カラーフィルターが紫外線透過領域を有するようにしたので、封止パネルの側から紫外光を照射して接着層を容易に硬化させることができる。
【0061】
特に、請求項6記載の表示装置によれば、封止用基板に反射防止膜を設けるようにしたので、封止用基板における外光の表面反射を小さくすることができ、コントラストを更に向上させることができる。
【0062】
更に、請求項7または請求項8記載の表示装置によれば、半透過性電極と第1電極とが共振器の共振部を構成するようにしたので、発光層で発生した光を多重干渉させ、一種の狭帯域フィルタとして作用させることにより、取り出す光のスペクトルの半値幅を減少させることができ、色純度を向上させることができる。加えて、封止パネルから入射した外光についても多重干渉により減衰させることができ、カラーフィルターとの組合せにより有機電界発光素子における外光の反射率を極めて小さくすることができる。よって、コントラストをより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る表示装置の構成を表す断面図である。
【図2】図1に示した表示装置における有機電界発光素子の構成を拡大して表す断面図である。
【図3】図1に示した表示装置における有機電界発光素子の構成を拡大して表す断面図である。
【図4】図1に示した表示装置におけるカラーフィルターの構成を表す駆動パネルの側から見た平面図である。
【図5】図1に示した表示装置の製造方法を工程順に表す断面図である。
【図6】図5に続く工程を表す断面図である。
【図7】図6に続く工程を表す断面図である。
【図8】図7に続く工程を表す断面図である。
【図9】本発明の第2の実施の形態に係る表示装置の構成を表す断面図である。
【符号の説明】
10…駆動パネル、10R,10G,10B…有機電界発光素子、11…駆動用基板、12…陽極(第1電極)、13…絶縁層、13A…開口部、14…有機層、14A…正孔注入層、14B…正孔輸送層、14C…発光層、14D…電子輸送層、15…陰極(第2電極)、15A…半透過性電極、15B…透明電極、20…封止パネル、21…封止用基板、22…カラーフィルター、22R…赤色フィルター、22G…緑色フィルター、22G1…開口、22G2…周辺部、22B…青色フィルター、23…反射光吸収膜、24…反射防止膜、30…接着層
Claims (10)
- 駆動用基板に、第1電極,発光層を含む1層以上の有機層および第2電極が順次積層された複数の有機電界発光素子を有し、前記発光層で発生した光を前記第2電極の側から取り出す駆動パネルと、
この駆動パネルの前記第2電極側に対向配置され、封止用基板に赤色フィルター,緑色フィルターおよび青色フィルターよりなるカラーフィルターが設けられた封止パネルと、
この封止パネルと前記駆動パネルとの間に前記有機電界発光素子を覆うように設けられ、紫外線硬化型樹脂よりなる接着層と
を備え、
前記カラーフィルターは、300nm以上430nm以下の波長域のうちの少なくとも一部における光透過率が10%以上の紫外線透過領域を有し、
前記赤色フィルターおよび前記青色フィルターは、前記波長域のうちの少なくとも一部における光透過率が10%以上であることにより全体が前記紫外線透過領域とされており、
前記緑色フィルターの一部には、開口および前記開口の周辺部の厚みの薄い部分よりなる前記紫外線透過領域が設けられている
表示装置。 - 前記カラーフィルターは、前記封止用基板の前記駆動パネルの側に設けられた請求項1記載の表示装置。
- 前記封止パネルは、前記封止用基板に設けられた反射光吸収膜を有する請求項1記載の表示装置。
- 前記反射光吸収膜は、光学濃度が1以上の黒色の樹脂膜、または薄膜の干渉を利用した薄膜フィルターにより構成された請求項3記載の表示装置。
- 前記反射光吸収膜は、前記封止用基板の前記駆動パネルの側に設けられた請求項3記載の表示装置。
- 前記封止パネルは、前記封止用基板の前記駆動パネルと反対側に設けられた反射防止膜を有する請求項1記載の表示装置。
- 前記第2電極は、前記発光層で発生した光に対して半透過性の半透過性電極を有し、
この半透過性電極と前記第1電極とは、前記発光層で発生した光を共振させる共振器の共振部を構成している
請求項1記載の表示装置。 - 前記第1電極および前記半透過性電極で生じる反射光の位相シフトをΦ、前記第1電極と前記半透過性電極との間の光学的距離をL、前記第2電極の側から取り出す光のスペクトルのピーク波長をλとすると、
前記光学的距離Lは、数1を満たす正の最小値である請求項7記載の表示装置。
【数1】
2L/λ+Φ/2π=q (qは整数) - 封止用基板に赤色フィルター,緑色フィルターおよび青色フィルターよりなるカラーフィルタを形成することにより封止パネルを形成する工程と、
駆動用基板に、第1電極,発光層を含む1層以上の有機層および第2電極が順次積層された複数の有機電界発光素子を有し、前記発光層で発生した光を前記第2電極の側から取り出す駆動パネルを形成する工程と、
前記駆動用基板の前記有機電界発光素子を形成した側に、紫外線硬化型樹脂よりなる接着層を、前記有機電界発光素子を覆うように設ける工程と、
前記駆動パネルと前記封止パネルとを前記接着層を介して貼り合わせる工程と、
前記封止パネルの側から波長が300nm以上430nm以下の紫外線を照射することにより前記接着層を硬化させる工程と
を含み、
前記封止パネルを形成する工程において、前記カラーフィルターに、300nm以上430nm以下の波長域のうちの少なくとも一部における光透過率が10%以上の紫外線透過領域を形成し、
前記赤色フィルターおよび前記青色フィルターについては、前記波長域のうちの少なくとも一部における光透過率を10%以上とすることにより全体を前記紫外線透過領域とし、
前記緑色フィルターの一部には、開口および前記開口の周辺部の厚みの薄い部分よりなる前記紫外線透過領域を設け、
前記接着層を硬化させる工程において、前記紫外線を、前記赤色フィルターおよび前記青色フィルターを透過させることにより、前記接着層のうち前記赤色フィルターおよび前記青色フィルターに対応する領域およびその周辺を硬化させると共に、前記紫外線を、前記緑色フィルターの前記紫外線透過領域を透過させることにより、前記接着層のうち前記緑色フィルターの前記紫外線透過領域に対応する領域およびその周辺を硬化させる
表示装置の製造方法。 - 前記駆動パネルと前記封止パネルとを前記接着層を介して貼り合わせる工程と、前記封止パネルの側から前記紫外線を照射する工程との間に、前記封止パネルを移動させることにより前記封止パネル上の前記カラーフィルターと前記駆動パネル上の前記有機電界発光素子との相対位置を整合させる工程を含む
請求項9記載の表示装置の製造方法。
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