JP4791827B2 - Organic EL display device - Google Patents
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Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置に関する。 The present invention relates to an organic electroluminescence (EL) display equipment.
有機ＥＬ表示装置は自己発光表示装置であるため、視野角が広く、応答速度が速い。また、バックライトが不要であるため、薄型軽量化が可能である。これらの理由から、近年、有機ＥＬ表示装置は、液晶表示装置に代わる表示装置として注目されている。 Since the organic EL display device is a self-luminous display device, the viewing angle is wide and the response speed is fast. In addition, since a backlight is not necessary, it is possible to reduce the thickness and weight. For these reasons, in recent years, organic EL display devices have attracted attention as display devices that replace liquid crystal display devices.
ところで、有機ＥＬ素子の輝度は、これに流す電流の大きさに応じて増加する。しかしながら、電流密度を高めると、消費電力が大きくなるのに加え、有機ＥＬ素子の寿命が著しく短くなる。したがって、高輝度、低消費電力、長寿命を同時に実現するには、発光層が放出する光を有機ＥＬ素子の外部へとより効率的に取り出すこと，すなわち光の取り出し効率を向上させること，が重要である。 By the way, the luminance of the organic EL element increases in accordance with the magnitude of the current flowing therethrough. However, when the current density is increased, the power consumption is increased and the lifetime of the organic EL element is remarkably shortened. Therefore, in order to simultaneously realize high brightness, low power consumption, and long life, it is necessary to more efficiently extract light emitted from the light emitting layer to the outside of the organic EL element, that is, to improve light extraction efficiency. is important.
この問題に対し、特許文献１には、有機ＥＬ素子の一方の電極に回折格子又はゾーンプレートの機能を付与することが記載されている。しかしながら、そのような構造を採用した有機ＥＬ表示装置は製造が難しい。 For this problem, Patent Document 1 describes that one electrode of an organic EL element is provided with a function of a diffraction grating or a zone plate. However, it is difficult to manufacture an organic EL display device adopting such a structure.
高い光取り出し効率は、有機ＥＬ素子に隣接して光散乱層を配置することでも実現可能である。この構造を採用した有機ＥＬ表示装置は、製造が比較的容易である。 High light extraction efficiency can also be realized by disposing a light scattering layer adjacent to the organic EL element. An organic EL display device adopting this structure is relatively easy to manufacture.
しかしながら、本発明者らは、本発明を為すに際し、有機ＥＬ素子に隣接して光散乱層を配置した有機ＥＬ表示装置は、輝度ムラや滅点などを生じ易いことを見い出している。
本発明の目的は、有機ＥＬ素子に隣接して光散乱層を配置した有機ＥＬ表示装置で、輝度ムラ及び滅点が生じるのを抑制することにある。 An object of the present invention is to suppress the occurrence of uneven brightness and dark spots in an organic EL display device in which a light scattering layer is disposed adjacent to an organic EL element.
本発明の第１側面によると、絶縁基板と、前記絶縁基板上に配置された導体パターンと、前記導体パターンの一部を被覆すると共に前記導体パターンの他の一部に対応した位置に貫通孔が設けられ、透明膜とこの中で分散した複数の透明粒子とを含んだ光散乱層と、前記光散乱層の上面のうち前記貫通孔の開口に隣接した領域及び前記貫通孔の側壁を被覆したオーバーコート層と、前記光散乱層上に配置され、前記貫通孔を介して前記導体パターンに接続された第１電極と、前記第１電極の上方に位置した第２電極と、前記第１及び第２電極間に介在した発光層とを含んだ有機ＥＬ素子とを具備したことを特徴とする有機ＥＬ表示装置が提供される。 According to the first aspect of the present invention, an insulating substrate, a conductor pattern disposed on the insulating substrate, a part of the conductor pattern and a through hole at a position corresponding to the other part of the conductor pattern A light scattering layer including a transparent film and a plurality of transparent particles dispersed therein, and covering a region of the upper surface of the light scattering layer adjacent to the opening of the through hole and a side wall of the through hole An overcoat layer, a first electrode disposed on the light scattering layer and connected to the conductor pattern via the through-hole, a second electrode positioned above the first electrode , and the first electrode And an organic EL element including a light emitting layer interposed between the second electrodes.
本発明の第２側面によると、絶縁基板と、前記絶縁基板の上方に位置し、ソース電極及びドレイン電極を有しているＴＦＴと、前記ＴＦＴの上方に位置し、前記ドレイン電極に対応した位置で開口したパッシベーション膜と、前記パッシベーションの上方に位置し、透明膜とこの中で分散した複数の透明粒子とを含み、前記パッシベーション膜が開口した位置に、前記ドレイン電極の上面から上方へ延びた貫通孔が設けられた光散乱層と、前記光散乱層の上面のうち前記貫通孔の開口に隣接した領域及び前記貫通孔の側壁を被覆した被覆層と、前記光散乱層及び前記被覆層上に位置し、前記貫通孔内に位置した部分は下方に延びて前記ドレイン電極の上面と接触している第１電極と、前記第１電極の上方に位置した発光層と、前記発光層の上方に位置した第２電極とを具備したことを特徴とする有機ＥＬ表示装置が提供される。
According to the second aspect of the present invention, an insulating substrate, a TFT positioned above the insulating substrate and having a source electrode and a drain electrode, and positioned above the TFT and corresponding to the drain electrode A passivation film opened at a position above the passivation, including a transparent film and a plurality of transparent particles dispersed therein, and extending upward from the upper surface of the drain electrode at a position where the passivation film is opened. A light scattering layer provided with a through hole; a coating layer covering a region adjacent to the opening of the through hole and a side wall of the through hole on an upper surface of the light scattering layer; and the light scattering layer and the coating layer A portion located in the through hole extends downward and contacts the upper surface of the drain electrode; a light emitting layer located above the first electrode; and a top of the light emitting layer. Organic EL display device comprising is provided by comprising a second electrode located.
本発明によると、有機ＥＬ素子に隣接して光散乱層を配置した有機ＥＬ表示装置で、輝度ムラ及び滅点が生じるのを抑制することができる。 According to the present invention, in an organic EL display device in which a light scattering layer is disposed adjacent to an organic EL element, it is possible to suppress occurrence of luminance unevenness and dark spots.
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same referential mark is attached | subjected to the component which exhibits the same or similar function, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図１は、本発明の一態様に係る有機ＥＬ表示装置を概略的に示す平面図である。図２は、図１の表示装置に採用可能な構造の一例を概略的に示す部分断面図である。図３は、図２の構造の一部を拡大して示す部分断面図である。なお、図２では、表示装置を、その表示面，すなわち前面又は光出射面，が上方を向き、背面が下方を向くように描いている。 FIG. 1 is a plan view schematically showing an organic EL display device according to an aspect of the present invention. FIG. 2 is a partial cross-sectional view schematically showing an example of a structure that can be employed in the display device of FIG. FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a part of the structure of FIG. 2 in an enlarged manner. In FIG. 2, the display device is depicted such that its display surface, that is, the front surface or the light emitting surface faces upward, and the back surface faces downward.
図１の表示装置は、アクティブマトリクス型駆動方式を採用した上面発光型の有機ＥＬ表示装置である。この有機ＥＬ表示装置は、例えば、ガラス基板などの光透過性を有する絶縁基板ＳＵＢを含んでいる。 The display device of FIG. 1 is a top emission organic EL display device that employs an active matrix driving method. This organic EL display device includes, for example, an insulating substrate SUB having optical transparency such as a glass substrate.
基板ＳＵＢ上には、図２及び図３に示すアンダーコート層ＵＣとして、例えば、ＳｉＮx層とＳｉＯx層とが順次積層されている。 On the substrate SUB, for example, a SiN x layer and a SiO x layer are sequentially laminated as the undercoat layer UC shown in FIGS. 2 and 3.
アンダーコート層ＵＣ上では、例えばソース及びドレインが形成されたポリシリコン層である半導体層ＳＣが配列している。 On the undercoat layer UC, for example, a semiconductor layer SC that is a polysilicon layer in which a source and a drain are formed is arranged.
半導体層ＳＣは、ゲート絶縁膜ＧＩで被覆されている。ゲート絶縁膜ＧＩは、例えばＴＥＯＳ（tetraethyl orthosilicate）などを用いて形成され得る。 The semiconductor layer SC is covered with a gate insulating film GI. The gate insulating film GI can be formed using, for example, TEOS (tetraethyl orthosilicate).
ゲート絶縁膜ＧＩ上では、ゲートＧＥが配列している。半導体層ＳＣとゲートＧＥとゲート絶縁膜ＧＩとは、トップゲート型のＴＦＴを構成している。本態様では、これらＴＦＴは、ｐチャネルＴＦＴであり、図１の画素ＰＸが含む駆動制御素子ＤＲ及びスイッチＳＷａ乃至ＳＷｃとして利用している。 On the gate insulating film GI, the gates GE are arranged. The semiconductor layer SC, the gate GE, and the gate insulating film GI constitute a top gate type TFT. In this embodiment, these TFTs are p-channel TFTs, and are used as the drive control element DR and switches SWa to SWc included in the pixel PX of FIG.
ゲート絶縁膜ＧＩ上には、走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２がさらに配置されている。走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２は、各々が画素ＰＸの行方向（Ｘ方向）に延びており、画素ＰＸの列方向（Ｙ方向）に交互に配列している。これら走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２は、走査信号線ドライバＹＤＲに接続されている。 On the gate insulating film GI, scanning signal lines SL1 and SL2 are further arranged. Each of the scanning signal lines SL1 and SL2 extends in the row direction (X direction) of the pixels PX, and is alternately arranged in the column direction (Y direction) of the pixels PX. These scanning signal lines SL1 and SL2 are connected to the scanning signal line driver YDR.
ゲート絶縁膜ＧＩ上では、後述するキャパシタＣの下部電極（図示せず）がさらに配列している。下部電極は、駆動制御素子ＤＲのゲートＧＥに接続されている。 On the gate insulating film GI, lower electrodes (not shown) of capacitors C described later are further arranged. The lower electrode is connected to the gate GE of the drive control element DR.
ゲートＧＥと走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２と下部電極とは、同一の工程で形成可能である。これらの材料としては、例えば、モリブデンとタングステンとの合金を使用することができる。 The gate GE, the scanning signal lines SL1 and SL2, and the lower electrode can be formed in the same process. As these materials, for example, an alloy of molybdenum and tungsten can be used.
ゲート絶縁膜ＧＩ、ゲートＧＥ、走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２、並びに下部電極は、図２及び図３に示す層間絶縁膜ＩＩで被覆されている。層間絶縁膜ＩＩは、例えばプラズマＣＶＤ法などにより成膜されたＳｉＯxなどからなる。この層間絶縁膜ＩＩのうち下部電極上の部分は、キャパシタＣの誘電体層として利用する。 The gate insulating film GI, the gate GE, the scanning signal lines SL1 and SL2, and the lower electrode are covered with an interlayer insulating film II shown in FIGS. The interlayer insulating film II is made of, for example, SiO x formed by a plasma CVD method or the like. A portion of the interlayer insulating film II on the lower electrode is used as a dielectric layer of the capacitor C.
層間絶縁膜ＩＩ上では、図２と図３とに示すソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥが配列している。ソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥは、層間絶縁膜ＩＩに設けられたコンタクトホールを介してＴＦＴのソース及びドレインに電気的に接続されている。 On the interlayer insulating film II, the source electrode SE and the drain electrode DE shown in FIGS. 2 and 3 are arranged. The source electrode SE and the drain electrode DE are electrically connected to the source and drain of the TFT through contact holes provided in the interlayer insulating film II.
層間絶縁膜ＩＩ上には、図１に示す映像信号線ＤＬ及び電源線ＰＳＬがさらに配置されている。映像信号線ＤＬは、図１に示すように、各々がＹ方向に延びており、Ｘ方向に配列している。これら映像信号線ＤＬは、映像信号線ドライバＸＤＲに接続されている。また、電源線ＰＳＬは、本態様では、各々がＹ方向に延びており、Ｘ方向に配列している。 A video signal line DL and a power supply line PSL shown in FIG. 1 are further arranged on the interlayer insulating film II. As shown in FIG. 1, each video signal line DL extends in the Y direction and is arranged in the X direction. These video signal lines DL are connected to a video signal line driver XDR. Further, in this embodiment, the power supply lines PSL each extend in the Y direction and are arranged in the X direction.
層間絶縁膜ＩＩ上では、図１に示すキャパシタＣの上部電極（図示せず）がさらに配列している。上部電極は、定電位端子ＮＤ１’に接続されている。 On the interlayer insulating film II, upper electrodes (not shown) of the capacitor C shown in FIG. 1 are further arranged. The upper electrode is connected to the constant potential terminal ND1 '.
上部電極と映像信号線ＤＬと電源線ＰＳＬとソース電極ＳＥとドレイン電極ＤＥとは、同一工程で形成可能である。これらは、例えば、Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏの三層構造を有している。 The upper electrode, the video signal line DL, the power supply line PSL, the source electrode SE, and the drain electrode DE can be formed in the same process. These have, for example, a three-layer structure of Mo / Al / Mo.
ソース電極ＳＥ、ドレイン電極ＤＥ、映像信号線ＤＬ、電源線ＰＳＬ、及び上部電極は、図２及び図３に示すパッシベーション膜ＰＳで被覆されている。パッシベーション膜ＰＳは、例えばＳｉＮxなどからなる。 The source electrode SE, the drain electrode DE, the video signal line DL, the power supply line PSL, and the upper electrode are covered with the passivation film PS shown in FIGS. The passivation film PS is made of, for example, SiN x .
パッシベーション膜ＰＳ上では、図２に示す反射層ＲＦが配列している。反射層ＲＦの材料としては、例えばアルミニウムなどの金属又は合金を使用することができる。 On the passivation film PS, the reflective layers RF shown in FIG. 2 are arranged. As a material of the reflective layer RF, for example, a metal such as aluminum or an alloy can be used.
パッシベーション膜ＰＳ及び反射層ＲＦは、光散乱層ＬＳで被覆されている。光散乱層ＬＳは、透明膜ＴＭと、この中で分散すると共に透明膜ＴＭとは屈折率が異なる複数の透明粒子ＰＴＣとを含んでいる。透明膜ＴＭは、例えば透明樹脂からなる。透明粒子ＰＴＣは、例えば、透明無機材料又は透明樹脂からなる。典型的には、透明粒子ＰＴＣは透明無機材料からなり、透明膜ＴＭと比較して屈折率がより大きい。ここでは、一例として、透明粒子ＰＴＣは、透明膜ＴＭと比較して屈折率がより大きいこととする。 The passivation film PS and the reflective layer RF are covered with a light scattering layer LS. The light scattering layer LS includes a transparent film TM and a plurality of transparent particles PTC that are dispersed therein and have a refractive index different from that of the transparent film TM. The transparent film TM is made of, for example, a transparent resin. The transparent particles PTC are made of, for example, a transparent inorganic material or a transparent resin. Typically, the transparent particles PTC are made of a transparent inorganic material and have a higher refractive index than the transparent film TM. Here, as an example, the transparent particles PTC have a higher refractive index than the transparent film TM.
パッシベーション膜ＰＳ及び光散乱層ＬＳには、スイッチＳＷａのドレインに接続されたドレイン電極ＤＥに対応した位置に貫通孔が形成されている。これら貫通孔は、順テーパ状である。 A through-hole is formed in the passivation film PS and the light scattering layer LS at a position corresponding to the drain electrode DE connected to the drain of the switch SWa. These through holes are forward tapered.
各貫通孔の側壁は、オーバーコート層ＯＣで被覆されている。本態様では、オーバーコート層ＯＣは、光散乱層ＬＳの上面のうち貫通孔の開口近傍の領域もさらに被覆している。オーバーコート層ＯＣの材料としては、例えば、アクリル樹脂などの樹脂を使用することができる。 The side wall of each through hole is covered with an overcoat layer OC. In this embodiment, the overcoat layer OC further covers a region in the vicinity of the opening of the through hole on the upper surface of the light scattering layer LS. As the material of the overcoat layer OC, for example, a resin such as an acrylic resin can be used.
パッシベーション膜ＰＳ上では、前面電極として、光透過性の画素電極ＰＥが配列している。各画素電極ＰＥは、図２及び図３に示すように、先の貫通孔を介して、スイッチＳＷａのドレイン電極ＤＥに接続されている。 On the passivation film PS, light-transmissive pixel electrodes PE are arranged as front electrodes. As shown in FIGS. 2 and 3, each pixel electrode PE is connected to the drain electrode DE of the switch SWa through the previous through hole.
画素電極ＰＥは、本態様では陽極である。画素電極ＰＥの材料としては、例えば、ＩＴＯ（indium tin oxide）などの透明導電性酸化物を使用することができる。 The pixel electrode PE is an anode in this embodiment. As a material of the pixel electrode PE, for example, a transparent conductive oxide such as ITO (indium tin oxide) can be used.
パッシベーション膜ＰＳ上には、さらに、隔壁絶縁層ＰＩが配置されている。隔壁絶縁層ＰＩには、画素電極ＰＥに対応した位置に貫通孔が設けられているか、或いは、画素電極ＰＥが形成する列又は行に対応した位置にスリットが設けられている。ここでは、一例として、隔壁絶縁層ＰＩには、画素電極ＰＥに対応した位置に貫通孔が設けられていることとする。 A partition insulating layer PI is further disposed on the passivation film PS. In the partition insulating layer PI, a through hole is provided at a position corresponding to the pixel electrode PE, or a slit is provided at a position corresponding to a column or row formed by the pixel electrode PE. Here, as an example, the partition insulating layer PI is provided with a through hole at a position corresponding to the pixel electrode PE.
隔壁絶縁層ＰＩは、例えば、有機絶縁層である。隔壁絶縁層ＰＩは、例えば、フォトリソグラフィ技術を用いて形成することができる。 The partition insulating layer PI is, for example, an organic insulating layer. The partition insulating layer PI can be formed using, for example, a photolithography technique.
画素電極ＰＥ上には、活性層として、発光層を含んだ有機物層ＯＲＧが配置されている。発光層は、例えば、発光色が赤色、緑色、又は青色のルミネセンス性有機化合物を含んだ薄膜である。この有機物層ＯＲＧは、発光層に加え、正孔注入層、正孔輸送層、正孔ブロッキング層、電子輸送層、電子注入層などもさらに含むことができる。 On the pixel electrode PE, an organic layer ORG including a light emitting layer is disposed as an active layer. The light emitting layer is, for example, a thin film containing a luminescent organic compound whose emission color is red, green, or blue. The organic layer ORG can further include a hole injection layer, a hole transport layer, a hole blocking layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and the like in addition to the light emitting layer.
隔壁絶縁層ＰＩ及び有機物層ＯＲＧは、背面電極である対向電極ＣＥで被覆されている。対向電極ＣＥは、画素ＰＸ間で互いに接続された共通電極であり、本態様では光反射性の陰極である。対向電極ＣＥは、例えば、パッシベーション膜ＰＳと隔壁絶縁層ＰＩとに設けられたコンタクトホールを介して、映像信号線ＤＬと同一の層上に形成された電極配線（図示せず）に電気的に接続されている。各々の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、画素電極ＰＥ、有機物層ＯＲＧ及び対向電極ＣＥで構成されている。 The partition insulating layer PI and the organic layer ORG are covered with a counter electrode CE that is a back electrode. The counter electrode CE is a common electrode connected to each other between the pixels PX, and is a light-reflective cathode in this embodiment. The counter electrode CE is electrically connected to an electrode wiring (not shown) formed on the same layer as the video signal line DL through, for example, a contact hole provided in the passivation film PS and the partition insulating layer PI. It is connected. Each organic EL element OLED includes a pixel electrode PE, an organic layer ORG, and a counter electrode CE.
各画素ＰＸは、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤと画素回路とを含んでいる。本態様では、画素回路は、図１に示すように、駆動制御素子ＤＲと、出力制御スイッチＳＷａと、映像信号供給制御スイッチＳＷｂと、ダイオード接続スイッチＳＷｃと、キャパシタＣとを含んでいる。上記の通り、本態様では、駆動制御素子ＤＲ及びスイッチＳＷａ乃至ＳＷｃはｐチャネルＴＦＴである。また、本態様では、映像信号供給制御スイッチＳＷｂとダイオード接続スイッチＳＷｃとは、駆動制御素子ＤＲのドレインと映像信号線ＤＬと駆動制御素子ＤＲのゲートとの接続状態を、それらが互いに接続された第１状態と、それらが互いから遮断された第２状態との間で切り替えるスイッチ群を構成している。 Each pixel PX includes an organic EL element OLED and a pixel circuit. In this aspect, the pixel circuit includes a drive control element DR, an output control switch SWa, a video signal supply control switch SWb, a diode connection switch SWc, and a capacitor C, as shown in FIG. As described above, in this embodiment, the drive control element DR and the switches SWa to SWc are p-channel TFTs. In this embodiment, the video signal supply control switch SWb and the diode connection switch SWc are connected to each other in the connection state between the drain of the drive control element DR, the video signal line DL, and the gate of the drive control element DR. The switch group which switches between a 1st state and the 2nd state from which they were interrupted | blocked from each other is comprised.
駆動制御素子ＤＲと出力制御スイッチＳＷａと有機ＥＬ素子ＯＬＥＤとは、第１電源端子ＮＤ１と第２電源端子ＮＤ２との間で、この順に直列に接続されている。本態様では、第１電源端子ＮＤ１は高電位電源端子であり、第２電源端子ＮＤ２は低電位電源端子である。 The drive control element DR, the output control switch SWa, and the organic EL element OLED are connected in series in this order between the first power supply terminal ND1 and the second power supply terminal ND2. In this aspect, the first power supply terminal ND1 is a high potential power supply terminal, and the second power supply terminal ND2 is a low potential power supply terminal.
出力制御スイッチＳＷａのゲートは、走査信号線ＳＬ１に接続されている。映像信号供給制御スイッチＳＷｂは映像信号線ＤＬと駆動制御素子ＤＲのドレインとの間に接続されており、そのゲートは走査信号線ＳＬ２に接続されている。ダイオード接続スイッチＳＷｃは駆動制御素子ＤＲのドレインとゲートとの間に接続されており、そのゲートは走査信号線ＳＬ２に接続されている。キャパシタＣは、駆動制御素子ＤＲのゲートと定電位端子ＮＤ１’との間に接続されている。 The gate of the output control switch SWa is connected to the scanning signal line SL1. The video signal supply control switch SWb is connected between the video signal line DL and the drain of the drive control element DR, and its gate is connected to the scanning signal line SL2. The diode connection switch SWc is connected between the drain and gate of the drive control element DR, and the gate is connected to the scanning signal line SL2. The capacitor C is connected between the gate of the drive control element DR and the constant potential terminal ND1 '.
なお、この有機ＥＬ表示装置のうち絶縁基板ＳＵＢから画素電極ＰＥまでの構造がアレイ基板に相当している。アレイ基板は、隔壁絶縁層ＰＩをさらに含むことができる。また、アレイ基板は、映像信号線ドライバＸＤＲ及び走査信号線ドライバＹＤＲをさらに含むことができる。 In this organic EL display device, the structure from the insulating substrate SUB to the pixel electrode PE corresponds to the array substrate. The array substrate may further include a partition insulating layer PI. The array substrate may further include a video signal line driver XDR and a scanning signal line driver YDR.
この有機ＥＬ表示装置で画像を表示する場合、例えば、走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２の各々を線順次駆動する。そして、或る画素ＰＸに映像信号を書き込む書込期間では、まず、走査信号線ドライバＹＤＲから、先の画素ＰＸが接続された走査信号線ＳＬ１にスイッチＳＷａを開く走査信号を電圧信号として出力し、続いて、先の画素ＰＸが接続された走査信号線ＳＬ２にスイッチＳＷｂ及びＳＷｃを閉じる走査信号を電圧信号として出力する。この状態で、映像信号線ドライバＸＤＲから、先の画素ＰＸが接続された映像信号線ＤＬに映像信号を電流信号として出力し、駆動制御素子ＤＲのゲート−ソース間電圧を、先の映像信号に対応した大きさに設定する。その後、走査信号線ドライバＹＤＲから、先の画素ＰＸが接続された走査信号線ＳＬ２にスイッチＳＷｂ及びＳＷｃを開く走査信号を電圧信号として出力し、続いて、先の画素ＰＸが接続された走査信号線ＳＬ１にスイッチＳＷａを閉じる走査信号を電圧信号として出力する。 When an image is displayed on this organic EL display device, for example, each of the scanning signal lines SL1 and SL2 is line-sequentially driven. In a writing period in which a video signal is written to a certain pixel PX, first, a scanning signal for opening the switch SWa is output as a voltage signal from the scanning signal line driver YDR to the scanning signal line SL1 to which the previous pixel PX is connected. Subsequently, a scanning signal for closing the switches SWb and SWc is output as a voltage signal to the scanning signal line SL2 to which the previous pixel PX is connected. In this state, the video signal line driver XDR outputs the video signal as a current signal to the video signal line DL to which the previous pixel PX is connected, and the gate-source voltage of the drive control element DR is converted to the previous video signal. Set to the corresponding size. Thereafter, a scanning signal for opening the switches SWb and SWc is output as a voltage signal from the scanning signal line driver YDR to the scanning signal line SL2 to which the previous pixel PX is connected, and then the scanning signal to which the previous pixel PX is connected. A scanning signal for closing the switch SWa is output as a voltage signal to the line SL1.
スイッチＳＷａを閉じている有効表示期間では、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤには、駆動制御素子ＤＲのゲート−ソース間電圧に対応した大きさの駆動電流が流れる。有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、駆動電流の大きさに対応した輝度で発光する。 In the effective display period in which the switch SWa is closed, a drive current having a magnitude corresponding to the gate-source voltage of the drive control element DR flows through the organic EL element OLED. The organic EL element OLED emits light with a luminance corresponding to the magnitude of the drive current.
この有機ＥＬ表示装置では、光散乱層ＬＳは、以下に説明するように、光の取り出し効率を高める役割を果たす。 In this organic EL display device, the light scattering layer LS plays a role of increasing light extraction efficiency, as will be described below.
光散乱層ＬＳを省略した場合、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの発光層が放出する光の一部は、画素電極ＰＥと有機物層ＯＲＧとの積層体又は画素電極ＰＥと有機物層ＯＲＧと対向電極ＣＥの積層体（以下、導波層という）内で反射又は全反射を繰り返しながら膜面方向に伝播する。この膜面方向に伝播する光は、導波層の主面に対する入射角が大きいと、外部に取り出すことができない。 When the light scattering layer LS is omitted, a part of the light emitted from the light emitting layer of the organic EL element OLED is a laminate of the pixel electrode PE and the organic layer ORG or a laminate of the pixel electrode PE, the organic layer ORG, and the counter electrode CE. It propagates in the direction of the film surface while repeating reflection or total reflection in the body (hereinafter referred to as a waveguide layer). The light propagating in the film surface direction cannot be extracted outside if the incident angle with respect to the main surface of the waveguide layer is large.
図２の構造では、導波層の近傍に光散乱層ＬＳを配置している。また、透明粒子ＰＴＣから画素電極ＰＥまでの距離の最小値は、画素電極ＰＥと透明膜ＴＭとの界面に臨界角よりも大きな入射角で入射したときに生じるエバネッセント波のしみ出し深さの最大値未満である。そのため、このエバネッセント波の少なくとも一部は、透明膜ＴＭと透明粒子ＰＴＣとの界面で伝播光へと変換され、反射層ＲＦへ向けて進行する。なお、「エバネッセント波のしみ出し深さ」は、上記界面におけるエバネッセント波のエネルギーを１としたときに、エバネッセント波のエネルギーが１／ｅにまで減少する深さを意味する。 In the structure of FIG. 2, the light scattering layer LS is disposed in the vicinity of the waveguide layer. Further, the minimum value of the distance from the transparent particle PTC to the pixel electrode PE is the maximum of the penetration depth of the evanescent wave generated when entering the interface between the pixel electrode PE and the transparent film TM at an incident angle larger than the critical angle. Is less than the value. Therefore, at least a part of the evanescent wave is converted into propagating light at the interface between the transparent film TM and the transparent particles PTC and travels toward the reflective layer RF. The “evanescent wave seepage depth” means a depth at which the energy of the evanescent wave is reduced to 1 / e when the energy of the evanescent wave at the interface is 1.
この伝播光は、透明膜ＴＭと透明粒子ＰＴＣとの界面を通過する毎に進行方向を変化させる。それゆえ、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤへと戻った伝播光の少なくとも一部は、界面に臨界角よりも小さな入射角で入射する。したがって、発光層が放出する光を、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの外部へと、より高い効率で取り出すことが可能となる。 This propagating light changes its traveling direction every time it passes through the interface between the transparent film TM and the transparent particles PTC. Therefore, at least a part of the propagating light that has returned to the organic EL element OLED enters the interface at an incident angle smaller than the critical angle. Therefore, the light emitted from the light emitting layer can be extracted to the outside of the organic EL element OLED with higher efficiency.
さて、この有機ＥＬ表示装置は、オーバーコート層ＯＣを省略した有機ＥＬ表示装置と比較して輝度ムラ及び滅点が生じ難い。これについて、以下に説明する。 Now, in this organic EL display device, luminance unevenness and dark spots are less likely to occur compared to an organic EL display device in which the overcoat layer OC is omitted. This will be described below.
図４は、比較例に係る有機ＥＬ表示装置の構造を概略的に示す部分断面図である。図５は、図４の構造の一部を拡大して示す部分断面図である。比較例に係る有機ＥＬ表示装置は、オーバーコート層ＯＣを省略したこと以外は、図１乃至図３を参照して説明した有機ＥＬ表示装置と同様の構造を有している。 FIG. 4 is a partial cross-sectional view schematically showing the structure of an organic EL display device according to a comparative example. FIG. 5 is a partial sectional view showing a part of the structure of FIG. 4 in an enlarged manner. The organic EL display device according to the comparative example has the same structure as the organic EL display device described with reference to FIGS. 1 to 3 except that the overcoat layer OC is omitted.
貫通孔が設けられた光散乱層ＬＳは、例えば、透明粒子ＰＴＣと感光性樹脂とを含有した塗工液をパッシベーション膜ＰＳ上に塗布し、塗膜をパターン露光及び現像することにより得られる。或いは、パッシベーション膜ＰＳ上に透明膜ＴＭと透明粒子ＰＴＣとを含有した光散乱層ＬＳ及びレジストパターンを順次形成し、レジストパターンをマスクとして用いて光散乱層ＬＳをエッチングすることにより得られる。 The light scattering layer LS provided with the through holes is obtained, for example, by applying a coating liquid containing transparent particles PTC and a photosensitive resin on the passivation film PS, and pattern exposure and development of the coating film. Alternatively, the light scattering layer LS and the resist pattern containing the transparent film TM and the transparent particles PTC are sequentially formed on the passivation film PS, and the light scattering layer LS is etched using the resist pattern as a mask.
前者の方法によると、透明粒子ＰＴＣと感光性樹脂との現像液に対する溶解性の相違に起因して、光散乱層ＬＳの貫通孔の側壁は、図３及び図５に示すように凸凹になる。また、後者の方法によると、透明膜ＴＭと透明粒子ＰＴＣとのエッチング速度の相違に起因して、光散乱層ＬＳの貫通孔の側壁は、図３及び図５に示すように凸凹になる。そのため、図４及び図５に示すようにオーバーコート層ＯＣを省略した場合、光散乱層ＬＳの貫通孔内で、画素電極ＰＥの厚さが不均一になるか、又は、画素電極ＰＥに不連続部を生じる可能性がある。 According to the former method, due to the difference in solubility in the developer between the transparent particles PTC and the photosensitive resin, the side walls of the through holes of the light scattering layer LS are uneven as shown in FIGS. . Further, according to the latter method, due to the difference in etching rate between the transparent film TM and the transparent particles PTC, the side wall of the through hole of the light scattering layer LS becomes uneven as shown in FIGS. Therefore, when the overcoat layer OC is omitted as shown in FIG. 4 and FIG. 5, the thickness of the pixel electrode PE becomes non-uniform in the through hole of the light scattering layer LS or is not applied to the pixel electrode PE. Continuation may occur.
光散乱層ＬＳの貫通孔側壁の凹凸形状は、貫通孔毎に異なる。そのため、前者の場合、画素電極ＰＥのうち光散乱層ＬＳの貫通孔内に位置した部分の抵抗値が画素ＰＸ間でばらつき、表示ムラを生じる。また、後者の場合、画素電極ＰＥのうち光散乱層ＬＳの上面を被覆している部分への電力供給が不可能となり、滅点を生じることとなる。 The uneven shape of the through hole side wall of the light scattering layer LS is different for each through hole. Therefore, in the former case, the resistance value of the portion of the pixel electrode PE located in the through hole of the light scattering layer LS varies between the pixels PX, and display unevenness occurs. In the latter case, it becomes impossible to supply power to the portion of the pixel electrode PE that covers the upper surface of the light scattering layer LS, resulting in a dark spot.
これに対し、図２及び図３に示すように光散乱層ＬＳの貫通孔側壁をオーバーコート層ＯＣで被覆すると、貫通孔側壁の凹凸が有機ＥＬ素子ＯＬＥＤへの電力供給に与える影響を小さくすることができる。したがって、本態様に係る有機ＥＬ表示装置は、オーバーコート層ＯＣを省略した有機ＥＬ表示装置と比較して輝度ムラ及び滅点が生じ難い。 On the other hand, when the through-hole side wall of the light scattering layer LS is covered with the overcoat layer OC as shown in FIGS. 2 and 3, the influence of the unevenness of the through-hole side wall on the power supply to the organic EL element OLED is reduced. be able to. Therefore, the organic EL display device according to this aspect is less likely to cause luminance unevenness and dark spots as compared with the organic EL display device in which the overcoat layer OC is omitted.
透明粒子ＰＴＣの平均粒径は例えば約０．０３μｍ乃至約１μｍの範囲内とし、オーバーコート層ＯＣの厚さは例えば約２００ｎｍ乃至約５μｍとする。典型的には、透明粒子ＰＴＣの平均粒径は典型的には約０．３μｍとし、オーバーコート層ＯＣの厚さは約１μｍとする。 The average particle diameter of the transparent particles PTC is, for example, in the range of about 0.03 μm to about 1 μm, and the thickness of the overcoat layer OC is, for example, about 200 nm to about 5 μm. Typically, the average particle diameter of the transparent particles PTC is typically about 0.3 μm, and the thickness of the overcoat layer OC is about 1 μm.
本態様では、画素電極ＰＥとドレイン電極ＤＥとを接続するための貫通孔の側壁をオーバーコート層ＯＣで被覆したが、他の貫通孔の側壁をオーバーコート層ＯＣで被覆してもよい。例えば、対向電極ＣＥと電極又は配線とを接続するための貫通孔の側壁をオーバーコート層ＯＣで被覆してもよい。 In this embodiment, the side wall of the through hole for connecting the pixel electrode PE and the drain electrode DE is covered with the overcoat layer OC, but the side wall of another through hole may be covered with the overcoat layer OC. For example, the side wall of the through hole for connecting the counter electrode CE and the electrode or wiring may be covered with the overcoat layer OC.
本態様では、本発明を下面発光型の有機ＥＬ表示装置に適用したが、本発明は上面発光型の有機ＥＬ表示装置にも適用可能である。また、本態様では、画素回路に映像信号として電流信号を書き込む構成を採用したが、画素回路に映像信号として電圧信号を書き込む構成を採用することも可能である。 In this embodiment, the present invention is applied to a bottom emission type organic EL display device, but the present invention is also applicable to a top emission type organic EL display device. Further, in this aspect, the configuration in which the current signal is written as the video signal in the pixel circuit is adopted, but the configuration in which the voltage signal is written in the pixel circuit as the video signal can also be adopted.
Ｃ…キャパシタ、ＣＥ…対向電極、ＤＥ…ドレイン電極、ＤＬ…映像信号線、ＤＲ…駆動制御素子、ＧＥ…ゲート、ＧＩ…ゲート絶縁膜、ＩＩ…層間絶縁膜、ＬＳ…光散乱層、ＮＤ１…電源端子、ＮＤ１’…定電位端子、ＮＤ２…電源端子、ＯＣ…オーバーコート層、ＯＬＥＤ…有機ＥＬ素子、ＯＲＧ…有機物層、ＰＥ…画素電極、ＰＩ…隔壁絶縁層、ＰＳ…パッシベーション膜、ＰＳＬ…電源線、ＰＴＣ…透明粒子、ＰＸ…画素、ＲＦ…反射層、ＳＣ…半導体層、ＳＥ…ソース電極、ＳＬ１…走査信号線、ＳＬ２…走査信号線、ＳＵＢ…絶縁基板、ＳＷａ…スイッチ、ＳＷｂ…スイッチ、ＳＷｃ…スイッチ、ＴＭ…透明膜、ＵＣ…アンダーコート層、ＸＤＲ…映像信号線ドライバ、ＹＤＲ…走査信号線ドライバ。 C ... capacitor, CE ... counter electrode, DE ... drain electrode, DL ... video signal line, DR ... drive control element, GE ... gate, GI ... gate insulating film, II ... interlayer insulating film, LS ... light scattering layer, ND1 ... Power supply terminal, ND1 '... constant potential terminal, ND2 ... power supply terminal, OC ... overcoat layer, OLED ... organic EL element, ORG ... organic substance layer, PE ... pixel electrode, PI ... partition insulating layer, PS ... passivation film, PSL ... Power line, PTC ... transparent particles, PX ... pixel, RF ... reflective layer, SC ... semiconductor layer, SE ... source electrode, SL1 ... scan signal line, SL2 ... scan signal line, SUB ... insulating substrate, SWa ... switch, SWb ... Switch, SWc ... Switch, TM ... Transparent film, UC ... Undercoat layer, XDR ... Video signal line driver, YDR ... Scanning signal line driver.
Claims (4)
前記絶縁基板上に配置された導体パターンと、
前記導体パターンの一部を被覆すると共に前記導体パターンの他の一部に対応した位置に貫通孔が設けられ、透明膜とこの中で分散した複数の透明粒子とを含んだ光散乱層と、
前記光散乱層の上面のうち前記貫通孔の開口に隣接した領域及び前記貫通孔の側壁を被覆したオーバーコート層と、
前記光散乱層上に配置され、前記貫通孔を介して前記導体パターンに接続された第１電極と、前記第１電極の上方に位置した第２電極と、前記第１及び第２電極間に介在した発光層とを含んだ有機ＥＬ素子とを具備したことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。 An insulating substrate;
A conductor pattern disposed on the insulating substrate;
A light scattering layer that covers a part of the conductor pattern and has a through hole at a position corresponding to the other part of the conductor pattern, and includes a transparent film and a plurality of transparent particles dispersed therein,
An overcoat layer covering a region of the upper surface of the light scattering layer adjacent to the opening of the through hole and a side wall of the through hole;
A first electrode disposed on the light scattering layer and connected to the conductor pattern via the through hole, a second electrode positioned above the first electrode, and between the first and second electrodes An organic EL display device comprising an organic EL element including an interposed light emitting layer.
前記絶縁基板の上方に位置し、ソース電極及びドレイン電極を有しているＴＦＴと、 A TFT located above the insulating substrate and having a source electrode and a drain electrode;
前記ＴＦＴの上方に位置し、前記ドレイン電極に対応した位置で開口したパッシベーション膜と、 A passivation film located above the TFT and opened at a position corresponding to the drain electrode;
前記パッシベーションの上方に位置し、透明膜とこの中で分散した複数の透明粒子とを含み、前記パッシベーション膜が開口した位置に、前記ドレイン電極の上面から上方へ延びた貫通孔が設けられた光散乱層と、 Light that is located above the passivation, includes a transparent film and a plurality of transparent particles dispersed therein, and is provided with a through-hole extending upward from the upper surface of the drain electrode at a position where the passivation film is opened A scattering layer;
前記光散乱層の上面のうち前記貫通孔の開口に隣接した領域及び前記貫通孔の側壁を被覆した被覆層と、 A coating layer covering the region adjacent to the opening of the through hole and the side wall of the through hole in the upper surface of the light scattering layer;
前記光散乱層及び前記被覆層上に位置し、前記貫通孔内に位置した部分は下方に延びて前記ドレイン電極の上面と接触している第１電極と、 A first electrode located on the light scattering layer and the covering layer, a portion located in the through hole extending downward and contacting the upper surface of the drain electrode;
前記第１電極の上方に位置した発光層と、 A light emitting layer positioned above the first electrode;
前記発光層の上方に位置した第２電極と A second electrode located above the light emitting layer;
を具備したことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。An organic EL display device comprising:
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