JP5696196B2 - 反射防止フィルム及び表示装置 - Google Patents

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    • G02F2201/38Anti-reflection arrangements

Description

本発明は、反射防止機能を有する反射防止フィルム及び表示装置に関する。
各種ディスプレイ(液晶ディスプレイ、エレクトロルミネセンス(Electro Lu
minescence、以下「EL」ともいう)ディスプレイなど)を有する表示装置に
おいて、外光の表面反射による景色の写り込みなどにより表示画面が見えにくくなり、視
認性が低下してしまうことがある。これは表示装置の大型化や野外での使用に際し、特に
顕著な問題となる。
このような外光の反射を防止するために表示装置の表示画面に反射防止膜を設ける方法が
行われている。例えば、反射防止膜として、広く可視光の波長領域に対して有効であるよ
うに屈折率の異なる層を積層し多層構造とする方法がある(例えば、特許文献1参照。)
。多層構造とすることによって、積層する層の界面での反射された外光が互いに干渉して
相殺し合い反射防止効果が得られる。
また、反射防止構造体として、基板上に微細な円錐形状やピラミッド状の突起を配列し基
板表面での反射率を減少させている(例えば、特許文献2参照。)。
特開2003−248102号公報 特開2004−85831号公報
しかしながら上記のような多層構造では、層界面で反射された外光のうち相殺できなかっ
た光は反射光として視認側に放射されてしまう。互いに外光が相殺するようにするには、
積層する膜の材料の光学特性や膜厚等を精密に制御する必要があり、様々な角度から入射
する外光全てに対して反射防止処理を施すことは困難であった。また、円錐形状やピラミ
ッド状の反射防止構造体における反射防止機能であっても十分ではなかった。
以上のことより、従来の反射防止膜では機能に限界があり、より反射防止機能の高い反射
防止膜、及びそのような反射防止機能を有する表示装置が求められている。
本発明は、より外光の反射を軽減できる反射防止機能を有した視認性の優れた反射防止フ
ィルム(基板)、及び表示装置を提供することを目的とする。
本発明は、隣接する複数の錐形状の凸部(以下、錐形凸部という)を幾何学的に具備する
ことによって、光の反射を防止する。表示画面表面側より外側(空気側)へ向かって錐形
という物理的な形状によって屈折率が変化していることを特徴とする。かつ複数の錐形凸
部間を埋めるように錐形凸部の屈折率より低い屈折率を有する材料で形成される保護層を
設けることを特徴とする。複数の錐形凸部の間とは、錐形凸部が配列することによって形
成される凹面部である。
錐形凸部として六角錐形状の凸部(以下、六角錐形凸部ともいう)が好ましく、複数の六
角錐形凸部は隙間無く充填して設けることができ、かつ底面に対して6つの側面がそれぞ
れ異なる角度で設けられているために多方向に光を効率よく散乱することができる。一つ
の錐形凸部は、周囲を他の錐形凸部に囲まれており、その一つの錐形凸部において錐形を
成す各底辺は、それぞれ隣接する他の錐形凸部において錐形を成す一つの底辺と共有して
いる。つまりその一つの錐形凸部において錐形の底面の各辺は、それぞれ隣接する他の錐
形凸部と共有されている。
本発明における六角錐形状の凸部は隙間無く最密に充填して設けることが可能な形状であ
り、そのような形状のなかでも最多な側面を有し、光を効率よく多方向に散乱することの
できる高い反射防止機能を有する最適な形状である。
本発明において、複数の錐形凸部の頂部の間隔は350nm以下、複数の錐形凸部の高さ
は800nm以上であると好ましい。また、設けられる表示画面上において単位面積あた
りの複数の錐形凸部の底面の充填率(表示画面上において充填する(占める)割合)は8
0%以上、好ましくは90%以上であると好ましい。充填率とは、表示画面における錐形
凸部の形成領域の割合であり、充填率が80%以上であると、錐形凸部が形成されない平
面(表示画面に対して平行であり、錐形凸部側面の斜面に対して平坦)部の割合は20%
以下となる。また、錐形凸部の高さと底面の幅との比は5以上であると好ましい。つまり
、錐形凸部の高さは底面の幅の5倍以上の大きさであると好ましい。
本発明において、複数の錐形凸部間を埋めるように設けられる保護層の膜厚は、錐形凸部
の高さと一致する程度でもよく、錐形凸部の高さより大きく錐形凸部を覆うように設けら
れても良い。このような場合、錐形凸部による表面の凹凸は保護層によって平坦化される
。また、保護層の膜厚は、錐形凸部の高さより小さくてもよく、この場合錐形凸部の底辺
側を選択的に覆い、錐形凸部先端部は表面に露出する構造となる。
錐形凸部はその形状より外光の反射をより低減することができる。しかし、錐形凸部間に
空気中のゴミや埃等の異物が存在すると異物によって外光の反射が生じてしまい、結果と
して外光の十分な反射防止効果が得られない恐れがある。本発明ではその錐形凸部の間に
保護層が形成されているので、錐形凸部間にゴミなどの汚染物が侵入することを防ぐこと
ができる。従って、ゴミなどの侵入による反射防止機能低下を防ぎ、かつ錐形凸部間を埋
めることで物理的強度も高めることができ、信頼性向上が達成できる。
錐形凸部間を埋める保護層は錐形凸部に用いられる材料より低屈折率の材料を用いるため
、錐形凸部に用いられる材料より空気との屈折率差が小さく、界面での反射を抑えること
ができる。
本発明により、隣接する複数の錐形凸部を有する反射防止フィルム(基板)、及び表示装
置を提供することができ、高い反射防止機能を付与することができる。
本発明は表示機能を有する装置である表示装置に用いることができ、本発明を用いる表示
装置には、エレクトロルミネセンス(以下「EL」ともいう。)と呼ばれる発光を発現す
る有機物、無機物、若しくは有機物と無機物の混合物を含む層を、電極間に介在させた発
光素子とTFTとが接続された発光表示装置や、液晶材料を有する液晶素子を表示素子と
して用いる液晶表示装置などがある。本発明において、表示装置とは、表示素子(液晶素
子や発光素子など)を有する装置のことを言う。なお、基板上に液晶素子やEL素子など
の表示素子を含む複数の画素やそれらの画素を駆動させる周辺駆動回路が形成された表示
パネル本体のことでもよい。さらに、フレキシブルプリントサーキット(FPC)やプリ
ント配線基盤(PWB)が取り付けられたもの(ICや抵抗素子や容量素子やインダクタ
やトランジスタなど)も含んでもよい。さらに、偏光板や位相差板などの光学シートを含
んでいても良い。さらに、バックライト(導光板やプリズムシートや拡散シートや反射シ
ートや光源(LEDや冷陰極管など)を含んでいても良い)を含んでいても良い。
なお、表示素子や表示装置は、様々な形態を用いたり、様々な素子を有することが出来る
。例えば、EL素子(有機EL素子、無機EL素子又は有機物及び無機物を含むEL素子
)、液晶素子、電子インクなど、電気的作用によりコントラストが変化する表示媒体を適
用することができる。なお、EL素子を用いた表示装置としてはELディスプレイ、液晶
素子を用いた表示装置としては液晶ディスプレイ、透過型液晶ディスプレイ、半透過型液
晶ディスプレイ、反射型液晶ディスプレイ、電子インクを用いた表示装置としては電子ペ
ーパーがある。
本発明の反射防止フィルムの一形態は、複数の錐形凸部を有し、複数の錐形凸部は六角錐
形状であり、一の錐形凸部において錐形を成す各底辺は、隣接する錐形凸部において錐形
を成す一の底辺と接するように配列され、複数の錐形凸部が配列することにより形成され
る凹部を充填するように、複数の錐形凸部の屈折率より低い屈折率の保護層が設けられる
本発明の反射防止フィルムの一形態は、複数の錐形凸部を有し、複数の錐形凸部は六角錐
形状であり、複数の錐形凸部の頂部は互いに等間隔に並んでおり、一の錐形凸部において
錐形を成す各底辺は、隣接する錐形凸部において錐形を成す一の底辺と接するように配列
され、複数の錐形凸部が配列することにより形成される凹部を充填するように、複数の錐
形凸部の屈折率より低い屈折率の保護層が設けられる。
本発明の反射防止フィルムの一形態は、複数の錐形凸部を有し、複数の錐形凸部の頂部は
互いに等間隔に並んでおり、一の錐形凸部において錐形を成す各底辺は、隣接する錐形凸
部において錐形を成す一の底辺と接するように配列され、複数の錐形凸部が配列すること
により形成される凹部を充填するように、複数の錐形凸部の屈折率より低い屈折率の保護
層が設けられる。
本発明の表示装置の一形態は、複数の錐形凸部を表示画面上に有し、複数の錐形凸部は六
角錐形状であり、一の錐形凸部において錐形を成す各底辺は、隣接する錐形凸部において
錐形を成す一の底辺と接するように配列され、複数の錐形凸部が配列することにより形成
される凹部を充填するように、複数の錐形凸部の屈折率より低い屈折率の保護層が設けら
れる。
本発明の表示装置の一形態は、複数の錐形凸部を表示画面上に有し、複数の錐形凸部は六
角錐形状であり、複数の錐形凸部の頂部は互いに等間隔に並んでおり、一の錐形凸部にお
いて錐形を成す各底辺は、隣接する錐形凸部において錐形を成す一の底辺と接するように
配列され、複数の錐形凸部が配列することにより形成される凹部を充填するように、複数
の錐形凸部の屈折率より低い屈折率の保護層が設けられる。
本発明の表示装置の一形態は、複数の錐形凸部を表示画面上に有し、複数の錐形凸部の頂
部は互いに等間隔に並んでおり、一の錐形凸部において錐形を成す各底辺は、隣接する錐
形凸部において錐形を成す一の底辺と接するように配列され、複数の錐形凸部が配列する
ことにより形成される凹部を充填するように、複数の錐形凸部の屈折率より低い屈折率の
保護層が設けられる。
本発明の表示装置の一形態は、一対の基板と、一対の基板間に設けられた表示素子と、一
対の基板のうち少なくとも一方は透光性基板であり、透光性基板の外側に複数の錐形凸部
を有し、複数の錐形凸部は六角錐形状であり、一の錐形凸部において錐形を成す各底辺は
、隣接する錐形凸部において錐形を成す一の底辺と接するように配列され、複数の錐形凸
部が配列することにより形成される凹部を充填するように、複数の錐形凸部の屈折率より
低い屈折率の保護層が設けられる。
本発明の表示装置の一形態は、一対の基板と、一対の基板間に設けられた表示素子と、一
対の基板のうち少なくとも一方は透光性基板であり、透光性基板の外側に複数の錐形凸部
を有し、複数の錐形凸部は六角錐形状であり、複数の錐形凸部の頂部は互いに等間隔に並
んでおり、一の錐形凸部において錐形を成す各底辺は、隣接する錐形凸部において錐形を
成す一の底辺と接するように配列され、複数の錐形凸部が配列することにより形成される
凹部を充填するように、複数の錐形凸部の屈折率より低い屈折率の保護層が設けられる。
本発明の表示装置の一形態は、一対の基板と、一対の基板間に設けられた表示素子と、一
対の基板のうち少なくとも一方は透光性基板であり、透光性基板の外側に複数の錐形凸部
を有し、複数の錐形凸部の頂部は互いに等間隔に並んでおり、一の錐形凸部において錐形
を成す各底辺は、隣接する錐形凸部において錐形を成す一の底辺と接するように配列され
、複数の錐形凸部が配列することにより形成される凹部を充填するように、複数の錐形凸
部の屈折率より低い屈折率の保護層が設けられる。
錐形凸部は均一な屈折率でなく、表面(側面)から表示画面側に向かって屈折率が変化す
る材料で形成することができる。例えば、複数の錐形凸部において、錐形凸部表面側は空
気や保護層と同等な屈折率を有する材料で形成し、より空気より錐形凸部に入射する外光
の錐形凸部表面の反射を軽減する構造とする。一方、複数の錐形凸部において表示画面側
の基板側に近づくにつれ基板と同等な屈折率を有する材料で形成し、錐形凸部内部を進行
し、基板に入射する光の錐形凸部と基板との界面での反射を軽減する構成とする。
基板にガラス基板を用いると、空気や保護層の屈折率の方がガラス基板よりも小さいため
、錐形凸部は先端部の方が屈折率の低い材料で形成され、錐形凸部底面に近づくにつれ屈
折率の高い材料で形成されるような、錐形凸部先端部より底面に向かって屈折率が増加す
るような構成とすればよい。基板にガラスを用いる場合、錐形凸部はフッ化物、酸化物、
又は窒化物を含む膜で形成することができる。
本発明の反射防止フィルム及び表示装置は、表面に隙間無く複数の錐形凸部を有しており
、外光の反射光は錐形凸部側面が表示画面と平行な面ではないので視認側に反射せず隣接
する他の錐形凸部に反射する。もしくは錐形凸部と錐形凸部との間に進行する。六角錐形
は隙間無く最密に充填して設けることが可能な形状であり、そのような形状のなかでも最
多な側面を有し、光を効率よく多方向に散乱することのできる高い反射防止機能を有する
最適な形状である。入射した外光は錐形凸部に一部透過し反射光は隣接する錐形凸部にま
た入射する。このように錐形凸部界面で反射された外光は隣接する他の錐形凸部に入射を
繰り返す。
つまり反射防止フィルムに入射する外光のうち、反射防止フィルムに入射する回数が増加
するので、反射防止フィルムに透過する量が増える。よって、視認側に反射する外光が軽
減され、写り込みなどの視認性を低下させる原因を防ぐことができる。
さらに本発明ではその錐形凸部の間に保護層が形成されているので、錐形凸部間にゴミな
どの汚染物が侵入することを防ぐことができる。従って、ゴミなどの侵入による反射防止
機能低下を防ぎ、かつ錐形凸部間を埋めることで反射防止基板(フィルム)及び表示装置
としての物理的強度も高めることができ、信頼性向上が達成できる。
本発明は、表面に隣接する複数の錐形凸部を有することによってより外光の反射を軽減で
きる高い反射防止機能を有した視認性の優れた反射防止フィルム、及び表示装置を提供す
ることができる。従って、より高画質及び高性能な表示装置を作製することができる。
本発明の概念図である。 本発明の概念図である。 本発明の概念図である。 本発明の表示装置を示した断面図である。 本発明の表示装置を示した上面図及び断面図である。 本発明の表示装置を示した断面図である。 本発明の表示装置を示した断面図である。 本発明の表示装置を示した上面図及び断面図である。 本発明の表示装置を示した上面図及び断面図である。 本発明の表示装置を示した断面図である。 本発明の表示装置を示した断面図である。 本発明の表示装置を示した断面図である。 本発明の表示装置を示した断面図である。 本発明の表示モジュールを示した断面図である。 本発明の表示モジュールを示した断面図である。 本発明の表示装置として用いることのできるバックライトである。 本発明の表示装置を示した上面図である。 本発明の表示装置を示した上面図である。 本発明が適用される電子機器の主要な構成を示すブロック図である。 本発明の電子機器を示した図である。 本発明の電子機器を示した図である。 本発明に適用できる発光素子の構成を示した断面図である。 本発明に適用できる発光素子の構成を示した断面図である。 本発明に適用できる発光素子の構成を示した断面図である。 本発明の概念図である。 本発明の表示装置を示した上面図及び断面図である。 本発明に適用できる錐形凸部を示した断面図である。 比較例の実験モデルを示す図である。 本発明に適用できる錐形凸部を示した上面図である。 実施の形態1の実験データを示す図である。 本発明の錐形凸部を示した断面図である。 実施の形態1の実験データを示す図である。 実施の形態1の実験データを示す図である。 実施の形態1の実験データを示す図である。 実施の形態1の実験データを示す図である。 本発明に適用できる錐形凸部及び保護層の例を示した上面図及び断面図である。
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、本発明は多くの異なる態
様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形
態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施
の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態を説明するため
の全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り
返しの説明は省略する。
(実施の形態1)
本実施の形態では、より外光の反射を軽減できる反射防止機能を有し優れた視認性を付与
することを目的とした反射防止フィルムの一例について説明する。
図1に本発明を用いた本実施の形態の反射防止フィルムの上面図及び断面図を示す。図1
において表示装置450の表示画面上に複数の六角錐形状の錐形凸部451及び保護層4
52が設けられている。図1(A)は本実施の形態の表示装置の上面図であり、図1(B
)は図1(A)の線G−Hにおける断面図、図1(C)は図1(A)の線I−Jにおける
断面図、図1(D)は図1(A)の線M−Nにおける断面図である。図1(A)(B)に
示すように、錐形凸部451は表示画面上に充填するように隣接して設けられている。
反射防止フィルムにおいて、入射する外光に対して平面(表示画面と平行な面)が存在す
ると外光が視認側に反射してしまうため、平面の領域が少ない方が反射防止機能が高い。
また、外光をより散乱するために反射防止フィルム表面は複数の角度を有する面によって
構成される方が好ましい。
本実施の形態における六角錐形状を有する錐形凸部は隙間無く最密に充填して設けること
が可能な形状であり、そのような形状のなかでも最多な側面を有し、光を効率よく多方向
に散乱することのできる高い反射防止機能を有する最適な形状である。
複数の錐形凸部は幾何学的に連続するように接して設けられ、錐形凸部において錐形を成
す各底辺は隣接する錐形凸部において錐形を成す一底辺と接して設けられている。よって
本実施の形態では図1(A)に示すように、複数の錐形凸部は、錐形凸部間に間隔を有さ
ず、表示画面表面を覆っている。よって、図1(B)乃至(D)に示すように複数の錐形
凸部によって表示画面表面の平面部は露出せず、入射する外光は複数の錐形凸部の斜面に
入射するため、平面部での外光の反射を軽減することができる。また錐形凸部において底
面に対する角度が異なる側面が多いので、より多方向に入射光を散乱するために好ましい
さらに、六角錐形状の錐形凸部は、底面の頂点において他の複数の六角錐形状の錐形凸部
の底面の頂点と接しており、それぞれ底面に対して角度を有している複数の側面に囲まれ
ているのでより光を多方向に反射しやすい。従って、底面において多くの頂点を有する六
角錐形状の錐形凸部はより高い反射防止機能を発揮する。
本実施の形態の複数の錐形凸部451は隣接する複数の錐形凸部の頂部と等間隔で設けら
れているため、図1(B)乃至(D)に示すように、同じ形状の断面となる。
図3(A)に本実施の形態の、隣接して充填している錐形凸部の例の上面図、図3(A)
において線K−Lの断面図を図3(B)に示す。六角錐形状の錐形凸部5000は、表示
装置5005の表面において、周囲の錐形凸部5001a乃至5001fとそれぞれ底面
の各辺(六角形を成す底辺)で接している。さらに錐形凸部5000、及び周囲を充填す
る錐形凸部5001a乃至5001fは底面が正六角形であり正六角形の中心上方に頂部
5100、5101a乃至5101fが設けられている。従って錐形凸部5000の頂部
5100は、接する錐形凸部5001a乃至5001fの各頂部5101a乃至5101
fと等しい間隔pで有する。また、この場合、図3(B)に示すように、錐形凸部の頂部
の間隔pと錐形凸部の幅aは等しくなる。
比較例として、同一形状の円錐形凸部、四角錐形凸部、三角錐形凸部をそれぞれ隣接して
設けた場合を図28に示す。図28(A)は円錐形凸部、(B)は四角錐形凸部、(C)
は三角錐形凸部を充填した構成であり、錐形凸部を上面よりみた上面図である。図28(
A)に示すように、中央の円錐形凸部5200の周囲には最密充填構造で円錐形凸部52
01a乃至5201fが並んでいる。しかし底面が円であるために最密充填構造をとって
も円錐形凸部5200と円錐形凸部5201a乃至5201fとの間には間隔が生じてし
まい、平面の表示画面が露出してしまう。平面において外光は視認側に反射してしまうた
め、円錐形凸部の隣接する反射防止フィルムでは反射防止機能が低減してしまう。
図28(B)は、中央の四角錐形凸部5230の底面の正方形に接して四角錐形凸部52
31a乃至5231hが並んで充填している。同様に図28(C)は、中央の三角錐形凸
部5250の底面の正三角形に接して三角錐形凸部5251a乃至5251lが並んで充
填している。四角錐形凸部及び三角錐形凸部は側面の数が六角錐形凸部と比べて少ないた
め、光を多方向に散乱させにくい。また、六角錐形凸部では、隣接する錐形凸部において
、その頂部の間隔を等しく並べることができるが、比較例のような正四角錐形凸部及び正
三角錐形凸部では図28(A)乃至(C)中にドットで示す錐形凸部の頂部の間隔が、す
べて等しくなるように並べることができない。
円錐形凸部、四角錐形凸部、及び本実施の形態の六角錐形凸部において、光学計算を行っ
た。なお、円錐形凸部、四角錐形凸部、及び本実施の形態の六角錐形凸部のモデルにおい
て、錐形凸部を設けることによって形成される凹部を保護層で充填している。本実施の形
態においての計算は、光デバイス用光学計算シミュレータDiffract MOD(R
Soft Design Group株式会社製)を用いている。反射率の計算を3次元
で光学計算を行い計算する。円錐形凸部、四角錐形凸部、六角錐形凸部においてそれぞれ
光の波長と反射率の関係を図30に示す。また計算条件として上述の計算シミュレータの
パラメータであるHarmonicsはX、Y方向ともに3に設定した。また、円錐形凸
部や六角錐形凸部の場合、錐形凸部の頂部の間隔をp、錐形凸部の高さをbとして、上述
の計算シミュレータのパラメータであるIndex Res.をX方向は√3×p/12
8、Y方向はp/128、Z方向はb/80で計算される数値に設定した。図28(B)
に示すような四角錐形凸部の場合は、錐形凸部の頂部の間隔をqとして、上述の計算シミ
ュレータのパラメータであるIndex Res.をX方向、Y方向は共にq/64、Z
方向はb/80で計算される数値に設定した。
図30において、円錐形凸部が四角形のドット、四角錐形凸部が三角形のドット、六角錐
形凸部が菱形のドットでありそれぞれの波長と反射率の関係を示している。光学計算結果
においても本実施の形態の六角錐形凸部を充填したモデルが測定した波長380nm〜7
80nmにおいて、他の円錐形凸部や四角錐形凸部を充填した比較例よりも波長依存によ
る変化幅が少なく平均して反射率が低く、最も反射が軽減できることが確認できる。なお
、円錐形凸部、四角錐形凸部、六角錐形凸部においてすべて屈折率は1.492、高さは
1500nm、幅は300nmとしている。また保護層の屈折率は1.05であり錐形凸
部の凹凸を平坦化するように頂部まで覆う構造となっている。
表示画面表面における単位面積あたりの複数の六角錐形凸部の底面の充填率は80%以上
、好ましくは90%以上であると、外光が平面部に入射する割合が軽減されるのでより視
認者側への反射を防ぐことができ、好ましい。充填率とは、表示画面における六角錐形凸
部の形成領域の割合であり、充填率が80%以上であると、六角錐形凸部が形成されない
平面(表示画面に対して平行であり、六角錐形凸部側面の斜面に対して平坦)部の割合は
20%以下となる。
同様に六角錐形凸部を充填したモデルにおいて、六角錐形凸部の幅a及び高さbを変化さ
せて、各波長の光に対する反射率の変化を計算する。図32に六角錐形凸部の幅aを30
0nmとし、高さbを400nm(四角形のドット)、600nm(菱形のドット)、8
00nm(三角形のドット)と変化させた時の各波長の光に対する反射率の変化を示す。
反射率は高さbが400nm、600nm、800nmと高くなるほど測定波長にわたっ
て低くなり、高さbが800nmの場合は、反射率の波長による依存も軽減され、反射率
は可視光領域である測定波長全範囲においてほぼ0.1%以下となる。
さらに、六角錐形凸部の幅aは300nmとし、高さbを1000nm(四角形のドット
)、1200nm(菱形のドット)、1400nm(三角形のドット)、1600nm(
ばつ印のドット)、1800nm(米印のドット)、2000nm(丸印のドット)と変
化させた時の各波長の光に対する反射率を光学計算した結果を図33に示す。図33に示
すように、幅a300nmにおいて、高さbが1000nm以上であると測定波長(30
0nm〜780nm)において反射率は0.1%以下と低く抑えられている。高さbが1
600nm以上になるとさらに、全測定波長において反射率は波長依存による変化幅が少
なく平均して低い反射率に抑えられている。
図34に六角錐形凸部の高さbを800nmとし、幅aを100nm(四角形のドット)
、150nm(菱形のドット)、200nm(三角形のドット)、250nm(ばつ印の
ドット)、300nm(米印のドット)、350nm(十字印のドット)、400nm(
丸印のドット)と変化させた時の各波長の光に対する反射率の変化を示す。反射率は幅a
が400nm、350nm、300nmと低くなるほど波長依存による変化幅が少なくな
り同様なグラフに収束することが確認できる。
さらに六角錐形凸部の高さbを800nmとし、幅aを100nm(四角形のドット)、
150nm(菱形のドット)、200nm(三角形のドット)、250nm(ばつ印のド
ット)、300nm(米印のドット)、350nm(十字印のドット)、400nm(丸
印のドット)と変化させた時の、六角錐形凸部底面側より頂部へと通過する光の透過率を
各波長の光において光学計算した結果を図35に示す。図35に示すように、高さbが8
00nmにおいて、幅aが400nm、350nmと低くなるにつれて、透過率がほぼ1
00%となる波長領域の短波長端が低波長側にシフトしており、300nm以下であると
、測定領域波長300nm〜780nmまでの全波長の光をほぼ100%透過しており、
可視光領域の光を十分に透過することが確認できる。
以上のことより、複数の錐形凸部の頂部の間隔は350nm以下(より好ましくは100
nm以上300nm以下)、複数の錐形凸部の高さは800nm以上(より好ましくは1
000nm、1600nm以上2000nm以下)であると好ましい。
また、六角錐形状の錐形凸部の底面の他の例を図29(A)(B)に示す。図29(A)
(B)に示す、六角錐形状の錐形凸部5300、六角錐形状の錐形凸部5301のように
6辺の長さ及び内角が全て等しくなくてもよい。六角錐形状の錐形凸部5300、又は六
角錐形状の錐形凸部5301を用いても隙間無く充填するように錐形凸部を隣接すること
ができ、かつ多方向に外光を散乱することができる。
図2(A)(B)に、図1における反射防止フィルムの錐形凸部の拡大図を示す。図2(
A)は錐形凸部上面図であり、図2(B)は図2(A)の線O−Pにおける断面図である
。線O―Pは錐形凸部底面において中心を通り辺に垂直な線であり、図2(B)に示すよ
うに錐形凸部の側面と底面とは角度(θ)をとっている。本明細書では、錐形凸部底面に
おいて中心を通り辺に垂直な線の長さを錐形凸部の底面の幅aという。また錐形凸部底面
より頂部までの長さを錐形凸部の高さbという。
本実施の形態の錐形凸部において、錐形凸部の高さbと底面における幅aとの比は5以上
が好ましい。
錐形凸部の形状は、錐形凸部の先端が平面であり、断面が台形の形状、先端が丸いドーム
状、又は角柱と錐形凸部が積層された形状であってもよい。錐形凸部の形状の例を図27
(A)乃至(C)に示す。図27(A)は、錐形凸部形のように先がとがっている形状で
はなく、上面(幅a2)と底面(幅a1)を有する形状である。よって底面と垂直な面に
おける断面図では、台形の形状となる。図27(A)のような表示装置490上に設けら
れる錐形凸部491において、本発明では、下底面から上底面までを高さbとする。
図27(B)は表示装置470上に、先端が丸い錐形凸部471が設けられた例である。
このように錐形凸部は先端が丸く曲率を有する形状でもよく、この場合、錐形凸部の高さ
bは、底面より先端部の最も高い位置までとする。
図27(C)は表示装置480上に、複数の角度θ1及びθ2を有する錐形凸部481が
設けられた例である。このように錐形凸部は、角柱状の形状に錐形凸部状の形状が積層さ
れるような形状でもよい。この場合側面と底面の角度はθ1及びθ2と異なることになる
。図27(C)のような錐形凸部481の場合、高さbは錐形凸部側面が斜行する錐形状
の部分の高さとする。
図1は複数の錐形凸部が底面で接して充填する構成であるが、膜(基板)上部の表面に錐
形凸部を設ける構成でもよい。図36(A)乃至(D)は図1において、錐形凸部の側面
が表示画面に達さず、複数の六角錐形状の錐形凸部を表面に有する膜486の形状で設け
られている例を示す。本発明の反射防止フィルムは隣接して充填されている錐形凸部を有
する構成であればよく、膜(基板)表面に直接錐形凸部を一体の連続構造として作り込ん
でもよく、例えば膜(基板)表面を加工し、錐形凸部を作り込んでもよいし、ナノインプ
リント等の印刷法で錐形凸部を有する形状に選択的に形成してもよい。また、錐形凸部を
別工程で膜(基板)上に形成してもよい。
複数の錐形凸部は一体の連続膜としてもよいし、複数の錐形凸部を基板上に設ける構成と
してもよい。またあらかじめ基板に錐形凸部を作りこんでもよい。錐形凸部を設ける基板
としては、ガラス基板や石英基板等も用いることができる。また可撓性基板を用いてもよ
い。可撓性基板とは、折り曲げることができる(フレキシブル)基板のことであり、例え
ば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等からなる、プラスチ
ック基板の他、高温では可塑化されてプラスチックと同じような成型加工が出来、常温で
はゴムのような弾性体の性質を示す高分子材料エラストマー等が挙げられる。また、フィ
ルム(ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどから
なる)、無機蒸着フィルムを用いることもできる。複数の錐形凸部は基板を加工して作り
こんでもよいし、成膜などによって基板上に形成してもよい。また、別工程で錐形凸部を
形成し接着剤などで基板上に貼り付けてもよい。反射防止フィルムを他の表示装置の画面
上に設ける場合も、粘着剤や接着剤等で貼り付けて設けることができる。このように、本
発明の反射防止フィルムは複数の錐形凸部を有する様々な形状を適用して形成することが
できる。
本発明において、保護層は錐形凸部間に設けられていればよく、その形状は限定されない
。保護層の形状の例を図31(A)乃至(D)に示す。錐形凸部の凸部間を埋めるように
設けられる保護層の膜厚は、錐形凸部の高さと一致する程度でもよく、図31(A)(B
)のように錐形凸部の高さより大きく錐形凸部を覆うように設けられても良い。このよう
な場合、錐形凸部による表面の凹凸は保護層によって軽減され、平坦化される。図31(
A)は、表示装置490表面に設けられた錐形凸部491による表面の凹凸を錐形凸部4
91間及び上を完全に覆うように保護層492を設け表面を平坦化する例である。
図31(B)は、表示装置490表面に設けられた錐形凸部491による表面の凹凸を錐
形凸部491間及び上を完全に覆うように保護層493を設けるが、多少錐形凸部491
の凹凸形状を反映し表面をほぼ平坦化する例である。
また、保護層の膜厚は、錐形凸部の高さより小さくてもよく、この場合錐形凸部の底辺側
を選択的に覆い、錐形凸部先端部は表面に露出する構造となる。図31(C)は、保護層
494が表示装置490表面に設けられた錐形凸部491間を埋めるように選択的に覆う
構造であり、錐形凸部491の先端部は表面に露出している。このように表面に錐形凸部
491が露出する構造であると、外光が、保護層を介さずに直接錐形凸部491に入射す
るため、反射防止機能を高めることができる。
また、保護層の形成方法によっては、図31(D)のように表示装置490上の錐形凸部
491間に形成された保護層495が錐形凸部間において凹部のように膜厚が減少する形
状であってもよい。
保護層は、少なくとも反射防止機能を有する錐形凸部に用いる材料より低い屈折率材料を
用いればよい。従って、保護層に用いる材料は表示装置の表示画面を構成する基板、及び
基板上に形成される錐形凸部の材料によって相対的に決定するので、適宜設定することが
できる。
錐形凸部はその形状より外光の反射をより低減することができる。しかし、錐形凸部間に
空気中のゴミや埃等の異物が存在すると異物によって外光の反射が生じてしまい、結果と
して外光の十分な反射防止効果が得られない恐れがある。本発明ではその錐形凸部の間に
保護層が形成されているので、錐形凸部間にゴミなどの汚染物が侵入することを防ぐこと
ができる。従って、ゴミなどの侵入による反射防止機能低下を防ぎ、かつ錐形凸部間を埋
めることで反射防止膜としての物理的強度も高めることができ、信頼性向上が達成できる
錐形凸部間を埋める保護層は錐形凸部に用いられる材料より低屈折率の材料を用いるため
、錐形凸部に用いられる材料より空気との屈折率差が小さく、界面での反射を抑えること
ができる。
また、錐形凸部及び保護層は均一な屈折率でなく、表面から表示画面側に向かって屈折率
が変化する材料で形成することができる。例えば、複数の錐形凸部において、錐形凸部表
面側は空気や保護層と同等な屈折率を有する材料で形成し、より空気より錐形凸部に入射
する外光の錐形凸部表面の反射を軽減する構造とする。一方、複数の錐形凸部において表
示画面側の基板側に近づくにつれ基板と同等な屈折率を有する材料で形成し、錐形凸部内
部を進行し、基板に入射する光の錐形凸部と基板との界面での反射を軽減する構成とする
。基板にガラス基板を用いると、空気や保護層の屈折率の方がガラス基板よりも小さいた
め、錐形凸部先端部の方が屈折率の低い材料で形成され、錐形凸部底面に近づくにつれ屈
折率の高い材料で形成されるような、錐形凸部先端部より底面に向かって屈折率が増加す
るような構成とすればよい。
錐形凸部を形成する材料としては珪素、窒素、フッ素、酸化物、窒化物、フッ化物など表
示画面表面を構成する基板の材料に応じて適宜設定すればよい。酸化物としては、酸化珪
素(SiO)、ホウ酸(B)、酸化ナトリウム(NaO)、酸化マグネシウム
(MgO)、酸化アルミニウム(アルミナ)(Al)、酸化カリウム(KO)、
酸化カルシウム(CaO)、三酸化二ヒ素(亜ヒ酸)(As)、酸化ストロンチウ
ム(SrO)、酸化アンチモン(Sb)、酸化バリウム(BaO)、インジウム錫
酸化物(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウムに酸化亜鉛(ZnO)を混合し
たIZO(indium zinc oxide)、酸化インジウムに酸化珪素(SiO
)を混合した導電材料、有機インジウム、有機スズ、酸化タングステンを含むインジウ
ム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム
酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物などを用いることができる。窒化物として
は、窒化アルミニウム(AlN)、窒化珪素(SiN)などを用いることができる。フッ
化物としては、フッ化リチウム(LiF)、フッ化ナトリウム(NaF)、フッ化マグネ
シウム(MgF)、フッ化カルシウム(CaF)、フッ化ランタン(LaF)など
を用いることができる。前記珪素、窒素、フッ素、酸化物、窒化物、フッ化物は単数及び
複数種を含んでいてもよく、その混合比は各基板の成分比(組成割合)によって適宜設定
すればよい。また、上記基板材料として述べた材料を用いることもできる。
錐形凸部はスパッタリング法、真空蒸着法、PVD法(Physical Vapor
Deposition)、減圧CVD法(LPCVD法)、またはプラズマCVD法等の
CVD法(Chemical Vapor Deposition)により薄膜を成膜し
た後、所望の形状にエッチングして形成することができる。また、選択的にパターンを形
成できる液滴吐出法や、パターンが転写または描写できる印刷法(スクリーン印刷やオフ
セット印刷などパターンが形成される方法)、その他スピンコート法などの塗布法、ディ
ッピング法、ディスペンサ法、刷毛塗り法、スプレー法、フローコート法などを用いるこ
ともできる。また、インプリント技術、nmレベルの立体構造物を転写技術で形成できる
ナノインプリント技術を用いることもできる。インプリント、ナノインプリントは、フォ
トリソグラフィー工程を用いずに微細な立体構造物を形成できる技術である。
保護層は、前記錐形凸部を形成する材料などを用いることができるが、より低屈折率材料
としてはシリカ、アルミナ、及び炭素を含むエアロゲルなどを用いることができる。また
作製方法としてはウェットプロセスが好ましく、選択的にパターンを形成できる液滴吐出
法や、パターンが転写または描写できる印刷法(スクリーン印刷やオフセット印刷などパ
ターンが形成される方法)、その他スピンコート法などの塗布法、ディッピング法、ディ
スペンサ法、刷毛塗り法、スプレー法、フローコート法などを用いることができる。
本発明を用いた本実施の形態の複数の錐形凸部を有する反射防止フィルムにおける反射防
止機能を用いて説明する。図25に、表示装置410の表示画面上に隣接する六角錐形状
の錐形凸部411a、411b、411c、411dが充填するように設けられて、さら
に保護層416が形成されている。外光414は空気と保護層416との界面で一部反射
光415となって反射するが、透過光412aは錐形凸部411cに入射し、一部が透過
光413aとなって透過し、他は錐形凸部411c界面で反射光412bとなって反射さ
れる。反射光412bは隣接する錐形凸部411bに再び入射し、一部が透過光413b
となって透過し、他は錐形凸部411b界面で反射光412cとなって反射される。反射
光412cは再び隣接する錐形凸部411cに入射し、一部が透過光413cとなって透
過し、他は錐形凸部411c界面で反射光412dとなって反射される。反射光412d
も再び隣接する錐形凸部411bに入射し、一部が透過光413dとなって透過する。
このように本実施の形態の反射防止フィルムは、表面に複数の錐形凸部を有しており、外
光の反射光は錐形凸部界面が表面と平行な面ではないので視認側に反射せず隣接する他の
錐形凸部に反射する。もしくは錐形凸部と錐形凸部の間に進行する。入射した外光は錐形
凸部に一部透過し反射光は隣接する錐形凸部にまた入射する。このように錐形凸部界面で
反射された外光は隣接する他の錐形凸部に入射を繰り返す。
つまり反射防止フィルムに入射する外光のうち、反射防止フィルムの有する錐形凸部に入
射する回数が増加するので、反射防止フィルムに透過する量が増える。よって、視認側に
反射する外光が軽減され、写り込みなどの視認性を低下させる原因を防ぐことができる。
さらに本実施の形態ではその錐形凸部の間に保護層が形成されているので、錐形凸部間に
ゴミなどの汚染物が侵入することを防ぐことができる。従って、ゴミなどの侵入による反
射防止機能低下を防ぎ、かつ錐形凸部間を埋めることで反射防止フィルム(基板)及び表
示装置としての物理的強度も高めることができ、信頼性向上が達成できる。
本実施の形態は、表面に隣接する複数の錐形凸部を有し、かつ錐形凸部間に保護層を設け
ることによってより外光の反射を軽減できる高い反射防止機能を有した視認性の優れた反
射防止フィルム、及び表示装置を提供することができる。従って、より高画質及び高性能
な表示装置を作製することができる。
(実施の形態2)
本実施の形態では、より外光の反射を軽減できる反射防止機能を有し優れた視認性を付与
することを目的とした表示装置の一例について説明する。より具体的には、表示装置の構
成がパッシブマトリクス型の場合に関して示す。
表示装置は、基板759上に、第1の方向に延びた第1の電極層751a、第1の電極層
751b、第1の電極層751c、第1の電極層751a、第1の電極層751b及び第
1の電極層751cを覆って設けられた電界発光層752と、第1の方向と垂直な第2の
方向に延びた第2の電極層753a、第2の電極層753b、第2の電極層753cとを
有している(図5(A)(B)参照。)。第1の電極層751a、第1の電極層751b
、第1の電極層751cと第2の電極層753a、第2の電極層753b、第2の電極層
753cとの間に電界発光層752が設けられている。また、第2の電極層753a、第
2の電極層753b、第2の電極層753cを覆うように、保護膜として機能する絶縁層
754を設けている(図5(A)(B)参照。)。なお、隣接する各々の発光素子間にお
いて横方向への電界の影響が懸念される場合は、各発光素子785に設けられた電界発光
層752を分離してもよい。
図5(C)は、図5(B)の変形例であり、第1の電極層791a、第1の電極層791
b、第1の電極層791c、電界発光層792、第2の電極層793b、保護層である絶
縁層794が、基板799上に設けられている。図5(C)の第1の電極層791a、第
1の電極層791b、第1の電極層791cのように、第1の電極層は、テーパーを有す
る形状でもよく、曲率半径が連続的に変化する形状でもよい。第1の電極層791a、第
1の電極層791b、第1の電極層791cのような形状は、液滴吐出法などを用いて形
成することができる。このような曲率を有する曲面であると、積層する絶縁層や導電層の
カバレッジがよい。
また、第1の電極層の端部を覆うように隔壁(絶縁層)を形成してもよい。隔壁(絶縁層
)は、他の発光素子間を隔てる壁のような役目を果たす。図6(A)、(B)に第1の電
極層の端部を隔壁(絶縁層)で覆う構造を示す。
図6(A)に示す発光素子の一例は、隔壁(絶縁層)775が、第1の電極層771a、
第1の電極層771b、第1の電極層771cの端部を覆うようにテーパーを有する形状
で形成されている。基板779に接して設けられた第1の電極層771a、第1の電極層
771b、第1の電極層771c上に、隔壁(絶縁層)775を形成し、電界発光層77
2、第2の電極層773b、絶縁層774、絶縁層776、基板778が設けられている
図6(B)に示す発光素子の一例は、隔壁(絶縁層)765が曲率を有し、その曲率半径
が連続的に変化する形状である。第1の電極層761a、第1の電極層761b、第1の
電極層761c、電界発光層762、第2の電極層763b、絶縁層764、保護層76
8が互いに接して設けられている。
図4は、本発明を用いた本実施の形態を適用したパッシブマトリクス型の液晶表示装置を
示す。図4において、第1の画素電極層1701a、1701b、1701c、配向膜と
して機能する絶縁層1712が設けられた基板1700と、配向膜として機能する絶縁層
1704、対向電極層1705、カラーフィルタとして機能する着色層1706、偏光板
1714が設けられた基板1710とが液晶層1703を挟持して対向している。なお、
図4の表示装置において液晶表示素子である表示素子1713を有している。
本実施の形態では、表示装置において、表示画面表面に外光の反射を防止する反射防止機
能を付与するため、最密に充填された複数の六角錐形状の錐形凸部を表示画面上に設ける
ことを特徴とする。本実施の形態において表示画面視認側である基板758、798、7
78、769、1710表面に六角錐形状の錐形凸部757、797、777、767、
1707が設けられている。錐形凸部757、797、777、767、1707の凸部
間を埋めるように保護層756、796、781、766、1708が形成されている。
本実施の形態の表示装置は隣接して充填されている錐形凸部を有する構成であればよく、
表示画面を構成する基板(膜)表面に直接錐形凸部を一体の連続構造として作り込んでも
よく、例えば基板(膜)表面を加工し、錐形凸部を作り込んでもよいし、ナノインプリン
ト等の印刷法で錐形凸部を有する形状に選択的に形成してもよい。また、錐形凸部を別工
程で膜(基板)上に形成してもよい。
複数の錐形凸部は一体の連続膜としてもよいし、複数の錐形凸部を充填するように並べて
基板上に設ける構成としてもよい。またあらかじめ基板に錐形凸部を作りこんでもよい。
図6(A)は、基板778表面に複数の錐形凸部777が一体の連続構造として設けられ
た例である。
表示画面において、入射する外光に対して平面(表示画面と平行な面を平面ともいう)が
存在すると外光が視認側に反射してしまうため、平面の領域が少ない方が反射防止機能が
高い。また、外光をより散乱するために表示画面表面は複数の角度を有する面によって構
成される方が好ましい。
本実施の形態における六角錐形状の錐形凸部は隙間無く最密に充填して設けることが可能
な形状であり、そのような形状のなかでも最多な側面を有し、光を効率よく多方向に散乱
することのできる高い反射防止機能を有する最適な形状である。
複数の錐形凸部は連続するように接して設けられ、錐形凸部において錐形を成す各底辺は
隣接する錐形凸部において錐形を成す一底辺と接して設けられている。複数の錐形凸部は
、錐形凸部間に間隔を有さず、表示画面表面を覆っている。よって、図4、図5(A)乃
至(C)、図6(A)(B)に示すように複数の錐形凸部によって表示画面表面の平面部
は露出せず、入射する外光は複数の錐形凸部の斜面に入射するため、平面部での外光の反
射を軽減することができる。また錐形凸部において底面に対する角度が異なる側面が多い
ので、より多方向に入射光を散乱するために好ましい。
さらに、六角錐形状の錐形凸部は、底面の頂点において他の複数の錐形凸部の底面の頂点
と接しており、それぞれ底面に対して角度を有している複数の側面に囲まれているのでよ
り光を多方向に反射しやすい。従って、底面において多くの頂点を有する六角錐形凸部は
より高い反射防止機能を発揮する。
また、表示画面表面における単位面積あたりの複数の錐形凸部の底面の充填率は80%以
上、好ましくは90%以上であると、外光が平面部に入射する割合が軽減されるのでより
視認者側への反射を防ぐことができ、好ましい。
本実施の形態の複数の六角錐形状の錐形凸部757、797、777、767、1707
は隣接する複数の錐形凸部の頂部と等間隔で設けられているため、断面図においては二等
辺三角形となっている。この断面は実施の形態1の図2(A)の上面図において線O−P
の方向に切断したものに対応している。本明細書において、錐形凸部を断面図の形状で示
す場合、図2(A)において錐形凸部451を線O−Pで切断したように、底面において
、底面の中心(対角線の交点)より底辺へ垂直に引いた垂線を含む線の断面とする。
錐形凸部は均一な屈折率でなく、表面から表示画面側に向かって屈折率が変化する材料で
形成することができる。例えば、複数の錐形凸部において、錐形凸部表面側は空気や保護
層と同等な屈折率を有する材料で形成し、より空気より錐形凸部に入射する外光の錐形凸
部表面の反射を軽減する構造とする。一方、複数の錐形凸部において表示画面側の基板側
に近づくにつれ基板と同等な屈折率を有する材料で形成し、錐形凸部内部を進行し、基板
に入射する光の錐形凸部と基板との界面での反射を軽減する構成とする。基板にガラス基
板を用いると、空気や保護層の屈折率の方がガラス基板よりも小さいため、錐形凸部先端
部の方が屈折率の低い材料で形成され、錐形凸部底面に近づくにつれ屈折率の高い材料で
形成されるような、錐形凸部先端部より底面に向かって屈折率が増加するような構成とす
ればよい。
錐形凸部を形成する材料としては珪素、窒素、フッ素、酸化物、窒化物、フッ化物など表
示画面表面を構成する基板の材料に応じて適宜設定すればよい。酸化物としては、酸化珪
素(SiO)、ホウ酸(B)、酸化ナトリウム(NaO)、酸化マグネシウム
(MgO)、酸化アルミニウム(アルミナ)(Al)、酸化カリウム(KO)、
酸化カルシウム(CaO)、三酸化二ヒ素(亜ヒ酸)(As)、酸化ストロンチウ
ム(SrO)、酸化アンチモン(Sb)、酸化バリウム(BaO)、インジウム錫
酸化物(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウムに酸化亜鉛(ZnO)を混合し
たIZO(indium zinc oxide)、酸化インジウムに酸化珪素(SiO
)を混合した導電材料、有機インジウム、有機スズ、酸化タングステンを含むインジウ
ム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム
酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物などを用いることができる。窒化物として
は、窒化アルミニウム(AlN)、窒化珪素(SiN)などを用いることができる。フッ
化物としては、フッ化リチウム(LiF)、フッ化ナトリウム(NaF)、フッ化マグネ
シウム(MgF)、フッ化カルシウム(CaF)、フッ化ランタン(LaF)など
を用いることができる。前記珪素、窒素、フッ素、酸化物、窒化物、フッ化物は単数及び
複数種を含んでいてもよく、その混合比は各基板の成分比(組成割合)によって適宜設定
すればよい。
錐形凸部はスパッタリング法、真空蒸着法、PVD法(Physical Vapor
Deposition)、減圧CVD法(LPCVD法)、またはプラズマCVD法等の
CVD法(Chemical Vapor Deposition)により薄膜を成膜し
た後、所望の形状にエッチングして形成することができる。また、選択的にパターンを形
成できる液滴吐出法や、パターンが転写または描写できる印刷法(スクリーン印刷やオフ
セット印刷などパターンが形成される方法)、その他スピンコート法などの塗布法、ディ
ッピング法、ディスペンサ法、刷毛塗り法、スプレー法、フローコート法などを用いるこ
ともできる。また、インプリント技術、nmレベルの立体構造物を転写技術で形成できる
ナノインプリント技術を用いることもができる。インプリント、ナノインプリントは、フ
ォトリソグラフィー工程を用いずに微細な立体構造物を形成できる技術である。
本実施の形態の表示装置は、表面に複数の錐形凸部を有しており、外光の反射光は錐形凸
部界面が表示画面と平行な面ではないので視認側に反射せず隣接する他の錐形凸部に反射
する。もしくは隣接する錐形凸部と錐形凸部の間に進行する。入射した外光は錐形凸部に
一部透過し反射光は隣接する錐形凸部にまた入射する。このように錐形凸部界面で反射さ
れた外光は隣接する他の錐形凸部に入射を繰り返す。
つまり表示装置に入射する外光のうち、錐形凸部に入射する回数が増加するので、錐形凸
部に透過する量が増える。よって、視認側に反射する外光が軽減され、写り込みなどの視
認性を低下させる原因を防ぐことができる。
さらに本発明ではその錐形凸部の間に保護層が形成されているので、錐形凸部間にゴミな
どの汚染物が侵入することを防ぐことができる。従って、ゴミなどの侵入による反射防止
機能低下を防ぎ、かつ錐形凸部間を埋めることで表示装置としての物理的強度も高めるこ
とができ、信頼性向上が達成できる。
基板758、759、769、778、779、798、799、1700、1710と
しては、ガラス基板や石英基板等を用いることができる。また可撓性基板を用いてもよい
。可撓性基板とは、折り曲げることができる(フレキシブル)基板のことであり、例えば
、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等からなるプラスチック
基板等が挙げられる。また、フィルム(ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフ
ッ化ビニル、塩化ビニルなどからなる)、基材フィルム(ポリエステル、ポリアミド、無
機蒸着フィルム等)などを用いることもできる。
隔壁(絶縁層)765、隔壁(絶縁層)775としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化
珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウムその他の無機絶縁性材
料、又はアクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体、又はポリイミド(polyim
ide)、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール(polybenzimidaz
ole)などの耐熱性高分子、又はシロキサン樹脂を用いてもよい。また、ポリビニルア
ルコール、ポリビニルブチラールなどのビニル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ノ
ボラック樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂材料を用いる。また
、ベンゾシクロブテン、パリレン、フッ化アリーレンエーテル、ポリイミドなどの有機材
料、水溶性ホモポリマーと水溶性共重合体を含む組成物材料等を用いてもよい。作製法と
しては、プラズマCVD法や熱CVD法などの気相成長法やスパッタリング法を用いるこ
とができる。また、液滴吐出法や、印刷法(スクリーン印刷やオフセット印刷などパター
ンが形成される方法)を用いることもできる。塗布法で得られる膜やSOG膜なども用い
ることができる。
また、液滴吐出法により、導電層、絶縁層などを、組成物を吐出し形成した後、その平坦
性を高めるために表面を圧力によってプレスして平坦化してもよい。プレスの方法として
は、ローラー状のものを表面に走査することによって、凹凸を軽減する、平坦な板状な物
で表面をプレスするなどがある。プレスする時に、加熱工程を行っても良い。また溶剤等
によって表面を軟化、または融解させエアナイフで表面の凹凸部を除去しても良い。また
、CMP法を用いて研磨しても良い。この工程は、液滴吐出法によって凹凸が生じる場合
に、その表面を平坦化する場合適用することができる。
本実施の形態は、表面に隣接する複数の六角錐形状を有する錐形凸部を有し、かつ錐形凸
部管に保護層を設けることによってより外光の反射を軽減できる高い反射防止機能を有し
た視認性の優れた表示装置を提供することができる。従って、より高画質及び高性能な表
示装置を作製することができる。
本実施の形態は、上記の実施の形態1と自由に組み合わせることができる。
(実施の形態3)
本実施の形態では、より外光の反射を軽減できる反射防止機能を有し優れた視認性を付与
することを目的とした表示装置の一例について説明する。本実施の形態では、上記実施の
形態2とは異なる構成を有する表示装置について説明する。具体的には、表示装置の構成
がアクティブマトリクス型の場合に関して示す。
表示装置の上面図を図26(A)に、図26(A)における線E−Fの断面図を図26(
B)に示す。また、図26(A)には、電界発光層532、第2の電極層533及び絶縁
層534は省略され図示されていないが、図26(B)で示すようにそれぞれ設けられて
いる。
下地膜として絶縁層523が設けられた基板520上に、第1の方向に延びた第1の配線
と、第1の方向と垂直な第2の方向に延びた第2の配線とがマトリクス状に設けられてい
る。また、第1の配線はトランジスタ521のソース電極又はドレイン電極に接続されて
おり、第2の配線はトランジスタ521のゲート電極に接続されている。さらに、第1の
配線と接続されていないトランジスタ521のソース電極またはドレイン電極である配線
層525bに、第1の電極層531が接続され、第1の電極層531、電界発光層532
、第2の電極層533の積層構造によって発光素子530が設けられている。隣接する各
々の発光素子の間に隔壁(絶縁層)528を設けて、第1の電極層と隔壁(絶縁層)52
8上に電界発光層532および第2の電極層533を積層して設けている。第2の電極層
533上に保護層となる絶縁層534、封止基板である基板538を有している。また、
トランジスタ521として、逆スタガ型薄膜トランジスタを用いている(図26参照。)
。発光素子530より放射される光は基板538側より取り出される。よって視認側の基
板538表面には本実施の形態の複数の六角錐形状の錐形凸部529、錐形凸部529凸
部間を埋めるように保護層536を有している。
本実施の形態における図26では、トランジスタ521はチャネルエッチ型逆スタガトラ
ンジスタの例を示す。図26において、トランジスタ521は、ゲート電極層502、ゲ
ート絶縁層526、半導体層504、一導電型を有する半導体層503a、503b、ソ
ース電極層又はドレイン電極層である配線層525a、525bを含む。
半導体層を形成する材料は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いて気相
成長法やスパッタリング法で作製される非晶質半導体(以下「アモルファス半導体:AS
」ともいう。)、該非晶質半導体を光エネルギーや熱エネルギーを利用して結晶化させた
多結晶半導体、或いはセミアモルファス(微結晶若しくはマイクロクリスタルとも呼ばれ
る。以下「SAS」ともいう。)半導体などを用いることができる。
SASは、非晶質と結晶構造(単結晶、多結晶を含む)の中間的な構造を有し、自由エネ
ルギー的に安定な第3の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有す
る結晶質な領域を含んでいる。SASは、珪素を含む気体をグロー放電分解(プラズマC
VD)して形成する。珪素を含む気体としては、SiH、その他にもSi、Si
Cl、SiHCl、SiCl、SiFなどを用いることが可能である。また
、GeFを混合させても良い。この珪素を含む気体をH、又は、HとHe、A
r、Kr、Neから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈しても良い。また、ヘ
リウム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助
長させることで安定性が増し良好なSASが得られる。また半導体膜としてフッ素系ガス
より形成されるSAS層に水素系ガスより形成されるSAS層を積層してもよい。
非晶質半導体としては、代表的には水素化アモルファスシリコン、結晶性半導体としては
代表的にはポリシリコンなどがあげられる。ポリシリコン(多結晶シリコン)には、80
0℃以上のプロセス温度を経て形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂高温ポ
リシリコンや、600℃以下のプロセス温度で形成されるポリシリコンを主材料として用
いた所謂低温ポリシリコン、また結晶化を促進する元素などをを用いて非晶質半導体を結
晶化させたポリシリコンなどを含んでいる。もちろん、前述したように、セミアモルファ
ス半導体又は半導体膜の一部に結晶相を含む半導体を用いることもできる。
半導体膜に、結晶性半導体膜を用いる場合、その結晶性半導体膜の作製方法は、公知の方
法(レーザ結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの結晶化を助長する元素を用いた
熱結晶化法等)を用いれば良い。また、SASである微結晶半導体をレーザ照射して結晶
化し、結晶性を高めることもできる。結晶化を助長する元素を導入しない場合は、非晶質
半導体膜にレーザ光を照射する前に、窒素雰囲気下500℃で1時間加熱することによっ
て非晶質半導体膜の含有水素濃度を1×1020atoms/cm以下にまで放出させ
る。これは水素を多く含んだ非晶質半導体膜にレーザ光を照射すると非晶質半導体膜が破
壊されてしまうからである。結晶化のための加熱処理は、加熱炉、レーザ照射、若しくは
ランプから発する光の照射(ランプアニールともいう)などを用いることができる。加熱
方法としてGRTA(Gas Rapid Thermal Anneal)法、LRT
A(Lamp Rapid Thermal Anneal)法等のRTA法がある。G
RTAとは高温のガスを用いて加熱処理を行う方法であり、LRTAとはランプ光により
加熱処理を行う方法である。
また、非晶質半導体層を結晶化し、結晶性半導体層を形成する結晶化工程で、非晶質半導
体層に結晶化を促進する元素(触媒元素、金属元素とも示す)を添加し、熱処理(550
℃〜750℃で3分〜24時間)により結晶化を行ってもよい。結晶化を助長する元素と
しては、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、ルテニウム(Ru)、ロジ
ウム(Rh)、パラジウム(Pd)、オスニウム(Os)、イリジウム(Ir)、白金(
Pt)、銅(Cu)及び金(Au)から選ばれた一種又は複数種類を用いることができる
非晶質半導体膜への金属元素の導入の仕方としては、当該金属元素を非晶質半導体膜の表
面又はその内部に存在させ得る手法であれば特に限定はなく、例えばスパッタ法、CVD
法、プラズマ処理法(プラズマCVD法も含む)、吸着法、金属塩の溶液を塗布する方法
を使用することができる。このうち溶液を用いる方法は簡便であり、金属元素の濃度調整
が容易であるという点で有用である。また、このとき非晶質半導体膜の表面のぬれ性を改
善し、非晶質半導体膜の表面全体に水溶液を行き渡らせるため、酸素雰囲気中でのUV光
の照射、熱酸化法、ヒドロキシラジカルを含むオゾン水又は過酸化水素による処理等によ
り、酸化膜を成膜することが望ましい。
結晶化を促進する元素を結晶性半導体層から除去、又は軽減するため、結晶性半導体層に
接して、不純物元素を含む半導体層を形成し、ゲッタリングシンクとして機能させる。不
純物元素としては、n型を付与する不純物元素、p型を付与する不純物元素や希ガス元素
などを用いることができ、例えばリン(P)、窒素(N)、ヒ素(As)、アンチモン(
Sb)、ビスマス(Bi)、ボロン(B)、ヘリウム(He)、ネオン(Ne)、アルゴ
ン(Ar)、Kr(クリプトン)、Xe(キセノン)から選ばれた一種または複数種を用
いることができる。結晶化を促進する元素を含む結晶性半導体層に、希ガス元素を含む半
導体層を形成し、熱処理(550℃〜750℃で3分〜24時間)を行う。結晶性半導体
層中に含まれる結晶化を促進する元素は、希ガス元素を含む半導体層中に移動し、結晶性
半導体層中の結晶化を促進する元素は除去、又は軽減される。その後、ゲッタリングシン
クとなった希ガス元素を含む半導体層を除去する。
レーザと、半導体膜とを相対的に走査することにより、レーザ照射を行うことができる。
またレーザ照射において、ビームを精度よく重ね合わせたり、レーザ照射開始位置やレー
ザ照射終了位置を制御するため、マーカーを形成することもできる。マーカーは非晶質半
導体膜と同時に、基板上へ形成すればよい。
レーザ照射を用いる場合、連続発振型のレーザビーム(CW(CW:continuou
s−wave)レーザビーム)やパルス発振型のレーザビーム(パルスレーザビーム)を
用いることができる。ここで用いることができるレーザビームは、Arレーザ、Krレー
ザ、エキシマレーザなどの気体レーザ、単結晶のYAG、YVO、フォルステライト(
MgSiO)、YAlO、GdVO、若しくは多結晶(セラミック)のYAG、
、YVO、YAlO、GdVOに、ドーパントとしてNd、Yb、Cr、
Ti、Ho、Er、Tm、Taのうち1種または複数種添加されているものを媒質とする
レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ti:サファイアレ
ーザ、銅蒸気レーザまたは金蒸気レーザのうち一種または複数種から発振されるものを用
いることができる。このようなレーザビームの基本波、及びこれらの基本波の第2高調波
から第4高調波のレーザビームを照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。例
えば、Nd:YVOレーザ(基本波1064nm)の第2高調波(532nm)や第3
高調波(355nm)を用いることができる。このレーザは、CWで射出することも、パ
ルス発振で射出することも可能である。CWで射出する場合は、レーザのパワー密度を0
.01〜100MW/cm程度(好ましくは0.1〜10MW/cm)が必要である
。そして、走査速度を10〜2000cm/sec程度として照射する。
なお、単結晶のYAG、YVO、フォルステライト(MgSiO)、YAlO
GdVO、若しくは多結晶(セラミック)のYAG、Y、YVO、YAlO
、GdVOに、ドーパントとしてNd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Taの
うち1種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、Arイオンレーザ、また
はTi:サファイアレーザは、連続発振をさせることが可能であり、Qスイッチ動作やモ
ード同期などを行うことによって10MHz以上の発振周波数でパルス発振をさせること
も可能である。10MHz以上の発振周波数でレーザビームを発振させると、半導体膜が
レーザによって溶融してから固化するまでの間に、次のパルスが半導体膜に照射される。
従って、発振周波数が低いパルスレーザを用いる場合と異なり、半導体膜中において固液
界面を連続的に移動させることができるため、走査方向に向かって連続的に成長した結晶
粒を得ることができる。
媒質としてセラミック(多結晶)を用いると、短時間かつ低コストで自由な形状に媒質を
形成することが可能である。単結晶を用いる場合、通常、直径数mm、長さ数十mmの円
柱状の媒質が用いられているが、セラミックを用いる場合はさらに大きいものを作ること
が可能である。
発光に直接寄与する媒質中のNd、Ybなどのドーパントの濃度は、単結晶中でも多結晶
中でも大きくは変えられないため、濃度を増加させることによるレーザの出力向上にはあ
る程度限界がある。しかしながら、セラミックの場合、単結晶と比較して媒質の大きさを
著しく大きくすることができるため大幅な出力向上ができうる。
さらに、セラミックの場合では、平行六面体形状や直方体形状の媒質を容易に形成するこ
とが可能である。このような形状の媒質を用いて、発振光を媒質の内部でジグザグに進行
させると、発振光路を長くとることができる。そのため、増幅が大きくなり、大出力で発
振させることが可能になる。また、このような形状の媒質から射出されるレーザビームは
射出時の断面形状が四角形状であるため、丸状のビームと比較すると、線状ビームに整形
するのに有利である。このように射出されたレーザビームを、光学系を用いて整形するこ
とによって、短辺の長さ1mm以下、長辺の長さ数mm〜数mの線状ビームを容易に得る
ことが可能となる。また、励起光を媒質に均一に照射することにより、線状ビームは長辺
方向にエネルギー分布の均一なものとなる。またさらにレーザは、半導体膜に対して入射
角θ(0<θ<90度)を持たせて照射させるとよい。レーザの干渉を防止することがで
きるからである。
この線状ビームを半導体膜に照射することによって、半導体膜の全面をより均一にアニー
ルすることが可能になる。線状ビームの両端まで均一なアニールが必要な場合は、スリッ
トを用いて、エネルギーの減衰部を遮光するなどの工夫が必要となる。
このようにして得られた強度が均一な線状ビームを用いて半導体膜をアニールし、この半
導体膜を用いて表示装置を作製すると、その表示装置の特性は、良好かつ均一である。
また、希ガスや窒素などの不活性ガス雰囲気中でレーザ光を照射するようにしても良い。
これにより、レーザ光の照射により半導体表面の荒れを抑えることができ、界面準位密度
のばらつきによって生じるトランジスタのしきい値電圧のばらつきを抑えることができる
非晶質半導体膜の結晶化は、熱処理とレーザ光照射による結晶化を組み合わせてもよく、
熱処理やレーザ光照射を単独で、複数回行っても良い。
ゲート電極層は、スパッタリング法、蒸着法、CVD法等の手法により形成することがで
きる。ゲート電極層はタンタル(Ta)、タングステン(W)、チタン(Ti)、モリブ
デン(Mo)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、クロム(Cr)、ネオジム(Nd)
から選ばれた元素、又は前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で形成すれ
ばよい。また、ゲート電極層としてリン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン
膜に代表される半導体膜や、AgPdCu合金を用いてもよい。また、ゲート電極層は単
層でも積層でもよい。
本実施の形態ではゲート電極層をテーパー形状を有する様に形成するが、本発明はそれに
限定されず、ゲート電極層を積層構造にして、一層のみがテーパー形状を有し、他方は異
方性エッチングによって垂直な側面を有していてもよい。テーパー角度も積層するゲート
電極層間で異なっていても良いし、同一でもよい。テーパー形状を有することによって、
その上に積層する膜の被覆性が向上し、欠陥が軽減されるので信頼性が向上する。
ソース電極層又はドレイン電極層は、PVD法、CVD法、蒸着法等により導電膜を成膜
した後、所望の形状にエッチングして形成することができる。また、液滴吐出法、印刷法
、ディスペンサ法、電解メッキ法等により、所定の場所に選択的に導電層を形成すること
ができる。更にはリフロー法、ダマシン法を用いても良い。ソース電極層又はドレイン電
極層の材料は金属などの導電性材料を用いることができ、具体的にはAg、Au、Cu、
Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、W、Al、Ta、Mo、Cd、Zn、Fe、Ti、Zr
、Ba、Si、Geなどの材料、又は上記材料の合金、若しくはその窒化物を用いて形成
する。また、これらの積層構造としても良い。
絶縁層523、526、527、534としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、
酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウムその他の無機絶縁性材料、又
はアクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体、又はポリイミド(polyimide
)、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール(polybenzimidazole
)などの耐熱性高分子、又はシロキサン樹脂を用いてもよい。また、ポリビニルアルコー
ル、ポリビニルブチラールなどのビニル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ノボラッ
ク樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂材料を用いる。また、ベン
ゾシクロブテン、フッ化アリーレンエーテル、ポリイミドなどの有機材料、水溶性ホモポ
リマーと水溶性共重合体を含む組成物材料等を用いてもよい。作製法としては、プラズマ
CVD法や熱CVD法などの気相成長法やスパッタリング法を用いることができる。また
、液滴吐出法や、印刷法(スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方
法)を用いることもできる。塗布法で得られる膜やSOG膜なども用いることができる。
本実施の形態に限定されず、薄膜トランジスタはチャネル形成領域が一つ形成されるシン
グルゲート構造でも、二つ形成されるダブルゲート構造もしくは三つ形成されるトリプル
ゲート構造であっても良い。また、周辺駆動回路領域の薄膜トランジスタも、シングルゲ
ート構造、ダブルゲート構造もしくはトリプルゲート構造であっても良い。
なお、本実施の形態で示した薄膜トランジスタの作製方法に限らず、トップゲート型(例
えば順スタガ型、コプラナ型)、ボトムゲート型(例えば、逆コプラナ型)、あるいはチ
ャネル領域の上下にゲート絶縁膜を介して配置された2つのゲート電極層を有する、デュ
アルゲート型やその他の構造においても適用できる。
図7(A)(B)は、本発明を用いた本実施の形態を適用したアクティブマトリクス型の
液晶表示装置を示す。図7において、マルチゲート構造のトランジスタ551及び画素電
極層560、配向膜として機能する絶縁層561が設けられた基板550と、配向膜とし
て機能する絶縁層563、対向電極層である導電層564、カラーフィルタとして機能す
る着色層565、偏光子(偏光板ともいう)556が設けられた基板568とが液晶層5
62を挟持して対向している。視認側の基板568表面には本実施の形態における複数の
六角錐形状の錐形凸部567、錐形凸部567の凸部間を埋めるように設けられた保護層
566を有している。
トランジスタ551はマルチゲート型のチャネルエッチ型逆スタガトランジスタの例を示
す。図7において、トランジスタ551は、ゲート電極層552a、552b、ゲート絶
縁層558、半導体層554、一導電型を有する半導体層553a、553b、553c
、ソース電極層又はドレイン電極層である配線層555a、555b、555cを含む。
トランジスタ551上には絶縁層557が設けられている。
また、図7(A)の表示装置では、基板568の外側に複数の錐形凸部567を設け、内
側に偏光子556、着色層565、導電層564という順に設ける例を示すが、図7(B
)のように偏光子569は基板568の外側(視認側)に設けてもよく、その場合、偏光
子569表面に複数の錐形凸部567を設ければよい。また、偏光子と着色層の積層構造
も図7(A)に限定されず、偏光子及び着色層の材料や作製工程条件によって適宜設定す
ればよい。
図13は、本発明を適用した本実施の形態のアクティブマトリクス型の電子ペーパーを示
す。図13ではアクティブマトリクス型を示すが、本発明はパッシブマトリクス型にも適
用することができる。
図7では、表示素子として液晶表示素子を用いて例を示したが、ツイストボール表示方式
を用いた表示装置を用いてもよい。ツイストボール表示方式とは、白と黒に塗り分けられ
た球形粒子を第1の電極層及び第2の電極層の間に配置し、第1の電極層及び第2の電極
層に電位差を生じさせて球形粒子の向きを制御することにより、表示を行う方法である。
トランジスタ581は逆コプラナ型の薄膜トランジスタであり、ゲート電極層582、ゲ
ート絶縁層584、配線層585a、配線層585b、半導体層586を含む。また配線
層585bは第1の電極層587aは絶縁層598に形成する開口で接しており電気的に
接続している。第1の電極層587a、587bと第2の電極層588との間には黒色領
域590a及び白色領域590bを有し、周りに液体で満たされているキャビティ594
を含む球形粒子589が設けられており、球形粒子589の周囲は樹脂等の充填材595
で充填されている(図13参照。)。視認側の基板599表面には本実施の形態における
複数の六角錐形状の錐形凸部597、錐形凸部597の凸部間を埋めるように設けられた
保護層596を有している。
また、ツイストボールの代わりに、電気泳動素子を用いることも可能である。透明な液体
と、正に帯電した白い微粒子と負に帯電した黒い微粒子とを封入した直径10μm〜20
0μm程度のマイクロカプセルを用いる。第1の電極層と第2の電極層との間に設けられ
るマイクロカプセルは、第1の電極層と第2の電極層によって、電場が与えられると、白
い微粒子と、黒い微粒子が逆の方向に移動し、白または黒を表示することができる。この
原理を応用した表示素子が電気泳動表示素子であり、一般的に電子ペーパーとよばれてい
る。電気泳動表示素子は、液晶表示素子に比べて反射率が高いため、補助ライトは不要で
あり、また消費電力が小さく、薄暗い場所でも表示部を認識することが可能である。また
、表示部に電源が供給されない場合であっても、一度表示した像を保持することが可能で
あるため、電波発信源から表示機能付き半導体装置を遠ざけた場合であっても、表示され
た像を保存しておくことが可能となる。
トランジスタはスイッチング素子として機能し得るものであれば、どのような構成で設け
てもよい。半導体層も非晶質半導体、結晶性半導体、多結晶半導体、微結晶半導体など様
々な半導体を用いることができ、有機化合物を用いて有機トランジスタを形成してもよい
本実施の形態の表示装置は隣接して充填されている錐形凸部を有する構成であればよく、
表示画面を構成する基板(膜)表面に直接錐形凸部を一体の連続構造として作り込んでも
よく、例えば基板(膜)表面を加工し、錐形凸部を作り込んでもよいし、ナノインプリン
ト等の印刷法で錐形凸部を有する形状に選択的に形成してもよい。また、錐形凸部を別工
程で膜(基板)上に形成してもよい。
複数の錐形凸部は一体の連続膜としてもよいし、複数の錐形凸部を充填するように並べて
基板上に設ける構成としてもよい。
本実施の形態では、表示装置において、表示画面表面に外光の反射を防止する反射防止機
能を付与する、複数の六角錐形状の錐形凸部を有することを特徴とする。表示画面におい
て、入射する外光に対して平面(表示画面と平行な面)が存在すると外光が視認側に反射
してしまうため、平面の領域が少ない方が反射防止機能が高い。また、外光をより散乱す
るために表示画面表面は複数の角度を有する面によって構成される方が好ましい。
本実施の形態における六角錐形状の錐形凸部は隙間無く最密に充填して設けることが可能
な形状であり、そのような形状のなかでも最多な側面を有し、光を効率よく多方向に散乱
することのできる高い反射防止機能を有する最適な形状である。
複数の錐形凸部は連続するように接して設けられ、錐形凸部において錐形を成す各底辺は
隣接する錐形凸部において錐形を成す一底辺と接して設けられている。複数の錐形凸部は
、錐形凸部間に間隔を有さず、表示画面表面を覆っている。よって、図7、図13、図2
6に示すように複数の錐形凸部によって表示画面表面の平面部は露出せず、入射する外光
は複数の錐形凸部の斜面に入射するため、平面部での外光の反射を軽減することができる
。また錐形凸部において底面に対する角度が異なる側面が多いので、より多方向に入射光
を散乱するために好ましい。
さらに、六角錐形状の錐形凸部は、底面の頂点において他の複数の錐形凸部の頂点と接し
ており、それぞれ底面に対して角度を有している複数の側面に囲まれているのでより光を
多方向に反射しやすい。従って、底面において多くの頂点を有する六角錐形状の錐形凸部
はより高い反射防止機能を発揮する。
本実施の形態において、複数の錐形凸部の頂部の間隔は350nm以下、複数の錐形凸部
の高さは800nm以上であると好ましい。また、設けられる表示画面上において単位面
積あたりの複数の錐形凸部の底面の充填率は80%以上、好ましくは90%以上であると
好ましい。上記条件であると、外光が平面部に入射する割合が軽減されるのでより視認者
側への反射を防ぐことができ、好ましい。
錐形凸部は均一な屈折率でなく、表面から表示画面側に向かって屈折率が変化する材料で
形成することができる。例えば、複数の錐形凸部において、錐形凸部表面側は空気や保護
層と同等な屈折率を有する材料で形成し、より空気より錐形凸部に入射する外光の錐形凸
部表面の反射を軽減する構造とする。一方、複数の錐形凸部において表示画面側の基板側
に近づくにつれ基板と同等な屈折率を有する材料で形成し、錐形凸部内部を進行し、基板
に入射する光の錐形凸部と基板との界面での反射を軽減する構成とする。基板にガラス基
板を用いると、空気や保護層の屈折率の方がガラス基板よりも小さいため、錐形凸部先端
部の方が屈折率の低い材料で形成され、錐形凸部底面に近づくにつれ屈折率の高い材料で
形成されるような、錐形凸部先端部より底面に向かって屈折率が増加するような構成とす
ればよい。
錐形凸部を形成する材料としては珪素、窒素、フッ素、酸化物、窒化物、フッ化物など表
示画面表面を構成する基板の材料に応じて適宜設定すればよい。酸化物としては、酸化珪
素(SiO)、ホウ酸(B)、酸化ナトリウム(NaO)、酸化マグネシウム
(MgO)、酸化アルミニウム(アルミナ)(Al)、酸化カリウム(KO)、
酸化カルシウム(CaO)、三酸化二ヒ素(亜ヒ酸)(As)、酸化ストロンチウ
ム(SrO)、酸化アンチモン(Sb)、酸化バリウム(BaO)、インジウム錫
酸化物(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウムに酸化亜鉛(ZnO)を混合し
たIZO(indium zinc oxide)、酸化インジウムに酸化珪素(SiO
)を混合した導電材料、有機インジウム、有機スズ、酸化タングステンを含むインジウ
ム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム
酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物などを用いることができる。窒化物として
は、窒化アルミニウム(AlN)、窒化珪素(SiN)などを用いることができる。フッ
化物としては、フッ化リチウム(LiF)、フッ化ナトリウム(NaF)、フッ化マグネ
シウム(MgF)、フッ化カルシウム(CaF)、フッ化ランタン(LaF)など
を用いることができる。前記珪素、窒素、フッ素、酸化物、窒化物、フッ化物は単数及び
複数種を含んでいてもよく、その混合比は各基板の成分比(組成割合)によって適宜設定
すればよい。
錐形凸部はスパッタリング法、真空蒸着法、PVD法(Physical Vapor
Deposition)、減圧CVD法(LPCVD法)、またはプラズマCVD法等の
CVD法(Chemical Vapor Deposition)により薄膜を成膜し
た後、所望の形状にエッチングして形成することができる。また、選択的にパターンを形
成できる液滴吐出法や、パターンが転写または描写できる印刷法(スクリーン印刷やオフ
セット印刷などパターンが形成される方法)、その他スピンコート法などの塗布法、ディ
ッピング法、ディスペンサ法、刷毛塗り法、スプレー法、フローコート法などを用いるこ
ともできる。また、インプリント技術、nmレベルの立体構造物を転写技術で形成できる
ナノインプリント技術を用いることもができる。インプリント、ナノインプリントは、フ
ォトリソグラフィー工程を用いずに微細な立体構造物を形成できる技術である。
保護層は、少なくとも錐形凸部に用いる材料より低い屈折率材料を用いればよい。従って
、保護層に用いる材料は表示装置の表示画面を構成する基板、及び基板上に形成される錐
形凸部の材料によって相対的に決定するので、適宜設定することができる。
保護層は、前記錐形凸部を形成する材料などを用いることができるが、より低屈折率材料
としてはシリカ、アルミナ、及び炭素を含むエアロゲルなどを用いることができる。また
作製方法としてはウェットプロセスが好ましく、選択的にパターンを形成できる液滴吐出
法や、パターンが転写または描写できる印刷法(スクリーン印刷やオフセット印刷などパ
ターンが形成される方法)、その他スピンコート法などの塗布法、ディッピング法、ディ
スペンサ法、刷毛塗り法、スプレー法、フローコート法などを用いることができる。
本実施の形態の表示装置は、表面に複数の錐形凸部を有しており、外光の反射光は錐形凸
部界面が平面ではないので視認側に反射せず隣接する他の錐形凸部に反射する。もしくは
隣接する錐形凸部と錐形凸部の間に進行する。入射した外光は錐形凸部に一部透過し反射
光は隣接する錐形凸部にまた入射する。このように錐形凸部界面で反射された外光は隣接
する他の錐形凸部に入射を繰り返す。
つまり表示装置に入射する外光のうち、錐形凸部に入射する回数が増加するので、錐形凸
部に透過する量が増える。よって、視認側に反射する外光が軽減され、写り込みなどの視
認性を低下させる原因を防ぐことができる。
さらに本発明ではその錐形凸部の間に保護層が形成されているので、錐形凸部凸部間にゴ
ミなどの汚染物が侵入することを防ぐことができる。従って、ゴミなどの侵入による反射
防止機能低下を防ぎ、かつ凸部間を埋めることで表示装置としての物理的強度も高めるこ
とができ、信頼性向上が達成できる。
本実施の形態は、表面に隣接する複数の六角錐形状の錐形凸部を有し、かつ錐形凸部間に
保護層を設けることによって、より外光の反射を軽減できる高い反射防止機能を有した視
認性の優れた表示装置を提供することができる。従って、より高画質及び高性能な表示装
置を作製することができる。
本実施の形態は、上記の実施の形態1と自由に組み合わせることができる。
(実施の形態4)
本実施の形態では、より外光の反射を軽減できる反射防止機能を有し優れた視認性を付与
することを目的とした表示装置の例について説明する。詳しくは表示素子に液晶表示素子
を用いる液晶表示装置について説明する。
図8(A)は、複数の六角錐形状の錐形凸部を有する液晶表示装置の上面図であり、図8
(B)は図8(A)線C−Dにおける断面図である。図8(A)の上面図では複数の錐形
凸部は省略している。
図8(A)(B)で示すように、画素領域606、走査線駆動回路領域である駆動回路領
域608a、走査線駆動回路領域である駆動回路領域608bが、シール材692によっ
て、基板600と対向基板695との間に封止され、基板600上にドライバICによっ
て形成された信号線駆動回路領域である駆動回路領域607が設けられている。画素領域
606にはトランジスタ622及び容量素子623が設けられ、駆動回路領域608bに
はトランジスタ620及びトランジスタ621を有する駆動回路が設けられている。なお
、602は外部端子接続領域であり、603は配線領域である。基板600には、上記実
施の形態と同様の絶縁基板を適用することができる。また一般的に合成樹脂からなる基板
は、他の基板と比較して耐熱温度が低いことが懸念されるが、耐熱性の高い基板を用いた
作製工程の後、転置することによっても採用することが可能となる。
画素領域606には、下地膜604a、下地膜604bを介してスイッチング素子となる
トランジスタ622が設けられている。本実施の形態では、トランジスタ622にマルチ
ゲート型薄膜トランジスタ(TFT)を用い、ソース領域及びドレイン領域として機能す
る不純物領域を有する半導体層、ゲート絶縁層、2層の積層構造であるゲート電極層、ソ
ース電極層及びドレイン電極層を有し、ソース電極層又はドレイン電極層は、半導体層の
不純物領域と画素電極層630に接して電気的に接続している。薄膜トランジスタは、多
くの方法で作製することができる。例えば、活性層として、結晶性半導体膜を適用する。
結晶性半導体膜上には、ゲート絶縁膜を介してゲート電極が設けられる。該ゲート電極を
用いて該活性層へ不純物元素を添加することができる。このようにゲート電極を用いた不
純物元素の添加により、不純物元素添加のためのマスクを形成する必要はない。ゲート電
極は、単層構造、又は積層構造を有することができる。不純物領域は、その濃度を制御す
ることにより高濃度不純物領域及び低濃度不純物領域とすることができる。このように低
濃度不純物領域を有する薄膜トランジスタを、LDD(Lightly doped d
rain)構造と呼ぶ。また低濃度不純物領域は、ゲート電極と重なるように形成するこ
とができ、このような薄膜トランジスタを、GOLD(Gate Overlapped
LDD)構造と呼ぶ。また薄膜トランジスタの極性は、不純物領域にリン(P)等を用
いることによりn型とする。p型とする場合は、ボロン(B)等を添加すればよい。その
後、ゲート電極等を覆う絶縁膜611及び絶縁膜612を形成する。絶縁膜611(及び
絶縁膜612)に混入された水素元素により、結晶性半導体膜のダングリングボンドを終
端することができる。
さらに平坦性を高めるため、層間絶縁膜として絶縁膜615、絶縁膜616を形成しても
よい。絶縁膜615、絶縁膜616には、有機材料、又は無機材料、若しくはそれらの積
層構造を用いることができる。例えば酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素
、窒化アルミニウム、酸素含有量が窒素含有量よりも多い酸化窒化アルミニウム、窒素含
有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウムまたは酸化アルミニウム、ダイアモン
ドライクカーボン(DLC)、ポリシラザン、窒素含有炭素(CN)、PSG(リンガラ
ス)、BPSG(リンボロンガラス)、アルミナ、その他の無機絶縁性材料を含む物質か
ら選ばれた材料で形成することができる。また、有機絶縁性材料を用いてもよく、有機絶
縁性材料としては、感光性、非感光性どちらでも良く、ポリイミド、アクリル、ポリアミ
ド、ポリイミドアミド、レジスト又はベンゾシクロブテン、シロキサン樹脂などを用いる
ことができる。なお、シロキサン樹脂とは、Si−O−Si結合を含む樹脂に相当する。
シロキサンは、シリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造が構成される。置換基
として、少なくとも水素を含む有機基(例えばアルキル基、芳香族炭化水素)が用いられ
る。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を
含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。
る。
また結晶性半導体膜を用いることにより、画素領域と駆動回路領域を同一基板上に一体形
成することができる。その場合、画素領域のトランジスタと、駆動回路領域608bのト
ランジスタとは同時に形成される。駆動回路領域608bに用いるトランジスタは、CM
OS回路を構成する。CMOS回路を構成する薄膜トランジスタは、GOLD構造である
が、トランジスタ622のようなLDD構造を用いることもできる。
本実施の形態に限定されず、画素領域の薄膜トランジスタはチャネル形成領域が一つ形成
されるシングルゲート構造でも、二つ形成されるダブルゲート構造もしくは三つ形成され
るトリプルゲート構造であっても良い。また、周辺駆動回路領域の薄膜トランジスタも、
シングルゲート構造、ダブルゲート構造もしくはトリプルゲート構造であっても良い。
なお、本実施の形態で示した薄膜トランジスタの作製方法に限らず、トップゲート型(例
えば順スタガ型)、ボトムゲート型(例えば、逆スタガ型)、あるいはチャネル領域の上
下にゲート絶縁膜を介して配置された2つのゲート電極層を有する、デュアルゲート型や
その他の構造においても適用できる。
次に、画素電極層630及び絶縁膜616を覆うように、印刷法や液滴吐出法により、配
向膜と呼ばれる絶縁層631を形成する。なお、絶縁層631は、スクリーン印刷法やオ
フセット印刷法を用いれば、選択的に形成することができる。その後、ラビング処理を行
う。このラビング処理は液晶のモード、例えばVAモードのときには処理を行わないとき
がある。配向膜として機能する絶縁層633も絶縁層631と同様である。続いて、シー
ル材692を液滴吐出法により画素を形成した周辺の領域に形成する。
その後、配向膜として機能する絶縁層633、対向電極として機能する導電層634、カ
ラーフィルタとして機能する着色層635、偏光子641(偏光板ともいう)、及び六角
錐形状の錐形凸部642が設けられた対向基板695と、TFT基板である基板600と
をスペーサ637を介して貼り合わせ、その空隙に液晶層632を設ける。本実施の形態
の液晶表示装置は透過型であるため、基板600の素子を有する面と反対側にも偏光子(
偏光板)644を設ける。偏光子は、接着層によって基板に設けることができる。シール
材にはフィラーが混入されていても良く、さらに対向基板695には、遮蔽膜(ブラック
マトリクス)などが形成されていても良い。なお、カラーフィルタ等は、液晶表示装置を
フルカラー表示とする場合、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)を呈する材料から形成
すればよく、モノカラー表示とする場合、着色層を無くす、もしくは少なくとも一つの色
を呈する材料から形成すればよい。
また、図8の表示装置では、対向基板695の外側に錐形凸部642を設け、内側に偏光
子641、着色層635導電層634という順に設ける例を示すが、偏光子は対向基板6
95の外側(視認側)に設けてもよく、その場合、偏光子(偏光板)表面に反射防止機能
を有する錐形凸部を設ければよい。また、偏光子と着色層の積層構造も図8に限定されず
、偏光子及び着色層の材料や作製工程条件によって適宜設定すればよい。
なお、バックライトにRGBの発光ダイオード(LED)等を配置し、時分割によりカラ
ー表示する継時加法混色法(フィールドシーケンシャル法)を採用するときには、カラー
フィルタを設けない場合がある。ブラックマトリクスは、トランジスタやCMOS回路の
配線による外光の反射を低減するため、トランジスタやCMOS回路と重なるように設け
るとよい。なお、ブラックマトリクスは、容量素子に重なるように形成してもよい。容量
素子を構成する金属膜による反射を防止することができるからである。
液晶層を形成する方法として、ディスペンサ式(滴下式)や、素子を有する基板600と
対向基板695とを貼り合わせてから毛細管現象を用いて液晶を注入する注入法を用いる
ことができる。滴下法は、注入法を適用しづらい大型基板を扱うときに適用するとよい。
スペーサは数μmの粒子を散布して設ける方法でも良いが、本実施の形態では基板全面に
樹脂膜を形成した後これをエッチング加工して形成する方法を採用した。このようなスペ
ーサの材料を、スピナーで塗布した後、露光と現像処理によって所定のパターンに形成す
る。さらにクリーンオーブンなどで150〜200℃で加熱して硬化させる。このように
して作製されるスペーサは露光と現像処理の条件によって形状を異ならせることができる
が、好ましくは、スペーサの形状は柱状で頂部が平坦な形状となるようにすると、対向側
の基板を合わせたときに液晶表示装置としての機械的な強度を確保することができる。ス
ペーサの形状は円錐状、角錐状なども用いることができ、特別な限定はない。
続いて、画素領域と電気的に接続されている端子電極層678に、異方性導電体層696
を介して、接続用の配線基板であるFPC694を設ける。FPC694は、外部からの
信号や電位を伝達する役目を担う。上記工程を経て、表示機能を有する液晶表示装置を作
製することができる。
なおトランジスタが有する配線、ゲート電極層、画素電極層630、対向電極層である導
電層634は、インジウム錫酸化物(ITO)、酸化インジウムに酸化亜鉛(ZnO)を
混合したIZO(indium zinc oxide)、酸化インジウムに酸化珪素(
SiO)を混合した導電材料、有機インジウム、有機スズ、酸化タングステンを含むイ
ンジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むイン
ジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、タングステン(W)、モリブデン
(Mo)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、バナジウム(V)、ニオブ(N
b)、タンタル(Ta)、クロム(Cr)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、チタ
ン(Ti)、白金(Pt)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)等の金属又
はその合金、若しくはその金属窒化物から選ぶことができる。
偏光板と、液晶層との間に位相差板を有した状態で積層してもよい。
本実施の形態では、表示装置において、表示画面表面に外光の反射を防止する反射防止機
能を付与する、複数の六角錐形状の錐形凸部を有することを特徴とする。本実施の形態に
おいて表示画面視認側である対向基板695表面に六角錐形状の錐形凸部642が設けら
れており、かつ錐形凸部642間を埋めるように保護層643が形成されている。表示画
面において、入射する外光に対して平面(表示画面と平行な面)が存在すると外光が視認
側に反射してしまうため、平面の領域が少ない方が反射防止機能が高い。また、外光をよ
り散乱するために表示画面表面は複数の角度を有する面によって構成される方が好ましい
本実施の形態における六角錐形状の錐形凸部は隙間無く最密に充填して設けることが可能
な形状であり、そのような形状のなかでも最多な側面を有し、光を効率よく多方向に散乱
することのできる高い反射防止機能を有する最適な形状である。
複数の錐形凸部は連続するように接して設けられ、錐形凸部において錐形を成す各底辺は
隣接する錐形凸部において錐形を成す一底辺と接して設けられている。複数の錐形凸部は
、錐形凸部間に間隔を有さず、表示画面表面を覆っている。よって、図8に示すように複
数の錐形凸部によって表示画面表面の平面部は露出せず、入射する外光は複数の錐形凸部
の斜面に入射するため、平面部での外光の反射を軽減することができる。また錐形凸部に
おいて底面に対する角度が異なる側面が多いので、より多方向に入射光を散乱するために
好ましい。
さらに、六角錐形状の錐形凸部は、底面の頂点において他の複数の錐形凸部の底面の頂点
と接しており、それぞれ底面に対して角度を有している複数の側面に囲まれているのでよ
り光を多方向に反射しやすい。従って、底面において多くの頂点を有する六角錐形状の錐
形凸部はより高い反射防止機能を発揮する。
本実施の形態において、複数の錐形凸部の頂部の間隔は350nm以下、複数の錐形凸部
の高さは800nm以上であると好ましい。また、設けられる表示画面上において単位面
積あたりの複数の錐形凸部の底面の充填率は80%以上、好ましくは90%以上であると
好ましい。上記条件であると、外光が平面部に入射する割合が軽減されるのでより視認者
側への反射を防ぐことができ、好ましい。
本実施の形態の複数の錐形凸部642は隣接する複数の錐形凸部の頂部と等間隔で設けら
れているため、断面図においては同形状の二等辺三角形が隣接しているように示されてい
る。
本実施の形態の表示装置は隣接して充填されている錐形凸部を有する構成であればよく、
表示画面を構成する基板(膜)表面に直接錐形凸部を一体の連続構造として作り込んでも
よく、例えば基板(膜)表面を加工し、錐形凸部を作り込んでもよいし、ナノインプリン
ト等の印刷法で錐形凸部を有する形状に選択的に形成してもよい。また、錐形凸部を別工
程で膜(基板)上に形成してもよい。
複数の錐形凸部は一体の連続膜としてもよいし、複数の錐形凸部を充填するように並べて
基板上に設ける構成としてもよい。
錐形凸部は均一な屈折率でなく、表面から表示画面側に向かって屈折率が変化する材料で
形成することができる。例えば、複数の錐形凸部において、錐形凸部表面側は空気や保護
層と同等な屈折率を有する材料で形成し、より空気より錐形凸部に入射する外光の錐形凸
部表面の反射を軽減する構造とする。一方、複数の錐形凸部において表示画面側の基板側
に近づくにつれ基板と同等な屈折率を有する材料で形成し、錐形凸部内部を進行し、基板
に入射する光の錐形凸部と基板との界面での反射を軽減する構成とする。基板にガラス基
板を用いると、空気や保護層の屈折率の方がガラス基板よりも小さいため、錐形凸部先端
部の方が屈折率の低い材料で形成され、錐形凸部底面に近づくにつれ屈折率の高い材料で
形成されるような、錐形凸部先端部より底面に向かって屈折率が増加するような構成とす
ればよい。
本実施の形態の表示装置は、表面に複数の錐形凸部を有しており、外光の反射光は錐形凸
部界面が平面ではないので視認側に反射せず隣接する他の錐形凸部に反射する。もしくは
隣接する錐形凸部と錐形凸部の間に進行する。入射した外光は錐形凸部に一部透過し反射
光は隣接する錐形凸部にまた入射する。このように錐形凸部界面で反射された外光は隣接
する他の錐形凸部に入射を繰り返す。
つまり表示装置に入射する外光のうち、錐形凸部に入射する回数が増加するので、錐形凸
部に透過する量が増える。よって、視認側に反射する外光が軽減され、写り込みなどの視
認性を低下させる原因を防ぐことができる。
さらに本発明ではその錐形凸部の間に保護層が形成されているので、錐形凸部間にゴミな
どの汚染物が侵入することを防ぐことができる。従って、ゴミなどの侵入による反射防止
機能低下を防ぎ、かつ錐形凸部間を埋めることで表示装置としての物理的強度も高めるこ
とができ、信頼性向上が達成できる。
本実施の形態は、表面に隣接する複数の六角錐形状の錐形凸部を有し、かつ錐形凸部間に
保護層を設けることによってより外光の反射を軽減できる高い反射防止機能を有した視認
性の優れた表示装置を提供することができる。従って、より高画質及び高性能な表示装置
を作製することができる。
本実施の形態は、上記の実施の形態1と自由に組み合わせることができる。
(実施の形態5)
本実施の形態では、より外光の反射を軽減できる反射防止機能を有し優れた視認性を付与
することを目的とした表示装置の例について説明する。詳しくは表示素子に発光素子を用
いる発光表示装置について説明する。本実施の形態における表示装置の作製方法を、図9
、図12を用いて詳細に説明する。
絶縁表面を有する基板100の上に下地膜として、下地膜101a、101bを形成する
。本実施の形態では、窒化酸化珪素膜を用いて下地膜101aを10〜200nm(好ま
しくは50〜150nm)形成し、酸化窒化珪素膜を用いて下地膜101bを50〜20
0nm(好ましくは100〜150nm)積層する。本実施の形態では、プラズマCVD
法を用いて下地膜101a、下地膜101bを形成する。
下地膜の材料は、アクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体、又はポリイミド(po
lyimide)、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール(polybenzim
idazole)などの耐熱性高分子、又はシロキサン樹脂を用いてもよい。また、ポリ
ビニルアルコール、ポリビニルブチラールなどのビニル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール
樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂材料を用い
てもよい。また、ベンゾシクロブテン、パリレン、フッ化アリーレンエーテル、ポリイミ
ドなどの有機材料、水溶性ホモポリマーと水溶性共重合体を含む組成物材料等を用いても
よい。また、オキサゾール樹脂を用いることもでき、例えば光硬化型ポリベンゾオキサゾ
ールなどを用いることができる。
下地膜は、スパッタリング法、PVD法(Physical Vapor Deposi
tion)、減圧CVD法(LPCVD法)、またはプラズマCVD法等のCVD法(C
hemical Vapor Deposition)などを用いて形成することができ
る。また、液滴吐出法や、印刷法(スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成
される方法)、スピンコート法などの塗布法、ディッピング法、ディスペンサ法などを用
いることもできる。
基板100としてはガラス基板、石英基板を用いることができる。また、本実施の形態の
処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いてもよいし、フィルムのよう
な可撓性基板を用いても良い。プラスチック基板としてはPET(ポリエチレンテレフタ
レート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PES(ポリエーテルサルフォン)か
らなる基板、可撓性基板としてはアクリル等の合成樹脂を用いることができる。本実施の
形態で作製する表示装置は、基板100を通過させて発光素子よりの光を取り出す構成で
あるので、基板100は透光性を有する必要がある。
下地膜としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素などを用いることが
でき、単層でも2層、3層といった積層構造でもよい。
次いで、下地膜上に半導体膜を形成する。半導体膜は25〜200nm(好ましくは30
〜150nm)の厚さで各種手段(スパッタ法、LPCVD法、またはプラズマCVD法
等)により成膜すればよい。本実施の形態では、非晶質半導体膜を、レーザ結晶化し、結
晶性半導体膜とするものを用いるのが好ましい。
このようにして得られた半導体膜に対して、薄膜トランジスタのしきい値電圧を制御する
ために微量な不純物元素(ボロンまたはリン)のドーピングを行ってもよい。この不純物
元素のドーピングは、結晶化工程の前の非晶質半導体膜に行ってもよい。非晶質半導体膜
の状態で不純物元素をドーピングすると、その後の結晶化のための加熱処理によって、不
純物の活性化も行うことができる。また、ドーピングの際に生じる欠陥等も改善すること
ができる。
次に結晶性半導体膜を、所望な形状にエッチング加工し、半導体層を形成する。
エッチング加工は、プラズマエッチング(ドライエッチング)又はウエットエッチングの
どちらを採用しても良いが、大面積基板を処理するにはプラズマエッチングが適している
。エッチングガスとしては、CF、NFなどのフッ素系、又はCl、BClなど
の塩素系のガスを用い、HeやArなどの不活性ガスを適宜加えても良い。また、大気圧
放電のエッチング加工を適用すれば、局所的な放電加工も可能であり、基板の全面にマス
ク層を形成する必要はない。
本発明において、配線層若しくは電極層を形成する導電層や、所定のパターンを形成する
ためのマスク層などを、液滴吐出法のような選択的にパターンを形成できる方法により形
成してもよい。液滴吐出(噴出)法(その方式によっては、インクジェット法とも呼ばれ
る。)は、特定の目的に調合された組成物の液滴を選択的に吐出(噴出)して所定のパタ
ーン(導電層や絶縁層など)を形成することができる。この際、被形成領域にぬれ性や密
着性を制御する処理を行ってもよい。また、パターンが転写、または描写できる方法、例
えば印刷法(スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法)、ディス
ペンサ法、刷毛塗り法、スプレー法、フローコート法なども用いることができる。
本実施の形態において、用いるマスクは、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂
、ノボラック樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂材料を用いる。また、ベンゾシ
クロブテン、パリレン、フッ化アリーレンエーテル、透光性を有するポリイミドなどの有
機材料、シロキサン系ポリマー等の重合によってできた化合物材料、水溶性ホモポリマー
と水溶性共重合体を含む組成物材料等を用いることもできる。或いは、感光剤を含む市販
のレジスト材料を用いてもよく、ポジ型レジスト、ネガ型レジストなどを用いてもよい。
液滴吐出法を用いる場合、いずれの材料を用いるとしても、その表面張力と粘度は、溶媒
の濃度を調整する、界面活性剤等を加えるなどを行い適宜調整する。
半導体層を覆うゲート絶縁層107を形成する。ゲート絶縁層はプラズマCVD法または
スパッタ法などを用い、厚さを10〜150nmとして珪素を含む絶縁膜で形成する。ゲ
ート絶縁層107としては、窒化珪素、酸化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素に代表さ
れる珪素の酸化物材料又は窒化物材料等の材料で形成すればよく、積層でも単層でもよい
。また、ゲート絶縁層107は窒化珪素膜、酸化珪素膜、窒化珪素膜の3層の積層、酸化
窒化珪素膜の単層、2層からなる積層でも良い。
次いで、ゲート絶縁層107上にゲート電極層を形成する。ゲート電極層は、スパッタリ
ング法、蒸着法、CVD法等の手法により形成することができる。ゲート電極層はタンタ
ル(Ta)、タングステン(W)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)、アルミニウム
(Al)、銅(Cu)、クロム(Cr)、ネオジム(Nd)から選ばれた元素、又は前記
元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で形成すればよい。また、ゲート電極層
としてリン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜や、
AgPdCu合金を用いてもよい。また、ゲート電極層は単層でも積層でもよい。
本実施の形態ではゲート電極層をテーパー形状を有する様に形成するが、本発明はそれに
限定されず、ゲート電極層を積層構造にして、一層のみがテーパー形状を有し、他方は異
方性エッチングによって垂直な側面を有していてもよい。テーパー角度も積層するゲート
電極層間で異なっていても良いし、同一でもよい。テーパー形状を有することによって、
その上に積層する膜の被覆性が向上し、欠陥が軽減されるので信頼性が向上する。
ゲート電極層を形成する際のエッチング工程によって、ゲート絶縁層107は多少エッチ
ングされ、膜厚が減る(いわゆる膜減り)ことがある。
半導体層に不純物元素を添加し、不純物領域を形成する。不純物領域は、その濃度を制御
することにより高濃度不純物領域及び低濃度不純物領域とすることができる。低濃度不純
物領域を有する薄膜トランジスタを、LDD(Lightly doped drain
)構造と呼ぶ。また低濃度不純物領域は、ゲート電極と重なるように形成することができ
、このような薄膜トランジスタを、GOLD(Gate Overlapped LDD
)構造と呼ぶ。また薄膜トランジスタの極性は、不純物領域にリン(P)等を用いること
によりn型とする。p型とする場合は、ボロン(B)等を添加すればよい。
本実施の形態では、不純物領域がゲート絶縁層を介してゲート電極層と重なる領域をLo
v領域と示し、不純物領域がゲート絶縁層を介してゲート電極層と重ならない領域をLo
ff領域と示す。図9では、不純物領域においてハッチングと白地で示されているが、こ
れは、白地部分に不純物元素が添加されていないということを示すのではなく、この領域
の不純物元素の濃度分布がマスクやドーピング条件を反映していることを直感的に理解で
きるようにしたためである。なお、このことは本明細書の他の図面においても同様である
不純物元素を活性化するために加熱処理、強光の照射、又はレーザ光の照射を行ってもよ
い。活性化と同時にゲート絶縁層へのプラズマダメージやゲート絶縁層と半導体層との界
面へのプラズマダメージを回復することができる。
次いで、ゲート電極層、ゲート絶縁層を覆う第1の層間絶縁層を形成する。本実施の形態
では、絶縁膜167と絶縁膜168との積層構造とする。絶縁膜167及び絶縁膜168
は、スパッタ法、またはプラズマCVDを用いた窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜、酸化窒化
珪素膜、酸化珪素膜などを用いることができ、他の珪素を含む絶縁膜を単層または3層以
上の積層構造として用いても良い。
さらに、窒素雰囲気中で、300〜550℃で1〜12時間の熱処理を行い、半導体層を
水素化する工程を行う。好ましくは、400〜500℃で行う。この工程は層間絶縁層で
ある絶縁膜167に含まれる水素により半導体層のダングリングボンドを終端する工程で
ある。本実施の形態では、410度(℃)で加熱処理を行う。
絶縁膜167、絶縁膜168としては他に窒化アルミニウム(AlN)、酸素含有量が窒
素含有量よりも多い酸化窒化アルミニウム(AlON)、窒素含有量が酸素含有量よりも
多い窒化酸化アルミニウム(AlNO)または酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカ
ーボン(DLC)、窒素含有炭素(CN)、ポリシラザン、その他の無機絶縁性材料を含
む物質から選ばれた材料で形成することができる。また、シロキサンを含む材料を用いて
もよい。また、有機絶縁性材料を用いてもよく、有機材料としては、ポリイミド、アクリ
ル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト又はベンゾシクロブテンを用いることがで
きる。また、オキサゾール樹脂を用いることもでき、例えば光硬化型ポリベンゾオキサゾ
ールなどを用いることができる。
次いで、レジストからなるマスクを用いて絶縁膜167、絶縁膜168、ゲート絶縁層1
07に半導体層に達するコンタクトホール(開口)を形成する。開口を覆うように導電膜
を形成し、導電膜をエッチングして各ソース領域又はドレイン領域の一部とそれぞれ電気
的に接続するソース電極層又はドレイン電極層を形成する。ソース電極層又はドレイン電
極層は、PVD法、CVD法、蒸着法等により導電膜を成膜した後、所望の形状にエッチ
ングして形成することができる。また、液滴吐出法、印刷法、ディスペンサ法、電解メッ
キ法等により、所定の場所に選択的に導電層を形成することができる。更にはリフロー法
、ダマシン法を用いても良い。ソース電極層又はドレイン電極層の材料は、Ag、Au、
Cu、Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、W、Al、Ta、Mo、Cd、Zn、Fe、Ti
、Zr、Ba等の金属、Si、Ge、又はその合金、若しくはその金属窒化物を用いて形
成する。また、これらの積層構造としても良い。
以上の工程で周辺駆動回路領域204にLov領域にp型不純物領域を有するpチャネル
型薄膜トランジスタである薄膜トランジスタ285、Lov領域にnチャネル型不純物領
域を有するnチャネル型薄膜トランジスタである薄膜トランジスタ275を、画素領域2
06にLoff領域にn型不純物領域を有するマルチチャネル型のnチャネル型薄膜トラ
ンジスタである薄膜トランジスタ265、Lov領域にp型不純物領域を有するpチャネ
ル型薄膜トランジスタである薄膜トランジスタ255を有するアクティブマトリクス基板
を作製することができる。
本実施の形態に限定されず、薄膜トランジスタはチャネル形成領域が一つ形成されるシン
グルゲート構造でも、二つ形成されるダブルゲート構造もしくは三つ形成されるトリプル
ゲート構造であっても良い。また、周辺駆動回路領域の薄膜トランジスタも、シングルゲ
ート構造、ダブルゲート構造もしくはトリプルゲート構造であっても良い。
次に第2の層間絶縁層として絶縁膜181を形成する。図9において、スクライブによる
切り離しのための切り離し領域201、FPCの貼り付け部である外部端子接続領域20
2、周辺部の引き回し配線領域である配線領域203、周辺駆動回路領域204、画素領
域206である。配線領域203には配線179a、配線179bが設けられ、外部端子
接続領域202には、外部端子と接続する端子電極層178が設けられている。
絶縁膜181としては酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニ
ウム(AlN)、窒素を含む酸化アルミニウム(酸化窒化アルミニウムともいう)(Al
ON)、酸素を含む窒化アルミニウム(窒化酸化アルミニウムともいう)(AlNO)、
酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン(DLC)、窒素含有炭素膜(CN)、
PSG(リンガラス)、BPSG(リンボロンガラス)、アルミナ膜、その他の無機絶縁
性材料を含む物質から選ばれた材料で形成することができる。また、シロキサン樹脂を用
いてもよい。また、有機絶縁性材料を用いてもよく、有機絶縁性材料としては、感光性、
非感光性どちらでも良く、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジ
スト又はベンゾシクロブテン、ポリシラザン、その他低誘電率材料を用いることができる
。また、オキサゾール樹脂を用いることもでき、例えば光硬化型ポリベンゾオキサゾール
などを用いることができる。平坦化のために設ける層間絶縁層としては、耐熱性および絶
縁性が高く、且つ、平坦化率の高いものが要求されるので、絶縁膜181の形成方法とし
ては、スピンコート法で代表される塗布法を用いると好ましい。
絶縁膜181は、その他ディップ法、スプレー塗布、ドクターナイフ、ロールコーター、
カーテンコーター、ナイフコーター、CVD法、蒸着法等を採用することができる。液滴
吐出法により絶縁膜181を形成してもよい。液滴吐出法を用いた場合には材料液を節約
することができる。また、液滴吐出法のようにパターンが転写、または描写できる方法、
例えば印刷法(スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法)、ディ
スペンサ法、刷毛塗り法、スプレー法、フローコート法なども用いることができる。
画素領域206の絶縁膜181に微細な開口、つまりコンタクトホールを形成する。
次に、ソース電極層又はドレイン電極層と接するように、第1の電極層185(画素電極
層ともいう。)を形成する。第1の電極層185は陽極、または陰極として機能し、Ti
、Ni、W、Cr、Pt、Zn、Sn、In、またはMoから選ばれた元素、または窒化
チタン、TiSi、WSi、窒化タングステン、WSi、NbNなどの前
記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料を主成分とする膜またはそれらの積層
膜を総膜厚100nm〜800nmの範囲で用いればよい。
本実施の形態では、表示素子として発光素子を用い、発光素子からの光を第1の電極層1
85側から取り出す構造のため、第1の電極層185が透光性を有する。第1の電極層1
85として、透明導電膜を形成し、所望の形状にエッチングすることで第1の電極層18
5を形成する。
本発明においては、透光性電極層である第1の電極層185に、具体的には透光性を有す
る導電性材料からなる透明導電膜を用いればよく、酸化タングステンを含むインジウム酸
化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化
物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物などを用いることができる。勿論、インジウム
錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、酸化ケイ素を添加したインジウ
ム錫酸化物(ITSO)なども用いることができる。
また、透光性を有さない金属膜のような材料であっても膜厚を薄く(好ましくは、5nm
〜30nm程度の厚さ)して光を透過可能な状態としておくことで、第1の電極層185
から光を放射することが可能となる。また、第1の電極層185に用いることのできる金
属薄膜としては、チタン、タングステン、ニッケル、金、白金、銀、アルミニウム、マグ
ネシウム、カルシウム、リチウム、およびそれらの合金からなる導電膜などを用いること
ができる。
第1の電極層185は、蒸着法、スパッタ法、CVD法、印刷法、ディスペンサ法または
液滴吐出法などを用いて形成することができる。本実施の形態では、第1の電極層185
として、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物を用いてスパッタリング法によっ
て作製する。第1の電極層185は、好ましくは総膜厚100nm〜800nmの範囲で
用いればよい。
第1の電極層185は、その表面が平坦化されるように、CMP法、ポリビニルアルコー
ル系の多孔質体で拭浄し、研磨しても良い。またCMP法を用いた研磨後に、第1の電極
層185の表面に紫外線照射、酸素プラズマ処理などを行ってもよい。
第1の電極層185を形成後、加熱処理を行ってもよい。この加熱処理により、第1の電
極層185中に含まれる水分は放出される。よって、第1の電極層185は脱ガスなどを
生じないため、第1の電極層上に水分によって劣化しやすい発光材料を形成しても、発光
材料は劣化せず、信頼性の高い表示装置を作製することができる。
次に、第1の電極層185の端部、ソース電極層又はドレイン電極層を覆う絶縁層186
(隔壁、障壁などと呼ばれる)を形成する。
絶縁層186としては酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素などを用いるこ
とができ、単層でも2層、3層といった積層構造でもよい。また、絶縁層186の他の材
料として、窒化アルミニウム、酸素含有量が窒素含有量よりも多い酸化窒化アルミニウム
、窒素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウムまたは酸化アルミニウム、ダ
イアモンドライクカーボン(DLC)、窒素含有炭素、ポリシラザン、その他の無機絶縁
性材料を含む物質から選ばれた材料で形成することができる。シロキサンを含む材料を用
いてもよい。また、有機絶縁性材料を用いてもよく、有機絶縁性材料としては、感光性、
非感光性どちらでも良く、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジ
スト又はベンゾシクロブテンを用いることができる。また、オキサゾール樹脂を用いるこ
ともでき、例えば光硬化型ポリベンゾオキサゾールなどを用いることができる。
絶縁層186は、スパッタリング法、PVD法(Physical Vapor Dep
osition)、減圧CVD法(LPCVD法)、またはプラズマCVD法等のCVD
法(Chemical Vapor Deposition)、また、選択的にパターン
を形成できる液滴吐出法や、パターンが転写または描写できる印刷法(スクリーン印刷や
オフセット印刷などパターンが形成される方法)、ディスペンサ法、その他スピンコート
法などの塗布法、ディッピング法などを用いることもできる。
所望の形状に加工するエッチング加工は、プラズマエッチング(ドライエッチング)又は
ウエットエッチングのどちらを採用しても良い。大面積基板を処理するにはプラズマエッ
チングが適している。エッチングガスとしては、CF、NFなどのフッ素系のガス、
又はCl、BClなどの塩素系のガスを用い、HeやArなどの不活性ガスを適宜加
えても良い。また、大気圧放電のエッチング加工を適用すれば、局所的な放電加工も可能
であり、基板の全面にマスク層を形成する必要はない。
図9(A)において、第2の電極層と同工程、同材料で形成される配線層はゲート電極層
と同工程、同材料で形成される配線層と電気的に接続する。
第1の電極層185の上には発光層188が形成される。なお、図9では一画素しか図示
していないが、本実施の形態ではR(赤)、G(緑)、B(青)の各色に対応した電界発
光層を作り分けている。
次に、発光層188の上に導電膜からなる第2の電極層189が設けられる。第2の電極
層189としては、Al、Ag、Li、Ca、またはこれらの合金や化合物MgAg、M
gIn、AlLi、CaF、または窒化カルシウムを用いればよい。こうして第1の電
極層185、発光層188及び第2の電極層189からなる発光素子190が形成される
(図9(B)参照。)。
図9に示した本実施の形態の表示装置において、発光素子190から発した光は、第1の
電極層185側から、図9(B)中の矢印の方向に透過して射出される。
本実施の形態では、第2の電極層189上にパッシベーション膜(保護膜)として絶縁層
を設けてもよい。このように第2の電極層189を覆うようにしてパッシベーション膜を
設けることは有効である。パッシベーション膜としては、窒化珪素、酸化珪素、酸化窒化
珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム、酸素含有量が窒素含有量よりも多い酸化窒化ア
ルミニウム、窒素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウムまたは酸化アルミ
ニウム、ダイアモンドライクカーボン(DLC)、窒素含有炭素を含む絶縁膜からなり、
該絶縁膜を単層もしくは組み合わせた積層を用いることができる。又はシロキサン樹脂を
用いてもよい。
この際、カバレッジの良い膜をパッシベーション膜として用いることが好ましく、炭素膜
、特にDLC膜を用いることは有効である。DLC膜は室温から100℃以下の温度範囲
で成膜可能であるため、耐熱性の低い発光層188の上方にも容易に成膜することができ
る。DLC膜は、プラズマCVD法(代表的には、RFプラズマCVD法、マイクロ波C
VD法、電子サイクロトロン共鳴(ECR)CVD法、熱フィラメントCVD法など)、
燃焼炎法、スパッタ法、イオンビーム蒸着法、レーザ蒸着法などで形成することができる
。成膜に用いる反応ガスは、水素ガスと、炭化水素系のガス(例えばCH、C
など)とを用い、グロー放電によりイオン化し、負の自己バイアスがかかったカ
ソードにイオンを加速衝突させて成膜する。また、CN膜は反応ガスとしてCガス
とNガスとを用いて形成すればよい。DLC膜は酸素に対するブロッキング効果が高く
、発光層188の酸化を抑制することが可能である。そのため、この後に続く封止工程を
行う間に発光層188が酸化するといった問題を防止できる。
このように発光素子190が形成された基板100と、封止基板195とをシール材19
2によって固着し、発光素子を封止する(図9参照。)。シール材192としては、代表
的には可視光硬化性、紫外線硬化性または熱硬化性の樹脂を用いるのが好ましい。例えば
、ビスフェノールA型液状樹脂、ビスフェノールA型固形樹脂、含ブロムエポキシ樹脂、
ビスフェノールF型樹脂、ビスフェノールAD型樹脂、フェノール型樹脂、クレゾール型
樹脂、ノボラック型樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、エピビス型エポキシ樹脂、グリシジ
ルエステル樹脂、グリジシルアミン系樹脂、複素環式エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂等
のエポキシ樹脂を用いることができる。なお、シール材で囲まれた領域には充填材193
を充填してもよく、窒素雰囲気下で封止することによって、窒素等を封入してもよい。本
実施の形態は、下面射出型のため、充填材193は透光性を有する必要はないが、充填材
193を透過して光を取り出す構造の場合は、透光性を有する必要がある。代表的には可
視光硬化、紫外線硬化または熱硬化のエポキシ樹脂を用いればよい。以上の工程において
、本実施の形態における、発光素子を用いた表示機能を有する表示装置が完成する。また
充填材は、液状の状態で滴下し、表示装置内に充填することもできる。充填剤として、乾
燥剤などの吸湿性を含む物質を用いると、さらなる吸水効果が得られ、素子の劣化を防ぐ
ことができる。
EL表示パネル内には素子の水分による劣化を防ぐため、乾燥剤が設置される。本実施の
形態では、乾燥剤は、画素領域を取り囲むように封止基板に形成された凹部に設置され、
薄型化を妨げない構成とする。また、ゲート配線層に対応する領域にも乾燥剤を形成し、
吸水面積を広く取っているので、吸水効果が高い。また、直接発光しないゲート配線層上
に乾燥剤を形成しているので、光取り出し効率を低下させることもない。
なお、本実施の形態では、ガラス基板で発光素子を封止した場合を示すが、封止の処理と
は、発光素子を水分から保護するための処理であり、カバー材で機械的に封入する方法、
熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂で封入する方法、金属酸化物や窒化物等のバリア能力
が高い薄膜により封止する方法のいずれかを用いる。カバー材としては、ガラス、セラミ
ックス、プラスチックもしくは金属を用いることができるが、カバー材側に光を放射させ
る場合は透光性でなければならない。また、カバー材と上記発光素子が形成された基板と
は熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂等のシール材を用いて貼り合わせられ、熱処理又は
紫外光照射処理によって樹脂を硬化させて密閉空間を形成する。この密閉空間の中に酸化
バリウムに代表される吸湿材を設けることも有効である。この吸湿材は、シール材の上に
接して設けても良いし、発光素子よりの光を妨げないような、隔壁の上や周辺部に設けて
も良い。さらに、カバー材と発光素子の形成された基板との空間を熱硬化性樹脂若しくは
紫外光硬化性樹脂で充填することも可能である。この場合、熱硬化性樹脂若しくは紫外光
硬化性樹脂の中に酸化バリウムに代表される吸湿材を添加しておくことは有効である。
図12に、本実施の形態で作製する図9の表示装置において、ソース電極層又はドレイン
電極層と第1の電極層が直接接して電気的な接続を行うのではなく、配線層を介して接続
する例を示す。図12の表示装置において、発光素子を駆動する薄膜トランジスタのソー
ス電極層又はドレイン電極層と、第1の電極層395とは配線層199を介して電気的に
接続している。また、図12では、配線層199の上に第1の電極層395が一部積層す
るように接続しているが、先に第1の電極層395を形成し、その第1の電極層395上
に接するように配線層199を形成する構成でもよい。
本実施の形態では、外部端子接続領域202において、端子電極層178に異方性導電層
196によってFPC194を接続し、外部と電気的に接続する構造とする。また表示装
置の上面図である図9(A)で示すように、本実施の形態において作製される表示装置は
信号線駆動回路を有する周辺駆動回路領域204、周辺駆動回路領域209のほかに、走
査線駆動回路を有する周辺駆動回路領域207、周辺駆動回路領域208が設けられてい
る。
本実施の形態では、上記のような回路で形成するが、本発明はこれに限定されず、周辺駆
動回路としてICチップを前述したCOG方式やTAB方式によって実装したものでもよ
い。また、走査線駆動回路、信号線駆動回路は複数であっても単数であっても良い。
また、本発明の表示装置において、画面表示の駆動方法は特に限定されず、例えば、点順
次駆動方法や線順次駆動方法や面順次駆動方法などを用いればよい。代表的には、線順次
駆動方法とし、時分割階調駆動方法や面積階調駆動方法を適宜用いればよい。また、表示
装置のソース線に入力する映像信号は、アナログ信号であってもよいし、デジタル信号で
あってもよく、適宜、映像信号に合わせて駆動回路などを設計すればよい。
図9及び図12に示す表示装置は下面放射型なので基板100から光が放射されるため、
基板100側が視認側となる。よって基板100に透光性基板を用い、視認側にあたる外
側に六角錐形状の錐形凸部177が設けられ、かつその錐形凸部177間を埋めるように
保護層176が形成されている。
本実施の形態の表示装置は隣接して充填されている錐形凸部を有する構成であればよく、
表示画面を構成する基板(膜)表面に直接錐形凸部を一体の連続構造として作り込んでも
よく、例えば基板(膜)表面を加工し、錐形凸部を作り込んでもよいし、ナノインプリン
ト等の印刷法で錐形凸部を有する形状に選択的に形成してもよい。また、錐形凸部を別工
程で膜(基板)上に形成してもよい。
複数の錐形凸部は一体の連続膜としてもよいし、複数の錐形凸部を充填するように並べて
基板上に設ける構成としてもよい。
本実施の形態では、表示装置において、表示画面表面に外光の反射を防止する反射防止機
能を付与する、複数の六角錐形状の錐形凸部を有することを特徴とする。表示画面におい
て、入射する外光に対して平面(表示画面と平行な面)が存在すると外光が視認側に反射
してしまうため、平面の領域が少ない方が反射防止機能が高い。また、外光をより散乱す
るために表示画面表面は複数の角度を有する面によって構成される方が好ましい。
本実施の形態における六角錐形状の錐形凸部は隙間無く最密に充填して設けることが可能
な形状であり、そのような形状のなかでも最多な側面を有し、光を効率よく多方向に散乱
することのできる高い反射防止機能を有する最適な形状である。
複数の錐形凸部は連続するように接して設けられ、錐形凸部において錐形を成す各底辺は
隣接する錐形凸部において錐形を成す一底辺と接して設けられている。複数の錐形凸部は
、錐形凸部間に間隔を有さず、表示画面表面を覆っている。よって、図9、図12に示す
ように複数の錐形凸部によって表示画面表面の平面部は露出せず、入射する外光は複数の
錐形凸部の斜面に入射するため、平面部での外光の反射を軽減することができる。また錐
形凸部において底面に対する角度が異なる側面が多いので、より多方向に入射光を散乱す
るために好ましい。
さらに、六角錐形状の錐形凸部は、底面の頂点において他の複数の錐形凸部の底面の頂点
と接しており、それぞれ底面に対して角度を有している複数の側面に囲まれているのでよ
り光を多方向に反射しやすい。従って、底面において多くの頂点を有する六角錐形状の錐
形凸部はより高い反射防止機能を発揮する。
本実施の形態において、複数の錐形凸部の頂部の間隔は350nm以下、複数の錐形凸部
の高さは800nm以上であると好ましい。また、設けられる表示画面上において単位面
積あたりの複数の錐形凸部の底面の充填率は80%以上、好ましくは90%以上であると
好ましい。上記条件であると、外光が平面部に入射する割合が軽減されるのでより視認者
側への反射を防ぐことができ、好ましい。
本実施の形態の複数の錐形凸部177は隣接する複数の錐形凸部の頂部と等間隔で設けら
れているため、断面図においては同形状の二等辺三角形が隣接しているように示されてい
る。
本実施の形態の表示装置は、表面に複数の錐形凸部を有しており、外光の反射光は錐形凸
部界面が平面ではないので視認側に反射せず隣接する他の錐形凸部に反射する。もしくは
隣接する錐形凸部と錐形凸部の間に進行する。入射した外光は錐形凸部に一部透過し反射
光は隣接する錐形凸部にまた入射する。このように錐形凸部界面で反射された外光は隣接
する他の錐形凸部に入射を繰り返す。
つまり表示装置に入射する外光のうち、錐形凸部に入射する回数が増加するので、錐形凸
部に透過する量が増える。よって、視認側に反射する外光が軽減され、写り込みなどの視
認性を低下させる原因を防ぐことができる。
さらに本発明ではその錐形凸部の間に保護層が形成されているので、錐形凸部間にゴミな
どの汚染物が侵入することを防ぐことができる。従って、ゴミなどの侵入による反射防止
機能低下を防ぎ、かつ凸部間を埋めることで表示装置としての物理的強度も高めることが
でき、信頼性向上が達成できる。
本実施の形態は、表面に隣接する複数の六角錐形状の錐形凸部を有し、かつ錐形凸部間に
保護層を設けることによってより外光の反射を軽減できる高い反射防止機能を有した視認
性の優れた表示装置を提供することができる。従って、より高画質及び高性能な表示装置
を作製することができる。
本実施の形態は、上記の実施の形態1と自由に組み合わせることができる。
(実施の形態6)
本発明を適用して発光素子を有する表示装置を形成することができるが、該発光素子から
発せられる光は、下面放射、上面放射、両面放射のいずれかを行う。本実施の形態では、
両面放射型、上面放射型の例を、図11及び図10を用いて説明する。
図11に示す表示装置は、素子基板1600、薄膜トランジスタ1655、薄膜トランジ
スタ1665、薄膜トランジスタ1675、薄膜トランジスタ1685、第1の電極層1
617、発光層1619、第2の電極層1620、保護膜1621、充填材1622、シ
ール材1632、絶縁膜1601a、絶縁膜1601b、ゲート絶縁層1610、絶縁膜
1611、絶縁膜1612、絶縁層1614、封止基板1625、配線層1633、端子
電極層1681、異方性導電層1682、FPC1683、六角錐形状の錐形凸部162
7a、1627bによって構成されている。表示装置は、外部端子接続領域232、封止
領域233、周辺駆動回路領域234、画素領域236を有している。充填材1622は
、液状の組成物の状態で、滴下法によって形成することができる。滴下法によって充填材
が形成された素子基板1600と封止基板1625を張り合わして発光表示装置を封止す
る。
図11の表示装置は、両面放射型であり、矢印の方向に素子基板1600側からも、封止
基板1625側からも光を放射する構造である。よって、第1の電極層1617及び第2
の電極層1620として透光性電極層を用いる。
本実施の形態においては、透光性電極層である第1の電極層1617及び第2の電極層1
620に、具体的には透光性を有する導電性材料からなる透明導電膜を用いればよく、酸
化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物
、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物などを用い
ることができる。勿論、インジウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO
)、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物(ITSO)なども用いることができる。
また、透光性を有さない金属膜のような材料であっても膜厚を薄く(好ましくは、5nm
〜30nm程度の厚さ)して光を透過可能な状態としておくことで、第1の電極層161
7及び第2の電極層1620から光を放射することが可能となる。また、第1の電極層1
617及び第2の電極層1620に用いることのできる金属薄膜としては、チタン、タン
グステン、ニッケル、金、白金、銀、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、リチウ
ム、およびそれらの合金からなる導電膜などを用いることができる。
以上のように、図11の表示装置は、発光素子1605より放射される光が、第1の電極
層1617及び第2の電極層1620両方を通過して、両面から光を放射する構成となる
図10の表示装置は、矢印の方向に上面射出する構造である。図10に示す表示装置は、
素子基板1300、表示素子1305、薄膜トランジスタ1355、薄膜トランジスタ1
365、薄膜トランジスタ1375、薄膜トランジスタ1385、配線層1324、第1
の電極層1317、発光層1319、第2の電極層1320、保護膜1321、充填材1
322、シール材1332、絶縁膜1301a、絶縁膜1301b、ゲート絶縁層131
0、絶縁膜1311、絶縁膜1312、絶縁層1314、封止基板1325、配線層13
33、端子電極層1381、異方性導電層1382、FPC1383によって構成されて
いる。
図11及び図10における表示装置において、端子電極層に積層していた絶縁層はエッチ
ングによって除去されている。このように端子電極層の周囲に透湿性を有する絶縁層を設
けない構造であると信頼性がより向上する。図10において表示装置は、外部端子接続領
域232、封止領域233、周辺駆動回路領域234、画素領域236を有している。図
10の表示装置は、前述の図11で示した両面射出型の表示装置において、第1の電極層
1317の下に、反射性を有する金属層である配線層1324を形成する。配線層132
4の上に透明導電膜である第1の電極層1317を形成する。配線層1324としては、
反射性を有すればよいので、チタン、タングステン、ニッケル、金、白金、銀、銅、タン
タル、モリブデン、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、リチウム、およびそれら
の合金からなる導電膜などを用いればよい。好ましくは、可視光の領域で反射性が高い物
質を用いることがよく、本実施の形態では、窒化チタン膜を用いる。また、第1の電極層
1317にも導電膜を用いてもよく、その場合、反射性を有する配線層1324は設けな
くてもよい。
第1の電極層1317及び第2の電極層1320に、具体的には透光性を有する導電性材
料からなる透明導電膜を用いればよく、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化
タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チ
タンを含むインジウム錫酸化物などを用いることができる。勿論、インジウム錫酸化物(
ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物
(ITSO)なども用いることができる。
また、透光性を有さない金属膜のような材料であっても膜厚を薄く(好ましくは、5nm
〜30nm程度の厚さ)して光を透過可能な状態としておくことで、第2の電極層132
0から光を放射することが可能となる。また、第2の電極層1320に用いることのでき
る金属薄膜としては、チタン、タングステン、ニッケル、金、白金、銀、アルミニウム、
マグネシウム、カルシウム、リチウム、およびそれらの合金からなる導電膜などを用いる
ことができる。
発光素子を用いて形成する表示装置の画素は、単純マトリクス方式、若しくはアクティブ
マトリクス方式で駆動することができる。また、デジタル駆動、アナログ駆動どちらでも
適用可能である。
封止基板にカラーフィルタ(着色層)を形成してもよい。カラーフィルタ(着色層)は、
蒸着法や液滴吐出法によって形成することができ、カラーフィルタ(着色層)を用いると
、高精細な表示を行うこともできる。カラーフィルタ(着色層)により、各RGBの発光
スペクトルにおいてブロードなピークが鋭いピークになるように補正できるからである。
単色の発光を示す材料を形成し、カラーフィルタや色変換層を組み合わせることによりフ
ルカラー表示を行うことができる。カラーフィルタ(着色層)や色変換層は、例えば封止
基板に形成し、素子基板へ張り合わせればよい。
もちろん単色発光の表示を行ってもよい。例えば、単色発光を用いてエリアカラータイプ
の表示装置を形成してもよい。エリアカラータイプは、パッシブマトリクス型の表示部が
適しており、主に文字や記号を表示することができる。
図11に示す表示装置は両面放射型なので素子基板1600及び封止基板1625両方か
ら光が放射されるため、素子基板1600側も封止基板1625側も視認側となる。よっ
て素子基板1600及び封止基板1625両方に透光性基板を用い、それぞれ視認側にあ
たる外側に六角錐形状の錐形凸部1627a、1627bが設けられており、錐形凸部1
627a間を埋めるように保護層1628aが、錐形凸部1627b間を埋めるように保
護層1628bがそれぞれ形成されている。一方図10に示す表示装置は上面放射型であ
るので視認側の封止基板1325が透光性基板であり、外側に六角錐形状の錐形凸部13
27が設けられており、錐形凸部1327間を埋めるように保護層1326が形成されて
いる。
本実施の形態の表示装置は隣接して充填されている錐形凸部を有する構成であればよく、
表示画面を構成する基板(膜)表面に直接錐形凸部を一体の連続構造として作り込んでも
よく、例えば基板(膜)表面を加工し、錐形凸部を作り込んでもよいし、ナノインプリン
ト等の印刷法で錐形凸部を有する形状に選択的に形成してもよい。また、錐形凸部を別工
程で膜(基板)上に形成してもよい。
複数の錐形凸部は一体の連続膜としてもよいし、複数の錐形凸部を充填するように並べて
基板上に設ける構成としてもよい。またあらかじめ基板に錐形凸部を作りこんでもよい。
図10は、封止基板1325表面に複数の錐形凸部1327が一体の連続構造として設け
られた例である。
本実施の形態では、表示装置において、表示画面表面に外光の反射を防止する反射防止機
能を付与する、複数の錐形凸部を有することを特徴とする。表示画面において、入射する
外光に対して平面(表示画面と平行な面)が存在すると外光が視認側に反射してしまうた
め、平面の領域が少ない方が反射防止機能が高い。また、外光をより散乱するために表示
画面表面は複数の角度を有する面によって構成される方が好ましい。
本実施の形態における錐形凸部は隙間無く最密に充填して設けることが可能な形状であり
、そのような形状のなかでも最多な側面を有し、光を効率よく多方向に散乱することので
きる高い反射防止機能を有する最適な形状である。
複数の錐形凸部は連続するように接して設けられ、錐形凸部において錐形を成す各底辺は
隣接する錐形凸部において錐形を成す一底辺と接して設けられている。複数の錐形凸部は
、錐形凸部間に間隔を有さず、表示画面表面を覆っている。よって、図10、図11に示
すように複数の錐形凸部によって表示画面表面の平面部は露出せず、入射する外光は複数
の錐形凸部の斜面に入射するため、平面部での外光の反射を軽減することができる。また
錐形凸部において底面に対する角度が異なる側面が多いので、より多方向に入射光を散乱
するために好ましい。
さらに、六角錐形状の錐形凸部は、底面の頂点において他の複数の錐形凸部の底面の頂点
と接しており、それぞれ底面に対して角度を有している複数の側面に囲まれているのでよ
り光を多方向に反射しやすい。従って、底面において多くの頂点を有する六角錐形状の錐
形凸部はより高い反射防止機能を発揮する。
本実施の形態において、複数の錐形凸部の頂部の間隔は350nm以下、複数の錐形凸部
の高さは800nm以上であると好ましい。また、設けられる表示画面上において単位面
積あたりの複数の錐形凸部の底面の充填率は80%以上、好ましくは90%以上であると
好ましい。上記条件であると、外光が平面部に入射する割合が軽減されるのでより視認者
側への反射を防ぐことができ、好ましい。
本実施の形態の複数の錐形凸部1327、1627a、1627bは隣接する複数の錐形
凸部の頂部と等間隔で設けられているため、断面図においては同形状の二等辺三角形が隣
接しているように示されている。
本実施の形態の表示装置は、表面に複数の錐形凸部を有しており、外光の反射光は錐形凸
部界面が平面ではないので視認側に反射せず隣接する他の錐形凸部に反射する。もしくは
隣接する錐形凸部と錐形凸部の間に進行する。入射した外光は錐形凸部に一部透過し反射
光は隣接する錐形凸部にまた入射する。このように錐形凸部界面で反射された外光は隣接
する他の錐形凸部に入射を繰り返す。
つまり表示装置に入射する外光のうち、錐形凸部に入射する回数が増加するので、錐形凸
部に透過する量が増える。よって、視認側に反射する外光が軽減され、写り込みなどの視
認性を低下させる原因を防ぐことができる。
さらに本発明ではその錐形凸部の間に保護層が形成されているので、錐形凸部間にゴミな
どの汚染物が侵入することを防ぐことができる。従って、ゴミなどの侵入による反射防止
機能低下を防ぎ、かつ錐形凸部間を埋めることで表示装置としての物理的強度も高めるこ
とができ、信頼性向上が達成できる。
本実施の形態は、表面に隣接する複数の六角錐形状の錐形凸部を有し、かつ錐形凸部間に
保護層を設けることによってより外光の反射を軽減できる高い反射防止機能を有した視認
性の優れた表示装置を提供することができる。従って、より高画質及び高性能な表示装置
を作製することができる。
本実施の形態は、上記の実施の形態1と自由に組み合わせることができる。
(実施の形態7)
本実施の形態では、より外光の反射を軽減できる反射防止機能を有し優れた視認性を付与
することを目的とした表示装置の例について説明する。詳しくは表示素子に発光素子を用
いる発光表示装置について説明する。
本実施の形態では、本発明の表示装置の表示素子として適用することのできる発光素子の
構成を、図22を用いて説明する。
図22は発光素子の素子構造であり、第1の電極層870と第2の電極層850との間
に、有機化合物と無機化合物を混合してなる電界発光層860が挟持されている発光素子
である。電界発光層860は、図示した通り、第1の層804、第2の層803、第3の
層802から構成されており、特に第1の層804および第3の層802に大きな特徴を
有する。
まず、第1の層804は、第2の層803にホールを輸送する機能を担う層であり、少
なくとも第1の有機化合物と、第1の有機化合物に対して電子受容性を示す第1の無機化
合物とを含む構成である。重要なのは、単に第1の有機化合物と第1の無機化合物が混ざ
り合っているのではなく、第1の無機化合物が第1の有機化合物に対して電子受容性を示
す点である。このような構成とすることで、本来内在的なキャリアをほとんど有さない第
1の有機化合物に多くのホールキャリアが発生し、極めて優れたホール注入性及びホール
輸送性を示す。
したがって第1の層804は、有機化合物と無機化合物とを混合することによって得ら
れると考えられている効果(耐熱性の向上など)だけでなく、優れた導電性(第1の層8
04においては特に、ホール注入性および輸送性)をも得ることができる。このことは、
互いに電子的な相互作用を及ぼさない有機化合物と無機化合物を単に混合した従来のホー
ル輸送層では、得られない効果である。この効果により、従来よりも駆動電圧を低くする
ことができる。また、駆動電圧の上昇を招くことなく第1の層804を厚くすることがで
きるため、ゴミ等に起因する素子の短絡も抑制することができる。
ところで、上述したように、第1の有機化合物にはホールキャリアが発生するため、第
1の有機化合物としてはホール輸送性の有機化合物が好ましい。ホール輸送性の有機化合
物としては、例えば、フタロシアニン(略称:HPc)、銅フタロシアニン(略称:C
uPc)、バナジルフタロシアニン(略称:VOPc)、4,4’,4’’−トリス(N
,N−ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’
−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略
称:MTDATA)、1,3,5−トリス[N,N−ジ(m−トリル)アミノ]ベンゼン
(略称:m−MTDAB)、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニ
ル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(略称:TPD)、4,4’−ビス[
N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPB)、4,4’−
ビス{N−[4−ジ(m−トリル)アミノ]フェニル−N−フェニルアミノ}ビフェニル
(略称:DNTPD)、4,4’,4’’−トリス(N−カルバゾリル)トリフェニルア
ミン(略称:TCTA)などが挙げられるが、これらに限定されることはない。また、上
述した化合物の中でも、TDATA、MTDATA、m−MTDAB、TPD、NPB、
DNTPD、TCTAなどに代表される芳香族アミン化合物は、ホールキャリアを発生し
やすく、第1の有機化合物として好適な化合物群である。
一方、第1の無機化合物は、第1の有機化合物から電子を受け取りやすいものであれば
何であってもよく、種々の金属酸化物または金属窒化物が可能であるが、周期表第4族乃
至第12族のいずれかの遷移金属酸化物が電子受容性を示しやすく好適である。具体的に
は、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化タングステ
ン、酸化レニウム、酸化ルテニウム、酸化亜鉛などが挙げられる。また、上述した金属酸
化物の中でも、周期表第4族乃至第8族のいずれかの遷移金属酸化物は電子受容性の高い
ものが多く、好ましい一群である。特に酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化タングス
テン、酸化レニウムは真空蒸着が可能で扱いやすいため、好適である。
なお、第1の層804は、上述した有機化合物と無機化合物の組み合わせを適用した層
を、複数積層して形成していてもよい。また、他の有機化合物あるいは他の無機化合物を
さらに含んでいてもよい。
次に、第3の層802について説明する。第3の層802は、第2の層803に電子を
輸送する機能を担う層であり、少なくとも第3の有機化合物と、第3の有機化合物に対し
て電子供与性を示す第3の無機化合物とを含む構成である。重要なのは、単に第3の有機
化合物と第3の無機化合物が混ざり合っているのではなく、第3の無機化合物が第3の有
機化合物に対して電子供与性を示す点である。このような構成とすることで、本来内在的
なキャリアをほとんど有さない第3の有機化合物に多くの電子キャリアが発生し、極めて
優れた電子注入性及び電子輸送性を示す。
したがって第3の層802は、有機化合物と無機化合物とを混合することによって得ら
れると考えられている効果(耐熱性の向上など)だけでなく、優れた導電性(第3の層8
02においては特に、電子注入性および輸送性)をも得ることができる。このことは、互
いに電子的な相互作用を及ぼさない有機化合物と無機化合物を単に混合した従来の電子輸
送層では、得られない効果である。この効果により、従来よりも駆動電圧を低くすること
ができる。また、駆動電圧の上昇を招くことなく第3の層802を厚くすることができる
ため、ゴミ等に起因する素子の短絡も抑制することができる。
ところで、上述したように、第3の有機化合物には電子キャリアが発生するため、第3
の有機化合物としては電子輸送性の有機化合物が好ましい。電子輸送性の有機化合物とし
ては、例えば、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq)、トリス(
4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Almq)、ビス(10−ヒド
ロキシベンゾ[h]−キノリナト)ベリリウム(略称:BeBq)、ビス(2−メチル
−8−キノリノラト)(4−フェニルフェノラト)アルミニウム(略称:BAlq)、ビ
ス[2−(2’−ヒドロキシフェニル)ベンズオキサゾラト]亜鉛(略称:Zn(BOX
)、ビス[2−(2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(略称:Zn
(BTZ))、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュプロイン(略称
:BCP)、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,
3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)、1,3−ビス[5−(4−tert−ブチ
ルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:OXD−7
)、2,2’,2’’−(1,3,5−ベンゼントリイル)−トリス(1−フェニル−1
H−ベンゾイミダゾール)(略称:TPBI)、3−(4−ビフェニリル)−4−フェニ
ル−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ
)、3−(4−ビフェニリル)−4−(4−エチルフェニル)−5−(4−tert−ブ
チルフェニル)−1,2,4−トリアゾール(略称:p−EtTAZ)などが挙げられる
が、これらに限定されることはない。また、上述した化合物の中でも、Alq、Alm
、BeBq、BAlq、Zn(BOX)、Zn(BTZ)などに代表される芳
香環を含むキレート配位子を有するキレート金属錯体や、BPhen、BCPなどに代表
されるフェナントロリン骨格を有する有機化合物や、PBD、OXD−7などに代表され
るオキサジアゾール骨格を有する有機化合物は、電子キャリアを発生しやすく、第3の有
機化合物として好適な化合物群である。
一方、第3の無機化合物は、第3の有機化合物に電子を与えやすいものであれば何であ
ってもよく、種々の金属酸化物または金属窒化物が可能であるが、アルカリ金属酸化物、
アルカリ土類金属酸化物、希土類金属酸化物、アルカリ金属窒化物、アルカリ土類金属窒
化物、希土類金属窒化物が電子供与性を示しやすく好適である。具体的には、酸化リチウ
ム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化エルビウム、窒化リチウム、窒化マグネシ
ウム、窒化カルシウム、窒化イットリウム、窒化ランタンなどが挙げられる。特に酸化リ
チウム、酸化バリウム、窒化リチウム、窒化マグネシウム、窒化カルシウムは真空蒸着が
可能で扱いやすいため、好適である。
なお、第3の層802は、上述した有機化合物と無機化合物の組み合わせを適用した層
を、複数積層して形成していてもよい。また、他の有機化合物あるいは他の無機化合物を
さらに含んでいてもよい。
次に、第2の層803について説明する。第2の層803は発光機能を担う層であり、
発光性の第2の有機化合物を含む。また、第2の無機化合物を含む構成であってもよい。
第2の層803は、種々の発光性の有機化合物、無機化合物を用いて形成することができ
る。ただし、第2の層803は、第1の層804や第3の層802に比べて電流が流れに
くいと考えられるため、その膜厚は10nm〜100nm程度が好ましい。
第2の有機化合物としては、発光性の有機化合物であれば特に限定されることはなく、
例えば、9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、9,10−ジ(
2−ナフチル)−2−tert−ブチルアントラセン(略称:t−BuDNA)、4,4
’−ビス(2,2−ジフェニルビニル)ビフェニル(略称:DPVBi)、クマリン30
、クマリン6、クマリン545、クマリン545T、ペリレン、ルブレン、ペリフランテ
ン、2,5,8,11−テトラ(tert−ブチル)ペリレン(略称:TBP)、9,1
0−ジフェニルアントラセン(略称:DPA)、5,12−ジフェニルテトラセン、4−
(ジシアノメチレン)−2−メチル−[p−(ジメチルアミノ)スチリル]−4H−ピラ
ン(略称:DCM1)、4−(ジシアノメチレン)−2−メチル−6−[2−(ジュロリ
ジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン(略称:DCM2)、4−(ジシアノメチレ
ン)−2,6−ビス[p−(ジメチルアミノ)スチリル]−4H−ピラン(略称:Bis
DCM)等が挙げられる。また、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジ
ナト−N,C2’]イリジウム(ピコリナート)(略称:FIrpic)、ビス{2−[
3’,5’−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ピリジナト−N,C2’}イリジウ
ム(ピコリナート)(略称:Ir(CFppy)(pic))、トリス(2−フェニ
ルピリジナト−N,C2’)イリジウム(略称:Ir(ppy))、ビス(2−フェニ
ルピリジナト−N,C2’)イリジウム(アセチルアセトナート)(略称:Ir(ppy
(acac))、ビス[2−(2’−チエニル)ピリジナト−N,C3’]イリジウ
ム(アセチルアセトナート)(略称:Ir(thp)(acac))、ビス(2−フェ
ニルキノリナト−N,C2’)イリジウム(アセチルアセトナート)(略称:Ir(pq
(acac))、ビス[2−(2’−ベンゾチエニル)ピリジナト−N,C3’]イ
リジウム(アセチルアセトナート)(略称:Ir(btp)(acac))などの燐光
を放出できる化合物を用いることもできる。
第2の層803を一重項励起発光材料の他、金属錯体などを含む三重項励起材料を用いて
も良い。例えば、赤色の発光性の画素、緑色の発光性の画素及び青色の発光性の画素のう
ち、輝度半減時間が比較的短い赤色の発光性の画素を三重項励起発光材料で形成し、他を
一重項励起発光材料で形成する。三重項励起発光材料は発光効率が良いので、同じ輝度を
得るのに消費電力が少なくて済むという特徴がある。すなわち、赤色画素に適用した場合
、発光素子に流す電流量が少なくて済むので、信頼性を向上させることができる。低消費
電力化として、赤色の発光性の画素と緑色の発光性の画素とを三重項励起発光材料で形成
し、青色の発光性の画素を一重項励起発光材料で形成しても良い。人間の視感度が高い緑
色の発光素子も三重項励起発光材料で形成することで、より低消費電力化を図ることがで
きる。
また、第2の層803においては、上述した発光を示す第2の有機化合物だけでなく、
さらに他の有機化合物が添加されていてもよい。添加できる有機化合物としては、例えば
、先に述べたTDATA、MTDATA、m−MTDAB、TPD、NPB、DNTPD
、TCTA、Alq、Almq、BeBq、BAlq、Zn(BOX)、Zn(
BTZ)、BPhen、BCP、PBD、OXD−7、TPBI、TAZ、p−EtT
AZ、DNA、t−BuDNA、DPVBiなどの他、4,4’−ビス(N−カルバゾリ
ル)ビフェニル(略称:CBP)、1,3,5−トリス[4−(N−カルバゾリル)フェ
ニル]ベンゼン(略称:TCPB)などを用いることができるが、これらに限定されるこ
とはない。なお、このように第2の有機化合物以外に添加する有機化合物は、第2の有機
化合物を効率良く発光させるため、第2の有機化合物の励起エネルギーよりも大きい励起
エネルギーを有し、かつ第2の有機化合物よりも多く添加されていることが好ましい(そ
れにより、第2の有機化合物の濃度消光を防ぐことができる)。あるいはまた、他の機能
として、第2の有機化合物と共に発光を示してもよい(それにより、白色発光なども可能
となる)。
第2の層803は、発光波長帯の異なる発光層を画素毎に形成して、カラー表示を行
う構成としても良い。典型的には、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色に対応した発光
層を形成する。この場合にも、画素の光放射側にその発光波長帯の光を透過するフィルタ
ーを設けた構成とすることで、色純度の向上や、画素部の鏡面化(映り込み)の防止を図
ることができる。フィルターを設けることで、従来必要であるとされていた円偏光板など
を省略することが可能となり、発光層から放射される光の損失を無くすことができる。さ
らに、斜方から画素部(表示画面)を見た場合に起こる色調の変化を低減することができ
る。
第2の層803で用いることのできる材料は低分子系有機発光材料でも高分子系有機
発光材料でもよい。高分子系有機発光材料は低分子系に比べて物理的強度が高く、素子の
耐久性が高い。また塗布により成膜することが可能であるので、素子の作製が比較的容易
である。
発光色は、発光層を形成する材料で決まるため、これらを選択することで所望の発光
を示す発光素子を形成することができる。発光層の形成に用いることができる高分子系の
電界発光材料は、ポリパラフェニレンビニレン系、ポリパラフェニレン系、ポリチオフェ
ン系、ポリフルオレン系が挙げられる。
ポリパラフェニレンビニレン系には、ポリ(パラフェニレンビニレン) [PPV]
の誘導体、ポリ(2,5−ジアルコキシ−1,4−フェニレンビニレン) [RO−P
PV]、ポリ(2−(2’−エチル−ヘキソキシ)−5−メトキシ−1,4−フェニレン
ビニレン)[MEH−PPV]、ポリ(2−(ジアルコキシフェニル)−1,4−フェニ
レンビニレン)[ROPh−PPV]等が挙げられる。ポリパラフェニレン系には、ポリ
パラフェニレン[PPP]の誘導体、ポリ(2,5−ジアルコキシ−1,4−フェニレン
)[RO−PPP]、ポリ(2,5−ジヘキソキシ−1,4−フェニレン)等が挙げられ
る。ポリチオフェン系には、ポリチオフェン[PT]の誘導体、ポリ(3−アルキルチオ
フェン)[PAT]、ポリ(3−ヘキシルチオフェン)[PHT]、ポリ(3−シクロヘ
キシルチオフェン)[PCHT]、ポリ(3−シクロヘキシル−4−メチルチオフェン)
[PCHMT]、ポリ(3,4−ジシクロヘキシルチオフェン)[PDCHT]、ポリ[
3−(4−オクチルフェニル)−チオフェン][POPT]、ポリ[3−(4−オクチル
フェニル)−2,2ビチオフェン][PTOPT]等が挙げられる。ポリフルオレン系に
は、ポリフルオレン[PF]の誘導体、ポリ(9,9−ジアルキルフルオレン)[PDA
F]、ポリ(9,9−ジオクチルフルオレン)[PDOF]等が挙げられる。
前記第2の無機化合物としては、第2の有機化合物の発光を消光しにくい無機化合物で
あれば何であってもよく、種々の金属酸化物や金属窒化物を用いることができる。特に、
周期表第13族または第14族の金属酸化物は、第2の有機化合物の発光を消光しにくい
ため好ましく、具体的には酸化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化ケイ素、酸化ゲルマニ
ウムが好適である。ただし、これらに限定されることはない。
なお、第2の層803は、上述した有機化合物と無機化合物の組み合わせを適用した層
を、複数積層して形成していてもよい。また、他の有機化合物あるいは他の無機化合物を
さらに含んでいてもよい。発光層の層構造は変化しうるものであり、特定の電子注入領域
や発光領域を備えていない代わりに、もっぱらこの目的用の電極層を備えたり、発光性の
材料を分散させて備えたりする変形は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において許容され
うるものである。
上記のような材料で形成した発光素子は、順方向にバイアスすることで発光する。発
光素子を用いて形成する表示装置の画素は、単純マトリクス方式、若しくはアクティブマ
トリクス方式で駆動することができる。いずれにしても、個々の画素は、ある特定のタイ
ミングで順方向バイアスを印加して発光させることとなるが、ある一定期間は非発光状態
となっている。この非発光時間に逆方向のバイアスを印加することで発光素子の信頼性を
向上させることができる。発光素子では、一定駆動条件下で発光強度が低下する劣化や、
画素内で非発光領域が拡大して見かけ上輝度が低下する劣化モードがあるが、順方向及び
逆方向にバイアスを印加する交流的な駆動を行うことで、劣化の進行を遅くすることがで
き、発光表示装置の信頼性を向上させることができる。また、デジタル駆動、アナログ駆
動どちらでも適用可能である。
よって、封止基板にカラーフィルタ(着色層)を形成してもよい。カラーフィルタ(
着色層)は、蒸着法や液滴吐出法によって形成することができ、カラーフィルタ(着色層
)を用いると、高精細な表示を行うこともできる。カラーフィルタ(着色層)により、各
RGBの発光スペクトルにおいてブロードなピークが鋭いピークになるように補正できる
からである。
単色の発光を示す材料を形成し、カラーフィルタや色変換層を組み合わせることによ
りフルカラー表示を行うことができる。カラーフィルタ(着色層)や色変換層は、例えば
封止基板に形成し、素子基板へ張り合わせればよい。
もちろん単色発光の表示を行ってもよい。例えば、単色発光を用いてエリアカラータ
イプの表示装置を形成してもよい。エリアカラータイプは、パッシブマトリクス型の表示
部が適しており、主に文字や記号を表示することができる。
第1の電極層870及び第2の電極層850は仕事関数を考慮して材料を選択する必要
があり、そして第1の電極層870及び第2の電極層850は、画素構成によりいずれも
陽極、又は陰極となりうる。駆動用薄膜トランジスタの極性がpチャネル型である場合、
図22(A)のように第1の電極層870を陽極、第2の電極層850を陰極とするとよ
い。また、駆動用薄膜トランジスタの極性がnチャネル型である場合、図22(B)のよ
うに、第1の電極層870を陰極、第2の電極層850を陽極とすると好ましい。第1の
電極層870および第2の電極層850に用いることのできる材料について述べる。第1
の電極層870、第2の電極層850が陽極として機能する場合は仕事関数の大きい材料
(具体的には4.5eV以上の材料)が好ましく、第1の電極層、第2の電極層850が
陰極として機能する場合は仕事関数の小さい材料(具体的には3.5eV以下の材料)が
好ましい。しかしながら、第1の層804のホール注入、ホール輸送特性や、第3の層8
02の電子注入性、電子輸送特性が優れているため、第1の電極層870、第2の電極層
850共に、ほとんど仕事関数の制限を受けることなく、種々の材料を用いることができ
る。
図22(A)、(B)における発光素子は、第1の電極層870より光を取り出す構
造のため、第2の電極層850は、必ずしも光透光性を有する必要はない。第2の電極層
850としては、Ti、Ni、W、Cr、Pt、Zn、Sn、In、Ta、Al、Cu、
Au、Ag、Mg、Ca、LiまたはMoから選ばれた元素、または窒化チタン、TiS
、WSi、窒化タングステン、WSi、NbNなどの前記元素を主成分
とする合金材料もしくは化合物材料を主成分とする膜またはそれらの積層膜を総膜厚10
0nm〜800nmの範囲で用いればよい。
第2の電極層850は、蒸着法、スパッタ法、CVD法、印刷法、ディスペンサ法ま
たは液滴吐出法などを用いて形成することができる。
また、第2の電極層850に第1の電極層870で用いる材料のような透光性を有す
る導電性材料を用いると、第2の電極層850からも光を取り出す構造となり、発光素子
から放射される光は、第1の電極層870と第2の電極層850との両方より放射される
両面放射構造とすることができる。
なお、第1の電極層870や第2の電極層850の種類を変えることで、本発明の発光
素子は様々なバリエーションを有する。
図22(B)は、電界発光層860が、第1の電極層870側から第3の層802、第
2の層803、第1の層804の順で構成されているケースである。
以上で述べたように、本発明の発光素子は、第1の電極層870と第2の電極層850
との間に挟持された層が、有機化合物と無機化合物が複合された層を含む電界発光層86
0から成っている。そして、有機化合物と無機化合物を混合することにより、それぞれ単
独では得られない高いキャリア注入性、キャリア輸送性という機能が得られる層(すなわ
ち、第1の層804および第3の層802)が設けられている有機及び無機複合型の発光
素子である。また、上記第1の層804、第3の層802は、第1の電極層870側に設
けられる場合、特に有機化合物と無機化合物が複合された層である必要があり、第2の電
極層850側に設けられる場合、有機化合物、無機化合物のみであってもよい。
なお、電界発光層860は有機化合物と無機化合物が混合された層であるが、その形成
方法としては公知の種々の手法を用いることができる。例えば、有機化合物と無機化合物
の両方を抵抗加熱により蒸発させ、共蒸着する手法が挙げられる。その他、有機化合物を
抵抗加熱により蒸発させる一方で、無機化合物をエレクトロンビーム(EB)により蒸発
させ、共蒸着してもよい。また、有機化合物を抵抗加熱により蒸発させると同時に、無機
化合物をスパッタリングし、両方を同時に堆積する手法も挙げられる。その他、湿式法に
より成膜してもよい。
また、第1の電極層870および第2の電極層850に関しても同様に、抵抗加熱によ
る蒸着法、EB蒸着法、スパッタリング、湿式法などを用いることができる。
図22(C)は、図22(A)において、第1の電極層870に反射性を有する電極
層を用い、第2の電極層850に透光性を有する電極層を用いており、発光素子より放射
された光は第1の電極層870で反射され、第2の電極層850を透過して放射される。
同様に図22(D)は、図22(B)において、第1の電極層870に反射性を有する電
極層を用い、第2の電極層850に透光性を有する電極層を用いており、発光素子より放
射された光は第1の電極層870で反射され、第2の電極層850を透過して放射される
本実施の形態における表示装置においても複数の錐形凸部を充填するように表示装置表示
画面表面に設けるので、表示装置に入射する外光のうち、錐形凸部に入射する回数が増加
するので、錐形凸部に透過する量が増える。よって、視認側に反射する外光が軽減され、
写り込みなどの視認性を低下させる原因を防ぐことができる。
さらに本発明ではその錐形凸部の間に保護層が形成されているので、錐形凸部間にゴミな
どの汚染物が侵入することを防ぐことができる。従って、ゴミなどの侵入による反射防止
機能低下を防ぎ、かつ錐形凸部間を埋めることで表示装置としての物理的強度も高めるこ
とができ、信頼性向上が達成できる。
本実施の形態は、表面に隣接する複数の六角錐形状の錐形凸部を有し、かつ錐形凸部間に
保護層を設けることによってより外光の反射を軽減できる高い反射防止機能を有した視認
性の優れた表示装置を提供することができる。従って、より高画質及び高性能な表示装置
を作製することができる。
本実施の形態は、上記の実施の形態1乃至3、5、及び6と適宜組み合わせることができ
る。
(実施の形態8)
本実施の形態では、より外光の反射を軽減できる反射防止機能を有し優れた視認性を付与
することを目的とした表示装置の例について説明する。詳しくは表示素子に発光素子を用
いる発光表示装置について説明する。本実施の形態では、本発明の表示装置の表示素子と
して適用することのできる発光素子の構成を、図23及び図24を用いて説明する。
エレクトロルミネセンスを利用する発光素子は、発光材料が有機化合物であるか、無機化
合物であるかによって区別され、一般的に、前者は有機EL素子、後者は無機EL素子と
呼ばれている。
無機EL素子は、その素子構成により、分散型無機EL素子と薄膜型無機EL素子とに分
類される。前者は、発光材料の粒子をバインダ中に分散させた電界発光層を有し、後者は
、発光材料の薄膜からなる電界発光層を有している点に違いはあるが、高電界で加速され
た電子を必要とする点では共通である。なお、得られる発光のメカニズムとしては、ドナ
ー準位とアクセプター準位を利用するドナー−アクセプター再結合型発光と、金属イオン
の内殻電子遷移を利用する局在型発光とがある。一般的に、分散型無機EL素子ではドナ
ー−アクセプター再結合型発光、薄膜型無機EL素子では局在型発光である場合が多い。
本発明で用いることのできる発光材料は、母体材料と発光中心となる不純物元素とで構成
される。含有させる不純物元素を変化させることで、様々な色の発光を得ることができる
。発光材料の作製方法としては、固相法や液相法(共沈法)などの様々な方法を用いるこ
とができる。また、噴霧熱分解法、複分解法、プレカーサーの熱分解反応による方法、逆
ミセル法やこれらの方法と高温焼成を組み合わせた方法、凍結乾燥法などの液相法なども
用いることができる。
固相法は、母体材料と、不純物元素又は不純物元素を含む化合物を秤量し、乳鉢で混合、
電気炉で加熱、焼成を行い反応させ、母体材料に不純物元素を含有させる方法である。焼
成温度は、700〜1500℃が好ましい。温度が低すぎる場合は固相反応が進まず、温
度が高すぎる場合は母体材料が分解してしまうからである。なお、粉末状態で焼成を行っ
てもよいが、ペレット状態で焼成を行うことが好ましい。比較的高温での焼成を必要とす
るが、簡単な方法であるため、生産性がよく大量生産に適している。
液相法(共沈法)は、母体材料又は母体材料を含む化合物と、不純物元素又は不純物元素
を含む化合物を溶液中で反応させ、乾燥させた後、焼成を行う方法である。発光材料の粒
子が均一に分布し、粒径が小さく低い焼成温度でも反応が進むことができる。
発光材料に用いる母体材料としては、硫化物、酸化物、窒化物を用いることができる。硫
化物としては、例えば、硫化亜鉛(ZnS)、硫化カドミウム(CdS)、硫化カルシウ
ム(CaS)、硫化イットリウム(Y)、硫化ガリウム(Ga)、硫化スト
ロンチウム(SrS)、硫化バリウム(BaS)等を用いることができる。また、酸化物
としては、例えば、酸化亜鉛(ZnO)、酸化イットリウム(Y)等を用いること
ができる。また、窒化物としては、例えば、窒化アルミニウム(AlN)、窒化ガリウム
(GaN)、窒化インジウム(InN)等を用いることができる。さらに、セレン化亜鉛
(ZnSe)、テルル化亜鉛(ZnTe)等も用いることができ、硫化カルシウム−ガリ
ウム(CaGa)、硫化ストロンチウム−ガリウム(SrGa)、硫化バリ
ウム−ガリウム(BaGa)、等の3元系の混晶であってもよい。
局在型発光の発光中心として、マンガン(Mn)、銅(Cu)、サマリウム(Sm)、テ
ルビウム(Tb)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)、ユーロピウム(Eu)、セ
リウム(Ce)、プラセオジウム(Pr)などを用いることができる。なお、フッ素(F
)、塩素(Cl)などのハロゲン元素が添加されていてもよい。ハロゲン元素は電荷補償
として機能することもできる。
一方、ドナー−アクセプター再結合型発光の発光中心として、ドナー準位を形成する第1
の不純物元素及びアクセプター準位を形成する第2の不純物元素を含む発光材料を用いる
ことができる。第1の不純物元素は、例えば、フッ素(F)、塩素(Cl)、アルミニウ
ム(Al)等を用いることができる。第2の不純物元素としては、例えば、銅(Cu)、
銀(Ag)等を用いることができる。
ドナー−アクセプター再結合型発光の発光材料を固相法を用いて合成する場合、母体材料
と、第1の不純物元素又は第1の不純物元素を含む化合物と、第2の不純物元素又は第2
の不純物元素を含む化合物をそれぞれ秤量し、乳鉢で混合した後、電気炉で加熱、焼成を
行う。母体材料としては、上述した母体材料を用いることができ、第1の不純物元素又は
第1の不純物元素を含む化合物としては、例えば、フッ素(F)、塩素(Cl)、硫化ア
ルミニウム(Al)等を用いることができ、第2の不純物元素又は第2の不純物元
素を含む化合物としては、例えば、銅(Cu)、銀(Ag)、硫化銅(CuS)、硫化
銀(AgS)等を用いることができる。焼成温度は、700〜1500℃が好ましい。
温度が低すぎる場合は固相反応が進まず、温度が高すぎる場合は母体材料が分解してしま
うからである。なお、粉末状態で焼成を行ってもよいが、ペレット状態で焼成を行うこと
が好ましい。
また、固相反応を利用する場合の不純物元素として、第1の不純物元素と第2の不純物元
素で構成される化合物を組み合わせて用いてもよい。この場合、不純物元素が拡散されや
すく、固相反応が進みやすくなるため、均一な発光材料を得ることができる。さらに、余
分な不純物元素が入らないため、純度の高い発光材料が得ることができる。第1の不純物
元素と第2の不純物元素で構成される化合物としては、例えば、塩化銅(CuCl)、塩
化銀(AgCl)等を用いることができる。
なお、これらの不純物元素の濃度は、母体材料に対して0.01〜10atom%であれ
ばよく、好ましくは0.05〜5atom%の範囲である。
薄膜型無機EL素子の場合、電界発光層は、上記発光材料を含む層であり、抵抗加熱蒸着
法、電子ビーム蒸着(EB蒸着)法等の真空蒸着法、スパッタリング法等の物理気相成長
法(PVD)、有機金属CVD法、ハイドライド輸送減圧CVD法等の化学気相成長法(
CVD)、原子層エピタキシ法(ALE)等を用いて形成することができる。
図23(A)乃至(C)に発光素子として用いることのできる薄膜型無機EL素子の一例
を示す。図23(A)乃至(C)において、発光素子は、第1の電極層50、電界発光層
52、第2の電極層53を含む。
図23(B)及び図23(C)に示す発光素子は、図23(A)の発光素子において、電
極層と電界発光層間に絶縁層を設ける構造である。図23(B)に示す発光素子は、第1
の電極層50と電界発光層52との間に絶縁層54を有し、図23(C)に示す発光素子
は、第1の電極層50と電界発光層52との間に絶縁層54a、第2の電極層53と電界
発光層52との間に絶縁層54bとを有している。このように絶縁層は電界発光層を挟持
する一対の電極層のうち一方の間にのみ設けてもよいし、両方の間に設けてもよい。また
絶縁層は単層でもよいし複数層からなる積層でもよい。
また、図23(B)では第1の電極層50に接するように絶縁層54が設けられているが
、絶縁層と電界発光層の順番を逆にして、第2の電極層53に接するように絶縁層54を
設けてもよい。
分散型無機EL素子の場合、粒子状の発光材料をバインダ中に分散させ膜状の電界発光層
を形成する。発光材料の作製方法によって、十分に所望の大きさの粒子が得られない場合
は、乳鉢等で粉砕などによって粒子状に加工すればよい。バインダとは、粒状の発光材料
を分散した状態で固定し、電界発光層としての形状に保持するための物質である。発光材
料は、バインダによって電界発光層中に均一に分散し固定される。
分散型無機EL素子の場合、電界発光層の形成方法は、選択的に電界発光層を形成できる
液滴吐出法や、印刷法(スクリーン印刷やオフセット印刷など)、スピンコート法などの
塗布法、ディッピング法、ディスペンサ法などを用いることもできる。膜厚は特に限定さ
れることはないが、好ましくは、10〜1000nmの範囲である。また、発光材料及び
バインダを含む電界発光層において、発光材料の割合は50wt%以上80wt%以下と
するよい。
図24(A)乃至(C)に発光素子として用いることのできる分散型無機EL素子の一例
を示す。図24(A)における発光素子は、第1の電極層60、電界発光層62、第2の
電極層63の積層構造を有し、電界発光層62中にバインダによって保持された発光材料
61を含む。
本実施の形態に用いることのできるバインダとしては、有機材料や無機材料を用いること
ができ、有機材料及び無機材料の混合材料を用いてもよい。有機材料としては、シアノエ
チルセルロース系樹脂のように、比較的誘電率の高いポリマーや、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリスチレン系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ化ビニリデンなど
の樹脂を用いることができる。また、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール(po
lybenzimidazole)などの耐熱性高分子、又はシロキサン樹脂を用いても
よい。なお、シロキサン樹脂とは、Si−O−Si結合を含む樹脂に相当する。シロキサ
ンは、シリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造が構成される。置換基として、
少なくとも水素を含む有機基(例えばアルキル基、芳香族炭化水素)が用いられる。置換
基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機
基と、フルオロ基とを用いてもよい。また、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラー
ルなどのビニル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、
ウレタン樹脂、オキサゾール樹脂(ポリベンゾオキサゾール)等の樹脂材料を用いてもよ
い。これらの樹脂に、チタン酸バリウム(BaTiO)やチタン酸ストロンチウム(S
rTiO)などの高誘電率の微粒子を適度に混合して誘電率を調整することもできる。
バインダに含まれる無機材料としては、酸化珪素(SiOx)、窒化珪素(SiNx)、
酸素及び窒素を含む珪素、窒化アルミニウム(AlN)、酸素及び窒素を含むアルミニウ
ムまたは酸化アルミニウム(Al)、酸化チタン(TiO)、BaTiO、S
rTiO、チタン酸鉛(PbTiO)、ニオブ酸カリウム(KNbO)、ニオブ酸
鉛(PbNbO)、酸化タンタル(Ta)、タンタル酸バリウム(BaTa
)、タンタル酸リチウム(LiTaO)、酸化イットリウム(Y)、酸化ジル
コニウム(ZrO)、その他の無機材料を含む物質から選ばれた材料を用いることがで
きる。有機材料に、誘電率の高い無機材料を含ませる(添加等によって)ことによって、
発光材料及びバインダよりなる電界発光層の誘電率をより制御することができ、より誘電
率を大きくすることができる。バインダに無機材料と有機材料との混合層を用い、高い誘
電率とすると、発光材料により大きい電荷を誘起することができる。
作製工程において、発光材料はバインダを含む溶液中に分散されるが本実施の形態に用い
ることのできるバインダを含む溶液の溶媒としては、バインダ材料が溶解し、電界発光層
を形成する方法(種々のウエットプロセス)及び所望の膜厚に適した粘度の溶液を作製で
きるような溶媒を適宜選択すればよい。有機溶媒等を用いることができ、例えばバインダ
としてシロキサン樹脂を用いる場合は、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロ
ピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEAともいう)、3−メトシキ
−3メチル−1−ブタノール(MMBともいう)などを用いることができる。
図24(B)及び図24(C)に示す発光素子は、図24(A)の発光素子において、電
極層と電界発光層間に絶縁層を設ける構造である。図24(B)に示す発光素子は、第1
の電極層60と電界発光層62との間に絶縁層64を有し、図24(C)に示す発光素子
は、第1の電極層60と電界発光層62との間に絶縁層64a、第2の電極層63と電界
発光層62との間に絶縁層64bとを有している。このように絶縁層は電界発光層を挟持
する一対の電極層のうち一方の間にのみ設けてもよいし、両方の間に設けてもよい。また
絶縁層は単層でもよいし複数層からなる積層でもよい。
また、図24(B)では第1の電極層60に接するように絶縁層64が設けられているが
、絶縁層と電界発光層の順番を逆にして、第2の電極層63に接するように絶縁層64を
設けてもよい。
図23における絶縁層54、図24における絶縁層64のような絶縁層は、特に限定され
ることはないが、絶縁耐圧が高く、緻密な膜質であることが好ましく、さらには、誘電率
が高いことが好ましい。例えば、酸化シリコン(SiO)、酸化イットリウム(Y
)、酸化チタン(TiO)、酸化アルミニウム(Al)、酸化ハフニウム(H
fO)、酸化タンタル(Ta)、チタン酸バリウム(BaTiO)、チタン酸
ストロンチウム(SrTiO)、チタン酸鉛(PbTiO)、窒化シリコン(Si
)、酸化ジルコニウム(ZrO)等やこれらの混合膜又は2種以上の積層膜を用い
ることができる。これらの絶縁膜は、スパッタリング、蒸着、CVD等により成膜するこ
とができる。また、絶縁層はこれら絶縁材料の粒子をバインダ中に分散して成膜してもよ
い。バインダ材料は、電界発光層に含まれるバインダと同様な材料、方法を用いて形成す
ればよい。膜厚は特に限定されることはないが、好ましくは10〜1000nmの範囲で
ある。
本実施の形態で示す発光素子は、電界発光層を挟持する一対の電極層間に電圧を印加する
ことで発光が得られるが、直流駆動又は交流駆動のいずれにおいても動作することができ
る。
本実施の形態における表示装置においても複数の錐形凸部を充填するように表示装置表示
画面表面に設けるので、表示装置に入射する外光のうち、錐形凸部に入射する回数が増加
するので、錐形凸部に透過する量が増える。よって、視認側に反射する外光が軽減され、
写り込みなどの視認性を低下させる原因を防ぐことができる。
さらに本発明ではその錐形凸部の間に保護層が形成されているので、錐形凸部間にゴミな
どの汚染物が侵入することを防ぐことができる。従って、ゴミなどの侵入による反射防止
機能低下を防ぎ、かつ錐形凸部間を埋めることで表示装置としての物理的強度も高めるこ
とができ、信頼性向上が達成できる。
本実施の形態は、表面に隣接する複数の六角錐形状の錐形凸部を有し、かつ錐形凸部間に
保護層を設けることによってより外光の反射を軽減できる高い反射防止機能を有した視認
性の優れた表示装置を提供することができる。従って、より高画質及び高性能な表示装置
を作製することができる。
本実施の形態は、上記の実施の形態1乃至3、5、及び6と適宜組み合わせることができ
る。
(実施の形態9)
本実施の形態では、バックライトの構成について説明する。バックライトは光源を有する
バックライトユニットとして表示装置に設けられ、バックライトユニットは効率よく光を
散乱させるため、光源は反射板により囲まれている。
図16(A)に示すように、バックライトユニット352は、光源として冷陰極管401
を用いることができる。また、冷陰極管401からの光を効率よく反射させるため、ラン
プリフレクタ332を設けることができる。冷陰極管401は、大型表示装置に用いるこ
とが多い。これは冷陰極管からの輝度の強度のためである。そのため、冷陰極管を有する
バックライトユニットは、パーソナルコンピュータのディスプレイに用いることができる
図16(B)に示すように、バックライトユニット352は、光源として発光ダイオード
(LED)402を用いることができる。例えば、白色に発する発光ダイオード(W)4
02を所定の間隔に配置する。また、発光ダイオード(W)402からの光を効率よく反
射させるため、ランプリフレクタ332を設けることができる。
また図16(C)に示すように、バックライトユニット352は、光源として各色RGB
の発光ダイオード(LED)403、404、405を用いることができる。各色RGB
の発光ダイオード(LED)403、404、405を用いることにより、白色を発する
発光ダイオード(W)402のみと比較して、色再現性を高くすることができる。また、
発光ダイオードからの光を効率よく反射させるため、ランプリフレクタ332を設けるこ
とができる。
またさらに図16(D)に示すように、光源として各色RGBの発光ダイオード(LED
)403、404、405を用いる場合、それらの数や配置を同じとする必要はない。例
えば、発光強度の低い色(例えば緑)を複数配置してもよい。
さらに白色を発する発光ダイオード402と、各色RGBの発光ダイオード(LED)4
03、404、405とを組み合わせて用いてもよい。
なおRGBの発光ダイオードを有する場合、フィールドシーケンシャルモードを適用する
と、時間に応じてRGBの発光ダイオードを順次点灯させることによりカラー表示を行う
ことができる。
発光ダイオードを用いると、輝度が高いため、大型表示装置に適する。また、RGB各色
の色純度が良いため冷陰極管と比べて色再現性に優れており、配置面積を小さくすること
ができるため、小型表示装置に適応すると、狭額縁化を図ることができる。
また、光源を必ずしも図16に示すバックライトユニットとして配置する必要はない。例
えば、大型表示装置に発光ダイオードを有するバックライトを搭載する場合、発光ダイオ
ードは該基板の背面に配置することができる。このとき発光ダイオードは、所定の間隔を
維持し、各色の発光ダイオードを順に配置させることができる。発光ダイオードの配置に
より、色再現性を高めることができる。
このようなバックライトを用いた表示装置に対し、表面に複数の錐形凸部を充填するよう
に有することによってより外光の反射を軽減できる高い反射防止機能を有した視認性の優
れた表示装置を提供することができる。従って、本発明により高画質及び高性能な表示装
置を作製することができる。特に、発光ダイオードを有するバックライトは、大型表示装
置に適しており、大型表示装置のコントラスト比を高めることにより、暗所でも質の高い
映像を提供することができる。
本実施の形態は、上記の実施の形態1乃至4と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態10)
図15は、本発明を適用して作製されるEL表示モジュールを構成する一例を示している
。図15において、基板2800上には、絶縁膜2815及び画素により構成された画素
部が形成されている。基板2800及び封止基板2820は可撓性を有する基板を用いて
いる。
図15では、画素部の外側であって、駆動回路と画素との間に、画素に形成されたものと
同様なTFT又はそのTFTのゲートとソース若しくはドレインの一方とを接続してダイ
オードと同様に動作させた保護回路部2801が備えられている。駆動回路2809は、
単結晶半導体で形成されたドライバIC、ガラス基板上に多結晶半導体膜で形成されたス
ティックドライバIC、若しくはSASで形成された駆動回路などが適用されている。
素子層を有する基板2800は、液滴吐出法で形成されたスペーサ2806a、スペーサ
2806bを介して封止基板2820と固着されている。スペーサは、基板の厚さが薄く
、また画素部の面積が大型化した場合にも、2枚の基板の間隔を一定に保つために設けて
おくことが好ましい。TFT2802、TFT2803とそれぞれ接続する発光素子28
04、発光素子2805上であって、基板2800と封止基板2820との間にある空隙
には透光性の樹脂材料を充填して固体化しても良いし、無水化した窒素若しくは不活性気
体を充填させても良い。視認側である封止基板2820の外側に六角錐形状の錐形凸部2
827が設けられ、錐形凸部2827間を埋めるように保護層2828が形成されている
図15では発光素子2804、発光素子2805を上面放射型(トップエミッション型)
の構成とした場合を示し、図中に示す矢印の方向に光を放射する構成としている。各画素
は、画素を赤色、緑色、青色として発光色を異ならせておくことで、多色表示を行うこと
ができる。また、このとき封止基板2820側に各色に対応した着色層2807a、着色
層2807b、着色層2807cを形成しておくことで、外部に放射される発光の色純度
を高めることができる。また、画素を白色発光素子として着色層2807a、着色層28
07b、着色層2807cと組み合わせても良い。
外部回路である駆動回路2809は、外部回路基板2811の一端に設けられた走査線若
しくは信号線接続端子と、配線基板2810で接続される。また、基板2800に接して
若しくは近接させて、熱を機器の外部へ伝えるために使われる、パイプ状の高効率な熱伝
導デバイスであるヒートパイプ2813と放熱板2812を設け、放熱効果を高める構成
としても良い。
なお、図15では、トップエミッションのELモジュールとしたが、発光素子の構成や外
部回路基板の配置を変えてボトムエミッション構造、もちろん上面、下面両方から光が放
射する両面放射構造としても良い。トップエミッション型の構成の場合、隔壁となる絶縁
層を着色しブラックマトリクスとして用いてもよい。この隔壁は液滴吐出法により形成す
ることができ、ポリイミドなどの樹脂材料に、顔料系の黒色樹脂やカーボンブラック等を
混合させて形成すればよく、その積層でもよい。
また、位相差板や偏光板を用いて、外部から入射する光の反射光を遮断するようにしても
よい。隔壁となる絶縁層を着色しブラックマトリクスとして用いてもよい。この隔壁は液
滴吐出法により形成することができ、ポリイミドなどの樹脂材料に、カーボンブラック等
を混合させてもよく、その積層でもよい。液滴吐出法によって、異なった材料を同領域に
複数回吐出し、隔壁を形成してもよい。位相差板としてはλ/4板、λ/2板を用い、光
を制御できるように設計すればよい。構成としては、順にTFT素子基板、発光素子、封
止基板(封止材)、位相差板(λ/4、λ/2)、偏光板となり、発光素子から放射され
た光は、これらを通過し偏光板側より外部に放射される。この位相差板や偏光板は光が放
射される側に設置すればよく、両面放射される両面放射型の表示装置であれば両方に設置
することもできる。また、偏光板の外側に複数の錐形凸部を有していても良い。これによ
り、より高繊細で精密な画像を表示することができる。
また、本実施の形態は視認側の基板上に複数の錐形凸部を充填するように設けるが、視認
側と素子を介して反対側の封止構造において、画素部が形成された側にシール材や接着性
の樹脂を用いて樹脂フィルムを貼り付けて封止構造を形成してもよい。樹脂による樹脂封
止、プラスチックによるプラスチック封止、フィルムによるフィルム封止、など様々な封
止方法を用いることができる。樹脂フィルムの表面には水蒸気の透過を防止するガスバリ
ア膜を設けておくと良い。フィルム封止構造とすることで、さらなる薄型化及び軽量化を
図ることができる。
本実施の形態における表示装置においても複数の錐形凸部を充填するように表示装置表示
画面表面に設けるので、表示装置に入射する外光のうち、錐形凸部に入射する回数が増加
するので、錐形凸部に透過する量が増える。よって、視認側に反射する外光が軽減され、
写り込みなどの視認性を低下させる原因を防ぐことができる。
さらに本発明ではその錐形凸部の間に保護層が形成されているので、錐形凸部間にゴミな
どの汚染物が侵入することを防ぐことができる。従って、ゴミなどの侵入による反射防止
機能低下を防ぎ、かつ錐形凸部間を埋めることで表示装置としての物理的強度も高めるこ
とができ、信頼性向上が達成できる。
本実施の形態は、表面に隣接する複数の六角錐形状の錐形凸部を有し、かつ錐形凸部間に
保護層を設けることによってより外光の反射を軽減できる高い反射防止機能を有した視認
性の優れた表示装置を提供することができる。従って、より高画質及び高性能な表示装置
を作製することができる。
本実施の形態は、上記の実施の形態1乃至3、5乃至8と適宜組み合わせることができる
(実施の形態11)
本実施の形態を図14(A)及び図14(B)を用いて説明する。図14(A)、図14
(B)は、本発明を適用して作製されるTFT基板2600を用いて表示装置(液晶表示
モジュール)を構成する一例を示している。
図14(A)は液晶表示モジュールの一例であり、TFT基板2600と対向基板260
1がシール材2602により固着され、その間にTFT等を含む画素部2603、液晶層
を含む表示素子2604、着色層2605、偏光板2606が設けられる表示領域を形成
している。着色層2605はカラー表示を行う場合に必要であり、RGB方式の場合は、
赤、緑、青の各色に対応した着色層が各画素に対応して設けられている。TFT基板26
00の外側に偏光板2607、拡散板2613が配置されている。対向基板2601の内
側には偏光板2606、外側には六角錐形状の錐形凸部2626が配設されている。光源
は冷陰極管2610と反射板2611により構成され、回路基板2612は、フレキシブ
ル配線基板2609によりTFT基板2600と接続され、コントロール回路や電源回路
などの外部回路が組みこまれている。また、2608は駆動回路である。また偏光板と、
液晶層との間に位相差板を有した状態で積層してもよい。本実施の形態では錐形凸部26
26間を埋めるように保護層2627が形成されている。
また、図14(A)の表示装置では、対向基板2601の外側に錐形凸部2626を設け
、内側に偏光板2606、着色層2605という順に設ける例を示すが、偏光板2606
は対向基板2601の外側(視認側)に設けてもよく、その場合、偏光板2606表面に
錐形凸部2626を設ければよい。また、偏光板2606と着色層2605の積層構造も
図14(A)に限定されず、偏光板2606及び着色層2605の材料や作製工程条件に
よって適宜設定すればよい。
液晶表示モジュールには、TN(Twisted Nematic)モード、IPS(I
n−Plane−Switching)モード、FFS(Fringe Field S
witching)モード、MVA(Multi−domain Vertical A
lignment)モード、PVA(Patterned Vertical Alig
nment)、ASM(Axially Symmetric aligned Mic
ro−cell)モード、OCB(Optical Compensated Bire
fringence)モード、FLC(Ferroelectric Liquid C
rystal)モード、AFLC(AntiFerroelectric Liquid
Crystal)モードなどを用いることができる。
図14(B)は図14(A)の液晶表示モジュールにOCBモードを適用した一例であり
、FS−LCD(Field sequential−LCD)となっている。FS−L
CDは、1フレーム期間に赤色発光と緑色発光と青色発光をそれぞれ行うものであり、時
間分割を用いて画像を合成しカラー表示を行うことが可能である。また、各発光を発光ダ
イオードまたは冷陰極管等で行うので、カラーフィルタが不要である。よって、3原色の
カラーフィルタを並べ、各色の表示領域を限定する必要がなく、どの領域でも3色全ての
表示を行うことができる。一方、1フレーム期間に3色の発光を行うため、液晶の高速な
応答が求められる。本発明を用いた本実施の形態の表示装置に、FS方式を用いたFLC
モード、及びOCBモードを適用し、高性能で高画質な表示装置、また液晶テレビジョン
装置を完成させることができる。
OCBモードの液晶層は、いわゆるπセル構造を有している。πセル構造とは、液晶分子
のプレチルト角がアクティブマトリクス基板と対向基板との基板間の中心面に対して面対
称の関係で配向された構造である。πセル構造の配向状態は、基板間に電圧が印加されて
いない時はスプレイ配向となり、電圧を印加するとベンド配向に移行する。このベンド配
向が白表示となる。さらに電圧を印加するとベンド配向の液晶分子が両基板と垂直に配向
し、光が透過しない状態となる。なお、OCBモードにすると、従来のTNモードより約
10倍速い高速応答性を実現できる。
また、FS方式に対応するモードとして、高速動作が可能な強誘電性液晶(FLC:Fe
rroelectric Liquid Crystal)を用いたHV(Half V
)−FLC、SS(Surface Stabilized)−FLCなども用いること
ができる。OCBモードは粘度の比較的低いネマチック液晶を用い、HV−FLC、SS
−FLCには、強誘電相を有するスメクチック液晶を用いることができる。
また、液晶表示モジュールの高速光学応答速度は、液晶表示モジュールのセルギャップを
狭くすることで高速化する。また液晶材料の粘度を下げることでも高速化できる。上記高
速化は、TNモードの液晶表示モジュールの画素領域の画素ピッチが30μm以下の場合
に、より効果的である。また、印加電圧を一瞬だけ高く(または低く)するオーバードラ
イブ法により、より高速化が可能である。
図14(B)の液晶表示モジュールは透過型の液晶表示モジュールを示しており、光源と
して赤色光源2910a、緑色光源2910b、青色光源2910cが設けられている。
光源は赤色光源2910a、緑色光源2910b、青色光源2910cのそれぞれオンオ
フを制御するために、制御部2912が設置されている。制御部2912によって、各色
の発光は制御され、液晶に光は入射し、時間分割を用いて画像を合成し、カラー表示が行
われる。
本実施の形態における表示装置においても複数の錐形凸部を充填するように表示装置表示
画面表面に設けるので、表示装置に入射する外光のうち、錐形凸部に入射する回数が増加
するので、錐形凸部に透過する量が増える。よって、視認側に反射する外光が軽減され、
写り込みなどの視認性を低下させる原因を防ぐことができる。
さらに本発明ではその錐形凸部の間に保護層が形成されているので、錐形凸部間にゴミな
どの汚染物が侵入することを防ぐことができる。従って、ゴミなどの侵入による反射防止
機能低下を防ぎ、かつ錐形凸部間を埋めることで表示装置としての物理的強度も高めるこ
とができ、信頼性向上が達成できる。
本実施の形態は、表面に隣接する複数の六角錐形状の錐形凸部を有し、かつ錐形凸部間に
保護層を設けることによってより外光の反射を軽減できる高い反射防止機能を有した視認
性の優れた表示装置を提供することができる。従って、より高画質及び高性能な表示装置
を作製することができる。
本実施の形態は、上記の実施の形態1乃至4、及び9と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態12)
本発明によって形成される表示装置によって、テレビジョン装置(単にテレビ、又はテレ
ビジョン受信機ともよぶ)を完成させることができる。図19はテレビジョン装置の主要
な構成を示すブロック図を示している。
図17(A)は本発明に係る表示パネルの構成を示す上面図であり、絶縁表面を有する基
板2700上に画素2702をマトリクス上に配列させた画素部2701、走査線側入力
端子2703、信号線側入力端子2704が形成されている。画素数は種々の規格に従っ
て設ければ良く、XGAであってRGBを用いたフルカラー表示であれば1024×76
8×3(RGB)、UXGAであってRGBを用いたフルカラー表示であれば1600×
1200×3(RGB)、フルスペックハイビジョンに対応させ、RGBを用いたフルカ
ラー表示であれば1920×1080×3(RGB)とすれば良い。
画素2702は、走査線側入力端子2703から延在する走査線と、信号線側入力端子2
704から延在する信号線とが交差することで、マトリクス状に配設される。画素部27
01の画素それぞれには、スイッチング素子とそれに接続する画素電極層が備えられてい
る。スイッチング素子の代表的な一例はTFTであり、TFTのゲート電極層側が走査線
と、ソース若しくはドレイン側が信号線と接続されることにより、個々の画素を外部から
入力する信号によって独立して制御可能としている。
図17(A)は、走査線及び信号線へ入力する信号を、外付けの駆動回路により制御する
表示パネルの構成を示しているが、図18(A)に示すように、COG(Chip on
Glass)方式によりドライバIC2751を基板2700上に実装しても良い。ま
た他の実装形態として、図18(B)に示すようなTAB(Tape Automate
d Bonding)方式を用いてもよい。ドライバICは単結晶半導体基板に形成され
たものでも良いし、ガラス基板上にTFTで回路を形成したものであっても良い。図18
において、ドライバIC2751は、FPC(Flexible printed ci
rcuit)2750と接続している。
また、画素に設けるTFTを結晶性を有する半導体で形成する場合には、図17(B)に
示すように走査線側駆動回路3702を基板3700上に形成することもできる。図17
(B)において、画素部3701は、信号線側入力端子3704と接続した図17(A)
と同様に外付けの駆動回路により制御する。画素に設けるTFTを移動度の高い、多結晶
(微結晶)半導体、単結晶半導体などで形成する場合は、図17(C)に示すように、画
素部4701、走査線駆動回路4702と、信号線駆動回路4704を基板4700上に
一体形成することもできる。
表示パネルには、図17(A)で示すような構成として、図19において、画素部901
のみが形成されて走査線側駆動回路903と信号線側駆動回路902とが、図18(B)
のようなTAB方式により実装される場合と、図18(A)のようなCOG方式により実
装される場合と、図17(B)に示すようにTFTを形成し、画素部901と走査線側駆
動回路903を基板上に形成し信号線側駆動回路902を別途ドライバICとして実装す
る場合、また図17(C)で示すように画素部901と信号線側駆動回路902と走査線
側駆動回路903を基板上に一体形成する場合などがあるが、どのような形態としても良
い。
図19において、その他の外部回路の構成として、映像信号の入力側では、チューナ90
4で受信した信号のうち、映像信号を増幅する映像信号増幅回路905と、そこから出力
される信号を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路906と、
その映像信号をドライバICの入力仕様に変換するためのコントロール回路907などか
らなっている。コントロール回路907は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号が出力す
る。デジタル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路908を設け、入力デジタル信
号をm個に分割して供給する構成としても良い。
チューナ904で受信した信号のうち、音声信号は、音声信号増幅回路909に送られ、
その出力は音声信号処理回路910を経てスピーカー913に供給される。制御回路91
1は受信局(受信周波数)や音量の制御情報を入力部912から受け、チューナ904や
音声信号処理回路910に信号を送出する。
これらの表示モジュールを、図20(A)、(B)に示すように、筐体に組みこんで、テ
レビジョン装置を完成させることができる。表示モジュールとして液晶表示モジュールを
用いれば液晶テレビジョン装置、ELモジュールを用いればELテレビジョン装置を作製
することができる。図20(A)において、表示モジュールにより主画面2003が形成
され、その他付属設備としてスピーカー部2009、操作スイッチなどが備えられている
。このように、本発明によりテレビジョン装置を完成させることができる。
筐体2001に表示用パネル2002が組みこまれ、受信機2005により一般のテレビ
放送の受信をはじめ、モデム2004を介して有線又は無線による通信ネットワークに接
続することにより一方向(送信者から受信者)又は双方向(送信者と受信者間、又は受信
者間同士)の情報通信をすることもできる。テレビジョン装置の操作は、筐体に組みこま
れたスイッチ又は別体のリモコン装置2006により行うことが可能であり、このリモコ
ン装置にも出力する情報を表示する表示部2007が設けられていても良い。
また、テレビジョン装置にも、主画面2003の他にサブ画面2008を第2の表示用パ
ネルで形成し、チャネルや音量などを表示する構成が付加されていても良い。この構成に
おいて、主画面2003及びサブ画面2008を本発明を用いた液晶表示用パネルで形成
することができ、主画面2003を視野角の優れたEL表示用パネルで形成し、サブ画面
を低消費電力で表示可能な液晶表示用パネルで形成しても良い。また、低消費電力化を優
先させるためには、主画面2003を液晶表示用パネルで形成し、サブ画面をEL表示用
パネルで形成し、サブ画面は点滅可能とする構成としても良い。本発明を用いると、この
ような大型基板を用いて、多くのTFTや電子部品を用いても、信頼性の高い表示装置と
することができる。
図20(B)は例えば20〜80インチの大型の表示部を有するテレビジョン装置であり
、筐体2010、表示部2011、操作部であるリモコン装置2012、スピーカー部2
013等を含む。本発明を用いた本実施の形態は、表示部2011の作製に適用される。
図20(B)のテレビジョン装置は、壁かけ型となっており、設置するスペースを広く必
要としない。
勿論、本発明はテレビジョン装置に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをはじ
め、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など特に大面積
の表示媒体として様々な用途に適用することができる。
本実施の形態は、上記の実施の形態1乃至11と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態13)
本発明に係る電子機器として、テレビジョン装置(単にテレビ、又はテレビジョン受信機
ともよぶ)、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等のカメラ、携帯電話装置(単に携
帯電話機、携帯電話ともよぶ)、PDA等の携帯情報端末、携帯型ゲーム機、コンピュー
タ用のモニタ、コンピュータ、カーオーディオ等の音響再生装置、家庭用ゲーム機等の記
録媒体を備えた画像再生装置等が挙げられる。また、パチンコ機、スロットマシン、ピン
ボール機、大型ゲーム機など表示装置を有するあらゆる遊技機に適用することができる。
その具体例について、図21を参照して説明する。
図21(A)に示す携帯情報端末機器は、本体9201、表示部9202等を含んでいる
。表示部9202は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、視認性が優
れた高画質な画像を表示することができる高性能な携帯情報端末機器を提供することがで
きる。
図21(B)に示すデジタルビデオカメラは、表示部9701、表示部9702等を含ん
でいる。表示部9701は本発明の表示装置を適用することができる。その結果、視認性
が優れた高画質な画像を表示することができる高性能なデジタルビデオカメラを提供する
ことができる。
図21(C)に示す携帯電話機は、本体9101、表示部9102等を含んでいる。表示
部9102は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、視認性が優れた高
画質な画像を表示することができる高性能な携帯電話機を提供することができる。
図21(D)に示す携帯型のテレビジョン装置は、本体9301、表示部9302等を含
んでいる。表示部9302は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、視
認性が優れた高画質な画像を表示することができる高性能な携帯型のテレビジョン装置を
提供することができる。またテレビジョン装置としては、携帯電話機などの携帯端末に搭
載する小型のものから、持ち運びをすることができる中型のもの、また、大型のもの(例
えば40インチ以上)まで、幅広いものに、本発明の表示装置を適用することができる。
図21(E)に示す携帯型のコンピュータは、本体9401、表示部9402等を含んで
いる。表示部9402は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、視認性
が優れた高画質な画像を表示することができる高性能な携帯型のコンピュータを提供する
ことができる。
図21(F)に示すスロットマシンは、本体9501、表示部9502等を含んでいる。
表示部9502は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、視認性が優れ
た高画質な画像を表示することができる高性能なスロットマシンを提供することができる
このように、本発明の表示装置により、視認性が優れた高画質な画像を表示することがで
きる高性能な電子機器を提供することができる。
本実施の形態は、上記の実施の形態1乃至12と適宜組み合わせることができる。

Claims (2)

  1. 凸部を複数有し、
    複数の前記凸部は、隣接する前記凸部の底辺同士が接するように配置されており、
    前記凸部が配置されることにより形成される凹部を充填するように、前記凸部の屈折率より低い屈折率の保護層が設けられ、
    前記保護層は、表面に凹部を有し、
    前記凸部が配置されることにより形成される凹部と重なる位置に、前記保護層の凹部が設けられ
    前記凸部の頂部と重なる位置に、前記保護層の頂部が設けられ、
    前記凸部の底辺から前記保護層の頂部までの高さは、前記凸部の底辺から前記凸部の頂部までの高さと略一致することを特徴とする反射防止フィルム。
  2. 第1の基板を有し、
    前記第1の基板上方に表示素子を有し、
    前記表示素子上方に第2の基板を有し、
    前記第2の基板上方に凸部を複数有し、
    複数の前記凸部は、隣接する前記凸部の底辺同士が接するように配置されており、
    前記凸部が配置されることにより形成される凹部を充填するように、前記凸部の屈折率より低い屈折率の保護層が設けられ、
    前記保護層は、表面に凹部を有し、
    前記凸部が配置されることにより形成される凹部と重なる位置に、前記保護層の凹部が設けられ
    前記凸部の頂部と重なる位置に、前記保護層の頂部が設けられ、
    前記凸部の底辺から前記保護層の頂部までの高さは、前記凸部の底辺から前記凸部の頂部までの高さと略一致することを特徴とする表示装置。
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JP2007311374A Expired - Fee Related JP5394633B2 (ja) 2006-12-05 2007-11-30 反射防止フィルム及び表示装置
JP2013215979A Expired - Fee Related JP5696196B2 (ja) 2006-12-05 2013-10-17 反射防止フィルム及び表示装置

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US (2) US8102494B2 (ja)
JP (2) JP5394633B2 (ja)
TW (1) TWI476431B (ja)
WO (1) WO2008069162A1 (ja)

Families Citing this family (72)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7066234B2 (en) 2001-04-25 2006-06-27 Alcove Surfaces Gmbh Stamping tool, casting mold and methods for structuring a surface of a work piece
KR101419869B1 (ko) 2006-05-31 2014-07-16 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시장치
CN101479777B (zh) 2006-05-31 2011-07-06 株式会社半导体能源研究所 显示设备和电子装置
WO2008069163A1 (en) * 2006-12-05 2008-06-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Plasma display panel and field emission display
WO2008069112A1 (en) * 2006-12-05 2008-06-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Plasma display panel and field emission display
WO2008069219A1 (en) 2006-12-05 2008-06-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Antireflective film and display device
WO2008069162A1 (en) 2006-12-05 2008-06-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Anti-reflection film and display device
WO2008069221A1 (en) * 2006-12-05 2008-06-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Plasma display panel and field emission display
WO2008069222A1 (en) * 2006-12-05 2008-06-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Plasma display panel and field emission display
WO2008069223A1 (en) * 2006-12-05 2008-06-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Anti-reflection film and display device
JP4380718B2 (ja) * 2007-03-15 2009-12-09 ソニー株式会社 半導体装置の製造方法
US8431451B2 (en) * 2007-06-29 2013-04-30 Semicondutor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and method for manufacturing the same
US20100079870A1 (en) * 2008-09-26 2010-04-01 Canon Kabushiki Kaisha Glare reduction film for display screens
CN101762922B (zh) * 2008-12-24 2012-05-30 京东方科技集团股份有限公司 触摸式电子纸及其制造方法
BRPI0924893A2 (pt) 2008-12-25 2015-07-07 Sharp Kk Tanque de líquido, dispositivo de visualização para observação sob o líquido e película ótica
TW201025229A (en) * 2008-12-31 2010-07-01 Mildex Optical Inc A decorative panel
JP4626721B1 (ja) * 2009-09-02 2011-02-09 ソニー株式会社 透明導電性電極、タッチパネル、情報入力装置、および表示装置
JP5075234B2 (ja) * 2009-09-02 2012-11-21 ソニー株式会社 光学素子、および表示装置
JP5564371B2 (ja) * 2009-09-17 2014-07-30 株式会社半導体エネルギー研究所 照明装置
KR102337631B1 (ko) 2009-09-24 2021-12-10 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 장치 및 그 제조 방법
WO2011043163A1 (en) * 2009-10-05 2011-04-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method thereof
EP2494601A4 (en) 2009-10-30 2016-09-07 Semiconductor Energy Lab SEMICONDUCTOR COMPONENT AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR
WO2012014758A1 (en) 2010-07-26 2012-02-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device and lighting device
TWI641287B (zh) 2010-09-14 2018-11-11 半導體能源研究所股份有限公司 固態發光元件,發光裝置和照明裝置
KR101810589B1 (ko) 2010-09-15 2017-12-20 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 장치 및 조명 장치
US8496341B2 (en) 2010-10-07 2013-07-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Lighting device
US9269921B2 (en) 2010-10-20 2016-02-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Lighting device
DE112011103543T5 (de) 2010-10-22 2013-08-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Lichtemittierendes Element, lichtemittierende Vorrichtung und Beleuchtungsvorrichtung
JP5839555B2 (ja) 2010-11-05 2016-01-06 株式会社半導体エネルギー研究所 照明装置
JP5827104B2 (ja) 2010-11-19 2015-12-02 株式会社半導体エネルギー研究所 照明装置
JP5897876B2 (ja) 2010-11-19 2016-04-06 株式会社半導体エネルギー研究所 照明装置
KR102138213B1 (ko) 2010-11-24 2020-07-27 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 유기 광 디바이스 및 유기 광 디바이스의 보호 부재
US8476622B2 (en) * 2011-01-05 2013-07-02 Electronics And Telecommunications Research Institute Active matrix organic light emitting diode
KR101880184B1 (ko) 2011-02-14 2018-07-19 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광장치
US8764504B2 (en) 2011-02-25 2014-07-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Lighting device and method for manufacturing the same
EP2710418A1 (en) * 2011-05-20 2014-03-26 3M Innovative Properties Company Light management film
CN102230982B (zh) * 2011-06-17 2013-06-19 中山大学 一种光学膜片结构及其制造软光刻印章母模
JP2013065521A (ja) * 2011-09-20 2013-04-11 Minebea Co Ltd 配光制御部材及びそれを用いた照明装置
JP5148775B1 (ja) * 2012-01-13 2013-02-20 シャープ株式会社 表示装置およびテレビジョン受像機
US9784889B2 (en) 2012-06-22 2017-10-10 Sharp Kabushiki Kaisha Antireflection structure and display device
CN104395784B (zh) * 2012-06-22 2016-09-07 夏普株式会社 防反射结构体、转印用模具、它们的制造方法和显示装置
DE102013206377B4 (de) * 2013-04-11 2021-07-29 Robert Bosch Gmbh Mikromechanische Struktur und entsprechendes Herstellungsverfahren
CN103439816A (zh) * 2013-09-05 2013-12-11 深圳市华星光电技术有限公司 显示面板母版、由该显示面板母版制成的显示面板及其加工方法
KR20160096368A (ko) 2015-02-05 2016-08-16 삼성전자주식회사 반사 방지 구조물 제조 장치 및 이를 이용한 반사 방지 구조물 제조 방법
CN106033156B (zh) 2015-03-12 2019-11-05 中强光电股份有限公司 显示装置及显示方法
CN106033159B (zh) * 2015-03-12 2019-10-01 中强光电股份有限公司 显示装置
KR20160149363A (ko) 2015-06-17 2016-12-28 삼성전자주식회사 반도체 발광소자
KR20170006342A (ko) * 2015-07-07 2017-01-18 삼성디스플레이 주식회사 도광판, 도광판의 제조 방법 및 도광판을 갖는 표시장치
KR102513996B1 (ko) * 2016-03-15 2023-03-24 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR102531673B1 (ko) * 2016-04-07 2023-05-12 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 장치
US20180011564A1 (en) * 2016-07-11 2018-01-11 Dell Products, Lp Display Surface Structure for Enhanced Optical, Thermal, and Touch Performance
US11022723B2 (en) 2016-09-13 2021-06-01 Koninklijke Philips N.V. Laminate comprising abrasion resisting layer, device comprising the same and method of manufacturing the same
KR20180054983A (ko) 2016-11-15 2018-05-25 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법
KR102018363B1 (ko) * 2017-03-08 2019-09-04 삼성에스디아이 주식회사 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치
KR101945296B1 (ko) 2017-03-20 2019-02-08 주식회사 리크릭스 선택적 광 반사 필름
CN109387889A (zh) * 2017-08-03 2019-02-26 京东方科技集团股份有限公司 抗反射结构、显示装置及抗反射结构制作方法
US10153461B1 (en) 2017-09-13 2018-12-11 Int Tech Co., Ltd. Display panel and method for manufacturing the same
CN107748468A (zh) * 2017-11-30 2018-03-02 青岛海信电器股份有限公司 液晶显示装置
JP7182438B2 (ja) 2017-12-21 2022-12-02 信越化学工業株式会社 反射防止膜、反射防止膜の製造方法、及び眼鏡型ディスプレイ
CN108363235B (zh) * 2018-03-02 2024-02-09 京东方科技集团股份有限公司 减反膜及其制备方法、阵列基板、显示装置
KR20200042113A (ko) * 2018-10-15 2020-04-23 삼성전자주식회사 디스플레이 장치
KR102106817B1 (ko) * 2018-10-30 2020-05-14 재단법인대구경북과학기술원 색순도 조절 다층 구조 필터 및 이의 제조 방법
CN110231727B (zh) 2019-05-14 2020-11-24 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 膜结构及其制备方法
US11588137B2 (en) 2019-06-05 2023-02-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Functional panel, display device, input/output device, and data processing device
JP2020201401A (ja) * 2019-06-11 2020-12-17 デクセリアルズ株式会社 光学デバイス、光学デバイスの製造方法及び電子機器
US11659758B2 (en) 2019-07-05 2023-05-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display unit, display module, and electronic device
JPWO2021009587A1 (ja) 2019-07-12 2021-01-21
CN111312919B (zh) * 2020-01-19 2022-09-20 Oppo(重庆)智能科技有限公司 一种显示屏组件、电子装置以及显示屏组件的制备方法
TWI742592B (zh) * 2020-03-30 2021-10-11 弘勝光電股份有限公司 短焦抗光幕之結構
CA3195416A1 (en) * 2020-10-26 2022-05-05 Chia-hung Calvin CHENG Anti-reflection with interconnected structures
US11733432B1 (en) 2021-06-30 2023-08-22 Waymo Llc Durable, optically transparent, and superhydrophobic coating
WO2024025757A1 (en) * 2022-07-25 2024-02-01 Corning Incorporated Display device comprising a light-extraction apparatus

Family Cites Families (85)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8600184A (nl) 1986-01-28 1987-08-17 Philips Nv Doorzichtprojektiesysteem.
JPH0449612Y2 (ja) 1987-07-13 1992-11-24
JPH07168006A (ja) 1993-09-24 1995-07-04 Dainippon Printing Co Ltd 反射防止膜、反射防止フィルムおよびその製造方法
US5909314A (en) 1994-02-15 1999-06-01 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Optical functional materials and process for producing the same
JPH07325203A (ja) * 1994-05-31 1995-12-12 Dainippon Printing Co Ltd 防眩性反射防止フィルム、偏光板及び液晶表示装置
JP3097945B2 (ja) 1994-10-03 2000-10-10 シャープ株式会社 反射型液晶表示装置の製造方法
JPH08138559A (ja) 1994-11-11 1996-05-31 Hitachi Ltd プラズマディスプレイ装置
US5657408A (en) 1994-12-23 1997-08-12 Alliedsignal Inc. Optical device comprising a plurality of units having at least two geometrically-differentiated tapered optical waveguides therein
JPH08297202A (ja) * 1995-02-28 1996-11-12 Nitto Denko Corp 光拡散板、積層偏光板及び液晶表示装置
US6567926B2 (en) * 1995-10-24 2003-05-20 Seachange International, Inc. Loosely coupled mass storage computer cluster
JPH10246805A (ja) 1997-03-06 1998-09-14 Dainippon Printing Co Ltd 拡散光制御用光学シート、バックライト装置及び液晶表示装置
JP3390633B2 (ja) 1997-07-14 2003-03-24 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
US6261665B1 (en) 1997-09-16 2001-07-17 Tomoegawa Paper Co., Ltd. Anti-reflection material and method for producing the same
JPH1197705A (ja) 1997-09-23 1999-04-09 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体集積回路
US6433841B1 (en) 1997-12-19 2002-08-13 Seiko Epson Corporation Electro-optical apparatus having faces holding electro-optical material in between flattened by using concave recess, manufacturing method thereof, and electronic device using same
US6441543B1 (en) 1998-01-30 2002-08-27 Si Diamond Technology, Inc. Flat CRT display that includes a focus electrode as well as multiple anode and deflector electrodes
JP2000002872A (ja) 1998-06-16 2000-01-07 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 液晶表示装置およびその作製方法
US6576926B1 (en) 1999-02-23 2003-06-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and fabrication method thereof
US6777254B1 (en) 1999-07-06 2004-08-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and fabrication method thereof
WO2001018597A1 (fr) 1999-09-07 2001-03-15 Hitachi, Ltd Afficheur à cristaux liquides
JP4502445B2 (ja) 2000-03-16 2010-07-14 大日本印刷株式会社 反射防止フィルムの製造方法
JP2001272505A (ja) 2000-03-24 2001-10-05 Japan Science & Technology Corp 表面処理方法
JP3871913B2 (ja) 2000-11-14 2007-01-24 シャープ株式会社 反射型表示装置およびプリズムアレイシート
JP2002182003A (ja) 2000-12-14 2002-06-26 Canon Inc 反射防止機能素子、光学素子、光学系および光学機器
JP2002287902A (ja) * 2001-01-17 2002-10-04 Seiko Epson Corp タッチパネル及び電子機器
US6717359B2 (en) 2001-01-29 2004-04-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device and manufacturing method thereof
JP3587178B2 (ja) 2001-04-24 2004-11-10 株式会社豊田中央研究所 表面改質された無機系酸化物及び無機系酸窒化物
TW557368B (en) 2001-06-29 2003-10-11 Jsr Corp Anti-reflection film laminated body and method of manufacturing the laminated body
EP1280179A3 (en) 2001-07-23 2003-09-03 Asahi Glass Company Ltd. Flat display panel
JP4026362B2 (ja) 2001-12-11 2007-12-26 コニカミノルタホールディングス株式会社 反射防止フィルム、該反射防止フィルムを有する偏光板及び表示装置
JP4197100B2 (ja) 2002-02-20 2008-12-17 大日本印刷株式会社 反射防止物品
JP2003248102A (ja) * 2002-02-25 2003-09-05 Hitachi Maxell Ltd 多層構造の反射防止膜
ATE491967T1 (de) 2002-02-27 2011-01-15 Innovative Solutions And Support Inc Verbesserte flachanzeige mit niedrigem reflexionsvermögen
JP3773865B2 (ja) * 2002-03-06 2006-05-10 三洋電機株式会社 導光板および表示装置
JP2003279705A (ja) * 2002-03-25 2003-10-02 Sanyo Electric Co Ltd 反射防止部材
JP2003295778A (ja) 2002-04-05 2003-10-15 Bridgestone Corp プラズマディスプレイパネル用フィルタ及びこのフィルタを備えた表示装置
JP2004069877A (ja) 2002-08-05 2004-03-04 Dainippon Printing Co Ltd 反射防止部材、製造方法、及び原版の製造方法、並びに光学部材
JP2004085831A (ja) 2002-08-26 2004-03-18 Ntt Advanced Technology Corp 微細格子およびその製造方法
JP4333117B2 (ja) * 2002-10-29 2009-09-16 カシオ計算機株式会社 液晶表示装置及び携帯機器
JP4190253B2 (ja) 2002-10-31 2008-12-03 大日本印刷株式会社 コントラスト向上シートおよび背面投射型スクリーン
JP2004177781A (ja) * 2002-11-28 2004-06-24 Nitto Denko Corp 楕円偏光板および画像表示装置
US6811274B2 (en) 2002-12-04 2004-11-02 General Electric Company Polarization sensitive optical substrate
CA2507284A1 (en) 2002-12-04 2004-06-17 General Electric Company High index of refraction coated light management films
JP2004219626A (ja) 2003-01-14 2004-08-05 Sanyo Electric Co Ltd 光学素子
JP3910926B2 (ja) 2003-02-26 2007-04-25 株式会社東芝 表示装置用透明基板の製造方法
JP2004291500A (ja) * 2003-03-27 2004-10-21 Fuji Photo Film Co Ltd 高透過率導電性フィルム、その製造方法、タッチパネルおよびタッチパネル付き表示装置
US20040201795A1 (en) 2003-04-09 2004-10-14 Paukshto Michael V. Liquid crystal display with internal polarizer
TW200504384A (en) 2003-07-24 2005-02-01 Zeon Corp Molded article for anti-reflection and method for preparing the article
JP2005064324A (ja) 2003-08-18 2005-03-10 Konica Minolta Holdings Inc 微細形状の加工方法及び光学素子
JP2005070435A (ja) * 2003-08-25 2005-03-17 Fuji Photo Film Co Ltd 防眩性反射防止膜の製造方法
JP4248347B2 (ja) 2003-09-03 2009-04-02 富士フイルム株式会社 皮膜形成用組成物、反射防止膜、偏光板、画像表示装置及び防汚性コーティング組成物及び防汚性物品
JP2005099467A (ja) * 2003-09-25 2005-04-14 Seiko Epson Corp 電気光学装置
US7252869B2 (en) 2003-10-30 2007-08-07 Niyaz Khusnatdinov Microtextured antireflective surfaces with reduced diffraction intensity
US7050227B2 (en) 2003-12-11 2006-05-23 3M Innovative Properties Company Composition for microstructured screens
JP2005173457A (ja) * 2003-12-15 2005-06-30 Konica Minolta Holdings Inc 反射防止構造を有する光学素子及び光学系
JP2005181740A (ja) * 2003-12-19 2005-07-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 反射防止構造体
JP4552447B2 (ja) 2004-02-09 2010-09-29 株式会社日立製作所 前面板およびそれを用いた表示装置
US20070195417A1 (en) * 2004-03-12 2007-08-23 Yoshiharu Yamamoto Light-absorbing member
JP4606758B2 (ja) * 2004-03-18 2011-01-05 藤森工業株式会社 光機能性フィルム
JP4419626B2 (ja) 2004-03-22 2010-02-24 コニカミノルタホールディングス株式会社 溶射用粉末、複合皮膜とその製造方法
US7259110B2 (en) 2004-04-28 2007-08-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing method of display device and semiconductor device
JP2005338270A (ja) 2004-05-25 2005-12-08 Dainippon Printing Co Ltd 視野角制御シート
JP2006010831A (ja) * 2004-06-23 2006-01-12 Alps Electric Co Ltd 反射防止構造と反射防止体並びに照明装置と液晶表示装置
JP2006133617A (ja) * 2004-11-08 2006-05-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 反射防止構造体を有する部材およびその製造方法
KR100692029B1 (ko) 2004-12-07 2007-03-09 엘지전자 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널 및 그의 제조방법
JP2006189784A (ja) 2004-12-10 2006-07-20 Bridgestone Corp 電界放出型ディスプレイ用導電層付き反射防止フィルム及びその製造方法並びに電界放出型ディスプレイ
JP2006171229A (ja) * 2004-12-14 2006-06-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無反射構造及び無反射構造を有する光学素子、ならびにその製造方法及びその製造方法に用いるマスク
US7755263B2 (en) 2005-05-04 2010-07-13 Samsung Corning Precision Glass Co., Ltd. External light-shielding layer, filter for display device including the external light-shielding layer and display device including the filter
JP2007071917A (ja) * 2005-09-02 2007-03-22 Pentax Corp 反射防止構造を有する光学素子
JP2007076242A (ja) 2005-09-15 2007-03-29 Fujifilm Corp 保護フィルム
RU2297021C1 (ru) 2005-10-06 2007-04-10 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Оптическая пленка
JP2007133209A (ja) * 2005-11-11 2007-05-31 Dainippon Printing Co Ltd 表面保護シートおよび透過型スクリーン
KR100714016B1 (ko) * 2005-12-13 2007-05-04 삼성에스디아이 주식회사 유기 발광 표시장치
JP4703481B2 (ja) 2006-05-17 2011-06-15 東芝モバイルディスプレイ株式会社 表示素子
CN101479777B (zh) 2006-05-31 2011-07-06 株式会社半导体能源研究所 显示设备和电子装置
KR101419869B1 (ko) 2006-05-31 2014-07-16 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시장치
US7781768B2 (en) 2006-06-29 2010-08-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device, method for manufacturing the same, and electronic device having the same
WO2008069222A1 (en) 2006-12-05 2008-06-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Plasma display panel and field emission display
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