JP6564559B2 - 表示パネル及び電子機器 - Google Patents
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Description
発光素子および光学素子を備える発光モジュール、発光モジュールを有する発光装置、および複数の発光モジュールを有する表示パネルが知られている。このような発光装置は、発光モジュールを駆動するための信号や電力を供給することができる導電膜を備える。
以下に説明する実施の形態には、発光装置の外部から発光装置に進入する光の波長と、発光装置が射出する光の波長に着眼して創作された本発明の一態様が含まれる。
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置の構成について、図1(A−1)および図1(A−2)を参照しながら説明する。
第1の発光モジュール180Rは、発光素子と光学素子を備える。適用することができる発光素子としては、発光ダイオード、エレクトロルミネッセンス素子等の他、様々な発光素子を用いることができる。
基板110に用いることができる基板は、製造工程に耐えられる程度の耐熱性および製造装置に適用可能な厚さおよび大きさを備え、意図しない不純物の発光素子への拡散を防ぐものであれば、特に限定されない。
対向基板170に適用可能な基板は、透光性を有するものであれば、基板110と同様の基板を用いることができる。
吸収層160は、色素を含む層である。色素は少なくとも可視光の一部を吸収する。例えば、金属錯体系色素または有機色素を用いることができる。
本実施の形態で例示する発光装置の変形例について、図1(B−1)および図1(B−2)を参照しながら説明する。
第2の発光モジュール180Gを、第1の発光モジュール180Rが発する光のスペクトル180Em(R)と異なるスペクトル180Em(G)の光を発するようにする。
本実施の形態では、本発明の一態様の表示パネルの構成について、図2および図3を参照しながら説明する。
本実施の形態で例示する表示パネル200は表示領域201を有する(図2(A)参照)。
表示パネル200は、基板210および基板210に対向する対向基板270を有する(図2(B)参照)。
画素202は、副画素202R、副画素202Gおよび副画素202Bを有する(図2(C)参照)。また、副画素202Rは第1の発光モジュール280Rと第1の着色層267Rを備え、副画素202Gは第2の発光モジュール280Gと第2の着色層267Gを備え、副画素202Bは第3の発光モジュール280Bと第3の着色層267Bを備える。
吸収層260は、色素を含む層である。色素は少なくとも可視光の一部を吸収する。例えば、実施の形態1において説明する吸収層160と同様の構成を吸収層260に適用することができる。
表示パネル200は、遮光層267BMを対向基板270に有する。遮光層267BMは、着色層(例えば第1の着色層267R)を囲むように設けられている(図2(B)参照)。
データ線駆動回路203sは、トランジスタ203tおよび容量203cを含む。なお、駆動回路を画素回路と同一基板上に、同一の工程で形成することができる(図2(B)参照)。
表示パネル200は、信号を供給することができる配線211を備え、端子219が配線211に設けられている。なお、データ信号および同期信号等の信号を供給することができるFPC(フレキシブルプリントサーキット)209が端子219に電気的に接続されている。
本実施の形態で例示する表示パネルの変形例について、図4を参照しながら説明する。
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置に用いることができる発光素子の構成について説明する。具体的には、一対の電極に発光性の有機化合物を含む層が挟持された発光素子の一例について、図5を参照しながら説明する。
発光素子の構成の一例を図5(A)に示す。図5(A)に示す発光素子は、陽極1101と陰極1102の間にEL層が挟まれている。
発光素子の構成の他の一例を図5(C)に示す。図5(C)に例示する発光素子は、陽極1101と陰極1102の間に発光ユニット1103を含むEL層が挟まれている。さらに、陰極1102と発光ユニット1103との間には中間層1104が設けられている。なお、当該発光素子の構成例2の発光ユニット1103には、上述の発光素子の構成例1が備える発光ユニットと同様の構成が適用可能であり、詳細については、発光素子の構成例1の記載を参酌できる。
発光素子の構成の他の一例を図5(D)に示す。図5(D)に例示する発光素子は、陽極1101と陰極1102の間に2つの発光ユニットが設けられたEL層を備えている。さらに、第1の発光ユニット1103aと、第2の発光ユニット1103bとの間には中間層1104が設けられている。
なお、反射膜と反射膜に重なる半透過・半反射膜とで構成された微小共振器(マイクロキャビティ)を、発光素子を挟むように配置してもよい。微小共振器の内部に発光素子を配置することにより、発光素子が発する光が干渉し合い、特定の色を呈する光を効率よく取り出すことができる。
次に、上述した構成を備える発光素子に用いることができる具体的な材料について、陽極、陰極、並びにEL層の順に説明する。
陽極1101は導電性を有する金属、合金、電気伝導性化合物等およびこれらの混合物の単層または積層体で構成される。特に、仕事関数の大きい(具体的には4.0eV以上)材料をEL層に接する構成が好ましい。
陰極1102に接して第1の電荷発生領域1104cを、発光ユニット1103との間に設ける場合、陰極1102は仕事関数の大小に関わらず様々な導電性材料を用いることができる。
上述した発光ユニット1103を構成する各層に用いることができる材料について、以下に具体例を示す。
正孔輸送層は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送層は、単層に限られず正孔輸送性の高い物質を含む層を二層以上積層したものでもよい。電子よりも正孔の輸送性の高い物質であればよく、特に10−6cm2/Vs以上の正孔移動度を有する物質が、発光素子の駆動電圧を低減できるため好ましい。
発光層は、発光物質を含む層である。発光層は、単層に限られず発光物質を含む層を二層以上積層したものでもよい。発光物質は蛍光性化合物や、燐光性化合物を用いることができる。発光物質に燐光性化合物を用いると、発光素子の発光効率を高められるため好ましい。
電子輸送層は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送層は、単層に限られず電子輸送性の高い物質を含む層を二層以上積層したものでもよい。正孔よりも電子の輸送性の高い物質であればよく、特に10−6cm2/Vs以上の電子移動度を有する物質が、発光素子の駆動電圧を低減できるため好ましい。
電子注入層は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層は、単層に限られず電子注入性の高い物質を含む層を二層以上積層したものでもよい。電子注入層を設ける構成とすることで陰極1102からの電子の注入効率が高まり、発光素子の駆動電圧を低減できるため好ましい。
第1の電荷発生領域1104c、及び第2の電荷発生領域は、正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む領域である。なお、電荷発生領域は、同一膜中に正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含有する場合だけでなく、正孔輸送性の高い物質を含む層とアクセプター性物質を含む層とが積層されていても良い。但し、第1の電荷発生領域を陰極側に設ける積層構造の場合には、正孔輸送性の高い物質を含む層が陰極1102と接する構造となり、第2の電荷発生領域を陽極側に設ける積層構造の場合には、アクセプター性物質を含む層が陽極1101と接する構造となる。
電子リレー層1104bは、第1の電荷発生領域1104cにおいてアクセプター性物質がひき抜いた電子を速やかに受け取ることができる層である。従って、電子リレー層1104bは、電子輸送性の高い物質を含む層であり、またそのLUMO準位は、第1の電荷発生領域1104cにおけるアクセプター性物質のアクセプター準位と、当該電子リレー層が接する発光ユニット1103のLUMO準位との間に位置する。具体的には、およそ−5.0eV以上−3.0eV以下とするのが好ましい。
電子注入バッファーは、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入バッファー1104aは、第1の電荷発生領域1104cから発光ユニット1103への電子の注入を容易にする層である。電子注入バッファー1104aを第1の電荷発生領域1104cと発光ユニット1103の間に設けることにより、両者の注入障壁を緩和することができる。
発光素子の作製方法の一態様について説明する。下部電極上にこれらの層を適宜組み合わせてEL層を形成する。EL層は、それに用いる材料に応じて種々の方法(例えば、乾式法や湿式法等)を用いることができ、例えば、真空蒸着法、転写法、印刷法、インクジェット法またはスピンコート法などを選んで用いればよい。また、各層で異なる方法を用いて形成してもよい。EL層上に上部電極を形成し、発光素子を作製する。
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置または発光パネルが適用された電子機器について、図6を参照しながら説明する。
テレビジョン装置7100は、スタンド7105が支持する筐体7101に組み込まれた表示部7103を有する(図6(A)参照)。また、テレビジョン装置7100は本発明の一態様の発光パネルを備える表示部7103を有し、映像を表示できる。
情報処理装置の一例として、コンピュータを図6(B)に示す。コンピュータは、本体7201、筐体7202、表示部7203、キーボード7204、外部接続ポート7205、ポインティングデバイス7206等を備える。また、コンピュータは、本発明の一態様の発光パネルを備える表示部7203を有し、画像を表示できる。
携帯型遊技機の一例を図6(C)に示す。例示する携帯型遊技機は、筐体7301と、連結部7303により開閉可能に連結されている筐体7302の2つの筐体で構成されている。筐体7301には第1の表示部7304が組み込まれ、筐体7302には第2の表示部7305が組み込まれている。また、携帯型遊技機は、本発明の一態様の発光パネルを備える第1の表示部7304および第2の表示部7305を有し、画像を表示できる。
携帯電話機の一例を図6(D)に示す。携帯電話機7400は、筐体7401に組み込まれた表示部7402の他、操作ボタン7403、外部接続ポート7404、スピーカ7405、マイク7406などを備えている。また、携帯電話機7400は、本発明の一態様の発光パネルを備える表示部7402を有し、画像を表示できる。
折りたたみ式の携帯情報端末の一例を図6(E)に示す。携帯情報端末7450は、ヒンジ7454で接続された筐体7451Lと筐体7451Rを備えている。また、携帯情報端末7450は、操作ボタン7453、左側スピーカ7455Lおよび右側スピーカ7455Rの他、携帯情報端末7450の側面には図示されていない外部接続ポート7456を備える。なお、筐体7451Lに設けられた表示部7452Lと、筐体7451Rに設けられた表示部7452Rが互いに対峙するようにヒンジ7454を折り畳むと、2つの表示部を筐体で保護することができる。また、携帯情報端末7450は、本発明の一態様の発光パネルを備える表示部7452Lと表示部7452Rを有し、画像を表示できる。
照明装置の一例を図6(F)に示す。照明装置7500は、筐体7501に組み込まれた発光装置7503a、発光装置7503b、発光装置7503cおよび発光装置7503dを備える。照明装置7500は、天井や壁等に取り付けることが可能である。また、照明装置7500は、本発明の一態様の発光装置を有する。
吸収層360(1)は、色素(山田化学工業株式会社製、商品名:RPC−122)および二液性エポキシ接着剤(株式会社アルテコ製、商品名:R2007/H−1010)を含む。
吸収層360(2)は、色素(株式会社林原、商品名:G207)、色素(株式会社林原、商品名:G241)および二液性エポキシ接着剤(株式会社アルテコ製、商品名:R2007/H−1010)を含む。
以下に、本実施例で作製した吸収層の作製方法について、図9(A−1)乃至図9(A−3)を用いて説明する。
表示パネルが反射する外光を評価する方法について、図9(B)を用いて説明する。
本実施例の表示パネルは、高い空間周波数で繰り返し配置される発光モジュールと電気的に接続される導電膜が反射する光を吸収することができる吸収層を備える。これにより、精細度の高い良好な画像を表示できるだけでなく、導電膜に反射される光が互いに干渉し合う現象を発生し難くすることができる。その結果、干渉現象がもたらす煩わしい光(例えば干渉縞による模様)が低減された新規な表示パネルを提供できた。なお、吸収層が発光モジュールに射出される光のスペクトルに含まれる余分な部分を吸収することにより、表示パネルの色再現度が向上した。具体的には、吸収層360(1)を用いた表示パネルは、NTSC比が102%から105%に向上した。
発光素子(例えば、250R)は、下部電極(例えば、251R)、上部電極252並びにその間に2つの発光ユニット(253a、253b)および当該発光ユニットに挟持される中間層254を備える。
厚さ5nmまたは8nmのチタン膜が積層された厚さ200nmのアルミニウム膜を反射性の導電膜225に用いた。なお、反射性の導電膜225は下部電極251に電力を供給する配線を兼ねる。また、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(略称:ITSO)膜を下部電極251に用いた。
厚さ70nmのインジウム錫酸化物(略称:ITO)が積層された厚さ15nmの銀マグネシウム合金膜を、上部電極252に用いた。銀マグネシウム合金膜は銀とマグネシウムを重量比10:1(=Ag:Mg)で共蒸着して形成した。
発光性の有機化合物を含む層253は、2つのEL層(第1のEL層1503aと第2のEL層1503b)の間に中間層1504を挟んで形成した。なお、この構造をタンデム構造という。
100 発光装置
100B 発光パネル
110 基板
110a バリア膜
110b 基材
125G 導電膜
125R 導電膜
151G 下部電極
151R 下部電極
152 上部電極
153 発光性の有機化合物を含む層
160 吸収層
160Abs 吸収スペクトル
170 対向基板
180Em スペクトル
180G 第2の発光モジュール
180R 第1の発光モジュール
200 表示パネル
201 表示領域
202 画素
202A 画素
202B 副画素
202G 副画素
202R 副画素
202t トランジスタ
203c 容量
203g 走査線駆動回路
203s データ線駆動回路
203t トランジスタ
209 FPC
210 基板
210a バリア膜
210b 基板
210c 接着層
211 配線
219 端子
221 絶縁膜
225 導電膜
225B 導電膜
225G 導電膜
225R 導電膜
228 隔壁
229 スペーサ
250R 発光素子
251 下部電極
251R 下部電極
252 上部電極
253 発光性の有機化合物を含む層
253a 発光ユニット
253b 発光ユニット
254 中間層
260 吸収層
260A 吸収層
260Abs 吸収スペクトル
261 接着層
267B 着色層
267BM 遮光層
267G 着色層
267R 着色層
270 対向基板
270a バリア膜
270b 基板
270c 接着層
280B 第3の発光モジュール
280Em スペクトル
280G 第2の発光モジュール
280R 第1の発光モジュール
310 ガラス基板
355 シール材
360 吸収層
360(1)Abs 吸収スペクトル
360(2)Abs 吸収スペクトル
370 ガラス基板
380EM 発光スペクトル
1101 陽極
1102 陰極
1103 発光ユニット
1103a 発光ユニット
1103b 発光ユニット
1104 中間層
1104a 電子注入バッファー
1104b 電子リレー層
1104c 電荷発生領域
1113 正孔注入層
1114 正孔輸送層
1115 発光層
1116 電子輸送層
1117 電子注入層
1503a EL層
1503b EL層
1504 中間層
1504a 電子注入バッファー層
1504b 電子リレー層
1504c 電荷発生領域
1511 正孔注入層
1512 正孔輸送層
1513 発光層
1514a 電子輸送層
1514b 電子輸送層
1522 正孔輸送層
1523a 発光層
1523b 発光層
1524a 電子輸送層
1524b 電子輸送層
1525 電子注入層
7100 テレビジョン装置
7101 筐体
7103 表示部
7105 スタンド
7107 情報入出力パネル
7109 操作キー
7110 リモートコントローラ
7201 本体
7202 筐体
7203 表示部
7204 キーボード
7205 外部接続ポート
7206 ポインティングデバイス
7301 筐体
7302 筐体
7303 連結部
7304 表示部
7305 表示部
7306 スピーカ部
7307 記録媒体挿入部
7308 LEDランプ
7309 操作キー
7310 接続端子
7311 センサ
7312 マイクロフォン
7400 携帯電話機
7401 筐体
7402 表示部
7403 操作ボタン
7404 外部接続ポート
7405 スピーカ
7406 マイク
7450 携帯情報端末
7451L 筐体
7451R 筐体
7452L 表示部
7452R 表示部
7453 操作ボタン
7454 ヒンジ
7455L 左側スピーカ
7455R 右側スピーカ
7456 外部接続ポート
7500 照明装置
7501 筐体
7503a 発光装置
7503b 発光装置
7503c 発光装置
7503d 発光装置
Claims (7)
- 吸収層と、
前記吸収層と重なる領域を有する第1の導電膜と、
前記吸収層と重なる領域を有する第2の導電膜と、
前記第1の導電膜と電気的に接続される第1の発光モジュールと、
前記第2の導電膜と電気的に接続される第2の発光モジュールと、を有し、
前記第1の導電膜および前記第2の導電膜は可視光を反射する機能を有し、
前記第1の発光モジュールは、可視光領域の第1の波長に極大を備えるスペクトルの光であって、前記第1の波長より短い第2の波長と、前記第1の波長より長い第3の波長と、を含む光を前記吸収層に向けて射出する機能を有し、
前記第2の発光モジュールは、可視光領域の前記第1の波長と異なる第4の波長に極大を備えるスペクトルの光であって、前記第4の波長より短い第5の波長と、前記第4の波長より長い第6の波長と、を含む光を前記吸収層に向けて射出する機能を有し、
前記吸収層は、前記第1の波長の光の透過率が、前記第2の波長の光の透過率または前記第3の波長の光の透過率よりも大きく、前記第4の波長の光の透過率が、前記第5の波長の光の透過率または前記第6の波長の光の透過率よりも大きいことを特徴とする表示パネル。 - 吸収層と、
前記吸収層と重なる領域を有する第1の導電膜と、
前記吸収層と重なる領域を有する第2の導電膜と、
前記吸収層と重なる領域を有する第3の導電膜と、
前記第1の導電膜と電気的に接続される第1の発光モジュールと、
前記第2の導電膜と電気的に接続される第2の発光モジュールと、
前記第3の導電膜と電気的に接続される第3の発光モジュールと、を有し、
前記第1の導電膜乃至前記第3の導電膜は可視光を反射する機能を有し、
前記第1の発光モジュールは、可視光領域の第1の波長に極大を備えるスペクトルの光であって、前記第1の波長より短い第2の波長と、前記第1の波長より長い第3の波長と、を含む光を前記吸収層に向けて射出する機能を有し、
前記第2の発光モジュールは、可視光領域の前記第1の波長と異なる第4の波長に極大を備えるスペクトルの光であって、前記第4の波長より短い第5の波長と、前記第4の波長より長い第6の波長と、を含む光を前記吸収層に向けて射出する機能を有し、
前記第3の発光モジュールは、可視光領域の前記第1の波長および前記第4の波長と異なる第7の波長に極大を備えるスペクトルの光であって、前記第7の波長より短い第8の波長と、前記第7の波長より長い第9の波長と、を含む光を前記吸収層に向けて射出する機能を有し、
前記吸収層は、前記第1の波長の光の透過率が、前記第2の波長の光の透過率または前記第3の波長の光の透過率よりも大きく、前記第4の波長の光の透過率が、前記第5の波長の光の透過率または前記第6の波長の光の透過率よりも大きく、前記第7の波長の光の透過率が、前記第8の波長の光の透過率または前記第9の波長の光の透過率よりも大きいことを特徴とする表示パネル。 - 請求項1又は請求項2において、
前記第1の波長に極大を備えるスペクトルの前記第1の波長における強度の半値幅が15nm以上35nm以下であり、且つ、前記第2の波長に極大を備えるスペクトルの前記第2の波長における強度の半値幅が15nm以上95nm以下であることを特徴とする表示パネル。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一項において、
前記第1の発光モジュールと前記第2の発光モジュールが、微小共振器構造を備えることを特徴とする表示パネル。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか一項において、
前記第1の導電膜および前記第1の導電膜と電気的に接続される第1の発光モジュールが200ppi以上1000ppi以下の精細度で繰り返し設けられることを特徴とする表示パネル。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか一項において、
前記吸収層が、1.4以上2.0以下の屈折率を備えることを特徴とする表示パネル。 - 表示部を有し、
前記表示部は、請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の表示パネルを有する電子機器。
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