JP7085889B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置に関する。

表示装置は、光透過性を有する複数の膜が積層された構造を含む。互いに異なる屈折率を有する膜が積層されると、その界面において光が反射する。この反射光を効率的に外部に取り出すためには、積層構造が適切に設計される必要がある。特に、積層される膜の特性（膜厚、屈折率等）は重要な要素である。特許文献１には、封止層と樹脂層との界面において光の反射を抑えるため、封止層の屈折率と樹脂層の屈折率との差が小さくなるように積層構造が提案されている。

特開２０１７－１５２２５２号公報

ところで、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子を備える表示装置の場合、光の干渉を利用するように積層構造が適切に設計されることによって、光取出効率をより高めることが試みられている。このような場合には複雑な積層構造が用いられるため、積層構造の設計が非常に難しくなる。また、発光素子を劣化させる要因の一つとなる水分の侵入を抑制するための層など、積層構造に含まれなくてはならない層もある。このような層の存在により、さらに、積層構造の設計が難しくなる。

本発明の目的の一つは、隣接する膜の界面での反射を低減するための設計を容易にするための構造を提供することにある。

本発明の一態様によれば、供給された電流に応じて光を放射する発光層と、前記光の経路上に配置され、第１屈折率を有する第１絶縁層と、前記第１絶縁層に対して前記発光層とは反対側において当該第１絶縁層と接して配置され、前記第１絶縁層から離れるにつれて第２屈折率から第３屈折率まで増加する第１部分、およびさらに前記第１絶縁層から離れるにつれて当該第３屈折率から第４屈折率に減少する第２部分を含み、前記第１部分の少なくとも一部および前記第２部分の少なくとも一部において連続的に屈折率が変化する第２絶縁層と、を備える、表示装置が提供される。

また、本発明の一態様によれば、供給された電流に応じて光を放射する発光層と、前記光の経路上に配置された第１絶縁層と、前記第１絶縁層に対して前記発光層とは反対側において当該第１絶縁層と接して配置され、前記第１絶縁層から離れるにつれて酸素に対する窒素の割合が増加する第１部分、およびさらに前記第１絶縁層から離れるにつれて酸素に対する窒素の割合が減少する第２部分を含み、前記第１部分の少なくとも一部および前記第２部分の少なくとも一部において連続的に前記割合が変化する第２絶縁層と、を備える、表示装置が提供される。

本発明の第１実施形態における表示装置の構成を説明する図である。 本発明の第１実施形態における表示装置の断面構成を示す模式図である。 本発明の第１実施形態における光学調整層の構造を説明する図である。 本発明の第１実施形態における第１無機封止層の特性を説明する図である。 本発明の第２実施形態における第１無機封止層の特性を説明する図である。

以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

さらに、本発明の詳細な説明において、ある構成物と他の構成物の位置関係を規定する際、「上に」「下に」とは、ある構成物の直上あるいは直下に位置する場合のみでなく、特に断りの無い限りは、間にさらに他の構成物を介在する場合を含むものとする。

＜第１実施形態＞
［概略構成］
本発明の一実施形態における表示装置は、ＯＬＥＤを用いた表示装置である。この例での表示装置は、それぞれ異なる色を放出する複数のＯＬＥＤを用いて、カラー表示を実現する。この例では、赤色（Ｒ）の光を放出するＯＬＥＤ、緑色（Ｇ）の光を放出するＯＬＥＤ、および青色（Ｂ）の光を放出するＯＬＥＤが用いらる。なお、白色（Ｗ）の光を放出するＯＬＥＤなど、他の色の光を放出するＯＬＥＤが、さらに用いられてもよい。

表示装置は第１基板と第２基板とが貼り合わせ材によって貼り合わされた構成である。第１基板には、ＯＬＥＤの発光状態を制御するための薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の駆動素子が配置されている。第２基板は、第１基板上に形成された素子を保護するカバーとなる基板である。なお、第１基板上に形成された素子を覆うようにカバー層を直接形成すれば、カバーとしての第２基板は存在しなくてもよい。

第１基板に配置されたＯＬＥＤからの光は、第１基板側とは反対側に放出され、第２基板を通してユーザに視認されるトップエミッション方式が用いられる。すなわち、第２基板側が表示面となる。表示装置は、表示面側における接触を検知するタッチセンサ機能を備えている。

ＯＬＥＤからの光は、表示装置内において、光透過性材料で形成された複数の層を通過する。各層の屈折率の違いから、各層の界面において、ＯＬＥＤからの光が反射する。以下に詳述する表示装置には、この光をできるだけ多く表示装置の外部に取り出すための積層構造が配置されている。

［表示装置の構成］
図１は、本発明の第１実施形態における表示装置の構成を説明する図である。表示装置１０００は、第１基板１、第１基板１に貼り合わされた第２基板２、および第１基板１の端子領域１９９に接続されたＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）９５０を備える。端子領域１９９は、複数の接続端子が並んで配置されている。ＦＰＣ９５０には、ドライバＩＣ９０１が実装されている。

表示装置１０００の第１基板１は、表示領域Ｄ１および駆動回路１０７が配置される領域を含む。表示領域Ｄ１には、ｘ方向に延在する走査線１０１、およびｘ方向とは異なるｙ方向に延在するデータ信号線１０３が配置されている。走査線１０１は、ｙ方向に並んで配置されている。データ信号線１０３は、ｘ方向に並んで配置されている。

この例では、ｘ方向とｙ方向とは垂直に交差している。走査線１０１とデータ信号線１０３との交差部に対応する位置には、画素１０５が配置されている。画素１０５は、ｘ方向とｙ方向とに沿って並んで配置されている。なお、図１においては、１つの画素１０５に対して、ｘ方向およびｙ方向に沿って延びる信号線は、それぞれ１本で示しているが、それぞれ２本以上であってもよい。また、表示領域Ｄ１には電源線等の所定の電圧を供給する配線が配置されてもよい。

駆動回路１０７は、表示領域Ｄ１の周囲に配置され、走査線１０１に所定の信号を供給する。この例では、ドライバＩＣ９０１は、外部のコントローラから入力される信号に基づいて駆動回路１０７を制御すると共に、データ信号線１０３に映像信号等を供給する。なお、表示領域Ｄ１の周囲に、その他の駆動回路がさらに設けられていてもよい。

各画素１０５には、画素回路と、発光素子（ＯＬＥＤ）を含む表示素子とが配置されている。画素回路は、例えば、薄膜トランジスタおよびキャパシタを含む。発光素子は、画素回路の制御によって発光する発光領域を含む。この例では各画素１０５の発光領域は、赤色、緑色または青色に発光する。

画素回路は、走査線１０１に供給される制御信号、およびデータ信号線１０３に供給される映像信号等の各種信号によって、発光素子の発光を制御する。この発光の制御によって、表示領域Ｄ１に画像が表示される。発光素子からの光は第２基板２を通過することによって、表示面側において画像としてユーザに視認される。

また、表示領域Ｄ１には、タッチセンサ８００が配置されている。図１においては、他の構成との関係の説明を容易にするために、タッチセンサ８００の一部のみを示している。タッチセンサ８００は、画素１０５の発光領域よりも第２基板２側に配置されている。そのため、発光素子からの光は、後述する第１無機封止層６２０、タッチセンサ８００が設けられた層など複数の層を通過した後、上述のように第２基板２を通過することによって、表示面においてユーザに視認される。取出配線８８０は、第１センサ電極８０１および第２センサ電極８０３を端子領域１９９の接続端子に接続するために用いられる。

第１センサ電極８０１および第２センサ電極８０３は、それぞれ、ｘ方向およびｙ方向を対角線とした略正方形の外縁に沿った外形を有する電極であるが、発光領域に対応した位置に開口部を有する。そのため、第１センサ電極８０１および第２センサ電極８０３は、それぞれ、発光領域以外に対応した位置において配置されることによって、いわゆるメッシュ状の導電体を有している。そのため、遮光性を有する金属により第１センサ電極８０１が形成されていても、発光領域からの光は開口部を介して表示面に向けて通過することができる。なお、第２センサ電極８０３については、第１センサ電極８０１と同様の構成を有し、すなわち、メッシュ状の導電体を有している。

［表示装置の断面構成］
続いて、図１に示す表示領域Ｄ１から端子領域１９９までの領域を含む範囲における表示装置１０００の断面構成について説明する。

図２は、本発明の第１実施形態における表示装置の断面構成を示す模式図である。以下に説明する断面構成は、図１に示すＡ－Ａ’断面線における端面図として表している。第１基板１における第１支持基板１０および第２基板２は、フレキシブル性を有する有機樹脂基板である。なお、第１支持基板１０および第２基板２の一方または双方が、ガラス基板であってもよい。

第１支持基板１０上に、酸化シリコン、窒化シリコン等の絶縁層２０１を介して薄膜トランジスタ１１０が配置されている。薄膜トランジスタ１１０は、アモルファスシリコンまたは結晶性シリコンを半導体層として用いている。なお、半導体層は、ＩｎＧａＺｎＯなどの透明金属酸化物半導体であってもよい。

薄膜トランジスタ１１０を覆うように、絶縁表面を有する層間絶縁層１０８、２００が配置されている。層間絶縁層２００上には画素電極３００が配置されている。この例では、層間絶縁層２００は、アクリル樹脂等の有機絶縁層２１０、および窒化シリコン（ＳｉＮ）等の無機絶縁層２２０を含む積層構造である。無機絶縁層２２０は、有機絶縁層２１０よりも画素電極３００側に配置されている。

画素電極３００は、画素１０５のそれぞれに対応して配置され、層間絶縁層２００に設けられたコンタクトホール２５０を介して導電層１１５に接続されている。導電層１１５は、層間絶縁層１０８を介して薄膜トランジスタ１１０に接続し、例えば、アルミニウム（Ａｌ）をチタン（Ｔｉ）で挟んだ積層構造で形成される。画素電極３００は、ＯＬＥＤのアノード電極として用いられる。表示装置１０００はトップエミッション方式で画像を表示するため、画素電極３００は光透過性を有しなくてもよい。この例では、画素電極３００は、ＯＬＥＤが放出した光を反射する層（例えば、銀を含む金属）およびＯＬＥＤと接触する面に光透過性を有する導電性金属酸化物（例えば、ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）の層を含んでいる。

バンク層４００は、画素電極３００の端部および隣接する画素間を覆い、画素電極３００の一部を露出する開口部を備えている。この例では、バンク層４００は、アクリル樹脂等の有機絶縁材料で形成されている。

発光部５１０は、ＯＬＥＤであり、画素電極３００および一部のバンク層４００を覆って、これらの構成と接触する。発光部５１０は、複数種類の有機材料を積層した積層構造を有している。この例では、発光部５１０は、ホール注入層／輸送層５１１、発光層５１３および電子注入層／輸送層５１５を含む積層構造を有している。発光層１５３は、供給された電流に応じて光を放射する。発光層５１３は、発光色のそれぞれ（赤色、緑色および青色）に対応して、異なる組成を有している。異なる色に対応した隣接する画素においては、発光層５１３がバンク層４００上において分離されている。

光透過性電極５０３は、発光部５１０を覆い、ＯＬＥＤのカソード電極（画素電極３００に対する対向電極）を形成する。光透過性電極５０３は、ＯＬＥＤからの光を透過する電極であり、例えば、光が透過する程度に薄い金属層等または透明導電性金属酸化物が適用される。画素電極３００、発光部５１０および光透過性電極５０３によって、発光領域ＬＡを有する発光素子５００が形成される。この発光領域ＬＡは、バンク層４００によって露出された画素電極３００の領域に対応する。

光学調整層６０１は、発光層５１３からの光の取出効率を向上させつつ、水分、ガス等の発光部５１０を劣化させる成分が発光部５１０へ到達するのを抑制するための層である。この例では、光学調整層６０１は、発光素子５００を覆いつつ、表示領域の全体を覆って配置される。光学調整層６０１は、高屈折率層６１１、低屈折率層６１３、第１無機封止層６２０を含む（図３参照）。主として、第１無機封止層６２０が、発光部５１０を劣化させる成分が発光部５１０へ到達することを抑制する機能を有する。一方、高屈折率層６１１および低屈折率層６１３が光の取出効率を向上させる機能を有する。光学調整層６０１の詳細の構成については、後述する。

有機封止層６０３は、光学調整層６０１上に配置されたアクリル樹脂等の有機絶縁層である。第２無機封止層６０５は、有機封止層６０３上に配置された窒化シリコン等の無機絶縁層である。有機封止層６０３および第２無機封止層６０５は、第１無機封止層６２０とともに、発光部５１０を劣化させる成分の到達を抑制するための層として機能する。有機絶縁層６５０は、第２無機封止層６０５を覆う。

導電部８１１は、有機絶縁層６５０上に配置される。導電部８１１は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）をチタン（Ｔｉ）で挟んだ積層構造で形成される。なお、導電部８１１は、遮光性を有する金属で形成されているが、金属よりも遮光性が低い材料（光透過性が高い材料）、例えば、導電性金属酸化物で形成されていてもよい。

上述したように、導電部８１１は、第１センサ電極８０１および第２センサ電極８０３を構成するメッシュ状に配置された導電体部分である。絶縁層８５０は、導電部８１１を覆う。絶縁層８５０は、酸化シリコンまたは窒化シリコン等の無機絶縁層を含む。

接続電極８０５は、絶縁層８５０上に配置され、絶縁層８５０に形成されたコンタクトホール８５８を介して、導電部８１１と接続している。接続電極８０５は、隣接する第１センサ電極８０１をつなぐように、導電部８１１の一部と接続している。取出配線８８０は、絶縁層８５０上に配置され、絶縁層８５０に形成されたコンタクトホール８５９を介して、導電部８１１と接続している。なお、導電部８１１と接続電極８０５については、その上下関係は逆であってもよい。

取出配線８８０は、層間絶縁層２００に形成されたコンタクトホール２５８を介して、保護電極３０８に覆われた端子配線１１９と電気的に接続する。保護電極３０８は、画素電極３００と同一の材料で形成されていてもよい。端子配線１１９は、端子領域１９９においてコンタクトホール２５９によって露出された部分が、保護電極３０９で覆われている。この部分が端子領域１９９における接続端子の一部となる。ＦＰＣ９５０は、異方性導電層９０９を介して、接続端子に電気的に接続される。

有機保護膜７００は、第１基板１と第２基板２との間に充填されて、これらを貼り合わせる材料であり、例えば、光透過性を有するアクリル樹脂である。この例では、第２基板２と有機保護膜７００との間には、円偏光板９００が配置されている。円偏光板９００は、１／４波長板９１０と直線偏光板９２０とを含む積層構造を有している。この構成により、発光領域ＬＡからの光が第２基板２の表示面ＤＳから外部に放出される。以上が、表示装置１０００の断面構成についての説明である。

［光学調整層の構成］
続いて、光学調整層６０１の詳細の構成について説明する。

図３は、本発明の第１実施形態における光学調整層の構造を説明する図である。図３は、発光領域ＬＡにおける光学調整層６０１だけではなく、光学調整層６０１の下層に配置された構成（画素電極３００、発光部５１０および光透過性電極５０３）および上層に配置された構成（有機封止層６０３）についても示している。発光部５１０（発光層５１３）からの光は、光透過性電極５０３、光学調整層６０１、有機封止層６０３の順に通過していく。すなわち、光学調整層６０１は、この光の経路上に配置されている。

光学調整層６０１は、高屈折率層６１１、低屈折率層６１３、第１無機封止層６２０を含む。高屈折率層６１１は、光透過性電極５０３上に配置された有機材料である。高屈折率層６１１の屈折率は、１．８～２．１となる材料を用いることが望ましい。高屈折率層６１１の膜厚は、５０ｎｍ～２００ｎｍ程度であり、発光層５１３からの光が呈する色に応じて異なっている。例えば、発光層５１３から放射される光の波長が短いほど、その光の経路上の高屈折率層６１１の膜厚は小さくなるように設定される。図３に示すように、青色（Ｂ）に対応する高屈折率層６１１の厚さをｔ１ｂとし、緑色（Ｂ）に対応する高屈折率層６１１の厚さをｔ１ｇとし、赤色（Ｒ）に対応する高屈折率層６１１の厚さをｔ１ｒとした場合に、ｔ１ｂ＜ｔ１ｇ＜ｔ１ｒの関係を満たす。なお、この例では、図３に示すように、ホール注入層／輸送層５１１についても、高屈折率層６１１と同じ関係を有している。すなわち、青色（Ｂ）に対応するホール注入層／輸送層５１１の厚さをｔ２ｂとし、緑色（Ｂ）に対応するホール注入層／輸送層５１１の厚さをｔ２ｇとし、赤色（Ｒ）に対応するホール注入層／輸送層５１１の厚さをｔ２ｒとした場合に、ｔ２ｂ＜ｔ２ｇ＜ｔ２ｒの関係を満たす。

低屈折率層６１３は、高屈折率層６１１上に接して配置された無機絶縁層である。この例では、低屈折率層６１３は、フッ化リチウム（ＬｉＦ）である。低屈折率層６１３の屈折率は、１．３～１．４であり、高屈折率層６１１の屈折率より低い。低屈折率層６１３の膜厚は８０～１００ｎｍである。高屈折率層６１１と低屈折率層６１３との屈折率の差を大きくすることで、この界面での光の反射を大きくする。反射光の光路に応じて、高屈折率層６１１から低屈折率層６１３へ入射する光の特定の波長が干渉により強調される。この強調効果を得るため、上述したように、発光層５１３から放射される光の波長が短いほど、その光の経路上の高屈折率層６１１およびホール注入層／輸送層５１１の厚さが薄くなるように設定される。

第１無機封止層６２０は、低屈折率層６１３上に配置された無機絶縁層である。言い換えると、第１無機封止層６２０は、低屈折率層６１３に対して発光層５１３とは反対側において、低屈折率層６１３に接して配置されている。第１無機封止層６２０の構成の詳細は後述する。有機封止層６０３は、第１無機封止層６２０上に配置されている。有機封止層６０３の屈折率は１．４～１．６である。

［第１無機封止層の構成］
第１無機封止層６２０は、第１低屈折率部分６２１、第１傾斜部分６２３、高屈折率部分６２５、第２傾斜部分６２７および第２低屈折率部分６２９を含む。この例では、第１低屈折率部分６２１および第２低屈折率部分６２９は、酸化シリコン（ＳｉＯ）である。高屈折率部分６２５は、窒化シリコン（ＳｉＮ）である。第１傾斜部分６２３は、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）である。第１傾斜部分６２３では、第１低屈折率部分６２１から高屈折率部分６２５に向けて酸素（Ｏ）に対する窒素（Ｎ）の割合が連続的に増加している。一方、第２傾斜部分６２７は、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）である。第２傾斜部分６２７では、高屈折率部分６２５から第２低屈折率部分６２９に向けて酸素（Ｏ）に対する窒素（Ｎ）の割合が連続的に減少している。

この例では、第１低屈折率部分６２１、第１傾斜部分６２３、第２傾斜部分６２７および第２低屈折率部分６２９のそれぞれの膜厚は５０ｎｍである。また、高屈折率部分６２５の膜厚は８００ｎｍである。このように、第１無機封止層６２０では、高屈折率部分６２５の膜厚が、他の部分（第１低屈折率部分６２１、第１傾斜部分６２３、第２傾斜部分６２７および第２低屈折率部分６２９）の膜厚の合計よりも厚い。このように高屈折率部分６２５の割合を大きくすることで、窒化シリコンとしての封止効果を高めることが望ましい。また、窒化シリコンは酸化シリコンよりもドライエッチングの加工性がよい。そのため、他の部分に対する窒化シリコンの割合を大きくすることで、第１無機封止層６２０の全体としての加工性もよい。

図４は、本発明の第１実施形態における第１無機封止層の特性を説明する図である。図４においては、第１無機封止層６２０（第１低屈折率部分６２１、第１傾斜部分６２３、高屈折率部分６２５、第２傾斜部分６２７、第２低屈折率部分６２９）の厚さｔ方向に対して、屈折率ｎ、窒素濃度Ｄｎ、酸素濃度Ｄｏの変化を表している。

屈折率ｎは、以下の傾向を示す。屈折率ｎは、第１無機封止層６２０のなかで、第１低屈折率部分６２１および第２低屈折率部分６２９において最も低い屈折率ｎＬ（１．４～１．５）を示し、高屈折率部分６２５において最も高い屈折率ｎＨ（１．７～１．９）を示す。第１傾斜部分６２３では、第１低屈折率部分６２１から高屈折率部分６２５に向けて（低屈折率層６１３から離れるにつれて）、屈折率がｎＬからｎＨまで連続的に増加する。一方、第２傾斜部分６２７では、高屈折率部分６２５から第２低屈折率部分６２９に向けて（低屈折率層６１３から離れるにつれて）、屈折率がｎＨからｎＬまで連続的に減少する。

窒素濃度Ｄｎおよび酸素濃度Ｄｏの変化は上述した通りである。すなわち、窒素濃度Ｄｎは、第１無機封止層６２０のなかで、第１低屈折率部分６２１および第２低屈折率部分６２９において最も低い濃度ａ１を示し、高屈折率部分６２５において最も高い濃度ａ２を示す。第１傾斜部分６２３では、第１低屈折率部分６２１から高屈折率部分６２５に向けて、窒素濃度Ｄｎがａ１からａ２まで連続的に増加する。一方、第２傾斜部分６２７では、高屈折率部分６２５から第２低屈折率部分６２９に向けて、窒素濃度Ｄｎがａ２からａ１まで連続的に減少する。なお、この例では、第１低屈折率部分６２１および第２低屈折率部分６２９は、後述する製造方法に起因して少量の窒素が含まれているが、酸化シリコンとして称している。この少量の窒素を含む部分は、図４からも示されるように、少なくとも他の部分の窒素濃度Ｄｎに比べて最も低くなっている。

酸素濃度Ｄｏは、第１無機封止層６２０のなかで、第１低屈折率部分６２１および第２低屈折率部分６２９において最も高い濃度ｂ２を示し、高屈折率部分６２５において最も低いｂ１を示す。高屈折率部分６２５が窒化シリコンであり、ｂ１は、原理的には「０」となるが、微量の酸素が含まれていてもよい。第１傾斜部分６２３では、第１低屈折率部分６２１から高屈折率部分６２５に向けて、酸素濃度Ｄｏがｂ２からｂ１まで連続的に減少する。一方、第２傾斜部分６２７では、高屈折率部分６２５から第２低屈折率部分６２９に向けて、酸素濃度Ｄｏがｂ１からｂ２まで連続的に増加する。なお、高屈折率部分６２５が酸窒化シリコンであってもよいが、第１無機封止層６２０において、最も酸素濃度Ｄｏが低く、窒素濃度Ｄｎが高いことが望ましい。

低屈折率層６１３の屈折率をｎ１、有機封止層６０３の屈折率をｎ２とした場合、光学調整層６０１における各層の屈折率の関係は、以下の条件を満たすことが望ましい。
（１）ｎＨ ＞ ｎＬ
（２）ｎＨ－ｎ１ ＞ ｜ｎＬ－ｎ１｜
（３）ｎＨ－ｎ２ ＞ ｜ｎＬ－ｎ２｜
さらに、以下の条件を満たしてもよい。
（４）ｎＨ－ｎＬ ＞ ｜ｎＬ－ｎ１｜
（５）ｎＨ－ｎＬ ＞ ｜ｎＬ－ｎ２｜
この例では、ｎ１はｎＬより小さく、ｎ２はｎＬより大きいが、ｎ１およびｎ２は、ｎＬ以上であってもｎＬ以下であってもよい。また、ｎ２がｎ１より大きくてもよいし、ｎ１とｎ２とが同じであってもよい。なお、高屈折率層６１１の屈折率をｎ３とした場合、ｎ３は、ｎＨより大きいが、ｎＨ以下であってもよい。この場合には、ｎ３は、ｎＬ以上であってもよいし、ｎ２以上であってもよい。

低屈折率層６１３と第１無機封止層６２０における高屈折率部分６２５とが接した構成よりも、低屈折率層６１３と第１無機封止層６２０における第１低屈折率部分６２１とが接する構成において、界面を形成する２つの層の屈折率の差が低減される（条件（２））。したがって、低屈折率層６１３から第１無機封止層６２０に入射する際の界面における反射を抑えることができる。上述した高屈折率層６１１と低屈折率層６１３との関係のように、積極的に反射を起こさせる必要のある界面以外においては、できるだけ光の反射を抑えることで、光学的な設計が容易になる。

また、第１無機封止層６２０は、高屈折率部分６２５において、大きな封止効果を得ることができる。一方、低屈折率層６１３に対して大きく屈折率が異なる高屈折率部分６２５があっても、第１無機封止層６２０においては第１低屈折率部分６２１から高屈折率部分６２５に向けて屈折率が連続的に変化する。したがって、第１無機封止層６２０に入射した光は、内部においてほとんど反射が生じずに第１無機封止層６２０と有機封止層６０３との界面に到達する。

また、有機封止層６０３と第１無機封止層６２０における高屈折率部分６２５とが接した構成よりも、有機封止層６０３と第１無機封止層６２０における第１低屈折率部分６２１とが接する構成において、界面を形成する２つの層の屈折率の差が低減される（条件（３））。したがって、第１無機封止層６２０から有機封止層６０３に入射する際の界面における反射を抑えることができる。

［第１無機封止層の製造方法］
第１無機封止層６２０は、この例では、ＣＶＤによって成膜される。このとき、第１傾斜部分６２３および第２傾斜部分６２４については、成膜に用いるガスの流量を変化させていくことにより、窒素と酸素の割合を変化させる。以下、第１無機封止層６２０の製造方法の一例について説明する。

この例では、窒素（Ｎ₂）ガス、モノシラン（ＳｉＨ₄）ガス、亜酸化窒素（Ｎ₂Ｏ）ガスおよびアンモニア（ＮＨ₃）ガスを用いる。以下の表１に示すとおり、これらのガス流量を制御することによって、第１無機封止層６２０を成膜する。以下に説明する流量は、相対的な値であるため、単位は示していないが、当業者によれば、他の様々な製造パラメータとの関係において、適切にガス流量を設定することにより、第１無機封止層６２０を製造することは可能である。

ステップ１～５は、それぞれ、第１低屈折率部分６２１（酸化シリコン）、第１傾斜部分６２３（酸窒化シリコン）、高屈折率部分６２５（窒化シリコン）、第２傾斜部分６２４（酸窒化シリコン）、第２低屈折率部分６２９（酸化シリコン）の成膜に対応する。

ステップ１では、窒素ガスを０、モノシランガスを０．０９、亜酸化窒素ガスを１．３、アンモニアガスを０にするように、各ガスの流量が制御される。これによって、第１低屈折率部分６２１となる酸化シリコンが形成される。

ステップ２では、ステップ１の状態からガス流量を変化させていく。具体的には、窒素ガスを０から２０に増加させ、モノシランガスを０．０９から１．３に増加させ、亜酸化窒素ガスを１．３から０に減少させ、アンモニアガスを０から２に増加させるように、各ガスの流量が制御される。これによって、第１傾斜部分６２３は、酸化シリコン（第１低屈折率部分６２１）から、酸窒化シリコンを経て、窒化シリコン（高屈折率部分６２５）になるまで、連続的に組成が変化する。

ステップ３では、ステップ２での制御後の状態を維持し、窒素ガスを２０、モノシランガスを１．３、亜酸化窒素ガスを０、アンモニアガスを２にするように、各ガスの流量が制御される。このステップの期間において、水素（Ｈ₂）ガスを導入してもよい。この場合には流量を４とすればよい。これによって、高屈折率部分６２５となる窒化シリコンが形成される。

ステップ４では、ステップ３の状態からガス流量を変化させていく。具体的には、窒素ガスを２０から０に減少させ、モノシランガスを１．３から０．０９に減少させ、亜酸化窒素ガスを０から１．３に増加させ、アンモニアガスを２から０に減少させるように、各ガスの流量が制御される。これによって、第２傾斜部分６２７は、窒化シリコン（高屈折率部分６２５）から、酸窒化シリコンを経て、酸化シリコン（第２低屈折率部分６２９）になるまで、連続的に組成が変化する。

ステップ５では、ステップ２での制御後の状態を維持し、窒素ガスを０、モノシランガスを０．０９、亜酸化窒素ガスを１．３、アンモニアガスを０にするように、各ガスの流量が制御される。このようにして、第２低屈折率部分６２９となる酸化シリコンが形成される。これによって、低屈折率層６１３上に第１無機封止層６２０が形成される。

＜第２実施形態＞
第１実施形態では、第１無機封止層６２０の第１低屈折率部分６２１と第２低屈折率部分６２９とは同じ屈折率ｎＬを有していたが、互いに異なる屈折率を有していてもよい。

図５は、本発明の第２実施形態における第１無機封止層の特性を説明する図である。図５は、第１実施形態において説明した図４に対応している。第２実施形態における第２低屈折率部分６２９の屈折率ｎＬ２は、第１低屈折率部分６２１の屈折率ｎＬ１よりも高い。ｎＬ２がｎＨよりも低いことは、第１実施形態の場合と同じである。

そのため、第２低屈折率部分６２９を構成する酸窒化シリコンは、第１低屈折率部分６２１を構成する酸窒化シリコンよりも窒素が多く、酸素が少ない膜である。図５の記載でいえば、第２低屈折率部分６２９における窒素濃度Ｄｎがａ３であり、酸素濃度Ｄｏがｂ３である。ａ３は、ａ１より大きく、ａ２より小さい。ｂ３は、ｂ２より小さくｂ１より大きい。第１実施形態における第２傾斜部分６２７を形成する過程の途中段階（ステップ４からステップ５に移行する前の状態）でガス流量を固定することによって、このような膜を形成することができる。

上述したように、この例では、第１無機封止層６２０の第２低屈折率部分６２９側には、有機封止層６０３が配置されている。有機封止層６０３の屈折率は、低屈折率層６１３および第１低屈折率部分６２１のそれぞれの屈折率よりも大きい。したがって、第２低屈折率部分６２９の屈折率ｎＬ２を、第１実施形態の場合における第２低屈折率部分６２９の屈折率ｎＬよりも大きくすることで、有機封止層６０３の屈折率ｎ２に近づけることもできる。なお、第１無機封止層６２０の上層および下層の組み合わせによっては、ｎＬ１がｎＬ２よりも大きくなるようにしてもよい。

このように、第１低屈折率部分６２１の屈折率ｎＬ１と第２低屈折率部分６２９の屈折率ｎＬ２とを異ならせることで、第１無機封止層６２０の上層の屈折率と下層の屈折率とが異なっていても、第１無機封止層６２０の上下の界面での光の反射を抑制することができる。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、上述した各実施形態は、互いに組み合わせたり、置換したりして適用することが可能である。また、上述した各実施形態では、以下の通り変形して実施することも可能である。

（１）上述した実施形態においては、第１無機封止層６２０は、酸化シリコン、酸窒化シリコン、窒化シリコンによって形成されていたが、別の材料で形成されていてもよい。第１無機封止層６２０は、発光層５１３からの光に対して透過性を有し、絶縁性を有していればよい。第１傾斜部分６２３および第２傾斜部分６２７を容易に形成するため、酸素と窒素との組み合わせのように、２つの成分比を調整することによって屈折率が変化する材料を、第１無機封止層６２０に用いられればよい。なお、他の成分に対して少なくとも１つの成分の割合を調整することによって屈折率が変化する材料が、第１無機封止層６２０に用いられてもよい。

（２）第１無機封止層６２０は、第１低屈折率部分６２１から第２低屈折率部分６２９までを連続して成膜することによって形成されていたが、連続で成膜されていなくてもよい。例えば、高屈折率部分６２５の途中まで成膜し、別の処理を行った後、再び高屈折率部分６２５の途中から成膜を開始してもよい。発光領域ＬＡにおいて図３に示す第１無機封止層６２０の構造が実現されれば、別の処理によって発光領域ＬＡ以外に配線等の構造体が第１無機封止層６２０の間の層として配置されてもよい。

（３）第１無機封止層６２０のうち、第１傾斜部分６２３および第２傾斜部分６２７において、少なくとも一部において屈折率が連続的に変化していれば、非連続に変化する位置を含んでいてもよい。この場合には、第１傾斜部分６２３および第２傾斜部分６２７において、窒素濃度Ｄｎおよび酸素濃度Ｄｏが非連続に変化する位置を含むことになる。このとき、非連続に変化する位置での屈折率の変化量が、上述したｎ１とｎＬとの差より小さいことが望ましい。

（４）上述した実施形態では第２無機封止層６０５は、窒化シリコンで形成されていたが、第１無機封止層６２０と同様の構成で形成されていてもよい。すなわち、第２無機封止層６０５は、有機封止層６０３側から順に、第１低屈折率部分６２１、第１傾斜部分６２３、高屈折率部分６２５、第２傾斜部分６２７および第２低屈折率部分６２９に相当する積層構造（以下、それぞれ第１低屈折率部分６２１Ａ、第１傾斜部分６２３Ａ、高屈折率部分６２５Ａ、第２傾斜部分６２７Ａおよび第２低屈折率部分６２９Ａという）を有していればよい。

この例では、第２無機封止層６０５の下層は有機封止層６０３であり、第２無機封止層６０５の上層は有機絶縁層６５０である。したがって、第１低屈折率部分６２１Ａを有機封止層６０３に近い屈折率を有する材料で形成し、第２低屈折率部分６２９Ａを有機絶縁層６５０に近い屈折率を有する材料で形成すればよい。例えば、第１低屈折率部分６２１Ａおよび第２低屈折率部分６２９Ａが、酸化シリコンであってもよいが、所望の屈折率を有するように窒素と酸素との割合が設定された酸窒化シリコンであってもよい。

なお、絶縁層８５０において、第１無機封止層６２０と同様の構成で形成されていてもよい。このように、第１無機封止層６２０の構成は、発光層５１３からの光が通過する領域に存在する他の層に対して適用することもできる。

（５）上述した実施形態において、第２基板２が用いられなくてもよい。この場合には、第１無機封止層６２０における第２低屈折率部分６２９が最表面となってもよい。空気の屈折率は低いため、高屈折率部分６２５が最表面になるよりは、界面の反射を抑えることができる。

（６）上述した実施形態において、タッチセンサ８００が用いられなくてもよい。

（７）第１無機封止層６２０、有機封止層６０３および第２無機封止層６０５は、発光部５１０を劣化させる成分の到達を抑制するための層として機能していたが、第２無機封止層６０５が無くてもよいし、さらに有機封止層６０３が無くてもよい。

本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

１…第１基板、２…第２基板、１０…第１支持基板、１０１…走査線、１０３…データ信号線、１０５…画素、１０７…駆動回路、１１０…薄膜トランジスタ、１１５…導電層、１１９…端子配線、１９９…端子領域、２００…層間絶縁層、２１０…有機絶縁層、２２０…無機絶縁層、２５０…コンタクトホール、２５８…コンタクトホール、２５９…コンタクトホール、３００…画素電極、３０８…保護電極、３０９…保護電極、４００…バンク層、５００…発光素子、５０３…光透過性電極、５１０…発光部、５１１…ホール注入層／輸送層、５１３…発光層、５１５…電子注入層／輸送層、６０１…光学調整層、６０３…有機封止層、６０５…第２無機封止層、６１１…高屈折率層、６１３…低屈折率層、６２０…第１無機封止層、６２１…第１低屈折率部分、６２３…第１傾斜部分、６２５…高屈折率部分、６２７…第２傾斜部分、６２９…第２低屈折率部分、６５０…有機絶縁層、７００…有機保護膜、８００…タッチセンサ、８０１…第１センサ電極、８０３…第２センサ電極、８０５…接続電極、８１１…導電部、８５０…絶縁層、８５８…コンタクトホール、８５９…コンタクトホール、８８０…取出配線、９００…円偏光板、９０９…異方性導電層、９１０…波長板、９２０…直線偏光板、９５０…ＦＰＣ、１０００…表示装置

Claims (19)

1. 供給された電流に応じて光を放射する発光層と、
   前記光の経路上に配置され、第１屈折率を有する第１無機絶縁層と、
   前記第１無機絶縁層に対して前記発光層とは反対側において当該第１無機絶縁層と接して配置され、前記第１無機絶縁層から離れるにつれて第２屈折率から第３屈折率まで増加する第１部分、および前記第１部分よりもさらに前記第１無機絶縁層から離れた位置で、前記第１無機絶縁層から離れるにつれて当該第３屈折率から第４屈折率に減少する第２部分を含み、前記第１部分および前記第２部分において連続的に屈折率が変化する第２無機絶縁層と、
   を備える、表示装置。
2. 前記第１屈折率と前記第２屈折率との差は、前記第１屈折率と前記第３屈折率との差より小さい、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記第１屈折率は前記第２屈折率よりも低い、請求項１に記載の表示装置。
4. 前記第１部分は、酸窒化シリコンを含み、
   前記第１部分は、前記第１無機絶縁層から離れるほど、酸素に対する窒素の割合が増加する、請求項１に記載の表示装置。
5. 前記第２部分は、酸窒化シリコンを含み、
   前記第２部分は、前記第１無機絶縁層から離れるほど、酸素に対する窒素の割合が減少する、請求項１に記載の表示装置。
6. 前記第２無機絶縁層は、前記第１部分と前記第２部分との間において、窒化シリコンを含む第３部分を有する、請求項１に記載の表示装置。
7. 前記第３部分の厚さは、前記第１部分の厚さと前記第２部分の厚さとの合計よりも厚い、請求項６に記載の表示装置。
8. 前記第２屈折率は、前記第４屈折率よりも低い、請求項１に記載の表示装置。
9. 前記第２屈折率は、前記第４屈折率と同じ、請求項１に記載の表示装置。
10. 前記第１無機絶縁層に対して前記第２無機絶縁層とは反対側において当該第１無機絶縁層と接して配置され、前記第３屈折率よりも高い屈折率を有する第３絶縁層を備える、請求項１に記載の表示装置。
11. 前記発光層は、供給された電流に応じて第１光を放射する第１発光層と、供給された電流に応じて前記第１光とは異なる色の第２光を放射する第２発光層と、を含み、
    前記第１無機絶縁層は、前記第１光および前記第２光の経路上に配置され、
    前記第１光が通過する領域における前記第３絶縁層の厚さは、前記第２光が通過する領域における前記第３絶縁層の厚さとは異なる、請求項１０に記載の表示装置。
12. 前記第２無機絶縁層に対して前記第１無機絶縁層とは反対側において当該第２無機絶縁層と接して配置され、第５屈折率を有する第４絶縁層を備え、
    前記第５屈折率と前記第４屈折率との差は、前記第５屈折率と前記第３屈折率との差よりも小さい、請求項１に記載の表示装置。
13. 前記第５屈折率は、前記第４屈折率よりも高い、請求項１２に記載の表示装置。
14. 前記第４絶縁層は、有機絶縁層である、請求項１２に記載の表示装置。
15. 前記第４絶縁層に対して前記第２無機絶縁層とは反対側に配置され、前記第２無機絶縁層から離れるほど屈折率が増加する第４部分、およびさらに前記第２無機絶縁層から離れるほど屈折率が減少する第５部分を含み、前記第４部分および前記第５部分において連続的に屈折率が変化する第５無機絶縁層をさらに備える、請求項１４に記載の表示装置。
16. 供給された電流に応じて光を放射する発光層と、
    前記光の経路上に配置された第１無機絶縁層と、
    前記第１無機絶縁層に対して前記発光層とは反対側において当該第１無機絶縁層と接して配置され、前記第１無機絶縁層から離れるにつれて酸素に対する窒素の割合が増加する第１部分、および前記第１部分よりもさらに前記第１無機絶縁層から離れた位置で、前記第１無機絶縁層から離れるにつれて酸素に対する窒素の割合が減少する第２部分を含み、前記第１部分および前記第２部分において連続的に前記割合が変化する第２無機絶縁層と、
    を備え、
    前記第１部分および前記第２部分は、酸窒化シリコンを含む、表示装置。
17. 前記第２無機絶縁層は、前記第１部分と前記第２部分との間において、窒化シリコンを含む第３部分を有する、請求項１６に記載の表示装置。
18. 前記第３部分の厚さは、前記第１部分の厚さと前記第２部分の厚さとの合計よりも厚い、請求項１７に記載の表示装置。
19. 前記第１無機絶縁層に対して前記第２無機絶縁層とは反対側において当該第１無機絶縁層と接して配置され、前記第１無機絶縁層よりも高い屈折率を有する第３絶縁層を備え、
    前記発光層は、供給された電流に応じて第１光を放射する第１発光層と、供給された電流に応じて前記第１光とは異なる色の第２光を放射する第２発光層と、を含み、
    前記第１無機絶縁層は、前記第１光および前記第２光の経路上に配置され、
    前記第１光が通過する領域における前記第３絶縁層の厚さは、前記第２光が通過する領域における前記第３絶縁層の厚さとは異なる、請求項１６に記載の表示装置。

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