JP7464335B2 - 表示装置および電子機器 - Google Patents

表示装置および電子機器 Download PDF

Info

Publication number
JP7464335B2
JP7464335B2 JP2020557838A JP2020557838A JP7464335B2 JP 7464335 B2 JP7464335 B2 JP 7464335B2 JP 2020557838 A JP2020557838 A JP 2020557838A JP 2020557838 A JP2020557838 A JP 2020557838A JP 7464335 B2 JP7464335 B2 JP 7464335B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
electrode
display device
interface
insulating layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020557838A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2020111202A1 (ja
Inventor
彰 渡部
義史 財前
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Sony Semiconductor Solutions Corp
Sony Group Corp
Original Assignee
Sony Corp
Sony Semiconductor Solutions Corp
Sony Group Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp, Sony Semiconductor Solutions Corp, Sony Group Corp filed Critical Sony Corp
Publication of JPWO2020111202A1 publication Critical patent/JPWO2020111202A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7464335B2 publication Critical patent/JP7464335B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/121Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/22Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of auxiliary dielectric or reflective layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/805Electrodes
    • H10K50/81Anodes
    • H10K50/818Reflective anodes, e.g. ITO combined with thick metallic layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/85Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K50/852Arrangements for extracting light from the devices comprising a resonant cavity structure, e.g. Bragg reflector pair
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/122Pixel-defining structures or layers, e.g. banks
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/124Insulating layers formed between TFT elements and OLED elements
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80Constructional details
    • H10K59/875Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K59/876Arrangements for extracting light from the devices comprising a resonant cavity structure, e.g. Bragg reflector pair
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301Details of OLEDs
    • H10K2102/302Details of OLEDs of OLED structures
    • H10K2102/3023Direction of light emission
    • H10K2102/3026Top emission
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301Details of OLEDs
    • H10K2102/351Thickness
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30Devices specially adapted for multicolour light emission
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80Constructional details
    • H10K59/805Electrodes
    • H10K59/8051Anodes
    • H10K59/80518Reflective anodes, e.g. ITO combined with thick metallic layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80Constructional details
    • H10K59/805Electrodes
    • H10K59/8052Cathodes
    • H10K59/80524Transparent cathodes, e.g. comprising thin metal layers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

本開示は、表示装置および電子機器に関する。
近年、複数の有機電界発光素子(Organic Electro-Luminescence Diode:OLED)を有する表示装置として、全画素に共通の有機層を有するものが提案されている。しかしながら、このような構成を有する表示装置では、隣接する発光素子の間で駆動電流のリークが発生しやすい。
そこで、隣接する発光素子間で駆動電流のリークを抑制するための技術が提案されている。特許文献1では、複数の発光素子の間の素子間領域に絶縁膜を設け、この絶縁膜のうち、隣り合う発光素子の間の位置に溝を設ける技術が提案されている。また、特許文献2では、絶縁層のうち少なくとも一部の膜厚領域を、正に帯電した無機窒化物で形成する技術が提案されている。
特開2012-216338号公報 国際公開第2018/147050号パンフレット
上述したように、近年では、全画素に共通の有機層を有する表示装置では、隣接する発光素子間で生じる駆動電流のリークを抑制する技術が望まれている
本開示の目的は、隣接する発光素子間で生じる駆動電流のリークを抑制することができる表示装置および電子機器を提供することにある。
上述の課題を解決するために、第1の開示は、画素毎に設けられた複数の第1の電極と、第1の電極間に設けられると共に第1の電極の周縁部を覆う絶縁層と、第1の電極と絶縁層の界面に設けられ、酸化ケイ素を含む第1の界面層と、第1の電極および絶縁層上に全画素に共通して設けられ、発光層を含む有機層と、有機層上に設けられた第2の電極とを備え、絶縁層は、窒化ケイ素を主成分として含むバルク層と、バルク層と有機層の界面に設けられ、酸化ケイ素および窒化ケイ素を含む第2の界面層とを備え、第2の界面層は、バルク層の主面およびバルク層のエッジを覆い、第2の界面層に含まれる酸化ケイ素および窒化ケイ素の総量に対する酸化ケイ素の割合が、80%以上である表示装置である。
第2の開示は、画素毎に設けられた複数の第1の電極と、第1の電極間に設けられ、ケイ素化合物を含む絶縁層と、第1の電極の側面と絶縁層の側面の間に設けられ、第1の酸化ケイ素を含む第1の界面層と、第1の電極および絶縁層上に全画素に共通して設けられ、発光層を含む有機層と、有機層上に設けられた第2の電極とを備え、第1の電極上における有機層の厚みが、ほぼ一定である表示装置である。
第3の開示は、画素毎に設けられた複数の第1の電極と、第1の電極間に設けられた絶縁層と、第1の電極の側面と絶縁層の側面の間に設けられた第1の界面層と、第1の電極および絶縁層上に全画素に共通して設けられ、発光層を含む有機層と、有機層上に設けられた第2の電極とを備え、第1の電極上において有機層の厚みが、ほぼ一定である表示装置である。
第4の開示は、第1から第3の開示のいずれかの表示装置を備える電子機器である。
本開示の第1の実施形態に係る表示装置の全体構成の一例を示す概略図である。 本開示の第1の実施形態に係る表示装置の構成の一例を示す断面図である。 図2に示した表示装置の一部を拡大して表す断面図である。 図2に示した有機層の構成の一例を示す拡大断面図である。 本開示の第1の実施形態の変形例1に係る表示装置の構成の一例を示す断面図である。 本開示の第1の実施形態の変形例2に係る表示装置の構成の一例を示す断面図である。 本開示の第1の実施形態の変形例3に係る表示装置の構成の一例を示す断面図である。 本開示の第1の実施形態の変形例4に係る表示装置の構成の一例を示す断面図である。 本開示の第1の実施形態の変形例5に係る表示装置の構成の一例を示す断面図である。 本開示の第2の実施形態に係る表示装置の構成の一例を示す断面図である。 図10に示した表示装置の一部を拡大して表す断面図である。 比較例に係る表示装置の一部を拡大して表す断面図である。 比較例に係る表示装置の一部を拡大して表す断面図である。 変形例に係る表示装置の一部を拡大して表す断面図である。 図15A、図15B、図15C、図15D、図15E、図15Fはそれぞれ、表示装置の製造工程の一例を示す断面図である。 図16A、図16B、図16C、図16Dはそれぞれ、表示装置の製造工程の一例を示す断面図である。 本開示の第2の実施形態の変形例に係る表示装置の構成の一例を示す断面図である。 本開示の第3の実施形態に係る表示装置の一部を拡大して表す断面図である。 変形例に係る表示装置の一部を拡大して表す断面図である。 図20A、図20B、図20Cはそれぞれ、表示装置の製造工程の一例を示す断面図である。 図21A、図21B、図21Cはそれぞれ、表示装置の製造工程の一例を示す断面図である。 本開示の第3の実施形態の変形例に係る表示装置の構成の一例を示す断面図である。 本開示の第4の実施形態に係る表示装置の構成の一例を示す断面図である。 図24Aは、図23に示した表示装置の一部を拡大して表す断面図である。図24Bは、変形例に係る表示装置の一部を拡大して表す断面図である。 図25Aは、共振器構造の第1例を説明するための模式的な断面図である。図25Bは、共振器構造の第2例を説明するための模式的な断面図である。 図26Aは、共振器構造の第3例を説明するための模式的な断面図である。図26Bは、共振器構造の第4例を説明するための模式的な断面図である。 図27Aは、共振器構造の第5例を説明するための模式的な断面図である。図27Bは、共振器構造の第6例を説明するための模式的な断面図である。 共振器構造の第7例を説明するための模式的な断面図である。 モジュールの概略構成の一例を表す平面図である。 図30Aは、デジタルスチルカメラの外観の一例を示す正面図である。図30Bは、デジタルスチルカメラの外観の一例を示す背面図である。 ヘッドマウントディスプレイの外観の一例を斜視図である。 テレビジョン装置の外観の一例を示す斜視図である。 照明装置の外観の一例を示す斜視図である。 図34Aは、フーリエ変換赤外分光光度計により測定されたバルク層の吸収スペクトルを示す図である。図34Bは、フーリエ変換赤外分光光度計により測定されたバルク層の吸収スペクトルを示す図である。 N-H結合に由来するピーク強度IN-HとSi-H結合に由来するピーク強度ISi-Hとのピーク強度比(IN-H/ISi-H)と、画素間リーク量との関係を示すグラフである。 図36は、第1の界面層の平均厚みと画素間リーク量との関係を示すグラフである。 実施例5-1~5-4、比較例5-1の表示装置の発光効率の評価結果を示すグラフである。 図38Aは、実施例6-1の電磁界シミュレーションのモデルを示す図である。図38Bは、実施例6-2の電磁界シミュレーションのモデルを示す図である。 図39Aは、比較例6-1の電磁界シミュレーションのモデルを示す図である。図39Bは、比較例6-2の電磁界シミュレーションのモデルを示す図である。 実施例6-1の電磁界シミュレーションの解析結果を示す図である。 図40の領域R1を拡大して表す図である。 実施例6-2の電磁界シミュレーションの解析結果を示す図である。 図42の領域R2を拡大して表す図である。 比較例6-1の電磁界シミュレーションの解析結果を示す図である。 比較例6-2の電磁界シミュレーションの解析結果を示す図である。 図45の領域R3を拡大して表す図である。
本開示の実施形態について以下の順序で説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。
1 第1の実施形態
1-1 表示装置の構成
1-2 表示装置の製造方法
1-3 効果
1-4 変形例
2 第2の実施形態
2-1 表示装置の構成
2-2 表示装置の製造方法
2-3 効果
2-4 変形例
3 第3の実施形態
3-1 表示装置の構成
3-2 表示装置の製造方法
3-3 効果
4 第4の実施形態
4-1 表示装置の構成
4-2 効果
5 各実施形態に適用される共振器構造の例
6 応用例
[1-1 表示装置の構成]
図1は、本開示の第1の実施形態に係る有機EL(Electro-Luminescence)表示装置10(以下、単に「表示装置10」という。)の全体構成の一例を示す。表示装置10は、各種の電子機器に用いて好適なものであり、基板11上には表示領域110Aおよび表示領域110Aの周縁に周辺領域110Bが設けられている。表示領域110A内には、複数のサブ画素100R、100G、100Bがマトリクス状に配置されている。サブ画素100Rは赤色を表示し、サブ画素100Gは緑色を表示し、サブ画素100Bは青色を表示する。なお、以下の説明において、サブ画素100R、100G、100Bを特に区別しない場合には、サブ画素100という。
同色を表示するサブ画素100R、100G、100Bの列が、繰り返し行方向に配置されている。したがって、行方向に並ぶ3つのサブ画素100R、100G、100Bの組み合わせが一つの画素(ピクセル)を構成している。周辺領域110Bには、映像表示用のドライバである信号線駆動回路120および走査線駆動回路130が設けられている。
信号線駆動回路120は、信号供給源(図示せず)から供給される輝度情報に応じた映像信号の信号電圧を、信号線120Aを介して選択された画素に供給するものである。走査線駆動回路130は、入力されるクロックパルスに同期してスタートパルスを順にシフト(転送)するシフトレジスタ等によって構成される。走査線駆動回路130は、各画素への映像信号の書き込みに際し行単位でそれらを走査し、各走査線130Aに走査信号を順次供給するものである。
図2は、本開示の第1の実施形態に係る表示装置10の構成の一例を示す断面図である。図3は、図2に示した表示装置10の一部を拡大して表す断面図である。表示装置10は、トップエミッション方式の表示装置であり、基板(第1の基板)11と、基板11の一主面上に設けられた複数の発光素子12および絶縁層13と、複数の発光素子12上に設けられた保護層15と、保護層15上に設けられたカラーフィルタ16と、カラーフィルタ16上に設けられた充填樹脂層17と、充填樹脂層17上に設けられた対向基板(第2の基板)18とを備える。なお、対向基板18側がトップ側となり、基板11側がボトム側となる。
複数の発光素子12は、基板11の一主面にマトリクス状に配置されている。発光素子12は、白色有機EL発光素子であり、表示装置10におけるカラー化の方式としては、白色有機EL発光素子とカラーフィルタ16とを用いる方式が用いられる。なお、カラー化の方式はこれに限定されるものではなく、RGBの塗り分け方式等を用いてもよい。また、単色のフィルタを用いるようにしてよい。
発光素子12は、基板11側から、例えば陽極としての第1の電極12A、有機層12B、および例えば陰極としての第2の電極12Cがこの順序で積載されたものである。
基板11は、一主面に配列された複数の発光素子12を支持する支持体である。また、図示しないが、基板11には、複数の発光素子12の駆動を制御するサンプリング用トランジスタおよび駆動用トランジスタを含む駆動回路、ならびに複数の発光素子12に電力を供給する電源回路が設けられていてもよい。
基板11は、例えば、水分および酸素の透過性が低いガラスまたは樹脂で構成されてもよく、トランジスタ等の形成が容易な半導体で形成されてもよい。具体的には、基板11は、高歪点ガラス、ソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、フォルステライト、鉛ガラス、もしくは石英ガラスなどのガラス基板、アモルファスシリコン、もしくは多結晶シリコンなどの半導体基板、またはポリメチルメタクリレート、ポリビニルアルコール、ポリビニルフェノール、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタラート、もしくはポリエチレンナフタレートなどの樹脂基板などであってもよい。
基板11には、コンタクトプラグ11Aが設けられている。コンタクトプラグ11Aは、第1の電極12Aと、駆動回路および電源回路等とを電気的に接続する。具体的には、コンタクトプラグ11Aは、第1の電極12Aと基板11の内部に設けられた駆動回路および電源回路等(図示せず)とを電気的に接続し、発光素子12の発光のための電力を第1の電極12Aに印加する。コンタクトプラグ11Aは、例えば、クロム(Cr)、金(Au)、白金(Pt)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、アルミニウム(Al)、鉄(Fe)、もしくは銀(Ag)などの金属の単体または合金などで形成されてもよく、これらの金属膜を複数積層させたもので形成されてもよい。
(第1の電極)
第1の電極12Aは、サブ画素100R、100G、100B毎に電気的に分離して設けられている。第1の電極12Aは、反射層としての機能も兼ねており、できるだけ反射率が高く、かつ仕事関数が大きい金属層によって構成されることが、発光効率を高める上で好ましい。金属層の構成材料としては、例えば、クロム(Cr)、金(Au)、白金(Pt)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、モリブデン(Mo)、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、鉄(Fe)、タングステン(W)、銀(Ag)等の金属元素の単体および合金のうちの少なくとも1種を用いることができる。合金の具体例としては、AlNi合金、AlCu合金等が挙げられる。第1の電極12Aが、上記の金属元素の単体および合金のうちの少なくとも1種を含む複数の金属層の積層膜により構成されていてもよい。
(第2の電極)
第2の電極12Cは、表示領域110A内においてすべてのサブ画素100R、100G、100Bに共通の電極として設けられている。第2の電極12Cは、有機層12Bで発生した光に対して透過性を有する透明電極である。ここで、透明電極には、半透過性反射膜も含まれるものとする。第2の電極12Cは、例えば、金属または金属酸化物により構成される。金属としては、例えば、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ナトリウム(Na)等の金属元素の単体および合金のうちの少なくとも1種を用いることができる。合金としては、例えば、マグネシウム(Mg)と銀(Ag)との合金(MgAg合金)、またはアルミニウム(Al)とリチウム(Li)との合金(AlLi合金)が好適である。金属酸化物としては、例えば、インジウム酸化物と錫酸化物の混合体(ITO)、インジウム酸化物と亜鉛酸化物の混合体(IZO)または酸化亜鉛(ZnO)等の金属酸化物を用いることができる。
(絶縁層)
絶縁層13は、第1の電極12Aをサブ画素100R、100G、100B毎に電気的に分離するためのものである。絶縁層13は、第1の電極12Aの間に設けられると共に、第1の電極12Aの周縁部を覆っている。より具体的には、絶縁層13は、各第1の電極12Aに対応する部分に開口を有しており、第1の電極12Aの上面(第2の電極12Cとの対向面)の周縁部から第1の電極12Aの側面(端面)にかけて覆っている。第1の電極12Aと絶縁層13の界面には、第1の界面層14が設けられている。
絶縁層13は、絶縁層本体となるバルク層13Aと、バルク層13Aと有機層12Bの界面に設けられた第2の界面層13Bとを備える。
(バルク層)
バルク層13Aは、正に帯電していることが好ましい。バルク層13Aが正に帯電していることで、隣接する発光素子12間で生じる正孔電流のリークを抑制することができる。
バルク層13Aは、ケイ素化合物を主成分として含む。ここで、主成分とは、バルク層13Aに含まれる材料成分のうちで最も割合が多いものをいう。ケイ素化合物は、例えば、窒化ケイ素(SiNx)、酸化ケイ素(SiOx)、酸窒化ケイ素(SiOxy)および炭化ケイ素(SiCx)からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む。これらの材料のうちでも、窒化ケイ素および酸窒化ケイ素のうちの少なくとも1種を含むことが好ましい。バルク層13Aが窒化ケイ素および酸窒化ケイ素の少なくとも1種を含むことで、バルク層13Aが正の固定電荷を持ちやすいからである。
バルク層13Aは、水素(H)をさらに含んでいてもよい。例えば、バルク層13AをCVD(Chemical Vapor Deposition)等にてSi含有ガス(例えば、SiH4等)と、N含有ガス(例えば、NH2、NH3等)とを反応させることで形成した場合には、通常、バルク層13Aには、原料ガスに含まれる水素が含まれる。
バルク層13Aがケイ素化合物として窒化ケイ素を主成分として含む場合、水素は、ケイ素および窒素と結合していてもよい。この場合、フーリエ変換赤外分光光度計(Fourier Transform Infrared Spectrometer:FT-IR)によりバルク層13Aを分析することにより得られた、N-H結合に由来するピーク強度IN-HとSi-H結合に由来するピーク強度ISi-Hとのピーク強度比(IN-H/ISi-H)が、好ましくは4未満、より好ましくは3以下である。ピーク強度比(IN-H/ISi-H)が4未満であると、第1の界面層14との界面に形成されるダイポールを大きくすることができる。したがって、絶縁層13の固定電荷を大きくし、絶縁層13を効果的に正に帯電させることができる。したがって、隣接する発光素子12間で生じる正孔電流のリークをさらに抑制することができる。
上記のピーク強度比(IN-H/ISi-H)は以下のようにして求められる。まず、表示装置10から対向基板18を剥離したのち、バルク層13A上に積層された各層を剥離することにより、バルク層13Aの表面を露出させる。次に、FT-IRによりバルク層13Aを分析し、FT-IRスペクトルを取得する。そして、取得したFT-IRスペクトルを用いて、上記のピーク強度比(IN-H/ISi-H)を求める。
(第2の界面層)
第2の界面層13Bは、隣接する発光素子12間で生じる正孔電流のリークおよび電子電流のリークを抑制するためのものである。第2の界面層13Bは、格子歪みを有しており、これにより、上述の正孔電流のリークおよび電子電流のリークの抑制機能が発現する。ここで、“格子歪み”とは、第2の界面層13B中に含まれる微小な結晶粒の格子歪みも含まれるものとする。本明細書において、“正孔電流のリーク”とは、アノードである第1の電極12Aから注入された正孔が絶縁層13と有機層12Bの界面を伝って、隣接する第1の電極12Aに流れる現象のことをいう。また、“電子電流のリーク”とは、カソードである第2の電極12Cからから注入された電子が有機層12Bを伝って、隣接する第1の電極12Aに流れる現象、または有機層12Bが含む電荷生成層(例えば正孔注入層)で形成された電子が、有機層12Bを伝って流れる現象のことをいう。
第2の界面層13Bは、バルク層13Aとは異なる組成を有する。具体的には、第2の界面層13Bは、酸化ケイ素を含む。第2の界面層13Bは、窒素(N)をさらに含んでいてもよい。この場合、窒素は、第2の界面層13B中においてケイ素と結合を形成し、窒化ケイ素または酸窒化ケイ素として存在していてもよい。第2の界面層13Bが窒素を含むことで、第2の界面層13Bが格子歪みを発生し易くなり、上述の正孔電流のリークおよび電子電流のリークの抑制機能をさらに向上することができる。
第2の界面層13Bは、上述の正孔電流のリークおよび電子電流のリークの抑制機能を向上する観点からすると、バルク層13Aの主面と共に、バルク層13Aのエッジ(端面)を覆っていることが好ましい。また、第2の界面層13Bは、上述の正孔電流のリークおよび電子電流のリークの抑制機能を向上する観点からすると、層全体でほぼ均一の厚みを有していることが好ましい。第2の界面層13Bの平均厚みの上限値が、10nm以下であることが好ましい。第2の界面層13Bの平均厚みが10nm以下であると、第2の界面層13Bの格子歪みの緩和を抑えることができる。このように格子歪みの緩和を抑えることで、上述の正孔電流のリークおよび電子電流のリークの抑制機能の低下を抑制することができる。第2の界面層13Bの平均厚みの下限値が、好ましくは2nm以上である。第2の界面層13Bの平均厚みが2nm以上であると、上述の正孔電流のリークおよび電子電流のリークの抑制機能を効果的に発現させることができる。なお、第2の界面層13Bの平均厚みは、後述の第1の界面層14の平均厚みと同様にして求められる。
バルク層13Aが窒化ケイ素を含む場合、第2の界面層13B中において酸化ケイ素および窒化ケイ素の総量に対する酸化ケイ素の割合が、80%以上であることが好ましい。上記割合が80%以上であると、バルク層13Aと第2の界面層13Bとの組成の違いにより、第2の界面層13Bに格子歪みを効果的に発生させることができる。したがって、上述の正孔電流のリークおよび電子電流のリークの抑制機能をさらに向上することができる。
酸化ケイ素および窒化ケイ素の総量に対する酸化ケイ素の割合は以下のようにして求められる。まず、FIB法等により表示装置10の断面を切り出し、薄片を作製する。次に、電子エネルギー損失分光法(Electron Energy Loss Spectroscopy:EELS)により薄片の断面を分析し、第2の界面層13B中における酸化ケイ素と窒化ケイ素の含有量を求める。そして、これらの含有量を用いて、酸化ケイ素および窒化ケイ素の総量に対する酸化ケイ素の割合を算出する。
(第1の界面層)
第1の界面層14は、第1の電極12Aと絶縁層13との膜を構成する要素のやり取り、例えば酸素のやり取りを抑制し、絶縁層13の特性の劣化を抑制するためのものである。具体的には例えば、バルク層13Aの固定電荷の減少を抑制し、絶縁層13(具体的にはバルク層13A)が正に帯電した状態を保持するためのものである。
第1の界面層14は、バルク層13Aとは異なる組成を有する。具体的には、第1の界面層14は、酸化ケイ素を含む。第1の界面層14の平均厚みは、隣接する発光素子12間における正孔電流のリークを抑制する観点から、好ましくは1nm以上15nm未満、より好ましくは1nm以上13nm以下、さらにより好ましくは1nm以上9nm以下、特に好ましくは1nm以上7nm以下、最も好ましくは1nm以上5nm以下である。
第1の界面層14の平均厚みは以下のようにして求められる。まず、クライオFIB(Focused Ion Beam)加工等により表示装置10の断面を切り出し、薄片を作製する。続いて、作製した薄片をTEM(Transmission Electron Microscope)により観察し、断面TEM像を1枚取得する。この際、加速電圧は80kVに設定された。次に、取得した1枚の断面TEM像中において、第1の界面層14のうち第1の電極12A上を覆っている部分(図3中の領域Rの部分)の厚みを10点以上測定する。この際、各測定位置は、第1の電極12A上を覆っている部分から無作為に選ばれるものとする。その後、10点以上測定した第1の界面層14の膜厚を単純に平均(算術平均)して第1の界面層14の平均厚みを求める。
(有機層)
有機層12Bは、表示領域110A内においてすべてのサブ画素100R、100G、100Bに共通の有機層として設けられている。図4は、図2に示した有機層12Bを拡大して表す。有機層12Bは、第1の電極12Aの側から正孔注入層12B1、正孔輸送層12B2、発光層12B3、電子輸送層12B4がこの順序で積層された構成を有する。なお、有機層12Bの構成はこれに限定されるものではなく、発光層12B3以外の層は必要に応じて設けられるものである。
正孔注入層12B1は、発光層12B3への正孔注入効率を高めるためのものであると共に、リークを抑制するためのバッファ層である。正孔輸送層12B2は、発光層12B3への正孔輸送効率を高めるためのものである。発光層12B3は、電界をかけることにより電子と正孔との再結合が起こり、光を発生するものである。電子輸送層12B4は、発光層12B3への電子輸送効率を高めるためのものである。電子輸送層12B4と第2の電極12Cとの間には、電子注入層(図示せず)を設けてもよい。この電子注入層は、電子注入効率を高めるためのものである。
(保護層)
保護層15は、発光素子12を外気と遮断し、外部環境から発光素子12内部への水分浸入を抑制するためのものである。また、第2の電極12Cが金属層により構成されている場合には、保護層15は、この金属層の酸化を抑制する機能も有している。
保護層15は、例えば、酸化シリコン(SiOx)、窒化シリコン(SiNx)、酸化窒化シリコン(SiNxy)、酸化チタン(TiOx)または酸化アルミニウム(Alxy)等、吸湿性が低い無機材料により構成される。また、保護層15は、単層構造であってもよいが、厚さを大きくする場合には多層構造としてもよい。保護層15における内部応力を緩和するためである。また、保護層15が、高分子樹脂により構成されていてもよい。この場合、高分子樹脂としては、熱硬化型樹脂および紫外線硬化型樹脂のうちの少なくとも1種の樹脂材料を用いることができる。
(カラーフィルタ)
カラーフィルタ16は、いわゆるオンチップカラーフィルタ(On Chip Color Filter:OCCF)である。カラーフィルタ16は、例えば、赤色フィルタ16R、緑色フィルタ16Gおよび青色フィルタ16Bを備える。赤色フィルタ16R、緑色フィルタ16G、青色フィルタ16Bはそれぞれ、サブ画素100Rの発光素子12、サブ画素100Gの発光素子12、サブ画素100Bの発光素子12に対向して設けられている。これにより、サブ画素100R、サブ画素100G、サブ画素100B内の各発光素子12から発せられた白色光がそれぞれ、上記の赤色フィルタ16R、緑色フィルタ16Gおよび青色フィルタ16Bを透過することによって、赤色光、緑色光、青色光がそれぞれ表示面から出射される。また、各色のカラーフィルタ間、すなわちサブ画素100間の領域には、遮光層16BMが設けられている。
(充填樹脂層)
充填樹脂層17は、保護層15とカラーフィルタ16との間の空間に充填されている。充填樹脂層17は、カラーフィルタ16と対向基板18とを接着する接着層としての機能を有している。充填樹脂層17は、熱硬化型樹脂および紫外線硬化型樹脂のうちの少なくとも1種の樹脂材料により構成される。
(対向基板)
対向基板18は、対向基板18の一主面と、複数の発光素子12が設けられた基板11の一主面とが対向するように設けられている。対向基板18は、充填樹脂層17と共に、発光素子12およびカラーフィルタ16等を封止するものである。対向基板18は、カラーフィルタ16からから出射される各色光に対して透明なガラス等の材料により構成される。
[1-2 表示装置の製造方法]
以下、上述の構成を有する表示装置10の製造方法について説明する。
まず、例えば薄膜形成技術、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて、基板11の一主面に駆動回路等を形成する。次に、例えばスパッタリング法により、金属層を駆動回路等の上に形成したのち、例えばフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて金属層をパターニングすることにより、発光素子12毎(すなわちサブ画素100毎)に分離された複数の第1の電極12Aを形成する。
次に、例えばCVD法により、複数の第1の電極12Aが形成された基板11の一主面上に第1の界面層14を形成したのち、例えばCVD法により、バルク層13Aを形成する。次に、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて、第1の界面層14およびバルク層13Aをパターニングする。その後、バルク層13Aの表面をプラズマ処理することにより、第2の界面層13Bを形成するか、もしくはALD(Atomic Layer Deposition)法により第2の界面層13Bをバルク層13A上に形成する。これにより、絶縁層13が得られる。プラズマ処理としては、例えば、酸素プラズマ処理、窒素プラズマ処理を用いることができる。なお、これらのプラズマ処理を単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよい。
ALD法により第2の界面層13Bをバルク層13A上に形成する場合、第1の電極12A上にも第2の界面層13Bが形成されるが、金属材料を含む第1の電極12Aの表面と、窒化ケイ素等のケイ素化合物を含むバルク層13Aの表面とでは、前駆体の付着効率が異なるため、第1の電極12A上には第2の界面層13Bは殆ど形成されることはない。したがって、第1の電極12A上に形成される第2の界面層13Bは、発光素子12の駆動に実質的に影響を及ぼすことはない。但し、更なる品質構造を目的として、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて、第1の電極12A上に形成された第2の界面層13Bを除去するようにしてもよい。
次に、例えば蒸着法により、正孔注入層12B1、正孔輸送層12B2、発光層12B3、電子輸送層12B4を第1の電極12A上および絶縁層13上にこの順序で積層することにより、有機層12Bを形成する。次に、例えばスパッタリング法により、第2の電極12Cを有機層12B上に形成する。これにより、基板11の一主面に複数の発光素子12が形成される。
次に、例えば蒸着法またはCVD法により、保護層15を第2の電極12C上に形成したのち、保護層15上にカラーフィルタ16を形成する。なお、保護層15の段差やカラーフィルタ16自体の膜厚差による段差を平坦化するために、カラーフィルタ16の上、下または上下両方に平坦化層を形成してもよい。次に、例えばODF(One Drop Fill)方式により、充填樹脂層17によりカラーフィルタ16を覆ったのち、対向基板18を充填樹脂層17上に載置する。次に、例えば充填樹脂層17に熱を加えるか、または充填樹脂層17に紫外線を照射し、充填樹脂層17を硬化させることにより、充填樹脂層17を介して基板11と対向基板18とを貼り合せる。これにより、表示装置10が封止される。なお、充填樹脂層17が熱硬化型樹脂および紫外線硬化型樹脂の両方を含む場合には、充填樹脂層17に紫外線を照射し仮硬化させたのち、充填樹脂層17に熱を加えて本硬化させるようにしてもよい。
[1-3 効果]
上述したように、第1の実施形態に係る表示装置10は、サブ画素100毎に設けられた複数の第1の電極12Aと、第1の電極12A間に設けられると共に第1の電極12Aの周縁部を覆う、ケイ素化合物を含む絶縁層13と、第1の電極12Aと絶縁層13の界面に設けられ、酸化ケイ素を含む第1の界面層14と、第1の電極12Aおよび絶縁層13上に全画素に共通して設けられ、発光層12B3を含む有機層12Bと、有機層12B上に設けられた第2の電極12Cとを備える。また、絶縁層13は、ケイ素化合物を主成分として含むバルク層13Aと、バルク層13Aと有機層12Bの界面に設けられ、酸化ケイ素を含む第2の界面層13Bとを備える。これにより、有機層12Bおよび絶縁層13の界面を伝う正孔電流および電子電流を抑制することができる。したがって、表示装置10の電流発光効率の低下および発光色異常等を抑制することができる。
[1-4 変形例]
(変形例1)
図5は、本開示の第1の実施形態の変形例1に係る表示装置101の構成の一例を示す。表示装置101は、絶縁層13に代えて、絶縁層131を備える点において、第1の実施形態に係る表示装置10と異なっている。絶縁層131は、バルク層13Aと、第2の界面層13Bと、バルク層13Aおよび第2の界面層13Bの間に設けられた中間層13Cとを備える。
中間層13Cは、バルク層13Aに固定電荷が形成されやすくするための層である。中間層13Cは、電荷の偏りを持たせるためには、フッ化ケイ素(SiFx)を含むことが好ましい。なお、中間層13Cがフッ化ケイ素を含んでいるか否かは、例えば、X線光電子分光法(X-ray Photoelectron Spectroscopy:XPS)により、バルク層13Aと第2の界面層13Bとの間の界面を分析することにより確認することができる。
(変形例2)
図6は、本開示の第1の実施形態の変形例2に係る表示装置102の構成の一例を示す。表示装置102は、絶縁層13に代えて、絶縁層132を備える点において、第1の実施形態に係る表示装置10と異なっている。絶縁層132は、バルク層13Aと、バルク層13A上に設けられた2層構造の第2の界面層13Dを備える。
第2の界面層13Dは、第1の層13D1と、この第1の層13D1上に設けられた第2の層13D2とを備える。第1の層13D1は、例えば、酸化ケイ素を含む。第2の層13D2は、例えば、酸窒化ケイ素および窒化ケイ素のうちの少なくとも1種を含む。なお、第1の層13D1および第2の層13D2の積層の順序は逆でもよい。
上述のように表示装置102が2層構造の第2の界面層13Dを備えることで、第2の界面層13Dの格子歪みを、上述の第1の実施形態における単層構造の第2の界面層13Bの格子歪みよりも大きくすることができる。したがって、正孔電流のリークおよび電子電流のリークの抑制機能をさらに向上することができる。
上述の例では、第2の界面層13Dが2層構造を有する場合について説明したが、2層以上の積層構造を有していてもよい。この場合、2層以上の層のうちの少なくとも1層が、酸化ケイ素を含むようにしてもよい。また、2層以上の層のうちの少なくとも1層が、酸窒化ケイ素および窒化ケイ素のうちの少なくとも1種を含むようにしてもよい。上記の2層以上の積層構造を採用した場合にも、正孔電流のリークおよび電子電流のリークの抑制機能をさらに向上することができる。
(変形例3)
図7は、本開示の第1の実施形態の変形例3に係る表示装置103の構成の一例を示す。表示装置103は、絶縁層13に代えて、絶縁層133を備える点において、第1の実施形態に係る表示装置10と異なっている。
絶縁層133は、バルク層13Aと、バルク層13A上に設けられた第2の界面層13Eとを備える。第2の界面層13Eのうちバルク層13Aのエッジ(端面)を覆う側壁部13E1が、第2の界面層13Eのうちバルク層13Aの主面を覆う主面部13E2とは異なる組成を有する。本明細書において、“異なる組成”とは、構成成分が異なること、または構成成分は同一であるが、構成成分の比率が異なることを意味する。
側壁部13E1および主面部13E2は、例えば、異なる組成の酸化ケイ素または酸窒化ケイ素を含む。側壁部13E1は、正の固定電荷を有し、正に帯電していることが好ましい。第1の電極12Aから絶縁層133のエッジを伝って絶縁層133の上面に正孔が流されることを抑制することができる。したがって、正孔電流のリークをさらに抑制することができる。
正の固定電荷を持たせるための側壁部13E1の構成材料としては、例えば、酸化ゲルマニウム(GeO2)、酸化イットリウム(Y23)、酸化ルテチウム(Lu23)、酸化ランタン(La23)および酸化ストロンチウム(SrO)からなる群より選ばれる少なくとも1種を含むものを用いることができる。
上述の構成を有する第2の界面層13Eは、例えば以下のようにして形成される。第1の界面層14を形成したのち、プラズマCVD法によりケイ素化合物を主成分として含む絶縁層を形成する。この際に、ガスの流量比を調整し、絶縁層の表面部に酸化ケイ素膜を形成する。続いて、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて絶縁層をパターニングしたのち、例えば射法蒸着により、側壁部にのみに酸化ケイ素膜を形成する。
(変形例4)
図8は、本開示の第1の実施形態の変形例4に係る表示装置104の構成の一例を示す。表示装置104は、バルク層13Aと第2の界面層13Bとを備える絶縁層13に代えて、単層の絶縁層134を備える点において、第1の実施形態に係る表示装置10と異なっている。
絶縁層134は、バルクにケイ素化合物を主成分として含み、かつ、有機層12B側の表面部に酸化ケイ素を含む。ここで、“主成分”とは、絶縁層134に含まれる材料成分のうちで最も割合が多いものをいう。ケイ素化合物は、上述の第1の実施形態におけるバルク層13Aに含まれるケイ素化合物と同様である。
絶縁層134の組成は、例えば、バルクから有機層12B側の最表面に向けて連続的に変化している。具体的には、絶縁層134の酸素濃度(より具体的には絶縁層134の酸化ケイ素の濃度)が、バルクから有機層12B側の最表面に向かって徐々に高くなっている。絶縁層134の組成が、バルクからエッジ側の表面に向けて連続的に変化していてもよい。この場合、正孔電流のリークおよび電子電流のリークの抑制機能をさらに向上することができる。
酸化ケイ素は、絶縁層134の有機層12B側の最表面から深さ10nm以下の範囲内に含まれていることが好ましい。酸化ケイ素の濃度を狭い範囲で変化させることで、有機層12B側の表面部において格子歪みを大きくすることができるからである。
絶縁層134が、有機層12B側の表面部に窒素をさらに含んでいてもよい。この場合、窒素は、有機層12B側の表面部においてケイ素と結合を形成し、窒化ケイ素または酸窒化ケイ素として存在していてもよい。有機層12B側の表面部に窒素をさらに含むことで、有機層12B側の表面部が格子歪みを発生し易くなり、正孔電流のリークおよび電子電流のリークの抑制機能をさらに向上することができる。
絶縁層134がバルクに窒化ケイ素を主成分として含む場合、有機層12B側の表面部において酸化ケイ素および窒化ケイ素の総量に対する酸化ケイ素の割合が、80%以上であることが好ましい。上記割合が80%以上であると、絶縁層13のバルクと有機層12B側の表面部との組成の違いにより、有機層12B側の表面部に格子歪みを効果的に発生させることができる。したがって、上述の正孔電流のリークおよび電子電流のリークの抑制機能をさらに向上することができる。有機層12B側の表面部における上記割合は、上述の第1の実施形態の第2の界面層13Bにおける酸化ケイ素および窒化ケイ素の総量に対する酸化ケイ素の割合と同様にして求められる。
なお、上述のように絶縁層134の組成を連続的に変化させる構成よりも、上述の第1の実施形態におけるようにバルク層13Aの表面に第2の界面層13Bを設ける構成を採用することが好ましい。第2の界面層13Bを設けた方が、絶縁層13の有機層12B側の表面における格子歪みを助長し、リーク抑制効果をさらに向上することができるためである。
(変形例5)
図9は、本開示の第1の実施形態の変形例5に係る表示装置105の構成の一例を示す。表示装置105は、単層構造の第1の電極12Aに代えて、積層構造の第1の電極12Dを備える点において、第1の実施形態に係る表示装置10と異なっている。
第1の電極12Dは、金属層12D1と、金属層12D1上に設けられ、透明性を有する酸化物導電層12D2とを備える。金属層12D1は、第1の実施形態において第1の電極12Aとして用いられる金属層と同様である。酸化物導電層12D2は、インジウム酸化物と錫酸化物の混合体(ITO)、インジウム酸化物と亜鉛酸化物の混合体(IZO)、およびインジウム酸化物、ガリウム酸化物および亜鉛酸化物の混合体(IGZO)からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属酸化物を含むことが好ましい。これらの金属酸化物は、高い仕事関数を有するため、ホール注入性を向上することができるためである。
第1の界面層14は、上述の構成を有する第1の電極12Dを備える表示装置105において特に有効である。酸化物導電層12D2と絶縁層13(具体的にはバルク層13A)とが隣接していると、これらの層を構成する要素(例えば酸素)のやり取りが特に生じやすい。このため、第1の界面層14を設けた場合、酸化物導電層12D2と絶縁層13との間で膜を構成する要素のやり取りを抑制する効果が顕著に発現するためである。
<2 第2の実施形態>
[2-1 表示装置の構成]
図10は、本開示の第2の実施形態に係る表示装置20の構成の一例を示す断面図である。図11は、図10に示した表示装置20の一部を拡大して表す断面図である。表示装置20は、絶縁層13および第1の界面層14に代えて、絶縁層23および第1の界面層24を備える点において、第1の実施形態に係る表示装置10とは異なっている。
(絶縁層)
絶縁層23は、第1の電極12Aをサブ画素100R、100G、100B毎に電気的に分離するためのものである。絶縁層23は、基板11の面内方向に隣接する第1の電極12Aの側面間に設けられている。絶縁層23の上面は、平坦になっている。本明細書において、“上面”とは、表示装置20の表示面側となる面のことをいう。
絶縁層23は、絶縁層本体となるバルク層23Aと、バルク層23Aと有機層12Bの界面に設けられた第2の界面層23Bとを備える。第2の実施形態では、絶縁層23が第2の界面層23Bを備える場合について説明するが、絶縁層23が第2の界面層23Bを備えていなくてもよい。
バルク層23Aは、第1の電極12Aの周縁部を覆わずに、基板11の面内方向に隣接する第1の電極12Aの側面間に設けられていること以外は、第1の実施形態におけるバルク層13Aと同様である。第2の界面層23Bは、バルク層23Aの上面に設けられていること以外は、第1の実施形態における第2の界面層13Bと同様である。
(第1の界面層)
第1の界面層24は、絶縁層23の側面と第1の電極12Aの側面の間に設けられている。第1の界面層24の上面は、平坦になっている。第1の界面層24において、上記以外のことは、第1の実施形態における第1の界面層14と同様である。
(有機層)
第1の電極12A上における有機層12Bの厚みが、ほぼ一定である。すなわち、第1の電極12A上における有機層12Bの上面が、ほぼ平坦となっている。これにより、第1の電極12Aと第2の電極12C(具体的には、第2の電極12Cのうち第1の電極12A上に対応する部分)との間の縦方向リーク(図11中の矢印I1参照)を抑制することができる。これに対して、図12に示すように、有機層12Bの上面のうち第1の電極12Aの周縁部に対応する部分に凹部12BAが形成され、第1の電極12A上における有機層12Bの厚みが、ほぼ一定でない表示装置(すなわち、第1の電極12A上における有機層12Bの上面が、ほぼ平坦でない表示装置)20Aでは、第1の電極12Aと第2の電極12Cの間の一部に電界が集中する。これにより、第1の電極12Aと第2の電極12C(具体的には、第2の電極12Cのうち第1の電極12A上に対応する部分)との間の縦方向リーク(図11中の矢印I1参照)が大きくなる。本明細書において、“縦方向リーク”とは、有機層12Bの厚み方向における、第1の電極12Aと第2の電極12Cとの間の正孔電流リークおよび電子電流リークのことをいう。
本明細書において、“第1の電極12A上における有機層12Bの厚みがほぼ一定”とは、第1の電極12Aにおける有機層12Bの厚みのばらつきが、第1の電極12Aにおける有機層12Bの平均厚みの±5%以内であることをいう。また、“有機層12Bの上面がほぼ平坦”とは、有機層12Bの上面の変位(有機層12Bの厚み方向の変位)が有機層12Bの平均厚みの±5%以内であることをいう。なお、有機層12Bの厚みおよび平均厚みは、第1の実施形態における第1の界面層14の厚みおよび平均厚みと同様にして求められる。
(各層の高さの関係)
第1の電極12A上における有機層12Bの高さH1、および第1の電極12Aの周囲の部分における有機層12Bの高さH2が、H1≦H2の関係を満たす。これにより、第1の電極12Aと第2の電極12Cの間の一部に電界が集中することを抑制することができる。したがって、第1の電極12Aと第2の電極12C(具体的には、第2の電極12Cのうち、第1の電極12Aの周囲の部分に対応する部分)の間の縦方向リーク(図11中の矢印I2参照)を抑制することができる。これに対して、図13に示すように、第1の電極12A上における有機層12Bの高さH1、および第1の電極12Aの周囲の部分における有機層12Bの高さH2が、H1≦H2の関係を満たさない表示装置20Bでは、第1の電極12Aと第2の電極12Cの間の一部に電界が集中する。これにより、第1の電極12Aと第2の電極12C(具体的には、第2の電極12Cのうち、第1の電極12Aの周囲の部分に対応する部分)との間の縦方向リーク(図13中の矢印I2参照)が大きくなる。本明細書において、“第1の電極12Aの周囲の部分”とは、第1の電極12Aの側面から50nm以下の範囲を意味する。
第1の電極12A上における有機層12Bの高さH1、第1の界面層24上における有機層12Bの高さH21および第1の電極12Aの周囲の部分における有機層の高さH22が、H1≦H21≦H22の関係を満たすようにしてもよい。この場合にも、縦方向リーク(図11中の矢印I2参照)を抑制することができる。
図11では、第1の電極12A上における有機層12Bの高さH1、および第1の電極12Aの周囲の部分における有機層12Bの高さH2が、H1=H2である例が示されている。図14では、第1の電極12A上における有機層12Bの高さH1、および第1の電極12Aの周囲の部分における有機層12Bの高さH2が、H1<H2である例が示されている。
第1の電極12Aの高さh1、第1の界面層24の高さh2および絶縁層23の高さh3が、h1≦h2≦h3の関係を満たすことが好ましい。この関係が満たされることで、CVD法等により第1の電極12A、第1の界面層24および絶縁層23上に有機層12Bを形成した場合に、第1の電極12A上における有機層12Bの高さH1、および第1の電極12Aの周囲の部分における有機層12Bの高さH2が、H1≦H2の関係を満たす有機層12Bが得られる。したがって、上述のように縦方向リークを抑制することができる。
図11では、第1の電極12Aの高さh1、第1の界面層24の高さh2および絶縁層23の高さh3が、h1=h2=h3の関係を満たす例が示されている。図12では、第1の電極12Aの高さh1、第1の界面層24の高さh2および絶縁層23の高さh3が、h1<h2=h3の関係を満たす例が示されている。図14では、第1の電極12Aの高さh1、第1の界面層24の高さh2および絶縁層23の高さh3が、h1=h2<h3の関係を満たす例が示されている。
[2-2 表示装置の製造方法]
以下、上述の構成を有する表示装置20の製造方法について説明する。
まず、例えば薄膜形成技術、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて、図15Aに示すように、駆動回路等を含む基板11を形成する。次に、例えばスパッタリング法により、図15Bに示すように、金属層または金属酸化物層等の電極層12A1を基板11上に形成したのち、例えばフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて電極層12A1をパターニングすることにより、図15Cに示すように、発光素子12毎(すなわちサブ画素100毎)に分離された複数の第1の電極12Aを形成する。
次に、例えばCVD法により、図15Dに示すように、複数の第1の電極12Aが形成された基板11の一主面上に第1の界面層24を形成したのち、例えばエッチバック法により、図15Eに示すように、第1の電極12Aの側面に第1の界面層24が残るように第1の界面層24を除去する。次に、例えばCVD法により、図15Fに示すように、第1の電極12Aおよび第1の界面層24を覆うように基板11の一主面上にバルク層23Aを形成する。次に、例えばスピンコート法により、図16Aに示すように、フォトレジスト層23A1をバルク層23A上に形成し、表面を平坦化する。次に、例えばエッチバック法により、図16Bに示すように、フォトレジスト層23A1を除去すると共に、バルク層23Aの一部を除去し、ほぼ同一厚さの第1の電極12A、第1の界面層24およびバルク層23Aを形成する。
次に、バルク層23Aの表面をプラズマ処理することにより、図16Cに示すように、第2の界面層23Bを形成するか、もしくはALD(Atomic Layer Deposition)法により第2の界面層23Bをバルク層23Aの上面に形成する。これにより、絶縁層23が得られる。
次に、例えば蒸着法により、正孔注入層12B1、正孔輸送層12B2、発光層12B3、電子輸送層12B4を第1の電極12A上および絶縁層23上にこの順序で積層することにより、図16Dに示すように、ほぼ平坦な上面を有する有機層12Bを形成する。
これ以外の工程を第1の実施形態における表示装置10の製造方法と同様に行うことにより、表示装置20が得られる。
[2-3 効果]
上述したように、第2の実施形態に係る表示装置20では、第1の電極12A上における有機層12Bの厚みが、ほぼ一定であり、かつ、第1の電極12A上における有機層12Bの高さh1、および第1の電極12Aの周囲の部分における有機層12Bの高さh2が、h1≦h2の関係を満たす。これにより、第1の電極12Aと第2の電極12Cの間の一部に電界が集中することを抑制することができる。したがって、電界集中により縦方向リークの発生(図11中の矢印I1、I2参照)を抑制することができる。
また、第1の電極12A上における有機層12Bの厚みが、ほぼ一定であることで、有機層12Bの膜厚変化(キャビティずれ)による色ずれの発生を抑制することができる。
[2-4 変形例]
上述の第2の実施形態では、第1の界面層24が第1の電極24Aの上面の周縁部を覆っていない場合について説明したが、図17に示しように、第1の界面層24が第1の電極12Aの上面の周縁部を覆っていてもよい。
<3 第3の実施形態>
[3-1 表示装置の構成]
図18は、本開示の第3の実施形態に係る表示装置30の一部を拡大して表す断面図である。有機層12Bは、複数の凸部12CAを上面に有している。複数の凸部12CAは、複数の第1の電極12Aそれぞれの周縁部に対応する部分に設けられている。凸部12CAの内側の領域における有機層12Bの厚みが、ほぼ一定である。
第1の界面層14は、複数の第1の電極12A上にそれぞれ設けられた複数の開口(第1の開口)14Hを有している。絶縁層13は、複数の第1の電極12A上にそれぞれ設けられた複数の開口(第2の開口)13Hを有している。開口14Hの周縁は、開口13Hの周縁の内側に位置している。すなわち、第1の界面層14は、絶縁層13の開口13Hの周縁に対して突出した突出部14Aを有している。突出部14Aの厚みは、例えばほぼ一様である。
開口14Hの周縁が、開口13Hの周縁の内側に位置していることで、CVD法等により有機層12Bを形成した場合に、開口13Hの周縁の内側の部分が、開口13Hの回りの絶縁層13の陰になって、凸部12CAの内側の部分で有機層12Bの厚みが薄くなることを抑制することができる。すなわち、有機層12Bの上面のうち凸部12CAの内側の部分に凹部12CB(図19参照)が形成されることを抑制することができる。したがって、電界集中により縦方向リーク(図18中の矢印I3参照)を抑制することができる。
これに対して、開口14Hの周縁が、開口13Hの周縁と揃っている表示装置30Aでは、CVD法等により有機層12Bを形成した場合に、開口12Hの周縁の内側の部分が、開口13Hの回りの絶縁層13の陰になって、凸部12CAの内側の部分で有機層12Bの厚みが薄くなる。すなわち、有機層12Bの上面のうち凸部12CAの内側の部分に凹部12CBが形成される。したがって、電界集中により縦方向リーク(図19中の矢印I3参照)が大きくなる。
絶縁層13の開口率は、第1の界面層14の開口率に比べて高いことが好ましい。これにより、開口14Hの周縁を開口13Hの周縁の内側に位置させることができる。絶縁層13の開口率は、絶縁層13の形成領域の面積に対する絶縁層13の開口13Hの総面積の割合である。第1の界面層14の開口率は、第1の界面層14の形成領域の面積に対する第1の界面層14の開口14Hの総面積の割合である。第3の実施形態において、上記以外のことは第1の実施形態と同様である。
[3-2 表示装置の製造方法]
まず、基板11の形成工程から第1の界面層14の形成工程までを第2の実施形態と同様に行い、図20Aに示すように、複数の第1の電極12Aが形成された基板11の一主面上に第1の界面層14を形成する。
次に、例えばCVD法により、図20Bに示すように、第1の界面層14上にバルク層13Aを形成する。次に、例えばスピンコート法により、図20Cに示すように、フォトレジスト層13A1をバルク層13A上に形成したのち、フォトレジスト層13A1のうち第1の電極12A上に対応する部分に開口を形成する。次に、例えばエッチング法により、図21Aに示すように、第1の界面層14およびバルク層13Aのうち、第1の電極12A上に対応する部分に開口14Hおよび開口13Hを形成する。この際、例えば、CH22等のデポガスを用いて、第1の界面層(例えばSiO層)とバルク層13A(例えばSiN層)とのエッチングレートを調整してエッチングする。これにより、開口14Hの周縁が、開口13Hの周縁の内側に位置するように、開口13Hおよび開口14Hが形成される。
次に、バルク層13Aの表面をプラズマ処理することにより、図21Bに示すように、第2の界面層13Bを形成するか、もしくはALD(Atomic Layer Deposition)法により第2の界面層13Bをバルク層13Aの上面に形成する。これにより、絶縁層13が得られる。
次に、例えば蒸着法により、正孔注入層12B1、正孔輸送層12B2、発光層12B3、電子輸送層12B4を第1の電極12A上および絶縁層13上にこの順序で積層する。これにより、図21Cに示すように、複数の凸部12CAを上面に有すると共に、凸部12CAの内側の領域における有機層12Bの厚みがほぼ一定である有機層12Bが形成される。
これ以外の工程を第1の実施形態における表示装置10の製造方法と同様に行うことにより、表示装置30が得られる。
[3-3 効果]
上述したように、第3の実施形態に係る表示装置20では、凸部12CAの内側の領域における有機層12Bの厚みが、ほぼ一定である。これにより、第1の電極12Aと第2の電極12Cの間の一部に電界が集中することを抑制することができる。したがって、第1の電極12Aと第2の電極12Cとの間の縦方向リーク(図18中の矢印I3参照)を抑制することができる。
これに対して、図19に示すように、有機層12Bが凸部12CAの内側に凹部12CBを有し、凸部12CAの内側の領域における有機層12Bの厚みがほぼ一定でない表示装置30Aでは、第1の電極12Aと第2の電極12Cの間の一部に電界が集中する。したがって、第1の電極12Aと第2の電極12Cとの間の縦方向リーク(図19中の矢印I3参照)を抑制することは困難である。
[3-4 変形例]
上述の第3の実施形態では、突出部14Aの厚みがほぼ一様である場合について説明したが、突出部14Aは、図22に示すように、突出部14Aの厚みが開口14Hから離れるに従って増加するテーパー形状を有していてもよい。
<4 第4の実施形態>
[4-1 表示装置の構成]
図23は、本開示の第2の実施形態に係る表示装置40の構成の一例を示す断面図である。図24Aは、図23に示した表示装置40の一部を拡大して表す断面図である。絶縁層43は、第1の電極12Aの上面に対して突出し、複数の第1の電極12Aをそれぞれ取り囲む複数の傾斜面43Cを有している。絶縁層43は、傾斜面43Cの底部に対応する部分に開口43Hを有している。絶縁層43の底部は、第1の電極12Aの上面の周縁部から第1の電極12Aの側面(端面)にかけて覆っている。
第1の電極12A上における有機層12Bの厚みが、ほぼ一定である。開口43Hは、第1の電極12A上に設けられている。開口14Hの周縁が、開口43Hの周縁の内側に位置している。すなわち、第1の界面層14は、絶縁層43の開口43Hの周縁に対して突出した突出部14Aを有している。突出部14Aの厚みは、例えばほぼ一様である。突出部14Aが、開口14Hから離れるに従って増加するテーパー形状を有していてもよい。
開口14Hの周縁が、開口43Hの周縁の内側に位置していることで、CVD法等により有機層12Bを形成した場合に、傾斜面43Cの陰になって、傾斜面43Cの下部の内側の部分で有機層12Bの厚みが薄くなることを抑制することができる。したがって、第1の電極12A上における有機層12Bの厚みをほぼ一定にすることができる。よって、電界集中による縦方向リークの発生を抑制することができる。
絶縁層43の開口率は、第1の界面層14の開口率に比べて高いことが好ましい。これにより、開口43Hの周縁を開口13Hの周縁の内側に位置させることができる。絶縁層43の開口率は、絶縁層43の形成領域の面積に対する絶縁層43の開口43Hの総面積の割合である。
絶縁層43は、絶縁層本体となるバルク層43Aと、バルク層43Aと有機層12Bの界面に設けられた第2の界面層43Bとを備える。第4の実施形態では、絶縁層43が第2の界面層43Bを備える場合について説明するが、絶縁層43が第2の界面層43Bを備えていなくてもよい。
絶縁層43の組成は、バルクから有機層12B側の最表面に向けて連続的に変化していてもよい。具体的には、絶縁層43の酸素濃度(より具体的には絶縁層43の酸化ケイ素の濃度)が、バルクから有機層12B側の最表面に向かって徐々に高くなっていてもよい。絶縁層43の組成が、バルクからエッジ側の表面に向けて連続的に変化していてもよい。第4の実施形態において、上記以外のことは第3の実施形態と同様である。
[4-2 効果]
第4の実施形態では、第1の電極12A上における有機層12Bの厚みが、ほぼ一定である。これにより、第1の電極12Aと第2の電極12Cの間の一部に電界が集中することを抑制することができる。したがって、第1の電極12Aと第2の電極12Cとの間の縦方向リークを抑制することができる。
また、絶縁層43が複数の第1の電極12Aをそれぞれ取り囲む複数の傾斜面43Cを有している。これにより、発光素子12から出射された光を傾斜面43Cにより、第1の電極12Aの上方に向けて反射することができる。したがって、表示装置40の輝度を向上することができる。
[4-3 変形例]
上述の第4の実施形態では、絶縁層43の底部が第1の電極12Aの上面の周縁部を覆っている場合について説明したが、図24Bに示すように、絶縁層43の底部が第1の電極12Aの側面間に設けられ、絶縁層43の底部が第1の電極12Aの上面の周縁部を覆わないようにしてもよい。
<5 各実施形態に適用される共振器構造の例>
上述した本開示に係る表示装置に用いられる画素は、発光素子で発生した光を共振させる共振器構造を備えている構成とすることができる。以下、図を参照して、共振器構造について説明する。
(共振器構造:第1例)
図25Aは、共振器構造の第1例を説明するための模式的な断面図である。以下の説明において、サブ画素100R、100G、100Bにそれぞれに対応して設けられた発光素子12を、発光素子12R、12G、12Bということがある。また、有機層12Bのうちサブ画素100R、100G、100Bにそれぞれに対応する部分を、有機層40R、40G、40Bということがある。
第1例において、第1の電極12Aは各発光素子12において共通の膜厚で形成されている。第2の電極12Cにおいても同様である。
発光素子12の第1の電極12Aの下に、光学調整層72を挟んだ状態で、反射板71が配されている。反射板71と第2の電極12Cとの間に有機層12Bが発生する光を共振させる共振器構造が形成される。以下の説明において、サブ画素100R、100G、100Bにそれぞれに対応して設けられた光学調整層72を、光学調整層72R、72G、72Bということがある。
反射板71は各発光素子12において共通の膜厚で形成されている。光学調整層72の膜厚は、画素が表示すべき色に応じて異なっている。光学調整層72R、72G、72Bが異なる膜厚を有することにより、表示すべき色に応じた光の波長に最適な共振を生ずる光学的距離を設定することができる。
図に示す例では、発光素子12R、12G、12Bにおける反射板71の上面は揃うように配置されている。上述したように、光学調整層72の膜厚は、画素が表示すべき色に応じて異なっているので、第2の電極12Cの上面の位置は、発光素子12R、12G、12Bの種類に応じて相違する。
反射板71は、例えば、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、銅(Cu)等の金属、あるいは、これらを主成分とする合金を用いて形成することができる。
光学調整層72は、シリコン窒化物(SiNx)、シリコン酸化物(SiOx)、シリコン酸窒化物(SiOxy)などの無機絶縁材料や、アクリル系樹脂やポリイミド系樹脂などといった有機樹脂材料を用いてから構成することができる。光学調整層72は単層でも良いし、これら複数の材料の積層膜であってもよい。また、発光素子12の種類に応じて積層数が異なっても良い。
第1の電極12Aは、インジウムスズ酸化物(ITO)やインジウム亜鉛酸化物(IZO)、亜鉛酸化物(ZnO)などの透明導電材料を用いて形成することができる。
第2の電極12Cは、半透過反射膜として機能する必要がある。第2の電極12Cは、マグネシウム(Mg)や銀(Ag)、またはこれらを主成分とするマグネシウム銀合金(MgAg)、さらには、アルカリ金属やアルカリ土類金属を含んだ合金などを用いて形成することができる。
(共振器構造:第2例)
図25Bは、共振器構造の第2例を説明するための模式的な断面図である。
第2例においても、第1の電極12Aや第2の電極12Cは各発光素子12において共通の膜厚で形成されている。
そして、第2例においても、発光素子12の第1の電極12Aの下に、光学調整層72を挟んだ状態で、反射板71が配される。反射板71と第2の電極12Cとの間に有機層12Bが発生する光を共振させる共振器構造が形成される。第1例と同様に、反射板71は各発光素子12において共通の膜厚で形成されており、光学調整層72の膜厚は、画素が表示すべき色に応じて異なっている。
図25Aに示す第1例においては、発光素子12R、12G、12Bにおける反射板71の上面は揃うように配置され、第2の電極12Cの上面の位置は、発光素子12R、12G、12Bの種類に応じて相違していた。
これに対し、図25Bに示す第2例において、第2の電極12Cの上面は、発光素子12R、12G、12Bで揃うように配置されている。第2の電極12Cの上面を揃えるために、発光素子12R、12G、12Bにおいて反射板71の上面は、発光素子12R、12G、12Bの種類に応じて異なるように配置されている。このため、反射板71の下面(換言すれば、図に符号73に示す下地73の面)は、発光素子12の種類に応じた階段形状となる。
反射板71、光学調整層72、第1の電極12Aおよび第2の電極12Cを構成する材料などについては、第1例において説明した内容と同様であるので、説明を省略する。
(共振器構造:第3例)
図26Aは、共振器構造の第3例を説明するための模式的な断面図である。以下の説明において、サブ画素100R、100G、100Bにそれぞれに対応して設けられた反射板71を、反射板71R、71G、71Bということがある。
第3例においても、第1の電極12Aや第2の電極12Cは各発光素子12において共通の膜厚で形成されている。
そして、第3例においても、発光素子12の第1の電極12Aの下に、光学調整層72を挟んだ状態で、反射板71が配される。反射板71と第2の電極12Cとの間に、有機層12Bが発生する光を共振させる共振器構造が形成される。第1例や第2例と同様に、光学調整層72の膜厚は、画素が表示すべき色に応じて異なっている。そして、第2例と同様に、第2の電極12Cの上面の位置は、発光素子12R、12G、12Bで揃うように配置されている。
図25Bに示す第2例にあっては、第2の電極12Cの上面を揃えるために、反射板71の下面は、発光素子12の種類に応じた階段形状であった。
これに対し、図26Aに示す第3例において、反射板71の膜厚は、発光素子12R、12G、12Bの種類に応じて異なるように設定されている。より具体的には、反射板71R、71G、71Bの下面が揃うように膜厚が設定されている。
反射板71、光学調整層72、第1の電極12Aおよび第2の電極12Cを構成する材料などについては、第1例において説明した内容と同様であるので、説明を省略する。
(共振器構造:第4例)
図26Bは、共振器構造の第4例を説明するための模式的な断面図である。以下の説明において、サブ画素100R、100G、100Bにそれぞれに対応して設けられた第1の電極12Aを、第1の電極12AR、12AG、12ABということがある。
図25Aに示す第1例において、各発光素子12の第1の電極12Aや第2の電極12Cは、共通の膜厚で形成されている。そして、発光素子12の第1の電極12Aの下に、光学調整層72を挟んだ状態で、反射板71が配されている。
これに対し、図26Bに示す第4例では、光学調整層72を省略し、第1の電極12Aの膜厚を、発光素子12R、12G、12Bの種類に応じて異なるように設定した。
反射板71は各発光素子12において共通の膜厚で形成されている。第1の電極12Aの膜厚は、画素が表示すべき色に応じて異なっている。第1の電極12AR、12AG、12ABが異なる膜厚を有することにより、表示すべき色に応じた光の波長に最適な共振を生ずる光学的距離を設定することができる。
反射板71、光学調整層72、第1の電極12Aおよび第2の電極12Cを構成する材料などについては、第1例において説明した内容と同様であるので、説明を省略する。
(共振器構造:第5例)
図27Aは、共振器構造の第5例を説明するための模式的な断面図である。
図25Aに示す第1例において、第1の電極12Aや第2の電極12Cは各発光素子12において共通の膜厚で形成されている。そして、発光素子12の第1の電極12Aの下に、光学調整層72を挟んだ状態で、反射板71が配されている。
これに対し、図27Aに示す第5例にあっては、光学調整層72を省略し、代わりに、反射板71の表面に酸化膜74を形成した。酸化膜74の膜厚は、発光素子12R、12G、12Bの種類に応じて異なるように設定した。以下の説明において、サブ画素100R、100G、100Bにそれぞれに対応して設けられた酸化膜74を、酸化膜74R、74G、74Bということがある。
酸化膜74の膜厚は、画素が表示すべき色に応じて異なっている。酸化膜74R、74G、74Bが異なる膜厚を有することにより、表示すべき色に応じた光の波長に最適な共振を生ずる光学的距離を設定することができる。
酸化膜74は、反射板71の表面を酸化した膜であって、例えば、アルミニウム酸化物、タンタル酸化物、チタン酸化物、マグネシウム酸化物、ジルコニウム酸化物などから構成される。酸化膜74は、反射板71と第2の電極12Cとの間の光路長(光学的距離)を調整するための絶縁膜として機能する。
発光素子12R、12G、12Bの種類に応じて膜厚が異なる酸化膜74は、例えば、以下のようにして形成することができる。
先ず、容器の中に電解液を充填し、反射板71が形成された基板を電解液の中に浸漬する。また、反射板71と対向するように電極を配置する。
そして、電極を基準として正電圧を反射板71に印加して、反射板71を陽極酸化する。陽極酸化による酸化膜の膜厚は、電極に対する電圧値に比例する。そこで、反射板71R、71G、71Bのそれぞれに発光素子12の種類に応じた電圧を印加した状態で陽極酸化を行う。これによって、膜厚の異なる酸化膜74を一括して形成することができる。
反射板71、第1の電極12Aおよび第2の電極12Cを構成する材料などについては、第1例において説明した内容と同様であるので、説明を省略する。
(共振器構造:第6例)
図27Bは、共振器構造の第6例を説明するための模式的な断面図である。
第6例において、発光素子12は、第1の電極12Aと有機層12Bと第2の電極12Cとが積層されて構成されている。但し、第6例において、第1の電極12Aは、電極と反射板の機能を兼ねるように形成されている。第1の電極(兼反射板)12Aは、発光素子12R、12G、12Bの種類に応じて選択された光学定数を有する材料によって形成されている。第1の電極(兼反射板)12Aによる位相シフトが異なることによって、表示すべき色に応じた光の波長に最適な共振を生ずる光学的距離を設定することができる。
第1の電極(兼反射板)12Aは、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)などの単体金属や、これらを主成分とする合金から構成することができる。例えば、発光素子12Rの第1の電極(兼反射板)12ARを銅(Cu)で形成し、発光素子12Gの第1の電極(兼反射板)12AGと発光素子12Bの第1の電極(兼反射板)12ABとをアルミニウムで形成するといった構成とすることができる。
第2の電極12Cを構成する材料などについては、第1例において説明した内容と同様であるので、説明を省略する。
(共振器構造:第7例)
図28は、共振器構造の第7例を説明するための模式的な断面図である。
第7例は、基本的には、発光素子12R、12Gについては第6例を適用し、発光素子12Bについては第1例を適用したといった構成である。この構成においても、表示すべき色に応じた光の波長に最適な共振を生ずる光学的距離を設定することができる。
発光素子12R、12Gに用いられる第1の電極(兼反射板)12AR、12AGは、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)などの単体金属や、これらを主成分とする合金から構成することができる。
発光素子12Bに用いられる、反射板71B、光学調整層72Bおよび第1の電極12ABを構成する材料などについては、第1例において説明した内容と同様であるので、説明を省略する。
[5 応用例]
(電子機器)
上述の第1の実施形態およびその変形例のいずれかに係る表示装置は、例えば、図29に示したようなモジュールとして、種々の電子機器に組み込まれる。同様に、上述の第2~第4の実施形態およびそれらの変形例のいずれかに係る表示装置が、例えば、図29に示したようなモジュールとして、種々の電子機器に組み込まれてもよい。特にビデオカメラや一眼レフカメラの電子ビューファインダまたはヘッドマウント型ディスプレイ等の高解像度が要求され、目の近くで拡大して使用されるものに適する。このモジュールは、基板11の一方の短辺側に、対向基板18および充填樹脂層17に覆われず露出した領域210を有し、この領域210に、信号線駆動回路120および走査線駆動回路130の配線を延長して外部接続端子(図示せず)が形成されている。この外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブルプリント配線基板(FPC;Flexible Printed Circuit)220が接続されていてもよい。
(具体例1)
図30A、図30Bは、デジタルスチルカメラ310の外観の一例を示す。このデジタルスチルカメラ310は、レンズ交換式一眼レフレックスタイプのものであり、カメラ本体部(カメラボディ)311の正面略中央に交換式の撮影レンズユニット(交換レンズ)312を有し、正面左側に撮影者が把持するためのグリップ部313を有している。
カメラ本体部311の背面中央から左側にずれた位置には、モニタ314が設けられている。モニタ314の上部には、電子ビューファインダ(接眼窓)315が設けられている。撮影者は、電子ビューファインダ315を覗くことによって、撮影レンズユニット312から導かれた被写体の光像を視認して構図決定を行うことが可能である。電子ビューファインダ315としては、上述の第1の実施形態およびその変形例のいずれかに係る表示装置を用いることができる。また、電子ビューファインダ315としては、上述の第2~第4の実施形態およびそれらの変形例のいずれかに係る表示装置を用いることもできる。
(具体例2)
図31は、ヘッドマウントディスプレイ320の外観の一例を示す。ヘッドマウントディスプレイ320は、例えば、眼鏡形の表示部321の両側に、使用者の頭部に装着するための耳掛け部322を有している。表示部321としては、上述の第1の実施形態およびその変形例のいずれかに係る表示装置を用いることができる。また、表示部321としては、述の第2~第4の実施形態およびそれらの変形例のいずれかに係る表示装置を用いることもできる。
(具体例3)
図32は、テレビジョン装置330の外観の一例を示す。このテレビジョン装置330は、例えば、フロントパネル332およびフィルターガラス333を含む映像表示画面部331を有しており、この映像表示画面部331は、上述の第1の実施形態およびその変形例のいずれかに係る表示装置により構成される。また、映像表示画面部331は、上述の第2~第4の実施形態およびそれらの変形例のいずれかに係る表示装置により構成されていてもよい。
(照明装置)
上述の第1~第4の実施形態では、表示装置に本開示を適用した例について説明したが、本開示はこれに限定されるものではなく、照明装置に本開示を適用するようにしてもよい。
図33は、スタンド型の照明装置400の外観の一例を示す。この照明装置400は、基台411に設けられた支柱412に、照明部413を取り付けたものである。この照明部413としては、上述の第1の実施形態およびその変形例のいずれかに係る表示装置、または上述の第2~第4の実施形態およびそれらの変形例のいずれかに係る表示装置において、信号線駆動回路120および走査線駆動回路130等の表示装置用の駆動回路に代えて、照明装置用の駆動回路を備えたものが用いられる。また、カラーフィルタ16はなくてもよいし、絶縁層13の開口の大きさは、照明装置400の光学特性に応じて適宜選択されてもよい。さらに、基板11および対向基板18としてフィルムを用い、フレキシブルな構成とすることにより、図33に示した筒状または曲面状等の、任意の形状とすることが可能である。なお、発光素子12の個数は単数であってもよい。また、カラーフィルタ16に代えて単色のフィルタを備えるようにしてもよい。
ここでは、照明装置がスタンド型の照明装置400である場合について説明したが、照明装置の形態はこれに限定されるものではなく、例えば、天井、壁または床等に設置される形態のものであってもよい。
以下、実施例により本開示を具体的に説明するが、本開示はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
本実施例について以下の順序で説明する。なお、以下の実施例において、第1の界面層および第2の界面層の平均厚み、バルク層のピーク強度比(IN-H/ISi-H)ならびに第2の界面層に含まれる酸化ケイ素および窒化ケイ素の総量に対する酸化ケイ素の割合は、上述の第1の実施形態にて説明した測定方法により求められた値である。
i バルク層のピーク強度比(IN-H/ISi-H)と画素間リーク電流との関係についての検討(1)
ii バルク層のピーク強度比(IN-H/ISi-H)と画素間リーク電流との関係についての検討(2)
iii 第1の界面層の平均厚みと画素間リーク電流との関係についての検討
iv 第2の界面層に含まれる酸化ケイ素および窒化ケイ素の総量に対する酸化ケイ素の割合と画素間リーク電流との関係についての検討
v 第1の電極上における有機層の厚みの均一性と縦方向リークの関係についての検討
vi 電磁界シミュレーションによる電流密度分布についての検討
<i バルク層のピーク強度比(IN-H/ISi-H)と画素間リーク電流との関係についての検討(1)>
[実施例1-1、1-2]
まず、薄膜形成技術、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて、シリコン基板の一主面に駆動回路等を形成した。次に、スパッタリング法により、金属層を駆動回路等の上に形成したのち、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて金属層をパターニングすることにより、発光素子毎(すなわちサブ画素毎)に分離された複数の第1の電極を形成した。
次に、プラズマCVD法により、複数の第1の電極が形成されたシリコン基板の一主面上に平均厚み5nmの第1の界面層(SiO層)を形成したのち、CVD法により、平均厚み40nmのバルク層(SiN層)を形成した。この際、プロセスガスとしてSiH4、NH2およびNH3を用いた。なお、プロセスガスの混合比を調整して、実施例1-1、1-2で異なる組成比を有するバルク層を形成した。次に、FT-IRによりバルク層の吸収スペクトルを測定した。その結果を図34A、図34Bに示す。
次に、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて、第1の界面層およびバルク層をパターニングした。その後、バルク層の表面をプラズマ処理することにより、3nmの第2の界面層(SiON層)をバルク層の表面に形成し、絶縁層を得た。この際、プラズマ処理の条件を調整して、第2の界面層に含まれる酸化ケイ素および窒化ケイ素の総量に対する酸化ケイ素の割合が90%となるようにした。
次に、蒸着法により、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層を第1の電極および絶縁層上にこの順序で積層することにより、有機層を形成した。次に、スパッタリング法により、第2の電極を有機層上に形成した。これにより、シリコン基板の一主面に複数の発光素子が形成された。
次に、CVD法により、保護層を第2の電極上に形成したのち、保護層上にカラーフィルタを形成した。次に、ODF方式により、充填樹脂層によりカラーフィルタを覆ったのち、対向基板を充填樹脂層上に載置した。次に、充填樹脂層に紫外線を照射し、充填樹脂層を硬化させることにより、充填樹脂層を介して基板と対向基板とを貼り合せた。これにより、表示装置が封止された。
(ピーク強度比)
バルク層の成膜後に測定した吸収スペクトルを用いて、N-Hに由来するピーク強度IN-HとSi-Hに由来するピーク強度ISi-Hとのピーク強度比(IN-H/ISi-H)を求めた。その結果を表1に示す。
Figure 0007464335000001
表1から、CVDのプロセスガスの混合比を調整しバルク層を形成した実施例1-1、1-2では、バルク層のピーク強度比(IN-H/ISi-H)が異なることがわかる。
(画素間リーク量)
上述のようにして得られた実施例1-1、1-2の表示装置の画素間リーク電流を測定した。画素間リーク電流の測定は、RGBのサブ画素のうち、Bのサブ画素に印加した電圧に対し、RとGのサブ画素に流れる電流値を計測することにより行った。なお、これ以降に説明する画素間リーク量の評価も、これと同様の計測により行った。上記測定の結果、画素間リーク電流がバルク層のピーク強度比(IN-H/ISi-H)に依存していることがわかった。具体的には、ピーク強度比(IN-H/ISi-H)が0.45である実施例1-1では、ピーク強度比(IN-H/ISi-H)が4.96である実施例1-2に比べて画素間も流れるリーク電流が抑制されていることがわかった。
<ii バルク層のピーク強度比(IN-H/ISi-H)と画素間リーク電流との関係についての検討(2)>
[実施例2-1~2-5]
バルク層の成膜条件を調整することにより、バルク層のピーク強度比(IN-H/ISi-H)を0.5(実施例2-1)、1(実施例2-2)、2(実施例2-3)、3(実施例2-4)、4(実施例2-5)としたこと以外は実施例1-1と同様にして表示装置を得た。
(画素間リーク量)
上述のようにして得られた実施例2-1~2-5の表示装置の画素間リーク電流を測定した。その結果を図35に示す。
図35から以下のことがわかる。
画素間リーク電流がバルク層のピーク強度比(IN-H/ISi-H)に依存しており、ピーク強度比(IN-H/ISi-H)が小さくなるほど、画素間リーク電流が抑制される。
画素間リーク電流の抑制の観点からすると、ピーク強度比(IN-H/ISi-H)が、好ましくは4未満、より好ましくは3以下である。
<iii 第1の界面層の平均厚みと画素間リーク電流との関係についての検討>
[実施例3-1~3-6]
第1の界面層の平均厚みを1nm(実施例3-1)、3nm(実施例3-2)、7nm(実施例3-3)、9nm(実施例3-4)、11nm(実施例3-5)、13nm(実施例3-6)、15nm(実施例3-7)としたこと以外は実施例1-1(第1の界面層の平均厚み:5nm)と同様にして表示装置を得た。
[比較例3-1]
第1の界面層の形成しなかったこと以外は実施例1-1と同様にして表示装置を得た。
(画素間リーク量)
上述のようにして得られた実施例1-1、3-1~3-6、比較例3-1の表示装置の画素間リーク電流を測定した。その結果を図36に示す。
図36から以下のことがわかる。
画素間リーク電流が第1の界面の平均厚みに依存している。画素間リーク電流の抑制の観点からすると、第1の界面層の平均厚みは、好ましくは1nm以上15nm未満、より好ましくは1nm以上13nm以下、さらにより好ましくは1nm以上9nm以下、特に好ましくは1nm以上7nm以下、最も好ましくは1nm以上5nm以下である。
第1の界面層の平均厚みが1nm未満であると、画素間リーク電流が上昇するのは、第1の電極とバルク層との反応により、バルク層が有する固定電荷が減少し、バルク層が正に帯電した状態を保持できなくなるためと考えられる。一方、第1の界面層の平均厚みが15nm以上であると、画素間リーク電流が上昇するのは、第1の界面層のエッジを伝って第1の電極から絶縁層の上面に正孔電流が流れ易くなるためと考えられる。
<iv 第2の界面層に含まれる酸化ケイ素および窒化ケイ素の総量に対する酸化ケイ素の割合と画素間リーク電流との関係についての検討>
[実施例4-1~4-3]
第2の界面層の成膜条件(プラズマ処理の条件)を調整することにより、第2の界面層に含まれる酸化ケイ素および窒化ケイ素の総量に対する酸化ケイ素の割合が60%(実施例4-1)、80%(実施例4-2)、100%(実施例4-3)となるようにしたこと以外は実施例1-1と同様にして表示装置を得た。
(画素間リーク量)
上述のようにして得られた実施例4-1~4-3の表示装置の画素間リーク電流を測定した。その結果、画素間リーク電流は第2の界面層に含まれる酸化ケイ素および窒化ケイ素の総量に対する酸化ケイ素の割合に依存し、画素間リーク電流の抑制の観点からすると、その割合を80%以上とすることが好ましいことがわかった。
<v 第1の電極上における有機層の厚みの均一性と縦方向リークの関係についての検討>
[実施例5-1]
実施例5-1では、図11に示す構成を有する表示装置を以下のようにして作製した。
まず、薄膜形成技術、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて、図15Aに示すように、駆動回路等が一主面に形成されたシリコン基板を得た。次に、スパッタリング法により、図15Bに示すように、電極層(ACX/ITO層)を駆動回路等の上に形成したのち、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて電極層をパターニングすることにより、図15Cに示すように、発光素子毎(すなわちサブ画素毎)に分離された複数の第1の電極を形成した。
次に、CVD法により、図15Dに示すように、複数の第1の電極が形成されたシリコン基板の一主面上に第1の界面層(SiO層)を形成したのち、エッチバック法により、図15Eに示すように、第1の電極12Aと同一高さの第1の界面層が第1の電極の側面に残るように第1の界面層24を除去した。次に、CVD法により、図15Fに示すように、バルク層(SiN層)を形成した。次に、スピンコート法により、図16Aに示すように、フォトレジスト層をバルク層上に形成し、表面を平坦化した。
次に、エッチバック法により、図16Bに示すように、フォトレジスト層を除去すると共に、バルク層の一部を除去し、同一の高さを有する第1の電極、第1の界面層およびバルク層を形成した。次に、図16Cに示すように、バルク層13Aの表面をプラズマ処理することにより、平均厚み2.5nmの第2の界面層(SiON層)を形成した。これにより、絶縁層が得られた。次に、蒸着法により、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層を第1の電極、第1の界面層および絶縁層上にこの順序で積層した。これにより、有機層の厚みが一定である有機層が形成された。これ以降の工程を実施例1-1と同様に行うことにより表示装置を得た。
なお、プロセス条件の調整により、第1の電極、第1の界面層および絶縁層の平均厚みは、65nmに設定された。
[実施例5-2]
実施例5-2では、図14に示す構成を有する表示装置を以下のようにして作製した。すなわち、プロセス条件を調整することにより、絶縁層の平均厚みを85nmとすること以外は実施例1と同様にして表示装置を作製した。
[実施例5-3]
実施例5-3では、図18に示す構成を有する表示装置を以下のようにして作製した。
まず、基板の形成工程から第1の界面層の形成工程までを実施例5-1と同様に行い、図20Aに示すように、複数の第1の電極が形成された基板の一主面上に第1の界面層(SiO層)を形成した。
次に、CVD法により、図20Bに示すように、第1の界面層上にバルク層(SiN層)を形成した。次に、例えばスピンコート法により、図20Cに示すように、フォトレジスト層をバルク層上に形成したのち、フォトレジスト層のうち第1の電極上に対応する部分に開口を形成した。次に、エッチング法により、図21Aに示すように、第1の界面層およびバルク層のうち、第1の電極層上に対応する部分に開口を形成した。この際、CH22等のデポガスを用いて、第1の界面層(SiO)とバルク層(SiN)とのエッチングレートを調整してエッチングした。これにより、絶縁層の開口の周縁が、第1の界面層の開口の周縁の内側に位置するように、それらの開口が形成された。
次に、図21Bに示すように、バルク層13Aの表面をプラズマ処理することにより、平均厚み2.5nmの第2の界面層(SiON層)を形成した。これにより、絶縁層が得られた。次に、蒸着法により、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層を第1の電極上および絶縁層上にこの順序で積層した。これにより、図21Cに示すように、複数の凸部を上面に有すると共に、凸部の内側の領域における有機層の厚みがほぼ一定である有機層が形成された。これ以降の工程を実施例1-1と同様に行うことにより表示装置を得た。
なお、プロセス条件の調整により、第1の電極の平均厚みは65nmに設定され、第1の界面層の平均厚みは9nmに設定され、絶縁層の平均厚みは26nmに設定された。
[実施例5-4]
実施例5-4では、図19に示す構成を有する表示装置を以下のようにして作製した。
第1の界面層およびバルク層の開口の形成工程において、絶縁層の開口の周縁と第1の界面層の開口の周縁とが重なるように、第1の界面層(SiO)とバルク層(SiN)とのエッチングレートを調整したこと以外は、実施例5-1と同様にして表示装置を得た。
[比較例5-1]
比較例5-1では、図13に示す構成を有する表示装置を以下のようにして作製した。
すなわち、プロセス条件を調整することにより、絶縁層の平均厚みを45nmとすること以外は実施例1と同様にして表示装置を作製した。
(発光効率)
上述のようにして得られた実施例5-1~5-4、比較例5-1の表示装置の発光効率を求めた。その結果を図37に示す。
図37から以下のことがわかる。
実施例5-1~5-3の表示装置の発光効率は、実施例5-4、比較例5-1の表示装置の発光効率に比べて高い。特に低電流密度域における発光効率が高い。
<vi 電磁界シミュレーションによる電流密度分布についての検討>
[実施例6-1]
まず、電磁界シミュレーションのモデルとして、図38Aに示す構成を有する表示装置を設定した。以下に、各層の設定条件を示す。
第2の電極:MgAg合金電極
有機層:厚み100nm、誘電率ε=4.35×10-6[S/m]、比誘電率εr=3
絶縁層:材料SiN、誘電率ε=0[S/m]、比誘電率εr=7
第1の電極:Al電極
次に、上述のモデルを用いて、電磁界シミュレーション(ANSYS Maxwell)により有機層の電流密度分布を算出した。その結果を図40、図41に示す。図41にて直線L(長さ10nm)で示す部分の積分値は、1.29×10-6A/mであった。
図40、図41中、(1)、(2)、(3)等の符号はそれぞれ、電流密度の大きさ(凡例のグラデーション)に対応する。以下の実施例6-2、比較例6-1、6-2のシミュレーションの結果を示す図においても、(1)、(2)、(3)等の符号は同様に電流密度の大きさ(凡例のグラデーション)に対応する。
[実施例6-1]
まず、電磁界シミュレーションのモデルとして、図38Bに示す構成を有する表示装置を設定した。以下に、各層の設定条件を示す。
第2の電極:MgAg合金電極
有機層:厚み100nm、誘電率ε=4.35×10-6[S/m]、比誘電率εr=3
絶縁層:材料SiN、誘電率ε=0[S/m]、比誘電率εr=7
第1の電極:Al電極
次に、上述のモデルを用いて、電磁界シミュレーション(ANSYS Maxwell)により有機層の電流密度分布を算出した。その結果を図42、図43に示す。図43にて直線L(長さ10nm)で示す部分の積分値は、1.48×10-6A/mであった。
[比較例6-1]
まず、電磁界シミュレーションのモデルとして、図39Aに示す構成を有する表示装置を設定した。以下に、各層の設定条件を示す。
第2の電極:MgAg合金電極
有機層:厚み100nm、誘電率ε=4.35×10-6[S/m]、比誘電率εr=3
第1の電極:Al電極
次に、上述のモデルを用いて、電磁界シミュレーション(ANSYS Maxwell)により有機層の電流密度分布を算出した。その結果を図44に示す。図44にて直線L(長さ10nm)で示す部分の積分値は、1.75×10-6A/mであった。
[比較例6-3]
まず、電磁界シミュレーションのモデルとして、図39Bに示す構成を有する表示装置を設定した。以下に、各層の設定条件を示す。
第2の電極:MgAg合金電極
有機層:厚み100nm、誘電率ε=4.35×10-6[S/m]、比誘電率εr=3
絶縁層:材料SiN、誘電率ε=0[S/m]、比誘電率εr=7
第1の電極:Al電極
次に、上述のモデルを用いて、電磁界シミュレーション(ANSYS Maxwell)により有機層の電流密度分布を算出した。その結果を図45、図46に示す。図46にて直線L(長さ10nm)で示す部分の積分値は、2.50×10-6A/mであった。
実施例6-1、6-2、比較例6-1の電磁界シミュレーションの解析結果から、第1の電極上における有機層の厚みが一定、すなわち有機層の高さが一定であると、第1の電極の周縁部上における電流値を抑制できることがわかる。
以上、本開示の第1~第4の実施形態およびそれらの変形例について具体的に説明したが、本開示は、上述の第1~第4の実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本開示の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、上述の第1~第4の実施形態およびそれらの変形例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値等はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値等を用いてもよい。
また、上述の第1~第4の実施形態およびそれらの変形例の構成、方法、工程、形状、材料および数値等は、本開示の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
また、上述の第1~第4の実施形態およびそれらの変形例に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値または下限値は、他の段階の数値範囲の上限値または下限値に置き換えてもよい。
また、上述の第1~第4の実施形態およびそれらの変形例にて例示した材料は、特に断らない限り、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、本開示は以下の構成を採用することもできる。
(1)
画素毎に設けられた複数の第1の電極と、
前記第1の電極間に設けられると共に前記第1の電極の周縁部を覆う、ケイ素化合物を含む絶縁層と、
前記第1の電極と前記絶縁層の界面に設けられ、第1の酸化ケイ素を含む第1の界面層と、
前記第1の電極および前記絶縁層上に全画素に共通して設けられ、発光層を含む有機層と、
前記有機層上に設けられた第2の電極と
を備え、
前記絶縁層は、前記有機層側の表面部に第2の酸化ケイ素を含む表示装置。
(2)
前記絶縁層は、前記有機層側の表面部に窒化ケイ素をさらに含む(1)に記載の表示装置。
(3)
前記ケイ素化合物が、窒化ケイ素を含み、
前記有機層側の表面部に含まれる第2の酸化ケイ素および窒化ケイ素の総量に対する第2の酸化ケイ素の割合が、80%以上である(2)に記載の表示装置。
(4)
前記絶縁層の組成が、バルクから前記有機層側の表面に向けて連続的に変化している(1)から(3)のいずれかに記載の表示装置。
(5)
前記絶縁層は、
前記ケイ素化合物を含むバルク層と、
前記バルク層と前記有機層の界面に設けられ、前記第2の酸化ケイ素を含む第2の界面層と
を備える(1)から(3)のいずれかに記載の表示装置。
(6)
前記第2の界面層の平均厚みが、10nm以下である(5)に記載の表示装置。
(7)
前記第2の界面層は、2以上の層により構成され、
前記2以上の層のうちの少なくとも1層が、前記第2の酸化ケイ素を含む(5)または(6)に記載の表示装置。
(8)
前記第2の界面層は、
前記第2の酸化ケイ素を含む第1の層と、
前記第1の層上に設けられ、窒化ケイ素および酸窒化ケイ素のうちの少なくとも1種を含む第2の層と
を備える(5)または(6)に記載の表示装置。
(9)
前記第2の界面層と前記バルク層との間に設けられ、フッ化ケイ素を含む中間層をさらに備える(5)から(8)のいずれかに記載の表示装置。
(10)
前記第2の界面層は、前記バルク層の主面および前記バルク層のエッジを覆う(5)から(9)のいずれかに記載の表示装置。
(11)
前記第2の界面層のうち前記バルク層のエッジを覆う部分が、前記第2の界面層のうち前記バルク層の主面を覆う部分とは異なる組成を有する(10)に記載の表示装置。
(12)
前記第2の界面層のうち前記絶縁層のエッジを覆う部分が、正に帯電している(11)に記載の表示装置。
(13)
前記第1の界面層の平均厚みが、15nm未満である(1)から(12)のいずれかに記載の表示装置。
(14)
前記絶縁層は、正に帯電している(1)から(13)のいずれかに記載の表示装置。
(15)
前記ケイ素化合物が、窒化ケイ素を含む(1)から(14)のいずれかに記載の表示装置。
(16)
前記絶縁層が、水素をさらに含み、
X線光電子分光法により前記絶縁層を分析することにより得られる、N-H結合に由来するピーク強度IN-HとSi-H結合に由来するピーク強度ISi-Hとのピーク強度比(IN-H/ISi-H)が、4未満である(15)に記載の表示装置。
(17)
前記第1の電極は、酸化物導電層を含む(1)から(16)のいずれかに記載の表示装置。
(18)
前記有機層は、前記第2電極側の面のうち、前記複数の第1の電極それぞれの周縁部に対応する部分に設けられた複数の凸部を有し、
前記凸部の内側の領域における前記有機層の厚みが、ほぼ一定である(1)から(17)のいずれかに記載の表示装置。
(19)
前記第1の界面層は、前記複数の第1の電極上にそれぞれ設けられた複数の第1の開口を有し、
前記絶縁層は、前記複数の第1の電極上にそれぞれ設けられた複数の第2の開口を有し、
前記絶縁層の開口率は、前記第1の界面層の開口率に比べて高い(18)に記載の表示装置。
(20)
前記第1の界面層は、前記複数の第1の電極上にそれぞれ設けられた複数の第1の開口を有し、
前記絶縁層は、前記複数の第1の電極上にそれぞれ設けられた複数の第2の開口を有し、
前記第1の開口の周縁は、前記第2の開口の周縁の内側に位置している(18)または(19)に記載の表示装置。
(21)
前記第1の界面層は、前記第2の開口の周縁に対して突出した突出部を有し、
前記突出部の厚みは、前記第1の開口から離れるに従って増加する(20)に記載の表示装置。
(22)
前記第1の電極が、インジウム酸化物と錫酸化物を含む(1)から(21)のいずれかに記載の表示装置。
(23)
前記画素は、発光素子で発生した光を共振させる共振器構造を備えている(1)から(22)のいずれかに記載の表示装置。
(24)
(1)から(23)のいずれかに記載された前記表示装置を備える電子機器。
(25)
画素毎に設けられた複数の第1の電極と、
前記第1の電極間に設けられ、ケイ素化合物を含む絶縁層と、
前記第1の電極の側面と前記絶縁層の側面の間に設けられ、第1の酸化ケイ素を含む第1の界面層と、
前記第1の電極および前記絶縁層上に全画素に共通して設けられ、発光層を含む有機層と、
前記有機層上に設けられた第2の電極と
を備え、
前記第1の電極上における前記有機層の厚みが、ほぼ一定である表示装置。
(26)
前記第1の電極上における前記有機層の高さH1、および前記第1の電極の周囲の部分における前記有機層の高さH2が、H1≦H2の関係を満たす(24)に記載の表示装置。
(27)
前記第1の電極の高さh1、前記第1の界面層の高さh2および前記絶縁層の高さh3が、h1≦h2≦h3の関係を満たす(25)または(26)に記載の表示装置。
(28)
前記第1の界面層が、前記第1の電極の周縁部を覆っている(25)から(27)のいずれかに記載の表示装置。
(29)
前記第1の界面層および前記絶縁層が、前記第1の電極の周縁部を覆っている(25)から(27)のいずれかに記載の表示装置。
(30)
前記第1の界面層は、前記複数の第1の電極それぞれに対応して設けられた複数の第1の開口を有し、
前記絶縁層は、前記複数の第1の電極それぞれに対応して設けられた複数の第2の開口を有し、
前記絶縁層の開口率は、前記第1の界面層の開口率に比べて高い(25)から(29)のいずれかに記載の表示装置。
(31)
前記第1の電極が、インジウム酸化物と錫酸化物を含む(25)から(30)のいずれかに記載の表示装置。
(32)
前記絶縁層は、前記有機層側の表面部に第2の酸化ケイ素を含む(25)から(31)のいずれかに記載の表示装置。
(33)
前記絶縁層は、前記複数の第1の電極をそれぞれ取り囲む複数の傾斜面を有している(25)から(32)のいずれかに記載の表示装置。
(34)
前記画素は、発光素子で発生した光を共振させる共振器構造を備えている(25)から(33)のいずれかに記載の表示装置。
(35)
画素毎に設けられた複数の第1の電極と、
前記第1の電極間に設けられた絶縁層と、
前記第1の電極の側面と前記絶縁層の側面の間に設けられた第1の界面層と、
前記第1の電極および前記絶縁層上に全画素に共通して設けられ、発光層を含む有機層と、
前記有機層上に設けられた第2の電極と
を備え、
前記第1の電極上において前記有機層の厚みが、ほぼ一定である表示装置。
(36)
(25)から(35)のいずれかに記載された前記表示装置を備える電子機器。
10、101、102、103、104、105、20A、20B、30A 表示装置
11 基板
12 発光素子
12A、12D 第1の電極
12A1 電極層
12B 有機層
12B1 正孔注入層
12B2 正孔輸送層
12B3 発光層
12B4 電子輸送層
12C 第2の電極
12CA 凸部
12D1 金属層
12D2 酸化物導電層
13、131、132、133、134、23、43 絶縁層
13A、23A、43A バルク層
13A1 フォトレジスト層
13B、13D、13E、23B、43B 第2の界面層
13C 中間層
13D1 第1の層
13D2 第2の層
13H、14H、43H 開口
14、24 第1の界面層
14A 突出部
15 保護層
16 カラーフィルタ
17 充填樹脂層
18 対向基板
23A1 フォトレジスト層
43C 傾斜面
100R、100G、100B サブ画素
110A 表示領域
110B 周辺領域
120 信号線駆動回路
130 走査線駆動回路
120A 信号線
130A 走査線
140 画素駆動回路
310 デジタルスチルカメラ(電子機器)
320 ヘッドマウントディスプレイ(電子機器)
330 テレビジョン装置(電子機器)
400 照明装置

Claims (12)

  1. 画素毎に設けられた複数の第1の電極と、
    前記第1の電極間に設けられると共に前記第1の電極の周縁部を覆う絶縁層と、
    前記第1の電極と前記絶縁層の界面に設けられ、酸化ケイ素を含む第1の界面層と、
    前記第1の電極および前記絶縁層上に全画素に共通して設けられ、発光層を含む有機層と、
    前記有機層上に設けられた第2の電極と
    を備え、
    前記絶縁層は、
    窒化ケイ素を主成分として含むバルク層と、
    前記バルク層と前記有機層の界面に設けられ、酸化ケイ素および窒化ケイ素を含む第2の界面層と
    を備え、
    前記第2の界面層は、前記バルク層の主面および前記バルク層のエッジを覆い、
    前記第2の界面層に含まれる酸化ケイ素および窒化ケイ素の総量に対する酸化ケイ素の割合が、80%以上である表示装置。
  2. 前記第2の界面層の平均厚みが、10nm以下である請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記第2の界面層と前記バルク層との間に設けられ、フッ化ケイ素を含む中間層をさらに備える請求項1に記載の表示装置。
  4. 前記第2の界面層のうち前記バルク層のエッジを覆う部分が、前記第2の界面層のうち前記バルク層の主面を覆う部分とは異なる組成を有する請求項1に記載の表示装置。
  5. 前記第2の界面層のうち前記絶縁層のエッジを覆う部分が、正に帯電している請求項に記載の表示装置。
  6. 前記第1の界面層の平均厚みが、15nm未満である請求項1に記載の表示装置。
  7. 前記絶縁層は、正に帯電している請求項1に記載の表示装置。
  8. 前記絶縁層が、水素をさらに含み、
    X線光電子分光法により前記絶縁層を分析することにより得られる、N-H結合に由来するピーク強度IN-HとSi-H結合に由来するピーク強度ISi-Hとのピーク強度比(IN-H/ISi-H)が、4未満である請求項1に記載の表示装置。
  9. 前記第1の電極は、酸化物導電層を含む請求項1に記載の表示装置。
  10. 前記第1の電極が、インジウム酸化物と錫酸化物を含む請求項1に記載の表示装置。
  11. 前記画素は、発光素子で発生した光を共振させる共振器構造を備えている請求項1に記載の表示装置。
  12. 請求項1に記載された前記表示装置を備える電子機器。
JP2020557838A 2018-11-28 2019-11-28 表示装置および電子機器 Active JP7464335B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018222474 2018-11-28
JP2018222474 2018-11-28
PCT/JP2019/046664 WO2020111202A1 (ja) 2018-11-28 2019-11-28 表示装置および電子機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2020111202A1 JPWO2020111202A1 (ja) 2021-10-07
JP7464335B2 true JP7464335B2 (ja) 2024-04-09

Family

ID=70853984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020557838A Active JP7464335B2 (ja) 2018-11-28 2019-11-28 表示装置および電子機器

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220013593A1 (ja)
JP (1) JP7464335B2 (ja)
KR (1) KR20210095136A (ja)
CN (1) CN113170550A (ja)
DE (1) DE112019005931T5 (ja)
WO (1) WO2020111202A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111651088B (zh) * 2020-06-16 2022-08-05 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 触控显示面板及其制作方法
KR20220030361A (ko) * 2020-08-28 2022-03-11 삼성디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치 및 이의 제조 방법
TW202223862A (zh) * 2020-11-17 2022-06-16 日商索尼集團公司 顯示裝置及電子機器
US20240040844A1 (en) * 2020-12-22 2024-02-01 Sony Group Corporation Display device and electronic device

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002333862A (ja) 2001-02-21 2002-11-22 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置及び電子機器
JP2004127933A (ja) 2002-09-11 2004-04-22 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置およびその作製方法
JP2007242592A (ja) 2006-02-02 2007-09-20 Seiko Epson Corp 発光装置、発光装置の製造方法、露光装置、及び電子機器
JP2010045050A (ja) 2009-11-24 2010-02-25 Dainippon Printing Co Ltd エレクトロルミネッセント素子、及びその製造方法
JP2010182668A (ja) 2009-01-08 2010-08-19 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置及び電子機器
JP2012114073A5 (ja) 2011-06-27 2014-07-17
WO2017051606A1 (ja) 2015-09-24 2017-03-30 ソニー株式会社 表示装置及び発光装置
JP2018063910A (ja) 2016-10-14 2018-04-19 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
WO2018147050A1 (ja) 2017-02-13 2018-08-16 ソニー株式会社 表示装置、および電子機器
WO2018173465A1 (ja) 2017-03-21 2018-09-27 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 発光素子、表示装置、および電子機器
JP2018181578A (ja) 2017-04-12 2018-11-15 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100563046B1 (ko) * 2003-03-06 2006-03-24 삼성에스디아이 주식회사 유기 전계 발광 표시 장치
US20050057154A1 (en) * 2003-07-30 2005-03-17 Optrex Corporation Organic EL display device and method for fabricating the same
US7259110B2 (en) * 2004-04-28 2007-08-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing method of display device and semiconductor device
EP1863324A1 (en) * 2006-06-02 2007-12-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting element and light emitting device
JP2012114073A (ja) * 2010-11-04 2012-06-14 Sony Corp 表示装置、表示装置の製造方法および電子機器
JP5708152B2 (ja) 2011-03-31 2015-04-30 ソニー株式会社 表示装置およびその製造方法
JP6136578B2 (ja) * 2013-05-29 2017-05-31 ソニー株式会社 表示装置および表示装置の製造方法ならびに電子機器
JP2017091946A (ja) * 2015-11-16 2017-05-25 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置および表示装置の製造方法
US11730017B2 (en) * 2018-11-13 2023-08-15 Samsung Display Co., Ltd. Display device and method of fabricating the same

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002333862A (ja) 2001-02-21 2002-11-22 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置及び電子機器
JP2004127933A (ja) 2002-09-11 2004-04-22 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置およびその作製方法
JP2007242592A (ja) 2006-02-02 2007-09-20 Seiko Epson Corp 発光装置、発光装置の製造方法、露光装置、及び電子機器
JP2010182668A (ja) 2009-01-08 2010-08-19 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置及び電子機器
JP2010045050A (ja) 2009-11-24 2010-02-25 Dainippon Printing Co Ltd エレクトロルミネッセント素子、及びその製造方法
JP2012114073A5 (ja) 2011-06-27 2014-07-17
WO2017051606A1 (ja) 2015-09-24 2017-03-30 ソニー株式会社 表示装置及び発光装置
JP2018063910A (ja) 2016-10-14 2018-04-19 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
WO2018147050A1 (ja) 2017-02-13 2018-08-16 ソニー株式会社 表示装置、および電子機器
WO2018173465A1 (ja) 2017-03-21 2018-09-27 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 発光素子、表示装置、および電子機器
JP2018181578A (ja) 2017-04-12 2018-11-15 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20220013593A1 (en) 2022-01-13
CN113170550A (zh) 2021-07-23
DE112019005931T5 (de) 2021-08-12
JPWO2020111202A1 (ja) 2021-10-07
WO2020111202A1 (ja) 2020-06-04
KR20210095136A (ko) 2021-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7464335B2 (ja) 表示装置および電子機器
US8164253B2 (en) Optically-functional film and method of manufacturing the same, display and method of manufacturing the same
KR101386766B1 (ko) 표시 장치 및 그 제조 방법
KR101454752B1 (ko) 유기발광다이오드표시장치 및 그 제조 방법
US20210399264A1 (en) Display device
KR20150011868A (ko) 유기발광다이오드소자 및 이의 제조방법
CN116114005A (zh) 显示设备、制造显示设备的方法及使用显示设备的电子装置
JP7459886B2 (ja) 発光素子、表示装置及び電子機器
US11539028B2 (en) Organic electroluminescence device including multi-layered protective layer
US20230422561A1 (en) Flexible Display Device and Method of Manufacturing the Same
US20230309359A1 (en) Display device, light-emitting device, and electronic apparatus
WO2022009803A1 (ja) 表示装置、発光装置および電子機器
US20240032392A1 (en) Display device and electronic device
WO2021246127A1 (ja) 表示装置および電子機器
US8927970B2 (en) Organic electroluminescence device and method for manufacturing the same
US20230413609A1 (en) Display device and electronic device
WO2021201026A1 (ja) 表示装置および電子機器
US11315981B2 (en) Light-emitting device, and electronic apparatus
US20230320173A1 (en) Display device, light-emitting device and electronic apparatus
US20240040844A1 (en) Display device and electronic device
KR20150033406A (ko) 유기전계 발광소자 및 이의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221017

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230606

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230804

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230926

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231226

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20240109

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240227

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240326

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7464335

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150