KR20210009313A - 표시 장치, 표시 장치의 제조 방법, 및, 전자 기기 - Google Patents

표시 장치, 표시 장치의 제조 방법, 및, 전자 기기 Download PDF

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KR20210009313A
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cathode electrode
film
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reflective film
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토모요시 이치카와
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소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤
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Abstract

표시 장치에서는, 화소의 발광색마다 반사막과 반투과 반사막이 다른 거리로 배치되어 있고, 반사막과 반투과 반사막 사이에, 발광층을 포함하는 유기층과 투명한 캐소드 전극이 적층되어 있고, 반투과 반사막은, 캐소드 전극 위에 형성되어 있고, 캐소드 전극의 막두께는, 발광색마다 다르도록 형성되어 있다.

Description

표시 장치, 표시 장치의 제조 방법, 및, 전자 기기
본 개시는, 표시 장치, 표시 장치의 제조 방법, 및, 전자 기기에 관한 것이다.
근래, 액정 표시 장치를 대신하는 표시 장치로서, 유기 재료의 일렉트로 루미네선스(Electro Luminescence: EL)를 사용한 유기 EL 표시 장치가 주목받고 있다. 그리고, 유기 EL 표시 장치는, 모니터 등의 직시형 디스플레이 외에, 몇 미크론 정도의 미세한 화소 피치가 요구되는 초소형 디스플레이에도 적용되어 있다.
유기 EL 표시 장치에는, 컬러 표시를 실현하는 방식으로서, 예를 들면, 적색 발광, 녹색 발광, 청색 발광이라는 여러 색의 유기 EL 재료층을, 마스크를 사용하여 화소마다 형성하는 방식이 있다. 또한, 상술한 방식과는 별도로, 백색 발광의 유기 EL 재료층을 모든 화소에 공통으로 형성함과 함께 화소마다 컬러 필터를 배치하는 방식이 있다. 이 방법은, 유기 EL 재료층의 형성에 위치 결정이 불필요하다는 이점을 구비하고 있다. 그렇지만, 백색 발광의 유기 EL 재료층과 컬러 필터를 조합시키는 방식에서는, 백색광을 컬러 필터에서 색 분해하기 때문에 발광 효율은 저하된다. 이 때문에, 공진 효과에 의해 특정한 파장의 광을 강조하는 공진기 구조를 형성하고, 발광 효율이나 색 재현성의 향상을 도모하는 기술이 알려져 있다.
공진 효과에 의해 특정한 파장의 광을 강조하기 위해서는, 반사막과 반투과 반사막 사이의 광학적 거리를, 파장에 따라 조정할 필요가 있다. 특허 문헌 1에는, 상부 전극으로서의 투명 전극 위에 광로 길이 조정층을 마련하고 그 위에 반투과 반사막을 형성하는 기술이 개시되어 있다.
특허 문헌 1 : 특개2009-272150호 공보
상부 전극으로서의 투명 전극 위에 광로 길이 조정층을 마련하고 그 위에 반투과 반사막을 형성하는 구성에서는, 통상, 광로 길이 조정층을 지극히 얇은 층으로서 형성할 필요가 있다. 이 때문에, 고정밀도로 막두께를 제어하는 것이 어렵고, 제조하기 어려운 문제가 있다.
따라서 본 개시의 목적은, 광로 길이 조정층을 사용하는 일 없이, 공진기 구조의 광학적 거리를 고정밀도로 설정하는 것이 가능한 구조의 표시 장치, 이러한 표시 장치를 구비한 전자 기기, 및, 이러한 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 개시에 관한 표시 장치는,
화소의 발광색마다 반사막과 반투과 반사막이 다른 거리로 배치되고,
반사막과 반투과 반사막 사이에, 발광층을 포함하는 유기층과 투명한 캐소드 전극이 적층되어 있고,
반투과 반사막은, 캐소드 전극의 위에 형성되어 있고,
캐소드 전극의 막두께는, 발광색마다 다르도록 형성되어 있는,
표시 장치이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 개시에 관한 표시 장치의 제조 방법은,
화소의 발광색마다 반사막과 반투과 반사막이 다른 거리로 배치되고, 반사막과 반투과 반사막 사이에, 발광층을 포함하는 유기층과 투명한 캐소드 전극이 적층되어 있고, 반투과 반사막은, 캐소드 전극 위에 형성되어 있고, 캐소드 전극의 막두께는, 발광색마다 다르도록 형성되어 있는 표시 장치의 제조 방법으로서,
유기층 위를 포함하는 전면에 캐소드 전극을 형성하는 공정과,
캐소드 전극의 막두께를, 발광색마다 다르도록 가공하는 공정을 갖는,
표시 장치의 제조 방법이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 개시에 관한 전자 기기는,
화소의 발광색마다 반사막과 반투과 반사막이 다른 거리로 배치되고,
반사막과 반투과 반사막 사이에, 발광층을 포함하는 유기층과 투명한 캐소드 전극이 적층되어 있고,
반투과 반사막은, 캐소드 전극 위에 형성되어 있고,
캐소드 전극의 막두께는, 발광색마다 다르도록 형성되어 있는,
표시 장치를 갖는 전자 기기이다.
도 1은, 본 개시의 제1의 실시 형태에 관한 표시 장치의 모식적인 평면도.
도 2는, 제1의 실시 형태에 관한 표시 장치의 모식적인 일부 단면도.
도 3A 및 도 3B는, 제1의 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 모식적인 일부 단면도.
도 4는, 도 3B에 이어, 제1의 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 모식적인 일부 단면도.
도 5는, 도 4에 이어, 제1의 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 모식적인 일부 단면도.
도 6은, 도 5에 이어, 제1의 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 모식적인 일부 단면도.
도 7은, 도 6에 이어, 제1의 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 모식적인 일부 단면도.
도 8은, 도 7에 이어, 제1의 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 모식적인 일부 단면도.
도 9는, 도 8에 이어, 제1의 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 모식적인 일부 단면도.
도 10은, 제2의 실시 형태에 관한 표시 장치의 모식적인 일부 단면도.
도 11은, 도 10에 이어, 제2의 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 모식적인 일부 단면도.
도 12는, 도 11에 이어, 제2의 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 모식적인 일부 단면도.
도 13은, 제3의 실시 형태에 관한 표시 장치의 모식적인 일부 단면도.
도 14는, 제4의 실시 형태에 관한 표시 장치의 모식적인 일부 단면도.
도 15는, 제4의 실시 형태에 관한 표시 장치의 모식적인 일부 단면도.
도 16은, 도 15에 이어, 제2의 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 모식적인 일부 단면도.
도 17은, 렌즈 교환식 일안 리플렉스 타입의 디지털 스틸 카메라의 외관도로서, 도 17A는 정면도, 도 17B는 배면도.
도 18은, 헤드 마운트 디스플레이의 외관도.
도 19는, 시스루 헤드 마운트 디스플레이의 외관도.
이하, 도면을 참조하여, 실시 형태에 의거하여 본 개시를 설명한다. 본 개시는 실시 형태로 한정되지 않고, 실시 형태에서의 여러 가지 수치나 재료는 예시이다. 이하의 설명에서, 동일 요소 또는 동일 기능을 갖는 요소에는 동일 부호를 사용하는 것으로 하고, 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 설명은, 이하의 순서로 행한다.
1. 본 개시의 표시 장치, 표시 장치의 제조 방법, 및, 전자 기기, 전반에 관한 설명
2. 제1의 실시 형태
3. 제2의 실시 형태
4. 제3의 실시 형태
5. 제4의 실시 형태
6. 전자 기기의 설명, 기타
[본 개시의 표시 장치, 표시 장치의 제조 방법, 및, 전자 기기, 전반에 관한 설명]
본 개시에 관한 표시 장치, 본 개시에 관한 전자 기기에 사용되는 표시 장치, 및, 본 개시에 관한 표시 장치의 제조 방법에 의해 얻어지는 표시 장치(이하, 단지, 이들을 「본 개시의 표시 장치」라고 부르는 경우가 있다.)에서, 반사막은, 애노드 전극의 기능을 갖는 구성으로 할 수 있다.
반사막은, 예를 들면, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금, 백금(Pt), 금(Au), 크롬(Cr), 텅스텐(W) 등의 광반사 재료를 사용하여 형성할 수 있다. 반사막의 두께는, 예를 들어 100∼300 나노 미터의 범위로 설정되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 반사막과 애노드 전극을 별개로 형성하는 경우, 애노드 전극은, 인듐 주석 산화물(ITO)이나 인듐 아연 산화물(IZO) 등의 투명 도전 재료를 사용하여 형성할 수 있다. 이 경우, 애노드 전극은, 반사막과 유기층 사이에 배치하면 된다.
상술한 각종의 바람직한 구성을 포함하는 본 개시의 표시 장치에서, 캐소드 전극은, 인듐 주석 산화물(ITO)이나 인듐 아연 산화물(IZO) 등의 투명 도전 재료를 사용하여 형성할 수 있는데, 그 중에서, 인듐 아연 산화물(IZO)을 사용하여 형성하는 것이 바람직하다. 캐소드 전극은, 예를 들어 스퍼터링법 등의 성막 방법에 의해 형성할 수 있다.
인듐 아연 산화물(IZO)의 성막 온도는, 인듐 주석 산화물(ITO)의 성막 온도보다도 낮다. 캐소드 전극은 유기층 위에 성막되기 때문에, 유기층에 주는 영향을 고려하면, 캐소드 전극의 성막 온도를 낮게 할 수 있는 인듐 아연 산화물(IZO)을 선택하는 것이 바람직하다.
상술한 각종의 바람직한 구성을 포함하는 본 개시의 표시 장치에서, 캐소드 전극은 각 화소에 공통되는 전극으로서 형성되어 있고, 반사막에 대응하는 캐소드 전극의 부분에는 오목부가 마련되어 있는 구성으로 할 수 있다. 이 경우에 있어서, 오목부의 깊이는 발광색마다 다른 구성으로 할 수 있다. 또한, 본 개시의 표시 장치의 제조 방법에서는, 반사막에 대응하는 캐소드 전극의 부분에 오목부를 형성함에 의해, 캐소드 전극의 막두께를 발광색마다 다르도록 가공하는 구성으로 할 수 있다. 이 경우, 드라이 에칭 기술을 사용하여 캐소드 전극을 가공하는 것이 바람직하다.
상술한 각종의 바람직한 구성을 포함하는 본 개시의 표시 장치에서, 반사막과 반투과 반사막 사이의 광학적 거리는, 캐소드 전극의 막두께가 발광색마다 다르도록 형성되어 있는 것에 의해, 화소의 표시색에 따른 광학적 거리가 되도록 설정되어 있는 구성으로 할 수 있다. 이 경우에 있어서, 반투과 반사막 및 반사막에서 생기는 반사광의 위상 시프트를 부호 Φ, 반사막과 반투과 반사막 사이의 광학적 거리를 부호 L, 화소로부터 취출하는 광의 스펙트럼의 피크 파장을 부호 λ로 나타낼 때, 광학적 거리 L은,
2L/λ+Φ/2π=m(m은 정수)
의 조건을 충족시키는 구성으로 할 수 있다.
상술한 각종의 바람직한 구성을 포함하는 본 개시의 표시 장치에서, 반투과 반사막은, 광투과성, 광반사성이 양호한 금속재료에 의해 형성할 수 있고, 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg)이라는 금속이나 그들 합금을 예시할 수 있다. 광투과성이나 광반사성의 관점에서는, 반투과 반사막은 은 또는 은을 포함하는 합금으로 이루어지는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 반투과 반사막의 두께는, 예를 들어 5∼40 나노 미터의 범위로 설정된다.
상술한 각종의 바람직한 구성을 포함하는 본 개시의 표시 장치에서, 발광층은 각 화소에 걸쳐서 공통으로 형성되어 있는 구성으로 할 수 있다. 이 경우에 있어서, 발광층은, 백색광을 발광하는 구성으로 할 수 있다.
이 구성에서, 유기층은, 공통의 연속막으로서, 반사막 위를 포함하는 전면에 마련된다. 유기층은, 전압이 인가됨에 의해 발광한다. 유기층은, 예를 들면, 반사막 측에서, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 및, 전자 주입층을 차례로 적층한 구조에서 구성할 수 있다. 유기층을 구성하는 정공 수송 재료, 정공 수송 재료, 전자 수송 재료, 유기 발광 재료는 특히 한정하는 것이 아니고, 주지의 재료를 사용할 수 있다.
유기층은, 복수의 발광층을 전하 발생층 또는 중간 전극을 통하여 접속한, 이른바 탠덤형 구조로 구성되어 있어도 좋다. 예를 들면, 적색 발광, 녹색 발광, 청색 발광의 발광층을 적층함에 의해, 또는, 황색 발광, 청색 발광의 발광층을 적층함에 의해, 백색으로 발광하는 발광층을 구성할 수 있다.
또는, 발광층은 화소마다 형성되어 있는 구성으로 할 수 있다. 이 경우에 있어서, 발광층은, 화소의 발광색에 따른 색의 광을 발광하는 구성으로 할 수 있다. 이 경우에 있어서도, 유기층을 구성하는 각 층 중, 발광층 이외의 층은, 공통의 연속막으로서, 반사막 위를 포함하는 전면에 마련할 수 있다.
컬러 표시의 구성으로 하는 경우에는, 하나의 화소는 복수의 부화소로 이루어지는 구성, 구체적으로는, 하나의 화소는, 적색 표시 부화소, 녹색 표시 부화소, 및, 청색 표시 부화소의 3개의 부화소로 이루어지는 구성으로 할 수 있다. 나아가서는, 이들 3종의 부화소에 또한 1종류 또는 여러 종류의 부화소를 더한 한 쌍(예를 들면, 휘도 향상을 위해 백색광을 발광하는 부화소를 더한 한 쌍, 색 재현 범위를 확대하기 위해 보색을 발광하는 부화소를 더한 한 쌍, 색 재현 범위를 확대하기 위해 옐로우를 발광하는 부화소를 더한 한 쌍, 색 재현 범위를 확대하기 위해 옐로우 및 시안을 발광하는 부화소를 더한 한 쌍)으로 구성할 수도 있다.
표시 장치의 화소(픽셀)의 값으로서, VGA(640, 480), S-VGA(800, 600), XGA(1024, 768), APRC(1152, 900), S-XGA(1280, 1024), U-XGA(1600, 1200), HD-TV(1920, 1080), Q-XGA(2048, 1536) 외에, (1920, 1035), (720, 480), (1280, 960) 등, 화상 표시용 해상도의 몇 개를 예시할 수 있는데, 이들 값에 한정하는 것은 아니다.
표시 장치에 사용되는 절연막 등은, 공지의 무기 재료나 유기 재료로부터 적절히 선택한 재료를 사용하여 형성할 수 있고, 예를 들면, 진공 증착법이나 스퍼터링법에 예시되는 물리적 기상 성장법(PVD법), 각종의 화학적 기상 성장법(CVD법) 등의 주지의 성막 방법으로 형성할 수 있다. 또한, 이들을 패터닝하는 경우에는, 에칭법이나 리프트 오프법 등의 주지의 패터닝법의 조합에 의해 행할 수 있다.
본 개시에 관한 표시 장치에서, 발광부의 발광을 제어하는 구동 회로 등의 구성은 특히 한정하는 것은 아니다. 발광부는, 예를 들면, 회로 기판 위의 어떤 평면 내에 형성되고, 예를 들면, 층간 절연층을 통하여, 발광부를 구동하는 구동 회로의 상방에 배치되어 있는 구성으로 할 수 있다. 구동 회로를 구성하는 트랜지스터의 구성은, 특히 한정하는 것은 아니다. p 채널형의 전계 효과 트랜지스터라도 좋고, n 채널형의 전계 효과 트랜지스터라도 좋다.
회로 기판의 구성 재료로서, 반도체 재료, 글라스 재료, 또는, 플라스틱 재료를 예시할 수 있다. 구동 회로를 반도체 기판에 형성된 트랜지스터에 의해 구성하는 경우, 예를 들어 실리콘으로 이루어지는 반도체 기판에 웰 영역을 마련하고, 웰 내에 트랜지스터를 형성하는 구성으로 하면 된다. 한편, 구동 회로를 박막 트랜지스터 등에 의해 구성하는 경우는, 글라스 재료나 플라스틱 재료로 이루어지는 기판을 사용하여 그 위에 반도체 박막을 형성하고 구동 회로를 형성할 수 있다. 각종의 배선은, 주지의 구성이나 구조로 할 수 있다.
본 명세서에서의 각종의 식에 나타내는 조건은, 식이 수학적으로 엄밀하게 성립되는 경우 외에, 식이 실질적으로 성립되는 경우에도 충족된다. 식의 성립에 관하여, 표시 소자나 표시장 패널 등의 설계상 또는 제조상 생기는 여러 가지 편차의 존재는 허용된다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 도면은 모식적인 것이다. 예를 들면, 후술하는 도 2는 표시 장치의 단면 구조를 도시하지만, 폭, 높이, 두께 등의 비율을 도시하는 것은 아니다.
[제1의 실시 형태]
제1의 실시 형태는, 본 개시의 제1의 양태에 관한, 표시 장치, 표시 장치의 제조 방법, 및, 전자 기기에 관한 것이다.
도 1은, 본 개시의 제1의 실시 형태에 관한 표시 장치의 모식적인 평면도이다. 표시 장치(1)는, 발광부(ELP)와 발광부(ELP)를 구동하는 구동 회로를 포함하는 화소(10)가, 행방향(도 1에서 X 방향)으로 늘어나는 주사선(SCL)과 열방향(도 1에서 Y 방향)으로 늘어나는 데이터선(DTL)에 접속된 상태에서 2차원 매트릭스 형상으로 배열하여 형성되어 있는 표시 영역(11), 급전선(PS1)에 전압을 공급하는 전원부(100), 주사선(SCL)에 주사 신호를 공급하는 주사부(101), 데이터선(DTL)에 신호 전압을 공급하는 데이터 드라이버(102)를 구비하고 있다. 또한, 도시의 사정상, 도 1에서는, 하나의 화소(10), 보다 구체적으로는, 후술하는 제 q, p번째의 화소(10)에 관한 결선 관계를 도시하였다.
표시 장치(1)는, 또한, 모든 화소(10)에 공통으로 접속되는 공통 급전선(PS2)을 구비하고 있다. 급전선(PS1)에는, 전원부(100)로부터 소정의 구동 전압이 공급되고, 공통 급전선(PS2)에는, 공통의 전압(예를 들어 접지 전위)이 공급된다.
도 1에서는 도시되어 있지 않지만, 표시 영역(11)에는, 행방향으로 Q개, 열방향으로 P개, 합계 Q×P개의 화소(표시 소자)(10)가, 2차원 매트릭스 형상으로 배열되어 있다. 표시 영역에서의 화소(10)의 행 수는 P이고, 각 행을 구성하는 화소(10)의 수는 Q이다.
또한, 주사선(SCL) 및 급전선(PS1)의 갯수는 각각 P개이다. 제 p행째(단, p=1, 2…, P)의 화소(10)는, 제 p번째의 주사선(SCLp), 제 p번째의 급전선(PS1p) 에 접속되어 있고, 하나의 표시 소자행을 구성한다. 또한, 도 1에서는, 주사선(SCLp) 및 급전선(PS1p)만이 도시되어 있다.
또한, 데이터선(DTL)의 갯수는 Q개이다. 제 q열째(단, q=1, 2…, Q)의 화소(10)는, 제 q번째의 데이터선(DTLq)에 접속되어 있다. 또한, 도 1에서는, 데이터선(DTLq)만이 도시되어 있다.
표시 장치(1)는, 예를 들어 컬러 표시의 표시 장치이다. 하나의 화소(10)는, 하나의 서브 화소를 구성한다. 주사부(101)로부터의 주사 신호에 의해, 표시 장치(1)는 행 단위로 선 순차 주사된다. 제 p행, 제 q열째에 위치하는 화소(10)를, 이하, 제 q, p번째의 화소(10) 또는 제 q, p번째의 화소(10)라고 부른다.
표시 장치(1)에서는, 제 p행째에 배열된 Q개의 화소(10)가 동시에 구동된다. 환언하면, 행방향을 따라서 배치된 Q개의 화소(10)에서는, 그 발광/비발광의 타이밍은, 그들이 속하는 행 단위로 제어된다. 표시 장치(1)의 표시 프레임 레이트를 FR(회/초)로 나타내면, 표시 장치(1)를 행 단위로 선 순차 주사할 때의 1행 당의 주사 기간(이른바 수평 주사 기간)은, (1/FR)×(1/P)초 미만이다.
화소(10)는, 발광부(ELP)와 이것을 구동하는 구동 회로로 이루어진다. 발광부(ELP)는 유기 일렉트로 루미네선스 발광부로 이루어진다. 구동 회로는, 기록 트랜지스터(TRW), 및, 구동 트랜지스터(TRD), 및, 용량부(C1)로 구성되어 있다. 구동 트랜지스터(TRD)를 통하여 발광부(ELP)에 전류가 흐르면, 발광부(ELP)는 발광한다. 각 트랜지스터는, p채널형의 전계 효과 트랜지스터로 구성되어 있다.
화소(10)에서, 구동 트랜지스터(TRD)의 한편의 소스/드레인 영역은, 용량부(C1) 의 일단과 급전선(PS1)에 접속되어 있고, 타방의 소스/드레인 영역은, 발광부(ELP)의 일단(구체적으로는, 애노드 전극)에 접속되어 있다. 구동 트랜지스터(TRD)의 게이트 전극은, 기록 트랜지스터(TRW)의 타방의 소스/드레인 영역에 접속되고, 또한, 용량부(C1)의 타단에 접속되어 있다.
또한, 기록 트랜지스터(TRW)에서, 한편의 소스/드레인 영역은, 데이터선(DTL)에 접속되어 있고, 게이트 전극은, 주사선(SCL)에 접속되어 있다.
발광부(ELP)의 타단(구체적으로는, 캐소드 전극)은, 공통 급전선(PS2)에 접속되어 있다. 공통 급전선(PS2)에는 소정의 캐소드 전압(VCat)이 공급된다. 또한, 발광부(ELP)의 용량을 부호(CEL)로 나타낸다.
화소(10)의 구동의 개요에 관하여 설명한다. 데이터 드라이버(102)로부터 데이터선(DTL)에, 표시해야 할 화상의 휘도에 따른 전압이 공급된 상태에서, 주사부(101)로부터의 주사 신호에 의해 기록 트랜지스터(TRW)가 도통 상태가 되면, 용량부(C1)에 표시해야 할 화상의 휘도에 따른 전압이 기록된다. 기록 트랜지스터(TRW)가 비도통 상태가 된 후, 용량부(C1)에 유지된 전압에 따라서 구동 트랜지스터(TRD)에 전류가 흐름에 의해 발광부(ELP)가 발광한다.
또한, 본 개시에서, 화소(10)의 발광을 제어하는 구동 회로의 구성은 특히 한정하는 것은 아니다. 따라서, 도 1에 도시하는 구성은 한 예에 지나지 않고, 본 실시 형태에 관한 표시 장치에서는 여러 가지 구성을 취할 수 있다.
이어서, 표시 장치(1)의 상세한 구조에 관하여 설명한다.
도 2는, 제1의 실시 형태에 관한 표시 장치의 모식적인 일부 단면도이다.
표시 장치(1)에서, 반사막(31)은, 애노드 전극의 기능을 갖는다. 이하, 반사막(31)을 반사막(애노드 전극)(31)이라고 기재하는 경우가 있다. 화소(10)의 발광색마다 반사막(31)과 반투과 반사막(60)이 다른 거리로 배치되어 있다. 반사막(31)과 반투과 반사막(60) 사이에, 발광층을 포함하는 유기층(40)과 투명한 캐소드 전극(50)이 적층되어 있다. 반투과 반사막(60)은, 캐소드 전극(50) 위에 형성되어 있고, 캐소드 전극(50)의 막두께는, 발광색마다 다르도록 형성되어 있다.
발광부(ELP)는, 반사막(31)과 유기층(40)과 캐소드 전극(50)이 적층되어서 구성되어 있다. 또한, 적색을 발광하는 발광부를 부호(ELPR), 녹색을 발광하는 발광부를 부호(ELPG), 청색을 발광하는 발광부를 부호(ELPB)로 나타냈다.
반사막(애노드 전극)(31)은 발광부(ELP)마다 마련되어 있음과 함께, 인접하는 반사막(31) 사이에는 화소간 절연막으로서의 격벽부(32)가 형성되어 있다. 그리고, 반사막(31) 위와 격벽부(32) 위를 포함하는 전면(全面)에, 유기층(40)과 캐소드 전극(50)이 적층되어 있다. 또한, 캐소드 전극(50) 위에 반투과 반사막(60)이 마련되고, 그 위에, 보호막(70)이 배치되어 있다.
반사막(31)은, 층간 절연막(27) 위에 형성되어 있다. 반사막(31)의 광반사면과 반투과 반사막(60) 사이(도면에서 화살표로 나타내는 부분)가 공진기 구조를 형성한다.
캐소드 전극(50)은 각 화소(10)에 공통되는 전극으로서 형성되어 있다. 그리고, 반사막(애노드 전극)(31)에 대응하는 캐소드 전극(50)의 부분에는 오목부가 마련되어 있다. 오목부의 깊이는 발광색마다 다르다.
반사막(31)과 반투과 반사막(60) 사이의 광학적 거리는, 이들 오목부가 마련됨으로써 캐소드 전극(50)의 막두께가 발광색마다 다르도록 형성되어 있는 것에 의해, 화소(10)의 표시색에 따른 광학적 거리가 되도록 설정되어 있다. 반사막(31) 및 반투과 반사막(60)에서 생기는 반사광의 위상 시프트를 부호 Φ, 반사막(31)과 반투과 반사막(60) 사이의 광학적 거리를 부호 L, 화소(10)로부터 취출하는 광의 스펙트럼의 피크 파장을 부호 λ 로 나타낼 때, 광학적 거리 L은,
2L/λ+Φ/2π=m(m은 정수)
의 조건을 충족시키도록 설정되어 있다.
이하, 도 2를 참조하여, 각종 구성 요소에 관하여 상세하게 설명한다.
회로 기판(20)은, 기재(21), 기재(21) 위에 형성된 게이트 전극(22). 게이트 전극(22) 위를 포함하는 전면을 덮도록 형성된 게이트 절연막(23), 반도체 재료층(24), 반도체 재료층(24) 위를 포함하는 전면을 덮도록 형성된 층간 절연막(25), 반도체 재료층(24)에 형성된 트랜지스터의 소스/드레인 영역에 접속된 소스/드레인 전극(26), 소스/드레인 전극(26) 위를 포함하는 전면을 덮도록 형성된 평탄화막(27)으로 이루어진다.
회로 기판(20)은, 상술한 트랜지스터 등에 의해 구성된, 화소(10)을 구동하기 위한 구동 회로를 구비하고 있다. 그리고, 반사막(애노드 전극)(31)과 구동 회로는 전기적으로 접속되어 있다. 보다 구체적으로는, 반사막(애노드 전극)(31)은, 콘택트 플러그(28)를 통하여, 반도체 재료층(24)에 형성된 트랜지스터의 소스/드레인 전극(26)에 접속되어 있다. 콘택트 플러그(28)는, 예를 들면, 구리(Cu)나 구리합금 등의 금속재료로 이루어지고, 평탄화막(27)에 마련된 개구부 내에 형성되어 있다.
기재(21)는, 예를 들면, 글라스 재료, 반도체 재료, 또는, 플라스틱 재료 등으로 구성할 수 있다. 이 기재(21) 위에, 발광부(ELP)의 발광을 제어하는 박막 트랜지스터를 포함하는 구동 회로가 형성되어 있다.
구동 회로를 구성하는 각종 트랜지스터의 게이트 전극(22)은, 예를 들면, 알루미늄(Al) 등의 금속, 또는 폴리실리콘 등을 사용하여 형성할 수 있다. 게이트 절연막(23)은, 게이트 전극(22)을 덮도록 기재(21)의 전면에 마련된다. 게이트 절연막(23)은, 예를 들면, 실리콘 산화물(SiOx)이나 실리콘 질화물(SiNx) 등을 사용하여 형성할 수 있다.
반도체 재료층(24)은, 예를 들면, 비정질 실리콘, 다결정 실리콘, 또는 산화물 반도체 등을 사용하여, 게이트 절연막(23) 위에 형성할 수 있다. 또한, 반도체 재료층(24)의 일부 영역은, 불순물이 도프되고, 소스/드레인 영역을 형성한다. 또한, 한편의 소스/드레인 영역과 타방의 소스/드레인 영역 사이에 위치하고, 또한, 게이트 전극(22)의 상방에 위치하는 반도체 재료층(24)의 영역은, 채널 영역을 형성한다. 이들에 의해, 기재(21) 위에, 보텀 게이트형의 박막 트랜지스터가 마련된다. 또한, 도 2에서는, 소스/드레인 영역이나 채널 영역의 표시는 생략되어 있다.
층간 절연막(25)은, 반도체 재료층(24) 위에 마련된다. 층간 절연막(25)은, 예를 들면, 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 또는 실리콘산 질화물(SiOxNy) 등으로 형성되어 있다. 소스/드레인 전극(26)은, 층간 절연막(25)에 마련된 콘택트 홀을 통하여 반도체 재료층(24)에 접속되어 있다. 소스/드레인 전극(26)은, 예를 들어 알루미늄(Al)이라는 금속으로 형성되어 있다.
평탄화막(27)은, 구동 회로 등을 피복하고 평탄화하기 위해 형성된다. 평탄화막(27)은, 예를 들면, 폴리이미드계 수지, 아크릴계 수지, 또는 노볼락계 수지 등의 유기 절연막, 또는 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 또는 실리콘산 질화물(SiOxNy) 등의 무기 절연막을 사용하여 형성할 수 있다.
콘택트 플러그(28)는, 예를 들면, 구리(Cu)나 구리합금 등의 금속재료로 이루어지고, 평탄화막(27)에 마련된 개구부 내에 형성되어 있다. 반사막(애노드 전극)(31)과 구동 트랜지스터의 소스/드레인 전극(26)은, 콘택트 플러그(28)에 의해, 전기적으로 접속되어 있다.
반사막(31)은, 평탄화막(27) 위에 형성되어 있다. 반사막(31)은, 알루미늄(Al) 등의 광반사 재료로 구성되어 있다. 반사막의 두께는, 예를 들어 100∼300 나노 미터의 범위로 설정되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 경우에 따라서는, 투명 도전 재료와 상술한 광반사 재료가 적층되어 구성되어 있어도 좋다.
유기층(40)은, 반사막(31) 위와 격벽부(32) 위를 포함하는 전면에 형성되어 있다. 유기층(40)의 발광층은 각 화소(10)에 걸쳐서 공통으로 형성되어 있고, 백색광을 발광한다.
구체적으로는, 유기층(40)은, 유기 재료로 이루어지는 홀 주입층, 홀 수송층, 적색 발광층, 발광 분리층, 청색 발광층, 녹색 발광층, 전자 수송층이 순차적으로 적층된 구조로 할 수 있다. 또는, 유기층(40)은, 홀 주입층, 홀 수송층, 청색 발광층, 전자 수송층, 전하 발생층, 홀 주입층, 홀 수송층, 황색 발광층, 전자 수송층이 하층으로부터 순차적으로 적층된 구조로 할 수도 있다. 또한, 유기층(40)은 다층 구조이지만, 도면에서는 한 층으로서 도시하였다.
투명한 캐소드 전극(50)은, 유기층(40) 위를 포함하는 전면에 형성되어 있다. 캐소드 전극(50)은, 광투과성이 양호하고 일 함수가 작은 재료로 구성되어 있다. 여기서는, 캐소드 전극은 인듐 아연 산화물(IZO)로 이루어진다고 설명한다. 캐소드 전극의 두께는, 화소색에 따른 공진 조건을 충족시키는 막두께로 설정되어 있고, 예를 들면, 10∼200 나노 미터의 범위로 설정된다.
반투과 반사막(60)은, 마이크로 캐비티 효과를 높이기 위한 것으로서, 캐소드 전극(50) 위에 형성되어 있다. 여기서는, 반투과 반사막(60)은 은 또는 은을 포함하는 합금으로 이루어진다고 설명한다. 반투과 반사막(60)의 두께는, 예를 들어 5∼40 나노 미터의 범위로 설정된다.
보호막(70)은, 반투과 반사막(60) 위를 포함하는 전면에 형성되어 있다. 보호막(70)은, 유기층(40)으로의 수분의 침입을 방지하기 위한 것으로서, 투수성이 낮은 재료를 사용하여 두께 1∼8 마이크로 미터 정도로 형성된다. 보호막(70)의 재료로서는, 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx), 알루미늄 산화물(AlOx), 티탄 산화물(TiOx), 또는 이들의 조합이 사용된다.
또한, 보호막(70) 위에, 또한, 컬러 필터 등이 형성된 대향 기판이 배치되어도 좋다. 대향 기판은, 보호막(70) 위에, 자외선 경화 수지나 열경화성 수지 등을 사용하여 첩합시킴에 의해 배치할 수 있다.
이상, 표시 장치(1)의 상세한 구조에 관하여 설명하였다. 상기의 표시 장치(1)는, 다음과 같이 제조할 수 있다.
계속해서, 상기의 표시 장치(1)의 제조 방법에 관하여 설명한다. 표시 장치(1)의 제조 방법은,
유기층 위를 포함하는 전면에 캐소드 전극을 형성하는 공정과,
캐소드 전극의 막두께를, 발광색마다 다르도록 가공하는 공정,
을 갖는다. 후술하는 다른 실시 형태에서도 마찬가지이다.
도 3 내지 도 9는, 제1의 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 모식적인 일부 단면도이다.
이하, 이들 도면을 참조하여, 표시 장치(1)의 제조 방법에 관하여 상세하게 설명한다.
[공정-100](도 3A 참조)
우선, 구동 회로가 형성된 회로 기판(20)을 준비한다. 기재(21)를 준비하고, 기재(21) 위에 소정의 성막 및 패터닝 프로세스를 거침에 의해, 박막 트랜지스터를 포함하는 구동 회로를 형성한다. 이어서, 구동 회로 위의 전면에 평탄화막(27)을 스핀 코트법, 슬릿 코트법, 스퍼터링법, CVD법 등에 의해 형성한다. 이어서, 평탄화막(27)에 개구부를 형성한 후, 개구부에 콘택트 플러그(28)를 형성하고, 이어서, 반사막(31)을 형성함에 의해, 도 3A에 도시하는 회로 기판(20)을 얻을 수 있다.
[공정-110](도 3B 참조)
이어서, 반사막(31)과 반사막(31) 사이에, 화소간 절연막으로서의 격벽부(32)를 형성한다. 반사막(31)을 포함하는 전면에 실리콘산 질화물 등의 무기 절연막을 스퍼터링법 또는 CVD법 등에 의해 성막한다. 이어서, 성막한 무기 절연막을 리소그래피법 및 드라이 에칭법에 의해 소정의 오목 구조가 되도록 화소 개구부를 패터닝함에 의해, 격벽부(32)를 형성할 수 있다. 그 후, 반사막(31) 위를 포함하는 전면에, 예를 들면, 홀 주입층, 홀 수송층, 적색 발광층, 발광 분리층, 청색 발광층, 녹색 발광층, 전자 수송층을 순차적으로 성막하고, 백색으로 발광하는 유기층(40)을 형성한다.
[공정-120](도 4 참조)
이어서, 유기층(40) 위의 전면에, 캐소드 전극(50)을 형성한다. 예를 들면, 스퍼터링법에 의해 인듐 아연 산화물(IZO)로 이루어지는 막을 전면에 걸쳐서 형성함에 의해, 캐소드 전극(50)을 얻을 수 있다.
[공정-130](도 5, 도 6, 도 7 참조)
이어서, 발광색에 맞춰서 캐소드 전극(50)의 막두께를 조정한다. 우선, 발광색이 청색인 화소(10)에 대응한 개구를 갖는 마스크를 캐소드 전극(50) 위에 형성하고, 드라이 에칭을 행하여 캐소드 전극(50)에 오목부(OPB)를 형성한다(도 5 참조). 이어서, 발광색이 녹색인 화소(10)에 대응한 개구를 갖는 마스크를 캐소드 전극(50) 위에 형성하고, 드라이 에칭을 행하여 캐소드 전극(50)에 오목부(OPG)를 형성한다(도 6 참조). 그 후, 발광색이 적색인 화소(10)에 대응한 개구를 갖는 마스크를 캐소드 전극(50) 위에 형성하고, 드라이 에칭을 행하여 캐소드 전극(50)에 오목부(OPR)를 형성한다(도 7 참조). 오목부의 깊이는, OPB>OPG>OPR 의 관계에 있다.
[공정-140](도 8 참조)
이어서, 캐소드 전극(50) 위의 전면에, 반투과 반사막(60)을 형성한다. 반투과 반사막(60)은, 예를 들어 증착법을 사용하여 형성할 수 있다.
[공정-150](도 9 참조)
그 후, 반투과 반사막(60) 위의 전면에, 예를 들어 CVD법을 사용하여 보호막(70)을 형성한다. 이어서, 필요에 따라 대향 기판 등을 첩합시킨다. 이상의 공정에 의해 표시 장치(1)를 얻을 수 있다.
도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 반사막(31)과 반투과 반사막(60) 사이에 공진기 구조가 형성된다. 이 부분의 거리는, 유기층(40) 및 캐소드 전극(50)의 두께에 의해 규정된다. 이들은, 그것들을 형성하는 프로세스상, 고정밀도의 제어가 가능하다. 따라서 공진기 구조의 광학적 거리를 고정밀도로 설정할 수 있기 때문에, 공진기 구조의 편차에 기인하는 발광 효율이나 발광색의 편차를 억제할 수 있다.
그리고, 두껍게 형성한 캐소드 전극(50)에 오목부을 마련함에 의해 막두께를 조정할 수 있기 때문에, 광로 길이 조정층을 지극히 얇은 층으로서 형성하는 성막 프로세스를 필요로 하지 않는다. 따라서, 제조성이 뛰어나다는 이점을 구비하고 있다.
[제2의 실시 형태]
제2의 실시 형태는, 제1의 실시 형태의 변형이다. 제1의 실시 형태에 대해, 캐소드 전극이 조성이 다른 층의 적층 구조인 점이, 주로 상위하다.
도 10은, 제2의 실시 형태에 관한 표시 장치의 모식적인 일부 단면도이다. 또한, 제2의 실시 형태에 관한 표시 장치의 모식적인 평면도는, 도 1에서, 표시 장치(1)를 표시 장치(2)라고 바꾸어 읽으면 된다.
표시 장치(2)에서는, 캐소드 전극(250)의 구성이, 표시 장치(1)와 상위하다.
캐소드 전극(250)은, 유기층(40) 측에서, 제1층(250A), 제2층(250B), 제3층(250C), 제4층(250D)의 4 층으로 구성되어 있다. 이들은, 예를 들어 인듐 주석 산화물(ITO)로 이루어지는 층이지만, 스퍼터링법 등으로 성막할 때에, 성막 조건을 달리 함에 의해, 에찬트(etchant)에 대한 선택성이 상위하도록 형성되어 있다.
제1의 실시 형태와 마찬가지로, 캐소드 전극(250)은 각 화소(10)에 공통되는 전극으로서 형성되어 있다. 그리고, 반사막(애노드 전극)(31)에 대응하는 캐소드 전극(250)의 부분에는 오목부가 마련되어 있다. 오목부의 깊이는 발광색마다 다르다. 보다 구체적으로는, 적색의 발광색의 화소(10)에 대응한 오목부는, 제3층(250C)을 스톱층으로 하도록 형성되고, 녹색의 발광색의 화소(10)에 대응한 오목부는, 제2층(250B)을 스톱층으로 하도록 형성되고, 청색의 발광색의 화소(10)에 대응한 오목부는, 제1층(250A)을 스톱층으로 하도록 형성되어 있다.
캐소드 전극(250)을 구성하는 각 층의 두께는, 상술한 오목부를 형성함에 의해, 반사막(31)과 반투과 반사막(60) 사이의 광학적 거리가, 화소(10)의 표시색에 따른 광학적 거리가 되도록 설정되어 있다.
이상, 표시 장치(2)의 상세한 구조에 관하여 설명하였다. 상기의 표시 장치(2)는, 다음과 같이 제조할 수 있다.
도 11 및 도 12는, 제2의 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 모식적인 일부 단면도이다.
[공정-200]
우선, 상술한 [공정-100]과 [공정-110]에서 설명한 것과 동일한 공정을 행하고, 회로 기판(20) 위에, 격벽부(32)와 유기층(40)을 형성한다(도 3B 참조).
[공정-210](도 11 참조)
이어서, 유기층(40) 위의 전면에, 캐소드 전극(250)을 형성한다. 예를 들면, 성막 조건을 달리 하고, 스퍼터링법에 의해 인듐 아연 산화물(IZO)로 이루어지는 층을 적층하여, 제1층(250A), 제2층(250B), 제3층(250C), 제4층(250D)로 이루어지는 캐소드 전극(250)을 형성한다.
[공정-220](도 12 참조)
이어서, 발광색에 맞춰서 캐소드 전극(250)의 막두께를 조정한다. 우선, 발광색이 청색인 화소(10)에 대응한 개구를 갖는 마스크를 캐소드 전극(250) 위에 형성하고, 드라이 에칭을 행하여 캐소드 전극(250)에 오목부(OPB)를 형성한다. 이어서, 발광색이 녹색인 화소(10)에 대응한 개구를 갖는 마스크를 캐소드 전극(250) 위에 형성하고, 드라이 에칭을 행하여 캐소드 전극(250)에 오목부(OPG)를 형성한다. 그 후, 발광색이 적색인 화소(10)에 대응한 개구를 갖는 마스크를 캐소드 전극(250) 위에 형성하고, 드라이 에칭을 행하여 캐소드 전극(50)에 오목부(OPR)를 형성한다. 오목부의 깊이는, OPB>OPG>OPR의 관계에 있다.
[공정-230]
그 후, 상술한 [공정-140]과 [공정-150]에서 설명한 것과 동일한 공정을 행한다. 이상의 공정에 의해 표시 장치(2)를 얻을 수 있다.
반사막(31)과 반투과 반사막(60) 사이의 거리는, 유기층(40), 및, 캐소드 전극(250)을 구성하는 각 층의 두께에 의해 규정된다. 이들은, 그것들을 형성하는 프로세스상, 고정밀도의 제어가 가능하다. 따라서 공진기 구조의 광학적 거리를 고정밀도로 설정할 수 있기 때문에, 공진기 구조의 편차에 기인하는 발광 효율이나 발광색의 편차를 억제할 수 있다.
[제3의 실시 형태]
제3의 실시 형태도, 제1의 실시 형태의 변형이다. 제1의 실시 형태에 대해, 발광층은 화소마다 형성되어 있고, 또한, 발광층은 화소의 발광색에 따른 색의 광을 발광하는 점이, 주로 상위하다.
도 13은, 제3의 실시 형태에 관한 표시 장치의 모식적인 일부 단면도이다. 또한, 제3의 실시 형태에 관한 표시 장치의 모식적인 평면도는, 도 1에서, 표시 장치(1)를 표시 장치(3)라고 바꾸어 읽으면 된다.
표시 장치(3)에서도, 유기층(340)은, 유기 재료로 이루어지는 홀 주입층, 홀 수송층, 적색 발광층, 청색 발광층, 녹색 발광층, 전자 수송층이라는 층을 구비한다. 홀 주입층, 홀 수송층, 및, 전자 수송층이라는, 발광층 이외의 층은, 제1의 실시 형태와 마찬가지로, 공통의 연속막으로서, 반사막 위를 포함하는 전면에 마련되어 있다. 이에 대해, 적색 발광층, 녹색 발광층, 청색 발광층은, 화소(10)의 발광색에 따라 화소마다 형성되어 있다. 도 13에서, 부호 341R은 적색 발광층, 부호 341G은 녹색 발광층, 부호 341B은 청색 발광층을 나타낸다.
이 구성에 따르면, 분류 도색은 발광층뿐이고, 다른 기능층은 공통층이기 때문에, 위치 맞춤은 비교적 용이해진다. 또한, 발광층이 화소(10)에 따른 색으로 발광하기 때문에, 색 순도나 휘도의 향상을 도모할 수 있다는 이점을 구비하고 있다.
이상, 표시 장치(3)의 상세한 구조에 관하여 설명하였다. 상기의 표시 장치(3)는, 발광층을 화소마다 분류 도색한다는 점이 상위하는 것 외에, 제1의 실시 형태에서 설명한 제조 방법과 동일한 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.
[제4의 실시 형태]
제4의 실시 형태도, 제1의 실시 형태의 변형이다. 제1의 실시 형태에 대해, 일부의 화소에 관하여 오목부의 형성을 생략할 수 있다는 점이 상위하다.
도 14는, 제4의 실시 형태에 관한 표시 장치의 모식적인 일부 단면도이다. 또한, 제4의 실시 형태에 관한 표시 장치의 모식적인 평면도는, 도 1에서, 표시 장치(1)를 표시 장치(4)라고 바꾸어 읽으면 된다.
표시 장치(4)에서도, 캐소드 전극(450)은 각 화소(10)에 공통되는 전극으로서 형성되어 있다. 그리고, 반사막(애노드 전극)(31)에 대응하는 캐소드 전극(50)의 부분에는 오목부가 마련되어 있다. 단, 캐소드 전극(450)은, 제1의 실시 형태와는 다르고, 오목부를 형성하지 않는 상태에서, 적색에 적합한 공진 상태를 얻을 수 있는 두께로 형성되어 있다. 이 때문에, 캐소드 전극(450)의 오목부는, 녹색 표시의 화소(10)와, 청색 표시의 화소(10)에만 대응하여 형성되어 있다.
이상, 표시 장치(4)의 상세한 구조에 관하여 설명하였다. 상기의 표시 장치(4)는, 다음과 같이 제조할 수 있다.
도 15 및 도 16은, 제4의 실시 형태에 관한 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 모식적인 일부 단면도이다.
[공정-400]
우선, 상술한 [공정-100]과 [공정-110]에서 설명한 것과 동일한 공정을 행하고, 회로 기판(20) 위에, 격벽부(32)와 유기층(40)을 형성한다(도 3B 참조).
[공정-410](도 15 참조)
이어서, 유기층(40) 위의 전면에, 캐소드 전극(450)을 형성한다. 상술한 바와 같이, 캐소드 전극(450)은, 적색에 적합한 공진 상태를 얻을 수 있는 두께로 형성한다.
[공정-420](도 16 참조)
이어서, 발광색에 맞춰서 캐소드 전극(450)의 막두께를 조정한다. 우선, 발광색이 청색인 화소(10)에 대응한 개구를 갖는 마스크를 캐소드 전극(450) 위에 형성하고, 드라이 에칭을 행하여 캐소드 전극(250)에 오목부(OPB)를 형성한다. 이어서, 발광색이 녹색인 화소(10)에 대응한 개구를 갖는 마스크를 캐소드 전극(450) 위에 형성하고, 드라이 에칭을 행하여 캐소드 전극(250)에 오목부(OPG)를 형성한다.
[공정-430]
그 후, 상술한 [공정-140]과 [공정-150]에서 설명한 것과 동일한 공정을 행한다. 이상의 공정에 의해 표시 장치(4)를 얻을 수 있다.
제4의 실시 형태에서는, 제1의 실시 형태에서 설명한 이점을 구비함과 함께, 또한, 캐소드 전극의 가공 공정을 삭감할 수 있다. 따라서, 제조성에 의해 뛰어난 이점을 구비하고 있다.
이상 설명한 본 개시에 관한 각종의 표시 장치에 의하면, 반사막과 반투과 반사막 사이에, 발광층을 포함하는 유기층과 투명한 캐소드 전극이 적층되어 있고, 반투과 반사막은, 캐소드 전극의 위에 형성되어 있고, 캐소드 전극의 막두께는, 발광색마다 다르도록 형성되어 있다. 이와 같이, 캐소드 전극의 막두께를 적절히 설정함에 의해, 공진기 구조의 광학적 거리를 고정밀도로 설정할 수 있다.
[전자 기기]
이상 설명한 본 개시의 표시 장치는, 전자 기기에 입력된 영상 신호, 또는, 전자 기기 내에서 생성한 영상 신호를, 화상 또는 영상으로서 표시하는 모든 분야의 전자 기기의 표시부(표시 장치)로서 사용할 수 있다. 한 예로서, 예를 들면, 텔레비전 세트, 디지털 스틸 카메라, 노트형 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화기 등의 휴대 단말 장치, 비디오 카메라, 헤드 마운트 디스플레이(두부 장착형 디스플레이) 등의 표시부로서 사용할 수 있다.
본 개시의 표시 장치는, 봉지된 구성의 모듈 형상인 것도 포함한다. 한 예로서, 화소 어레이부에 투명한 글라스 등의 대향부가 첩합되어서 형성된 표시 모듈이 해당된다. 또한, 표시 모듈에는, 외부에서 화소 어레이부로의 신호 등을 입출력하기 위한 회로부나 플렉시블 프린트 서킷(FPC) 등이 마련되어 있어도 좋다. 이하에, 본 개시의 표시 장치를 사용하는 전자 기기의 구체례로서, 디지털 스틸 카메라 및 헤드 마운트 디스플레이를 예시한다. 단, 여기서 예시하는 구체례는 한 예에 지나지 않고, 이것에 한정되는 것은 아니다.
(구체례 1)
도 17은, 렌즈 교환식 일안 리플렉스 타입의 디지털 스틸 카메라의 외관도이고, 도 17A에 그 정면도를 도시하고, 도 17B에 그 배면도를 도시한다. 렌즈 교환식 일안 리플렉스 타입의 디지털 스틸 카메라는, 예를 들면, 카메라 본체부(카메라 바디)(411)의 정면 우측에 교환식의 촬영 렌즈 유닛(교환 렌즈)(412)을 갖고, 정면 좌측에 촬영자가 파지하기 위한 그립부(413)를 가지고 있다.
그리고, 카메라 본체부(411)의 배면 개략 중앙에는 모니터(414)가 마련되어 있다. 모니터(414)의 상부에는, 뷰파인더(접안창(接眼窓))(415)가 마련되어 있다. 촬영자는, 뷰파인더(415)를 들여다 봄에 의해, 촬영 렌즈 유닛(412)으로부터 유도된 피사체의 광상을 시인하여 구도 결정을 행하는 것이 가능하다.
상기의 구성의 렌즈 교환식 일안 리플렉스 타입의 디지털 스틸 카메라에서, 그 뷰파인더(415)로서 본 개시의 표시 장치를 사용할 수 있다. 즉, 본 예에 관한 렌즈 교환식 일안 리플렉스 타입의 디지털 스틸 카메라는, 그 뷰파인더(415)로서 본 개시의 표시 장치를 사용함에 의해 제작된다.
(구체례 2)
도 18은, 헤드 마운트 디스플레이의 외관도이다. 헤드 마운트 디스플레이는, 예를 들면, 안경형의 표시부(511)의 양측에, 사용자의 두부에 장착하기 위한 귀걸이부(512)를 가지고 있다. 이 헤드 마운트 디스플레이에서, 그 표시부(511)로서 본 개시의 표시 장치를 사용할 수 있다. 즉, 본 예에 관한 헤드 마운트 디스플레이는, 그 표시부(511)로서 본 개시의 표시 장치를 사용함에 의해 제작된다.
(구체례 3)
도 19는, 시스루 헤드 마운트 디스플레이의 외관도이다. 시스루 헤드 마운트 디스플레이(611)는, 본체부(612), 암(613) 및 경통(614)으로 구성된다.
본체부(612)는, 암(613) 및 안경(600)과 접속된다. 구체적으로는, 본체부(612)의 긴 변 방향의 단부는 암(613)과 결합되고, 본체부(612)의 측면의 한 측은 접속부재를 통하여 안경(600)과 연결된다. 또한, 본체부(612)는, 직접적으로 인체의 두부에 장착되어도 좋다.
본체부(612)는, 시스루 헤드 마운트 디스플레이(611)의 동작을 제어하기 위한 제어 기판이나, 표시부를 내장한다. 암(613)은, 본체부(612)와 경통(614)을 접속시키고, 경통(614)을 지지한다. 구체적으로는, 암(613)은, 본체부(612)의 단부 및 경통(614)의 단부와 각각 결합되고, 경통(614)을 고정한다. 또한, 암(613)은, 본체부(612)로부터 경통(614)에 제공되는 화상에 관한 데이터를 통신하기 위한 신호선을 내장한다.
경통(614)은, 본체부(612)로부터 암(613)을 경유하여 제공되는 화상광을, 접안 렌즈를 통하여, 시스루 헤드 마운트 디스플레이(611)를 장착하는 유저의 눈을 향하여 투사한다. 이 시스루 헤드 마운트 디스플레이(611)에서, 본체부(612)의 표시부에, 본 개시의 표시 장치를 사용할 수 있다.
[기타]
또한, 본 개시의 기술은 이하와 같은 구성도 취할 수 있다.
[A1]
화소의 발광색마다 반사막과 반투과 반사막이 다른 거리로 배치되고,
반사막과 반투과 반사막 사이에, 발광층을 포함하는 유기층과 투명한 캐소드 전극이 적층되어 있고,
반투과 반사막은, 캐소드 전극 위에 형성되어 있고,
캐소드 전극의 막두께는, 발광색마다 다르도록 형성되어 있는,
표시 장치.
[A2]
반사막은 애노드 전극의 기능을 갖는,
상기 [A1]에 기재된 표시 장치.
[A3]
캐소드 전극은 인듐 아연 산화물(IZO)로 이루어지는,
상기 [A1] 또는 [A2]에 기재된 표시 장치.
[A4]
캐소드 전극은 각 화소에 공통되는 전극으로서 형성되어 있고,
반사막에 대응하는 캐소드 전극의 부분에는 오목부가 마련되어 있는,
상기 [A1] 내지 [A3]의 어느 하나에 기재된 표시 장치.
[A5]
오목부의 깊이는 발광색마다 다른,
상기 [A4]에 기재된 표시 장치.
[A6]
반사막과 반투과 반사막 사이의 광학적 거리는, 캐소드 전극의 막두께가 발광색마다 다르도록 형성되어 있는 것에 의해, 화소의 표시색에 따른 광학적 거리가 되도록 설정되어 있는,
상기 [A1] 내지 [A5]의 어느 하나에 기재된 표시 장치.
[A7]
반투과 반사막 및 반사막에서 생기는 반사광의 위상 시프트를 부호 Φ, 반사막과 반투과 반사막 사이의 광학적 거리를 부호 L, 화소로부터 취출하는 광의 스펙트럼의 피크 파장을 부호 λ 로 나타낼 때, 광학적 거리 L은,
2L/λ+Φ/2π=m(m은 정수)
의 조건을 충족시키는,
상기 [A6]에 기재된 표시 장치.
[A8]
반투과 반사막은 은 또는 은을 포함하는 합금으로 이루어지는,
상기 [A1] 내지 [A7]의 어느 하나에 기재된 표시 장치.
[A9]
발광층은 각 화소에 걸쳐서 공통으로 형성되어 있는,
상기 [A1] 내지 [A8]의 어느 하나에 기재된 표시 장치.
[A10]
발광층은, 백색광을 발광하는,
상기 [A9]에 기재된 표시 장치.
[A11]
발광층은 화소마다 형성되어 있는,
상기 [A1] 내지 [A8]의 어느 하나에 기재된 표시 장치.
[A12]
발광층은, 화소의 발광색에 따른 색의 광을 발광하는,
상기 [A11]에 기재된 표시 장치.
[B1]
화소의 발광색마다 반사막과 반투과 반사막이 다른 거리로 배치되고, 반사막과 반투과 반사막 사이에, 발광층을 포함하는 유기층과 투명한 캐소드 전극이 적층되어 있고, 반투과 반사막은, 캐소드 전극 위에 형성되어 있고, 캐소드 전극의 막두께는, 발광색마다 다르도록 형성되어 있는 표시 장치의 제조 방법으로서,
유기층 위를 포함하는 전면에 캐소드 전극을 형성하는 공정과,
캐소드 전극의 막두께를, 발광색마다 다르도록 가공하는 공정,
을 갖는,
표시 장치의 제조 방법.
[B2]
반사막에 대응하는 캐소드 전극의 부분에 오목부를 형성함에 의해, 캐소드 전극의 막두께를 발광색마다 다르도록 가공하는,
상기 [B1]에 기재된 표시 장치의 제조 방법.
[B3]
반사막은 애노드 전극의 기능을 갖는,
상기 [B1] 또는 [B2]에 기재된 표시 장치의 제조 방법.
[B4]
캐소드 전극은 인듐 아연 산화물(IZO)로 이루어지는,
상기 [B1] 내지 [B4]의 어느 하나에 기재된 표시 장치의 제조 방법.
[B5]
캐소드 전극은 각 화소에 공통되는 전극으로서 형성되어 있고,
반사막에 대응하는 캐소드 전극의 부분에는 오목부가 마련되어 있는,
상기 [B1] 내지 [B5]의 어느 하나에 기재된 표시 장치의 제조 방법.
[B6]
오목부의 깊이는 발광색마다 다른,
상기 [B5]에 기재된 표시 장치의 제조 방법.
[B7]
반사막과 반투과 반사막 사이의 광학적 거리는, 캐소드 전극의 막두께가 발광색마다 다르도록 형성되어 있는 것에 의해, 화소의 표시색에 따른 광학적 거리가 되도록 설정되어 있는,
상기 [B1] 내지 [B6]의 어느 하나에 기재된 표시 장치의 제조 방법.
[B8]
반투과 반사막 및 반사막에서 생기는 반사광의 위상 시프트를 부호 Φ, 반사막과 반투과 반사막 사이의 광학적 거리를 부호 L, 화소로부터 취출하는 광의 스펙트럼의 피크 파장을 부호 λ 로 나타낼 때, 광학적 거리 L은,
2L/λ+Φ/2π=m(m은 정수)
의 조건을 충족시키는,
상기 [B7]에 기재된 표시 장치의 제조 방법.
[B9]
반투과 반사막은 은 또는 은을 포함하는 합금으로 이루어지는,
상기 [B1] 내지 [B8]의 어느 하나에 기재된 표시 장치의 제조 방법.
[B10]
발광층은 각 화소에 걸쳐서 공통으로 형성되어 있는,
상기 [B1] 내지 [B9]의 어느 하나에 기재된 표시 장치의 제조 방법.
[B11]
발광층은, 백색광을 발광하는,
상기 [B10]에 기재된 표시 장치의 제조 방법.
[B12]
발광층은 화소마다 형성되어 있는,
상기 [B1] 내지 [B9]의 어느 하나에 기재된 표시 장치의 제조 방법.
[B13]
발광층은, 화소의 발광색에 따른 색의 광을 발광하는,
상기 [B12]에 기재된 표시 장치의 제조 방법.
[C1]
화소의 발광색마다 반사막과 반투과 반사막이 다른 거리로 배치되고,
반사막과 반투과 반사막 사이에, 발광층을 포함하는 유기층과 투명한 캐소드 전극이 적층되어 있고,
반투과 반사막은, 캐소드 전극 위에 형성되어 있고,
캐소드 전극의 막두께는, 발광색마다 다르도록 형성되어 있는,
표시 장치를 갖는 전자 기기.
[C2]
반사막은 애노드 전극의 기능을 갖는,
상기 [C1]에 기재된 전자 기기.
[C3]
캐소드 전극은 인듐 아연 산화물(IZO)로 이루어지는,
상기 [C1] 또는 [C2]에 기재된 전자 기기.
[C4]
캐소드 전극은 각 화소에 공통되는 전극으로서 형성되어 있고,
반사막에 대응하는 캐소드 전극의 부분에는 오목부가 마련되어 있는,
상기 [C1] 내지 [C3]의 어느 하나에 기재된 전자 기기.
[C5]
오목부의 깊이는 발광색마다 다른,
상기 [C4]에 기재된 전자 기기.
[C6]
반사막과 반투과 반사막 사이의 광학적 거리는, 캐소드 전극의 막두께가 발광색마다 다르도록 형성되어 있는 것에 의해, 화소의 표시색에 따른 광학적 거리가 되도록 설정되어 있는,
상기 [C1] 내지 [C5]의 어느 하나에 기재된 전자 기기.
[C7]
반투과 반사막 및 반사막에서 생기는 반사광의 위상 시프트를 부호 Φ, 반사막과 반투과 반사막 사이의 광학적 거리를 부호 L, 화소로부터 취출하는 광의 스펙트럼의 피크 파장을 부호 λ 로 나타낼 때, 광학적 거리 L은,
2L/λ+Φ/2π=m(m은 정수)
의 조건을 충족시키는,
상기 [C6]에 기재된 전자 기기.
[C8]
반투과 반사막은 은 또는 은을 포함하는 합금으로 이루어지는,
상기 [C1] 내지 [C7]의 어느 하나에 기재된 전자 기기.
[C9]
발광층은 각 화소에 걸쳐서 공통으로 형성되어 있는,
상기 [C1] 내지 [C8]의 어느 하나에 기재된 전자 기기.
[C10]
발광층은, 백색광을 발광하는,
상기 [C9]에 기재된 전자 기기.
[C11]
발광층은 화소마다 형성되어 있는,
상기 [C1] 내지 [C8]의 어느 하나에 기재된 전자 기기.
[C12]
발광층은, 화소의 발광색에 따른 색의 광을 발광하는,
상기 [C11]에 기재된 전자 기기.
1, 2, 3, 4 : 표시 장치
10 : 화소
11 : 표시 영역
20 : 회로 기판
21 : 기재
22 : 게이트 전극
23 : 게이트 절연막
24 : 반도체 재료층
25 : 평탄화막
26 : 소스/드레인 전극
27 : 평탄화막
28 : 콘택트 플러그
31 : 반사막(애노드 전극)
32 : 격벽부
40 : 유기층
341R : 적색 발광층
341G : 녹색 발광층
341B : 청색 발광층
50, 250, 450 : 캐소드 전극
250A : 제1층
250B : 제2층
250C : 제3층
250D : 제4층
60 : 반투과 반사막
70 : 보호막
100 : 전원부
101 : 주사부
102 : 데이터 드라이버
411 : 카메라 본체부
412 : 촬영 렌즈 유닛
413 : 그립부
414 : 모니터
415 : 뷰파인더
511 : 안경형의 표시부
512 : 귀걸이부
600 : 안경(아이 웨어)
611 : 시스루 헤드 마운트 디스플레이
612 : 본체부
613 : 암
614 : 경통

Claims (15)

  1. 화소의 발광색마다 반사막과 반투과 반사막이 다른 거리로 배치되고,
    반사막과 반투과 반사막 사이에, 발광층을 포함하는 유기층과 투명한 캐소드 전극이 적층되어 있고,
    반투과 반사막은, 캐소드 전극 위에 형성되어 있고,
    캐소드 전극의 막두께는, 발광색마다 다르도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    반사막은 애노드 전극의 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    캐소드 전극은 인듐 아연 산화물(IZO)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    캐소드 전극은 각 화소에 공통되는 전극으로서 형성되어 있고,
    반사막에 대응하는 캐소드 전극의 부분에는 오목부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    오목부의 깊이는 발광색마다 다른 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    반사막과 반투과 반사막 사이의 광학적 거리는, 캐소드 전극의 막두께가 발광색마다 다르도록 형성되어 있는 것에 의해, 화소의 표시색에 따른 광학적 거리가 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    반투과 반사막 및 반사막에서 생기는 반사광의 위상 시프트를 부호 Φ, 반사막과 반투과 반사막 사이의 광학적 거리를 부호 L, 화소로부터 취출하는 광의 스펙트럼의 피크 파장을 부호 λ로 나타낼 때, 광학적 거리 L은,
    2L/λ+Φ/2π=m(m은 정수)
    의 조건을 충족시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    반투과 반사막은 은 또는 은을 포함하는 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    발광층은 각 화소에 걸쳐서 공통으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    발광층은, 백색광을 발광하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    발광층은 화소마다 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    발광층은, 화소의 발광색에 따른 색의 광을 발광하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 화소의 발광색마다 반사막과 반투과 반사막이 다른 거리로 배치되고, 반사막과 반투과 반사막 사이에, 발광층을 포함하는 유기층과 투명한 캐소드 전극이 적층되어 있고, 반투과 반사막은, 캐소드 전극 위에 형성되어 있고, 캐소드 전극의 막두께는, 발광색마다 다르도록 형성되어 있는 표시 장치의 제조 방법으로서,
    유기층 위를 포함하는 전면에 캐소드 전극을 형성하는 공정과,
    캐소드 전극의 막두께를, 발광색마다 다르도록 가공하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    반사막에 대응하는 캐소드 전극의 부분에 오목부를 형성함에 의해, 캐소드 전극의 막두께를 발광색마다 다르도록 가공하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  15. 화소의 발광색마다 반사막과 반투과 반사막이 다른 거리로 배치되고,
    반사막과 반투과 반사막 사이에, 발광층을 포함하는 유기층과 투명한 캐소드 전극이 적층되어 있고,
    반투과 반사막은, 캐소드 전극 위에 형성되어 있고,
    캐소드 전극의 막두께는, 발광색마다 다르도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치를 갖는 전자 기기.
KR1020207032266A 2018-05-15 2019-05-07 표시 장치, 표시 장치의 제조 방법, 및, 전자 기기 KR20210009313A (ko)

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JP2018093780 2018-05-15
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