KR20230065378A - 표시 장치 및 전자 기기 - Google Patents

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KR20230065378A
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다이키 나카무라
유스케 니시도
사토시 세오
도시키 사사키
료헤이 야마오카
아키히로 가이타
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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

표시 패널은 복수의 발광 소자를 포함한다. 제 1 발광 소자로부터 방출되는 광은 CIE 1931 색도 좌표 x가 0.680보다 크고 0.720 이하이고, CIE 1931 색도 좌표 y가 0.260 이상 0.320 이하이다. 제 2 발광 소자로부터 방출되는 광은 CIE 1931 색도 좌표 x가 0.130 이상 0.250 이하이고, CIE 1931 색도 좌표 y가 0.710보다 크고 0.810 이하이다. 제 3 발광 소자로부터 방출되는 광은 CIE 1931 색도 좌표 x가 0.120 이상 0.170 이하이고, CIE 1931 색도 좌표 y가 0.020 이상 0.060 미만이다.

Description

표시 장치 및 전자 기기{DISPLAY DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE}
본 발명의 일 형태는 표시 장치, 전자 기기, 및 이들의 제작 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 일 형태는 상술한 기술분야에 한정되지 않는다. 본 발명의 일 형태의 기술분야의 예에는, 반도체 장치, 표시 장치, 발광 장치, 전자 기기, 조명 장치, 입력 장치(예를 들어 터치 센서), 입출력 장치(예를 들어 터치 패널), 이들의 구동 방법, 및 이들의 제작 방법이 포함된다.
근년에 들어, 더 큰 표시 장치가 요구되고 있다. 큰 표시 장치의 사용예에는 가정용 텔레비전 장치(텔레비전 또는 텔레비전 수신기라고도 함), 디지털 사이니지(digital signage), 및 PID(public information display)가 포함된다. 표시 장치의 표시 영역이 커지면 한 번에 더 많은 정보를 제공할 수 있다. 또한, 표시 영역이 커지면 더 눈에 띄기 때문에, 예를 들어 광고의 효과가 높아질 것으로 기대된다.
일렉트로루미네선스를 이용한 발광 소자(EL 소자라고도 함)는 박형화 및 경량화의 용이성, 입력 신호에 대한 고속 응답성, 및 직류 저전압 전원 구동 등의 특징을 갖기 때문에, 표시 장치에 EL 소자를 응용하는 것이 제안되고 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에는 유기 EL 소자를 포함하는 플렉시블 발광 장치가 개시(開示)되어 있다.
일본 공개특허공보 특개2014-197522호
본 발명의 일 형태의 과제는 표시 장치의 크기를 늘리는 것이다. 본 발명의 일 형태의 다른 과제는 이음매가 인식되기 어려운 넓은 표시 영역을 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 형태의 다른 과제는 색 영역이 넓은 화상을 표시할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 형태의 다른 과제는 표시 장치의 표시 불균일 또는 휘도 불균일을 억제하는 것이다. 본 발명의 일 형태의 다른 과제는 표시 장치의 두께 또는 무게를 줄이는 것이다. 본 발명의 일 형태의 다른 과제는 곡면을 따라 화상을 표시할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 형태의 다른 과제는 일람성이 높은 표시 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 형태의 다른 과제는 신규 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한 이들 과제의 기재는 다른 과제의 존재를 방해하지 않는다. 본 발명의 일 형태에서 상기 과제를 모두 달성할 필요는 없다. 명세서, 도면, 및 청구항의 기재로부터 다른 과제를 추출할 수 있다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치는 제 1 표시 패널 및 제 2 표시 패널을 포함한다. 제 1 표시 패널은 제 1 표시 영역을 포함한다. 제 2 표시 패널은 제 2 표시 영역 및 가시광을 투과시키는 영역을 포함한다. 제 2 표시 영역은 가시광을 투과시키는 영역과 인접한다. 제 1 표시 영역은 가시광을 투과시키는 영역과 중첩되는 부분을 포함한다. 제 1 표시 패널은 제 1 발광 소자, 제 2 발광 소자, 및 제 3 발광 소자를 포함한다. 제 1 발광 소자로부터 방출되는 광은, CIE 1931 색도 좌표 x가 0.680보다 크고 0.720 이하이고, CIE 1931 색도 좌표 y가 0.260 이상 0.320 이하이다. 제 2 발광 소자로부터 방출되는 광은, CIE 1931 색도 좌표 x가 0.130 이상 0.250 이하이고, CIE 1931 색도 좌표 y가 0.710보다 크고 0.810 이하이다. 제 3 발광 소자로부터 방출되는 광은, CIE 1931 색도 좌표 x가 0.120 이상 0.170 이하이고, CIE 1931 색도 좌표 y가 0.020 이상 0.060 미만이다. 또는, 제 1 발광 소자는, CIE 1931 색도 좌표 x가 0.680보다 크고 0.720 이하이고, CIE 1931 색도 좌표 y가 0.260 이상 0.320 이하인 광을 방출한다. 제 2 발광 소자는, CIE 1931 색도 좌표 x가 0.130 이상 0.250 이하이고, CIE 1931 색도 좌표 y가 0.710보다 크고 0.810 이하인 광을 방출한다. 제 3 발광 소자는, CIE 1931 색도 좌표 x가 0.120 이상 0.170 이하이고, CIE 1931 색도 좌표 y가 0.020 이상 0.060 미만인 광을 방출한다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치는 제 1 표시 패널 및 제 2 표시 패널을 포함한다. 제 1 표시 패널은 제 1 표시 영역을 포함한다. 제 2 표시 패널은 제 2 표시 영역 및 가시광을 투과시키는 영역을 포함한다. 제 2 표시 영역은 가시광을 투과시키는 영역과 인접한다. 제 1 표시 영역은 가시광을 투과시키는 영역과 중첩되는 부분을 포함한다. 제 1 표시 패널은 제 1 발광 소자, 제 2 발광 소자, 제 3 발광 소자, 제 1 착색층, 제 2 착색층, 및 제 3 착색층을 포함한다. 제 1 착색층을 통하여 제 1 발광 소자로부터 얻어지는 광은 CIE 1931 색도 좌표 x가 0.680보다 크고 0.720 이하이고, CIE 1931 색도 좌표 y가 0.260 이상 0.320 이하이다. 제 2 착색층을 통하여 제 2 발광 소자로부터 얻어지는 광은 CIE 1931 색도 좌표 x가 0.130 이상 0.250 이하이고, CIE 1931 색도 좌표 y가 0.710보다 크고 0.810 이하이다. 제 3 착색층을 통하여 제 3 발광 소자로부터 얻어지는 광은 CIE 1931 색도 좌표 x가 0.120 이상 0.170 이하이고, CIE 1931 색도 좌표 y가 0.020 이상 0.060 미만이다. 또한, 컬러 필터 등을 착색층으로서 사용할 수 있다.
제 1 착색층은 600nm의 광 투과율이 60% 이하이고, 650nm의 광 투과율이 70% 이상인 것이 바람직하다. 제 2 착색층은 480nm의 광 투과율이 60% 이하이고, 580nm의 광 투과율이 60% 이하이고, 530nm의 광 투과율이 70% 이상인 것이 바람직하다. 제 3 착색층은 510nm의 광 투과율이 60% 이하이고, 450nm의 광 투과율이 70% 이상인 것이 바람직하다.
제 1 착색층을 통하여 제 1 발광 소자로부터 얻어지는 광의 발광 스펙트럼은 620nm 이상 680nm 이하의 피크 값을 갖는 것이 바람직하다.
제 1 발광 소자, 제 2 발광 소자, 및 제 3 발광 소자는 한 쌍의 전극 사이에 전자 수송층을 포함하여도 좋고, 한 쌍의 전극 사이에 발광층을 각각 포함하여도 좋다. 이 경우, 제 1 발광 소자의 발광층, 제 2 발광 소자의 발광층, 및 제 3 발광 소자의 발광층은 서로 분리되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 발광 소자, 제 2 발광 소자, 및 제 3 발광 소자는 같은 전자 수송층을 공유하는 것이 바람직하다.
제 1 발광 소자, 제 2 발광 소자, 및 제 3 발광 소자는 한 쌍의 전극 사이에 정공 주입층을 포함하여도 좋다. 이 경우, 제 1 발광 소자, 제 2 발광 소자, 및 제 3 발광 소자는 같은 정공 주입층을 공유하는 것이 바람직하다. 정공 주입층은 정공 수송성 재료 및 억셉터 재료를 포함하는 것이 바람직하다.
제 1 발광 소자, 제 2 발광 소자, 및 제 3 발광 소자는 한 쌍의 전극 사이에 정공 수송층을 각각 포함하여도 좋다. 이 경우, 제 1 발광 소자의 정공 수송층, 제 2 발광 소자의 정공 수송층, 및 제 3 발광 소자의 정공 수송층은 서로 분리되어 있는 것이 바람직하다.
제 1 발광 소자, 제 2 발광 소자, 및 제 3 발광 소자는 한 쌍의 전극으로서 반사 전극 및 반투과·반반사 전극을 각각 포함하여도 좋다.
반사 전극 및 반투과·반반사 전극을 포함하는 구조에서, 제 1 발광 소자에서의 반사 전극과 반투과·반반사 전극 사이의 광학 거리는, 적색 광의 발광 강도를 높일 수 있도록 설정되는 것이 바람직하다. 제 2 발광 소자에서의 반사 전극과 반투과·반반사 전극 사이의 광학 거리는, 녹색 광의 발광 강도를 높일 수 있도록 설정되는 것이 바람직하다. 제 3 발광 소자에서의 반사 전극과 반투과·반반사 전극 사이의 광학 거리는, 청색 광의 발광 강도를 높일 수 있도록 설정되는 것이 바람직하다.
제 1 발광 소자, 제 2 발광 소자, 및 제 3 발광 소자는 한 쌍의 전극 사이에 EL층을 각각 포함하여도 좋다. 이 경우, 제 1 발광 소자, 제 2 발광 소자, 및 제 3 발광 소자에 포함되는 EL층은, 백색 광을 방출하며 같은 재료를 사용하여 형성되는 EL층인 것이 바람직하다. EL층은 적어도 발광층을 포함한다. 복수의 EL층이 각 발광 소자에 포함되어도 좋고, EL층이 전하 발생층을 개재(介在)하여 적층되어도 좋다. 발광 소자에서, 백색 광을 방출하는 EL층으로부터 색이 상이한 광을 효율적으로 추출하기 위하여, 한 쌍의 전극 사이의 광학 거리를 발광색에 따라 조정하여, 소위 마이크로캐비티 구조를 형성하는 것이 바람직하다.
제 1 표시 영역 및 제 2 표시 영역 중 한쪽 또는 양쪽은 곡면을 가져도 좋다.
제 1 표시 패널은 제 1 곡면 및 제 2 곡면을 가져도 좋다. 제 1 곡면은 제 1 표시 영역을 포함하고, 제 2 곡면은 제 1 표시 영역을 포함하지 않는다. 이 경우, 제 1 곡면의 곡률 반경은 제 2 곡면의 곡률 반경보다 커도 좋다. 예를 들어, 제 1 곡면의 곡률 반경은 제 2 곡면의 곡률 반경보다 크고 10000mm 이하이고, 제 2 곡면의 곡률 반경은 1mm 이상 100mm 이하이다. 예를 들어, 제 1 곡면의 곡률 반경은 10mm 이상 10000mm 이하이고, 제 2 곡면의 곡률 반경은 1mm 이상 10mm 미만이다.
상술한 구조 중 임의의 것을 갖는 표시 장치는, 투광층을 포함하여도 좋다. 이 경우, 제 1 표시 영역은 투광층을 개재하여 가시광을 투과시키는 영역과 중첩된다. 투광층은, 파장이 450nm 이상 700nm 이하의 광에 대한 투과율의 평균 값이 80% 이상인 부분을 포함한다.
상술한 구조 중 임의의 것을 갖는 표시 장치는 제 1 모듈 및 제 2 모듈을 포함하여도 좋다. 이 경우, 제 1 모듈은 제 1 표시 패널과, 커넥터 및 집적 회로 중 적어도 하나를 포함한다. 제 2 모듈은 제 2 표시 패널과, 커넥터 및 집적 회로 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명의 일 형태는 상술한 구조 중 임의의 것을 갖는 표시 장치, 그리고 안테나, 배터리, 하우징, 카메라, 스피커, 마이크로폰, 및 조작 버튼 중 적어도 하나를 포함하는 전자 기기이다.
본 발명의 일 형태는 제 1 발광 소자, 제 2 발광 소자, 및 제 3 발광 소자를 포함하는 표시 패널이다. 제 1 발광 소자로부터 방출되는 광은, CIE 1931 색도 좌표 x가 0.680보다 크고 0.720 이하이고, CIE 1931 색도 좌표 y가 0.260 이상 0.320 이하이다. 제 2 발광 소자로부터 방출되는 광은, CIE 1931 색도 좌표 x가 0.130 이상 0.250 이하이고, CIE 1931 색도 좌표 y가 0.710보다 크고 0.810 이하이다. 제 3 발광 소자로부터 방출되는 광은, CIE 1931 색도 좌표 x가 0.120 이상 0.170 이하이고, CIE 1931 색도 좌표 y가 0.020 이상 0.060 미만이다. 제 1 발광 소자, 제 2 발광 소자, 및 제 3 발광 소자는 정공 주입층 및 제 1 정공 수송층을 포함하고, 발광층을 각각 포함한다. 제 1 발광 소자, 제 2 발광 소자, 및 제 3 발광 소자는 같은 정공 주입층을 공유한다. 제 1 발광 소자, 제 2 발광 소자, 및 제 3 발광 소자는 같은 제 1 정공 수송층을 공유한다. 제 1 발광 소자의 발광층, 제 2 발광 소자의 발광층, 및 제 3 발광 소자의 발광층은 서로 분리되어 있다. 제 3 발광 소자에서는, 제 1 정공 수송층이 정공 주입층 및 발광층과 접촉한다. 제 1 발광 소자 및 제 2 발광 소자는 각각 제 2 정공 수송층을 포함하는 것이 바람직하다. 제 1 발광 소자 및 제 2 발광 소자 각각에서, 제 1 정공 수송층은 정공 주입층과 접촉하고, 제 2 정공 수송층은 발광층과 접촉하는 것이 바람직하다. 정공 주입층 및 제 1 정공 수송층은 같은 재료를 포함하는 것이 바람직하다. 발광층 및 제 2 정공 수송층은 같은 재료를 포함하는 것이 바람직하다. 제 2 정공 수송층은 제 1 정공 수송층에 포함되는 재료의 HOMO 준위보다 HOMO 준위가 얕은 재료를 포함하는 것이 바람직하다. 상술한 표시 패널을 각각 포함하는 표시 장치, 모듈, 및 전자 기기도 본 발명의 일 형태이다.
본 발명의 일 형태는 표시 장치의 크기를 늘릴 수 있다. 본 발명의 일 형태는 이음매가 인식되기 어려운 넓은 표시 영역을 포함하는 표시 장치를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태는 색 영역이 넓은 화상을 표시할 수 있는 표시 장치를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태는 표시 장치의 표시 불균일 또는 휘도 불균일을 억제할 수 있다. 본 발명의 일 형태는 표시 장치의 두께 또는 무게를 줄일 수 있다. 본 발명의 일 형태는 곡면을 따라 화상을 표시할 수 있는 표시 장치를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태는 일람성이 높은 표시 장치를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태는 신규 표시 장치를 제공할 수 있다.
또한, 이들 효과의 기재는 다른 효과의 존재를 방해하지 않는다. 본 발명의 일 형태는 상술한 효과를 모두 반드시 달성할 필요는 없다. 명세서, 도면, 및 청구항의 기재로부터 다른 효과가 추출될 수 있다.
도 1의 (A) 내지 (C)는 표시 패널의 예를 도시한 상면도 및 단면도이다.
도 2의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 예를 도시한 상면도 및 단면도이다.
도 3의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 예를 도시한 상면도 및 단면도이다.
도 4의 (A) 내지 (G)는 표시 장치의 예 및 광학 부재의 예를 도시한 단면도이다.
도 5의 (A) 내지 (E)는 표시 패널의 예를 도시한 상면도 및 표시 장치의 예를 도시한 사시도이다.
도 6의 (A) 내지 (E)는 표시 장치의 예를 도시한 단면도이다.
도 7의 (A) 내지 (D)는 표시 장치의 예를 도시한 단면도이다.
도 8의 (A) 내지 (C)는 표시 패널의 예를 도시한 상면도 및 단면도이다.
도 9의 (A) 내지 (C)는 표시 패널의 예를 도시한 상면도 및 단면도이다.
도 10의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 예를 도시한 것이다.
도 11은 표시 장치의 색도 범위를 나타낸 색도도이다.
도 12의 (A) 내지 (D)는 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 13의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 예를 도시한 것이다.
도 14의 (A) 내지 (C)는 표시 패널의 예를 도시한 상면도 및 단면도이다.
도 15는 표시 장치의 예를 도시한 단면도이다.
도 16은 표시 패널의 예를 도시한 단면도이다.
도 17은 표시 패널의 예를 도시한 단면도이다.
도 18은 표시 패널의 예를 도시한 단면도이다.
도 19의 (A) 및 (B)는 터치 패널의 예를 도시한 사시도이다.
도 20은 터치 패널의 예를 도시한 단면도이다.
도 21의 (A) 및 (B)는 터치 패널의 예를 도시한 사시도이다.
도 22의 (A) 내지 (F)는 전자 기기 및 조명 장치의 예를 도시한 것이다.
도 23의 (A1), (A2), (B), (C), (D), (E), (F), (G), (H), 및 (I)는 전자 기기의 예를 도시한 것이다.
도 24의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 예를 도시한 것이다.
도 25는 실시예 1의 발광 소자를 도시한 것이다.
도 26은 계산에 의하여 얻어진 실시예 1의 발광 소자의 색도도이다.
도 27의 (A)는 실시예 2의 표시 패널을 도시한 상면도이고, 도 27의 (B) 및 (C)는 실시예 2의 표시 장치를 도시한 상면도 및 단면도이다.
도 28은 실시예 2의 표시 장치에 의하여 표시되는 화상의 사진을 나타낸 것이다.
도 29의 (A)는 실시예 2의 표시 장치를 도시한 측면도이고, 도 29의 (B)는 원 편광판을 도시한 사시도이다.
실시형태에 대하여 도면을 참조하여 자세히 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 설명에 한정되지 않는다. 본 발명의 취지 및 그 범위에서 벗어나지 않고 본 발명의 형태 및 상세한 사항을 다양하게 변경할 수 있다는 것은 통상의 기술자에 의하여 용이하게 이해된다. 따라서, 본 발명은 이하의 실시형태의 설명에 한정하여 해석되지 말아야 한다.
또한 이하에서 설명하는 발명의 구조에서, 같은 부분 또는 비슷한 기능을 갖는 부분은 다른 도면에서 같은 부호로 나타내어지며, 이러한 부분의 설명은 반복하지 않는다. 또한 비슷한 기능을 갖는 부분에는 같은 해칭 패턴을 적용하고, 그 부분을 특별히 부호로 나타내지 않는 경우가 있다.
도면에 도시된 각 구성 요소의 위치, 크기, 또는 범위 등은, 이해를 쉽게 하기 위하여 정확하게 나타내어지지 않는 경우가 있다. 그러므로, 개시된 발명은 도면에 개시된 위치, 크기, 또는 범위 등에 반드시 한정될 필요는 없다.
또한 "막" 및 "층"이라는 용어는 경우 또는 상황에 따라 서로 바꿀 수 있다. 예를 들어 "도전층"이라는 용어는 "도전막"이라는 용어로 바꿀 수 있다. 또한, "절연막"이라는 용어를 "절연층"이라는 용어로 바꿀 수 있다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태의 표시 장치에 대하여, 도 1의 (A) 내지 (C), 도 2의 (A) 및 (B), 도 3의 (A) 및 (B), 도 4의 (A) 내지 (G), 도 5의 (A) 내지 (E), 도 6의 (A) 내지 (E), 도 7의 (A) 내지 (D), 도 8의 (A) 내지 (C), 도 9의 (A) 내지 (C), 도 10의 (A) 및 (B), 그리고 도 11을 참조하여 설명한다.
복수의 표시 패널을 하나 이상의 방향으로(예를 들어, 일렬로 또는 매트릭스로) 배치하면, 표시 영역이 큰 표시 장치를 제작할 수 있다.
복수의 표시 패널을 사용하여 큰 표시 장치를 제작하는 경우에는 각 표시 패널이 클 필요는 없다. 따라서, 표시 패널의 제작 장치를 대형화할 필요가 없으므로, 공간 절약화를 달성할 수 있다. 또한, 중소형 표시 패널의 제작 장치를 사용할 수 있고 큰 표시 장치를 제작하기 위한 신규 장치가 불필요하므로, 제작 비용을 저감할 수 있다. 또한, 표시 패널의 대형화에 따른 수율의 저하를 억제할 수 있다.
표시 패널의 크기가 같은 경우, 복수의 표시 패널을 포함하는 표시 장치는 하나의 표시 패널을 포함하는 표시 장치보다 표시 영역이 크고, 예를 들어 한 번에 더 많은 정보를 표시하는 효과를 갖는다.
그러나, 각 표시 패널은 표시 영역을 둘러싸는 비표시 영역을 갖는다. 따라서, 예를 들어, 복수의 표시 패널의 출력 화상이 하나의 화상을 표시하기 위하여 사용되는 경우, 화상은 표시 장치의 사용자에게는 분리된 것처럼 보인다.
표시 패널의 비표시 영역을 작게 함으로써(프레임이 좁은 표시 패널을 사용함으로써), 표시 패널에 표시되는 화상이 분리된 것처럼 보이는 것을 방지할 수 있지만, 표시 패널의 비표시 영역을 완전히 없애는 것은 어렵다.
표시 패널의 비표시 영역이 작으면, 표시 패널의 단부와 표시 패널 내의 소자 사이의 거리가 짧아져, 표시 패널의 외부로부터 들어오는 불순물에 의하여 소자가 열화되기 쉬워지는 경우가 있다.
그래서, 본 발명의 일 형태에서는 복수의 표시 패널이 부분적으로 서로 중첩되도록 배치된다. 서로 중첩된 2개의 표시 패널에서 적어도 표시면 측(위쪽)에 위치하는 표시 패널은 서로 인접해 있는 가시광을 투과시키는 영역과 표시 영역을 포함한다. 본 발명의 일 형태에서는 아래쪽에 위치하는 표시 패널의 표시 영역과, 위쪽의 표시 패널의 가시광을 투과시키는 영역이 서로 중첩된다. 그러므로, 중첩된 2개의 표시 패널의 표시 영역들 사이의 비표시 영역을 축소하거나 나아가서는 없앨 수 있다. 그 결과, 표시 패널들 사이의 이음매가 사용자에게 보이기 어려운 대형 표시 장치를 얻을 수 있다.
위쪽의 표시 패널의 비표시 영역의 적어도 일부는 가시광을 투과시키고, 아래쪽의 표시 패널의 표시 영역과 중첩될 수 있다. 또한, 아래쪽의 표시 패널의 비표시 영역의 적어도 일부는 위쪽의 표시 패널의 표시 영역 또는 그것의 가시광을 차단하는 영역과 중첩될 수 있다. 이들 영역은 표시 장치의 프레임의 면적의 축소화(표시 영역 외의 면적의 축소화)에 영향을 주지 않으므로 비표시 영역의 면적을 반드시 축소할 필요는 없다.
표시 패널의 비표시 영역이 크면, 표시 패널의 단부와 표시 패널 내의 소자 사이의 거리가 길어져, 표시 패널의 외부로부터 들어오는 불순물로 인한 소자의 열화를 억제할 수 있다. 예를 들어, 표시 소자로서 유기 EL 소자를 사용하는 경우, 표시 패널의 단부와 유기 EL 소자의 거리가 길어질수록, 수분 또는 산소 등의 불순물이 표시 패널의 외부로부터 유기 EL 소자에 들어가기 어려워진다(또는 도달되기 어려워진다). 본 발명의 일 형태의 표시 장치에서는, 표시 패널의 비표시 영역의 충분한 면적을 확보할 수 있기 때문에, 유기 EL 소자 등을 포함하는 표시 패널을 사용하여도 신뢰성이 높은 큰 표시 장치를 제작할 수 있다.
본 발명의 일 형태에서는, 색 영역이 넓은 화상을 표시할 수 있는 표시 패널을 사용한다. 이 경우, 색 영역이 넓은 화상을 표시할 수 있는 표시 장치를 제작할 수 있다. 구체적으로, 표시 패널은 복수의 발광 소자를 포함한다. 제 1 발광 소자로부터 방출되는 광은 CIE 1931 색도 좌표 x가 0.680보다 크고 0.720 이하이고, CIE 1931 색도 좌표 y가 0.260 이상 0.320 이하이다. 제 2 발광 소자로부터 방출되는 광은 CIE 1931 색도 좌표 x가 0.130 이상 0.250 이하이고, CIE 1931 색도 좌표 y가 0.710보다 크고 0.810 이하이다. 제 3 발광 소자로부터 방출되는 광은 CIE 1931 색도 좌표 x가 0.120 이상 0.170 이하이고, CIE 1931 색도 좌표 y가 0.020 이상 0.060 미만이다. 각 발광 소자로서, 한 쌍의 전극 사이에 EL층을 포함하는 유기 EL 소자가 적합하다. 한 쌍의 전극으로서, 반사 전극 및 반투과·반반사 전극이 적합하다.
색이 상이한 발광 소자는 분리된 발광층을 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명의 일 형태의 표시 장치는 복수의 표시 패널로 구성되기 때문에, 각 표시 패널의 크기를 비교적 작게 할 수 있다. 따라서, 금속 마스크의 정렬 정확도가 높아, 구분 착색의 수율이 높아진다. 또한, 본 발명의 일 형태의 표시 장치의 적용예는 대형 전자 기기이기 때문에, 표시 패널의 해상도를 비교적 낮게 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 형태의 표시 장치는 구분 착색 방식에 의하여 형성되는 발광 소자를 채용하는 경우에 유리하다. 또한, 표시 패널의 해상도가 높으면, 하나의 발광 소자의 발광층이 다른 발광 소자의 발광층과 부분적으로 중첩되는 경우가 있다. 본 명세서 등에서, 색이 상이한 발광층이 분리되는 것은 발광층들 사이에서 공간적으로 분리되는 것을 반드시 의미할 필요는 없고, 서로 전기적으로 절연되는 것을 의미하는 경우가 있다.
발광 소자는 보텀 이미션 구조 및 톱 이미션 구조 중 임의의 것을 가질 수 있다. 톱 이미션 발광 소자를 사용하는 것이 특히 바람직하다.
발광 소자는 각각 마이크로캐비티 구조를 갖는 것이 바람직하다. 구체적으로는, EL층에서 발광층뿐만 아니라 다른 종류의 층(예를 들어 정공 수송층)도 색이 상이한 발광 소자마다 구분하여 형성되고, 다른 층은 색이 상이한 발광 소자에 의하여 공유되는 식으로, 한 쌍의 전극 사이의 광학 거리를 조정하는 것이 바람직하다. 이 구조는 공정을 간략화시키고, 광을 효율적으로 추출할 수 있고 색 영역이 넓은 화상을 표시할 수 있는 표시 패널을 제공하는 것을 가능하게 한다.
<표시 패널의 구조예 1>
도 1의 (A)는 표시 패널(100)의 상면도이다.
표시 패널(100)은 표시 영역(101) 및 영역(102)을 포함한다. 여기서, 영역(102)은 상면도에서 표시 패널(100)의 표시 영역(101) 이외의 부분이다. 영역(102)은 비표시 영역이라고 할 수도 있다.
영역(102)은 가시광을 투과시키는 영역(110) 및 가시광을 차단하는 영역(120)을 포함한다. 가시광을 투과시키는 영역(110) 및 가시광을 차단하는 영역(120)은 각각 표시 영역(101)과 인접된다.
가시광을 투과시키는 영역(110) 및 가시광을 차단하는 영역(120)은 각각, 표시 영역(101)의 외측의 단부의 일부를 따라 제공될 수 있다. 도 1의 (A)에 도시된 표시 패널(100)에서, 가시광을 투과시키는 영역(110)은 표시 영역(101)의 1변을 따라 제공된다. 가시광을 투과시키는 영역(110)은 표시 영역(101)의 2개 이상의 변을 따라 제공되어도 좋다. 도 1의 (A)에 도시된 바와 같이, 가시광을 투과시키는 영역(110)은 표시 영역(101)과 접촉되며, 표시 패널의 단부까지 연장되어 제공되는 것이 바람직하다.
도 1의 (A)의 표시 패널(100)에서는 가시광을 차단하는 영역(120)이 표시 영역(101)의 2변을 따라 제공된다. 가시광을 차단하는 영역(120)은 표시 패널의 단부 가까이까지 연장되어도 좋다.
또한, 도 1의 (A)에 도시된 영역(102)에서, 가시광을 투과시키는 영역(110) 및 가시광을 차단하는 영역(120) 이외의 영역은 반드시 가시광 투과성을 가질 필요는 없다.
표시 영역(101)은 매트릭스로 배치된 복수의 화소를 포함하며, 화상을 표시할 수 있다. 각 화소에는 하나 이상의 표시 소자가 제공된다. 표시 소자로서는 예를 들어, EL 소자 등의 발광 소자, 전기 영동 소자, MEMS(micro electro mechanical systems)를 사용한 표시 소자, 또는 액정 소자 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 형태에서, 상술한 바와 같이 표시 패널(100)은 유기 EL 소자를 포함함으로써, 색 영역이 넓은 화상을 표시할 수 있다.
가시광을 투과시키는 영역(110)에는 가시광을 투과시키는 재료를 사용한다. 예를 들어, 표시 패널(100)에 포함되는 기판 또는 접착층 등을 사용하여도 좋다. 가시광을 투과시키는 영역(110)은, 가시광을 투과시키는 영역(110) 아래의 표시 패널로부터의 광 추출 효율을 높이기 위하여 가시광 투과율이 높을수록 바람직하다. 가시광을 투과시키는 영역(110)은, 파장이 400nm 이상 700nm 이하의 광에 대하여 평균적으로, 투과율이 70% 이상인 것이 바람직하고, 80% 이상인 것이 더 바람직하고, 90% 이상인 것이 더욱 바람직하다.
가시광을 차단하는 영역(120)에는 예를 들어, 표시 영역(101)에 포함되는 화소(구체적으로는, 트랜지스터 또는 표시 소자 등)에 전기적으로 접속되는 배선이 제공된다. 이러한 배선에 더하여, 화소를 구동시키기 위한 구동 회로(예를 들어, 주사선 구동 회로 또는 신호선 구동 회로)를 제공할 수 있다.
표시 패널은 주사선 구동 회로 및 신호선 구동 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또는, 표시 패널은 주사선 구동 회로도 신호선 구동 회로도 포함하지 않아도 된다. 예를 들어, 주사선 구동 회로 및 신호선 구동 회로 중 적어도 하나로서 기능하는 IC를 표시 패널에 전기적으로 접속할 수 있다. IC는 COG 방식 또는 COF 방식에 의하여 표시 패널에 탑재될 수 있다. 또는, IC가 탑재된, FPC, TAB(tape automated bonding) 테이프, 또는 TCP 등을 표시 패널에 접속할 수 있다.
또한, 가시광을 차단하는 영역(120)은 FPC 등에 전기적으로 접속되는 단자(접속 단자라고도 함) 및 상기 단자에 전기적으로 접속되는 배선 등을 포함한다. 또한, 단자 및 배선 등이 가시광을 투과시키는 경우, 상기 단자 및 배선 등을 가시광을 투과시키는 영역(110)까지 연장하여 제공할 수 있다.
여기서, 도 1의 (A)의 가시광을 투과시키는 영역(110)의 폭(W)은 0.5mm 이상 150mm 이하인 것이 바람직하고, 1mm 이상 100mm 이하인 것이 더 바람직하고, 2mm 이상 50mm 이하인 것이 더욱 바람직하다. 가시광을 투과시키는 영역(110)의 폭(W)이 표시 패널들 사이에서 상이한 경우, 또는 하나의 표시 패널 내에서 위치에 따라 상기 폭이 다른 경우에는 가장 짧은 길이가 상기 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 가시광을 투과시키는 영역(110)은 밀봉 영역으로서 기능한다. 가시광을 투과시키는 영역(110)의 폭(W)이 클수록 표시 패널(100)의 단부와 표시 영역(101) 사이의 거리를 길게 할 수 있어, 외부로부터 물 등의 불순물이 표시 영역(101)에 들어가는 것을 억제할 수 있다. 또한, 가시광을 투과시키는 영역(110)의 폭(W)은 표시 영역(101)과 표시 패널(100)의 단부 사이의 최단 거리에 상당하는 경우가 있다.
예를 들어, 표시 소자로서 유기 EL 소자를 사용한 경우에는 가시광을 투과시키는 영역(110)의 폭(W)을 1mm 이상으로 설정함으로써, 유기 EL 소자의 열화를 효과적으로 억제할 수 있어, 신뢰성이 향상된다. 또한, 가시광을 투과시키는 영역(110) 이외의 부분에서도, 표시 영역(101)의 단부와 표시 패널(100)의 단부 사이의 거리가 상기 범위 내인 것이 바람직하다.
도 1의 (B) 및 (C)는 도 1의 (A)의 일점쇄선(X1-Y1)을 따르는 단면도이다.
도 1의 (B)에 도시된 표시 패널(100)은 기판(201), 접착층(203), 절연층(205), 절연층(208), 소자층(209), 기판(211), 접착층(221), 및 접속 단자(223)를 포함한다.
접착층(203)은 기판(201)과 절연층(205) 사이에 위치한다. 접착층(221)은 기판(211)과 절연층(205) 사이에 위치한다.
표시 영역(101)은 소자층(209)을 포함한다. 소자층(209)은 표시 소자를 포함한다. 표시 소자는 절연층(205)과 절연층(208) 사이에 위치한다.
가시광을 차단하는 영역(120)에서, 접속 단자(223)는 절연층(205) 위에 위치한다. 접속 단자(223)는 접착층(221) 또는 기판(211)과 중첩되지 않는 노출된 부분을 포함한다.
도 1의 (B)에 도시된 표시 패널의 제작 방법에 대하여 설명한다. 우선, 피박리층(절연층(205), 소자층(209), 절연층(208), 및 접속 단자(223) 등)을 박리층을 개재하여 형성 기판 위에 형성한다. 접착층(221)을 사용하여 기판(211)을 피박리층에 접착시킨다. 다음으로, 박리층을 사용하여 형성 기판을 박리하고, 접착층(203)을 사용하여 기판(201)을 피박리층에 접착시킨다. 이러한 식으로, 형성 기판 위에 형성되는 피박리층을 기판(201)으로 전치시킬 수 있다.
도 1의 (C)에 도시된 표시 패널(100)은 기판(201), 접착층(203), 절연층(205), 소자층(209), 기판(211), 접착층(213), 절연층(215), 기능층(219), 접착층(221), 및 접속 단자(223)를 포함한다.
접착층(203)은 기판(201)과 절연층(205) 사이에 위치한다. 접착층(213)은 기판(211)과 절연층(215) 사이에 위치한다. 접착층(221)은 절연층(205)과 절연층(215) 사이에 위치한다.
표시 영역(101)은 소자층(209)을 포함한다. 표시 영역(101)은 기능층(219)을 더 포함하여도 좋다.
소자층(209)은 표시 소자를 포함한다. 표시 소자는 절연층(205)과 접착층(221) 사이에 위치한다.
기능층(219)은 착색층(예를 들어 컬러 필터), 차광층(예를 들어 블랙 매크릭스), 및 센서(예를 들어 터치 센서) 중 적어도 하나를 포함한다. 기능층(219)은 절연층(215)과 접착층(221) 사이에 위치한다.
가시광을 차단하는 영역(120)에서, 접속 단자(223)는 절연층(205) 위에 위치한다. 접속 단자(223)는 접착층(221), 절연층(215), 접착층(213), 또는 기판(211)과 중첩되지 않는 노출된 부분을 포함한다.
도 1의 (C)에 도시된 표시 패널의 제작 방법에 대하여 설명한다. 우선, 제 1 피박리층(절연층(205), 소자층(209), 및 접속 단자(223) 등)을 제 1 박리층을 개재하여 제 1 형성 기판 위에 형성한다. 또한, 제 2 피박리층(절연층(215) 및 기능층(219))을 제 2 박리층을 개재하여 제 2 형성 기판 위에 형성한다. 접착층(221)을 사용하여 제 1 형성 기판과 제 2 형성 기판을 서로 접착시킨다. 다음으로, 제 1 박리층 및 제 2 박리층을 사용하여 제 1 형성 기판과 제 2 형성 기판을 각각 박리한다. 제 1 형성 기판을 박리함으로써 노출된 표면에, 접착층(203)을 사용하여 기판(201)을 접착시킨다. 제 2 형성 기판을 박리함으로써 노출된 표면에, 접착층(213)을 사용하여 기판(211)을 접착시킨다. 이러한 식으로, 형성 기판 위에 형성되는 피박리층을 기판(201 및 211)으로 전치시킬 수 있다.
본 발명의 일 형태의 표시 패널의 제작 방법에서는, 표시 패널에 포함되는 각 기능 소자 등이 형성 기판 위에 형성되기 때문에, 해상도가 높은 표시 패널을 제작하는 경우에도 표시 패널에 포함되는 기판의 높은 정렬 정확도는 요구되지 않는다. 따라서, 플렉시블 기판을 표시 패널에 사용하는 경우에도, 상기 기판을 쉽게 접착시킬 수 있다. 또한, 기능 소자 등을 고온으로 제작할 수 있으므로 신뢰성이 높은 표시 패널을 얻을 수 있다.
가시광을 투과시키는 영역(110)은 가시광(예를 들어, 파장이 400nm 이상 700nm 이하의 광)의 일부를 반사 또는 흡수한다. 가시광을 투과시키는 영역(110)이 외광을 반사하면, 표시 장치의 사용자는 2개 이상의 표시 패널이 서로 중첩되는 영역(이하, 중첩 영역이라고도 함)을 쉽게 인식할 수 있다. 특히, 아래쪽의 표시 패널이 표시를 수행하지 않거나 흑색 표시를 수행하는 경우에, 표시 장치의 사용자는 중첩 영역을 쉽게 인식할 수 있다. 또한, 아래쪽의 표시 패널의 표시의 휘도(밝기)는, 가시광을 투과시키는 영역(110)을 통하여 시인되는 부분과 상기 영역을 통하지 않고 시인되는 부분 사이에서 상이하다.
가시광을 투과시키는 영역(110)에 포함되는 층들 사이의 차이가 작을수록, 가시광을 투과시키는 영역(110)에서의 광의 반사를 더 억제할 수 있다. 이에 의하여, 중첩 영역은 표시 장치의 사용자에게 쉽게 인식되지 않는다. 그러므로, 이음매가 인식되기 어려운 넓은 표시 영역을 포함하는 표시 장치를 제작할 수 있다.
가시광을 투과시키는 영역(110)에서, 서로 접촉하는 2개의 층들 사이의 굴절률의 차이는 0.20 이하가 바람직하고, 0.15 이하가 더 바람직하고, 0.10 이하가 더욱 바람직하다. 예를 들어, 도 1의 (B)에서, 기판(201)과 접착층(203) 사이, 접착층(203)과 절연층(205) 사이, 절연층(205)과 접착층(221) 사이, 및 접착층(221)과 기판(211) 사이의 굴절률의 차이는 각각, 0.20 이하인 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 1의 (C)에서, 기판(201)과 접착층(203) 사이, 접착층(203)과 절연층(205) 사이, 절연층(205)과 접착층(221) 사이, 접착층(221)과 절연층(215) 사이, 절연층(215)과 접착층(213) 사이, 및 접착층(213)과 기판(211) 사이의 굴절률의 차이는 각각, 0.20 이하인 것이 바람직하다. 가시광을 투과시키는 영역(110)에 포함되는 층들 사이의 굴절률의 차이를 축소하면, 굴절률의 차이로 인한 광의 반사를 억제할 수 있기 때문에 바람직하다. 가시광을 투과시키는 영역(110)에 포함되는 층들 사이의 굴절률의 차이는, 0.20 이하가 바람직하고, 0.15 이하가 더 바람직하고, 0.10 이하가 더욱 바람직하다.
가시광을 투과시키는 영역(110)에 포함되고 굴절률의 차이가 큰 계면의 수를 감소시킴으로써, 가시광을 투과시키는 영역(110)의 가시광 투과율을 높일 수 있다. 따라서, 가시광을 투과시키는 영역(110)을 통하여 시인되는 부분과 상기 영역을 통하지 않고 시인되는 부분 사이에서의, 아래쪽의 표시 패널의 표시의 휘도(밝기)의 차이를 작게 할 수 있다. 이에 의하여, 표시 장치의 표시 불균일 또는 휘도 불균일을 억제할 수 있다.
기판(201 및 211)은 가요성을 갖는 것이 바람직하다. 플렉시블 기판을 사용함으로써, 표시 패널의 가요성을 높일 수 있다. 본 실시형태의 표시 패널의 제작 시, 절연층, 트랜지스터, 및 표시 소자 등을 형성 기판 위에 형성한 다음에, 기판(201) 및 기판(211)으로 전치한다. 그러므로, 절연층, 트랜지스터, 및 표시 소자 등을 기판(201) 또는 기판(211)에 직접 형성하는 경우보다, 기판(201) 및 기판(211)의 재료 선택의 폭이 넓다.
각 기판(201 및 211)의 두께는, 1μm 이상 100μm 이하인 것이 바람직하고, 1μm 이상 50μm 이하인 것이 더 바람직하고, 1μm 이상 25μm 이하인 것이 더욱 바람직하다. 기판의 두께를 얇게 함으로써, 표시 패널을 서로 중첩시키는 경우에 단차를 저감시킬 수 있다.
각 기판(201 및 211)은, 파장이 450nm 이상 700nm 이하의 광에 대하여 평균적으로, 투과율이 70% 이상인 것이 바람직하고, 80% 이상인 것이 더 바람직하고, 90% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 기판의 가시광 투과율이 높을수록, 가시광을 투과시키는 영역(110)에서의 가시광 투과율을 더 높일 수 있고, 표시 장치의 광 추출 효율을 더 높일 수 있다.
각 기판(201 및 211)은 유리 전이 온도가 바람직하게는 150℃ 이상, 더 바람직하게는 200℃ 이상, 더욱 바람직하게는 250℃ 이상이다. 기판의 내열성이 높을수록, 고온 환경에서의 보존 또는 FPC의 압착 단계 등으로 인한 표시 패널의 불량을 더 저감시킬 수 있다.
각 기판(201 및 211)의 열 팽창 계수는 60ppm/℃ 이하가 바람직하고, 30ppm/℃ 이하가 더 바람직하고, 15ppm/℃ 이하가 더욱 바람직하다. 기판의 열 팽창 계수가 낮을수록, 표시 패널은 상기 표시 패널이 저장되는 환경의 온도 변화에 의한 영향을 받기 어렵다. 예를 들어, 저장 환경의 온도가 변화되더라도, 표시 패널에서의 주름 및 무기막에서의 크랙의 발생을 억제할 수 있다.
각 기판(201 및 211)의 습도 팽창 계수는 100ppm/%RH 이하가 바람직하고, 50ppm/%RH 이하가 더 바람직하고, 20ppm/%RH 이하가 더욱 바람직하다. 기판의 습도 팽창 계수가 낮을수록, 표시 패널은 상기 표시 패널이 저장되는 환경의 습도 변화에 의한 영향을 받기 어렵다. 예를 들어, 저장 환경의 습도가 변화되더라도, 표시 패널에서의 주름 및 무기막에서의 크랙의 발생을 억제할 수 있다.
<표시 장치의 구조예 1>
도 2의 (A)는 표시 장치(12)의 상면도이다. 도 2의 (A)에 도시된 표시 장치(12)는 하나의 방향(가로 방향)으로 배치되는, 도 1의 (A)에 도시된 3개의 표시 패널(100)을 포함한다. 도 2의 (A)는 각 표시 패널이 FPC에 전기적으로 접속되어 있는 예를 도시한 것이다.
본 실시형태에서는 표시 패널들, 표시 패널들에 포함되는 같은 구성 요소들, 또는 표시 패널들에 관련된 같은 구성 요소들을 서로 구별하기 위하여, 부호에 문자를 부기할 경우가 있다. 특별히 언급하지 않는 한, 가장 아래쪽(표시면 측과 반대 측)에 배치되는 표시 패널 및 구성 요소의 부호에 "a"가 부기되고, 그 위에 배치되는 하나 이상의 표시 패널 및 구성 요소에는 아래쪽으로부터 "b" 및 "c" 등이 알파벳순으로 부기된다. 또한 특별히 언급하지 않는 한, 복수의 표시 패널을 포함하는 구조를 설명하는 경우, 표시 패널 또는 구성 요소의 공통 부분을 설명할 때 문자를 부기하지 않는다.
도 2의 (A)에서의 표시 장치(12)는 표시 패널(100a), 표시 패널(100b), 및 표시 패널(100c)을 포함한다.
표시 패널(100b)의 일부가 표시 패널(100a)의 위쪽(표시면 측) 위에 적층되도록 표시 패널(100b)이 배치된다. 구체적으로, 표시 패널(100b)의 가시광을 투과시키는 영역(110b)이 표시 패널(100a)의 표시 영역(101a)과 중첩되도록 제공된다. 표시 패널(100b)의 가시광을 차단하는 영역(120b)이 표시 패널(100a)의 표시 영역(101a)과 중첩되지 않도록 제공된다. 표시 패널(100b)의 표시 영역(101b)이 표시 패널(100a)의 영역(102a) 및 표시 패널(100a)의 가시광을 차단하는 영역(120a)과 중첩되도록 제공된다.
마찬가지로, 표시 패널(100b)의 위쪽(표시면 측)과 부분적으로 중첩되도록 표시 패널(100c)이 배치된다. 구체적으로, 표시 패널(100c)의 가시광을 투과시키는 영역(110c)이 표시 패널(100b)의 표시 영역(101b)과 중첩되도록 제공된다. 표시 패널(100c)의 가시광을 차단하는 영역(120c)이 표시 패널(100b)의 표시 영역(101b)과 중첩되지 않도록 제공된다. 표시 패널(100c)의 표시 영역(101c)이 표시 패널(100b)의 영역(102b) 및 표시 패널(100b)의 가시광을 차단하는 영역(120b)과 중첩되도록 제공된다.
가시광을 투과시키는 영역(110b)이 표시 영역(101a)과 중첩되도록 제공되기 때문에, 표시 패널(100b)이 표시 패널(100a)의 표시면과 중첩되더라도, 표시 장치(12)의 사용자는 표시 영역(101a)의 화상 전체를 시인할 수 있다. 마찬가지로, 가시광을 투과시키는 영역(110c)이 표시 영역(101b)과 중첩되도록 제공되기 때문에, 표시 패널(100c)이 표시 패널(100b)의 표시면과 중첩되더라도, 표시 장치(12)의 사용자는 표시 영역(101b)의 화상 전체를 시인할 수 있다.
표시 패널(100b)의 표시 영역(101b)이 영역(102a) 및 가시광을 차단하는 영역(120a)의 위쪽과 중첩됨으로써, 비표시 영역이 표시 영역(101a)과 표시 영역(101b) 사이에 존재하지 않는다. 마찬가지로, 표시 패널(100c)의 표시 영역(101c)이 영역(102b) 및 가시광을 차단하는 영역(120b)의 위쪽과 중첩됨으로써, 비표시 영역이 표시 영역(101b)과 표시 영역(101c) 사이에 존재하지 않는다. 그러므로, 표시 영역(101a), 표시 영역(101b), 및 표시 영역(101c)이 이음매 없이 배치된 영역을 표시 장치(12)의 표시 영역(13)으로서 기능시킬 수 있다.
도 2의 (B)는 도 2의 (A)의 일점쇄선(X2-Y2)을 따르는 단면도이다.
도 2의 (B)에 도시된 표시 패널(100a 및 100b)은 각각, 도 1의 (C)에 도시된 표시 패널의 구조와 같은 구조를 갖는다.
인접되는 2개의 표시 패널(100) 사이의 단차를 저감시키기 위해서는, 표시 패널(100)의 두께가 작은 것이 바람직하다. 예를 들어, 표시 패널(100)의 두께는 1mm 이하인 것이 바람직하고, 300μm 이하인 것이 더 바람직하고, 100μm 이하인 것이 더욱 바람직하다. 표시 장치 전체의 두께 또는 무게를 저감시킬 수도 있기 때문에, 표시 패널이 얇은 것이 바람직하다.
위쪽 표시 패널의 가시광을 투과시키는 영역과 아래쪽 표시 패널의 표시 영역 사이에 공기가 존재하면, 표시 영역으로부터 추출되는 광의 일부가 표시 영역과 대기의 계면 및 대기와 가시광을 투과시키는 영역의 계면에서 반사되어, 표시의 휘도가 저하되는 결과가 될 수 있다. 그 결과, 복수의 표시 패널이 서로 중첩되는 영역의 광 추출 효율이 저하될 수 있다. 또한, 위쪽 표시 패널의 가시광을 투과시키는 영역과 중첩되는 부분과 위쪽 표시 패널의 가시광을 투과시키는 영역과 중첩되지 않은 부분 사이에서, 아래쪽 표시 패널의 표시 영역의 휘도 차이가 생길 수 있기 때문에, 사용자가 표시 패널들 사이의 이음매를 인식하기 쉬워지는 경우가 있다.
도 2의 (B)에 도시된 바와 같이, 표시 장치(12)는 표시 영역(101a)과 가시광을 투과시키는 영역(110b) 사이에 투광층(103)을 포함한다. 투광층(103)은 공기보다 굴절률이 높고, 가시광을 투과시킨다. 그러므로, 공기가 표시 영역(101a)과 가시광을 투과시키는 영역(110b) 사이에 들어가는 것을 방지할 수 있기 때문에, 굴절률의 차이로 인한 계면 반사를 억제할 수 있다. 또한, 표시 장치의 표시 불균일 또는 휘도 불균일을 저감할 수 있다.
또한 투광층(103)은, 가시광 투과율이 높으면 표시 장치의 광 추출 효율을 높일 수 있기 때문에 바람직하다. 투광층(103)은, 파장이 400nm 이상 700nm 이하의 광에 대하여 평균적으로, 투과율이 80% 이상인 것이 바람직하고, 90% 이상인 것이 더 바람직하다.
투광층과 접촉되는 층과 투광층 사이의 굴절률의 차이를 가능한 한 작게 하면 광의 반사를 억제할 수 있으므로 바람직하다. 예를 들어, 투광층의 굴절률은 공기보다 높고, 1.3 이상 1.8 이하인 것이 바람직하다. 투광층과 접촉되는 층(예를 들어, 표시 패널에 포함되는 기판)과 투광층 사이의 굴절률의 차이는 0.30 이하인 것이 바람직하고, 0.20 이하인 것이 더 바람직하고, 0.15 이하인 것이 더욱 바람직하다.
투광층은 아래쪽 표시 패널 및 위쪽 표시 패널 중 적어도 하나와 탈착 가능하게 접촉되는 것이 바람직하다. 표시 장치에 포함되는 표시 패널이 개별적으로 탈착 가능한 경우, 예를 들어 표시 패널 중 하나에 불량이 발생되었을 때, 결함이 있는 표시 패널만을 새로운 표시 패널과 용이하게 교환할 수 있다. 다른 표시 패널을 계속적으로 사용함으로써 표시 장치를 더 낮은 비용으로 더 오래 사용할 수 있다.
표시 패널을 탈착할 필요가 없는 경우에는, 접착성을 갖는 재료(접착제 등)를 포함하는 투광층으로 표시 패널들을 서로 고정시킨다.
무기 재료 및 유기 재료 중 어느 쪽이나 투광층에 사용할 수 있다. 액체 물질, 겔상 물질, 또는 고체 물질을 투광층에 사용할 수 있다.
투광층에는, 예를 들어 물, 수용액, 플루오린계 불활성 액체, 굴절액, 또는 실리콘(silicone) 오일 등의 액체 물질을 사용할 수 있다.
표시 장치가 수평면(중력이 작용하는 방향에 수직인 면)에 대하여 기우는 경우, 또는 표시 장치가 수평면에 수직이 되도록 배치되는 경우에, 액체 물질의 점도는 1mPa·s 이상인 것이 바람직하고, 1Pa·s 이상인 것이 더 바람직하고, 10Pa·s 이상인 것이 더욱 바람직하고, 100Pa·s 이상인 것이 더욱더 바람직하다. 예를 들어 표시 장치가 수평면에 평행하게 배치되는 경우에는, 액체 물질의 점도는 이들에 한정되지 않는다.
예를 들어 투광층이 불활성이면 표시 장치에 포함되는 다른 층에 대한 대미지를 억제할 수 있기 때문에 바람직하다.
투광층에 포함되는 재료는 비휘발성인 것이 바람직하다. 따라서, 투광층에 사용하는 재료의 휘발로 인하여 계면에 공기가 들어가는 것을 억제할 수 있다.
투광층에는 고분자 재료를 사용할 수 있다. 예를 들어, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 실리콘(silicone) 수지, 페놀 수지, 폴리이미드 수지, 이미드 수지, 폴리바이닐클로라이드(PVC) 수지, 폴리바이닐뷰티랄(PVB) 수지, 또는 에틸렌바이닐아세테이트(EVA) 수지 등의 수지를 사용할 수 있다. 또는, 2성분 혼합형(two-component-mixture-type) 수지를 사용하여도 좋다. 예를 들어, 상술한 수지 중 적어도 하나를 포함하는, 반응 경화형 접착제, 열 경화형 접착제, 혐기형 접착제, 및 자외선 경화형 접착제 등의 광 경화형 접착제 등의 다양한 경화형 접착제 중 임의의 것 또는 접착 시트를 사용하여도 좋다. 예를 들어 표시 패널들을 서로 고정시키지 않는 경우에는, 접착제를 반드시 경화시킬 필요는 없다.
투광층은 물체에 대한 자기 흡착성이 높은 것이 바람직하다. 또한, 투광층은 물체에 대한 박리성이 높은 것이 바람직하다. 표시 패널에 부착된 투광층을 표시 패널로부터 박리한 후, 투광층을 표시 패널에 다시 부착시킬 수 있는 것이 바람직하다.
투광층은 점착성을 갖지 않거나 또는 점착성이 낮은 것이 바람직하다. 이 경우, 물체의 표면에 대미지를 주거나 또는 물체의 표면을 오염시키지 않고, 투광층의 물체에 대한 흡착 및 물체로부터의 박리를 반복할 수 있다.
투광층으로서는, 예를 들어, 흡착성을 갖는 막 또는 점착성을 갖는 막을 사용할 수 있다. 흡착층 또는 점착층과 기재의 적층 구조를 갖는 흡착막을 사용하는 경우, 흡착층 또는 점착층은 표시 장치의 투광층으로서 기능하여도 좋고, 기재는 표시 패널에 포함되는 기판으로서 기능하여도 좋다. 또한, 표시 장치는 흡착막의 기재에 더하여 기판을 가져도 좋다. 흡착막은 흡착층 또는 점착층과 기재 사이에 앵커층을 포함하여도 좋다. 앵커층은 흡착층 또는 점착층과 기재 사이에서 접착성을 높이는 기능을 갖는다. 또한, 앵커층은 흡착층 또는 점착층으로 피복된 기재의 면을 평활하게 하는 기능을 갖는다. 이러한 식으로, 물체와 투광층 사이에 거품이 발생되기 어려워진다. 예를 들어, 폴리에스터막과 흡착성을 갖는 실리콘(silicone) 수지층을 적층한 막을 표시 장치에 적합하게 사용할 수 있다.
투광층의 두께는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 1μm 이상 50μm 이하로 하여도 좋다. 투광층의 두께는 50μm보다 두껍게 할 수 있지만, 플렉시블 표시 장치를 제작하는 경우, 투광층의 두께는 표시 장치의 가요성을 저감시키지 않도록 설정되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 투광층의 두께는 10μm 이상 30μm 이하인 것이 바람직하다. 투광층의 두께는 1μm 미만으로 할 수 있다.
표시 영역(101a)은 투광층(103)을 개재하여 가시광을 투과시키는 영역(110b)과 중첩된다. 그러므로, 표시 영역(101a)과 가시광을 투과시키는 영역(110b) 사이에 공기가 들어가는 것을 억제할 수 있어, 굴절률의 차이로 인한 계면 반사를 저감할 수 있다.
따라서, 가시광을 투과시키는 영역(110b)과 중첩되는 부분과 가시광을 투과시키는 영역(110b)과 중첩되지 않은 부분 사이에서의 표시 영역(101a)의 휘도 차이를 억제할 수 있어, 표시 패널들 사이의 이음매를 표시 장치의 사용자에 의하여 인식되기 어렵게 할 수 있다. 또한, 표시 장치의 표시 불균일 또는 휘도 불균일을 억제할 수 있다.
가시광을 차단하는 영역(120a) 및 FPC(112a)는 각각, 표시 영역(101b)과 중첩된다. 그러므로, 비표시 영역의 충분한 면적을 확보할 수 있고, 이음매가 없는 표시 영역의 크기를 증가시킬 수 있기 때문에, 신뢰성이 높고 큰 표시 장치를 제작할 수 있다.
<표시 장치의 구조예 2>
도 3의 (A)는 표시 장치(12)의 상면도이다. 도 3의 (B)는 도 3의 (A)의 일점쇄선(X3-Y3)을 따라 취한 단면도이다.
도 3의 (A) 및 (B)에 도시된 표시 장치(12)는, 도 2의 (A) 및 (B)에 도시된 표시 장치(12)의 가장 외측의 표면에 광학 부재(240)가 배치되는 구조를 갖는다. 다른 구성 요소는 도 2의 (A) 및 (B)의 구성 요소와 비슷하기 때문에, 그들의 상세한 설명은 생략한다.
광학 부재(240)는 적어도 표시 영역(13)에 제공된다. 도 3의 (A)는, 광학 부재(240)가 표시 패널의 영역 전체와 중첩되는 예를 도시한 것이다. 광학 부재(240)와 각 표시 패널은 밀착되어 있는 것이 바람직하다. 광학 부재(240) 및 각 표시 패널의 적어도 일부는 접착제 등으로 고정되어도 좋고, 광학 부재(240) 및 각 표시 패널은 반드시 고정될 필요는 없다. 예를 들어, 광학 부재(240) 및 각 표시 패널은 표시 장치(12) 또는 전자 기기에 포함되는 하우징에 독립적으로 고정되어도 좋다.
광학 부재(240)로서, 편광 부재, 위상차 부재, 및 반사 방지 부재 등 중 하나 이상을 사용할 수 있다. 또한, 광학 부재(240)의 가장 외측의 표면에 하드 코트 처리가 수행되어도 좋다.
편광 부재의 예에는 편광판 및 편광 필름이 포함된다.
위상차 부재의 예에는 위상차판 및 위상차 필름이 포함된다.
반사 방지 부재의 예에는 반사 방지(AR) 필름, 저반사(LR) 필름, 및 눈부심 방지(anti-glare)(AG) 필름(무반사(non-glare) 필름이라고도 함)이 포함된다. 또한, 이들 필름 중 임의의 것과 같은 기능을 각각 갖는, 반사 방지판 및 반사 방지 필름도 반사 방지 부재의 예이다.
광학 부재(240)의 구조예에 대하여, 도 4의 (A) 내지 (G)를 참조하여 설명한다.
도 4의 (A)에 도시된 광학 부재(240)에는 반사 방지 부재(291)가 포함된다.
AR 필름, LR 필름, 및 AG 필름 등은 각각, 표시 패널에 직접 접착시킬 수 있다.
AR 필름 또는 LR 필름을 반사 방지 부재(291)에 사용하면, 표시 장치(12)의 표면으로부터의 외광의 반사를 억제할 수 있다.
AG 필름을 반사 방지 부재(291)에 사용하면, 외광을 산란시켜 표시 장치의 표면에 표시 장치(12)의 주변의 것이 반사되는 것을 억제할 수 있다.
도 4의 (B)에 도시된 광학 부재(240)에는 반사 방지 부재(291) 및 지지 부재(292)가 포함된다. 지지 부재(292)는 반사 방지 부재(291)보다 표시 패널 가까이에 배치된다.
광학 부재(240)는, 가시광을 투과시키는 지지 부재(292)에 편광 부재, 위상차 부재, 및 반사 방지 부재 등 중 하나 이상이 접착된 구조를 갖는 것이 바람직하다.
복수의 표시 패널이 서로 중첩됨으로써, 표시 패널들 사이에 단차가 생긴다. 그러므로, 복수의 표시 패널에 하나의 광학 부재(240)가 접착되는 경우, 광학 부재(240)와 표시 패널의 계면에 공기가 들어가기 쉽다. 또한, 복수의 표시 패널에 하나의 광학 부재(240)가 접착되는 것 때문에, 표시 패널을 떼어낼 수 없는 경우가 있다. 광학 부재(240)를 하나씩 표시 패널에 접착하는 경우, 손이 가기 때문에 제작 시간이 길어지는 경우가 있다.
지지 부재(292)를 사용함으로써, 예를 들어 광학 부재(240)의 강도를 높이거나, 광학 부재(240)의 두께를 두껍게 하거나, 또는 광학 부재(240)의 취급을 용이하게 할 수 있다. 그러므로, 광학 부재(240)를 표시 패널과 충분히 밀착시킬 수 있고, 광학 부재(240)와 표시 패널의 계면의 공기의 양을 최소화시킬 수 있다. 표시 패널에 광학 부재(240)를 충분히 밀착시킴으로써, 복수의 표시 패널들 사이의 단차 및 표시 패널의 주름을 저감시킬 수 있다. 광학 부재(240)와 표시 패널은 서로 충분히 밀착시켜 고정하는 것이 바람직하다. 광학 부재(240)와 표시 패널을 고정하는 지점의 수를 가능한 한 적게 함으로써, 표시 장치의 제작 공정을 간략화할 수 있고, 표시 장치의 수율을 향상시킬 수 있다.
지지 부재(292)로서, 예를 들어 아크릴판 또는 폴리카보네이트판 등의 플라스틱판, 또는 유리판 등을 사용할 수 있다.
도 4의 (C)에 도시된 광학 부재(240)에는 반사 방지 부재(291), 반사 방지 부재(293), 및 지지 부재(292)가 포함된다. 표시 패널의 가장 가까이에 위치하는 층은 반사 방지 부재(293)이고, 표시 패널에서 가장 멀리에 위치하는 층은 반사 방지 부재(291)이다.
AR 필름을 반사 방지 부재(291)에 사용하면, 표시 장치의 표면으로부터의 외광의 반사를 저감할 수 있다. 또는, AG 필름을 반사 방지 부재(291)에 사용하면, 표시 장치의 표면에 표시 장치의 주변의 것이 반사되는 것을 억제할 수 있다.
광학 부재(240)와 표시 패널 사이에 공기가 있다. AR 필름을 반사 방지 부재(293)에 사용하면, 광학 부재(240)와 공기 사이에서의 광의 반사를 억제할 수 있다.
또는, AG 필름을 반사 방지 부재(293)에 사용하면, 주변의 것이 반사되는 것을 억제할 수 있어, 표시 장치의 사용자가 표시를 쉽게 시인할 수 있다.
도 4의 (D)는 원 편광판(295)을 광학 부재(240)로서 사용하는 예를 도시한 것이다.
원 편광판(295)에는 직선 편광판 및 위상차판이 포함된다. 직선 편광판은 예를 들어, 한 쌍의 기판 사이에 직선 편광층을 포함한다. 위상차판의 예로서, 1/4 파장판 등을 들 수 있다. 직선 편광판과 위상차판을 접착층에 의하여 서로 접착한다.
원 편광판을 사용함으로써, 표시 패널의 표면으로부터의 광 및 표시 패널 내의 광의 반사 때문에 표시 장치의 사용자가 중첩 영역을 인식하는 것을 방지할 수 있다.
도 4의 (D)에 도시된 바와 같이, 원 편광판(295)은 복수의 표시 패널과 중첩되는 것이 바람직하다. 이 구조에 의하여, 표시 패널의 측면(도 4의 (D)에서 점선에 의하여 둘러싸인 부분 참조)으로부터의 광의 반사 때문에 표시 장치의 사용자가 표시 영역들 사이의 이음매를 인식하는 것을 방지할 수 있다.
원 편광판을 광학 부재(240)로서 사용하는 경우, 표시 패널에 포함되는 기판으로서, 광학적 등방성이 높은 기판을 사용하는 것이 바람직하다.
도 4의 (D)는, 아래쪽 표시 패널이 광학적 등방성이 높은 기판(202a) 및 기판(212a)을 포함하고, 위쪽 표시 패널이 광학적 등방성이 높은 기판(202b) 및 기판(212b)을 포함하는 예를 도시한 것이다. 표시 소자를 포함하는 영역(155a) 및 표시 소자에 전기적으로 접속되는 배선을 포함하는 영역(156a)을 기판들(202a 및 212a) 사이에 제공한다. 마찬가지로, 표시 소자를 포함하는 영역(155b) 및 표시 소자에 전기적으로 접속되는 배선을 포함하는 영역(156b)을 기판들(202b 및 212b) 사이에 제공한다.
광학적 등방성이 높은 기판은 복굴절이 낮다(바꿔 말하면, 복굴절량이 적음).
광학적 등방성이 높은 기판의 리타데이션(retardation)(위상차)의 절댓값은 30nm 이하가 바람직하고, 20nm 이하가 더 바람직하고, 10nm 이하가 더욱 바람직하다.
광학적 등방성이 높은 필름의 예에는, 트라이아세틸셀룰로스(TAC, 셀룰로스트라이아세테이트라고도 함) 필름, 사이클로올레핀 폴리머(COP) 필름, 사이클로올레핀 공중합체(COC) 필름, 및 아크릴 필름이 포함된다.
도 4의 (E)에 도시된 광학 부재(240)는 원 편광판(295) 및 지지 부재(292)를 포함한다. 지지 부재(292) 및 원 편광판(295) 중 어느 쪽이 표시 패널 가까이에 있어도 좋다. 지지 부재(292)가 원 편광판(295)보다 표시 패널 가까이에 배치되는 경우, 지지 부재(292)는 광학적 등방성이 높은 것이 바람직하다. 원 편광판(295)이 지지 부재(292)보다 표시 패널 가까이에 배치되는 경우, 지지 부재(292)는 반드시 광학적 등방성이 필요한 것은 아니기 때문에, 지지 부재(292)에 사용할 수 있는 재료의 선택의 폭이 넓어진다.
도 4의 (F) 및 (G) 각각에 도시된 광학 부재(240)는 원 편광판(295), 반사 방지 부재(296), 및 지지 부재(292)를 포함한다. 도 4의 (F)에 도시된 광학 부재(240)에서는, 표시 패널의 가장 가까이에 위치하는 층이 지지 부재(292)이고, 표시 패널에서 가장 멀리에 위치하는 층이 반사 방지 부재(296)이다. 도 4의 (G)에 도시된 광학 부재(240)에서는, 표시 패널의 가장 가까이에 위치하는 층이 원 편광판(295)이고, 표시 패널에서 가장 멀리에 위치하는 층이 반사 방지 부재(296)이다.
AR 필름을 반사 방지 부재(296)에 사용하는 것이 바람직하다. 이 필름에 의하여, 표시 장치의 표면으로부터의 외광의 반사를 저감할 수 있다.
<표시 패널의 구조예 2>
도 5의 (A)는 표시 패널(100)의 상면도이다. 도 5의 (B)는 도 5의 (A)에서의 점선에 의하여 둘러싸인 영역 N의 확대도이다.
표시 패널(100)은 표시 영역(101) 및 영역(102)을 포함한다. 영역(102)은 가시광을 투과시키는 영역(110) 및 가시광을 차단하는 영역(120)을 포함한다. 가시광을 투과시키는 영역(110) 및 가시광을 차단하는 영역(120)은 각각 표시 영역(101)과 인접된다. 도 5의 (A)에서의 표시 패널(100)에는, 가시광을 투과시키는 영역(110)이 표시 영역(101)의 2변을 따라 제공된다. 표시 영역(101)의 1변을 따르는 가시광을 투과시키는 영역(110)의 폭(W)은 다른 변을 따르는 가시광을 투과시키는 영역(110)의 폭(W)과 같아도 좋고, 상이하여도 좋다. 도 5의 (A)는 폭이 같은 예를 도시한 것이다.
기판의 내열성이 낮은 경우, FPC의 압착 시에 기판이 열에 의하여 변형될 수 있다. 예를 들어, 도 5의 (B)에서의 점선에 의하여 둘러싸인 부분에 배선이 제공되지 않기 때문에, 압착 헤드가 상기 부분과 접촉하면 표시 패널에 주름이 생기기 쉽다. 그러므로, 도 5의 (C)에 도시된 바와 같이, 더미 배선(121)은 FPC가 압착되는 영역 가까이에 형성되는 것이 바람직하다. 압착 헤드가 접촉되는 영역에 더미 배선(121)을 배치함으로써, 표시 패널에서의 주름의 발생을 억제할 수 있다. 더미 배선(121)은 표시 패널에 포함되는 도전층과 같은 재료 및 같은 단계를 사용하여 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 더미 배선(121)의 형성으로 인한 제작 단계 수의 증가를 방지할 수 있다.
<표시 장치의 구조예 3>
도 5의 (D) 및 (E)는 도 2의 (A)와 상이한 표시 장치(12)의 사시도이다. 도 5의 (D) 및 (E)에서의 표시 장치(12)는 2×2의 매트릭스로 배치되는, 도 5의 (A)에 도시된 표시 패널(100)을 4개(세로 방향 및 가로 방향으로 2개의 표시 패널) 포함한다. 도 5의 (D)는 표시면 측에서의 표시 장치(12)의 사시도이다. 도 5의 (E)는 표시면 측과 반대 측에서의 표시 장치(12)의 사시도이다.
도 5의 (D) 및 (E)는 각 표시 패널이 FPC에 전기적으로 접속되는 예를 도시한 것이다.
도 5의 (D) 및 (E)에 도시된 표시 장치(12)는 표시 패널(100a), 표시 패널(100b), 표시 패널(100c), 및 표시 패널(100d)을 포함한다.
도 5의 (D) 및 (E)에서는, 표시 패널(100a 및 100b)의 짧은 변들이 서로 중첩되기 때문에, 표시 영역(101a)의 일부와 가시광을 투과시키는 영역(110b)의 일부가 서로 중첩된다. 또한, 표시 패널(100a 및 100c)의 긴 변들이 서로 중첩되기 때문에, 표시 영역(101a)의 일부와 가시광을 투과시키는 영역(110c)의 일부가 서로 중첩된다.
도 5의 (D) 및 (E)에서, 표시 영역(101b)의 일부는 가시광을 투과시키는 영역(110c)의 일부 및 가시광을 투과시키는 영역(110d)의 일부와 중첩한다. 또한, 표시 영역(101c)의 일부는 가시광을 투과시키는 영역(110d)의 일부와 중첩한다.
그러므로, 도 5의 (D)에 도시된 바와 같이, 표시 영역(101a), 표시 영역(101b), 표시 영역(101c), 및 표시 영역(101d)이 이음매 없이 배치된 영역을 표시 장치(12)의 표시 영역(13)으로서 기능시킬 수 있다.
표시 장치(12)의 중심부에서, 표시 패널(100b)은 표시 패널(100a) 위에 적층되고, 표시 패널(100c)은 표시 패널(100b) 위에 적층되고, 표시 패널(100d)은 표시 패널(100c) 위에 적층된다.
여기서, 표시 패널(100)은 가요성을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 표시 패널(100)에 포함되는 한 쌍의 기판이 가요성을 갖는 것이 바람직하다.
따라서, 도 5의 (D) 및 (E)에 도시된 바와 같이, 표시 패널(100a)의 FPC(112a)에 가까운 영역을 구부릴 수 있기 때문에, 표시 패널(100a)의 일부 및 FPC(112a)의 일부를 FPC(112a)와 인접되는 표시 패널(100b)의 표시 영역(101b) 아래에 배치할 수 있다. 그 결과, FPC(112a)를 표시 패널(100b)의 배면과 물리적으로 간섭되지 않고 배치할 수 있다. 또한, 표시 패널(100a)과 표시 패널(100b)을 서로 중첩시키고 고정시키는 경우에는 FPC(112a)의 두께를 고려할 필요가 없어지므로, 가시광을 투과시키는 영역(110b)의 상면과 표시 패널(100a)의 상면의 높이를 실질적으로 같게 할 수 있다. 이것은 표시 영역(101a) 위의 표시 패널(100b)의 단부를 눈에 띄지 않게 할 수 있다.
또한, 각 표시 패널(100)을 플렉시블하게 함으로써, 표시 패널(100b)의 표시 영역(101b)의 상면과 표시 패널(100a)의 표시 영역(101a)의 상면의 높이가 같게 되도록 표시 패널(100b)을 완만히 만곡시킬 수 있다. 따라서, 표시 패널(100a)과 표시 패널(100b)이 서로 중첩되는 영역 근방을 제외하고 표시 영역의 높이를 같게 할 수 있기 때문에, 표시 장치(12)의 표시 영역(13)에 표시되는 화상의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
상술한 설명에서는 표시 패널(100a)과 표시 패널(100b)의 관계를 예로 들었지만, 인접한 다른 어느 2개의 표시 패널들의 관계에 대해서도 마찬가지로 적용할 수 있다.
도 6의 (A) 내지 (E) 및 도 7의 (A) 내지 (D)는 서로 접착된 2개의 표시 패널의 단면도의 예이다.
도 6의 (A) 내지 (E)에서 아래쪽 표시 패널은 표시 영역(101a), 가시광을 투과시키는 영역(110a), 및 가시광을 차단하는 영역(120a)을 포함한다. 아래쪽 표시 패널은 FPC(112a)에 전기적으로 접속되어 있다. 위쪽 표시 패널(표시면 측의 표시 패널)은 표시 영역(101b), 가시광을 투과시키는 영역(110b), 및 가시광을 차단하는 영역(120b)을 포함한다. 위쪽 표시 패널은 FPC(112b)에 전기적으로 접속되어 있다.
도 6의 (A)에서는 FPC(112a) 및 FPC(112b)는 각각 아래쪽 표시 패널의 표시면 측(전면(前面) 측) 및 위쪽 표시 패널의 표시면 측에 접속되어 있다.
도 6의 (B)는 2개의 표시 패널이 상술한 투광층(103)에 의하여 서로 부분적으로 접착되는 예를 도시한 것이다. 도 6의 (B)는 가시광을 투과시키는 영역(110b)의 폭이 투광층(103)의 폭과 같은 예를 도시한 것이다.
도 6의 (C)는, FPC(112a) 및 FPC(112b)가 각각 아래쪽 표시 패널의 표시면과 반대 측(배면 측) 및 위쪽 표시 패널의 표시면과 반대 측(배면 측)에 접속되는 예를 도시한 것이다.
도 6의 (C)에서 투광층(103)은 아래쪽 표시 패널의 가시광을 차단하는 영역(120a)과 위쪽 표시 패널의 표시 영역(101b) 사이에 제공되어 있다.
FPC가 아래쪽 표시 패널의 배면 측에 접속되면, 아래쪽 표시 패널의 단부를 위쪽 표시 패널의 배면에 접착시킬 수 있으므로, 접착 면적을 증가시킬 수 있고 접착 부분의 기계적 강도를 높일 수 있다.
도 6의 (D)에서 투광층(103)은 위쪽 표시 패널과 중첩되지 않은 표시 영역(101a)의 영역과 중첩되어 있다. 또한, 가시광을 투과시키는 영역(110a)과 투광층(103)이 서로 중첩된다.
투광층의 재료에 따라서는 대기 중의 티끌 등 작은 먼지가 부착될 수 있다. 이러한 경우, 위쪽 표시 패널과 중첩되지 않은 표시 영역(101a)의 영역은 투광층(103)과 중첩되지 않는 것이 바람직하다. 이에 의하여, 투광층(103)에 부착된 먼지 등으로 인한 표시 장치의 불선명한 표시를 억제할 수 있다.
도 6의 (E)에서 투광층(103)은 표시 영역(101a)과 중첩되지 않은 위쪽 표시 패널의 영역과 중첩되어 있다.
도 6의 (E)에 도시된 구조에서 투광층은 표시 장치의 표시면의 가장 외측의 표면에 제공되지 않기 때문에, 투광층(103)에 부착된 먼지 등으로 인한 표시 장치의 불선명한 표시를 방지할 수 있다. 또한, 표시 장치의 배면에 흡착성을 갖는 투광층이 제공되면, 표시 패널과 접촉되지 않은 투광층의 표면을 사용하여 표시 장치를 원하는 부분에 탈착 가능하게 접착시킬 수 있다.
도 7의 (A)에서는 표시 패널(100a) 및 표시 패널(100b)의 전면을 수지층(131)이 덮고 있다. 수지층(131)은 표시 패널(100a 및 100b)의 표시 영역, 및 표시 패널(100a)이 표시 패널(100b)과 중첩되는 영역을 덮도록 제공되는 것이 바람직하다.
이들 표시 패널(100) 위에 수지층(131)을 제공함으로써, 표시 장치(12)의 기계적 강도를 높일 수 있다. 또한, 수지층(131)이 평탄한 표면을 갖도록 형성됨으로써, 표시 영역(13)에 표시되는 화상의 표시 품질을 높일 수 있다. 예를 들어, 슬릿 코터, 커튼 코터, 그라비어 코터, 롤 코터, 또는 스핀 코터 등의 코팅 장치를 사용하면, 평탄성이 높은 수지층(131)을 형성할 수 있다.
수지층(131)의 굴절률은 표시 패널(100)의 표시면 측의 기판의 굴절률의 0.8배 내지 1.2배인 것이 바람직하고, 0.9배 내지 1.1배인 것이 더 바람직하고, 0.95배 내지 1.15배인 것이 더욱 바람직하다. 표시 패널(100)과 수지층(131) 사이의 굴절률의 차이가 작아질수록, 광을 더 효율적으로 외부로 추출할 수 있다. 또한, 이러한 굴절률을 갖는 수지층(131)을 표시 패널(100a)과 표시 패널(100b) 사이의 단차 부분을 덮도록 제공함으로써, 단차 부분이 인식되기 어려워져, 표시 영역(13)에 표시되는 화상의 표시 품질을 높일 수 있다.
수지층(131)은 가시광을 투과시킨다. 수지층(131)에는 예를 들어, 에폭시 수지, 아라미드 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아마이드 수지, 또는 폴리아마이드이미드 수지 등의 유기 수지를 사용할 수 있다.
또는, 도 7의 (B)에 도시된 바와 같이, 수지층(131)을 개재하여 표시 장치(12) 위에 보호 기판(132)을 제공하는 것이 바람직하다. 이 경우, 수지층(131)은 표시 장치(12)에 보호 기판(132)을 접착하기 위한 접착층으로서 기능하여도 좋다.
보호 기판(132)에 의하여, 표시 장치(12)의 표면을 보호할 수 있고, 또한 표시 장치(12)의 기계적 강도를 높일 수 있다. 적어도 표시 영역(13)과 중첩되는 영역에서는 보호 기판(132)에 투광성 재료가 사용된다. 또한, 표시 영역(13)과 중첩되는 영역 이외의 영역에서는 인식되지 않도록 보호 기판(132)이 차광성을 가져도 좋다.
보호 기판(132)은 터치 패널로서 기능하여도 좋다. 표시 패널(100)이 가요성을 갖고 구부러질 수 있는 경우, 보호 기판(132)도 가요성을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 보호 기판(132)과 표시 패널(100)의 표시면 측의 기판 또는 수지층(131) 사이의 굴절률의 차이는 20% 이하인 것이 바람직하고, 10% 이하인 것이 더 바람직하고, 5% 이하인 것이 더욱 바람직하다.
보호 기판(132)으로서는, 필름처럼 형성된 플라스틱 기판을 사용할 수 있다. 플라스틱 기판에는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스터 수지, 폴리아크릴로나이트릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리카보네이트(PC) 수지, 폴리에터설폰(PES) 수지, 폴리아마이드 수지(예를 들어, 나일론 또는 아라미드), 폴리사이클로올레핀 수지, 폴리스타이렌 수지, 폴리아마이드이미드 수지, 폴리바이닐클로라이드 수지, 폴리에터에터케톤(PEEK) 수지, 폴리설폰(PSF) 수지, 폴리에터이미드(PEI) 수지, 폴리아릴레이트(PAR) 수지, 폴리뷰틸렌테레프탈레이트(PBT) 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 수지, 또는 실리콘 수지 등을 사용할 수 있다. 또는, 섬유체에 수지가 함침(含浸)된 기판(프리프레그라고도 함) 또는 무기 필러와 유기 수지를 혼합시킴으로써 선팽창 계수가 저감된 기판을 사용할 수 있다. 보호 기판(132)은 수지막에 한정되지 않고, 펄프를 연속 시트로 가공함으로써 형성된 투명한 부직포, 피브로인이라고 불리는 단백질을 포함하는 인공 거미줄 섬유를 포함하는 시트, 투명한 부직포 또는 시트와 수지가 혼합된 복합체, 섬유 폭이 4nm 이상 100nm 이하인 셀룰로스 섬유를 포함하는 부직포와 수지막의 적층, 또는 수지막과 인공 거미줄 섬유를 포함하는 시트의 적층을 사용하여도 좋다.
또한, 본 발명의 일 형태의 표시 장치 또는 표시 패널은 아크릴판, 유리판, 목판, 또는 금속판 등에 접착되어도 좋다. 표시 장치의 표시면 또는 표시 패널의 표시면, 또는 이들의 표시면과는 반대쪽의 면을 이들 판에 접착시켜도 좋다(표시면을 이들 판 중 임의의 것에 접착시키는 경우에는 가시광을 투과시키는 판을 사용한다). 표시 장치 또는 표시 패널은 이들 판 중 임의의 것에 탈착 가능하게 접착되는 것이 바람직하다.
보호 기판(132)으로서는, 편광판, 원 편광판, 위상차판, 및 광학 필름 등 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 상술한 광학 부재(240)를 보호 기판(132)에 사용할 수 있다.
표시 패널이 판에 접착된 상태를 유지하는 경우, 표시 패널뿐만 아니라 판도 온도 변화에 의하여 거의 변형하지 않는 것이 바람직하다. 예를 들어, 판의 열 팽창 계수는 60ppm/℃ 이하가 바람직하고, 30ppm/℃ 이하가 더 바람직하다. 예를 들어, 알루미늄판 등의 금속판 또는 유리 에폭시판을 적합하게 사용할 수 있다.
도 7의 (C)에 도시된 바와 같이, 표시 패널(100a 및 100b)의 표시면과는 반대쪽의 면에 수지층(133) 및 보호 기판(134)을 제공할 수 있다. 표시 패널을 지지하는 기판을 표시 패널의 배면에 제공하면, 표시 패널의 의도하지 않은 휨 또는 만곡을 억제할 수 있어, 표시면을 평활하게 유지할 수 있다. 따라서, 표시 영역(13)에 표시되는 화상의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 표시면과는 반대 측에 제공되는 수지층(133) 및 보호 기판(134)은 반드시 투광성을 가질 필요는 없고, 가시광을 흡수 또는 반사하는 재료를 사용하여도 좋다.
도 7의 (D)에 도시된 바와 같이, 수지층(131) 및 보호 기판(132)을 표시 패널의 전면에 제공할 수 있고, 수지층(133) 및 보호 기판(134)을 표시 패널의 배면에 제공하여도 좋다. 이러한 식으로, 표시 패널(100a 및 100b)이 2개의 보호 기판들 사이에 끼워짐으로써, 표시 장치(12)의 기계적 강도를 더 높일 수 있다.
수지층(131) 및 보호 기판(132)의 총 두께는 수지층(133) 및 보호 기판(134)의 총 두께와 거의 같은 것이 바람직하다. 예를 들어, 수지층(131 및 133)의 두께를 서로 실질적으로 같게 하고, 두께가 같은 재료를 보호 기판(132 및 134)에 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 표시 패널(100)은 두께 방향에서 적층의 중심에 위치할 수 있다. 예를 들어, 두께 방향에서의 중심에 표시 패널(100)을 포함하는 적층을 구부릴 때, 굽힘에 의하여 표시 패널(100)에 가해지는 가로 방향의 응력을 완화시킬 수 있어, 표시 패널(100)이 대미지를 받는 것을 방지할 수 있다.
표시 장치의 단부와 중심부 사이에서 수지층 및 보호 기판의 두께가 다른 경우, 예를 들어 평균 두께, 최대 두께, 및 최소 두께 등의 조건 중에서 적절히 선택되는 동일 조건하에서 수지층(131) 및 보호 기판(132)의 총 두께, 그리고 수지층(133) 및 보호 기판(134)의 총 두께를 비교하는 것이 바람직하다.
도 7의 (D)에서, 수지층(131 및 133)에 같은 재료를 사용하면 제작 비용을 저감시킬 수 있기 때문에 바람직하다. 마찬가지로, 보호 기판(132 및 134)에 같은 재료를 사용하면 제작 비용을 저감시킬 수 있기 때문에 바람직하다.
도 7의 (C) 및 (D)에 도시된 바와 같이, FPC(112a)를 리드하기 위한 개구를 표시 패널(100a 및 100b)의 배면 측에 위치하는 수지층(133) 및 보호 기판(134)에 제공하는 것이 바람직하다. 특히, 도 7의 (D)에 도시된 바와 같이, FPC(112a)의 일부를 덮도록 수지층(133)을 제공하면, 표시 패널(100a)과 FPC(112a) 사이의 접속 부분에서의 기계적 강도를 높일 수 있고, FPC(112a)의 박리 등의 결함을 억제할 수 있다. 마찬가지로, 수지층(133)은 FPC(112b)의 일부를 덮도록 제공되는 것이 바람직하다.
다음으로, 표시 패널(100)의 구조예에 대하여 설명한다. 도 8의 (A)는 도 5의 (A)에서의 영역(P)이 확대된 상면도의 예이고, 도 8의 (B)는 도 5의 (A)에서의 영역(Q)이 확대된 상면도의 예이다.
도 8의 (A)에 도시된 바와 같이, 표시 영역(101)에서는, 복수의 화소(141)가 매트릭스로 배치된다. 적색, 청색, 및 녹색의 3색으로 풀 컬러 표시를 할 수 있는 표시 패널(100)이 형성되는 경우, 각 화소(141)는 3색 중 임의의 것을 표시할 수 있는 부화소에 상당한다. 3색 중 임의의 것을 표시할 수 있는 부화소에 더하여, 백색 또는 황색을 표시할 수 있는 부화소를 제공하여도 좋다. 화소(141)를 포함하는 영역은 표시 영역(101)에 상당한다.
배선(142a) 및 배선(142b)은 각 화소(141)에 전기적으로 접속된다. 배선(142a)은 각각 배선(142b)과 교차하고, 회로(143a)에 전기적으로 접속된다. 배선(142b)은 회로(143b)에 전기적으로 접속된다. 회로들(143a 및 143b) 중 한쪽을 주사선 구동 회로로서 기능시킬 수 있고, 다른 쪽을 신호선 구동 회로로서 기능시킬 수 있다. 회로들(143a 및 143b) 중 한쪽 또는 양쪽은 반드시 제공될 필요는 없다.
도 8의 (A)에서는, 회로(143a) 또는 회로(143b)에 전기적으로 접속되는 복수의 배선(145)이 제공된다. 배선(145)은 도시되지 않은 영역에서의 FPC(123)에 전기적으로 접속되고, 외부로부터 회로(143a 및 143b)에 신호를 공급하는 기능을 갖는다.
도 8의 (A)에서는, 회로(143a), 회로(143b), 및 복수의 배선(145) 등을 포함하는 영역이 가시광을 차단하는 영역(120)에 상당한다.
도 8의 (B)에서는, 끝의 가장 가까이에 제공되는 화소(141)의 외측의 영역은 가시광을 투과시키는 영역(110)에 상당한다. 가시광을 투과시키는 영역(110)은 화소(141), 배선(142a), 및 배선(142b) 등의 가시광을 차단하는 부재를 포함하지 않는다. 또한, 화소(141)의 일부, 배선(142a), 또는 배선(142b)이 가시광을 투과시키는 경우, 화소(141)의 일부, 배선(142a), 또는 배선(142b)이 가시광을 투과시키는 영역(110)까지 연장되도록 제공되어도 좋다.
가시광을 투과시키는 영역(110)의 폭이 표시 패널들 사이에서 상이한 경우, 또는 폭이 하나의 표시 패널에서 위치에 따라 상이한 경우, 가장 짧은 길이를 폭(W)이라고 할 수 있다. 도 8의 (B)에서는, 세로 방향에서의 화소(141)와 기판의 단부 사이의 거리(즉, 가시광을 투과시키는 영역(110)의 폭(W))가 가로 방향에서의 화소(141)와 기판의 단부 사이의 거리와 같지만, 본 발명의 일 형태는 이에 한정되지 않는다.
도 8의 (C)는 도 8의 (B)에서의 선(A1-A2)을 따라 취한 단면도이다. 표시 패널(100)은 가시광을 투과시키는 한 쌍의 기판(기판(151) 및 기판(152))을 포함한다. 기판(151) 및 기판(152)은 접착층(154)으로 서로 접착된다. 여기서는, 화소(141) 및 배선(142b) 등이 형성되는 기판을 기판(151)이라고 한다.
도 8의 (B) 및 (C)에 도시된 바와 같이, 화소(141)가 표시 영역(101)의 끝의 가장 가까이에 위치하는 경우, 가시광을 투과시키는 영역(110)의 폭은 기판(151) 또는 기판(152)의 단부와 화소(141)의 단부 사이의 거리이다.
또한, 화소(141)의 단부는 화소(141)에서 끝의 가장 가까이에 위치하고 가시광을 차단하는 부재의 단부를 말한다. 또는, 한 쌍의 전극 사이에 발광 유기 화합물을 포함하는 층을 포함하는 발광 소자(유기 EL 소자라고도 함)를 화소(141)로서 사용하는 경우, 화소(141)의 단부는 하부 전극의 단부, 발광 유기 화합물을 포함하는 층의 단부, 및 상부 전극의 단부 중 임의의 것이어도 좋다.
도 9의 (A)는 영역(Q)이 확대된 상면도의 예이고, 배선(142a)의 위치가 도 8의 (B)에서의 배선(142a)의 위치와 상이하다. 도 9의 (B)는 도 9의 (A)에서의 선(B1-B2)을 따라 취한 단면도이고, 도 9의 (C)는 도 9의 (A)에서의 선(C1-C2)을 따라 취한 단면도이다.
도 9의 (A) 내지 (C)에 도시된 바와 같이, 배선(142a)이 표시 영역(101)의 끝의 가장 가까이에 위치하는 경우, 가시광을 투과시키는 영역(110)의 폭(W)은 기판(151) 또는 기판(152)의 단부와 배선(142a)의 단부 사이의 거리이다. 배선(142a)이 가시광을 투과시키는 경우, 가시광을 투과시키는 영역(110)은 배선(142a)이 제공되는 영역을 포함하여도 좋다.
<발광 소자의 구조예>
도 10의 (A) 및 (B)는 표시 패널에 포함되는 발광 소자의 구조예를 도시한 것이다.
예를 들어, 표시 패널은, 도 10의 (A) 또는 (B)에 도시된, 제 1 발광 소자(1105R), 제 2 발광 소자(1105G), 및 제 3 발광 소자(1105B)를 포함한다. 표시 패널은, 도 10의 (B)에 도시된, 컬러 필터(1104R), 컬러 필터(1104G), 및 컬러 필터(1104B)를 더 포함하여도 좋다.
도 10의 (A)에서, 제 1 발광 소자(1105R)는 제 1 전극(1101), EL층(1103R), 및 제 2 전극(1102)을 포함한다. 제 2 발광 소자(1105G)는 제 1 전극(1101), EL층(1103G), 및 제 2 전극(1102)을 포함한다. 제 3 발광 소자(1105B)는 제 1 전극(1101), EL층(1103B), 및 제 2 전극(1102)을 포함한다. 또한, 3개의 발광 소자에 포함되는 EL층은, 부분적으로 또는 전체적으로 상이한 재료를 포함하고, 구분 착색 방식에 의하여 형성된다. 이는 예를 들어, EL층(1103R)은 적색 광을 방출하는 EL층으로, EL층(1103G)은 녹색 광을 방출하는 EL층으로, EL층(1103B)은 청색 광을 방출하는 EL층으로 할 수 있다는 것을 의미한다.
각 발광 소자에 포함되는 적어도 하나의 전극(도 10의 (A)의 경우, EL층으로부터 광이 방출되는 화살표 방향에 위치하는 제 2 전극(1102))은, 투광성 도전 재료를 사용하여 형성되는 것이 바람직하다.
도 10의 (B)에서, 제 1 발광 소자(1105R), 제 2 발광 소자(1105G), 및 제 3 발광 소자(1105B)는 제 1 전극(1101), EL층(1103), 및 제 2 전극(1102)을 각각 포함한다. 컬러 필터(1104R)를 제 1 발광 소자(1105R)와 중첩되는 영역에 제공한다. 컬러 필터(1104G)를 제 2 발광 소자(1105G)와 중첩되는 영역에 제공한다. 컬러 필터(1104B)를 제 3 발광 소자(1105B)와 중첩되는 영역에 제공한다. 또한, 발광 소자는 같은 EL층(1103)을 공유한다.
도 10의 (B)에 도시된 각 발광 소자에 포함되는 제 2 전극(1102)은 투광성 도전 재료를 사용하여 형성하는 것이 바람직하다. 이에 의하여, EL층(1103)으로부터 방출되는 광 중 적색 광(1106R)을 제 1 발광 소자(1105R)로부터 컬러 필터(1104R)를 통하여 외부로 추출할 수 있다. 또한, EL층(1103)으로부터 방출되는 광 중 녹색 광(1106G)을 제 2 발광 소자(1105G)로부터 컬러 필터(1104G)를 통하여 외부로 추출할 수 있다. 또한, EL층(1103)으로부터 방출되는 광 중 청색 광(1106B)을 제 3 발광 소자(1105B)로부터 컬러 필터(1104B)를 통하여 외부로 추출할 수 있다. 이는 컬러 필터(1104R)는 적색 광을 투과시키는 기능을 갖고, 컬러 필터(1104G)는 녹색 광을 투과시키는 기능을 갖고, 컬러 필터(1104B)는 청색 광을 투과시키는 기능을 갖는다는 것을 의미한다.
도 10의 (A) 및 (B)에 도시하지 않았지만, 제 1 발광 소자(1105R), 제 2 발광 소자(1105G), 및 제 3 발광 소자(1105B)는 각각 발광을 제어하는 트랜지스터에 전기적으로 접속되어도 좋다.
도 10의 (A) 및 (B)에 도시된 EL층은 발광 물질을 포함하는 발광층, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 및 전자 주입층 등의 기능층을 각각 포함한다. 적층된 EL층의 경우, EL층들 사이에 전하 발생층이 위치한다.
도 10의 (A) 및 (B)에 도시된 EL층에 포함되는 발광층은, 발광 물질에 더하여 1종류 이상의 유기 화합물을 포함할 수 있다. 하나의 발광층에 색이 상이한 발광 물질이 혼재하여도 좋다. 또는, 색이 상이한 발광 물질이, 적층된 발광층에 포함되어도 좋다. 도 10의 (A) 및 (B)에 도시된 발광 소자가 각각 복수의 EL층을 포함하는 경우, 상술한 바와 같이 EL층들 사이에 전하 발생층이 제공된다. 이 경우, EL층은 색이 상이한 광을 방출하는 것이 바람직하다.
도 10의 (B)에 도시된, 제 1 발광 소자(1105R), 제 2 발광 소자(1105G), 및 제 3 발광 소자(1105B)는 EL층(1103)을 공유한다. 이 경우, EL층(1103)은 백색 광을 방출하지만 발광 소자로부터 색이 상이한 광을 얻을 수 있다.
도 10의 (B)에 도시된 바와 같이, EL층(1103)으로부터 방출되는 광이 복수의 파장의 광을 혼합시켜 얻어지는 백색 광인 경우, 특정의 파장의 광을 강화하기 위하여, 제 1 전극(1101)을 반사 전극으로서, 제 2 전극(1102)을 반투과·반반사 전극으로서 사용하여 마이크로캐비티 구조를 채용하는 것이 바람직하다. 또한, 도 10의 (A)에 도시된 바와 같이, EL층을 발광 소자마다 구분하여 형성하는 경우에도 마이크로캐비티 구조를 채용하여도 좋다.
도 10의 (A) 또는 (B)에 도시된 제 1 발광 소자(1105R)는 적색 광을 방출하는 발광 소자이기 때문에, 제 1 전극(1101)과 제 2 전극(1102) 사이의 광학 거리가 적색 광의 발광 강도를 높이는 광학 거리로 설정될 수 있도록 제 1 전극(1101)의 두께를 조정하는 것이 바람직하다. 또한, 제 2 발광 소자(1105G)는 녹색 광을 방출하는 발광 소자이기 때문에, 제 1 전극(1101)과 제 2 전극(1102) 사이의 광학 거리가 녹색 광의 발광 강도를 높이는 광학 거리로 설정될 수 있도록 제 1 전극(1101)의 두께를 조정하는 것이 바람직하다. 또한, 제 3 발광 소자(1105B)는 청색 광을 방출하는 발광 소자이기 때문에, 제 1 전극(1101)과 제 2 전극(1102) 사이의 광학 거리가 청색 광의 발광 강도를 높이는 광학 거리로 설정될 수 있도록 제 1 전극(1101)의 두께를 조정하는 것이 바람직하다.
도 10의 (B)에 도시된 바와 같이, EL층(1103)으로부터 방출되는 광이 백색 광인 경우, 색 순도의 저하를 방지하기 위하여, 백색 광을 구성하는 적색 광, 녹색 광, 및 청색 광이, 서로 중첩되지 않는 독립적인 발광 스펙트럼을 갖는 것이 바람직하다. 특히 녹색 광의 발광 스펙트럼 및 적색 광의 발광 스펙트럼은 이들의 피크 파장이 서로 가깝기 때문에, 서로 중첩되기 쉽다. EL층에 포함되는 발광 물질 및 EL층의 적층 구조가, 이러한 발광 스펙트럼의 중첩을 방지하는 데 중요하다. 구분하여 형성된 EL층을 포함하는 표시 패널의 경우보다 공통의 EL층을 포함하는 표시 패널의 경우에 단계의 수를 적게 할 수 있지만, 상이한 발광 스펙트럼이 중첩되는 것이 방지되도록, 발광 물질을 선택하는 것 및 EL층의 적층 구조를 설계하는 것은 어렵다. 본 발명의 일 형태는, 발광색마다의 색도가 양호한 표시 패널뿐만 아니라, 특히 백색 광을 방출하는 공통의 발광층을 포함하는 경우에, 상이한 발광 스펙트럼이 중첩되는 것이 방지되고, 발광색마다의 색도가 양호한 표시 패널도 제공할 수 있다.
본 실시형태에서 설명되는 표시 패널은 복수의 발광 소자를 포함하고 풀 컬러 화상을 표시할 수 있다. 현재는 풀 컬러 표시를 위한 품질의 지표로서 몇 가지 규격이 규정되어 있다.
예를 들어, 디스플레이, 프린터, 디지털 카메라, 및 스캐너 등의 기기에서의 색 재현을 표준화하기 위하여 국제 전기 표준 회의(IEC)에 의하여 규정된 색 공간에 대한 국제 표준인 sRGB 규격이 널리 사용되고 있다. 또한, sRGB 규격에서, 국제 조명 위원회(CIE)에 의하여 규정된 CIE 1931 색도 좌표(x, y 색도 좌표)에서의 색도(x, y)는, 적색(R)이 (0.640, 0.330)이고, 녹색(G)이 (0.300, 0.600)이고, 청색(B)이 (0.150, 0.060)이다.
미국의 NTSC(National Television System Committee)에 의하여 규정된 아날로그 텔레비전 방식의 색 영역 규격인 NTSC 규격에서, 색도(x, y)는 적색(R)이 (0.670, 0.330)이고, 녹색(G)이 (0.210, 0.710)이고, 청색(B)이 (0.140, 0.080)이다.
디지털 영화(시네마)를 배급할 때 사용되는 국제적인 통일 규격인 DCI-P3 규격(유한 책임 회사 Digital Cinema Initiatives에 의하여 규정됨)에서, 색도(x, y)는 적색(R)이 (0.680, 0.320)이고, 녹색(G)이 (0.265, 0.690)이고, 청색(B)이 (0.150, 0.060)이다.
일본 방송 협회(NHK)에 의하여 규정된 규격인, 초고해상도 텔레비전(UHDTV, 슈퍼 하이비전이라고도 함)에 대한 Recommendation ITU-R BT.2020(이하, BT.2020이라고 함)에서, 색도(x, y)는 적색이 (0.708, 0.292)이고, 녹색이 (0.170, 0.797)이고, 청색이 (0.131, 0.046)이다.
상술한 바와 같이, 표시에 관한 다양한 규격이 규정되어 있다. 본 발명의 일 형태의 표시 패널은, 색도가 도 11의 색도 좌표로 나타내어지는 색도 범위(영역 A, 영역 B, 및 영역 C)에 포함되는 광을 방출하는 발광 소자(적색 광을 방출하는 발광 소자, 녹색 광을 방출하는 발광 소자, 및 청색 광을 방출하는 발광 소자)를 포함한다. 구체적으로는, 표시 패널은 적색 광(1106R)을 얻을 수 있는 제 1 발광 소자(1105R), 녹색 광(1106G)을 얻을 수 있는 제 2 발광 소자(1105G), 및 청색 광(1106B)을 얻을 수 있는 제 3 발광 소자(1105B)를 적어도 포함한다. 제 1 발광 소자(1105R)로부터 얻어지는 광은, 도 11의 색도 좌표에서 영역 A에 포함되는 색도를 갖고, 즉 CIE 1931 색도 좌표 x가 0.680보다 크고 0.720 이하이고, CIE 1931 색도 좌표 y가 0.260 이상 0.320 이하이다. 제 2 발광 소자(1105G)로부터 얻어지는 광은, 도 11의 색도 좌표에서 영역 B에 포함되는 색도를 갖고, 즉 CIE 1931 색도 좌표 x가 0.130 이상 0.250 이하이고, CIE 1931 색도 좌표 y가 0.710보다 크고 0.810 이하이다. 제 3 발광 소자(1105B)로부터 얻어지는 광은, 도 11의 색도 좌표에서 영역 C에 포함되는 색도를 갖고, 즉 CIE 1931 색도 좌표 x가 0.120 이상 0.170 이하이고, CIE 1931 색도 좌표 y가 0.020 이상 0.060 미만이다. 또한, 도 10의 (B)에 도시된 바와 같이, 발광 소자와 컬러 필터가 조합하여 사용되고, 컬러 필터를 통하여 발광 소자로부터 얻어지는 발광이 상기 색도 범위에 포함되는 색도를 갖는 구조를 채용하여도 좋다. 이러한 발광 소자를 포함하는 표시 패널은 고품질의 풀 컬러 표시를 제공할 수 있다. 물론, 도 10의 (A)에 도시된 바와 같이, 컬러 필터를 사용하지 않고 상기 색도 범위에 포함되는 색도를 실현하는 구조를 채용하여도 좋다.
또한, 도 10의 (A)에 도시된 제 1 발광 소자(1105R)의 발광 스펙트럼의 피크 파장은 620nm 이상 680nm 이하가 바람직하다. 도 10의 (A)에 도시된 제 2 발광 소자(1105G)의 발광 스펙트럼의 피크 파장은 500nm 이상 530nm 이하가 바람직하다. 도 10의 (A)에 도시된 제 3 발광 소자(1105B)의 발광 스펙트럼의 피크 파장은 430nm 이상 460nm 이하가 바람직하다. 제 1 발광 소자(1105R), 제 2 발광 소자(1105G), 및 제 3 발광 소자(1105B)의 발광 스펙트럼의 반치폭은 각각 5nm 이상 45nm 이하, 5nm 이상 35nm 이하, 5nm 이상 25nm 이하가 바람직하다. 도 10의 (B)에 도시된 컬러 필터를 투과한 광의 발광 스펙트럼의 피크 파장 및 반치폭은 마찬가지의 값을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 형태에서는, 상기 색도가 얻어지면, CIE 색도 좌표(x, y)에서의 BT.2020 색 영역에 대한 면적비가 80% 이상, 더 바람직하게는 90% 이상이 될 수 있고, 또는 색 영역 커버율이 75% 이상, 더 바람직하게는 85% 이상이 될 수 있으므로 바람직하다.
색도는 색채 휘도계, 분광 복사기, 및 발광·분광 분석기 중 임의의 것에 의하여 측정하여도 좋고, 측정 중 어느 하나에서 상술한 색도를 만족시키면 좋다. 또한, 모든 측정에서 상술한 색도를 만족시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 형태에서는, 색이 상이한 발광 소자 각각에서, 정공 수송층을 구성하며, 정공 주입층과 접촉하는 층에 같은 재료를 사용한다. 예를 들어, 적색 광을 방출하는 발광 소자 및 녹색 광을 방출하는 발광 소자의 정공 수송층은 각각, 정공 주입층과 접촉하는 제 1 정공 수송층 및 발광층과 접촉하는 제 2 정공 수송층을 포함한다. 청색 광을 방출하는 발광 소자의 정공 수송층은, 정공 주입층 및 발광층의 양쪽 모두와 접촉하는 제 1 정공 수송층만을 포함한다.
또한, 청색 형광을 방출하는 소자에서, 발광층의 호스트 재료의 HOMO 준위 및 LUMO 준위는 깊다. 정공 주입층의 재료에 따라서는, 전자가 정공 주입층으로부터 추출될 수 있도록, 정공 수송층의 HOMO 준위가 얕을 필요가 있는 경우가 많다. 이 경우, 정공 수송층은 HOMO 준위가 얕은 층과 HOMO 준위가 깊은 층이 순차적으로 적층되는 구조를 가질 필요가 있다. 본 발명의 일 형태에서는, 정공 수송성 재료와 금속 산화물의 혼합층을 정공 주입층으로서 사용한다. 혼합층에 HOMO 준위가 깊은 정공 수송성 재료를 사용함으로써, HOMO 준위가 깊은 정공 수송성 재료를 사용하여 정공 수송층을 형성할 수 있다. 이에 의하여, 정공 수송층이 단층 구조를 갖더라도, 청색 형광을 방출하는 발광층에 정공을 주입할 수 있다.
색이 상이한 발광 소자 각각에서, 정공 주입층 및 제 1 정공 수송층은 같은 정공 수송성 재료를 포함하는 것이 바람직하다.
적색 광을 방출하는 발광 소자 및 녹색 광을 방출하는 발광 소자 각각에서는, 제 2 정공 수송층을 광학 거리를 조정하기 위한 층으로서 사용할 수 있다. 제 2 정공 수송층에 사용되는 재료는 제 1 정공 수송층에 사용되는 것보다 HOMO 준위가 얕은 것이 바람직하다. 이러한 식으로, 적색 광을 방출하는 발광 소자 및 녹색 광을 방출하는 발광 소자에 의한 소비전력을 저감할 수 있다. 제 2 정공 수송층에 포함되는 재료도 적색 광을 방출하는 발광 소자의 발광층 및 녹색 광을 방출하는 발광 소자의 발광층에 포함되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 형태의 표시 장치는 색 영역이 넓은 화상을 표시할 수 있고, 이음매가 인식되기 어려운 넓은 표시 영역을 가질 수 있다.
본 실시형태는 다른 실시형태 중 임의의 것과 적절히 조합할 수 있다. 본 명세서에서, 하나의 실시형태에서 복수의 구조예가 설명되는 경우, 구조예 중 몇 개를 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태의 표시 장치에 사용할 수 있는, 발광 소자 및 발광 패널에 대하여 도 12의 (A) 내지 (D) 그리고 도 13의 (A) 및 (B)를 참조하여 설명한다.
<<발광 소자의 기본적인 구조>>
발광 소자의 기본적인 구조에 대하여 설명한다. 도 12의 (A)는 한 쌍의 전극 사이에 EL층을 포함하는 발광 소자를 도시한 것이다. 구체적으로, EL층(1203)은 제 1 전극(1201)과 제 2 전극(1202) 사이에 제공된다(단일 구조). EL층(1203)은 적어도 발광층을 포함한다.
발광 소자는 한 쌍의 전극 사이에 복수의 EL층을 포함하여도 좋다. 도 12의 (B)는 2개의 EL층(EL층(1203a 및 1203b))이 한 쌍의 전극 사이에 제공되고, 전하 발생층(1204)이 2개의 EL층 사이에 제공되는 적층 구조(탠덤 구조)를 갖는 발광 소자를 도시한 것이다. 이러한 탠덤 발광 소자를 사용함으로써, 저전압으로 구동할 수 있고 소비전력이 낮은 발광 패널을 얻을 수 있다.
전하 발생층(1204)은, 제 1 전극(1201)과 제 2 전극(1202) 사이에 전압이 인가되었을 때, EL층들(1203a 및 1203b) 중 한쪽에 전자를 주입하고, 상기 EL층들 중 다른 쪽에 정공을 주입하는 기능을 갖는다. 따라서, 도 12의 (B)에서, 제 1 전극(1201)의 전위가 제 2 전극(1202)보다 높아지도록 전압을 인가하면, 전하 발생층(1204)이 EL층(1203a)에 전자를 주입하고, EL층(1203b)에 정공을 주입한다.
또한 광 추출 효율의 관점에서, 전하 발생층(1204)은 가시광을 투과시키는 것이 바람직하다(구체적으로, 전하 발생층(1204)의 가시광 투과율이 40% 이상인 것이 바람직하다). 또한, 전하 발생층(1204)은 제 1 전극(1201) 또는 제 2 전극(1202)보다 도전율이 낮은 경우에도 기능한다.
도 12의 (C)는 EL층(1203)의 적층 구조를 도시한 것이다. 이 경우, 제 1 전극(1201)은 양극으로서 기능하는 것으로 한다. EL층(1203)은 제 1 전극(1201) 위에, 정공 주입층(1211), 정공 수송층(1212), 발광층(1213), 전자 수송층(1214), 및 전자 주입층(1215)이 이 순서대로 적층된 구조를 갖는다. 도 12의 (B)에 도시된 탠덤 구조와 같이, 복수의 EL층이 제공되는 경우에도, 상술한 바와 같이 각 EL층에서의 층이 양극 측으로부터 순차적으로 적층된다. 제 1 전극(1201)이 음극이고 제 2 전극(1202)이 양극인 경우, 적층 순서는 반전된다.
발광층(1213)은 발광 물질과 복수의 물질을 적절히 조합하여 포함하기 때문에, 원하는 발광색의 형광 또는 인광을 얻을 수 있다. 발광층(1213)은 발광색이 상이한 적층 구조를 가져도 좋다. 이 경우, 발광 물질과 기타 물질은 적층된 발광층들 사이에서 상이하다. 또는, 도 12의 (B)에서의 복수의 EL층(EL층(1203a 및 1203b))은 각각의 발광색을 나타내어도 좋다. 이 경우에도, 발광 물질과 기타 물질은 발광층들 사이에서 상이하다.
발광 소자에 있어서, 예를 들어, 도 12의 (C)에서 제 1 전극(1201)이 반사 전극이고 제 2 전극(1202)이 반투과·반반사 전극인 미소광 공진기(마이크로캐비티) 구조를 채용함으로써, EL층(1203)의 발광층(1213)으로부터의 발광을 전극들 사이에서 공진시키고, 제 2 전극(1202)을 투과하고 사출되는 광을 강화할 수 있다.
또한, 발광 소자의 제 1 전극(1201)이 반사성 도전 재료 및 투광성 도전 재료(투명 도전막)가 적층된 구조를 갖는 반사 전극인 경우, 투명 도전막의 두께를 제어함으로써 광학 조정을 수행할 수 있다. 구체적으로는, 발광층(1213)으로부터의 광의 파장이 λ일 때, 제 1 전극(1201)과 제 2 전극(1202) 사이의 거리를 mλ/2(m은 자연수) 근방으로 조정하는 것이 바람직하다.
발광층(1213)으로부터 얻어지는 원하는 광(파장: λ)을 증폭시키기 위하여, 제 1 전극(1201)부터 발광층(1213)의 원하는 광이 얻어지는 영역(발광 영역)까지의 광학 거리 및 제 2 전극(1202)부터 발광층(1213)의 원하는 광이 얻어지는 영역(발광 영역)까지의 광학 거리를, (2m'+1) λ/4(m'는 자연수) 근방으로 조정하는 것이 바람직하다. 여기서, 발광 영역이란 발광층(1213)에서 정공 및 전자가 재결합되는 영역을 의미한다.
이러한 광학 조정에 의하여, 발광층(1213)으로부터의 특정의 단색광의 스펙트럼을 좁힐 수 있어 색 순도가 높은 발광을 얻을 수 있다.
이 경우, 제 1 전극(1201)과 제 2 전극(1202) 사이의 광학 거리는, 엄밀하게는 제 1 전극(1201)에서의 반사 영역부터 제 2 전극(1202)에서의 반사 영역까지의 총 두께이다. 그러나, 제 1 전극(1201) 및 제 2 전극(1202)에서의 반사 영역을 엄밀하게 결정하는 것은 어렵기 때문에, 제 1 전극(1201) 및 제 2 전극(1202)에서 어디에 반사 영역을 설정하여도 상술한 효과를 충분히 얻을 수 있는 것으로 가정한다. 또한, 제 1 전극(1201)과 원하는 광을 방출하는 발광층 사이의 광학 거리는, 엄밀하게는 제 1 전극(1201)에서의 반사 영역과 원하는 광이 얻어지는 발광층에서의 발광 영역 사이의 광학 거리이다. 그러나, 제 1 전극(1201)에서의 반사 영역 및 원하는 광이 얻어지는 발광층에서의 발광 영역을 정확하게 결정하는 것은 어렵기 때문에, 제 1 전극(1201) 및 원하는 광을 방출하는 발광층에서 어디에 반사 영역 및 발광 영역을 설정하여도, 상술한 효과를 충분히 얻을 수 있는 것으로 가정한다.
도 12의 (C)에서의 발광 소자는 마이크로캐비티 구조를 갖기 때문에, 같은 EL층이 사용되어도 상이한 파장의 광(단색광)을 추출할 수 있다. 따라서, 복수의 발광색(예를 들어 R, G, 및 B)을 얻기 위한 구분 착색이 불필요하다. 그러므로, 높은 해상도를 쉽게 실현할 수 있다. 또한, 착색층(컬러 필터)과의 조합도 가능하다. 또한, 특정 파장의 정면 방향의 광의 발광 강도를 높일 수 있어, 소비전력을 저감시킬 수 있다.
제 1 전극(1201) 및 제 2 전극(1202) 중 적어도 하나는 투광성 전극(예를 들어 투명 전극 또는 반투과·반반사 전극)이다. 투광성 전극이 투명 전극인 경우, 투명 전극은 가시광 투과율이 40% 이상이다. 투광성 전극이 반투과·반반사 전극인 경우, 반투과·반반사 전극은 가시광 반사율이 20% 이상 80% 이하, 바람직하게는 40% 이상 70% 이하이다. 이들 전극은 저항률이 1×10-2Ωcm 이하인 것이 바람직하다.
제 1 전극(1201) 또는 제 2 전극(1202)이 반사 전극인 경우, 반사 전극의 가시광 반사율은 40% 이상 100% 이하, 바람직하게는 70% 이상 100% 이하이다. 이 전극은 저항률이 1×10-2Ωcm 이하인 것이 바람직하다.
<<발광 소자의 구체적인 구조 및 제작 방법>>
발광 소자의 구체적인 구조 및 구체적인 제작 방법에 대하여 설명한다. 여기서는, 도 12의 (B)의 탠덤 구조 및 마이크로캐비티 구조를 갖는 발광 소자에 대하여 도 12의 (D)를 참조하여 설명한다. 도 12의 (D)에서의 발광 소자에서, 반사 전극으로서 제 1 전극(1201)을 형성하고, 반투과·반반사 전극으로서 제 2 전극(1202)을 형성한다. 따라서, 원하는 도전 재료를 1종류 이상 사용하여 단층 구조 또는 적층 구조를 형성할 수 있다. 또한, 제 2 전극(1202)은, EL층(1203b)의 형성 후, 상술한 바와 같이 선택된 재료를 사용하여 형성된다. 이들 전극의 제작에는, 스퍼터링법 또는 진공 증착법을 사용할 수 있다.
<제 1 전극 및 제 2 전극>
제 1 전극(1201) 및 제 2 전극(1202)에 사용하는 재료로서는, 상술한 전극의 기능을 만족시킬 수 있기만 하면, 이하의 재료 중 임의의 것을 적절히 조합하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 금속, 합금, 전기 전도성 화합물, 및 이들의 혼합물 등을 적절히 사용할 수 있다. 구체적으로는, In-Sn 산화물(ITO라고도 함), In-Si-Sn 산화물(ITSO라고도 함), In-Zn 산화물, 또는 In-W-Zn 산화물 등을 사용할 수 있다. 또한, 알루미늄(Al), 타이타늄(Ti), 크로뮴(Cr), 망가니즈(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 갈륨(Ga), 아연(Zn), 인듐(In), 주석(Sn), 몰리브데넘(Mo), 탄탈럼(Ta), 텅스텐(W), 팔라듐(Pd), 금(Au), 백금(Pt), 은(Ag), 이트륨(Y), 또는 네오디뮴(Nd) 등의 금속 또는 이들 금속 중 임의의 것의 적절한 조합을 포함하는 합금을 사용할 수 있다. 또한, 상술하지 않은 원소 주기율표의 1족 원소 또는 2족 원소(예를 들어, 리튬(Li), 세슘(Cs), 칼슘(Ca), 또는 스트론튬(Sr)), 유로퓸(Eu) 또는 이터븀(Yb) 등의 희토류 금속, 이들 원소 중 임의의 것의 적절한 조합을 포함하는 합금, 또는 그래핀 등을 사용할 수 있다.
도 12의 (D)에서의 발광 소자에서, 제 1 전극(1201)이 양극인 경우, EL층(1203a)의 정공 주입층(1211a) 및 정공 수송층(1212a)이 진공 증착법에 의하여 제 1 전극(1201) 위에 순차적으로 적층된다. EL층(1203a) 및 전하 발생층(1204)이 형성된 후, EL층(1203b)의 정공 주입층(1211b) 및 정공 수송층(1212b)이, 마찬가지로 전하 발생층(1204) 위에 순차적으로 적층된다.
<정공 주입층 및 정공 수송층>
정공 주입층(1211, 1211a, 및 1211b)은 양극인 제 1 전극(1201) 또는 전하 발생층(1204)으로부터 EL층(1203, 1203a, 및 1203b)에 정공을 주입하고, 정공 주입성이 높은 재료를 각각 포함한다.
정공 주입성이 높은 재료의 예로서는, 몰리브데넘 산화물, 바나듐 산화물, 루테늄 산화물, 텅스텐 산화물, 및 망가니즈 산화물 등의 전이 금속 산화물을 들 수 있다. 또는, 프탈로사이아닌(약칭: H2Pc) 및 구리 프탈로사이아닌(약칭: CuPc) 등의 프탈로사이아닌계 화합물, 4,4'-비스[N-(4-다이페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]바이페닐(약칭: DPAB) 및 N,N'-비스{4-[비스(3-메틸페닐)아미노]페닐}-N,N'-다이페닐-(1,1'-바이페닐)-4,4'-다이아민(약칭: DNTPD) 등의 방향족 아민 화합물, 및 폴리(3,4-에틸렌다이옥시싸이오펜)/폴리(스타이렌설폰산)(약칭: PEDOT/PSS) 등의 고분자 화합물 등의 재료 중 임의의 것을 사용할 수 있다.
또는, 정공 주입성이 높은 재료로서는, 정공 수송성 재료 및 억셉터 재료(전자 수용성 재료)를 포함하는 복합 재료를 사용할 수도 있다. 이 경우, 억셉터 재료에 의하여 정공 수송성 재료로부터 전자가 추출되어 정공 주입층(1211, 1211a, 및 1211b)에서 정공이 발생되고, 정공 수송층(1212, 1212a, 및 1212b)을 통하여 발광층(1213, 1213a, 및 1213b)에 정공이 주입된다. 또한, 정공 주입층(1211, 1211a, 및 1211b) 각각은, 정공 수송성 재료 및 억셉터 재료(전자 수용성 재료)를 포함하는 복합 재료를 사용하여 단층 구조를 갖도록 형성되어도 좋고, 또는 정공 수송성 재료를 포함하는 층과 억셉터 재료(전자 수용성 재료)를 포함하는 층이 적층된 적층 구조를 갖도록 형성되어도 좋다.
정공 수송층(1212, 1212a, 및 1212b)은 정공 주입층(1211, 1211a, 및 1211b)에 의하여 제 1 전극(1201)으로부터 주입된 정공을 발광층(1213, 1213a, 및 1213b)으로 수송한다. 또한, 정공 수송층(1212, 1212a, 및 1212b)은 각각 정공 수송성 재료를 포함한다. 특히, 정공 수송층(1212, 1212a, 및 1212b)에 포함되는 정공 수송성 재료의 HOMO 준위는 정공 주입층(1211, 1211a, 및 1211b)의 HOMO 준위와 같거나, 또는 가까운 것이 바람직하다.
정공 주입층(1211a 및 1211b)에 사용되는 억셉터 재료의 예에는, 주기율표의 4족 내지 8족 중 임의의 것에 속하는 금속의 산화물이 포함된다. 구체적인 예로서, 산화 몰리브데넘, 산화 바나듐, 산화 나이오븀, 산화 탄탈럼, 산화 크로뮴, 산화 텅스텐, 산화 망가니즈, 및 산화 레늄을 들 수 있다. 이들 중에서, 산화 몰리브데넘은 대기 중에서 안정적이고, 흡습성이 낮고, 취급하기 쉽기 때문에 특히 바람직하다. 또는, 퀴노다이메테인 유도체, 클로라닐 유도체, 및 헥사아자트라이페닐렌 유도체 등의 유기 억셉터를 사용할 수 있다. 구체적으로는, 7,7,8,8-테트라사이아노-2,3,5,6-테트라플루오로퀴노다이메테인(약칭: F4-TCNQ), 클로라닐, 또는 2,3,6,7,10,11-헥사사이아노-1,4,5,8,9,12-헥사아자트라이페닐렌(약칭: HAT-CN) 등을 사용할 수 있다.
정공 주입층(1211, 1211a, 및 1211b) 및 정공 수송층(1212, 1212a, 및 1212b)에 사용되는 정공 수송성 재료는, 정공 이동도가 10-6cm2/Vs 이상의 물질인 것이 바람직하다. 또한, 전자 수송성보다 정공 수송성이 높은 물질이기만 하면, 다른 물질을 사용하여도 좋다.
정공 수송성 재료는, π전자 과잉형 헤테로 방향족 화합물(예를 들어 카바졸 유도체 및 인돌 유도체) 및 방향족 아민 화합물이 바람직하고, 그 예에는, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]바이페닐(약칭: NPB 또는 α-NPD), N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-다이페닐-[1,1'-바이페닐]-4,4'-다이아민(약칭: TPD), 4,4'-비스[N-(스파이로-9,9'-바이플루오렌-2-일)-N-페닐아미노]바이페닐(약칭: BSPB), 4-페닐-4'-(9-페닐플루오렌-9-일)트라이페닐아민(약칭: BPAFLP), 4-페닐-3'-(9-페닐플루오렌-9-일)트라이페닐아민(약칭: mBPAFLP), 4-페닐-4'-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트라이페닐아민(약칭: PCBA1BP), 3-[4-(9-페난트릴)-페닐]-9-페닐-9H-카바졸(약칭: PCPPn), N-(4-바이페닐)-N-(9,9-다이메틸-9H-플루오렌-2-일)-9-페닐-9H-카바졸-3-아민(약칭: PCBiF), N-(1,1'-바이페닐-4-일)-N-[4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐]-9,9-다이메틸-9H-플루오렌-2-아민(약칭: PCBBiF), 4,4'-다이페닐-4''-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트라이페닐아민(약칭: PCBBi1BP), 4-(1-나프틸)-4'-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트라이페닐아민(약칭: PCBANB), 4,4'-다이(1-나프틸)-4''-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트라이페닐아민(약칭: PCBNBB), 9,9-다이메틸-N-페닐-N-[4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐]플루오렌-2-아민(약칭: PCBAF), N-페닐-N-[4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐]스파이로-9,9'-바이플루오렌-2-아민(약칭: PCBASF), 4,4',4''-트리스(카바졸-9-일)트라이페닐아민(약칭: TCTA), 4,4',4''-트리스(N,N-다이페닐아미노)트라이페닐아민(약칭: TDATA), 및 4,4',4''-트리스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐아미노]트라이페닐아민(약칭: MTDATA) 등의 방향족 아민 골격을 갖는 화합물, 1,3-비스(N-카바졸릴)벤젠(약칭: mCP), 4,4'-다이(N-카바졸릴)바이페닐(약칭: CBP), 3,6-비스(3,5-다이페닐페닐)-9-페닐카바졸(약칭: CzTP), 3,3'-비스(9-페닐-9H-카바졸)(약칭: PCCP), 3-[N-(9-페닐카바졸-3-일)-N-페닐아미노]-9-페닐카바졸(약칭: PCzPCA1), 3,6-비스[N-(9-페닐카바졸-3-일)-N-페닐아미노]-9-페닐카바졸(약칭: PCzPCA2), 3-[N-(1-나프틸)-N-(9-페닐카바졸-3-일)아미노]-9-페닐카바졸(약칭: PCzPCN1), 1,3,5-트리스[4-(N-카바졸릴)페닐]벤젠(약칭: TCPB), 및 9-[4-(10-페닐-9-안트라센일)페닐]-9H-카바졸(약칭: CzPA) 등의 카바졸 골격을 갖는 화합물, 4,4',4''-(벤젠-1,3,5-트라이일)트라이(다이벤조싸이오펜)(약칭: DBT3P-II), 2,8-다이페닐-4-[4-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐]다이벤조싸이오펜(약칭: DBTFLP-III), 및 4-[4-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐]-6-페닐다이벤조싸이오펜(약칭: DBTFLP-IV) 등의 싸이오펜 골격을 갖는 화합물, 및 4,4',4''-(벤젠-1,3,5-트라이일)트라이(다이벤조퓨란)(약칭: DBF3P-II) 및 4-{3-[3-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐]페닐}다이벤조퓨란(약칭: mmDBFFLBi-II) 등의 퓨란 골격을 갖는 화합물이 포함된다.
폴리(N-바이닐 카바졸)(약칭: PVK), 폴리(4-바이닐트라이페닐아민)(약칭: PVTPA), 폴리[N-(4-{N'-[4-(4-다이페닐아미노)페닐]페닐-N'-페닐아미노}페닐)메타크릴아마이드](약칭: PTPDMA), 또는 폴리[N,N'-비스(4-뷰틸페닐)-N,N'-비스(페닐)벤지딘](약칭: Poly-TPD) 등의 고분자 화합물을 사용할 수도 있다.
또한, 정공 수송성 재료는 상술한 예에 한정되지 않고, 정공 주입층(1211, 1211a, 및 1211b) 및 정공 수송층(1212, 1212a, 및 1212b)에 사용할 때, 다양한 공지의 재료 중 1종류 또는 상기 재료의 조합이어도 좋다. 또한, 정공 수송층(1212, 1212a, 및 1212b)은 각각 복수의 층으로 형성되어도 좋다. 즉, 예를 들어 정공 수송층은 제 1 정공 수송층과 제 2 정공 수송층의 적층 구조를 각각 가져도 좋다.
도 12의 (D)에서의 발광 소자에서, 발광층(1213a)이 진공 증착법에 의하여 EL층(1203a)의 정공 수송층(1212a) 위에 형성된다. EL층(1203a) 및 전하 발생층(1204)이 형성된 후, 발광층(1213b)이 진공 증착법에 의하여 EL층(1203b)의 정공 수송층(1212b) 위에 형성된다.
<발광층>
발광층(1213, 1213a, 및 1213b)은 각각 발광 물질을 포함한다. 또한, 발광 물질로서는, 발광색이 청색, 보라색, 청자색, 녹색, 황녹색, 황색, 주황색, 또는 적색 등인 물질이 적절히 사용된다. 이들 발광층(1213a 및 1213b)을 상이한 발광 물질을 사용하여 형성하면, 상이한 발광색을 나타낼 수 있다(예를 들어, 백색 발광을 실현하기 위하여 보색의 발광색을 조합함). 또한, 1개의 발광층이 2종류 이상의 발광 물질을 포함하는 적층 구조를 채용하여도 좋다.
발광층(1213, 1213a, 및 1213b)은 각각 발광 물질(게스트 재료)에 더하여, 1종류 이상의 유기 화합물(호스트 재료 및 어시스트 재료)을 포함하여도 좋다. 1종류 이상의 유기 화합물로서는, 본 실시형태에서 설명되는 정공 수송성 재료 및 전자 수송성 재료 중 한쪽 또는 양쪽을 사용할 수 있다.
발광 소자에서, 발광층(1213a 및 1213b) 중 한쪽에 게스트 재료로서 청색 광을 방출하는 발광 물질(청색 발광 물질)을 사용하고, 다른 쪽 발광층에 녹색 광을 방출하는 물질(녹색 발광 물질) 및 적색 광을 방출하는 물질(적색 발광 물질)을 사용하는 것이 바람직하다. 이 방법은 청색 발광 물질(청색 발광층)이 다른 색을 방출하는 물질(층)보다 발광 효율이 낮거나 수명이 짧은 경우에 효과적이다. 여기서는, 청색 발광 물질로서 단일항 들뜬 에너지를 가시광 영역의 발광으로 변환하는 발광 물질을 사용하고, 녹색 및 적색 발광 물질로서 삼중항 들뜬 에너지를 가시광 영역의 발광으로 변환하는 발광 물질을 사용하면, R, G, 및 B의 스펙트럼 밸런스가 향상되기 때문에 바람직하다.
발광층(1213, 1213a, 및 1213b)에 사용할 수 있는 발광 물질에는 특별한 한정은 없고, 단일항 들뜬 에너지를 가시광 영역의 발광으로 변환하는 발광 물질 또는 삼중항 들뜬 에너지를 가시광 영역의 발광으로 변환하는 발광 물질을 사용할 수 있다. 발광 물질의 예를 이하에 든다.
단일항 들뜬 에너지를 발광으로 변환하는 발광 물질로서는, 형광을 방출하는 물질(형광 재료)을 들 수 있다. 형광을 방출하는 물질의 예에는, 피렌 유도체, 안트라센 유도체, 트라이페닐렌 유도체, 플루오렌 유도체, 카바졸 유도체, 다이벤조싸이오펜 유도체, 다이벤조퓨란 유도체, 다이벤조퀴녹살린 유도체, 퀴녹살린 유도체, 피리딘 유도체, 피리미딘 유도체, 페난트렌 유도체, 및 나프탈렌 유도체가 포함된다. 특히 피렌 유도체는 발광 양자 수율이 높기 때문에 바람직하다. 피렌 유도체의 구체적인 예에는, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-비스[3-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐]피렌-1,6-다이아민(약칭: 1,6mMemFLPAPrn), N,N'-다이페닐-N,N'-비스[4-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐]피렌-1,6-다이아민(약칭: 1,6FLPAPrn), N,N'-비스(다이벤조퓨란-2-일)-N,N'-다이페닐피렌-1,6-다이아민(약칭: 1,6FrAPrn), N,N'-비스(다이벤조싸이오펜-2-일)-N,N'-다이페닐피렌-1,6-다이아민(약칭: 1,6ThAPrn), N,N'-(피렌-1,6-다이일)비스[(N-페닐벤조[b]나프토[1,2-d]퓨란)-6-아민](약칭: 1,6BnfAPrn), N,N'-(피렌-1,6-다이일)비스[(N-페닐벤조[b]나프토[1,2-d]퓨란)-8-아민](약칭: 1,6BnfAPrn-02), 및 N,N'-(피렌-1,6-다이일)비스[(6,N-다이페닐벤조[b]나프토[1,2-d]퓨란)-8-아민](약칭: 1,6BnfAPrn-03)이 포함된다. 또한, 피렌 유도체는 본 발명의 일 형태의 청색의 색도를 충족시키는 데 효과적인 화합물이다.
또한, 5,6-비스[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-2,2'-바이피리딘(약칭: PAP2BPy), 5,6-비스[4'-(10-페닐-9-안트릴)바이페닐-4-일]-2,2'-바이피리딘(약칭: PAPP2BPy), N,N'-비스[4-(9H-카바졸-9-일)페닐]-N,N'-다이페닐스틸벤-4,4'-다이아민(약칭: YGA2S), 4-(9H-카바졸-9-일)-4'-(10-페닐-9-안트릴)트라이페닐아민(약칭: YGAPA), 4-(9H-카바졸-9-일)-4'-(9,10-다이페닐-2-안트릴)트라이페닐아민(약칭: 2YGAPPA), N,9-다이페닐-N-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸-3-아민(약칭: PCAPA), 4-(10-페닐-9-안트릴)-4'-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트라이페닐아민(약칭: PCBAPA), 4-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-4'-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트라이페닐아민(약칭: PCBAPBA), 페릴렌, 2,5,8,11-테트라(tert-뷰틸)페릴렌(약칭: TBP), N,N''-(2-tert-뷰틸안트라센-9,10-다이일다이-4,1-페닐렌)비스[N,N',N'-트라이페닐-1,4-페닐렌다이아민](약칭: DPABPA), N,9-다이페닐-N-[4-(9,10-다이페닐-2-안트릴)페닐]-9H-카바졸-3-아민(약칭: 2PCAPPA), 또는 N-[4-(9,10-다이페닐-2-안트릴)페닐]-N,N',N'-트라이페닐-1,4-페닐렌다이아민(약칭: 2DPAPPA) 등을 사용할 수 있다.
삼중항 들뜬 에너지를 발광으로 변환하는 발광 물질의 예로서는, 인광을 방출하는 물질(인광 재료) 및 열 활성화 지연 형광(TADF: thermally activated delayed fluorescence)을 나타내는 열 활성화 지연 형광 재료를 들 수 있다.
인광 재료의 예에는, 유기 금속 착체, 금속 착체(백금 착체), 및 희토류 금속 착체가 포함된다. 이들 물질은 각각의 발광색(발광 피크)을 나타내기 때문에, 필요에 따라 이들 중 임의의 것을 적절히 선택한다.
청색 또는 녹색 광을 방출하고 발광 스펙트럼의 피크 파장이 450nm 이상 570nm 이하인 인광 재료의 예로서는, 이하의 물질을 들 수 있다.
예를 들어, 트리스{2-[5-(2-메틸페닐)-4-(2,6-다이메틸페닐)-4H-1,2,4-트라이아졸-3-일-κN페닐-κC}이리듐(III)(약칭: [Ir(mpptz-dmp)), 트리스(5-메틸-3,4-다이페닐-4H-1,2,4-트라이아졸레이토)이리듐(III)(약칭: [Ir(Mptz)), 트리스[4-(3-바이페닐)-5-아이소프로필-3-페닐-4H-1,2,4-트라이아졸레이토]이리듐(III)(약칭: [Ir(iPrptz-3b)), 및 트리스[3-(5-바이페닐)-5-아이소프로필-4-페닐-4H-1,2,4-트라이아졸레이토]이리듐(III)(약칭: [Ir(iPr5btz)) 등의 4H-트라이아졸 골격을 갖는 유기 금속 착체, 트리스[3-메틸-1-(2-메틸페닐)-5-페닐-1H-1,2,4-트라이아졸레이토]이리듐(III)(약칭: [Ir(Mptz1-mp)) 및 트리스(1-메틸-5-페닐-3-프로필-1H-1,2,4-트라이아졸레이토)이리듐(III)(약칭: [Ir(Prptz1-Me)) 등의 1H-트라이아졸 골격을 갖는 유기 금속 착체, fac-트리스[1-(2,6-다이아이소프로필페닐)-2-페닐-1H-이미다졸]이리듐(III)(약칭: [Ir(iPrpmi)) 및 트리스[3-(2,6-다이메틸페닐)-7-메틸이미다조[1,2-f]페난트리디네이토]이리듐(III)(약칭: [Ir(dmpimpt-Me)) 등의 이미다졸 골격을 갖는 유기 금속 착체, 및 비스[2-(4',6'-다이플루오로페닐)피리디네이토-N,C 2']이리듐(III)테트라키스(1-피라졸릴)보레이토(약칭: FIr6), 비스[2-(4',6'-다이플루오로페닐)피리디네이토-N,C 2']이리듐(III)피콜리네이트(약칭: FIrpic), 비스[2-(3,5-비스트라이플루오로메틸-페닐)-피리디네이토-N,C 2']이리듐(III)피콜리네이트(약칭: [Ir(CF3ppy)2(pic)]), 및 비스[2-(4',6'-다이플루오로페닐)피리디네이토-N,C 2']이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: FIr(acac)) 등의 전자 흡인기를 갖는 페닐피리딘 유도체를 배위자로 하는 유기 금속 착체 등을 제시할 수 있다.
녹색 또는 황색 광을 방출하고 발광 스펙트럼의 피크 파장이 495nm 이상 590nm 이하인 인광 재료의 예로서는, 이하의 물질을 들 수 있다.
예를 들어, 트리스(4-메틸-6-페닐피리미디네이토)이리듐(III)(약칭: [Ir(mppm)), 트리스(4-t-뷰틸-6-페닐피리미디네이토)이리듐(III)(약칭: [Ir(tBuppm)), (아세틸아세토네이토)비스(6-메틸-4-페닐피리미디네이토)이리듐(III)(약칭: [Ir(mppm)2(acac)]), (아세틸아세토네이토)비스(6-tert-뷰틸-4-페닐피리미디네이토)이리듐(III)(약칭: [Ir(tBuppm)2(acac)]), (아세틸아세토네이토)비스[6-(2-노보닐)-4-페닐피리미디네이토]이리듐(III)(약칭: [Ir(nbppm)2(acac)]), (아세틸아세토네이토)비스[5-메틸-6-(2-메틸페닐)-4-페닐피리미디네이토]이리듐(III)(약칭: [Ir(mpmppm)2(acac)]), (아세틸아세토네이토)비스{4,6-다이메틸-2-[6-(2,6-다이메틸페닐)-4-피리미딘일-κN페닐-κC}이리듐(III)(약칭: [Ir(dmppm-dmp)2(acac)]), 및 (아세틸아세토네이토)비스(4,6-다이페닐피리미디네이토)이리듐(III)(약칭: [Ir(dppm)2(acac)]) 등의 피리미딘 골격을 갖는 유기 금속 이리듐 착체, (아세틸아세토네이토)비스(3,5-다이메틸-2-페닐피라지네이토)이리듐(III)(약칭: [Ir(mppr-Me)2(acac)]) 및 (아세틸아세토네이토)비스(5-아이소프로필-3-메틸-2-페닐피라지네이토)이리듐(III)(약칭: [Ir(mppr-iPr)2(acac)]) 등의 피라진 골격을 갖는 유기 금속 이리듐 착체, 트리스(2-페닐피리디네이토-N,C 2')이리듐(III)(약칭: [Ir(ppy)), 비스(2-페닐피리디네이토-N,C 2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: [Ir(ppy)2(acac)]), 비스(벤조[h]퀴놀리네이토)이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: [Ir(bzq)2(acac)]), 트리스(벤조[h]퀴놀리네이토)이리듐(III)(약칭: [Ir(bzq)), 트리스(2-페닐퀴놀리네이토-N,C 2')이리듐(III)(약칭: [Ir(pq)), 및 비스(2-페닐퀴놀리네이토-N,C 2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: [Ir(pq)2(acac)]) 등의 피리딘 골격을 갖는 유기 금속 이리듐 착체, 비스(2,4-다이페닐-1,3-옥사졸레이토-N,C 2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: [Ir(dpo)2(acac)]), 비스{2-[4'-(퍼플루오로페닐)페닐]피리디네이토-N,C 2'}이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: [Ir(p-PF-ph)2(acac)]), 및 비스(2-페닐벤조싸이아졸레이토-N,C 2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: [Ir(bt)2(acac)]) 등의 유기 금속 착체, 및 트리스(아세틸아세토네이토)(모노페난트롤린)터븀(III)(약칭: [Tb(acac)3(Phen)]) 등의 희토류 금속 착체를 들 수 있다.
상술한 것 중에서, 피리딘 골격(특히 페닐피리딘 골격) 또는 피리미딘 골격을 갖는 유기 금속 이리듐 착체는, 본 발명의 일 형태에서의 녹색의 색도를 충족시키는 데 효과적인 화합물이다.
황색 또는 적색 광을 방출하고 발광 스펙트럼의 피크 파장이 570nm 이상 750nm 이하인 인광 재료의 예로서는, 이하의 물질을 들 수 있다.
예를 들어, (다이아이소뷰티릴메타네이토)비스[4,6-비스(3-메틸페닐)피리미디네이토]이리듐(III)(약칭: [Ir(5mdppm)2(dibm)]), 비스[4,6-비스(3-메틸페닐)피리미디네이토](다이피발로일메타네이토)이리듐(III)(약칭: [Ir(5mdppm)2(dpm)]), 및 (다이피발로일메타네이토)비스[4,6-다이(나프탈렌-1-일)피리미디네이토]이리듐(III)(약칭: [Ir(d1npm)2(dpm)]) 등의 피리미딘 골격을 갖는 유기 금속 착체, (아세틸아세토네이토)비스(2,3,5-트라이페닐피라지네이토)이리듐(III)(약칭: [Ir(tppr)2(acac)]), 비스(2,3,5-트라이페닐피라지네이토)(다이피발로일메타네이토)이리듐(III)(약칭: [Ir(tppr)2(dpm)]), 비스{4,6-다이메틸-2-[3-(3,5-다이메틸페닐)-5-페닐-2-피라진일-κN]페닐-κC}(2,6-다이메틸-3,5-헵테인다이오네이토-κ2 O,O')이리듐(III)(약칭: [Ir(dmdppr-P)2(dibm)]), 비스{4,6-다이메틸-2-[5-(4-사이아노-2,6-다이메틸페닐)-3-(3,5-다이메틸페닐)-2-피라진일-κN]페닐-κC}(2,2,6,6-테트라메틸-3,5-헵테인다이오네이토-κ2 O,O')이리듐(III)(약칭: [Ir(dmdppr-dmCP)2(dpm)]), (아세틸아세토네이토)비스[2-메틸-3-페닐퀴녹살리네이토-N,C 2']이리듐(III)(약칭: [Ir(mpq)2(acac)]), (아세틸아세토네이토)비스(2,3-다이페닐퀴녹살리네이토-N,C 2')이리듐(III)(약칭: [Ir(dpq)2(acac)]), 및 (아세틸아세토네이토)비스[2,3-비스(4-플루오로페닐)퀴녹살리네이토]이리듐(III)(약칭: [Ir(Fdpq)2(acac)]) 등의 피라진 골격을 갖는 유기 금속 착체, 트리스(1-페닐아이소퀴놀리네이토-N,C 2')이리듐(III)(약칭: [Ir(piq)) 및 비스(1-페닐아이소퀴놀리네이토-N,C 2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: [Ir(piq)2(acac)]) 등의 피리딘 골격을 갖는 유기 금속 착체, 2,3,7,8,12,13,17,18-옥타에틸-21H,23H-포르피린백금(II)(약칭: [PtOEP]) 등의 백금 착체, 및 트리스(1,3-다이페닐-1,3-프로페인다이오네이토)(모노페난트롤린)유로퓸(III)(약칭: [Eu(DBM)3(Phen)]) 및 트리스[1-(2-테노일)-3,3,3-트라이플루오로아세토네이토](모노페난트롤린)유로퓸(III)(약칭: [Eu(TTA)3(Phen)]) 등의 희토류 금속 착체를 들 수 있다.
상술한 것 중에서, 피라진 골격을 갖는 유기 금속 이리듐 착체는, 본 발명의 일 형태에서의 적색의 색도를 충족시키는 데 효과적인 화합물이다. 특히, 사이아노기를 갖는 유기 금속 이리듐 착체(예를 들어 [Ir(dmdppr-dmCP)2(dpm)])는 안정적이기 때문에 바람직하다.
또한, 청색 발광 물질로서는, 포토루미네선스의 피크 파장이 430nm 이상 470nm 이하, 바람직하게는 430nm 이상 460nm 이하인 물질을 사용하면 좋다. 녹색 발광 물질로서는, 포토루미네선스의 피크 파장이 500nm 이상 540nm 이하, 바람직하게는 500nm 이상 530nm 이하인 물질을 사용하면 좋다. 적색 발광 물질로서는, 포토루미네선스의 피크 파장이 610nm 이상 680nm 이하, 바람직하게는 620nm 이상 680nm 이하인 물질을 사용하면 좋다. 또한, 포토루미네선스는 용액 및 박막 중 어느 쪽으로 측정하여도 좋다.
이러한 화합물과 마이크로캐비티 효과를 병용함으로써, 상술한 색도를 더 쉽게 충족시킬 수 있다. 여기서, 마이크로캐비티 효과를 얻기 위하여 필요한 반투과·반반사 전극(금속 박막 부분)은 두께가 20nm 이상 40nm 이하인 것이 바람직하고, 25nm보다 크고 40nm 이하인 것이 더 바람직하다. 그러나, 40nm를 넘는 두께는 효율을 저하시킬 가능성이 있다.
발광층(1213, 1213a, 및 1213b)에 사용하는 유기 화합물(호스트 재료 및 어시스트 재료)로서는, 발광 물질(게스트 재료)보다 에너지 갭이 큰 1종류 이상의 물질을 사용한다. 또한, 상술한 정공 수송성 재료 및 후술하는 전자 수송성 재료를 각각 호스트 재료 및 어시스트 재료로서 사용할 수 있다.
발광 물질이 형광 재료인 경우, 호스트 재료로서는 단일항 들뜬 상태에서의 에너지 준위가 크고, 삼중항 들뜬 상태에서의 에너지 준위가 작은 유기 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 안트라센 유도체 또는 테트라센 유도체를 사용하는 것이 바람직하다. 구체적인 예에는, 9-페닐-3-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸(약칭: PCzPA), 3-[4-(1-나프틸)-페닐]-9-페닐-9H-카바졸(약칭: PCPN), 9-[4-(10-페닐-9-안트라센일)페닐]-9H-카바졸(약칭: CzPA), 7-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-7H-다이벤조[c,g]카바졸(약칭: cgDBCzPA), 6-[3-(9,10-다이페닐-2-안트릴)페닐]-벤조[b]나프토[1,2-d]퓨란(약칭: 2mBnfPPA), 9-페닐-10-{4-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)바이페닐-4'-일}안트라센(약칭: FLPPA), 5,12-다이페닐테트라센, 및 5,12-비스(바이페닐-2-일)테트라센이 포함된다.
발광 물질이 인광 재료인 경우, 호스트 재료로서는, 발광 물질보다 삼중항 들뜬 에너지(바닥 상태와 삼중항 들뜬 상태의 에너지 차이)가 큰 유기 화합물을 선택할 수 있다. 이 경우에는, 아연 또는 알루미늄계 금속 착체, 옥사다이아졸 유도체, 트라이아졸 유도체, 벤즈이미다졸 유도체, 퀴녹살린 유도체, 다이벤조퀴녹살린 유도체, 다이벤조싸이오펜 유도체, 다이벤조퓨란 유도체, 피리미딘 유도체, 트라이아진 유도체, 피리딘 유도체, 바이피리딘 유도체, 페난트롤린 유도체, 방향족 아민, 및 카바졸 유도체 등을 사용할 수 있다.
구체적인 예에는, 트리스(8-퀴놀리노레이토)알루미늄(III)(약칭: Alq), 트리스(4-메틸-8-퀴놀리노레이토)알루미늄(III)(약칭: Almq3), 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리네이토)베릴륨(II)(약칭: BeBq2), 비스(2-메틸-8-퀴놀리노레이토)(4-페닐페놀레이토)알루미늄(III)(약칭: BAlq), 비스(8-퀴놀리노레이토)아연(II)(약칭: Znq), 비스[2-(2-벤즈옥사졸릴)페놀레이토]아연(II)(약칭: ZnPBO), 및 비스[2-(2-벤조싸이아졸릴)페놀레이토]아연(II)(약칭: ZnBTZ) 등의 금속 착체, 2-(4-바이페닐일)-5-(4-tert-뷰틸페닐)-1,3,4-옥사다이아졸(약칭: PBD), 1,3-비스[5-(p-tert-뷰틸페닐)-1,3,4-옥사다이아졸-2-일]벤젠(약칭: OXD-7), 3-(4-바이페닐일)-4-페닐-5-(4-tert-뷰틸페닐)-1,2,4-트라이아졸(약칭: TAZ), 2,2',2''-(1,3,5-벤젠트라이일)-트리스(1-페닐-1H-벤즈이미다졸)(약칭: TPBI), 바소페난트롤린(약칭: BPhen), 바소큐프로인(약칭: BCP), 2,9-비스(나프탈렌-2-일)-4,7-다이페닐-1,10-페난트롤린(약칭: NBphen), 및 9-[4-(5-페닐-1,3,4-옥사다이아졸-2-일)페닐]-9H-카바졸(약칭: CO11) 등의 헤테로 고리 화합물, 및 NPB, TPD, 및 BSPB 등의 방향족 아민 화합물이 포함된다.
또한, 안트라센 유도체, 페난트렌 유도체, 피렌 유도체, 크리센 유도체, 및 다이벤조[g,p]크리센 유도체 등의 축합 다환 방향족 화합물을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 9,10-다이페닐안트라센(약칭: DPAnth), N,N-다이페닐-9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸-3-아민(약칭: CzA1PA), 4-(10-페닐-9-안트릴)트라이페닐아민(약칭: DPhPA), YGAPA, PCAPA, N,9-다이페닐-N-{4-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]페닐}-9H-카바졸-3-아민(약칭: PCAPBA), 9,10-다이페닐-2-[N-페닐-N-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)아미노]안트라센(약칭: 2PCAPA), 6,12-다이메톡시-5,11-다이페닐크리센, N,N,N',N',N'',N'',N''',N'''-옥타페닐다이벤조[g,p]크리센-2,7,10,15-테트라아민(약칭: DBC1), 9-[4-(10-페닐-9-안트라센일)페닐]-9H-카바졸(약칭: CzPA), 3,6-다이페닐-9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸(약칭: DPCzPA), 9,10-비스(3,5-다이페닐페닐)안트라센(약칭: DPPA), 9,10-다이(2-나프틸)안트라센(약칭: DNA), 2-tert-뷰틸-9,10-다이(2-나프틸)안트라센(약칭: t-BuDNA), 9,9'-바이안트릴(약칭: BANT), 9,9'-(스틸벤-3,3'-다이일)다이페난트렌(약칭: DPNS), 9,9'-(스틸벤-4,4'-다이일)다이페난트렌(약칭: DPNS2), 또는 1,3,5-트라이(1-피렌일)벤젠(약칭: TPB3) 등을 사용할 수 있다.
발광층(1213, 1213a, 및 1213b)에 복수의 유기 화합물을 사용하는 경우, 들뜬 착체를 형성하는 화합물을 발광 물질과 조합하여 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 다양한 유기 화합물 중 임의의 것을 적절히 조합하여 사용할 수 있지만, 들뜬 착체를 효율적으로 형성하기 위해서는 정공을 받기 쉬운 화합물(정공 수송성 재료) 및 전자를 받기 쉬운 화합물(전자 수송성 재료)을 조합하는 것이 특히 바람직하다. 정공 수송성 재료 및 전자 수송성 재료로서, 구체적으로는 본 실시형태에서 설명되는 재료 중 임의의 것을 사용할 수 있다.
TADF 재료는 작은 열 에너지를 사용하여 삼중항 들뜬 상태를 단일항 들뜬 상태로 업컨버트(up-convert)할 수 있고(즉, 역항간 교차가 가능함), 단일항 들뜬 상태로부터의 발광(형광)을 효율적으로 나타내는 재료이다. TADF는, 삼중항 들뜬 준위와 단일항 들뜬 준위의 에너지 차이가 0eV 이상 0.2eV 이하, 바람직하게는 0eV 이상 0.1eV 이하인 조건하에서 효율적으로 얻어진다. 또한, TADF 재료에 의하여 나타내어지는 "지연 형광"이란 일반적인 형광과 같은 스펙트럼을 갖고, 수명이 매우 긴 발광을 말한다. 그 수명은 10-6초 이상, 바람직하게는 10-3초 이상이다.
TADF 재료의 예에는, 풀러렌, 그 유도체, 프로플라빈 등의 아크리딘 유도체, 및 에오신이 포함된다. 다른 예에는, 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 카드뮴(Cd), 주석(Sn), 백금(Pt), 인듐(In), 또는 팔라듐(Pd)을 포함하는 포르피린 등의 금속 함유 포르피린이 포함된다. 금속 함유 포르피린의 예에는, 프로토포르피린-플루오린화 주석 착체(SnF2(Proto IX)), 메소포르피린-플루오린화 주석 착체(SnF2(Meso IX)), 헤마토포르피린-플루오린화 주석 착체(SnF2(Hemato IX)), 코프로포르피린테트라메틸 에스터-플루오린화 주석 착체(SnF2(Copro III-4Me)), 옥타에틸포르피린-플루오린화 주석 착체(SnF2(OEP)), 에티오포르피린-플루오린화 주석 착체(SnF2(Etio I)), 및 옥타에틸포르피린-염화 백금 착체(PtCl2OEP)가 포함된다.
또는, 2-(바이페닐-4-일)-4,6-비스(12-페닐인돌로[2,3-a]카바졸-11-일)-1,3,5-트라이아진(PIC-TRZ), 2-{4-[3-(N-페닐-9H-카바졸-3-일)-9H-카바졸-9-일]페닐}-4,6-다이페닐-1,3,5-트라이아진(PCCzPTzn), 2-[4-(10H-페녹사진-10-일)페닐]-4,6-다이페닐-1,3,5-트라이아진(PXZ-TRZ), 3-[4-(5-페닐-5,10-다이하이드로페나진-10-일)페닐]-4,5-다이페닐-1,2,4-트라이아졸(PPZ-3TPT), 3-(9,9-다이메틸-9H-아크리딘-10-일)-9H-크산텐-9-온(ACRXTN), 비스[4-(9,9-다이메틸-9,10-다이하이드로아크리딘)페닐]설폰(DMAC-DPS), 또는 10-페닐-10H,10'H-스파이로[아크리딘-9,9'-안트라센]-10'-온(ACRSA) 등의 π 전자 과잉형 헤테로 방향족 고리 및 π 전자 부족형 헤테로 방향족 고리를 갖는 헤테로 고리 화합물을 사용할 수 있다. 또한, π 전자 과잉형 헤테로 방향족 고리가 π 전자 부족형 헤테로 방향족 고리에 직접적으로 결합된 물질은, π 전자 과잉형 헤테로 방향족 고리의 도너성 및 π 전자 부족형 헤테로 방향족 고리의 억셉터성이 모두 높아지고, 단일항 들뜬 상태와 삼중항 들뜬 상태의 에너지 차이가 작아지기 때문에 특히 바람직하다.
또한, TADF 재료를 사용하는 경우, TADF 재료를 다른 유기 화합물과 조합할 수 있다.
도 12의 (D)에서의 발광 소자에서는, 전자 수송층(1214a)이 진공 증착법에 의하여 EL층(1203a)의 발광층(1213a) 위에 형성된다. EL층(1203a) 및 전하 발생층(1204)이 형성된 후, 전자 수송층(1214b)이 진공 증착법에 의하여 EL층(1203b)의 발광층(1213b) 위에 형성된다.
<전자 수송층>
전자 수송층(1214, 1214a, 및 1214b)은, 전자 주입층(1215, 1215a, 및 1215b)에 의하여 제 2 전극(1202)으로부터 주입된 전자를 발광층(1213, 1213a, 및 1213b)으로 수송한다. 또한, 전자 수송층(1214, 1214a, 및 1214b)은 각각 전자 수송성 재료를 포함한다. 전자 수송층(1214, 1214a, 및 1214b)에 포함되는 전자 수송성 재료는, 전자 이동도가 1×10-6cm2/Vs 이상의 물질인 것이 바람직하다. 또한, 정공 수송성보다 전자 수송성이 높은 물질이기만 하면, 다른 물질을 사용하여도 좋다.
전자 수송성 재료의 예에는, 퀴놀린 배위자, 벤조 퀴놀린 배위자, 옥사졸 배위자, 및 싸이아졸 배위자를 갖는 금속 착체, 옥사다이아졸 유도체, 트라이아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, 피리딘 유도체, 및 바이피리딘 유도체가 포함된다. 또한, 질소 함유 헤테로 방향족 화합물 등의 π 전자 부족형 헤테로 방향족 화합물을 사용할 수도 있다.
구체적으로는, Alq3, 트리스(4-메틸-8-퀴놀리노레이토)알루미늄(약칭: Almq3), 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리네이토)베릴륨(약칭: BeBq2), BAlq, Zn(BOX)2, 및 비스[2-(2-하이드록시페닐)벤조싸이아졸레이토]아연(약칭: Zn(BTZ)2) 등의 금속 착체, 2-(4-바이페닐일)-5-(4-tert-뷰틸페닐)-1,3,4-옥사다이아졸(약칭: PBD), 1,3-비스[5-(p-tert-뷰틸페닐)-1,3,4-옥사다이아졸-2-일]벤젠(약칭: OXD-7), 3-(4'-tert-뷰틸페닐)-4-페닐-5-(4''-바이페닐)-1,2,4-트라이아졸(약칭: TAZ), 3-(4-tert-뷰틸페닐)-4-(4-에틸페닐)-5-(4-바이페닐일)-1,2,4-트라이아졸(약칭: p-EtTAZ), 바소페난트롤린(약칭: Bphen), 바소큐프로인(약칭: BCP), 및 4,4'-비스(5-메틸벤즈옥사졸-2-일)스틸벤(약칭: BzOs) 등의 헤테로 방향족 화합물, 및 2-[3-(다이벤조싸이오펜-4-일)페닐]다이벤조[f,h]퀴녹살린(약칭: 2mDBTPDBq-II), 2-[3'-(다이벤조싸이오펜-4-일)바이페닐-3-일]다이벤조[f,h]퀴녹살린(약칭: 2mDBTBPDBq-II), 2-[4-(3,6-다이페닐-9H-카바졸-9-일)페닐]다이벤조[f,h]퀴녹살린(약칭: 2CzPDBq-III), 7-[3-(다이벤조싸이오펜-4-일)페닐]다이벤조[f,h]퀴녹살린(약칭: 7mDBTPDBq-II), 및 6-[3-(다이벤조싸이오펜-4-일)페닐]다이벤조[f,h]퀴녹살린(약칭: 6mDBTPDBq-II) 등의 퀴녹살린 유도체 및 다이벤조퀴녹살린 유도체를 사용할 수 있다.
또는, 폴리(2,5-피리딘다이일)(약칭: PPy), 폴리[(9,9-다이헥실플루오렌-2,7-다이일)-co-(피리딘-3,5-다이일)](약칭: PF-Py), 또는 폴리[(9,9-다이옥틸플루오렌-2,7-다이일)-co-(2,2'-바이피리딘-6,6'-다이일)](약칭: PF-BPy) 등의 고분자 화합물을 사용할 수 있다.
전자 수송층(1214, 1214a, 및 1214b) 각각은 단층에 한정되지 않고, 상술한 물질 중 임의의 것을 각각 포함하는 2개 이상의 층의 적층이어도 좋다.
도 12의 (D)에서의 발광 소자에서, 전자 주입층(1215a)이 진공 증착법에 의하여 EL층(1203a)의 전자 수송층(1214a) 위에 형성된다. 그 후, EL층(1203a) 및 전하 발생층(1204)이 형성되고, EL층(1203b)의 전자 수송층(1214b)까지의 구성 요소가 형성되고 나서, 이들 위에 전자 주입층(1215b)이 진공 증착법에 의하여 형성된다.
<전자 주입층>
전자 주입층(1215, 1215a, 및 1215b)은 각각 전자 주입성이 높은 물질을 포함한다. 전자 주입층(1215, 1215a, 및 1215b)은 각각, 플루오린화 리튬(LiF), 플루오린화 세슘(CsF), 플루오린화 칼슘(CaF2), 또는 리튬 산화물(LiO x ) 등의, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 또는 이들의 화합물을 사용하여 형성할 수 있다. 플루오린화 어븀(ErF3)과 같은 희토류 금속 화합물도 사용할 수 있다. 전자 주입층(1215, 1215a, 및 1215b)에 전자화물(electride)을 사용하여도 좋다. 전자화물의 예에는 산화 칼슘-산화 알루미늄에 전자가 고농도로 첨가된 물질이 포함된다. 상술한 전자 수송층(1214, 1214a, 및 1214b)을 형성하는 물질 중 임의의 것을 사용할 수도 있다.
전자 주입층(1215, 1215a, 및 1215b)에는 유기 화합물과 전자 공여체(도너)를 혼합한 복합 재료를 사용하여도 좋다. 이러한 복합 재료는 전자 공여체에 의하여 유기 화합물에서 전자가 발생하기 때문에, 전자 주입성 및 전자 수송성이 우수하다. 여기서 유기 화합물은, 발생된 전자의 수송에 우수한 재료인 것이 바람직하고, 구체적으로는 예를 들어 전자 수송층(1214, 1214a, 및 1214b)을 형성하기 위한 전자 수송성 재료(예를 들어 금속 착체 또는 헤테로 방향족 화합물)를 사용할 수 있다. 전자 공여체로서는 유기 화합물에 대하여 전자 공여성을 나타내는 물질을 사용하여도 좋다. 바람직한 예로서, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 및 희토류 금속이 있다. 구체적으로는 리튬, 세슘, 마그네슘, 칼슘, 어븀, 및 이터븀 등을 들 수 있다. 또한, 알칼리 금속 산화물 및 알칼리 토금속 산화물이 바람직하고, 리튬 산화물, 칼슘 산화물, 및 바륨 산화물 등을 들 수 있다. 또는, 산화 마그네슘 등의 루이스 염기를 사용할 수 있다. 또한, 테트라싸이아풀발렌(약칭: TTF) 등의 유기 화합물을 사용할 수 있다.
도 12의 (D)에 도시된 발광 소자에서, 예를 들어 발광층(1213b)으로부터 얻어지는 광을 증폭시키는 경우, 제 2 전극(1202)과 발광층(1213b) 사이의 광학 거리가, 발광층(1213b)으로부터 방출되는 광의 파장 λ의 1/4 미만인 것이 바람직하다. 이 경우, 광학 거리는 전자 수송층(1214b) 또는 전자 주입층(1215b)의 두께를 변경함으로써 조정할 수 있다.
<전하 발생층>
도 12의 (D)에 도시된 발광 소자에서, 제 1 전극(양극)(1201)과 제 2 전극(음극)(1202) 사이에 전압이 인가될 때, 전하 발생층(1204)은 EL층(1203a)에 전자를 주입하고, EL층(1203b)에 정공을 주입하는 기능을 갖는다. 전하 발생층(1204)은 정공 수송성 재료에 전자 수용체(억셉터)가 첨가된 구조를 가져도 좋고, 전자 수송성 재료에 전자 공여체(도너)가 첨가된 구조를 가져도 좋다. 또는, 이들 구조의 양쪽이 적층되어도 좋다. 또한, 상술한 재료 중 임의의 것을 사용하여 전하 발생층(1204)을 형성함으로써, EL층의 적층으로 인한 구동 전압의 상승을 억제할 수 있다.
전하 발생층(1204)이, 정공 수송성 재료에 전자 수용체가 첨가된 구조를 갖는 경우, 정공 수송성 재료로서 본 실시형태에서 설명되는 재료 중 임의의 것을 사용할 수 있다. 전자 수용체로서는, 7,7,8,8-테트라사이아노-2,3,5,6-테트라플루오로퀴노다이메테인(약칭: F4-TCNQ) 및 클로라닐 등을 사용할 수 있다. 또한, 주기율표의 4족 내지 8족에 속하는 금속의 산화물을 들 수 있다. 구체적으로는, 산화 바나듐, 산화 나이오븀, 산화 탄탈럼, 산화 크로뮴, 산화 몰리브데넘, 산화 텅스텐, 산화 망가니즈, 또는 산화 레늄 등을 사용할 수 있다.
전하 발생층(1204)이, 전자 수송성 재료에 전자 공여체가 첨가된 구조를 갖는 경우, 전자 수송성 재료로서 본 실시형태에서 설명되는 재료 중 임의의 것을 사용할 수 있다. 전자 공여체로서는, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 희토류 금속, 주기율표의 2족 및 13족에 속하는 금속, 또는 이들의 산화물 또는 탄산염을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 리튬(Li), 세슘(Cs), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 이터븀(Yb), 인듐(In), 산화 리튬, 또는 탄산 세슘 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또는, 전자 공여체로서 테트라싸이아나프타센과 같은 유기 화합물을 사용하여도 좋다.
본 실시형태에서의 발광 소자의 제작에는, 증착법 등의 진공 프로세스 또는 스핀 코팅법 또는 잉크젯법 등의 용액 프로세스를 사용할 수 있다. 증착법을 사용하는 경우에는, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 이온 빔 증착법, 분자선 증착법, 또는 진공 증착법 등의 물리 증착법(PVD법), 또는 화학 기상 증착법(CVD법) 등을 사용할 수 있다. 특히 발광 소자의 EL층에 포함되는 기능층(정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층) 및 전하 발생층은 증착법(예를 들어 진공 증착법), 코팅법(예를 들어 딥 코팅법, 다이 코팅법, 바 코팅법, 스핀 코팅법, 또는 스프레이 코팅법), 또는 인쇄법(예를 들어 잉크젯법, 스크린 인쇄(스텐실), 오프셋 인쇄(평판), 플렉소 인쇄(철판 인쇄), 그라비어 인쇄, 또는 마이크로 콘택트 인쇄) 등에 의하여 형성할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서 설명되는 발광 소자의 EL층에 포함되는 기능층(정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 및 전자 주입층) 및 전하 발생층에 사용할 수 있는 재료는 상술한 재료에 한정되지 않고, 층의 기능을 만족시키기만 하면 다른 재료를 조합하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 고분자 화합물(예를 들어 올리고머, 덴드리머, 또는 폴리머), 중분자 화합물(분자량이 400 내지 4000인, 저분자 화합물과 고분자 화합물 사이의 화합물), 또는 무기 화합물(예를 들어 퀀텀닷(quantum dot) 재료) 등을 사용할 수 있다. 퀀텀닷은, 콜로이드 퀀텀닷, 합금 퀀텀닷, 코어셸 퀀텀닷, 또는 코어 퀀텀닷 등이어도 좋다.
<발광 패널의 구조예>
도 13의 (A)는 본 발명의 일 형태의 발광 패널을 도시한 것이다. 도 13의 (A)에 도시된 발광 패널은 제 1 기판(1301) 위에서 트랜지스터(FET)(1302)가 발광 소자(1303R, 1303G, 1303B, 및 1303W)에 전기적으로 접속되는 액티브 매트릭스 발광 패널이다. 이들 발광 소자(1303R, 1303G, 1303B, 및 1303W)는 EL층(1304)을 공유하고, 발광 소자의 발광색에 따라 전극들 사이의 광학 거리가 조정된 마이크로캐비티 구조를 각각 갖는다. 발광 패널은 광이 EL층(1304)으로부터 제 2 기판(1305)에 형성된 컬러 필터(1306R, 1306G, 및 1306B)를 통하여 방출되는 톱 이미션 발광 패널이다.
도 13의 (A)에 도시된 발광 패널은, 제 1 전극(1307)이 반사 전극으로서 기능하고, 제 2 전극(1308)이 반투과·반반사 전극으로서 기능하도록 제작된다.
예를 들어, 도 13의 (A)에서 발광 소자(1303R)가 적색 발광 소자로서 기능하고, 발광 소자(1303G)가 녹색 발광 소자로서 기능하고, 발광 소자(1303B)가 청색 발광 소자로서 기능하고, 발광 소자(1303W)가 백색 발광 소자로서 기능하는 경우, 도 13의 (B)에 도시된 바와 같이, 발광 소자(1303R)에서의 제 1 전극(1307)과 제 2 전극(1308) 사이의 갭이 광학 거리(1316R)를 갖도록 조정하고, 발광 소자(1303G)에서의 제 1 전극(1307)과 제 2 전극(1308) 사이의 갭이 광학 거리(1316G)를 갖도록 조정하고, 발광 소자(1303B)에서의 제 1 전극(1307)과 제 2 전극(1308) 사이의 갭이 광학 거리(1316B)를 갖도록 조정한다. 또한, 도 13의 (B)에 도시된 바와 같이, 발광 소자(1303R)에서 도전층(1310R)을 제 1 전극(1307) 위에 적층하고, 발광 소자(1303G)에서 도전층(1310G)을 제 1 전극(1307) 위에 적층하는 식으로, 광학 조정을 수행할 수 있다.
제 2 기판(1305)에는 컬러 필터(1306R, 1306G, 및 1306B)가 제공된다. 또한, 컬러 필터는 각각, 특정의 파장 영역의 가시광을 투과시키고, 특정의 파장 영역의 가시광을 차단한다. 따라서, 도 13의 (A)에 도시된 바와 같이, 발광 소자(1303R)와 중첩되는 위치에 적색의 파장 영역의 광만을 투과시키는 컬러 필터(1306R)를 제공함으로써, 발광 소자(1303R)로부터 적색 발광을 얻을 수 있다. 또한, 발광 소자(1303G)와 중첩되는 위치에 녹색의 파장 영역의 광만을 투과시키는 컬러 필터(1306G)를 제공함으로써, 발광 소자(1303G)로부터 녹색 발광을 얻을 수 있다. 또한, 발광 소자(1303B)와 중첩되는 위치에 청색의 파장 영역의 광만을 투과시키는 컬러 필터(1306B)를 제공함으로써, 발광 소자(1303B)로부터 청색 발광을 얻을 수 있다. 또한, 발광 소자(1303W)는 컬러 필터 없이 백색 광을 방출할 수 있다. 또한, 각 컬러 필터의 단부에 흑색층(블랙 매트릭스)(1309)을 제공하여도 좋다. 컬러 필터(1306R, 1306G, 및 1306B) 및 흑색층(1309)은, 가시광을 투과시키는 재료를 사용하여 형성된 오버코트층으로 덮여 있어도 좋다.
도 13의 (A)에서의 발광 패널은 제 2 기판(1305) 측으로부터 광을 추출하는 구조(톱 이미션 구조)를 갖지만, FET(1302)가 형성되는 제 1 기판(1301) 측으로부터 광을 추출하는 구조(보텀 이미션 구조)를 채용하여도 좋다. 또한, 톱 이미션 구조를 갖는 발광 패널에서는, 제 1 기판(1301)은 차광성 기판 또는 투광성 기판일 수 있지만, 보텀 이미션 구조를 갖는 발광 패널에서는, 제 1 기판(1301)은 투광성 기판일 필요가 있다.
도 13의 (A)에서, 발광 소자는 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자, 청색 발광 소자, 및 백색 발광 소자이지만, 본 발명의 일 형태의 발광 소자는 상술한 것에 한정되지 않고, 황색 발광 소자 또는 주황색 발광 소자를 사용하여도 좋다. 또한, 각 발광 소자를 제작하기 위하여 EL층(발광층, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 전자 주입층, 및 전하 발생층 등)에 사용하는 재료에 대해서는, 다른 실시형태 중 임의의 것의 기재를 적절히 참조할 수 있다. 이 경우, 컬러 필터는 발광 소자의 발광색에 따라 적절히 선택할 필요가 있다.
상술한 구조로 함으로써, 복수의 발광색을 나타내는 발광 소자를 포함하는 발광 패널을 제작할 수 있다.
본 실시형태는 다른 실시형태 중 임의의 것과 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태의 표시 장치에 사용할 수 있는 표시 패널에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
본 실시형태에서는, 표시 소자로서 EL 소자를 사용한 표시 패널을 예로서 설명한다. 본 실시형태의 표시 패널은 실시형태 1 등에서 설명한 구조와 조합함으로써 색 영역이 넓은 화상을 표시할 수 있다.
표시 패널은 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 3색의 부화소로 하나의 색을 표현하는 구조, R, G, B, 및 백색(W)의 4색의 부화소로 하나의 색을 표현하는 구조, 또는 R, G, B, 및 황색(Y)의 4색의 부화소로 하나의 색을 표현하는 구조 등을 가질 수 있다. 색 요소에 대한 특별한 한정은 없고, R, G, B, W, 및 Y 이외의 색(예를 들어, 시안 또는 마젠타)을 사용하여도 좋다.
<표시 패널의 상면도의 예>
도 14의 (A) 및 (B)는 표시 패널(370)의 상면도를 나타낸 것이다.
도 14의 (A) 및 (B)에 도시된 표시 패널(370)은 각각, 가시광을 투과시키는 영역(110), 표시부(381), 및 구동 회로부(382)를 포함한다. 도 14의 (A)에 도시된 예에서는, 가시광을 투과시키는 영역(110)이 표시부(381)와 인접되고, 표시부(381)의 2변을 따라 제공된다. 도 14의 (B)에 도시된 예에서는, 가시광을 투과시키는 영역(110)이 표시부(381)와 인접되고, 표시부(381)의 3변을 따라 제공된다.
<표시 패널의 단면 구조의 예 1>
도 14의 (C)는 구분 착색 방식을 채용한 톱 이미션 구조의 표시 패널(370A)의 단면도이다. 도 14의 (C)는 도 14의 (A) 및 (B) 각각의 일점쇄선(A1-A2 및 A3-A4)을 따르는 단면도에 상당한다.
표시 패널(370A)은 기판(201), 접착층(203), 절연층(205), 복수의 트랜지스터, 용량 소자(305), 도전층(307), 절연층(312), 절연층(313), 절연층(314), 절연층(315), 발광 소자(304), 도전층(355), 스페이서(316), 접착층(317), 기판(211), 접착층(213), 및 절연층(215)을 포함한다.
가시광을 투과시키는 영역(110)에 포함되는 층들은 가시광을 투과시킨다. 도 14의 (C)는, 가시광을 투과시키는 영역(110)이 기판(201), 접착층(203), 절연층(205), 게이트 절연층(311), 절연층(312), 절연층(313), 절연층(314), 접착층(317), 절연층(215), 접착층(213), 및 기판(211)을 포함하는 예를 도시한 것이다. 이 적층 구조에서는, 각 계면에서의 굴절률의 차이가 최소화되도록 층의 재료가 선택되는 것이 바람직하다.
구동 회로부(382)는 트랜지스터(301)를 포함한다. 표시부(381)는 트랜지스터(302) 및 트랜지스터(303)를 포함한다.
각 트랜지스터는 게이트, 게이트 절연층(311), 반도체층, 백 게이트, 소스, 및 드레인을 포함한다. 게이트(아래쪽 게이트)와 반도체층은 게이트 절연층(311)을 개재하여 서로 중첩된다. 게이트 절연층(311)의 일부는 용량 소자(305)의 유전체로서 기능한다. 트랜지스터(302)의 소스 또는 드레인으로서 기능하는 도전층은 용량 소자(305)의 한쪽 전극으로서 기능한다. 백 게이트(위쪽 게이트)와 반도체층은 절연층(312) 및 절연층(313)을 개재하여 서로 중첩된다.
구동 회로부(382)와 표시부(381) 사이에서 트랜지스터의 구조가 상이하여도 좋다. 구동 회로부(382) 및 표시부(381)는 각각 복수 종류의 트랜지스터를 포함하여도 좋다.
도 14의 (C)에 도시된 트랜지스터(301, 302, 및 303)는 각각 2개의 게이트, 게이트 절연층(311), 반도체층, 소스, 및 드레인을 포함한다. 도 14의 (C)는, 각 트랜지스터가 2개의 게이트 사이에 반도체층이 끼워진 구조를 갖는 예를 도시한 것이다. 이러한 트랜지스터는 다른 트랜지스터보다 전계 효과 이동도를 높게 할 수 있기 때문에 온 상태 전류를 높게 할 수 있다. 그 결과, 고속 동작이 가능한 회로를 얻을 수 있다. 또한, 회로에 의하여 점유되는 면적을 축소할 수 있다. 온 상태 전류가 높은 트랜지스터를 사용하면, 크기 또는 해상도의 증대 때문에 배선 수가 증가된 표시 패널에서도 배선에서의 신호 지연을 저감할 수 있고, 표시 휘도의 편차를 저감할 수 있다.
용량 소자(305)는 한 쌍의 전극과 그 사이의 유전체를 포함한다. 용량 소자(305)는 트랜지스터의 게이트(아래쪽 게이트)와 같은 재료 및 같은 단계를 사용하여 형성된 도전층과, 트랜지스터의 소스 및 드레인과 같은 재료 및 같은 단계를 사용하여 형성된 도전층을 포함한다.
물 및 수소 등의 불순물이 쉽게 확산되지 않는 재료를 절연층(312, 313, 및 314) 중 적어도 하나에 사용하는 것이 바람직하다. 외부로부터 트랜지스터로 불순물이 확산되는 것을 효과적으로 억제할 수 있어, 표시 패널의 신뢰성이 향상된다. 절연층(314)은 평탄화층으로서 기능한다. 도 14의 (C)에 도시된 예에서, 절연층(314)은 유기 재료를 사용하여 형성되고, 표시 패널의 영역 전체에 걸쳐 있다. 이러한 구조는 박리 공정의 수율을 높일 수 있기 때문에 바람직하다. 또는, 유기 재료를 사용하여 형성되는 절연층이 표시 패널의 단부에 위치하지 않는 구조를 채용할 수 있다. 이 구조는 발광 소자(304)에 불순물이 들어가는 것을 억제할 수 있다.
절연층(205)과 기판(201)은 접착층(203)에 의하여 서로 접착된다. 절연층(215)과 기판(211)은 접착층(213)에 의하여 서로 접착된다.
표시부(381)에서, 발광 소자(304)는 절연층(205)과 절연층(215) 사이에 위치한다. 표시 패널(370)의 두께 방향으로부터 발광 소자(304)에 불순물이 들어가는 것이 억제된다. 마찬가지로, 트랜지스터를 덮는 복수의 절연층은 표시부(381)에 제공되기 때문에, 트랜지스터에 불순물이 들어가는 것이 억제된다.
방습성이 높은 한 쌍의 절연막 사이에 발광 소자(304) 및 트랜지스터 등이 제공되면, 이들 소자에 물 등의 불순물이 들어가는 것을 억제할 수 있어, 표시 패널의 신뢰성이 높아지므로 바람직하다.
방습성이 높은 절연막의 예에는 질소와 실리콘을 포함하는 막(예를 들어, 질화 실리콘막 및 질화 산화 실리콘막) 및 질소와 알루미늄을 포함하는 막(예를 들어, 질화 알루미늄막)이 포함된다. 또는, 산화 실리콘막, 산화 질화 실리콘막, 또는 산화 알루미늄막 등을 사용하여도 좋다.
예를 들어, 방습성이 높은 절연막의 수증기 투과율은 1×10-5[g/(m2·day)] 이하, 바람직하게는 1×10-6[g/(m2·day)] 이하, 더 바람직하게는 1×10-7[g/(m2·day)] 이하, 더욱 바람직하게는 1×10-8[g/(m2·day)] 이하로 한다.
발광 소자(304)는 전극(321), EL층(322), 및 전극(323)을 포함한다. 발광 소자(304)는 광학 조정층(324)을 포함하여도 좋다. 발광 소자(304)는 기판(211) 측으로 광을 방출한다.
트랜지스터, 용량 소자, 및 배선 등을 발광 소자(304)의 발광 영역과 중첩되도록 제공함으로써, 표시부(381)의 개구율을 높일 수 있다.
전극(321) 및 전극(323) 중 한쪽은 양극으로서 기능하고, 다른 쪽은 음극으로서 기능한다. 전극(321)과 전극(323) 사이에 발광 소자(304)의 문턱 전압보다 높은 전압을 인가하면, EL층(322)에 양극 측으로부터 정공이 주입되고 EL층(322)에 음극 측으로부터 전자가 주입된다. 주입된 전자와 정공은 EL층(322)에서 재결합하고, EL층(322)에 포함되는 발광 물질이 광을 방출한다.
전극(321)은 직접 또는 다른 도전층을 통하여, 트랜지스터(303)의 소스 또는 드레인에 전기적으로 접속된다. 전극(321)은 화소 전극으로서 기능하며 각 발광 소자(304)에 제공되어 있다. 인접한 2개의 전극(321)은 절연층(315)에 의하여 서로 전기적으로 절연되어 있다.
EL층(322)은 발광 재료를 포함하는 층이다. 발광 소자(304)로서는 발광 재료로서 유기 화합물을 포함하는 유기 EL 소자를 적합하게 사용할 수 있다.
EL층(322)은 적어도 하나의 발광층을 포함한다.
전극(323)은 공통 전극으로서 기능하며 복수의 발광 소자(304)에 제공되어 있다. 전극(323)에는 정전위가 공급된다.
또한, 본 발명의 일 형태는 구분 착색 방식에 한정되지 않고, 컬러 필터 방식, 색 변환 방식, 또는 퀀텀닷 방식 등을 채용하여도 좋다.
발광 소자의 자세한 사항에 대해서는, 실시형태 1 및 2를 참조할 수도 있다.
접속부(306)는 도전층(307) 및 도전층(355)을 포함한다. 도전층(307)과 도전층(355)은 서로 전기적으로 접속된다. 도전층(307)은 트랜지스터의 소스 및 드레인과 같은 재료 및 같은 단계를 사용하여 형성할 수 있다. 도전층(355)은 구동 회로부(382)에 외부로부터의 신호 또는 전위를 전달하는 외부 입력 단자에 전기적으로 접속된다. 여기서는 외부 입력 단자로서 FPC(373)를 제공하는 예를 나타낸다. FPC(373)와 도전층(355)은 접속체(319)를 통하여 서로 전기적으로 접속된다.
접속체(319)로서는, 다양한 이방성 도전 필름(ACF: anisotropic conductive film) 및 이방성 도전 페이스트(ACP: anisotropic conductive paste) 등 중 어느 것을 사용할 수 있다.
플렉시블 기판을 각 기판(201 및 211)으로서 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 가요성을 가질 정도로 얇은 유리, 석영, 수지, 금속, 합금, 또는 반도체를 사용할 수 있다. 발광 소자로부터 광이 추출되는 기판은 상기 광을 투과시키는 재료를 사용하여 형성한다. 예를 들어, 기판의 두께는 1μm 이상 200μm 이하가 바람직하고, 1μm 이상 100μm 이하가 더 바람직하고, 10μm 이상 50μm 이하가 더욱 바람직하고, 10μm 이상 25μm 이하가 더욱더 바람직하다. 플렉시블 기판의 두께 및 경도는 기계적 강도와 가요성을 서로 유지할 수 있는 범위로 한다. 플렉시블 기판은 단층 구조를 가져도 좋고 적층 구조를 가져도 좋다.
유리보다 비중이 작은 수지를 플렉시블 기판에 사용하면 유리를 사용하는 경우와 비교하여 표시 패널을 가볍게 할 수 있으므로 바람직하다.
기판은 인성(toughness)이 높은 재료를 사용하여 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 파손되기 어려운, 내충격성이 높은 표시 패널을 제공할 수 있다. 예를 들어, 수지 기판, 또는 얇은 금속 또는 합금 기판을 사용하면, 유리 기판을 사용하는 경우와 비교하여 표시 패널을 가볍고 튼튼하게 할 수 있다.
열 전도성이 높은 금속 재료 및 합금 재료는, 기판 전체에 열을 쉽게 전도할 수 있기 때문에, 표시 패널에서의 국소적인 온도 상승을 억제할 수 있으므로 바람직하다. 금속 재료 또는 합금 재료를 사용한 기판의 두께는 10μm 이상 200μm 이하인 것이 바람직하고, 20μm 이상 50μm 이하인 것이 더 바람직하다.
금속 기판 또는 합금 기판의 재료에 특별한 한정은 없지만, 예를 들어 알루미늄, 구리, 니켈, 또는 알루미늄 합금 또는 스테인리스강 등의 금속 합금을 사용하는 것이 바람직하다. 반도체 기판의 재료의 예에는 실리콘이 포함된다.
또한, 기판에 열 방사율이 높은 재료를 사용하면, 표시 패널의 표면 온도가 상승되는 것을 억제할 수 있어, 표시 패널의 파손 또는 신뢰성 저하를 억제할 수 있다. 예를 들어, 기판은 금속 기판과 열 방사율이 높은 층(이 층은 예를 들어, 금속 산화물 또는 세라믹 재료를 사용하여 형성할 수 있음)의 적층 구조를 가져도 좋다.
가요성 및 투광성을 갖는 재료의 예에는 PET 및 PEN 등의 폴리에스터 수지, 폴리아크릴로나이트릴 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, PC 수지, PES 수지, 폴리아마이드 수지(나일론 및 아라미드 등), 폴리실록산 수지, 사이클로올레핀 수지, 폴리스타이렌 수지, 폴리아마이드이미드 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리염화바이닐 수지, 폴리염화바이닐리덴 수지, 폴리프로필렌 수지, PTFE 수지, 및 ABS 수지가 포함된다. 특히, 선 팽창 계수가 낮은 재료가 바람직하고, 예를 들어 폴리아마이드이미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아마이드 수지, 또는 PET를 적합하게 사용할 수 있다. 섬유체에 수지를 함침시킨 기판 또는 무기 필러를 수지와 혼합하여 선 열 팽창 계수를 낮춘 기판 등을 사용할 수도 있다.
플렉시블 기판은, 장치의 표면을 손상으로부터 보호하는 하드 코트층(예를 들어, 질화 실리콘층) 및 압력을 분산시키는 층(예를 들어, 아라미드 수지층) 등 중 적어도 하나가 상술한 재료 중 임의의 것의 층 위에 적층된 적층 구조를 가져도 좋다. 보호 기판(132)으로서 사용할 수 있는 기판을 사용하여도 좋다.
플렉시블 기판에 유리층을 사용하면, 물 및 산소에 대한 배리어성을 향상시킬 수 있으므로 신뢰성이 높은 표시 패널을 제공할 수 있다.
접착층에는 광 경화성 접착제(예를 들어, 자외선 경화성 접착제), 반응 경화성 접착제, 열 경화성 접착제, 및 혐기성 접착제 등의 다양한 경화성 접착제를 사용할 수 있다. 또는, 접착 시트 등을 사용하여도 좋다.
또한, 접착층은 건조제를 포함하여도 좋다. 예를 들어, 알칼리 토금속의 산화물(예를 들어, 산화 칼슘 또는 산화 바륨) 등, 화학 흡착에 의하여 수분을 흡착하는 물질을 사용할 수 있다. 또는, 제올라이트 또는 실리카 겔 등, 물리 흡착에 의하여 수분을 흡착하는 물질을 사용할 수 있다. 건조제가 포함되어 있으면, 수분 등의 불순물이 기능 소자에 들어가는 것을 억제할 수 있어, 표시 패널의 신뢰성이 향상되므로 바람직하다.
접착층에 굴절률이 높은 필러 또는 광 산란 부재를 포함시키면, 발광 소자로부터의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 산화 타이타늄, 산화 바륨, 제올라이트, 또는 지르코늄을 사용할 수 있다.
발광 소자로서는 자발광 소자를 사용할 수 있고, 전류 또는 전압에 의하여 휘도가 제어되는 소자는 발광 소자의 범주에 포함된다. 예를 들어, 발광 다이오드(LED), 유기 EL 소자, 또는 무기 EL 소자 등을 사용할 수 있다. 본 발명의 일 형태의 표시 패널에는 다양한 표시 소자 중 임의의 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 액정 소자, 전기 영동 소자, 또는 MEMS를 사용한 표시 소자 등을 사용하여도 좋다.
발광 소자는 톱 이미션 발광 소자이어도 좋고, 보텀 이미션 발광 소자이어도 좋고, 또는 듀얼 이미션 발광 소자이어도 좋다. 광이 추출되는 전극으로서는 가시광을 투과시키는 도전막을 사용한다. 광이 추출되지 않는 전극으로서는 가시광을 반사하는 도전막을 사용하는 것이 바람직하다.
표시 패널의 트랜지스터의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 플레이너 트랜지스터, 순 스태거(forward staggered) 트랜지스터, 또는 역 스태거(inverted staggered) 트랜지스터를 사용하여도 좋다. 톱 게이트 트랜지스터 또는 보텀 게이트 트랜지스터를 사용하여도 좋다. 채널 위아래에 게이트 전극을 제공하여도 좋다.
트랜지스터에 사용하는 반도체 재료의 결정성에 특별한 한정은 없고, 비정질 반도체 또는 결정성을 갖는 반도체(미결정(microcrystalline) 반도체, 다결정 반도체, 단결정 반도체, 또는 부분적으로 결정 영역을 포함하는 반도체)를 사용하여도 좋다. 결정성을 갖는 반도체를 사용하면, 트랜지스터 특성의 열화를 억제할 수 있으므로 바람직하다.
트랜지스터에 사용하는 반도체 재료는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 14족 원소, 화합물 반도체, 또는 산화물 반도체를 사용할 수 있다. 대표적으로는, 실리콘을 포함하는 반도체, 갈륨 비소를 포함하는 반도체, 또는 인듐을 포함하는 산화물 반도체 등을 사용할 수 있다.
트랜지스터의 채널이 형성되는 반도체로서는 산화물 반도체를 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 실리콘보다 밴드 갭이 넓은 산화물 반도체를 사용하는 것이 바람직하다. 실리콘보다 밴드 갭이 넓고 캐리어 밀도가 낮은 반도체 재료를 사용하면, 트랜지스터의 오프 상태 전류를 저감할 수 있으므로 바람직하다.
예를 들어, 산화물 반도체는 적어도 인듐(In) 또는 아연(Zn)을 포함하는 것이 바람직하다. 산화물 반도체는 In-M-Zn 산화물(M은 Al, Ti, Ga, Ge, Y, Zr, Sn, La, Ce, Hf, 또는 Nd 등의 금속)로 나타내어지는 산화물을 포함하는 것이 더 바람직하다.
표시 패널에 포함되는 절연층에는 유기 절연 재료 또는 무기 절연 재료를 사용할 수 있다. 수지의 예에는 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리이미드아마이드 수지, 실록산 수지, 벤조사이클로뷰텐계 수지, 및 페놀 수지가 포함된다. 무기 절연막의 예에는 산화 실리콘막, 산화 질화 실리콘막, 질화 산화 실리콘막, 질화 실리콘막, 산화 알루미늄막, 산화 하프늄막, 산화 이트륨막, 산화 지르코늄막, 산화 갈륨막, 산화 탄탈럼막, 산화 마그네슘막, 산화 란타넘막, 산화 세륨막, 및 산화 네오디뮴막이 포함된다.
표시 패널에 포함되는 도전층들은 각각, 알루미늄, 타이타늄, 크로뮴, 니켈, 구리, 이트륨, 지르코늄, 몰리브데넘, 은, 탄탈럼, 및 텅스텐 등의 금속 중 임의의 것, 또는 이들 금속 중 임의의 것을 주성분으로 포함하는 합금을 포함하는 단층 구조 또는 적층 구조를 가질 수 있다. 또는, 인듐 산화물, ITO, 텅스텐을 포함하는 인듐 산화물, 텅스텐을 포함하는 인듐 아연 산화물, 타이타늄을 포함하는 인듐 산화물, 타이타늄을 포함하는 ITO, 인듐 아연 산화물, ZnO, 갈륨이 첨가된 ZnO, 또는 실리콘을 포함하는 인듐 주석 산화물 등의 투광성 도전 재료를 사용하여도 좋다. 또는, 불순물 원소 등을 포함시킴으로써 저항을 낮춘 다결정 실리콘 또는 산화물 반도체 등의 반도체, 또는 니켈 실리사이드 등의 실리사이드를 사용하여도 좋다. 또한, 그래핀을 포함하는 막을 사용하여도 좋다. 그래핀을 포함하는 막은 예를 들어, 산화 그래핀을 포함하는 막을 환원시켜 형성할 수 있다. 불순물 원소를 포함하는 산화물 반도체 등의 반도체를 사용하여도 좋다. 또는, 도전층은 은, 카본, 또는 구리 등의 도전성 페이스트, 또는 폴리싸이오펜 등의 도전성 폴리머를 사용하여 형성하여도 좋다. 도전성 페이스트는 저렴하므로 바람직하다. 도전성 폴리머는 도포하기 쉬우므로 바람직하다.
도 15는 서로 중첩되어 있는, 도 14의 (C)에 도시된 표시 패널(370)을 2개 포함하는 표시 장치의 단면도의 예이다.
도 15는 아래쪽 표시 패널의 표시 영역(101a)(도 14의 (C)의 표시부(381)에 상당함) 및 가시광을 차단하는 영역(120a)(도 14의 (C)의 구동 회로부(382) 등에 상당함), 그리고 위쪽 표시 패널의 표시 영역(101b)(도 14의 (C)의 표시부(381)에 상당함) 및 가시광을 투과시키는 영역(110b)(도 14의 (C)의 가시광을 투과시키는 영역(110)에 상당함)을 도시한 것이다.
도 15에 도시된 표시 장치에서 표시면 측(위쪽)에 위치하는 표시 패널은 표시 영역(101b)과 인접한 가시광을 투과시키는 영역(110b)을 포함한다. 아래쪽 표시 패널의 표시 영역(101a)과 위쪽 표시 패널의 가시광을 투과시키는 영역(110b)은 서로 중첩되어 있다. 따라서, 서로 중첩되는 2개의 표시 패널의 표시 영역들 사이의 비표시 영역을 축소하거나 나아가서는 없앨 수 있다. 이에 의하여, 표시 패널들 사이의 이음매가 사용자에 의하여 인식되기 어려운 대형 표시 장치를 얻을 수 있다.
도 15에 도시된 표시 장치는 표시 영역(101a)과 가시광을 투과시키는 영역(110b) 사이에 굴절률이 공기보다 높고 가시광을 투과시키는 투광층(103)을 포함한다. 이 경우, 공기가 표시 영역(101a)과 가시광을 투과시키는 영역(110b) 사이에 들어가는 것을 방지할 수 있기 때문에, 굴절률의 차이로 인한 계면 반사를 저감시킬 수 있다. 또한, 표시 장치의 표시 불균일 또는 휘도 불균일을 억제할 수 있다.
투광층(103)을 아래쪽 표시 패널의 기판(211)의 표면 전체 또는 위쪽 표시 패널의 기판(201)의 표면 전체와 중첩시켜도 좋고, 표시 영역(101a) 및 가시광을 투과시키는 영역(110b)과만 중첩시켜도 좋다. 또한, 투광층(103)을 가시광을 차단하는 영역(120a)과 중첩시켜도 좋다.
<변형예>
도 16은 구분 착색 방식을 채용한 톱 이미션 구조의 표시 패널(370B)의 단면도이다.
표시 패널(370B)은, 절연층(215)이 발광 소자(304)와 접촉하여 제공되는 점, 및 기판(211)이 접착층(213)이 아니라 접착층(317)과 접착되는 점에서 표시 패널(370A)과 상이하다.
표시 패널(370A)의 제작 시, 형성 기판 위에 형성된 절연층(215)을 기판(201)으로 전치한다. 한편, 표시 패널(370B)의 제작 시, 절연층(215)을 발광 소자(304) 상에 직접 형성한다. 이 구조에 의하여, 박리 공정이 불필요하게 되어, 표시 패널의 제작 공정이 간략화된다.
<표시 패널의 단면 구조의 예 2>
도 17은 컬러 필터 방식을 채용한 톱 이미션 구조의 표시 패널(370C)의 단면도이다. 도 18은 컬러 필터 방식을 채용한 보텀 이미션 구조의 표시 패널(370D)의 단면도이다.
표시 패널(370C)은, EL층(322)이 복수의 발광 소자로 공유되고, 각 트랜지스터가 백 게이트를 포함하지 않고, 착색층(325) 및 차광층(326)이 제공되는 점에서 표시 패널(370A)과 상이하다.
표시 패널(370D)은, EL층(322)이 복수의 발광 소자로 공유되고, 각 트랜지스터가 백 게이트를 포함하지 않고, 착색층(325)이 제공되는 점에서 표시 패널(370A)과 상이하다.
표시 패널(370C) 및 표시 패널(370D) 각각에서, 발광 소자(304)가 착색층(325) 측에 광을 방출한다.
컬러 필터(착색층(325))와 마이크로캐비티 구조(광학 조정층(324))의 조합에 의하여, 표시 패널로부터 색 순도가 높은 광을 추출할 수 있다. 광학 조정층(324)의 두께는 화소의 색에 따라 변화시킨다.
착색층은 특정의 파장 영역의 광을 투과시키는 유색층이다. 예를 들어, 적색, 녹색, 청색, 또는 황색의 광 등, 특정의 파장 영역의 광을 투과시키는 컬러 필터를 사용할 수 있다. 착색층에 사용할 수 있는 재료의 예에는 금속 재료, 수지 재료, 그리고 안료 또는 염료를 포함하는 수지 재료가 포함된다.
차광층은 인접한 착색층들 사이에 제공된다. 차광층은 인접한 발광 소자로부터 방출되는 광을 차단하여, 인접한 발광 소자들 사이에서의 혼색을 억제한다. 여기서, 착색층을 그 단부가 차광층과 중첩되도록 제공함으로써, 광 누설을 저감할 수 있다. 차광층에는 발광 소자로부터의 광을 차단하는 재료를 사용할 수 있고, 예를 들어 금속 재료, 또는 안료 또는 염료를 포함하는 수지 재료를 사용하여 블랙 매트릭스를 형성할 수 있다. 또한, 구동 회로 등, 화소부 이외의 영역에 차광층을 제공하면, 도파광(guided light) 등의 원하지 않은 누설을 억제할 수 있어 바람직하다.
표시 패널은 오버코트를 포함하여도 좋다. 오버코트는 착색층(325)에 포함되는 불순물 등이 발광 소자(304)로 확산되는 것을 방지할 수 있다. 오버코트는 발광 소자(304)로부터 방출되는 광을 투과시키는 재료를 사용하여 형성된다. 예를 들어, 질화 실리콘막 또는 산화 실리콘막 등의 무기 절연막, 아크릴막 또는 폴리이미드막 등의 유기 절연막, 또는 유기 절연막과 무기 절연막의 적층을 사용할 수 있다.
<터치 패널>
본 발명의 일 형태에서는 터치 센서가 제공된 표시 패널(입출력 장치 또는 터치 패널이라고도 함)을 제작할 수 있다.
본 발명의 일 형태의 터치 패널에 포함되는 검지 소자에 특별한 한정은 없다. 또한, 손가락 또는 스타일러스 등의 피검지체의 근접 또는 접촉을 검지할 수 있는 다양한 센서를 검지 소자로서 사용할 수 있다.
예를 들어 센서에는 정전 용량 방식, 저항막 방식, 표면 탄성파 방식, 적외선 방식, 광학 방식, 및 감압 방식 등 다양한 방식을 사용할 수 있다.
본 실시형태에서는 정전 용량 방식 검지 소자를 포함하는 터치 패널을 예로서 설명한다.
정전 용량 방식 검지 소자의 예에는 표면형 정전 용량 방식 검지 소자 및 투영형 정전 용량 방식 검지 소자가 포함된다. 투영형 정전 용량 방식 검지 소자의 예에는 자기 용량 방식 검지 소자 및 상호 용량 방식 검지 소자가 포함된다. 상호 용량 방식 검지 소자를 사용하면 여러 지점을 동시에 검지할 수 있게 되므로 바람직하다.
본 발명의 일 형태의 터치 패널은, 따로따로 형성한 표시 패널과 검지 소자를 서로 접착하는 구조, 및 표시 소자를 지지하는 기판 및 대향 기판 중 한쪽 또는 양쪽 모두에, 검지 소자에 포함되는 전극 등을 제공하는 구조를 포함한 다양한 구조 중 임의의 것을 가질 수 있다.
도 19의 (A)는 터치 패널(300)의 사시 개략도이다. 도 19의 (B)는 도 19의 (A)의 사시 개략도를 전개한 도면이다. 또한, 간략화를 위하여 대표적인 구성 요소만을 도시하였다. 도 19의 (B)에서는 일부의 구성 요소(기판(261) 및 기판(211) 등)를 파선으로 윤곽만 도시하였다.
터치 패널(300)은 서로 중첩하여 제공된 입력 장치(310) 및 표시 패널(370)을 포함한다. 터치 패널(300)은 가시광을 투과시키는 영역(110)을 포함한다. 가시광을 투과시키는 영역(110)은 표시부(381)와 인접되고, 표시부(381)의 2변을 따라 제공된다.
입력 장치(310)는 기판(261), 전극(331), 전극(332), 복수의 배선(341), 및 복수의 배선(342)을 포함한다. 복수의 배선(341) 및 복수의 배선(342)의 각각에는 FPC(350)가 전기적으로 접속된다. FPC(350)에는 IC(351)가 제공된다.
표시 패널(370)은 서로 대향하도록 제공된 기판(201) 및 기판(211)을 포함한다. 표시 패널(370)은 표시부(381) 및 구동 회로부(382)를 포함한다. 기판(201) 위에는 배선(383) 등이 제공된다. FPC(373)는 배선(383)에 전기적으로 접속된다. FPC(373)에는 IC(374)가 제공된다.
배선(383)은 표시부(381) 및 구동 회로부(382)에 신호 및 전력을 공급하는 기능을 갖는다. 신호 및 전력은 각각, 외부 또는 IC(374)로부터 FPC(373)를 통하여 배선(383)에 입력된다.
도 20은 터치 패널(300)의 단면도의 예를 나타낸 것이다. 도 20은 표시부(381), 구동 회로부(382), 가시광을 투과시키는 영역(110), FPC(373)를 포함하는 영역, 및 FPC(350)를 포함하는 영역 등의 단면 구조를 도시한 것이다. 또한, 도 20은 트랜지스터의 게이트의 형성에 사용한 도전층을 가공하여 형성한 배선과, 트랜지스터의 소스 및 드레인의 형성에 사용한 도전층을 가공하여 형성한 배선이 서로 교차하는 교차부(387)의 단면 구조를 도시한 것이다.
기판(201)과 기판(211)은 접착층(317)에 의하여 서로 접착된다. 기판(211)과 기판(261)은 접착층(396)에 의하여 서로 접착된다. 여기서 기판(201)에서 기판(211)까지의 층들이 표시 패널(370)에 상당한다. 또한, 기판(261)에서 전극(334)까지의 층들이 입력 장치(310)에 상당한다. 바꿔 말하면, 접착층(396)에 의하여 표시 패널(370)과 입력 장치(310)가 서로 접착된다. 또는, 기판(201)에서 절연층(215)까지의 층들이 표시 패널(370)에 상당한다. 또한, 기판(261)에서 기판(211)까지의 층들이 입력 장치(310)에 상당한다. 바꿔 말하면, 접착층(213)에 의하여 표시 패널(370)과 입력 장치(310)가 서로 접착된다.
도 20의 표시 패널(370)은, 트랜지스터(301, 302, 및 303) 및 용량 소자(305)의 구조가 도 14의 (C)의 표시 패널(370A)과 상이하다.
각 트랜지스터는 게이트, 게이트 절연층(311), 반도체층, 소스, 및 드레인을 포함한다. 게이트와 반도체층은 게이트 절연층(311)을 개재하여 서로 중첩된다. 반도체층은 저저항 영역(348)을 포함하여도 좋다. 저저항 영역(348)은 트랜지스터의 소스 및 드레인으로서 기능한다.
절연층(313) 위의 도전층은 리드 배선으로서 기능한다. 상기 도전층은 절연층(313), 절연층(312), 및 게이트 절연층(311)에 제공된 개구를 통하여 영역(348)에 전기적으로 접속된다.
도 20에서 용량 소자(305)는 상술한 반도체층의 형성에 사용한 반도체층을 가공하여 형성한 층, 게이트 절연층(311), 및 게이트의 형성에 사용한 도전층을 가공하여 형성한 층을 포함하는 적층 구조를 갖는다. 여기서, 용량 소자(305)의 반도체층의 일부는 트랜지스터의 채널이 형성되는 영역(347)보다 도전성이 높은 영역(349)을 갖는 것이 바람직하다.
영역(348) 및 영역(349)은 각각, 트랜지스터의 채널이 형성되는 영역(347)보다 불순물을 많이 포함하는 영역, 캐리어 농도가 높은 영역, 또는 결정성이 낮은 영역 등으로 할 수 있다.
기판(261)의 기판(211) 측에는 전극(331) 및 전극(332)이 제공된다. 여기서는 전극(331)이 전극(333) 및 전극(334)을 포함하는 예에 대하여 설명한다. 도 20의 교차부(387)에 도시된 바와 같이, 전극들(332 및 333)은 같은 면에 형성된다. 전극(332) 및 전극(333)을 덮도록 절연층(395)이 제공된다. 전극(334)은 절연층(395)에 형성된 개구를 통하여, 사이에 전극(332)이 제공되어 있는 2개의 전극(333)을 전기적으로 접속시킨다.
기판(261)의 단부에 가까운 영역에는 접속부(308)가 제공된다. 접속부(308)는 배선(342)과, 전극(334)의 형성에 사용한 도전층을 가공하여 형성한 도전층의 적층을 갖는다. 접속부(308)는 접속체(309)를 통하여 FPC(350)에 전기적으로 접속된다.
입력 장치(310)는 가시광을 투과시키는 영역(110)에서의 광의 반사를 억제하는 구조를 갖는다. 절연층(395)은 표시부(381)에 제공되고, 가시광을 투과시키는 영역(110)에는 제공되지 않는다.
터치 패널(300)의 가시광을 투과시키는 영역(110)은, 이 순서대로 적층된, 기판(201), 접착층(203), 절연층(205), 게이트 절연층(311), 절연층(312), 절연층(314), 접착층(317), 절연층(215), 접착층(213), 기판(211), 접착층(396), 절연층(393), 및 기판(261)을 포함한다.
2개 이상의 터치 패널(300)이 서로 중첩되는 경우에도, 복수의 터치 패널(300)이 서로 중첩되는 영역(중첩 영역)이 터치 패널의 사용자에 의하여 인식되기 어렵다. 또한, 가시광을 투과시키는 영역(110)을 통하여 시인되는 부분과 상기 영역을 통하지 않고 시인되는 부분 사이에서의, 표시부(381)의 표시 휘도의 차이를 작게 할 수 있다.
도 21의 (A) 및 (B)는 터치 패널(320)의 사시 개략도이다.
터치 패널(320)은 가시광을 투과시키는 영역(110)을 포함한다. 가시광을 투과시키는 영역(110)은 표시부(381)와 인접되고, 표시부(381)의 2변을 따라 제공된다.
도 21의 (A) 및 (B)에서는 표시 패널(379)의 기판(211)에 입력 장치(318)가 제공된다. 입력 장치(318)의 배선(341) 및 배선(342) 등은 표시 패널(379)에 제공된 FPC(350)에 전기적으로 접속된다.
상술한 구조에 의하여, 터치 패널(320)에 접속되는 FPC를 하나의 기판 측(본 실시형태에서는 기판(201) 측)에만 제공할 수 있다. 도 21의 (A) 및 (B)는 터치 패널(320)에 2개의 FPC가 제공되어 있는 구조를 도시한 것이다. 터치 패널(320)에 반드시 복수의 FPC를 제공할 필요는 없다. 터치 패널(320)에 하나의 FPC를 제공하여 표시 패널(379) 및 입력 장치(318)의 양쪽 모두에 신호를 공급하면, 구조를 간략화할 수 있다.
IC(374)는 표시 패널(379)을 구동시키는 기능을 갖는다. IC(351)는 입력 장치(318)를 구동시키는 기능을 갖는다.
본 실시형태는 다른 실시형태 중 임의의 것과 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 4)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태의 전자 기기 및 조명 장치에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
전자 기기의 예에는, 텔레비전 수상기, 컴퓨터 등의 모니터, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라, 디지털 액자, 휴대 전화(휴대 전화 장치라고도 함), 휴대 게임기, 휴대 정보 단말기, 음향 재생 장치, 및 핀볼기 등의 대형 게임기 등이 포함된다.
본 발명의 일 형태의 전자 기기 또는 조명 장치는 가요성을 갖기 때문에, 집 또는 빌딩의 내벽/외벽의 곡면, 또는 자동차의 내장/외장의 곡면을 따라 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태의 전자 기기는 이차 전지를 포함하여도 좋다. 이차 전지는 비접촉 전력 전송에 의하여 충전될 수 있는 것이 바람직하다.
이차 전지의 예에는 겔 전해질을 사용한 리튬 폴리머 전지(리튬 이온 폴리머 전지) 등의 리튬 이온 이차 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 카드뮴 전지, 유기 라디칼 전지, 납 축전지, 공기 이차 전지, 니켈 아연 전지, 및 은 아연 전지가 포함된다.
본 발명의 일 형태의 전자 기기는 안테나를 포함하여도 좋다. 신호가 안테나에 의하여 수신되면, 전자 기기는 화상 또는 데이터 등을 표시부에 표시할 수 있다. 전자 기기가 안테나 및 이차 전지를 포함하는 경우, 안테나를 비접촉 전력 전송에 사용하여도 좋다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치에서는 표시 패널의 수를 늘림으로써, 표시 영역의 면적을 제한 없이 증대시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 디지털 사이니지 또는 PID 등에 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 형태의 표시 장치의 표시 영역의 형상은 표시 패널의 배치를 바꾸면 다양하게 변화시킬 수 있다.
도 22의 (A)는 본 발명의 일 형태의 표시 장치(10)가 기둥(15) 및 벽(16) 각각에 제공된 예를 도시한 것이다. 표시 장치(10)에 포함되는 표시 패널로서 플렉시블 표시 패널을 사용함으로써, 곡면을 따라 표시 장치(10)를 배치할 수 있다.
여기서, 특히, 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 디지털 사이니지 또는 PID에 사용하는 경우, 표시 패널에 터치 패널을 사용하면, 이러한 구조를 갖는 표시 장치는 표시 영역에 정지 화상 또는 동영상을 표시할 뿐만 아니라 관찰자가 직관적으로 조작할 수 있기 때문에 바람직하다. 또는, 본 발명의 일 형태의 표시 장치를, 노선 정보 또는 교통 정보 등의 정보를 제공하기 위하여 사용하는 경우, 직관적인 조작에 의하여 유용성을 높일 수 있다. 표시 장치를 빌딩 또는 공공 시설 등의 벽에 제공하는 경우, 표시 패널에 터치 패널을 사용할 필요는 없다.
도 22의 (B) 내지 (E)는 곡면을 갖는 표시부(7000)를 포함하는 전자 기기의 예를 도시한 것이다. 표시부(7000)의 표시면은 구부러져 있고, 구부러진 표시면에 화상을 표시할 수 있다. 표시부(7000)는 가요성을 가져도 좋다.
도 22의 (B) 내지 (E)에 도시된 각 전자 기기의 표시부(7000)는 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 사용하여 형성할 수 있다.
도 22의 (B)는 휴대 전화의 예를 도시한 것이다. 휴대 전화(7100)는 하우징(7101), 표시부(7000), 조작 버튼(7103), 외부 접속 포트(7104), 스피커(7105), 및 마이크로폰(7106) 등을 포함한다.
도 22의 (B)에 도시된 휴대 전화(7100)는 표시부(7000)에 터치 센서를 포함한다. 또한, 손가락 또는 스타일러스 등으로 표시부(7000)를 터치함으로써 전화를 걸거나 문자를 입력하는 등의 조작을 수행할 수 있다.
조작 버튼(7103)에 의하여 전원을 온 또는 오프로 할 수 있다. 또한, 표시부(7000)에 표시되는 화상의 종류를 전환할 수 있고, 예를 들어 조작 버튼(7103)에 의하여 메일 작성 화면에서 메인 메뉴 화면으로 화상 전환을 수행한다.
도 22의 (C)는 텔레비전 수상기의 예를 도시한 것이다. 텔레비전 수상기(7200)에서는, 표시부(7000)가 하우징(7201)에 제공된다. 여기서는, 하우징(7201)이 스탠드(7203)에 의하여 지지되어 있다.
도 22의 (C)에 도시된 텔레비전 수상기(7200)는 하우징(7201)의 조작 스위치 또는 별체의 리모트 컨트롤러(7211)에 의하여 조작할 수 있다. 또한, 표시부(7000)는 터치 센서를 포함하여도 좋고, 손가락 등으로 표시부(7000)를 터치함으로써 조작될 수 있다. 또한 리모트 컨트롤러(7211)에, 리모트 컨트롤러(7211)으로부터 출력되는 데이터를 표시하기 위한 표시부를 제공하여도 좋다. 리모트 컨트롤러(7211)의 조작 키 또는 터치 패널에 의하여 채널 및 음량을 제어할 수 있고, 표시부(7000)에 표시되는 화상을 제어할 수 있다.
또한, 텔레비전 수상기(7200)에는 수신기 또는 모뎀 등이 제공된다. 수신기에 의하여 일반 텔레비전 방송을 수신할 수 있다. 또한, 텔레비전 수상기를 모뎀을 통하여 유선 또는 무선으로 통신 네트워크에 접속하면, 단방향(송신자로부터 수신자) 또는 쌍방향(송신자와 수신자 사이 또는 수신자들 사이)의 데이터 통신을 수행할 수 있다.
도 22의 (D)는 휴대 정보 단말기의 예를 도시한 것이다. 휴대 정보 단말기(7300)는 하우징(7301) 및 표시부(7000)를 포함한다. 휴대 정보 단말기는 조작 버튼, 외부 접속 포트, 스피커, 마이크로폰, 안테나, 또는 배터리 등을 포함하여도 좋다. 표시부(7000)에는 터치 센서가 제공된다. 휴대 정보 단말기(7300)의 조작은 손가락 또는 스타일러스 등으로 표시부(7000)를 터치함으로써 수행할 수 있다.
도 22의 (D)는 휴대 정보 단말기(7300)의 사시도이다. 도 22의 (E)는 휴대 정보 단말기(7300)의 상면도이다.
본 실시형태에서 도시된 각 휴대 정보 단말기는 예를 들어, 전화기, 수첩, 및 정보 열람 시스템 중 하나 이상으로서 기능한다. 구체적으로는, 각 휴대 정보 단말기는 스마트폰으로서 사용할 수 있다. 본 실시형태에서 도시된 각 휴대 정보 단말기는 예를 들어, 휴대 전화 통화, 전자 메일, 문서의 열람 및 편집, 음악 재생, 인터넷 통신, 및 컴퓨터 게임 등의 다양한 애플리케이션을 실행할 수 있다.
휴대 정보 단말기(7300)는 그 복수의 면에 문자 또는 화상을 표시할 수 있다. 예를 들어, 도 22의 (D)에 도시된 바와 같이, 3개의 조작 버튼(7302)을 하나의 면에 표시할 수 있고, 직사각형으로 나타낸 정보(7303)를 다른 면에 표시할 수 있다. 도 22의 (D) 및 (E)는 휴대 정보 단말기의 상부에 정보가 표시되어 있는 예를 도시한 것이다. 또는, 정보를 휴대 정보 단말기의 측면에 표시하여도 좋다. 정보는 휴대 정보 단말기의 3개 이상의 면에 표시되어도 좋다.
정보의 예에는 SNS(social networking service)로부터의 알림, 전자 메일의 수신 또는 전화의 착신을 나타내는 표시, 전자 메일 등의 제목, 전자 메일 등의 송신자, 날짜, 시각, 배터리 잔량, 및 안테나의 수신 강도가 포함된다. 또는, 정보 대신에 조작 버튼 또는 아이콘 등을 표시하여도 좋다.
예를 들어, 휴대 정보 단말기(7300)의 사용자는 자신의 옷의 가슴 주머니에 휴대 정보 단말기(7300)를 넣은 상태에서 그 표시(여기서는, 정보(7303))를 볼 수 있다.
구체적으로는, 착신한 전화의 발신자의 전화 번호 또는 이름 등을, 휴대 정보 단말기(7300)의 위쪽에서 볼 수 있는 위치에 표시한다. 따라서, 사용자는 휴대 정보 단말기(7300)를 주머니에서 꺼내지 않고 표시를 보고 전화를 받을지 여부를 결정할 수 있다.
도 22의 (F)는 만곡된 발광부를 갖는 조명 장치의 예를 도시한 것이다.
도 22의 (F)에 도시된 조명 장치에 포함되는 발광부는 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 사용하여 제작될 수 있다.
도 22의 (F)에 도시된 조명 장치(7400)는 물결 형상의 발광면을 갖는 발광부(7402)를 포함하며, 디자인성이 높은 조명 장치이다.
조명 장치(7400)에 포함되는 발광부는 가요성을 가져도 좋다. 발광부의 발광면을 용도에 따라 자유로이 구부릴 수 있도록, 발광부를 플라스틱 부재 또는 가동 프레임 등에 고정하여도 좋다.
조명 장치(7400)는 조작 스위치(7403)가 제공된 스테이지(7401) 및 스테이지(7401)에 의하여 지지되는 발광부를 포함한다.
또한, 여기서는 예로서 스테이지에 의하여 발광부가 지지된 조명 장치에 대하여 설명하였지만, 발광부가 제공된 하우징을 천장에 고정하거나 또는 천장에 매달 수 있다. 발광면을 만곡시킬 수 있기 때문에, 발광면이 오목 형상을 갖도록 만곡됨으로써, 특정 영역을 밝게 비추거나, 또는 발광면이 볼록 형상을 갖도록 만곡됨으로써, 방 전체를 밝게 비출 수 있다.
도 23의 (A1), (A2), 및 (B) 내지 (I)는 가요성을 갖는 표시부(7001)를 포함하는 휴대 정보 단말기의 예를 도시한 것이다.
표시부(7001)는 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 사용하여 제작된다. 예를 들어, 곡률 반경 0.01mm 이상 150mm 이하로 구부릴 수 있는 표시 패널을 포함하는 표시 장치를 사용할 수 있다. 표시부(7001)는, 손가락 등으로 표시부(7001)를 터치함으로써 휴대 정보 단말기를 조작할 수 있도록 터치 센서를 포함하여도 좋다.
도 23의 (A1) 및 (A2)는 휴대 정보 단말기의 예를 각각 도시한 사시도 및 측면도이다. 휴대 정보 단말기(7500)는 하우징(7501), 표시부(7001), 표시부 손잡이(7502), 및 조작 버튼(7503) 등을 포함한다.
휴대 정보 단말기(7500)는 하우징(7501) 내에 만 플렉시블 표시부(7001)를 포함한다.
휴대 정보 단말기(7500)는 내장된 제어부에 의하여 영상 신호를 수신할 수 있고, 수신한 영상을 표시부(7001)에 표시할 수 있다. 휴대 정보 단말기(7500)는 배터리를 내장한다. 영상 신호 또는 전력을 배선에 의하여 외부로부터 직접 공급할 수 있도록, 커넥터를 접속하기 위한 단자부가 하우징(7501)에 포함되어도 좋다.
조작 버튼(7503)을 누름으로써, 전원의 온/오프 및 표시되는 화상의 전환 등을 수행할 수 있다. 도 23의 (A1), (A2), 및 (B)는 조작 버튼(7503)이 휴대 정보 단말기(7500)의 측면에 위치하는 예를 도시한 것이지만, 본 발명의 일 형태는 이에 한정되지 않는다. 조작 버튼(7503)은 휴대 정보 단말기(7500)의 표시면(앞면) 또는 배면에 배치되어도 좋다.
도 23의 (B)는 표시부(7001)를 꺼낸 상태의 휴대 정보 단말기(7500)를 도시한 것이다. 이 상태에서 표시부(7001)에 화상을 표시할 수 있다. 표시부(7001)는 표시부 손잡이(7502)를 사용하여 꺼낼 수 있다. 또한, 휴대 정보 단말기(7500)는, 도 23의 (A1)에 도시된 바와 같이 표시부(7001)의 일부를 만 상태와, 도 23의 (B)에 도시된 바와 같이 표시부(7001)를 꺼낸 상태에서 상이한 표시를 수행하여도 좋다. 예를 들어, 도 23의 (A1)에 도시된 상태에서, 표시부(7001)의 말린 부분을 비표시 상태로 하면, 휴대 정보 단말기(7500)의 소비전력이 저감된다.
또한, 꺼냈을 때 표시부(7001)가 평탄한 표시면을 갖도록, 표시부(7001)의 측부에 보강 프레임을 제공하여도 좋다.
또한, 이 구조에 더하여, 영상 신호와 함께 수신한 음성 신호에 의하여 음성이 출력되도록, 하우징에 스피커를 제공하여도 좋다.
도 23의 (C) 내지 (E)는 접을 수 있는 휴대 정보 단말기의 예를 도시한 것이다. 도 23의 (C)는 펼친 휴대 정보 단말기(7600)를 도시한 것이다. 도 23의 (D)는 펼치거나 또는 접고 있는 휴대 정보 단말기(7600)를 도시한 것이다. 도 23의 (E)는 접은 휴대 정보 단말기(7600)를 도시한 것이다. 휴대 정보 단말기(7600)는 접었을 때는 가반성이 높고, 펼쳤을 때는 이음매가 없는 큰 표시 영역 때문에 일람성(一覽性)이 높다.
표시부(7001)는 힌지(7602)로 연결된 3개의 하우징(7601)에 의하여 지지되어 있다. 힌지(7602)를 사용하여 2개의 하우징(7601) 사이의 연결부에서 휴대 정보 단말기(7600)를 접어서, 휴대 정보 단말기(7600)를 펼친 상태로부터 접은 상태로 가역적으로 변형시킬 수 있다.
도 23의 (F) 및 (G)는 접을 수 있는 휴대 정보 단말기의 예를 도시한 것이다. 도 23의 (F)는 표시부(7001)가 내측이 되도록 접은 휴대 정보 단말기(7650)를 도시한 것이다. 도 23의 (G)는 표시부(7001)가 외측이 되도록 접은 휴대 정보 단말기(7650)를 도시한 것이다. 휴대 정보 단말기(7650)는 표시부(7001) 및 비표시부(7651)를 포함한다. 휴대 정보 단말기(7650)를 사용하지 않을 때는 표시부(7001)가 내측이 되도록 휴대 정보 단말기(7650)를 접음으로써, 표시부(7001)가 더러워지거나 손상되는 것을 억제할 수 있다.
도 23의 (H)는 플렉시블 휴대 정보 단말기의 예를 도시한 것이다. 휴대 정보 단말기(7700)는 하우징(7701) 및 표시부(7001)를 포함한다. 또한, 휴대 정보 단말기(7700)는 입력 수단으로서 기능하는 버튼(7703a 및 7703b), 음성 출력 수단으로서 기능하는 스피커(7704a 및 7704b), 외부 접속 포트(7705), 또는 마이크로폰(7706) 등을 포함하여도 좋다. 휴대 정보 단말기(7700)에는 플렉시블 배터리(7709)가 탑재될 수 있다. 예를 들어, 배터리(7709)는 표시부(7001)와 중첩되어도 좋다.
하우징(7701), 표시부(7001), 및 배터리(7709)는 가요성을 갖는다. 따라서, 휴대 정보 단말기(7700)를 원하는 형상으로 만곡시키나 휴대 정보 단말기(7700)를 비틀어 구부리기 쉽다. 예를 들어, 표시부(7001)가 내측 또는 외측이 되도록 휴대 정보 단말기(7700)를 만곡시킬 수 있다. 휴대 정보 단말기(7700)는 만 상태에서 사용할 수 있다. 이러한 식으로, 하우징(7701) 및 표시부(7001)를 자유로이 변형할 수 있기 때문에, 휴대 정보 단말기(7700)를 떨어뜨리거나 또는 휴대 정보 단말기(7700)에 외력이 가해졌을 때도 휴대 정보 단말기(7700)는 파손되기 어렵다.
휴대 정보 단말기(7700)는 가볍기 때문에, 휴대 정보 단말기(7700)를 다양한 상황에서 효과적으로 사용할 수 있다. 예를 들어 하우징(7701) 상부가 클립 등에 의하여 매달린 상태, 또는 하우징(7701)이 자석 등에 의하여 벽에 고정된 상태에서 휴대 정보 단말기(7700)를 사용할 수 있다.
도 23의 (I)는 손목시계형 휴대 정보 단말기의 예를 도시한 것이다. 휴대 정보 단말기(7800)는 밴드(7801), 표시부(7001), 입출력 단자(7802), 또는 조작 버튼(7803) 등을 포함한다. 밴드(7801)는 하우징의 기능을 갖는다. 휴대 정보 단말기(7800)에는 플렉시블 배터리(7805)를 탑재할 수 있다. 배터리(7805)는 예를 들어, 표시부(7001) 또는 밴드(7801)와 중첩되어도 좋다.
밴드(7801), 표시부(7001), 및 배터리(7805)는 가요성을 갖는다. 따라서, 휴대 정보 단말기(7800)를 원하는 형상을 갖도록 쉽게 만곡시킬 수 있다.
조작 버튼(7803)에 의하여 시각 설정, 전원의 온/오프, 무선 통신의 온/오프, 매너 모드의 설정 및 해제, 및 전력 절약 모드의 설정 및 해제 등 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 휴대 정보 단말기(7800)에 내장된 운영 체계에 의하여, 조작 버튼(7803)의 기능을 자유로이 설정할 수 있다.
표시부(7001)에 표시된 아이콘(7804)을 손가락 등으로 터치함으로써 애플리케이션을 기동할 수 있다.
휴대 정보 단말기(7800)는 기존의 통신 규격에 의거한 통신 방법인 근거리 무선 통신(near field communication)을 채용할 수 있다. 이 경우, 예를 들어 휴대 정보 단말기(7800)와 무선 통신 가능한 헤드세트의 상호 통신을 수행할 수 있어, 핸즈프리 통화가 가능하다.
휴대 정보 단말기(7800)는 입출력 단자(7802)를 포함하여도 좋다. 입출력 단자(7802)가 포함되는 경우, 커넥터를 통하여 다른 정보 단말기와 데이터를 직접 주고받을 수 있다. 입출력 단자(7802)를 통하여 충전할 수도 있다. 또한, 본 실시형태에서 예로서 설명하는 휴대 정보 단말기의 충전은 입출력 단자를 사용하지 않고 비접촉 전력 전송에 의하여 수행할 수 있다.
다음으로, 곡면을 갖는 표시부에 사용할 수 있는 본 발명의 일 형태의 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 24의 (A) 및 (B)는 2×2의 매트릭스로 배치된 4개의 표시 패널을 포함하는 표시 장치를 도시한 상면도 및 측면도이다.
도 24의 (A)에 도시된 표시 패널은 각각, 발광부(250), 소스 드라이버로서 기능하는 디멀티플렉서(253), 및 스캔 드라이버(255) 등을 포함한다. 발광부(250)의 2변은 가시광을 투과시키는 영역(251)과 접촉된다. 리드 배선(257)은 다른 2변을 따라 제공된다.
도 24의 (A) 및 (B)에 도시된 표시 장치는 표시 영역들 사이의 비표시 영역이 작아지도록 복수의 표시 패널을 중첩시킴으로써 형성된다. 투광층(예를 들어 접착제)이 위쪽 표시 패널의 가시광을 투과시키는 영역(251)과 아래쪽 표시 패널의 발광부(250) 사이에 제공되어도 좋다.
리드 배선 또는 드라이버 등의 가시광을 차단하는 구성 요소가 표시 패널의 2변을 따른 발광부(250)의 단부로부터 표시 패널의 단부까지 전혀 제공되지 않고, 2변을 따른 영역은 가시광을 투과시키는 영역(251)으로서 기능한다. 가시광을 투과시키는 영역(251)의 두께(하나의 표시 패널의 두께라고 할 수 있음)는 매우 얇다(예를 들어, 두께를 100μm 이상 1000μm 이하로 할 수 있음). 그러므로, 본 실시형태에서의 표시 장치는 최대 4개의 표시 패널이 서로 중첩되는 영역을 갖지만, 표시면 측에 형성되는 단차는 매우 작기 때문에 이음매가 눈에 띄기 어렵다.
4개의 표시 패널은 가요성을 갖는다. 도 24의 (B)에 도시된 바와 같이, 표시 패널의 발광부(250)는 완만히 만곡된다. 도 24의 (B)의 영역 R로서 도시된 FPC(373)에 가까운 영역은 발광부(250)보다 작은 곡률 반경으로 만곡된다. 그 결과, 위쪽 표시 패널의 배면과 물리적인 간섭 없이 FPC(373)를 배치할 수 있다. 이 방법으로, 다른 표시 패널을 표시 패널의 4변에 제공할 수 있으므로, 대형 표시 장치가 쉽게 실현된다.
FPC(373)에 가까운 영역(예를 들어, 발광부(250)가 제공되지 않는 영역)의 곡률 반경은, 예를 들어 1mm 이상 100mm 이하로 할 수 있다. 발광부(250)의 곡률 반경은, 예를 들어 FPC(373)에 가까운 영역의 곡률 반경보다 크고 10000mm 이하로 할 수 있고, 10mm 이상 10000mm 이하로 하여도 좋다.
도 24의 (B)의 표시 패널(100)은 지지체(376)(예를 들어, 금속판)의 한쪽 면에 접착된다. 지지체(376)는 복수의 곡면을 갖고, 표시 패널(100)은 곡면을 따라 만곡된다. 표시 패널(100)은 지지체(376)로부터 연장되는 부분을 갖는다. 상기 부분은 인접한 표시 패널(100)과 중첩된다. 구동 회로 등이 지지체(376)의 다른 쪽 면에 고정되어도 좋다. 이 경우, 표시 패널(100)은 FPC(373)에 의하여 구동 회로에 전기적으로 접속된다.
도 24의 (B)에 도시된 바와 같이, 광학 부재(240)를 표시 패널의 표시면 측에 제공하는 것이 바람직하다. 광학 부재(240)는 광학 부재(240)와 표시 패널이 서로 밀착된 상태로 하우징 등에 고정되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 광학 부재(240)는 표시 패널 측으로부터 지지체, 원 편광판, 및 반사 방지 부재로 구성된다.
본 실시형태는 다른 실시형태 중 임의의 것과 적절히 조합할 수 있다.
(실시예 1)
본 실시예에서는, 본 발명의 일 형태에 사용될 수 있는 발광 소자의 소자 구조 및 특성에 대하여 설명한다. 또한, 도 25는 본 실시예에서 설명되는 발광 소자의 소자 구조를 도시한 것이고, 표 1은 구체적인 구조를 나타낸 것이다. 본 실시예에서 사용되는 재료의 화학식을 이하에 나타낸다.
[표 1]
Figure pat00001
[화학식 1]
Figure pat00002
<<발광 소자의 제작>>
본 실시예에서 설명되는 발광 소자는 도 25에 도시된 바와 같이, 기판(1900) 위의 제 1 전극(1901), 제 1 전극(1901) 위의 EL층(1902), 및 EL층(1902) 위의 제 2 전극(1903)을 각각 포함한다. EL층(1902)에서, 정공 주입층(1911), 정공 수송층(1912), 발광층(1913), 전자 수송층(1914), 및 전자 주입층(1915)이 제 1 전극(1901) 측으로부터 순차적으로 적층되었다. 또한, 본 실시예에서의 발광 소자 1은 주로 적색 광을 방출하는 발광 소자이었고, 발광 소자 1(R)이라고도 한다. 발광 소자 2는 주로 녹색 광을 방출하는 발광 소자이었고, 발광 소자 2(G)이라고도 한다. 발광 소자 3은 주로 청색 광을 방출하는 발광 소자이었고, 발광 소자 3(B)이라고도 한다.
우선, 제 1 전극(1901)을 기판(1900) 위에 형성하였다. 전극의 면적은 4mm2(2mm×2mm)로 하였다. 기판(1900)으로서는 유리 기판을 사용하였다. 제 1 전극(1901)은, 은(Ag), 팔라듐(Pd), 및 구리(Cu)의 합금막(Ag-Pd-Cu(APC)막)을 스퍼터링법에 의하여 두께 200nm로 형성하고, ITSO막을 스퍼터링법에 의하여 두께 110nm로 형성하는 방법으로 형성되었다. 본 실시예에서는, 제 1 전극(1901)은 양극으로서 기능하였다. 제 1 전극(1901)은 광을 반사하는 기능을 갖는 반사 전극이었다.
전처리로서, 기판의 표면을 물로 세정하고, 200℃에서 1시간 동안 소성하고 나서, UV 오존 처리를 370초 동안 수행하였다. 그 후, 압력이 약 10-4Pa까지 저감된 진공 증착 장치 내로 기판을 이동하고, 진공 증착 장치의 가열 체임버에서 진공 소성을 170℃에서 60분 동안 수행한 다음, 기판을 약 30분 동안 냉각시켰다.
다음으로, 정공 주입층(1911)을 제 1 전극(1901) 위에 형성하였다. 진공 증착 장치 내의 압력을 10-4Pa까지 저감시킨 후에, 3-[4-(9-페난트릴)-페닐]-9-페닐-9H-카바졸(약칭: PCPPn) 대 산화 몰리브데넘의 중량비가 1:0.5가 되도록, 정공 주입층(1911)을 공증착에 의하여 형성하였다. 정공 주입층(1911)의 두께를 발광 소자 1(R)에서는 20nm로, 발광 소자 2(G)에서는 7.5nm, 및 발광 소자 3(B)에서는 17.5nm로 하였다.
다음으로, 정공 수송층(1912)을 정공 주입층(1911) 위에 형성하였다. 발광 소자 1(R), 발광 소자 2(G), 및 발광 소자 3(B) 각각에서, PCPPn을 증착에 의하여 두께 15nm로 퇴적하였다. 발광 소자 1(R) 및 발광 소자 2(G)에서는, N-(1,1'-바이페닐-4-일)-N-[4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐]-9,9-다이메틸-9H-플루오렌-2-아민(약칭: PCBBiF)도 증착에 의하여 퇴적하였다. PCBBiF의 두께를 발광 소자 1(R)에서는 55nm로, 발광 소자 2(G)에서는 35nm로 하였다.
다음으로, 발광층(1913)을 정공 수송층(1912) 위에 형성하였다.
발광 소자 1(R)의 발광층(1913)으로서, 2-[3'-(다이벤조싸이오펜-4-일)바이페닐-3-일]다이벤조[f,h]퀴녹살린(약칭: 2mDBTBPDBq-II), PCBBiF, 및 비스{4,6-다이메틸-2-[3-(3,5-다이메틸페닐)-5-페닐-2-피라진일-κN]페닐-κC}(2,6-다이메틸-3,5-헵테인다이오네이토-κ2 O,O')이리듐(III)(약칭: [Ir(dmdppr-P)2(dibm)])을 2mDBTBPDBq-II 대 PCBBiF 대 [Ir(dmdppr-P)2(dibm)]의 중량비가 0.8:0.2:0.06이 되도록, 공증착에 의하여 두께 70nm로 퇴적하였다.
발광 소자 2(G)의 발광층(1913)으로서, 2mDBTBPDBq-II, PCBBiF, 및 트리스(4-t-뷰틸-6-페닐피리미디네이토)이리듐(III)(약칭: [Ir(tBuppm))을 2mDBTBPDBq-II 대 PCBBiF 대 [Ir(tBuppm)의 중량비가 0.8:0.2:0.06이 되도록, 공증착에 의하여 두께 40nm로 퇴적하였다.
발광 소자 3(B)의 발광층(1913)으로서, 7-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-7H-다이벤조[c,g]카바졸(약칭: cgDBCzPA) 및 N,N'-(피렌-1,6-다이일)비스[(6,N-다이페닐벤조[b]나프토[1,2-d]퓨란)-8-아민](약칭: 1,6BnfAPrn-03)을 cgDBCzPA 대 1,6BnfAPrn-03의 중량비가 1:0.03이 되도록, 공증착에 의하여 두께 25nm로 퇴적하였다.
다음으로, 전자 수송층(1914)을 발광층(1913) 위에 형성하였다. 전자 수송층(1914)은, 2mDBTBPDBq-II 및 2,9-비스(나프탈렌-2-일)-4,7-다이페닐-1,10-페난트롤린(약칭: NBphen)을 두께가 각각 10nm가 되도록 증착에 의하여 순차적으로 퇴적하는 방법으로 형성되었다.
다음으로, 전자 주입층(1915)을 전자 수송층(1914) 위에 형성하였다. 전자 주입층(1915)으로서, 플루오린화 리튬(LiF)을 증착에 의하여 두께 1nm로 퇴적하였다.
다음으로, 은(Ag) 및 마그네슘(Mg)을 Ag 대 Mg의 체적비 1:0.1로 공증착에 의하여 두께 25nm로 퇴적한 후, 인듐 주석 산화물(ITO)을 스퍼터링법에 의하여 두께 70nm로 퇴적하는 방법으로, 전자 주입층(1915) 위에 제 2 전극(1903)을 형성하였다. 본 실시예에서, 제 2 전극(1903)은 음극으로서 기능하였다. 또한, 제 2 전극(1903)은 광을 투과하는 기능 및 광을 반사하는 기능을 갖는 반투과·반반사 전극이었다.
상술한 단계를 거쳐, 한 쌍의 전극 사이에 EL층이 각각 제공된 발광 소자를 기판(1900) 위에 각각 형성하였다. 상술한 정공 주입층(1911), 정공 수송층(1912), 발광층(1913), 전자 수송층(1914), 및 전자 주입층(1915)은 본 발명의 일 형태의 EL층에 포함되는 기능층이었다. 또한, 상술한 제작 방법에서의 모든 증착 단계에서는, 저항 가열법에 의하여 증착을 수행하였다.
본 실시예에서 형성된 각 발광 소자는, 기판(1900)과 밀봉 기판 사이에서 밀봉되었다. 기판(1900)과 밀봉 기판 사이의 밀봉은, 질소 분위기를 포함하는 글러브 박스 내에서 밀봉 재료를 사용하여 밀봉 기판을 기판(1900)에 고정하고, 기판(1900) 위에 형성된 발광 소자를 둘러싸도록 밀봉재를 도포하고 나서, 365nm의 자외광 조사를 6J/cm2로 수행하고, 80℃에서 1시간 동안 열처리를 수행하는 방법으로 수행되었다.
본 실시예에서 형성된 발광 소자는 각각, 발광 소자의 제 2 전극(1903) 측으로부터 화살표로 표시된 방향으로 광이 방출되는 구조를 가졌다.
색채 휘도계(TOPCON CORPORATION 제조의 BM-5AS)로 측정된, 본 실시예에서 형성된 발광 소자의 색도(x, y)를 이하의 표 2에 나타낸다. 발광 소자 1(R), 2(G), 및 3(B)의 색도는 각각 1468cd/m2, 4329cd/m2, 및 310cd/m2의 휘도에서 측정되었다.
[표 2]
Figure pat00003
상술한 결과는, 본 실시예에서 발광 소자 1(R)은 색도 좌표 x가 0.680보다 크고 0.720 이하, 색도 좌표 y가 0.260 이상 0.320 이하이고, 발광 소자 2(G)는 색도 좌표 x가 0.130 이상 0.250 이하, 색도 좌표 y가 0.710보다 크고 0.810 이하이고, 발광 소자 3(B)은 색도 좌표 x가 0.120 이상 0.170 이하, 색도 좌표 y가 0.020 이상 0.060 미만인 것을 나타낸다. 발광 소자 1(R)은 색도 좌표 x가 0.680보다 크기 때문에, DCI-P3 규격보다 적색의 색도가 양호하였다. 발광 소자 2(G)는 색도 좌표 y가 0.710보다 크기 때문에, DCI-P3 규격 및 NTSC 규격보다 녹색의 색도가 양호하였다. 또한, 발광 소자 3(B)은 색도 좌표 y가 0.060보다 작기 때문에, DCI-P3 규격보다 청색의 색도가 양호하였다.
여기서 얻어진 발광 소자의 색도(x, y)는 CIE 1931 색도 좌표(x, y 색도 좌표)에서의 색도이었지만, 지각되는 색차가 색 공간에서의 동등한 거리에 대응할 수 있도록 규정된 CIE 1976 색도 좌표(u', v' 색도 좌표)에서의 색도는 이하의 변환식 (1)을 사용함으로써 얻을 수 있다.
[식 1]
Figure pat00004
본 실시예의 발광 소자의 CIE 1976 색도 좌표(u', v' 색도 좌표)에서의 색도는, 이하의 표 3에 열거한다. 표 4에는, 비교를 위하여 BT.2020 규격에 따른 색도 좌표를 나타낸다. 또한, 도 26은 색도도를 나타낸 것이다.
[표 3]
Figure pat00005
[표 4]
Figure pat00006
표 3의 결과에 기초하여, 색도(u', v')로부터 산출된 BT.2020의 면적비 및 BT.2020의 커버율은 각각 106% 및 97%이다. 또한, BT.2020 규격을 만족시키는 RGB의 CIE 색도 좌표(u', v')를 연결하여 형성되는 삼각형의 면적 A 및 본 실시예의 3개의 발광 소자의 CIE 색도 좌표(u', v')를 연결하여 형성되는 삼각형의 면적 B를 산출하여 면적비(B/A)를 얻는다. 커버율이란, 본 실시예의 3개의 발광 소자의 색도를 조합하여 사용함으로써, BT.2020 규격의 색 영역(상술한 삼각형의 내측)의 몇 퍼센트를 재현할 수 있는지를 나타내는 값이다.
본 실시예에서는, 적색 광을 방출하는 발광 소자, 녹색 광을 방출하는 발광 소자, 및 청색 광을 방출하는 발광 소자를 제작하였다. 이들 발광 소자의 발광층은 각각의 재료를 사용하여 형성되고, 정공 수송층은 광학 거리를 조정하기 위하여 각각의 두께로 형성되었다. 동시에, 이들 발광 소자에서는, 전자 수송층이 같은 재료를 사용하여 같은 두께로 형성되고, 전자 주입층도 같은 재료를 사용하여 같은 두께로 형성되었기 때문에, 이들 층을 발광 소자들 사이에서 상이한 구조가 되도록 형성하는 경우와 비교하여, 이들 발광 소자의 조합은 단계 수를 줄일 수 있다. 이러한 식으로, 3개의 발광 소자는, EL층의 여러 종류의 층이 각각 발광 소자들 사이에서 공통의 구조를 갖는데도 불구하고, 넓은 범위의 색 재현성을 달성한다. 또한, 본 실시예에서는 정공 주입층의 두께가 색들 사이에서 상이하였지만, 3색의 발광 소자의 정공 주입층은 두께가 같아도 좋다.
본 실시예의 3색의 발광 소자 각각에서는, 정공 수송층을 구성하고 정공 주입층과 접촉하는 층에 같은 재료를 사용하였다. 발광 소자 1(R)의 정공 수송층 및 발광 소자 2(G)의 정공 수송층은 정공 주입층과 접촉하는 PCPPn층 및 발광층과 접촉하는 PCBBiF층을 각각 포함하였다. 발광 소자 3(B)의 정공 수송층은, 정공 주입층 및 발광층의 양쪽과 접촉하는 PCPPn층만을 포함하였다.
또한, 청색 형광을 방출하는 소자에서, 발광층의 호스트 재료의 HOMO 준위 및 LUMO 준위는 깊다. 정공 주입층의 재료에 따라서는, 전자가 정공 주입층으로부터 추출될 수 있도록, 정공 수송층의 HOMO 준위가 얕을 필요가 있는 경우가 많다. 이 경우, 정공 수송층은 HOMO 준위가 얕은 층과 HOMO 준위가 깊은 층이 순차적으로 적층되는 구조를 가질 필요가 있다. 여기서, 발광 소자 3(B)에서는 PCPPn과 금속 산화물의 혼합층을 정공 주입층으로서 사용하였다. 상기 혼합층에 HOMO 준위가 깊은 PCPPn을 사용함으로써, HOMO 준위가 깊은 PCPPn을 사용하여 정공 수송층을 형성할 수 있다. 이에 의하여, 정공 수송층이 단층 구조를 갖더라도, 청색 형광을 방출하는 발광층에 정공을 주입할 수 있다.
발광 소자 1(R) 및 발광 소자 2(G)의 각각에서, PCBBiF층은 광학 거리를 조정하기 위한 층으로서 기능하였다. PCBBiF는 PCPPn보다 HOMO 준위가 얕다. 따라서, 발광 소자 1(R) 및 발광 소자 2(G)의 소비전력을 저감할 수 있다. PCBBiF는 발광 소자 1(R) 및 발광 소자 2(G)의 발광층에도 포함되었다.
상술한 바와 같이, 본 실시예의 구조에서, 발광 소자 또는 복수의 층은 같은 재료를 사용할 수 있고, 발광 소자에 포함되는 층의 수를 줄일 수 있다. 특성이 양호한 발광 소자를 더 짧은 공정 시간에 더 저렴하게 제작할 수 있고, 또한 특성이 양호한 표시 패널을 제공할 수 있다는 것이 시사되었다.
상술한 결과에 따르면, 본 실시예에서 설명된 발광 소자를 사용함으로써 매우 넓은 범위의 색 재현성을 제공할 수 있다.
(실시예 2)
본 실시예에서는, 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 제작한 결과에 대하여 설명한다.
<표시 패널>
우선, 본 실시예에서의 표시 장치에 사용된 표시 패널에 대하여 설명한다.
도 27의 (A)는 본 실시예에서의 표시 패널의 개략도이다. 도 27의 (A)에 도시된 표시 패널은, 발광부(250)의 사이즈가 대각선 13.5인치이고, 유효 화소가 1280×720이고, 해상도가 108ppi이고, 개구율이 41.3%인 액티브 매트릭스 유기 EL 디스플레이이었다. 표시 패널은 소스 드라이버로서 기능하는 디멀티플렉서(253)를 포함하였다. 또한, 표시 패널은 스캔 드라이버(255)도 포함하였다. 발광부(250)의 2변은 가시광을 투과시키는 영역(251)과 접촉하였다. 리드 배선(257)은 다른 2변을 따라 제공되었다.
결정성 금속 산화물을 반도체층에 포함하는 채널 에치(channel-etched) 트랜지스터를 사용하였다. In-Ga-Zn계 산화물을 금속 산화물로서 사용하였다.
마이크로캐비티 구조를 갖는 톱 이미션 유기 EL 소자를 발광 소자로서 사용하였다. 컬러 표시 방식으로서, 상이한 색의 발광층을 나란히 배치하는 SBS(side-by-side) 방식을 채용하였다. 발광 소자의 발광층을 색마다 구분하여 형성하였다. 상이한 색의 발광 소자의 구조의 자세한 사항에 대해서는 실시예 1을 참조할 수 있다. BT.2020 색 영역에 대한 면적비는 106%이었다.
도 27의 (B)는 4개의 표시 패널이 서로 중첩되고 2×2의 매트릭스로 배치되는 표시 장치의 개략도이다. 도 27의 (C)는 도 27의 (B)의 표시 장치의 일점쇄선(X-Y)을 따라 취한 단면 개략도를 나타낸 것이다.
본 실시예에서의 표시 장치는 표시 영역들 사이의 비표시 영역이 작아지도록 복수의 표시 패널들을 중첩시킴으로써 형성되었다. 구체적으로, 투광층(103)이 위쪽 표시 패널의 가시광을 투과시키는 영역(251)과 아래쪽 표시 패널의 발광부(250) 사이에 제공되었다.
리드 배선 또는 드라이버 등의 가시광을 차단하는 구성 요소가 표시 패널의 2변을 따른 발광부(250)의 단부로부터 표시 패널의 단부까지 전혀 제공되지 않고, 2변을 따른 영역은 가시광을 투과시키는 영역(251)으로서 기능하였다. 표시 패널의 가시광을 투과시키는 영역(251)의 폭은 약 5mm이었다. 가시광을 투과시키는 영역(251)의 두께 T(하나의 표시 패널의 두께라고 할 수 있음)는 100μm 이하로, 매우 작았다. 그러므로, 본 실시예에서의 표시 장치는 최대 4개의 표시 패널이 서로 중첩되는 영역을 가졌지만, 표시면 측에 형성되는 단차는 매우 작기 때문에, 이음매가 눈에 띄기 어려웠다.
4개의 표시 패널은 가요성을 가졌다. 예를 들어, 도 27의 (C)에 도시된 바와 같이, 아래쪽 표시 패널의 FPC(373a)에 가까운 영역을 구부릴 수 있기 때문에, 아래쪽 표시 패널의 일부 및 FPC(373a)의 일부가 FPC(373a)와 인접되는 위쪽 표시 패널의 발광부(250) 아래에 배치될 수 있다. 그 결과, 위쪽 표시 패널의 배면과 물리적인 간섭 없이 FPC(373a)를 배치할 수 있다. 이 방법으로, 다른 표시 패널을 표시 패널의 4변에 제공할 수 있으므로, 대형 표시 장치가 쉽게 실현된다.
본 실시예에서는, 기재의 양면에 흡착층을 포함하는 흡착막을 투광층(103)으로서 사용하였다. 상기 흡착막을 사용함으로써, 표시 장치에 포함되는 2개의 표시 패널을 서로 탈착 가능하게 접착시킬 수 있다. 투광층(103)의 한쪽 면의 흡착층을 기판(211a)에 접착시키고, 투광층(103)의 다른 쪽 면의 흡착층을 기판(201b)에 접착시켰다.
도 27의 (B)에서는, 투광층(103)은 가시광을 투과시키는 영역(251)과 중첩되는 부분뿐만 아니라, 발광부(250)와 중첩되는 부분도 포함한다. 도 27의 (C)에서는, 투광층(103)은 기판(201b)의 단부로부터 가시광을 투과시키는 영역(251) 전체와 중첩하고, 표시 소자를 포함하는 영역(155b)의 일부와도 중첩한다. 또한 투광층(103)은, 도 27의 (C)에서 FPC(373a)가 접속되는 부분에 가까운, 표시 패널의 만곡된 부분에 제공되지 않는다. 그러나, 투광층(103)을 투광층(103)의 두께 또는 가요성에 따라 표시 패널의 만곡된 부분에 제공하여도 좋다.
각 표시 패널은 접착층으로 기판과 소자층을 접착시킴으로써 형성하였다. 예를 들어, 도 27의 (C)에 도시된 바와 같이, 기판(201a)과 소자층(153a), 기판(211a)과 소자층(153a), 기판(201b)과 소자층(153b), 및 기판(211b)과 소자층(153b)이 각각 접착층(157)으로 접착된다. 기판으로서, 광학적 등방성이 높은 필름을 사용하였다. 소자층(153a)은 표시 소자를 포함하는 영역(155a) 및 표시 소자에 전기적으로 접속되는 배선을 포함하는 영역(156a)을 갖는다. 마찬가지로, 소자층(153b)은 표시 소자를 포함하는 영역(155b) 및 표시 소자에 전기적으로 접속되는 배선을 포함하는 영역(156b)을 갖는다.
<<표시 장치>>
도 28은 대각선 81인치의 멀티 디스플레이로 표시되는 화상의 사진을 나타낸 것이다. 멀티 디스플레이를 36(6×6)개의 표시 패널을 사용하여 제작하였다.
본 실시예에서는, 표시 패널을 각각의 구동 회로에 의하여 구동하였다. 8K 리코더로부터 출력되는 신호를 36분할하고, 각각의 구동 회로에 입력하였다. 각 표시 패널의 첫 번째 단의 스캔의 타이밍을 같은 시간으로 설정하였다.
도 28의 멀티 디스플레이는 유효 화소가 7690×4320이고, 8K4K의 해상도가 높은 표시 장치이었다. 또한, FPC를 포함하는 하나의 표시 패널의 무게는 약 26g이고, 36개의 표시 패널의 무게는 1kg 이하이었다(여기서는, 표시 패널 및 FPC의 무게에 대하여 언급하고, 표시 패널을 고정하기 위한 프레임 등의 무게는 포함하지 않음).
도 29의 (A)는 멀티 디스플레이의 측면도를 도시한 것이다. 표시 패널(100)은 지지체(376)(알루미늄판)의 한쪽 면에 접착되었다. 지지체(376)는 곡률 반경 R가 5mm인 곡면을 갖고, 표시 패널(100)은 상기 곡면을 따라 만곡되었다. 표시 패널(100)은 지지체(376)로부터 연장되는 부분을 가졌다. 상기 부분은 인접한 표시 패널(100)과 중첩되었다. 구동 회로(375)를 지지체(376)의 다른 쪽 면에 나사로 고정시켰다. 표시 패널(100)은 FPC(373)에 의하여 구동 회로(375)에 전기적으로 접속되었다.
광학 부재(240)는 반사 방지 부재(296), 지지 부재(292), 및 원 편광판(295)을 포함하였다. 원 편광판(295)에서는, 직선 편광판(295a)이 시인자 측에 위치하고, 1/4 파장판(295b)이 표시 패널(100) 측에 위치하였다. 여기서, 1/4 파장판(295b)은 직선 편광판(295a)의 축과 45°로 교차하는 축을 갖도록, 직선 편광판(295a)과 중첩되었다. 그러므로, 대형 멀티 디스플레이의 제작 시, 원 편광판(295)은 복수의 직선 편광판(295a) 또는 복수의 1/4 파장판(295b)을 사용하여 형성될 필요가 있다. 여기서, 1/4 파장판(295b)은 직선 편광판(295a)보다 얇고, 직선 편광판(295a)을 통하여 시인된다. 따라서, 복수의 직선 편광판(295a)을 사용하는 경우보다 복수의 1/4 파장판(295b)을 사용하는 경우에, 이음매가 인식되기 어렵다. 본 실시예에서는, 도 29의 (B)에 도시된 바와 같이, 3개의 1/4 파장판(295b)을 직선 편광판(295a)에 접착함으로써, 원 편광판(295)을 형성하였다.
광학 부재(240)를 표시 패널에 밀착시키면서, 광학 부재(240)를 하우징에 나사로 고정시켰다. 광학 부재(240)는 표시 패널에 접착되지 않았다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에서는 색 영역이 넓은 화상을 표시할 수 있는 대형 표시 장치를 제작하였다. 또한, 본 실시예에서는 광학적 등방성이 높은 필름을 이용한 표시 패널, 및 원 편광판을 사용하여, 중첩 영역이 인식되기 어려운 표시 장치를 제작하였다. 구체적으로, 본 실시예에서 제작된 표시 장치는 주변의 것을 거의 반사하지 않았다. 또한, 중첩 영역은 명확하지 않고, 인식되기 어려웠다. 따라서, 표시 장치의 표면으로부터의 광의 반사가 억제되었다.
10: 표시 장치, 12: 표시 장치, 13: 표시 영역, 15: 기둥, 16: 벽, 100: 표시 패널, 100a: 표시 패널, 100b: 표시 패널, 100c: 표시 패널, 100d: 표시 패널, 101: 표시 영역, 101a: 표시 영역, 101b: 표시 영역, 101c: 표시 영역, 101d: 표시 영역, 102: 영역, 102a: 영역, 102b: 영역, 103: 투광층, 110: 가시광을 투과시키는 영역, 110a: 가시광을 투과시키는 영역, 110b: 가시광을 투과시키는 영역, 110c: 가시광을 투과시키는 영역, 110d: 가시광을 투과시키는 영역, 112a: FPC, 112b: FPC, 120: 가시광을 차단하는 영역, 120a: 가시광을 차단하는 영역, 120b: 가시광을 차단하는 영역, 120c: 가시광을 차단하는 영역, 121: 더미 배선, 123: FPC, 131: 수지층, 132: 보호 기판, 133: 수지층, 134: 보호 기판, 141: 화소, 142a: 배선, 142b: 배선, 143a: 회로, 143b: 회로, 145: 배선, 151: 기판, 152: 기판, 153a: 소자층, 153b: 소자층, 154: 접착층, 155a: 영역, 155b: 영역, 156a: 영역, 156b: 영역, 157: 접착층, 201: 기판, 201a: 기판, 201b: 기판, 202a: 기판, 202b: 기판, 203: 접착층, 205: 절연층, 208: 절연층, 209: 소자층, 211: 기판, 211a: 기판, 211b: 기판, 212a: 기판, 212b: 기판, 213: 접착층, 215: 절연층, 219: 기능층, 221: 접착층, 223: 접속 단자, 240: 광학 부재, 250: 발광부, 251: 가시광을 투과시키는 영역, 257: 배선, 261: 기판, 291: 반사 방지 부재, 292: 지지 부재, 293: 반사 방지 부재, 295: 원 편광판, 296: 반사 방지 부재, 300: 터치 패널, 301: 트랜지스터, 302: 트랜지스터, 303: 트랜지스터, 304: 발광 소자, 305: 용량 소자, 306: 접속부, 307: 도전층, 308: 접속부, 309: 접속체, 310: 입력 장치, 311: 게이트 절연층, 312: 절연층, 313: 절연층, 314: 절연층, 315: 절연층, 316: 스페이서, 317: 접착층, 318: 입력 장치, 319: 접속체, 320: 터치 패널, 321: 전극, 322: EL층, 323: 전극, 324: 광학 조정층, 325: 착색층, 326: 차광층, 331: 전극, 332: 전극, 333: 전극, 334: 전극, 341: 배선, 342: 배선, 347: 영역, 348: 영역, 349: 영역, 350: FPC, 351: IC, 355: 도전층, 370: 표시 패널, 370A: 표시 패널, 370B: 표시 패널, 370C: 표시 패널, 370D: 표시 패널, 373: FPC, 373a: FPC, 374: IC, 375: 구동 회로, 379: 표시 패널, 381: 표시부, 382: 구동 회로부, 383: 배선, 387: 교차부, 393: 절연층, 395: 절연층, 396: 접착층, 1101: 제 1 전극, 1102: 제 2 전극, 1103: EL층, 1103B: EL층, 1103G: EL층, 1103R: EL층, 1104B: 컬러 필터, 1104G: 컬러 필터, 1104R: 컬러 필터, 1105B: 제 3 발광 소자, 1105G: 제 2 발광 소자, 1105R: 제 1 발광 소자, 1106B: 청색 광, 1106G: 녹색 광, 1106R: 적색 광, 1201: 제 1 전극, 1202: 제 2 전극, 1203: EL층, 1203a: EL층, 1203b: EL층, 1204: 전하 발생층, 1211: 정공 주입층, 1211a: 정공 주입층, 1211b: 정공 주입층, 1212: 정공 수송층, 1212a: 정공 수송층, 1212b: 정공 수송층, 1213: 발광층, 1213a: 발광층, 1213b: 발광층, 1214: 전자 수송층, 1214a: 전자 수송층, 1214b: 전자 수송층, 1215: 전자 주입층, 1215a: 전자 주입층, 1215b: 전자 주입층, 1301: 기판, 1302: FET, 1303B: 발광 소자, 1303G: 발광 소자, 1303R: 발광 소자, 1303W: 발광 소자, 1304: EL층, 1305: 기판, 1306B: 컬러 필터, 1306G: 컬러 필터, 1306R: 컬러 필터, 1316B: 광학 거리, 1316G: 광학 거리, 1316R: 광학 거리, 1307: 제 1 전극, 1308: 제 2 전극, 1309: 흑색층, 1310G: 도전층, 1310R: 도전층, 1900: 기판, 1901: 제 1 전극, 1902: EL층, 1903: 제 2 전극, 1911: 정공 주입층, 1912: 정공 수송층, 1913: 발광층, 1914: 전자 수송층, 1915: 전자 주입층, 7000: 표시부, 7001: 표시부, 7100: 휴대 전화, 7101: 하우징, 7103: 조작 버튼, 7104: 외부 접속 포트, 7105: 스피커, 7106: 마이크로폰, 7200: 텔레비전 수상기, 7201: 하우징, 7203: 스탠드, 7211: 리모트 컨트롤러, 7300: 휴대 정보 단말기, 7301: 하우징, 7302: 조작 버튼, 7303: 정보, 7400: 조명 장치, 7401: 스테이지, 7402: 발광부, 7403: 조작 스위치, 7500: 휴대 정보 단말기, 7501: 하우징, 7502: 표시부 손잡이, 7503: 조작 버튼, 7600: 휴대 정보 단말기, 7601: 하우징, 7602: 힌지, 7650: 휴대 정보 단말기, 7651: 비표시부, 7700: 휴대 정보 단말기, 7701: 하우징, 7703a: 버튼, 7703b: 버튼, 7704a: 스피커, 7704b: 스피커, 7705: 외부 접속 포트, 7706: 마이크로폰, 7709: 배터리, 7800: 휴대 정보 단말기, 7801: 밴드, 7802: 입출력 단자, 7803: 조작 버튼, 7804: 아이콘, 7805: 배터리
본 출원은 2016년 11월 30일에 일본 특허청에 출원된 일련 번호 2016-233446의 일본 특허 출원 및 2017년 5월 18일에 일본 특허청에 출원된 일련 번호 2017-098884의 일본 특허 출원에 기초하고, 본 명세서에 그 전문이 참조로 통합된다.

Claims (12)

  1. 표시 장치로서,
    제 1 표시 패널 및 제 2 표시 패널을 포함하고,
    상기 제 1 표시 패널은 제 1 곡면을 포함하고,
    상기 제 2 표시 패널은 제 2 곡면을 포함하고,
    상기 제 1 표시 패널과 상기 제 2 표시 패널은 서로 중첩되고,
    상기 제 1 표시 패널과 상기 제 2 표시 패널은 제 1 발광 소자, 제 2 발광 소자, 및 제 3 발광 소자를 각각 포함하고,
    상기 제 1 발광 소자, 상기 제 2 발광 소자, 및 상기 제 3 발광 소자로부터 방출되는 광의 CIE 색도 좌표를 연결하여 형성되는 삼각형의 면적의, BT.2020 규격을 만족시키는 RGB의 CIE 색도 좌표를 연결하여 형성되는 삼각형의 면적에 대한 비(ratio)는 80% 이상인, 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 발광 소자로부터 방출되는 광은, CIE 1931 색도 좌표 x가 0.680보다 크고 0.720 이하이고, CIE 1931 색도 좌표 y가 0.260 이상 0.320 이하이고,
    상기 제 2 발광 소자로부터 방출되는 광은, CIE 1931 색도 좌표 x가 0.130 이상 0.250 이하이고, CIE 1931 색도 좌표 y가 0.710보다 크고 0.810 이하이고,
    상기 제 3 발광 소자로부터 방출되는 광은, CIE 1931 색도 좌표 x가 0.120 이상 0.170 이하이고, CIE 1931 색도 좌표 y가 0.020 이상 0.060 미만인, 표시 장치.
  3. 표시 장치로서,
    제 1 표시 패널 및 제 2 표시 패널을 포함하고,
    상기 제 1 표시 패널은 제 1 곡면을 포함하고,
    상기 제 2 표시 패널은 제 2 곡면을 포함하고,
    상기 제 1 표시 패널과 상기 제 2 표시 패널은 서로 중첩되고,
    상기 제 1 표시 패널과 상기 제 2 표시 패널은 제 1 발광 소자, 제 2 발광 소자, 제 3 발광 소자, 제 1 착색층, 제 2 착색층, 및 제 3 착색층을 각각 포함하고,
    상기 제 1 발광 소자와 상기 제 1 착색층은 서로 중첩되고,
    상기 제 2 발광 소자와 상기 제 2 착색층은 서로 중첩되고,
    상기 제 3 발광 소자와 상기 제 3 착색층은 서로 중첩되고,
    상기 제 1 착색층, 상기 제 2 착색층, 및 상기 제 3 착색층을 통하여 추출되는 광의 CIE 색도 좌표를 연결하여 형성되는 삼각형의 면적의, BT.2020 규격을 만족시키는 RGB의 CIE 색도 좌표를 연결하여 형성되는 삼각형의 면적에 대한 비는 80% 이상인, 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 착색층을 통하여 추출되는 광은, CIE 1931 색도 좌표 x가 0.680보다 크고 0.720 이하이고, CIE 1931 색도 좌표 y가 0.260 이상 0.320 이하이고,
    상기 제 2 착색층을 통하여 추출되는 광은, CIE 1931 색도 좌표 x가 0.130 이상 0.250 이하이고, CIE 1931 색도 좌표 y가 0.710보다 크고 0.810 이하이고,
    상기 제 3 착색층을 통하여 추출되는 광은, CIE 1931 색도 좌표 x가 0.120 이상 0.170 이하이고, CIE 1931 색도 좌표 y가 0.020 이상 0.060 미만인, 표시 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 발광 소자, 상기 제 2 발광 소자, 및 상기 제 3 발광 소자는 한 쌍의 전극 사이에 전자 수송층을 포함하고, 상기 한 쌍의 전극 사이에 발광층을 각각 포함하고,
    상기 제 1 발광 소자의 상기 발광층, 상기 제 2 발광 소자의 상기 발광층, 및 상기 제 3 발광 소자의 상기 발광층은 서로 분리되어 있고,
    상기 제 1 발광 소자, 상기 제 2 발광 소자, 및 상기 제 3 발광 소자는 같은 전자 수송층을 공유하는, 표시 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 발광 소자, 상기 제 2 발광 소자, 및 상기 제 3 발광 소자는 한 쌍의 전극 사이에 정공 주입층을 포함하고,
    상기 제 1 발광 소자, 상기 제 2 발광 소자, 및 상기 제 3 발광 소자는 같은 정공 주입층을 공유하는, 표시 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 발광 소자, 상기 제 2 발광 소자, 및 상기 제 3 발광 소자는 한 쌍의 전극 사이에 정공 수송층을 각각 포함하고,
    상기 제 1 발광 소자의 상기 정공 수송층, 상기 제 2 발광 소자의 상기 정공 수송층, 및 상기 제 3 발광 소자의 상기 정공 수송층은 서로 분리되어 있는, 표시 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 발광 소자, 상기 제 2 발광 소자, 및 상기 제 3 발광 소자는 반사 전극 및 반투과·반반사 전극을 각각 포함하는, 표시 장치.
  9. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 비는 90% 이상인, 표시 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 곡면의 곡률 반경은 1mm 이상 100mm 이하이고,
    상기 제 2 곡면의 곡률 반경은 1mm 이상 100mm 이하인, 표시 장치.
  11. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    제 1 모듈 및 제 2 모듈을 더 포함하고,
    상기 제 1 모듈은 상기 제 1 표시 패널과, 커넥터 및 집적 회로 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 제 2 모듈은 상기 제 2 표시 패널과, 커넥터 및 집적 회로 중 적어도 하나를 포함하는, 표시 장치.
  12. 전자 기기로서,
    제 1 항 또는 제 3 항에 따른 표시 장치; 및
    안테나, 배터리, 하우징, 카메라, 스피커, 마이크로폰, 및 조작 버튼 중 적어도 하나를 포함하는, 전자 기기.
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