WO2020183585A1 - 表示装置 - Google Patents

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WO2020183585A1
WO2020183585A1 PCT/JP2019/009796 JP2019009796W WO2020183585A1 WO 2020183585 A1 WO2020183585 A1 WO 2020183585A1 JP 2019009796 W JP2019009796 W JP 2019009796W WO 2020183585 A1 WO2020183585 A1 WO 2020183585A1
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WO
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layer
light emitting
light
display device
wavelength conversion
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Application number
PCT/JP2019/009796
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English (en)
French (fr)
Inventor
浩二 村田
時由 梅田
優人 塚本
Original Assignee
シャープ株式会社
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Publication date
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Priority to PCT/JP2019/009796 priority patent/WO2020183585A1/ja
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Definitions

  • the present invention relates to a display device.
  • Patent Document 1 discloses a configuration in which a wavelength conversion layer that receives blue light and emits red light and a wavelength conversion layer that receives blue light and emits green light contain metal particles that exhibit plasmon resonance. There is.
  • the display device is a display device including a TFT layer and a light emitting element layer including a first electrode, a light emitting layer, and a second electrode, and is located on the light emitting side of the light emitting element layer.
  • a wavelength conversion layer, a dielectric layer, and a particle layer are provided in this order, and the particle layer includes a core and metal nanoparticles having a shell around the core.
  • the excitation light (leakage light) from the light emitting element layer that has not been wavelength-converted by the wavelength conversion layer is emitted. It can be backscattered by metal nanoparticles and incident on the wavelength conversion layer. As a result, the intensity of the light wavelength-converted by the wavelength conversion layer can be increased.
  • FIG. 1A is a schematic plan view showing the configuration of the display device of the first embodiment
  • FIG. 1B is a cross-sectional view showing the configuration of the display device of the first embodiment
  • FIG. 1C is a cross-sectional view showing the configuration of the functional layer
  • FIG. 2A is a cross-sectional view showing a configuration example of a display region
  • FIG. 2B is a cross-sectional view showing the action of a wavelength conversion layer
  • FIGS. 2C and 2D are cross-sectional views of metal nanoparticles. It is a schematic diagram which shows the structure.
  • FIG. 3A is a graph showing the light emitting characteristics of the light emitting layer
  • FIG. 3A is a graph showing the light emitting characteristics of the light emitting layer
  • FIG. 3B is a table showing the light emitting characteristics of the light emitting body of the wavelength conversion layer
  • FIG. 3C is a table showing the quenching characteristics of the metal nanoparticles. It is a graph which shows.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view showing a configuration example of a display region
  • FIG. 4B is a cross-sectional view showing the action of a wavelength conversion layer
  • FIGS. 4C and 4D are cross-sectional views of metal nanoparticles.
  • FIG. 5A is a graph showing the light emitting characteristics of the light emitting layer
  • FIG. 5B is a table showing the light emitting characteristics of the light emitting body of the wavelength conversion layer
  • FIG. 5C is a table showing the quenching characteristics of the metal nanoparticles. It is a graph which shows. 6 (a) and 6 (b) are sectional views showing a configuration example of a display area.
  • FIG. 1A is a schematic plan view showing the configuration of the display device of the first embodiment
  • FIG. 1B is a cross-sectional view showing the configuration of the display device of the first embodiment.
  • the barrier layer 3, the TFT layer 4, the top emission type light emitting element layer 5, the wavelength conversion layer 43, the dielectric layer 45, the particle layer 47, and the second base material are placed on the upper side of the first base material 12. 49 are arranged in this order. That is, a wavelength conversion layer 43, a dielectric layer 45, and a particle layer 47 that emit light having a wavelength different from that of the irradiated light are provided on the light emitting side of the top emission type light emitting element layer 5 in this order.
  • the light emitting side is the upper layer side (second base material side) in the top emission type, and the lower layer side (first base material side) in the bottom emission type.
  • the display device 2 can also be configured by, for example, laminating a laminate including a second base material 49, a particle layer 47, a dielectric layer 45, and a wavelength conversion layer 43 on a light emitting element layer 5 on a TFT layer.
  • a plurality of sub-pixel SPs are formed on the display unit DA.
  • a terminal portion TA for mounting an electronic circuit board (IC chip, FPC, etc.) is formed in the frame portion NA surrounding the display portion DA.
  • the first base material 12 may be a glass substrate or a flexible substrate containing a resin film such as polyimide.
  • the barrier layer 3 is a layer that prevents foreign matters such as water and oxygen from entering the TFT layer 4 and the light emitting element layer 5, and is formed by, for example, a CVD method, which is a silicon oxide film, a silicon nitride film, or an oxynitride film. It can be composed of a silicon film or a laminated film thereof.
  • the TFT (thin film) layer 4 has a semiconductor layer (including the semiconductor film 15) above the barrier layer 3 and an inorganic insulating film 16 (gate insulating film) above the semiconductor layer. ), The first metal layer (including the gate electrode GE) above the inorganic insulating film 16, the inorganic insulating film 18 above the first metal layer, and the second metal layer above the inorganic insulating film 18. From the (including the capacitive electrode CE), the inorganic insulating film 20 above the second metal layer, the third metal layer (including the data signal line DL) above the inorganic insulating film 20, and the third metal layer. Also includes an upper flattening film 21.
  • the semiconductor layer is composed of, for example, amorphous silicon, LTPS (low temperature polysilicon), or an oxide semiconductor
  • the thin film transistor TR is composed so as to include the gate electrode GE and the semiconductor film 15.
  • the thin film transistor TR in the figure has a bottom gate structure, it may have a top gate structure.
  • the display unit DA is provided with light emitting elements X (Xr, Xg, Xb) and a pixel circuit for each sub-pixel SP, and the TFT layer 4 is formed with the pixel circuit and wiring connected to the pixel circuit.
  • the wiring connected to the pixel circuit includes, for example, the scanning signal line GL and the light emission control line EM formed in the first metal layer, the initialization power supply line IL formed in the second metal layer, and the third metal layer.
  • the pixel circuit includes a drive transistor that controls the current of the light emitting element X, a writing transistor that is electrically connected to the scanning signal line GL, a light emitting control transistor that is electrically connected to the light emitting control line EM, and the like.
  • the first metal layer, the second metal layer, and the third metal layer are composed of, for example, a single-layer film or a multi-layer film of a metal containing at least one of aluminum, tungsten, molybdenum, tantalum, chromium, titanium, and copper. Will be done.
  • the inorganic insulating films 16, 18, and 20 can be formed of, for example, a silicon oxide (SiOx) film, a silicon nitride (SiNx) film, or a laminated film thereof formed by a CVD method.
  • the flattening film 21 can be made of a coatable organic material such as polyimide or acrylic resin.
  • the light emitting element layer 5 is formed on the flattening film 21, has a first electrode (anode) 22, an insulating edge cover film 23 covering the edge of the first electrode 22, and a layer above the edge cover film 23. It includes a functional layer (active layer) 24 and a second electrode (cathode) 25 above the functional layer 24.
  • the edge cover film 23 is formed by applying an organic material such as polyimide or acrylic resin and then patterning by photolithography.
  • the light emitting element layer 5, the wavelength conversion layer 43, the dielectric layer 45, and the particle layer 47 form a light emitting element Xr (red light emitting), a light emitting element Xg (green light emitting), and a light emitting element Xb (blue light emitting).
  • the first electrode 22 and the wavelength conversion layer 43 have an island shape for each light emitting element, but the functional layer 24, the second electrode 25, the dielectric layer 45, and the particle layer 47 have an island shape. It may be a common layer common to a plurality of light emitting elements.
  • the functional layer 24 has, for example, the hole injection layer 24a, the hole transport layer 24b, the light emitting layer 24c, the electron transport layer 24d, and the electron injection layer 24e in this order from the first electrode 22 side. Is composed of stacking.
  • the light emitting layer 24c is, for example, an organic layer that emits near-ultraviolet light (320 nm to 420 nm), but is not limited to this, and may be an inorganic layer.
  • the first electrode 22 is composed of, for example, a laminated film of ITO (Indium Tin Oxide) and an alloy containing Ag (silver) or Ag, and has light reflectivity.
  • the second electrode 25 is made of, for example, a magnesium-silver (MgAg) alloy and has light transmittance.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view showing a configuration example of a display region
  • FIG. 2B is a cross-sectional view showing the action of a wavelength conversion layer
  • FIGS. 2C and 2D are cross-sectional views of metal nanoparticles.
  • It is a schematic diagram which shows the structure.
  • a red wavelength conversion layer 43r corresponding to the light emitting element Xr
  • a green wavelength conversion layer 43g corresponding to the light emitting element Xg
  • a blue wavelength conversion layer corresponding to the light emitting element Xb on the upper layer of the light emitting element layer 5.
  • a wavelength conversion layer 43 including 43b is provided
  • a dielectric layer 45 is provided on the upper layer of the wavelength conversion layer 43
  • a particle layer 47 containing metal nanoparticles NP is provided on the upper layer of the dielectric layer 45.
  • FIG. 3A is a graph showing the light emitting characteristics of the light emitting layer
  • FIG. 3B is a table showing the light emitting characteristics of the light emitting body of the wavelength conversion layer
  • FIG. 3C is a table showing the quenching characteristics of the metal nanoparticles. It is a graph which shows.
  • the light emitting layer of the light emitting element layer 5 is a common layer common to the light emitting elements Xr, Xg, and Xb, and as shown in FIG. 3A, has a wavelength of near-ultraviolet light LV (peak wavelength of about 350 nm) which is excitation light. It emits light to the conversion layer 43.
  • a triazole derivative TAZ can be used as the material of the light emitting layer.
  • the intensity of the near-ultraviolet light LV of each of the light emitting elements Xr, Xg, and Xb is set to a value corresponding to the gradation of the corresponding sub-pixel.
  • the red wavelength conversion layer 43r is dispersed in the transparent resin 43j and the transparent resin 43j, and receives near-ultraviolet light to emit red light Lr (peak wavelength 620 nm). Includes a first illuminant Er that emits light.
  • the green wavelength conversion layer 43g contains a transparent resin 43j and a second illuminant Eg dispersed in the transparent resin 43j and receiving near-ultraviolet light to emit green light Lg (peak wavelength 510 nm).
  • the blue wavelength conversion layer 43b includes a transparent resin 43j and a third illuminant Eb dispersed in the transparent resin 43j and receiving near-ultraviolet light to emit blue light Lb (peak wavelength 450 nm).
  • the adjacent wavelength conversion layers are separated by a black matrix BM.
  • the transparent resin 43j for example, polymethylmethacrylate
  • the first illuminant Er for example, lumogen red
  • the second illuminant Eg for example, coumarin
  • the third illuminant Eb for example, cyanoanthracene
  • the particle layer 47 has a structure in which metal nanoparticles NP are dispersed in a translucent binder resin bd, and glass or the like is used as a common layer common to the light emitting elements Xr, Xg, and Xb. Is formed on the second base material 49 of.
  • the dielectric layer 45 is a common layer formed to flatten the surface of the particle layer 47 as much as possible, has a film thickness of 20 nm to 2 ⁇ m, and is made of silicon oxide (SiO 2 ) or titanium oxide (TiO 2 ). Is preferable.
  • the metal nanoparticles NP has a core-shell structure having a core and a shell around the core, and has a particle size of 10 to 100 nm.
  • the core of the metal nanoparticles NP is, for example, silicon oxide (SiO 2 ), and the shell of the metal nanoparticles NP is, for example, indium (In).
  • the metal nanoparticles NP have a configuration in which they receive near-ultraviolet light having a peak wavelength of about 350 nm, undergo plasmon resonance, and scatter most of the near-ultraviolet light backward.
  • plasmon collective vibration motion
  • Plasmon resonance that extinguishes (scatters, absorbs) develops. The characteristics of plasmon resonance depend on the material, shape, size, surrounding medium, etc. of the metal nanoparticles NP. As shown in FIG.
  • the metal nanoparticles NP composed of the silicon oxide core and the indium shell has an extinction peak wavelength of about 350 nm, and most of the near-ultraviolet LV is scattered and almost. It does not absorb and does not extinguish visible light (including red light, green light and blue light) having a wavelength of 400 nm or more (it does not scatter or absorb and is transmitted to the second base material 49 side). Therefore, as shown in FIG. 2A, the metal nanoparticles NP receives the near-ultraviolet light LV (leakage light) that has passed through the wavelength conversion layer 43 without being wavelength-converted, undergoes plasmon resonance, and emits the near-ultraviolet light backward ().
  • the near-ultraviolet light LV leakage light
  • the red light Lr, the green light Lg, and the blue light Lb are substantially transmitted.
  • Indium nanoparticles that do not have a core-shell structure absorb near-ultraviolet light due to plasmon resonance more strongly than scattering.
  • the shell of the metal nanoparticles NP can also be made of aluminum, and the same effect as when made of indium can be obtained.
  • Ag, Ti, TiO, and Si can also be used as the shell of the metal nanoparticles NP.
  • the red wavelength conversion layer 43r receives the near-ultraviolet light LV from the light emitting layer and the near-ultraviolet light (scattered light) from the metal nanoparticles NP and is red.
  • Light Lr is emitted
  • the green wavelength conversion layer 43g receives the near-ultraviolet light LV from the light emitting layer and the near-ultraviolet light (scattered light) from the metal nanoparticles NP to emit green light Lg, and the blue wavelength conversion layer 43b.
  • the intensities of the red light Lr, the green light Lg, and the blue light Lb can be increased as compared with the conventional configuration in which the metal nanoparticles are dispersed in the wavelength conversion layer.
  • the metal nanoparticles NP are not limited to the configuration shown in FIG. 2 (c).
  • the metal nanoparticles NP having a core-shell structure may support dielectric particles having a particle size smaller than that of the core on the surface of the metal shell.
  • the dielectric particles are, for example, silicon oxide (SiO 2 ), and have a configuration in which near-ultraviolet light having a wavelength of about 350 nm is Rayleigh scattered on the wavelength conversion layer 43 side to substantially transmit visible light. By doing so, the near-ultraviolet light incident on the wavelength conversion layer 43 from the particle layer 47 can be further increased, and the intensities of the red light Lr, the green light Lg, and the blue light Lb can be increased.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view showing a configuration example of a display region
  • FIG. 4B is a cross-sectional view showing the action of a wavelength conversion layer
  • FIGS. 4C and 4D are cross-sectional configurations of metal particles.
  • It is a schematic diagram which shows.
  • a red wavelength conversion layer 43r corresponding to the light emitting element Xr
  • a green wavelength conversion layer 43g corresponding to the light emitting element Xg
  • a transmission layer 43T corresponding to the light emitting element Xb
  • the wavelength conversion layer 43 including the wavelength conversion layer 43 is provided
  • the dielectric layer 45 is provided on the upper layer of the wavelength conversion layer 43
  • the particle layer 47 containing the metal nanoparticles NP is provided on the upper layer of the dielectric layer 45.
  • FIG. 5A is a graph showing the light emitting characteristics of the light emitting layer
  • FIG. 5B is a table showing the light emitting characteristics of the light emitting body of the wavelength conversion layer
  • FIG. 5C is a table showing the quenching characteristics of the metal nanoparticles. It is a graph which shows.
  • the light emitting layer of the light emitting element layer 5 is a common layer common to the light emitting elements Xr, Xg, and Xb, and as shown in FIG. 5A, blue light LB (wavelength range 430 to 480 nm, peak wavelength) which is excitation light. 450 nm) is emitted to the wavelength conversion layer 43.
  • the intensity of the blue light LB of each of the light emitting elements Xr, Xg, and Xb is set to a value corresponding to the gradation of the corresponding sub-pixel.
  • the red wavelength conversion layer 43r is dispersed in the transparent resin 43j and the transparent resin 43j, receives blue light, and emits red light Lr (peak wavelength 620 nm).
  • the green wavelength conversion layer 43g contains a transparent resin 43j and a fifth illuminant EG which is dispersed in the transparent resin 43j and emits green light Lg (peak wavelength 510 nm) in response to blue light.
  • the transmission layer 43T corresponding to the light emitting element Xb is composed of a transparent resin 43j that transmits blue light LB.
  • the particle layer 47 has a structure in which metal nanoparticles NP are dispersed in a translucent binder resin bd, and is formed on a second base material 49 such as glass.
  • the metal nanoparticles NP are present only in the region corresponding to the light emitting element Xr ⁇ Xg, and the metal nanoparticles NP are not present in the region corresponding to the light emitting element Xb. ..
  • the dielectric layer 45 is a common layer formed to flatten the surface of the particle layer 47 as much as possible, has a film thickness of 20 nm to 2 ⁇ m, and is made of silicon oxide (SiO 2 ) or titanium oxide (TiO 2 ). Is preferable.
  • the metal nanoparticles NP has a core-shell structure having a core and a shell around the core, and has a particle size of 10 to 100 nm.
  • the core of the metal nanoparticles NP is, for example, silicon oxide (SiO 2 ), and the shell of the metal nanoparticles NP is, for example, silver (Ag).
  • the metal nanoparticles NP have a configuration in which they receive blue light having a peak wavelength of 450 nm, resonate with plasmons, and scatter the blue light backward.
  • the metal nanoparticles NP composed of the silicon oxide core and the silver shell has an extinction peak wavelength of 450 nm, and most of the blue light LB is scattered and almost absorbed.
  • visible light with a wavelength of 500 nm or more is not extinguished (it is not scattered or absorbed and is transmitted to the second base material 49 side). Therefore, as shown in FIG.
  • the metal nanoparticles NP receives the blue light LB (leakage light) that has passed through the wavelength conversion layer 43 without being wavelength-converted, undergoes plasmon resonance, and transmits the blue light to the rear (wavelength). While it is scattered on the conversion layer 43 side), the red light Lr and the green light Lg are substantially transmitted.
  • the absorption of blue light due to plasmon resonance is stronger than that of scattering.
  • the red wavelength conversion layer 43r receives the blue light LB from the light emitting layer and the blue light (scattered light) from the metal nanoparticles NP, and the red light Lr.
  • 43 g of the green wavelength conversion layer receives the blue light LB from the light emitting layer and the blue light (scattered light) from the metal nanoparticles NP, and emits the green light Lg. Therefore, the intensities of the red light Lr and the green light Lg can be increased as compared with the conventional configuration in which the metal nanoparticles are dispersed in the wavelength conversion layer.
  • the metal nanoparticles NP are not limited to the configuration shown in FIG. 4 (c).
  • the metal nanoparticles NP having a core-shell structure may support dielectric particles having a particle size smaller than that of the core on the surface of the metal shell.
  • the dielectric particles are, for example, silicon oxide (SiO 2 ), and have a configuration in which blue light having a wavelength of 450 nm is Rayleigh scattered toward the wavelength conversion layer 43. In this way, the amount of blue light incident on the wavelength conversion layer 43 from the particle layer 47 can be further increased, and the intensities of the red light Lr and the green light Lg can be increased.
  • the material of the light emitting layer that emits blue light LB is illustrated below.
  • Examples of the low molecular weight organic luminescent material include aromatic dimethidene compounds such as 4,4'-bis (2,2'-diphenylvinyl) -biphenyl (DPVBi), 5-methyl-2- [2- [4- ( 5-Methyl-2-benzoxazolyl) phenyl] Vinyl]
  • Oxadiazole compounds such as benzoxadiazole, 3- (4-biphenylyl) -4-phenyl-5-t-butylphenyl-1,2,4-
  • Examples thereof include triazole derivatives such as triazole (TAZ), styrylbenzene compounds such as 1,4-bis (2-methylstyryl) benzene, and luminescent organic materials such as fluorenone derivatives.
  • aromatic dimethidene compounds such as 4,4'-bis (2,2'-diphenylvinyl) -biphenyl (DPVBi), 5-methyl-2- [2- [4- ( 5-Methyl-2-benzox
  • polymer luminescent material examples include polyphenylene vinylene derivatives such as poly (2-decyloxy-1,4-phenylene) (DO-PPP) and polyspiro derivatives such as poly (9,9-dioctylfluorene) (PDAF). Can be mentioned.
  • polyphenylene vinylene derivatives such as poly (2-decyloxy-1,4-phenylene) (DO-PPP)
  • polyspiro derivatives such as poly (9,9-dioctylfluorene) (PDAF).
  • Examples of the luminescent dopant arbitrarily contained in the light emitting layer include known dopant materials for OLEDs.
  • Examples of such dopant materials include light emitting materials such as styryl derivatives, bis [(4,6-difluorophenyl) -pyridinato-N, C2'] picolinate iridium (III) (FIrpic), bis (4', 6).
  • Phosphorescent organometallic complexes such as'-difluorophenyl polydinato) tetrakis (1-pyrazoyl) borate iridium (III) (FIr 6 ) can be mentioned.
  • Examples of the host material when the dopant is used include known host materials for OLEDs.
  • Examples of such host materials include the above-mentioned low molecular weight luminescent material, high molecular weight luminescent material, 4,4'-bis (carbazole) biphenyl, 9,9-di (4-dicarbazole-benzyl) fluorene (CPF), and 3 , 6-Bis (triphenylsilyl) carbazole (mCP), carbazole derivatives such as (PCF), aniline derivatives such as 4- (diphenylphosphofoil) -N, N-diphenylaniline (HM-A1), 1,3- Examples thereof include fluorene derivatives such as bis (9-phenyl-9H-fluorene-9-yl) benzene (mDPFB) and 1,4-bis (9-phenyl-9H-fluorene-9-yl) benzene (pDPFB).
  • the material of the fourth illuminant ER is illustrated below.
  • Cyanine-based dyes 4-dicyanomethylene-2-methyl-6- (p-dimethylaminostillyl) -4H-pyran
  • pyridine-based dyes 1-ethyl- as fluorescent dyes that convert blue excitation light into red light.
  • rhodamine dyes Rhodamine B, Rhodamine 6G, Rhodamine 3B, Rhodamine 101, Rhodamine 110, Basic Violet 11, Sulfo Rhodamine 101 and the like can be mentioned.
  • Y 2 O 2 S Eu 3+ , YA l O 3 : Eu 3+ , Ca 2 Y 2 (SiO 4 ) 6: Eu 3+ , LiY 9 (SiO 4 ) 6 O 2 : Eu 3+ , YVO 4 : Eu 3+ , CaS: Eu 3+ , Gd 2 O 3 : Eu 3+ , Gd 2 O 2 S: Eu 3+ , Y (P, V) O 4 : Eu 3+ , Mg 4 GeO 5 .
  • the material of the fifth illuminant EG is illustrated below.
  • a coumarin dye 2,3,5,6-1H, 4H-tetrahydro-8-trifluoromethylquinolidine (9, 9a, 1-gh) coumarin (coumarin 153), 3- (2'-benzothiazolyl) -7-diethylaminocoumarin (coumarin 6), 3- (2'-benzoimidazolyl) -7-N, N-diethylaminocoumarin (coumarin 7) ), Naphthalimide dyes: Basic Yellow 51, Solvent Yellow 11, Solvent Yellow 116, Fluorescein dyes and the like.
  • the inorganic phosphor material As the inorganic phosphor material, as a phosphor that converts blue excitation light into green light, (BaMg) Al 16 O 27 : Eu 2+ , Mn 2+ , Sr 4 Al 14 O 25 : Eu 2+ , (SrBa) Al.
  • the host material for converting blue excitation light into red light and green light includes an organic metal complex, an oxadiazole compound, a phenanthroline compound, a triazine compound, a triazole compound, and a triazole compound. It is desirable that one or more selected from the group consisting of spirofluorene compounds be used.
  • Phosphorescent dopants that convert blue excitation light to red and green light include bistienylpyridine acetylacetonate iridium, bis (benzothienylpyridine) acetylacetonate iridium, and bis (2-phenylbenzothiazole) acetylacetonate iridium. It is desirable that one or more selected from the group consisting of bis (1-phenylisoquinoline) iridium acetylacetonate, tris (1-phenylisoquinoline) iridium, and tris (2-phenylpyridine) iridium.
  • materials that convert blue excitation light into red light and green light include CaS: Eu 2+ , Mn 2+ , SrS: Eu 2+ , (Zn, Cd) S: Ag; Mg 4 GeO. It is desirable that 5.5 F: MN 4+ , ZnSe: Cu, or ZnSeS: Cu, Cl and ZnS: Cu + , SrGa 2 S 4 : Eu 2+ , YAG: Ce 3+ , BaSrGa 4 S 7 : Eu be used.
  • FIG. 6A and 6 (b) are sectional views showing a configuration example of a display area.
  • a red color filter 48r corresponding to the light emitting element Xr and a green color filter 48g corresponding to the light emitting element Xg are formed above the particle layer 47.
  • a color forter layer 48 including a blue color filter 48b corresponding to the light emitting element Xb can also be provided.
  • a red color filter 48r corresponding to the light emitting element Xr and a green color filter corresponding to the light emitting element Xg are formed above the particle layer 47.
  • a color forter layer 48 including 48 g and a blue color filter 48b corresponding to the light emitting element Xb can also be provided. In this way, the half width of red light, green light, and blue light can be narrowed, and the color purity can be increased.
  • a display device including a TFT layer and a light emitting element layer including a first electrode, a light emitting layer, and a second electrode.
  • a wavelength conversion layer, a dielectric layer, and a particle layer are provided in this order on the light emitting side of the light emitting element layer.
  • the particle layer is a display device containing a core and metal nanoparticles having a shell around the core.
  • Aspect 3 The display device according to, for example, Aspect 1 or 2, wherein the light emitting layer emits near-ultraviolet light.
  • the wavelength conversion layer includes a red wavelength conversion layer having a first light emitting body that converts near-ultraviolet light from the light emitting layer into red light, and a second light emitting body that converts near-ultraviolet light from the light emitting layer into green light.
  • the display device according to, for example, the third aspect, comprising a green wavelength conversion layer having the above and a blue wavelength conversion layer having a third light emitting body that converts near-ultraviolet light from the light emitting layer into blue light.
  • Aspect 10 The display device according to, for example, Aspect 1 or 2, wherein the light emitting layer emits blue light.
  • the wavelength conversion layer has a red wavelength conversion layer having a fourth light emitting body that converts blue light from the light emitting layer into red light, and a fifth light emitting body that converts blue light from the light emitting layer into green light.
  • the display device according to, for example, the tenth aspect, which includes a green wavelength conversion layer and a transmission layer that transmits blue light from the light emitting layer.
  • the film thickness of the dielectric layer is a value in the range of 20 nm to 2 ⁇ m.
  • Display device 4 TFT layer 5 Light emitting element layer 21 Flattening film 22 1st electrode 23 Edge cover film 24 Functional layer 25 2nd electrode 43 Wavelength conversion layer 43r Red wavelength conversion layer 43g Green wavelength conversion layer 43b Blue wavelength conversion layer 43T Transmission Layer 45 Dielectric layer 47 Particle layer 48r / 48g / 48b Color filter Xr / Xg / Xb Light emitting element NP Metal nanoparticles bd Binder resin Er 1st light emitting body Eg 2nd light emitting body Eb 3rd light emitting body ER 4th light emitting body EG Fifth illuminant

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Abstract

ＴＦＴ層（４）と、第１電極、発光層、および第２電極を含む発光素子層（５）と、前記発光素子層よりも上層に形成され、前記発光層からの光の色を変換する波長変換層（４３）と、前記波長変換層よりも上層に形成された誘電体層（４５）と、前記誘電体層よりも上層に形成され、コアおよびコア周りのシェルを有する金属ナノ粒子（ＮＰ）を含む粒子層（４７）とを備える。

Description

表示装置
　本発明は、表示装置に関する。
　特許文献１には、青色光を受けて赤色光を発する波長変換層、および青色光を受けて緑色光を発する波長変換層それぞれに、プラズモン共鳴を発現する金属粒子を含有させる構成が開示されている。
国際公開番号「ＷＯ２０１１／１０４９３６号」
　前記従来の構成では、励起用の青色光が、波長変換層の発光体に照射される前に金属粒子のプラズモン共鳴によって後方散乱される成分が必ず存在するため、赤色光および緑色光の強度を効果的に高めることができないという問題がある。
　本発明の一実施形態にかかる表示装置は、ＴＦＴ層と、第１電極、発光層、および第２電極を含む発光素子層とを備える表示装置であって、前記発光素子層の光出射側に、波長変換層、誘電体層、および粒子層がこの順に設けられ、前記粒子層は、コアおよび前記コア周りのシェルを有する金属ナノ粒子を含む。
　本発明の一態様によれば、波長変換層よりも上層の粒子層に金属ナノ粒子が含まれているため、波長変換層で波長変換されなかった発光素子層からの励起光（漏れ光）を金属ナノ粒子によって後方散乱させて波長変換層に入射させることができる。これにより、波長変換層で波長変換された光の強度を高めることができる。
図１（ａ）は、実施形態１の表示装置の構成を示す模式的平面図であり、図１（ｂ）は、実施形態１の表示装置の構成を示す断面図である。図１（ｃ）は、機能層の構成を示す断面図である。 図２（ａ）は表示領域の構成例を示す断面図であり、図２（ｂ）は波長変換層の作用を示す断面図であり、図２（ｃ）（ｄ）は金属ナノ粒子の断面構成を示す模式図である。 図３（ａ）は発光層の発光特性を示すグラフであり、図３（ｂ）は波長変換層の発光体の発光特性を示す表であり、図３（ｃ）は金属ナノ粒子の消光特性を示すグラフである。 図４（ａ）は表示領域の構成例を示す断面図であり、図４（ｂ）は波長変換層の作用を示す断面図であり、図４（ｃ）（ｄ）は金属ナノ粒子の断面構成を示す模式図である。 図５（ａ）は発光層の発光特性を示すグラフであり、図５（ｂ）は波長変換層の発光体の発光特性を示す表であり、図５（ｃ）は金属ナノ粒子の消光特性を示すグラフである。 図６（ａ）（ｂ）は表示領域の構成例を示す断面図である。
　〔実施形態１〕
　図１（ａ）は、実施形態１の表示装置の構成を示す模式的平面図であり、図１（ｂ）は、実施形態１の表示装置の構成を示す断面図である。
　表示装置２では、第１基材１２の上側に、バリア層３、ＴＦＴ層４、トップエミッション型の発光素子層５、波長変換層４３、誘電体層４５、粒子層４７、および第２基材４９がこの順に配される。すなわち、トップエミッション型の発光素子層５の光出射側に、照射された光と異なる波長の光を発する波長変換層４３、誘電体層４５、粒子層４７がこの順に設けられる。光出射側は、トップエミッション型では上層側（第２基材側）、ボトムエミッション型では下層側（第１基材側）となる。表示装置２は、例えば、第２基材４９、粒子層４７、誘電体層４５および波長変換層４３を含む積層体を、ＴＦＴ層上の発光素子層５に貼り合わせて構成することもできる。
　表示部ＤＡに複数のサブ画素ＳＰが形成される。表示部ＤＡを取り囲む額縁部ＮＡには、電子回路基板（ＩＣチップ、ＦＰＣ等）をマウントするための端子部ＴＡが形成される。
　第１基材１２は、ガラス基板でもよいし、ポリイミド等の樹脂膜を含む可撓性基板でもよい。
　バリア層３は、水、酸素等の異物がＴＦＴ層４および発光素子層５に侵入することを防ぐ層であり、例えば、ＣＶＤ法により形成される、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、あるいは酸窒化シリコン膜、またはこれらの積層膜で構成することができる。
　図１（ｂ）に示すように、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）層４は、バリア層３よりも上層の半導体層（半導体膜１５を含む）と、半導体層よりも上層の無機絶縁膜１６（ゲート絶縁膜）と、無機絶縁膜１６よりも上層の第１金属層（ゲート電極ＧＥを含む）と、第１金属層よりも上層の無機絶縁膜１８と、無機絶縁膜１８よりも上層の第２金属層（容量電極ＣＥを含む）と、第２金属層よりも上層の無機絶縁膜２０と、無機絶縁膜２０よりも上層の第３金属層（データ信号線ＤＬを含む）と、第３金属層よりも上層の平坦化膜２１とを含む。
　半導体層は、例えば、アモルファスシリコン、ＬＴＰＳ（低温ポリシリコン）、または酸化物半導体で構成され、ゲート電極ＧＥおよび半導体膜１５を含むように、薄膜トランジスタＴＲが構成される。図中の薄膜トランジスタＴＲはボトムゲート構造であるが、トップゲート構造でもよい。
　表示部ＤＡには、サブ画素ＳＰごとに発光素子Ｘ（Ｘｒ・Ｘｇ・Ｘｂ）および画素回路が設けられ、ＴＦＴ層４には、この画素回路およびこれに接続する配線が形成される。画素回路に接続する配線としては、例えば、第１金属層に形成される、走査信号線ＧＬおよび発光制御線ＥＭ、第２金属層に形成される初期化電源線ＩＬ、３金属層に形成される、データ信号線ＤＬおよび高電圧側電源線ＰＬ等が挙げられる。画素回路には、発光素子Ｘの電流を制御する駆動トランジスタ、走査信号線ＧＬと電気的に接続する書き込みトランジスタ、発光制御線ＥＭに電気的に接続する発光制御トランジスタ等が含まれる。
　第１金属層、第２金属層、および第３金属層は、例えば、アルミニウム、タングステン、モリブデン、タンタル、クロム、チタン、および銅の少なくとも１つを含む金属の単層膜あるいは複層膜によって構成される。
　無機絶縁膜１６・１８・２０は、例えば、ＣＶＤ法によって形成された、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）膜あるいは窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜またはこれらの積層膜によって構成することができる。平坦化膜２１は、例えば、ポリイミド、アクリル樹脂等の塗布可能な有機材料によって構成することができる。
　発光素子層５は、平坦化膜２１上に形成される、第１電極（アノード）２２と、第１電極２２のエッジを覆う絶縁性のエッジカバー膜２３と、エッジカバー膜２３よりも上層の機能層（活性層）２４と、機能層２４よりも上層の第２電極（カソード）２５とを含む。エッジカバー膜２３は、例えば、ポリイミド、アクリル樹脂等の有機材料を塗布した後にフォトリソグラフィよってパターニングすることで形成される。
　発光素子層５、波長変換層４３、誘電体層４５、および粒子層４７によって、発光素子Ｘｒ（赤色発光）、発光素子Ｘｇ（緑色発光）および発光素子Ｘｂ（青色発光）が形成される。
　第１電極２２および波長変換層４３（４３ｒ・４３ｇ・４３ｂ）は、発光素子ごとの島状とされるが、機能層２４、第２電極２５、誘電体層４５、および粒子層４７については、複数の発光素子で共通する共通層であってもよい。機能層２４は、図１（ｃ）に示すように、例えば、第１電極２２側から順に、正孔注入層２４ａ、正孔輸送層２４ｂ、発光層２４ｃ、電子輸送層２４ｄ、電子注入層２４ｅを積層することで構成される。発光層２４ｃは、例えば、近紫外光（３２０ｎｍ～４２０ｎｍ）を発する有機層であるが、これに限定されず、無機層であってもよい。
　第１電極２２（陽極）は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）とＡｇ（銀）あるいはＡｇを含む合金との積層膜で構成され、光反射性を有する。第２電極２５は、例えば、マグネシウム銀（ＭｇＡｇ）合金で構成され、光透過性を有する。
　図２（ａ）は表示領域の構成例を示す断面図であり、図２（ｂ）は波長変換層の作用を示す断面図であり、図２（ｃ）（ｄ）は金属ナノ粒子の断面構成を示す模式図である。図２に示すように、発光素子層５の上層に、発光素子Ｘｒに対応する赤色波長変換層４３ｒ、発光素子Ｘｇに対応する緑色波長変換層４３ｇ、および発光素子Ｘｂに対応する青色波長変換層４３ｂを含む波長変換層４３が設けられ、波長変換層４３の上層に誘電体層４５が設けられ、誘電体層４５の上層に金属ナノ粒子ＮＰを含む粒子層４７が設けられる。
　図３（ａ）は発光層の発光特性を示すグラフであり、図３（ｂ）は波長変換層の発光体の発光特性を示す表であり、図３（ｃ）は金属ナノ粒子の消光特性を示すグラフである。発光素子層５の発光層は、発光素子Ｘｒ・Ｘｇ・Ｘｂに共通する共通層であり、図３（ａ）に示すように、励起光である近紫外光ＬＶ（ピーク波長約３５０ｎｍ）を波長変換層４３に出射する。発光層の材料として、例えばトリアゾール系誘導体ＴＡＺを用いることができる。発光素子Ｘｒ・Ｘｇ・Ｘｂそれぞれの近紫外光ＬＶの強度は、対応するサブ画素の階調に応じた値とされる。
　図２（ｂ）および図３（ｂ）に示すように、赤色波長変換層４３ｒは、透明樹脂４３ｊと、透明樹脂４３ｊに分散され、近紫外光を受けて赤色光Ｌｒ（ピーク波長６２０ｎｍ）を発する第１発光体Ｅｒとを含む。緑色波長変換層４３ｇは、透明樹脂４３ｊと、透明樹脂４３ｊに分散され、近紫外光を受けて緑色光Ｌｇ（ピーク波長５１０ｎｍ）を発する第２発光体Ｅｇとを含む。青色波長変換層４３ｂは、透明樹脂４３ｊと、透明樹脂４３ｊに分散され、近紫外光を受けて青色光Ｌｂ（ピーク波長４５０ｎｍ）を発する第３発光体Ｅｂとを含む。なお、隣り合う波長変換層はブラックマトリクスＢＭで仕切られている。
　透明樹脂４３ｊには、例えばポリメチルメタクリレート、第１発光体Ｅｒには、例えばルモゲンレッド、第２発光体Ｅｇには、例えばクマリン、第３発光体Ｅｂには、例えばシアノアントラセンを用いることができる。
　図２（ａ）に示すように、粒子層４７は、透光性のバインダー樹脂ｂｄに金属ナノ粒子ＮＰが分散する構成であり、発光素子Ｘｒ・Ｘｇ・Ｘｂに共通する共通層として、ガラス等の第２基材４９上に形成される。誘電体層４５は、粒子層４７の表面をできるだけ平坦化するために形成される共通層であり、膜厚は２０ｎｍ～２μｍ、材質としては、酸化シリコン（ＳｉＯ２）あるいは酸化チタン（ＴｉＯ２）が好ましい。
　金属ナノ粒子ＮＰは、図２（ｃ）に示すように、コアおよびコア周りのシェルを有するコアシェル構造であり、粒径は１０～１００ｎｍである。金属ナノ粒子ＮＰのコアは、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）であり、金属ナノ粒子ＮＰのシェルは、例えばインジウム（Ｉｎ）である。
　金属ナノ粒子ＮＰは、ピーク波長が約３５０ｎｍの近紫外光を受けてプラズモン共鳴し、近紫外光の大部分を後方へ散乱させる構成である。金属ナノ粒子ＮＰに光が入射すると、金属表面における自由電子の集団的振動運動（プラズモン）が発生し、これによって誘起された電場と入射光とが共鳴することで、特定波長の入射光を強く消光（散乱、吸収）するプラズモン共鳴が発現する。プラズモン共鳴の特性は、金属ナノ粒子ＮＰの材質、形状、サイズ、周囲の媒体等に依存する。図３（ｃ）に示すように、酸化シリコンのコアとインジウムのシェルで構成された金属ナノ粒子ＮＰは、消光ピーク波長が約３５０ｎｍであり、近紫外光ＬＶについては、ほとんどを散乱させてほぼ吸収せず、波長４００ｎｍ以上の可視光（赤色光、緑色光および青色光を含む）については消光しない（散乱も吸収もせず、第２基材４９側に透過させる）。したがって、図２（ａ）のように、金属ナノ粒子ＮＰは、波長変換されずに波長変換層４３を通過した近紫外光ＬＶ（漏れ光）を受けてプラズモン共鳴し、近紫外光を後方（波長変換層４３側）に散乱させる一方、赤色光Ｌｒ、緑色光Ｌｇ、および青色光Ｌｂはほぼ透過させる。なお、コアシェル構造ではないインジウムナノ粒子では、プラズモン共鳴による近紫外光の吸収が散乱よりも強くなる。
　なお、金属ナノ粒子ＮＰのシェルをアルミニウムで構成することもでき、インジウムで構成した場合と同様の効果を得ることができる。金属ナノ粒子ＮＰのシェルとしては、Ａｇ、Ｔｉ、ＴｉＯ、Ｓｉを用いることもできる。
　実施形態１では、図２（ｂ）に示すように、赤色波長変換層４３ｒが、発光層からの近紫外光ＬＶと、金属ナノ粒子ＮＰからの近紫外光（散乱光）とを受けて赤色光Ｌｒを発し、緑色波長変換層４３ｇが、発光層からの近紫外光ＬＶと、金属ナノ粒子ＮＰからの近紫外光（散乱光）とを受けて緑色光Ｌｇを発し、青色波長変換層４３ｂが、発光層からの近紫外光ＬＶと、金属ナノ粒子ＮＰからの近紫外光（散乱光）とを受けて青色光Ｌｂを発する。このため、従来のように波長変換層内に金属ナノ粒子を分散させる構成と比較して、赤色光Ｌｒ、緑色光Ｌｇ、および青色光Ｌｂの強度を高めることができる。
　金属ナノ粒子ＮＰは、図２（ｃ）に示す構成に限られない。図２（ｄ）に示すように、コアシェル構造の金属ナノ粒子ＮＰが、金属シェルの表面に、コアよりも粒径の小さな誘電体粒子を担持する構成でもよい。誘電体粒子は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）であり、波長約３５０ｎｍの近紫外光を波長変換層４３側にレイリー散乱させ、可視光をほぼ透過させる構成である。こうすれば、粒子層４７から波長変換層４３に入射する近紫外光をさらに増やすことができ、赤色光Ｌｒ、緑色光Ｌｇ、および青色光Ｌｂの強度を高めることができる。
　〔実施形態２〕
　図４（ａ）は表示領域の構成例を示す断面図であり、図４（ｂ）は波長変換層の作用を示す断面図であり、図４（ｃ）（ｄ）は金属粒子の断面構成を示す模式図である。図４に示すように、発光素子層５の上層に、発光素子Ｘｒに対応する赤色波長変換層４３ｒ、発光素子Ｘｇに対応する緑色波長変換層４３ｇ、および発光素子Ｘｂに対応する透過層４３Ｔを含む波長変換層４３が設けられ、波長変換層４３の上層に誘電体層４５が設けられ、誘電体層４５の上層に金属ナノ粒子ＮＰを含む粒子層４７が設けられる。
　図５（ａ）は発光層の発光特性を示すグラフであり、図５（ｂ）は波長変換層の発光体の発光特性を示す表であり、図５（ｃ）は金属ナノ粒子の消光特性を示すグラフである。発光素子層５の発光層は、発光素子Ｘｒ・Ｘｇ・Ｘｂに共通する共通層であり、図５（ａ）に示すように、励起光である青色光ＬＢ（波長域４３０～４８０ｎｍ、ピーク波長４５０ｎｍ）を波長変換層４３に出射する。 発光素子Ｘｒ・Ｘｇ・Ｘｂそれぞれの青色光ＬＢの強度は、対応するサブ画素の階調に応じた値とされる。
　図４（ｂ）および図５（ｂ）に示すように、赤色波長変換層４３ｒは、透明樹脂４３ｊと、透明樹脂４３ｊに分散され、青色光を受けて赤色光Ｌｒ（ピーク波長６２０ｎｍ）を発する第４発光体ＥＲを含む。緑色波長変換層４３ｇは、透明樹脂４３ｊと、透明樹脂４３ｊに分散され、青色光を受けて緑色光Ｌｇ（ピーク波長５１０ｎｍ）を発する第５発光体ＥＧを含む。発光素子Ｘｂに対応する透過層４３Ｔは、青色光ＬＢを透過させる透明樹脂４３ｊで構成される。
　図４（ａ）に示すように、粒子層４７は、透光性のバインダー樹脂ｂｄに金属ナノ粒子ＮＰが分散する構成であり、ガラス等の第２基材４９上に形成される。図４（ａ）に示すように、粒子層４７では、発光素子Ｘｒ・Ｘｇに対応する領域にのみ金属ナノ粒子ＮＰが存在し、発光素子Ｘｂに対応する領域には金属ナノ粒子ＮＰは存在しない。
　誘電体層４５は、粒子層４７の表面をできるだけ平坦化するために形成される共通層であり、膜厚は２０ｎｍ～２μｍ、材質としては、酸化シリコン（ＳｉＯ２）あるいは酸化チタン（ＴｉＯ２）が好ましい。
　金属ナノ粒子ＮＰは、図５（ｃ）に示すように、コアおよびコア周りのシェルを有するコアシェル構造であり、粒径は１０～１００ｎｍである。金属ナノ粒子ＮＰのコアは、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）であり、金属ナノ粒子ＮＰのシェルは、例えば銀（Ａｇ）である。
　金属ナノ粒子ＮＰは、ピーク波長４５０ｎｍの青色光を受けてプラズモン共鳴し、青色光を後方へ散乱させる構成である。図３（ｃ）に示すように、酸化シリコンのコアと銀のシェルで構成された金属ナノ粒子ＮＰは、消光ピーク波長が４５０ｎｍであり、青色光ＬＢについては、ほとんどを散乱させてほぼ吸収せず、波長５００ｎｍ以上の可視光（赤色光および緑色光を含む）については消光しない（散乱も吸収もせず、第２基材４９側に透過させる）。したがって、図４（ａ）に示すように、金属ナノ粒子ＮＰは、波長変換されずに波長変換層４３を通過した青色光ＬＢ（漏れ光）を受けてプラズモン共鳴し、青色光を後方（波長変換層４３側）に散乱させる一方、赤色光Ｌｒおよび緑色光Ｌｇはほぼ透過させる。なお、コアシェル構造ではない銀ナノ粒子では、プラズモン共鳴による青色光の吸収が散乱よりも強くなる。
　実施形態２では、図４（ｂ）に示すように、赤色波長変換層４３ｒが、発光層からの青色光ＬＢと、金属ナノ粒子ＮＰからの青色光（散乱光）とを受けて赤色光Ｌｒを発し、緑色波長変換層４３ｇが、発光層からの青色光ＬＢと、金属ナノ粒子ＮＰからの青色光（散乱光）とを受けて緑色光Ｌｇを発する。このため、従来のように波長変換層内に金属ナノ粒子を分散させる構成と比較して、赤色光Ｌｒおよび緑色光Ｌｇの強度を高めることができる。
　金属ナノ粒子ＮＰは、図４（ｃ）に示す構成に限られない。図４（ｄ）に示すように、コアシェル構造の金属ナノ粒子ＮＰが、金属シェルの表面に、コアよりも粒径の小さな誘電体粒子を担持する構成でもよい。誘電体粒子は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）であり、波長４５０ｎｍの青色光を波長変換層４３側にレイリー散乱させる構成である。こうすれば、粒子層４７から波長変換層４３に入射する青色光をさらに増やすことができ、赤色光Ｌｒおよび緑色光Ｌｇの強度を高めることができる。
　青色光ＬＢを発する発光層の材料を以下に例示する。
　低分子有機発光材料としては、例えば、４，４’－ビス（２，２’－ジフェニルビニル）－ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）等の芳香族ジメチリデン化合物、５－メチル－２－［２－［４－（５－メチル－２－ベンゾオキサゾリル）フェニル］ビニル］ベンゾオキサゾール等のオキサジアゾール化合物、３－（４－ビフェニルイル）－４－フェニル－５－ｔ－ブチルフェニル－１，２，４－トリアゾール（ＴＡＺ）等のトリアゾール誘導体、１，４－ビス（２－メチルスチリル）ベンゼン等のスチリルベンゼン化合物、フルオレノン誘導体等の発光性有機材料等が挙げられる。
　高分子発光材料としては、例えば、ポリ（２－デシルオキシ－１，４－フェニレン）（ＤＯ－ＰＰＰ）、等のポリフェニレンビニレン誘導体、ポリ（９，９－ジオクチルフルオレン）（ＰＤＡＦ）等のポリスピロ誘導体が挙げられる。
　発光層に任意に含まれる発光性のドーパントとしては、ＯＬＥＤ用の公知のドーパント材料を挙げることができる。このようなドーパント材料として、例えば、スチリル誘導体等の発光材料、ビス［（４，６－ジフルオロフェニル）－ピリジナト－Ｎ，Ｃ２’］ピコリネートイリジウム（III）（ＦＩｒｐｉｃ）、ビス（４’，６‘－ジフルオロフェニルポリジナト）テトラキス（１－ピラゾイル）ボレートイリジウム（III）（ＦＩｒ６）等の燐光発光有機金属錯体等が挙げられる。
　ドーパントを使用する際のホスト材料としては、ＯＬＥＤ用の公知のホスト材料を挙げることができる。このようなホスト材料としては、上述した低分子発光材料、高分子発光材料、４，４’－ビス（カルバゾール）ビフェニル、９，９－ジ（４－ジカルバゾール－ベンジル）フルオレン（ＣＰＦ）、３，６－ビス（トリフェニルシリル）カルバゾール（ｍＣＰ）、（ＰＣＦ）等のカルバゾール誘導体、４－（ジフェニルフォスフォイル）－Ｎ，Ｎ－ジフェニルアニリン（ＨＭ－Ａ１）等のアニリン誘導体、１，３－ビス（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）ベンゼン（ｍＤＰＦＢ）、１，４－ビス（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）ベンゼン（ｐＤＰＦＢ）等のフルオレン誘導体等が挙げられる。
　第４発光体ＥＲの材料を以下に例示する。
　青色の励起光を赤色光に変換する蛍光色素として、シアニン系色素：４－ジシアノメチレン－２－メチル－６－（ｐ－ジメチルアミノスチルリル）－４Ｈ－ピラン、ピリジン系色素：１－エチル－２－［４－（ｐ－ジメチルアミノフェニル）－１，３－ブタジエニル］－ピリジニウム－パークロレート、およびローダミン系色素：ローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、ローダミン３Ｂ、ローダミン１０１、ローダミン１１０、ベーシックバイオレット１１、スルホローダミン１０１等が挙げられる。
　青色の励起光を赤色光に変換する蛍光体として、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、ＹＡｌＯ３：Ｅｕ３＋、Ｃａ２Ｙ２（ＳｉＯ４）６：Ｅｕ３＋、ＬｉＹ９（ＳｉＯ４）６Ｏ２：Ｅｕ３＋、ＹＶＯ４：Ｅｕ３＋、ＣａＳ：Ｅｕ３＋、Ｇｄ２Ｏ３：Ｅｕ３＋、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ４：Ｅｕ３＋、Ｍｇ４ＧｅＯ５．５Ｆ：Ｍｎ４＋、Ｍｇ４ＧｅＯ６：Ｍｎ４＋、Ｋ５Ｅｕ２．５（ＷＯ４）６．２５、Ｎａ５Ｅｕ２．５（ＷＯ４）６．２５、Ｋ５Ｅｕ２．５（ＭｏＯ４）６．２５、Ｎａ５Ｅｕ２．５（ＭｏＯ４）６．２５等が挙げられる。
　第５発光体ＥＧの材料を以下に例示する。
　有機系蛍光体材料としては、青色の励起光を緑色光に変換する蛍光色素として、クマリン系色素：２，３，５，６－１Ｈ、４Ｈ－テトラヒドロ－８－トリフロメチルキノリジン（９，９ａ、１－ｇｈ）クマリン（クマリン１５３）、３－（２′－ベンゾチアゾリル）―７－ジエチルアミノクマリン（クマリン６）、３－（２′－ベンゾイミダゾリル）―７－Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノクマリン（クマリン７）、ナフタルイミド系色素：ベーシックイエロー５１、ソルベントイエロー１１、ソルベントイエロー１１６，フルオレセイン系色素等が挙げられる。
　無機系蛍光体材料としては、青色の励起光を緑色光に変換する蛍光体として、（ＢａＭｇ）Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ２＋、（ＳｒＢａ）Ａｌ１２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋、（ＢａＭｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋、Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７－Ｓｒ２Ｂ２Ｏ５：Ｅｕ２＋、（ＢａＣａＭｇ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋、Ｓｒ２Ｓｉ３Ｏ８－２ＳｒＣｌ２：Ｅｕ２＋、Ｚｒ２ＳｉＯ４、ＭｇＡｌ１１Ｏ１９：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋、Ｂａ２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｓｒ２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、（ＢａＳｒ）ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋等が挙げられる。
　なお、有機系燐光体材料として、青色の励起光を赤色光及び緑色光に変換するホスト材料には、有機金属錯体、オキサジアゾール系化合物、フェナントロリン系化合物、トリアジン系化合物、トリアゾール系化合物、及びスピロフルオレン系化合物よりなる群から選択された一つ以上が用いられることが望ましい。
　青色の励起光を赤色光及び緑色光に変換する燐光ドーパントには、ビスチエニルピリジンアセチルアセトネートイリジウム、ビス（ベンゾチエニルピリジン）アセチルアセトネートイリジウム、ビス（２－フェニルベンゾチアゾール）アセチルアセトネートイリジウム、ビス（１－フェニルイソキノリン）イリジウムアセチルアセトネート、トリス（１－フェニルイソキノリン）イリジウム、及びトリス（２－フェニルピリジン）イリジウムよりなる群から選択された一つ以上が用いられることが望ましい。
　無機系燐光体材料として、青色の励起光を赤色光及び緑色光に変換する材料には、ＣａＳ：Ｅｕ２＋ ，Ｍｎ２＋ 、ＳｒＳ：Ｅｕ２＋、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ；Ｍ ｇ ４ＧｅＯ５．５Ｆ：ＭＮ４＋、ＺｎＳｅ：Ｃｕ、又はＺｎＳｅＳ：Ｃｕ，Ｃｌ及びＺｎＳ：Ｃｕ＋、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ２＋、ＹＡＧ：Ｃｅ３＋、ＢａＳｒＧａ４Ｓ７：Ｅｕが用いられることが望ましい。
　〔実施形態３〕
　図６（ａ）（ｂ）は表示領域の構成例を示す断面図である。図６（ａ）に示すように、図２（ａ）に示す構成において、粒子層４７よりも上層に、発光素子Ｘｒに対応する赤色カラーフィルタ４８ｒ、発光素子Ｘｇに対応する緑色カラーフィルタ４８ｇ、および発光素子Ｘｂに対応する青色カラーフィルタ４８ｂを含むカラーフォルタ層４８を設けることもできる。
　また、図６（ｂ）に示すように、図４（ａ）に示す構成において、粒子層４７よりも上層に、発光素子Ｘｒに対応する赤色カラーフィルタ４８ｒ、発光素子Ｘｇに対応する緑色カラーフィルタ４８ｇ、および発光素子Ｘｂに対応する青色カラーフィルタ４８ｂを含むカラーフォルタ層４８を設けることもできる。こうすれば、赤色光、緑色光、および青色光の半値幅を狭め、色純度を高めることができる。
　上述の各実施形態は、例示および説明を目的とするものであり、限定を目的とするものではない。これら例示および説明に基づけば、多くの変形形態が可能になることが、当業者には明らかである。
　〔まとめ〕
　〔態様１〕
　ＴＦＴ層と、第１電極、発光層、および第２電極を含む発光素子層とを備える表示装置であって、
　前記発光素子層の光出射側に、波長変換層、誘電体層、および粒子層がこの順に設けられ、
　前記粒子層は、コアおよび前記コア周りのシェルを有する金属ナノ粒子を含む表示装置。
　〔態様２〕
　前記金属ナノ粒子は、前記発光層からの光にプラズモン共鳴する、例えば態様１に記載の表示装置。
　〔態様３〕
　前記発光層は近紫外光を発する、例えば態様１または２に記載の表示装置。
　〔態様４〕
　前記波長変換層は、前記発光層からの近紫外光を赤色光に変換する第１発光体を有する赤色波長変換層と、前記発光層からの近紫外光を緑色光に変換する第２発光体を有する緑色波長変換層と、前記発光層からの近紫外光を青色光に変換する第３発光体を有する青色波長変換層とを含む、例えば態様３に記載の表示装置。
　〔態様５〕
　前記粒子層は、前記金属ナノ粒子およびバインダー樹脂を含む、例えば態様３または４に記載の表示装置。
　〔態様６〕
　シェル表面に誘電体粒子が担持されている、例えば態様３～５のいずれか１つに記載の表示装置。
　〔態様７〕
　前記コアは、酸化シリコンで構成され、前記シェルは、インジウム、アルミニウム、銀のいずれかで構成されている、例えば態様３～６のいずれか１つに記載の表示装置。
　〔態様８〕
　前記赤色波長変換層、前記緑色波長変換層、および前記青色波長変換層それぞれの上方には、対応する色のカラーフィルタが設けられる、例えば態様４に記載の表示装置。
　〔態様９〕
　前記近紫外光の波長域が３２０～４２０ｎｍである、例えば態様３～８のいずれか１つに記載の表示装置。
　〔態様１０〕
　前記発光層は青色光を発する、例えば態様１または２に記載の表示装置。
　〔態様１１〕
　前記波長変換層は、前記発光層からの青色光を赤色光に変換する第４発光体を有する赤色波長変換層と、前記発光層からの青色光を緑色光に変換する第５発光体を有する緑色波長変換層と、前記発光層からの青色光を透過させる透過層とを含む、例えば態様１０に記載の表示装置。
　〔態様１２〕
　前記粒子層は、前記金属ナノ粒子およびバインダー樹脂を含む、例えば態様１０または１１に記載の表示装置。
　〔態様１３〕
　シェル表面に誘電体粒子が担持されている、例えば態様１０～１２のいずれか１つに記載の表示装置。
　〔態様１４〕
　前記コアは、酸化シリコンで構成され、前記シェルは銀で構成されている、例えば態様１０～１３のいずれか１つに記載の表示装置。
　〔態様１５〕
　前記赤色波長変換層、前記緑色波長変換層、および前記透過層それぞれの上方には、対応する色のカラーフィルタが設けられる、例えば態様１１に記載の表示装置。
　〔態様１６〕
　前記青色光の波長域が４３０～４８０ｎｍである、例えば態様１０～１５のいずれか１つに記載の表示装置。
　〔態様１７〕
　前記誘電体層は、酸化シリコンまたは酸化チタンのいずれかを含む、例えば態様１～１６のいずれか１つに記載の表示装置。
　〔態様１８〕
　前記誘電体層の膜厚は、２０ｎｍ～２μｍの範囲の値である、例えば態様１～１７のいずれか１つに記載の表示装置。
　２　表示装置
　４　ＴＦＴ層
　５　発光素子層
　２１　平坦化膜
　２２　第１電極
　２３　エッジカバー膜
　２４　機能層
　２５　第２電極
　４３　波長変換層
　４３ｒ　赤色波長変換層
　４３ｇ　緑色波長変換層
　４３ｂ　青色波長変換層
　４３Ｔ　透過層
　４５　誘電体層
　４７　粒子層
　４８ｒ・４８ｇ・４８ｂ　カラーフィルタ
　Ｘｒ・Ｘｇ・Ｘｂ　発光素子
　ＮＰ　金属ナノ粒子
　ｂｄ　バインダー樹脂
　Ｅｒ　第１発光体
　Ｅｇ　第２発光体
　Ｅｂ　第３発光体
　ＥＲ　第４発光体
　ＥＧ　第５発光体

Claims (18)

  1. 　ＴＦＴ層と、第１電極、発光層、および第２電極を含む発光素子層とを備える表示装置であって、
    　前記発光素子層の光出射側に、波長変換層、誘電体層、および粒子層がこの順に設けられ、
    　前記粒子層は、コアおよび前記コア周りのシェルを有する金属ナノ粒子を含む表示装置。
  2. 　前記金属ナノ粒子は、前記発光層からの光にプラズモン共鳴する請求項１に記載の表示装置。
  3. 　前記発光層は近紫外光を発する請求項１または２に記載の表示装置。
  4. 　前記波長変換層は、前記発光層からの近紫外光を赤色光に変換する第１発光体を有する赤色波長変換層と、前記発光層からの近紫外光を緑色光に変換する第２発光体を有する緑色波長変換層と、前記発光層からの近紫外光を青色光に変換する第３発光体を有する青色波長変換層とを含む請求項３に記載の表示装置。
  5. 　前記粒子層は、前記金属ナノ粒子およびバインダー樹脂を含む請求項３または４に記載の表示装置。
  6. 　シェル表面に誘電体粒子が担持されている請求項３～５のいずれか１つに記載の表示装置。
  7. 　前記コアは、酸化シリコンで構成され、前記シェルは、インジウム、アルミニウム、銀のいずれかで構成されている請求項３～６のいずれか１つに記載の表示装置。
  8. 　前記赤色波長変換層、前記緑色波長変換層、および前記青色波長変換層それぞれの上方には、対応する色のカラーフィルタが設けられる請求項４に記載の表示装置。
  9. 　前記近紫外光の波長域が３２０～４２０ｎｍである請求項３～８のいずれか１項に記載の表示装置。
  10. 　前記発光層は青色光を発する請求項１または２に記載の表示装置。
  11. 　前記波長変換層は、前記発光層からの青色光を赤色光に変換する第４発光体を有する赤色波長変換層と、前記発光層からの青色光を緑色光に変換する第５発光体を有する緑色波長変換層と、前記発光層からの青色光を透過させる透過層とを含む請求項１０に記載の表示装置。
  12. 　前記粒子層は、前記金属ナノ粒子およびバインダー樹脂を含む請求項１０または１１に記載の表示装置。
  13. 　シェル表面に誘電体粒子が担持されている請求項１０～１２のいずれか１つに記載の表示装置。
  14. 　前記コアは、酸化シリコンで構成され、前記シェルは銀で構成されている請求項１０～１３のいずれか１つに記載の表示装置。
  15. 　前記赤色波長変換層、前記緑色波長変換層、および前記透過層それぞれの上方には、対応する色のカラーフィルタが設けられる請求項１１に記載の表示装置。
  16. 　前記青色光の波長域が４３０～４８０ｎｍである請求項１０～１５のいずれか１項に記載の表示装置。
  17. 　前記誘電体層は、酸化シリコンまたは酸化チタンのいずれかを含む請求項１～１６のいずれか１項に記載の表示装置。
  18. 　前記誘電体層の膜厚は、２０ｎｍ～２μｍの範囲の値である請求項１～１７のいずれか１項に記載の表示装置。
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