JP2008181730A - LIGHT EMITTING DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE - Google Patents
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Abstract
【課題】外光の反射を抑制してコントラストの向上を図ることのできる発光装置を提供する。
【解決手段】本発明の発光装置1(有機EL装置)は、発光素子EL1(有機EL素子)と、前記発光素子EL1と対向する光反射パターン22Aを備えた光反射層22と、前記光反射層22の前記発光素子EL1とは反対側に設けられ、前記光反射パターン22Aと平面的に重なる光吸収パターン24Aを備えた光吸収層24と、を備えている。
【選択図】図1A light-emitting device capable of improving contrast by suppressing reflection of external light is provided.
A light emitting device 1 (organic EL device) according to the present invention includes a light emitting element EL1 (organic EL element), a light reflecting layer 22 having a light reflecting pattern 22A facing the light emitting element EL1, and the light reflecting device. A light absorbing layer 24 having a light absorbing pattern 24A provided on the opposite side of the layer 22 from the light emitting element EL1 and overlapping the light reflecting pattern 22A in a plane.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、発光装置及び電子機器に関するものである。 The present invention relates to a light emitting device and an electronic apparatus.
近年、発光素子を画素として用いた自発光型の表示装置(発光装置)が、携帯電話、ビデオカメラ、デジタルカメラといった様々な電子機器に利用されている。そのため、利用者は、屋内において機器の表示画面を見るだけでなく、屋外においても表示画面を見る機会が多くなっている。このとき問題になるのが、外部からの光が表示画面に入射する場合である。入射した光は画面で反射されて視認されるが、通常、屋内よりも屋外の方がはるかに強い光が画面に入射し、これが反射されて利用者の目に入る。そのため、表示画面のコントラストが低下し、表示が見にくくなる。 In recent years, self-luminous display devices (light-emitting devices) using light-emitting elements as pixels have been used in various electronic devices such as mobile phones, video cameras, and digital cameras. For this reason, the user has more opportunities to view the display screen not only indoors but also outdoors. At this time, a problem arises when light from the outside enters the display screen. The incident light is reflected on the screen and is visually recognized. Usually, however, light that is much stronger outdoors is incident on the screen and is reflected and enters the user's eyes. As a result, the contrast of the display screen is reduced, making it difficult to see the display.
一例として、表示装置に有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「エレクトロルミネッセンス」を「EL」と略記する)を利用した場合について考える。有機EL素子は、低消費電力で高速応答が可能であり、有機化合物の多様性により多色化が容易であると考えられることから、フルカラーディスプレイ等への応用が期待されている。ところが、現在の有機EL素子は、長寿命を確保した上で高い輝度を得ることが難しい。そのため、屋外では外部からの光の影響による視認性の低下が避けられない。そこで従来より、外光反射を低減して視認性を向上させるための技術が様々に開発されてきた(例えば特許文献1〜3を参照)。
特許文献1及び2には、外光反射を低減して視認性を向上させる技術として、有機EL装置の観察者側に円偏光板を配置する技術が開示されている。円偏光板を透過した外光は、有機EL素子の金属電極で反射される際にその回転方向が逆転され、再び円偏光板に入射したときに吸収される。このため、有機EL素子で反射する外光の殆どを吸収する優れた外光反射抑制機能を有している。しかしながら、有機EL素子で発光した光の約半分が吸収されてしまうため、有機EL素子で発光した光を有効に利用するという点では課題を有していた。
特許文献3には、円偏光板を除去して有機EL素子からの光を有効に取り出す技術として、有機EL素子の観察者側にカラーフィルタを配置する技術が開示されている。この構成によれば、有機EL素子で発光した光はカラーフィルタの透過率の分だけ取り出すことができる。外光はカラーフィルタを透過して有機EL素子の金属電極で反射した後、再びカラーフィルタを透過して観察者側へ取り出される。このため、カラーフィルタの透過率の2乗分だけ弱くなる。この場合、円偏光板ほどの外光反射抑制機能はないが、有機EL素子で発光した光を有効に利用できる点では優れている。
しかしながら、この種の発光装置では、外光の反射率はカラーフィルタの透過率に依存し、外光反射抑制能力と表示の明るさとはトレードオフの関係となっていた。そのため、外光反射を低減しようとすると、有機EL素子で発光した光を有効に利用することができず、明るい屋外での使用に支障をきたす惧れがあった。 However, in this type of light emitting device, the reflectance of external light depends on the transmittance of the color filter, and the external light reflection suppression capability and display brightness have a trade-off relationship. Therefore, when trying to reduce the reflection of external light, the light emitted from the organic EL element cannot be used effectively, and there is a concern that it may hinder use in bright outdoors.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、外光の反射を抑制してコントラストの向上を図ることのできる発光装置を提供することを目的とする。また、このような発光装置を備えることにより、明るい屋外でも鮮明な表示を行うことが可能な電子機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a light-emitting device capable of improving contrast by suppressing reflection of external light. It is another object of the present invention to provide an electronic device that can display clearly even in bright outdoors by including such a light emitting device.
上記の課題を解決するため、本発明の発光装置は、発光素子と、前記発光素子と対向する光反射パターンを備えた光反射層と、前記光反射層の前記発光素子とは反対側に設けられ、前記光反射パターンと平面的に重なる光吸収パターンを備えた光吸収層と、を備えたことを特徴とする。この構成によれば、発光素子の外光入射側(観察者側)に光吸収パターンを設けたため、外光反射が低減され、視認性が大幅に向上する。この場合、見かけ上の開口率は低下するが、発光素子で発光した光は光反射パターンによってリサイクルされるため、光吸収層を設けたことによる輝度の低下は少ない。したがって、明るく視認性の良い発光装置が提供できる。 In order to solve the above problems, a light-emitting device of the present invention is provided with a light-emitting element, a light-reflecting layer having a light-reflecting pattern facing the light-emitting element, and the light-reflecting layer on the opposite side of the light-emitting element And a light absorption layer having a light absorption pattern that overlaps the light reflection pattern in a plane. According to this configuration, since the light absorption pattern is provided on the external light incident side (observer side) of the light emitting element, external light reflection is reduced, and visibility is greatly improved. In this case, although the apparent aperture ratio is reduced, the light emitted from the light emitting element is recycled by the light reflection pattern, so that the reduction in luminance due to the provision of the light absorption layer is small. Therefore, a light-emitting device that is bright and highly visible can be provided.
本発明においては、前記光吸収層は前記光反射層の前記発光素子とは反対側の面に積層されていることが望ましい。この構成によれば、光反射パターンの開口部から斜めに出射された光が光吸収パターンによって吸収されることを防止でき、光利用効率が高く明るい発光装置が提供できる。 In the present invention, the light absorption layer is preferably laminated on the surface of the light reflection layer opposite to the light emitting element. According to this configuration, light emitted obliquely from the opening of the light reflection pattern can be prevented from being absorbed by the light absorption pattern, and a bright light emitting device with high light utilization efficiency can be provided.
本発明においては、前記光反射パターンは前記発光素子の形成領域の縁と平面的に重ならないように設けられていることが望ましい。この構成によれば、発光素子の形成領域の縁部で反射された光を外部に有効に取り出すことができる。例えば、発光素子の形成領域の縁に光反射パターンが存在すると、当該部分で反射された光は隣の発光素子の領域から出射され、混色の原因となる。また、隣接する発光素子同士の間にブラックマトリクスが形成されている場合には、当該部分で反射された光はブラックマトリクスで吸収され、外部に取り出すことができない。一方、本発明のように光反射パターンと発光素子の形成領域の縁とが重ならないように配置されている場合には、当該部分で反射した光が外部に有効に取り出され、明るい表示が実現できる。 In the present invention, it is preferable that the light reflection pattern is provided so as not to overlap the edge of the light emitting element formation region in a planar manner. According to this configuration, the light reflected at the edge of the light emitting element formation region can be effectively extracted outside. For example, if there is a light reflection pattern at the edge of the light emitting element formation region, the light reflected by that portion is emitted from the region of the adjacent light emitting element, which causes color mixing. Further, when a black matrix is formed between adjacent light emitting elements, light reflected by the portion is absorbed by the black matrix and cannot be extracted outside. On the other hand, when the light reflection pattern and the edge of the light emitting element formation area are not overlapped as in the present invention, the light reflected by the portion is effectively extracted to the outside and a bright display is realized. it can.
本発明においては、前記光反射層及び前記光吸収層は前記発光素子に対して前記発光素子が形成された基板とは反対側に設けられていることが望ましい。この構成によれば、光反射層及び光吸収層を形成した際に生じた基板上の凹凸が回路素子や発光素子を形成する場合に悪影響を及ぼすことがない。このため、歩留まりが高く、信頼性にも優れた発光装置が提供できる。例えば、光反射層及び光吸収層を発光素子に対して基板側に形成した場合には(ボトムエミッション型)、光反射層及び光吸収層に起因した凹凸が基板上に形成されてしまい、回路素子や発光素子を形成する場合に断線等の不具合を生じさせる場合がある。一方、光反射層及び光吸収層を発光素子に対して基板とは反対側に形成した場合には(トップエミッション型)、回路素子や発光素子を平坦な面に形成できるため、断線等の生じない信頼性に優れた発光装置が提供できる。 In the present invention, it is preferable that the light reflecting layer and the light absorbing layer are provided on the opposite side of the light emitting element from the substrate on which the light emitting element is formed. According to this configuration, the unevenness on the substrate generated when the light reflecting layer and the light absorbing layer are formed does not adversely affect the circuit element or the light emitting element. Therefore, a light-emitting device with high yield and excellent reliability can be provided. For example, when the light reflecting layer and the light absorbing layer are formed on the substrate side with respect to the light emitting element (bottom emission type), unevenness due to the light reflecting layer and the light absorbing layer is formed on the substrate, and the circuit When an element or a light emitting element is formed, a problem such as disconnection may occur. On the other hand, when the light reflecting layer and the light absorbing layer are formed on the side opposite to the substrate with respect to the light emitting element (top emission type), the circuit element and the light emitting element can be formed on a flat surface. A light-emitting device with excellent reliability can be provided.
本発明においては、前記光反射層の前記発光素子とは反対側にはカラーフィルタが設けられていることが望ましい。この構成によれば、カラーフィルタによって外光反射を抑制できるため、より視認性の良い発光装置が提供できる。 In the present invention, it is desirable that a color filter is provided on the side of the light reflecting layer opposite to the light emitting element. According to this configuration, since the color filter can suppress external light reflection, a light-emitting device with better visibility can be provided.
本発明においては、前記光反射層の前記発光素子とは反対側にはブラックマトリクスが設けられ、前記光吸収層は前記ブラックマトリクスと同一材料によって形成されていることが望ましい。この構成によれば、光吸収層をブラックマトリクスと同時に形成することができ、製造工程を簡略化することができる。 In the present invention, it is desirable that a black matrix is provided on the opposite side of the light reflecting layer from the light emitting element, and the light absorbing layer is formed of the same material as the black matrix. According to this configuration, the light absorption layer can be formed simultaneously with the black matrix, and the manufacturing process can be simplified.
本発明においては、前記光反射層は前記ブラックマトリクスと平面的に重ならないように設けられていることが望ましい。この構成によれば、ブラックマトリクスの近傍で反射した光が隣の発光素子の領域から出射されてしまうことを防止することができる。例えば、ブラックマトリクスの形成領域に光反射パターンを形成すると、当該部分で反射された光は隣の発光素子の領域から出射されてしまい、混色の原因となる。一方、光反射層をブラックマトリクスと重ならないように配置した場合には、隣接する発光素子の境界部で反射した光はブラックマトリクスによって吸収されるため、不所望な光が隣の発光素子の領域から出射されることはない。 In the present invention, the light reflecting layer is preferably provided so as not to overlap the black matrix in a planar manner. According to this configuration, it is possible to prevent the light reflected in the vicinity of the black matrix from being emitted from the region of the adjacent light emitting element. For example, when a light reflection pattern is formed in the black matrix formation region, the light reflected by the portion is emitted from the region of the adjacent light emitting element, which causes color mixing. On the other hand, when the light reflecting layer is arranged so as not to overlap with the black matrix, the light reflected at the boundary between the adjacent light emitting elements is absorbed by the black matrix, so that undesired light is in the region of the adjacent light emitting element. It is not emitted from.
本発明においては、前記光反射層及び前記光吸収層は前記発光素子が形成された基板とは異なる基板に形成されていることが望ましい。この構成によれば、1枚の基板に発光素子、光反射層及び光吸収層の全てを形成する場合に比べて、歩留まりを向上することができる。また、発光素子と光反射層及び光吸収層とを別基板に形成することで、各々について最適なプロセス条件(加熱条件等)を設定できる。したがって、表示品質に優れた発光装置が提供できる。 In the present invention, the light reflecting layer and the light absorbing layer are preferably formed on a substrate different from the substrate on which the light emitting element is formed. According to this configuration, the yield can be improved as compared with the case where the light emitting element, the light reflecting layer, and the light absorbing layer are all formed on one substrate. Further, by forming the light emitting element, the light reflection layer, and the light absorption layer on different substrates, optimum process conditions (heating conditions, etc.) can be set for each. Therefore, a light emitting device with excellent display quality can be provided.
本発明においては、前記光反射層及び前記光吸収層は前記発光素子が形成された基板と同じ基板上に形成されていることが望ましい。この構成によれば、発光素子と光反射層及び光吸収層とを別基板に形成して貼り合わせる場合に比べて、両者の位置合わせを高精度に行うことができる。また、発光素子と光反射層との距離は短いほど光利用効率は高くなるが、これらを同一基板上に形成した場合には、両者の距離は両者を絶縁する絶縁膜の厚み(成膜量)によって制御できる。このため、両者を別基板に形成して接着剤で貼り合わせる場合に比べて、両者の距離を短くすることができる。例えば、接着剤で2枚の基板を貼り合わせる場合には、発光素子と光反射層との距離(接着剤の厚み)は10μm〜数十μm程度の距離となるが、同一基板上に発光素子と光反射層とを積層した場合には、両者の距離(絶縁膜の厚み)は数μm程度の距離まで短くすることができる。 In the present invention, it is preferable that the light reflection layer and the light absorption layer are formed on the same substrate as the substrate on which the light emitting element is formed. According to this structure, compared with the case where a light emitting element, a light reflection layer, and a light absorption layer are formed and bonded to another substrate, both can be aligned with high accuracy. In addition, the shorter the distance between the light emitting element and the light reflecting layer, the higher the light utilization efficiency. However, when these are formed on the same substrate, the distance between them is the thickness of the insulating film that insulates them (the amount of film formation). ). For this reason, compared with the case where both are formed in another board | substrate and it bonds with an adhesive agent, both distance can be shortened. For example, when two substrates are bonded with an adhesive, the distance between the light emitting element and the light reflecting layer (adhesive thickness) is about 10 μm to several tens of μm. When the light reflecting layer and the light reflecting layer are laminated, the distance between them (the thickness of the insulating film) can be shortened to a distance of about several μm.
本発明においては、前記発光素子は有機エレクトロルミネッセンス素子であることが望ましい。この構成によれば、高輝度、低消費電力で高速応答が可能な発光装置を提供できる。有機EL素子においては長寿命を確保した上で高い輝度を得ることが難しく、外光による視認性の低下が特に問題となるが、本発明においては光反射層によって光のリサイクルが可能であるため、大きな発光輝度を有していなくても、明るい表示が実現できる。したがって、低消費電力で且つ高速応答が可能という有機EL素子の利点を生かした高画質な発光装置が実現できる。 In the present invention, the light emitting element is preferably an organic electroluminescence element. According to this configuration, a light-emitting device capable of high-speed response with high luminance and low power consumption can be provided. In an organic EL element, it is difficult to obtain a high luminance after securing a long life, and a decrease in visibility due to external light is a particular problem. However, in the present invention, light can be recycled by a light reflecting layer. Even if it does not have a large light emission luminance, a bright display can be realized. Therefore, it is possible to realize a high-quality light-emitting device that takes advantage of the organic EL element that is low power consumption and capable of high-speed response.
本発明の電子機器は、前述した本発明の発光装置を備えたことを特徴とする。この構成によれば、明るい屋外でも鮮明な表示を行うことが可能な電子機器を提供できる。 An electronic apparatus according to the present invention includes the above-described light emitting device according to the present invention. According to this configuration, it is possible to provide an electronic device that can perform clear display even in bright outdoors.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではない。下記の実施形態において、各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Such an embodiment shows one aspect of the present invention and does not limit the present invention. In the following embodiments, various shapes, combinations, and the like of the constituent members are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention. Moreover, in the following drawings, in order to make each structure easy to understand, an actual structure and a scale, a number, and the like in each structure are different.
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の発光装置の第1実施形態である有機EL装置1の概略構成図である。有機EL装置1は、互いに対向する第1基板10及び第2基板20を備えている。第1基板10と第2基板20とは接着層43によって接着されている。第1基板10と第2基板20との間には図示略のギャップ材が設けられており、該ギャップ材によって第1基板10と第2基板20との間隔が一定の間隔に保持されている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an
第1基板10は、ガラス、石英、プラスチック等からなる基板本体10Aを基体としてなる。基板本体10Aの第2基板20側には、画素電極(第1電極)14、隔壁層16、機能層17、対向電極(第2電極)18及び保護膜19が設けられている。画素電極14、機能層17及び対向電極18によって発光素子としての有機EL素子EL1が形成されている。そして、該有機EL素子EL1によって発光領域であるサブ画素領域Aが形成されている。基板本体10A上には、サブ画素領域Aがマトリクス状に設けられており、これら複数のサブ画素領域Aによって全体としての画像表示領域が形成されている。
The
図示は省略したが、基板本体10Aと画素電極14との間には、画素電極14を駆動するための回路素子を含む回路素子部が設けられている。回路素子部には、走査線、信号線、共通給電線、スイッチング用TFT、駆動用TFT、保持容量等が設けられている。本実施形態の場合、画素電極14は陽極であり、対向電極18は陰極であるが、画素電極14を陰極、対向電極18を陽極としても良い。
Although not shown, a circuit element portion including a circuit element for driving the
基板本体10A上には、複数のサブ画素領域Aがマトリクス状に配列されている。それぞれのサブ画素領域Aには平面視矩形状の画素電極14が配置されている。画素電極14は、アルミニウムや銀等の高反射率の金属膜とITO等の透光性導電膜との積層膜からなる。隣接するサブ画素領域Aの間には、無機或いは有機の絶縁材料からなる隔壁層16が設けられている。隔壁層16は画素電極14の間隙に沿って平面視格子状に設けられており、隔壁層16の平面視矩形状の開口部Hの底面には画素電極14の一部が露出している。隔壁層16は画素電極14の外周部に一部乗り上げるように設けられている。なお、画素電極14の平面形状及び隔壁層16の開口部Hの平面形状は、それぞれ図に示す矩形の他に、円形、長円形など任意の形状が適用可能である。
A plurality of sub-pixel regions A are arranged in a matrix on the
画素電極14及び隔壁層16を覆って機能層17が設けられている。機能層17は、発光層を含む少なくとも1層以上の層からなる。発光層としては、白色の蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の低分子発光材料を用いることができ、例えばアントラセンやピレン、8−ヒドロキシキノリンアルミニウム、ビススチリルアントラセン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、クマリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ピロロピリジン誘導体、ペリノン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、またはこれら低分子材料に、ルブレン、キナクリドン誘導体、フェノキサゾン誘導体、DCM、DCJ、ペリノン、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ジアザインダセン誘導体等をドープして用いることができる。また、機能層17には、発光層の他に、必要に応じて、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層等の層が含まれる。
A
機能層17は、画素電極14上に配置された部分が発光に寄与し、隔壁層16上に配置された部分は発光に寄与しない。このため、機能層17から光が出射される領域(発光領域)は隔壁層16の開口部Hによって規定される。
In the
機能層17上を覆って対向電極18が設けられている。対向電極18は、マグネシウム(Mg)、リチウム(Li)、カルシウム(Ca)等を含む材料によって形成されている。好ましくは、MgAgからなる薄膜の透光性電極が好適に採用されるが、この他にも、MgAgAl電極、LiAl電極、LiFAl電極等を用いることもできる。また、これらの金属薄膜とITO(インジウム錫酸化物)等の透光性導電材料を積層した膜を対向電極18とすることもできる。対向電極18はマトリクス状に配置されたサブ画素領域Aを覆って第1基板10の略全面に設けられており、各画素電極14に共通の共通電極として機能する。
A
対向電極18を覆って保護膜19が設けられている。保護膜19は対向電極18の表面全体を覆って第1基板10の略全面に設けられており、大気中に存在する酸素や水分から対向電極18(有機EL素子EL1)を保護する機能を有している。保護膜19は、透明性、密着性、耐水性等の面から、珪素酸窒化物等の無機化合物によって形成されていることが望ましい。
A
第2基板20は、ガラス、石英、プラスチック等からなる基板本体20Aを基体としてなる。基板本体20Aの第1基板10側には、光吸収層22、カラーフィルタ21、第1保護膜23、光反射層24及び第2保護膜25が設けられている。
The
図2は、基板本体20A上に形成された構成要素の分解斜視図である。基板本体20A上には、ブラックマトリクスBMと、1サブ画素領域内に複数の光吸収パターン22Aを備えた光吸収層22とが設けられている。ブラックマトリクスBM及び光吸収層22は、酸化クロムを含むクロム層やカーボン樹脂等の黒色樹脂等で形成することができる。ブラックマトリクスBMと光吸収層22とは同一材料によって形成されていることが望ましい。これにより、両者を同時にパターニングすることができる。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the components formed on the
ブラックマトリクスBMはサブ画素領域Aの間隙に沿って平面視格子状に設けられている。図2において光吸収パターン22Aはサブ画素領域Aの短辺方向に延びるストライプ状に形成されているが、光吸収パターン22Aの平面形状はこのようなものに限定されず、サブ画素領域A内に2次元的に配置されるドット状のパターンや、複数の輪帯から構成されるパターン等を適用することができる。
The black matrix BM is provided in a lattice shape in plan view along the gap between the sub-pixel regions A. In FIG. 2, the
光吸収層22を覆ってカラーフィルタ21が設けられている。カラーフィルタ21は、R(赤),G(緑),B(青)の3原色を所定のパターン、例えば、ストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列で配列することにより形成されている。図2では、R(赤),G(緑),B(青)の3原色のカラーフィルタ21がサブ画素領域Aの短辺方向に沿って交互に配置され、同一色のカラーフィルタはサブ画素領域Aの長辺方向に沿って配列されている。カラーフィルタ21の1つの色要素は、画像を形成するための最小単位であるサブ画素領域Aの1つに対応して設けられている。そして、R,G,Bに対応する3つの色要素が1つのユニットとなって1つの画素が形成されている。
A
カラーフィルタ21及びブラックマトリクスBMを覆って酸化シリコン膜等の透光性絶縁膜からなる第1保護膜23が設けられている。第1保護膜23を覆って、1サブ画素領域内に複数の光反射パターン24Aを備えた光反射層24が設けられている。光反射層24の材料としては、アルミニウムや銀等の高反射率の金属材料が用いられる。光反射パターン24Aは光吸収パターン22Aと同一の形状に形成され、光吸収パターン22Aと平面的に重なるように配置されている。図2の例では、サブ画素領域Aの短辺方向に延びるストライプ状のパターンとして形成されている。さらに、光反射層24を覆って酸化シリコン膜等の透光性絶縁膜からなる第2保護膜25が設けられている。
A first
図1に戻って、第1基板10と第2基板20との間には透光性の接着層43が設けられている。接着層43としては熱硬化樹脂あるいは紫外線硬化樹脂等が用いられ、特に熱硬化樹脂の1種であるエポキシ樹脂が好ましく用いられる。第2基板20は接着層43を介して第1基板10に接着されている。第1基板10の有機EL素子EL1が形成された面は接着層43及び第2基板20によって封止されており、水や酸素の侵入を防いで有機EL素子EL1の劣化を防止するようになっている。
Returning to FIG. 1, a translucent
上記構成の有機EL装置1では、図示略の回路素子部から画素電極14に電流が流れ、さらに機能層17を通じて対向電極18に電流が流れる。そして、このときの電流量に応じて機能層17(発光層)が発光する。機能層17から対向電極18側に出射された光は、カラーフィルタ21及び基板本体20Aを透過して外部に出射されると共に、機能層17から基板本体10A側に発した光が、画素電極14によって反射され、カラーフィルタ21及び基板本体20Aを透過して外部に出射される(トップエミッション型)。
In the
ここで、本実施形態の有機EL装置1では、有機EL素子EL1の第2基板20側(観察者側)に光反射パターン24A及び光吸収パターン22Aが設けられているので、機能層17で発光した光の一部は光反射パターン24Aによって基板本体10A側に反射される。しかし、このような光は光反射パターン22Aと画素電極14との間で反射を繰り返し、最終的には光反射パターン24A及び光吸収パターン22Aの隙間を通って外部に出射される。このため、機能層17で発光した光はその多くが外部に取り出されることになり、光反射パターン24Aによってサブ画素領域Aの見かけ上の開口面積が低下しても、その低下をある程度補える量の光を取り出すことができる。
Here, in the
一方、外部から第2基板20に入射した光は、一部が光吸収パターン22A及び光反射パターン24Aの隙間を通って第1基板10側に入射し、それ以外の光は光吸収パターン22Aで吸収される。第1基板10側に入射した光は、光反射パターン24Aと画素電極14との間で反射を繰り返し、光反射パターン24A及び光吸収パターン22Aの隙間を通って再び外部に出射されるが、反射を繰り返すたびに減衰して行くので、観察者側へ出て行く外光反射が低減され、視認性が大幅に向上する。
On the other hand, a part of the light incident on the
例えば、サブ画素領域Aの長辺方向の長さを80μm、光吸収パターン22A及び光反射パターン24Aの幅を10μm、隣接する光吸収パターン22A及び光反射パターン24Aの間隔を10μm、画素電極14と光反射パターン24Aの間隔を15μmとした場合、光吸収パターン22Aだけを配置した場合には、機能層17で発光した光の50%しか取り出すことができないが、光反射パターン24Aを配置して機能層17で発光した光をリサイクルした場合には、60%程度の光を取り出すことができる。すなわち、20%程度有効に光を取り出すことが可能となる。
For example, the length of the long side direction of the sub-pixel region A is 80 μm, the width of the
以上説明したように、本実施形態の有機EL装置1によれば、有機EL素子EL1の外光入射側(観察者側)に光吸収パターン22A及びカラーフィルタ21を設けたため、外光反射が低減され、視認性が大幅に向上する。この場合、見かけ上の開口率は低下するが、有機EL素子EL1で発光した光は光反射パターン24Aによってリサイクルされるため、光吸収層22を設けたことによる輝度の低下は少ない。したがって、外光環境下でも明るく視認性の良い有機EL装置が提供できる。
As described above, according to the
また、光反射パターン24Aと光吸収パターン22Aとは同一の形状に形成されているため、光反射パターン24Aはサブ画素領域Aの長辺方向においてサブ画素領域Aの縁(有機EL素子EL1の形成領域の縁)、すなわちブラックマトリクスBMの縁と平面的に重ならない。このため、サブ画素領域Aの縁部で反射された光を外部に有効に取り出すことができる。
Further, since the
例えば、サブ画素領域Aの縁に光反射パターン24Aが存在すると、当該部分で反射された光は隣のサブ画素領域Aから出射され、混色の原因となる。本実施形態の場合、サブ画素領域Aの長辺方向には同一色のカラーフィルタが配置されるため、混色が生じることはないが、他のカラーフィルタの配列(デルタ配列、モザイク配列等)を用いた場合には、混色の問題が生じる。また、隣接するサブ画素領域A同士の間にブラックマトリクスBMが形成されている場合には、当該部分で反射された光はブラックマトリクスBMで吸収され、外部に取り出すことができない。一方、本実施形態のように光反射パターン24Aとサブ画素領域Aの縁とが重ならないように配置されている場合には、当該部分で反射した光は外部に有効に取り出されるため、明るい表示が実現できる。
For example, when the
なお、本実施形態では、光吸収パターン22Aと光反射パターン24Aとの間に第1保護膜23を設けたが、第1保護膜23を省略して光吸収パターン22A上に光反射パターン24Aを直接積層しても良い。この構成によれば、光反射パターン24Aの開口部から斜めに出射された光が光吸収パターン22Aによって吸収されることを防止でき、光利用効率が高く明るい有機EL装置が提供できる。
In the present embodiment, the first
また、本実施形態では、発光装置の一例として有機EL装置に本発明を適用したが、本発明は有機EL装置に限らず、プラズマディスプレイパネル等の他の発光装置に適用することもできる。 In the present embodiment, the present invention is applied to an organic EL device as an example of a light emitting device. However, the present invention is not limited to an organic EL device, and can be applied to other light emitting devices such as a plasma display panel.
[第2の実施の形態]
図3は、本発明の発光装置の第2実施形態である有機EL装置2の概略構成図である。有機EL装置2の基本構成は第1実施形態の有機EL装置1と同じである。異なるのは、R(赤)、G(緑)、B(青)のサブ画素領域AにそれぞれR(赤)、G(緑)、B(青)の色光を発光する発光層を配置し、カラーフィルタを省略した点である。したがって、第1実施形態と共通の構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an
第1基板10において基板本体10Aの第2基板20側には、画素電極(第1電極)14、隔壁層16、機能層17及び対向電極(第2電極)18が設けられている。画素電極14、機能層17及び対向電極18によって発光素子としての有機EL素子EL2が形成されており、該有機EL素子EL2によって発光領域であるサブ画素領域Aが形成されている。基板本体10A上には、このようなサブ画素領域Aがマトリクス状に設けられており、これら複数のサブ画素領域Aによって全体としての画像表示領域が形成されている。
In the
基板本体10A上には、複数のサブ画素領域Aがマトリクス状に配列されている。それぞれのサブ画素領域Aには、平面視矩形状の画素電極14が配置されている。画素電極14は、アルミニウムや銀等の高反射率の金属膜とITO等の透光性導電膜との積層膜からなる。隣接するサブ画素領域Aの間には、無機或いは有機の絶縁材料からなる隔壁層16が設けられている。隔壁層16は画素電極14の間隙に沿って平面視格子状に設けられており、隔壁層16の平面視矩形状の開口部Hの底面には画素電極14の一部が露出している。
A plurality of sub-pixel regions A are arranged in a matrix on the
画素電極14を覆って機能層17が設けられている。機能層17は、発光層を含む少なくとも1層以上の層からなる。発光層としては、赤色、緑色、青色の蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の低分子発光材料を用いることができる。例えば、アントラセンやピレン、8−ヒドロキシキノリンアルミニウム、ビススチリルアントラセン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、クマリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ピロロピリジン誘導体、ペリノン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、またはこれら低分子材料に、ルブレン、キナクリドン誘導体、フェノキサゾン誘導体、DCM、DCJ、ペリノン、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ジアザインダセン誘導体等をドープして用いることができる。
A
発光層としては、赤色、緑色、青色の蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の高分子発光材料を用いることもできる。例えば、(ポリ)フルオレン誘導体(PF)、(ポリ)パラフェニレンビニレン誘導体(PPV)、ポリフェニレン誘導体(PP)、ポリパラフェニレン誘導体(PPP)、ポリビニルカルバゾール(PVK)、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン(PMPS)などのポリシラン系などが好適に用いられる。また、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料や、ルブレン、ペリレン、9,10−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン6、キナクリドン等の低分子材料をドープして用いることもできる。 As the light emitting layer, a known polymer light emitting material capable of emitting red, green, and blue fluorescence or phosphorescence can also be used. For example, (poly) fluorene derivative (PF), (poly) paraphenylene vinylene derivative (PPV), polyphenylene derivative (PP), polyparaphenylene derivative (PPP), polyvinylcarbazole (PVK), polythiophene derivative, polymethylphenylsilane ( A polysilane such as (PMPS) is preferably used. In addition, these polymer materials include polymer materials such as perylene dyes, coumarin dyes, rhodamine dyes, rubrene, perylene, 9,10-diphenylanthracene, tetraphenylbutadiene, Nile red, coumarin 6, and quinacridone. It can also be used by doping a low molecular weight material such as.
赤色サブ画素領域、緑色サブ画素領域、青色サブ画素領域には、それぞれ赤色発光層、緑色発光層、青色発光層のみが配置されている。これにより、赤色サブ画素領域、緑色サブ画素領域、青色サブ画素領域から、それぞれ赤、緑、青の色光が出射されるようになっている。サブ画素領域毎に異なる発光層を形成する方法としては、蒸着マスクを用いてサブ画素領域毎に異なる低分子発光材料を真空蒸着する方法や、インクジェット法等によりサブ画素領域毎に異なる高分子発光材料を塗布する方法を用いることができる。なお、機能層17には、発光層の他に、必要に応じて、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層等の層が含まれる。
Only the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer are disposed in the red subpixel region, the green subpixel region, and the blue subpixel region, respectively. Thus, red, green, and blue color lights are emitted from the red sub-pixel region, the green sub-pixel region, and the blue sub-pixel region, respectively. As a method for forming a different light emitting layer for each subpixel region, a method for vacuum-depositing a different low molecular light emitting material for each subpixel region using a vapor deposition mask, a polymer light emission for each subpixel region by an inkjet method, or the like. A method of applying a material can be used. In addition to the light emitting layer, the
機能層17及び隔壁層16を覆って対向電極18が設けられている。対向電極18は、マグネシウム(Mg)、リチウム(Li)、カルシウム(Ca)等を含む材料によって形成されている。好ましくは、MgAgからなる薄膜の透光性電極が好適に採用されるが、この他にも、MgAgAl電極、LiAl電極、LiFAl電極等を用いることもできる。また、これらの金属薄膜とITO(インジウム錫酸化物)等の透光性導電材料を積層した膜を対向電極18とすることもできる。対向電極18はマトリクス状に配置されたサブ画素領域Aを覆って第1基板10の略全面に設けられており、各画素電極14に共通の共通電極として機能する。
A
第2基板20において基板本体20Aの第1基板10側には、ブラックマトリクスBMと、1サブ画素領域内に複数の光吸収パターン22Aを備えた光吸収層22とが設けられている。ブラックマトリクスBM及び光吸収層22は、酸化クロムを含むクロム層やカーボン樹脂等の黒色樹脂等で形成することができる。図3において光吸収パターン22Aはサブ画素領域Aの短辺方向に延びるストライプ状に形成されているが、光吸収パターン22Aの平面形状はこのようなものに限定されない。
In the
光吸収パターン22A及びブラックマトリクスBMを覆って酸化シリコン膜等の透光性絶縁膜からなる第1保護膜23が設けられている。第1保護膜23を覆って、1サブ画素領域A内に複数の光反射パターン24Aを備えた光反射層24が設けられている。光反射層24の材料としては、アルミニウムや銀等の高反射率の金属材料が用いられる。光反射パターン24Aは光吸収パターン22Aと同一の形状に形成され、光吸収パターン22Aと平面的に重なるように配置されている。図3の例では、サブ画素領域Aの短辺方向に延びるストライプ状のパターンとして形成されている。さらに、光反射層24を覆って酸化シリコン膜等の透光性絶縁膜からなる第2保護膜25が設けられている。
A first
上記構成の有機EL装置2では、図示略の回路素子部から画素電極14に電流が流れ、さらに機能層17を通じて対向電極18に電流が流れる。そして、このときの電流量に応じて機能層17(発光層)が発光する。機能層17から対向電極18側に出射された光は、基板本体20Aを透過して外部に出射されると共に、機能層17から基板本体10A側に発した光が、画素電極14によって反射され、基板本体20Aを透過して外部に出射される(トップエミッション型)。
In the
ここで、本実施形態の有機EL装置2では、有機EL素子EL2の第2基板20側(観察者側)に光反射パターン24A及び光吸収パターン22Aが設けられているので、機能層17で発光した光の一部は光反射パターン24Aによって基板本体10A側に反射される。しかし、このような光は光反射パターン22Aと画素電極14との間で反射を繰り返し、最終的には光反射パターン24A及び光吸収パターン22Aの隙間を通って外部に出射される。このため、機能層17で発光した光はその多くが外部に取り出されることになり、光反射パターン24Aによってサブ画素領域Aの見かけ上の開口面積が低下しても、その低下をある程度補える量の光を取り出すことができる。
Here, in the
一方、外部から第2基板20に入射した光は、一部が光吸収パターン22A及び光反射パターン24Aの隙間を通って第1基板10側に入射し、それ以外の光は光吸収パターン22Aで吸収される。第1基板10側に入射した光は、光反射パターン24Aと画素電極14との間で反射を繰り返し、光反射パターン24A及び光吸収パターン22Aの隙間を通って再び外部に出射されるが、反射を繰り返すたびに減衰して行くので、観察者側へ出て行く外光反射が低減され、視認性が大幅に向上する。
On the other hand, a part of the light incident on the
以上説明したように、本実施形態の有機EL装置2によれば、有機EL素子EL2の外光入射側(観察者側)に光吸収パターン22Aを設けたため、外光反射が低減され、視認性が大幅に向上する。この場合、見かけ上の開口率は低下するが、有機EL素子EL2で発光した光は光反射パターン24Aによってリサイクルされるため、光吸収層22を設けたことによる輝度の低下は少ない。したがって、外光環境下でも明るく視認性の良い有機EL装置が提供できる。
As described above, according to the
なお、本実施形態では、光吸収パターン22Aと光反射パターン24Aとの間に第1保護膜23を設けたが、第1保護膜23を省略して光吸収パターン22A上に光反射パターン24Aを直接積層しても良い。この構成によれば、光反射パターン24Aの開口部から斜めに出射された光が光吸収パターン22Aによって吸収されることを防止でき、光利用効率が高く明るい有機EL装置が提供できる。
In the present embodiment, the first
[第3の実施の形態]
図4は、本発明の発光装置の第3実施形態である有機EL装置3の概略構成図である。有機EL装置3において保護膜19よりも基板本体10A側の構成は第1実施形態の有機EL装置1と同じである。異なるのは、保護膜19上に光反射層51、ブラックマトリクスBM、カラーフィルタ53及び光吸収層55を形成した点である。したがって、第1実施形態と共通の構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Third Embodiment]
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an
第1基板10において基板本体10Aの第2基板20側には、画素電極(第1電極)14、隔壁層16、機能層17、対向電極(第2電極)18及び保護膜19が設けられている。画素電極14、機能層17及び対向電極18によって発光素子としての有機EL素子EL3が形成されており、該有機EL素子EL3によって発光領域であるサブ画素領域Aが形成されている。基板本体10A上には、このようなサブ画素領域Aがマトリクス状に設けられており、これら複数のサブ画素領域Aによって全体としての画像表示領域が形成されている。
In the
保護膜19を覆ってアクリル樹脂膜等の透光性絶縁膜からなる平坦化膜50が設けられている。平坦化膜50は、マトリクス状に配置されたサブ画素領域Aを覆って第1基板10の略全面に設けられている。平坦化膜50は隔壁16等によって形成された基板表面の凹凸を平坦化すると共に、保護膜19と共に大気中に存在する酸素や水分から対向電極18(有機EL素子EL3)を保護する機能を有している。本実施形態の場合、保護膜19と平坦化膜50とを含めた絶縁膜の厚みは10μm〜15μm程度であるが、この厚みは外光反射低減と有機EL素子EL3からの光利用効率とのバランスによって適宜変更可能である。
A
平坦化膜50を覆って、1サブ画素領域A内に複数の光反射パターン51Aを備えた光反射層51が設けられている。光反射層51の材料としては、アルミニウムや銀等の高反射率の金属材料が用いられる。図4において光反射パターン51Aはサブ画素領域Aの短辺方向に延びるストライプ状に形成されているが、光反射パターン51Aの平面形状はこのようなものに限定されず、サブ画素領域A内に2次元的に配置されるドット状のパターンや、複数の輪帯から構成されるパターン等を適用することができる。
A
光反射層51を覆ってカラーフィルタ53が設けられている。カラーフィルタ53は、R(赤),G(緑),B(青)の3原色を所定のパターン、例えば、ストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列で配列することにより形成されている。図4では、R(赤),G(緑),B(青)の3原色のカラーフィルタ53がサブ画素領域Aの短辺方向に沿って交互に配置され、同一色のカラーフィルタはサブ画素領域Aの長辺方向に沿って配列されている。カラーフィルタ53の1つの色要素は、画像を形成するための最小単位であるサブ画素領域Aの1つに対応して設けられている。そして、R,G,Bに対応する3つの色要素が1つのユニットとなって1つの画素が形成されている。
A
カラーフィルタ53及び平坦化膜50を覆って酸化シリコン膜等の透光性絶縁膜からなる第1保護膜54が設けられている。第1保護膜54を覆って、ブラックマトリクスBMと、1サブ画素領域A内に複数の光吸収パターン55Aを備えた光吸収層55が設けられている。ブラックマトリクスBM及び光吸収層55は、酸化クロムを含むクロム層やカーボン樹脂等の黒色樹脂等で形成することができる。ブラックマトリクスBMと光吸収層55とは同一材料によって形成されていることが望ましい。これにより、両者を同時にパターニングすることができる。
A first
ブラックマトリクスBMはサブ画素領域Aの間隙に沿って平面視格子状に設けられている。光吸収パターン55Aは光反射パターン51Aと同一の形状に形成され、光反射パターン51Aと平面的に重なるように配置されている。図4の例では、サブ画素領域Aの短辺方向に延びるストライプ状のパターンとして形成されている。
The black matrix BM is provided in a lattice shape in plan view along the gap between the sub-pixel regions A. The
ブラックマトリクスBM及び光吸収層55を覆って酸化シリコン膜等の透光性絶縁膜からなる第2保護膜56が設けられている。第2保護膜56は第1基板10の略全面に設けられており、大気中に存在する酸素や水分から光吸収層55、光反射層51及び有機EL素子EL3を保護する機能を有している。第2保護膜56は、透明性、密着性、耐水性等の面から、珪素酸窒化物等の無機化合物によって形成されていることが望ましい。また、第2保護膜56表面に厚さ100μm程度のガスバリアフィルムや透光性ガラスを被せることによって、ガスバリア性や表面保護を図ることもできる。
A second
上記構成の有機EL装置3では、図示略の回路素子部から画素電極14に電流が流れ、さらに機能層17を通じて対向電極18に電流が流れる。そして、このときの電流量に応じて機能層17(発光層)が発光する。機能層17から対向電極18側に出射された光は、カラーフィルタ53を透過して外部に出射されると共に、機能層17から基板本体10A側に発した光が、画素電極14によって反射され、カラーフィルタ21を透過して外部に出射される(トップエミッション型)。
In the
ここで、本実施形態の有機EL装置3では、有機EL素子EL3の基板本体10A側(観察者側)に光反射パターン51A及び光吸収パターン55Aが設けられているので、機能層17で発光した光の一部は光反射パターン51Aによって基板本体10A側に反射される。しかし、このような光は光反射パターン51Aと画素電極14との間で反射を繰り返し、最終的には光反射パターン51A及び光吸収パターン55Aの隙間を通って外部に出射される。このため、機能層17で発光した光はその多くが外部に取り出されることになり、光反射パターン24Aによってサブ画素領域Aの見かけ上の開口面積が低下しても、その低下をある程度補える量の光を取り出すことができる。
Here, in the
一方、外部から第2基板20に入射した光は、一部が光吸収パターン55A及び光反射パターン51Aの隙間を通って第1基板10側に入射し、それ以外の光は光吸収パターン55Aで吸収される。第1基板10側に入射した光は、光反射パターン55Aと画素電極14との間で反射を繰り返し、光反射パターン55A及び光吸収パターン51Aの隙間を通って再び外部に出射されるが、反射を繰り返すたびに減衰して行くので、観察者側へ出て行く外光反射が低減され、視認性が大幅に向上する。
On the other hand, a part of the light incident on the
以上説明したように、本実施形態の有機EL装置3によれば、有機EL素子EL3の外光入射側(観察者側)に光吸収パターン55A及びカラーフィルタ53を設けたため、外光反射が低減され、視認性が大幅に向上する。この場合、見かけ上の開口率は低下するが、有機EL素子EL3で発光した光は光反射パターン51Aによってリサイクルされるため、光吸収層55を設けたことによる輝度の低下は少ない。したがって、外光環境下でも明るく視認性の良い有機EL装置が提供できる。
As described above, according to the
また、同一基板上に、有機EL素子EL3、光反射パターン51A、カラーフィルタ53、ブラックマトリクスBM及び光吸収パターン55Aを設けたため、パネル全体を薄型化できると共に、これらを別基板に形成して貼り合わせる場合に比べて、それぞれの位置合わせを高精度に行うことができる。また、有機EL素子EL3と光反射層51との距離は短い方が光利用効率は高くなるが、これらを同一基板上に形成した場合には、両者の距離は両者を絶縁する絶縁膜の厚み(保護膜19及び平坦化膜50の成膜量)によって制御できる。このため、両者を別基板に形成して接着剤で貼り合わせる場合に比べて、両者の距離を短くすることができる。例えば、第1実施形態のように接着層で2枚の基板を貼り合わせる場合には、有機EL素子と光反射層との距離(保護膜及び接着層の厚み)は10μm〜数十μm程度の距離となるが、同一基板上に有機EL素子と光反射層とを積層した場合には、両者の距離(保護膜及び平坦化膜の厚み)は数μm程度の距離まで短くすることができる。
Further, since the organic EL element EL3, the
また、光反射パターン51Aと光吸収パターン55Aとは同一の形状に形成されているため、光反射パターン51Aはサブ画素領域Aの長辺方向においてサブ画素領域Aの縁(有機EL素子EL3の形成領域の縁)、すなわちブラックマトリクスBMの縁と平面的に重ならない。このため、サブ画素領域Aの縁部で反射された光を外部に有効に取り出すことができる。
Further, since the
例えば、サブ画素領域Aの縁に光反射パターン51Aが存在すると、当該部分で反射された光は隣のサブ画素領域Aから出射され、混色の原因となる。本実施形態の場合、サブ画素領域Aの長辺方向には同一色のカラーフィルタが配置されるため、混色が生じることはないが、他のカラーフィルタの配列(デルタ配列、モザイク配列等)を用いた場合には、混色の問題が生じる。また、隣接するサブ画素領域A同士の間にブラックマトリクスBMが形成されている場合には、当該部分で反射された光はブラックマトリクスBMで吸収され、外部に取り出すことができない。一方、本実施形態のように光反射パターン51Aとサブ画素領域Aの縁とが重ならないように配置されている場合には、当該部分で反射した光は外部に有効に取り出されるため、明るい表示が実現できる。
For example, when the
なお、本実施形態では、光吸収パターン55Aと光反射パターン51Aとの間に第1保護膜54を設けたが、第1保護膜54を省略して光反射パターン51A上に光吸収パターン55Aを直接積層しても良い。この構成によれば、光反射パターン51Aの開口部から斜めに出射された光が光吸収パターン55Aによって吸収されることを防止でき、光利用効率が高く明るい有機EL装置が提供できる。
In the present embodiment, the first
[第4の実施の形態]
図5は、本発明の発光装置の第4実施形態である有機EL装置4の概略構成図である。有機EL装置4の基本構成は第3実施形態の有機EL装置3と同じである。異なるのは、R(赤)、G(緑)、B(青)のサブ画素領域AにそれぞれR(赤)、G(緑)、B(青)の色光を発光する発光層を配置し、カラーフィルタを省略した点である。したがって、第1実施形態と共通の構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Fourth Embodiment]
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an organic EL device 4 which is the fourth embodiment of the light emitting device of the present invention. The basic configuration of the organic EL device 4 is the same as that of the
第1基板10において基板本体10Aの第2基板20側には、画素電極(第1電極)14、隔壁層16、機能層17及び対向電極(第2電極)18が設けられている。画素電極14、機能層17及び対向電極18によって発光素子としての有機EL素子EL4が形成されており、該有機EL素子EL4によって発光領域であるサブ画素領域Aが形成されている。基板本体10A上には、このようなサブ画素領域Aがマトリクス状に設けられており、これら複数のサブ画素領域Aによって全体としての画像表示領域が形成されている。
In the
基板本体10A上には、複数のサブ画素領域Aがマトリクス状に配列されている。それぞれのサブ画素領域Aには、平面視矩形状の画素電極14が配置されている。画素電極14は、アルミニウムや銀等の高反射率の金属膜とITO等の透光性導電膜との積層膜からなる。隣接するサブ画素領域Aの間には、無機或いは有機の絶縁材料からなる隔壁層16が設けられている。隔壁層16は画素電極14の間隙に沿って平面視格子状に設けられており、隔壁層16の平面視矩形状の開口部Hの底面には画素電極14の一部が露出している。
A plurality of sub-pixel regions A are arranged in a matrix on the
画素電極14を覆って機能層17が設けられている。機能層17は、発光層を含む少なくとも1層以上の層からなる。発光層としては、赤色、緑色、青色の蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の低分子発光材料を用いることができる。例えば、アントラセンやピレン、8−ヒドロキシキノリンアルミニウム、ビススチリルアントラセン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、クマリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ピロロピリジン誘導体、ペリノン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、またはこれら低分子材料に、ルブレン、キナクリドン誘導体、フェノキサゾン誘導体、DCM、DCJ、ペリノン、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ジアザインダセン誘導体等をドープして用いることができる。
A
発光層としては、赤色、緑色、青色の蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の高分子発光材料を用いることもできる。例えば、(ポリ)フルオレン誘導体(PF)、(ポリ)パラフェニレンビニレン誘導体(PPV)、ポリフェニレン誘導体(PP)、ポリパラフェニレン誘導体(PPP)、ポリビニルカルバゾール(PVK)、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン(PMPS)などのポリシラン系などが好適に用いられる。また、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料や、ルブレン、ペリレン、9,10−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン6、キナクリドン等の低分子材料をドープして用いることもできる。 As the light emitting layer, a known polymer light emitting material capable of emitting red, green, and blue fluorescence or phosphorescence can also be used. For example, (poly) fluorene derivative (PF), (poly) paraphenylene vinylene derivative (PPV), polyphenylene derivative (PP), polyparaphenylene derivative (PPP), polyvinylcarbazole (PVK), polythiophene derivative, polymethylphenylsilane ( A polysilane such as (PMPS) is preferably used. In addition, these polymer materials include polymer materials such as perylene dyes, coumarin dyes, rhodamine dyes, rubrene, perylene, 9,10-diphenylanthracene, tetraphenylbutadiene, Nile red, coumarin 6, and quinacridone. It can also be used by doping a low molecular weight material such as.
赤色サブ画素領域、緑色サブ画素領域、青色サブ画素領域には、それぞれ赤色発光層、緑色発光層、青色発光層のみが配置されている。これにより、赤色サブ画素領域、緑色サブ画素領域、青色サブ画素領域から、それぞれ赤、緑、青の色光が出射されるようになっている。サブ画素領域毎に異なる発光層を形成する方法としては、蒸着マスクを用いてサブ画素領域毎に異なる低分子発光材料を真空蒸着する方法や、インクジェット法等によりサブ画素領域毎に異なる高分子発光材料を塗布する方法を用いることができる。なお、機能層17には、発光層の他に、必要に応じて、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層等の層が含まれる。
Only the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer are disposed in the red subpixel region, the green subpixel region, and the blue subpixel region, respectively. Thus, red, green, and blue color lights are emitted from the red sub-pixel region, the green sub-pixel region, and the blue sub-pixel region, respectively. As a method for forming a different light emitting layer for each subpixel region, a method for vacuum-depositing a different low molecular light emitting material for each subpixel region using a vapor deposition mask, a polymer light emission for each subpixel region by an inkjet method, or the like. A method of applying a material can be used. In addition to the light emitting layer, the
機能層17及び隔壁層16を覆って対向電極18が設けられている。対向電極18は、マグネシウム(Mg)、リチウム(Li)、カルシウム(Ca)等を含む材料によって形成されている。好ましくは、MgAgからなる薄膜の透光性電極が好適に採用されるが、この他にも、MgAgAl電極、LiAl電極、LiFAl電極等を用いることもできる。また、これらの金属薄膜とITO(インジウム錫酸化物)等の透光性導電材料を積層した膜を対向電極18とすることもできる。対向電極18はマトリクス状に配置されたサブ画素領域Aを覆って第1基板10の略全面に設けられており、各画素電極14に共通の共通電極として機能する。
A
対向電極18を覆って酸化シリコン膜等の透光性絶縁膜からなる保護膜19が設けられている。保護膜19を覆ってアクリル樹脂膜等の透光性絶縁膜からなる平坦化膜50が設けられている。さらに、平坦化膜50を覆って、1サブ画素領域A内に複数の光反射パターン51Aを備えた光反射層51が設けられている。光反射層51の材料としては、アルミニウムや銀等の高反射率の金属材料が用いられる。図5において光反射パターン51Aはサブ画素領域Aの短辺方向に延びるストライプ状に形成されているが、光反射パターン51Aの平面形状はこのようなものに限定されない。
A
平坦化膜50を覆って酸化シリコン膜等の透光性絶縁膜からなる第1保護膜54が設けられている。第1保護膜54を覆って、ブラックマトリクスBMと、1サブ画素領域A内に複数の光吸収パターン55Aを備えた光吸収層55が設けられている。ブラックマトリクスBM及び光吸収層55は、酸化クロムを含むクロム層やカーボン樹脂等の黒色樹脂等で形成することができる。
A first
ブラックマトリクスBMはサブ画素領域Aの間隙に沿って平面視格子状に設けられている。光吸収パターン55Aは光反射パターン51Aと同一の形状に形成され、光反射パターン51Aと平面的に重なるように配置されている。図5の例では、サブ画素領域Aの短辺方向に延びるストライプ状のパターンとして形成されている。さらに、ブラックマトリクスBM及び光吸収層55を覆って酸化シリコン膜等の透光性絶縁膜からなる第2保護膜56が設けられている。
The black matrix BM is provided in a lattice shape in plan view along the gap between the sub-pixel regions A. The
上記構成の有機EL装置4では、図示略の回路素子部から画素電極14に電流が流れ、さらに機能層17を通じて対向電極18に電流が流れる。そして、このときの電流量に応じて機能層17(発光層)が発光する。機能層17から対向電極18側に出射された光は、第2保護膜56を透過して外部に出射されると共に、機能層17から基板本体10A側に発した光が、画素電極14によって反射され、第2保護膜56を透過して外部に出射される(トップエミッション型)。
In the organic EL device 4 having the above configuration, a current flows from a circuit element unit (not shown) to the
ここで、本実施形態の有機EL装置4では、有機EL素子EL4の基板本体10A側(観察者側)に光反射パターン51A及び光吸収パターン55Aが設けられているので、機能層17で発光した光の一部は光反射パターン51Aによって基板本体10A側に反射される。しかし、このような光は光反射パターン51Aと画素電極14との間で反射を繰り返し、最終的には光反射パターン51A及び光吸収パターン55Aの隙間を通って外部に出射される。このため、機能層17で発光した光はその多くが外部に取り出されることになり、光反射パターン24Aによってサブ画素領域Aの見かけ上の開口面積が低下しても、その低下をある程度補える量の光を取り出すことができる。
Here, in the organic EL device 4 of the present embodiment, since the
一方、外部から第2基板20に入射した光は、一部が光吸収パターン55A及び光反射パターン51Aの隙間を通って第1基板10側に入射し、それ以外の光は光吸収パターン55Aで吸収される。第1基板10側に入射した光は、光反射パターン55Aと画素電極14との間で反射を繰り返し、光反射パターン55A及び光吸収パターン51Aの隙間を通って再び外部に出射されるが、反射を繰り返すたびに減衰して行くので、観察者側へ出て行く外光反射が低減され、視認性が大幅に向上する。
On the other hand, a part of the light incident on the
以上説明したように、本実施形態の有機EL装置4によれば、有機EL素子EL4の外光入射側(観察者側)に光吸収パターン55Aを設けたため、外光反射が低減され、視認性が大幅に向上する。この場合、見かけ上の開口率は低下するが、有機EL素子EL4で発光した光は光反射パターン51Aによってリサイクルされるため、光吸収層55を設けたことによる輝度の低下は少ない。したがって、外光環境下でも明るく視認性の良い有機EL装置が提供できる。
As described above, according to the organic EL device 4 of the present embodiment, the
なお、本実施形態では、光吸収パターン55Aと光反射パターン51Aとの間に第1保護膜54を設けたが、第1保護膜54を省略して光反射パターン51A上に光吸収パターン55Aを直接積層しても良い。この構成によれば、光反射パターン51Aの開口部から斜めに出射された光が光吸収パターン55Aによって吸収されることを防止でき、光利用効率が高く明るい有機EL装置が提供できる。
In the present embodiment, the first
[電子機器]
図6は、本発明の電子機器の一実施形態である携帯電話1300の概略構成図である。携帯電話1300は、本発明の発光装置の一例である第1実施形態の有機EL装置1を小サイズの表示部1301として備え、複数の操作ボタン1302、受話口1303、及び送話口1304を備えて構成されている。これにより、本発明の発光装置により構成された表示品質に優れる表示部を具備した携帯電話1300を提供することができる。本発明の発光装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、プロジェクタ、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、テレビジョン受像機、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、かかる構成とすることで、表示品質に優れた表示部を備えた電子機器を提供できる。
[Electronics]
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a
1,2,3,4…有機EL装置(発光装置)、10…第1基板、20…第2基板、21…カラーフィルタ、22…光吸収層、22A…光吸収パターン、24…光反射層、24A…光反射パターン、51…光反射層、51A…光反射パターン、53…カラーフィルタ、55…光吸収層、55A…光吸収パターン、1300…携帯電話(電子機器)、BM…ブラックマトリクス、EL1,EL2,EL3,EL4…有機EL素子(発光素子)
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記発光素子と対向する光反射パターンを備えた光反射層と、
前記光反射層の前記発光素子とは反対側に設けられ、前記光反射パターンと平面的に重なる光吸収パターンを備えた光吸収層と、を備えたことを特徴とする発光装置。 A light emitting element;
A light reflecting layer having a light reflecting pattern facing the light emitting element;
A light-emitting device, comprising: a light-absorbing layer provided on a side opposite to the light-emitting element of the light-reflecting layer and having a light-absorbing pattern that overlaps the light-reflecting pattern in a planar manner.
前記光吸収層は前記ブラックマトリクスと同一材料によって形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかの項に記載の発光装置。 A black matrix is provided on the opposite side of the light reflecting layer from the light emitting element,
The light-emitting device according to claim 1, wherein the light absorption layer is formed of the same material as the black matrix.
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2007
- 2007-01-24 JP JP2007013438A patent/JP2008181730A/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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