JP4400153B2 - 表示装置およびその製造方法、電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置およびその製造方法、電子機器に関するものである。

近年、液晶表示装置（ＬＣＤ）、有機電界発光素子（以下、有機ＥＬ素子と記す）等を利用した表示装置が、携帯電話機、コンピュータ、電子手帳、携帯ゲーム機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。

ここで、一例として、表示装置に有機ＥＬ素子を利用した場合について考える。有機ＥＬ素子は、自己発光であるため視認性が良く、応答速度が速いので、この素子を利用した表示装置は動画表示用の装置として有望である。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、外光の反射を抑制してコントラストの向上を図るため、基板の裏面側に黒色の光吸収体を形成した構造の表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
米国特許５９８６４０１号明細書

上記特許文献１に記載の表示装置においては、基板裏面に形成する光吸収体としてカーボンブラック等の黒色顔料を分散した有機材料が用いられている。しかしながら、この種の光吸収体では反射率低減の効果が未だ十分でなく、また、光吸収体としての信頼性が低いという問題があった。さらに、マトリクス状に配置された複数の画素と、画素毎の供給電荷量を制御する薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor, 以下、ＴＦＴと略記する）等の制御用素子を備えたアクティブマトリクス方式の表示装置の場合、低抵抗の配線材料としてアルミニウム等が用いられることがある。その場合、アルミニウムからなる配線部分で外光が反射してしまい、コントラストが低下するという問題もあった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、外光の反射を確実に抑制してコントラストの向上を図るとともに、信頼性の高い外光反射対策を実現し得る表示装置およびその製造方法を提供することを目的とする。また、上記表示装置を備えた電子機器を提供することを目的とする。

本発明者は、表示装置の外光反射対策について鋭意検討した結果、インジウム錫酸化膜（Indium Tin Oxide, 以下、ＩＴＯと略記する）とチタン（Ｔｉ）膜の積層膜が外光反射の抑制に効果が大きいことを見いだし、本発明の構成に至った。
すなわち、本発明の表示装置は、透光性を有する基板と、前記基板の一面に形成された発光素子と、前記基板の前記発光素子が形成された側と反対側の面に、前記基板側から順次積層されたＩＴＯ膜およびＴｉ膜からなる低反射層と、を備えたことを特徴とする。
本発明の表示装置においては、発光素子を構成する各層を含め、ＩＴＯ膜、Ｔｉ膜の相互作用により外部からの光の反射率を大幅に低減することができる。この反射率は、ＩＴＯ膜の膜厚や屈折率、もしくはＴｉ膜の膜厚等のパラメータによって適宜制御することができる。これにより、屋外のような外光が強い場所でも視認性の高い表示装置を実現することができる。また、ＩＴＯ膜とＴｉ膜からなる低反射層が無機材料（金属）で構成されているため、黒色樹脂を用いたものに比べて信頼性の高い低反射構造を実現することができる。さらには、低反射層を基板の裏面側（発光素子と反対側）に形成するため、発光素子の形成と干渉することがなく、これによる歩留りの低下がないことに加えて、Ｔｉ膜を基板の最外面とした場合には製造プロセス中の基板搬送やハンドリング等で基板の裏面に発生する静電気を逃がすこともでき、基板表面側のＴＦＴ等の保護を図ることもできる。また、この低反射層により装置外部の電磁波ノイズを遮蔽できるという効果も得られる。

また、本発明の表示装置は、前記基板の一面に画素となる発光素子が複数形成されるとともに、画素毎の供給電荷量を制御する制御用素子と前記制御用素子に電気的に接続された配線とがさらに形成された構成であっても良い。
この構成によれば、例えばＴＦＴのような制御用素子が形成された基板の裏面に上記低反射層を備えたことにより、ＩＴＯ膜、Ｔｉ膜の相互作用により外部からの光の反射率を大幅に低減することができる。

上記の構成において、前記配線を透明導電膜で形成しても良い。その場合、透明導電膜として上記のＩＴＯ、インジウム亜鉛酸化物（以下、ＩＺＯと記す）、インジウムセリウム酸化物（以下、ＩＣＯと記す）、ガリウム亜鉛酸化物（以下、ＧＺＯと記す）、亜鉛酸化物（以下、ＺｎＯと記す）のいずれかを用いることができる。
本発明の表示装置においては、基板の発光素子が形成された側と反対側の面にＩＴＯ膜とＴｉ膜とからなる低反射層を備えているので、たとえ配線を透明導電膜で形成したとしても、配線の直下の部分でも外光の反射を抑制することができる。

また、低反射層を構成するＴｉ膜の膜厚は、３０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲にあることが望ましい。
その理由は、Ｔｉ膜の膜厚が３０ｎｍよりも小さいと、外光の反射率が高くなり、実用に供することができないからである。一方、Ｔｉ膜の膜厚が５００ｎｍよりも大きいと、膜の内部応力が大きくなり、基板の反りや膜の剥離の原因となったり、素子を破壊する恐れがあるからである。また、加工も難しくなる。

一方、低反射層を構成するＩＴＯ膜の膜厚は、６０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲にあることが望ましい。
その理由は、ＩＴＯ膜の膜厚を６０ｎｍ程度とした場合に波長４０ｎｍ付近の光の反射率を最小にできるからである。また、ＩＴＯ膜の膜厚を１００ｎｍ程度とした場合に波長７０ｎｍ付近の光の反射率を最小にできるからである。

また、低反射層を構成するＩＴＯ膜の表面の算術平均粗さＲａが４ｎｍ〜５０ｎｍの範囲にあることが望ましい。
本発明の表示装置においては、ＩＴＯ膜の表面を結晶化することでＩＴＯ膜表面の算術平均粗さＲａが４ｎｍ〜５０ｎｍとなるように成膜し、平滑な面としない方がよい。ＩＴＯ膜の表面を平滑にしないことにより更なる反射率の低減効果を得ることができるからである。これは、ＩＴＯ膜の局所的な膜厚がばらつくことにより、様々な波長の光に対してＴｉ膜、その他の膜との相互作用が働くようになるためと考えられる。ただし、表面がこれ以上粗くなると部分的な膜剥離が発生する恐れがあって好ましくなく、これ以上平滑であると上記の効果が十分に得られない。

本発明の表示装置においては、前記低反射層を覆う保護部材を備えることが望ましい。
この構成によれば、保護部材を備えたことにより、例えば製造プロセス中の基板の搬送やハンドリング等で基板裏面のＴｉ膜に傷や剥離が生じ、十分な反射低減効果が得られなくなる等の不具合を防止することができる。

なお、保護部材は低反射層上に接着剤を介して貼り合わせても良い。もしくは、保護部材が熱圧着材からなる場合、低反射層上に直接貼り合わせても良い。
前者の方法は保護部材の材料を問わないので、保護部材の選択の自由度が高いものとなる。一方、後者の方法では接着剤が不要であるため、工程の簡略化が図れる。

本発明の表示装置において、前記発光素子として有機ＥＬ素子を用いることができる。本発明の低反射層は、低い温度で特性や信頼性を低下させることなく成膜可能であり、有機ＥＬ素子等の耐熱性の低い素子を用いる場合でも素子形成後に形成することができるので、特に有効である。

本発明の表示装置の製造方法は、透光性を有する基板の一面に発光素子を形成する工程と、前記基板の前記発光素子が形成された側と反対側の面にＩＴＯ膜を形成する工程と、前記ＩＴＯ膜上にＴｉ膜を形成する工程と、を備えたことを特徴とする。

本発明の他の表示装置は、透光性を有する基板と、前記基板の一面に形成された画素となる発光素子と、画素毎の供給電荷量を制御する制御用素子と、前記制御用素子に電気的に接続された配線と、を備え、前記配線が、前記基板側から順次積層されたＴｉ膜およびＩＴＯ膜からなる低反射層を含んでなることを特徴とする。
例えばＴＦＴのような制御用素子を備えた基板を用いる場合、基板上に制御用素子に電荷を供給するための配線が必須となる。その配線材料として例えば低抵抗材料であるアルミニウム（Ａｌ）等を用いると、Ａｌは光反射率が高いため、配線部分で外光が反射する恐れが十分にある。その点、上記本発明の表示装置によれば、配線自体が、基板側から順次積層されたＴｉ膜およびＩＴＯ膜からなる低反射層を含んで構成されているので、配線部分においても外光の反射が抑制され、視認性に優れた表示装置を得ることができる。

この構成において、Ｔｉ膜の膜厚が３０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲にあることが望ましい。また、ＩＴＯ膜の膜厚が６０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲にあることが望ましい。また、ＩＴＯ膜の表面の算術平均粗さＲａが４ｎｍ〜５０ｎｍの範囲にあることが望ましい。
これらの理由は、上述した基板裏面に形成するものと同様である。

また、前記発光素子として有機ＥＬ素子を用いることができる。その場合、有機ＥＬ素子を構成する基板側の電極が高反射率材料を含んで構成されていることが望ましい。
この構成によれば、有機ＥＬ素子からの発光の輝度を向上することができ、表示が鮮明になる。

本発明の表示装置の製造方法は、透光性を有する基板の一面に前記発光素子および前記制御用素子を形成する工程と、前記基板の一面にＴｉ膜、ＩＴＯ膜をこの順に積層し、これらＴｉ膜およびＩＴＯ膜をパターニングすることにより前記配線を形成する工程と、を備えたことを特徴とする。

本発明の電子機器は、上記本発明の表示装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、外光の強い場所、例えば屋外においても視認性に優れた表示部を有する電子機器を提供することができる。

［第１の実施の形態］
以下、本発明の第１の実施の形態を図１〜図３を参照して説明する。
図１は本発明の表示装置の一例である有機ＥＬ装置の全体構成を示す平面図、図２は有機ＥＬ装置の一つの画素の平面図、図３は図２のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。なお、以下の全ての図面については各構成要素を見やすくするため、構成要素相互の寸法や膜厚等の関係は適宜異ならせてある。

まず、図１に基づいて、本実施の形態の有機ＥＬ装置の全体構成について説明する。
本例の有機ＥＬ装置１は、電気絶縁性および透光性を有する基板２０上に、スイッチング用ＴＦＴ（制御用素子、図示せず）に接続された画素電極が基板２０上にマトリクス状に配置されてなる平面視略矩形の画素部３（図１中の一点鎖線枠内）を具備して構成されている。画素部３は、中央部分の実表示領域４（図１中の二点鎖線枠内）と、実表示領域４の周囲に配置されたダミー領域５（一点鎖線および二点鎖線の間の領域）とに区画されている。実表示領域４には、それぞれ画素電極を有する画素領域Ｒ、Ｇ、Ｂが、紙面の縦方向および横方向にそれぞれ離間してマトリクス状に配置されている。また、図１における実表示領域４の左右には走査線駆動回路８０が配置される一方、図１における実表示領域４の上下にはデータ線駆動回路９３が配置されている。これら走査線駆動回路８０、データ線駆動回路９３はダミー領域５の周縁部に配置されている。なお、図１においては、走査線およびデータ線の図示は省略する。
さらに、図１におけるデータ線駆動回路９３の上側には、検査回路９０が配置されている。この検査回路９０は、有機ＥＬ装置１の作動状況を検査するための回路であって、例えば検査結果を外部に出力する検査情報出力手段（図示せず）を備え、製造途中や出荷時の表示装置の品質、欠陥を検査できるようになっている。なお、この検査回路９０も、ダミー領域５の下側に配置されている。また、基板２０には駆動用外部基板９５が接続され、駆動用外部基板９５上に外部駆動回路１００が搭載されている。

図２は有機ＥＬ装置１の一つの画素を示す平面図である。この図に示すように、データ線１０と走査線１１とが交差するように設けられており、データ線１０と走査線１１の交差点の近傍にスイッチング用ＴＦＴ１２（以下、単にＴＦＴと記す）が設けられている。基板２０上に、例えば多結晶シリコン等からなる島状の半導体層１３が形成され、走査線１１から延在するゲート電極１４が半導体層１３と平面的に交差する構造によりＴＦＴ１２が構成されている。ＴＦＴ１２のソース領域をなす半導体層１３の一端にはコンタクトホール１５が形成され、このコンタクトホール１５を介してＴＦＴ１２のソース領域とデータ線１０とが電気的に接続されている。一方、ＴＦＴ１２のドレイン領域をなす半導体層１３の他端にもコンタクトホール１６が形成され、このコンタクトホール１６を介してＴＦＴ１２のドレイン領域と中継導電層１７とが電気的に接続されている。中継導電層１７はデータ線１０と同層で形成されている。また、中継導電層１７はコンタクトホール１８を介して画素電極１９と電気的に接続されている。以上の構成により、ＴＦＴ１２のドレイン領域と画素電極１９とが中継導電層１７を介して電気的に接続されている。なお、中継導電層１７と走査線１１を平面的に重ねて配置することにより保持容量を形成しても良い。また、符号２２は、インクジェット法等に代表される液滴吐出法で後述するＥＬ層を形成する場合に、いわゆる堰（隔壁）としてＥＬ層の材料となる溶液を溜める囲いとなるバンクである。本実施の形態の場合、バンク２２は無機材料層２２Ａと有機材料層２２Ｂの２層構成となっており、画素電極１９の周縁に沿って環状に形成されている。

次に、図３を用いて有機ＥＬ装置１の断面構造について説明する。
ガラス等の透光性を有する基板２０上に例えばシリコン酸化膜からなる下地絶縁膜２３が形成され、下地絶縁膜２３上にＴＦＴ１２が形成されている。本実施の形態のＴＦＴ１２はＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、半導体層１３には高濃度ソース領域１３ａ、低濃度ソース領域１３ｂ、チャネル領域１３ｃ、低濃度ドレイン領域１３ｄ、高濃度ドレイン領域１３ｅが形成されている。そして、半導体層１３上にゲート絶縁膜２４が形成され、ゲート絶縁膜２４を介してチャネル領域１３ｃと対向する領域にゲート電極１４が配置されている。ゲート電極１４および走査線１１を覆うように第１層間絶縁膜２５が形成され、第１層間絶縁膜２５上にデータ線１０および中継導電層１７が形成されている。データ線１０は、第１層間絶縁膜２５およびゲート絶縁膜２４を貫通するコンタクトホール１５を介して半導体層１３の高濃度ソース領域１３ａに接続されている。一方、中継導電層１７は、第１層間絶縁膜２５およびゲート絶縁膜２４を貫通するコンタクトホール１６を介して半導体層１３の高濃度ドレイン領域１３ｅに接続されている。本実施の形態の場合、走査線１１およびデータ線１０等の配線、ゲート電極１４、中継導電層１７は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＣＯ、ＧＺＯ、ＺｎＯ等の透明導電膜で形成されている。

データ線１０および中継導電層１７を覆うように表面が平坦化された第２層間絶縁膜２６が形成され、第２層間絶縁膜２６上に画素電極１９が形成されている。画素電極１９は、第２層間絶縁膜２６を貫通するコンタクトホール１８を介して中継導電層１７に接続されている。本実施の形態の場合、画素電極１９は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＣＯ、ＧＺＯ、ＺｎＯ等の透明導電膜で形成されており、後述するＥＬ層に正孔を注入するための陽極として機能する。画素電極１９の周縁部に沿って無機材料層２２Ａおよび有機材料層２２Ｂが形成され、これら無機材料層２２Ａおよび有機材料層２２Ｂの２層でバンク２２が構成されている。バンク２２によって区画された画素電極１９の中央部に有機ＥＬ素子（発光素子）を構成するＥＬ層２７が形成されている。本実施の形態において、ＥＬ層２７は、例えばチオフェン系導電性高分子からなる正孔注入（輸送）層２７Ａと発光ポリマー（ＬＥＰ）からなる発光層２７Ｂの２層で構成されている。ＥＬ層２７の構成としては、他にも正孔（電子）注入層と輸送層を別個に設けた構成、電子注入層、正孔注入層、発光層の３層からなる構成等を適用しても良い。

ＥＬ層２７を覆うようにＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＣＯ、ＧＺＯ、ＺｎＯ等の透明導電膜からなる導電膜２８が設けられている。本実施の形態の場合、導電膜２８はＥＬ層２７に電子を注入するための陰極として機能する。ここで、ＩＴＯを用いる場合は仕事関数の数値が比較的高いので、ＥＬ層２７の導電膜２８との界面に例えばＢＣＰ（バソックプロイン）にセシウムを添加した層やマグネシウムと銀を蒸着した層を設けると、電子が注入されやすくなる。なお、各画素のＥＬ層２７の発光制御は各画素のＴＦＴ１２を介して画素電極１９に供給する電荷量によって行われるため、導電膜２８は各画素に対して個別に形成する必要はなく、全ての画素にわたって形成すればよい。さらに、ＥＬ層２７への水分等の浸入を防止するため、封止層２９が設けられている。

一方、基板２０の裏面側（有機ＥＬ素子５０が形成された側と反対側）には、基板２０側からＩＴＯ膜３１Ａ、Ｔｉ膜３１Ｂが順次積層されてなる２層構造の低反射層３１が形成されている。ＩＴＯ膜３１Ａの膜厚は６０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲とすることが好ましい。ＩＴＯ膜３１Ａの膜厚をこの範囲とするとほぼ可視光領域にわたって低い反射率が得られるからである。また、Ｔｉ膜３１Ｂの膜厚は３０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲とすることが望ましい。Ｔｉ膜３１Ｂの膜厚が３０ｎｍよりも小さいと、反射率が高くなり、実用に供することができず、Ｔｉ膜３１Ｂの膜厚が５００ｎｍよりも大きいと、膜の内部応力が大きくなり、基板２０の反りや膜の剥離の原因となったり、素子を破壊する恐れがあるからである。さらに、ＩＴＯ膜３１Ａの表面の算術平均粗さＲａを４ｎｍ〜５０ｎｍの範囲とすることが望ましい。ＩＴＯ膜３１Ａの表面をこの程度粗すことにより更なる反射率の低減効果を得ることができるからである。

以下、上記構成の有機ＥＬ装置１の製造方法について説明する。
まず、基板２０の一面に、膜厚２００〜５００ｎｍ程度のシリコン酸化膜からなる下地絶縁膜２３をプラズマＣＶＤ法等により成膜した後、下地絶縁膜２３上に膜厚３０〜７０ｎｍ程度のアモルファスシリコン膜からなる半導体層をプラズマＣＶＤ法等により成膜する。次に、半導体層に対してレーザアニール等による結晶化処理を施し、半導体層を多結晶シリコン膜とする。次に、半導体層をパターニングして島状の半導体層１３とした後、膜厚６０〜１５０ｎｍ程度のシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜２４をプラズマＣＶＤ法等により成膜する。次に、ＩＴＯ等の透明導電膜をスパッタ法等により成膜した後、これをパターニングして走査線１１およびゲート電極１４を形成する。そして、ゲート電極１４をマスクとしたイオン注入により自己整合的にソース・ドレイン領域を形成する。

次に、第１層間絶縁膜２５を形成し、半導体層１３のソース・ドレイン領域に達するコンタクトホール１５，１６を形成した後、ＩＴＯ等の透明導電膜をスパッタ法等により成膜し、これをパターニングしてデータ線１０および中継導電層１７を形成する。次に、第２層間絶縁膜２６を形成し、中継導電層１７に達するコンタクトホール１８を形成した後、ＩＴＯ等の透明導電膜をスパッタ法等により成膜し、これをパターニングして画素電極１９を形成する。次に、プラズマＣＶＤ法等により無機材料膜２２Ａを形成し、これをパターニングした後、有機材料膜２２Ｂを所定のパターンで形成し、バンク２２とする。有機材料膜２２Ｂの形成は、フォトリソグラフィー法、印刷法等を用いることができる。

次に、バンク２２により区画された領域に対してインクジェット法等の液滴吐出法を用いて高分子有機化合物を含む溶液を吐出し、ＥＬ層２７（正孔注入輸送層２７Ａおよび発光層２７Ｂ）を形成する。ＥＬ層２７の形成に際しては、有機化合物材料を含む溶液の充填と乾燥を層毎に繰り返す。ＥＬ層２７を形成した後、少なくとも画素部３の全面にＩＴＯ等からなる導電膜２８をスパッタ法等により形成する。次に、透明樹脂や薄層による封止層２９を形成する。
次に、基板２０の有機ＥＬ素子５０を形成した側と反対側の面に、膜厚６０ｎｍ〜１００ｎｍのＩＴＯ膜３１Ａをスパッタ法等により成膜し、次いで、膜厚３０ｎｍ〜５００ｎｍのＴｉ膜３１Ｂをスパッタ法、イオンビーム蒸着法等により成膜することにより低反射層３１を形成する。以上の工程により、本実施の形態の有機ＥＬ装置１が完成する。

本実施の形態の有機ＥＬ装置１によれば、有機ＥＬ素子を構成する各層を含めて、基板裏面側に形成したＩＴＯ膜３１Ａ、Ｔｉ膜３１Ｂからなる低反射層３１の相互作用により外部からの光の反射率を大幅に低減することができる。
本発明者は、波長５２０ｎｍの光に対する屈折率が２．１５、膜厚が７８ｎｍのＩＴＯ膜、膜厚が５０〜５００ｎｍのＴｉ膜をガラス基板の裏面側に積層したものを実際に試作し、外光に対する反射率を評価した。外光の入射角度、反射光の出射角度は２０°〜８０°の範囲として反射率の測定を行った。その結果、波長４００〜７００ｎｍの可視光域にわたって反射率が２０〜４０％と低い値が得られることを確認した。ＩＴＯ膜の膜厚については、吸収目標波長やＩＴＯの屈折率により最適値が変わり、Ｔｉ膜の膜厚については、遮光さえできれば任意の膜厚で良く、膜厚５０〜５００ｎｍの範囲で良好な結果が得られることがわかった。また、基板を目視したところ、暗いオレンジ色に視認された。
よって、このような低反射層を採用することにより、屋外等の外光が強い場所でも視認性の高い有機ＥＬ装置を実現することができる。

また、ＩＴＯ膜３１ＡとＴｉ膜３１Ｂからなる低反射層３１が無機材料（金属）で構成されているため、黒色樹脂等を用いたものに比べて信頼性の高い低反射層を実現することができる。さらには、低反射層３１を基板２０の裏面側（有機ＥＬ素子５０と反対側）に形成するため、有機ＥＬ素子５０の形成と干渉することがなく、これによる歩留りの低下がないことに加えて、Ｔｉ膜３１Ｂを基板２０の最外面とした場合には製造プロセス中の基板搬送やハンドリング等で基板の裏面に発生する静電気を逃がすこともでき、基板表面側のＴＦＴ等の保護を図ることもできる。また、この低反射層３１により装置外部の電磁波ノイズを遮蔽できるという効果も得られる。

［第２の実施の形態］
以下、本発明の第２の実施の形態を図４を参照して説明する。
図４は本実施の形態の有機ＥＬ装置の断面図である（第１の実施の形態の図３に相当する）。本実施の形態の有機ＥＬ装置の基本構成は第１の実施の形態と全く同様であり、基板裏面側の低反射層周りの構成が若干異なるのみである。したがって、第１の実施の形態と共通な部分の図示と説明は省略し、異なる部分のみを図４を用いて説明する。

本実施の形態の有機ＥＬ装置は、図４に示すように、基板表面側に形成されたＴＦＴ１２（制御用素子）、有機ＥＬ素子５０（発光素子）の構成は第１の実施の形態と全く同様であり、基板裏面側のＩＴＯ膜３１Ａ、Ｔｉ膜３１Ｂからなる低反射層３１の構成も第１の実施の形態と全く同様である。異なる点は、低反射層３１を構成するＴｉ膜３１Ｂの外側に、接着剤層４１を介してガラス基板、プラスチックフィルム等からなる保護部材４２が貼り合わされている点である。

本実施の形態の有機ＥＬ装置においても、低反射層３１の作用により外光の反射率を大幅に低減でき、外光が強い場所でも信頼性良く高い視認性が得られる、低反射層３１の形成による歩留りの低下がなく、基板裏面に発生する静電気を逃がすことができ、基板表面側のＴＦＴ等の保護が図れる、装置外部の電磁波ノイズを遮蔽できる、といった第１の実施の形態と同様の効果が得られる。それに加えて、本実施の形態の場合、低反射層３１を保護する保護部材４２が備えられているので、例えば製造プロセス中の基板の搬送やハンドリング等で基板裏面のＴｉ膜３１Ｂに傷や剥離が生じ、十分な反射低減効果が得られなくなる等の不具合を防止することができる。また、接着剤層４１を介して保護部材４２を貼り合わせる構成であるから、保護部材の材料を問わず、保護部材の選択の自由度が高いものとなる。

［第３の実施の形態］
以下、本発明の第３の実施の形態を図５を参照して説明する。
図５は本実施の形態の有機ＥＬ装置の断面図である（第１の実施の形態の図３に相当する）。本実施の形態の有機ＥＬ装置の基本構成は第１の実施の形態と全く同様であり、基板裏面側の低反射層周りの構成が若干異なるのみである。したがって、第１の実施の形態と共通な部分の図示と説明は省略し、異なる部分のみを図５を用いて説明する。

本実施の形態の有機ＥＬ装置は、図５に示すように、基板表面側に形成されたＴＦＴ１２（制御用素子）、有機ＥＬ素子５０（発光素子）の構成は第１の実施の形態と全く同様であり、基板裏面側のＩＴＯ膜３１Ａ、Ｔｉ膜３１Ｂからなる低反射層３１の構成も第１の実施の形態と全く同様である。異なる点は、低反射層３１を構成するＴｉ膜３１Ｂの外側に、熱圧着性を有するプラスチックフィルムからなる保護部材４３が直接貼り合わされている点である。

本実施の形態の有機ＥＬ装置においても、低反射層３１の作用により外光の反射率を大幅に低減でき、外光が強い場所でも信頼性良く高い視認性が得られる、低反射層３１の形成による歩留りの低下がなく、基板裏面に発生する静電気を逃がすことができ、基板表面側のＴＦＴ等の保護が図れる、装置外部の電磁波ノイズを遮蔽できる、といった第１の実施の形態と同様の効果が得られる。さらに、保護部材４３が備えられているので、例えば製造プロセス中の基板の搬送やハンドリング等で基板裏面のＴｉ膜３１Ｂに傷や剥離が生じ、十分な反射低減効果が得られなくなる等の不具合を防止できる、という第２の実施の形態と同様の効果も得られる。また、本実施の形態の場合、第２の実施の形態と異なり、熱圧着性のプラスチックフィルムを直接貼り合わせる構成であるから、接着剤が不要となり、保護部材の貼り合わせ作業が容易になる。

［第４の実施の形態］
以下、本発明の第４の実施の形態を図６を参照して説明する。
図５は本実施の形態の有機ＥＬ装置の断面図である（第１の実施の形態の図３に相当する）。本実施の形態の有機ＥＬ装置の基本構成は第１の実施の形態と全く同様であり、配線、電極部分の構成が異なるのみである。したがって、第１の実施の形態と共通な部分の図示と説明は省略し、異なる部分のみを図６を用いて説明する。

本実施の形態の有機ＥＬ装置は、図６に示すように、基板裏面側のＩＴＯ膜３１Ａ、Ｔｉ膜３１Ｂからなる低反射層３１の構成が第１の実施の形態と全く同様である。また、基板表面側のＴＦＴ１２（制御用素子）、有機ＥＬ素子５０（発光素子）の構成も第１の実施の形態とほぼ同様であるが、配線や画素電極の構成が異なっている。すなわち、ゲート電極１４（図６には図示されないが、走査線も同様）がアルミニウム（Ａｌ）膜４５で構成され、Ａｌ膜４５の上層に、基板裏面側と同様の低反射層４６、すなわちＴｉ膜４６ＢとＩＴＯ膜４６ＡがＡｌ膜４５側からこの順に積層されている。さらに、データ線１０および中継導電層１７もゲート電極１４と同じ構成となっており、Ａｌ膜４５の上層にＴｉ膜４６ＢとＩＴＯ膜４６Ａからなる低反射層４６が積層されている。一方、画素電極１９は、基板２０側からＡｌ膜４７とＩＴＯ膜４８が積層された２層構造で構成されている。

本実施の形態のようなアクティブマトリクス型表示装置の場合、配線材料として低抵抗材料であるＡｌ等がよく用いられる。ところが、Ａｌは光反射率が高いため、基板の裏面側に低反射層を形成したところで配線部分で外光が反射し、視認性を低下させる恐れが十分にある。その点、上記本実施の形態の有機ＥＬ装置によれば、走査線１１、データ線１０等の配線がＴｉ膜４６ＢおよびＩＴＯ膜４６Ａからなる低反射層４６を含んで構成されているので、配線部分においても外光の反射が抑制され、視認性に優れた有機ＥＬ装置を得ることができる。また、画素電極１９が高反射率材料であるＡｌ膜４７とＩＴＯ膜４８とで構成されているので、基板表面から出射される光の輝度を向上することができ、表示がより鮮明になる。

［電子機器］
以下、本発明の表示装置を備えた電子機器の具体例について説明する。
図７は、携帯電話の一例を示した斜視図である。
図７において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は上記実施の形態の有機ＥＬ装置を用いた表示部を示している。
図７に示す電子機器は、上記の有機ＥＬ装置を用いた表示部を備えているので、屋外等の外光が強い場所でも視認性に優れた表示が可能な電子機器を実現することができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施の形態で例示した各層の材料、膜厚、平面形状等の具体的な記載については適宜変更が可能である。また、表示装置の例としてＴＦＴをスイッチング素子としたアクティブマトリクス型の例を挙げたが、薄膜ダイオード（Thin Film Diode,ＴＦＤ）をスイッチング素子としたアクティブマトリクス型の表示装置、パッシブマトリクス型の表示装置でも良い。さらに、有機ＥＬ装置のみならず、本発明は他の表示装置にも適用が可能である。

本発明の第１の実施形態の有機ＥＬ装置の全体構成図である。 同、有機ＥＬ装置の一つの画素の構成を示す平面図である。 図２のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。 本発明の第２の実施形態の有機ＥＬ装置の断面図である。 本発明の第３の実施形態の有機ＥＬ装置の断面図である。 本発明の第４の実施形態の有機ＥＬ装置の断面図である。 本発明の電子機器の一例を示す斜視図である。

符号の説明

１…有機ＥＬ装置（表示装置）、１０…データ線、１１…走査線、１２…スイッチング用ＴＦＴ（制御用素子）、１４…ゲート電極、１７…中継導電層、１９…画素電極、２０…基板、３１…低反射層、３１Ａ…ＩＴＯ膜、３１Ｂ…Ｔｉ膜、４１…接着剤層、４２，４３…保護部材、５０…有機ＥＬ素子（発光素子）

Claims (20)

1. 透光性を有する基板と、前記基板の一面に形成された発光素子と、前記基板の前記発光素子が形成された側と反対側の面に、前記基板側から順次積層されたインジウム錫酸化膜およびチタン膜からなる低反射層と、を備え、前記発光素子からの発光は前記基板の一面側から出射されることを特徴とする表示装置。
2. 前記基板の一面に画素となる発光素子が複数形成されるとともに、画素毎の供給電荷量を制御する制御用素子と前記制御用素子に電気的に接続された配線とがさらに形成されたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記配線が透明導電膜からなることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 前記透明導電膜がインジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、インジウムセリウム酸化物、ガリウム亜鉛酸化物、亜鉛酸化物のいずれかからなることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
5. 前記低反射層を構成するチタン膜の膜厚が３０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲にあることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の表示装置。
6. 前記低反射層を構成するインジウム錫酸化膜の膜厚が６０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲にあることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の表示装置。
7. 前記低反射層を構成するインジウム錫酸化膜の表面の算術平均粗さＲａが４ｎｍ〜５０ｎｍの範囲にあることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の表示装置。
8. 前記低反射層を覆う保護部材が備えられたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の表示装置。
9. 前記保護部材が前記低反射層上に接着剤を介して貼り合わされていることを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
10. 前記保護部材が熱圧着材からなり、前記低反射層上に直接貼り合わされていることを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
11. 前記発光素子が有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の表示装置。
12. 透光性を有する基板と、前記基板の一面に形成された画素となる発光素子と、画素毎の供給電荷量を制御する制御用素子と、前記制御用素子に電気的に接続された配線と、を備え、
    前記配線が、前記基板側から順次積層されたチタン膜およびインジウム錫酸化膜からなる低反射層を含み、前記発光素子からの発光は前記基板の一面側から出射されることを特徴とする表示装置。
13. 前記低反射層を構成するチタン膜の膜厚が３０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲にあることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
14. 前記低反射層を構成するインジウム錫酸化膜の膜厚が６０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲にあることを特徴とする請求項１２または１３に記載の表示装置。
15. 前記低反射層を構成するインジウム錫酸化膜の表面の算術平均粗さＲａが４ｎｍ〜５０ｎｍの範囲にあることを特徴とする請求項１２ないし１４のいずれか一項に記載の表示装置。
16. 前記発光素子が有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１２ないし１５のいずれか一項に記載の表示装置。
17. 前記有機ＥＬ素子を構成する前記基板側の電極がアルミニウム膜を含んで構成されていることを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
18. 請求項１ないし１７のいずれか一項に記載の表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
19. 請求項１に記載の表示装置の製造方法であって、
    透光性を有する基板の一面に発光素子を形成する工程と、前記基板の前記発光素子が形成された側と反対側の面にインジウム錫酸化膜を形成する工程と、前記インジウム錫酸化膜上にチタン膜を形成する工程と、を備えたことを特徴とする表示装置の製造方法。
20. 請求項１２に記載の表示装置の製造方法であって、
    透光性を有する基板の一面に前記発光素子および前記制御用素子を形成する工程と、前記基板の一面にチタン膜、インジウム錫酸化膜をこの順に積層し、これらチタン膜およびインジウム錫酸化膜をパターニングすることにより前記配線を形成する工程と、を備えたことを特徴とする表示装置の製造方法。

Images