[go: up one dir, main page]

JP2006100042A - Organic el display device - Google Patents

Organic el display device Download PDF

Info

Publication number
JP2006100042A
JP2006100042A JP2004282602A JP2004282602A JP2006100042A JP 2006100042 A JP2006100042 A JP 2006100042A JP 2004282602 A JP2004282602 A JP 2004282602A JP 2004282602 A JP2004282602 A JP 2004282602A JP 2006100042 A JP2006100042 A JP 2006100042A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
organic
layer
display device
light
refractive index
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004282602A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Okuya
聡 奥谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Display Central Inc
Original Assignee
Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd filed Critical Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd
Priority to JP2004282602A priority Critical patent/JP2006100042A/en
Publication of JP2006100042A publication Critical patent/JP2006100042A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance light extracting efficiency of an organic EL display device. <P>SOLUTION: This organic EL display device 1 is equipped with an insulating substrate 10, an organic EL element 40 disposed on the insulating substrate 10, a light extracting layer 30 intervening between the insulating substrate 10 and the organic EL element 40 and facing the organic EL element 40, a flattening layer 60 intervening between the light extracting layer 30 and the organic EL element 40 and containing a transparent resin and a plurality of light transmitting particles dispersed in it, and the light transmitting particle has a larger refractive index compared with the transparent resin. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置に関する。   The present invention relates to an organic EL (electroluminescence) display device.

有機ＥＬ表示装置は自己発光表示装置であるため、視野角が広く、応答速度が速い。また、バックライトが不要であるため、薄型軽量化が可能である。これらの理由から、近年、有機ＥＬ表示装置は、液晶表示装置に代わる表示装置として注目されている。   Since the organic EL display device is a self-luminous display device, the viewing angle is wide and the response speed is fast. In addition, since a backlight is not necessary, it is possible to reduce the thickness and weight. For these reasons, in recent years, organic EL display devices have attracted attention as display devices that replace liquid crystal display devices.

有機ＥＬ表示装置の主要部である有機ＥＬ素子は、光透過性の前面電極と、これと対向した光反射性または光透過性の背面電極と、それらの間に介在するとともに発光層を含んだ有機物層とで構成されている。有機ＥＬ素子は、有機物層に電気を流すことにより発光する電荷注入型の自発光素子である。   An organic EL element, which is a main part of an organic EL display device, includes a light-transmitting front electrode, a light-reflective or light-transmitting back electrode opposed to the front electrode, and a light-emitting layer interposed therebetween. It consists of an organic layer. An organic EL element is a charge injection type self-luminous element that emits light when electricity is passed through an organic layer.

ところで、有機ＥＬ素子の輝度は、これに流す電流の大きさに応じて増加する。しかしながら、電流密度を高めると、消費電力が大きくなるのに加え、有機ＥＬ素子の寿命が著しく短くなる。したがって、高輝度、低消費電力、長寿命を同時に実現するには、有機ＥＬ素子が放出する光を有機ＥＬ表示装置の外部へとより効率的に取り出すこと，すなわち光の取り出し効率を向上させること，が重要である。   By the way, the luminance of the organic EL element increases in accordance with the magnitude of the current flowing therethrough. However, when the current density is increased, the power consumption is increased and the lifetime of the organic EL element is remarkably shortened. Therefore, in order to realize high luminance, low power consumption, and long life at the same time, the light emitted from the organic EL element should be extracted more efficiently to the outside of the organic EL display device, that is, the light extraction efficiency should be improved. ,is important.

本発明の目的は、有機ＥＬ表示装置の光の取り出し効率を高めることにある。   An object of the present invention is to increase the light extraction efficiency of an organic EL display device.

本発明の一側面によると、絶縁基板と、前記絶縁基板上に配置された有機ＥＬ素子と、前記絶縁基板と前記有機ＥＬ素子との間に介在した光取り出し層と、前記光取り出し層と前記有機ＥＬ素子との間に介在し、透明樹脂とその中で分散した複数の光透過性粒子とを含有した平坦化層とを具備し、前記光透過性粒子は前記透明樹脂と比較して屈折率がより大きいことを特徴とする有機ＥＬ表示装置が提供される。   According to one aspect of the present invention, an insulating substrate, an organic EL element disposed on the insulating substrate, a light extraction layer interposed between the insulating substrate and the organic EL element, the light extraction layer, and the It comprises a planarizing layer interposed between an organic EL element and containing a transparent resin and a plurality of light-transmitting particles dispersed therein, and the light-transmitting particles are refracted compared to the transparent resin. An organic EL display device characterized by a higher rate is provided.

本発明によると、有機ＥＬ表示装置の光の取り出し効率を高めることができる。   According to the present invention, the light extraction efficiency of the organic EL display device can be increased.

以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同様または類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the same reference numerals are given to components that exhibit the same or similar functions, and duplicate descriptions are omitted.

図１は、本発明の一態様に係る有機ＥＬ表示装置を概略的に示す断面図である。図２は、図１の有機ＥＬ表示装置の一部を拡大して示す断面図である。なお、図１及び図２では、有機ＥＬ表示装置１を、その表示面，すなわち前面または光出射面，が上方を向き、背面が下方を向くように描いている。また、図２では、有機ＥＬ表示装置の一部の構成要素のみを描いている。   FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an organic EL display device according to an aspect of the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the organic EL display device of FIG. In FIGS. 1 and 2, the organic EL display device 1 is drawn so that its display surface, that is, the front surface or the light emitting surface faces upward, and the back surface faces downward. In FIG. 2, only some components of the organic EL display device are illustrated.

図１に示す有機ＥＬ表示装置１は、アクティブマトリクス型駆動方式を採用した上面発光型の有機ＥＬ表示装置である。この有機ＥＬ表示装置１は、例えば、ガラス基板などの絶縁基板１０を含んでいる。   An organic EL display device 1 shown in FIG. 1 is a top emission type organic EL display device that employs an active matrix driving method. The organic EL display device 1 includes an insulating substrate 10 such as a glass substrate, for example.

絶縁基板１０上では、複数の画素がマトリクス状に配列している。各画素は、画素回路と有機ＥＬ素子４０とを含んでいる。   On the insulating substrate 10, a plurality of pixels are arranged in a matrix. Each pixel includes a pixel circuit and an organic EL element 40.

画素回路は、例えば、一対の電源端子間で有機ＥＬ素子４０と直列に接続された駆動制御素子（図示せず）及び出力制御スイッチ２０と、画素スイッチ（図示せず）とを含んでいる。駆動制御素子は、その制御端子が画素スイッチを介して映像信号線（図示せず）に接続されており、映像信号線から供給される映像信号に対応した大きさの電流を出力制御スイッチ２０を介して有機ＥＬ素子４０へ出力する。また、画素スイッチの制御端子は走査信号線（図示せず）に接続されており、走査信号線から供給される走査信号によりスイッチング動作が制御される。なお、これら画素には、他の構造を採用することも可能である。   The pixel circuit includes, for example, a drive control element (not shown) and an output control switch 20 connected in series with the organic EL element 40 between a pair of power supply terminals, and a pixel switch (not shown). The drive control element has a control terminal connected to a video signal line (not shown) via a pixel switch, and outputs a current having a magnitude corresponding to the video signal supplied from the video signal line to the output control switch 20. To the organic EL element 40. The control terminal of the pixel switch is connected to a scanning signal line (not shown), and the switching operation is controlled by the scanning signal supplied from the scanning signal line. Note that other structures may be employed for these pixels.

基板１０上には、アンダーコート層１２として、例えば、ＳｉＮx層とＳｉＯx層とが順次積層されている。アンダーコート層１２上には、例えばチャネル及びソース・ドレインが形成されたポリシリコン層である半導体層１３、例えばＴＥＯＳ（TetraEthyl OrthoSilicate）などを用いて形成され得るゲート絶縁膜１４、及び例えばＭｏＷなどからなるゲート電極１５が順次積層されており、それらはトップゲート型の薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）を構成している。この例では、これらＴＦＴは、画素スイッチ、出力制御スイッチ２０、駆動制御素子のＴＦＴとして利用している。また、ゲート絶縁膜１４上には、ゲート電極１５と同一の工程で形成可能な走査信号線（図示せず）がさらに配置されている。 On the substrate 10, for example, a SiN x layer and a SiO x layer are sequentially stacked as the undercoat layer 12. On the undercoat layer 12, for example, a semiconductor layer 13, which is a polysilicon layer in which a channel and source / drain are formed, a gate insulating film 14 that can be formed using, for example, TEOS (TetraEthyl OrthoSilicate), etc., and MoW, for example, The gate electrodes 15 are sequentially stacked, and they constitute a top gate type thin film transistor (hereinafter referred to as TFT). In this example, these TFTs are used as pixel switches, output control switches 20, and drive control element TFTs. A scanning signal line (not shown) that can be formed in the same process as the gate electrode 15 is further disposed on the gate insulating film 14.

ゲート絶縁膜１４及びゲート電極１５は、例えばプラズマＣＶＤ法などにより成膜されたＳｉＯxなどからなる層間絶縁膜１７で被覆されている。層間絶縁膜１７上にはソース・ドレイン電極２１が配置されており、それらは、例えばＳｉＮxなどからなるパッシベーション膜１８で埋め込まれている。ソース・ドレイン電極２１は、例えば、Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏの三層構造を有しており、層間絶縁膜１７に設けられたコンタクトホールを介してＴＦＴのソース・ドレインに電気的に接続されている。また、層間絶縁膜１７上には、ソース・ドレイン電極２１と同一の工程で形成可能な映像信号線（図示せず）がさらに配置されている。 The gate insulating film 14 and the gate electrode 15 are covered with an interlayer insulating film 17 made of, for example, SiO x formed by a plasma CVD method or the like. A source / drain electrode 21 is disposed on the interlayer insulating film 17 and is buried with a passivation film 18 made of, for example, SiN x . The source / drain electrode 21 has, for example, a three-layer structure of Mo / Al / Mo, and is electrically connected to the source / drain of the TFT through a contact hole provided in the interlayer insulating film 17. . Further, video signal lines (not shown) that can be formed in the same process as the source / drain electrodes 21 are further arranged on the interlayer insulating film 17.

パッシベーション膜１８上には、平坦化層１９が形成されている。平坦化層１９上には、反射層７０が配置されている。平坦化層１９の材料としては、例えば、硬質樹脂を使用することができる。反射層７０の材料としては、例えば、Ａｌなどの金属材料を使用することができる。   A planarization layer 19 is formed on the passivation film 18. A reflective layer 70 is disposed on the planarization layer 19. As a material for the planarization layer 19, for example, a hard resin can be used. As a material of the reflective layer 70, for example, a metal material such as Al can be used.

平坦化層１９及び反射層７０上には、光取り出し層３０及び平坦化層６０がこの順に形成されている。   On the planarization layer 19 and the reflective layer 70, the light extraction layer 30 and the planarization layer 60 are formed in this order.

光取り出し層３０は、後述する導波層内に閉じ込められている光をその前面側に取り出すことを可能とする。光取り出し層３０は、この例では、透明領域３１とその中で分散すると共に透明領域３１とは光学特性，例えば屈折率，が異なる複数の粒状領域３２とを含んだ光散乱層である。典型的には、透明領域３１の材料としては透明樹脂を使用し、粒状領域３２の材料としては透明樹脂又は透明無機物を使用する。光取り出し層３０としては、光散乱層の代わりに、例えば、回折格子を使用してもよい。   The light extraction layer 30 makes it possible to extract light confined in a waveguide layer described later to the front side. In this example, the light extraction layer 30 is a light scattering layer including a transparent region 31 and a plurality of granular regions 32 which are dispersed in the transparent region 31 and have different optical characteristics, for example, refractive index. Typically, a transparent resin is used as the material of the transparent region 31, and a transparent resin or a transparent inorganic material is used as the material of the granular region 32. As the light extraction layer 30, for example, a diffraction grating may be used instead of the light scattering layer.

この光取り出し層３０の表面は、凹凸を含んでいる。凹凸表面上に有機ＥＬ素子４０を形成すると、その電極同士が短絡する可能性がある。平坦化層６０は、光取り出し層３０の凹部及び凸部を埋め込んで、有機ＥＬ素子４０に平坦な下地を提供する。   The surface of the light extraction layer 30 includes irregularities. When the organic EL element 40 is formed on the uneven surface, the electrodes may be short-circuited. The planarization layer 60 fills the concave and convex portions of the light extraction layer 30 and provides a flat base for the organic EL element 40.

平坦化層６０は、透明樹脂６１とその中で分散した複数の光透過性粒子６２とを含有している。光透過性粒子６２は、粒状領域３２と比較して平均粒径がより小さい。また、光透過性粒子６２は、透明樹脂６１と比較して屈折率がより大きい。   The planarization layer 60 contains a transparent resin 61 and a plurality of light transmissive particles 62 dispersed therein. The light transmissive particles 62 have a smaller average particle size than the granular regions 32. The light transmissive particles 62 have a higher refractive index than the transparent resin 61.

透明樹脂６１としては、例えば、シリコーン樹脂やアクリル樹脂などの透明な樹脂を使用することができる。また、光透過性粒子６２としては、例えば、透明な無機誘電体を使用することができる。この光透過性粒子６２に使用可能な無機誘電体としては、例えば、ＺｒＯ2やＴｉＯ2などの酸化物を挙げることができる。 As the transparent resin 61, for example, a transparent resin such as a silicone resin or an acrylic resin can be used. Further, as the light transmissive particles 62, for example, a transparent inorganic dielectric can be used. Examples of the inorganic dielectric that can be used for the light transmissive particles 62 include oxides such as ZrO 2 and TiO 2 .

透明樹脂６１に透過性粒子６２を添加すると、透明樹脂６１のみを使用した場合と比較して、平坦化層６０の屈折率を高めることができる。また、光透過性粒子６２の平均粒径が十分に小さいと、平坦化層６０内での光散乱は殆ど生じず、平坦化層６０内の屈折率はほぼ均一であるとみなすことができる。さらに、光透過性粒子６２の平均粒径が十分に小さければ、平坦化層６０は、有機ＥＬ素子４０に平坦な下地を提供するという役割を十分に果たす。   When the transparent particles 62 are added to the transparent resin 61, the refractive index of the planarizing layer 60 can be increased as compared with the case where only the transparent resin 61 is used. Further, when the average particle diameter of the light transmissive particles 62 is sufficiently small, light scattering in the planarizing layer 60 hardly occurs, and the refractive index in the planarizing layer 60 can be regarded as almost uniform. Furthermore, if the average particle diameter of the light transmissive particles 62 is sufficiently small, the planarization layer 60 sufficiently fulfills the role of providing a flat base for the organic EL element 40.

平坦化層６０の屈折率は、第１電極４１の屈折率又は第１電極４１と有機物層４２との積層体１４０の平均屈折率とほぼ等しくするか又はそれよりも大きくする。ここでは、一例として、平坦化層６０の屈折率は、第１電極４１と有機物層４２との積層体１４０の平均屈折率とほぼ等しくする。また、光透過性粒子６２の平均粒径は、例えば３０ｎｍ以下とし、典型的には１０ｎｍ以下とする。   The refractive index of the planarization layer 60 is approximately equal to or greater than the refractive index of the first electrode 41 or the average refractive index of the stacked body 140 of the first electrode 41 and the organic layer 42. Here, as an example, the refractive index of the planarization layer 60 is made substantially equal to the average refractive index of the stacked body 140 of the first electrode 41 and the organic layer 42. The average particle diameter of the light transmissive particles 62 is, for example, 30 nm or less, and typically 10 nm or less.

平坦化層６０上には、光透過性の第１電極４１が互いから離間して並置されている。各第１電極４１は、反射層７０と向き合うように配置されている。また、各第１電極４１は、パッシベーション膜１８、平坦化層１９、光取り出し層３０、平坦化層６０に設けた貫通孔を介して、ドレイン電極２１に接続されている。   On the planarizing layer 60, the light transmissive first electrodes 41 are juxtaposed apart from each other. Each first electrode 41 is disposed to face the reflective layer 70. Each first electrode 41 is connected to the drain electrode 21 through a through hole provided in the passivation film 18, the planarization layer 19, the light extraction layer 30, and the planarization layer 60.

第１電極４１は、この例では陽極である。第１電極４１の材料としては、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）のような透明導電性酸化物を使用することができる。   The first electrode 41 is an anode in this example. As a material of the first electrode 41, for example, a transparent conductive oxide such as ITO (Indium Tin Oxide) can be used.

平坦化層６０上には、さらに、隔壁絶縁層５０が配置されている。この隔壁絶縁層５０には、第１電極４１に対応した位置に貫通孔が設けられている。隔壁絶縁層５０は、例えば、有機絶縁層であり、フォトリソグラフィ技術を用いて形成することができる。   On the planarizing layer 60, a partition insulating layer 50 is further disposed. The partition insulating layer 50 is provided with a through hole at a position corresponding to the first electrode 41. The partition insulating layer 50 is an organic insulating layer, for example, and can be formed using a photolithography technique.

隔壁絶縁層５０の貫通孔内で露出した第１電極４１上には、発光層を含んだ有機物層４２が配置されている。発光層は、例えば、発光色が赤色、緑色、または青色のルミネセンス性有機化合物を含んだ薄膜である。この有機物層４２は、発光層以外の層をさらに含むことができる。例えば、有機物層４２は、第１電極４１から発光層への正孔の注入を媒介する役割を果たすバッファ層をさらに含むことができる。また、有機物層４２は、正孔輸送層、正孔ブロッキング層、電子輸送層、電子注入層などもさらに含むことができる。   An organic layer 42 including a light emitting layer is disposed on the first electrode 41 exposed in the through hole of the partition insulating layer 50. The light emitting layer is, for example, a thin film containing a luminescent organic compound whose emission color is red, green, or blue. The organic layer 42 can further include layers other than the light emitting layer. For example, the organic layer 42 may further include a buffer layer that plays a role in mediating injection of holes from the first electrode 41 to the light emitting layer. In addition, the organic layer 42 may further include a hole transport layer, a hole blocking layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and the like.

隔壁絶縁層５０及び有機物層４２は、光透過性の第２電極４３で被覆されている。第２電極４３は、この例では、各画素共通に連続して設けられた陰極である。第２電極４３は、パッシベーション膜１８、平坦化層１９、光取り出し層３０、平坦化層６０、隔壁絶縁層５０に設けられたコンタクトホール（図示せず）を介して、映像信号線と同一の層上に形成された電極配線に電気的に接続されている。それぞれの有機ＥＬ素子４０は、これら第１電極４１、有機物層４２、及び第２電極４３で構成されている。   The partition insulating layer 50 and the organic layer 42 are covered with a light transmissive second electrode 43. In this example, the second electrode 43 is a cathode provided continuously in common with each pixel. The second electrode 43 is the same as the video signal line through a contact hole (not shown) provided in the passivation film 18, the planarization layer 19, the light extraction layer 30, the planarization layer 60, and the partition insulating layer 50. It is electrically connected to the electrode wiring formed on the layer. Each organic EL element 40 includes the first electrode 41, the organic material layer 42, and the second electrode 43.

なお、図１に示す有機ＥＬ表示装置１では、通常、水分や酸素などとの接触により有機ＥＬ素子４０が劣化するのを防止するために、缶封止又は保護膜封止を行う。また、この有機ＥＬ表示装置１では、通常、有機ＥＬ素子４０の前面側に偏光板を配置する。   In the organic EL display device 1 shown in FIG. 1, the can is usually sealed with a can or a protective film in order to prevent the organic EL element 40 from deteriorating due to contact with moisture or oxygen. In the organic EL display device 1, a polarizing plate is usually disposed on the front side of the organic EL element 40.

上記の通り、この有機ＥＬ表示装置１では、光取り出し層３０を、有機ＥＬ素子４０の近傍に配置している。このような構造を採用すると、以下に説明するように、有機ＥＬ素子４０の発光層が放出する光を、有機ＥＬ表示装置１の外部へと、より高い効率で取り出すことができる。   As described above, in the organic EL display device 1, the light extraction layer 30 is disposed in the vicinity of the organic EL element 40. When such a structure is employed, as will be described below, the light emitted from the light emitting layer of the organic EL element 40 can be extracted to the outside of the organic EL display device 1 with higher efficiency.

発光層が放出する光の一部は、第１電極４１と有機物層４２とを含む導波層内で反射を繰り返しながら膜面方向に伝播する。この膜面方向に伝播する光は、導波層の主面に対する入射角が大きいと、外部に取り出すことができない。   A part of the light emitted from the light emitting layer propagates in the film surface direction while being repeatedly reflected in the waveguide layer including the first electrode 41 and the organic layer 42. The light propagating in the film surface direction cannot be extracted outside if the incident angle with respect to the main surface of the waveguide layer is large.

光取り出し層３０を有機ＥＬ素子４０の近傍に配置すると、発光層が放出する光の進行方向を変えることができる。そのため、発光層が放出する光を、有機ＥＬ表示装置１の外部へと、より高い効率で取り出すことが可能となる。   When the light extraction layer 30 is disposed in the vicinity of the organic EL element 40, the traveling direction of the light emitted from the light emitting layer can be changed. Therefore, the light emitted from the light emitting layer can be extracted to the outside of the organic EL display device 1 with higher efficiency.

このように、光取り出し層３０を使用すると、有機ＥＬ表示装置１の発光効率を高めることができる。しかしながら、この効果は、導波層内を膜面方向に伝播する光が光取り出し層３０に到達できない場合には得ることはできない。   Thus, when the light extraction layer 30 is used, the light emission efficiency of the organic EL display device 1 can be increased. However, this effect cannot be obtained when the light propagating in the film surface direction in the waveguide layer cannot reach the light extraction layer 30.

図３は、比較例に係る有機ＥＬ表示装置を概略的に示す断面図である。この有機ＥＬ表示装置１は、平坦化層６０が光透過性粒子６２を含有していないこと以外は、図１及び図２に示す有機ＥＬ表示装置１と同様の構造を有している。   FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an organic EL display device according to a comparative example. The organic EL display device 1 has the same structure as the organic EL display device 1 shown in FIGS. 1 and 2 except that the planarizing layer 60 does not contain the light transmissive particles 62.

平坦化層６０に使用する透明樹脂６１は、第１電極４１と有機物層４２とからなる層１４０と比較して、屈折率がより小さい。典型的には、層１４０の屈折率は１．７乃至１．８程度であり、透明樹脂６１の屈折率は１．５程度である。そのため、図３の有機ＥＬ表示装置１では、層１４０が上記の導波層として機能し、有機ＥＬ素子４０の発光層が放出した光の一部は、層１４０と平坦化層６０との界面で全反射される。   The transparent resin 61 used for the planarizing layer 60 has a smaller refractive index than the layer 140 composed of the first electrode 41 and the organic layer 42. Typically, the refractive index of the layer 140 is about 1.7 to 1.8, and the refractive index of the transparent resin 61 is about 1.5. Therefore, in the organic EL display device 1 of FIG. 3, the layer 140 functions as the above-described waveguide layer, and part of the light emitted from the light emitting layer of the organic EL element 40 is the interface between the layer 140 and the planarization layer 60. Is totally reflected.

平坦化層６０が十分に薄ければ、層１４０と平坦化層６０との界面に臨界角よりも大きな入射角で入射することによって生じるエバネッセント波の多くは、平坦化層６０と光取り出し層３０との界面又は透明領域３１と粒状領域３２との界面で伝播光へと変換させることができる。しかしながら、平坦化層６０が有機ＥＬ素子４０に平坦な下地を提供するという役割を果たすためには、通常、平坦化層６０の厚さは約２００ｎｍ以上であることが必要である。そのため、図３の有機ＥＬ表示装置１では、光取り出し層３０は、その機能を十分に発揮することはできない。   If the planarizing layer 60 is sufficiently thin, most of the evanescent waves generated by entering the interface between the layer 140 and the planarizing layer 60 at an incident angle larger than the critical angle are much greater than the planarizing layer 60 and the light extraction layer 30. Or an interface between the transparent region 31 and the granular region 32 can be converted into propagating light. However, in order for the planarization layer 60 to play a role of providing a flat base to the organic EL element 40, it is usually necessary that the thickness of the planarization layer 60 be about 200 nm or more. Therefore, in the organic EL display device 1 of FIG. 3, the light extraction layer 30 cannot sufficiently exhibit its function.

これに対し、図１及び図２の有機ＥＬ表示装置１では、上記の通り、平坦化層６０の屈折率を層１４０の屈折率とほぼ等しくしている。すなわち、この有機ＥＬ表示装置１では、層１４０と平坦化層６０との積層体が、上記の導波層として機能する。したがって、この有機ＥＬ表示装置１では、光取り出し層３０は、その機能を十分に発揮することができる。それゆえ、図１及び図２の有機ＥＬ表示装置１は、図３の有機ＥＬ表示装置１と比較して、有機ＥＬ素子４０の発光層が放出する光を、有機ＥＬ表示装置１の外部へと、より高い効率で取り出すことができる。   On the other hand, in the organic EL display device 1 of FIGS. 1 and 2, as described above, the refractive index of the planarization layer 60 is substantially equal to the refractive index of the layer 140. In other words, in the organic EL display device 1, the stacked body of the layer 140 and the planarizing layer 60 functions as the above-described waveguide layer. Therefore, in this organic EL display device 1, the light extraction layer 30 can sufficiently exhibit its function. Therefore, the organic EL display device 1 of FIGS. 1 and 2 emits light emitted from the light emitting layer of the organic EL element 40 to the outside of the organic EL display device 1 as compared with the organic EL display device 1 of FIG. And can be taken out with higher efficiency.

以上の説明から明らかなように、光透過性粒子６２は、平坦化層６０の屈折率を調節する役割を果たしている。この平坦化層６０の屈折率は、光透過性粒子６２に使用する材料の屈折率と、光透過性粒子６２の添加量とに応じて変更可能である。   As is clear from the above description, the light transmissive particles 62 play a role of adjusting the refractive index of the planarization layer 60. The refractive index of the planarizing layer 60 can be changed according to the refractive index of the material used for the light transmissive particles 62 and the amount of the light transmissive particles 62 added.

図４は、平坦化層の光透過性粒子含量と屈折率との関係の例を示すグラフである。図中、横軸は透明樹脂６１に対する光透過性粒子６２の体積比を示し、縦軸は平坦化層６０の屈折率を示している。また、図４には、光透過性粒子６２の材料としてＺｒＯ2（ｎi＝２．０）を使用した場合のデータと、光透過性粒子６２の材料としてＴｉＯ2（ｎi＝２．７）を使用した場合のデータとを示している。 FIG. 4 is a graph showing an example of the relationship between the light transmissive particle content of the planarizing layer and the refractive index. In the figure, the horizontal axis indicates the volume ratio of the light transmissive particles 62 to the transparent resin 61, and the vertical axis indicates the refractive index of the planarizing layer 60. FIG. 4 shows data when ZrO 2 (n i = 2.0) is used as the material of the light transmissive particles 62 and TiO 2 (n i = 2.7) as the material of the light transmissive particles 62. ) Is used.

なお、この平坦化層６０の屈折率ｎeffは、以下の等式（１）及び（２）を用いて算出した。下記等式（１）及び（２）において、εaは透明樹脂６１の屈折率ｎaの二乗、εiは光透過性粒子６２の屈折率ｎiの二乗、ｑは透明樹脂６１に対する光透過性粒子６２の体積比をそれぞれ示している。

Figure 2006100042
The refractive index n eff of the planarizing layer 60 was calculated using the following equations (1) and (2). Following equation (1) and (2), epsilon a is the square of the refractive index n a of the transparent resin 61, epsilon i is the square of the refractive index n i of the light transmitting particles 62, q is light transmissive to the transparent resin 61 The volume ratio of the conductive particles 62 is shown.
Figure 2006100042

上記の通り、層１４０の屈折率は１．７乃至１．８程度である。したがって、図４から明らかなように、光透過性粒子６２に屈折率ｎiが２．０以上の材料を使用する場合、体積比ｑを約０．２乃至約０．３以上とすると、平坦化層６０の屈折率を層１４０の屈折率とほぼ等しくするか又はそれよりも大きくすることができる。 As described above, the refractive index of the layer 140 is about 1.7 to 1.8. Therefore, as apparent from FIG. 4, when a material having a refractive index n i of 2.0 or more is used for the light transmissive particles 62, a flatness is obtained when the volume ratio q is about 0.2 to about 0.3 or more. The refractive index of the conversion layer 60 can be approximately equal to or greater than the refractive index of the layer 140.

なお、体積比ｑを大きくすると、平坦化層６０は、有機ＥＬ素子４０に平坦な下地を提供するという役割を十分に果たせないことがある。したがって、体積比ｑは、例えば、８０％以下とする。   When the volume ratio q is increased, the planarization layer 60 may not be able to fulfill the role of providing a flat base for the organic EL element 40 in some cases. Therefore, the volume ratio q is, for example, 80% or less.

以上、上面発光型の有機ＥＬ表示装置１について説明したが、本発明は下面発光型の有機ＥＬ表示装置にも適用可能である。例えば、図１の有機ＥＬ表示装置１において、反射層７０を省略すると共に、第２電極４３を光反射性にしてもよい。   The top emission organic EL display device 1 has been described above, but the present invention can also be applied to a bottom emission organic EL display device. For example, in the organic EL display device 1 of FIG. 1, the reflective layer 70 may be omitted and the second electrode 43 may be light reflective.

本発明の一態様に係る有機ＥＬ表示装置を概略的に示す断面図。1 is a cross-sectional view schematically showing an organic EL display device according to one embodiment of the present invention. 図１の有機ＥＬ表示装置の一部を拡大して示す断面図。Sectional drawing which expands and shows a part of organic EL display apparatus of FIG. 比較例に係る有機ＥＬ表示装置を概略的に示す断面図。Sectional drawing which shows schematically the organic electroluminescence display which concerns on a comparative example. 平坦化層の光透過性粒子含量と屈折率との関係の例を示すグラフ。The graph which shows the example of the relationship between the light transmissive particle | grain content of a planarization layer, and refractive index.

符号の説明Explanation of symbols

１…有機ＥＬ表示装置、１０…絶縁基板、１２…アンダーコート層、１３…半導体層、１４…ゲート絶縁膜、１５…ゲート電極、１７…層間絶縁膜、１８…パッシベーション膜、１９…平坦化層、２０…出力制御スイッチ、２１…ソース・ドレイン電極、３０…光取り出し層、３１…透明領域、３２…粒状領域、４０…有機ＥＬ素子、４１…第１電極、４２…有機物層、４３…第２電極、５０…隔壁絶縁層、６０…平坦化層、６１…透明樹脂、６２…光透過性粒子、７０…反射層、１４０…積層体。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Organic EL display device, 10 ... Insulating substrate, 12 ... Undercoat layer, 13 ... Semiconductor layer, 14 ... Gate insulating film, 15 ... Gate electrode, 17 ... Interlayer insulating film, 18 ... Passivation film, 19 ... Flattening layer 20 ... output control switch, 21 ... source / drain electrode, 30 ... light extraction layer, 31 ... transparent region, 32 ... granular region, 40 ... organic EL element, 41 ... first electrode, 42 ... organic layer, 43 ... first Two electrodes, 50 ... partition insulating layer, 60 ... flattening layer, 61 ... transparent resin, 62 ... light transmitting particles, 70 ... reflective layer, 140 ... laminate.

Claims (5)

絶縁基板と、
前記絶縁基板上に配置された有機ＥＬ素子と、
前記絶縁基板と前記有機ＥＬ素子との間に介在した光取り出し層と、
前記光取り出し層と前記有機ＥＬ素子との間に介在し、透明樹脂とその中で分散した複数の光透過性粒子とを含有した平坦化層とを具備し、
前記光透過性粒子は前記透明樹脂と比較して屈折率がより大きいことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。 An insulating substrate;
An organic EL element disposed on the insulating substrate;
A light extraction layer interposed between the insulating substrate and the organic EL element;
A flattening layer interposed between the light extraction layer and the organic EL element and containing a transparent resin and a plurality of light-transmitting particles dispersed therein;
The organic EL display device, wherein the light-transmitting particles have a higher refractive index than the transparent resin. 前記光取り出し層は光散乱層であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。   The organic EL display device according to claim 1, wherein the light extraction layer is a light scattering layer. 前記光取り出し層は、透明領域とその中で分散すると共に前記透明領域とは光学特性が異なる複数の粒状領域とを含み、前記光透過性粒子は前記粒状領域と比較して平均粒径がより小さいことを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ表示装置。   The light extraction layer includes a transparent region and a plurality of granular regions that are dispersed in the transparent region and have different optical characteristics from the transparent region, and the light transmissive particles have an average particle size larger than that of the granular region. The organic EL display device according to claim 2, wherein the organic EL display device is small. 前記光透過性粒子の平均粒径は３０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。   The organic EL display device according to claim 1, wherein an average particle diameter of the light transmissive particles is 30 nm or less. 前記光透過性粒子の平均粒径は１０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。   2. The organic EL display device according to claim 1, wherein an average particle diameter of the light transmissive particles is 10 nm or less.
JP2004282602A 2004-09-28 2004-09-28 Organic el display device Pending JP2006100042A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004282602A JP2006100042A (en) 2004-09-28 2004-09-28 Organic el display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004282602A JP2006100042A (en) 2004-09-28 2004-09-28 Organic el display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006100042A true JP2006100042A (en) 2006-04-13

Family

ID=36239641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004282602A Pending JP2006100042A (en) 2004-09-28 2004-09-28 Organic el display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006100042A (en)

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006080299A1 (en) * 2005-01-31 2006-08-03 Sharp Kabushiki Kaisha Optical functional film and manufacturing method thereof
JP2009216862A (en) * 2008-03-10 2009-09-24 Toshiba Corp Light taking-out layer for luminous device and organic electroluminescence element using the same
JP2010529598A (en) * 2007-05-31 2010-08-26 イーストマン コダック カンパニー Electroluminescent devices with improved light output
JP2010533932A (en) * 2007-07-13 2010-10-28 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Light extraction film for organic light emitting diode display device
US7957621B2 (en) 2008-12-17 2011-06-07 3M Innovative Properties Company Light extraction film with nanoparticle coatings
JP2012089313A (en) * 2010-10-18 2012-05-10 Fujifilm Corp Light-extracting sheet, organic electroluminescent device, and method for manufacturing the same
US8179034B2 (en) 2007-07-13 2012-05-15 3M Innovative Properties Company Light extraction film for organic light emitting diode display and lighting devices
JP2012142270A (en) * 2010-12-16 2012-07-26 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Light-emitting device and illuminating device
JP2013105653A (en) * 2011-11-15 2013-05-30 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Light-emitting device, electronic apparatus and illuminating device
KR20130070313A (en) * 2011-12-19 2013-06-27 삼성코닝정밀소재 주식회사 Organic electroluminescent device
CN103441138A (en) * 2013-08-13 2013-12-11 京东方科技集团股份有限公司 Array substrate, manufacturing method of array substrate, and display device
US20140374734A1 (en) * 2012-03-23 2014-12-25 Lg Chem, Ltd. Substrate for organic electronic device
US20150008425A1 (en) * 2012-03-30 2015-01-08 Lg Chem, Ltd. Substrate for organic electronic device
US20150008422A1 (en) * 2012-03-23 2015-01-08 Lg Chem, Ltd. Organic light emitting device
JP2015117277A (en) * 2013-12-17 2015-06-25 日揮触媒化成株式会社 Coating material for forming high refractive index inorganic flattened layer and method for producing the same
JP2015518631A (en) * 2012-03-30 2015-07-02 エルジー・ケム・リミテッド Substrates for organic electronic devices
CN104823298A (en) * 2012-11-30 2015-08-05 株式会社Lg化学 Substrates for organic electronic devices
US9595684B2 (en) 2012-11-30 2017-03-14 Lg Chem, Ltd. Substrate for organic electronic device having high refractive layer on light scattering, optical functional layer

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08106981A (en) * 1994-09-30 1996-04-23 Fujikura Ltd Hazard display
WO2003026357A1 (en) * 2001-09-13 2003-03-27 Nissan Chemical Industries, Ltd. Organic electroluminescence element-use transparent substrate and organic electroluminescence element
JP2003297572A (en) * 2002-03-29 2003-10-17 Nec Corp Light emitting device, method of manufacturing the same, and display device using the same
JP2004006249A (en) * 2002-04-15 2004-01-08 Tokai Rubber Ind Ltd Transparent electrode for organic electroluminescent element and organic electroluminescent element comprising the same
JP2004233979A (en) * 2003-01-10 2004-08-19 Dainippon Ink & Chem Inc Optical filter and anti-reflection coating

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08106981A (en) * 1994-09-30 1996-04-23 Fujikura Ltd Hazard display
WO2003026357A1 (en) * 2001-09-13 2003-03-27 Nissan Chemical Industries, Ltd. Organic electroluminescence element-use transparent substrate and organic electroluminescence element
JP2003297572A (en) * 2002-03-29 2003-10-17 Nec Corp Light emitting device, method of manufacturing the same, and display device using the same
JP2004006249A (en) * 2002-04-15 2004-01-08 Tokai Rubber Ind Ltd Transparent electrode for organic electroluminescent element and organic electroluminescent element comprising the same
JP2004233979A (en) * 2003-01-10 2004-08-19 Dainippon Ink & Chem Inc Optical filter and anti-reflection coating

Cited By (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006080299A1 (en) * 2005-01-31 2006-08-03 Sharp Kabushiki Kaisha Optical functional film and manufacturing method thereof
JP2010529598A (en) * 2007-05-31 2010-08-26 イーストマン コダック カンパニー Electroluminescent devices with improved light output
JP2010533932A (en) * 2007-07-13 2010-10-28 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Light extraction film for organic light emitting diode display device
US8179034B2 (en) 2007-07-13 2012-05-15 3M Innovative Properties Company Light extraction film for organic light emitting diode display and lighting devices
US8298032B2 (en) 2007-07-13 2012-10-30 3M Innovative Properties Company Methods for providing light extraction films on organic light emitting diode devices
US8355204B2 (en) 2008-03-10 2013-01-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Light-extraction layer of light-emitting device and organic electroluminescence element employing the same
JP2009216862A (en) * 2008-03-10 2009-09-24 Toshiba Corp Light taking-out layer for luminous device and organic electroluminescence element using the same
US7957621B2 (en) 2008-12-17 2011-06-07 3M Innovative Properties Company Light extraction film with nanoparticle coatings
US8249409B2 (en) 2008-12-17 2012-08-21 3M Innovative Properties Company Light extraction film with nanoparticle coatings
JP2012089313A (en) * 2010-10-18 2012-05-10 Fujifilm Corp Light-extracting sheet, organic electroluminescent device, and method for manufacturing the same
US9502690B2 (en) 2010-12-16 2016-11-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Organic light-emitting device and lighting device with organic resin and glass substrate
US9882165B2 (en) 2010-12-16 2018-01-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device and lighting device
JP2012142270A (en) * 2010-12-16 2012-07-26 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Light-emitting device and illuminating device
JP2013105653A (en) * 2011-11-15 2013-05-30 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Light-emitting device, electronic apparatus and illuminating device
KR101615524B1 (en) 2011-12-19 2016-04-27 코닝정밀소재 주식회사 Organic electroluminescent device
KR20130070313A (en) * 2011-12-19 2013-06-27 삼성코닝정밀소재 주식회사 Organic electroluminescent device
US20140374734A1 (en) * 2012-03-23 2014-12-25 Lg Chem, Ltd. Substrate for organic electronic device
US20150001525A1 (en) * 2012-03-23 2015-01-01 Lg Chem, Ltd. Substrate for organic electronic device
US9716242B2 (en) * 2012-03-23 2017-07-25 Lg Display Co., Ltd. Substrate for organic electronic device
US20150008422A1 (en) * 2012-03-23 2015-01-08 Lg Chem, Ltd. Organic light emitting device
US9698366B2 (en) * 2012-03-23 2017-07-04 Lg Display Co., Ltd. Substrate for organic electronic device
US9577224B2 (en) * 2012-03-23 2017-02-21 Lg Display Co., Ltd. Organic light emitting device
US9590197B2 (en) * 2012-03-30 2017-03-07 Lg Chem, Ltd. Substrate for organic electronic device
JP2015518631A (en) * 2012-03-30 2015-07-02 エルジー・ケム・リミテッド Substrates for organic electronic devices
US20150008425A1 (en) * 2012-03-30 2015-01-08 Lg Chem, Ltd. Substrate for organic electronic device
CN104823298A (en) * 2012-11-30 2015-08-05 株式会社Lg化学 Substrates for organic electronic devices
US9595684B2 (en) 2012-11-30 2017-03-14 Lg Chem, Ltd. Substrate for organic electronic device having high refractive layer on light scattering, optical functional layer
US9768398B2 (en) 2012-11-30 2017-09-19 Lg Chem, Ltd. Substrate for organic electronic device
CN103441138B (en) * 2013-08-13 2016-06-22 京东方科技集团股份有限公司 A kind of array base palte and preparation method thereof, display device
WO2015021714A1 (en) * 2013-08-13 2015-02-19 京东方科技集团股份有限公司 Array substrate and manufacturing method thereof, and display device
US9847382B2 (en) 2013-08-13 2017-12-19 Boe Technology Group Co., Ltd. Array substrate, manufacturing method thereof, and display device
CN103441138A (en) * 2013-08-13 2013-12-11 京东方科技集团股份有限公司 Array substrate, manufacturing method of array substrate, and display device
JP2015117277A (en) * 2013-12-17 2015-06-25 日揮触媒化成株式会社 Coating material for forming high refractive index inorganic flattened layer and method for producing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11094904B2 (en) Light emitting display apparatus for improving light extracting efficiency
KR100899481B1 (en) Display
JP2006100042A (en) Organic el display device
US9368754B2 (en) Display device
KR100753258B1 (en) Top emission type display
JP2005063838A (en) Optical device and organic EL display device
US7535166B2 (en) Organic EL display
KR102436250B1 (en) Electroluminescent Display Device
KR20120067644A (en) Organic electro-luminescent device
JP2008515130A (en) Organic EL display device
JP6728312B2 (en) Electroluminescent display
JP2006107744A (en) Organic electroluminescence display device
US7402939B2 (en) Organic EL display
JP2006107743A (en) Organic electroluminescence display device
JP4901088B2 (en) Organic EL display device
JP2006100187A (en) Organic el display device
JP2006085985A (en) Organic el display device
JP2006107745A (en) Organic EL display device
JP2006093019A (en) Organic el display and its manufacturing method
JP2006100139A (en) Organic el display device
JP2006100140A (en) Manufacturing method of organic EL display device
JP2006236683A (en) Organic electroluminescence device and its manufacturing method
JP2006100192A (en) Organic el display device and its manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070919

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100216

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100615