JP2017152252A

JP2017152252A - 表示装置

Info

Publication number: JP2017152252A
Application number: JP2016034470A
Authority: JP
Inventors: 尚紀徳田; Hisanori Tokuda
Original assignee: Japan Display Inc
Current assignee: Japan Display Inc
Priority date: 2016-02-25
Filing date: 2016-02-25
Publication date: 2017-08-31
Also published as: US10062869B2; US20170250374A1

Abstract

【課題】界面での反射を小さくした表示装置を提供する。【解決手段】表示装置は、発光層４０並びに発光層４０を挟む陽極及び陰極を含む発光素子４４と、発光素子４４を覆い、少なくとも最上層がシリコン窒化膜からなる封止層４６と、シリコン窒化膜に接触して積層された第１樹脂層５４と、第１樹脂層５４に接触して積層された第２樹脂層５６と、を有する。シリコン窒化膜と第１樹脂層５４の屈折率の差は、０．３未満である。第１樹脂層５４と第２樹脂層５６の屈折率の差は、０．３未満である。【選択図】図２

Description

本発明は、表示装置に関する。

有機エレクトロルミネッセンス層などの発光素子層は、吸湿によって劣化するため、大気から遮断するために封止膜で覆われる。封止膜には、外光反射を防止するために偏光板が貼り付けられる。偏光板には、タッチパネルやカバーガラスなどが積層される。

特開２００４−１７７７８５号公報特開２０１５−１５６２７５号公報

積層される複数の層は、材料が異なると屈折率が異なるため、界面反射によって、光取出し効率（透過率、光利用効率）が低下するという問題があった。特に、屈折率の大きいＳｉＮで封止膜を形成すると、その上に設けられる粘着材との屈折率の差が大きくなる。特許文献１及び２には、偏光板と粘着材の屈折率が開示されているが、封止膜とその上にある粘着材の屈折率は明記されていない。

本発明は、界面での反射を小さくすることを目的とする。

本発明に係る表示装置は、発光層並びに前記発光層を挟む陽極及び陰極を含む発光素子と、前記発光素子を覆い、少なくとも最上層がシリコン窒化膜からなる封止層と、前記シリコン窒化膜に接触して積層された第１樹脂層と、前記第１樹脂層に接触して積層された第２樹脂層と、を有し、前記シリコン窒化膜と前記第１樹脂層の屈折率の差は、０．３未満であり、前記第１樹脂層と前記第２樹脂層の屈折率の差は、０．３未満であることを特徴とする。本発明によれば、屈折率が上記の通りになっているため、界面での反射を小さくすることができる。

本発明に係る表示装置は、発光層並びに前記発光層を挟む陽極及び陰極を含む発光素子と、前記発光素子を覆い、少なくとも最上層がシリコン窒化膜からなる封止層と、前記シリコン窒化膜に接触して積層された第１樹脂層と、前記第１樹脂層に接触して積層された第２樹脂層と、を有し、前記シリコン窒化膜の屈折率よりも前記第１樹脂層の屈折率が小さく、前記第１樹脂層の前記屈折率よりも前記第２樹脂層の屈折率が小さいことを特徴とする。本発明によれば、屈折率が上記の通りになっているため、界面での反射を小さくすることができる。

本発明に係る表示装置は、発光層並びに前記発光層を挟む陽極及び陰極を含む発光素子と、前記発光素子を覆い、少なくとも最上層がシリコン窒化膜からなる封止層と、前記シリコン窒化膜に接触して積層された、接着材又は粘着材からなる樹脂層と、前記樹脂層に接触して、前記樹脂層の前記シリコン窒化膜とは反対の側に積層された光学フィルムと、を有し、前記シリコン窒化膜は、前記樹脂層に接触する第１の領域と、前記第１の領域よりも前記発光素子の側に位置する第２の領域とを有し、前記第１の領域は、第１の屈折率を有し、前記第２の領域は、第２の屈折率を有し、前記樹脂層の屈折率と前記第１の屈折率との差は、前記樹脂層の屈折率と前記第２の屈折率との差よりも、小さいことを特徴とする。本発明によれば、屈折率が上記の通りになっているため、界面での反射を小さくすることができる。

本発明の第１の実施形態に係る表示装置の斜視図である。図１に示す表示装置のII−II線断面の拡大図である。図２に一点鎖線で囲む部分IIIの拡大図である。第２の実施形態に係る表示装置の封止層を示す図である。第３の実施形態に係る表示装置の断面図である。第４の実施形態に係る表示装置の断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。但し、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。本明細書と各図において、既出の図に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略することがある。

さらに、本発明の詳細な説明において、ある構成物と他の構成物の位置関係を規定する際、「上に」「下に」とは、ある構成物の直上あるいは直下に位置する場合のみでなく、特に断りの無い限りは、間にさらに他の構成物を介在する場合を含むものとする。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る表示装置の斜視図である。表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス表示装置を例に挙げる。表示装置は、例えば、赤、緑及び青からなる複数色の単位画素（サブピクセル）を組み合わせて、フルカラーの画素（ピクセル）を形成し、フルカラーの画像を表示するようになっている。表示装置は、例えばガラスからなる基板１０を有する。基板１０には、画像を表示するための素子を駆動するための集積回路チップ１２が搭載され、外部との電気的接続のために図示しないフレキシブルプリント基板を接続してもよい。

図２は、図１に示す表示装置のII−II線断面の拡大図である。基板１０には、それ自体が含有する不純物に対するバリアとなるアンダーコート１４が形成され、その上に半導体層１６が形成されている。半導体層１６にソース電極１８及びドレイン電極２０が電気的に接続し、半導体層１６を覆ってゲート絶縁膜２２が形成されている。ゲート絶縁膜２２の上にはゲート電極２４が形成され、ゲート電極２４を覆って層間絶縁膜２６が形成されている。ソース電極１８及びドレイン電極２０は、ゲート絶縁膜２２及び層間絶縁膜２６を貫通している。半導体層１６、ソース電極１８、ドレイン電極２０及びゲート電極２４によって薄膜トランジスタ２８が構成される。薄膜トランジスタ２８を覆うようにパッシベーション膜３０が設けられている。

パッシベーション膜３０の上には、平坦化層３２が設けられている。平坦化層３２の上には、複数の単位画素それぞれに対応するように構成された複数の画素電極３４（例えば陽極）が設けられている。平坦化層３２は、少なくとも画素電極３４が設けられる面が平坦になるように形成される。画素電極３４は、平坦化層３２及びパッシベーション膜３０を貫通するコンタクトホール３６によって、半導体層１６上のソース電極１８及びドレイン電極２０の一方に電気的に接続している。

平坦化層３２及び画素電極３４上に、絶縁層３８が形成されている。絶縁層３８は、画素電極３４の周縁部に載り、画素電極３４の一部（例えば中央部）を開口させるように形成されている。絶縁層３８によって、画素電極３４の一部を囲むバンクが形成される。

画素電極３４上に発光層４０が設けられている。発光層４０は、画素電極３４ごとに別々に（分離して）設けられ、絶縁層３８にも載るようになっている。この場合は各画素に対応して青、赤、緑で発光層４０が発光するようになる。変形例として、発光層４０は、複数の画素電極３４に連続的に載るように設けて白色で発光するようにしてもよく、その場合はカラーフィルタを設ける。

発光層４０の上には、共通電極４２（例えば陰極）が設けられている。共通電極４２は、バンクとなる絶縁層３８の上方に載るように形成する。発光層４０並びに発光層４０を挟む画素電極３４（陽極）及び共通電極４２（陰極）から発光素子４４が構成される。発光層４０は、画素電極３４及び共通電極４２に挟まれ、両者間を流れる電流によって輝度が制御されて発光する。発光層４０と画素電極３４（陽極）との間には、図示しない正孔輸送層及び正孔注入層の少なくとも一層を設けてもよい。発光層４０と共通電極４２（陰極）との間には、図示しない電子輸送層及び電子注入層の少なくとも一層を設けてもよい。

図３は、図２に一点鎖線で囲む部分IIIの拡大図である。発光素子４４は、共通電極４２に積層する封止層４６によって覆われることで封止されて、水分から遮断される。封止層４６は、少なくとも最上層がシリコン窒化膜４８からなる。図３に示す封止層４６は、３層からなり、最下層のシリコン窒化膜５０及び中間層の樹脂層５２をさらに含む。中間層の樹脂層５２は、最下層のシリコン窒化膜５０のピンホールを埋めるとともに、異物を覆って、最上層のシリコン窒化膜４８が載る平坦な下地となる。

封止層４６には、第１樹脂層５４が積層されている。第１樹脂層５４は、粘着材からなり、シリコン窒化膜４８に接触（粘着）する。シリコン窒化膜４８の屈折率ｎ_ｓは約１．８〜２．０であり、第１樹脂層５４の屈折率ｎ_１は約１．５５〜１．７である。シリコン窒化膜４８と第１樹脂層５４は、屈折率ｎ_ｓ，ｎ_１の差が０．３未満になるように、材料や成膜条件が設定されている。こうすることで、シリコン窒化膜４８と第１樹脂層５４の屈折率ｎ_ｓ，ｎ_１がほぼ同一になるので、界面反射を小さくすることができる。

第１樹脂層５４には第２樹脂層５６が積層している。第２樹脂層５６は、円偏光板などの光学フィルムであって、粘着材である第１樹脂層５４に接触（粘着）している。第２樹脂層５６の屈折率ｎ_２は、約１．４５〜１．６である。第１樹脂層５４と第２樹脂層５６は、屈折率ｎ_１，ｎ_２の差が０．３未満になるように、材料や成膜条件が設定されている。こうすることで、第１樹脂層５４と第２樹脂層５６の屈折率ｎ_１，ｎ_２がほぼ同一になるので、界面反射を小さくすることができる。

第２樹脂層５６の上方にガラス基板５８が配置されている。ガラス基板５８は、粘着層６０によって第２樹脂層５６に粘着している。ガラス基板５８は、カバーガラスであってもよいし、図示しない電極及び配線が形成されてタッチパネルを構成してもよい。ガラス基板５８の屈折率ｎ_ｇは約１．５である。なお、第２樹脂層５６とガラス基板５８は、屈折率ｎ_２，ｎ_ｇの差が０．３未満になっている。

変形例として、シリコン窒化膜４８の屈折率ｎ_ｓよりも第１樹脂層５４の屈折率ｎ_１が小さく、第１樹脂層５４の屈折率ｎ_１よりも第２樹脂層５６の屈折率ｎ_２が小さくなるように、これらの材料や成膜条件を設定することでも、界面反射を小さくすることができる。この条件は、上述した条件とは別に単独で適用してもよいし、上記した条件に加えて適用してもよい。

［第２の実施形態］
図４は、第２の実施形態に係る表示装置の封止層を示す図である。本実施形態でも、封止層２４６は最上層のシリコン窒化膜２４８を有し、シリコン窒化膜２４８の屈折率よりも第１樹脂層２５４の屈折率が小さい。

最上層のシリコン窒化膜２４８は、発光素子４４（図２参照）に近い部分である内層２４８ｂの屈折率ｎ_ｓ２が、第１樹脂層２５４に近い部分である表層２４８ａの屈折率ｎ_ｓ１よりも大きくなっており、表側から内側に向けて段階的又は連続的に屈折率が変化する。図４に示す例では表層２４８ａ及び内層２４８ｂの２層で、２段階に屈折率が変化するようになっている。表層２４８ａの屈折率ｎ_ｓ１は約１．６５〜１．８であり、内層２４８ｂの屈折率ｎ_ｓ２は約１．８〜２．０である。プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）で形成する場合、表層２４８ａを、内層２４８ｂと比べて、シリコンの比率が低下するように、材料流量比、圧力及び出力などを調整する。

本実施形態によれば、封止層２４６の最上層のシリコン窒化膜２４８の屈折率が、第１樹脂層２５４に向けて段階的又は連続的に減少するので、シリコン窒化膜２４８と第１樹脂層２５４の屈折率の差が小さくなり、これにより界面反射を小さくすることができる。その他の内容は、第１の実施形態で説明した内容が該当する。

［第３の実施形態］
図５は、第３の実施形態に係る表示装置の断面図である。本実施形態では、第２樹脂層３５６は、補強や保護のために設けられる光透過性フィルムである。第２樹脂層３５６は、光線を透過するものであるが、少なくとも偏光板は除かれる。そして、第２樹脂層３５６の上に、粘着材３６２を介して、円偏光板３６４が配置されている。円偏光板３６４の上には、粘着材３６６を介して、ガラス基板３５８が貼りつけられている。その他の内容は、第１の実施形態で説明した内容が該当する。

［第４の実施形態］
図６は、第４の実施形態に係る表示装置の断面図である。本実施形態では、第１樹脂層４５４は、接着材からなり、硬化した状態になっている。第２樹脂層４５６は、補強や保護のために設けられる光透過性基板である。第２樹脂層４５６は、光線を透過するが、少なくとも偏光板は除かれる。そして、第２樹脂層４５６の上に、粘着材４６８を介して、円偏光板などの光学フィルム４７０が配置されている。光学フィルム４７０の上には、粘着材４７２を介して、ガラス基板４５８が貼りつけられている。その他の内容は、第１の実施形態で説明した内容が該当する。

なお、表示装置は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置には限定されず、量子ドット発光素子（ＱＬＥＤ：Quantum‐Dot Light Emitting Diode）のような発光素子を各画素に備えた表示装置であってもよいし、液晶表示装置であってもよい。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。

１０基板、１２集積回路チップ、１４アンダーコート、１６半導体層、１８ソース電極、２０ドレイン電極、２２ゲート絶縁膜、２４ゲート電極、２６層間絶縁膜、２８薄膜トランジスタ、３０パッシベーション膜、３２平坦化層、３４画素電極、３６コンタクトホール、３８絶縁層、４０発光層、４２共通電極、４４発光素子、４６封止層、４８シリコン窒化膜、５０シリコン窒化膜、５２樹脂層、５４第１樹脂層、５６第２樹脂層、５８ガラス基板、６０粘着層、２４６封止層、２４８シリコン窒化膜、２４８ａ表層、２４８ｂ内層、２５４第１樹脂層、３５６第２樹脂層、３５８ガラス基板、３６２粘着材、３６４円偏光板、３６６粘着材、４５４第１樹脂層、４５６第２樹脂層、４５８ガラス基板、４６８粘着材、４７０光学フィルム、４７２粘着材。

Claims

発光層並びに前記発光層を挟む陽極及び陰極を含む発光素子と、
前記発光素子を覆い、少なくとも最上層がシリコン窒化膜からなる封止層と、
前記シリコン窒化膜に接触して積層された第１樹脂層と、
前記第１樹脂層に接触して積層された第２樹脂層と、
を有し、
前記シリコン窒化膜と前記第１樹脂層の屈折率の差は、０．３未満であり、
前記第１樹脂層と前記第２樹脂層の屈折率の差は、０．３未満であることを特徴とする表示装置。
発光層並びに前記発光層を挟む陽極及び陰極を含む発光素子と、
前記発光素子を覆い、少なくとも最上層がシリコン窒化膜からなる封止層と、
前記シリコン窒化膜に接触して積層された第１樹脂層と、
前記第１樹脂層に接触して積層された第２樹脂層と、
を有し、
前記シリコン窒化膜の屈折率よりも前記第１樹脂層の屈折率が小さく、
前記第１樹脂層の前記屈折率よりも前記第２樹脂層の屈折率が小さいことを特徴とする表示装置。
請求項１又は２に記載された表示装置において、
前記第１樹脂層は、粘着材からなることを特徴とする表示装置。
請求項１又は２に記載された表示装置において、
前記第１樹脂層は、接着材からなることを特徴とする表示装置。
請求項１から４のいずれか１項に記載された表示装置において、
前記第２樹脂層は、光学フィルムであることを特徴とする表示装置。
請求項１から４のいずれか１項に記載された表示装置において、
前記第２樹脂層は、光透過性のフィルム又は基板であることを特徴とする表示装置。
請求項６に記載された表示装置において、
前記第２樹脂層の上に光学フィルムが配置されていることを特徴とする表示装置。
請求項１から７のいずれか１項に記載された表示装置において、
前記第２樹脂層の上方にガラス基板が配置されていることを特徴とする表示装置。
発光層並びに前記発光層を挟む陽極及び陰極を含む発光素子と、
前記発光素子を覆い、少なくとも最上層がシリコン窒化膜からなる封止層と、
前記シリコン窒化膜に接触して積層された、接着材又は粘着材からなる樹脂層と、
前記樹脂層に接触して、前記樹脂層の前記シリコン窒化膜とは反対の側に積層された光学フィルムと、
を有し、
前記シリコン窒化膜は、前記樹脂層に接触する第１の領域と、前記第１の領域よりも前記発光素子の側に位置する第２の領域とを有し、
前記第１の領域は、第１の屈折率を有し、
前記第２の領域は、第２の屈折率を有し、
前記樹脂層の屈折率と前記第１の屈折率との差は、前記樹脂層の屈折率と前記第２の屈折率との差よりも、小さいことを特徴とする表示装置。
請求項９に記載された表示装置において、
前記シリコンシリコン窒化膜の屈折率は、段階的に変化することを特徴とする表示装置。
請求項９又は１０に記載された表示装置において、
前記第１の屈折率と前記樹脂層の屈折率と前記光学フィルムの屈折率とは、互いに差が０．３未満であることを特徴とする表示装置。
請求項９から１１のいずれか１項に記載された表示装置において、
前記第１の屈折率よりも前記樹脂層の屈折率が小さく、
前記樹脂層の屈折率よりも前記光学フィルムの屈折率が小さいことを特徴とする表示装置。
請求項９から１２のいずれか１項に記載された表示装置において、
前記光学フィルムは円偏光板を含むことを特徴とする表示装置。
請求項９から１３のいずれか１項に記載された表示装置において、
前記光学フィルムの前記樹脂層とは反対の側にはガラス基板が配置されており、
前記ガラス基板の屈折率と前記光学フィルムの屈折率との差は、０．３未満であることを特徴とする表示装置。
請求項１４に記載された表示装置において、
前記ガラス基板はタッチパネルであることを特徴とする表示装置。