JP2012252863A - Manufacturing method for light-emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種の発光素子を利用した発光装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a light emitting device using various light emitting elements.
近年、基板上に有機EL(エレクトロルミネッセンス)素子を発光素子として形成し、発光素子の発光光を基板と反対側に取り出すトップエミッション方式の発光装置が電子機器の表示装置などとして多用されている。トップエミッション方式は、発光素子を挟み、基板側に形成された一方の第1電極(例えば陽極)と基板との間に反射層を形成し、発光素子を挟む他方の第2電極(例えば陰極)側から光を取り出す方式であって、光の利用効率が高い方式である。 In recent years, a top emission type light-emitting device in which an organic EL (electroluminescence) element is formed as a light-emitting element on a substrate and light emitted from the light-emitting element is extracted on the side opposite to the substrate has been widely used as a display device for electronic devices. In the top emission method, a reflective layer is formed between one of the first electrodes (for example, an anode) formed on the substrate side and the substrate, with the light emitting element interposed therebetween, and the other second electrode (for example, a cathode) that sandwiches the light emitting element. This is a method of taking out light from the side, and is a method with high light utilization efficiency.
トップエミッション方式の発光装置は、白色の有機EL素子を用い、前記第2電極と反射層との間で所定の波長の光を共振させる構造を有しているが、赤色、緑色、および青色の各色の共振長を調整する方法としては、基板側の透明膜の膜厚または第一電極としての透明導電膜の膜厚で調整する方法が開示されている(特許文献1)。この方法によれば、光取出し効率が向上するのみならず、色純度を改善でき、高い画像品質のディスプレイを実現することができる。
また、有機EL素子の膜厚を約100nm程度にすることで、赤色、緑色、および青色の各色の波長を取り出し、カラーフィルターで色純度を高くする構造が間提案されている(例えば非特許文献1)。この技術では、画素毎に共振長を調整する必要がないため、構造が簡単になり、さらには、透明導電膜が必要ないために製造工程上のメリットが得られる。
The top emission type light emitting device uses a white organic EL element and has a structure in which light of a predetermined wavelength is resonated between the second electrode and the reflective layer. As a method of adjusting the resonance length of each color, a method of adjusting the film thickness of the transparent film on the substrate side or the film thickness of the transparent conductive film as the first electrode is disclosed (Patent Document 1). According to this method, not only the light extraction efficiency is improved, but also the color purity can be improved, and a display with high image quality can be realized.
In addition, a structure has been proposed in which the wavelength of each color of red, green, and blue is extracted by increasing the film thickness of the organic EL element to about 100 nm and the color purity is increased by a color filter (for example, non-patent literature). 1). In this technique, since it is not necessary to adjust the resonance length for each pixel, the structure is simplified, and further, since a transparent conductive film is not required, an advantage in the manufacturing process can be obtained.
しかしながら、特許文献1の方法では、透明導電膜の膜厚を、赤色、緑色、および青色の各色毎で変更する必要があるために、製造工程が増えてしまうという問題がある。
また、非特許文献1の方法では、赤色領域、緑色領域、および、青色領域の全ての領域の光を取り出すため、赤色画素、緑色画素、および、青色画素の色分離はカラーフィルターなどで行う必要がある。したがって、観測側での発光スペクトルの帯域幅が広くなり、色純度が悪いという問題があった。また、赤色、緑色、および、青色の各波長領域で比較した場合、光取り出し効率が低いという問題があった。その結果、発光装置の消費電力が高くなり、パネル特性として不利になるという問題があった。
However, the method of
Further, in the method of Non-Patent
このような事情を背景として、本発明は、白色の有機EL素子と共振構造を組み合わせたトップエミッション方式の発光装置において、製造工程の簡易化を図りつつ、光取り出し効率を高めるという課題の解決を目的としている。 Against this backdrop, the present invention solves the problem of improving the light extraction efficiency while simplifying the manufacturing process in a top emission type light emitting device combining a white organic EL element and a resonant structure. It is aimed.
以上の課題を解決するために、本発明に係る発光装置の製造方法は、いずれか二つの画素について基板上に光反射膜を形成する工程と、光反射膜上に透明膜を形成する工程と、 前記透明膜上に透明電極層または半透過電極を形成する工程と、前記透明電極層または半透過電極上に補強用導電膜を形成する工程と、残りの一つの画素について基板上に基板側電極として機能する光反射膜を形成する工程と、前記光反射膜および前記透明電極層または半透過電極上に発光層を形成する工程と、前記発光層上に光取り出し側電極を形成する工程とを備え、前記光反射層と光取り出し側電極の間の光路長を調整した共振構造を有するように、前記発光層の膜厚、または、透明膜、透明電極層、もしくは透明電極層または半透過電極の膜厚を調整する発光装置の製造方法であって、前記半透過電極上に補強用導電膜を形成する工程と、残りの一つの画素について基板上に基板側電極として機能する光反射膜を形成する工程とは、同一の工程で行われることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a method for manufacturing a light emitting device according to the present invention includes a step of forming a light reflecting film on a substrate for any two pixels, and a step of forming a transparent film on the light reflecting film, A step of forming a transparent electrode layer or a semi-transmissive electrode on the transparent film, a step of forming a reinforcing conductive film on the transparent electrode layer or the semi-transmissive electrode, and the remaining one pixel on the substrate side Forming a light reflecting film functioning as an electrode; forming a light emitting layer on the light reflecting film and the transparent electrode layer or the semi-transmissive electrode; forming a light extraction side electrode on the light emitting layer; A thickness of the light-emitting layer, or a transparent film, a transparent electrode layer, a transparent electrode layer, or a semi-transmissive so as to have a resonance structure in which an optical path length between the light reflecting layer and the light extraction side electrode is adjusted. Adjust electrode film thickness In the method of manufacturing an optical device, the step of forming a reinforcing conductive film on the semi-transmissive electrode and the step of forming a light reflecting film functioning as a substrate-side electrode on the substrate for the remaining one pixel are: It is characterized by being performed in the same process.
本発明においては、いずれか二つの画素について、透明電極層または半透過電極上に補強用導電膜を形成するので、透明電極層または半透過電極の膜厚を薄くした場合でも、導通不良を防止して良好な発光機能を発揮させることができる。しかも、透明電極層または半透過電極上に補強用導電膜を形成する工程と、残りの一つの画素について基板上に基板側電極として機能する光反射膜を形成する工程とは、同一の工程で行われるので、前記基板側電極として機能する光反射膜がプロセスダメージによって反射率が低下するリスクを軽減できる。その結果、少なくとも一つの色の画素は、前記光反射層が基板側電極として良好に機能し、前記光反射層と光取り出し側電極の間の光路長を調整した共振構造を有しているので、製造工程の簡易化を図りつつ、光取り出し効率を高め、消費電力を低減させることができる。 In the present invention, for any two pixels, a reinforcing conductive film is formed on the transparent electrode layer or the semi-transmissive electrode, so that even when the transparent electrode layer or the semi-transmissive electrode is thin, the conduction failure is prevented. Thus, a good light emitting function can be exhibited. In addition, the step of forming the reinforcing conductive film on the transparent electrode layer or the semi-transmissive electrode and the step of forming the light reflecting film functioning as the substrate side electrode on the substrate for the remaining one pixel are the same step. Since it is performed, the risk that the reflectance of the light reflecting film functioning as the substrate-side electrode is lowered due to process damage can be reduced. As a result, the pixel of at least one color has a resonance structure in which the light reflection layer functions well as a substrate side electrode and the optical path length between the light reflection layer and the light extraction side electrode is adjusted. The light extraction efficiency can be increased and the power consumption can be reduced while simplifying the manufacturing process.
本発明に係る発光装置の製造方法として、前記発光層を形成する工程を、前記基板側電極として機能する前記光反射膜と、前記光取り出し側電極との間で、共振構造をとるように所定の膜厚で前記発光層を形成する工程とすることもできる。 As a method for manufacturing a light emitting device according to the present invention, the step of forming the light emitting layer is performed in a predetermined manner so that a resonance structure is formed between the light reflecting film functioning as the substrate side electrode and the light extraction side electrode. The step of forming the light emitting layer with a film thickness of
本発明に係る発光装置の製造方法においては、前記発光層の膜厚で共振構造の光路長が調整されるので、製造工程を簡易化することができ、かつ、光取り出し効率を高め、消費電力を低減させることができる。 In the method for manufacturing a light emitting device according to the present invention, the optical path length of the resonant structure is adjusted by the film thickness of the light emitting layer, so that the manufacturing process can be simplified, and the light extraction efficiency can be improved and the power consumption can be improved. Can be reduced.
本発明に係る発光装置の製造方法として、前記透明膜を形成する工程を、前記透明膜を形成する画素において共振構造をとるように所定の膜厚で前記透明膜を形成する工程とすることもできる。 As a method for manufacturing a light emitting device according to the present invention, the step of forming the transparent film may be a step of forming the transparent film with a predetermined film thickness so as to adopt a resonance structure in a pixel forming the transparent film. it can.
本発明に係る発光装置の製造方法においては、前記透明導電膜もしくは透明膜の膜厚で共振構造の光路長が調整されるので、光取り出し効率を高めつつ、色純度が高く広色域な発光装置を提供できる。 In the method for manufacturing a light emitting device according to the present invention, since the optical path length of the resonant structure is adjusted by the film thickness of the transparent conductive film or transparent film, light emission with high color purity and wide color gamut is achieved while improving light extraction efficiency. Equipment can be provided.
本発明に係る発光装置の製造方法として、前記発光層を形成する工程を、各色の画素ごとに同一の膜厚で前記発光層を形成する工程とすることもできる。 As a method for manufacturing a light emitting device according to the present invention, the step of forming the light emitting layer may be a step of forming the light emitting layer with the same film thickness for each pixel of each color.
本発明に係る発光装置の製造方法においては、前記発光層の構成を各色の画素ごとに同一なので、製造工程の簡易化が図れ、かつ、前記発光層の膜厚で光路長の調整が可能なので、光取り出し効率を高めることができる。 In the method for manufacturing a light emitting device according to the present invention, since the configuration of the light emitting layer is the same for each pixel of each color, the manufacturing process can be simplified and the optical path length can be adjusted by the film thickness of the light emitting layer. The light extraction efficiency can be increased.
本発明に係る発光装置の製造方法として、前記半透過電極を形成する工程を、400nm〜600nmの波長に対して3.0以下の消衰係数の材料で前記半透過電極を形成する工程とすることもできる。 As a method for manufacturing a light emitting device according to the present invention, the step of forming the transflective electrode is a step of forming the transflective electrode with a material having an extinction coefficient of 3.0 or less with respect to a wavelength of 400 nm to 600 nm. You can also.
本発明に係る発光装置の製造方法においては、前記半透過電極の消衰係数が400nm〜600nmの波長に対して3.0以下なので、正孔注入層との界面における反射率が低く、消衰係数の低い金属材料を用いることができ、半導体製造ライン、例えばSiを用いた製造ラインにおいて発光装置を製造することができる。 In the method for manufacturing a light emitting device according to the present invention, the extinction coefficient of the transflective electrode is 3.0 or less with respect to a wavelength of 400 nm to 600 nm, so the reflectance at the interface with the hole injection layer is low, and the extinction A metal material having a low coefficient can be used, and a light emitting device can be manufactured in a semiconductor manufacturing line, for example, a manufacturing line using Si.
本発明に係る発光装置の製造方法として、前記半透過電極を形成する工程を、TiNで前記半透過電極を形成する工程とすることもできる。本発明に係る発光装置の製造方法においては、前記半透過電極がTiNなので、正孔注入層との界面における反射率が低く、消衰係数の低い金属材料を用いることができ、半導体製造ライン、例えばSiを用いた製造ラインにおいて発光装置を製造することができる。 As a method for manufacturing a light emitting device according to the present invention, the step of forming the transflective electrode may be a step of forming the transflective electrode with TiN. In the method for manufacturing a light emitting device according to the present invention, since the transflective electrode is TiN, a metal material having a low reflectance at the interface with the hole injection layer and a low extinction coefficient can be used. For example, a light emitting device can be manufactured in a manufacturing line using Si.
本発明に係る発光装置の製造方法として、前記半透過電極を形成する工程を、半導体材料で前記半透過電極を形成する工程とすることもできる。本発明に係る発光装置の製造方法においては、前記半透過電極が半導体材料なので、正孔注入層との界面における反射率が低く、消衰係数の低い金属材料を用いることができ、半導体製造ライン、例えばSiを用いた製造ラインにおいて発光装置を製造することができる。 As a method for manufacturing a light emitting device according to the present invention, the step of forming the semi-transmissive electrode may be a step of forming the semi-transmissive electrode from a semiconductor material. In the method for manufacturing a light emitting device according to the present invention, since the transflective electrode is a semiconductor material, a metal material having a low reflectance at the interface with the hole injection layer and a low extinction coefficient can be used. For example, a light emitting device can be manufactured in a manufacturing line using Si.
本発明に係る発光装置の製造方法として、前記半透過電極を形成する工程を、不純物ドープされた多結晶SiもしくはアモルファスSiで前記半透過電極を形成する工程とすることもできる。本発明に係る発光装置の製造方法においては、前記半透過電極が不純物ドープされた多結晶SiもしくはアモルファスSiなので、正孔注入層との界面における反射率が低く、消衰係数の低い金属材料を用いることができ、半導体製造ライン、例えばSiを用いた製造ラインにおいて発光装置を製造することができる。 As a method for manufacturing a light emitting device according to the present invention, the step of forming the transflective electrode may be a step of forming the transflective electrode from polycrystalline Si or amorphous Si doped with impurities. In the method for manufacturing a light emitting device according to the present invention, since the transflective electrode is polycrystalline Si or amorphous Si doped with impurities, a metal material having a low reflectance at the interface with the hole injection layer and a low extinction coefficient is used. The light emitting device can be manufactured in a semiconductor manufacturing line, for example, a manufacturing line using Si.
本発明に係る発光装置の製造方法として、前記半透過電極と発光層との間に、正孔注入膜を形成する工程をさらに備えることもできる。本発明に係る発光装置の製造方法においては、発光層へ適切に正孔注入を行うことができ、高い光取り出し効率と広色域における発光を実現できる。 The method for manufacturing a light emitting device according to the present invention may further include a step of forming a hole injection film between the semi-transmissive electrode and the light emitting layer. In the method for manufacturing a light emitting device according to the present invention, holes can be appropriately injected into the light emitting layer, and high light extraction efficiency and light emission in a wide color gamut can be realized.
本発明に係る発光装置の製造方法として、前記正孔注入膜を形成する工程を、酸化物、特に、MoO3で前記正孔注入膜を形成する工程とすることもできる。本発明に係る発光装置の製造方法においては、前記正孔注入層を酸化物、特に、MoO3なので、発光層へ適切に正孔注入を行うことができ、高い光取り出し効率と広色域における発光を実現できる。 In the method for manufacturing a light emitting device according to the present invention, the step of forming the hole injection film may be a step of forming the hole injection film with an oxide, particularly MoO 3 . In the method for manufacturing a light emitting device according to the present invention, since the hole injection layer is an oxide, in particular, MoO 3 , it is possible to appropriately inject holes into the light emitting layer, and in a high light extraction efficiency and a wide color gamut. Light emission can be realized.
本発明に係る発光装置の製造方法として、前記補強用導電膜を形成する工程と、前記基板側電極として機能する光反射膜を形成する工程とを、Al、Ag、もしくはこれらの合金材料で前記補強用導電膜および光反射膜を形成する工程とすることもできる。本発明に係る発光装置の製造方法においては、基板側電極は、Al、Ag、もしくはこれらの合金材料なので、基板側電極に反射層として機能を持たせることができ、光取り出し効率を高めることができる。 As a method of manufacturing a light emitting device according to the present invention, the step of forming the reinforcing conductive film and the step of forming a light reflecting film functioning as the substrate-side electrode are made of Al, Ag, or an alloy material thereof. It can also be set as the process of forming the electrically conductive film for reinforcement, and a light reflection film. In the method for manufacturing a light emitting device according to the present invention, since the substrate side electrode is made of Al, Ag, or an alloy material thereof, the substrate side electrode can be provided with a function as a reflective layer, and light extraction efficiency can be increased. it can.
本発明に係る発光装置の製造方法として、前記光取り出し側電極を形成する工程を、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含んだ合金材料で前記光取り出し側電極を形成する工程とすることもできる。本発明に係る発光装置の製造方法においては、前記光取り出し側電極がアルカリ金属、またはアルカリ土類金属を含んだ合金材料なので、発光層を挟んで基板側電極との間で適切に共振構造を実現することができる。 As a method for manufacturing a light emitting device according to the present invention, the step of forming the light extraction side electrode may be a step of forming the light extraction side electrode with an alloy material containing an alkali metal or an alkaline earth metal. In the method for manufacturing a light emitting device according to the present invention, since the light extraction side electrode is an alloy material containing an alkali metal or an alkaline earth metal, an appropriate resonance structure is formed between the light emitting layer and the substrate side electrode. Can be realized.
本発明に係る発光装置の製造方法として、前記光取り出し側電極を形成する工程を、MgAgで前記光取り出し側電極を形成する工程とすることもできる。本発明に係る発光装置の製造方法においては、前記光取り出し側電極がMgAgなので、発光層を挟んで基板側電極との間で適切に共振構造を実現することができる。 As a method for manufacturing a light emitting device according to the present invention, the step of forming the light extraction side electrode may be a step of forming the light extraction side electrode with MgAg. In the method for manufacturing a light emitting device according to the present invention, since the light extraction side electrode is MgAg, a resonance structure can be appropriately realized between the light emitting layer and the substrate side electrode.
本発明に係る発光装置の製造方法として、前記光取り出し側電極の上層に、カラーフィルターを形成する工程をさらに備えることもできる。本発明に係る発光装置の製造方法においては、白色の有機EL層を用いた発光層から適切に各色の発光色を効率良く取り出すことができる。 The method for manufacturing a light emitting device according to the present invention may further include a step of forming a color filter on an upper layer of the light extraction side electrode. In the method for manufacturing a light emitting device according to the present invention, it is possible to appropriately and efficiently extract the emission colors of the respective colors from the light emitting layer using the white organic EL layer.
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。図面においては、各部の寸法の比率は実際のものとは適宜に異ならせてある。
<A:発光装置の構造>
<A−1:赤色発光素子および緑色発光素子>
図1は、本発明の一実施形態に係る発光装置D1の概要を示す模式的な断面図である。発光装置D1は、複数の発光素子U1、U2、U3(画素に対応)が図示しない下辺の第1基板の面上に配列された構成であるが、図1においては、説明の便宜上、一つの赤色発光素子U1、一つの緑色発光素子U2、および、一つの青色発光素子U3のみが例示されている。本実施形態の発光装置D1は、トップエミッション型であり、各発光素子U1、U2、U3にて発生した光は図1の上方に向かって進行する。従って、ガラスなどの光透過性を有する板材のほか、セラミックスや金属のシートなど不透明な板材を図示しない下辺の第1基板として採用することができる。また、第1基板には、各発光素子U1、U2、U3に給電して発光させるための配線が配置されているが、配線の図示についても省略する。
Hereinafter, various embodiments according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the ratio of dimensions of each part is appropriately changed from the actual one.
<A: Structure of light emitting device>
<A-1: Red light emitting element and green light emitting element>
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an outline of a light emitting device D1 according to an embodiment of the present invention. The light emitting device D1 has a configuration in which a plurality of light emitting elements U1, U2, and U3 (corresponding to pixels) are arranged on the surface of the first substrate on the lower side (not shown). In FIG. Only the red light emitting element U1, one green light emitting element U2, and one blue light emitting element U3 are illustrated. The light emitting device D1 of the present embodiment is a top emission type, and the light generated by each light emitting element U1, U2, U3 travels upward in FIG. Therefore, in addition to a light-transmitting plate material such as glass, an opaque plate material such as a ceramic or metal sheet can be employed as the lower first substrate not shown. In addition, although wiring for supplying light to each light emitting element U1, U2, U3 to emit light is arranged on the first substrate, illustration of the wiring is also omitted.
赤色発光素子U1および緑色発光素子U2は、第1基板の上に形成された反射層兼画素電極12(第1電極:陽極)と、画素電極12の上に配置された光取り出し側半透過反射層兼対向電極22(第2電極:陰極)と、反射層兼画素電極12と対向電極22との間に配置されたOLED層16とを備える。以下、詳細に説明する。図1に示す反射層兼画素電極12は、光反射性を有する材料によって形成される。この種の材料としては、例えばAl(アルミニウム)、Ag(銀)、Au(金)、Cu(銅)などの単体金属、またはAu、CuまたはAgを主成分とする合金などが好適に採用される。本実施形態では、反射層兼画素電極12をAl(アルミニウム)で形成し、膜厚を100nmとした。
The red light emitting element U1 and the green light emitting element U2 are a reflective layer / pixel electrode 12 (first electrode: anode) formed on the first substrate and a light extraction side transflective reflection disposed on the
図1に示すように、反射層兼画素電極12上には、正孔注入層(HIL:Hole Injection Layer)20が形成されている。本実施形態では、正孔注入層20は酸化物が好ましく、本実施形態では、MoO3(三酸化モリブデン)で形成し、膜厚を2nmとした。
As shown in FIG. 1, a hole injection layer (HIL) 20 is formed on the reflective layer /
発光機能層としてのOLED層16は、本実施形態では、図2に示すように、正孔注入層20上に形成される正孔輸送層(HTL:Hole transport layer)24と、正孔輸送層24上に形成される発光層26(EML:Emitting Layer)と、発光層26上に形成された電子輸送層28(ETL:Electron Transport Layer)とからなる。
In this embodiment, the
正孔輸送層24は、図2に示すようにα−NPDで形成し、膜厚は25nmとした。発光層26は正孔と電子が結合して発光する有機EL物質から形成されている。有機EL物質は低分子材料であって、白色光を発する。図2に示すように、赤色のホスト材料、赤色のドーパント材料、ならびに、緑色および青色のホスト材料としては図2に示されるものが使用され、青色のドーパント材料としてはDPAVBiが使用される。緑色のドーパント材料としてはキナクリドンが使用される。本実施形態では、発光機能層26の膜厚を50nmとした。
電子輸送層28は図2に示すように、Alq3(トリス8−キノリノラトアルミニウム錯体)で形成し、膜厚を25nmとした。以上のように、正孔輸送層24、発光層26および電子輸送層28で形成されるOLED層16の膜厚は100nmとした。
The
As shown in FIG. 2, the
対向電極22は陰極であり、OLED層16を覆うように形成される。対向電極22は複数の発光素子U1、U2、U3に渡って連続している。対向電極22は、その表面に到達した光の一部を透過するとともに他の一部を反射する性質(すなわち半透過反射性)を持った半透過反射層として機能し、例えばマグネシウムや銀などの単体金属、またはマグネシウムや銀を主成分とする合金、もしくは、アルカリ金属、アルカリ土類金属を含んだ合金材料から形成される。本実施形態では、対向電極22は、MgAg(マグネシウム銀合金)で形成し、膜厚は、10nmとした。
The
対向電極22上には、発光素子U1、U2、U3に対する水や外気の浸入を防ぐための保護層であって、無機材料からなる封止膜30が形成される。封止膜30は、SiN(窒化珪素)やSiON(酸窒化珪素)などのガス透過率が低い無機材料から形成される。本実施形態では、封止膜30をSiNで形成し、膜厚は400nmとした。
A sealing
本実施形態では、下辺基板上に形成された複数の発光素子U1、U2、U3と対向するように、上辺基板31が配置される。上辺基板31はガラスなどの光透過性を有する材料で形成される。上辺基板31の厚さは0.5mmとした。上辺基板31のうち下辺基板との対向面には、カラーフィルターおよび遮光膜が形成される。遮光膜は、各発光素子U1、U2、U3に対向して開口が形成された遮光体の膜体である。開口内にはカラーフィルターが形成される。
In the present embodiment, the
本実施形態では、赤色の発光素子U1に対応する開口内には赤色光を選択的に透過させる赤色用カラーフィルター40が形成される。また、緑色発光素子U2に対応する開口内には緑色光を選択的に透過させる緑色用カラーフィルター41が形成される。
本実施形態の赤色発光素子U1と緑色発光素子U2においては、反射層兼画素電極12と光取り出し側半透明反射層としての対向電極22との間でOLED層16が発する光を共振させる共振器構造が形成される。これにより、赤色および緑色の波長の光を効率良く取り出すことができる。
カラーフィルターおよび遮光膜が形成された上辺基板31は、封止膜30を介して下辺基板と貼り合わされる。
In the present embodiment, a
In the red light emitting element U1 and the green light emitting element U2 of the present embodiment, a resonator that resonates light emitted from the
The
<A−2:青色発光素子>
青色発光素子U3は、下辺基板の上に形成された反射層13と、反射層13の上に配置された透明層14と、透明層14上に配置された透明電極層(第1電極:陽極)15と、光取り出し側半透過反射層としての対向電極22(第2電極)と、透明電極層15と対向電極22との間に配置されたOLED層16とを備える。以下、詳細に説明する。
<A-2: Blue light emitting element>
The blue light emitting element U3 includes a
図1に示す反射層13は、光反射性を有する材料によって形成される。この種の材料としては、例えばAl(アルミニウム)、Ag(銀)、Au(金)、Cu(銅)などの単体金属、またはAu、CuまたはAgを主成分とする合金などが好適に採用される。本実施形態では、反射層13を赤色発光素子U1および緑色発光素子U2と同様にAl(アルミニウム)で形成し、膜厚を100nmとした。
The
透明層14はSiO2で形成され、光路調整層として機能する。本実施例では、透明層14の膜厚は70nmとした。透明電極層15はITO(indium tin oxide)で形成され、膜厚は50nmとした。
The
青色発光素子U3における、OLED層16、対向電極22、封止膜30および上辺基板31は、赤色発光素子U1および緑色発光素子U2のものと同様の構成であり、膜厚も同一である。つまり、OLED層16が100nm、対向電極22が10nm、封止膜30が400nmの膜厚に設定されている。また、上辺基板31の厚さは0.5mmとなっている。
The
青色発光素子U3に対応する上述した遮光膜の開口内には青色光を選択的に透過させる青色用カラーフィルター42が形成される。青色発光素子U3においては、透明電極層15と光取り出し側半透過反射層としての対向電極22との間でOLED層16が発する光を共振させる共振器構造が形成される。これにより、青色の波長の光を効率良く取り出すことができる。
カラーフィルタおよび遮光膜が形成された上辺基板は、封止膜30を介して下辺基板と貼り合わされる。以上が本実施形態の発光装置の構造である。
A
The upper substrate on which the color filter and the light shielding film are formed is bonded to the lower substrate via the sealing
<B:発光装置の共振構造>
次に、本実施形態の発光装置D1の特性について説明する。上述したように、赤色発光素子U1および緑色発光素子U2においては、反射層兼画素電極12と光取り出し側半透明反射層としての対向電極22との間でOLED層16が発する光を共振させる共振器構造が形成される。また、青色発光素子U3においては、透明電極層15と光取り出し側半透過反射層としての対向電極22との間でOLED層16が発する光を共振させる共振器構造が形成される。
<B: Resonant structure of light emitting device>
Next, the characteristics of the light emitting device D1 of the present embodiment will be described. As described above, in the red light emitting element U1 and the green light emitting element U2, resonance that resonates light emitted from the
具体的には、反射層兼画素電極12または透明電極層15から対向電極22までの光学的距離をD、下辺電極である反射層兼画素電極12または透明電極層15での反射における位相シフトをφL、上辺電極である対向電極22での反射における位相シフトをφU、定在波のピーク波長をλ、整数をmとすると、下記の式を満たす構造となっている。
D={(2πm+φL+φU)/4π}λ・・・(1)
Specifically, the optical distance from the reflective layer /
D = {(2πm + φ L + φ U ) / 4π} λ (1)
赤色発光素子U1および緑色発光素子U2においては、前記(1)式においてm=0を満たした光学構造となっている。また、青色発光素子U3においては、前記(1)式においてm=1を満たした光学構造となっている。 The red light emitting element U1 and the green light emitting element U2 have an optical structure that satisfies m = 0 in the formula (1). Further, the blue light emitting element U3 has an optical structure satisfying m = 1 in the formula (1).
図3に、m=0、1、2、3とした場合の各光学構造において、ピーク波長を490nmとした時の光取り出し効率を計算した結果を示す。なお、この計算前提条件は、反射層兼画素電極12をAlとして膜厚100nm、発光層26を膜厚20nm、電子輸送層28を膜厚40nm、対向電極22をMgAgとして膜厚10nm、および、封止膜30をSiNとして膜厚を400nmにそれぞれ設定し、正孔注入層20と正孔輸送層24を合わせた膜厚を、ピーク波長が490nmになるように調整したものである。また、反射層兼画素電極12と対向電極22の間の各層の屈折率は1.8としている。図3に示すように、m=1、2、3とした場合の光学構造よりも、m=0とした場合の光学構造の方が、高い光取り出し効率を得られる波長の範囲が広くなることがわかる。
FIG. 3 shows the result of calculating the light extraction efficiency when the peak wavelength is 490 nm in each optical structure when m = 0, 1, 2, and 3. This calculation precondition is that the reflective layer /
また、図4に、有機ELからなるOLED層16の屈折率nを1.8とした場合の、赤色、緑色、青色の各ピーク波長における、上記(1)式のmの値と、反射層兼画素電極12または透明電極層15から対向電極22までの膜厚Dとの関係を示す。
図4に示すように、m=0の場合の光学構造では、赤色のピーク波長が得られる膜厚の範囲と、緑色のピーク波長が得られる膜厚の範囲が、一部重なっていることがわかる。また、緑色のピーク波長が得られる膜厚の範囲と、青色のピーク波長が得られる膜厚の範囲についても、一部重なっていることがわかる。つまり、上記膜厚Dを所定値に設定することにより、広い帯域幅の光を取り出し可能であることがわかる。
一方、m=1の場合の光学構造では、各色のピーク波長が得られる膜厚の範囲に重なる部分は無く、各色ごとに上記膜厚Dを設定する必要があることがわかる。
FIG. 4 shows the value of m in the above formula (1) and the reflective layer at the red, green, and blue peak wavelengths when the refractive index n of the
As shown in FIG. 4, in the optical structure in the case of m = 0, the film thickness range in which the red peak wavelength can be obtained partially overlaps the film thickness range in which the green peak wavelength can be obtained. Recognize. It can also be seen that the film thickness range in which the green peak wavelength can be obtained and the film thickness range in which the blue peak wavelength can be obtained partially overlap. That is, it can be understood that light having a wide bandwidth can be extracted by setting the film thickness D to a predetermined value.
On the other hand, in the optical structure in the case of m = 1, it can be seen that there is no portion overlapping the film thickness range in which the peak wavelength of each color is obtained, and it is necessary to set the film thickness D for each color.
しかしながら、赤色、緑色、青色の全ての発光素子をm=0の光学構造を有するように形成した場合には、各色の波長の光取り出し効率が低く、発光装置の消費電力が高くなり、xy色度図におけるsRGBカバー率が低下してしまう。
また、赤色、緑色、青色の全ての発光素子をm=1の光学構造を有するように形成した場合には、各色の発光素子ごとに透明電極の膜厚を調節する必要があり、製造工程が増えてしまう。
However, when all red, green, and blue light emitting elements are formed to have an optical structure of m = 0, the light extraction efficiency of each color wavelength is low, the power consumption of the light emitting device is high, and the xy color The sRGB coverage in the degree diagram will be reduced.
In addition, when all the red, green, and blue light emitting elements are formed to have an optical structure of m = 1, it is necessary to adjust the film thickness of the transparent electrode for each light emitting element of each color. It will increase.
そこで、本実施例では、赤色と緑色の発光素子をm=0の光学構造を有するように形成し、青色の発光素子についてはm=1の光学構造を有するように形成した。 Therefore, in this example, red and green light emitting elements were formed to have an optical structure of m = 0, and blue light emitting elements were formed to have an optical structure of m = 1.
<C:パネルシミュレーション>
以下、このような本実施形態の発光装置D1の消費電力およびsRGBカバー率を確認するために行ったパネルシミュレーションについて説明する。
このシミュレーションにおいては、図1に示した発光装置D1と同じ構成の実施例1と、発光装置D1とは異なる実施例2、実施例3および実施例4と、比較のために比較例1および比較例2の発光装置を用意した。
<C: Panel simulation>
Hereinafter, a panel simulation performed to confirm the power consumption and the sRGB coverage of the light emitting device D1 of the present embodiment will be described.
In this simulation, Example 1 having the same configuration as that of the light emitting device D1 shown in FIG. 1, Example 2, Example 3 and Example 4 different from the light emitting device D1, and Comparative Example 1 and Comparative Example are compared. The light emitting device of Example 2 was prepared.
<C−1:実施例1の構造>
実施例1は、図1に示した発光装置D1と同じ構造であり、赤色発光素子U1および緑色発光素子U2の各膜の材料および膜厚は上述した通り、MgAgの光取り出し側電極22が10nm、OLED層16が100nm、MoO3の正孔注入膜20が2nm、Alの反射層兼画素電極12が100nmである。
また、青色発光素子U3の各膜の材料および膜厚についても、上述した通り、MgAgの光取り出し側電極22が10nm、OLED層16が100nm、Alの反射膜13が100nmである。実施例1は、透明電極層15をITOで形成し、膜厚を50nmとした。また、透明膜14にはSiO2を用いて青色のピーク波長が得られるように膜厚を70nmに設定した。
<C-1: Structure of Example 1>
Example 1 has the same structure as the light-emitting device D1 shown in FIG. 1, and the material and film thickness of each film of the red light-emitting element U1 and the green light-emitting element U2 are 10 nm. The
As for the material and film thickness of each film of the blue light emitting element U3, as described above, the MgAg light
<C−2:実施例2の構造>
実施例2の発光装置は、赤色発光素子U1が上記(1)においてm=0の場合の光学構造を有している点は実施例1と同様であるが、緑色発光素子U2がm=0の場合の光学構造ではなく、m=1の場合の光学構造を有している点が実施例1と異なっている。つまり、実施例2においては、赤色発光素子U1がm=0の場合の光学構造、緑色発光素子U2と青色発光素子U3がm=1の場合の光学構造を有している。
<C-2: Structure of Example 2>
The light emitting device of Example 2 is the same as Example 1 in that the red light emitting element U1 has an optical structure in the case where m = 0 in the above (1), but the green light emitting element U2 has m = 0. This embodiment differs from the first embodiment in that it has an optical structure in the case of m = 1 instead of the optical structure in the case of. That is, Example 2 has an optical structure when the red light emitting element U1 is m = 0, and an optical structure when the green light emitting element U2 and the blue light emitting element U3 are m = 1.
赤色発光素子U1の層の構成および各層の材質は、実施例1の赤色発光素子U1のものと同じである。ただし、正孔輸送層24と電子輸送層28の膜厚は、実施例1ではそれぞれ25nmであったのに対し、実施例2ではそれぞれ40nmに設定されている。
The configuration of the layers of the red light emitting element U1 and the material of each layer are the same as those of the red light emitting element U1 of the first embodiment. However, the film thicknesses of the
緑色発光素子U2および青色発光素子U3の層の構成および各層の材質は、実施例1の青色発光素子U3のものと同じである。ただし、正孔輸送層24と電子輸送層28の膜厚は、実施例1ではそれぞれ25nmであったのに対し、実施例2ではそれぞれ40nmに設定されている。
また、実施例2においては、透明電極層15の膜厚が、緑色発光素子U2では50nmに設定され、青色発光素子U2では20nmに設定されている。このように、実施例2は、透明電極層15の膜厚を変えることによって、緑色と青色の共振長を調節しているところが実施例1と異なる。
The configuration of the layers of the green light emitting element U2 and the blue light emitting element U3 and the material of each layer are the same as those of the blue light emitting element U3 of Example 1. However, the film thicknesses of the
In Example 2, the thickness of the
<C−3:実施例3の構造>
実施例3の発光装置は、赤色発光素子U1の層の構成および各層の材質は、実施例1および実施例2の赤色発光素子U1のものと同じである。正孔輸送層24と電子輸送層28の膜厚は、実施例2と同様にそれぞれ40nmに設定されている。
<C-3: Structure of Example 3>
In the light emitting device of Example 3, the configuration of the layers of the red light emitting element U1 and the material of each layer are the same as those of the red light emitting element U1 of Examples 1 and 2. The film thicknesses of the
実施例3の緑色発光素子U2および青色発光素子U3においては、第1電極(陽極)として透明電極層の代わりにTiN(窒化チタン)からなる半透過電極層を用い、この半透過電極層とOLED層16との間にMoO3からなる正孔注入層20を設けたところが実施例2と異なっている。
また、実施例2では、透明層14の厚さは緑色発光素子U2および青色発光素子U3において同じであったが、実施例3においては、緑色発光素子U2の透明層14の厚さと、青色発光素子U3の透明層14の厚さとは異なっており、光路調整層として機能している。実施例3では、緑色発光素子U2の透明層14の厚さが150nm、青色発光素子U3の透明層14の厚さが110nmに設定されている。
緑色発光素子U2および青色発光素子U3のその他の各層の構成および各層の材質は、実施例1の青色発光素子U3のものと同じである。ただし、正孔輸送層24と電子輸送層28の膜厚は、実施例2と同様にそれぞれ40nmに設定されている。
In the green light-emitting element U2 and the blue light-emitting element U3 of Example 3, a semi-transmissive electrode layer made of TiN (titanium nitride) is used as the first electrode (anode) instead of the transparent electrode layer, and this semi-transmissive electrode layer and the OLED The difference from Example 2 is that a
In Example 2, the thickness of the
The configurations of the other layers of the green light emitting element U2 and the blue light emitting element U3 and the materials of the respective layers are the same as those of the blue light emitting element U3 of Example 1. However, the film thicknesses of the
半透過電極層はTiN(窒化チタン)で形成され、膜厚は10nmとした。半透過電極層に適した材料としては、正孔注入層(HIL)20との界面での反射率が低いこと、および、消衰係数の低いことが好ましい。図5に半導体製造ライン、例えばSiを用いた製造ラインで使用されている代表的な金属材料の屈折率と波長との関係を示し、図6に半導体製造ライン、例えばSiを用いた製造ラインで使用されている代表的な金属材料の消衰係数と波長との関係を示す。Siを用いた製造ラインで使用されている代表的な金属材料を用いるのは、発光装置の各層を同一の製造ラインで製造することができるためである。 The semi-transmissive electrode layer was formed of TiN (titanium nitride) and the film thickness was 10 nm. As a material suitable for the semi-transmissive electrode layer, it is preferable that the reflectance at the interface with the hole injection layer (HIL) 20 is low and the extinction coefficient is low. FIG. 5 shows the relationship between the refractive index and wavelength of a typical metal material used in a semiconductor production line, for example, a production line using Si, and FIG. 6 shows a semiconductor production line, for example, a production line using Si. The relationship between the extinction coefficient and wavelength of a typical metal material used is shown. The reason why a typical metal material used in a production line using Si is used is that each layer of the light emitting device can be produced in the same production line.
図7には、OLED層16の有機EL物質と金属材料感の反射率の計算結果を示す。反射率の計算は、有機EL物質の屈折率N0を1.8、消衰係数kを0とし、屈折率n1と消衰係数k1を変数として、下記(2)式
反射率R={(N0−n1)2+k1 2}/{(N0+n1)2+k1 2}・・・(2)
により計算した。
また、図7には、半導体製造ライン、例えばSiを用いた製造ラインで使用されている代表的な金属材料の400〜600nmの波長に対する反射率を示す。
光吸収を小さくするには、消衰係数kが小さく、かつ、反射率が低い領域の材料が好ましい。消衰係数kは、400nm〜600nmの波長の範囲で、3.0以下であることが好ましい。したがって、図7から、Siを用いた製造ラインで使用されている代表的な金属材料の中では、TiNが好ましいことがわかる。本実施例では、半透過電極層をTiNで形成し、膜厚を10nmとした。TiN以外にも、半導体材料を用いることができ、不純物ドープされた多結晶Si、もしくはアモルファスSiを用いることができる。
In FIG. 7, the calculation result of the reflectance of the organic EL substance of the
Calculated by
FIG. 7 shows the reflectance of a typical metal material used in a semiconductor production line, for example, a production line using Si, with respect to a wavelength of 400 to 600 nm.
In order to reduce the light absorption, a material in a region where the extinction coefficient k is small and the reflectance is low is preferable. The extinction coefficient k is preferably 3.0 or less in the wavelength range of 400 nm to 600 nm. Therefore, it can be seen from FIG. 7 that TiN is preferable among typical metal materials used in the production line using Si. In this example, the transflective electrode layer was formed of TiN, and the film thickness was 10 nm. In addition to TiN, a semiconductor material can be used, and impurity-doped polycrystalline Si or amorphous Si can be used.
実施例3における発光装置は、赤色発光素子U1が上記(1)においてm=0の場合の光学構造を有し、緑色発光素子U2と青色発光素子U3がm=1の場合の光学構造を有している点では上述した実施例2の発光装置と同様であるが、第1電極(陽極)としてTiNからなる半透過電極層を用い、この半透過電極層とOLED層16との間にMoO3からなる正孔注入層20を設けたところが実施例2と異なっている。
また、実施例2では、透明層14の厚さは緑色発光素子U2および青色発光素子U3において同じであったが、実施例3においては、緑色発光素子U2の透明層14の厚さと、青色発光素子U3の透明層14の厚さとは異なっており、光路調整層として機能している。
The light emitting device in Example 3 has an optical structure when the red light emitting element U1 is m = 0 in the above (1), and has an optical structure when the green light emitting element U2 and the blue light emitting element U3 are m = 1. However, it is the same as the light emitting device of Example 2 described above, but a semi-transmissive electrode layer made of TiN is used as the first electrode (anode), and MoO is interposed between the semi-transmissive electrode layer and the
In Example 2, the thickness of the
<C−4:実施例4の構造>
実施例4における発光装置においては、赤色発光素子U1の層の構成および各層の材質は、実施例1〜実施例3の赤色発光素子U1のものと同じである。正孔輸送層24と電子輸送層28の膜厚は、実施例2および実施例3と同様にそれぞれ40nmに設定されている。
実施例4の緑色発光素子U2および青色発光素子U3は、第1電極(陽極)としてAl(アルミニウム)からなる半透過電極層を用いたところが実施例3と異なっている。Al(アルミニウム)からなる半透過電極層の膜厚は10nmとした。
<C-4: Structure of Example 4>
In the light emitting device in Example 4, the configuration of the layers of the red light emitting element U1 and the material of each layer are the same as those of the red light emitting element U1 in Examples 1 to 3. The film thicknesses of the
The green light emitting device U2 and the blue light emitting device U3 of Example 4 differ from Example 3 in that a semi-transmissive electrode layer made of Al (aluminum) is used as the first electrode (anode). The film thickness of the transflective electrode layer made of Al (aluminum) was 10 nm.
実施例4における発光装置は、赤色発光素子U1が上記(1)においてm=0の場合の光学構造を有し、緑色発光素子U2と青色発光素子U3がm=1の場合の光学構造を有している点では上述した実施例3の発光装置と同様である。
また、実施例4においては、緑色発光素子U2の透明層14の厚さと、青色発光素子U3の透明層14の厚さとは異なっており、光路調整層として機能している。具体的には、緑色発光素子U2の透明層14が160nm、青色発光素子U3の透明層14が130nmに設定されている。
The light emitting device in Example 4 has an optical structure when the red light emitting element U1 is m = 0 in the above (1), and has an optical structure when the green light emitting element U2 and the blue light emitting element U3 are m = 1. This is the same as the light emitting device of Example 3 described above.
In Example 4, the thickness of the
<C−5:比較例1の構造>
比較例1は、赤色、緑色および青色の全ての発光素子を、実施例1の発光装置D1における青色発送素子U3と同様の構成にしたものである。つまり、赤色、緑色および青色の全ての発光素子において、m=1の光学構造を有するように構成し、各色ごとにITOの透明電極層15の層厚を調節した。
具体的には、赤色発光素子の透明電極層15の層厚が100nm、緑色発光素子の透明電極層15の層厚が50nm、青色発光素子の透明電極層15の層厚が20nmにそれぞれ設定されている。
また、実施例1の青色発送素子U3では、正孔輸送層24と電子輸送層28の層厚はそれぞれ25nmに設定されているが、比較例1においては、各色の発光素子の正孔輸送層と電子輸送層の層厚は、それぞれ40nmに設定されている。
<C-5: Structure of Comparative Example 1>
In Comparative Example 1, all of the red, green, and blue light emitting elements have the same configuration as the blue shipping element U3 in the light emitting device D1 of Example 1. That is, all the red, green and blue light emitting elements were configured to have an optical structure of m = 1, and the thickness of the ITO
Specifically, the layer thickness of the
In the blue shipping element U3 of Example 1, the thicknesses of the
<C−6:比較例2の構造>
比較例2は、赤色、緑色および青色の全ての発光素子を、図1の実施例1の発光装置D1における赤色発光素子U1と同じ構成とし、カラーフィルターの選択によって各色の発光色を得るようにしたものである。つまり、赤色、緑色および青色の全ての発光素子において、m=0の光学構造を有するように構成したものである。
<C-6: Structure of Comparative Example 2>
In Comparative Example 2, all the red, green, and blue light emitting elements have the same configuration as the red light emitting element U1 in the light emitting device D1 of Example 1 shown in FIG. 1, and each color emission color is obtained by selecting a color filter. It is a thing. That is, all the red, green, and blue light emitting elements are configured to have an optical structure of m = 0.
<C−7:カラーフィルター>
このシミュレーションにおいては、図8に示すように、赤色のカラーフィルターとして、600nm以上の光に対する透過率が80〜90%のカラーフィルターを用いた。図8に示すCF1−Rは高透過率用で、CF2−Rは広色域用のカラーフィルターである。
また、緑色のカラーフィルターとしては、520〜560nmの光に対する透過率が65〜70%のカラーフィルターを用いた。図8に示すCF1−Gは高透過率用で、CF2−Gは広色域用のカラーフィルターである。
青色のカラーフィルターとしては、430〜470nmの光に対する透過率が60〜65%のカラーフィルターを用いた。図8に示すCF1−Bは高透過率用で、CF2−Bは広色域用のカラーフィルターである。
<C-7: Color filter>
In this simulation, as shown in FIG. 8, a color filter having a transmittance of 80 to 90% for light of 600 nm or more is used as a red color filter. CF1-R shown in FIG. 8 is for high transmittance, and CF2-R is a color filter for wide color gamut.
As the green color filter, a color filter having a transmittance of 65 to 70% for light of 520 to 560 nm was used. CF1-G shown in FIG. 8 is for high transmittance, and CF2-G is a color filter for wide color gamut.
As the blue color filter, a color filter having a transmittance of 60 to 65% for light of 430 to 470 nm was used. CF1-B shown in FIG. 8 is for high transmittance, and CF2-B is a color filter for wide color gamut.
<C−8:パネルシミュレーションの結果>
図9および図10は、実施例1、実施例2、実施例3、実施例4、比較例1および比較例2の消費電力を示す図である。消費電力は、比較例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF1を用い、全白(0.310、0.310)、200cd/m2で表示させた時の値を100%として規格化したものである。また、比較例2の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合には、表色範囲が狭く、(0.310、0.310)の白表示が不可能なため、図9への記載を割愛した。
<C-8: Results of panel simulation>
9 and 10 are diagrams showing the power consumption of Example 1, Example 2, Example 3, Example 4, Comparative Example 1, and Comparative Example 2. FIG. The power consumption is normalized by using CF1 as a color filter in the light emitting device of Comparative Example 1 and displaying 100% as the value when displayed in all white (0.310, 0.310) and 200 cd / m 2. is there. Further, when CF2 is used as a color filter in the light emitting device of Comparative Example 2, the color specification range is narrow and white display of (0.310, 0.310) is impossible, so the description in FIG. I omitted it.
図9に示すように、比較例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF1を用いた場合の消費電力を100%とすると、実施例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF1を用いた場合の消費電力は122%であり、比較例1の1.22倍であった。
また、比較例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF1を用いた場合の消費電力を100%とすると、比較例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力は163%であり、実施例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力は187%であった。つまり、実施例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力は、比較例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力の1.15倍であった。
As shown in FIG. 9, assuming that the power consumption when CF1 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 1 is 100%, the power consumption when CF1 is used as the color filter in the light emitting device of Example 1 is as follows. It was 122%, which was 1.22 times that of Comparative Example 1.
Further, assuming that the power consumption when CF1 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 1 is 100%, the power consumption when CF2 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 1 is 163%. The power consumption in the case where CF2 was used as the color filter in the light emitting device of Example 1 was 187%. That is, the power consumption when CF2 was used as the color filter in the light emitting device of Example 1 was 1.15 times the power consumption when CF2 was used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 1.
さらに、比較例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF1を用いた場合の消費電力を100%とすると、比較例2の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力は267%であり、実施例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力は187%であった。つまり、実施例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力は、比較例2の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力の0.7倍であった。 Further, assuming that the power consumption when CF1 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 1 is 100%, the power consumption when CF2 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 2 is 267%. The power consumption in the case where CF2 was used as the color filter in the light emitting device of Example 1 was 187%. That is, the power consumption when CF2 was used as the color filter in the light emitting device of Example 1 was 0.7 times the power consumption when CF2 was used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 2.
以上のように、実施例1の発光装置は、消費電力については、比較例1の発光装置とほぼ同程度の性能が得られ、また、比較例2の発光装置よりも優れた性能が得られた。なお、後述するように、実施例1の発光装置は、比較例1の発光装置よりも製造工程を著しく減らすことができ、この点では比較例1の発光装置よりも優れている。 As described above, the light-emitting device of Example 1 has almost the same performance as the light-emitting device of Comparative Example 1 in terms of power consumption, and the performance superior to that of the light-emitting device of Comparative Example 2 is obtained. It was. As will be described later, the light emitting device of Example 1 can significantly reduce the number of manufacturing steps compared to the light emitting device of Comparative Example 1, and is superior to the light emitting device of Comparative Example 1 in this respect.
次に、sRGBカバー率については、図10に示すように、比較例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF1を用いた場合のsRGBカバー率が94.4%であり、実施例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF1を用いた場合のsRGBカバー率は55.9%であった。このように、実施例1の発光装置にCF1のカラーフィルターを用いた場合のsRGBカバー率は、比較例1の発光装置にCF1のカラーフィルターを用いた場合よりも劣るものの、デジタルカメラ等に用いるには十分なsRGBカバー率が得られた。
また、比較例2の発光装置にカラーフィルターとしてCF1を用いた場合のsRGBカバー率は34.9%であり、実施例1の発光装置にCF1のカラーフィルターを用いた場合の方が高いsRGBカバー率が得られた。
Next, regarding the sRGB cover ratio, as shown in FIG. 10, the sRGB cover ratio is 94.4% when CF1 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 1. The sRGB coverage when CF1 was used as the color filter was 55.9%. Thus, the sRGB coverage when the CF1 color filter is used in the light emitting device of Example 1 is inferior to that when the CF1 color filter is used in the light emitting device of Comparative Example 1, but it is used for a digital camera or the like. A sufficient sRGB coverage was obtained.
Further, the sRGB cover rate when CF1 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 2 is 34.9%, and the sRGB cover is higher when the color filter of CF1 is used in the light emitting device of Example 1. The rate was obtained.
また、比較例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合のsRGBカバー率は99.1%であり、実施例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合のsRGBカバー率は94.9%であった。このように、実施例1の発光装置にCF2のカラーフィルターを用いた場合のsRGBカバー率は、比較例1の発光装置にCF2のカラーフィルターを用いた場合とほぼ同程度であった。 Further, the sRGB cover ratio when CF2 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 1 is 99.1%, and the sRGB cover ratio when CF2 is used as the color filter in the light emitting device of Example 1 is 94. 9%. Thus, the sRGB coverage when the CF2 color filter was used for the light emitting device of Example 1 was almost the same as that when the CF2 color filter was used for the light emitting device of Comparative Example 1.
また、比較例2の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合のsRGBカバー率は74.5%であり、実施例1の発光装置にCF2のカラーフィルターを用いた場合の方が極めて高いsRGBカバー率が得られた。 Further, the sRGB coverage when CF2 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 2 is 74.5%, and the sRGB when the CF2 color filter is used in the light emitting device of Example 1 is much higher. Coverage was obtained.
以上のように、実施例1の発光装置は、sRGBカバー率については、CF1のカラーフィルターを用いた場合には比較例1の発光装置には劣るものの、十分なsRGBカバー率が得られ、また、CF2のカラーフィルターを用いた場合には比較例1の発光装置とほぼ同程度のsRGBカバー率が得られた。なお、後述するように、実施例1の発光装置は、比較例1の発光装置よりも製造工程を著しく減らすことができ、この点では比較例1の発光装置よりも優れている。
さらに、比較例2の発光装置との比較においては、sRGBカバー率についても、比較例2の発光装置よりも優れた性能が得られた。
As described above, the light emitting device of Example 1 has a sufficient sRGB cover rate, although the sRGB cover rate is inferior to the light emitting device of Comparative Example 1 when the CF1 color filter is used. When a CF2 color filter was used, an sRGB coverage rate substantially the same as that of the light emitting device of Comparative Example 1 was obtained. As will be described later, the light emitting device of Example 1 can significantly reduce the number of manufacturing steps compared to the light emitting device of Comparative Example 1, and is superior to the light emitting device of Comparative Example 1 in this respect.
Furthermore, in comparison with the light emitting device of Comparative Example 2, the sRGB coverage was superior to that of the light emitting device of Comparative Example 2.
図9に示すように、比較例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF1を用いた場合の消費電力を100%とすると、実施例2の発光装置にカラーフィルターとしてCF1を用いた場合の消費電力は97%であり、比較例1の0.97倍であった。
また、比較例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF1を用いた場合の消費電力を100%とすると、比較例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力は163%であり、実施例2の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力は158%であった。つまり、実施例2の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力は、比較例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力の0.97倍であった。
As shown in FIG. 9, when the power consumption when CF1 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 1 is 100%, the power consumption when CF1 is used as the color filter in the light emitting device of Example 2 is as follows. It was 97%, 0.97 times that of Comparative Example 1.
Further, assuming that the power consumption when CF1 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 1 is 100%, the power consumption when CF2 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 1 is 163%. The power consumption when CF2 was used as a color filter in the light emitting device of Example 2 was 158%. That is, the power consumption when CF2 was used as the color filter in the light emitting device of Example 2 was 0.97 times the power consumption when CF2 was used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 1.
さらに、比較例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF1を用いた場合の消費電力を100%とすると、比較例2の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力は267%であり、実施例2の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力は158%であった。つまり、実施例2の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力は、比較例2の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力の0.59倍であった。
以上のように、実施例2の発光装置は、消費電力については、実施例1、比較例1、および比較例2の発光装置よりも優れた性能が得られた。
Further, assuming that the power consumption when CF1 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 1 is 100%, the power consumption when CF2 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 2 is 267%. The power consumption when CF2 was used as a color filter in the light emitting device of Example 2 was 158%. That is, the power consumption when CF2 was used as the color filter in the light emitting device of Example 2 was 0.59 times the power consumption when CF2 was used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 2.
As described above, the light emitting device of Example 2 was superior to the light emitting devices of Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2 in terms of power consumption.
次に、sRGBカバー率については、図9に示すように、比較例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF1を用いた場合のsRGBカバー率が94.4%であり、実施例2の発光装置にカラーフィルターとしてCF1を用いた場合のsRGBカバー率は88.0%であった。このように、実施例2の発光装置にCF1のカラーフィルターを用いた場合のsRGBカバー率は、比較例1の発光装置にCF1のカラーフィルターを用いた場合よりも劣るものの、十分なsRGBカバー率が得られた。
また、比較例2の発光装置にカラーフィルターとしてCF1を用いた場合のsRGBカバー率は34.9%であり、実施例2の発光装置にCF1のカラーフィルターを用いた場合の方が高いsRGBカバー率が得られた。
Next, regarding the sRGB cover ratio, as shown in FIG. 9, the sRGB cover ratio is 94.4% when CF1 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 1, and the light emitting device of Example 2 The sRGB coverage when CF1 was used as the color filter was 88.0%. Thus, the sRGB coverage when the CF1 color filter is used for the light emitting device of Example 2 is inferior to that when the CF1 color filter is used for the light emitting device of Comparative Example 1, but a sufficient sRGB coverage is obtained. was gotten.
Further, the sRGB cover rate when CF1 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 2 is 34.9%, and the sRGB cover is higher when the color filter of CF1 is used in the light emitting device of Example 2. The rate was obtained.
また、比較例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合のsRGBカバー率は99.1%であり、実施例2の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合のsRGBカバー率は94.3%であった。このように、実施例2の発光装置にCF2のカラーフィルターを用いた場合のsRGBカバー率は、比較例1の発光装置にCF2のカラーフィルターを用いた場合とほぼ同程度であった。
また、比較例2の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合のsRGBカバー率は74.5%であり、実施例2の発光装置にCF2のカラーフィルターを用いた場合の方が極めて高いsRGBカバー率が得られた。
Further, the sRGB cover ratio when CF2 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 1 is 99.1%, and the sRGB cover ratio when CF2 is used as the color filter in the light emitting device of Example 2 is 94. 3%. Thus, the sRGB coverage when the CF2 color filter was used for the light emitting device of Example 2 was almost the same as that when the CF2 color filter was used for the light emitting device of Comparative Example 1.
Further, the sRGB coverage when CF2 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 2 is 74.5%, and the sRGB when the CF2 color filter is used in the light emitting device of Example 2 is much higher. Coverage was obtained.
以上のように、実施例2の発光装置は、sRGBカバー率については、CF1のカラーフィルターを用いた場合には比較例1の発光装置には劣るものの、十分なsRGBカバー率が得られ、また、CF2のカラーフィルターを用いた場合には比較例1の発光装置とほぼ同程度のsRGBカバー率が得られた。
さらに、比較例2の発光装置との比較においては、sRGBカバー率についても、比較例2の発光装置よりも優れた性能が得られた。
As described above, the light emitting device of Example 2 has a sufficient sRGB cover rate, although the sRGB cover rate is inferior to the light emitting device of Comparative Example 1 when the CF1 color filter is used. When a CF2 color filter was used, an sRGB coverage rate substantially the same as that of the light emitting device of Comparative Example 1 was obtained.
Furthermore, in comparison with the light emitting device of Comparative Example 2, the sRGB coverage was superior to that of the light emitting device of Comparative Example 2.
図9に示すように、比較例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF1を用いた場合の消費電力を100%とすると、実施例3の発光装置にカラーフィルターとしてCF1を用いた場合の消費電力は149%であり、比較例1の1.49倍であった。
このように、カラーフィルターとしてCF1を用いた場合の消費電力は、比較例1、実施例1、実施例2および実施例3の間で比較すると、実施例3の消費電力が最も高くなっていることがわかる。
As shown in FIG. 9, when the power consumption when CF1 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 1 is 100%, the power consumption when CF1 is used as the color filter in the light emitting device of Example 3 is as follows. It was 149%, which was 1.49 times that of Comparative Example 1.
Thus, the power consumption in the case of using CF1 as the color filter is the highest in the power consumption of Example 3 when compared between Comparative Example 1, Example 1, Example 2, and Example 3. I understand that.
また、比較例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF1を用いた場合の消費電力を100%とすると、比較例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力は163%であり、実施例3の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力は247%であった。つまり、実施例3の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力は、比較例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力の2.47倍であった。
このように、カラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力は、比較例1、実施例1、実施例2および実施例3の間で比較すると、実施例3の消費電力が最も高くなっていることがわかる。
Further, assuming that the power consumption when CF1 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 1 is 100%, the power consumption when CF2 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 1 is 163%. The power consumption in the case where CF2 was used as the color filter in the light emitting device of Example 3 was 247%. That is, the power consumption when CF2 was used as the color filter in the light emitting device of Example 3 was 2.47 times the power consumption when CF2 was used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 1.
Thus, the power consumption when CF2 is used as the color filter is the highest in the power consumption of Example 3 when compared between Comparative Example 1, Example 1, Example 2, and Example 3. I understand that.
さらに、比較例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF1を用いた場合の消費電力を100%とすると、比較例2の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力は267%であり、実施例3の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力は247%であった。つまり、実施例3の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力は、比較例2の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力の0.93倍であった。
このように、カラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力は、比較例2と実施例3の間で比較すると、実施例3の方が優れていることがわかる。
Further, assuming that the power consumption when CF1 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 1 is 100%, the power consumption when CF2 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 2 is 267%. The power consumption in the case where CF2 was used as the color filter in the light emitting device of Example 3 was 247%. That is, the power consumption when CF2 was used as the color filter for the light emitting device of Example 3 was 0.93 times the power consumption when CF2 was used as the color filter for the light emitting device of Comparative Example 2.
Thus, when the power consumption when CF2 is used as the color filter is compared between Comparative Example 2 and Example 3, it can be seen that Example 3 is superior.
次に、sRGBカバー率については、図10に示すように、比較例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF1を用いた場合のsRGBカバー率が94.4%であり、実施例3の発光装置にカラーフィルターとしてCF1を用いた場合のsRGBカバー率は92.5%であった。このように、実施例3の発光装置にCF1のカラーフィルターを用いた場合のsRGBカバー率は、比較例1の発光装置にCF1のカラーフィルターを用いた場合よりも劣るものの、ほぼ同程度のsRGBカバー率が得られた。 Next, regarding the sRGB coverage, as shown in FIG. 10, the sRGB coverage is 94.4% when CF1 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 1, and the light emitting device of Example 3 has the same sRGB coverage. When CF1 was used as the color filter, the sRGB coverage was 92.5%. As described above, the sRGB coverage when the CF1 color filter is used for the light emitting device of Example 3 is inferior to that of the case where the CF1 color filter is used for the light emitting device of Comparative Example 1, but is almost the same as sRGB Coverage was obtained.
また、比較例2の発光装置にカラーフィルターとしてCF1を用いた場合のsRGBカバー率は34.9%であり、実施例3の発光装置にCF1のカラーフィルターを用いた場合のsRGBカバー率は92.5%であるから、実施例3の方が高いsRGBカバー率が得られることがわかる。 Further, the sRGB cover ratio when CF1 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 2 is 34.9%, and the sRGB cover ratio when the color filter of CF1 is used in the light emitting device of Example 3 is 92. Since it is 0.5%, it can be seen that the sRGB coverage is higher in Example 3.
また、比較例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合のsRGBカバー率は99.1%であり、実施例3の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合のsRGBカバー率は96.8%であった。このように、実施例3の発光装置にCF2のカラーフィルターを用いた場合のsRGBカバー率は、比較例1の発光装置にCF2のカラーフィルターを用いた場合とほぼ同程度であった。 Further, the sRGB cover ratio when CF2 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 1 is 99.1%, and the sRGB cover ratio when 96 is used as the color filter in the light emitting device of Example 3 is 96. 8%. Thus, the sRGB coverage when the CF2 color filter was used for the light emitting device of Example 3 was almost the same as that when the CF2 color filter was used for the light emitting device of Comparative Example 1.
また、比較例2の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合のsRGBカバー率は74.5%であり、実施例3の発光装置にCF2のカラーフィルターを用いた場合のsRGBカバー率は96.8%であるので、実施例3の方が極めて高いsRGBカバー率が得られることがわかる。 Further, the sRGB cover ratio when CF2 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 2 is 74.5%, and the sRGB cover ratio when the color filter of CF2 is used in the light emitting device of Example 3 is 96. Since it is .8%, it can be seen that the sRGB coverage is much higher in Example 3.
以上のように、実施例3の発光装置は、sRGBカバー率については、CF1のカラーフィルターを用いた場合、CF2のカラーフィルターを用いた場合の双方において、比較例1の発光装置とほぼ同程度のsRGBカバー率が得られた。
さらに、比較例2の発光装置との比較においては、sRGBカバー率は、比較例2の発光装置よりも実施例3の方が優れた性能が得られた。
図6に示すように、比較例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF1を用いた場合の消費電力を100%とすると、実施例4の発光装置にカラーフィルターとしてCF1を用いた場合の消費電力は257%であり、比較例1の2.57倍であった。
このように、カラーフィルターとしてCF1を用いた場合の消費電力は、比較例1、実施例1、実施例2、実施例3および実施例4の間で比較すると、実施例4の消費電力が最も高くなっていることがわかる。
As described above, the light emitting device of Example 3 has almost the same sRGB coverage as that of the light emitting device of Comparative Example 1 both when the CF1 color filter is used and when the CF2 color filter is used. SRGB coverage was obtained.
Furthermore, in comparison with the light emitting device of Comparative Example 2, the performance of Example 3 was superior to that of the light emitting device of Comparative Example 2 in terms of the sRGB cover ratio.
As shown in FIG. 6, when the power consumption when CF1 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 1 is 100%, the power consumption when CF1 is used as the color filter in the light emitting device of Example 4 is as follows. It was 257%, 2.57 times that of Comparative Example 1.
Thus, the power consumption when CF1 is used as the color filter is the highest in the power consumption of Example 4 when compared between Comparative Example 1, Example 1, Example 2, Example 3, and Example 4. You can see that it is getting higher.
また、比較例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF1を用いた場合の消費電力を100%とすると、比較例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力は163%であり、実施例4の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力は439%であった。つまり、実施例4の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力は、比較例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力の2.69倍であった。
このように、カラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力は、比較例1、実施例1、実施例2、実施例3および実施例4の間で比較すると、実施例4の消費電力が最も高くなっていることがわかる。
Further, assuming that the power consumption when CF1 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 1 is 100%, the power consumption when CF2 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 1 is 163%. When CF2 was used as the color filter in the light emitting device of Example 4, the power consumption was 439%. That is, the power consumption when CF2 was used as the color filter for the light emitting device of Example 4 was 2.69 times the power consumption when CF2 was used as the color filter for the light emitting device of Comparative Example 1.
Thus, the power consumption when CF2 is used as the color filter is the highest in the power consumption of Example 4 when compared between Comparative Example 1, Example 1, Example 2, Example 3, and Example 4. You can see that it is getting higher.
さらに、比較例1の発光装置にカラーフィルターとしてCF1を用いた場合の消費電力を100%とすると、比較例2の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力は267%であり、実施例4の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力は439%であった。つまり、実施例4の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力は、比較例2の発光装置にカラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力の1.64倍であった。
このように、カラーフィルターとしてCF2を用いた場合の消費電力は、比較例2と比較した場合でも、実施例4の値が高くなっていることがわかる。
Further, assuming that the power consumption when CF1 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 1 is 100%, the power consumption when CF2 is used as the color filter in the light emitting device of Comparative Example 2 is 267%. When CF2 was used as the color filter in the light emitting device of Example 4, the power consumption was 439%. That is, the power consumption when CF2 was used as the color filter for the light emitting device of Example 4 was 1.64 times the power consumption when CF2 was used as the color filter for the light emitting device of Comparative Example 2.
Thus, it can be seen that the power consumption when CF2 is used as the color filter is higher in Example 4 than in Comparative Example 2.
以上のように、赤色発光素子U1は0次共振構造とし、緑色発光素子U2および青色発光素子U3を1次共振構造として、緑色発光素子U2および青色発光素子U3の半透過電極に、消衰係数が低い導電性材料であるTiNを用いると、若干消費電力は増加するものの、広色なディスプレイを実現することができる。また、ITO等の透明導電を必要としないので、半導体製造ライン、例えばSiを用いる製造ラインにおいて製造することができる。 As described above, the red light emitting element U1 has a zero-order resonance structure, the green light emitting element U2 and the blue light emitting element U3 have a primary resonance structure, and the extinction coefficient is applied to the transflective electrodes of the green light emitting element U2 and the blue light emitting element U3. When TiN, which is a low conductive material, is used, a wide color display can be realized although the power consumption is slightly increased. Moreover, since transparent conductivity, such as ITO, is not required, it can manufacture in a semiconductor manufacturing line, for example, the manufacturing line using Si.
<D:発光装置の製造方法>
次に、本実施形態の発光装置の製造方法を図11〜図17に基づいて説明する。まず、図11(A)に示すように第1基板10の上に、回路素子薄膜11および層間絶縁膜301が形成される。これらのいずれの成膜においても、既知であるところの、例えばPVD法、CVD法やスパッタ法等の成膜方法や、あるいはフォトリソグラフィー法等が適宜利用される。その際、回路素子薄膜11の成膜では、TFT(Thin Film Transistor)の製造が含まれるから、その半導体層へのドーピング工程等も行われ、絶縁膜301の成膜では、そこにコンタクトホール360を形成するために、適当なエッチング工程等も行われる。
<D: Manufacturing method of light emitting device>
Next, the manufacturing method of the light-emitting device of this embodiment is demonstrated based on FIGS. First, as shown in FIG. 11A, the circuit element
次に、11(B)に示すように、各色の発光素子の回路素子薄膜11と接触するように、Alをスパッタ法で成膜し、フォトリソグラフィーとウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし、レジスト剥離を行ってコンタクトホール360を形成する。また、青色発光素子U3においては、Alの膜を発光領域まで延長し、反射膜13を形成する。
Next, as shown in FIG. 11B, Al is formed by sputtering so as to be in contact with the circuit element
続いて、図12(A)に示すように、コンタクトホール360の凹部をSiO2の絶縁膜302で埋める。図12(B)に示すように、青色発光素子U3の反射膜13上に透明膜14を形成するため、レジスト剥離を行い、CVD法によりSiO2を成膜する。成膜したSiO2を、フォトリソグラフィーとウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし、レジスト剥離を行う。このようにして、青色発光素子U3の反射膜13上に透明膜14が形成される。透明膜14の成膜では、そこにコンタクトホールを形成するために、適当なエッチング工程等も行われる。
Subsequently, as shown in FIG. 12A, the concave portion of the
次に、図13(A)に示すように、青色発光素子U3において、コンタクトホール360と透明電極層15との導通を良好にするために、TiNの導通層490を成膜する。
青色発光素子U3の透明膜14上および前記導通層490上に透明電極層15を形成するため、レジスト剥離を行い、蒸着法等によりITOを成膜する。成膜したITOを、フォトリソグラフィーとウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし、レジスト剥離を行う。このようにして、図13(B)に示すように、青色発光素子U3の透明膜14上および前記導通層490上に透明電極層15が形成される。透明電極層15の膜厚は、導電性を確保できる範囲で薄い方が好ましい。
Next, as shown in FIG. 13A, in the blue light emitting element U3, a TiN
In order to form the
続いて、図14(A)に示すように、赤色発光素子U1および緑色発光素子U2の層間絶縁膜301上に反射膜兼画素電極12を形成するとともに、青色発光素子U3の透明膜14のコンタクトホールの部分に形成された透明電極層15を補強するために、補強用導電膜500を形成する。反射膜兼画素電極12と補強用導電膜500は、Alをスパッタ法で成膜し、フォトリソグラフィーとウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし、レジスト剥離を行うことにより形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 14A, the reflective film /
透明電極層15の膜厚は、導電性を確保できる範囲で薄い方が好ましいが、薄い導電膜だけでは前記コンタクトホールの段差部分において膜厚が薄くなってしまう。しかしながら、本実施形態のように当該箇所に補強用導電膜500を形成することにより、導通不良を確実に防止することができる。
しかも、本実施形態においては、補強用導電膜500の形成工程と同一工程において赤色発光素子U1および緑色発光素子U2の反射膜兼画素電極12を形成するので、青色発光素子U3の反射膜13の形成工程と同一工程において反射膜兼画素電極12を形成する場合に比べて、反射率が低下するリスクを軽減することができる。
つまり、青色発光素子U3の反射膜13の形成工程と同一工程において反射膜兼画素電極12を形成する場合には、青色発光素子U3の透明膜14および透明電極層15を形成する間は反射膜兼画素電極12の表面がさらされた状態になってしまう。その結果、透明膜14および透明電極層15の形成工程におけるエッチクング時のプラズマ等によるプロセスダメージによって、反射膜兼画素電極12の反射率が低下する場合がある。
しかしながら、本実施形態では、補強用導電膜500の形成工程と同一工程において赤色発光素子U1および緑色発光素子U2の反射膜兼画素電極12を形成するので、青色発光素子U3の透明膜14および透明電極層15の形成工程中においても、反射膜兼画素電極12の表面がさらされることはないので、プロセスダメージによる反射膜兼画素電極12の反射率の低下リスクを軽減することができる。
The film thickness of the
In addition, in the present embodiment, since the reflective film and
That is, when the reflective film and
However, in this embodiment, since the reflective film and
次に、反射膜兼画素電極12を覆うように、蒸着法によりMoO3を成膜して図14(B)に示すように正孔注入膜20を形成する。また、図15(A)に示すように、各色の発光素子のコンタクトホール上にSiO2からなる隔離膜303を形成し、図15(B)に示すように、正孔注入膜20および透明電極層15を覆うように蒸着法によりOLED層16を形成する。さらに、図16に示すように、蒸着法によりMgAgを成膜し、光取り出し側電極22を形成する。
Next, MoO 3 is deposited by vapor deposition so as to cover the reflective film /
続いて、図17に示すように、SiNをCVD法により成膜して封止膜30を形成する。さらにその上へフォトリソグラフィーで赤色、緑色、青色のカラーフィルター40、41、42および遮光膜32を形成する。そして、第2基板31を貼りあわせる。以上が本実施形態の発光装置D1の製造方法である。
Subsequently, as shown in FIG. 17, SiN is formed by a CVD method to form a sealing
以上のように、本実施形態の発光装置D1は、赤色発光素子U1および緑色発光素子U2を上記(1)式においてm=0の場合の光学構造を有するように形成し、青色発光素子U3を上記(1)式においてm=1の場合の光学構造を有するように形成して、青色発光素子U3の透明電極層15に、ITOを用いる。したがって、消費電力を抑えつつ、sRGBカバー率の高いディスプレイを実現することができる。
As described above, in the light emitting device D1 of the present embodiment, the red light emitting element U1 and the green light emitting element U2 are formed so as to have an optical structure when m = 0 in the above formula (1), and the blue light emitting element U3 is formed. In the above formula (1), ITO is used for the
また、透明電極層15で薄い膜厚で形成した場合でも、コンタクトホールの段差部分に補強用導電膜500を形成するので、導通不良を確実に防止することができる。しかも、補強用導電膜500の形成工程と同一工程において赤色発光素子U1および緑色発光素子U2の反射膜兼画素電極12を形成するので、青色発光素子U3の反射膜13の形成工程と同一工程において反射膜兼画素電極12を形成する場合に比べて、エッチクング時のプラズマ等によるプロセスダメージによって反射率が低下するリスクを軽減することができる。
Even when the
また、上述した実施例1においては、赤色発光素子および緑色発光素子を上記(1)においてm=0の光学構造とし、青色発光素子を上記(1)においてm=1の光学構造とした例について説明した。また、その他の実施例においては、いずれかの色の発光素子を上記(1)においてm=0の光学構造とし、いずれかの色の発光素子を上記(1)においてm=1の光学構造とした例について説明したが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、上記(1)においてmの値をそれ以外の値とする光学構造を採用してもよい。 In Example 1 described above, the red light emitting element and the green light emitting element have the optical structure of m = 0 in the above (1), and the blue light emitting element has the optical structure of m = 1 in the above (1). explained. In other embodiments, the light emitting element of any color has an optical structure of m = 0 in the above (1), and the light emitting element of any color has an optical structure of m = 1 in the above (1). However, the present invention is not limited to such a case, and an optical structure in which the value of m in (1) is set to other values may be adopted.
さらに、上述した実施形態においては、青色発光素子の透明電極層を形成した後に、透明電極層の補強用導電膜と赤色発光素子および緑色発光素子の反射膜兼画素電極とを同一工程で形成する例について説明した。しかしながら、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、いずれか2色の発光素子の透明電極層を形成した後に、透明電極層の補強用導電膜と残りの色の発光素子の反射膜兼画素電極とを同一工程で形成するようにしてもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, after forming the transparent electrode layer of the blue light emitting element, the reinforcing conductive film of the transparent electrode layer and the reflective film and pixel electrode of the red light emitting element and the green light emitting element are formed in the same process. An example was described. However, the present invention is not limited to such a case, and after forming the transparent electrode layer of the light emitting element of any two colors, the reflective conductive film of the transparent electrode layer and the reflection of the light emitting element of the remaining color The film and pixel electrode may be formed in the same process.
また、上述した製造方法の実施形態においては、透明電極層を形成する例について説明したが、本発明のこの場合に限られるものでなく、透明電極層の代わりに、半透過電極層を形成する場合にも適用可能である。この場合には、透明電極層と反射層との導通を図る導通層490は設ける必要がない。
Further, in the embodiment of the manufacturing method described above, the example of forming the transparent electrode layer has been described. However, the present invention is not limited to this case, and a transflective electrode layer is formed instead of the transparent electrode layer. It is also applicable to cases. In this case, it is not necessary to provide the
また、上述した実施形態において、青色発光素子U3の透明電極層15として、ITOを一例として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ITOの替わりにTiNを用いて半透過電極層を形成してもよい。ITOは製造工程でパーティクルを発生させ易いが、TiNはそのような問題がない。このため、半導体の製造プロセス、例えば、Siプロセスで発光装置D1を製造することが可能となる。この場合には、透明電極層と反射層との導通を図る導通層490は設ける必要がない。
In the embodiment described above, ITO has been described as an example of the
10……第1基板、11……回路素子薄膜、12……反射層兼画素電極、13……反射膜、14……透明膜、15……透明電極層、16……OLED層、20……正孔注入膜、22…対向電極、24……正孔輸送膜、26……積層発光層、28……電子輸送膜、30……封止膜、31……第2基板、40……赤色用カラーフィルター、41……緑色用カラーフィルター、42……青色用カラーフィルター、301……層間絶縁膜、360……コンタクトホール、500……補強助用導電膜、D1……発光装置、U1…赤色発光素子、U2…緑色発光素子、U3…青色発光素子
DESCRIPTION OF
Claims (14)
光反射膜上に透明膜を形成する工程と、
前記透明膜上に透明電極層または半透過電極を形成する工程と、
前記半透過電極上に補強用導電膜を形成する工程と、
残りの一つの画素について基板上に基板側電極として機能する光反射膜を形成する工程と、
前記光反射膜および前記透明電極層または半透過電極上に発光層を形成する工程と、
前記発光層上に光取り出し側電極を形成する工程とを備え、
前記光反射層と光取り出し側電極の間の光路長を調整した共振構造を有するように、前記発光層の膜厚、または、透明膜、透明電極層、もしくは半透過電極の膜厚を調整する発光装置の製造方法であって、
前記透明電極層または半透過電極上に補強用導電膜を形成する工程と、残りの一つの画素について基板上に基板側電極として機能する光反射膜を形成する工程とは、同一の工程で行われる、
ことを特徴とする発光装置の製造方法。 Forming a light reflecting film on the substrate for any two pixels;
Forming a transparent film on the light reflecting film;
Forming a transparent electrode layer or a semi-transmissive electrode on the transparent film;
Forming a reinforcing conductive film on the transflective electrode;
Forming a light reflecting film functioning as a substrate-side electrode on the substrate for the remaining one pixel;
Forming a light emitting layer on the light reflecting film and the transparent electrode layer or the semi-transmissive electrode;
Forming a light extraction side electrode on the light emitting layer,
The film thickness of the light emitting layer or the film thickness of the transparent film, the transparent electrode layer, or the semi-transmissive electrode is adjusted so as to have a resonance structure in which the optical path length between the light reflecting layer and the light extraction side electrode is adjusted. A method of manufacturing a light emitting device,
The step of forming the reinforcing conductive film on the transparent electrode layer or the semi-transmissive electrode and the step of forming the light reflecting film functioning as the substrate side electrode on the substrate for the remaining one pixel are performed in the same step. Called
A method for manufacturing a light-emitting device.
The method for manufacturing a light emitting device according to claim 1, further comprising a step of forming a color filter on an upper layer of the light extraction side electrode.
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