彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと
伝えられる招と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え(戦国時代の井伊
軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと)と兜(かぶ
と)を合体させて生まれたキャラクタ-
【季語と短歌:12月13日】
凍れる夜台所に立つ貴美可愛いね
高山 宇 (赤鬼)
【関連特許最新技術】
5. 特開2022-158973 表示装置、表示モジュール、電子機器、及び、表示
装置の作製方法 株式会社半導体エネルギー研究所
【0120】
絶縁層125は、無機材料を有する絶縁層とすることができる。絶縁層1
25には、例えば、酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、酸化窒化絶縁膜、及び窒化酸
化絶縁膜などの無機絶縁膜を用いることができる。絶縁層125は単層構造
であってもよく積層構造であってもよい。酸化絶縁膜としては、酸化シリコ
ン膜、酸化アルミニウム膜、酸化マグネシウム膜、インジウムガリウム亜鉛
酸化物膜、酸化ガリウム膜、酸化ゲルマニウム膜、酸化イットリウム膜、酸
化ジルコニウム膜、酸化ランタン膜、酸化ネオジム膜、酸化ハフニウム膜、
及び酸化タンタル膜などが挙げられる。窒化絶縁膜としては、窒化シリコン
膜及び窒化アルミニウム膜などが挙げられる。酸化窒化絶縁膜としては、酸
化窒化シリコン膜、酸化窒化アルミニウム膜などが挙げられる。窒化酸化絶
縁膜としては、窒化酸化シリコン膜、窒化酸化アルミニウム膜などが挙げら
れる。特に、酸化アルミニウムは、エッチングにおいて、EL層との選択比
が高く、後述する絶縁層127の形成において、EL層を保護する機能を有
するため、好ましい。特にALD法により形成した酸化アルミニウム膜、酸
化ハフニウム膜、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜などの無機絶縁膜を絶縁
層125に適用することで、ピンホールが少なく、EL層を保護する機能に
優れた絶縁層125を形成することができる。また、絶縁層125として、
無機材料を用いて積層膜の構成とする場合、酸化アルミニウム膜と、窒化シ
リコン膜との積層構造などを用いると好適である。
【0121】なお、本明細書などにおいて、酸化窒化物とは、その組成とし
て、窒素よりも酸素の含有量が多い材料を指し、窒化酸化物とは、その組成
として、酸素よりも窒素の含有量が多い材料を指す。例えば、酸化窒化シリ
コンと記載した場合は、その組成として窒素よりも酸素の含有量が多い材料
を指し、窒化酸化シリコンと記載した場合は、その組成として、酸素よりも
窒素の含有量が多い材料を示す。
【0122】絶縁層125の形成は、スパッタリング法、CVD法、パルス
レーザー堆積(PLD:Pulsed Laser Deposition)
法、ALD法などを用いることができる。絶縁層125は、被覆性が良好な
ALD法を用いて形成することが好ましい。
【0123】絶縁層125上に設けられる絶縁層127は、隣接する発光デ
バイス間に形成された絶縁層125の凹部を平坦化する機能を有する。換言
すると、絶縁層127を有することで共通電極115の形成面の平坦性を向
上させる効果を奏する。絶縁層127としては、有機材料を有する絶縁層を
好適に用いることができる。例えば、絶縁層127として、アクリル樹脂、
ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、イミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド
アミド樹脂、シリコーン樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、
フェノール樹脂、及びこれら樹脂の前駆体等を適用することができる。また、
絶縁層127として、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルブチラ
ル、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリグリセリン、プ
ルラン、水溶性のセルロース、またはアルコール可溶性のポリアミド樹脂な
どの有機材料を用いてもよい。また、絶縁層127として、感光性の樹脂を
用いることができる。感光性の樹脂としてはフォトレジストを用いてもよい。
感光性の樹脂は、ポジ型の材料、またはネガ型の材料を用いることができる。
【0124】絶縁層127の上面の高さと、第1の層113a、第2の層1
13b、及び、第3の層113cのいずれかの上面の高さとの差が、例えば、
絶縁層127の厚さの0.5倍以下が好ましく、0.3倍以下がより好まし
い。また例えば、第1の層113a、第2の層113b、及び、第3の層1
13cのいずれかの上面が絶縁層127の上面よりも高くなるように、絶縁
層127を設けてもよい。また、例えば、絶縁層127の上面が、第1の層
113a、第2の層113b、または、第3の層113cが有する発光層の
上面よりも高くなるように、絶縁層127を設けてもよい。
【0125】なお、絶縁層127を設けることによって、島状に形成された
EL層の少なくとも一部の層が、キャリア注入層または共通電極と接するこ
とを抑制することができる。したがって、発光デバイスのショートを抑制し、
発光デバイスの信頼性を高めることができる。また、絶縁層127を設ける
ことで、隣り合う島状のEL層の間を埋めることができるため、島状のEL
層上に設ける層(キャリア注入層、共通電極など)の被形成面の凹凸を低減
し、より平坦にすることができる。したがって、キャリア注入層または共通
電極の被形成面に対する被覆性を高めることができる。
【0126】また、絶縁層127は、外部引き出し端子部(例えば、後述す
る表示部の外側の接続部140など)と同時に形成することが可能であるた
め、製造プロセスを増加させることなく形成することが可能である。また、
絶縁層127を設けることによって、膜剥がれを防止する効果を奏する。具
体的には、有機層(例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、
及び電子注入層の中から選ばれるいずれか一または複数)と、絶縁層125
と、を接して設けることができるため、絶縁層127を設けない構成と比較
して、有機層と、絶縁層125と、の密着性を高めることができる。
【0127】なお、絶縁層127として、感光性の有機樹脂膜を用い、絶縁
層125として、ALD法により形成した酸化アルミニウム膜を用いる構成
とすることで、感光性の有機樹脂膜と、EL層の側面とが直接接しない構成
とすることができる。例えば、EL層の側面と、感光性の有機樹脂膜とが、
直接接する構成の場合、感光性の有機樹脂膜に含まれうる有機溶媒などがE
L層の側面にダメージを与える可能性がある。一方で本発明の一態様の構成
においては、EL層の側面は、上記ALD法により形成した酸化アルミニウ
ム膜により覆われた構成となるため、感光性の有機樹脂膜に含まれうる有機
溶媒がEL層の側面に直接接しない構成とすることができる。
【0128】発光デバイス130a、130b、130c上に保護層131、
132を有することが好ましい。保護層131、132を設けることで、発
光デバイスの信頼性を高めることができる。
【0129】保護層131、132の導電性は問わない。保護層131、1
32としては、絶縁膜、半導体膜、及び、導電膜の少なくとも一種を用いる
ことができる。
【0130】保護層131、132が無機膜を有することで、共通電極11
5の酸化を防止する、発光デバイス130a、130b、130cに不純物
(水分、酸素など)が入り込むことを抑制する、など、発光デバイスの劣化
を抑制し、表示装置の信頼性を高めることができる。
【0131】保護層131、132には、例えば、酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、
酸化窒化絶縁膜、及び窒化酸化絶縁膜などの無機絶縁膜を用いることができ
る。酸化絶縁膜としては、酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化ガリ
ウム膜、酸化ゲルマニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、
酸化ランタン膜、酸化ネオジム膜、酸化ハフニウム膜、及び酸化タンタル膜
などが挙げられる。窒化絶縁膜としては、窒化シリコン膜及び窒化アルミニ
ウム膜などが挙げられる。酸化窒化絶縁膜としては、酸化窒化シリコン膜、
酸化窒化アルミニウム膜などが挙げられる。窒化酸化絶縁膜としては、窒化
酸化シリコン膜、窒化酸化アルミニウム膜などが挙げられる。
【0132】保護層131、132は、それぞれ、窒化絶縁膜または窒化酸
化絶縁膜を有することが好ましく、窒化絶縁膜を有することがより好ましい。
【0133】また、保護層131、132には、In-Sn酸化物(ITO
ともいう)、In-Zn酸化物、Ga-Zn酸化物、Al-Zn酸化物、ま
たはインジウムガリウム亜鉛酸化物(In-Ga-Zn酸化物、IGZOと
もいう)などを含む無機膜を用いることもできる。当該無機膜は、高抵抗で
あることが好ましく、具体的には、共通電極115よりも高抵抗であること
が好ましい。当該無機膜は、さらに窒素を含んでいてもよい。
【0134】発光デバイスの発光を、保護層131、132を介して取り出
す場合、保護層131、132は、可視光に対する透過性が高いことが好ま
しい。例えば、ITO、IGZO、及び、酸化アルミニウムは、それぞれ、
可視光に対する透過性が高い無機材料であるため、好ましい。
【0135】保護層131、132としては、例えば、酸化アルミニウム膜
と、酸化アルミニウム膜上の窒化シリコン膜と、の積層構造、または、酸化
アルミニウム膜と、酸化アルミニウム膜上のIGZO膜と、の積層構造など
を用いることができる。当該積層構造を用いることで、EL層側に入り込む
不純物(水、酸素など)を抑制することができる。
【0136】さらに、保護層131、132は、有機膜を有していてもよい。
例えば、保護層132は、有機膜と無機膜の双方を有していてもよい。
【0137】保護層131と保護層132とで異なる成膜方法を用いてもよ
い。具体的には、ALD法を用いて保護層131を形成し、スパッタリング
法を用いて保護層132を形成してもよい。
【0138】保護層132上には、色変換層129(色変換層129a、及
び色変換層129b)が設けられる。色変換層129aは発光デバイス13
0aと重なる領域を有し、色変換層129bは発光デバイス130bと重な
る領域を有する。色変換層129a、129bは、少なくともそれぞれの発
光デバイス130が有する発光層と重なる領域を有する。
【0139】色変換層129は、発光デバイス130が呈する光を、異なる
波長の光へ変換する機能を有する。また、色変換層129a及び色変換層1
29bは、互いに異なる色の光へ変換する機能を有する。例えば、色変換層
129aは、発光デバイス130aの呈した青色の光を赤色の光へと変換す
る機能を有し、色変換層129bは、発光デバイス130bの呈した青色の
光を緑色の光へと変換する機能を有する。色変換層を有さない副画素110
cでは、発光デバイス130cの呈した青色の光が取り出される。これによ
り、表示装置100は、フルカラー表示を行うことができる。
【0140】色変換層129としては、蛍光体、量子ドットなどを用いるこ
とができる。特に、色変換層129として、量子ドットを用いることが好ま
しい。量子ドットを用いることで、色変換層129は発光スペクトルの半値
幅が狭い、鮮やかな色の光を呈することができる。また、表示装置の色再現
性を高めることができる。
【0141】量子ドットを構成する材料としては、特に限定は無く、例えば、
第14族元素、第15族元素、第16族元素、複数の第14族元素からなる
化合物、第4族から第14族に属する元素と第16族元素との化合物、第2
族元素と第16族元素との化合物、第13族元素と第15族元素との化合物
、第13族元素と第17族元素との化合物、第14族元素と第15族元素と
の化合物、第11族元素と第17族元素との化合物、酸化鉄類、酸化チタン
類、カルコゲナイドスピネル類、各種半導体クラスターなどが挙げられる。
【0142】具体的には、セレン化カドミウム、硫化カドミウム、テルル化
カドミウム、セレン化亜鉛、酸化亜鉛、硫化亜鉛、テルル化亜鉛、硫化水銀、
セレン化水銀、テルル化水銀、砒化インジウム、リン化インジウム、砒化ガ
リウム、リン化ガリウム、窒化インジウム、窒化ガリウム、アンチモン化イ
ンジウム、アンチモン化ガリウム、リン化アルミニウム、砒化アルミニウム、
アンチモン化アルミニウム、セレン化鉛、テルル化鉛、硫化鉛、セレン化イ
ンジウム、テルル化インジウム、硫化インジウム、セレン化ガリウム、硫化
砒素、セレン化砒素、テルル化砒素、硫化アンチモン、セレン化アンチモン、
テルル化アンチモン、硫化ビスマス、セレン化ビスマス、テルル化ビスマス、
ケイ素、炭化ケイ素、ゲルマニウム、錫、セレン、テルル、ホウ素、炭素、
リン、窒化ホウ素、リン化ホウ素、砒化ホウ素、窒化アルミニウム、硫化ア
ルミニウム、硫化バリウム、セレン化バリウム、テルル化バリウム、硫化カ
ルシウム、セレン化カルシウム、テルル化カルシウム、硫化ベリリウム、セ
レン化ベリリウム、テルル化ベリリウム、硫化マグネシウム、セレン化マグ
ネシウム、硫化ゲルマニウム、セレン化ゲルマニウム、テルル化ゲルマニウ
ム、硫化錫、セレン化錫、テルル化錫、酸化鉛、フッ化銅、塩化銅、臭化銅、
ヨウ化銅、酸化銅、セレン化銅、酸化ニッケル、酸化コバルト、硫化コバル
ト、酸化鉄、硫化鉄、酸化マンガン、硫化モリブデン、酸化バナジウム、酸
化タングステン、酸化タンタル、酸化チタン、酸化ジルコニウム、窒化ケイ
素、窒化ゲルマニウム、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム、セレンと亜
鉛とカドミウムの化合物、インジウムと砒素とリンの化合物、カドミウムと
セレンと硫黄の化合物、カドミウムとセレンとテルルの化合物、インジウム
とガリウムと砒素の化合物、インジウムとガリウムとセレンの化合物、イン
ジウムとセレンと硫黄の化合物、銅とインジウムと硫黄の化合物、及びこれ
らの組み合わせなどが挙げられる。また、組成が任意の比率で表される、い
わゆる合金型量子ドットを用いてもよい。
【0143】量子ドットの構造としては、コア型、コア-シェル型、コア-
マルチシェル型などが挙げられる。また、量子ドットは、表面原子の割合が
高いことから、反応性が高く、凝集が起こりやすい。そのため、量子ドット
の表面には保護剤が付着している又は保護基が設けられていることが好まし
い。当該保護剤が付着している又は保護基が設けられていることによって、
凝集を防ぎ、溶媒への溶解性を高めることができる。また、反応性を低減さ
せ、電気的安定性を向上させることも可能である。
【0144】量子ドットは、サイズが小さくなるに従いバンドギャップが大
きくなるため、所望の波長の光が得られるように、そのサイズを適宜調整す
る。結晶のサイズが小さくなるにつれて、量子ドットの発光は青色側へ、つ
まり、高エネルギー側へシフトするため、量子ドットのサイズを変更させる
ことにより、紫外領域、可視領域、赤外領域のスペクトルの波長領域にわた
って、その発光波長を調整することができる。量子ドットのサイズ(直径)
は、例えば、0.5nm以上20nm以下、好ましくは1nm以上10nm
以下である。量子ドットはそのサイズ分布が狭いほど、発光スペクトルがよ
り狭線化し、色純度の良好な発光を得ることができる。また、量子ドットの
形状は特に限定されず、球状、棒状、円盤状、その他の形状であってもよい。
棒状の量子ドットである量子ロッドは、指向性を有する光を呈する機能を有
する。
【0145】また、蛍光体を構成する材料としては、特に限定は無く、無機
蛍光体または有機蛍光体を用いることができる。例えば、希土類元素、アル
カリ金属元素、アルカリ土類金属元素、その他の金属元素若しくは半金属元
素などを用いて構成することができる。また、非金属元素として、例えば酸
素、窒素、硫黄、炭素、水素、ハロゲン元素などを含んでいても良い。
【0146】無機蛍光体としては、Eu(ユーロピウム)、Ce(セリウム
)、Y(イットリウム)、Al(アルミニウム)、Ba(バリウム)、Mg
(マグネシウム)、Ca(カルシウム)、Zr(ジルコニウム)、Tb(テ
ルビウム)、Sr(ストロンチウム)、Lu(ルテチウム)、Pr(プラセ
オジム)、Gd(ガドリニウム)、Si(ケイ素)等を含むものが挙げられる。
【0147】具体的には、青色蛍光体として、例えば、BaMgAl10O1
7:Eu2+、CaMgSi2O6:Eu2+、Ba3MgSi2O8:Eu2+、
Sr10(PO4)6Cl2:Eu2+などを用いることができる。
【0148】また、緑青又は青緑色蛍光体として、例えば、Sr4Si3O8
Cl4:Eu2+、Sr4Al14O24:Eu2+、BaAl8O13:Eu2+、
Ba2SiO4:Eu2+、BaZrSi3O9:Eu2+、Ca2YZr2(
AlO4)3:Ce3+、Ca2YHf2(AlO4)3:Ce3+、Ca2Y
Zr2(AlO4)3:Ce3+,Tb3+を用いることができる。
【0149】また、緑色蛍光体として、例えば、(Ba,Sr)2SiO4
:Eu2+、Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu2+、Ca8Mg(Si
O4)4Cl2:Eu2+,Mn2+、BaMgAl10O17:Eu2+,
Mn2+、CeMgAl11O19:Mn2+、Y3Al2(AlO4)3:
Ce3+、Lu3Al2(AlO4)3:Ce3+、Y3Ga2(AlO4)3
:Ce3+、Ca3Sc2Si3O12:Ce3+、CaSc2O4:Ce3+
、β-Si3N4:Eu2+、SrSi2O2N2:Eu2+、Ba3Si6O
12N2:Eu2+、Sr3Si13Al3O2N21:Eu2+、YTbSi4
N6C:Ce3+、SrGa2S4:Eu2+、Ca2LaZr2(AlO4)
3:Ce3+、Ca2TbZr2(AlO4)3:Ce3+、Ca2TbZr2
(AlO4)3:Ce3+,Pr3+、Zn2SiO4:Mn2+、MgGa2
O4:Mn2+、LaPO4:Ce3+,Tb3+、Y2SiO4:Ce3+、
CeMgAl11O19:Tb3+、GdMgB5O10:Ce3+,Tb3+
を用いることができる。
【0150】また、黄又は橙色蛍光体として、例えば、(Sr,Ba)2Si
O4:Eu2+、(Y,Gd)3Al5O12:Ce3+、α-Ca-SiAl
ON:Eu2+、Y2Si4N6C:Ce3+、La3Si6N11:Ce3+、
Y3MgAl(AlO4)2(SiO4):Ce3+を用いることができる。
また、赤色蛍光体としては、例えば、Sr2Si5N8:Eu2+、CaAl
SiN3:Eu2+、SrAlSi4N7:Eu2+、CaS:Eu2+、La2
O2S:Eu3+、Y3Mg2(AlO4)(SiO4)2:Ce3+、Y2O3
:Eu3+、Y2O2S:Eu3+、Y(P,V)O4:Eu3+、YVO4:
+、3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn4+、K2SiF6:
Mn4+、GdMgB5O10:Ce3+,Mn2+を用いることができる。
【0148】
また、緑青又は青緑色蛍光体として、例えば、Sr4Si3O8Cl4:
Eu2+、Sr4Al14O24:Eu2+、BaAl8O13:Eu2+、
Ba2SiO4:Eu2+、BaZrSi3O9:Eu2+、Ca2YZr2
(AlO4)3:Ce3+、Ca2YHf2(AlO4)3:Ce3+、Ca2
YZr2(AlO4)3:Ce3+,Tb3+を用いることができる。
【0149】また、緑色蛍光体として、例えば、(Ba,Sr)2SiO4
:Eu2+、Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu2+、Ca8Mg(Si
O4)4Cl2:Eu2+,Mn2+、BaMgAl10O17:Eu2+,
Mn2+、CeMgAl11O19:Mn2+、Y3Al2(AlO4)3:
Ce3+、Lu3Al2(AlO4)3:Ce3+、Y3Ga2(AlO4)3
:Ce3+、Ca3Sc2Si3O12:Ce3+、CaSc2O4:Ce3+、
β-Si3N4:Eu2+、SrSi2O2N2:Eu2+、Ba3Si6O12
N2:Eu2+、Sr3Si13Al3O2N21:Eu2+、YTbSi4N6
C:Ce3+、SrGa2S4:Eu2+、Ca2LaZr2(AlO4)3:
Ce3+、Ca2TbZr2(AlO4)3:Ce3+、Ca2TbZr2(Al
O4)3:Ce3+,Pr3+、Zn2SiO4:Mn2+、MgGa2O4:
Mn2+、LaPO4:Ce3+,Tb3+、Y2SiO4:Ce3+、CeMg
Al11O19:Tb3+、GdMgB5O10:Ce3+,Tb3+を用いる
ことができる。
【0150】
また、黄又は橙色蛍光体として、例えば、(Sr,Ba)2SiO4:Eu2+、
(Y,Gd)3Al5O12:Ce3+、α-Ca-SiAlON:Eu2+、
Y2Si4N6C:Ce3+、La3Si6N11:Ce3+、Y3MgAl
(AlO4)2(SiO4):Ce3+を用いることができる。また、赤色蛍
光体としては、例えば、Sr2Si5N8:Eu2+、CaAlSiN3:
Eu2+、SrAlSi4N7:Eu2+、CaS:Eu2+、La2O2S:
Eu3+、Y3Mg2(AlO4)(SiO4)2:Ce3+、Y2O3:Eu3+
、Y2O2S:Eu3+、Y(P,V)O4:Eu3+、YVO4:Eu3+、
3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn4+、K2SiF6:Mn4+、
GdMgB5O10:Ce3+,Mn2+を用いることができる。
【0151】 また、有機蛍光体としては下記の材料を用いることができる。
【0152】 赤色蛍光体としては、ブレンステッド酸等のアニオン、β-ジ
ケトネート、β-ジケトン、又は、芳香族カルボン酸を配位子とする希土類
元素イオン錯体が挙げられる。その他、ペリレン系顔料(例えば、ジベンゾ
{[f,f’]-4,4’,7,7’-テトラフェニル}ジインデノ[1,2,
3-cd:1’,2’,3’-lm]ペリレン)、アントラキノン系顔料、レー
キ系顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラセン系顔料、イソイ
ンドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、フタロシアニン系顔料、トリフ
ェニルメタン系塩基性染料、インダンスロン系顔料、インドフェノール系顔
料、シアニン系顔料、または、ジオキサジン系顔料が挙げられる。
【0153】緑色蛍光体としては、ピリジン-フタルイミド縮合誘導体、ベ
ンゾオキサジノン系、キナゾリノン系、クマリン系、キノフタロン系、ナフ
タル酸イミド系等の蛍光色素、ヘキシルサリチレートを配位子として有する
テルビウム錯体等が挙げられる。
【0154】青色蛍光体としては、ナフタル酸イミド系、ベンゾオキサゾー
ル系、スチリル系、クマリン系、ピラゾリン系、トリアゾール系化合物の蛍
光色素、ツリウム錯体等が挙げられる。
【0155】なお、上記蛍光体は1種類を単独で用いてもよく、2種類以上
を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。上記の蛍光体を組み合わせ
ることで、白色、シアン、マゼンタ、イエローなど様々な色を呈することが
できる。
【0156】ここで、隣接する色変換層129は、互いに重なる領域を有す
ることが好ましい。具体的には、色変換層129の発光デバイス130と重
ならない領域において、隣接する色変換層129と重なる領域を有すること
が好ましい。それぞれ異なる色の光を透過する色変換層129が重なること
で、色変換層129が重なる領域において、色変換層129を遮光層として
機能させることができる。よって、発光デバイス130が発する光が隣接す
る副画素に漏れることを抑制できる。例えば、色変換層129aと重なる発
光デバイス130aが発する光が、色変換層129bに入射されることを抑
制できる。よって、表示装置に表示される画像のコントラストを高めること
ができ、表示品位の高い表示装置を実現できる。
【0157】なお、隣接する色変換層129が重なる領域を有さなくてもよ
い。この場合、色変換層129と、発光デバイス130と、が重ならない領
域に、遮光層を設けることが好ましい。遮光層は、例えば基板120の樹脂
層122側の面に設けることができる。また、色変換層129を、基板120
の樹脂層122側の面に設けてもよい。
【0158】また、保護層132上に色変換層129を形成することで、基
板120上に色変換層129を形成する場合に比べて、各発光デバイス130
と各色変換層129との位置合わせが容易であり、極めて高精細な表示装置
を実現できる。
【0159】本明細書等において、。また、本明細書等メタルマスク、また
はFMM(ファインメタルマスク、高精細なメタルマスク)を用いて作製さ
れるデバイスをMM(メタルマスク)構造のデバイスと呼称する場合がある
において、メタルマスク、またはFMMを用いることなく作製されるデバイ
スをMML(メタルマスクレス)構造のデバイスと呼称する場合がある。
【0160】また、本明細書等において、青色光を発することのできる発光
デバイスを青色発光デバイスと呼ぶ場合がある。上記のように、青色発光デ
バイスは、色変換層(たとえば、量子ドット)と組み合わせることで、フル
カラー表示の表示装置を実現することができる。
【0161】また、発光デバイスは、シングル構造と、タンデム構造とに大
別することができる。シングル構造のデバイスは、一対の電極間に1つの発
光ユニットを有し、当該発光ユニットは、1以上の発光層を含む構成とする
ことが好ましい。青色発光を得るには1以上の青色を呈する発光層を有する
構成としてもよいし、青色以外の発光を呈する発光層を複数積層させて、発
光デバイス全体として青色発光する構成としてもよい。または、1以上の青
色を呈する発光層と、複数の青色以外を呈する発光層とを積層させて、発光
デバイス全体として青色発光する構成とすることもできる。
【0162】タンデム構造のデバイスは、一対の電極間に複数の発光ユニッ
トを有し、各発光ユニットは、1以上の発光層を含む構成とすることが好ま
しい。青色発光を得るには、複数の発光ユニットの発光層からの光を合わせ
て青色発光が得られる構成とすればよい。なお、青色発光が得られる構成に
ついては、シングル構造の構成と同様である。なお、タンデム構造のデバイ
スにおいて、複数の発光ユニットの間には、電荷発生層などの中間層を設け
ると好適である。
【0163】また、上述の青色発光デバイス(シングル構造またはタンデム
構造)は、各色の発光デバイスを作り分ける構造(以下、SBS(Side
By Side)構造と呼ぶ場合がある。)と比較して、製造プロセスが簡単
であるため、製造コストを低くすることができる、又は製造歩留まりを高く
することができるため、好適である。
この項つづく
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🎈『即解:タフで綺麗なOLED』
BenQのモニターが日本で浸透しつつある。イメージ的には、バックライト
によって、「表示映像の白黒映像のようなもの」をリアルタイム生成して、
その光を液晶パネルに照射すれば、映像の黒い箇所は漆黒に近づき、明所は
より明るくなって、映像全体のコントラスト感も増強される……そんな効果
を狙ったのだ。 ちなみに、この「表示映像の白黒映像のようなもの」を作
り出すLEDバックライト駆動を「エリア駆動」とか「ローカルディミング」
と呼ぶ。
最初期の直下型バックライトシステムでは、液晶パネルの背後に配置した光
源LEDの密度が100個以下と低かったが、今では総LED数が4桁にも昇る「ミ
ニLED世代」に到達。 LEDチップはかなり微細化され、遠目に見れば、ほぼ
「表示映像の白黒映像そのもの」として液晶パネルに照射できるようになっ
たのである。「量子ドット」(Quantum Dot)とは、入射してきた光を別の波
長(色)の光に変換可能な、ナノメートルサイズの半導体結晶物質のこと。も
ともとは太陽光発電において白色の太陽光に対する光電効果の効率向上のた
めに実用化されたのが始まりで、映像分野での活用が進んだのはここ10年く
らい。 量子ドット部材としては、インジウム、燐、亜鉛、硫黄、セシウム、
臭素、ヨウ素など、さまざまな元素を組み合わせたレシピが開発されている。
なぜ量子(Quantum)の名が出てくるのかというと、光の波長変換を量子力学
レベルで行なうため……と説明されることが多い。 液晶モニターでは、バ
ックライトの光源としては青色の単色で発光するミニLEDが用いられ、三原
色の赤緑青のうち、青については、この高純度な青色光をそのまま活用。赤
色と緑色についてはそれぞれ、“赤”量子ドット、“緑”量子ドットにぶつけて
取り出すことになる。
量子ドット技術を採用することのメリットは2つあり、1つは赤緑青の純色表
現が鮮烈となること。
中堅クラスまでの液晶モニターのバックライトには、白色LEDが採用されて
おり、その白色LEDが青色LEDに黄色蛍光体(あるいは赤緑蛍光体)を組み合わ
せて白色光を合成しており、青色は高純度だが、赤色と緑色は雑味の強い色
になってしまっている。つまり、純色の赤色が重要なマグマ、夕焼け、炎や
純色の緑色が重要な草木、草花、昆虫や両生類などの表現はやや不得意なの
だ。
量子ドット技術の2つ目のメリットは、赤緑青の混色表現においてダイナミ
ックレンジが広くなること(≒色深度が深くなること)。 前出の白色LEDでは、
赤と緑の純色に雑味があることから、赤と緑の混色、すなわち黄色成分の強
い色彩表現が苦手となるのだ。まとめると、量子ドット技術を活用すると「
三原色すべての色純度が高い」、「理想的な混色が得られて特に肌色の表現
が良好」ということになる。
徹底解説! 新世代テレビの本命「有機EL」パネル方式の種類
(2018年5月3日:https://kakakumag.com/av-kaden/?id=12151)
製造方式=「蒸着方式」または「印刷方式」そして「製造」に関わる方式と
しては、「蒸着方式」と「印刷方式」の2種類がある。「蒸着方式」は、有
機EL素材を蒸発させ、基板表面に付着させるもの。真空状態を作り出す装置
が必要で、画面サイズが大きくなるほど装置も大型化する必要があるが、ナ
ノレベルの薄膜を比較的高速で作ることができる。いっぽうの「印刷方式」
は、インクジェットプリンターの要領で、有機EL素材を基板に印刷するもの。
必要な部分に必要な量だけ印刷するので素材のムダが少なく、真空環境が不
要なので、製造装置が比較的シンプルで費用も抑えられるメリットがある。
過去、有機EL素材をインク化するのが難しく、実用化や製品化に時間を要し
た。「発光方式」×「製造方式」のかけ合わせが、有機ELテレビ量産化の道
を分けた
技術的には「発光方式」と「製造方式」のかけ合わせは自由。その時点の技
術や製造効率で、もっとも適した組み合わせが選択されることになる。
・「RGB方式」×「蒸着方式」
・「RGB方式」×「印刷方式」
・「カラーフィルター方式」×「蒸着方式」
・「カラーフィルター方式」×「印刷方式」
スマートフォンなどの小画面有機ELパネルは、「RGB方式×蒸着方式」が主
流。「蒸着方式」はスマホで先行して実績があるものの、製造工程が複雑な
ため、テレビのような大型パネルには適用が難しい。その昔、テレビ用とし
ては、「カラーフィルター方式×蒸着方式」と「RGB方式×印刷方式」が有
力候補と考えられた。そして、開発の前提としてどちらを選択するかが、そ
の後の明暗を分けることになった。LGは早期の量産化を重視し、製造工程が
シンプルで大画面にも向く「カラーフィルター方式×蒸着方式」を採用し、
現在に至っている。先見の明と着実な技術開発により、成功を収めたと言っ
てよいだろう。
「カラーフィルター×蒸着方式」を採用するLGの有機ELテレビ(2018年モデル)
パナソニックやソニーは元々、画質とコストの両面で将来性を見込み、
「RGB方式×印刷方式」=「RGB印刷方式」を選択したが、量産化に時間が
かかってしまった。新技術がゆえに難易度が高かったこともあるが、言い換
えれば生産体制をスピーディーに確立する資金が不足していたことも背景に
ある。
そんな経緯を経て、産業革新機構を中核にパナソニックとソニーの有機EL
技術を統合して効率化を図るJOLEDの存在が、出遅れた「RGB印刷方式」の
実用化と普及に寄与するのは間違いないだろう。実際に「RGB印刷方式」に
よる有機ELディスプレイの出荷がスタートしたことで、各方面で期待が高ま
っているのだ。
「RGB印刷方式」が、“第2世代有機EL”の時代を切り拓く?
ようやく量産化のメドが立った「RGB印刷方式」の有機ELパネルがテレビに
採用されたら、ユーザーにどのようなメリットをもたらすのだろうか? 筆者
の期待も含めて今後の展望を考えてみた。
▼10~40型の有機ELテレビの登場!
有機ELテレビといえば、55型以上の大型サイズがメインだ。これは現在の
「蒸着方式」のコストを含む技術的制約によるものと思われる。いっぽうの
「RGB印刷方式」は、原理的に幅広い画面サイズに対応できる。JOLEDは、
2017年末に21.6型の4Kパネルの出荷を開始したが、これは「蒸着方式」で
製造が難しいサイズに狙いを定め、新しい用途と市場を創造するという戦略
だろう。すでにASUSがPCモニターとして、ソニーが医療用モニターとして
製品化を発表している。家庭用テレビとしても、手頃なサイズの高画質有機
ELが登場すれば、高価格でも注目を集めるに違いない。
JOLEDのRGB印刷方式による有機ELパネルを採用したASUSのプロフェッショナルモニター
「ProArt PQ22UC」
JOLEDでは、製造設備が整ってコスト競争力が付けば40型以上の大画面へ、
高精細印刷技術が確立すれば5~10インチサイズでタブレットやノートPC用
途にも進出する計画があるというから、今後が楽しみだ。
▼超大画面有機ELも実現?
真空設備が不要な印刷方式なら、100インチ超の大型ディスプレイも期待
できる。ロール・ツ-・ロール(Role to Role)と呼ばれる、トイレットペ
ーパーのように巻き取りながら連続で印刷する方式なら、実質、長さの制約
はないので200インチクラスも不可能ではない。「印刷方式」が軌道に乗れ
ば、家庭でも、壁一面を有機EL映像が覆うような大画面を楽しめるようにな
るかもしれない。 ▼さらなる高画質化・低消費電力化・低価格化に期待
現在、家庭用のテレビといえば、32~60型が主流。「RGB印刷方式」なら技
術的には対応可能なサイズだ。「カラーフィルター方式×蒸着方式」と比べ
ると、RGB発光により色純度が高く広色域な色再現が得られ、また、フィル
ターを用いないので光の利用効率が高まるため、高輝度化および高コントラ
スト化と低消費電力化の両立が期待できる。
当面、高価で用途が医療用や映像のプロフェッショナル用途に限定されそう
だが、製造設備が整って量産化が進めば、「蒸着方式」に比べて有機EL素材
のロスが少ないことや、製造がシンプルで効率的という長所が生き、低コス
ト化も期待できる。
有機ELのパネル構造は、バックライトや偏光板を必要とする液晶に比べて
も格段にシンプル。言い換えれば、いずれ液晶テレビよりも安価になる可能
性を秘めている。JOLEDの「RGB印刷方式」による有機ELパネル実用化は、
先述の通り、あらゆる面で将来性が期待できるため注目されている。もちろ
んJOLEDの「RGB印刷方式」が躍進すれば、ほかの有機EL方式や、「マイク
ロLED」といった他方式の開発と切磋琢磨して、各方面でさらなる発展も期
待できる。2020年のスポーツ観戦は、「RGB印刷方式」の有機ELか、それ
とももっと新しいデバイスか。高画質での観戦に期待が高まる。
●今日の言葉:もう早師走😊
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