(57)【要約】【課題】トップエミッション型有機ＥＬ表示装置において有機ＥＬ層からの光の利用効率を向上させ、明るい画面の有機ＥＬ表示装置を実現する。【解決手段】下部電極２１と上部電極２３の間に有機ＥＬ層２２が形成されている。上部電極２３の上には撥液層２４がＣＦｘあるいはシロキサン樹脂によって数ｎｍの厚さで形成されている。撥液層２４の上にはインクジェット法によってｙ方向に延在するシリンドリカルレンズ３０が形成されている。シリンドリカルレンズ３０はアクリル樹脂あるいはポリイミド樹脂によって形成される。シリンドリカルレンズ３０のｘ方向のピッチはｘ方向の画素ピッチと同様である。シリンドリカルレンズ３０によって有機ＥＬ層からの光を外部に効率よく取り出すことが出来、明るい画面の有機ＥＬ表示装置を実現することが出来る。【選択図】図３
2010040427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に長い画素が、第１の方向に第１のピッチで配列し、第１の方向と直角な第２の方向に第２のピッチで配列している素子基板と、前記素子基板と対向して封止基板が配置された有機ＥＬ表示装置であって、
前記素子基板には、ＴＦＴと下部電極、特定の光を発生する有機ＥＬ層と、上部電極がこの順で形成され、前記特定の光は前記上部電極側に出射し、
前記上部電極上には撥液層が形成されており、前記撥液層の上には、前記第１の方向に配列する画素を覆って、マイクロレンズが前記第１の方向に延在して形成され、前記マイクロレンズの前記第２の方向のピッチは、前記画素の第２のピッチに等しいことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
前記マイクロレンズは、前記第１の方向に延在するシリンドリカルレンズであることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
前記撥液層は、アクリル樹脂かポリイミド樹脂によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項４】
前記撥液層は、ＣＦｘか、シロキサン樹脂によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項５】
第１の方向に長い画素が、第１の方向に第１のピッチで配列し、第１の方向と直角な第２の方向に第２のピッチで配列している素子基板と、前記素子基板と対向して封止基板が配置された有機ＥＬ表示装置であって、
前記素子基板には、ＴＦＴと下部電極、特定の光を発生する有機ＥＬ層と、上部電極がこの順で形成され、前記特定の光は前記上部電極側に出射し、
前記上部電極上には撥液層が形成されており、前記撥液層の上には、前記第２の方向に配列する画素を覆って、マイクロレンズが前記第２の方向に延在して形成され、前記マイクロレンズの前記第１の方向のピッチは、前記画素の第１のピッチに等しいことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項６】
前記マイクロレンズは、前記第２の方向に延在するシリンドリカルレンズであることを特徴とする請求項５に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項７】
前記撥液層は、アクリル樹脂かポリイミド樹脂によって形成されていることを特徴とする請求項５に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項８】
前記撥液層は、ＣＦｘか、シロキサン樹脂によって形成されていることを特徴とする請求項５に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項９】
第１の方向に長い画素が、第１の方向に第１のピッチで配列し、第１の方向と直角な第２の方向に第２のピッチで配列している素子基板と、前記素子基板と対向して封止基板が配置された有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
前記素子基板には、ＴＦＴと下部電極、特定の光を発生する有機ＥＬ層と、上部電極がこの順で形成され、前記上部電極上には撥液層が形成されており、
前記撥液層の上に、前記第１の方向に配列する画素を覆うように、インクジェットによって透明樹脂を連続膜となるように滴下し、
前記連続膜を、前記第２の方向に前記画素の第２の方向のピッチと同じピッチで形成することを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記連続膜は、シリンドリカルレンズとなるように透明樹脂を滴下する特徴とする請求項９に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記連続膜は、アクリル樹脂かポリイミド樹脂で形成され、前記連続膜を画面全体に形成後、加熱することによって硬化させることを特徴とする請求項９に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記撥液層をＣＦｘをＣＶＤによって形成するか、シロキサン樹脂を蒸着によって形成するかのいずれかの方法で形成することを特徴とする請求項９に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項１３】
第１の方向に長い画素が、第１の方向に第１のピッチで配列し、第１の方向と直角な第２の方向に第２のピッチで配列している素子基板と、前記素子基板と対向して封止基板が配置された有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
前記素子基板には、ＴＦＴと下部電極、特定の光を発生する有機ＥＬ層と、上部電極がこの順で形成され、前記上部電極上には撥液層が形成されており、
前記撥液層の上に、前記第２の方向に配列する画素を覆うように、インクジェットによって透明樹脂を連続膜となるように滴下し、
前記連続膜を、前記第１の方向に前記画素の第１の方向のピッチと同じピッチで形成することを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項１４】
前記連続膜は、アクリル樹脂かポリイミド樹脂で形成され、前記連続膜を画面全体に形成後、加熱することによって硬化させることを特徴とする請求項１３に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に係り、特に発光層からの光の取り出し効率を向上させた、画面の明るい有機ＥＬ表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ表示装置には、有機ＥＬ層から発光した光を、有機ＥＬ層等が形成されたガラス基板方向に取り出すボトムエミッション型と、有機ＥＬ層等が形成されたガラス基板と逆の方向に取り出すトップエミッション型とがある。トップエミッション型は有機ＥＬ層の面積を多く取ることが出来るのでディスプレイの明るさを大きくすることが出来るという利点がある。
【０００３】
有機ＥＬ表示装置では画素電極（下部電極）と上部電極との間に有機ＥＬ層を挟持し、上部電極に一定電圧を印加し、下部電極にデータ信号電圧を印加して有機ＥＬ層の発光を制御することによって画像を形成する。下部電極へのデータ信号電圧の供給は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を介して行われる。トップエミッション型有機ＥＬ表示装置では、このＴＦＴ等の上にも有機ＥＬ層を形成することが出来るので発光面積を大きくすることが出来る。
【０００４】
有機ＥＬ表示装置では、有機ＥＬ層を下部電極と上部電極で挟み、下部電極側から（ボトムエミッション）、あるいは、上部電極側から（トップエミッション）有機ＥＬ層からの光を取り出す。このとき、有機ＥＬ層からの光が、上部電極あるいは、下部電極の法線方向にのみ向かうわけではない。
「特許文献１」には、ガラス基板に原料液を噴霧することによってマイクロレンズを形成し、光の取り出し効率を向上させる構成が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２３６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
「特許文献１」に記載の技術はガラス基板に原料液を噴霧することによって、マイクロレンズを形成している。そして、有機ＥＬ層は噴霧によって形成されたマイクロレンズの上に有機ＥＬ層が形成される構成である。また、「特許文献１」では、有機ＥＬ層を駆動するＴＦＴは別なガラス基板に形成する。
【０００７】
「特許文献１」に記載の技術は、次のような問題点を有している。すなわち、マイクロレンズを基板上に噴霧によって形成するので、マイクロレンズは不規則に形成され、マイクロレンズの密度を上げることが出来ず、光取り出し効率を十分に上げることが出来ない。
【０００８】
また、有機ＥＬ層をガラス基板上に形成されたマイクロレンズの上に形成するが、マイクロレンズの表面には凹凸が存在し、その上に有機ＥＬ層を形成すると有機ＥＬ層は凹凸膜の上に形成されることになり、有機ＥＬ層の性能が劣化する。すなわち、有機ＥＬ層は複数の層から形成されるが、各層は非常に薄く、下地膜の凹凸の影響を受け易いからである。
【０００９】
さらに、有機ＥＬ層を駆動するＴＦＴが形成される基板と有機ＥＬ層が形成される基板とが別基板であるので、有機ＥＬ層が形成された基板とＴＦＴが形成された基板の位置合わせが非常に難しいとともに、ＴＦＴと有機ＥＬ層との電気的な導通も問題である。
【００１０】
本発明は以上のような課題を克服するものであり、有機ＥＬ層からの光の取り出し効率を向上させて、輝度の高い有機ＥＬ表示装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記課題を解決するものであり、具体的手段は次のとおりである。
【００１２】
（１）第１の方向に長い画素が、第１の方向に第１のピッチで配列し、第１の方向と直角な第２の方向に第２のピッチで配列している素子基板と、前記素子基板と対向して封止基板が配置された有機ＥＬ表示装置であって、前記素子基板には、ＴＦＴと下部電極、特定の光を発生する有機ＥＬ層と、上部電極がこの順で形成され、前記特定の光は前記上部電極側に出射し、前記上部電極上には撥液層が形成されており、前記撥液層の上には、前記第１の方向に配列する画素を覆って、マイクロレンズが前記第１の方向に延在して形成され、前記マイクロレンズの前記第２の方向のピッチは、前記画素の第２のピッチに等しいことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【００１３】
（２）前記マイクロレンズは、前記第１の方向に延在するシリンドリカルレンズであることを特徴とする（１）に記載の有機ＥＬ表示装置。
【００１４】
（３）前記撥液層は、アクリル樹脂かポリイミド樹脂によって形成されていることを特徴とする（１）に記載の有機ＥＬ表示装置。
【００１５】
（４）前記撥液層は、ＣＦｘか、シロキサン樹脂によって形成されていることを特徴とする（１）に記載の有機ＥＬ表示装置。
【００１６】
（５）第１の方向に長い画素が、第１の方向に第１のピッチで配列し、第１の方向と直角な第２の方向に第２のピッチで配列している素子基板と、前記素子基板と対向して封止基板が配置された有機ＥＬ表示装置であって、前記素子基板には、ＴＦＴと下部電極、特定の光を発生する有機ＥＬ層と、上部電極がこの順で形成され、前記特定の光は前記上部電極側に出射し、前記上部電極上には撥液層が形成されており、前記撥液層の上には、前記第２の方向に配列する画素を覆って、マイクロレンズが前記第２の方向に延在して形成され、前記マイクロレンズの前記第１の方向のピッチは、前記画素の第１のピッチに等しいことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【００１７】
（６）前記マイクロレンズは、前記第２の方向に延在するシリンドリカルレンズであることを特徴とする（５）に記載の有機ＥＬ表示装置。
【００１８】
（７）前記撥液層は、アクリル樹脂かポリイミド樹脂によって形成されていることを特徴とする（５）に記載の有機ＥＬ表示装置。
【００１９】
（８）前記撥液層は、ＣＦｘか、シロキサン樹脂によって形成されていることを特徴とする（５）に記載の有機ＥＬ表示装置。
【００２０】
（９）第１の方向に長い画素が、第１の方向に第１のピッチで配列し、第１の方向と直角な第２の方向に第２のピッチで配列している素子基板と、前記素子基板と対向して封止基板が配置された有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、前記素子基板には、ＴＦＴと下部電極、特定の光を発生する有機ＥＬ層と、上部電極がこの順で形成され、前記上部電極上には撥液層が形成されており、前記撥液層の上に、前記第１の方向に配列する画素を覆うように、インクジェットによって透明樹脂を連続膜となるように滴下し、前記連続膜を、前記第２の方向に前記画素の第２の方向のピッチと同じピッチで形成することを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【００２１】
（１０）前記連続膜は、シリンドリカルレンズとなるように透明樹脂を滴下する特徴とする（９）に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【００２２】
（１１）前記連続膜は、アクリル樹脂かポリイミド樹脂で形成され、前記連続膜を画面全体に形成後、加熱することによって硬化させることを特徴とする（９）に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【００２３】
（１２）前記撥液層をＣＦｘをＣＶＤによって形成するか、シロキサン樹脂を蒸着によって形成するかのいずれかの方法で形成することを特徴とする（９）に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【００２４】
（１３）第１の方向に長い画素が、第１の方向に第１のピッチで配列し、第１の方向と直角な第２の方向に第２のピッチで配列している素子基板と、前記素子基板と対向して封止基板が配置された有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、前記素子基板には、ＴＦＴと下部電極、特定の光を発生する有機ＥＬ層と、上部電極がこの順で形成され、前記上部電極上には撥液層が形成されており、前記撥液層の上に、前記第２の方向に配列する画素を覆うように、インクジェットによって透明樹脂を連続膜となるように滴下し、前記連続膜を、前記第１の方向に前記画素の第１の方向のピッチと同じピッチで形成することを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【００２５】
（１４）前記連続膜は、アクリル樹脂かポリイミド樹脂で形成され、前記連続膜を画面全体に形成後、加熱することによって硬化させることを特徴とする（１３）に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、有機ＥＬ層の上部電極の上に、撥液層を挟んでシリンドリカルレンズを形成するので、有機ＥＬ表示装置における光利用効率を向上させることが出来る。また、各画素に対応した位置にシリンドリカルレンズを形成することが出来るので、有機ＥＬ層で発光した光の利用効率をさらに向上させることが出来る。
【００２７】
また、本発明では、ＴＦＴ上に平坦化膜を形成し、平坦化膜上に有機ＥＬ層を形成し、有機ＥＬ層の上部電極の上に撥液層を挟んでマイクロレンズを形成するので、有機ＥＬ層がマイクロレンズの凹凸による影響を受けて発光性能が劣化することが無い。また、ＴＦＴと有機ＥＬ層とを同一基板に形成するので、有機ＥＬ層とＴＦＴの位置合わせが不要である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下実施例に従い、本発明の内容を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２９】
図１は本発明によるトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置の表示領域の平面図である。図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図１において、赤画素１０１、緑画素１０２、青画素１０３が横方向（ｘ方向）に配列している。縦方向(ｙ方向)には同じ色の画素が配列している。各画素はそれぞれ、赤、緑、青等の色を発光する有機ＥＬ層２２を有している。
【００３０】
各有機ＥＬ層２２の上は、上部電極２３としての透明電極である、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）によって覆われている。透明電極として一般に使用されるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）は、電気抵抗を下げるには２００℃程度のアニールを必要とする。しかし、２００℃程度でアニールすると有機ＥＬ層２２が破壊されてしまう。そこで、アニールを必要としないＩＺＯが上部電極２３として使用される。アニールをしない状態では、ＩＺＯのほうがＩＴＯよりも抵抗率が小さい。
【００３１】
図１において、各画素の横方向（ｘ方向）のピッチＰｘは６０μｍ、各画素の横方向寸法ｗは４０μｍである。また、各画素の縦方向（ｙ方向）のピッチＰｙは１８０μｍ、各画素の縦方向寸法ｈは１５０μｍである。図１において、各画素を覆って、縦方向にマイクロレンズ３０が形成されている。
【００３２】
各画素には、各画素の色に対応した発光をする有機ＥＬ層２２が形成され、この有機ＥＬ層２２を覆って、上部電極２３が形成されている。そして、上部電極２３の上に、マイクロレンズ３０の材料とは親和性に低い撥液層２４が形成される。マイクロレンズ３０はこの撥液層２４の上に形成される。
【００３３】
マイクロレンズ３０は同一色の画素を覆って縦方向に延在し、横方向に配列している。各マイクロレンズ３０は、断面が円弧状であり、縦方向に連続しているので、蒲鉾状のシリンドリカルレンズとなっている。マイクロレンズ３０の材料は熱硬化性のアクリルまたは、ポリイミドである。マイクロレンズ３０はインクジェット方式によって、縦方向に小さなピッチで材料を滴下することによって形成される。
【００３４】
マイクロレンズ３０の幅は、各画素の幅と同一かわずかに大きく設定される。ただし、マイクロレンズ３０の幅については、マイクロレンズ３０が横方向につながらないように、間隔が確保できればよく、寸法的に厳密に規定する必要はない。
【００３５】
図２は図１のＡ−Ａ断面図である。トップエミッション型有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬ層２２の上にアノードが存在するトップアノード型と、有機ＥＬ層２２の上にカソードが存在するトップカソード型とが存在する。図２はトップアノード型の場合であるが、トップカソードの場合も本発明は同様に適用することが出来る。
【００３６】
図２において、素子基板１０の上にはＳｉＮからなる第１下地膜１１と、ＳｉＯ２からなる第２下地膜１２が形成されている。ガラス基板からの不純物が半導体層１３を汚染することを防止するためである。第２下地膜１２の上には半導体層１３が形成される。半導体層１３はＣＶＤによってａ−Ｓｉ膜が形成されたあと、レーザー照射によってｐｏｌｙ−Ｓｉ膜に変換する。
【００３７】
半導体層１３を覆って、ＳｉＯ２からなるゲート絶縁膜１４が形成される。ゲート絶縁膜１４を挟んで、半導体層１３と対向する部分にゲート電極１５が形成される。ゲート電極１５をマスクにして、半導体層１３にリンあるいはボロン等の不純物をイオンインプランテーションによって打ち込み、導電性を付与して、半導体層１３にソース部あるいはドレイン部を形成する。
【００３８】
ゲート電極１５を覆って層間絶縁膜１６がＳｉＯ２によって形成される。ゲート配線とドレイン電極１７を絶縁するためである。層間絶縁膜１６の上にはドレイン電極１７が形成される。ドレイン電極１７は層間絶縁膜１６およびゲート絶縁膜１４のスルーホールを介して半導体層１３のドレイン部と接続する。
【００３９】
その後、ＴＦＴを保護するために、ＳｉＮからなる無機パッシベーション膜１８が被着される。無機パッシベーション膜１８の上には、有機パッシベーション膜１９が形成される。有機パッシベーション膜１９は無機パッシベーション膜１８とともに、ＴＦＴをより完全に保護する役割を有するとともに、有機ＥＬ層２２が形成される面を平坦にする役割を有する。したがって、有機パッシベーション膜１９は１〜４μｍと、厚く形成される。
【００４０】
有機パッシベーション膜１９の上には反射電極２４がＡｌまたはＡｌ合金によって形成される。ＡｌまたはＡｌ合金は反射率が高いので、反射電極２４として好適である。反射電極２４は有機パッシベーション膜１９および無機パッシベーション膜１８に形成されたスルーホールを介してドレイン電極１７と接続する。
【００４１】
本実施例はトップアノード型の有機ＥＬ表示装置なので、有機ＥＬ層２２の下部電極２１はカソードとなる。したがって、反射電極２４として使用されるＡｌあるいはＡｌ合金が有機ＥＬ層２２の下部電極２１を兼用することが出来る。ＡｌあるいはＡｌ合金は仕事関数が比較的小さいので、カソードとして機能することが出来るからである。
【００４２】
トップカソード型の場合は、下部電極２１がアノードとなるので、下部電極２１にＩＴＯを用いる。また、有機ＥＬ層２２からの光の取り出し効率を上げるために、下部電極２１であるＩＴＯの下に反射電極を形成する。この場合、反射電極は反射率の良い、ＡｌまたはＡｌ合金を用いる。
【００４３】
下部電極２１の上には有機ＥＬ層２２が形成される。有機ＥＬ層２２は複数の層によって形成される。本実施例では、下層から電子注入層、電子輸送層、発光層、ホール輸送層が形成されている。なお、ホール輸送層と上部電極２３の間にホール注入層を設ける場合もある。有機ＥＬ層２２の上にはアノードとなる上部電極２３が形成される。本実施例では上部電極２３としてはＩＺＯを用いている。ＩＺＯはマスクを用いず、表示領域全体に蒸着される。ＩＺＯの厚さは光の透過率を維持するために、３０ｎｍ程度に形成される。ＩＺＯはアニールをしない状態においては、ＩＴＯよりも抵抗が低い。
【００４４】
有機ＥＬ層２２は複数の層から成っているが、構成は次のとおりである。電子輸送層としては電子輸送性を示し、アルカリ金属と共蒸着することにより電荷移動錯体化しやすいものであれば特に限定は無く、例えばトリス（８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（４-メチル-８-キノリノラート）アルミニウム、ビス（２-メチル−８−キノリノラート）−４−フェニルフェノラート−アルミニウム、ビス[２-[２-ヒドロキシフェニル]ベンゾオキサゾラート]亜鉛などの金属錯体や２−（４−ビフェニリル）−５−（４−tert−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、１，３−ビス[５−(ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル)−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル]ベンゼン等を用いることができる。
【００４５】
電子注入層は電子輸送層に用いた物質に対して電子供与性を示す材料を共蒸着して形成した、例えば、リチウム、セシウムなどのアルカリ金属、マグネシウム、カルシウムなどのアルカリ土類金属、さらには希土類金属等の金属類、あるいはそれらの酸化物、ハロゲン化物、炭酸化物等から選択して電子供与性を示す物質として用いてもかまわない。
【００４６】
ホール輸送層は、例えば、テトラアリールベンジシン化合物（トリフェニルジアミン：ＴＰＤ）、芳香族三級アミン、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を有するオキサジアゾール誘導体、ポリチオフェン誘導体、銅フタロシアニン誘導体等を用いることができる。
【００４７】
発光層材料としては電子、ホールの輸送能力を有するホスト材料に、それらの再結合により蛍光もしくはりん光を発するドーパントを添加したもので共蒸着により発光層として形成できるものであれば特に限定は無く、例えば、ホストとしてはトリス（８−キノリノラト）アルミニウム、ビス（８−キノリノラト）マグネシウム、ビス（ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリノラト）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウムオキシド、トリス（８−キノリノラト）インジウム、トリス（５−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム、８−キノリノラトリチウム、トリス（５−クロロ−８−キノリノラト）ガリウム、ビス（５−クロロ−８−キノリノラト）カルシウム、５，７−ジクロル−８−キノリノラトアルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム、ポリ［亜鉛（II）−ビス（８−ヒドロキシ−５−キノリニル）メタン］のような錯体、アントラセン誘導体、カルバゾール誘導体、等であっても良い。
【００４８】
また、ドーパントとしてはホスト中で電子とホールを捉えて再結合させ発光するものであって、例えば赤ではピラン誘導体、緑ではクマリン誘導体、青ではアントラセン誘導体などの蛍光を発光する物質やもしくはイリジウム錯体、ピリジナート誘導体などりん光を発する物質であっても良い。
【００４９】
最上層は光を取り出すために透明導電膜１４であればよい。本実施例ではＩＺＯとしたが光の透過率と電気抵抗との兼ね合いで他の透明導電膜を用いても良い。さらに、Ａｕ、Ａｇ等の金属膜も薄くすると透明となるので、場合によっては上部電極として使用することが出来る。
【００５０】
なお、有機ＥＬ層２２が端部において段切れによって破壊することを防止するために、画素と画素の間にバンク２０が形成される。バンク２０は有機材料で形成する場合もあるし、ＳｉＮのような無機材料で形成する場合もある。有機材料を使用する場合は、一般にはアクリル樹脂によって形成される。
【００５１】
上部電極２３は、有機ＥＬ層２２の上およびバンク２０の上等、有機ＥＬ表示装置の表示領域全体に蒸着あるいはスパッタリング等によって形成される。上部電極２３の上には、マイクロレンズ３０を形成するに際しての下地膜となる撥液層２４が形成される。マイクロレンズ３０はインクジェット法によって形成されるが、インクジェットで滴下した材料を表面張力を用いてレンズ形状とするために撥液層２４が使用される。
【００５２】
撥液層２４としては、例えば、ＣＶＤによってフッ化炭素（ＣＦｘ）を数ｎｍ形成する。あるいは、シロキサン樹脂を蒸着によって数ｎｍ程度形成する。撥液層２４はマイクロレンズ３０形成の下地としての役割を持てばよいので、厚く形成する必要はない。
【００５３】
撥液層２４の上には、マイクロレンズ３０がインクジェット法によって形成される。インクジェットによってアクリル樹脂等が滴下されると、撥液層２４によって、滴下された樹脂の断面が図２に示すようなレンズ形状となる。
【００５４】
このようにして形成された素子基板１０を覆ってガラスによって形成された封止基板４０が配置されている。有機ＥＬ層２２は水分が存在すると発光効率が低下するので、水分から保護するために封止基板４０が配置される。封止基板４０は、図示しない端部において、ＴＦＴ基板と図示しない封止材によって接着している。封止基板４０と封止材によって素子基板１０に形成された有機ＥＬ層２２は水分から保護される。
【００５５】
図３は、各画素毎にマイクロレンズ３０が形成された状態を示す斜視図である。図３は模式図であり、図２で説明したＴＦＴ等は省略している。図３において、素子基板１０上に下部電極２１が形成されている。下部電極２１の下には、ＴＦＴが形成されているが、図３では省略されている。下部電極２１の上には、有機ＥＬ層２２が形成されている。有機ＥＬ層２２は複数の層から形成されている。有機ＥＬ層２２のうちの発光層は各色毎に異なった材料で形成されている。
【００５６】
図３において、ｙ方向には同一の色の画素が配置し、ｘ方向には異なった色の画素が配置している。画素と画素の間にはバンク２０が形成されている。各画素を覆うマイクロレンズ３０は、ｙ方向には連続して形成され、ｘ方向には、離散的に形成されている。撥液層２４が形成されているので、滴下されたアクリル等のマイクロレンズ３０の原料液が基板となじまず、表面張力によってレンズ形状を維持することになる。したがって、各マイクロレンズ３０は、図３に示すように、蒲鉾形状のシリンドリカルレンズ３０と成っている。図３のシリンドリカルレンズ３０の高さｓｈは１０μｍ〜２０μｍあれば、シリンドリカルレンズ３０としての役割を十分に果たすことが出来る。
【００５７】
図４は、マイクロレンズ３０が無い場合の有機ＥＬ層２２から出た光の例を示す。実際は有機ＥＬ層２２の発光層から光が発生するが、説明を簡単にするために、有機ＥＬ層２２から光が発生するとしている。図４において、有機ＥＬ層２２の各部分で発生した光はランバーシアン分布をしており、あらゆる方向に向かう。
【００５８】
有機ＥＬ層２２を覆う上部電極２３と封止基板４０の間は空気が存在しているのみである。上部電極２３を形成するＩＺＯは屈折率が大きく、空気の屈折率は１である。有機ＥＬ層２２から発生した光が、上部電極２３の上面に対して、垂直に近い場合は、光は空間に向かって出射する。しかし、上部電極２３の上面に対して、屈折率の差によって規定される一定の角度以上で入射する光は、全反射されて外部に取り出すことが出来ない。これは、発光層からの光の利用効率を低下させ、画面の明るさを十分に確保することが出来ない現象を引き起こす。
【００５９】
これに対して、図５に示すように、上部電極２３の上にマイクロレンズ３０を形成すると、有機ＥＬ層２２からの光の取り出し効率を大幅に向上させることが出来る。すなわち、マイクロレンズ３０は材料によって特定の屈折率を有している。例えば、上部電極２３とマイクロレンズ３０の屈折率が同じとした場合は、有機ＥＬ層２２から出射した光は、図５に示すように、上部電極２３の上面においても直進する。
【００６０】
図５において、マイクロレンズ３０の端面においては、空気との屈折率の差によって光は屈折する。しかし、この場合は、マイクロレンズ３０のレンズ曲面のために、光は全反射をおこさず、封止基板４０側に向かうことになる。したがって、有機ＥＬ層２２で発生した光の利用効率を高め、明るい画像を形成することが出来る。
【００６１】
図６は本発明におけるマイクロレンズ３０の形成方法である。図６において、素子基板１０における撥液層２４までの構造は図３で説明したのと同様である。図６において、マイクロレンズ３０となる透明樹脂３１をインクジェット法によってｙ方向に滴下していく。透明樹脂３１には、熱硬化性のアクリル樹脂かポリイミド樹脂が使用される。インクジェットは大気圧窒素雰囲気中で行われる。
【００６２】
透明樹脂３１を一滴、滴下すると、透明樹脂３１は、撥液層２４が存在するため、表面張力によって凸レンズ形状となる。これに対して、インクジェットノズル３５をｙ方向に所定のピッチで滴下すると、ｙ方向には、透明樹脂３１は連続した形状となる。そうすると、図６に示すような、蒲鉾状のシリンドリカルレンズ３０が形成されることになる。なお、形成されたマイクロレンズ３０は、必ずしも図３あるいは図６に示すようなきれいなシリンドリカルレンズ３０でなくとも、連続膜であれば、光取り出し効率を向上させることが出来る。
【００６３】
図６では、赤画素１０１にシリンドリカルレンズ３０を形成している。赤画素１０１に対して、画面のｙ方向にシリンドリカルレンズ３０を形成し終わると、隣の緑画素１０２に対して同様にシリンドリカルレンズ３０を形成する。このようにして、全ての画素列に対してシリンドリカルレンズ３０を形成する。
【００６４】
図６に示す方法では、横方向（ｘ方向）に６０μｍおきに全ての画素列に対してシリンドリカルレンズ３０を形成する必要がある。一方、ｙ方向には連続したレンズを形成する必要があるので、６０μｍよりもさらに小さなピッチで透明樹脂３１を滴下する必要がある。図１に示すような画素配置においては、ｙ方向の滴下ピッチは２０μｍ以下であることが望ましい。つまり、ｘ方向には、ｘ方向画素ピッチと同じピッチでノズルを移動し、ｙ方向には、ｘ方向画素ピッチとよりも小さいピッチでノズルを移動する必要ある。
【００６５】
インクジェットのスピードを上げても、画面が大きくなった場合、以上のような方法によるシリンドリカルレンズ３０の形成方法では時間がかかる場合がある。このような場合は、インクジェットノズル３５をｘ方向に複数配置することによって、シリンドリカルレンズ３０の形成スピードを上昇させることが出来る。すなわち、画面全面にシリンドリカルレンズ３０を形成する時間は、インクジェットノズル３５の数をｎとすると、１／ｎとなる。
【実施例２】
【００６６】
図７は、本発明の第２の実施例を示す平面図である。図７において、画素配置は図１と同様である。すなわち、赤画素１０１、緑画素１０２、青画素１０３が横方向に配列している。縦方向には同じ色の画素が配列している。各画素はそれぞれ、赤、緑、青等の色を発光する有機ＥＬ層２２を有している。
【００６７】
各有機ＥＬ層２２の上は、上部電極２３としての透明電極である、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）によって覆われている。各画素の形状およびピッチも図１と同様である。上部電極２３の上は、ＣＦｘ、あるいは、シロキサン樹脂によって撥液層２４が数ｎｍの厚さで形成されている。
【００６８】
図７において、各画素を覆って、横方向（ｘ方向）にマイクロレンズがシリンドリカルレンズ３０として形成され、縦方向に配列している。シリンドリカルレンズ３０の幅は、画素の縦方向寸法ｈと同じかやや大きい程度で良い。たたし、シリンドリカルレンズ３０の幅は、隣のレンズと重複して形成されなければ良く、厳密に規定する必要は無い。
【００６９】
本実施例においては、シリンドリカルレンズ３０はインクジェットによって形成する。本実施例におけるシリンドリカルレンズ３０の幅は実施例１におけるシリンドリカルレンズ３０の幅の３倍程度である。したがって、インクジェットによる透明樹脂３１の滴下量も実施例１の３倍程度となる。また、横方向に連続してシリンドリカルレンズ３０を形成するための透明樹脂３１の滴下ピッチも６０μｍ以下程度となる。一方、本実施例における透明樹脂３１の縦方向の滴下ピッチは１８０μｍであり、画素の縦ピッチと同様である。
【００７０】
このように、本実施例においては、インクジェットのノズルからの液の吐出量は実施例１の場合の３倍程度であり、シリンドリカルレンズ３０の幅も３倍程度であるので、画面全面をインクジェットによって走査する時間は実施例１の１／３倍程度になる。
【００７１】
図８は図７のＢ−Ｂ断面斜視図である。図８は模式図であり、ＴＦＴ等は省略されている。また、図８では、横方向がｙ方向となっている。図８において、ｙ方向には、同一色、この場合は赤を発光する画素が配列している。図８におけるその他の構造は、図３で説明したのと同様である。図８において、シリンドリカルレンズ３０がｘ方向に延在している。このようなシリンドリカルレンズ３０はインクジェットノズル３５から透明樹脂３１を、例えば、６０μｍ以下のピッチによって滴下することによって形成される。
【００７２】
図８において、ｙ方向にシリンドリカルレンズ３０が配列しているが、ｙ方向のシリンドリカルレンズ３０の配列ピッチは、画素の縦ピッチ（ｙ方向ピッチ）と同じ１８０μｍである。図８におけるシリンドリカルレンズ３０の高さｓｈは３０μｍ〜６０μｍ程度あればレンズとしての働きは十分に保つことが出来る。
【００７３】
本実施例は実施例１に比べて、シリンドリカルレンズ３０を画面全体に形成する時間は１／３程度となる。しかし、画面が大きくなった場合、シリンドリカルレンズ３０の形成スピードをさらに大きくしたい場合がある。このような場合は、実施例１と同様にインクジェット用ノズルを複数設置することによってシリンドリカルレンズ３０の形成スピードを上げることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】実施例１の表示領域の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】実施例１の断面模式図である。
【図４】従来例の問題点を説明する図である。
【図５】本発明に効果を説明する図である。
【図６】本発明の製造方法を示す図である。
【図７】実施例２の表示領域の平面図である。
【図８】実施例２の断面模式図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０…素子基板、  １１…第１下地膜、  １２…第２下地膜、  １３…半導体層、  １４…ゲート絶縁膜、  １５…ゲート電極、  １６…層間絶縁膜、  １７…ＳＤ電極、  １８…無機パッシベーション膜、  １９…有機パッシベーション膜、  ２０…バンク、  ２１…下部電極、  ２２…有機ＥＬ層、  ２３…上部電極、  ２４…撥液層、  ３０…マイクロレンズ、シリンドリカルレンズ  ３１…透明樹脂、  ３５…インクジェットノズル、  ４０…封止基板、  １０１…赤画素、  １０２…緑画素、  １０３…青画素。
【図１】
2010040427.tif 000003
【図２】
2010040427.tif 000004
【図３】
2010040427.tif 000005
【図４】
2010040427.tif 000006
【図５】
2010040427.tif 000007
【図６】
2010040427.tif 000008
【図７】
2010040427.tif 000009
【図８】
2010040427.tif 000010