(57)【要約】【課題】光取り出し効率及び輝度が向上しつつも、製造の容易な電界発光ディスプレイ装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】基板と、基板の上部に備えられた第１電極と、第１電極の上部に備えられ、第１電極と対向した第２電極と、第１電極と第２電極との間に介在された発光層を備える第１中間層と、第２電極の上部に備えられた色変換層と、第２電極と色変換層との間に備えられた回折格子と、を備えたことを特徴とする電界発光ディスプレイ装置及びその製造方法である。【選択図】図３
2006173109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の上部に備えられた第１電極と、
前記第１電極の上部に備えられ、前記第１電極と対向した第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に介在された発光層を備える第１中間層と、
前記第２電極の上部に備えられた色変換層と、
前記第２電極と前記色変換層との間に備えられた回折格子と、を備えたことを特徴とする電界発光ディスプレイ装置。
【請求項２】
前記発光層は、青色または紫外線の光を放出することを特徴とする請求項１に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項３】
前記色変換層は、前記発光層から放出された光を、赤色、緑色または青色の光に変換させる層であることを特徴とする請求項１に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項４】
前記回折格子は、前記第２電極と前記色変換層との間に第２中間層が更に備えられ、前記第２中間層の前記色変換層方向の面が突出部を有して形成されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうち、何れか１項に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項５】
前記突出部の間には、気体が満たされていることを特徴とする請求項４に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項６】
前記第２中間層の屈折率は、気体の屈折率より高いことを特徴とする請求項５に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項７】
前記突出部の間には、前記第２中間層の屈折率より低い屈折率を有する物質が満たされていることを特徴とする請求項４に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項８】
前記回折格子は、前記第２電極の上部に複数の突出部材を備えることにより形成されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうち、何れか１項に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項９】
前記突出部材の間には、気体が満たされていることを特徴とする請求項８に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項１０】
前記突出部材の屈折率は、気体の屈折率より高いことを特徴とする請求項９に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項１１】
前記回折格子は、前記第２電極の前記色変換層方向の面が突出部を有して形成されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうち、何れか１項に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項１２】
前記突出部の間には、気体が満たされていることを特徴とする請求項１１に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項１３】
前記気体は、窒素であることを特徴とする請求項５、請求項９及び請求項１２のうち、何れか１項に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項１４】
前記回折格子の周期は、前記発光層から放出される光の波長の１／４倍ないし４倍であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうち、何れか１項に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項１５】
前記色変換層の前記回折格子方向の面には、接着層が備えられたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうち、何れか１項に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項１６】
基板の上部に第１電極を形成する工程と、
前記第１電極の上部に、発光層を備える第１中間層を形成する工程と、
前記第１中間層の上部に第２電極を形成する工程と、
前記第２電極の上部に回折格子を形成する工程と、
前記回折格子の上部に色変換層を備える工程と、を含むことを特徴とする電界発光ディスプレイ装置の製造方法。
【請求項１７】
前記第２電極の上部に回折格子を形成する工程は、
前記第２電極の上部に第２中間層を形成する工程と、
前記第２中間層の前記第２電極とは逆方向の面をエッチングして、突出部を形成する工程と、を含むことを特徴とする請求項１６に記載の電界発光ディスプレイ装置の製造方法。
【請求項１８】
前記第２電極の上部に回折格子を形成する工程は、前記第２電極の上部に複数の突出部材が備えられるように蒸着する工程であることを特徴とする請求項１６に記載の電界発光ディスプレイ装置の製造方法。
【請求項１９】
前記第２電極の上部に回折格子を形成する工程は、前記第２電極の前記第１中間層とは逆方向の面をエッチングして、突出部を形成する工程であることを特徴とする請求項１６に記載の電界発光ディスプレイ装置の製造方法。
【請求項２０】
前記回折格子の上部に色変換層を備える工程は、色変換層を前記回折格子の上部にラミネーティングさせる工程であることを特徴とする請求項１６に記載の電界発光ディスプレイ装置の製造方法。
【請求項２１】
色変換層を前記回折格子の上部にラミネーティングさせる工程は、窒素雰囲気で行われることを特徴とする請求項２０に記載の電界発光ディスプレイ装置の製造方法。
【請求項２２】
基板と、
前記基板の上部に備えられた第１電極と、
前記第１電極の上部に備えられ、前記第１電極と対向した第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に介在された、発光層を備える第１中間層と、
前記基板と前記第１電極との間に備えられた色変換層と、
前記色変換層と前記第１電極との間に備えられた回折格子と、を備えることを特徴とする電界発光ディスプレイ装置。
【請求項２３】
前記発光層は、青色の光を放出することを特徴とする請求項２２に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項２４】
前記色変換層は、前記発光層から放出された光を、赤色、緑色または青色の光に変換させる層であることを特徴とする請求項２３に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項２５】
前記回折格子は、前記色変換層と前記第１電極との間に第２中間層が更に備えられ、前記第２中間層の前記第１電極方向の面が突出部を有して形成されることを特徴とする請求項２２に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項２６】
前記第２中間層の屈折率は、前記第２中間層の上部及び下部に備えられた層の屈折率より高いことを特徴とする請求項２５に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項２７】
前記第２中間層と前記第１電極との間に備えられ、前記第１電極方向の面の平坦な第３中間層を更に備えたことを特徴とする請求項２５に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項２８】
前記第３中間層と前記第１電極とが一体的に形成されることを特徴とする請求項２５に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項２９】
前記第２中間層の突出部の間には、前記第２中間層の屈折率より低い屈折率の物質が備えられることを特徴とする請求項２５に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項３０】
前記回折格子は、前記色変換層の上部に複数の突出部材を備えることにより形成されることを特徴とする請求項２２に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項３１】
前記突出部材の屈折率は、前記突出部材の上部及び下部に備えられた層の屈折率より大きいことを特徴とする請求項３０に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項３２】
前記突出部材と前記第１電極との間に備えられ、前記第１電極方向の面の平坦な第３中間層を更に備えたことを特徴とする請求項３０に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項３３】
前記第３中間層と前記第１電極とが一体的に形成されることを特徴とする請求項３２に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項３４】
前記突出部材の間には、前記突出部材の屈折率より低い屈折率の物質が備えられることを特徴とする請求項３０に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項３５】
前記回折格子は、前記色変換層の前記第１電極方向の面が複数の突出部を有して形成されることを特徴とする請求項２２に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項３６】
前記色変換層と前記第１電極との間に備えられ、前記第１電極方向の面の平坦な第３中間層を更に備えたことを特徴とする請求項３５に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項３７】
前記第３中間層と前記第１電極とが一体的に形成されることを特徴とする請求項３６に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項３８】
前記色変換層の突出部の間には、前記色変換層の屈折率より低い屈折率の物質が備えられることを特徴とする請求項３５に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界発光（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：以下、ＥＬ）ディスプレイ装置及びその製造方法に係り、より詳細には、光取り出し効率及び輝度が向上しつつも、製造の容易なＥＬディスプレイ装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＬディスプレイ装置の光取り出し効率は、次の通りである。
ηｅｘ＝ηｉｎ・ηｏｕｔ            （１）
【０００３】
前記数式（１）でηｉｎとηｏｕｔは、それぞれ内部量子効率と外部量子効率とを表すものであって、ηｉｎは、各層の内部で自主的に消滅されることにより決定されるものであり、ηｏｕｔは、各層間での全反射、すなわち、光が屈折率の高い層から屈折率の低い層に入射する時、臨界角以上に入射して全反射を起こして、外部への取り出しが阻害されることまで考慮されて決定される。ＥＬディスプレイ装置の場合、発光層で発生した光が、外部へ取り出されるまで多くの層を経るところ、したがって、各層の屈折率により外部へ取り出され得ない光が存在する。
【０００４】
前記数式（１）において、発光層から放出された光が外部へ取り出される時、各層間での全反射を考慮した外部量子効率、すなわち、透光効率ηｏｕｔは、次の式のように表しうる。
（１／２）（Ｎｏｕｔ／Ｎｉｎ）２     （２）
【０００５】
前記式でＮは、各層の屈折率である。前記式に基づいて、屈折率が約１.５である層から屈折率が約１.２である層に、光が進む時の透光効率を計算すれば、約３２％となる。すなわち、前記界面に進入した光の約７０％の光が外部へ取り出されずに消滅されるということがわかる。
【０００６】
前記のような光取り出し効率の低下を防止するために、多様な試みがあった。
特許文献１には、無機ＥＬ素子が形成されている透光性基板の外側表面に無機ＥＬ素子と同じであるか、またはそれ以上のサイズを有する集光用のマイクロレンズを複数設置した無機ＥＬ装置が開示されている。透光性基板と空気との界面に臨界角以上の角度に入射した光が、マイクロレンズ内では臨界角以下の入射角を有するようにして全反射を減らし、光の射出方向を所定の方向に指向させて、その方向での輝度を向上させる。しかし、前記発明は、ＥＬ素子が面光源であるため、該当ＥＬ素子と同じであるか、またはそれ以上のサイズを有するマイクロレンズを利用した場合には、集光されずに、かえって拡散されるＥＬ光が必然的に生じ、また隣接したＥＬ素子による像との重複により、像の鮮明度が低下するという問題点がある。
【０００７】
特許文献２には、厚さ方向に柱状に周りより屈折率の高い材料から形成された高屈折率部を有している基板に形成されたＥＬ素子が開示されている。ＥＬ素子の光に高屈折率部を通過させ射出させて、光取り出し効率を増加させる。しかし、前記発明は、高屈折率部を通過したＥＬ光が、特許文献２の図１に示すように拡散光であるため、その正面から見て、輝度が大きく向上しないという問題点がある。
【０００８】
特許文献３には、有機ＥＬ素子を構成している下部電極と、透光性基板の外側表面との間に、１あるいは複数の集光用レンズが形成され、前記有機ＥＬ素子と前記集光用レンズとが対応するように設けられたことを特徴とする有機ＥＬ発光装置が開示されている。集光用レンズを通過したＥＬ素子の光を、基板と空気との界面で臨界角以下に入射させて、光取り出し効率を増加させる。しかし、前記発明は、隣接したＥＬ素子による像との重畳により、像の鮮明度が低下するという問題点がある。
【特許文献１】特開平４−１９２２９０号公報
【特許文献２】特開平７−０３７６８８号公報
【特許文献３】特開平１０−１７２７５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前記問題点及びその他の多様な問題点を解決するためになされたものであって、光取り出し効率及び輝度が向上しつつも、製造の容易なＥＬディスプレイ装置、特に、前面発光型のＥＬディスプレイ装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記のような目的及びその他の多様な目的を達成するために、本発明は、基板と、前記基板の上部に備えられた第１電極と、前記第１電極の上部に備えられ、前記第１電極と対向した第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に介在された発光層を備える第１中間層と、前記第２電極の上部に備えられた色変換層と、前記第２電極と前記色変換層との間に備えられた回折格子と、を備えたことを特徴とする電界発光ディスプレイ装置を提供する。
【００１１】
このような本発明の他の特徴によれば、前記発光層は、青色または紫外線の光を放出しうる。
【００１２】
本発明の更に他の特徴によれば、前記色変換層は、前記発光層から放出された光を、赤色、緑色または青色の光に変換させる層でありうる。
【００１３】
本発明の更に他の特徴によれば、前記回折格子は、前記第２電極と前記色変換層との間に第２中間層が更に備えられ、前記第２中間層の前記色変換層方向の面が突出部を有して形成されうる。
【００１４】
本発明の更に他の特徴によれば、前記突出部の間には、気体が満たされていることも可能である。
【００１５】
本発明の更に他の特徴によれば、前記第２中間層の屈折率は、気体の屈折率より大きいことも可能である。
【００１６】
本発明の更に他の特徴によれば、前記突出部の間には、前記第２中間層の屈折率より低い屈折率を有する物質が満たされていることも可能である。
【００１７】
本発明の更に他の特徴によれば、前記回折格子は、前記第２電極の上部に複数の突出部材を備えることにより形成されうる。
【００１８】
本発明の更に他の特徴によれば、前記突出部材の間には、気体が満たされていることも可能である。
【００１９】
本発明の更に他の特徴によれば、前記突出部材の屈折率は、気体の屈折率より大きいことも可能である。
【００２０】
本発明の更に他の特徴によれば、前記回折格子は、前記第２電極の前記色変換層方向の面が突出部を有して形成されうる。
【００２１】
本発明の更に他の特徴によれば、前記突出部の間には、気体が満たされていることも可能である。
【００２２】
本発明の更に他の特徴によれば、前記気体は、窒素でありうる。
【００２３】
本発明の更に他の特徴によれば、前記回折格子の周期は、前記発光層から放出される光の波長の１／４倍ないし４倍でありうる。
【００２４】
本発明の更に他の特徴によれば、前記色変換層の前記回折格子方向の面には、接着層が備えられうる。
【００２５】
また、本発明は、前記のような目的を達成するために、基板の上部に第１電極を形成する工程と、前記第１電極の上部に、発光層を備える第１中間層を形成する工程と、前記第１中間層の上部に第２電極を形成する工程と、前記第２電極の上部に回折格子を形成する工程と、前記回折格子の上部に色変換層を備える工程と、を含むことを特徴とする電界発光ディスプレイ装置の製造方法を提供する。
【００２６】
このような本発明の他の特徴によれば、前記第２電極の上部に回折格子を形成する工程は、前記第２電極の上部に第２中間層を形成する工程と、前記第２中間層の前記第２電極とは逆方向の面をエッチングして、突出部を形成する工程と、を含みうる。
【００２７】
本発明の更に他の特徴によれば、前記第２電極の上部に回折格子を形成する工程は、前記第２電極の上部に複数の突出部材が備えられるように蒸着する工程でありうる。
【００２８】
本発明の更に他の特徴によれば、前記第２電極の上部に回折格子を形成する工程は、前記第２電極の前記第１中間層とは逆方向の面をエッチングして、突出部を形成する工程でありうる。
【００２９】
本発明の更に他の特徴によれば、前記回折格子の上部に色変換層を備える工程は、色変換層を前記回折格子の上部にラミネーティングさせる工程でありうる。
【００３０】
本発明の更に他の特徴によれば、色変換層を前記回折格子の上部にラミネーティングさせる工程は、窒素雰囲気で行われうる。
【００３１】
また、本発明は、前記のような目的を達成するために、基板と、前記基板の上部に備えられた第１電極と、前記第１電極の上部に備えられ、前記第１電極と対向した第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に介在された発光層を備える第１中間層と、前記基板と前記第１電極との間に備えられた色変換層と、前記色変換層と前記第１電極との間に備えられた回折格子と、を備えることを特徴とする電界発光ディスプレイ装置を提供する。
【００３２】
このような本発明の他の特徴によれば、前記発光層は、青色の光を放出しうる。
【００３３】
本発明の更に他の特徴によれば、前記色変換層は、前記発光層から放出された光を、赤色、緑色または青色の光に変換させる層でありうる。
【００３４】
本発明の更に他の特徴によれば、前記回折格子は、前記色変換層と前記第１電極との間に第２中間層が更に備えられ、前記第２中間層の前記第１電極方向の面が突出部を有して形成されうる。
【００３５】
本発明の更に他の特徴によれば、前記第２中間層の屈折率は、前記第２中間層の上部及び下部に備えられた層の屈折率より高い。
【００３６】
本発明の更に他の特徴によれば、前記第２中間層と前記第１電極との間に備えられ、前記第１電極方向の面の平坦な第３中間層を更に備えうる。
【００３７】
本発明の更に他の特徴によれば、前記第３中間層と前記第１電極とが一体的に形成されうる。
【００３８】
本発明の更に他の特徴によれば、前記第２中間層の突出部の間には、前記第２中間層の屈折率より低い屈折率の物質が備えられうる。
【００３９】
本発明の更に他の特徴によれば、前記回折格子は、前記色変換層の上部に複数の突出部材を備えることにより形成されうる。
【００４０】
本発明の更に他の特徴によれば、前記突出部材の屈折率は、前記突出部材の上部及び下部に備えられた層の屈折率より大きい。
【００４１】
本発明の更に他の特徴によれば、前記突出部材と前記第１電極との間に備えられ、前記第１電極方向の面の平坦な第３中間層を更に備えうる。
【００４２】
本発明の更に他の特徴によれば、前記第３中間層と前記第１電極とが一体的に形成されうる。
【００４３】
本発明の更に他の特徴によれば、前記突出部材の間には、前記突出部材の屈折率より低い屈折率の物質が備えられうる。
【００４４】
本発明の更に他の特徴によれば、前記回折格子は、前記色変換層の前記第１電極方向の面が複数の突出部を有して形成されうる。
【００４５】
本発明の更に他の特徴によれば、前記色変換層と前記第１電極との間に備えられ、前記第１電極方向の面の平坦な第３中間層を更に備えうる。
【００４６】
本発明の更に他の特徴によれば、前記第３中間層と前記第１電極とが一体的に形成されうる。
【００４７】
本発明の更に他の特徴によれば、前記色変換層の突出部の間には、前記色変換層の屈折率より低い屈折率の物質が備えられうる。
【発明の効果】
【００４８】
本発明のＥＬディスプレイ装置及びその製造方法によれば、次のような効果が得られる。
【００４９】
第一に、発光層と色変換層との間に回折格子を備えることにより、光取り出し効率及び正面での輝度を向上させうる。
【００５０】
第二に、回折格子を構成する物質の屈折率を気体の屈折率より高くし、前記回折格子の上部に備えられる層をラミネーティングさせることにより、前記回折格子の格子間の空間に気体が満たされるようにして、高効率の回折格子を備えたディスプレイ装置を容易に製造できる。
【００５１】
第三に、回折格子が発光層と色変換層との間に備えられ、前記発光層は、単一波長の光を放出させることにより、回折格子の格子間の間隔を、あらゆる副画素領域において同様にし、これにより、製造工程を単純化させ、生産コストを低減して収率を向上させうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下、添付された図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明すれば、次の通りである。
【００５３】
図１は、回折格子及びこれによる光の経路変化を示す概念図である。
【００５４】
図１に示すように、θｉの角度で回折格子に入射した光が回折格子を通過する場合、回折次数ｋ、屈折角θｏ、回折格子の周期ｄ、前記入射光の波長λ及び屈折率ｎの間に、次のような関係が成立する。
ｎｄ（ｓｉｎθｉ−ｓｉｎθｏ）＝ｋλ    （３）
【００５５】
前記式により回折格子の周期ｄを適切に調節すれば、屈折角の角度θｏを調節できる。これにより、回折格子が備えられていなければ、任意の層に臨界角以上の角度で入射する光が、回折格子を備えることにより臨界角以下の角度に入射するように調節でき、これにより全反射されずに、外部へ取り出すことができる。
【００５６】
図２は、本発明の好ましい実施形態により備えられうる回折格子の写真である。
【００５７】
回折格子は、その格子が一定の周期で形成されているものであって、ストライプ状に形成されうる。この時、ストライプ状に形成される場合には、そのストライプに平行な方向には光の回折が発生しない。したがって、図２に示すように、格子が２次元形態の配列を有する回折格子を利用すれば、回折発生率が上昇して、光取り出し効率が向上し得る。この場合、格子は、四角柱または円柱など多様な形状に備えられ得る。
【００５８】
図３は、本発明の好ましい第１実施形態に係る前面発光型のＥＬディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【００５９】
ＥＬディスプレイ装置は、その画素の発光如何を制御する方式により、単純マトリックスタイプの受動駆動型（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ：ＰＭ）のＥＬディスプレイ装置と、薄膜トランジスタを備えた能動駆動型（Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ：ＡＭ）のＥＬディスプレイ装置とに分けられるが、本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置は、能動駆動型のＥＬディスプレイ装置である。
【００６０】
図３を参照すれば、基板１０２の上部に第１電極１３１が備えられており、前記第１電極１３１の上部に、前記第１電極１３１と対向した第２電極１３４が備えられ、前記第１電極１３１と前記第２電極１３４との間に、発光層を備える第１中間層１３３が備えられる。そして、前記第１電極１３１には、少なくとも一つの薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ：ＴＦＴ）が連結され、必要に応じてキャパシタなどが更に連結されてもよい。
【００６１】
前記基板１０２は、透明なガラス材が使用されうるが、その他にも、アクリル、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、マイラー、その他のプラスチック材料が使用されうる。前記基板１０２上には、基板の平滑性を維持し、不純物の浸入を防止するために、ＳｉＯ２等からなるバッファ層（図示せず）を更に備えてもよい。
【００６２】
前記第１電極１３１は、アノード電極の機能を行い、前記第２電極１３４は、カソード電極の機能を行う。もちろん、前記第１電極１３１と前記第２電極１３４との極性は、逆であってもよい。
【００６３】
後述するように、本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置は、前記基板１０２とは逆方向、すなわち、前記第１中間層１３３から前記第２電極１３４方向に光が取り出される、いわゆる前面発光型のＥＬディスプレイ装置である。したがって、本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の場合には、第１電極１３１が反射型の電極になり、前記第２電極１３４が透明電極になる。したがって、前記第１電極１３１は、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ及びそれらの化合物などで反射膜を形成した後、その上に、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３を形成した構造を有しうる。この時、前記第１電極１３１は、副画素に対応するように備えられうる。そして、前記第２電極１３４は、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ｍｇ、及びそれらの化合物が前記第１中間層１３３の方向に向うように蒸着した後、その上に、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３などの透明電極形成用の物質から補助電極層やバス電極ラインを形成した構造を有しうる。前記第２電極１３４は、各副画素に対応するように、または全面的に備えられうる。後述する実施形態に係る前面発光型のＥＬディスプレイ装置においても、前記のような電極構造を有し、また多様な変形が可能であるということは言うまでもない。
【００６４】
前記のように、前記第１電極１３１にはＴＦＴが連結されるが、前記ＴＦＴは、半導体層１２２と、前記半導体層１２２の上部に形成されたゲート絶縁膜１２３と、前記ゲート絶縁膜１２３の上部のゲート電極１２４とを備える。前記ゲート電極１２４は、ＴＦＴオン／オフ信号を印加するゲートライン（図示せず）と連結されている。そして、前記ゲート電極１２４が形成される領域は、半導体層１２２のチャンネル領域に対応する。もちろん、ＴＦＴは、図１に示すような構造に限定されずに、有機ＴＦＴなどの多様なＴＦＴを備えうる。
【００６５】
前記ゲート電極１２４の上部には、層間絶縁膜１２５が形成され、コンタクトホールを介してソース電極１２６とドレイン電極１２７とが、それぞれ半導体層１２２のソース領域及びドレイン領域に接するように形成される。
【００６６】
前記ソース電極１２６及びドレイン電極１２７の上部には、ＳｉＯ２等からなる平坦化膜または保護膜１２８が備えられ、前記平坦化膜１２８の上部には、アクリル、ポリイミド等による画素定義膜１２９が備えられている。
【００６７】
そして、図示されてはいないにもかかわらず、前記ＴＦＴには、少なくとも一つのキャパシタが連結される。そして、このようなＴＦＴを備える回路は、必ずしも図１に示す例に限定されるものではなく、多様に変形可能であるということは言うまでもない。
【００６８】
一方、前記ドレイン電極１２７は、ＥＬ素子に連結される。前記ＥＬ素子のアノード電極になる第１電極１３１は、前記平坦化膜１２８の上部に形成されており、その上部には、絶縁性の画素定義膜１２９が形成されており、前記画素定義膜１２９に備えられた所定の開口部に、発光層を備える第１中間層１３３などが形成される。図３では、前記第１中間層１３３が前記副画素のみに対応するようにパターニングされたことと図示されているが、これは、各副画素の構成を説明するために、便宜上そのように示したものであって、前記第１中間層１３３は、隣接した副画素の第１中間層と一体的に形成されうることは言うまでもない。
【００６９】
前記第１中間層１３３は、有機物または無機物から形成され、有機物の場合には、低分子または高分子の有機物から形成されうる。低分子有機物を使用する場合、ホール注入層（Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ：ＨＩＬ）、ホール輸送層（Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ：ＨＴＬ）、有機発光層（Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｌａｙｅｒ：ＥＭＬ）、電子輸送層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ：ＥＴＬ）、電子注入層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ：ＥＩＬ）などが、単一あるいは複合の構造に積層されて形成され、使用可能な有機材料も銅フタロシアニン（ｃｏｐｐｅｒｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ：ＣｕＰｃ）、Ｎ,Ｎ−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ,Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）、トリス−８−ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ３）などを始めてして、多様に適用可能である。それらの低分子有機物は、前記のようなパターンで備えられ、前記のようなマスクを利用して、真空蒸着の方法で形成される。
【００７０】
高分子有機物の場合には、大体ＨＴＬ及びＥＭＬで備えられた構造を有し、この時、前記ＨＴＬとしてＰＥＤＯＴ（Ｐｏｌｙ−３,４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）を使用し、発光層としてＰＰＶ（Ｐｏｌｙ−Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｖｉｎｙｌｅｎｅ）系及びポリフルオレン系等の高分子有機物質を使用する。
【００７１】
前記第１中間層１３３の構造及び材料等についての説明は、後述する実施形態においても同様に適用され、その変形も可能であるということは言うまでもない。
【００７２】
そして、基板１０２上に形成されたＥＬ素子は、対向部材（図示せず）により密封される。対向部材は、前記基板１０２と同様にガラスまたはプラスチック材から形成されうるが、その他にも、メタルキャップ等で形成されてもよい。
【００７３】
一方、前記第２電極１３４の上部に色変換層１１１が備えられ、前記第２電極１３４と前記色変換層１１１との間に回折格子が備えられる。本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置に備えられた回折格子は、後述するように、第２中間層１１２の上面に備えられる。本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置は、図３に示すように、前記第１中間層１３３に備えられた発光層から放出された光が、前記第２電極１３４を経て外部へ取り出される、いわゆる前面発光型のＥＬディスプレイ装置である。この時、本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の場合には、図３に示すように、前記第２電極１３４の上部には、回折格子が形成された第２中間層１１２及び色変換層１１１のみが備えられている。しかし、その他の多様な層が、必要に応じて更に備えられてもよく、この場合、そのような層は、前記第２電極１３４と前記回折格子との間、前記回折格子と前記色変換層１１１との間、または前記色変換層１１１の上部など、多様な位置に備えられうることは言うまでもない。これは、後述する実施形態においても同様である。
【００７４】
そして、前記回折格子が形成された第２中間層１１２及び前記色変換層１１１は、図３に示すように、ＥＬディスプレイ装置の全面にわたって備えられうるが、その他の多様な変形も可能であるということは言うまでもない。例えば、図４に示すように、回折格子が形成された第２中間層１１２が、各副画素の領域に対応するように備えられ、色変換層１１１は、全面にわたって備えられてもよく、図５に示すように、回折格子が形成された第２中間層１１２と色変換層１１１が、何れも各副画素に対応するように備えられてもよく、図６に示すように、回折格子が形成された第２中間層１１２が、全面にわたって備えられ、色変換層１１１は、各副画素に対応するように備えられてもよい。もちろん、その他の多様な変形も可能であり、これは、後述する実施形態においても同様である。
【００７５】
この時、前記第１中間層１３３に備えられた発光層は、単色の光を放出する層であり、前記色変換層１１１は、前記発光層から放出された光を赤色、緑色または青色の光に変換させる層である。この時、前記第１中間層１３３に備えられた発光層は、青色あるいは紫外線の光を放出しうる。もちろん、この場合、前記色変換層１１１は、青色の光を赤色または緑色に変換させ、場合によっては、青色の光をそのまま透過させる役割も行える。これは、後述する実施形態においても同様である。
【００７６】
一方、前記回折格子は、多様な方法で備えうるが、本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置においては、前記第２電極１３４と前記色変換層１１１との間に第２中間層１１２が更に備えられ、前記第２中間層１１２の前記色変換層１１１方向の面が、突出部を有して形成されている。この時、前記第２中間層１１２の屈折率を、空気の屈折率より高くし、前記回折格子が形成された第２中間層１１２の突出部の間の空間１１２ａには、空気が満たされるようにすることができる。もちろん、前記回折格子が形成された第２中間層１１２の突出部の間の空間１１２ａに、空気以外の他の物質が満たされるようにしてもよい。前記回折格子が形成された第２中間層１１２の突出部の屈折率と、前記突出部の間の空間１１２ａの屈折率との差が存在すれば、所望の効果が得られるため、別途の工程を必要としないように、前記回折格子が形成された第２中間層１１２の屈折率を空気の屈折率より高くし、前記突出部の間の空間１１２ａには空気が満たされるようにすることが好ましい。この時、前記空気の代わりに、前記第１中間層１３３に備えられた発光層などの劣化などを発生させない窒素などが使用されうる。
【００７７】
前記のような構造のＥＬディスプレイ装置を製造するために、基板１０２の上部に第１電極１３１を形成する工程と、前記第１電極１３１の上部に発光層を備える第１中間層１３３を形成する工程と、前記第１中間層１３３の上部に第２電極１３４を形成する工程と、前記第２電極１３４の上部に回折格子を形成する工程と、前記回折格子の上部に色変換層１１１を備える工程とを経る。もちろん、前記工程の間に他の工程が更に含まれ得る。
【００７８】
この時、前記第２電極１３４と前記色変換層１１１との間に第２中間層１１２が更に備えられ、前記第２中間層１１２の前記色変換層１１１方向の面が突出部を有する構造を具現するために、前記第２電極１３４の上部に回折格子を形成する工程は、前記第２電極１３４の上部に第２中間層１１２を形成する工程と、前記第２中間層１１２の前記第２電極１３４とは逆方向の面をエッチングして、突出部を有するようにする工程と、を含み得る。
【００７９】
そして、前記回折格子が形成された第２中間層１１２の突出部の間の空間１１２ａには空気が満たされるようにするために、前記のように、回折格子が形成された第２中間層１１２を形成した後、前記第２中間層１１２の上部に色変換層１１１を備える工程は、色変換層１１１を前記第２中間層１１２の上部にラミネーティングさせる工程とすることができる。この時、色変換層１１１を前記第２中間層１１２の上部にラミネーティングさせる工程は、窒素雰囲気で行うことにより、前記回折格子が形成された第２中間層１１２の突出部の間の空間１１２ａに満たされる空気を窒素に換えてもよい。そして、この過程で、前記色変換層１１１の前記第２中間層１１２方向の面には、接着層が備えられてもよい。もちろん、前記回折格子が形成された第２中間層１１２と前記色変換層１１１との間に別途の層が介在される場合には、前記別途の層を前記第２中間層１１２の上部にラミネーティングさせうる。
【００８０】
前記のような構造において、前記第１中間層１３３に備えられた発光層から発生した光を前記第２電極１３４を介して外部へ取り出されるのに当って、前記第２電極１３４の上部に備えられた回折格子によって全反射される量が減る。すなわち、前記回折格子が備えられなければ、前記第１中間層１３３に備えられた発光層から発生した光が、前記第２電極１３４の上部に備えられた層に入射するに当って、臨界角以上の角度で入射して全反射されるが、前記回折格子が備えられることにより、全反射されずに透過されて、窮極的に外部へ光が取り出されうる。このような構造により、外部への光取り出し効率が向上する。
【００８１】
また、前記のように、回折格子の格子間の間隔を適切に調節して、回折格子を通過する光の屈折角を調節できるが、これにより、ＥＬディスプレイ装置の前面に向わなかった光を前面に向わせることにより、前記ディスプレイ装置の前面での輝度の向上も図りうる。
【００８２】
一方、前記の数式（３）のように、回折格子の格子間の間隔により光の角度が決定されるが、前記回折格子の格子間の間隔は、発光層から発生した光の波長の１／４倍ないし４倍にすることが良い。回折格子の格子間の間隔がこれより広い場合には、光が回折される程度が小さくなって、回折された光の角度が臨界角以内に十分に小さくならず、回折格子の格子間の間隔がそれより小さい場合には、光が回折格子を通過する比率が小さくなって、かえって光取り出し効率が低下しうる。したがって、前記回折格子の格子間の間隔は、発光層から発生した光の波長の１／４倍ないし４倍にすることが好ましい。これは、後述する実施形態においても同様である。
【００８３】
この時、前記回折格子の格子間の間隔は、数式（３）に示すように、発光層から発生した光の波長により決定される。したがって、各発光層から放出される光の波長が変われば、各副画素に備えられる回折格子の格子間の間隔が変わらなければならないという問題点がある。しかし、本発明のように、発光層では単色の光を発生させ、前記光が色変換層を通過しつつ、フルカラーのイメージを具現させることにより、前記発光層と前記色変換層との間に備えられた回折格子の格子間の間隔を、あらゆる副画素領域において同様にし、これにより製造工程を単純化させ、生産コストを低減して収率を向上させうる。
【００８４】
図７は、本発明の好ましい第２実施形態に係るＥＬディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【００８５】
図７を参照すれば、基板２０２の上部に第１電極２３１が備えられ、前記第１電極２３１の上部に、前記第１電極２３１と対向した第２電極２３４が備えられ、前記第１電極２３１と前記第２電極２３４との間に、発光層を備える第１中間層２３３が介在され、前記第２電極２３４の上部に色変換層２１１が備えられ、前記第２電極２３４と前記色変換層２１１との間に回折格子が備えられている。この時、前記第１中間層２３３に備えられた発光層は、単色の光を放出する層であり、前記色変換層２１１は、前記発光層から放出された光を、赤色、緑色または青色の光に変換させる層である。この時、前記第１中間層２３３に備えられた発光層は、青色の光を放出しうる。もちろん、この場合、前記色変換層２１１は、青色の光を赤色または緑色に変換させ、場合によっては、青色の光をそのまま透過させる役割も行える。
【００８６】
そして、本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置に備えられた回折格子は、図７に示すように、前記第２電極２３４の上面に備えられている。そして、前記第２電極２３４の上部には、前記回折格子と前記色変換層２１１のみが備えられている。しかし、必要に応じて、その他の多様な層が更に備えられ、その場合、そのような層は、前記第２電極２３４と前記回折格子との間、前記回折格子と前記色変換層２１１との間、または前記色変換層２１１の上部など、多様な位置に備えられうることは言うまでもない。
【００８７】
本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置が、前記の第１実施形態に係るＥＬディスプレイ装置と異なる点は、前記の第１実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の場合には、回折格子を備えるために、第２電極と色変換層との間に第２中間層を介在し、前記第２中間層の前記色変換層方向の面が複数の突出部を有する構造であるが、本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置は、前記第２電極２３４の上部に複数の突出部材２１２を備えて、回折格子を形成する構造を有しているという点である。このような構造を有することにより、工程を更に単純化できる。もちろん、前記複数の突出部材２１２及び前記色変換層２１１は、図７に示すように、ＥＬディスプレイ装置の全面にわたって備えられうるが、その他の多様な変形も可能である。
【００８８】
この時、前記回折格子を形成する複数の突出部材２１２の屈折率を、空気の屈折率より高くし、前記突出部材２１２の間の空間２１２ａには、空気が満たされるようにすることができる。もちろん、前記突出部材２１２の間の空間２１２ａに、空気以外の他の物質が満たされるようにしてもよい。しかし、前記突出部材２１２の屈折率と、前記突出部材２１２の間の空間２１２ａの屈折率との差が存在すれば、所望の効果が得られるため、別途の工程を必要としないように、突出部材２１２の屈折率を空気の屈折率より高くして、前記突出部材２１２の間の空間２１２ａには空気が満たされるようにすることが好ましい。この時、前記空気の代わりに、前記第１中間層２３３に備えられた発光層などの劣化などを発生させない窒素などが使用されうる。
【００８９】
前記のような構造のＥＬディスプレイ装置を製造するために、基板２０２の上部に第１電極２３１を形成する工程と、前記第１電極２３１の上部に、発光層を備える第１中間層２３３を形成する工程と、前記第１中間層２３３の上部に第２電極２３４を形成する工程と、前記第２電極１３４の上部に回折格子を形成する工程と、前記回折格子の上部に色変換層２１１を備える工程とを経る。もちろん、前記工程の間に他の工程を含み得る。
【００９０】
この時、前記第２電極２３４と前記色変換層２１１との間に備えられた回折格子は、複数の突出部材２１２を前記第２電極２３４の上部に備えることにより形成されるが、このような構造を有するために、前記第２電極２３４の上部にマスクを利用した蒸着により、複数の突出部材２１２を備えてもよく、前記第２電極２３４を覆うように全面にわたって層を形成した後、これをレーザーエッチング技術（Ｌａｓｅｒ Ａｂｌａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ：ＬＡＴ）を利用して、回折格子状にパターニングしてもよい。もちろん、その他の多様な方法を利用することも可能である。
【００９１】
そして、前記回折格子を形成する複数の突出部材２１２の間の空間２１２ａには、空気が満たされるようにするために、前記のように突出部材２１２を形成した後、前記突出部材２１２の上部に色変換層２１１を備える工程は、色変換層２１１を前記突出部材２１２の上部にラミネーティングさせる工程にすることができる。この時、色変換層２１１を前記突出部材２１２の上部にラミネーティングさせる工程は、窒素雰囲気で行うことにより、前記突出部材２１２の間の空間２１２ａに満たされる空気を窒素に換えてもよい。そして、この過程で、前記色変換層２１１の前記突出部材２１２の方向の面には、接着層が備えられてもよい。もちろん、前記回折格子を形成する前記突出部材２１２と前記色変換層２１１との間に別途の層が介在される場合には、前記別途の層を前記突出部材２１２の上部にラミネーティングさせうる。
【００９２】
前記のような構造において、前記第１中間層２３３に備えられた発光層から発生した光が、前記第２電極２３４を介して外部へ取り出されるのに当って、前記第２電極２３４の上部に備えられた回折格子により全反射される量が減る。すなわち、前記回折格子が備えられていなければ、前記第１中間層２３３に備えられた発光層から発生した光が、前記第２電極２３４の上部に備えられた層に入射するにの当って、臨界角以上の角度で入射して全反射されるが、前記回折格子が備えられることにより全反射されずに透過されて、窮極的に外部へ光が取り出されうる。このような構造により、外部への光取り出し効率が向上する。
【００９３】
また、前記のように、回折格子の格子間の間隔を適切に調節して、回折格子を通過する光の屈折角を調節できるが、これにより、ＥＬディスプレイ装置の前面に向かわなかった光を前面に向わせることにより、前記ディスプレイ装置の前面での輝度の向上も図りうる。
【００９４】
一方、前記回折格子の格子間の間隔は、数式（３）に示すように、発光層から発生した光の波長により決定される。したがって、各発光層から放出される光の波長が変われば、各副画素に備えられる回折格子の格子間の間隔が変わらなければならないという問題点がある。しかし、本発明のように、発光層では単色の光を発生させ、前記光が色変換層を通過しつつフルカラーのイメージを具現させることにより、前記発光層と前記色変換層との間に備えられた回折格子の格子間の間隔を、あらゆる副画素領域において同様にし、これにより、製造工程を単純化させ、生産コストを低減して収率を向上させうる。
【００９５】
図８は、本発明の好ましい第３実施形態に係るＥＬディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【００９６】
図８を参照すれば、基板３０２の上部に第１電極３３１が備えられ、前記第１電極３３１の上部に、前記第１電極３３１と対向した第２電極３３４が備えられ、前記第１電極３３１と前記第２電極３３４との間に発光層を備える第１中間層３３３が介在され、前記第２電極３３４の上部に色変換層３１１が備えられ、前記第２電極３３４と前記色変換層３１１との間に回折格子が備えられている。この時、前記第１中間層３３３に備えられた発光層は、単色の光を放出する層であり、前記色変換層３１１は、前記発光層から放出された光を、赤色、緑色または青色の光に変換させる層である。この時、前記第１中間層３３３に備えられた発光層は、青色の光を放出しうる。もちろん、この場合、前記色変換層３１１は、青色の光を赤色または緑色に変換させ、場合によっては、青色の光をそのまま透過させる役割も行える。
【００９７】
そして、本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置に備えられた回折格子は、図８に示すように、前記第２電極３３４の上面に備えられている。そして、前記第２電極３３４の上部には、前記色変換層３１１のみが備えられている。しかし、必要に応じて、その他の多様な層が更に備えられてもよく、この場合、そのような層は、前記第２電極３３４と前記色変換層３１１との間、または前記色変換層３１１の上部など、多様な位置に備えられうることは言うまでもない。
【００９８】
本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置が、前記の実施形態に係るＥＬディスプレイ装置と異なる点は、回折格子が備えられた形態である。
【００９９】
前記の第１実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の場合には、回折格子を備えるために、第２電極と色変換層との間に第２中間層が介在され、前記第２中間層の前記色変換層方向の面が複数の突出部を有する構造であった。そして、前記の第２実施形態に係るＥＬディスプレイ装置は、第２電極の上部に複数の突出部材を備えて、回折格子を形成する構造であった。しかし、本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置は、前記第２電極３３４の前記色変換層３１１方向の面が突出部を有して形成されている。このような構造を有することにより、前記第１中間層３３３に備えられた発光層から発生した光が、前記第２電極３３４を通過して外部へ取り出されるに当って、通過する界面の数を減らし、これにより、各界面で反射される総光量を減らして、外部への光取り出し率を向上させうる。また、前記のような構造を有することにより、ディスプレイ装置を更に簡単に製造できる。
【０１００】
前記のような構造のＥＬディスプレイ装置を製造するために、基板３０２の上部に第１電極３３１を形成する工程と、前記第１電極３３１の上部に、発光層を備える第１中間層３３３を形成する工程と、前記第１中間層３３３の上部に第２電極３３４を形成する工程と、前記第２電極３３４の上部に回折格子を形成する工程と、前記回折格子の上部に色変換層３１１を備える工程とを経る。もちろん、前記工程の間に他の工程を更に含み得る。
【０１０１】
この時、前記第２電極３３４と前記色変換層３１１との間に備えられた回折格子は、前記第２電極３３４の上面に突出部を備えることにより形成されるところ、このような構造を有するために、前記第２電極３３４の前記第１中間層３３３とは逆方向の面をエッチングして突出部を有しうる。
【０１０２】
図９は、本発明の好ましい第４実施形態に係るＥＬディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【０１０３】
図９を参照すれば、基板４０２の上部に第１電極４３１が備えられており、前記第１電極４３１の上部に、前記第１電極４３１と対向した第２電極４３４が備えられ、前記第１電極４３１と前記第２電極４３４との間には、発光層を備える中間層４３３が備えられる。前記基板４０２上には、基板の平滑性を維持して不純物の侵入を防止するために、ＳｉＯ２等からなるバッファ層（図示せず）を備えてもよい。
【０１０４】
一方、前記第２電極４３４の上部に色変換層４１１が備えられ、前記第２電極４３４と前記色変換層４１１との間に回折格子が備えられる。本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置に備えられる回折格子は、前記の第１実施形態に係るＥＬディスプレイ装置に備えられる回折格子と同じである。
【０１０５】
本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置が、前記の第１実施形態に係るＥＬディスプレイ装置と異なる点は、受動駆動型のＥＬディスプレイ装置という点である。すなわち、前記の第１実施形態に係るＥＬディスプレイ装置は、ＥＬ素子に少なくとも一つのＴＦＴが備えられて、各副画素の発光如何を各ＴＦＴを利用して調節したが、本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の場合には、所定のパターン、例えば、ストライプパターンで備えられた第１電極４３１及び第２電極４３４により、各副画素の発光如何を調節する。
【０１０６】
本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置のＥＬ素子の構造を簡略に説明すれば、まず、前記基板４０２の上部に第１電極４３１が所定のパターン、例えば、ストライプパターンで形成される。そして、前記第１電極４３１の上部に、発光層を備える中間層４３３及び第２電極４３４が順に形成される。前記第１電極４３１の各ラインの間には、絶縁層４３２が更に備えられ、前記第２電極４３４は、前記第１電極４３１のパターンと直交するパターンで形成させうる。そして、図示されてはいないが、前記第２電極４３４のパターンのために、前記第１電極４３１と直交するパターンで別途の絶縁層が更に備えられてもよい。前記のような構造において、前記第１電極４３１、前記第２電極４３４及び前記中間層４３３の構造及び材料は、前記の通りである。
【０１０７】
前記のような構造の受動駆動型のＥＬディスプレイ装置においても、前記第２電極４３４と前記色変換層４１１との間に第２中間層４１２が介在され、前記第２中間層４１２の上面に突出部を備えて、回折格子を形成することにより、光取り出し効率及び正面での輝度を向上されうる。
【０１０８】
図１０及び図１１は、本発明の好ましい更に他の第５実施形態及び第６実施形態に係るＥＬディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。図１０及び図１１に示すように、前記の第２実施形態及び第３実施形態に係るＥＬディスプレイ装置に備えられた回折格子と同じ形態の回折格子が、受動駆動型のＥＬディスプレイ装置にも備えられうる。
【０１０９】
前記実施形態では、前面発光型のＥＬディスプレイ装置について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、背面発光型のＥＬディスプレイ装置にも適用できることは言うまでもない。以下では、背面発光型ＥＬディスプレイ装置について概略的に説明するようにする。
【０１１０】
図１２は、本発明の好ましい第７実施形態に係る背面発光型のＥＬディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【０１１１】
図１２を参照すれば、基板７０２の上部に第１電極７３１が備えられており、前記第１電極７３１の上部に、前記第１電極７３１と対向した第２電極７３４が備えられ、前記第１電極７３１と前記第２電極７３４との間に、発光層を備える第１中間層７３３が備えられる。そして、前記第１電極７３１には、少なくとも一つのＴＦＴが備えられ、必要に応じてキャパシタなどが更に備えられてもよい。
【０１１２】
前記第１電極７３１は、アノード電極の機能を行い、前記第２電極７３４は、カソード電極の機能を行う。もちろん、前記第１電極７３１と前記第２電極７３４との極性は、逆であってもよい。
【０１１３】
後述するように、本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置は、前記基板７０２の方向に光が取り出される、いわゆる背面発光型のＥＬディスプレイ装置である。従って、本実施形態によるＥＬディスプレイ装置の場合には、第１電極７３１が透明電極になり、前記第２電極７３４が反射型電極になる。したがって、前記第１電極７３１は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３から形成され得る。この時、前記第１電極７３１は、副画素に対応するように備えられうる。そして前記第２電極７３４は、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ｍｇ及びそれらの化合物から形成されうる。前記第２電極７３４は、各副画素に対応するように、または全面的に備えられうる。後述する実施形態に係る背面発光型のＥＬディスプレイ装置においても、前記のような電極構造を有し、また多様な変形が可能であるということは言うまでもない。
【０１１４】
前記のように、前記第１電極７３１にはＴＦＴが連結されるが、前記ＴＦＴは、半導体層７２２と、前記半導体層７２２の上部に形成されたゲート絶縁膜７２３と、前記ゲート絶縁膜７２３の上部のゲート電極７２４と、を備える。もちろん、ＴＦＴは、図１２に示すような構造に限定されるものではなく、有機ＴＦＴなどの多様なＴＦＴが備えられうる。
【０１１５】
前記ゲート電極７２４の上部には、層間絶縁膜７２５が形成され、コンタクトホールを介してソース電極７２６及びドレイン電極７２７が、それぞれ半導体層７２２のソース領域及びドレイン領域に接するように形成される。
【０１１６】
前記ソース電極７２６及びドレイン電極７２７の上部には、平坦化膜または保護膜７２８、その上部には、画素定義膜７２９が備えられている。
【０１１７】
一方、前記基板７０２と前記第１電極７３１との間に色変換層７１１が備えられ、前記色変換層７１１と前記第１電極７３１との間に回折格子が備えられる。本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置に備えられた回折格子は、後述するように、第２中間層７１２の上面に備えられる。本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置は、図１２に示すように、前記第１中間層７３３に備えられた発光層から放出された光が、前記基板７０２を経て外部へ取り出される、いわゆる背面発光型のＥＬディスプレイ装置である。この時、本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の場合には、図１２に示すように、前記基板７０２と前記第１電極７３１との間に多様な層が備えられている。もちろん、その他にも、必要に応じて多様な層が更に備えられてもよい。したがって、前記回折格子は、図１２に示すものとは異なり、そのような層の間のいかなる位置にも備えられうることは言うまでもない。また、前記色変換層も、図１２に示すものとは異なり、前記回折格子と前記基板７０２との間の層の間のいかなる位置にも備えられうる。これは、後述する実施形態においても同様である。
【０１１８】
そして、前記回折格子が形成された第２中間層７１２または前記色変換層７１１は、図１２に示すように、ＥＬディスプレイ装置の全面にわたって備えられうるが、その他の多様な変形も可能であるということは言うまでもない。例えば、各副画素または各画素に対応するように備えられる場合などである。これは、後述する実施形態においても同様である。
【０１１９】
この時、前記第１中間層７３３に備えられた発光層は、単色の光を放出する層であり、前記色変換層７１１は、前記発光層から放出された光を、赤色、緑色または青色の光に変換させる層である。この時、前記第１中間層７３３に備えられた発光層は、青色の光を放出しうる。もちろん、この場合、前記色変換層７１１は、青色の光を赤色または緑色に変換させ、場合によっては、青色の光をそのまま透過させる役割も行える。
【０１２０】
一方、前記回折格子は、多様な方法で備えられうるが、本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置においては、前記第１電極７３１と前記色変換層７１１との間に第２中間層７１２が更に備えられ、前記第２中間層７１２の前記第１電極７３１方向の面が突出部を有して形成されている。そして、前記第２中間層７１２と前記第１電極７３１との間には、前記第１電極７３１方向の面の平坦な第３中間層７１３が更に備えられている。すなわち、前記第２中間層７１２と前記第１電極７３１との間に第３中間層７１３を更に備えることにより、前記第３中間層７１３が平坦化膜の役割を行える。もちろん、必要に応じて前記第３中間層７１３を備えなくてもよい。
【０１２１】
この時、前記回折格子が形成された第２中間層７１２の屈折率を、前記第２中間層７１２の上部及び下部に備えられる層の屈折率より高くすることにより、回折格子による光取り出し効率を向上させうる。
【０１２２】
前記のような構造において、前記第１中間層７３３に備えられた発光層から発生した光を、前記基板７０２を介して外部へ取り出すのに当って、前記第１電極７３１と前記基板７０２との間に備えられた回折格子により全反射される量が減る。すなわち、前記回折格子が備えられていなければ、前記第１中間層７３３に備えられた発光層から発生した光のうちの一部の光が、前記基板７０２を通過して外部へ取り出されるために、その間に備えられた層間の界面に入射するのに当って、臨界角以上の角度で入射して全反射されるが、前記回折格子が備えられることにより全反射されずに透過されて、窮極的に外部へ光を取り出すことができる。このような構造により、外部への光取り出し効率が向上する。
【０１２３】
また、前記のように、回折格子の格子間の間隔を適切に調節して、回折格子を通過する光の屈折角を調節できるところ、これにより、ＥＬディスプレイ装置の前面に向かっていない光を前面に向わせて、前記ディスプレイ装置の前面での輝度の向上も図りうる。
【０１２４】
一方、前記の数式（３）のように、回折格子の格子間の間隔により光の角度が決定されるところ、前記回折格子の格子間の間隔は、発光層から発生した光の波長の１／４倍ないし４倍にすることが好ましい。回折格子の格子間の間隔がそれより広い場合には、光が回折される程度が小さくなって、回折された光の角度が臨界角以内に十分に小さくならず、回折格子の格子間の間隔がそれより小さい場合には、光が回折格子を通過する比率が小さくなって、かえって光取り出し効率が低下しうる。したがって、前記回折格子の格子間の間隔は、発光層から発生した光の波長の１／４倍ないし４倍にすることが好ましい。これは、後述する実施形態においても同様である。
【０１２５】
この時、前記回折格子の格子間の間隔は、数式（３）に示すように、発光層から発生した光の波長により決定される。したがって、各発光層から放出される光の波長が変われば、各副画素に備えられる回折格子の格子間の間隔が変わらなければならないという問題点がある。しかし、本発明のように、発光層では単色の光を発生させ、前記光が色変換層を通過しつつ、フルカラーのイメージを具現させることにより、前記発光層と前記色変換層との間に備えられた回折格子の格子間の間隔を、前記副画素領域において同様にし、これにより、製造工程を単純化させ、生産コストを低減して収率を向上させうる。
【０１２６】
図１３は、本発明の好ましい第８実施形態に係る能動駆動型のＥＬディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【０１２７】
図１３を参照すれば、基板８０２の上部に第１電極８３１が備えられ、前記第１電極８３１の上部に、前記第１電極８３１と対向した第２電極８３４が備えられ、前記第１電極８３１と前記第２電極８３４との間に、発光層を備える第１中間層８３３が介在され、前記基板８０２と前記第１電極８３１との間に色変換層８１１が備えられ、前記色変換層８１１と前記第１電極８３１との間に回折格子が備えられている。この時、前記第１中間層８３３に備えられた発光層は、単色の光を放出する層であり、前記色変換層８１１は、前記発光層から放出された光を、赤色、緑色または青色の光に変換させる層である。この時、前記第１中間層８３３に備えられた発光層は、青色の光を放出しうる。もちろん、この場合、前記色変換層８１１は、青色の光を赤色または緑色に変換させ、場合によっては、青色の光をそのまま透過させる役割も行える。
【０１２８】
本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置は、図１３に示すように、前記第１中間層８３３に備えられた発光層から放出された光を、前記基板８０２を経て外部へ取り出す、いわゆる背面発光型のＥＬディスプレイ装置である。この時、本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の場合には、図１３に示すように、前記基板８０２と前記第１電極８３１との間に多様な層が備えられている。もちろん、その他にも、必要に応じて多様な層が更に備えられてもよい。したがって、前記回折格子は、図１３に示すものとは異なり、そのような層の間のいかなる位置にも備えられうることは言うまでもない。また、前記色変換層も、図１３に示すものとは異なり、前記回折格子と前記基板８０２との間の層の間のいかなる位置にも備えられうる。
【０１２９】
そして、前記回折格子が形成された第２中間層８１２または前記色変換層８１１は、図１３に示すように、ＥＬディスプレイ装置の全面にわたって備えられうるが、その他の多様な変形も可能であるということは言うまでもない。例えば、各副画素または各画素に対応するように備えられる場合などである。
【０１３０】
本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置が、前記の第７実施形態に係るＥＬディスプレイ装置と異なる点は、前記の第７実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の場合には、第１電極と色変換層との間に第２中間層が更に備えられ、前記第２中間層の前記第１電極方向の面が突出部を有して形成されており、前記第２中間層と前記第１電極との間には、前記第１電極方向の面の平坦な第３中間層が更に備えられた構造であるが、本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の場合には、前記第２中間層８１２に備えられた突出部の間のみに第３中間層８１３が備えられている構造であるという点である。このような構造を有することにより、ディスプレイ装置を更に薄型に製造できる。もちろん、前記第２中間層８１２、前記第３中間層８１３及び前記色変換層８１１は、図１３に示すように、ＥＬディスプレイ装置の全面にわたって備えられうるが、その他の多様な変形も可能であるということは言うまでもない。
【０１３１】
この時、前記第２中間層８１２の屈折率を、前記第２中間層８１２の突出部の間に備えられた前記第３中間層８１３の屈折率より高くすることにより、所望の回折格子が備えられた効果が得られる。
【０１３２】
前記のような構造において、前記第１中間層８３３に備えられた発光層から発生した光を、前記基板８０２を介して外部へ取り出すのに当って、前記第１電極８３１と前記基板８０２との間に備えられた回折格子によって全反射される量が減る。その結果、このような構造により、外部への光取り出し効率が向上する。
【０１３３】
また、前記のように、回折格子の格子間の間隔を適切に調節して、回折格子を通過する光の屈折角を調節できるところ、これにより、ＥＬディスプレイ装置の前面に向かっていない光を前面に向わせることにより、前記ディスプレイ装置の前面での輝度の向上も図りうる。
【０１３４】
一方、前記回折格子の格子間の間隔は、数式（３）に示すように、発光層から発生した光の波長により決定される。したがって、各発光層から放出される光の波長が変われば、各副画素に備えられる回折格子の格子間の間隔が変わらなければならないという問題点がある。しかし、本発明のように、発光層では単色の光を発生させ、前記光が色変換層を通過しつつ、フルカラーのイメージを具現させることにより、前記発光層と前記色変換層との間に備えられた回折格子の格子間の間隔を、あらゆる副画素領域において同様にし、これにより、製造工程を単純化させ、生産コストを低減して収率を向上させうる。
【０１３５】
図１４は、本発明の好ましい第９実施形態に係る能動駆動型のＥＬディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【０１３６】
図１４を参照すれば、基板９０２の上部に第１電極９３１が備えられ、前記第１電極９３１の上部に、前記第１電極９３１と対向した第２電極９３４が備えられ、前記第１電極９３１と前記第２電極９３４との間に、発光層を備える第１中間層９３３が介在され、前記基板９０２と前記第１電極９３１との間に色変換層９１１が備えられ、前記色変換層９１１と前記第１電極９３１との間に回折格子が備えられている。この時、前記第１中間層９３３に備えられた発光層は、単色の光を放出する層であり、前記色変換層９１１は、前記発光層から放出された光を、赤色、緑色または青色の光に変換させる層である。この時、前記第１中間層９３３に備えられた発光層は、青色の光を放出しうる。もちろん、この場合、前記色変換層９１１は、青色の光を赤色または緑色に変換させ、場合によっては、青色の光をそのまま透過させる役割も行える。
【０１３７】
本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置が、前記の実施形態に係るＥＬディスプレイ装置と異なる点は、前記の実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の場合には、回折格子を形成するために、平坦化膜と区別される別途の第２中間層が備えられたが、本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の場合には、各画素の発光如何を制御するために備えられるＴＦＴの上部を平坦化するために備えられる平坦化膜９１２を利用して回折格子を形成するという点である。すなわち、本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の場合には、第２中間層９１２が、前記の実施形態における平坦化膜の役割を行うということである。前記第２中間層９１２は、その下部に備えられたＴＦＴを保護するための保護膜の役割を行えるため、平坦化膜ではない保護膜でありうる。以下では、便宜上、平坦化膜という用語を使用する。
【０１３８】
本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置が、前記の実施形態に係るＥＬディスプレイ装置と異なる点を更に詳細に説明すれば、次の通りである。
【０１３９】
図１４を参照すれば、ＴＦＴを保護するか、またはその上部を平坦化するために、平坦化膜、すなわち、第２中間層９１２が備えられるところ、前記第２中間層９１２の前記第１電極９３１方向の面が突出部を有する。そして、前記第２中間層９１２と前記第１電極９３１との間には、前記第１電極９３１方向の面の平坦な第３中間層９１３が更に備えられている。すなわち、前記第２中間層９１２と前記第１電極９３１との間に、第３中間層９１３を更に備えることにより、前記第３中間層９１３が平坦化膜の役割を行える。もちろん、必要に応じて前記第３中間層９１３を備えなくてもよい。そして、図１４には、前記第２中間層９１２の前記第１電極９３１方向の面に備えられた突出部が、発光領域に対応する領域のみに備えられているものと図示されているが、多様な変形が可能であるということは言うまでもない。例えば、全域にわたって形成されてもよく、幾つかの画素領域単位で形成されてもよい。
【０１４０】
この時、前記回折格子が形成された第２中間層９１２の屈折率を、前記第２中間層９１２の突出部の間に備えられる物質の屈折率より高くすることにより、回折格子による光取り出し効率を向上させうる。
【０１４１】
前記のような構造において、前記第１中間層９３３に備えられた発光層から発生した光を、前記基板９０２を介して外部へ取り出すのに当って、前記第１電極９３１と前記基板９０２との間に備えられた回折格子により全反射される量が減る。その結果、このような構造により、外部への光取り出し効率が向上する。
【０１４２】
また、前記のように、回折格子の格子間の間隔を適切に調節して、回折格子を通過する光の屈折角を調節できるところ、これにより、ＥＬディスプレイ装置の前面に向かっていない光を前面に向わせることにより、前記ディスプレイ装置の前面での輝度の向上も図りうる。
【０１４３】
そして、発光層では単色の光を発生させ、前記光が色変換層を通過しつつ、フルカラーのイメージを具現することにより、前記発光層と前記色変換層との間に備えられた回折格子の格子間の間隔を前記副画素領域において同様にし、これにより、製造工程を単純化させ、生産コストを低減して収率を向上させうる。
【０１４４】
図１５は、本発明の好ましい第１０実施形態に係る前面発光型のＥＬディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【０１４５】
本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置が、前記の第９実施形態に係るＥＬディスプレイ装置と異なる点は、前記の第９実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の場合には、第１電極と色変換層との間に備えられた第２中間層が平坦化膜の役割を行うと共に、前記第２中間層の前記第１電極方向の面が突出部を有して形成されており、前記第２中間層と前記第１電極との間には、前記第１電極方向の面の平坦な第３中間層が更に備えられた構造であるが、本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の場合には、平坦化膜の役割を行う第２中間層１０１２に備えられた突出部の間のみに第３中間層１０１３が備えられている構造であるという点である。このような構造を有することにより、ディスプレイ装置を更に薄型に製造できる。もちろん、前記第２中間層１０１２の突出部は、図１５に示すように、ＥＬディスプレイ装置の各発光部の領域のみに備えられうるが、その他の多様な変形も可能であるということは言うまでもない。
【０１４６】
図１６、は本発明の好ましい第１１実施形態に係る能動駆動型のＥＬディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【０１４７】
本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置が、前記の第９実施形態に係るＥＬディスプレイ装置及び第１０実施形態に係るＥＬディスプレイ装置と異なる点は、前記の第９実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の場合には、第１電極と色変換層との間に備えられた第２中間層が、平坦化膜の役割を行うと共に、前記第２中間層の前記第１電極方向の面が突出部を有して形成されており、前記第２中間層と前記第１電極との間には、前記第１電極方向の面の平坦な第３中間層が更に備えられた構造であり、前記の第１０実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の場合には、平坦化膜の役割を行う第２中間層に備えられた突出部の間のみに第３中間層が備えられている構造であるが、本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の場合には、前記第３中間層と前記第１電極とが一体的に形成されている構造であるという点である。
【０１４８】
本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の差異点を更に詳細に説明すれば、次の通りである。
【０１４９】
前記の第９実施形態及び第１０実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の場合には、平坦化膜の役割を行う第２中間層の突出部の上部に、前記第２中間層を何れも覆うように、または前記第２中間層の突出部の間に第３中間層を備えて、前記第３中間層の上部が平坦になる。しかし、本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の場合には、前記第３中間層と第１電極とが一体的に形成されている。すなわち、平坦化膜の役割を行う第２中間層１１１２の第１電極１１３１方向の面が突出部を有し、前記第２中間層１１１２上に備えられる第１電極１１３１が、前記第２中間層１１１２の上面の突出部の間、及び前記第２中間層１１１２の上部に備えられる。このような構造を有することにより、ディスプレイ装置を更に薄型に製造できる。
【０１５０】
前記第２中間層１１１２の突出部は、図１６に示すように、ＥＬディスプレイ装置の各発光部の領域のみに備えられうるが、その他の多様な変形も可能であるということは言うまでもない。この場合、第１電極１１３１が備えられていない部分の突出部の間には、前記第２中間層の上部に形成される物質が備えられる。例えば、画素定義膜１１２９のようなものである。
【０１５１】
図１７は、本発明の好ましい第１２実施形態に係る能動駆動型のＥＬディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【０１５２】
図１７を参照すれば、基板１２０２の上部に第１電極１２３１が備えられ、前記第１電極１２３１の上部に、前記第１電極１２３１と対向した第２電極１２３４が備えられ、前記第１電極１２３１と前記第２電極１２３４との間に、発光層を備える第１中間層１２３３が介在され、前記基板１２０２と前記第１電極１２３１との間に色変換層１２１１が備えられ、前記色変換層１２１１と前記第１電極１２３１との間に回折格子が備えられている。この時、前記第１中間層１２３３に備えられた発光層は、単色の光を放出する層であり、前記色変換層１２１１は、前記発光層から放出された光を、赤色、緑色または青色の光に変換させる層である。この時、前記第１中間層１２３３に備えられた発光層は、青色の光を放出しうる。もちろん、この場合、前記色変換層１２１１は、青色の光を赤色または緑色に変換させ、場合によっては、青色の光をそのまま透過させる役割を行える。
【０１５３】
本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置が、前記第７及び第８の実施形態に係るＥＬディスプレイ装置と異なる点は、前記の実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の場合には、第２中間層が備えられ、前記第２中間層の一面が複数の突出部を有することにより回折格子が備えられる構造であるが、本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の場合には、前記色変換層１２１１の上部に複数の突出部材１２１２を備えることにより回折格子が備えられる構造であるという点である。このような構造を有することにより、ディスプレイ装置を更に薄型に製造できる。前記複数の突出部材１２１２または前記色変換層１２１１は、図１７に示すように、ＥＬディスプレイ装置の全面にわたって備えられうるが、その他の多様な変形も可能であるということは言うまでもない。この時、前記突出部材１２１２を平坦化するために、前記突出部材１２１２を覆うように第３中間層１２１３が更に備えられてもよい。
【０１５４】
図１８は、本発明の好ましい第１３実施形態に係る能動駆動型のＥＬディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【０１５５】
本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置が、前記の第１２実施形態に係るＥＬディスプレイ装置と異なる点は、前記の第１２実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の場合には、色変換層の上部に備えられた複数の突出部材を平坦化するために、前記突出部材を覆うように第３中間層が更に備えられている構造を有しているが、本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の場合には、色変換層１３１１の上部に備えられた複数の突出部材１３１２を平坦化するために、前記突出部材１３１２の間のみに第３中間層１３１３が備えられている構造を有しているという点である。このような構造を有することにより、ディスプレイ装置を更に薄型に製造できる。前記複数の突出部材１３１２または前記色変換層１３１１は、図１８に示すように、ＥＬディスプレイ装置の全面にわたって備えられうるが、その他の多様な変形も可能であるということは言うまでもない。
【０１５６】
図１９は、本発明の好ましい第１４実施形態に係る能動駆動型のＥＬディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【０１５７】
本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置が、前記の第１３実施形態に係るＥＬディスプレイ装置と異なる点は、前記の第１３実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の場合には、色変換層の上部に備えられた複数の突出部材と、前記突出部材を平坦化するために、前記突出部材の間のみに備えられた第３中間層が、前記色変換層とＴＦＴとの間に備えられている構造を有しているが、本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の場合には、色変換層の上部に備えられた複数の突出部材１４１２と、前記突出部材１４１２を平坦化するために、前記突出部材１４１２の間のみに備えられた第３中間層１４１３とが、ＴＦＴと第１電極１４３１との間に備えられている構造を有しているという点である。このように、回折格子を形成するための突出部材は、基板と第１電極との間の多様な位置に備えられうる。
【０１５８】
図２０は、本発明の好ましい第１５実施形態に係る能動駆動型のＥＬディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【０１５９】
本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置が、前記の第６ないし第１４実施形態に係るＥＬディスプレイ装置と異なる点は、色変換層１５１１の上部、より正確には、平坦化膜１５２８の上部に備えられた複数の突出部材１５１２の間、及びその上面に第１電極１５３１が備えられているという点である。このような構造を有することにより、ディスプレイ装置を更に薄型に製造できる。前記複数の突出部材１５１２は、図２０に示すように、発光領域に対応するように備えられうるが、ＥＬディスプレイ装置の全面にわたって備えられうるなど、多様な変形が可能であるということは言うまでもない。
【０１６０】
図２１は、本発明の好ましい第１６実施形態に係る能動駆動型のＥＬディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【０１６１】
図２１を参照すれば、基板１６０２の上部に第１電極１６３１が備えられ、前記第１電極１６３１の上部に、前記第１電極１６３１と対向した第２電極１６３４が備えられ、前記第１電極１６３１と前記第２電極１６３４との間に、発光層を備える第１中間層１６３３が介在され、前記基板１６０２と前記第１電極１６３１との間に色変換層１６１１が備えられ、前記色変換層１６１１と前記第１電極１６３１との間に回折格子が備えられている。この時、前記第１中間層１６３３に備えられた発光層は、単色の光を放出する層であり、前記色変換層１６１１は、前記発光層から放出された光を、赤色、緑色または青色の光に変換させる層である。この時、前記第１中間層１６３３に備えられた発光層は、青色の光を放出しうる。もちろん、この場合、前記色変換層１６１１は、青色の光を赤色または緑色に変換させ、場合によっては、青色の光をそのまま透過させる役割を行える。
【０１６２】
本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置が、前記の実施形態に係るＥＬディスプレイ装置と異なる点は、前記の実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の場合には、第２中間層が備えられ、前記第２中間層の一面が複数の突出部を有することにより、回折格子が備えられる構造を有するか、または色変換層の上部に複数の突出部材を備えることにより、回折格子が備えられる構造を有することに対し、本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の場合には、前記色変換層１６１１の前記第１電極１６３１方向の面が複数の突出部を有することにより、回折格子が備えられる構造を有するという点である。
【０１６３】
このような構造を有することにより、ディスプレイ装置を更に薄型に製造できる。前記色変換層１６１１に形成された突出部は、図２１に示すように、発光領域に対応するように備えられうる、ＥＬディスプレイ装置の全面にわたって備えられうるなど、多様な変形が可能であるということは言うまでもない。
【０１６４】
そして、図２１に示すように、前記色変換層１６１１の上部に第３中間層１６１３が更に備えられて、その上部に備えられるＴＦＴなどのために、平坦化膜の役割を行える。
【０１６５】
図２２は、本発明の好ましい第１７実施形態に係る能動駆動型のＥＬディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【０１６６】
本実施形態によるＥＬディスプレイ装置が、前記の第１６実施形態に係るＥＬディスプレイ装置と異なる点は、前記の第１６実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の場合には、色変換層の上部に備えられて、平坦化膜の役割を行う第３中間層が、前記色変換層を覆うように備えられているが、本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置の場合には、第３中間層１７１３が、色変換層１７１１に備えられた突出部の間のみに備えられている構造であるという点である。このような構造を有することにより、ディスプレイ装置を更に薄型に製造できる。
【０１６７】
図２３は、本発明の好ましい第１８実施形態に係る能動駆動型のＥＬディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【０１６８】
本実施形態に係るＥＬディスプレイ装置が、前記の第１６実施形態及び第１７実施形態に係るＥＬディスプレイ装置と異なる点は、色変換層１８１１が平坦化膜１８２８の上部に備えられており、前記色変換層１８１１の上面に備えられた突出部の間及び前記色変換層１８１１の上部に、第１電極１８３１が備えられているという点である。このような構造を有することにより、ディスプレイ装置を更に薄型に製造できる。
【０１６９】
前記の実施形態は、何れも能動駆動型のＥＬディスプレイ装置に本発明を適用した場合の実施形態であるが、本発明が、必ずしもこれに限定されるものではないということは言うまでもない。
【０１７０】
すなわち、前記の実施形態に係るＥＬディスプレイ装置は、ＥＬ素子に少なくとも一つのＴＦＴが備えられて、各副画素の発光如何を、各ＴＦＴを利用して調節したが、所定のパターン、例えば、ストライプパターンで備えられた第１電極と第２電極とにより、各副画素の発光如何を調節する受動駆動型のＥＬディスプレイ装置にも本発明は適用されうる。
【０１７１】
受動駆動型のＥＬディスプレイ装置のＥＬ素子の構造を簡略に説明すれば、まず基板の上部に第１電極が所定のパターン、例えば、ストライプパターンで形成される。そして、前記第１電極の上部に、発光層を備える中間層及び第２電極が順に形成される。前記第１電極の各ラインの間には、絶縁層が更に備えられ、前記第２電極は、前記第１電極のパターンと直交するパターンで形成されうる。そして、前記第２電極のパターンのために、前記第１電極と直交するパターンで別途の絶縁層が更に備えられてもよい。前記のような構造において、前記第１電極、前記第２電極及び前記中間層の構造及び材料は、前記の通りである。
【０１７２】
前記のような構造の受動駆動型のＥＬディスプレイの場合にも、前記の実施形態に係る能動駆動型のＥＬディスプレイ装置に適用された回折格子の形態が、何れもそのまま適用されうる。
【０１７３】
本発明は、図示された実施形態を参考に説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるということが理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決まらねばならない。
【産業上の利用可能性】
【０１７４】
本発明は、ＥＬディスプレイ装置に関連した技術分野に好適に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【０１７５】
【図１】回折格子及びそれによる光の経路変化を示す概念図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態により備えられうる回折格子の写真である。
【図３】本発明の好ましい一実施形態に係る電界発光ディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【図４】前記実施形態に係る電界発光ディスプレイ装置の一変形例を概略的に示す断面図である。
【図５】前記実施形態に係る電界発光ディスプレイ装置の更に他の変形例を概略的に示す断面図である。
【図６】前記実施形態に係る電界発光ディスプレイ装置の更に他の変形例を概略的に示す断面図である。
【図７】本発明の好ましい他の一実施形態に係る電界発光ディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【図８】本発明の好ましい更に他の一実施形態に係る電界発光ディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【図９】本発明の好ましい更に他の一実施形態に係る電界発光ディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【図１０】本発明の好ましい更に他の一実施形態に係る電界発光ディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【図１１】本発明の好ましい更に他の一実施形態に係る電界発光ディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【図１２】本発明の好ましい更に他の一実施形態に係る電界発光ディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【図１３】本発明の好ましい更に他の一実施形態に係る電界発光ディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【図１４】は本発明の好ましい更に他の一実施形態に係る電界発光ディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【図１５】本発明の好ましい更に他の一実施形態に係る電界発光ディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【図１６】本発明の好ましい更に他の一実施形態に係る電界発光ディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【図１７】本発明の好ましい更に他の一実施形態に係る電界発光ディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【図１８】本発明の好ましい更に他の一実施形態に係る電界発光ディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【図１９】本発明の好ましい更に他の一実施形態に係る電界発光ディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【図２０】本発明の好ましい更に他の一実施形態に係る電界発光ディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【図２１】本発明の好ましい更に他の一実施形態に係る電界発光ディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【図２２】本発明の好ましい更に他の一実施形態に係る電界発光ディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【図２３】本発明の好ましい更に他の一実施形態に係る電界発光ディスプレイ装置を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
【０１７６】
１０２  基板
１２２  半導体層
１２３  ゲート絶縁膜
１２４  ゲート電極
１２５  層間絶縁膜
１２６  ソース電極
１２７  ドレイン電極
１２８  平坦化膜または保護膜
１２９  画素定義膜
１３１  第１電極
１３３  第１中間層
１３４  第２電極
１１２  第２中間層
１１１  色変換層
ＴＦＴ  薄膜トランジスタ
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２】
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