(57)【要約】【課題】多色画像を表示可能とする表示装置であって、駆動電圧の低電圧化及び長寿命化が可能な有機ＥＬ表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】有機ＥＬ表示装置は、アクティブエリア１０２において、赤色に発光する第１有機ＥＬ素子４０Ｒと、第１有機ＥＬ素子よりも薄い厚みを有するとともに緑色に発光する第２有機ＥＬ素子４０Ｇと、第１有機ＥＬ素子よりも厚い厚みを有するとともに青色に発光する第３有機ＥＬ素子４０Ｂと、を備えたアレイ基板１００と、アクティブエリアに対向するように配置され第２有機ＥＬ素子からの緑色光よりも第３有機ＥＬ素子からの青色光に対する散乱強度が高く、且つ、第２有機ＥＬ素子からの緑色光よりも第１有機ＥＬ素子からの赤色光に対する散乱強度が低い散乱層ＤＦと、を備えたことを特徴とする。【選択図】      図５
2010153116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクティブエリアにおいて、赤色に発光する第１有機ＥＬ素子と、前記第１有機ＥＬ素子よりも薄い厚みを有するとともに緑色に発光する第２有機ＥＬ素子と、前記第１有機ＥＬ素子よりも厚い厚みを有するとともに青色に発光する第３有機ＥＬ素子と、を備えたアレイ基板と、
前記アクティブエリアに対向するように配置され、前記第２有機ＥＬ素子からの緑色光よりも前記第３有機ＥＬ素子からの青色光に対する散乱強度が高く、且つ、前記第２有機ＥＬ素子からの緑色光よりも前記第１有機ＥＬ素子からの赤色光に対する散乱強度が低い散乱層と、
を備えたことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
さらに、前記アレイ基板の前記第１乃至第３有機ＥＬ素子に対向するように配置された封止基板を備え、
前記散乱層は、前記第１乃至第３有機ＥＬ素子と前記封止基板との間に配置された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】
前記散乱層は、平均粒径が１００ｎｍ以下の粒子を含む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】
前記散乱層は、表面に１００μｍ以下の平均ピッチで形成された凹凸を有す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】
前記第１乃至第３有機ＥＬ素子の各々は、陽極と、前記陽極に対向する陰極と、前記陽極と前記陰極との間に介在した有機層と、を有し、
前記第３有機ＥＬ素子の前記有機層は、前記第１有機ＥＬ素子の前記有機層よりも厚い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６】
前記第１乃至第３有機ＥＬ素子の各々の前記有機層は、前記陽極側にホール輸送層を有し、
前記第３有機ＥＬ素子の前記ホール輸送層は、前記第１有機ＥＬ素子の前記ホール輸送層よりも厚い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】
前記第１乃至第３有機ＥＬ素子の各々の前記有機層は、発光層を有し、
前記第１有機ＥＬ素子の前記発光層は、前記第２有機ＥＬ素子の前記発光層よりも厚い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】
前記陽極は前記有機層と反対側に反射層を有するとともに、前記陰極は半透過層を有することを特徴とする請求項５に記載の有機ＥＬ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置に代表される平面表示装置は、ＣＲＴディスプレイと比較して、薄型、軽量、低消費電力であるといった特徴を活かして、需要が急速に伸びてきており、携帯情報端末機器を始め、大型テレビ等の種々のディスプレイに利用されるようになってきている。そして、近年では、液晶表示装置に比べて、自発光型で、高速応答、広視野角、高コントラストの特徴を有し、かつ、更に薄型軽量化が可能な有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）素子を備えた有機ＥＬ表示装置の開発が盛んに行われている。
【０００３】
フルカラー表示タイプの有機ＥＬ表示装置は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）にそれぞれ発光する有機ＥＬ素子を備えている。互いに異なる色に発光する有機ＥＬ素子は、異なる発光スペクトルで発光する発光材料を含む発光層を備えている。
【０００４】
特許文献１によれば、各有機ＥＬ素子に同程度の大きさの電流を供給して同じ輝度で発光させるために、有機ＥＬ素子の素子寿命に応じて発光面積を定めることが提案されている。
【特許文献１】特開２００７−３２３９６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
各有機ＥＬ素子の発光効率（発光層に供給される電流に対する発光輝度の割合）は、発光材料の特性など種々の因子によって異なる。特に、青色に発光する有機ＥＬ素子については、他の色の有機ＥＬ素子と比較して発光効率が低い。このため、所望のホワイトバランスを実現するためには、青味の不足を補うために、青色に発光する有機ＥＬ素子に大電流を供給して高輝度化する必要がある。
【０００６】
これは、有機ＥＬ素子を駆動するのに必要な駆動電圧の高電圧化を招くだけでなく、特に、青色に発光する有機ＥＬ素子の寿命を縮めてしまうおそれがある。このため、青色に発光する有機ＥＬ素子の発光効率の改善が望まれている。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、その目的は、多色画像を表示可能とする表示装置であって、駆動電圧の低電圧化及び長寿命化が可能な有機ＥＬ表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、
アクティブエリアにおいて、赤色に発光する第１有機ＥＬ素子と、前記第１有機ＥＬ素子よりも薄い厚みを有するとともに緑色に発光する第２有機ＥＬ素子と、前記第１有機ＥＬ素子よりも厚い厚みを有するとともに青色に発光する第３有機ＥＬ素子と、を備えたアレイ基板と、
前記アクティブエリアに対向するように配置され、前記第２有機ＥＬ素子からの緑色光よりも前記第３有機ＥＬ素子からの青色光に対する散乱強度が高く、且つ、前記第２有機ＥＬ素子からの緑色光よりも前記第１有機ＥＬ素子からの赤色光に対する散乱強度が低い散乱層と、
を備えたことを特徴とする有機ＥＬ表示装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、多色画像を表示可能とする表示装置であって、駆動電圧の低電圧化及び長寿命化が可能な有機ＥＬ表示装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１１】
図１の表示装置は、自己発光型表示装置の一例であるアクティブマトリクス型駆動方式を採用した上面発光型の有機ＥＬ表示装置である。この有機ＥＬ表示装置は、表示パネル１を備えており、さらに各種ドライバなどを備えて構成されても良い。
【００１２】
表示パネル１は、図１に示すように、画像を表示するアクティブエリア１０２を有するアレイ基板１００を備えている。このアクティブエリア１０２は、マトリクス状に配置された複数の画素ＰＸによって構成されている。また、図１では、カラー表示タイプの有機ＥＬ表示装置を例に示しており、アクティブエリア１０２は、複数種類の色画素、例えば３原色に対応した赤色画素ＰＸＲ、緑色画素ＰＸＧ、及び、青色画素ＰＸＢによって構成されている。
【００１３】
アレイ基板１００の少なくともアクティブエリア１０２は、封止基板２００によって封止されている。封止基板２００は、光透過性を有する絶縁性の基板、たとえばガラス基板によって構成されている。この封止基板２００のアレイ基板１００と対向する内面は、平坦に形成されていても良いし、少なくともアクティブエリア１０２との対向面が窪み、周縁部より肉薄に形成されても良い。
【００１４】
これらのアレイ基板１００と封止基板２００とは、それぞれの周縁部がアクティブエリア１０２を囲むように枠状に配置されたシール部材３００によって接合されている。このシール部材３００は、感光性樹脂や熱硬化性樹脂などの樹脂材料や、フリットガラス（低融点ガラス）などである。
【００１５】
各画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、画素回路１０及びこの画素回路１０によって駆動制御される表示素子４０を備えている。図１に示した画素回路１０は、一例であって、他の構成の画素回路を適用しても良いことは言うまでもない。
【００１６】
図１に示した例では、画素回路１０は、駆動トランジスタＤＲＴ、各種スイッチ（第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２、第３スイッチＳＷ３）、蓄積容量素子Ｃｓなどを備えて構成されている。
【００１７】
駆動トランジスタＤＲＴは、高電位電源線Ｐ１と第３スイッチＳＷ３との間に接続されている。表示素子４０は、第３スイッチＳＷ３と低電位電源線Ｐ２との間に接続されている。第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２のゲート電極は、第１ゲート線ＧＬ１に接続されている。第３スイッチＳＷ３のゲート電極は、第２ゲート線ＧＬ２に接続されている。第１スイッチＳＷ１のソース電極は、映像信号線ＳＬに接続されている。
【００１８】
これらの駆動トランジスタＤＲＴ、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２、及び、第３スイッチＳＷ３は、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によって構成され、その半導体層は、アモルファスシリコンやポリシリコンなどによって形成可能であり、ここではポリシリコンによって形成されている。
【００１９】
表示素子４０は、自発光性の表示素子である有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）によって構成されている。すなわち、赤色画素ＰＸＲは、主に赤色波長に対応した光を出射する第１有機ＥＬ素子４０Ｒを備えている。緑色画素ＰＸＧは、主に緑色波長に対応した光を出射する第２有機ＥＬ素子４０Ｇを備えている。青色画素ＰＸＢは、主に青色波長に対応した光を出射する第３有機ＥＬ素子４０Ｂを備えている。
【００２０】
各種有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、基本的に同一構成であり、例えば、図２に示すように、配線基板１２０上に配置されている。なお、配線基板１２０は、ガラス基板などの絶縁性の支持基板ＳＵＢの上に、アンダーコート層ＵＣ、ゲート絶縁膜ＧＩ、層間絶縁膜ＩＩ、保護絶縁膜ＰＳなどの絶縁層を備える他に、各種スイッチＳＷ、駆動トランジスタＤＲＴ、蓄積容量素子Ｃｓ、各種配線（ゲート線、映像信号線、電源線等）などを備えて構成されている。アンダーコート層ＵＣ、ゲート絶縁膜ＧＩ、及び、層間絶縁膜ＩＩは、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）や酸化シリコン（ＳｉＯ）などの無機系材料によって形成されている。
【００２１】
すなわち、図２に示した例では、アンダーコート層ＵＣの上には、スイッチや駆動トランジスタなどのトランジスタ素子（図１に示した回路構成においては第３スイッチＳＷ３に相当する）２０の半導体層ＳＣが配置されている。半導体層ＳＣは、ゲート絶縁膜ＧＩによって覆われている。
【００２２】
ゲート絶縁膜ＧＩの上には、トランジスタ素子２０のゲート電極２０Ｇや図示しないゲート線などが配置されている。ゲート電極２０Ｇやゲート線は、層間絶縁膜ＩＩによって覆われている。層間絶縁膜ＩＩの上には、トランジスタ素子２０のソース電極２０Ｓ及びドレイン電極２０Ｄや図示しない信号線などが配置されている。
【００２３】
これらのソース電極２０Ｓ及びドレイン電極２０Ｄは、ゲート絶縁膜ＧＩ及び層間絶縁膜ＩＩを半導体層ＳＣまで貫通するコンタクトホールを介して半導体層ＳＣにそれぞれコンタクトしている。これらのソース電極２０Ｓ及びドレイン電極２０Ｄや信号線は、保護絶縁膜ＰＳによって覆われている。
【００２４】
この実施の形態においては、有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、保護絶縁膜ＰＳの上に配置されている。これらの有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、対向する第１電極ＰＥと第２電極ＣＥとの間に有機層ＯＲＧが介在した構成であり、以下に詳細な構造について説明する。
【００２５】
すなわち、第１電極ＰＥは、保護絶縁膜ＰＳの上において各画素ＰＸに独立した島状に配置され、陽極として機能する。この第１電極ＰＥは、保護絶縁膜ＰＳをドレイン電極２０Ｄまで貫通するコンタクトホールを介して、ドレイン電極２０Ｄにコンタクトしている。
【００２６】
このような第１電極ＰＥは、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）などの光反射性を有する導電材料を用いて形成された反射層の上に、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）やインジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などの光透過性を有する導電材料を用いて形成された透過層を積層した構造であってもよいし、反射層単層、または、透過層単層として構成しても良い。トップエミッション方式の場合、第１電極ＰＥは、反射層を有していることが望ましい。
【００２７】
有機層ＯＲＧは、第１電極ＰＥの上に配置され、少なくとも発光層を含んでいる。この有機層ＯＲＧは、発光層以外の機能層を含むことができ、例えば、ホール注入層、ホール輸送層、ブロッキング層、電子輸送層、電子注入層、バッファ層などの機能層を含むことができる。有機層ＯＲＧにおいては、発光層が有機系材料であればよく、発光層以外の層は無機系材料でも有機系材料でも構わない。発光層は、赤、緑、または青に発光する発光機能を有した有機化合物によって形成される。なお、有機層ＯＲＧは、低分子系材料によって形成された薄膜を含んでいても良い。このような薄膜は、マスク蒸着法などの手法により成膜可能である。
【００２８】
有機層ＯＲＧにおいて、発光層以外の機能層は共通層であってもよい。例えば、図２に示すように、有機層ＯＲＧは、全ての赤色画素ＰＸＲ、緑色画素ＰＸＧ、及び、青色画素ＰＸＢを含むアクティブエリア１０２に亘って広がった連続膜を少なくとも１層含んでいる。この場合、有機層ＯＲＧは、第１電極ＰＥと隔壁ＰＩとを被覆している。
【００２９】
第２電極ＣＥは、複数の画素ＰＸ、つまり、赤色画素ＰＸＲ、緑色画素ＰＸＧ、及び、青色画素ＰＸＢで共用する共通電極であって、各画素ＰＸの有機層ＯＲＧの上に配置され、陰極として機能する。つまり、第１電極ＰＥの上の有機層ＯＲＧは、第２電極ＣＥによって覆われている。このような第２電極ＣＥは、銀（Ａｇ）とマグネシウム（Ｍｇ）との混合物などからなる半透過層、及び、ＩＴＯなどの光透過性を有する導電材料を用いて形成された透過層を積層した構造であってもよいし、半透過層単層、または、透過層単層として構成しても良い。トップエミッション方式の場合、第２電極ＣＥは、半透過層を有していることが望ましい。
【００３０】
また、アレイ基板１００は、アクティブエリア１０２において、隣接する画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）間を分離する隔壁ＰＩを備えている。この隔壁ＰＩは、例えば、各第１電極ＰＥの周縁を覆うように配置され、アクティブエリア１０２において格子状またはストライプ状に形成されている。これにより、隣接する異なる色の有機ＥＬ素子が絶縁される。このような隔壁ＰＩは、例えば樹脂材料をパターニングすることによって形成される。この隔壁ＰＩは、有機層ＯＲＧによって覆われている。隔壁ＰＩの上の有機層ＯＲＧは、第２電極ＣＥによって覆われている。
【００３１】
封止基板２００は、アレイ基板１００の有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に対向するように配置されている。これらのアレイ基板１００と封止基板２００とは、アクティブエリア外において、シール部材３００により貼り合わせられている。これにより、アレイ基板１００と封止基板２００との間に密閉空間が形成される。有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、この密閉空間内に配置され、密封されている。
【００３２】
本実施の形態においては、波長が４００ｎｍ乃至４３５ｎｍの範囲内にある光の色を紫、波長が４３５ｎｍ乃至４８０ｎｍの範囲内にある光の色を青、波長が４８０ｎｍ乃至４９０ｎｍの範囲内にある光の色を緑青、波長が４９０ｎｍ乃至５００ｎｍの範囲内にある光の色を青緑、波長が５００ｎｍ乃至５６０ｎｍの範囲内にある光の色を緑、波長が５６０ｎｍ乃至５８０ｎｍの範囲内にある光の色を黄緑、波長が５８０ｎｍ乃至５９５ｎｍの範囲内にある光の色を黄、波長が５９５ｎｍ乃至６１０ｎｍの範囲内にある光の色を橙、波長が６１０ｎｍ乃至７５０ｎｍの範囲内にある光の色を赤、波長が７５０ｎｍ乃至８００ｎｍの範囲内にある光の色を赤紫と定義するのが一般的であり、ここでは、主波長が４００ｎｍ乃至４９０ｎｍの範囲内にある光の色を青色、主波長が４９０ｎｍより長く且つ５９５ｎｍよりも短い光の色を緑色、主波長が５９５ｎｍ乃至８００ｎｍの範囲内にある光の色を赤色と定義する。
【００３３】
第２有機ＥＬ素子４０Ｇは、第１有機ＥＬ素子４０Ｒよりも薄い厚みを有している。第３有機ＥＬ素子４０Ｂは、第１有機ＥＬ素子４０Ｒより厚い厚みを有している。ここでの厚みとは、支持基板ＳＵＢの法線に沿った距離に相当する。有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の厚みとは、第１電極ＰＥと第２電極ＣＥとの間の支持基板ＳＵＢの法線に沿った距離に相当する。
【００３４】
このような構成において、第１有機ＥＬ素子４０Ｒ及び第２有機ＥＬ素子４０Ｇは、同次数の干渉効果を利用した素子構成を採用でき、ここでは、例えば０次干渉効果を利用した素子構成を採用している。第３有機ＥＬ素子４０Ｂは、第１有機ＥＬ素子４０Ｒ及び第２有機ＥＬ素子４０Ｇよりも高次の干渉効果を利用した素子構成を採用でき、ここでは、例えば１次干渉効果を利用した素子構成を採用している。
【００３５】
各有機ＥＬ素子の基本構成について、その一例を説明する。
【００３６】
図３に示すように、配線基板１２０の上において、第１乃至第３有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の各々は、陽極として機能する第１電極ＰＥを備えている。この第１電極ＰＥは、反射層ＰＥＲを有している。ここに示した例では、第１電極ＰＥは、２層構造であり、その配線基板１２０側（つまり有機層ＯＲＧと反対側）に反射層ＰＥＲを有し、その有機層ＯＲＧ側に透過層ＰＥＴを有している。
【００３７】
反射層ＰＥＲは、例えば、銀（Ａｇ）によって形成されているが、光反射性を有する他の導電材料によって形成されても良い。透過層ＰＥＴは、例えば、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）によって形成されているが、光透過性を有する他の導電材料によって形成されても良い。
【００３８】
有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の各々の第１電極ＰＥは、同一工程で形成され、実質的に同一の厚みを有している。
【００３９】
有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の各々は、第１電極ＰＥの上に有機層ＯＲＧを備えている。第３有機ＥＬ素子４０Ｂの有機層ＯＲＧは、第１有機ＥＬ素子４０Ｒの有機層ＯＲＧよりも厚く形成されている。また、第１有機ＥＬ素子４０Ｒの有機層ＯＲＧは、第２有機ＥＬ素子４０Ｇの有機層ＯＲＧよりも厚く形成されている。
【００４０】
すなわち、有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の各々の有機層ＯＲＧは、その第１電極ＰＥ側から順に積層されたホール輸送層ＨＴＬ、発光層ＥＭ、及び、電子輸送層ＥＴＬを有している。
【００４１】
第３有機ＥＬ素子４０Ｂのホール輸送層ＨＴＬは、第１有機ＥＬ素子４０Ｒのホール輸送層ＨＴＬよりも厚く形成されている。また、第１有機ＥＬ素子４０Ｒ及び第２有機ＥＬ素子４０Ｇのホール輸送層ＨＴＬは、実質的に同一の厚みを有している。このようなホール輸送層ＨＴＬの厚みの差は、アクティブエリア１０２に亘って広がった（つまり、有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の各々に共通の）連続膜と、第３有機ＥＬ素子４０Ｂのみに個別に成膜した薄膜とを組み合わせることによって形成可能である。
【００４２】
より具体的には、有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の透過層ＰＥＴの上には、連続膜である第１ホール輸送層ＨＴＬ１が配置されている。第３有機ＥＬ素子４０Ｂについては、第１ホール輸送層ＨＴＬ１の上に第２ホール輸送層ＨＴＬ２が配置されている。さらに、第１有機ＥＬ素子４０Ｒ及び第２有機ＥＬ素子４０Ｇの第１ホール輸送層ＨＴＬ１の上、及び、第３有機ＥＬ素子４０Ｂの第２ホール輸送層ＨＴＬ２の上には、連続膜である第３ホール輸送層ＨＴＬ３が配置されている。第２ホール輸送層ＨＴＬ２の厚みは、第３有機ＥＬ素子４０Ｂの厚みが第１有機ＥＬ素子４０Ｒの厚みより厚くなるように設定されている。
【００４３】
このようなホール輸送層ＨＴＬは、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（１−ナフチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（α−ＮＰＤ）によって形成されているが、他の材料によって形成されても良い。
【００４４】
電子輸送層ＥＴＬは、アクティブエリア１０２に亘って広がった連続膜であり、いずれの有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）においても実質的に同一の厚みを有している。このような電子輸送層ＥＴＬは、例えば、Ａｌｑ３によって形成されているが、他の材料によって形成されても良い。
【００４５】
また、有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）における有機層ＯＲＧの各々は、少なくとも対応する色に発光する発光層ＥＭを有している。すなわち、第１有機ＥＬ素子４０Ｒの発光層ＥＭは、少なくとも赤色に発光する第１発光層ＥＭ１を有している。第２有機ＥＬ素子４０Ｇの発光層ＥＭは、少なくとも緑色に発光する第２発光層ＥＭ２を有している。第３有機ＥＬ素子４０Ｂの発光層ＥＭは、少なくとも青色に発光する第３発光層ＥＭ３を有している。
【００４６】
ここでは、特に、第１有機ＥＬ素子４０Ｒの発光層ＥＭは、第２有機ＥＬ素子４０Ｇの発光層ＥＭよりも厚く形成されている。より具体的には、第２有機ＥＬ素子４０Ｇの発光層ＥＭが第２発光層ＥＭ２のみによって構成されている一方で、第１有機ＥＬ素子４０Ｒの発光層ＥＭは、第１発光層ＥＭ１に加えて他の色の発光層、例えば、第３発光層ＥＭ３を含んで構成されている。このような発光層ＥＭの厚みの差は、実質的に第１有機ＥＬ素子４０Ｒと第２有機ＥＬ素子４０Ｇとの厚みの差を形成する。
【００４７】
なお、第３有機ＥＬ素子４０Ｂの発光層ＥＭは、例えば第３発光層ＥＭ３のみによって構成されている。
【００４８】
各発光層ＥＭは、いずれもホスト材料を含んでいる。ホスト材料としては、たとえば、４，４’−ビス（２，２’−ジフェニル−エテン−１−イル）−ジフェニル（略称；ＢＰＶＢＩ）が使用可能である。
【００４９】
第１発光層ＥＭ１は、赤色波長に発光中心を有するルミネセンス性有機化合物又は組成物からなる第１発光材料（ドーパント材料）を含んでいる。この第１発光材料としては、例えば、４−（Ｄｉｃｙａｎｏｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）−２−ｍｅｔｈｙｌ−６−（ｊｕｌｏｌｉｄｉｎ−４−ｙｌ−ｖｉｎｙｌ）−４Ｈ−ｐｙｒａｎ（略称；ＤＣＭ２）が使用可能である。
【００５０】
第２発光層ＥＭ２は、緑色波長に発光中心を有するルミネセンス性有機化合物又は組成物からなる第２発光材料（ドーパント材料）を含んでいる。この第２発光材料としては、例えば、トリス（８−ヒドロキシキノラート）アルミニウム（略称；Ａｌｑ３）が使用可能である。
【００５１】
第３発光層ＥＭ３は、青色波長に発光中心を有するルミネセンス性有機化合物又は組成物からなる第３発光材料（ドーパント材料）を含んでいる。この第３発光材料としては、例えば、ｂｉｓ［（４，６−ｄｉｆｌｕｏｒｏｐｈｅｎｙｌ）−ｐｙｒｉｄｉｎａｔｏ−Ｎ，Ｃ２’］（ｐｉｃｏｒｉｎａｔｅ）ｉｒｉｄｉｕｍ（III）（略称；ＦIｒｐｉｃ）が使用可能である。
【００５２】
有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の各々は、有機層ＯＲＧの上に第２電極ＣＥを備えている。この第２電極ＣＥは、半透過層を有している。ここに示した例では、第２電極ＣＥは、単層構造であり、有機層ＯＲＧの電子輸送層ＥＴＬの上に積層された半透過層によって構成されている。この第２電極ＣＥは、例えば、マグネシウム・銀によって形成されているが、他の導電材料によって形成されても良い。なお、このような第２電極ＣＥは、表示領域に亘って広がった連続膜であり、いずれの有機ＥＬ素子においても実質的に同一の厚みを有している。
【００５３】
このような本実施形態によれば、青色に発光する第３有機ＥＬ素子４０Ｂの厚みは、赤色に発光する第１有機ＥＬ素子４０Ｒの厚みよりも厚く、また、緑色に発光する第２有機ＥＬ素子４０Ｇの厚みは、第１有機ＥＬ素子４０Ｒの厚みよりも薄い。ここでの有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の厚みとは、実質的に第１電極ＰＥの反射層ＰＥＲと第２電極（半透過層）ＣＥとの間の支持基板ＳＵＢの法線に沿った距離（つまり、透過層ＰＥＴの膜厚と有機層ＯＲＧの膜厚との総和）に相当する。
【００５４】
このため、第３有機ＥＬ素子４０Ｂは、第１有機ＥＬ素子４０Ｒや第２有機ＥＬ素子４０Ｇよりも高次の干渉効果を利用した素子構成を適用可能となるため、発光する青色の色純度を向上することができる。したがって、第３有機ＥＬ素子４０Ｂの駆動電圧を高電圧化することなく十分な青味成分を提供でき、低輝度で発光させても所望の色を表示することが可能となる。
【００５５】
第１乃至第３有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）において、同次数の干渉効果を利用した素子構成を採用した場合、第３有機ＥＬ素子４０Ｂは最も短い波長の光を発光するため、最も薄く形成される。この場合、第３有機ＥＬ素子４０Ｂにおいて、発光層ＥＭと第２電極ＣＥとの距離が比較的短く、励起子が第２電極ＣＥに引き寄せられて発光に寄与しなくなる消光により、発光効率の低下が顕著となる。発光層ＥＭと第２電極ＣＥとの距離を十分に確保しようとすると、同次数の干渉効果を利用するためには、素子全体の厚みが決まっているため、発光層ＥＭと第１電極ＰＥとの間の厚みが薄くなる。この場合、ホール輸送層ＨＴＬの厚みが薄くなり、キャリアバランスが劣化する。
【００５６】
一方で、本実施形態によれば、第３有機ＥＬ素子４０Ｂは、第１有機ＥＬ素子４０Ｒや第２有機ＥＬ素子４０Ｇよりも高次の干渉効果を利用した素子構成が可能となるため、調整マージンが拡大する。すなわち、このような構成の第３有機ＥＬ素子４０Ｂによれば、発光層ＥＭと第２電極ＣＥとの距離を十分に確保して第２電極ＣＥでの消光を抑制することが可能となるとともに、ホール輸送層ＨＴＬの厚みも十分に確保してキャリアバランスを改善することが可能となる。このため、第３有機ＥＬ素子４０Ｂにおける発光効率を向上することができる。
【００５７】
これにより、第３有機ＥＬ素子４０Ｂの駆動電圧の低電圧化及び長寿命化が可能となる。
【００５８】
また、第１有機ＥＬ素子４０Ｒ及び第２有機ＥＬ素子４０Ｇについては、より低次の干渉効果を利用した素子構成を適用可能であるため、素子全体の厚みが薄くなり、駆動電圧の低電圧化が可能となる。したがって、第１乃至第３有機ＥＬ素子の全てにおいて、駆動電圧の低電圧化が可能となり、低消費電力化が可能となる。
【００５９】
特に、上述した実施の形態では、第１有機ＥＬ素子４０Ｒ及び第２有機ＥＬ素子４０Ｇは、０次干渉構成とし、第３有機ＥＬ素子４０Ｂは、一次干渉構成としている。これを実現するための一例として、ここでは、第１有機ＥＬ素子４０Ｒについては、透過層ＰＥＴの膜厚及び有機層ＯＲＧの膜厚の総和は１２０ｎｍとしている。また、第２有機ＥＬ素子４０Ｇについては、透過層ＰＥＴの膜厚及び有機層ＯＲＧの膜厚の総和は９０ｎｍとしている。また、第３有機ＥＬ素子４０Ｂについては、透過層ＰＥＴの膜厚及び有機層ＯＲＧの膜厚の総和は１８０ｎｍとしている。
【００６０】
ただし、干渉構成による制約のため、素子からの発光した光の色純度を確保する為には、第１有機ＥＬ素子４０Ｒの総膜厚は１１０ｎｍ〜１３０ｎｍの範囲が好ましい。同様に、第２有機ＥＬ素子４０Ｇの総膜厚は、８５ｎｍ〜１０５ｎｍの範囲、第３有機ＥＬ素子４０Ｂの総膜厚は、１８２ｎｍ〜２０２ｎｍの範囲が好ましい。
【００６１】
このような構成の有機ＥＬ表示装置によれば、いずれの有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）においても高い発光効率が実現でき、しかも、高い色純度が得られるとともに、白を表示した際の色味付きがなく、また、所望の色の多色画像を表示可能となる。
【００６２】
また、ホール輸送層ＨＴＬの一部、電子輸送層ＥＴＬ、及び、第２電極ＣＥは、共通層であって、アクティブエリア１０２に亘って広がった連続膜であるため、これらを形成するためのファインマスクが不要であり、また、材料の利用効率を向上できる。
【００６３】
また、上述した実施の形態においては、いずれも上面発光型を採用している。すなわち、第１乃至第３有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）から出射された光を封止基板２００側から取り出すため、出射された光をアレイ基板１００側から取り出す構造とは異なり、支持基板ＳＵＢ上に配置される薄膜トランジスタや各種配線による開口率の制限を受けることがない。したがって、画素の小さい高精細のパネルでも有機ＥＬ素子の発光面積が十分に確保できるようになり、有機ＥＬ素子の通電劣化（寿命）が改善できる。
【００６４】
ところで、有機ＥＬ素子において、より高次の干渉効果を利用した素子構成を適用するほど素子全体の厚みが厚くなるため、斜め方向から観察した場合には実質的な光路長が長くなり、干渉条件からはずれてしまう。このため、高次の素子構成ほど、同一輝度での視野角が狭くなる傾向にある。
【００６５】
本実施形態のように、第１有機ＥＬ素子４０Ｒ及び第２有機ＥＬ素子４０Ｇはゼロ次干渉構成とし、第３有機ＥＬ素子４０Ｂは一次干渉構成とした場合、第３有機ＥＬ素子４０Ｂでの輝度−視野角特性が第１有機ＥＬ素子４０Ｒ及び第２有機ＥＬ素子４０Ｇよりも狭くなる。
【００６６】
例えば、図４には、有機ＥＬ表示装置の法線に対する視角（ｄｅｇ．）と、各有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の規格化輝度との関係の一例が示されている。ゼロ次干渉構成の第１有機ＥＬ素子４０Ｒ及び第２有機ＥＬ素子４０Ｇについては、規格化輝度が１／２となる視角、つまり半値角度が５５°であるのに対して、一次干渉構成の第３有機ＥＬ素子４０Ｂについては、半値角度が４４°である。
【００６７】
そこで、この有機ＥＬ表示装置は、図５に示すように、アクティブエリア１０２に対向するように配置された散乱層ＤＦを備えている。この散乱層ＤＦは、短波長の光ほど散乱強度が高いレイリー散乱を実現するように構成されている。つまり、この散乱層ＤＦは、第２有機ＥＬ素子４０Ｇから出射された緑色光よりも第３有機ＥＬ素子４０Ｂから出射された青色光に対する散乱強度が高く、且つ、第２有機ＥＬ素子４０Ｇから出射された緑色光よりも第１有機ＥＬ素子４０Ｒから出射された赤色光に対する散乱強度が低くなるように構成されている。
【００６８】
レイリー散乱を利用した散乱層ＤＦの散乱強度は、波長をλとしたとき、１／λの４乗に比例するため、青色光の散乱の効果が最も強く現れる。例えば、図６には、各波長の光について、散乱層ＤＦを適用する前（Ｂ）と、散乱層ＤＦを適用した後（Ａ）とでの輝度−視野角特性の比較結果の一例が示されている。いずれの波長の光についても、散乱層ＤＦを適用することによって同一輝度での視野角が広がることが確認され、さらに、短波長の光ほど、より視野角が広がることが確認された。
【００６９】
このように、より高次の干渉構成の第３有機ＥＬ素子４０Ｂから出射された青色光を優先的に散乱させることにより、第３有機ＥＬ素子４０Ｂでの輝度−視野角特性を拡大することができ、より低次の干渉構成の第１有機ＥＬ素子４０Ｒ及び第２有機ＥＬ素子４０Ｇでの輝度−視野角特性との差が低減できる。このため、ホワイトバランスが維持できる視野角の許容範囲を拡大することが可能となる。
【００７０】
例えば、図７には、散乱層ＤＦを適用した有機ＥＬ表示装置の法線に対する視角（ｄｅｇ．）と、各有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の規格化輝度との関係の一例が示されている。第１有機ＥＬ素子４０Ｒ及び第３有機ＥＬ素子４０Ｂについては、半値角度が５６°であり、第２有機ＥＬ素子４０Ｇについては、半値角度が５９°であった。
【００７１】
このため、駆動電圧の低電圧化及び長寿命化を可能としつつ、さらに、広視野角化が可能となる。
【００７２】
図５に示した例では、散乱層ＤＦは、アクティブエリア１０２に形成された各画素の有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を含む表示素子部５０と、封止基板２００との間に配置されている。より具体的には、散乱層ＤＦは、封止基板２００の内面２００Ａに配置され、アクティブエリア１０２の全体に亘って対向している。すなわち、上面発光型を採用した有機ＥＬ表示装置においては、アレイ基板１００の各有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）から出射された光は、封止基板２００を介して観察される。つまり、封止基板２００側に表示面が形成される。したがって、散乱層ＤＦは、有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）から表示面までの間に配置され、有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）からの出射光を適度に散乱させて表示面に案内している。
【００７３】
このような散乱層ＤＦは、有機ＥＬ表示装置の外方に露出しないため、傷つきにくく、また、外気や外力の影響を受けにくい。このため、散乱層ＤＦの耐久性を向上することが可能となる。
【００７４】
なお、散乱層ＤＦは、図８に示すように、封止基板２００の外面２００Ｂに配置されても良い。封止基板２００の外方に偏光板などの光学素子が配置される場合には、散乱層ＤＦは、封止基板２００と光学素子との間に配置されても良いし、封止基板２００の外面２００Ｂに配置された光学素子の上に積層されても良い。
【００７５】
上述したような散乱層ＤＦは、図９に示すように、母材中に微粒子を分散させた薄膜によって構成しても良いし、また、図１０に示すように、その表面に微小な凹凸を形成した薄膜によって構成しても良いし、封止基板２００の表面に微小な凹凸を直接形成して構成しても良い。微小な凹凸を有する薄膜の形成手法として、ナノインプリントなどを適用可能である。ガラス基板の表面に凹凸を形成する手法として、サンドブラストなどを適用可能である。
【００７６】
図９に示したように、微粒子Ｍを含む薄膜からなる散乱層ＤＦにおいては、微粒子Ｍは、例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ、ＺｎＯなどの比較的高屈折率の材料によって形成され、また、母材は、例えば、アクリル樹脂や、シリコン樹脂など比較的低屈折率の材料によって形成されている。このような散乱層ＤＦにおいて、微粒子Ｍの平均粒径Ｄは、１００ｎｍ以下であることが望ましい。
【００７７】
すなわち、散乱係数の波長（λ）と散乱粒子の大きさに関するサイズパラメータの定義として、α＝π＊Ｄ／λで表記されるものがある。このサイズパラメータαについて、０．４未満の場合、主としてレイリー散乱の領域となる。このため、有機ＥＬ表示装置において各有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）から出射される光の波長が４００ｎｍ〜８００ｎｍであることを考慮すると、これらの波長範囲において、レイリー散乱を実現するためには、平均粒径Ｄが１００ｎｍ以下であれば良い。
【００７８】
また、図１０に示したように、表面に凹凸を有する散乱層ＤＦにおいては、同様の理由から、凹凸の平均ピッチ（凸部のピーク−ピーク間の平均間隔）は、１００ｎｍ以下であることが望ましい。
【００７９】
以上説明したように、多色画像を表示可能とする表示装置であって、駆動電圧の低電圧化及び長寿命化が可能となるのに加え、広視野角化が可能な有機ＥＬ表示装置を提供できる。
【００８０】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】図１は、本発明の一態様に係る有機ＥＬ表示装置の構成を概略的に示す平面図である。
【図２】図２は、図１に示した有機ＥＬ表示装置に採用可能な構造の一例を概略的に示す断面図である。
【図３】ず３は、図２に示した有機ＥＬ表示装置が含む有機ＥＬ素子に採用可能な構造の一例を概略的に示す断面図である。
【図４】図４は、散乱層を備えていない有機ＥＬ表示装置における色毎の視角−規格化輝度の一例を示す図である。
【図５】図５は、散乱層を備えた有機ＥＬ表示装置の構成の一例を模式的に示す図である。
【図６】図６は、散乱層を備えていない場合と、散乱層を備えた場合とでの色毎の視角−規格化輝度を比較した一例を示す図である。
【図７】図７は、散乱層を備えた有機ＥＬ表示装置における色毎の視角−規格化輝度の一例を示す図である。
【図８】図８は、散乱層を備えた有機ＥＬ表示装置の他の構成の一例を模式的に示す図である。
【図９】図９は、本実施形態に適用可能な散乱層の構成の一例を模式的に示す図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に適用可能な散乱層の他の構成の一例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００８２】
１…表示パネル  １００…アレイ基板  ２００…封止基板
ＰＸＲ…赤色画素  ＰＸＧ…緑色画素  ＰＸＢ…青色画素
４０Ｒ…第１有機ＥＬ素子  ４０Ｇ…第２有機ＥＬ素子  ４０Ｂ…第３有機ＥＬ素子
ＰＥ…第１電極（ＰＥＲ…反射層  ＰＥＴ…透過層）
ＯＲＧ…有機層（ＥＴＬ…電子輸送層  ＨＴＬ…第１ホール輸送層  ＥＭ…発光層）
ＣＥ…第２電極
ＤＦ…散乱層
【図１】
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【図２】
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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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