(57)【要約】【課題】低コスト化を可能とする有機ＥＬ装置を提供することを目的とする。【解決手段】絶縁基板の上方において第１有機ＥＬ素子に対応して配置された第１スイッチング素子及び第１有機ＥＬ素子と発光色が同一の第２有機ＥＬ素子に対応して配置された第２スイッチング素子と、第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子の各々を覆う第１層間絶縁膜と、第１層間絶縁膜の上において第１有機ＥＬ素子に対応して配置された第１反射層及び第２有機ＥＬ素子に対応して配置された第２反射層と、第１反射層及び第２反射層を覆う第２層間絶縁膜と、第２層間絶縁膜の上において第１スイッチング素子に接続された第１画素電極及び第２スイッチング素子に接続された第２画素電極と、第１画素電極及び第２画素電極の各々の上に配置されるとともに第１発光色の第１ドーパント材料及び第２発光色の第２ドーパント材料を含む発光層と、発光層の上に配置された対向電極と、を具備した有機ＥＬ装置。【選択図】      図１
2011065948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、
前記絶縁基板の上方において、第１有機ＥＬ素子に対応して配置された第１スイッチング素子、及び、第１有機ＥＬ素子と発光色が同一の第２有機ＥＬ素子に対応して配置された第２スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子の各々を覆う第１層間絶縁膜と、
前記第１層間絶縁膜の上において、第１有機ＥＬ素子に対応して配置された第１反射層、及び、第２有機ＥＬ素子に対応して配置された第２反射層と、
前記第１反射層及び前記第２反射層を覆う第２層間絶縁膜と、
前記第２層間絶縁膜の上において、第１有機ＥＬ素子に対応して配置されるとともに前記第１スイッチング素子に接続された第１画素電極、及び、第２有機ＥＬ素子に対応して配置されるとともに前記第２スイッチング素子に接続された第２画素電極と、
第１有機ＥＬ素子及び第２有機ＥＬ素子に亘って延在し、前記第１画素電極及び前記第２画素電極の各々の上に配置されるとともに、少なくとも第１発光色の第１ドーパント材料及び第１発光色とは異なる第２発光色の第２ドーパント材料を含む発光層と、
第１有機ＥＬ素子及び第２有機ＥＬ素子に亘って延在し、前記発光層の上に配置された対向電極と、
前記対向電極の上方に配置された封止基板と、
を具備したことを特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項２】
前記第１有機ＥＬ素子における前記第１反射層の上面から前記対向電極の下面までの距離、及び、前記第２有機ＥＬ素子における前記第２反射層の上面から前記対向電極の下面までの距離は同一であり、前記第２層間絶縁膜の膜厚は６００ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項３】
前記第１反射層及び前記第２反射層の各々の上面は、凹凸状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項４】
絶縁基板と、
前記絶縁基板の上方において、第１有機ＥＬ素子に対応して配置された第１スイッチング素子、及び、第１有機ＥＬ素子と発光色が同一の第２有機ＥＬ素子に対応して配置された第２スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子の各々を覆う絶縁膜と、
前記絶縁膜の上において、第１有機ＥＬ素子に対応して配置された第１反射層、及び、第２有機ＥＬ素子に対応して配置された第２反射層と、
前記第１反射層の上に配置されるとともに前記第１スイッチング素子に接続された第１画素電極、及び、前記第２反射層の上配置されるとともに前記第２スイッチング素子に接続された第２画素電極と、
第１有機ＥＬ素子及び第２有機ＥＬ素子に亘って延在し、前記第１画素電極及び前記第２画素電極の各々の上に配置されるとともに、前記第１画素電極の膜厚との総和及び前記第２画素電極の膜厚との総和がそれぞれ６００ｎｍ以上となる膜厚を有するホール輸送層と、
第１有機ＥＬ素子及び第２有機ＥＬ素子に亘って延在し、前記ホール輸送層の上に配置されるとともに、少なくとも第１発光色の第１ドーパント材料及び第１発光色とは異なる第２発光色の第２ドーパント材料を含む発光層と、
第１有機ＥＬ素子及び第２有機ＥＬ素子に亘って延在し、前記発光層の上に配置された対向電極と、
前記対向電極の上方に配置された封止基板と、
を具備したことを特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項５】
前記封止基板には、前記第１有機ＥＬ素子及び前記第２有機ＥＬ素子の各々と向かい合うカラーフィルタが配置されたことを特徴とする請求項１または４に記載の有機ＥＬ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）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、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）素子を用いた表示装置の開発が盛んに行われている。
【０００３】
例えば、特許文献1によれば、ガラス基板上に多層膜ミラー、透明電極（陽極）、有機層を成す正孔輸送層及び発光層、金属電極ミラー（陰極）を備え、多層膜ミラーと金属電極ミラーとで構成される微小光共振器により、発光光のうちの特定波長を増強する光共振型有機エレクトロルミネッセンス素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２８８７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、低コスト化を可能とする有機ＥＬ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、
絶縁基板と、前記絶縁基板の上方において、第１有機ＥＬ素子に対応して配置された第１スイッチング素子、及び、第１有機ＥＬ素子と発光色が同一の第２有機ＥＬ素子に対応して配置された第２スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子の各々を覆う第１層間絶縁膜と、前記第１層間絶縁膜の上において、第１有機ＥＬ素子に対応して配置された第１反射層、及び、第２有機ＥＬ素子に対応して配置された第２反射層と、前記第１反射層及び前記第２反射層を覆う第２層間絶縁膜と、前記第２層間絶縁膜の上において、第１有機ＥＬ素子に対応して配置されるとともに前記第１スイッチング素子に接続された第１画素電極、及び、第２有機ＥＬ素子に対応して配置されるとともに前記第２スイッチング素子に接続された第２画素電極と、第１有機ＥＬ素子及び第２有機ＥＬ素子に亘って延在し、前記第１画素電極及び前記第２画素電極の各々の上に配置されるとともに、少なくとも第１発光色の第１ドーパント材料及び第１発光色とは異なる第２発光色の第２ドーパント材料を含む発光層と、第１有機ＥＬ素子及び第２有機ＥＬ素子に亘って延在し、前記発光層の上に配置された対向電極と、前記対向電極の上方に配置された封止基板と、を具備したことを特徴とする有機ＥＬ装置が提供される。
【０００７】
本発明の他の態様によれば、
絶縁基板と、前記絶縁基板の上方において、第１有機ＥＬ素子に対応して配置された第１スイッチング素子、及び、第１有機ＥＬ素子と発光色が同一の第２有機ＥＬ素子に対応して配置された第２スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子の各々を覆う絶縁膜と、前記絶縁膜の上において、第１有機ＥＬ素子に対応して配置された第１反射層、及び、第２有機ＥＬ素子に対応して配置された第２反射層と、前記第１反射層の上に配置されるとともに前記第１スイッチング素子に接続された第１画素電極、及び、前記第２反射層の上配置されるとともに前記第２スイッチング素子に接続された第２画素電極と、第１有機ＥＬ素子及び第２有機ＥＬ素子に亘って延在し、前記第１画素電極及び前記第２画素電極の各々の上に配置されるとともに、前記第１画素電極の膜厚との総和及び前記第２画素電極の膜厚との総和がそれぞれ６００ｎｍ以上となる膜厚を有するホール輸送層と、第１有機ＥＬ素子及び第２有機ＥＬ素子に亘って延在し、前記ホール輸送層の上に配置されるとともに、少なくとも第１発光色の第１ドーパント材料及び第１発光色とは異なる第２発光色の第２ドーパント材料を含む発光層と、第１有機ＥＬ素子及び第２有機ＥＬ素子に亘って延在し、前記発光層の上に配置された対向電極と、前記対向電極の上方に配置された封止基板と、を具備したことを特徴とする有機ＥＬ装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、低コスト化を可能とする有機ＥＬ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態における有機ＥＬ表示装置のスイッチング素子及び第１乃至第３有機ＥＬ素子を含む表示パネルの構造を概略的に示す断面図である。
【図２】図２は、変形例におけるスイッチング素子及び第１乃至第３有機ＥＬ素子を含むアレイ基板の構造を概略的に示す断面図である。
【図３】図３は、第２実施形態における有機ＥＬ表示装置のスイッチング素子及び第１乃至第３有機ＥＬ素子を含む表示パネルの構造を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一態様について、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】
本実施形態においては、有機ＥＬ装置の一例として、アクティブマトリクス駆動方式を採用した上面発光型の有機ＥＬ表示装置について説明する。
【００１２】
図１は、第１実施形態における有機ＥＬ表示装置のスイッチング素子ＳＷ及び第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３を含む表示パネル１の断面図である。
【００１３】
表示パネル１は、例えば、ガラス基板やプラスチック基板などの光透過性を有する絶縁基板１０１を備えている。第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３は、絶縁基板１０１の上方において、画像を表示するアクティブエリア１０２にそれぞれ配置されている。スイッチング素子ＳＷは、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の各々に対応して配置されている。
【００１４】
絶縁基板１０１の上には、第１絶縁膜１１１が配置されている。このような第１絶縁膜１１１は、アクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在している。この第１絶縁膜１１１は、例えば、シリコン酸化物やシリコン窒化物などの無機化合物によって形成されている。
【００１５】
第１絶縁膜１１１の上には、スイッチング素子ＳＷの半導体層ＳＣが配置されている。この半導体層ＳＣは、例えばポリシリコンによって形成されている。この半導体層ＳＣには、チャネル領域ＳＣＣを挟んでソース領域ＳＣＳ及びドレイン領域ＳＣＤが形成されている。
【００１６】
半導体層ＳＣは、第２絶縁膜１１２によって被覆されている。また、この第２絶縁膜１１２は、第１絶縁膜１１１の上にも配置されている。このような第２絶縁膜１１２は、アクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在している。この第２絶縁膜１１２は、例えば、シリコン酸化物やシリコン窒化物などの無機化合物によって形成されている。
【００１７】
第２絶縁膜１１２の上には、チャネル領域ＳＣＣの直上にスイッチング素子ＳＷのゲート電極Ｇが配置されている。この例では、スイッチング素子ＳＷは、トップゲート型のｐチャネル薄膜トランジスタである。ゲート電極Ｇは、第３絶縁膜１１３によって被覆されている。また、この第３絶縁膜１１３は、第２絶縁膜１１２の上にも配置されている。このような第３絶縁膜１１３は、アクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在している。この第２絶縁膜１１２は、例えば、シリコン酸化物やシリコン窒化物などの無機化合物によって形成されている。
【００１８】
第３絶縁膜１１３の上には、スイッチング素子ＳＷのソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄが配置されている。ソース電極Ｓは、半導体層ＳＣのソース領域ＳＣＳにコンタクトしている。ドレイン電極Ｄは、半導体層ＳＣのドレイン領域ＳＣＤにコンタクトしている。スイッチング素子ＳＷのゲート電極Ｇ、ソース電極Ｓ、及び、ドレイン電極Ｄは、例えば、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）などの導電材料を用いて形成されている。
【００１９】
これらのソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄは、第１層間絶縁膜１１４によって被覆されている。つまり、第１層間絶縁膜１１４は、スイッチング素子ＳＷを覆う絶縁膜として機能する。また、この第１層間絶縁膜１１４は、第３絶縁膜１１３の上にも配置されている。このような第１層間絶縁膜１１４は、アクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在している。この第１層間絶縁膜１１４は、例えば、紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂などの有機化合物や、シリコン窒化物などの無機化合物によって形成されている。第１層間絶縁膜１１４の上面１１４Ｔは、略平坦に形成されている。
【００２０】
第１層間絶縁膜１１４の上には、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の各々に対応して反射層ＲＥＦが配置されている。この反射層ＲＥＦは、例えば、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）などの光反射性を有する導電材料によって形成されている。反射層ＲＥＦの上面ＲＥＦＴは、略平坦に形成されている。
【００２１】
このような反射層ＲＥＦは、第２層間絶縁膜１１５によって被覆されている。つまり、第２層間絶縁膜１１５は、反射層ＲＥＦを覆う絶縁膜として機能する。また、この第２層間絶縁膜１１５は、第１層間絶縁膜１１４の上にも配置されている。このような第２層間絶縁膜１１５は、アクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在している。この第２層間絶縁膜１１５は、例えば、紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂などの有機化合物や、シリコン窒化物などの無機化合物によって形成されている。
【００２２】
なお、上述した第１絶縁膜１１１、第２絶縁膜１１２、第３絶縁膜１１３、第１層間絶縁膜１１４、第２層間絶縁膜１１５などは、アクティブエリア１０２のみならずその周辺に延在していても良い。
【００２３】
第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の各々の画素電極ＰＥは、第２層間絶縁膜１１５の上に配置されている。つまり、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の各々について、画素電極ＰＥと反射層ＲＥＦとの間には、絶縁膜として第２層間絶縁膜１１５が介在している。このような画素電極ＰＥは、例えば陽極に相当する。
【００２４】
第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の各々の画素電極ＰＥは、対応するスイッチング素子ＳＷに接続されている。すなわち、各スイッチング素子ＳＷのドレイン電極Ｄの少なくとも一部は、スイッチング素子ＳＷの上方に配置された第１層間絶縁膜１１４及び第２層間絶縁膜１１５に形成されたコンタクトホールＣＨから露出している。第２層間絶縁膜１１５の上に配置された画素電極ＰＥは、コンタクトホールＣＨに延出し、コンタクトホールＣＨから露出したドレイン電極Ｄにコンタクトしている。このような画素電極ＰＥは、例えば、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）、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によって形成されている。
【００２５】
第２層間絶縁膜１１５の上には、隔壁ＰＩが配置されている。この隔壁ＰＩは、画素電極ＰＥの周縁に沿って配置されている。また、この隔壁ＰＩは、画素電極ＰＥの一部に重なっている。このような隔壁ＰＩは、例えば、紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂などの有機化合物や、シリコン窒化物などの各種無機化合物などの絶縁材料によって形成されている。第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３は、このような隔壁ＰＩによって分離されている。
【００２６】
各画素電極ＰＥの上には、ホール注入層ＨＩＬが配置されている。このホール注入層ＨＩＬは、アクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在した連続膜であり、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３に亘って延在し、各画素電極ＰＥ及び隔壁ＰＩを被覆している。ホール注入層ＨＩＬの上には、ホール輸送層ＨＴＬが配置されている。このホール輸送層ＨＴＬは、アクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在した連続膜であり、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３に亘って延在している。
【００２７】
ホール輸送層ＨＴＬの上には、発光層ＥＭＬが配置されている。この発光層ＥＭＬは、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３に亘って延在している。図１に示した例では、発光層ＥＭＬは、第１発光層ＥＭ１、第１バッファ層Ｂ１、第２発光層ＥＭ２、第２バッファ層Ｂ２、及び、第３発光層ＥＭ３を含んでいる。これらの第１発光層ＥＭ１、第１バッファ層Ｂ１、第２発光層ＥＭ２、第２バッファ層Ｂ２、及び、第３発光層ＥＭ３は、いずれもアクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在した連続膜であり、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３に亘って延在している。
【００２８】
第１発光層ＥＭ１は、第１発光色の第１ドーパント材料Ｄ１を含み、ホール輸送層ＨＴＬの上に配置されている。第１バッファ層Ｂ１は、第１発光層ＥＭ１の上に配置されている。第２発光層ＥＭ２は、第１発光色とは異なる第２発光色の第２ドーパント材料Ｄ２を含み、第１バッファ層Ｂ１の上に配置されている。第２バッファ層Ｂ２は、第２発光層ＥＭ２の上に配置されている。第３発光層ＥＭ３は、第１発光色及び第２発光色とは異なる第３発光色の第３ドーパント材料Ｄ３を含み、第２バッファ層Ｂ２の上に配置されている。発光層ＥＭＬは、蛍光材料によって形成されていても良いし、燐光材料によって形成されていても良い。第1バッファ層Ｂ１及び第２バッファ層Ｂ２は、キャリアであるホールや電子の移動を適度に調整するキャリアブロック層として機能する。
【００２９】
このような発光層ＥＭＬの上、すなわち、第３発光層ＥＭ３の上には、電子輸送層ＥＴＬが配置されている。また、電子輸送層ＥＴＬの上には、電子注入層ＥＩＬが配置されている。これらの電子輸送層ＥＴＬ及び電子注入層ＥＩＬは、いずれもアクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在した連続膜であり、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３に亘って延在している。
【００３０】
電子注入層ＥＩＬの上には、対向電極ＣＥが配置されている。この例では、対向電極ＣＥは、陰極に相当する。この対向電極ＣＥは、アクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在した連続膜であり、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３に亘って延在している。
【００３１】
このような対向電極ＣＥは、半透過層によって形成されている。半透過層は、例えば、マグネシウム・銀などの導電材料によって形成されている。なお、対向電極ＣＥは、半透過層及び透過層が積層された２層構造であっても良いし、半透過層単層構造であっても良い。透過層は、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどの光透過性を有する導電材料によって形成可能である。
【００３２】
なお、図示した例では省略したが、対向電極ＣＥの上には、アクティブエリア１０２の概ね全体に亘って延在した保護膜を配置しても良い。このような保護膜としては、光透過性を有し且つ水分が浸透しにくい材料、例えば、シリコン窒化物やシリコン酸窒化物などの無機化合物によって形成することが望ましい。このような保護膜は、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３への水分の浸透を防止する水分バリア膜として機能するとともに、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の各々における光学干渉条件を調整するための調整層として利用可能である。
【００３３】
封止基板２００は、アレイ基板１００に形成された第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の上方に配置されている。この封止基板２００は、ガラス基板やプラスチック基板などの光透過性を有する絶縁基板である。
【００３４】
この封止基板２００のアレイ基板１００と向かい合う内面２００Ａには、ブラックマトリクスＢＭ、及び、第１乃至第３カラーフィルタＣＦ１乃至３が配置されている。ブラックマトリクスＢＭは、隔壁ＰＩの略直上に位置している。第１カラーフィルタＣＦ１は、第１有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１と向かい合っている。第２カラーフィルタＣＦ２は、第２有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２と向かい合っている。第３カラーフィルタＣＦ３は、第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３と向かい合っている。
【００３５】
図示した例では、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の対向電極ＣＥと第１乃至第３カラーフィルタＣＦ１乃至３とが離間し、両者の間に空間が形成されているが、対向電極ＣＥと第１乃至第３カラーフィルタＣＦ１乃至３との間に光透過性を有する樹脂層などが充填されていても良い。
【００３６】
本実施形態において、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の各々は、各画素電極ＰＥと対向電極ＣＥとの間に第１乃至第３ドーパント材料Ｄ１乃至３を含む発光層ＥＭＬを保持した構成である。このような第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の各々の発光層ＥＭＬにおいては、各画素電極ＰＥと対向電極ＣＥとの間に位置する第１乃至第３ドーパント材料Ｄ１乃至３が発光可能である。
【００３７】
すなわち、第１有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１の発光層ＥＭＬにおいては、画素電極ＰＥ−対向電極ＣＥ間に電流が流れた際に、第１乃至第３ドーパント材料Ｄ１乃至３のいずれも略同時に同程度に発光する。同様に、第２有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２の発光層ＥＭＬにおいても、画素電極ＰＥ−対向電極ＣＥ間に電流が流れた際に、第１乃至第３ドーパント材料Ｄ１乃至３のいずれも略同時に同程度に発光する。同様に、第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３の発光層ＥＭＬにおいては、画素電極ＰＥ−対向電極ＣＥ間に電流が流れた際に、第１乃至第３ドーパント材料Ｄ１乃至３のいずれも略同時に同程度に発光する。
【００３８】
したがって、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３における発光色は、いずれも、第１ドーパント材料Ｄ１の発光色である第１発光色、第２ドーパント材料Ｄ２の発光色である第２発光色、及び、第３ドーパント材料Ｄ３の発光色である第３発光色を混色した同一色となる。
【００３９】
例えば、第１発光色は赤色であり、第２発光色は緑色であり、第３発光色は青色である。ここでは、主波長が５９５ｎｍ乃至８００ｎｍの範囲を第１波長範囲と定義し、この第１波長範囲内にある色を赤色とする。また、主波長が４９０ｎｍより長く且つ５９５ｎｍよりも短い範囲を第２波長範囲と定義し、この第２波長範囲内にある色を緑色とする。さらに、主波長が４００ｎｍ乃至４９０ｎｍの範囲を第３波長範囲と定義し、この第３波長範囲内にある色を青色とする。本実施形態では、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の発光色は、赤色、緑色、及び、青色を混色することにより得られた白色となる。
【００４０】
なお、白色を得るためには、赤色、緑色、及び、青色の組み合わせに限らず、２色あるいは４色以上の色を組み合わせる手法を適用しても良い。
【００４１】
また、発光層ＥＭＬの形態は、特に制限はなく、第１バッファ層Ｂ１及び第２バッファ層Ｂ２の少なくとも一方を省略しても良いし、第１ドーパント材料Ｄ１を含む第１発光層ＥＭ１、第２ドーパント材料Ｄ２を含む第２発光層ＥＭ２、及び、第３ドーパント材料Ｄ３を含む第３発光層ＥＭ３を積層した３層構造であっても良い。また、発光層ＥＭＬは、第１発光層ＥＭ１及び第２発光層ＥＭ２を積層した２層構造であっても良いし、第１発光層ＥＭ１のみからなる単層構造であっても良い。２層構造の場合、第１発光層ＥＭ１は、第１ドーパント材料Ｄ１のみならず、第２ドーパント材料Ｄ２や第３ドーパント材料Ｄ３を含んでいても良いし、第２発光層ＥＭ２は、第２ドーパント材料Ｄ２のみならず、第１ドーパント材料Ｄ１や第３ドーパント材料Ｄ３を含んでいても良い。単層構造の場合、第１発光層ＥＭ１は、第１ドーパント材料Ｄ１、第２ドーパント材料Ｄ２、及び、第３ドーパント材料Ｄ３を含んでいても良い。
【００４２】
なお、２色を組み合わせて白色を得る場合には、発光層ＥＭＬは、２種類のドーパント材料を含んでいれば良い。また、４色以上を組み合わせて白色を得る場合には、発光層ＥＭＬは、４種類以上のドーパント材料を含んでいる。
【００４３】
また、本実施形態の構成によれば、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の発光色は、白色以外の同一色とすることも可能である。
【００４４】
第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３は、いずれも上面発光型である。このため、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３から発せられた白色光は、それぞれ第１乃至第３カラーフィルタＣＦ１乃至３を透過する。例えば、第１カラーフィルタＣＦ１を透過した光は赤色であり、第２カラーフィルタＣＦ２を透過した光は緑色であり、第３カラーフィルタＣＦ３を透過した光は青色である。このような構成により、多色表示が可能となる。また、第１乃至第３カラーフィルタＣＦ１乃至３を省略した構成においては、白色、あるいは、単色の照明などとしても適用可能である。
【００４５】
また、第１乃至第３ドーパント材料Ｄ１乃至３を含む発光層ＥＭＬは、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３に亘って延在した連続膜である。加えて、ホール注入層ＨＩＬ、ホール輸送層ＨＴＬ、電子注入層ＥＩＬ、電子輸送層ＥＴＬ、及び、対向電極ＣＥも同様に、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３に亘って延在した連続膜である。このため、これらを形成する際に、各画素に対応した微細な開口を形成したファインマスクが不要であるため、低コスト化が可能となる。
【００４６】
加えて、本実施形態によれば、反射層ＲＥＦと画素電極ＰＥとの間に第２層間絶縁膜１１５を配置したことにより、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３における光学干渉効果の緩和もしくは解消が可能となる。この点について、以下に詳述する。
【００４７】
上述した上面発光型の第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３については、反射層ＲＥＦ及び半透過層である対向電極ＣＥを備えているため、発光層ＥＭＬで発光した光は、反射層ＲＥＦの上面ＲＥＦＴ及び対向電極ＣＥの下面ＣＥＢで反射される。反射層ＲＥＦもしくは対向電極ＣＥによって反射された反射光は、光路長が異なる同一発光波長の光と干渉する。このような光学干渉においては、互いに強め合う条件もあれば、互いに弱め合う条件もある。特に、低次の光学干渉条件では、強め合ったり弱め合ったりする度合いが高次の光学干渉条件より高い。つまり、有機ＥＬ素子から出射される光の強度は、膜厚が比較的薄いほど低次の光学干渉条件の影響により大きく変化し、膜厚が比較的厚いほど光学干渉条件が高次化するため光の強度の変化が小さくなる。
【００４８】
このため、反射層ＲＥＦの上面ＲＥＦＴから対向電極ＣＥの下面ＣＥＢまでの間の実質的な光路長が比較的短い場合には、低次の光学干渉条件の影響を受けやすい。（ここで、実質的な光路長とは、反射層ＲＥＦと対向電極ＣＥとの間に配置された各層の膜厚と各層の屈折率との積の総和に相当し、図１に示した例では、第２層間絶縁膜１１５の膜厚とその屈折率との積、画素電極ＰＥの膜厚とその屈折率との積、ホール注入層ＨＩＬの膜厚とその屈折率との積、ホール輸送層ＨＴＬの膜厚とその屈折率との積、第１発光層ＥＭ１の膜厚とその屈折率との積、第１バッファ層Ｂ１の膜厚とその屈折率との積、第２発光層ＥＭ２の膜厚とその屈折率との積、第２バッファ層Ｂ２の膜厚とその屈折率との積、第３発光層ＥＭ３の膜厚とその屈折率との積、電子輸送層ＥＴＬの膜厚とその屈折率との積、及び、電子注入層ＥＩＬの膜厚とその屈折率との積の総和である。）
つまり、低次の光学干渉条件の影響を受けやすい構成の場合、僅かな光路長のバラツキ、つまり、反射層ＲＥＦと対向電極ＣＥとの間の各層の膜厚に僅かなバラツキが生じたときに、有機ＥＬ素子から出射される光の強度にバラツキが生じやすい。また、このような光学干渉条件は、発光層ＥＭＬで発光した光の発光波長によって異なる。このため、本実施形態のように、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の各々の発光層ＥＭＬにおいて、異なる発光波長の光が同時に出射される構成においては、いずれかの発光波長の光が低次の光学干渉条件の影響を受けやすい。赤色光、緑色光、及び、青色光を組み合わせて白色光を得る本実施形態の構成においては、出射された各色の光の強度のバランスが崩れてしまうと、白色光が得られなくなってしまう。
【００４９】
そこで、本実施形態においては、反射層ＲＥＦと画素電極ＰＥとの間に第２層間絶縁膜１１５を配置することにより、反射層ＲＥＦの上面ＲＥＦＴから対向電極ＣＥの下面ＣＥＢまでの間の実質的な光路長を比較的長く設定することを可能としている。これにより、赤色、緑色、及び、青色の各発光波長の光は、それぞれ低次の光学干渉条件の影響を受けにくくなる。換言すると、赤色、緑色、及び、青色の各発光波長の光の光学干渉条件を高次化することが可能となる。
【００５０】
発明者の検討によれば、赤色、緑色、及び、青色のいずれの発光波長の光についても、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３から出射される光の強度の変化が十分に小さくなる高次の光学干渉条件を得るのに必要な第２層間絶縁膜１１５の膜厚は、６００ｎｍ以上であることが確認された。なお、第２層間絶縁膜１１５の膜厚が厚いほど光学干渉条件の影響を緩和することができるが、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の薄型化が阻害されるおそれがあるため、２０００ｎｍ以下であることが望ましい。
【００５１】
このような構成によれば、反射層ＲＥＦと対向電極ＣＥとの間の距離を拡大したことにより、発光層ＥＭＬにおいて発光するいずれの発光波長の光についても、低次の光学干渉条件の影響を受けず、膜厚のバラツキ（あるいは光路長のバラツキ）に対して出射される光の強度のバラツキを低減することができる。このため、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３から出射された各色の発光波長の光の強度のバランスが崩れにくくなり、白色光を得ることができる。
【００５２】
なお、第２層間絶縁膜１１５については、各種樹脂などの有機化合物を塗布し硬化させることによって形成した第２層間絶縁膜は、比較的厚膜化が容易であり、例えば、２０００ｎｍ程度の膜厚を容易に得ることができる。
【００５３】
また、反射層ＲＥＦと対向電極ＣＥとの間に配置される各層の膜厚のバラツキの許容範囲を拡大することができる。
【００５４】
次に、変形例について説明する。
【００５５】
図２は、変形例における有機ＥＬ表示装置のスイッチング素子ＳＷ及び第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３を含むアレイ基板１００の断面図である。
【００５６】
この変形例においては、図１に示した例と比較して、反射層ＲＥＦの上面ＲＥＦＴが凹凸状に形成されている点で相違している。なお、この変形例の説明においては、図１に示した例と同一構成については同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。また、この変形例の説明及び図２においては、図１に示した封止基板２００の側の構成については省略する。
【００５７】
アレイ基板１００において、絶縁基板１０１と反射層ＲＥＦとの間には、第１絶縁膜１１１、第２絶縁膜１１２、第３絶縁膜１１３、第１層間絶縁膜１１４、スイッチング素子ＳＷなどが配置されている。第１層間絶縁膜１１４は、各種樹脂などの有機化合物を用いて形成され、その上面１１４Ｔは、凹凸状に形成されている。反射層ＲＥＦは、第１層間絶縁膜１１４の上面１１４Ｔに配置されている。この反射層ＲＥＦは、略一定の膜厚であり、上面１１４Ｔの凹凸形状に沿って形成されている。このような反射層ＲＥＦの上面ＲＥＦＴは、凹凸状に形成されている。このような上面ＲＥＦＴは、正反射を抑制し、反射光を散乱させる散乱面として機能する。
【００５８】
反射層ＲＥＦの上には、第２層間絶縁膜１１５が配置されている。第２層間絶縁膜１１５の上には、画素電極ＰＥ及び隔壁ＰＩが配置されている。画素電極ＰＥと対向電極ＣＥとの間には、ホール注入層ＨＩＬ、ホール輸送層ＨＴＬ、第１発光層ＥＭ１、第１バッファ層Ｂ１、第２発光層ＥＭ２、第２バッファ層Ｂ２、第３発光層ＥＭ３、電子輸送層ＥＴＬ、及び、電子注入層ＥＩＬが配置されている。
【００５９】
画素電極ＰＥは、スイッチング素子ＳＷに接続されている。これらの画素電極ＰＥ及びスイッチング素子ＳＷは、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の各々に対応して配置されている。ホール注入層ＨＩＬ、ホール輸送層ＨＴＬ、第１発光層ＥＭ１、第１バッファ層Ｂ１、第２発光層ＥＭ２、第２バッファ層Ｂ２、第３発光層ＥＭ３、電子輸送層ＥＴＬ、電子注入層ＥＩＬ、及び、対向電極ＣＥは、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３に亘って延在している。
【００６０】
このような変形例によれば、反射層ＲＥＦの上面ＲＥＦＴから対向電極ＣＥの下面ＣＥＢまでの距離が局所的に変化し、図１に示した例よりもさらに光学干渉条件の影響を緩和することができる。また、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の情報から入射した外光は、反射層ＲＥＦの上面ＲＥＦＴによって散乱されるため、視認性を向上することが可能となる。
【００６１】
次に、第２実施形態について説明する。
【００６２】
図３は、第２実施形態における有機ＥＬ表示装置のスイッチング素子ＳＷ及び第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３を含む表示パネル１の断面図である。
【００６３】
この第２実施形態においては、図１に示した例と比較して、反射層ＲＥＦと画素電極ＰＥとの間の第２層間絶縁膜を省略し、画素電極ＰＥ及びホール輸送層ＨＴＬの膜厚の総和を厚膜化している点で相違している。なお、この変形例の説明においては、図１に示した例と同一構成については同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６４】
アレイ基板１００において、絶縁基板１０１と反射層ＲＥＦとの間には、第１絶縁膜１１１、第２絶縁膜１１２、第３絶縁膜１１３、第１層間絶縁膜１１４、スイッチング素子ＳＷなどが配置されている。第１層間絶縁膜１１４は、各種樹脂などの有機化合物を用いて形成され、その上面１１４Ｔは、凹凸状に形成されている。反射層ＲＥＦは、第１層間絶縁膜１１４の上面１１４Ｔに配置されている。
【００６５】
画素電極ＰＥは、反射層ＲＥＦの上に配置されている。つまり、画素電極ＰＥは、反射層ＲＥＦに積層されている。隔壁ＰＩは、第１層間絶縁膜１１４の上に配置されている。画素電極ＰＥと対向電極ＣＥとの間には、ホール注入層ＨＩＬ、ホール輸送層ＨＴＬ、第１発光層ＥＭ１、第１バッファ層Ｂ１、第２発光層ＥＭ２、第２バッファ層Ｂ２、第３発光層ＥＭ３、電子輸送層ＥＴＬ、及び、電子注入層ＥＩＬが配置されている。
【００６６】
画素電極ＰＥは、スイッチング素子ＳＷに接続されている。これらの画素電極ＰＥ及びスイッチング素子ＳＷは、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の各々に対応して配置されている。ホール注入層ＨＩＬ、ホール輸送層ＨＴＬ、第１発光層ＥＭ１、第１バッファ層Ｂ１、第２発光層ＥＭ２、第２バッファ層Ｂ２、第３発光層ＥＭ３、電子輸送層ＥＴＬ、電子注入層ＥＩＬ、及び、対向電極ＣＥは、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３に亘って延在している。
【００６７】
第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３の上方に配置された封止基板２００には、ブラックマトリクスＢＭ及び第１乃至第３カラーフィルタＣＦ１乃至３が配置されている。
【００６８】
この第２実施形態においては、画素電極ＰＥの膜厚とホール輸送層ＨＴＬの膜厚との総和は、６００ｎｍ以上である。このため、反射層ＲＥＦの上面ＲＥＦＴから対向電極ＣＥの下面ＣＥＢまでの間の実質的な光路長を比較的長く設定することを可能としている。これにより、赤色、緑色、及び、青色の各発光波長の光は、それぞれ低次の光学干渉条件の影響を受けにくくなる。換言すると、赤色、緑色、及び、青色の各発光波長の光の光学干渉条件を高次化することが可能となる。
【００６９】
したがって、このような構成によれば、膜厚のバラツキ（あるいは光路長のバラツキ）に対して出射される光の強度のバラツキを低減することができる。このため、第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３から出射された各色の発光波長の光の強度のバランスが崩れにくくなり、白色光を得ることができる。
【００７０】
また、反射層ＲＥＦと対向電極ＣＥとの間に配置される各層の膜厚のバラツキの許容範囲を拡大することができる。
【００７１】
本実施形態において、反射層ＲＥＦ−対向電極ＣＥ間の距離を拡大するために、厚膜化が可能な対象は、第１実施形態で説明した第２層間絶縁膜１１５、及び、第２実施形態で説明したホール輸送層ＨＴＬ及び画素電極ＰＥに限られる。すなわち、第２層間絶縁膜１１５は、画素電極ＰＥと対向電極ＣＥとの間に配置されていないため、発光に寄与するキャリアの移動度に影響を与えない。したがって、第２層間絶縁膜１１５を厚膜化したとしても、キャリアの移動度の低下を招いたり、駆動電流の増大を招いたりすることはない。また、ホール輸送層ＨＴＬについては、比較的移動度が高い材料によって形成されている。このため、ホール輸送層ＨＴＬを厚膜化したとしても、キャリアの移動度への影響は小さい。
【００７２】
一方で、電子輸送層ＥＴＬの移動度は、概してホール輸送層ＨＴＬの移動度の１／１０程度である。このため、電子輸送層ＥＴＬを厚膜化した場合には、著しく移動度を低下させるおそれがある。同様に、第１乃至第３発光層ＥＭ１乃至３、電子注入層ＥＩＬやホール注入層ＨＩＬ、第１バッファ層Ｂ１及び第２バッファ層Ｂ２については、電子輸送層ＥＴＬよりもさらに移動度が小さいため、厚膜化する対象としては不向きである。なお、本実施形態においては、第１バッファ層Ｂ１及び第２バッファ層Ｂ２、ホール注入層ＨＩＬ、電子注入層ＥＩＬ、及び、電子輸送層ＥＴＬは省略しても良い。
【００７３】
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。
【００７４】
上記の実施形態では、有機ＥＬ表示装置は、発光色が同一の３種の有機ＥＬ素子つまり第１乃至第３有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至３を備えているが、４種以上の有機ＥＬ素子を備えていてもよい。発光色が白色の有機ＥＬ素子と、カラーフィルタとを組み合わせた有機ＥＬ表示装置においては、例えば、白色有機ＥＬ素子と赤色カラーフィルタとの組み合わせによって形成された赤色画素、白色有機ＥＬ素子と緑色カラーフィルタとの組み合わせによって形成された緑色画素、及び、白色有機ＥＬ素子と青色カラーフィルタとの組み合わせによって形成された青色画素に加えて、白色有機ＥＬ素子と透明樹脂層との組み合わせあるいはカラーフィルタレスの構成により形成された白色画素の４つのサブピクセルからなる単位画素を構成しても良い。
【００７５】
また、本実施形態は、有機ＥＬ装置として、有機ＥＬ表示装置について説明したが、有機ＥＬ照明や有機ＥＬプリンターヘッドなどにも利用可能である。
【００７６】
また、第１実施形態及び第２実施形態において、反射層ＲＥＦは、コンタクトホールＣＨから露出することなく、画素電極ＰＥと電気的に絶縁された状態であれば、コンタクトホールＣＨ及びその周辺を除いて、アクティブエリア１０２の略全体に亘って延在していても良い。
【符号の説明】
【００７７】
１…表示パネル  １００…アレイ基板  ２００…封止基板
ＯＬＥＤ１…第１有機ＥＬ素子
ＯＬＥＤ２…第２有機ＥＬ素子
ＯＬＥＤ３…第３有機ＥＬ素子
１０１…絶縁基板
１１１…第１絶縁膜  １１２…第２絶縁膜  １１３…第３絶縁膜
１１４…第１層間絶縁膜  １１５…第２層間絶縁膜
ＳＷ…スイッチング素子  ＰＥＲ…反射層
ＰＥ…画素電極  ＨＴＬ…ホール輸送層  ＥＭＬ…発光層  ＣＥ…対向電極
【図１】
2011065948.tif 000003
【図２】
2011065948.tif 000004
【図３】
2011065948.tif 000005