(57)【要約】【課題】混色を抑止した有機ＥＬ表示装置を提供する。【解決手段】有機ＥＬ表示装置は、基板上にマトリクス状に配置された複数の画素により形成される表示領域において、画素毎に電位が制御される導電材料からなる下部電極（２２５）と、表示領域の全体を覆うように配置され、導電材料からなる上部電極（２２７）と、下部電極及び上部電極の間に配置され、発光する有機材料からなる発光層を含む複数の層からなる有機層（２２６）と、上部電極上に表示領域の全体を覆うように形成され、無機材料からなる封止膜（２２８）と、封止膜上に形成されたカラーフィルタ（２４１，２４３）と、を備え、カラーフィルタの一部は、下部電極と有機層との接触面を含む平面よりも基板側に延びるカラーフィルタ突出部（２４５）を有している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にマトリクス状に配置された複数の画素により形成される表示領域において、前記画素毎に電位が制御される導電材料からなる下部電極と、
前記表示領域の全体を覆うように配置され、導電材料からなる上部電極と、
前記下部電極及び前記上部電極の間に配置され、発光する有機材料からなる発光層を含む複数の層からなる有機層と、
前記上部電極上に前記表示領域の全体を覆うように形成され、無機材料からなる封止膜と、
前記封止膜上に形成されたカラーフィルタと、を備え、
前記カラーフィルタの一部は、前記下部電極と前記有機層との接触面を含む平面よりも前記基板側に延びるカラーフィルタ突出部を有している、ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置であって、
前記カラーフィルタ突出部は、平面視において、各画素の前記接触面の周囲を囲んでいる、ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置であって、
前記カラーフィルタは、一列に並ぶ画素に対して一体的に形成され、
前記カラーフィルタ突出部は、平面視において、前記一列に並ぶ画素の方向に延びている、ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の有機ＥＬ表示装置であって、
隣り合う２つの前記画素の前記カラーフィルタ突出部の間には、絶縁材料により形成され、前記基板からの高さが前記カラーフィルタの高さよりも高い絶縁壁部を更に有する、ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の有機ＥＬ表示装置であって、
前記絶縁壁部は、各画素の周囲に升目状に形成されている、ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ表示装置に関し、各画素に配置された自発光体である有機ＥＬ素子を発光させて表示を行う有機ＥＬ表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Diode）と呼ばれる自発光体を用いた画像表示装置（以下、「有機ＥＬ（Electro-luminescent）表示装置」という。）が実用化されている。この有機ＥＬ表示装置は、従来の液晶表示装置と比較して、自発光体を用いているため、視認性、応答速度の点で優れているだけでなく、バックライトのような補助照明装置を要しないため、更なる薄型化が可能となっている。
【０００３】
このような有機ＥＬ表示装置におけるカラー表示は、画素毎にＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の３色をそれぞれ発光させる発光素子を有する場合と、発光素子において白色を発光し、各画素のカラーフィルタでＲＧＢ３色のそれぞれの波長領域を透過させる場合との主に２種類がある。
【０００４】
特許文献１は、表示領域全面の各画素において白色を発光する有機層と、白色の光をＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）にそれぞれ対応する波長領域の光とするカラーフィルタとを有する有機ＥＬ表示装置において、隣接画素のカラーフィルタからの出光による混色を防止するために、隣接画素に向う光を反射させる構造について開示している。特許文献２及び３は、上部電極に接する水分を遮断する保護層の上側に直接カラーフィルタを配置した有機ＥＬ表示装置について開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０３４５９１号公報
【特許文献２】特開２００４−３４９１０７号公報
【特許文献３】特開２００６−０３２０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
カラーフィルタ基板を有する有機ＥＬ表示装置においては、Ｗ（白）色等の単色を発光する発光層を含む有機層を、表示領域の全面に形成することができるため、発光層の成膜において画素毎に発光色を分けるための精密な蒸着マスクを必要とせず、各画素において発光面積の大きな画素を製造できるメリットがある。しかしながら、ＴＦＴ基板とカラーフィルタを形成した封止基板との間に透明樹脂等を挟んで接着するため、ＴＦＴ基板と封止基板との間に距離が生じ、発光層から斜め方向や横方向に出射した光が隣接画素のカラーフィルタを介して出光する、いわゆる混色が起こる恐れがある。
【０００７】
本発明は、上述の事情を鑑みてしたものであり、混色を抑止した有機ＥＬ表示装置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】
【０００８】
本発明の有機ＥＬ表示装置は、基板上にマトリクス状に配置された複数の画素により形成される表示領域において、前記画素毎に電位が制御される導電材料からなる下部電極と、前記表示領域の全体を覆うように配置され、導電材料からなる上部電極と、前記下部電極及び前記上部電極の間に配置され、発光する有機材料からなる発光層を含む複数の層からなる有機層と、前記上部電極上に前記表示領域の全体を覆うように形成され、無機材料からなる封止膜と、前記封止膜上に形成されたカラーフィルタと、を備え、前記カラーフィルタの一部は、前記下部電極と前記有機層との接触面を含む平面よりも前記基板側に延びるカラーフィルタ突出部を有している、ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置である。
【０００９】
また、本発明の有機ＥＬ表示装置において、前記カラーフィルタ突出部は、平面視において、各画素の前記接触面の周囲を囲んでいてもよい。
【００１０】
また、本発明の有機ＥＬ表示装置において、前記カラーフィルタは、一列に並ぶ画素に対して一体的に形成され、前記カラーフィルタ突出部は、平面視において、前記一列に並ぶ画素の方向に延びていてもよい。
【００１１】
また、本発明の有機ＥＬ表示装置において、隣り合う２つの前記画素の前記カラーフィルタ突出部の間には、絶縁材料により形成され、前記基板からの高さが前記カラーフィルタの高さよりも高い絶縁壁部を更に有していてもよく、前記絶縁壁部は、各画素の周囲に升目状に形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ表示装置を概略的に示す図である。
【図２】図１の有機ＥＬパネルの構成を示す図である。
【図３】有機ＥＬパネルの隣り合う２つの画素の断面を示す図である。
【図４】有機ＥＬパネルの６つの画素について下部電極の上面での断面を概略的に示す図である。
【図５】本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置のカラーフィルタのインクジェット方式による形成方法について概略的に示す図である。
【図６】カラーフィルタが形成された封止基板が用いられる第１比較例において、混色が生じる様子について示す図である。
【図７】本実施形態におけるカラーフィルタ突出部を有さないカラーフィルタをＴＦＴ基板に形成した第２比較例において、混色が生じる様子について示す図である。
【図８】本実施形態の第１変形例に係る有機ＥＬ表示装置について、６つの画素について下部電極の上面での断面を概略的に示す図である。
【図９】本実施形態の第２変形例に係る有機ＥＬ表示装置について、６つの画素について下部電極の上面での断面を概略的に示す図である。
【図１０】第２実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の２つの画素について、図３と同じ視野により示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面において、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１４】
［第１実施形態］
図１には、本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１００が概略的に示されている。この図に示されるように、有機ＥＬ表示装置１００は、上フレーム１１０及び下フレーム１２０に挟まれるように固定された有機ＥＬパネル２００から構成されている。
【００１５】
図２には、図１の有機ＥＬパネル２００の構成が示されている。有機ＥＬパネル２００は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）基板２２０と封止基板２３０の２枚の基板を有し、これらの基板の間には透明樹脂２３２（図３参照）が充填されている。ＴＦＴ基板２２０は、表示領域２０２にマトリクス状に配置された画素２８０を有している。また、ＴＦＴ基板２２０には、画素のそれぞれに配置された画素トランジスタの走査信号線（不図示）に対してソース・ドレイン間を導通させるための電位を印加すると共に、各画素トランジスタのデータ信号線に対して画素の階調値に対応する電圧を印加する駆動回路である駆動ＩＣ（Integrated Circuit）２６０が載置されている。
【００１６】
図３は、図２（又は後述する図４）のIII−III線に示されるような、有機ＥＬパネル２００の隣り合う２つの画素２８０の断面を示す図である。この図に示されるように、有機ＥＬパネル２００は、ＴＦＴ基板２２０と封止基板２３０とを透明樹脂２３２を介して接着することにより形成されている。ここで、封止基板２３０はガラス基板等の透明な絶縁基板である。ＴＦＴ基板２２０は、ガラス基板等の透明な絶縁基板２２１と、その上に形成された各画素２８０の発光を制御する回路であり、ＬＴＰＳ（Low-temperature Poly Silicon）半導体によりトランジスタ２４０等が形成されたＬＴＰＳ回路層２２２と、有機絶縁材料により形成された平坦化膜２２３と、平坦化膜２２３上にＡｇ等の反射金属により形成された反射層２２４と、反射層２２４上に形成され、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）やＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の導電体からなり、ＬＴＰＳ回路層２２２と接続された下部電極２２５と、下部電極２２５を覆うように表示領域２０２全体に形成され、電子注入層、正孔輸送層、白色に発光する発光層等からなる有機層２２６と、有機層２２６を覆うように形成され、ＩＺＯや薄膜Ａｇ等の透明電極からなる上部電極２２７と、を有している。更に上部電極２２７の上には、第１封止膜２２８及び第２封止膜２２９が形成され、これらの間には、それぞれの画素２８０において、所定の波長領域の光を透過するＲ（赤）カラーフィルタ２４１やＧ（緑）カラーフィルタ２４３等のカラーフィルタが形成される。
【００１７】
また、この図に示されるように、平坦化膜２２３上には、絶縁材料により下部電極２２５の端部を覆うように形成された絶縁バンク２４７と、隣り合う画素２８０の絶縁バンク２４７間に形成され、絶縁基板２２１側とは反対方向に突出する絶縁壁部２４８と、が形成されている。各カラーフィルタは、絶縁バンク２４７と絶縁壁部２４８との間の凹みにおいて、カラーフィルタが絶縁基板２２１側に突出したカラーフィルタ突出部２４５を有している。ここでカラーフィルタ突出部２４５は、下部電極２２５と有機層２２６との接触面よりも絶縁基板２２１側にまで延びている。このようにカラーフィルタ突出部２４５を形成することにより、例えば、図３の左側の画素２８０の有機層２２６で発光した白色光のうち、横方向に出射される光は、カラーフィルタ突出部２４５において、Ｒカラーフィルタ２４１を通過し、Ｒ色の波長領域の光となる。したがって、他の色、例えばＧカラーフィルタ２４３を有する画素２８０にその後に侵入したとしても、Ｒ色の波長領域の光は、Ｇ色の波長領域をほとんど有さないため、Ｇカラーフィルタ２４３を通過できず、ほとんど出射されないこととなる。また、他の色のカラーフィルタを通過しない場合であっても、そのままＲ色の波長領域を有する光として出射されるため、いずれの場合であっても混色を抑止することができる。
【００１８】
なお、本実施形態においては、ＬＴＰＳ半導体により半導体回路を形成することとしたが、半導体回路は、アモルファス半導体等その他の半導体を用いることができる。
【００１９】
図４は、６つの画素２８０について下部電極２２５の上面での断面を概略的に示す図である。この図は、絶縁バンク２４７、カラーフィルタ突出部２４５及び絶縁壁部２４８の配置について説明するための図であり、有機層２２６、上部電極２２７及び第１封止膜２２８の記載を省略している。この図に示されるように、下部電極２２５は、絶縁バンク２４７に囲まれており、その周囲にはカラーフィルタ突出部２４５が形成され、その更に周囲には、絶縁壁部２４８が形成され、絶縁壁部２４８は各画素２８０を仕切るように升目状となっている。図４においては、ＲＧＢのそれぞれの画素２８０が一列に並ぶように配置されることとしたが、各色の配置はこれに限られない。
【００２０】
図５は、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置のカラーフィルタのインクジェット方式による形成方法について概略的に示す図である。まず、発光素子形成ステップＳ１０１において、ＬＴＰＳ回路層２２２から第１封止膜２２８までを既知のフォトリソグラフィ工程及び蒸着工程等を用いて形成する。次にカラーフィルタ配置工程Ｓ１０２において、インクジェット方式により、各画素２８０の絶縁壁部２４８に囲まれた領域に、所定の色のカラーフィルタを滴下する。カラーフィルタの材料には周知の顔料等を用いることができる。最後に、カラーフィルタ乾燥工程Ｓ１０３により、滴下されたカラーフィルタを乾燥させ、カラーフィルタが完成する。このように、各画素２８０を絶縁壁部２４８が仕切っているため、液状のカラーフィルタが滴下されたとしても、カラーフィルタ突出部２４５を形成しつつ、隣接する画素２８０に流れ込まないようにすることができる。
【００２１】
図６には、カラーフィルタが形成された封止基板３３０が用いられる第１比較例において、混色が生じる様子について示す図である。この図に示されるように、封止基板３３０は、絶縁基板３３１と、絶縁基板３３１上に形成されたＲカラーフィルタ３３３、Ｇカラーフィルタ３３４及びＢカラーフィルタ（不図示）のカラーフィルタと、画素間から出射される光を遮光するためのブラックマトリクス３３６と、カラーフィルタ及びブラックマトリクス３３６を覆うように形成されたオーバーコート膜３３５と、を有している。封止基板３３０がこれらの構成を有するため、ＴＦＴ基板２２０には、カラーフィルタ及び第２封止膜２４８は形成されていない。
【００２２】
この図の矢印に示されるように、左側の画素２８０において発光したＲカラーフィルタ３３３を通過すべき光の一部は、右側の画素２８０に侵入し、Ｇカラーフィルタ３３４を通過して出射される。上述の第１実施形態では、カラーフィルタをＴＦＴ基板２２０側に形成することにより、このような原因で発生する混色を防いでいる。
【００２３】
図７には、本実施形態におけるカラーフィルタ突出部２４５を有さないカラーフィルタをＴＦＴ基板２２０に形成した第２比較例において、混色が生じる様子について示す図である。この図に示されるように、第２比較例では、カラーフィルタにカラーフィルタ突出部２４５を有さず、また絶縁壁部２４８は形成されていない。この図の矢印に示されるように、左側の画素２８０の有機層２２６で発光した光のうち、Ｒカラーフィルタ２４１が形成された上方向に出射される光については、Ｒカラーフィルタ２４１を通過し、Ｒ色の光として出射されるが、横方向に出射された光は、Ｒカラーフィルタ２４１を通過せず、内部に形成された膜の表面で反射を繰返し、その一部についてはＧカラーフィルタ２４３等の他のカラーフィルタを通過して外部に出射されてしまうこととなる。第１実施形態では、カラーフィルタは、絶縁基板２２１側に突出したカラーフィルタ突出部２４５を有しているため、有機層２２６で発光し横方向に出射された光は、その画素２８０のカラーフィルタであるＲカラーフィルタ２４１等を通過してＲ色の波長領域を有する光となっているため、その後他の画素２８０に侵入したとしても、他の色のカラーフィルタを通過できないか、Ｒ色のまま出射されることとなるため、混色を防ぐことができる。
【００２４】
図８は、本実施形態の第１変形例に係る有機ＥＬ表示装置について、図４と同様に、６つの画素２８０について下部電極２２５の上面での断面を概略的に示す図である。第１変形例では、上述の第１実施形態と比較して絶縁壁部２４８の配置が異なっている。この図に示されるように、ＲＧＢの各色がそれぞれ同じ列に形成される場合には、同じ色のカラーフィルタを仕切る絶縁壁部２４８は不要であるため、絶縁壁部２４８は、隣り合う列を仕切るように列方向に延びた形状のみとすることができる。このようにした場合であっても、上述の第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００２５】
図９は、本実施形態の第２変形例に係る有機ＥＬ表示装置について、図８と同様の視野により示す図であり、第１変形例における絶縁壁部２４８の形状を用いると共に、絶縁バンク２４７の形状も変化させた場合について示す図である。第２変形例では、絶縁バンク２４７を、同じ色のカラーフィルタを有する列方向の各画素２８０間でつなげて、連続的な形状としている。なお、この際、絶縁バンク２４７が画素間で連続して形成された部分には、カラーフィルタ突出部２４５は有さないこととしてもよい。この場合にカラーフィルタ突出部２４５は列方向に延びる直線状の形状となる。このように構成した場合、隣接する列方向の画素２８０からの光漏れが生じる可能性があるが、隣接する列方向の画素２８０は同じ色の画素であるため、混色は生じない。したがって、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００２６】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬ表示装置について説明する。第２実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の全体構成は、図１及び２に示された第１実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１００と同様であるため、重複する説明を省略する。
【００２７】
図１０は、第２実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の２つの画素について、図３と同じ視野により示す断面図である。第１実施形態との違いは、カラーフィルタを仕切るための絶縁壁部２４８がない点であり、その他の構成は第１実施形態と同様であるため、その他の構成の説明は省略する。第２実施形態においては、印刷法等によりカラーフィルタを成膜する場合、カラーフィルタの混合を防止する必要がない場合、又は混合しにくい材料を使用した場合であり、これらの場合には、絶縁壁部２４８を設けなくても、第１封止膜２２８上にカラーフィルタを成膜することができる。この場合であっても、カラーフィルタ突出部２４５は、下部電極２２５と有機層２２６との接触面よりも絶縁基板２２１側にまで延びているため、例えば、左側の画素２８０の有機層２２６から横方向に出射した光もＲカラーフィルタ２４１を通過するため、隣接する画素に侵入したとしても、Ｇカラーフィルタ２４３及びＢカラーフィルタ（不図示）をほとんど通過できないこととなる。また、他のカラーフィルタを通過しない場合には、そのままＲ色の波長領域を有する光として出射されため、いずれの場合であっても混色を抑止することができる。
【００２８】
上述の各実施形態においては、有機層において発光する光を一色としたが、画素毎に複数の色が発光する場合であっても、更にカラーフィルタを有している場合には、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１００  表示装置、１１０  上フレーム、１２０  下フレーム、２００  有機ＥＬパネル、２０２  表示領域、２２０  ＴＦＴ基板、２２１  絶縁基板、２２２  ＬＴＰＳ回路層、２２３  平坦化膜、２２４  反射層、２２５  下部電極、２２６  有機層、２２７  上部電極、２２８  第１封止膜、２２９  第２封止膜、２３０  封止基板、２３２  透明樹脂、２４０  トランジスタ、２４１  Ｒカラーフィルタ、２４３  Ｇカラーフィルタ、２４５  カラーフィルタ突出部、２４７  絶縁バンク、２４８  絶縁壁部、２８０  画素、３３０  封止基板、３３１  絶縁基板、３３３  Ｒカラーフィルタ、３３４  Ｇカラーフィルタ、３３５  オーバーコート膜、３３６  ブラックマトリクス。
【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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