(57)【要約】【課題】各色の有機電界発光素子を備えたフルカラーの表示装置において、発光特性の制御性を落とさずに、特定の発光色の有機電界発光素子における非発光欠陥を低減可能な表示装置を提供する。【解決手段】陽極（下部電極）７、発光層９ｒ，９ｇ，９ｂを含む有機層９、および陰極（上部電極１３がこの順に積層された複数の有機電界発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂを基板３上に配列してなり、有機電界発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂの有機層９が各発光層９ｒ，９ｇ，９ｂで発生させた発光光λｒ，λｇ，λｂの波長を共振させる各膜厚Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂに調整されている表示装置１において、複数の有機電界発光素子のうち、最も短い波長の発光光を生じる青色発光素子５ｂにおける有機層９の膜厚Ｌｂが、これよりも長い波長の発光光を生じる赤色発光素子５ｒ，緑色発光素子５ｇの膜厚Ｌｒ，Ｌｇよりも厚く設定されていることを特徴としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部電極、少なくとも発光層を含む有機層、および上部電極がこの順に積層された複数の有機電界発光素子を基板上に配列してなり、当該各有機電界発光素子の有機層が前記発光層で発生させた発光光の波長を共振させる各膜厚に調整されている表示装置において、
前記複数の有機電界発光素子のうち、最も短い波長の発光光を生じる第１の有機電界発光素子における有機層の膜厚が、当該第１の有機電界発光素子よりも長い波長の発光光を生じる第２の有機電界発光素子の膜厚よりも厚く設定されている
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項1記載の表示装置において、
前記各有機電界発光素子における有機層の膜厚は、前記発光層と共に前記第1の有機電界発光素子にのみパターン形成された膜厚調整パターン層によって調整されている
ことを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項２記載の表示装置において、
前記発光層のうち前記第1の有機電界発光素子に特有の発光光を生じる第１発光層は、前記複数の有機電界発光素子に共通層として設けられており、
前記発光層前記第２の有機電界発光素子に特有の発光光を生じる第２発光層は、前記第1発光層に積層された状態でパターン形成されている
ことを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項３記載の表示装置において、
前記膜厚調整パターン層および前記第２発光層は、転写法によってパターン形成された層であり、
前記第１発光層は蒸着法によって全面成膜された層である
ことを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項２記載の表示装置において、
前記膜厚調整パターン層は、前記第１の有機電界発光素子に設けられた発光層の下部に設けられている
ことを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項２記載の表示装置において、
前記膜厚調整パターン層は、正孔輸送性の有機層である
ことを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項１記載の表示装置において、
前記第1の有機電界発光素子は、青色の発光光を発生する
ことを特徴とする表示装置。
【請求項８】
下部電極、少なくとも発光層を含む有機層、および上部電極がこの順に積層された複数の有機電界発光素子を基板上に配列してなり、当該各有機電界発光素子の有機層が前記発光層で発生させた発光光の波長を共振させる各膜厚に調整されている表示装置の製造方法であって、
前記複数の有機電界発光素子のうち、最も短い波長の発光光を生じる第１の有機電界発光素子における有機層の膜厚を、当該第１の有機電界発光素子よりも長い波長の発光光を生じる第２の有機電界発光素子の膜厚よりも厚く設定する
ことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項９】
請求項８記載の表示装置の製造方法において、
前記基板上に前記下部電極をパターン形成した後、
前記第1の有機電界発光素子に特有の発光光を生じる第１発光層を、蒸着法によって全面成膜する工程と、
前記第２の有機電界発光素子に特有の発光光を生じる第２発光層を、転写法によってパターン形成する工程と、
前記第1の有機電界発光素子における有機層の膜厚を調整するための膜厚調整パターン層を、転写法によってパターン形成する工程とを行う
ことを特徴とする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、表示装置およびその製造方法に関し、特には各色の有機電界発光素子を備えた表示装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ブラウン管に代わる表示装置として、軽量で消費電力の小さいフラット表示装置の研究、開発が行われている。このうち、有機電界発光素子を備えた表示装置は、自発光で、応答速度が高速であり、低消費電力での駆動が可能な表示装置として、注目されている。
【０００３】
このような表示装置をフルカラー化する構成として、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に発光する有機電界発光素子を配列した構成がある。この構成においては、各色の発光層を含む有機層を陽極と陰極とで挟持した発光素子の構成を採用し、発光層で生じた光を陽極と陰極との間で共振させて、陽極側または陰極側から取り出す、マイクロキャビティ（微小光共振器）構造とする構成が提案されている。このような構成とすることにより、取り出し光の色純度を向上させ、共振の中心波長付近の取り出し光の強度を向上させることが可能である。
【０００４】
このような表示装置においては、Ｒ，Ｇ，Ｂの有機電界発光素子における陰極と陽極との間の光学的距離Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂは、それぞれの素子における有機層の膜厚によって調整されており、取り出し光のスペクトルのピーク波長λｒ，λｇ，λｂが陰極−陽極間で共振するように設定されている。
【０００５】
またこのような表示装置を製造する場合には、有機層を構成する各層のうち、各色の発光層の膜厚のみによって上記光学的距離Ｌｒ，Ｌｂ，Ｌｇを調整することにより、他の有機層を共通化して製造工程の大幅な簡略化を図ることができる。
【０００６】
ところで、各色の発光層をパターン形成する方法の一つとして、転写法が提案されている。転写法を用いた表示装置の製造は、例えば次のように行う。先ず、表示装置の基板（以下、装置基板と称する）上に陽極を形成しておく。一方、別の基板（以下、転写用基板と称する）上に、光吸収層を介して発光層を成膜しておく。そして、発光層と陽極とを対向させる状態で、装置基板と転写用基板とを配置し、転写用基板側からレーザ光を照射することにより、装置基板の陽極上に発光層を熱転写させる。この際、スポット照射させたレーザ光を走査させることにより、陽極上の所定領域のみに位置精度良好に発光層の転写パターンが形成される。
【０００７】
また、以上のような転写法を適用した製造方法において、工程手順を単純化させ、かつ素子特性を向上させるための方法として、赤色（Ｒ）および緑色（Ｇ）の発光層を熱転写することにより形成し、青色（Ｂ）の発光層を蒸着法において全面成膜する方法が提案されている。このような構成であっても、光学的距離Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂは、同一次数の干渉条件になるように決定されており、波長の短いλｒ，λｇ，λｂの順に、Ｌｒ＞Ｌｇ＞Ｌｂとなっている。そして、各色の有機電界発光素子の有機層は、この光学的距離に応じて、Ｒ＞Ｇ＞Ｂの順に膜厚が厚く形成されている（下記特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２３５７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上述したように、各色の有機層の膜厚を発光波長の短い順に成膜すると、発光波長の最も短いＢの有機層が最も薄くなるように設定されるため、基板上の異物や電極上の凹凸の影響を受け易い。したがって、他色と比較して、Ｂの有機電界発光素子の非発光欠陥が多くなる。
【００１０】
特に、転写法による発光層のパターン形成は、マスク蒸着によるパターン形成に対して、大型基板に対するパターン精度の点から有利であるものの、膜厚制御性が劣る場合が多い。このため、上述したようなＢの有機電界発光素子の非発光欠陥がさらに発生し易くなる。
【００１１】
また、転写法を含む一般的な成膜においては、目標の膜厚に対して実際に成膜される膜厚のズレ量は、膜厚が厚いほど大きくなる。このため、上述のようにＲ＞Ｇ＞Ｂの順に有機膜の膜厚が設定されている場合、膜厚のずれ量もこの順に大きくなる。ところが一般的には、各色に対する人間の目の感度（ＣＩＥ標準分光視感効率：視感度）はＧ＞Ｒ＞Ｂの順番に高い。このため、取り出し光のスペクトルのピーク波長λｂの精度、すなわち有機層の膜厚精度に対する要求も、Ｇ＞Ｒ＞Ｂの順番に高く、最も視感度の高いＧの有機層に対して最も高い膜厚精度が要求されることになり、その順番に転写膜厚を薄くする事が発光特性制御の面から好ましい。
【００１２】
そこで本発明は、各色の有機電界発光素子を備えたフルカラーの表示装置において、発光特性の制御性を確保しつつ、特定の発光色の有機電界発光素子における非発光欠陥を低減可能な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】
【００１３】
このような目的を達成するための本発明の表示装置は、複数の有機電界発光素子を基板上に配列してなる。各有機電界発光素子は、下部電極、少なくとも発光層を含む有機層、および上部電極がこの順に積層されたものである。これらの有機電界発光素子の有機層は、発光層で発生させた発光光の波長を共振させる各膜厚に調整されている。そして特に本発明においては、最も短い波長の発光光を生じる第１の有機電界発光素子における有機層の膜厚が、当該第１の有機電界発光素子よりも長い波長の発光光を生じる第２の有機電界発光素子の膜厚よりも厚く設定されているところが特徴的である。
【００１４】
また本発明はこのような表示装置の製造方法でもある。
【００１５】
以上のような構成の表示装置では、従来は最も有機層の膜厚が薄く設定されていた短波長の発光光（青色の発光光）を発生する第１の有機電界発光素子において、その有機層を最も厚膜化したことにより、当該第１の有機電界発光素子における非発光欠陥の発生が防止される。また、以降の実施例で示すように、このように有機層を厚膜化した場合であっても、青色の発光光を生じる有機電界発光素子であれば、厚膜化による発光効率のバラツキが充分に小さく抑えられることが確認された。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように本発明によれば、各色の有機電界発光素子を備えたフルカラーの表示装置において、発光特性の制御性を確保しつつも、特定の発光色の有機電界発光素子における非発光欠陥を低減することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。以下の各実施形態においては、基板上に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の有機電界発光素子を配列してフルカラー表示を行う構成の表示装置に本発明を適用した実施の形態を説明する。
【００１９】
＜表示装置＞
図１は、実施形態の表示装置の構成図である。この図に示す表示装置１は、基板３上に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色に発光する有機電界発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂ、すなわち赤色発光素子５ｒ，緑色発光素子５ｇ，青色発光素子５ｂを配列してなり、各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂでの発光光を基板３と反対側から取り出す上面発光型として構成されている。
【００２０】
上記基板３は、ガラス基板、シリコン基板、プラスチック基板などの表面層に、ここでの図示を省略した薄膜トランジスタ（thin film transistor：ＴＦＴ）を配列形成してなる、いわゆるＴＦＴ基板であり、表面が平坦化絶縁膜で覆われていることとする。
【００２１】
そして基板３上に配列形成された発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂは、陽極（下部電極）７、有機層９、電子注入層１１、および陰極（上部電極）１３を、基板３側から順に積層した構成となっている。また、これらの発光素子５ｒ、５ｇ、５ｂのそれぞれは、陽極７を光反射層とし陰極１３を半透過反射層とし、各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂで生じた特定波長の光λｒ，λｇ，λｂを共振させて陰極１３側から取り出す微小共振器構造として構成されている。
【００２２】
つまり、赤色発光素子５ｒは、赤色の波長領域の光λｒが陽極７と陰極１３との間の共振部で共振して取り出し効率が極大となるように、共振部の光学的距離Ｌｒが調整されている。また、緑色発光素子５ｇは、緑色の波長領域の光λｇが陽極７と陰極１３との間の共振部で共振して取り出し効率が極大となるように、共振部の光学的距離Ｌｇが調整されている。さらに青色発光素子５ｂは、青色の波長領域の光λｂが陽極７と陰極１３との間の共振部で共振して取り出し効率が極大となるように、共振部の光学的距離Ｌｂが調整されていることとする。これにより、各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂからは、異なる発光色の光λｒ，λｇ，λｂが十分な強度で取り出される構成となっている。
【００２３】
尚、このような発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂが設けられた表示装置１においては、青色発光素子５ｂが、最も短い波長の発光光を生じる第１の有機電界発光素子となり、赤色発光素子５ｒおよび緑色発光素子５ｇが、第１の有機電界発光素子よりも長い波長の発光光を生じる第２の有機電界発光素子となる。
【００２４】
ここで、各発光素子５ｒ、５ｇ、５ｂで発生した光が共振部の両端で反射する際に生じる位相シフトをΦラジアン、共振部の光学的距離をＬ、光のうちの取り出したい光のスペクトルのピーク波長をλとした場合、下記式（１）を満たす範囲で上述した光学的距離Ｌ（Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌb）が設定されていることとする。
【００２５】
【数１】
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【００２６】
この光学的距離Ｌｂ，Ｌｒ，Ｌｇは、ｍを同一の次数、例えば０次の干渉条件となるように設定した場合、Ｌｒ＞Ｌｇ＞Ｌｂとなる。これに対し、本実施形態では、最も短い波長の発光光を生じる青色発光素子５ｂにおける有機層９の膜厚が、赤色発光素子５ｒおよび緑色発光素子５ｇにおける有機層の膜厚よりも厚くなるように、赤色発光素子５ｒの光学的距離Ｌｒおよび緑色発光素子５ｇの光学的距離Ｌｇは従来のまま０次の干渉条件とし、青色発光素子５ｂの光学的距離Ｌｂのみを１次の干渉条件として設定される。尚、これらの光学的距離Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂは、以降に説明するように、各有機電界発光素子５ｒ、５ｇ、５ｂにおける有機層９の膜厚によって調整されていることとする。
【００２７】
次に、以上のような微小共振器構造を備えた各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂを構成する各層を説明する。
【００２８】
先ず陽極７は、各画素に対応させてパターン形成され、同様に各画素に設けられたＴＦＴに対して、これらのＴＦＴを覆う層間絶縁膜に形成されたコンタクトホール（図示省略）を介してそれぞれが接続される状態で形成されることとする。
【００２９】
またこの陽極７は、高反射性材料を用いることでミラーとして構成されている。このような陽極７は、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、プラチナ（Ｐｔ）さらには金（Ａｕ）のように、反射率の高い導電性材料、及びその合金で構成される。
【００３０】
また陽極７は、導電性材料層の上にバリア層を設けた構成でも良い。この場合バリア層は仕事関数が大きい材料により構成されており、その厚さは約１ｎｍ〜２００ｎｍである。このバリア層は、陽極７が高反射層として構成されれば良く、導電性材料層が高反射性材料からなる場合には光透過性材料が用いられ、導電性材料の光反射性が低い場合には高反射材料が用いられることとする。
【００３１】
このようなバリア層は、例えば、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、ガリウム（Ｇａ）およびアルミニウム（Ａｌ）を含む群のうちの少なくとも１種の金属、その金属の合金、その金属酸化物、またはその金属窒化物を含む光透過性材料の中から、上述したような導電性材料層との組み合わせを考慮して適宜選択した材料によって構成されることとする。そして、上記「合金」、「金属酸化物」、および「金属窒化物」としては、例えば、合金としてインジウム錫合金やインジウム亜鉛合金、金属酸化物としてＩＴＯ(Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ)、ＩＺＯ（Ｉｎｉｄｉｕｍ−Ｚｉｎｃ−Ｏｘｉｄｅ）、酸化インジウム（Ｉｎ2 Ｏ3 ）、酸化錫（ＳｎＯ2 ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）および酸化クロム（ＣｒＯ2 ）、金属窒化物として窒化チタンや窒化クロム（ＣｒＮ）などが挙げられる。
【００３２】
また、各画素毎にパターン形成された陽極７は、中央部のみを露出させる状態でその周囲が絶縁膜１５で覆われている。この絶縁膜１５は、例えばポリイミドやフォトレジスト等の有機絶縁材料や、酸化シリコンのような無機絶縁材料を用いて構成されていることとする。
【００３３】
そして、陽極７上に設けられた有機層９は、正孔注入層９-1、正孔輸送層９-2、各画素に設けられた赤色発光パターン層９ｒ、緑色発光パターン層９ｇ、および膜厚調整パターン層９-3、さらに共通層として設けられた青色共通発光層９ｂ、および電子輸送層９-4をこの順に積層させてなる。
【００３４】
このうち、赤色発光パターン層９ｒ、緑色発光パターン層９ｇ、および膜厚調整パターン層９-3は、転写法によって各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂ毎にパターン形成された層であることとする。一方、青色共通発光層９ｂを含めた他の層は、蒸着法によって各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂに共通層として設けられた層であることとする。
【００３５】
以下に、有機層９を構成するこれらの各層、および各パターン層の形成位置を、陽極７側から順に説明する。
【００３６】
先ず、正孔注入層９-1は、各画素の共通層として、陽極７および絶縁膜１５を覆う状態で設けられている。このような正孔注入層９-1は、一般的な正孔注入材料を用いて構成され、一例としてｍ−ＭＴＤＡＴＡ〔4,4,4 -tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine〕を用いて１０ｎｍの膜厚で蒸着成膜されていることとする。
【００３７】
次に正孔輸送層９-2は、各画素の共通層として正孔注入層９-1上に設けられている。このような正孔輸送層９-2は、一般的な正孔輸送材料を用いて構成され、例えば、ベンジジン誘導体、スチリルアミン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、ヒドラゾン誘導体などを用いて構成され、一例として、α−ＮＰＤ[4,4-bis(N-1-naphthyl-N-phenylamino)biphenyl]を用いて１５ｎｍの膜厚で蒸着成膜されていることとする。
【００３８】
尚、以上の正孔注入層９-1および正孔輸送層９-2は、それぞれが複数層からなる積層構造であっても良い。
【００３９】
赤色発光パターン層９ｒは、赤色発光素子５ｒを形成する画素領域において、絶縁膜１５に形成された開口窓を完全に塞ぐ状態でパターン形成されている。この赤色発光パターン層９ｒは、ホスト材料、ゲスト材料で構成されている。このうち、ホスト材料としては、正孔輸送性のホスト材料，電子輸送性のホスト材料および両電荷輸送性のホスト材料のうち少なくとも１種が用いられ、例えば電子輸送性のホスト材料であるＡＤＮ（anthracene dinaphtyl）が例示される。また、ゲスト材料としては、蛍光性または燐光性の赤色発光材料が用いられ、例えば２，６−ビス［（４’−メトキシジフェニルアミノ）スチリル］−１，５−ジシアノナフタレン（ＢＳＮ）が例示される。このゲスト材料は、例えばホスト材料とゲスト材料との合計量に対して、３０重量％程度で含有されていることとする。このような構成の赤色発光パターン層９ｒは、例えば膜厚３５ｎｍに設定されている。
【００４０】
緑色発光パターン層９ｇは、緑色発光素子５ｇを形成する画素領域において、絶縁膜１５に形成された開口窓を完全に塞ぐ状態でパターン形成されている。この緑色発光パターン層９ｇは、ホスト材料、ゲスト材料、および低抵抗化のための有機材料で構成されている。このうち、ホスト材料は、赤色発光パターン層９ｒのホスト材料と同様のものが用いられ、例えばＡＤＮ（anthracene dinaphtyl）が例示される。またゲスト材料としては、蛍光性または燐光性の緑色発光材料が用いられ、例えばクマリン６が例示される。このゲスト材料は、例えばホスト材料とゲスト材料との合計量に対して、５重量％程度で含有されていることとする。このような構成の緑色発光パターン層９ｇは、例えば膜厚１５ｎｍに設定されている。
【００４１】
そして膜厚調整パターン層９-3は、青色発光素子５ｂを形成する画素領域において、絶縁膜１５に形成された開口窓を完全に塞ぐ状態でパターン形成されている。この膜厚調整パターン層９-3は、発光性材料を含まず、正孔輸送性を有する層として構成されることとする。
【００４２】
またこの膜厚調整パターン層９-3は、後で説明するように最も厚い転写パターン層となるため、他色に用いられる赤色発光パターン層９ｒや緑色発光パターン層９ｇと比較して、分子量および昇華温度が低い材料を用いて構成されることが好ましい。さらに、この厚膜調整パターン層９-3は、次に説明する青色共通発光層９ｂの陽極７側に接して設けられるため、高い電子素子性能を有することが好ましい。このような正孔輸送性の材料として、例えばα−ＮＰＤ[4,4-bis(N-1-naphthyl-N-phenylamino)biphenyl]が１２５ｎｍの膜厚で用いられる。α−ＮＰＤのようなアリールアミン骨格を有する材料であれば、電子素子性能が高いため、次に説明する青色共通発光層９ｂの陽極７側に接して設けられる膜厚調整パターン層９-3の構成材料として好適である。
【００４３】
尚、膜厚調整パターン９-3は、正孔輸送層９-2と正孔注入層９-1との間に設けられていても良い。このような構成であれば、青色共通発光層９ｂに接して正孔輸送層が９-2が設けられるため、膜厚調整パターン層９-3には、高い電子阻止性能が要求されることはない。
【００４４】
このような構成をとった場合、膜厚調整パターン９-3を構成する正孔輸送性の材料としては、高い正孔輸送性を持ち、昇華性の高い材料を選択的に用いる事が出来る。このような正孔輸送性の材料としては、例えば下記式（１）を用いて説明した化合物が用いられる。
【００４５】
【化１】
2008027722.tif 000004
ただし、式（１）中において、Ｒ1〜Ｒ６それぞれ独立に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、アミノ基、アリールアミノ基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のカルボニル基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のカルボニルエステル基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のアルキル基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のアルケニル基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のアルコキシル基、炭素数３０以下の置換あるいは無置換のアリール基、炭素数３０以下の置換あるいは無置換の複素環基、ニトリル基、シアノ基、ニトロ基、またはシリル基から選ばれる置換基であることとする。Ｒ１〜Ｒ６のうち、隣接する基同士が結合して環状構造を構成していても良い。また、式（１）中のＸ１〜Ｘ６は、それぞれ独立に炭素もしくは窒素原子である。
【００４６】
このような化合物の具体例としては、下記式（２）に示す化合物が例示される。一般式（２）の化合物は非常に昇華性が高い材料であるため、このような材料を含んだ構成にすることにより、高精度の転写が可能になる。
【００４７】
【化２】
2008027722.tif 000005
【００４８】
尚、上記式（１）の化合物の具体例が、式（２）に示す構造に限定されることはなく、上記式（１）において説明した各置換基で、式（１）中のＲ1〜Ｒ６の部位およびＸ１〜Ｘ６の部位がそれぞれ独立に置換されて構成であって良い。
【００４９】
また、厚膜調整パターン９-3は、α−ＮＰＤと式（１）で示される材料とを用いた積層、または混合層により構成されていても良い。ただし、この厚膜調整パターン９-3が、青色共通発光層９ｂの陽極７側に接して設けられている場合には、青色共通発光層９ｂと接する厚膜調整パターン９-3の界面層は、高い電子素子性能を有する材料で構成されることとする。
【００５０】
ここで、各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂは、上述したように、特定波長の光を陽極７と陰極１３との間で共振するように光学的距離Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂが調整されているとした。そこで本実施形態においては、以上の赤色発光パターン層９ｒ、緑色発光パターン層９ｇ、および膜厚調整パターン層９-3の膜厚差により、光学的距離Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌbの調整がなされていることになる。
【００５１】
したがって、各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂにおける共振部の光学的距離Ｌｒ，Ｌｇ、ＬｂをＬとし、各パターン層９ｒ，９ｇ，９-3の光学的距離をＬｔ、これ以外の共通の機能層の光学的距離をＬｆとした場合、Ｌｔ＝Ｌ-Ｌｆを満たすように各パターン層９ｒ，９ｇ，９-3の光学的距離Ｌｔ、すなわち膜厚が設定されていることになる。
【００５２】
特に本実施形態においては、上述したように各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂにおける共振部の光学的距離Ｌｒ，Ｌｇ、Ｌｂが、赤色発光素子５ｒの光学的距離Ｌｒおよび緑色発光素子５ｇの光学的距離Ｌｇは従来のまま０次の干渉条件とし、青色発光素子５ｂの光学的距離Ｌｂのみを１次の干渉条件として設定されている。このため、これらのパターン層９ｒ，９ｇ，９-3の光学的距離Ｌｔ(膜厚）は、緑色発光パターン層９ｇ＜赤色発光パターン層９ｒ＜膜厚調整パターン層９-3となる。
【００５３】
以上のような各パターン層９ｒ，９ｇ，９-3を覆う青色共通発光層９ｂは、各画素の共通層として設けられている。この青色共通発光層９ｂは、青色発光素子５ｂにおいては発光層として機能する。一方、赤色発光素子５ｒおよび緑色発光素子５ｇにおいては、発光層としては機能せず、また青色発光を生じたとしても、これよりも長波長の赤色発光や緑色発光を変化させることのない層として設けられている。
【００５４】
このような青色共通発光層９ｂは、ＡＤＮに４，４’−ビス［２−｛４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル｝ビニル］ビフェニル（ＤＰＡＶＢｉ）を２．５重量％混合したものにより２５ｎｍ程度の膜厚で構成されていることとする。
【００５５】
次に、青色共通発光層９ｂ上の電子輸送層９-4は、一般的な電子輸送材料を用いて構成されていることとする。一例として８≡ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ3 ）を用いて２０ｎｍ程度の膜厚で蒸着成膜されている。
【００５６】
そして、以上のような各層からなる有機層９上の電子注入層１１は、各画素の共通層として設けられている。このような電子注入層１１は、一般的な電子注入材料を用いて構成され、一例としてＬｉＦを約０．３ｎｍの膜厚で蒸着成膜されている。
【００５７】
またこの電子注入層１１上の陰極１３は、各画素の共通層として設けられている。このような陰極１３は、仕事関数が小さな導電性材料を用いて構成される。このような導電性材料としては、例えば、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ等の活性な金属とＡｇ、Ａｌ、Ｉｎ等の金属との合金、或いはこれらを積層した構造を使用できる。この陰極１３は、ハーフミラーとして用いられるため、反射率が０．１％以上、５０％未満の範囲となるように用いる材質によって膜厚が調整されていることとする。このような陰極１３としては、例えば、１０ｎｍの膜厚のＭｇＡｇが用いられる。また、電子注入層１１(図示せず）側の界面に、例えば、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ等の活性な金属とフッ素、臭素等のハロゲンや酸素等との化合物層を薄く挿入した構造としても良い。
【００５８】
ここで、以上のように陰極１３が各画素に共通の電極として用いられる場合、陽極７と同一層で補助電極（図示省略）を形成し、この補助電極に対して陰極１３を接続させることで、陰極１３の電圧降下を防止する構成としても良い。また補助電極上に積層された有機層は、陰極１３を成膜する直前にレーザーアブレーション等の方法で除去すればよい。
【００５９】
そして、以上のような各層で構成された発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂは、ここでの図示を省略した保護膜で覆われる。そして、この保護膜上に接着剤を用いて封止基板が貼り合わせられた状態で完全固体型の表示装置１が構成されている。
【００６０】
尚、保護膜は、有機層９への水分の到達防止を目的とし、透過水性,吸水性の低い材料を用いて十分な膜厚で形成されることとする。さらに、ここで作製する表示装置１は、上面発光型であるため、この保護膜は各色発素子５ｒ，５ｇ，５ｂで発生した光を透過する材料からなり、例えば８０％程度の透過率が確保されていることとする。このような保護膜は、絶縁性材料または導電性材料で構成されていて良い。保護膜を絶縁性材料で構成する場合には、無機アモルファス性の絶縁性材料、例えばアモルファスシリコン（α−Ｓｉ）、アモルファス炭化シリコン（α−ＳｉＣ）、アモルファス窒化シリコン（α−Ｓｉ1-xＮx）さらにはアモルファスカーボン（α−Ｃ）等を好適に用いることができる。このような無機アモルファス性の絶縁性材料は、グレインを構成しないため透水性が低く、良好な保護膜となる。保護膜を導電性材料で構成する場合には、ＩＴＯやＩＺＯのような透明導電性材料が用いられる。
【００６１】
また、接着剤としては、例えば紫外線硬化樹脂が用いられる。そして、封止基板としては、例えばガラス基板が用いられる。ただし、接着剤および封止基板は、光透過性を有する材料で構成されることが必須となる。
【００６２】
さらに、陰極１３の上方（光取り出し側）に、共振部で共振させて取り出される波長領域の光を透過するカラーフィルタを設けても良い。これにより、さらに各色の発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂから取り出される光の色純度が向上する。
【００６３】
＜表示装置の製造方法＞
次に、上述した構成の表示装置１の製造方法を図２〜図４の断面工程図を用いて説明する。尚、以下において示される各層のうち、図１を用いて既に説明した層と同一の層についての重複する説明は省略する。
【００６４】
先ず、図２（１）に示すように、基板３上に、高反射型の陽極７をパターン形成した後、これらの陽極７の中央部を露出させる形状に絶縁膜１５をパターン形成する。
【００６５】
次に、図２（２）に示すように、陽極７および絶縁膜１５を覆う状態で、基板３上の全面に正孔注入層９-1を蒸着成膜し、さらに続けて正孔輸送層９-2を蒸着成膜する。
【００６６】
そして、次の工程では、以上のようにして形成した正孔輸送層９-2上の各画素に、熱転写法によって各パターン層を形成する工程を順次行う。
【００６７】
先ず、図２（３）に示すように、転写用基板３０ｂを用意する。この転写用基板３０ｂは、表示装置作製用の基板３と略同一形状のガラス基板３１上の全面に、光吸収層３３を介して、青色画素に用いる膜厚調整パターン層を形成するための転写層（膜厚調整層）３５が設けられている。
【００６８】
このうち、光吸収層３３を構成する材料としては、次に行う熱転写の工程において熱源として用いるレーザ光の波長範囲に対して低い反射率を持つ材料が好ましく用いられる。例えば、固体レーザ光原からの波長８００ｎｍ程度のレーザ光を用いる場合には、クロム（Ｃｒ）やモリブデン（Ｍｏ）等が低反射率、高融点を持つ材料として好ましいが、これらに限定されることは無い。ここでは例えば、スパッタリング法により、Ｃｒを２００ｎｍの膜厚に成膜してなる光吸収層３３を形成することとする。
【００６９】
また、膜厚調整層３５は、図１を用いて説明した正孔輸送性の層であるα−ＮＰＤ[4,4-bis(N-1-naphthyl-N-phenylamino)biphenyl]を用いて構成され、１２５ｎｍの膜厚で蒸着成膜されていることとする。
【００７０】
そして以上のように構成された転写用基板３０ｂを、正孔輸送層９-2までが形成された基板３に対向配置させる。この際、青色用転写層３５ｂと正孔輸送層９-2とが向き合うように、転写用基板３０ｂと基板３とを配置する。また、絶縁膜１５の高さが充分であれば、基板３と転写用基板３０ｂとを密着させ、基板３側の最上層を構成する正孔注入層９-１と、転写用基板３０ｂ側の最上層を構成する膜厚調整層３５とを接触させても良い。このようにした場合であっても、基板３側の絶縁膜１５上に転写用基板３０ｂが支持された状態となり、陽極７上の正孔輸送層９-2の部分に転写用基板３０ｂが接触することはない。
【００７１】
次に、このような状態で基板３に対向配置された転写用基板３０ｂ側から、例えば波長８００ｎｍのレーザｈｒを照射する。この際、青色発光素子の形成領域に対応する部分に、レーザｈｒを選択的にスポット照射する。
【００７２】
これにより、光吸収層３３にレーザ光ｈｒを吸収させ、その熱を利用して、膜厚調整層３５ｂを基板３側に熱転写させる。そして、基板３上に成膜された正孔輸送層９-2上に、膜厚調整層３５を位置精度良好に熱転写させてなる膜厚調整パターン層９-3をパターン形成する。
【００７３】
またここでは、青色発光素子の形成部分（画素領域）において絶縁膜１５から露出している陽極７上が、膜厚調整パターン層９-3によって完全に覆われるように、レーザ光ｈｒ照射に行うことが重要である。
【００７４】
その後、上述したような熱転写の工程を繰り返し行うことで、順次、緑色発光パターン層および赤色発光パターン層を形成する。
【００７５】
すなわち、図３（１）に示すように、表示装置作製用の基板と略同一形状のガラス基板３１上の全面に、光吸収層３３を介して緑色の発光層を形成するための転写層（緑色転写層）３５ｇを設けてなる転写用基板３０ｇを用意する。この転写用基板３０ｇにおける緑色転写層３５ｇは、発光性のゲスト材料として緑色発光のゲスト材料を用いて構成されている。
【００７６】
すなわち、緑色転写層３５ｇは、例えば電子輸送性のホスト材料であるＡＤＮ（anthracene dinaphtyl）に、緑色発光性のゲスト材料であるクマリン６を５重量％で混合した材料によって構成され、１５ｎｍ程度の膜厚で蒸着成膜されていることとする。
【００７７】
そしての転写用基板３０ｇを、正孔輸送層９-2が形成された基板３に対向配置させ、転写用基板３０ｇ側から緑色発光素子の形成領域に対応する部分に、レーザｈｒを選択的にスポット照射する。
【００７８】
これにより、基板３上に成膜された正孔輸送層９-2の上に選択的に緑色転写層３５ｇを熱転写させてなる緑色発光パターン層９ｇを形成する。
【００７９】
このような熱転写においては、例えばレーザ光ｈｒの照射エネルギーにより、転写用基板３０ｇ側の緑色転写層３５ｇを構成する各材料の濃度勾配を調整する。具体的には、照射エネルギーを高めに設定することにより、緑色転写層３５ｇを構成する各材料が略均一に混ざり合った混合層として緑色発光パターン層９ｇを形成する。また、緑色発光パターン層９ｇ内に、緑色転写層３５ｒを構成する各材料が混ざり合った混合層が設けられるように、照射エネルギーを調整しても良い。
【００８０】
次に、図３（２）に示すように、表示装置作製用の基板と略同一形状のガラス基板３１上の全面に、光吸収層３３を介して赤色の発光層を形成するための転写層（赤色転写層）３５ｒを設けてなる転写用基板３０ｒを用意する。この転写用基板３０ｒにおける赤色転写層３５ｒは、赤色発光パターン層（９ｒ）に含有されている材料を用いて構成されている。すなわち、赤色転写層３５ｒは、ホスト材料、発光性のゲスト材料で構成されている。このような赤色転写層３５ｒは、例えば電子輸送性のホスト材料であるＡＤＮ（anthracene dinaphtyl）に、赤色発光性のゲスト材料である２，６−ビス［（４’−メトキシジフェニルアミノ）スチリル］−１，５−ジシアノナフタレン（ＢＳＮ）を３０重量％で混合した材料によって構成され、３５ｎｍ程度の膜厚で蒸着成膜されていることとする。
【００８１】
そしてこの転写用基板３０ｒを、正孔輸送層９-2が形成された基板３に対向配置させ、転写用基板３０ｒ側から赤色発光素子の形成領域に対応する部分に、レーザｈｒを選択的にスポット照射する。
【００８２】
これにより、基板３上に成膜された正孔輸送層９-2の上に選択的に赤色転写層３５ｒを熱転写させてなる赤色発光パターン層９ｒをパターン形成する。このような熱転写は、前述した緑色発光パターン層９ｇのパターン形成と同様に、赤色転写層３５ｒを構成する各材料が、略均一に混ざり合わせた状態で赤色発光パターン層９ｒが形成されるように行われることとする。
【００８３】
また、上述したような膜厚調整パターン層９-3、緑色発光パターン層９ｇ、および赤色発光パターン層９ｒの熱転写工程は、大気圧中でも可能であるが、真空中で行うことが望ましい。真空中で熱転写を行うことにより、より低エネルギーでのレーザを使用した転写が可能になり、転写される発光層に与えられる熱的な悪影響を軽減することが出来る。さらに、熱転写の工程を真空中で行うことにより、基板同士の密着性が高まり、転写のパターン制度が良好になり、望ましい。しかも、全プロセスを連続して真空中で行うようにすることで、素子の劣化を防ぐことが可能である。
【００８４】
そして以上説明したレーザｈｒを選択的にスポット照射する工程においては、レーザ照射装置におけるレーザヘッドの駆動部分が精密なアライメント機構を備えている場合には、陽極７に沿って、レーザｈｒを適正なスポット径において転写用基板（３０ｒ，３０ｇ，３０ｂ）上に照射すればよい。この場合、基板３と転写用基板（３０ｒ，３０ｇ，３０ｂ）との位置合わせを厳密に行う必要はない。一方、レーザヘッドの駆動部分が精密なアライメント機構を備えていない場合には、転写用基板側にレーザｈｒが照射される領域を制限する遮光膜を形成しておく必要がある。具体的には、転写用基板３１の裏面に、レーザを反射する高反射金属層に開口部を設けた遮光膜を設ける。また、この上に低反射性金属を成膜しても良い。この場合、基板３と転写用基板（３０ｒ，３０ｇ，３０ｂ）との位置合わせを正確に行う必要が生じる。
【００８５】
尚、膜厚調整パターン層９-3、緑色発光パターン層９ｇ、および赤色発光パターン層９ｒの熱転写工程は、上述した形成順に限定されることはなく、どのパターン層から順に京成しても良い。
【００８６】
次に、図４（１）に示すように、各パターン層９ｒ，９ｇ，９-3が形成された基板３上の全面を覆う状態で、蒸着成膜法により青色共通発光層９ｂを蒸着成膜し、続けて電子輸送層９-4を蒸着成膜して有機層９の形成を終了する。
【００８７】
その後は、図４（２）に示すように、電子注入層１１および陰極１３をこの順に成膜する。これらの成膜は、下地の有機層９に対して影響を及ぼすことのない程度に、成膜粒子のエネルギーが小さい成膜方法、例えば蒸着法やＣＶＤ(chemical vapor deposition)法によって行われることが好ましい。
【００８８】
また以上のようにして各色の有機電界発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂを形成した後には、ここでの図示を説明した保護膜を形成する。この保護膜は、有機層９の劣化による輝度の低下を防止するため成膜温度を常温に設定し、さらに保護膜の剥がれを防止するために膜のストレスを最小になる条件で成膜することが望ましい。そして、この保護膜側に接着剤を介して封止基板を貼り合わせることにより表示装置１を完成させる。
【００８９】
以上説明した構成の表示装置1においては、青色発光素子５ｂの有機層９を最も厚膜化したことにより、青色発光素子５ｂにおける非発光欠陥の発生が防止される。
【００９０】
また、以降の実施例で示すように、青色発光素子５ｂにおいては有機層９を０次から１次の干渉条件となるように厚膜化した場合であっても、発光効率のバラツキが充分に小さく抑えられることが確認された。
【００９１】
さらに、青色発光素子５ｂにおける青色共通発光層９ｂを、蒸着法によって成膜した共通層とすること、さらに膜厚調整パターン層９-3を青色共通発光層９ｂの下層に配置したことにより、通常は赤色発光素子５ｒや緑色発光素子５ｇと比較して発光効率および輝度半減寿命が劣る傾向にある青色発光素子５ｂに対して、転写法の影響による青色共通発光層９ｂの劣化（膜厚バラツキなど）を防止することがっできる。
【００９２】
しかも、緑色の発光と比較して視感度の他低い青色であれば、欠陥（つまり滅点）の発生を防止するために膜厚を大きくした場合であっても色ずれが視認し難いため、この点からも青色発光素子５ｂにおける有機層の厚膜化が、発光特性に対して影響を及ぼし難いことが判る。
【００９３】
さらに、青色発光素子５ｂにいては1次の干渉条件とすることで、０次の干渉条件とした場合よりも色度が濃くなる、これにより青色発光素子５ｂの色度点が深くなる効果も得る事が出来る。これにより、高品位ディスプレイとして必要とされる色再現範囲を確保できる。
【００９４】
以上説明したように本発明によれば、各色の有機電界発光素子を備えたフルカラーの表示装置において、発光特性の制御性を落とさずに、青色発光素子５ｂにおける非発光欠陥を低減することが可能になる。
【００９５】
尚、上述した実施形態においては、膜厚調整パターン層９-3が正孔輸送性を有する層とした構成を説明した。しかしながら、電子輸送性に優れた材料を用いることが可能であれば、膜厚調整パターン層９-3は電子輸送性を有する層として青色共通発光層９ｂの陰極１３側に設けても良い。
【００９６】
また、実施形態においては、表示装置１がアクティブマトリックス方式である場合を例示したが、本発明は単純マトリックス方式の表示装置にも適用可能である。この場合、例えばストライプ状に形成された陽極７と交差するストライプ状に陰極１３が形成され、これらの交差した部分において有機層９等が狭持された各部分に、赤色発光素子５ｒ、緑色発光素子５ｇ、および青色発光素子５ｂがそれぞれ設けられることになる。
【００９７】
そして、上述した単純マトリックス方式の表示装置であれば、基板３側に画素毎の駆動回路が設けられることはないので、基板３側から発光光を取り出す透過型とした場合であっても画素の開口率が維持できる。
【００９８】
このようは透過型である場合には、基板３側に配置される陽極７をハーフミラーとし、陰極１３をミラーとすることにより、陽極７を介して基板３側から共振された波長が取り出されることになる。尚この場合には、基板３、陽極７、および陰極１３として、それぞれに適する光反射透過特性を備えた材質が選択して用いられることとする。また、透過型である場合には、上述した実施形態においての陽極７〜陰極１３までの積層状態を、逆にした構成であっても良い。
【００９９】
さらに、本発明は、アクティブマトリックス方式で、上述した実施形態においての陽極７〜陰極１３までの積層状態を、逆にした構成であっても良い。アクティブマトリックス方式の表示装置であれば、基板３側に画素毎の駆動回路が設けられるため、基板３と反対側から発光光を取り出す上面発光とすることが、画素の開口率を広げる上で有利である。この場合、基板３側に配置される陰極１３がミラーとなり、光取り出し側となる陽極７がハーフミラーとなるように、それぞれの材質が適宜選択されることとする。
【０１００】
また、本発明は、例えば特開２００３−２７２８６０に示されるように、発光層を有する有機層のユニット（発光ユニット）を積層してなる有機電界発光素子を用いた表示装置においても有効であり、同様の効果を得ることができる。
【実施例】
【０１０１】
微小共振器構造を１次の干渉条件とした青色発光素子を合計１０サンプル作製した。
【０１０２】
作製した１０個の青色発光素子について、１０ｍＡ／ｃｍ２の定電流密度を印加した状態で、分光放射輝度計を用いて色度、発光効率を測定した。それらについて、予定された発光特性が得られた素子を設計中心、プラス方向に最大に膜厚ずれしたサンプルをサンプル1、マイナス方向に最大に膜厚ずれしたサンプルをサンプル２とした。これらの評価結果を下記表１に示す。
【０１０３】
【表１】
2008027722.tif 000006
【０１０４】
表１の結果から、微小共振器構造を１次の干渉条件とした青色発光素子５ｂの発光特性は、設計中心に対する発光効率が±１５％以内のずれ量に収まっている事が分かる。
【０１０５】
これにより、青色発光素子５ｂの構成を、１次の干渉条件としたことにより、当該青色発光素子５ｂの有機層部分の膜厚が０次キャビティー構造と比較して厚膜化された場合であっても、厚膜化による影響による発光効率のずれ量は、高品位ディスプレイとして許容できる範囲である±１５％以下に収まり、発光特性の制御性が確保されることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】実施形態の表示装置の構成を示す断面図である。
【図２】実施形態の表示装置の製造方法を示す断面工程図（その１）である。
【図３】実施形態の表示装置の製造方法を示す断面工程図（その２）である。
【図４】実施形態の表示装置の製造方法を示す断面工程図（その３）である。
【符号の説明】
【０１０７】
１…表示装置、３…基板、５ｒ…赤色発光素子（第２の有機電界発光素子）、５ｇ…緑色発光素子（第２の有機電界発光素子）、５ｂ…青色発光素子（第１の有機電界発光素子）、７…陽極（下部電極）、９…有機層、９ｒ…赤色発光パターン層(第２の発光層）、９ｇ…緑色発光パターン層（第２の発光層）、９ｂ…青色共通発光層（第１の発光層）９-3…膜厚調整パターン層、１３…陰極（上部電極）、λｒ，λｇ，λｂ…発光光（波長）、Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂ…膜厚
【図１】
2008027722.tif 000007
【図２】
2008027722.tif 000008
【図３】
2008027722.tif 000009
【図４】
2008027722.tif 000010