(57)【要約】【課題】本発明は、高輝度や広色再現性が良く、製造が簡便な有機ＥＬパネルを課題とする。【解決手段】有機発光材料の薄膜からなる発光層と、前記発光層を挟むように配される一対の電極と、前記電極の一方に配されて前記発光層より透過してきた光を所定の色に変換するカラーフィルタと、前記カラーフィルタの前面に配されるガラス基板とを備えた有機ＥＬパネルにおいて、前記発光層は、白色光を発する白色発光層と、緑色光を発する緑色発光層とを並列に配してなり、前記カラーフィルタは、前記白色発光層と対面する位置に配される。【選択図】図１
2008282543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機発光材料の薄膜からなる発光層と、前記発光層を挟むように配される一対の電極と、前記電極の一方に配されて前記発光層より透過してきた光を所定の色に変換するカラーフィルタと、前記カラーフィルタの前面に配されるガラス基板とを備えた有機ＥＬパネルにおいて、
前記発光層は、白色光を発する白色発光層と、緑色光を発する緑色発光層とを並列に配してなり、
前記カラーフィルタは、前記白色発光層と対面する位置に配されることを特徴とする有機ＥＬパネル。
【請求項２】
前記白色発光層は複数の発光層より形成され、前記緑色発光層は前記白色発光層の光の強度が弱い波長領域を有し、前記白色発光層の光の強度を補うことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬパネル。
【請求項３】
前記カラーフィルタは、前記白色光を赤色光に変換する赤色カラーフィルタと、前記白色光を前記青色光に変換する青色カラーフィルタとを並列に配してなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬパネル。
【請求項４】
前記緑色発光層は、前記青色カラーフィルタに対面する前記白色発光層と、前記赤色カラーフィルタに対面する前記白色発光層との間に挟まれて並置されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の有機ＥＬパネル。
【請求項５】
前記緑色発光層より発せられる前記緑色光と、前記白色発光層より発せされる前記白色光が前記赤色カラーフィルタにより変換される前記赤色光と、前記白色発光層より発せされる前記白色光が前記青色カラーフィルタにより変換される前記青色光とを１組として有機ＥＬパネル内に格子状に並置されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の有機ＥＬパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイ等に用いられる有機ＥＬパネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、次世代のフラットパネルディスプレイや照明として有機ＥＬパネルが注目されている。有機ＥＬは、発光層とよばれる有機物中に注入された電子と正孔の再結合により生じた励起子によって発光する現象である。この現象を利用して赤、青、緑（以下では適宜Ｒ、Ｂ、Ｇと表記する）の光の三原色を形成した有機ＥＬフルカラーディスプレイは低電圧・低消費電力で高輝度、高解像度、広色再現範囲等に優れた特徴を有する。
【０００３】
現在、有機ＥＬパネルを用いたディスプレイの方式としては三色塗り分け方式が一般的に用いられている。三色塗り分け方式とは、有機ＥＬ材料の薄膜からなる発光層において色の３原色であるＲ、Ｇ、Ｂの画素を塗り分けて並置する方式のことである。
【０００４】
図５に従来技術における三色塗り分け方式を用いた有機ＥＬパネル１０１の側面図を示す。Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの有機発光材料を用いて作成される赤色発光層１０、緑色発光層２、青色発光層９の上面と下面を一対の電極４、５で挟むように配置する。そこに電圧を印加して、それぞれの発光層から放出される赤色光、緑色光、青色光をガラス基板７に透過させる。これにより、光の３原色であるＲＧＢ画素が形成され、有機ＥＬパネル１０１のカラーディスプレイを得る。
【０００５】
この方式は素子からの発光をそのまま取り出すためにバックライトを必要としない。そのため、ディスプレイの薄型化につながる。また、エネルギーの変換効率が高いので低電圧・低消費電力のディスプレイを製造できる。
【０００６】
しかし、三色塗り分け方式は発光層に３原色の画素を塗り分けて並置しなくてはならないため、非常に高い塗り分け精度が求められる。そのため、製造が非常に難しいという問題点を有する。また、赤色発光材料からなる発光層と、青色発光材料からなる発光層とは寿命が短く、ＲＧＢ材料の効率や寿命バランスを取る必要があった。
【０００７】
この問題点を解決するため、特許文献１に示されるようなカラーフィルタ方式が用いられるようになった。カラーフィルタ方式とは、発光層に白色発光の有機ＥＬ素子を用いて、得られた白色発光をカラーフィルタに通して三原色の光を取り出す方式のことである。
【０００８】
図６に従来技術におけるカラーフィルタ方式を用いた有機ＥＬパネル１０２の側面図を示す。白色発光層２の上面と下面を一対の電極４、５が挟むように配される。そして、電極を印加して得られた白色光は赤色カラーフィルタ８ａ、緑色カラーフィルタ８ｂ、青色カラーフィルタ８ｃを透過する際に所定の色に変換される。これにより、光の３原色であるＲＧＢ画素が形成され、有機ＥＬパネル１０２のカラーディスプレイを得る。
【０００９】
この方式は発光層が白色のみで塗り分ける必要がないため製造が簡単であり、ＲＧＢ材料の効率や寿命バランスを取る必要がない。
【特許文献１】特開２００３−２１７８５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、現在白色に発光する色素を有する有機ＥＬ素子は存在しない。そこで、白色発光を得るために、一般的には複数の発光層を用いて白色発光を得る方法が用いられている。図７は従来技術における白色発光を有する有機ＥＬパネル１０３の側面図である。ここでは、発光層として青色発光層９と、橙色発光層１１とが用いられる。青色発光層９の上面に橙色発光層１１を積層し、青色発光層９の下面に陽極５を配置し、橙色発光層１１の上面に陰極４を配置する。これに電圧を印加することで、青色発光層９から得られる青色光と橙色発光層１１から得られる橙色光とを混合して白色発光を得る。
【００１１】
このようにして得られた白色発光は、以下のような特徴を有する。図８は複数の発光層を用いて得られた白色発光の可視光の波長領域における光の強度を表すグラフである。複数の発光層を用いて得られた白色発光は、色の三原色であるＢ領域とＲ領域において光の強度が強いが、Ｇ領域においては光の強度が弱い。そのため、有機ＥＬパネルの演色性が悪くなり、高輝度化や広色再現性が得られないという問題点が生じていた。
【００１２】
本発明は、高輝度や広色再現性が良く、製造が簡便な有機ＥＬパネル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】
上記目的を達成するために本発明は、有機発光材料の薄膜からなる発光層と、前記発光層を挟むように配される一対の電極と、前記電極の一方に配されて前記発光層より透過してきた光を所定の色に変換するカラーフィルタと、前記カラーフィルタの前面に配されるガラス基板とを備えた有機ＥＬパネルにおいて、
前記発光層は、白色光を発する白色発光層と、緑色光を発する緑色発光層とを並列に配してなり、
前記カラーフィルタは、前記白色発光層と対面する位置に配されることを特徴とする。
【００１４】
この構成によると、一対の電極に電圧をかけることによって白色発光層と緑色発光層とに送られた正孔と電子が結合する。その際、結合が起こったときのエネルギーによってそれぞれの発光層中に存在する分子が励起される。励起された分子は励起状態から基底状態に戻ろうとするが、その時に放出されたエネルギーが白色発光層では白色光になり、緑色発光層では緑色光になり放出される。白色光はカラーフィルタを透過する際に所定の色に変換され、緑色光はカラーフィルタを透過せずにそのまま発光する。
【００１５】
また本発明は、前記白色発光層は複数の発光層により形成され、前記緑色発光層は前記白色発光層の光の強度が弱い波長領域を有し、前記白色発光層の光の強度を補うことを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記カラーフィルタは、前記白色光を赤色光に変換する赤色カラーフィルタと、前記白色光を前記青色光に変換する青色カラーフィルタとを並列に配してなることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、前記緑色発光層は、前記青色カラーフィルタに対面する前記白色発光層と、前記赤色カラーフィルタに対面する前記白色発光層との間に挟まれて並置されることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、前記緑色発光層より発せられる前記緑色光と、前記白色発光層より発せされる前記白色光が前記赤色カラーフィルタにより変換される前記赤色光と、前記白色発光層より発せされる前記白色光が前記青色カラーフィルタにより変換される前記青色光とを１組として有機ＥＬパネル内に格子状に並置されることを特徴とする。
【００１９】
この構成によると、緑色発光層より発せられる緑色光がＧ、白色発光層より発せられる白色光が赤色カラーフィルタにより変換されて放出される赤色光がＲ、白色発光層より発せられる白色光が青色カラーフィルタにより変換されて放出される青色光がＢとなる。これが色の３原色であるＲＧＢ画素となって有機ＥＬパネルによるフルカラー化が形成される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、発光層は白色発光層と緑色発光層により形成される。これにより、白色発光層の光の強度に加えて、緑色発光層の光の強度を発光層は有することになる。そのため、有機ＥＬパネルの演色性の向上が計れ、高輝度、広色再現性に優れた有機ＥＬパネルを得ることができる。また、白色発光層と、緑色発光層とは発光層中の有機物の劣化速度が遅いために寿命が長い。これにより、有機ＥＬパネルのロングライフ化を計ることができる。
【００２１】
また本発明によると、白色発光層は複数の発光層により形成される。このようにして形成される白色発光は光の強度が弱い波長領域を有する。しかし、白色発光が有する光の強度が弱い波長域において強い光の強度をもつ緑色発光層を用いることで、複数の発光層より形成された白色発光の光の強度を補うことができる。これにより、有機ＥＬパネルの演色性の向上が計れ、高輝度、広色再現性に優れた有機ＥＬパネルを得ることができる。
【００２２】
また本発明によると、白色発光を赤色カラーフィルタに透過させることにより赤色光を得る。また、白色発光を青色カラーフィルタに透過させることにより青色光を得る。これにより、赤色光と青色光を得るために発光層の塗り分けを必要としない。また、白色発光は有機物の劣化速度が遅いために寿命が長い。そのため、製造工程の簡便化と有機ＥＬパネルのロングライフ化を計ることができる。
【００２３】
また本発明によると、緑色発光層は、前記青色カラーフィルタに対面する前記白色発光層と、前記赤色カラーフィルタに対面する前記白色発光層との間に挟まれて並置される。
これにより、発光層に白色発光層と緑色発光層の２つの発光層を用いても発光層の厚みは１つの発光層と変わらない。そのため、有機ＥＬパネルの薄型化を計ることができる。
【００２４】
また本発明によると、緑色発光層より緑色光を得て、白色発光層に赤色カラーフィルタを組み合わせることで赤色光を得て、白色発光層に青色カラーフィルタを組み合わせることで青色光を得る。これにより、緑色発光層と白色発光層の塗り分けのみで光の３原色であるＲＧＢ画素を作成できる。そのため、製造工程の簡便化を計ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は本実施形態の有機ＥＬパネル１の側面図を示す。本発明において発光層は白色発光層２と緑色発光層３を並列に配置することで形成される。白色発光層２と緑色発光層３を並列に配置することで、２種類の発光層を用いても発光層の厚みが増えず、有機ＥＬパネル１の薄型化を計ることができる。
【００２６】
ここで、白色発光層２は窒化ガリウム（ＧａＮ）等に代表される青色発光材料の薄膜からなる青色発光層（不図示）と、アルミニウムインジウムガリウムリン（ＡｌＧａＩｎＰ）等に代表される橙色発光材料の薄膜からなる橙色発光層（不図示）とを積層して形成される。これにより、青色発光層が発する青色光と橙色発光層が発する橙色光を混合することで白色発光を得る。また、緑色発光層３はセレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）に代表される緑色発光材料より形成される。白色発光層２と緑色発光層３に用いられている有機発光材料はともに劣化速度が遅い。そのため、長寿命の有機ＥＬパネル１を得ることができる。
【００２７】
発光層の上面と下面には、電子を注入しやすいように低仕事関数の金属であるＡｌ等のアルカリ土類金属やアルカリ金属を用いた陰極４と正孔を注入しやすいように仕事関数の高いＩＴＯ等の透明電極を用いた陽極５が発光層を挟むようにして設けられる。陽極５の下面に透過してきた光を所定の色に変換するカラーフィルタ８を設ける。ここで、カラーフィルタ８は顔料を主成分とし、透明なガラス基板上にフォトリソグラフィーにより形成される。このとき、カラーフィルタ８は赤色カラーフィルタ８ａと青色カラーフィルタ８ｂを用いる。赤色カラーフィルタ８ａと、青色カラーフィルタ８ｂとは白色発光層２と対面するように交互に配置する。また、カラーフィルタ８を設けた上面には基板を平坦化するために透光性の高いエポキシ樹脂等を用いたオーバーコート６を施す。
【００２８】
陽極５と陰極４に印加された電流によって、発光層中に陽極５から正孔が陰極４から電子が注入される。注入された電子と正孔は発光層中で再結合し、発光層中に存在する有機分子を励起した状態にする。励起された分子は基底状態に戻るが、その際にエネルギーが光となって放出される。ここで、白色発光層２は白色光を発し、緑色発光層３は波長域が５００〜５６０ｎｍの緑色光を放出する。
【００２９】
白色発光層２より放出された白色光はオーバーコート６を通って、カラーフィルタ８を透過する。その際に、赤色カラーフィルタ８ａを透過する白色光は赤色光に変換（より具体的には赤色波長成分を選択して透過）されて、青色カラーフィルタ８ｂを透過する白色光は青色光に変換（より具体的には青色波長成分を選択して透過）されてガラス基板７より放出する。また、緑色発光層３より放出された緑色光はオーバーコート６を通って、カラーフィルタ８を透過しないでそのまま放出される。
【００３０】
赤色カラーフィルタ８ａと対面する白色発光層２と、青色カラーフィルタ８ｂと対面する白色発光層２の間に緑色発光層３を並置する。これにより、緑色発光層３より発せられる緑色光（Ｇ）と、白色発光層２より発せされる白色光が赤色カラーフィルタ８ａにより変換される赤色光（Ｒ）と、白色発光層より発せされる白色光が青色カラーフィルタ８ｂにより変換される青色光（Ｂ）とを１組として、光の３元素であるＲＧＢ画素が形成される。ＲＧＢ画素は、有機ＥＬパネル１内に格子状に並置される。
【００３１】
図２は陰極４を取り除いた際における、本実施形態の有機ＥＬパネル１の上面図を示す。白色発光層２を蒸着する際に緑色発光層３の部分を閉じたメタルマスクを使用し、緑色発光層３を蒸着する際には白色発光層２の部分を閉じたメタルマスクを使用する。これにより白色発光層２の間に緑色発光層３が並列して配置される。本発明における発光層においては、製造プロセスの中で白色発光層２と緑色発光層３の塗り分けのみでよい。そのため、高精度な塗り分けを行わずに発光層を製造できるので、製造プロセスの簡便化を計ることができる。
【００３２】
図３は本実施形態の白色発光層２を用いた有機ＥＬパネル１と本実施形態の緑色発光層３を用いた有機ＥＬパネル１における光の強度のグラフである。白色発光層２を用いた有機ＥＬパネル１においては、グラフ内の実線で示されるように、青色領域（Ｂ）の波長域と、赤色領域（Ｒ）の波長域とは光の強度が強い。しかし、緑色領域（Ｇ）の波長域では強度が弱い。緑色発光層３を用いた有機ＥＬパネル１においては、グラフ内の点線で示されるように緑色波長域のみ光の強度が強い。
【００３３】
図４は本実施形態における有機ＥＬパネル１の光の強度のグラフである。白色発光層２と緑色発光層３の２種類の発光層を有機ＥＬパネル１に用いた。これにより、白色発光層２のみを用いた有機ＥＬパネル１では得られなかった緑色領域（Ｇ）の波長域における光の強度が、緑色発光層３を用いることで補うことができる。
【００３４】
本発明の実施形態によると、発光層は白色発光層２と緑色発光層３により形成される。これにより、白色発光層２の光の強度に加えて、緑色発光層３の光の強度を発光層は有することになる。そのため、高輝度、広色再現性に優れた有機ＥＬパネル１を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、高輝度や広色再現性が良く、製造が簡便な有機ＥＬディスプレイに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る実施形態の有機ＥＬパネルの側面図である。
【図２】本発明に係る実施形態の有機ＥＬパネルの上面図である。
【図３】本発明に係る白色発光層と緑色発光層の光の強度を表すグラフである。
【図４】本発明に係る実施形態の有機ＥＬパネルの発光層の光の強度を表すグラフである。
【図５】従来技術における三色塗り分け方式の有機ＥＬパネルの側面図である。
【図６】従来技術におけるカラーフィルタ方式の有機ＥＬパネルの側面図である。
【図７】従来技術における白色発光を有する有機ＥＬパネルの側面図である。
【図８】従来技術の有機ＥＬパネルの光の強度を表すグラフである。
【符号の説明】
【００３７】
１    有機ＥＬパネル
２    白色発光層
３    緑色発光層
４    陰極
５    陽極
６    オーバーコート
７    ガラス基板
８    カラーフィルタ
８ａ    赤色カラーフィルタ
８ｂ    青色カラーフィルタ
８ｃ    緑色カラーフィルタ
９    青色発光層
１０  赤色発光層
１１  橙色発光層
【図３】
2008282543.tif 000003
【図４】
2008282543.tif 000004
【図８】
2008282543.tif 000005
【図１】
2008282543.tif 000006
【図２】
2008282543.tif 000007
【図５】
2008282543.tif 000008
【図６】
2008282543.tif 000009
【図７】
2008282543.tif 000010