(57)【要約】【課題】発光体の使用量を低減する。【解決手段】陰電極と画素電極として透明に形成された陽電極との間に発光体を挟んだ発光部と陽電極に駆動電流を通電する駆動回路とからなる発光素子を複数配列して成る表示装置において、前記陽電極の少なくとも一方の面に駆動回路による給電点から分岐して延在する補助電極を備え、当該補助電極の近傍部位のみに前記発光体を配置し、かつ、近傍部位以外の部位には光透過性材料を配置して成る。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陰電極と画素電極として透明に形成された陽電極との間に発光体を挟んだ発光部と陽電極に駆動電流を通電する駆動回路とからなる発光素子を複数配列して成る表示装置であって、
前記陽電極の少なくとも一方の面に駆動回路による給電点から分岐して延在する補助電極を備え、
当該補助電極の近傍部位のみに前記発光体を配置し、かつ、近傍部位以外の部位には光透過性材料を配置して成る
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
補助電極は、陽電極の抵抗率よりも抵抗率が低い金属から形成されることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
補助電極は、陽極電極の発光体側面に設けられることを特徴とする請求項１または２記載の表示装置。
【請求項４】
光透過性材料は、発光体が本来的に発光すべき光のみを選択的に透過させる波長選択性光透過材料であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の表示装置。
【請求項５】
発光体は有機ＥＬ材料から形成されることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の表示装置。
【請求項６】
発光素子が２次元的に複数配列して成ることを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の表示装置。
【請求項７】
カラー表示を行うことを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の表示装置。
【請求項８】
前記発光体及び光透過性材料はインクジェット塗布により作成したことを特徴とする請求項１〜７記載の表示装置。
【請求項９】
陰電極と画素電極として透明に形成された陽電極との間に発光体を挟んだ発光部と陽電極に駆動電流を通電する駆動回路とからなる発光素子を複数配列し、駆動回路から陽電極に駆動電流を通電することにより発光体を発光させることにより情報を表示する方法であって、
前記陽電極の少なくとも一方の面に駆動回路による給電点から分岐して延在する補助電極を設け、
当該補助電極の近傍部位のみに前記発光体を配置すると共に近傍部位以外の部位に光透過性材料を配置する
ことを特徴とする表示方法。
【請求項１０】
補助電極は、陽電極の抵抗率よりも抵抗率が低い金属から形成されることを特徴とする請求項９記載の表示方法。
【請求項１１】
補助電極は、陽極電極の発光体側面に設けられることを特徴とする請求項９または１０記載の表示方法。
【請求項１２】
光透過性材料は、発光体が本来的に発光すべき光のみを選択的に透過させる波長選択性光透過材料であることを特徴とする請求項９〜１１いずれかに記載の表示方法。
【請求項１３】
発光体は有機ＥＬ材料から形成されることを特徴とする請求項９〜１２いずれかに記載の表示方法。
【請求項１４】
発光素子が２次元的に複数配列して成ることを特徴とする請求項９〜１３いずれかに記載の表示方法。
【請求項１５】
カラー表示を行うことを特徴とする請求項９〜１４いずれかに記載の表示方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
周知のように、有機ＥＬ表示装置は次世代の表示装置として有望視され、研究開発が盛んに行われている。このような有機ＥＬ表示装置は、画素電極として形成された透明電極（陽電極）と金属から成る陰電極との間に発光体としての有機ＥＬ材料を配置して成る発光部と上記透明電極に駆動電流を通電する駆動回路とから構成された発光素子を、ガラス基板上に２次元的に複数配列したものである。
【０００３】
しかしながら、このような有機ＥＬ表示装置を大画面化した場合には、当然に画素電極のサイズ及び発光素子も大型化するので、当然に発光体のサイズも大きくなり、高価な有機ＥＬ材料を多く使用する必要がある。したがって、大画面型の有機ＥＬ表示装置では、小画面型のものよりも有機ＥＬ材料の使用量が多くなるので、この分コスト高になる。なお、上述した従来の有機ＥＬ表示装置については、例えば以下の公知文献に詳細が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−０１２３７７号公報
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みて成されたものであり、発光体の使用量を低減することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、表示装置に係わる手段として、陰電極と画素電極として透明に形成された陽電極との間に発光体を挟んだ発光部と陽電極に駆動電流を通電する駆動回路とからなる発光素子を複数配列して成る表示装置において、前記陽電極の少なくとも一方の面に駆動回路による給電点から分岐して延在する補助電極を備え、当該補助電極の近傍部位のみに前記発光体を配置し、かつ、近傍部位以外の部位には光透過性材料を配置して成る、という構成を採用する。
【０００７】
また、本発明では、表示方法に係わる手段として、陰電極と画素電極として透明に形成された陽電極との間に発光体を挟んだ発光部と陽電極に駆動電流を通電する駆動回路とからなる発光素子を複数配列し、駆動回路から陽電極に駆動電流を通電することにより発光体を発光させることにより情報を表示する方法において、前記陽電極の少なくとも一方の面に駆動回路による給電点から分岐して延在する補助電極を設け、当該補助電極の近傍部位のみに前記発光体を配置すると共に近傍部位以外の部位に光透過性材料を配置する、という構成を採用する。
【０００８】
このような手段によれば、従来のように陰電極と陽電極との間に全領域に発光体を配置するのではなく、給電点から分岐して延在する補助電極の近傍部位のみに発光体を配置し、これ以外の部位には光透過性材料を配置するので、発光素子の光量は多少低下するものの発光体の使用量を削減することができる。
【０００９】
ここで、陰電極は通常金属から形成されており、光反射性が強い。発光体から陰電極方向に伝播する光は、このような陰電極で反射されて光透過性材料を透過し、さらに陽電極を透過して表示に寄与する。すなわち、発光体の使用量を削減することによる発光素子の光量低下は、光透過性材料を使用することによって発光体を配置しない部位に遮光性部材を配置した場合よりも抑制される。
【００１０】
また、このような本発明の基本的に手段において、光透過性材料として発光体が本来的に発光すべき光のみを選択的に透過させる波長選択性光透過材料を採用するという付加的要件を加えた場合には、表示に寄与する光の色相純度が向上するので、表示品質の向上を図ることができる。
【００１１】
すなわち、通常、発光体の発光スペクトルは、単一波長の線スペクトルではなくある波長範囲を有するものであり、色相純度は必ずしも高くない。しかし、波長選択性光透過材料を採用することによって、当該波長選択性光透過材料を透過した光の色相純度は、発光体の発光の色相純度よりも高いので、表示に寄与する光は、全体として色相純度が向上する。
【００１２】
また、発光体を有機ＥＬ材料から形成する、つまり有機ＥＬ材料を発光体とする情報表示に適用した場合には、このような有機ＥＬ材料を用いた情報表示においても、高価な有機ＥＬ材料の使用量を削減することができる。
【００１３】
また、発光素子が２次元的に複数配列して情報を表示する場合には、このような複数の発光素子についても、各々の発光体の使用量を削減することができる。さらに、このような本発明は、情報をカラー表示する場合にも適用することができる。一般に、このような構造を追加すると製造工程が複雑になる。例えばフォトリソグラフィを使用した場合など。しかし、本発明のインクジェット法を用いた場合には、カラーフィルター部分と発光体部分を異なるノズルで打ち分けることによって容易に形成することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。なお、本実施形態は、本発明を有機ＥＬ材料を発光体として用いる有機ＥＬ表示装置に適用した場合に関すものである。
【００１５】
図１は本有機ＥＬ表示装置の要部（発光素子）の構成を示す正面図であり、図２は、当該正面図におけるＡ−Ａ線断面図である。これら図において、符号Ｈは発光部、１はガラス基板、２は透明電極（陽電極）、３は補助電極、４は発光体、５はカラーフィルタ材（波長選択性光透過材料）、６は陰電極、また７は駆動回路である。
【００１６】
本有機ＥＬ表示装置は、これら各構成要素から成る発光素子がガラス基板１上に横方向（水平操作方向）と縦方向（垂直走査方向）とに２次元的に規則正しく配列したものである。また、本有機ＥＬ表示装置はカラー画像を表示するために、互いに隣り合う３発光素子で１つのガラー画素を構成している。すなわち、これら３発光素子は、各々に光の３原色の何れかを発光するように異なる種類の発光体４が選定されている。
【００１７】
これら図に示すように、発光部Ｈは、ガラス基板１上に透明電極２（ＩＴＯ）、補助電極３、発光体４、カラーフィルタ材５及び陰電極６を積層したものであり、駆動回路７から透明電極２及び補助電極３に駆動電流が給電されることにより発光する。
【００１８】
すなわち、発光部Ｈは、図１に示すように、ガラス基板１上に略長方形の透明電極２を積層し、この透明電極２上に櫛形に形状設定された補助電極３を積層し、この補助電極３の近傍部位のみに有機ＥＬ材料から成る発光体４を配置し、この近傍部位以外の部位、つまり発光体４を配置しない部位にカラーフィルタ材５を配置し、このように配置された発光体４とカラーフィルタ材５の上に陰電極６を積層したものである。
【００１９】
ここで、補助電極３は、図１に示すように、透明電極２の発光層側面に設けられており、透明電極２よりも抵抗率が低い金属から形成されている。また、この補助電極３は、共通給電部３ａと枝給電部３ｂとから形成されている。共通給電部３ａは、駆動回路８の給電点Ｐが設けられると共に、透明電極２の１辺に沿って直線状に設けられた部分である。一方、枝給電部３ｂは、共通給電部３ａに直行する方向に一定間隔を隔てて直線状に延在する部分である。
【００２０】
このように形状設定された補助電極３は、透明電極２の発光層側面において給電点Ｐから離間する方向に分岐して延在するものであり、透明電極２の導電性能を補うものである。発光体４で発光した光は、透明電極２及びガラス基板１を介して画像等の情報の表示に寄与すべく外部に出射される。
【００２１】
すなわち、透明電極２は、発光体４の発光を十分に透過させること、給電点Ｐからの延在距離が極力短くなること、及び透明電極２のより広い範囲に存在すること、の３要件のバランスを取った結果として図１に示す形状に設定されている。駆動回路７は、このような補助電極３及び透明電極２に給電点Ｐを介して駆動電流を給電する。
【００２２】
一方、カラーフィルタ材５は、発光素子が光の３原色のうち例えば赤色光を本来的に発光すべきものである場合には、赤色光のみを透過させる波長選択性光透過材料である。このカラーフィルタ材５は、上述したように発光体４が補助電極３の近傍部位のみに、つまり図示するように発光体４が設けられていない各枝給電部３ｂの間のみに設けられている。
【００２３】
次に、このように構成された本有機ＥＬ表示装置の製造方法について図３を参照して詳しく説明する。なお、有機ＥＬ表示装置の製造プロセスについては、例えば特願２００２−３４１３７５に詳しく説明されているので、以下では腰部の製造方法についてのみ説明する。
【００２４】
〔第１工程：透明電極及びバンク等の形成〕
最初に、図３の上段に示すように、ガラス基板１上にフォトリソグラフィ手法等を用いてバンク８を形成する。このバンク８は、個々の画素の領域（画素領域）を規定するものであり、画素毎に設けられる。図３では１つの画素を規定するバンク８が描かれているが、実際には各画素に対応してガラス基板１上に所定間隔を隔てて複数設けられる。そして、このバンク８によって囲まれた画素領域内におけるガラス基板１の表面上に透明電極２（ＩＴＯ）の材料からなる液滴を例えばインクジェット手法（ＩＪ手法）を用いて塗布し、さらに乾燥させることによって、画素領域内に透明電極２を形成する。
【００２５】
〔第２工程：補助電極の形成〕
続いて、このような透明電極２上において補助電極３の形成部位以外の部位に撥液処理を施し、さらに補助電極３の形成部位に補助電極３のの材料からなる液滴をインクジェット手法を用いて塗布した後乾燥させることにより、透明電極２上の所定部位に補助電極３を形成する。
【００２６】
〔第３工程：ＥＬ層（発光体４）の形成〕
続いて、発光材料（ＥＬ材料）を含む液滴を層をインクジェット手法を用いて補助電極３上に塗布した後乾燥させることにより、当該補助電極３上のみに発光体４を形成する。この場合、補助電極３上に塗布したＥＬ材料が補助電極３から透明電極２上に広がらないように、補助電極３上に塗布するＥＬ材料の量を最適化する必要がある。最適化された量のＥＬ材料を補助電極３上に塗布した場合、当該ＥＬ材料は、図３の上段に示すように、透明電極２と補助電極３との間に段差があることなどにも起因して、表面張力によって補助電極３上のみに留まる。
【００２７】
〔第４工程：ＣＦ層（カラーフィルタ５）の形成〕
このようにして補助電極３上のみに発光体４を形成した状態で、画素領域内の補助電極３（発光体４）以外の領域にカラーフィルタ５の材料（ＣＦ材料）からなる液滴をインクジェット手法を用いて塗布し、さらに乾燥させることによって、図３の中段に示すように、画素領域内の補助電極３（発光体４）以外の領域にカラーフィルタ５を形成する。
【００２８】
この場合、ＣＦ材料の塗布量を制御することにより発光体４上にカラーフィルタ５の材料の液滴が付着しないようにする。このような付着が生じると、陰電極６からの給電効率が下がって発光効率が低下する。大型パネル用表示装置では画素領域が１ミリメートル角程度になるので、インクジェット手法を用いて画素領域内の補助電極３（発光体４）以外の領域に正確にカラーフィルタ５を形成することができる。
【００２９】
なお、上記第３工程及び第４工程の製造方法では、発光体４とカラーフィルタ５との界面形状を正確に規定することはできないが、この点については特に問題とはならない。ただし、発光体４の平坦性は重要なので、発光体４の表面が極力平坦となるように液滴の塗布量を調節する必要がある。
【００３０】
〔第５工程：陰極の形成及び封止〕
このようにして発光体４及びカラーフィルタ５が形成された状態で、両者の上にインクジェット手法を用いて陰電極６の材料からなる液体を塗布し、さらに乾燥させることによって、図３の下段に示すように陰電極６を形成する。そして、当該陰電極６上に封止材９を設けることによって密閉する。
【００３１】
次に、このように構成された本有機ＥＬ表示装置の動作（より具体的には発光素子）動作について、図４をも参照して詳しく説明する。
【００３２】
上記発光素子は、駆動回路７から透明電極２及び補助電極３を介して発光体４に正孔が注入される一方、陰電極６から発光体４に電子が注入され、これら正孔と電子とが発光体４内で再結合することによって発光する。本有機ＥＬ表示装置の発光素子は、上述したように透明電極２と陰電極６とによって挟まれた領域全体に発光体４を設けるのではなく、補助電極３の近傍部位のみに発光体４を設け、発光体４を設けない部位にはカラーフィルタ材５を設けている。
【００３３】
したがって、上記発光素子は、従来の発光素子のように透明電極２と陰電極６とによって挟まれた領域全体に発光体が設けられ、当該発光体が発光することによって上記領域全体が発光する状態にはないが、カラーフィルタ材５を使用する分だけ発光体４の使用量を削減することができる。
【００３４】
図３は、発光素子の光学的な作用を示す模式図である。この図に示すように、発光体４内で発光した光のうち、透明電極２に向けて進行するものは、当該透明電極２及びガラス基板１を透過して外部に放射される。一方、発光体４内で発光した光で陰電極６に向けて進行する光は、陰電極６で反射され、発光体４あるいはカラーフィルタ材５を透過した後、透明電極２及びガラス基板１を透過して外部に放射される。
【００３５】
ここで、発光体４が本来的に赤色光を発光すべきものである場合、実際に発光体４が発光する光は、赤色光に相当する波長を中心としてある波長範囲を有する波長特性を有するものとなる。すなわち、実際に発光体４が発光する光は、純粋に赤色光ではなく、色相を乱す波長成分を含むものとなる。
【００３６】
このような発光体４が発光する光に対して、光カラーフィルタ材５は赤色光の波長のみを選択的に透過させる波長選択性を有するので、発光体４が発光した光のうち光カラーフィルタ材５を透過したものは、波長成分として赤色光の波長成分のみを含むものとなる。表示に寄与すべく外部に放射される光は、このような光カラーフィルタ材５を透過した光と、発光体４から直接に透明電極２及びガラス基板１を透過した光から構成される。したがって、本有機ＥＬ表示装置のように光透過材料として光カラーフィルタ材５を採用することによって、表示に寄与すべく外部に放射される光の色相純度を向上させることができる。
【００３７】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形が考えられる。
（１）上記実施形態では、図１に示したように補助電極３を櫛形に設定したが、本発明はこれに限定されるものでなく、上述した３要件を満足するものであれば他の形状であっても良い。
【００３８】
（２）上記実施形態では、補助電極３を透明電極２の発光層側面のみに設けたが、本発明はこれに限定されるものでない。すなわち、透明電極２の両面に設けても良いし、あるいはガラス基板側面のみに設けても良い。しかしながら、透明電極２の導電率をより効果的に補うという観点及び製造プロセスをあまり複雑化したくないという観点から、発光層側面のみに設けることが最も好ましいと思われる。
【００３９】
（３）また、補助電極３は、透明電極２の表面に蒸着等の処理によって形成されるので、数十ｎｍ（ナノ・メートル）程度の薄膜として形成することが可能である。補助電極３は金属電極であるが、このような薄膜として形成した場合には、光透過性を有するものとなる。このような場合には、上述した３要件のうち、発光層５の発光を十分に透過させるという要件の制約が弱くなるので、補助電極３の存在範囲を図１に示した場合よりもさらに広げることが可能となる。
【００４０】
（４）上記実施形態では、光透過材料として波長選択性のある光カラーフィルタ材５を採用したが、本発明はこれに限定されるものではない。波長選択性のない光透過材料を用いても良い。
【００４１】
（５）上記実施形態は有機ＥＬ表示装置に関するものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。有機ＥＬ材料以外の他の発光材料を用いた表示装置に適用しても良い。
【００４２】
（６）また、上記実施形態は発光素子がガラス基板１上に２次元的に配置された有機ＥＬ表示装置に関するものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。発光素子が一次元的に配列した表示装置に適用することも可能であり、発光素子の配列は２次元配列に限定されない。
【００４３】
（７）さらに、上記実施形態はカラー表示を行う有機ＥＬ表示装置に関するものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。白黒表示の表示装置に適用しても良い。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、発光体を補助電極の近傍部位のみに配置し、当該近傍部位以外の部位には光透過性材料を配置する、つまり発光体の一部を光透過性材料で置き換えるので、発光体の使用量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わる有機ＥＬ表示装置の要部（発光素子）の構成を示す正面図である。
【図２】上記正面図におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係わる有機ＥＬ表示装置の製造工程を示す模式図である。
【図４】本発明の一実施形態の光学的な作用を示す模式図である。
【符号の説明】
１……  ガラス基板
２……  透明電極（陽電極）
３……  補助電極
３ａ……共通給電部
３ｂ……枝給電部
４……  発光体
５……  カラーフィルタ材（波長選択性光透過材料）
６……  陰電極
７……  駆動回路
８……  バンク
９……  封止材
Ｈ……発光部
【図１】
2004342362.tif 000003
【図２】
2004342362.tif 000004
【図３】
2004342362.tif 000005
【図４】
2004342362.tif 000006