(57)【要約】【課題】  簡便な構成で製造容易性が高く、高輝度、高画質のカラー表示が可能なＥＬ表示装置を提供する。【解決手段】  本発明のＥＬ表示装置は、基板１１０上にＥＬ素子１５０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂをそれぞれ形成してなる複数のＥＬ表示パネル１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂを積層配置してなり、前記各ＥＬ表示パネル１１０Ｒ…の出力光を基板法線方向で重畳して表示面に画像を表示するＥＬ表示装置であって、前記各ＥＬ表示パネル１１０Ｒ…は、単色光を出射可能とされるとともに、その単色光の波長が短い順に前記表示面側から積層配置されており、前記ＥＬ表示パネル１１０Ｒ、１１０Ｇの表示面側には、それぞれＥＬ表示パネル１１０Ｇ、１１０Ｂの出力光を反射するダイクロイックフィルタ１２０Ｒ、１２０Ｇが備えられている。【選択図】        図１
2005122982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にＥＬ素子を形成してなる複数のＥＬ表示パネルを積層配置してなり、前記各ＥＬ表示パネルの出力光を基板法線方向で重畳して表示面に画像を表示するＥＬ表示装置であって、
前記各ＥＬ表示パネルは、単色光を出射可能とされるとともに、発光波長の短い順に前記表示面側から積層配置されており、
前記各ＥＬ表示パネルの表示面と反対側には、当該ＥＬ表示パネルの出力光を反射する光学素子が備えられていることを特徴とするＥＬ表示装置。
【請求項２】
前記複数のＥＬ表示パネルは、それぞれ赤色光、緑色光、青色光を出力可能とされ、
前記青色光を出力するＥＬ表示パネルの背面側に、青色光を反射するとともに赤色光及び緑色光を透過する光学素子が設けられ、前記緑色光を出力するＥＬ表示パネルの背面側には、少なくとも緑色光を反射するとともに赤色光を透過する光学素子が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のＥＬ表示装置。
【請求項３】
前記赤色光を出力するＥＬ表示パネルの背面側に、少なくとも赤色光を反射する光学素子が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のＥＬ表示装置。
【請求項４】
前記赤色光を出力するＥＬ表示パネルの背面側に、全反射膜が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のＥＬ表示装置。
【請求項５】
前記光学素子は、ダイクロイックフィルタであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のＥＬ表示装置。
【請求項６】
前記複数のＥＬ表示パネルのうち、最も前記表示面側に配置されたＥＬ表示パネルは、トップエミッション構造を備えていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のＥＬ表示装置。
【請求項７】
前記複数のＥＬ表示パネルのうち、最も前記表示面側に配置されたＥＬ表示パネルの表示面側に、光取り出し構造が設けられていることを特徴とする請求項６に記載のＥＬ表示装置。
【請求項８】
前記複数のＥＬ表示パネルのうち、最も前記表示面側に配置されたＥＬ表示パネルの表示面側に、前記ＥＬ表示パネルを保護するカバー部材が設けられていることを特徴とする請求項６又は７に記載のＥＬ表示装置。
【請求項９】
前記複数のＥＬ表示パネルが全てボトムエミッション構造を備えるＥＬ表示装置であって、
前記青色光を反射するとともに赤色光及び緑色光を透過する光学素子は緑色光を出力するＥＬ表示パネルの表示面側に形成され、前記少なくとも緑色光を反射するとともに赤色光を透過する光学素子は赤色光を出力するＥＬ表示パネルの表示面側に形成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のＥＬ表示装置。
【請求項１０】
前記複数のＥＬ表示パネルのうち、最も前記表示面側に配置されたＥＬ表示パネルは、トップエミッション構造を備えているＥＬ表示装置であって、
前記少なくとも緑色光を反射するとともに赤色光を透過する光学素子は赤色光を出力するＥＬ表示パネルの表示面側に形成され、前記青色光を反射するとともに赤色光及び緑色光を透過する光学素子は、青色光または緑色光のどちらかを出力するＥＬ表示パネルのＥＬ素子形成面と反対側の面に形成されていることを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１項に記載のＥＬ表示装置。
【請求項１１】
前記ＥＬ表示パネルは、平面視略マトリクス状に配列されたＥＬ素子を備え、
前記ＥＬ素子は、一対の電極間に機能層を挟持した積層構造を備えており、
前記機能層は、前記ＥＬ表示パネルの基板面状にベタ状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のＥＬ表示装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のＥＬ表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＬ表示装置、及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バックライトなどを必要としない自発光素子として、近年、有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬと称す）素子を備えた有機ＥＬ装置が注目されている。
有機ＥＬ素子は、対向する一対の電極間に有機ＥＬ層、すなわち発光層を有して構成されたもので、特にフルカラー表示を行う場合には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に対応する発光波長帯域を持ち、これにより各色の発光をなす有機ＥＬ層（発光層）を配置した構成が採用されている。
また特許文献１に記載のＥＬ表示装置では、透明電極と光反射性陰極との間に有機半導体層を挟持したＲ，Ｇ，Ｂ各色の発光素子を、それらの光反射性陰極が平面的に重ならないように配置することでカラー表示を可能にしている。
【特許文献１】特開平１１−３２９７４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に記載の構成では、異なる発光色の発光素子を異なる層に形成しているので、基板上に複数色の発光材料を区画形成する場合に比して製造の容易性は向上する。しかしながら、ＲＧＢの３ドットを平面的に配列して１画素を構成していることから、各色の発光面積は画素面積の１／３となり、高輝度の表示を得ることが困難であるという問題点を有している。
【０００４】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、簡便な構成で製造容易性が高く、高輝度、高画質のカラー表示が可能なＥＬ表示装置、及び電子機器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために、基板上にＥＬ素子を形成してなる複数のＥＬ表示パネルを積層配置してなり、前記各ＥＬ表示パネルの出力光を基板法線方向で重畳して表示面に画像を表示するＥＬ表示装置であって、前記各ＥＬ表示パネルは、単色光を出射可能とされるとともに、発光波長の短い順に前記表示面側から積層配置されており、前記各ＥＬ表示パネルの表示面と反対側には、当該ＥＬ表示パネルの出力光を反射する光学素子が備えられていることを特徴とするＥＬ表示装置を提供する。
本発明のＥＬ表示装置は、単色のＥＬ表示パネルを複数積層するとともにそれぞれのＥＬ表示パネルから出力される出力光を、ＥＬ表示装置の厚さ方向で重畳することでカラー表示を行うＥＬ表示装置である。このような構成としたことで、画素面積の拡大による高輝度化を実現でき、同程度の表示輝度を得る場合にはＥＬ素子の長寿命化を実現できる。
また、表示面側には相対的に短い発光波長のパネルを配置し、かつそのパネルの背面側に前記光学素子を設けることで、出力光が背面側のパネルに入射しないようにするとともに、表示装置背面側に放射された光も表示光として利用するようになっている。この構成により、短波長の光による長波長発光素子の発光を原因とする混色を効果的に防止して高い色度が得られ、かつ光利用効率が高く高輝度の表示を得られるようにしている。
【０００６】
本発明のＥＬ表示装置では、前記複数のＥＬ表示パネルは、それぞれ赤色光、緑色光、青色光を出力可能とされ、前記青色光を出力するＥＬ表示パネルの背面側に、青色光を反射するとともに赤色光及び緑色光を透過する光学素子が設けられ、前記緑色光を出力するＥＬ表示パネルの背面側には、少なくとも緑色光を反射するとともに赤色光を透過する光学素子が設けられている構成とすることが好ましい。
すなわち、単色のＥＬ表示パネルとして、赤、緑、青の３枚のＥＬ表示パネルを組み合わせて用いることが好ましく、それぞれのＥＬ表示パネルの間に、前面側（表示面側）に配置されたＥＬ表示パネルの出力光を反射する光学素子を設けることが好ましい。この構成により、高輝度、高画質のフルカラー表示が得られるＥＬ表示装置を提供することができる。
【０００７】
本発明のＥＬ表示装置では、前記赤色光を出力するＥＬ表示パネルの背面側に、少なくとも赤色光を反射する光学素子が設けられていることが好ましい。
この構成によれば、最も背面側に配置される赤色のＥＬ表示パネルから放射される光も、高効率に表示に利用でき、高輝度の表示が得られるようになる。
【０００８】
本発明のＥＬ表示装置では、前記赤色光を出力するＥＬ表示パネルの背面側に、全反射膜が設けられていることが好ましい。このように赤色の背面電極を全反射膜とすれば、さらに利用効率を高くできる。
【０００９】
本発明のＥＬ表示装置では、前記光学素子は、ダイクロイックフィルタである構成とすることができる。この構成によれば、各ＥＬ表示パネルから放射される出力光を高い選択比で透過／反射する光学素子が容易に得られ、高輝度、高画質のＥＬ表示装置を、容易に製造できる。
【００１０】
本発明のＥＬ表示装置では、前記複数のＥＬ表示パネルのうち、最も前記表示面側に配置されたＥＬ表示パネルは、トップエミッション構造を備えている構成とすることが好ましい。このような構成とすることで、最前面に配置するＥＬ表示パネルの画素面積を拡大できるので、同ＥＬ表示パネルにおける輝度の向上、ないし長寿命化を実現できる。これにより、長期間に渡り良好な色バランスを保持することができる。
【００１１】
本発明のＥＬ表示装置では、前記複数のＥＬ表示パネルのうち、最も前記表示面側に配置されたＥＬ表示パネルの表示面側に、光取り出し構造が設けられていることが好ましい。このような構成とすることで、さらに光利用効率を高めて、高輝度化ないし長寿命化を図ることができる。上記光取り出し構造としては、レンズ等の集光手段や、光を反射させて伝搬方向を変化させる構造が採用できる。
【００１２】
本発明のＥＬ表示装置では、前記複数のＥＬ表示パネルのうち、最も前記表示面側に配置されたＥＬ表示パネルの表示面側に、前記ＥＬ表示パネルを保護するカバー部材が設けられている構成とすることができる。トップエミッション型のＥＬ表示パネルでは、パネル前面側にＥＬ素子が形成されるため、ＥＬ素子の破損を防止するべく上記カバー部材を設けることが好ましい。また、このカバー部材に、上記光取り出し構造を備えることもできる。
【００１３】
本発明のＥＬ表示装置は、前記複数のＥＬ表示パネルが全てボトムエミッション構造を備えるＥＬ表示装置であって、前記青色光を反射するとともに赤色光及び緑色光を透過する光学素子は緑色光を出力するＥＬ表示パネルの表示面側に形成され、前記少なくとも緑色光を反射するとともに赤色光を透過する光学素子は赤色光を出力するＥＬ表示パネルの表示面側に形成されていることが好ましい。
また本発明のＥＬ表示装置は、前記複数のＥＬ表示パネルのうち、最も前記表示面側に配置されたＥＬ表示パネルは、トップエミッション構造を備えているＥＬ表示装置であって、前記少なくとも緑色光を反射するとともに赤色光を透過する光学素子は赤色光を出力するＥＬ表示パネルの表示面側に形成され、前記青色光を反射するとともに赤色光及び緑色光を透過する光学素子は、青色光または緑色光のどちらかを出力するＥＬ表示パネルのＥＬ素子形成面と反対側の面に形成されていることが好ましい。
このような構成とすることによって、ＥＬ素子を形成する前に光学素子となるダイクロイックフィルタを形成できる。ダイクロイックフィルタは、スパッタや蒸着などの手法によって、高屈折率層と低屈折率層を交互に１０層から３０層、場合によってはそれ以上積層させて形成されているため、ダイクロイックフィルタを形成時には、基板に熱がかかったりプラズマに曝されたりするという影響がある。しかし上記構成とすることによって、ＥＬ素子形成前にダイクロイックフィルタを形成できるので、熱やプラズマによってＥＬ素子の特性劣化を防止することができる。
【００１４】
本発明のＥＬ表示装置では、前記ＥＬ表示パネルは、平面視略マトリクス状に配列されたＥＬ素子を備え、前記ＥＬ素子は、一対の電極間に機能層を挟持した積層構造を備えており、前記機能層は、前記ＥＬ表示パネルの基板面状にベタ状に形成されている構成とすることができる。
本発明に係るＥＬ表示パネルは、単色パネルであるため、発光部である機能層がベタ状に形成されて画素間を跨って形成されていても良い。これにより、製造の容易性が極めて高くなり、高歩留まり、低コストにて製造可能なＥＬ表示装置を提供できる。
【００１５】
次に、本発明の電子機器は、先に記載の本発明のＥＬ表示装置を備えたことを特徴とする。この構成によれば、高輝度、高画質の表示部を備えた電子機器が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１の実施形態）
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態のＥＬ表示装置（エレクトロルミネッセンス表示装置）の断面構成図である。図２は、同、複数の画素領域を示す平面構成図である。図３（ａ）は、図１に示すＥＬ表示パネル１１０Ｂ、１１０ＧのＥＬ素子を拡大して示す部分断面構成図、図３（ｂ）は、ＥＬ表示パネル１１０ＲのＥＬ素子を拡大して示す部分断面構成図である。
【００１７】
本実施形態のＥＬ表示装置１００は、図１に示すように、３枚のＥＬ表示パネル１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂを積層した構成を備えている。各ＥＬ表示パネル１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂは、それぞれ赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢを出力するＥＬ素子１５０Ｒ…、１５０Ｇ…、１５０Ｂ…が基板１１０上に平面視マトリクス状に配列形成されたパッシブマトリクス型であり、ＥＬ素子１５０Ｒ…、１５０Ｇ…、１５０Ｂ…から放射される光を基板１１０側へ出力するボトムエミッション型のパネルである。
前記ＥＬ素子１５０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂは、平面視略同一位置に配置されており、ＥＬ表示装置１００の厚さ方向で重なって配置された３つのＥＬ素子１５０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂにより当該表示装置１００の１画素を構成し、マトリクス配置された画素群によるフルカラーの画像表示が可能になっている。
【００１８】
ＥＬ表示パネル１１０Ｒは、その背面側（図１下面側）に、図２に示す平面視ストライプ状の下部電極（陽極）１５１…と、これらの下部電極１５１…に直交して配置された平面視ストライプ状の上部電極（陰極）１５３Ｒ…とを備えており、図３（ａ）に示すように、下部電極１５１…と上部電極１５３Ｒ…との間に、平面ベタ状の発光機能層１５２Ｒが挟持されている。下部電極１５１…は、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電材料により形成され、上部電極１５３Ｒ…は、アルミニウムや銀等の光反射性を有する金属材料の薄膜からなる。また、上部電極１５３Ｒ…としては、発光機能層１５２Ｒ側に電子注入層等を設けた積層構造のものも適用できる。発光機能層１５２Ｒは、正孔注入層５２Ｒ１と、発光層５２Ｒ２とを下部電極１５１側から積層した構成を備える。
【００１９】
そして、図２に示すように短冊状の下部電極１５１と上部電極１５３Ｒとの交差点にＥＬ素子１５０Ｒが形成され、前記両電極から供給される電流により発光機能層１５２Ｒを発光させることで、これらのＥＬ素子１５０Ｒ…の出力光を、基板１１０側へ放射するようになっている。また、ＥＬ表示パネル１１０Ｒの前面側（図１上面側）には、赤色光ＬＲを透過し、緑色光、青色光を反射するダイクロイックフィルタ（光学素子）１２０Ｒが設けられている。
【００２０】
ＥＬ表示パネル１１０Ｇは、上記ＥＬ表示パネル１１０Ｒと同様の基本構成を備えている。すなわち、基板１１０の背面側に平面視ストライプ状の下部電極１５１…と、この下部電極１５１…に直交して延在する平面視ストライプ状の上部電極１５３Ｇと、前記両電極間に挟持された発光機能層１５２Ｇとを備えており、前記下部電極１５１と上部電極１５３Ｇとの交差部にＥＬ素子１５０Ｇが形成されている。また、基板１１０の上面側に、緑色光ＬＧ及び赤色光ＬＲを透過し、青色光ＬＢを反射するダイクロイックフィルタ（光学素子）１２０Ｇが設けられている。発光機能層１５２Ｇは、図３（ｂ）に示すように、下部電極１５１側から正孔注入層５２Ｇ１と発光層５２Ｇ２とを積層した構造を備えている。上部電極１５３Ｇは、背面側に配設されたＥＬ表示パネル１１０Ｒの光を透過するべくＩＴＯ等の透明導電材料からなる透光性の導電膜とされている。この上部電極１５３Ｇと発光機能層１５２Ｇとの間にも、電極から発光機能層への電子注入効率を高めるための電子注入層等を設けることができる。
【００２１】
ＥＬ表示パネル１１０Ｂは、上記ＥＬ表示パネル１１０Ｇ、１１０Ｒとほぼ同様の基本構成を備えている。すなわち、基板１１０の背面側に平面視ストライプ状の下部電極１５１…と、この下部電極１５１…に直交して延在する平面視ストライプ状の上部電極１５３Ｂと、前記両電極間に挟持された発光機能層１５２Ｂとを備えており、前記下部電極１５１と上部電極１５３Ｂとの交差部にＥＬ素子１５０Ｂが形成されている。また、基板１１０の上面（すなわちＥＬ表示装置１００の表示面）に、外部から入射する光の反射を抑え、表示視認性を向上させるための反射防止膜１３０が設けられている。発光機能層１５２Ｂは、下部電極１５１側から正孔注入層５２Ｂ１と発光層５２Ｂ２とを積層した構造であり、上部電極１５３Ｂは、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる透光性の導電膜とされている。この上部電極１５３Ｇと発光機能層１５２Ｇとの間にも、電極から発光機能層への電子注入効率を高めるための電子注入層等を設けることができる。
【００２２】
上記構成を備えた本実施形態のＥＬ表示装置１００は、各ＥＬ表示パネル１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂに設けられたＥＬ素子１５０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂの出力光（ＬＲ、ＬＧ、ＬＢ）を重畳して１画素の表示を構成し、平面視マトリクス状に配列された画素によりフルカラーの画像表示を行うようになっている。これにより、Ｒ、Ｇ、Ｂのドットを平面的に配列して１画素を構成する従来のＥＬ表示装置に比して画素の開口率を大きくすることができ、高輝度、高画質のカラー表示が可能になっている。また、画素を高精細化した場合にも、画素面積を比較的大きくできるために輝度低下を最小限に抑え、かつ製造の容易性を損なうことなく高精細化に対応することができる。
【００２３】
また本実施形態では、ＥＬ表示パネル１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂは、ＥＬ表示装置１００の背面側（図１下面側）からこの順に積層配置されている。このような配置とすることで不要な混色を防止し、高画質のカラー表示を提供することができる。つまり、ＥＬ素子１５０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂの発光機能層１５２Ｒ、１５２Ｇ、１５２Ｂは、それぞれの発光波長より短い波長の光の入射により発光するため、発光波長の短い青色ＥＬ表示パネル１１０Ｂの出力光ＬＢが赤色のＥＬ素子１５０Ｒや緑色のＥＬ素子１５０Ｇに入射すると、これらのＥＬ素子１５０Ｒ、１５０Ｇが発光して混色を生じ、表示の色度を低下させることとなる。そこで、本実施形態のＥＬ表示装置１００では、上述の如くＥＬ表示パネルを配置することによって、各ＥＬ素子の発光波長より短波長の光がＥＬ素子を透過しないようにするとともに、積層配置したＥＬ表示パネル間に、前面側に配置されたＥＬ表示パネルの出力光を反射するダイクロイックフィルタを設けることで、ＥＬ表示装置１００の表示面側からも波長の短い光が入射しないようにしている。これにより、各ＥＬ素子１５０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂがそれぞれ独立に発光できるので高い色度が得られ、高画質の表示を得ることができる。
また、本実施形態のＥＬ表示装置ではダイクロイックフィルタ１２０Ｇ、１２０ＲをＥＬ表示パネル１１０Ｇ、１１０Ｒの表示面側に設けている。このような構成にすることにより、ＥＬ素子１５０Ｇ、１５０Ｒ形成前にダイクロイックフィルタ１２０Ｇ、１２０Ｒを形成することが可能となり、ＥＬ素子１５０Ｇ、１５０Ｒがダイクロイックフィルタ形成時の熱やプラズマの影響を受けないため、素子特性の劣化を防止することができる。
【００２４】
また、本実施形態のＥＬ表示装置では、各ＥＬ表示パネル１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂは、単色の表示パネルであるため、発光機能層１５２Ｒ、１５２Ｇ、１５２Ｂをベタ状に形成することができる。従って、従来のＲ，Ｇ，ＢのＥＬ素子を同一基板上に配列する構成に比してＥＬ表示パネルの製造が極めて容易であり、ＥＬ表示装置の製造を高歩留まりにて行うことが可能である。
【００２５】
以下、ＥＬ表示パネル１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂに備えられたＥＬ素子１５０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂにおける発光機能層の構成について詳細に説明する。
正孔注入層５２Ｒ１、５２Ｇ１、５２Ｂ１としては、例えば３，４−ポリエチレンジオシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）［商品名；バイトロン−ｐ（Bytron-p）：バイエル社製］の分散液、すなわち、分散媒としてのポリスチレンスルフォン酸に３，４−ポリエチレンジオキシチオフェンを分散させ、さらにこれを水やイソプロピルアルコール等の極性溶媒に溶解させたものが好適に用いられる。なお、これらの正孔注入層５２Ｒ１、５２Ｇ１、５２Ｂ１の形成材料としては、前記のものに限定されることなく種々のものが使用可能である。例えば、ポリスチレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレンやその誘導体などを、適宜な分散媒、例えば前記のポリスチレンスルフォン酸に分散させたものなどが使用可能である。
【００２６】
発光層５２Ｒ２、５２Ｇ２、５２Ｂ２には、（ポリ）フルオレン誘導体（ＰＦ）、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体（ＰＰＶ）、ポリフェニレン誘導体（ＰＰ）、ポリパラフェニレン誘導体（ＰＰＰ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）などのポリシラン系などを好適に用ることができ、各ＥＬ素子の発光色に応じて適宜選択することができる。また、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料や、ルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等の低分子材料をドープして用いることもできる。
ここで、「高分子」とは、分子量が数百程度の所謂「低分子」よりも分子量の大きい重合体を意味し、上述の高分子材料には、一般に高分子と呼ばれる分子量１００００以上の重合体の他に、分子量が１００００以下のオリゴマーと呼ばれる低重合体が含まれる。
【００２７】
本実施形態に係るＥＬ表示装置１００における具体例を挙げるならば、赤色の発光層５２Ｒ２の形成材料としてＭＥＨＰＰＶ（ポリ（３−メトキシ  ６−（３−エチルヘキシル）パラフェニレンビニレン）を、緑色の発光層５２Ｇ２の形成材料としてポリジオクチルフルオレンとＦ８ＢＴ（ジオクチルフルオレンとベンゾチアジアゾールの交互共重合体）の混合溶液を、青色の発光層５２Ｂ２の形成材料としてポリジオクチルフルオレンを用いることができる。また、発光層５２Ｒ２、５２Ｇ２、５２Ｂ２については、特にその厚さについての制限はなく、各色毎に適宜厚さを変更することができる。
【００２８】
上部電極１５３Ｒ、１５３Ｇ、１５３Ｂの発光機能層側には、電子注入層を設けることができる。この電子注入層を構成する電子注入性材料としては、例えば有機金属錯体を採用することができる。この有機金属錯体を構成するキレート配位子として、アセチルアセトン（ａｃａｃ）、ジピパロイルメタン（ｄｐｍ）、ヘキサフルオロアセチルアセトン（ｈｆａ）、２，２，６，６，−テトラメチル−３，５−オクタンジオアセトン（ＴＭＯＤ）、テノイルトリフルオロアセトン（ＴＴＡ）、１−フェニル−３−イソヘプチ−１，３−プロパンジオン（商品名ＬＩＸ５４，ＬＩＸ５１；ヘンケル社）等のβ−ジケトン系の配位子、８−キノリノール（オキシン）、２−メチル−８−キノリノール等のキノリノール系の配位子、トリオクチルホフフィンオキシド（ＴＯＰＯ）、リン酸トリブチル（ＴＢＰ）、イソブチルメチルケトン（ＭＢＫ）、ビス（２−エチルヘキシル）リン酸（Ｄ２ＥＨＰＡ）等のリン酸系の配位子、酢酸，安息香酸等のカルボン酸系の配位子、ジフェニルチオカルバゾン配位子等を好適に用いることができる。中でもβ−ジケトン系の配位子を有する錯体（β−ジケトン錯体）は、酸性試薬で且つ酸素原子による多座配位子であるため、安定な錯体を形成できる。
【００２９】
また、有機金属錯体を構成する中心原子として、アルカリ金属やアルカリ土類金属、希土類金属、遷移金属等の金属元素を採用することが可能である。例えば、アルカリ金属としてＬｉ、Ｎａ、Ｃｓ等が採用可能であり、アルカリ土類金属としてＣａ、Ｂａ、Ｓｒ等が採用可能であり、希土類金属としてＳｍ、Ｔｂ、Ｅｒ等が採用可能である。特に、仕事関数が３．０ｅＶ以下の金属を採用することが望ましい。これにより、低電圧で電子を放出させることが可能になり、低電圧で発光層を発光させることができるようになる。
そして、具体的な有機金属錯体として、アセチルアセトナト金属錯体であるビスアセチルアセトナト／カルシウム錯体（Ｃａ（ａｃａｃ）２）を採用することが望ましい。カルシウム（仕事関数；２．６ｅＶ）等の低仕事関数の金属元素は、電子注入性に優れているが、非真空雰囲気下では不安定である。そこで、アセチルアセトナト等のキレート配位子を備えた錯体とすることにより、電子注入性を維持しつつ、製造プロセスにおける安定性を確保することができる。
【００３０】
また、電子注入層を構成する電子注入性材料として、金属のハロゲン化物あるいは酸化物を採用することも可能である。その金属として、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属または遷移金属等の金属元素を採用することが可能である。また金属ハロゲン化物は、金属フッ化物であることが望ましいが、これ以外の金属塩化物や金属臭化物等であってもよい。そして、具体的な金属ハロゲン化物として、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を使用することが望ましい。
なお、電子注入層を構成する電子注入性材料として、フッ化リチウム等の無機リチウム化合物の他にも、安息香酸リチウムや酢酸リチウム等の有機リチウム化合物を採用することも可能である。
【００３１】
また、電子注入層を構成する電子注入性材料として、各発光層５２Ｒ２、５２Ｇ２、５２Ｂ２が形成された基板の表面に、それぞれ別個の電子注入層を形成してもよい。各電子注入層を構成する電子注入性材料として、各発光層５２Ｒ２、５２Ｇ２、５２Ｂ２に最適な金属錯体を採用する。この場合、各発光層５２Ｒ２、５２Ｇ２、５２Ｂ２毎に最適な材料設計を行なうことが可能になり、また各発光層５２Ｒ２、５２Ｇ２、５２Ｂ２の色バランスを調節することも容易となる。それによって各発光層５２Ｒ２、５２Ｇ２、５２Ｂ２の特性（輝度、発光効率、寿命、色度など）を最大限に発揮させることができる。またＲＧＢの各色の発光層を別々のガラス基板に形成しているため、電子注入層形成工程も蒸着マスクの精密な位置合わせが不要であり、プロセスを簡単にすると共に、不良が発生する可能性を低くすることができる。
また、青のＥＬ表示パネル１１０Ｂについては、上述した有機金属錯体とともに、または上述した有機金属錯体に代えて、リチウム化合物を採用するのが好ましい。これにより、青の発光層５２Ｂ２を低電圧で発光させることができる。
【００３２】
また、上記錯体はそれ自体単独で用いることもできるし、従来から知られている電子注入性材料と混合して使用することもできる。このような公知の電子注入性材料としては、シクロペンタジエン誘導体，オキサジアゾール誘導体，ビススチリルベンゼン誘導体，ｐ−フェニレン化合物，フェナントロリン誘導体，トリアゾール誘導体等が挙げられる。
【００３３】
なお、以上に述べた電子注入性材料を、発光層の構成材料に混合して、発光層を形成してもよい。この場合、１回の成膜プロセスにより発光性および電子注入性を有する発光層を形成することが可能になり、電子注入層の形成を省略することができ、製造コストを低減することができる。尚、本実施例では高分子有機ＥＬを用いて説明したが、有機ＥＬ材料としては、高分子以外の低分子やデンドリマーあるいはそれらを組み合わせたものを用いてもかまわない。
【００３４】
なお、上記の有機材料からなる発光層に代えて、公知の無機発光層を用いることもできる。この場合、発光層５２Ｒ２、５２Ｇ２、５２Ｂ２は、厚さ約０．５〜１μｍの発光材料層と、その両側に設けられる厚さ約０．３〜０．５μｍの絶縁層とを有する３層構造となる。発光材料層としては、例えば、硫化亜鉛などの母体材料にＭｎ、ＴｂＦ３、ＳｍＦ３などの発光中心を添加したものが用いられる。そして、前記上部電極と下部電極との間に交流電圧を印加すれば、上記構成のＥＬ素子を発光させることができる。
【００３５】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図４ないし図７を参照して説明する。図４は、本実施形態のＥＬ表示装置２００の断面構成図、図５は、同、ＥＬ表示パネル２１０Ｒの回路構成図、図６は、同、ＥＬ表示パネル２１０Ｒに設けられたＥＬ素子２５０Ｒの平面構成図、図７は、図６のＡ−Ａ’線に沿う断面構成図である。
尚、本実施形態で参照する図４ないし図７において、図１ないし図３と同一の符号が付された構成要素は、これらの図に示す構成要素と同様であるものとする。
【００３６】
図４に示すように、本実施形態のＥＬ表示装置２００は、３枚のＥＬ表示パネル２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂを積層した構成を備えている。各ＥＬ表示パネル２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂは、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下では、ＴＦＴと略記する）をスイッチング素子として用いたアクティブマトリクス方式のＥＬ表示パネルである。
上記ＥＬ表示パネル２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂは、それぞれ赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢを出力するＥＬ素子２５０Ｒ…、２５０Ｇ…、２５０Ｂ…が基板１１０上に平面視マトリクス状に配列形成された構成を備え、ＥＬ素子２５０Ｒ…、２５０Ｇ…、２５０Ｂ…から放射される光を基板１１０側へ出力するボトムエミッション型のパネルとされている。
それぞれの表示パネルに設けられたＥＬ素子２５０Ｒ、２５０Ｇ、２５０Ｂは、平面視略同一位置に配置されており、ＥＬ表示装置２００の厚さ方向に重畳配置された３つのＥＬ素子２５０Ｒ、２５０Ｇ、２５０Ｂにより当該表示装置２００の１画素を構成し、マトリクス配置された画素群によるフルカラーの画像表示が可能になっている。
【００３７】
ＥＬ表示装置２００においては、その背面側（図示下面側）から順に、赤色光ＬＲを出力するＥＬ表示パネル２１０Ｒ、緑色光ＬＧを出力するＥＬ表示パネル２１０Ｇ、青色光ＬＢを出力するＥＬ表示パネル２１０Ｂが積層配置されている。ＥＬ表示パネル２１０Ｒの前面側に、赤色光ＬＲを透過し、緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢを反射するダイクロイックフィルタ１２０Ｒが設けられ、ＥＬ表示パネル２１０Ｇの前面側に、赤色光ＬＲ及び緑色光ＬＧを透過し、青色光ＬＢを反射するダイクロイックフィルタ１２０Ｇが設けられている。ＥＬ表示装置２００の表示面を成すＥＬ表示パネル２１０Ｂの前面には、外光の反射を防止する反射防止膜１３０が設けられている。
【００３８】
上記ＥＬ表示パネル２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂは、発光色が異なっている以外はほぼ同様の構成を備えている。従って以下では、赤色光ＬＲを出力するＥＬ表示パネル２１０Ｒの詳細な構成について説明する。
図５に示すように、ＥＬ表示パネル２１０Ｒは、複数の走査線２０１…と、各走査線２０１に対して直交する方向に延びる複数の信号線２０２…と、各信号線２０２に並列に延びる複数の電源線２０３…とがそれぞれ配線された構成を有するとともに、走査線２０１…と信号線２０２…の各交点付近に、ＥＬ素子２５０Ｒ…が設けられている。
【００３９】
信号線２０２には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチ等を備えるデータ線駆動回路２１１が接続されている。また、走査線２０１には、シフトレジスタ及びレベルシフタ等を備える走査線駆動回路２８０が接続されている。
【００４０】
更に、ＥＬ素子２５０Ｒの各々には、走査線２０１を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用ＴＦＴ２１２と、このスイッチング用ＴＦＴ２１２を介して信号線２０２から供給される画素信号を保持する保持容量２１３と、当該保持容量２１３によって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用ＴＦＴ２３３と、この駆動用ＴＦＴ２３３を介して電源線２０３に電気的に接続したときに当該電源線２０３から駆動電流が流れ込む画素電極（陽極）２２３と、当該画素電極２２３と上部電極（陰極）２６３Ｒとの間に挟み込まれた発光機能層２６２Ｒとが設けられている。
【００４１】
上記構成のもと、ＥＬ表示パネル２１０Ｒは、走査線２０１が駆動されてスイッチング用ＴＦＴ２１２がオン状態になると、そのときの信号線２０２の電位が保持容量２１３に保持され、当該保持容量２１３の状態に応じて、駆動用ＴＦＴ２３３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用ＴＦＴ２３３のチャネルを介して、電源線２０３から画素電極２２３に電流が流れ、更に発光機能層２６２Ｒを介して陰極２６３Ｒに電流が流れる。そして、前記発光機能層２６２Ｒを流れる電流量に応じてＥＬ素子２５０Ｒが発光動作する。
【００４２】
次に、図６及び図７を参照してＥＬ素子２５０Ｒの平面構成、並びに断面構成について説明する。
ＥＬ素子２５０Ｒは、図６に示すように、基板１１０上に設けられたＴＦＴ２１２，２３３、画素電極２２３、及び保持容量２１３を主体として構成されている。上記構成部材のうち、スイッチング用ＴＦＴ２１２と、駆動用ＴＦＴ２３３と、保持容量２１３とが、当該ＥＬ素子２５０Ｒにおける回路部を構成している。
【００４３】
スイッチング用ＴＦＴ２１２は、ゲート電極２１２ｇと、ソース領域２１２ｓと、ドレイン領域２１２ｄとを有している。ソース領域２１２ｓ及びドレイン領域２１２ｄは、ポリシリコン等からなる半導体層に形成されている。そして、ソース領域２１２ｓとドレイン領域２１２ｓとの間のゲート電極２１２ｇと対向する領域に不図示のチャネル領域が形成されており、当該チャネル領域はゲート電極２１２ｇの電界の作用によってソース領域２１２ｓとドレイン領域２１２ｄとの間の導通状態をスイッチングするようになっている。ゲート電極２１２ｇは、走査線２０１を分岐して形成されており、走査線駆動回路２８０の走査信号がゲート電極２１２ｇに供給されるようになっている。また、ＴＦＴ２１２において、ソース領域２１２ｓと信号線２０２、並びに、ドレイン領域２１２ｄとドレイン電極ＤＲとは、それぞれコンタクトホールＣを介して電気的に接続されている。
【００４４】
駆動用ＴＦＴ２３３は、ゲート電極２３３ｇと、ソース領域２３３ｓと、ドレイン領域２３３ｄとを主体として構成されている。ソース領域２３３ｓ及びドレイン領域２３３ｄは、ポリシリコン等からなる半導体層に形成されている。ソース領域２３３ｓとドレイン領域２３３ｄとの間には不図示のチャネル領域が形成されており、当該チャネル領域はゲート電極２３３ｇの電界の作用によってソース領域２３３ｓとドレイン領域２３３ｄとの間の導通状態をスイッチングする。ゲート電極２３３ｇは、ドレイン電極ＤＲとコンタクトホールＣを介して電気的に接続されており、電源線２０３に沿って延びる容量電極２４１と同一部材で一体に形成されている。また、ソース領域２３３ｓと電源線２０３とがコンタクトホールＣを介して電気的に接続され、ドレイン領域２３３ｄと画素電極２２３とが、コンタクトホールＣ及び図示略のドレイン電極を介して電気的に接続されている。ここで、ドレイン電極は、後述の層間絶縁膜（後述）に形成されたコンタクトホールＣに埋設された中継導電部材である。
【００４５】
保持容量２１３は、電源線２０３と容量電極２４１とが対向配置された領域に形成されている。容量電極２４１はゲート電極２３３ｇ及びドレイン電極ＤＲと電気的に接続されているので、ドレイン領域２１２ｄを介して供給される画像信号を保持するとともに、この保持した画像信号をゲート電極２３３ｇに対して供給するようになっている。
【００４６】
次に、図７に示すＥＬ素子２５０Ｒの断面構造を見ると、基板１１０上に、ＴＦＴ２３３と、複数の層間絶縁膜２４６，２４７が設けられ、層間絶縁膜２４７上に画素電極２２３が形成されている。そして、画素電極２３３を覆うベタ状に、発光機能層２６２Ｒと、上部電極２６３Ｒと、保護膜２６４とが順に積層形成されている。
【００４７】
ＴＦＴ２３３のソース領域２３３ｓと、ドレイン領域２３３ｄと、チャネル領域とが形成された半導体層を覆ってゲート絶縁膜２４５が形成されており、このゲート絶縁膜２４５を介して前記半導体層と対向する位置にゲート電極２３３ｇが形成されている。ゲート絶縁膜２４５とゲート電極２３３ｇとを覆って第１層間絶縁膜２４６が形成されており、この第１層間絶縁膜２４６を貫通してソース領域２３３ｓに達するコンタクトホールに電源線２０３の一部が埋設されており、第１層間絶縁膜２４６を貫通してドレイン領域２３３ｄに達するコンタクトホールにドレイン電極（中継導電部材）２３４Ｄが埋設されている。
【００４８】
第１層間絶縁膜２４６、電源線２０３、ドレイン電極２３４Ｄを覆って第２層間絶縁膜２４７が形成され、この第２層間絶縁膜２４７上に平面視矩形状の画素電極２２３が形成されている。前記ドレイン電極２３４Ｄに対応する位置にコンタクトホールが貫設されており、このコンタクトホールを介して画素電極２２３とドレイン電極２３４Ｄとが電気的に接続されている。画素電極２２３は、ＩＴＯ等の透明導電材料によって形成されている。
上記ＴＦＴ２３３の形成領域に対応する第２層間絶縁膜２４７上には、一部画素電極２２３に乗り上げるように保護絶縁膜２６１が形成されている。
【００４９】
第１層間絶縁膜２４６と、第２層間絶縁膜２４７と、保護絶縁膜２６１の構成材料としては、種々のものを採用できる。例えば、酸化シリコンや窒化シリコン等の無機絶縁膜、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂等の有機絶縁膜のいずれも好適に採用でき、これらの材料を組み合わせて使うことも可能である。
【００５０】
発光機能層２６２Ｒは、正孔を注入／輸送可能な正孔注入層２６２Ｒ１と、電気光学物質の一つである有機ＥＬ物質を備える発光層（有機ＥＬ層）２６２Ｒ２とを順に積層してなる構成を備え、画素電極２２３と上部電極２６３Ｒとによって挟持されている。前記上部電極２６３Ｒと発光層２６２Ｒ２との間には、発光層２６２Ｒ２に対する電子注入効率を高める電子注入層を設けることもできる。
【００５１】
正孔注入層２６２Ｒ１、及び発光層２６２Ｒ２としては、先の第１実施形態に係るＥＬ素子１５０Ｒの正孔注入層５２Ｒ１及び発光層５２Ｒ２と同様の構成とすることができるので、本実施形態ではその詳細な説明は省略する。本実施形態においても、上記正孔注入層２６２Ｒ１、発光層２６２Ｒ２を含む発光機能層２６２は、ベタ状の有機薄膜であり、その製造が極めて容易であり高い製造歩留まりが得られる構成となっている。
【００５２】
上部電極２６３Ｒは、アルミニウムや銀等の光反射性を有する金属薄膜からなるベタ状の金属膜である。また、図４に示すＥＬ表示パネル２１０Ｇ、２１０Ｂに設けられた上部電極２６３Ｇ、２６３Ｂは、前記上部電極２６３Ｒとは異なりＩＴＯ等の透明導電材料からなるベタ状の透明導電膜とされる。このような構成とすることで、最背面に配置されたＥＬ表示パネル２１０Ｒにおいては、発光機能層２６２から放射された光を効率よく表示装置２００の表示面（図４上面）側へ放出でき、ＥＬ表示パネル２１０Ｇ、２１０Ｂにおいては、背面側から入射する他のＥＬ表示パネルの出力光を透過して表示光として用いることができるようになっている。
【００５３】
上部電極２６３Ｒ上には、保護膜２６４が設けられている。保護膜２６４は、ＥＬ素子２５０Ｒの外部から侵入する水分や酸素に対するガスバリア性を備えた部材である。保護膜２６４の材料としては、酸化シリコン（ＳｉＯ2）や窒化シリコン（ＳｉＮ）等が好適に採用される。
さらに、ＥＬ表示装置２００の最背面に設けられたＥＬ表示パネル２１０Ｒでは、接着層を介してカバー基板を接着してもよい。この場合、接着層は保護膜２６４にカバー基板を接着すると共に、カバー基板の外部からの衝撃を緩衝する緩衝材としての機能を奏する。またカバー基板は、電気絶縁性を有する種種の板状部材であって、ガラス基板等が好適である。また、ＥＬ表示装置の形態によってはフレキシブル基板でもよい。
【００５４】
このように構成されたＥＬ素子２５０Ｒにおいては、まず、走査線駆動回路２８０が走査信号を発した際に、ゲート電極２１２ｇに電流が流れ、ゲート電極２１２ｇ近傍への電界の作用により、ソース領域２１２ｓとドレイン領域２１２ｄとが導通状態となる。ここで、データ線駆動回路２１１が駆動信号を発した際には、信号線２０２から、ソース領域２１２ｓとドレイン領域２１２ｄを介してドレイン電極ＤＲ及びゲート電極２３３ｇへ電流が流れる。更に、ゲート電極２３３ｇ近傍への電界の作用により、ソース領域２３３ｓとドレイン領域２３３ｄとが導通状態となり、電源線２０３の電流がソース領域２３３ｓとドレイン領域２３３ｄとドレイン電極２３４Ｄとを介して、画素電極２２３に供給される。更に、ドレイン電極ＤＲは容量電極２４１と接続されているので、駆動信号は保持容量２１３によって保持される。
【００５５】
画素電極２２３に電流が供給されることにより、画素電極２２３と上部電極２６３Ｒには所定の電圧が供給される。これに伴って、発光層２６２Ｒ２に対して正孔注入層２６２Ｒ１から正孔が注入され、上部電極２６３Ｒから（電子注入層が設けられている場合には電子注入層を介して）電子が注入される。そして、発光層２６２Ｒ２において正孔と電子が結合し、励起状態から失活することにより、発光現象が生ずる。ここで表示面と反対側に出射した発光光は、光反射性の上部電極２６３Ｒにより反射されて基板１１０側に放射される。
【００５６】
上記ＥＬ表示パネル２１０Ｒから出力された光は、前面側に配設されたＥＬ表示パネル２１０Ｇ、２１０ＢのＥＬ素子２５０Ｇ、２５０Ｂに入射するとともにこれらを透過し、ＥＬ表示装置２００の法線方向に放射される。ここで、上記ＥＬ表示パネル２１０Ｒと同様にして、ＥＬ表示パネル２１０Ｇ、２１０Ｂにおいても各ＥＬ素子２５０Ｇ、２５０Ｂにおける発光光を得ることができるので、これらのＥＬ素子２５０Ｇ、２５０Ｂからの発光光を、上記ＥＬ素子２５０Ｒの発光光と重畳することで、赤、緑、青の３原色の色光を混合して任意の色光を出力することができるようになっている。
【００５７】
上述したように、ＥＬ表示装置２００においては、３枚のＥＬ表示パネル２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０ＢのＥＬ素子２５０Ｒ、２５０Ｇ、２５０Ｂの出力光を重畳して１画素の表示を行うようになっているため、各々のＥＬ表示パネルの開口率が高く、高輝度の表示を得ることができる。また、本実施形態のＥＬ表示装置２００では、各ＥＬ表示パネル２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂがアクティブマトリクス型のＥＬ表示パネルとなっているので、パッシブマトリクス型のＥＬ表示パネルに比してパネルの寿命が長く、信頼性に優れたＥＬ表示装置となっている。
【００５８】
３枚のＥＬ表示パネルは、それぞれの発光波長が長いものほど表示装置の背面側に配置されており、かつ各ＥＬ表示パネル間には、前面側に配設されたＥＬ表示パネルの出力光の入射を防止するダイクロイックフィルタが設けられているので、赤色光の発光機能層２６２Ｒへの緑色光や青色光の入射や、緑色光の発光機能層２６２Ｇへの青色光の入射が生じないようになっている。これにより、各画素における不要な混色を防止でき、色度が高く、高画質の表示を得ることができるようになっている。
また、本実施形態のＥＬ表示装置２００ではダイクロイックフィルタ１２０Ｇ、１２０ＲをＥＬ表示パネル２１０Ｇ、２１０Ｒの表示面側に設けている。このような構成にすることにより、ＥＬ素子２５０Ｇ、２５０Ｒ形成前にダイクロイックフィルタ１２０Ｇ、１２０Ｒを形成することが可能となり、ＥＬ素子２５０Ｇ、２５０Ｒがダイクロイックフィルタ形成時の熱やプラズマの影響を受けないため、素子特性の劣化を防止することができる。
また、本実施形態のＥＬ表示装置２００では、各ＥＬ表示パネル２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂは、単色の表示パネルであるため、発光機能層２６２Ｒ、２６２Ｇ、２６２Ｂをベタ状に形成することができる。従って、従来のＲ，Ｇ，ＢのＥＬ素子を同一基板上に配列する構成に比してＥＬ表示パネルの製造が極めて容易であり、ＥＬ表示装置の製造を高歩留まりにて行うことが可能である。
【００５９】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を図面を参照して説明する。図８は、本実施形態のＥＬ表示装置３００の断面構成図である。図８に示すＥＬ表示装置３００は、先の第２実施形態のＥＬ表示装置２００の最前面に配置されたＥＬ表示パネル２１０Ｂに代えて、トップエミッション型のＥＬ表示パネル３１０Ｂを備えた点に特徴を有している。
尚、本実施形態で参照する図８及び図９において、図１ないし図７と同一の符号が付された構成要素は、これらの図に示す構成要素と同様の構成を備えるものとする。
【００６０】
図８に示すように、本実施形態のＥＬ表示装置３００は、背面側（図示下面側）から順に、３枚のＥＬ表示パネル２１０Ｒ、２１０Ｇ、３１０Ｂ、及びカバー部材３３０を積層した構成を備えている。
各ＥＬ表示パネル２１０Ｒ、２１０Ｇ、３１０Ｂは、それぞれ赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢを出力するＥＬ素子２５０Ｒ…、２５０Ｇ…、３５０Ｂ…が基板１１０上に平面視マトリクス状に配列形成された構成を備えている。ＥＬ表示パネル２１０Ｒ、２１０Ｇは、先の第２実施形態と同様の構成であり、その説明は省略する。ＥＬ表示パネル３１０Ｂは、ＥＬ素子３５０Ｂ…から放射される光を基板１１０と反対側へ出力するトップエミッション型のパネルである。
【００６１】
前記ＥＬ素子２５０Ｒ、２５０Ｇ、３５０Ｂは、平面視で重なる位置に配置されており、ＥＬ表示装置３００の厚さ方向に重畳配置された３つのＥＬ素子２５０Ｒ、２５０Ｇ、３５０Ｂで、当該表示装置３００の１画素を構成することで、マトリクス配置された画素群によるフルカラーの画像表示が可能になっている。
そして、ＥＬ表示装置３００の背面側から順に、赤色光ＬＲを出力するＥＬ表示パネル２１０Ｒ、緑色光ＬＧを出力するＥＬ表示パネル２１０Ｇ、青色光ＬＢを出力するＥＬ表示パネル３１０Ｂが積層配置されており、ＥＬ表示パネル２１０Ｒの前面側に、赤色光ＬＲを透過し、緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢを反射するダイクロイックフィルタ１２０Ｒが設けられ、ＥＬ表示パネル２１０Ｇの前面側に、赤色光ＬＲ及び緑色光ＬＧを透過し、青色光ＬＢを反射するダイクロイックフィルタ１２０Ｇが設けられている。ＥＬ表示装置３００の表示面を成すＥＬ表示パネル３１０Ｂの前面には、外光の反射を防止する反射防止膜１３０を備えたカバー部材３３０が設けられている。
【００６２】
図９は、図８に示すＥＬ表示パネル３１０Ｂに設けられたＥＬ素子３５０Ｂの断面構造を示す図である。ＥＬ素子３５０Ｂは、図６に示したＥＬ素子２５０Ｒの平面構造とほぼ同様の平面構造を備えており、図９は、図６のＡ−Ａ’線に沿う断面構造に概ね対応している。
ＥＬ素子３５０Ｂは、ＩＴＯ等の透明導電膜からなる画素電極２２３と、それに導電接続された駆動用ＴＦＴ２３３とを備えており、この駆動用ＴＦＴ２３３は、図６及び図７に示した駆動用ＴＦＴと同様の構成である。そして、本実施形態では、第２層間絶縁膜２４７上に、平坦化膜２４８が設けられ、この平坦化膜２４８を貫通してドレイン電極２３４Ｄに達するコンタクトホールを介して画素電極２２３とドレイン電極２３４Ｄとが導電接続されている。この接続構造により、画素電極２２３とＴＦＴ２３３のドレイン領域２３３ｄとが導電接続されている。また、隣接する画素電極２２３，２２３間の領域には、酸化シリコンや窒化シリコン等からなる絶縁膜２６１ａが設けられている。
なお、平坦化膜２４８や絶縁膜２６１ａは、各種配線や画素電極によって形成された段差部において発光機能層３６２Ｂにピンホールが生じて画素電極２２３と上部電極３６３Ｂが短絡しないように形成されているが、平坦化膜２４８や絶縁膜２６１ａは必ずしも必要ではない。
【００６３】
画素電極２２３上には、発光機能層３６２Ｂと、上部電極３６３Ｂと、保護膜２６４とが積層されており、発光機能層３６２Ｂは、画素電極２２３側から正孔注入層３６２Ｂ１と発光層３６２Ｂ２とを積層したものとなっている。画素電極２２３上に形成された上記各層は、いずれもベタ状の薄膜であり、先の第２実施形態におけるＥＬ表示パネル２１０Ｂと同様の構成となっている。
【００６４】
カバー部材３３０は、ガラス基板やプラスチック基板等の透光性を有する板状部材であり、ＥＬ表示パネル３１０Ｂの表示面側に設けられたＥＬ素子３５０Ｂを保護する目的で設けられている。そしてその背面側に配設されたＥＬ表示パネル２１０Ｒ、２１０Ｇ、３１０Ｂとにより形成される表示画像を透過して表示するようになっている。
【００６５】
上記構成を備えた本実施形態のＥＬ表示装置３００では、前面側に配置されたＥＬ表示パネル３１０Ｂがトップエミッション型のＥＬ表示パネルとされているので、ＴＦＴ２３３や各配線２０１，２０２，２０３などの形成領域上にも画素電極２２３を形成でき、画素面積（画素電極２２３の平面積）を大きくすることができる。これにより、ＥＬ表示パネル３１０Ｂ駆動時の電流密度、画素輝度を低くすることができ、第２実施形態のＥＬ表示装置よりも青色ＥＬ素子３５０Ｂの発光寿命をさらに延ばすことができる。従って本実施形態のＥＬ表示装置３００では、長期間に渡り良好な色バランスを保持することができる。
【００６６】
また、ＥＬ表示装置３００においては、３枚のＥＬ表示パネル２１０Ｒ、２１０Ｇ、３１０ＢのＥＬ素子２５０Ｒ、２５０Ｇ、３５０Ｂの出力光を重畳して１画素の表示を行うようになっているため、各々のＥＬ表示パネルの開口率が高く、高輝度の表示を得ることができる。また、本実施形態のＥＬ表示装置３００では、各ＥＬ表示パネル２１０Ｒ、２１０Ｇ、３１０Ｂがアクティブマトリクス型のＥＬ表示パネルとなっているので、パッシブマトリクス型のＥＬ表示パネルに比してパネルの寿命が長く、信頼性に優れたＥＬ表示装置となっている。
【００６７】
また、本実施形態のＥＬ表示装置３００ではダイクロイックフィルタ１２０Ｇ、１２０ＲをＥＬ表示パネル２１０Ｇ、２１０Ｒの表示面側に設けている。このような構成にすることにより、ＥＬ素子２５０Ｇ、２５０Ｒ形成前にダイクロイックフィルタ１２０Ｇ、１２０Ｒを形成することが可能となり、ＥＬ素子２５０Ｇ、２５０Ｒがダイクロイックフィルタ形成時の熱やプラズマの影響を受けないため、素子特性の劣化を防止することができる。
なお、ダイクロイックフィルタ１２０Ｇは、ＥＬ表示パネル２１０Ｇの表示面側ではなく、ＥＬ表示パネル３１０ＢのＥＬ素子形成面と反対の面に形成しても同様な効果を得ることができる。
また、本実施形態のＥＬ表示装置３００では、各ＥＬ表示パネル２１０Ｒ、２１０Ｇ、３１０Ｂは、単色の表示パネルであるため、発光機能層２６２Ｒ、２６２Ｇ、３６２Ｂをベタ状に形成することができる。従って、従来のＲ，Ｇ，ＢのＥＬ素子を同一基板上に配列する構成に比してＥＬ表示パネルの製造が極めて容易であり、ＥＬ表示装置の製造を高歩留まりにて行うことが可能である。
【００６８】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態を図面を参照して説明する。図１０は、本実施形態のＥＬ表示装置４００の断面構成図である。同図に示すＥＬ表示装置４００は、上記第３実施形態のＥＬ表示装置３００と同様の基本構成を備えており、ＥＬ表示パネル３１０Ｂの前面側に設けられたカバー部材４３０の構造に特徴を有している。
【００６９】
図１０に示すように、本実施形態のＥＬ表示装置４００は、背面側（図示下面側）から順に、３枚のＥＬ表示パネル２１０Ｒ、２１０Ｇ、３１０Ｂ、及びカバー部材４３０を積層した構成を備えている。各ＥＬ表示パネル２１０Ｒ、２１０Ｇ、３１０ＢのＥＬ素子２５０Ｒ、２５０Ｇ、３５０Ｂは、平面視で重なる位置に配置されており、ＥＬ表示装置４００の厚さ方向に重畳配置された３つのＥＬ素子２５０Ｒ、２５０Ｇ、３５０Ｂにより、当該表示装置４００の１画素が構成され、マトリクス配置された画素群によるフルカラーの画像表示が可能になっている。
そして、ＥＬ表示装置４００の背面側から順に、赤色光を出力するＥＬ表示パネル２１０Ｒ、緑色光を出力するＥＬ表示パネル２１０Ｇ、青色光を出力するＥＬ表示パネル３１０Ｂが積層配置されており、ＥＬ表示パネル２１０Ｒの前面側に、赤色光を透過し、緑色光及び青色光を反射するダイクロイックフィルタ１２０Ｒが設けられ、ＥＬ表示パネル２１０Ｇの前面側に、赤色光及び緑色光を透過し、青色光を反射するダイクロイックフィルタ１２０Ｇが設けられている。ＥＬ表示装置４００の表示面を成すＥＬ表示パネル３１０Ｂの前面には、外光の反射を防止する反射防止膜１３０を備えたカバー部材４３０が設けられている。
【００７０】
カバー部材４３０は、ガラス基板やプラスチック基板等の透光性を有する板状部材であり、ＥＬ表示パネル３１０Ｂの表示面側に設けられたＥＬ素子３５０Ｂを保護する機能を奏する。そして、図１０に示す如くＥＬ表示パネル３１０Ｂ側に設けられた断面視くさび状の複数の溝４４０からなる光取り出し構造を有している。
各々の溝４４０は、ＥＬ表示装置４００の画素領域辺端に沿って設けられている。これらの溝４４０…は、図１０に示すように、ＥＬ素子３５０Ｂから放射されて図示斜め上方に進行する光を、その斜面部にて反射させＥＬ表示装置４００の正面方向（図示上方向）に出力する作用を奏する。
【００７１】
上記構成を備えた本実施形態のＥＬ表示装置４００は、カバー部材４３０が上記の光取り出し構造を備えていることで、ＥＬ表示パネル３１０Ｂから放射される光を効率よく表示に利用することができ、もって高輝度の表示が得られるようになっている。また、上記光取り出し構造は、溝４４０…を設けた構造に限定されるものではなく、ＥＬ表示装置４００の各画素に対応したマイクロレンズアレイ等も適用することが可能である。
このように、本実施形態のＥＬ表示装置４００では、青色のＥＬ表示パネル３１０Ｂの光利用効率を向上させることができ、従って先の第３実施形態のＥＬ表示装置３００よりさらに駆動時の電流密度、画素輝度を低くすることが可能であり、青色ＥＬ素子３５０Ｂの発光寿命をさらに延ばすことが可能である。また、他の画素領域の出力光との混色も効果的に防止されるため、表示品質も向上させることができる。
【００７２】
また、ＥＬ表示装置４００においては、３枚のＥＬ表示パネル２１０Ｒ、２１０Ｇ、３１０ＢのＥＬ素子２５０Ｒ、２５０Ｇ、３５０Ｂの出力光を重畳して１画素の表示を行うようになっているため、各々のＥＬ表示パネルの開口率が高く、高輝度の表示を得ることができる。また、本実施形態のＥＬ表示装置４００では、各ＥＬ表示パネル２１０Ｒ、２１０Ｇ、３１０Ｂがアクティブマトリクス型のＥＬ表示パネルとなっているので、パッシブマトリクス型のＥＬ表示パネルに比してパネルの寿命が長く、信頼性に優れたＥＬ表示装置となっている。
【００７３】
また、本実施形態のＥＬ表示装置４００ではダイクロイックフィルタ１２０Ｇ、１２０ＲをＥＬ表示パネル２１０Ｇ、２１０Ｒの表示面側に設けている。このような構成にすることにより、ＥＬ素子２５０Ｇ、２５０Ｒ形成前にダイクロイックフィルタ１２０Ｇ、１２０Ｒを形成することが可能となり、ＥＬ素子２５０Ｇ、２５０Ｒがダイクロイックフィルタ形成時の熱やプラズマの影響を受けないため、素子特性の劣化を防止することができる。
なお、ダイクロイックフィルタ１２０Ｇは、ＥＬ表示パネル３１０ＢのＥＬ素子形成面と反対の面に形成しても同様な効果を得ることができる。
また、本実施形態のＥＬ表示装置では、各ＥＬ表示パネル２１０Ｒ、２１０Ｇ、３１０Ｂは、単色の表示パネルであるため、発光機能層２６２Ｒ、２６２Ｇ、３６２Ｂをベタ状に形成することができる。従って、従来のＲ，Ｇ，ＢのＥＬ素子を同一基板上に配列する構成に比してＥＬ表示パネルの製造が極めて容易であり、ＥＬ表示装置の製造を高歩留まりにて行うことが可能である。
【００７４】
（電子機器）
次に、本発明の電子機器を説明する。本発明の電子機器は、上記実施形態にて説明したいずれかのＥＬ表示装置を表示部として有したものであり、具体的には図１１に示すものを挙げることができる。
図１１は、テレビの一例を示した斜視図である。図１１において、符号１２００はテレビ本体を示し、１２０１は前記のＥＬ表示装置を用いた表示部、１２０２は筐体、１２０３はスピーカを示している。
この電子機器は、本発明に係るＥＬ表示装置を備えたことで、高輝度の表示が可能であって鮮やかな発色の高画質の表示が得られる表示部を備えたものとなっている。
なお、本発明の電子機器としては、前記のテレビに限定されることなく、例えばノート型およびデスクトップ型ＰＣ用ディスプレイ、携帯電話、携帯型情報処理装置や腕時計型電子機器なども適用できるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】図１は、第１実施形態のＥＬ表示装置の断面構成図。
【図２】図２は、同、表示領域を示す平面構成図。
【図３】図３は、同、ＥＬ素子の断面構成図。
【図４】図４は、第２実施形態のＥＬ表示装置の断面構成図。
【図５】図５は、同、回路構成図。
【図６】図６は、同、ＥＬ素子の平面構成図。
【図７】図７は、図６に示すＡ−Ａ’線に沿う断面構成図。
【図８】図８は、第３実施形態のＥＬ表示装置の断面構成図。
【図９】図９は、同、ＥＬ素子の断面構成図。
【図１０】図１０は、第４実施形態のＥＬ表示装置の断面構成図。
【図１１】図１１は、電子機器の一例を示す斜視構成図。
【符号の説明】
【００７６】
１００，２００，３００，４００…ＥＬ表示装置、１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂ，２１０Ｒ，２１０Ｇ，２１０Ｂ，３１０Ｂ…ＥＬ表示パネル、１５０Ｒ，１５０Ｇ，１５０Ｂ，２５０Ｒ，２５０Ｇ，２５０Ｂ…ＥＬ素子、１２０Ｒ，１２０Ｇ…ダイクロイックフィルタ（光学素子）、１５１…下部電極（陽極）、１５３Ｒ，１５３Ｇ，１５３Ｂ，２６３Ｒ，２６３Ｇ，２６３Ｂ，３６３Ｂ…上部電極（陰極）、２２３…画素電極（陽極）
【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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【図１１】
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