(57)【要約】【課題】高精細な多色画像を表示可能とする有機ＥＬ表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】  絶縁性の基板ＳＵＢと、基板上で配列すると共に発光色が互いに異なる第１乃至第３有機ＥＬ素子とを具備し、  第１乃至第３有機ＥＬ素子の各々は、画素電極ＰＥと、画素電極と向き合った対向電極ＣＥと、第１電極と第２電極との間に介在した有機層ＯＲＧとを含み、  第１乃至第３有機ＥＬ素子の各々の有機層ＯＲＧは、発光色の互いに異なる少なくとも３種類の発光材料ＥＭ１、ＥＭ２、ＥＭ３を含む混合層を有し、  しかも、第１乃至第３有機ＥＬ素子の発光色は、互いに異なることを特徴とする。【選択図】      図１０
2009111023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性の基板と、前記基板上で配列すると共に発光色が互いに異なる第１乃至第３有機ＥＬ素子とを具備し、
前記第１乃至第３有機ＥＬ素子の各々は、第１電極と、前記第１電極と向き合った第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に介在した有機層とを含み、
前記第１乃至第３有機ＥＬ素子の各々の前記有機層は、発光色の互いに異なる少なくとも３種類の発光材料を含む混合層を有し、
しかも、前記第１乃至第３有機ＥＬ素子の発光色は、互いに異なることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
前記混合層は、表示領域に亘って広がった連続膜であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
前記第１有機ＥＬ素子の発光色は赤色であり、前記第２有機ＥＬ素子の発光色は緑色であり、前記第３有機ＥＬ素子の発光色は青色であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項４】
前記第１乃至第３有機ＥＬ素子の各々の前記混合層は、ホスト材料と、赤色波長に発光中心を有する第１発光材料と、緑色波長に発光中心を有する第２発光材料と、青色波長に発光中心を有する第３発光材料と、を含むことを特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項５】
前記第２有機ＥＬ素子の前記混合層において、前記第１発光材料は、発光能を喪失していることを特徴とする請求項４に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項６】
前記第３有機ＥＬ素子の前記混合層において、前記第１発光材料及び前記第２発光材料は、発光能を喪失していることを特徴とする請求項４に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項７】
前記ホスト材料、前記第１発光材料、前記第２発光材料、及び、前記第３発光材料は、共蒸着法により蒸着されたことを特徴とする請求項４に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項８】
前記第１電極は陽極であり、前記第２電極は陰極であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項９】
前記有機層は、その前記第１電極側にホール注入層とホール輸送層を有し、前記第２電極側に電子輸送層と電子注入層を有することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項１０】
さらに、前記第１電極の前記前記有機層と反対側に、反射層を有することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項１１】
さらに、前記第２電極の前記有機層と反対側に、光学マッチング層を有することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項１２】
さらに、前記第１電極と前記反射層の間に、干渉条件調整層を有することを特徴とする請求項１０に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項１３】
さらに、前記第１電極の前記有機層の外側に、反射層を含む凹凸散乱層を有することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項１４】
３種類の前記発光材料は、それぞれ前記有機層内の膜厚方向の濃度分布が均一であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項１５】
３種類の前記発光材料は、ポイントソースタイプの蒸着源を用いた共蒸着法により蒸着されたことを特徴とする請求項１４に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項１６】
３種類の前記発光材料は、それぞれ前記有機層内の膜厚方向の濃度分布が異なることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項１７】
３種類の前記発光材料は、ラインソースタイプの蒸着源を用いた共蒸着法により蒸着されたことを特徴とする請求項１６に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項１８】
絶縁性の基板と、前記基板上で配列すると共に発光色が互いに異なる第１乃至第３有機ＥＬ素子とを具備し、
前記第１乃至第３有機ＥＬ素子の各々は、第１電極と、前記第１電極と向き合った第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に介在した有機層とを含む有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
前記有機層の形成工程は、
前記第１乃至第３有機ＥＬ素子を形成する領域に、ホスト材料と、赤色波長に発光中心を有する第１発光材料と、緑色波長に発光中心を有する第２発光材料と、青色波長に発光中心を有する第３発光材料と、を共蒸着する工程と、
前記第１乃至第３有機ＥＬ素子を形成する領域において、それぞれ前記第１乃至第３発光材料のいずれかが発光するように、対象領域に電磁波照射する工程と、
を有することを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項１９】
前記電磁波照射工程は、
前記第２有機ＥＬ素子及び前記第３有機ＥＬ素子を形成する領域の前記第１発光材料が発光能を喪失するように露光する第１露光工程と、
前記第３有機ＥＬ素子を形成する領域の前記第２発光材料が発光能を喪失するように露光する第２露光工程と、
を有することを特徴とする請求項１８に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項２０】
前記電磁波照射工程は、
前記第２有機ＥＬ素子を形成する領域の前記第１発光材料が発光能を喪失するように露光する第１露光工程と、
前記第３有機ＥＬ素子を形成する領域の前記第１発光材料及び前記第２発光材料が発光能を喪失するように露光する第２露光工程と、
を有することを特徴とする請求項１８に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項２１】
前記共蒸着工程は、前記ホスト材料、前記第１発光材料、前記第２発光材料、前記第３発光材料のそれぞれの材料源を備えたポイントソースタイプの蒸着源を適用したことを特徴とする請求項１８に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項２２】
前記共蒸着工程は、前記ホスト材料、前記第１発光材料、前記第２発光材料、前記第３発光材料のそれぞれの材料源を備えたラインソースタイプの蒸着源を適用したことを特徴とする請求項１８に記載の有機ＥＬ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、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置に代表される平面表示装置は、ＣＲＴディスプレイと比較して、薄型、軽量、低消費電力であるといった特徴を活かして、需要が急速に伸びてきており、携帯情報端末機器を始め、大型テレビ等の種々のディスプレイに利用されるようになってきている。そして、近年では、液晶表示装置に比べて、自発光型で、高速応答、広視野角、高コントラストの特徴を有し、かつ、更に薄型軽量化が可能な有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）素子を用いた表示装置の開発が盛んに行われている。
【０００３】
この有機ＥＬ素子は、正孔注入電極（陽極）から正孔を注入するとともに、電子注入電極（陰極）から電子を注入し、発光層で正孔と電子とを再結合させて発光を得るものである。フルカラー表示を得るためには、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）にそれぞれ発光する画素を構成する必要があり、赤、緑、青の各画素を構成する有機ＥＬ素子の発光層には、赤色、緑色、青色といったそれぞれ異なる発光スペクトルで発光する発光材料を塗り分ける必要がある。このような発光材料を塗り分ける方法としては、真空蒸着法で成膜する低分子有機ＥＬ材料の場合、各色の画素毎に開口した金属性のファインマスクを用いてそれぞれ独立にマスク蒸着する方法がある。
【０００４】
しかしながら、この金属製のファインマスクを用いたマスク蒸着法では、表示装置として高い精細度（解像度）が要求され、画素が細かくなった場合には、十分な精度を出すことが困難となり、各色の発光材料が交じり合ってしまう、所謂、混色不良が多発して、正常な表示を得ることができない。これは、所謂、フォトリソグラフィに用いられるフォトマスクとは異なり、金属製のマスクの場合、初期の加工精度の低さに加え、蒸着源の輻射熱による熱膨張や歪みによって、開口の大きさや開口位置が大きく変わってしまうことなどが原因として挙げられる。
【０００５】
また、金属製のマスクによるマスク蒸着は、マスクの大きさを大きくすればするほど、更に精度が低下し、表示装置の大形化にも制限が出てくる。
【特許文献１】特開２００３−１５７９７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、高精細な多色画像を表示可能とする有機ＥＬ表示装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様による有機ＥＬ表示装置によれば、
絶縁性の基板と、前記基板上で配列すると共に発光色が互いに異なる第１乃至第３有機ＥＬ素子とを具備し、
前記第１乃至第３有機ＥＬ素子の各々は、第１電極と、前記第１電極と向き合った第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に介在した有機層とを含み、
前記第１乃至第３有機ＥＬ素子の各々の前記有機層は、発光色の互いに異なる少なくとも３種類の発光材料を含む混合層を有し、
しかも、前記第１乃至第３有機ＥＬ素子の発光色は、互いに異なることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第２の態様による有機ＥＬ表示装置の製造方法によれば、
絶縁性の基板と、前記基板上で配列すると共に発光色が互いに異なる第１乃至第３有機ＥＬ素子とを具備し、
前記第１乃至第３有機ＥＬ素子の各々は、第１電極と、前記第１電極と向き合った第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に介在した有機層とを含む有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
前記有機層の形成工程は、
前記第１乃至第３有機ＥＬ素子を形成する領域に、ホスト材料と、赤色波長に発光中心を有する第１発光材料と、緑色波長に発光中心を有する第２発光材料と、青色波長に発光中心を有する第３発光材料と、を共蒸着する工程と、
前記第１乃至第３有機ＥＬ素子を形成する領域において、それぞれ前記第１乃至第３発光材料のいずれかが発光するように、対象領域に電磁波照射する工程と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、有機ＥＬ表示装置の製造過程において有機層をパターン成膜するための金属製ファインマスクを使用することなしに、高精細な多色画像を表示可能とする有機ＥＬ表示装置及びその製造方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１１】
図１は、本発明の一態様に係る有機ＥＬ表示装置を概略的に示す平面図である。図２は、図１の表示装置に採用可能な構造の一例を概略的に示す断面図である。図３は、図２の表示装置が含む有機ＥＬ素子に採用可能な構造の一例を概略的に示す断面図である。図４は、図２の表示装置で採用可能な画素の配置の一例を概略的に示す平面図である。
【００１２】
図１及び図２の表示装置は、アクティブマトリクス型駆動方式を採用した上面発光型の有機ＥＬ表示装置である。この表示装置は、表示パネルＤＰと、映像信号線ドライバＸＤＲと、走査信号線ドライバＹＤＲとを含んでいる。
【００１３】
表示パネルＤＰは、例えば、ガラス基板などの絶縁性の基板ＳＵＢを含んでいる。基板ＳＵＢ上には、図示しないアンダーコート層が形成されている。アンダーコート層は、例えば、基板ＳＵＢ上にＳｉＮｘ層とＳｉＯｘ層とをこの順に積層してなる。アンダーコート層上には、例えば不純物を含有したポリシリコンからなる半導体パターンが形成されている。
【００１４】
この半導体パターンの一部は、半導体層ＳＣとして利用している。半導体層ＳＣには、ソース及びドレインとして利用する不純物拡散領域が形成されている。また、この半導体パターンの他の一部は、後述するキャパシタＣの下部電極として利用している。下部電極は、後述する画素ＰＸ１乃至ＰＸ３に対応して配列している。
【００１５】
なお、画素ＰＸ１乃至ＰＸ３は、この順にＸ方向に並んでおり、トリプレットを構成している。表示領域内では、このトリプレットがＸ方向とＹ方向とに配列されている。すなわち、表示領域内では、画素ＰＸ１をＹ方向に並べてなる画素列と、画素ＰＸ２をＹ方向に並べてなる画素列と、画素ＰＸ３をＹ方向に並べてなる画素列とがこの順にＸ方向に並べられ、さらに、これら３つの画素列がＸ方向に繰り返し並べられている。
【００１６】
半導体パターンは、ゲート絶縁膜ＧＩによって被覆されている。ゲート絶縁膜ＧＩは、例えばＴＥＯＳ（ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ  ｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ）などを用いて形成することができる。ゲート絶縁膜ＧＩ上には、走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２が形成されている。走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２は、各々がＸ方向に延びており、Ｙ方向に交互に配列している。走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２は、例えばＭｏＷなどを用いて形成されている。
【００１７】
ゲート絶縁膜ＧＩ上には、キャパシタＣの上部電極がさらに配置されている。上部電極は、画素ＰＸ１乃至ＰＸ３に対応して配列しており、下部電極と向き合っている。上部電極は、例えばＭｏＷなどを用いて形成され、走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２と同一の工程で形成することができる。
【００１８】
走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２は、半導体層ＳＣと交差している。走査信号線ＳＬ１と半導体層ＳＣとの交差部は、スイッチングトランジスタＳＷａを構成している。走査信号線ＳＬ２と半導体層ＳＣとの交差部は、スイッチングトランジスタＳＷｂ及びＳＷｃを構成している。また、下部電極と上部電極とそれらの間に介在した絶縁膜ＧＩとは、キャパシタＣを構成している。上部電極は、半導体層ＳＣと交差した延長部を含んでおり、延長部と半導体層ＳＣとの交差部は、駆動トランジスタＤＲを構成している。
【００１９】
なお、この例では、駆動トランジスタＤＲ及びスイッチングトランジスタＳＷａ乃至ＳＷｃは、トップゲート型のｐチャネル薄膜トランジスタである。また、図２において参照符号Ｇで示す部分は、スイッチングトランジスタＳＷａのゲートである。
【００２０】
ゲート絶縁膜ＧＩ、走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２、並びに上部電極は、層間絶縁膜ＩＩによって被覆されている。層間絶縁膜ＩＩは、例えばプラズマＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により堆積させたＳｉＯｘなどを用いて形成されている。
【００２１】
層間絶縁膜ＩＩ上には、映像信号線ＤＬと電源線ＰＳＬとが形成されている。映像信号線ＤＬは、各々がＹ方向に延びており、Ｘ方向に配列している。電源線ＰＳＬは、例えば、各々がＹ方向に延びており、Ｘ方向に配列している。層間絶縁膜ＩＩ上には、ソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥがさらに形成されている。ソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥは、画素ＰＸ１乃至ＰＸ３の各々において素子同士を接続している。また、ソース電極ＳＥとドレイン電極ＤＥは、層間絶縁膜ＩＩに空けられたコンタクトホールにより、半導体層ＳＣに設けられた不純物拡散領域に接続されている。
【００２２】
映像信号線ＤＬと電源線ＰＳＬとソース電極ＳＥとドレイン電極ＤＥとは、例えば、Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏの三層構造を有している。これらは、同一工程で形成可能である。これらの映像信号線ＤＬと電源線ＰＳＬとソース電極ＳＥとドレイン電極ＤＥとは、パッシベーション膜ＰＳによって被覆されている。パッシベーション膜ＰＳは、例えばＳｉＮｘなどを用いて形成されている。
【００２３】
パッシベーション膜ＰＳ上では、画素電極（例えば第１電極に相当する）ＰＥが、画素ＰＸ１乃至ＰＸ３に対応して配列している。各画素電極ＰＥは、パッシベーション膜ＰＳに設けたコンタクトホールを介してドレイン電極ＤＥに接続されている。このドレイン電極は、スイッチングトランジスタＳＷａのドレインに接続されている。画素電極ＰＥは、この例では陽極である。画素電極ＰＥの材料としては、例えば、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）などの光透過性を有する導電材料を使用することができる。
【００２４】
パッシベーション膜ＰＳ上には、さらに、隔壁絶縁層ＰＩが形成されている。隔壁絶縁層ＰＩには、画素電極ＰＥに対応した位置に貫通孔が設けられているか、或いは、画素電極ＰＥが形成する列に対応した位置にスリットが設けられている。ここでは、一例として、隔壁絶縁層ＰＩには、画素電極ＰＥに対応した位置に貫通孔が設けられていることとする。隔壁絶縁層ＰＩは、例えば、有機絶縁層である。隔壁絶縁層ＰＩは、例えば、フォトリソグラフィ技術を用いて形成することができる。
【００２５】
各画素電極ＰＥ上には、有機層ＯＲＧが形成されている。有機層ＯＲＧは、典型的には、図２に示すように、全ての画素ＰＸ１乃至ＰＸ３を含む表示領域に亘って広がった連続膜である。すなわち、有機層ＯＲＧは、画素電極ＰＥと隔壁絶縁層ＰＩとを被覆している。
【００２６】
隔壁絶縁層ＰＩ及び有機層ＯＲＧは、対向電極（例えば第２電極に相当する）ＣＥによって被覆されている。この例では、対向電極ＣＥは、陰極であり、画素ＰＸ１乃至ＰＸ３で共用する共通電極である。対向電極ＣＥは、例えば、パッシベーション膜ＰＳと隔壁絶縁層ＰＩとに設けられたコンタクトホールを介して、映像信号線ＤＬと同一の層上に形成された電極配線（図示せず）に電気的に接続されている。
【００２７】
画素電極ＰＥと有機層ＯＲＧと対向電極ＣＥとは、画素電極ＰＥに対応して配列した有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを形成している。なお、図４において、参照符号ＥＡ１乃至ＥＡ３は、画素ＰＸ１乃至ＰＸ３が含む有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの発光部をそれぞれ示している。発光部ＥＡ１乃至ＥＡ３の各々は、Ｙ方向に延びた直角四辺形である。図４の構造では、発光部ＥＡ１乃至ＥＡ３の面積は、互いに略等しい。
【００２８】
画素ＰＸ１乃至ＰＸ３の各々は、図１に示すように、駆動トランジスタＤＲと、スイッチングトランジスタＳＷａ乃至ＳＷｃと、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤと、キャパシタＣとを含んでいる。上記の通り、この例では、駆動トランジスタＤＲ及びスイッチングトランジスタＳＷａ乃至ＳＷｃはｐチャネル薄膜トランジスタである。
【００２９】
駆動トランジスタＤＲとスイッチングトランジスタＳＷａと有機ＥＬ素子ＯＬＥＤとは、第１電源端子ＮＤ１と第２電源端子ＮＤ２との間で、この順に直列に接続されている。この例では、電源端子ＮＤ１は高電位電源端子であり、電源端子ＮＤ２は低電位電源端子である。
【００３０】
スイッチングトランジスタＳＷａのゲートは、走査信号線ＳＬ１に接続されている。スイッチングトランジスタＳＷｂは映像信号線ＤＬと駆動トランジスタＤＲのドレインとの間に接続されており、そのゲートは走査信号線ＳＬ２に接続されている。スイッチングトランジスタＳＷｃは駆動トランジスタＤＲのドレインとゲートとの間に接続されており、そのゲートは走査信号線ＳＬ２に接続されている。キャパシタＣは、駆動トランジスタＤＲのゲートと定電位端子ＮＤ１’との間に接続されている。この例では、定電位端子ＮＤ１’は、電源端子ＮＤ１に接続されている。
【００３１】
映像信号線ドライバＸＤＲ及び走査信号線ドライバＹＤＲは、基板ＳＵＢ上に配置されている。すなわち、映像信号線ドライバＸＤＲ及び走査信号線ドライバＹＤＲは、ＣＯＧ（ｃｈｉｐ  ｏｎ  ｇｌａｓｓ）実装されている。なお、映像信号線ドライバＸＤＲ及び走査信号線ドライバＹＤＲは、ＣＯＧ実装する代わりに、ＴＣＰ（ｔａｐｅ  ｃａｒｒｉｅｒ  ｐａｃｋａｇｅ）実装してもよい。或いは、映像信号線ドライバＸＤＲ及び走査信号線ドライバＹＤＲは、基板ＳＵＢ上に直接形成してもよい。
【００３２】
映像信号線ドライバＸＤＲには、映像信号線ＤＬが接続されている。この例では、映像信号線ドライバＸＤＲには、電源線ＰＳＬがさらに接続されている。映像信号線ドライバＸＤＲは、映像信号線ＤＬに映像信号として電流信号を出力するとともに、電源線ＰＳＬに電源電圧を供給する。
【００３３】
走査信号線ドライバＹＤＲには、走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２が接続されている。走査信号線ドライバＹＤＲは、走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２にそれぞれ第１及び第２走査信号として電圧信号を出力する。
【００３４】
この有機ＥＬ表示装置で画像を表示する場合、例えば、走査信号線ＳＬ２を順次走査する。すなわち、画素ＰＸ１乃至ＰＸ３を行毎に選択する。或る行を選択している選択期間では、その行が含む画素ＰＸ１乃至ＰＸ３に対して書込動作を行う。そして、その行を選択していない非選択期間では、その行が含む画素ＰＸ１乃至ＰＸ３で表示動作を行う。
【００３５】
或る行の画素ＰＸ１乃至ＰＸ３を選択する選択期間では、走査信号線ドライバＹＤＲは、先の画素ＰＸ１乃至ＰＸ３が接続された走査信号線ＳＬ１にスイッチングトランジスタＳＷａを開く（非導通状態とする）走査信号を電圧信号として出力し、続いて、先の画素ＰＸ１乃至ＰＸ３が接続された走査信号線ＳＬ２にスイッチングトランジスタＳＷｂ及びＳＷｃを閉じる（導通状態とする）走査信号を電圧信号として出力する。この状態で、映像信号線ドライバＸＤＲは、映像信号線ＤＬに映像信号を電流信号（書込電流）Ｉｓｉｇとして出力し、駆動トランジスタＤＲのゲート−ソース間電圧Ｖｇｓを、先の映像信号Ｉｓｉｇに対応した大きさに設定する。その後、走査信号線ドライバＹＤＲは、先の画素ＰＸ１乃至ＰＸ３が接続された走査信号線ＳＬ２にスイッチングトランジスタＳＷｂ及びＳＷｃを開く走査信号を電圧信号として出力し、続いて、先の画素ＰＸ１乃至ＰＸ３が接続された走査信号線ＳＬ１にスイッチングトランジスタＳＷａを閉じる走査信号を電圧信号として出力する。これにより、選択期間を終了する。
【００３６】
選択期間に続く非選択期間では、スイッチングトランジスタＳＷａは閉じたままとし、スイッチングトランジスタＳＷｂ及びＳＷｃは開いたままとする。非選択期間では、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤには、駆動トランジスタＤＲのゲート−ソース間電圧Ｖｇｓに対応した大きさの駆動電流Ｉｄｒｖが流れる。有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、駆動電流Ｉｄｒｖの大きさに対応した輝度で発光する。ここで、Ｉｄｒｖ≒Ｉｓｉｇとなり、各画素で、電流信号（書込電流）Ｉｓｉｇに対応した発光を得ることができる。
【００３７】
尚、上記した例は、画素回路に映像信号として電流信号を書き込む構成を採用したものであるが、画素回路に映像信号として電圧信号を書き込む構成を採用することも可能であり、特に上記の例に限定したものではない。また、本態様では、ｐチャネル薄膜トランジスタを使用したが、ｎチャネル薄膜トランジスタを使用しても、本発明の本質を変えるものではない。
【００３８】
また、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの封止は、乾燥剤を付けた封止ガラス基板ＳＵＢ２を表示領域の周辺に塗布したシール材で貼り合わせて実施する。
【００３９】
以下、本発明の実施例を説明する。  
（実施例１）
本実地例では、３．０型ＷＶＧＡ有機ＥＬディスプレイを作成した。画素サイズは８２．５μｍ×２７．５μｍであり、画素数は８００×３×４８０である。ここで、画素サイズは、画素ＰＸ１、画素ＰＸ２、画素ＰＸ３のそれぞれの大きさを示しており、本実施例では全て同じ大きさとした。また、本実施例では、画素電極ＰＥのＩＴＯは厚さ５０ｎｍとした。
【００４０】
本実施例では、図３に示すように、有機層ＯＲＧは、発光色の互いに異なる少なくとも３種類の発光材料を含む単一の混合層として形成した。すなわち、図３に示した例では、有機層ＯＲＧは、ホスト材料ＨＭと、第１発光材料ＥＭ１と、第２発光材料ＥＭ２と、第３発光材料ＥＭ３とを含んでいる。このような構成の有機層ＯＲＧは、全ての画素ＰＸ１乃至ＰＸ３を含む表示領域に亘って広がった連続膜として形成した。
【００４１】
ここで、ホスト材料ＨＭとしては、たとえば、４，４’−ビス（２，２’−ジフェニル−エテン−１−イル）−ジフェニル（略称；ＢＰＶＢＩ）を使用した。
【００４２】
また、第１発光材料ＥＭ１は、赤色波長に発光中心を有するルミネセンス性有機化合物又は組成物からなる。この第１発光材料（ドーパント材料）ＥＭ１としては、例えば、４−（Ｄｉｃｙａｎｏｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）−２−ｍｅｔｈｙｌ−６−（ｊｕｌｏｌｉｄｉｎ−４−ｙｌ−ｖｉｎｙｌ）−４Ｈ−ｐｙｒａｎ（略称；ＤＣＭ２）を使用した。
【００４３】
また、第２発光材料ＥＭ２は、緑色波長に発光中心を有するルミネセンス性有機化合物又は組成物からなる。この第２発光材料（ドーパント材料）ＥＭ２としては、例えば、トリス（８−ヒドロキシキノラート）アルミニウム（略称；Ａｌｑ３）を使用した。
【００４４】
また、第３発光材料ＥＭ３は、青色波長に発光中心を有するルミネセンス性有機化合物又は組成物からなる。この第３発光材料（ドーパント材料）ＥＭ３としては、例えば、ｂｉｓ［（４，６−ｄｉｆｌｕｏｒｏｐｈｅｎｙｌ）−ｐｙｒｉｄｉｎａｔｏ−Ｎ，Ｃ２’］（ｐｉｃｏｒｉｎａｔｅ）ｉｒｉｄｉｕｍ（III）（略称；ＦIｒｐｉｃ）を使用した。
【００４５】
本実施例で適用した第１発光材料ＥＭ１、第２発光材料ＥＭ２、及び、第３発光材料ＥＭ３の吸光スペクトルを図５に示す。すなわち、第１発光材料ＥＭ１は、図５中の（ａ）で示した吸光スペクトルを有し、波長５００ｎｍ付近に規格化吸光度のピークを有している。また、第２発光材料ＥＭ２は、図５中の（ｂ）で示した吸光スペクトルを有し、波長４００ｎｍ付近に規格化吸光度のピークを有している。また、第３発光材料ＥＭ３は、図５中の（ｃ）で示した吸光スペクトルを有し、波長２５０ｎｍ付近に規格化吸光度のピークを有している。
【００４６】
なお、５００ｎｍ以上の波長においては、第２発光材料ＥＭ２及び第３発光材料ＥＭ３の規格化吸光度は１０％以下となっている。また、４００ｎｍ以上の波長においては、第３発光材料ＥＭ３の規格化吸光度は１０％以下となっている。
【００４７】
本実施例では、上述したように、画素ＰＸ１、画素ＰＸ２、及び、画素ＰＸ３が同一構成の有機層ＯＲＧを有していながら、画素ＰＸ１、画素ＰＸ２、及び、画素ＰＸ３の発光色は、互いに異なるように構成されている。ここに示した例では、画素ＰＸ１が含む有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは赤色に発光し、画素ＰＸ２が含む有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは緑色に発光し、画素ＰＸ３が含む有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは青色に発光する。
【００４８】
なお、波長が４００ｎｍ乃至４３５ｎｍの範囲内にある光の色を紫、波長が４３５ｎｍ乃至４８０ｎｍの範囲内にある光の色を青、波長が４８０ｎｍ乃至４９０ｎｍの範囲内にある光の色を緑青、波長が４９０ｎｍ乃至５００ｎｍの範囲内にある光の色を青緑、波長が５００ｎｍ乃至５６０ｎｍの範囲内にある光の色を緑、波長が５６０ｎｍ乃至５８０ｎｍの範囲内にある光の色を黄緑、波長が５８０ｎｍ乃至５９５ｎｍの範囲内にある光の色を黄、波長が５９５ｎｍ乃至６１０ｎｍの範囲内にある光の色を橙、波長が６１０ｎｍ乃至７５０ｎｍの範囲内にある光の色を赤、波長が７５０ｎｍ乃至８００ｎｍの範囲内にある光の色を赤紫と定義するのが一般的であり、ここでは、主波長が４００ｎｍ乃至４９０ｎｍの範囲内にある光の色を青色、主波長が４９０ｎｍより長く且つ５９５ｎｍよりも短い光の色を緑色、主波長が５９５ｎｍ乃至８００ｎｍの範囲内にある光の色を赤色と定義する。
【００４９】
以下に、上述した構成の有機ＥＬ表示装置の製造方法の一例について説明する。図６は、製造方法のプロセスフローを示す。
【００５０】
まず、先に説明した表示パネルＤＰから対向電極ＣＥと有機層ＯＲＧを除いた構造のアレイ基板を、アレイ工程で準備する。
【００５１】
続いて、画素電極ＰＥ上に、有機層ＯＲＧを真空蒸着法によって形成する。ここで、有機層ＯＲＧを形成するための蒸着法としては、図７Ａに示すようなポイントソースタイプの蒸着源を適用した蒸着装置を用いる手法と、図７Ｂに示すようなラインソースタイプの蒸着源を適用した蒸着装置を用いる手法とが挙げられる。
【００５２】
すなわち、図７Ａに示した蒸着装置においては、チャンバ内にポイントソースタイプの蒸着源Ｓが配置されている。この蒸着源Ｓは、例えば抵抗加熱方式により坩堝を加熱して材料源を飛散するように構成され、それぞれ第１発光材料ＥＭ１の材料源を備えた第１蒸着源ＲＳ、第２発光材料ＥＭ２の材料源を備えた第２蒸着源ＧＳ、第３発光材料ＥＭ３の材料源を備えた第３蒸着源ＢＳ、及び、ホスト材料ＨＭの材料源を備えた第４蒸着源ＨＳを備えている。また、図７Ａに示した例では、このような構成の蒸着源Ｓは、装置内において４箇所に固定配置されている。
【００５３】
一方、基板ＳＵＢは、図示しない保持機構により、画素電極ＰＥを形成した主面が４つの蒸着源Ｓ側を向くよう保持される。基板ＳＵＢと蒸着源Ｓとの間には、画素毎に開口が形成されたファインマスクではなく、表示領域に対応した開口が形成された図示しないラフマスクが介在している。
【００５４】
そして、保持機構によって基板ＳＵＢを回転させながら、蒸着源Ｓを加熱して各材料源を飛散させ、第１発光材料ＥＭ１、第２発光材料ＥＭ２、第３発光材料ＥＭ３、及び、ホスト材料ＨＭを共蒸着する。このようにして形成された有機層ＯＲＧは、表示領域に亘って広がった連続膜である。
【００５５】
また、このようにして形成された有機層ＯＲＧは、蒸着源Ｓの移動なしに形成されたため、第１発光材料ＥＭ１、第２発光材料ＥＭ２、及び、第３発光材料ＥＭ３のそれぞれについて、有機層ＯＲＧ内の膜厚方向の濃度分布がほぼ均一となっている。換言すると、ポイントソースタイプの蒸着源を用いた場合には、画素電極ＰＥから対向電極ＣＥに向かう膜厚方向で各発光材料が均一な濃度分布となる特徴を持つ有機層ＯＲＧが形成される。
【００５６】
一方、図７Ｂに示した蒸着装置においては、チャンバ内にラインソースタイプの蒸着源Ｓが配置されている。この蒸着源Ｓは、基板ＳＵＢの奥行き方向（紙面の法線方向）に伸びた形状であって、基板ＳＵＢの奥行きと同等以上の長さに形成されている。また、この蒸着源Ｓは、例えば抵抗加熱方式により坩堝を加熱して材料源を飛散するように構成され、それぞれ第１発光材料ＥＭ１の材料源を備えた第１蒸着源ＲＳ、第２発光材料ＥＭ２の材料源を備えた第２蒸着源ＧＳ、第３発光材料ＥＭ３の材料源を備えた第３蒸着源ＢＳ、及び、ホスト材料ＨＭの材料源を備えた第４蒸着源ＨＳを備えている。このような構成の蒸着源Ｓは、基板ＳＵＢの幅方向に移動可能に構成されている。
【００５７】
図７Ａに示した例では、蒸着源Ｓがホームポジション（基板ＳＵＢと正対する位置より外方の位置）に待機している状態において、蒸着源Ｓにおいては、基板ＳＵＢに近い方から幅方向に、第１蒸着源ＲＳ、第４蒸着源ＨＳ、第２蒸着源ＧＳ、及び、第３蒸着源ＢＳの順番で近接して並んでいる。
【００５８】
一方、基板ＳＵＢは、図示しない保持機構により、画素電極ＰＥを形成した主面が蒸着源Ｓ側を向くよう保持される。基板ＳＵＢと蒸着源Ｓとの間には、画素毎に開口が形成されたファインマスクではなく、表示領域に対応した開口が形成された図示しないラフマスクが介在している。
【００５９】
そして、蒸着源Ｓを加熱してそれぞれの材料源を飛散させながら、蒸着源Ｓをホームポジションから基板ＳＵＢ端までの区間を一往復させる間に、第１発光材料ＥＭ１、第２発光材料ＥＭ２、第３発光材料ＥＭ３、及び、ホスト材料ＨＭを共蒸着する。このようにして形成された有機層ＯＲＧは、表示領域に亘って広がった連続膜である。
【００６０】
また、このようにして形成された有機層ＯＲＧは、蒸着源Ｓの移動に伴って形成されたため、第１発光材料ＥＭ１、第２発光材料ＥＭ２、及び、第３発光材料ＥＭ３のそれぞれについて、有機層ＯＲＧ内の膜厚方向の濃度分布が互いに異なっている。
【００６１】
例えば、図７Ｂに示したような構成の蒸着源Ｓを備えた蒸着装置において有機層ＯＲＧを形成した場合、有機層ＯＲＧにおいて画素電極ＰＥに近接した第１領域では、各発光材料の濃度の関係は、以下の通りとなる。
【００６２】
第１発光材料ＥＭ１（Ｒ）＞第２発光材料ＥＭ２（Ｇ）＞第３発光材料ＥＭ３（Ｂ）
このような関係となるのは、蒸着源Ｓが基板ＳＵＢに最も近い順に第１蒸着源ＲＳ、第２蒸着源ＧＳ、及び、第３蒸着源ＢＳの順番に並んでいるためである。
【００６３】
また、有機層ＯＲＧにおいて第１領域よりも対向電極ＣＥ側の第２領域では、各発光材料の濃度の関係は、以下の通りとなる。
【００６４】
第２発光材料ＥＭ２（Ｇ）＞第１発光材料ＥＭ１（Ｒ）＝第３発光材料ＥＭ３（Ｂ）
また、有機層ＯＲＧにおいて対向電極ＣＥに近接した第３領域では、各発光材料の濃度の関係は、以下の通りとなる。
【００６５】
第３発光材料ＥＭ３（Ｂ）＞第２発光材料ＥＭ２（Ｇ）＞第１発光材料ＥＭ１（Ｒ）
このように、図７Ｂに示したような構成の蒸着源Ｓを備えた蒸着装置において有機層ＯＲＧを形成した場合には、有機層ＯＲＧにおいて、各発光材料の濃度の関係は、図７Ｃのようになり、膜厚方向のほぼ中間位置で各発光材料の濃度分布が対称となっているのは、蒸着源Ｓが往復する間に各発光材料を蒸着しているためである。
【００６６】
換言すると、ラインソースタイプの蒸着源Ｓを用いた場合には、画素電極ＰＥから対向電極ＣＥに向かう膜厚方向で各発光材料が互いに異なる濃度分布となる特徴を持つ有機層ＯＲＧが形成される。
【００６７】
続いて、画素ＰＸ１、画素ＰＸ２、及び、画素ＰＸ３のそれぞれが含む有機ＥＬ素子ＯＬＥＤにおいて、第１発光材料ＥＭ１、第２発光材料ＥＭ２、及び、第３発光材料ＥＭ３のいずれかが発光するように対象領域に電磁波照射する。このような電磁波照射工程は、少なくとも２回の露光工程を含み、発光色が緑色の画素ＰＸ２においては、有機層ＯＲＧにおいて第１発光材料ＥＭ１の発光能を喪失させ、また、発光色が青色の画素ＰＸ３においては、有機層ＯＲＧにおいて第１発光材料ＥＭ１及び第２発光材料ＥＭ２の発光能を喪失させる。
【００６８】
より具体的には、図８に示した例では、まず、第１露光工程において、画素ＰＸ２及び画素ＰＸ３を形成する領域の第１発光材料ＥＭ１が発光能を喪失するような露光条件を設定し、対象領域を露光する。すなわち、フォトマスク（図８中のＭＡＳＫ１）を用いて、画素ＰＸ１を覆うとともに、画素ＰＸ２及び画素ＰＸ３を露出する。そして、第１発光材料ＥＭ１が有する規格化吸光度のピーク波長、すなわち上述した例では５００ｎｍ以上の波長の光により、画素ＰＸ２及び画素ＰＸ３を露光する（ＰＨＯＴＯ１）。この露光により、第１発光材料ＥＭ１が発光能を喪失する。詳細は後述する。
【００６９】
続く第２露光工程においては、画素ＰＸ３を形成する領域の第２発光材料ＥＭ２が発光能を喪失するような露光条件を設定し、対象領域を露光する。すなわち、フォトマスク（図８中のＭＡＳＫ２）を用いて、画素ＰＸ１及び画素ＰＸ２を覆うとともに、画素ＰＸ３を露出する。そして、第２発光材料ＥＭ２が有する規格化吸光度のピーク波長、すなわち上述した例では４００ｎｍ以上の波長の光により、画素ＰＸ３を露光する（ＰＨＯＴＯ２）。この露光により、第２発光材料ＥＭ２が発光能を喪失する。詳細は後述する。
【００７０】
また、このような電磁波照射工程は、図８に示した例に限らず、図９に示した例のように、まず、第１露光工程において、画素ＰＸ２を形成する領域の第１発光材料ＥＭ１が発光能を喪失するような露光条件を設定し、対象領域を露光する。すなわち、フォトマスク（図９中のＭＡＳＫ１）を用いて、画素ＰＸ１及び画素ＰＸ３を覆うとともに、画素ＰＸ２を露出する。そして、第１発光材料ＥＭ１が有する規格化吸光度のピーク波長、すなわち上述した例では５００ｎｍ以上の波長の光により、画素ＰＸ２を露光する（ＰＨＯＴＯ１）。この露光により、第１発光材料ＥＭ１が発光能を喪失する。
【００７１】
続く第２露光工程においては、画素ＰＸ３を形成する領域の第１発光材料ＥＭ１及び第２発光材料ＥＭ２が発光能を喪失するような露光条件を設定し、対象領域を露光する。すなわち、フォトマスク（図９中のＭＡＳＫ２）を用いて、画素ＰＸ１及び画素ＰＸ２を覆うとともに、画素ＰＸ３を露出する。そして、第１発光材料ＥＭ１及び第２発光材料ＥＭ２が有する規格化吸光度のピーク波長範囲、すなわち上述した例では少なくとも４００ｎｍから５００ｎｍの波長範囲を含む光により、画素ＰＸ３を露光する（ＰＨＯＴＯ２）。この露光により、第１発光材料ＥＭ１及び第２発光材料ＥＭ２が同時に発光能を喪失する。
【００７２】
続いて、有機層ＯＲＧの上に、対向電極ＣＥを、例えば真空蒸着法により形成する。本実施例では、対向電極ＣＥとしては、厚さ１５０ｎｍのアルミニウム層を形成した。対向電極ＣＥは、表示領域に亘って広がった連続膜として形成した。本実施例では、対向電極ＣＥは、有機層ＯＲＧでの発光をアレイ基板ＳＵＢ側に取り出すための反射層としての機能も兼ね備えている。
【００７３】
さらに、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを封止し、表示パネルＤＰに映像信号線ドライバＸＤＲと走査信号線ドライバＹＤＲとを実装する。以上のようにして、図１及び図２の有機ＥＬ表示装置を得る。
【００７４】
ここで、表示領域の開口に要求されるパターニング精度は、表示領域外に十分な寸法が取れるので、画素毎に塗り分けるパターニング精度よりも１桁以上低くても良い。したがって、ラフマスクに要求される開口精度は低く、金属製のマスクによるマスク蒸着でも十分に形成することができる。
【００７５】
一方、画素毎に電磁波を照射する露光工程のパターニング精度は、フォトマスクを用いるので、照射する対象画素と対象外の画素とを高精度に分けることができる。すなわち、画素寸法が小さい場合でも、照射したい画素以外の領域に電磁波を照射することがなく、処理することができる。
【００７６】
ところで、１つの有機ＥＬ素子ＯＬＥＤが複数の発光材料ＥＭ１乃至ＥＭ３を含んでいると、１つの色だけでなく、他の色も発光する可能性がある。通常、発光材料ＥＭ１乃至ＥＭ３を混合しただけの構成では、画素ＰＸ１乃至ＰＸ３は、全て同じ色に発光し、フルカラー表示を得ることができない。
【００７７】
そこで、本発明では、電磁波を照射する画素と、そうでない画素とをフォトマスクを用いた露光工程で分離し、各画素の発光色を制御する。図１０は、本発明の画素の発光色を制御する原理の一つを示した図である。
【００７８】
有機層ＯＲＧにおいて、ホスト材料ＨＭ、及び、発光材料ＥＭ１乃至ＥＭ３が混合した構造では、基本的には、赤色の第１発光材料ＥＭ１が発光しやすい。なぜなら、ホスト材料ＨＭ、第３発光材料ＥＭ３、第２発光材料ＥＭ２、及び、第１発光材料ＥＭ１が共存する系において、この順に励起エネルギーが高い場合には、フェルスター遷移により、正孔と電子との再結合により励起されたホスト材料ＨＭから、第３発光材料ＥＭ３にエネルギー移動が起こり、さらに、第２発光材料ＥＭ２を経由して第１発光材料ＥＭ１にエネルギー移動が起こる。つまり、系において、励起エネルギーの最も低い第１発光材料ＥＭ１が励起状態から最も発光しやすい。したがって、電磁波が照射されない画素ＰＸ１では、赤色が発光することになる。
【００７９】
一方、第１発光材料ＥＭ１に電磁波が照射された画素ＰＸ２では、第１発光材料ＥＭ１である赤色ドーパント材料が電磁波を吸収することにより、材料が分解または重合または分子構造が変わることにより、赤色の光を発光しなくなる、所謂、消光する（つまり、発光能を喪失した状態に相当する）。この状態は、実質的に、ホスト材料ＨＭ、第３発光材料ＥＭ３、及び、第２発光材料ＥＭ２が共存する系に相当する。このため、励起されたホスト材料ＨＭから、第３発光材料ＥＭ３にエネルギー移動が起こり、さらに、第２発光材料ＥＭ２にエネルギー移動が起こる。つまり、系において、励起エネルギーの最も低い（第１発光材料の次に励起エネルギーが低い）第２発光材料ＥＭ２が励起状態から最も発光しやすい。したがって、画素ＰＸ２では、緑色が発光することになる。
【００８０】
さらに、第１発光材料ＥＭ１及び第２発光材料ＥＭ２に電磁波が照射された画素ＰＸ３では、第１発光材料ＥＭ１である赤色ドーパント材料及び第２発光材料ＥＭ２である緑色ドーパント材料が電磁波を吸収することにより、これらの材料が分解または重合または分子構造が変わることにより、赤色及び緑色の光を発光しなくなる、所謂、消光する（つまり、発光能を喪失した状態に相当する）。この状態は、実質的に、ホスト材料ＨＭ、及び、第３発光材料ＥＭ３が共存する系に相当する。このため、励起されたホスト材料ＨＭから、第３発光材料ＥＭ３にエネルギー移動が起こるのみである。つまり、系において、励起エネルギーの最も低い（第２発光材料の次に励起エネルギーが低い）第３発光材料ＥＭ３が励起状態から最も発光しやすい。したがって、画素ＰＸ３では、青色が発光することになる。
【００８１】
このように、本発明を用いれば、各画素の有機層は発光色の互いに異なる複数種類の発光材料を含む混合層を有し、また、各画素において、選択的に単一の発光材料が発光するように構成したことにより、画素毎にＲＧＢを塗り分けるための金属製のファインマスクを使うことなく、ＲＧＢ各画素に対応した色を発光させ、フルカラー表示を得ることできる。
【００８２】
また、ファインマスクを使った蒸着の場合、マスク上に無駄な膜が形成されやすく、それにより、画素の開口が塞がれてしまう。それにより、画素に成膜される有機層の成膜レートが低下し、より多くの材料を消費することになる。それに伴い、マスクを洗浄する回数が増える。これに対し、本発明では、開口が広く、マスク上に無駄な膜が形成され難いラフマスクのみを使うので、ファインマスクを使用した場合と比較して、より生産性が高く、環境負荷が少ない。
【００８３】
さらに、１回の共蒸着により、各画素において複数種類の発光材料を含む混合層を形成することが可能となり、製造時間を短縮できるとともに、製造コストの低減を図ることが可能となる。
【００８４】
したがって、本発明では、高精細かつ大型のフルカラー有機ＥＬ表示装置を、環境に優しく、高い生産性を持って提供することが可能になる。
【００８５】
以上のようにして、図１および図２に示す本発明の有機ＥＬ表示装置を得た。
【００８６】
その結果、画素ＰＸ１では赤色が発光し、画素ＰＸ２では緑色が発光し、画素ＰＸ３では青色が、混色することなく発光した。それぞれ、発光効率は、赤色が８ｃｄ／Ａであり、緑色が１０ｃｄ／Ａであり、青色が３ｃｄ／Ａであった。また、各画素の色味については、画素ＰＸ１で発光した赤色の色度座標はｘｙ色度図上において（０．６５，０．３５）であり、画素ＰＸ２で発光した緑色の色度座標は（０．３０，０．６０）であり、画素ＰＸ３で発光した青色の色度座標は（０．１４，０．１２）であった。
【００８７】
なお、上述の値は、画面を正面から観察したときに１００ｃｄ／ｍ２の輝度で（ｘ，ｙ）＝（０．３１，０．３１５）の基準白色（Ｃ）が表示されるようにし、画素ＰＸ１乃至ＰＸ３を順次点灯し、発光色毎に輝度と色度（ｘ，ｙ）とを測定した値である。
【００８８】
また、本実施例では、画素ＰＸ１、画素ＰＸ２、画素ＰＸ３を全て同じ大きさとしたが、例えば、各画素の発光色の輝度劣化寿命を揃えるために、画素の大きさは、異ならせても良い。これにより、白色が着色しにくくすることができる。
【００８９】
以下、本発明の別の実施例を示す。
【００９０】
（実施例２：混合層ＥＭＬ以外に、ＨＩＬ、ＨＴＬ、ＥＴＬ、ＥＩＬを付加した場合）
図１１にこの例の構造を示す。図１１は、図２の表示装置が含む有機ＥＬ素子に採用可能な構造の他の一例を概略的に示す断面図である。この例では、各画素の有機層ＯＲＧは、図３に示したホスト材料ＨＭ、第１発光材料ＥＭ１、第２発光材料ＥＭ２、及び、第３発光材料ＥＭ３を混合した混合層ＥＭＬ以外に、混合層ＥＭＬの画素電極ＰＥ側にホール注入層ＨＩＬ及びホール輸送層ＨＴＬを有し、混合層ＥＭＬの対向電極ＣＥ側に電子輸送層ＥＴＬ及び電子注入層ＥＩＬを有している。
【００９１】
正孔注入層ＨＩＬとしては、厚さ１０ｎｍのアモルファスカーボン層を形成した。正孔輸送層ＨＴＬとしては、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（１−ナフチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（α−ＮＰＤ）からなる厚さ３０ｎｍの層を真空蒸着法により形成した。これらの正孔注入層ＨＩＬ及び正孔輸送層ＨＴＬは、表示領域に亘って広がった連続膜とした。
【００９２】
電子輸送層ＥＴＬとしては、厚さ３０ｎｍのＡｌｑ３層を使用した。電子注入層ＥＩＬとしては、厚さ１ｎｍの弗化リチウム層を使用した。電子輸送層ＥＴＬ及び電子注入層ＥＩＬは、真空蒸着法により形成し、表示領域に亘って広がった連続膜とした。
【００９３】
これにより、発光層内でのホール、電子のバランスが改善され、発光効率が良くなる。また、ホール注入、ホール輸送、電子注入および電子輸送が良好になり、駆動電圧が低減する。
【００９４】
（実施例３：上面発光の場合）
図１２にこの例の構造を示す。図１２は、図２の表示装置が含む有機ＥＬ素子に採用可能な構造の他の一例を概略的に示す断面図である。この例では、画素電極ＰＥ上に反射層ＲＥＦを形成した。これにより、対向電極ＣＥ側に発光が取り出される。対向電極ＣＥは、半透明電極とし、マグネシウム及び銀の混合蒸着で作成した。対向電極ＣＥの厚さは、２０ｎｍとし、表示領域に亘って広がった連続膜とした。また、マグネシウムと銀との比率は、高光透過性を有するためには、銀を６０〜９８％含有する構成とした。
【００９５】
これにより、薄膜トランジスタ基板ＳＵＢ側に発光を取り出す構造と異なり、薄膜トランジスタやその配線による開口率の制限を受けることなく、光を取り出すことができる。したがって、画素の小さい高精細のパネルでもＯＬＥＤ素子の発光面積が十分に取れるようになり、ＯＬＥＤ素子の通電劣化（寿命）が改善する。
【００９６】
（実施例４：上面発光にＨＩＬ、ＨＴＬ、ＥＴＬ、ＥＩＬおよびマッチングレイヤＭＣを付加した場合）
図１３にこの例の構造を示す。図１３は、図２の表示装置が含む有機ＥＬ素子に採用可能な構造の他の一例を概略的に示す断面図である。図１５の構造は、図１２の構造に、ホール注入層ＨＩＬ、ホール輸送層ＨＴＬ、電子輸送層ＥＴＬ、電子注入層ＥＩＬを付加し、対向電極ＣＥ上に光学マッチング層ＭＣを形成した。
【００９７】
光学マッチング層ＭＣは、光透過性の層であって、基板ＳＵＢと封止基板ＳＵＢ２との間隙にある窒素などの気体層との光学的なマッチングを図る。光学マッチング層ＭＣの屈折率は有機層ＯＲＧの屈折率とほぼ等しい。例えば、光学マッチング層ＭＣとしては、ＳｉＯＮ層などの透明無機絶縁層、ＩＴＯ層などの透明無機導電層、有機層ＯＲＧが含んでいる層などの透明有機物層を使用することができる。光学マッチング層ＭＣを使用すると、光取り出し効率を高めることができる。本実施例では、画素電極ＰＥの膜厚を１００ｎｍ、ホール輸送層ＨＴＬを７５ｎｍとした。光学マッチング層ＭＣは７０ｎｍとした。
【００９８】
これにより、実施例３と比較して、発光効率を４倍向上することができ、実施例３と同じ白輝度設定とした場合、消費電力を１／４にすることができた。
【００９９】
（実施例５：上面発光にＨＩＬ、ＨＴＬ、ＥＴＬ、ＥＩＬおよびマッチングレイヤＭＣおよびＲＧＢ干渉条件調整層ＭＣ２を付加した場合）
図１４にこの例の構造を示す。図１４は、図２の表示装置が含む有機ＥＬ素子に採用可能な構造の他の一例を概略的に示す断面図である。図１４の構造は、図１３の構造に、ＲＧＢ各が画素ＰＸ１、ＰＸ２およびＰＸ３の干渉条件を調整する層ＭＣ２を反射層ＲＥＦ上に形成した。
【０１００】
干渉条件調整層ＭＣ２は、光透過性の層であって、この例のような上面発光構造の場合の反射層ＲＥＦと対向電極ＣＥとの間の光路長を発光色の波長に合せて最適化設計する必要がある。特に赤色Ｒと緑色Ｇと青色Ｂでは、同じ干渉次数では、その発光波長の違いから、最適な光路長（共振条件）が異なるが、それら３色の発光波長の１／４の最小公倍数に相当する光路長になるような干渉調整層ＭＣ２を反射層ＲＥＦと対向電極ＣＥの間に形成することにより、画素ＰＸ１乃至ＰＸ３の発光色、赤、緑、青の発光が効率よく取り出され、発光効率が向上し、より低消費電力化が図れる。
【０１０１】
干渉調整層ＭＣ２の屈折率は有機層ＯＲＧの屈折率とほぼ等しい。例えば、ＳｉＮ層などの透明無機絶縁層、ＩＴＯ層などの透明無機導電層、有機層ＯＲＧが含んでいる層などの透明有機物層を使用することができる。本実施例では、ホール輸送層ＨＴＬの膜厚を４０ｎｍとし、干渉調整層ＭＣ２には、ＳｉＮを使用し、膜厚を４１０ｎｍとした。
【０１０２】
これにより、実施例３と比較して、発光効率を６倍にすることができ、消費電力を低減することができた。また、本実施例では、赤、緑、青の各色の色純度が向上し、色再現性範囲を１００％以上（対ＮＴＳＣ比）にすることができた。
【０１０３】
（実施例６：上面発光の干渉調整層ＭＣ２を青画素ＰＸ３だけ抜き）
図１５にこの例の構造を示す。図１５は、図２の表示装置が含む有機ＥＬ素子に採用可能な構造の他の一例を概略的に示す断面図である。図１５の構造は、図１４の構造で画素ＰＸ３（青色）の干渉調整層ＭＣ２を抜く構造とした。
【０１０４】
これにより、干渉条件（共振条件）を，各色の画素で合せやすくなり、効率をより向上でき、各色の色純度も向上することができる。本実施例では、干渉調整層ＭＣ２の膜厚を、赤色と緑色のみに合せ、３９０ｎｍとした。
【０１０５】
これにより、発光効率が向上し、実施例４と比較して、発光効率を更に１．５倍にすることができ、消費電力を低減することができた。
【０１０６】
（実施例７：上面発光に凹凸散乱層を作成する）
図１６にこの例の構造を示す。図１６は、図２の表示装置が含む有機ＥＬ素子に採用可能な構造の他の一例を概略的に示す断面図である。図１６の構造は、図１３の構造に上面発光の共振状態をなくす凹凸散乱層構造を反射層ＲＥＦと有機材料を用いて形成した。
【０１０７】
これにより、干渉条件（共振条件）が無くなり、各有機ＥＬ素子の膜厚調整が必要なくなる。
【０１０８】
（実施例８：上面発光の画素ＰＸ１（赤）および画素ＰＸ２（緑）に凹凸散乱層を作成する）
図１７にこの例の構造を示す。図１７は、図２の表示装置が含む有機ＥＬ素子に採用可能な構造の他の一例を概略的に示す断面図である。図１７の構造は、図１３の構造の画素ＰＸ１（赤色）、画素ＰＸ２（緑色）に上面発光の共振状態をなくす凹凸散乱層構造を反射層ＲＥＦと有機材料を用いて形成した。
【０１０９】
これにより、干渉条件（共振条件）は，画素ＰＸ３（青色）に合せてのみ設計すればよく、特に効率が低く、電力を消費する青色の効率をより向上でき、青色の色純度も向上することができる。
【０１１０】
（実施例９：隔壁絶縁層ＰＩ（リブ）を使用しない場合）
本実施例では、ＯＬＥＤ素子を用いた表示装置に通常用いる画素と画素の間に形成する隔壁絶縁層ＰＩを形成しない構成とした。これは、本発明では、金属製のマスクを使用しないため、真空蒸着の際にそれを支持するための隔壁絶縁層が不要なためである。
【０１１１】
これにより、隔壁絶縁層ＰＩを形成する工程を削減でき、使用材料を削減でき、環境負荷を更に減らすことができる。
【０１１２】
なお、上記の実施例では、有機ＥＬ表示装置は、発光色が異なる３種の有機ＥＬ素子を含んでいる。有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬ素子として、発光色が異なる２種の有機ＥＬ素子のみを含んでいてもよく、発光色が異なる４種以上の有機ＥＬ素子を含んでいてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の一態様に係る有機ＥＬ表示装置を概略的に示す平面図。
【図２】図１の表示装置に採用可能な構造の一例を概略的に示す断面図。
【図３】図２の表示装置が含む有機ＥＬ素子に採用可能な構造の一例を概略的に示す断面図。
【図４】図２の表示装置で採用可能な画素の配置の一例を概略的に示す平面図。
【図５】図２の表示装置で採用した発光材料の吸光スペクトルを示す図。
【図６】図３の有機ＥＬ素子のプロセスフローの一例を概略的に示す図。
【図７Ａ】ポイントソースタイプの蒸着源を用いた共蒸着工程の概略を示す図。
【図７Ｂ】ラインソースタイプの蒸着源を用いた共蒸着工程の概略を示す図。
【図７Ｃ】ラインソースタイプの蒸着源を用いた場合の有機層における各発光材料の濃度分布を説明するための図。
【図８】電磁波照射工程の概略を示す図。
【図９】他の電磁波照射工程の概略を示す図。
【図１０】本発明の画素の発光色を制御する原理の一つを示した図である。
【図１１】図２の表示装置が含む有機ＥＬ素子に採用可能な構造の他の例を概略的に示す断面図。
【図１２】図２の表示装置が含む有機ＥＬ素子に採用可能な構造の他の例を概略的に示す断面図。
【図１３】図２の表示装置が含む有機ＥＬ素子に採用可能な構造の他の例を概略的に示す断面図。
【図１４】図２の表示装置が含む有機ＥＬ素子に採用可能な構造の他の例を概略的に示す断面図。
【図１５】図２の表示装置が含む有機ＥＬ素子に採用可能な構造の他の例を概略的に示す断面図。
【図１６】図２の表示装置が含む有機ＥＬ素子に採用可能な構造の他の例を概略的に示す断面図。
【図１７】図２の表示装置が含む有機ＥＬ素子に採用可能な構造の他の例を概略的に示す断面図。
【符号の説明】
【０１１４】
ＥＭＬ…混合層、ＨＭ…ホスト材料、ＥＭ１…第１発光材料、ＥＭ２…第２発光材料、ＥＭ３…第３発光材料、ＯＬＥＤ…有機ＥＬ素子、ＯＲＧ…有機層、ＰＥ…画素電極、ＣＥ…対向電極、ＰＸ１…画素、ＰＸ２…画素、ＰＸ３…画素。
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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