JP4450051B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、有機電界発光素子のような自発光型の素子を配列してなる表示装置に係り、特に共振器構造を有する各色発光の素子を設けてなる表示装置に関する。

近年、液晶ディスプレイに代わる表示装置として、有機電界発光素子を用いた有機ＥＬ（electroluminescence）ディスプレイが実用化されている。有機ＥＬディスプレイは、自発光型であるので、液晶などに比較して視野角が広く、また、高精細度の高速ビデオ信号に対しても十分な応答性を有するものと考えられている。

これまで、有機電界発光素子については、共振器構造を導入することによって発光色の色純度を向上させたり発光効率を高めるなど、発光層で発生する光を制御する試みが行われている。しかしながら、有機電界発光素子に共振器構造を導入した場合、共振された光のスペクトルはピークが高く幅が狭いので、表示画面に対して正面方向の光取り出し効率が向上する一方、画面を斜めから見た場合には発光波長が大きくシフトしたり発光強度が低下するという問題があった。

そこで、共振器構造を充たす条件範囲で、共振部の光学的距離を最小値とすることにより、取り出される光のスペクトルのピーク強度を共振効果によって高めながらも、ピーク幅を保つことにより、視野角がずれた場合であっても波長のシフト量を小さく抑え、広い視野角の範囲で色純度の向上を図る構成が提案されている（例えば、下記特許文献１，２参照）。

またこの他にも、共振器構造を導入した有機電界発光素子の発光部を凹面構造としたり、当該有機電界発光素子の光取り出し側の透明基板に光拡散部や光屈折部を設けることにより、光の出射方向を拡散させ、光の指向性を平均化することで視野角の拡大を図ろうとした試みもがある（例えば、下記特許文献３参照）。

国際公開第０１／３９５５４号パンフレット 特開２００６−１４７５９８号公報 特開平９−１９０８８３号公報

しかしながら、共振部の光学的距離を最小値とする特許文献１，２の構成では、有機電界発光素子における有機層の膜厚が薄くなる。有機層の膜厚が薄くなることにより、滅点等の電極間ショートによる画素欠陥が発生する問題が生じる。

また特許文献３の構造では、新たに凹面構造や光拡散層、光屈折層を形成することが必要となり、コストアップとなる。また、透明基板に形成した凹面構造や光拡散層、光屈折層により外光も散乱され、外光コントラストが著しく悪化してしまうという新たな問題も発生する。

またここで、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色に発光する有機電界発光素子を基板上に配列してなるカラー表示の有機ＥＬディスプレイにおいては、各色の有機電界発光素子においての視野角特性にバラツキがあると、白色の視野角特性が大幅に劣化する。つまり、各色毎に有機電界発光素子の視野角特性を改善しても、各色間の視野角特性にバラツキがあると、白色の視野角特性を向上させることはできないのである。

そこで本発明は、共振器構造を導入した各色の有機電界発光素子を配列してなる構成において、コスト上昇させることなく、各有機電界発光素子の画素欠陥を低減し、かつ人間の視覚特性上視認しやすい白色の視野角特性の向上を図ることが可能な表示装置を提供することを目的とする。

このような目的を達成するための本発明の表示装置は、赤色の発光素子、緑色の発光素子および青色の発光素子を基板上に配列してなるカラー表示の表示装置である。各発光素子は、反射電極と半透過電極との間に発光層を含む発光機能層を狭持させた共振構造を有している。そして、青色の発光素子の共振次数が１で、それ以外の発光素子の共振次数が０である。発光層以外の発光機能層は、各色の発光素子に共通層であり、かつ青色の発光素子には更に、発光機能層を構成する何れかの層からなる共振膜厚の調整層を備えている。

このような構成の表示装置では、共振構造が導入された各色の発光素子において、青色の発光素子の共振次数が１で、それ以外の発光素子の共振次数が０である。このため、各発光素子から取り出される光の視野角特性の劣化を抑えつつ、少なくとも最も共振部の膜厚が薄い発光素子における発光機能層を厚膜化して滅点の発生を抑制することが可能になる。しかも、各発光素子において発光層以外の発光機能層を構成する同一構成の層を共通層としたことにより、発光機能層の合計膜厚のバラツキの傾向を近似させることができる。したがって、各色の発光光の合成である白色の視野角特性の向上が図られる。

以上説明したように本発明の表示装置によれば、共振構造を導入した赤色、緑色および青色からなる有機電界発光素子を配列してなるカラー表示の表示装置において、コスト上昇させることなく、各有機電界発光素子の画素欠陥を低減し、かつ人間の視覚特性上視認しやすい白色の視野角特性の向上を図ることが可能になる。

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。

＜第１実施形態＞
図１は、第１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１ａ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をマトリックス状に配列してなり、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。

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。

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７、有機層９、電子注入層１１、および陰極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を反射電極からなるミラーとし、陰極１３を半透過半反射電極からなるハーフミラーとし、各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂで生じた特定波長の光を共振させて陰極（ハーフミラー）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。

つまり、赤色発光素子５ｒは、赤色の波長領域の光が陽極（ミラー）７と陰極（ハーフミラー）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が陽極（ミラー）７と陰極（ハーフミラー）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が陽極（ミラー）７と陰極（ハーフミラー）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、異なる発光色の光が十分な強度で取り出される構成となっている。

ここで、各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂの光学的距離Ｌ（Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂ）は、下記式（1）を満たす範囲で設定されていることとする。

ただし、式（１）中において、Ｌおよびλは単位が共通すれば良く、例えば（ｎｍ）を単位とする。

そして特に、本第１実施形態においては、各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂのうち最も短い波長を共振させる青色発光素子５ｂの共振次数ｍ＝１で、それ以外の赤色発光素子５ｒおよび青色発光素子５ｇの共振次数ｍ＝０であるところが特徴的である。

以上のように共振次数ｍが、各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂ＝（０，０，１）に設定された各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂにおける各光学的距離Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂは、以降に説明するように有機層９の膜厚によって調整されていることとする。

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、基板３側から順に説明する。

先ず陽極７は、反射電極からなるミラーとして構成されており、例えば積層方向の厚み（以下、膜厚）が１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、できるだけ高い反射率を有するようにすることが発光効率を高める上で望ましい。このような陽極７を構成する材料としては、例えば、クロム（Ｃｒ），金（Ａｕ），白金（Ｐｔ），ニッケル（Ｎｉ），銅（Ｃｕ），タングステン（Ｗ）あるいは銀（Ａｇ）などの金属元素の単体または合金が挙げられる。

各陽極７は、例えば表示装置１ａのアクティブマトリックス駆動を可能とするため、各画素に対応させてパターン形成されている。そして、基板３の表面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、各ＴＦＴに電気的に接続されていることとする。

また、各画素毎にパターン形成された陽極（ミラー）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。

そして、陽極（ミラー）７上に設けられた発光機能層９は、例えば正孔注入層９-1、正孔輸送層９-2、発光層９-3、および電子輸送層９-4をこの順に積層させてなる。また、一部の発光素子（ここでは青色発光素子５ｂ）には、共振次数ｍを調整するための膜厚調整層９-2’がパターン形成されている。この膜厚調整層９-2’は、発光機能層９を構成する何れかの層と同一の材料からなるもので良い。ここでは、例えば正孔輸送層９-2と同一材料からなる第２の正孔輸送層として、正孔輸送層９-2と青色発光層９-3ｂとの間に膜厚調整層９-2’を設けた。

発光機能層９を構成する以上の層のうち、各色の発光層９-3は各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂ毎にパターン形成されており、また膜厚調整層９-2’は青色発光素子５ｂのみにパターン形成されている。これに対して、これらの発光層９-3および膜厚調整層９-2’以外の他の層は、各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂに同一の構成であって、共通層として設けられているところが特徴的である。

そして本第1実施形態においては、以上のように共振次数ｍが設定された各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂにおける各光学的距離Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂを、膜厚調整層９-2’と共に各色の発光層９-3の膜厚によって調整している。

以下に、有機層９を構成するこれらの各層を陽極（ミラー）７側から順に説明する。

先ず、正孔注入層９-1は、発光機能層１９への正孔注入効率を高めるためのもの、及びリークを防止するためのバッファ層である。正孔注入層９-1は、各画素の共通として、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４，４’，４”−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、あるいは４，４’，４”−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（２−ＴＮＡＴＡ）により構成されている。このような正孔注入層９-1は、例えば、膜厚が５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の範囲で設定される。

次に正孔輸送層９-2は、発光層への正孔輸送効率を高めるためのものである。この正孔輸送層９-2は、各画素の共通として、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、ビス［（Ｎ−ナフチル）−Ｎ−フェニル］ベンジジン（α−ＮＰＤ）により構成されている。このような正孔輸送層９-2は、例えば膜厚が５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の範囲で設定される。

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。

また、青色発光素子５ｂのみに設けられた膜厚調整層９-2’は、正孔輸送層９-2と同一材料で構成されていて良く、青色発光素子５ｂが共振次数ｍ＝１となる膜厚で構成されていることとする。尚、このような正孔輸送材料からなる膜厚調整層９-2’は、正孔輸送層９-2と正孔注入層９-1との間に設けても良い。

発光層９-3は、陽極７側から注入された正孔と陰極１１側か注入された電子との再結合が起こり、光を発生する層である。ここでは、赤色発光素子５ｒには赤色の発光光を発生する赤色発光層９-3ｒが設けられ、緑色発光素子５ｇには緑色の発光光を発生する緑色発光層９-3ｇが設けられ、青色発光素子５ｂには青色の発光光を発生する青色発光層９-3ｂが設けられていることとする。

これらの各色発光層９-3ｒ，９-3ｇ，９-3ｂは、絶縁膜１５に形成された開口窓を完全に塞ぐ状態で、各画素毎にパターン形成されている。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（ミラー）７と陰極（ハーフミラー）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。本実施形態においては、膜厚調整層９-2’と共に、発光層９-3ｒ，９-3ｇ，９-3ｂ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。

赤色発光素子５ｒの発光層９-3ｒは、例えば８−キノリノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ３ ）に、２，６−ビス［４−［Ｎ−（４−メトキシフェニル）−Ｎ−フェニル］アミノスチリル］ナフタレン−１，５−ジカルボニトリル（ＢＳＮ−ＢＣＮ）を４０体積％混合したものにより構成され、膜厚１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲に設定される。

緑色発光素子５ｇの発光層９-3ｇは、例えばＡｌｑ３に、クマリン６（Ｃｏｕｍａｒｉｎ６）を３体積％混合したものにより構成され、膜厚１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲に設定される。

青色発光素子５ｂの発光層９-3ｂは、例えばスピロ６Φ（ｓｐｉｒｏ６Φ）により構成され、膜厚１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲に設定される。

そして、以上のような構成の各色の発光層９-3ｒ，９-3ｇ，９-3ｂ上に設けられた電子輸送層９-4は、発光層への電子輸送効率を高めるためのものであり、各画素の共通として設けられている。このような電子輸送層９-4は、一般的な電子輸送材料を用いて構成され、一例として８≡ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ3 ）を用いて膜厚５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の範囲に設定されている。

以上のような正孔注入層９-1、正孔輸送層９-2、膜厚調整層９-2’、各色の発光層９-3ｒ，９-3ｇ，９-3ｂ、および電子輸送層９-4によって、発光機能層９が構成されている。

尚、発光機能層９は、発光層９-3以外は必要に応じて設ければ良く、さらに必要に応じて電子輸送層９-4上に電子注入層を設けても良い。電子注入層としては、例えばＬｉＦ、Ｌｉ₂Ｏなどの膜を用いる。

そして、発光機能層９上に設けられる陰極１１は、半透過半反射電極からなるハーフミラーとして構成されており、例えば膜厚が５ｎｍ以上５０ｎｍ以下に設定されている。このような陰極１１を構成する材料としては、アルミニウム（Ａｌ），マグネシウム（Ｍｇ），カルシウム（Ｃａ），ナトリウム（Ｎａ）などの金属元素の単体または合金により構成されている。中でも、マグネシウムと銀との合金（ＭｇＡｇ合金）、またはアルミニウム（Ａｌ）とリチウム（Ｌｉ）との合金（ＡｌＬｉ合金）が好ましい。

以上のように陽極（ミラー）７と陰極（ハーフミラー）１１との間に発光層９-3を含む発光機能層９を挟持してなる各色の発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂは、ここでの図示は省略した窒化ケイ素（ＳｉＮx ）などの保護膜により被覆され、さらにこの保護膜上に接着層を間にしてガラスなどよりなる封止用基板が全面にわたって貼り合わされることにより封止されている。

以上のような構成の表示装置１ａでは、各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂの発光層９-3ｒ，９-3ｇ，９-3ｂで発生した各波長の光は、陽極（ミラー）７と陰極（ハーフミラー）１１との間で共振して陰極（ハーフミラー）１１から取り出される。このように共振器構造を導入したことにより、各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂから取り出される光のスペクトルの半値幅が減少し、ピーク強度を高めることができる。すなわち、色純度を向上させ、発光効率を向上させることができる。また、陰極（ハーフミラー）１１側から入射した外光についても多重干渉により減衰させることができ、ここでの図示を省略したカラーフィルターとの組合せにより有機発光素子における外光の反射率を極めて小さくすることができる。

そして特に、第１実施形態の表示装置１ａでは、共振構造の共振次数ｍを、発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂ＝（０，０，１）としている。これにより、赤色発光素子５ｒから取り出される赤色光および緑色発光素子５ｇから取り出される緑色光の視野角特性を維持しつつ、青色発光素子５ｂにおける発光機能層９の合計膜厚（光学的距離に相等する）を、赤色発光素子５ｒおよび緑色発光素子５ｇと同程度にまで厚膜化させることができる。したがって、全ての発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂにおいて、滅点の発生を抑制することが可能になる。

しかも、発光層９-3ｒ，９-3ｇ，９-3ｂおよび膜厚調整層９-2’以外の発光機能層９を構成する層を、発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂにおいて共通層としている。これにより、発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂにおける発光機能層９の合計膜厚のバラツキの傾向を近似させることができる。したがって、各色の発光光の合成であって、特に人間の視覚特性上視認し易い白色の視野角特性の向上を図ることが可能になる。

＜第２実施形態＞
図２は、第２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１ｂが、第１実施形態の表示装置と異なるところは、青色発光素子５ｂと共に緑色発光素子５ｇの共振次数ｍ＝１で、赤色発光素子５ｒの共振次数ｍ＝０であるところ、さらにはこれを実現するための層構成にあり、他の構成は同様であることとする。

以上のように共振次数ｍが、各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂ＝（０，１，１）に設定された各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂにおける各光学的距離Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂは、第１実施形態と同様に、膜厚調整層９-2’と共に各色の発光層９-3の膜厚によって調整されている。また本第２実施形態においては、このような共振次数ｍの組み合わせを実現するために、例えば、膜厚調整層９-2’を緑色発光層５ｇと青色発光素子５ｂとの共通層としてパターン形成している。

このような構成の表示装置１ｂであっても、共振器構造を導入したことにより、各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂから取り出される光の色純度を向上させ、発光効率を向上させることができる。

そして特に、第２実施形態の表示装置１ｂでは、共振構造の共振次数ｍを、発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂ＝（０，１，１）としている。これにより、赤色発光素子５ｒから取り出される赤色光の視野角特性を維持しつつ、青色発光素子５ｂおよび緑色発光素子５ｇにおける発光機能層９の合計膜厚（光学的距離に相等する）を、赤色発光素子５ｒと同程度かそれ以上に厚膜化させることができる。したがって、全ての発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂにおいて、滅点の発生を抑制することが可能になる。

しかも、発光層９-3ｒ，９-3ｇ，９-3ｂおよび膜厚調整層９-2’以外の発光機能層９を構成する層を、発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂにおいて共通層としている。これにより、第１実施形態と同様に各色の発光光の合成であって、特に人間の視覚特性上視認し易い白色の視野角特性の向上を図ることが可能になる。

＜第３実施形態＞
図３は、第３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１ｃが、第１実施形態の表示装置と異なるところは、青色発光素子５ｂを含む各色の発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂが、共振次数ｍ＝１で構成されているところ、さらにはこれを実現するための層構成にあり、他の構成は同様であることとする。

以上のように共振次数ｍが、各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂ＝（１，１，１）に設定された各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂにおける各光学的距離Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂは、各色の発光層９-3の膜厚によって調整されている。また本第３実施形態においては、このような共振次数ｍの組み合わせを実現するために、例えば、膜厚調整層９-2’を赤色発光素子５ｒと緑色発光素子５ｇの共通層としてパターン形成している。

このような構成の表示装置１ｃであっても、共振器構造を導入したことにより、各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂから取り出される光の色純度を向上させ、発光効率を向上させることができる。

そして特に、第３実施形態の表示装置１ｃでは、共振構造の共振次数ｍを、発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂ＝（１，１，１）としている。これにより、各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂから取り出される光の視野角特性の低下を最小限に抑えつつ、発光機能層９の合計膜厚（光学的距離に相等する）を、厚膜化させることができる。したがって、全ての発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂにおいて、滅点の発生をより確実に抑えることが可能になる。

しかも、発光層９-3ｒ，９-3ｇ，９-3ｂおよび膜厚調整層９-2’以外の発光機能層９を構成する層を、発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂにおいて共通層としている。これにより、第１実施形態と同様に各色の発光光の合成であって、特に人間の視覚特性上視認し易い白色の視野角特性の向上を図ることが可能になる。

尚、以上の第１実施形態〜第３実施形態においては、正孔輸送材料からなる膜厚調整層９-2’を一部の発光素子に設けた構成を説明した。しかしながら、膜厚調整層は、正孔輸送材料からなるものに限定されることはなく、発光機能層９を構成する各層で構成可能である。この場合、膜厚調整層として用いたと同様の材料層に隣接させて膜厚調整層を配置すれば良い。また、発光層９-3ｒ，９-3ｇ，９-3ｂのみで共振部となる発光機能層９の膜厚調整が可能である場合は、膜厚調整層を設ける必要はない。

また各実施形態においては、陽極７を反射電極（ミラー）として用い、陰極１１を半透過半反射電極（ハーフミラー）として用いた構成を説明した。しかしながら本発明は、反射電極と（ミラー）と半透過半反射電極（ハーフミラー）との間に、共振部となる発光機能層が挟持された構成の発光素子に広く適用可能である。このため、陽極−陰極間における発光機能層の積層順が上述と同様であれば、例えば陽極７を半透過半反射電極（ハーフミラー）として用い、陰極１１を反射電極（ミラー）として用いた構成であっても良い。

＜表示装置の回路構成＞
図４は、以上のような表示装置の一構成例を説明するための概略の回路構成図である。この図に示すように、表示装置１ａ，１ｂ，１ｃを構成する基板３上には、表示領域３ａとその周辺領域３ｂとが設定されている。表示領域３ａには、複数の走査線４１と複数の信号線４３とが縦横に配線されており、それぞれの交差部に対応して１つの画素が設けられた画素アレイ部として構成されている。また周辺領域３ｂには、走査線４１を走査駆動する走査線駆動回路４５と、輝度情報に応じた映像信号（すなわち入力信号）を信号線４３に供給する信号線駆動回路４７とが配置されている。

走査線４１と信号線４３との各交差部に設けられる画素回路は、例えばスイッチング用の薄膜トランジスタＴｒ１、駆動用の薄膜トランジスタＴｒ２、保持容量Ｃｓ、および有機電界発光素子ＥＬで構成されている。ここでは、この有機電界発光素子ＥＬとして、上述した発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂが用いられている。

このような回路構成の表示装置１ａ，１ｇ，１ｂでは、走査線駆動回路４５による駆動により、スイッチング用の薄膜トランジスタＴｒ１を介して信号線４３から書き込まれた映像信号が保持容量Ｃｓに保持され、保持された信号量に応じた電流が駆動用の薄膜トランジスタＴｒ２から有機電界発光素子ＥＬに供給され、この電流値に応じた輝度で有機電界発光素子ＥＬが発光する。尚、駆動用の薄膜トランジスタＴｒ２と保持容量Ｃｓとは、共通の電源供給線（Ｖｃｃ）４９に接続されている。

尚、以上のような画素回路の構成は、あくまでも一例であり、必要に応じて画素回路内に容量素子を設けたり、さらに複数のトランジスタを設けて画素回路を構成しても良い。また、周辺領域１ｂには、画素回路の変更に応じて必要な駆動回路が追加される。

尚、本発明にかかる表示装置は、図５に開示したような、封止された構成のモジュール形状のものをも含む。例えば、画素アレイ部である表示領域３ａを囲むようにシーリング部５１が設けられ、このシーリング部５１を接着剤として、透明なガラス等の対向部（封止基板５２）に貼り付けられ形成された表示モジュールが該当する。この透明な封止基板５２には、カラーフィルタ、保護膜、遮光膜等が設けられてもよい。尚、表示領域３ａが形成された表示モジュールとしての基板３には、外部から表示領域３ａ（画素アレイ部）への信号等を入出力するためのフレキシブルプリント基板５３が設けられていても良い。

＜適用例＞
以上説明した本発明に係る表示装置は、図６〜図１０に示す様々な電子機器、例えば、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置、ビデオカメラなど、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。以下に、本発明が適用される電子機器の一例について説明する。

図６は、本発明が適用されるテレビを示す斜視図である。本適用例に係るテレビは、フロントパネル１０２やフィルターガラス１０３等から構成される映像表示画面部１０１を含み、その映像表示画面部１０１として本発明に係る表示装置を用いることにより作成される。

図７は、本発明が適用されるデジタルカメラを示す図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。本適用例に係るデジタルカメラは、フラッシュ用の発光部１１１、表示部１１２、メニュースイッチ１１３、シャッターボタン１１４等を含み、その表示部１１２として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。

図８は、本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。本適用例に係るノート型パーソナルコンピュータは、本体１２１に、文字等を入力するとき操作されるキーボード１２２、画像を表示する表示部１２３等を含み、その表示部１２３として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。

図９は、本発明が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。本適用例に係るビデオカメラは、本体部１３１、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ１３２、撮影時のスタート／ストップスイッチ１３３、表示部１３４等を含み、その表示部１３４として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。

図１０は、本発明が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。本適用例に係る携帯電話機は、上側筐体１４１、下側筐体１４２、連結部（ここではヒンジ部）１４３、ディスプレイ１４４、サブディスプレイ１４５、ピクチャーライト１４６、カメラ１４７等を含み、そのディスプレイ１４４やサブディスプレイ１４５として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。

本発明の具体的な実施例および比較例の構成と、これらの評価結果を説明する。

＜実施例１＞
図１を用いて説明した第１実施形態の表示装置１ａを作製した。共振次数ｍが、各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂ＝（０，０，１）となるように、実施形態で例示した材料を用いて下記表１に示すように発光機能層９を構成する各層の膜厚を設定した。

表1に示す各層は真空蒸着法によって成膜した。青色発光素子５ｂの膜厚調整層９-2’および、各色の発光層９-3ｒ，９-3ｇ，９-3ｂは、蒸着マスクを用いることでパターン成膜し、その他の層は共通層として一括成膜した。

＜比較例１＞
実施例1と同様に、共振次数ｍが各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂ＝（０，０，１）となるように、下記表２に示すように発光機能層を構成する各層の膜厚を設定した。

発光機能層を構成する各層の全てを、蒸着マスクを用いた真空蒸着法によって各発光素子毎に個別に成膜した。尚、実施例１において青色発光素子５ｂのみに設けた膜厚調整層は、正孔輸送層として合わせてパターン成膜した。

＜実施例２＞
図２を用いて説明した第２実施形態の表示装置１ｂを作製した。共振次数ｍが、各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂ＝（０，１，１）となるように、実施形態で例示した材料を用いて下記表３に示すように発光機能層９を構成する各層の膜厚を設定した。

表３に示す各層は真空蒸着法によって成膜した。緑色発光素子５ｇおよび青色発光素子５ｂの膜厚調整層９-2’を共通層として蒸着マスクを用いることでパターン成膜し、さらに各色の発光層９-3ｒ，９-3ｇ，９-3ｂは蒸着マスクを用いることでパターン成膜し、その他の層は共通層として一括成膜した。

＜比較例２＞
実施例２と同様に、共振次数ｍが各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂ＝（０，１，１）となるように、下記表４に示すように発光機能層を構成する各層の膜厚を設定した。

発光機能層を構成する各層の全てを、蒸着マスクを用いた真空蒸着法によって各発光素子毎に個別に成膜した。尚、実施例２において緑色発光素子５ｇおよび青色発光素子５ｂのみに設けた膜厚調整層は、各素子部分において正孔輸送層として合わせてパターン成膜した。

＜実施例３＞
図３を用いて説明した第３実施形態の表示装置１ｃを作製した。共振次数ｍが、各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂ＝（１，１，１）となるように、実施形態で例示した材料を用いて下記表５に示すように発光機能層９を構成する各層の膜厚を設定した。

表５に示す各層は真空蒸着法によって成膜した。赤色発光素子５ｒおよび緑色発光素子５ｇの膜厚調整層９-2’を共通層として蒸着マスクを用いることでパターン成膜し、さらに各色の発光層９-3ｒ，９-3ｇ，９-3ｂは蒸着マスクを用いることでパターン成膜し、その他の各層はそれぞれ共通層として一括成膜した。

＜比較例３＞
実施例３と同様に、共振次数ｍが各発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂ＝（１，１，１）となるように、下記表６に示すように発光機能層を構成する各層の膜厚を設定した。

発光機能層を構成する各層の全てを、蒸着マスクを用いた真空蒸着法によって各発光素子毎に個別に成膜した。尚、実施例３において赤色発光素子５ｒおよび緑色発光素子５ｇのみに設けた膜厚調整層は、各素子部分において正孔輸送層として合わせてパターン成膜した。

＜評価結果＞
以上のようにして作製された実施例１〜３および比較例１〜３の表示装置においては、これらの表示装置を構成する各発光素子に滅点の発生はなかった。

また、各表示装置において、視野角０度と視野角４５度での白色視野角色度ずれΔｕ’ｖ’を測定した。この結果を下記表７に示す。Δｕ’ｖ’は、各色の発光素子５ｒ，５ｇ，５ｂにおける発光機能層９の合計の膜厚ばらつきを±４％としたときの最大値である。

表７に示すように、共振構造とした発光機能層の光学設計が同じ実施例１と比較例１、実施例２と比較例２、実施例３と比較例３の結果から、発光機能層の光学設計が同じであれば、本発明を適用して発光機能層にできるだけ多くの共通層が設けられた実施例１〜３は、発光機能層に共通層を設けずに全て個別にパターニングした比較例１〜３よりも、白色視野角色度ずれが１／２程度に小さく抑えられていることが分かる。

以上により、本発明の適用によって、共振構造を導入した各色の有機電界発光素子を配列してなるカラー表示の表示装置において各発光素子の画素欠陥を低減し、かつ人間の視覚特性上視認しやすい白色の視野角特性の向上を図ることが可能であることが確認された。

第１実施形態の表示装置を説明する要部断面図である。 第２実施形態の表示装置を説明する要部断面図である。 第３実施形態の表示装置を説明する要部断面図である。 実施形態の表示装置の回路構成の一例を示す図である。 本発明が適用される封止された構成のモジュール形状の表示装置を示す構成図である。 本発明が適用されるテレビを示す斜視図である。 本発明が適用されるデジタルカメラを示す図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。 本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。 本発明が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。 本発明が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。

符号の説明

１ａ，１ｂ，１ｃ…表示装置、３…基板、５ｒ…赤色発光素子、５ｇ…緑色発光素子、５ｂ…青色発光素子、７…陽極（反射電極であってミラー）、９…発光機能層、９-1…正孔注入層、９-2…正孔輸送層、９-2’…膜厚調整層、９-3ｒ…赤色発光層、９-3ｇ…緑色発光層、９-3ｂ…青色発光層、１１…陰極（半透過半反射電極であってハーフミラー）

Claims (1)

1. 赤色の発光素子、緑色の発光素子および青色の発光素子を基板上に配列してなる表示装置であって、
   前記各色の発光素子は、反射電極と半透過電極との間に発光層を含む発光機能層を狭持させた共振構造を有し、
   前記青色の発光素子の共振次数が１で、それ以外の前記発光素子の共振次数が０であると共に、
   前記発光層以外の発光機能層は当該各色の発光素子に共通であり、かつ前記青色の発光素子は、前記発光機能層を構成する何れかの層からなる共振膜厚の調整層を備える
   表示装置。

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