CN102461333A - 多色发光有机el显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能显示色纯度及对比度优良的图像、且适于降低制作成本的结构的多色发光有机EL显示装置。多色发光有机EL显示装置通过在主基板(101)上配置包括红色发光层(111)、绿色发光层(112)、蓝色发光层(113)的多个有机EL发光部而成，所述多色发光有机EL显示装置具备：对蓝色光及红色光具有预定的透射性的作为第一调光层的品红色滤色片(123)；和对红色光与绿色光的中间波长的光具有预定的吸收性的第二调光层(106)，品红色滤色片(123)与蓝色发光层(113)、红色发光层(111)及作为非发光部的堤(104)重叠地配置，第二调光层(106)与蓝色发光层(113)、绿色发光层(112)、红色发光层(111)以及作为非发光部的堤(104)重叠地配置。

Description

多色发光有机EL显示装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及能够多色发光的有机电致发光(EL)显示装置。
背景技术
有机EL显示装置是利用有机化合物的电致发光现象的发光显示装置，作为用于移动电话机等的小型显示装置而付诸实用。
有机EL显示装置通过在基板上配置能够按像素独立地控制发光的多个有机EL元件而构成。能够多色发光的有机EL显示装置通过周期性排列产生例如蓝、绿、红这样不同颜色(不同波长)光的多个单色发光有机EL元件而构成。
对于包括多色发光有机EL显示装置的彩色显示装置，作为其显示品质性能，要求能出射光的色纯度高以及能够显示对比度优良的图像。为了满足这样的要求，以往提出了各种显示装置。
在此，色纯度高是指在色度坐标中，能够表现比由可见光区域的单波长的光所描绘的轨迹围成的区域更大的部分。
此外，对比度是指非发光部与发光部的辉度之比(发光部的辉度÷非发光部的辉度)。本来，在非发光的部位由于反射外部光等而辉度高时，对比度低，显示装置不能显示鲜明的图像。相反，在非发光的部位的辉度低时，对比度高，能进行更深的黑显示，因此显示装置能显示鲜明的图像。
专利文献1公开了在波长选择层(滤色片)的与各有机EL元件对应的部位具有选择性地使由各有机EL元件产生的蓝、绿及红的任一光透射的波长选择特性的多色发光有机EL显示装置。
这样的结构，可以组合在相邻的有机EL元件之间的非发光区域上配置可见光吸收材料的惯用结构(称为黑矩阵)。
通过在多色发光有机EL显示装置中组合使用滤色片和黑矩阵，通过具有适于出射光颜色的波长选择特性的滤色片，能够提高各有机EL元件的出射光的色纯度，并且，通过由可见光吸收材料吸收外部光，能够显示对比度优良的图像。
此外，专利文献2公开了在整个面吸收2个出射光的波长之间的波长(例如蓝与绿之间的中间波长及绿与红之间的中间波长)的光的显示器滤色片及使用这样的显示器滤色片的等离子显示板。
根据该显示器滤色片，通过吸收来自各发光像素的出射光所含的中间波长的光，能提高出射光的色纯度。
此外，专利文献3公开了仅在红色和蓝色的发光像素上形成品红色(Magenta)滤色片的有机EL显示器。
根据该有机EL显示器，能够实现红色、蓝色、绿色的色纯度以及辉度的提高。
而且，专利文献4公开了设置有用于抑制由于反射外部光导致的对比度降低的对比度提高膜的EL显示装置。专利文献4中示出了所述对比度提高膜的优选的透射光谱的具体条件。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2003-173875号公报
专利文献2：日本特开2007-226239号公报
专利文献3：日本特开2003-178879号公报
专利文献4：日本特开2000-21570号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在专利文献1的多色发光有机EL显示装置中，在滤色片(colorfilter)的与各有机EL元件对应的部位具有适于出射光颜色的波长选择特性，因此能得到优良的色纯度，但是在制作成本方面存在问题。例如，需要分别涂覆与蓝、绿、红用的各个滤色片对应的色素材料及与黑矩阵对应的可见光吸收材料这4种材料的工艺，因此滤色片的制作所需成本就不得不增大。
根据专利文献2的显示器滤色片，在整个面具有均匀的波长选择特性，因此能够非常廉价地制作，但存在不太适于蓝光及绿光的发光峰波长接近的有机EL显示装置的问题。在有机EL显示装置中，若吸收蓝与绿的中间波长的光，则连有用波长的光也会被吸收，例如产生为了得到蓝色的色纯度而使绿色的发光效率大幅降低这样的不合适的情况。
根据专利文献3的有机EL显示器，确实是色纯度得到了改善，但却存在外部光反射率极高、对比度劣化这样的问题。
根据专利文献4的使用了对比度提高膜的EL显示装置，对因反射外部光导致的对比度降低确实是得到了抑制，然而本申请发明者们使用了专利文献4所公开的透射光谱对其效果进行了验证，结果发现在对比度和色纯度这两方面都有进一步改善的余地。
另外，也考虑不使用滤色片的结构。此时，在由有机EL发光材料引起的问题中，存在蓝色的色纯度通常较低的问题。为了解决该问题，通常公知是能够使用光学腔效应来改善色纯度，但采用该方法，存在视场角的颜色变化通常变大的问题。因此，在不使用滤色片的结构中，难以得到高显示品质性能。
另外，为了改善对比度，通常公知是使用偏振板来降低外部光的反射率的方法。但是，偏振板通常价格昂贵，成本的问题很大。而且，由于偏振板对来自器件内部的发光的透射率低，因此存在辉度降低、功耗增大的问题。
本发明是鉴于上述问题而做出的发明，其目的在于提供一种能显示色纯度及对比度优良的图像、且适于降低制作成本的结构的多色发光有机EL显示装置。
用于解决问题的手段
为了解决上述问题，本发明的多色发光有机EL显示装置是在主基板上配置发出红色光、绿色光或蓝色光的多个有机EL发光部和非发光部而成的，所述多色发光有机EL显示装置具备第一调光层和第二调光层，所述第一调光层为品红色滤色片，与所述蓝色光的发光部、所述红色光的发光部以及所述非发光部重叠地配置(第一发光层没有配置在绿色光的发光部上)，所述第二调光层对红色光与绿色光的中间波长的光具有选择性的吸收性，与所述蓝色光的发光部、所述绿色光的发光部、所述红色光的发光部以及所述非发光部重叠地配置。
在此，优选，所述第一调光层的可见光的透射率的最大值为80％以上、最小值为40％以下，呈现透射率60％的波长存在于480～510nm以及560～590nm的范围内，优选，所述第二调光层的可见光的透射率的最大值为80％以上、最小值为25％以下，呈现透射率60％的波长存在于550～580nm以及590～620nm的范围内，呈现透射率的最小值的波长存在于580～600nm的范围。
此外，本发明的多色发光有机EL显示装置是在主基板上配置发出红色光、绿色光或蓝色光的多个有机EL发光部和非发光部而成的，所述多色发光有机EL显示装置具备第一调光层、第二调光层和第三调光层，所述第一调光层为品红色滤色片，与所述蓝色光的发光部以及所述红色光的发光部重叠地配置(第一调光层没有配置在绿色光的发光部以及非发光部上)，所述第二调光层对红色光与绿色光的中间波长的光具有选择性的吸收性，与所述蓝色光的发光部、所述绿色光的发光部、所述红色光的发光部以及所述非发光部重叠地配置，所述第三调光层与所述非发光部重叠地配置，吸收90％以上可见光。
在此，优选，所述第一调光层的可见光的透射率的最大值为80％以上、最小值为40％以下，呈现透射率60％的波长存在于480～510nm以及560～590nm的范围内，优选，所述第二调光层的可见光的透射率的最大值为80％以上、最小值为40％以下，呈现透射率60％的波长存在于550～580nm以及590～620nm的范围内，呈现透射率的最小值的波长存在于580～600nm的范围。
所述第二调光层可以遍及所述多色发光有机EL显示装置的整体而形成得实质均匀。
所述第一调光层的呈现透射率的最小值的波长可以存在于520～550nm的范围。
根据这样的结构，所述第一调光层作为兼顾蓝色和红色的滤色片而发挥功能，确保蓝色和红色的色纯度。所述第二调光层选择性地吸收绿色与红色的中间波长，因此不会使得蓝色和红色的透射率显著恶化。所述第二调光层通过吸收绿色与红色的中间波长而确保绿色和红色的色纯度。而且，因为也吸收属于所述中间波长且可见度高的非所希望的外部光(例如荧光灯的峰波长)，所以能抑制外部光反射率，结果对比度得以提高。
其结果，通过使用所述第一调光层和所述第二调光层，能够低成本地实现与以往的使用了由3色滤色片以及黑矩阵构成的滤色片时同等的调光性能。
本发明不仅能够作为这样的多色发光有机EL显示装置来实现，也能够作为制造多色发光有机EL显示装置的方法来实现。
发明的效果
如以上的说明，在本发明的多色发光有机EL显示装置中，通过使用第一调光层和第二调光层，能够得到合适的出射光的色度、发光效率，并且能够降低外部光反射率，所述第一调光层与蓝色光的发光部、红色光的发光部以及非发光部重叠地配置，作为兼顾蓝色用及红色用的滤色片发挥功能，所述第二调光层对红色光与绿色光的中间波长的光具有选择性的吸收性，与蓝色光的发光部、绿色光的发光部、红色光的发光部以及非发光部重叠地配置。
所述第一调光层兼顾蓝色用以及红色用，因此可以由一次图案来形成，所述第二调光层能够实质均匀地作为整面膜来形成。这样的结构与由蓝色、绿色、红色用的各自的滤色片以及黑矩阵构成的以往的滤色片相比，适于以较少成本进行制作。
附图说明
图1是表示本发明实施方式中的有机EL显示装置的以红色光、绿色光、蓝色光的发光部为一组的像素部的概略结构的分解立体图。
图2是表示本发明实施方式的实施例1中的有机EL显示装置的要部的概略结构的剖面图。
图3是表示本发明实施方式的实施例1中的第一调光层的制造工序的图。
图4是表示本发明实施方式的实施例2中的有机EL显示装置的要部的概略结构的剖面图。
图5是表示本发明实施方式的实施例2中的第一调光层的制造工序的图。
图6是表示与对应于本发明的比较例5关联的三色滤色片的制造工序的图。
图7是表示与实施例1～3和比较例1～6关联的红、绿、蓝的EL光谱的图。
图8是表示与实施例1和比较例2、3关联的第一调光层a以及第二调光层a的吸收光谱的图。
图9是表示实施例2和比较例4相关联的第一调光层a以及第二调光层b的吸收光谱的图。
图10是表示与比较例5关联的三色滤色片的吸收光谱的图。
图11是表示与实施例3关联的第一调光层b以及第二调光层c的吸收光谱的图。
图12是表示与比较例6关联的第二调光层d的吸收光谱的图。
图13是表示与实施例1～3和比较例1～6关联的、为了计算外部光反射率而使用的荧光灯的光谱和二次透射第二调光层时的吸收光谱及透射后的荧光灯的光谱的图。
图14是表示本发明的变形例中的有机EL显示装置的要部的概略结构的剖面图。
图15是表示本发明的变形例中的有机EL显示装置的要部的概略结构的剖面图。
图16是表示本发明的变形例中的有机EL显示装置的要部的概略结构的剖面图。
图17是表示本发明的变形例中的有机EL显示装置的要部的概略结构的剖面图。
图18是内置有本发明的有机EL显示装置的薄型平板TV的外观图。
标号说明
1～6有机EL显示装置；101主基板；102阳极；103空穴输送层；104堤；105阴极；106第二调光层；107副基板；108封止层；111红色发光层；112绿色发光层；113蓝色发光层；123品红色滤色片；124黑矩阵；125保护层；126薄膜层。
具体实施方式
本发明的多色发光有机EL显示装置(以下称为有机EL显示装置)其由在主基板上配置发出红色光、绿色光或蓝色光的多个有机EL发光部而成，所述有机EL显示装置包括：对蓝色光及红色光具有预定的选择性的透射性的作为第一调光层的品红色滤色片；和对红色光与绿色光的中间波长的光具有选择性的吸收性的第二调光层。
发明人在进行本发明时，作为彩色有机EL显示装置的显示品质性能，着眼于出射光的色度、透射率、外部光反射率。这些项目基于有机EL元件的发光光谱(EL光谱)和第一调光层及第二调光层的吸收光谱来确定。
从色彩再现性方面考虑，优选出射光的色度接近表示高色纯度的色度值，从功耗方面考虑，优选透射率高，从提高明处对比度和降低映入度的方面考虑，优选外部光反射率低。
另外，作为制作成本着眼于调光层的制作工序数。
从降低制作成本方面考虑，优选调光层的制作工序数少。
发明人使用大量的EL光谱和吸收光谱来计算出射光的色度、透射率、外部光反射率，详细研究了其结果，结果确认到：如上述那样构成的彩色有机EL装置能显示色纯度及对比度优良的图像，且适于降低制作成本。
以下，参照附图说明本发明实施方式的彩色有机EL显示装置。
本实施方式中，通过比较实施例1～3及比较例1～6的9个不同的结构，对本发明的有用性和本发明的必然性进行说明。
(实施例1)
图1是表示本发明实施例1的有机EL显示装置1的以红色光、绿色光、蓝色光的发光部作为一组的像素部的分解立体图。本发明的有机EL显示装置能够作为构成例如图18所示那样的薄型平板TV的显示装置进行利用。
图2是表示有机EL显示装置1的AA’剖面的剖面图。
有机EL显示装置1通过第二调光层106将主基板101和副基板107贴合而构成，该主基板101设置有作为红色光、绿色光、蓝色光的发光部的红色发光层111、绿色发光层112、蓝色发光层113及作为非发光部的堤(bank)104，该副基板107形成有第一调光层。
第一调光层具有被配置在与蓝色发光层113、红色发光层111以及堤104重叠的位置(图1中以斜线示出的部分)、并具有对所希望的蓝色光及所希望的红色光以外的可见光具有吸收性的品红色滤色片。
接着，参照图2，说明有机EL显示装置1的制造方法。
以下，使用顶部发射型的有机EL显示装置的例子来说明有机EL显示装置1的制造方法，但对于底部发射型的有机EL显示装置，也可以以同样的思路进行制造并得到同样的效果。
首先，准备主基板101。在主基板101形成有源矩阵显示装置中周知的、包括晶体管阵列等的驱动电路。
接着，形成反射性的阳极102，然后以预定的形状进行图案形成。阳极102的材料没有特别地限定，作为一例，可举出铝、银、铬、镍等。从发光效率方面考虑可以优选反射率高的材料。阳极102可以是多层的层叠构造，也可以是例如在铝上形成ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)。
接着，形成堤104，然后进行图案形成以使得阳极102的上部露出。堤104的材料没有特别地限定，例如可使用绝缘性且感光性的树脂。成膜方法及图案形成方法也没有特别地限定，例如可以在用湿式工艺进行全面成膜后，用光刻法进行图案形成。
接着，形成空穴输送层103。空穴输送层103的材料没有特别地限定，作为一例，可以是低分子系的材料、高分子系的材料、或它们的混合物。通常可以优选使用三芳胺衍生物。另外，空穴输送层103的形成方法也没有特别地限定，可以是如喷墨法的湿式工艺，也可以是如真空蒸镀法的干式工艺。
接着，形成红色发光层111、绿色发光层112、蓝色发光层113。红色发光层111、绿色发光层112、蓝色发光层113各自使用的发光材料可以是低分子系的材料、高分子系的材料、或它们的混合物。这些发光材料需要是发出与作为出射光所希望的色度在某种程度上接近的光的材料。关于发光材料的发生光谱和通过调光层受到了色校正后的出射光的色度，将在后面详细说明。
接着，形成阴极105。阴极105具有电子注入功能，也作为电子注入层发挥功能。作为阴极105的构造没有特别地限定，但在顶部发射构造时，需要可见光透射率为在某种程度上为高透射率。例如，可以使用将氟化锂、镁和银的合金层叠而成的结构。
与上述的制造工序独立地、事先制造具有第一调光层的副基板107。该第一调光层由用于提高蓝色和红色的纯度的品红色滤色片123构成。副基板107例如是玻璃基板或塑料基板。
第一调光层由对准蓝色发光层113、红色发光层111以及非发光部的位置以相同材料一体形成的品红色滤色片123构成。在此，非发光部是指堤104所在部位，该部分被电绝缘，因此不发光。
品红色滤色片123通过选择性地透射在蓝色发光层113产生的光所含的所希望的蓝色光以及在红色发光层111产生的光所含的所希望的红色光，提高蓝色及红色的纯度。另外，通过在堤104上吸收外部光所含的所述所希望的蓝色光以及所述所希望的红色光以外的可见光，改善显示图像的对比度。
品红色滤色片123的材质没有特别地限定，可以优选使用在树脂中分散颜料或染料而成的材料。也可以使用例如缩合偶氮化合物、二酮吡咯并吡咯化合物、蒽醌化合物、喹吖啶酮、萘酚化合物、苯并咪唑酮化合物、硫靛化合物、苝化合物等。例如使用C.I.颜料红2、3、5、6、7、23、48:3、48:4、57:1、81:1、144、146、166、169、177、184、185、202、206、220、221、254等。其吸收光谱比较重要，需要使用吸收光谱的短波长侧约470～550nm附近的光谱形状来提高蓝色的色度，另外使用550nm以上的长波长侧的光谱形状来确保红色光的透射率。吸收光谱与发光光谱的关系将在后面详细说明。
在副基板107上制造品红色滤色片123的方法也没有特别地限定，但可以按照例如图3所示的通常的工序来制造。
在图3所示的滤色片工序(S200)中，首先，对副基板107通过例如旋涂法涂敷作为感光性树脂的彩色抗蚀剂，进行预烘干(S201)。接着，在抗蚀剂上粘着预定的光掩模，通过紫外线进行图案曝光(S202)。由此抗蚀剂的预定的区域固化而不溶化。然后使用显影液除去彩色抗蚀剂的未被不溶化的部分，通过进行后烘干得到具有所希望的图案的滤色片(S203)。
最后，通过第二调光层106将载有第一调光层的副基板107和载有有机EL发光部的主基板101贴合。
作为该方法，没有特别地限定，但可举出例如如下方法：将颜料分散于光固化性的树脂中，用该树脂将主基板101和副基板107粘接后，通过光照射进行固定。此时，如图2所示，需要将品红色滤色片123、蓝色发光层113、红色发光层111以及堤104进行位置的对准。
第二调光层106的吸收光谱比较重要，需要具有兼顾吸收可见度高的非所希望的外部光和透射绿色发光层112中产生的绿色光那样的光谱形状。关于吸收光谱与出射光的色度的关系，将在后面详细说明。
(实施例2)
在实施例2的有机EL显示装置中，与实施例1的有机EL显示装置相比，有机EL发光部的形成方法相同，但在具有第三调光层(黑矩阵)这点以及第二调光层的吸收光谱形状不同。
图4是表示实施例2的有机EL显示装置2的结构的一例的剖面图，示出了与图1的有机EL显示装置1的AA’剖面对应的剖面。有机EL显示装置2的第一调光层如下述这样制作。
与在主基板101上制造有机EL发光部的工序独立地预先制造具有第一调光层的副基板107。副基板107例如是玻璃基板或塑料基板。
第一调光层对准蓝色发光层113及红色发光层111的位置而形成，由对所希望的蓝色光及所希望的红色光具有选择性的透射性的品红色滤色片123构成。黑矩阵(第三调光层)124对准非发光部的位置而形成，其对可见光整个区域具有吸收性。在此，非发光部是指堤104所在的部位，该部分被电绝缘，因此不发光。
品红色滤色片123通过选择性地透射在蓝色发光层113产生的光所含的所希望的蓝色光及在红色发光层111产生的光所含的所希望的红色光，提高蓝色及红色的纯度。此外，通过在堤104上吸收外部光所含的所述所希望的蓝色光及所述所希望的红色光以外的可见光，改善显示图像的对比度。
黑矩阵(第三调光层)124在可见光整个区域具有例如90％以上(优选是几乎100％)的吸收率，通过吸收外部光来改善显示图像的对比度。黑矩阵124的材质没有特别地限定，可以优选使用例如在铬、树脂中分散颜料或染料而成的材料。
在副基板107上制造品红色滤色片123及黑矩阵124的方法也没有特别地限定，但可以按照例如图5所示的通常的工序来制造。
图5所示的工序大体包括黑矩阵工序(S100)和滤色片工序(S200)。
在黑矩阵工序(S100)中，在通过例如溅射法对铬成膜后(S101)，通过通常的光刻法进行光致抗蚀剂的涂敷后(S102)，使用光掩模进行曝光以及显影(S103)。然后，进行蚀刻和抗蚀剂剥离来得到具有所希望的图案的黑矩阵(S104)。后续的滤色片工序(S200)与图3所示的内容相同，因此省略说明。
最后，通过第二调光层106将载有第一调光层的副基板107和载有有机EL发光部的主基板101贴合。
作为该方法，没有特别地限定，但可举出例如如下方法：将颜料分散于光固化性的树脂中，用该树脂将主基板101和副基板107粘接后，通过光照射进行固定。此时，如图4所示，需要将黑矩阵124与堤104的位置进行对准。
(实施例3)
在实施例3的有机EL显示装置中，与实施例相比，其构造及制造方法相同，但第一调光层及第二调光层的吸收光谱不同。关于在实施例1～3中使用的第一调光层的吸收光谱和第二调光层的吸收光谱，将在后面详细说明。
接着，对比较例1～6的显示装置进行说明。为了与实施例1～3对照，比较例1～6的有机EL显示装置分别通过将实施例1～3的有机EL显示装置的一部分变更而构成。
(比较例1)
比较例1的有机EL显示装置，除了不使用第一调光层及第二调光层以外，其构造及制造方法与实施例1的有机EL显示装置同样。
(比较例2)
比较例2的有机EL显示装置，除了不使用第二调光层以外，其构造及制造方法与实施例1的有机EL显示装置同样。
(比较例3)
比较例3的有机EL显示装置，除了不使用第一调光层以外，其构造及制造方法与实施例1的有机EL显示装置同样。
(比较例4)
比较例4的有机EL显示装置，除了不使用第二调光层以外，其构造及制造方法与实施例2的有机EL显示装置同样。
(比较例5)
比较例5的有机EL显示装置，作为第一调光层，与蓝色发光层、绿色发光层及红色发光层各自的位置对应地单独设置蓝色滤色片、绿色滤色片及红色滤色片，还设置黑矩阵，不使用第二调光层，除此以外其构造及制造方法与实施例1的有机EL显示装置同样。
(比较例6)
比较例6的有机EL显示装置，除第二调光层的吸收光谱不同以外，其构造及制造方法与实施例1的有机EL显示装置同样。
在这些比较例中，尤其是比较例5中，作为第一调光层，单独设置红、绿及蓝这三种滤色片，还设置黑矩阵，因此如在以往技术及课题一项所说明的那样，是容易得到良好的色度、发光效率以及外部光反射特性，但制造成本很高的结构。
比较例5的具有第一调光层的副基板107可以按照例如图6所示的工序来制造。图6所示的工序大体包括黑矩阵工序(S100)和与颜色数相同个数的滤色片工序(S200R、S200G、S200B)。
黑矩阵工序(S100)和各滤色片工序(S200R、S200G、S200B)的详细内容分别与图5的黑矩阵工序(S100)和图3的滤色片工序(S200)相同，因此省略说明。另外，图6所示的红、绿及蓝的各色的滤色片工序的顺序是一例，并不限定于该顺序。
在比较例5的结构中，与红、绿及蓝的各色对应，需要三次滤色片工序，因此与图3及图5所示的工序相比，可知制造成本很高。
接着，对作为研究的前提的各种光谱进行说明。
图7是表示由实施例1～3及比较例1～6所使用的红、绿及蓝的发光材料发出的光的光谱(以下称为EL光谱)的图。这些是透射第一调光层及第二调光层之前的光谱。
这些是作为有机EL的发光光谱的形状的典型例子，是使用与正态分布函数类似的函数再现的。
图8是表示实施例1及比较例2、4、6所使用的第一调光层a的吸收光谱、以及实施例1及比较例3所使用的第二调光层a的吸收光谱的图。这些是使用与正态分布函数类似的函数再现的。
图8所示的第一调光层a的吸收光谱满足本发明规定的下面的条件1，图8所示的第二调光层a的吸收光谱满足本发明规定的下面的条件2及条件4。
(适用于第一调光层的条件1)
可见光的透射率的最大值为80％以上，最小值为40％以下；并且
呈现透射率60％的波长存在于480～510nm以及560～590nm的范围内。
(适用于第二调光层的条件2)
可见光的透射率的最大值为80％以上，最小值为25％以下；
呈现透射率60％的波长存在于550～580nm以及590～620nm的范围内；并且
呈现透射率的最小值的波长存在于580～600nm的范围。
(适用于第二调光层的条件4)
在520～560nm的波长范围的至少一部分中，具有80％以上的透射率。
图9是表示实施例2所使用的第一调光层a的吸收光谱以及第二调光层b的吸收光谱的图。这些是使用与正态分布函数类似的函数再现的。
图9所示的第一调光层的吸收光谱a再现了图8所示的第一调光层a的吸收光谱，满足所述的条件1。
此外，9所示的第二调光层b的吸收光谱满足本发明规定的下面的条件3及所述的条件4。
(适用于第二调光层的条件3)
可见光的透射率的最大值为80％以上，最小值为40％以下；
呈现透射率60％的波长存在于550～580nm以及590～620nm的范围内；并且
呈现透射率的最小值的波长存在于580～600nm的范围。
条件3与条件2相比，仅可见光的透射率的最小值较大这一点不同。
图10是表示比较例5所使用的作为第一调光层的3色滤色片的红、绿及蓝的吸收光谱的图。这些是作为液晶显示装置用或有机EL显示装置用的滤色片的吸收光谱的形状的典型例子，是使用与正态分布函数类似的函数再现的。
图11是表示实施例3所使用的第一调光层b的吸收光谱及第二调光层c的吸收光谱的图。这些是使用与正态分布函数类似的函数再现的。
图11所示的第一调光层b的吸收光谱形状，由于呈现透射率60％的左边的波长为517nm故不满足所述的条件1，此外图11所示的第二调光层的吸收光谱形状满足所述的条件3及条件4，但由于透射率的最小值超过25％故不满足所述的条件2。
图12是表示比较例6所使用的第二调光层d的吸收光谱的图。该吸收光谱与专利文献4所公开的对比度提高膜的吸收光谱相同。
图12所示的第二调光层d的吸收光谱形状不满足所述的条件2～4的任一条件。
图13是表示在实施例1～3及比较例1～6中为了计算外部光反射率而使用的荧光灯的光谱的图。为了便于参考，将2次透射第二调光层时的吸收光谱与荧光灯的光谱一并表示。
以这样的光谱作为前提，通过计算求出实施例1～3及比较例1～6的红、绿、蓝的出射光的色度、红、绿、蓝的出射光的辉度比(将比较例1设为100％)、外部光反射率(将比较例1设为100％)。
表1中对于实施例1～3及比较例1～6，汇总了它们的计算结果及构造、调光层的成膜工序数。此外，表2中汇总了实施例1～3所使用的第一调光层及第二调光层的光谱特性。
[表1]
Figure BDA0000123045480000161
(※)第一调光层a(品红色滤色片，满足条件1)、第一调光层b(品红色滤色片，不满足条件1)
第二调光层a(满足条件2、4)，第二调光层b、c(满足条件3、4)，第二调光层d(不满足条件2～4的任一条件)
BM：黑矩阵
[表2]
在此，调光层透射后的光谱是在图7所述的EL光谱上乘以实施例1～3及比较例1～6各自所使用的调光层的吸收光谱而计算出的。
色度是根据调光层透射后的光谱计算的。
辉度比是根据调光层透射后的光谱的面积比(考虑可见度曲线)计算的。
外部光反射率是根据图13的荧光灯的光谱在入射调光层时和出射时2次透射调光层而得到的光谱的面积比(考虑可见度曲线)计算的。
另外，这些计算结果与实测值非常一致是有效的这一点已另行确认。
参照表1，首先，根据比较例1与实施例1及实施例2的比较可知以下事项。
在实施例1及实施例2的任一实施例中红、蓝、绿全部颜色的色度都得到了提高。尤其是蓝色的色度得以大幅度的改善。蓝色的色度通过与蓝色的像素对位的蓝色滤色片得到改善，绿色和红色的色度通过第二调光层得到改善。
此外，外部光反射率得以大幅降低。通过对蓝色的像素及红色的像素配置品红色滤色片，抑制了绿色光向面板内部的透射。而且通过配置第二调光层来吸收外部光而使外部光反射率得以改善。
根据以上可知，第一调光层及第二调光层对色度和外部光反射的改善有很大的贡献。
另外，根据比较例2与实施例1及实施例2的比较可知以下事项。
在实施例1及实施例2的任一实施例中外部光反射率都得到了改善。这是通过第二调光层的外部光吸收而改善的。
根据以上可知，通过使用第二调光层而使外部光反射率得以改善。
另外，根据比较例3与实施例1及实施例2的比较可知以下事项。
在实施例1及实施例2的任一实施例中蓝色的色度和外部光反射率都得到了改善。这是基于通过使第一调光层的蓝色透射的品红色滤色片而改善蓝色的色度而实现的。
另外，在实施例1中，外部光反射率得以改善是基于通过对蓝色的像素及红色的像素配置品红色滤色片而抑制绿色光向面板内部的透射而实现的。另外，在实施例2中，除了品红色滤色片对外部光的吸收以外，还通过黑矩阵来吸收外部光，由此外部光反射得以抑制。
根据以上可知，第一调光层对于蓝色的色度改善和外部光反射率的改善是重要的。
另外，根据比较例4与实施例1及实施例2的比较，可知以下事项。
在实施例1及实施例2的任一实施例中外部光反射率都得到了改善。这是通过第二调光层的外部光吸收而改善的。
根据以上可知，通过使用第二调光层而使外部光反射率得以改善。
另外，根据比较例5与实施例1及实施例2的比较，可知以下事项。
虽然实施例1与比较例5相比其发光辉度比有些许劣势，但实施例1及实施例2的任一实施例中都实现了与比较例5同等的色度和外部光反射率。尤其在实施例2中外部光反射得以改善。
而且，与比较例5相比，实施例1及2的制造工序可以较少，因此能够使制造工序相关的成本降低。
当如实施例2那样通过导入黑矩阵来进行外部光反射的抑制，兼顾确保EL发光的透射量和外部光吸收这两方面的第一调光层及第二调光层的光谱形状的选定会变得容易。
例如，将第二调光层的吸收光谱在图8所示的实施例1的情况下与在图9所示的实施例2的情况下进行对比，在实施例2中，与实施例1相比，通过黑矩阵进行的外部光吸收，能够提高第二调光层的透射率(换言之，缓和对第二调光层的吸收性能的要求)。如实施例2那样通过导入黑矩阵，能够提高发光辉度比。
另外，根据实施例1与实施例3的比较，可知以下事项。
实施例1除了第一调光层及第二调光层的光谱形状以外是与实施例3相同的结构，但实施例1中的第一调光层满足条件1、第二调光层满足条件2及条件3，因此能够进一步降低外部光反射率，并进一步改善蓝色的色度。
进而，根据实施例1与比较例6的比较，可知以下事项。
在比较例6中，表示绿色的色度的坐标值与实施例1的坐标值相比而向黄色方向偏移，可读出绿色中带有黄色味道的倾向。另外，外部光反射率也恶化。如此可知，在比较例6中与实施例1相比显示品质降低。
根据以上可知，关于第一调光层及第二调光层的光谱，通过使可见光的透射率的最大值、最小值及呈现透射率60％的波长区域等最适化，能够更进一步改善外部光反射率及蓝色的色度。
根据以上的考察，作为结论，根据本发明的实施例的有机EL显示装置，通过使用满足上述的条件1的第一调光层、以及至少满足条件3和条件4、更优选满足条件2和条件4的第二调光层，能够显示出与以往的3色滤色片及黑矩阵同等的色度、辉度比、外部光反射率的性能，且能够降低滤色片的制作成本。
另外，通过如实施例2那样导入黑矩阵，与以往相比能够使成本降低，同时得到不逊色于3色滤色片+黑矩阵的结构的发光辉度比。
另外，进一步使用其他EL光谱、以及本发明中规定的调光层的吸收光谱进行了大量计算，结果确认到，即使多少改变光谱的形状(峰的波长位置及半值宽度、峰底的宽度)，上述结论也是成立的。
以上，基于实施方式说明了本发明的有机EL显示装置，但本发明不限于该实施方式。在不脱离本发明的主旨的范围内，对本实施方式实施本领域技术人员能够想到的各种变形也包含于本发明的范围。
例如，除上述的实施例以外，还考虑第二调光层的设置场所不同的其他类似的实施例。
作为实施例1的类似例，也举出如图14所示的有机EL显示装置3那样将第二调光层设为光学薄膜、在基板外部设置薄膜层126的构造。该构造如图15所示的有机EL显示装置4那样也可以对实施例2适用。在这些构造中，在有机EL显示装置1、2中的第二调光层106的位置，设置不具有调光功能(例如在可见光的整个区域具有均匀的透射光谱)的封止层108。
这些构造是在比作为玻璃基板或塑料基板的副基板107靠外的外侧形成薄膜层126作为第二调光层的一例。图14及图15的两个构造都能够得到本发明所期待的效果。
另外，通常在滤色片的制造工序中全部形成了各色的图案之后，有时对其上部由透明的树脂膜来保护(以下称为保护层)。作为保护层可使用例如聚酰亚胺类、丙烯酸类、环氧类的树脂。可以对该保护层赋予第二调光层的功能，如图16所示的有机EL显示装置5、图17所示的有机EL显示装置6那样，在使用保护层125作为第二调光层的构造中也能够得到本发明所期待的效果。在这些构造中都在有机EL显示装置1、2中的第二调光层106的位置设置不具有调光功能的封止层108。
此外，在使用光学薄膜、树脂层作为第二调光层的情况下，调光层仅是配置于基板整个面。不需要滤色片的制造工序中那样的抗蚀剂的图案形成，因此第二调光层的制造成本与滤色片相比能够被抑制得更低。
产业上的可利用性
本发明的有机EL显示装置尤其适于应用到组合薄膜晶体管的大画面有源矩阵型的能多色发光的显示装置，能够利用于例如电视机、个人笔记本电脑等的所有的显示装置。

Claims (15)

1.一种多色发光有机EL显示装置，其由在主基板上配置发出红色光、绿色光或蓝色光的多个有机EL发光部和非发光部而成，
所述多色发光有机EL显示装置具备第一调光层和第二调光层，
所述第一调光层：为品红色滤色片；其与所述蓝色光的发光部、所述红色光的发光部以及所述非发光部重叠地配置，
所述第二调光层：对红色光与绿色光的中间波长的光具有选择性的吸收性；其与所述蓝色光的发光部、所述绿色光的发光部、所述红色光的发光部以及所述非发光部重叠地配置。
2.根据权利要求1所述的多色发光有机EL显示装置，
所述第二调光层在520～560nm的波长范围的至少一部分中具有80％以上的透射率。
3.根据权利要求1或2所述的多色发光有机EL显示装置，
在所述第二调光层中可见光的透射率的最大值为80％以上、最小值为25％以下，呈现透射率60％的波长存在于550～580nm以及590～620nm的范围内，呈现透射率的最小值的波长存在于580～600nm的范围。
4.一种多色发光有机EL显示装置，其在主基板上配置发出红色光、绿色光或蓝色光的多个有机EL发光部和非发光部而成，
所述多色发光有机EL显示装置具备第一调光层、第二调光层和第三调光层，
所述第一调光层：为品红色滤色片；其与所述蓝色光的发光部以及所述红色光的发光部重叠地配置，
所述第二调光层：对红色光与绿色光的中间波长的光具有选择性的吸收性；其与所述蓝色光的发光部、所述绿色光的发光部、所述红色光的发光部以及所述非发光部重叠地配置，
所述第三调光层与所述非发光部重叠地配置，吸收90％以上可见光。
5.根据权利要求4所述的多色发光有机EL显示装置，
所述第二调光层在520～560nm的波长范围的至少一部分中具有80％以上的透射率。
6.根据权利要求4或5所述的多色发光有机EL显示装置，
在所述第二调光层中可见光的透射率的最大值为80％以上、最小值为40％以下，呈现透射率60％的波长存在于550～580nm以及590～620nm的范围内，呈现透射率的最小值的波长存在于580～600nm的范围。
7.根据权利要求1～6的任一项所述的多色发光有机EL显示装置，
在所述第一调光层中可见光的透射率的最大值为80％以上、最小值为40％以下，呈现透射率60％的波长存在于480～510nm以及560～590nm的范围内。
8.根据权利要求1～7的任一项所述的多色发光有机EL显示装置，
所述第二调光层遍及所述多色发光有机EL显示装置的整体而形成得实质均匀。
9.根据权利要求7所述的多色发光有机EL显示装置，
呈现所述第一调光层的透射率的最小值的波长存在于520～550nm的范围。
10.根据权利要求1～9的任一项所述的多色发光有机EL显示装置，
所述第一调光层形成在玻璃基板或塑料基板上。
11.根据权利要求10所述的多色发光有机EL显示装置，
所述第二调光层形成于相对于所述玻璃基板或所述塑料基板的外侧。
12.根据权利要求1～10的任一项所述的多色发光有机EL显示装置，
所述有机EL发光部与所述第一调光层通过树脂层粘接。
13.根据权利要求10所述的多色发光有机EL显示装置，
所述玻璃基板或所述塑料基板被着色，作为所述第二调光层发挥功能。
14.一种制造方法，其用于制造权利要求1所述的多色发光有机EL显示装置，包括：
将作为品红色滤色片的第一调光层形成为与所述多色发光有机EL显示装置的所述蓝色光的发光部、所述红色光的发光部以及所述非发光部重叠的工序；和
将对红色光与绿色光的中间波长的光具有选择性的吸收性的第二调光层形成为与所述蓝色光的发光部、所述绿色光的发光部、所述红色光的发光部以及所述非发光部重叠的工序。
15.一种制造方法，其用于制造权利要求3所述的多色发光有机EL显示装置，包括：
将作为品红色滤色片的第一调光层形成为与所述蓝色光的发光部以及所述红色光的发光部重叠的工序；
将吸收90％以上可见光的第三调光层形成为与所述非发光部重叠的工序；和
将对红色光与绿色光的中间波长的光具有选择性的吸收性的第二调光层形成为与所述蓝色光的发光部、所述绿色光的发光部、所述红色光的发光部以及所述非发光部重叠的工序。
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