JP4507964B2 - Display device and manufacturing method of display device - Google Patents
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Description
本発明は、表示装置およびその製造方法に関し、特には有機ＥＬ素子のような発光素子を基板上に配列形成してなり、所望の発光色を選択的に取り出すことができる面発光型の表示装置およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a display device and a method for manufacturing the same, and more particularly to a surface-emitting display device in which light-emitting elements such as organic EL elements are arrayed on a substrate and a desired emission color can be selectively extracted. And a manufacturing method thereof.
近年、ブラウン管（ＣＲＴ）に代わる表示装置として、軽量で消費電力の小さいフラット表示装置の研究、開発が盛に行われている。このうち、無機ＥＬ素子や有機ＥＬ素子などの自発光型の表示素子（いわゆる発光素子）を用いた表示装置は、低消費電力での駆動が可能な表示装置として注目されている。 In recent years, research and development of a flat display device that is lightweight and consumes little power has been actively conducted as a display device that replaces a cathode ray tube (CRT). Among these, display devices using self-luminous display elements (so-called light-emitting elements) such as inorganic EL elements and organic EL elements are attracting attention as display devices that can be driven with low power consumption.
このような発光素子を用いた表示装置をフルカラー化する構成としては、たとえば（１）青、緑、赤に発光する発光素子を配列した構成、（２）白色発光素子にカラーフィルタを組み合わせた構成、（３）白色または青色発光素子に色変換フィルタを組み合わせる構成等が提案されている。 For example, (1) a configuration in which light emitting elements that emit light in blue, green, and red are arranged, and (2) a configuration in which a color filter is combined with a white light emitting element. (3) A configuration in which a color conversion filter is combined with a white or blue light emitting element has been proposed.
上記（１）に係る構成では、発光層を含む機能層がパターン形成されるが、精度に限界があり、発光素子および発光素子間の微細化や大型化が困難である。 In the configuration according to the above (1), the functional layer including the light emitting layer is patterned, but the accuracy is limited, and it is difficult to make the light emitting element and the light emitting element between minute and large.
これに対して、上記（２）および（３）の構成では、各発光素子において同一の波長領域の光を発光させれば良いため、発光層を含む機能層を色毎に作り分ける必要はない。このため、各発光素子の設計を含む製造工程は（１）に係る構成と比較して簡便である。ところが、（２）の構成ではカラーフィルタで不要な発光成分を吸収するため、発光効率が低下し、消費電力や素子寿命にとって負荷が大きい。さらに、一般的に量産可能なカラーフィルタの透過特性では、発光素子での白色発光を色純度よく青、緑、赤にフィルタリングすることができず、取り出し光は波長分布の広い色再現性に乏しい表示装置しかできない。 On the other hand, in the configurations (2) and (3), it is only necessary to cause each light emitting element to emit light in the same wavelength region, and therefore it is not necessary to create a functional layer including a light emitting layer for each color. . For this reason, the manufacturing process including the design of each light emitting element is simpler than the configuration according to (1). However, in the configuration of (2), unnecessary light emitting components are absorbed by the color filter, so that the light emission efficiency is lowered and the load is large for power consumption and element life. Furthermore, the transmission characteristics of color filters that are generally mass-produced cannot filter white light emitted from light-emitting elements into blue, green, and red with high color purity, and the extracted light has poor color reproducibility with a wide wavelength distribution. Only a display device can be used.
また、上記（３）の構成では色変換フィルタの変換効率が低いこと、色変換フィルタの製造が困難なこと、色変換フィルタの寿命、色変換後の発光色の色純度等に課題があり実用化が困難である。 In the configuration (3), the conversion efficiency of the color conversion filter is low, the manufacture of the color conversion filter is difficult, the life of the color conversion filter, the color purity of the luminescent color after color conversion, and the like are practical. Is difficult.
一方で、従来の表示装置は、各色（赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ））の自発光素子を有する発光ユニット数の最適化がなされておらず、発光効率の悪い色の表示画素から必要な輝度を得るためには、他の発光効率の良い色の表示画素よりも大きな電流を流さなければならない。それによって、発光効率の悪い色の表示画素の寿命が短くなってしまい、各色の劣化速度が異なることにより、ホワイトバランスのズレが生じる。 On the other hand, the conventional display device is not optimized for the number of light emitting units having self-light emitting elements of each color (red (R), green (G), blue (B)), and has a color with poor luminous efficiency. In order to obtain the necessary luminance from the display pixel, it is necessary to pass a larger current than other display pixels with good luminous efficiency. As a result, the lifetime of the display pixel having a color with low luminous efficiency is shortened, and the white balance is shifted due to the different deterioration rates of the respective colors.
この問題を解決するために、各色の表示画素のうちいずれかの色の表示画素の発光面積を、他の色の表示画素の発光面積と異ならせることにより、各自発光素子の発光効率、劣化速度の違いによるホワイトバランスのズレを軽減させることが提案されている（特許文献１）。 In order to solve this problem, the light emission area of one of the display pixels of each color is made different from the light emission area of the display pixel of the other color, so that the light emission efficiency and deterioration rate of each self-light emitting element are obtained. It has been proposed to reduce the deviation of white balance due to the difference between the two (Patent Document 1).
また、ＲＧＢの発光ユニットを接続層を介して積層することによりタンデム型白色素子とし、カラーフィルタを用いてフルカラー化する方法も提案されている。例えば、特許文献２において、色の異なるサブピクセルを上下に積層し、ＲＧＢの発光面積を調節し、最適化することが提案されている。
In addition, a method has been proposed in which RGB light emitting units are stacked through a connection layer to form a tandem white element and a full color is obtained using a color filter. For example,
しかし、陽極と陰極との間で発光ユニットが発した光を共振させる共振器構造の表示装置では、共振部の光学的距離を正確に設定するのが困難である。また、ＲＧＢの積層タンデム白色素子を適用した場合、ＲＧＢ各色の位置設定により、最終的な光取り出し量が大きく異なるため、発光ユニットの積層順、また発光ユニット数の設定が非常に重要となる。特許文献２においては、積層順による光の取り出し易さについての記述はない。
However, in a display device having a resonator structure that resonates light emitted from the light emitting unit between the anode and the cathode, it is difficult to accurately set the optical distance of the resonance part. In addition, when an RGB stacked tandem white element is applied, the final light extraction amount varies greatly depending on the position setting of each RGB color, and therefore, the stacking order of the light emitting units and the setting of the number of light emitting units are very important. In
本発明は、このような課題を解決するために成されたものである。すなわち、本発明は、上部電極と下部電極との間に機能層が配置され、上部電極と下部電極との間を共振部として機能層で発光した光を共振させて取り出す発光素子を備えており、異なる波長に対応させた少なくとも３つの発光素子を組みとしてピクセルを構成する表示装置において、ピクセルを構成する第１の発光素子における共振部の光学的距離と第２の発光素子における共振部の光学的距離とが等しくなるよう設けられ、第１の発光素子における前記共振部の光学的距離と第３の発光素子における共振部の光学的距離とが異なるよう設けられ、さらに、３つの発光素子における上部電極と下部電極との間および機能層の膜厚が、目的とする波長を共振させる共振部となるように設定されているものである。そして、第１の発光素子の光取り出し面側には、共振部で共振して取り出される波長領域のうち第１の発光素子が目的とする波長領域の光を透過するカラーフィルタが設けられており、第２の発光素子の光取り出し面側には、共振部で共振して取り出される波長領域のうち第２の発光素子が目的とする波長領域の光を透過するカラーフィルタが設けられているものとする。 The present invention has been made to solve such problems. That is, the present invention includes a light emitting element in which a functional layer is disposed between an upper electrode and a lower electrode, and the light emitted from the functional layer is resonated and extracted with a resonance portion between the upper electrode and the lower electrode. In the display device in which the pixel is configured by combining at least three light emitting elements corresponding to different wavelengths, the optical distance of the resonant part in the first light emitting element and the optical of the resonant part in the second light emitting element Provided such that the optical distance of the resonance part in the first light emitting element is different from the optical distance of the resonance part in the third light emitting element. The film thickness between the upper electrode and the lower electrode and the functional layer is set so as to be a resonance part that resonates the target wavelength . On the light extraction surface side of the first light emitting element, a color filter that transmits light in a wavelength region intended by the first light emitting element out of the wavelength region that is resonated and extracted by the resonance unit is provided. The second light-emitting element is provided with a color filter that transmits light in a wavelength region intended by the second light-emitting element, out of the wavelength region that is resonated and extracted by the resonance unit, on the light extraction surface side of the second light-emitting element And
このような本発明では、少なくとも３つの発光素子を組みとするピクセルを備えた共振器構造の表示装置において、第１の発光素子における共振部の光学的距離と第２の発光素子における共振部の光学的距離とが等しくなるよう設けられ、第１の発光素子における前記共振部の光学的距離と第３の発光素子における共振部の光学的距離とが異なるよう設けられているため、光学的距離として２種類を設定すればよいことから、容易かつ正確に共振器構造の表示装置を実現できるようになる。 According to the present invention, in the display device having the resonator structure including the pixel including at least three light emitting elements, the optical distance of the resonance part in the first light emitting element and the resonance part in the second light emitting element. The optical distance is equal, and the optical distance of the resonance part in the first light emitting element is different from the optical distance of the resonance part in the third light emitting element. Since it is sufficient to set two types as follows, a display device having a resonator structure can be realized easily and accurately.
ここで、発光ユニットとは、従来の有機ＥＬ素子を構成する要素のうち、陰極と陽極を除いた構成要素、つまり発光層単層や、発光層に電子注入層や電子輸送層、正孔注入層や正孔輸送層などを含む複数層であり、１色もしくは多色に対応した光を発生させる層の単位である。また、機能層とは従来型（単一発光ユニットを持つ形態）、タンデム型を問わず、有機ＥＬ素子中の陰極と陽極を除いた層単位である。この機能層と上部電極および下部電極(透明導電膜等の透明膜も含む)を含む構成を発光素子と言う。また、この発光素子が３つ以上基板に配列されることで１ピクセルを構成し、このピクセルが例えばマトリクス状に配置されることで面状の表示装置となる。 Here, the light emitting unit is a component excluding the cathode and the anode among the components constituting the conventional organic EL element, that is, a single light emitting layer, an electron injection layer, an electron transport layer, and a hole injection in the light emitting layer. It is a plurality of layers including a layer, a hole transport layer, and the like, and is a unit of a layer that generates light corresponding to one color or multiple colors. In addition, the functional layer is a layer unit excluding the cathode and the anode in the organic EL element, regardless of the conventional type (form having a single light emitting unit) or the tandem type. A structure including this functional layer, an upper electrode, and a lower electrode (including a transparent film such as a transparent conductive film) is referred to as a light emitting element. Further, three or more light emitting elements are arranged on a substrate to constitute one pixel, and the pixels are arranged in, for example, a matrix to form a planar display device.
発光素子における共振部は、例えば、光反射材料からなるミラーと光半透過性のハーフミラーとの間に少なくとも機能層が挟持された構成であり、この機能層の発光ユニットで発光した光をミラーとハーフミラーとの間で共振させてハーフミラー側から取り出すようにしている。ハーフミラーとしては、所定の反射率、透過率を備えた無機膜、有機膜や、発光ユニットとして用いられる有機膜との間で屈折率が異なるほぼ透明の膜が用いられる。また、共振部での共振としては、相対強度が高まるもののほか、相対強度がそれほど高くならない干渉状態も含むものとする。そして、各色の発光ユニットは発光効率が低い順番に光取り出しが容易な位置に設定されている。 The resonating part in the light emitting element has, for example, a structure in which at least a functional layer is sandwiched between a mirror made of a light reflecting material and a semi-transparent half mirror, and the light emitted from the light emitting unit of the functional layer is mirrored. And the half mirror to resonate and take out from the half mirror side. As the half mirror, an almost transparent film having a refractive index different from that of an inorganic film or an organic film having a predetermined reflectance and transmittance and an organic film used as a light emitting unit is used. In addition, the resonance in the resonance part includes not only the case where the relative intensity is increased but also an interference state where the relative intensity is not so high. The light emitting units of the respective colors are set at positions where light can be easily extracted in order of decreasing luminous efficiency.
このような構成の表示装置では、発光ユニットとして同一構成の積層有機層を用い、各発光素子に設定されたミラーとハーフミラーとの間の共振部の光学的距離に対応する波長領域の光が共振によって強められた状態で取り出される。このため、同一構成の発光ユニットを持つ発光素子を用いながらも、所望の発光波長の取り出し効率が十分な大きさとなるように各発光素子におけるミラーとハーフミラーの間の光学的距離および積層順、ならびに位置を設計することで、各発光素子からは異なる発光色の光を取り出すことができる。 In the display device having such a configuration, a stacked organic layer having the same configuration is used as the light emitting unit, and light in a wavelength region corresponding to the optical distance of the resonance portion between the mirror and the half mirror set in each light emitting element is emitted. It is taken out in a state enhanced by resonance. Therefore, while using a light emitting element having a light emitting unit of the same configuration, the optical distance between the mirror and the half mirror in each light emitting element and the stacking order so that the extraction efficiency of a desired light emission wavelength is sufficiently large, In addition, by designing the position, light of different emission colors can be extracted from each light emitting element.
したがって、青、緑、赤の発光が十分な強度を持って取り出されるようにミラーとハーフミラーとの間の光学的距離が調整された各発光素子を配列させることで、フルカラー表示の表示装置となる。 Therefore, by arranging each light emitting element in which the optical distance between the mirror and the half mirror is adjusted so that blue, green, and red light can be extracted with sufficient intensity, a display device for full color display is provided. Become.
また、各発光素子において、各色の発光ユニットを同一素子内で構成したことにより、発光ユニットを含む機能層の全体を同一にできる。このため、機能層全体を発光素子の発光色毎に作り分ける必要がなくなり、機能層を作り分ける際に必要となる各機能層間の合わせ裕度を発光素子間に設定する必要もなくなり、画素間ピッチを狭められ、高開口率化が可能になる。 Moreover, in each light emitting element, the light emitting unit of each color is configured in the same element, so that the entire functional layer including the light emitting unit can be made the same. For this reason, it is not necessary to create the entire functional layer for each light emitting color of the light emitting element, and it is not necessary to set the margin of alignment between the functional layers required when creating the functional layer between the light emitting elements. The pitch can be narrowed, and a high aperture ratio can be achieved.
そして、発光ユニットを含む機能層全体を同一層で構成した場合、ミラーとハーフミラーとを電極として構成し、これらの間に機能層と共に透明導電膜（透明層）を狭持させる。この透明導電膜は、ミラーとハーフミラーとの間の光学的距離を調整するための調整層として用いられる。なお、ここで用いる透明とは、特定の波長に対して十分な透過率を有することを言う。透明導電膜は、リソグラフィ処理によって形成したレジストパターンをマスクに用いたエッチングによってパターン形成されるため、金属マスクを用いたパターン形成やインクジェットによるパターン形成が必要となる機能層と比較して、パターニング精度良好に形成されたものとなる。 And when the whole functional layer containing a light emitting unit is comprised by the same layer, a mirror and a half mirror are comprised as an electrode, and a transparent conductive film (transparent layer) is sandwiched with a functional layer between these. This transparent conductive film is used as an adjustment layer for adjusting the optical distance between the mirror and the half mirror. As used herein, the term “transparent” means having sufficient transmittance for a specific wavelength. Since the transparent conductive film is patterned by etching using a resist pattern formed by lithography as a mask, the patterning accuracy is higher than that of a functional layer that requires pattern formation using a metal mask or inkjet pattern formation. It will be well formed.
また本発明の表示装置の製造方法は、下部電極の上に機能層を形成し、その機能層の上に上部電極を形成して、上部電極と下部電極との間を共振部とする発光素子を構成する製造方法であり、異なる波長に対応させた少なくとも３つの発光素子を組みとしてピクセルを構成するにあたり、ピクセルの第１の発光素子における共振部の光学的距離と第２の発光素子における共振部の光学的距離とが等しくなるよう構成し、第１の発光素子における共振部の光学的距離と第３の発光素子における共振部の光学的距離とが異なり、さらに、３つの発光素子における上部電極と下部電極との間および機能層の膜厚が目的とする波長を共振させる共振部となるように構成する方法である。そして、請求項１４に係る製造方法にあっては、第１の発光素子の光取り出し面側には、共振部で共振して取り出される波長領域のうち第１の発光素子が目的とする波長領域の光を透過するカラーフィルタを設け、第２の発光素子の光取り出し面側には、共振部で共振して取り出される波長領域のうち第２の発光素子が目的とする波長領域の光を透過するカラーフィルタを設ける。
In the method for manufacturing a display device of the present invention, a functional layer is formed on a lower electrode, an upper electrode is formed on the functional layer, and a light emitting element having a resonance part between the upper electrode and the lower electrode In forming a pixel by combining at least three light emitting elements corresponding to different wavelengths, the optical distance of the resonance part in the first light emitting element of the pixel and the resonance in the second light emitting element The optical distances of the resonance parts in the first light emitting element are different from the optical distances of the resonance parts in the third light emitting element, and the upper part of the three light emitting elements In this method, the thickness of the functional layer between the electrode and the lower electrode becomes a resonance part that resonates the target wavelength . In the manufacturing method according to
このような本発明では、少なくとも３つの発光素子を組みとするピクセルを備えた共振器構造の表示装置を製造する場合、第１の発光素子における共振部の光学的距離と第２の発光素子における共振部の光学的距離とが等しくなり、第１の発光素子における共振部の光学的距離と第３の発光素子における共振部の光学的距離とが異なっているため、２種類の光学的距離の設定で済むことから、共振器構造の表示装置を正確かつ容易に実現できるようになる。 In the present invention, when manufacturing a display device having a resonator structure including a pixel including at least three light emitting elements as a set, the optical distance of the resonance portion in the first light emitting element and the second light emitting element Since the optical distance of the resonance part is equal and the optical distance of the resonance part in the first light emitting element is different from the optical distance of the resonance part in the third light emitting element, the two types of optical distances are different. Since setting is sufficient, a display device having a resonator structure can be realized accurately and easily.
ここで、例えば、光反射材料からなるミラーと光半透過性のハーフミラーとの間に少なくとも発光ユニットを含む機能層を挟持して共振部を構成する場合、基板上の各発光素子形成領域にミラーまたはハーフミラーを形成した後、光学的距離の異なる透明導電膜（透明層）をパターン形成する工程と前記発光ユニットを一括形成する工程とをこの順または逆の順に行う。 Here, for example, when a resonance part is configured by sandwiching at least a functional layer including a light emitting unit between a mirror made of a light reflecting material and a light semi-transmissive half mirror, each light emitting element forming region on the substrate After forming the mirror or the half mirror, the step of patterning transparent conductive films (transparent layers) having different optical distances and the step of forming the light emitting units at once are performed in this order or reverse order.
このような製造方法では、各発光素子形成領域のミラーまたはハーフミラー上に、一括形成されることで同一の構成となる発光ユニットと、異なる光学的距離を有する透明導電膜との積層体が設けられ、かつ各色の発光ユニットの積層順が最適化された発光素子が形成される。そして、機能層を一括形成した同一層としたことにより、全体を一括形成することもでき、機能層の設計を含む製造工程数の削減が図られる。 In such a manufacturing method, a laminated body of a light emitting unit having the same structure by being collectively formed on a mirror or a half mirror of each light emitting element forming region and a transparent conductive film having a different optical distance is provided. In addition, a light emitting element in which the stacking order of the light emitting units of the respective colors is optimized is formed. And by making it the same layer which formed the functional layer collectively, the whole can also be formed collectively and reduction of the number of manufacturing processes including the design of a functional layer is achieved.
したがって、本発明の表示装置によれば、各発光素子における発光ユニットを共通化しながらも、各発光素子から所望の発光色の光を十分な強度で取り出すことが可能となる。したがって、発光ユニットの共通化によって発光素子および発光素子間の微細化が実現されることで高精細な表示が可能であり、しかも所望の発光色の光が十分な強度で取り出されることで色再現性に優れたフルカラー表示が可能となる。 Therefore, according to the display device of the present invention, it is possible to extract light of a desired light emission color from each light emitting element with sufficient intensity while sharing a light emitting unit in each light emitting element. Therefore, high-definition display is possible by realizing miniaturization between the light-emitting elements and the light-emitting elements through the common use of the light-emitting unit, and color reproduction is achieved by extracting light of the desired emission color with sufficient intensity. Full color display with excellent performance is possible.
また、本発明の表示装置の製造方法によれば、各発光素子における発光ユニットを一括形成しながらも、各発光素子から所望の発光色の光を十分な強度で取り出すことが可能な表示装置が得られる。したがって、発光ユニットの共通化によって発光素子の微細化が実現されることで高精細な表示が可能であり、しかも所望の発光色の光が十分な強度で取り出されることで色再現性に優れた表示が可能な表示装置を、より簡便に製造することが可能になる。 In addition, according to the method for manufacturing a display device of the present invention, there is provided a display device capable of taking out light of a desired emission color from each light emitting element with sufficient intensity while collectively forming light emitting units in each light emitting element. can get. Therefore, by making the light-emitting element finer by using a common light-emitting unit, high-definition display is possible, and excellent light reproducibility is achieved by extracting light with a desired emission color with sufficient intensity. A display device capable of display can be more easily manufactured.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
＜表示装置の概要＞
図１は、本実施形態に係る表示装置の概略構成を説明する模式図である。すなわち、本実施形態に係る表示装置は、上部電極３と下部電極２との間に機能層１０−１、１０−２、１０−３が配置され、上部電極３と下部電極２との間を共振部として機能層１０−１、１０−２、１０−３で発光した光を共振させて取り出す少なくとも３つの発光素子（有機ＥＬ素子ＥＬ１、ＥＬ２、ＥＬ３）を基板１に設けたもので、この少なくとも３つの有機ＥＬ素子ＥＬ１、ＥＬ２、ＥＬ３によって１つのピクセルを構成している。図１（ａ）に示す例では、第１の色に対応した第１の有機ＥＬ素子ＥＬ１と、第２の色に対応した第２の有機ＥＬ素子ＥＬ２と、第３の色に対応した第３の有機ＥＬ素子ＥＬ３の３つによって１つのピクセルが構成されている。
<Outline of display device>
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a display device according to the present embodiment. That is, in the display device according to this embodiment, the functional layers 10-1, 10-2, and 10-3 are arranged between the upper electrode 3 and the
このような表示装置において、本実施形態では、１つのピクセルを構成する少なくとも３つの有機ＥＬ素子ＥＬ１、ＥＬ２、ＥＬ３の各共振部の光学的距離として、第１の有機ＥＬ素子ＥＬ１に対応した共振部の光学的距離と、第２の有機ＥＬ素子ＥＬ２に対応した共振部の光学的距離とが等しく設けられ、第１の有機ＥＬ素子ＥＬに対応した共振部の光学的距離と、第３の有機ＥＬ素子ＥＬ３に対応した共振部の光学的距離とが異なるよう設けられている点に特徴がある。 In such a display device, in this embodiment, the resonance distance corresponding to the first organic EL element EL1 is used as the optical distance between the resonance portions of at least three organic EL elements EL1, EL2, and EL3 constituting one pixel. And the optical distance of the resonance part corresponding to the second organic EL element EL2, the optical distance of the resonance part corresponding to the first organic EL element EL, and the third It is characterized in that it is provided so that the optical distance of the resonance part corresponding to the organic EL element EL3 is different.
上記のような関係から成る光学的距離を設定するため、図１に示す例では、第１の有機ＥＬ素子ＥＬ１に対応した機能層１０−１と下部電極２との間、および第２の有機ＥＬ素子ＥＬ２に対応した機能層１０−２と下部電極２との間に共通の透明導電膜２０ａを設け、第３の有機ＥＬ素子ＥＬ３に対応した機能層１０−３と下部電極２との間に上記透明導電膜２０ａとは高さの異なる別の透明導電膜２０ｂを設けている。
In order to set the optical distance having the above relationship, in the example shown in FIG. 1, the functional layer 10-1 corresponding to the first organic
つまり、共振部の光学的距離を設定するため、機能層と下部電極との間に透明導電膜を設けているが、３つの発光素子で１つのピクセルを構成する場合、２つの透明導電膜によって光学的距離を設定している。このように、ピクセルを構成する発光素子の数よりも少ない数の透明導電膜によって光学的距離を設定するようにすれば、各発光素子に対して各々高さの異なる透明導電膜を形成する場合に比べて工程数を削減することができるようになる。 That is, in order to set the optical distance of the resonance part, a transparent conductive film is provided between the functional layer and the lower electrode. However, when one pixel is constituted by three light emitting elements, two transparent conductive films are used. The optical distance is set. In this way, when the optical distance is set by a smaller number of transparent conductive films than the number of light emitting elements constituting the pixel, a transparent conductive film having a different height is formed for each light emitting element. Compared to the above, the number of processes can be reduced.
図１（ａ）に示す例では３つの発光素子（有機ＥＬ素子ＥＬ１、ＥＬ２、ＥＬ３）によって１ピクセルを構成しているが、この場合、第１の色、第２の色、第３の色として、Ｒ（赤）、Ｂ（青）、Ｇ（緑）を用いることでフルカラーの表示装置を構成できる。また、３色より多い発光素子で構成する場合でも適用可能である。上記の３色の他に、シアン、マゼンタ、イエローのうち１つ以上を追加して構成することもできる。特に、自然界ではシアンで表される色が多く存在するため、シアンを追加することで色の表現力を高めることができる。ＲＧＢだけでも高純度なものを用いれば１００％以上に出来ます。 In the example shown in FIG. 1A, one pixel is constituted by three light emitting elements (organic EL elements EL1, EL2, and EL3). In this case, the first color, the second color, and the third color are used. As described above, a full-color display device can be configured by using R (red), B (blue), and G (green). Further, the present invention can be applied even when the light emitting element includes more than three colors. In addition to the above three colors, one or more of cyan, magenta, and yellow may be added. In particular, there are many colors expressed in cyan in the natural world, so the color expression can be enhanced by adding cyan. If you use high-purity RGB alone, you can achieve over 100%.
このように、３つより多い発光素子によって構成する場合、例えば、４つの発光素子によって１ピクセルを構成する場合には、透明導電膜として、３つの発光素子に共通な透明導電膜と、残りの１つの発光素子に対応した透明導電膜との２種類であったり、２つの発光素子に共通な透明導電膜と、残りの２つに共通な透明導電膜との２種類であったり、２つの発光素子に共通な透明導電膜と、残りの２つに対応して各々設けられた透明導電膜との３種類が考えられる。 As described above, in the case where the light emitting element is configured by more than three light emitting elements, for example, when one pixel is configured by four light emitting elements, a transparent conductive film common to the three light emitting elements and the remaining Two types of transparent conductive film corresponding to one light emitting element, two types of transparent conductive film common to two light emitting elements, and two types of transparent conductive film common to the remaining two, There are three types of transparent conductive films common to the light emitting elements and transparent conductive films provided corresponding to the remaining two.
同様に、５つ、６つ…の発光素子に対応することも可能である。つまり、ｎ個（ｎは３以上の整数）の発光素子によって１つのピクセルを構成する場合、透明導電膜の種類としては２種類以上（ｎ−１）種類以下にすることで、本発明の特徴的な構成を実現することができる。 Similarly, it is possible to correspond to five, six... Light emitting elements. That is, in the case where one pixel is configured by n (n is an integer of 3 or more) light emitting elements, the number of types of transparent conductive films is two or more (n−1) types or less, which is a feature of the present invention. Can be realized.
なお、図１（ａ）に示す表示装置では、透明導電膜を用いて発光素子である有機ＥＬ素子の共振部における光学的距離を設定しているが、透明導電膜以外で光学的距離を設定してもよい。例えば、機能層を構成する各層の厚さによって調整したり、また、図１（ａ）に示す透明導電膜２０ａ、２０ｂに対応する部分を下部電極２で構成してもよい。
In the display device shown in FIG. 1A, the optical distance is set in the resonance portion of the organic EL element, which is a light emitting element, using a transparent conductive film, but the optical distance is set except for the transparent conductive film. May be. For example, the thickness may be adjusted according to the thickness of each layer constituting the functional layer, or the portion corresponding to the transparent
各発光素子である有機ＥＬ素子ＥＬ１、ＥＬ２、ＥＬ３の機能層１０−１、１０−２、１０−３は、種々の発光ユニットによって構成される。図１（ｂ）〜（ｇ）は、各機能層の発光ユニットの構成例である。なお、ここではＲを赤、Ｇを緑、Ｂを青とする。図１（ｂ）に示す例は、２つの発光ユニットを積層したタンデム型であり、下側の発光ユニットがＲ，Ｇを発光し、上側の発光ユニットがＢを発光する。また、図１（ｃ）に示す例は、図１（ｂ）と同じ２つの発光ユニットによるタンデム型であるが、下側にＢ、上側にＲ，Ｇを発光する発光ユニットが積層されている。また、図１（ｄ）に示す例では、１つの発光ユニットによって構成されるもので、白色を発光するもの、図１（ｅ）は同じ１つの発光ユニットによって構成されるものであるが、特定波長の単色を発光するものである。図１（ｆ）に示す例は３つの発光ユニットを積層したタンデム型であり、下側からＧ、Ｒ、Ｂの順に積層されている。また、図１（ｇ）に示す例は４つの発光ユニットを積層したタンデム型であり、下側からＧ、Ｂ、Ｒ、Ｂの順に積層されている。 The functional layers 10-1, 10-2, and 10-3 of the organic EL elements EL1, EL2, and EL3 that are the respective light emitting elements are configured by various light emitting units. FIGS. 1B to 1G are configuration examples of light emitting units of each functional layer. Here, R is red, G is green, and B is blue. The example shown in FIG. 1B is a tandem type in which two light emitting units are stacked. The lower light emitting unit emits R and G, and the upper light emitting unit emits B. In addition, the example shown in FIG. 1C is a tandem type using the same two light emitting units as in FIG. 1B, but the light emitting units for emitting B on the lower side and R and G on the upper side are stacked. . Further, in the example shown in FIG. 1 (d), the light emitting unit is composed of one light emitting unit and emits white light, and FIG. 1 (e) is composed of the same single light emitting unit. It emits a single color of wavelength. The example shown in FIG. 1F is a tandem type in which three light emitting units are stacked, and are stacked in the order of G, R, and B from the lower side. In addition, the example shown in FIG. 1G is a tandem type in which four light emitting units are stacked, and are stacked in the order of G, B, R, and B from the lower side.
なお、図１（ｂ）〜（ｇ）に示す機能層の構成は一例であり、他の構成であってもよい。例えば、発光ユニットを３色以上で構成することも可能である。すなわち、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色に加え、シアン、マゼンタ、イエローのうち１つ以上を追加して４色以上の構成を行ってもよい。特に、自然界ではシアンで表される色が多く存在するため、シアンを追加することで色の表現力を高めることができる。 In addition, the structure of the functional layer shown to FIG.1 (b)-(g) is an example, Other structures may be sufficient. For example, it is possible to configure the light emitting unit with three or more colors. That is, in addition to the three colors of R, G, and B, one or more of cyan, magenta, and yellow may be added to configure four or more colors. In particular, there are many colors expressed in cyan in the natural world, so the color expression can be enhanced by adding cyan.
以下に、本実施形態の具体的構成を説明するが、ここでは図１（ｇ）に示す４つの発光ユニットを積層したタンデム型の機能層を有する発光装置を例として説明する。 Hereinafter, a specific configuration of the present embodiment will be described. Here, a light emitting device having a tandem type functional layer in which four light emitting units shown in FIG. 1G are stacked will be described as an example.
＜表示装置の具体的構成＞
図２は本実施形態に係る表示装置の一構成例を模式的に示す断面図である。この図に示す表示装置は、基板１上に、赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）の各色の光が取り出される各有機ＥＬ素子を発光素子として配列形成してなる、フルカラーの表示装置である。ここで、赤（Ｒ）に対応した有機ＥＬ素子をＥＬ−Ｒ、青（Ｂ）に対応した有機ＥＬ素子をＥＬ−Ｂ、緑（Ｇ）に対応した有機ＥＬ素子をＥＬ−Ｇとする。
<Specific configuration of display device>
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a configuration example of the display device according to the present embodiment. The display device shown in this figure is a full-color display formed by arranging, on a
各有機ＥＬ素子ＥＬ−Ｒ、ＥＬ−Ｂ、ＥＬ−Ｇは、基板１側から順に、下部電極２、透明導電膜（透明層）２０ａ、２０ｂ、機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇおよび上部電極３を積層した構成となっており、機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇにおいて生じた発光波長を基板１と反対の上部電極３側から取り出す、いわゆるトップエミッション型として構成されている。以下、各部材の詳細な構成を説明する。
Each organic EL element EL-R, EL-B, EL-G includes a
基板１は、ガラス、シリコン、プラスチック基板、さらには薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成されたＴＦＴ基板などからなる。
The
そして、基板１上に設けられた下部電極２は、光反射性に優れた導電性材料を用いてミラーとして構成される。通常、下部電極２は、陽極または陰極として用いられるが、本実施形態においては、この下部電極２上に透明導電膜２０ａ、２０ｂを介して機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇが設けられるため、透明導電膜２０ａ、２０ｂが実質的な陽極または陰極となる。このため、本実施形態においては、下部電極２は、反射性に優れた材料で構成されればよい。
And the
また、下部電極２は、この表示装置の駆動方式によって適する形状にパターニングされていることとする。例えば、駆動方式が単純マトリックス型である場合には、この下部電極２は例えばストライプ状に形成される。また、駆動方式が画素毎にＴＦＴを備えたアクティブマトリックス型である場合には、下部電極２は複数配列された各画素に対応させてパターン形成され、同様に各画素に設けられたＴＦＴに対して、これらのＴＦＴ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）を介してそれぞれが接続される状態で形成されることとする。
The
そして、この下部電極２上に設けられた透明導電膜２０ａ、２０ｂは透明電極材料で構成され、特に本実施形態においては、上述したように実質的な陽極または陰極として用いられている。なお、図２においては、透明導電膜２０ａ、２０ｂが陽極として用いられる場合を代表して示しており、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）を用いて陽極となる透明導電膜２０ａ、２０ｂが設けられていることとする。
The transparent
この透明導電膜２０ａ、２０ｂは、３つの有機ＥＬ素子ＥＬ−Ｒ、ＥＬ−Ｂ、ＥＬ−Ｇについて、有機ＥＬ素子ＥＬ−Ｒ、ＥＬ−Ｂで同じ透明導電膜２０ａを用いている。つまり、ＲとＢに対応した光学的距離が（例えば、Ｌ＝３１０ｎｍ）で等しくなるよう透明導電膜２０ａがパターニングされている。また、有機ＥＬ素子ＥＬ−Ｇに対応した透明導電膜２０ｂはＧに対応した光学的距離（例えば、Ｌ＝２４０ｎ）となるようパターニングされている。このため、各有機ＥＬ素子ＥＬ−Ｒ、ＥＬ−Ｂ、ＥＬ−Ｇに設けられる透明導電膜２０ａ、２０ｂは、２種類の厚さ（透明導電膜の光学的距離Ｌｔ）を有していれば良いことになる。なお、透明導電膜２０ａ、２０ｂは同一材料で構成されている必要はない。透明導電膜２０ａ、２０ｂの光学的距離Ｌｔの設定については、以降に詳しく説明する。
The transparent
各機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇは、異なる波長の光を発光する複数の発光ユニット１１〜１４を積層したものから成る。本実施形態では、下部電極２側から緑（Ｇ）に対応した第１の発光ユニット１１、青（Ｂ）に対応した第２の発光ユニット１２、赤（Ｒ）に対応した第３の発光ユニット１３、青（Ｂ）に対応した第４の発光ユニット１４の順に積層されている。ここでは、一般にｃｄ/Ａ（単位電流当たりの光度）で表される発光効率が最も低い青に対応した発光ユニットを他の波長の発光ユニットよりも多い２層にしている。
Each of the
図３は、透明導電膜上に積層される機能層の詳細を説明する模式断面図である。機能層１０（図２に示す機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇの各々に対応）は、複数の発光ユニット（図２では、１１、１２のみ表示）が積層されたもので、主として有機材料で構成された複数層からなる。一つの発光ユニット（例えば、発光ユニット１１）は、例えば、下部電極２側から順に、正孔注入層６１、正孔輸送層６２、発光層（有機層）１１ａ、電荷輸送層７２、電荷注入層７１によって構成され、接続層を介して繰り返すことで他の発光ユニット１２および他の発光ユニット１３、１４（図２参照）も構成されている。接続層は各発光ユニットを接続するための層であり、電荷発生層８０のみであったり、電荷発生層８０を含む層である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating details of a functional layer laminated on the transparent conductive film. The functional layer 10 (corresponding to each of the
このような構成により、下部電極２から注入された正孔と接続層の電荷発生層８０において発生した電子が有機層で結合し、同時に陰極から注入された電子と接続層の電荷発生層８０において発生した正孔が発光ユニット１１、１２…で結合する際に所定波長の光を発生する。図２に示す各機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇの各発光ユニットは同一構成で設けられている。また、この機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇの各有機層は、対応する層の厚さがほぼ等しく設けられている。つまり、対応する各層は同一工程で形成されることになる。また、機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇの各有機層は、各画素毎にパターン形成されていても良いし、ベタ膜状に形成されていても良い。
With such a configuration, holes injected from the
各発光ユニット間に配置される接続層は、電荷注入層７１、電荷発生層８０、正孔注入層６１からなるが、電荷注入層７１が電荷発生層８０を兼ねても良く、また、正孔注入層６１が無くても良く、２層で構成される場合もある。電荷発生層８０の構成は、有機層によって構成される有機電界発光素子の電子輸送層６２と有機層によって構成される正孔注入層６１の特性によって適宜選択される。
The connection layer disposed between the light emitting units includes the
一般的には、特開２００３−４５６７６号公報および特開２００３−２７２８６０号公報に記載されているＶ2Ｏ5等の材料を電荷発生層として用いて接続層を構成することが多いが、この構成以外にも薄膜内で電子−正孔を発生させることができる構成であれば、これに限ったものではない。 In general, the connection layer is often formed by using a material such as V 2 O 5 described in JP-A-2003-45676 and JP-A-2003-272860 as a charge generation layer. Other than the configuration, the configuration is not limited to this as long as it can generate electrons and holes in the thin film.
ここで、本実施形態の表示装置においてフルカラー表示を得るためには、有機ＥＬ素子ＥＬ−Ｒ、ＥＬ−Ｂ、ＥＬ−Ｇによって構成されるピクセルを複数配列し、各ピクセルにおいて生じる発光光が、赤、青、緑の波長領域で各々発光強度を有していることが必要である。特に、赤、青、緑として認識される所望の波長領域に発光強度の極大を持ち、不要な波長領域の発光強度が小さい構成の機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇであることが好ましい。このような機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇを用いることにより、必要な発光領域の光の取り出し効率が高く、色純度が高い表示装置が得られる。また、赤、青、緑に対応する光取り出しの極大値は、視野角特性等を考慮して適宜決定される。
Here, in order to obtain a full color display in the display device of the present embodiment, a plurality of pixels configured by the organic EL elements EL-R, EL-B, and EL-G are arranged, and emitted light generated in each pixel is It is necessary to have emission intensity in each of the red, blue, and green wavelength regions. In particular, the
なお、機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇの膜厚（光学的距離Ｌｆ）は、透明導電膜とを合わせた下部電極２と上部電極３との間が、目的とする波長を共振させる共振部となるように、以降に詳細に説明するように設定されていることが重要となる。
The film thickness (optical distance Lf) of the
そして、このような機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇの上部に設けられた上部電極３は、ハーフミラーとして構成され、上述した下部電極２（透明導電膜２０ａ、２０ｂ）が陽極である場合には陰極として用いられ、下部電極２（透明導電膜２０ａ、２０ｂ）が陰極である場合には陽極として用いられる。上部電極３が陽極として用いられる場合、上部電極２を構成する材料としては、ニッケル、銀、金、白金、パラジウム、セレン、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、レニウム、タングステン、モリブデン、クロム、タンタル、ニオブやこれらの合金、あるいは酸化錫（ＳｎＯ2）、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛、酸化チタン等の仕事関数が大きい導電性材料が選択して用いられる。
The upper electrode 3 provided above the
また、この上部電極３が陰極として用いられる場合（図２の場合）、上部電極３を構成する材料としては、例えば、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ等の活性な金属とＡｇ、Ａｌ、Ｉｎ等の金属との合金等の仕事関数が小さい導電性材料が選択して用いられ、これらを積層した構造としても良い。また、機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇとの間に例えば、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ等の活性な金属とフッ素、臭素等のハロゲンや酸素等との化合物層を薄く挿入した構造としても良い。なお、上部電極３は、機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇで生じた発光を取り出す側となるハーフミラーとして用いられるため、その光透過率が膜厚等で調整されていることとする。
When the upper electrode 3 is used as a cathode (in the case of FIG. 2), the material constituting the upper electrode 3 is, for example, an active metal such as Li, Mg, or Ca and a metal such as Ag, Al, or In. A conductive material having a small work function, such as an alloy, may be selected and used, and a structure in which these are laminated may be used. Further, for example, a structure in which a compound layer of an active metal such as Li, Mg, or Ca and a halogen such as fluorine or bromine, oxygen, or the like is thinly inserted between the
また、上部電極３は、この表示装置が、単純マトリックス型である場合には、下部電極２のストライプと交差するストライプ状に形成され、これらが交差して積層された部分が有機ＥＬ素子となる。また、この表示装置が、アクティブマトリックス型である場合には、上部電極３は、基板１上の一面を覆う状態で成膜されたベタ膜状で良く、各ピクセルに共通の電極として用いられることとする。
In addition, when the display device is a simple matrix type, the upper electrode 3 is formed in a stripe shape that intersects with the stripe of the
そして、この上部電極３と上述した下部電極２との間には、図３に示すように電流注入用の駆動電源が接続されていることとする。
A driving power source for current injection is connected between the upper electrode 3 and the
次に、各有機ＥＬ素子における下部電極２と上部電極３との間の共振部の光学的距離Ｌおよび、透明導電膜２０ａ、２０ｂの光学的距離Ｌｔについて説明する。
Next, the optical distance L of the resonance part between the
すなわち、各有機ＥＬ素子において、下部電極２と上部電極３との間の共振部の光学的距離Ｌは、それぞれの有機ＥＬ素子に設定した所望の波長領域の光が共振部の両端で共振する値にそれぞれ設定されている。このため、例えば、共振部の両端において発光ユニット１１〜１４で発生した発光光が反射する際に生じる位相シフトをΦラジアン、共振部の光学的距離をＬ、発光ユニット１１〜１４で発生した発光光のうちの取り出したい光のスペクトルのピーク波長をλとした場合、下記式（１）をほぼ満たす範囲で共振部の光学的距離Ｌが構成されていることとする。
That is, in each organic EL element, the optical distance L of the resonance part between the
（２Ｌ）／λ＋Φ／（２π）＝ｍ（ｍは整数） …（１） (2L) / λ + Φ / (2π) = m (m is an integer) (1)
この際、機能層１０Ｂについては、取り出したい光のスペクトルのピーク波長λとして青色の領域内にピーク波長(例えばλ＝４６０ｎｍ)を設定し、共振部の光学的距離Ｌを算出する。また、機能層１０Ｇについては、取り出したい光のスペクトルのピーク波長λとして緑色の領域内にピーク波長(例えばλ＝５３０ｎｍ)を設定して、共振部の光学的距離Ｌを算出する。さらに、機能層１０Ｒについては、取り出したい光のスペクトルのピーク波長λとして赤色の領域内にピーク波長(例えばλ＝６３０ｎｍ)を設定して、共振部の光学的距離Ｌを算出する。
At this time, for the
なお、各共振部の光学的距離Ｌは、上記式（１）を満たす値であれば良い。 In addition, the optical distance L of each resonance part should just be a value which satisfy | fills said Formula (1).
そして、各機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇは、発光ユニット１１〜１４を含む同一層で構成されているため、共振部の光学的距離Ｌは、各透明導電膜２０ａ、２０ｂの光学的距離Ｌｔによって調整されていることとする。したがって、透明導電膜２０ａ、２０ｂの光学的距離をＬｔ、発光ユニット１１〜１４を含む機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇの光学的距離をＬｆとした場合、下記式（２）を満たすように各機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇの透明導電膜１０ａ、２０ｂの光学的距離Ｌｔ（膜厚）が設置されていることとする。
And since each
Ｌ＝Ｌｔ＋Ｌｆ …（２）
ただし、ＬｆはＬより小さい一定値であることとする。
L = Lt + Lf (2)
However, Lf is a constant value smaller than L.
なお、このような構成の表示装置にカラーフィルタ４を組み合わせて設ける場合には、各機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇから取り出したいスペクトルのピーク波長λ近傍の光のみを透過するカラーフィルタ４Ｒ、４Ｂ、４Ｇを、それぞれの機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇの光取り出し面側に設けることとする。
In the case where the color filter 4 is provided in combination in the display device having such a configuration, the
以上説明した構成の表示装置によれば、同一層で形成された機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇを有する各有機ＥＬ素子のそれぞれが、赤、青、緑の各波長を共振させる共振器構造として構成されている。これにより、同一構成の繰り返し発光ユニットを含む機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇを用いながらも、各有機ＥＬ素子から赤、青、緑の各波長の光のみを多重干渉によって強めて取り出すことが可能になるため、フルカラー表示が行われる表示装置が構成される。
According to the display device having the above-described configuration, each organic EL element having the
そして、各有機ＥＬ素子ＥＬ−Ｒ、ＥＬ−Ｂ、ＥＬ−Ｇから取り出される光は、それぞれの有機ＥＬ素子ＥＬ−Ｒ、ＥＬ−Ｂ、ＥＬ−Ｇの共振部で共振されて取り出されるため、赤、青、緑に対応する所望の波長領域の光のみが十分な強度で取り出されることになる。したがって、色再現性に優れたフルカラー表示が可能となる。 And since the light extracted from each organic EL element EL-R, EL-B, EL-G is resonated and extracted by the resonance part of each organic EL element EL-R, EL-B, EL-G, Only light in a desired wavelength region corresponding to red, blue, and green is extracted with sufficient intensity. Therefore, full color display with excellent color reproducibility is possible.
しかも、上述したように、各有機ＥＬ素子においては、発光ユニット１１〜１４を含む機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇ全体が同一層で構成されているため、金属マスクを用いた蒸着法や転写法、インクジェット法等によって形成される機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇを、有機ＥＬ素子ＥＬ−Ｒ、ＥＬ−Ｂ、ＥＬ−Ｇ毎に作り分けたものとする必要がない。このため、機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇを作り分ける際に必要となる各機能層間の合わせ裕度を画素間に設定する必要もなくなり、画素間ピッチが狭められる。
In addition, as described above, in each organic EL element, the
なお、各機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇにおける光学的距離Ｌは、２つの透明導電膜２０ａ、２０ｂの光学的距離Ｌｔによって調整されるため、ＲおよびＢに対応した透明導電膜２０ａを作り分ける必要が生じない。これにより、透明導電膜を形成する際の工程を簡素化することができる。
In addition, since the optical distance L in each
ここで、透明電極膜２０ａ、２０ｂはリソグラフィ処理によって形成したレジストパターンをマスクに用いたエッチングによってパターン形成されるため、金属マスクを用いたパターン形成やインクジェットによるパターン形成が必要となる機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇと比較して、パターニング精度が良好である。
Here, since the
そして、以上のように画素間の微細化が実現されることにより、高精細なフルカラー表示が可能となる。 As described above, by realizing miniaturization between pixels, high-definition full-color display is possible.
また、発光ユニット１１〜１４が同一層からなるため、特定の色の有機ＥＬ素子の駆動電圧が他色と比べて特異的に高くなるといった現象が生じることもなく、各色の有機ＥＬ素子の駆動条件が異なることを考慮した駆動回路設計を行う必要もない。
In addition, since the
＜表示装置の製造方法＞
次に、上述した構成の表示装置の製造方法を説明する。
<Manufacturing method of display device>
Next, a method for manufacturing the display device having the above-described configuration will be described.
先ず、基板１上に、下部電極２を構成する電極材料膜を成膜し、この電極材料膜上に、それぞれの画素部に形成される有機ＥＬ素子毎に設定された光学的距離Ｌｔを有する各透明導電膜２０ａ、２０ｂをパターン形成する。これらの各透明導電膜２０ａ、２０ｂのパターン形成方法は特に限定されることはないが、各透明導電膜２０ａ、２０ｂが同一材料からなる場合には、例えば次のように行う。
First, an electrode material film constituting the
先ず、最も光学的距離Ｌｔが小さい透明導電膜２０ｂの膜厚と同一の膜厚で第１透明導電材料膜を形成し、機能層１０Ｇが配置される画素のみを覆う状態で第１レジストパターンを形成する。次に、第１透明導電材料膜の上に膜厚が透明導電膜２０ａと同一となるように第２透明導電材料膜を形成し、機能層１０Ｒ、１０Ｂが配置される画素のみを覆う状態で第２レジストパターンを形成する。
First, the first transparent conductive material film is formed with the same film thickness as the transparent
次いで、第２レジストパターンをマスクにして第２透明導電材料膜をエッチングする。続けて、第１レジストパターンが露出したところで、第１レジストパターンおよび第２レジストパターンをマスクにして第１透明導電材料膜をエッチングする。これにより、第１レジストパターンの下には第１透明導電膜からなる透明導電膜２０ｂがパターン形成され、第２レジストパターンの下には第１透明導電膜および第２透明導電膜からなる透明導電膜２０ａがパターン形成されることになる。
Next, the second transparent conductive material film is etched using the second resist pattern as a mask. Subsequently, when the first resist pattern is exposed, the first transparent conductive material film is etched using the first resist pattern and the second resist pattern as a mask. Thereby, the transparent
本実施形態に係る製造方法では、Ｒ，Ｂ，Ｇに対応した３つの有機ＥＬ素子をピクセルとして用いるが、光学的距離を調整するための透明導電膜としてＲ、Ｂに対応するものを同じ厚さのもの（同じ透明導電膜２０ａ）を用いることから、Ｇに対応した透明導電膜２０ｂと合わせて２種類の厚さからなる透明導電膜２０ａ、２０ｂを形成すればよいことになる。つまり、各色の有機ＥＬ素子ＥＬ−Ｒ、ＥＬ−Ｂ、ＥＬ−Ｇに合わせて厚さの異なる透明導電膜を形成する必要がないことから、製造工程の簡素化や、厚さ管理を容易にすることが可能となる。
In the manufacturing method according to the present embodiment, three organic EL elements corresponding to R, B, and G are used as pixels, but transparent conductive films for adjusting the optical distance have the same thickness corresponding to R and B. Therefore, the transparent
以上のようにして透明導電膜２０ａ、２０ｂをパターン形成した後、さらに第１、第２レジストパターンをマスクに用いて電極材料膜をエッチングして下部電極２をパターン形成する。
After patterning the transparent
その後、パターン形成された透明導電膜２０ａ、２０ｂおよび下部電極２を覆う状態で、基板１上に正孔輸送層、発光層および電子輸送層を含む発光ユニット１１〜１４を順次積層形成し、各画素に同一層からなる機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇを一括形成する。これらの各層は、周知の方法にて合成された各有機材料を用いて、真空蒸着やスピンコートなどの周知の方法を適用して、各機能層に対応した各層を同一工程で形成することができる。そして最後に、上部電極３を積層形成することにより、上述した構成の有機ＥＬ素子ＥＬ−Ｒ、ＥＬ−Ｂ、ＥＬ−Ｇを配列形成してなる表示装置を得ることができる。
Thereafter, light emitting
以上説明した製造方法によれば、上述した構成の表示装置の製造において、各色の有機ＥＬ素子ＥＬ−Ｒ、ＥＬ−Ｂ、ＥＬ−Ｇに対応した機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇを一括形成することにより、機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇの設計を含む製造工程数の削減を図ることができる。したがって、機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇの共通化によって発光素子の微細化が実現されることで高精細な表示が可能であり、しかも所望の発光色の光が十分な強度で取り出されることで色再現性に優れた表示が可能な表示装置を、より簡便に製造することが可能になる。
According to the manufacturing method described above, the
なお、以上説明した実施形態においては、図２を用いて発光光を基板１と反対の上部電極３側から取り出す、いわゆるトップエミッション型の表示装置の構成およびその製造方法を説明した。しかしながら、本発明は、基板１側から発光光を取り出す、いわゆるボトムエミッション型の表示装置にも適用される。この場合、基板１上に設けられる下部電極２は光反射性の材料を用いてハーフミラーとして構成され、上部電極３は光反射性の良好な材料を用いてミラーとして構成されること以外は、上述した実施形態と同様の構成として良く、同様の効果を得ることができる。ただし、表示装置の駆動方式としてアクティブマトリックス型を採用する場合には、図２に示したトップエミッション型を用いることで素子の開口率を向上させることが好ましい。
In the embodiment described above, the configuration of a so-called top emission type display device that extracts emitted light from the side of the upper electrode 3 opposite to the
また、上述した実施形態においては、下部電極２上に透明導電膜２０ａ、２０ｂを設けた構成としたが、透明導電膜２０ａ、２０ｂは機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇと上部電極３との間に設けられても良い。この場合、下部電極２が実質的な陽極または陰極となり、上部電極３に変わって透明電極２０ａ、２０ｂが実質的な陰極または陽極となる。また、上述した実施形態においては、透明導電膜２０ａ、２０ｂはリソグラフィを用いてパターン形成したが、蒸着マスクや、インクジェット等の方法を用いてパターン形成してもよい。
In the above-described embodiment, the transparent
さらに、上述した実施形態においては、下部電極２と上部電極３とをミラーとハーフミラーとしてこの間を共振部とした各有機ＥＬ素子を用いた例を説明した。しかしながら、本発明の表示装置は、このような構成に限定されることはない。すなわち、下部電極２または上部電極３をミラーとし、機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇを構成する何れかの層をハーフミラーとし、これらのミラーとハーフミラーとの間に同一層からなる発光ユニット１１〜１４を狭持させ、これらのミラーとハーフミラーとの間に狭持された発光ユニット１１〜１４以外の機能層の膜厚によって共振部の光学的距離を調整した構成であっても良い。また、ミラーやハーフミラーは上部電極３または下部電極２の外側から発光ユニット１１〜１４を狭持する構成であってもよい。このような場合であっても、発光ユニット１１〜１４を同一層として製造工程の簡便化を図ることが可能である。また、各有機ＥＬ素子ＥＬ−Ｒ、ＥＬ−Ｂ、ＥＬ−Ｇの共振部における光学的距離の設定に透明導電膜２０ａ、２０ｂを用いているが、透明導電膜を用いないで発光ユニット１１〜１４の層厚によって調整する構成や、例えば透明導電膜２０ａのみを用いて２０ｂを用いない構成でも良い。
Furthermore, in the above-described embodiment, the example in which each organic EL element using the
次に、本発明の具体的な実施例、および実施例に対する比較例の表示装置の製造手順を説明し、その後これらの評価結果を説明する。 Next, a specific example of the present invention and a manufacturing procedure of a display device of a comparative example with respect to the example will be described, and then the evaluation results will be described.
＜実施例の表示装置の作製＞
実施例では、図２を用いて説明したフルカラー表示を行うトップエミッション型の表示装置を、次のように作製した。
<Preparation of Display Device of Example>
In the example, the top emission type display device that performs the full color display described with reference to FIG. 2 was manufactured as follows.
先ず、ガラス板からなる基板１上に、ミラーとなる陽極としてＡＰＣ（Ａｇ-Ｐｄ-Ｃｕ）（膜厚約１００ｎｍ）からなる下部電極２と、各膜厚のＩＴＯからなる透明導電膜２０ａ、２０ｂをパターン形成した。次に、透明導電膜２０ａ、２０ｂの表面中央部における２ｍｍ×２ｍｍの発光領域以外を絶縁膜（図示省略）でマスクした有機ＥＬ素子用のセルを作製した。
First, on a
次に、各発光領域となる透明導電膜２０ａ、２０ｂの露出部上に開口を有する金属マスクを基板１上に近接して配置し、１０-4Ｐａ以下の真空下での真空蒸着法により、緑、青、赤、青（以下、ＧＢＲＢのように表す）の順で発光ユニット１１〜１４を、透明導電膜２０ａ、２０ｂおよび絶縁膜の上部に積層し、機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇ形成した。各発光ユニット１１〜１４の膜厚は適当な値を選択すればよいが、発光に十分な膜厚を確保できることが望ましい。今回の場合、各発光ユニット１１〜１４の膜厚は５０ｎｍ〜７０ｎｍの範囲でほぼ均等になるようにした。
Next, a metal mask having an opening on the exposed portions of the transparent
その後、ハーフミラーとなる陰極として、ＭｇとＡｇの共蒸着比１０：１の薄膜を９ｎｍの膜厚で成膜し、さらにＩＴＯを１５０ｎｍの膜厚で成膜して上部電極３を形成し、実施例の表示装置を得た。 Thereafter, as a cathode to be a half mirror, a thin film with a co-evaporation ratio of 10: 1 of Mg and Ag is formed with a thickness of 9 nm, and ITO is further formed with a thickness of 150 nm to form the upper electrode 3. The display device of the example was obtained.
なお、実施例の表示装置においては、Ｒ，Ｂ，Ｇの各有機ＥＬ素子ＥＬ−Ｒ、ＥＬ−Ｂ、ＥＬ−Ｇから赤：波長λ＝６３０ｎｍ、青：波長λ＝４６０ｎｍ、緑：波長λ＝５３０ｎｍの光の取り出しが十分大きくなるように、上述した式（１）を満たす共振部の光学的距離Ｌのうちの最小値となる光学的距離Ｌを設定した。そして、機能層１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇの膜厚を２２０ｎｍとし、上述した式（２）を満たすように、各透明導電膜２０ａ、２０ｂの光学的距離Ｌｔを、Ｌｔ（赤）＝８０ｎｍ、Ｌｔ（青）＝８０ｎｍ、Ｌｔ（緑）＝１０ｎｍに設定した。
In the display device of the example, red: wavelength λ = 630 nm, blue: wavelength λ = 460 nm, green: wavelength λ from the organic EL elements EL-R, EL-B, EL-G of R, B, G = The optical distance L that is the minimum value among the optical distances L of the resonating portion that satisfies the above-described formula (1) is set so that extraction of light of 530 nm is sufficiently large. Then, the thickness of the
＜比較例の表示装置の作製＞
比較例では、実施例と同一の材料を使用した機能層を用いており、各色の固有の波長に最適化されていない積層順で各機能層における複数の発光ユニットを積層した。複数の発光ユニットの積層順をＧＲＢＢ、およびＢＲＢＧとした以外は、全ての工程を実施例と同一として、比較例1および比較例２の表示装置を得た。
<Production of display device of comparative example>
In the comparative example, a functional layer using the same material as that of the example was used, and a plurality of light emitting units in each functional layer were laminated in a lamination order that was not optimized for the specific wavelength of each color. Except that the stacking order of the plurality of light emitting units was set to GRBB and BRBG, all the steps were the same as those of the examples, and the display devices of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 were obtained.
＜評価結果＞
以上の様にして作製した実施例および比較例の表示装置について、各有機ＥＬ素子からの取り出し光のスペクトルを測定した。
<Evaluation results>
About the display apparatus of the Example and comparative example which were produced as mentioned above, the spectrum of the extraction light from each organic EL element was measured.
図４、図５は、実施例の表示装置の各有機ＥＬ素子からの取り出し光のスペクトルである。図４に緑色領域この発光波長が取り出されているＬ＝２４０ｎｍの場合、図５に青および赤色領域の発光波長が取り出されているＬ＝３１０ｎｍの場合を示した。各図の縦軸は、光共振が行われていない場合の発光強度からの相対強度を示している。これらの図から、青、緑、赤の波長領域でスペクトルの発光強度が大きく異なり、Ｂ，Ｇ，Ｒ各有機ＥＬ素子から取り出したい波長領域の光が多重干渉効果によって選択的に取り出されていることが確認された。 4 and 5 are spectra of extracted light from each organic EL element of the display device of the example. FIG. 4 shows the case where L = 240 nm where the emission wavelength is extracted in the green region, and FIG. 5 shows the case where L = 310 nm where the emission wavelengths in the blue and red regions are extracted. The vertical axis of each figure shows the relative intensity from the light emission intensity when optical resonance is not performed. From these figures, the emission intensity of the spectrum is greatly different in the blue, green, and red wavelength regions, and light in the wavelength region desired to be extracted from each of the B, G, R organic EL elements is selectively extracted by the multiple interference effect. It was confirmed.
なお、この場合、青と赤は光学的距離を同一にしているため、両方の色が発光されている。図５からわかるように、今回の例では緑色領域の発光強度に大きな依存性はないものの、青、赤の発光強度には大きな差が生じることがわかった。 In this case, since blue and red have the same optical distance, both colors are emitted. As can be seen from FIG. 5, in this example, although there is no great dependence on the emission intensity in the green region, it has been found that there is a large difference between the emission intensity of blue and red.
つまり、本実施例のように、機能層における発光ユニットの積層順（発光位置）をＧＢＲＢにすることで、赤、青、緑の全てにおいて選択的に光を取り出せることが可能となる。なお、上記のように青と赤とでは光学的距離を同一にしているため、赤の発光強度が他の色に比べて小さくなっているものの、相対強度で５０％以上となっていることで、十分選択的に取り出すことができる。 That is, as in this embodiment, by setting the stacking order (light emitting position) of the light emitting units in the functional layer to GBRB, light can be selectively extracted in all of red, blue, and green. In addition, since the optical distance is the same between blue and red as described above, the emission intensity of red is smaller than other colors, but the relative intensity is 50% or more. Can be taken out selectively enough.
そして、図６、７、８には、このような表示装置における発光面側に、Ｇ、Ｂ、Ｒ各有機ＥＬ素子に対応させて、それぞれの色の波長のみを透過する各色のカラーフィルタを設けた場合のシミュレーション結果を示す。各図に示すように、カラーフィルタを組み合わせて設けることにより、実施例のスペクトルの不要な波長領域成分が減少され、Ｂ，Ｇ，Ｒ各有機ＥＬ素子から取り出される青、緑、赤の光の色純度が向上することが確認された。また、光学的距離が同一であるため、青と赤が発光される画素においては、カラーフィルタによって青、あるいは赤の画素として使用できることが分かる。 6, 7, and 8, color filters for each color that transmit only the wavelengths of the respective colors are provided on the light emitting surface side of such a display device so as to correspond to the G, B, and R organic EL elements. The simulation result when provided is shown. As shown in each figure, by providing a combination of color filters, unnecessary wavelength region components of the spectrum of the embodiment are reduced, and blue, green, and red light extracted from the B, G, and R organic EL elements are reduced. It was confirmed that the color purity was improved. Further, since the optical distance is the same, it can be seen that a pixel emitting blue and red can be used as a blue or red pixel by a color filter.
一方、図９、図１０は、実施例の表示装置における各有機ＥＬ素子からの取り出し光強度を表した図である。これらの図から、各波長領域において、発光ユニットの積層順に対して、光取り出しやすさに大きな差があることがわかる。各図の縦軸に、光共振が起こらない場合を１とした相対的な光取り出しやすさを示す。また、図１１に各波長領域において、光取り出しが極大になる場合を１としたときの相対的な光取り出しやすさの指標を示す。この図から、積層順をＧＢＲＢとすることにより、フルカラーに必要なＲＧＢ３色について、光取り出しが良好に行われていることがわかる。 On the other hand, FIG. 9, FIG. 10 is a figure showing the extraction light intensity | strength from each organic EL element in the display apparatus of an Example . From these figures, it can be seen that there is a large difference in the light extraction easiness with respect to the stacking order of the light emitting units in each wavelength region. The vertical axis of each figure shows the relative ease of extracting light when the optical resonance does not occur. FIG. 11 shows an index of relative ease of light extraction when the light extraction is maximized in each wavelength region. From this figure, it can be seen that the light extraction is satisfactorily performed for the three RGB colors necessary for the full color by setting the stacking order to GBRB.
以上から、本発明による表示装置は、簡便で精度の高い製造プロセスを使用しながらも、十分な発光効率と、色純度を併せ持つ発光素子を使用した装置となった。 From the above, the display device according to the present invention is a device using a light emitting element having both sufficient luminous efficiency and color purity while using a simple and highly accurate manufacturing process.
１…基板、２…下部電極、３…上部電極、４…カラーフィルタ、１０Ｒ、１０Ｂ、１０Ｇ…機能層、１１…第１の発光ユニット、１２…第２の発光ユニット、１３…第３の発光ユニット、１４…第４の発光ユニット、２０ａ…透明導電膜、２０ｂ…透明導電膜
DESCRIPTION OF
Claims (18)
異なる波長に対応させた少なくとも３つの前記発光素子を組みとしてピクセルを構成する表示装置において、
前記ピクセルを構成する第１の発光素子における前記共振部の光学的距離と第２の発光素子における前記共振部の光学的距離とが等しく設けられ、前記第１の発光素子における前記共振部の光学的距離と第３の発光素子における共振部の光学的距離とが異なるよう設けられており、
３つの前記発光素子のそれぞれは、前記共振部の光学的距離を設定するため前記機能層と前記下部電極との間に透明層を備えており、
前記第１の発光素子における前記透明層と前記第２の発光素子における前記透明層とが等しい厚さで設けられており、
前記第１の発光素子における前記透明層と前記第３の発光素子における前記透明層とが異なる厚さで設けられており、
３つの前記発光素子における前記透明層を合わせた前記上部電極と前記下部電極との間および前記機能層の膜厚が、目的とする波長を共振させる共振部となるように設定されており、
前記第１の発光素子の光取り出し面側には、前記共振部で共振して取り出される波長領域のうち、前記第１の発光素子が目的とする波長領域の光を透過するカラーフィルタが設けられており、
前記第２の発光素子の光取り出し面側には、前記共振部で共振して取り出される波長領域のうち、前記第２の発光素子が目的とする波長領域の光を透過するカラーフィルタが設けられている
表示装置。 A functional layer is disposed between the upper electrode and the lower electrode, and includes a light emitting element that resonates and takes out light emitted from the functional layer as a resonance part between the upper electrode and the lower electrode,
In a display device that constitutes a pixel by combining at least three light emitting elements corresponding to different wavelengths,
The optical distance of the resonance part in the first light-emitting element constituting the pixel is equal to the optical distance of the resonance part in the second light-emitting element, and the optical of the resonance part in the first light-emitting element is provided. And the optical distance of the resonance part in the third light emitting element are different from each other,
Each of the three light emitting elements includes a transparent layer between the functional layer and the lower electrode in order to set an optical distance of the resonance unit,
The transparent layer in the first light emitting element and the transparent layer in the second light emitting element are provided with equal thickness,
The transparent layer in the first light emitting element and the transparent layer in the third light emitting element are provided with different thicknesses,
Thickness between and the functional layer between the upper electrode and the lower electrode combined the transparent layer in the three light emitting elements are set such that the resonance unit for resonating wavelengths of interest,
On the light extraction surface side of the first light emitting element, a color filter is provided that transmits light in a wavelength region intended by the first light emitting element out of the wavelength region that is resonated and extracted by the resonance unit. And
On the light extraction surface side of the second light emitting element, a color filter is provided that transmits light in a wavelength region intended by the second light emitting element out of the wavelength region that is resonated and extracted by the resonance unit. and it has a display device.
異なる波長に対応させた少なくとも３つの前記発光素子を組みとしてピクセルを構成する表示装置において、
前記ピクセルを構成する第１の発光素子における前記共振部の光学的距離と第２の発光素子における前記共振部の光学的距離とが等しく設けられ、前記第１の発光素子における前記共振部の光学的距離と第３の発光素子における共振部の光学的距離とが異なるよう設けられており、
３つの前記発光素子における前記上部電極と前記下部電極との間および前記機能層の膜厚が、目的とする波長を共振させる共振部となるように設定されており、
前記第１の発光素子の光取り出し面側には、前記共振部で共振して取り出される波長領域のうち、前記第１の発光素子が目的とする波長領域の光を透過するカラーフィルタが設けられており、
前記第２の発光素子の光取り出し面側には、前記共振部で共振して取り出される波長領域のうち、前記第２の発光素子が目的とする波長領域の光を透過するカラーフィルタが設けられており、
前記機能層は、異なる波長の光を発光する複数の発光ユニットを有しており、ｃｄ／Ａ（単位電流当たりの光度）で表される発光効率が最も低い波長の発光ユニットが他の波長の発光ユニットより多層となっている
表示装置。 A functional layer is disposed between the upper electrode and the lower electrode, and includes a light emitting element that resonates and takes out light emitted from the functional layer as a resonance part between the upper electrode and the lower electrode,
In a display device that constitutes a pixel by combining at least three light emitting elements corresponding to different wavelengths,
The optical distance of the resonance part in the first light-emitting element constituting the pixel is equal to the optical distance of the resonance part in the second light-emitting element, and the optical of the resonance part in the first light-emitting element is provided. And the optical distance of the resonance part in the third light emitting element are different from each other,
The thickness of the functional layer between the upper electrode and the lower electrode in the three light emitting elements is set to be a resonance part that resonates a target wavelength,
On the light extraction surface side of the first light emitting element, a color filter is provided that transmits light in a wavelength region intended by the first light emitting element out of the wavelength region that is resonated and extracted by the resonance unit. And
On the light extraction surface side of the second light emitting element, a color filter is provided that transmits light in a wavelength region intended by the second light emitting element out of the wavelength region that is resonated and extracted by the resonance unit. And
The functional layer has a plurality of light emitting units that emit light of different wavelengths, and the light emitting unit having the lowest light emission efficiency represented by cd / A (luminance per unit current) has the other wavelength. A display device that has multiple layers than the light emitting unit.
異なる波長に対応させた少なくとも３つの前記発光素子を組みとしてピクセルを構成する表示装置において、
前記ピクセルを構成する第１の発光素子における前記共振部の光学的距離と第２の発光素子における前記共振部の光学的距離とが等しく設けられ、前記第１の発光素子における前記共振部の光学的距離と第３の発光素子における共振部の光学的距離とが異なるよう設けられており、
３つの前記発光素子における前記上部電極と前記下部電極との間および前記機能層の膜厚が、目的とする波長を共振させる共振部となるように設定されており、
前記第１の発光素子の光取り出し面側には、前記共振部で共振して取り出される波長領域のうち、前記第１の発光素子が目的とする波長領域の光を透過するカラーフィルタが設けられており、
前記第２の発光素子の光取り出し面側には、前記共振部で共振して取り出される波長領域のうち、前記第２の発光素子が目的とする波長領域の光を透過するカラーフィルタが設けられており、
前記機能層は、前記下部電極側から緑に対応した第１の発光ユニット、青に対応した第２の発光ユニット、赤に対応した第３の発光ユニット、青に対応した第４の発光ユニットの順に積層された複数の発光ユニットから構成される
表示装置。 A functional layer is disposed between the upper electrode and the lower electrode, and includes a light emitting element that resonates and takes out light emitted from the functional layer as a resonance part between the upper electrode and the lower electrode,
In a display device that constitutes a pixel by combining at least three light emitting elements corresponding to different wavelengths,
The optical distance of the resonance part in the first light-emitting element constituting the pixel is equal to the optical distance of the resonance part in the second light-emitting element, and the optical of the resonance part in the first light-emitting element is provided. And the optical distance of the resonance part in the third light emitting element are different from each other,
The thickness of the functional layer between the upper electrode and the lower electrode in the three light emitting elements is set to be a resonance part that resonates a target wavelength,
On the light extraction surface side of the first light emitting element, a color filter is provided that transmits light in a wavelength region intended by the first light emitting element out of the wavelength region that is resonated and extracted by the resonance unit. And
On the light extraction surface side of the second light emitting element, a color filter is provided that transmits light in a wavelength region intended by the second light emitting element out of the wavelength region that is resonated and extracted by the resonance unit. And
The functional layer includes a first light emitting unit corresponding to green from the lower electrode side, a second light emitting unit corresponding to blue, a third light emitting unit corresponding to red, and a fourth light emitting unit corresponding to blue. A display device composed of a plurality of light emitting units stacked in order.
異なる波長に対応させた少なくとも３つの前記発光素子を組みとしてピクセルを構成する表示装置において、
前記ピクセルを構成する第１の発光素子における前記共振部の光学的距離と第２の発光素子における前記共振部の光学的距離とが等しく設けられ、前記第１の発光素子における前記共振部の光学的距離と第３の発光素子における共振部の光学的距離とが異なるよう設けられており、
３つの前記発光素子における前記上部電極と前記下部電極との間および前記機能層の膜厚が、目的とする波長を共振させる共振部となるように設定されており、
前記第１の発光素子の光取り出し面側には、前記共振部で共振して取り出される波長領域のうち、赤の波長領域の光を透過するカラーフィルタが設けられており、
前記第２の発光素子の光取り出し面側には、前記共振部で共振して取り出される波長領域のうち、青の波長領域の光を透過するカラーフィルタが設けられており、
前記第１の発光素子は赤の波長に対応し、前記第２の発光素子は青の波長に対応する
表示装置。 A functional layer is disposed between the upper electrode and the lower electrode, and includes a light emitting element that resonates and takes out light emitted from the functional layer as a resonance part between the upper electrode and the lower electrode,
In a display device that constitutes a pixel by combining at least three light emitting elements corresponding to different wavelengths,
The optical distance of the resonance part in the first light-emitting element constituting the pixel is equal to the optical distance of the resonance part in the second light-emitting element, and the optical of the resonance part in the first light-emitting element is provided. And the optical distance of the resonance part in the third light emitting element are different from each other,
The thickness of the functional layer between the upper electrode and the lower electrode in the three light emitting elements is set to be a resonance part that resonates a target wavelength,
On the light extraction surface side of the first light emitting element, a color filter that transmits light in a red wavelength region out of the wavelength region extracted by resonance in the resonance unit is provided,
On the light extraction surface side of the second light emitting element, a color filter that transmits light in a blue wavelength region out of the wavelength region extracted by resonance in the resonance unit is provided,
The display device according to claim 1, wherein the first light emitting element corresponds to a red wavelength, and the second light emitting element corresponds to a blue wavelength.
異なる波長に対応させた少なくとも３つの前記発光素子を組みとしてピクセルを構成する表示装置において、
前記ピクセルを構成する第１の発光素子における前記共振部の光学的距離と第２の発光素子における前記共振部の光学的距離とが等しく設けられ、前記第１の発光素子における前記共振部の光学的距離と第３の発光素子における共振部の光学的距離とが異なるよう設けられており、
３つの前記発光素子における前記上部電極と前記下部電極との間および前記機能層の膜厚が、目的とする波長を共振させる共振部となるように設定されており、
前記第１の発光素子の光取り出し面側には、前記共振部で共振して取り出される波長領域のうち、前記第１の発光素子が目的とする波長領域の光を透過するカラーフィルタが設けられており、
前記第２の発光素子の光取り出し面側には、前記共振部で共振して取り出される波長領域のうち、前記第２の発光素子が目的とする波長領域の光を透過するカラーフィルタが設けられており、
前記機能層は、異なる波長の光を発光する複数の発光ユニットを有しており、
前記複数の発光ユニットの積層順は、取り出す光の発光強度が光共振が行われていない場合の発光強度からの相対強度で５０％以上となるように設定されている
表示装置。 A functional layer is disposed between the upper electrode and the lower electrode, and includes a light emitting element that resonates and takes out light emitted from the functional layer as a resonance part between the upper electrode and the lower electrode,
In a display device that constitutes a pixel by combining at least three light emitting elements corresponding to different wavelengths,
The optical distance of the resonance part in the first light-emitting element constituting the pixel is equal to the optical distance of the resonance part in the second light-emitting element, and the optical of the resonance part in the first light-emitting element is provided. And the optical distance of the resonance part in the third light emitting element are different from each other,
The thickness of the functional layer between the upper electrode and the lower electrode in the three light emitting elements is set to be a resonance part that resonates a target wavelength,
On the light extraction surface side of the first light emitting element, a color filter is provided that transmits light in a wavelength region intended by the first light emitting element out of the wavelength region that is resonated and extracted by the resonance unit. And
On the light extraction surface side of the second light emitting element, a color filter is provided that transmits light in a wavelength region intended by the second light emitting element out of the wavelength region that is resonated and extracted by the resonance unit. And
The functional layer has a plurality of light emitting units that emit light of different wavelengths ,
The stacking order of the plurality of light emitting units is set so that the light emission intensity of the extracted light is 50% or more in terms of the relative intensity from the light emission intensity when optical resonance is not performed.
請求項１から請求項５の何れか一項に記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the pixel includes three light emitting elements corresponding to wavelengths of red, blue, and green.
請求項１から請求項６の何れか一項に記載の表示装置。 The display device according to any one of claims 1 to 6, wherein the functional layer includes a plurality of light emitting layers that emit light of different wavelengths.
請求項１から請求項６の何れか一項に記載の表示装置。 The display device according to any one of claims 1 to 6, wherein the functional layer includes a plurality of light emitting units that emit light having different wavelengths.
請求項８に記載の表示装置。 The display device according to claim 8, wherein the functional layer has the same arrangement of the plurality of light emitting units in each functional layer of each light emitting element constituting the pixel.
請求項９に記載の表示装置。 The display device according to claim 9, wherein the functional layer has substantially the same thickness of the light emitting unit corresponding to each functional layer.
（２Ｌ）／λ＋Φ／（２π）＝ｍ（ｍは整数）
を満たす範囲で前記光学的距離Ｌが設定されている
請求項１から請求項１０の何れか一項に記載の表示装置。 The phase shift that occurs when the light generated in the functional layer is reflected at both ends of the resonance unit is Φ radians, the optical distance of the resonance unit is L, and the peak wavelength of the spectrum of light that is desired to be extracted from the resonance unit is λ. if you did this,
(2L) / λ + Φ / (2π) = m (m is an integer)
The display device according to any one of claims 1 to 10, wherein the optical distance L is set in a range that satisfies the following conditions.
前記透明層の光学的距離をＬｔ、前記機能層の光学的距離をＬｆとした場合、
Ｌ＝Ｌｔ＋Ｌｆ
を満たすように前記透明層の光学的距離Ｌｔが設定されている
請求項１から請求項１０の何れか一項に記載の表示装置。 When a transparent layer is provided between the functional layer and the lower electrode in order to set the optical distance L of the resonance part in the light emitting element,
When the optical distance of the transparent layer is Lt and the optical distance of the functional layer is Lf,
L = Lt + Lf
The display device according to any one of claims 1 to 10, wherein an optical distance Lt of the transparent layer is set so as to satisfy the following condition.
請求項１から請求項１２の何れか一項に記載の表示装置。 The third on the light extraction surface side of the light-emitting element, among the wavelength regions to be extracted by resonating with the resonance portion, a color filter is provided to the third light emitting element transmits light in the wavelength region of interest The display device according to any one of claims 1 to 12.
異なる波長に対応させた少なくとも３つの発光素子を組みとしてピクセルを構成するにあたり、３つの前記発光素子のそれぞれについて前記機能層と前記下部電極との間に透明層を設け、前記ピクセルの第１の発光素子における前記共振部の光学的距離と第２の発光素子における前記共振部の光学的距離とが等しくなるよう構成し、前記第１の発光素子における前記共振部の光学的距離と第３の発光素子における共振部の光学的距離とが異なるよう構成し、前記第１の発光素子における前記透明層と前記第２の発光素子における前記透明層とを等しい厚さで形成し、３つの前記発光素子における前記透明層を合わせた前記上部電極と前記下部電極との間および前記機能層の膜厚が、目的とする波長を共振させる共振部となるように構成し、
前記第１の発光素子の光取り出し面側には、前記共振部で共振して取り出される波長領域のうち、前記第１の発光素子が目的とする波長領域の光を透過するカラーフィルタを設け、
前記第２の発光素子の光取り出し面側には、前記共振部で共振して取り出される波長領域のうち、前記第２の発光素子が目的とする波長領域の光を透過するカラーフィルタを設ける
表示装置の製造方法。 In a manufacturing method of a display device in which a functional layer is formed on a lower electrode, an upper electrode is formed on the functional layer, and a light emitting element having a resonance portion between the upper electrode and the lower electrode is formed. ,
In configuring a pixel by combining at least three light emitting elements corresponding to different wavelengths, a transparent layer is provided between the functional layer and the lower electrode for each of the three light emitting elements, and the first of the pixels The optical distance of the resonance part in the light emitting element is configured to be equal to the optical distance of the resonance part in the second light emitting element, and the optical distance of the resonance part in the first light emitting element is equal to the third optical distance. The optical distance of the resonance part in the light emitting element is different, and the transparent layer in the first light emitting element and the transparent layer in the second light emitting element are formed with the same thickness, and the three light emitting elements The film thickness of the functional layer between the upper electrode and the lower electrode combined with the transparent layer in the element is configured to be a resonance part that resonates the target wavelength,
Provided on the light extraction surface side of the first light emitting element is a color filter that transmits light in a wavelength region intended by the first light emitting element, out of the wavelength region that is resonated and extracted by the resonance unit,
A display provided on the light extraction surface side of the second light-emitting element is provided with a color filter that transmits light in a wavelength region intended by the second light-emitting element out of the wavelength region that is resonated and extracted by the resonance unit. Device manufacturing method.
請求項１４に記載の表示装置の製造方法。 The method for manufacturing a display device according to claim 14, wherein functional layers of the respective light emitting elements in the pixel are collectively formed.
基板上に下部電極を形成する工程と、
前記下部電極上に赤に対応した透明層および青に対応した透明層を同じ膜厚で形成し、緑に対応した透明層を前記赤および青に対応した透明層と異なる膜厚で形成する工程と、
前記赤、青および緑の各々に対応した透明層の上に、異なる波長の光を発光する複数の発光ユニットを順次積層して３つの機能層を形成する工程と、
前記３つの機能層の上に上部電極を形成する工程と
を有し、
３つの前記発光素子における前記透明層を合わせた前記上部電極と前記下部電極との間および前記機能層の膜厚が、目的とする波長を共振させる共振部となるように構成する 表示装置の製造方法。 In a manufacturing method of a display device in which pixels are formed by forming three resonant light emitting elements corresponding to red, blue, and green wavelengths,
Forming a lower electrode on the substrate;
Forming a transparent layer corresponding to red and a transparent layer corresponding to blue on the lower electrode with the same film thickness, and forming a transparent layer corresponding to green with a film thickness different from the transparent layer corresponding to red and blue When,
A step of sequentially laminating a plurality of light emitting units that emit light of different wavelengths on the transparent layers corresponding to each of red, blue, and green to form three functional layers;
Forming an upper electrode on the three functional layers,
The display device is configured such that the thickness of the functional layer between the upper electrode and the lower electrode including the transparent layers in the three light emitting elements is a resonance unit that resonates a target wavelength. Method.
基板上に下部電極を形成する工程と、
前記下部電極上に赤に対応した透明層および青に対応した透明層を同じ膜厚で形成し、緑に対応した透明層を前記赤および青に対応した透明層と異なる膜厚で形成する工程と、
前記赤、青および緑の各々に対応した透明層の上に、異なる波長の光を発光する複数の発光ユニットを順次積層して３つの機能層を形成する工程と、
前記３つの機能層の上に上部電極を形成する工程と
を有し、
３つの前記発光素子における前記上部電極と前記下部電極との間および前記機能層の膜厚が、目的とする波長を共振させる共振部となるように構成し、
前記３つの機能層における複数の発光ユニットは、前記下部電極側から緑に対応した第１の発光ユニット、青に対応した第２の発光ユニット、赤に対応した第３の発光ユニット、青に対応した第４の発光ユニットの順に積層する
表示装置の製造方法。 In a manufacturing method of a display device in which pixels are formed by forming three resonant light emitting elements corresponding to red, blue, and green wavelengths,
Forming a lower electrode on the substrate;
Forming a transparent layer corresponding to red and a transparent layer corresponding to blue on the lower electrode with the same film thickness, and forming a transparent layer corresponding to green with a film thickness different from the transparent layer corresponding to red and blue When,
A step of sequentially laminating a plurality of light emitting units that emit light of different wavelengths on the transparent layers corresponding to each of red, blue, and green to form three functional layers;
Forming an upper electrode on the three functional layers,
The thickness of the functional layer between the upper electrode and the lower electrode in the three light emitting elements is configured to be a resonance unit that resonates a target wavelength,
The plurality of light emitting units in the three functional layers correspond to the first light emitting unit corresponding to green, the second light emitting unit corresponding to blue, the third light emitting unit corresponding to red, and blue from the lower electrode side. A display device manufacturing method in which the fourth light emitting units are stacked in this order.
請求項１６または請求項１７に記載の表示装置の製造方法。 The method for manufacturing a display device according to claim 16, wherein functional layers of the respective light emitting elements in the pixel are collectively formed.
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