JP4507964B2 - 表示装置および表示装置の製造方法 - Google Patents
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Description
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。
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。
ただし、LfはLより小さい一定値であることとする。
次に、上述した構成の表示装置の製造方法を説明する。
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。
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。
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。
Claims (18)
- 上部電極と下部電極との間に機能層が配置され、前記上部電極と前記下部電極との間を共振部として前記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。 - 上部電極と下部電極との間に機能層が配置され、前記上部電極と前記下部電極との間を共振部として前記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。 - 上部電極と下部電極との間に機能層が配置され、前記上部電極と前記下部電極との間を共振部として前記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。 - 上部電極と下部電極との間に機能層が配置され、前記上部電極と前記下部電極との間を共振部として前記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。 - 上部電極と下部電極との間に機能層が配置され、前記上部電極と前記下部電極との間を共振部として前記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。 - 前記ピクセルは、赤、青、緑の波長に対応した3つの発光素子から構成される
請求項1から請求項5の何れか一項に記載の表示装置。 - 前記機能層は、異なる波長の光を発光する複数の発光層を有する
請求項1から請求項6の何れか一項に記載の表示装置。 - 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する
請求項1から請求項6の何れか一項に記載の表示装置。 - 前記機能層は、前記ピクセルを構成する各発光素子の各機能層において前記複数の発光ユニットの配列が同じとなっている
請求項8に記載の表示装置。 - 前記機能層は、各機能層で対応する発光ユニットの厚さがほぼ等しくなっている
請求項9に記載の表示装置。 - 前記機能層で発生した光が前記共振部の両端で反射する際に生じる位相シフトをΦラジアン、前記共振部の光学的距離をL、前記共振部から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、
(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。 - 前記発光素子における共振部の光学的距離L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いる場合、
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。 - 前記第3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3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
請求項1から請求項12の何れか一項に記載の表示装置。 - 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、前記上部電極と前記下部電極との間を共振部とする発光素子を構成する表示装置の製造方法において、
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。 - 前記ピクセルにおける各発光素子の機能層を一括形成する
請求項14に記載の表示装置の製造方法。 - 赤、青、緑の波長に対応した3つの共振型発光素子を形成してピクセルを構成する表示装置の製造方法において、
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。 - 赤、青、緑の波長に対応した3つの共振型発光素子を形成してピクセルを構成する表示装置の製造方法において、
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。 - 前記ピクセルにおける各発光素子の機能層を一括形成する
請求項16または請求項17に記載の表示装置の製造方法。
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