JP2003178875A - カラー有機ｅｌディスプレイ - Google Patents

カラー有機ｅｌディスプレイ

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JP2003178875A
JP2003178875A JP2001376889A JP2001376889A JP2003178875A JP 2003178875 A JP2003178875 A JP 2003178875A JP 2001376889 A JP2001376889 A JP 2001376889A JP 2001376889 A JP2001376889 A JP 2001376889A JP 2003178875 A JP2003178875 A JP 2003178875A
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light emitting
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light
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JP2001376889A
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Kunio Masushige
邦雄 増茂
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AGC Inc
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Asahi Glass Co Ltd
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    • H10K59/38—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising colour filters or colour changing media [CCM]

Abstract

(57)【要約】 【課題】マルチカラー表示可能な有機ＥＬディスプレイ
５１を形成する。 【解決手段】基板１上に４つの画素ＰＩＸ−Ａ、ＰＩＸ
−Ｂ、ＰＩＸ−ＣおよびＰＩＸ−Ｄを設け、ＰＩＸ−Ａ
〜Ｄに対応してカラーフィルタ２Ａ、２Ｂ、２Ｃをそれ
ぞれ設け、陽極４、正孔輸送層５、画素の平面方向でス
トライプ状にパターニングされた色素ドープ層６、発光
層７、電子輸送層８、陰極９を設けて、１画素内に発光
層７のみからなる発光領域と、色素ドープ層６と発光層
７の両者が重なった発光領域の２箇所から異なる２色の
自発発光を生じせしめ、視認者が画素を視認した場合に
は、画素ＰＩＸ−Ａ〜Ｃの各表示色は２色の色光がそれ
ぞれカラーフィルタを透過し混合した表示色となり、画
素ＰＩＸ−Ｄは２つの色光が混合されて生じた白色光が
そのまま視認される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機エレクトロル
ミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という。）が備
えられ、マルチカラー表示を行うカラー有機ＥＬディス
プレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５
１，９１３（１９８７）には、発光層として有機材料を
採用し、正孔輸送層と発光層兼電子輸送層を積層した２
層構造を設け、発光層兼電子輸送層にトリス（８−キノ
リノラト）アルミニウム（以下、Ａｌｑと呼ぶ。）を使
用した有機ＥＬ素子が開示されている。この有機ＥＬ素
子は１０Ｖ以下の駆動電圧で緑色の発光を生じ、輝度が
１０００ｃｄ／ｍ2、発光効率が１．５ルーメン／Ｗで
ある。
【０００３】また、有機ＥＬ素子においてカラー発光を
得るために、発光材料を選択するか、または色素ドーピ
ングを行うことが知られている。たとえば、Ａｌｑを発
光層のホスト材料として使用し、ルブレンで黄色を、下
記式４の化合物（以下、ＤＣＭ１と呼ぶ。）や下記式３
の化合物（以下、ＤＣＭ２と呼ぶ。）で赤色を、発光さ
せることができる。
【０００４】有機ＥＬ素子を画素ごとに配置して表示面
を構成して有機ＥＬディスプレイを形成する。そして、
有機ＥＬディスプレイの表示をマルチカラー化するため
に、発光層や色素の種類が異なる膜を画素毎に個別に成
膜することも知られている。自発発光の発光色そのもの
をカラー化する手法である。
【０００５】たとえば、特開平８−２１３１７２には、
１つの画素の正孔輸送層と電子輸送層との間に、ある色
を発光し得る発光層を形成し、他の画素では電子輸送層
を発光層とすることで、画素によって異なる発光色を発
生させることが開示されている。
【０００６】また、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．，３８，５２７４（１９９９）には、ある画素のみ
を正孔輸送層／正孔阻止層／電子輸送層という積層構造
に形成し、この画素では正孔輸送層を発光層として用
い、他の画素では正孔阻止層を形成せず電子輸送層を発
光層として用いることにより、画素によって違う発光色
を得ることが開示されている。
【０００７】また、発光色の波長域が比較的広い有機Ｅ
Ｌ素子とカラーフィルタとを組み合わせることにより、
画素毎に異なる色の発色を発生させることも知られてい
る。特に複数の発光色の色素を混合あるいは積層して用
いることにより白色発光の有機ＥＬ素子を形成し、Ｒ、
Ｇ、Ｂのカラーフィルタと組み合わせることで、フルカ
ラーの表示装置を作成できる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の有機ＥＬデ
ィスプレイにおいて、ＬＣＤ等他の技術のディスプレイ
と同様に、有機ＥＬ素子とカラーフィルタとを組み合わ
せてマルチカラー表示を行うことができる。しかし、求
められる表示色を自由に発光させるには、比較的広い波
長域で発光し得る発光素子が必要となる。
【０００９】実用性のある有機ＥＬ素子を求めて、発光
材料の開発が１０年以上注力して行われてきている。し
かし、単一材料であって、充分広い波長域で発光できる
性能を示す発光材料は現在まで見出されていない。
【００１０】したがって、有機ＥＬ素子の発光材料を複
数積層するか、または混合比を調整することにより、１
つの画素の発光材料に固有の発光色を複数組合せること
が考えられる。そして、素子全体としての発光波長域を
広げ、かつ色調整を行うことが試みられている。
【００１１】しかし、その手法を採用するには、発光領
域の膜厚や濃度の精密な制御が必要となった。言い換え
ると、有機ＥＬ素子の構造および製造工程がかなり複雑
となり、製造歩留まりが低下した。また、完成した有機
ＥＬ素子の発光色の再現性を得るのが困難であった。
【００１２】また、従来技術においては、カラーフィル
タに入射する光のスペクトルはどの色のカラーフィルタ
に対しても同様に白色であり、それぞれ１／３しか有効
利用されない。そのため、電力効率を向上することが困
難であった。
【００１３】本発明の目的は、製造が容易でかつ容易に
色調整を行うことができるカラー有機ＥＬディスプレ
イ、さらには、多様な色表示に適合できるマルチカラー
表示を可能とするカラー有機ＥＬディスプレイを提供し
ようとする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の態様
１は、それぞれ発光領域を有する画素が表示面に複数配
置され、１つの画素を単位として駆動が行われ、それぞ
れの画素に対応してカラーフィルタが設けられ、画素の
発光領域から発した光がカラーフィルタを透過せしめら
れ、画素の表示色として視認されてなるカラー有機ＥＬ
ディスプレイであって、１つの画素内に複数の発光領域
が設けられ、それぞれの発光領域から異なる色光が発せ
られ、前記異なる色光がそれぞれカラーフィルタを透過
せしめられ、混同されて表示色が生じせしめられるカラ
ー有機ＥＬディスプレイを提供する。
【００１５】また、態様２は、１つの画素における前記
複数の発光領域の面積比が、他の画素における前記複数
の発光領域の面積比と異なる態様１に記載のカラー有機
ＥＬディスプレイを提供する。
【００１６】また、態様３は、１つの画素内の発光領域
において、その平面方向に配置された発光領域のピッチ
が０．３ｍｍ以内である態様１または２に記載のカラー
有機ＥＬディスプレイを提供する。
【００１７】また、態様４は、カラーフィルタが配置さ
れない画素が含まれる態様１、２または３に記載のカラ
ー有機ＥＬディスプレイを提供する。
【００１８】また、態様５は、それぞれ発光領域を有す
る画素が表示面に複数配置され、１つの画素を単位とし
て駆動が行われ、それぞれの画素に対応してカラーフィ
ルタが設けられ、画素の発光領域から発した光がカラー
フィルタを透過せしめられ、画素の表示色として視認さ
れてなるカラー有機ＥＬディスプレイであって、第１の
画素に第１の発光領域と第２の発光領域とが設けられ、
第１の発光領域から発した色光と第２の発光領域から発
した色光とが混合されて実質的に白の発光が行われ、第
２の画素に第１の発光領域と第２の画素に対応せしめら
れた第１のカラーフィルタとが設けられ、第１の発光領
域から発した色光は第１のカラーフィルタを通過せしめ
られて、実質的に赤、緑または青の色光として発光せし
められてなるカラー有機ＥＬディスプレイを提供する。
【００１９】また、態様６は、それぞれ発光領域を有す
る画素が表示面に複数配置され、１つの画素を単位とし
て駆動が行われ、それぞれの画素に対応してカラーフィ
ルタが設けられ、画素の発光領域から発した光がカラー
フィルタを透過せしめられ、画素の表示色として視認さ
れてなるカラー有機ＥＬディスプレイであって、第１の
画素に第１の発光領域と第２の発光領域とが設けられ、
第１の発光領域から発した色光と第２の発光領域から発
した色光とが混合されて実質的に白の発光が行われ、第
２の画素に第１の発光領域と第２の画素に対応せしめら
れた第１のカラーフィルタとが設けられ、第１の発光領
域から発した色光は第１のカラーフィルタを通過せしめ
られて第１の表示色が生じせしめられ、第３の画素に第
２の発光領域と第３の画素に対応せしめられた第２のカ
ラーフィルタとが設けられ、第２の発光領域から発した
色光は第２のカラーフィルタを通過せしめられて第２の
表示色が生じせしめられてなるカラー有機ＥＬディスプ
レイを提供する。
【００２０】また、態様７は、第４の画素に第１の発光
領域と第２の発光領域とが設けられ、第４の画素に対応
して第３のカラーフィルタが設けられ、第１の発光領域
から発した色光と第２の発光領域から発した色光とが混
合され、第３のカラーフィルタを通過せしめられて第３
の表示色が生じせしめられてなる態様６に記載のカラー
有機ＥＬディスプレイを提供する。
【００２１】また、態様８は、輸送手段の計器表示に用
いられてなる態様１〜７のいずれかに記載のカラー有機
ＥＬディスプレイを提供する。
【００２２】また、態様９は、携帯表示装置に用いられ
てなる態様１〜７のいずれかに記載のカラー有機ＥＬデ
ィスプレイを提供する。
【００２３】上記の態様のカラー有機ＥＬディスプレイ
において、第１の表示色、第２の表示色および第３の表
示色からなる１つの組み合わせは、赤系統、緑系統また
は青系統の色度からなることが好ましい。また、同一基
板上で、理想的な赤、緑または青の３色に近い表示色を
含むマルチカラー表示を提供できることが特に好まし
い。
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明のカラー有機ＥＬディスプ
レイにおいては、１つの画素内に異なる色光を発光する
複数の発光領域が設けられる。そして、画素を単位とし
て駆動が行われた場合に、各発光領域から生じた自発発
光色がそれぞれカラーフィルタを透過した後、混合され
て１つの画素の表示色として観察者に視認されるように
して用いられる。
【００２５】その際、画素の大きさに対して、各発光領
域の面積を充分小さく設けて、画素の発色はそれぞれの
発光領域の発光色がそれぞれカラーフィルタを透過した
後、実質的に混合され、観察者には混合された１つの表
示色として視認されるようにする。
【００２６】たとえば、２種類の発光領域を設けて、好
ましくは、その面積比を１：１０〜９：１０に設定す
る。この場合、各発光領域の面積比を調節することによ
り画素の表示色としての色合いを調整できる。図３に示
すように、平面方向に複数の発光領域を作り分けて、そ
れぞれの平面面積が異なるように形成する。次に、本発
明において、１つの画素内に充分面積の小さい複数の発
光領域を形成する方法を説明する。
【００２７】第１の手法として、マスク蒸着法があげら
れる。マスク蒸着法によって、画素内の一部にのみ正孔
輸送層と発光層との間にドーピング層を成膜すればよ
い。画素内のドーピング層が設けられた部分ではドーパ
ントが発光し、発光層は電子輸送層としてのみ機能す
る。
【００２８】ドーピング層のない他の部分では本来の発
光層が発光する。このようにして画素内の空間的な位置
に応じて、異なる発光色を生ずるように画素を構成する
ことができる。画素の表示色がそれぞれの発光領域から
生じた発光色の混合色として観察されるためには、ドー
ピング層領域を０．３ｍｍ以下のピッチで形成すること
が好ましい。
【００２９】ドーピング層領域のピッチがあまり粗い
と、各発光領域から生じた発光色がそのまま観察者に視
認される可能性がある。さらには、０．２ｍｍ以下のピ
ッチで形成することがより好ましい。画素自体の面積が
あまりに小さかったり、表示面が精細または複雑な形状
である場合には、０．１ｍｍ以下のピッチで形成するこ
とがより好ましい。
【００３０】しかし、ピッチが細密すぎると、製造工程
で必要となる蒸着用マスクの形成や、使用が困難とな
る。ドーピング層の平面内形状は、円形、楕円形、矩
形、菱形六角形またはその他の形状を使用できる。蒸着
用マスクとして形成しやすく、面積比を調整しやすい形
状であることが好ましい。蒸着用マスクの形成や製造工
程での取り扱いの点では円形のものが好ましい。
【００３１】第２の手法は以下のとおりである。すなわ
ち、正孔輸送層と発光層との間に部分的に正孔阻止層を
形成し、その部分の正孔輸送層を発光層として用いる。
正孔阻止層のない他の部分では本来の発光層を発光層と
して使用できる。そして、作り分けた発光領域の部分に
よって互いに異なる発光色を生じせしめることができ
る。
【００３２】また、１つの画素内に充分面積の小さい複
数の発光領域を形成できる他の手法として、「フォトブ
リーチング法」があげられる（特開２００１−１３１４
３４公報参照）。
【００３３】本発明では、有機ＥＬ素子の発光部分の層
構造を平面的なパターニング形成によって作り分ける。
つまり、発光領域の構造を工夫することで、マルチカラ
ー発色を容易に行い得る有機ＥＬディスプレイを形成で
きる。
【００３４】以下、本発明について図面を参照して説明
を行う。図１は本発明の基本構成例１の模式的断面図で
ある。１は基板、２Ａ、２Ｂ、２Ｃはカラーフィルタ、
３はオーバーコート膜、４は陽極、５は正孔輸送層、６
は色素ドープ層（または正孔阻止層）、７は発光層、８
は電子輸送層、９は陰極を示す。基板１の下方に観察者
が位置する。
【００３５】画素ＰＩＸ−Ａ、画素ＰＩＸ−Ｂ、ＰＩＸ
−Ｃおよび画素ＰＩＸ−Ｄは同じ基板平面上に順に配置
されている。ＰＩＸ−Ａ〜ＰＩＸ−Ｃにはそれぞれカラ
ーフィルタ２Ａ、２Ｂ、２Ｃが対応配置されており、有
機ＥＬ素子の発光領域から発した光はカラーフィルタを
通過して視認される。ＰＩＸ−Ｄにはカラーフィルタが
対応配置されておらず、カラーフィルタを通さずに光が
基板を通過して観察者に視認される。
【００３６】この基本構成例１では、有機ＥＬ素子の発
光色の異なるドーパントを発光層中にドープする。また
は、画素領域内に部分的に正孔阻止層を形成し、１つの
画素に互いに異なる発光色を生ずる複数の発光領域を形
成する。
【００３７】そして、色素ドープ層６の発光色と発光層
７の発光色とが混合されて発光波長領域が広がる。複数
の発光領域の面積比に応じて色合いが決定された発光色
がカラーフィルタを通過し、透過した光が１つの画素の
表示色となり、これを観察者が視認する。
【００３８】１つの画素内に設けられた各発光領域の発
光色と面積比の選択により、カラーフィルタ通過前の発
光色として白色発光を生成することができる。そして、
ＲＧＢ３原色のカラーフィルタとの組み合わせによりマ
ルチカラー表示素子を実現できる。さらに、特定の色合
いの表示色を実現するために、各発光領域の発光色、面
積比、カラーフィルタの透過スペクトル特性を選定して
もよい。
【００３９】また、カラーフィルタの透過色ごとに発光
領域間の面積比を調整する。その際に、カラーフィルタ
の透過スペクトル特性に応じて、発光領域の面積比を調
整し、光の有効利用率を全体として向上させることがで
きる。
【００４０】また、画素のなかに、カラーフィルタが設
けられずに、各発光領域の面積比に応じて決定された色
合いが画素の表示色としてそのまま視認される画素が複
数設けられていてもよい。また、色素ドープ層６の発光
色あるいは発光層７の発光色単独で発光し得る画素が含
まれていてもよい。
【００４１】さらに、同一材料で同じ色を発色させるカ
ラーフィルタを用いる複数の画素でも、各発光領域の面
積比を画素内の位置によって、あるいは画素間で異なる
ように設け、画素内での位置に応じて、あるいは画素に
よって微妙に異なる表示色を呈するようにもできる。
【００４２】なお、本発明者は特願２０００−３９８６
１９において、複数の発光領域を組み合わせて、「白」
の表示色を呈色させる手法を示した。図５にその白色を
表示させる場合の一例について、複数の発光領域の色度
と、混合された「白色」の色度を示す。図中、黄色を発
光する「Ｙ０」と青色を発光する「Ｂ０」を準備、両者
を色度座標の上で結ぶ線分の範囲で、混合色を平面混色
法で調整して生成できる。
【００４３】本発明においても、白色光を必要とする場
合には、色度座標の上で「Ｗ０」の位置の発光色を準備
する。緑みの白であるが、実用上はほとんど問題がな
く、白い色として視認できる。
【００４４】次に、図３を参照しながら発色の程度を調
整する手法を説明する。図３の分図ＰＴ−１、ＰＴ−２
およびＰＴ−２に、同一面積の画素サイズのなかで、発
光領域の配置パターンを変更して、表示色を調整できる
す３つのパターン例を示す。図３に示すように、ストラ
イプ状に配置された色素ドープ層の面積および、その配
置密度を変更することで、それに応じて各画素で視認さ
れる表示色が変わり得ることになる。
【００４５】本発明において、１つの画素に含まれる複
数の発光領域を空間的に作り分ける。そして、１つの画
素内または複数の画素の間で表示色が異なるようにする
場合、それぞれの発光色の混合比を実質的に決定するの
は主として面積比となる。その面積比として、たとえ
ば、１〜９９％のなかで自由に設定できる。ただし、カ
ラーフィルタの色度との関係および視認性の観点から、
画素ごとで、混合して得られる最終的な表示色を調整し
やすいことが好ましい。そのためには、上記の複数の発
光領域の面積比の調整範囲を、２０〜８０％に設定する
ことが好ましい。
【００４６】また、１つの画素に発光領域を３以上のス
トライプ状または３以上の斑点状にパターニング形成
し、その組み合わされた発光領域の状態に応じて表示色
を変化させることができる。
【００４７】色素ドープ層６、発光層７には、通常の有
機ＥＬ素子を構成できる任意の材料を使用できる。さら
に、発光層７それ自身に色素ドープを行い、色調調整、
発光効率の向上を行なうこともできる。また、発光層と
色素ドープ層とを１つの層で兼ねてもよい。
【００４８】また、正孔輸送層と発光層との間に部分的
に正孔阻止層を形成する場合には、その部分では正孔輸
送層を発光層として用いて、発光層を電子輸送層として
機能させることができる。この手法によっても、空間的
に作り分けた構造に応じて、混合された発光色から表示
色を呈するようにする。
【００４９】そして、１つの画素内や複数の画素におい
て、視認される表示色が異なる有機ＥＬ素子を実現でき
る。また、発光領域の形成パターンを複雑に形成すれ
ば、さらに表示色としてより多くの色数、色調の変化の
範囲が大きい有機ＥＬディスプレイを実現できる。
【００５０】本発明において、１つの画素において、カ
ラーフィルタに対して複数の発光領域を空間的、すなわ
ち平面方向または層の厚み方向に、膜構造を適宜作り分
け、１つの画素内または複数の画素の間で表示色が異な
るようにする。その場合、それぞれの発光色の混合比と
して、１〜９９％の範囲で自由に設定できる。
【００５１】マスク蒸着法を採用して、複数の発光領域
を空間的に作り分ける場合、部分的に成膜する発光領域
の割合として、５〜９５％の範囲で形成することが好ま
しい。特に、２０〜８０％に設定することがさらに好ま
しい。製造上の精度と生産性の観点から、再現性を失わ
ない範囲で、発光領域の面積を任意の範囲に設定でき
る。そして、表示色を容易にかつ自由に調整できる。
【００５２】たとえば、１つの画素における表示色は、
複数設けられた発光領域のうちの各発光領域からの発光
色の色スペクトルと強度を調整することで、容易に設定
できる。第１の方法は、発光材料の種類、各層の膜厚、
または発光材料のドーピング濃度の調整である。これら
のパラメータを調整して、所望の表示色を得ることがで
きる。
【００５３】また、第２の方法は、各発光領域の面積比
を変化させることである。さらに、この第２の方法と上
記の第１の方法とを組み合わせてもよい。また、１つの
画素あたり３色以上の発光色を設ければ、さらに色数、
色調の変化の範囲が大きいカラー有機ＥＬディスプレイ
を実現できる。
【００５４】本発明で使用できる発光材料を説明する。
まず、発光層あるいは電子輸送層としては、Ａｌｑ、Ｂ
Ａｌｑ（下記式１）、下記式２の化合物等が使用でき
る。また、色素ドープ用の材料としては、ルブレン、ク
マリン誘導体、キナクリドン誘導体、上記のＤＣＭ１や
ＤＣＭ２、ペリレン誘導体、ジスチリル誘導体、ベンゾ
チオキサンテン誘導体、オキサゾール系色素、シアニン
系色素、アントラセン誘導体、テトラフェニルブタジエ
ン、スチルベン系色素、アクリジン系色素、ローダミン
系色素、希土類錯体等を使用できる。
【００５５】
【化１】
【００５６】また、発光層兼正孔輸送層としては、４，
４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミ
ノ］ビフェニル（以下、α−ＮＰＤと呼ぶ。）、Ｎ，
Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−４，４’−ジアミ
ノビフェニル、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）等が使
用できる。
【００５７】
【実施例】（例１）上記の基本構成例１の有機ＥＬディ
スプレイを製造した（図１参照）。ガラス基板１上にカ
ラーレジスト（東京応化工業（株）製ＣＦＰＲ）を塗布
しフォトリソ法により青カラーフィルタ２Ａ、赤カラー
フィルタ２Ｂ、緑カラーフィルタ２Ｃ、を順次形成し
た。
【００５８】オーバーコート膜３としてクリヤレジスト
（東京応化工業（株）製ＣＦＰＲ）およびスパッタによ
ってＳｉＯ２膜を積層した後、ＩＴＯを膜厚２００ｎｍ
に成膜し、パターニングして陽極４を形成した。その結
果、シート抵抗は約２０Ω／□となった。
【００５９】陽極４の上にメタルマスクを配置し、自発
発光を行う発光領域となる位置に、真空蒸着法によりα
−ＮＰＤを膜厚６０ｎｍとなるように蒸着し、正孔輸送
層５を形成した。
【００６０】次に、Ａｌｑとルブレンを膜厚１０ｎｍに
なるように共蒸着して色素ドープ層６を形成した。この
ときのルブレンの濃度は約２モル％であった。この蒸着
には別のメタルマスクを用い、３００μｍピッチの斑点
状に成膜し、発光領域の面積の７０％を占めるようにし
た。
【００６１】引き続き、発光層７としてＢＡｌｑを発光
領域全体に膜厚３０ｎｍになるように蒸着した。さら
に、Ａｌｑを発光領域全体に膜厚３０ｎｍになるように
蒸着し電子輸送層８を形成した。最後に、メタルマスク
を用いて陰極のパターンに、０．５ｎｍ厚のＬｉＦ、１
０ｎｍ厚のＡｌを連続蒸着し陰極９を形成してカラー有
機ＥＬディスプレイ５１を形成した。
【００６２】次に、陽極４と陰極９の間に電圧を印加
し、画素ＰＩＸ−Ａ〜ＰＩＸ−Ｄの各画素を駆動して、
その表示状態を観察者が肉眼で視認した。表示面の各画
素はそれぞれほぼ均一な表示色を呈していた。
【００６３】そして、カラーフィルタが対応配置された
各画素は、あらかじめ設けられたカラーフィルタの透過
特性に応じて、青、赤、緑色に発光した。画素ＰＩＸ−
Ａは白の発光光源Ｗ０が、青カラーフィルタ２Ａを通過
せしめられて「青色表示光Ｂ１」を生ずる。
【００６４】画素ＰＩＸ−Ｂでは、白の発光光源Ｗ０
が、赤カラーフィルタ２Ｂを通過せしめられて「赤色表
示光Ｒ１」を生ずる。画素ＰＩＸ−Ｃでは、白の発光光
源Ｗ０が、緑カラーフィルタ２Ｃを通過せしめられて
「緑色表示光Ｇ１」を生ずる。画素ＰＩＸ−Ｄでは、白
の発光がそのまま視認される。
【００６５】これは、ＢＡｌｑの発光色である青色とル
ブレンの発光色である黄色とが混合され白色の光源とな
り、さらに各カラーフィルタの透過スペクトルに応じた
表示色として呈色されたためである。よって、この発光
を行うことのできる３色の画素を組み合わせて、マルチ
カラー表示を行うことができるようになった。
【００６６】（例２）図２に基本構成例２の模式的断面
図を示す。ガラス基板１上にカラーレジスト（東京応化
工業社製：ＣＦＰＲ）を塗布しフォトリソ法により青カ
ラーフィルタ２Ａ、赤カラーフィルタ２Ｂ、緑カラーフ
ィルタ２Ｃを順次形成した。オーバーコート膜３として
クリヤレジスト（東京応化工業社製：ＣＦＰＲ）および
スパッタで形成したＳｉＯ２膜を積層した後、ＩＴＯを
膜厚２００ｎｍに成膜し、パターニングして陽極４を形
成した。
【００６７】陽極４の上に、メタルマスクを配置し、自
発発光をする発光領域全体に、真空蒸着法によりα−Ｎ
ＰＤを膜厚６０ｎｍとなるように蒸着し、正孔輸送層５
として形成した。
【００６８】次に、Ａｌｑとルブレンを膜厚１０ｎｍに
なるように共蒸着して色素ドープ層６を形成した。この
ときのルブレンの濃度は約２モル％であった。この蒸着
には別のメタルマスクを用い、画素ＰＩＸ−Ａには全く
成膜せず、画素ＰＩＸ−Ｂには全面に成膜をし、画素Ｐ
ＩＸ−Ｃと画素ＰＩＸ−Ｄには３００μｍピッチの斑点
状に発光領域の総面積の７０％を占めるように成膜を行
った。
【００６９】引き続き、発光層７としてＢＡｌｑを画素
ＰＩＸ−Ａ、画素ＰＩＸ−Ｂ、画素ＰＩＸ−Ｃおよび画
素ＰＩＸ−Ｄのそれぞれの発光領域全体に膜厚３０ｎｍ
になるように蒸着し、さらにＡｌｑを同様にして各画素
の発光領域全体に膜厚３０ｎｍになるように蒸着し電子
輸送層８を形成した。最後に、メタルマスクを用いて陰
極のパターンに０．５ｎｍ厚のＬｉＦ、１０ｎｍ厚のＡ
ｌを連続蒸着して陰極９を形成した。
【００７０】このようにして形成した本例の有機ＥＬデ
ィスプレイ５２の画素ＰＩＸ−ＡはＢＡｌｑの発光色で
ある青色を発光光源Ｂ０とし、青カラーフィルタ２Ａで
色度調整された後に、青色表示光Ｂ１を生ずるように構
成した。
【００７１】画素ＰＩＸ−Ｂでは、ルブレンの発光色で
ある黄色を発光光源Ｙ０とし、赤カラーフィルタ２Ｂを
透過した赤色表示光を生ずるように構成した。
【００７２】画素ＰＩＸ−Ｃでは、ＢＡｌｑの発光色で
ある青色とルブレンの発光色である黄色とが混合されて
白色の発光光源Ｗ０とされ、緑色カラーフィルタ２Ｃを
通過せしめられ、緑色表示光Ｇ１を生ずるように構成し
た。
【００７３】本例の有機ＥＬディスプレイは例１のもの
と比べて、画素ＰＩＸ−Ａ、画素ＰＩＸ−Ｂの光の利用
効率が高く、同一電力で画素を駆動するならば、より明
るくなる。画素を同じ明るさて表示させるのであれば、
低消費電力のカラー有機ＥＬディスプレイを形成できる
ようになった。
【００７４】（例３）上記の各例の有機ＥＬディスプレ
イを用いて携帯機器用の表示装置１００を作成した。図
４にその表示の一態様を示す。表示画面を上部、中央部
および下部の３つの部分に分けている。上部には、黄色
を基調とした色で表示を行うドットマトリックス表示部
１０を設ける。
【００７５】中央部２０には、４つの８セグメントを配
置し、上記の平面混色法でカラーフィルタを用いずに
「白」を発色させるように構成する。下部においては、
アイコンの表示を行う。左端に位置する「鍵のアイコン
３１」はカラーフィルタを併用して得られる「青」で表
示を行なうように構成する。
【００７６】「電話のアイコン３２」は、黄色の発光光
源にカラーフィルタを併用して「赤」で表示を行うよう
に構成する。「電池のアイコン３３」は、カラーフィル
タ付きの平面混色法の「白」にカラーフィルタを併用し
て得られる「緑」で表示を行うように構成する。右端に
位置する「ロールペーパーのアイコン３４」は、セグメ
ント部と同様の構成で、「白」で表示を行うように構成
する。
【００７７】このようにして、マルチカラー表示を行う
表示装置を形成できる。本例の各画素の発色の色度を図
５に示す。ｘ、ｙはＺＩＳ Ｚ ８７０１によるＸＹＺ
表色系の色度座標である。
【００７８】図５の一番外側の色の領域は、緑（Ｇ）か
ら時計回り方向に、黄緑、黄、黄赤、赤（Ｒ）、赤紫、
紫、青紫、青（Ｂ）、青緑、である。一番中央の領域が
白（Ｗ）である。外側から２番目の色の領域は、うすい
緑の位置から同様に、うすい黄緑、うすい黄、うすい黄
赤、オレンジピンク、ピンク、紫みのピンク、うすい
紫、うすい青紫、うすい青、うすい青緑、である。
【００７９】外側から３番目の色の領域は、緑みの白の
位置から同様に、黄みの白、うすいピンク、紫みの白、
青みの白、である。中央の白に隣接する領域の色は、実
質的に白の表示色として使用し得るものである。表示装
置の用途や併用する他の表示色との組み合わせで、選択
して使用すればよい。
【００８０】本例において発光せしめられる白色は、図
５で示す、「Ｗ０」であり、「緑みの白」の領域に属す
る。青色の「Ｂ０」と、黄緑と黄色のほぼ境界付近の
「Ｙ０」とを混合することで呈色させる。このように、
異なる２色の発光材料を組み合わせて用いることによっ
て、白の色合いを微妙に調整することができる。つま
り、色度座標上で、異なる２色（座標上の２点）を結ぶ
線分の途中に「白」の発光を生ずるように構成できる。
【００８１】次に、第１の表示色である「Ｂ１」は「Ｂ
０」に青色のカラーフィルタを併用して呈色させる。
「Ｂ１＝Ｂ０＋ＣＦｂ」である。第２の表示色である
「Ｒ１」は「Ｙ０」に赤色のカラーフィルタを併用して
呈色させる。「Ｒ１＝Ｙ０＋ＣＦｒ」である。最後に、
第３の表示色である「Ｇ１」は「Ｗ０」に緑色のカラー
フィルタを併用して呈色させる。「Ｇ１＝Ｗ０＋ＣＦ
ｇ」である。
【００８２】このようにして、充分に実用性のあるＲＧ
Ｂの３原色に近い色を混合して発色させ、表示に利用す
ることができる。たとえば、「Ｒ１」と「Ｂ１」とはＸ
軸方向で、０．４５以上離れている。また、「Ｇ１」と
「Ｂ１」とは、Ｙ軸上で、０．５以上離れている。この
ように、同一基板上に、理想的なＲＧＢ発色に近いマル
チカラー表示を簡素な製造工程によって形成できる。し
たがって、カラー有機ＥＬディスプレイの製造が容易で
あり、また優れた発色を安定して得ることができる。
【００８３】本例の表示色は図５に示すものであるが、
他の発光材料（たとえば、「有機ＥＬ素子とその工業化
最前線：初版 １９９８年発行、エヌ・ティー・エス
社」を参照）を組み合わせて、カラー有機ＥＬディスプ
レイの表示色の色数や組み合わせを自由に変更できる。
なお、上記の図２に示す断面図は、本例の下部の各アイ
コンに対応するものであり、図５の破断線Ａ−Ａにおけ
る断面に対応する。また、表示部の各画素の駆動を変更
することによって、各部の基調色をあらかじめ設定した
範囲で変更することができた。
【００８４】本例の有機ＥＬディスプレイを、輸送手
段、たとえば、自動車、航空機または列車の計器表示の
表示装置に用いることができる。また、携帯電話、携帯
情報表示機器または公衆表示装置の表示装置に用いる
と、周囲環境下によらずに視認性の優れた表示を提供で
きる。また、マルチカラー表示の見栄えがよく優れた表
示品位の表示素子を提供できる。
【００８５】
【発明の効果】本発明によれば、比較的簡素な構成であ
っても、１つの基板上で表示発色数の多いカラー有機Ｅ
Ｌディスプレイを提供できる。また、表示色の調整と製
造が容易であり、量産製造に適している。また、所望の
色合いとパターニングを製造工程のなかで自由に調整で
きるので、意匠性に優れたマルチカラー表示を容易に達
成できる。
【００８６】また、本発明ではカラー表示が比較的容易
なドットマトリックス型のみならず、固定表示型であっ
ても、カラー表示が容易に達成できる。また、白色表示
を含む３色以上の色数を表示させる表示素子において
も、製造コストを増大させることがない。
【００８７】表示の態様に応じて、表示部の画素の構成
を調整できるので、さまざまな表示装置に用いることが
できる。その際に、マルチカラー表示の色調整が容易
で、微妙な色調整も可能である。そして、意匠性にも優
れた有機ＥＬディスプレイ素子を達成できる。
【００８８】本発明では、カラーフィルタ各色の透過ス
ペクトル特性に応じて発光領域の面積比を調整して、光
の有効利用率を向上させることができる。そのため、従
来技術に比して、きわめて明るくかつ低消費電力の表示
装置を達成できる。
【００８９】また、色合いの再現性がよく、表示上の見
栄えが優れているので、高い視認性が要求される車載用
の表示装置や公衆表示装置に用いることが好適である。
また、自発発光型表示素子であるので、明るい使用環境
下でも視認性が優れている。また、視野角特性も良好で
あり各種の表示装置に使用できる。さらに、複数の画素
で異なる発光色が表示されるようにしたり、隣接した画
素間で発光色の色が異なるように色表示のパターンを自
由に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の例１の模式的断面図。
【図２】本発明の例２の模式的断面図。
【図３】本発明における発光領域とカラーフィルタとの
面積関係を示す模式的平面図。
【図４】携帯端末の表示装置の表示状態を示す模式的平
面図。
【図５】本発明の例３における色度座標上での発光状態
を示す説明図。
【符号の説明】
１：基板 ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ：カラーフィルタ ３： オーバーコート層 ４：陽極 ５：正孔輸送層 ６：色素ドープ層 ７：発光層 ８：電子輸送層 ９：陰極 １０：有機ＥＬディスプレイ ＰＩＸ−Ａ、ＰＩＸ−Ｂ、ＰＩＸ−Ｃ、ＰＩＸ−Ｄ：画
素

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】それぞれ発光領域を有する画素が表示面に
    複数配置され、１つの画素を単位として駆動が行われ、
    それぞれの画素に対応してカラーフィルタが設けられ、
    画素の発光領域から発した光がカラーフィルタを透過せ
    しめられ、画素の表示色として視認されてなるカラー有
    機ＥＬディスプレイであって、 １つの画素内に複数の発光領域が設けられ、それぞれの
    発光領域から異なる色光が発せられ、前記異なる色光が
    それぞれカラーフィルタを透過せしめられ、混合されて
    表示色が生じせしめられるカラー有機ＥＬディスプレ
    イ。
  2. 【請求項２】１つの画素における前記複数の発光領域の
    面積比が、他の画素における前記複数の発光領域の面積
    比と異なる請求項１に記載のカラー有機ＥＬディスプレ
    イ。
  3. 【請求項３】１つの画素内の発光領域において、その平
    面方向に配置された発光領域のピッチが０．３ｍｍ以内
    である請求項１または２に記載のカラー有機ＥＬディス
    プレイ。
  4. 【請求項４】カラーフィルタが配置されない画素が含ま
    れる請求項１、２または３に記載のカラー有機ＥＬディ
    スプレイ。
  5. 【請求項５】それぞれ発光領域を有する画素が表示面に
    複数配置され、１つの画素を単位として駆動が行われ、
    それぞれの画素に対応してカラーフィルタが設けられ、
    画素の発光領域から発した光がカラーフィルタを透過せ
    しめられ、画素の表示色として視認されてなるカラー有
    機ＥＬディスプレイであって、 第１の画素に第１の発光領域と第２の発光領域とが設け
    られ、第１の発光領域から発した色光と第２の発光領域
    から発した色光とが混合されて実質的に白の発光が行わ
    れ、 第２の画素に第１の発光領域と第２の画素に対応せしめ
    られた第１のカラーフィルタとが設けられ、第１の発光
    領域から発した色光は第１のカラーフィルタを通過せし
    められて、実質的に赤、緑または青の表示色として生じ
    せしめられてなるカラー有機ＥＬディスプレイ。
  6. 【請求項６】それぞれ発光領域を有する画素が表示面に
    複数配置され、１つの画素を単位として駆動が行われ、
    それぞれの画素に対応してカラーフィルタが設けられ、
    画素の発光領域から発した光がカラーフィルタを透過せ
    しめられ、画素の表示色として視認されてなるカラー有
    機ＥＬディスプレイであって、 第１の画素に第１の発光領域と第２の発光領域とが設け
    られ、第１の発光領域から発した色光と第２の発光領域
    から発した色光とが混合されて実質的に白の発光が行わ
    れ、 第２の画素に第１の発光領域と第２の画素に対応せしめ
    られた第１のカラーフィルタとが設けられ、第１の発光
    領域から発した色光は第１のカラーフィルタを通過せし
    められて第１の表示色が生じせしめられ、 第３の画素に第２の発光領域と第３の画素に対応せしめ
    られた第２のカラーフィルタとが設けられ、第２の発光
    領域から発した色光は第２のカラーフィルタを通過せし
    められて第２の表示色が生じせしめられてなるカラー有
    機ＥＬディスプレイ。
  7. 【請求項７】第４の画素に第１の発光領域と第２の発光
    領域とが設けられ、第４の画素に対応して第３のカラー
    フィルタが設けられ、第１の発光領域から発した色光と
    第２の発光領域から発した色光とが混合され、第３のカ
    ラーフィルタを通過せしめられて第３の表示色が生じせ
    しめられてなる請求項６に記載のカラー有機ＥＬディス
    プレイ。
  8. 【請求項８】輸送手段の計器表示に用いられてなる請求
    項１〜７のいずれか１項に記載のカラー有機ＥＬディス
    プレイ。
  9. 【請求項９】携帯表示装置に用いられてなる請求項１〜
    ７のいずれか１項に記載のカラー有機ＥＬディスプレ
    イ。
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