JP2005317506A - 有機エレクトロルミネッセンス表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 良好な色バランスを保ちつつ色純度の高い赤色、緑色および青色の発光を得ることが可能な有機エレクトロルミネッセンス表示装置を提供する。
【解決手段】 発光層５から４６０ｎｍ以上５１０ｎｍ以下の波長領域および５５０ｎｍ以上６４０ｎｍ以下の波長領域にそれぞれピーク強度を有する光が発生される。赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層および青色カラーフィルタ層は、それぞれ所定の波長領域で５０％以上の透過率を有し、所定の波長領域で１０％以下の透過率を有する。発光層５から出射される光の波長４７５ｎｍにおける強度の値に対する発光層５から出射される光の波長５７５ｎｍにおける強度の値の比率は０．４以上４．０以下である。
【選択図】 図２

Description

本発明は、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた有機エレクトロルミネッセンス表示装置に関する。

近年、情報機器の多様化に伴い、一般に使用されているＣＲＴ（陰極線管）に比べて消費電力が少ない平面表示素子に対するニーズが高まってきている。このような平面表示素子の一つとして、高効率・薄型・軽量・低視野角依存性等の特徴を有する有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬと略記する）素子が注目され、この有機ＥＬ素子を用いたディスプレイの開発が活発に行われている。

有機ＥＬ素子は、電子注入電極とホール注入電極とからそれぞれ電子とホールとを発光部へ注入し、注入された電子およびホールを発光部中心で再結合させて有機分子を励起状態にし、この有機分子が励起状態から基底状態へと戻るときに蛍光を発生する自発光型の素子である。

この有機ＥＬ素子は、発光材料である蛍光物質を選択することにより発光色を変化させることができ、マルチカラー、フルカラー等の表示装置への応用に対する期待が高まってきている。有機ＥＬ素子は低電圧で面発光できるため、液晶表示装置等のバックライトとして利用することも可能である。このような有機ＥＬ素子は、現在のところ、デジタルカメラや携帯電話等の小型ディスプレイへの応用が進んでいる段階である。

一般的に、有機ＥＬ素子は、基板上に、ホール注入電極、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層および電子注入電極が順に積層された構造を有する。以下、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層および電子注入層を有機層と呼ぶ。

このような有機ＥＬ素子において、フルカラー表示を実現する場合には、赤色、緑色および青色の３原色を発光する有機ＥＬ素子をそれぞれ独立して形成する必要がある。そのため、製造プロセスが複雑になる。

そこで、製造プロセスの複雑化を回避するため、白色発光素子と光の３原色の単色光を透過させるカラーフィルタ層とを組み合わせて用いることによりフルカラー表示を実現することができる（例えば、特許文献１参照）。この白色発光素子は、青色発光材料とオレンジ色発光材料とを含み、青色発光材料が発する青色光とオレンジ色発光材料が発するオレンジ光とを同時に発光させて白色発光を実現することができる。上記の白色発光素子の発光スペクトルにおいては、青色に対応する発光ピークとオレンジ色に対応する発光ピークとが存在する。
特開平１１−２６０５６２号公報

しかしながら、上記の２つの発光ピークは広がりを持っており、緑色に対応する発光ピークほとんど存在しない。その結果、赤色、緑色および青色の色純度が悪くなる。したがって、色純度の高い赤色、緑色および青色の発光を得ることができない。

本発明の目的は、良好な色バランスを保ちつつ色純度の高い赤色、緑色および青色の発光を得ることが可能な有機エレクトロルミネッセンス表示装置を提供することである。

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置は、４６０ｎｍ以上５１０ｎｍ以下の波長領域および５５０ｎｍ以上６４０ｎｍ以下の波長領域にそれぞれピーク強度を有する光を発生する発光層と、発光層により発光された光をそれぞれ透過するように配置された第１、第２および第３のカラーフィルタとを備え、第１のカラーフィルタは、５８０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の波長領域において５０％以上の透過率を有するとともに、４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長領域において１０％以下の透過率を有し、第２のカラーフィルタは、４８０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の波長領域において５０％以上の透過率を有するとともに、４００ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の波長領域および６２０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の波長領域において１０％以下の透過率を有し、第３のカラーフィルタは、４３０ｎｍ以上５３０ｎｍ以下の波長領域において５０％以上の透過率を有するとともに、５８０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長領域において１０％以下の透過率を有するものである。

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置においては、発光層から４６０ｎｍ以上５１０ｎｍ以下の波長領域および５５０ｎｍ以上６４０ｎｍ以下の波長領域にそれぞれピーク強度を有する光が発生される。発光層から発生された光は、５８０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の波長領域において５０％以上の透過率を有するとともに４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長領域において１０％以下の透過率を有する第１のカラーフィルタを透過することにより色純度の高い赤色光が得られる。また、発光層から発生する光が４８０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の波長領域において５０％以上の透過率を有するとともに４００ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の波長領域および６２０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の波長領域において１０％以下の透過率を有する第２のカラーフィルタを透過することにより色純度の高い緑色光が得られる。さらに、発光層から発生する光が４３０ｎｍ以上５３０ｎｍ以下の波長領域において５０％以上の透過率を有するとともに５８０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長領域において１０％以下の透過率を有する第３のカラーフィルタを透過することにより色純度の高い青色光が得られる。その結果、良好な色バランスを保ちつつ色純度の高い赤色、緑色および青色の発光を得ることができる。

発光層から出射される光の波長４７５ｎｍにおける強度の値に対する発光層から出射される光の波長５７５ｎｍにおける強度の値の比率が０．４以上４．０以下であることが好ましい。それにより、良好な色バランスを保ちつつより色純度の高い赤色光、緑色光および青色光を得ることできる。

第１のカラーフィルタを透過した光の輝度値に対する第３のカラーフィルタを透過した光の輝度値の比率が０．３７以上２．７３以下であることが好ましい。それにより、良好な色バランスを保ちつつさらに色純度の高い赤色光、緑色光および青色光を得ることできる。

第１のカラーフィルタを透過した光の発光効率に対する第３のカラーフィルタを透過した光の発光効率の比率が０．３７以上２．７３以下であることが好ましい。それにより、良好な色バランスを保ちつつさらに色純度の高い赤色光、緑色光および青色光を得ることできる。

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置によれば、良好な色バランスを保ちつつ色純度の高い赤色光、緑色光および青色光を得ることできる。

以下、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬと称する）表示装置について図面を参照しながら説明する。

図１は本実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の断面を示す概略図であり、図２は図１の有機ＥＬ表示装置の構造を詳細に示した断面図である。

図１に示すように、本実施の形態に係る有機ＥＬ装置は、主に有機ＥＬ素子５０、赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧ、青色カラーフィルタ層ＣＦＢおよび基板１から構成される。

赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧおよび青色カラーフィルタ層ＣＦＢは、有機ＥＬ素子５０および基板１の間に形成される。また、隣接する３種の赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧおよび青色カラーフィルタ層ＣＦＢにより有機ＥＬ表示装置の１画素が形成されるように配置される。

次に、図２を用いて図１の有機ＥＬ表示装置の構造の詳細を説明する。図２に示すように、ガラスまたはプラスチック等からなる透明の基板１上に、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ₂ ）からなる層と窒化シリコン（ＳｉＮｘ）からなる層との積層膜１１が形成される。積層膜１１の酸化シリコンからなる層の厚さは例えば１３０ｎｍであり、窒化シリコンからなる層の厚さは例えば５０ｎｍである。

積層膜１１上の一部にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）２０が形成される。ＴＦＴ２０上にドレイン電極１３ｄおよびソース電極１３ｓが形成される。

ＴＦＴ２０のドレイン電極１３ｄは後述のホール注入電極２に接続され、ＴＦＴ２０のソース電極１３ｓは電源線（図示せず）に接続される。

ゲート電極１５を覆うようにゲート酸化膜１４上に第１の層間絶縁膜１６が形成される。ドレイン電極１３ｄおよびソース電極１３ｓを覆うように第１の層間絶縁膜１６上に第２の層間絶縁膜１７が形成される。

なお、ゲート酸化膜１４は、例えば窒化シリコンからなる層と酸化シリコンからなる層との積層構造を有する。ゲート酸化膜１４の窒化シリコンからなる層の厚さは例えば２０ｎｍであり、酸化シリコンからなる層の厚さは例えば８０ｎｍである。また、ゲート電極１５の厚さは例えば２３５ｎｍであり、ゲート電極１５は電極（図示せず）に接続される。第１の層間絶縁膜１６は、例えば酸化シリコンからなる層と窒化シリコンからなる層との積層構造を有する。

第１の層間絶縁膜１６の酸化シリコンからなる層の厚さは例えば５００ｎｍであり、窒化シリコンからなる層の厚さは例えば１００ｎｍである。第２の層間絶縁膜１７は、例えば３００ｎｍの厚さを有する窒化シリコンからなる。

第２の層間絶縁膜１７上に、赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧおよび青色カラーフィルタ層ＣＦＢがそれぞれ形成される。赤色カラーフィルタ層ＣＦＲは、赤色の波長領域の光を透過させ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧは、緑色の波長領域の光を透過させ、青色カラーフィルタ層ＣＦＢは、青色の波長領域の光を透過させる。なお、図１においては、赤色カラーフィルタ層ＣＦＲを例示する。

赤色カラーフィルタ層ＣＦＲは、５８０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の波長領域において５０％以上の透過率を有するとともに４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長領域において１０％以下の透過率を有する。緑色カラーフィルタ層ＣＦＧは、４８０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の波長領域において５０％以上の透過率を有するとともに４００ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の波長領域および６２０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の波長領域において１０％以下の透過率を有する。青色カラーフィルタ層ＣＦＢは、４３０ｎｍ以上５３０ｎｍ以下の波長領域において５０％以上の透過率を有するとともに５８０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長領域において１０％以下の透過率を有する。

赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧおよび青色カラーフィルタ層ＣＦＢを覆うように第２の層間絶縁膜１７上に、例えばアクリル樹脂等からなる第１の平坦化層１８が形成される。第１の平坦化層１８上に透明なホール注入電極２が各画素ごとに形成され、画素間の領域においてホール注入電極２を覆うように絶縁性の第２の平坦化層１９が形成される。なお、ホール注入電極２は、例えばインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）等の透明導電膜からなる。

ホール注入電極２および第２の平坦化層１９を覆うようにホール注入層３が形成される。ホール注入層３は、第１の注入層３ａと第２の注入層３ｂとの積層構造を有する。

ホール注入層３の第１の注入層３ａは、例えば銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）からなる。第１の注入層３ａの厚さは例えば１００Åである。ホール注入層３の第２の注入層３ｂは、例えばフッ化炭素（ＣＦｘ）からなる。第２の注入層３ｂの厚さは数Åである。

このホール注入層３上に、ホール輸送層４、オレンジ色に発光するオレンジ色発光層５ａ、青色に発光する青色発光層５ｂおよび電子輸送層６が順に形成される。さらに、この電子輸送層６上に、例えばフッ化リチウム（ＬｉＦ）およびアルミニウム（Ａｌ）の積層構造を有する電子注入電極７を形成する。

ホール輸送層４は、例えばN,N'-ジ(ナフタレン-1-イル)-N,N'-ジフェニル-ベンジジン（N,N'-Di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine）（以下、ＮＰＢと略記する）等の有機材料からなる。ホール輸送層４の厚さは例えば２４００Åである。

オレンジ色発光層５ａは、例えばＮＰＢをホスト材料とし、5,12-ビス（4-ターシャリー-ブチルフェニル）-ナフタセン（5,12-Bis(4-tert-butylphenyl)-naphthacene）（以下、ｔＢｕＤＰＮと略記する）を第１のドーパントとし、5,12-ビス(4-(6-メチルベンゾチアゾール-2-イル)フェニル)-6,11-ジフェニルナフタセン（5,12-Bis(4-(6-methylbenzothiazol-2-yl)phenyl)-6,11-diphenylnaphthacene）（以下、ＤＢｚＲと略記する）を第２のドーパントとして形成される。この場合、第２のドーパントは発光し、第１のドーパントは、ホスト材料から第２のドーパントへのエネルギーの移動を促進することにより第２のドーパントの発光を補助する役割を担う。オレンジ色発光層５ａの厚さは例えば３００Åである。

なお、オレンジ色発光層５ａに対して例えば２０．０重量％となるように、第１のドーパントであるｔＢｕＤＰＮをドープし、オレンジ色発光層５ａに対して例えば３．０重量％となるように、第２のドーパントであるＤＢｚＲをドープする。

青色発光層５ｂは、例えばターシャリー-ブチル置換ジナフチルアントラセン（以下、ＴＢＡＤＮと略記する）をホスト材料とし、ＮＰＢを第１のドーパントとし、1,4,7,10-テトラ-ターシャリー-ブチルペリレン（1,4,7,10-Tetra-tert-butylPerylene）（以下、ＴＢＰと略記する）を第２のドーパントとして形成される。この場合、第２のドーパントは発光し、第１のドーパントはキャリアの輸送を促進することにより第２のドーパントの発光を補助する役割を担う。青色発光層５ｂの厚さは例えば４００Åである。

なお、青色発光層５ｂに対して例えば７．５重量％となるように、第１のドーパントであるＮＰＢをドープし、青色発光層５ｂに対して例えば２．５重量％となるように、第２のドーパントであるＴＢＰをドープする。

オレンジ色発光層５ａおよび青色発光層５ｂ（以下、単に発光層５と呼ぶ）により、４６０ｎｍ以上５１０ｎｍ以下の波長領域および５５０ｎｍ以上６４０ｎｍ以下の波長領域にそれぞれピーク強度を有する白色光が発生される。

電子輸送層６は、例えばトリス(8-ヒドロキシキノリナト)アルミニウム（Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum）（以下、Ａｌｑと略記する）からなる。電子輸送層６の厚さは例えば１００Åである。

本実施の形態においては、発光層５から４６０ｎｍ以上５１０ｎｍ以下の波長領域および５５０ｎｍ以上６４０ｎｍ以下の波長領域にそれぞれピーク強度を有する光が発生される。

発光層５から発生された光は、５８０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の波長領域において５０％以上の透過率を有するとともに、４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長領域において１０％以下の透過率を有する赤色カラーフィルタ層ＣＦＲを透過することにより、良好な色バランスを保ちつつ色純度の高い赤色光が得られる。

また、発光層５から発生する光が４８０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の波長領域において５０％以上の透過率を有するとともに、４００ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の波長領域および６２０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の波長領域において１０％以下の透過率を有する緑色カラーフィルタ層ＣＦＧを透過することにより、良好な色バランスを保ちつつ色純度の高い緑色光が得られる。

さらに、発光層５から発生する光が４３０ｎｍ以上５３０ｎｍ以下の波長領域において５０％以上の透過率を有するとともに、５８０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長領域において１０％以下の透過率を有する青色カラーフィルタ層ＣＦＢを透過することにより、良好な色バランスを保ちつつ色純度の高い青色光が得られる。

また、発光層５から出射される光の波長４７５ｎｍにおける強度の値に対する発光層５から出射される光の波長５７５ｎｍにおける強度の値の比率が０．４以上４．０以下であることが好ましい。それにより、良好な色バランスを保ちつつより色純度の高い赤色光、緑色光および青色光を得ることできる。

赤色カラーフィルタ層ＣＦＲを透過した光の輝度値または発光効率に対する青色カラーフィルタ層ＣＦＢを透過した光の輝度値または発光効率の比率が０．３７以上２．７３以下であることが好ましい。それにより、良好な色バランスを保ちつつより色純度の高い赤色光、緑色光および青色光を得ることできる。

本実施の形態においては、赤色カラーフィルタ層ＣＦＲが第１のカラーフィルタに相当し、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧが第２のカラーフィルタに相当し、青色カラーフィルタ層ＣＦＢが第３のカラーフィルタに相当し、発光層５（オレンジ色発光層５ａおよび青色発光層５ｂ）が発光層に相当する。

以下、実施例および比較例について図面を参照しながら説明する。以下の実施例および比較例では、色純度の高い発光を得るために、発光層５の発光スペクトルならびに赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧおよび青色カラーフィルタ層ＣＦＢのある波長領域における透過率を規定した。

実施例１および比較例１では、同じ発光スペクトルを有する発光層５を用い、異なる特性を有する赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧおよび青色カラーフィルタ層ＣＦＢを用い、赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧおよび青色カラーフィルタ層ＣＦＢの特性を評価した。

また、実施例２〜４および比較例２では、異なる発光スペクトルを有する発光層５を用い、同じ特性を有する赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧおよび青色カラーフィルタ層ＣＦＢを用い、発光層５の発光スペクトルを評価した。

（実施例１）
本実施例１の有機ＥＬ表示装置の構成は、本実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置１００と同様の構成である。

図３は有機ＥＬ表示装置１００の発光層５の発光スペクトルを示す説明図である。

図３に示すように、発光層５は、４６０ｎｍ以上５１０ｎｍ以下の波長領域および５５０ｎｍ以上６４０ｎｍ以下の波長領域にそれぞれピーク強度を有する光を発生する。

図４は有機ＥＬ表示装置１００の赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧおよび青色カラーフィルタ層ＣＦＢの透過率を示す説明図である。

図４に示すように、赤色カラーフィルタ層ＣＦＲは、５８０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の波長領域において５０％以上の透過率を有するとともに４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長領域において１０％以下の透過率を有する。緑色カラーフィルタ層ＣＦＧは、４８０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の波長領域において５０％以上の透過率を有するとともに４００ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の波長領域および６２０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の波長領域において１０％以下の透過率を有する。青色カラーフィルタ層ＣＦＢは、４３０ｎｍ以上５３０ｎｍ以下の波長領域において５０％以上の透過率を有するとともに５８０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長領域において１０％以下の透過率を有する。

上記のようなピーク強度を有する白色光を発生する発光層５、赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧおよび青色カラーフィルタ層ＣＦＢのそれぞれを用いることにより、以下のＣＩＥ（Commission Internationale d'Eclairage：国際照明委員会）色度座標（ｘ，ｙ）を有する発光が得られた。

赤色のＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）は、（０．６４，０．３６）となり、緑色のＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）は、（０．３３，０．５４）となり、青色のＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）は、（０．１４，０．１５）となった。

（比較例１）
本比較例１の有機ＥＬ表示装置が、実施例１に用いた有機ＥＬ表示装置１００と異なる点を、以下の図面を参照しながら説明する。

図５は本比較例の有機ＥＬ表示装置の赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧおよび青色カラーフィルタ層ＣＦＢの透過率を示す説明図である。

図５に示すように、比較例の有機ＥＬ表示装置の赤色カラーフィルタ層ＣＦＲは、５８０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の波長領域のうち５８０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の波長領域で透過率が５０％よりも低くなっている。また、４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長領域のうち４００ｎｍ以上４４０ｎｍ以下の波長領域で透過率が１０％を超えている。

また、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧは、４８０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の波長領域のうち４８０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の波長領域で透過率が５０％よりも低くなっている。また、４００ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の波長領域のうち４５０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の波長領域で透過率が１０％を超えている。

さらに、青色カラーフィルタ層ＣＦＢは、４３０ｎｍ以上５３０ｎｍ以下の波長領域のうち５２５ｎｍ以上５３０ｎｍ以下の波長領域で透過率が５０％よりも低くなっている。

赤色のＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）は、（０．５８，０．３７）となり、緑色のＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）は、（０．３０，０．５３）となり、青色のＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）は、（０．１３，０．１８）となった。

（評価１）
実施例１の有機ＥＬ表示装置１００では、ＮＴＳＣ（National Television Standards Committee）方式のＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）における発光色のＣＩＥ色度座標の基準値に近い色純度が得られることがわかった。

なお、ＮＴＳＣ方式のＣＲＴにおける発光色のＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）の基準値（スペック）は次の通りである。赤色のＣＩＥ色度座標は（０．６７，０．３３）であり、緑色のＣＩＥ色度座標は（０．２１，０．７１）であり、青色のＣＩＥ色度座標は（０．１４，０．０８）である。

一方、比較例１の有機ＥＬ表示装置では、上記のＣＩＥ色度座標の基準値と比較して赤色の色純度が良好でないことがわかった。

これにより、赤色カラーフィルタ層ＣＦＲは、５８０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の波長領域において５０％以上の透過率を有するとともに４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長領域において１０％以下の透過率を有することが好ましく、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧは、４８０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の波長領域において５０％以上の透過率を有するとともに４００ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の波長領域および６２０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の波長領域において１０％以下の透過率を有することが好ましく、青色カラーフィルタ層ＣＦＢは、４３０ｎｍ以上５３０ｎｍ以下の波長領域において５０％以上の透過率を有するとともに５８０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長領域において１０％以下の透過率を有することが好ましいことがわかった。

（実施例２）
本実施例２の有機ＥＬ表示装置が、実施例１に用いた有機ＥＬ表示装置１００と異なる点を、以下の図面を参照しながら説明する。

図６は本実施例の有機ＥＬ表示装置の発光層５の発光スペクトルの強度を示す説明図である。

図６に示すように、発光層５は、４６０ｎｍ以上５１０ｎｍ以下の波長領域および５５０ｎｍ以上６４０ｎｍ以下の波長領域にそれぞれピーク強度を有する光を発生した。この光の発光効率は１３．４ｃｄ／Ａとなった。

発光層５から出射される光の波長４７５ｎｍにおける強度の値に対する発光層５から出射される光の波長５７５ｎｍにおける強度の値の比率（以下、強度比と呼ぶ）は１．４７となった。

赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧおよび青色カラーフィルタ層ＣＦＢを透過した光の発光効率を輝度計を用いて測定した。赤色カラーフィルタ層ＣＦＲを透過した光の発光効率は２．４９ｃｄ／Ａとなり、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧを透過した光の発光効率は７．１９ｃｄ／Ａとなり、青色カラーフィルタ層ＣＦＢを透過した光の発光効率は２．３１ｃｄ／Ａとなった。

赤色カラーフィルタ層ＣＦＲを透過した光の発光効率に対する青色カラーフィルタＣＦＢを透過した光の発光効率の比率（以下、効率比と呼ぶ）は１．０８となった。

図７は各色のカラーフィルタ層を透過した光の発光スペクトルを示す説明図である。

図７（ａ）に示すように、赤色カラーフィルタ層ＣＦＲを透過した光は、５８０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の波長領域にピーク強度を有した。

図７（ｂ）に示すように、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧを透過した光は、４８０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の波長領域にピーク強度を有した。

図７（ｃ）に示すように、青色カラーフィルタ層ＣＦＢを透過した光は、４３０ｎｍ以上５３０ｎｍ以下の波長領域にピーク強度を有した。

（実施例３）
本実施例３の有機ＥＬ表示装置が、実施例２に用いた有機ＥＬ表示装置と異なる点を、以下の図面を参照しながら説明する。

図８は本実施例の有機ＥＬ表示装置の発光層５の発光スペクトルの強度を示す説明図である。

図８に示すように、発光層５は、４６０ｎｍ以上５１０ｎｍ以下の波長領域および５５０ｎｍ以上６４０ｎｍ以下の波長領域にそれぞれピーク強度を有する光を発生した。この光の発光効率は１２．１ｃｄ／Ａとなった。強度比は１．００となった。

赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧおよび青色カラーフィルタ層ＣＦＢを透過した光の発光効率を輝度計を用いて測定した。赤色カラーフィルタ層ＣＦＲを透過した光の発光効率は２．０８ｃｄ／Ａとなり、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧを透過した光の発光効率は６．６９ｃｄ／Ａとなり、青色カラーフィルタ層ＣＦＢを透過した光の発光効率は１．９７ｃｄ／Ａとなった。効率比は１．０８となった。

図９は各色のカラーフィルタ層を透過した光の発光スペクトルを示す説明図である。

図９（ａ）に示すように、赤色カラーフィルタ層ＣＦＲを透過した光は、５８０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の波長領域にピーク強度を有した。

図９（ｂ）に示すように、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧを透過した光は、４８０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の波長領域にピーク強度を有した。

図９（ｃ）に示すように、青色カラーフィルタ層ＣＦＢを透過した光は、４３０ｎｍ以上５３０ｎｍ以下の波長領域にピーク強度を有した。

（実施例４）
本実施例４の有機ＥＬ表示装置が、実施例２に用いた有機ＥＬ表示装置と異なる点を、以下の図面を参照しながら説明する。

図１０は本実施例の有機ＥＬ表示装置の発光層５の発光スペクトルの強度を示す説明図である。

図１０に示すように、発光層５は、４６０ｎｍ以上５１０ｎｍ以下の波長領域および５５０ｎｍ以上６４０ｎｍ以下の波長領域にそれぞれピーク強度を有する光を発生した。この光の発光効率は１７．８ｃｄ／Ａとなった。強度比は０．４４となった。

赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧおよび青色カラーフィルタ層ＣＦＢを透過した光の発光効率を輝度計を用いて測定した。赤色カラーフィルタ層ＣＦＲを透過した光の発光効率は３．９２ｃｄ／Ａとなり、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧを透過した光の発光効率は９．１３ｃｄ／Ａとなり、青色カラーフィルタ層ＣＦＢを透過した光の発光効率は１．８１ｃｄ／Ａとなった。効率比は２．１７となった。

図１１は各色のカラーフィルタ層を透過した光の発光スペクトルを示す説明図である。

図１１（ａ）に示すように、赤色カラーフィルタ層ＣＦＲを透過した光は、５８０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の波長領域にピーク強度を有した。

図１１（ｂ）に示すように、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧを透過した光は、４８０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の波長領域にピーク強度を有した。

図１１（ｃ）に示すように、青色カラーフィルタ層ＣＦＢを透過した光は、４３０ｎｍ以上５３０ｎｍ以下の波長領域にピーク強度を有した。

（比較例２）
本比較例２の有機ＥＬ表示装置が、実施例２に用いた有機ＥＬ表示装置と異なる点を、以下の図面を参照しながら説明する。

図１２は本比較例の有機ＥＬ表示装置の発光層５の発光スペクトルの強度を示す説明図である。

図１２に示すように、発光層５は、４６０ｎｍ以上５１０ｎｍ以下の波長領域にピーク強度を有する光を発生したが、５５０ｎｍ以上６４０ｎｍ以下の波長領域にそれぞれピーク強度を有する光を発生しない。この光の発光効率は１１．０ｃｄ／Ａとなった。強度比は６．９１となった。

赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧおよび青色カラーフィルタ層ＣＦＢを透過した光の発光効率を輝度計を用いて測定した。赤色カラーフィルタ層ＣＦＲを透過した光の発光効率は０．７８ｃｄ／Ａとなり、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧを透過した光の発光効率は７．０５ｃｄ／Ａとなり、青色カラーフィルタ層ＣＦＢを透過した光の発光効率は３．８２ｃｄ／Ａとなった。効率比は０．２０となった。

図１３は各色のカラーフィルタ層を透過した光の発光スペクトルを示す説明図である。

図１３（ａ）に示すように、赤色カラーフィルタ層ＣＦＲを透過した光は、５８０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の波長領域にピーク強度を有した。

図１３（ｂ）に示すように、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧを透過した光は、４８０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の波長領域にピーク強度を有した。

図１３（ｃ）に示すように、青色カラーフィルタ層ＣＦＢを透過した光は、４３０ｎｍ以上５３０ｎｍ以下の波長領域にピーク強度を有した。

（評価２）
上記の実施例２〜４および比較例２における強度比の値および効率比の値を、強度比を横軸とし効率比を縦軸として、以下のように両対数グラフにプロットした。

図１４は強度比と効率比との関係を示す説明図である。図１４に示すように、強度比と効率比との関係は直線Ｌで近似されることがわかった。

一般に、有機ＥＬ表示装置において、フルカラー表示の色調整をする場合、低消費電力の点から赤色と青色との輝度値の比率は１であることが好ましい（条件１）。この場合、輝度値の比率を算出するために赤色および青色の輝度値を選択した理由は、発光層５による白色の発光スペクトルは赤色および青色のピーク強度に起因するためである。したがって、赤色と青色との輝度値の比率を１を中心として所定幅の領域に設定することが好ましい。

一方、ＮＴＳＣ方式のＣＲＴにおける発光色のＣＩＥ色度座標の基準値を再現する場合、赤色の輝度値、緑色の輝度値および青色の輝度値の比率は、それぞれ３０：５９：１１となることが示されている（「有機ＥＬ材料とディスプレイ」、監修 城戸淳二、発行所 株式会社シーエムシー、2001年2月28日第1刷発行、345〜353頁）（条件２）。この場合、赤色と青色との比は３０／１１＝２．７３となる。

したがって、上記の条件２より、赤色と青色との輝度値の比率の上限を２．７３に設定することが好ましい。また、青色と赤色との輝度値の比率の下限は、上記の上限の逆数に設定することが好ましい。それにより、青色と赤色との輝度値の比率の下限は１１／３０＝０．３７となる。

これらの結果、赤色と青色との輝度値の比率の範囲を０．３７以上２．７３以下に設定することが好ましい。

上記輝度値の比率は発光効率の比率と相関関係を有するので、輝度値の比率の範囲を発光効率の比率の範囲に置き換えることができる。これにより、色純度の高い赤色光、緑色光および青色光を得るために最適な効率比の範囲は０．３７以上２．７３以下となる（条件３）。

ここで、図１４に示す直線Ｌならびに０．３７および２．７３の効率比に基づいて、ＮＴＳＣ方式のＣＲＴにおける発光色のＣＩＥ色度座標の基準値を再現する場合に最適な強度比の範囲は０．４以上４．０以下となる（条件４）。

実施例２〜４の効率比および強度比の値は、それぞれ上記の条件３および条件４を満足し、比較例２の効率比および強度比の値はそれぞれ条件３および条件４を満足しない。

これにより、発光層５から発生される光は、４６０ｎｍ以上５１０ｎｍ以下の波長領域および５５０ｎｍ以上６４０ｎｍ以下の波長領域にそれぞれピーク強度を有するとともに効率比は０．３７以上２．７３以下の範囲にあることが好ましく、強度比は０．４以上４．０以下の範囲にあることが好ましいことがわかった。

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置は、各種表示装置、各種光源等に利用することができる。

本実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の断面を示す概略図である。 図１の有機ＥＬ表示装置の構造を詳細に示した断面図である。 有機ＥＬ表示装置の発光層の発光スペクトルを示す説明図である。 有機ＥＬ表示装置の赤色カラーフィルタ層、緑色カラーフィルタ層および青色カラーフィルタ層の透過率を示す説明図である。 本比較例の有機ＥＬ表示装置の赤色カラーフィルタ層、緑色カラーフィルタ層および青色カラーフィルタ層の透過率を示す説明図である。 本実施例の有機ＥＬ表示装置の発光層の発光スペクトルの強度を示す説明図である。 各色のカラーフィルタ層を透過した光の発光スペクトルを示す説明図である。 本実施例の有機ＥＬ表示装置の発光層の発光スペクトルの強度を示す説明図である。 各色のカラーフィルタ層を透過した光の発光スペクトルを示す説明図である。 本実施例の有機ＥＬ表示装置の発光層の発光スペクトルの強度を示す説明図である。 各色のカラーフィルタ層を透過した光の発光スペクトルを示す説明図である。 本比較例の有機ＥＬ表示装置の発光層の発光スペクトルの強度を示す説明図である。 各色のカラーフィルタ層を透過した光の発光スペクトルを示す説明図である。 強度比と効率比との関係を示す説明図である。

符号の説明

１ 基板
２ ホール注入電極
３ ホール注入層
４ ホール輸送層
５ 発光層
５ａ オレンジ色発光層
５ｂ 青色発光層
６ 電子輸送層
７ 電子注入電極
１００ 有機ＥＬ表示装置
ＣＦＲ 赤色カラーフィルタ層
ＣＦＧ 緑色カラーフィルタ層
ＣＦＢ 青色カラーフィルタ層

Claims (4)

1. ４６０ｎｍ以上５１０ｎｍ以下の波長領域および５５０ｎｍ以上６４０ｎｍ以下の波長領域にそれぞれピーク強度を有する光を発生する発光層と、
   前記発光層により発光された光をそれぞれ透過するように配置された第１、第２および第３のカラーフィルタとを備え、
   前記第１のカラーフィルタは、５８０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の波長領域において５０％以上の透過率を有するとともに、４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長領域において１０％以下の透過率を有し、
   前記第２のカラーフィルタは、４８０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の波長領域において５０％以上の透過率を有するとともに、４００ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の波長領域および６２０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の波長領域において１０％以下の透過率を有し、
   前記第３のカラーフィルタは、４３０ｎｍ以上５３０ｎｍ以下の波長領域において５０％以上の透過率を有するとともに、５８０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長領域において１０％以下の透過率を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
2. 前記発光層から出射される光の波長４７５ｎｍにおける強度の値に対する前記発光層から出射される光の波長５７５ｎｍにおける強度の値の比率が０．４以上４．０以下であることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
3. 前記第１のカラーフィルタを透過した光の輝度値に対する前記第３のカラーフィルタを透過した光の輝度値の比率が０．３７以上２．７３以下であることを特徴とする請求項１または２記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
4. 前記第１のカラーフィルタを透過した光の発光効率に対する前記第３のカラーフィルタを透過した光の発光効率の比率が０．３７以上２．７３以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。

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