JP2012038555A - 有機ｅｌ表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低電圧、高効率でかつ視野角特性に優れた有機ＥＬ表示装置を提供する。
【解決手段】赤色有機ＥＬ素子２０Ｒと、緑色有機ＥＬ素子２０Ｇと、青色有機ＥＬ素子２０Ｂと、から構成される有機ＥＬ表示装置１において、赤色有機ＥＬ素子２０Ｒ、緑色有機ＥＬ素子２０Ｇ及び青色有機ＥＬ素子２０Ｂにそれぞれ含まれる有機ＥＬ層のうち赤色有機ＥＬ素子２０Ｒに含まれる有機ＥＬ層の膜厚が最も薄く、赤色有機ＥＬ素子２０Ｒには、取り出し側電極（透明電極２６）に隣接し、共振器構造の形成に関与する光学調整層３０が設けられていないことを特徴とする、有機ＥＬ表示装置１。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機ＥＬ表示装置に関する。

有機ＥＬ表示装置は、厚さが薄く自発光である電子デバイスである有機ＥＬ素子を副画素として用いた新方式の表示装置である。ここで有機ＥＬ素子は少なくとも発光層を有する有機ＥＬ層を２つの電極（陽極・陰極）で挟持したデバイスである。また２つの電極に挟持されている有機ＥＬ層には、少なくとも発光層が含まれており、場合によっては発光層と共に電荷輸送層や電荷注入層が含まれることがある。

一方、有機ＥＬ素子の発光効率を向上させるための手段の１つとして、素子内に共振器構造を導入するという方法がある。素子内に共振器構造が導入された表示装置の具体例として、例えば、特許文献１に記載の表示装置がある。また特許文献１に記載の表示装置では、共振器構造を有する有機ＥＬ素子の上部に光学調整層を積層することで、更なる高効率化を達成している。

ところで、共振器構造を導入した有機ＥＬ素子では、共振部となる有機ＥＬ層の膜厚によって光学特性が変化する。特に、波長λの光を干渉によって強める場合は、反射電極から発光層までの光学距離を波長λの（２ｉ−１）／４倍（ｉは自然数）程度にすることが好ましい。そこで特許文献２では、発光色が異なる有機ＥＬ素子を複数有する有機ＥＬ表示装置において、各色の発光の高効率化を目的として各色の有機ＥＬ素子に含まれる有機ＥＬ層の膜厚をそれぞれ異なるようにする方法が提案されている。

一方、有機ＥＬ素子の膜厚は、素子自体の光学特性以外にも、電圧−電流特性や、素子のリーク頻度にも影響を及ぼす。そこで特許文献３では、干渉効果による発光効率への影響と、有機ＥＬ素子のリーク低減のために、金属反射電極から発光層までの光学距離を、発光効率の２次極大値となる３λ／４程度にする方法が提案されている。

特開２００６−１４０１３０号公報 特開２０００−３２３２７７号公報 特開２０００−２４３５７３号公報

ところで、ＲＧＢからなる有機ＥＬ素子を副画素に用いる有機ＥＬ表示装置において、金属材料からなる反射電極から発光層までの光学距離を、発光効率の２次極大値となる３λ／４程度に設定する。そうすると、発光波長が長い赤色を発する有機ＥＬ素子に含まれる有機ＥＬ層の膜厚が最も厚くなる。ここで有機ＥＬ層の膜厚が厚くなると抵抗が高くなるため、赤色を発する有機ＥＬ素子の駆動電圧が他の素子よりも高くなるという課題が生じる。ここで赤色を発する有機ＥＬ素子の駆動電圧を低下させるために、赤色を発する有機ＥＬ素子のみ反射電極から発光層までの光学距離をλ／４程度にすることも考えられる。しかしこの場合では、赤色を発する有機ＥＬ素子の視野角の輝度低下が他の素子に比べて小さいため、表示装置としての視野角特性が損なわれるという課題が生じる。

本発明は、上記の課題を解決するためになされるものであり、その目的は、低電圧、高効率でかつ視野角特性に優れた有機ＥＬ表示装置を提供することである。

本発明の有機ＥＬ表示装置は、赤色を発する有機ＥＬ素子と、緑色を発する有機ＥＬ素子と、青色を発する有機ＥＬ素子と、から構成される有機ＥＬ表示装置において、
前記赤色を発する有機ＥＬ素子、前記緑色を発する有機ＥＬ素子及び前記青色を発する有機ＥＬ素子にそれぞれ含まれる有機ＥＬ層のうち前記赤色を発する有機ＥＬ素子に含まれる有機ＥＬ層の膜厚が最も薄く、
前記緑色を発する有機ＥＬ素子と前記青色を発する有機ＥＬ素子のみに、取り出し側電極に隣接し、共振器構造の形成に関与する光学調整層が設けられることを特徴とする。

本発明によれば、低電圧、高効率でかつ視野角特性に優れた有機ＥＬ表示装置を提供することができる。

本発明の有機ＥＬ表示装置における第１の実施形態を示す断面概略図である。 実施例１の有機ＥＬ表示装置に備える各有機ＥＬ素子の輝度と視野角との関係を示すグラフである。 比較例１の有機ＥＬ表示装置に備える各有機ＥＬ素子の輝度と視野角との関係を示すグラフである。 本発明の有機ＥＬ表示装置における第２の実施形態を示す断面概略図である。

本発明の有機ＥＬ表示装置は、赤色を発する有機ＥＬ素子と、緑色を発する有機ＥＬ素子と、青色を発する有機ＥＬ素子と、から構成される有機ＥＬ表示装置に関するものである。

ここで本発明の有機ＥＬ表示装置を構成する赤色を発する有機ＥＬ素子、緑色を発する有機ＥＬ素子及び青色を発する有機ＥＬ素子にそれぞれ含まれる有機ＥＬ層のうち、赤色を発する有機ＥＬ素子に含まれる有機ＥＬ層の膜厚が最も薄い。また赤色を発する有機ＥＬ素子には、取り出し側電極に隣接し、共振器構造の形成に関与する光学調整層が設けられていない。即ち、緑色を発する有機ＥＬ素子と青色を発する有機ＥＬ素子のみに、取り出し側電極に隣接し、共振器構造の形成に関与する光学調整層が設けられている。

以下、図面を参照しながら、本発明の有機ＥＬ表示装置における具体的な実施形態について説明する。尚、以下の説明において、特に記載されない部分や図面にて図示していない事項に関しては、当該技術分野の周知又は公知技術を適用することができる。また以下に説明する実施形態は、あくまでも実施形態の一つであり、本発明はこれらに限定されるものではない。

［実施例１］
図１は、本発明の有機ＥＬ表示装置における第１の実施形態を示す断面概略図である。図１の有機ＥＬ表示装置１は、基板１０上に、赤色を発する有機ＥＬ素子２０Ｒと、緑色を発する有機ＥＬ素子２０Ｇと、青色を発する有機ＥＬ素子２０Ｂと、がそれぞれ設けられている。また各有機ＥＬ素子（２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂ）には、基板１０上に設けられる反射電極２１と、透明電極２２と、正孔注入／輸送層２３と、発光層２４（２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂ）と、電子注入／輸送層２５と、透明電極２６とがこの順に設けられている。また図１の有機ＥＬ表示装置１は、緑色を発する有機ＥＬ素子２０Ｇ及び青色を発する有機ＥＬ素子２０Ｂにおいて、透明電極２６上に光学調整層３０が設けられている。一方で、図１の有機ＥＬ表示装置１は、赤色を発する有機ＥＬ素子２０Ｒにおいて、光学調整層３０は設けられていない。

以下、図１の有機ＥＬ表示装置１を構成する各部材について説明する。

基板１０は、ガラス、プラスチック等からなる絶縁性基板である。尚、基板１０にはＴＦＴ等のスイッチング素子（図示省略）を形成させてもよい。

反射電極２１は、有機ＥＬ素子（２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂ）の発光を、基板１０とは反対側にある光取り出し側に反射するために設けられている。また反射電極２１は、各有機ＥＬ素子（２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂ）の設置位置に対応するように所望の形状にパターン形成されている。反射電極２１の構成材料は、好ましくは、反射率が高い金属材料又はこの金属材料を複数組み合わせてなる合金材料である。より好ましくは、Ａｌ、Ａｇ等である。

透明電極２２は、反射電極２１と同様に各有機ＥＬ素子（２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂ）の設置位置に対応するように所望の形状にパターン形成されている。透明電極２２の構成材料は、仕事関数の高い材料、具体的には、ＩＴＯやＩＺＯが好ましい。

尚、図１の有機ＥＬ表示装置１において、少なくとも透明電極２２が第２電極（陽極）として機能する。つまり、第２電極（陽極）を透明電極２２のみとしてもよいし、反射電極２１と透明電極２２との間に導通をとり、反射電極２１及び透明電極２２を積層電極として機能させてもよい。

正孔注入／輸送層２３、発光層２４（２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂ）及び電子注入／輸送層２５は、いずれも２つの電極（第１電極、第２電極）間で挟持されている有機ＥＬ層を構成する薄膜層である。有機ＥＬ層を構成する各層の構成材料として、公知の材料を使用することができる。また各層を形成する方法として、蒸着や転写等の公知の成膜手法を用いることができる。

尚、図１の有機ＥＬ表示装置１において、有機ＥＬ層は、正孔注入／輸送層２３、発光層２４（２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂ）及び電子注入／輸送層２５の３層構成である。ただし、有機ＥＬ層は、発光層２４を有してさえいればその層構成は特に限定されるものではない。

第１電極である透明電極２６は、陰極として機能する。透明電極２６の構成材料として、ＩＴＯ、ＩＺＯ等の透明電極材料が挙げられる。またＡｌ、Ｍｇ、Ａｇ等の金属材料もしくはこれらの複数種混合した合金を光透過性を有する程度に薄く形成した金属薄膜を使用してもよい。特に、Ａｇは光の吸収率が低く、かつ比抵抗も低いため、透明電極２６の構成材料として好ましい。

本実施形態において、光学調整層３０は、有機ＥＬ素子内に共振器構造を形成する際に関与する部材である。具体的には、有機ＥＬ素子２０の上部にある空気界面での光の反射を利用して更なる共振効果を付与することを目的として設けられている。ところで光学調整層３０の膜厚は、共振効果の波長依存性に大きく寄与するものであるが、陰極（透明電極２６）として光透過性を有する程度に薄く形成した金属薄膜を用いる場合、光学調整層３０は、青色光の共振を強めるようにその膜厚を設定することが好ましい。なぜなら金属薄膜は、有機ＥＬ素子２０から発する光が短波長側であるほどその反射率が低くなるため、光学調整層３０において短波長の光である青色光の共振を強めることで青色光の発光効率を向上させることが望ましいからである。

ここで光学調整層３０の膜厚ｄは、下記式（１）に基づいて設定するのが好ましい。
（４ｍ−３）λ／（８ｎ） ≦ｄ≦ （４ｍ−１）λ／（８ｎ） （１）
（式（１）において、ｎは、光学調整層の屈折率を表し、λは、青色を発する有機ＥＬ素子の発光波長を表し、ｍは、自然数を表す。尚、発光波長とは、有機ＥＬ素子が発する光のスペクトルの最大ピーク波長のことである。）

尚、理想的な光共振器構造をのみを考慮するのであれば、光学調整層３０の膜厚ｄは、下記式（１ａ）に基づいて設定するのが理想的である。
ｄ＝（２ｍ−１）λ／（４ｎ） （１ａ）

ただし、膜厚制御の困難性や、素子自体の駆動電圧、寿命を併せて考慮したときに、式（１ａ）のように等式が成り立たない場合がある。このため、式（１）のように、一定の数値範囲（誤差範囲）がある方がむしろよいといえる。

また、反射電極２１と発光層２４（２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂ）との間の光学距離は、各有機ＥＬ素子の発光波長に合わせて適宜設定するのが好ましい。具体的には、赤色を発する有機ＥＬ素子について下記式（２−１）が成り立ち、緑色を発する有機ＥＬ素子について下記式（２−２）が成り立ち、青色を発する有機ＥＬ素子について下記式（２−３）が成り立つように設定することが好ましい。
ｍ_R−１／４ ≦ ２Ｌ_R／λ_R＋Φ_R／（２π） ≦ ｍ_R＋１／４ （２−１）
ｍ_G−１／４ ≦ ２Ｌ_G／λ_G＋Φ_G／（２π） ≦ ｍ_G＋１／４ （２−２）
ｍ_B−１／４ ≦ ２Ｌ_B／λ_B＋Φ_B／（２π） ≦ ｍ_B＋１／４ （２−３）

式（２−１）において、Ｌ_Rは、赤色を発する有機ＥＬ素子２０Ｒにおける反射膜（反射電極２１）から発光層２４Ｒまでの光学距離を表す。λ_Rは、赤色を発する有機ＥＬ素子２０Ｒの発光波長を表す。Φ_Rは、赤色を発する有機ＥＬ素子における第１電極と第２電極での位相シフトの合計（和）、即ち、赤色を発する有機ＥＬ素子における第１電極での位相シフトと第２電極での位相シフトとの和を表す。ｍ_Rは、整数を表す。尚、ｍ_Rは、赤色を発する有機ＥＬ素子２０Ｒの干渉次数である。

式（２−２）において、Ｌ_Gは、緑色を発する有機ＥＬ素子２０Ｇにおける反射膜（反射電極２１）から発光層２４Ｇまでの光学距離を表す。λ_Gは、緑色を発する有機ＥＬ素子２０Ｇの発光波長を表す。Φ_Gは、緑色を発する有機ＥＬ素子における第１電極と第２電極での位相シフトの合計（和）、即ち、緑色を発する有機ＥＬ素子における第１電極での位相シフトと第２電極での位相シフトとの和を表す。ｍ_Gは、整数を表す。尚、ｍ_Gは、緑色を発する有機ＥＬ素子２０Ｂの干渉次数である。

式（２−３）において、Ｌ_Bは、青色を発する有機ＥＬ素子２０Ｂにおける反射膜（反射電極２１）から発光層２４Ｂまでの光学距離を表す。λ_Bは、青色を発する有機ＥＬ素子２０Ｂの発光波長を表す。Φ_Bは、青色を発する有機ＥＬ素子における第１電極と第２電極での位相シフトの合計（和）、即ち、青色を発する有機ＥＬ素子における第１電極での位相シフトと第２電極での位相シフトとの和を表す。ｍ_Bは、整数を表す。尚、ｍ_Bは、青色を発する有機ＥＬ素子２０Ｂの干渉次数である。

即ち、各有機ＥＬ層を形成する際には、特にその膜厚を、式（２−１）乃至式（２−３）を満たすように、色ごとに塗り分けて形成する（パターン形成する）必要がある。尚、各有機ＥＬ層の光学距離（Ｌ_R、Ｌ_G、Ｌ_B）はそれぞれ式（２−４）、式（２−５）、式（２−６）で表される。
Ｌ_R＝ｎ_R×ｄ_R （２−４）
Ｌ_G＝ｎ_G×ｄ_G （２−５）
Ｌ_B＝ｎ_B×ｄ_B （２−６）
（式（２−４）において、ｎ_Rは、赤色有機ＥＬ層の屈折率を表し、ｄ_Rは、赤色有機ＥＬ層の膜厚を表す。式（２−５）において、ｎ_Gは、緑色有機ＥＬ層の屈折率を表し、ｄ_Gは、緑色有機ＥＬ層の膜厚を表す。式（２−６）において、ｎ_Bは、青色有機ＥＬ層の屈折率を表し、ｄ_Bは、青色有機ＥＬ層の膜厚を表す。）

尚、理想的な光共振器構造をのみを考慮するのであれば、式（２−１）、式（２−２）及び式（２−３）は、それぞれ下記式（２−１ａ）、式（２−２ａ）及び式（２−３ａ）とするのが理想的である。
２Ｌ_R／λ_R＋Φ_R／（２π） ＝ ｍ_R （２−１ａ）
２Ｌ_G／λ_G＋Φ_G／（２π） ＝ ｍ_G （２−２ａ）
２Ｌ_B／λ_B＋Φ_B／（２π） ＝ ｍ_B （２−３ａ）

ただし、膜厚制御の困難性や、素子自体の駆動電圧、寿命を併せて考慮したときに、式（２−１ａ）、式（２−２ａ）及び式（２−３ａ）のように等式が成り立たない場合がある。このため、式（２−１）、式（２−２）及び式（２−３）のように、一定の数値範囲（誤差範囲）がある方がむしろよいといえる。

ところで、反射電極２１の構成材料である金属材料における位相シフトをΦ＝πとすると、式（２−１）、（２−２）及び（２−３）は、それぞれ以下に示される式（２−１ｂ）、（２−２ｂ）及び（２−３ｂ）に変形することができる。
（４ｍ_R−３）λ_R／８ ≦Ｌ_R≦ （４ｍ_R−１）λ_R／８ （２−１ｂ）
（４ｍ_G−３）λ_G／８ ≦Ｌ_G≦ （４ｍ_G−１）λ_G／８ （２−２ｂ）
（４ｍ_B−３）λ_B／８ ≦Ｌ_B≦ （４ｍ_B−１）λ_B／８ （２−３ｂ）

尚、理想的な光共振器構造をのみを考慮するのであれば、式（２−１ｂ）、式（２−２ｂ）及び式（２−３ｂ）は、それぞれ下記式（２−１ｃ）、式（２−２ｃ）及び式（２−３ｃ）とするのが理想的である。
Ｌ_R＝（２ｍ_R−１）λ_R／４ （２−１ｃ）
Ｌ_G＝（２ｍ_G−１）λ_G／４ （２−２ｃ）
Ｌ_B＝（２ｍ_B−１）λ_G／４ （２−３ｃ）

ただし、膜厚制御の困難性や、素子自体の駆動電圧、寿命を併せて考慮したときに、式（２−１ｃ）、式（２−２ｃ）及び式（２−３ｃ）のように等式が成り立たない場合がある。このため、式（２−１ｂ）、式（２−２ｂ）及び式（２−３ｂ）のように、一定の数値範囲（誤差範囲）がある方がむしろよいといえる。

ところで上記式（２−１ｃ）、（２−２ｃ）及び（２−３ｃ）より求める光学距離を考察すると、いずれの有機ＥＬ素子においても、光学距離Ｌは発光波長λの略１／４の奇数倍であればよいことになる。一方で、既に述べたが、光学距離（Ｌ_R、Ｌ_G、Ｌ_B）は、対象となる薄膜層の膜厚と、当該薄膜層の構成材料の屈折率との積によって表される。このため、光学距離は、正孔注入／輸送層２３と発光層２４との膜厚の合計に略比例する。ここで、屈折率の算出に関しては分光エリプソメトリー等の光学機器を用いればよい。

他方で、発光点と反射電極との間の層の膜厚は、光学距離等の光学特性に大きな影響を与えるため、本実施形態では、正孔注入／輸送層２３の膜厚を制御するのが好ましい。ここで正孔注入／輸送層２３の膜厚の制御手法としては、例えば、正孔注入／輸送層２３を成膜する毎に一般的な膜厚測定手法（例えば、分光エリプソ）を用いて成膜装置にフィードバックを行う方法が挙げられる。

ここで、赤色を発する有機ＥＬ素子２０Ｒ、緑色を発する有機ＥＬ素子２０Ｇ及び青色を発する有機ＥＬ素子２０Ｂの発光波長をそれぞれ６２０ｎｍ、５２５ｎｍ、４５０ｎｍとし、ｍ（ｍ_R、ｍ_G、ｍ_B）を１又は２としたときの光学距離（Ｌ_R、Ｌ_G、Ｌ_B）は下記表１に示されるようになる。尚、下記表１において、赤色有機ＥＬ素子、緑色有機ＥＬ素子及び青色有機ＥＬ素子は、それぞれ赤色を発する有機ＥＬ素子２０Ｒ、緑色を発する有機ＥＬ素子２０Ｇ及び青色を発する有機ＥＬ素子２０Ｂである。

表１より、干渉次数ｍ（ｍ_R、ｍ_G、ｍ_B）を同じにすると、発光波長が長い赤色を発する有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層の膜厚が最も厚くなる。ここでリーク頻度低減の観点からは有機ＥＬ層の膜厚は厚い方が有利であるが、その代わりに有機ＥＬ層自体の抵抗が高くなるため、赤色を発する有機ＥＬ素子の駆動電圧が他の素子よりも高くなるという課題が生じる。そこで本実施形態では、駆動電圧低減のため各有機ＥＬ素子の光学距離を、以下に説明する様に設定する。

即ち、十分に厚い赤色を発する有機ＥＬ素子２０Ｒにおいて、反射電極２１と発光層２４Ｒとの間の光学距離Ｌ_Rを、式（２−１ａ）に基づいて干渉次数ｍ_Rを１にしたときの値（Ｌ_R＝１５５ｎｍ）に設定する。一方、緑色を発する有機ＥＬ素子２０Ｇにおいては、反射電極２１と発光層２４Ｇとの間の光学距離Ｌ_Gを、式（２−２ａ）に基づいて干渉次数ｍ_Gを２にしたときの値（Ｌ_G＝３９４ｎｍ）に設定する。同様に、青色を発する有機ＥＬ素子２０Ｂにおいては、反射電極２１と発光層２４Ｂとの間の光学距離Ｌ_Bを、式（２−３ａ）に基づいて干渉次数ｍ_Bを２にしたときの値（Ｌ_B＝３３８ｎｍ）に設定する。

このように各有機ＥＬ素子に含まれる有機ＥＬ層の膜厚を調整することにより、赤色を発する有機ＥＬ素子に含まれる有機ＥＬ層は、干渉次数ｍ_Rを２にしたときと比べて約１７２ｎｍ薄くなる。ここで有機ＥＬ層の膜厚方向の抵抗を、膜厚１０ｎｍあたり２０Ωと仮定すると、干渉次数ｍ_Rが１である赤色を発する有機ＥＬ素子は、その抵抗値を約３４４Ω下げることができる。従って、有機ＥＬ素子に印加する電流量を２ｍＡとした場合、干渉次数ｍ_Rが１である赤色を発する有機ＥＬ素子は、その駆動電圧を約０．６８８Ｖ下げることができる。ここで通常の有機ＥＬ素子の駆動電圧は３Ｖ乃至６Ｖ程度であるため、赤色を発する有機ＥＬ素子の干渉次数ｍ_Rを小さく設定することによる低電圧化の効果は大きいと言える。

ただし赤色を発する有機ＥＬ素子の干渉次数ｍ_Rを他の有機ＥＬ素子の干渉次数よりも小さくすると、有機ＥＬ表示装置の視野角特性が損なわれるという課題が新たに生じ得る。これは、干渉次数が小さいほど視野角の輝度低下が小さくなるために生じる課題である。本発明の有機ＥＬ表示装置においては、赤色を発する有機ＥＬ素子の干渉次数ｍ_Rを他の有機ＥＬ素子の干渉次数よりも小さく設定しているので、赤色光の視野角における輝度低下が他の色よりも相対的に小さくなる。この結果、表示装置を斜めから見たときに赤色が強くなるため、視野角特性が問題になる。

そこで本実施形態では、共振器構造の形成に関与する光学調整層３０を赤色を発する有機ＥＬ素子には設けないこととする。こうすることで視野角特性の問題が解決される。これは光学調整層３０が青色光の共振を強める膜厚に設定しており、赤色を発する有機ＥＬ素子にとって光学調整層３０が光（赤色光）の共振を弱める作用を持っているからである。このため、本実施形態においては、光学調整層３０が、青色、緑色を発する有機ＥＬ素子にのみ設けられ、赤色を発する有機ＥＬ素子には設けられていない構成にしている。こうすることで赤色を発する有機ＥＬ素子については、光学調整層３０によって赤色光の共振が弱まることがないので、視野角の輝度低下を他の色と同等にすることができる。

本実施例では、ＡｇとＭｇとの共蒸着膜を膜厚１２ｎｍで成膜して透明電極（第１電極、陰極）２６を形成した後、スパッタ法により赤色を発する有機ＥＬ素子２０Ｒ以外の領域にＩＺＯ膜を膜厚６０ｎｍで成膜して光学調整層３０を形成した。尚、本実施例においては、光学調整層３０を形成した後、窒素雰囲気下でガラスキャップによる有機ＥＬ表示装置の封止を行っている。本実施例の有機ＥＬ表示装置の特性を表２に示す。尚、視野角色度ずれ（Δｕ’ｖ’）は公知の方法で求めることができる。また、電源電圧は各素子において共通であるが、表２に記載の駆動電圧にはＴＦＴを駆動させるのに必要な電圧は含まれていない。

［比較例１］
本比較例（比較例１）は、実施例１において、赤色を発する有機ＥＬ素子２０Ｒの領域にＩＺＯ膜を膜厚６０ｎｍで成膜して光学調整層３０を形成したことを除いては、実施例１と同様の有機ＥＬ表示装置である。本比較例の有機ＥＬ表示装置の特性を表２に示す。

［比較例２］
本比較例（比較例２）は、比較例１において、赤色を発する有機ＥＬ素子２０Ｒの光学距離をλ_Rの３／４倍に設定した（ｍ_R＝２）ことを除いては、比較例１と同様の有機ＥＬ表示装置である。本比較例の有機ＥＬ表示装置の特性を表２に示す。

表２より、実施例１の表示装置は、駆動電圧及び消費電力を軽減しつつ視野角特性に優れていることが示された。ところでΔｕ’ｖ’は、ｕ’ｖ’色度図上における正面の白色色度と５０°の白色色度の差であるが、一般的にはΔｕ’ｖ’が０．０２以下であれば色度の違いは視認されにくい。図２は、実施例１の有機ＥＬ表示装置に備える各有機ＥＬ素子の輝度と視野角との関係を示すグラフである。図２のグラフより、各有機ＥＬ素子から出力される光の輝度比は、視野角が大きくなるに従ってそれぞれ減少する傾向にあるが、その減少傾向は各有機ＥＬ素子において類似している。このため視野角を大きくしたとしても各有機ＥＬ素子から出力される光の輝度のバランスは崩れていないといえる。以上より、実施例１の表示装置は、視野角特性に優れた表示装置であるといえる。

一方、表２より、各有機ＥＬ素子（２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂ）の光学距離を３λ／４（ｍ_R＝ｍ_G＝ｍ_B＝２）にそろえた場合（比較例２）では、表示装置の駆動電圧及び消費電力が高かった。これは、赤色を発する有機ＥＬ素子の駆動電圧が高いため、所望の輝度を得るのに有機ＥＬ素子に印加する駆動電圧を実施例１の場合よりも高くする必要があったためである。尚、各有機ＥＬ素子の光学距離をそろえた場合（比較例２）では、白色表示時の視野角色度ずれの指標となるΔｕ’ｖ’が、実施例１とほぼ同じであった。

他方、各有機ＥＬ素子（２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂ）の光学距離を実施例１と同様にして、各有機ＥＬ素子に光学調整層３０を設けた場合（比較例１）、白色表示時の視野角色度ずれの指標となるΔｕ’ｖ’が実施例１よりも大きくなった。即ち、白色表示時において斜めから表示装置を見ると赤色がかかったように見え、５０°におけるΔｕ’ｖ’は０．０４８であった。図３は、比較例１の有機ＥＬ表示装置に備える各有機ＥＬ素子の輝度と視野角との関係を示すグラフである。図３のグラフより、各有機ＥＬ素子から出力される光の輝度比は、視野角が大きくなるに従ってそれぞれ減少する傾向にあるが、その減少傾向は、視野角が大きくなるに従って赤色を発する有機ＥＬ素子と、緑色を発する有機ＥＬ素子・青色を発する有機ＥＬ素子とにおいて大きく異なる。このため視野角を大きくすると各有機ＥＬ素子から出力される光の輝度のバランスは崩れているといえる。このため比較例１の表示装置は、視野角特性に問題のあるといえる。

［実施例２］
図４は、本発明の有機ＥＬ表示装置における第２の実施形態を示す断面概略図である。以下、実施例１との相違点を中心に説明する。尚、図４の有機ＥＬ表示装置２において、図１の有機ＥＬ表示装置と同じ部材については同じ符号をつけている。

図４の有機ＥＬ表示装置２は、緑色を発する有機ＥＬ素子２０Ｇ及び青色を発する有機ＥＬ素子２０Ｂが設けられている領域において、透明電極２６上には、第１光学調整層３１と第２光学調整層３２とがこの順に積層してなる光学調整層３０が設けられている。一方、赤色を発する有機ＥＬ素子２０Ｒが設けられている領域において、透明電極２６上には、第２光学調整層３２が設けられている。

また図４の有機ＥＬ表示装置には、第２光学調整層３２上に、有機ＥＬ素子を水分や酸素から保護する封止膜４０が設けられている。封止膜４０の構成材料や成膜手法としては、公知の材料・成膜方法を採用することができる。具体的には、窒化シリコン膜をＣＶＤ装置で成膜する方法がある。

ここで封止膜４０に覆われた有機ＥＬ素子においては、空気界面での反射が利用できないため、光学調整層（３１、３２）間の屈折率差を利用して反射界面を形成することが望ましい。

光学調整層（３１、３２）間で屈折率差を形成する具体的な方法として、第１光学調整層３１を高屈折率材料からなる層とし、第２光学調整層３２を低屈折率材料からなる層として、２層からなる光学調整層３０を形成する方法がある。より具体的には、第１光学調整層３１を屈折率が約１．８の一般的な有機材料を用いて形成した後、第２光学調整層３２を屈折率が約１．５であるＳｉＯ₂を用いて形成する。尚、各光学調整層（３１、３２）の構成材料は、第１光学調整層３１の方が第２光学調整層３２よりも屈折率が高い関係にあれば特に限定されるものではない。一方、本実施形態においては、第１光学調整層３１が共振器構造の形成に関与する光学調整層である。このため本実施形態においては赤色を発する有機ＥＬ素子には第１光学調整層３１が設けられていない。

本実施例においては、各光学調整層（３１、３２）の膜厚に関しては、青色光の共振を強めるために、青色の波長帯域λ＝４００ｎｍ〜４８０ｎｍに対して光学膜厚で略１／４λの奇数倍であると好適である。

本実施例においては、各光学調整層（３１、３２）の膜厚は、実施例１と同様に、上記式（１）に基づいて設定するのが好ましい。

式（１）より、青色の共振を強める膜厚を求める際には、青色の波長帯域λ（λ＝４００ｎｍ〜４８０ｎｍ）を設定して、１／４の奇数倍に設定するのが好ましいといえる。

そして実施例１と同様に、式（２−１）、（２−２）及び（２−３）に基づいて、各有機ＥＬ素子（２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂ）の光学距離（Ｌ_R、Ｌ_G、Ｌ_B）をそれぞれ求める。尚、本実施例では、実施例１と同様に、赤色を発する有機ＥＬ素子２０Ｒの駆動電圧を下げることを目的として、式（２−１）、（２−２）及び（２−３）における干渉次数ｍ（ｍ_R、ｍ_G、ｍ_B）を、それぞれｍ_R＝１、ｍ_G＝２、ｍ_B＝２とする。

本実施例では、第１電極２６上に、Ａｌｑ₃を蒸着して膜厚７０ｎｍの第１光学調整層３１を形成した後、スパッタ法によりＳｉＯ₂を赤色を発する有機ＥＬ素子以外の領域に成膜して膜厚８０ｎｍの第２光学調整層３２を形成した。尚、これらを除いては実施例１の表示装置と同様である。本実施例の有機ＥＬ表示装置の特性を表３に示す。

［比較例３］
本比較例（比較例３）は、実施例２において、赤色を発する有機ＥＬ素子２０Ｒの領域にもＡｌｑ₃膜を膜厚７０ｎｍで成膜して第１光学調整層３１を形成したことを除いては、実施例１と同様の有機ＥＬ表示装置である。本比較例の有機ＥＬ表示装置の特性を表３に示す。

［比較例４］
本比較例（比較例２）は、比較例３において、赤色を発する有機ＥＬ素子２０Ｒの光学距離をλ_Bの３／４倍に設定した（ｍ_R＝２）ことを除いては、比較例３と同様の有機ＥＬ表示装置である。本比較例の有機ＥＬ表示装置の特性を表３に示す。

表３より、実施例２の表示装置は、駆動電圧及び消費電力を軽減しつつ視野角特性に優れていることが示された。また表３より、比較例３の表示装置は、実施例２の表示装置と比較して視野角特性に問題があり、比較例４の表示装置は、実施例２の表示装置と比較して駆動電圧・消費電力に問題があることが分かった。

本実施例ではトップエミッションに関して記述したが、ボトムエミッションでも本発明は有効である。尚、ボトムエミッションでは光取り出し側に配置されるガラス基板が封止膜として機能する。このためボトムエミッションの場合、光学調整層は、基板と第２電極（透明電極）との間であって第２電極に隣接して設けられる。

また本発明、特に実施例２においては、光学調整層と封止膜とを区別しているが、複数層からなる封止膜の一部を光学調整層として利用してもよい。

１（２）有機ＥＬ表示装置、１０：基板、２０（２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂ）：有機ＥＬ素子、２１：反射電極、２２：透明電極、２３：正孔注入／輸送層、２４（２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂ）：発光層、２５：電子注入／輸送層、２６：透明電極、３０：光学調整層、３１：第１光学調整層、３２：第２光学調整層

Claims (4)

1. 赤色を発する有機ＥＬ素子と、緑色を発する有機ＥＬ素子と、青色を発する有機ＥＬ素子と、から構成される有機ＥＬ表示装置において、
   前記赤色を発する有機ＥＬ素子、前記緑色を発する有機ＥＬ素子及び前記青色を発する有機ＥＬ素子にそれぞれ含まれる有機ＥＬ層のうち赤色を発する有機ＥＬ素子に含まれる有機ＥＬ層の膜厚が最も薄く、
   前記緑色を発する有機ＥＬ素子と前記青色を発する有機ＥＬ素子のみに、取り出し側電極に隣接し、共振器構造の形成に関与する光学調整層が設けられていることを特徴とする、有機ＥＬ表示装置。
2. 前記光学調整層の膜厚を、下記式（１）に基づいて設定することを特徴とする、請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
   （４ｍ−３）λ／（８ｎ） ≦ｄ≦ （４ｍ−１）λ／（８ｎ） （１）
   （式（１）において、ｎは、光学調整層の屈折率を表し、λは、青色を発する有機ＥＬ素子の発光波長を表し、ｍは、自然数を表す。）
3. 各有機ＥＬ素子が、第１電極と、発光層と、第２電極と、を有し、
   前記赤色を発する有機ＥＬ素子について下記式（２−１）が成り立ち、
   前記緑色を発する有機ＥＬ素子について下記式（２−２）が成り立ち、
   前記青色を発する有機ＥＬ素子について下記式（２−３）が成り立つことを特徴とする、請求項１又は２に記載の有機ＥＬ表示装置。
   ｍ_R−１／４ ≦ ２Ｌ_R／λ_R＋Φ_R／（２π） ≦ ｍ_R＋１／４ （２−１）
   ｍ_G−１／４ ≦ ２Ｌ_G／λ_G＋Φ_G／（２π） ≦ ｍ_G＋１／４ （２−２）
   ｍ_B−１／４ ≦ ２Ｌ_B／λ_B＋Φ_B／（２π） ≦ ｍ_B＋１／４ （２−３）
   （式（２−１）において、Ｌ_Rは、赤色を発する有機ＥＬ素子における第１電極から第２電極までの光学距離を表し、λ_Rは、赤色を発する有機ＥＬ素子の発光波長を表し、Φ_Rは、赤色を発する有機ＥＬ素子における第１電極と第２電極での位相シフトの和を表し、ｍ_Rは、整数を表す。式（２−２）において、Ｌ_Gは、緑色を発する有機ＥＬ素子における第１電極から第２電極までの光学距離を表し、λ_Gは、緑色を発する有機ＥＬ素子の発光波長を表し、Φ_Gは、緑色を発する有機ＥＬ素子における第１電極と第２電極での位相シフトの和を表し、ｍ_Gは、整数を表す。式（２−３）において、Ｌ_Bは、青色を発する有機ＥＬ素子における第１電極から第２電極までの光学距離を表し、λ_Bは、青色を発する有機ＥＬ素子の発光波長を表し、Φ_Bは、青色を発する有機ＥＬ素子における第１電極と第２電極での位相シフトの和を表し、ｍ_Bは、整数を表す。）
4. 前記式（２−１）においてｍ_R＝１であり、
   前記式（２−２）においてｍ_G＝２であり、
   前記式（２−３）においてｍ_B＝２であることを特徴とする、請求項３に記載の有機ＥＬ表示装置。

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