JP2012054091A - Multicolor display device - Google Patents

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Toshinori Hasegawa
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multicolor display device which has a light load in manufacturing a substrate of the display device and high throughput in manufacturing the device, while having an excellent view angle characteristic.SOLUTION: Transparent conductive layers 25 and 26 composing a reflection electrode layer are formed with two kinds of different thicknesses, which is common to all pixels, so that regions 40 and 41 each having a different optical distance are set inside the pixel of each luminescent color. Furthermore, for a green pixel (or blue pixel), the areal ratio between the regions 40 and 41 having different optical distances is determined so that the view angle color shift relative to white display becomes minimum. And also, the blue pixel (or green pixel) is set so that the region of optical distance having the less view angle color shift for a blue monochrome (or green monochrome) has a larger area, and the red pixel is set so that the region of optical distance having the less view angle color shift for a red monochrome has a larger area.

Description

本発明は、発光層を含む有機化合物層に電圧を印加して発光する有機発光素子(有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子)を用いた表示装置に係り、詳しくは、2以上の異なる発光色を示す有機発光素子を備えた多色表示装置に関する。   The present invention relates to a display device using an organic light-emitting element (organic electroluminescence (EL) element) that emits light by applying a voltage to an organic compound layer including a light-emitting layer, and in particular, exhibits two or more different emission colors. The present invention relates to a multicolor display device including an organic light emitting element.

有機発光素子は、陽極と陰極との間に、発光層を含む有機化合物層を備えている。なお、以下の説明において、有機発光素子を単に「発光素子」もしくは「素子」と表記することもある。   The organic light emitting device includes an organic compound layer including a light emitting layer between an anode and a cathode. In the following description, the organic light emitting element may be simply referred to as “light emitting element” or “element”.

図15は、一般的な有機発光素子の積層構造を示す模式図である。図15において、有機発光素子は、基板1の上に、反射層2、陽極(透明導電層)3、正孔輸送層4、発光層5、電子輸送層6、電子注入層7、半透明層8及び陰極(透明電極)9を順に備えている。この有機発光素子に電流を流すことで、陽極9から注入されたホールと陰極3から注入された電子が、発光層5において再結合する。この再結合の際に生じるエネルギーによって発光層5の発光材料が励起状態になり、この発光材料が基底状態に戻る際にエネルギーを光として放出して発光する。   FIG. 15 is a schematic view showing a laminated structure of a general organic light emitting device. In FIG. 15, the organic light emitting device includes a reflective layer 2, an anode (transparent conductive layer) 3, a hole transport layer 4, a light emitting layer 5, an electron transport layer 6, an electron injection layer 7, and a semitransparent layer on a substrate 1. 8 and a cathode (transparent electrode) 9 are sequentially provided. By passing a current through the organic light emitting element, the holes injected from the anode 9 and the electrons injected from the cathode 3 are recombined in the light emitting layer 5. The light emitting material of the light emitting layer 5 is excited by the energy generated during the recombination, and when the light emitting material returns to the ground state, the energy is emitted as light to emit light.

このような有機発光素子では発光の一部が反射される。これにより、有機発光素子の内部で特定の波長の光が共振して強められる光学干渉効果が顕著に現れる。   In such an organic light emitting device, a part of light emission is reflected. As a result, an optical interference effect in which light of a specific wavelength resonates and is strengthened inside the organic light-emitting element appears remarkably.

具体的には、基板1上の反射層2と半透明層8の反射界面との間で共振器構造が構成される。ここで、反射層2と半透明層8の反射界面との間の光学距離をL、共振波長をλ、素子からの発光を視認する角度をθ(素子に正対して視認する場合を0°)とする。また、上下の各電極3、9にて発光が反射する際の位相シフトの和をφ(rad)、光学干渉の次数をmとした場合、各パラメータ間に下記式(1)を満足する関係があると、共振による発光の強め合いが生じる。   Specifically, a resonator structure is configured between the reflective layer 2 on the substrate 1 and the reflective interface of the translucent layer 8. Here, the optical distance between the reflective layer 2 and the reflective interface of the translucent layer 8 is L, the resonance wavelength is λ, the angle at which light emitted from the element is visually recognized is θ (0 ° when viewed directly facing the element) ). Further, when the sum of phase shifts when light is reflected by the upper and lower electrodes 3 and 9 is φ (rad) and the order of optical interference is m, the relationship satisfying the following formula (1) is satisfied between the parameters. If there is, a strengthening of light emission due to resonance occurs.

つまり、発光層5を光励起して生じる発光スペクトル(PLスペクトル)の最大ピーク波長と共振波長とを合わせると、素子から出射される発光スペクトルの最大ピーク波長の強度を高めることができる。以下、「PLスペクトル」と区別するため、素子から出射される発光スペクトルを「ELスペクトル」と呼ぶ。   That is, when the maximum peak wavelength of the emission spectrum (PL spectrum) generated by photoexcitation of the light emitting layer 5 is combined with the resonance wavelength, the intensity of the maximum peak wavelength of the emission spectrum emitted from the device can be increased. Hereinafter, in order to distinguish from the “PL spectrum”, the emission spectrum emitted from the element is referred to as “EL spectrum”.

λ=2Lcosθ/(m−φ/2π) (mは正の整数)・・・(1)     λ = 2L cos θ / (m−φ / 2π) (m is a positive integer) (1)

式(1)において、光学距離Lは、各層の屈折率(n)と膜厚(d)を掛け合わせた値(nd積)の和である。また、実際に各電極にて発光が反射する際、反射界面を構成する電極材料及び有機材料の組み合わせにより、位相シフトの和φは変化する。各層の屈折率(n)は、例えば、分光エリプソメーター等を用いて測定することができる。   In Expression (1), the optical distance L is the sum of values (nd products) obtained by multiplying the refractive index (n) and the film thickness (d) of each layer. In addition, when light emission is actually reflected by each electrode, the sum φ of the phase shift changes depending on the combination of the electrode material and the organic material constituting the reflective interface. The refractive index (n) of each layer can be measured using, for example, a spectroscopic ellipsometer.

式(1)より、強め合いの最大ピーク波長(共振波長)λは光学距離Lにより変化する。また、素子に対して視認する角度(視野角)θが大きくなるとcosθ値が減少し、共振波長λが短波長側にシフトする。そのため、光学距離Lを有する素子を観察する視野角を大きくしていくと、共振波長が発光層の発光スペクトル(PLスペクトル)の最大ピーク波長からずれていき、その結果、ELスペクトルの最大ピーク波長が強められない。さらには、最大ピーク波長が弱められることになり、視野角が大きくなる程暗く見えるという問題があった。   From the equation (1), the maximum peak wavelength (resonance wavelength) λ for strengthening varies with the optical distance L. Further, when the angle (viewing angle) θ viewed with respect to the element increases, the cos θ value decreases and the resonance wavelength λ shifts to the short wavelength side. Therefore, when the viewing angle for observing the element having the optical distance L is increased, the resonance wavelength shifts from the maximum peak wavelength of the emission spectrum (PL spectrum) of the light emitting layer, and as a result, the maximum peak wavelength of the EL spectrum. Can not be strengthened. In addition, the maximum peak wavelength is weakened, and there is a problem that it appears darker as the viewing angle increases.

さらに、視野角が大きくなる場合、cosθ値の減少に伴い、共振波長λが短波長側にシフト(ブルーシフト)するため、発光素子の色みが変わって見えることも問題であった。   Furthermore, when the viewing angle increases, the resonance wavelength λ shifts to the short wavelength side (blue shift) as the cos θ value decreases, so that the color of the light emitting element appears to change.

そこで、1つの発光素子内部に光学距離の異なる部分を設け、視野角特性が異なる発光を組み合わせることで、視野角による特性変化を平均化、緩和した有機発光素子が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1には、発光素子内部の光学距離を変更して、例えば、視野角0度における共振波長と次数をそれぞれ510nm/m=2,570nm/m=1に設定した緑色発光素子が開示されている。また、1つの発光素子内部において、光学距離の異なる領域の面積比を最適化し、視野角依存性を低減させた有機発光素子が開示されている。さらに、これらの有機発光素子を発光画素としたエレクトルミネセンスパネルが開示されている。   In view of this, an organic light emitting device has been proposed in which a portion having a different optical distance is provided in one light emitting device, and light emission having different viewing angle characteristics is combined to average and mitigate characteristic changes due to viewing angles (for example, patents). Reference 1). This patent document 1 discloses a green light emitting element in which the optical distance inside the light emitting element is changed, for example, the resonance wavelength and the order at a viewing angle of 0 degree are set to 510 nm / m = 2 and 570 nm / m = 1, respectively. Has been. In addition, an organic light emitting device is disclosed in which the area ratio of regions having different optical distances is optimized in one light emitting device to reduce the viewing angle dependency. Furthermore, an electroluminescence panel using these organic light emitting elements as light emitting pixels is disclosed.

特開2006−32327号公報(段落番号[0036]、図1)JP 2006-32327 A (paragraph number [0036], FIG. 1)

しかしながら、特許文献1のエレクトロルミネッセンスパネルを構成する有機発光素子は、それぞれの色毎に視野角依存性を低減するように、画素内における光学距離や、光学距離の異なる領域の面積比を最適化している。   However, the organic light-emitting element constituting the electroluminescence panel of Patent Document 1 optimizes the optical distance in the pixel and the area ratio of regions having different optical distances so as to reduce the viewing angle dependency for each color. ing.

上述したように、有機発光素子は、基板上の反射層とその上方の半透明層の反射界面との間に共振器構造が形成される。ところが、発光を生じる発光層が、この反射層と半透明層との間に設けられていることから、発光の共振に関わる光学距離としては、主に、発光層から反射層までの光学距離と、反射層から半透明層の反射界面までの光学距離の二種類が影響する。この二種類のパラメータにより、有機発光素子の光学特性を調整することができる。   As described above, in the organic light emitting device, a resonator structure is formed between the reflective layer on the substrate and the reflective interface of the semitransparent layer thereabove. However, since the light emitting layer that emits light is provided between the reflective layer and the translucent layer, the optical distance related to the resonance of light emission is mainly the optical distance from the light emitting layer to the reflective layer. Two types of optical distances from the reflective layer to the reflective interface of the translucent layer are affected. The optical characteristics of the organic light emitting element can be adjusted by these two kinds of parameters.

そのため、複数の発光色の有機発光素子を備える表示装置では、各色毎に少なくとも二種類の光学特性調整のパラメータがあると、各色毎に個別に発光特性を最適化することが好ましい。   Therefore, in a display device including a plurality of organic light emitting elements of light emission colors, it is preferable to optimize the light emission characteristics individually for each color if there are at least two types of optical characteristic adjustment parameters for each color.

このような光学距離の変化は、反射層上の透明導電層や、各有機化合物層、その上部の半透明層の膜厚や材料を変更することで調整可能である。特許文献1に記載の有機発光素子では、素子の基板側に設ける透明電極の膜厚を二種類にし、かつその発光面積も調整して光学距離を調整している。そのため、例えば、RGB3色のフルカラーパネルを特許文献1の技術により実現しようとすると、1つのパネルに少なくとも6種類以上の異なる厚さの透明電極が必要となる。   Such a change in the optical distance can be adjusted by changing the film thickness and material of the transparent conductive layer on the reflective layer, each organic compound layer, and the semitransparent layer on the organic compound layer. In the organic light-emitting device described in Patent Document 1, the optical distance is adjusted by adjusting the film thickness of the transparent electrode provided on the substrate side of the device to two types and adjusting the light-emitting area. Therefore, for example, when an RGB three-color full-color panel is to be realized by the technique of Patent Document 1, at least six types of transparent electrodes having different thicknesses are required for one panel.

このように1画素内にある透明電極の膜厚を変更するには、例えば、フォトリソグラフィーなどの手法を用いるが、その際、作製する膜厚の種類の数に相当するフォトリソグラフィー工程数が必要となる。   In order to change the film thickness of the transparent electrode in one pixel in this way, for example, a technique such as photolithography is used, but at that time, the number of photolithography processes corresponding to the number of types of film thickness to be manufactured is required. It becomes.

よって、特許文献1に記載の有機発光素子を多色表示装置の発光画素として適用しようとすると、表示装置用の基板作製の負荷が大きくなり、多色表示装置作製のスループットが低下するという問題があった。   Therefore, when the organic light-emitting element described in Patent Document 1 is applied as a light-emitting pixel of a multicolor display device, there is a problem that a load for manufacturing a substrate for the display device is increased and throughput of manufacturing the multicolor display device is reduced. there were.

さらに、特許文献1はRGBの各色の色度の視野角特性を良化するもので、RGBを合成した色(例えば、白)の色度の視野角特性を必ずしも良化するものではない。RGBの合成色は、RGBの各色度および輝度により決まるもので、色度変化が小さくても輝度変化がRGBごとに異なれば合成色としては視野角特性が悪化する。逆に、色度変化が各色で大きくても輝度変化を調整して合成色の色度の視野角特性を良化することは可能である。   Furthermore, Patent Document 1 improves the viewing angle characteristics of the chromaticity of each color of RGB, and does not necessarily improve the viewing angle characteristics of the chromaticity of a color (for example, white) synthesized with RGB. The RGB composite color is determined by each chromaticity and luminance of RGB, and even if the chromaticity change is small, if the luminance change is different for each RGB, the viewing angle characteristics of the composite color are deteriorated. Conversely, even if the chromaticity change is large for each color, it is possible to improve the viewing angle characteristics of the chromaticity of the composite color by adjusting the luminance change.

本発明は、上記の課題に鑑み、良好な視野角特性を備えながら、表示装置の基板作製の負荷を小さくし、装置作製のスループットを高めることができる多色表示装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a multicolor display device that can reduce the substrate manufacturing load of the display device and increase the throughput of device manufacturing while providing good viewing angle characteristics. To do.

上記の目的を達成すべく成された本発明の構成は以下の通りである。   The configuration of the present invention made to achieve the above object is as follows.

即ち、本発明に係る多色表示装置は、基板の上に、少なくともR(赤色)、G(緑色)、B(青色)を含む多色の有機発光素子からなる複数の画素を配置し、該有機発光素子は、反射電極層と半透明電極層との間に発光層を含む有機化合物層を有する多色表示装置であって、
各発光色の画素内部で光学距離の異なる領域が設定されるように、全ての画素について共通に、上記反射電極層を構成する透明導電層が二種類の異なる厚さを有し、
さらに緑色画素(もしくは青色画素)について、白色表示に対する視野角色ずれが最小となるように、前記光学距離の異なる領域の面積比が決定されると共に、
青色画素(もしくは緑色画素)では、青色単色(もしくは緑色単色)の視野角色ずれの少ない光学距離の領域の面積が大きく、赤色画素では、赤色単色の視野角色ずれの少ない光学距離の領域の面積が大きくなるように設定されていることを特徴とする多色表示装置である。
That is, in the multicolor display device according to the present invention, a plurality of pixels composed of multicolor organic light emitting elements including at least R (red), G (green), and B (blue) are arranged on a substrate, The organic light emitting device is a multicolor display device having an organic compound layer including a light emitting layer between a reflective electrode layer and a translucent electrode layer,
The transparent conductive layer constituting the reflective electrode layer has two different thicknesses in common for all the pixels so that regions having different optical distances are set inside each light emitting color pixel,
Further, for the green pixel (or blue pixel), the area ratio of the regions having different optical distances is determined so that the viewing angle color shift with respect to the white display is minimized,
In blue pixels (or green pixels), the area of the optical distance region with a small viewing angle color shift of blue single color (or green single color) is large, and in the red pixels, the area of the optical distance region with a small viewing angle color shift of red single color is large. The multicolor display device is characterized by being set to be large.

本発明によれば、表示装置上にある全ての画素において、反射電極層を構成する透明導電層の厚さを二種類の異なる厚さに形成したので、従来の表示装置に比べて工程数が少なくなる。   According to the present invention, since the thickness of the transparent conductive layer constituting the reflective electrode layer is formed in two different thicknesses in all the pixels on the display device, the number of processes is larger than that of the conventional display device. Less.

また、緑色画素(もしくは青色画素)について、白色表示に対する視野角色ずれが最小となるように、前記光学距離の異なる領域の面積比が決定される。さらに青色画素(もしくは緑色画素)では、青色単色(もしくは緑色単色)の視野角色ずれの少ない光学距離の領域の面積が大きく、赤色画素では、赤色単色の視野角色ずれの少ない光学距離の領域の面積が大きくなるように設定されている。したがって、良好な視野角特性を備えながら、表示装置の基板作製の負荷を小さくし、装置作製のスループットが高い多色表示装置を実現できるという優れた効果を奏する。   In addition, for green pixels (or blue pixels), the area ratio of the regions having different optical distances is determined so that the viewing angle color shift with respect to white display is minimized. Furthermore, in blue pixels (or green pixels), the area of the optical distance region with a small viewing angle color shift of blue single color (or green single color) is large, and in the red pixels, the area of the optical distance region with a small viewing angle color shift of red single color. Is set to be large. Therefore, there is an excellent effect that it is possible to realize a multicolor display device having a good viewing angle characteristic, reducing the load for manufacturing a substrate of the display device, and having a high device manufacturing throughput.

本発明に係る多色表示装置の一実施形態の積層構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the laminated structure of one Embodiment of the multicolor display apparatus which concerns on this invention. 緑色発光画素の視野角による色度変化特性を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the chromaticity change characteristic by the viewing angle of a green light emission pixel. 青色発光画素の視野角による色度変化特性を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the chromaticity change characteristic by the viewing angle of a blue light emission pixel. 緑色の画素内部での透明導電層膜厚の異なる領域の面積割合をそれぞれ異ならせた場合の色度変化量δxyを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows chromaticity variation | change_quantity (delta) xy when the area ratios of the area | region where the transparent conductive layer film thickness differs in a green pixel are each varied. 青色の発光画素における、緑画素と同様な面積割合と合成光の色度変化量δxyの関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the area ratio similar to a green pixel, and the chromaticity variation | change_quantity (delta) xy of synthetic light in a blue light emitting pixel. 赤色の発光画素における、緑画素と同様な面積割合と合成光の色度変化量δxyの関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the area ratio similar to a green pixel, and the chromaticity variation | change_quantity (delta) xy of synthetic light in a red light emitting pixel. 透明導電層10nmの緑色の発光画素におけるm=2、1の視野角による共振波長変化を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the resonance wavelength change by the viewing angle of m = 2 and 1 in the green light emission pixel of 10 nm of transparent conductive layers. 透明導電層125nmの場合のm=3、2の視野角による共振波長変化を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the resonant wavelength change by the viewing angle of m = 3 and 2 in the case of the transparent conductive layer 125nm. 透明導電層の厚さ24nm、165nmの表示装置における緑色発光画素の視野角による色度変化特性を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the chromaticity change characteristic by the viewing angle of the green light emission pixel in the display apparatus whose thickness of a transparent conductive layer is 24 nm and 165 nm. 透明導電層の厚さ24nm、165nmの表示装置における緑色の画素内部での透明導電層膜厚の異なる領域の面積割合をそれぞれ異ならせた場合の色度変化量δxyを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows chromaticity variation | change_quantity (delta) xy when the area ratios of the area | region where the transparent conductive layer film thickness differs in the green pixel in a display apparatus with thickness 24nm and 165nm of a transparent conductive layer differ, respectively. 透明導電層の厚さ24nm、165nmの表示装置における青色の発光画素における、緑画素と同様な面積割合と合成光の色度変化量δxyの関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the area ratio similar to a green pixel, and the chromaticity variation | change_quantity (delta) xy of synthetic light in the blue light emission pixel in the display apparatus whose thickness of a transparent conductive layer is 24 nm and 165 nm. 本実施形態の多色表示装置の画素配置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the pixel arrangement | positioning of the multi-color display apparatus of this embodiment. 本実施形態の多色表示装置の画素配置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of pixel arrangement | positioning of the multi-color display apparatus of this embodiment. 本実施形態の多色表示装置の画素配置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of pixel arrangement | positioning of the multi-color display apparatus of this embodiment. 一般的な有機発光素子の積層構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the laminated structure of a general organic light emitting element.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、説明の都合上から、図面では各層を認識可能な大きさで表しており、図面の縮尺は実際のものとは異なっている。また、本明細書で特に図示または記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知または公知技術を適用する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. For convenience of explanation, each layer is shown in a recognizable size in the drawing, and the scale of the drawing is different from the actual one. In addition, well-known or publicly known techniques in the technical field are applied to portions that are not particularly illustrated or described in the present specification.

図1は、本発明に係る多色表示装置の一実施形態の積層構造を示す模式図である。なお図1において、同一の名称の層が2層の積層構成である場合、説明上の便宜から、その2層の各層にA、Bの符号を付して説明している。   FIG. 1 is a schematic diagram showing a laminated structure of an embodiment of a multicolor display device according to the present invention. In FIG. 1, when layers having the same name have a two-layer structure, for convenience of explanation, the two layers are denoted by reference symbols A and B.

本実施形態で例示する多色表示装置は、基板20の上に、少なくともR(赤色)、G(緑色)、B(青色)を含む多色の有機発光素子からなる複数の発光画素を配置したトップエミッション型のアクティブマトリックス表示装置である。具体的には、本実施形態の多色表示装置は、RGBの発光画素を備え、各発光色の有機発光素子は、反射電極層と半透明電極層との間に発光層を含む有機化合物層を有する共振器構造を構成している。なお、以下の説明において単に「画素」もしくは「発光画素」と表記しているが、RGBの3色一組を主画素、R、G、Bの各発光画素を副画素とする。   In the multicolor display device exemplified in this embodiment, a plurality of light emitting pixels made of multicolor organic light emitting elements including at least R (red), G (green), and B (blue) are arranged on a substrate 20. This is a top emission type active matrix display device. Specifically, the multicolor display device of the present embodiment includes RGB light emitting pixels, and the organic light emitting element of each light emitting color includes an organic compound layer including a light emitting layer between a reflective electrode layer and a translucent electrode layer. Is formed. In the following description, although simply referred to as “pixel” or “light emitting pixel”, a set of three colors of RGB is a main pixel, and each light emitting pixel of R, G, and B is a sub pixel.

図1に示すように、基板20上に、TFT駆動回路21、平坦化膜22、コンタクトホール23、反射層24及び透明導電層A25を備えている。透明導電層A25は、RGBの各発光画素(副画素)で共通の膜厚に形成されている。さらに、各発光画素の透明導電層A25上の一部の領域には、各発光画素で共通の膜厚の透明導電層B26が形成されている。反射層24及び透明導電層A25、B26は、上記反射電極層を構成している。   As shown in FIG. 1, a TFT drive circuit 21, a planarizing film 22, a contact hole 23, a reflective layer 24, and a transparent conductive layer A25 are provided on a substrate 20. The transparent conductive layer A25 is formed to have a common film thickness for each of the RGB light emitting pixels (sub-pixels). Further, a transparent conductive layer B26 having a film thickness common to the respective light emitting pixels is formed in a partial region on the transparent conductive layer A25 of each light emitting pixel. The reflective layer 24 and the transparent conductive layers A25 and B26 constitute the reflective electrode layer.

これら透明導電層A25及び透明導電層B26の上には、RGBの各発光画素で共通の膜厚の正孔輸送層A27と、各発光画素でそれぞれ膜厚が異なる正孔輸送層B28とが形成されている。すなわち、正孔輸送層A27、B28の合計膜厚は各発光色で個別に設定されている。なお、本発明においては、正孔輸送層B28は、各発光色で共通の膜厚でもよい。また、正孔輸送層B28は、発光色によっては設けない構成であってもよい。   On the transparent conductive layer A25 and the transparent conductive layer B26, a hole transport layer A27 having a common film thickness for each RGB light emitting pixel and a hole transport layer B28 having a different film thickness for each light emitting pixel are formed. Has been. That is, the total film thickness of the hole transport layers A27 and B28 is individually set for each emission color. In the present invention, the hole transport layer B28 may have a common film thickness for each emission color. Further, the hole transport layer B28 may be configured not to be provided depending on the emission color.

この膜厚が異なる正孔輸送層B28の上には、RGBの各発光画素毎にそれぞれ赤色の発光層29、緑色の発光層30、青色の発光層31が形成されている。また、RGBの異なる発光色の発光層29、30、31は、個別の膜厚に設定されている。   On the hole transport layer B28 having different thicknesses, a red light emitting layer 29, a green light emitting layer 30, and a blue light emitting layer 31 are formed for each RGB light emitting pixel. Further, the light emitting layers 29, 30, and 31 having different emission colors of RGB are set to individual film thicknesses.

各発光層29、30、31の上には、各発光画素で共通に電子輸送層32、電子注入層33が形成されている。この電子注入層33上に、上記半透明電極層を構成する電極A34及び電極B35が形成されている。   On each light emitting layer 29, 30, 31, an electron transport layer 32 and an electron injection layer 33 are formed in common for each light emitting pixel. On the electron injection layer 33, an electrode A34 and an electrode B35 constituting the translucent electrode layer are formed.

また、RGBの各発光画素の間には、各色を離間する素子分離膜36が形成されている。このように形成された多色発光素子の上には、乾燥窒素が充填される封止空間37を介して、封止部材38が形成されている。   An element isolation film 36 that separates the colors is formed between the RGB light emitting pixels. A sealing member 38 is formed on the thus formed multicolor light emitting element via a sealing space 37 filled with dry nitrogen.

この多色の有機発光素子では、透明導電層A25及び透明導電層B26を陽極とし、電極A34及び電極B35を陰極として、電流を流す。すると、透明導電層A25及び透明導電層B26から正孔輸送層A27及び正孔輸送層B28へ注入された正孔と、電極A34及び電極B35から電子注入層33へ注入された電子とが、各色の発光層29、30、31まで移動して再結合する。この再結合の際に生じるエネルギーによって発光層29、30、31の発光材料が励起状態になり、発光材料が基底状態に戻る際にエネルギーを光として放出し、素子が発光する。このとき生じた発光は、電極A34及び電極B35を通じて素子の外部へと出射される。   In this multicolor organic light emitting device, a current is passed using the transparent conductive layer A25 and the transparent conductive layer B26 as an anode and the electrode A34 and the electrode B35 as a cathode. Then, the holes injected from the transparent conductive layer A25 and the transparent conductive layer B26 to the hole transport layer A27 and the hole transport layer B28 and the electrons injected from the electrode A34 and the electrode B35 to the electron injection layer 33 are each color. The light emitting layers 29, 30, and 31 are moved to recombine. The light-emitting material of the light-emitting layers 29, 30, and 31 is excited by the energy generated during the recombination, and when the light-emitting material returns to the ground state, energy is emitted as light, and the device emits light. The light emitted at this time is emitted to the outside of the element through the electrode A34 and the electrode B35.

本実施形態の多色表示装置は、このような多色の有機発光素子が基板20上にマトリクス状に複数配置されている。基板20は、特に限定されないが、金属、セラミックス、ガラス、石英等が用いられる。また、基板20としてプラスティックシート等のフレキシブルシートを用いることにより、フレキシブルな表示装置を形成することも可能である。   In the multicolor display device of the present embodiment, a plurality of such multicolor organic light emitting elements are arranged on the substrate 20 in a matrix. Although the board | substrate 20 is not specifically limited, A metal, ceramics, glass, quartz, etc. are used. In addition, by using a flexible sheet such as a plastic sheet as the substrate 20, a flexible display device can be formed.

反射層24としては、透明導電層A25との界面における可視光の波長域における反射率が少なくとも50%以上、好ましくは、80%以上となる材料からなる層が望ましい。この条件を満たす材料としては、例えばアルミニウム、銀、クロム等の金属や、それらの合金が挙げられる。また、反射層24は金属のような導電性部材で構成される必要はなく、誘電体多層膜ミラーのような絶縁性部材を反射層として用いることもできる。   As the reflective layer 24, a layer made of a material having a reflectance in the wavelength range of visible light at the interface with the transparent conductive layer A25 of at least 50% or more, preferably 80% or more is desirable. Examples of materials that satisfy this condition include metals such as aluminum, silver, and chromium, and alloys thereof. The reflective layer 24 does not need to be made of a conductive member such as metal, and an insulating member such as a dielectric multilayer mirror can be used as the reflective layer.

透明導電層A25及び透明導電層B26としては、例えば金属酸化物導電膜、具体的には、インジウム錫酸化物(ITO)膜や、インジウム亜鉛酸化物(IZO(商標))膜等を用いることができるが、これらに限定されない。なお、透明とは、可視光に対して70%以上100%以下の透過率を有することを意味する。透明であることを満たす透明導電層A25及び透明導電層B26の条件としては、消衰係数のκが0.05以下、好ましくは0.01以下となることが、透明導電層A25及び透明導電層B26で発光した光が減衰されることを抑制する観点で好ましい。   As the transparent conductive layer A25 and the transparent conductive layer B26, for example, a metal oxide conductive film, specifically, an indium tin oxide (ITO) film, an indium zinc oxide (IZO (trademark)) film, or the like is used. Although it can, it is not limited to these. The term “transparent” means having a transmittance of 70% to 100% with respect to visible light. As conditions for the transparent conductive layer A25 and the transparent conductive layer B26 that satisfy transparency, the transparent conductive layer A25 and the transparent conductive layer have an extinction coefficient κ of 0.05 or less, preferably 0.01 or less. This is preferable from the viewpoint of suppressing attenuation of light emitted by B26.

透明導電層A25及び透明導電層B26は、例えばスパッタリング法等により成膜できるが、これに限定されない。また、発光画素内部の一部の領域に透明導電層A25のみを成膜し、他の領域に透明導電層A25及び透明導電層B26を成膜することは、例えば、汎用のフォトリソグラフィー法を用いることにより対応可能である。なお、必要に応じ、透明導電層A25及び透明導電層B26の段差となっている部分に絶縁性の樹脂部材を設けてもよい。このように構成することにより、段差部分で発光素子の透明導電層と電極A34とが短絡することを回避できる。   The transparent conductive layer A25 and the transparent conductive layer B26 can be formed by sputtering, for example, but are not limited thereto. In addition, forming only the transparent conductive layer A25 in a part of the inside of the light emitting pixel and forming the transparent conductive layer A25 and the transparent conductive layer B26 in the other area uses, for example, a general-purpose photolithography method. It is possible to cope with it. If necessary, an insulating resin member may be provided in the stepped portion of the transparent conductive layer A25 and the transparent conductive layer B26. By comprising in this way, it can avoid that the transparent conductive layer and electrode A34 of a light emitting element short-circuit at a level | step-difference part.

正孔輸送層A27、B28、赤色の発光層29、緑色の発光層30、青色の発光層31、電子輸送層32、電子注入層33に用いる有機化合物は、低分子材料もしくは高分子材料で構成しても、あるいは両者で構成してもよく、特に限定されない。また、必要に応じて公知の材料が使用できる。   The organic compounds used for the hole transport layers A27 and B28, the red light emitting layer 29, the green light emitting layer 30, the blue light emitting layer 31, the electron transport layer 32, and the electron injection layer 33 are composed of a low molecular material or a polymer material. However, it may be composed of both, and is not particularly limited. Moreover, a well-known material can be used as needed.

図1では、5層型(正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層)の有機化合物層を例示している。これに限定されず、有機化合物層は単層型(発光層)、2層型(正孔輸送層/発光層)、3層型(正孔輸送層/発光層/電子輸送層)、4層型(正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層)のいずれの構成でもよい。また、有機化合物層の層数や積層順は、電極の構成によって適宜決定される。   In FIG. 1, an organic compound layer of a five-layer type (hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer) is illustrated. Without being limited thereto, the organic compound layer is a single layer type (light emitting layer), two layer type (hole transport layer / light emitting layer), three layer type (hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer), four layers. Any configuration of the type (hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron injection layer) may be used. The number of organic compound layers and the stacking order are appropriately determined depending on the configuration of the electrodes.

有機化合物層は、一般には真空蒸着法、イオン化蒸着法、スパッタリング、プラズマ、あるいは適当な溶媒に溶解させて公知の塗布法(例えば、スピンコーティング、ディッピング、キャスト法、インクジェット法等)により形成される。   The organic compound layer is generally formed by a known coating method (for example, spin coating, dipping, casting method, ink jet method, etc.) after being dissolved in a vacuum deposition method, ionization deposition method, sputtering, plasma, or an appropriate solvent. .

電子注入層33としては、例えばフッ化リチウムや、アルカリ金属、アルカリ土類金属等の一般に用いられる電子注入材料を用いることができる。また、電子輸送性の有機化合物材料に、アルカリ金属やアルカリ土類金属もしくはその化合物を0.1%以上数十%以下含有させて電子注入層33とすることもできる。その際、電子注入層33の膜厚を10〜100nm程度に設定すると、その後に形成する電極A34及び電極B35の成膜ダメージを緩和できるので好ましい。   As the electron injection layer 33, for example, a commonly used electron injection material such as lithium fluoride, alkali metal, or alkaline earth metal can be used. Alternatively, the electron-injecting layer 33 may be formed by adding an alkali metal, an alkaline earth metal, or a compound thereof to the electron-transporting organic compound material in an amount of 0.1% to several tens of percent. At this time, it is preferable to set the film thickness of the electron injection layer 33 to about 10 to 100 nm because film formation damage of the electrode A34 and the electrode B35 to be formed thereafter can be reduced.

電極A34及び電極B35は、発光層29、30、31で発光した光を素子外に取り出すために、光透過性を有している必要がある。また、電極A34に薄膜金属電極を適用して半透明電極層となるように構成すれば、基板側に設けた反射層24との間で共振器構造が形成されるので好ましい。本実施形態では、電極A34が半透明電極層である構成を採用し、反射層24と半透明電極層A34との間に、複数の光透過層と発光層29、30、31を有する。金属薄膜を電極A34として用いる場合、透過率の観点から、膜厚は5nm以上30nm以下、好ましくは5nm以上20nm以下であることが望ましい。さらに、電極A34は、金属酸化物導電膜と金属薄膜との2層構成であってもよい。   The electrode A34 and the electrode B35 are required to have light transmittance in order to extract the light emitted from the light emitting layers 29, 30, and 31 to the outside of the element. Further, it is preferable to apply a thin film metal electrode to the electrode A34 so as to be a semitransparent electrode layer because a resonator structure is formed with the reflective layer 24 provided on the substrate side. In the present embodiment, a configuration in which the electrode A34 is a semitransparent electrode layer is employed, and a plurality of light transmission layers and light emitting layers 29, 30, and 31 are provided between the reflective layer 24 and the semitransparent electrode layer A34. When a metal thin film is used as the electrode A34, it is desirable that the film thickness is 5 nm to 30 nm, preferably 5 nm to 20 nm, from the viewpoint of transmittance. Further, the electrode A34 may have a two-layer structure of a metal oxide conductive film and a metal thin film.

また、電極B35としては、透明導電層A25及び透明導電層B26と同様に金属酸化物導電膜を用いることができる。金属酸化物導電膜を用いる場合、電極B35の膜厚は10nm以上1000nm以下、好ましくは30nm以上300nm以下の範囲で設定すると、電極のシート抵抗及び透過率の観点から望ましい。電極A34で十分な抵抗が得られていれば、電極B35は必須ではない。これらの電極A34及び電極B35は、例えば、スパッタリング等の公知の方法で成膜することができる。これらの電極A34及び電極B35の上に光学調整層などの層を形成してもよい。   Further, as the electrode B35, a metal oxide conductive film can be used similarly to the transparent conductive layer A25 and the transparent conductive layer B26. In the case of using a metal oxide conductive film, the thickness of the electrode B35 is preferably set in the range of 10 nm to 1000 nm, preferably 30 nm to 300 nm, from the viewpoint of sheet resistance and transmittance of the electrode. If sufficient resistance is obtained with the electrode A34, the electrode B35 is not essential. These electrodes A34 and B35 can be formed by a known method such as sputtering. A layer such as an optical adjustment layer may be formed on the electrode A34 and the electrode B35.

封止としてガラス、金属のような材料で気体を封入して封止することに代えて、無機材料もしくは有機材料、またはそれらの多層膜で直接覆って封止してもよい。封止部材38は、素子を外部環境の酸素や水分より保護する目的で設けられ、例えばガラス、気体不透過性フィルム、金属等を用いることができる。また、防湿性能を高めるために、封止空間37内に吸湿材(不図示)を配置してもよい。   Instead of sealing by sealing a gas with a material such as glass or metal, sealing may be performed by directly covering and sealing with an inorganic material or an organic material, or a multilayer film thereof. The sealing member 38 is provided for the purpose of protecting the element from oxygen and moisture in the external environment. For example, glass, a gas impermeable film, a metal, or the like can be used. Further, in order to improve the moisture proof performance, a hygroscopic material (not shown) may be disposed in the sealed space 37.

さらに、封止部材38と有機発光素子との間の封止空間37に乾燥窒素を充填する代わりに、保護膜を素子に直接成膜するようにしてもよい。この保護膜としては、例えば窒化シリコン、窒化酸化シリコン等の金属窒化物膜や、酸化タンタル等の金属酸化物膜、ダイヤモンド薄膜、樹脂膜等を単一の膜または複数の膜として用いることができる。この場合、より薄い有機発光素子が得られるので、特に好ましい。   Further, instead of filling the sealed space 37 between the sealing member 38 and the organic light emitting element with dry nitrogen, a protective film may be formed directly on the element. As this protective film, for example, a metal nitride film such as silicon nitride or silicon nitride oxide, a metal oxide film such as tantalum oxide, a diamond thin film, a resin film, or the like can be used as a single film or a plurality of films. . In this case, a thinner organic light emitting device is obtained, which is particularly preferable.

図1の透明導電層A25とB26は、積層順序を逆にしてもよい。あるいは、透明導電層A25とB26の積層順序を逆にして、下に位置している透明導電層B26を絶縁性透明膜にしてもよい。この場合、アノード側からのホールは、上に位置した透明導電層A25によって供給される。   The transparent conductive layers A25 and B26 in FIG. Alternatively, the transparent conductive layers A25 and B26 may be reversed in order, and the underlying transparent conductive layer B26 may be an insulating transparent film. In this case, the holes from the anode side are supplied by the transparent conductive layer A25 located above.

続いて、本発明に係る多色表示装置の発光特性について説明する。下記表1は、本実施形態の多色表示装置を構成する各層の膜厚を示している。   Next, the light emission characteristics of the multicolor display device according to the present invention will be described. Table 1 below shows the film thickness of each layer constituting the multicolor display device of this embodiment.

Figure 2012054091
Figure 2012054091

本実施形態の多色表示装置は、各発光画素内に、透明導電層の膜厚を10nmと、125nm(10+115nm)との二種類の厚さに形成している。正孔輸送層B及び発光層の膜厚は、発光色毎に変化させているが、それ以外の正孔輸送層A、電子輸送層、電子注入層、電極A及び電極Bの膜厚は、発光色によらず共通である。また、透明導電層の上に、形成する有機化合物層及び電極は、発光色毎に同一の膜厚で形成している。そのため、光学特性調整の自由度としては、RGBの個別膜厚3種類、追加する透明導電層膜厚、及び各色共通層の膜厚があり、表示装置の光学特性調整パラメータは合計5種類となる。   In the multicolor display device of this embodiment, the transparent conductive layer is formed in each light emitting pixel in two thicknesses of 10 nm and 125 nm (10 + 115 nm). The film thicknesses of the hole transport layer B and the light emitting layer are changed for each emission color, but the film thicknesses of the other hole transport layer A, electron transport layer, electron injection layer, electrode A and electrode B are as follows: It is common regardless of the emission color. Moreover, the organic compound layer and the electrode to be formed are formed with the same film thickness for each emission color on the transparent conductive layer. Therefore, there are three types of RGB individual film thicknesses, additional transparent conductive layer film thicknesses, and film thicknesses for each color common layer as the degree of freedom of optical characteristic adjustment, and there are a total of five types of optical characteristic adjustment parameters for the display device. .

各発光画素内部には、透明導電層の膜厚が異なる領域が形成されているため、画素内部における透明導電層が厚い領域と薄い領域とでは、反射層と電極A及び電極Bとの間に形成される共振器構造の光学距離が異なる。そのため、既述した式(1)で示される共振波長λが変化し、各発光画素内部における透明導電層が厚い領域と薄い領域とから生じる発光特性は異なる。   In each light emitting pixel, a region having a different thickness of the transparent conductive layer is formed. Therefore, in a region where the transparent conductive layer is thick and a thin region in the pixel, between the reflective layer and the electrode A and the electrode B, The optical distance of the formed resonator structure is different. Therefore, the resonance wavelength λ shown by the above-described equation (1) changes, and the light emission characteristics generated from the thick and thin regions of the transparent conductive layer in each light emitting pixel are different.

下記表2には、各色発光画素において、透明導電層が10nm、125nmのそれぞれの領域における発光の色度を示す。表2に示すように、透明導電層の膜厚の違いにより共振器構造の光学距離が異なり、共振波長が変化するため、発光画素内部のそれぞれの領域における発光の発光色度が異なる。   Table 2 below shows the chromaticity of light emission in the respective regions where the transparent conductive layer is 10 nm and 125 nm in each color light emitting pixel. As shown in Table 2, since the optical distance of the resonator structure varies depending on the film thickness of the transparent conductive layer and the resonance wavelength changes, the light emission chromaticity of each region in the light emitting pixel varies.

Figure 2012054091
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ところで、解像度にもよるが、一つの発光画素は、対角3インチ、QVGA解像度の表示装置の場合は約190μm程度、VGA解像度の表示装置の場合は約95μm程度と微小である。そのため、一つの発光画素より視認される発光特性としては、それぞれの領域の発光特性を合成したものと同等である。このような各発光画素における合成色度(x,y)は、色度座標と明るさがそれぞれ(x1,y1,Y1)と(x2,y2,Y2)の場合、下記数1の式により求められる。 By the way, although depending on the resolution, one light emitting pixel is as small as about 190 μm in the case of a 3 inch diagonal display device with QVGA resolution and about 95 μm in the case of display device with VGA resolution. Therefore, the light emission characteristics visually recognized from one light emitting pixel are equivalent to those obtained by combining the light emission characteristics of the respective regions. The combined chromaticity (x, y) in each light emitting pixel is as follows when the chromaticity coordinates and the brightness are (x 1 , y 1 , Y 1 ) and (x 2 , y 2 , Y 2 ), respectively. It is calculated | required by the formula of Formula 1.

Figure 2012054091
Figure 2012054091

下記表3には、各色発光画素におけるそれぞれの領域の発光特性を画素内での面積比1:1で合成した場合における各色発光画素の合成色度を示している。   Table 3 below shows the combined chromaticity of each color light emitting pixel when the light emission characteristics of each region in each color light emitting pixel are combined at an area ratio of 1: 1 in the pixel.

Figure 2012054091
Figure 2012054091

表3に示すように、各発光画素の合成特性は、各発光画素内部のそれぞれの領域における発光特性により決定される。   As shown in Table 3, the composite characteristic of each light emitting pixel is determined by the light emission characteristic in each region inside each light emitting pixel.

図2は、緑色発光画素の視野角(0〜85°)による色度変化特性を示す説明図である。透明導電層10nmの領域では、正面の色度座標(0.265,0.680)から視野角を傾けるにつれて、色度図上において左方向に色度が変化する。一方、透明導電層125nmの領域では、正面色度座標(0.177,0.734)から、色度図上において、左回りに色度が変化する。また、それらを1:1で合成した合成色度は、色度座標(0.230,0.702)から、色度図上において、左方向に色度が変化する。   FIG. 2 is an explanatory diagram showing chromaticity change characteristics depending on the viewing angle (0 to 85 °) of the green light emitting pixel. In the region of the transparent conductive layer 10 nm, the chromaticity changes in the left direction on the chromaticity diagram as the viewing angle is tilted from the front chromaticity coordinates (0.265, 0.680). On the other hand, in the region of the transparent conductive layer 125 nm, the chromaticity changes counterclockwise on the chromaticity diagram from the front chromaticity coordinates (0.177, 0.734). Further, the synthesized chromaticity obtained by synthesizing them 1: 1 changes from the chromaticity coordinates (0.230, 0.702) to the left in the chromaticity diagram.

この合成光の視野角による色度変化量を、下記数2より算出される色度変化量δxyにより評価する。色度変化量δxyは、装置を正面から観測した場合の色度と、装置を視野角50度から観測した場合の色度の変化量を示す。下記数2において、(x0,y0)は装置を正面から観測した時の色度、(x50,y50)は装置を視野角50度から観測した時の色度である。 The amount of change in chromaticity due to the viewing angle of the synthesized light is evaluated by the amount of change in chromaticity δxy calculated from the following formula 2. The chromaticity change amount δxy indicates the chromaticity when the apparatus is observed from the front and the change amount of chromaticity when the apparatus is observed from the viewing angle of 50 degrees. In the following formula 2, (x 0 , y 0 ) is chromaticity when the apparatus is observed from the front, and (x 50 , y 50 ) is chromaticity when the apparatus is observed from a viewing angle of 50 degrees.

Figure 2012054091
Figure 2012054091

図3は、青色発光画素の視野角による色度変化特性を示す説明図である。青色発光画素は、緑色発光画素と共に、表示装置の白色表示に対して視野角色ずれの影響が大きい。青色発光画素の色度変化特性は、左下から円弧を描くように右上がりに変化していることが判る。   FIG. 3 is an explanatory diagram showing the chromaticity change characteristic depending on the viewing angle of the blue light emitting pixel. The blue light emitting pixel, together with the green light emitting pixel, has a large influence of the viewing angle color shift on the white display of the display device. It can be seen that the chromaticity change characteristic of the blue light-emitting pixel changes upward as if drawing an arc from the lower left.

図4は、緑色の画素内部での透明導電層膜厚の異なる領域の面積割合をそれぞれ異ならせた場合の色度変化量δxyを示す説明図である。図4の色度変化曲線に示すように、透明導電層膜厚の異なる領域の面積割合を調整することにより、合成光の、即ち発光画素の視野角特性を調整することが可能となる。また、面積割合を調整した合成光の色度変化量は、透明導電層が10nm、125nmの面積割合を100%とした場合のそれぞれの色度変化量0.085,0.164よりも小さくすることができる。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing the chromaticity change amount δxy when the area ratios of the regions having different transparent conductive layer thicknesses in the green pixel are made different. As shown in the chromaticity change curve of FIG. 4, it is possible to adjust the viewing angle characteristics of the synthesized light, that is, the light emitting pixels, by adjusting the area ratio of the regions having different transparent conductive layer thicknesses. Further, the amount of change in chromaticity of the combined light with the adjusted area ratio is set to be smaller than 0.085 and 0.164 of each chromaticity change when the transparent conductive layer has an area ratio of 10 nm and 125 nm as 100%. be able to.

図5は、青色の発光画素における、緑画素と同様な面積割合と合成光の色度変化量δxyの関係を示す説明図である。図5に示すように、青色画素では、透明導電層が125nmの面積割合が増加するにつれて、色度変化量δxyが一様に増加する。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the area ratio similar to that of the green pixel and the chromaticity change amount δxy of the combined light in the blue light emitting pixel. As shown in FIG. 5, in the blue pixel, the chromaticity change amount δxy increases uniformly as the area ratio of the transparent conductive layer of 125 nm increases.

このように、光学距離が異なる領域面積割合を変化させ、視野角による発光色の変化を調整することが可能である。そこで、この面積割合を表示装置の光学特性を調整するパラメータとして取り入れ、本実施形態の表示装置では、先の膜厚による5つの調整パラメータと合わせて、合計6種類の調整パラメータを得た。   In this way, it is possible to adjust the change in the emission color depending on the viewing angle by changing the area ratio of regions having different optical distances. Therefore, this area ratio was taken as a parameter for adjusting the optical characteristics of the display device, and the display device of this embodiment obtained a total of six types of adjustment parameters, including the five adjustment parameters based on the film thickness.

ところで、本実施形態のような多色表示装置は、主に、テレビジョンや携帯電話、デジタルカメラや、ビデオカメラ等のディスプレイとして使用される。そのような使用用途では、各発光画素を単独で発光させ原色表示させるような使い方よりも、各色発光画素からの光を加法混色して、例えば、白色や肌色等の中間色を表示させるような使い方が一般的である。例えば、RGBの3色を加法混色した合成発光の色度(x,y)は、各発光画素の発光色度と明るさをそれぞれR(x1,y1,Y1)、G(x2,y2,Y2)、B(x3,y3,Y3)とすると数3より算出される。 By the way, the multicolor display device as in the present embodiment is mainly used as a display of a television, a mobile phone, a digital camera, a video camera, or the like. In such usages, rather than using each light-emitting pixel alone to display the primary color, the light from each color light-emitting pixel is additively mixed to display, for example, an intermediate color such as white or skin color. Is common. For example, the chromaticity (x, y) of the combined light emission obtained by additively mixing three colors of RGB is the light emission chromaticity and brightness of each light emitting pixel, R (x 1 , y 1 , Y 1 ), G (x 2 ), respectively. , Y 2 , Y 2 ), B (x 3 , y 3 , Y 3 )

Figure 2012054091
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上述したように、本実施形態の多色表示装置では、6種類の調整パラメータにより、白色表示時の視野角色ずれが少なくなるようにする。より具体的には、二種類の透明導電層厚さと、各色個別層、各色共通層厚さ、及び各発光画素において光学距離の異なる領域の面積割合調整により、白色表示の視野角色ずれを軽減する。   As described above, in the multicolor display device of this embodiment, the viewing angle color shift during white display is reduced by using six types of adjustment parameters. More specifically, the viewing angle color misregistration of white display is reduced by adjusting the area ratio of the two different transparent conductive layer thicknesses, the individual color layers, the common color layer thicknesses, and the regions having different optical distances in each light emitting pixel. .

また本実施形態では、緑色発光画素について、2つの領域からの発光の合成により、発光画素トータルの視野角色ずれを小さくする面積割合に設定する。さらに、青色発光画素については、透明導電層10nmの色度変化量δxyが、透明導電層125nmに比べ小さく、透明導電層10nmの面積割合を多く設定すると、青色発光画素トータルの視野角色ずれを小さくできる。そこで、透明導電層10nmの領域が多くなるように設定する。   In this embodiment, the green light-emitting pixel is set to an area ratio that reduces the total viewing angle color shift of the light-emitting pixels by combining light emission from the two regions. Further, for the blue light emitting pixel, when the chromaticity change amount δxy of the transparent conductive layer 10 nm is smaller than that of the transparent conductive layer 125 nm and the area ratio of the transparent conductive layer 10 nm is set to be large, the total viewing angle color shift of the blue light emitting pixel is reduced. it can. Therefore, the transparent conductive layer is set so as to increase the area of 10 nm.

なお、面積割合は、必ずしも発光色毎の視野角色ずれを極小になるように設定する必要はなく、表示装置の白色表示の視野角色ずれが少なくなる観点で面積割合を選択する。   The area ratio is not necessarily set so that the viewing angle color shift for each emission color is minimized, and the area ratio is selected from the viewpoint of reducing the viewing angle color shift of white display of the display device.

本実施形態では、各色発光画素内部で、透明導電層10nmと125nmの領域の面積割合を下記表4のように設定した。   In the present embodiment, the area ratios of the transparent conductive layers of 10 nm and 125 nm are set as shown in Table 4 below within each color light emitting pixel.

Figure 2012054091
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このとき、各色発光画素の輝度比を、赤:緑:青=27.8:64.4:7.8に設定し、表示装置を正面から視認した際に、色温度6500kに相当する白色を表示するように調整した。赤色の各色個別層、面積比は、白色表示における視野角の色度変化が最小になるように調整するため、上述したように赤単色の色度の視野角特性は最小化するわけではない。この表示装置を視野角50度までの色ずれ量をu’v’色空間での変化量δu’v’として算出すると、0.0009と非常に小さな値を示した(後述する実施例1の表10参照)。   At this time, the luminance ratio of each color light emitting pixel is set to red: green: blue = 27.8: 64.4: 7.8, and when the display device is viewed from the front, white corresponding to a color temperature of 6500 k is displayed. Adjusted to display. The individual color layers and the area ratio of red are adjusted so that the change in chromaticity of the viewing angle in white display is minimized, and thus the viewing angle characteristics of the chromaticity of a single red color are not minimized as described above. When this display device calculates the color shift amount up to a viewing angle of 50 degrees as a change amount δu′v ′ in the u′v ′ color space, it shows a very small value of 0.0009 (in Example 1 described later). (See Table 10).

一般にu’v’空間において許容される色変化量δu’v’は、0.02程度であるため、本実施形態の表示装置は、視野角に色ずれが大幅に抑制され、良好な視野角特性を備えた表示装置といえる。   In general, since the color change amount δu′v ′ allowed in the u′v ′ space is about 0.02, the display apparatus according to the present embodiment can significantly suppress color misregistration in the viewing angle, and has a favorable viewing angle. It can be said that the display device has characteristics.

なお、δu’v’は、下記数4により算出される。数4において、(u’0,v’0)は装置を正面から観測したときのu’v’色空間における色度であり、(u’50,v’50)は装置を視野角50度から観測したときの色度である。 In addition, δu′v ′ is calculated by the following formula 4. In Equation 4, (u ′ 0 , v ′ 0 ) is the chromaticity in the u′v ′ color space when the apparatus is observed from the front, and (u ′ 50 , v ′ 50 ) is the viewing angle of 50 degrees. It is chromaticity when observed from.

Figure 2012054091
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また、本実施形態の緑色画素のような視野角色ずれの設定を、光学距離や面積割合を調整して、他色の発光画素に適用することも可能である。ただし、白色表示時の輝度比は、他の色の画素に比べて、緑色発光画素が高い。そのため、緑色発光画素の視野角特性は、表示装置全体の視野角特性への影響が大きいため、緑色画素をこのような設定とすることが特に好ましい。   In addition, the setting of the viewing angle color shift like the green pixel of this embodiment can be applied to the light emitting pixels of other colors by adjusting the optical distance and the area ratio. However, the luminance ratio at the time of white display is higher for green light emitting pixels than for pixels of other colors. For this reason, the viewing angle characteristics of the green light-emitting pixels have a great influence on the viewing angle characteristics of the entire display device, and thus it is particularly preferable to set the green pixels to such a setting.

さらに、各画素を構成する各層の光学定数は、青色の波高波長付近で急峻に変化する。そのため、青色発光画素では、視野角を変化させると共振器構造の光学距離も、他の発光色の画素に比べて大きく変化し、視野角による特性変動が大きい。そのため、青色発光画素に、本実施形態の緑色発光画素のように、画素トータルの色ずれが少なくなるように設定してもよい。   Furthermore, the optical constant of each layer constituting each pixel changes steeply in the vicinity of the blue wave height wavelength. Therefore, in the blue light-emitting pixel, when the viewing angle is changed, the optical distance of the resonator structure is also greatly changed as compared with the other light-emitting color pixels, and the characteristic variation due to the viewing angle is large. Therefore, the blue light emitting pixels may be set so that the total pixel color shift is reduced as in the green light emitting pixels of the present embodiment.

そして図6は、赤色画素の面積比とδxyの関係を示す説明図である。赤色画素における光学距離の異なる領域の面積比は、表示装置の白色表示における視野角色度変化が小さくなるように調整する目的で決定され、赤色画素単色の視野角特性を最適化するわけではない。即ち、図6に示すように、緑色画素、青色画素の色ずれとの兼ね合いから、赤色画素では必ずしもδxyが最小になっていない。   FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the area ratio of red pixels and δxy. The area ratio of the regions having different optical distances in the red pixel is determined for the purpose of adjusting the change in the viewing angle chromaticity in the white display of the display device, and does not optimize the viewing angle characteristics of the red pixel single color. That is, as shown in FIG. 6, δxy is not necessarily minimized in the red pixel because of the balance between the color shift of the green pixel and the blue pixel.

なお、このような各色発光画素の面積割合の変更は、画素内部に透明導電層の異なる領域を形成するフォトリソグラフィー工程で同時に行うことができる。したがって、特別な工程を追加することなく、1つの工程の追加で2つの調整パラメータを増やすことができるため、好ましい。   Note that the change in the area ratio of each color light emitting pixel can be simultaneously performed in a photolithography process in which different regions of the transparent conductive layer are formed inside the pixel. Therefore, two adjustment parameters can be increased by adding one process without adding a special process, which is preferable.

また、本実施形態のような透明導電層や、発光画素内部の面積割合を変えずに、例えば、有機化合物層を発光色毎に正孔輸送層B28、発光層以外の膜厚を変更して調整パラメータを増やすことも可能である。しかし、必要パラメータの数だけ、例えば、マスク蒸着等が必要となるため、表示装置作製のスループットの観点で課題となる。   Further, without changing the area ratio inside the transparent conductive layer and the light emitting pixel as in the present embodiment, for example, the organic compound layer is changed in film thickness other than the hole transport layer B28 and the light emitting layer for each emission color. It is also possible to increase the adjustment parameters. However, since, for example, mask vapor deposition or the like is required for the number of necessary parameters, it becomes a problem from the viewpoint of the throughput of manufacturing the display device.

ここで、本実施形態において、透明導電層として10nmと125nmの膜厚を選択したのは、異なる次数の光学干渉条件を適用するためである。即ち、既述した式(1)において、素子内部での光学干渉効果によって強められる波長λは、光学距離L、視認角度θ(素子に正対する場合を0°)、光の反射界面での位相シフトの和φといった素子の構造パラメータ、及び光学干渉の次数mにより定まる。なお、これらの光学定数は、例えば分光エリプソメーター等を用いて測定することができる。   Here, in this embodiment, the film thicknesses of 10 nm and 125 nm are selected as the transparent conductive layer in order to apply optical interference conditions of different orders. That is, in the above-described formula (1), the wavelength λ strengthened by the optical interference effect inside the element is the optical distance L, the viewing angle θ (0 ° when facing the element), and the phase at the light reflection interface. It is determined by the structural parameters of the element such as the shift sum φ and the order m of the optical interference. These optical constants can be measured using, for example, a spectroscopic ellipsometer.

反射界面での位相シフトφは、界面を形成する2つ層の材料のうち、光が入射する側にある材料を媒質I、他方の材料を媒質IIとし、それぞれの光学定数を(n1,k1)、(n2,k2)とすると、下記式(2)の関係式で表すことができる。 The phase shift φ at the reflection interface is defined as a material on the light incident side of the two layers forming the interface, medium I, and the other material as medium II, and the optical constants (n 1 , If k 1 ) and (n 2 , k 2 ), they can be expressed by the following relational expression (2).

φ=tan-1(2n12/(n1 2−n2 2−k2 2))・・・(2) φ = tan −1 (2n 1 k 2 / (n 1 2 −n 2 2 −k 2 2 )) (2)

本実施形態の多色表示装置において、例えば、各層の屈折率を有機化合物層1.85、光透過層(透明導電層)1.92、陽極の屈折率0.12、消衰係数を3.46とする。この場合、上記表1の膜厚を用いて発光層内部の発光領域と陽極との間で生じる光学干渉の共振波長を上記式(1)の関係式より算出する。光透過層(透明導電層)厚さ10nmの共振波長を下記表5に、厚さ125nmの共振波長を下記表6に示す。   In the multicolor display device of the present embodiment, for example, the refractive index of each layer is the organic compound layer 1.85, the light transmission layer (transparent conductive layer) 1.92, the refractive index of the anode 0.12, and the extinction coefficient 3. 46. In this case, the resonance wavelength of optical interference generated between the light emitting region inside the light emitting layer and the anode is calculated from the relational expression (1) using the film thickness shown in Table 1. The resonance wavelength of the light transmission layer (transparent conductive layer) having a thickness of 10 nm is shown in Table 5 below, and the resonance wavelength of 125 nm in thickness is shown in Table 6 below.

なお、下記表5及び表6の共振波長の計算では、発光層内部での発光領域を、赤色発光画素では発光層中央部、緑色及び青色発光画素では発光層−電子輸送層界面とし、発光領域と陽極間の光学距離をLとする。   In the calculation of the resonance wavelength in Table 5 and Table 6 below, the light emitting region inside the light emitting layer is the light emitting layer center in the red light emitting pixel, and the light emitting layer-electron transport layer interface in the green and blue light emitting pixels. And the optical distance between the anode and the anode.

Figure 2012054091
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Figure 2012054091
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表5及び表6より、光学干渉の共振波長は、各有機化合物層や、透明導電層の膜厚、光学干渉の次数、また視野角により変化する。   From Tables 5 and 6, the resonance wavelength of optical interference varies depending on the thickness of each organic compound layer, the transparent conductive layer, the order of optical interference, and the viewing angle.

表5におけるm=2条件と、表6におけるm=3条件は、共振波長の差異が18〜67nm程度であり、略同等な光学干渉条件になっている。   The m = 2 condition in Table 5 and the m = 3 condition in Table 6 have a resonance wavelength difference of about 18 to 67 nm, which is a substantially equivalent optical interference condition.

本実施形態では、正孔輸送層Bを除き有機化合物層の膜厚が同一であるが、光学干渉の次数が異なり、かつ、その共振波長が同等となるように、透明導電層の膜厚を設定する。   In this embodiment, the thickness of the organic compound layer is the same except for the hole transport layer B, but the thickness of the transparent conductive layer is set so that the order of optical interference is different and the resonance wavelength is equal. Set.

また、視野角による共振波長の変化について考えてみる。透明導電層の厚さにより、共振波長の変化が異なる。例えば、透明導電層10nmの緑色の発光画素におけるm=2、1の視野角による共振波長変化を図7に示す。また、同様に透明導電層125nmの場合のm=3、2の視野角による共振波長変化を図8に示す。   Also consider the change in resonant wavelength with viewing angle. The change in resonance wavelength varies depending on the thickness of the transparent conductive layer. For example, FIG. 7 shows a change in resonance wavelength according to a viewing angle of m = 2 and 1 in a green light emitting pixel having a transparent conductive layer of 10 nm. Similarly, FIG. 8 shows the change in resonance wavelength depending on the viewing angle of m = 3 and 2 when the transparent conductive layer is 125 nm.

装置正面において、491nm(図7 m=2条件)、473nm(図8 m=3条件)にあった共振波長は、視野角の変化とともに短波長にシフトする。いずれも約30度以上の視野角領域では、その共振波長は、可視の波長領域よりも短波長となる。さらに、視野角が30度以上の領域では、正面よりも次数が低いm=1条件(図7)、m=2条件(図8)の共振波長が、緑色の波長領域(500〜600nm)にオーバーラップするようになる。そのため、視野角30度までの領域では、より次数の高い条件の共振波長変化に応じて、また、30度以上の領域では、正面よりも次数の低い条件の共振波長変化に応じて、色度が変化する。   In the front of the apparatus, the resonance wavelength at 491 nm (FIG. 7 m = 2 condition) and 473 nm (FIG. 8 m = 3 condition) shifts to a short wavelength as the viewing angle changes. In both cases, in the viewing angle region of about 30 degrees or more, the resonance wavelength is shorter than the visible wavelength region. Further, in the region where the viewing angle is 30 degrees or more, the resonance wavelength in the m = 1 condition (FIG. 7) and m = 2 condition (FIG. 8), which is lower than the front, is in the green wavelength region (500 to 600 nm). It will overlap. Therefore, in the region up to a viewing angle of 30 degrees, the chromaticity depends on the resonance wavelength change under a higher order condition, and in the region of 30 degrees or more, the chromaticity depends on the resonance wavelength change in a lower order condition than the front. Changes.

この正面よりも次数の低い共振波長の影響は、透明導電層を125nmとした場合により顕著で、上記図2に示した透明導電層125nmの色度変化は、このような高次、低次の干渉条件の組み合わせにより生じる。   The influence of the resonance wavelength having a lower order than the front is more pronounced when the transparent conductive layer is 125 nm, and the chromaticity change of the transparent conductive layer 125 nm shown in FIG. This is caused by a combination of interference conditions.

一方、透明導電層10nmの場合は、正面よりも次数の低い干渉条件の影響が軽微であり、その色度変化は、主にm=2条件の共振波長が視野角とともに短波長側へシフトする影響による。そのため図2において、右から左へと色度が一様に変化する様子を示す。   On the other hand, in the case of the transparent conductive layer of 10 nm, the influence of the interference condition having a lower order than the front is slight, and the change in chromaticity mainly shifts the resonance wavelength under the condition of m = 2 to the short wavelength side with the viewing angle. Due to influence. Therefore, FIG. 2 shows a state in which the chromaticity changes uniformly from right to left.

そのため、透明導電層10nmの素子と透明導電層125nmの素子を混色して得る合成光の色度は、視野角により色度が、それぞれが略反対方向に変化する二種類の素子を混合していることから、合成色としての色度変化を少なくできる。   Therefore, the chromaticity of the synthesized light obtained by mixing the element of the transparent conductive layer 10 nm and the element of the transparent conductive layer 125 nm is a mixture of two kinds of elements, each of which changes in chromaticity in approximately opposite directions depending on the viewing angle. Therefore, the chromaticity change as a composite color can be reduced.

また、透明導電層の膜厚としては、共振波長が上記の関係を満たしていればよく、10nm、125nmの以外の組み合わせでもよい。ただし、二種類の素子を混色して得る合成光の色度を小さくするためには、視野角により色度がそれぞれ略反対方向に変化する二種類の素子となるような組み合わせでないと効果はない。したがって、数値を限定するのは困難であるが、透明導電層としては10nm乃至200nmが製造容易性・小型化の観点から好ましい。   Further, the film thickness of the transparent conductive layer may be any combination other than 10 nm and 125 nm as long as the resonance wavelength satisfies the above relationship. However, in order to reduce the chromaticity of the synthesized light obtained by mixing the two types of elements, it is effective if the combination is such that the two types of elements change in approximately opposite directions depending on the viewing angle. . Therefore, although it is difficult to limit the numerical value, the transparent conductive layer is preferably 10 nm to 200 nm from the viewpoints of manufacturability and miniaturization.

例えば、下記表7のような積層構成でも、上記と同等の特性を得ることができる。   For example, even with a laminated structure as shown in Table 7 below, characteristics equivalent to the above can be obtained.

Figure 2012054091
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このような積層構成の表示装置の各発光色の発光画素の面積割合を下記表8に、この表示装置の各発光色の色度及び視野角50度における白色の色ずれ量δu’v’を下記表9にそれぞれ示す。   The area ratio of the light emitting pixels of each light emitting color of the display device having such a stacked structure is shown in Table 8 below. The chromaticity of each light emitting color of this display device and the amount of white color deviation δu′v ′ at a viewing angle of 50 degrees are shown in Table 8 below. Each is shown in Table 9 below.

Figure 2012054091
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Figure 2012054091
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さらに図9は、透明導電層の膜厚が24nm、165nmの場合の表示装置の緑色の発光画素における0〜80度の範囲で視野角を変化させた場合の色度変化を示す説明図である。図9に示すように、透明導電層の膜厚が24nm、165nmの表示装置は、透明導電層の膜厚が10nm、125nmの表示装置と同様の作用効果により、その合成色の色度変化を小さくすることが可能である。即ち、表7及び図9に示すように、透明導電層の膜厚、段差が異なっても同様な傾向を示している。   Further, FIG. 9 is an explanatory diagram showing changes in chromaticity when the viewing angle is changed in the range of 0 to 80 degrees in the green light emitting pixel of the display device when the film thickness of the transparent conductive layer is 24 nm and 165 nm. . As shown in FIG. 9, a display device having a transparent conductive layer thickness of 24 nm and 165 nm can exhibit a change in chromaticity of the composite color due to the same effect as a display device having a transparent conductive layer thickness of 10 nm and 125 nm. It can be made smaller. That is, as shown in Table 7 and FIG. 9, the same tendency is shown even if the film thickness and level difference of the transparent conductive layer are different.

図10は、表7に示した積層構成の表示装置の緑色発光画素の面積比と色度変化量δxyの特性を示す説明図である。図11は、表7に示した積層構成の表示装置の青色発光画素の面積比と色度変化量δxyの特性を示す説明図である。図10及び図11に示すように、色度変化量δxyの特性は、透明導電層の膜厚や段差(膜厚の差)が異なっても同様の傾向で現れる。   FIG. 10 is an explanatory diagram showing the characteristics of the area ratio and chromaticity change amount δxy of the green light emitting pixels of the display device having the laminated structure shown in Table 7. FIG. 11 is an explanatory diagram showing the characteristics of the area ratio and chromaticity change amount δxy of the blue light emitting pixels of the display device having the laminated structure shown in Table 7. As shown in FIGS. 10 and 11, the characteristic of the chromaticity change amount δxy appears in the same tendency even when the film thickness and the step (difference in film thickness) of the transparent conductive layer are different.

図12から図14は、本実施形態の多色表示装置の画素配置の例示する概略図である。これらの図面において、40は光学距離が異なる領域の光学領域Aの部分、41は光学距離が異なる領域の光学領域Bの部分を示している。   12 to 14 are schematic views illustrating pixel arrangements of the multicolor display device of this embodiment. In these drawings, reference numeral 40 denotes a portion of the optical region A in a region having a different optical distance, and reference numeral 41 denotes a portion of the optical region B in a region having a different optical distance.

発光画素内部の光学距離が異なる領域40、41の配置は特に制限がなく、図12に示すように、光学距離の異なる領域40、41が発光画素によらず、同一面積比及び同一配置で配列されていてもよい。   The arrangement of the regions 40 and 41 having different optical distances inside the light emitting pixels is not particularly limited. As shown in FIG. 12, the regions 40 and 41 having different optical distances are arranged with the same area ratio and the same arrangement regardless of the light emitting pixels. May be.

また、光学距離の異なる領域がモアレやムラを回避するように配置されていると、より好ましい。適切な配置としては、例えば、図13に示す光学距離の異なる領域40、41は、隣接する同色の画素同士の面積比及び配置を同一に維持しながら、複数の発光色を有する主画素単位(RGBの3色からなる主画素単位)で領域40、41の相互位置を交互(千鳥状)に変えることが好ましい。さらに、図14に示す光学距離の異なる領域40、41は、隣接する同色の画素同士の面積比及び配置を同一に維持しながら、異なる発光色の副画素同士で上記領域40、41の相互位置を交互(千鳥状)に変えることが好ましい。   Further, it is more preferable that the regions having different optical distances are arranged so as to avoid moiré and unevenness. As an appropriate arrangement, for example, the regions 40 and 41 having different optical distances shown in FIG. 13 have main pixel units having a plurality of emission colors (the same pixel area ratio and arrangement between adjacent pixels of the same color). It is preferable to change the mutual positions of the regions 40 and 41 alternately (staggered) in units of RGB (main pixel unit consisting of three colors). Furthermore, the areas 40 and 41 having different optical distances shown in FIG. 14 are arranged in the same positions in the area ratio and the arrangement of adjacent pixels of the same color, while the sub-pixels of different emission colors have the mutual positions of the areas 40 and 41. Is preferably changed alternately (staggered).

以上説明したように、本実施形態の多色表示装置は、表示装置上にある全ての画素において、反射電極層を構成する透明導電層A25、B25の厚さを二種類の異なる厚さ(10nm、125nm)に形成している。したがって、従来の表示装置に比べて工程数が少なくなる。   As described above, in the multicolor display device of this embodiment, the thickness of the transparent conductive layers A25 and B25 constituting the reflective electrode layer is set to two different thicknesses (10 nm) in all the pixels on the display device. , 125 nm). Therefore, the number of processes is reduced as compared with the conventional display device.

また、緑色画素(もしくは青色画素)について、白色表示に対する視野角色ずれが最小となるように、前記光学距離の異なる領域40、41の面積比が決定している。さらに青色画素(もしくは緑色画素)では、青色単色(もしくは緑色単色)の視野角色ずれの少ない光学距離の領域の面積が大きく、赤色画素では、赤色単色の視野角色ずれの少ない光学距離の領域の面積が大きくなるように設定されている。したがって、表示装置の基板作製の負荷を小さくし、装置作製のスループットが高く、良好な視野角特性を備える多色表示装置を実現できる。   Further, the area ratio of the regions 40 and 41 having different optical distances is determined so that the viewing angle color shift with respect to the white display is minimized with respect to the green pixel (or blue pixel). Furthermore, in blue pixels (or green pixels), the area of the optical distance region with a small viewing angle color shift of blue single color (or green single color) is large, and in the red pixels, the area of the optical distance region with a small viewing angle color shift of red single color. Is set to be large. Therefore, it is possible to reduce a load for manufacturing a substrate of the display device, realize a multi-color display device having high device manufacturing throughput and good viewing angle characteristics.

また、図13及び図14のように、隣接画素で光学距離の異なる二種類の領域40、41を交互に配置することで、合成色の色度の視野角特性を良化でき、画質の良好な多色表示装置を実現できる。   Further, as shown in FIGS. 13 and 14, by alternately arranging two types of regions 40 and 41 having different optical distances in adjacent pixels, the viewing angle characteristics of the chromaticity of the composite color can be improved, and the image quality is good. A multi-color display device can be realized.

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、これは本発明の説明のための例示であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態とは異なる種々の態様で実施することができる。   The preferred embodiment of the present invention has been described above. However, this is merely an example for explaining the present invention, and various embodiments different from the above-described embodiment may be implemented without departing from the gist of the present invention. Can do.

例えば、上記実施形態では、基板20の上に陽極を形成した構成の一例を示したが、基板側より陰極、有機化合物層、陽極の順序で構成されていてもよく、電極の積層順序に特に制限はない。   For example, in the above embodiment, an example of the configuration in which the anode is formed on the substrate 20 has been shown. However, the cathode may be configured in the order of the cathode, the organic compound layer, and the anode from the substrate side. There is no limit.

以下、実施例を挙げて、本発明に係る多色表示装置をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, although an Example is given and the multicolor display device concerning the present invention is explained still in detail, the present invention is not limited to these Examples.

<実施例1>
実施例1では、図1に示す構成の多色表示装置を以下に示す工程で作製した。
<Example 1>
In Example 1, a multicolor display device having the configuration shown in FIG. 1 was produced by the following steps.

支持体として、ガラス基板20上に、低温ポリシリコンからなるTFT駆動回路21を形成し、その上にアクリル樹脂からなる平坦化層22を形成し、フォトリソグラフィー技術によりコンタクトホール23を形成した。   As a support, a TFT drive circuit 21 made of low-temperature polysilicon was formed on a glass substrate 20, a planarizing layer 22 made of acrylic resin was formed thereon, and a contact hole 23 was formed by a photolithography technique.

この上に、スパッタリング法により、反射層24としてアルミニウム合金(AlNd)を150nmの膜厚で成膜し、パターニングした。   On top of this, an aluminum alloy (AlNd) film having a thickness of 150 nm was formed as a reflective layer 24 by sputtering, and patterned.

次に、スパッタリング法により、透明導電層A25としてITOを10nmの膜厚で成膜し、画素毎にパターニングした。続いて、スパッタリング法により、透明導電層B26としてITOを115nmの膜厚で成膜し、画素内における一部の領域のITO厚さが10nm、他方の領域のITO厚さが125nmになるように、パターニングをした。このとき、画素内部におけるITO厚さが10nmと125nmとなる領域の面積比は、上記表4に記載の面積比となるようにパターニングを行った。   Next, ITO was formed into a film having a thickness of 10 nm as the transparent conductive layer A25 by sputtering, and was patterned for each pixel. Subsequently, an ITO film having a thickness of 115 nm is formed as the transparent conductive layer B26 by sputtering, so that the ITO thickness in a part of the pixel is 10 nm and the ITO thickness in the other area is 125 nm. And patterning. At this time, the patterning was performed so that the area ratio of the ITO thickness inside the pixel was 10 nm and 125 nm was the area ratio described in Table 4 above.

その後、アクリル樹脂により素子分離膜36を形成した。これをイソプロピルアルコール(IPA)で超音波洗浄し、次いで煮沸洗浄後乾燥した。さらに、UV/オゾン洗浄し後、有機化合物を真空蒸着により成膜する。   Thereafter, an element isolation film 36 was formed using an acrylic resin. This was ultrasonically washed with isopropyl alcohol (IPA), then boiled and dried. Further, after UV / ozone cleaning, an organic compound is deposited by vacuum deposition.

有機化合物層の成膜は、まず、正孔輸送層A27として下記化1の化学式で示される化合物をすべての画素に共通に118nmの膜厚で成膜した。その成膜の際の真空度は1×10-4Pa、成膜速度は0.2nm/secであった。 In forming the organic compound layer, first, a compound represented by the chemical formula of the following chemical formula 1 was formed as a hole transport layer A27 in a film thickness of 118 nm in common for all pixels. The degree of vacuum during the film formation was 1 × 10 −4 Pa, and the film formation rate was 0.2 nm / sec.

次に、シャドーマスクを用いて、赤色、緑色、青色の各発光画素に対して、正孔輸送層B28として下記化1の化学式で示される化合物[I]をそれぞれ135nm、52nm、8nmの膜厚で成膜した。   Next, using a shadow mask, the compound [I] represented by the chemical formula of the following chemical formula 1 is used as the hole transport layer B28 for each of the red, green, and blue light-emitting pixels with a film thickness of 135 nm, 52 nm, and 8 nm, respectively. The film was formed.

Figure 2012054091
Figure 2012054091

その後、シャドーマスクを用いて、赤色の発光層29、緑色の発光層30、青色の発光層31をそれぞれ30nm、40nm、24nmの厚さで成膜した。赤色の発光層29としては、最大ピーク波長620nm、半値幅97nmのPLスペクトルを示す発光材料を用いた。緑色の発光層30としては、最大ピーク波長525nm、半値幅68nmのPLスペクトルを示す発光材料を用いた。青色の発光層31としては、最大ピーク波長460nm、半値幅45nmのPLスペクトルを示す発光材料を用いた。   Thereafter, using a shadow mask, a red light emitting layer 29, a green light emitting layer 30, and a blue light emitting layer 31 were formed to a thickness of 30 nm, 40 nm, and 24 nm, respectively. As the red light emitting layer 29, a light emitting material showing a PL spectrum having a maximum peak wavelength of 620 nm and a half width of 97 nm was used. As the green light emitting layer 30, a light emitting material showing a PL spectrum having a maximum peak wavelength of 525 nm and a half width of 68 nm was used. As the blue light emitting layer 31, a light emitting material showing a PL spectrum having a maximum peak wavelength of 460 nm and a half width of 45 nm was used.

さらに、共通の電子輸送層32として、真空蒸着法にてバソフェナントロリン(Bphen)を20nmの厚さで成膜した。蒸着時の真空度は1×10-4Pa、成膜速度は0.2nm/secの条件であった。 Further, as the common electron transport layer 32, bathophenanthroline (Bphen) was formed to a thickness of 20 nm by a vacuum deposition method. The degree of vacuum during vapor deposition was 1 × 10 −4 Pa, and the film formation rate was 0.2 nm / sec.

次に、共通の電子注入層33として、BphenとCs2CO3を共蒸着(重量比90:10)して28nmの厚さで成膜した。蒸着時の真空度は3×10-4Pa、成膜速度は0.2nm/secの条件であった。 Next, as a common electron injection layer 33, Bphen and Cs 2 CO 3 were co-evaporated (weight ratio 90:10) to form a film with a thickness of 28 nm. The degree of vacuum during vapor deposition was 3 × 10 −4 Pa, and the film formation rate was 0.2 nm / sec.

その後、各画素共通の電極A34として、銀を12nmの厚さで成膜した。蒸着時の真空度は2×10-4Pa、成膜速度は0.2nm/secの条件であった。 Thereafter, a silver film having a thickness of 12 nm was formed as an electrode A34 common to each pixel. The degree of vacuum during vapor deposition was 2 × 10 −4 Pa, and the film formation rate was 0.2 nm / sec.

続いて、この電極A34までを成膜した基板を、真空を保持したままでスパッタ装置に移動し、電極B35としてITOを50nmの厚さで成膜した
その後、この基板を乾燥窒素が充填されているグローブボックス内に移動し、この基板の周辺部にUV硬化樹脂をシールディスペンサーにより塗布した。そして、有機発光素子に対応する部分が0.3mmの深さで掘り込まれた、厚さ0.7mmの凹型のガラス板(封止部材38)をこの基板の上から覆い被せた。基板上の周辺樹脂部に紫外線を照射し、樹脂の硬化で基板とガラス板を密着させ、表示装置を得た。なお、図1には、UV硬化樹脂は示されていない。
Subsequently, the substrate on which the electrodes A34 were formed was moved to a sputtering apparatus while maintaining a vacuum, and an ITO film having a thickness of 50 nm was formed as an electrode B35. Thereafter, the substrate was filled with dry nitrogen. The UV curable resin was applied to the periphery of the substrate with a seal dispenser. Then, a concave glass plate (sealing member 38) having a thickness of 0.7 mm in which a portion corresponding to the organic light emitting element was dug to a depth of 0.3 mm was covered from above the substrate. The peripheral resin portion on the substrate was irradiated with ultraviolet rays, and the substrate and the glass plate were brought into close contact with each other by curing the resin to obtain a display device. Note that FIG. 1 does not show the UV curable resin.

下記表10に、以上のようにして得られた表示装置の各色の発光色度及び視野角50度における白色の色ずれ量δu’v’を示す。   Table 10 below shows the emission chromaticity of each color of the display device obtained as described above and the white color shift amount δu′v ′ at a viewing angle of 50 degrees.

Figure 2012054091
Figure 2012054091

<比較例1>
比較例1では、反射層24上に設ける透明導電層の膜厚を発光画素内部の全面において一律に10nmとした。それ以外は実施例1と同様にして、多色表示装置を作成した。
<Comparative Example 1>
In Comparative Example 1, the film thickness of the transparent conductive layer provided on the reflective layer 24 was uniformly 10 nm over the entire surface inside the light emitting pixel. Other than that was carried out similarly to Example 1, and produced the multicolor display device.

下記表11は、比較例1の素子の各層の膜厚を示している。なお、表示装置の正面において、各色の発光色度を実施例1の表示装置と略一致させるため、正孔輸送層A27及び正孔輸送層B28の膜厚を調整している。   Table 11 below shows the film thickness of each layer of the element of Comparative Example 1. Note that the thicknesses of the hole transport layer A27 and the hole transport layer B28 are adjusted in order to make the emission chromaticity of each color substantially coincide with that of the display device of Example 1 on the front surface of the display device.

Figure 2012054091
Figure 2012054091

さらに下記表12は、以上のようにして得られた比較例1の多色表示装置の各色の発光色度及び視野角50度における白色の色ずれ量δu’v’を示している。   Further, Table 12 below shows the emission chromaticity of each color of the multicolor display device of Comparative Example 1 obtained as described above and the white color shift amount δu′v ′ at a viewing angle of 50 degrees.

Figure 2012054091
Figure 2012054091

表10及び表12より、実施例1の多色表示装置は、比較例1の多色表示装置に比して、視野角による白色の色ずれ量δu’v’が大幅に軽減され、良好な発光特性を示すことが判った。   From Tables 10 and 12, the multicolor display device of Example 1 is significantly less in the amount of white color shift δu′v ′ due to the viewing angle than the multicolor display device of Comparative Example 1. It was found that it exhibits luminescent properties.

本発明に係る表示装置は、照明や、電子機器のディスプレイとして、また、表示装置用のバックライト等の様々な用途に適用できる。電子機器のディプレイとしては、テレビ受像機、パーソナルコンピュータのディスプレイ、撮像装置の背面表示部、携帯電話の表示部、携帯ゲーム機の表示部等が挙げられる。その他、携帯音楽再生装置の表示部、携帯情報端末(PDA)の表示部、カーナビゲーションシステムの表示部等が挙げられる。   The display device according to the present invention can be applied to various uses such as illumination, a display of an electronic device, and a backlight for the display device. Examples of the display of the electronic device include a television receiver, a display of a personal computer, a rear display unit of an imaging device, a display unit of a mobile phone, a display unit of a portable game machine, and the like. Other examples include a display unit of a portable music player, a display unit of a personal digital assistant (PDA), a display unit of a car navigation system, and the like.

20 基板、24 反射層、25 透明導電層A、26 透明導電層B、27 正孔輸送層A、28 正孔輸送層B、29 赤色発光層、30 緑色発光層、31 青色発光層、32 電子輸送層、33 電子注入層、34 電極A、35 電極B、40 領域(光学距離Aの部分)、41 領域(光学距離Bの部分)   20 substrate, 24 reflective layer, 25 transparent conductive layer A, 26 transparent conductive layer B, 27 hole transport layer A, 28 hole transport layer B, 29 red light emitting layer, 30 green light emitting layer, 31 blue light emitting layer, 32 electrons Transport layer, 33 Electron injection layer, 34 Electrode A, 35 Electrode B, 40 region (part of optical distance A), 41 region (part of optical distance B)

Claims (5)

基板の上に、少なくともR(赤色)、G(緑色)、B(青色)を含む多色の有機発光素子からなる複数の画素を配置し、該有機発光素子は、反射電極層と半透明電極層との間に発光層を含む有機化合物層を有する多色表示装置であって、
各発光色の画素内部で光学距離の異なる領域が設定されるように、全ての画素について共通に、前記反射電極層を構成する透明導電層が二種類の異なる厚さを有し、
さらに緑色画素(もしくは青色画素)について、白色表示に対する視野角色ずれが最小となるように、前記光学距離の異なる領域の面積比が決定されると共に、
青色画素(もしくは緑色画素)では、青色単色(もしくは緑色単色)の視野角色ずれの少ない光学距離の領域の面積が大きく、赤色画素では、赤色単色の視野角色ずれの少ない光学距離の領域の面積が大きくなるように設定されていることを特徴とする多色表示装置。
A plurality of pixels composed of multicolor organic light emitting elements including at least R (red), G (green), and B (blue) are disposed on a substrate, and the organic light emitting element includes a reflective electrode layer and a semitransparent electrode. A multicolor display device having an organic compound layer including a light emitting layer between the layers,
The transparent conductive layer constituting the reflective electrode layer has two different thicknesses in common for all the pixels so that regions having different optical distances are set inside each light emitting color pixel,
Further, for the green pixel (or blue pixel), the area ratio of the regions having different optical distances is determined so that the viewing angle color shift with respect to the white display is minimized,
In blue pixels (or green pixels), the area of the optical distance region with a small viewing angle color shift of blue single color (or green single color) is large, and in the red pixels, the area of the optical distance region with a small viewing angle color shift of red single color is large. A multicolor display device characterized by being set to be large.
前記発光層の膜厚と前記有機化合物層を構成する正孔輸送層の膜厚が、各発光色で個別に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の多色表示装置。   2. The multicolor display device according to claim 1, wherein the thickness of the light emitting layer and the thickness of the hole transport layer constituting the organic compound layer are individually set for each emission color. 前記光学距離の異なる領域が画素によらず、同一面積比及び同一配置で配列されていることを特徴とする請求項1または2に記載の多色表示装置。   3. The multicolor display device according to claim 1, wherein the regions having different optical distances are arranged with the same area ratio and the same arrangement regardless of pixels. 4. 前記光学距離の異なる領域は、隣接する同色の画素同士の面積比及び配置を同一に維持しながら、RGBの画素単位で前記光学距離の異なる領域の相互位置を交互に変えることを特徴とする請求項1または2に記載の多色表示装置。   The regions having different optical distances alternately change the mutual positions of the regions having different optical distances in units of RGB pixels while maintaining the same area ratio and arrangement of adjacent pixels of the same color. Item 3. The multicolor display device according to Item 1 or 2. 前記光学距離の異なる領域は、隣接する同色の画素同士の面積比及び配置を同一に維持しながら、異なる発光色の画素同士の前記光学距離の異なる領域の相互位置を交互に変えることを特徴とする請求項1または2に記載の多色表示装置。   The regions having different optical distances alternately change the mutual positions of the regions having different optical distances between pixels of different emission colors while maintaining the same area ratio and arrangement of adjacent pixels of the same color. The multicolor display device according to claim 1 or 2.
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