JP4731211B2 - エレクトロルミネッセンスパネル - Google Patents

Description

本発明は、各画素にエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子が配置されたＥＬパネル、特に各画素に特定波長の光を増強する微小共振器（マイクロキャビティ）を有するものに関する。

近年、薄型で小型化の可能なフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）が注目されており、このＦＰＤの中でも代表的な液晶表示装置は、すでに様々な機器に採用されている。また、現在、自発光型のエレクトロルミネッセンス（以下ＥＬという）素子を用いた発光装置（表示装置や光源）、特に採用する有機化合物材料によって多様な発光色で高輝度発光の可能な有機ＥＬ表示装置（有機ＥＬパネル）については、その研究開発が盛んに行われている。

この有機ＥＬ表示装置では、液晶表示装置のようにバックライトからの光の透過率をその前面にライトバルブとして配置した液晶パネルが制御する方式と異なり、上述のように自発光型であるため、本質的に光の利用効率、すなわち外部への光の取り出し効率が高いため高輝度発光が可能である。

しかし、有機ＥＬ素子は、その使用により有機層が劣化し、特に発光輝度を高くするために有機層への注入電流を増大させると有機層の劣化が早まってしまうという問題がある。

そこで、下記特許文献１や非特許文献１などにおいて、ＥＬ表示装置に微小共振器（マイクロキャビティ）を採用し、特定波長における光強度を増強する方法が提案されている。

特開平６−２７５３８１号公報 中山隆博、角田敦 「光共振機構造を導入した素子」応用物理学会 有機分子・バイオエレクトロニクス分科会 １９９３年第３回講習会ｐ１３５−ｐ１４３

しかし、このマイクロキャビティを利用すると、表示色の視野角依存性が大きくなるという問題がある。すなわち、マイクロキャビティの光学長は、垂直方向から見た場合と、斜め方向からの見た場合とでは異なり、従って増強される光の波長が異なってしまうからである。

このため、マイクロキャビティを利用する場合に、視野角依存性を緩和したいという要求がある。

本発明は、各画素にＥＬ素子が配置されたＥＬパネルであって、各画素のＥＬ素子は、反射膜とこれに対向する半透過膜の間に少なくとも発光機能を備えた発光素子層を備えた積層構造を有し、前記反射膜と前記半透過膜との層間距離であるキャビティ長が所定の波長の光を増強するように設定されたマイクロキャビティを有し、かつ１つの画素中において、前記キャビティ長の異なる部分を設ける。

また、前記ＥＬ素子は、透明電極と、金属電極に挟まれた発光素子層を有し、前記透明電極の外側に半透過膜が設けられ、前記金属電極は反射膜として機能し、マイクロキャビティは、透明電極及び発光素子層を有することが好適である。

また、１画素中における前記透明電極の厚みを変更することでキャビティ長の異なる部分を設けることが好適である。

また、前記透明電極における厚みの変化する段差部分を覆う絶縁層を設けることが好適である。

また、１画素中における前記半透過膜と透明電極との間に透明絶縁層を部分的に介在させることで、キャビティ長の異なる部分を設けることが好適である。

以上説明したように、本発明によれば、１画素内にキャビティ長の異なる部分を設けてあり、これによって視野角依存性を改善することができる。

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。

図１は、一実施形態にかかる表示パネルの１画素分のマイクロキャビティ部分の構成を模式的に表した図である。

ガラス基板１０の所定の場所には、半導体層１２が形成されており、この半導体層１２は、ＴＦＴ、電極、または配線に用いられる。図示の例では、半導体層１２は、駆動ＴＦＴ１４のソース、チャネル、ドレイン領域を構成している。この駆動ＴＦＴ１４の半導体層１２は、ゲート絶縁膜１６で覆われており、このゲート絶縁膜１６上であって半導体層１２のチャネル領域上方には、ゲート電極１８が形成されている。また、このゲート電極１８、ゲート絶縁膜１６を覆って、層間絶縁膜２０が全面に形成されている。

駆動ＴＦＴ１４のソース領域には層間絶縁膜を貫通して、ソース電極２２が接続され、またソース電極２２および層間絶縁膜２０を覆って平坦化膜２４が形成されている。

平坦化膜２４の上には、画素の表示エリアに対応する大きさの透明電極２６が形成され、この透明電極２６は、コンタクトホールにおいて、駆動ＴＦＴ１４のドレイン領域に接続されている。

そして、この透明電極２６の周辺部は、第２平坦化膜２８で覆われており、透明電極２６の上方がＥＬ素子３０を構成している。

ＥＬ素子３０は、有機ＥＬ素子であり、透明電極２６と対向電極３２との間に有機化合物、特に、有機発光材料を少なくとも含む有機層（発光素子層）３４を備えた積層構造であり、有機層３４に陽極から正孔を注入し陰極からは電子を注入し、有機層中で注入された正孔と電子とが再結合し、得られた再結合エネルギによって有機発光材料が励起され、基底状態に戻る際に発光が起こる。

ここで、透明電極２６は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）などの導電性金属酸化物材料で構成され、対向電極３２としては、上部反射膜として機能するＡｌやその合金などが用られる。さらに、透明電極２６の下層には、上部反射膜との間に微小共振器（マイクロキャビティ）構造を構成するための下部反射膜３６を備えている。

この例は、有機層３４で得られた光を透明電極２６側から基板１０を透過させて外部に射出するいわゆるボトムエミッション型の表示装置であり、下部反射膜３６は、有機層３４からの光を一部透過可能ないわゆる半透過性とする。この下部反射膜３６には、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｌのいずれかやそれらの合金膜を用いることができるが、光を透過可能な程度の薄膜とするか、あるいは、網目状、格子状など、開口部を備えたパターンとする。なお、本実施形態はボトムエミッション型表示装置には限られず、素子上方から外部に光を射出するいわゆるトップエミッション型表示装置にも適用可能である。トップエミッション型とする場合、下部反射膜３６を半透過性ではなく反射性とし、対向電極３２を半透過性とすればよい。半透過性の対向電極３２は、例えば、対向電極の発光素子層側にＡｇ、Ａｕ等の薄膜や網目状などの開口部を備えたパターンの半透過膜を形成し、その上にＩＴＯなどの透明電極を積層することで実現できる。

有機層３４は、少なくとも有機発光分子を含む発光層を備え、材料に応じて、単層、又は２層、３層、又は４層以上の多層積層構造から構成される場合もある。図１の例では、陽極として機能する透明電極２６側から、正孔注入層１２２、正孔輸送層１２４、発光層１２６、電子輸送層１２８、電子注入層１３０が、順に真空蒸着法の連続成膜などによって積層され、電子注入層１３０の上に、ここでは陰極として機能する対向電極３２が有機層３４と同様の真空蒸着法によって形成されている。なお、電子注入層１３０は、対向電極３２の一部として考えることもできる。

本実施形態に係るマイクロキャビティ構造は、このような透明電極２６と対向電極３２とが有機層３４を挟んで対向する領域、すなわち、透明電極２６の下層の下部反射膜３６と、対向電極３２が兼用する上部反射膜との間の層間に構成されている。ここで、このマイクロキャビティの光学長（光学距離）Ｌは、
Ｌ＝Σｎ_iｄ_i ・・・（１）
で表され、下部反射膜３６と、対向電極３２（上部反射膜）との層間に形成される各層の厚さｄと、その層の屈折率ｎの積の和（なお、ｉは、積層数で１〜ｉまでの整数）で表される。また、この光学長Ｌは発光波長λに対し、後述する式（３）に示すような関係があり、その関係を示すように設定することで、波長λを選択的に増強して外部に射出することが可能となる。

なお、フルカラーの有機ＥＬパネルでは、通常Ｒ，Ｇ，Ｂに３色の別々画素を有しており、Ｒ，Ｇ，Ｂの波長λ（λｒ、λｇ、λｂ）に対し、所定の光学長Ｌ（Ｌｒ、Ｌｇ、Ｌｂ）がＲ，Ｇ，Ｂの各画素に形成される。なお、ここでは、下部反射膜３６及び対向電極３２に金属材料を用いており、これらの膜で反射するときの位相のずれを後述する式（３）において、φで表している。

そして、本実施形態においては、透明電極２６の厚みが１つの画素の中で、異なっている。図１においては、透明電極２６は、左側が右側に比べて厚くなっている。従って、左側の部分の光学長Ｌ１は右側の部分の光学長Ｌ２に比べ大きく（Ｌ１＞Ｌ２）、１画素について、２種類のマイクロキャビティが設定される。

図２には、マイクロキャビティのキャビティ長Ｄについて、（ｉ）２７２０Å（ＭＣ＝２７２０）、（ｉｉ）３８００Å（ＭＣ＝３８００）、（ｉｉｉ）マイクロキャビティなし（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）、（ｉｖ）２７２０Åおよび３８００Å（ＭＣ＝２７２０＋ＭＣ＝３８００、面積比が１：１となるように分布させた）の場合において、それぞれ緑を発光するＥＬ素子における視野角依存性を示す。なお、図２は、ＣＩＥ表色系における色度図（Ｙｘｙ）を示している。ここで、キャビティ長Ｄとは、所定の波長の光を共振させるために要求される上記光学長Ｌを達成するための反射膜と半透過膜との間の実膜厚（膜厚合計）であり、
Ｄ＝Σｄ_i・・・（２）
で表される。

ＭＣ＝２７２０は、図中×で示してあり、視野角０°において５７０ｎｍの共振波長を有し、右下（ｘ＝０．３９，ｙ＝０．５８）に示される色度であり、視野角を大きくするにつれ共振波長が短波長側にシフト（図の左上方向に移動）する。視野角６０°においては５２０ｎｍの共振波長を持ち、色純度の高い緑が得られ、図中の左上（ｘ＝０．２１、ｙ＝０．７１）となる。

一方、ＭＣ＝３８００は黒三角で示してあり、視野角０°において５１０ｎｍに共振波長を持ち、図中左上（ｘ＝０．１９、ｙ＝０．６９）の色純度の高い緑であるが、視野角を大きくするにつれ共振波長が短波長側にシフトするため図中右下方向に移動し、視野角６０°で右下（ｙ＝０．３７、ｙ＝０．５５）の位置となる。なお、この素子に用いた有機発光材料に起因した発光スペクトルは、緑にピークを持ち、青成分がないため、視野角が大きくなるにつれて共振波長がシフトしても元の発光スペクトル中でのその共振波長成分が小さいため素子の発光強度が低下し、緑の半透過光となる。ｒｅｆｅｒｅｎｅは、◇で示してあり、その移動範囲は、ｘ＝０．３０〜０．３３、ｙ＝０．６０〜０．６３程度であり、視野角依存性は比較的小さくなっている。そして、本実施形態である、ＭＣ＝２７２０＋ＭＣ＝３８００では、その視野角依存性がキャビティ条件を１種類としたときよりも小さくなる。すなわち、視野角０°ではＭＣ３８００Åによって、視野角６０°ではＭＣ２７２０Åによって高い色純度が表現できるので、どの視野角においても色純度を常に高く維持できる。従って、複数のキャビティ長の異なる領域を組み合わせた素子では、色度の移動範囲は、ｘ＝０．２７〜０．２９、ｙ＝０．６３〜０．６５程度であり、ｒｅｆｅｒｅｎｃｅよりも、色度図上で左上に位置し、かつ色シフトが小さく色純度が向上する。

このように、本実施形態の構成によれば、１画素内に、２７２０Åと、３８００Åの２種類の厚み（１１００Å程度の段差）のマイクロキャビティをそれぞれ構成することで、緑色の光について視野角依存性を大幅に改善（減少）することができる。

ここで、共振条件と、共振波長の角度依存性は、下式（３）で示される。

なお、式中のＬは、上述の光学長Ｌ（＝Σｎ_iｄ_i）、φは金属での反射による位相シフトを表す定数、θは角度（視野角）である。

図３には、視野角０°におけるピーク波長を横軸にとり、縦軸に視野角６０°の際のピーク波長の短波長側へのシフト量を示す。なお、キャビティ長Ｄは４５００Å〜５５００Åとした。このように、０°におけるピーク波長４５０ｎｍ程度では、視野角６０°にした場合の波長のシフト量は２８ｎｍ程度となる。また、０°においてピーク波長６００ｎｍ程度の条件では、視野角６０°にした場合の波長のシフト量は６０ｎｍ程度となる。

このように、視野角０°で６００ｎｍでピークを持った波形は、６０°の視角方向では６０ｎｍ短い方向にシフトし、５４０ｎｍにピークをもった波形となる。よって、緑５５０ｎｍでは補間するために、６００ｎｍ〜７００ｎｍ程度のキャビティ長Ｄ（６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長を共振するキャビティ長Ｄ）と組み合わせる。段差は、上述の式からｍ＝１で、ほぼ１０００Å（１００ｎｍ）〜１３００Å（１３０ｎｍ）である。

なお、ＭＣ＝２７２０及びＭＣ＝３８００は、それぞれ、０°の光に対する共振波長は５７０ｎｍ（ｍ＝１）、５１０ｎｍ（ｍ＝２）である。つまり、上記例では、視野角依存性が小さく、かつ緑についてのマイクロキャビティとするために、視野角０°の時に、５１０ｎｍ、５７０ｎｍを共振ピークとするキャビティ長Ｄを１つの画素内に組み合わせて形成している。

また、赤６３０ｎｍでは、７００ｎｍ〜８００ｎｍ程度のキャビティ長Ｄと組み合わせることが好適であり、段差は、ｍ＝０で、ほぼ１６００Å程度である。さらに、青４５０ｎｍでは、４８０ｎｍ〜５８０ｎｍ程度のキャビティを組み合わせることが好適である。段差は、ｍ＝０で、ほぼ１０００Å程度である。

なお、ｍの値の選択によって段差の値は異なるが、段差被覆性を考慮すると、段差は２０００Å以下にすることが好ましい。即ち、１画素中のキャビティ長が互いに異なる領域を第１領域（例えば上記ＭＣ３８００Å）と第２領域（例えば、上記ＭＣ２７２０Å）と定義した場合、第１領域のキャビティ長Ｄと第２領域のキャビティ長Ｄは、それぞれ目的共振波長、元の発光スペクトル、カラーフィルタと組み合わせる場合のフィルタ特性などを考慮して、それぞれ決定することが好ましいが、キャビティ長の差（段差）は、２００ｎｍ（２０００Å）以内とすることが好適である。このような範囲とすることで、例えば上記のように透明電極の厚さを変えて第１及び第２領域を形成するような場合でも、透明電極に形成される段差により電極の上層における断線等を防ぐことができる。例えば、電子輸送層の厚さは、厚くすると駆動電圧が上昇するなどのことが考えられ、電圧上昇は好ましくないので、３０００Å未満の厚さに設定されることが多く、この電子輸送層が段差で断線することを防ぐといった観点から、段差は２００ｎｍ以下とすることが好適である。

以上のように、ある色を得る１画素領域において、複数のキャビティ長Ｄを設定することで、視野角依存性を改善して色純度を向上させることができることがわかるが、ここで、選択する複数のキャビティ長Ｄは、例えば、第１領域での１つのキャビティ長Ｄは、視野角０°の時に本来目的とする共振波長がピーク波長となる厚さ、第２領域での第１領域とは異なるキャビティ長Ｄは、他の視野角（例えば６０°）の時に、目的とする共振波長がピーク波長となる厚さとする。なお、以上の説明では、１画素に２種類のキャビティ長の異なる領域を形成しているが、２種類には限定されず、必要に応じて３種類以上とすることも可能である。

上述の実施形態は、各画素の発光波長がＲＧＢのいずれかとなるように、発光層の材料を別々に設定したＲＧＢ塗り分けタイプを利用した。このほかに、発光層自体は白色の発光としておき、カラーフィルタによって発光色を設定するタイプのものもある。この場合においても、マイクロキャビティの共振波長の選択によって、各色の光を増強することが考えられる。なお、白色発光の発光層は、各画素共通層として形成することができる。

図４には、この白色＋カラーフィルタ（緑）の画素構造とし、マイクロキャビティのキャビティ長ＤをＣＬ１＝２６００Å（目的共振波長５６０ｎｍ）とＣＬ２＝３０００Å（補助共振波長６００ｎｍ）の２種類（段差は４００Å）とした場合において、それぞれのキャビティ長Ｄの部分の面積比を変更した場合における色度変化を示したものである。なお、ｍ＝２である。ここで、Δｕ’，Δｖ’はＣＩＥＬＵＶ表色系におけるｕ’，ｖ’の変化量であり、横軸は視野角、縦軸は色の変化量（Δｕ’と、Δｖ’の二乗和√（Δｕ’²＋Δｖ’²））を示している。

この結果から、ＣＬ１／ＣＬ２の面積比は、８０／２０〜６０／４０がもっとも色の変化量が少なく、特性がよいことがわかった。発光スペクトルに応じて、最適な面積比を変更することができる。白色素子と組み合わせられるカラーフィルタの色が異なれば、その色（カラーフィルタの特性を含む）に応じた最適な面積比とする。また採用するＥＬ材料、即ち、白色光のスペクトルに応じて最適な面積とすることが望ましい。もちろん、目的とする共振波長によっても最適化することができる。

図５は、図４における各面積比における色の変化量について、補助共振波長６００ｎｍを得るＣＬ２の１画素内での割合と色変化量との関係を示す。ここで、√（Δｕ’²＋Δｖ’²）の値は０．０８以下であることが好ましく、図５より、ＣＬ２の面積は１０％〜６０％の範囲とすることが良いことがわかる。即ち、１画素中で、キャビティ長が互いに異なる領域を第１領域（例えばＣＬ１）と第２領域（例えばＣＬ２）とした場合、第１領域の目的共振波長よりその補助共振波長の長い第２領域の１画素内での面積を１０％〜６０％の範囲とすることが好適である。なお、図４から理解できるように、視野角が６０度より小さい場合、例えば５５度程度より小さい条件下では、第２領域ＣＬ２の１画素内での面積が２０％よりも小さい値であっても、０％より大きければ、√（Δｕ’²＋Δｖ’²）の値は０．０８以下であり、色変化を抑制可能である。よって、例えば第２領域の１画素内での面積は１％〜６０％の範囲とすることでも、実効的には色変化の小さい素子を実現できる。

ここで、本実施形態においては、マイクロキャビティの長さを変更するのに、透明電極２６の厚みを変更することで対応している。このためには、透明電極２６の形成工程において、２段階の堆積を行えばよい。すなわち、薄い部分（例えば第１領域）および厚い部分（例えば第２領域）の両方の部分に電極材料を堆積する工程と、厚い部分のみに電極材料を堆積する工程を設ければよく、どちらの工程を先に行ってもよい。

例えば、図６に示すように、透明電極２６を２回に分けて、１回目に全体にわたって透明電極２６ａを堆積（例えば、スパッタリングや真空蒸着）し、２回目に厚い部分にのみ透明電極２６ｂを堆積することができる。この場合において、図７に示したように、厚い部分（透明電極２６ｂを堆積する部分）を複数箇所に分割した島状に形成することが好適である。このように、厚い部分を点在させることで、画素全体として、比較的均一な表示が行える。また、ここで、視野角０°において目的共振波長を達成する第１領域に対し、補助共振波長（目的共振波長より長波長側）を達成する第２領域は、１画素領域内で分割して点在させるだけでなく、分割された各領域の面積を１画素面積の１／４（２５％）以下程度に設定することが好ましい。このように２５％以下とすれば、共振波長の異なる領域が１画素内に存在してもそれが視認されにくく、表示品質の低下を防止することができる。

また、図８に示すように、透明電極２６ａ、２６ｂから形成される段差部分を覆う絶縁層５０を形成することも好適である。この絶縁層５０を設けることで、段差部分を平坦化することができ、この上に形成する各層の断裂や陰極における断線などの発生を防止することができる。

さらに、図９に示すように、キャビティ長Ｄを長くする領域における半透過膜３６と、透明電極２６の間に透明な絶縁層（例えば、ＳｉＮ）５２を配置することも好適である。これによって、絶縁層５２の分だけキャビティ長Ｄを大きくできる。この場合において、絶縁層５２を低テーパー材料を使用すれば、断線を防ぐことができる。

以上のように、本実施形態によれば、１画素内におけるマイクロキャビティのキャビティ長Ｄを変更した。従って、視野角が変わった場合において、増強される光の波長が場所によって異なることになり、単一のキャビティ長Ｄの場合における色のシフトを補償して、色の視野角依存性を減少することができる。

また、以上の説明では、１画素領域内でキャビティ長Ｄを変更するために、透明電極２６の厚さを変更しているが、これには限られず、例えば、図１に示した構成の発光素子層３４の厚さを１画素領域内で変更することでキャビティ長Ｄを変更しても良い。

１画素領域内で互いにキャビティ長が異なる複数の領域を設ける場合に、領域の割合（面積比）は、画素に割り当てられた発光波長（つまりマイクロキャビティに入射される光）が異なっても全ての画素で共通としても良い。しかし、有機ＥＬ素子のオリジナルの発光波長に応じて共振条件が異なるので、色毎（波長毎）、つまり色の異なる画素毎に面積比を最適化し、どの色についてもそれぞれ視野角依存性を低減するために適切な割合とすることがより好適である。従って、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色の画素が存在する場合、Ｒ，Ｇ，Ｂの少なくとも１つの色の画素と、他の色の画素とで第１領域と第２領域との面積比が異なる。Ｒ，Ｇ，Ｂ,Ｗの４色の画素が存在する場合、４色のうちの１の色の画素と他の色の画素とで少なくとも面積比を変える。このように色毎に面積比を変えることは、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画素で発光材料を塗り分けてカラー表示を行う表示装置においても、全画素に白色発光素子を採用しカラーフィルタによってカラー表示を行う表示装置のいずれにおいても好ましい。なお、面積比に限らず、第１及び第２領域の各キャビティ長Ｄは、色によっても、共振モード（ｍの値）によっても、元の発光スペクトル波形などによっても異なるため、採用する条件に応じてキャビティ長Ｄも調整することがより好ましい。

また、第１及び第２領域、言い換えると、視野角０°（正面）において、目的共振波長を得る第１領域と、補助共振波長を得る第２領域（他の視野角で目的共振波長を実現する領域）との面積比は、発光色などに応じて変えるだけでなく、表示パネル上の画素の位置に応じて変更しても良い。例えばパネルの中央位置が視野角０°で観察される位置が通常観察位置であるとした場合、パネルの周縁領域に対する通常の視野角は０°にはならない。従って、パネル位置に応じて、つまり通常観察位置からの視野角の違いを考慮して各画素での第１及び第２領域の面積割合を変えることがより好ましい。同一色の画素に対して第１領域と第２領域の各キャビティ長Ｄについても、パネルの位置に応じて調整してもよい。パネルが大型化した場合には、パネルの中央位置と周縁位置との視野角の差が大きくなるのでこのように位置に応じて変更することは表示装置の大画面化に際して有効である。

本実施形態では、Ｒ，Ｇ，Ｂの発光材料を画素毎に塗り分ける場合に、上述のように、各画素にキャビティ長の異なる複数の領域を設けているが、この構成に加え、各画素にそれぞれカラーフィルタを配置しても良い。ここで、図１０に示すようにカラーフィルタ６０は例えば層間絶縁膜２０と平坦化膜２４との間か、平坦化膜２４と半透過膜３６との間に設けることができる。

塗り分け方式の場合、本質的にはカラーフィルタは不要であるが、キャビティ長の異なる領域が１画素領域内に存在することで、例えば視野角０°の場合に第１領域で最適な共振波長が得られても第２領域では最適とは言えない波長が増強されて射出される。従って、例えば、上述したような緑のＥＬ素子を例に挙げれば、この素子に対して複数のキャビティを形成すると共に緑のカラーフィルタを設け、所望波長帯域のみを透過させることにより、どの視野角においてもより一層色純度の高い緑光を得ることが可能となる。また、この場合に図１１に示すようにカラーフィルタ６０は、１画素領域の全てに形成しても良いが、キャビティ長の異なるいずれかの領域（上記では第２領域）に対応する領域にのみ形成しても良い。

図１は、本発明の実施形態の画素の要部構造を示す。 図２は、視野角依存性を示す。 図３は、光の波長と、視野角６０°の場合のピーク波長シフトの大きさとの関係を示す。 図４は、視野角と、シフト量の関係を示す。 図５は、面積比と色変化との関係を示す。 図６は、透明電極の厚みを変更する例を示す。 図７は、図６の厚み変更の平面構成を示す。 図８は、図６の例にさらに段差解消用の絶縁層を追加した構成例を示す。 図９は、透明な絶縁層により厚みを変更する構成例を示す。 図１０は、各画素にカラーフィルタを有する場合の画素要部構造を示す。 図１１は、各画素の一部領域にのみカラーフィルタを有する場合の画素要部構造を示す。

符号の説明

１０ 基板、１２ 半導体層、１４ 駆動ＴＦＴ、１６ ゲート絶縁膜、１８ ゲート電極、２０ 層間絶縁膜、２２ ソース電極、２４ 平坦化膜、２６，２６ａ，２６ｂ 透明電極、２８ 平坦化膜、３０ 有機ＥＬ素子、３２ 対向電極、３４ 発光素子層（有機層）、３６ 下部反射膜（半透過膜）、５０，５２ 絶縁層、６０ カラーフィルタ、１２２ 正孔注入層、１２４ 正孔輸送層、１２６ 発光層、１２８ 電子輸送層、１３０ 電子注入層。

Claims (14)

1. １画素領域に１色を対応させた各画素にエレクトロルミネッセンス素子が配置されたエレクトロルミネッセンスパネルであって、
   各画素のエレクトロルミネッセンス素子は、反射膜とこれに対向する半透過膜の間に少なくとも発光機能を備えた発光素子層を備えた積層構造を有し、前記反射膜と前記半透過膜との層間距離であるキャビティ長が所定の波長の光を増強するように設定されたマイクロキャビティを有し、
   かつ１つの画素中において、前記キャビティ長の異なる部分を設けており、前記各部分における前記反射膜の少なくとも一部が平坦であり、かつ、前記各部分における前記半透過膜の少なくとも一部が平坦であることを特徴とするエレクトロルミネッセンスパネル。
2. 請求項１に記載のエレクトロルミネッセンスパネルにおいて、
   前記エレクトロルミネッセンス素子は、透明電極と、金属電極に挟まれた発光素子層を有し、前記透明電極の外側に半透過膜が設けられ、前記金属電極は反射膜として機能し、マイクロキャビティは、透明電極及び発光素子層を有することを特徴とするエレクトロルミネッセンスパネル。
3. 請求項２に記載のエレクトロルミネッセンスパネルにおいて、
   前記透明電極の厚みを変更することで１画素内でキャビティ長の異なる部分を設けることを特徴とするエレクトロルミネッセンスパネル。
4. 請求項３に記載のエレクトロルミネッセンスパネルにおいて、
   前記透明電極における厚みの変化する段差部分を覆う絶縁層を設けることを特徴とするエレクトロルミネッセンスパネル。
5. 請求項２に記載のエレクトロルミネッセンスパネルにおいて、
   １画素内で、前記半透過膜と透明電極との間に透明絶縁層を部分的に介在させることで、キャビティ長の異なる部分を設けることを特徴とするエレクトロルミネッセンスパネル。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のエレクトロルミネッセンスパネルにおいて、
   １画素中に、前記キャビティ長が互いに異なる少なくとも２つの第１領域と第２領域とを備え、
   前記第１領域のキャビティ長と前記第２領域のキャビティ長の差は２００ｎｍ以内であることを特徴とするエレクトロルミネッセンスパネル。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のエレクトロルミネッセンスパネルにおいて、
   １画素中に、前記キャビティ長が互いに異なる少なくとも２つの第１領域と第２領域とを備え、前記第２領域で増強される光の波長である共振波長は、前記第１領域の前記共振波長より長く、該第２領域の１画素内での面積は１０％〜６０％の範囲であることを特徴とするエレクトロルミネッセンスパネル。
8. 請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のエレクトロルミネッセンスパネルにおいて、
   １画素中に、前記キャビティ長が互いに異なる少なくとも２つの第１領域と第２領域とを備え、
   前記第２領域で増強される光の波長である共振波長は、前記第１領域の前記共振波長より長く、前記第２領域は１画素中で複数の領域に分割配置され、各分割領域の面積は、１画素面積の２５％以下であることを特徴とするエレクトロルミネッセンスパネル。
9. 請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載のエレクトロルミネッセンスパネルにおいて、
   パネル上には、異なる色に対応付けられた複数の画素が設けられ、
   少なくとも１色以上の画素において、前記１画素内で互いにキャビティ長の異なる領域を設けることを特徴とするエレクトロルミネッセンスパネル。
10. 請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載のエレクトロルミネッセンスパネルにおいて、
    パネル上には、異なる色に対応付けられた複数の画素が設けられ、
    少なくとも１色以上の画素において、前記１画素内で互いにキャビティ長の異なる第１領域と第２領域とを有し、
    前記第２領域は、増強される光の波長である共振波長が前記第１領域より長く、該第２領域の１画素領域内での割合は、異なる色の画素での第２領域の面積割合と異なることを特徴とするエレクトロルミネッセンスパネル。
11. 請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載のエレクトロルミネッセンスパネルにおいて、
    各画素にはそれぞれ対応付けられたカラーフィルタが形成されていることを特徴とするエレクトロルミネッセンスパネル。
12. 請求項１１に記載のエレクトロルミネッセンスパネルにおいて、
    前記各画素のエレクトロルミネッセンス素子は、各画素に対応付けられた色の発光機能を備えた発光素子層を有することを特徴とするエレクトロルミネッセンスパネル。
13. 請求項１１に記載のエレクトロルミネッセンスパネルにおいて、
    前記各画素のエレクトロルミネッセンス素子は、各画素で共通の色の発光機能を備えた発光素子層を有することを特徴とするエレクトロルミネッセンスパネル。
14. 請求項１〜請求項１３のいずれか１項に記載のエレクトロルミネッセンスパネルにおいて、
    １画素中に、前記キャビティ長が互いに異なる少なくとも２つの第１領域と第２領域とを備え、
    前記第１領域及び前記第２領域のいずれか一方にのみ、各画素に対応付けられたカラーフィルタが形成されていることを特徴とするエレクトロルミネッセンスパネル。

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