JP2008108706A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の発光色のうち一部の発光色について透過率の高い偏光板を用いながらも、他の発光色の発光素子における発光領域では、外光反射を増加させることなく外光反射を十分に防ぐ。
【解決手段】発光色の異なる複数の発光素子を有する画素を複数有し、前記発光素子の光取り出し側に、前記発光色の異なる複数の発光素子の間を跨いで共通して配置されている円偏光部材を有する表示装置において、前記円偏光部材は、前記複数の発光色のうち第１発光色の発光素子における発光領域の前記第１発光色の透過率が、他の色の透過率よりも高くされており、他の発光色の発光素子における発光領域の前記第１発光色の透過率は、前記第１発光色の発光素子における発光領域の前記第１発光色の透過率よりも低いことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、発光素子を利用した表示装置に関する。

発光素子の一種である有機ＥＬ素子（以下、単に素子と省略する場合がある。）は、通常、図１（ａ）に示すように、有機層１０１を、反射電極１０２と光取り出し側の透明電極１０３で挟んだ構成となっている。発光点２０１から発光した光のうち、光取り出し側へ放射される光２０２に加え、反対側へ放射される光２０３を反射電極１０２により光取り出し側へ反射させることで、透明電極１０３を通して取り出される光を増加させ、発光効率を向上させている。

しかし、このような構成の場合、図１（ｂ）に示すように、素子外部からの入射光３０１も反射電極１０２によって反射されてしまうため、ディスプレイのコントラストが低下し、視認性が低くなってしまうという問題点がある。これは、有機ＥＬディスプレイに固有の問題ではなく、無機ＥＬディスプレイやプラズマディスプレイなど反射性電極を有する発光ディスプレイに共通する問題点である。

このようなコントラストの低下を改善する方法としては、光の右（左）円偏光状態が反射により、左（右）円偏光状態に反転するという性質を利用するものがある。特許文献１では、光取り出し側に円偏光板を配置し、外光反射を防止する方法が提案されている。また、特許文献２では、偏光率や透過率を光の波長により変化させた円偏光板を用い外光反射を防止する方法が提案されている。

別の方法として、数十〜数百μｍ程度の薄膜を積層した際に生じる干渉を反射防止に利用するものがある。特許文献３では、光共振器による干渉と単色の吸収フィルタを組み合わせる方法や、光共振器による干渉と各素子に赤色、緑色、青色のカラーフィルタを組み合わせる方法が提案されている。

特許第２７６１４５３号公報 特開２００５−３３２８１５号公報 特許第３５５５７５９号公報

上記特許文献１の構成においては、構造が単純で外光反射防止機能に優れているものの、円偏光板では、透過率が３５〜４５％程度（理論限界は５０％）である。そのため、発光色に関係なく一様に有機ＥＬ素子の発光効率を半減させてしまうという課題がある。

また、上記特許文献２の構成においては、一部の波長域の透過率が高い偏光板を発光色の異なる発光素子に共通して適用する旨についての示唆がある。このようにすることによって、前記一部の発光色の発光素子については発光を効率良く取り出すことができる。しかしながら、特許文献２の構成では、他の発光色の発光素子での外光反射が不必要に増えてしまう。すなわち、他の発光色の発光素子では、発光の取り出し効率を改善することにはならず、しかも通常の円偏光板よりも外光反射が増えてしまう。

本発明は、複数の発光色のうち一部の発光色について透過率の高い偏光板を用いながらも、他の発光色の発光素子における発光領域では、外光反射を増加させることなく外光反射を十分に防ぐことのできる表示装置を提供することを目的とする。しかも、このような課題を簡単な構成で実現することを目的とする。

上記背景技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る表示装置は、
発光色の異なる複数の発光素子を有する画素を複数有し、前記発光素子の光取り出し側に、前記発光色の異なる複数の発光素子の間を跨いで共通して配置されている円偏光部材を有する表示装置において、
前記円偏光部材は、前記複数の発光色のうち第１発光色の発光素子における発光領域の前記第１発光色の透過率が、他の色の透過率よりも高くされており、
他の発光色の発光素子における発光領域の前記第１発光色の透過率は、前記第１発光色の発光素子における発光領域の前記第１発光色の透過率よりも低いことを特徴とする。

また、請求項３に記載した発明に係る表示装置は、
発光色の異なる複数の発光素子を有する画素を複数有し、前記発光素子の光取り出し側に、円偏光部材を有する表示装置において、
前記円偏光部材は、前記発光素子の光取り出し側に、複数の発光色のうち第１発光色の発光素子を除く、他の発光色の発光素子における発光領域に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、複数の発光色のうち一部の発光色について透過率の高い偏光板を用いながらも、他の発光色の発光素子における発光領域では、外光反射を増加させることなく外光反射を十分に防ぐことができる。しかも、このような課題を１つの円偏光部材により、簡単な構成で実現することができる。

＜実施形態１＞
本実施の形態に係る表示装置は、発光色の異なる複数の発光素子を有する画素を複数有している。つまり、１つの画素は複数の発光素子を有していて、各発光素子はそれぞれ発光色が異なる。発光色とは、例えば赤、青、緑、などの色のことであるが、厳密には発光素子の発光スペクトルの中心波長の色のことを指す。

また、本実施の形態に係る表示装置は、発光素子の光取り出し側に、発光色の異なる複数の発光素子の間を跨いで共通して配置されている円偏光部材を有する。つまり、円偏光部材は、表示装置の面内方向において１つの部材で構成されているものである。なお、円偏光部材は、一方向の直線偏光成分のみを透過する直線偏光部材と、互いに垂直な主軸方向に振動する直線偏光成分を通過させ、この二成分間に必要な位相差を与える位相差部材と、からなるものである。

そして、本実施の形態の円偏光部材は、複数の発光色のうち第１発光色の発光素子における発光領域の第１発光色の透過率が、他の色の透過率よりも高くされている。第１発光色は、複数の発光色から選択される１つの発光色のことである。第１発光色の発光素子における発光領域の第１発光色の透過率が他の色の透過率よりも高くされていることにより、第１発光色の発光素子における発光領域では発光を効率良く外部に取り出すことができる。さらに、他の発光色の発光素子における発光領域の第１発光色の透過率が、第１発光色の発光素子における発光領域の第１発光色の透過率よりも低い。このようにすることにより、他の発光色の発光素子における発光領域では第１発光色と同じ波長域の外光の反射を十分に防ぐことができる。

以下、本発明に係る表示装置の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の表示装置は、複数の画素が配列されたトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置である。そして、分光偏光率や分光透過率を、画素を成す副画素の特性に合わせて空間的に変化させた円偏光板を配置することで、Ｂ副画素においてはＢ発光効率の低下を抑制し、ＲおよびＧの副画素においては外光反射を防止する構成とされている。つまり、本実施形態においては第１発光色はＢ（青）となる。

前記画素は、図２に示すように、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の副画素を成す有機ＥＬ素子を有し、基板１００上において、ＲＧＢの素子毎に陽極である反射電極１０２、有機層１０１、陰極である透明電極１０３が積層されて成る。つまり、ＲＧＢの各素子は、一般的な素子と同様に可視光に対して光干渉を生じる多層干渉膜構造となっている。

有機層１０１は、ホール輸送層１０６、発光層１０５、電子輸送層１０７が積層されて成り、図３に示すように、ＲＧＢの素子毎に、各色の発光性有機化合物を含むＲ有機層１１１、Ｇ有機層１２１、Ｂ有機層１３１とされている。Ｒ有機層１１１、Ｇ有機層１２１、Ｂ有機層１３１には、発光層１０５としてＲ発光層１１５、Ｇ発光層１２５、Ｂ発光層１３５が形成されている。

なお、図２に示すように、必要に応じて陽極１０２とホール輸送層１０６の間にホール注入層１０８を、陰極１０３と電子輸送層１０７の間に電子注入層１０９を挟持してもよい。これらのホール輸送層１０６、発光層１０５、電子輸送層１０７、ホール注入層１０８、電子注入層１０９に用いられる有機化合物については、後述する。

前記構成の有機ＥＬ素子に電圧を印加することで、陽極１０２から注入されたホールと陰極１０３から注入された電子が、有機層１０１において再結合し、例えば図４に示すような発光スペクトル（ＥＬスペクトル）でＲＧＢの各色が発光する。

このような表示装置の発光効率とコントラストを向上させるため、図３に示すように、以下の３つの構成要素を付加する。

構成要素αとして、Ｂ領域Ｂ透過円偏光板１３６を有機ＥＬ素子の光取り出し側に配置する。Ｂ領域Ｂ透過円偏光板１３６は、Ｂ副画素の発光領域を除く画素および画素間では、通常の円偏光板として機能し、ＲＧＢ成分に対し、左（右）円偏光成分のみを透過する。一方、Ｂ副画素の発光領域（Ｂ発光領域）では、Ｂ発光成分の全てまたはその一部に対しては、５０％よりも多く透過する光学部材である。また、Ｂ発光領域での、Ｒ、Ｇ成分に対する光学特性は、特に限定されない。

以下に、Ｂ領域Ｂ透過円偏光板１３６の作製方法の１例を示す。

通常、直線偏光部材（直線偏光板）として良く使用されるものには、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムにヨウ素錯体や二色性染料等の色素を混合し配向させ、両面をトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムを貼り合わせたものがある。ヨウ素錯体は配向すると強い二色性を示し、また、錯体を形成するポリヨウ素の分子数により吸収ピークが異なる。光の波長４８０ｎｍ付近に吸収ピークを持つＩ₃ ^-−ＰＶＡ錯体と６００ｎｍ付近に吸収ピークを持つＩ₅ ^-−ＰＶＡ錯体の生成比を制御することで、直線偏光板の吸収スペクトルを調整することができる。

これらの直線偏光板に対し、Ｂ発光領域にのみ紫外線の照射を行なう。紫外線が照射された部分だけヨウ素錯体や二色性染料等の色素が分解されるため、Ｂ発光領域でのみ偏光作用が低下もしくは消失する。よって、Ｂ発光領域でＢ発光光を透過する直線偏光板（Ｂ領域Ｂ透過直線偏光板）を得ることができる。紫外線照射の代わりに、Ｂ発光領域のみに熱を加えるなどエネルギーを与えてヨウ素錯体や二色性染料等の色素を分解してもよい。偏光作用を低下させ透過率を向上させる領域は、Ｂ発光領域に限らず、場合によりＲ発光領域やＧ発光領域でもよい。

このＢ領域Ｂ透過直線偏光板に、通常の位相差部材（λ／４位相板）を組み合わせることで、Ｂ領域Ｂ透過円偏光板１３６を構成することが可能である。

直線偏光板への局所的な紫外線照射や加熱等のプロセスを行なうために、スポット径を数〜数十μｍに絞った紫外線レーザー、可視光レーザー、赤外線レーザーなどを用いることができる。アライメント精度を向上させるために、直線偏光板または円偏光板を、ガラス基板等に貼り合わせ固定した後に、紫外線照射や加熱等のプロセスを行なうことが望ましい。

１つの例として、Ｂ領域Ｂ透過円偏光板１３６のＢ発光領域での分光透過率および分光偏光率をそれぞれ、図５、図６に示す。Ｒ、Ｇの発光成分に対しては、部分的に円偏光板として機能する光学特性となっている。Ｂ発光領域を除く画素領域では、可視域全体で透過率４０％、偏光率１００％とする。

図３において、ＲとＧの発光領域およびその発光領域間では、外部からの入射光３０１のＲ入射光３１１は、Ｂ領域Ｂ透過円偏光板１３６により右（左）円偏光成分が吸収され、Ｒ透過左（右）円偏光３１４となる。同様に、Ｇ入射光３２１、Ｂ入射光３３１も、Ｂ領域Ｂ透過円偏光板１３６により右（左）円偏光成分が吸収され、Ｇ透過左（右）円偏光３２４、Ｂ透過左（右）円偏光３３４となる。その後、有機ＥＬ素子の各多層膜界面などで奇数回反射され、円偏光状態が反転したＲ反射右（左）円偏光３１５、Ｇ反射右（左）円偏光３２５、Ｂ反射右（左）円偏光３３５となって、Ｂ領域Ｂ透過円偏光板１３６に有機ＥＬ素子側から再入射し吸収される。これに対し、Ｂ発光領域では、入射光３０１の一部が反射され、光取り出し側に射出される。しかし、前記の反射光はＢ発光領域のうちの１／６程度であるため、外光反射への影響は少ない。

従って、Ｂ領域Ｂ透過円偏光板１３６を光取り出し側に配置することで、入射光３０１に対する反射を部分的に防止し、コントラストを向上させることができる。

一方、Ｂ有機ＥＬ素子からのＢ発光光は、Ｂ領域Ｂ透過円偏光板１３６を透過するため、発光効率の低減を回避できる。図５に示した分光透過率を有するＢ領域Ｂ透過円偏光板１３６を用いる場合、可視域全体で透過率４０％程度の円偏光板を用いる場合と比較して、Ｂ発光光の発光効率が１．２５倍程度となり、表示装置としての発光効率を向上させることが可能となる。ここで、Ｂ発光スペクトルとして、図４に示した値を用いた。

次に、構成要素βとして、図３に示すように、Ｂ発光領域の光取り出し側に、Ｂ補色吸収層（吸収層）１３７を配置する。図７に、Ｂ補色吸収層１３７の分光透過率の例を示す。つまり、Ｂ補色吸収とは、Ｂ発光光に含まれる波長成分以外の波長の光を吸収することを示している。

なお、Ｂ補色吸収層１３７は、図３においては、Ｂ領域Ｂ透過円偏光板１３６と有機ＥＬ素子との間に配置されているが、必ずしもこの構成ではなくてもよい。すなわち、Ｂ補色吸収層１３７がＢ領域Ｂ透過円偏光板１３６よりも光取り出し側に配置されていてもよい。

また、Ｂ補色吸収層１３７が特に必要となるのは、Ｂ領域Ｂ透過円偏光板１３６がＢ発光領域において、ＢだけでなくＲ、Ｇに対しても高い透過率を有する場合である。

最後に、構成要素γとして、Ｂ有機ＥＬ素子が有する多層干渉膜の分光反射率が、Ｂ発光波長域に最小値もしくは極小値が存在するように構成する。多層干渉膜とは、一対もしくは複数の反射面を有する構造であり、一対もしくは複数の反射面の間の光学距離を調節することにより、所定の波長域の外光を弱め合わせ、かつ、発光の光取り出し効率を向上させるものである。図８に、構成例として、ガラス基板上に、Ａｇ合金を膜厚２００ｎｍで、ＩＺＯを膜厚２０ｎｍで、有機層を膜厚８０ｎｍで、ＩＺＯを膜厚６０ｎｍで順次積層した場合の多層干渉膜の分光反射率を示す。このとき、一対の反射面は、それぞれＡｇ合金とＩＺＯとの界面、及び有機層の後に形成されたＩＺＯの光取り出し側の界面である。そして、両界面の間の光学距離が所望の条件を満たすように設定されている。具体的には、分光反射率の極小値は波長４６０ｎｍ付近で、図４に示したＢ発光スペクトルの波長域４２０ｎｍ〜５５０ｎｍに存在する条件であり、Ｂ発光波長域の入射光に対する反射率を低下させる膜厚構成となっている。

また、透明電極１０３の代わりに半透明電極を用い、Ｂ発光スペクトルのピーク波長近傍を共振波長とする共振器構造を導入し、Ｂ発光波長域の入射光に対する反射率をより低下させた構成としてもよい。半透明電極は、金属半透明電極や透明電極と誘電体ミラーを組み合わせたものなどを用いることができる。

図３で、Ｂ発光領域でのＢ透過光３３２Ａは、Ｂ有機ＥＬ素子の多層干渉膜構造の各多層膜界面からのＢ反射光３３３Ａ、３３３Ｂを干渉により打ち消し、Ｂ入射光３３１の反射を抑制することができる。

以上、３つの構成により、入射光のＲＧＢ成分に対し、反射を防止することが可能である。なお、構成要素β、構成要素γを有していることにより、より高い外光反射低減の効果を期待できるが、これらの構成要素は必須のものではない。すなわち、構成要素β、構成要素γのいずれかもしくは両方を有しない構成であってもよい。

また、第１発光色以外の発光色であるＲ、Ｇ副画素を成す有機ＥＬ素子の反射電極１０２として、Ａｕ，ＣｕなどのＢ低反射電極（反射層）を用いてもよい。また、金属と透明電極などから多層干渉膜を構成し、Ｂ発光波長域の反射性を低下させたものを、Ｂ低反射電極（反射層）として用いることもできる。Ｂ低反射電極は、Ｂ発光波長域での分光反射率の最小値が５０％未満であることが望ましい。さらに、副画素（発光素子）の発光領域以外の領域や副画素（発光素子）の間にブラックマトリックスを配置することも可能である。

外光反射防止機能の性能は、視感反射率ＲＶにより評価することができる。視感反射率ＲＶは、波長λに依存して変化する視感効率Ｖ（λ）、照明光の相対分光分布Ｓ（λ）および表示装置の分光反射率Ｒ（λ）を用いて、＜数１＞により定義される。図９に視感効率Ｖ（λ）のグラフを示す。視感効率は、波長５５５ｎｍで最大となる。本発明の説明中では、照明光の相対分光分布Ｓ（λ）として、図１０に示したＣＩＥ昼光のＤ６５相対分光分布を用いる。Ｄ６５相対分光分布と視感効率をかけた値（Ｓ（λ）×Ｖ（λ））を、図１１に図示する。

以下の３つの構成
＜構成１＞Ｂ領域Ｂ透過円偏光板１３６
＜構成２＞Ｂ領域Ｂ透過円偏光板１３６＋Ｂ補色吸収層１３７
＜構成３＞Ｂ領域Ｂ透過円偏光板１３６＋Ｂ補色吸収層１３７＋Ｂ干渉膜
に対する視感反射率の評価値を、＜表１＞に示す。ここで、開口率は５０％として評価を行った。また、図１２に、各構成での＜数２＞で定義される視感反射分布を示す。

＜数２＞
視感反射分布＝分光反射率Ｒ（λ）×Ｄ６５相対分光分布Ｓ（λ）×視感効率Ｖ（λ）

いずれの構成でも、視感反射率は５％以下に低減される。特に、Ｂ補色吸収層１３７が追加された構成２、構成３では視感反射率が２％以下に低減される。

表示装置全体の消費電力を低減するには、発光効率の最も低い発光色（本実施形態ではＢ）に対してＢ領域Ｂ透過円偏光板１３６の透過率を向上させることが効果的である。以下に、従来の外光反射防止構成として、表示装置の光取り出し側に、可視域全体で透過率４０％の円偏光板を配置したものを従来構成１とし、構成３と消費電力の比較を行う。従来構成１と構成３において、副画素を成すＲＧＢ有機ＥＬ素子は、図４で示される発光スペクトルを有し、それぞれの発光効率が、Ｒ：２１．６［ｃｄ／Ａ］、Ｇ：１９．８［ｃｄ／Ａ］、Ｂ：２．３［ｃｄ／Ａ］であるとする。また、表示装置の開口比は５０％、駆動電圧は１０Ｖとする。表示装置全体の特性を示す輝度比、駆動電流密度および消費電力は、色温度６５００Ｋの白色Ｗを１００ｃｄ／ｍ²で表示する際の値を用いる。

従来構成１のＣＩＥ色度、発光効率、輝度比、駆動電流密度、消費電力の値を、＜表２＞に示す。ＲＧＢの中で、Ｂ発光効率が０．９２［ｃｄ／Ａ］と最も低く、同時に、Ｂ駆動電流密度に関しても８．９［ｍＡ／ｃｍ²］と最も大きい。

構成３のＣＩＥ色度、発光効率、輝度比、駆動電流密度、消費電力の値を、＜表３＞に示す。また、図１３に、構成３と従来構成１のＢ副画素の発光スペクトルをそれぞれ示す。Ｂ領域Ｂ透過円偏光板１３６を用いることで、Ｂ発光効率を１．２５倍程度向上させ、同時に、Ｂ色度を改善し、Ｂ輝度比を低下させることができる。よって、消費電力を６８２．７ｍＷから５２３．８ｍＷへ２０％程度削減することが可能である。また、Ｂ駆動電流密度が８．９［ｍＡ／ｃｍ²］から５．１［ｍＡ／ｃｍ²］へ大幅に低下することで、ＲＧＢ副画素間での駆動電流密度の差異も緩和される。

さらに、多くの有機ＥＬ素子の場合、駆動電流密度の低下に伴い輝度の半減寿命が長くなる。よって、Ｂ有機ＥＬ素子の半減寿命が最も短い場合、Ｂ駆動電流密度の低下に伴い前記Ｂ有機ＥＬ素子の半減寿命が改善し、ＲＧＢ副画素間の半減寿命の差異を調整することも可能である。ここでは、構成３で説明を行ったが、構成１、構成２に対しても同様である。

図２における、ホール輸送層１０６、発光層１０５、電子輸送層１０７、ホール注入層１０８、電子注入層１０９に用いられる有機化合物としては、低分子材料、高分子材料もしくはその両方により構成され、特に限定されるものではない。さらに、必要に応じて無機化合物を用いてもよい。

以下にこれらの化合物例を挙げる。

ホール輸送性材料としては、陽極からのホールの注入を容易にし、また注入されたホールを発光層に輸送するに優れたモビリティを有することが好ましい。ホール注入輸送性能を有する低分子および高分子系材料としては、トリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体；
オキサゾール誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、およびポリ（ビニルカルバゾール）、ポリ（シリレン）、ポリ（チオフェン）、その他導電性高分子が挙げられる。もちろんこれらに限定されるものではない。以下に、具体例の一部を示す。

発光材料としては、発光効率の高い蛍光色素や燐光材料が用いられる。以下に具体例の一部を示す。

電子輸送性材料としては、注入された電子を発光層に輸送する機能を有するものから任意に選ぶことができ、ホール輸送材料のキャリア移動度とのバランス等を考慮し選択される。電子注入輸送性能を有する材料としては、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、ピラジン誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、ペリレン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体；
フルオレノン誘導体、アントロン誘導体、フェナントロリン誘導体、有機金属錯体等が挙げられる。もちろんこれらに限定されるものではない。以下に、具体例の一部を示す。

ホール注入材料としては、遷移金属酸化物ＭｏＯ₃、ＷＯ₃、Ｖ₂Ｏ₅等や、銅フタロシアニンＣｕｐｃ等が挙げられる。

また、電子注入材料としては、前述した電子輸送性材料に、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％〜数十％含有させることにより、電子注入性を付与することができる。電子注入層１０９は、必要不可欠な層ではないが、この後に、透明電極１０３を形成する際の成膜時に受けるダメージを考慮すると、良好な電子注入性を確保するために１０〜１００ｎｍ程度の膜厚で挿入した方が好ましい。

本発明の有機化合物から成る層は、一般に真空蒸着法、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（スピンコーティング、ディッピング、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等）により薄膜を形成する。特に塗布法で成膜する場合は、適当な結着樹脂と組み合わせて膜を形成することもできる。

上記結着樹脂としては、広範囲な結着性樹脂より選択できる。例えば、ポリビニルカルバゾール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ブチラール樹脂；
ポリビニルアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリスルホン樹脂、尿素樹脂等が挙げられる。もちろんこれらに限定されるものではない。また、これらは単独または共重合体ポリマーとして１種または２種以上混合してもよい。さらに必要に応じて、公知の可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤を併用してもよい。

透明電極１０３としては、前述したＩＴＯやＩＺＯ等の酸化物導電膜を使用することができる。電子輸送層１０７、及び電子注入層１０９との組み合わせにより、電子注入性が良好な組み合わせを適宜選択することが望ましい。また、透明電極１０３は、スパッタリングにより形成することができる。

酸素や水分等との接触を防止する目的で保護層が設けられる。保護層としては、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、ダイヤモンド薄膜が挙げられる。また、フッ素樹脂、ポリパラキシレン、ポリエチレン、シリコン樹脂、ポリスチレン樹脂等の高分子膜、さらには、光硬化性樹脂等が挙げられる。また、ガラス、気体不透過性フィルム、金属などをカバーし、適当な封止樹脂により素子自体をパッケージングすることもできる。また、防湿性を高める為に、保護層内に吸湿材を含有させてもよい。

＜実施形態２＞
本実施の形態に係る表示装置は、発光色の異なる複数の発光素子を有する画素を複数有している。また、発光素子の光取り出し側に円偏光部材を有する。

そして、円偏光部材は、複数の発光色のうち第１発光色の発光素子を除く、他の発光色の発光素子における発光領域に配置されている。第１発光色の発光素子における発光領域では円偏光部材が配置されていないため、発光を効率良く外部に取り出すことができる。さらに、他の発光色の発光素子における発光領域では、円偏光部材が配置されていることによって、広い波長域における外光の反射を十分に防ぐことができる。

図１４は、本発明に係る表示装置の異なる実施形態を示している。図１４に示す表示装置は、構成要素αとして、Ｂ領域Ｂ透過円偏光板１３６の代わりに、通常の円偏光板からＢ発光領域部分を取り除いた円偏光板（Ｂ発光領域無し）１３８を配置している。構成要素βのＢ補色吸収層１３７、構成要素γのＢ多層干渉膜構造が、実施形態１と同様に配置されている。これを構成４とする。視感反射率は、１．２０％となり、コントラストを向上することが可能となる。また、消費電力は４９１．３ｍＷとなり、従来構成１の消費電力である６８２．７ｍＷから約３０％低減することができる。

また、Ｂ補色吸収層１３７とＢ多層干渉膜構造は、必要に応じて省略してもよい。

上記実施形態１、２は、基板側を陽極、光取り出し側を陰極とする構成で説明した。基板側を陰極、光取り出し側を陽極とし、ホール輸送層、発光層、電子輸送層を逆順に積層した構成においても本発明を実施することは可能であり、特に限定されるものではない。

しかも、透明基板上に透明電極を形成し、その上に有機層、反射性電極を積層したボトムエミッション型においても本発明を実施可能である。

また、副画素の面積、より詳しくは副画素の発光領域の面積は、副画素間で同じであってもよいし、異なってもよい。

さらに、複数の有機ＥＬ素子が積層されたマルチフォトン構成や多段階積層構成に対しても本発明は実施可能である。

上記実施形態１、２は、ＲＧＢの３色の副画素構成で説明してきたが、ＲＧＢＣ（シアン）の４色の副画素構成やＢ単色の１色の副画素構成などその他の副画素構成に対しても本発明は実施可能であり、特に限定されることはない。

しかも、Ｂ発光効率を向上させる構成で説明してきたが、その他の発光色を有する画素に対しても本発明は実施可能である。

本発明は、有機ＥＬ素子を用いた表示装置に限定されるものではなく、無機ＥＬ素子や量子ドットＥＬ素子、無機発光ダイオードを用いた発光表示装置や、プラズマディスプレイなどにも実施可能である。

＜実施例１＞
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は本実施例によって何ら限定されるものではない。

図３に示す構成のフルカラー有機ＥＬ表示装置を以下に示す方法で作成する。

まず、支持体としてのガラス基板上に、低温ポリシリコンからなるＴＦＴ駆動回路を形成し、その上にアクリル樹脂からなる平坦化膜を形成して基板とする。この上に反射性金属としてのＡｇ合金（ＡｇＰｄＣｕ）を約１００ｎｍの膜厚でスパッタリング法にて形成してパターニングし、透明導電膜としてのＩＺＯをスパッタリング法にて２０ｎｍの膜厚で形成してパターニングして、反射電極１０２を形成する。さらに、アクリル樹脂により素子分離膜を形成し陽極付き基板を作成する。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、煮沸洗浄後乾燥する。その後、ＵＶ／オゾン洗浄してから有機化合物を真空蒸着により成膜する。

この上に、ホール輸送層として、下記構造式で示される化合物［Ｉ］を成膜する。シャドーマスクを用い、Ｒのホール輸送層を膜厚５０ｎｍ、Ｇのホール輸送層を膜厚３０ｎｍ、Ｂのホール輸送層を膜厚２０ｎｍで成膜する。この際の真空度は１×１０^-4Ｐａ、蒸着レートは、０．２ｎｍ／ｓｅｃである。

次に、発光層として、シャドーマスクを用いて、ＲＧＢそれぞれの発光層を成膜する。Ｒの発光層としては、ホストとしてＡｌｑ３と、
発光性化合物ＤＣＭ［４−（ｄｉｃｙａｎｏｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）−２−ｍｅｔｈｙｌ−６（ｐ−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｓｔｙｒｙｌ）−４Ｈ−ｐｙｒａｎ］と、
を共蒸着（重量比９９：１）して６０ｎｍの膜厚で発光層を形成する。Ｇの発光層としては、ホストとしてＡｌｑ３と、発光性化合物クマリン６とを共蒸着（重量比９９：１）して４０ｎｍの膜厚で発光層を形成する。Ｂの発光層としては、ホストとして下記に示す化合物［ＩＩ］と発光性化合物［ＩＩＩ］とを共蒸着（重量比８０：２０）して２０ｎｍの膜厚で発光層を形成する。蒸着時の真空度は１×１０^-4Ｐａ、成膜速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃの条件で成膜する。

更に、共通の電子輸送層としてバソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）を真空蒸着法にて１０ｎｍの膜厚で形成する。蒸着時の真空度は１×１０^-4Ｐａ、成膜速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃの条件である。次に、共通の電子注入層として、ＢｐｈｅｎとＣｓ₂ＣＯ₃を共蒸着（重量比９０：１０）し、２０ｎｍの膜厚で形成する。蒸着時の真空度は３×１０^-4Ｐａ、成膜速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃの条件である。

この電子注入層まで成膜した基板を、真空を破ること無しにスパッタ装置に移動し、透明陰極１０３としてＩＴＯの透明電極を６０ｎｍの膜厚で成膜する。さらに保護膜として、窒化酸化シリコンを７００ｎｍの膜厚で成膜する。

その後、保護膜の上部に、Ｂ補色吸収層１３７として、もう一枚のガラス基板上にＢ発光領域上にパターニングされた青顔料を用いたＢカラーフィルターをエポキシ樹脂により配置する。

最後に、Ｂカラーフィルター上部に接着剤によりＢ領域Ｂ透過円偏光板１３６を配置し、表示装置を得る。

＜実施例２＞
本実施例の表示装置は、円偏光部材が複数の発光色のうち第１発光色とは異なる第２発光色の発光素子における発光領域の第２発光色の透過率が、他の色の透過率よりも高くされている。そして、他の発光色の発光素子における発光領域の第２発光色の透過率は、第２発光色の発光素子における発光領域の第２発光色の透過率よりも低い。第２発光色の発光素子における発光領域の第２発光色の透過率が他の色の透過率よりも高くされていることにより、第２発光色の発光素子における発光領域でも第１発光色の発光素子の発光領域と同様に発光を効率良く外部に取り出すことができる。さらに、他の発光色の発光素子における発光領域の第２発光色の透過率が、第２発光色の発光素子における発光領域の第２発光色の透過率よりも低い。このようにすることにより、第１発光色及び第２発光色以外の他の発光色の発光素子における発光領域では、第１発光色及び第２発光色と同じ波長域の外光の反射を十分に防ぐことができる。

図１５に実施例２の有機ＥＬ表示装置の構成図を示す。ホール輸送層の成膜前までは、実施例１と同様である。

この上に、ホール輸送層として、化合物［Ｉ］を成膜する。シャドーマスクを用い、Ｒのホール輸送層として膜厚１６０ｎｍ、Ｇのホール輸送層として膜厚１３０ｎｍ、Ｂのホール輸送層として膜厚７０ｎｍで各副画素に成膜する。この際の真空度は１×１０^-4Ｐａ、蒸着レートは、０．２ｎｍ／ｓｅｃである。

次に、発光層として、シャドーマスクを用いて、ＲＧＢそれぞれの発光層を成膜する。Ｒの発光層としては、ホストとしてＡｌｑ３と、
発光性化合物ＤＣＭ［４−（ｄｉｃｙａｎｏｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）−２−ｍｅｔｈｙｌ−６（ｐ−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｓｔｙｒｙｌ）−４Ｈ−ｐｙｒａｎ］と、
を共蒸着（重量比９９：１）して５０ｎｍの膜厚で発光層を設ける。Ｇの発光層としては、ホストとしてＡｌｑ３と、発光性化合物クマリン６を共蒸着（重量比９９：１）して４０ｎｍの膜厚で発光層を設ける。Ｂの発光層としては、ホストとして化合物［ＩＩ］と発光性化合物［ＩＩＩ］を共蒸着（重量比８０：２０）して３５ｎｍの膜厚で発光層を設ける。蒸着時の真空度は１×１０^-4Ｐａ、成膜速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃの条件で成膜する。

更に、共通の電子輸送層としてバソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）を真空蒸着法にて１０ｎｍの膜厚で形成する。蒸着時の真空度は１×１０^-4Ｐａ、成膜速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃの条件である。次に、共通の電子注入層として、ＢｐｈｅｎとＣｓ₂ＣＯ₃を共蒸着（重量比９０：１０）し、３０ｎｍの膜厚で形成する。蒸着時の真空度は３×１０^-4Ｐａ、成膜速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃの条件である。

この電子注入層まで成膜した基板を、真空を破ること無しにスパッタ装置に移動し、透明陰極１０３としてＩＴＯの透明電極を６０ｎｍの膜厚で成膜する。

上記のように形成されたＢ有機ＥＬ素子の分光反射率を図１６に、Ｒ有機ＥＬ素子の分光反射率を図１７に示す。

さらに、パネル周辺部に吸湿剤を配置し、エッチングされたキャップガラスで封止することにより表示装置を得る。

その後、キャップガラスの上部に、ＲＧカラーフィルターをエポキシ樹脂により配置する。このＲＧカラーフィルターは、Ｂ補色吸収層１３７としてＢ発光領域上に青顔料が、Ｒ補色吸収層１１７としてＲ発光領域上に赤顔料が、もう一枚のガラス基板上にパターニングされている。Ｂ補色吸収層１３７の分光透過率を図７に、Ｒ補色吸収層１１７の分光透過率を図１８に示す。

最後に、ＲＧカラーフィルター上部に接着剤によりＲ発光領域とＢ発光領域の分光透過率が１００％、分光偏光率が０％であり、その他の領域で分光透過率４０％、分光偏光率１００％であるＲＢ領域透過円偏光板１４２を配置し、表示装置を得る。

視感反射率は、２．９３％となり、コントラストを向上させることが可能となる。また、消費電力は４１５．６ｍＷとなり、通常の円偏光板を用いた場合の消費電力６８０ｍＷから約４０％低減することが可能である。

有機ＥＬ素子の発光と外光反射を示す概念図である。 副画素（有機ＥＬ素子）の構成図である。 本発明に係る表示装置を成す画素の構成図である。 ＲＧＢ有機ＥＬ素子の発光スペクトル（ＥＬスペクトル）の例を示すグラフである。 Ｂ領域Ｂ透過円偏光板の分光透過率を例示するグラフである。 Ｂ領域Ｂ透過円偏光板の分光偏光率を例示するグラフである。 Ｂ補色吸収層の分光透過率を例示するグラフである。 Ｂ多層干渉膜の分光反射率を例示するグラフである。 視感効率を示すグラフである。 ＣＩＥ昼光Ｄ６５の相対分光分布を示すグラフである。 ＣＩＥ昼光Ｄ６５の相対分光分布と視感効率をかけた値を示すグラフである。 本発明に係る表示装置の構成１、構成２、構成３における視感反射分布を示すグラフである。 Ｂ領域Ｂ透過円偏光板使用時と円偏光板使用時のＢ発光スペクトルの比較図である。 本発明に係る表示装置を成す画素の異なる構成図である。 本発明に係る表示装置を成す画素のＲ発光効率を向上させる場合の構成図である。 Ｂ共振器の分光反射率を例示するグラフである。 Ｒ共振器の分光反射率を例示するグラフである。 Ｒ補色吸収層の分光透過率を例示するグラフである。

符号の説明

１００ 基板
１０１ 有機層
１０２ 反射電極
１０３ 透明電極
１０５ 発光層
１０６ ホール輸送層
１０７ 電子輸送層
１０８ ホール注入層
１０９ 電子注入層
１１１ Ｒ有機層
１１５ Ｒ発光層
１１７ Ｒ補色吸収層
１２１ Ｇ有機層
１２５ Ｇ発光層
１３１ Ｂ有機層
１３５ Ｂ発光層
１３６ Ｂ領域Ｂ透過円偏光板
１３７ Ｂ補色吸収層
１３８ 円偏光板（Ｂ発光領域無し）
１４２ ＲＢ領域透過円偏光板
２０１ 発光点
２０２ 上方発光経路
２０３ 下方発光経路
３０１ 入射光
３０３ 反射光
３１１ Ｒ入射光
３１１Ａ Ｒ入射光
３１４ Ｒ透過左（右）円偏光
３１５ Ｒ反射右（左）円偏光
３２１ Ｇ入射光
３２１Ａ Ｇ入射光
３２４ Ｇ透過左（右）円偏光
３２５ Ｇ反射右（左）円偏光
３３１ Ｂ入射光
３３１Ａ Ｂ入射光
３３２Ａ Ｂ透過光
３３３Ａ Ｂ反射光
３３３Ｂ Ｂ反射光
３３４ Ｂ透過左（右）円偏光
３３５ Ｂ反射右（左）円偏光

Claims (12)

1. 発光色の異なる複数の発光素子を有する画素を複数有し、前記発光素子の光取り出し側に、前記発光色の異なる複数の発光素子の間を跨いで共通して配置されている円偏光部材を有する表示装置において、
   前記円偏光部材は、前記複数の発光色のうち第１発光色の発光素子における発光領域の前記第１発光色の透過率が、他の色の透過率よりも高くされており、
   他の発光色の発光素子における発光領域の前記第１発光色の透過率は、前記第１発光色の発光素子における発光領域の前記第１発光色の透過率よりも低いことを特徴とする表示装置。
2. 前記第１発光色の発光素子における発光領域の前記円偏光部材は、円偏光部材を構成する色素が分解されていることにより、他の色の透過率よりも高くされていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 発光色の異なる複数の発光素子を有する画素を複数有し、前記発光素子の光取り出し側に、円偏光部材を有する表示装置において、
   前記円偏光部材は、前記発光素子の光取り出し側に、複数の発光色のうち第１発光色の発光素子を除く、他の発光色の発光素子における発光領域に配置されていることを特徴とする表示装置。
4. 前記第１発光色の補色を吸収する吸収層が、前記第１発光色の発光素子の光取り出し側に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記第１発光色の発光素子は、一対の反射面を有しており、
   前記一対の反射面の間の光学距離は、発光素子の分光反射率が前記第１発光色の波長域において最小値あるいは極小値をとるように設定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 前記第１発光色以外の発光素子は、前記第１発光色の波長域での分光反射率の最小値が５０％未満である反射層を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の表示装置。
7. 複数の発光素子の間にブラックマトリックスを有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の表示装置。
8. 前記第１発光色は、前記複数の発光色のうちで発光効率が最も低い色であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の表示装置。
9. 前記第１発光色は、前記複数の発光色のうちで駆動電流密度が最も高い色であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の表示装置。
10. 前記発光素子は、有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の表示装置。
11. 前記複数の発光色は赤色と緑色と青色を含み、前記第１発光色は青色であることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の表示装置。
12. 前記円偏光部材は、前記複数の発光色のうち第１発光色とは異なる第２発光色の発光素子における発光領域の前記第２発光色の透過率が、他の色の透過率よりも高くされており、
    他の発光色の発光素子における発光領域の前記第２発光色の透過率は、前記第２発光色の発光素子における発光領域の前記第２発光色の透過率よりも低いことを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の表示装置。

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