JP4802498B2

JP4802498B2 - 表示装置

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Publication number: JP4802498B2
Application number: JP2005000692A
Authority: JP
Inventors: 芳則大島
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2005-01-05
Filing date: 2005-01-05
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2025-01-05
Also published as: JP2006190536A

Description

本発明は、エレクトロルミネッセンスにより発光する発光層に電極を通して電圧を印加することによって発光層を発光させる表示装置に関し、発光にかかわる電極の構造を最適化したカラー表示装置に関するものである。

一般に、電圧の印加によってエレクトロルミネセンスにより発光する発光層を用いた表示装置として、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ｏｒｇａｎｉｃｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｄｉｓｐｌａｙ）またはＯＬＥＤ（ｏｒｇａｎｉｃｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ）と呼ばれる表示装置等が知られており、この種の表示装置は、超薄型、高コントラスト、高速応答、高視野角の可能なディスプレイとして最近、注目されている。以下、エレクトロルミネッセンスを”ＥＬ”とも表記する。この種の表示装置はエレクトロルミネッセンスという、有機、或いは無機化合物が電気を光に変える現象を利用している。上記したメリットに加えてこの表示装置にアクティブ・マトリックス駆動法を適用すれば、この表示装置がよりエネルギー効率がよい状態で使用できるため、エネルギー消費を少なくできる。これらの理由により、特に有機化合物を用いた表示装置、すなわち有機ＥＬ表示装置は次世代の表示装置として有力視されている。

上記有機ＥＬ表示は陽極と陰極の間に有機化合物の蛍光体である発光層を挟み込む構造であり、この挟まれた発光層が発光する。このような有機ＥＬ表示装置の従来の一般的な構造は図１１に示されている。図１１（Ａ）は有機ＥＬ表示装置の基本的な層構成である。例えばガラス板よりなる基板２の上に陽極４が形成される。この陽極４は光を透過させるために透明なＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｓｉｄｅ）電極を用いる。これはインジウムとスズの酸化物であり、液晶表示装置などでも広く使用されている。この陽極４の上には、有機化合物の蛍光体である発光層５よりなる発光体６が装荷される。有機化合物には、低分子系と高分子系の材料が存在するが、材料の特性、用途、製造法等に応じて適宜に選択する。この発光体６の上に陰極８を形成する。この例では、発光体６から出力される発光Ｌは基板２の方向から取り出すと仮定しているので、陰極８はアルミなどの金属電極とする。ここで電源１０から所定の電圧を陽極４と陰極８の間に印加することによって、陽極４から正孔が発光体６に注入され、一方、陰極８からは電子が発光体６に注入される。注入された正孔と電子は発光体６で再結合し、安定な状態に戻るときに発光する。この現象を上述のようにエレクトロルミネッセンスと称する。

一方、図１１（Ｂ）は５層の層構成からなる有機ＥＬ表示装置を示す。ここでは、発光体６として、発光層５の一方に正孔輸送層１２と正孔注入層１４を、図中下方に向けて順次積層し、他方に電子輸送層１６と電子注入層１８を、図中上方に向けて積層し、全体で５層構造になっている。上記各層の機能は次のようである。すなわち、上記陽極４から正孔を取り出し易いように正孔注入層１４が設けられ、その正孔を発光層５に輸送するために正孔輸送層１２が設けられる。

さらに、陰極８から電子を取り出し易いように電子注入層１８が設けられ、その電子を効率的に発光層５に輸送するために電子輸送層１６が設けられる。ここで電源１０から所定の電圧を陽極４と陰極８の間に印加することによって、陽極４から正孔がそれぞれの層を通過して発光層５に注入され、一方、陰極８からは電子がそれぞれの層を通過して発光層５に注入される。注入された正孔と電子は発光層５で再結合し、安定な状態に戻るときに発光する。この役割を分担した構造を用いることによって、有機ＥＬ表示装置はより効率的に発光することができる。

上記発光体６の層構成はここに示したものだけでなく、２層から４層構造のものもあり、例えば発光層５、および電極４、８の各特性に合わせて使用する正孔注入層１４、正孔輸送層１２、電子注入層１８、電子輸送層１６を自在に組み合わせることができる。さらに、発光層５を形成する有機材料として、正孔注入層１４と正孔輸送層１２の両者の機能を持ち合わせた材料もあり多様に選択できる。

図１２は、表示装置の具体的な画素構造を示す図である。図１２（Ａ）は下面光取り出し構造を示し、図１２（Ｂ）は上面光取り出し構造を示している。ここで基板２の上には、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）２０が形成され、陽極４への電流量を制御する機能を有している。基板２と陽極４との間に形成されるシリコン酸化膜２２は、基板２から金属イオンが陽極４に移動していかないようにする膜である。このシリコン酸化膜２２上には陽極４が形成され、その上に図１１で示したような発光体６が形成される。この発光体は、例えば図１１で示したような発光層５、正孔注入層１４、正孔輸送層１２、電子注入層１８、電子輸送層１６の組み合わせからなる。そしてこの発光体６上に陰極８が備えられる。

図１２（Ａ）に示す下面光取り出し構造の場合には、発光体６から出力された光は、同図の下方向から取り出される。ここでは陰極８にはアルミなどの金属を用いる。一方、陽極４には透明なＩＴＯなどの電極を用いる。そして発光体６で出力された光は、上下に照射されるが、透明な陽極４に向かった光は透明電極を透過し、逆に陰極８に向かった光は下方向へ反射し、基板２側からそれぞれ出力される。ここで陽極４側から出力される光の一部は、基板２上にＴＦＴ２０が備えられているために遮られ、一画素に占める発光面積が小さくなる。即ち、開口率が低下する。このように開口率が小さい場合には、単位画素の輝度を大きくするには発光体６により多くの電流を流す必要がある。この結果、素子寿命が電流値の２乗に逆比例するといわれる有機ＥＬ表示装置では、長寿命化の点において不利である。

他方、図１２（Ｂ）に示す上面光取り出し構造の場合には、発光体６から出力された光は、同図の上方向から出力される。ここで陰極８には透明なＩＴＯなどの電極を用いる。一方、陽極４にはアルミなどの金属を用いる。そして発光体６で出力された光は、上下に照射されるが、上方に向かった光は透明な陰極８を透過し、陽極４に向かった光は上方へ反射し、陰極８側からそれぞれ出力される。これは図１２（Ａ）の構造上の欠点である開口率の低下を防ぐために考え出された構造であり、発光体６からの出力は、ＴＦＴ２０の影響を受けないために、発光体６の出力光がそのまま画素の明るさとなる、という利点を有している。

しかし、この構造は発光体６の上にＩＴＯ等よりなる透明電極である陰極８を作成する製造工程が必要であるが、発光体６上に透明電極を作成するのは難しい。この場合、陽極４側と陰極８側とを別々の工程に分けて作製することも考えられるが、この場合には、工程数が増えてコスト的にも不利である。しかも、これらの構造は画素を構成する層が幾層にも形成されるために、界面での反射や屈折等の要因により、発光体６の輝度が十分に取り出せないなどの問題があり、外部量子効率を低下させる一因となっている。
そこで、上記問題点を解決するために、陽極と陰極の両電極を平面方向に交互に多数配列し、この両電極間及び上方に発光体を設けるようにした構造の有機ＥＬ表示装置が特許文献１、２等において開示されている。

特開２０００−１３３４６３号公報特開２００１−３４５１８４号公報

ところで、上記した特許文献１、２に開示された有機ＥＬ表示装置では、陽極と陰極の両電極が平行方向に配置されているので、発光体からの光の輝度を十分に取り出すことができるが、この表示装置をカラー表示に適用するには、構造的に十分に対応させることができない、といった問題があった。
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、高品位で且つ長寿命、省電力なカラー表示が可能な表示装置を提供することにある。

請求項１に係る発明は、平面内で所定の間隙を隔てて配置された所定の厚さを有する平板状の陽極と陰極とをそれぞれ１個ずつの場合には並列に配列し、一方が１個以上で他方が２個以上の場合には交互に並列に配列してなる単位画素を、基体の表面に複数個設け、少なくとも前記単位画素の陽極と陰極との間隙にエレクトロルミネセンスにより発光する発光体を設け、前記陽極と陰極との間に電圧を印加することにより、或いは電流を流すことにより前記発光体より光を発するようにした表示装置において、前記複数の単位画素を、近接して隣り合う少なくとも３つの単位画素よりなるカラー素子の群にグループ化し、前記カラー素子の３つの単位画素に、前記発光体としてそれぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）のエレクトロルミネセンス発光体を適用すると共に、前記発光体を含む前記各単位画素を、前記Ｒのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極と、前記Ｇのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極と、前記Ｂのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極とが仕切られるように、仕切壁により仕切るように構成したことを特徴とする表示装置である。

請求項２に係る発明は、平面内で所定の間隙を隔てて配置された所定の厚さを有する平板状の陽極と陰極とをそれぞれ１個ずつの場合には並列に配列し、一方が１個以上で他方が２個以上の場合には交互に並列に配列してなる単位画素を、基体の表面に複数個設け、少なくとも前記単位画素の陽極と陰極との間隙にエレクトロルミネセンスにより発光する発光体を設け、前記陽極と陰極との間に電圧を印加することにより、或いは電流を流すことにより前記発光体より光を発するようにした表示装置において、前記複数の単位画素を、近接して隣り合う少なくとも３つの単位画素よりなるカラー素子の群にグループ化すると共に前記カラー素子の３つの単位画素に、全て白色光を発するエレクトロルミネセンス発光体を適用し、前記３つの単位画素に、それぞれＲ、Ｇ及びＢ用のカラーフィルタを設けると共に、前記カラーフィルタと前記発光体を含む前記各単位画素を、前記Ｒのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極と、前記Ｇのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極と、前記Ｂのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極とが仕切られるように、仕切壁により仕切るように構成したことを特徴とする表示装置である。

請求項３に係る発明は、平面内で所定の間隙を隔てて配置された所定の厚さを有する平板状の陽極と陰極とをそれぞれ１個ずつの場合には並列に配列し、一方が１個以上で他方が２個以上の場合には交互に並列に配列してなる単位画素を、基体の表面に複数個設け、少なくとも前記単位画素の陽極と陰極との間隙にエレクトロルミネセンスにより発光する発光体を設け、前記陽極と陰極との間に電圧を印加することにより、或いは電流を流すことにより前記発光体より光を発するようにした表示装置において、前記複数の単位画素を、近接して隣り合う少なくとも３つの単位画素よりなるカラー素子の群にグループ化すると共に前記カラー素子の３つの単位画素に、全てＢ（青）のエレクトロルミネセンス発光体を適用し、１つの単位画素を除いた他の２つの単位画素上に、それぞれＲ（赤）用及びＧ（緑）用の光を発する蛍光膜を設けると共に、前記蛍光膜と前記発光体を含む前記各単位画素を、前記Ｒのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極と、前記Ｇのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極と、前記Ｂのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極とが仕切られるように、仕切壁により仕切るように構成したことを特徴とする表示装置である。
この場合、例えば請求項４に規定するように、前記１つのカラー素子中の３つの単位画素は、ストライプ状またはデルタ状に配置される。

本発明の表示装置によれば、高品位で且つ長寿命、省電力なカラー表示が可能な表示装置を提供することができる。

図１は本発明の表示装置の回路構成を示す図、図２は表示がそのＲＧＢの各単位画素の配列の一例を示す平面図、図３は単位画素の回路構成を示す拡大図、図４は本発明の表示装置を示す概略断面図、図５はＲＧＢの３つの単位画素よりなるカラー素子の第１実施例を示す概略断面図、図６は単位画素の動作を説明するための動作原理図である。尚、図１１及び図１２において示した構成部分と同一部分については同一符号を付して説明する。

まず、本発明の表示装置の全体の回路構成について説明すると、図１及び図２に示すように、この表示装置３０は、縦横に整然とマトリクス状に配列された多数の単位画素Ｐｘを有しており、ここではカラー表示を行うために、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）用の各単位画素Ｐｘがこの順序でストライプ状に配列されている（図２参照）。図１中には、４×６＝２４個の単位画素しか記載していないが、実際には、更に多くの単位画素が配列されている。そして、ここでは、図１及び図２中で横方向に近接して隣り合うＲ、Ｇ、Ｂ用の３つの単位画素Ｐｘで、１つのカラー素子３２を形成することになる。例えばＶＧＡ（ｖｉｄｅｏｇｒａｐｈｉｃｓａｒｒａｙ）の解像度の表示装置では横方向に６４０個のカラー素子３２が配列され、縦方向に４８０個のカラー素子３２が配列される。
上記各単位画素Ｐｘには、縦方向に平列に延びるデータ線３４によってデータ信号ドライバ３６からデータ信号が供給され、またゲートドライバ４０から横方向に平列に延びるゲート線３８によって所定の単位画素が選択されるようになっている。また電源回路４２からは電源線４４を介して各単位画素に所定の電圧が供給されている。

図３は、図１中の１つの単位画素Ｐｘの回路構成を示し、この単位画素Ｐｘはスイッチング回路４５と、陽極４６と、陰極４８と、この陽極４６と陰極４８との間に介在された発光体６とを有している。
上記スイッチング回路４５は、例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ）よりなる２つのトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２と、１つの保持容量Ｃとを有している。一方のトランジスタＴｒ１は、オン・オン動作するものであって、他方のトランジスタＴｒ２のゲートと上記データ信号ドライバ３６との間に接続されてデータ信号が加えられる。そして、このトランジスタＴｒ１のゲートは上記ゲートドライバ４０に接続されて、必要時に選択される。また他方のトランジスタＴｒ２は電源回路４２と陽極４６との間に接続されて、このゲートに加わるデータ信号に応じた電流を陽極４６に供給できるようになっている。そして、このトランジスタＴｒ２のゲートと上記電源回路４２との間に上記保持容量Ｃが接続されており、上記データ信号を一時的に保持できるようになっている。
従って、ゲートドライバ４０に接続された選択ライン３８で各単位画素を選択しつつデータドライバ３６に接続されたデータ線３４から供給されるデータ信号に基づいて各単位画素Ｐｘの発光体６が動作（発光）されるようになっている。尚、ここでは陰極４８が全て接地されているが、これに代えて陽極４６を接地させるようにしてもよい。

次に図４〜図６も参照して本発明の特徴であるカラー素子の構成について説明する。
図４は図１或いは図２に示す装置を横方向に切断した時の概略断面図であり、前述したようにＲ、Ｇ、Ｂ用の３つの単位画素Ｐｘで１つのカラー素子３２を形成している。具体的には、板状の基体５０の上面に、所定の間隙を隔てて平板状の陽極４６と陰極４８とが交互に多数配列されており、ここでは陽極４６と陰極４８とをそれぞれ１個ずつ（一対）用いて並列に配置して１つの単位画素Ｐｘを形成している。尚、後述するように陽極４６と陰極４８とをそれぞれ複数個設けて１つの画素としてもよい。
各単位画素Ｐｘ間は、例えばレジスト等よりなる区画壁５２により仕切られている。ここで陽極４６の幅Ｗ１は例えば０．５〜１０．０μｍ程度、高さｈ１は例えば０．１〜５０．０μｍ程度、陰極４８の幅Ｗ２は例えば０．５〜１０．０μｍ程度、高さｈ２は例えば０．１〜５０．０μｍ程度である。また陽極４６と陰極４８との間隙の長さｄ１は例えば０．１〜１．０μｍ程度である。そして、両電極４６、４８の長さは表示装置の解像度により異なり、例えば５０〜５００μｍ程度である。尚、これらの各寸法は、ここで用いられる発光体６の電気的特性等によって適宜選択する。これらの陽極４６や陰極４８は、印刷やエッチングで製造でき、更には半導体集積回路の製造技術を用いれば高精度に微細な電極を形成できる。

ここで上記多数の単位画素Ｐｘが、近接して隣り合う少なくとも３つの単位画素よりなるカラー素子３２の群に上述したようにグループ化される。そして、１つのカラー素子３２内の各単位画素Ｐｘに、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色が割り当てられることになる（図５参照）。そして、上記各単位画素Ｐｘにおいて、陽極４６と陰極４８の間及びこれらの両極４６、４８を含む上方全体に前述した発光体６を形成する。ここでは発光体６として有機膜よりなる発光層５（図１１参照）を用いることができる。この場合、Ｒ用の単位画素Ｐｘには赤色の発光をする有機膜よりなる発光層５Ｂを用い、Ｇ用の単位画素Ｐｘには緑色の発光をする有機膜よりなる発光層５Ｇを用い、Ｂ用の単位画素Ｐｘには青色の発光をする有機膜よりなる発光層５Ｂを用いる。これらの各発光層５Ｒ、５Ｇ、５Ｂは、真空蒸着法、インクジェット法、印刷技術法等を用いて形成することができる。
そして、上記各発光層５Ｒ、５Ｇ、５Ｂの上面側には、湿気等が侵入するのを防止するために例えば金属酸化膜や窒化物の薄膜よりなる透明な封止層５４が全面に亘って形成されている。本実施例では、封止層５４側より光を取り出すので、上述のように封止層５４を透明な材料で形成するが、陽極４６や陰極４８は、不透明、或いは反射する材料、例えばアルミニウムや銅等で形成することができる。

また基体５０としては、光を反射する機能を持たせるのがよい。具体的には、この基体５０は、例えばガラス基板やプラスチック板や半導体基板等よりなる基板５６上に、図３に示すようなスイッチング回路４５（各配線３４、３８、４４も含む）を形成し、更にこの上を例えばシリコン酸化膜等よりなる絶縁層５８を全面に亘って覆うことにより形成されている。従って、各スイッチング回路４５は上記絶縁層５８に埋め込まれた状態となっている。そして、このスイッチング回路４５と陽極４６及び陰極４８とは、上記絶縁層５８を貫通して設けたスルホール６０、６２によってそれぞれ電気的に接続されている。
ここで上記スイッチング回路４５は、α−Ｓｉ（アモルファスシリコン）、Ｐ−Ｓｉ（低温ポリシリコン）、有機トランジスタ等により形成されるが、発光層を発光駆動できるものであればどのようなものでもよい。

次に、以上のように構成された表示装置の動作について説明する。
図６は１つの単位画素の動作を示す概略説明図であり、電源回路４２側より供給される電圧により、陽極４６と陰極４８との間の発光体６（発光層）に電流が流れる。すなわち、陽極４６側からは発光体６に正孔が注入され、陰極４８からは発光体６に電子が注入され、この正孔と電子とが発光体６内で結合して安定な状態に戻る時に光が生じ、これが図中上面側へ発光Ｌとなって放出される。具体的には、各単位画素に対して供給されたデータ信号に応じてその発光量が規定され、Ｒ、Ｇ、Ｂ用の３つの単位画素Ｐｘよりなるカラー素子３２で１つのカラー画素の輝度、色相等が定まることになり、これにより、表示画面全体で１つのカラー画像が表示されることになる。
このように、本実施例においては、発光体６からの光取り出し方向に透明電極が積層されていないので、従来装置において生じていた有機膜発光層と透明電極との界面における光の屈折、反射を無くすことができる。更に、透明電極を用いる必要がないので、従来装置において発生していた透明電極内を光が通過するときの光の減衰をなくすことができる。さらに光取り出し方向は、スイッチング回路４５の設置方向とは反対側にあるために高い開口率を確保することができる。このため、外部量子効率を大きくすることができ、従来装置よりも明るい表示装置を提供できる。さらにこれらの利点を活用して発光体６の輝度を従来装置と同じ状態に保ったままで、発光体６の駆動電圧と電流を小さくすることが可能となるので、表示装置の長寿命化にも有利である。

さらに、陽極４６と、陰極４８とが同一層内に作成されているために、製造工程を少なくすることができ、しかも、簡単な構造の表示装置を提供できる。また、透明電極を作成する必要が無いので、その分、安価な表示装置となる。
また、平行に配置した平板状の電極（陽極と陰極）を用いることで、電極間の間隙を容易に変更できると共に、精度が高い電極間隙が作成できるので、明るさのバラツキを抑えることができる。さらに、同一面内に平板状の電極が形成されているためにピンホールが発生せず、このため電極がショートするなどの問題が発生しない。また、各ＲＧＢ単位画素ごとに発光体の電気的特性に合わせて平板状の電極構造を最適化できるので、カラー表示において更に高品位な表示装置を提供できる。
尚、本実施例では発光体６として有機ＥＬ発光層を用いた場合を例にとって説明したが、これに限定されず、無機ＥＬ発光層を用いてもよい。

＜第２実施例＞
次に、本発明の第２実施例について説明する。
図７はＲ、Ｇ、Ｂの３つの単位画素よりなるカラー素子の第２実施例を示す概略断面図である。尚、図５に示す部分と同一構成部分については同一符号を付して説明を省略する。
まず基体５０上には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各単位画素がそれぞれ配置され、前述したようにこれらの３つの単位画素で１つのカラー素子３２を形成している。まず、Ｒ、Ｇ、Ｂ用の各単位画素Ｐｘの陽極４６と陰極４８との間隙及びこれらの上方には、Ｗ（白）色の発光をする有機膜発光層５よりなる発光体６を形成する。更にその上には、Ｒ用の単位画素の場合には、白色発光した光から赤の成分だけを取り出すカラーフィルタ７０Ｒを配置する。このためこの単位画素はＲ（赤）の単位画素として機能する。その隣の単位画素では、白色発光した光から緑の成分だけを取り出すカラーフィルタ７０Ｇを配置する。このためこの単位画素はＧ（緑）の単位画素として機能する。その隣の単位画素では、白色発光した光から青の成分だけを取り出すカラーフィルタ７０Ｂを配置する。このためこの単位画素はＢ（青）の単位画素として機能する。この第２実施例では、白の有機膜発光層よりなる発光体のみを形成するだけで良いので、製造工程を簡略化できる。さらにＲＧＢの各単位画素に同じ白色有機膜発光層を使用するので、輝度劣化による色変化を抑えることができる。

＜第３実施例＞
次に、本発明の第３実施例について説明する。
図８はＲ、Ｇ、Ｂの３つの単位画素よりなるカラー素子の第３実施例を示す概略断面図である。尚、図５に示す部分と同一構成部分については同一符号を付して説明を省略する。
まず、基体５０上には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各単位画素がそれぞれ配置され、前述したようにこれら３つの単位画素で１つのカラー素子３２を形成している。まず、Ｒ、Ｇ、Ｂ用の各単位画素Ｐｘの陽極４６と陰極４８との間及びこれらの上方には、Ｒ、Ｇ、Ｂの内で波長が最も短いＢ（青）色の発光をする有機膜発光層５よりなる発光体６を形成する。更にその上には、Ｒ用の単位画素の場合には、Ｒ（赤）の蛍光膜７２Ｒを配置し、青色発光した光を使い励起エネルギーの差を利用して赤の光を作り出す。このためこの単位画素はＲ（赤）の単位画素として機能する。

その隣の単位画素では、その上には、Ｇ（緑）の蛍光膜７２Ｇを配置し、青色発光した光を使い励起エネルギーの差を利用して緑の光を作り出す。このためこの単位画素はＧ（緑）の単位画素として機能する。その隣の単位画素には蛍光膜は設けず、このためこの単位画素はＢ（青）の単位画素として機能する。この第３実施例は、青の有機膜発光層のみを形成するだけで良いので、その分、製造工程を簡略化できる。
これらのカラー化技術では陽極４６及び陰極４８として平面内に平行に配置した電極を用いているので、有機膜発光層に印加する電圧は、各平板電極間の間隙の長さに依存するため、両電極の膜厚に関しては従来装置ほどの精度を必要としない。また、Ｒ，Ｇ，Ｂ毎に異なる材料を使う場合では、有機膜発光層の発光特性が異なるために、それぞれの単位画素に使用する平板電極間の間隙、高さ、幅を素子特性に合わせて自在に変更できる。このため従来装置に比べて材料の特性にあった効率の良いところで使用できるため、高性能な色再現を実現できる。

＜画素配列の実施例＞
次に、本発明の表示装置上の画素配列の変形例について説明する。
図９は、表示装置上の画素配置の変形例を示している。先の図２に示した装置例にあっては、Ｒ、Ｇ、Ｂの各単位画素を縦横にストライプ状に配列したが、図９に示すこの変形例は、正方向にデルタ配置されたＲ、Ｇ、Ｂの単位画素で一つのカラー素子３２を構成している。右隣のカラー素子３２では逆方向にデルタ配置されたＢＲＧ単位画素が一つのカラー素子３２を構成する。この方式は、横方向の解像度を増加させる。図９では同一のカラー素子３２に属している単位画素が理解し易くなるように、斜線で、或いは白抜きで区別している。

尚、上記各実施例では、陽極４６と陰極４８とをそれぞれ１個ずつ設けた場合を例にとって説明したが、これに限定されず、図１０に示すように両電極をそれぞれ複数個設けるようにしてもよい。図１０は陽極と陰極とを複数個設けた時の変形例を示す斜視図である。図示するように、ここでは陽極４６と陰極４８とをそれぞれ複数個、例えば６個（６対）ずつ設けており、陽極４６と陰極４８とを交互に平行になるように所定間隔ずつ隔てて配置して、全体で１つの画素Ｐｘを形成している。そして、各陽極４６同士及び陰極４８同士を一端部でそれぞれ共通に接続している。これにより、両電極４６、４８は、いわゆる櫛歯状に配列されることになる。この場合、上記両電極４６、４８の数は、６個に限定されず、いくつでもよく、また、両電極４６、４８の数が同一でなく、いずれか一方の電極の数が他方の電極の数よりも１つ少なく、或いは１つ多くなるように設定してもよい。
また、以上の各実施例では、表示装置のカラー化の手法として、ＲＧＢの３原色を用いて説明したが、シアン等を追加した４色以上の表示装置であっても良い。また、これら以外の色を原色としても作成可能である。また、表示装置上の画素配置はここに示した構造だけではなく、ペンタイル等の画素構造にも適応可能である。

本発明の表示装置の回路構成を示す図である。ＲＧＢの各単位画素の配列の一例を示す平面図である。単位画素の回路構成を示す拡大図である。本発明の表示装置を示す概略断面図である。ＲＧＢの３つの単位画素よりなるカラー素子の第１実施例を示す概略断面図である。単位画素の動作を説明するための動作原理図である。ＲＧＢの３つの単位画素よりなるカラー素子の第２実施例を示す概略断面図である。ＲＧＢの３つの単位画素よりなるカラー素子の第３実施例を示す概略断面図である。表示装置上の画素配置の変形例を示す図である。陽極と陰極とを複数個設けた時の変形例を示す斜視図である。従来の一般的な有機ＥＬ表示装置の構造を示す断面図である。表示装置の具体的な画素構造を示す図である。

符号の説明

５…発光層、６…発光体、３０…表示装置、３２…カラー素子、４４…スイッチング回路、４６…陽極、４８…陰極、５０…基体、５６…基板、５８…絶縁層、７０Ｒ，７０Ｇ，７０Ｂ…カラーフィルタ、７２Ｒ，７２Ｇ…蛍光膜、Ｐｘ…単位画素。

Claims

平面内で所定の間隙を隔てて配置された所定の厚さを有する平板状の陽極と陰極とをそれぞれ１個ずつの場合には並列に配列し、一方が１個以上で他方が２個以上の場合には交互に並列に配列してなる単位画素を、基体の表面に複数個設け、少なくとも前記単位画素の陽極と陰極との間隙にエレクトロルミネセンスにより発光する発光体を設け、前記陽極と陰極との間に電圧を印加することにより、或いは電流を流すことにより前記発光体より光を発するようにした表示装置において、
前記複数の単位画素を、近接して隣り合う少なくとも３つの単位画素よりなるカラー素子の群にグループ化し、前記カラー素子の３つの単位画素に、前記発光体としてそれぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）のエレクトロルミネセンス発光体を適用すると共に、前記発光体を含む前記各単位画素を、前記Ｒのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極と、前記Ｇのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極と、前記Ｂのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極とが仕切られるように、仕切壁により仕切るように構成したことを特徴とする表示装置。
平面内で所定の間隙を隔てて配置された所定の厚さを有する平板状の陽極と陰極とをそれぞれ１個ずつの場合には並列に配列し、一方が１個以上で他方が２個以上の場合には交互に並列に配列してなる単位画素を、基体の表面に複数個設け、少なくとも前記単位画素の陽極と陰極との間隙にエレクトロルミネセンスにより発光する発光体を設け、前記陽極と陰極との間に電圧を印加することにより、或いは電流を流すことにより前記発光体より光を発するようにした表示装置において、
前記複数の単位画素を、近接して隣り合う少なくとも３つの単位画素よりなるカラー素子の群にグループ化すると共に前記カラー素子の３つの単位画素に、全て白色光を発するエレクトロルミネセンス発光体を適用し、前記３つの単位画素に、それぞれＲ、Ｇ及びＢ用のカラーフィルタを設けると共に、前記カラーフィルタと前記発光体を含む前記各単位画素を、前記Ｒのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極と、前記Ｇのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極と、前記Ｂのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極とが仕切られるように、仕切壁により仕切るように構成したことを特徴とする表示装置。
平面内で所定の間隙を隔てて配置された所定の厚さを有する平板状の陽極と陰極とをそれぞれ１個ずつの場合には並列に配列し、一方が１個以上で他方が２個以上の場合には交互に並列に配列してなる単位画素を、基体の表面に複数個設け、少なくとも前記単位画素の陽極と陰極との間隙にエレクトロルミネセンスにより発光する発光体を設け、前記陽極と陰極との間に電圧を印加することにより、或いは電流を流すことにより前記発光体より光を発するようにした表示装置において、
前記複数の単位画素を、近接して隣り合う少なくとも３つの単位画素よりなるカラー素子の群にグループ化すると共に前記カラー素子の３つの単位画素に、全てＢ（青）のエレクトロルミネセンス発光体を適用し、１つの単位画素を除いた他の２つの単位画素上に、それぞれＲ（赤）用及びＧ（緑）用の光を発する蛍光膜を設けると共に、前記蛍光膜と前記発光体を含む前記各単位画素を、前記Ｒのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極と、前記Ｇのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極と、前記Ｂのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極とが仕切られるように、仕切壁により仕切るように構成したことを特徴とする表示装置。
前記１つのカラー素子中の３つの単位画素は、ストライプ状またはデルタ状に配置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の表示装置。