JP4277562B2 - Ｅｌディスプレイ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は反射散乱機能を有した金属電極を用いたＥＬディスプレイに係り、詳しくは外光の反射によるコントラスト低下の防止に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＥＬ素子を有する発光装置（以下、ＥＬディスプレイ）の開発が進んでいる。ＥＬディスプレイ５１は、図５に示すように透明基板５６とＥＬ素子５７からなり、該ＥＬ素子５７は、青、緑、赤の発光領域からなる発光層を少なくとも含む薄膜層５３を仕事関数の小さい金属電極５２と透明電極５４とで挟んだ積層構造体で構成されている。この薄膜層５３に一方の電極から電子が注入されるとともに、他方の電極から正孔が注入されることにより、発光材料層内で電子と正孔とが結合する時に、発光が生じ、透明基板５６側から観測できる。
【０００３】
ＥＬ素子５７では、発光輝度を良好にするために、金属電極５２として、Ｍｇ、ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、Ａｌ、ＬｉＡｌ等のような光反射率の高い金属を用い、発光光を反射して発光輝度を高めることが多い。従って、このような素子構造においては、電界発光していない状態では、光反射性の強いミラーとなっており、外界の景色が写ったり、また発光した状態でも、外光が反射してコントラストが低下したり、黒色が表現できなくなり、ディスプレイとして用いるには問題が生じることがあった。
【０００４】
この外光の反射による問題を、解決するものとして、特許文献１には、発光面である透明基板側に１／４波長板及び直線偏光板が順次配置された有機ＥＬ素子が記載されている。
【０００５】
しかし、この有機ＥＬ素子では、発光層から発光した光も、偏光板を透過するため、透過減衰し、取り出せる光の量が低下してしまう。
【０００６】
【特許文献１】
特開平０９−１２７８８５
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、外光の反射によるコントラストの低下を防止するとともに、輝度の高いＥＬディスプレイを提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、請求項１に記載の発明においては、透明電極と、金属電極と、これら一対の電極間に挟持される薄膜層と、透明基板とを備えるＥＬディスプレイにおいて、透明基板は、出射面と対向する側の面に、複数の凹部と凸部とが不規則に形成された凹凸形状を有しており、透明基板の凹凸形状が形成された面上には、それぞれ異なる色の光を透過させる複数のフィルタ領域が面状に配置されてなるカラーフィルタが設けられており、カラーフィルタ上には、透明電極、薄膜層、金属電極が順次積層されており、金属電極は、透明電極と対向する側の面に、複数の凹部と凸部とが不規則に形成された凹凸形状からなる反射散乱機能を有しており、薄膜層は、それぞれ異なる色の光を発光する複数の発光領域が面状に配置されてなる発光層を備えており、発光層の各発光領域にそれぞれ対向して配置されるカラーフィルタの各フィルタ領域は、対向する発光領域の発光色と同色の光を透過させることを特徴としている。
【０００９】
この発明によれば、金属電極が反射散乱機能を有しているので、外光が金属電極に達した際、その外光は散乱され、様々な方向へ反射する。よって、コントラスト低下や写りこみを防止できる。また、偏光板を用いないので、発光層から発せられた発光光が減衰されることなく、輝度の高いＥＬディスプレイを提供することができる。この発明によれば、透明基板に複数の凹部と凸部とが不規則に形成された凹凸形状を設けることで、金属電極に複数の凹部と凸部とが不規則に形成された凹凸形状からなる反射散乱機能をもたせることができる。この発明によれば、透明電極側にカラーフィルタが配置されているため、透明基板から入射した外光は、カラーフィルタを透過する際、カラーフィルタの各フィルタ領域の透過特性に従い、減衰される。また、反射散乱機能をもった金属電極を用いているので、カラーフィルタの各フィルタ領域を透過した光は、金属電極で散乱して反射し、カラーフィルタに再度入射する。この際、反射散乱によって、入射時に透過したフィルタ領域と異なる色のフィルタ領域に入射した光は、入射時に減衰された光と異なる波長の光が減衰されるため、外部に取り出される外光の反射光は、更に減衰される。よって、更に外光の反射光を抑えることができる。この発明によれば、各発光領域からの光は、カラーフィルタの各フィルタ領域を透過して、外部に取り出されると共に、透明基板から入射した外光は、カラーフィルタを透過する際、カラーフィルタの各フィルタ領域の透過特性に従い、減衰される。また、反射散乱機能をもった金属電極を用いているので、カラーフィルタの各フィルタ領域を透過した光は、金属電極で散乱して反射し、カラーフィルタに再度入射する。この際、反射散乱によって、入射時に透過したフィルタ領域と異なる色のフィルタ領域に入射した光は、入射時に減衰された光と異なる波長の光が、減衰されるため、外部に取り出される外光の反射光は、更に減衰される。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、カラーフィルタの各フィルタ領域の周辺部にブラックマトリクスを配したことを特徴とする請求項１に記載のＥＬディスプレイである。
【００１１】
この発明によれば、あるフィルタ領域から出射する光と、それと隣接する異なる色のフィルタ領域から出射する光が互いに同化しないため、色純度が向上する。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、カラーフィルタは、透明基板と透明電極との間に隙間なく配置されることを特徴とする請求項１または２に記載のＥＬディスプレイである。
【００１３】
この発明によれば、有機薄膜層とカラーフィルタとの間には透明電極が隙間なく設置されるので、発光層の各発光領域からそれぞれ対向するカラーフィルタの各フィルタ領域へ至る距離が短くなり、拡散する各発光領域の発光光のうち、これと対向する各フィルタ領域を透過する割合は高くなる。従って、発光時における光の強度の損失が少なくなると共に、コントラストの低下を防止することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、発光層は、赤色の光を発する赤色発光領域と、緑色の光を発する緑色発光領域と、青の色の光を発する青色発光領域とが、それぞれ隣接するように面状に配置されており、１つの赤色発光領域と、１つの緑色発光領域と、１つの青色発光領域とにより１つの画素を形成していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のＥＬディスプレイである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を有機ＥＬディスプレイに具体化した実施の形態を、図１、図２を参照しつつ説明する。
（第１の実施の形態）
本実施の形態の有機ＥＬディスプレイ１は、透明基板６と、該透明基板６上に設置された有機ＥＬ素子７とで構成されている。
【００２３】
透明基板６は、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子用に採用される少なくとも可視光の一部または全部を透過する基板であればよく、例えば、ガラスや樹脂製の基板である。また、透明基板６の出射面６ａと対向する面は、複数の凹部と凸部とが不規則に形成された凹凸形状を形成している。この形状は、例えば、フォトレジストを用いて選択的にエッチングした後、アニールして形成する方法やサンドブラストによる表面処理等により形成する方法といった、従来から一般に用いられている方法を用いて形成することができ、これによって金属電極２に反射散乱機能を持たせることができる。
【００２４】
有機ＥＬ素子７は、透明電極４と反射散乱機能をもった金属電極２と、これら一対の電極間に挟持された薄膜層としての有機薄膜層３、及び透明電極４側に配置されたカラーフィルタ５から構成される。
【００２５】
透明電極４は、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極物質とするものを好適に用いることができる。このような電極物質の具体例としてはＡｕなどの金属、ＣｕＩ、ＩＴＯ、ＳｎＯ２、ＺｎＯなどの誘電性を有した透明材料または半透明材料を挙げることができる。この電極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリングなどの方法により、薄膜を形成させることにより作製することができる。この電極より光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくなることが望ましく、また、電極としてのシート抵抗は数百Ω／シート以下とすることが好ましい。さらに薄膜は材料にもよるが、通常５ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０〜３５０ｎｍの範囲で選ぶことができる。
【００２６】
金属電極２は、仕事関数の小さい金属（４ｅＶ以下）、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極物質とするものを用いることができる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウムーカリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、Ａｌ／（Ａｌ２Ｏ３）、インジウム、希土類金属などをあげることができる。該金属電極２は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリングなどの方法により、薄膜を形成させることにより作製することができる。また、電極としてのシート抵抗は数百Ω／シート以下とすることが好ましく、薄膜は通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは５０〜５００ｎｍの範囲で選ぶことができる。
【００２７】
有機薄膜層３は、発光層のみの単層、または正孔注入層、正孔輸送層、正孔注入輸送層、正孔阻止層、電子注入層、電子輸送層、電子阻止層の一層以上と発光層とが積層された多層のいずれであってもよい。
【００２８】
この実施の形態における有機薄膜層３は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層が積層された多層である。有機薄膜層３は発光層が、それぞれ赤、緑、青の三つの異なる色の光を発光する材料によって形成された発光領域３Ｒ、３Ｂ、３Ｇが、それぞれ隣接するように面状に配置されており、三色の発光領域３Ｒ、３Ｂ、３Ｇ全体として一つの画素を形成する。
【００２９】
発光層における各発光領域の材料としては、例えば、赤色発光領域３Ｒには、[化１]で示される構造をもつＤＣＭ、を、緑色発光領域３Ｇには、[化２]で示される構造をもつＡｌｑ、青色発光領域３Ｂには、[化３]で示される構造をもつＯＭＳＢを用いる。
【化１】
【化２】
【化３】
【００３０】
カラーフィルタ５は、赤５Ｒ、緑５Ｇ、青５Ｂのフィルタ領域からなる微細パターンを面状に形成したものである。つまり、それぞれ異なる色の光を透過させる複数のフィルタ領域が面状に配置されている。なお、青のフィルタ領域５Ｂは紫外線カットフィルターを透明基板の内側もしくは外側に設置する場合には、必ずしも必要ではない。
【００３１】
透明基板６には、カラーフィルタ５、透明電極４、有機薄膜層３、金属電極２が順次積層されている。各層は、それぞれ略均一な膜厚を有している。従って、通常、カラーフィルタ５、透明電極４、有機薄膜層３、金属電極２の各層の厚さの合計が、０．３μｍ〜１．０μｍなのに対して、凹凸形状の高さの平均が０．２μｍ〜１．５μｍ、ピッチの平均がおよそ５μｍ〜２０μｍと大きいため、透明基板６の出射面６ａと対向する面の凹凸形状に従い、金属電極２も凹凸形状を有している。
【００３２】
カラーフィルタ５は例えば、フォトリソグラフィ法により、透明基板上に形成し、その後、透明電極４、有機薄膜層３、金属電極２を順次、蒸着させる。つまり、カラーフィルタ５は、透明基板６と透明電極４との間に隙間なく配置されている。
【００３３】
なお、カラーフィルタ５は、カラーフィルタ５の各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂと、有機薄膜層３の各発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂとが、それぞれ対向するように各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂと各発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂのピッチを一致させて形成および配置されており、かつカラーフィルタ５のフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂは、それと対向する有機薄膜層３の発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの発光色の少なくとも一部を透過させるような特性を有しており、第１の実施の形態では特に、各発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの発光光と同色もしくは、ほぼ同色となるように決定されている。また、図示しないが、有機ＥＬ素子７は、保護膜（例えば、パッシベーション膜）で被覆されている。
【００３４】
次に、作用、効果について図２に従って説明する。
【００３５】
図２に示すように、透明基板６から入射した外光Ｌは、カラーフィルタ５の各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂを透過することにより、約３分の１に減衰される。詳述すると、カラーフィルタ５とは、赤５Ｒ、緑５Ｇ、青５Ｂのフィルタ領域からなる微細パターンを形成したものであり、それぞれ、赤色フィルタ領域５Ｒは６００ｎｍ以上の波長の光は透過するが、それ以下の波長の光は透過しない。緑色フィルタ領域５Ｇは５００ｎｍ付近の光は透過するが、４００ｎｍ以下、６００ｎｍ以上の光は透過しない。青色フィルタ領域５Ｂは４５０ｎｍ付近の光は透過するが、３５０ｎｍ以下、５５０ｎｍ以上の光は透過しない。よって、外光Ｌがカラーフィルタ５を透過することにより、入射した外光Ｌは、それぞれのカラーフィルタ５のフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂの透過特性に従い、特性に合致しない波長の外光については減衰される。
【００３６】
減衰された外光Ｌは、透明電極４、有機薄膜層３を経て金属電極２に至る。金属電極２は、反射散乱機能を有しているため、外光Ｌは様々な方向に反射され、この反射光Ｌａが、再度カラーフィルタ５に入射する。この際、反射散乱によって、入射時に透過したフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂと異なる色のフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂに入射した光は、入射時と異なる波長の光が、減衰されるため、外部に取り出される外光Ｌの反射光Ｌaは、更に減衰される。
【００３７】
一方、有機薄膜層３の各発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂから発せられた発光光は、透明電極４を経てカラーフィルタ５に入射する。ここで、カラーフィルタ５は、カラーフィルタ５の各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂと、有機発光素子３の各発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂとがそれぞれ対向するように、各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂと各発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂのピッチを一致させて形成および配置されており、かつカラーフィルタ５のフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂと、それと対向する有機薄膜層３の発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂとが、同色もしくは、ほぼ同色となるように、各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂの透過特性が決定されている。このため発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂから発せられた発光光は、ほとんど減衰されることなく、各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂを透過して外部へ取り出されると共に、発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂから出射され、同色もしくは、ほぼ同色のフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂに入射した光のうち、不要な光が、カラーフィルタ５によって減衰させるため、色純度を向上させることができる。また、発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂから拡散しながら出射されて、隣接する異なる色のカラーフィルタ５のフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂに入射した光は、隣接するフィルタ領域が異なる透過特性を有するため、減衰され、ほとんど外部へ取り出されることはない。
【００３８】
例えば、発光領域３Ｒより発せられた赤色光は、前方以外に側方へも出射されるため、隣接する緑のフィルタ領域５Ｇや青のフィルタ領域５Ｂへも入射する。しかし、赤色光は緑のフィルタ領域５Ｇや青のフィルタ領域５Ｂを透過する際、カラーフィルタ５の透過特性に従い、ほとんど減衰されるため、外部へ出射されない。従って色純度の低下がより防止される。また、カラーフィルタ５が透明基板４と隙間なく配置されることで発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂとフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂの間の距離を短くすることができるため、隣接する異なる色のフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂに至り、減衰される光が少なくなる。これにより発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂから発せられた発光光が、同色もしくは、ほぼ同色のフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂを通過する割合は極めて高くなる。従って、発光時における光の強度の損失は少なくなる。
【００３９】
以上記述したように、実施の形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）金属電極２が凹凸形状で形成されている。従って、反射散乱機能を有しており、外光Ｌが金属電極２に到達した際、その外光Ｌは散乱反射され、様々な方向へ反射する。よって、コントラスト低下や写りこみを防止できる。また、偏光板を用いないので、有機薄膜層３の発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂから発せられた発光光が減衰されることなく、輝度の高い有機ＥＬディスプレイを提供することができる。
【００４０】
（２）透明電極４側にカラーフィルタ５が設置されている。従って、透明基板４から入射した外光Ｌは、カラーフィルタ５を透過する際、カラーフィルタの各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂの透過特性に従い、約３分の１に減衰される。また、反射散乱機能をもった金属電極２を用いているので、カラーフィルタ５の各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂを透過した光は、金属電極２で散乱して反射し、カラーフィルタ５に再度入射する。この際、反射散乱によって、入射時に透過したフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂと異なる色のフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂに入射した光は、入射時に減衰された光と異なる波長の光が減衰されるため、外部に取り出される外光の反射光は、更に減衰される。よって、更に外光の反射光を抑えることができ、コントラスト低下や映り込みを防止できる。
（３）有機薄膜層３の各発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂは、カラーフィルタ５の各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂとそれぞれ対向するように配置されており、有機薄膜層３の発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂと対向するカラーフィルタ５のフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂは、有機薄膜層３の発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの発光色の少なくとも一部を透過させる。従って、透明基板４から入射した外光Ｌは、カラーフィルタ５の各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂを透過することにより、減衰される。また、カラーフィルタ５を透過した光Ｌは、反射電極２で散乱して反射し、カラーフィルタ５の各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂを透過するため、更に減衰される。
（４）カラーフィルタ５は、各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂと、各発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂとがそれぞれ対向し、かつ各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂの透過特性が、対向する各発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの発光光と、同色もしくは、ほぼ同色となっている。従って、発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂから発せられた発光光の多くが、同色もしくは、ほぼ同色のフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂを透過するため、色純度が増す。また、発光時における光の強度の損失は少ない。
（５）カラーフィルタ５と有機薄膜層３とは、透明電極４を介して配置される。従って、有機薄膜層３とカラーフィルタ５との間には透明電極４が配置されるだけなので、発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂから発せられた発光光が、同色もしくは、ほぼ同色のカラーフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂを透過する割合が極めて高くなる。よって、発光時における光の強度の損失は更に少なくなる。
（６）有機薄膜層３が凹凸形状を有している。従って、同じ大きさの平面状に形成された有機薄膜層に比べ、表面積が増える分、輝度も向上する。
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態は、図３に示すように、カラーフィルタ５の各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂの周辺部にブラックマトリクス３２を配した点で、第１の実施の形態とは異なる。
【００４１】
ブラックマトリクス３２にはクロム膜（好ましくは低反射クロム膜）を用いたが、黒色の顔料型カラーフィルタを用いてもよい。
【００４２】
第２の実施の形態における有機ＥＬディスプレイ３１は、透明基板６上に所定のパターンのブラックマトリクスを配置し、その後カラーフィルタ５、透明電極４、有機薄膜層３、金属電極２を第１の実施の形態と同様に順次積層する。
【００４３】
第２の実施の形態によれば、上記（１）から（６）の効果に加えて、フィルタ領域から出射する光と、それと隣接する異なる色のフィルタ領域から出射する光が互いに同化しないため、色純度が向上するという効果を奏する。
【００４４】
尚、本発明は前記実施の形態の他、以下の態様でも実施してよい。
○ 第１の実施の形態では、透明基板の出射面と対向する面は、複数の凹部と凸部とが不規則に形成された凹凸形状を形成しているが、複数の凹部と凸部とが規則的に形成された凹凸形状とすることもできる。ただし、不規則な凹凸形状とした方が、金属電極にも不規則な凹凸形状が形成され、結果、金属電極における反射光が様々な方向に進行することとなり、反射散乱効果が高まって、より外光を減衰することができる点で好ましい。
○ 第１の実施の形態では、透明基板の出射面と対向する面の全面にわたって複数の凹部と凸部が形成しているが、透明基板の表面の一部のみに凹凸形状が形成されてもよい。これにより、金属電極にも、その表面の一部に凹凸形状が形成され、光の反射散乱効果を奏する。さらに、複数の凹凸ではなく、ただ一つの凹凸すなわち一つずつの凹部及び凸部が形成されてもよい。また、凹部のみあるいは凸部のみが形成されても反射散乱効果を得ることができる。
○ 第１の実施の形態では、透明基板の凹凸部上に形成されるカラーフィルタ、透明電極、有機薄膜層及び金属電極の各層がそれぞれ凹凸を有しているが、金属電極のみ凹凸形状を有していても反射散乱効果を得ることができる。
○ 第１の実施の形態では、カラーフィルタ、透明電極、有機薄膜層及び金属電極の各層はそれぞれ略均一な膜厚を有しているが、各層が互いに同様の形状を有するのではなく、層によっては凸部に比べて凹部が厚く形成された形状あるいは、凹部に比べて凸部が厚く形成された形状としてもよい。このようにすれば、各層が互いに異なる形状となり、それぞれの境界面での屈折方向が異なるため、反射散乱効果が向上する。
○ 第２の実施の形態では、それぞれ異なる色の光を発光する複数の発光領域が面状に配置された発光層を用いた有機ＥＬディスプレイであるが、白色の発光領域が面状に配置された発光層を用いた有機ＥＬディスプレイでもよい。
図４において、白色の発光領域が面状に配置された発光層を用いた有機ＥＬディスプレイ４１の例を示す。
有機薄膜層４３は、白色の発光領域４３Ｗが面状に配置され、有機薄膜層４３の各発光領域４３Ｗは、カラーフィルタ５の各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂとそれぞれ対向するように配置されている。有機薄膜層４３の発光領域４３Ｗは、それぞれ赤、青、緑の三つの異なる色を発光する発光領域が順次積層されており、この各発光領域が同時に発光することで、これらが重なって白色光を得ることができる。更に、各発光領域４３Wは面状に配置されており、それがカラーフィルタ５の各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂと組み合わさって画素を構成する。なお、この有機ＥＬディスプレイ４１は、有機薄膜層４３以外、第２の実施の形態と同じ構成要素を用い構成されている。
この実施例においては、各発光領域からの白色光は、カラーフィルタ５の各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂの透過特性に従って、所望の赤、青または緑の透過光が外部へ取り出されると共に、透明基板から入射した外光は、カラーフィルタ５の各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂを透過することにより、減衰される。また、カラーフィルタ５を透過した光は、反射電極で散乱して反射し、カラーフィルタ５の各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂを透過するため、更に減衰される。この構成でも外光の反射によるコントラストの低下を防止するとともに、輝度及び色純度の高いＥＬディスプレイを提供することができる。
なお、実施例ではカラーフィルタ５の各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂにブラックマトリクス３２を配したが、ブラックマトリクス３２は色純度向上のために形成されたものである。
【００４５】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、外光の反射によるコントラストの低下を防止するとともに、輝度の高いＥＬディスプレイを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態に係る有機ＥＬディスプレイの要部断面模式図である。
【図２】 図１の有機ＥＬディスプレイにおける外光の経路を示した図である。
【図３】 他の実施の形態に係る有機ＥＬディスプレイの要部断面模式図である。
【図４】 他の実施例に係る有機ＥＬディスプレイの要部断面模式図である。
【図５】 一般的なＥＬディスプレイの要部断面模式図である。
【符号の説明】
１…有機ＥＬディスプレイ（ＥＬディスプレイ）、２…金属電極、３…有機薄膜層、４…透明電極、５…カラーフィルタ、６…透明基板。
【発明の属する技術分野】
本発明は反射散乱機能を有した金属電極を用いたＥＬディスプレイに係り、詳しくは外光の反射によるコントラスト低下の防止に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＥＬ素子を有する発光装置（以下、ＥＬディスプレイ）の開発が進んでいる。ＥＬディスプレイ５１は、図５に示すように透明基板５６とＥＬ素子５７からなり、該ＥＬ素子５７は、青、緑、赤の発光領域からなる発光層を少なくとも含む薄膜層５３を仕事関数の小さい金属電極５２と透明電極５４とで挟んだ積層構造体で構成されている。この薄膜層５３に一方の電極から電子が注入されるとともに、他方の電極から正孔が注入されることにより、発光材料層内で電子と正孔とが結合する時に、発光が生じ、透明基板５６側から観測できる。
【０００３】
ＥＬ素子５７では、発光輝度を良好にするために、金属電極５２として、Ｍｇ、ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、Ａｌ、ＬｉＡｌ等のような光反射率の高い金属を用い、発光光を反射して発光輝度を高めることが多い。従って、このような素子構造においては、電界発光していない状態では、光反射性の強いミラーとなっており、外界の景色が写ったり、また発光した状態でも、外光が反射してコントラストが低下したり、黒色が表現できなくなり、ディスプレイとして用いるには問題が生じることがあった。
【０００４】
この外光の反射による問題を、解決するものとして、特許文献１には、発光面である透明基板側に１／４波長板及び直線偏光板が順次配置された有機ＥＬ素子が記載されている。
【０００５】
しかし、この有機ＥＬ素子では、発光層から発光した光も、偏光板を透過するため、透過減衰し、取り出せる光の量が低下してしまう。
【０００６】
【特許文献１】
特開平０９−１２７８８５
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、外光の反射によるコントラストの低下を防止するとともに、輝度の高いＥＬディスプレイを提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、請求項１に記載の発明においては、透明電極と、金属電極と、これら一対の電極間に挟持される薄膜層と、透明基板とを備えるＥＬディスプレイにおいて、透明基板は、出射面と対向する側の面に、複数の凹部と凸部とが不規則に形成された凹凸形状を有しており、透明基板の凹凸形状が形成された面上には、それぞれ異なる色の光を透過させる複数のフィルタ領域が面状に配置されてなるカラーフィルタが設けられており、カラーフィルタ上には、透明電極、薄膜層、金属電極が順次積層されており、金属電極は、透明電極と対向する側の面に、複数の凹部と凸部とが不規則に形成された凹凸形状からなる反射散乱機能を有しており、薄膜層は、それぞれ異なる色の光を発光する複数の発光領域が面状に配置されてなる発光層を備えており、発光層の各発光領域にそれぞれ対向して配置されるカラーフィルタの各フィルタ領域は、対向する発光領域の発光色と同色の光を透過させることを特徴としている。
【０００９】
この発明によれば、金属電極が反射散乱機能を有しているので、外光が金属電極に達した際、その外光は散乱され、様々な方向へ反射する。よって、コントラスト低下や写りこみを防止できる。また、偏光板を用いないので、発光層から発せられた発光光が減衰されることなく、輝度の高いＥＬディスプレイを提供することができる。この発明によれば、透明基板に複数の凹部と凸部とが不規則に形成された凹凸形状を設けることで、金属電極に複数の凹部と凸部とが不規則に形成された凹凸形状からなる反射散乱機能をもたせることができる。この発明によれば、透明電極側にカラーフィルタが配置されているため、透明基板から入射した外光は、カラーフィルタを透過する際、カラーフィルタの各フィルタ領域の透過特性に従い、減衰される。また、反射散乱機能をもった金属電極を用いているので、カラーフィルタの各フィルタ領域を透過した光は、金属電極で散乱して反射し、カラーフィルタに再度入射する。この際、反射散乱によって、入射時に透過したフィルタ領域と異なる色のフィルタ領域に入射した光は、入射時に減衰された光と異なる波長の光が減衰されるため、外部に取り出される外光の反射光は、更に減衰される。よって、更に外光の反射光を抑えることができる。この発明によれば、各発光領域からの光は、カラーフィルタの各フィルタ領域を透過して、外部に取り出されると共に、透明基板から入射した外光は、カラーフィルタを透過する際、カラーフィルタの各フィルタ領域の透過特性に従い、減衰される。また、反射散乱機能をもった金属電極を用いているので、カラーフィルタの各フィルタ領域を透過した光は、金属電極で散乱して反射し、カラーフィルタに再度入射する。この際、反射散乱によって、入射時に透過したフィルタ領域と異なる色のフィルタ領域に入射した光は、入射時に減衰された光と異なる波長の光が、減衰されるため、外部に取り出される外光の反射光は、更に減衰される。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、カラーフィルタの各フィルタ領域の周辺部にブラックマトリクスを配したことを特徴とする請求項１に記載のＥＬディスプレイである。
【００１１】
この発明によれば、あるフィルタ領域から出射する光と、それと隣接する異なる色のフィルタ領域から出射する光が互いに同化しないため、色純度が向上する。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、カラーフィルタは、透明基板と透明電極との間に隙間なく配置されることを特徴とする請求項１または２に記載のＥＬディスプレイである。
【００１３】
この発明によれば、有機薄膜層とカラーフィルタとの間には透明電極が隙間なく設置されるので、発光層の各発光領域からそれぞれ対向するカラーフィルタの各フィルタ領域へ至る距離が短くなり、拡散する各発光領域の発光光のうち、これと対向する各フィルタ領域を透過する割合は高くなる。従って、発光時における光の強度の損失が少なくなると共に、コントラストの低下を防止することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、発光層は、赤色の光を発する赤色発光領域と、緑色の光を発する緑色発光領域と、青の色の光を発する青色発光領域とが、それぞれ隣接するように面状に配置されており、１つの赤色発光領域と、１つの緑色発光領域と、１つの青色発光領域とにより１つの画素を形成していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のＥＬディスプレイである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を有機ＥＬディスプレイに具体化した実施の形態を、図１、図２を参照しつつ説明する。
（第１の実施の形態）
本実施の形態の有機ＥＬディスプレイ１は、透明基板６と、該透明基板６上に設置された有機ＥＬ素子７とで構成されている。
【００２３】
透明基板６は、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子用に採用される少なくとも可視光の一部または全部を透過する基板であればよく、例えば、ガラスや樹脂製の基板である。また、透明基板６の出射面６ａと対向する面は、複数の凹部と凸部とが不規則に形成された凹凸形状を形成している。この形状は、例えば、フォトレジストを用いて選択的にエッチングした後、アニールして形成する方法やサンドブラストによる表面処理等により形成する方法といった、従来から一般に用いられている方法を用いて形成することができ、これによって金属電極２に反射散乱機能を持たせることができる。
【００２４】
有機ＥＬ素子７は、透明電極４と反射散乱機能をもった金属電極２と、これら一対の電極間に挟持された薄膜層としての有機薄膜層３、及び透明電極４側に配置されたカラーフィルタ５から構成される。
【００２５】
透明電極４は、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極物質とするものを好適に用いることができる。このような電極物質の具体例としてはＡｕなどの金属、ＣｕＩ、ＩＴＯ、ＳｎＯ２、ＺｎＯなどの誘電性を有した透明材料または半透明材料を挙げることができる。この電極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリングなどの方法により、薄膜を形成させることにより作製することができる。この電極より光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくなることが望ましく、また、電極としてのシート抵抗は数百Ω／シート以下とすることが好ましい。さらに薄膜は材料にもよるが、通常５ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０〜３５０ｎｍの範囲で選ぶことができる。
【００２６】
金属電極２は、仕事関数の小さい金属（４ｅＶ以下）、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極物質とするものを用いることができる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウムーカリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、Ａｌ／（Ａｌ２Ｏ３）、インジウム、希土類金属などをあげることができる。該金属電極２は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリングなどの方法により、薄膜を形成させることにより作製することができる。また、電極としてのシート抵抗は数百Ω／シート以下とすることが好ましく、薄膜は通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは５０〜５００ｎｍの範囲で選ぶことができる。
【００２７】
有機薄膜層３は、発光層のみの単層、または正孔注入層、正孔輸送層、正孔注入輸送層、正孔阻止層、電子注入層、電子輸送層、電子阻止層の一層以上と発光層とが積層された多層のいずれであってもよい。
【００２８】
この実施の形態における有機薄膜層３は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層が積層された多層である。有機薄膜層３は発光層が、それぞれ赤、緑、青の三つの異なる色の光を発光する材料によって形成された発光領域３Ｒ、３Ｂ、３Ｇが、それぞれ隣接するように面状に配置されており、三色の発光領域３Ｒ、３Ｂ、３Ｇ全体として一つの画素を形成する。
【００２９】
発光層における各発光領域の材料としては、例えば、赤色発光領域３Ｒには、[化１]で示される構造をもつＤＣＭ、を、緑色発光領域３Ｇには、[化２]で示される構造をもつＡｌｑ、青色発光領域３Ｂには、[化３]で示される構造をもつＯＭＳＢを用いる。
【化１】
カラーフィルタ５は、赤５Ｒ、緑５Ｇ、青５Ｂのフィルタ領域からなる微細パターンを面状に形成したものである。つまり、それぞれ異なる色の光を透過させる複数のフィルタ領域が面状に配置されている。なお、青のフィルタ領域５Ｂは紫外線カットフィルターを透明基板の内側もしくは外側に設置する場合には、必ずしも必要ではない。
【００３１】
透明基板６には、カラーフィルタ５、透明電極４、有機薄膜層３、金属電極２が順次積層されている。各層は、それぞれ略均一な膜厚を有している。従って、通常、カラーフィルタ５、透明電極４、有機薄膜層３、金属電極２の各層の厚さの合計が、０．３μｍ〜１．０μｍなのに対して、凹凸形状の高さの平均が０．２μｍ〜１．５μｍ、ピッチの平均がおよそ５μｍ〜２０μｍと大きいため、透明基板６の出射面６ａと対向する面の凹凸形状に従い、金属電極２も凹凸形状を有している。
【００３２】
カラーフィルタ５は例えば、フォトリソグラフィ法により、透明基板上に形成し、その後、透明電極４、有機薄膜層３、金属電極２を順次、蒸着させる。つまり、カラーフィルタ５は、透明基板６と透明電極４との間に隙間なく配置されている。
【００３３】
なお、カラーフィルタ５は、カラーフィルタ５の各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂと、有機薄膜層３の各発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂとが、それぞれ対向するように各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂと各発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂのピッチを一致させて形成および配置されており、かつカラーフィルタ５のフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂは、それと対向する有機薄膜層３の発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの発光色の少なくとも一部を透過させるような特性を有しており、第１の実施の形態では特に、各発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの発光光と同色もしくは、ほぼ同色となるように決定されている。また、図示しないが、有機ＥＬ素子７は、保護膜（例えば、パッシベーション膜）で被覆されている。
【００３４】
次に、作用、効果について図２に従って説明する。
【００３５】
図２に示すように、透明基板６から入射した外光Ｌは、カラーフィルタ５の各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂを透過することにより、約３分の１に減衰される。詳述すると、カラーフィルタ５とは、赤５Ｒ、緑５Ｇ、青５Ｂのフィルタ領域からなる微細パターンを形成したものであり、それぞれ、赤色フィルタ領域５Ｒは６００ｎｍ以上の波長の光は透過するが、それ以下の波長の光は透過しない。緑色フィルタ領域５Ｇは５００ｎｍ付近の光は透過するが、４００ｎｍ以下、６００ｎｍ以上の光は透過しない。青色フィルタ領域５Ｂは４５０ｎｍ付近の光は透過するが、３５０ｎｍ以下、５５０ｎｍ以上の光は透過しない。よって、外光Ｌがカラーフィルタ５を透過することにより、入射した外光Ｌは、それぞれのカラーフィルタ５のフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂの透過特性に従い、特性に合致しない波長の外光については減衰される。
【００３６】
減衰された外光Ｌは、透明電極４、有機薄膜層３を経て金属電極２に至る。金属電極２は、反射散乱機能を有しているため、外光Ｌは様々な方向に反射され、この反射光Ｌａが、再度カラーフィルタ５に入射する。この際、反射散乱によって、入射時に透過したフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂと異なる色のフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂに入射した光は、入射時と異なる波長の光が、減衰されるため、外部に取り出される外光Ｌの反射光Ｌaは、更に減衰される。
【００３７】
一方、有機薄膜層３の各発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂから発せられた発光光は、透明電極４を経てカラーフィルタ５に入射する。ここで、カラーフィルタ５は、カラーフィルタ５の各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂと、有機発光素子３の各発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂとがそれぞれ対向するように、各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂと各発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂのピッチを一致させて形成および配置されており、かつカラーフィルタ５のフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂと、それと対向する有機薄膜層３の発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂとが、同色もしくは、ほぼ同色となるように、各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂの透過特性が決定されている。このため発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂから発せられた発光光は、ほとんど減衰されることなく、各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂを透過して外部へ取り出されると共に、発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂから出射され、同色もしくは、ほぼ同色のフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂに入射した光のうち、不要な光が、カラーフィルタ５によって減衰させるため、色純度を向上させることができる。また、発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂから拡散しながら出射されて、隣接する異なる色のカラーフィルタ５のフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂに入射した光は、隣接するフィルタ領域が異なる透過特性を有するため、減衰され、ほとんど外部へ取り出されることはない。
【００３８】
例えば、発光領域３Ｒより発せられた赤色光は、前方以外に側方へも出射されるため、隣接する緑のフィルタ領域５Ｇや青のフィルタ領域５Ｂへも入射する。しかし、赤色光は緑のフィルタ領域５Ｇや青のフィルタ領域５Ｂを透過する際、カラーフィルタ５の透過特性に従い、ほとんど減衰されるため、外部へ出射されない。従って色純度の低下がより防止される。また、カラーフィルタ５が透明基板４と隙間なく配置されることで発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂとフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂの間の距離を短くすることができるため、隣接する異なる色のフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂに至り、減衰される光が少なくなる。これにより発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂから発せられた発光光が、同色もしくは、ほぼ同色のフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂを通過する割合は極めて高くなる。従って、発光時における光の強度の損失は少なくなる。
【００３９】
以上記述したように、実施の形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）金属電極２が凹凸形状で形成されている。従って、反射散乱機能を有しており、外光Ｌが金属電極２に到達した際、その外光Ｌは散乱反射され、様々な方向へ反射する。よって、コントラスト低下や写りこみを防止できる。また、偏光板を用いないので、有機薄膜層３の発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂから発せられた発光光が減衰されることなく、輝度の高い有機ＥＬディスプレイを提供することができる。
【００４０】
（２）透明電極４側にカラーフィルタ５が設置されている。従って、透明基板４から入射した外光Ｌは、カラーフィルタ５を透過する際、カラーフィルタの各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂの透過特性に従い、約３分の１に減衰される。また、反射散乱機能をもった金属電極２を用いているので、カラーフィルタ５の各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂを透過した光は、金属電極２で散乱して反射し、カラーフィルタ５に再度入射する。この際、反射散乱によって、入射時に透過したフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂと異なる色のフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂに入射した光は、入射時に減衰された光と異なる波長の光が減衰されるため、外部に取り出される外光の反射光は、更に減衰される。よって、更に外光の反射光を抑えることができ、コントラスト低下や映り込みを防止できる。
（３）有機薄膜層３の各発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂは、カラーフィルタ５の各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂとそれぞれ対向するように配置されており、有機薄膜層３の発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂと対向するカラーフィルタ５のフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂは、有機薄膜層３の発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの発光色の少なくとも一部を透過させる。従って、透明基板４から入射した外光Ｌは、カラーフィルタ５の各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂを透過することにより、減衰される。また、カラーフィルタ５を透過した光Ｌは、反射電極２で散乱して反射し、カラーフィルタ５の各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂを透過するため、更に減衰される。
（４）カラーフィルタ５は、各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂと、各発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂとがそれぞれ対向し、かつ各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂの透過特性が、対向する各発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの発光光と、同色もしくは、ほぼ同色となっている。従って、発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂから発せられた発光光の多くが、同色もしくは、ほぼ同色のフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂを透過するため、色純度が増す。また、発光時における光の強度の損失は少ない。
（５）カラーフィルタ５と有機薄膜層３とは、透明電極４を介して配置される。従って、有機薄膜層３とカラーフィルタ５との間には透明電極４が配置されるだけなので、発光領域３Ｒ、３Ｇ、３Ｂから発せられた発光光が、同色もしくは、ほぼ同色のカラーフィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂを透過する割合が極めて高くなる。よって、発光時における光の強度の損失は更に少なくなる。
（６）有機薄膜層３が凹凸形状を有している。従って、同じ大きさの平面状に形成された有機薄膜層に比べ、表面積が増える分、輝度も向上する。
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態は、図３に示すように、カラーフィルタ５の各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂの周辺部にブラックマトリクス３２を配した点で、第１の実施の形態とは異なる。
【００４１】
ブラックマトリクス３２にはクロム膜（好ましくは低反射クロム膜）を用いたが、黒色の顔料型カラーフィルタを用いてもよい。
【００４２】
第２の実施の形態における有機ＥＬディスプレイ３１は、透明基板６上に所定のパターンのブラックマトリクスを配置し、その後カラーフィルタ５、透明電極４、有機薄膜層３、金属電極２を第１の実施の形態と同様に順次積層する。
【００４３】
第２の実施の形態によれば、上記（１）から（６）の効果に加えて、フィルタ領域から出射する光と、それと隣接する異なる色のフィルタ領域から出射する光が互いに同化しないため、色純度が向上するという効果を奏する。
【００４４】
尚、本発明は前記実施の形態の他、以下の態様でも実施してよい。
○ 第１の実施の形態では、透明基板の出射面と対向する面は、複数の凹部と凸部とが不規則に形成された凹凸形状を形成しているが、複数の凹部と凸部とが規則的に形成された凹凸形状とすることもできる。ただし、不規則な凹凸形状とした方が、金属電極にも不規則な凹凸形状が形成され、結果、金属電極における反射光が様々な方向に進行することとなり、反射散乱効果が高まって、より外光を減衰することができる点で好ましい。
○ 第１の実施の形態では、透明基板の出射面と対向する面の全面にわたって複数の凹部と凸部が形成しているが、透明基板の表面の一部のみに凹凸形状が形成されてもよい。これにより、金属電極にも、その表面の一部に凹凸形状が形成され、光の反射散乱効果を奏する。さらに、複数の凹凸ではなく、ただ一つの凹凸すなわち一つずつの凹部及び凸部が形成されてもよい。また、凹部のみあるいは凸部のみが形成されても反射散乱効果を得ることができる。
○ 第１の実施の形態では、透明基板の凹凸部上に形成されるカラーフィルタ、透明電極、有機薄膜層及び金属電極の各層がそれぞれ凹凸を有しているが、金属電極のみ凹凸形状を有していても反射散乱効果を得ることができる。
○ 第１の実施の形態では、カラーフィルタ、透明電極、有機薄膜層及び金属電極の各層はそれぞれ略均一な膜厚を有しているが、各層が互いに同様の形状を有するのではなく、層によっては凸部に比べて凹部が厚く形成された形状あるいは、凹部に比べて凸部が厚く形成された形状としてもよい。このようにすれば、各層が互いに異なる形状となり、それぞれの境界面での屈折方向が異なるため、反射散乱効果が向上する。
○ 第２の実施の形態では、それぞれ異なる色の光を発光する複数の発光領域が面状に配置された発光層を用いた有機ＥＬディスプレイであるが、白色の発光領域が面状に配置された発光層を用いた有機ＥＬディスプレイでもよい。
図４において、白色の発光領域が面状に配置された発光層を用いた有機ＥＬディスプレイ４１の例を示す。
有機薄膜層４３は、白色の発光領域４３Ｗが面状に配置され、有機薄膜層４３の各発光領域４３Ｗは、カラーフィルタ５の各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂとそれぞれ対向するように配置されている。有機薄膜層４３の発光領域４３Ｗは、それぞれ赤、青、緑の三つの異なる色を発光する発光領域が順次積層されており、この各発光領域が同時に発光することで、これらが重なって白色光を得ることができる。更に、各発光領域４３Wは面状に配置されており、それがカラーフィルタ５の各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂと組み合わさって画素を構成する。なお、この有機ＥＬディスプレイ４１は、有機薄膜層４３以外、第２の実施の形態と同じ構成要素を用い構成されている。
この実施例においては、各発光領域からの白色光は、カラーフィルタ５の各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂの透過特性に従って、所望の赤、青または緑の透過光が外部へ取り出されると共に、透明基板から入射した外光は、カラーフィルタ５の各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂを透過することにより、減衰される。また、カラーフィルタ５を透過した光は、反射電極で散乱して反射し、カラーフィルタ５の各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂを透過するため、更に減衰される。この構成でも外光の反射によるコントラストの低下を防止するとともに、輝度及び色純度の高いＥＬディスプレイを提供することができる。
なお、実施例ではカラーフィルタ５の各フィルタ領域５Ｒ、５Ｇ、５Ｂにブラックマトリクス３２を配したが、ブラックマトリクス３２は色純度向上のために形成されたものである。
【００４５】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、外光の反射によるコントラストの低下を防止するとともに、輝度の高いＥＬディスプレイを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態に係る有機ＥＬディスプレイの要部断面模式図である。
【図２】 図１の有機ＥＬディスプレイにおける外光の経路を示した図である。
【図３】 他の実施の形態に係る有機ＥＬディスプレイの要部断面模式図である。
【図４】 他の実施例に係る有機ＥＬディスプレイの要部断面模式図である。
【図５】 一般的なＥＬディスプレイの要部断面模式図である。
【符号の説明】
１…有機ＥＬディスプレイ（ＥＬディスプレイ）、２…金属電極、３…有機薄膜層、４…透明電極、５…カラーフィルタ、６…透明基板。
Claims (4)
- 透明電極と、金属電極と、これら一対の電極間に挟持される薄膜層と、透明基板とを備えるＥＬディスプレイにおいて、
前記透明基板は、出射面と対向する側の面に、複数の凹部と凸部とが不規則に形成された凹凸形状を有しており、
前記透明基板の前記凹凸形状が形成された面上には、それぞれ異なる色の光を透過させる複数のフィルタ領域が面状に配置されてなるカラーフィルタが設けられており、
前記カラーフィルタ上には、前記透明電極、前記薄膜層、前記金属電極が順次積層されており、
前記金属電極は、前記透明電極と対向する側の面に、複数の凹部と凸部とが不規則に形成された凹凸形状からなる反射散乱機能を有しており、
前記薄膜層は、それぞれ異なる色の光を発光する複数の発光領域が面状に配置されてなる発光層を備えており、
前記発光層の各発光領域にそれぞれ対向して配置される前記カラーフィルタの各フィルタ領域は、対向する前記発光領域の発光色と同色の光を透過させることを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。 - 前記カラーフィルタの各フィルタ領域の周辺部にブラックマトリクスを配したことを特徴とする請求項１に記載のＥＬディスプレイ。
- 前記カラーフィルタは、前記透明基板と前記透明電極との間に隙間なく配置されることを特徴とする請求項１または２に記載のＥＬディスプレイ。
- 前記発光層は、赤色の光を発する赤色発光領域と、緑色の光を発する緑色発光領域と、青の色の光を発する青色発光領域とが、それぞれ隣接するように面状に配置されており、
１つの前記赤色発光領域と、１つの前記緑色発光領域と、１つの前記青色発光領域とにより１つの画素を形成していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のＥＬディスプレイ。
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