JPH10116686A

JPH10116686A - 表示装置

Info

Publication number: JPH10116686A
Application number: JP8285906A
Authority: JP
Inventors: Norihiko Kaneko; 紀彦金子; Masaharu Shiotani; 雅治塩谷; Tomoyuki Shirasaki; 友之白嵜
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1996-10-09
Filing date: 1996-10-09
Publication date: 1998-05-06
Anticipated expiration: 2016-10-09
Also published as: JP3796853B2

Abstract

(57)【要約】【課題】真正な加法混色により色にじみのない高解像
度な画面をもつ表示装置を提供する。【解決手段】青色発光を行う第１発光素子１２の前方
に、順次、青色光を赤色光に変換する第１色変換層１
３、青色光と緑色光を吸収する青・緑色吸収フィルタ層
１４、青色発光を行う第２発光素子１５、青色光を緑色
光に変換する第２色変換層１６、青色吸収フィルタ層１
７、青色発光を行う第３発光素子１８を配置する。この
ため、第１〜第３発光素子の発光駆動を制御することに
より、加法混色の三原色の組み合わせを制御でき、１画
素で色にじみのない高解像度な表示が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、表示装置に関
し、さらに詳しくは、電界発光を利用した自発光表示装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自発光表示装置として、エレクト
ロルミネッセンス（以下、ＥＬという）発光層の両面に
電極を設けたＥＬ表示装置が知られている。図１０は、
このようなＥＬ表示装置の一例を示したものであり、Ｒ
（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の発光部を有する１画素に
相当する部分の断面説明図である。同図に示すように、
この表示装置１においては、透明な基板２の後面に、赤
色フィルタ３Ｒ、緑色フィルタ３Ｇ、青色フィルタ３Ｂ
が所定の配列で配置されている。また、基板２およびこ
れらフィルタの上には、保護膜４が形成されている。こ
の保護膜４の上にそれぞれのフィルタに対向する部分を
含み、かつ所定方向（例えばｘ方向）に沿って延びる前
面電極５が複数形成されている。さらに、保護膜４およ
び前面電極５の上には、電界の印加により白色光を発生
するＥＬ発光層６が表示領域全域に亙り形成されてい
る。そして、このＥＬ発光層６の上には、前面電極５に
対して、ＥＬ発光層６を介して交差する後面電極７が所
定方向（例えばｙ方向）に沿って複数形成されている。
なお、この後面電極７と前面電極５との交差する部分
は、各フィルタの位置と対応するように設定されてい
る。このような構成において、所定の前面電極５と所定
の後面電極７とが選択されることにより、これらの電極
が交差する部分のＥＬ発光層６が白色光を発生し、この
白色光が対応するフィルタを通過してＲ、Ｇ、Ｂのいず
れかの色の光が得られるようになっている。そして、こ
のＥＬ表示装置においても、一般的なカラー液晶パネル
と同様に、ＲＧＢを発光する３つの部分（ドット部）で
１画素をなし、疑似的な加法混色で色表現を行ってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たようなＲＧＢカラーＥＬ表示装置においては、カラー
の１画素表現に付き、平面的に配置したＲＧＢの３つの
部分の面積が必要であるため、高精細なパネルを得よう
とするほど製造が極めて困難になり、歩留まりが悪化す
るという問題点がある。また、異なる色を発光する領域
が同一面上で配列されているため、各発光色の混じり具
合が悪く、表示の鮮明さに欠けるという問題点がある。

【０００４】この発明が解決しようとする課題は、高精
細な画素からなり、発光色の合成具合が良好で高解像度
な画面を有する表示装置を得るにはどのような手段を講
じればよいかという点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
各々所定電圧が印加されることにより第１の色の光を発
生する発光領域が、マトリクス状に形成された第１発光
素子と、前記第１発光素子の前方に配置され、かつ前記
第１の色の光を吸収し、第２の色の光を発光する第１色
変換層と、前記第１色変換層の前方に配置されると共
に、各々所定電圧が印加されることにより第３の色の光
を発生する発光領域が前記第１発光素子の前記発光領域
に対応するように配置され、かつ前記第２の色の光を透
過させる第２発光素子と、前記第２発光素子の前方に配
置されると共に、前記第３の色の光を吸収し、第４の色
の光を発光させ、かつ前記第２の色の光を透過させる第
２色変換層と、前記第２色変換層の前方に配置されると
共に、各々所定電圧が印加されることにより第５の色の
光を発生させる発光領域が前記第１発光素子および前記
第２発光素子の前記発光領域に対応するように配置さ
れ、かつ前記第２の色の光および前記第４の色の光を透
過させる第３発光素子と、を備えることを特徴としてい
る。

【０００６】請求項１記載の発明においては、第１発光
素子における所定の発光領域が選択されると、この発光
領域から第１の色の光が発生する。この第１の色の光
は、第１色変換層に入射して第２の色の光に変換され
る。このように変換された第２の色の光は、第２発光素
子、第２色変換層および第３発光素子を通過して前方に
出射される。また、第２発光素子における所定の発光領
域が選択されると、この発光領域から第３の色の光が発
生するが、この光は前方に配置された第２色変換層で第
４の色の光に変換される。この第４の色の光は、第３発
光素子を透過して前方に出射される。さらに、第３発光
素子における所定の発光領域が選択されると、この発光
領域から第５の色の光が発生して前方に出射される。そ
こで、第１発光素子、第２発光素子および第３発光素子
における相対応する画素部分の発光駆動を制御すること
により、１画素内で、第２の色の光、第４の色の光、第
５の色の光を任意に加法混色することが可能となる。

【０００７】請求項２記載の発明は、前記第３発光素子
の前方に、第５の色の光の色純度を高める第３色変換層
が配置されていることを特徴としている。請求項２記載
の発明においては、第３発光素子から出射された第５の
色の光の色純度を高めることができる。

【０００８】請求項３記載の発明は、前記第１の色の
光、第３の色の光および第５の色の光は青色光であり、
前記第２の色の光は赤色光であり、前記第４の色の光は
緑色光であることを特徴としている。請求項３記載の発
明においては、青、赤、緑の加法混色の三原色を、第１
発光素子、第２発光素子、第３発光素子の駆動を制御す
ることにより、混色することができるため、表示装置の
１画素面積内でフルカラー表示を行うことが可能とな
る。

【０００９】請求項４記載の発明は、前記第１発光素
子、前記第２発光素子、および前記第３発光素子は、そ
れぞれ電界発光層を有し、それぞれの前記電界発光層の
前後面に該電界発光層を介して互いに交差する電極群が
形成されていることを特徴としている。請求項４記載の
発明においては、第１発光素子、第２発光素子、および
第３発光素子のそれぞれの電界発光層の前後面に形成さ
れた電極群が電界発光層を挟んで互いに交差するため、
この交差部分が１画素を構成し、各発光素子の画素どう
しは対応して配置されているため、真正な加法混色を行
うことが可能となる。また、この発明においては、各電
界発光層を極めて薄く、実質的に可視光に対し透過性を
有する層で形成できることと、電界発光層の前後面に形
成する電極群が単純マトリクスを構成する構造の簡単な
ものであるため、表示装置の製造が極めて容易となり、
大画面の表示装置を製造する場合のその歩留まりが良好
となる。

【００１０】請求項５記載の発明は、前記第１発光素子
の前記電界発光層後面の電極が、光反射性をもつ材料で
形成されていることを特徴としている。請求項５記載の
発明においては、最後方にある第１発光素子における電
界発光層後面の電極が光反射性をもつため、光の反射さ
せ、発光効率の良好な表示を可能とすることができる。

【００１１】請求項６記載の発明は、前記第２発光素子
と前記第１色変換層との間に、前記第３の色の光および
前記第４の色の光を吸収する第１フィルタ層が配置され
ていることを特徴としている。請求項７記載の発明は、
前記第２色変換層と前記第３発光素子との間に前記第５
の色の光を吸収する第２フィルタ層が配置されているこ
とを特徴としている。請求項６および請求項７に記載の
発明によれば、前方の発光素子から出射された光が後方
の色変換層や発光素子を励起することを防止できるた
め、フィルタ層の後方から前方に出射される光の適正化
を図ることができる。

【００１２】請求項８記載の発明は、第３発光素子より
前方に前記第１発光素子、前記第２発光素子および前記
第３発光素子のそれぞれの電界発光層の少なくとも１つ
をフォトルミネッセンス作用により発光させる波長域の
励起促進光を吸収する励起促進光吸収フィルタ層が配置
されていることを特徴としている。請求項８記載の発明
においては、外光に含まれる光成分を励起促進光吸収フ
ィルタ層により発光層に入射するのを防止できるため、
第３発光素子をはじめとする発光素子や、各色変換層が
外光に励起されて不要な発光を起こしたり、変調を来す
ことを抑制することができる。

【００１３】請求項９記載の発明は、前記第１発光素
子、前記第２発光素子、および前記第３発光素子は、そ
れぞれ異なる基板に設けられていることを特徴としてい
る。請求項９記載の発明においては、各発光素子を別々
の基板に形成することによりそれぞれの発光素子の製造
が容易になり、このため表示装置全体としての歩留まり
を向上させることができる。

【００１４】請求項１０記載の発明は、前記電界発光層
が、主に有機ＥＬ材料でなることを特徴としている。請
求項１０記載の発明においては、電界発光層を、例え
ば、スピンコーティングや、蒸着法などの容易な方法で
形成できると共に、表面を平坦にすることができるた
め、第１発光素子、第２発光素子、第３発光素子を積層
して形成することに適している。このため、表示装置自
体の製造方法が容易となり、歩留まりを向上することが
できる。また、有機ＥＬ材料でなる電界発光層は、無機
ＥＬ材料でなるものより薄膜化できるため、第１〜第３
発光素子を重ね合わせた表示装置の薄型化を達成でき
る。このように、薄型化された表示装置では、第１〜第
３発光素子の相対応する画素部どうしが極めて近い距離
にあるため、表示の視野角依存性を低下させることがで
きる。

【００１５】請求項１１記載の発明は、各々所定電圧が
印加されることにより第１の色の光を発生する発光領域
が形成された第１発光素子と、前記第１発光素子の前方
に配置され、かつ前記第１の色の光を吸収し、第２の色
の光を発光する色変換層と、前記色変換層の前方に配置
されると共に、各々所定電圧が印加されることにより第
３の色の光を発生する発光領域が前記第１発光素子の前
記発光領域に対応するように配置・形成され、かつ前記
第２の色の光を透過させる第２発光素子と、を備えるこ
とを特徴としている。

【００１６】請求項１１記載の発明においては、第１発
光素子における所定の発光領域が選択されると、この発
光領域から第１の色の光が発生する。この第１の色の光
は、色変換層に入射して第２の色の光に変換される。こ
のように変換された第２の色の光は、第２発光素子を通
過して前方に出射される。また、第２発光素子における
所定の発光領域が選択されると、この発光領域から第３
の色の光が発生し、この光は前方に出射される。そこ
で、第１発光素子および第２発光素子における対応する
画素部分の発光駆動を制御することにより、１画素内
で、第２の色の光、第３の色の光を任意に加法混色（真
正の加法混色）を行うことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る表示装置の
詳細を図面に示す各実施形態に基づいて説明する。（実施形態１）図１および図２（ａ）〜（ｃ）は、本発
明に係る表示装置の実施形態１を示している。まず、本
実施形態の表示装置の構成を図１を用いて説明する。図
中１１は表示装置を示している。この表示装置１１は、
後方から前方に向けて順次、第１発光素子１２、第１色
変換層１３、第１フィルタ層としての青・緑色吸収フィ
ルタ層１４、第２発光素子１５、第２色変換層１６、第
２フィルタ層としての青色吸収フィルタ層１７、第３発
光素子１８などを備えて構成されている。

【００１８】さらに具体的には、図１に示すように、１
枚の透明基板１９の上面に、例えばＩＴＯ（indium tin
oxide）でなる透明な複数の第３前電極２０が、所定方
向に沿って平行をなすように等間隔に配列・形成されて
いる。そして、この第３前電極２０および透明基板１９
の上には、表示領域全域に亙って第３有機ＥＬ層２１が
形成されている。この第３有機ＥＬ層２１は、Aluminum
-tris(8-hydroxyquinolinate)（以下、Ａｌｑ３）から
なる電子輸送層と、4,4′-bis((2-carbazole)vinylene)
biphenyl（以下、ＢＣｚＶＢｉ）が４重量％でドープさ
れた4,4′-bis(2,2-diphenylvinylene)biphenyl（以
下、ＤＰＶＢｉ）からなる発光層と、N,N′-di(α-naph
tyl)-N,N′-diphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine
（以下、α−ＮＰＤ）或いはN,N′-diphenyl-N,N′-bis
(3-methyl)-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine（以下、Ｔ
ＰＤ）からなる正孔輸送層と、が順次積層されて構成さ
れている。

【００１９】以下にＡｌｑ３、ＢＣｚＶＢｉ、ＤＰＶＢ
ｉ、α−ＮＰＤ、ＴＰＤの構造式を示す。

【化１】

【化２】

【化３】

【化４】

【化５】

【００２０】第３有機ＥＬ層２１は、所定の電圧が印加
されることにより青色光を発生するような有機ＥＬ材料
で形成されている。さらに、第３有機ＥＬ層２１の上に
は、この第３有機ＥＬ層２１を挟んで第３前電極２０と
交差（直交）する透明な複数の第３後電極２２が等間隔
に配列・形成されている。これら第３前電極２０と第３
有機ＥＬ層２１と第３後電極２２とで、発光領域（画素
部）がマトリクス状に配列された第３発光素子１８が構
成されている。

【００２１】また、第３発光素子１８の上には、保護膜
２３が形成されている。なお、この保護膜２３は、透明
な絶縁性樹脂や酸化シリコンなどの材料で形成すること
ができる。そして、この保護膜２３の上には、表示領域
全域に亙って青色の波長域の光を吸収し、他の波長域の
光を実質的に透過する青色吸収フィルタ層１７が形成さ
れている。さらに、青色吸収フィルタ層１７の上には、
表示領域全域に亙って第２色変換層１６が形成されてい
る。この第２色変換層１６は、青色光を吸収し、より長
波長の緑色光を発光する光変換材料で形成されている。

【００２２】さらに、第２色変換層１６の上には、上記
した第３前電極２０と平面的に見て対応する位置に透明
な複数の第２前電極２４が形成されている。第２前電極
２４および第２色変換層１６の上には、表示領域全域に
亙って第２有機ＥＬ層２５が形成されている。この第２
有機ＥＬ層２５は、上記した第３有機ＥＬ層２１と同様
に、所定の電圧が印加されることにより青色光を発生す
る材料で形成されている。そして、第２有機ＥＬ層２５
の上には、上記した第３後電極２２と対応する位置に透
明な複数の第２後電極２６が形成されている。これら第
２前電極２４と第２有機ＥＬ層２５と第２後電極２６と
で第２発光素子１５が構成されている。さらに、第２後
電極２６および第２有機ＥＬ層２５の上には、保護膜２
７が形成されている。

【００２３】保護膜２７の上には、表示領域全域に亙っ
て順次、青色の波長域の光および緑色の波長域の光を吸
収し、他の波長域の光を実質的に透過する青・緑色吸収
フィルタ層１４と、第１色変換層１３が形成されてい
る。この第１色変換層１３は、青色光を吸収し、より長
波長の赤色光を発光する光変換材料で形成されている。

【００２４】第１色変換層１３の上には、上記した第３
前電極２０および第２前電極２４に対応する位置に透明
な複数の第１前電極２８が形成されている。第１色変換
層１３および第１前電極２８の上には、表示領域全域に
亙って第１有機ＥＬ層２９が形成されている。この第１
有機ＥＬ層２９は、上記した第３有機ＥＬ層２１および
第２有機ＥＬ層２５と同様に、所定の電圧が印加される
ことにより青色光を発生する材料で形成されている。ま
た、第１有機ＥＬ層２９の上には、上記した第３後電極
２２および第２後電極２６に対応する位置に複数の第１
後電極３０が形成されている。これら第１前電極２８と
第１有機ＥＬ層２９と第１後電極３０とで、第１発光素
子１２が形成されている。さらに、第１有機ＥＬ層２９
および第１後電極３０の上には、全面に保護膜３１が形
成されている。なお、第１後電極３０は、光反射性を有
する材料で形成されている。

【００２５】次に、このような構成の表示装置１１の作
用・動作について、図２（ａ）〜（ｃ）を用いて説明す
る。第１発光素子１２は、各画素部分（第１前電極２８
と第１後電極３０とが交差する部分）の第１有機ＥＬ層
２９が所定電圧を印加することにより青色光（図中実線
矢印で示す）を発生するように設定されている。第１色
変換層１３は、青色光を赤色光（図示破線矢印で示す）
に変換する。このため、第１発光素子１２の所定画素部
分から出射された青色光は赤色光に変換される。なお、
第１発光素子１２から後方に向けて出射された青色光
は、不透明な材料でなる第１後電極３０により表示装置
１１の後方に出射されるのを防止することができるので
光の利用効率が高い。図１（ａ）は、第１発光素子１２
の所定画素部分がオン状態であり、この所定画素部分に
対応する、第２発光素子１５および第３発光素子１８の
画素部分はオフ状態である場合を示している。この場
合、第１発光素子１２から出射された青色光は、第１色
変換層１３で赤色光に変換される。この赤色光は、青・
緑色吸収フィルタ層１４、第２発光素子１５、第２色変
換層１６、青色吸収フィルタ層１７、第３発光素子１８
を透過して、表示装置１１の前方に出射される。このた
め、この画素部分では赤色の表示となる。青・緑色吸収
フィルタ層１４は、第１色変換層１３で変換された赤色
光をより色純度の高い赤色光にするとともに第１発光素
子１２の選択により第２色変換層１６が緑色を発光しな
いように青・緑色の光を吸収する。

【００２６】第２発光素子１５は、上記したように青色
光を発生するように設定されている。図２（ｂ）は、第
２発光素子１５の所定画素部分がオン状態であり、この
画素部分に対応する、第１、第３発光素子１２、１８の
画素部分がオフ状態にある場合を示している。このと
き、第２発光素子１５の所定画素部分からは前方および
後方に向けて青色光が出射される。このうち、後方に出
射された青色光は、青・緑色吸収フィルタ層１４で光吸
収されるので、第２発光素子１５の選択により第１色変
換層１３が赤色を発光することはない。前方に出射され
た青色光は、第２色変換層１６によって緑色光（図中一
点鎖線で示す）に光変換される。この緑色光は、青色吸
収フィルタ層１７や第３発光素子１８を経て表示装置１
１の前方に出射される。このため、この画素部分ではよ
り色純度の良い緑色の表示となる。

【００２７】第３発光素子１８は、第１、第２発光素子
１２、１５と同様に青色光を発生するように設定されて
いる。図２（ｃ）は、第３発光素子１８お所定画素部分
がオン状態であり、この画素部分に対応する、第１、第
２発光素子１２、１５の画素部分がオフ状態にある場合
を示している。このとき、第３発光素子１８の所定画素
部分からは前方および後方に向けて青色光が出射され
る。このうち、後方に出射された青色光は、青色吸収フ
ィルタ層１７で光吸収されるので、第３光素子１８の選
択により第２色変換層１５が緑色を発光することはな
い。前方に出射された青色光は、そのまま青色光として
表示装置１１の前方に出射される。このため、この画素
部分では青色の表示となる。

【００２８】図２（ａ）〜（ｃ）は、所定の画素部分か
ら赤色、緑色、青色の光を出射させる場合を示している
が、本実施形態では、所定画素部分において、第１発光
素子１２、第２発光素子１５、第３発光素子１８のオ
ン、オフ状態を組み合わせることにより所定画素部分で
の加法混色を行うことができる。この加法混色は、図１
０に示した従来の自発光表示装置のようにＲ、Ｇ、Ｂの
３つのドット部分で１画素をなす疑似的な加法混色と異
なり、１つのドット部分が１画素をなす真正な加法混色
である。このため、本実施形態の表示装置１１では、色
みじみが少なく鮮明で高精細な表示を行うことが可能と
なる。特に、発光層として有機ＥＬ層を採用したため、
各発光素子の薄型化が達成できるため、画素ピッチに対
して表示装置の厚みを十分に薄くでき、表示の視野角依
存性を低くすることができる。また、各発光素子におけ
る画素部の発光量を制御することにより階調表示を行う
ことが可能である。

【００２９】本実施形態では、第１発光素子を青色発光
としたが、第１有機ＥＬ層２９を緑色発光層とし、第１
色変換層１３を緑色の光を吸収し、赤色の光を発光する
層としても良い。

【００３０】（実施形態２）図３は、この発明に係る表
示装置の実施形態２を示している。本実施形態の表示装
置１１は、同図に示すように第３発光素子１８の前方に
青・青色変換層３２が配置されたものであり、他の構成
は上記した実施形態１と同様である。本実施形態では、
第３発光素子１８から出射された青色光を、青・青変換
層３２でより色純度の高い青色光にすることができる。

【００３１】（実施形態３）図４は、この発明に係る表
示装置の実施形態３を示している。本実施形態の表示装
置１１は、第１発光素子１２の第１後電極３０を透明な
材料に設定し、さらに同図に示すように第１発光素子１
２の後方に黒色背面板３３を配置した構成を有してい
る。なお、本実施形態における他の構成は上記した実施
形態１と同様である。本実施形態においては、表示装置
１１の後方に表示光が漏れ出るのを防止することができ
ると共に、よりコントラストの高い表示を行うことがで
きる。

【００３２】（実施形態４）図５は、この発明に係る表
示装置の実施形態４を示している。本実施形態では、同
図に示すように、上記した実施形態３と同様に、第１発
光素子１２の後方に黒色背面板３３が配置されている。
また、第１発光素子１２と黒色背面板３３との間に第１
色変換層１３と同様の機能を有する青・赤色変換層３４
が配置されている。第１発光素子１２の前方には、第１
色変換層１３、青・緑色吸収フィルタ層１４が配置され
ている。そして、青・緑色吸収フィルタ層１４と第２発
光素子１５との間には、第２色変換層１６と同様の機能
を有する青・緑色変換層３５が配置されている。また、
第２発光素子１５の前方には、第２色変換層１６、青色
吸収フィルタ層１７が順次配置されている。青色吸収フ
ィルタ層１７と第３発光素子１８との間には、青・青色
変換層３６が配置され、第３発光素子１８の前方にも青
・青色変換層３２が配置されている。なお、本実施形態
における他の構成は、上記した実施形態１と同様であ
る。

【００３３】本実施形態においては、第１発光素子１
２、第２発光素子１５、第３発光素子１８のそれぞれの
両面側に同様の機能を有する色変換層を配置したことに
より、後方への光照射の影響を抑制すると共に、実質的
な外部発光効率を向上することができる。

【００３４】（実施形態５）図６は、本発明に係る表示
装置の実施形態５を示している。本実施形態では、前部
に透明基板を備えず、不透明な絶縁性材料で形成された
背面基板３７の前面側に各発光素子を設けた構成を有し
ている。なお、他の構成は、上記した実施形態１と略同
様である。

【００３５】まず、背面基板３７の前面に所定方向に沿
って平行をなす複数の第１後電極３０が等間隔に形成さ
れいる。また、背面基板３７および第１後電極３０の前
面側には、第１有機ＥＬ層２９が表示領域全域に亙って
形成されている。第１有機ＥＬ層２９の前面側には、こ
の第１有機ＥＬ層２９を挟んで第１後電極３０と交差
（直交）する複数の第１前電極２８が平行に形成されて
いる。これら第１後電極３０、第１有機ＥＬ層２９、お
よび第１前電極２８は、第１発光素子１２を構成してい
る。第１有機ＥＬ層２９および第１前電極２８の前面側
には、透明材料でなる保護膜３８が形成されている。

【００３６】保護膜３８の前面側には、順次、第１色変
換層１３、青・緑色吸収フィルタ層１４が表示領域全域
に亙って設けられている。青・緑色吸収フィルタ層１４
の前面側には、第１後電極３０と対応する位置に第２後
電極２６が形成されている。また、青・緑色吸収フィル
タ層１４および第２後電極２６の前面側には、第２有機
ＥＬ層２５が表示領域全域に亙って形成されている。さ
らに、第２有機ＥＬ層２５の前面側には、上記した第１
前電極２８と対応する位置に第２前電極２４が形成され
ている。これら第２後電極２６、第２有機ＥＬ層２５、
および第２前電極２４は、第２発光素子１５を構成して
いる。第２有機ＥＬ層２５および第２前電極２４の前面
側には保護膜３９が形成され、保護膜３９の前面側には
順次、第２色変換層１６、青色吸収フィルタ層１７が形
成されている。

【００３７】青色吸収フィルタ層１７の前面側には、上
記した第１、第２後電極３０、２６と対応する位置に第
３後電極２２が形成されている。そして、青色吸収フィ
ルタ層１７および第３後電極２２の前面側には、第３有
機ＥＬ層２１が表示領域全域に亙って形成されている。
第３有機ＥＬ層２１の前面側には、上記した第１、第２
前電極２８、２４と対応する位置に第３前電極２０が形
成されている。これら第３後電極２２、第３有機ＥＬ層
２１、および第３前電極２０は、第３発光素子１８を構
成している。さらに、第３有機ＥＬ層２１および第３前
電極２０の前面側には、保護膜４０が形成されている。

【００３８】以上、実施形態５の構成について説明した
が、本実施形態の作用・動作は上記した実施形態１と略
同様である。

【００３９】（実施形態６）図７は、本発明に係る表示
装置の実施形態６を示している。本実施形態は、上記し
た実施形態２の表示装置１１の前方に紫外光吸収フィル
タ層４１を配置した構成である。本実施形態の他の構成
は、上記した実施形態２と略同様である。本実施形態に
おいては、励起促進光吸収フィルタ層４１を表示装置１
１の最前部に配置したことにより、各発光素子１２、１
５、１８のＥＬ層２９、２５、２１を励起させる励起促
進光、例えば紫外光の入射を防止することができ、紫外
光の入射による各有機ＥＬ層２９、２５、２１の励起、
発光を抑制することができる。また、このような励起、
発光を抑えることにより、表示装置１１のコントラスト
を向上することができる。

【００４０】（実施形態７）図８は、本発明に係る表示
装置の実施形態７を示している。本実施形態の表示装置
１１は、それぞれ青色発光を行う、第１発光素子１２、
第２発光素子１５、および第３発光素子１８をそれぞれ
異なる基板に形成すると共に、色変換層や吸収フィルタ
層などをこれらの基板に重ね合わせた構成である。

【００４１】まず、第１発光素子１２側の構成について
説明する。図８に示すように、透明な第１基板４２の後
面に所定方向に沿って平行をなす複数の透明な第１前電
極２８が形成されている。そして、第１基板４２および
第１前電極２８の後面側に表示領域全域に亙って第１有
機ＥＬ層２９が形成され、この第１有機ＥＬ層２９の後
面側に、この第１有機ＥＬ層２９を挟んで第１前電極２
８と交差（直交）する複数の第１後電極３０が平行に形
成されている。この第１後電極３０は、不透明な電極材
料で形成されている。また、第１基板４２の前面側に
は、青色光を赤色光に変換する第１色変換層１３が表示
領域全域を覆うように設けられている。さらに、第１色
変換層１３の前面側には、青色光と緑色光を吸収する青
・緑色吸収フィルタ層１４が表示領域全域を覆うように
設けられている。

【００４２】次に、第２発光素子１５側の構成について
説明する。図８に示すように、透明な第２基板４３の後
面に上記した第１前電極２８と対応する複数の透明な第
２前電極２４が形成されている。第２基板４３および第
２前電極２４の後面側には、表示領域全域に亙って第２
有機ＥＬ層２５が形成されている。また、第２有機ＥＬ
層２５の後面側には、上記した第１後電極３０と対応す
る複数の透明な第２後電極２６が形成されている。一
方、第２基板４３の前面側には、青色光を緑色光に変換
する第２色変換層１６が表示領域全域を覆うように設け
られている。また、第２色変換層１６の前面側には、同
じく表示領域全域を覆うように青色吸収フィルタ層１７
が設けられている。

【００４３】次に、第３発光素子１８側の構成について
説明する。図８に示すように、第３基板４４の後面に上
記した第１前電極２８および第２前電極２４と対応する
複数の透明な第３前電極２０が形成されている。そし
て、第３基板４４および第３前電極２０の後面側には、
表示領域全域を覆うように第３有機ＥＬ層２１が設けら
れている。また、第３有機ＥＬ層２１の後面側には、上
記した第１後電極３０および第２後電極２６に対応する
複数の透明な第３後電極２２が形成されている。

【００４４】上記した第１基板４２、第２基板４３、お
よび第３基板４４のそれぞれの画素部分が、３枚の基板
で対応するように重ね合わせることで、上記した実施形
態１と同様の機能を有する表示装置１１を構成すること
ができる。本実施形態によれば、それぞれの基板におい
て構造が簡単になるため製造が容易となり、歩留まりを
高めることができる。また、本実施形態においても、従
来の自発光表示装置のようにＲ、Ｇ、Ｂの３つのドット
部分で１画素をなす疑似的な加法混色と異なり、１つの
ドット部分が１画素をなす真正な加法混色を行うことが
できるため、色みじみや色ずれのないシャープな画像が
得られ、カラーに３画素を用いる場合に比べて画面の解
像度を高めることができ、鮮明で高精細な表示を行うこ
とが可能となる。

【００４５】（実施形態８）図９（ａ）〜（ｃ）は、本
発明に係る表示装置の実施形態８を示す説明図である。
本実施形態の表示装置５０の構成を図９（ａ）を用いて
説明する。同図に示すように、表示装置５０は、後方か
ら前方に向けて、第１発光素子５１、緑・赤変換層５
２、緑吸収フィルタ層５３、第２発光素子５４、青吸収
フィルタ層５５、および第３発光素子５６を順次配置し
た組み合わせで構成されている。

【００４６】第１発光素子５１は、有機ＥＬ層として、
緑色光を発生させる発光層（図示省略する）を備えたも
のであり、その発光層の前後面に互いに交差（直交）す
る前電極と後電極とを備え、任意の画素部分を選択的に
駆動することができるようになっている。この第１発光
素子５１の前方に配置された緑・赤変換層５２は、第１
発光素子５１から出射された緑色光を赤色光に変換する
機能を有している。第２発光素子５４は、第１発光素子
５１と同様に緑色光を各画素部分から選択的に出射でき
る機能を有している。なお、第１発光素子５１の画素部
分と第２発光素子５４の画素部分とは平面的に見て対応
するように設定されている。この第２発光素子５４の後
方に配置された緑吸収フィルタ層５３は、第２発光素子
５４から後方に向けて出射される緑色光を吸収する機能
を有している。さらに、第３発光素子５６は、青色光を
発生させる有機ＥＬ材料で発光層が形成されている。こ
の第３発光素子５６の画素部分は、上記した第１発光素
子５１および第２発光素子５４の画素部分と対応するよ
うに設定されている。そして、この第３発光素子５６か
ら後方に向けて出射された青色光は、第３発光素子５６
の後方に配置された青吸収フィルタ層５５で吸収される
ようになっている。なお、緑吸収フィルタ層５３、第２
発光素子５４、青吸収フィルタ層５５、および第３発光
素子５６は、赤色光を透過する材料で形成されている。
加えて、青色吸収フィルタ層５５および第３発光素子５
６は、緑色光を透過する性質も備えている。以上の構成
が、本実施形態の必須の構成であるが、この他に各部材
間に保護膜を設けたり、背面に有色の基板を配置するな
どの設計変更は適宜可能である。

【００４７】次に、本実施形態の表示装置５０の作用を
図９（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。図９（ａ）は、
第１発光素子５１のみを駆動させた場合の状態を示して
いる。また、図９（ｂ）は、第２発光素子５４のみを駆
動させた場合の状態を示している。さらに、図９（ｃ）
は、第３発光素子５６のみを駆動させた場合の状態を示
している。まず、同図（ａ）に示すように、第１発光素
子５１のみを駆動させると、第１発光素子５１から出射
された緑色光が緑・赤変換層５２で赤色光に変換され
る。この赤色光は、緑吸収フィルタ層５３、第２発光素
子５４、青吸収フィルタ層５５および第３発光素子５６
を透過して表示装置５０の前方に向けて出射される。こ
のとき、この画素部分の表示は赤色表示となる。

【００４８】図９（ｂ）は、第２発光素子５４のみが駆
動された場合を示している。この第２発光素子５４から
後方に向けて出射された緑色光は、緑吸収フィルタ層５
３で吸収される。一方、前方に向けて出射されて緑色光
は、青吸収フィルタ層５５および第３発光素子５６を透
過して表示装置５０の前方に向けて出射されて、この画
素部分の表示は緑色表示となる。

【００４９】図９（ｃ）は、第３発光素子５６のみが駆
動された場合を示している。第３発光素子５６から後方
に向けて出射された青色光は第３発光素子５６の後方に
配置された青吸収フィルタ層５５で吸収され、前方に向
けて出射された青色光はそのまま表示装置５０の前方に
向けて出射されて青色の表示光となる。このため、この
画素部分は、青色表示となる。

【００５０】図９（ａ）〜（ｃ）は、１つの画素で赤
色、緑色、青色の表示を行った場合を示したが、これら
の表示動作を組み合わせることにより、１つの画素でフ
ルカラー表示を行うことができる。本実施形態は、従来
の自発光表示装置のようにＲ、Ｇ、Ｂの３つのドット部
分で１画素をなす疑似的な加法混色と異なり、１つのド
ット部分が１画素をなす真正な加法混色である。よっ
て、本実施形態の表示装置５０では、色にじみが少なく
鮮明で高精細な表示を行うことが可能となる。また、本
実施形態においても、発光層として有機ＥＬ層を採用し
て各発光素子の薄型化が達成できるため、画素ピッチに
対して表示装置の厚みを十分に薄くでき、以て表示の視
野角依存性を低くすることができる。

【００５１】本実施形態は、第１および第２発光素子が
緑色光を発生し、第３発光素子が青色光を発生する構成
としたが、第１および第３発光素子が青色光を発生し、
第２発光素子が緑色光を発生する構成としてもよい。こ
の場合、第１発光素子と第２発光素子との間に、青色光
を赤色光に変換する色変換層を配置すればよい。なお、
この場合、第２発光素子は赤色光を透過し、第３発光素
子は赤色光および緑色光を透過するように設定する必要
がある。

【００５２】以上、実施形態１〜８について説明した
が、本発明はこれらに限定されるものではなく、構成の
要旨に付随する各種の設計変更が可能である。例えば、
上記した各実施形態においては電界発光層として有機Ｅ
Ｌ材料を用いたが、無機ＥＬ材料を用いてもよい。ま
た、各実施形態において、第１〜第３発光素子のそれぞ
れの前電極どうしは平面的に見て対応するように設定し
たが、各発光素子の前後面の電極どうしが交差する構成
であれば、前電極どうし、後電極どうしで整合する必要
はない。さらに、上記した実施形態１〜７では、第１〜
第３発光素子自体が青色光を発生するように設定されて
いるが、他の色（第４の色を含む）の光を発生するよう
に設定し、発光素子の光が加法混色の三原色を出すよう
に適宜設定する構成としてもよい。

【００５３】上記各実施形態では、第１発光素子の前
に、第１色変換層を設けたが、第１発光素子自体を赤色
発光素子とすれば第１色変換層を必要としない。

【００５４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、疑似的な加法混色に依らずに真正な加法混
色を行うことができ、色にじみや色ずれのない、高解像
度な画面を有する表示装置を実現するという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表示装置の実施形態１を示す断面図。

【図２】（ａ）〜（ｃ）は実施形態１の作用を示す断面
説明図。

【図３】本発明の表示装置の実施形態２を示す断面説明
図。

【図４】本発明の表示装置の実施形態３を示す断面説明
図。

【図５】本発明の表示装置の実施形態４を示す断面説明
図。

【図６】本発明の表示装置の実施形態５を示す断面図。

【図７】本発明の表示装置の実施形態６を示す断面説明
図。

【図８】本発明の表示装置の実施形態７を示す断面図。

【図９】（ａ）〜（ｃ）は本発明の表示装置の実施形態
８の作用を示す断面説明図。

【図１０】従来の表示装置を示す断面図。

【符号の説明】

１１表示装置１２第１発光素子１３第１色変換層１４青・緑色変換層１５第２発光素子１６第２色変換層１７青色吸収フィルタ層１８第３発光素子３２青・青色変換層３３黒色背面板３４青・赤色変換層３５青・緑色変換層３６青・青色変換層４１励起促進光フィルタ層５０表示装置５１第１発光素子５２緑・青変換層５３緑吸収フィルタ層５４第２発光素子５５青吸収フィルタ層５６第３発光素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各々所定電圧が印加されることにより第
１の色の光を発生する発光領域が、マトリクス状に形成
された第１発光素子と、前記第１発光素子の前方に配置され、かつ前記第１の色
の光を吸収し第２の色の光を発光する第１色変換層と、前記第１色変換層の前方に配置されると共に、各々所定
電圧が印加されることにより第３の色の光を発生する発
光領域が前記第１発光素子の前記発光領域に対応するよ
うに配置され、かつ前記第２の色の光を透過させる第２
発光素子と、前記第２発光素子の前方に配置されると共に、前記第３
の色の光を吸収し第４の色の光を発光させ、かつ前記第
２の色の光を透過させる第２色変換層と、前記第２色変換層の前方に配置されると共に、各々所定
電圧が印加されることにより第５の色の光を発生させる
発光領域が前記第１発光素子および前記第２発光素子の
前記発光領域に対応するように配置され、かつ前記第２
の色の光および前記第４の色の光を透過させる第３発光
素子と、を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】前記第３発光素子の前方に、前記第５の
色の光の色純度を高める第３色変換層が配置されている
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】前記第１の色の光、第３の色の光および
第５の色の光は青色光であり、前記第２の色の光は赤色
光であり、前記第４の色の光は緑色光であることを特徴
とする請求項１または請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】前記第１発光素子、前記第２発光素子、
および前記第３発光素子は、それぞれ電界発光層を有
し、それぞれの前記電界発光層の前後面に該電界発光層
を介して互いに交差する電極群が形成されていることを
特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の表示
装置。
【請求項５】前記第１発光素子の前記電界発光層後面
の電極は、光反射性をもつ材料で形成されていることを
特徴とする請求項４記載の表示装置。
【請求項６】前記第２発光素子と前記第１色変換層と
の間に、前記第３の色の光および前記第４の色の光を吸
収する第１フィルタ層が配置されていることを特徴とす
る請求項４または請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】前記第２色変換層と前記第３発光素子と
の間に、前記第５の色の光を吸収する第２フィルタ層が
配置されていることを特徴とする請求項４〜請求項６の
いずれかに記載の表示装置。
【請求項８】第３発光素子より前方に前記第１発光素
子、前記第２発光素子および前記第３発光素子のそれぞ
れの電界発光層の少なくとも１つをフォトルミネッセン
ス作用により発光させる波長域の励起促進光を吸収する
励起促進光吸収フィルタ層が配置されていることを特徴
とする請求項４〜請求項７のいずれかに記載の表示装
置。
【請求項９】前記第１発光素子、前記第２発光素子、
および前記第３発光素子は、それぞれ異なる基板に設け
られていることを特徴とする請求項１〜請求項８のいず
れかに記載の表示装置。
【請求項１０】前記電界発光層は、主に有機エレクト
ロルミネッセンス材料でなることを特徴とする請求項４
〜請求項９のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１１】各々所定電圧が印加されることにより
第１の色の光を発生する発光領域が形成された第１発光
素子と、前記第１発光素子の前方に配置され、かつ前記第１の色
の光を吸収し、第２の色の光を発光する色変換層と、前記色変換層の前方に配置されると共に、各々所定電圧
が印加されることにより第３の色の光を発生する発光領
域が前記第１発光素子の前記発光領域に対応するように
配置・形成され、かつ前記第２の色の光を透過させる第
２発光素子と、を備えることを特徴とする表示装置。