有機ＥＬ装置
【課題】有機ＥＬ層の輝度寿命を延ばし、且つ赤色、緑色及び青色の光によって画像をフルカラー表示する。
【解決手段】有機ＥＬ層５０Ｂ及び５０Ｒが互いに積層されているため、有機ＥＬ装置１０の動作時に有機ＥＬ層５０Ｂに過剰に発生する正孔によって有機ＥＬ層５０ｂが劣化することを低減できる。有機ＥＬ層５０から出射されたマゼンダ光Ｍのうち有機ＥＬ沿い７２Ｇから出射された青色光は、蛍光変換膜３０によって緑色光Ｌｇに変換され、カラーフィルタ２２Ｇを介して緑色光Ｇがサブ画素部７２Ｇから出射される。有機ＥＬ素子７２Ｒ及び７２Ｂから出射されたマゼンダ光Ｍに含まれる赤色光ＭＲ及び青色光ＭＢは、カラーフィルタ２２Ｒ及び２２Ｂを介して赤色光Ｒ及び青色光Ｂを介してサブ画素部７０Ｒ及び７０Ｂから出射される。
【解決手段】有機ＥＬ層５０Ｂ及び５０Ｒが互いに積層されているため、有機ＥＬ装置１０の動作時に有機ＥＬ層５０Ｂに過剰に発生する正孔によって有機ＥＬ層５０ｂが劣化することを低減できる。有機ＥＬ層５０から出射されたマゼンダ光Ｍのうち有機ＥＬ沿い７２Ｇから出射された青色光は、蛍光変換膜３０によって緑色光Ｌｇに変換され、カラーフィルタ２２Ｇを介して緑色光Ｇがサブ画素部７２Ｇから出射される。有機ＥＬ素子７２Ｒ及び７２Ｂから出射されたマゼンダ光Ｍに含まれる赤色光ＭＲ及び青色光ＭＢは、カラーフィルタ２２Ｒ及び２２Ｂを介して赤色光Ｒ及び青色光Ｂを介してサブ画素部７０Ｒ及び７０Ｂから出射される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、画像をカラー表示可能な画像表示装置、液晶表示装置のバックライト、或いはスキャナーに用いられる白色光源に応用可能な有機ＥＬ装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の有機ＥＬ装置では、青色に発光する有機ＥＬ層から出射される青色光と、この青色光を蛍光変換膜を用いて緑色光及び赤色光に変換することによって生成される赤色光及び緑色光とを用いてフルカラー表示で画像表示を行う画像表示方式が知られている（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【０００３】
また、赤色、緑色及び青色の夫々に発光する有機ＥＬ材料をインクジェット法等の塗布法を用いて塗り分けることによって、各有機ＥＬ材料が塗布された領域毎に赤色、緑色及び青色の夫々の光を出射させ、フルカラー表示で画像表示を行う場合もある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３９３１１号公報
【特許文献２】特開２００４−１０３５３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、青色に発光する有機ＥＬ層は、輝度寿命が他の色に発光する有機ＥＬ層に比べて相対的に短い問題点があり、青色に発光する有機ＥＬ層として未だ実用に耐え得る輝度寿命を有するものが開発されていないのが実情である。
【０００６】
加えて、青色光を赤色光に変換する蛍光変換膜の寿命は、青色光を緑色光に変換する蛍光変換膜に比べて相対的に短く、蛍光変換膜によって変換された赤色光の波長が、有機ＥＬ装置の動作に伴い経時的にずれてしまい、例えば青色光が赤色光ではなくオレンジ色の光に変換され、フルカラーの画像表示に適した波長を有する赤色光を生成することが難しい問題点もある。特許文献１及び２に開示された技術によれば、この問題点を十分に解消できるとは言い難い。
【０００７】
また、この種の有機ＥＬ装置の夫々一例である液晶装置のバックライト或いはスキャナーの光源として用いられる白色光源から出射される白色光は、色純度の高い赤色光、緑色光及び青色光を含んでいるほうが好ましい。より具体的には、例えば、スキャナーの光源として用いられる白色光源から出射された白色光はＣＣＤ等の受光素子によって検出されるため、ＣＣＤ（Charge Coupling Device）等の受光素子によって検出される赤色光、緑色光及び青色光の検出効率を高くするためには、白色光に含まれる赤色光、緑色光及び青色光の夫々の光の波長が色毎に揃っているほうがよい。
【０００８】
しかしながら、赤色、緑色及び青色の夫々の光の発光ピークを有する白色光源として用いられる有機ＥＬ層の輝度寿命は短く、白色に発光し、且つ実用に耐え得る輝度寿命を有する有機ＥＬ材料は未だ開発されていないのが実情である。
【０００９】
また、インクジェット法を用いて赤色、緑色及び青色の夫々の色に発光する有機ＥＬ材料を用いて塗り分ける際、精度良く所定の領域に各有機ＥＬ材料を塗り分けることが製造プロセス上煩雑である。加えて、高精細な画像表示を目的として画素ピッチの微小化が進むに伴い、有機ＥＬ材料を各画素に塗り分ける精度もより高いものが要求され、製造プロセスの煩雑化はより顕著になる。
【００１０】
よって、本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば実用に耐え得るに十分な輝度寿命を有する有機ＥＬ層を備え、且つフルカラーの画像表示が可能な有機ＥＬ装置、及び色純度が高い赤色光、緑色光及び青色光を含む白色光を発生し、液晶装置のバックライト或いはスキャナーの白色光源に応用可能な有機ＥＬ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の発明に係る有機ＥＬ装置は上記課題を解決するために、基板と、前記基板上に互いに積層された青色に発光する第１有機ＥＬ層及び赤色に発光する第２有機ＥＬ層を有し、且つ第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層の夫々から出射された青色光及び赤色光を含む混色光を出射する光源部と、前記混色光に含まれる青色光を吸収することによって緑色光を生成し、且つ該生成された緑色光を出射する蛍光変換膜と、前記混色光に含まれる青色光及び赤色光、並びに前記蛍光変換膜から出射された緑色光の夫々を選択的に透過させる複数のカラーフィルタとを備える。
【００１２】
本発明の第１の発明に係る有機ＥＬ装置によれば、青色に発光する第１有機ＥＬ層及び赤色に発光する有機ＥＬ層が互いに積層されているため、第１有機ＥＬ層を単層で形成した場合に比べて、第１有機ＥＬ層の輝度寿命を延ばすことができる。より具体的には、本発明に係る有機ＥＬ装置は、例えばその動作時に第１有機ＥＬ層に過剰な正孔が発生し易い。正孔が過剰な状態で第１有機ＥＬ層に電流を流し続けた場合、正孔が第１有機ＥＬ層の外部に流れ出し、第１有機ＥＬ層は継続して青色に発光することが困難となる。そこで、本発明の題の発明に係る有機ＥＬ装置では、第２有機ＥＬ層に積層された第２有機ＥＬ層が、第１有機ＥＬ層から流れ出す正孔が遮断し、正孔が流れ出ることによって第１有機ＥＬ層が損傷を受けることを低減できる。
【００１３】
光源部は、第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層の夫々から出射された青色光及び赤色光を同時に出射し、これら光が混ざり合った、例えばマゼンダ色の混色光を出射する。尚、後述するように、光源部から出射された混色光から赤色光、緑色光、及び青色光の夫々の光が生成されるため、例えばインクジェット法を用いて各色に発光する有機ＥＬ材料を塗り分けることなく、基板上に第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層の夫々を平面的に連続した膜として形成しておくことができる。これにより、例えば画素のサイズが微細化され、且つ画素ピッチを狭められることによって解像度が高められた場合でも、簡便に第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層を形成でき、且つ赤色光、緑色光及び青色光を出射できる。
【００１４】
蛍光変換膜（CCM：Color Change Media）は、光源部から出射された混色光に含まれる青色光を吸収し、緑色光を出射する。より具体的には、蛍光変換膜は、例えばスチルベン系化合物及びクマリン系化合物を含んでおり、吸収した青色光のエネルギーから緑色光を生成し、生成された緑色光を出射する。
【００１５】
複数のカラーフィルタは、光源部から出射された混色光に含まれる赤色光及び青色光、並びに蛍光変換膜から出射された緑色光の夫々を選択的に透過させる。ここで、“選択的に”とは、複数のカラーフィルタのうちの一つが混色光及び緑色光から赤色光を透過させ、他のカラーフィルタの夫々が、青色光及び緑色光の夫々を透過させることを意味する。複数のカラーフィルタは、例えば、赤色、緑色、及び青色の３色の光を夫々透過させるように３種類のカラーフィルタを含む。
【００１６】
このように本発明の第１の発明に係る有機ＥＬ装置によれば、複数のカラーフィルタの夫々から赤色光、緑色光及び青色光の夫々が出射されることから、青色に発光する有機ＥＬ層輝の輝度寿命を延ばしつつ、且つ青色光から赤色光を生成する蛍光変換膜を用いることなく、赤色、緑色及び青色の光の３原色を出射できる。よって、本発明の第１の発明に係る有機ＥＬ装置によれば、光源部の輝度寿命を延ばすことができ、例えば赤色光及び緑色光及び青色光を出射できる。
【００１７】
本発明の第１の発明に係る有機ＥＬ装置の一の態様では、前記光源部は、前記基板上の画素領域に形成された画素部に含まれる複数のサブ画素部の夫々において前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の下層側に形成された陽極と、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層を介して前記陽極に対向するように前記複数のサブ画素部に共通に形成された陰極とを有しており、前記複数のカラーフィルタの夫々は、前記サブ画素部毎に形成されており、前記蛍光変換膜は、前記複数のサブ画素部のうち前記緑色光を透過させるカラーフィルタが形成されたサブ画素部に形成されていてもよい。
【００１８】
この態様によれば、例えばインクジェット法を用いて複数のサブ画素部の夫々に赤色、緑色、及び青色に発光する有機ＥＬ材料を塗り分けることなく、複数のサブ画素部に共通に第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層を形成でき、有機ＥＬ装置の製造プロセスを簡便化できる。陽極は、例えばＩＴＯ等の透明導電材料を用いて形成されており、陰極は例えば蒸着法を用いて複数のサブ画素部に共通に形成される。より具体的には、第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層の一方の面側に複数のサブ画素部に共通に、例えばＡｌ等の導電材料が蒸着される。これら陰極及び陽極は、各サブ画素部において第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層を介して対向しているため、例えば別途設けられた電源から供給された駆動電流が駆動回路の制御下で各陽極に供給され、各サブ画素部から赤色光、緑色光及び青色光を所定のタイミングで出射できる。これにより、赤色光、緑色光及び青色光等の光の３原色を用いたフルカラーの画像表示が可能となる。また、この態様によれば、赤色光、緑色光及び青色光を同時に出射することにより、これら３色の光を含んでなる白色光を出射で切る。
【００１９】
この態様では、前記蛍光変換膜及び前記複数のカラーフィルタは、前記陽極の下層側に形成されていてもよい。
【００２０】
この態様によれば、例えば陽極はＩＴＯ(Indium Titan Oxide)等の光透過性を有する材料で形成されており、所謂光源部からみて基板側に各色の光を出射するボトムエミッション型の有機ＥＬ装置が構成される。
【００２１】
この態様では、前記蛍光変換膜及び前記複数のカラーフィルタは、前記基板を介して前記陽極の下層側に形成されており、前記複数のカラーフィルタを透過した赤色光、緑色光及び青色光は、前記基板の下側に設けられた他の基板を介して出射されてもよい。
【００２２】
この態様によれば、前記複数のカラーフィルタを透過した赤色光、緑色光及び青色光は、前記基板の下側に設けられた他の基板を介して出射されるため、この態様に係る有機ＥＬ装置はフルカラー表示が可能な画像表示装置に適していないまでも、スキャナー等の白色光源として十分適用可能である。
【００２３】
本発明の第１の発明に係る有機ＥＬ装置の他の態様では、前記光源部は、前記陽極の下層側に形成されており、且つ前記混色光を前記光源部の上層側に反射する光反射膜を備えており、前記蛍光変換膜及び前記複数のカラーフィルタは、前記上層側に形成されていてもよい。
【００２４】
この態様によれば、混色光が光反射膜によって光源部の上層側に反射されるため、例えば光を遮るＴＦＴ(Thin Film Transistor)等の素子、或いは配線が形成されている場合でも、上層側に赤色光、緑色光及び青色光の夫々を出射できる。したがって、この態様に係る有機ＥＬ装置は、所謂トップエミッション型の有機ＥＬ装置として構成される。
【００２５】
本発明の第２の発明に係る有機ＥＬ装置は上記課題を解決するために、基板と、前記基板上に互いに積層された青色に発光する第１有機ＥＬ層及び赤色に発光する第２有機ＥＬ層を有し、且つ第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層の夫々から出射された青色光及び赤色光を含む混色光に含まれる光のうち青色光の波長帯域に含まれる所定の波長を有する青色光を共振させることによって、前記所定の波長において発光強度が最大となる青色光を出射する光源部と、前記所定の波長において発光強度が最大となる青色光を吸収することによって緑色光を生成し、且つ該生成された緑色光を出射する蛍光変換膜と、前記混色光に含まれる青色光及び赤色光、並びに前記緑色光の夫々を選択的に透過させる複数のカラーフィルタとを備える。
【００２６】
この態様によれば、上述の有機ＥＬ装置と同様に第１有機ＥＬ層の輝度寿命を延ばすことができる。光源部は、第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層の夫々から出射された青色光及び赤色光を含む混色光に含まれる光のうち青色光の波長帯域に含まれる所定の波長を有する青色光を共振させることによって、前記所定の波長において発光強度が最大となる青色光を出射する。ここで、“所定の波長”とは、蛍光変換膜が緑色光を出射するために吸収する青色光の波長であり、この波長は蛍光変換膜に含まれる蛍光変換材料によって特定される。混色光に含まれる青色光は、所定の波長以外の波長成分を含んだ光であるため、混色光をそのまま蛍光変換膜に出射した場合には、所定の波長を除いた波長成分を有する光が緑色光に変換されず、光の変換効率を高めることが困難となる。
【００２７】
そこで、本発明の第２の発明に係る有機ＥＬ装置では、混色光に含まれる青色光のうち所定の波長を有する青色光、即ち蛍光変換膜に吸収される波長を有する青色光を共振させることによって、共振される前に比べて所定の波長で発光強度が最大となるように青色光の発光強度が高める。発光強度が高められた所定の波長を有する青色光は、所定の波長を中心する発光強度の波長分布が混色光に含まれる青色光に比べて急峻である。光源部が、前記所定の波長において発光強度が最大となる青色光を蛍光変換膜に出射することによって、光源部から出射された混色光に含まれる青色光を蛍光変換膜を介して緑色光に変換する光の変換効率を高めることが可能である。
【００２８】
複数のカラーフィルタは、上述の有機ＥＬ装置と同様に、混色光に含まれる赤色光及び青色光、並びに蛍光変換膜から出射された緑色光の夫々を透過させる。
【００２９】
このように、本発明の第２の発明に係る有機ＥＬ装置によれば、光源部の輝度寿命を延ばすことができ、且つ第１有機ＥＬ層から出射された青色光のうち所定の波長を有する青色光を共振させることによって蛍光変換膜による光変換効率を向上させることが可能であるため、例えばこれら各色の光を含んでなる白色光を効率良く長期間に亘って出射できる。
【００３０】
本発明の第２の発明に係る有機ＥＬ装置の一の態様では、前記光源部は、前記基板上の画素領域に形成された画素部に含まれる複数のサブ画素部の夫々において前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の下層側に形成された陽極と、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層を介して前記陽極に対向するように前記複数のサブ画素部に共通に形成された陰極とを有しており、前記複数のカラーフィルタの夫々は、前記サブ画素部毎に形成されており、前記蛍光変換膜は、前記複数のサブ画素部のうち前記緑色光を透過させるカラーフィルタが形成されたサブ画素部に形成されていてもよい。
【００３１】
この態様によれば、第１の発明に係る有機ＥＬ装置と同様に、例えばインクジェット法を用いて複数のサブ画素部の夫々に赤色、緑色、及び青色に発光する有機ＥＬ材料を塗り分けることなく、複数のサブ画素部に共通に第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層を形成でき、有機ＥＬ装置の製造プロセスを簡便化できる。陽極は、例えばＩＴＯ等の透明導電材料を用いて形成されており、陰極は例えば蒸着法を用いて複数のサブ画素部に共通に形成される。したがって、例えば別途設けられた電源から供給された駆動電流が駆動回路の制御下で各陽極に供給され、各サブ画素部から赤色光、緑色光及び青色光を所定のタイミングで効率良く出射できる。これにより、赤色光、緑色光及び青色光等の光の３原色を用いたフルカラーの画像表示を効率良く行うことができる。
【００３２】
この態様では、前記光源部は、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の上層側に形成された光反射膜と、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層を介して前記光反射膜に対向するように前記緑色光を透過させるカラーフィルタが形成されたサブ画素部に形成されたハーフミラーとを有しており、前記光反射膜及び前記ハーフミラー間の光学長は、前記混色光に含まれる光のうち青色光の波長帯域に含まれる所定の波長を有する青色光が前記光反射膜及び前記ハーフミラー間で共振するように設定されてよい。
【００３３】
この態様によれば、光反射膜及びハーフミラー間で所定の波長を有する青色光を共振させることが可能であり、緑色光を透過させるカラーフィルタが形成されたサブ画素部から効率良く緑色光を出射できる。即ち、光源部は、所定の波長を有する青色光を共振させる光共振器構造を有していることになる。
【００３４】
光反射膜及びハーフミラー間の光学長は、混色光に含まれる光のうち青色光の波長帯域に含まれる所定の波長を有する青色光が光反射膜及びハーフミラー間で共振するように設定されており、より具体的には、例えば光学長は、所定の波長の半分の整数倍に設定されている。このような光学長は、互いに対向する光反射膜及びハーフミラー間の物理的距離に加え、光反射膜及びハーフミラー間に介在する、例えば第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層の膜厚及び屈折率も考慮された上で設定されている。
【００３５】
この態様では、前記陽極は、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層と前記ハーフミラーとの間に形成されており、前記光反射膜は、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の上層側に形成された陰極と兼用されており、前記光学長は、前記陽極の厚みを調整することによって設定されていてもよい。
【００３６】
この態様によれば、第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層の膜厚を調整することなく、陽極の厚みを調整することによって光学長を設定できる。したがって、第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層の形成条件を変更することなく、光学長を設定できるため、有機ＥＬ装置の製造プロセスを煩雑にすることなく、蛍光変換膜の光変換効率を向上させることが可能である。加えて、陰極を光反射膜として兼用できるため、光源部の構成を大きく変更することなく、所定の波長を有する青色光を共振させることが可能である。
【００３７】
本発明の第３の発明に係る有機ＥＬ装置は上記課題を解決するために、基板と、前記基板上に互いに積層された青色に発光する第１有機ＥＬ層及び赤色に発光する第２有機ＥＬ層を有し、且つ第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層の夫々から出射された青色光及び赤色光を含む混色光に含まれる互いに異なる波長を有する３つの光を共振させることによって、青色光の波長帯域において互いに異なる第１波長及び第２波長の夫々で発光強度が最大となる第１の光及び第２の光、並びに赤色光の波長帯域における第３波長で発光強度が最大となる第３の光を出射する光源部と、前記第１の光を吸収することによって緑色光を生成し、且つ該生成された緑色光を出射する蛍光変換膜と、前記緑色光、前記第２の光及び前記第３の光の夫々を選択的に透過させる複数のカラーフィルタとを備える。
【００３８】
この態様によれば、上述の第１及び第２の発明に係る有機ＥＬ装置と同様に第１有機ＥＬ層の輝度寿命を延ばすことができる。
【００３９】
光源部は、第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層の夫々から出射された青色光及び赤色光を含む混色光に含まれる互いに異なる波長を有する３つの光を共振させることによって、青色光の波長帯域において互いに異なる第１波長及び第２波長の夫々で発光強度が最大となる第１の光及び第２の光、並びに赤色光の波長帯域における第３波長で発光強度が最大となる第３の光を出射する。ここで、混色光に含まれる互いに異なる波長とは、青色光の波長帯域において互いに異なる第１波長及び第２波長、並びに赤色光の波長帯域における第３波長である。これら３つの夫々の波長を有する青色光及び赤色光を共振させることによって生成された第１の光、第２の光及び第３の光は、共振させる前に混色光に含まれる状態に比べて、第１波長、第２波長及び第３波長において発光強度が最大となるように波長に対してこれら３つの波長の夫々を中心として急峻な発光強度の分布を有する。
【００４０】
第１の光の波長、即ち青色光の波長帯域において互いに異なる波長の一方は、蛍光変換膜に吸収される青色光の波長であり、より詳しくは蛍光変換膜が緑色光を生成するために吸収されるべき青色光の波長である。このような波長は、蛍光変換膜を形成する蛍光変換材料によって特定されている。したがって、光源部が、混色光に含まれる青色光をそのまま蛍光変換膜に出射する場合に比べて、混色光に含まれる青色光のうち蛍光変換膜に吸収される第１波長を有する青色光を共振させておくことにより、蛍光変換膜による光変換効率を高めることが可能である。複数のカラーフィルタのうち緑色光を透過させるカラーフィルタは、例えばフルカラー表示及び白色光源に含まれる緑色光の波長として理想的な波長を有する緑色光、即ち色純度が高い緑色光のみを透過させる。
【００４１】
光源部は、混色光に含まれる青色光のうち互い異なる波長の他方の波長を有する青色光を共振させた第２の光と、混色光に含まれる赤色光のうち赤色光の波長帯域における第３波長を有する赤色光を共振させた第３の光を出射する。ここで、混色光に含まれる赤色光及び青色光は、フルカラー表示及び白色光源として理想的な波長からずれた波長成分を含んでいるため、光源部からそのまま混色光を各カラーフィルタに出射した場合には、カラーフィルタを介して透過させるべき波長を除いた波長成分を有する赤色光及び青色光が無駄になってしまい、カラーフィルタを介して光源部から赤色光及び青色光を取り出す光取り出し効率を高めることが困難となる。
【００４２】
そこで、カラーフィルタを介して出射すべき青色光及び赤色光の波長、即ち上述の理想的な波長において発光強度が最大となるように第２波長及び第３波長の夫々において波長に対する青色光及び赤色光の発光強度の分布を急峻にしておくことにより、最終的にカラーフィルタを介して出射される青色光及び赤色光の色純度が高めることができ、且つ光取り出し効率も高くすることが可能である。より具体的には、光源部は、共振により、混色光に含まれる青色光及び赤色光のうち不必要な波長帯の光を弱め、且つ第２波長及び第３波長の夫々を有する青色光及び赤色光の発光強度を高める。カラーフィルタを用いて余分な波長成分の光を除去することを前提にしても、光源部からカラーフィルタに出射される青色光及び赤色光の色純度が高められている分、カラーフィルタを介して出射される青色光及び赤色光の色純度は高められることになる。また、緑色光も赤色光及び青色光と同様にカラーフィルタを介して出射することを前提にしても、蛍光変換膜から色純度が高い緑色光を出射することにより、最終的にカラーフィルタを介して出射される緑色光の色純度を高めることが可能である。
【００４３】
尚、“色純度”とは、赤色光、緑色光及び青色光の夫々の波長が、フルカラー表示及び白色光源に用いられる赤色光、緑色光及び青色光として理想的な波長からずれた波長成分をどれだけ含んでいるかを示す指標であり、例えば赤色光、緑色光及び青色光の夫々が、６２０ｎｍ、５４５ｎｍ及び４５０ｎｍの夫々の波長において発光強度にピークを有し、且つこれらの波長からずれた波長成分が低減されているほうが色純度は高い、理想的な光といえる。
【００４４】
このように本発明の第３の発明に係る有機ＥＬ装置によれば、高い光取り出し効率によって色純度が高い赤色光、緑色光及び青色光を出射でき、例えば、これら各色の光を含んでなる白色光をスキャナーの光源として用いることにより、ＣＣＤ等の受光素子によって赤色光、緑色光及び青色光が効率良く受光され、読み取り性能に優れたスキャナーを提供できる。より具体的には、色純度が低い光を含む白色光をスキャナーの光源として用いた場合、ＣＣＤ等の素子構造に起因して上述の理想的な波長成分からずれた波長を有する光は、ＣＣＤ等の受光素子によって受光されず、結果的にスキャナーの読み取り性能を低下させてしまうためである。
【００４５】
本発明の第３の発明に係る有機ＥＬ装置の一の態様では、前記光源部は、前記基板上の画素領域に形成された画素部に含まれる複数のサブ画素部の夫々において前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の下層側に形成された陽極と、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層を介して前記陽極に対向するように前記複数のサブ画素部に共通に形成された陰極とを有しており、前記複数のカラーフィルタの夫々は、前記サブ画素部毎に形成されており、前記蛍光変換膜は、前記複数のサブ画素部のうち前記緑色光を透過させるカラーフィルタが形成されたサブ画素部に形成されていてもよい。
【００４６】
この態様によれば、上述の第２の発明に係る有機ＥＬ装置と同様に、例えばインクジェット法を用いて複数のサブ画素部の夫々に赤色、緑色、及び青色に発光する有機ＥＬ材料を塗り分けることなく、複数のサブ画素部に共通に第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層を形成でき、有機ＥＬ装置の製造プロセスを簡便化できる。陽極は、例えばＩＴＯ等の透明導電材料を用いて形成されており、陰極は例えば蒸着法を用いて複数のサブ画素部に共通に形成される。したがって、例えば別途設けられた電源から供給された駆動電流が駆動回路の制御下で各陽極に供給され、各サブ画素部は赤色光、緑色光及び青色光を所定のタイミングで効率良く出射できる。これにより、赤色光、緑色光及び青色光等の光の３原色を用いたフルカラーの画像表示を効率良く行うことができる。特に、この態様では、色純度が高い赤色光、緑色光及び青色光を用いて色再現性に優れたフルカラー表示を行うことが可能である。
【００４７】
この態様では、前記光源部は、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の上層側に形成された光反射膜と、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層を介して前記光反射膜に対向するように前記複数のサブ画素部の夫々に形成された複数のハーフミラーとを有しており、前記光反射膜及び前記複数のハーフミラー間の夫々の光学長は、前記３つの光の夫々が前記第１波長、前記第２波長及び前記第３波長の夫々の波長で発光強度が最大となるように設定されていてもよい。
【００４８】
この態様によれば、光反射膜及び複数のハーフミラー間で前記第１波長及び前記第２波長の夫々の波長を有する青色光と、第３波長を有する赤色光を共振させることが可能である。即ち、光源部は、前記第１波長及び前記第２波長の夫々の波長を有する青色光と、第３波長を有する赤色光を共振させる複数の光共振器構造を有していることになる。
【００４９】
より具体的には、例えば複数の光共振器構造の夫々が有する光学長は、前記第１波長及び前記第２波長の夫々の波長を有する青色光と、第３波長を有する赤色光の夫々の波長の半分の整数倍に設定されている。このような光学長は、互いに対向する光反射膜及び複数のハーフミラー間の物理的距離に加え、光反射膜及び複数のハーフミラー間に介在する、例えば第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層の膜厚及び屈折率も考慮された上で設定されている。
【００５０】
この態様では、前記陽極は、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層と前記複数のハーフミラーの夫々との間に形成されており、前記光反射膜は、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の上層側に形成された陰極と兼用されており、前記光学長は、前記複数の陽極の夫々の厚みを調整することによって設定されていてもよい。
【００５１】
この態様によれば、第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層の膜厚を調整することなく、陽極の厚みを調整することによって各光学長を設定できる。したがって、第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層の形成条件を変更することなく、各光学長を設定できるため、有機ＥＬ装置の製造プロセスを煩雑にすることなく、蛍光変換膜の光変換効率を向上させることが可能である。加えて、陰極を光反射膜として兼用できるため、光源部の構成を大きく変更することなく、各光を共振させることが可能である。
【００５２】
本発明の第１、第２及び第３の発明に係る有機ＥＬ装置の他の態様では、前記光源部、前記複数のカラーフィルタ及び前記蛍光変換膜は、大気に曝されないように封止されていてもよい。
【００５３】
この態様によれば、例えば大気中に含まれる水分によって光源部、複数のカラーフィルタ及び蛍光変換膜が劣化することを低減でき、有機ＥＬ装置の寿命を延ばすことが可能である。
【００５４】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
以下図面を参照しながら、本発明の第１、第２及び第３の発明に係る有機ＥＬ装置の実施形態を説明する。
【００５６】
（第１実施形態）
先ず、本発明の第１の発明に係る有機ＥＬ装置の実施形態を説明する。図１は、本実施形態の有機ＥＬ装置１０の全体構成を示すブロック図である。有機ＥＬ装置１０は、駆動回路内蔵型のアクティブマトリクス駆動方式で駆動される表示装置であり、有機ＥＬ装置１０が有する各画素部７０はサブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂを含んで構成されている。
【００５７】
有機ＥＬ装置１０の画素領域１１０には、縦横に配線されたデータ線１１４及び走査線１１２が設けられており、それらの交点に対応する各サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ、及び７０Ｂはマトリクス状に配列され、これら３つのサブ画素部を一組として一つの画素部７０が構成されている。後述するように、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂの夫々は、カラーフィルタを介して赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の各色の波長を有する光を出射する。これにより、有機ＥＬ装置１０は、走査線駆動回路１３０及びデータ線駆動回路１５０による画素部７０の制御下で画像をフルカラー表示できる。加えて、有機ＥＬ装置１０は、赤色光、緑色光及び青色光の夫々をサブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂから同時に出射することにより、スキャナー或いは液晶装置等の光学装置の白色光源として応用されてもよい。
【００５８】
画素領域１１０には各データ線１１４に対して配列されたサブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂに対応する電源供給線１１７が設けられている。
【００５９】
画素領域１１０の周辺に位置する周辺領域には、走査線駆動回路１３０及びデータ線駆動回路１５０が設けられている。走査線駆動回路１３０は複数の走査線１１２に走査信号を順次供給する。データ線駆動回路１５０は、画素領域１１０に配線されたデータ線１１４に画像信号を供給する。尚、走査線駆動回路１３０の動作とデータ線駆動回路１５０の動作とは、同期信号線１６０を介して相互に同期が図られる。電源供給線１１７には、外部回路から画素部７０を駆動するための画素駆動用電源が供給される。図１中、一つの画素部７０に着目すれば、画素部７０には、有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂが設けられると共に、例えばＴＦＴを用いて構成されるスイッチング用トランジスタ７６及び駆動用トランジスタ７４、並びに保持容量７８がサブ画素部毎に設けられている。スイッチング用トランジスタ７６のゲート電極には走査線１１２が電気的に接続されており、スイッチング用トランジスタ７６のソース電極にはデータ線１１４が電気的に接続され、スイッチング用トランジスタ７６のドレイン電極には駆動用トランジスタ７４のゲート電極が電気的に接続されている。駆動用トランジスタ７４のドレイン電極には、電源供給線１１７が電気的に接続されており、駆動用トランジスタ７４のソース電極には有機ＥＬ素子７２の陽極が電気的に接続されている。尚、図１に例示した画素回路の構成の他にも、電流プログラム方式の画素回路、電圧プログラム方式の画素回路、電圧比較方式の画素回路、サブフレーム方式の画素回路等の各種方式の画素回路を採用することが可能である。
【００６０】
次に、図２乃至図３を参照しながら有機ＥＬ装置１０の具体的な構成を説明する。図２は、有機ＥＬ装置１０の概略構成を示す平面図であり、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ´線断面図である。
【００６１】
図２及び図３において、有機ＥＬ装置１０は、基板１上の画素領域１１０に形成された複数の画素部７０を備えている。
【００６２】
画素部７０は、基板１上における画素領域１１０にマトリクス状に配設されている。画素部７０は、図中横方向に沿って配列された３つのサブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂを一組として構成されており、画素領域１１０の図中縦方向及び横方向の夫々に沿って配列されている。
【００６３】
図３において、有機ＥＬ装置１０は、基板１、本発明の第１の発明の「光源部」の一例を構成する有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂ、隔壁部４７、封止部２０、蛍光変換膜３０、及びカラーフィルタ２２を備えている。
【００６４】
有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂの夫々は、有機ＥＬ層５０、有機ＥＬ層５０上に形成された陰極４９、有機ＥＬ層５０の下層側に形成された陽極３４、及び隔壁部４７を備えている。
【００６５】
有機ＥＬ層５０は、本発明の第１の発明の「第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層」の夫々一例である有機ＥＬ層５０Ｂ及び５０Ｒを備えている。
【００６６】
有機ＥＬ層５０Ｂ及び５０Ｒの夫々は、基板１上の画素領域１１０に形成された画素部７０に含まれる３つのサブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂに共通に形成されている。より具体的に、有機ＥＬ層５０Ｂ及び５０Ｒの夫々は、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂに共通な一枚の膜として形成されている。有機ＥＬ層５０Ｂ及び５０Ｒは、有機ＥＬ装置１０動作時に青色及び赤色の夫々の色に発光する。したがって、有機ＥＬ層５０はその下側に向かって青色光及び赤色光を含むマゼンダ色の混色光（以下、マゼンダ光と称す。）を出射する。
【００６７】
尚、後述するように、蛍光変換膜３０と、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂの夫々が有するカラーフィルタ２２とによって、有機ＥＬ層５０から出射されたマゼンダ光から赤色光、緑色光、及び青色光の夫々の光が生成され、且つ出射される。したがって、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂの夫々は、基板１上に有機ＥＬ層５０Ｂ及び５０Ｒを平面的に連続した膜として形成しておくことで赤色光、緑色光及び青色光を出射できる。加えて、解像度を高めるために、画素のサイズが微細化され、且つ画素ピッチを狭められた場合でも、例えばインクジェット法を用いて各色に発光する有機ＥＬ材料をサブ画素部毎に塗り分けることなく、有機ＥＬ装置１０は画像をフルカラー表示できる。また、インクジェット法を用いて各サブ画素部７０に赤色、緑色及び青色の夫々の色に発光する有機ＥＬ材料を塗り分けなくても、スピンコート法等の塗布法を用いて各サブ画素部７０に有機ＥＬ材料を含む塗布材料を一括で簡便に塗布することによって有機ＥＬ層５０を簡便に形成できる。
【００６８】
ここで、有機ＥＬ層５０Ｂ及び５０Ｒが互いに積層されているため、有機ＥＬ層５０Ｂを単層で形成した場合に比べて、有機ＥＬ層５０Ｂの輝度寿命を延ばすことができる。より具体的には、単一層の有機ＥＬ層５０Ｂは、その動作時に有機ＥＬ層５０Ｂに過剰な正孔が発生し易い。過剰な正孔が有機ＥＬ層５０Ｂに流れ続けた場合、正孔が有機ＥＬ層５０Ｂを突き破り、有機ＥＬ層５０Ｂは継続して青色に発光することが困難となる。
【００６９】
本実施形態の有機ＥＬ装置１０では、有機ＥＬ層５０Ｂに積層された有機ＥＬ層５０Ｒが、有機ＥＬ層５０Ｂに生じる過剰な正孔が有機ＥＬ層５０Ｂを突き破ることを抑制する。したがって、有機ＥＬ層５０Ｂ及び５０Ｒを互いに積層してなる有機ＥＬ層５０によれば、その動作時に有機ＥＬ層５０が損傷を受けることを低減でき、有機ＥＬ層５０Ｂの輝度寿命を延ばすことが可能である。尚、有機ＥＬ層５０は発光層として機能する層だけでなく、電子注入層或いは電子輸送層等の各種層を含んでいてもよい。
【００７０】
基板１は、例えばガラス基板等の光透過性を有する基板である。図１に示した駆動用トランジスタ７４及びスイッチング用トランジスタ７６は、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂの夫々から出射される光を遮らないよう有機ＥＬ素子７２の下側の領域を避けるように形成されている。
【００７１】
陽極３４は、基板１上に順次形成された平坦な層間絶縁膜４１、及び保護層４５のうち保護層４５の表面に沿って延在するように、例えばＩＴＯ等の透明な導電材料によって形成されている。陽極３４は、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂの夫々に有機ＥＬ層５０の下層側に形成されており、有機ＥＬ層５０から出射されたマゼンダ光を透過させる。したがって、有機ＥＬ装置１０は、有機ＥＬ層５０からみて基板１側に光が出射される、所謂ボトムエミッション型の有機ＥＬ装置である。
【００７２】
陰極４９は、有機ＥＬ層５０を介して陽極３４に対向するようにサブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂに共通に形成されている。より具体的には、陰極４９は、各サブ画素部７０を互いに分ける隔壁部４７の表面及び有機ＥＬ層５０の表面を被うように形成され、異なるサブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂの夫々が有する有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂに共通とされる共通電極である。陰極４９は、Ａｌ等の金属薄膜或いは複数の金属薄膜が積層された積層膜であり、有機ＥＬ層５０から出射されたマゼンダ光を有機ＥＬ層５０の上層側に透過させることなく、有機ＥＬ層５０の下層側に反射する。したがって、有機ＥＬ層５０から出射されたマゼンダ光は、有機ＥＬ層５の下層側にのみ出射される。
【００７３】
陰極４９及び陽極３４は、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂの夫々において有機ＥＬ層５０を介して対向している。図１に示した電源供給線１１７から供給された駆動電流が走査線駆動回路１３０及びデータ線駆動回路１５０の制御下で各陽極３４に供給される。したがって、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂは、赤色光、緑色光及び青色光を所定のタイミングで出射できる。これにより、有機ＥＬ装置１０は、赤色光、緑色光及び青色光等の光の３原色を用いたフルカラーの画像表示を行うことが可能である。
【００７４】
蛍光変換膜３０は、最終的にカラーフィルタ２２Ｇを介して緑色光を出射するサブ画素部７０Ｇに形成されている。蛍光変換膜３０は、有機ＥＬ素子７２Ｇからみて基板１側に形成されており、有機ＥＬ素子７２Ｇから出射されるマゼンダ光に含まれる青色光を吸収することによって緑色光Ｌｇを生成し、生成された緑色光Ｌｇをカラーフィルタ２２Ｇに出射する。蛍光変換膜３０は、例えばスチルベン系化合物及びクマリン系化合物を含んでおり、吸収した青色光のエネルギーに応じて緑色光を生成する。
【００７５】
カラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂの夫々は、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂに形成されている。カラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂの夫々は、有機ＥＬ素子７２Ｒ、蛍光変換膜３０及び有機ＥＬ素子７２Ｂからみて基板１側に形成されており、有機ＥＬ素子７２Ｒ及び７２Ｂから出射されたマゼンダ光に含まれる赤色光、青色光、及び蛍光変換膜３０から出射された緑色光Ｌｇの夫々を透過させる。より具体的には、カラーフィルタ２２Ｒは、マゼンダ光に含まれる赤色光及び青色光のうち赤色光のみを透過させ、カラーフィルタ２２Ｂは、マゼンダ光に含まれる青色光のみを透過させる。カラーフィルタ２２Ｇは、蛍光変換膜３０から出射された緑色光Ｌｇのみを透過させる。
【００７６】
したがって、有機ＥＬ装置１０によれば、マゼンダ光を出射する有機ＥＬ層５０から複数のカラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂの夫々を介して赤色光、緑色光及び青色光の夫々を出射できる。これにより、青色に発光する有機ＥＬ層５０Ｂの輝度寿命を延ばしつつ、且つ青色光から赤色光を生成する蛍光変換膜を用いることなく、赤色、緑色及び青色の光の３原色を出射できる。有機ＥＬ装置１０によれば、有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂの発光を制御することによって、例えば２５６色表示が可能となり、表示特性に優れたディスプレイを提供することが可能である。また、赤色光、緑色光および青色光を同時に出射する有機ＥＬ装置１０が液晶装置のバックライトに応用されてもよい。このようなバックライトは白色光を長期間に亘って出射できる。
【００７７】
封止板２０は、ガラス等の光透過性を有する材料を用いて形成されており、水分が有機ＥＬ装置１０の外部から有機ＥＬ層５０に浸入することを防止する。より具体的には、封止板２０は、基板１上に接着剤によって接着されており、有機ＥＬ素子７２、蛍光変換膜３０及びカラーフィルタ２２が大気に触れないように封止する。封止板２０は、例えば封止板２０の周縁部にディスペンサ等の塗布手段を用いて塗布された接着剤を介して基板１に接着され、封止されている。これにより、例えば大気中に含まれる水分によって有機ＥＬ素子７２、カラーフィルタ２２及び蛍光変換膜３０が劣化することを低減でき、有機ＥＬ装置１０の寿命を延ばすことが可能である。
【００７８】
（変形例１）
次に、図４を参照しながら本実施形態の有機ＥＬ装置の変形例を説明する。尚、以下の各例及び各実施形態では、上述の有機ＥＬ装置１０と共通する部分について共通の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。図４は、本例の有機ＥＬ装置２１０の具体的な構成を示す断面図であり、図２に示したＩＩＩ−ＩＩＩ´線断面図に対応している。
【００７９】
図４において、本例の有機ＥＬ装置２１０は、基板１を介して陽極３４の下層側に形成された蛍光変換膜３０及びカラーフィルタ２２、並びに基板１の下側に配置された基板１０１を備えている。カラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂの夫々は、光透過性を有する基板１０１上に形成されている。カラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂを透過した赤色光Ｒ、緑色光Ｇ及び青色光Ｂは、基板１０１を介して出射される。
【００８０】
有機ＥＬ装置２１０によれば、カラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂを透過した赤色光Ｒ、緑色光Ｇ及び青色光Ｂが基板１０１を介して出射されるため、フルカラー表示が可能な画像表示装置に適していないまでも、スキャナー等の白色光源としては十分適用可能である。尚、有機ＥＬ装置２１０では、基板１及び１０１、並びに基板１及び封止部２０間を接着剤によって封止することにより、有機ＥＬ素子７２、カラーフィルタ２２及び蛍光変換膜３０は大気に触れないように封止されている。
【００８１】
（変形例２）
次に、図５を参照しながら本実施形態の有機ＥＬ装置の他の変形例を説明する。図５は、本例の有機ＥＬ装置３１０の具体的な構成を示す断面図であり、図２に示したＩＩＩ−ＩＩＩ´線断面図に対応している。
【００８２】
図５において、本例の有機ＥＬ装置３１０は、基板１を介して陽極３の下層側に形成された蛍光変換膜３０及びカラーフィルタ２２、並びに基板１の下側に配置された基板１０１を備えている。より具体的には、蛍光変換膜３０及びカラーフィルタ２２は、基板１の裏面、即ち基板１を基準として有機ＥＬ素子７２が配置された側の反対側の面に配置されている。有機ＥＬ装置３１０は、有機ＥＬ装置２１０と同様に、カラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂを透過した赤色光、緑色光及び青色光を基板１０１を介して出射する。
【００８３】
有機ＥＬ装置３１０によれば、カラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂを透過した赤色光、緑色光及び青色光が基板１０１を介して出射されるため、フルカラー表示が可能な画像表示装置に適していないまでも、スキャナー等の白色光源としては十分適用可能である。尚、有機ＥＬ装置３１０は、基板１及び１０１、並びに基板１及び封止部２０間を接着剤によって封止することにより、有機ＥＬ素子７２、カラーフィルタ２２及び蛍光変換膜３０が大気に触れないように封止されている。
【００８４】
（変形例３）
次に、図６を参照しながら本実施形態の有機ＥＬ装置の他の変形例を説明する。図６は、本例の有機ＥＬ装置４１０の具体的な構成を示す断面図であり、図２に示したＩＩＩ−ＩＩＩ´線断面図に対応している。尚、本例の有機ＥＬ装置４１０は、後述するように赤色光、緑色光及び青色光を基板１の上層側に出射するトップエミッション型の有機ＥＬ装置である。
【００８５】
図６において、有機ＥＬ装置４１０は、陽極３４の下層側に形成された光反射膜３２を備えている。
【００８６】
光反射膜３２は、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂの夫々に形成されており、有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂの夫々から出射されたマゼンダ光Ｍを有機ＥＬ素子７２の上層側に反射する。
【００８７】
蛍光変換膜３０及びカラーフィルタ２２は、有機ＥＬ素子７２の上層側に形成されている。サブ画素部７０Ｒ及７０Ｂでは、光反射膜３２によって反射されたマゼンダ光Ｍに含まれる赤色光及び青色光の夫々がカラーフィルタ２２Ｒ及び２２Ｂの夫々を介して図中上側に向かって赤色光Ｒ及び青色光Ｂとして出射される。サブ画素部７０Ｇでは、光反射膜３２によって反射されたマゼンダ光Ｍに含まれる青色光が蛍光変換膜３０に吸収され、蛍光変換膜３０から出射された緑色光Ｌｇがカラーフィルタ２２Ｇを介して図中上側に緑色光Ｇとして出射される。
【００８８】
有機ＥＬ装置４１０によれば、有機ＥＬ素子７２から出射されたマゼンダ光Ｍが光反射膜３２によって基板１の上側に反射されるため、例えば光を遮るＴＦＴ(Thin Film Transistor)等の素子、或いは配線が基板１中に形成されている場合でも、上層側に赤色光Ｒ、緑色光Ｇ及び青色光Ｂを出射できる。
【００８９】
尚、有機ＥＬ装置４１０も、有機ＥＬ装置２１０と同様に封止され、有機ＥＬ素子７２、カラーフィルタ２２及び蛍光変換膜３０の劣化が抑制されている。
【００９０】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２の発明に係る有機ＥＬ装置の実施形態を説明する。図７は、本実施形態の有機ＥＬ装置５１０の具体的な構成を示す断面図であり、図２に示したＩＩＩ−ＩＩＩ´線断面図に対応している。
【００９１】
図７において、有機ＥＬ装置５１０は、本発明の「光源部」の一例を構成する有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂ、隔壁部４７、封止部２０、蛍光変換膜３０、及びカラーフィルタ２２を備えている。
【００９２】
有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂの夫々は、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂの夫々に形成されている。有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂの夫々が有する有機ＥＬ層５０は、基板１上の画素領域１１０に形成された画素部７０に含まれるサブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂに共通に形成されている。有機ＥＬ層５０は、第１実施形態と同様に、サブ画素部７０Ｒ及び７０Ｂの夫々に形成された陽極３４、サブ画素部７０ｇに形成された陽極３４Ｇ、及び有機ＥＬ層５０を介してこれら陽極に対向するように形成された陰極４９によってマゼンダ光Ｍを出射する。
【００９３】
緑色光を出射するための光源である有機ＥＬ素子７２Ｇは、本発明の「光反射膜」の一例である陰極４９、ハーフミラー３１Ｇ及び陽極３４Ｇを備えている。
【００９４】
陰極４９は、例えば蒸着法を用いて複数のサブ画素部に共通に形成されたＡｌ等の金属薄膜である。ハーフミラー３１Ｇは、陽極３４Ｇの下層側に形成されている。陰極４９は、有機ＥＬ層５０から出射されたマゼンダ光Ｍをハーフミラー３１Ｇに向かって反射する。したがって、陰極４９は、本来の陰極としての機能、即ち有機ＥＬ層５０を介して陽極３４との間で駆動電流を流す機能に加えて、マゼンダ光を反射する機能も有している。
【００９５】
陰極４９及びハーフミラー３１Ｇは、有機ＥＬ層５０から出射されたマゼンダ光Ｍに含まれる青色光のうち青色光の波長帯域に含まれる所定の波長を有する青色光を共振させる。所定の波長を有する青色光は、共振によって所定の波長で発光強度が最大となった状態でハーフミラー３１Ｇから蛍光変換膜３０に出射される。
【００９６】
ここで、「所定の波長」とは、蛍光変換膜３０が緑色光を出射するために吸収する青色光の波長であり、この波長は蛍光変換膜３０に含まれる蛍光変換材料によって特定される。マゼンダ光Ｍに含まれる青色光は、蛍光変換膜３０が吸収する青色光の波長以外の波長成分を含んだ光であるため、マゼンダ光Ｍをそのまま蛍光変換膜３０に出射した場合には、蛍光変換膜３０が吸収する波長の青色光を除いた光が緑色光に変換されず、光の変換効率を高めることが困難となる。そこで、有機ＥＬ素子７２Ｇは、後に詳細に説明するようにマゼンダ光Ｍに含まれる青色光のうち蛍光変換膜３０が吸収する波長を有する青色光を共振させることによって、共振される前に比べて所定の波長において発光強度が最大となる青色光Ｌｂｇを蛍光変換膜３０に出射する。蛍光変換膜３０は、吸収した青色光Ｌｂｇのエネルギーから緑色光を生成し、生成した緑色光を蛍光変換膜３０の下側に形成されたカラーフィルタ２２Ｇに出射する。
【００９７】
陽極３４Ｇは、緑色光を出射するサブ画素部７０Ｇに設けられており、赤色光及び青色光の夫々の光を出射するサブ画素部７０Ｒ及び７０Ｂに設けられた陽極３４とは異なる厚みを有している。陰極４９及びハーフミラー３１Ｇ間の光学長は、有機ＥＬ層５０から出射されたマゼンダ光Ｍに含まれる光のうち、青色光の波長帯域に含まれる所定の波長を有する青色光が陰極４９及びハーフミラー３１Ｇ間で共振するように陽極３４Ｇによって設定されている。即ち、有機ＥＬ素子７２Ｇは、所定の波長を有する青色光を共振させる光共振器構造を有している。
【００９８】
ここで、陽極３４Ｇ及び陰極４９間に介在する有機ＥＬ層５０は、例えばスピンコート法等の塗布法を用いてサブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂに共通に形成されているため、有機ＥＬ層５０のうちサブ画素部７０Ｇに延びる部分の厚みのみを調整することは、有機ＥＬ装置５１０の製造プロセス上困難である。そこで、有機ＥＬ装置５１０では、有機ＥＬ層５０の下層側に形成される陽極３４Ｇの厚みを予め調整しておくことにより、陰極４９及びハーフミラー３１Ｇ間の光学長を設定する。
【００９９】
より具体的には、図８に示すように、陽極３４Ｇは、サブ画素部７０Ｒ及び７０Ｂの夫々が有する陽極３４と共に保護層４５の表面に形成されており、例えばエッチング工程によって厚みｔｇが調整されている。陽極３４Ｇ及び陰極４９間の光学長ｄｇは、陽極３４Ｇの厚みに応じて決まる陰極４９及びハーフミラー３１Ｇ間の物理的距離に加え、陰極４９及びハーフミラー３１Ｇ間に介在する有機ＥＬ層５０の膜厚及び屈折率を考慮した上で設定されている。陽極３４Ｇ及び陰極４９間の光学長ｄｇは、所定の波長、即ち共振させるべき青色光Ｌｂｇの波長の半分の整数倍に設定されている。したがって、有機ＥＬ素子７２Ｇは、蛍光変換膜３０に向かって蛍光変換膜３０が吸収する青色光Ｌｂｇを出射する。また、有機ＥＬ装置５１０によれば、有機ＥＬ層５０の形成条件を変更することなく陽極３４Ｇの厚みによって光学長ｄｇを調整できるため、有機ＥＬ装置５１０の製造プロセスを煩雑にすることなく、蛍光変換膜３０の光変換効率を向上させることが可能である。加えて、陰極４９を光反射膜として兼用できるため、有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂの構成を大きく変更する必要もない。
【０１００】
また、蛍光変換膜３０から出射される緑色光Ｌｂｇの波長は、蛍光変換膜３０が吸収する青色光の波長によって決まるため、蛍光変換膜３０から出射される緑色光の波長が、例えば５４５ｎｍとなるように、ハーフミラー３１Ｇ及び陰極４９間で共振させる青色光の波長が設定されている。即ち、陰極４９及びハーフミラー３１Ｇ間の光学長ｄｇは、蛍光変換膜３０が理想的な波長を有する緑色光を出射できるように、共振させる青色光の波長に合わせて設定されていることになる。
【０１０１】
次に、図７及び図９を参照しながら有機ＥＬ層５０で生成されたマゼンダ光Ｍ、各サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂの夫々から出射される光の波長の関係を詳細に説明する。図９は、有機ＥＬ層５０から出射された光が最終的に各サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂから出射されるまでの波長の変化を模式的に示したスペクトル図である。
【０１０２】
図９（ａ）において、有機ＥＬ層５０は、青色光ＭＢ及び赤色光ＭＢを含むマゼンダ光Ｍを生成する。有機ＥＬ素子７２Ｇが有する陰極４９及びハーフミラー３１Ｇ間では、マゼンダ光Ｍに含まれる青色光ＭＢのうち波長λｂ１の青色光Ｌｂｇが共振される。青色光Ｌｂｇは、マゼンダ光Ｍに含まれる青色光ＭＢに比べて波長λｂ１において急峻な発光ピークを有する光である。
【０１０３】
加えて、図９（ｂ）に示すように、青色光Ｌｂｇの波長λｂ１は、蛍光変換膜３０が上述の理想的な緑色光λｇを生成する際に吸収する光の波長に相当する。したがって、蛍光変換膜３０は、青色光Ｌｂｇを吸収し、波長λｇを有する緑色光Ｌｇを生成し、緑色光Ｌｇをカラーフィルタ２２Ｇに出射する。
【０１０４】
図９（ｃ）において、各サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂに形成されたカラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂは、有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂの夫々から出射された青色光ＭＢ、緑色光Ｌｇ及び赤色光ＭＲのうち青色光Ｂ１、緑色光Ｇ１及び赤色光Ｒ１を透過させる。ここで、有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂから出射された光のうち不要な波長成分を有する光がカラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂによって除去される。より具体的には、２カラーフィルタ２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂの夫々は、波長λｂ、λｇ及びλｒの夫々を有する青色光Ｂ１、緑色光Ｇ１及び赤色光Ｒ１を透過させる。
【０１０５】
したがって、緑色光Ｇ１は、波長λｂ１の青色光Ｌｂｇを蛍光変換膜３０に吸収させない場合、即ち有機ＥＬ層５０から出射された青色光ＭＢをそのまま蛍光変換膜３０に吸収させる場合に比べて、理想的な緑色光の波長λｇの発光強度がより強められた光であり、有機ＥＬ層５０が生成した青色光ＭＢのうち波長がλｇである緑色光を出射させる際に寄与しない青色光の波長成分を低減できる。したがって、有機ＥＬ素子７２Ｇに含まれる有機ＥＬ層５０において生成された青色光ＭＢから緑色光Ｇ１を出射する際の光取り出し効率が高められる。
【０１０６】
このように、本実施形態の有機ＥＬ装置５１０によれば、蛍光変換膜３０を介して効率良く色純度の高い緑色光を取り出すことができる。したがって、陽極３４及び３４Ｇに供給される駆動電流を走査線駆動回路及びデータ線駆動回路の制御下で制御することによって、色再現性に優れた高品位のフルカラー表示を行うことが可能である。また、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂの夫々から色純度に優れた赤色光、緑色光及び青色光を出射することにより高品位の白色光源を提供できる。加えて、本実施形態の有機ＥＬ装置５１０によれば、青色に発光する有機ＥＬ層５０Ｂの輝度寿命は、青色に発光する有機ＥＬ層を単一層として形成した場合の輝度寿命に比べて長い。したがって、有機Ｌ装置５１０によれば、長期間に亘って、高品位のフルカラー表示、或いは白色光の出射が可能となる。
【０１０７】
尚、有機ＥＬ装置５１０は、第１実施形態の有機ＥＬ装置と同様に有機ＥＬ素子、蛍光変換膜及びカラーフィルタが大気に触れないように封止されている。よって、大気中に含まれる水分による有機ＥＬ層、蛍光変換膜及びカラーフィルタの劣化が低減されている。
【０１０８】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３の発明に係る有機ＥＬ装置の実施形態を説明する。図１０は、本実施形態の有機ＥＬ装置６１０の具体的な構成を示す断面図であり、図２に示したＩＩＩ−ＩＩＩ´線断面図に対応している。本実施形態の有機ＥＬ装置６１０は、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂにおいて互いに異なる光学長を有する光共振器構造を備えている。
【０１０９】
図１０において、有機ＥＬ装置６１０は、本発明の「光源部」の一例を構成する有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂ、隔壁部４７、封止部２０、蛍光変換膜３０、及びカラーフィルタ２２を備えている。
【０１１０】
有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂの夫々は、ハーフミラー３１Ｒ、３１Ｇ及び３１Ｂ、陽極３４Ｒ、３４Ｇ及び３４Ｂ、有機ＥＬ層５０、及び陰極４９を備えている。
【０１１１】
ハーフミラー３１Ｒ、３１Ｇ及び３１Ｂは、基板１上に形成された平坦な保護層４５の表面に形成されている。陽極３４Ｒ、３４Ｇ及び３４Ｂの夫々は、ハーフミラー３１Ｒ、３１Ｇ及び３１Ｂの夫々の上に形成されている。
【０１１２】
有機ＥＬ層５０は、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂに共通に形成されており、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂを互いに隔てる隔壁部４７上と、陽極３４Ｒ、３４Ｇ及び３４Ｂ上とに延在されている。より具体的には、青色に発光する有機ＥＬ層５０Ｂ及び赤色に発光する有機ＥＬ層５０Ｒが互いに積層されている。このような有機ＥＬ層５０は、スピンコート法等の塗布法を用いて形成されており、その動作時に、青色光及び赤色光を含むマゼンダ光Ｍを出射する。陰極４９は、サブ画素部に共通に形成されている。陰極４９は、例えば蒸着法を用いて形成されたＡｌ等の金属薄膜である。
【０１１３】
ハーフミラー３１Ｒ、３１Ｇ及び３１Ｂと陰極４９とは、各サブ画素部において互いに異なる光学長を有する光共振器構造を構成する。これにより、有機ＥＬ素子７２Ｒは、赤色光の波長帯域における特定の波長で発光強度が最大となる、本発明の「第２の光」の一例である赤色光Ｌｒをハーフミラー３１Ｒを介して出射する。有機ＥＬ素子７２Ｇ及び７２の夫々は、青色光の波長帯域において互いに異なる波長で発光強度が最大となる、本発明の「第１の光」及び「第３の光」の夫々一例である青色光Ｌｂ１及びＬｂをハーフミラー３１Ｇ及び３１Ｂの夫々を介して出射する。即ち、有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂの夫々は、有機ＥＬ層５０から出射された青色光及び赤色光を含むマゼンダ光Ｍを出射するのではなく、これら青色光及び赤色光に含まれる特定の波長を有する３つの赤色光Ｌｒ、青色光Ｌｂ１及びＬｂを出射する。
【０１１４】
陽極３４Ｇ及び陰極４９間に介在する有機ＥＬ層５０は、例えばスピンコート法等の塗布法を用いてサブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂに共通に形成されているため、有機ＥＬ層５０のうちサブ画素部７０Ｇに延びる部分の厚みのみを調整することは、有機ＥＬ装置５１０の製造プロセス上困難である。そこで、有機ＥＬ装置５１０では、有機ＥＬ層５０の下層側に形成される陽極３４Ｒ、３４Ｇ及び３４Ｂの厚みを予め調整しておくことにより、陰極４９と、ハーフミラー３１Ｒ、３１Ｇ及び３１Ｂとの間の光学長ｄｒ、ｄｇ及びｄｂを設定する。
【０１１５】
陽極３４Ｒ、３４Ｇ及び３４Ｂは、互いに異なる厚みｔｒ、ｔｇ及びｔｂを有しており、ハーフミラー３１Ｒ、３１Ｇ及び３１Ｂと陰極４９との間の光学長を調整する。より具体的には、陽極３４Ｒ、３４Ｇ及び３４Ｂの夫々の厚みｔｒ、ｔｇ及びｔｂと、有機ＥＬ層５０の厚みと加えた各有機ＥＬ素子７２における光学長ｄｒ、ｄｇ、及びｄｂの夫々は、各有機ＥＬ素子７２から出射される赤色光Ｌｒ、青色光Ｌｂ１及び青色光Ｌｂの半波長の整数倍に設定されている。したがって、有機ＥＬ層５０を陽極３４Ｒ、３４Ｇ及び３４Ｂ上に共通に形成した場合でも、有機ＥＬ装置６１０の設計を大きく変更することなく、且つ有機ＥＬ装置６１０の製造プロセスを煩雑化させることなくハーフミラー３１Ｒ、３１Ｇ及び３１Ｂと陰極４９との間の光学長を設定できる。尚、光学長は、第２実施形態と同様に陽極３４Ｒ、３４Ｇ及び３４Ｂと陰極４９との物理的距離、及び有機ＥＬ層５０の屈折率及膜厚を考慮した上で設定されている。また、陰極４９を光反射膜として兼用できるため、有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂの構成を大きく変更する必要もない。
【０１１６】
蛍光変換膜３０から出射される緑色光の波長は、蛍光変換膜３０が吸収する青色光の波長によって決まるため、蛍光変換膜３０から出射される緑色光の波長が、例えば５４５ｎｍとなるように、陽極３４Ｇ及び陰極４０間で共振させる青色光の波長が設定されている。即ち、陰極４９及びハーフミラー３１Ｇ間の光学長は、蛍光変換膜３０が理想的な波長（５４５ｎｍ）を有する緑色光を出射できるように、共振させる青色光の波長に合わせて設定されていることになる。
【０１１７】
蛍光変換膜３０は、有機ＥＬ素子７２Ｇから出射された青色光Ｌｂ１を吸収し、緑色光Ｌｇをカラーフィルタ２２Ｇに向かって出射する。蛍光変換膜３０から出射される緑色光Ｌｇの波長は、後述するように光の３原色を用いたフルカラー表示、或いは光の３原色によって構成される白色光に用いられる緑色光として理想的な５４５ｎｍである。青色光Ｌｂ１は、蛍光変換膜３０が緑色光Ｌｇを生成する際に吸収する青色光の波長である。したがって、青色光Ｌｂ１は、蛍光変換膜３０によって緑色光Ｌｇに変換されない波長成分が低減され、且つ蛍光変換膜３０によって緑色光Ｌｇに変換される波長成分が強められている。
【０１１８】
カラーフィルタ２２Ｇは、波長が５４５ｎｍである緑色光Ｌｇを透過させ、他の波長成分をカットする。したがって、有機ＥＬ素子７２Ｇが青色光Ｌｂ１を蛍光変換膜３０に出射することによって、蛍光変換膜３０は高い光変換効率で色純度の高い緑色光Ｌｇを生成できる。加えて、蛍光変換膜３０が色純度の高い緑色光Ｌｇをカラーフィルタ２２Ｇに出射することにより、色純度の高い緑色光Ｇ２の光取出し効率を高めることが可能である。
【０１１９】
カラーフィルタ２２Ｒ及び２２Ｂの夫々は、有機ＥＬ素子７２Ｒ及び有機ＥＬ素子７２Ｂの夫々から出射された赤色光Ｒ２、緑色光Ｇ２及び青色光Ｂ２を透過させる。赤色光Ｌｒ及び青色光Ｌｂは、有機ＥＬ素子７２Ｒ及び７２Ｂの夫々で共振されているため、余分な波長成分、即ち各有機ＥＬ素子で共振された光の共振波長以外の波長成分が低減されている。したがって、マゼンダ光Ｍに含まれる青色光及び赤色光の夫々をそのままカラーフィルタ２２Ｂ及び２２Ｒに出射する場合に比べて色純度の高い青色光Ｂ２及び赤色光Ｒ２の光取り出し効率が向上する。
【０１２０】
有機ＥＬ素子７２Ｒ及び７２Ｂの夫々からカラーフィルタ２２Ｒ及び２２Ｂの夫々に出射される赤色光Ｌｒ及びＬｂの波長は、本発明の「第２波長」及び「第３波長」の夫々一例である６２０ｎｍ及び４５０ｎｍであり、フルカラー表示をする際に用いられる赤色光及び青色光として理想的な波長である。有機ＥＬ装置６１０は、波長が４５０ｎｍである青色光、波長が５４５ｎｍである緑色光、及び波長が６２０ｎｍである赤色光をカラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂの夫々を介して同時に出射することにより、例えばスキャナーの白色光源として好適な白色光を出射できる。より具体的には、スキャナーが備えるＣＣＤ等の受光素子によって検出される赤色光、緑色光及び青色光の検出効率は、上述の４５０ｎｍ、５４５ｎｍ及び６２０ｎｍの波長を有する赤色光、緑色光及び青色光を用いた場合に高くなる。したがって、これら３つの波長を有する青色光、緑色光及び赤色光によって構成される白色光をスキャナーで適用することによって、スキャナーの読み取り性能を高めることができ、スキャナーの色再現性を高めることを可能である。
【０１２１】
次に、図１０及び図１１を参照しながら、有機ＥＬ層５０で生成されたマゼンダ光Ｍ、各サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂの夫々から出射される光の波長の関係を詳細に説明する。図１１は、有機ＥＬ層５０から出射された光が最終的に各サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂから出射されるまでの波長の変化を模式的に示したスペクトル図である。
【０１２２】
図１１（ａ）において、有機ＥＬ層５０は、青色光ＭＢ及び赤色光ＭＢを含むマゼンダ光Ｍを生成する。有機ＥＬ素子７２Ｇが有する陰極４９及びハーフミラー３１Ｇ間では、マゼンダ光Ｍに含まれる青色光ＭＢのうち、本発明の「第１波長」の一例である波長λｂ１の青色光Ｌｂｇが共振される。青色光Ｌｂｇは、マゼンダ光Ｍに含まれる青色光ＭＢに比べて波長λｂ１において急峻な発光強度を有する光である。有機ＥＬ素子７２Ｂが有する陰極４９及びハーフミラー３１Ｂ間では、マゼンダ光Ｍに含まれる青色光ＭＢのうち本発明の「第２波長」の一例である波長λｂの青色光Ｌｂが共振される。有機ＥＬ素子７２Ｒが有する陰極４９及びハーフミラー３１Ｒ間では、マゼンダ光Ｍに含まれる赤色光ＭＲのうち、本発明の「第３波長」の一例である波長λｒの赤色光Ｌｒが共振される。
【０１２３】
図１１（ｂ）に示すように、青色光Ｌｂｇの波長λｂ１は、蛍光変換膜３０が緑色光Ｌｇを生成する際に吸収する光の波長に相当する。したがって、蛍光変換膜３０は、青色光Ｌｂｇを吸収し、波長λｇを有する緑色光Ｌｇを生成し、緑色光Ｌｇをカラーフィルタ２２Ｇに出射する。図１１（ｃ）において、各サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂに形成されたカラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂは、有機ＥＬ素子７２Ｒ、蛍光変換膜３０及び有機ＥＬ素子７２Ｂの夫々から出射された赤色光Ｌｒ、緑色光Ｌｇ及び青色光Ｌｂを透過させ、他の波長成分を有する光をカットする。したがって、有機ＥＬ素子７２Ｒ、蛍光変換膜３０及び有機ＥＬ素子７２Ｂから出射された光のうち不要な波長成分を有する光がカラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂによって除去される。カラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂの夫々は、有機ＥＬ層５０によって生成されたマゼンダ光Ｍから各色に応じて色純度が高い赤色光Ｒ２、緑色光Ｇ２及び青色光Ｂ２を出射する。
【０１２４】
このように、本実施形態の有機ＥＬ装置５１０によれば、蛍光変換膜３０を介して効率良く色純度が高い赤色光、緑色光及び青色光を取り出すことができる。したがって、陽極に供給される駆動電流を走査線駆動回路及びデータ線駆動回路の制御下で制御することによって、色再現性に優れた高品位のフルカラー表示を行うことが可能である。また、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂの夫々から色純度に優れた赤色光、緑色光及び青色光を出射することにより高品位の白色光源を提供できる。加えて、本実施形態の有機ＥＬ装置５１０によれば、青色に発光する有機ＥＬ層５０Ｂの輝度寿命は、青色に発光する有機ＥＬ層を単層として形成した場合の輝度寿命に比べて長い。したがって、有機Ｌ装置６１０によれば、長期間に亘って、高品位のフルカラー表示、或いは白色光の出射が可能となる。
【０１２５】
尚、有機ＥＬ装置５１０は、第１及び第２実施形態の有機ＥＬ装置と同様に有機ＥＬ素子、蛍光変換膜及びカラーフィルタが大気に触れないように封止されている。よって、大気中に含まれる水分による有機ＥＬ層、蛍光変換膜及びカラーフィルタの劣化が低減されている。
【０１２６】
（電子機器）
次に、上述した有機ＥＬ装置を備えた各種電子機器について説明する。
【０１２７】
＜Ａ：モバイル型コンピュータ＞
図１２を参照しながらモバイル型のコンピュータに上述した有機ＥＬ装置を適用した例について説明する。図１２は、コンピュータ１２００の構成を示す斜視図である。
【０１２８】
図１２において、コンピュータ１２００は、キーボード１２０２を備えた本体部１２０４と、図示しない有機ＥＬ装置を用いて構成された表示部１００５を有する表示ユニット１２０６とを備えている。表示部１００５は、色純度が高い赤色光、緑色光及び青色光を出射するサブ画素部を備えているため、色再現性に優れたフルカラー表示で画像を表示できる。加えて、表示部１００５に含まれる有機ＥＬ層は優れた輝度寿命を有しているため、コンピュータ１２００の信頼性も高められている。
【０１２９】
＜Ｂ：携帯型電話機＞
更に、上述した有機ＥＬ装置を携帯型電話機に適用した例について、図１３を参照して説明する。図１３は、携帯型電話機１３００の構成を示す斜視図である。
【０１３０】
図１３において、携帯型電話機１３００は、複数の操作ボタン１３０２と共に、本発明の一実施形態である有機ＥＬ装置を有する表示部１３０５を備えるものである。
【０１３１】
表示部１３０５は、上述の表示部１００５と同様に高品質の画像を表示することができる。また、表示部１３０５が備える複数の有機ＥＬ素子が夫々赤、緑、青の光の三原色の光を発光することから、表示部１３０５はフルカラー表示で画像表示を行うこともでき、且つ信頼性も高められ手いる。
【０１３２】
本発明の第１、第２及び第３に係る有機ＥＬ装置は、上述した電子機器に応用される場合に限定されるものではなく、例えば、高品位の表示が可能な、投射型表示装置、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネル、及び電子ペーパなどの電気泳動装置等などの各種電子機器に応用可能である。
【０１３３】
尚、本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う有機ＥＬ装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】第１実施形態に係る有機ＥＬ装置１０の全体構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係る有機ＥＬ装置１０の概略構成を示す平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ´線断面図である。
【図４】第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の変形例１を示す断面図である。
【図５】第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の変形例２を示す断面図である。
【図６】第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の変形例３を示す断面図である。
【図７】第２実施形態に係る有機ＥＬ装置１０の概略構成を示す断面図である。
【図８】図７の要部拡大図である。
【図９】第２実施形態における光の波長の変化を模式的に示したスペクトル図である。
【図１０】第３実施形態に係る有機ＥＬ装置１０の概略構成を示す断面図である。
【図１１】第３実施形態における光の波長の変化を模式的に示したスペクトル図である。
【図１２】本発明に係る有機ＥＬ装置を備える電子機器の一例を示す斜視図である。
【図１３】本発明に係る有機ＥＬ装置を備える電子機器の他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１３５】
１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０ 有機ＥＬ装置、２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ カラーフィルタ、３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂ ハーフミラー、５０、５０Ｂ、５０Ｒ 有機ＥＬ層、７０ 画素部、７０Ｒ、７０Ｇ、７０Ｂ サブ画素部、７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂ 有機ＥＬ素子、３４、３４Ｒ、３４Ｇ、３４Ｂ 陽極、４９ 陰極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、画像をカラー表示可能な画像表示装置、液晶表示装置のバックライト、或いはスキャナーに用いられる白色光源に応用可能な有機ＥＬ装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の有機ＥＬ装置では、青色に発光する有機ＥＬ層から出射される青色光と、この青色光を蛍光変換膜を用いて緑色光及び赤色光に変換することによって生成される赤色光及び緑色光とを用いてフルカラー表示で画像表示を行う画像表示方式が知られている（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【０００３】
また、赤色、緑色及び青色の夫々に発光する有機ＥＬ材料をインクジェット法等の塗布法を用いて塗り分けることによって、各有機ＥＬ材料が塗布された領域毎に赤色、緑色及び青色の夫々の光を出射させ、フルカラー表示で画像表示を行う場合もある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３９３１１号公報
【特許文献２】特開２００４−１０３５３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、青色に発光する有機ＥＬ層は、輝度寿命が他の色に発光する有機ＥＬ層に比べて相対的に短い問題点があり、青色に発光する有機ＥＬ層として未だ実用に耐え得る輝度寿命を有するものが開発されていないのが実情である。
【０００６】
加えて、青色光を赤色光に変換する蛍光変換膜の寿命は、青色光を緑色光に変換する蛍光変換膜に比べて相対的に短く、蛍光変換膜によって変換された赤色光の波長が、有機ＥＬ装置の動作に伴い経時的にずれてしまい、例えば青色光が赤色光ではなくオレンジ色の光に変換され、フルカラーの画像表示に適した波長を有する赤色光を生成することが難しい問題点もある。特許文献１及び２に開示された技術によれば、この問題点を十分に解消できるとは言い難い。
【０００７】
また、この種の有機ＥＬ装置の夫々一例である液晶装置のバックライト或いはスキャナーの光源として用いられる白色光源から出射される白色光は、色純度の高い赤色光、緑色光及び青色光を含んでいるほうが好ましい。より具体的には、例えば、スキャナーの光源として用いられる白色光源から出射された白色光はＣＣＤ等の受光素子によって検出されるため、ＣＣＤ（Charge Coupling Device）等の受光素子によって検出される赤色光、緑色光及び青色光の検出効率を高くするためには、白色光に含まれる赤色光、緑色光及び青色光の夫々の光の波長が色毎に揃っているほうがよい。
【０００８】
しかしながら、赤色、緑色及び青色の夫々の光の発光ピークを有する白色光源として用いられる有機ＥＬ層の輝度寿命は短く、白色に発光し、且つ実用に耐え得る輝度寿命を有する有機ＥＬ材料は未だ開発されていないのが実情である。
【０００９】
また、インクジェット法を用いて赤色、緑色及び青色の夫々の色に発光する有機ＥＬ材料を用いて塗り分ける際、精度良く所定の領域に各有機ＥＬ材料を塗り分けることが製造プロセス上煩雑である。加えて、高精細な画像表示を目的として画素ピッチの微小化が進むに伴い、有機ＥＬ材料を各画素に塗り分ける精度もより高いものが要求され、製造プロセスの煩雑化はより顕著になる。
【００１０】
よって、本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば実用に耐え得るに十分な輝度寿命を有する有機ＥＬ層を備え、且つフルカラーの画像表示が可能な有機ＥＬ装置、及び色純度が高い赤色光、緑色光及び青色光を含む白色光を発生し、液晶装置のバックライト或いはスキャナーの白色光源に応用可能な有機ＥＬ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の発明に係る有機ＥＬ装置は上記課題を解決するために、基板と、前記基板上に互いに積層された青色に発光する第１有機ＥＬ層及び赤色に発光する第２有機ＥＬ層を有し、且つ第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層の夫々から出射された青色光及び赤色光を含む混色光を出射する光源部と、前記混色光に含まれる青色光を吸収することによって緑色光を生成し、且つ該生成された緑色光を出射する蛍光変換膜と、前記混色光に含まれる青色光及び赤色光、並びに前記蛍光変換膜から出射された緑色光の夫々を選択的に透過させる複数のカラーフィルタとを備える。
【００１２】
本発明の第１の発明に係る有機ＥＬ装置によれば、青色に発光する第１有機ＥＬ層及び赤色に発光する有機ＥＬ層が互いに積層されているため、第１有機ＥＬ層を単層で形成した場合に比べて、第１有機ＥＬ層の輝度寿命を延ばすことができる。より具体的には、本発明に係る有機ＥＬ装置は、例えばその動作時に第１有機ＥＬ層に過剰な正孔が発生し易い。正孔が過剰な状態で第１有機ＥＬ層に電流を流し続けた場合、正孔が第１有機ＥＬ層の外部に流れ出し、第１有機ＥＬ層は継続して青色に発光することが困難となる。そこで、本発明の題の発明に係る有機ＥＬ装置では、第２有機ＥＬ層に積層された第２有機ＥＬ層が、第１有機ＥＬ層から流れ出す正孔が遮断し、正孔が流れ出ることによって第１有機ＥＬ層が損傷を受けることを低減できる。
【００１３】
光源部は、第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層の夫々から出射された青色光及び赤色光を同時に出射し、これら光が混ざり合った、例えばマゼンダ色の混色光を出射する。尚、後述するように、光源部から出射された混色光から赤色光、緑色光、及び青色光の夫々の光が生成されるため、例えばインクジェット法を用いて各色に発光する有機ＥＬ材料を塗り分けることなく、基板上に第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層の夫々を平面的に連続した膜として形成しておくことができる。これにより、例えば画素のサイズが微細化され、且つ画素ピッチを狭められることによって解像度が高められた場合でも、簡便に第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層を形成でき、且つ赤色光、緑色光及び青色光を出射できる。
【００１４】
蛍光変換膜（CCM：Color Change Media）は、光源部から出射された混色光に含まれる青色光を吸収し、緑色光を出射する。より具体的には、蛍光変換膜は、例えばスチルベン系化合物及びクマリン系化合物を含んでおり、吸収した青色光のエネルギーから緑色光を生成し、生成された緑色光を出射する。
【００１５】
複数のカラーフィルタは、光源部から出射された混色光に含まれる赤色光及び青色光、並びに蛍光変換膜から出射された緑色光の夫々を選択的に透過させる。ここで、“選択的に”とは、複数のカラーフィルタのうちの一つが混色光及び緑色光から赤色光を透過させ、他のカラーフィルタの夫々が、青色光及び緑色光の夫々を透過させることを意味する。複数のカラーフィルタは、例えば、赤色、緑色、及び青色の３色の光を夫々透過させるように３種類のカラーフィルタを含む。
【００１６】
このように本発明の第１の発明に係る有機ＥＬ装置によれば、複数のカラーフィルタの夫々から赤色光、緑色光及び青色光の夫々が出射されることから、青色に発光する有機ＥＬ層輝の輝度寿命を延ばしつつ、且つ青色光から赤色光を生成する蛍光変換膜を用いることなく、赤色、緑色及び青色の光の３原色を出射できる。よって、本発明の第１の発明に係る有機ＥＬ装置によれば、光源部の輝度寿命を延ばすことができ、例えば赤色光及び緑色光及び青色光を出射できる。
【００１７】
本発明の第１の発明に係る有機ＥＬ装置の一の態様では、前記光源部は、前記基板上の画素領域に形成された画素部に含まれる複数のサブ画素部の夫々において前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の下層側に形成された陽極と、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層を介して前記陽極に対向するように前記複数のサブ画素部に共通に形成された陰極とを有しており、前記複数のカラーフィルタの夫々は、前記サブ画素部毎に形成されており、前記蛍光変換膜は、前記複数のサブ画素部のうち前記緑色光を透過させるカラーフィルタが形成されたサブ画素部に形成されていてもよい。
【００１８】
この態様によれば、例えばインクジェット法を用いて複数のサブ画素部の夫々に赤色、緑色、及び青色に発光する有機ＥＬ材料を塗り分けることなく、複数のサブ画素部に共通に第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層を形成でき、有機ＥＬ装置の製造プロセスを簡便化できる。陽極は、例えばＩＴＯ等の透明導電材料を用いて形成されており、陰極は例えば蒸着法を用いて複数のサブ画素部に共通に形成される。より具体的には、第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層の一方の面側に複数のサブ画素部に共通に、例えばＡｌ等の導電材料が蒸着される。これら陰極及び陽極は、各サブ画素部において第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層を介して対向しているため、例えば別途設けられた電源から供給された駆動電流が駆動回路の制御下で各陽極に供給され、各サブ画素部から赤色光、緑色光及び青色光を所定のタイミングで出射できる。これにより、赤色光、緑色光及び青色光等の光の３原色を用いたフルカラーの画像表示が可能となる。また、この態様によれば、赤色光、緑色光及び青色光を同時に出射することにより、これら３色の光を含んでなる白色光を出射で切る。
【００１９】
この態様では、前記蛍光変換膜及び前記複数のカラーフィルタは、前記陽極の下層側に形成されていてもよい。
【００２０】
この態様によれば、例えば陽極はＩＴＯ(Indium Titan Oxide)等の光透過性を有する材料で形成されており、所謂光源部からみて基板側に各色の光を出射するボトムエミッション型の有機ＥＬ装置が構成される。
【００２１】
この態様では、前記蛍光変換膜及び前記複数のカラーフィルタは、前記基板を介して前記陽極の下層側に形成されており、前記複数のカラーフィルタを透過した赤色光、緑色光及び青色光は、前記基板の下側に設けられた他の基板を介して出射されてもよい。
【００２２】
この態様によれば、前記複数のカラーフィルタを透過した赤色光、緑色光及び青色光は、前記基板の下側に設けられた他の基板を介して出射されるため、この態様に係る有機ＥＬ装置はフルカラー表示が可能な画像表示装置に適していないまでも、スキャナー等の白色光源として十分適用可能である。
【００２３】
本発明の第１の発明に係る有機ＥＬ装置の他の態様では、前記光源部は、前記陽極の下層側に形成されており、且つ前記混色光を前記光源部の上層側に反射する光反射膜を備えており、前記蛍光変換膜及び前記複数のカラーフィルタは、前記上層側に形成されていてもよい。
【００２４】
この態様によれば、混色光が光反射膜によって光源部の上層側に反射されるため、例えば光を遮るＴＦＴ(Thin Film Transistor)等の素子、或いは配線が形成されている場合でも、上層側に赤色光、緑色光及び青色光の夫々を出射できる。したがって、この態様に係る有機ＥＬ装置は、所謂トップエミッション型の有機ＥＬ装置として構成される。
【００２５】
本発明の第２の発明に係る有機ＥＬ装置は上記課題を解決するために、基板と、前記基板上に互いに積層された青色に発光する第１有機ＥＬ層及び赤色に発光する第２有機ＥＬ層を有し、且つ第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層の夫々から出射された青色光及び赤色光を含む混色光に含まれる光のうち青色光の波長帯域に含まれる所定の波長を有する青色光を共振させることによって、前記所定の波長において発光強度が最大となる青色光を出射する光源部と、前記所定の波長において発光強度が最大となる青色光を吸収することによって緑色光を生成し、且つ該生成された緑色光を出射する蛍光変換膜と、前記混色光に含まれる青色光及び赤色光、並びに前記緑色光の夫々を選択的に透過させる複数のカラーフィルタとを備える。
【００２６】
この態様によれば、上述の有機ＥＬ装置と同様に第１有機ＥＬ層の輝度寿命を延ばすことができる。光源部は、第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層の夫々から出射された青色光及び赤色光を含む混色光に含まれる光のうち青色光の波長帯域に含まれる所定の波長を有する青色光を共振させることによって、前記所定の波長において発光強度が最大となる青色光を出射する。ここで、“所定の波長”とは、蛍光変換膜が緑色光を出射するために吸収する青色光の波長であり、この波長は蛍光変換膜に含まれる蛍光変換材料によって特定される。混色光に含まれる青色光は、所定の波長以外の波長成分を含んだ光であるため、混色光をそのまま蛍光変換膜に出射した場合には、所定の波長を除いた波長成分を有する光が緑色光に変換されず、光の変換効率を高めることが困難となる。
【００２７】
そこで、本発明の第２の発明に係る有機ＥＬ装置では、混色光に含まれる青色光のうち所定の波長を有する青色光、即ち蛍光変換膜に吸収される波長を有する青色光を共振させることによって、共振される前に比べて所定の波長で発光強度が最大となるように青色光の発光強度が高める。発光強度が高められた所定の波長を有する青色光は、所定の波長を中心する発光強度の波長分布が混色光に含まれる青色光に比べて急峻である。光源部が、前記所定の波長において発光強度が最大となる青色光を蛍光変換膜に出射することによって、光源部から出射された混色光に含まれる青色光を蛍光変換膜を介して緑色光に変換する光の変換効率を高めることが可能である。
【００２８】
複数のカラーフィルタは、上述の有機ＥＬ装置と同様に、混色光に含まれる赤色光及び青色光、並びに蛍光変換膜から出射された緑色光の夫々を透過させる。
【００２９】
このように、本発明の第２の発明に係る有機ＥＬ装置によれば、光源部の輝度寿命を延ばすことができ、且つ第１有機ＥＬ層から出射された青色光のうち所定の波長を有する青色光を共振させることによって蛍光変換膜による光変換効率を向上させることが可能であるため、例えばこれら各色の光を含んでなる白色光を効率良く長期間に亘って出射できる。
【００３０】
本発明の第２の発明に係る有機ＥＬ装置の一の態様では、前記光源部は、前記基板上の画素領域に形成された画素部に含まれる複数のサブ画素部の夫々において前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の下層側に形成された陽極と、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層を介して前記陽極に対向するように前記複数のサブ画素部に共通に形成された陰極とを有しており、前記複数のカラーフィルタの夫々は、前記サブ画素部毎に形成されており、前記蛍光変換膜は、前記複数のサブ画素部のうち前記緑色光を透過させるカラーフィルタが形成されたサブ画素部に形成されていてもよい。
【００３１】
この態様によれば、第１の発明に係る有機ＥＬ装置と同様に、例えばインクジェット法を用いて複数のサブ画素部の夫々に赤色、緑色、及び青色に発光する有機ＥＬ材料を塗り分けることなく、複数のサブ画素部に共通に第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層を形成でき、有機ＥＬ装置の製造プロセスを簡便化できる。陽極は、例えばＩＴＯ等の透明導電材料を用いて形成されており、陰極は例えば蒸着法を用いて複数のサブ画素部に共通に形成される。したがって、例えば別途設けられた電源から供給された駆動電流が駆動回路の制御下で各陽極に供給され、各サブ画素部から赤色光、緑色光及び青色光を所定のタイミングで効率良く出射できる。これにより、赤色光、緑色光及び青色光等の光の３原色を用いたフルカラーの画像表示を効率良く行うことができる。
【００３２】
この態様では、前記光源部は、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の上層側に形成された光反射膜と、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層を介して前記光反射膜に対向するように前記緑色光を透過させるカラーフィルタが形成されたサブ画素部に形成されたハーフミラーとを有しており、前記光反射膜及び前記ハーフミラー間の光学長は、前記混色光に含まれる光のうち青色光の波長帯域に含まれる所定の波長を有する青色光が前記光反射膜及び前記ハーフミラー間で共振するように設定されてよい。
【００３３】
この態様によれば、光反射膜及びハーフミラー間で所定の波長を有する青色光を共振させることが可能であり、緑色光を透過させるカラーフィルタが形成されたサブ画素部から効率良く緑色光を出射できる。即ち、光源部は、所定の波長を有する青色光を共振させる光共振器構造を有していることになる。
【００３４】
光反射膜及びハーフミラー間の光学長は、混色光に含まれる光のうち青色光の波長帯域に含まれる所定の波長を有する青色光が光反射膜及びハーフミラー間で共振するように設定されており、より具体的には、例えば光学長は、所定の波長の半分の整数倍に設定されている。このような光学長は、互いに対向する光反射膜及びハーフミラー間の物理的距離に加え、光反射膜及びハーフミラー間に介在する、例えば第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層の膜厚及び屈折率も考慮された上で設定されている。
【００３５】
この態様では、前記陽極は、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層と前記ハーフミラーとの間に形成されており、前記光反射膜は、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の上層側に形成された陰極と兼用されており、前記光学長は、前記陽極の厚みを調整することによって設定されていてもよい。
【００３６】
この態様によれば、第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層の膜厚を調整することなく、陽極の厚みを調整することによって光学長を設定できる。したがって、第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層の形成条件を変更することなく、光学長を設定できるため、有機ＥＬ装置の製造プロセスを煩雑にすることなく、蛍光変換膜の光変換効率を向上させることが可能である。加えて、陰極を光反射膜として兼用できるため、光源部の構成を大きく変更することなく、所定の波長を有する青色光を共振させることが可能である。
【００３７】
本発明の第３の発明に係る有機ＥＬ装置は上記課題を解決するために、基板と、前記基板上に互いに積層された青色に発光する第１有機ＥＬ層及び赤色に発光する第２有機ＥＬ層を有し、且つ第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層の夫々から出射された青色光及び赤色光を含む混色光に含まれる互いに異なる波長を有する３つの光を共振させることによって、青色光の波長帯域において互いに異なる第１波長及び第２波長の夫々で発光強度が最大となる第１の光及び第２の光、並びに赤色光の波長帯域における第３波長で発光強度が最大となる第３の光を出射する光源部と、前記第１の光を吸収することによって緑色光を生成し、且つ該生成された緑色光を出射する蛍光変換膜と、前記緑色光、前記第２の光及び前記第３の光の夫々を選択的に透過させる複数のカラーフィルタとを備える。
【００３８】
この態様によれば、上述の第１及び第２の発明に係る有機ＥＬ装置と同様に第１有機ＥＬ層の輝度寿命を延ばすことができる。
【００３９】
光源部は、第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層の夫々から出射された青色光及び赤色光を含む混色光に含まれる互いに異なる波長を有する３つの光を共振させることによって、青色光の波長帯域において互いに異なる第１波長及び第２波長の夫々で発光強度が最大となる第１の光及び第２の光、並びに赤色光の波長帯域における第３波長で発光強度が最大となる第３の光を出射する。ここで、混色光に含まれる互いに異なる波長とは、青色光の波長帯域において互いに異なる第１波長及び第２波長、並びに赤色光の波長帯域における第３波長である。これら３つの夫々の波長を有する青色光及び赤色光を共振させることによって生成された第１の光、第２の光及び第３の光は、共振させる前に混色光に含まれる状態に比べて、第１波長、第２波長及び第３波長において発光強度が最大となるように波長に対してこれら３つの波長の夫々を中心として急峻な発光強度の分布を有する。
【００４０】
第１の光の波長、即ち青色光の波長帯域において互いに異なる波長の一方は、蛍光変換膜に吸収される青色光の波長であり、より詳しくは蛍光変換膜が緑色光を生成するために吸収されるべき青色光の波長である。このような波長は、蛍光変換膜を形成する蛍光変換材料によって特定されている。したがって、光源部が、混色光に含まれる青色光をそのまま蛍光変換膜に出射する場合に比べて、混色光に含まれる青色光のうち蛍光変換膜に吸収される第１波長を有する青色光を共振させておくことにより、蛍光変換膜による光変換効率を高めることが可能である。複数のカラーフィルタのうち緑色光を透過させるカラーフィルタは、例えばフルカラー表示及び白色光源に含まれる緑色光の波長として理想的な波長を有する緑色光、即ち色純度が高い緑色光のみを透過させる。
【００４１】
光源部は、混色光に含まれる青色光のうち互い異なる波長の他方の波長を有する青色光を共振させた第２の光と、混色光に含まれる赤色光のうち赤色光の波長帯域における第３波長を有する赤色光を共振させた第３の光を出射する。ここで、混色光に含まれる赤色光及び青色光は、フルカラー表示及び白色光源として理想的な波長からずれた波長成分を含んでいるため、光源部からそのまま混色光を各カラーフィルタに出射した場合には、カラーフィルタを介して透過させるべき波長を除いた波長成分を有する赤色光及び青色光が無駄になってしまい、カラーフィルタを介して光源部から赤色光及び青色光を取り出す光取り出し効率を高めることが困難となる。
【００４２】
そこで、カラーフィルタを介して出射すべき青色光及び赤色光の波長、即ち上述の理想的な波長において発光強度が最大となるように第２波長及び第３波長の夫々において波長に対する青色光及び赤色光の発光強度の分布を急峻にしておくことにより、最終的にカラーフィルタを介して出射される青色光及び赤色光の色純度が高めることができ、且つ光取り出し効率も高くすることが可能である。より具体的には、光源部は、共振により、混色光に含まれる青色光及び赤色光のうち不必要な波長帯の光を弱め、且つ第２波長及び第３波長の夫々を有する青色光及び赤色光の発光強度を高める。カラーフィルタを用いて余分な波長成分の光を除去することを前提にしても、光源部からカラーフィルタに出射される青色光及び赤色光の色純度が高められている分、カラーフィルタを介して出射される青色光及び赤色光の色純度は高められることになる。また、緑色光も赤色光及び青色光と同様にカラーフィルタを介して出射することを前提にしても、蛍光変換膜から色純度が高い緑色光を出射することにより、最終的にカラーフィルタを介して出射される緑色光の色純度を高めることが可能である。
【００４３】
尚、“色純度”とは、赤色光、緑色光及び青色光の夫々の波長が、フルカラー表示及び白色光源に用いられる赤色光、緑色光及び青色光として理想的な波長からずれた波長成分をどれだけ含んでいるかを示す指標であり、例えば赤色光、緑色光及び青色光の夫々が、６２０ｎｍ、５４５ｎｍ及び４５０ｎｍの夫々の波長において発光強度にピークを有し、且つこれらの波長からずれた波長成分が低減されているほうが色純度は高い、理想的な光といえる。
【００４４】
このように本発明の第３の発明に係る有機ＥＬ装置によれば、高い光取り出し効率によって色純度が高い赤色光、緑色光及び青色光を出射でき、例えば、これら各色の光を含んでなる白色光をスキャナーの光源として用いることにより、ＣＣＤ等の受光素子によって赤色光、緑色光及び青色光が効率良く受光され、読み取り性能に優れたスキャナーを提供できる。より具体的には、色純度が低い光を含む白色光をスキャナーの光源として用いた場合、ＣＣＤ等の素子構造に起因して上述の理想的な波長成分からずれた波長を有する光は、ＣＣＤ等の受光素子によって受光されず、結果的にスキャナーの読み取り性能を低下させてしまうためである。
【００４５】
本発明の第３の発明に係る有機ＥＬ装置の一の態様では、前記光源部は、前記基板上の画素領域に形成された画素部に含まれる複数のサブ画素部の夫々において前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の下層側に形成された陽極と、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層を介して前記陽極に対向するように前記複数のサブ画素部に共通に形成された陰極とを有しており、前記複数のカラーフィルタの夫々は、前記サブ画素部毎に形成されており、前記蛍光変換膜は、前記複数のサブ画素部のうち前記緑色光を透過させるカラーフィルタが形成されたサブ画素部に形成されていてもよい。
【００４６】
この態様によれば、上述の第２の発明に係る有機ＥＬ装置と同様に、例えばインクジェット法を用いて複数のサブ画素部の夫々に赤色、緑色、及び青色に発光する有機ＥＬ材料を塗り分けることなく、複数のサブ画素部に共通に第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層を形成でき、有機ＥＬ装置の製造プロセスを簡便化できる。陽極は、例えばＩＴＯ等の透明導電材料を用いて形成されており、陰極は例えば蒸着法を用いて複数のサブ画素部に共通に形成される。したがって、例えば別途設けられた電源から供給された駆動電流が駆動回路の制御下で各陽極に供給され、各サブ画素部は赤色光、緑色光及び青色光を所定のタイミングで効率良く出射できる。これにより、赤色光、緑色光及び青色光等の光の３原色を用いたフルカラーの画像表示を効率良く行うことができる。特に、この態様では、色純度が高い赤色光、緑色光及び青色光を用いて色再現性に優れたフルカラー表示を行うことが可能である。
【００４７】
この態様では、前記光源部は、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の上層側に形成された光反射膜と、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層を介して前記光反射膜に対向するように前記複数のサブ画素部の夫々に形成された複数のハーフミラーとを有しており、前記光反射膜及び前記複数のハーフミラー間の夫々の光学長は、前記３つの光の夫々が前記第１波長、前記第２波長及び前記第３波長の夫々の波長で発光強度が最大となるように設定されていてもよい。
【００４８】
この態様によれば、光反射膜及び複数のハーフミラー間で前記第１波長及び前記第２波長の夫々の波長を有する青色光と、第３波長を有する赤色光を共振させることが可能である。即ち、光源部は、前記第１波長及び前記第２波長の夫々の波長を有する青色光と、第３波長を有する赤色光を共振させる複数の光共振器構造を有していることになる。
【００４９】
より具体的には、例えば複数の光共振器構造の夫々が有する光学長は、前記第１波長及び前記第２波長の夫々の波長を有する青色光と、第３波長を有する赤色光の夫々の波長の半分の整数倍に設定されている。このような光学長は、互いに対向する光反射膜及び複数のハーフミラー間の物理的距離に加え、光反射膜及び複数のハーフミラー間に介在する、例えば第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層の膜厚及び屈折率も考慮された上で設定されている。
【００５０】
この態様では、前記陽極は、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層と前記複数のハーフミラーの夫々との間に形成されており、前記光反射膜は、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の上層側に形成された陰極と兼用されており、前記光学長は、前記複数の陽極の夫々の厚みを調整することによって設定されていてもよい。
【００５１】
この態様によれば、第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層の膜厚を調整することなく、陽極の厚みを調整することによって各光学長を設定できる。したがって、第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層の形成条件を変更することなく、各光学長を設定できるため、有機ＥＬ装置の製造プロセスを煩雑にすることなく、蛍光変換膜の光変換効率を向上させることが可能である。加えて、陰極を光反射膜として兼用できるため、光源部の構成を大きく変更することなく、各光を共振させることが可能である。
【００５２】
本発明の第１、第２及び第３の発明に係る有機ＥＬ装置の他の態様では、前記光源部、前記複数のカラーフィルタ及び前記蛍光変換膜は、大気に曝されないように封止されていてもよい。
【００５３】
この態様によれば、例えば大気中に含まれる水分によって光源部、複数のカラーフィルタ及び蛍光変換膜が劣化することを低減でき、有機ＥＬ装置の寿命を延ばすことが可能である。
【００５４】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
以下図面を参照しながら、本発明の第１、第２及び第３の発明に係る有機ＥＬ装置の実施形態を説明する。
【００５６】
（第１実施形態）
先ず、本発明の第１の発明に係る有機ＥＬ装置の実施形態を説明する。図１は、本実施形態の有機ＥＬ装置１０の全体構成を示すブロック図である。有機ＥＬ装置１０は、駆動回路内蔵型のアクティブマトリクス駆動方式で駆動される表示装置であり、有機ＥＬ装置１０が有する各画素部７０はサブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂを含んで構成されている。
【００５７】
有機ＥＬ装置１０の画素領域１１０には、縦横に配線されたデータ線１１４及び走査線１１２が設けられており、それらの交点に対応する各サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ、及び７０Ｂはマトリクス状に配列され、これら３つのサブ画素部を一組として一つの画素部７０が構成されている。後述するように、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂの夫々は、カラーフィルタを介して赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の各色の波長を有する光を出射する。これにより、有機ＥＬ装置１０は、走査線駆動回路１３０及びデータ線駆動回路１５０による画素部７０の制御下で画像をフルカラー表示できる。加えて、有機ＥＬ装置１０は、赤色光、緑色光及び青色光の夫々をサブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂから同時に出射することにより、スキャナー或いは液晶装置等の光学装置の白色光源として応用されてもよい。
【００５８】
画素領域１１０には各データ線１１４に対して配列されたサブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂに対応する電源供給線１１７が設けられている。
【００５９】
画素領域１１０の周辺に位置する周辺領域には、走査線駆動回路１３０及びデータ線駆動回路１５０が設けられている。走査線駆動回路１３０は複数の走査線１１２に走査信号を順次供給する。データ線駆動回路１５０は、画素領域１１０に配線されたデータ線１１４に画像信号を供給する。尚、走査線駆動回路１３０の動作とデータ線駆動回路１５０の動作とは、同期信号線１６０を介して相互に同期が図られる。電源供給線１１７には、外部回路から画素部７０を駆動するための画素駆動用電源が供給される。図１中、一つの画素部７０に着目すれば、画素部７０には、有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂが設けられると共に、例えばＴＦＴを用いて構成されるスイッチング用トランジスタ７６及び駆動用トランジスタ７４、並びに保持容量７８がサブ画素部毎に設けられている。スイッチング用トランジスタ７６のゲート電極には走査線１１２が電気的に接続されており、スイッチング用トランジスタ７６のソース電極にはデータ線１１４が電気的に接続され、スイッチング用トランジスタ７６のドレイン電極には駆動用トランジスタ７４のゲート電極が電気的に接続されている。駆動用トランジスタ７４のドレイン電極には、電源供給線１１７が電気的に接続されており、駆動用トランジスタ７４のソース電極には有機ＥＬ素子７２の陽極が電気的に接続されている。尚、図１に例示した画素回路の構成の他にも、電流プログラム方式の画素回路、電圧プログラム方式の画素回路、電圧比較方式の画素回路、サブフレーム方式の画素回路等の各種方式の画素回路を採用することが可能である。
【００６０】
次に、図２乃至図３を参照しながら有機ＥＬ装置１０の具体的な構成を説明する。図２は、有機ＥＬ装置１０の概略構成を示す平面図であり、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ´線断面図である。
【００６１】
図２及び図３において、有機ＥＬ装置１０は、基板１上の画素領域１１０に形成された複数の画素部７０を備えている。
【００６２】
画素部７０は、基板１上における画素領域１１０にマトリクス状に配設されている。画素部７０は、図中横方向に沿って配列された３つのサブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂを一組として構成されており、画素領域１１０の図中縦方向及び横方向の夫々に沿って配列されている。
【００６３】
図３において、有機ＥＬ装置１０は、基板１、本発明の第１の発明の「光源部」の一例を構成する有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂ、隔壁部４７、封止部２０、蛍光変換膜３０、及びカラーフィルタ２２を備えている。
【００６４】
有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂの夫々は、有機ＥＬ層５０、有機ＥＬ層５０上に形成された陰極４９、有機ＥＬ層５０の下層側に形成された陽極３４、及び隔壁部４７を備えている。
【００６５】
有機ＥＬ層５０は、本発明の第１の発明の「第１有機ＥＬ層及び第２有機ＥＬ層」の夫々一例である有機ＥＬ層５０Ｂ及び５０Ｒを備えている。
【００６６】
有機ＥＬ層５０Ｂ及び５０Ｒの夫々は、基板１上の画素領域１１０に形成された画素部７０に含まれる３つのサブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂに共通に形成されている。より具体的に、有機ＥＬ層５０Ｂ及び５０Ｒの夫々は、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂに共通な一枚の膜として形成されている。有機ＥＬ層５０Ｂ及び５０Ｒは、有機ＥＬ装置１０動作時に青色及び赤色の夫々の色に発光する。したがって、有機ＥＬ層５０はその下側に向かって青色光及び赤色光を含むマゼンダ色の混色光（以下、マゼンダ光と称す。）を出射する。
【００６７】
尚、後述するように、蛍光変換膜３０と、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂの夫々が有するカラーフィルタ２２とによって、有機ＥＬ層５０から出射されたマゼンダ光から赤色光、緑色光、及び青色光の夫々の光が生成され、且つ出射される。したがって、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂの夫々は、基板１上に有機ＥＬ層５０Ｂ及び５０Ｒを平面的に連続した膜として形成しておくことで赤色光、緑色光及び青色光を出射できる。加えて、解像度を高めるために、画素のサイズが微細化され、且つ画素ピッチを狭められた場合でも、例えばインクジェット法を用いて各色に発光する有機ＥＬ材料をサブ画素部毎に塗り分けることなく、有機ＥＬ装置１０は画像をフルカラー表示できる。また、インクジェット法を用いて各サブ画素部７０に赤色、緑色及び青色の夫々の色に発光する有機ＥＬ材料を塗り分けなくても、スピンコート法等の塗布法を用いて各サブ画素部７０に有機ＥＬ材料を含む塗布材料を一括で簡便に塗布することによって有機ＥＬ層５０を簡便に形成できる。
【００６８】
ここで、有機ＥＬ層５０Ｂ及び５０Ｒが互いに積層されているため、有機ＥＬ層５０Ｂを単層で形成した場合に比べて、有機ＥＬ層５０Ｂの輝度寿命を延ばすことができる。より具体的には、単一層の有機ＥＬ層５０Ｂは、その動作時に有機ＥＬ層５０Ｂに過剰な正孔が発生し易い。過剰な正孔が有機ＥＬ層５０Ｂに流れ続けた場合、正孔が有機ＥＬ層５０Ｂを突き破り、有機ＥＬ層５０Ｂは継続して青色に発光することが困難となる。
【００６９】
本実施形態の有機ＥＬ装置１０では、有機ＥＬ層５０Ｂに積層された有機ＥＬ層５０Ｒが、有機ＥＬ層５０Ｂに生じる過剰な正孔が有機ＥＬ層５０Ｂを突き破ることを抑制する。したがって、有機ＥＬ層５０Ｂ及び５０Ｒを互いに積層してなる有機ＥＬ層５０によれば、その動作時に有機ＥＬ層５０が損傷を受けることを低減でき、有機ＥＬ層５０Ｂの輝度寿命を延ばすことが可能である。尚、有機ＥＬ層５０は発光層として機能する層だけでなく、電子注入層或いは電子輸送層等の各種層を含んでいてもよい。
【００７０】
基板１は、例えばガラス基板等の光透過性を有する基板である。図１に示した駆動用トランジスタ７４及びスイッチング用トランジスタ７６は、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂの夫々から出射される光を遮らないよう有機ＥＬ素子７２の下側の領域を避けるように形成されている。
【００７１】
陽極３４は、基板１上に順次形成された平坦な層間絶縁膜４１、及び保護層４５のうち保護層４５の表面に沿って延在するように、例えばＩＴＯ等の透明な導電材料によって形成されている。陽極３４は、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂの夫々に有機ＥＬ層５０の下層側に形成されており、有機ＥＬ層５０から出射されたマゼンダ光を透過させる。したがって、有機ＥＬ装置１０は、有機ＥＬ層５０からみて基板１側に光が出射される、所謂ボトムエミッション型の有機ＥＬ装置である。
【００７２】
陰極４９は、有機ＥＬ層５０を介して陽極３４に対向するようにサブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂに共通に形成されている。より具体的には、陰極４９は、各サブ画素部７０を互いに分ける隔壁部４７の表面及び有機ＥＬ層５０の表面を被うように形成され、異なるサブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂの夫々が有する有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂに共通とされる共通電極である。陰極４９は、Ａｌ等の金属薄膜或いは複数の金属薄膜が積層された積層膜であり、有機ＥＬ層５０から出射されたマゼンダ光を有機ＥＬ層５０の上層側に透過させることなく、有機ＥＬ層５０の下層側に反射する。したがって、有機ＥＬ層５０から出射されたマゼンダ光は、有機ＥＬ層５の下層側にのみ出射される。
【００７３】
陰極４９及び陽極３４は、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂの夫々において有機ＥＬ層５０を介して対向している。図１に示した電源供給線１１７から供給された駆動電流が走査線駆動回路１３０及びデータ線駆動回路１５０の制御下で各陽極３４に供給される。したがって、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂは、赤色光、緑色光及び青色光を所定のタイミングで出射できる。これにより、有機ＥＬ装置１０は、赤色光、緑色光及び青色光等の光の３原色を用いたフルカラーの画像表示を行うことが可能である。
【００７４】
蛍光変換膜３０は、最終的にカラーフィルタ２２Ｇを介して緑色光を出射するサブ画素部７０Ｇに形成されている。蛍光変換膜３０は、有機ＥＬ素子７２Ｇからみて基板１側に形成されており、有機ＥＬ素子７２Ｇから出射されるマゼンダ光に含まれる青色光を吸収することによって緑色光Ｌｇを生成し、生成された緑色光Ｌｇをカラーフィルタ２２Ｇに出射する。蛍光変換膜３０は、例えばスチルベン系化合物及びクマリン系化合物を含んでおり、吸収した青色光のエネルギーに応じて緑色光を生成する。
【００７５】
カラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂの夫々は、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂに形成されている。カラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂの夫々は、有機ＥＬ素子７２Ｒ、蛍光変換膜３０及び有機ＥＬ素子７２Ｂからみて基板１側に形成されており、有機ＥＬ素子７２Ｒ及び７２Ｂから出射されたマゼンダ光に含まれる赤色光、青色光、及び蛍光変換膜３０から出射された緑色光Ｌｇの夫々を透過させる。より具体的には、カラーフィルタ２２Ｒは、マゼンダ光に含まれる赤色光及び青色光のうち赤色光のみを透過させ、カラーフィルタ２２Ｂは、マゼンダ光に含まれる青色光のみを透過させる。カラーフィルタ２２Ｇは、蛍光変換膜３０から出射された緑色光Ｌｇのみを透過させる。
【００７６】
したがって、有機ＥＬ装置１０によれば、マゼンダ光を出射する有機ＥＬ層５０から複数のカラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂの夫々を介して赤色光、緑色光及び青色光の夫々を出射できる。これにより、青色に発光する有機ＥＬ層５０Ｂの輝度寿命を延ばしつつ、且つ青色光から赤色光を生成する蛍光変換膜を用いることなく、赤色、緑色及び青色の光の３原色を出射できる。有機ＥＬ装置１０によれば、有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂの発光を制御することによって、例えば２５６色表示が可能となり、表示特性に優れたディスプレイを提供することが可能である。また、赤色光、緑色光および青色光を同時に出射する有機ＥＬ装置１０が液晶装置のバックライトに応用されてもよい。このようなバックライトは白色光を長期間に亘って出射できる。
【００７７】
封止板２０は、ガラス等の光透過性を有する材料を用いて形成されており、水分が有機ＥＬ装置１０の外部から有機ＥＬ層５０に浸入することを防止する。より具体的には、封止板２０は、基板１上に接着剤によって接着されており、有機ＥＬ素子７２、蛍光変換膜３０及びカラーフィルタ２２が大気に触れないように封止する。封止板２０は、例えば封止板２０の周縁部にディスペンサ等の塗布手段を用いて塗布された接着剤を介して基板１に接着され、封止されている。これにより、例えば大気中に含まれる水分によって有機ＥＬ素子７２、カラーフィルタ２２及び蛍光変換膜３０が劣化することを低減でき、有機ＥＬ装置１０の寿命を延ばすことが可能である。
【００７８】
（変形例１）
次に、図４を参照しながら本実施形態の有機ＥＬ装置の変形例を説明する。尚、以下の各例及び各実施形態では、上述の有機ＥＬ装置１０と共通する部分について共通の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。図４は、本例の有機ＥＬ装置２１０の具体的な構成を示す断面図であり、図２に示したＩＩＩ−ＩＩＩ´線断面図に対応している。
【００７９】
図４において、本例の有機ＥＬ装置２１０は、基板１を介して陽極３４の下層側に形成された蛍光変換膜３０及びカラーフィルタ２２、並びに基板１の下側に配置された基板１０１を備えている。カラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂの夫々は、光透過性を有する基板１０１上に形成されている。カラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂを透過した赤色光Ｒ、緑色光Ｇ及び青色光Ｂは、基板１０１を介して出射される。
【００８０】
有機ＥＬ装置２１０によれば、カラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂを透過した赤色光Ｒ、緑色光Ｇ及び青色光Ｂが基板１０１を介して出射されるため、フルカラー表示が可能な画像表示装置に適していないまでも、スキャナー等の白色光源としては十分適用可能である。尚、有機ＥＬ装置２１０では、基板１及び１０１、並びに基板１及び封止部２０間を接着剤によって封止することにより、有機ＥＬ素子７２、カラーフィルタ２２及び蛍光変換膜３０は大気に触れないように封止されている。
【００８１】
（変形例２）
次に、図５を参照しながら本実施形態の有機ＥＬ装置の他の変形例を説明する。図５は、本例の有機ＥＬ装置３１０の具体的な構成を示す断面図であり、図２に示したＩＩＩ−ＩＩＩ´線断面図に対応している。
【００８２】
図５において、本例の有機ＥＬ装置３１０は、基板１を介して陽極３の下層側に形成された蛍光変換膜３０及びカラーフィルタ２２、並びに基板１の下側に配置された基板１０１を備えている。より具体的には、蛍光変換膜３０及びカラーフィルタ２２は、基板１の裏面、即ち基板１を基準として有機ＥＬ素子７２が配置された側の反対側の面に配置されている。有機ＥＬ装置３１０は、有機ＥＬ装置２１０と同様に、カラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂを透過した赤色光、緑色光及び青色光を基板１０１を介して出射する。
【００８３】
有機ＥＬ装置３１０によれば、カラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂを透過した赤色光、緑色光及び青色光が基板１０１を介して出射されるため、フルカラー表示が可能な画像表示装置に適していないまでも、スキャナー等の白色光源としては十分適用可能である。尚、有機ＥＬ装置３１０は、基板１及び１０１、並びに基板１及び封止部２０間を接着剤によって封止することにより、有機ＥＬ素子７２、カラーフィルタ２２及び蛍光変換膜３０が大気に触れないように封止されている。
【００８４】
（変形例３）
次に、図６を参照しながら本実施形態の有機ＥＬ装置の他の変形例を説明する。図６は、本例の有機ＥＬ装置４１０の具体的な構成を示す断面図であり、図２に示したＩＩＩ−ＩＩＩ´線断面図に対応している。尚、本例の有機ＥＬ装置４１０は、後述するように赤色光、緑色光及び青色光を基板１の上層側に出射するトップエミッション型の有機ＥＬ装置である。
【００８５】
図６において、有機ＥＬ装置４１０は、陽極３４の下層側に形成された光反射膜３２を備えている。
【００８６】
光反射膜３２は、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂの夫々に形成されており、有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂの夫々から出射されたマゼンダ光Ｍを有機ＥＬ素子７２の上層側に反射する。
【００８７】
蛍光変換膜３０及びカラーフィルタ２２は、有機ＥＬ素子７２の上層側に形成されている。サブ画素部７０Ｒ及７０Ｂでは、光反射膜３２によって反射されたマゼンダ光Ｍに含まれる赤色光及び青色光の夫々がカラーフィルタ２２Ｒ及び２２Ｂの夫々を介して図中上側に向かって赤色光Ｒ及び青色光Ｂとして出射される。サブ画素部７０Ｇでは、光反射膜３２によって反射されたマゼンダ光Ｍに含まれる青色光が蛍光変換膜３０に吸収され、蛍光変換膜３０から出射された緑色光Ｌｇがカラーフィルタ２２Ｇを介して図中上側に緑色光Ｇとして出射される。
【００８８】
有機ＥＬ装置４１０によれば、有機ＥＬ素子７２から出射されたマゼンダ光Ｍが光反射膜３２によって基板１の上側に反射されるため、例えば光を遮るＴＦＴ(Thin Film Transistor)等の素子、或いは配線が基板１中に形成されている場合でも、上層側に赤色光Ｒ、緑色光Ｇ及び青色光Ｂを出射できる。
【００８９】
尚、有機ＥＬ装置４１０も、有機ＥＬ装置２１０と同様に封止され、有機ＥＬ素子７２、カラーフィルタ２２及び蛍光変換膜３０の劣化が抑制されている。
【００９０】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２の発明に係る有機ＥＬ装置の実施形態を説明する。図７は、本実施形態の有機ＥＬ装置５１０の具体的な構成を示す断面図であり、図２に示したＩＩＩ−ＩＩＩ´線断面図に対応している。
【００９１】
図７において、有機ＥＬ装置５１０は、本発明の「光源部」の一例を構成する有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂ、隔壁部４７、封止部２０、蛍光変換膜３０、及びカラーフィルタ２２を備えている。
【００９２】
有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂの夫々は、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂの夫々に形成されている。有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂの夫々が有する有機ＥＬ層５０は、基板１上の画素領域１１０に形成された画素部７０に含まれるサブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂに共通に形成されている。有機ＥＬ層５０は、第１実施形態と同様に、サブ画素部７０Ｒ及び７０Ｂの夫々に形成された陽極３４、サブ画素部７０ｇに形成された陽極３４Ｇ、及び有機ＥＬ層５０を介してこれら陽極に対向するように形成された陰極４９によってマゼンダ光Ｍを出射する。
【００９３】
緑色光を出射するための光源である有機ＥＬ素子７２Ｇは、本発明の「光反射膜」の一例である陰極４９、ハーフミラー３１Ｇ及び陽極３４Ｇを備えている。
【００９４】
陰極４９は、例えば蒸着法を用いて複数のサブ画素部に共通に形成されたＡｌ等の金属薄膜である。ハーフミラー３１Ｇは、陽極３４Ｇの下層側に形成されている。陰極４９は、有機ＥＬ層５０から出射されたマゼンダ光Ｍをハーフミラー３１Ｇに向かって反射する。したがって、陰極４９は、本来の陰極としての機能、即ち有機ＥＬ層５０を介して陽極３４との間で駆動電流を流す機能に加えて、マゼンダ光を反射する機能も有している。
【００９５】
陰極４９及びハーフミラー３１Ｇは、有機ＥＬ層５０から出射されたマゼンダ光Ｍに含まれる青色光のうち青色光の波長帯域に含まれる所定の波長を有する青色光を共振させる。所定の波長を有する青色光は、共振によって所定の波長で発光強度が最大となった状態でハーフミラー３１Ｇから蛍光変換膜３０に出射される。
【００９６】
ここで、「所定の波長」とは、蛍光変換膜３０が緑色光を出射するために吸収する青色光の波長であり、この波長は蛍光変換膜３０に含まれる蛍光変換材料によって特定される。マゼンダ光Ｍに含まれる青色光は、蛍光変換膜３０が吸収する青色光の波長以外の波長成分を含んだ光であるため、マゼンダ光Ｍをそのまま蛍光変換膜３０に出射した場合には、蛍光変換膜３０が吸収する波長の青色光を除いた光が緑色光に変換されず、光の変換効率を高めることが困難となる。そこで、有機ＥＬ素子７２Ｇは、後に詳細に説明するようにマゼンダ光Ｍに含まれる青色光のうち蛍光変換膜３０が吸収する波長を有する青色光を共振させることによって、共振される前に比べて所定の波長において発光強度が最大となる青色光Ｌｂｇを蛍光変換膜３０に出射する。蛍光変換膜３０は、吸収した青色光Ｌｂｇのエネルギーから緑色光を生成し、生成した緑色光を蛍光変換膜３０の下側に形成されたカラーフィルタ２２Ｇに出射する。
【００９７】
陽極３４Ｇは、緑色光を出射するサブ画素部７０Ｇに設けられており、赤色光及び青色光の夫々の光を出射するサブ画素部７０Ｒ及び７０Ｂに設けられた陽極３４とは異なる厚みを有している。陰極４９及びハーフミラー３１Ｇ間の光学長は、有機ＥＬ層５０から出射されたマゼンダ光Ｍに含まれる光のうち、青色光の波長帯域に含まれる所定の波長を有する青色光が陰極４９及びハーフミラー３１Ｇ間で共振するように陽極３４Ｇによって設定されている。即ち、有機ＥＬ素子７２Ｇは、所定の波長を有する青色光を共振させる光共振器構造を有している。
【００９８】
ここで、陽極３４Ｇ及び陰極４９間に介在する有機ＥＬ層５０は、例えばスピンコート法等の塗布法を用いてサブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂに共通に形成されているため、有機ＥＬ層５０のうちサブ画素部７０Ｇに延びる部分の厚みのみを調整することは、有機ＥＬ装置５１０の製造プロセス上困難である。そこで、有機ＥＬ装置５１０では、有機ＥＬ層５０の下層側に形成される陽極３４Ｇの厚みを予め調整しておくことにより、陰極４９及びハーフミラー３１Ｇ間の光学長を設定する。
【００９９】
より具体的には、図８に示すように、陽極３４Ｇは、サブ画素部７０Ｒ及び７０Ｂの夫々が有する陽極３４と共に保護層４５の表面に形成されており、例えばエッチング工程によって厚みｔｇが調整されている。陽極３４Ｇ及び陰極４９間の光学長ｄｇは、陽極３４Ｇの厚みに応じて決まる陰極４９及びハーフミラー３１Ｇ間の物理的距離に加え、陰極４９及びハーフミラー３１Ｇ間に介在する有機ＥＬ層５０の膜厚及び屈折率を考慮した上で設定されている。陽極３４Ｇ及び陰極４９間の光学長ｄｇは、所定の波長、即ち共振させるべき青色光Ｌｂｇの波長の半分の整数倍に設定されている。したがって、有機ＥＬ素子７２Ｇは、蛍光変換膜３０に向かって蛍光変換膜３０が吸収する青色光Ｌｂｇを出射する。また、有機ＥＬ装置５１０によれば、有機ＥＬ層５０の形成条件を変更することなく陽極３４Ｇの厚みによって光学長ｄｇを調整できるため、有機ＥＬ装置５１０の製造プロセスを煩雑にすることなく、蛍光変換膜３０の光変換効率を向上させることが可能である。加えて、陰極４９を光反射膜として兼用できるため、有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂの構成を大きく変更する必要もない。
【０１００】
また、蛍光変換膜３０から出射される緑色光Ｌｂｇの波長は、蛍光変換膜３０が吸収する青色光の波長によって決まるため、蛍光変換膜３０から出射される緑色光の波長が、例えば５４５ｎｍとなるように、ハーフミラー３１Ｇ及び陰極４９間で共振させる青色光の波長が設定されている。即ち、陰極４９及びハーフミラー３１Ｇ間の光学長ｄｇは、蛍光変換膜３０が理想的な波長を有する緑色光を出射できるように、共振させる青色光の波長に合わせて設定されていることになる。
【０１０１】
次に、図７及び図９を参照しながら有機ＥＬ層５０で生成されたマゼンダ光Ｍ、各サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂの夫々から出射される光の波長の関係を詳細に説明する。図９は、有機ＥＬ層５０から出射された光が最終的に各サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂから出射されるまでの波長の変化を模式的に示したスペクトル図である。
【０１０２】
図９（ａ）において、有機ＥＬ層５０は、青色光ＭＢ及び赤色光ＭＢを含むマゼンダ光Ｍを生成する。有機ＥＬ素子７２Ｇが有する陰極４９及びハーフミラー３１Ｇ間では、マゼンダ光Ｍに含まれる青色光ＭＢのうち波長λｂ１の青色光Ｌｂｇが共振される。青色光Ｌｂｇは、マゼンダ光Ｍに含まれる青色光ＭＢに比べて波長λｂ１において急峻な発光ピークを有する光である。
【０１０３】
加えて、図９（ｂ）に示すように、青色光Ｌｂｇの波長λｂ１は、蛍光変換膜３０が上述の理想的な緑色光λｇを生成する際に吸収する光の波長に相当する。したがって、蛍光変換膜３０は、青色光Ｌｂｇを吸収し、波長λｇを有する緑色光Ｌｇを生成し、緑色光Ｌｇをカラーフィルタ２２Ｇに出射する。
【０１０４】
図９（ｃ）において、各サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂに形成されたカラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂは、有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂの夫々から出射された青色光ＭＢ、緑色光Ｌｇ及び赤色光ＭＲのうち青色光Ｂ１、緑色光Ｇ１及び赤色光Ｒ１を透過させる。ここで、有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂから出射された光のうち不要な波長成分を有する光がカラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂによって除去される。より具体的には、２カラーフィルタ２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂの夫々は、波長λｂ、λｇ及びλｒの夫々を有する青色光Ｂ１、緑色光Ｇ１及び赤色光Ｒ１を透過させる。
【０１０５】
したがって、緑色光Ｇ１は、波長λｂ１の青色光Ｌｂｇを蛍光変換膜３０に吸収させない場合、即ち有機ＥＬ層５０から出射された青色光ＭＢをそのまま蛍光変換膜３０に吸収させる場合に比べて、理想的な緑色光の波長λｇの発光強度がより強められた光であり、有機ＥＬ層５０が生成した青色光ＭＢのうち波長がλｇである緑色光を出射させる際に寄与しない青色光の波長成分を低減できる。したがって、有機ＥＬ素子７２Ｇに含まれる有機ＥＬ層５０において生成された青色光ＭＢから緑色光Ｇ１を出射する際の光取り出し効率が高められる。
【０１０６】
このように、本実施形態の有機ＥＬ装置５１０によれば、蛍光変換膜３０を介して効率良く色純度の高い緑色光を取り出すことができる。したがって、陽極３４及び３４Ｇに供給される駆動電流を走査線駆動回路及びデータ線駆動回路の制御下で制御することによって、色再現性に優れた高品位のフルカラー表示を行うことが可能である。また、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂの夫々から色純度に優れた赤色光、緑色光及び青色光を出射することにより高品位の白色光源を提供できる。加えて、本実施形態の有機ＥＬ装置５１０によれば、青色に発光する有機ＥＬ層５０Ｂの輝度寿命は、青色に発光する有機ＥＬ層を単一層として形成した場合の輝度寿命に比べて長い。したがって、有機Ｌ装置５１０によれば、長期間に亘って、高品位のフルカラー表示、或いは白色光の出射が可能となる。
【０１０７】
尚、有機ＥＬ装置５１０は、第１実施形態の有機ＥＬ装置と同様に有機ＥＬ素子、蛍光変換膜及びカラーフィルタが大気に触れないように封止されている。よって、大気中に含まれる水分による有機ＥＬ層、蛍光変換膜及びカラーフィルタの劣化が低減されている。
【０１０８】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３の発明に係る有機ＥＬ装置の実施形態を説明する。図１０は、本実施形態の有機ＥＬ装置６１０の具体的な構成を示す断面図であり、図２に示したＩＩＩ−ＩＩＩ´線断面図に対応している。本実施形態の有機ＥＬ装置６１０は、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂにおいて互いに異なる光学長を有する光共振器構造を備えている。
【０１０９】
図１０において、有機ＥＬ装置６１０は、本発明の「光源部」の一例を構成する有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂ、隔壁部４７、封止部２０、蛍光変換膜３０、及びカラーフィルタ２２を備えている。
【０１１０】
有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂの夫々は、ハーフミラー３１Ｒ、３１Ｇ及び３１Ｂ、陽極３４Ｒ、３４Ｇ及び３４Ｂ、有機ＥＬ層５０、及び陰極４９を備えている。
【０１１１】
ハーフミラー３１Ｒ、３１Ｇ及び３１Ｂは、基板１上に形成された平坦な保護層４５の表面に形成されている。陽極３４Ｒ、３４Ｇ及び３４Ｂの夫々は、ハーフミラー３１Ｒ、３１Ｇ及び３１Ｂの夫々の上に形成されている。
【０１１２】
有機ＥＬ層５０は、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂに共通に形成されており、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂを互いに隔てる隔壁部４７上と、陽極３４Ｒ、３４Ｇ及び３４Ｂ上とに延在されている。より具体的には、青色に発光する有機ＥＬ層５０Ｂ及び赤色に発光する有機ＥＬ層５０Ｒが互いに積層されている。このような有機ＥＬ層５０は、スピンコート法等の塗布法を用いて形成されており、その動作時に、青色光及び赤色光を含むマゼンダ光Ｍを出射する。陰極４９は、サブ画素部に共通に形成されている。陰極４９は、例えば蒸着法を用いて形成されたＡｌ等の金属薄膜である。
【０１１３】
ハーフミラー３１Ｒ、３１Ｇ及び３１Ｂと陰極４９とは、各サブ画素部において互いに異なる光学長を有する光共振器構造を構成する。これにより、有機ＥＬ素子７２Ｒは、赤色光の波長帯域における特定の波長で発光強度が最大となる、本発明の「第２の光」の一例である赤色光Ｌｒをハーフミラー３１Ｒを介して出射する。有機ＥＬ素子７２Ｇ及び７２の夫々は、青色光の波長帯域において互いに異なる波長で発光強度が最大となる、本発明の「第１の光」及び「第３の光」の夫々一例である青色光Ｌｂ１及びＬｂをハーフミラー３１Ｇ及び３１Ｂの夫々を介して出射する。即ち、有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂの夫々は、有機ＥＬ層５０から出射された青色光及び赤色光を含むマゼンダ光Ｍを出射するのではなく、これら青色光及び赤色光に含まれる特定の波長を有する３つの赤色光Ｌｒ、青色光Ｌｂ１及びＬｂを出射する。
【０１１４】
陽極３４Ｇ及び陰極４９間に介在する有機ＥＬ層５０は、例えばスピンコート法等の塗布法を用いてサブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂに共通に形成されているため、有機ＥＬ層５０のうちサブ画素部７０Ｇに延びる部分の厚みのみを調整することは、有機ＥＬ装置５１０の製造プロセス上困難である。そこで、有機ＥＬ装置５１０では、有機ＥＬ層５０の下層側に形成される陽極３４Ｒ、３４Ｇ及び３４Ｂの厚みを予め調整しておくことにより、陰極４９と、ハーフミラー３１Ｒ、３１Ｇ及び３１Ｂとの間の光学長ｄｒ、ｄｇ及びｄｂを設定する。
【０１１５】
陽極３４Ｒ、３４Ｇ及び３４Ｂは、互いに異なる厚みｔｒ、ｔｇ及びｔｂを有しており、ハーフミラー３１Ｒ、３１Ｇ及び３１Ｂと陰極４９との間の光学長を調整する。より具体的には、陽極３４Ｒ、３４Ｇ及び３４Ｂの夫々の厚みｔｒ、ｔｇ及びｔｂと、有機ＥＬ層５０の厚みと加えた各有機ＥＬ素子７２における光学長ｄｒ、ｄｇ、及びｄｂの夫々は、各有機ＥＬ素子７２から出射される赤色光Ｌｒ、青色光Ｌｂ１及び青色光Ｌｂの半波長の整数倍に設定されている。したがって、有機ＥＬ層５０を陽極３４Ｒ、３４Ｇ及び３４Ｂ上に共通に形成した場合でも、有機ＥＬ装置６１０の設計を大きく変更することなく、且つ有機ＥＬ装置６１０の製造プロセスを煩雑化させることなくハーフミラー３１Ｒ、３１Ｇ及び３１Ｂと陰極４９との間の光学長を設定できる。尚、光学長は、第２実施形態と同様に陽極３４Ｒ、３４Ｇ及び３４Ｂと陰極４９との物理的距離、及び有機ＥＬ層５０の屈折率及膜厚を考慮した上で設定されている。また、陰極４９を光反射膜として兼用できるため、有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂの構成を大きく変更する必要もない。
【０１１６】
蛍光変換膜３０から出射される緑色光の波長は、蛍光変換膜３０が吸収する青色光の波長によって決まるため、蛍光変換膜３０から出射される緑色光の波長が、例えば５４５ｎｍとなるように、陽極３４Ｇ及び陰極４０間で共振させる青色光の波長が設定されている。即ち、陰極４９及びハーフミラー３１Ｇ間の光学長は、蛍光変換膜３０が理想的な波長（５４５ｎｍ）を有する緑色光を出射できるように、共振させる青色光の波長に合わせて設定されていることになる。
【０１１７】
蛍光変換膜３０は、有機ＥＬ素子７２Ｇから出射された青色光Ｌｂ１を吸収し、緑色光Ｌｇをカラーフィルタ２２Ｇに向かって出射する。蛍光変換膜３０から出射される緑色光Ｌｇの波長は、後述するように光の３原色を用いたフルカラー表示、或いは光の３原色によって構成される白色光に用いられる緑色光として理想的な５４５ｎｍである。青色光Ｌｂ１は、蛍光変換膜３０が緑色光Ｌｇを生成する際に吸収する青色光の波長である。したがって、青色光Ｌｂ１は、蛍光変換膜３０によって緑色光Ｌｇに変換されない波長成分が低減され、且つ蛍光変換膜３０によって緑色光Ｌｇに変換される波長成分が強められている。
【０１１８】
カラーフィルタ２２Ｇは、波長が５４５ｎｍである緑色光Ｌｇを透過させ、他の波長成分をカットする。したがって、有機ＥＬ素子７２Ｇが青色光Ｌｂ１を蛍光変換膜３０に出射することによって、蛍光変換膜３０は高い光変換効率で色純度の高い緑色光Ｌｇを生成できる。加えて、蛍光変換膜３０が色純度の高い緑色光Ｌｇをカラーフィルタ２２Ｇに出射することにより、色純度の高い緑色光Ｇ２の光取出し効率を高めることが可能である。
【０１１９】
カラーフィルタ２２Ｒ及び２２Ｂの夫々は、有機ＥＬ素子７２Ｒ及び有機ＥＬ素子７２Ｂの夫々から出射された赤色光Ｒ２、緑色光Ｇ２及び青色光Ｂ２を透過させる。赤色光Ｌｒ及び青色光Ｌｂは、有機ＥＬ素子７２Ｒ及び７２Ｂの夫々で共振されているため、余分な波長成分、即ち各有機ＥＬ素子で共振された光の共振波長以外の波長成分が低減されている。したがって、マゼンダ光Ｍに含まれる青色光及び赤色光の夫々をそのままカラーフィルタ２２Ｂ及び２２Ｒに出射する場合に比べて色純度の高い青色光Ｂ２及び赤色光Ｒ２の光取り出し効率が向上する。
【０１２０】
有機ＥＬ素子７２Ｒ及び７２Ｂの夫々からカラーフィルタ２２Ｒ及び２２Ｂの夫々に出射される赤色光Ｌｒ及びＬｂの波長は、本発明の「第２波長」及び「第３波長」の夫々一例である６２０ｎｍ及び４５０ｎｍであり、フルカラー表示をする際に用いられる赤色光及び青色光として理想的な波長である。有機ＥＬ装置６１０は、波長が４５０ｎｍである青色光、波長が５４５ｎｍである緑色光、及び波長が６２０ｎｍである赤色光をカラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂの夫々を介して同時に出射することにより、例えばスキャナーの白色光源として好適な白色光を出射できる。より具体的には、スキャナーが備えるＣＣＤ等の受光素子によって検出される赤色光、緑色光及び青色光の検出効率は、上述の４５０ｎｍ、５４５ｎｍ及び６２０ｎｍの波長を有する赤色光、緑色光及び青色光を用いた場合に高くなる。したがって、これら３つの波長を有する青色光、緑色光及び赤色光によって構成される白色光をスキャナーで適用することによって、スキャナーの読み取り性能を高めることができ、スキャナーの色再現性を高めることを可能である。
【０１２１】
次に、図１０及び図１１を参照しながら、有機ＥＬ層５０で生成されたマゼンダ光Ｍ、各サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂの夫々から出射される光の波長の関係を詳細に説明する。図１１は、有機ＥＬ層５０から出射された光が最終的に各サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂから出射されるまでの波長の変化を模式的に示したスペクトル図である。
【０１２２】
図１１（ａ）において、有機ＥＬ層５０は、青色光ＭＢ及び赤色光ＭＢを含むマゼンダ光Ｍを生成する。有機ＥＬ素子７２Ｇが有する陰極４９及びハーフミラー３１Ｇ間では、マゼンダ光Ｍに含まれる青色光ＭＢのうち、本発明の「第１波長」の一例である波長λｂ１の青色光Ｌｂｇが共振される。青色光Ｌｂｇは、マゼンダ光Ｍに含まれる青色光ＭＢに比べて波長λｂ１において急峻な発光強度を有する光である。有機ＥＬ素子７２Ｂが有する陰極４９及びハーフミラー３１Ｂ間では、マゼンダ光Ｍに含まれる青色光ＭＢのうち本発明の「第２波長」の一例である波長λｂの青色光Ｌｂが共振される。有機ＥＬ素子７２Ｒが有する陰極４９及びハーフミラー３１Ｒ間では、マゼンダ光Ｍに含まれる赤色光ＭＲのうち、本発明の「第３波長」の一例である波長λｒの赤色光Ｌｒが共振される。
【０１２３】
図１１（ｂ）に示すように、青色光Ｌｂｇの波長λｂ１は、蛍光変換膜３０が緑色光Ｌｇを生成する際に吸収する光の波長に相当する。したがって、蛍光変換膜３０は、青色光Ｌｂｇを吸収し、波長λｇを有する緑色光Ｌｇを生成し、緑色光Ｌｇをカラーフィルタ２２Ｇに出射する。図１１（ｃ）において、各サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂに形成されたカラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂは、有機ＥＬ素子７２Ｒ、蛍光変換膜３０及び有機ＥＬ素子７２Ｂの夫々から出射された赤色光Ｌｒ、緑色光Ｌｇ及び青色光Ｌｂを透過させ、他の波長成分を有する光をカットする。したがって、有機ＥＬ素子７２Ｒ、蛍光変換膜３０及び有機ＥＬ素子７２Ｂから出射された光のうち不要な波長成分を有する光がカラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂによって除去される。カラーフィルタ２２Ｒ、２２Ｇ及び２２Ｂの夫々は、有機ＥＬ層５０によって生成されたマゼンダ光Ｍから各色に応じて色純度が高い赤色光Ｒ２、緑色光Ｇ２及び青色光Ｂ２を出射する。
【０１２４】
このように、本実施形態の有機ＥＬ装置５１０によれば、蛍光変換膜３０を介して効率良く色純度が高い赤色光、緑色光及び青色光を取り出すことができる。したがって、陽極に供給される駆動電流を走査線駆動回路及びデータ線駆動回路の制御下で制御することによって、色再現性に優れた高品位のフルカラー表示を行うことが可能である。また、サブ画素部７０Ｒ、７０Ｇ及び７０Ｂの夫々から色純度に優れた赤色光、緑色光及び青色光を出射することにより高品位の白色光源を提供できる。加えて、本実施形態の有機ＥＬ装置５１０によれば、青色に発光する有機ＥＬ層５０Ｂの輝度寿命は、青色に発光する有機ＥＬ層を単層として形成した場合の輝度寿命に比べて長い。したがって、有機Ｌ装置６１０によれば、長期間に亘って、高品位のフルカラー表示、或いは白色光の出射が可能となる。
【０１２５】
尚、有機ＥＬ装置５１０は、第１及び第２実施形態の有機ＥＬ装置と同様に有機ＥＬ素子、蛍光変換膜及びカラーフィルタが大気に触れないように封止されている。よって、大気中に含まれる水分による有機ＥＬ層、蛍光変換膜及びカラーフィルタの劣化が低減されている。
【０１２６】
（電子機器）
次に、上述した有機ＥＬ装置を備えた各種電子機器について説明する。
【０１２７】
＜Ａ：モバイル型コンピュータ＞
図１２を参照しながらモバイル型のコンピュータに上述した有機ＥＬ装置を適用した例について説明する。図１２は、コンピュータ１２００の構成を示す斜視図である。
【０１２８】
図１２において、コンピュータ１２００は、キーボード１２０２を備えた本体部１２０４と、図示しない有機ＥＬ装置を用いて構成された表示部１００５を有する表示ユニット１２０６とを備えている。表示部１００５は、色純度が高い赤色光、緑色光及び青色光を出射するサブ画素部を備えているため、色再現性に優れたフルカラー表示で画像を表示できる。加えて、表示部１００５に含まれる有機ＥＬ層は優れた輝度寿命を有しているため、コンピュータ１２００の信頼性も高められている。
【０１２９】
＜Ｂ：携帯型電話機＞
更に、上述した有機ＥＬ装置を携帯型電話機に適用した例について、図１３を参照して説明する。図１３は、携帯型電話機１３００の構成を示す斜視図である。
【０１３０】
図１３において、携帯型電話機１３００は、複数の操作ボタン１３０２と共に、本発明の一実施形態である有機ＥＬ装置を有する表示部１３０５を備えるものである。
【０１３１】
表示部１３０５は、上述の表示部１００５と同様に高品質の画像を表示することができる。また、表示部１３０５が備える複数の有機ＥＬ素子が夫々赤、緑、青の光の三原色の光を発光することから、表示部１３０５はフルカラー表示で画像表示を行うこともでき、且つ信頼性も高められ手いる。
【０１３２】
本発明の第１、第２及び第３に係る有機ＥＬ装置は、上述した電子機器に応用される場合に限定されるものではなく、例えば、高品位の表示が可能な、投射型表示装置、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネル、及び電子ペーパなどの電気泳動装置等などの各種電子機器に応用可能である。
【０１３３】
尚、本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う有機ＥＬ装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】第１実施形態に係る有機ＥＬ装置１０の全体構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係る有機ＥＬ装置１０の概略構成を示す平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ´線断面図である。
【図４】第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の変形例１を示す断面図である。
【図５】第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の変形例２を示す断面図である。
【図６】第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の変形例３を示す断面図である。
【図７】第２実施形態に係る有機ＥＬ装置１０の概略構成を示す断面図である。
【図８】図７の要部拡大図である。
【図９】第２実施形態における光の波長の変化を模式的に示したスペクトル図である。
【図１０】第３実施形態に係る有機ＥＬ装置１０の概略構成を示す断面図である。
【図１１】第３実施形態における光の波長の変化を模式的に示したスペクトル図である。
【図１２】本発明に係る有機ＥＬ装置を備える電子機器の一例を示す斜視図である。
【図１３】本発明に係る有機ＥＬ装置を備える電子機器の他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１３５】
１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０ 有機ＥＬ装置、２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ カラーフィルタ、３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂ ハーフミラー、５０、５０Ｂ、５０Ｒ 有機ＥＬ層、７０ 画素部、７０Ｒ、７０Ｇ、７０Ｂ サブ画素部、７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂ 有機ＥＬ素子、３４、３４Ｒ、３４Ｇ、３４Ｂ 陽極、４９ 陰極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に互いに積層された青色に発光する第１有機ＥＬ層及び赤色に発光する第２有機ＥＬ層を有し、且つ前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の夫々から出射された青色光及び赤色光を含む混色光を出射する光源部と、
前記混色光に含まれる青色光を吸収することによって緑色光を生成し、且つ該生成された緑色光を出射する蛍光変換膜と、
前記混色光に含まれる青色光及び赤色光、並びに前記蛍光変換膜から出射された緑色光の夫々を選択的に透過させる複数のカラーフィルタとを備えたこと
を特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項２】
前記光源部は、前記基板上の画素領域に形成された画素部に含まれる複数のサブ画素部の夫々において前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の下層側に形成された陽極と、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層を介して前記陽極に対向するように前記複数のサブ画素部に共通に形成された陰極とを有しており、
前記複数のカラーフィルタの夫々は、前記サブ画素部毎に形成されており、
前記蛍光変換膜は、前記複数のサブ画素部のうち前記緑色光を透過させるカラーフィルタが形成されたサブ画素部に形成されていること
を特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項３】
前記蛍光変換膜及び前記複数のカラーフィルタは、前記陽極の下層側に形成されていること
を特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項４】
前記蛍光変換膜及び前記複数のカラーフィルタは、前記基板を介して前記陽極の下層側に形成されており、前記複数のカラーフィルタを透過した赤色光、緑色光及び青色光は、前記基板の下側に設けられた他の基板を介して出射されること
を特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項５】
前記光源部は、前記陽極の下層側に形成されており且つ前記混色光を前記光源部の上層側に反射する光反射膜を備えており、
前記蛍光変換膜及び前記複数のカラーフィルタは、前記上層側に形成されていること
を特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項６】
基板と、
前記基板上に互いに積層された青色に発光する第１有機ＥＬ層及び赤色に発光する第２有機ＥＬ層を有し、且つ前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の夫々から出射された青色光及び赤色光を含む混色光に含まれる光のうち青色光の波長帯域に含まれる所定の波長を有する青色光を共振させることによって、前記所定の波長において発光強度が最大となる青色光を出射する光源部と、
前記所定の波長において発光強度が最大となる青色光を吸収することによって緑色光を生成し、且つ該生成された緑色光を出射する蛍光変換膜と、
前記混色光に含まれる青色光及び赤色光、並びに前記緑色光の夫々を選択的に透過させる複数のカラーフィルタとを備えたこと
を特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項７】
前記光源部は、前記基板上の画素領域に形成された画素部に含まれる複数のサブ画素部の夫々において前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の下層側に形成された陽極と、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層を介して前記陽極に対向するように前記複数のサブ画素部に共通に形成された陰極とを有しており、
前記複数のカラーフィルタの夫々は、前記サブ画素部毎に形成されており、
前記蛍光変換膜は、前記複数のサブ画素部のうち前記緑色光を透過させるカラーフィルタが形成されたサブ画素部に形成されていること
を特徴とする請求項６に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項８】
前記光源部は、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の上層側に形成された光反射膜と、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層を介して前記光反射膜に対向するように前記緑色光を透過させるカラーフィルタが形成されたサブ画素部に形成されたハーフミラーとを有しており、
前記光反射膜及び前記ハーフミラー間の光学長は、前記混色光に含まれる光のうち青色光の波長帯域に含まれる所定の波長を有する青色光が前記光反射膜及び前記ハーフミラー間で共振するように設定されていること
を特徴とする請求項７に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項９】
前記陽極は、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層と前記ハーフミラーとの間に形成されており、
前記光反射膜は、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の上層側に形成された陰極と兼用されており、
前記光学長は、前記陽極の厚みを調整することによって設定されていること
を特徴とする請求項８に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項１０】
基板と、
前記基板上に互いに積層された青色に発光する第１有機ＥＬ層及び赤色に発光する第２有機ＥＬ層を有し、且つ前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の夫々から出射された青色光及び赤色光を含む混色光に含まれる互いに異なる波長を有する３つの光を共振させることによって、青色光の波長帯域において互いに異なる第１波長及び第２波長の夫々で発光強度が最大となる第１の光及び第２の光、並びに赤色光の波長帯域における第３波長で発光強度が最大となる第３の光を出射する光源部と、
前記第１の光を吸収することによって緑色光を生成し、且つ該生成された緑色光を出射する蛍光変換膜と、
前記緑色光、前記第２の光及び前記第３の光の夫々を選択的に透過させる複数のカラーフィルタとを備えたこと
を特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項１１】
前記光源部は、前記基板上の画素領域に形成された画素部に含まれる複数のサブ画素部の夫々において前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の下層側に形成された陽極と、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層を介して前記陽極に対向するように前記複数のサブ画素部に共通に形成された陰極とを有しており、
前記複数のカラーフィルタの夫々は、前記サブ画素部毎に形成されており、
前記蛍光変換膜は、前記複数のサブ画素部のうち前記緑色光を透過させるカラーフィルタが形成されたサブ画素部に形成されていること
を特徴とする請求項１０に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項１２】
前記光源部は、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の上層側に形成された光反射膜と、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層を介して前記光反射膜に対向するように前記複数のサブ画素部の夫々に形成された複数のハーフミラーとを有しており、
前記光反射膜及び前記複数のハーフミラー間の夫々の光学長は、前記３つの光の夫々が前記第１波長、前記第２波長及び前記第３波長の夫々の波長で発光強度が最大となるように設定されていること
を特徴とする請求項１１に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項１３】
前記陽極は、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層と前記複数のハーフミラーの夫々との間に形成されており、
前記光反射膜は、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の上層側に形成された陰極と兼用されており、
前記光学長は、前記陽極の夫々の厚みを調整することによって設定されていること
を特徴とする請求項１２に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項１４】
前記光源部、前記複数のカラーフィルタ及び前記蛍光変換膜は、大気に曝されないように封止されていること
を特徴とする請求項１から１３の何れか一項に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項１】
基板と、
前記基板上に互いに積層された青色に発光する第１有機ＥＬ層及び赤色に発光する第２有機ＥＬ層を有し、且つ前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の夫々から出射された青色光及び赤色光を含む混色光を出射する光源部と、
前記混色光に含まれる青色光を吸収することによって緑色光を生成し、且つ該生成された緑色光を出射する蛍光変換膜と、
前記混色光に含まれる青色光及び赤色光、並びに前記蛍光変換膜から出射された緑色光の夫々を選択的に透過させる複数のカラーフィルタとを備えたこと
を特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項２】
前記光源部は、前記基板上の画素領域に形成された画素部に含まれる複数のサブ画素部の夫々において前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の下層側に形成された陽極と、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層を介して前記陽極に対向するように前記複数のサブ画素部に共通に形成された陰極とを有しており、
前記複数のカラーフィルタの夫々は、前記サブ画素部毎に形成されており、
前記蛍光変換膜は、前記複数のサブ画素部のうち前記緑色光を透過させるカラーフィルタが形成されたサブ画素部に形成されていること
を特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項３】
前記蛍光変換膜及び前記複数のカラーフィルタは、前記陽極の下層側に形成されていること
を特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項４】
前記蛍光変換膜及び前記複数のカラーフィルタは、前記基板を介して前記陽極の下層側に形成されており、前記複数のカラーフィルタを透過した赤色光、緑色光及び青色光は、前記基板の下側に設けられた他の基板を介して出射されること
を特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項５】
前記光源部は、前記陽極の下層側に形成されており且つ前記混色光を前記光源部の上層側に反射する光反射膜を備えており、
前記蛍光変換膜及び前記複数のカラーフィルタは、前記上層側に形成されていること
を特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項６】
基板と、
前記基板上に互いに積層された青色に発光する第１有機ＥＬ層及び赤色に発光する第２有機ＥＬ層を有し、且つ前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の夫々から出射された青色光及び赤色光を含む混色光に含まれる光のうち青色光の波長帯域に含まれる所定の波長を有する青色光を共振させることによって、前記所定の波長において発光強度が最大となる青色光を出射する光源部と、
前記所定の波長において発光強度が最大となる青色光を吸収することによって緑色光を生成し、且つ該生成された緑色光を出射する蛍光変換膜と、
前記混色光に含まれる青色光及び赤色光、並びに前記緑色光の夫々を選択的に透過させる複数のカラーフィルタとを備えたこと
を特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項７】
前記光源部は、前記基板上の画素領域に形成された画素部に含まれる複数のサブ画素部の夫々において前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の下層側に形成された陽極と、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層を介して前記陽極に対向するように前記複数のサブ画素部に共通に形成された陰極とを有しており、
前記複数のカラーフィルタの夫々は、前記サブ画素部毎に形成されており、
前記蛍光変換膜は、前記複数のサブ画素部のうち前記緑色光を透過させるカラーフィルタが形成されたサブ画素部に形成されていること
を特徴とする請求項６に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項８】
前記光源部は、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の上層側に形成された光反射膜と、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層を介して前記光反射膜に対向するように前記緑色光を透過させるカラーフィルタが形成されたサブ画素部に形成されたハーフミラーとを有しており、
前記光反射膜及び前記ハーフミラー間の光学長は、前記混色光に含まれる光のうち青色光の波長帯域に含まれる所定の波長を有する青色光が前記光反射膜及び前記ハーフミラー間で共振するように設定されていること
を特徴とする請求項７に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項９】
前記陽極は、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層と前記ハーフミラーとの間に形成されており、
前記光反射膜は、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の上層側に形成された陰極と兼用されており、
前記光学長は、前記陽極の厚みを調整することによって設定されていること
を特徴とする請求項８に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項１０】
基板と、
前記基板上に互いに積層された青色に発光する第１有機ＥＬ層及び赤色に発光する第２有機ＥＬ層を有し、且つ前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の夫々から出射された青色光及び赤色光を含む混色光に含まれる互いに異なる波長を有する３つの光を共振させることによって、青色光の波長帯域において互いに異なる第１波長及び第２波長の夫々で発光強度が最大となる第１の光及び第２の光、並びに赤色光の波長帯域における第３波長で発光強度が最大となる第３の光を出射する光源部と、
前記第１の光を吸収することによって緑色光を生成し、且つ該生成された緑色光を出射する蛍光変換膜と、
前記緑色光、前記第２の光及び前記第３の光の夫々を選択的に透過させる複数のカラーフィルタとを備えたこと
を特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項１１】
前記光源部は、前記基板上の画素領域に形成された画素部に含まれる複数のサブ画素部の夫々において前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の下層側に形成された陽極と、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層を介して前記陽極に対向するように前記複数のサブ画素部に共通に形成された陰極とを有しており、
前記複数のカラーフィルタの夫々は、前記サブ画素部毎に形成されており、
前記蛍光変換膜は、前記複数のサブ画素部のうち前記緑色光を透過させるカラーフィルタが形成されたサブ画素部に形成されていること
を特徴とする請求項１０に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項１２】
前記光源部は、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の上層側に形成された光反射膜と、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層を介して前記光反射膜に対向するように前記複数のサブ画素部の夫々に形成された複数のハーフミラーとを有しており、
前記光反射膜及び前記複数のハーフミラー間の夫々の光学長は、前記３つの光の夫々が前記第１波長、前記第２波長及び前記第３波長の夫々の波長で発光強度が最大となるように設定されていること
を特徴とする請求項１１に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項１３】
前記陽極は、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層と前記複数のハーフミラーの夫々との間に形成されており、
前記光反射膜は、前記第１有機ＥＬ層及び前記第２有機ＥＬ層の上層側に形成された陰極と兼用されており、
前記光学長は、前記陽極の夫々の厚みを調整することによって設定されていること
を特徴とする請求項１２に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項１４】
前記光源部、前記複数のカラーフィルタ及び前記蛍光変換膜は、大気に曝されないように封止されていること
を特徴とする請求項１から１３の何れか一項に記載の有機ＥＬ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００７−１１５６２６（Ｐ２００７−１１５６２６Ａ）
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３０８６５２（Ｐ２００５−３０８６５２）
【出願日】平成１７年１０月２４日（２００５．１０．２４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月２４日（２００５．１０．２４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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