JP2002083690A - 有機エレクトロルミネッセンス表示素子 - Google Patents
有機エレクトロルミネッセンス表示素子Info
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Abstract
性を改善した有機EL表示素子を提供する。また、補助
電極により発光面が容易にパターンニングされた有機E
L表示素子を提供する。 【解決手段】透光性絶縁基板1上に少なくともホール注
入電極4、有機発光層5、電子注入電極6を、この順に
積層した有機エレクトロルミネッセンス表示素子におい
て、ホール注入電極4と透光性絶縁基板1との間に、少
なくとも光透過穴3と補助電極をかねた導電層2を有す
る。
Description
た有機エレクトロルミネッセンス表示素子に関する。
エレクトロルミネッセンス表示素子(以下、有機EL表
示素子と言う。)は、低電圧駆動の大面積表示素子を実
現するものとして注目されている。Tangらは素子の
高効率化のため、キャリア輸送性の異なる有機化合物を
積層し、ホールと電子がそれぞれホール注入電極、電子
注入電極よりバランスよく注入される構造とし、しかも
有機層の膜厚を2000Å以下とすることで、10V以
下の印加電圧で1000cd/m2 と高輝度、高効率を
得ることに成功した(Applied Physics
Letters,51,913(1987).)。
縁基板上に形成したITO(酸化インジウムスズ)など
のホール注入電極となる透明電極上に有機発光層を真空
蒸着法や溶液からの塗布により形成し、その上部に電子
注入電極を真空蒸着法等で形成する。したがって、ホー
ル注入電極あるいは電子注入電極、あるいはその両方を
パターンニングすることにより、所定の発光パターンを
得ることが可能である。
きに、ホール注入電極に用いられる透明導電膜が、金属
に比べて抵抗率が数桁小さいため、電圧降下が生じて、
有機発光層にかかる電界が不均一になり、発光輝度にム
ラが生じるという問題がある。
1−339970号公報等に記載されているように、ホ
ール注入電極より低抵抗な補助電極が、ホール注入電極
のほぼ全周を被覆することにより、ホール注入電極での
電圧降下を防止し、発光輝度ムラを改善する技術が知ら
れている。
々な形状を表示するときに、ホール注入電極と補助電極
をそれぞれパターンニングする必要があり、生産性が悪
い。
の問題点を解決するためになされたものであり、ホール
注入電極の電気抵抗を下げて発光の均一性を改善すると
同時に、補助電極により発光面が容易にパターンニング
された有機EL表示素子を提供する。
題を解決するために、請求項1において、透光性絶縁基
板上のホール注入電極及び電子注入電極間に少なくとも
有機発光層を有する有機EL表示素子において、ホール
注入電極と透光性絶縁基板との間に、少なくとも光透過
穴と補助電極をかねた導電層を有することを特徴とした
有機EL表示素子を提供する。また、請求項2におい
て、前記光透過穴と補助電極をかねた導電層において、
光透過穴の断面形状が逆テーパー形状であることを特徴
とする有機エレクトロルミネッセンス表示素子を提供す
る。
て詳細に説明する。
抵抗加熱法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオン
プレーティング法、スパッタリング法等により導電層を
形成する。その後、フォトリソグラフィー法及びウェッ
トエッチング法や、ドライエッチング法などの既存の手
段で導電層をパターンニングし、光透過穴を形成する。
また光透過穴は、導電層を形成する際に、マスクを用い
ることにより形成する事もできる。なお、光透過穴の大
きさ、形状は、目視可能なものであれば特に限定される
ものではないが、径が10mm〜100mm程度の円
形、三角形、四角形、五角形等の多角形、星型等のキャ
ラクターが挙げられる。
状や垂直形状であれば、ホール注入電極、有機発光層、
電子注入電極が不連続的に形成されてしまい、断線また
は、短絡が起こる可能性がある。
82505号公報等に記載されているようなウェットエ
ッチング法や特開平5−160082号公報等に記載さ
れているようなドライエッチング法を用いて、図3に示
すような逆テーパー形状にする。これにより、ホール注
入電極、有機発光層、電子注入電極を連続的に形成する
ことができ、断線または、短絡を防ぐことができる。
ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレー
ト、ポリアミド、シクロオレフィンポリマー、ポリエー
テルサルフォン、エポキシ樹脂やポリプロピレン、ポリ
カーボネートなどのプラスチック基板、ガラス基板、石
英基板等が使用できる。
l、Cu、Au、Ag等の金属、あるいはAlとSc、
Nb、Zr、Hf、Nd、Ta、Cu、Si、Cr、M
o、Mn、Ni、Pb、Pt及びW等の遷移元素との合
金があげられるが、中でもAl及びAl合金が好まし
い。
よる電圧降下を緩和させるため、一定以上の厚さとすれ
ばよく、10nm以上、好ましくは100nm以上とす
ればよい。またその上限には特に制限はないが、通常膜
厚は100〜500nm程度とすればよい。
ッタリング法等によりホール注入電極となる透明導電膜
を形成する。その後、必要に応じてフォトリソグラフィ
ー法及びウェットエッチング法などで透明導電膜をパタ
ーニングしてもよい。
ウムスズ)、IZO(酸化インジウム亜鉛)、ZnO、
SnO2 、In2 O3 等の透明電極材が使用できる。
避ける為、光透過穴上以外のホール注入電極上に、Si
O2 等の酸化ケイ素、窒化ケイ素やフォトレジスト、ポ
リイミド、アクリル樹脂などを絶縁層として形成するこ
とができる。
含む単層構造、あるいは多層構造で形成することができ
る。
成例は、正孔注入輸送層/電子輸送性発光層または正孔
輸送性発光層/電子輸送層からなる2層構成や正孔注入
輸送層/発光層/電子輸送層からなる3層構成等があ
る。さらにより多層で形成することも可能であり、各層
を基板上に順に形成する。
ロシアニン、テトラ(t−ブチル)銅フタロシアニン等
の金属フタロシアニン類及び無金属フタロシアニン類、
キナクリドン化合物、1,1−ビス(4−ジ−p−トリ
ルアミノフェニル)シクロヘキサン、N,N' −ジフェ
ニル−N,N' −ビス(3−メチルフェニル)−1,
1' −ビフェニル−4,4' −ジアミン、N,N' −ジ
(1−ナフチル)−N,N' −ジフフェニル−1,1'
−ビフェニル−4,4' −ジアミン等の芳香族アミン系
低分子正孔注入輸送層や、その他既存の正孔輸送材料の
中から選ぶことができる。
ールアントラセン誘導体、ピレン、コロネン、ペリレ
ン、ルブレン、1,1,4,4−テトラフェニルブタジ
エン、トリス(8−キノリノラート)アルミニウム錯
体、トリス(4−メチル−8キノリノラート)アルミニ
ウム錯体、ビス(8−キノリノラート)亜鉛錯体、トリ
ス(4−メチル−5−トリフルオロメチル−8−キノリ
ノラート)アルミニウム錯体、トリス(4−メチル−5
−シアノ−8−キノリノラート)アルミニウム錯体、ビ
ス(2−メチル−5−トリフルオロメチル−8−キノリ
ノラート)[4−(4−シアノフェニル)フェノラー
ト]アルミニウム錯体、ビス(2−メチル−5−シアノ
−8−キノリノラート)[4−(4−シアノフェニル)
フェノラート]アルミニウム錯体、トリス(8−キノリ
ノラート)スカンジウム錯体、ビス〔8−(パラ−トシ
ル)アミノキノリン〕亜鉛錯体及びカドミウム錯体、
1,2,3,4−テトラフェニルシクロペンタジエン、
ペンタフェニルシクロペンタジエン、ポリ−2,5−ジ
ヘプチルオキシ−パラ−フェニレンビニレン、クマリン
系蛍光体、ペリレン系蛍光体、ピラン系蛍光体、アンス
ロン系蛍光体、ポルフィリン系蛍光体、キナクリドン系
蛍光体、N,N' −ジアルキル置換キナクリドン系蛍光
体、ナフタルイミド系蛍光体、N,N' −ジアリール置
換ピロロピロール系蛍光体等が挙げられ、これらを単
独、または他の低分子材料や高分子材料と混合して用い
ることができる。
フィニルイル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−
1,3,4−オキサジアゾール、及びオキサジアゾール
誘導体やビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリノ
ラート)ベリリウム錯体、トリアゾール化合物等が挙げ
られる。
形成することができる。低分子系の有機発光層の膜厚
は、単層または積層により形成する場合においても1μ
m以下であり、好ましくは50〜150nmである。
ビニレン、ポリ(2−メトキシー5―(2' エチルエキ
ソキシ)―1、4−パラフェニレンビニレン、ポリ(3
−アルキルチオフェン)、ポリ(9,9−ジアルキシル
フルオレン)、ポリ(パラフェニレン)などの共役高分
子系やポリ(N−ビニルカルバゾール)、2,5−ビス
(5−t−ブチル−2,5−ベンゾオキサゾイル)チオ
フェン、ジンク ビス−ベンゾチアゾール フェノレイ
トなどの高分子分散系など公知の高分子材料を使用でき
る。高分子系の有機発光層は、真空蒸着法または上記高
分子材料をN,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル
ピロリドン、ジメチルスルホキシド、プロピレンカーボ
ネート、γ−ブチロラクトンなどの有機溶媒や水に溶か
した後、スピンコート法、キャスティング法、ディッピ
ング法、バーコート法、ロールコート法、グラビアコー
ト法、マイクログラビア法などの塗布法によって形成す
ることができる。高分子系の有機発光層の膜厚は、1n
m〜10μm、好ましくは10nm〜1μmである。
の高い物質を用いる。具体的にはBa、Ca、Mg、A
l、Yb等の金属単体を用いたり、有機発光層と接する
界面にLiや酸化Li、LiF等の化合物を1nm程度
挟んで、安定性・導電性の高いAlやCuを積層して用
いる。
ため、低仕事関数であるLi、Mg、Ca、Sr、L
a、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb等の金属1種以
上と、安定なAg、Al、Cu等の金属元素との合金系
が用いられる。具体的にはMgAg、AlLi、CuL
i等の合金が使用できる。
て、真空蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法
などを用いることができる。電子注入電極の厚さは、1
0nm〜1μm程度が望ましい。
気中の水分、酸素による劣化を抑制するため、有機EL
表示素子を封止する必要がある。このため、ガラスや石
英または、金属等からなる封止ケース等を、Ar、H
e、N2 等の不活性ガスからなる封止ガス及びゼオライ
ト、活性アルミ、シリカゲル、水素化カルシウム、水素
化アルミニウムリチウム等の乾燥剤を封入した後に、透
光性絶縁基板上に密着固定して外部と遮断することがで
きる。
を図1、図2に示す。
に従って説明する。まず、ガラスからなる透光性絶縁基
板1上に導電層2としてAl膜を、500nmの膜厚で
真空蒸着した。
トエッチング法によってAl膜をパターンニングし、断
面形状が逆テーパー形状である星形状の光透過穴3を形
成した。
び光透過穴3を有した導電層2上にスパッタリング法で
ホール注入電極4としてITO膜を形成した。さらに、
透明性と導電性を向上させるために、空気中230℃で
1時間加熱処理を行い、ITO膜を結晶化した。
ン、N,N' −ジ(1−ナフチル)−N,N' −ジフェ
ニル−1,1' −ビフェニル−4,4' −ジアミン、ト
リス(8−キノリノラート)アルミニウム錯体を順に、
10nm、40nm、50nmの膜厚で真空蒸着し、次
に電子注入電極6としてMgAgを基板回転しながら二
元共蒸着した。
された透光性絶縁基板1を、N2 ガスを流通させたグロ
ーブボックスに移した。そして、乾燥剤7してCaH2
粒子をネットに入れて配置固定し、透光性絶縁基板1上
に、紫外線硬化型エポキシ樹脂からなる接着剤8を未硬
化の状態で塗布した。そして、ガラスからなる封止ケー
ス9を透光性絶縁基板1に張り合わせながら加圧し、接
着剤の薄層を形成した。そしてUV光を照射し、接着剤
を硬化させた。
電極の電圧降下による輝度むらがほとんどなく、星形状
の光透過穴により発光面が星形状にパターンニングされ
ていることを確認した。
性絶縁基板との間に、光透過穴と補助電極をかねた導電
層を形成することにより、ホール注入電極の電気抵抗の
影響を除外し、電圧降下による輝度むらがほとんどな
く、光透過穴により発光面が容易にパターニングされた
有機EL表示素子を提供することができる。
である。
Claims (2)
- 【請求項1】透光性絶縁基板上に少なくともホール注入
電極、有機発光層、電子注入電極を、この順に積層した
有機エレクトロルミネッセンス表示素子において、 ホール注入電極と透光性絶縁基板との間に、少なくとも
光透過穴と補助電極をかねた導電層を有することを特徴
とした有機エレクトロルミネッセンス表示素子。 - 【請求項2】前記光透過穴と補助電極をかねた導電層に
おいて、光透過穴の断面形状が逆テーパー形状であるこ
とを特徴とする請求項1記載の有機エレクトロルミネッ
センス表示素子。
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US7710020B2 (en) | 2006-07-05 | 2010-05-04 | Au Optronics Corporation | Organic electroluminescence device and method for reducing lateral current leakage thereof |
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JP2000268980A (ja) * | 1999-03-19 | 2000-09-29 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 有機電界発光素子 |
-
2000
- 2000-09-06 JP JP2000269980A patent/JP4682404B2/ja not_active Expired - Fee Related
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