JP2009037886A - Organic electroluminescent device - Google Patents
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- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置に関するものである。 The present invention relates to an organic electroluminescence device.
エレクトロルミネッセンス素子（以下、「ＥＬ素子」という）は、自発光型の平面型表示素子としての用途が有望視されている。ＥＬ素子の中でも有機ＥＬ素子は、無機ＥＬ素子とは異なり、交流駆動且つ高電圧が必要といった制約が無く、又、有機化合物の多様性により多色化が比較的容易であると考えられることから、フルカラーディスプレイ等への応用が期待され、盛んに研究開発が行われている。 An electroluminescence element (hereinafter referred to as “EL element”) is expected to be used as a self-luminous flat display element. Among the EL elements, the organic EL element, unlike the inorganic EL element, is not limited to AC driving and requires a high voltage, and it is considered that multicolorization is relatively easy due to the diversity of organic compounds. Therefore, it is expected to be applied to full-color displays, and research and development is actively conducted.
フルカラーディスプレイは、そのフルカラー化の違いにより以下のように区別することができる。（１）３原色（ＲＧＢ）の塗り分け：ＲＧＢのサブ画素をそれぞれの発光色の素子で構成する。（２）白色＋カラーフィルタ（ＣＦ）：全画素を白色素子で構成し、それにＣＦを組み合わせる。白色は主に２積層（ＢＹ）、３積層（ＲＧＢ）があり、それぞれ発光層を多積層することで白色発光を得る。（２）のフルカラーディスプレイを作製するために用いる手段としては、白色系有機ＥＬ素子にカラーフィルタを組み合わせることでＲＧＢの３波長を得る方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。又、青色発光素子と赤緑色発光素子とを積層することで、素子全体として白色発光をなすＥＬ素子を得ることができる。尚、２積層と３積層を比較するとＲＧＢ３種の発光スペクトルを有する３積層は、表示色域の面で上回る。 Full color displays can be distinguished as follows according to differences in full color display. (1) Different colors for the three primary colors (RGB): RGB sub-pixels are composed of elements of respective emission colors. (2) White + color filter (CF): All pixels are composed of white elements and combined with CF. There are mainly two layers (BY) and three layers (RGB) of white, and white light emission is obtained by stacking multiple light emitting layers. As means for producing a full color display of (2), a method of obtaining three wavelengths of RGB by combining a color filter with a white organic EL element is known (for example, see Patent Document 1). Further, by laminating the blue light emitting element and the red green light emitting element, an EL element that emits white light as a whole can be obtained. Note that, when the two and three layers are compared, the three layers having three types of emission spectra of RGB exceed the display color gamut.
しかしながら、多積層発光層を用いたディスプレイにおいて、効率や寿命等のパネル特性は、各発光層中で最も特性の低いものの影響が大きいことから、ディスプレイのＲＧＢそれぞれの発光画素が単色発光素子と同等の素子特性を再現できない可能性があった。 However, in a display using a multi-layered light emitting layer, the panel characteristics such as efficiency and life are greatly affected by the lowest characteristics in each light emitting layer, so each light emitting pixel of RGB of the display is equivalent to a monochromatic light emitting element. There is a possibility that the device characteristics of the above cannot be reproduced.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
［適用例１］一対の電極間に設けられた発光層と、前記発光層からの光を透過させ、所定の色に変換するカラーフィルタと、を備える有機エレクトロルミネッセンス装置であって、前記発光層は、第１の色を発光する第１の色発光層と、複数の色発光層が積層された第２の色を発光する第２の色発光層とを含み、前記第２の色発光層の光は、前記カラーフィルタにより第２の色に変換されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。 Application Example 1 An organic electroluminescence device comprising: a light emitting layer provided between a pair of electrodes; and a color filter that transmits light from the light emitting layer and converts the light into a predetermined color. Includes a first color light-emitting layer that emits a first color and a second color light-emitting layer that emits a second color in which a plurality of color light-emitting layers are stacked, and the second color light-emitting layer Is converted into the second color by the color filter.
これによれば、通常の３積層白色素子では特定の発光層の特性により白色素子の特性が頭打ちとなるが、その特定の発光層を単色発光画素とすることで、積層発光画素は十分な特性が再現でき、単色発光画素もそれ専用に最適化することで素子特性（寿命及び発光効率等）の向上が見込まれる。これにより、長寿命及び発光の効率化が可能となる。又、２積層白色素子と比較すると表色領域が向上する。更に、ＲＧＢ塗り分けと比較すると蒸着・アライメント回数が３回から２回に減少するためプロセスの簡略化・材料使用量の低減を図ることができる。 According to this, in the normal three-layer white element, the characteristics of the white element reach a peak due to the characteristics of the specific light-emitting layer. However, by using the specific light-emitting layer as a monochromatic light-emitting pixel, the stacked light-emitting pixel has sufficient characteristics. The device characteristics (lifetime, luminous efficiency, etc.) are expected to be improved by optimizing the monochromatic light emitting pixel. This makes it possible to achieve a long lifetime and light emission efficiency. In addition, the color specification region is improved as compared with the two-layer white element. Furthermore, since the number of times of vapor deposition / alignment is reduced from 3 times to 2 times as compared with RGB coating, the process can be simplified and the amount of material used can be reduced.
［適用例２］上記有機エレクトロルミネッセンス装置であって、前記第２の色は、前記カラーフィルタにより赤色、緑色、又は青色のいずれかに変換されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。 Application Example 2 In the organic electroluminescence device described above, the second color is converted into red, green, or blue by the color filter.
これによれば、第１の色発光層の光の多色化が比較的容易である。 According to this, multicolorization of the light of the first color light emitting layer is relatively easy.
［適用例３］上記有機エレクトロルミネッセンス装置であって、前記第２の色発光層は、前記電極の陽極側から赤色発光層、緑色発光層、及び青色発光層の順に積層されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。 Application Example 3 In the organic electroluminescence device, the second color light emitting layer is laminated in the order of a red light emitting layer, a green light emitting layer, and a blue light emitting layer from the anode side of the electrode. Organic electroluminescence device.
これによれば、赤色発光層の正孔移動度を、青色発光層及び緑色発光層の正孔移動度よりも大きくすることが比較的容易になる。 According to this, it becomes comparatively easy to make the hole mobility of a red light emitting layer larger than the hole mobility of a blue light emitting layer and a green light emitting layer.
［適用例４］上記有機エレクトロルミネッセンス装置であって、前記第１の色発光層は、青色を発光する青色発光層であり、前記第２の色発光層は、赤色発光層及び緑色発光層が積層された赤緑色を発光する赤緑色発光層であり、前記赤緑発光層の光は、前記カラーフィルタにより赤色又は緑色に変換されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。 Application Example 4 In the organic electroluminescence device, the first color light-emitting layer is a blue light-emitting layer that emits blue light, and the second color light-emitting layer includes a red light-emitting layer and a green light-emitting layer. An organic electroluminescence device, comprising: a red-green light-emitting layer that emits red-green light, and the light of the red-green light-emitting layer is converted into red or green by the color filter.
これによれば、通常の３積層白色素子では特定の発光層の特性により白色素子の特性が頭打ちとなるが、その特性の発光層を単色発光画素とすることで、積層発光画素は十分な特性が再現でき、単色発光画素もそれ専用に最適化することで素子特性の向上が比較的容易に見込まれる。 According to this, in the normal three-layer white element, the characteristics of the white element reach a peak due to the characteristics of the specific light-emitting layer. However, by using the light-emitting layer having the characteristics as a monochromatic light-emitting pixel, the stacked light-emitting pixel has sufficient characteristics. The device characteristics can be improved relatively easily by optimizing the monochromatic light emitting pixel.
［適用例５］上記有機エレクトロルミネッセンス装置であって、前記第１の色発光層は、緑色を発光する緑色発光層であり、前記第２の色発光層は、赤色発光層及び青色発光層が積層された赤青色を発光する赤青色発光層であり、前記赤青色発光層の光は、前記カラーフィルタにより赤色又は青色に変換されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。 Application Example 5 In the organic electroluminescence device, the first color light-emitting layer is a green light-emitting layer that emits green light, and the second color light-emitting layer includes a red light-emitting layer and a blue light-emitting layer. An organic electroluminescence device, comprising: a red-blue light-emitting layer that emits red-blue light, wherein light from the red-blue light-emitting layer is converted into red or blue by the color filter.
これによれば、通常の３積層白色素子では特定の発光層の特性により白色素子の特性が頭打ちとなるが、その特性の発光層を単色発光画素とすることで、積層発光画素は十分な特性が再現でき、単色発光画素もそれ専用に最適化することで素子特性の向上が比較的容易に見込まれる。 According to this, in the normal three-layer white element, the characteristics of the white element reach a peak due to the characteristics of the specific light-emitting layer. The device characteristics can be improved relatively easily by optimizing the monochromatic light emitting pixel.
実施形態について図面を参照して以下に説明する。
尚、説明に用いた各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。又、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス装置（以下、「有機ＥＬ装置」という）は、発光層側からみて基板とは反対側に向けて表示光を射出する、所謂トップエミッション方式の有機ＥＬ装置である。
Embodiments will be described below with reference to the drawings.
In each of the drawings used for the description, the scale of each layer and each member is different in order to make each layer and each member recognizable on the drawing. The organic electroluminescence device of the present embodiment (hereinafter referred to as “organic EL device”) is a so-called top emission type organic EL device that emits display light toward the side opposite to the substrate when viewed from the light emitting layer side. is there.
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る有機ＥＬ装置の配線構造を示す模式図である。本実施形態に係る有機ＥＬ装置２は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下ＴＦＴと称する）を用いたアクティブマトリクス方式のもので、複数の走査線１０と、各走査線１０に対して直角に交差する方向に延びる複数の信号線１２と、各信号線１２に並列に延びる複数の電源線１４とからなる配線構成を有すると共に、走査線１０及び信号線１２の各交点付近に、画素（サブ画素１６）が設けられている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a wiring structure of an organic EL device according to this embodiment. The
信号線１２には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン、及びアナログスイッチを備えるデータ線駆動回路１８が接続されている。又、走査線１０には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査線駆動回路２０が接続されている。
A data
サブ画素１６の各々には、走査線１０を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用のＴＦＴ２２と、このスイッチング用のＴＦＴ２２を介して信号線１２から共有される画素信号を保持する保持容量２４と、この保持容量２４によって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用のＴＦＴ２６と、この駆動用のＴＦＴ２６を介して電源線１４に電気的に接続したときに、この電源線１４から駆動電流が与えられる画素電極（電極）２８と、この画素電極２８と対向電極（電極）３０との間に挟み込まれた発光層３２（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と、が設けられている。
Each of the
次に、本実施形態に係る有機ＥＬ装置２の具体的な態様を、図２〜図６を参照して説明する。
図２は、本実施形態に係る有機ＥＬ装置２の構成を模式的に示す平面図である。本実施形態に係る有機ＥＬ装置２は、図２に示すように、基板本体３４上の実表示領域３６に、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）に対応して設けられたサブ画素１６がマトリクス状に規則的に配置されている。又、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色のサブ画素１６（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は一つの基本単位となって表示単位画素を構成している。又、サブ画素１６（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の各々は、画素領域のＴＦＴ２２，２６の動作に伴って、赤色発光（Ｒ）、緑色発光（Ｇ）、及び青色発光（Ｂ）に対応する発光層３２（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を備えた構成となっている。
Next, specific modes of the
FIG. 2 is a plan view schematically showing the configuration of the
例えば、サブ画素１６（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、図３（Ａ）に示すように、Ｘ軸方向にこの順に繰り返し配置されており、Ｙ軸方向については、同一の色に対応するサブ画素１６が一列にストライプ状に並ぶように配置され、その形状は矩形である。又、サブ画素１６（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、図３（Ｂ）に示すように、Ｘ軸方向にこの順に繰り返し配置されており、Ｙ軸方向については、隣接する列の間ではＸ軸方向の繰り返しの単位が半ピッチずつずれるように配置され、その形状は円形である。尚、サブ画素１６の配列・形状は上記の配列・形状に限定されるものではない。
For example, the sub-pixels 16 (R, G, B) are repeatedly arranged in this order in the X-axis direction as shown in FIG. 3A, and the sub-pixels corresponding to the same color in the Y-axis direction. 16 are arranged in a line in a stripe shape, and the shape thereof is a rectangle. Further, as shown in FIG. 3B, the sub-pixels 16 (R, G, B) are repeatedly arranged in this order in the X-axis direction. In the Y-axis direction, the X-axis is between adjacent columns. The direction repeating units are arranged so as to be shifted by half a pitch, and the shape is circular. The arrangement / shape of the
詳細については後述するが、本実施形態では、図１に示す発光層３２（Ｂ）の光、及び発光層３２（Ｒ、Ｇ）の光を、各発光層３２（Ｒ、Ｇ）に対応するカラーフィルタ層を透過させることにより、各サブ画素１６（Ｒ、Ｇ、Ｂ）からＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の発光をそれぞれ得ることが可能となっている。これによって表示単位画素は、ＲＧＢの発光を混色させてフルカラー表示を行う。 Although details will be described later, in the present embodiment, the light of the light emitting layer 32 (B) and the light of the light emitting layer 32 (R, G) shown in FIG. 1 correspond to each light emitting layer 32 (R, G). By transmitting the color filter layer, it is possible to obtain R (red), G (green), and B (blue) light emission from each of the sub-pixels 16 (R, G, B). Accordingly, the display unit pixel performs full color display by mixing RGB light emission.
尚、本実施形態において、図２に示すように、画素部３８（図中一点鎖線枠内）は、中央部分の実表示領域３６（図中二点鎖線枠内）と、実表示領域３６の周囲に配置されたダミー領域４０（一点鎖線及び二点鎖線の間の領域）とに区画されている。そして、実表示領域３６の図２中両側には、走査線駆動回路２０，２０が配置されている。この走査線駆動回路２０，２０は、ダミー領域４０の下層側に位置して設けられている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the pixel portion 38 (within the alternate long and short dash line frame in the drawing) includes an
又、実表示領域３６の図２中上方側には検査回路４２が配置されており、この検査回路４２はダミー領域４０の下層側に配置されて設けられている。この検査回路４２は、有機ＥＬ装置２の作動状況を検査するための回路であって、例えば検査結果を外部に出力する検査情報出力手段（図示せず）を備え、製造途中や出荷時における有機ＥＬ装置の品質、欠陥の検査を行うことができるように構成されている。
Further, an
（断面構造）
次に、図４及び図５を参照して、有機ＥＬ装置２の断面構造を説明する。
図４は、本実施形態に係る有機ＥＬ装置２における、３つのサブ画素１６（Ｒ、Ｇ、Ｂ）から構成される表示単位画素の構成を示す側断面図である。図５は、本実施形態に係る各サブ画素１６（Ｒ、Ｇ、Ｂ）からＲＧＢ各色の光が取り出される状態を説明するための図である。尚、本実施形態では、説明を簡略化するため、共通層である正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、及び電子注入層を省略し、画素電極２８と対向電極３０との間に発光層３２（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が挟まれた構造の有機ＥＬ装置２について説明する。そして、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、及び電子注入層については後述する。
(Cross-section structure)
Next, a cross-sectional structure of the
FIG. 4 is a side sectional view showing a configuration of a display unit pixel including three sub-pixels 16 (R, G, B) in the
有機ＥＬ装置２は、基板３４Ａ、封止基板５８、及び有機ＥＬ素子（発光層等）を主体として構成されている。基板３４Ａは、基板本体３４及びこの基板本体３４上に設けられた層間絶縁膜６０を含むものである。
The
発光層３２は、青色に発光する第１の色発光層としての発光層３２（Ｂ）及び赤緑色に発光する第２の色発光層としての発光層３２（Ｒ、Ｇ）が設けられている。この構成において、発光層３２（Ｂ）から青色光を得る。この場合、カラーフィルタ層は設けられない。又、発光層３２（Ｒ、Ｇ）による赤緑色光を所定のカラーフィルタ層に透過させることにより赤色光及び緑色光を得る。このようにして、赤色光、緑色光、及び青色光を得る。尚、発光層３２（Ｒ、Ｇ）の積層順が画素電極２８から赤色発光層４８及び緑色発光層５２となっているがこれに限定するものではない。又、発光層３２（Ｒ、Ｇ）の積層発光素子の素子構造は、発光層が３積層以上であってもよい。
The
以下、詳細に説明する。
図４に示すように、基板本体３４上に、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ2）からなる層と窒化シリコン（ＳｉＮｘ）からなる層との積層膜（図示せず）が形成される。基板本体３４は、透明性材料或いは非透明性材料からなる基板である。透明性基板としてはガラス基板や透明性の樹脂基板等が採用され、非透明性基板としては金属基板や非透明性の樹脂基板が採用される。尚、表示光を基板側に射出させる、所謂ボトムエミッション方式の場合には、透明性基板が採用される。
Details will be described below.
As shown in FIG. 4, a laminated film (not shown) of a layer made of, for example, silicon oxide (SiO 2 ) and a layer made of silicon nitride (SiNx) is formed on the
層間絶縁膜６０は、酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）であって、基板本体３４上に設けられた走査線１０、信号線１２、電源線１４、スイッチング用のＴＦＴ２２、及び駆動用のＴＦＴ２６（以上図１記載）を被覆している。又、層間絶縁膜６０にはコンタクトホールが形成されており、これにより駆動用のＴＦＴ２６とこの層間絶縁膜６０上に形成される画素電極２８とが接続されたものとなっている。
The
又、層間絶縁膜６０は、その材料自身によって図１に示したようなＴＦＴ２２，２６や各種配線１０，１２，１４を埋設して平坦化させていることから、平坦化膜としても機能している。従って、層間絶縁膜６０上に形成される画素電極２８の表面も平坦となるので、例えば後述するようにマスク蒸着法によって塗布される青色発光層の液体材料を、画素電極２８の平坦面上に形成することが可能となり、青色発光層における平坦化及び膜厚均一化が良好に図られたものとなっている。
Further, since the
又、画素電極２８の側端部の一部を覆うように、酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）からなる無機バンク６２が設けられ、これによって各サブ画素１６（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が区画形成されている。そして、各サブ画素１６には、各色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に対応した発光層３２（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が設けられている。
In addition, an
発光層３２（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、青色を発光する青色発光層５０と、赤色発光層４８と緑色発光層５２とが順に積層され赤緑色を発光する赤緑色発光層６４とを含むものである。
The light emitting layer 32 (R, G, B) includes a blue
赤色発光層４８は、図４に示すように、サブ画素１６（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を区画する無機バンク６２間のサブ画素１６（Ｒ、Ｇ）内に、例えばマスク蒸着法により形成されている。又、赤色発光層４８上には、緑色発光層５２が例えばマスク蒸着法によって積層された状態に形成されている。従って、発光層３２（Ｒ、Ｇ）は赤色発光層４８及び緑色発光層５２が積層され、全体として赤緑色発光をなす赤緑色発光層６４によって構成されている。
As shown in FIG. 4, the red
又、青色発光層５０は、サブ画素１６（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を区画する無機バンク６２を覆った状態にサブ画素１６（Ｂ）内に配置される。例えばマスク蒸着法により形成されている。従って、発光層３２（Ｂ）は青色発光層５０を主体に構成されたものとなる。尚、各発光層はインクジェット法（液滴吐出法）によって積層された状態に形成されてもよい。
The blue
赤色発光層４８は、ホスト材料と赤系ドーパントとからなる。赤色発光層４８は、Ａｌｑ3製からなるホスト材料中に、発光性のドーパントとしてＤＣＭ２製の赤色の発光物質と、この発光物質の発光を助ける励起エネルギー移動用及び電子輸送用としてルブレン製のドーパントと、がドープされている。又、緑色発光層５２は、ホスト材料と緑系ドーパントとからなる。緑色発光層５２は、ＢＨ２１５製からなるホスト材料中に、発光性のドーパントとしてＧＤ２０６製の緑色の発光物質がドープされている。又、青色発光層５０は、ホスト材料と青色系ドーパントとからなる。青色発光層５０は、ＢＨ２１５製からなるホスト材料中に、発光性のドーパントとしてＢＤ１０２製の青色の発光物質がドープされている。赤色発光層４８、緑色発光層５２、及び青色発光層５０は、いずれも画素電極２８と対向電極３０との間に挟まれた有機発光層である。
The red
発光層３２（Ｒ、Ｇ、Ｂ）上に、ＩＴＯ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｎｉ、もしくはＰｄ等の透明材料からなる対向電極３０が形成されている。膜厚としては、透明性を確保するうえで、７５ｎｍ程度とするのが好ましく、更にこの膜厚より薄くするのがより好ましい。
On the light emitting layer 32 (R, G, B), a
又、この対向電極３０上には、各発光層３２（Ｒ、Ｇ）に対応する位置に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）のカラーフィルタ６６（Ｒ、Ｇ）が形成された透明な封止基板５８が、エポキシ系の透明な接着剤層６８によって接着されている。カラーフィルタ６６（Ｒ）は、赤色の波長領域の光を透過させ、カラーフィルタ６６（Ｇ）は、緑色の波長領域の光を透過させる。尚、カラーフィルタ６６における（Ｒ、Ｇ）は、発光層３２における（Ｒ、Ｇ）に対応するもので、これら発光層３２（Ｒ、Ｇ）からの光がカラーフィルタ６６（Ｒ、Ｇ）を透過することで、後述するように各サブ画素１６（Ｒ、Ｇ）にて射出されるようになっている。
Further, on this
上記のカラーフィルタ６６（Ｒ、Ｇ）は、例えばガラス又はプラスチック等の透明な材料からなる。又、カラーフィルタ６６（Ｒ、Ｇ）として、ＣＣＭ（色彩転換媒体）を用いてもよく、ガラス又はプラスチック等の透明な材料及びＣＣＭの両方を用いてもよい。 The color filter 66 (R, G) is made of a transparent material such as glass or plastic. Further, as the color filter 66 (R, G), CCM (color conversion medium) may be used, or both a transparent material such as glass or plastic and CCM may be used.
又、封止基板５８は、光透過性と電気絶縁性とを備える基板であり、例えば、ガラス基板からなるものである。又、実表示領域３６のサブ画素１６（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の相互間には、Ｃｒ等の遮光性金属や樹脂ブラック等からなるブラックマトリクス（遮光部）（図示せず）を設けてもよい。
Further, the sealing
ところで、画素電極２８と対向電極３０とには、駆動電圧を印加するための配線が接続されており、この配線を介して電極２８，３０間に駆動電圧を印加すると、対向電極３０より電子が、画素電極２８より正孔が発光層３２（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に注入され、印加された電場により発光層３２（Ｒ、Ｇ、Ｂ）中を移動し、再結合する。この再結合の際に放出されたエネルギーにより、励起子が生成し、この励起子が基底状態に戻る際に蛍光や燐光という形でエネルギーを放出する。
Incidentally, a wiring for applying a driving voltage is connected to the
赤緑色発光層６４からの光は、図５に示すように、カラーフィルタ６６（Ｒ）を透過する。このとき、緑色光が吸収され、赤色光が封止基板５８の外側に射出される。又、赤緑色発光層６４からの光は、カラーフィルタ６６（Ｇ）を透過する。このとき、赤色光が吸収され、緑色光が封止基板５８の外側に射出される。又、青色発光層５０からの光は、直接青色光が封止基板５８の外側に射出される。すなわち、本実施形態では、発光層３２（Ｂ）の上方にはカラーフィルタを設けない。それにより、赤色光、緑色光、及び青色光が得られる。つまり、発光層３２（Ｒ、Ｇ、Ｂ）から放出された光は、封止基板５８から射出され、外部に取り出される（トップエミッション方式）。
Light from the red-green
尚、本実施形態においては、層間絶縁膜６０として酸化シリコン膜を採用したが、これに限定することなく、窒化シリコン膜（ＳｉＮ）や酸窒化シリコン膜（ＳｉＯＮ）等、絶縁性と新液性とを備える材料であれば採用してもよい。又、発光層３２（Ｂ）の上方にはカラーフィルタを設けない構成としたが、必要に応じてカラーフィルタを設けてもよい。
In the present embodiment, a silicon oxide film is used as the
次に、本実施形態に係るサブ画素１６（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の製造方法について図面を参照して説明する。
図６及び図７は、本実施形態に係るサブ画素１６（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の製造方法ついて説明するための図である。先ず、図６（Ａ）に示すように、層間絶縁膜６０上に画素電極２８、正孔注入層４４、及び正孔輸送層４６がこの順に積層されるように形成する。この場合、画素電極２８が層間絶縁膜６０上でサブ画素１６（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に相当する位置毎に形成され、サブ画素１６（Ｒ、Ｇ、Ｂ）間において画素電極２８を隔てるように絶縁性の無機バンク６２が形成される。画素電極２８は、例えば厚さ１００ｎｍの例えばインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）等の透明導電膜からなる。
Next, a method for manufacturing the sub-pixel 16 (R, G, B) according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
6 and 7 are views for explaining a method of manufacturing the sub-pixel 16 (R, G, B) according to the present embodiment. First, as illustrated in FIG. 6A, the
画素電極２８及び無機バンク６２を覆うように正孔注入層４４が全体の領域上に形成される。正孔注入層４４は、例えば厚さ１ｎｍのＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）製である。
A
正孔注入層４４上に正孔輸送層４６が形成される。正孔輸送層４６は、例えば厚さ２０ｎｍのα−ＮＰＤ（ジフェニルナフチルジアミン）製である。正孔注入層４４及び正孔輸送層４６は、画素電極２８より正孔を注入し赤色発光層４８、青色発光層５０、及び緑色発光層５２へ伝達する機能を有する。
A
次に、図６（Ｂ）に示すように、正孔輸送層４６上に蒸着マスク７０を形成する。この場合、正孔輸送層４６上のサブ画素１６（Ｒ、Ｇ）に相当する位置に蒸着マスク７０が形成される。
Next, as illustrated in FIG. 6B, an
次に、図６（Ｃ）に示すように、正孔輸送層４６上に青色発光層５０を形成する。この場合、正孔輸送層４６上のサブ画素１６（Ｒ、Ｇ）に相当する位置に蒸着マスク７０が形成され、正孔輸送層４６上のサブ画素１６（Ｂ）に相当する位置に青色発光層５０が形成される。
Next, as illustrated in FIG. 6C, the blue
次に、図７（Ａ）に示すように、正孔輸送層４６上に赤色発光層４８を形成する。この場合、青色発光層５０上に蒸着マスク７０が形成され、正孔輸送層４６上のサブ画素１６（Ｒ、Ｇ）に相当する位置に赤色発光層４８が形成される。
Next, as shown in FIG. 7A, a red
次に、図７（Ｂ）に示すように、赤色発光層４８上に緑色発光層５２を形成する。この場合、青色発光層５０上に蒸着マスク７０が形成され、赤色発光層４８上に緑色発光層５２が形成される。
Next, as shown in FIG. 7B, a green
次に、図７（Ｃ）に示すように、青色発光層５０及び緑色発光層５２上に、電子輸送層５４、電子注入層５６及び対向電極３０を形成する。
Next, as illustrated in FIG. 7C, the
電子輸送層５４は、例えば厚さ１０ｎｍのＡｌｑ3〔トリス（８−キノリノラト）アルミニウム〕製である。電子注入層５６は、例えば厚さ１ｎｍのＬｉＦ（フッ化リチウム）製である。電子注入層５６及び電子輸送層５４は、対向電極３０より電子を緑色発光層５２及び赤色発光層４８へ伝達する機能を有する。或いは青色発光層５０へ伝達する機能を有する。又、電子注入層５６又は電子輸送層５４は、発光層への電子の注入を助ける層であって、電子移動度が大きい。電子注入層５６はエネルギーレベルの急な変化を緩和する等、エネルギーレベルを調整するために設ける。電子注入層５６又は電子輸送層５４に用いられる材料としては、８−ヒドロキシキノリン又はその誘導体の金属錯体が好適である。尚、図７（Ｃ）において図示していないが、対向電極３０上に保護層を形成してもよい。
The
以上の製造方法により、サブ画素１６（Ｒ、Ｇ）では、図８（Ａ）に示すように、層間絶縁膜６０上に画素電極２８、正孔注入層４４、正孔輸送層４６、赤色発光層４８、緑色発光層５２、電子輸送層５４、電子注入層５６、及び対向電極３０がこの順に積層される。この構成において、画素電極２８と対向電極３０との間に直流電界を印加すると、正孔が画素電極２８から正孔注入層４４及び正孔輸送層４６を通って赤色発光層４８及び緑色発光層５２へ注入されると共に、電子が対向電極３０から電子注入層５６及び電子輸送層５４を通って緑色発光層５２及び赤色発光層４８へ注入される。注入された正孔と電子とは再結合する。これにより、発光層３２（Ｒ、Ｇ）は赤緑色光を発光する。
With the above manufacturing method, in the sub-pixel 16 (R, G), as shown in FIG. 8A, the
又、サブ画素１６（Ｂ）では、図８（Ｂ）に示すように、層間絶縁膜６０上に画素電極２８、正孔注入層４４、正孔輸送層４６、青色発光層５０、電子輸送層５４、電子注入層５６、及び対向電極３０がこの順に積層される。この構成において、画素電極２８と対向電極３０との間に直流電界を印加すると、正孔が画素電極２８から正孔注入層４４及び正孔輸送層４６を通って青色発光層５０へ注入されると共に、電子が対向電極３０から電子注入層５６及び電子輸送層５４を通って青色発光層５０へ注入される。注入された正孔と電子とは再結合する。これにより、発光層３２（Ｂ）は青色光を発光する。
In the subpixel 16 (B), as shown in FIG. 8B, the
このように、本実施形態に係る構造を採用すれば、上述したように発光層３２（Ｒ、Ｇ）は２層（赤色発光層４８及び緑色発光層５２）で構成されているものの、発光層３２（Ｂ）は１層（青色発光層５０）から構成されているので、通常の３積層白色素子では特定の発光層の特性により白色素子の特性が頭打ちとなるが、その特定の発光層を単色発光画素とすることで、積層発光画素は十分な特性が再現でき、単色発光画素もそれ専用に最適化することで素子特性（寿命及び発光効率等）の向上が見込まれる。これにより、長寿命及び発光の効率化が可能となる。３積層素子の場合は、特に青色発光層の寿命が短いためディスプレイの寿命も同様に青色発光層の寿命の影響が大きかったが、上記のように青色発光層５０を単独で形成することにより、長寿命及び発光の効率化が可能となる。又、２積層白色素子と比較すると寿命・発光効率と合わせて表色領域が向上する。更に、ＲＧＢ塗り分けと比較すると蒸着・アライメント回数が３回から２回に減少するためプロセスの簡略化・材料使用量の低減を図ることができる。
As described above, when the structure according to the present embodiment is employed, the light emitting layer 32 (R, G) is composed of two layers (the red
又、有機ＥＬ装置２では、画素電極２８と対向電極３０との間に電圧を印加することで、各発光層３２（Ｒ、Ｇ、Ｂ）から光が射出されるため、一般に発光層の厚みが薄いほど消費電力を低減することができる。そこで、本実施形態に係る構造を採用すれば、上述したように発光層３２（Ｒ、Ｇ）は２層（赤色発光層４８及び緑色発光層５２）で構成されているものの、発光層３２（Ｂ）は１層（青色発光層５０）から構成されているので、発光層３２（Ｂ）における消費電力を抑えることができる。よって、ＲＧＢ各色のうち、１色（Ｂ）に対応する発光層の消費電力を抑え、有機ＥＬ装置２全体における消費電力の低減が図られたものとなる。尚、本実施形態において、単色発光素子及び積層発光素子の素子構造、或いはその組み合わせは、上述した内容に限定されるものではない。
In the
（第２の実施形態）
図９は、本実施形態に係る各サブ画素１６（Ｒ、Ｇ、Ｂ）からＲＧＢ各色の光が取り出される状態を説明するための図である。尚、上記第１の実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。本実施形態に係る有機ＥＬ装置４は、基板３４Ａ、封止基板５８、及び有機ＥＬ素子（発光層等）を主体として構成されている。
(Second Embodiment)
FIG. 9 is a diagram for explaining a state in which light of each RGB color is extracted from each sub-pixel 16 (R, G, B) according to the present embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as the said 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted. The organic EL device 4 according to the present embodiment is mainly composed of a
発光層３２は、緑色に発光する第１の色発光層としての発光層３２（Ｇ）及び赤青色に発光する第２の色発光層としての発光層３２（Ｒ、Ｂ）が設けられている。この構成において、発光層３２（Ｇ）から緑色光を得る。この場合、カラーフィルタ層は設けられない。又、発光層３２（Ｒ、Ｂ）による赤青色光を所定のカラーフィルタ層に透過させることにより赤色光及び青色光を得る。このようにして、赤色光、緑色光、及び青色光を得る。尚、発光層３２（Ｒ、Ｂ）の積層順が画素電極２８から赤色発光層４８及び青色発光層５０となっているがこれに限定するものではない。又、発光層３２（Ｒ、Ｂ）の積層発光素子の素子構造は、発光層が３積層以上であってもよい。
The
以下、詳細に説明する。
発光層３２（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、緑色を発光する緑色発光層５２と、赤色発光層４８と青色発光層５０とが順に積層され赤青色を発光する赤青色発光層７２とを含むものである。
Details will be described below.
The light emitting layer 32 (R, G, B) includes a green
赤色発光層４８は、図９に示すように、サブ画素１６（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を区画する無機バンク６２間のサブ画素１６（Ｒ、Ｂ）内に、例えばマスク蒸着法により形成されている。又、赤色発光層４８上には、青色発光層５０が例えばマスク蒸着法によって積層された状態に形成されている。従って、発光層３２（Ｒ、Ｂ）は赤色発光層４８及び青色発光層５０が積層され、全体として赤青色発光をなす赤青色発光層７２によって構成されている。
As shown in FIG. 9, the red
又、緑色発光層５２は、サブ画素１６（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を区画する無機バンク６２を覆った状態にサブ画素１６（Ｇ）内に配置される。例えばマスク蒸着法により形成されている。従って、発光層３２（Ｇ）は緑色発光層５２を主体に構成されたものとなる。
The green
又、この対向電極３０上には、各発光層３２（Ｒ、Ｂ）に対応する位置に赤色（Ｒ）、青色（Ｂ）のカラーフィルタ６６（Ｒ、Ｂ）が形成された透明な封止基板５８が、エポキシ系の透明な接着剤層６８によって接着されている。カラーフィルタ６６（Ｒ）は、赤色の波長領域の光を透過させ、カラーフィルタ６６（Ｂ）は、青色の波長領域の光を透過させる。尚、カラーフィルタ６６における（Ｒ、Ｂ）は、発光層３２における（Ｒ、Ｂ）に対応するもので、これら発光層３２（Ｒ、Ｂ）からの光がカラーフィルタ６６（Ｒ、Ｂ）を透過することで、後述するように各サブ画素１６（Ｒ、Ｂ）にて射出されるようになっている。
Further, on this
上記のカラーフィルタ６６（Ｒ、Ｂ）は、例えばガラス又はプラスチック等の透明な材料からなる。又、カラーフィルタ６６（Ｒ、Ｂ）として、ＣＣＭ（色彩転換媒体）を用いてもよく、ガラス又はプラスチック等の透明な材料及びＣＣＭの両方を用いてもよい。 The color filter 66 (R, B) is made of a transparent material such as glass or plastic. Further, as the color filter 66 (R, B), CCM (color conversion medium) may be used, or both a transparent material such as glass or plastic and CCM may be used.
赤青色発光層７２からの光は、図９に示すように、カラーフィルタ６６（Ｒ）を透過する。このとき、青色光が吸収され、赤色光が封止基板５８の外側に射出される。又、赤青色発光層７２からの光は、カラーフィルタ６６（Ｂ）を透過する。このとき、赤色光が吸収され、青色光が封止基板５８の外側に射出される。又、緑色発光層５２からの光は、直接緑色光が封止基板５８の外側に射出される。すなわち、本実施形態では、発光層３２（Ｇ）の上方にはカラーフィルタを設けない。それにより、赤色光、緑色光、及び青色光が得られる。尚、発光層３２（Ｇ）の上方にはカラーフィルタを設けない構成としたが、必要に応じてカラーフィルタを設けてもよい。
The light from the red-blue
（電子機器）
次に、上記有機ＥＬ装置を利用した電子機器の一実施形態について説明する。
図１０は、本実施形態の有機ＥＬ装置を携帯電話に適用した例を示す斜視図である。本実施形態に係る携帯電話１００は、本実施形態の有機ＥＬ装置２又は有機ＥＬ装置４を小サイズの表示部１０２として備える。携帯電話１００は、複数の操作ボタン１０４、受話口１０６、及び送話口１０８を備えて構成されている。このような携帯電話は、本実施形態の有機ＥＬ装置２又は有機ＥＬ装置４を表示部１０２に備えたものであるため、長寿命及び発光の効率化が可能となる。更に、表示部における消費電力が抑えられ、全体として低消費電力により駆動することができ、長時間の駆動が可能となる。
(Electronics)
Next, an embodiment of an electronic apparatus using the organic EL device will be described.
FIG. 10 is a perspective view showing an example in which the organic EL device of this embodiment is applied to a mobile phone. A
尚、電子機器としては、上述した携帯電話の例に加えて、他の例として、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、ＤＳＣ、携帯型オーディオプレーヤー、腕時計、モバイル型コンピュータ、テレビ、ビューファインダ型やモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等が挙げられる。本実施形態の有機ＥＬ装置は、こうした電子機器の表示部としても適用できる。又、照明装置やプリンタヘッド等の光源としても用いることが可能である。 As electronic devices, in addition to the above-described example of the mobile phone, other examples include personal computers, PDAs, DSCs, portable audio players, watches, mobile computers, televisions, viewfinder types, and monitor direct view types. Examples include a video tape recorder, a car navigation device, a pager, an electronic notebook, a calculator, a word processor, a workstation, a videophone, a POS terminal, and a device equipped with a touch panel. The organic EL device of this embodiment can also be applied as a display unit of such an electronic device. It can also be used as a light source for an illumination device or a printer head.
２…有機ＥＬ装置 １０…走査線 １２…信号線 １４…電源線 １６…サブ画素 １８…データ線駆動回路 ２０…走査線駆動回路 ２２，２６…薄膜ＴＦＴ ２４…保持容量 ２８…画素電極（電極） ３０…対向電極（電極） ３２…発光層 ３４…基板本体 ３６…実表示領域 ３８…画素部 ４０…ダミー領域 ４２…検査回路 ４４…正孔注入層 ４６…正孔輸送層 ４８…赤色発光層 ５０…青色発光層 ５２…緑色発光層 ５４…電子輸送層 ５６…電子注入層 ５８…封止基板 ６０…層間絶縁膜 ６２…無機バンク ６４…赤緑色発光層 ６６…カラーフィルタ ６８…接着剤層 ７０…蒸着マスク ７２…赤青色発光層 １００…携帯電話 １０２…表示部 １０４…操作ボタン １０６…受話口 １０８…送話口。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記発光層は、第１の色を発光する第１の色発光層と、複数の色発光層が積層された第２の色を発光する第２の色発光層とを含み、
前記第２の色発光層の光は、前記カラーフィルタにより第２の色に変換されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。 An organic electroluminescence device comprising: a light emitting layer provided between a pair of electrodes; and a color filter that transmits light from the light emitting layer and converts the light into a predetermined color,
The light-emitting layer includes a first color light-emitting layer that emits a first color, and a second color light-emitting layer that emits a second color in which a plurality of color light-emitting layers are stacked,
The organic electroluminescence device, wherein light of the second color light emitting layer is converted into a second color by the color filter.
前記第２の色は、前記カラーフィルタにより赤色、緑色、又は青色のいずれかに変換されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。 The organic electroluminescence device according to claim 1,
The organic electroluminescence device according to claim 2, wherein the second color is converted into any one of red, green, and blue by the color filter.
前記第２の色発光層は、前記電極の陽極側から赤色発光層、緑色発光層、及び青色発光層の順に積層されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。 The organic electroluminescence device according to claim 1 or 2,
The organic electroluminescence device, wherein the second color light emitting layer is laminated in order of a red light emitting layer, a green light emitting layer, and a blue light emitting layer from the anode side of the electrode.
前記第１の色発光層は、青色を発光する青色発光層であり、
前記第２の色発光層は、赤色発光層及び緑色発光層が積層された赤緑色を発光する赤緑色発光層であり、
前記赤緑発光層の光は、前記カラーフィルタにより赤色又は緑色に変換されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。 The organic electroluminescence device according to claim 1 or 2,
The first color light emitting layer is a blue light emitting layer that emits blue light,
The second color light-emitting layer is a red-green light-emitting layer that emits red-green light in which a red light-emitting layer and a green light-emitting layer are stacked,
The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the light of the red-green light emitting layer is converted into red or green by the color filter.
前記第１の色発光層は、緑色を発光する緑色発光層であり、
前記第２の色発光層は、赤色発光層及び青色発光層が積層された赤青色を発光する赤青色発光層であり、
前記赤青色発光層の光は、前記カラーフィルタにより赤色又は青色に変換されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。 The organic electroluminescence device according to claim 1 or 2,
The first color light emitting layer is a green light emitting layer that emits green light,
The second color light-emitting layer is a red-blue light-emitting layer that emits red-blue light in which a red light-emitting layer and a blue light-emitting layer are stacked,
The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the light of the red-blue light emitting layer is converted into red or blue by the color filter.
Priority Applications (1)
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