JP2012204164A - 有機el表示装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の下部電極12上に正孔注入層14Aおよび正孔輸送層14Bを塗布法を用いて形成する。青色有機EL素子10Bに対向する領域を除く正孔輸送層14B上に塗布法または蒸着法を用いて黄色発光層14Cを形成したのち、黄色発光層14C上の全面に青色発光層14D,電子輸送層14Eおよび電子注入層14Fを蒸着法により形成する。電子注入層14F上に上部電極15、保護層16および封止用基板17を形成する。封止用基板17上に各色の有機EL素子に対応する色のフィルタを有するカラーフィルタ18を設け色分割する。
【選択図】図3
Description
(A)基板に、青色の第1有機EL素子およびその他の色の第2有機EL素子の各々ごとに設けられた第1電極
(B)第1電極上の全面に設けられた正孔注入または正孔輸送の少なくとも一方の特性を有する正孔注入・輸送層
(C)正孔注入・輸送層上の、前記青色の第1有機EL素子に対向する領域を除く領域に設けられたその他の色の第2有機発光層
(D)正孔注入・輸送層および第2有機発光層上の全面に設けられた青色の第1有機発光層
(E)第1有機発光層上の全面に設けられた電子注入または電子輸送の少なくとも一方の特性を有する電子注入・輸送層
(F)電子注入・輸送層上に設けられた第2電極
(G)第2電極上に設けられると共に、第2有機EL素子上の少なくとも一部に単色あるいは複数色を有するカラーフィルタ
(A)基板に複数の第1電極を青色の第1有機EL素子およびその他の色の第2有機EL素子の各々ごとに形成する工程
(B)第1電極の全面に設けられた正孔注入または正孔輸送の少なくとも一方の特性を有する複数の正孔注入・輸送層を塗付または蒸着により形成する工程
(C)正孔注入・輸送層上の、青色の第1有機EL素子に対向する領域を除く領域上にその他の色の第2有機発光層を塗布または蒸着により形成する工程
(D)正孔注入・輸送層および第2有機発光層上に青色の第1有機発光層を蒸着法により形成する工程
(E)第1有機発光層の全面に電子注入または電子輸送の少なくとも一方の特性を有する電子注入・輸送層を蒸着法により形成する工程
(F)電子注入・輸送層の全面に第2電極を形成する工程
(G)第2電極上に設けられると共に、その他の色の第2有機EL素子上の少なくとも一部に単色あるいは複数色を有するカラーフィルタを形成する工程
1.第1の実施の形態
(3サブピクセルからなる有機EL表示装置)
2.第2の実施の形態
(第1有機発光層と第2有機発光層との間に接続層を有する有機EL表示装置)
3.第3の実施の形態
(4サブピクセルからなる有機EL表示装置)
4.第4の実施の形態
(第1有機発光層と第2有機発光層との間に接続層を有する有機EL表示装置)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る有機EL表示装置1の構成を表したものである。この有機EL表示装置1は、有機ELテレビジョン装置などとして用いられるものであり、例えば、基板11の上に、表示領域110として、後述する複数の赤色有機EL素子10R,緑色有機EL素子10Gおよび青色有機EL素子10Bがマトリクス状に配置されたものである。表示領域110の周辺には、映像表示用のドライバである信号線駆動回路120および走査線駆動回路130が設けられている。
(A1〜A4は、芳香族炭化水素基またはその誘導体が1〜10個結合した基、あるいは複素環基またはその誘導体が1〜15個結合した基である。nおよびmは0〜10000の整数であり、n+mは10〜20000の整数である。)
(Z1は含窒素炭化水素基あるいはその誘導体である。L1は2価の芳香族環基が1ないし4個結合した基、具体的には1〜4個の芳香族環が連結した2価の基、またはその誘導体である。A5およびA6は、芳香族炭化水素基あるいは芳香族複素環基、またはその誘導体である。但し、A5およびA6は互いに結合して環状構造を形成してもよい。)
(R1〜R3は、各々独立に水素原子、1〜3個の芳香族環が縮合した芳香族炭化水素基あるいはそれらの誘導体、炭素数1〜6個の炭化水素基を有する1〜3個の芳香族環が縮合した芳香族炭化水素基あるいはそれらの誘導体、炭素数6〜12個の芳香族炭化水素基を有する1〜3個の芳香族環が縮合した芳香族炭化水素基あるいはそれらの誘導体である。)
(R4〜R9は、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、または炭素数20以下のアルキル基、アルケニル基、カルボニル基を有する基、カルボニルエステル基を有する基、アルコキシル基を有する基、シアノ基を有する基、ニトロ基を有する基、あるいはそれらの誘導体、炭素数30以下のシリル基を有する基、アリール基を有する基、複素環基を有する基、アミノ基を有する基あるいはそれらの誘導体である。)
次いで、基板11の全面に例えばITOよりなる透明導電膜を形成し、この透明導電膜をパターニングすることにより、図5(A)に示したように、下部電極12を赤色有機EL素子10R,緑色有機EL素子10Gおよび青色有機EL素子10Bの各々ごとに形成する(ステップS101)。その際、下部電極12を、平坦化絶縁膜(図示せず)のコンタクトホール(図示せず)を介して駆動トランジスタTr1のドレイン電極と導通させる。
続いて、同じく図5(A)に示したように、下部電極12上および平坦化絶縁膜(図示せず)上に、例えばCVD(Chemical Vapor Deposition;化学気相成長)法により、S
iO2等の無機絶縁材料を成膜し、隔壁13を形成する。
プラズマ処理を行ったのち、図5(B)に示したように、上部隔壁13Bに囲まれた領域内に、上述した材料よりなる正孔注入層14Aを形成する(ステップS104)。この正孔注入層14Aは、スピンコート法やスリット印刷および液滴吐出法などの塗布法により形成する。特に、上部隔壁13Bに囲まれた領域に正孔注入層14Aの形成材料を選択的に配してもよく、その場合は液滴吐出法であるインクジェット方式や、ノズルコート方式や、グラビア印刷・フレキソ印刷等で選択的に印刷する方法を用いることが好ましい。
正孔注入層14Aを形成したのち、図5(C)に示したように、正孔注入層14Aの上に、上述した高分子材料を含む正孔輸送層14Bを形成する(ステップS105)。この正孔輸送層14Bは、スピンコート法やスリット印刷および液滴吐出法などの塗布法により形成する。特に、上部隔壁13Bに囲まれた領域に正孔輸送層14BR,16BGの形成材料を選択的に配してもよく、その場合は液滴吐出法であるインクジェット方式や、ノズルコート方式や、グラビア印刷,フレキソ印刷等で選択的に印刷する方法を用いることが好ましい。
正孔輸送層14Bを形成したのち、図5(D)に示したように、黄色発光層14Cを形成する(ステップS106)。黄色発光層14Cの形成方法としては、例えばスピンコート法や液滴吐出法などの塗布法により形成する。特に、隔壁13に囲まれた領域に黄色発光層14Cの形成材料を選択的に配する場合には、液滴吐出法であるインクジェット方式や、ノズルコート方式を用いることが好ましい。具体的には、例えばインクジェット方式により、赤黄色発光層14Cの形成材料であるりん光性ホスト材料にりん光性ドーパントを、例えば1重量%になるように、キシレンとシクロヘキシルベンゼンを2:8に混合した溶媒に溶解した混合溶液または分散液を正孔輸送層14Bの露出面上に配する。その後、上記黄色発光層14Cの正孔輸送層14Bを形成する工程で説明した熱処理(乾燥処理)と同様の方法および条件の熱処理を行うことにより、黄色発光層14Cを形成する。また、有版の印刷方式として、グラビア印刷・フレキソ印刷等で選択的に印刷する方法を用いて形成してもよい。
黄色発光層14Cを形成したのち、図6(A)に示したように、正孔輸送層14Bおよび黄色発光層14Cの全面に、蒸着法により、上述した材料よりなる青色発光層14Dを形成する(ステップS107)。続いて、図6(B)に示したように、青色発光層14Dの全面に蒸着法により電子輸送層14E,電子注入層14Fおよび上部電極15を形成する(ステップS108,S109,S110)。
図7は第2の実施の形態における有機EL表示装置2の表示領域の断面構成を表したものである。赤色有機EL素子20R,緑色有機EL素子20Gおよび青色有機EL素子20Bは、それぞれ、基板11の側から、上述した画素駆動回路140の駆動トランジスタTr1および平坦化絶縁膜(図示せず)を間にして、陽極としての下部電極12(第1電極)、隔壁13、後述する発光層(黄色発光層24C,青色発光層24D)を含む有機層24および陰極としての上部電極15(第2電極)がこの順に積層された構成を有している。本実施の形態の有機EL表示装置2は、黄色発光層24Cと青色発光層24Dとの間に接続層24Gを有することが上記第1の実施の形態と異なる。
黄色発光層24Cを形成したのち、正孔輸送層24Bおよび黄色発光層24C上の全面に、例えば蒸着速度0.1〜2Å/sにて、上述した材料よりなる接続層24Gを形成する(ステップS201)。
図9は第3の実施の形態における有機EL表示装置3の構成を表すものである。図10は有機EL表示装置3の表示領域の断面構成を表したものである。本実施の形態の有機EL表示装置3は、赤色有機EL素子30R,緑色有機EL素子30G,青色有機EL素子30Bに加え黄色発光素子30Yを追加し、4サブピクセルとした点が上記第1の実施の形態と異なる。赤色有機EL素子30R,緑色有機EL素子30G,青色有機EL素子30B、黄色有機EL素子30Yは、それぞれ、基板11の側から、上述した画素駆動回路140の駆動トランジスタTr1および平坦化絶縁膜(図示せず)を間にして、陽極としての下部電極12(第1電極)、隔壁13、発光層(黄色発光層34C,青色発光層34E)を含む有機層34および陰極としての上部電極15(第2電極)がこの順に積層された構成を有している。また、上部電極15上には上記第1および第2の実施の形態と同様に保護層16、封止用基板17およびカラーフィルタ38が設けられている。このカラーフィルタ38は、赤色フィルタ38R,緑色フィルタ38G,青色フィルタ38Bおよび黄色フィルタ38Yを有し、それぞれ赤色有機EL素子30R,緑色有機EL素子30G,青色有機EL素子30Bおよび黄色有機EL素子30Yに対応して順に配置されている。
図11は、第4の実施の形態における有機EL表示装置4の表示領域の断面構成を表したものである。本実施の形態の有機EL表示装置4は、赤色有機EL素子40R,緑色有機EL素子40G,青色有機EL素子40Bおよび黄色発光素子40Yは、それぞれ、基板11の側から、上述した画素駆動回路140の駆動トランジスタTr1および平坦化絶縁膜(図示せず)を間にして、陽極としての下部電極12(第1電極)、隔壁13、発光層(黄色発光層44C,青色発光層44D)を含む有機層44および陰極としての上部電極15(第2電極)がこの順に積層された構成を有している。本実施の形態の有機EL表示装置4は、黄色発光層44Cと青色発光層44Dとの間に接続層44Gを有することが上記第3の実施の形態と異なる。
以下、上記第1〜第4の実施の形態で説明した有機EL表示装置1〜4の適用例について説明する。上記実施の形態の有機EL表示装置1〜4は、テレビジョン装置,デジタルカメラ,ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなど、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。
上記実施の形態の有機EL表示装置1〜4は、例えば、図12に示したようなモジュールとして、後述する適用例1〜5などの種々の電子機器に組み込まれる。このモジュールは、例えば、基板11の一辺に、保護層16および封止用基板17から露出した領域210を設け、この露出した領域210に、信号線駆動回路120および走査線駆動回路130の配線を延長して外部接続端子(図示せず)を形成したものである。外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブルプリント配線基板(FPC;Flexible Printed Circuit)220が設けられていてもよい。
図13は、上記実施の形態の有機EL表示装置1〜4が適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル310およびフィルターガラス320を含む映像表示画面部300を有しており、この映像表示画面部300は、上記実施の形態に係る有機EL表示装置1〜4により構成されている。
図14は、上記実施の形態の有機EL表示装置1〜4が適用されるデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部410、表示部420、メニュースイッチ430およびシャッターボタン440を有しており、その表示部420は、上記実施の形態に係る有機EL表示装置1〜4により構成されている。
図15は、上記実施の形態の有機EL表示装置1〜4が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体510,文字等の入力操作のためのキーボード520および画像を表示する表示部530を有しており、その表示部530は、上記実施の形態に係る有機EL表示装置1〜4により構成されている。
図16は、上記実施の形態の有機EL表示装置1〜4が適用されるビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部610,この本体部610の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ620,撮影時のスタート/ストップスイッチ630および表示部640を有しており、その表示部640は、上記実施の形態に係る有機EL表示装置1〜4により構成されている。
図17は、上記実施の形態の有機EL表示装置1〜4が適用される携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体710と下側筐体720とを連結部(ヒンジ部)730で連結したものであり、ディスプレイ740,サブディスプレイ750,ピクチャーライト760およびカメラ770を有している。そのディスプレイ740またはサブディスプレイ750は、上記実施の形態に係る有機EL表示装置1〜4により構成されている。
Claims (14)
- 基板に、青色の第1有機EL素子およびその他の色の第2有機EL素子の各々ごとに設けられた第1電極と、
前記第1電極上の全面に設けられた正孔注入または正孔輸送の少なくとも一方の特性を有する正孔注入・輸送層と、
前記正孔注入・輸送層上の、前記青色の第1有機EL素子に対向する領域を除く領域に設けられたその他の色の第2有機発光層と、
前記正孔注入・輸送層および前記第2有機発光層上の全面に設けられた青色の第1有機発光層と、
前記第1有機発光層上の全面に設けられた電子注入または電子輸送の少なくとも一方の特性を有する電子注入・輸送層と、
前記電子注入・輸送層上に設けられた第2電極と、
前記第2電極上に設けられると共に、前記第2有機EL素子上の少なくとも一部に単色あるいは複数色を有するカラーフィルタと
を備えた有機EL表示装置。 - 前記正孔注入・輸送層および前記第2有機発光層と前記第1有機発光層との間に接続層を有する、請求項1に記載の有機EL表示装置。
- 前記接続層は低分子材料を含む、請求項2に記載の有機EL表示装置。
- 前記第2有機発光層は500nm以上750nm以下のいずれかの領域に少なくとも1つのピーク波長を有する、請求項1に記載の有機EL表示装置。
- 前記カラーフィルタを設けることにより前記第2有機発光層の発光色から2色以上の光を取り出す、請求項1に記載の有機EL表示装置。
- 前記第2有機EL素子の発光色を前記カラーフィルタにより2分割することにより形成された2つのサブピクセルと、前記第1有機EL素子よりなる青色のサブピクセルとから1画素が構成されている、請求項1に記載の有機EL表示装置。
- 前記第2有機EL素子の発光色を前記カラーフィルタにより3分割することにより形成された3つのサブピクセルと、前記第1有機EL素子よりなる青色のサブピクセルとから1画素が構成されている、請求項1に記載の有機EL表示装置。
- 前記正孔注入・輸送層は、前記第1有機EL素子および第2有機EL素子の下部電極上
に共通層として全面に設けられている、請求項1に記載の有機EL表示装置。 - 基板に複数の第1電極を青色の第1有機EL素子およびその他の色の第2有機EL素子の各々ごとに形成する工程と、
前記第1電極の全面に設けられた正孔注入または正孔輸送の少なくとも一方の特性を有する複数の正孔注入・輸送層を塗付または蒸着により形成する工程と、
前記正孔注入・輸送層上の、前記青色の第1有機EL素子に対向する領域を除く領域上にその他の色の第2有機発光層を塗布または蒸着により形成する工程と、
前記正孔注入・輸送層および前記第2有機発光層上に青色の第1有機発光層を蒸着法により形成する工程と、
前記第1有機発光層の全面に電子注入または電子輸送の少なくとも一方の特性を有する電子注入・輸送層を蒸着法により形成する工程と、
前記電子注入・輸送層の全面に第2電極を形成する工程と
前記第2電極上に設けられると共に、前記その他の色の第2有機EL素子上の少なくとも一部に単色あるいは複数色を有するカラーフィルタを形成する工程と
を含む有機EL表示装置の製造方法。 - 前記正孔注入・輸送層および前記第2有機発光層と前記第1有機発光層との間に、蒸着により接続層を形成する、請求項9に記載の有機EL表示装置の製造方法。
- 前記塗布は、吐出方式によって直接描画するスピンコート法、インクジェット法またはノズルコート法、スリットコート法、マイクロシリンジのいずれかである、請求項9に記載の有機EL表示装置の製造方法。
- 前記塗布は、版を用いる凸版印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷、グラビア印刷のいずれかである、請求項9に記載の有機EL表示装置の製造方法。
- 前記塗布は、有機EL材料を噴霧したのち、高精細のマスクで塗分けを行う噴霧方式である、請求項9に記載の有機EL表示装置の製造方法。
- 前記第2有機発光層を、メタルマスク法またはレーザ転写法により形成する、請求項9に記載の有機EL表示装置の製造方法。
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