JP4884747B2 - Method for manufacturing light emitting device - Google Patents
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Description
本発明は、安定性の高い発光素子を有し、該発光素子のばらつきの影響が低減された発光装置の作製方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a light-emitting device having a highly stable light-emitting element and in which the influence of variation in the light-emitting element is reduced.
発光素子を用いた表示装置は、液晶層を有する場合と比較して、広視野角、高速応答、低消費電力、等の優れた点を有しており、開発が進められている。 A display device using a light-emitting element has excellent features such as a wide viewing angle, high-speed response, low power consumption, and the like, as compared with the case where a liquid crystal layer is provided, and is being developed.
このような表示装置は作製時の状況によって、該素子が有する電極間の一部で短絡が生じることがある。すると、短絡部に電流が集中して流れてしまう。このとき、その他の領域には電流が流れなくなってしまい、発光素子全体として発光しない状態となり、これが欠陥となる。 In such a display device, a short circuit may occur in a part between electrodes included in the element depending on a manufacturing situation. Then, current concentrates on the short circuit part and flows. At this time, current stops flowing in other regions, and the light emitting element as a whole does not emit light, which becomes a defect.
そこで、有機ＥＬ素子の欠陥部をあらかじめ絶縁破壊させるとき、該素子の正常部に損傷を与えない方法が提案されている（特許文献１参照）。 Thus, a method has been proposed in which when a defective portion of an organic EL element is dielectrically broken in advance, the normal portion of the element is not damaged (see Patent Document 1).
特許文献１には、有機ＥＬ素子の陽極と、陰極との間に電圧を印加するエージング処理を行って絶縁破壊を行う場合、これら両電極間に印加する電圧範囲を最適化することが記載されている。具体的には、有機ＥＬ素子に逆バイアス電圧を印加することによって流れる電流を測定し、欠陥部の破壊電圧、及び有機ＥＬ素子の破壊電圧を求めた後、これら両破壊電圧間の電圧範囲を、エージング処理における印加電圧の範囲とすることが記載されている。
また特許文献１には、有機ＥＬ素子の通常の駆動回路を用いてエージングを実施することができるため、エージング専用の回路が不要となることが記載されている。
また発光素子は、初期劣化に加えて、経時劣化、さらに劣化のばらつきが問題となっている。特許文献１によると、時間と共に画素エッジより進行する非発光領域であるダークエリアの発生原因として、水以外に酸素も要因の一つと考えており、素子封止工程に用いる封入ガスの酸素濃度を、エージング工程における酸素濃度以下とすることが記載されている。
特許文献１には、陽極と陰極とが互いに直交する方向に伸びるストライプ状に形成している、所謂パッシブ型の表示パネルが記載されている。またエージングの印加電圧を−８Ｖ〜３６Ｖの範囲で選ぶことが記載されている。
しかしながら、上記のような印加電圧では、各発光素子にトランジスタが接続されているアクティブ型の場合、トランジスタが破壊する恐れがある。 However, with the applied voltage as described above, in the active type in which a transistor is connected to each light emitting element, the transistor may be destroyed.
そこで本発明は、初期劣化の少ない新たな発光素子を提供し、さらに該発光素子を有する表示装置に対する新たな駆動方法によって初期劣化を低減させ、且つ経時劣化のばらつきが低減された表示装置を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention provides a new light-emitting element with little initial deterioration, and further provides a display device in which initial deterioration is reduced by a new driving method for a display device having the light-emitting element and variation in deterioration with time is reduced. The task is to do.
上記課題を鑑み本発明は、第１の電極、第１の電極に対向して設けられた第２の電極と、第１の電極及び第２の電極間に設けられた金属酸化物と有機化合物が混成した層を有する発光素子を有する表示装置（以下、本発明の表示装置を発光装置とも表記する）を特徴とする。このような表示装置に対して、エージングに使用される駆動（エージング用駆動）を行うための回路を設け、またエージング用駆動を行う期間を設けた駆動方法を設けたことを特徴とする。エージング用駆動により、初期劣化を強制的に生じさせることができる。そして、このような表示装置を製品に実装することにより、発光素子の劣化のばらつきが低減された製品を提供することができる。エージング時の駆動において、発光素子に順方向電圧に加えて、逆方向電圧を印加してもよい。その結果、欠陥となりうる潜在的な短絡箇所をあらかじめ検出することができる。 In view of the above problems, the present invention provides a first electrode, a second electrode provided to face the first electrode, a metal oxide provided between the first electrode and the second electrode, and an organic compound. The display device includes a light-emitting element having a layer in which is mixed (hereinafter, the display device of the present invention is also referred to as a light-emitting device). Such a display device is characterized in that a circuit for performing driving (aging driving) used for aging is provided, and a driving method is provided in which a period for performing aging driving is provided. The initial deterioration can be forcedly caused by the aging drive. By mounting such a display device on a product, it is possible to provide a product in which variation in deterioration of light emitting elements is reduced. In driving during aging, a reverse voltage may be applied to the light emitting element in addition to the forward voltage. As a result, potential short-circuit locations that can become defects can be detected in advance.
具体的な本発明は、第１の電極、第１の電極に対向して設けられた第２の電極と、第１の電極及び第２の電極間に設けられた金属酸化物と有機化合物が混成した層を有する発光素子と、発光素子に接続されたトランジスタと、発光素子に接続されたモニター用発光素子と、を有し、エージングにおいて、発光素子に順方向電圧を印加して駆動することを特徴とする発光装置である。 Specifically, the present invention includes a first electrode, a second electrode provided to face the first electrode, and a metal oxide and an organic compound provided between the first electrode and the second electrode. A light emitting element having a hybrid layer, a transistor connected to the light emitting element, and a monitor light emitting element connected to the light emitting element, and driving by applying a forward voltage to the light emitting element in aging A light emitting device characterized by the above.
また本発明の別の形態は、第１の電極、第１の電極に対向して設けられた第２の電極と、第１の電極及び第２の電極間に設けられた金属酸化物と有機化合物が混成した層を有する発光素子と、発光素子に接続されたトランジスタと、発光素子に接続されたモニター用発光素子と、を有し、エージングにおいて、発光素子に順方向電圧及び逆方向電圧を印加して駆動することを特徴とする発光装置である。 Another embodiment of the present invention includes a first electrode, a second electrode provided opposite to the first electrode, a metal oxide provided between the first electrode and the second electrode, and an organic material. A light-emitting element having a compound-mixed layer; a transistor connected to the light-emitting element; and a monitor light-emitting element connected to the light-emitting element. In aging, a forward voltage and a reverse voltage are applied to the light-emitting element. A light-emitting device that is driven by application.
さらに本発明において、発光装置の動作時において、発光素子により映像の表示を行い、映像の配置を所定の期間で切り換えてもよい。そのため、発光装置の画素数が表示画素数よりも冗長となるように画素部を形成する。 Further, in the present invention, during the operation of the light-emitting device, an image may be displayed by the light-emitting element, and the arrangement of the image may be switched in a predetermined period. Therefore, the pixel portion is formed so that the number of pixels of the light emitting device is more redundant than the number of display pixels.
なお本発明において、金属酸化物は、モリブデン酸化物、バナジウム酸化物、又はレニウム酸化物である。また金属酸化物の代わりに、上記金属の窒化物、又は酸化窒化物であってもよい。 In the present invention, the metal oxide is molybdenum oxide, vanadium oxide, or rhenium oxide. Further, instead of the metal oxide, a nitride or oxynitride of the above metal may be used.
本発明により、劣化状態が均一化され安定性が高い、つまり信頼性の高い発光素子を得ることができる。そして、経時劣化のばらつきが低減された高品質な発光装置を得ることができる。 According to the present invention, a light-emitting element having a uniform deterioration state and high stability, that is, high reliability can be obtained. In addition, a high-quality light-emitting device with reduced variation in deterioration over time can be obtained.
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in many different modes, and those skilled in the art can easily understand that the modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Is done. Therefore, the present invention is not construed as being limited to the description of this embodiment mode. Note that in all the drawings for describing the embodiments, the same portions or portions having similar functions are denoted by the same reference numerals, and repetitive description thereof is omitted.
（実施の形態１）
発光装置は、ＴＦＴ製造工程が終了すると、発光層材料の成膜、封止工程が行われる。この状態を発光モジュールと呼ぶ。発光モジュールは、各素子が形成された表示パネルに、外部信号入力用配線が接続された状態となっている。その後、発光モジュールに対して一定期間エージングが行われ、製品に実装され、発光装置として完成する。本実施の形態では、エージングに使用される駆動（エージング用駆動）について説明する。
(Embodiment 1)
In the light emitting device, when the TFT manufacturing process is completed, a film forming and sealing process of the light emitting layer material is performed. This state is called a light emitting module. The light emitting module is in a state in which external signal input wiring is connected to a display panel on which each element is formed. Thereafter, the light emitting module is aged for a certain period, mounted on a product, and completed as a light emitting device. In the present embodiment, driving (aging driving) used for aging will be described.
本実施の形態において、エージング用駆動には１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に分けた時間階調方式を適用し、順方向電圧を印加する。さらに加えて、エージング用駆動に、逆方向電圧を印加することもできる。なお逆方向電圧を印加するとは、発光素子を発光させるときに印加する電圧を順方向電圧とすると、順方向電圧における高い側の電位と、低い側の電位とを反転させた電圧を印加することである。 In this embodiment, a time gray scale method in which one frame period is divided into a plurality of subframe periods is applied to the aging drive, and a forward voltage is applied. In addition, a reverse voltage can be applied to the aging drive. Note that applying a reverse voltage means applying a voltage obtained by inverting the high-side potential and the low-side potential in the forward voltage when the voltage applied when the light emitting element emits light is a forward voltage. It is.
逆方向電圧を印加する場合のエージング用駆動の期間のタイミングチャートを図１に示す。なお順方向電圧のみ印加する場合、逆方向電圧期間を省略したタイミングチャートを用いればよいため、詳細な説明を省略する。 FIG. 1 shows a timing chart of an aging drive period when a reverse voltage is applied. Note that when only the forward voltage is applied, a timing chart in which the reverse voltage period is omitted may be used, and thus detailed description thereof is omitted.
図１には、１秒間に６０フレームの画像の書き換えが行われる、１フレーム期間のタイミングチャートであって、縦軸は走査線Ｇ（１行目から最終行目）、横軸は時間を示している。なお走査線Ｇにおいて、任意の走査線をｉ行目（ｉは自然数）とする。 FIG. 1 is a timing chart for one frame period in which an image of 60 frames is rewritten per second. The vertical axis indicates a scanning line G (from the first line to the last line), and the horizontal axis indicates time. ing. In the scanning line G, an arbitrary scanning line is set to the i-th row (i is a natural number).
１フレーム期間はｍ（ｍは２以上の自然数）個のサブフレーム期間ＳＦ１、ＳＦ２、…、ＳＦｍを有し、ｍ個のサブフレーム期間ＳＦ１、ＳＦ２、…ＳＦｍは、それぞれ書き込み動作期間Ｔａ１、Ｔａ２、…、Ｔａｍと表示期間（点灯期間）Ｔｓ１、Ｔｓ２、…、Ｔｓｍを有する。さらに１フレーム期間は、逆方向電圧印加期間を有する。それに対して書き込み動作期間、及び表示期間を有する期間を、順方向電圧印加期間とする。 One frame period has m (m is a natural number of 2 or more) subframe periods SF1, SF2,..., SFm, and the m subframe periods SF1, SF2,. , ..., Tam and display periods (lighting periods) Ts1, Ts2, ..., Tsm. Further, one frame period has a reverse voltage application period. On the other hand, a period having a writing operation period and a display period is a forward voltage application period.
図１（Ａ）に示すように、本実施の形態では、３つのサブフレーム期間を有する場合のタイミングチャートを説明する。１フレーム期間は、サブフレーム期間ＳＦ１、ＳＦ２、及びＳＦ３を有し、各サブフレーム期間が有する書き込み動作期間Ｔａ１〜Ｔａ３では、画素へ順に信号が入力され、その後それぞれ表示期間Ｔｓ１〜Ｔｓ３となる。 As shown in FIG. 1A, in this embodiment, a timing chart in the case of having three subframe periods will be described. One frame period includes subframe periods SF1, SF2, and SF3. In write operation periods Ta1 to Ta3 included in each subframe period, signals are sequentially input to the pixels, and thereafter, display periods Ts1 to Ts3, respectively.
また１フレーム期間は、表示期間Ｔｓ３終了後、逆方向電圧印加期間（ＦＲＢ）を有する。なお本発明において、各１フレーム期間が、逆方向電圧印加期間を有する必要はない。また逆方向電圧印加期間は、必ずしも１フレーム期間の最後に設ける必要はなく、例えば各表示期間Ｔｓ１〜Ｔｓ３のいずれの後ろに設けることができる。さらに画素構成によっては、表示期間中非発光となっている画素に対して、逆方向電圧を印加することもできる。 Further, one frame period has a reverse voltage application period (FRB) after the display period Ts3 ends. In the present invention, each one frame period does not need to have a reverse voltage application period. Further, the reverse voltage application period is not necessarily provided at the end of one frame period, and can be provided, for example, behind any of the display periods Ts1 to Ts3. Further, depending on the pixel configuration, a reverse voltage can be applied to a pixel that does not emit light during the display period.
図１（Ｂ）に記載のタイミングチャートには、ｉ行目の走査線に着目したときの、書き込み動作期間Ｔａ１〜Ｔａ３、表示期間Ｔｓ１〜Ｔｓ３、及び逆方向電圧印加期間（ＦＲＢ）を示す。書き込み動作期間、表示期間が交互に現れた後、逆方向電圧印加期間が現れる。 The timing chart shown in FIG. 1B shows the writing operation periods Ta1 to Ta3, the display periods Ts1 to Ts3, and the reverse voltage application period (FRB) when focusing on the i-th scanning line. After the writing operation period and the display period appear alternately, a reverse voltage application period appears.
このようなエージング用駆動期間を設け、発光素子に順方向電圧を印加することにより、初期劣化を生じさせることができる。発光素子の初期劣化は、急速に進行するため、これが原因となって輝度ばらつきが発生する。すなわち発光素子の初期劣化での劣化は急であり、その後の経時劣化は緩やかになる。各発光素子の初期劣化の制御は難しく、これが各発光素子の劣化ばらつきの要因となる。そのため、本発明のように、画素部の発光素子の初期劣化を全体に進行させておくことにより、劣化が緩やかとなり、輝度ばらつきを低減することができる。 By providing such an aging drive period and applying a forward voltage to the light emitting element, initial deterioration can be caused. Since the initial deterioration of the light emitting element proceeds rapidly, this causes luminance variations. In other words, the initial deterioration of the light emitting element is rapid, and the subsequent deterioration with time becomes moderate. It is difficult to control the initial deterioration of each light emitting element, and this causes a variation in deterioration of each light emitting element. Therefore, when the initial deterioration of the light emitting element in the pixel portion is advanced as in the present invention, the deterioration is moderated and the luminance variation can be reduced.
さらに、エージング用駆動期間に、発光素子に逆方向電圧を印加することができる。エージング用駆動期間に逆方向電圧を印加すると、欠陥となりうる潜在的な短絡箇所をあらかじめ検出することができる。 Further, a reverse voltage can be applied to the light emitting element during the aging drive period. When a reverse voltage is applied during the aging drive period, a potential short-circuit location that may become a defect can be detected in advance.
これは、発光素子において、欠陥を生じさせる要因は、陽極と陰極間にある微細な突起による短絡であり、逆方向電圧を印加すると、微細な突起に集中して多くの電流が流れようとし、この電流が所定値を超えると、絶縁破壊が生じ、陽極と陰極間が短絡する。その後、順方向電圧を印加すると、黒点となり、欠陥として検出される。このようにエージング用駆動期間で逆方向電圧を印加することにより、欠陥になる可能性のある、微細な突起がある発光素子を検出することができる。 This is because, in the light emitting element, the cause of the defect is a short circuit caused by a fine protrusion between the anode and the cathode, and when a reverse voltage is applied, a large amount of current tends to flow in the fine protrusion, When this current exceeds a predetermined value, dielectric breakdown occurs, and the anode and the cathode are short-circuited. Thereafter, when a forward voltage is applied, a black spot is formed and detected as a defect. In this way, by applying a reverse voltage in the aging drive period, a light emitting element having a fine protrusion that may become a defect can be detected.
このような逆方向電圧によって、エージング用駆動時に、欠陥の要因となる潜在的な微細な突起を早期検出し、その対策をとることができる。 With such a reverse voltage, potential fine protrusions that cause defects can be detected at an early stage during aging driving, and countermeasures can be taken.
なお欠陥を検出した際、その対策として修復（リペア）することができる。例えば、欠陥にレーザを照射して、その部分を切断したり、除去することにリペアすることができる。欠陥の領域、つまり短絡箇所を切断したり、除去することにより、正常に形成されている発光領域を用いて、表示を行うことができる。 When a defect is detected, it can be repaired (repaired) as a countermeasure. For example, it can be repaired by irradiating the defect with a laser to cut or remove the part. By cutting or removing a defective area, that is, a short-circuited portion, display can be performed using a normally formed light emitting area.
なお、発光素子に逆方向電圧の電圧を印加するタイミング、つまり逆方向電圧印加期間は、図１に限定されない。すなわち、フレーム毎に逆方向電圧印加期間を設ける必要はない。また１フレームの後半に逆方向電圧印加期間を設ける必要もなく、前半に設けてもよい。 Note that the timing of applying a reverse voltage to the light emitting element, that is, the reverse voltage application period is not limited to that in FIG. That is, it is not necessary to provide a reverse voltage application period for each frame. Further, it is not necessary to provide a reverse voltage application period in the second half of one frame, and it may be provided in the first half.
発光素子の陽極の電圧と、陰極の電圧とを逆にする順序は、陰極の電位を上げた後、陽極の電位を下げてもよいし、逆に陽極の電位を下げた後、陰極の電位を上げてもよい。 The order of reversing the anode voltage and cathode voltage of the light emitting element may be such that the cathode potential is raised and then the anode potential is lowered, or the anode potential is lowered and then the cathode potential is lowered. May be raised.
なお、エージング用駆動と同様に、製品に実装された後の駆動方法にも、順方向電圧のみ印加したり、さらに加えて逆方向電圧を印加することができる。 Similar to the aging drive, only the forward voltage can be applied to the drive method after being mounted on the product, or in addition, the reverse voltage can be applied.
（実施の形態２）
本発明はさらに、製品実装後の発光素子の劣化を補正する機能を具備してもよい。そこで本実施の形態では、発光素子の劣化を補正する機能であるモニター回路を実装した発光モジュールの表示パネルの構成について説明する。なお本実施の形態では、アクティブ型の発光装置を示す。
(Embodiment 2)
The present invention may further include a function of correcting deterioration of the light emitting element after product mounting. Therefore, in this embodiment mode, a structure of a display panel of a light emitting module on which a monitor circuit that is a function of correcting deterioration of a light emitting element is mounted will be described. Note that an active light-emitting device is shown in this embodiment mode.
図３には、絶縁基板上に、画素部４０、信号線駆動回路４３、第１の走査線駆動回路４１、第２の走査線駆動回路４２、モニター回路６４が設けられている。
In FIG. 3, a
画素部４０には、複数の画素１０が設けられ、各画素には、発光素子１３、発光素子１３に接続し、電流の供給を制御する機能を有するトランジスタ（以下、駆動用トランジスタと表記する）１２が設けられている。発光素子は、電源１８に接続されている。なお、画素１０の具体的な回路構成は、以下の実施の形態で例示する。
The
信号線駆動回路４３、第１の走査線駆動回路４１、及び第２の走査線駆動回路４２から入力される信号により、上記実施の形態で示したエージング用駆動を行うことができる。
The aging drive described in the above embodiment can be performed by signals input from the signal
図４には、モニター回路６４、及び画素に設けられた発光素子１３の構成の拡大図を示す。モニター回路６４は、モニター用発光素子６６、モニター用発光素子６６に接続されたトランジスタ（以下、モニター制御用トランジスタと表記する）１１１、モニター制御用トランジスタのゲート電極に出力端子が接続され、かつモニター制御用トランジスタの一方の電極及びモニター用発光素子に入力端子が接続されたインバーター１１２を有する。モニター制御用トランジスタ１１１には、モニター用電流線（以下、モニター線と表記する）１１３を介して、定電流源１０５が接続されている。なお本実施の形態において、定電流源１０５は、一定の電流を供給することができる回路であればよく、例えばトランジスタを用いて作製することができる。モニター制御用トランジスタ１１１は、複数のモニター用発光素子のそれぞれへ、モニター線からの電流供給を制御するための機能を有する。モニター線１１３は、複数のモニター用発光素子６６が有する電極に接続されているため、該電極の電位の変化に伴い、その電位が変化する。また定電流源は、モニター線１１３へ一定電流を供給する機能を有すればよい。
FIG. 4 shows an enlarged view of the configuration of the
モニター回路６４と、画素部４０との間には、バッファアンプ回路１１０が設けられている。バッファアンプ回路１１０とは、入力と出力とが同じ電位であって、入力インピーダンスが高く、出力電流容量が高いという特性をもつ回路である。そのため、このような特性をもつ回路であれば、バッファアンプ回路に限定されない。このようなバッファアンプ回路は、モニター用発光素子６６の一方の電極の電位の変化に伴い、画素部４０が有する発光素子１３に印加する電圧を変化させる機能を有する。
A
なお図４における定電流源１０５、及びバッファアンプ回路１１０は、図３のモニター制御回路６５が有する。
The constant
モニター用発光素子６６は、発光素子１３と同一の作製条件により、同一の工程で作製されたものであり、同一構成を有する。そのため、環境温度の変化と経時劣化に対して同じ特性、又はほぼ同じ特性を有する。各発光素子の具体的な構成は、以下の実施の形態を参照することができる。
The monitor
このようなモニター用発光素子６６は、電源１８に接続されている。ここで、発光素子１３と接続される電源と、該モニター用発光素子６６に接続される電源とは、同一電位のため、同一の符号を用いて、電源１８と記載する。
Such a monitor
なお本実施の形態では、モニター制御用トランジスタ１１１の極性をｐチャネル型として説明するが、これに限定されるものではなく、ｎチャネル型を用いてもよい。その場合、適宜周囲の回路構成を変更させる。
Note that although the polarity of the
なお本実施の形態において、定電流源１０５、及びバッファアンプ回路１１０は同一絶縁基板２０上に設けても、別の基板上に設けてもよい。
In the present embodiment, the constant
このようなモニター回路６４を設ける位置は限定されず、信号線駆動回路４３と画素部４０との間や、第１又は第２の走査線駆動回路４１、４２と画素部４０との間に設けてもよい。
The position where such a
以上のような構成において、モニター用発光素子６６には定電流源１０５から一定の電流が供給される。この状態で、環境温度の変化や、経時劣化が生じると、モニター用発光素子６６の抵抗値が変化する。例えば、経時劣化が生じると、モニター用発光素子６６の抵抗値が増加する。すると、モニター用発光素子６６へ供給される電流値は一定であるため、モニター用発光素子６６の両端の電位差が変化する。具体的には、モニター用発光素子６６が有する両電極間の電位差が変化する。このとき、電源１８に接続された電極の電位は固定されているため、定電流源１０５に接続されている電極の電位が変化する。この電極の電位の変化は、モニター線１１３を介してバッファアンプ回路１１０に供給される。
In the above configuration, a constant current is supplied from the constant
すなわち、バッファアンプ回路１１０の入力端子には、上記電極の電位の変化が入力される。また、バッファアンプ回路１１０の出力端子から出力される電位は、駆動用トランジスタ１２を介して、発光素子１３に供給される。具体的には、出力された電位は、発光素子１３が有する電極の一方の電位として与えられる。
That is, the change in the potential of the electrode is input to the input terminal of the
このようにして、環境温度の変化や経時劣化の変化に応じたモニター用発光素子６６の変化を、発光素子１３にフィードバックする。その結果、発光素子１３は、環境温度の変化や経時劣化の変化に応じた輝度で点灯することができる。従って、環境温度の変化や経時劣化の変化によらない表示を行うことができる、高品質な発光装置を提供することができる。
In this way, a change in the monitor
さらに、複数のモニター用発光素子６６を設けているため、これらの電位の変化を平均化して、発光素子１３へ供給することができる。
Further, since a plurality of monitor
また複数のモニター用発光素子６６を設けることにより、ショート等が生じ使用できなくなったモニター用発光素子の代替が用意されていることになる。すなわち任意のモニター用発光素子が使用できなくなっても、その他のモニター用発光素子を用いて環境温度等のモニター動作を行うことができる。
Further, by providing a plurality of monitor
そしてさらに本発明は、モニター用発光素子６６に接続されたモニター制御用トランジスタ１１１及びインバーター１１２が設けられている。これはモニター用発光素子６６の不良（初期欠陥や経時劣化を含む）により生じる、モニター回路６４の動作不良を考慮して設けられている。具体的にはモニター制御用トランジスタ１１１のオンオフを制御することにより、モニター用発光素子６６の不良による多量な電流の供給を防止することができる。インバーター１１２は、複数のモニター用発光素子のいずれかがショートすると、モニター制御用トランジスタをオフとする電位を出力する機能を有する。加えてインバーター１１２は、複数のモニター用発光素子のいずれもショートしていないときには、モニター制御用トランジスタをオンとする電位を出力する機能を有する。
Further, in the present invention, a
また本実施の形態では、複数のモニター用発光素子６６を用いるため、それらのいずれかが不良となっても、モニター動作を行うことができるため、好ましい。さらに、複数のモニター用発光素子で、モニター動作を平均化することができ、好ましい。 In this embodiment mode, since a plurality of light emitting elements for monitoring 66 are used, a monitoring operation can be performed even if any of them is defective, which is preferable. Furthermore, the monitoring operation can be averaged with a plurality of monitoring light emitting elements, which is preferable.
また本発明の発光装置は、好ましくは選択回路４６を有する。選択回路４６は、トランジスタ４９と、アナログスイッチ５０を有する。トランジスタ４９とアナログスイッチ５０は、信号線毎に設けられている。インバーター５１は、消去用信号（ＷＥ）の反転信号を生成する機能を有する。トランジスタ４９のゲート電極は選択信号線５２に接続し、ソース電極及びドレイン電極の一方は信号線に接続し、他方は電源５３に接続する。アナログスイッチ５０は、第２のラッチ回路４８と各信号線との間に、それぞれ設けられる。電源５３の電位は、画素１０が有する駆動用トランジスタ１２をオフにする電位であり、駆動用トランジスタ１２がＮ型の場合は電源５３の電位をＬレベルとし、駆動用トランジスタ１２がＰ型の場合は電源５３の電位をＨレベルとする。ＬレベルとＨレベルは相対的な電位の値である。
The light emitting device of the present invention preferably has a
図２には、信号線駆動回路４３、第１の走査線駆動回路４１、又は第２の走査線駆動回路４２に入力される信号の波形を示す。図２（Ａ）には、信号線駆動回路４３に表示パネル外部から入力される、スタートクロック信号（ＳＣＫ）、その反転信号（ＳＣＫＢ）、スタートパルス信号（ＳＳＰ）、これらに基づき作成されるサンプリング信号（Ｓａｍｐ．１〜Ｓａｍｐ．４）、映像信号（Ｄａｔａ）、ラッチ信号（ＳＬＡＴ）、消去用信号（ＷＥ）が記載されている。各サンプリング信号が選択されている期間では、各信号線の映像信号が順に第１のラッチ回路４７へ入力され、ラッチ信号により第２のラッチ回路４８に該映像信号が保持される。
FIG. 2 shows a waveform of a signal input to the signal
ここで、消去用信号がＬレベルのときを期間Ｔ１とし、ＷＥ信号がＨレベルのときを期間Ｔ２として、各期間における選択回路４６の動作について説明する。なお期間Ｔ１、Ｔ２は水平走査期間の半分の期間に相当する。
Here, the operation of the
期間Ｔ１において、消去用信号はＬレベルであり、トランジスタ４９はオン状態、アナログスイッチ５０は非導通状態となる。そうすると、複数の信号線Ｓ１〜Ｓｎは、各列に配置されたトランジスタ４９を介して、電源５３と電気的に接続する。このとき、画素１０が有するスイッチング用トランジスタ１１はオン状態であり、電源５３の電位と、駆動用トランジスタ１２のゲート電極とが等しくなる。そうすると、駆動用トランジスタ１２はオフ状態となり、発光素子１３が含む２つの電極は同電位となり、発光素子１３が含む両電極間には電流が流れず非発光となる。このように、映像信号の状態に関係なく、電源５３の電位が駆動用トランジスタ１２のゲート電極に伝達されて、当該スイッチング用トランジスタ１１がオフ状態になり、発光素子１３が含む２つの電極の電位が同電位になる動作を消去動作とよぶ。
In the period T1, the erasing signal is at the L level, the
期間Ｔ２において、消去用信号はＨレベルであり、トランジスタ４９はオフ状態、アナログスイッチ５０は導通状態となる。そうすると、第２のラッチ回路４８に保持されたビデオ信号は、１行分が同時に複数の信号線Ｓ１〜Ｓｎに入力される。このとき、画素１０が有するスイッチング用トランジスタ１１はオン状態であり、当該スイッチング用トランジスタ１１を介して、ビデオ信号が駆動用トランジスタ１２のゲート電極に伝達される。そうすると、入力されたビデオ信号に従って、駆動用トランジスタ１２はオン状態又はオフ状態となり、発光素子１３が含む２つの電極は、互いに異なる電位又は同電位となる。このように、ビデオ信号に従って、駆動用トランジスタ１２がオン状態又はオフ状態になり、発光素子１３が含む２つの電極の電位が互いに異なる電位又は同電位となる動作を書き込み動作とよぶ。
In the period T2, the erasing signal is at an H level, the
図２（Ｂ）には、第１の走査線駆動回路４１、第２の走査線駆動回路４２へ、表示パネル外部から入力される信号の波形を示す。ゲートクロック信号（ＧＣＫ）、その反転信号（ＧＣＫＢ）、第１の走査線駆動回路又は第２の走査線駆動回路から、ｉ行目の走査線に入力されるゲートスタートパルス（ＧＳＰ（ｉ））、消去用信号（ＷＥ）を示す。これらの信号に基づき、走査線の電位が決定する。走査線の電位がＬのときの、点線は不定状態を示す。
FIG. 2B shows waveforms of signals input from the outside of the display panel to the first scan
走査線が選択される期間においても、同様にＴ１と、Ｔ２が設けられている。その結果、格子状に配置された各発光素子に対する書き込み動作と、消去動作を行うことができる。 Similarly, T1 and T2 are provided in the period in which the scanning line is selected. As a result, a writing operation and an erasing operation can be performed on each light emitting element arranged in a grid pattern.
以上のように、本発明の発光装置は、好ましくは選択回路４６を有することができ、消去動作と書き込み動作を行う駆動方法を適用することができる。このような駆動方法において、画素１０が有するトランジスタは、スイッチング用トランジスタ１１と、駆動用トランジスタ１２で足りるため、開口率を向上することができる。
As described above, the light-emitting device of the present invention can preferably include the
また図２に示す駆動波形を用いて、上記実施の形態で示したエージング用駆動を行うことができる。 Further, the aging drive shown in the above embodiment can be performed using the drive waveform shown in FIG.
なお本発明の駆動方法は、これに限定されるものではなく、画素構成により駆動方法を決定することができる。 Note that the driving method of the present invention is not limited to this, and the driving method can be determined by the pixel configuration.
（実施の形態３）
本発明において、発光モジュールを製品に実装後、発光素子１３及びモニター用発光素子６６に順方向電圧に加えて逆方向電圧を印加してもよい。そこで本実施の形態では、発光モジュール実装後に、逆方向電圧を印加する場合について説明する。
(Embodiment 3)
In the present invention, after the light emitting module is mounted on a product, a reverse voltage may be applied to the
モニター用発光素子６６を用いて説明すると、逆方向電圧を印加するには、モニター用発光素子のアノード電極と、カソード電極との電位を反転させるため、電源１８の電位より、モニター線１１３の電位を低くする。また発光素子１３も同様であり、逆方向電圧を印加するには、アノード電極と、カソード電極との電位を反転させる。
To explain using the monitor
このとき好ましくは、発光素子１３及びモニター用発光素子６６において、アノード電極の電位（アノード電位）を反転させた後、カソード電極の電位（カソード電位）を反転させるとよい。そして所定の逆方向電圧期間経過後、アノード電位を戻し、次いでカソード電位を戻す。
In this case, preferably, in the
このように、発光モジュール実装後には、逆方向電圧を印加する駆動方法を適用することができる。なお発光モジュール実装後の逆方向電圧を印加する駆動は、エージング用駆動と同様な駆動回路を用いることができる。そのため、エージング用駆動のための新たな駆動回路を設ける必要はない。また駆動のタイミングチャートは、図１を参照することができる。 As described above, after the light emitting module is mounted, a driving method of applying a reverse voltage can be applied. In addition, the drive which applies the reverse direction voltage after light emitting module mounting can use the drive circuit similar to the drive for aging. Therefore, it is not necessary to provide a new drive circuit for aging drive. For the driving timing chart, FIG. 1 can be referred to.
発光モジュールを製品に実装後、逆方向電圧を発光素子へ印加する結果、発光素子１３、加えてモニター用発光素子６６の不良状態を改善し、信頼性を向上させることができる。また、発光素子１３、加えてモニター用発光素子６６は、異物の付着や、陽極又は陰極にある微細な突起によるピンホール、電界発光層の不均一性を起因として、陽極と陰極がショートする初期不良が生じることがある。このような初期不良が発生すると、信号に応じた点灯及び非点灯が行われず、電流のほとんどがショートした素子を流れてしまう。その結果、画像の表示が良好に行われないという問題が発生する。また、この不良は任意の画素に生じる恐れがある。
As a result of applying a reverse voltage to the light emitting element after mounting the light emitting module on the product, the defective state of the
また、発光モジュールを実装後は、時間の経過に（経時劣化）伴い、新たに陽極と陰極のショートが発生することがある。このような不良は、進行性不良とも呼ばれる。そこで本発明のように、定期的に発光素子１３、加えてモニター用発光素子６６に逆方向電圧を印加することにより、進行性不良が生じても、その不良を解消することができ、発光素子１３又はモニター用発光素子６６として、正常に動作させることが可能となる。
In addition, after the light emitting module is mounted, a new short circuit between the anode and the cathode may occur with time (deterioration with time). Such a defect is also called a progressive defect. Therefore, as in the present invention, by applying a reverse voltage to the
これは、発光素子１３、加えてモニター用発光素子６６に逆方向電圧を印加すると、ショートした部分に局所的な電流が流れ、該ショートした部分が発熱し、酸化又は炭化させることができ、ショートした部分を絶縁化させることもできるため、その部分以外の領域に電流が流れ、発光素子１３又はモニター用発光素子６６として、正常に動作させることが可能となる。
This is because when a reverse voltage is applied to the
また加えて、逆方向電圧を印加することによって、画像の焼き付きを防止することができる。画像の焼き付きとは、発光素子１３の劣化により生じ、それがばらつくことにより顕著に認識されるようになる。しかし本発明のように、逆方向電圧を印加することにより、劣化を低減することができる。その結果、画像の焼き付きが防止できる。
In addition, image burn-in can be prevented by applying a reverse voltage. Image burn-in occurs due to deterioration of the light-emitting
（実施の形態４）
本発明では、発光素子の輝度ばらつきにより生じる焼き付きを防止する構成を設けてもよい。そこで本実施の形態では、焼き付きを防止する構成にについて説明する。
(Embodiment 4)
In the present invention, a structure for preventing image sticking caused by luminance variation of the light emitting element may be provided. Therefore, in the present embodiment, a configuration for preventing burn-in will be described.
本実施の形態で示す発光装置の画素部は、画素数が表示画素数よりも冗長に設けられた構成である。表示画素数とは、１フレームのデータに対応する画素数である。このように画素数を冗長に設けることにより、表示画面をシフトさせることができる。その結果、表示画面の焼き付きを防止することができる。 The pixel portion of the light-emitting device described in this embodiment has a structure in which the number of pixels is provided more redundantly than the number of display pixels. The number of display pixels is the number of pixels corresponding to one frame of data. In this way, the display screen can be shifted by providing the number of pixels redundantly. As a result, burn-in of the display screen can be prevented.
このような表示画面の動作について図８を用いて説明する。表示パネル５１００は画素が複数設けられた表示領域５１０１を有している。そして、表示画面表示中であって、ある期間は表示画面５１０２が図８（Ａ）のように表示領域５１０１の左上に配置しており、別の期間は、図８（Ｂ）のように表示画面５１０２が表示領域５１０１の右上に配置しており、別の期間は、図８（Ｃ）のように表示画面５１０２が左下に配置しており、別の期間は、図８（Ｄ）のように表示画面５１０２が右下に配置する、というように表示画面がシフトする。このように表示画面がシフトする場合、使用者は違和感がなく、好ましい。
The operation of such a display screen will be described with reference to FIG. The
その結果、表示領域の発光素子の劣化進行が均一化され、表示画面の焼き付きを低減できる。 As a result, the progress of deterioration of the light emitting elements in the display area is made uniform, and the burn-in of the display screen can be reduced.
なお、図８では表示画面５１０２が最大限シフトして表示領域の端に配置する状態を示しているが、これに限定されない。例えば、表示領域５１０１中表示画面５１０２がシフトすることなく、表示領域５１０１の中で表示される画像が様々な方向にシフトしてもよい。具体的にある数字を表示領域中でシフトさせる場合を説明する。ある一定の表示画面５１０２中で、ある期間は数字等が図９（Ａ）のように配置しており、別の期間は、図９（Ｂ）のように数字等が図９（Ａ）から一画素分右にシフトしており、別の期間は、図９（Ｃ）のように数字等が図９（Ａ）から一画素分下にシフトしており、別の期間は、図９（Ｄ）のように数字等が図９（Ｃ）から一画素分右にシフトする、というように数字等が一画素分ずつシフトする。この場合、ある一定の表示領域内で画像がシフトしており、画素数が表示画素数よりも冗長に設けられた構成とする必要がない。
Note that FIG. 8 shows a state in which the
このように表示領域５１０１中で表示される画像を様々な方向にシフトしてもよい。すなわち、表示される画像が、長時間同じ配置となることを避ければよい。
In this way, the image displayed in the
特に、長時間同じ配置となる必要のあるアイコン、例えば時計、バッテリー、電波状況等の表示、に使用される発光素子は、その他の発光素子と比較して劣化が激しく、焼き付きが生じやすい。
そこでこのような表示に使用される発光素子に対し、本実施の形態のように表示画面をシフトさせることにより、焼き付きを防止することができる。
In particular, light-emitting elements used for icons that need to be arranged in the same manner for a long time, such as a clock, a battery, and a display of radio wave conditions, are more severely deteriorated than other light-emitting elements and are likely to be burned.
Therefore, image sticking can be prevented by shifting the display screen of the light emitting element used for such display as in this embodiment.
（実施の形態５）
本発明において、発光素子は、その一つの層に金属酸化物と有機化合物とが混成した層を有することを特徴とする。このような混成した層を用いると、膜厚を厚くしても、印加する電圧の変動が小さいため、発光素子の厚膜化を図ることができる。なお印加する電圧の変動が小さいことを証明する実験については、以下の実施例で示す。そこで本実施の形態では、このような一つの層に金属酸化物と有機化合物とが混成した層を有する発光素子の構成について説明する。
(Embodiment 5)
In the present invention, the light-emitting element has a layer in which a metal oxide and an organic compound are mixed in one layer. When such a mixed layer is used, even if the film thickness is increased, variation in applied voltage is small, so that the light-emitting element can be made thicker. In addition, the experiment which proves that the fluctuation | variation of the applied voltage is small is shown in the following examples. Thus, in this embodiment, a structure of a light-emitting element having such a layer in which a metal oxide and an organic compound are mixed in one layer will be described.
図１０に示すように、本発明の発光素子は、対向する第１の電極３１０１、第２の電極３１０２を有し、第１電極３１０１から順に、第１の層３１１１、第２の層３１１２、第３の層３１１３が積層されている。このような発光素子は、第２の電極３１０２の電位よりも第１の電極３１０１の電位が高くなるように電圧を印加すると、第１の層３１１１から第２の層３１１２へ正孔が注入され、第３の層３１１３から第２の層３１１２へ電子が注入される。正孔と、電子とが、第２の層３１１２において再結合し、発光物質を励起状態にする。そして、励起状態の発光物質は、基底状態に戻るときに発光する。
As illustrated in FIG. 10, the light-emitting element of the present invention includes a
このような発光素子において、各発光素子を厚膜化することができる。さらに好ましくは、各発光色を発する発光素子ごとに、少なくとも第１の電極及び第２の電極を除く各層のいずれか一つの膜厚を異ならせることができる。その結果、発光色毎の光の取り出し効率を高めることができる。例えば、赤系色（Ｒ）、緑系色（Ｇ）、青系色（Ｂ）を発光する発光素子は、非透光性を有する第１の電極３１０１、及び透光性を有する第２の電極３１０２を共有しており、それぞれ第１の層、第２の層、第３の層を有する。そして、第１の層を発光色毎に異ならせることができる。その結果、直接第２の電極を介して認識する場合と、第１の電極で反射して第２の電極を介して認識する場合とで光路が異なることによる、光の取り出し効率の低下を防止することができる。
In such a light emitting element, each light emitting element can be thickened. More preferably, at least one of the layers excluding the first electrode and the second electrode can have a different thickness for each light emitting element emitting each emission color. As a result, the light extraction efficiency for each emission color can be increased. For example, a light-emitting element that emits red-based color (R), green-based color (G), or blue-based color (B) includes a
具体的には、第１の電極に光が入射した場合、反射光には位相の反転が生じ、これによって生じる光の干渉効果が生じる。その結果、発光領域と反射電極との光学距離、つまり屈折率×距離が、発光波長の（２ｍ−１）／４倍（ｍは任意の正の整数）、即ち、１／４、３／４、５／４・・・倍の時には、発光の外部取り出し効率が高くなる。一方、ｍ／２倍（ｍは任意の正の整数）即ち、１／２、１、３／２・・・倍の時には発光の外部取り出し効率が低くなってしまう。 Specifically, when light is incident on the first electrode, phase inversion occurs in the reflected light, resulting in a light interference effect. As a result, the optical distance between the light emitting region and the reflective electrode, that is, the refractive index × distance is (2m−1) / 4 times the emission wavelength (m is an arbitrary positive integer), that is, 1/4, 3/4. When the ratio is 5/4, etc., the efficiency of taking out the emitted light is increased. On the other hand, when m / 2 times (m is an arbitrary positive integer), that is, 1/2, 1, 3/2.
したがって、本発明の発光素子において、発光領域と反射電極との光学距離、つまり屈折率×距離が、発光波長の（２ｍ−１）／４倍（ｍは任意の正の整数）となるように、第１の層から第３の層のいずれかの膜厚を各発光素子で異ならせる。ｍの値は、各発光色の発光素子ごとに異ならせてもよい。例えば、青系色（Ｂ）の波長は短いためｍ＝２として厚膜化を図り、赤系色（Ｒ）、及び緑系色（Ｇ）はｍ＝１としてもよい。 Therefore, in the light emitting device of the present invention, the optical distance between the light emitting region and the reflective electrode, that is, the refractive index × distance is (2m−1) / 4 times the emission wavelength (m is an arbitrary positive integer). The film thickness of any of the first to third layers is made different for each light emitting element. The value of m may be different for each light emitting element of each emission color. For example, since the wavelength of the blue color (B) is short, the film thickness may be increased by setting m = 2, and the red color (R) and the green color (G) may be set to m = 1.
特に、第１の層から第３の層において、電子と正孔が再結合する層から反射電極との間の層の膜厚を異ならせるとよいが、電子と正孔が再結合する層から透光電極との間の膜厚を異ならせてもよい。さらに両者の膜厚を異ならせても構わない。その結果、発光を効率よく外部に取り出すことができる。 In particular, in the first layer to the third layer, the film thickness of the layer between the reflective electrode and the layer where electrons and holes are recombined may be different, but from the layer where electrons and holes are recombined. The film thickness between the translucent electrode may be different. Furthermore, the film thicknesses of both may be different. As a result, the emitted light can be efficiently extracted outside.
特に、第１の層から第３の層を蒸着法で形成し、いずれかの膜厚を異ならせる場合、蒸着マスクをそのまま用いることができる。一方、電極の膜厚を異ならせるには、その分のフォトリソグラフィー法工程、エッチング工程が必要と考えられ、工程数が増加してしまう。 In particular, when the first layer to the third layer are formed by a vapor deposition method and any film thickness is changed, the vapor deposition mask can be used as it is. On the other hand, in order to change the film thickness of the electrode, it is considered that the photolithography method process and the etching process are required, and the number of processes increases.
すなわち本発明は、工程数を増加させることなく、光の取り出し効率の低下を防止することができる。 That is, the present invention can prevent a decrease in light extraction efficiency without increasing the number of steps.
第１の層から第３の層のいずれかの各層の膜厚を異ならせるため、層を厚膜化する。そこで本発明は、厚膜化する層に、有機化合物と、無機化合物である金属酸化物とが混成した層を用いることを特徴とする。 In order to make the thickness of each of the first layer to the third layer different, the layer is thickened. Therefore, the present invention is characterized in that a layer in which an organic compound and a metal oxide that is an inorganic compound are mixed is used for the layer to be thickened.
一般に、発光素子の層を厚膜化すると、駆動電圧が増加してしまうため、好ましくなかった。しかし、以下の実施例でも示すように、本発明者らは、厚膜化する層に、有機化合物と無機化合物である金属酸化物とを有する層を用いると、駆動電圧自体が低くなり、さらに厚膜化しても駆動電圧が高くならないことを見出した。 In general, increasing the thickness of the light emitting element layer is not preferable because the driving voltage increases. However, as also shown in the following examples, the present inventors use a layer having an organic compound and a metal oxide that is an inorganic compound as the layer to be thickened. It has been found that the drive voltage does not increase even when the film thickness is increased.
第１の層から第３の層のいずれかを厚膜化することにより、第１の電極と第２の電極とが短絡することを防止でき、初期劣化の少ない新たな発光素子を提供することができる。その結果、発光装置の量産性を高めることができ、非常に好ましい。 Providing a new light-emitting element with little initial deterioration that can prevent a short circuit between the first electrode and the second electrode by increasing the thickness of any of the first to third layers. Can do. As a result, the mass productivity of the light emitting device can be increased, which is very preferable.
次に、第１の層から第３の層、及び電極の材料について説明する。 Next, the materials from the first layer to the third layer and the electrode will be described.
第１の層３１１１は、正孔を発生する層である。このような層としては、例えば、正孔輸送性物質と、その物質に対して電子受容性を示す物質とを含む層が挙げられる。また正孔輸送性物質に対して電子受容性を示す物質は、正孔輸送性物質に対して、モル比が０．５〜２（＝正孔輸送性物質に対して電子受容性を示す物質／正孔輸送性物質）と成るように含まれていることが好ましい。
The
正孔輸送性物質とは、電子よりも正孔の輸送性が高い物質であり、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：α−ＮＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−｛４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｍ−トリルアミノ）フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物や、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）、バナジルフタロシアニン（略称：ＶＯＰｃ）等のフタロシアニン化合物等の有機化合物を用いることができる。なお、正孔輸送性物質は、これらに限定されるものではない。 The hole-transporting substance is a substance that has a higher hole-transporting property than electrons. For example, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: α- NPD), 4,4′-bis [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: TPD), 4,4 ′, 4 ″ -tris (N, N-diphenylamino) tri Phenylamine (abbreviation: TDATA), 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine (abbreviation: MTDATA), 4,4′-bis [N Aromatic amine compounds such as-{4- (N, N-di-m-tolylamino) phenyl} -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: DNTPD), phthalocyanine (abbreviation: H 2 Pc), copper phthalocyanine (abbreviation) : CuPc), Bana An organic compound such as a phthalocyanine compound such as zirphthalocyanine (abbreviation: VOPc) can be used. Note that the hole transporting substance is not limited to these.
また、正孔輸送性物質に対して電子受容性を示す物質は、例えば、モリブデン酸化物、バナジウム酸化物、レニウム酸化物等の金属酸化物を用いることができる。またこれら金属の窒化物、或いは窒化酸化物を用いることができる。なお正孔輸送性物質に対して電子受容性を示す物質は、これらに限定されるものではない。 In addition, as a substance that exhibits an electron accepting property with respect to a hole transporting substance, for example, a metal oxide such as molybdenum oxide, vanadium oxide, or rhenium oxide can be used. Further, nitrides or nitride oxides of these metals can be used. Note that a substance that exhibits an electron accepting property with respect to a hole transporting substance is not limited thereto.
正孔輸送性物質と、その物質に対して電子受容性を示す物質とが混成した第１の層３１１１は、共蒸着法により作製することができる。具体的に第１の層３１１１は、抵抗加熱蒸着同士による共蒸着法、電子ビーム蒸着同士による共蒸着法、抵抗加熱蒸着と電子ビーム蒸着による共蒸着法、抵抗加熱蒸着とスパッタリング法による成膜、電子ビーム蒸着とスパッタリングによる成膜など、同種、異種方法を組み合わせて形成することができる。また、上記例は２種の材料を含む層を想定しているが、３種以上の材料を含む場合も同様に、同種、異種方法を組み合わせて形成することができる。
The
なお第１の層３１１１に、その他の有機化合物を含んでいてもよい。その他の有機化合物には、ルブレン等が挙げられる。ルブレンを加えることにより、信頼性を向上させることができる。
Note that the
この他、第１の層３１１１は、モリブデン酸化物、バナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、コバルト酸化物、銅酸化物のような金属酸化物からなる層としてもよい。またこれら金属の窒化物であってもよいし、酸化窒化物であってもよい。
In addition, the
但し、第１の層３１１１は、上記のように有機化合物と金属酸化物とを有する層から形成する方が、導電性が高くなり、好ましい。導電性が高いと、第１の層３１１１を厚膜化することができる。
However, the
第２の層３１１２は、発光層を含む層である。第２の層３１１２の層構造は、単層でも多層でも構わない。例えば、図１０に示すように、第２の層３１１２は、発光層３１２３の他、電子輸送層３１２４、正孔輸送層３１２２、正孔注入層３１２１を含む多層でもよいし、または発光層３１２３のみからなる単層であってもよい。なお、発光物質とは、発光効率が良好で、所望の発光波長の発光をし得る物質である。
The
第２の層３１１２は、発光物質が、発光物質の有するエネルギーギャップよりも大きいエネルギーギャップを有する物質からなる層中に、分散して含まれた層であることが好ましいが、これに限定されない。なお、エネルギーギャップとはＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位との間のエネルギーギャップをいう。また発光物質は、発光効率が良好で、所望の発光波長の発光をし得る物質を用いればよい。
The
発光物質を分散状態にするために用いる物質は、例えば、９，１０−ジ（２−ナフチル）−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）等のアントラセン誘導体、または４，４’−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）等のカルバゾール誘導体の他、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ピリジナト］亜鉛（略称：Ｚｎｐｐ２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：ＺｎＢＯＸ）等の金属錯体等を用いることができる。但し、発光物質を分散状態にするために用いる物質はこれらの材料に限定されない。上記のような構造であると、発光物質からの発光が、濃度に起因して消光してしまうことを防ぐことができる。 A substance used for dispersing the light-emitting substance is, for example, an anthracene derivative such as 9,10-di (2-naphthyl) -2-tert-butylanthracene (abbreviation: t-BuDNA), or 4,4′- In addition to carbazole derivatives such as bis (N-carbazolyl) biphenyl (abbreviation: CBP), bis [2- (2-hydroxyphenyl) pyridinato] zinc (abbreviation: Znpp 2 ), bis [2- (2-hydroxyphenyl) benzo Metal complexes such as oxazolate] zinc (abbreviation: ZnBOX) can be used. However, substances used for bringing the light-emitting substance into a dispersed state are not limited to these materials. With the above structure, light emission from the light-emitting substance can be prevented from being quenched due to concentration.
第２の層３１１２を、白色に発光する発光層とするには、例えば、第１の電極１０１から順に、ＴＰＤ（芳香族ジアミン）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、赤色発光色素であるナイルレッドをドープしたＡｌｑ３、そしてＡｌｑ３を蒸着法等により積層して形成する。 In order to make the second layer 3112 a light-emitting layer that emits white light, for example, in order from the first electrode 101, TPD (aromatic diamine), 3- (4-tert-butylphenyl) -4-phenyl- 5- (4-biphenylyl) -1,2,4-triazole (abbreviation: TAZ), tris (8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Alq 3), Alq 3 doped with Nile red that is a red light emitting pigment and Alq, 3 are formed by vapor deposition or the like.
その他にも、第１の電極１０１から順に、ＮＰＢ、ペリレンをドープしたＮＰＢ、ＤＣＭ１をドープしたビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）、ＢＡｌｑ、Ａｌｑ３を蒸着法等により積層してもよい。 In addition, in order from the first electrode 101, NPB, NPB doped with perylene, bis (2-methyl-8-quinolinolato) -4-phenylphenolato-aluminum (abbreviation: BAlq), BAlq, Alq 3 may be laminated by a vapor deposition method or the like.
また、３０ｗｔ％の２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）を電子輸送剤としてＰＶＫに分散し、４種類の色素（ＴＰＢ、クマリン６、ＤＣＭ１、ナイルレッド）を適当量分散することで白色発光を得ることができる。
Further, 30% by weight of 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole (abbreviation: PBD) is dispersed in PVK as an electron transport agent, and four types are dispersed. White light emission can be obtained by dispersing an appropriate amount of the above dyes (TPB,
なお以上に示した白色発光が得られる発光素子の他にも、発光層の材料を適宜選択することで白色発光を得ることができる。例えば、第２の層３１１２を積層型とし、一層目と二層目の発光材料を赤と青緑など、互いに補色となる関係を有する発光色を呈する材料により形成することで白色発光を得ることもできる。
In addition to the light-emitting element that can emit white light as described above, white light can be obtained by appropriately selecting the material of the light-emitting layer. For example, the
またさらに第２の層３１１２を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各発光材料で形成してもよい。
Further, the
赤色系の発光を得たいときには、４−ジシアノメチレン−２−イソプロピル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＪＴＩ）、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＪＴ）、４−ジシアノメチレン−２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＪＴＢ）やペリフランテン、２，５−ジシアノ−１，４−ビス［２−（１０−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］ベンゼン、ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナイト］イリジウム（アセチルアセトナート）（略称：Ｉｒ［Ｆｄｐｑ］２ａｃａｃ）等を用いることができる。但しこれらの材料に限定されず、６００ｎｍから６８０ｎｍに発光スペクトルのピークを有する発光を呈する物質を用いることができる。
To obtain red light emission, 4-dicyanomethylene-2-isopropyl-6- [2- (1,1,7,7-tetramethyljulolidin-9-yl) ethenyl] -4H-pyran (abbreviation: DCJTI), 4-dicyanomethylene-2-methyl-6- [2- (1,1,7,7-tetramethyljulolidin-9-yl) ethenyl] -4H-pyran (abbreviation: DCJT), 4-dicyano Methylene-2-tert-butyl-6- [2- (1,1,7,7-tetramethyljulolidin-9-yl) ethenyl] -4H-pyran (abbreviation: DCJTB), periflanthene, 2,5-dicyano -1,4-bis [2- (10-methoxy-1,1,7,7-tetramethyljulolidin-9-yl) ethenyl] benzene, bis [2,3-bis (4-fluorophenyl) quinoki Rinaito] iridium (acetylacetonate) (abbreviation:
緑色系の発光を得たいときは、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン（略称：ＤＭＱｄ）、クマリン６やクマリン５４５Ｔ、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）等を用いることができる。但しこれらの材料に限定されず、５００ｎｍから５５０ｎｍに発光スペクトルのピークを有する発光を呈する物質を用いることができる。
In order to obtain green light emission, N, N′-dimethylquinacridone (abbreviation: DMQd),
青色系の発光を得たいときは、９，１０−ビス（２−ナフチル）−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９，９’−ビアントリル、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡ）、９，１０−ビス（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−ガリウム（略称：ＢＧａｑ）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）等を用いることができる。但しこれらの材料に限定されず、４２０ｎｍから５００ｎｍに発光スペクトルのピークを有する発光を呈する物質を用いることができる。 When blue light emission is desired, 9,10-bis (2-naphthyl) -tert-butylanthracene (abbreviation: t-BuDNA), 9,9′-bianthryl, 9,10-diphenylanthracene (abbreviation: DPA) ), 9,10-bis (2-naphthyl) anthracene (abbreviation: DNA), bis (2-methyl-8-quinolinolato) -4-phenylphenolato-gallium (abbreviation: BGaq), bis (2-methyl-8) -Quinolinolato) -4-phenylphenolato-aluminum (abbreviation: BAlq) or the like can be used. However, the present invention is not limited to these materials, and a substance exhibiting light emission having an emission spectrum peak from 420 nm to 500 nm can be used.
第３の層３１１３は、電子を発生する層である。このような層としては、例えば、電子輸送性物質と、その物質に対して電子供与性を示す物質とを含む層が挙げられる。なお電子輸送性物質とは、正孔よりも電子の輸送性が高い物質であり、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）等の金属錯体の他、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、４，４’ −ビス（５−メチル−ベンズオキサゾール−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯＳ）等を用いることができる。但し、電子輸送性物質はこれらに限定されない。
The
また、電子輸送性物質に対して電子供与性を示す物質は、例えば、リチウム、セシウム等のアルカリ金属、マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属、エルビウム、イッテルビウム等の希土類金属等を用いることができる。但し、電子輸送物質に対して電子供与性を示す物質は、これらに限定されない。なお、電子輸送性物質に対して電子供与性を示す物質は、電子輸送性物質に対して、モル比が０．５〜２（＝電子輸送性物質に対して電子供与性を示す物質／電子輸送性物質）と成るように含まれていることが好ましい。 Examples of the substance that exhibits an electron donating property with respect to the electron transporting substance include alkali metals such as lithium and cesium, alkaline earth metals such as magnesium and calcium, and rare earth metals such as erbium and ytterbium. . However, the substance that exhibits an electron donating property with respect to the electron transporting substance is not limited thereto. Note that a substance that exhibits an electron donating property with respect to an electron transporting substance has a molar ratio of 0.5 to 2 (= a substance that exhibits an electron donating property with respect to an electron transporting substance / electron. It is preferably contained so as to be a transportable substance.
また、第３の層３１１３は、酸化亜鉛、硫化亜鉛、セレン化亜鉛、酸化スズ、酸化チタンのような物質からなる層であってもよい。
The
以上のような、発光素子において、第３の層３１１３に含まれる電子輸送性物質の電子親和力と、第２の層３１１２に含まれる層のうち第３の層３１１３と接する層に含まれる物質の電子親和力との差は、好ましくは２ｅＶ以下、より好ましくは１．５ｅＶ以下である。また、第３の層３１１３がｎ型の半導体からなるとき、ｎ型の半導体の仕事関数と、第２の層３１１２に含まれる層のうち第３の層３１１３と接する層に含まれる物質の電子親和力との差は、好ましくは２ｅＶ以下、より好ましくは１．５ｅＶ以下である。
In the light-emitting element as described above, the electron affinity of the electron-transporting substance contained in the
なお、第２の層３１１２に含まれる層のうち第３の層３１１３と接する層は、第２の層３１１２が積層構造を有する場合、電子輸送層３１２４に相当する。
Note that a layer in contact with the
また、第２の層３１１２が発光層のみの単層構造からなる場合があったり、又は電子輸送層３１２４等を有しない場合もある。
In some cases, the
このように、第３の層３１１３が第２の層３１１２と第２の電極３１０２を接合することによって、第２の電極３１０２から第２の層３１１２への電子の注入が容易になる。
In this manner, when the
次に電極について説明する。第１の電極３１０１と第２の電極３１０２とは、導電性を有する物質で形成し、いずれか一方が可視光を透過できる物質で形成する。これによって、第１の電極３１０１と第２の電極３１０２のいずれか一方の電極を介して発光を外部に取り出すことができる。
Next, the electrode will be described. The
第１の電極３１０１の材料は、アルミニウム（Ａｌ）の他、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯとも表記する）、２〜２０％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム等の透光性材料の他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、若しくはパラジウム（Ｐｄ）等の金属材料を用いることができ、いずれか一つからなる単層構造、又はこれらの積層構造を用いることができる。また、第１の電極に透光性が必要な場合、非透光性である金属材料であっても、膜厚を薄くし、透明性を有するように形成することができる。さらにその上に、透光性材料を積層してもよい。もちろん、半透明性を有する金属材料を単層で用いてもよい。なお、第１の電極３１０１の材料は、これらに限定されるものではない。
The material of the
また、第２の電極３１０２の材料は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、２〜２０％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム等の透光性材料の他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、若しくはパラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、銀（Ａｇ）等の金属材料を用いることができ、いずれか一つからなる単層構造、又はこれらの積層構造を用いることができる。また、第２の電極に透光性が必要な場合、非透光性である金属材料であっても、膜厚を薄くし、透明性を有するように形成することができる。さらにその上に、透光性材料を積層してもよい。もちろん、透明性を有する金属材料を単層で用いてもよい。なお、第２の電極３１０２の材料はこれらに限定されるものではない。
The
なお、第１の電極３１０１、又は第２の電極３１０２は、スパッタリング法や蒸着法等を用いて形成することができる。
Note that the
なお、前述のように、第３の層３１１３と発光層３１２３との間に電子輸送層３１２４を有することができる。このように、電子輸送層３１２４を設けたことにより、第２の電極３１０２および金属が含まれた第３の層３１１３と、発光層３１２３との距離を長くすることができ、発光が金属に起因して消光することを防ぐことができる。なお、電子輸送層３１２４とは、注入された電子を発光層３１２３へ輸送する機能を有する層である。
Note that as described above, the electron-
電子輸送層３１２４の材料は、上述したＡｌｑ３、Ａｌｍｑ３、ＢｅＢｑ２、ＢＡｌｑ、Ｚｎ（ＢＯＸ）２、Ｚｎ（ＢＴＺ）２、ＰＢＤ、ＯＸＤ−７、ＴＡＺ、ｐ−ＥｔＴＡＺ、ＢＰｈｅｎ、ＢＣＰ等を用いて形成することができる。但し、電子輸送層はこれらに限定されず、正孔の移動度よりも、電子の移動度が高い電子輸送性物質を用いて形成すればよい。具体的には１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質を用いて、電子輸送層３１２４を形成すると好ましい。また電子輸送層３１２４は、上記に記載の物質からなる層を二以上組み合わせて形成した多層構造の層であってもよい。
The material of the
また、本実施の形態では、第１の電極３１０１と発光層３１２３との間には、図１０に示すように、正孔輸送層３１２２を有することができる。このように、正孔輸送層３１２２を設けたことにより、第１の電極３１０１および金属酸化物を含む第１の層３１１１と、発光層３１２３との距離を長くすることができ、発光が金属に起因して消光することを防ぐことができる。なお、正孔輸送層３１２２とは、第１の電極３１０１から注入された正孔を発光層３１２３へ輸送する機能を有する層である。
In this embodiment, a hole-
正孔輸送層３１２２について、上述したα−ＮＰＤ、ＴＰＤ、ＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、ＤＮＴＰＤなどを用いることができる。但し、正孔輸送層３１２２は、これらに限定されず、前述のような電子の移動度よりも正孔の移動度が高い正孔輸送性物質を用いて形成することができる。具体的には１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質を用いて、正孔輸送層３１２２を形成すると好ましい。また、正孔輸送層３１２２は、上記に記載の物質からなる層を二以上組み合わせて形成した多層構造の層であってもよい。
For the hole-
さらに、第１の電極３１０１と正孔輸送層３１２２との間には、図１０に示すように、正孔注入層３１２１を有していてもよい。なお、正孔注入層３１２１とは、第１の電極３１０１から正孔輸送層３１２２へ正孔の注入を補助する機能を有する層である。なお、第１の層３１１１があるため、正孔注入層３１２１を不要とすることができる。すなわち、第１の層３１１１が正孔の注入を補助する機能を奏することができる。
Further, a hole injection layer 3121 may be provided between the
正孔注入層３１２１は、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等の金属酸化物によって形成されたものを用いることができる。この他、上述したＨ２Ｐｃ、ＣｕＰＣ、ＶＯＰｃ等のフタロシアニン系の化合物、ＤＮＴＰＤ等の芳香族アミン系の化合物、或いはポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）混合物（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子によっても正孔注入層３１２１を形成することができる。また、上述した正孔輸送性物質と、その物質に対して電子受容性を示す物質とを含む層により、正孔注入層３１２１を形成してもよい。但し、正孔注入層３１２１は、これらに限定されるものではない。また、正孔注入層３１２１は、第１の層３１１１を兼ねることもできる。
As the hole injecting layer 3121, a layer formed of a metal oxide such as molybdenum oxide, vanadium oxide, ruthenium oxide, tungsten oxide, or manganese oxide can be used. In addition, the above-mentioned phthalocyanine compounds such as H 2 Pc, CuPC and VOPc, aromatic amine compounds such as DNTPD, or poly (ethylenedioxythiophene) / poly (styrenesulfonic acid) mixture (PEDOT / PSS) The hole injection layer 3121 can also be formed by a polymer such as the above. Alternatively, the hole-injecting layer 3121 may be formed using a layer including the above-described hole-transporting substance and a substance that has an electron-accepting property with respect to the substance. However, the hole injection layer 3121 is not limited thereto. The hole injection layer 3121 can also serve as the
このように厚膜化を達成できる発光素子に対して、エージング用駆動を行うと非常に好ましい。これは発光素子が薄いと、複数箇所で陰極・陽極間の短絡が発生してしまい、発光素子の短絡を修復するためには、エージング用駆動を長時間かけて行う必要があったが、本発明のように厚膜化された発光素子は、陰極・陽極間の短絡発生箇所が低減するため、エージング用駆動を行うことで、修復を簡便に行うことができるからである。 It is very preferable to perform the aging drive for the light emitting element capable of achieving such a thick film. This is because when the light emitting element is thin, a short circuit between the cathode and the anode occurs at a plurality of locations. In order to repair the short circuit of the light emitting element, it was necessary to perform the aging drive for a long time. This is because, in the light-emitting element having a thick film as in the invention, the number of occurrence of a short circuit between the cathode and the anode is reduced, so that the repair can be easily performed by performing the aging drive.
（実施の形態６）
本実施の形態では、発光装置が有する画素の等価回路図について、図１３、図１４を用いて説明する。
(Embodiment 6)
In this embodiment, an equivalent circuit diagram of a pixel included in the light-emitting device will be described with reference to FIGS.
図１３（Ａ）は、信号線６１１４、電源線６１１５、走査線６１１６、それらによる囲まれる交点部に発光素子１３、トランジスタ１１、１２、容量素子１６に、トランジスタ６１１８、走査線６１１９を設けた画素の等価回路図である。信号線６１１４には信号線駆動回路から、映像信号が入力される。トランジスタ１１は、スイッチング用トランジスタと呼び、走査線６１１６に入力される選択信号に従って、トランジスタ１２のゲートへの、該映像信号の電位の供給を制御することができる。トランジスタ１２は、駆動用トランジスタと呼び、該映像信号の電位に従って、発光素子１３への電流の供給を制御することができる。供給される電流に伴う発光素子の発光状態により、表示を行うことができる。容量素子１６は、トランジスタ１２のゲート電極とソース電極間（以下、ゲート・ソース間と記載する）の電圧を保持することができる。またトランジスタ６１１８は、消去用トランジスタと呼び、トランジスタ１２のゲート電極とソース電極とを同電位とし、強制的に発光素子１３に電流が流れない状態を作ることができる。そのため、全ての画素に映像信号が入力される期間よりも、サブフレーム期間の長さを短くすることができる。なお、図１３（Ａ）では、容量素子１６を図示したが、トランジスタ１２のゲート容量や他の寄生容量で賄うことが可能な場合には、設けなくてもよい。
FIG. 13A shows a pixel in which a
図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）に示した画素に、新たにトランジスタ６１２５と、配線６１２６を設けた画素の等価回路図である。トランジスタ６１２５は、そのゲートの電位が、配線６１２６によって固定されている。そして、トランジスタ１２とトランジスタ６１２５は、電源線６１１５と発光素子１３との間に直列に接続されている。よって図１３（Ｂ）では、トランジスタ６１２５により発光素子１３に供給される電流の値が制御され、トランジスタ１２により発光素子１３への該電流の供給の有無が制御できる。
FIG. 13B is an equivalent circuit diagram of a pixel in which a
以上、図１３に示した画素の等価回路は、デジタル方式で駆動させることができる。 As described above, the equivalent circuit of the pixel illustrated in FIG. 13 can be driven by a digital method.
図１４に示す画素の等価回路は、デジタル方式であっても、アナログ方式であっても駆動させることができる。図１４には、信号線６１１４、電源線６１１５、走査線６１１６、それらの交点に発光素子６１１３、トランジスタ６１１０、６１２０、６１２１、容量素子６１１２を有する。図１４において、トランジスタ６１２０、６１２１はカレントミラー回路を構成しており、ｐ型のトランジスタからなる。このような回路において、デジタル方式の場合、信号線６１１４からデジタルビデオ信号が入力され、時間階調により発光素子６１１３に供給される電流の値が制御される。またアナログ方式の場合、信号線６１１４からアナログビデオ信号が入力され、その値に応じて発光素子６１１３に供給される電流の値が制御される。
The equivalent circuit of the pixel shown in FIG. 14 can be driven by either a digital method or an analog method. In FIG. 14, a
このようにデジタル方式又はアナログ方式を用いることができる画素回路であっても、上記実施の形態と同様、図１のように、エージング用駆動等の１フレームの中に順方向電圧印加期間と、逆方向電圧印加期間とを設けることができる。 Even in such a pixel circuit that can use a digital method or an analog method, as in the above embodiment, as shown in FIG. 1, a forward voltage application period in one frame such as an aging drive, A reverse voltage application period can be provided.
すなわち、逆方向電圧と、順方向電圧とを印加する駆動方法は、画素の構成に限定されることなく、適用することができる。またエージング用駆動も、画素の構成に限定されることなく、適用することができる。 That is, the driving method for applying the reverse voltage and the forward voltage can be applied without being limited to the pixel configuration. Further, the aging drive can be applied without being limited to the pixel configuration.
また本実施の形態は、上記の実施の形態と自由に組み合わせることができる。 This embodiment can be freely combined with the above embodiment.
（実施の形態７）
本実施の形態では、発光素子を有する画素の断面構造について説明する。上述したような発光素子への電流の供給を制御する駆動用トランジスタがｐ型薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の場合における、画素の断面構造について、図１１を用いて説明する。
なお本発明では、発光素子が有する陽極と陰極の２つの電極のうち、トランジスタによって電位を制御することができる一方の電極を第１の電極、他方の電極を第２の電極とする。そして図１１では、第１の電極が陽極、第２の電極が陰極の場合について説明するが、第１の電極が陰極、第２の電極が陽極であってもよい。
(Embodiment 7)
In this embodiment, a cross-sectional structure of a pixel having a light-emitting element will be described. A cross-sectional structure of a pixel in the case where the driving transistor for controlling supply of current to the light-emitting element as described above is a p-type thin film transistor (TFT) will be described with reference to FIGS.
Note that in the present invention, of the two electrodes of the anode and the cathode included in the light-emitting element, one electrode whose potential can be controlled by a transistor is a first electrode and the other electrode is a second electrode. In FIG. 11, the case where the first electrode is an anode and the second electrode is a cathode is described. However, the first electrode may be a cathode and the second electrode may be an anode.
図１１（Ａ）に、ＴＦＴ６００１がｐ型で、発光素子６００３から発せられる光を第１の電極６００４側から取り出す場合の、画素の断面図を示す。図１１（Ａ）では、発光素子６００３の第１の電極６００４と、ＴＦＴ６００１が電気的に接続されている。
FIG. 11A is a cross-sectional view of a pixel in the case where the
ＴＦＴ６００１は層間絶縁膜６００７で覆われており、層間絶縁膜６００７上には開口部を有する隔壁６００８が形成されている。隔壁６００８の開口部において第１の電極６００４が一部露出しており、該開口部において第１の電極６００４、電界発光層６００５、第２の電極６００６が順に積層されている。電界発光層６００５が、図１０の第１の層３１１１、第２の層３１１２、第３の層３１１３に相当する。
The
層間絶縁膜６００７は、有機樹脂膜、無機絶縁膜またはシロキサン系材料を出発材料として形成されたＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む絶縁膜（以下、シロキサン系絶縁膜と記載する）を用いて形成することができる。なお、シロキサンとは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。層間絶縁膜６００７に、低誘電率材料（ｌｏｗ−ｋ材料）と呼ばれる材料を用いていてもよい。
The
隔壁６００８は、有機樹脂膜、無機絶縁膜またはシロキサン系絶縁膜を用いて形成することができる。有機樹脂膜ならば、例えばアクリル、ポリイミド、ポリアミドなど、無機絶縁膜ならば酸化珪素、窒化酸化珪素などを用いることができる。特に感光性の有機樹脂膜を隔壁６００８に用い、第１の電極６００４上に開口部を形成し、その開口部の側壁が連続した曲率を持って形成される傾斜面となるように形成することで、第１の電極６００４と第２の電極６００６とが接続してしまうのを防ぐことができる。
The
第１の電極６００４は、光を透過する材料または膜厚で形成し、なおかつ陽極として用いるのに適する材料で形成する。具体的な材料は、上記実施の形態を参照することができる。なお透光性材料以外の材料を用いる場合、光が透過する程度の膜厚（好ましくは、５ｎｍ〜３０ｎｍ程度）として、第１の電極６００４を形成する。
The
また第２の電極６００６は、光を反射もしくは遮蔽する材料で形成し、なおかつ仕事関数の小さい金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などで形成することができる。具体的な材料は、上記実施の形態を参照することができる。
The
図１１（Ａ）に示した画素の場合、発光素子６００３から発せられる光を、白抜きの矢印で示すように第１の電極６００４側から取り出すことができる。
In the case of the pixel shown in FIG. 11A, light emitted from the light-emitting
次に図１１（Ｂ）に、ＴＦＴ６０１１がｐ型で、発光素子６０１３から発せられる光を第２の電極６０１６側から取り出す場合の、画素の断面図を示す。図１１（Ｂ）では、発光素子６０１３の第１の電極６０１４と、ＴＦＴ６０１１が電気的に接続されている。また第１の電極６０１４上に電界発光層６０１５、第２の電極６０１６が順に積層されている。
Next, FIG. 11B is a cross-sectional view of a pixel in the case where the
第１の電極６０１４は、光を反射もしくは遮蔽する材料及び膜厚で形成し、なおかつ陽極として用いるのに適する材料で形成する。図１１（Ａ）で示した第２の電極材料と同様な材料から形成することができる。
The
また第２の電極６０１６は、光を透過する材料または膜厚で形成し、なおかつ仕事関数の小さい金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などで形成することができる。図１１（Ａ）で示した第１の電極材料と同様な材料から形成することができる。
The
電界発光層６０１５は、図１１（Ａ）の電界発光層６００５と同様に形成することができる。
The
図１１（Ｂ）に示した画素の場合、発光素子６０１３から発せられる光を、白抜きの矢印で示すように第２の電極６０１６側から取り出すことができる。
In the case of the pixel shown in FIG. 11B, light emitted from the light-emitting
次に図１１（Ｃ）に、ＴＦＴ６０２１がｐ型で、発光素子６０２３から発せられる光を第１の電極６０２４側及び第２の電極６０２６側から取り出す場合の、画素の断面図を示す。図１１（Ｃ）では、発光素子６０２３の第１の電極６０２４と、ＴＦＴ６０２１が電気的に接続されている。また第１の電極６０２４上に電界発光層６０２５、第２の電極６０２６が順に積層されている。
Next, FIG. 11C is a cross-sectional view of a pixel in the case where the
第１の電極６０２４は、図１１（Ａ）の第１の電極６００４と同様に形成することができる。また第２の電極６０２６は、図１１（Ｂ）の第２の電極６０１６と同様に形成することができる。電界発光層６０２５は、図１１（Ａ）の電界発光層６００５と同様に形成することができる。
The
図１１（Ｃ）に示した画素の場合、発光素子６０２３から発せられる光を、白抜きの矢印で示すように第１の電極６０２４側及び第２の電極６０２６側から取り出すことができる。
In the case of the pixel shown in FIG. 11C, light emitted from the light-emitting
本実施の形態は、上記の実施の形態と自由に組み合わせることができる。 This embodiment mode can be freely combined with the above embodiment modes.
（実施の形態８）
本実施の形態では、発光素子への電流の供給を制御するトランジスタがｎ型ＴＦＴの場合における、画素の断面構造について、図１２を用いて説明する。なお図１２では、第１の電極が陰極、第２の電極が陽極の場合について説明するが、第１の電極が陽極、第２の電極が陰極であってもよい。
(Embodiment 8)
In this embodiment, a cross-sectional structure of a pixel in the case where an n-type TFT is used as a transistor that controls supply of current to a light-emitting element will be described with reference to FIGS. Note that although FIG. 12 illustrates the case where the first electrode is a cathode and the second electrode is an anode, the first electrode may be an anode and the second electrode may be a cathode.
図１２（Ａ）に、ＴＦＴ６０３１がｎ型で、発光素子６０３３から発せられる光を第１の電極６０３４側から取り出す場合の、画素の断面図を示す。図１２（Ａ）では、発光素子６０３３の第１の電極６０３４と、ＴＦＴ６０３１が電気的に接続されている。また第１の電極６０３４上に電界発光層６０３５、第２の電極６０３６が順に積層されている。
FIG. 12A is a cross-sectional view of a pixel in the case where the
第１の電極６０３４は、光を透過する材料または膜厚で形成し、なおかつ仕事関数の小さい金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などで形成することができる。具体的な材料は、上記実施の形態を参照することができる。
The
また第２の電極６０３６は、光を反射もしくは遮蔽する材料で形成し、なおかつ陽極として用いるのに適する材料で形成する。具体的な材料は、上記実施の形態を参照することができる。
The
電界発光層６０３５は、図１１（Ａ）の電界発光層６００５と同様に形成することができる。ただし、電界発光層６０３５が発光層の他に、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層のいずれかを有している場合、第１の電極６０３４から、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層の順に積層する。
The
図１２（Ａ）に示した画素の場合、発光素子６０３３から発せられる光を、白抜きの矢印で示すように第１の電極６０３４側から取り出すことができる。
In the case of the pixel shown in FIG. 12A, light emitted from the light-emitting
次に図１２（Ｂ）に、ＴＦＴ６０４１がｎ型で、発光素子６０４３から発せられる光を第２の電極６０４６側から取り出す場合の、画素の断面図を示す。図１２（Ｂ）では、発光素子６０４３の第１の電極６０４４と、ＴＦＴ６０４１が電気的に接続されている。また第１の電極６０４４上に電界発光層６０４５、第２の電極６０４６が順に積層されている。
Next, FIG. 12B is a cross-sectional view of a pixel in the case where the
第１の電極６０４４は、光を反射もしくは遮蔽する材料で形成し、なおかつ仕事関数の小さい金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などで形成することができる。具体的な材料は、上記実施の形態を参照することができる。
The
また第２の電極６０４６は、光を透過する材料または膜厚で形成し、なおかつ陽極として用いるのに適する材料で形成する。具体的な材料は、上記実施の形態を参照することができる。ただし透光性酸化物導電材料以外の材料を用いる場合、光が透過する程度の膜厚（好ましくは、５ｎｍ〜３０ｎｍ程度）で第２の電極６０４６を形成する。
The
電界発光層６０４５は、図１２（Ａ）の電界発光層６０３５と同様に形成することができる。
The
図１２（Ｂ）に示した画素の場合、発光素子６０４３から発せられる光を、白抜きの矢印で示すように第２の電極６０４６側から取り出すことができる。
In the case of the pixel shown in FIG. 12B, light emitted from the light-emitting
次に図１２（Ｃ）に、ＴＦＴ６０５１がｎ型で、発光素子６０５３から発せられる光を第１の電極６０５４側及び第２の電極６０５６側から取り出す場合の、画素の断面図を示す。図１２（Ｃ）では、発光素子６０５３の第１の電極６０５４と、ＴＦＴ６０５１が電気的に接続されている。また第１の電極６０５４上に電界発光層６０５５、第２の電極６０５６が順に積層されている。
Next, FIG. 12C is a cross-sectional view of a pixel in the case where the
第１の電極６０５４は、図１２（Ａ）の第１の電極６０３４と同様に形成することができる。また第２の電極６０５６は、図１２（Ｂ）の第２の電極６０４６と同様に形成することができる。電界発光層６０５５は、図１２（Ａ）の電界発光層６０３５と同様に形成することができる。
The first electrode 6054 can be formed in a manner similar to that of the
図１２（Ｃ）に示した画素の場合、発光素子６０５３から発せられる光を、白抜きの矢印で示すように第１の電極６０５４側及び第２の電極６０５６側から取り出すことができる。
In the case of the pixel shown in FIG. 12C, light emitted from the light-emitting
本実施の形態は、上記の実施の形態と自由に組み合わせることができる。 This embodiment mode can be freely combined with the above embodiment modes.
（実施の形態９）
本発明の発光装置を備えた電子機器として、テレビジョン装置（単にテレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ）、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話装置（単に携帯電話機、携帯電話ともよぶ）、ＰＤＡ等の携帯情報端末、携帯型ゲーム機、コンピュータ用のモニター、コンピュータ、カーオーディオ等の音響再生装置、家庭用ゲーム機等の記録媒体を備えた画像再生装置等が挙げられる。その具体例について、図２１を参照して説明する。
(Embodiment 9)
As an electronic device including the light emitting device of the present invention, a television device (also simply referred to as a television or a television receiver), a digital camera, a digital video camera, a mobile phone device (also simply referred to as a mobile phone or a mobile phone), a PDA Such as portable information terminals, portable game machines, computer monitors, computers, sound reproduction apparatuses such as car audio, and image reproduction apparatuses equipped with recording media such as home game machines. A specific example will be described with reference to FIG.
図２１（Ａ）に示す携帯情報端末機器は、本体９２０１、表示部９２０２等を含んでいる。表示部９２０２は、本発明の発光装置を適用することができる。その結果、劣化状態が均一化され安定性が高く、経時劣化のばらつきが低減されて画質が向上された携帯情報端末機器を提供することができる。
A portable information terminal device illustrated in FIG. 21A includes a
図２１（Ｂ）に示すデジタルビデオカメラは、表示部９７０１、表示部９７０２等を含んでいる。表示部９７０１および９７０２は本発明の発光装置を適用することができる。その結果、劣化状態が均一化され安定性が高く、経時劣化のばらつきが低減されて画質が向上されたデジタルビデオカメラを提供することができる。
A digital video camera shown in FIG. 21B includes a
図２１（Ｃ）に示す携帯電話機は、本体９１０１、表示部９１０２等を含んでいる。表示部９１０２は、本発明の発光装置を適用することができる。その結果、劣化状態が均一化され安定性が高く、経時劣化のばらつきが低減されて画質が向上された携帯電話機を提供することができる。
A cellular phone shown in FIG. 21C includes a main body 9101, a
図２１（Ｄ）に示す携帯型のテレビジョン装置は、本体９３０１、表示部９３０２等を含んでいる。表示部９３０２は、本発明の発光装置を適用することができる。その結果、劣化状態が均一化され安定性が高く、経時劣化のばらつきが低減されて画質が向上された携帯型のテレビジョン装置を提供することができる。
またテレビジョン装置としては、携帯電話機などの携帯端末に搭載する小型のものから、持ち運びをすることができる中型のもの、また、大型のもの（例えば４０インチ以上）まで、幅広いものに、本発明の発光装置を適用することができる。
A portable television device illustrated in FIG. 21D includes a
In addition, the present invention can be applied to a wide variety of television devices, from a small one mounted on a portable terminal such as a cellular phone to a medium-sized one that can be carried and a large one (for example, 40 inches or more). The light emitting device can be applied.
図２１（Ｅ）に示す携帯型のコンピュータは、本体９４０１、表示部９４０２等を含んでいる。表示部９４０２は、本発明の発光装置を適用することができる。その結果、劣化状態が均一化され安定性が高く、経時劣化のばらつきが低減されて画質が向上された携帯型のコンピュータを提供することができる。
A portable computer shown in FIG. 21E includes a
図２１（Ｆ）に示すテレビジョン装置は、本体９５０１、表示部９５０２等を含んでいる。表示部９５０２は、本発明の発光装置を適用することができる。その結果、劣化状態が均一化され安定性が高く、経時劣化のばらつきが低減されて画質が向上されたテレビジョン装置を提供することができる。
A television device illustrated in FIG. 21F includes a
このように、本発明の発光装置により、劣化状態が均一化され安定性が高く、経時劣化のばらつきが低減されて画質が向上された電子機器を提供することができる。 As described above, the light-emitting device of the present invention can provide an electronic device in which a deterioration state is made uniform, stability is high, variation in deterioration with time is reduced, and image quality is improved.
（実施の形態１０）
本実施の形態では、上記実施の形態で示した表示パネルを具備した携帯電話機９００を完成させる一例について示す。
(Embodiment 10)
In this embodiment, an example in which the
図２２で示す携帯電話機は、操作スイッチ類９０４、マイクロフォン９０５などが備えられた本体（Ａ）９０１と、表示パネル（Ａ）９０８、表示パネル（Ｂ）９０９、スピーカ９０６などが備えられた本体（Ｂ）９０２とが、蝶番９１０で開閉可能に連結されている。表示パネル（Ａ）９０８と表示パネル（Ｂ）９０９は、回路基板９０７と共に本体（Ｂ）９０２の筐体９０３の中に収納される。表示パネル（Ａ）９０８及び表示パネル（Ｂ）９０９の画素部は筐体９０３に形成された開口窓から視認できように配置される。
A cellular phone shown in FIG. 22 includes a main body (A) 901 provided with operation switches 904, a
表示パネル（Ａ）９０８と表示パネル（Ｂ）９０９は、その携帯電話機９００の機能に応じて画素数などの仕様を適宜設定することができる。例えば、表示パネル（Ａ）９０８を主画面とし、表示パネル（Ｂ）９０９を副画面として組み合わせることができる。また、両面方向に光が射出する両面表示型パネルを適用する場合、両面表示型パネル一枚で、表示パネル（Ａ）の表示と表示パネル（Ｂ）と表示を行うことができる。
In the display panel (A) 908 and the display panel (B) 909, specifications such as the number of pixels can be set as appropriate in accordance with the function of the
少なくとも表示パネル（Ａ）９０８は、本発明のモニター用発光素子を有する表示パネルを具備し、筐体９０３に実装される前、エージング用駆動を行う。それにより、本発明の表示パネルを備える携帯電話機は、劣化状態が均一化され安定性が高く、経時劣化のばらつきが低減されて画質が向上されたという効果を奏することができる。
At least the display panel (A) 908 includes a display panel having the monitor light emitting element of the present invention, and performs aging drive before being mounted on the
このような表示パネルを用いることにより、表示パネル（Ａ）９０８を文字や画像を表示する高精細のカラー表示画面とし、表示パネル（Ｂ）９０９を文字情報を表示する単色の情報表示画面とすることができる。特に表示パネル（Ｂ）９０９をアクティブマトリクス型として、高精細化をすることにより、さまざまな文字情報を表示して、一画面当たりの情報表示密度を向上させることができる。例えば、表示パネル（Ａ）９０８を、２〜２．５インチで６４階調、２６万色のＱＶＧＡ（３２０ドット×２４０ドット）とし、表示パネル（Ｂ）９０９を、単色で２〜８階調、１８０〜２２０ｐｐｉの高精細パネルとして、ローマ字、ひらながな、カタカナをはじめ、漢字やアラビア文字などを表示することができる。 By using such a display panel, the display panel (A) 908 is a high-definition color display screen for displaying characters and images, and the display panel (B) 909 is a single-color information display screen for displaying character information. be able to. In particular, when the display panel (B) 909 is an active matrix type and has high definition, various character information can be displayed and the information display density per screen can be improved. For example, display panel (A) 908 is 2 to 2.5 inches with 64 gradations and 260,000 colors of QVGA (320 dots × 240 dots), and display panel (B) 909 is monochrome with 2 to 8 gradations. As a high-definition panel of 180 to 220 ppi, Roman characters, hiragana, katakana, kanji and Arabic characters can be displayed.
本実施の形態に係る携帯電話機は、その機能や用途に応じてさまざまな態様に変容し得る。例えば、蝶番９１０の部位に撮像素子を組み込んで、カメラ付きの携帯電話機としてもよい。また、操作スイッチ類９０４、表示パネル（Ａ）９０８、表示パネル（Ｂ）９０９を一つの筐体内に納め、一体化させた構成としても、上記した作用効果を奏することができる。また、表示部を複数個そなえた情報表示端末に本実施の形態の構成を適用しても、同様な効果を得ることができる。
The mobile phone according to the present embodiment can be transformed into various modes depending on the function and application. For example, a camera-equipped mobile phone may be provided by incorporating an image sensor in the
（実施例１）
本実施例では、発光モジュールが製品に実装される前後の駆動方法、及びその駆動回路について具体的に説明する。
Example 1
In the present embodiment, a driving method before and after the light emitting module is mounted on a product and a driving circuit thereof will be specifically described.
上記実施の形態で示したように、発光素子の初期劣化を生じさせるため、製品に実装する前にエージング用駆動を行う。このとき、発光素子の劣化、欠陥を検出しやすくするため、逆方向電圧印加期間を設けると好ましい。このような駆動を行うための駆動回路８１は、図５（Ａ）に示すように、プリント基板上に形成され、画素部４０、信号線駆動回路４３、走査線駆動回路４１を有する表示パネルとはＦＰＣ８０を介して接続している。
As shown in the above embodiment mode, in order to cause initial deterioration of the light emitting element, aging driving is performed before mounting on a product. At this time, it is preferable to provide a reverse voltage application period in order to easily detect deterioration and defects of the light emitting element. A driving
その後、図５（Ｂ）に示すように、発光モジュールを最終製品の筐体に組み込む前、エージング用駆動を行うための駆動回路を取り外す。特に、エージング用駆動において、逆方向電圧を印加するための駆動回路を取り外すとよい。本実施例ではプリント基板を切断することにより、該駆動回路を取り外す。もちろん、駆動回路をプリント基板から取り外してもよい。 Thereafter, as shown in FIG. 5B, the drive circuit for performing the aging drive is removed before the light emitting module is incorporated into the housing of the final product. In particular, in the aging drive, a drive circuit for applying a reverse voltage is preferably removed. In this embodiment, the drive circuit is removed by cutting the printed circuit board. Of course, the drive circuit may be removed from the printed circuit board.
またこのような駆動回路は、基板上に画素部と一体形成されていてもよい。その場合、スクライビング、又はダイシングにより基板を切断し、駆動回路を取り外すことができる。 Such a driving circuit may be formed integrally with the pixel portion on the substrate. In that case, the drive circuit can be removed by cutting the substrate by scribing or dicing.
またこのような駆動回路は、複数の発光モジュールに対して再利用してもよい。この場合、エージング室に、該駆動回路を設置しておき、端子を介して発光モジュールに接続し、その場のみでエージング用駆動を行ってもよい。 Such a driving circuit may be reused for a plurality of light emitting modules. In this case, the drive circuit may be installed in the aging chamber, connected to the light emitting module via a terminal, and aging drive may be performed only on that spot.
またさらにこのような駆動回路は、パネルに実装したままであってもよい。駆動回路に信号を入力せずに、動作させないまま実装しておくことができる。 Furthermore, such a drive circuit may be still mounted on the panel. The driver circuit can be mounted without being operated without inputting a signal.
このように、製品に実装された後は、逆方向電圧を印加することなく駆動する。そのため、上述したように駆動回路を取り外すことなく、動作させないこともできる。 Thus, after mounting on a product, it drives without applying a reverse voltage. Therefore, as described above, it is possible not to operate without removing the drive circuit.
図６は駆動回路の電源関連を示したものである。電源関連は電源用ＩＣ４００２とその周辺部品からなっている。電源用ＩＣはスイッチングレギュレータ４００３、４００４、４００５、ＯＰアンプ、定電流源４００６、レベルシフト回路４００７から構成されている。バッテリーからの電圧ＶＡＴＴをスイッチングレギュレータ４００３、４００４、４００５で昇圧または降圧し、表示パネルに供給をおこなう。順方向電圧と逆方向電圧とを有する交流駆動は、コントローラＩＣ４００１の信号をレベルシフト回路４００７で昇圧し、スイッチ回路４００８に供給することにより行うことができる。
FIG. 6 shows the power supply relation of the drive circuit. The power supply is composed of a
スイッチ回路４００８の動作について以下に説明を行う。まず、発光素子に順方向電圧を印加するときは、オペアンプの出力につながるスイッチを介して表示パネル内の各発光素子に接続されるＲ端子（Ｒ）、Ｇ端子（Ｇ）、Ｂ端子（Ｂ）に電流が流れる。このとき、陰極はＧＮＤに接続される。ただし、発光素子が発光するために十分な電圧が確保されればよく、必ずしも陰極はＧＮＤに接続されることはない。
The operation of the
次に、発光素子に逆方向電圧を印加するときは、Ｒ端子、Ｇ端子、Ｂ端子はスイッチ回路４００８を介してＧＮＤに接続される。このとき、陰極はスイッチングレギュレータ４００４の出力に接続される。スイッチングレギュレータ４００４の出力電圧は、ＧＮＤより十分高電圧であるため、各発光素子に逆方向電圧が印加される。
Next, when a reverse voltage is applied to the light emitting element, the R terminal, the G terminal, and the B terminal are connected to GND through the
このような交流駆動をエージング用駆動時に行うことができる。 Such AC driving can be performed during aging driving.
図７はエージング用駆動終了後、発光モジュールを製品に実装するときに用いられる電源周辺の回路である。電源関連は電源用ＩＣ４１０２とその周辺部品を有する。電源用ＩＣはスイッチングレギュレータ４１０３、４１０４、４１０５、オペアンプ、定電流源４１０６から構成されている。バッテリーからの電圧ＶＡＴＴをスイッチングレギュレータ４１０３、４１０４、４１０５で昇圧または降圧し、表示パネルに供給をおこなう。Ｒ端子、Ｇ端子、Ｂ端子はオペアンプの出力に接続され、陰極はＧＮＤに接続される。ただし、発光素子が発光するために十分な電圧が確保されればよく、必ずしも陰極はＧＮＤに接続されることはない。
FIG. 7 shows a circuit around the power supply used when the light emitting module is mounted on the product after the aging drive is completed. The power supply includes a
なお図７において、図６に用いたようなスイッチ回路４００８は有していない。エージングにおいて、初期不良が除去され、進行性不良が発生しない状態となれば、製品に実装後の交流駆動はおこなわなくともよいからである。特に本発明のモリブデン酸化物を有する発光素子は、厚膜化となり、経時劣化しにくい。そのため、製品に実装後は逆方向電圧印加期間を設ける必要性が低い。
In FIG. 7, the
そのため、上述したようにスイッチ回路４００８を切断したり、除去することができる。その結果、部品点数は３８点から３０点となり、約２０％の削減が可能となる。特に回路等の半導体素子は、１４点から６点となり約６０％の削減が可能となる。それにより、実装後の部品面積縮小、部品コスト低減に貢献できる。
Therefore, the
また、電源用ＩＣ４００２からレベルシフト回路４００７を除去することも可能となる。その結果、電源用ＩＣのコストダウンに貢献できる。このとき、表示パネル上に形成された交流駆動用の素子や、画素を駆動する駆動回路に備えられる交流駆動回路は、残されることになるが、これらはコスト上昇に寄与しないため、そのまま配置されていても問題は生じない。そしてこれら交流駆動回路等は、製品に実装後は動作させないように制御することができる。
Further, the level shift circuit 4007 can be removed from the
なお本実施例の発光モジュールに、画像シフトさせる回路を実装させてもよい。逆方向電圧を印加しないが、画像シフトさせることにより、焼き付きを防止することができるからである。 Note that a circuit for shifting an image may be mounted on the light emitting module of this embodiment. This is because image sticking can be prevented by shifting the image without applying a reverse voltage.
このように、初期劣化を生じさせて、劣化状態が均一化された安定性の高い発光モジュールを作製することができ、製品に実装された後では、経時劣化が低減されて画質が向上された発光装置を提供することができる。さらに、不要な駆動回路を取り外すことができるため、製品の小型化、軽量化を図ることができる。また駆動回路が基板上に一体形成されている場合では、それを取り外すことにより、画素部の狭額縁化を図ることができる。また駆動回路を再利用することができるため、部品コストの削減に貢献することができる。 In this way, it is possible to produce a highly stable light emitting module in which initial deterioration is caused and the deterioration state is uniformed, and after being mounted on a product, deterioration with time is reduced and image quality is improved. A light-emitting device can be provided. Furthermore, since an unnecessary drive circuit can be removed, the product can be reduced in size and weight. In the case where the driver circuit is formed over the substrate, the pixel portion can be narrowed by removing the driver circuit. In addition, since the drive circuit can be reused, it is possible to contribute to the reduction of component costs.
（実施例２）
本実施例では、画素数が表示画素数よりも冗長に設けられた発光装置の画素部を具備し、ある期間毎に表示画面をシフトさせる構成について、具体的に説明する。本実施例では例えば、解像度がＱＶＧＡ（３２０×２４０＝７６８００画素）の表示パネルを用いて、表示パネルの画素数を行列の各方向に４画素分の画素を冗長に設け、（３２４×２４４＝７９０５６画素）の表示パネルとする。
(Example 2)
In this embodiment, a structure in which a pixel portion of a light emitting device in which the number of pixels is provided more redundantly than the number of display pixels is provided and the display screen is shifted every certain period will be specifically described. In this embodiment, for example, using a display panel with a resolution of QVGA (320 × 240 = 76800 pixels), the number of pixels of the display panel is redundantly provided for four pixels in each direction of the matrix, and (324 × 244 = 79056 pixels) display panel.
そして、表示画面をある期間毎にシフトさせる。本実施例においてシフトさせるタイミングは、発光装置の電源投入時とする。電源投入時にシフトさせると、使用者にシフトさせた画像が認識されにくいため、好ましい。 Then, the display screen is shifted every certain period. The timing for shifting in this embodiment is when the light emitting device is turned on. Shifting when the power is turned on is preferable because it is difficult for the user to recognize the shifted image.
そして、電源投入の度にシフト量を冗長画素分の範囲で、異ならせてもよい。本実施例では行列方向に４画素分、つまり、行方向に±２画素、列方向に±２画素分の画素を冗長に設ける。そのため、表示画面のシフト量の幅は、行列方向とも±２画素である。 Then, each time the power is turned on, the shift amount may be varied within the range of redundant pixels. In this embodiment, four pixels in the matrix direction, that is, ± 2 pixels in the row direction and ± 2 pixels in the column direction are redundantly provided. For this reason, the width of the shift amount of the display screen is ± 2 pixels in the matrix direction.
このような表示画面のシフトパターンは、行方向に（−２，−１，０，１，２）の５種類、列方向に（−２，−１，０，１，２）の５種類で、計２５種類の組み合わせとなる。 There are five types of shift patterns of such a display screen, (-2, -1, 0, 1, 2) in the row direction and (-2, -1, 0, 1, 2) in the column direction. , A total of 25 types of combinations.
なお表示画面のシフトは、走査開始信号（スタートパルス：ＳＰ）のタイミングをずらすことによって、行うことができる。 The display screen can be shifted by shifting the timing of the scanning start signal (start pulse: SP).
またメモリ回路等に、どの位置に画像を表示したかを記録させることができる。 In addition, the memory circuit or the like can record the position where the image is displayed.
また電源投入後であっても、所定の間隔、例えば約５分単位や、約１０分単位や、約３０分単位や、約１時間単位等で、画像をシフトさせることができる。間隔が短ければ短いほど表示時間が頻繁に平均化され焼き付きの防止の効果は大きいが、あまり、短すぎると画面がちらついてしまう。 Even after the power is turned on, the image can be shifted at predetermined intervals, for example, about 5 minutes, about 10 minutes, about 30 minutes, about 1 hour, or the like. The shorter the interval, the more frequently the display time is averaged and the effect of preventing burn-in is greater, but if it is too short, the screen flickers.
またこのように電源投入後に画像をシフトさせる場合、図９（Ａ）〜（Ｄ）で示したように一画素分ずつシフトさせると好ましい。このように一画素分ずつシフトさせる、つまりシフト距離を短くすると、使用者にシフトさせたことが認識されにくく好ましい。 When the image is shifted after the power is turned on in this way, it is preferable to shift the image by one pixel as shown in FIGS. Thus, it is preferable to shift by one pixel, that is, to shorten the shift distance because it is difficult for the user to recognize that the shift has been performed.
このように画像をシフトさせることにより、画像をぼかすことができ、焼き付きの階調の急激な変化を低減させることもできる。このぼかし効果は、シフトさせる画素数が増すにつれ、高くなる。 By shifting the image in this way, the image can be blurred and a sudden change in the gradation of burn-in can be reduced. This blurring effect increases as the number of pixels to be shifted increases.
（実施例３）
本実施例では、モリブデン酸化物を有する発光素子であって、モリブデン酸化物を有しない素子より厚膜化した素子は、経時劣化が少ないことを証明するサイクル試験結果を示す。
(Example 3)
In this example, a cycle test result proves that a light-emitting element having molybdenum oxide, which is thicker than an element not having molybdenum oxide, has less deterioration with time.
図１５（Ａ）には、表１に示す各試料１〜６に対して、エージング用駆動を行う前（第１の状態）、エージング用駆動を行った後（第２の状態）、実際の動作を想定して、室温で６０時間駆動した後（第３の状態）での、欠陥画素数（個）をカウントした結果を示す。
In FIG. 15A, before performing the aging drive (first state), after performing the aging drive (second state) on each of the
表１の条件のモニター用発光素子による補正とは、上記実施の形態で示したように、環境温度等に応じて発光素子へ流す電流値を補正することを指し、「有」の場合と、「無」の場合がある。表１の条件の逆方向電圧印加とは、エージング用駆動、実際の動作の駆動で、順方向電圧に加えて逆方向電圧を印加することを指し、「有」の場合と、「無」の場合がある。 The correction by the monitor light emitting element of the conditions in Table 1 refers to correcting the current value to be supplied to the light emitting element according to the environmental temperature or the like as shown in the above embodiment. There may be "no". The reverse voltage application in the conditions of Table 1 refers to the application of a reverse voltage in addition to the forward voltage in the aging drive and the actual operation drive. There is a case.
図１５（Ａ）をみると、全体として欠陥画素数が少ないととがわかる。なお図１５（Ａ）において、欠陥画素数０個の場合、グラフ内では線として記載している。また６０時間駆動した後であっても、欠陥画素数はあまり増えていないことがわかる。特に逆方向電圧をエージング時に印加している試料４では、６０時間駆動後に欠陥画素数が増加せずに、むしろ減少している。
FIG. 15A shows that the number of defective pixels is small as a whole. Note that in FIG. 15A, when the number of defective pixels is 0, they are shown as lines in the graph. It can also be seen that the number of defective pixels has not increased much even after driving for 60 hours. In particular, in the
図１５（Ｂ）では、試料１〜４に対して、サイクル試験を行った結果を示す。試料１〜４は、上記表１と同様な素子構造となるように新たに作製した試料である。サイクル試験の条件は、温度を８５℃〜−４０℃と、８時間周期で変動させ、６４時間駆動させた。これを第４の状態とする。
FIG. 15B shows the results of a cycle test performed on
図１５（Ｂ）に示すように、サイクル試験を行った試料１では欠陥画素数が多く見られるが、全体として欠陥画素数が少ないととがわかる。なお図１５（Ｂ）において、欠陥画素数０個の場合、グラフ内では線として記載している。
As shown in FIG. 15B, the
次に、モリブデン酸化物を有しない発光素子と、モリブデン酸化物を有する発光素子とに対するサイクル実験を行った結果を図３０に示す。また測定試料の構造は、試料９、１０は、ＩＴＳＯ＼α−ＮＰＢ：モリブデン酸化物：ルブレン（組成比１：０．１５：０．０４ｗｔ％）（１２０ｎｍ）＼α−ＮＰＢ（１０ｎｍ）＼Ａｌｑ３：クマリン（組成比１：０．０１ｗｔ％）（４０ｎｍ）＼Ａｌｑ３（４０ｎｍ）＼フッ化リチウム（ＬｉＦ２）（１ｎｍ）＼Ａｌ（２００ｎｍ）であり、試料１１、１２は、ＩＴＳＯ＼ＤＮＴＰＤ：モリブデン酸化物：ルブレン（組成比１：０．５：０．０４ｗｔ％）（１２０ｎｍ）＼α−ＮＰＢ（１０ｎｍ）＼Ａｌｑ３：クマリン（組成比１：０．０１ｗｔ％）（４０ｎｍ）＼Ａｌｑ３（４０ｎｍ）＼フッ化リチウム（ＬｉＦ２）（１ｎｍ）＼Ａｌ（２００ｎｍ）であり、試料１３、１４は、ＩＴＳＯ＼ＣｕＰｃ（２０ｎｍ）＼α−ＮＰＢ（４０ｎｍ）＼Ａｌｑ３：クマリン（組成比１：０．０１ｗｔ％）（４０ｎｍ）＼Ａｌｑ３（４０ｎｍ）＼フッ化リチウム（ＬｉＦ２）（１ｎｍ）＼Ａｌ（２００ｎｍ）である。
Next, FIG. 30 illustrates the results of a cycle experiment performed on a light-emitting element not including molybdenum oxide and a light-emitting element including molybdenum oxide. The structures of the measurement samples are as follows:
図１５と同様に、第１の状態はエージング前、第２の状態はエージング後、第４の状態はサイクル試験を行った状態を示す。図３０より、モリブデン酸化物を有しない発光素子は、第４の状態で欠陥数が増えることがわかる。一方、モリブデン酸化物を有する発光素子においては、第１の状態、第２の状態、第４の状態において、欠陥がない、又は欠陥数が少ないことがわかる。また第１の層の組成が異なっていても、モリブデン酸化物を有することにより、欠陥がない又は欠陥数が少ないことがわかる。 As in FIG. 15, the first state is a state before aging, the second state is after aging, and the fourth state is a state where a cycle test is performed. FIG. 30 shows that the number of defects increases in the fourth state in the light-emitting element which does not include molybdenum oxide. On the other hand, in the light-emitting element including molybdenum oxide, it is found that there are no defects or the number of defects is small in the first state, the second state, and the fourth state. In addition, even when the composition of the first layer is different, it can be seen that by having molybdenum oxide, there is no defect or the number of defects is small.
このように、モリブデン酸化物を有しない発光素子より厚膜化することができる本発明において、欠陥画素数を低減することができる。さらには、駆動前の欠陥を、エージング用駆動時に検出することで、実駆動時の欠陥増加を低減することができる。 As described above, the number of defective pixels can be reduced in the present invention which can be made thicker than a light emitting element which does not have molybdenum oxide. Furthermore, by detecting defects before driving during aging driving, it is possible to reduce the increase in defects during actual driving.
次に、図１６には、表２に示す試料７、８に対して、サイクル試験を行った結果を示す。試料７は、モリブデン酸化物を陰極側に設けており、試料８は加えて陽極側にも設けている。
Next, FIG. 16 shows the results of a cycle test performed on
このように全体として欠陥画素数が少なく、モリブデン酸化物は、陰極側に設けても、効果を奏することがわかる。 Thus, the number of defective pixels is small as a whole, and it can be seen that the molybdenum oxide is effective even if it is provided on the cathode side.
（実施例４）
本実施例では、発光素子の膜厚と駆動電圧の関係について説明する。
Example 4
In this embodiment, the relationship between the thickness of the light emitting element and the driving voltage will be described.
図１７には、ＩＴＯ＼ＣｕＰｃ（２０ｎｍ）＼α−ＮＰＢ（Ｘｎｍ）＼Ａｌｑ３：ＤＭＱｄ（３７．５ｎｍ）＼Ａｌｑ３（３７．５ｎｍ）＼フッ化カルシウム（ＣａＦ２）（１ｎｍ）＼Ａｌ（２００ｎｍ）を有する素子構造において、α−ＮＰＢの膜厚をＸ＝６０ｎｍ（試料（１１））、８０ｎｍ（試料（１２））、１００ｎｍ（試料（１３））、１２０ｎｍ（試料（１４））、１４０ｎｍ（試料（１５））、１６０ｎｍ（試料（１６））としたときの電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）対電圧（Ｖ）特性のグラフを示す。なお「：」は、抵抗加熱蒸着同士による共蒸着法により形成し、各物質が混成した層になっていることを示し、「＼」は各層が左側から順になるように積層していることを示し、以下同様である。また表３には、α−ＮＰＢの膜厚（Ｘｎｍ）に対する電圧（Ｖ）特性の結果を示す。 FIG. 17 shows ITO \ CuPc (20 nm) \ α-NPB (X nm) \ Alq 3 : DMQd (37.5 nm) \ Alq 3 (37.5 nm) \ calcium fluoride (CaF 2 ) (1 nm) \ Al ( In the device structure having 200 nm), the film thickness of α-NPB is X = 60 nm (sample (11)), 80 nm (sample (12)), 100 nm (sample (13)), 120 nm (sample (14)), 140 nm. A graph of current density (mA / cm 2 ) vs. voltage (V) characteristics when (sample (15)) and 160 nm (sample (16)) are shown. “:” Indicates that the layers are formed by co-evaporation using resistance heating vapor deposition, and each substance is a mixed layer, and “\” indicates that the layers are stacked in order from the left side. The same applies hereinafter. Table 3 shows the results of voltage (V) characteristics with respect to the film thickness (X nm) of α-NPB.
表３より、α−ＮＰＢの膜厚が増すにつれ、電圧が高くなっていくことがわかる。従って、所定の電流密度を得るための、駆動電圧も、α−ＮＰＢの膜厚が増すにつれて、高くなってしまう。 Table 3 shows that the voltage increases as the film thickness of α-NPB increases. Therefore, the driving voltage for obtaining a predetermined current density also increases as the film thickness of α-NPB increases.
また図１８には、ＩＴＯ＼モリブデン酸化物（Ｙｎｍ）＼ＣｕＰｃ（２０ｎｍ）＼α−ＮＰＢ（４０ｎｍ）＼Ａｌｑ３：ＤＭＱｄ（３７．５ｎｍ）＼Ａｌｑ３（３７．５ｎｍ）＼フッ化カルシウム（ＣａＦ２）（１ｎｍ）＼Ａｌ（２００ｎｍ）を有する素子構造において、モリブデン酸化物の膜厚をＹ＝２０ｎｍ（試料（１７））、５０ｎｍ（試料（１８））、１００ｎｍ（試料（１９））としたときの電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）対電圧（Ｖ）特性のグラフ示す。また表４には、モリブデン酸化物の膜厚（Ｙｎｍ）に対する電圧（Ｖ）特性の結果を示す。 In FIG. 18, ITO \ molybdenum oxide (Ynm) \ CuPc (20 nm) \ α-NPB (40 nm) \ Alq 3 : DMQd (37.5 nm) \ Alq 3 (37.5 nm) \ calcium fluoride (CaF) 2 ) In an element structure having (1 nm) \ Al (200 nm), the molybdenum oxide film thickness was set to Y = 20 nm (sample (17)), 50 nm (sample (18)), and 100 nm (sample (19)). A graph of current density (mA / cm 2 ) vs. voltage (V) characteristics is shown. Table 4 shows the results of voltage (V) characteristics with respect to the thickness (Ynm) of molybdenum oxide.
表４より、モリブデン酸化物の膜厚が増すにつれ、電圧が高くなっていくことがわかる。従って、所定の電流密度を得るための駆動電圧も、モリブデン酸化物の膜厚が増すにつれて、高くなってしまう。 Table 4 shows that the voltage increases as the molybdenum oxide film thickness increases. Therefore, the drive voltage for obtaining a predetermined current density also increases as the molybdenum oxide film thickness increases.
このように発光素子の膜厚を厚くすると、駆動電圧が高くなることがわかる。 Thus, it can be seen that when the thickness of the light emitting element is increased, the driving voltage is increased.
しかし本発明者らは、有機化合物と、無機化合物である金属酸化物とを有する層を形成すると、膜厚が増しても駆動電圧が高くならないことを見出した。図１９には、有機化合物にＤＮＴＰＤを用い、金属酸化物にモリブデン酸化物を用い、抵抗加熱蒸着同士による共蒸着法により、これらが混成した層を形成した素子構造の電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）対電圧（Ｖ）特性のグラフを示す。なお具体的な素子構造は、ＩＴＳＯ＼ＤＮＴＰＤ：モリブデン酸化物：ルブレン（Ｚｎｍ）＼α−ＮＰＢ（１０ｎｍ）＼Ａｌｑ３：クマリン６（３７．５ｎｍ）＼Ａｌｑ３（３７．５ｎｍ）＼ＬｉＦ（１ｎｍ）＼Ａｌ（２００ｎｍ）であって、ＤＮＴＰＤ：モリブデン酸化物：ルブレン（Ｚｎｍ）の膜厚をＺ＝４０ｎｍ（試料（２０））、８０ｎｍ（試料（２１））、１２０ｎｍ（試料（２２））、１６０ｎｍ（試料（２３））としている。なおルブレンを共蒸着することにより、信頼性を高めることができる。また表５には、ＤＮＴＰＤ：モリブデン酸化物：ルブレン（Ｚｎｍ）の膜厚に対する対電圧（Ｖ）特性の結果を示す。 However, the present inventors have found that when a layer having an organic compound and a metal oxide that is an inorganic compound is formed, the driving voltage does not increase even when the film thickness is increased. FIG. 19 shows a current density (mA / cm 2) of an element structure in which DNTPD is used as an organic compound, molybdenum oxide is used as a metal oxide, and a layer in which these are mixed is formed by co-evaporation using resistance heating evaporation. ) A graph of voltage vs. voltage (V) characteristics. A specific element structure is ITSO \ DNTPD: molybdenum oxide: rubrene (Znm) \ α-NPB (10 nm) \ Alq 3 : coumarin 6 (37.5 nm) \ Alq 3 (37.5 nm) \ LiF (1 nm) ) \ Al (200 nm), and the thickness of DNTPD: molybdenum oxide: rubrene (Znm) is Z = 40 nm (sample (20)), 80 nm (sample (21)), 120 nm (sample (22)), It is set to 160 nm (sample (23)). Note that reliability can be improved by co-evaporation of rubrene. Table 5 shows the results of the voltage (V) characteristics with respect to the film thickness of DNTPD: molybdenum oxide: rubrene (Znm).
表５より、ＤＮＴＰＤ：モリブデン酸化物：ルブレン（Ｚｎｍ）の膜厚が増しても、電圧が高くならず、ほぼ一定値を維持していることがわかる。さらに図１９に示す素子では、電圧自体が低下していることがわかる。 From Table 5, it can be seen that even when the film thickness of DNTPD: molybdenum oxide: rubrene (Znm) is increased, the voltage does not increase and is maintained at a substantially constant value. Furthermore, in the element shown in FIG. 19, it can be seen that the voltage itself is lowered.
図２７には、図１９で示した同様の素子構造を用い、ＤＮＴＰＤ：モリブデン酸化物：ルブレンの膜厚：Ｚを５０ｎｍ、１２０ｎｍ、２００ｎｍ、３００ｎｍとしたときの、電圧に対する電流密度を示す。図１９とは電流密度のスケールが異なるが、ＤＮＴＰＤ：モリブデン酸化物：ルブレン（Ｚｎｍ）の膜厚が増しても、電圧が高くならず、ほぼ一定値を維持していることが図２７からもわかる。 FIG. 27 shows current density with respect to voltage when the same element structure shown in FIG. 19 is used and DNTPD: molybdenum oxide: rubrene film thickness: Z is set to 50 nm, 120 nm, 200 nm, and 300 nm. Although the current density scale is different from that in FIG. 19, even when the film thickness of DNTPD: molybdenum oxide: rubrene (Znm) is increased, the voltage does not increase and is maintained at a substantially constant value from FIG. Recognize.
図２８には、ＤＮＴＰＤ：モリブデン酸化物：ルブレン（Ｚｎｍ）の膜厚を１２０ｎｍとし、モリブデン酸化物の濃度を異ならせたときの電圧に対する電流密度を示す。モリブデン酸化物の濃度は、ＤＮＴＰＤ：モリブデン酸化物：ルブレン＝１ｗｔ％：Ｑｗｔ％：０．０２ｗｔ％としたとき、Ｑ＝０．３３、０．６７、１．００、１．３３とした。いずれの濃度も概ね同様な挙動を示すが、電圧が高くなると、モリブデン酸化物の濃度が高くなるにつれて電流密度が小さくなることがわかる。 FIG. 28 shows the current density with respect to voltage when the film thickness of DNTPD: molybdenum oxide: rubrene (Znm) is 120 nm and the concentration of molybdenum oxide is varied. The concentration of molybdenum oxide was Q = 0.33, 0.67, 1.00, and 1.33 when DNTPD: molybdenum oxide: rubrene = 1 wt%: Q wt%: 0.02 wt%. Each concentration shows substantially the same behavior, but it can be seen that as the voltage increases, the current density decreases as the concentration of molybdenum oxide increases.
なお図１７〜図１９では、有機化合物と、金属酸化物とを有する層の膜厚と、駆動電圧との関係を見出すための実験であり、本発明は上記素子構造に限定される物ではない。 17 to 19 are experiments for finding the relationship between the film thickness of the layer having an organic compound and a metal oxide and the driving voltage, and the present invention is not limited to the above element structure. .
さらに、図２９には、図１７で示した素子構造と発光層が同様であり、有機化合物と金属酸化物にモリブデン酸化物を用いた素子、具体的にはＩＴＳＯ＼ＤＮＴＰＤ：モリブデン酸化物：ルブレン（Ｗｎｍ）＼α−ＮＰＢ（１０ｎｍ）＼Ａｌｑ３：ＤＭＱｄ（４０ｎｍ）＼Ａｌｑ３（４０ｎｍ）＼フッ化リチウム（ＬｉＦ）（１ｎｍ）＼Ａｌ（２００ｎｍ）を有する素子構造において、Ｗ＝８０ｎｍ、１２０ｎｍ、１６０ｎｍ、２００ｎｍとしたときの電圧に対する電流密度を示す。いずれの膜厚も概ね同様な挙動を示すが、電圧が高くなると、ＤＮＴＰＤ：モリブデン酸化物：ルブレンが厚くなるにつれて電流密度が小さくなることがわかる。 Further, in FIG. 29, the element structure and the light emitting layer shown in FIG. 17 are the same, and an element using molybdenum oxide as an organic compound and a metal oxide, specifically ITSO \ DNTPD: molybdenum oxide: rubrene (Wnm) \ α-NPB (10 nm) \ Alq 3 : DMQd (40 nm) \ Alq 3 (40 nm) \ lithium fluoride (LiF) (1 nm) \ Al (200 nm), W = 80 nm, 120 nm , 160 nm, and current density with respect to voltage when set to 200 nm. All of the film thicknesses show almost the same behavior, but it can be seen that as the voltage increases, the current density decreases as DNTPD: molybdenum oxide: rubrene increases.
このように膜厚を厚くしても、駆動電圧を高める必要がない発光素子を用いた発光装置は、低消費電力化を図ることができる。 Thus, even when the film thickness is increased, a light-emitting device using a light-emitting element that does not need to increase the driving voltage can reduce power consumption.
またさらに本実施例で示したように、ＤＮＴＰＤ：モリブデン酸化物：ルブレンの膜厚を厚くすることにより、第１の電極と第２の電極との短絡を防止することができる。その結果、本発明の素子構造を有する発光装置は、量産性を高めることができる。 Further, as shown in this embodiment, by increasing the thickness of DNTPD: molybdenum oxide: rubrene, a short circuit between the first electrode and the second electrode can be prevented. As a result, the light emitting device having the element structure of the present invention can increase mass productivity.
（実施例５）
本実施例では、金属酸化物としてモリブデン酸化物、正孔輸送性の高い有機化合物であるα−ＮＰＤ、及びモリブデン酸化物：α−ＮＰＤの特性を調べた。これらの膜はそれぞれ蒸着法により作製し、モリブデン酸化物：α−ＮＰＤは抵抗加熱蒸着同士による共蒸着法により作製した。
(Example 5)
In this example, characteristics of molybdenum oxide as a metal oxide, α-NPD which is an organic compound having a high hole-transport property, and molybdenum oxide: α-NPD were examined. Each of these films was prepared by an evaporation method, and molybdenum oxide: α-NPD was prepared by a co-evaporation method using resistance heating evaporation.
表６に示すように、モリブデン酸化物及びα−ＮＰＤと比較して、その両者を混成したモリブデン酸化物：α−ＮＰＤのイオン化ポテンシャルは約０．１〜０．２ｅＶ小さくなっている。すなわちホール注入性が向上していることが分かる。 As shown in Table 6, as compared with molybdenum oxide and α-NPD, the ionization potential of molybdenum oxide: α-NPD in which both are mixed is about 0.1 to 0.2 eV lower. That is, it can be seen that the hole injection property is improved.
図２０には、これらの膜の吸収スペクトルを示す。図２０をみると、モリブデン酸化物及びα−ＮＰＤは可視光領域に特徴的なピークを有しない。一方、モリブデン酸化物：α−ＮＰＤ（モリブデン酸化物混成層と表記する）では、モリブデン酸化物のみの場合より吸収が低下している。このことより、モリブデン酸化物に比べ、モリブデン酸化物：α−ＮＰＤを用いて発光素子を形成した方が、光の吸収損失を低減することができるとわかる。 FIG. 20 shows absorption spectra of these films. Referring to FIG. 20, molybdenum oxide and α-NPD do not have a characteristic peak in the visible light region. On the other hand, the absorption of molybdenum oxide: α-NPD (referred to as a molybdenum oxide hybrid layer) is lower than that of molybdenum oxide alone. From this, it can be seen that the light absorption loss can be reduced by forming a light emitting element using molybdenum oxide: α-NPD as compared with molybdenum oxide.
また、図２０において、モリブデン酸化物：α−ＮＰＤは、５００ｎｍ付近に新しい吸収ピークが現れている。これは、モリブデン酸化物とα−ＮＰＤの間で電荷移動錯体が形成されるためであると考えられる。モリブデン酸化物はアクセプターであり、α−ＮＰＤはドナーである。なお、α−ＮＰＤだけでなくＤＮＴＰＤのようなアミン系の化合物は、ドナーとして機能することを確認している。 In FIG. 20, molybdenum oxide: α-NPD has a new absorption peak near 500 nm. This is considered to be because a charge transfer complex is formed between molybdenum oxide and α-NPD. Molybdenum oxide is an acceptor and α-NPD is a donor. It has been confirmed that not only α-NPD but also amine compounds such as DNTPD function as donors.
このような実験結果により、有機化合物と、特定の無機化合物とを混成させることで、それぞれの単体では得られない相乗効果を発現させることができる。無機化合物として金属酸化物であるモリブデン酸化物を用いると好ましいことがわかった。 Based on such experimental results, by synthesizing an organic compound and a specific inorganic compound, a synergistic effect that cannot be obtained by each simple substance can be expressed. It has been found that it is preferable to use molybdenum oxide, which is a metal oxide, as the inorganic compound.
（実施例６）
本実施例では、金属酸化物を有する層が含有するルブレンの濃度を変化させ、室温で１００時間経過後の輝度を測定した結果を示す。表７には測定した試料の素子構造と、ルブレンの組成比（ｗｔ％）を示す。測定した試料において、第１の電極にはＩＴＳＯを用い、第２の電極にはＡｌを用いた。
(Example 6)
In this example, the result of measuring the luminance after 100 hours at room temperature by changing the concentration of rubrene contained in the layer having a metal oxide is shown. Table 7 shows the measured element structure of the sample and the composition ratio (wt%) of rubrene. In the measured sample, ITSO was used for the first electrode and Al was used for the second electrode.
まず、表７に示すルブレン濃度を有する試料に対し、初期状態での電圧に対する電流密度、電圧に対する輝度、輝度に対する電流効率の結果を図２３、図２４、図２５にそれぞれ示す。図２３、図２４、図２５からわかるように、初期状態では、ルブレンを含まない試料と含む試料は同様の挙動を示し、ルブレン含有の効果は見られなかった。 First, the results of the current density with respect to the voltage in the initial state, the luminance with respect to the voltage, and the current efficiency with respect to the luminance for the samples having the rubrene concentration shown in Table 7 are shown in FIGS. 23, 24, and 25, respectively. As can be seen from FIGS. 23, 24, and 25, in the initial state, the sample not containing rubrene and the sample containing rubrene showed the same behavior, and the effect of containing rubrene was not observed.
次に、図２６には各濃度のルブレンに対する１００時間経過後の輝度の劣化の割合を示す。なお、本試料の初期輝度は３０００ｃｄ／ｃｍ２であり、初期輝度からの劣化度合を％で示す。いずれの試料においても、１００時間経過後の輝度は劣化しているが、ルブレンを多く含有する試料は、ルブレンを含まない試料又はルブレンの含有量が少ない試料と比較して、劣化が小さく、信頼性が高いことが分かる。 Next, FIG. 26 shows the rate of luminance degradation after 100 hours with respect to each concentration of rubrene. Note that the initial luminance of this sample is 3000 cd / cm 2 , and the degree of deterioration from the initial luminance is expressed in%. In any sample, the luminance after 100 hours has deteriorated, but the sample containing a large amount of rubrene is less deteriorated and reliable compared to a sample containing no rubrene or a sample containing little rubrene. It turns out that the nature is high.
Claims (9)
前記第１の電極上に前記第１の層を形成し、Forming the first layer on the first electrode;
前記第１の層上に前記第２の層を形成し、Forming the second layer on the first layer;
前記第２の層上に前記第２の電極を形成して、前記発光素子を形成した後、After forming the second electrode on the second layer and forming the light emitting element,
前記発光素子に順方向電圧を印加することにより、前記発光素子のエージングを行うことを特徴とする発光装置の作製方法。A method for manufacturing a light-emitting device, wherein the light-emitting element is aged by applying a forward voltage to the light-emitting element.
前記第１の電極上に前記第１の層を形成し、Forming the first layer on the first electrode;
前記第１の層上に前記第２の層を形成し、Forming the second layer on the first layer;
前記第２の層上に第２の電極を形成して、前記発光素子を形成した後、After forming the second electrode on the second layer and forming the light emitting element,
前記発光素子に順方向電圧を印加することにより、前記発光素子のエージングを行い、Aging the light emitting element by applying a forward voltage to the light emitting element,
前記発光素子に逆方向電圧を印加した後、前記発光素子に順方向電圧を印加することにより、前記発光素子の欠陥の有無を検出し、After applying a reverse voltage to the light emitting element, by applying a forward voltage to the light emitting element, to detect the presence or absence of defects in the light emitting element,
前記発光素子の欠陥を検出した際に、前記発光素子の欠陥の領域にレーザを照射することにより、前記発光素子の欠陥の領域を修復することを特徴とする発光装置の作製方法。A method for manufacturing a light-emitting device, wherein a defect region of the light-emitting element is repaired by irradiating a laser to the defect region of the light-emitting element when a defect of the light-emitting element is detected.
前記第１の電極上に前記第２の層を形成し、Forming the second layer on the first electrode;
前記第２の層上に前記第３の層を形成し、Forming the third layer on the second layer;
前記第３の層上に前記第２の電極を形成して、前記発光素子を形成した後、After forming the second electrode on the third layer and forming the light emitting element,
前記発光素子に順方向電圧を印加することにより、前記発光素子のエージングを行うことを特徴とする発光装置の作製方法。A method for manufacturing a light-emitting device, wherein the light-emitting element is aged by applying a forward voltage to the light-emitting element.
前記第１の電極上に前記第２の層を形成し、Forming the second layer on the first electrode;
前記第２の層上に前記第３の層を形成し、Forming the third layer on the second layer;
前記第３の層上に前記第２の電極を形成して、前記発光素子を形成した後、After forming the second electrode on the third layer and forming the light emitting element,
前記発光素子に順方向電圧を印加することにより、前記発光素子のエージングを行い、Aging the light emitting element by applying a forward voltage to the light emitting element,
前記発光素子に逆方向電圧を印加した後、前記発光素子に順方向電圧を印加することにより、前記発光素子の欠陥の有無を検出し、After applying a reverse voltage to the light emitting element, by applying a forward voltage to the light emitting element, to detect the presence or absence of defects in the light emitting element,
前記発光素子の欠陥を検出した際に、前記発光素子の欠陥の領域にレーザを照射することにより、前記発光素子の欠陥の領域を修復することを特徴とする発光装置の作製方法。A method for manufacturing a light-emitting device, wherein a defect region of the light-emitting element is repaired by irradiating a laser to the defect region of the light-emitting element when a defect of the light-emitting element is detected.
前記第１の層は、ルブレンをさらに含むことを特徴とする発光装置の作製方法。The method for manufacturing a light-emitting device, wherein the first layer further includes rubrene.
前記第３の層は、ルブレンをさらに含むことを特徴とする発光装置の作製方法。The method for manufacturing a light-emitting device, wherein the third layer further includes rubrene.
前記有機化合物は、アミン系の化合物であることを特徴とする発光装置の作製方法。The method for manufacturing a light-emitting device, wherein the organic compound is an amine compound.
前記有機化合物は、α−ＮＰＤであることを特徴とする発光装置の作製方法。The method for manufacturing a light-emitting device, wherein the organic compound is α-NPD.
前記有機化合物は、ＤＮＴＰＤであることを特徴とする発光装置の作製方法。The method for manufacturing a light-emitting device, wherein the organic compound is DNTPD.
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