(57)【要約】【課題】有機ＥＬ表示装置内の赤、緑、および青色の各画素においては干渉が生じるため、各色の発光層からの光の透過率が低下し、充分な輝度が得られないことがあった。【解決手段】赤、緑、青色それぞれの画素における光の透過率が７０％以上となるように、各画素のホール注入電極層の厚さを調整する。【選択図】　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む赤色画素と、緑色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む緑色画素と、青色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む青色画素と、を含む有機エレクトロルミネッセンス表示装置であって、
前記三種類の画素の発する光の透過率がそれぞれ７０％以上となるように、前記三種類の画素に含まれるそれぞれのホール注入電極の厚さが独立に調整されたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項２】
赤色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む赤色画素と、緑色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む緑色画素と、青色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む青色画素と、を含む有機エレクトロルミネッセンス表示装置であって、
前記三種類の画素の発する光の透過率の差が２０％以内となるように、前記三種類の画素に含まれるそれぞれのホール注入電極の厚さが独立に調整されたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項３】
赤色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む赤色画素と、緑色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む緑色画素と、青色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む青色画素と、を含む有機エレクトロルミネッセンス表示装置であって、
前記三種類の画素のうち最も相対輝度の低下が速い画素が発する光の透過率が、
前記最も相対輝度の低下が速い画素以外の画素が発する光の透過率よりも大きくなるように、前記三種類の画素に含まれるそれぞれのホール注入電極の厚さが独立に調整されたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項４】
赤色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む赤色画素と、緑色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む緑色画素と、青色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む青色画素と、を含む有機エレクトロルミネッセンス表示装置であって、
前記三種類の画素に含まれるそれぞれのホール注入電極の厚さが共通であり、
三種類の画素のうち最も相対輝度の低下が速い画素が発する光の透過率が７０％以上となるように、前記ホール注入電極の厚さが調整されたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項５】
赤色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む赤色画素と、緑色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む緑色画素と、青色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む青色画素と、を含む有機エレクトロルミネッセンス表示装置であって、
前記三種類の画素の見かけの発光効率のうち、最大値と最小値との差を、前記三種類の画素の発光効率の平均値で除した値が０．１以下となるように、前記三種類の画素に含まれるそれぞれのホール注入電極の厚さが独立に調整されたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項６】
赤色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む赤色画素と、緑色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む緑色画素と、青色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む青色画素と、を含む有機エレクトロルミネッセンス表示装置であって、
ホワイトバランスを得るための前記三種類の画素の輝度比が赤：緑：青＝１：ａ：ｂであるとき、前記三種類の画素の見かけの発光効率の値の比が、赤：緑：青＝１：０．９ａ〜１．１ａ：０．９ｂ〜１．１ｂとなるように、前記三種類の画素に含まれるそれぞれのホール注入電極の厚さが独立に調整されたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を備える有機エレクトロルミネッセンス表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機エレクトロルミネッセンス表示装置（以下、適宜「有機ＥＬ表示装置」と言う）は、現在広く普及している液晶表示装置に代わる表示装置として期待されており、実用化開発が進んでいる。特に薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）をスイッチング素子として備えるアクティブマトリックス型有機ＥＬ表示装置は次世代平面表示装置の主役として考えられている。
【０００３】
一般に、有機ＥＬ表示装置が備える有機ＥＬ素子は、電子注入電極とホール注入電極とからそれぞれ電子とホールとを発光層に注入し、それらが発光層とホール輸送層との界面や界面付近の発光層内部で再結合し、有機分子が励起状態となり、この有機分子が励起状態から基底状態に戻るとき蛍光を発光する。
【０００４】
ここで、発光層に用いる材料を選択することにより適当な色を発光する発光素子が得られる。また、そのような発光素子を適当に選択することでカラー表示装置が実現できる。一般に光の３原色である赤、緑、および青色を発光する発光素子が開発され利用されている。
【０００５】
有機ＥＬ表示装置は、一画素がそれぞれ赤、緑、および青色を発光する有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、単に「有機ＥＬ素子」ともいう）を備えている。
【０００６】
図１は、赤、緑、および青色の３種類の発光層を備える一般的な有機ＥＬ素子の断面を模式的に示した図である。
【０００７】
ガラス基板１０上にホール注入電極１２、介在層１４、およびホール輸送層１６が順に形成され、つづいて、赤、緑および青色の光をそれぞれ発光する赤色発光層２２、緑色発光層２４、および青色発光層２６がホール輸送層１６上のそれぞれの所定の領域に互いが隣接するように形成される。つづいて、それら３種類の発光層上に共通に電子輸送層２８、電子注入層３０、および電子注入電極３２がこの順で形成される。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２５７７０号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、ホール注入電極、介在層、ホール輸送層、各色の発光層などの厚さは、いずれも数十ｎｍから数百ｎｍ程度であり、可視光の波長と同程度、もしくは短い。そのため、干渉が生じ、各色の発光層からの光の透過率が低下することから十分な輝度が得られないことがあった。さらに、初期状態から透過率が低い場合、発光層に多少の劣化が生じるだけで、表示に必要な輝度を確保できなくなることもあり、表示装置として十分に長い寿命を確保できない場合もあった。
【００１０】
また、有機ＥＬ素子は一般に経時変化により劣化することが知られている。さらに、赤、緑、および青色の有機ＥＬ素子を構成する材料、組成は互いに異なることから、上記三種類の素子の劣化特性が互いに異なる場合がある。このような場合、表示装置の製造当初において調整されたホワイトバランスが、経時変化により崩れてしまうことから、表示装置が経時的に着色してしまうという課題があった。
【００１１】
本発明は、こうした認識に基づきなされたものであり、その目的は、表示装置の輝度を向上させることにある。また別の目的は、表示装置の長寿命化を実現することである。また別の目的は赤、緑、および青色の有機ＥＬ素子の劣化によるホワイトバランスの崩れを抑制し、表示装置の経時的な着色を低減することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明によれば、赤色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む赤色画素と、緑色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む緑色画素と、青色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む青色画素と、を含む有機エレクトロルミネッセンス表示装置であって、前記三種類の画素の発する光の透過率がそれぞれ７０％以上となるように、前記三種類の画素に含まれるそれぞれのホール注入電極の厚さが独立に調整されたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置が提供される。
【００１３】
上記の各画素を構成する材料の屈折率は、波長依存性を有するため、上記の干渉も波長依存性を示す。その結果、各画素における光の透過率は、図２に示されるように波長によって変化することになる。さらに、図中の実線および点線の曲線で示されるように、透過率はホール注入電極の厚さにも依存する。従来、ホール注入電極の厚さは、低抵抗化および材料そのものの色付きの抑制という観点のみから選択されていた。本発明においては、上記三種類の画素それぞれにおける光の透過率が７０％以上となるようにホール注入電極の厚さを調整する。こうすることにより、それぞれの画素における光取り出し効率が向上するため、表示装置全体としての輝度を上昇させることが可能となり、また発光素子の長寿命化が実現される。
【００１４】
また本発明によれば、赤色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む赤色画素と、緑色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む緑色画素と、青色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む青色画素と、を含む有機エレクトロルミネッセンス表示装置であって、前記三種類の画素の発する光の透過率の差が２０％以内となるように、前記三種類の画素に含まれるそれぞれのホール注入電極の厚さが独立に調整されたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置が提供される。
【００１５】
赤、緑、および青色の有機ＥＬ素子の劣化特性が類似する場合、この表示装置においては、各画素から同程度の透過率で光が透過されるため、各画素にかける負荷についても大きな差は生じない。そのため、各画素における発光素子の劣化特性にも大きな差が生じないことから、経時的なホワイトバランスの崩れを軽減することができる。
【００１６】
また本発明によれば、赤色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む赤色画素と、緑色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む緑色画素と、青色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む青色画素と、を含む有機エレクトロルミネッセンス表示装置であって、前記三種類の画素のうち最も相対輝度の低下が速い画素が発する光の透過率が、前記最も相対輝度の低下が速い画素以外の画素が発する光の透過率よりも大きくなるように、前記三種類の画素に含まれるそれぞれのホール注入電極の厚さが独立に調整されたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置が提供される。
【００１７】
有機ＥＬ素子の劣化は、例えば２０００時間発光後の相対輝度の低下で知ることができる。ここで、相対輝度Ｉｒは、製造当初の輝度をＩｏ、任意の時刻ｔにおける輝度をＩｔとしたとき、Ｉｒ＝Ｉｔ／Ｉｏで表される。
【００１８】
赤、緑、および青色の有機ＥＬ素子の劣化特性が異なる場合、上記のように、経時的にホワイトバランスが崩れることになる。本発明によれば、三種類の発光素子のうち最も相対輝度の低下が速い素子が発する光の透過率をその他の光の透過率よりも相対的に高くすることにより、経時的なホワイトバランスの崩れを軽減できる。
【００１９】
例えば図３（ａ）の模式図に示されるように、青色の素子の劣化が赤、緑に比べて速い場合は、時間の経過に伴って青色の輝度が低下してホワイトバランスが崩れる。このとき、例えば図４（ａ）のように、青色の波長領域の透過率が低いホール注入電極を用いると、青色の輝度がさらに低下するため、ホワイトバランスの崩れは顕著となってしまう。
【００２０】
上記の例の場合、本発明では、図４（ｂ）のように青色の光の波長領域の透過率が、緑色や赤色の透過率よりも高くなるように、透明なホール注入電極の厚さを選択する。こうすることにより、青色の素子の発光効率を高めることができるとともに、青色の素子に流す電流を小さくすることができる。したがって、この素子への負荷を低減できる。そのため、図３（ｂ）に示される模式図のように青色の発光素子の劣化特性が赤、緑色の発光素子の劣化特性に近くなる。その結果、経時的なホワイトバランスの崩れを抑制することができるのである。
【００２１】
なお、上記三種類の画素におけるホール注入電極の厚さは、同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。また、ある二種類の画素のホール注入電極の厚さが同一で、残りの一種類の画素におけるホール注入電極の厚さが異なっていてもよい。
また本発明によれば、赤色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む赤色画素と、緑色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む緑色画素と、青色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む青色画素と、を含む有機エレクトロルミネッセンス表示装置であって、前記三種類の画素に含まれるそれぞれのホール注入電極の厚さが共通であり、三種類の画素のうち最も相対輝度の低下が速い画素が発する光の透過率が７０％以上となるように、前記ホール注入電極の厚さが調整されたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置が提供される。
【００２２】
また本発明によれば、赤色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む赤色画素と、緑色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む緑色画素と、青色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む青色画素と、を含む有機エレクトロルミネッセンス表示装置であって、前記三種類の画素の見かけの発光効率のうち、最大値と最小値との差を、前記三種類の画素の発光効率の平均値で除した値が０．１以下となるように、前記三種類の画素に含まれるそれぞれのホール注入電極の厚さが独立に調整されたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置が提供される。
本発明において、見かけの発光効率とは、ホール注入電極の光の透過率が加味された発光効率である。すなわち見かけの発光効率は、画素の絶対発光効率をＸｃｄ／Ａ、ホール注入電極の透過率をＹ％とする場合、０．０１ＸＹｃｄ／Ａで表される。
【００２３】
また本発明によれば、赤色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む赤色画素と、緑色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む緑色画素と、青色の光を発する発光素子および透明なホール注入電極を含む青色画素と、を含む有機エレクトロルミネッセンス表示装置であって、ホワイトバランスを得るための前記三種類の画素の輝度比が赤：緑：青＝１：ａ：ｂであるとき、前記三種類の画素の見かけの発光効率の値の比が、赤：緑：青＝１：０．９ａ〜１．１ａ：０．９ｂ〜１．１ｂとなるように、前記三種類の画素に含まれるそれぞれのホール注入電極の厚さが独立に調整されたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置が提供される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本実施の形態では、アクティブマトリックス型有機ＥＬ表示装置の隣接する画素の有機ＥＬ素子同士の境界を適切に設定する。ここでは特に、その境界を画素の表示に影響のない領域に設ける。
【００２５】
図５は、赤、緑、および青色を発光する有機ＥＬ素子を備える有機ＥＬ表示装置の、上記３色の画素領域の平面図の概略を示している。左から順に、赤色の発光層を備える赤色画素Ｒｐｉｘ、緑色の発光層を備える緑色画素Ｇｐｉｘ、および青色の発光層を備える青色画素Ｂｐｉｘが設けられている。
【００２６】
各画素の構成は平面図では同一である。一画素はゲート信号線５１とドレイン信号線５２とに囲まれた領域に形成される。両信号線の左上の交点付近にはスイッチング素子である第一ＴＦＴ１３０が、また中央付近には有機ＥＬ素子を駆動する第二ＴＦＴ１４０が形成される。また、インジウム酸化スズ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ）からなるホール注入電極１２が形成される領域に有機ＥＬ素子が島状に形成される。このような構成を採用しているので、各有機ＥＬ素子に流れる電流はそれぞれ独立に制御される。
【００２７】
図６は、本実施の形態に係る赤、緑および青色の画素を備える有機ＥＬ表示装置の断面構造を示しており、特に図５に示したＡ−Ａ断面における断面構造を示している。左から順に、赤色画素Ｒｐｉｘ、緑色画素Ｇｐｉｘ、および青色画素Ｂｐｉｘが設けられている。
【００２８】
ガラス基板１０上に能動層１１が形成され、その能動層１１の一部が有機ＥＬ素子を駆動するに必要な第二ＴＦＴ１４０として形成される。その上に、絶縁膜１３、第一平坦化層１５が形成される。その上に透明なホール注入電極１２および絶縁性の第二平坦化層１８が形成される。
【００２９】
上述したように、ホール注入電極１２の厚さは、各画素の発する光の透過率に影響することから、その制御は重要である。
例えば、青色画素Ｂｐｉｘの劣化が、他の画素よりも速い場合、青色画素Ｂｐｉｘの発する光の透過率が最大となるような膜厚、あるいは７０％以上となるような膜厚のホール注入電極１２を設けることができる。こうすることにより、青色画素Ｂｐｉｘに流す電流を小さくすることができるため、この画素への負荷を低減できる。したがって、青色画素Ｂｐｉｘの劣化速度を小さくできるため、表示装置の長寿命化に寄与する。また、青色画素Ｂｐｉｘの発する光の透過率を、他の画素の発する光の透過率よりも大きくなるように、それぞれの画素におけるホール注入電極１２の厚さを調整してもよい。これにより、３種類の画素の劣化特性を互いに近づけることが可能となるため、経時的に生じるホワイトバランスの崩れを軽減できる。
【００３０】
また、赤色画素Ｒｐｉｘ、緑色画素Ｇｐｉｘおよび青色画素Ｂｐｉｘのそれぞれの画素において、光の透過率が最大となるようにそれぞれのホール注入電極１２の厚さを最適化することもできる。こうすることにより、それぞれの画素から光を効率的に得ることができるため、高輝度の表示装置が実現する。
【００３１】
さらに、三種類の画素の劣化速度がほぼ等しい場合においては、それぞれの画素からの光の透過率の差が５％以内、より好ましくは３％以内となるように、ホール注入電極１２の厚さを調整することが有効である。これにより、ホワイトバランスを保ちつつ、長寿命の表示装置を実現できる。
【００３２】
また、三種類の画素の見かけの発光効率ができるだけ等しくなるようにホール注入電極１２の厚さを調整することもできる。例えば、赤、緑、青の画素の絶対発光効率がそれぞれ５、６、５ｃｄ／Ａであり、ホール注入電極１２の厚さと透過率との関係が表１で示される場合を考える。このとき、赤、緑、青の画素のホール注入電極１２の厚さをそれぞれ１４０ｎｍ、１６０ｎｍ、１６０ｎｍとすることにより、赤、緑、青の画素の見かけの発光効率はそれぞれ４．２、４．３２、４．３５ｃｄ／Ａとなる。このように、三種類の画素の見かけの発光効率を互いに近づけることが可能である。
【００３３】
【表１】
2004119131.tif 000002
【００３４】
ここで、三種類の画素の見かけの発光効率のうち、最大値と最小値との差を、前記三種類の画素の発光効率の平均値で除した値が０．０５以下となるように、三種類の画素に含まれるそれぞれのホール注入電極１２の厚さを調整することが好ましい。こうすることにより、三種類の画素のガンマ調整を一括して実施することが可能となる。
【００３５】
さらに、三種類の画素の見かけの発光効率の値の比と、ホワイトバランスを得るための、三種類の画素の輝度比とが近似するように、三種類の画素のホール注入電極１２の厚さを調整することもできる。具体的には、ホワイトバランスを得るための前記三種類の画素の輝度比が赤：緑：青＝１：ａ：ｂであるとき、前記三種類の画素の見かけの発光効率の値の比が、赤：緑：青＝１：０．９ａ〜１．１ａ：０．９ｂ〜１．１ｂとなるように、前記三種類の画素に含まれるそれぞれのホール注入電極の厚さを独立に調整する。このようにすることにより、各画素に共通の電圧を印加するだけでホワイトバランスをとることができるため、調整のための手間および時間を省くことができる。例えば、赤、緑、青の画素の絶対発光効率がそれぞれ４．５、６、４ｃｄ／Ａであり、赤、緑、青の画素の色度座標がそれぞれ（０．６５，０．３４）、（０．３，０．６３）、（０．１７，０．１７）であり、ホール注入電極１２の厚さと透過率との関係が表１で示される場合を考える。このとき、ホワイトバランス調整色度座標を（０．３１，０．３２）とする場合、ホワイトバランスの得られる赤、緑、青の画素の輝度比は、１：２：１．１５である。このとき、赤、緑、青の画素のホール注入電極１２の厚さをそれぞれ１７０ｎｍ、１７０ｎｍ、１４０ｎｍとすることにより、赤、緑、青の画素の見かけの発光効率はそれぞれ２．４８、５．１、２．８８ｃｄ／Ａとなり、赤、緑、青の画素の見かけの輝度比をほぼ１：２：１．１５とすることができる。
【００３６】
ホール注入電極１２の材料としては、ＩＴＯの他に酸化スズ（ＳｎＯ２）や酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）を例示できる。
ホール注入電極１２は、例えば真空蒸着法やスパッタリング法などにより所望の厚さとすることができる。また、それぞれの画素間で互いに異なる厚さのホール注入電極１２を設ける場合は、例えば以下のような方法で実現できる。図７（ａ）のように、画素が設けられる三箇所の領域のうち、左側の領域のみが開口するようにパターニングされたマスキングシート１００を、第一平坦化層１５を覆うようにして配置する。この状態でＩＴＯを第一平坦化層１５上に、例えば真空蒸着法により蒸着させることにより、図７（ｂ）のように特定領域のみにホール注入電極１２ａを設けることができる。このとき、ホール注入電極１２ａの厚さは、蒸着時間を加減することにより制御することができる。次に、図７（ｃ）のように、中央の画素が設けられる領域のみが開口するようにパターニングされたマスキングシート１１０を、第一平坦化層１５を覆うようにして配置し、ＩＴＯを蒸着させる。これにより中央の領域のみにホール注入電極１２ｂを設けることができる。さらに同様にして右側の領域にもホール注入電極を設けることが可能である。このように、各画素ごとに厚さを制御しつつホール注入電極を設けることができる。
【００３７】
また、第二ＴＦＴ１４０は第二平坦化層１８の下に形成されている。ここで、第二平坦化層１８はホール注入電極１２の全面に形成されるのではなく、第二ＴＦＴ１４０が形成される領域にそれを覆うよう、かつ第二平坦化層１８の形状でホール注入電極１２や後述の各膜層が断線しないよう局所的に形成される。
【００３８】
つぎに、ホール注入電極１２および第二平坦化層１８を覆うようにホール輸送層１６が形成される。その上にはさらに、赤色発光層２２、緑色発光層２４および青色発光層２６が所定の領域に形成される。
【００３９】
ここで、ホール輸送層１６の材料として、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（Ｎ，Ｎ’−Ｄｉ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ−１−ｙｌ）−Ｎ，Ｎ’−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ：ＮＰＢ）や４，４’，４’’−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（４，４’，４’’−ｔｒｉｓ（３−ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ：ＭＴＤＡＴＡ）や、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（Ｎ，Ｎ’−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−Ｎ，Ｎ’−ｄｉ（３−ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）−１，１’−ｂｉｐｈｅｎｙｌ−４，４’−ｄｉａｍｉｎｅ：ＴＰＤ）などを例示できる。
【００４０】
【化１】
2004119131.tif 000003
【００４１】
【化２】
2004119131.tif 000004
【００４２】
また、赤色発光層２２、および緑色発光層２４のホスト材料として、例えば、アルミキノリン錯体（Ａｌｑ３）やビス（ベンゾキノリノラト）ベリリウム錯体（ＢｅＢｑ２）等の一つの金属イオンに複数の配位子が配位されたキレート金属錯体が広く利用されている。
【００４３】
【化３】
2004119131.tif 000005
【００４４】
【化４】
2004119131.tif 000006
【００４５】
一般に、キレート金属錯体を発光層の材料として形成される有機ＥＬ素子は、短い波長の色、つまり青色の発光に課題があり、そのため青色の発光層には、特開２００２−２５７７０号公報に開示されているｔｅｒｔ−ブチル置換ジナフチルアントラセン（ＴＢＡＤＮ）等のようなアントラセンおよびその誘導体、またジスチルベンゼンおよびその誘導体などがホストとして用いられることがある。
【００４６】
【化５】
2004119131.tif 000007
【００４７】
また、各発光層は、上述のキレート金属錯体や縮合多環芳香族をホストとしてルブレン（Ｒｕｂｒｅｎｅ）などのドーパントをドープさせることで所望の発光特性が得られる。
【００４８】
【化６】
2004119131.tif 000008
【００４９】
各発光層間に生じる境界領域は第二平坦化層１８上の表面でガラス基板と平行となっている領域に設けられる。また、各発光層の上には電子輸送層２８がそれぞれ独立に形成される。電子輸送層２８の材料として、Ａｌｑ３やＢｅＢｑ２などのキレート金属錯体を例示できる。さらに各電子輸送層２８の上には共通に電子注入層３０および電子注入電極３２が順次形成される。従って、電子輸送層２８間に生じる境界は、発光層間に生じた境界の上に重なり設けられる。ここで、電子注入電極３２の材料としてとして、アルミニウムや、リチウムを微量に含むアルミニウム合金、マグネシウムインジウム合金、マグネシウム銀合金などを例示できる。
【００５０】
【実施例】
（実施例１）
本実施例においては、図６に示された構造を有し、赤色発光層２２、緑色発光層２４、および青色発光層２６が下記の材料からなる３色の有機ＥＬ素子を用いた。赤色発光層２２は、Ａｌｑ３をホストとして、２％のＤＣＪＴＢと１０％のルブレンがドープされている。また、緑色発光層２４は、Ａｌｑ３をホストとして、１％のキナクリドン（Ｑｕｉｎａｃｒｉｄｏｎｅ）誘導体と、１０％のＴＢＡＤＮがドープされている。また、青色発光層２６は、ＴＢＡＤＮをホストとして２％のｔｅｒｔ−ブチル置換ペリレン（ＴＢＰ）がドープされている。
【００５１】
また、赤色発光層２２、緑色発光層２４、および青色発光層２６の膜厚は３７．５ｎｍであり、各発光層の上にはさらに電子輸送層２８が膜厚３７．５ｎｍで形成されている。なお、赤色発光層２２、緑色発光層２４、および青色発光層２６の発する光の波長領域はそれぞれ６００〜６６０ｎｍ、４９０〜５３０ｎｍ、および４３０〜４７０ｎｍであった。また、ホール注入電極１２としてはＩＴＯを用いた。赤色画素Ｒｐｉｘ、緑色画素Ｇｐｉｘ、青色画素Ｂｐｉｘのホール注入電極１２の厚さは、それぞれ１５０ｎｍ、１５０ｎｍ、１６０ｎｍとした。
【００５２】
【化７】
2004119131.tif 000009
【００５３】
【化８】
2004119131.tif 000010
【００５４】
（実施例２）
本実施例においては、赤色画素Ｒｐｉｘ、緑色画素Ｇｐｉｘ、青色画素Ｂｐｉｘのホール注入電極１２の厚さを、それぞれ１４０ｎｍ、１７０ｎｍ、１６０ｎｍとした。その他は実施例１と同様の構成とした。
【００５５】
（比較例）
本比較例においては、赤色画素Ｒｐｉｘ、緑色画素Ｇｐｉｘ、青色画素Ｂｐｉｘのホール注入電極１２の厚さは、すべて１５０ｎｍとした。その他は実施例１と同様の構成とした。
【００５６】
以下に、上記実施例および比較例の表示装置の性能評価について述べる。
表２は、ホール注入電極１２の厚さと各画素が発する光の透過率との関係を示した表である。これより、上記実施例および比較例の表示装置における三色の光の透過率を整理すると、表３のようになる。
【００５７】
【表２】
2004119131.tif 000011
【００５８】
【表３】
2004119131.tif 000012
【００５９】
表４は、上記比較例の表示装置について、初期段階の輝度を１００％として、２０００時間経過後の各画素の輝度の変化を示したものである。２０００時間経過した時点における、赤、緑および青色の各画素の輝度はそれぞれ７４、７２および５８％の輝度となっており、青色画素の輝度が他の色の輝度と比べて顕著に低下した。その結果、ホワイトバランスが崩れ、画面に着色が認められた。
【００６０】
【表４】
2004119131.tif 000013
【００６１】
この原因の一つとして、青色の有機ＥＬ素子の劣化速度が、他の色の有機ＥＬ素子の劣化速度よりも大きいことが挙げられる。また、表３に示されるように、青色の光の透過率は、その他の色の透過率よりも低くなっていることも、上記ホワイトバランスの崩れを助長しているものと考えられる。
【００６２】
一方、実施例１の表示装置における２０００時間経過後の各画素の輝度の変化は表５のようになった。２０００時間経過後のホワイトバランスはほぼ維持されていた。
【００６３】
【表５】
2004119131.tif 000014
【００６４】
実施例１の表示装置においては、表３からわかるように青色の光の透過率が他よりも高くなっている。これにより、青色の有機ＥＬ素子に流す電流を小さくできるため、当該素子への負荷を低減できる。このため、青色の有機ＥＬ素子の劣化特性を赤色、緑色の有機ＥＬ素子の劣化特性に近づけることが可能であるため、ホワイトバランスの崩れを軽減することができたと考えられる。
【００６５】
また、実施例２の表示装置においては、各色の画素の発する光の透過率が８０％以上となるように、各画素のホール注入電極１２の厚さが調整されている。このため、比較例の表示装置の最高輝度を１００とした場合、実施例２の表示装置の最高輝度は約１１０となり、より明るい表示装置を実現することができた。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、透明なホール注入電極の厚さを適宜選択することにより、表示装置の輝度を向上させ、装置を長寿命化することが可能となる。また、ホワイトバランスの崩れを抑制し、表示装置の経時的な着色を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の有機ＥＬ表示装置の構造を模式的に示した断面図である。
【図２】各色の画素における光の透過率と波長とホール注入電極の厚さとの関係を説明するための模式図である。
【図３】赤、緑、および青色を発光する３種類の発光層を備える有機ＥＬ素子の相対輝度の低下を説明するための模式図である。
【図４】ホール注入電極の厚さの選択について説明するための、波長と透過率との関係を表した模式図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るアクティブマトリックス型有機ＥＬ表示装置の平面図であり、特に赤、緑、および青色の３画素の領域を示した図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る、赤、緑、および青色を発光する３種類の発光層を備える有機ＥＬ素子からなる構造がアクティブマトリックス表示装置に適用された際の構造を示した断面図である。
【図７】ホール注入電極の設け方について説明するための図である。
【符号の説明】
１０　ガラス基板、　１１　能動層、　１２，１２ａ，１２ｂ　ホール注入電極、　１３　絶縁膜、　１４　介在層、　１５　第一平坦化層、　１６　ホール輸送層、　１８　第二平坦化層、　２２　赤色発光層、　２４　緑色発光層、　２６　青色発光層、　２８　電子輸送層、　３０　電子注入層、　３２　電子注入電極、　５１　ゲート信号線、　５２　ドレイン信号線、　１００，１１０　マスキングシート、　１３０　第一ＴＦＴ、１４０　第二ＴＦＴ、　Ｒｐｉｘ　赤色画素、　Ｇｐｉｘ　緑色画素、　Ｂｐｉｘ　青色画素。
【図１】
2004119131.tif 000015
【図２】
2004119131.tif 000016
【図３】
2004119131.tif 000017
【図４】
2004119131.tif 000018
【図５】
2004119131.tif 000019
【図６】
2004119131.tif 000020
【図７】
2004119131.tif 000021