(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された下部電極と、
前記下部電極上に形成された第一の正孔輸送層と、
前記第一の正孔輸送層上に形成された赤色発光層、緑色発光層および電荷発生層と、
前記赤色発光層、前記緑色発光層および前記電荷発生層上に形成され第一の電子注入層として機能する第一の電子輸送層と、
前記第一の電子輸送層上に形成された陰極と、を有する有機発光表示装置であって，
前記有機発光表示装置の発光表示エリアは赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素に分けられ、
前記第一の正孔輸送層および前記第一の電子輸送層は発光表示エリア全面に形成され、
前記赤色発光層は前記赤サブ画素、前記緑色発光層は前記緑サブ画素、前記電荷発生層は前記青サブ画素に形成され、
前記電荷発生層は、電圧の印加により正孔及び電子を発生し、前記第一の正孔輸送層および前記第一の電子輸送層に正孔及び電子を供給し、
前記第一の正孔輸送層は、前記赤サブ画素および前記緑サブ画素では正孔輸送層として機能し、前記青サブ画素では青色発光層として機能し、
前記第一の電子注入層は、前記赤サブ画素および前記緑サブ画素では電子輸送層として機能し、前記青サブ画素では青色発光層として機能する
ことを特徴とする有機発光表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の有機発光表示装置において，
前記第一の正孔輸送層または前記第一の電子注入層に、青色発光ドーパントが添加されている
ことを特徴とする有機発光表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の有機発光表示装置において，
前記緑サブ画素および前記青サブ画素に前記電荷発生層が形成され、
前記緑色発光層は、前記第一の正孔輸送層および前記電荷発生層の間と前記第一の電子輸送層および前記電荷発生層の間とに形成される
ことを特徴とする有機発光表示装置。
【請求項４】
請求項１，２又は３に記載の有機発光表示装置において，
前記電荷発生層がｎドープ電子輸送層とｐドープ正孔輸送層の積層膜から形成されている
ことを特徴とする有機発光表示装置。
【請求項５】
請求項１，２，３又は４に記載された有機発光表示装置において，
前記第一の正孔輸送層と前記下部電極との間に正孔注入層を有し，
前記第一の電子輸送層と前記下部電極上部との間に電子注入層を有し，
前記電子注入層の上に封止基板を有し，
前記正孔注入層および前記電子注入層は発光表示エリア全面に形成される
ことを特徴とする有機発光表示装置。
【請求項６】
請求項１に記載された有機発光表示装置において，
前記電荷発生層は、正孔輸送層と接して設けられたｎドープ電子輸送層と電子輸送層と接して設けられたｐドープ正孔輸送層との積層膜である
ことを特徴とする有機発光表示装置。
【請求項７】
請求項１に記載された有機発光表示装置において，
前記赤色発光層および前記緑色発光層と前記第一の正孔輸送層との間に第二の正孔輸送層が形成され、
前記赤色発光層および前記緑色発光層と前記第一の電子輸送層との間に第二の電子輸送層が形成される
ことを特徴とする有機発光表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光表示装置、及び有機発光表示装置を構成する有機発光素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自発光する有機エレクトロルミネセンス素子（以下「有機発光素子」という。）は、薄型表示装置、液晶表示装置の照明装置として期待されている。
【０００３】
有機発光表示装置は、基板上に画素を構成する複数の有機発光素子と、その有機発光素子を駆動する駆動層からなる。
この有機発光素子は、下部電極と上部電極の間に複数の有機層が挟まれた構造を有している。また、複数の有機層としては、少なくとも、正孔を輸送する輸送層と、電子を輸送する輸送層と、正孔と電子が再結合する発光層とを有している。そして、有機発光素子は、両電極間に電圧を印加することにより、電極から注入された正孔と電子が発光層で再結合して発光するようになっている。
【０００４】
この有機発光表示装置は、複数の発光色の有機発光素子からなり、カラー表示を行うようになっている。一般的な発光色の組合せは、赤色、緑色、青色である。この有機発光表示装置の寿命は、寿命の短い有機発光素子によよって決まる。そのため、全ての発光色の有機発光素子における寿命を長寿命化させる必要がある。
現状においては、青色発光の有機発光素子の寿命が、赤色有機発光素子、緑色有機発光素子の寿命に比べて短い傾向にある。そのため、青色有機発光素子の長寿命化が有機発光表示装置としての長期信頼性を達成するための課題となっていた。
【０００５】
この課題に対して、近年、長寿命化素子構造としてマルチフォトンエミッション構造が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１のマルチフォトンエミッション構造においては、発光層と輸送層からなる発光ユニットを、下部電極と上部電極の間に電荷発生層を介して積層する構成となっている。この電荷発生層は、上下の発光ユニットに等しい電荷量のキャリアを供給している。
その結果、トータルの発光量は、各発光ユニットからの発光の足し合わせとなり、電流効率が向上する。そのため、一定輝度を得るために必要な電流が低下するため、長寿命化が図られている。
【特許文献１】特開２００３−２７２８６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的な構造では、輸送層を表示パネル領域全体に形成し、複数の有機発光素子の輸送層として共通化している。この構成により、画素サイズ並のパターン化を要する層は、発光層だけとなる。
この画素サイズ並のパターン化には、精密マスクを用いるのが一般的である。精密マスクは、マスク交換等による量産性の低下が問題となり、使用枚数を少なくするのが望ましい。
特許文献１に記載の構造を有機発光表示装置に用いた場合には、複数の発光色の有機発光素子に対して複数の発光ユニットを形成する必要がある。このように複数の発光ユニットを形成すると、発光層形成のための精密マスク使用回数が増加し、量産性が低下するという問題点が生じる。
【０００７】
本発明の目的は、異なる発光色の複数の有機発光素子を用いた有機発光表示装置において、低寿命特性の発光色の有機発光素子を長寿命化させることのできる有機発光表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、低寿命特性の有機発光素子において発光層の代わりに電荷発生層を用い、電荷発生層の両側にある輸送層を発光層として機能させた２段のマルチフォトンエミッション構造を用いている。
具体的には、異なる発光色を有する複数の有機発光素子からなる有機発光表示装置において，少なくとも、正孔を輸送する輸送層及び電子を輸送する輸送層が表示領域全体に形成され，有機発光素子の中の、１つの発光色の有機発光素子においてパターン化された電荷発生層が形成され，その他の発光色の有機発光素子において発光層が形成されていることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明は、異なる発光色を有する複数の有機発光素子からなる有機発光表示装置において，少なくとも、正孔を輸送する輸送層及び電子を輸送する輸送層が表示領域全体に形成され，有機発光素子の中の、２つの発光色の２種類の有機発光素子においてパターン化された電荷発生層が形成され，その他の発光色の有機発光素子において発光層が形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、異なる発光色の複数の有機発光素子を用いた有機発光表示装置において、低寿命特性の発光色の有機発光素子を長寿命化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
前述のように、本発明は、寿命の短い発光素子と、寿命の長い発光素子を用いた表示装置とする場合に、寿命の長い表示装置を達成し、かつ表示装置の製造を容易にする構造を検討した結果得られたものであるが、発光素子間で寿命が異なる結果表示装置が短寿命化するという課題に対して広く採用することが可能である。
その手法としては、表示装置の全体に正孔輸送層及び前記電子輸送層を設け、これらの間に、長い寿命の素子では発光層を、短い寿命の素子では電荷発生層を形成する。また、正孔輸送層、電子輸送層の少なくともいずれかを、寿命の短い素子の発光色を発光する層とする。
【００１２】
したがって、少なくとも２つの有機発光素子を有する表示装置であって、各有機発光素子は素子ごとに電圧を印加する一対の電極と、前記電極間に設けられ表示領域全体に連続して形成された正孔を輸送する正孔輸送層及び電子を輸送する電子輸送層とを有し、前記第一の有機発光素子は前記正孔輸送層及び前記電子輸送層の間に前記第二の素子と分離して設けられた前記第一の有機発光素子の発光色を発光する発光層を有し、前記第二の有機発光素子は前記正孔輸送層及び前記電子輸送層の間に前記第一の素子と分離して設けられた電荷発生層を有し、前記正孔輸送層及び前記電子輸送層の少なくともいずれかは前記第二の有機発光素子の発光色を発光する層であることを特徴とする有機発光表示装置にある。
【００１３】
例えば、現状、青色の発光色を有する発光素子は、赤色、緑色の発光素子に比して寿命が短い。青画素では、正孔輸送層、電子輸送層を発光層とし、その間に電荷発生層を設けた有機発光素子とする。また、他の色の画素では、正孔輸送層、電荷発生層間に各色の発光層を設けた素子構造とする。
このように構成することにより、青画素では、青色ＯＬＥＤを直列に接続した状態となり、各有機発光素子の発光輝度を有機発光表示装置で求められる所望の輝度の半分とすることができるため、青色発光素子の効率向上・長寿命化を図ることができ、有機発光表示装置の長寿命化を達成することができる。
【００１４】
以下、本発明の有機発光表示装置の例について説明する。なお、本発明は、以下の例に限定されるものではない。
本明細書において、有機発光素子は、下記の構造をとるものをいう。すなわち、有機発光素子は、順次、基板／下部電極／第１注入層／第１輸送層／発光層／第２輸送層／第２注入層／上部電極／保護層又は封止基板（対向基板）から構成されている。
【００１５】
下部電極と上部電極には、２通りの組合せがある。
まず、下部電極が陽極、上部電極が陰極の構成である。この場合、第１注入層、第１輸送層は、それぞれ、正孔注入層、正孔輸送層となり、第２輸送層、第２注入層は、それぞれ、電子輸送層、電子注入層となる。
他の組合せは、下部電極が陰極、上部電極が陽極の構成である。この場合、第１注入層、第１輸送層は、それぞれ、電子注入層、電子輸送層となり、第２輸送層、第２注入層は、それぞれ、正孔輸送層、正孔注入層となる。
また、前記構成において、第１注入層、或いは第２注入層を有さない構造も考えられる。さらに、第１輸送層、或いは第２輸送層が発光層に兼ねられる構造も考えられる。
【００１６】
上部電極と下部電極には、一方の電極が発光光の透過性を有し、他方の電極が発光光の反射性を有する組合せが望ましい。その場合、透過性を有する電極から光を取出すため、同電極を光取出し電極と称する。
一方、反射性を有する電極を反射電極と称する。上部電極が光取出し電極となる場合を、トップエミッション構造と称している。一方、下部電極が光取出し電極となる場合を、ボトムエミッション構造と称している。
【００１７】
基板は、絶縁性の材料であれば広い範囲から選択することが可能である。
具体的には、ガラス、アルミナ焼結体等の無機材料、ポリイミド膜、ポリエステル膜、ポリエチレン膜、ポリフェニルレンスルフィド膜、ポリパラキシレン膜等の各種絶縁性プラスチック等が使用可能である。
また、上記絶縁性の材料を表面上に形成すれば、金属材料（例えば、ステンレス、アルミ、銅、上記金属が含まれた合金等）でも問題ない。
【００１８】
陽極は、正孔の注入効率を高める仕事関数の大きな導電膜が望ましい。
具体的には、金，白金、が挙げられるが、これらの材料に限定されるわけではない。また、陽極として、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化インジウムゲルマニウム等の２元系、或いは酸化インジウムスズ亜鉛等の３元系であってもよい。また、酸化インジウム以外にも酸化スズ、酸化亜鉛等を主成分とした組成であってもよい。また、ＩＴＯであれば、酸化インジウムに対して５−１０ｗｔ％の酸化スズを含む組成が良く用いられる。
酸化物半導体の製造法は、スパッタ法、ＥＢ蒸着法、イオンプレーティング法等が挙げられる。ＩＴＯ膜、ＩＺＯ膜の仕事関数は、それぞれ、４．６ｅＶ、４．６ｅＶであるが、ＵＶオゾン照射、酸素プラズマ処理、等により、５．２ｅＶ程度まで増大させることが可能である。
【００１９】
ＩＴＯ膜は、スパッタ法を用い、基板温度を２００℃程度まで高めた条件で作製すると多結晶状態になる。この多結晶状態では、結晶粒により、表面平坦性が悪いため、表面を研磨したものが望ましい。
また、他の方法として、アモルファス状態で形成したものを加熱して多結晶状態にしたものが望ましい。
【００２０】
また、陽極は、前記正孔注入層を設けることにより、仕事関数を大きい材料を用いる必要がなくなり、通常の導電膜でよくなる。具体的には、アルミニウム、インジウム、モリブテン、ニッケル、等の金属や、これら金属を用いた合金や、ポリシリコン、アモルファスシリコン、錫酸化物、酸化インジウム、インジウム・錫酸化物（ＩＴＯ）等の無機材料が望ましい。
【００２１】
また、陽極を反射電極として用いる場合、金属膜の反射電極に透明導電膜を積層した積層膜も考えられる。各層は上記材料が望ましい。また、形成プロセスが簡便な塗布法を用いたポリアニリン，ポリチオフェン等の有機材料、導電性インクを用いてもよい。陽極はこれらの材料に限られるわけではなく、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
【００２２】
正孔注入層は、陽極と正孔輸送層の注入障壁を下げる役割を果たしている。したがって、正孔注入層には、適当なイオン化ポテンシャルを有する材料が望ましい。また、正孔注入層は、下地層の表面凹凸を埋める役割を果たすことが望ましい。
具体的には、銅フタロシアニン、スターバーストアミン化合物、ポリアニリン、ポリチオフェン、酸化バナジウム、酸化モリブテン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム、等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００２３】
また、正孔輸送層は、正孔を輸送し、発光層へ注入する役割を有する。そのため、正孔輸送層は、正孔移動度が高い正孔輸送性材料からなることが望ましい。また、正孔輸送層は、化学的に安定であり、イオン化ポテンシャルが小さい、電子親和力が小さい、ガラス転移温度が高いなどの性質を備えることが望ましい。
具体的には、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’ジアミン（ＴＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）、４，４’，４’’−トリ（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、１，３，５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）フェニルアミノ］ベンゼン（ｐ−ＤＰＡ−ＴＤＡＢ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ−カルバゾール）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、１，３，５−トリス［Ｎ，Ｎ−ビス（２−メチルフェニル）−アミノ］−ベンゼン（ｏ−ＭＴＤＡＢ）、１，３，５−トリス［Ｎ，Ｎ−ビス（３−メチルフェニル）−アミノ］−ベンゼン（ｍ−ＭＴＤＡＢ）、１，３，５−トリス［Ｎ，Ｎ−ビス（４−メチルフェニル）−アミノ］−ベンゼン（ｐ−ＭＴＤＡＢ）、４，４’，４’’−トリス［１−ナフチル（フェニル）アミノ］トリフェニルアミン（１−ＴＮＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［２−ナフチル（フェニル）アミノ］トリフェニルアミン（２−ＴＮＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［ビフェニル−４−イル−（３−メチルフェニル）アミノ］トリフェニルアミン（ｐ−ＰＭＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［９，９−ジメチルフルオレン−２−イル（フェニル）アミノ］トリフェニルアミン（ＴＦＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ−カルバゾイル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、１，３，５−トリス−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）フェニルアミノ］ベンゼン（ｐ−ＤＰＡ−ＴＤＡＢ）、１，３，５−トリス｛４−［メチルフェニル（フェニル）アミノ］フェニル｝ベンゼン（ＭＴＤＡＰＢ）、Ｎ，Ｎ’−ジ（ビフェニル−４−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ｐ−ＢＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルフルオレン−２，７−ジアミン（ＰＦＦＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）−［１，１−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＦＦＤ）、（ＮＤＡ）ＰＰ、４−４’−ビス［Ｎ，Ｎ’−（３−トリル）アミノ］−３−３’−ジメチルビフェニル（ＨＭＴＰＤ）が例示される。もちろんこれらの材料に限られず、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
【００２４】
また、正孔輸送層は、陽極との障壁を低下させる、或いは電気伝導度を向上させるなどの目的で、前記のような正孔輸送性材料に酸化剤を添加して用いることができる。
酸化剤の具体例としては、塩化第２鉄、塩化アンモニウム、塩化ガリウム、塩化インジウム、五塩化アンチモン等のルイス酸化合物であり、トリニトロフルオレン等の電子受容性化合物である。もちろんこれらの材料に限られず、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
【００２５】
発光層は、注入された正孔、電子が再結合し、材料固有の波長で発光する層をさす。発光層には、発光層を形成するホスト材料自体が発光する場合とホストに微量添加したドーパント材料が発光する場合がある。
具体的なホスト材料としては、ジスチリルアリーレン誘導体（ＤＰＶＢｉ）、骨格にベンゼン環を有するシロール誘導体（２ＰＳＰ）、トリフェニルアミン構造を両端に有するオキソジアゾール誘導体（ＥＭ２）、フェナンスレン基を有するペリノン誘導体（Ｐ１）、トリフェニルアミン構造を両端に有するオリゴチオフェン誘導体（ＢＭＡ−３Ｔ）、ペリレン誘導体（ｔＢｕ−ＰＴＣ）、トリス（８−キノリノール）アルミニウム、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体が挙げられる。
また、発光層に用いる具体的なドーパント材料としては、キナクリドン、クマリン６、ナイルレッド、ルブレン、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（パラ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）、ジカルバゾール誘導体、ポルフィリン白金錯体（ＰｔＯＥＰ）、イリジウム錯体（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）が挙げられる。発光層はこれらの材料に限られず、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
【００２６】
電子輸送層は、電子を輸送し、発光層へ注入する役割を有する。そのため、電子輸送層は、電子移動度が高い電子輸送性材料からなることが望ましい。
具体的には、トリス（８−キノリノール）アルミニウム、オキサジアゾール誘導体、シロール誘導体、亜鉛ベンゾチアゾール錯体、バソキュプロイン（ＢＣＰ）が望ましい。
【００２７】
電子輸送層では、前記電子輸送性材料に還元剤を含有して陰極との障壁を低くしたり、電気伝導度を向上させることが望ましい。
還元剤の具体例としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類酸化物、希土類酸化物、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類ハロゲン化物、希土類ハロゲン化物、アルカリ金属と芳香族化合物で形成される錯体が挙げられる。特に、好ましいアルカリ金属はＣｓ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋである。
【００２８】
ここでいう電子注入層とは、陰極から電子輸送層への電子注入効率を向上させるために用いものである。
具体的には、電子注入層の材料としては、弗化リチウム、弗化マグネシウム、弗化カルシウム、弗化ストロンチウム、弗化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウムが望ましい。
【００２９】
陰極には、電子の注入効率を高める仕事関数の小さな導電膜を使用することが望ましい。
具体的には、陰極の材料としては、マグネシウム・銀合金、アルミニウム・リチウム合金、アルミニウム・カルシウム合金、アルミニウム・マグネシウム合金，金属カルシウムが挙げられる。
【００３０】
一方、陰極に前述の電子注入層を設ければ、陰極の条件として、低仕事関数の材料を用いる必要がなくなり、一般的な金属材料を用いることが可能となる。
この場合の陰極の材料としては、具体的には、アルミニウム、インジウム、モリブテン、ニッケル、等の金属や、これら金属を用いた合金や、ポリシリコン、アモルファスシリコンを使用することができる。
【００３１】
保護層は、上部電極上に形成され、大気内Ｈ２Ｏ、Ｏ２が上部電極、或いはその下の有機層に入りこむことを防ぐ役割を有する。
具体的には、保護層の材料としては、ＳｉＯ２、ＳｉＮｘ、Ａｌ２Ｏ３等の無機材料やポリクロロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリオキシメチレン、ポリビニルクロライド、ポリフッ化ビニリデン、シアノエチルプルラン、ポリメチルメタクリレート、ポリサルフォン、ポリカーボネート、ポリイミド等の有機材料を使用することができる。
【００３２】
前記の有機発光素子を各画素に用いることにより、有機発光表示装置とすることができる。ここで有機発光表示装置といっているのは、有機発光素子を画素に用いた表示装置を指している。この有機発光表示装置には、単純マトリクス有機発光表示装置とアクティブマトリクス有機発光表示装置がある。
単純マトリクス有機発光表示装置は、複数の陽極ラインと陰極ラインが交差した位置に正孔輸送層、発光層、電子輸送層等の有機層が形成されており、各画素は１フレーム期間中、選択時間のみ点灯する。この選択時間は、１フレーム期間を陽極ライン数で除した時間幅となる。
アクティブマトリクス有機発光表示装置では、各画素を構成する有機ＥＬ（発光）素子に、２〜４個の薄膜トランジスタのスイッチング素子及び容量から構成される駆動素子が接続されており、１フレーム期間中の全点灯が可能となる。そのため、輝度を高くする必要がなく、有機発光素子の寿命を長くすることが可能となる。有機発光表示装置には、色変換層を用いることが望ましい。
【００３３】
画素は、表示装置の画面の縦横に多数配置されて、表示領域において文字やグラフィックを表示する最小単位のものである。
また、サブ画素というのは、カラー表示を行う表示装置において、画素をさらに分割する最小単位のものである。カラー画像においては、緑、赤、青の３色のサブ画素で構成される構造が一般的である。
また、表示領域というのは、表示装置において、画像が表示される領域をいっている。
【００３４】
電流供給線は、有機ＥＬ素子と電源を接続する配線である。アクティブマトリクス有機発光表示装置において、第１の電流供給線は、電源とスイッチング素子のソース、ドレイン電極を介して、有機ＥＬ素子の下部電極を接続する配線のことである。また、アクティブマトリクス有機発光表示装置において、第２の電流供給線は、電源と各画素の共通電極となる上部電極を接続する配線のことである。
【実施例１】
【００３５】
本発明に係る有機発光表示装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、有機発光表示装置の画素の断面図である。また、図２は、青色発光素子の断面模式図である。
【００３６】
図１には示されていないが、ガラス基板１と第１層間絶縁膜２の間には、複数の走査線が一定の間隔で配置されているとともに、各走査線に対して交差する方向に、画像情報を伝送するための信号線が一定の間隔で配置されている。
すなわち、各走査線と各信号線は格子状に配置され、各走査線と各信号線で囲まれた領域が、１画素分或いは１サブ画素分の表示領域になっている。
さらに、ガラス基板１上には、電源に接続された複数の第１電流供給線が、信号線と平行になって配置されている。また、電源に接続された複数の第２電流供給線が、走査線と平行になって配置されている。走査線、信号線、第１電流供給線、第２電流供給線は、配線層に属する配線として、層間絶縁膜を介してガラス基板１上に形成されている。
【００３７】
ガラス基板１上には、各画素の有機層を駆動するための駆動層が形成されている。この駆動層は、駆動素子としての第１トランジスタと第２トランジスタと容量とを備えて構成されている。
第１トランジスタのゲート電極は、走査線に接続され、ソース電極は信号線に接続され、ドレイン電極は、第２トランジスタのゲート電極と容量の下部電極に接続されている。第２トランジスタのドレイン電極は、容量の上部電極と第１電流供給線に接続され、ソース電極は、下部電極３〜５に接続されている。
【００３８】
また、基板上には、第１層間絶縁膜２として、膜厚２μｍのアクリル絶縁膜を形成する。なお、本実施例では第１層間絶縁膜２にアクリル絶縁膜を用いたが、これに限定されず、ポリクロロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリオキシメチレン、ポリビニルクロライド、ポリフッ化ビニリデン、シアノエチルプルラン、ポリメチルメタクリレート、ポリサルフォン、ポリカーボネート、ポリイミド等の他の有機絶縁材料を用いることができる。
また、ＳｉＯ２、ＳｉＮｘ、Ａｌ２Ｏ３等の無機材料を用いることも可能である。また、これらを適宜組み合わせ、有機絶縁膜上に無機絶縁膜を積層した構成も可能である。
【００３９】
配線層の上部側には、カラー画像の最小単位となる画素を構成する複数の有機発光素子が配置されている。
各有機発光素子は、サブピクセル（サブ画素）として、図１に示すように、正孔注入層７、正孔輸送層８と発光層９，１０とｎ−ドープ電子輸送層１１とｐ−ドープ正孔輸送層１２と電子輸送層１３、電子注入層１４とを含む有機層と、有機層を挟む下部電極３，４，５、上部電極１５を備えて構成されている。
各画素に属する有機発光素子の下部電極３〜５は、駆動素子としてのトランジスタを介して、第１電流供給線に接続され、各画素に属する有機発光素子の上部電極１５は、電源に接続された第２電流供給線に接続されている。
【００４０】
まず、第１層間絶縁膜２の上に、スパッタ法を用いて、ＩＴＯからなる下部電極３〜５を形成する。膜厚は１５０ｎｍである。次に、下部電極のエッジを隠すために、第２層間絶縁膜６を形成する。なお、この第２層間絶縁膜６にアクリル絶縁膜を用いたが、第１層間絶縁膜２と同じく他の材料を採用可能である。
【００４１】
次に、下部電極３〜５上に、真空蒸着法により膜厚５０ｎｍの４，４’−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（以下、α−ＮＰＤと称する。）と五酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）を共蒸着した膜を形成する。α−ＮＰＤとＶ２Ｏ５の混合比は、モル比で１：１となるよう、それぞれの蒸着速度を決定した。この共蒸着膜は発光表示エリア全面に形成され、正孔注入層７として機能する。
【００４２】
次に、正孔注入層７上に、真空蒸着法により膜厚２０ｎｍのα−ＮＰＤ膜８を形成する。α−ＮＰＤの蒸着速度は０．５ｎｍ／ｓｅｃとした。このα−ＮＰＤ膜は発光表示エリア全面に形成され、赤、緑サブ画素では、正孔輸送層として、青サブ画素では、青色発光層として、機能する。
【００４３】
次に、下部電極３上の赤色発光色のサブ画素（以下「Ｒサブ画素」という。）での、発光層の形成について説明する。
α−ＮＰＤ膜８上に、真空蒸着法により膜厚４０ｎｍの４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（以下「ＣＢＰ」という。）及びビス〔２−（２’−ベンゾ［４，５−ａ］チエニル）ピリジネイト−Ｎ，Ｃ３’〕イリジウム（アセチラセトネイト）（以下「Ｂｒｐ２Ｉｒ(ａｃａｃ)」という。）を共蒸着した膜を形成する。
このＣＢＰ、Ｂｒｐ２Ｉｒ(ａｃａｃ)の蒸着速度は、それぞれ０．２０ｎｍ／ｓｅｃ、０．０２ｎｍ／ｓｅｃとした。前記共蒸着した膜は、Ｒ発光層９として機能する。また、Ｒ発光層９の中で、Ｂｒｐ２Ｉｒ(ａｃａｃ)が発光色を決定するドーパントとして機能する。ＣＢＰとＢｒｐ２Ｉｒ(ａｃａｃ)の共蒸着膜は、サブ画素と同等のサイズの開口パターンを有する精密マスクを用いてパターン化する。
【００４４】
次に、下部電極４上に形成された、緑色発光色のサブ画素（以下「Ｇサブ画素」という。）の発光層の形成について説明する。
α−ＮＰＤ膜８上に、真空蒸着法により膜厚４０ｎｍのＣＢＰ及びイリジム錯体（以下「Ｉｒ(ｐｐｙ)３」という。）を共蒸着した膜を形成する。このＣＢＰ、Ｉｒ(ｐｐｙ)３の蒸着速度は、それぞれ０．２０ｎｍ／ｓｅｃ、０．０２ｎｍ／ｓｅｃとした。上記共蒸着膜はＧ発光層１０として機能する。
また、Ｇ発光層の中で、Ｉｒ(ｐｐｙ)３が発光色を決定するドーパントとして機能する。また、ＣＢＰとＩｒ(ｐｐｙ)３の共蒸着膜は、サブ画素と同等のサイズの開口パターンを有する精密マスクを用いてパターン化する。
【００４５】
次に、下部電極５上に形成された、青色発光色のサブ画素（以下「Ｂサブ画素」という。）の電荷発生層の形成について説明する。電荷発生層は、等しい電荷量の正孔及び電子を電圧の印加により発生させ、上下の発光層に供給する層である。これらの電荷は、電荷輸送層側より発光層に供給される正孔及び電子と発光層で結合する。以下、本実施例では、ｎドープ電子輸送層とｐドープ正孔輸送層とを組み合わせて電荷発生層とした。なお、本発明の電荷発生層としては、本例のような複数層よりなる電荷発生層に限らず適用可能である。
α−ＮＰＤ膜８上に、真空蒸着法により、膜厚１５ｎｍのトリス（８−キノリノール）アルミニウム（以下「Ａｌｑ３」という。）及びセシウム（Ｃｓ）を共蒸着した膜を形成する。このＡｌｑ３、Ｃｓの混合比は、モル濃度が１：１となるよう、それぞれの蒸着速度を決定した。前記共蒸着膜はｎドープ電子輸送層１１として機能する。
次に、真空蒸着法により、膜厚１５ｎｍのα−ＮＰＤとＶ２Ｏ５の共蒸着膜を形成する。このα−ＮＰＤ、Ｖ２Ｏ５の混合比は、モル濃度が１：１となるよう、それぞれの蒸着速度を決定した。上記共蒸着膜はｐドープ正孔輸送層１２として機能する。ｎドープ電子輸送層１１、ｐドープ正孔輸送層１２は、サブ画素と同等のサイズの開口パターンを有する精密マスクを用いてパターン化する。
【００４６】
本実施例では、ｎドープ電子輸送層として、電子輸送性の高い有機材料にＣｓをドープした。ドープ材料としては、前記電子輸送性材料に還元剤として機能し、電気伝導度を向上させる。還元剤の具体例としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類酸化物、希土類酸化物、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類ハロゲン化物、希土類ハロゲン化物、アルカリ金属と芳香族化合物で形成される錯体が挙げられる。特に、好ましいアルカリ金属はＣｓ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋである。
【００４７】
また、本実施例では、ｐドープ電子輸送層として、正孔輸送性の高い有機材料にＶ２Ｏ５をドープした。ドープ材料としては、前記正孔輸送性材料に酸化剤として機能し、電気伝導度を向上させる。酸化剤の具体例としては、塩化第２鉄、塩化アンモニウム、塩化ガリウム、塩化インジウム、五塩化アンチモン等のルイス酸化合物であり、トリニトロフルオレン等の電子受容性化合物であり、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウムである。もちろん、これらの材料に限られず、また、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
【００４８】
また、本実施例では、ｎドープ電子輸送層とｐドープ正孔輸送層を積層して電荷発生層としたが、両層の間に、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウムなどを挿入してもよい。
【００４９】
次に、赤色発光層９、緑色発光層１０、ｎドープ電子輸送層１１／ｐドープ正孔輸送層１２からなる電荷発生層の上に、真空蒸着法により、膜厚３０ｎｍの９，１０−ジ−（２−ナフチル）アントラセン（以下「ＡＤＮ」という。）を蒸着した膜１３を形成する。このＡＤＮの蒸着速度を０．１５ｎｍ／ｓｅｃとした。このＡＤＮ膜は発光表示エリア全面に形成され、Ｒサブ画素、Ｇサブ画素では、電子輸送層として、Ｂサブ画素では、発光層として機能する。
【００５０】
次に、ＡＤＮ蒸着膜１３の上に、真空蒸着法により、膜厚３０ｎｍのＡｌｑ３とＣｓの共蒸着膜を形成する。この共蒸着膜の混合比は、モル比が１：１になるよう、各蒸着速度を設定した。この共蒸着膜は発光表示エリア全面に形成され、電子注入層１４として機能する。
【００５１】
次に、蒸着法により、膜厚１５０ｎｍのＡｌ膜を形成する。Ａｌ膜の蒸着速度は、５ｎｍ／ｓｅｃとした。このＡｌ膜は、発光表示エリア全面に形成され、陰極１５として機能する。
【００５２】
このようにして、ガラス基板１上に駆動層及び複数の有機発光素子が形成されたＯＬＥＤ基板１６が作製できる。ＯＬＥＤ基板１６を大気に曝すことなく、乾燥窒素ガスを循環させて、高露点を保った封止室に移動させる。封止室にガラス基板を導入する。このガラス基板は、対向基板１７となる。ガラス基板による封止基板のエッジ部分に、シールディスペンサ装置を用いて光硬化樹脂を描画した（図示省略）。この封止基板１７とＯＬＥＤ基板１６を封止室内で貼り合せて圧着させた。封止基板１７の外側に、発光素子全体にＵＶ光が当たらないよう遮光板を置き、封止基板１７側からＵＶ光を照射させて光硬化樹脂を硬化させた。以上のような構成、製造方法により、カラー有機発光表示装置を提供できる。
【００５３】
上記の有機発光表示装置では、Ｒサブ画素、Ｇサブ画素には、陽極３，４、正孔注入層７、正孔輸送層として機能するα−ＮＰＤ膜８、発光層９，１０、電子輸送層として機能するＡＤＮ膜１３、電子注入層１４、上部電極１５を有する通常の有機発光素子の構造を有する。
【００５４】
一方、Ｂサブ画素には、図２のような通常の構成と異なった有機発光素子の構造を有する。Ｂサブ画素では、第１の青色ＯＬＥＤ１８と第２の青色ＯＬＥＤ１９が直列に接続した構造を有する。
第１の青色ＯＬＥＤ１８は、陽極５、正孔注入層７、α−ＮＰＤ膜８、ｎドープ電子輸送層１１から構成されている。α−ＮＰＤ膜８は青色発光層として機能する。すなわち、α−ＮＰＤ膜８は、正孔注入層７から正孔が注入され、ｎドープ電子輸送層１１から電子が注入され、その後、両キャリアがα−ＮＰＤ膜８内で再結合して、青色発光が得られる。
第２の青色ＯＬＥＤ１９は、ｐドープ正孔輸送層１２、ＡＤＮ蒸着膜１３、電子注入層１４、陰極１５から構成されている。層構成から、電子輸送層１３が青色発光層として機能する。すなわち、ＡＤＮ蒸着膜１３には、ｐドープ正孔輸送層１２から正孔が注入され、電子注入層１４から電子が注入される。その後、ＡＤＮ蒸着膜１３内で、両キャリアが再結合して、青色発光色が得られる。
【００５５】
Ｂサブ画素では、陽極５と陰極１５の間に電圧が印加されると、α−ＮＰＤ膜８とＡＤＮ蒸着膜１３が青色発光するため、発光効率が向上する。そのため、所望の輝度に対する電流密度を小さくする事が可能となり、青色画素での寿命特性が向上する。また、このような構成によれば、画素サイズ並のパターン化を要する層は赤色、緑色発光層、及びｎドープ電子輸送層、ｐドープ正孔輸送層となり、赤、緑色サブ画素の正孔輸送層、電子輸送層を青色のサブ画素を含めた全領域で使用することができるため、精密マスクの使用数も抑制できる。
【実施例２】
【００５６】
実施例２においては、電子輸送層に青色発光ドーパントを添加することにより、青色発光素子の長寿命特性と高効率化の両立を図る有機発光表示装置の例について説明する。
ガラス基板１上の第１層間絶縁膜２、下部電極３〜５、第２層間絶縁膜６、正孔注入層７、正孔輸送層８の形成法は、実施例１と同様である。また、Ｒサブ画素における赤色発光層９、Ｇサブ画素における緑色発光層１０、Ｂサブ画素におけるｎドープ電子輸送層１１及びｐドープ正孔輸送層１２の形成法も実施例１と同等である。
【００５７】
赤色発光層９、緑色発光層１０、ｎドープ電子輸送層１１／ｐドープ正孔輸送層１２からなる電荷発生層の上に、真空蒸着法により、膜厚３０ｎｍの、ＡＤＮと２，５，８，１１−テトラ−ｔ−ブチルペリレン（以下「ＴＢＰ」という。）を共蒸着した膜１３を形成する。このＡＤＮとＴＢＰの蒸着速度は、それぞれ、０．２０ｎｍ／ｓｅｃ、０．０１ｎｍ／ｓｅｃとした。この共蒸着膜は発光表示エリア全面に形成され、Ｒサブ画素、Ｇサブ画素では、電子輸送層として、Ｂサブ画素では青色発光層として機能する。
【００５８】
ＡＤＮとＴＰＢの共蒸着膜１３の上に形成する電子注入層１４、陰極１５の形成方法は、実施例１と同様である。また、ＯＬＥＤ基板１６と対向基板１７を用いた封止方法は、実施例１と同様である。
【００５９】
図２に示した様に、Ｂサブ画素では、第１の青色ＯＬＥＤ１８と第２の青色ＯＬＥＤ１９が直列に接続した特性を示す。第１の青色ＯＬＥＤ１８は、実施例１と同様の構造をとり、等しい特性となる。
一方、第２の青色ＯＬＥＤ１９は、ＡＤＮとＴＰＢの共蒸着膜１３が発光層として機能する。同発光層は、青色ドーパントとしてＴＰＢを添加するため、効率が向上する。
【００６０】
一方、Ｒサブ画素、Ｇサブ画素では、陽極３，４、正孔注入層７、正孔輸送層として機能するα−ＮＰＤ膜８、発光層９，１０、電子輸送層として機能するＡＤＮとＴＰＢの共蒸着膜１３、電子注入層１４、上部電極１５からなる有機発光素子である。電子輸送層として機能するＡＤＮとＴＰＢの共蒸着膜１３には、青色ドーパントとして機能するＴＰＢが添加されている。そのため、発光層９，１０において、赤色発光、緑色発光に加えて、電子輸送層にて青色発光する可能性がある。
しかし、赤色発光層９、緑色発光層１０を構成する材料の組合せでは、各発光は、正孔輸送層と発光層の界面を中心に発光する。すわわち、赤色発光層９、緑色発光層１０を電子が伝播して、上記界面で正孔と再結合する。そのため、発光層９，１０を伝播する正孔が少ないため，電子輸送層で青色発光は抑制されて、赤色発光、緑色発光への影響は大きくはない。
【実施例３】
【００６１】
実施例３においては、正孔輸送層と電子輸送層に青色発光ドーパントを添加することにより、青色発光素子の長寿命特性と高効率化の両立を図る有機発光表示装置の例について説明する。ガラス基板１上の第１層間絶縁膜２、下部電極３〜５、第２層間絶縁膜６、正孔注入層７の形成法は、実施例１と同様である。
【００６２】
次に、正孔注入層７の上に、α−ＮＰＤとＴＰＢからなる共蒸着膜８を形成する。α−ＮＰＤとＴＰＢからなる共蒸着膜８には青色ドーパントとして機能するＴＰＢを添加されており、発光効率が向上する。
【００６３】
α−ＮＰＤとＴＰＢからなる共蒸着膜８の上に、Ｒサブ画素領域に赤色発光層９、Ｇサブ画素領域に緑色発光層１０、Ｂサブ画素領域にｎドープ電子輸送層１１及びｐドープ正孔輸送層１２を形成する点は実施例１と同等である。
【００６４】
赤色発光層９、緑色発光層１０、ｎドープ電子輸送層１１／ｐドープ正孔輸送層１２からなる電荷発生層の上には、真空蒸着法により、膜厚３０ｎｍの、ＡＤＮとＴＢＰを共蒸着した膜１３を設ける。膜１３の形成方法は実施例２と同様である。
【００６５】
ＡＤＮとＴＰＢの共蒸着膜１３の上に形成する電子注入層１４、陰極１５の形成方法は実施例１と同様である。また、ＯＬＥＤ基板１６と対向基板１７を用いた封止方法は、実施例１と同様である。
【００６６】
図２に示した様に、Ｂサブ画素では、第１の青色ＯＬＥＤ１８と第２の青色ＯＬＥＤ１９が直列に接続した構造を有する。
第１の青色ＯＬＥＤ１８では、α−ＮＰＤとＴＰＢからなる共蒸着膜８は発光層として機能する。同発光層は、青色ドーパントとして機能するＴＰＢを添加するため、効率が向上する。
また、第２の青色ＯＬＥＤ１９は、ＡＤＮとＴＰＢの共蒸着膜１３が発光層として機能する。同発光層は、青色ドーパントとしてＴＰＢを添加するため、効率が向上する。
【００６７】
一方、Ｒサブ画素、Ｇサブ画素では、陽極３，４、正孔注入層７、正孔輸送層として機能するα−ＮＰＤとＴＰＢの共蒸着膜８、発光層９，１０、電子輸送層として機能するＡＤＮとＴＰＢの共蒸着膜１３、電子注入層１４、上部電極１５からなる有機発光素子である。電子輸送層として機能するＡＤＮとＴＰＢの共蒸着膜１３には、青色ドーパントとして機能するＴＰＢが添加されているが、実施例２で示したように、青色発光は抑制される。
一方、α−ＮＰＤとＴＰＢの共蒸着膜８からなる正孔輸送層は青色ドーパントが添加されるため、青色発光が起こる。しかし、Ｂサブ画素において、効率が向上するため、同構成も効果があると考える。
【実施例４】
【００６８】
次に、本発明に係る有機発光表示装置の実施例４について説明する。
図３は、有機発光表示装置の画素の断面図、図４は、Ｂサブ画素の断面の模式図である。本実施例は、サブ画素と同等のサイズの青色発光層を２層設けることにより、青色発光素子の長寿命特性と高効率化の両立を図っている。
【００６９】
具体的には、ガラス基板１上に、第１層間絶縁膜２、下部電極３〜５、第２層間絶縁膜６、正孔注入層７、正孔輸送層８の形成法は、実施例１と同様である。また、Ｒサブ画素における赤色発光層９、Ｇサブ画素における緑色発光層１０の形成法も実施例１と同等である。
【００７０】
次に、図４を用いて、Ｂサブ画素における発光層、電荷発生層の形成方法について説明する。
第１の発光層２１として、ＡＤＮとＴＢＰの共蒸着膜を形成する。サブ画素と同等のサイズの開口パターンを有する精密マスクを用いてパターン化する。次に、第１の電子輸送層２２としてＡｌｑ３蒸着膜を形成する。同蒸着膜もサブ画素と同等のサイズの開口パターンを有する精密マスクを用いてパターン化する。その上に、ｎドープ電子輸送層２３とｐドープ正孔輸送層２４を形成する。形成方法は、実施例１と同様である。
次に、その上に第２の正孔輸送層２５として、α−ＮＰＤ蒸着膜を形成する。同蒸着膜もサブ画素と同等のサイズの開口パターンを有する精密マスクを用いてパターン化する。次に、その上に、第２の発光層２６としてＡＤＮとＴＢＰの共蒸着膜を形成する。同蒸着膜もサブ画素と同等のサイズの開口パターンを有する精密マスクを用いてパターン化する。
【００７１】
次に、電子輸送層１３、電子注入層１４、陰極１５を形成する。これらの作製条件は実施例１と同様である。以上形成されたＯＬＥＤ基板１６と対向基板１７を用いて封止する。封止条件は、実施例１と同様である。
【００７２】
Ｒサブ画素、Ｇサブ画素では、実施例１同様、通常の有機発光素子である。一方、Ｂサブ画素では、図４に示したように、第１の青色ＯＬＥＤ２７と第２の青色ＯＬＥＤ２８を直列に接続した特性を示す。
第１の青色ＯＬＥＤ２７は、陽極５、正孔注入層７、正孔輸送層８、第１の発光層２１、第１の電子輸送層２２、及びｎドープ電子輸送層から構成されている。
また、第２の青色ＯＬＥＤ２８は、ｐドープ正孔輸送層、第２の正孔輸送層２５、第２の発光層２６、電子輸送層１３、電子注入層１４、及び陰極１５から構成されている。第１の発光層２１、第２の発光層２６とも青色ドーパントが添加されており、効率が向上する。
【００７３】
本実施例では、第１の発光層２１から第２の発光層２６まで、６層に対して精密マスクを用いる。しかし、精密マスクの開口位置は同じであるため、１種類の同じ精密マスクを使うことが可能となり、精密マスクの使用枚数は増加しない。以下の実施例でもサブ画素と同等のパターン化した複数の層を形成するが、本実施例と同様の理由で、１種類の同じマスクで対応可能なため、精密マスクの使用枚数の増加は起こらない。
【実施例５】
【００７４】
次に、本発明に係る有機発光表示装置の実施例５を、図５〜図６を用いて説明する。
図５は、有機発光表示装置の画素の断面図、図６は、Ｂサブ画素の断面の模式図である。
本実施例は、サブ画素と同等のサイズの青色発光層と共通輸送層を青色発光層として機能させることにより、青色発光素子の長寿命特性と高効率化の両立を図っている。
【００７５】
具体的には、ガラス基板１上に、第１層間絶縁膜２、下部電極３〜５、第２層間絶縁膜６、正孔注入層７、正孔輸送層８の形成法は、実施例１と同様である。また、Ｒサブ画素における赤色発光層９、Ｇサブ画素における緑色発光層１０の形成法も実施例１と同等である。
【００７６】
次に、図６を用いて、Ｂサブ画素における発光層、電荷発生層の形成方法について説明する。第１の発光層３１、第１の電子輸送層３２、ｎドープ電子輸送層３３、ｐドープ正孔輸送層３４、第２の正孔輸送層３５を形成する。作製条件は実施例４と同等である。
【００７７】
次に、ＡＤＮとＴＰＢの共蒸着膜１３を形成する。作製条件は、実施例２と同様である。その上に、電子輸送層１３、電子注入層１４、陰極１５を形成する。これらの作製条件は、実施例１と同様である。以上形成されたＯＬＥＤ基板１６と対向基板１７を用いて封止する。封止条件は、実施例１と同様である。
【００７８】
Ｒサブ画素、Ｇサブ画素では、実施例１同様、通常の有機発光素子である。一方、Ｂサブ画素では、図６に示したように、第１の青色ＯＬＥＤ３６と第２の青色ＯＬＥＤ３７を直列に接続した特性を示す。
第１の青色ＯＬＥＤ３６は、陽極５、正孔注入層７、正孔輸送層８、第１の発光層３１、第１の電子輸送層３２、及びｎドープ電子輸送層３３から構成されている。
また、第２の青色ＯＬＥＤ３７は、ｐドープ正孔輸送層３４、第２の正孔輸送層３５、発光層として機能するＡＤＮとＴＰＢの共蒸着膜１３、電子注入層１４、及び陰極１５から構成されている。第１の発光層３１、青色発光層として機能するＡＤＮとＴＰＢの共蒸着膜１３とも青色ドーパントが添加されており、効率が向上する。
【実施例６】
【００７９】
次に、本発明に係る有機発光表示装置の実施例６を、図７〜図８を用いて説明する。
図７は、有機発光表示装置の画素の断面図、図８は、Ｇサブ画素、及びＢサブ画素の断面の模式図である。
本実施例は、Ｇサブ画素とＢサブ画素に２個の発光層を導入することにより、緑色発光素子と青色発光素子の長寿命特性と高効率化の両立を図っている。
【００８０】
具体的には、ガラス基板１上に、第１層間絶縁膜２、下部電極３〜５、第２層間絶縁膜６、正孔注入層７、正孔輸送層８、Ｒサブ画素における赤色発光層９の形成法は、実施例１と同様である。
【００８１】
次に、図８を用いて、Ｇサブ画素及びＢサブ画素における発光層、電荷発生層の形成方法について説明する。
Ｇサブ画素において、正孔輸送層８の上に、発光層４７として、ＣＢＰとＩｒ（ｐｐｙ）３共蒸着膜を形成する。同蒸着膜は、サブ画素と同等のサイズの開口パターンを有する精密マスクを用いてパターン化する。次に、その上に電子輸送層４８としてＡｌｑ３蒸着膜を形成する。同蒸着膜もサブ画素と同等のサイズにパターン化する。
【００８２】
次に、Ｂサブ画素において、正孔輸送層８の上に、発光層４１としてＡＤＮとＴＢＰの共蒸着膜、電子輸送層４２としてＡｌｑ３蒸着膜を形成する。作製条件は、実施例４と同等である。
【００８３】
次に、Ｇサブ画素とＢサブ画素を覆うように、ｎドープ電子輸送層４３、ｐドープ正孔輸送層４４を形成する。作製条件は、実施例１と同様である。
【００８４】
次に、Ｇサブ画素において、正孔輸送層４９としてα−ＮＰＤ蒸着膜を形成する。その上に、発光層５０としてＣＢＰとＩｒ(ｐｐｙ)３共蒸着膜を形成する。同蒸着膜はサブ画素と同等のサイズの開口パターンを有する精密マスクを用いてパターン化する。
【００８５】
次に、Ｂサブ画素において、正孔輸送層４５としてα−ＮＰＤ蒸着膜を形成する。同蒸着膜はサブ画素と同等のサイズの開口パターンを有する精密マスクを用いてパターン化する。その上に、発光層４６としてＡＤＮとＴＢＰの共蒸着膜を形成する。作製条件は、実施例４と同等である。
【００８６】
次に、発光表示エリア全面に、電子輸送層としてＡＤＮ蒸着膜１３を形成する。作製条件は、実施例１と同様である。その上に、電子注入層１４、陰極１５を形成する。これらの作製条件は、実施例１と同様である。以上形成されたＯＬＥＤ基板１６と対向基板１７を用いて封止する。封止条件は、実施例１と同様である。
【００８７】
本実施例では、Ｒサブ画素では、実施例１同様、通常の有機発光素子である。
一方、Ｇサブ画素、Ｂサブ画素では、図８に示したように、２段のＯＬＥＤが直列に接続した特性を示す。
また、緑色ＯＬＥＤの発光層４７，５０には、緑色ドーパントであるＩｒ(ｐｐｙ)３が添加されている。
また、青色ＯＬＥＤの発光層４１，４６には、青色ドーパントであるＴＢＰが添加されている。そのため、緑色発光及び青色発光の効率が向上する。
【実施例７】
【００８８】
次に、本発明に係る有機発光表示装置の実施例７を、図９〜図１０を用いて説明する。
図９は、有機発光表示装置の画素の断面図、図１０は、Ｇサブ画素及びＢサブ画素の断面の模式図である。
本実施例は、Ｇサブ画素に２個の発光層を導入する事により、緑色発光素子と青色発光素子の長寿命特性と高効率化の両立を図っている。
【００８９】
具体的には、ガラス基板１上に、第１層間絶縁膜２、下部電極３〜５、第２層間絶縁膜６、正孔注入層７、正孔輸送層８、Ｒサブ画素における赤色発光層９の形成法は、実施例１と同様である。
【００９０】
次に、図１０を用いて、Ｇサブ画素及びＢサブ画素における発光層、電荷発生層の形成方法について説明する。Ｇサブ画素において、正孔輸送層８の上に、発光層５７、電子輸送層５８を形成する。作製条件は、実施例６と同様である。
【００９１】
次に、Ｇサブ画素とＢサブ画素を覆うように、ｎドープ電子輸送層５３、ｐドープ正孔輸送層５４を形成する。作製条件は、実施例６と同様である。
【００９２】
次に、Ｇサブ画素において、正孔輸送層５９、発光層６０を形成する。作製条件は、実施例６と同様である。
【００９３】
次に、ＡＤＮとＴＰＢの共蒸着膜１３、電子注入層１４、陰極１５を形成する。これらの作製条件は、実施例２と同様である。以上形成されたＯＬＥＤ基板１６と対向基板１７を用いて封止する。封止条件は、実施例１と同様である。
【００９４】
本実施例では、Ｒサブ画素では、実施例１同様、通常の有機発光素子である。
一方、Ｇサブ画素では、図１０に示したように、２段のＯＬＥＤが直列に接続した特性を示す。
また、緑色ＯＬＥＤの発光層４７，５０には、緑色ドーパントであるＩｒ(ｐｐｙ)３が添加されている。
また、Ｂサブ画素では、実施例１同様、α−ＮＰＤ蒸着膜８及びＡＤＮとＴＰＢの共蒸着膜１３が発光層として機能する。ＡＤＮとＴＰＢの共蒸着膜１３には、青色ドーパントであるＴＢＰが添加されている。そのため、緑色発光及び青色発光の効率が向上する。
【実施例８】
【００９５】
次に、本発明に係る有機発光表示装置の実施例８を、図１１〜図１２を用いて説明する。
図１１は、有機発光表示装置の画素の断面図、図１２は、Ｒサブ画素、Ｇサブ画素、及びＢサブ画素の断面の模式図である。
本実施例は、赤発光層と緑発光層の両側にキャリアブロック層を設けることにより、赤色発光素子、緑色発光素子の長寿命特性と高効率化の両立を図っている。
【００９６】
具体的には、ガラス基板１上に、第１層間絶縁膜２、下部電極３〜５、第２層間絶縁膜６、正孔注入層７、α−ＮＰＤとＴＢＰの共蒸着膜８の形成法は、実施例３と同様である。
【００９７】
次に、図１２を用いて、Ｒサブ画素、Ｇサブ画素、及びＢサブ画素における発光層、電荷発生層の形成方法を説明する。Ｒサブ画素及びＧサブ画素を覆うように、正孔輸送層６１としてα−ＮＰＤ蒸着膜を形成する。
【００９８】
次に、Ｒサブ画素において、発光層９を形成する。作製条件は、実施例１と同様である。
【００９９】
次に、Ｇサブ画素において、発光層１０を形成する。作製条件は、実施例１と同様である。次に、Ｒサブ画素とＧサブ画素を覆うように、電子輸送層６２として機能するＢＡｌｑ蒸着膜を形成する。
【０１００】
次に、Ｂサブ画素を覆うように、ｎドープ電子輸送層１１、ｐドープ正孔輸送層１２を形成する。作製条件は、実施例１と同様である。
【０１０１】
次に、ＡＤＮとＴＰＢの共蒸着膜１３、電子注入層１４、陰極１５を形成する。これらの作製条件は、実施例２と同様である。以上形成されたＯＬＥＤ基板１６と対向基板１７を用いて封止する。封止条件は、実施例１と同様である。
【０１０２】
本実施例では、Ｒサブ画素及びＧサブ画素では、α−ＮＰＤとＴＰＢの共蒸着膜８は正孔輸送層として機能する。同共蒸着膜には、青色ドーパントであるＴＰＢを添加しているが、発光層９,１０からの電子の伝播をブロックする正孔輸送層６１があるため、α−ＮＰＤとＴＰＢの共蒸着膜が青色発光することはない。
【０１０３】
また、ＡＤＮとＴＰＢの共蒸着膜１３は、電子輸送層として機能する。同蒸着膜にも青色ドーパントであるＴＰＢが添加されているが、発光層９，１０から伝播する正孔をブロックする電子輸送層があるため、ＡＤＮとＴＰＢの共蒸着膜１３が青色発光することはない。
【０１０４】
一方、Ｂサブ画素では、α−ＮＰＤとＴＰＢの共蒸着膜８とＡＤＮとＴＰＢの共蒸着膜１３が青色発光層として機能する。両発光層とも、青色ドーパントであるＴＰＢが添加されており、青色発光の効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】有機発光表示装置の画素の断面図
【図２】図１に示す、Ｂサブ画素の断面模式図
【図３】他の有機発光表示装置の画素の断面図
【図４】図３に示す、Ｂサブ画素の断面模式図
【図５】他の有機発光表示装置の画素の断面図
【図６】図５に示す、Ｂサブ画素の断面模式図
【図７】他の有機発光表示装置の画素の断面図
【図８】図７に示す、Ｇサブ画素及びＢサブ画素の断面模式図
【図９】他の有機発光表示装置の画素の断面図
【図１０】図９に示す、Ｇサブ画素及びＢサブ画素の断面模式図
【図１１】他の有機発光表示装置の画素の断面図
【図１２】図１１に示す、Ｒサブ画素、Ｇサブ画素、及びＢサブ画素の断面模式図
【符号の説明】
【０１０６】
１……………………………………………………基板
２……………………………………………………第１の層間絶縁膜
３……………………………………………………赤色下部電極
４……………………………………………………緑色下部電極
５……………………………………………………青色下部電極
６……………………………………………………第２の層間絶縁膜
７……………………………………………………正孔注入層
８……………………………………………………正孔輸送層
９……………………………………………………赤色発光層
１０，４７，５０，５７，６０…………………緑色発光層
１１，２３，４３，５３…………………………ｎドープ電子輸送層
１２，２４，４４，５４…………………………ｐドープ正孔輸送層
１３…………………………………………………電子輸送層
１４…………………………………………………電子注入層
１５…………………………………………………上部電極
１６…………………………………………………ＯＬＥＤ基板
１７…………………………………………………封止基板
１８，２７，３７…………………………………第１の青色ＯＬＥＤ
１９，２８，３８…………………………………第２の青色ＯＬＥＤ
２１，２６，４１，４６…………………………青色発光層
２２，３２，４２，４８，５８，６２…………電子輸送層
２５，３５，４５，４９，５９，６１…………正孔輸送層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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