(57)【要約】【課題】電荷発生層に沿って電荷が移動することに起因する画素間の混色を防止できる有機ＥＬ表示装置を提供する。【解決手段】２つの発光ユニット３Ａ、３Ｂの間には電荷発生層５が形成されている。電荷発生層５は、一方の発光ユニットに電子と正孔のうちの一方の電荷を供給する第１の層５ｐと、他方の電荷を第１の層５ｐから受け取り、他方の発光ユニットに他方の電荷を供給する第２の層５ｎとを有している。電荷発生層５は、第１の層５ｐと第２の層５ｎとの間に形成されている絶縁層５ｉを含んでいる。【選択図】図３
2017016739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素と、
前記複数の画素に形成されている陰極と、
前記陰極に対向している陽極と、
前記陰極と前記陽極との間で積層され、それぞれが発光層を含んでいる少なくとも２つの発光ユニットと、
前記少なくとも２つの発光ユニットの間に形成されている電荷発生層と、を備え、
前記電荷発生層は、前記少なくとも２つの発光ユニットのうちの一方の発光ユニットに電子と正孔のうちの一方の電荷を供給する第１の層と、他方の電荷を前記第１の層から受け取り、他方の発光ユニットに前記他方の電荷を供給する第２の層と、を有し、
前記複数の画素のうち少なくとも１つの画素の前記電荷発生層は、前記第１の層と前記第２の層との間に形成されている絶縁層を含んでいる
ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
前記第２の層は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属の酸化物、及びアルカリ土類金属の酸化物のうち少なくとも１つをドーパントとして含んでいる
ことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
前記絶縁層は前記ドーパントが前記第２の層から前記第１の層の界面に拡散した場合における前記第１の層よりも高い電気抵抗率を有している
ことを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項４】
前記絶縁層は前記第１の層よりも高い電気抵抗率を有する材料で形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項５】
前記絶縁層は無機材料によって形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項６】
前記絶縁層は酸化シリコンと窒化シリコンのうち少なくとも一方を含んでいる
ことを特徴とする請求項５に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項７】
前記絶縁層は前記陰極と前記陽極との間に電圧が加えられたときに前記第１の層から前記第２の層へトンネル効果による電荷移動を生じさせる厚さを有している
ことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項８】
前記第１の層は、前記第２の層に対して前記陰極側に位置し、前記第２の層に電子を供給する層である
ことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項９】
前記第１の層は、前記第２の層に対して前記陽極側に位置し、前記第２の層に正孔を供給する層である
ことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項１０】
前記陰極と前記陽極との間に電圧が加えられたときに、アヴァランシェ降伏により前記第１の層から前記第２の層に電荷が移動する
ことを特徴とする請求項９に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの画素は、前記絶縁層が形成されている領域と、前記絶縁層が形成されていない領域とを含んでいる
ことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの画素は、前記絶縁層が形成され且つ互いに離れて位置している複数の領域を含んでいる
ことを特徴とする請求項１１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項１３】
前記絶縁層は、前記少なくとも１つの画素における発光領域に形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電荷発生層を備える有機ＥＬ表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチフォトンエミッション素子と呼ばれる有機ＥＬ素子の開発が進められている。特許文献１で示されるように、この種の素子は、それぞれが発光層及び電荷輸送層を含んでいる複数の発光ユニットを含み、積層されている２つの発光ユニットの間に電荷発生層を有している。電荷発生層は有機ＥＬ素子に電圧が加えられた時に、電荷発生層を挟む２つの発光ユニットに電子と正孔をそれぞれ供給する。陰極側の発光ユニットに正孔を供給する第１の層（例えば、五酸化バナジウムやＦ４−ＴＣＮＱなどの層）と、第１の層から電子を受け取り、受け取った電子を陽極側の発光ユニットに供給する第２の層とで電荷発生層が構成され、第２の層の材料としてアルカリ金属やアルカリ土類金属がドープされた電子注入材料が利用される場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２４９３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
第１の層の材料としては、一般的に、電気抵抗率が比較的高い材料が利用される。ところが、従来の電荷発生層では、２つの層が積層されているために、第２の層にドープされたアルカリ金属やアルカリ土類金属が第１の層に拡散し、その結果、第１の層の界面近くで電気抵抗率が低下する場合がある。この場合、第１の層で発生した電子が第２の層に移動する前に第１の層の界面に沿って流れる。有機ＥＬ表示装置において、ある画素を発光させたことにより、第１の層に沿ったこのような電子の流れが生じると、発光した画素に隣接する画素が第１の層に沿った電流によって発光し、隣接する２つの画素の間で混色が発生する。
【０００５】
本発明の目的は、電荷発生層に沿って電荷が移動することに起因する画素間の混色を防止できる有機ＥＬ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】
【０００６】
本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、複数の画素と、前記複数の画素に形成されている陰極と、前記陰極に対向している陽極と、前記陰極と前記陽極との間で積層され、それぞれが発光層を含んでいる少なくとも２つの発光ユニットと、前記少なくとも２つの発光ユニットの間に形成されている電荷発生層と、を備えている。前記電荷発生層は、前記少なくとも２つの発光ユニットのうちの一方の発光ユニットに電子と正孔のうちの一方の電荷を供給する第１の層と、他方の電荷を前記第１の層から受け取り、他方の発光ユニットに前記他方の電荷を供給する第２の層と、を有している。前記複数の画素のうち少なくとも１つの画素の前記電荷発生層は、前記第１の層と前記第２の層との間に形成されている絶縁層を含んでいる。
【０００７】
本発明によれば、電荷発生層に沿って電荷が流れることを絶縁層によって防止でき、その結果、画素間の混色を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の平面図である。
【図２】有機ＥＬ表示装置を構成するＴＦＴ基板の断面図である。この図では１つの画素の断面が示されている。
【図３】有機ＥＬ素子の積層構造を示す図である。
【図４】有機ＥＬ素子を構成する複数の層のエネルギーレベルの例を示す図である。
【図５】電荷発生層の動作機構を説明するための図である。
【図６】電荷発生層の変形例を示す図である。
【図７】電荷発生層のさらに別の変形例を示す図である。
【図８】図７に示す電荷発生層の動作機構を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態について説明する。なお、本明細書の開示は一例にすぎず、発明の主旨を保っての適宜の変更で且つ当業者が容易に想到し得るものは、本発明の範囲に含有される。
【００１０】
図１は本発明に係る有機ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｅｎｃｅ）表示装置１の平面図である。図２は有機ＥＬ表示装置１の断面図である。
【００１１】
表示装置１には、複数の画素を含む表示領域Ｄが規定されている。表示領域Ｄには、複数の色でそれぞれ発光する複数の画素が規定されている。例えば、表示装置１は、複数の画素として、赤画素、緑画素、青画素、及び白画素を含んでいる。画素の色及び色の数はこれに限定されず、適宜変更されてよい。また、画素の配置も特に限定されない。例えば、色の異なる４つの画素が２列及び２行で配置される。また、色の異なる３つ或いは４つの画素は一方向に並んでもよい。
【００１２】
表示装置１はＴＦＴ基板１０を有している。さらに、表示装置１はＴＦＴ基板１０と対向する対向基板９を有してもよい。ＴＦＴ基板１０の基材１０ａ（図２）は例えばガラスやプラスチックである。図２に示すように、ＴＦＴ基板１０は回路層Ｃを有している。回路層Ｃは、後述する有機ＥＬ素子へ供給する電流を制御するＴＦＴ１１を含んでいる。ＴＦＴ１１は複数の画素のそれぞれに形成されている。ＴＦＴ１１は半導体層１２とゲート電極１３とソース電極１４とドレイン電極１５とを有している。表示装置１の一例では、半導体層１２はゲート絶縁膜２１によって覆われる。ゲート電極１３はゲート絶縁膜２１上に形成され、層間絶縁膜２２によって覆われる。ソース電極１４とドレイン電極１５は層間絶縁膜２２上に形成されている。ＴＦＴ１１の構造は図２に示すものに限られず、適宜変更されてよい。回路層Ｃはパッシベーション膜２３によって覆われている。また、図２に示す例では、パッシベーション膜２３上に、アクリルなどの樹脂で形成される平坦化膜２４が形成されている。
【００１３】
図２に示すように、ＴＦＴ基板１０は陽極２と陽極２と対向する陰極４とを有している。陽極２と陰極４との間に、後述する発光層や電荷輸送層を有する有機層３が形成されている。陽極２は平坦化膜２４上に形成される。表示装置１は複数の陽極２を有し、それらは複数の画素にそれぞれ設けられている。陽極２はＴＦＴ１１のドレイン電極１５にコンタクトホールを介して接続している。陰極４は複数の画素に亘って形成されている。すなわち、複数の画素において陰極４は連続している。陰極４上に封止膜２６が形成されてもよい。有機ＥＬ表示装置１の一例はトップエミッション型である。この場合、陰極４の材料として、例えばＩＴＯやＩＺＯ、ＺｎＯなどの透明導電性材料を用いることができる。陽極２は、光反射性を有する金属膜、或いはそのような金属膜と透明導電膜との積層膜により構成され、例えばＡｌＮｄ合金の膜や、ＩＴＯとＡｇとの積層膜、ＩＺＯと銀との積層膜を用いることができる。なお、有機ＥＬ表示装置１はボトムエミッション型でもよい。この場合、陽極２は透明導電材料によって形成され、陰極４は光を反射する材料を含む。陽極２及び陰極４の材料は上述したものに限定されず、適宜変更されてよい。
【００１４】
図２に示すように、陽極２上にバンク層２５が形成されてもよい。バンク層２５は、各画素に、陽極２を露出させる開口（バンク開口）Ａを有している。有機層３は陽極２及びバンク層２５上に形成され、バンク開口Ａの内側において陽極２と接している。一例では、有機層３は複数の画素に亘って形成される。すなわち、複数の画素において有機層３は連続している。この場合、有機層３は例えば白色光を発するように構成され、各画素には、白色光をその画素の色に変換するカラーフィルターが設けられてもよい。他の例では、有機層３は、複数の画素のそれぞれに独立して形成されてもよい。すなわち、各画素に、その画素の色で発光する発光層が形成されてもよい。例えば、赤画素には赤色で発光する発光層が形成され、緑画素には緑色で発光する発光層が形成され、青画素には青色で発光する発光層が形成されてもよい。
【００１５】
陽極２と有機層３と陰極４とによって有機ＥＬ素子が構成されている。図３は素子の積層構造を示す断面図である。本実施形態に係る発光ＥＬ素子はマルチフォトンエミッション素子である。すなわち、有機層３は、それぞれが発光層を含み、積層されている複数の発光ユニットを有している。対向する２つの発光ユニットの間に電荷発生層が形成されている。図３の例では、有機層３は第１発光ユニット３Ａと第２発光ユニット３Ｂとを有している。発光ユニット３Ａ，３Ｂの間に電荷発生層５が形成されている。第１発光ユニット３Ａは電荷発生層５に対して陰極４側に形成され、第２発光ユニット３Ｂは電荷発生層５に対して陽極２側に形成されている。有機層３は２つより多くの発光ユニットを含んでもよい。この場合、有機層３は複数の電荷発生層を有し、各電荷発生層は対向する２つの発光ユニットの間に形成されてもよい。
【００１６】
図３に示すように、発光ユニット３Ａ、３Ｂのそれぞれは発光層３ｃを有している。発光層３ｃは、電子と正孔との再結合により発光する層である。複数の発光ユニット３Ａ、３Ｂを構成する発光層３ｃの発光色は同じでもよいし、互いに異なっていてもよい。すなわち、複数の発光ユニット３Ａ、３Ｂを構成する発光層３ｃの発光材料は同じでもよいし、互いに異なっていてもよい。発光層３ｃの材料としては、例えば、Ａｌｑ３（トリス(8-キノリノラト)アルミニウム）などの蛍光発光材料、或いは、「トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）」（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）や、「トリス（１−フェニルイソキノリン）イリジウム（ＩＩＩ）」（Ｉｒ（ｐｉｑ）３）、「ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート」（ＦＩｒｐｉｃ）などの燐光発光材料など、種々の発光材料を用いることができる。発光層３ｃの材料はこれらに限定されず、適宜変更されてよい。
【００１７】
図３に示すように、発光ユニット３Ａ、３Ｂは、発光層３ｃの陰極４側に、注入された電子を発光層３ｃに輸送する電子輸送層３ｂを有している。電子輸送層３ｂとしては、例えば、Ａｌｑ３やＢＣＰ（バソクプロイン）を利用することができる。また、発光ユニット３Ａ、３Ｂは、発光層３ｃの陽極２側に、注入された正孔を発光層３ｃに輸送する正孔輸送層３ｄを有している。正孔輸送層３ｄとしては、ＮＰＢ（４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル）や、ＴＰＤ（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）など公知の材料を用いることができる。さらに、発光ユニット３Ａ、３Ｂは、正孔輸送層３ｄの陽極２側に、陽極２或いは後述する電荷発生層５から正孔輸送層３ｄへの正孔注入障壁を下げる正孔注入層３ｅを有してもよい。また、第１発光ユニット３Ａは、電子輸送層３ｂの陰極４側に、陰極４から電子輸送層３ｂへの電子注入障壁を下げる電子注入層３ａを有してもよい。これらの各層は、例えば真空蒸着法や、塗布法、印刷法などの方法によって形成され得る。
【００１８】
図４は有機層３を構成する複数の層のエネルギーレベルの例を示す概略図である。陽極２と陰極４との間に電圧が加えられたとき、陽極２から第２発光ユニット３Ｂの正孔注入層３ｅのＨＯＭＯに正孔が注入される。正孔は正孔輸送層３ｄを通って第２発光ユニット３Ｂの発光層３ｃのＨＯＭＯに移動する。また、陽極２と陰極４との間に電圧が加えられたとき、電荷発生層５から第２発光ユニット３Ｂの電子輸送層３ｂのＬＵＭＯに電子が注入される。電子は電子輸送層３ｂのＬＵＭＯから発光層３ｃのＬＵＭＯに移動し、発光層３ｃにおいて正孔と再結合し、励起子を生成する。これにより第２発光ユニット３Ｂの発光層３ｃは発光する。同様に、陽極２と陰極４との間に電圧が加えられたとき、陰極４から第１発光ユニット３Ａの電子注入層３ａのＬＵＭＯに電子が注入される。電子は電子輸送層３ｂを通って発光層３ｃのＬＵＭＯに移動する。また、このとき、電荷発生層５から第１発光ユニット３Ａの正孔注入層３ｅのＨＯＭＯに正孔が注入される。正孔は正孔輸送層３ｄを通って発光層３ｃのＨＯＭＯに移動し、発光層３ｃにおいて電子と再結合し、励起子を生成する。これにより第１発光ユニット３Ａの発光層３ｃは発光する。
【００１９】
図３及び図４に示すように、電荷発生層５は、第１の層５ｐと、第２の層５ｎとを含んでいる。図３及び図４の例では、第２の層５ｎは第１の層５ｐに対して陽極２側に配置されている。第１の層５ｐは、電極２，４に電圧が加えられたときに、第１の層５ｐの陰極４側に配置されている層に正孔を供給し、且つ第１の層５ｐの陽極２側に配置されている層に電子を供給する層である。図３及び図４の例では、第１の層５ｐは、第１発光ユニット３Ａに正孔を供給し且つ第２の層５ｎに対して電子を供給する。第２の層５ｎは第１の層５ｐから電子を受け取り、第２の層５ｎの陽極２側に形成されている第２発光ユニット３Ｂ（より具体的には、電子輸送層３ｂ）に電子を供給する層である。
【００２０】
第１の層５ｐの材料としては、例えば酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）や酸化モリブデン（ＭｏＯ３）、酸化レニウム（Ｒｅ２Ｏ７）などの金属酸化物や、例えばテトラフルオロ−テトラシアノ−キノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）やヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル（ＨＡＴＣＮ６）などの有機材料を用いることができる。
【００２１】
第２の層５ｎの材料としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属の酸化物、及びアルカリ土類金属の酸化物のうち少なくとも１つがドープされた電子注入材料を用いることができる。例えば、電子注入材料は、Ａｌｑ３（トリス（8-キノリノラト)アルミニウム）やＢＣＰ（バソクプロイン）などの有機材料に、アルカリ金属、アルカリ土類金属、及び、それらの酸化物のうち少なくとも１つがドープされたされたものを用いることができる。アルカリ金属としてＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓ，Ｆｒが例示され、またアルカリ土類金属としてＢｅ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｒａが例示される。
【００２２】
電荷発生層５は第１の層５ｐと第２の層５ｎとの間に絶縁層５ｉを有している。後述するように、この絶縁層５ｉにより、隣接する２つの画素間の混色を防止できる。一例では、絶縁層５ｉは複数の画素に亘って形成される。すなわち、絶縁層５ｉは複数の画素において連続して形成される。この場合、絶縁層５ｉは各画素の発光領域（バンク開口Ａ）にも存在することとなる。したがって、絶縁層５ｉの材料は透明な絶縁層であることが好ましい。絶縁層５ｉの材料及び厚さは、第１の層５ｐで発生した電子がトンネル効果により第２の層５ｎに移動するように設定される。すなわち、絶縁層５ｉの材料及び厚さは、第１の層５ｐから第２の層５ｎにトンネル電流が流れるように設定されている。絶縁層５ｉの材料としては、透明な絶縁材料、例えば、酸化シリコンや、窒化シリコンを利用することができる。絶縁層５ｉの厚さは、例えば、数ナノメートルである。第１の層５ｐ、第２の層５ｎ、及び絶縁層５ｉは、例えば，化学蒸着（ＣＶＤ）法により形成できる。
【００２３】
図５は電荷発生層５の動作機構を説明するための図である。図５（ａ）は絶縁層５ｉを有している電荷発生層５が示されている。図５（ｂ）では、上述した第１の層５ｐと第２の層５ｎとを有しているものの、絶縁層５ｉを有していない電荷発生層５Ｓが示されている。
【００２４】
図５（ｂ）に示すように、電荷発生層５Ｓには絶縁層５ｉが設けられていない。そのため、第２の層５ｎがドーパントとして含んでいるアルカリ金属、アルカリ土類金属、或いはそれらの酸化物が、第１の層５ｐに拡散してしまい、その結果、第１の層５ｐの界面近くで電気抵抗率が下がる。第２の層５ｎのＬＵＭＯのエネルギーレベルは第１の層５ｐのＬＵＭＯのエネルギーレベルよりも高いので、図中矢印で示すように第１の層５ｐで発生した電子は第１の層５ｐの界面に蓄積する。電荷発生層５Ｓでは、第１の層５ｐの界面近くで電気抵抗率が下がっているので、第１の層５ｐと第２の層５ｎとの間のエネルギー障壁を越える前に第１の層５ｐの界面に沿って隣の画素に流れる。その結果、隣り合う２つの画素での混色が生じ易くなる。
【００２５】
一方、本実施形態の電荷発生層５は、図５（ａ）に示すように、絶縁層５ｉを有している。そのため、第２の層５ｎのドーパントが第１の層５ｐに拡散することを防ぐことができ、その結果、第１の層５ｐの界面近くでの電気抵抗率の低下を抑えることができる。このため、第１の層５ｐで発生した電子が第１の層５ｐの界面に沿って流れることを抑えることができるので、隣り合う２つの画素での混色を抑えることができる。第１の層５ｐで発生した電子はトンネル効果により第２の層５ｎに移動する。
【００２６】
絶縁層５ｉの材料としては、無機材料を用いることが好ましい。無機材料では一般的に原子間隔が小さい。そのため、無機材料を利用することにより、第２の層５ｎのドーパントが第１の層５ｐに拡散することを効果的に抑えることができる。
【００２７】
絶縁層５ｉは、好ましくは、第２の層５ｎのドーパントが第２の層５ｎから第１の層５ｐの界面に拡散した場合における第１の層５ｐよりも高い電気抵抗率を有する。すなわち、絶縁層５ｉは、好ましくは、図５（ｂ）で示される第１の層５ｐにおける第２の層５ｎ側の部分よりも高い電気抵抗率を有する。絶縁層５ｉとしてこのような材料を用いることにより、隣の画素に向かう電子の流れを効果的に抑えることができる。絶縁層５ｉは、より好ましくは、第１の層５ｐを構成する材料よりも高い電気抵抗率を有する。こうすることにより、隣の画素に向かう電子の流れをさらに効果的に抑えることができる。絶縁層５ｉの材料としては、上述したように、例えば酸化シリコンや窒化シリコンなどを利用することができる。なお、第１の層５ｐに沿った方向への電子の流れが生じない程度に第１の層５ｐ自体の電気抵抗率（ドーパントが拡散していない状態での電気抵抗率）が高く、且つ、絶縁層５ｉがドーパントの第１の層５ｐへの拡散を抑えている場合には、絶縁層５ｉの電気抵抗率は必ずしも上述したものに限定されない。
【００２８】
絶縁層５ｉは必ずしも複数の画素に亘って形成されていなくてもよい。すなわち、各画素は、絶縁層５ｉが形成されている領域と、絶縁層５ｉが形成されていない領域とを含んでもよい。図６は、このような形態の電荷発生層５を示す図である。この図に示されるように、各画素は、その発光領域（図２で示したバンク開口Ａの領域）に、絶縁層５ｉが形成され且つ互いに離れて位置している複数の領域を有してもよい。すなわち、絶縁層５ｉは、発光領域において分散して形成されてもよい。このような電荷発生層５によれば、絶縁層５ｉが形成されていない領域では、トンネル効果によることなく第１の層５ｐから第２の層５ｎに電子を移動させることができ、絶縁層５ｉが形成されている領域では、第１の層５ｐから第２の層５ｎにトンネル効果によって電子を移動させることができる。また、絶縁層５ｉにより、電子が第１の層５ｐの界面に沿って流れることを抑えることができる。
【００２９】
また、絶縁層５ｉは隣接する２つの画素の間にだけ形成されてもよい。すなわち、絶縁層５ｉは、バンク層２５が形成されているために発光しない領域、すなわち発光領域を取り囲む領域にだけ絶縁層５ｉを有し、絶縁層５ｉは発光領域には形成されなくてもよい。こうすることにより、絶縁層５ｉが形成されていない領域で、トンネル効果によることなく第１の層５ｐから第２の層５ｎに電子を移動させることができる。
【００３０】
図７は電荷発生層５のさらに別の変形例を示す図である。この図では、電荷発生層５に替えて電荷発生層１０５を有する有機ＥＬ素子が示されている。この図では、これまで説明した箇所と同一箇所には同一符合を付している。
【００３１】
電荷発生層１０５は第１発光ユニット３Ａと第２発光ユニット３Ｂとの間に形成されている。電荷発生層１０５は、上述の第１の層５ｐと第２の層５ｎとを有している。電荷発生層１０５では、電荷発生層５とは異なり、第２の層５ｎは、第１の層５ｐに対して陰極４側に形成されている。したがって、図７の例では、第１の層５ｐは、第２発光ユニット３Ｂ（より具体的には、電子輸送層３ｂ）に電子を供給する。また、後において詳説するように、第２の層５ｎは第１の層５ｐから正孔を受け取り、第２の層５ｎの陰極４側に形成されている第１発光ユニット３Ａ（より具体的には、正孔注入層３ｅ）に電子を供給する。第１の層５ｐの材料は、図３及び図５（ａ）で示す第１の層５ｐと同様、例えばＶ２Ｏ５やＭｏＯ３、Ｒｅ２Ｏ７などの金属酸化物や、Ｆ４−ＴＣＮＱやＨＡＴＣＮ６などの有機材料などを用いることができる。第２の層５ｎの材料は、図３及び図５（ａ）で示す第２の層５ｎと同様、例えば、Ａｌｑ３やＢＣＰなどの有機材料にアルカリ金属、アルカリ土類金属或いはそれらの酸化物がドープされた電子注入材料を用いることができる。
【００３２】
また、電荷発生層１０５は、第１の層５ｐと第２の層５ｎとの間に、絶縁層５ｉを有している。絶縁層５ｉの材料は、電荷発生層５で使用される絶縁層５ｉと同じものを利用できる。すなわち、電荷発生層１０５の絶縁層５ｉは、ドーパントが第２の層５ｎから第１の層５ｐに拡散した場合における第１の層５ｐよりも高い電気抵抗率を有する。絶縁層５ｉの材料としては、上述したように、例えば酸化シリコンや窒化シリコンを利用することができる。絶縁層５ｉによって、第２の層５ｎのドーパントが第１の層５ｐに拡散することを防ぐことができる。
【００３３】
電荷発生層１０５を有する形態では、アヴァランシェ機構を利用して、第１の層５ｐから第２の層５ｎに電荷を供給できる。図８は電荷発生層１０５の動作機構を説明するための図である。
【００３４】
陽極２と陰極４との間に電圧が加えられたとき、第１の層５ｐのＨＯＭＯとＬＵＭＯとに正孔と電子とがそれぞれ発生する。電子は、第１の層５ｐの陽極２側に形成されている層、具体的には第２発光ユニット３Ｂに移動し、第１の層５ｐで発生した正孔は絶縁層５ｉに向けて移動する。陽極２と陰極４との間に加えられる電圧が高い場合、第１の層５ｐで発生した正孔は、第1の層５ｐ及び／又は絶縁層５ｉを通る過程で衝突電離を生じ得る（アヴァランシェ降伏）。また、陽極２と陰極４との間に加えられる電圧が高い場合、第１の層５ｐで発生した電子は、第１の層５ｐを通る過程で衝突電離を生じ得る（アヴァランシェ降伏）。衝突電離により発生した電子は陽極２に向けて移動し、衝突電離により発生した正孔は第２の層５ｎに移動する。図７及び８で示す形態においても、第１の層５ｐと第２の層５ｎとの間に絶縁層５ｉが形成されているので、電荷が第１の層５ｐの界面に沿って移動することを防ぐことができる。なお、陽極２と陰極４との間に加えられる電圧が高いために、第２の層５ｎにおいて衝突電離（アヴァランシェ降伏）が生じる可能性がある。この場合、衝突電離により第２の層５ｎに発生した電子は陽極２に向けて移動し、トンネル効果により絶縁層５ｉを通過し、第１の層５ｐに移動する。一方、衝突電離により第２の層５ｎに発生した正孔は陰極４に向けて移動し、第１発光ユニット３Ａ（より具体的には、第１発光ユニット３Ａの正孔注入層３ｅ）に移動する。
【００３５】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。
【００３６】
例えば、図２において、陰極４が平坦化膜２４上に形成され、陽極２が有機層３上に形成されてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１  有機ＥＬ表示装置、２  陽極、３  有機層、３Ａ，３Ｂ  発光ユニット、３ａ  電子注入層、３ｂ  電子輸送層、３ｃ  発光層、３ｄ  正孔輸送層、３ｅ  正孔注入層、４  陰極、５  電荷発生層、５ｉ  絶縁層、５ｐ  第１の層、５ｎ  第２の層、１０５  電荷発生層。
【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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