(57)【要約】【課題】駆動電圧が駆動トランジスタの耐圧を満たし、且つ、有機ＥＬ素子の寿命を長時間保つ有機発光装置を提供する。【解決手段】基板５６（５７）と、前記基板の上に順に第１電極１１と、第１有機発光層と、第２電極１６とを有する第１有機発光部１と、前記第１有機発光部の第２電極と電位的に導通する第３電極２６と、前記第３電極の上に順に第２有機発光層と、第４電極２１とを有する第２有機発光部２と、を有する有機発光装置において、前記第１有機発光部を流れる電流の方向と、前記第２有機発光部を流れる電流の方向とは、膜厚方向において互い逆の方向であることを特徴とする。【選択図】図５
2009140847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の上に順に第１電極と、第１有機発光層と、第２電極とを有する第１有機発光部と、
前記第１有機発光部の第２電極と電位的に導通する第３電極と、前記第３電極の上に順に第２有機発光層と、第４電極とを有する第２有機発光部と、
を有する有機発光装置において、
前記第１有機発光部を流れる電流の方向と、前記第２有機発光部を流れる電流の方向とは、膜厚方向において互い逆の方向であることを特徴とする有機発光装置。
【請求項２】
前記第１有機発光部を流れる電流と、前記第２有機発光部を流れる電流とはいずれも直流であり、前記第１有機発光部と、前記第２有機発光部とは同時に駆動されることを特徴とする請求項１に記載の有機発光装置。
【請求項３】
前記第１有機発光部と、前記第２有機発光部とは交互に駆動されることを特徴とする請求項１に記載の有機発光装置。
【請求項４】
前記第１電極及び前記第４電極に、互いに逆位相の交流電流を印加するための電圧を供給し、
前記第２電極及び前記第３電極には、前記第１電極及び前記第３電極にかかっている交流電位のピーク振幅間の電位を与えるための電圧を供給することを特徴とする請求項３に記載の有機発光装置。
【請求項５】
前記第１有機発光部の画素マトリクスで第１の表示パターンが表示され、前記第２有機発光部の画素マトリクスで第２の表示パターンが表示され、前記第１の表示パターンと前記第２の表示パターンとは交互に表示されることを特徴とする請求項４に記載の有機発光装置。
【請求項６】
第１有機発光部及び第２有機発光部の発光層が異なる有機発光材料より構成されることを特徴とする請求項２又は請求項４に記載の有機発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機発光部を有する有機発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子は、薄膜を積層した面状発光構造体からの自発光を特徴とする。この有機ＥＬ素子は、少なくとも有機発光材料よりなる発光層を含む。この有機ＥＬ素子は、有機化合物層の機能積層数を増やすことにより（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，５１巻  ・８７年９１３、６５巻  ・８９年３６１０）、低電圧で高効率な発光を可能となる。ここで基本となる素子構成は、陽極／正孔輸送層／発光層（有機発光材料を含む層）／陰極という構成で成り立っている。その後、陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極の構成で更なる高効率化が図られてきた。
【０００３】
図９は有機発光材料を含む発光層を少なくとも含む有機化合物層を一対の電極である陽極及び陰極で挟持した有機ＥＬ素子の典型的な構成を示す図である。６５はガラス基板、６４はＩＴＯなどの透明な陽極、６３は正孔輸送層、６２は発光層、６１は電子輸送層、６０は陰極である。
【０００４】
図１０に示すように、陽極７０側に正電圧、陰極６６側に負電圧を印加することにより、正孔輸送層６９を通った正孔７４と電子輸送層６７を通った電子７３とが発光層６８で励起子を形成し、再結合により発光する。
【０００５】
さらに、発光層を通過するキャリアを阻止する為に発光層と電子輸送層との間にブロッキング層が設けられたり、低電圧でキャリアの注入が可能となるよう陰極と電子輸送層との間に電子注入層としての金属薄膜が設けられる。これにより、発光効率の改善が試みられてきた。
【０００６】
これらの有機ＥＬ素子は図１１に示される如き駆動部で発光する。図１１で、輝度信号Ｖsigは図１２のタイミングチャートで示されるようにＴｒ３９のゲートＶg10がアサートされた期間に供給される。これと同時に駆動Ｔｒ３６のゲートＶg11は輝度信号Ｖsigになる。これにより、駆動Ｔｒ３６が電源３５から電流を有機ＥＬ素子３７に流す。
【０００７】
しかしながら、有機ＥＬ素子は図１１で示す駆動部により電流を流すことで発光する素子であり、高輝度で視認性の良いパネルを得るためには多くの電流を流す必要がある。
【０００８】
しかし、有機ＥＬ素子は駆動電流をかけ発光させた時間とともに発光の輝度が低下し素子が劣化することもまた知られている。
【０００９】
ここで、特許文献１で示した「有機ＥＬ発光素子及びそれを用いた発光装置」を図１３に挙げる。図示した有機ＥＬ（発光）素子４５は、透明電極４１と、この透明電極４１に直交して配置された電極４２と、ｎ枚（１≦ｎ≦１００）の中間導電層４３とを有する。さらに前記透明電極４１と対向電極４２との間に中間に中間導電層４３を挟んで介在され少なくとも有機発光層を包含する有機化合物層４４を有する。この有機ＥＬ素子４５が一次元又は二次元配列されて発光装置４０が提案されている。このような構成にすることにより、走査線電流を抑制し、大型かつ高精細ディスプレイを実現できるとしている。
【００１０】
また、特許文献２で図１４に示すような発光ユニットが等電位面で区切られた積層型の「有機エレクトロルミネッセント素子」を提案している。
【００１１】
この提案の有機エレクトロルミネッセント素子（有機ＥＬ素子）は、対向する陽極電極４７と陰極電極５０との間に複数個の発光ユニット４８−１、４８−２．．．．４８−ｎを有する。各発光ユニットは、それぞれ１層の等電位面を形成する層４９−１、４９−２．．．．４９−ｎによって仕切られている。これにより、電流効率を上げ、高輝度発光で長寿命な有機ＥＬ素子を提供することを目的としている。特許文献２に記載の有機ＥＬ素子では２つの発光ユニットが直列に接続されている。この特許文献２のように直列に発光ユニットを接続した場合のアクティブ型素子の等価回路図を図１５に表す。
【００１２】
また、特許文献３では、「電流駆動を繰り返すことによってＥＬ素子内に空間電荷が溜まり、これが原因となってＥＬ素子の寿命を短くすることを極力防止する」ことができるという記述がなされている。そして、これを解決する手段として「陽極と陰極の間に少なくともホール輸送層及び発光層を有する。所定のバイアスを供給して発光を行うＥＬ表示装置において、非表示期間に陽極と陰極の間に逆バイアスをかけることにより、素子内に溜まる空間電荷を定期的に排除する」手段が開示されている。
【００１３】
【特許文献１】特開平１１−３２９７４８号公報
【特許文献２】特開２００３−４５６７６号公報
【特許文献３】特開２０００−２６８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
特許文献１や特許文献２で提案された有機ＥＬ素子は、同一方向に素子構造体を積層し電流効率を上げることで各々の素子寿命を長くすることを目的としている。
【００１５】
しかしながら、これらの素子は同一方向に積層されており、これらの素子を電流駆動した場合には、およそ２倍に駆動電圧が上がってしまう。このため、例えばＴＦＴ等を駆動トランジスタとして用いて駆動しようとすると必要電圧が高く駆動トランジスタの耐圧が問題になる場合があった。
【００１６】
本発明では、駆動電圧が駆動トランジスタの耐圧を満たし、且つ、有機ＥＬ素子の寿命を長時間保つ有機発光装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の如きＥＬ素子の特性に鑑み、本発明の有機発光装置は、
基板と、
前記基板の上に順に第１電極と、第１有機発光層と、第２電極とを有する第１有機発光部と、
前記第１有機発光部の第２電極と電位的に導通する第３電極と、前記第３電極の上に順に第２有機発光層と、第４電極とを有する第２有機発光部と、
を有する有機発光装置において、
前記第１有機発光部を流れる電流の方向と、前記第２有機発光部を流れる電流の方向とは、膜厚方向において互い逆の方向であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、駆動電圧が駆動トランジスタの耐圧を満たし、且つ、有機ＥＬ素子の寿命を長時間保つ有機発光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を用いて説明しながら、本発明を詳細に説明する。
【００２０】
図１は本発明の第１の実施の形態について示す発光装置の等価回路図である。図１において、１は第１有機発光部、２は第２有機発光部、３５は電源、３６は駆動トランジスタ、３８は容量、３９はスイッチングトランジスタ（以下トランジスタをＴｒと省略する）である。
【００２１】
本発明の第１の実施の形態は、図１に示すように、２つの有機発光部、即ち第１有機発光部１と第２有機発光部２が駆動Ｔｒ３６と基準電位との間に並列に接続されている。先ず、列データ処理部５８より輝度信号Ｖsigは図２のタイミングチャートで示されるようにスイッチングＴｒ３９のゲートＶg10がアサートされた期間に供給される。これと同時に駆動Ｔｒ３６のゲートＶg11は列データ処理部５８より供給される輝度信号Ｖsigになる。これにより、駆動Ｔｒ３６が電源３５から電流を第１有機発光部１及び第２有機発光部２に流す。
【００２２】
本実施の形態では直列に接続された有機発光装置で同輝度を得る場合と比べて低電圧で駆動することができ、駆動Ｔｒの耐圧を満たすことができる。また、図１１に示す従来例と同輝度を得る場合に、第１有機発光部１又は第２有機発光部２を流れる電流は有機発光素子３７を流れる電流のおよそ半分である。そのため、発光は同輝度で有りながら発光させる時間とともに起こる素子の劣化による発光の輝度が低下を著しく抑えることが可能となる。
【００２３】
図３に示すように、第１有機発光部１として、基板１０の上に、第１電極１１、第１正孔輸送層１２、第１有機発光層１３、第１電子輸送層１４、第１電子注入層１５、第２電極（透明電極）１６が順に積層されている。また、第２有機発光部２として、第１有機発光部１の上に、第１有機発光部と兼用される第２電極１６、第２電子注入層２５、第２電子輸送層２４、第２有機発光層２３、第２正孔輸送層２２、第４電極（透明電極）２１が順に積層されている。なお、本実施形態では、第１有機発光部と第２有機発光部とで第２電極１６を兼用しているが、この限りでない。後述するように、第２有機発光部が第３電極を有する構成とし、前記第３電極と前記第１有機発光部の第２電極とを電位的に導通する構成としてもよい。
【００２４】
そして、第１電極１１には駆動部１７からの直流信号が、第４電極２１には駆動部２７からの直流信号がそれぞれ印加される。また、第２電極１６には基準電位（接地電位）が与えられる。つまり、前記第１有機発光部１を流れる電流の方向と、前記第２有機発光部２を流れる電流の方向とは、膜厚方向において互い逆の方向である。
【００２５】
本発明の有機発光装置を用いて、アクティブマトリクス型の表示装置を構成する場合には、図４のように夫々、第１有機発光部１及び第２有機発光部２を積層した発光素子を画素分離膜５３で区切りマトリクス状に配置する。そして、第１電極１１に列データ処理部５８からの電圧データを受けて画素内のＴＦＴ回路である駆動部１７からの直流信号Ｖdata1が、第４電極２１に画素内のＴＦＴ回路である駆動部２７からの直流信号Ｖdata2が、それぞれ印加される。また、２つの有機発光部に共通して用いられる第２電極１６には、基準電位Ｖ3が設定される。
【００２６】
但し、本実施の形態では図１の駆動部を構成する駆動Ｔｒ３６が電源３５から電流を流すので、駆動部１７、２７は、同一のもの、若しくはいずれか１つでもよい。
【００２７】
図５は、本発明の実施形態に係る有機発光装置を用いた表示装置の断面模式図である。ここで、下側の基板５６はＴＦＴ回路より成る駆動部１７を備え、第１電極１１と接続されている。上側の基板５７はＴＦＴ回路より成る駆動部２７を備え、第４電極２１と接続されている。第１有機発光部１は第１電極１１から、第２有機発光部２は第４電極２１から対向するように積層されている。また、夫々の第１有機発光部１の第２電極１６と第２有機発光部２の第３電極２６とが導電体５２で接続されている。この実施形態では第１有機発光部１の第２電極１６と第２有機発光部２の第３電極２６とが別々に成膜されているが、上下の有機発光部を近づけることにより同一の膜を電極として用いてもよい。
【００２８】
本発明による有機発光装置においては、各有機発光部が基準電位によって仕切られて、電子及び正孔の注入方向が対向する有機発光部を一組以上含み複数個（２個以上）存在するものであれば、有機発光部はいかなる積層構造を有していてもよい。つまり第１電極は陰極であっても、陽極であってもよい。第１電極が陽極である場合には、第２、３電極は陰極、第４電極は陽極である。また、第１電極が陰極である場合には、第２、３電極は陽極、第４電極は陰極である。但し、基板１０或いはその反対側の少なくともいずれか一方から発光層が発した光を取り出す必要があるため、第１電極１１又は第４電極２１の少なくともいずれか一方は光透過電極である必要がある。また、第１有機発光部及び第２有機発光部の発光を両方取り出すためには、両電極が光透過電極である必要がある。光透過電極として、ＩＴＯやＩＺＯなどの透明金属酸化物導電部材を用いたり、金属の薄膜（厚さ１０ｎｍ〜２０ｎｍ程度）を用いることが可能である。
【００２９】
有機化合物層、即ち有機発光層、ホール輸送層、ホール注入層、電子輸送層、電子注入層などに用いる物質についても、特に制限はなく、従来これらの層の形成に用いられた任意の物質であってよい。有機発光層に用いられる発光材料については、特に制限はなく公知の材料が使用でき、例えば、各種の蛍光材料、燐光材料などが挙げられる。各構成の材料は、正孔輸送層としてα−ＮＰＤ、有機発光層としてＡｌｑ３、電子輸送層としてＴＡＺ、電子注入層としてＬｉＦが一例に挙げられる。なお、燐光の発光材料としてはＩｒ（ｐｐｙ）3などが知られている。
【００３０】
以下、図５に示す表示装置を例に挙げて製造方法を説明する。
【００３１】
まず、下側発光基板、即ち第１有機発光部が形成される部材の製造方法について述べる。基板５６は、第一のプロセス段階でポリシリコン層は透明で絶縁性の基板にわたり堆積され、ポリシリコン層はフォトリソグラフィによりアイランドにパターン化される。基板５６は結晶材料であるが、好ましくは低温度ガラスのような高価でない材料が好ましい。ガラス基板が用いられるときにはＴＦＴ−ＥＬの製造工程でガラスの溶融又は歪みを防ぎ、能動領域内にドーパントの拡散を回避するために低温プロセスで行われる。これに従い、ガラス基板に対しての製造工程は１０００℃以下、好ましくは６００℃以下で実施されなければならない。
【００３２】
次に絶縁ゲート材料がポリシリコンアイランド上及び絶縁基板の表面にわたり堆積される。絶縁材料はプラズマ増強ＣＶＤ又は低圧ＣＶＤ（ＬＰＣＶＤ）のような化学蒸着（ＣＶＤ）により堆積される二酸化シリコンである。また、ゲート酸化物絶縁層は約１０００オングストロームの厚さの膜である。
【００３３】
次の工程でシリコンの層はゲート絶縁層上に堆積され、イオンインプラント後にソースとドレイン領域はポリシリコン領域内に形成される。このため、ソースとドレイン領域はポリシリコンアイランド上にフォトリソグラフィすることによりパターン化される。ゲート電極材料はポリシリコンである。イオンインプラントは例えば砒素であるＮ型ドーパントで導電化される。また、ポリシリコンゲート電極は蓄積コンデンサの電極としても用いられる。ゲートバスは絶縁層上で適用され、パターン化される。ゲートバスは好ましくは珪素化タングステンのような金属珪素化物である方がよい。
【００３４】
次の工程で二酸化シリコンである絶縁層はデバイスの表面全体にわたり適用される。
【００３５】
コンタクトホールは第２の絶縁層内を貫通し、第１電極１１はコンタクトホールを通して薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）回路１７と接続される。このＴＦＴ回路１７のソース領域に付けられた電極材料はコンデンサの上面電極を形成する。また、第１電極１１は絶縁材料である二酸化シリコン上に成膜される。
【００３６】
次の工程でパシベーション層のテーパ形状の素子分離膜５３が形成される。テーパ形状の素子分離膜５３は信頼し得るデバイスを製造するために必要である。なぜならば第１有機発光部１の有機化合物層はおよそ２００ｎｍの厚さの薄い薄膜より成るからである。パシベーション層は約１ミクロン厚である。なお、パシベーション層の端が第１電極１１に関して垂直又は鋭角をなす場合には欠陥が有機ＥＬ層内のカバーレッジの不連続により発生しやすい。欠陥を防止するためにパシベーション層はテーパ形状を有さねばならない。好ましくはパシベーション層は第１電極１１に関して１０度から３０度の角度でテーパを付けられる。
【００３７】
第１有機発光部１の有機化合物層はパシベーション層上及び第１電極１１上に堆積される。第１有機発光部１の有機化合物層を形成する化合物は公知の方法の蒸着により堆積されるが、他の塗布など従来技術によっても堆積され得る。
【００３８】
その後、有機化合物層上に第２電極１６が形成される。
【００３９】
次に、上側発光基板、即ち第２有機発光部が形成される部材の製造方法について述べる。
【００４０】
上側の有機発光基板は、上記と同様の製造工程により製造される。有機発光基板は、ＴＦＴ回路より成る駆動部２７を備え第４電極２１と接続されている。
【００４１】
最後に、第１有機発光部１が形成された部材と第２有機発光部２が形成された部材との貼り合わせについて説明する。第１有機発光部１が形成された部材と第２有機発光部２が形成された部材とは第２電極１６と第３電極２６とを対向させて貼り合わされ、固定シール５１により固定され外部雰囲気より封止される。また、夫々の有機発光部の上に成膜された第２電極１６と第３電極２６とが導電体５２で接続される。
【００４２】
（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態について図面を用いて説明しながら、本発明を詳細に説明する。
【００４３】
本発明の第２の実施の形態の層構成は、第１の実施の形態で説明した構成と同じであり、図３に示す構成である。
【００４４】
そして、第１電極１１には駆動部１７から図６で示されるＶdata1が、第４電極２１には駆動部２７からＶdata2の交流で各々逆位相の輝度信号が供給される。また、第２電極１６には、共通電位として交流信号の正負のピークの１／２の電位が与えられる。つまり、第１電極１１及び第４電極２１に、互いに逆位相の交流電流を印加するための電圧を供給し、第２電極１６には、前記第１電極及び前記第４電極にかかっている交流電位のピーク振幅間の電位を与えるための電圧を供給する。
【００４５】
本発明の有機発光装置を用いて、アクティブマトリクス型の表示装置を構成する場合には、図４のように夫々、第１有機発光部１及び第２有機発光部２を積層した発光素子を画素分離膜５３で区切りマトリクス状に配置する。そして、第１電極１１に列データ処理部５８からの電圧データを受けて画素内のＴＦＴ回路である駆動部１７からの交流信号Ｖdata1が、第４電極２１に画素内のＴＦＴ回路である駆動部２７からの交流信号Ｖdata2が、それぞれ印加される。また、２つの有機発光部で兼用される第２電極１６には、中間電位Ｖ3が設定される。
【００４６】
図５は、本発明の実施形態に係る有機発光装置を用いた表示装置の断面模式図である。ここで、下側の基板５６はＴＦＴ回路より成る駆動部１７を備え、第１電極１１と接続されている。上側の基板５７はＴＦＴ回路より成る駆動部２７を備え、第４電極２１と接続されている。第１有機発光部１は第１電極１１から、第２有機発光部２は第４電極２１から対向するように積層されている。また、第１有機発光部１の第２電極１６と第２有機発光部２の第３電極２６とは導電体５２で接続されている。この実施形態では第１有機発光部１の第２電極１６と第２有機発光部２の第３電極２６とが別々に成膜されているが、上下の有機発光部を近づけることにより同一の膜を電極として用いてもよい。
【００４７】
ここでは１画素における駆動部１７、２７の信号Ｖdata1、Ｖdata2のタイミングを図６を用いて説明する。まず、タイミングＴ1期間では、列データ処理部５８よりＶdata1が＋Ｖgレベルで供給され、Ｖdata2が−Ｖgレベルで供給される。続くタイミングＴ2期間では、列データ処理部５８よりＶdata1が−Ｖgレベルで供給され、Ｖdata2が＋Ｖgレベルで供給される。つまり、第２の実施の形態では、Ｖdata1とＶdata2は同じ電位で駆動されている。
【００４８】
上述の駆動方法により、駆動電圧は第１有機発光部１及び第２有機発光部２に夫々個別の第１電極１１及び第４電極２１から印加されるため駆動電圧を低く抑えることができる。このため駆動Ｔｒの耐圧を満たすことができる。また、従来例の図１１の場合と比べて同輝度を得るための第１有機発光部１及び第２有機発光部２の駆動時間が発光素子３７のおよそ半分になり、表示装置５５としてはおよそ２倍の寿命が得られる。
【００４９】
ここで、第１有機発光部１及び第２有機発光部２を交互に駆動し、第１有機発光部１には駆動のための正電位を、駆動されていない第２有機発光部２には表示時と逆電位のバイアスを加える。この場合には第１有機発光部１の第１電極１１から第２電極１６に電流が流れ、第１有機発光部１は発光する。このとき発光には寄与しない第２有機発光部２には第４電極２１に逆電圧が印加され、第３電極２６との間に逆バイアスがかかる。これにより、第２有機発光部２内に溜まった空間電荷を排除することができるので、表示装置５５の更なる長寿命化が見込まれる。
【００５０】
本発明による有機発光装置においては、各有機発光部が基準電位によって仕切られて、電子及び正孔の注入方向が対向する有機発光部を一組以上含み複数個（２個以上）存在するものであれば、有機発光部はいかなる積層構造を有していてもよい。つまり第１電極は陰極であっても、陽極であってもよい。第１電極が陽極である場合には、第２、３電極は陰極、第４電極は陽極である。また、第１電極が陰極である場合には、第２、３電極は陽極、第４電極は陰極である。但し、基板１０或いはその反対側の少なくともいずれか一方から有機発光層が発した光を取り出す必要があるため、第１電極１１又は第４電極２１の少なくともいずれか一方は光透過電極である必要がある。また、第１有機発光部及び第２有機発光部の発光を両方取り出すためには、両電極が光透過電極である必要がある。光透過電極として、ＩＴＯやＩＺＯなどの透明金属酸化物導電部材を用いたり、金属の薄膜（１０ｎｍ〜２０ｎｍ程度）を用いることが可能である。
【００５１】
有機化合物層、即ち有機発光層、ホール輸送層、ホール注入層、電子輸送層、電子注入層などに用いる物質についても、特に制限はなく、従来これらの層の形成に用いられた任意の物質であってよい。有機発光層に用いられる発光材料については、特に制限はなく公知の材料が使用でき、例えば、各種の蛍光材料、燐光材料などが挙げられる。各構成の材料は、正孔輸送層としてα−ＮＰＤ、有機発光層としてＡｌｑ３、電子輸送層としてＴＡＺ、電子注入層としてＬｉＦが一例に挙げられる。なお、燐光の発光材料としてはＩｒ（ｐｐｙ）3などが知られている。
【００５２】
（第３の実施の形態）
以下、本発明の第３の実施の形態について図面を用いて説明しながら、本発明を詳細に説明する。
【００５３】
本発明の第３の実施の形態の層構成は、第１の実施の形態及び第２の実施の形態で説明した構成と同じであり、図３に示す構成である。
【００５４】
そして、第１電極１１には駆動部１７から図７で示されるＶdata1が、第４電極２１には駆動部２７からＶdata2の交流で各々逆位相の輝度信号が供給される。また、第２電極１６には、共通電位として交流信号の正負のピークの１／２の電位が与えられる。つまり、本実施形態も第１電極１１及び第４電極２１に、互いに逆位相の交流電流を印加するための電圧を供給し、第２電極１６には、前記第１電極及び前記第４電極にかかっている交流電位のピーク振幅間の電位を与えるための電圧を供給する。
【００５５】
本発明の有機発光装置を用いて、アクティブマトリクス型の表示装置を構成する場合には、図４のように夫々、第１有機発光部１及び第２有機発光部２を積層した発光素子を画素分離膜５３で区切りマトリクス状に配置する。そして、第１電極１１に列データ処理部５８からの電圧データを受けて画素内のＴＦＴ回路である駆動部１７からの交流信号Ｖdata1が、第４電極２１に画素内のＴＦＴ回路である駆動部２７からの交流信号Ｖdata2が、それぞれ印加される。また、２つの有機発光部で兼用される第２電極１６には、中間電位Ｖ3が設定される。
【００５６】
図５は、本発明の実施形態に係る有機発光装置を用いた表示装置の断面模式図である。ここで、下側の基板５６はＴＦＴ回路より成る駆動部１７を備え、第１電極１１と接続されている。上側の基板５７はＴＦＴ回路より成る駆動部２７を備え、第４電極２１と接続されている。第１有機発光部１は第１電極１１から、第２有機発光部２は第４電極２１から対向するように積層されている。また、夫々の第１有機発光部１の第２電極１６と第２有機発光部２の第３電極２６とが導電体５２で接続されている。この実施形態では第１有機発光部１の第２電極１６と第２有機発光部２の第３電極２６とが別々に成膜されているが、上下の有機発光部を近づけることにより同一の膜を電極として用いてもよい。
【００５７】
ここでは１画素にかかる駆動部１７、２７の信号Ｖdata1、Ｖdata2のタイミングを図７を用いて説明する。まず、タイミングＴ1期間では、列データ処理部５８よりＶdata1が＋Ｖg_imageレベルで供給され、Ｖdata2が−Ｖg_textレベルで供給される。続くタイミングＴ2期間では、列データ処理部５８よりＶdata1が−Ｖg_imageレベルで供給され、Ｖdata2が＋Ｖg_textレベルで供給される。
【００５８】
タイミングＴ3期間、タイミングＴ4期間では、前記Ｔ1、Ｔ2サイクルと駆動部１７、２７からのデータが反転する。タイミングＴ3期間では、列データ処理部５８よりＶdata1が＋Ｖg_textレベルで供給され、Ｖdata2が−Ｖg_imageレベルで供給される。タイミングＴ4期間では、列データ処理部５８よりＶdata1が−Ｖg_textレベルで供給され、Ｖdata2が＋Ｖg_imageレベルで供給される。
【００５９】
本実施の形態では、周期変更パターンであるＶg_imageと固定パターンであるＶg_textは有機発光部１と有機発光部２で交互に分担表示される。なお、Ｖg_imageは映像データ信号値であり、Ｖg_textはテキストデータ信号値である。
【００６０】
上述の駆動方法により、駆動電圧は有機発光部１、２に夫々個別の電極１１、２１から印加されるため低く抑えることができる。このため駆動Ｔｒの耐圧を満たすことができる。また、従来例の図１１の場合と比べて同輝度を得るための有機発光部１、２の駆動時間が発光素子３７のおよそ半分になり、表示装置５５としてはおよそ２倍の寿命が得られる。また、交互に印加される前回表示輝度信号と逆極性のバイアスにより有機発光部１、２内に溜まった空間電荷を排除することができるので、表示装置５５の更なる長寿命化が見込まれる。
【００６１】
実際の表示イメージを図８に示す。このように、第１有機発光部１の画素マトリクスで第１の表示パターンが表示され、第２有機発光部２の画素マトリクスで第２の表示パターンが表示される。前記第１の表示パターンと前記第２の表示パターンとは交互に表示され１つのイメージとして表示される。
【００６２】
上述の駆動方法により、駆動電圧が駆動Ｔｒの耐圧を満たすことができる。
【００６３】
本発明による有機発光装置においては、各有機発光部が基準電位によって仕切られて、電子及び正孔の注入方向が対向する有機発光部を一組以上含み複数個（２個以上）存在するものであれば、有機発光部はいかなる積層構造を有していてもよい。つまり第１電極は陰極であっても、陽極であってもよい。第１電極が陽極である場合には、第２、３電極は陰極、第４電極は陽極である。また、第１電極が陰極である場合には、第２、３電極は陽極、第４電極は陰極である。但し、基板１０或いはその反対側の少なくともいずれか一方から有機発光層が発した光を取り出す必要があるため、第１電極１１又は第４電極２１の少なくともいずれか一方は光透過電極である必要がある。また、第１有機発光部及び第２有機発光部の発光を両方取り出すためには、両電極が光透過電極である必要がある。光透過電極として、ＩＴＯやＩＺＯなどの透明金属酸化物導電部材を用いたり、金属の薄膜（１０ｎｍ〜２０ｎｍ程度）を用いることが可能である。
【００６４】
有機化合物層、即ち有機発光層、ホール輸送層、ホール注入層、電子輸送層、電子注入層などに用いる物質についても、特に制限はなく、従来これらの層の形成に用いられた任意の物質であってよい。有機発光層に用いられる発光材料については、特に制限はなく公知の材料が使用でき、例えば、各種の蛍光材料、燐光材料などが挙げられる。各構成の材料は、正孔輸送層としてα−ＮＰＤ、有機発光層としてＡｌｑ３、電子輸送層としてＴＡＺ、電子注入層としてＬｉＦが一例に挙げられる。なお、燐光の発光材料としてはＩｒ（ｐｐｙ）3などが知られている。
【００６５】
（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態としては、第１有機発光部及び第２有機発光部は、夫々、似通った系統色より構成する。色度はＣＩＥ色度座標で有機発光部１（０．１４５，０．０９５）、有機発光部２（０．１４７，０．１３９）でともに青色を発光するが、青色純度としては有機発光部１の方が色純度がよい。一方、半減寿命は有機発光部２の方が有機発光部１より長い。
【００６６】
図１に示すように、２つの有機発光部、即ち第１有機発光部１及び第２有機発光部２が駆動Ｔｒ３６と基準電位との間に並列に接続されている。先ず、列データ処理部５８より輝度信号Ｖsigは図２のタイミングチャートで示されるようにスイッチングＴｒ３９のゲートＶg10がアサートされた期間に供給される。これと同時に駆動Ｔｒ３６のゲートＶg11は列データ処理部５８より供給される輝度信号Ｖsigになる。これにより、駆動Ｔｒ３６が電源３５から電流を第１有機発光部１及び第２有機発光部２に流す。
【００６７】
本実施の形態では直列に接続された有機発光装置で同輝度を得る場合と比べて低電圧で駆動することができ、駆動Ｔｒの耐圧を満たすことができる。また、図１１に従来例と同輝度を得る場合に、第１有機発光部１又は第２有機発光部２を流れる電流は有機発光素子３７を流れる電流のおよそ半分である。そのため、発光は同輝度で有りながら発光させる時間とともに起こる素子の劣化による発光の輝度の低下を著しく抑えることが可能となる。また、初期の表示色純度は有機発光装置の第１有機発光部単独での表示時より悪く、第２有機発光部単独での表示時の場合より良くなった。ここで駆動劣化によるホワイトバランスのずれも上記の寿命改善により改善されることは明らかである。
【００６８】
図３に示すように、第１有機発光部１として、基板１０の上に、第１電極１１、第１正孔輸送層１２、第１有機発光層１３、第１電子輸送層１４、第１電子注入層１５、第２電極（透明電極）１６が順に積層されている。また、第２有機発光部２として、第１有機発光部１の上に、第１有機発光部と兼用される第２電極１６、第２電子注入層２５、第２電子輸送層２４、第２有機発光層２３、第２正孔輸送層２２、第４電極（透明電極）２１が順に積層されている。
【００６９】
そして、第１電極１１には駆動部１７からの直流信号が、第４電極２１には駆動部２７からの直流信号がそれぞれ印加される。また、第２電極１６には基準電位（接地電位）が与えられる。
【００７０】
本発明の有機発光装置を用いて、アクティブマトリクス型の表示装置を構成する場合には、図４のように夫々、第１有機発光部１及び第２有機発光部２を積層した発光素子を画素分離膜５３で区切りマトリクス状に配置する。そして、第１電極１１に列データ処理部５８からの電圧データを受けて画素内のＴＦＴ回路である駆動部１７からの直流信号Ｖdata1が、第４電極２１に画素内のＴＦＴ回路である駆動部２７からの直流信号Ｖdata2が、それぞれ印加される。また、２つの有機発光部に共通して用いられる第２電極１６には、基準電位Ｖ3が設定される。
【００７１】
但し、本実施の形態では図１の駆動部を構成する駆動Ｔｒ３６が電源３５から電流を流すので、駆動部１７、２７は、同一のもの、若しくはいずれか１つでもよい。
【００７２】
図５は、本発明の実施形態に係る有機発光装置を用いた表示装置の断面模式図である。ここで、下側の基板５６はＴＦＴ回路より成る駆動部１７を備え、第１電極１１と接続されている。上側の基板５７はＴＦＴ回路より成る駆動部２７を備え、第４電極２１と接続されている。第１有機発光部１は第１電極１１から、第２有機発光部２は第４電極２１から対向するように積層されている。また、夫々の第１有機発光部１の第２電極１６と第２有機発光部２の第３電極２６とが導電体５２で接続されている。この実施形態では第１有機発光部１の第２電極１６と第２有機発光部２の第３電極２６とが別々に成膜されているが、上下の有機発光部を近づけることにより同一の膜を電極として用いてもよい。
【００７３】
本発明による有機発光装置においては、各有機発光部が基準電位によって仕切られて、電子及び正孔の注入方向が対向する有機発光部を一組以上含み複数個（２個以上）存在するものであれば、有機発光部はいかなる積層構造を有していてもよい。つまり第１電極は陰極であっても、陽極であってもよい。第１電極が陽極である場合には、第２、３電極は陰極、第４電極は陽極である。また、第１電極が陰極である場合には、第２、３電極は陽極、第４電極は陰極である。但し、基板１０或いはその反対側の少なくともいずれか一方から有機発光層が発した光を取り出す必要があるため、第１電極１１又は第４電極２１の少なくともいずれか一方は光透過電極である必要がある。また第１有機発光部１及び第２有機発光部２の発光を両方取り出すためには、両電極が光透過電極である必要がある。光透過電極として、ＩＴＯやＩＺＯなどの透明金属酸化物導電部材を用いたり、金属の薄膜（１０ｎｍ〜２０ｎｍ程度）を用いることが可能である。
【００７４】
有機化合物層、即ち有機発光層、ホール輸送層、ホール注入層、電子輸送層、電子注入層などに用いる物質についても、特に制限はなく、従来これらの層の形成に用いられた任意の物質であってよい。有機発光層に用いられる発光材料については、特に制限はなく公知の材料が使用でき、例えば、各種の蛍光材料、燐光材料などが挙げられる。各構成の材料は、正孔輸送層としてα−ＮＰＤ、有機発光層としてＡｌｑ３、電子輸送層としてＴＡＺ、電子注入層としてＬｉＦが一例に挙げられる。なお、燐光の発光材料としてはＩｒ（ｐｐｙ）3などが知られている。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の有機発光装置の等価回路図である。
【図２】本発明の駆動部に供給する信号とそのタイミングを説明するための図である。
【図３】本発明の有機発光装置の断面及び駆動部を説明するための模式図である。
【図４】本発明の有機発光装置を用いたアクティブマトリクス型表示装置を示す平面模式図である。
【図５】本発明の有機発光装置を用いた表示装置の断面模式図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る駆動部に供給するデータ信号とそのタイミングを説明するための図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る駆動部に供給するデータ信号とそのタイミングを説明するための図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る表示方法を示す図である。
【図９】従来の有機ＥＬ素子の構成を示す図である。
【図１０】従来の有機ＥＬ素子の発光原理を説明するための図である。
【図１１】従来の有機発光装置の等価回路図である。
【図１２】従来の駆動部に供給する信号とそのタイミングを説明するための図である。
【図１３】特許文献１で開示された「有機ＥＬ発光素子及びそれを用いた発光装置」の説明のための図である。
【図１４】特許文献２で開示された「有機エレクトロルミネッセント素子」の説明のための図である。
【図１５】２つの有機発光部を直列で接続した場合の等価回路図である。
【符号の説明】
【００７６】
１    第１有機発光部
２    第２有機発光部
１０  基板
１１  第１電極
１２  第１正孔輸送層
１３  第１有機発光層
１４  第１電子輸送層
１５  第１電子注入層
１６  第２電極
１７  駆動部
２１  第４電極
２２  第２電子注入層
２３  第２電子輸送層
２４  第２有機発光層
２５  第２正孔輸送層
２６  第３電極
２７  駆動部
３５  電源
３６  駆動トランジスタ
３８  容量
３９  スイッチングトランジスタ
４０  発光装置
４１  透明電極
４２  対向電極
４３  中間導電層
４４  有機化合物層
４５  有機ＥＬ発光素子
５１  固定シール
５２  導電体
５３  素子分離層
５６  基板
５７  対向基板
５８  列データ処理部
５９  走査制御部
６０  表示制御部
６１  電源
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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