JP2002252087A - 有機発光表示装置 - Google Patents
有機発光表示装置Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/80—Constructional details
- H10K59/875—Arrangements for extracting light from the devices
- H10K59/878—Arrangements for extracting light from the devices comprising reflective means
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- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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- H10K2102/301—Details of OLEDs
- H10K2102/302—Details of OLEDs of OLED structures
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- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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- H10K59/8052—Cathodes
- H10K59/80524—Transparent cathodes, e.g. comprising thin metal layers
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】高効率の上部電極光取出し有機発光表示装置を
提供する。 【解決手段】基板１０１上に駆動層１０２、第１透明電
極１０３、発光層１０４及び第２透明電極１０５を形成
し、有機発光層１１０で発光し第１透明電極１０３側に
出射した光を、駆動層１０２内に形成した反射膜１０６
で反射し、第２透明電極１０５から出射する。また、駆
動層１０２内層間絶縁膜１０７の膜厚を最適化し、有機
発光層１１０から直接第２透明電極側に出射した光と、
反射膜１０６により反射された光の干渉効果を利用して
出射光強度を高める。全光強度が最大で１０倍程度増加
した。
提供する。 【解決手段】基板１０１上に駆動層１０２、第１透明電
極１０３、発光層１０４及び第２透明電極１０５を形成
し、有機発光層１１０で発光し第１透明電極１０３側に
出射した光を、駆動層１０２内に形成した反射膜１０６
で反射し、第２透明電極１０５から出射する。また、駆
動層１０２内層間絶縁膜１０７の膜厚を最適化し、有機
発光層１１０から直接第２透明電極側に出射した光と、
反射膜１０６により反射された光の干渉効果を利用して
出射光強度を高める。全光強度が最大で１０倍程度増加
した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機発光表示装置
に関わり、特に、アクティブマトリクス有機発光表示装
置に関わる。
に関わり、特に、アクティブマトリクス有機発光表示装
置に関わる。
【０００２】
【従来の技術】本格的なマルチメディア時代の到来に伴
い、マン・マシンインターフェイスとして用いられる平
面型の表示装置がクローズアップされている。平面型表
示装置としては、従来、液晶ディスプレイが用いられて
いる。しかしながら、液晶表示装置には、狭視野角、低
速応答性といった問題点が挙げられる。
い、マン・マシンインターフェイスとして用いられる平
面型の表示装置がクローズアップされている。平面型表
示装置としては、従来、液晶ディスプレイが用いられて
いる。しかしながら、液晶表示装置には、狭視野角、低
速応答性といった問題点が挙げられる。
【０００３】近年、有機エレクトロルミネセンス(EL)表
示装置が次世代平面型表示装置として注目を受けてい
る。有機発光表示装置は、自発光、広視野角、高速応答
特性といった優れた特性を有する。
示装置が次世代平面型表示装置として注目を受けてい
る。有機発光表示装置は、自発光、広視野角、高速応答
特性といった優れた特性を有する。
【０００４】従来の有機EL素子の構造は以下の通りであ
る。ガラス基板上にITO等の第１透明電極、有機正孔輸
送層、有機発光層、有機電子輸送層等の発光層、低仕事
関数の第２電極を形成する。両電極間に数Ｖ程度の電圧
を印加し、各電極に、それぞれ、正孔、電子が注入さ
れ、輸送層を経由して発光層で結合し、エキシトンが生
成される。エキシトンが基底状態に戻る際に発光する。
発光光は第１透明電極を透過して基板側から取出す。
る。ガラス基板上にITO等の第１透明電極、有機正孔輸
送層、有機発光層、有機電子輸送層等の発光層、低仕事
関数の第２電極を形成する。両電極間に数Ｖ程度の電圧
を印加し、各電極に、それぞれ、正孔、電子が注入さ
れ、輸送層を経由して発光層で結合し、エキシトンが生
成される。エキシトンが基底状態に戻る際に発光する。
発光光は第１透明電極を透過して基板側から取出す。
【０００５】有機EL素子を用いた表示装置には、単純マ
トリクス表示装置とアクティブマトリクス表示装置があ
る。単純マトリクス表示装置は、複数の陽極ラインと陰
極ラインが交差した画素位置に正孔輸送層、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。単純マトリクス表
示装置は構造が単純であるという利点を有する。
トリクス表示装置とアクティブマトリクス表示装置があ
る。単純マトリクス表示装置は、複数の陽極ラインと陰
極ラインが交差した画素位置に正孔輸送層、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。単純マトリクス表
示装置は構造が単純であるという利点を有する。
【０００６】しかし、画素数が多くなると選択時間が短
くなるので、駆動電圧を高くし、瞬間輝度を高くする必
要がある。そのため、有機EL素子の寿命が短くなる問題
がある。また、有機EL素子は電流駆動であるため、大画
面では配線抵抗等による電圧降下が生じ、画素間の均一
画質化が困難となる。以上のことより、単純マトリクス
表示装置では、高精細、大画面化に限界がある。
くなるので、駆動電圧を高くし、瞬間輝度を高くする必
要がある。そのため、有機EL素子の寿命が短くなる問題
がある。また、有機EL素子は電流駆動であるため、大画
面では配線抵抗等による電圧降下が生じ、画素間の均一
画質化が困難となる。以上のことより、単純マトリクス
表示装置では、高精細、大画面化に限界がある。
【０００７】一方、アクティブマトリクス表示装置で
は、各画素を構成する有機EL素子に、２〜４個の薄膜ト
ランジスタのスイッチング素子から構成される駆動部が
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EL素子
の寿命を長くすることが可能となる。一方、前述したよ
うに、従来の有機EL素子では、発光光を基板側から取出
すため、駆動部により開口率が制限される。以上の問題
点を解決するために、上部電極を透明化し、発光光の取
出しを上部電極側から行う試みがある。
は、各画素を構成する有機EL素子に、２〜４個の薄膜ト
ランジスタのスイッチング素子から構成される駆動部が
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EL素子
の寿命を長くすることが可能となる。一方、前述したよ
うに、従来の有機EL素子では、発光光を基板側から取出
すため、駆動部により開口率が制限される。以上の問題
点を解決するために、上部電極を透明化し、発光光の取
出しを上部電極側から行う試みがある。
【０００８】ＵＳ5703436号公報では、上部電極を２層
構成にし、第１層にMg：Ag等の注入層、第２層にITO等
の透明電極を用い、上部電極から光を取出す有機EL素子
を開示している。
構成にし、第１層にMg：Ag等の注入層、第２層にITO等
の透明電極を用い、上部電極から光を取出す有機EL素子
を開示している。
【０００９】また、特開平６−163158号公報では、透明
であるアルカリ土類金属酸化物で構成された電子注入層
と透明陰極材料からなる有機EL素子を開示している。
であるアルカリ土類金属酸化物で構成された電子注入層
と透明陰極材料からなる有機EL素子を開示している。
【００１０】また、特開平８−227276号公報では、透明
下部電極の外側に反射膜を有する有機EL素子を用いたデ
ィスプレイを開示している。この発明では、発光領域で
発光し、下部電極側に向かった光を反射膜で反射させ、
上部電極側から取出すことが可能となり、光量が増大す
る。
下部電極の外側に反射膜を有する有機EL素子を用いたデ
ィスプレイを開示している。この発明では、発光領域で
発光し、下部電極側に向かった光を反射膜で反射させ、
上部電極側から取出すことが可能となり、光量が増大す
る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】第２電極側から光を取
出す有機EL素子では、透明電極を有機層の上部に形成す
る必要がある。透明電極は金属電極と比べて形成時に有
機層にダメージを与えるため、この構成の有機EL素子は
特性が低下する。そのため、高効率化するための構成を
検討する必要がある。
出す有機EL素子では、透明電極を有機層の上部に形成す
る必要がある。透明電極は金属電極と比べて形成時に有
機層にダメージを与えるため、この構成の有機EL素子は
特性が低下する。そのため、高効率化するための構成を
検討する必要がある。
【００１２】その一つの方法として、特開平8−227276
号公報で開示された、基板側に発光した光を反射膜を用
いて上部電極から光を取出す方法が挙げられる。しか
し、同方法では、直接上部電極側に出射する光と反射膜
によって反射された光が干渉効果を起こし、有機EL素子
の発光領域から反射膜の光路長により、上部電極を出射
した全光量が変化する。
号公報で開示された、基板側に発光した光を反射膜を用
いて上部電極から光を取出す方法が挙げられる。しか
し、同方法では、直接上部電極側に出射する光と反射膜
によって反射された光が干渉効果を起こし、有機EL素子
の発光領域から反射膜の光路長により、上部電極を出射
した全光量が変化する。
【００１３】本発明では、上部電極から出射した全光量
を増大させるため、有機EL素子の発光領域から反射膜の
光路長を最適化することを目的とする。
を増大させるため、有機EL素子の発光領域から反射膜の
光路長を最適化することを目的とする。
【００１４】また、反射膜を形成する際、製造工程数を
増大させない素子構成の提供を目的とする。
増大させない素子構成の提供を目的とする。
【００１５】また、フルカラー有機EL表示装置を構成す
る赤色(Ｒ)、緑色(Ｇ)、青色(Ｂ)発光有機EL素子に対し
て、それぞれ、上部電極から出射した全光量を増大させ
るため、有機EL素子の発光領域から反射膜までの光路長
を最適化した有機EL表示装置の提供を目的とする。
る赤色(Ｒ)、緑色(Ｇ)、青色(Ｂ)発光有機EL素子に対し
て、それぞれ、上部電極から出射した全光量を増大させ
るため、有機EL素子の発光領域から反射膜までの光路長
を最適化した有機EL表示装置の提供を目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、第１透明電
極、発光層及び第２透明電極を有する有機発光素子と、
前記有機発光素子を制御するスイッチング素子を有する
駆動層を備える有機発光表示装置において、前記駆動層
内の層間絶縁膜を介して反射膜を設け、前記反射膜が前
記第１透明電極の一方の外側にあることを特徴とする。
極、発光層及び第２透明電極を有する有機発光素子と、
前記有機発光素子を制御するスイッチング素子を有する
駆動層を備える有機発光表示装置において、前記駆動層
内の層間絶縁膜を介して反射膜を設け、前記反射膜が前
記第１透明電極の一方の外側にあることを特徴とする。
【００１７】または、基板及び駆動層と、第１透明電
極、発光層、第２透明電極を有する有機発光素子が、上
記の順に構成される有機発光表示装置において、前記駆
動層内の層間絶縁膜を介して反射膜を設け、前記反射膜
が前記第２透明電極の外側にあることを特徴とする。
極、発光層、第２透明電極を有する有機発光素子が、上
記の順に構成される有機発光表示装置において、前記駆
動層内の層間絶縁膜を介して反射膜を設け、前記反射膜
が前記第２透明電極の外側にあることを特徴とする。
【００１８】また、第１透明電極、発光層及び第２透明
電極を有し、カラー表示を行うための発光中心波長の異
なった複数の有機発光素子と、前記有機発光素子を制御
するスイッチング素子を有する駆動層を備える有機発光
表示装置において、前記駆動層内の複数の層間絶縁膜を
介して反射膜を設け、前記反射膜が前記第１透明電極の
外側にあることを特徴とする。
電極を有し、カラー表示を行うための発光中心波長の異
なった複数の有機発光素子と、前記有機発光素子を制御
するスイッチング素子を有する駆動層を備える有機発光
表示装置において、前記駆動層内の複数の層間絶縁膜を
介して反射膜を設け、前記反射膜が前記第１透明電極の
外側にあることを特徴とする。
【００１９】上記の有機発光表示装置では、前記有機発
光素子の発光領域から前記反射膜表面の光路長ｄが、式
（１）を満足することが望ましい。
光素子の発光領域から前記反射膜表面の光路長ｄが、式
（１）を満足することが望ましい。
【００２０】２ｄ＝（ｎ＋１／２）Ｘ・λ …（１） ただし、λは発光する光の中心波長、ｎは整数である。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明による有機発光装置
の実施形態について説明する。図１〜図４は本発明によ
る有機発光表示装置の実施例１を示し、図１は有機発光
表示装置の断面を模擬的に示す模式図、図２は有機発光
表示装置の真上から見た平面図、図３は図２のＡ−Ａ’
線、Ｂ−Ｂ’線における断面図、図４は図２のＣ−Ｃ’
線、Ｄ−Ｄ’線における断面図である。
の実施形態について説明する。図１〜図４は本発明によ
る有機発光表示装置の実施例１を示し、図１は有機発光
表示装置の断面を模擬的に示す模式図、図２は有機発光
表示装置の真上から見た平面図、図３は図２のＡ−Ａ’
線、Ｂ−Ｂ’線における断面図、図４は図２のＣ−Ｃ’
線、Ｄ−Ｄ’線における断面図である。
【００２２】まず、本実施例の構成を図１に示した模式
図を用いて説明する。基板１０１上に駆動層１０２と、
有機発光素子、つまり有機EL素子を構成する第１透明電
極１０３、発光層１０４及び第２透明電極１０５を形成
する。
図を用いて説明する。基板１０１上に駆動層１０２と、
有機発光素子、つまり有機EL素子を構成する第１透明電
極１０３、発光層１０４及び第２透明電極１０５を形成
する。
【００２３】発光層１０４は有機正孔注入層１０８、有
機正孔輸送層１０９、有機発光層１１０、有機電子輸送
層１１１からなる。有機正孔注入層１０８、有機電子輸
送層１１１がない構造もある。また、第２透明電極は電
子注入層１１２、透明電極１１３からなる。
機正孔輸送層１０９、有機発光層１１０、有機電子輸送
層１１１からなる。有機正孔注入層１０８、有機電子輸
送層１１１がない構造もある。また、第２透明電極は電
子注入層１１２、透明電極１１３からなる。
【００２４】本実施例では、駆動層１０２内に形成され
る電極層を用いて反射膜１０６を形成する。したがっ
て、有機発光層１１０で発光した光のうち、一部は直接
第２透明電極１０５から出射され、他の一部は反射膜１
０６で反射されて第２透明電極１０５から出射される。
ここで、反射膜１０６上に形成される層間絶縁膜１０７
の膜厚を最適化して、２光路の発光光の干渉効果で出射
光強度を高める。
る電極層を用いて反射膜１０６を形成する。したがっ
て、有機発光層１１０で発光した光のうち、一部は直接
第２透明電極１０５から出射され、他の一部は反射膜１
０６で反射されて第２透明電極１０５から出射される。
ここで、反射膜１０６上に形成される層間絶縁膜１０７
の膜厚を最適化して、２光路の発光光の干渉効果で出射
光強度を高める。
【００２５】次に、２個のトランジスタを用いた駆動層
制御の有機発光表示装置を説明する。図２から図４に示
すように、第１トランジスタ１２３、第２トランジスタ
１２５、容量１２４からなる。
制御の有機発光表示装置を説明する。図２から図４に示
すように、第１トランジスタ１２３、第２トランジスタ
１２５、容量１２４からなる。
【００２６】始めに、駆動層の形成方法について説明す
る。ガラス基板１０１上にLPCVDを用いて膜厚50nmのa−
Si膜を形成する。原料はSi2H6であり、基板温度は450℃
であった。次に、XeClエキシマレーザを用いて、膜全面
をレーザアニールした。レーザアニールは２段階で行っ
た。１回目、２回目の照射エネルギーは、それぞれ、18
8mJ／cm2、290mJ／cm2であった。これにより、a−Siが
結晶化され、p−Siとなった。次に、p−Si膜を、CF4を
用いたドライエッチングでパターン化した。
る。ガラス基板１０１上にLPCVDを用いて膜厚50nmのa−
Si膜を形成する。原料はSi2H6であり、基板温度は450℃
であった。次に、XeClエキシマレーザを用いて、膜全面
をレーザアニールした。レーザアニールは２段階で行っ
た。１回目、２回目の照射エネルギーは、それぞれ、18
8mJ／cm2、290mJ／cm2であった。これにより、a−Siが
結晶化され、p−Siとなった。次に、p−Si膜を、CF4を
用いたドライエッチングでパターン化した。
【００２７】次に、ゲート絶縁膜１２６として膜厚100n
mのSiO2膜を形成した。SiO2膜はTEOSを原料としてPECVD
法で形成した。
mのSiO2膜を形成した。SiO2膜はTEOSを原料としてPECVD
法で形成した。
【００２８】次に、ゲート電極１１５として膜厚50nmの
TiW膜をスパッタリング法により作製し、パターニング
した。併せて、ゲート線１１６、第２トランジスタゲー
ト電極１２１、及び容量１２４電極１３０もパターニン
グした。
TiW膜をスパッタリング法により作製し、パターニング
した。併せて、ゲート線１１６、第２トランジスタゲー
ト電極１２１、及び容量１２４電極１３０もパターニン
グした。
【００２９】次に、イオン注入法によりゲート絶縁膜１
２６の上部から、パターン化されたp−Si層に4×1015イ
オン／cm2、エネルギー80keVのPイオンを注入した。上
部にゲート電極がある領域にはPイオンが注入されず、
チャネル領域１１４となる。
２６の上部から、パターン化されたp−Si層に4×1015イ
オン／cm2、エネルギー80keVのPイオンを注入した。上
部にゲート電極がある領域にはPイオンが注入されず、
チャネル領域１１４となる。
【００３０】次に、基板１０１を不活性N2雰囲気下で、
300℃、3時間加熱し、イオンを活性化し、ドーピングが
有効に行われるようにした。P−Siのイオン注入された
領域は２kΩ／□の面抵抗値となった。その上に、第１
層間絶縁層１２７としてSiNx膜を成膜した。膜厚は200n
mである。
300℃、3時間加熱し、イオンを活性化し、ドーピングが
有効に行われるようにした。P−Siのイオン注入された
領域は２kΩ／□の面抵抗値となった。その上に、第１
層間絶縁層１２７としてSiNx膜を成膜した。膜厚は200n
mである。
【００３１】次に、イオン注入された領域上部のゲート
絶縁膜１２６及び第１層間絶縁膜１２７に、コンタクト
ホールを形成した。さらに、第２トランジスタのゲート
電極１２１上部の第１層間絶縁膜１２７にコンタクトホ
ールを形成した。
絶縁膜１２６及び第１層間絶縁膜１２７に、コンタクト
ホールを形成した。さらに、第２トランジスタのゲート
電極１２１上部の第１層間絶縁膜１２７にコンタクトホ
ールを形成した。
【００３２】その上に、スパッタリング法にて膜厚500n
mのAl膜を形成する。ホトリソグラフィ工程により信号
線１１７、コモン線１２０を形成する。また、第１トラ
ンジスタ１２３のソース電極１１８及びドレイン電極１
１９、第２トランジスタ１２５のソース電極１３２及び
ドレイン電極１２２、容量１２４の電極１３０、１３１
を形成する。
mのAl膜を形成する。ホトリソグラフィ工程により信号
線１１７、コモン線１２０を形成する。また、第１トラ
ンジスタ１２３のソース電極１１８及びドレイン電極１
１９、第２トランジスタ１２５のソース電極１３２及び
ドレイン電極１２２、容量１２４の電極１３０、１３１
を形成する。
【００３３】容量１２４と第１トランジスタのソース電
極１１８を、信号線１１７と接続する。また、第１トラ
ンジスタのドレイン電極１１９は第２トランジスタのゲ
ート電極１２１を接続する。また、第１トランジスタの
ドレイン電極１１９を容量１２４の電極１３０と接続す
る。第２トランジスタのソース電極１３２はコモン線１
２０と接続する。また、第２トランジスタのドレイン電
極１２２は有機EL素子の第１透明電極１０３と接続す
る。さらに、反射膜１０６を画素開口部下に位置する領
域に形成した。
極１１８を、信号線１１７と接続する。また、第１トラ
ンジスタのドレイン電極１１９は第２トランジスタのゲ
ート電極１２１を接続する。また、第１トランジスタの
ドレイン電極１１９を容量１２４の電極１３０と接続す
る。第２トランジスタのソース電極１３２はコモン線１
２０と接続する。また、第２トランジスタのドレイン電
極１２２は有機EL素子の第１透明電極１０３と接続す
る。さらに、反射膜１０６を画素開口部下に位置する領
域に形成した。
【００３４】次に、第２層間絶縁膜層１２８としてSiNx
膜を成膜した。膜厚は195nmである。第２トランジスタ
のドレイン電極１２２上部にコンタクトホールを設け
る。その上にスパッタリング法を用いて、厚さ１５０ｎ
ｍのＩＴＯ膜を形成し、ホトリソグラフティ法を用いて
第１透明電極１０３を形成する。電極サイズは、250×1
00μｍ2である。
膜を成膜した。膜厚は195nmである。第２トランジスタ
のドレイン電極１２２上部にコンタクトホールを設け
る。その上にスパッタリング法を用いて、厚さ１５０ｎ
ｍのＩＴＯ膜を形成し、ホトリソグラフティ法を用いて
第１透明電極１０３を形成する。電極サイズは、250×1
00μｍ2である。
【００３５】このように駆動層を形成した基板をアセト
ン、純水の順に、それぞれ超音波洗浄を３分間行った。
洗浄後、窒素ガスを用いて乾燥させた後、80℃のオーブ
ンで５分間乾燥させた。次に、O2プラズマクリーニング
を行った。RFパワーは20Ｗ、クリーニング時間は１分で
ある。プラズマクリーニングを行った基板を大気に曝す
ことなく、真空蒸着チャンバーにセットした。
ン、純水の順に、それぞれ超音波洗浄を３分間行った。
洗浄後、窒素ガスを用いて乾燥させた後、80℃のオーブ
ンで５分間乾燥させた。次に、O2プラズマクリーニング
を行った。RFパワーは20Ｗ、クリーニング時間は１分で
ある。プラズマクリーニングを行った基板を大気に曝す
ことなく、真空蒸着チャンバーにセットした。
【００３６】次に、図３のＡ−Ａ’線における断面図を
用いて有機発光素子の形成方法について説明する。第１
の透明電極１０３上に、膜厚50nmの4,4'−ビス[N−(1−
ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル膜(以下、a
−NPD膜と略記する。)を形成した。このa−NPD膜は有機
正孔輸送層１０９として機能する。その上に、膜厚60n
ｍのトリス(8−キノリノール)アルミニウム膜(以下、Al
q膜と略記する。)を形成した。Alq膜は、有機発光層１
１０及び有機電子輸送層として機能する。
用いて有機発光素子の形成方法について説明する。第１
の透明電極１０３上に、膜厚50nmの4,4'−ビス[N−(1−
ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル膜(以下、a
−NPD膜と略記する。)を形成した。このa−NPD膜は有機
正孔輸送層１０９として機能する。その上に、膜厚60n
ｍのトリス(8−キノリノール)アルミニウム膜(以下、Al
q膜と略記する。)を形成した。Alq膜は、有機発光層１
１０及び有機電子輸送層として機能する。
【００３７】次に、その上に電子注入層１１２としてMg
とAgの合金膜を形成した。２元同時蒸着法を用いて蒸着
レートを、それぞれ、1.4nm、0.1nmに設定し、膜厚10nm
を蒸着した。次に、スパッタリング法により、透明電極
１１３としてIn−Zn−O膜を200nm成膜した。In−Zn−O
膜は非晶酸化物膜である。ターゲットには、In／(In＋Z
n)＝0.83であるターゲットを用いた。成膜条件は、Ar：
O2混合ガスを雰囲気として真空度0.2Pa、スパッタリン
グ出力２W／cm2である。Mg：Ag／In−ZnO積層膜は透明
陰極として機能し、その透過率は65％であった。
とAgの合金膜を形成した。２元同時蒸着法を用いて蒸着
レートを、それぞれ、1.4nm、0.1nmに設定し、膜厚10nm
を蒸着した。次に、スパッタリング法により、透明電極
１１３としてIn−Zn−O膜を200nm成膜した。In−Zn−O
膜は非晶酸化物膜である。ターゲットには、In／(In＋Z
n)＝0.83であるターゲットを用いた。成膜条件は、Ar：
O2混合ガスを雰囲気として真空度0.2Pa、スパッタリン
グ出力２W／cm2である。Mg：Ag／In−ZnO積層膜は透明
陰極として機能し、その透過率は65％であった。
【００３８】本実施例の有機発光素子は、中心波長525n
mで発光する。また、発光領域はa−NPD膜とAlq膜の界面
である。発光領域で基板側方向に発光した光は、有機正
孔輸送層１０９、第１透明電極１０３、第２層間絶縁膜
１２８を透過し、反射膜１０６で反射して有機EL素子に
入射し、第２透明電極１０５から出射する。この反射膜
１０６に反射されて出射した光と、発光領域から直接第
２透明電極１０５を出射した光の光路差は以下の通りで
ある。
mで発光する。また、発光領域はa−NPD膜とAlq膜の界面
である。発光領域で基板側方向に発光した光は、有機正
孔輸送層１０９、第１透明電極１０３、第２層間絶縁膜
１２８を透過し、反射膜１０６で反射して有機EL素子に
入射し、第２透明電極１０５から出射する。この反射膜
１０６に反射されて出射した光と、発光領域から直接第
２透明電極１０５を出射した光の光路差は以下の通りで
ある。
【００３９】光路差＝２(屈折率(a−NPD)・膜厚(a−NP
D)＋屈折率(ITO)・膜厚(ITO)＋屈折率(SiNx)・膜厚(SiN
x))＝２(1.6・50＋2.0・70＋1.9・230)＝1314nmこの光
路差は式（１）で示した発光領域から反射膜表面の光路
長の２倍すなわち、２ｄに対応する。よって、ｎ＝２の
式（１）を満足する。このため、正の干渉効果により、
２つの光強度を足し合せた値が全光強度となる。10Ｖ印
加により、輝度値は100cd／m2であった。一方、第２層
間絶縁膜１２８の膜厚を160nmにしたところ、光路差が
発光中心波長の２倍となる。この場合、負の干渉効果に
より全光強度は、輝度値で10cd／m2であった。
D)＋屈折率(ITO)・膜厚(ITO)＋屈折率(SiNx)・膜厚(SiN
x))＝２(1.6・50＋2.0・70＋1.9・230)＝1314nmこの光
路差は式（１）で示した発光領域から反射膜表面の光路
長の２倍すなわち、２ｄに対応する。よって、ｎ＝２の
式（１）を満足する。このため、正の干渉効果により、
２つの光強度を足し合せた値が全光強度となる。10Ｖ印
加により、輝度値は100cd／m2であった。一方、第２層
間絶縁膜１２８の膜厚を160nmにしたところ、光路差が
発光中心波長の２倍となる。この場合、負の干渉効果に
より全光強度は、輝度値で10cd／m2であった。
【００４０】本実施例によれば、有機発光層１１０から
第２透明電極１０５を出射する光と、反射膜１０６によ
り反射されて第２透明電極１０５を出射する光が、発光
中心波長の2.5倍の光路差をもって干渉するので、全光
強度が最大で１０倍程度増加した。
第２透明電極１０５を出射する光と、反射膜１０６によ
り反射されて第２透明電極１０５を出射する光が、発光
中心波長の2.5倍の光路差をもって干渉するので、全光
強度が最大で１０倍程度増加した。
【００４１】次に、本発明の実施例２として、フルカラ
ー表示が可能な有機発光表示装置を説明する。図５に実
施例２の有機発光表示装置の断面図を示す。ガラス基板
２０１上に有機EL素子を駆動する駆動層を形成する。作
製方法は、実施例１と同様である。赤色（Ｒ）用反射膜
２０５、緑色（Ｇ）用反射膜２０６、青色（Ｂ）用反射
膜２０７は、それぞれ、ソース電極・ドレイン電極、p
−Siチャネル領域、ゲート電極の形成時に作製する。ま
た、ゲート絶縁膜２０２の膜厚は60nm、第１層間絶縁膜
２０３の膜厚は258nm、第２層間絶縁膜２０４の膜厚は1
25nmとした。
ー表示が可能な有機発光表示装置を説明する。図５に実
施例２の有機発光表示装置の断面図を示す。ガラス基板
２０１上に有機EL素子を駆動する駆動層を形成する。作
製方法は、実施例１と同様である。赤色（Ｒ）用反射膜
２０５、緑色（Ｇ）用反射膜２０６、青色（Ｂ）用反射
膜２０７は、それぞれ、ソース電極・ドレイン電極、p
−Siチャネル領域、ゲート電極の形成時に作製する。ま
た、ゲート絶縁膜２０２の膜厚は60nm、第１層間絶縁膜
２０３の膜厚は258nm、第２層間絶縁膜２０４の膜厚は1
25nmとした。
【００４２】Ｇ用有機EL素子は、実施例１と同様の構成
である。第１透明電極２０８の上に、有機正孔輸送層２
０９、有機発光層２１０、電子注入層２１１及び透明電
極２１２を、金属マスクを用いてパターン化した。
である。第１透明電極２０８の上に、有機正孔輸送層２
０９、有機発光層２１０、電子注入層２１１及び透明電
極２１２を、金属マスクを用いてパターン化した。
【００４３】Ｒ用有機EL素子の有機正孔輸送層２１４
は、膜厚50nmのa−NPD、有機発光層２１５を膜厚60nmの
Alqに、ドーパントとして４−(ジシアノメチレン)−２
−メチル−６−(ｐ−ジメチルアミノスチリル)−４Ｈ−
ピランを共蒸着したものを用いた。
は、膜厚50nmのa−NPD、有機発光層２１５を膜厚60nmの
Alqに、ドーパントとして４−(ジシアノメチレン)−２
−メチル−６−(ｐ−ジメチルアミノスチリル)−４Ｈ−
ピランを共蒸着したものを用いた。
【００４４】Ｂ用有機EL素子の有機正孔輸送層２１９
は、膜厚50nmのa−NPD、有機発光層２２０に、膜厚60nm
の４,４'−ビス(２,２−ジフェニルビニル)ビフェニル
を用いた。
は、膜厚50nmのa−NPD、有機発光層２２０に、膜厚60nm
の４,４'−ビス(２,２−ジフェニルビニル)ビフェニル
を用いた。
【００４５】反射膜に反射されて透明電極２１２,２１
７,２２２から出射した光と、発光領域から直接上部陰
極を出射した光の光路差は以下の通りである。
７,２２２から出射した光と、発光領域から直接上部陰
極を出射した光の光路差は以下の通りである。
【００４６】 (Ｒ)：２(1.6・50＋2.0・70＋1.9・125)＝915nm (Ｇ)：２(1.6・50＋2.0・70＋1.9・125＋1.45・258＋1.
45・60)＝1837.5nm (Ｂ)：２(1.6・50＋2.0・70＋1.9・125＋1.45・258)＝1
662.5nm これらの光路差は、発光中心波長の、それぞれ、1.5
倍、3.5倍、3.5倍である。このため、正の干渉効果によ
り、２つの光強度を足し合せた値が全光強度となる。10
Ｖ印加により、輝度値はそれぞれ、30cd／m2、100cd／m
2、80cd／m2であった。本実施例によれば、Ｒ，Ｇ、Ｂ
の取出し光強度を増大するフルカラーの表示装置が実現
できる。
45・60)＝1837.5nm (Ｂ)：２(1.6・50＋2.0・70＋1.9・125＋1.45・258)＝1
662.5nm これらの光路差は、発光中心波長の、それぞれ、1.5
倍、3.5倍、3.5倍である。このため、正の干渉効果によ
り、２つの光強度を足し合せた値が全光強度となる。10
Ｖ印加により、輝度値はそれぞれ、30cd／m2、100cd／m
2、80cd／m2であった。本実施例によれば、Ｒ，Ｇ、Ｂ
の取出し光強度を増大するフルカラーの表示装置が実現
できる。
【００４７】
【発明の効果】本発明によれば、上部電極側から発光光
を取出す構成の有機発光表示装置において、直接第２透
明電極方向に出射する光と基板方向に出射し反射膜で反
射された光との干渉効果によって、取出し光強度が増大
する効果がある。また、反射膜を駆動部の電極と同時形
成することから、作製プロセスの簡素化が図れる。
を取出す構成の有機発光表示装置において、直接第２透
明電極方向に出射する光と基板方向に出射し反射膜で反
射された光との干渉効果によって、取出し光強度が増大
する効果がある。また、反射膜を駆動部の電極と同時形
成することから、作製プロセスの簡素化が図れる。
【００４８】また、各発光色で干渉効果が最大になるよ
う層間絶縁膜の膜厚及び反射膜を作製するので、各色の
取出し光強度が増大するフルカラー有機発光表示装置を
提供できる効果がある。
う層間絶縁膜の膜厚及び反射膜を作製するので、各色の
取出し光強度が増大するフルカラー有機発光表示装置を
提供できる効果がある。
【図１】本発明の一実施例である有機発光表示装置の模
式図。
式図。
【図２】一実施例の有機発光表示装置を真上から見た平
面図。
面図。
【図３】図２のＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線に示した断面
図。
図。
【図４】図２のＣ−Ｃ’線、Ｄ−Ｄ’線に示した断面
図。
図。
【図５】本発明の第２の実施例であるフルカラー有機発
光表示装置の断面図。
光表示装置の断面図。
１０１,２０１…ガラス基板、１０２…駆動層、１０３
…第１透明電極、１０４…発光層、１０５…第２透明電
極、１０６,２０５,２０６,２０７…反射膜、１０７…
層間絶縁膜、１０８…有機正孔注入層、１０９,２０９,
２１４,２１９…有機正孔輸送層、１１０,２１０,２１
５,２２０…有機発光層、１１１…有機電子輸送層、１
１２,２１１,２１６,２２１…電子注入層、１１３,２１
２,２１７,２２２…透明電極、１１４…第１トランジス
タのチャネル領域、１１５…第１トランジスタのゲート
電極、１１６…ゲート線、１１７…信号線、１１８…第
１トランジスタのソース電極、１１９…第１トランジス
タのドレイン電極、１２０…コモン線、１２１…第２ト
ランジスタのゲート電極、１２２…第２トランジスタの
ドレイン電極、２０８,２１３,２１８…第１透明電極、
１２３…第１トランジスタ、１２４…容量、１２５…第
２トランジスタ、１２６,２０２…ゲート絶縁膜、１２
７,２０３…第１層間絶縁膜、１２８,２０４…第２層間
絶縁膜、１３０,１３１…容量電極、１３２…第２トラ
ンジスタソース電極、１３３…第２トランジスタチャネ
ル領域。
…第１透明電極、１０４…発光層、１０５…第２透明電
極、１０６,２０５,２０６,２０７…反射膜、１０７…
層間絶縁膜、１０８…有機正孔注入層、１０９,２０９,
２１４,２１９…有機正孔輸送層、１１０,２１０,２１
５,２２０…有機発光層、１１１…有機電子輸送層、１
１２,２１１,２１６,２２１…電子注入層、１１３,２１
２,２１７,２２２…透明電極、１１４…第１トランジス
タのチャネル領域、１１５…第１トランジスタのゲート
電極、１１６…ゲート線、１１７…信号線、１１８…第
１トランジスタのソース電極、１１９…第１トランジス
タのドレイン電極、１２０…コモン線、１２１…第２ト
ランジスタのゲート電極、１２２…第２トランジスタの
ドレイン電極、２０８,２１３,２１８…第１透明電極、
１２３…第１トランジスタ、１２４…容量、１２５…第
２トランジスタ、１２６,２０２…ゲート絶縁膜、１２
７,２０３…第１層間絶縁膜、１２８,２０４…第２層間
絶縁膜、１３０,１３１…容量電極、１３２…第２トラ
ンジスタソース電極、１３３…第２トランジスタチャネ
ル領域。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ａ Ｆターム(参考） 3K007 AB02 AB03 AB04 AB18 BA06 BB06 BB07 CA01 CB01 CB04 CC01 DA01 DB03 EB00 5C094 AA08 AA10 AA43 BA03 BA12 BA27 CA19 CA24 DA13 DB01 DB04 EA04 EA05 EA06 EB02 ED03 ED11 FA01 FA02 FB01 FB02 FB12 FB15 GB10 JA01
Claims (4)
- 【請求項１】 第１透明電極、発光層及び第２透明電極
を有する有機発光素子と、前記有機発光素子を制御する
スイッチング素子を有する駆動層を備える有機発光表示
装置において、 前記駆動層内の層間絶縁膜を介して反射膜を設け、前記
反射膜が前記第１透明電極の外側にあることを特徴とす
る有機発光表示装置。 - 【請求項２】 基板及び駆動層と、第１透明電極、発光
層、第２透明電極の有機発光素子が、上記の順で階層構
成される有機発光表示装置において、 前記駆動層内の層間絶縁膜を介して反射膜を設け、前記
反射膜が前記第２透明電極の外側にあることを特徴とす
る有機発光表示装置。 - 【請求項３】 第１透明電極、発光層及び第２透明電極
を有し、カラー表示を行うための発光中心波長の異なっ
た複数の有機発光素子と、前記有機発光素子を制御する
スイッチング素子を有する駆動層を備える有機発光表示
装置において、 前記駆動層内の複数の層間絶縁膜を介して反射膜を設
け、前記反射膜が前記第１透明電極の外側にあることを
特徴とする有機発光表示装置。 - 【請求項４】 請求項１、２または３において、 前記有機発光素子の発光領域から前記反射膜表面の光路
長ｄが、式（１）を満足することを特徴とする有機発光
表示装置。 ２ｄ＝（ｎ＋１／２）Ｘ・λ …（１） ただし、λは発光する光の中心波長、ｎは整数である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001050480A JP4046948B2 (ja) | 2001-02-26 | 2001-02-26 | 有機発光表示装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001050480A JP4046948B2 (ja) | 2001-02-26 | 2001-02-26 | 有機発光表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002252087A true JP2002252087A (ja) | 2002-09-06 |
| JP4046948B2 JP4046948B2 (ja) | 2008-02-13 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001050480A Expired - Fee Related JP4046948B2 (ja) | 2001-02-26 | 2001-02-26 | 有機発光表示装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4046948B2 (ja) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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