CN106852172A - 显示装置 - Google Patents

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小俣一由
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Abstract

本发明提供一种显示装置，其可以在场序方式下稳定地驱动。所述显示装置包括背光源(100)和场序方式的显示面板(200)，其中，背光源的发光部是能够发出红、绿、蓝三原色的有机电致发光元件，有机电致发光元件中的至少一个电极包含Ag或者含有以Ag为主要成分的合金。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及具备有机电致发光元件(有机EL元件)作为光源的场序方式显示装置。
背景技术
作为显示装置，提出了场序方式的显示装置。场序方式是应用持续切换发出2种颜色以上的光，将其切换的速度设为超过人眼在时间上的分辨率的速度，人们混色识别2种颜色以上的颜色的方式。场序方式是利用基于“时间分割(time-division)”进行的混色的彩色显示方式。
在场序方式的显示装置中，作为直下型或侧缘型的背光源，提出了有机电致发光(EL)元件来代替LED(例如参照专利文献1、专利文献2)。
在场序方式的显示装置中，在进行视频显示时，可发出构成背光源的红(R)、绿(G)、蓝(B)中的任意一色，并按场持续切换(时间分割)发出各色光，通过使该切换速度足够快，得到任意的色光。
例如，将彩色的场以分光成R的场、G的场及B的场的状态进行分割，对RGB的各场依次施加时间差进行发光，在显示面板上显示一个彩色的场。此时，在显示R的场时，使背光源的发光为红(R)，在显示B的场时，使背光源的发光为蓝(B)，在显示G的场时，使背光源的发光为绿(G)。
通过将这样时间分割的3色的彩色的各场一边切换发光色一边连续地进行显示，可以显示彩色的视频。
场序方式的显示装置与使用滤色器的方式相比，没有吸收导致的光的损失，且因为不使用高昂的滤色器，所以可以减少部件数量，对于降低成本具有大的优点。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008－66366号公报
专利文献2：日本特开2007－172945号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在场序方式的显示装置中，显示面板按照场序方式高速驱动，因此，有机EL显示元件也需要具有与显示面板的高速驱动相适应的驱动速度。
但是，在上述专利文献1和专利文献2记载的场序液晶显示装置中，作为背光源中使用的有机EL元件的透明电极使用ITO(氧化铟锡)。使用ITO作为有机EL元件的透明电极使用ITO时，由于透明电极的电阻值高，因此，无法在场序方式中得到需要的驱动速度，有机EL元件的驱动有时不稳定。
因此，使用具有ITO作为透明电极的有机EL元件作为背光源时，显示装置的驱动不稳定。
因此，为了解决上述问题，本发明提供在场序方式中可以稳定驱动的显示装置。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的显示装置包括背光源和场序方式的显示面板。并且，背光源的发光部是具有发出不同颜色的光的多个发光单元的有机电致发光元件，有机电致发光元件中的至少一个电极由包含Ag或者含有以Ag为主要成分的合金。
发明效果
根据本发明，可以提供可以稳定驱动的显示装置。
附图说明
图1是第一实施方式的显示装置的概略结构图；
图2是显示装置中使用的背光源的平面配置图；
图3是第二实施方式的显示装置的概略结构图；
图4是有机EL元件的等效电路图和时间图。
标记说明
100、300背光源；101、202、301透明基板；102、302第1电极；102r、102g、102b第1端子；103r、103g、103b发光单元；104、308第2电极；108隔板；109r、109g、109b有机EL区域；111第2端子；200显示面板；201偏光板；203薄膜晶体管；204像素电极；205取向膜；206液晶层；207绝缘层；208间隔件；209密封件；210数据线；303第1发光单元；304第1中间电极；305第2发光单元；306第2中间电极；307第3发光单元
具体实施方式
以下，说明用于实施本发明的实施方式的例子，但本发明不限定于以下的例子。
需要说明的是，说明按以下的顺序进行。
1.显示装置的第一实施方式
2.显示装置的第二实施方式
3.时间图
〈1.显示装置的第一实施方式〉
图1表示可以使用场序方式的显示装置的概略结构图。图1所示的显示装置具备显示面板200、和包含有机电致发光元件(有机EL元件)的背光源100。
另外，图2表示该显示装置中使用的背光源100的平面配置图。
[显示面板]
显示面板200是通过TFT(Thin Film Transistor)方式高速驱动的用于场序方式的显示面板。显示面板200是TFT方式的众所周知的结构，显示面板200在外表面侧具备偏振片201的两片透明基板202(例如玻璃基板或透明膜基板)之间夹持有液晶层206。
在下侧的透明基板202上形成有像素电极204以及薄膜晶体管(TFT)203。另外，在透明基板202上，经由绝缘层207矩阵状配置有数据线210和扫描线(省略图示)。而且，在数据线210和扫描线的交点配置有TFT203及像素电极204。
另外，在绝缘层207的上方形成有被取向膜205夹持的可高速响应的液晶层206。液晶层206通过间隔件208、密封件209以及一对取向膜205构成其中密封有液晶层206的空间。
上述显示面板200为了通过场序方式显示全彩色的图像而要求可高速响应，优选使用采用了众所周知的铁电性液晶或反铁电性液晶的可高速响应的液晶显示面板、OCB(Optically Compensated Bend,Optically Compensated Birefringence)型的液晶面板。另外，也可以使用MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)型的液晶面板。此外，显示面板200因为适用于场序方式的显示装置，所以为未设置滤色器的结构。
[背光源]
接着，对用于图1所示的场序方式的背光源100进行说明。背光源100的发光部由叠层型的有机EL元件形成。该带状的有机EL元件沿发光面方向平行排列。
在透明基板101上形成有：带状且由形成为大致平行的条带状的透明电极形成的第1电极102、由绝缘材料形成的隔板108。隔板108沿着第1电极102形成，并配置为在第1电极102上留有开口部。在第1电极102上形成有：包含发出红色、绿色或蓝色的各色光的发光层的发光单元103r，103g，103b。在发光单元103r，103g，103b上、以及隔板抗蚀剂上，在整个周缘的透明基板101上根据高度差堆积作为背面电极的第2电极104。
另外，有机EL元件中，第1电极102、以及第2电极104对于分别夹持的光单元103r、103g、103b而言，一者发挥阴极的作用，另一者发挥阳极的作用。并且，第1电极102、发光单元103r、以及第2电极104重叠的部分形成为一个有机EL元件。同样地，第1电极102、发光单元103g、以及第2电极104重叠的部分形成1个有机EL元件，第1电极102、发光单元103b、以及第2电极104重叠的部分形成为1个有机EL元件。
图2示出作为背光源100形成的、发出R、G、B各色光的条带状有机EL区域109r、109g、109b。有机EL区域109r、109g、109b对应于图1所示的包含第1电极102、发光单元103r、103g、103b、以及第2电极104的各个有机EL元件。有机EL区域109r、109g、109b的面積各个条带的形成周期在时间分割驱动平均化且在白色显示上没有问题的范围即可。需要说明的是，图2是表示该背光源100的概要的图，实际上，发光色为红色、绿色或蓝色的有机EL区域109r、109g、109b相互平行地多个配置成带状。
第1电极102通过由与第1电极102相同材料形成布线部按照每个发光色与第1端子102r、102g、102b连接。例如，发光色为红色的有机EL区域109r的第1电极102通过布线部与第1端子102r连接，发光色为蓝色的有机EL区域109b的第1电极102与第1端子102b连接，发光色为绿色的有机EL区域109g的第1电极102与第1端子102g连接。
第1端子102r、102g、102b在第1电极102的旁边的透明基板101上根据有机EL区域109r、109g、109b的发光色的数目形成相同的数量。并且，各第1端子102r、102g、102b通过布线部连接于与相同的发光色相对应的第1电极102的一个端部。
即。发光色为红色的有机EL区域109r的全部第1电极102和用于发出红色光的第1端子102r被电连接。另外，发光色为绿色的有机EL区域109g的全部第1电极102与用于发出绿色光的第1端子102g被电连接。发光色为蓝色的有机EL区域109b的全部第1电极102与用于发出蓝色光的第1端子102b被电连接。
因此，通过分别对各第1端子102r、102g、102b进行单独驱动控制，可以单独地驱动发出R、G、B各色的有机EL区域109r、109g、109b。另外，可以对各发光色的每个有机EL区域109r、109g、109改变亮度。
另外，如图2所示，与有机EL区域109r、109g、109b相邻地形成与第1电极102电隔离的第2端子111。第2电极104通过导电性层与第2端子111连接。第2端子111与外部电路连接，并供给指定的电压。
在场序方式的表示装置的背光源中，按照时间分割驱动对有机EL区域109r、109g、109b进行切换并使之发光。在该显示装置中，为了不产生颜色切换导致的图像的闪烁(Flicker)，需要以约1/60秒以下切换场。因此，为了使用上述结构的有机EL元件在每1场显示1种颜色，必须至少以月1/180秒以下、即6毫秒以下对有机EL区域109r、109g、109b进行时间分割驱动。
在有机EL元件的时间分割驱动中，对第1端子102r、102g、102b分别进行驱动控制，从而发出R、G、B的各色光。例如，有机EL区域109r的全部第1电极102、有机EL区域109g的全部第1电极102、有机EL区域109b的全部第1电极102按照每个发光色进行时间分割驱动。
[有机EL元件]
接着，对构成背光源的发光部的有机EL元件的各结构进行说明。
有机EL元件具有：第1电极102以及第2电极104、位于这些电极间的包含具有发光性的有机材料单元103r、103g、103b。并且，这些的各结构被设置在透明基板101上。
另外，有机EL元件中，第1电极102形成为透光性的电极。该结构中，仅有通过第1电极102和第2电极104夹持发光单元103夹持而成的部分为有机EL元件的发光区域。并且，有机EL元件形成为使发出的光至少从透明基板101侧导出底部发光型。
以下，对这些各结构的详情进行说明。
[基板]
作为有机EL元件的透明基板101，例如可举出玻璃、塑料等，但不限于这些。作为优选使用的透明基板101，可以举出玻璃、石英、透明树脂膜。
作为树脂膜，例如可举出：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯、聚乙烯、聚丙烯、赛璐玢、纤维素二乙酸酯、纤维素三乙酸酯(TAC)、纤维素乙酸酯丁酸酯、纤维素乙酸酯丙酸酯(CAP)、纤维素乙酸酯邻苯二甲酸酯、纤维素硝酸酯等纤维素酯类或它们的衍生物、聚偏氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯乙烯醇、间规立构聚苯乙烯、聚碳酸酯、降冰片烯树脂、聚甲基戊烯、聚醚酮、聚酰亚胺、聚醚砜(PES)、聚苯硫醚、聚砜类、聚醚酰亚胺、聚醚酮酰亚胺、聚酰胺、氟树脂、尼龙、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸类或者聚芳酯类、Alton(商品名JSR公司制造)或者APEL(商品名三井化学公司制造)这样的环烯烃类树脂等。
[第一电极]
第一电极102为有机EL元件的透明电极，为使用银或以银为主成分的合金形成的导电层。在此，主成分是指构成第一电极102的成分中构成比率最高的成分。
作为构成第一电极102的以银(Ag)为主成分的合金，例如可举出银镁(AgMg)、银铜(AgCu)、银钯(AgPd)、银钯铜(AgPdCu)、银铟(AgIn)等。
第一电极102也可以是将银或以银为主成分的合金的层根据需要分成多层并叠层而成的结构。
另外，该第一电极102的层厚优选在2～15nm的范围内，更优选在3～12nm的范围内，特别优选在4～9nm的范围内。在层厚比15nm薄的情况下，层的吸收成分或反射成分少，第一电极102的光透射率增大。另外，在层厚比2nm厚的情况下，能够充分确保层的导电性。
作为第一电极102的成膜方法，可以举出涂布法、喷墨法、涂覆法、浸渍法等使用湿法工艺的方法、蒸镀法(电阻加热、EB法等)、溅射法、CVD法等使用干法工艺的方法等。其中，优选应用蒸镀法。
(基底层)
另外，使用银或以银为主成分的合金形成的第一电极102优选形成于下述基底层上。基底层为设置于第一电极102的透明基板101侧的层。
作为构成基底层的材料，没有特别限定，例如可举出：含有对包含银或以银为主成分的合金的第一电极102进行成膜时能够抑制银的凝聚的氮原子或硫原子的化合物等、含有对银进行成膜时成为生长核的Pd、Al、Ti、Pt、Mo等金属的层以及含有氧化锌的层。
在基底层由低折射率材料(折射率低于1.7)构成的情况下，作为该层厚的上限，需要低于50nm，特别优选为低于30nm，进一步优选为低于10nm，特别优选为低于5nm。通过将层厚设为低于50nm，将光学损耗抑制到最小限。另一方面，作为层厚的下限，需要为0.05nm以上，优选为0.1nm以上，特别优选为0.3nm以上。通过将层厚设为0.05nm以上，可以使基底层的成膜均匀，可以均匀地实现其效果(抑制银的凝聚)。
在基底层由高折射率材料(折射率1.7以上)构成的情况下，作为其层厚的上限，没有特别限制，作为层厚的下限，与由上述低折射率材料构成的情况相同。
但是，如果作为单纯的基底层的功能，只要以能够得到均匀的成膜所需的层厚形成即可。
在基底层为含有成为银的生长核的金属的层的情况下，优选将其厚度设为不阻碍有机EL元件的光透射性的程度的厚度，例如5nm以下。另一方面，该基底层需要为能够确保第一电极102的膜均匀性的程度的厚度。作为该厚度，基底层只要是使各金属原子形成1原子层以上而得到的层即可。另外，基底层优选为连续膜。此外，在该基底层中，即使含有成为银的生长核的金属的层的连续相存在缺陷，只要该缺陷比构成第一电极102的Ag原子小，就能够确保第一电极102的膜均匀性。
作为构成基底层的含有氮原子的化合物，只要是分子内含有氮原子的化合物，就没有特别限定，但优选为具有以氮原子作为杂原子的杂环的化合物。作为以氮原子作为杂原子的杂环，可举出：氮杂环丙烷、氮丙啶、氮杂环丁烷、氮杂环丁二烯(azete)、吡咯烷、氮杂茂、氮杂环己烷(azinane)、吡啶、六氢吖庚因、吖庚因、咪唑、吡唑、噁唑、噻唑、咪唑啉、吡嗪、吗啉、噻嗪、吲哚、异吲哚、苯并咪唑、嘌呤、喹啉、异喹啉、喹喔啉、噌啉、碟啶、吖啶、咔唑、苯并-C-噌啉、卟啉、二氢卟酚、胆碱等。
作为基底层的成膜方法，可举出涂布法、喷墨法、涂覆法、浸渍法等使用湿法工艺的方法、真空蒸镀法(电阻加热、EB法等)、溅射法、离子镀敷法法、等离子体CVD法、热CVD法等使用干法工艺的方法等。其中，从成膜性的观点出发，优选通过电子束蒸镀法或溅射法形成。在电子束蒸镀法的情况下，为了提高膜密度，优选使用IAD(离子辅助蒸镀)等辅助蒸镀。
另外，构成基底层的含有氧化锌的层(含氧化锌的层)含有氧化锌(ZnO)作为主成分。含氧化锌的层的主成分是指构成成分中构成比率最高的成分，优选为50原子％以上。通过使用含氧化锌的层作为第一电极102的基底层，可以使第一电极102中含有的银原子的排列均匀，可以兼具光透射性和电阻特性。
含氧化锌的层也可以含有氧化锌以外的材料。作为含氧化锌的层中所含的氧化锌以外的材料，可以是介电性材料、或氧化物半导体材料、绝缘性的材料，也可以是导电性的材料。作为含氧化锌的层中所含的、介电性材料或氧化物半导体材料，例如含有TiO2、ITO(铟锡氧化物)、ZnS、Nb2O5、ZrO2、CeO2、Ta2O5、Ti3O5、Ti4O7、Ti2O3、TiO、SnO2、La2Ti2O7、IZO(氧化铟-氧化锌)、AZO(掺杂Al的ZnO)、GZO(掺杂Ga的ZnO)、ATO(掺杂Sb的SnO)、ICO(氧化铟铈)、Ga2O3等。含氧化锌的层中可以仅含有一种介电性材料或氧化物半导体材料，也可以含有2种以上。介电性材料或氧化物半导体材料特别优选为ZnS、TiO2、GZO、ITO。
此外，含氧化锌的层中，除上述介电性材料及氧化物半导体材料以外，还可以含有MgF2、SiO2等。例如，如果含有SiO2，则含氧化锌的层容易变为非晶质，有机EL元件的挠性容易提高。
另外，从抑制第一电极102成膜时银的凝聚，得到薄且厚度均匀的第一电极102的观点出发，在含氧化锌的层中优选含有氧化锌作为主成分。含氧化锌的层中所含的锌原子的量相对于构成含氧化锌的层的全原子的数，优选为0.1～50at％，更优选为0.5～50at％。
另一方面，如果锌原子的量过剩，则难以均匀地形成含氧化锌的层，有时透明性会降低。第一电极102中所含的各原子的种类、其含量例如通过XPS法等特定。
含氧化锌的层的厚度通常优选为3～35nm，更优选为5～25nm。含氧化锌的层的厚度为3nm以上时，第一电极102的成膜性充分提高。另一方面，含氧化锌的层的厚度为35nm以下时，对有机EL元件的光学特性的影响小，有机EL元件的光透射性不易降低。含氧化锌的层的厚度通过椭偏仪等进行测定。
第一电极102的特征在于，通过在基底层上成膜，即使在第一电极102成膜后不进行高温退火处理等，也具有充分的导电性，但根据需要可以在成膜后进行高温退火处理等。
在基材上形成以Ag为主成分的第一电极102的情况下，附着于基材上的Ag原子发生表面扩散，同时生成一定大小的块(核)。而且，初期的薄膜生长沿着该块(核)的周围进行。因此，在形成初期的膜中，块之间存在间隙，不能导通。如果块从该状态起进一步生长，厚度成为15μm左右，则块之间的一部分相连，勉强导通。但是，膜的表面尚不平滑，容易产生等离子吸收。
与之相对，在预先形成含有对银进行成膜时成为生长核的Pd、Al、Ti、Pt、Mo等金属的层作为基底层时，构成第一电极102的Ag等金属材料不易在基底层上移动。另外，就Pd等金属原子而言，可以使生长核彼此的间隔比Ag原子发生表面扩散而形成的块之间的间隔窄。因此，当Ag层以该Pd的生长核为起点进行生长时，即使厚度薄，也容易成为平坦的层。
另外，例如，可以采用以下结构：在使用含有氮原子的化合物形成的基底层上设置包含银或以银为主成分的合金的第一电极102。由此，在基底层的上部形成第一电极102时，构成第一电极102的银原子与构成基底层的含有氮原子的化合物相互作用，银原子在基底层表面上的扩散距离减少，银的凝聚得以抑制。
另外，含氧化锌的层中所含的锌原子与第一电极102的银的亲和性高。因此，在进行第一电极102的成膜时，构成第一电极102的银不易在含氧化锌的层上凝聚，可以形成厚度薄且均匀的第一电极102。另外，锌原子与第一电极102中所含的银的亲和性高，因此，可以抑制高湿度环境下的水分导致的银的凝聚、银的腐蚀。
即，一般而言，在通过核生长型(Volumer-Weber：VW型)使银粒子容易孤立为岛状的银的成膜中，通过使用上述的基底层，成膜的银的凝聚得以抑制。因此，在包含银或以银为主成分的合金的第一电极102的成膜中，通过单层生长型(Frank-van der Merwe：FM型)进行薄膜生长。因此，如上所述，包含银或以银为主成分的合金的第一电极102通过更薄的层厚确保导电性，可以兼得第一电极102的导电性的提高和光透射性的提高。
[第二电极]
第二电极104是具有向发光单元103r、103g、103b供给例如电子的功能，且相对于作为透明电极的第一电极102为对置电极的电极膜。例如，第二电极104使用以功函数小(4eV以下)的金属(称作电子注入性金属)、合金、导电性化合物及它们的混合物作为电极物质的材料。
作为第二电极104的薄层电阻优选为数Ω/sq.以下，膜厚在通常为10nm～5μm的范围内、优选为50～200nm的范围内选择。
作为这种电极物质的具体例，可举出钠、钠-钾合金、镁、锂、镁/铜混合物、镁/银混合物、镁/铝混合物、镁/铟混合物、铝/氧化铝(Al2O3)混合物、铟、锂/铝混合物、稀土金属等。
其中，从电子注入性及对氧化等的耐久性的观点出发，优选电子注入性金属与功函数值比该电子注入性金属大且稳定的金属即第二金属混合物，例如镁/银混合物、镁/铝混合物、镁/铟混合物、铝/氧化铝(Al2O3)混合物、锂/铝混合物、铝等。
第二电极104可通过利用蒸镀或溅射等方法形成这些电极物质的薄膜来制作。
[发光单元]
发光单元103r、103g、103b在第一电极102和第二电极104之间至少含有具有发光性的有机材料，具有发出红色、绿色或蓝色的各色光的发光层，而且也可以在发光层和电极之间具备其它层。
作为发光单元103r、103g、103b的代表性元件结构，可以举出以下的结构，但不限于这些。
(1)阳极/发光层/阴极
(2)阳极/发光层/电子输送层/阴极
(3)阳极/空穴输送层/发光层/阴极
(4)阳极/空穴输送层/发光层/电子输送层/阴极
(5)阳极/空穴输送层/发光层/电子输送层/电子注入层/阴极
(6)阳极/空穴注入层/空穴输送层/发光层/电子输送层/阴极
(7)阳极/空穴注入层/空穴输送层/(电子阻止层/)发光层/(空穴阻止层/)电子输送层/电子注入层/阴极
上述中，优选使用(7)的结构，但不限于此。
上述代表性的元件结构中，除阳极和阴极之外的层为具有发光性的发光单元。
(发光单元)
在上述结构中，发光层由单层或多层构成。在发光层为多层的情况下，也可以在各发光层之间设置非发光性中间层。
另外，根据需要，可以在发光层和阴极之间设置空穴阻止层(空穴阻挡层)或电子注入层(阴极缓冲层)等，另外，也可以在发光层和阳极之间设置电子阻止层(电子阻挡层)或空穴注入层(阳极缓冲层)等。
电子输送层是具有输送电子的功能的层。电子输送层广义上也包括电子注入层以及空穴阻止层。另外，电子输送层也可以由多个层构成。
空穴输送层是具有输送空穴的功能的层。空穴输送层广义上也包含空穴注入层以及电子阻止层。另外，空穴输送层也可以由多层构成。
[发光层]
优选发光层中含有作为发光材料的磷光发光化合物。另外，发光层可以混合多种发光材料，另外，也可以将磷光发光材料和荧光发光材料(荧光掺杂剂、荧光性化合物)混合到同一发光层中使用。作为发光层的构成，优选含有主体化合物(发光主体等)、发光材料(发光掺杂剂)，从而由发光材料进行发光。发光层可以通过例如真空蒸镀法、旋涂法、流延法、LB法、喷墨法等公知的薄膜形成方法对发光材料及主体化合物进行成膜而形成。
作为发光层，只要所含的发光材料满足发光要件，则其结构就没有特别限制。发光层是将从电极或电子输送层注入的电子和从空穴输送层注入的空穴再结合而发光的层，发光的部分可以是发光层的层内，也可以是与发光层相邻的层的界面。另外，具有同一发光光谱及发光最大波长的层也可以有多层。该情况下，在各发光层之间也可以具有非发光性的辅助层。
发光层的层厚的总和优选在1～100nm的范围内，从可以得到更低的驱动电压的观点出发，更优选在1～30nm的范围内。在采用叠层多层而成的结构的发光层的情况下，作为各发光层的层厚，优选调整为1～50nm的范围内，更优选调整为1～20nm的范围内。此外，发光层的层厚的总和是指：在发光层之间存在非发光性中间层的情况下也包括该中间层的层厚。
(1)主体化合物
作为发光层中含有的主体化合物，优选室温(25℃)下的磷光发光的磷光量子收率低于0.1的化合物。更优选磷光量子收率低于0.01。另外，就发光层中所含的化合物而言，优选在该层中的体积比为50％以上。
作为主体化合物，可以单独使用公知的主体化合物，或者使用多种主体化合物。通过使用多种主体化合物，可以调整电荷的移动，可以使有机EL元件高效率化。另外，通过使用多种后述的发光材料，可以混杂不同的发光，由此，可以得到任意的发光色。
(2)发光材料
作为发光材料，可举出磷光发光性化合物(磷光性化合物、磷光发光材料)和荧光发光性化合物(荧光性化合物、荧光发光材料)。
(磷光发光性化合物)
磷光发光性化合物是指观测到来自激发三重态的发光的化合物，具体而言，定义为室温(25℃)下进行磷光发光的化合物，即磷光量子收率在25℃下为0.01以上的化合物，优选的磷光量子收率为0.1以上。
上述磷光量子收率可以采用第4版实验化学讲座7的分光II的398页(1992年版，丸善)中记载的方法测定。在溶液中的磷光量子收率可以使用各种溶剂来测定，在使用磷光发光性化合物的情况下，在任意的溶剂的任一种中，只要实现上述磷光量子收率(0.01以上)即可。
磷光发光性化合物可以从有机EL元件的发光层所使用的公知化合物中适当选择使用。优选为含有元素周期表中第8～10族的金属的络合物类化合物，更优选为铱化合物、锇化合物、铂化合物(铂络合物类化合物)或稀土类络合物，其中最优选的为铱化合物。
至少一个发光层可含有2种以上的磷光发光性化合物，也可以是发光层中的磷光发光性化合物的浓度比在发光层厚度方向上发生变化的方式。优选相对于发光层的总量，磷光发光性化合物为0.1体积％以上且低于30体积％。
(荧光发光性化合物)
作为荧光发光性化合物，可举出香豆素类色素、吡喃类色素、花菁类色素、克酮酸(croconium)类色素、方酸类色素、氧代苯并蒽类色素、荧光素类色素、若丹明类色素、吡喃鎓类色素、苝类色素、1,2-二苯乙烯类色素、聚噻吩类色素或稀土类络合物类荧光体等。
[注入层：空穴注入层、电子注入层]
注入层是为了驱动电压降低、发光亮度提高而设置于电极和发光层之间的层，在“有机EL元件及其工业化最前沿(1998年11月30日NTS社发行)”的第2编第2章“电极材料”(123～166页)中有详细记载，包括空穴注入层和电子注入层。
注入层可以根据需要设置。如果是空穴注入层，则可以存在于阳极(阳极)和发光层或空穴输送层之间，如果是电子注入层，则可以存在于阴极(阴极)和发光层或电子输送层之间。
电子注入层优选为由极薄的膜构成的层，虽然取决于原材料，但其层厚优选为1nm～10μm的范围内。
[空穴输送层]
空穴输送层由具有输送空穴的功能的空穴输送材料构成，广义上空穴注入层、电子阻止层也包含在空穴输送层内。空穴输送层可以设置单层或多层。另外，空穴输送层也可以是由一种或两种以上的材料构成的一层结构。空穴输送层的层厚没有特别限制，但通常为5nm～5μm左右，优选在5～200nm的范围内。
作为空穴输送材料，是具有空穴的注入或输送功能、电子的阻挡功能的任一种的材料，可以是有机物、无机物的任一种。另外，可以在空穴输送层的材料中掺杂杂质来提高p性。如果提高空穴输送层的p性，则可以制作耗电量更低的元件，故而优选。
空穴输送层可以通过将上述空穴输送材料利用例如包含真空蒸镀法、旋涂法、流延法、喷墨法的印刷法、LB法等公知的方法薄膜化而形成。
[电子输送层]
电子输送层由具有输送电子的功能的材料构成，广义上电子注入层、空穴阻止层(省略图示)也包括在电子输送层内。电子输送层可以设置为单层结构或多层的叠层结构。另外，电子输送层可以是由一种或2种以上的材料构成的1层结构。电子输送层的层厚没有特别限制，但通常为5nm～5μm左右，优选在5～200nm的范围内。
在单层结构的电子输送层及叠层结构的电子输送层中，作为构成与发光层相邻的层部分的电子输送材料(兼作空穴阻止材料)，只要具有向发光层传递从阴极注入的电子的功能即可。作为这种材料，可以从现有公知的化合物中选择任意的材料来使用。
另外，作为电子输送层的材料(电子输送性化合物)，可以使用构成上述的基底层的含有氮原子的化合物。这与兼作电子注入层的电子输送层一样，可以使用与上述构成基底层的材料相同的材料。
电子输送层通过将上述材料利用例如包含真空蒸镀法、旋涂法、流延法、喷墨法的印刷法、LB法等公知的方法进行薄膜化而形成。
[阻止层：空穴阻止层、电子阻止层]
如上所述，阻止层除有机化合物薄膜的基本结构层之外，根据需要设置。例如包括记载于日本特开平11－204258号公报、日本特开平11－204359号公报及“有机EL元件及其工业化最前沿(1998年11月30日NTS社发行)”的237页等中的空穴阻挡(hole blocking)层等。
所谓空穴阻止层，广义上讲，具有电子输送层的功能。空穴阻挡层由具有输送电子的功能且输送空穴的能力显著小的空穴阻挡材料构成，通过输送电子且阻挡空穴，可以使电子与空穴的再结合概率提高。另外，可以根据需要将电子输送层的结构作为空穴阻止层来使用。空穴阻止层优选与发光层相邻地设置。
另一方面，所谓电子阻止层，广义上讲，具有空穴输送层的功能。电子阻止层由具有输送空穴的功能且输送电子的能力显著小的材料构成，通过输送空穴且阻止电子，可以提高电子与空穴的再结合概率。另外，可以根据需要将空穴输送层的结构作为电子阻止层来使用。作为适用于空穴阻止层的层厚，优选为3～100nm的范围内，更优选为5～30nm的范围内。
〈2.显示装置的第二实施方式〉
其次，对场序方式的显示装置的第二实施方式进行说明。第二实施方式仅背光源的有机EL元件的结构与上述第一实施方式不同。因此，在以下的说明中，仅对有机EL元件的结构进行说明，省略了显示面板等的结构以及各结构中重复的说明。
图3表示第二实施方式的场序方式的显示装置的概略结构图。图3所示的场序方式的显示装置具备显示面板200和由有机电致发光元件(有机EL元件)构成的背光源300。
在图3所示的场序方式的显示装置中，构成背光源300的发光部的有机EL元件具有沿厚度方向(光的射出方向)叠层3层发光单元而成的所谓3层堆栈结构。另外，有机EL元件与上述第1实施方式不同，不具有用于区分发光色不同的有机EL元的由绝缘材料形成的隔板，而是在设置有背光源300的整个区域上连续地形成。
另外，如图3所示，构成背光源300的有机EL元件在透明基板301上依次叠层第1电极302、第1发光单元303、第1中间电极304、第2发光单元305、第2中间电极306、第3发光单元307、以及、第2电极308。并且，有机EL元件中，第1电极302、第1中间电极304、第2中间电极306、以及、第2电极308对于分别夹持的第1发光单元303、第2发光单元305、以及第3发光单元307而言，乙方发挥的阴极的作用，另一方发挥阳极的作用。
[第1电极]
第1电极302由透明电极构成。与上述第1实施方式的第1电极同样地，使用银或以银为主要成分合金形成。作为以银(Ag)为主要成分的合金，可以举出，例如，银镁(AgMg)、银铜(AgCu)、银钯(AgPd)、银钯铜(AgPdCu)、银铟(AgIn)等。
第1电极302优选在2～15nm的范围内，更有选在3～12nm的范围内，特别优选在4～9nm的范围内。层厚比15nm薄时，层的吸收成分或反射成分变少，第1电极102的光透射率变大。另外，层厚比2nm厚时，可以充分确保层的导电性。
另外，使用银或以银为主要成分合金形成的透明电极优选形成在基底层上。作为基底层，与上述第1实施方式同样地，可以列举，例如，含有对包含银或以银为主成分的合金的第1电极302、第1中间电极304、以及第2中间电极306进行成膜时能够抑制银的凝聚的氮原子或硫原子的化合物等、含有对银进行成膜时成为生长核的Pd、Al、Ti、Pt、Mo等金属的层以及含有氧化锌的层。
[中间电极]
在有机EL元件中，第一中间电极304以及第二中间电极306设置在在第一发光单元303、第二发光单元305、以及第三发光单元307之间。因此，第一中间电极304以及第二中间电极306优选层的吸收成分及反射成分少且光透射率大的电极。
作为第一中间电极304以及第二中间电极306，例如可以使用与上述第一电极302相同的结构。例如，可以使用2～15nm的银或以银为主成分的合金。在形成银或以银为主成分的合金作为第一中间电极304以及第二中间电极306的情况下，可以形成于上述基底层上。或者也可以直接形成于构成发光单元的电子输送层等有机材料层上。
另外，作为第一中间电极304以及第二中间电极306，例如可以使用5nm～20nm的铝等。另外，也可以采用将铝和上述银或以银为主要成分的合金叠层而成的结构以及叠层其它导电性材料而成的结构。
另外，作为第一中间电极304以及第二中间电极306，可以使用ITO(铟锡氧化物)、IZO(铟锌氧化物)、ZnO2、TiN、ZrN、HfN、TiOx、VOx、CuI、InN、GaN、CuAlO2、CuGaO2、SrCu2O2、LaB6、RuO2等导电性无机化合物层、Au/Bi2O3等的2层膜、SnO2/Ag/SnO2、ZnO/Ag/ZnO、Bi2O3/Au/Bi2O3、TiO2/TiN/TiO2、TiO2/ZrN/TiO2等的多层膜、以及C60等的富勒烯类、低聚噻吩等导电性有机物层、金属酞菁类、无金属酞菁类、金属卟啉类、无金属卟啉类等导电性有机化合物层等。
[第二电极]
第二电极308是相对于作为透明电极的第一电极302、第一中间电极304以及第二中间电极306为对置电极的电极膜。例如，第二电极308相当于上述第一实施方式的第二电极，可以采用与第一实施方式的第二电极同样的结构。例如，可以使用以功函数小(4eV以下)的金属(称作电子注入性金属)、合金、导电性化合物及它们的混合物作为电极物质的材料。
[发光单元]
第1发光单元303、第2发光单元305、以及第3发光单元307分别具有发出规定颜色的光的发光层。各发光层至少含有发光性有机材料，例如，通过具有蓝色(B)、绿色(G)、以及红色(R)的各色的发光掺杂剂作为发光性有机材料，第1发光单元303、第2发光单元305、以及第3发光单元307分别发出R、G、B中任一颜色的光。这相当于上述的第1实施方式中发出R、G、B各色光的条带状有机EL区域以及发光单元。因此，第1发光单元303、第2发光单元305、以及第3发光单元307可以分别采用与上述第1实施方式中发出红色、绿色或蓝色的各色光的发光单元同样的结构。
通过对夹持第1发光单元303的第1电极302以及第1中间电极304、夹持第2发光单元305的第1中间电极304以及第2中间电极306、以及、夹持第3发光单元307的第2中间电极306以及第2电极308分别进行单独控制，可以分别使第1发光单元303、第2发光单元305、以及第3发光单元307单独发光。因此，有机EL元件的结构使得通过对各发光层进行控制，可以自由调整发光颜色。
另外，有机EL元件中，对第1发光单元303、第2发光单元305、以及第3发光单元307进行叠层，并使得二极管特性为相同方向或不同的方向。例如，可以按照第1发光单元303、第2发光单元305、以及第3发光单元307中全部二极管特性为相同方向的方式进行叠层，另外，也可以按照第1发光单元303和第3发光单元307的二极管特性为相同方向的方式进行叠层，还可以按照仅第2发光单元305与其他两个发光单元的二极管特性为不同方向的方式进行叠层。
〈3.时间图〉
接着，图4表示有机EL元件的等效电路图和时间图。
将分别夹持第一发光单元303、第二发光单元305、第三发光单元307的一组电极(图3所示的第一电极302、第一中间电极304、第二中间电极306、以及第二电极308)并联连接。在此，作为一例，对第一发光单元303发出红光(R)，第二发光单元305发出蓝光(B)，第三发光单元307发出绿光(G)的情况进行说明。
图4所示的时间图是表示显示面板的驱动时机和背光源的有机EL元件的各发光单元的发光时机的图。表示关于有机EL区域(像素)依次驱动R、G、B各场而形成1帧时的Vr、Vg、Vb的驱动脉冲的时间图。
发光单元依次对R、G、B的各色进行时间分割，例如将1帧进行3等分(1/3帧)而发出各色光。而且，通过显示面板与三原色的每一色同步地对该时间分割发光的光进行遮光，依次形成被时间分割的各色的场图像[R场、G场、B场]。
然后，通过被时间分割的各色的场图像在时间上进行混色，形成一个帧图像。
此外，在上述的时间图中，对各R、G、B的各发光单元的发光期间的比率相同的情况进行了说明，但各发光单元的发光期间的比率也可以任意变更。
特别是，通过根据各发光单元的寿命调整各R、G、B的发光期间，可以实现背光源的长寿命化。此时，优选使经时劣化相对大的(寿命短的)发光单元的发光期间比其它发光单元长。例如，优选使寿命最短的发光单元的发光期间的比率最长。由此，能够抑制经时劣化导致的背光源的亮度的降低或色度的变化，显示装置的可靠性提高。
[效果]
在上述第1实施方式以及第2实施方式的场序方式显示装置中，作为形成背光源的有机EL元件的透明电极，使用银或以银为主要成分的合金。因此，作为有机EL元件的透明电极，可以形成光透射性高、导电性高的电极。即，由于电极的导电性得以提高，因此，对有机EL元件的发出R、G、B的各色发的发光单元进行驱动时，对Vr、Vg、Vb的驱动脉冲的响应性得以提高。结果，在显示装置中，即使是在背光源所要求的至少约1/180秒以下的时间分割驱动中，也可以在有机EL元件中稳定地进行高速驱动。因此，可以构成能够适应场序方式显示装置驱动所需要的高速驱动的有机EL元件。并且，显示装置可以在场序方式中稳定地驱动。
需要说明的是，在上述实施方式中，对具有能够发出R、G、B三原色的光的发光单元的有机EL元件进行了说明，但发光单元的发光色并不限于这些。例如，可以采用具有能够发出黄色、青色、品红等补色的光的发光单元的结构。另外，在这种情况下，可以采用通过合成这些补色来发出3原色的光的结构。再者，也可以采用组合发出3原色中任一颜色的光的发光单元、以及发出补色中任一颜色的光的发光单元而成的结构。
此外，本发明不限于上述实施方式例中说明的结构，在不脱离其它本发明结构的范围内可以进行各种变形、变更。

Claims (7)

1.一种显示装置，其包括背光源和场序方式的显示面板，其中，
所述背光源的发光部是具有发出不同颜色的光的多个发光单元的有机电致发光元件，
所述有机电致发光元件中的至少一个电极包含Ag或者含有Ag作为主要成分的合金。
2.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述有机电致发光元件具有发出不同颜色的光的发光单元叠层而成的结构。
3.如权利要求1所述的显示装置，其中，
所述发光部具有发出不同颜色的光的所述有机电致发光元件沿发光面方向排列而成的结构。
4.如权利要求1所述的显示装置，其中，
形成于最靠近所述显示面板侧的所述电极包含Ag或含有Ag作为主成分的合金。
5.如权利要求1所述的显示装置，其中，
包含Ag或含有Ag作为主成分的合金的所述电极形成于包含含有氮原子的化合物的基底层上。
6.如权利要求2所述的显示装置，其中，
在包含叠层在一起的所述发光单元的所述有机电致发光元件中，形成于叠层在一起的所述发光单元之间的中间电极包含Ag或含有Ag作为主成分的合金。
7.如权利要求1所述的显示装置，其中，
在发出不同颜色的光的多个所述发光单元中，第一发光单元的发光期间的比例与发出其他颜色的光的第二发光单元的发光期间的比例不同。
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