CN1535084A - 彩色显示用有机场致发光显示器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不引起膜结构的复杂·多层化，且可发多色光的有机EL显示器。该有机EL显示器10，在形成了TFT12的透明基体11上依次叠层滤色片13或色变换层23、ITO薄膜14、有机EL层15和阴极薄膜16，通过滤色片13或色变换层23的通孔，ITO薄膜14接通透明基体11上的漏电极12a。由于是在TFT12上设置滤色片13或色变换层23的结构，所以，TFT12成膜时不因热影响而导致滤色片13或色变换层23的劣化。

Description

彩色显示用有机场致发光显示器

技术领域

本发明涉及可多色发光的薄型有机场致发光(EL)显示器。

现有技术

有机场致发光(EL)显示器，是通过对发光层施加电压产生的自发光而显示图像，所以，与以后照光作为必要条件的液晶显示器比较，可以得到明亮而鲜艳的图像，并不受视野角度的影响。由于具有这样的优点，所以，作为第2代显示装置蹬上了历史舞台。

一个方式是，采用装入了有机EL元件的显示面板而使其发多色光时，使整个显示面板以单色发光，并通过透过滤色片而显示必要色调的图像。另一个方式是，用色变换层代替滤色片，得到规定的色相。

对于可以采用提高占空比而发光效率好的有源矩阵方式的有机EL元件而言，滤色片或色变换层的形成位置，被设定在透明基板和TFT(薄膜晶体管)之间或透明基板的里侧(TFT形成部的相反侧)。在透明基板和TFT之间形成滤色片或色变换层时，因在高温操作下形成TFT时的热易损伤滤色片或色变换层。在透明基板的里侧形成滤色片或色变换层时，由于滤色片或色变换层外露而容易带疵点。

这里，有人提出在使可见光透过率达到10～100％的电子注入电极上形成滤色片的方法(特开平11-339968号公报)，以及，把铟锡氧化物(ITO)放到TFT上形成的平坦绝缘膜上，再在其上堆叠有机EL层，从具有滤色片或色变换层的阴极侧取光的方法(特开2000-77191号公报)等。

发明要解决的课题

然而，无论哪一种方法均必需有复杂的多层膜结构，使制造工艺复杂化。膜结构的层数增加，不仅使制造成本提高，而且，作为有机EL显示器优点的显示面板的薄型也受到损害。

本发明为了解决上述问题，提出的方案是，通过把伴随有机EL元件的阳极的滤色片或色变换层在TFT基板上形成，则提供一种不引起膜结构的复杂·多层化，且可以多色发光的有机EL显示器。

用于解决课题的手段

本发明的有机EL显示器，其特征在于，为了达到该目的，在形成了TFT的透明基板上，依次叠层滤色片或色变换层、ITO薄膜、有机EL层和阴极薄膜，并且ITO薄膜通过滤色片或色变换层的通孔与透明基板上的漏电极接通。

附图的简单说明

图1示出按照本发明的有机EL显示器的层结构图。

图2是说明彩色图像显示的图。

符号的说明

10：有机EL显示器11：透明基板11a：TFT基板12：TFT12a：漏电极13：滤色片13a：贯穿孔14：ITO薄膜15：有机EL层16：阴极薄膜23：色变换层

实施方案

按照本发明的有机EL显示器，与以往的彩色显示用有机EL元件相反，是在TFT基板上形成伴同有机EL膜的阳极的滤色片或色变换层。作为基板，例如，可以使用在玻璃、塑料等透明基板11上设置TFT12，并采用漏极电线及电源线形成有源矩阵的TFT基板11a(图1)。

滤色片13，是以包覆在TFT基板11a上设置的TFT12、漏极线12a，还有TFT基板11a上那样堆叠而成。滤色片13，具有使在漏电极线上连接的TFT12的漏电极12a外露的通孔13a。

为了形成滤色片13，可以采用以下方法，把用重铬酸处理而赋予感光性的明胶、动物胶、聚乙烯醇等染色基材，通过蚀刻或彩色抗蚀剂处理而形成的方法；把在聚酰亚胺等树脂中分散了颜料的着色树脂进行蚀刻的方法；把在丙烯酸·环氧系或光交联型的聚乙烯醇等的紫外线固化树脂(负抗蚀剂)中分散了颜料而得到的着色树脂，通过彩色抗蚀剂而形成的方法；往溶解了聚酯、蜜胺等阴离子型树脂的电解质溶剂中分散颜料并加以电化学析出(电沉积)的方法；把配合了颜料、油酸、硬脂酸、酚、醇、干燥促进剂、粘度调整剂等的R、G、B油墨进行印刷的方法等。

也有形成色变换层23代替滤色片13的情况。色变换层23呈现的功能是，吸收来自有机EL层15的近紫外发光、蓝色发光及蓝绿色发光，再把从蓝色或蓝绿色至红色的可见光进行荧光发光。在叠层了色变换层23的有机EL显示器10中，例如，在全面发出蓝色光时，通过色变换层23R把蓝色发光变换成红色发光，通过色变换层23G变换成绿色。对色变换层23的材质没有附加的特别限定，只要有色变换功能即可，而且，可从下列荧光材料中选择。

作为接受来自有机EL层的近紫外光而进行蓝色发光的荧光材料，有双-MSB(1，4-双-(甲基苯乙烯基(メチルスチリン))苯)、DPS(反式-4，4’-二苯基乙烯基(ジフエニルスチル)苯)、香豆素4(7-羟基-4-甲基香豆素)等。作为接受蓝色发光而进行绿色发光的荧光材料，有香豆素153(2，3，5，6-1H，4H-四氢-8-三氟甲基喹嗪并(9，9a，1-gh)香豆素)、香豆素6(3-(2’-苯并噻唑基)-7-二乙基氨基香豆素)、香豆素7(3-(2’-苯并咪唑基)-7-N，N-二乙基氨基香豆素)等。作为接受蓝绿色发光而进行红色发光的荧光材料，有DCM(4-二氰基亚甲基-2-甲基-6-(对-二甲基氨基芪(P-ジメチルアミノスチルリン))-4H-吡喃)、吡啶1(1-乙基-2-[4-(对-二甲基氨基苯基)-1，3-丁间二烯基]-吡啶姆-对胆酸酯)、若丹明系染料等。

优选通过采用蒸镀、溅射等法把荧光材料或添加了荧光材料的树脂堆叠在透明的光致抗蚀剂上，来形成色变换层23。或者，也可以与滤色片13同样地通过采用光刻法在TFT基板11a上堆叠含荧光材料的物质来形成色变换层23。

色变换层23，也可以与滤色片13的R、G、B组合设置在滤色片13上。当在滤色片13上叠层色变换层23时，可以防止色变换层23因外光激发而导致的荧光的发生，从而可以以良好的对比度来复制彩色图像。

通孔13a，在滤色片13或色变换层23堆叠后，按照规定图案通过对滤色片13或色变换层23进行光蚀刻等很容易被形成。

在滤色片13上，依次叠层ITO(阳极)膜14、有机EL层15和阴极薄膜16。

ITO薄膜14，是采用溅射法、离子镀等方法以高表面精度形成的薄膜，并通过位于滤色片13或色变换层23上的通孔13a，与漏极线12a接通。

有机EL层15，是空穴输送层和发光层二层型，空穴注入层、发光层、电子注入层构成的三层型的任何一种均可，并且是用真空蒸镀法在ITO薄膜14上堆叠形成的。例如，在二层型的有机EL层15中，对于电子输送性发光层可以采用三(8-喹啉(キノリノラト))铝(III)络合物(Alq)，对于空穴输送层可以采用三苯基胺衍生物。在三层型的有机EL层15中，在三苯基胺衍生物上堆叠，使路易斯酸起作用提高导电性的空穴注入层或用还原性金属的掺杂降低电子注入障碍的电子注入层等。在任何一种情况下，都在形成发光层的有机树脂中，通过添加TPB、香豆素6、DCM1、喹吖啶、红荧烯、尼罗红等掺杂剂，由于发光中心移至掺杂剂，所以，使任意色调的发光都成为可能。

阴极薄膜16，是通过使功函数低的金属(代表性的有Mg)以及用于抗氧化的Ag等金属共蒸镀而形成的。Ag在提高阴级薄膜16对有机EL层15的附着强度方面也是有效的。另外，在有机EL层15上设置3nm左右的薄的Ag膜，通过Ag膜形成阴级薄膜16也可。

当向制成的有机EL显示器10的ITO(阳极)薄膜14和阴级薄膜16之间供给驱动电流时，来自阳极侧的空穴和来自阴极侧的电子，由有机EL层15再结合，通过有机发光体分子的激发而进行面状发光。发出的光，用滤光器13加以分选，特定波长的光透过透明基板11。在这里，当对每一种像素都配置着R、G、B的滤光器13(图2)时，用各个滤光器13分选特定波长的光，通过透过透明基板11的光显示彩色图像。

在用色变换层23代替滤光器13而叠层的有机EL显示器10中，通过色变换层23的通孔13a，使ITO薄膜14接通漏电极12a，用色变换层23变换成特定波长的光，透过透明基板11，显示规定的彩色图像。

发明的效果

如上所述，本发明的有机EL显示器，是有效利用可以采用提高占空比而构成发光效率好的显示装置的有源矩阵方式的优点，同时又在TFT基板上设置滤色片或色变换层，并通过滤色片或色变换层的通孔把在滤色片上堆叠的ITO薄膜与TFT基板上的漏电极接通。在采用该层结构时，由于在TFT形成后又叠层滤色片或色变换层，所以，TFT基板形成时的热不会对滤色片或色变换层产生不良影响，所以滤色片的光选择性或色变换层的色变换功能保持在高水平，从而形成无黑点等异常的有机EL显示器。而且，由于层结构不复杂化·多层化，所以制造成本的上升也受到抑制，从而可作为有效利用有机EL显示器特有的薄型的显示面板使用。

Claims (1)

1.一种彩色显示用的有机EL显示器，其特征在于，在形成了TFT的透明基板上，依次叠层滤色片或色变换层、ITO薄膜、有机EL层和阴极薄膜，并且ITO薄膜通过滤色片或色变换层的通孔，与透明基板上的漏电极接通。

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