CN1543280A - 电致发光显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电致发光显示装置，该显示装置提高白色有机EL组件的发光效率。其实现方法为：有机EL组件的白色发光层(6’)，由蓝色发光层(6a)以及黄色发光层(6b)层积而构成。产生短波长蓝色光的蓝色发光层(6a)，形成于阳极层(4)一侧，在该蓝色发光层(6a)上配置产生较长波长的黄色光的黄色发光层(6b)。因此，从蓝色发光层(6a)产生的蓝色光不通过黄色发光层(6b)，直接到达彩色滤光层(3)。另一方面，从黄色发光层(6b)产生的黄色光则通过蓝色发光层(6a)，但由于黄色光与蓝色光相比波长较长，因此其受到的吸收较少。于是，对蓝色光的吸收减少，可使发光效率得到提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种电致发光显示装置，特别涉及具备发白色光的白色发光层的电致发光显示装置。
背景技术
有机电致发光组件(Organic Electro Luminescence Device：以下称“有机EL组件”)是自发光型发光组件。因而近年来使用该有机EL组件的有机EL显示装置，作为取代CRT、LCD的新的显示装置而受到注目。
图7，是显示现有例的全彩(full color)有机EL显示装置的一个像素的概略断面图。200是玻璃基板，201是形成于玻璃基板200上的有机EL组件驱动用的TFT，202是第1平坦化绝缘膜。203是与TFT 201连接并且由延伸至第1平坦化绝缘膜202上的ITO(Indium Tin Oxide)构成的阳极层，204是覆盖阳极层203的端部而形成的第2平坦化绝缘膜，205是形成于阳极层203上的RGB各色的有机EL层，206是形成于有机EL层205上的阴极层。
该阴极层206上以玻璃基板207覆盖，该玻璃基板207与玻璃基板200两基板的周边相互接着，有机EL层205封入其内侧。在此，RGB各色的有机EL层205，是使用金属掩模选择性蒸着可发出R、G、B各色光的有机EL材料而形成。
另一方面，不使用前述RGB各色的有机EL层205，作为而可实现全彩的有机EL显示装置的方法，有人提出组合发白色光的白色发光层与彩色滤光层的构成。
图8是表示该种有机EL显示装置的构造的断面图。玻璃基板1上，形成有由SiO2等构成的绝缘膜2，其中形成有彩色滤光层3。并且，绝缘膜2的上方形成有由作为透明电极的ITO构成的阳极层4。在阳极层4上，按顺序层积有电子输送层(HTL)5、白色发光层6、电穴输送层7(IITL)、以及由铝(Al)构成的阴极层8。白色发光层6，是将发蓝色光的蓝色发光层6a与发黄色光的黄色发光层6b层积而成，从而产生蓝色光与黄色光合成的白色光。
并且，通过有机EL组件驱动用的TFT(未图示)，电流从阳极层4流至阴极层8，由此使白色发光层6发白色光，通过阳极层4、彩色滤光层3以及玻璃基板1，向外部放出。于是通过各像素形成有RGB各色的彩色滤光层3，而得到全彩显示。
该种有机EL显示装置，记载于以下的专利文献1中。
专利文献1
特开平8-321380号公报
但是，如图8所示，在阳极层4上，依序形成黄色发光层6b、蓝色发光层6a，则从蓝色发光层6a所产生的蓝色光，主要通过黄色发光层6b、电子输送层5、阳极层4而到达彩色滤光层3，但是蓝色光与黄色光相比短波长，因此朝向彩色滤光层3时，容易被前述中间层吸收。从而导致了发光效率恶化的问题。
发明内容
因此，本发明的有机EL显示装置，具备多个像素，各像素具有阳极层、以及在前述阳极层上将电致发光层夹在其与该阳极层中间而形成的阴极层。并且，该电致发光层，包括发光波长不同的多个发光层，这些多个发光层以发光波长由短而长的顺序，配置于靠近发光输出侧。
由此，由于对从短波长的发光层产生的光的吸收减少，因此提高了发光效率。
根据本发明，可在有机EL显示装置的有机EL发光层由发光波长不同的多个发光层构成的情况下，将光的吸收抑制至最小限度，而提高发光效率。特别可适用于组合白色有机EL发光层与彩色滤光层而成的有机EL显示装置。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的有机EL显示装置的断面图。
图2是表示本发明的实施方式的有机EL显示装置的平面图。
图3是沿图2的A-A线的断面图。
图4是沿图2的B-B线的断面图。
图5是本发明的第二实施方式的有机EL显示装置的断面图。
图6是本发明的第三实施方式的有机EL显示装置的断面图。
图7是现有例的有机EL显示装置的断面图。
图8是现有例的有机EL显示装置的断面图。
符号说明：1绝缘性基板；2绝缘膜；3彩色滤光层；4阳极层；5电穴输送层；6、6’白色发光层；6a蓝色发光层；6b黄色发光层；6c橙色发光层；6d绿色发光层；6e红色发光层；7电子输送层；8阴极层；10绝缘性基板；12栅极绝缘膜；15层间绝缘膜；17第1平坦化绝缘膜；20、21白色发光层；30开关用TFT；31栅极电极；32栅极绝缘膜；33主动层；33d、43d漏极；33s、43s源极；36漏极电极；40驱动用TFT；41栅极电极；43主动层；43c沟道；51栅极信号线；52漏极信号线；53驱动电源线；54保持电容电极线；55电容电极；56保持电容；60有机EL组件；61阳极层；62电穴输送层；63白色发光层；63a蓝色发光层；63b黄色发光层；64电子输送层；65阴极层；66第2平坦化绝缘膜；70彩色滤光层；115显示像素；200、207璃基板；201驱动用TFT；202第1平坦化绝缘膜；203阳极层；204第2平坦化绝缘膜。
具体实施方式
以下，就本发明的第一实施方式的有机EL显示装置，参照附图进行详细说明。图1，是显示该有机EL显示装置的断面图。图中，以一像素内的有机EL组件以及彩色滤光层为中心显示，而省略有机EL组件驱动用TFT、像素选择用TFT等的图示。而且，与图6相同的构成部分，标以相同的符号。
该有机EL显示装置中，白色发光层6’是由蓝色发光层6a以及黄色发光层6b积层而构成。并且，产生短波长的蓝色光的蓝色发光层6a，形成于靠近阳极层4一侧，其上方配置有产生较长波长的黄色光的黄色发光层6b。由此配置，从蓝色发光层6a产生的蓝色光，不通过黄色发光层6b而直接到达彩色滤光层3，并通过彩色滤光层3而向外部放出。另一方面，从黄色发光层6b产生的黄色光则通过蓝色发光层6a后再通过彩色滤光层3，但由于黄色光与蓝色光相比，波长较长，所以受到的吸收较少。因此，由于减少对蓝色光的吸收，从而提高了发光效率。
接着，根据此第一实施方式，就更具体的有机EL显示装置的构成进行说明。图2是表示有机EL显示装置的显示像素附近的平面图。图3是沿图2中的A-A线的断面图，图4是沿图2中的B-B线的断面图。
在栅极信号线51与漏极信号线52所围成的领域形成有显示像素115，且配置成矩阵状。
该显示像素115具有：自发光组件的有机EL组件60、控制向该有机EL组件60供给电流的时序的开关用TFT 30、向有机EL组件60供给电流的驱动用TFT 40、以及保持电容56。有机EL组件60，具有阳极层61、由白色发光材料构成的白色发光层63、以及阴极层65。有关白色发光层63的构成，将在以后叙述。
两信号线51、52的交点附近，设有开关用TFT 30，该TFT 30的源极33s，兼用作为在与保持电容电极线54的间形成电容的电容电极55，并且与驱动用TFT 40的栅极电极41连接。驱动用TFT 40的源极43s与有机EL组件的阳极层61连接，而漏极43d则与作为供给电流给有机EL组件60的电流源的驱动电源线53相连接。
参照图3、图4，说明该有机EL显示装置的断面构造。首先，就开关用TFT 30的构造进行说明。如图3所示，在由石英玻璃、无碱玻璃等构成的透明绝缘性基板10上，通过CVD等方法形成非晶硅膜(以下称“a-Si膜”)，以激光照射该a-Si膜，使的熔融再结晶化而成为多晶硅膜(以下称“P-Si膜”)，以此多晶硅膜作为主动层33。
在主动层33上，形成SiO2膜、SiN膜的单层或积层体以作为栅极绝缘膜12。并且，在栅极绝缘膜12上，具备有由铬(Cr)、钼(Mo)等高熔点金属构成的兼具有栅极电极31的栅极信号线51以及由铝(Al)构成的漏极信号线52。并配置有作为有机EL组件60的驱动电源，由Al构成的驱动电源线53。
并且，栅极绝缘膜12以及主动层33上的全面，形成有以SiO2膜、SiN膜以及SiO2膜的顺序层积而成的层间绝缘膜15，并设有在对应漏极33d而设的接触孔中填充Al等金属的漏极电极36，而且全面形成有由有机树脂形成的使表面平坦的第1平坦化绝缘膜17。
接着，就驱动用TFT 40的构造进行说明。如图4所示，在由石英玻璃、无碱玻璃等构成的透明绝缘性基板10上，依次形成有：对a-Si膜照射激光使的多结晶化而形成的主动层43、栅极绝缘膜12、以及由Cr、Mo等高熔点金属构成的栅极电极41。
主动层43设有沟道43c、及在该沟道43c两侧的源极43s与漏极43d。并且，栅极绝缘膜12以及主动层43上的全面，形成有以SiO2膜、SiN膜以及SiO2膜的顺序积层而成的层间绝缘膜15。另外，在对应漏极43d而设的接触孔中填充Al等金属再配置与驱动电源连接的驱动电源线53。
与驱动用TFT 40相邻，在层间绝缘膜15上形成有彩色滤光层70。彩色滤光层70，是以每一显示像素具有RGB的分光特性的方式形成。例如，R的像素形成有具有RED(红)分光特性的彩色滤光层70。
并且，全面形成有例如由有机树脂构成的使表面平坦的第1平坦化绝缘膜17。该第1平坦化绝缘膜17的与源极43s对应的位置形成有接触孔，通过该接触孔与源极43s接触的由ITO所构成的透明电极，即有机EL组件的阳极层61，设于平坦化绝缘膜17上。该阳极层61配置于彩色滤光层70上，且呈岛状分离形成于各显示像素中。
该第1平坦化绝缘膜17上，还形成有第2平坦化绝缘膜66，此第2平坦化绝缘膜66在阳极层61上的发光领域的部份是经去除而成为覆盖阳极层61的端部的构造。
有机EL组件60是为以下各层依序积层而成的构造：ITO(IndiumTin Oxide)等的透明电极构成的阳极层61、NPB构成的电穴输送层62、白色发光层63、以及Alq3构成的电子输送层64、由镁铟合金或铝，或是铝合金构成的阳极层65。其中，白色发光层63是由蓝色发光层63a及黄色发光层63b层积而成，蓝色发光层63a配置于靠近阳极层61的一侧。蓝色发光层63a由Zn(BOX)2构成，其正式名称为双((2-羟苯基)苯并噁唑)锌。黄色发光层63b，是在NPB(基质)中添加有作为黄色掺杂物的红萤烯(rubrene)。NPB(基质)的正式名称为：N，N’-二(奈-1-基)-N，N’-二苯基-联苯胺[N，N’-Di(naphthalene-1-yl)-N，N’-diphenyl-benzidine]。并且，阴极层65，由玻璃基板207所覆盖。
有机EL组件60，使从阳极层61注入的电穴、从阴极层65注入的电子，在白色发光层63内部再结合，激励形成白色发光层63的有机分子，产生激励子。该激励子在放射失活过程中，从白色发光层63放出蓝色光以及黄色光，这些光合成成为白色光，从透明的阳极层61，通过绝缘基板10，向外部放出而发光。
此时，由于蓝色发光层63a配置于靠近阳极层61的一侧，因此从蓝色发光层63a产生的蓝色光通过电穴输送层62、阳极层61、第1平坦化绝缘层17而到达彩色滤光层70，且经此彩色滤光层70滤光后，通过绝缘性基板10而向外部放出。
蓝色发光层63a所产生的蓝色光不通过黄色发光层63b而到达彩色滤光层70，且通过彩色滤光层70而向外部放出。另一方面，黄色发光层63b所产生的黄色光，通过蓝色发光层63a后，再通过彩色滤光层70，由于黄色光与蓝色光相比波长较长，因此受到的吸收较少。于是，对蓝色光的吸收减少，从而可提高发光效率。
再者，参照附图说明其它实施方式。图5，是表示第二实施方式的有机EL显示装置的断面图。图中，以像素内的有机EL组件与彩色滤光层为中心显示，而省略有机EL组件驱动用TFT、像素选择用TFT等的图示。而且与图1相同的构成部分，标以相同的符号。该有机EL显示装置，是将第一实施方式中的黄色发光层6b用橙色发光层6c代替者，白色发光层20是由蓝色发光层6a以及橙色发光层6c层积而构成。并且，产生短波长的蓝色光的蓝色发光层6a，形成于靠近光放出侧的阳极层4的一侧，其上方配置有产生波长较长的橙色光的橙色发光层6c。其中，橙色发光层6c是在NPB(基质)中添加有作为橙色掺杂物的5，12-双(4-(苯并噻唑-2-基)苯基)-6，11-二苯基并四苯(5，12-Bis(4-(benzothiazol-2-yl)phenyl)-6，11-diphenylnaphthacene)。
由此，蓝色发光层6a所产生的蓝色光不通过橙色发光层6c而到达彩色滤光层3，且通过彩色滤光层3而向外部放出。另一方面，橙色发光层6c所产生的橙色光，通过蓝色发光层6a后，再通过彩色滤光层3，但由于橙色光与蓝色光相比波长较长，因此其受到的吸收较少。于是，对蓝色光的吸收减少，从而可提高发光效率。
图6，是第三实施方式的有机EL显示装置的断面图。图中，以像素内的有机EL组件与彩色滤光层为中心显示，而省略有机EL组件驱动用TFT、像素选择用TFT等的图示。而且，与图1相同的构成部分，标以相同的符号。该有机EL显示装置中，白色发光层21是由蓝色发光层6a、绿色发光层6d以及红色发光层6e层积而构成。并且，产生短波长的蓝色光的蓝色发光层6a，配置于靠近阳极层4的一侧，且在其上配置可产生波长比蓝色光长的绿色光的绿色发光层6d，并且，在绿色发光层6d上，配置可产生波长比绿色光长的红色光的红色发光层6e。
其中，绿色发光层6d，是在NPB(基质)中添加有作为绿色掺杂物的5，12-二苯基并四苯(5，12-diphenylnaphthacene)。红色发光层6e是在NPB(基质)中添加有作为红色掺杂物的6，13-二苯基并五苯(6，13-diphenylpentacene)。
由此，蓝色发光层6a所产生的蓝色光不通过其它发光层而到达彩色滤光层3，且通过彩色滤光层3而向外部放出。另一方面，绿色发光层6d所产生的绿色光，通过蓝色发光层6a后，再通过彩色滤光层3，由于绿色光与蓝色光相比波长较长，因此其受到的吸收较少。而从红色发光层6e产生的红色光，则通过绿色发光层6d以及蓝色发光层6a后，再通过彩色滤光层3，但由于红色光与绿色光相比波长较长，因此其受到的吸收更少。于是，通过该构成，减少了对蓝色光的吸收，从而可提高发光效率。
从第一、第二、第三实施方式可知，若将本发明的概念一般化，可适用于发光波长不同的多个发光层。即，将这些多个发光层以发光波长由短而长的顺序，配置于发光输出侧，即可将对波长短的光的吸收抑制至最小限度。
第四实施方式的有机EL显示装置，是将第二实施方式的橙色发光层6c用红色发光层6e代替。该实施方式中，蓝色发光层6a所产生的蓝色光亦不通过红色发光层6e而到达彩色滤光层3，且通过彩色滤光层3而向外部放出。另一方面，红色发光层6e所产生的红色光，通过蓝色发光层6a后，再通过彩色滤光层3，但由于红色光与蓝色光相比波长较长，因此其受到的吸收较少。于是，减少了对蓝色光的吸收，从而可提高发光效率。
Claims (8)
1.一种电致发光显示装置，具备多个像素，各像素具有阳极层、以及在前述阳极层上将电致发光层夹在其与该阳极层中间而形成的阴极层，前述电致发光层包括发光波长不同的多个发光层，其特征在于，前述多个发光层是以发光波长越短的越靠近发光输出侧的顺序配置。
2.根据权利要求1所述的电致发光显示装置，其特征在于，具有彩色滤光层，从前述电致发光层放出的光是通过该彩色滤光层。
3.一种电致发光显示装置，具备多个像素，各像素具有形成于绝缘性基板上的彩色滤光层、形成于前述彩色滤光层上的由透明电极构成的阳极层、以及将电致发光层夹在其与该阳极层中间而形成在前述阳极层上的阴极层，前述电致发光层包括发光波长不同的多个发光层，其特征在于，前述多个发光层是以发光波长越短的越靠近发光输出侧的顺序配置。
4.根据权利要求3所述的电致发光显示装置，其特征在于，具有彩色滤光层，从前述电致发光层放出的光是通过该彩色滤光层。
5.根据权利要求3所述的电致发光显示装置，其特征在于，前述多个发光层为蓝色发光层以及黄色发光层，且以前述蓝色发光层、黄色发光层的顺序，依次配置于靠近前述阳极层的一侧。
6.根据权利要求3所述的电致发光显示装置，其特征在于，前述多个发光层为蓝色发光层以及橙色发光层，且以前述蓝色发光层、橙色发光层的顺序，依次配置于靠近前述阳极层的一侧。
7.根据权利要求3所述的电致发光显示装置，其特征在于，前述多个发光层为蓝色发光层、绿色发光层以及红色发光层，且以蓝色发光层、绿色发光层、红色发光层的顺序，依次配置于靠近前述阳极层的一侧。
8.根据权利要求3所述的电致发光显示装置，其特征在于，前述多个发光层为蓝色发光层以及红色发光层，且以前述蓝色发光层、红色发光层的顺序，依次配置于靠近前述阳极层的一侧。
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