DE10302108A1

DE10302108A1 - Organische Elektrolumineszenzfarbanzeigeeinheit

Info

Publication number: DE10302108A1
Application number: DE10302108A
Authority: DE
Inventors: Yoshifumi Kato; Kazuyoshi Takeuchi; Ichiro Yamamoto
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2002-01-31
Filing date: 2003-01-21
Publication date: 2003-10-23
Also published as: JP2003223992A; US20030173895A1; US7109649B2; KR20030065395A; KR100567953B1

Abstract

Eine organische Lichtemissionsdiodenfarbanzeigeeinheit (11) umfasst ein Substrat (12), eine auf dem Substrat (12) ausgebildete organische Elektrolumineszenzvorrichtung (13), eine gegenüber dem Substrat (12) angeordnete transparente Abdeckungsplatte (14) und ein auf der transparenten Abdeckungsplatte (14) ausgebildetes Farbfilterelement (15). Die organische Elektrolumineszenzvorrichtung (13) beinhaltet eine Elektrolumineszenzzone (18) mit einer Dünnschicht aus einem organischen Elektrolumineszenzmaterial. Das Farbfilterelement (15) ist in einem Abstand von der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung (13) und in Verbindung mit der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung (13) angeordnet. Licht von der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung wird von der transparenten Abdeckungsplatte (14) emittiert.

Description

Die Erfindung betrifft eine organische Elektrolumineszenzfarbanzeigeeinheit. Insbesondere betrifft die Erfindung eine organische Lichtemissionsdiode (nachstehend mit OLED bezeichnet) einer Farbanzeigeeinheit mit einer Lichtemissionsschicht mit einem organischen Elektrolumineszenzmaterial.

Jüngste Farbanzeigeeinheiten unter Verwendung von OLED ziehen aufgrund ihrer überlegenen Anzeigeleistungsfähigkeit die Aufmerksamkeit auf sich. Verfahren zur Herstellung von OLED-Anzeigevorrichtungen, bei denen Lichtemissionsschichten für rot, grün und blau jeweils ausgebildet werden, sind jedoch kompliziert, was zu hohen Herstellungskosten führt. Zudem ist es schwierig, derartige Anzeigeeinheiten mit hoher Auflösung und mit einer großen Fläche herzustellen.

Zur Lösung des Problems wird eine Farbanzeigeeinheit mit lediglich weißen Lichtemissionsschichten angeregt. Dabei werden gewünschte Anzeigefarben unter Verwendung eines Farbfilters erhalten.

Bezugnehmend auf Fig. 4 umfasst eine Farbanzeigeeinheit 51 eine Farbfilterstruktur 53 mit Farbfilterelementen 53a und eine über einem Glassubstrat 52 ausgebildete Planarisierungsschicht 53b. Eine Anode 54, eine organische Elektrolumineszenzschicht 55 und eine Kathode 56 sind über der Farbfilterstruktur 53 aufeinanderfolgend geschichtet. Eine Abschirmabdeckung 57 zur Bedeckung dieser Elemente ist an dem Substrat 52 angebracht. Die Abschirmabdeckung 57 ist zur Abschirmung der organischen Elektrolumineszenzschicht 55 vor der Umgebungsluft angeordnet, die gegenüber Sauerstoff und Feuchtigkeit reaktiv ist. Ein Fangmaterial 57a ist innerhalb der Abschirmabdeckung 57 angeordnet. Das Fangmaterial bezieht sich auf eine Substanz, die zur Absorption von Bestandteilen wie etwa Feuchtigkeit und Sauerstoff angeordnet ist, welche die organische Elektrolumineszenzschicht 55 verschlechtern. Ein Absorptionsmittel, ein Trockenmittel oder ein Sauerstoffabsorptionsmittel oder dergleichen wird alleine oder in Kombination verwendet.

Die Farbfilterelemente 53a enthalten jedoch im Allgemeinen ein organisches Pigment. Das organische Pigment und/oder ein transparentes Harz, in dem das Pigment verteilt ist, enthalten Feuchtigkeit. Die über den Farbfilterelementen 53a angeordnete Planarisierungsschicht 53b enthält zudem ebenfalls Feuchtigkeit. Demzufolge wurde die organische Elektrolumineszenzschicht 55 durch Feuchtigkeitsspuren und Sauerstoff verschlechtert, welche von der Farbfilterstruktur 53 freigegeben wurden, und die in die organische Elektrolumineszenzschicht 55 eindrangen. Die organische Elektrolumineszenzschicht 55 wurde zudem ebenso durch die Ausbildung von zersetzenden Gasen wie etwa Chloringas bei einigen für die Planarisierungsschicht 53b verwendeten Materialien verschlechtert.

Bei Aktivmatrixanzeigeeinheiten war es nötig, eine Dünnschichttransistoransteuerungsschaltung (TFT) über der Farbfilterstruktur 53 auszubilden. Die durch die Erzeugung der Dünnschichttransistoren erzeugte Wärme beschädigte jedoch die Farbfilterstruktur 53.

Gemäß Fig. 5 offenbart die Druckschrift JP-A-10-116687 eine organische Elektrolumineszenzanzeigeeinheit 61 bei der die Verschlechterung von organischen Elektrolumineszenzvorrichtungen durch die vorstehend beschriebenen organischen Pigmente unterdrückt wird. Die Elektrolumineszenzanzeigeeinheit 61 beinhaltet ein anorganisches Farbfilter 60 zwischen einem Substrat 52 und einer transparenten Elektrode 58 gemäß Fig. 5. Das anorganische Farbfilter 60 ist ari einer mit einer organischen Elektrolumineszenzvorrichtung 59 verbundenen Stelle angeordnet und durch eine Schutzschicht 62 bedeckt. Die Schutzschicht 62 schützt das anorganische Farbfilter 60 während eines Ätzvorgangs der transparenten Elektrode 58, und planarisiert die Stufen des anorganischen Farbfilters 60.

Wenn ein anorganisches Farbfilter verwendet wird, sind jedoch die anwendbaren Farben beschränkt. Demzufolge ist es für die flexiblere Produktion von Farben bei einer Farbanzeigeeinheit nötig, ein organisches Farbfilter zu verwenden. In derartigen Fällen treten die Probleme des Eindringens von Feuchtigkeit und Gaskomponenten von der Farbfilterstruktur 53 gemäß vorstehender Beschreibung auf.

Das Farbfilter umfasst zudem Bildelemente, die jeweils Rot (R), Grün (G) und Blau (B) eingefärbt sind. Die Stufen, welche zwischen verschiedenen gefärbten Farbstoffen ausgebildet sind, werden durch die Bereitstellung einer aus Harz auf den Farbfilterelementen ausgebildeten Planarisierungsschicht abgeflacht. Das Farbfilter und die Planarisierungsschicht sind jedoch im Vergleich zu der organischen Elektrolumineszenzschicht relativ dick. Demzufolge werden Bereiche ausgebildet, die eine lokale Krümmung im Vergleich zu der Dicke einer dünnen organischen Elektrolumineszenzschicht sein können, während die Stufe nicht als eine Krümmung im Vergleich zu der Dicke des Farbfilters und der Planarisierungsschicht annimmt. Folglich können eine Anode und eine Kathode, die durch Zwischenlagerung einer dünnen organischen Elektrolumineszenzschicht angeordnet sind, in dem Fall kurzgeschlossen werden, wenn die organische Elektrolumineszenzvorrichtung auf einer Planarisierungsschicht ausgebildet ist, welche das Farbfilter gemäß dem Stand der Technik bedeckt. Dies reduziert die Zuverlässigkeit der Anzeigeeinheit sowie das Ausbeuteverhältnis. Das Problem der Planarisierung tritt ungeachtet der Verwendung eines organischen Farbfilters oder eines anorganischen Farbfilters auf.

Demzufolge liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine OLED-Farbanzeigeeinheit bereitzustellen, bei der eine Planarisierungsschicht entbehrlich ist, und wobei die Zuverlässigkeit der Anzeigeeinheit verbessert wird. Weiterhin wird eine organische Lichtemissionsanzeigeeinheit bereitgestellt, bei der die Verschlechterung einer organischen Elektrolumineszenzschicht aufgrund von Feuchtigkeit und Gaskomponenten reduziert wird, die von dem Farbfilter her rührt, wenn ein organisches Farbfilter verwendet wird.

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß eine organische Lichtemissionsdiodenfarbanzeigeeinheit angegeben, mit einem Substrat, einer auf dem Substrat angeordneten organischen Elektrolumineszenzvorrichtung, wobei die organische Elektrolumineszenzvorrichtung eine Elektrolumineszenzzone mit einer Dünnschicht aus einem organischen Elektrolumineszenzmaterial, einer gegenüber dem Substrat angeordneten transparenten Abdeckplatte und ein Farbfilterelement beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbfilterelement auf der transparenten Abdeckplatte mit einem Abstand zu der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung und in Verbindung mit der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung angeordnet ist, wobei Licht von der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung von der transparenten Abdeckplatte emittiert wird.

Andere Abwandlungen und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung näher ersichtlich.

Die Erfindung wird nachstehend beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1A eine schematische Schnittansicht einer organischen Lichtemissionsanzeigeeinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 1B eine Schnittansicht eines Bildelementes;
Fig. 2 eine Schnittansicht einer organischen Lichtemissionsanzeigeeinheit gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 3 eine Schnittansicht einer organischen Lichtemissionsanzeigeeinheit gemäß noch eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 4 eine Schnittansicht einer bekannten organischen Lichtemissionsanzeigeeinheit; und
Fig. 5 eine Schnittansicht einer weiteren bekannten organischen Lichtemissionsanzeigeeinheit.
Nachstehend wird ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 1A und 1B beschrieben. Das erste Ausführungsbeispiel betrifft eine Passivmatrix-OLED-Farbanzeigeeinheit. Fig. 1A zeigt eine Schnittansicht einer OLED-Farbanzeigeeinheit. Eine Passivmatrix-OLED-Farbanzeigeeinheit umfasst im Allgemeinen ein Netz aus horizontalen und vertikalen Elektroden. Der Schnittpunkt der Elektroden ist ein Unterbildelement.
Gemäß Fig. 1A umfasst eine organische Lichtemissionsdiodenfarbanzeigeeinheit 11 ein Substrat 12 mit einer darauf ausgebildeten organischen Elektrolumineszenzvorrichtung 13 und einem auf einer transparenten Abdeckplatte 14 als von dem Substrat 12 separaten Element ausgebildetes Farbfilter. Das Farbfilter ist in Verbindung mit und vertikal mit einem Abstand zu einer organischen Elektrolumineszenzvorrichtung 13 bereitgestellt. Von der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung 13 emittiertes Licht wird durch die Abdeckungsplatte 14 emittiert.
Die Abdeckungsplatte 14 ist an dem Substrat 12 durch eine Abdichtung 16 befestigt. Demzufolge ist die organische Elektrolumineszenzvorrichtung 13 durch das Substrat 12, die Abdichtung 16 und die Abdeckungsplatte 14 umschlossen und vor der Außenluft isoliert. Das Substrat 12 und die Abdeckungsplatte 14 sind beispielsweise aus einer Glasplatte ausgebildet. Die Abdichtung 16 ist beispielsweise aus einem Epoxydharz ausgebildet.
Die organische Elektrolumineszenzvorrichtung 13 ist aus Unterbildelementen ausgebildet. Die organische Lichtemissionsdiodenfarbanzeigeeinheit umfasst ferner eine erste Elektrodenschicht 17, eine organische Elektrolumineszenzzone 18 und eine zweite Elektrodenschicht 19, die aufeinanderfolgend auf dem Substrat 12 ausgebildet sind. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die erste Elektrodenschicht 17 eine Anode und die zweite Elektrodenschicht 19 ist eine Kathode. Die organische Elektrolumineszenzvorrichtung 13 ist durch eine Passivierungsschicht 20 auf der gesamten Oberfläche bedeckt, außer einer Oberfläche, auf der sie das Substrat 12 kontaktiert. Die Passivierungsschicht 20 umfasst ein Material, das das Eindringen von Feuchtigkeit verhindert, wie etwa Siliziumnitrid SiN_x oder Siliziumoxid SiO_x.
Die Chrom (Cr) aufweisende erste Elektrodenschicht 17 umfasst sich in einer ersten Richtung auf einer Oberfläche des Substrats 12 erstreckende Streifen. Die ersten Elektrodenschichten 17 erstrecken sich in einer zu der Ebene von Fig. 1A orthogonalen Richtung. Die organische Elektrolumineszenzzone 18 ist in einer Vielzahl von parallelen Streifen ausgebildet, die sich orthogonal zu den ersten Elektrodenschichten 17 erstrecken. Jeder Streifen ist durch zumindest eine in den Figuren nicht gezeigte Wand isoliert.
Die zweite Elektrodenschicht 19 umfasst sich in einer zu der ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung erstreckende zweite Streifen. Die zweiten Streifen sind auf den organischen Elektrolumineszenzzonen 18 geschichtet, die in Streifen orthogonal zu der ersten Elektrodenschicht 17 ausgebildet sind. Ein Unterbildelement, das einen Teil der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung 13 bildet, ist bei einem Bereich ausgebildet, wo die erste Elektrodenschicht 17 und die zweite Elektrodenschicht 19 sich überlappen. Ein Teil der ersten Elektrodenschicht 17, die Elektrolumineszenzzone 18 und die zweite Elektrodenschicht 19, die in dem Bereich angeordnet ist, wo die Überlappung der ersten Elektrodenschicht 17 und der zweiten Elektrodenschicht 19 ein Unterbildelement ausbilden, sowie der Schnittpunkt der Elektronen dienen als ein Schalter zum Ansteuern dieses Teils der Elektrolumineszenzzone 18. Auf diese Weise wird eine Vielzahl von Unterbildelementen in einer Matrix über dem Substrat 12 bereitgestellt. Die zweite Elektrodenschicht 19 ist transparent und umfasst bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Indiumzinnoxid (ITO), um eine Transmission des von der organischen Elektrolumineszenzzone 18 emittierten Lichts zu erlauben.
Eine beliebige als OLED-Struktur bekannte Struktur kann für die organische Elektrolumineszenzzone 18 verwendet werden. Dies kann beispielsweise eine Dreischichtstruktur aus einer Lochinjektionsschicht, einer Lichtemissionsschicht und einer Elektroneninjektionsschicht sein, die in dieser Reihenfolge von der ersten Elektrodenschicht 17 geschichtet sind. Die organische Elektrolumineszenzzone 18 umfasst eine weißes Licht emittierende Elektrolumineszenzstruktur. Gemäß Fig. 1B ist jedes Bildelement 21 aus drei Unterbildelementen 21a ausgebildet. Ein Schnittpunktbereich der ersten Elektrodenschicht 17 und der zweiten Elektrodenschicht 12 bildet das Unterbildelement 21a aus.
Da ein organisches Farbfilter bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet wird, wird ein organisches Material zur Ausbildung jedes Farbfilterelementes 15 verwendet. Jedes Farbfilterelement 15 aus Rot (R), Grün (G) und Blau (B) des Farbfilters entspricht jeweils jedem Unterbildelement 21a.
Bei der Herstellung der OLED-Farbanzeigeeinheit 11 wird die organische Elektrolumineszenzvorrichtung 13 auf dem Substrat 12 ausgebildet, und die Farbfilterelemente 15 werden auf der Abdeckungsplatte 14 getrennt von dem Substrat 12 ausgebildet. Die Abdeckungsplatte 14 wird auf dem Substrat 12 durch die Abdichtung 16 befestigt, während das (in den Figuren nicht gezeigte) Farbfilter mit der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung 13 verbunden wird, und eine Lücke zwischen der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung 13 und dem Farbfilter gehalten wird. Die durch das Substrat 12, die Abdichtung 16 und die Abdeckungsplatte 14 umschlossene Lücke wird mit einer Inertsubstanz wie etwa Stickstoffgas gefüllt, das nicht reaktiv ist.
Im Betrieb emittiert ein Unterbildelement 21a weißes Licht, wenn eine Spannung zwischen einem Bereich angelegt wird, an dem sich die Elektrodenschichten 17 und 19 schneiden und der dem Unterbildelement 21a entspricht. Das weiße Licht wird durch eine Transmission durch eines der roten (R), grünen (G) und blauen (B) Farbfilterelemente gefärbt. Verschiedene Anzeigefarben werden durch die Kombination von Rot (R), Grün (G) und Blau (B) erzeugt.
Da die bekannte organische Elektrolumineszenzvorrichtung auf das Farbfilter durch Zwischenlagern der Planarisierungsschicht aufeinanderfolgend geschichtet wurde, verschlechterte Feuchtigkeit oder Gasbestandteile (hauptsächlich Sauerstoff), die von dem Farbfilter oder der Planarisierungsschicht abgestrahlt wurden, die organische Elektrolumineszenzschicht. Da jedoch die organische Elektrolumineszenzvorrichtung 13 erfindungsgemäß von den Farbfilterelementen 15beabstandet bereitgestellt ist, wird eine Verschlechterung der organischen Elektrolumineszenzzone 18 aufgrund der von den Farbfilterelementen 15 abgestrahlten Feuchtigkeit und Gaskomponenten unterdrückt.
Die Verschlechterungsrate eines Bildelementes 21 mit der Zeit bei der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung 13 wird zwischen der OLED-Farbanzeigeeinheit 11 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel (Beispiel) und einer bekannten OLED-Farbanzeigeeinheit (Vergleichsbeispiel) gemäß Fig. 4 verglichen. Das Verschlechterungsphänomen, das aufgrund von Feuchtigkeit und Gasbestandteilen von der Peripherie (Erzeugung eines Dunkelbereichs) auftritt, wird durch die Veränderung bei der Beleuchtungsbreite W eines in Fig. 1B gezeigten Unterbildelements 21a gemessen. Das Ergebnis ist in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1
Während die Ausbreitung des Dunkelbereichs bei dem Beispiel unter Aufrechterhaltung einer ausreichenden Beleuchtungsbreite W nach 1000 Stunden bei Raumtemperatur gering war, breitete sich der Dunkelbereich bei dem Vergleichsbeispiel aus, wobei die Beleuchtungsbreite W durch Verschlechterung der organischen Elektrolumineszenzzone 18 aufgrund von Feuchtigkeit usw. stark reduziert wurde. Die Verringerungsrate bei der Beleuchtungsbreite W betrug annähernd 3% bei dem Beispiel, wohingegen die Verringerungsrate bei der Beleuchtungsbreite W annähernd 33% bei dem Vergleichsbeispiel betrug, was zehnmal so groß ist.
Gemäß der in Fig. 1A gezeigten OLED-Anzeigeeinheit wird das Kurzschlussrisiko zwischen den Elektrodenschichten 17 und 19, welche durch Zwischenlagern einer organischen Elektrolumineszenzzone ausgebildet sind, reduziert, und die Zuverlässigkeit der Einheit wird ungeachtet der dünnen organischen Elektrolumineszenzzone 18 verbessert, da die organische Elektrolumineszenzvorrichtung 13 auf einer flachen Oberfläche ausgebildet ist. Zudem erübrigt sich die bekannte Planarisierungsschicht zum Planarisieren der Stufen der Farbfilterelemente 15, so dass die Herstellungskosten reduziert werden.
Da zudem die organische Elektrolumineszenzvorrichtung 13 nicht in Kontakt mit den Farbfilterelementen 15 steht, kann die durch Feuchtigkeit und Gasbestandteile von den Farbfilterelementen 15 verursachte Verschlechterung der organischen Elektrolumineszenzzone 18 unterdrückt werden.
Die Verwendung von weißen Lichtemissionsschichten stellt drei Originalfarben von Licht bereit, wenn ein Farbfilter aus Rot, Grün und Blau ausgebildet wird. Demzufolge ist die Struktur des Farbfilters im Vergleich zu dem Fall einfach, wo notwendige drei Originalfarben durch die Kombination eines von weiß verschiedenen Lichtes (beispielsweise blaues Licht) mit Farbveränderungsschichten erhalten werden.
Die Verwendung eines organischen Farbfilters ermöglicht eine gute Farbenreproduktion im Vergleich zu dem Fall, wo anorganische Farbfilter verwendet werden.
Durch die Bereitstellung einer Passivierungsschicht 20 zur Bedeckung der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung 13 wird die organische Elektrolumineszenzvorrichtung 13 nicht durch in dem Farbfilter auftretende Feuchtigkeit und Gasbestandteile beeinflusst.
Die Abdeckungsplatte 14 und die Abdichtung 16 gemäß Fig. 1A bewirken die Isolierung der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung 13 vor der Umgebungsluft zur Vermeidung der Verschlechterung der organischen Elektrolumineszenzzone 18 aufgrund von Feuchtigkeit und Gasbestandteilen aus der Umgebung, in der die OLED- Farbanzeigeeinheit 11 verwendet wird.
Das Substrat 12 und die erste Elektrodenschicht 17 müssen nicht aus einem transluzenten Material zur Erhöhung der Freiheitsgrade bei der Materialauswahl ausgebildet sein, da das von der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung emittierte Licht zu der Abdeckungsplatte 14 hin gerichtet ist.
Wenn die erste Elektrodenschicht 17 aus einer metallischen Schicht (bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Chrom) ausgebildet ist, kann eine von der Abdeckungsplatte 14 emittierte Lichtmenge erhöht werden, weil das sich von der organischen Elektrolumineszenzzone 18 zu dem Substrat 12 hin ausbreitende Licht mit Effizienz reflektiert wird.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben. Die Struktur dieses Ausführungsbeispiels ist im Wesentlichen dieselbe, außer dass die Anzeigeeinheit gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Dünnschichttransistoren (TFT) zur aktiven Ansteuerung von Elementen in einer Aktivmatrixanzeigeeinheit aufweist. Bei einer Aktivmatrixanzeigeeinheit sind Dünnschichttransistoren, die als aktive Ansteuerungselemente dienen, derart angeordnet, dass jedes aktive Ansteuerungselement mit einem Unterbildelement verbunden ist. Ähnliche Teile bei der Anzeigeeinheit weisen dieselben Bezugszeichen auf, und ihre Beschreibung wird zur Vereinfachung weggelassen.
Eine Schaltungsschicht 23 mit einem Dünnschichttransistor 22 ist auf dem Substrat 12 als aktives Ansteuerungselement ausgebildet. Dünnschichttransistoren 22 sind in Verbindung mit den Unterbildelementen 21a der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung 13 ausgebildet. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bedeckt die erste Elektrodenschicht 17, die einen Teil der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung 13 bildet, jeden entsprechenden Dünnschichttransistor 22.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die organische Elektrolumineszenzvorrichtung 13 ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel auf der Schaltungsschicht 23 ausgebildet, nachdem die Schaltungsschicht 23 mit Dünnschichttransistoren 22 auf dem Substrat ausgebildet ist. Demzufolge weist die in Fig. 2 gezeigte OLED- Anzeigeeinheit dieselben Vorteile auf, die vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1A beschrieben sind.
Gemäß Fig. 2 sind die Dünnschichttransistoren 22 beinhaltenden Schaltungen auf dem Substrat 12 unabhängig von dem Farbfilterelement 15 ausgebildet, entgegen den bekannten Aktivmatrix-OLED-Vorrichtungen, bei denen die Schaltungen auf dem Farbfilter ausgebildet sind.
Durch Anwenden eines Aktivmatrixansteuerungsverfahrens kann ein Übersprechen zwischen den Bildelementen vermieden werden, so dass eine Hochqualitätsanzeige im Vergleich zu Passivmatrixanzeigen erhalten werden kann, wenn die Anzahl von Bildelementen erhöht wird.
Wo es unnötig ist, die Schaltungen mit Dünnschichtschaltungen 22 auf dem Farbfilter auszubilden, wird das Farbfilter nicht durch bei dem Herstellungsablauf der Dünnschichttransistoren 22 erzeugte Wärme beschädigt. Demzufolge können Schaltungen mit Dünnschichttransistoren 22 durch bekannte Techniken zur Herstellung von Flüssigkristallaktivmatrixanzeigeeinheiten ausgebildet sein. Mit anderen Worten, spezifische Einrichtungen zur Eliminierung eines Schadens des Farbfilters aufgrund von Wärme sind nicht nötig.
Weil die Richtung des emittierten Lichts von der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung 13 gemäß Fig. 2 dem Substrat 12 entgegengesetzt ist, ist es nicht nötig, Maßnahmen zur Vermeidung des Überlappens des Ausbildungsbereiches der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung 13 und des Ausbildungsbereiches des Dünnschichttransistors 22 zu ergreifen. Eine Bildelementelektrode auf der Seite des Substrats 12 (erste Elektrodenschicht 17) wird zur Bedeckung des Dünnschichttransistors 22 ausgebildet. Demzufolge kann ein größerer Bereich für die organische Elektrolumineszenzvorrichtung 13 im Vergleich zu dem Fall zugewiesen werden, wo die organische Elektrolumineszenzvorrichtung 13 und der Dünnschichttransistor 22 auf derselben Ebene ausgebildet sind.
Es ist ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung auf viele andere spezifische Arten ausgestaltet werden kann, ohne von dem Erfindungsbereich abzuweichen. Insbesondere ist es ersichtlich, dass die Erfindung auf die nachstehend beschriebenen Arten ausgestaltet werden kann.
Gemäß Fig. 3 kann Fangmaterial 24 in der durch das Substrat 12, die Abdichtung 16 und die Abdeckungsplatte 14 umschlossene Lücke angeordnet sein, anstatt die organische Elektrolumineszenzvorrichtung 13 durch die Passivierungsschicht 20 zur Vermeidung einer Verschlechterung der organischen Elektrolumineszenzzone 18 aufgrund von Feuchtigkeit und Sauerstoff von der Umgebung zu bedecken, in der die OLED- Farbanzeigevorrichtung 11 verwendet wird. Das Fangmaterial 24 ist an einer Stelle angeordnet, wo das von der organischen Elektrolumineszenzzone 18 zu der Abdeckungsplatte 14 gerichtete Emissionslicht nicht abgefangen wird. Das Fangmaterial 24 bezieht sich vorliegend auf eine Substanz, die zur Absorption von Bestandteilen wie etwa Feuchtigkeit angeordnet ist, welche die organische Elektrolumineszenzzone 18 beeinflussen. Ein Absorptionsmittel, ein Trockenmittel oder ein Sauerstoffabsorptionsmittel oder dergleichen wird alleine oder in Kombination verwendet. Dabei arbeiten die Abdeckungsplatte 14 und die Abdichtung 16 zur Abschirmung der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung 13 vor der Umgebungsluft, so dass die Verschlechterung der organischen Elektrolumineszenzzone 18 aufgrund von Feuchtigkeit oder Gasbestandteilen in einer Umgebung vermieden werden kann, in der die OLED-Farbanzeigeeinheit 11 verwendet wird. Die Feuchtigkeit und Sauerstoff, welche von dem Farbfilter erzeugt werden, werden in dem Fangmaterial 24 absorbiert.
Als Alternative zur Einfüllung von Inertgas in die durch das Substrat 12, die Abdichtung 16 und die Abdeckungsplatte 14 umschlossene Lücke kann eine Inertflüssigkeit wie etwa Freon usw. gefüllt werden, in der Wasser nicht löslich ist. Dabei ist die Wärmeleitfähigkeit höher, wodurch die Abgabe von durch die Vorrichtung erzeugter Wärme erleichtert wird.
Wenn die organische Elektrolumineszenzvorrichtung 13 durch die Passivierungsschicht 20 bedeckt ist, kann das Farbfilter mit einem Abstand zu der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung 13 angeordnet sein, ohne die Struktur zum Befestigen der Abdeckungsplatte 14 auf dem Substrat 12 durch die Abdichtung 16 einzuschränken. Farbfilterelemente 15 werden auf der Abdeckungsplatte 14 ausgebildet.
Die organische Elektrolumineszenzzone 18 ist nicht auf die weißes Licht emittierenden beschränkt. Es kann sich alternativ um eine blaues Licht emittierende Schicht handeln. Dabei entspricht das durch das Farbfilter transmittierte Licht Rot (R), Grün (G) und Blau (B) durch Verwendung eines Farbfilters mit farbverändernden Schichten wie die Farbfilterelemente 15. Demzufolge können verschiedene Anzeigefarben von Licht emittierenden Schichten einer einzelnen Farbe reproduziert werden.
Da das Substrat 12 nicht transluzent sein muss, ist das dafür verwendete Material nicht auf Glas beschränkt. Das Material kann undurchsichtig sein, wie etwa Keramiken oder Metall. Ein flexibles Substrat wie etwa Harz usw. kann für das Substrat 12 verwendet werden.
Das für die auf dem Substrat 12 angeordnete erste Elektrodenschicht 17 verwendete Material auf der Seite des Substrats 12 ist nicht auf Chrom beschränkt. Es kann sich um andere Metalle wie beispielsweise Aluminium handeln, oder es kann eine transparente Elektrode wie etwa Indiumzinnoxid (ITO) oder eine Keramikelektrode sein.
Unter den beiden Elektroden, welche die organische Elektrolumineszenzvorrichtung 13 bilden, ist die auf der Seite des Substrats 12 (die erste Elektrodenschicht 17) angeordnete Elektrode mit Transluzenz ausgebildet, so dass das Reflexionsvermögen des Substrats geringer als das Reflexionsvermögen der Metallelektrode ist. Das Reflexionsvermögen der Metallelektrode beträgt beispielsweise 30% oder weniger und vorzugsweise 10% oder weniger. Durch Ausbilden der Oberfläche des Substrats 12 in Schwarz kann das Reflexionsvermögen des Substrats 10% oder weniger betragen. Durch die Bereitstellung einer Aluminiumplatte als dem Substrat 12, auf der eine Alumite-Verarbeitung durchgeführt wird, kann die Oberfläche mit Leichtigkeit mit schwarzer Farbe bereitgestellt werden. Bei dieser Struktur wird die Rate des Lichtreflexionsgrades von Außen bei der Verwendung im Freien zur Verbesserung des Kontrastes reduziert.
Die erste Elektrodenschicht 17 kann als Kathode und die zweite Elektrodenschicht 19 kann als Anode bereitgestellt sein.
Die Abdeckungsplatte 14 kann eine beliebige Platte sein, falls sie transluzent ist. Das Material dafür ist nicht auf Glas beschränkt, und transluzentes Harz (beispielsweise Acrylharz) kann verwendet werden.
Das Material für die Passivierungsschicht 20 ist nicht auf Siliziumnitrid SiN_x oder Siliziumoxid SiO_xbeschränkt. Andere transparente Materialien mit einer geringen Durchdringungsrate für Gas wie etwa Feuchtigkeit und Sauerstoff können verwendet werden, beispielsweise diamantartiger Kohlenstoff.
Bei einer OLED-Anzeigeeinheit, bei der die organische Elektrolumineszenzvorrichtung 13 durch eine Aktivmatrix angesteuert wird, können das Aktivmatrixansteuerungselement und die organische Elektrolumineszenzvorricht ung 13 auf derselben Ebene angeordnet sein. Da das aktive Ansteuerungselement und die organische Elektrolumineszenzvorrichtung 13 nicht zueinander entsprechend ausgebildet sein können ist es jedoch dabei vorzuziehen, dass die organische Elektrolumineszenzvorrichtung 13 auf dem aktiven Ansteuerungselement (Dünnschichttransistor 22) ausgebildet ist.
Als Alternative zu einem Dünnschichttransistor 22 kann eine Metall-Isolator-Metall-Vorrichtung (MIM) als aktives Ansteuerungselement verwendet werden.
Daher sind die vorliegenden Beispiele und Ausführungsbeispiele als darstellend und nicht einschränkend zu betrachten, und die Erfindung ist nicht auf die vorliegend angegebenen Einzelheiten beschränkt, sondern kann innerhalb des Bereichs und der Äquivalenz der beigefügten Patentansprüche abgewandelt werden
Vorstehend beschrieben ist eine organische Lichtemissionsdiodenfarbanzeigeeinheit. Die Einheit 11 umfasst ein Substrat 12, eine auf dem Substrat 12 ausgebildete organische Elektrolumineszenzvorrichtung 13, eine gegenüber dem Substrat 12 angeordnete transparente Abdeckungsplatte 14 und ein auf der transparenten Abdeckungsplatte 14 ausgebildetes Farbfilterelement. Die organische Elektrolumineszenzvorrichtung 13 beinhaltet eine Elektrolumineszenzzone 18 mit einer dünnen Schicht aus einem organischen Elektrolumineszenzmaterial. Das Farbfilterelement 15 ist mit einem Abstand zu der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung 13 und in Verbindung mit der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung 13 angeordnet. Licht von der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung wird von der transparenten Abdeckungsplatte 14 emittiert.

Claims

1. Organische Lichtemissionsdiodenfarbanzeigeeinheit mit einem Substrat, einer auf dem Substrat angeordneten organischen Elektrolumineszenzvorrichtung, wobei die organische Elektrolumineszenzvorrichtung eine Elektrolumineszenzzone mit einer Dünnschicht aus einem organischen Elektrolumineszenzmaterial, einer gegenüber dem Substrat angeordneten transparenten Abdeckplatte und ein Farbfilterelement beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbfilterelement (15) auf der transparenten Abdeckplatte (14) mit einem Abstand zu der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung (13) und in Verbindung mit der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung (13) angeordnet ist, wobei Licht von der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung von der transparenten Abdeckplatte (14) emittiert wird.

2. Organische Lichtemissionsdiodenfarbanzeigeeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die organische Elektrolumineszenzvorrichtung (13) aus Unterbildelementen (21a) ausgebildet ist, und wobei die organische Lichtemissionsdiodenfarbanzeigeeinheit (11) ferner mit einem aktiven Ansteuerungselement (22) auf dem Substrat (12) versehen ist, wobei die organische Elektrolumineszenzvorrichtung (13) auf den aktiven Ansteuerungselementen (22) oder auf einer Ebene ausgebildet ist, wo das aktive Ansteuerungselement (22) angeordnet ist, so dass jedes aktive Ansteuerungselement (22) in Verbindung mit einem Unterbildelement (21a) angeordnet ist, und wobei das aktive Ansteuerungselement (22) als Schalter zum Ansteuern des verbundenen Unterbildelementes (21a) dient.

3. Organische Lichtemissionsdiodenfarbanzeigeeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die organische Elektrolumineszenzvorrichtung (23) eine über dem Substrat (12) ausgebildete erste Elektrode (17) zur Bedeckung des aktiven Ansteuerungselementes (22) und eine mit Abstand von der ersten Elektrode (17) angeordnete zweite Elektrode (19) beinhaltet.

4. Organische Lichtemissionsdiodenfarbanzeigeeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die organische Elektrolumineszenzvorrichtung (13) aus Unterbildelementen (21a) ausgebildet ist, und wobei die organische Lichtemissionsdiodenfarbanzeigeeinheit (11) eine erste Elektrodenschicht (17) mit sich in einer ersten Richtung erstreckenden ersten Streifen und eine zweite Elektrodenschicht (19) mit sich in einer zu der ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung erstreckenden zweiten Streifen umfasst, wobei die ersten Streifen der ersten Elektrodenschicht (17) und die zweiten Streifen der zweiten Elektrodenschicht (19) überlappen, und wobei die überlappenden Teile der ersten und zweiten Streifen in Verbindung mit Unterbildelementen (21a) angeordnet sind, um als Schalter zum Ansteuern der verbundenen Unterbildelemente (21a) zu dienen.

5. Organische Lichtemissionsdiodenfarbanzeigeeinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrolumineszenzzone (18) weißes Licht emittiert.

6. Organische Lichtemissionsdiodenfarbanzeigeeinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbfilterelement (15) aus einem organischen Material ausgebildet ist.

7. Organische Lichtemissionsdiodenfarbanzeigeeinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die organische Elektrolumineszenzvorrichtung (13) mit einer Passivierungsschicht (20) bedeckt ist.

8. Organische Lichtemissionsdiodenfarbanzeigeeinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Abdeckungsplatte (14) an dem Substrat (12) durch eine Abdichtung (16) zur Anordnung eines Fangmaterials (24) in einer durch das Substrat (12), die Abschirmung (16) und die Abdeckungsplatte (14) umschlossene Lücke befestigt ist.