JP2001250680A - 発光素子およびその製造方法 - Google Patents
発光素子およびその製造方法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
- H10K59/10—OLED displays
- H10K59/17—Passive-matrix OLED displays
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
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- H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
-
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- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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- H10K10/20—Organic diodes
- H10K10/26—Diodes comprising organic-organic junctions
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
- H10K2102/10—Transparent electrodes, e.g. using graphene
- H10K2102/101—Transparent electrodes, e.g. using graphene comprising transparent conductive oxides [TCO]
- H10K2102/103—Transparent electrodes, e.g. using graphene comprising transparent conductive oxides [TCO] comprising indium oxides, e.g. ITO
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/30—Coordination compounds
- H10K85/321—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3]
- H10K85/324—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3] comprising aluminium, e.g. Alq3
Abstract
(57)【要約】
【課題】 発光層としての有機薄膜層の劣化を抑制でき
る発光素子を提供する。 【解決手段】 電圧を印加することにより発光する発光
部本体２０と、発光部本体２０と直列に接続された整流
器１０と、を備え、発光部本体２０はＮＰＢ薄膜層２３
を含み、整流器１０はＮＰＢ薄膜１２を有する。
る発光素子を提供する。 【解決手段】 電圧を印加することにより発光する発光
部本体２０と、発光部本体２０と直列に接続された整流
器１０と、を備え、発光部本体２０はＮＰＢ薄膜層２３
を含み、整流器１０はＮＰＢ薄膜１２を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光層としての有
機薄膜層を備える発光素子およびその製造方法に関す
る。
機薄膜層を備える発光素子およびその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】互いに直交する方向にストライプ状に配
列された陽極および陰極の間に発光層としての有機薄膜
層を挟み込み、陽極および陰極の間に電圧を印加して発
光層を発光させることにより画像を表示する有機エレク
トロルミネッセンスパネルが知られている。いわゆるシ
ンプルマトリクス駆動では、陽極あるいは陰極のいずれ
かの電極を順次走査しつつ、他方の電極に信号電圧を印
加することにより、陽極および陰極の交差点に形成され
る所定の画素を発光させて任意の画像を表示することが
できる。
列された陽極および陰極の間に発光層としての有機薄膜
層を挟み込み、陽極および陰極の間に電圧を印加して発
光層を発光させることにより画像を表示する有機エレク
トロルミネッセンスパネルが知られている。いわゆるシ
ンプルマトリクス駆動では、陽極あるいは陰極のいずれ
かの電極を順次走査しつつ、他方の電極に信号電圧を印
加することにより、陽極および陰極の交差点に形成され
る所定の画素を発光させて任意の画像を表示することが
できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、シンプルマト
リクス駆動においては線順次駆動によるため、１フレー
ム内における各画素の発光時間は短くならざるを得ず、
所定の明るさの画像を得るために高い瞬間輝度が必要と
なる。このため、発光層の発熱および発光により有機薄
膜の劣化が生じやすく、その結果として発光素子の寿命
が短くなる。
リクス駆動においては線順次駆動によるため、１フレー
ム内における各画素の発光時間は短くならざるを得ず、
所定の明るさの画像を得るために高い瞬間輝度が必要と
なる。このため、発光層の発熱および発光により有機薄
膜の劣化が生じやすく、その結果として発光素子の寿命
が短くなる。
【０００４】本発明は、発光層としての有機薄膜層の劣
化を抑制できる発光素子およびその製造方法を提供する
ことを目的とする。
化を抑制できる発光素子およびその製造方法を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の発光素子（１０
０）は、電圧を印加することにより発光する発光部本体
（２０）と、発光部本体（２０）と直列に接続された整
流器（１０）と、を備え、発光部本体（２０）は有機薄
膜層（２３）を含み、整流器（１０）は有機薄膜（１
２）を用いることを特徴とする。
０）は、電圧を印加することにより発光する発光部本体
（２０）と、発光部本体（２０）と直列に接続された整
流器（１０）と、を備え、発光部本体（２０）は有機薄
膜層（２３）を含み、整流器（１０）は有機薄膜（１
２）を用いることを特徴とする。
【０００６】この発明によれば、発光部本体（２０）と
直列に接続された整流器（１０）を備えるので、逆電圧
の印加時に整流器（１０）の弁作用により発光素子（１
００）はその内部で閉回路を構成して発光部本体（２
０）が有するキャパシタに残留している電荷が発光層
（２３，２４）に流れ、その間、発光部本体（２０）の
発光が継続する。したがって、一走査における発光時間
をキャパシタの放出電荷による残留発光分だけ増すこと
ができ、瞬間輝度を低下させることができるため、発光
部本体（２０）の劣化が抑制されて長寿命の発光素子
（１００）が得られる。
直列に接続された整流器（１０）を備えるので、逆電圧
の印加時に整流器（１０）の弁作用により発光素子（１
００）はその内部で閉回路を構成して発光部本体（２
０）が有するキャパシタに残留している電荷が発光層
（２３，２４）に流れ、その間、発光部本体（２０）の
発光が継続する。したがって、一走査における発光時間
をキャパシタの放出電荷による残留発光分だけ増すこと
ができ、瞬間輝度を低下させることができるため、発光
部本体（２０）の劣化が抑制されて長寿命の発光素子
（１００）が得られる。
【０００７】有機薄膜（１２）を有機薄膜層（２３）と
同一の材料から構成してもよい。この場合には、絶縁層
（１２）および有機薄膜層（２３）の形成工程を共通化
できるので、発光素子の製造工程を簡略化できるととも
に製造コストを低減できる。
同一の材料から構成してもよい。この場合には、絶縁層
（１２）および有機薄膜層（２３）の形成工程を共通化
できるので、発光素子の製造工程を簡略化できるととも
に製造コストを低減できる。
【０００８】整流器（１０）を構成する各層（１１，１
２，１３）と、発光部本体（２０）を構成する各層（２
１，２２，２３，２４，２５）とが互いに重なり合う位
置に設けられていてもよい。この場合には、整流器（１
０）のための専用の領域を確保する必要がないため、発
光層として寄与する領域の面積が抑制されず、例えば、
表示パネルとしての開口率を大きくとることができる。
２，１３）と、発光部本体（２０）を構成する各層（２
１，２２，２３，２４，２５）とが互いに重なり合う位
置に設けられていてもよい。この場合には、整流器（１
０）のための専用の領域を確保する必要がないため、発
光層として寄与する領域の面積が抑制されず、例えば、
表示パネルとしての開口率を大きくとることができる。
【０００９】本発明の発光素子（１００）の製造方法
は、電圧を印加することにより発光する発光部本体（２
０）と、有機薄膜を有し発光部本体（２０）と直列に接
続された整流器（１０）と、を備える発光素子の製造方
法であって、発光部本体（２０）に含まれる有機薄膜層
（２３）を形成する工程と、整流器（１０）の有機薄膜
（１２）を形成する工程と、を備えることを特徴とする
発光素子の製造方法。
は、電圧を印加することにより発光する発光部本体（２
０）と、有機薄膜を有し発光部本体（２０）と直列に接
続された整流器（１０）と、を備える発光素子の製造方
法であって、発光部本体（２０）に含まれる有機薄膜層
（２３）を形成する工程と、整流器（１０）の有機薄膜
（１２）を形成する工程と、を備えることを特徴とする
発光素子の製造方法。
【００１０】この発明によれば、発光部本体（２０）と
直列に接続された整流器（１０）を備えるので、逆電圧
の印加時に整流器（１０）の弁作用により一走査におけ
る発光時間をキャパシタの放出電荷による残留発光分だ
け増すことができ、瞬間輝度を低下させることができる
ため、発光部本体（２０）の劣化が抑制されて長寿命の
発光素子（１００）が得られる。
直列に接続された整流器（１０）を備えるので、逆電圧
の印加時に整流器（１０）の弁作用により一走査におけ
る発光時間をキャパシタの放出電荷による残留発光分だ
け増すことができ、瞬間輝度を低下させることができる
ため、発光部本体（２０）の劣化が抑制されて長寿命の
発光素子（１００）が得られる。
【００１１】整流器（１０）の有機薄膜（１２）は有機
薄膜層（２３）と同一材料により形成されてもよい。
薄膜層（２３）と同一材料により形成されてもよい。
【００１２】この場合には、有機薄膜層（２３）と同一
材料により整流器（１０）の有機薄膜（１２）が形成さ
れるので、工程の単純化およびコストダウンを図ること
ができる。
材料により整流器（１０）の有機薄膜（１２）が形成さ
れるので、工程の単純化およびコストダウンを図ること
ができる。
【００１３】有機薄膜層（２３）および整流器（１０）
の有機薄膜（１２）は同一の成膜法を用いて形成されて
もよい。
の有機薄膜（１２）は同一の成膜法を用いて形成されて
もよい。
【００１４】この場合には、有機薄膜層（２３）および
有機薄膜（１２）は同一の成膜法を用いて形成されるの
で、工程の単純化および成膜装置の共通化が図られ、製
造コストを低減できる。
有機薄膜（１２）は同一の成膜法を用いて形成されるの
で、工程の単純化および成膜装置の共通化が図られ、製
造コストを低減できる。
【００１５】この場合、有機薄膜層（２３）および絶縁
層（１２）の成膜法として蒸着法を用いることもできる
し、スピンコート法を用いることもできる。
層（１２）の成膜法として蒸着法を用いることもできる
し、スピンコート法を用いることもできる。
【００１６】なお、本発明の理解を容易にするために添
付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それによ
り本発明が図示の形態に限定されるものではない。
付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それによ
り本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図１〜図６を参照して、本
発明の有機電界発光素子をエレクトロルミネッセンスパ
ネルを構成する発光素子に適用した一実施形態について
説明する。
発明の有機電界発光素子をエレクトロルミネッセンスパ
ネルを構成する発光素子に適用した一実施形態について
説明する。
【００１８】図１はエレクトロルミネッセンスパネルの
一画素を構成する発光素子を示す断面図、図２は発光素
子を示す平面図である。
一画素を構成する発光素子を示す断面図、図２は発光素
子を示す平面図である。
【００１９】図１および図２に示すように、発光素子１
００は、ガラス基板１と、ガラス基板１上に形成された
整流器１０と、整流器１０上に形成された発光部本体２
０とを備える。
００は、ガラス基板１と、ガラス基板１上に形成された
整流器１０と、整流器１０上に形成された発光部本体２
０とを備える。
【００２０】図１に示すように、整流器１０はガラス基
板１の表面に形成されたＩＴＯ電極１１と、ＩＴＯ電極
１１上に形成された絶縁層としてのＮＰＢ（4,4'-bis[N
-(1-naphthyl)-N-phenylamino] biphenyl）薄膜層１２
と、ＮＰＢ薄膜層１２上に形成されたアルミニウム電極
１３とからなる。このように、整流器１０は有機薄膜を
有する。
板１の表面に形成されたＩＴＯ電極１１と、ＩＴＯ電極
１１上に形成された絶縁層としてのＮＰＢ（4,4'-bis[N
-(1-naphthyl)-N-phenylamino] biphenyl）薄膜層１２
と、ＮＰＢ薄膜層１２上に形成されたアルミニウム電極
１３とからなる。このように、整流器１０は有機薄膜を
有する。
【００２１】発光部本体２０は、整流器１０のアルミニ
ウム電極１３上に形成されたＩＴＯ電極２１と、ＩＴＯ
電極２１上に形成されたＣｕＰｃ（Copper phthalocyan
ine：銅フタロシアニン）薄膜層２２と、ＣｕＰｃ薄膜
層２２上に形成された有機薄膜層としてのＮＰＢ（4,4'
-bis[N-(1-naphthyl)-N-phenylamino] biphenyl）薄膜
層２３と、ＮＰＢ薄膜層２３上に形成されたＡＬＱ（tr
is (β-hydroxyquinolinato) aluminum）薄膜層２４
と、ＡＬＱ薄膜層２４上に形成されたアルミニウム電極
２５とを備える。
ウム電極１３上に形成されたＩＴＯ電極２１と、ＩＴＯ
電極２１上に形成されたＣｕＰｃ（Copper phthalocyan
ine：銅フタロシアニン）薄膜層２２と、ＣｕＰｃ薄膜
層２２上に形成された有機薄膜層としてのＮＰＢ（4,4'
-bis[N-(1-naphthyl)-N-phenylamino] biphenyl）薄膜
層２３と、ＮＰＢ薄膜層２３上に形成されたＡＬＱ（tr
is (β-hydroxyquinolinato) aluminum）薄膜層２４
と、ＡＬＱ薄膜層２４上に形成されたアルミニウム電極
２５とを備える。
【００２２】図３（ａ）および図３（ｂ）は発光素子の
電気的等価回路図である。アルミニウム電極２５および
ＩＴＯ電極１１はそれぞれエレクトロルミネッセンスパ
ネルに形成された正電極３１（図３（ａ））および負電
極３２（図３（ａ））に接続され、発光部本体２０およ
び整流器１０は正電極３１および負電極３２の間に直列
に接続された状態となる。電気等価的に発光部本体２０
はダイオード４１およびキャパシタ４２を並列接続した
ものとして表される。図３（ｂ）に示すように、正電極
３１および負電極３２の間に所定の電圧を印加すること
により、アルミニウム電極２５からＩＴＯ電極１１に向
かって、ＡＬＱ薄膜層２４、ＮＰＢ薄膜層２３、ＣｕＰ
ｃ薄膜層２２、ＩＴＯ電極２１、アルミニウム電極１３
およびＮＰＢ薄膜層１２を横断して電流ｉが流れ、ＡＬ
Ｑ薄膜層２４が発光する。なお、正電極３１はアルミニ
ウム電極２５と、負電極３２はＩＴＯ電極１１と、それ
ぞれ同一の層として共通の工程で同時に形成してもよ
い。
電気的等価回路図である。アルミニウム電極２５および
ＩＴＯ電極１１はそれぞれエレクトロルミネッセンスパ
ネルに形成された正電極３１（図３（ａ））および負電
極３２（図３（ａ））に接続され、発光部本体２０およ
び整流器１０は正電極３１および負電極３２の間に直列
に接続された状態となる。電気等価的に発光部本体２０
はダイオード４１およびキャパシタ４２を並列接続した
ものとして表される。図３（ｂ）に示すように、正電極
３１および負電極３２の間に所定の電圧を印加すること
により、アルミニウム電極２５からＩＴＯ電極１１に向
かって、ＡＬＱ薄膜層２４、ＮＰＢ薄膜層２３、ＣｕＰ
ｃ薄膜層２２、ＩＴＯ電極２１、アルミニウム電極１３
およびＮＰＢ薄膜層１２を横断して電流ｉが流れ、ＡＬ
Ｑ薄膜層２４が発光する。なお、正電極３１はアルミニ
ウム電極２５と、負電極３２はＩＴＯ電極１１と、それ
ぞれ同一の層として共通の工程で同時に形成してもよ
い。
【００２３】次に、図４（ａ）〜図４（ｉ）を参照して
発光素子１００の製造方法について説明する。
発光素子１００の製造方法について説明する。
【００２４】まず、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す
ようにスパッタリング法を用いてガラス基板１上にＩＴ
Ｏ電極１１を形成し、次に、図４（ｃ）に示すように蒸
着法を用いてＩＴＯ電極１１上にＮＰＢ薄膜層１２を１
５０Å厚に形成する。次に、図４（ｄ）に示すように蒸
着法を用いてＮＰＢ薄膜層１２上にアルミニウム電極１
３を１０００Å厚に形成し、図４（ｅ）に示すようにス
パッタリング法を用いてアルミニウム電極１３上にＩＴ
Ｏ電極２１を形成する。
ようにスパッタリング法を用いてガラス基板１上にＩＴ
Ｏ電極１１を形成し、次に、図４（ｃ）に示すように蒸
着法を用いてＩＴＯ電極１１上にＮＰＢ薄膜層１２を１
５０Å厚に形成する。次に、図４（ｄ）に示すように蒸
着法を用いてＮＰＢ薄膜層１２上にアルミニウム電極１
３を１０００Å厚に形成し、図４（ｅ）に示すようにス
パッタリング法を用いてアルミニウム電極１３上にＩＴ
Ｏ電極２１を形成する。
【００２５】次に、図４（ｆ）に示すように蒸着法を用
いてＩＴＯ電極２１上にＣｕＰｃ薄膜層２２を２５０Å
厚に形成し、図４（ｇ）に示すように蒸着法を用いてＣ
ｕＰｃ薄膜層２２上にＮＰＢ薄膜層２３を４５０Å厚に
形成する。続いて、図４（ｈ）に示すように蒸着法を用
いてＮＰＢ薄膜層２３上にＡＬＱ薄膜層２４を６００Å
厚に形成し、図４（ｉ）に示すように蒸着法を用いてＡ
ＬＱ薄膜層２４上にアルミニウム電極２５を１２０００
Å厚に形成することにより、発光素子１００が製造され
る。
いてＩＴＯ電極２１上にＣｕＰｃ薄膜層２２を２５０Å
厚に形成し、図４（ｇ）に示すように蒸着法を用いてＣ
ｕＰｃ薄膜層２２上にＮＰＢ薄膜層２３を４５０Å厚に
形成する。続いて、図４（ｈ）に示すように蒸着法を用
いてＮＰＢ薄膜層２３上にＡＬＱ薄膜層２４を６００Å
厚に形成し、図４（ｉ）に示すように蒸着法を用いてＡ
ＬＱ薄膜層２４上にアルミニウム電極２５を１２０００
Å厚に形成することにより、発光素子１００が製造され
る。
【００２６】発光素子１００では、発光部本体２０を構
成する層としてのＮＰＢ薄膜層２３および整流器の絶縁
層としてのＮＰＢ薄膜層１２に、同一材料であるＮＰＢ
を使用しているため、これらの層の形成に同一装置およ
び同一工程を使用することができ、製造工程の簡略化お
よび発光素子１００の製造コストの低減を図ることがで
きる。
成する層としてのＮＰＢ薄膜層２３および整流器の絶縁
層としてのＮＰＢ薄膜層１２に、同一材料であるＮＰＢ
を使用しているため、これらの層の形成に同一装置およ
び同一工程を使用することができ、製造工程の簡略化お
よび発光素子１００の製造コストの低減を図ることがで
きる。
【００２７】また、発光素子１００では、整流器１０を
構成する各層と、発光部本体２０を構成する層としての
ＮＰＢ薄膜層２３とを図１における上下方向に積層して
形成しているので、整流器１０のための専用の領域をエ
レクトロルミネッセンスパネル上に確保する必要がな
い。したがって、発光層の面積が抑制されず、表示パネ
ルとしての開口率を大きくとることができる。
構成する各層と、発光部本体２０を構成する層としての
ＮＰＢ薄膜層２３とを図１における上下方向に積層して
形成しているので、整流器１０のための専用の領域をエ
レクトロルミネッセンスパネル上に確保する必要がな
い。したがって、発光層の面積が抑制されず、表示パネ
ルとしての開口率を大きくとることができる。
【００２８】次に、発光素子１００をＡＣ駆動法で電流
駆動により走査した場合に発光素子１００の両端の電
極、すなわちＩＴＯ電極１１およびアルミニウム電極２
５の間に生じる電圧波形および瞬時について説明する。
駆動により走査した場合に発光素子１００の両端の電
極、すなわちＩＴＯ電極１１およびアルミニウム電極２
５の間に生じる電圧波形および瞬時について説明する。
【００２９】図５（ａ）はＡＣ駆動時における走査前後
の電圧波形を示した図であり、縦軸は時間を表してい
る。図５（ａ）において、Ｔ１は走査時間を、Ｔ２は発
光本体部２０のキャパシタ４２（図３（ａ）および
（ｂ））のチャージ時間であり、Ｔ３はキャパシタ４２
のディスチャージ時間である。また、図中ＶＦは素子の
特性で決まる最大発光時における順方向電圧である。
の電圧波形を示した図であり、縦軸は時間を表してい
る。図５（ａ）において、Ｔ１は走査時間を、Ｔ２は発
光本体部２０のキャパシタ４２（図３（ａ）および
（ｂ））のチャージ時間であり、Ｔ３はキャパシタ４２
のディスチャージ時間である。また、図中ＶＦは素子の
特性で決まる最大発光時における順方向電圧である。
【００３０】図５（ａ）から判るように、発光素子１０
０が走査されて順方向の印加電圧により電流が注入され
るが、はじめのうちはキャパシタ４２への電荷のチャー
ジに費やされてしまい、その間は発光しない。次に、チ
ャージ時間Ｔ２が経過して順方向電圧ＶＦに達すると発
光部本体２０は発光する。また、走査が終わって逆電圧
が印加されると整流器１０の弁作用により発光素子１０
０には電流が注入されず、発光素子１００はその内部で
閉回路を構成してキャパシタ４２に残留している電荷が
ダイオード４１に流れるので、その間、発光部本体２０
の発光が継続する。このため、一走査における素子の平
均輝度は、従来に比べてキャパシタ４２の放出電荷によ
る残留発光分だけ増すことになる。
０が走査されて順方向の印加電圧により電流が注入され
るが、はじめのうちはキャパシタ４２への電荷のチャー
ジに費やされてしまい、その間は発光しない。次に、チ
ャージ時間Ｔ２が経過して順方向電圧ＶＦに達すると発
光部本体２０は発光する。また、走査が終わって逆電圧
が印加されると整流器１０の弁作用により発光素子１０
０には電流が注入されず、発光素子１００はその内部で
閉回路を構成してキャパシタ４２に残留している電荷が
ダイオード４１に流れるので、その間、発光部本体２０
の発光が継続する。このため、一走査における素子の平
均輝度は、従来に比べてキャパシタ４２の放出電荷によ
る残留発光分だけ増すことになる。
【００３１】次に、発光素子１００を駆動する走査数を
次第に増して走査速度を上げてゆくと、ついには発光素
子１００の１つの走査が終わった後、キャパシタ４２に
残留している電荷が発光部本体２０に流れ終わる前に次
の走査が巡ってくるようになって、その結果、発光素子
１００は発光したままになる。
次第に増して走査速度を上げてゆくと、ついには発光素
子１００の１つの走査が終わった後、キャパシタ４２に
残留している電荷が発光部本体２０に流れ終わる前に次
の走査が巡ってくるようになって、その結果、発光素子
１００は発光したままになる。
【００３２】また、高速で走査されている場合は発光素
子１００のチャージ時間に比べて電流の切替えの方が早
いので、発光素子１００に流し込まれた電流はキャパシ
タ４２へのチャージに費やされてしまうため、発光素子
１００の両端に発生する電圧波形は図５（ｂ）のように
なり、発光素子１００の静特性によって決まる順方向電
圧ＶＦには達しない。なお、図５（ｂ）のＴ４は走査時
間を示している。
子１００のチャージ時間に比べて電流の切替えの方が早
いので、発光素子１００に流し込まれた電流はキャパシ
タ４２へのチャージに費やされてしまうため、発光素子
１００の両端に発生する電圧波形は図５（ｂ）のように
なり、発光素子１００の静特性によって決まる順方向電
圧ＶＦには達しない。なお、図５（ｂ）のＴ４は走査時
間を示している。
【００３３】また、図５（ｃ）に示すように発光素子１
００が高速で走査されている場合の瞬時発光輝度Ｌ１
は、低速で走査されている場合の瞬時発光輝度Ｌ２の最
大値（図中のＬＰ）には達しないが、その平均発光輝度
（図中のＬＡ）は、平均をとる時間内に発光素子１００
に注入された全電荷量と発光素子１００の量子効率の積
で決まるので、走査デューティを変えないならば、走査
速度には依存しないでほぼ一定の値を有することにな
る。
００が高速で走査されている場合の瞬時発光輝度Ｌ１
は、低速で走査されている場合の瞬時発光輝度Ｌ２の最
大値（図中のＬＰ）には達しないが、その平均発光輝度
（図中のＬＡ）は、平均をとる時間内に発光素子１００
に注入された全電荷量と発光素子１００の量子効率の積
で決まるので、走査デューティを変えないならば、走査
速度には依存しないでほぼ一定の値を有することにな
る。
【００３４】次に発光素子１００の高速走査時における
動作について、図６を用いて説明する。図６は発光素子
１００を用いたエレクトロルミネッセンスパネルの等価
回路を示す図である。図６において発光部本体２０と整
流器１０とが直列接続されＮ×Ｎ個（図６では４個のみ
示している）のマトリクス構成で配列され、Ｎ個の素子
が接続されたＮ本の走査線を備える。また、それぞれの
発光素子１００の陰極にはスイッチ５１によって駆動源
５２の電圧が同時に印加され、発光素子１００の陽極に
はスイッチ５３によってＮ個の素子列が順次走査されて
各列の発光素子１００が順次発光するように構成されて
いる。また、５４は走査されている発光素子１００を光
らせない場合に発光素子１００に逆電圧を印加するため
の外部抵抗であり、５５は駆動回路全体の電源である。
動作について、図６を用いて説明する。図６は発光素子
１００を用いたエレクトロルミネッセンスパネルの等価
回路を示す図である。図６において発光部本体２０と整
流器１０とが直列接続されＮ×Ｎ個（図６では４個のみ
示している）のマトリクス構成で配列され、Ｎ個の素子
が接続されたＮ本の走査線を備える。また、それぞれの
発光素子１００の陰極にはスイッチ５１によって駆動源
５２の電圧が同時に印加され、発光素子１００の陽極に
はスイッチ５３によってＮ個の素子列が順次走査されて
各列の発光素子１００が順次発光するように構成されて
いる。また、５４は走査されている発光素子１００を光
らせない場合に発光素子１００に逆電圧を印加するため
の外部抵抗であり、５５は駆動回路全体の電源である。
【００３５】ここでエレクトロルミネッセンスパネルの
走査速度を増してゆき、一走査に必要な時間が各素子の
キャパシタ４２の放電時間よりも短くなると、各走査線
を構成する発光素子１００のキャパシタ４２に残留して
いる電荷が発光部本体２０に流れ終わる前に次の走査が
巡ってくるようになって、その結果、発光素子１００は
発光したままになる。したがって各発光素子１００のキ
ャパシタ４２にチャージされる電荷が外部に引き抜かれ
ることなく発光素子１００の発光に用いられるので発光
効率が上がる。また、各発光素子１００のピーク輝度が
平均輝度に近くなるので発光素子１００にかかる負担が
少なくなり、各発光素子１００は大幅に寿命を増す。ま
た各発光素子１００に発生するピーク電圧も平均輝度を
発生させるに必要な平均電圧ですむため、駆動回路の電
源５５の電圧を低く抑えることができ、消費電力の抑制
を図ることができるとともに、過電圧による発光素子１
００の破損も防止できる。
走査速度を増してゆき、一走査に必要な時間が各素子の
キャパシタ４２の放電時間よりも短くなると、各走査線
を構成する発光素子１００のキャパシタ４２に残留して
いる電荷が発光部本体２０に流れ終わる前に次の走査が
巡ってくるようになって、その結果、発光素子１００は
発光したままになる。したがって各発光素子１００のキ
ャパシタ４２にチャージされる電荷が外部に引き抜かれ
ることなく発光素子１００の発光に用いられるので発光
効率が上がる。また、各発光素子１００のピーク輝度が
平均輝度に近くなるので発光素子１００にかかる負担が
少なくなり、各発光素子１００は大幅に寿命を増す。ま
た各発光素子１００に発生するピーク電圧も平均輝度を
発生させるに必要な平均電圧ですむため、駆動回路の電
源５５の電圧を低く抑えることができ、消費電力の抑制
を図ることができるとともに、過電圧による発光素子１
００の破損も防止できる。
【００３６】上記実施形態では、整流器の絶縁層材料と
してＮＰＢを用いているが、ＣｕＰｃ（Copper Phtharo
cyanine：銅フタロシアニン）、ＭＴＤＡＴＡ（4,4',
4''-tris[N-(3-methylphenyl)-N-phenylamino]tripheny
lamine：4,4',4''-トリス[N-(3-メチルフェニル)-N-フ
ェニルアミノ]トリフェニルアミン）、ＴＰＤ（triphen
yl diamine：トリフェニルジアミン）等、他の有機材料
を用いてもよい。
してＮＰＢを用いているが、ＣｕＰｃ（Copper Phtharo
cyanine：銅フタロシアニン）、ＭＴＤＡＴＡ（4,4',
4''-tris[N-(3-methylphenyl)-N-phenylamino]tripheny
lamine：4,4',4''-トリス[N-(3-メチルフェニル)-N-フ
ェニルアミノ]トリフェニルアミン）、ＴＰＤ（triphen
yl diamine：トリフェニルジアミン）等、他の有機材料
を用いてもよい。
【００３７】また、上記実施形態では発光部本体２０を
構成するＮＰＢ薄膜層２３と、整流器１０の絶縁層とし
てのＮＰＢ薄膜層１２とを同一材料を用いて形成してい
るが、これらの層を異なる有機材料から構成してもよ
い。
構成するＮＰＢ薄膜層２３と、整流器１０の絶縁層とし
てのＮＰＢ薄膜層１２とを同一材料を用いて形成してい
るが、これらの層を異なる有機材料から構成してもよ
い。
【００３８】さらに、上記実施形態では発光部本体２０
を構成する各層と、整流器１０を構成する各層とを互い
に積層して形成しているが、整流器を形成するための領
域を発光部本体の領域と分離して設けてもよい。
を構成する各層と、整流器１０を構成する各層とを互い
に積層して形成しているが、整流器を形成するための領
域を発光部本体の領域と分離して設けてもよい。
【００３９】上記実施形態では、整流器１０の絶縁層と
してのＮＰＢ薄膜層１２および発光部本体２０を構成す
る層としてのＮＰＢ薄膜層２３の形成に蒸着法を用いて
いるが、スピンコート法によって両者を形成してもよ
い。この場合、各層上にフォトレジストをスピンコート
した後、露光、現像工程によりレジストを所定形状に形
成し、さらに現像処理によって各層の露出部分を溶解さ
せることにより、所定形状を得ることができる。
してのＮＰＢ薄膜層１２および発光部本体２０を構成す
る層としてのＮＰＢ薄膜層２３の形成に蒸着法を用いて
いるが、スピンコート法によって両者を形成してもよ
い。この場合、各層上にフォトレジストをスピンコート
した後、露光、現像工程によりレジストを所定形状に形
成し、さらに現像処理によって各層の露出部分を溶解さ
せることにより、所定形状を得ることができる。
【００４０】上記実施形態においては、有機エレクトロ
ルミネッセンス素子を例示したが、有機エレクトロルミ
ネッセンス素子に限らず、その等価電気回路において発
光部本体と並列にキャパシタを有する発光ダイオード
等、他の自己発光型素子についても本発明を適用でき
る。また、発光部本体と並列に接続されるコンデンサー
を発光素子内に形成して意図的に発光部本体に容量を付
加するようにしてもよい。
ルミネッセンス素子を例示したが、有機エレクトロルミ
ネッセンス素子に限らず、その等価電気回路において発
光部本体と並列にキャパシタを有する発光ダイオード
等、他の自己発光型素子についても本発明を適用でき
る。また、発光部本体と並列に接続されるコンデンサー
を発光素子内に形成して意図的に発光部本体に容量を付
加するようにしてもよい。
【００４１】
【発明の効果】本発明の発光素子によれば、発光部本体
と直列に接続された整流器を備えるので、逆電圧の印加
時に整流器の弁作用により発光素子はその内部で閉回路
を構成して発光部本体が有するキャパシタに残留してい
る電荷が発光層に流れるので、その間、発光部本体の発
光が継続する。したがって、一走査における発光時間を
キャパシタの放出電荷による残留発光分だけ増すことが
でき、瞬間輝度を低下させることができるため、発光部
本体の劣化が抑制されて長寿命の発光素子が得られる。
と直列に接続された整流器を備えるので、逆電圧の印加
時に整流器の弁作用により発光素子はその内部で閉回路
を構成して発光部本体が有するキャパシタに残留してい
る電荷が発光層に流れるので、その間、発光部本体の発
光が継続する。したがって、一走査における発光時間を
キャパシタの放出電荷による残留発光分だけ増すことが
でき、瞬間輝度を低下させることができるため、発光部
本体の劣化が抑制されて長寿命の発光素子が得られる。
【００４２】また、本発明の発光素子の製造方法によれ
ば、有機薄膜層と同一材料により絶縁層が形成されると
ともに、有機薄膜層および絶縁層は同一の成膜法を用い
て形成されるので、工程の単純化および成膜装置の共通
化が図られ、製造コストを低減できる。
ば、有機薄膜層と同一材料により絶縁層が形成されると
ともに、有機薄膜層および絶縁層は同一の成膜法を用い
て形成されるので、工程の単純化および成膜装置の共通
化が図られ、製造コストを低減できる。
【図１】エレクトロルミネッセンスパネルの一画素を構
成する発光素子を示す断面図。
成する発光素子を示す断面図。
【図２】図１のII−II線方向から見た発光素子の平面
図。
図。
【図３】発光素子の電気的等価回路図であり、（ａ）は
エレクトロルミネッセンスパネル上の発光素子の電気的
等価回路図、（ｂ）は発光素子における電流を示す図。
エレクトロルミネッセンスパネル上の発光素子の電気的
等価回路図、（ｂ）は発光素子における電流を示す図。
【図４】発光素子１００の製造方法を示す図であり、
（ａ）はガラス基板の断面図、（ｂ）は（ａ）に続く工
程を示す断面図、（ｃ）は（ｂ）に続く工程を示す断面
図、（ｄ）は（ｃ）に続く工程を示す断面図、（ｅ）は
（ｄ）に続く工程を示す断面図、（ｆ）は（ｅ）に続く
工程を示す断面図、（ｇ）は（ｆ）に続く工程を示す断
面図、（ｈ）は（ｇ）に続く工程を示す断面図、（ｉ）
は（ｈ）に続く工程を示す断面図。
（ａ）はガラス基板の断面図、（ｂ）は（ａ）に続く工
程を示す断面図、（ｃ）は（ｂ）に続く工程を示す断面
図、（ｄ）は（ｃ）に続く工程を示す断面図、（ｅ）は
（ｄ）に続く工程を示す断面図、（ｆ）は（ｅ）に続く
工程を示す断面図、（ｇ）は（ｆ）に続く工程を示す断
面図、（ｈ）は（ｇ）に続く工程を示す断面図、（ｉ）
は（ｈ）に続く工程を示す断面図。
【図５】ＡＣ駆動時における走査前後の電圧波形等を示
す図であり、（ａ）は走査速度が小さい場合の電圧波形
を示す図、（ｂ）は走査速度が大きい場合の電圧波形を
示す図であり、（ｃ）は走査速度を変化させた場合の瞬
時発光輝度を示す図である。
す図であり、（ａ）は走査速度が小さい場合の電圧波形
を示す図、（ｂ）は走査速度が大きい場合の電圧波形を
示す図であり、（ｃ）は走査速度を変化させた場合の瞬
時発光輝度を示す図である。
【図６】エレクトロルミネッセンスパネルの等価回路を
示す図。
示す図。
１０ 整流器 １１ ＩＴＯ電極 １２ ＮＰＢ薄膜層（有機薄膜） １３ アルミニウム電極 ２０ 発光部本体 ２１ ＩＴＯ電極 ２２ ＣｕＰｃ薄膜層 ２３ ＮＰＢ薄膜層（有機薄膜層） ２４ ＡＬＱ薄膜層 ２５ アルミニウム電極 １００ 発光素子
フロントページの続き (72)発明者 奥田 義行 埼玉県鶴ケ島市富士見６丁目１番１号 パ イオニア株式会社総合研究所内 (72)発明者 牛草 義祐 埼玉県鶴ケ島市富士見６丁目１番１号 パ イオニア株式会社総合研究所内 (72)発明者 土田 正美 埼玉県鶴ケ島市富士見６丁目１番１号 パ イオニア株式会社総合研究所内 Ｆターム(参考） 3K007 AB05 DA02 DA06 FA01 5C080 AA06 BB05 DD18 EE32 FF12 HH21 JJ03 JJ04 JJ06 KK02
Claims (8)
- 【請求項１】 電圧を印加することにより発光する発光
部本体と、 前記発光部本体と直列に接続された整流器と、を備え、 前記発光部本体は有機薄膜層を含み、前記整流器は有機
薄膜を用いることを特徴とする発光素子。 - 【請求項２】 前記整流器の有機薄膜は前記有機薄膜層
と同一の材料からなることを特徴とする請求項１に記載
の発光素子。 - 【請求項３】 前記整流器を構成する各層と、前記発光
部本体を構成する各層とが互いに重なり合う位置に設け
られていることを特徴とする請求項１または２に記載の
発光素子。 - 【請求項４】 電圧を印加することにより発光する発光
部本体と、有機薄膜を有し前記発光部本体と直列に接続
された整流器と、を備える発光素子の製造方法であっ
て、 前記発光部本体に含まれる有機薄膜層を形成する工程
と、 前記整流器の有機薄膜を形成する工程と、を備えること
を特徴とする発光素子の製造方法。 - 【請求項５】 前記整流器の有機薄膜は前記有機薄膜層
と同一材料により形成されることを特徴とする請求項４
に記載の発光素子の製造方法。 - 【請求項６】 前記有機薄膜層および整流器の有機薄膜
は同一の成膜法を用いて形成されることを特徴とする請
求項４または５に記載の発光素子の製造方法。 - 【請求項７】 前記成膜法として蒸着法を用いることを
特徴とする請求項６に記載の発光素子の製造方法。 - 【請求項８】 前記成膜法としてスピンコート法を用い
ることを特徴とする請求項６に記載の発光素子の製造方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000067185A JP2001250680A (ja) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | 発光素子およびその製造方法 |
| US09/799,123 US6791277B2 (en) | 2000-03-07 | 2001-03-06 | Light emitting element and production process thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000067185A JP2001250680A (ja) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | 発光素子およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001250680A true JP2001250680A (ja) | 2001-09-14 |
Family
ID=18586421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000067185A Pending JP2001250680A (ja) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | 発光素子およびその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6791277B2 (ja) |
| JP (1) | JP2001250680A (ja) |
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| JPWO2005017859A1 (ja) * | 2003-08-19 | 2007-10-04 | 富士電機ホールディングス株式会社 | 表示装置及びその駆動方法 |
| JP2008077843A (ja) * | 2006-09-19 | 2008-04-03 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 有機ｅｌ素子 |
| JPWO2018087964A1 (ja) * | 2016-11-11 | 2019-09-26 | Ｎｅｃライティング株式会社 | 有機ｅｌ装置 |
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| WO2005111975A1 (ja) * | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Fuji Electric Holdings Co., Ltd. | 表示装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2701738B2 (ja) * | 1994-05-17 | 1998-01-21 | 日本電気株式会社 | 有機薄膜ｅｌ素子 |
| JPH08330070A (ja) * | 1995-05-29 | 1996-12-13 | Pioneer Electron Corp | 発光素子の駆動法 |
| JP2762993B2 (ja) * | 1996-11-19 | 1998-06-11 | 日本電気株式会社 | 発光装置及びその製造方法 |
| US6310589B1 (en) * | 1997-05-29 | 2001-10-30 | Nec Corporation | Driving circuit for organic thin film EL elements |
| US6350996B1 (en) * | 1998-04-24 | 2002-02-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Light emitting diode device |
| GB9812742D0 (en) * | 1998-06-12 | 1998-08-12 | Philips Electronics Nv | Active matrix electroluminescent display devices |
| JP2000195664A (ja) * | 1998-12-24 | 2000-07-14 | Rohm Co Ltd | 発光装置 |
-
2000
- 2000-03-07 JP JP2000067185A patent/JP2001250680A/ja active Pending
-
2001
- 2001-03-06 US US09/799,123 patent/US6791277B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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