JP2002343555A - Organic el display device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本願発明は、一対の電極間に
有機ＥＬ（エレクトロルミネッセント）層を設け、一対
の電極により有機ＥＬ層に電界を与えて発光させる表示
装置に関する。The present invention relates to a display device in which an organic EL (electroluminescent) layer is provided between a pair of electrodes and an electric field is applied to the organic EL layer by the pair of electrodes to emit light.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、エレクトロルミネッセントを利用
したＥＬ表示装置の開発が盛んに行われている。ＥＬ表
示装置は、アノードとカソードとの間に発光層を設けた
構成を有している。ＥＬ表示装置では、液晶表示装置と
同様に、各画素毎にＴＦＴなどのスイッチを設けて各画
素を個別に駆動するアクティブ駆動方式の他、線順次方
式に代表されるパッシブ駆動方式を採用することができ
る。このようなＥＬ表示装置は、使用される発光性化合
物の種類により、無機ＥＬ表示装置と有機ＥＬ表示装置
に分類することができる。有機ＥＬ表示装置では、アノ
ードから供給される正孔およびカソードから供給される
電子を発光層に効率良く閉じ込めるために、発光層を電
子輸送層および正孔（ホール）輸送層により挟み込んで
有機層を構成するのが一般的である。2. Description of the Related Art In recent years, EL display devices using electroluminescence have been actively developed. The EL display device has a configuration in which a light emitting layer is provided between an anode and a cathode. In the EL display device, similarly to the liquid crystal display device, besides the active drive system in which a switch such as a TFT is provided for each pixel to individually drive each pixel, a passive drive system represented by a line sequential system is employed. Can be. Such EL display devices can be classified into inorganic EL display devices and organic EL display devices according to the type of luminescent compound used. In an organic EL display device, in order to efficiently confine holes supplied from an anode and electrons supplied from a cathode in a light emitting layer, the light emitting layer is sandwiched between an electron transporting layer and a hole (hole) transporting layer to sandwich the organic layer. It is common to configure.
【０００３】無機ＥＬ表示装置および有機ＥＬ表示装置
では、発光性化合物の種類に起因した利害得失がある。
無機ＥＬ表示装置は、装置寿命が長い（輝度の半減期が
２００００時間以上）という利点を有する反面、発光効
率、とくに青色の発光効率が小さく、駆動電圧が高くな
るといった欠点を有している。これに対して、有機ＥＬ
表示装置は、発光効率が高く、発光性化合物を発光させ
るのに必要な電圧が小さくて済む反面、装置寿命が小さ
いといった欠点を有している。したがって、携帯電話な
どのディスプレイとして使用する場合には、有機ＥＬ表
示装置のほうが有望視されるが、実用性を考慮した場
合、有機ＥＬ表示装置の装置寿命を長くする必要があ
る。[0003] In an inorganic EL display device and an organic EL display device, there are advantages and disadvantages due to the kind of the luminescent compound.
The inorganic EL display device has an advantage that the device life is long (half-life of luminance is 20,000 hours or more), but has a disadvantage that luminous efficiency, particularly blue luminous efficiency, is small and driving voltage is high. In contrast, organic EL
The display device has high luminous efficiency and requires only a small voltage to emit light from the light-emitting compound, but has a drawback that the device life is short. Therefore, when used as a display of a mobile phone or the like, the organic EL display device is more promising, but it is necessary to extend the device life of the organic EL display device in consideration of practicality.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】有機ＥＬ表示装置の寿
命が短い理由（劣化原因）としては、種々のものが挙げ
られるが、その１つとして熱エネルギに起因するものが
ある。有機ＥＬ表示装置では、有機物層に供給した電気
エネルギのうちの５％が発光に利用され、残りの９５％
が熱として消費される。そのため、電極間に電圧を印加
した場合には、有機層などにおいて大きな熱が生じ、こ
の熱に起因して次のような現象が生じて有機ＥＬ表示装
置が劣化してしまう。There are various reasons why the life of an organic EL display device is short (deterioration), one of which is caused by heat energy. In the organic EL display device, 5% of the electric energy supplied to the organic material layer is used for light emission, and the remaining 95%
Is consumed as heat. Therefore, when a voltage is applied between the electrodes, a large amount of heat is generated in the organic layer and the like, and the following phenomenon occurs due to the heat, and the organic EL display device is deteriorated.
【０００５】第１に、発光層とホール輸送層との間の相
互拡散により、電流−電圧特性が高電圧側へシフトして
輝度が低下する。第２に、アノードが酸化してしまう。
第３に、有機層が分解してしまう。有機層は、熱エネル
ギにより直接的に分解する他、アノードの酸化に起因し
て分解する。[0005] First, due to mutual diffusion between the light emitting layer and the hole transport layer, the current-voltage characteristics are shifted to the high voltage side, and the luminance is reduced. Second, the anode is oxidized.
Third, the organic layer is decomposed. The organic layer is directly decomposed by thermal energy and decomposed due to oxidation of the anode.
【０００６】このような熱的劣化は、パッシブ駆動方式
を採用した有機ＥＬ表示装置においてより顕著に現れ
る。パッシブ駆動方式は、たとえば高電圧を印加するア
ノードまたはカソード（走査電極）が順次切り替えら
れ、高電圧が印加された画素（発光層）が瞬間的に発光
させられる。そのため、ある画素が所定の輝度で常時発
光しているように視認させるためには、先に高電圧が付
与されてから次の高電位が付与までに輝度が所定値より
も小さくならないように、当該所定値よりも相当大きな
輝度をもって画素を発光させる必要が生じる。したがっ
て、パッシブ駆動を採用した場合には、繰り返し大きな
電位を付与する必要がある結果、各画素での通電量、ひ
いては発熱量が大きくなって熱的劣化の問題がより顕著
に現れる。[0006] Such thermal deterioration is more remarkable in an organic EL display device employing a passive drive system. In the passive driving method, for example, an anode or a cathode (scanning electrode) to which a high voltage is applied is sequentially switched, and a pixel (a light emitting layer) to which a high voltage is applied is caused to emit light instantaneously. Therefore, in order to visually recognize that a certain pixel always emits light at a predetermined luminance, the luminance is not reduced below a predetermined value after a high voltage is applied before the next high potential is applied. It becomes necessary to cause the pixel to emit light with a luminance considerably larger than the predetermined value. Therefore, when passive driving is adopted, it is necessary to repeatedly apply a large potential, and as a result, the amount of current supplied to each pixel and, consequently, the amount of heat generated are increased, and the problem of thermal deterioration appears more prominently.
【０００７】本願発明は、このような事情のもとに考え
だされたものであって、熱的な劣化を抑制して有機ＥＬ
表示装置の寿命を長くすることをその課題としている。The present invention has been conceived in view of such circumstances, and it has been proposed that organic EL devices can be produced by suppressing thermal degradation.
It is an object to extend the life of a display device.
【０００８】[0008]
【発明の開示】すなわち、本願発明により提供される有
機ＥＬ表示装置は、基板上に、複数のカソード、有機
層、および複数のアノードがこの順序で積層され、か
つ、上記基板がシリコン材料により形成されていること
を特徴としている。シリコン材料としては、単結晶シリ
コンが好ましく使用される。That is, in the organic EL display device provided by the present invention, a plurality of cathodes, an organic layer, and a plurality of anodes are laminated on a substrate in this order, and the substrate is formed of a silicon material. It is characterized by being. As the silicon material, single crystal silicon is preferably used.
【０００９】有機ＥＬ表示装置における基板としては、
従来よりガラス材料が汎用されており、ガラス材料の熱
拡散率は、１ｍｍ2／秒以下である。これに対して、シ
リコン材料は熱拡散率が高く、たとえば多結晶シリコン
ではその値が７２．６ｍｍ2／秒である。したがって、
基板材料としてシリコン材料を使用すれば、発光層など
において生じた熱を、基板を介して表示装置の外部に有
効に放出することができる。その結果、熱的な劣化を抑
制し、有機ＥＬ表示装置の寿命を長くできるようにな
る。As a substrate in an organic EL display device,
Conventionally, glass materials have been widely used, and the thermal diffusivity of the glass materials is 1 mm 2 / sec or less. On the other hand, a silicon material has a high thermal diffusivity, for example, polycrystalline silicon has a value of 72.6 mm 2 / sec. Therefore,
When a silicon material is used as the substrate material, heat generated in the light emitting layer and the like can be effectively released to the outside of the display device via the substrate. As a result, thermal degradation can be suppressed, and the life of the organic EL display device can be extended.
【００１０】上述したように、熱的な劣化はパッシブ駆
動される有機ＥＬ表示装置においてより顕著に現れる。
したがって、シリコン基板を使用することは、パッシブ
駆動可能に構成された有機ＥＬ表示装置に対して、より
有効である。[0010] As described above, thermal degradation appears more remarkably in an organic EL display device driven passively.
Therefore, using a silicon substrate is more effective for an organic EL display device configured to be capable of passive driving.
【００１１】シリコン基板は、ガラス基板に比べて光の
透過率が小さいことから、発光層からの光を有効に利用
すべく、アノードを透明電極とし、発光層から光がアノ
ードを透過してから出射するように構成してもよい。こ
の場合には、透明電極は、たとえばアルミニウムおよび
クロムの他、金、銀、銅、プラチナ、パラジウムなどの
貴金属により、厚みが２０ｎｍ以下の金属薄膜層を有す
るものとして形成される。金属薄膜層は、たとえばシー
ト抵抗が２．５Ω以下に形成される。Since the silicon substrate has a lower light transmittance than the glass substrate, the anode is used as a transparent electrode in order to effectively use the light from the light emitting layer, and the light is transmitted from the light emitting layer after the light passes through the anode. It may be configured to emit light. In this case, the transparent electrode is formed of a noble metal such as gold, silver, copper, platinum, and palladium, as well as aluminum and chromium, as a metal thin film layer having a thickness of 20 nm or less. The metal thin film layer has a sheet resistance of, for example, 2.5Ω or less.
【００１２】透明電極は、従来よりＩＴＯにより形成さ
れているが、ＩＴＯは抵抗値が大きいために温度上昇が
大きい上に、酸化されやすいといった欠点がある。した
がって、透明電極（アノード）を２０ｎｍ以下の金属薄
膜として形成すれば、アノードで発生する熱量を低減で
きるばかりか、アノードの酸化をも防止することができ
るようになる。したがって、アノードの低抵抗化を図る
ことによっても、有機ＥＬ表示装置の熱的な劣化を抑制
できるようになる。The transparent electrode is conventionally formed of ITO. However, since the transparent electrode has a large resistance value, it has a drawback that the temperature rise is large and the ITO is easily oxidized. Therefore, if the transparent electrode (anode) is formed as a metal thin film having a thickness of 20 nm or less, not only the amount of heat generated at the anode can be reduced, but also the oxidation of the anode can be prevented. Therefore, thermal degradation of the organic EL display device can be suppressed by reducing the resistance of the anode.
【００１３】ところで、基板上にカソード、有機層およ
びアノードが積層された有機ＥＬ表示装置は、その製造
過程において基板に対して上記した各層が順次積層形成
される。アノードを比較的に抵抗率の大きなＩＴＯによ
り形成した場合には、アノードの抵抗値を小さくするた
めにアノードを厚みを大きくする必要が生じる。そのた
めには、たとえば蒸着によりアノードを形成する場合に
は、蒸着時間を長く設定する必要が生じ、それに伴い先
に形成した有機層が酸化（劣化）してしまいかねない。
これに対して、透明電極を抵抗値の小さな金属薄膜層に
より形成すれば、蒸着などの時間を短くして製造工程に
おける有機層の酸化を抑制できる。By the way, in an organic EL display device in which a cathode, an organic layer, and an anode are stacked on a substrate, the above-described layers are sequentially formed on the substrate in a manufacturing process. When the anode is formed of ITO having a relatively large resistivity, it is necessary to increase the thickness of the anode in order to reduce the resistance value of the anode. For this purpose, for example, when an anode is formed by vapor deposition, it is necessary to set a long vapor deposition time, and accordingly, the previously formed organic layer may be oxidized (deteriorated).
On the other hand, if the transparent electrode is formed of a metal thin film layer having a small resistance value, the time for vapor deposition or the like can be shortened and the oxidation of the organic layer in the manufacturing process can be suppressed.
【００１４】好ましい実施の形態においては、上記透明
電極は、上記金属薄膜層と上記有機層との間に設けら
れ、かつ上記金属薄膜層よりも仕事関数の大きな材料に
より構成された透明導体層をさらに有している。たとえ
ば、金属薄膜層がアルミニウムにより形成された場合に
は、透明導体層はポリアニリンやＩＴＯにより形成され
る。In a preferred embodiment, the transparent electrode comprises a transparent conductor layer provided between the metal thin film layer and the organic layer and made of a material having a larger work function than the metal thin film layer. Have more. For example, when the metal thin film layer is formed of aluminum, the transparent conductor layer is formed of polyaniline or ITO.
【００１５】金属薄膜層を仕事関数の小さな材料により
構成した場合には、有機層への正孔（ホール）の注入効
率が小さくなることが懸念される。したがって、金属薄
膜層と有機層との間に仕事関数の大きな材料により形成
された透明導体層を介在させれば、ホールの注入効率が
改善される。また、有機層におけるホール注入側は、一
般に電子注入側よりも仕事関数が大きいため、仕事関数
の大きな材料により構成された透明導体層を設ければ、
有機層とアノード（透明導体層）との間の界面電位を小
さくできるため、駆動電圧も小さくできる。駆動電位を
小さくできれば、その分だけ駆動時に発生する熱エネル
ギを小さくできるため、装置の熱的劣化を抑制すること
ができるようになる。さらには、透明電極を金属薄膜層
に加えて透明導体層を有するものとすることにより、透
明電極全体としての強度を高めることができるようにな
る。When the metal thin film layer is made of a material having a small work function, there is a concern that the efficiency of injecting holes into the organic layer is reduced. Therefore, if a transparent conductor layer formed of a material having a large work function is interposed between the metal thin film layer and the organic layer, the hole injection efficiency is improved. Also, the hole injection side of the organic layer generally has a higher work function than the electron injection side, so if a transparent conductor layer made of a material having a large work function is provided,
Since the interface potential between the organic layer and the anode (transparent conductor layer) can be reduced, the driving voltage can also be reduced. If the driving potential can be reduced, the thermal energy generated at the time of driving can be reduced correspondingly, so that the thermal degradation of the device can be suppressed. Further, by providing the transparent electrode with the transparent conductor layer in addition to the metal thin film layer, the strength of the entire transparent electrode can be increased.
【００１６】透明導体層をＩＴＯなどにより形成した場
合には、アノード形成時に有機層が酸化してしまうこと
が懸念されるが、透明電極が低抵抗な金属薄膜層を有し
ているために、透明導体層の厚みはＩＴＯにみによりア
ノードを形成する場合に比べて小さくできる。そのた
め、透明導体層の形成に要する時間、たとえば蒸着時間
を短くできるため、製造時における有機層の酸化を十分
に抑制できる。When the transparent conductor layer is formed of ITO or the like, the organic layer may be oxidized when the anode is formed. However, since the transparent electrode has a low-resistance metal thin film layer, The thickness of the transparent conductor layer can be made smaller than when the anode is formed by looking at ITO. Therefore, the time required for forming the transparent conductor layer, for example, the vapor deposition time can be shortened, so that the oxidation of the organic layer during the production can be sufficiently suppressed.
【００１７】好ましい実施の形態においては、上記基板
における上記発光層が設けられた側の面に上記シリコン
材料よりも絶縁性の高い材料、たとえば酸化シリコンや
窒化シリコンにより絶縁層が設けられており、上記複数
のカソードは、上記絶縁層上に設けられる。この構成で
は、シリコン基板上に直接的にカソードを形成する場合
に比べて、互いに隣接するカソード相互間の絶縁性をよ
り適切に確保することができるようになる。In a preferred embodiment, an insulating layer made of a material having a higher insulating property than the silicon material, for example, silicon oxide or silicon nitride, is provided on a surface of the substrate on which the light emitting layer is provided, The plurality of cathodes are provided on the insulating layer. With this configuration, it is possible to more appropriately ensure insulation between the cathodes adjacent to each other as compared with a case where the cathodes are formed directly on the silicon substrate.
【００１８】好ましい実施の形態においては、上記基板
における上記発光層が設けられた側とは反対側の面に、
上記シリコン材料より熱拡散性の高い材料により構成さ
れた放熱部が設けられている。In a preferred embodiment, a surface of the substrate opposite to the side on which the light emitting layer is provided,
A heat radiating portion made of a material having a higher thermal diffusion property than the silicon material is provided.
【００１９】この構成では、放熱部を介して発熱層など
により生じた熱を有効に放出することができ、熱的劣化
の問題をさらに確実に抑制することができるようにな
る。With this configuration, the heat generated by the heat generating layer and the like can be effectively released through the heat radiating portion, and the problem of thermal deterioration can be more reliably suppressed.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態を、図面を参照しつつ具体的に説明する。ここで、
図１は本願発明に係る有機ＥＬ表示装置の一例を示す一
部破断要部斜視図、図２および図３は図１のII−II線お
よびIII−III線に沿う断面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. here,
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing an example of an organic EL display device according to the present invention, and FIGS. 2 and 3 are sectional views taken along lines II-II and III-III in FIG.
【００２１】図１ないし図３に示した有機ＥＬ表示装置
Ｘは、線順次方式によりパッシブ駆動可能に構成された
ものであり、第１基板１１と第２基板１２との間に、複
数のカソード２、複数の有機層３および複数のアノード
４が設けられている。The organic EL display device X shown in FIGS. 1 to 3 is constructed so as to be passively driven by a line-sequential system, and a plurality of cathodes are provided between a first substrate 11 and a second substrate 12. 2, a plurality of organic layers 3 and a plurality of anodes 4 are provided.
【００２２】第１および第２基板１１，１２は、図面上
には明確には表れていないが、たとえば矩形状であり、
第１基板１１は単結晶シリコンなどのシリコン材料によ
り、第２基板１２は透明なガラスや樹脂製フィルムから
なっている。Although the first and second substrates 11 and 12 are not clearly shown in the drawing, they are, for example, rectangular.
The first substrate 11 is made of a silicon material such as single crystal silicon, and the second substrate 12 is made of a transparent glass or resin film.
【００２３】第１基板１１は、第２基板１２と対向する
対向面１１ａおよびこの対向面１１ａとは反対側の面で
ある非対向面１１ｂを有している。対向面１１ａには、
絶縁層１２が形成されており、この絶縁層１２上に複数
のカソード２が形成されている。The first substrate 11 has a facing surface 11a facing the second substrate 12, and a non-facing surface 11b opposite to the facing surface 11a. On the opposing surface 11a,
An insulating layer 12 is formed, and a plurality of cathodes 2 are formed on the insulating layer 12.
【００２４】絶縁層１２は、第１基板１１よりも絶縁性
の高い材料、たとえば酸化シリコン（ＳｉＯ2）や窒化
シリコン（ＳｉＮ）を材料とするスパッタリングなどの
公知の手法により厚みが１０００Å〜数μｍに形成され
ている。The insulating layer 12 has a thickness of 1000 to several μm by a known technique such as sputtering using a material having a higher insulating property than the first substrate 11, for example, silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (SiN). Is formed.
【００２５】カソード２は、図１の矢印ＡＢ方向に延び
る帯状に形成されており、複数のカソード２は、それら
の幅方向に並んでいる。これらのカソード２は、たとえ
ば蒸着やスパッタリングなどの公知の手法により、絶縁
膜１２上に厚さが２００〜５００Åのアルミニウムなど
の導体膜を形成した後にエッチング処理を施すことによ
り形成することができる。The cathode 2 is formed in a band shape extending in the direction of arrow AB in FIG. 1, and the plurality of cathodes 2 are arranged in the width direction thereof. These cathodes 2 can be formed by forming a conductor film of aluminum or the like having a thickness of 200 to 500 ° on the insulating film 12 by a known method such as vapor deposition or sputtering, and then performing an etching process.
【００２６】本実施の形態では、複数のカソード２は、
第１基板１１よりも絶縁性の高い材料により形成された
絶縁膜１２上に形成されているから、第１基板１１の対
向面１１ａ上に直接的にカソード２を形成する場合に比
べて、隣接するカソード２どうしの絶縁性が適切に維持
されている。In the present embodiment, the plurality of cathodes 2
Since the cathode 2 is formed on the insulating film 12 formed of a material having a higher insulating property than the first substrate 11, it is adjacent to the case where the cathode 2 is formed directly on the facing surface 11 a of the first substrate 11. The insulation between the cathodes 2 is maintained properly.
【００２７】一方、第１基板１１の非対向面１１ｂに
は、放熱部１３が設けられている。この放熱部１３は、
第１基板１１よりも熱拡散率の高い材料、たとえばアル
ミニウムや銅などの材料を用いた蒸着やスパッタリング
により形成されている。このようにして放熱部１３を設
けることにより、第１および第２基板１１，１２間で生
じた熱を、装置の外部に有効に放出することができる。
もちろん、放熱部１３は、表面に複数の凸部（フィンや
突起など）が形成された放熱部材を接着することにより
設けてもよい。On the other hand, a heat radiating portion 13 is provided on the non-opposing surface 11b of the first substrate 11. This radiator 13
It is formed by vapor deposition or sputtering using a material having a higher thermal diffusivity than the first substrate 11, for example, a material such as aluminum or copper. By providing the heat radiating portion 13 in this manner, heat generated between the first and second substrates 11 and 12 can be effectively released to the outside of the device.
Of course, the heat radiating portion 13 may be provided by bonding a heat radiating member having a plurality of convex portions (fins, protrusions, etc.) formed on the surface.
【００２８】有機層３は、複数の電子注入層３０、複数
の電子輸送層３１、複数の発光層３２、複数のホール輸
送層３３、および複数のホール注入層３４からなる。The organic layer 3 includes a plurality of electron injection layers 30, a plurality of electron transport layers 31, a plurality of light emitting layers 32, a plurality of hole transport layers 33, and a plurality of hole injection layers 34.
【００２９】電子注入層３０は、カソード２からの電子
の取り出し効率、つまり有機層３への電子注入効率を向
上させる役割を有するものである。電子輸送層３１は、
発光層３２への電子の移動を効率良く行うとともに、ア
ノード４からのホールが発光層３２を超えてカソード２
へ移動するのを抑制し、発光層３２おける電子とホール
との再結合効率を高める役割を有するものである。The electron injection layer 30 has a function of improving the efficiency of taking out electrons from the cathode 2, that is, the efficiency of electron injection into the organic layer 3. The electron transport layer 31
The transfer of electrons to the light emitting layer 32 is performed efficiently, and holes from the anode 4 exceed the light emitting layer 32 so that the cathode 2
And has the role of increasing the recombination efficiency of electrons and holes in the light emitting layer 32.
【００３０】電子注入層３０および電子輸送層３１は、
カソード２と同一方向（図１の矢印ＡＢ方向）に延びる
帯状に形成されている。電子注入層３０はカソード２上
に、電子輸送層３１は電子注入層３０上に積層形成さ
れ、複数のものがカソード２の幅方向（図１の矢印ＣＤ
方向）に並んで平行に延びている。The electron injection layer 30 and the electron transport layer 31
It is formed in a band shape extending in the same direction as the cathode 2 (the direction of the arrow AB in FIG. 1). The electron injection layer 30 is formed on the cathode 2 and the electron transport layer 31 is formed on the electron injection layer 30. A plurality of electron injection layers are formed in the width direction of the cathode 2 (arrow CD in FIG. 1).
Direction) and extend in parallel.
【００３１】電子注入層３０および電子輸送層３１は、
たとえばスパッタリングや蒸着により形成することがで
き、電子注入層３０は厚さが数〜１０Åに、電子輸送層
３０は厚さが１００〜１０００Åに形成される。電子注
入層３０および電子輸送層３１を構成する材料として
は、たとえばアントラキノジメタン、ジフェニルキノ
ン、ぺリレンテトラカルボン酸、トリアゾール、オキサ
ゾール、オキサジアゾール、ベンズオキサゾール、およ
びこれらの誘導体を用いることができる。電子注入層３
０は、ＬｉＦのような無機材料により形成することもで
きる。この場合には、電子注入層３０は、有機層３の構
成要素とはならない。The electron injection layer 30 and the electron transport layer 31
For example, it can be formed by sputtering or vapor deposition. The electron injection layer 30 has a thickness of several to 10 degrees, and the electron transport layer 30 has a thickness of 100 to 1000 degrees. As a material constituting the electron injection layer 30 and the electron transport layer 31, for example, anthraquinodimethane, diphenylquinone, perylenetetracarboxylic acid, triazole, oxazole, oxadiazole, benzoxazole, and derivatives thereof can be used. it can. Electron injection layer 3
0 can also be formed by an inorganic material such as LiF. In this case, the electron injection layer 30 does not become a component of the organic layer 3.
【００３２】発光層３２は、カソード２の延びる方向
（図１の矢印ＡＢ方向）と直交する方向（図１の矢印Ｃ
Ｄ方向）に延びる帯状に形成され、複数のものがカソー
ド２の延びる方向（図１の矢印ＡＢ方向）に並んで互い
に平行に延びている。これらの発光層３２は、発光物質
を含んでおり、カソード２からの電子とアノード４から
の正孔（ホール）との再結合により励起子を生成する場
である。励起子は、発光層３２を移動するが、その過程
において発光物質が発光する。The light emitting layer 32 extends in a direction (arrow C in FIG. 1) perpendicular to the direction in which the cathode 2 extends (the direction of arrow AB in FIG. 1).
D direction), and a plurality of strips extend in parallel with each other in the direction in which the cathode 2 extends (the direction of arrow AB in FIG. 1). These light-emitting layers 32 contain a light-emitting substance, and are a place where excitons are generated by recombination of electrons from the cathode 2 and holes from the anode 4. The exciton moves through the light emitting layer 32, and the light emitting substance emits light in the process.
【００３３】発光物質としては、たとえばトリス（８−
キノリノラト）アルミニウム錯体、ビス（ベンゾキノリ
ノラト）ベリリウム錯体、ジトルイルビニルビフェニ
ル、トリ（ジベンゾイルメチル）フェナントロリンユー
ロピウム錯体（Ｅｕ（ＤＢＭ） 3（Ｐｈｅｎ））、およ
びフェニルピリジンイリジウム化合物などの蛍光または
りん光性発光物質を使用することができる。もちろん、
ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリアルキルチオフ
ェン、ポリフルオレン、およびこれらの誘導体などのよ
うな高分子発光物質を用いてもよい。As the luminescent substance, for example, tris (8-
Quinolinolato) aluminum complex, bis (benzoquinoli)
Norat) beryllium complex, ditoluyl vinyl biphenyl
, Tri (dibenzoylmethyl) phenanthroline
Lopium complex (Eu (DBM) Three(Phen)), and
Or phenylpyridine iridium compound
Phosphorescent luminescent materials can be used. of course,
Poly (p-phenylenevinylene), polyalkylthiof
Such as polyene, polyfluorene, and their derivatives.
Such a polymer light emitting substance may be used.
【００３４】なお、有機ＥＬ表示装置Ｘをカラー表示用
に構成する場合には、たとえば隣接する３つの発光層３
２を、Ｒ発光層、Ｇ発光層、およびＢ発光層からなる組
とし、このような組みを複数設ければよい。この場合に
は、Ｒ発光層、Ｇ発光層、およびＢ発光層は、それぞれ
の色に相当する光を発する発光性物質を含有させてもよ
いし、それぞれの色に相当する光のフィルタを発光層３
２と第２基板１２との間に設けてもよい。When the organic EL display device X is configured for color display, for example, three adjacent light emitting layers 3
2 may be a set including an R light emitting layer, a G light emitting layer, and a B light emitting layer, and a plurality of such sets may be provided. In this case, the R light-emitting layer, the G light-emitting layer, and the B light-emitting layer may contain a light-emitting substance that emits light corresponding to each color, or may emit a light filter corresponding to each color. Layer 3
It may be provided between the second substrate 12 and the second substrate 12.
【００３５】ホール注入層３４は、アノード４からのホ
ールの取り出し効率、つまり有機層３へのホール注入効
率を向上させる役割を有するものである。ホール輸送層
３３は、発光層３２へのホールの移動を効率良く行うと
ともに、カソード２からの電子が発光層３２を超えてア
ノード４へ移動するのを抑制し、発光層３２おける電子
とホールとの再結合効率を高める役割を有するものであ
る。The hole injection layer 34 has a role of improving the efficiency of taking out holes from the anode 4, that is, the efficiency of injecting holes into the organic layer 3. The hole transport layer 33 efficiently transfers holes to the light-emitting layer 32, suppresses the movement of electrons from the cathode 2 beyond the light-emitting layer 32 and moves to the anode 4, and reduces the number of electrons and holes in the light-emitting layer 32. Has the role of increasing the recombination efficiency of
【００３６】ホール輸送層３３およびホール注入層３４
は、発光層３２と同一方向（図１の矢印ＣＤ方向）に延
びる帯状に形成されている。ホール輸送層３３は発光層
３２上に、ホール注入層３４はホール輸送層３３上に積
層形成され、複数のものが発光層３２の幅方向（図１の
矢印ＡＢ方向）に並んで互いに平行に延びている。Hole transport layer 33 and hole injection layer 34
Are formed in a band shape extending in the same direction as the light emitting layer 32 (the direction of the arrow CD in FIG. 1). The hole transport layer 33 is formed on the light emitting layer 32, and the hole injection layer 34 is formed on the hole transport layer 33. A plurality of layers are arranged in parallel in the width direction of the light emitting layer 32 (the direction of arrow AB in FIG. 1). Extending.
【００３７】発光層３２、ホール輸送層３３およびホー
ル注入層３４は、たとえばスパッタリングや蒸着により
形成することができ、発光層３２およびホール輸送層３
３は厚さが１００〜１０００Åに、ホール注入層３４は
厚さが数〜１０Åに形成される。The light emitting layer 32, the hole transport layer 33, and the hole injection layer 34 can be formed by, for example, sputtering or vapor deposition.
3 has a thickness of 100 to 1000 °, and the hole injection layer 34 has a thickness of several to 10 °.
【００３８】ホール輸送層３３を構成する材料として
は、たとえば１，１−ビス（４−ジ−ｐ−アミノフェニ
ル）シクロヘキサン、ガルバゾールおよびその誘導体、
トリフェニルアミンおよびその誘導体を用いることがで
きる。一方、ホール注入層３４を構成する材料として
は、たとえば銅フタロシアニン、無金属フタロシアニ
ン、芳香族アミン（ＴＰＡＣ、２Ｍｅ−ＴＰＤ、α−Ｎ
ＰＤなど）を用いることができる。Examples of the material constituting the hole transport layer 33 include 1,1-bis (4-di-p-aminophenyl) cyclohexane, galvazole and derivatives thereof,
Triphenylamine and its derivatives can be used. On the other hand, as a material constituting the hole injection layer 34, for example, copper phthalocyanine, metal-free phthalocyanine, aromatic amine (TPAC, 2Me-TPD, α-N
PD, etc.) can be used.
【００３９】複数のアノード４は、透明導体層４０およ
び金属薄膜層４１を有しており、ホール注入層３４上に
おいて、発光層３２と同一方向（図１の矢印ＣＤ方向）
に延びる帯状に積層形成されている。The plurality of anodes 4 have a transparent conductor layer 40 and a metal thin film layer 41, and are on the hole injection layer 34 in the same direction as the light emitting layer 32 (the direction of arrow CD in FIG. 1).
Are formed in a belt-like shape extending in
【００４０】金属薄膜層４１は、たとえばアルミニウム
およびクロムの他、金、銀、銅、プラチナ、パラジウム
などの貴金属を用いたスパッタリングや蒸着により、厚
みが２０ｎｍ以下、シート抵抗が２．５Ω以下に形成さ
れる。The metal thin film layer 41 is formed to have a thickness of 20 nm or less and a sheet resistance of 2.5 Ω or less by sputtering or vapor deposition using noble metals such as gold, silver, copper, platinum, and palladium in addition to aluminum and chromium. Is done.
【００４１】透明導体層４０は、金属薄膜層４１が仕事
関数の大きな材料、たとえば金属薄膜層４１がアルミニ
ウムにより形成されている場合には、透明導体層４０は
導電性ポリアニリンやＩＴＯなどにより形成される。透
明導体層４０もまた、蒸着やスパッタリングにより成膜
することにより形成することができる。When the metal thin film layer 41 is formed of a material having a large work function, for example, the metal thin film layer 41 is formed of aluminum, the transparent conductive layer 40 is formed of conductive polyaniline or ITO. You. The transparent conductor layer 40 can also be formed by forming a film by vapor deposition or sputtering.
【００４２】本実施の形態では、例示した金属を用いて
金属薄膜層４１の厚みを小さくすることにより、金属薄
膜層４１を光透過性の高いものとしている。また、金属
薄膜層４１の抵抗値が小さいことから、透明導体層４０
としてＩＴＯように比較的に抵抗率の高い材料を用いる
場合であっても、透明導体層４０の厚みを小さくでき
る。その結果、アノード４の形成に必要な時間、たとえ
ば蒸着時間を短くできるため、有機ＥＬ表示装置Ｘの製
造工程において、先に形成された有機層３が酸化されて
しまうことを抑制することができるようになる。また、
透明導体層４０と金属薄膜層４１とを併用することによ
り、アノード４全体としての強度を高めることができ
る。そればかりか、透明導体層４０を設けることによ
り、金属薄膜層４１が仕事関数の小さな材料により形成
されている場合であっても、有機層３に対して適切にホ
ールを注入することができる。In the present embodiment, the metal thin film layer 41 is made to have high light transmittance by reducing the thickness of the metal thin film layer 41 using the exemplified metal. Further, since the resistance value of the metal thin film layer 41 is small, the transparent conductor layer 40
Even when a material having a relatively high resistivity such as ITO is used, the thickness of the transparent conductor layer 40 can be reduced. As a result, the time required for forming the anode 4, for example, the evaporation time can be shortened, so that the oxidation of the previously formed organic layer 3 in the manufacturing process of the organic EL display device X can be suppressed. Become like Also,
By using the transparent conductor layer 40 and the metal thin film layer 41 together, the strength of the anode 4 as a whole can be increased. In addition, by providing the transparent conductor layer 40, even when the metal thin film layer 41 is formed of a material having a small work function, holes can be appropriately injected into the organic layer 3.
【００４３】アノード４上には、絶縁性透明保護膜６が
設けられており、この透明保護膜６上には接着剤７を介
して第２基板１２が積層されている。絶縁性透明保護膜
６は、アノード４を保護するものであり、たとえば酸化
シリコンにより形成されている。An insulating transparent protective film 6 is provided on the anode 4, and a second substrate 12 is laminated on the transparent protective film 6 via an adhesive 7. The insulating transparent protective film 6 protects the anode 4 and is made of, for example, silicon oxide.
【００４４】複数のカソード２および複数のアノード４
は、図外のドライバＩＣと導通接続されている。ドライ
バＩＣからは、複数のカソード２に対して順次走査電圧
が印加され、複数のアノード４に対して表示画像に応じ
た信号電圧がクロックパルスに同期して入力される。A plurality of cathodes 2 and a plurality of anodes 4
Are electrically connected to a driver IC (not shown). A scanning voltage is sequentially applied to the plurality of cathodes 2 from the driver IC, and a signal voltage corresponding to a display image is input to the plurality of anodes 4 in synchronization with a clock pulse.
【００４５】ドライバＩＣにより、選択された画素に対
応するカソード２およびアノード４間に電圧が付与され
た場合には、カソード２からは電子注入層３０に電子が
注入され、アノード４からは導電層５ないしホール注入
層３にホールが注入される。電子は、電子輸送層３１を
介して発光層３２に輸送され、ホールはホール輸送層３
３を介して発光層３２に輸送される。発光層３２では、
電子とホールが再結合して励起子が生成し、この励起子
が発光層３２を移動する。励起子が発光性物質における
所定のバンド間を移動したときに放出するエネルギによ
り、発光性物質ひいては発光層３２が発光する。このと
きの光は、ホール輸送層３３、ホール注入層３４、透明
導体層５、アノード４、絶縁性透明保護膜６および第２
基板１２を透過して有機ＥＬ表示装置Ｘの外部に出射さ
れる。このようにして、選択された画素が発光すること
により画像が表示される。When a voltage is applied between the cathode 2 and the anode 4 corresponding to the selected pixel by the driver IC, electrons are injected from the cathode 2 into the electron injection layer 30 and from the anode 4 to the conductive layer. Holes are injected into 5 or the hole injection layer 3. Electrons are transported to the light emitting layer 32 via the electron transport layer 31, and holes are transported to the hole transport layer 3.
3 to the light emitting layer 32. In the light emitting layer 32,
The electrons and holes recombine to form excitons, which move through the light emitting layer 32. The light-emitting substance and thus the light-emitting layer 32 emit light due to the energy released when the exciton moves between predetermined bands in the light-emitting substance. At this time, the light is transmitted through the hole transport layer 33, the hole injection layer 34, the transparent conductor layer 5, the anode 4, the insulating transparent protective film 6, and the second
The light is transmitted to the outside of the organic EL display device X through the substrate 12. In this way, an image is displayed when the selected pixel emits light.
【００４６】以上のように構成された有機ＥＬ表示装置
Ｘでは、ガラス材料よりも熱拡散率が格段に小さいシリ
コン材料により第１基板１１が形成されている。ここ
で、ガラス材料の熱拡散率は、１ｍｍ2／秒以下である
のに対して、多結晶シリコンではその値が７２．６ｍｍ
2／秒である。したがって、第１基板１１をシリコン材
料により形成すれば、有機層３などにおいて生じた熱
を、第１基板１１を介して有機ＥＬ表示装置Ｘの外部に
有効に放出することができる。その結果、熱的な劣化を
抑制し、有機ＥＬ表示装置Ｘの寿命を長くできるように
なる。In the organic EL display device X configured as described above, the first substrate 11 is formed of a silicon material having a much lower thermal diffusivity than a glass material. Here, the thermal diffusivity of the glass material is 1 mm 2 / sec or less, whereas that of polycrystalline silicon is 72.6 mm.
2 / sec. Therefore, when the first substrate 11 is formed of a silicon material, heat generated in the organic layer 3 and the like can be effectively released to the outside of the organic EL display device X via the first substrate 11. As a result, thermal degradation can be suppressed, and the life of the organic EL display device X can be extended.
【００４７】本実施の形態では、電子注入層、電子輸送
層、発光層、ホール輸送層およびホール注入層により有
機層が構成された有機ＥＬ表示装置を例にとって説明し
たが、有機層の構成は種々に設計変更可能である。たと
えば、ホール輸送層と発光層、あるいは電子輸送層と発
光層からなる２層構造であってもよいし、ホール輸送
層、電子輸送層および発光層からなる３層構造であって
もよい。In this embodiment, an organic EL display device in which an organic layer is composed of an electron injection layer, an electron transport layer, a light emitting layer, a hole transport layer, and a hole injection layer has been described as an example. Various design changes are possible. For example, it may have a two-layer structure including a hole transport layer and a light-emitting layer, or an electron transport layer and a light-emitting layer, or a three-layer structure including a hole transport layer, an electron transport layer, and a light-emitting layer.
【図１】本願発明に係る有機ＥＬ表示装置の一例を示す
一部破断要部斜視図である。FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing an example of an organic EL display device according to the present invention.
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG.
【図３】図１のIII−III線に沿う断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III in FIG. 1;
Ｘ 有機ＥＬ表示装置 １１ 第１基板 １３ 絶縁層 ２ カソード ３ 有機層 ４ アノード ４０ 透明導体層 ４１ 金属薄膜層 X Organic EL display device 11 First substrate 13 Insulating layer 2 Cathode 3 Organic layer 4 Anode 40 Transparent conductor layer 41 Metal thin film layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 33/04 Ｈ０５Ｂ 33/04 33/14 33/14 Ａ 33/28 33/28 Ｆターム(参考） 3K007 AB04 AB14 BA06 CA03 CB01 CB03 CB04 DA01 DB03 EB00 5C094 AA35 BA12 BA27 CA19 CA24 DA13 DB04 EA04 EA05 EA10 EB05 FA01 FA02 FB01 FB02 FB12 FB20 JA05 JA08 5G435 AA12 AA14 BB05 CC09 CC12 GG44 HH12 HH13 HH18 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H05B 33/04 H05B 33/04 33/14 33/14 A 33/28 33/28 F-term (Reference) 3K007 AB04 AB14 BA06 CA03 CB01 CB03 CB04 DA01 DB03 EB00 5C094 AA35 BA12 BA27 CA19 CA24 DA13 DB04 EA04 EA05 EA10 EB05 FA01 FA02 FB01 FB02 FB12 FB20 JA05 JA08 5G435 AA12 AA14 BB05 CC09 CC12 GG44 HH12
Claims (10)
よび複数のアノードがこの順序で積層され、かつ、 上記基板がシリコン材料により形成されていることを特
徴とする、有機ＥＬ表示装置。1. An organic EL display device comprising: a plurality of cathodes, an organic layer, and a plurality of anodes laminated on a substrate in this order; and wherein the substrate is formed of a silicon material.
ある、請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。2. The organic EL display according to claim 1, wherein the silicon material is single crystal silicon.
求項１または２に記載の有機ＥＬ表示装置。3. The organic EL display device according to claim 1, wherein the organic EL display device is configured to be capable of passive driving.
光層から光が上記アノードを透過してから出射するよう
に構成されている、請求項１ないし３のいずれかに記載
の有機ＥＬ表示装置。4. The organic EL display device according to claim 1, wherein the anode is a transparent electrode, and light is emitted from the light emitting layer after passing through the anode. .
金属薄膜層を有している、請求項４に記載の有機ＥＬ表
示装置。5. The organic EL display according to claim 4, wherein the transparent electrode has a metal thin film layer having a thickness of 20 nm or less.
Ω以下に形成されている、請求項５に記載の有機ＥＬ表
示装置。6. The metal thin film layer has a sheet resistance of 2.5.
The organic EL display device according to claim 5, wherein the organic EL display device is formed to have a value of?
有機層との間に設けられ、かつ上記金属薄膜層よりも仕
事関数の大きな材料により構成された透明導体層をさら
に有している、請求項５または６に記載の有機ＥＬ表示
装置。7. The transparent electrode further includes a transparent conductor layer provided between the metal thin film layer and the organic layer and made of a material having a larger work function than the metal thin film layer. The organic EL display device according to claim 5.
り、上記透明導電層は、導電性ポリアニリンおよびＩＴ
Ｏのうちの少なくとも一方の材料により構成されてい
る、請求項７に記載の有機ＥＬ表示装置。8. The metal thin film layer is made of aluminum, and the transparent conductive layer is made of conductive polyaniline and IT.
The organic EL display device according to claim 7, wherein the organic EL display device is made of at least one material of O.
た側の面に上記シリコン材料よりも絶縁性の高い材料に
より絶縁層が設けられており、 上記複数のカソードは、上記絶縁層上に設けられてい
る、請求項１ないし８のいずれかに記載の有機ＥＬ表示
装置。9. An insulating layer of a material having a higher insulating property than the silicon material is provided on a surface of the substrate on which the light emitting layer is provided, and the plurality of cathodes are provided on the insulating layer. The organic EL display device according to any one of claims 1 to 8, wherein the organic EL display device is provided.
れた側とは反対側の面に、放熱部が設けられている、請
求項１ないし９のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置。10. The organic EL display device according to claim 1, wherein a heat radiating portion is provided on a surface of the substrate opposite to a side on which the light emitting layer is provided.
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