JP2003077665A - 有機電界発光素子及びその製造方法 - Google Patents
有機電界発光素子及びその製造方法Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
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- 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
- H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
- H10K59/35—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
-
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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- H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
-
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- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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-
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-
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- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/18—Carrier blocking layers
Abstract
(57)【要約】
【課題】 フルカラー有機電界発光素子によって、従来
の蛍光物質を用いて表現される赤色と緑色と青色のうち
発光効率が低い色には燐光物質を用い、残りの色には蛍
光物質を用いた能動マトリックス型表示素子の提供を可
能にし、並びに、表示素子の消費電力を低減し製品の競
争力を高める一方で大面積フルカラー表示素子の製作を
可能にする。 【解決手段】 本発明は表示素子に関し、特に高い色純
度を有する有機電界発光素子に関する。詳細に説明する
と、赤色と緑色と青色のサブ画素領域で構成される有機
電界発光素子において、他の画素に比べて高電流駆動を
必要とする少なくとも一つ以上のサブ画素領域に低電流
駆動時でも発光効率が優れた燐光性物質を用いて発光層
を形成する。本発明によるこのような構成は、駆動電流
を低めることができるために効果的に消費電力を低減で
きるだけでなく素子の寿命を延ばすことができ、高い色
純度を具現できる。したがって表示素子の表示品質を改
善することができる。
の蛍光物質を用いて表現される赤色と緑色と青色のうち
発光効率が低い色には燐光物質を用い、残りの色には蛍
光物質を用いた能動マトリックス型表示素子の提供を可
能にし、並びに、表示素子の消費電力を低減し製品の競
争力を高める一方で大面積フルカラー表示素子の製作を
可能にする。 【解決手段】 本発明は表示素子に関し、特に高い色純
度を有する有機電界発光素子に関する。詳細に説明する
と、赤色と緑色と青色のサブ画素領域で構成される有機
電界発光素子において、他の画素に比べて高電流駆動を
必要とする少なくとも一つ以上のサブ画素領域に低電流
駆動時でも発光効率が優れた燐光性物質を用いて発光層
を形成する。本発明によるこのような構成は、駆動電流
を低めることができるために効果的に消費電力を低減で
きるだけでなく素子の寿命を延ばすことができ、高い色
純度を具現できる。したがって表示素子の表示品質を改
善することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は有機電界発光素子に
関し、特に、低電流駆動で高い色純度の具現が可能な有
機電界発光素子に関する。
関し、特に、低電流駆動で高い色純度の具現が可能な有
機電界発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、有機電界発光素子は、蛍光ま
たは燐光効率が優秀な有機化合物を用いているために分
子設計及び合成によって多様なバンドギャップを有する
物質を容易に開発でき、製作温度が低いためにガラスだ
けでなくプラスチック基板等にも製作できるので応用可
能性が高い。
たは燐光効率が優秀な有機化合物を用いているために分
子設計及び合成によって多様なバンドギャップを有する
物質を容易に開発でき、製作温度が低いためにガラスだ
けでなくプラスチック基板等にも製作できるので応用可
能性が高い。
【０００３】図１は、従来の有機電界発光素子の概略的
な断面図である。図示したように、有機電界発光素子１
０は、電子注入電極である第１電極１２と正孔注入電極
である第２電極１４と、前記２つの電極間に介在する有
機膜１６で構成される。
な断面図である。図示したように、有機電界発光素子１
０は、電子注入電極である第１電極１２と正孔注入電極
である第２電極１４と、前記２つの電極間に介在する有
機膜１６で構成される。
【０００４】前記有機膜１６は、前記第１電極１２と接
触したホール輸送層（Hole Transporting Layer：ＨＴ
Ｌ）１６ａと、前記第２電極１４と接触した電子輸送層
（Electron Transporting Layer：ＥＴＬ）１６ｃと、
前記ホール輸送層１６ａと電子輸送層１６ｃ間で印加さ
れた電界によって発光する電界発光有機膜（以下「発光
層」と称する）１６ｂで構成される。
触したホール輸送層（Hole Transporting Layer：ＨＴ
Ｌ）１６ａと、前記第２電極１４と接触した電子輸送層
（Electron Transporting Layer：ＥＴＬ）１６ｃと、
前記ホール輸送層１６ａと電子輸送層１６ｃ間で印加さ
れた電界によって発光する電界発光有機膜（以下「発光
層」と称する）１６ｂで構成される。
【０００５】前述した構成を有する有機電界発光素子１
０は、前記第１電極と第２電極から発光層（light Emit
ting Material Layer：ＥＭＬ）内部に注入された電子
と正孔が結合した励起子が励起状態から基底状態に落ち
る時発光する素子である。
０は、前記第１電極と第２電極から発光層（light Emit
ting Material Layer：ＥＭＬ）内部に注入された電子
と正孔が結合した励起子が励起状態から基底状態に落ち
る時発光する素子である。
【０００６】前記電子輸送層１６ｃとホール輸送層１６
ａを前述のように構成すれば、量子効率を高めることが
でき、キャリアを直接注入せずに輸送層通過の２段階注
入過程を通して駆動電圧を低めることができる長所があ
る。
ａを前述のように構成すれば、量子効率を高めることが
でき、キャリアを直接注入せずに輸送層通過の２段階注
入過程を通して駆動電圧を低めることができる長所があ
る。
【０００７】また、前記発光層１６ｂに注入された電子
とホールが発光層を経て反対側電極に移動するときに反
対側輸送層に塞がることによって再結合調節が可能にな
る。これによって発光効率を向上させることができる。
とホールが発光層を経て反対側電極に移動するときに反
対側輸送層に塞がることによって再結合調節が可能にな
る。これによって発光効率を向上させることができる。
【０００８】前述したような動作特性を有する有機電界
発光素子１０を表示素子で用いる場合、複数の画素領域
が定義された大面積基板に前述したような基本構造の有
機電界発光素子を製作すればよい。このとき、前記画素
領域は、赤色と緑色と青色を表示するサブ画素領域で構
成され、前記異なる光を表現するために各サブ画素領域
毎に異なる有機物質を用いてパターニングする。
発光素子１０を表示素子で用いる場合、複数の画素領域
が定義された大面積基板に前述したような基本構造の有
機電界発光素子を製作すればよい。このとき、前記画素
領域は、赤色と緑色と青色を表示するサブ画素領域で構
成され、前記異なる光を表現するために各サブ画素領域
毎に異なる有機物質を用いてパターニングする。
【０００９】図２は、従来のフルカラー有機電界発光素
子の概略的な断面図である。一般的に、受動マトリック
ス型有機電界発光素子の平面的構成は、基板３０上に平
面的に相互離隔して１方向に構成された複数の第１電極
３２と、前記第１電極３２上部に構成された多層有機膜
３４と、前記有機膜３４の上部に構成された、前記第１
電極３２と垂直に交差する、サブ画素領域ＲＰ、ＧＰ及
びＢＰを定義する、１方向に所定間隔離隔して形成され
た第２電極３６で構成される。
子の概略的な断面図である。一般的に、受動マトリック
ス型有機電界発光素子の平面的構成は、基板３０上に平
面的に相互離隔して１方向に構成された複数の第１電極
３２と、前記第１電極３２上部に構成された多層有機膜
３４と、前記有機膜３４の上部に構成された、前記第１
電極３２と垂直に交差する、サブ画素領域ＲＰ、ＧＰ及
びＢＰを定義する、１方向に所定間隔離隔して形成され
た第２電極３６で構成される。
【００１０】前記多層有機膜３４は、正孔注入層（Hole
Induced Layer：ＨＩＬ）３４ａと正孔輸送層（Hole T
ransporting Layer：ＨＴＬ）３４ｂと発光層３４ｃと
電子輸送層３４ｄからなる多層で構成される。
Induced Layer：ＨＩＬ）３４ａと正孔輸送層（Hole T
ransporting Layer：ＨＴＬ）３４ｂと発光層３４ｃと
電子輸送層３４ｄからなる多層で構成される。
【００１１】前記多層有機膜３４と前記第２電極３６
は、縦方向に構成されたサブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰ
の上部で複数の画素に沿って延ばして形成される。すな
わち、前記有機膜３４と第２電極３６は、前記縦方向に
構成された画素部の上部に相互独立的に構成される。
は、縦方向に構成されたサブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰ
の上部で複数の画素に沿って延ばして形成される。すな
わち、前記有機膜３４と第２電極３６は、前記縦方向に
構成された画素部の上部に相互独立的に構成される。
【００１２】フルカラーを具現する有機電界発光素子を
前述した構成にする場合には各サブ画素領域（ＲＰ、Ｇ
Ｐ、ＢＰ）毎に異なる発光層３４ｃを独立的にパターニ
ングする。
前述した構成にする場合には各サブ画素領域（ＲＰ、Ｇ
Ｐ、ＢＰ）毎に異なる発光層３４ｃを独立的にパターニ
ングする。
【００１３】図３は、前記発光物質のエネルギー状態を
示した図面である。一般的に、発光は前記第１電極と第
２電極から注入された電子と正孔が再結合した励起子が
基底状態になるときに起こる。このとき、スピンＳ＝１
／２である前記電子と正孔が励起子を形成し、２スピン
が逆対称で配列されるＳ＝０である一重項状態２０と、
２スピンが対称で配列されるＳ＝１である三重項状態２
２が１対３の比率で生成される。
示した図面である。一般的に、発光は前記第１電極と第
２電極から注入された電子と正孔が再結合した励起子が
基底状態になるときに起こる。このとき、スピンＳ＝１
／２である前記電子と正孔が励起子を形成し、２スピン
が逆対称で配列されるＳ＝０である一重項状態２０と、
２スピンが対称で配列されるＳ＝１である三重項状態２
２が１対３の比率で生成される。
【００１４】交換相互作用エネルギーによって一重項状
態より三重項状態２２のエネルギーのほうが低いが、一
重項状態２０から三重項状態に転移することはスピンが
変わるので許容されない。しかしスピン軌道結合によっ
て一重項状態は三重項状態２２に転移することができ
る。
態より三重項状態２２のエネルギーのほうが低いが、一
重項状態２０から三重項状態に転移することはスピンが
変わるので許容されない。しかしスピン軌道結合によっ
て一重項状態は三重項状態２２に転移することができ
る。
【００１５】有機分子の底状態２４は、スピン一重項状
態であるので、量子力学的選択率によると三重項励起子
は一重項である底状態で光を出して遷移することが禁止
されるが、一重項励起子は光を出して底状態に遷移して
蛍光を発する。ところでスピン−軌道結合のような攝動
によって三重項励起子も光を出して遷移できるがこれを
燐光という。
態であるので、量子力学的選択率によると三重項励起子
は一重項である底状態で光を出して遷移することが禁止
されるが、一重項励起子は光を出して底状態に遷移して
蛍光を発する。ところでスピン−軌道結合のような攝動
によって三重項励起子も光を出して遷移できるがこれを
燐光という。
【００１６】したがって、蛍光物質を用いる素子の場
合、三重項励起子が総発光に寄与できないことにより一
重項励起子のみを利用するためのエネルギー効率や物質
の寿命を考慮すれば、三重項励起子を利用する燐光物質
を用いることが効率的なことが分かる。
合、三重項励起子が総発光に寄与できないことにより一
重項励起子のみを利用するためのエネルギー効率や物質
の寿命を考慮すれば、三重項励起子を利用する燐光物質
を用いることが効率的なことが分かる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】従来は、主に多く商品
化されている蛍光物質を利用して、発光層を形成してき
た。しかし、前記発光層を形成するために蛍光物質のみ
を用いると十分な効率が得られなくなる。すなわち、蛍
光物質のみを用いる場合、各赤色と緑色と青色に発光す
る有機物質毎に発光効率が同一でないために、ある有機
物質が同一のレベルの電流で駆動する場合、残りの色を
発光する有機膜に比べて発光効率が低くなることがあ
る。
化されている蛍光物質を利用して、発光層を形成してき
た。しかし、前記発光層を形成するために蛍光物質のみ
を用いると十分な効率が得られなくなる。すなわち、蛍
光物質のみを用いる場合、各赤色と緑色と青色に発光す
る有機物質毎に発光効率が同一でないために、ある有機
物質が同一のレベルの電流で駆動する場合、残りの色を
発光する有機膜に比べて発光効率が低くなることがあ
る。
【００１８】したがって、フルカラー有機電界発光素子
の製作時に、白色の色純度を合わせるために、一部有機
物質の駆動電流を高める方法で発光効率を大きくして白
色純度を合わせた。しかし、これは高い駆動電流を必要
とするために消費電力が高まる問題がある。
の製作時に、白色の色純度を合わせるために、一部有機
物質の駆動電流を高める方法で発光効率を大きくして白
色純度を合わせた。しかし、これは高い駆動電流を必要
とするために消費電力が高まる問題がある。
【００１９】本発明は前述したような問題を解決する目
的で案出されたものであり、本発明によるフルカラー有
機電界発光素子によって、従来の蛍光物質を用いて表現
される赤色と緑色と青色のうち発光効率が低い色には燐
光物質を用い、残りの色には蛍光物質を用いた能動マト
リックス型表示素子を製作する。
的で案出されたものであり、本発明によるフルカラー有
機電界発光素子によって、従来の蛍光物質を用いて表現
される赤色と緑色と青色のうち発光効率が低い色には燐
光物質を用い、残りの色には蛍光物質を用いた能動マト
リックス型表示素子を製作する。
【００２０】前述したような本発明による構成は、表示
素子の消費電力を低減し製品の競争力を高める一方で大
面積フルカラー表示素子の製作を可能にすることを目的
にする。
素子の消費電力を低減し製品の競争力を高める一方で大
面積フルカラー表示素子の製作を可能にすることを目的
にする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】前述したような目的を達
成するための有機電界発光素子は、赤色と緑色と青色を
表示する複数のサブ画素領域が定義された基板と、前記
基板上に構成された駆動素子と、前記駆動素子と接触す
る、ホールを注入する第１電極と、前記第１電極の上部
に構成された、電子を注入する第２電極と、前記第１電
極と第２電極間において、前記複数のサブ画素領域中少
なくとも一つのサブ画素領域に燐光物質で形成された発
光層を含む。
成するための有機電界発光素子は、赤色と緑色と青色を
表示する複数のサブ画素領域が定義された基板と、前記
基板上に構成された駆動素子と、前記駆動素子と接触す
る、ホールを注入する第１電極と、前記第１電極の上部
に構成された、電子を注入する第２電極と、前記第１電
極と第２電極間において、前記複数のサブ画素領域中少
なくとも一つのサブ画素領域に燐光物質で形成された発
光層を含む。
【００２２】また、前述したような目的を達成するため
の他の有機電界発光素子は、赤色と緑色と青色を表示す
る複数のサブ画素領域が定義された基板と、前記基板上
に第１方向に形成された、ホールを注入する第１電極
と、前記第１電極の上部に前記第１方向に垂直な第２方
向に形成された、前記第１電極と一緒に前記複数のサブ
画素領域を定義する、電子を注入する第２電極と、前記
第１電極と第２電極間において、前記複数のサブ画素領
域中少なくとも一つのサブ画素領域に燐光物質で形成さ
れた発光層を含む。
の他の有機電界発光素子は、赤色と緑色と青色を表示す
る複数のサブ画素領域が定義された基板と、前記基板上
に第１方向に形成された、ホールを注入する第１電極
と、前記第１電極の上部に前記第１方向に垂直な第２方
向に形成された、前記第１電極と一緒に前記複数のサブ
画素領域を定義する、電子を注入する第２電極と、前記
第１電極と第２電極間において、前記複数のサブ画素領
域中少なくとも一つのサブ画素領域に燐光物質で形成さ
れた発光層を含む。
【００２３】また、前述したような目的を達成するため
の有機電界発光素子の製造方法は、赤色と緑色と青色を
表示する複数のサブ画素領域が定義された基板上に駆動
素子を形成する段階と、前記駆動素子と接触する、ホー
ルを注入する第１電極を形成する段階と、前記第１電極
の上部に、前記複数のサブ画素領域中少なくとも一つの
サブ画素領域に燐光物質で形成される発光層を形成する
段階と、前記発光層上部に電子を注入する第２電極を形
成する段階とを含む。
の有機電界発光素子の製造方法は、赤色と緑色と青色を
表示する複数のサブ画素領域が定義された基板上に駆動
素子を形成する段階と、前記駆動素子と接触する、ホー
ルを注入する第１電極を形成する段階と、前記第１電極
の上部に、前記複数のサブ画素領域中少なくとも一つの
サブ画素領域に燐光物質で形成される発光層を形成する
段階と、前記発光層上部に電子を注入する第２電極を形
成する段階とを含む。
【００２４】また、前述したような目的を達成するため
の他の有機電界発光素子の製造方法は、赤色と緑色と青
色を表示する複数のサブ画素領域が定義された基板上に
ホールを注入する第１電極を第１方向に形成する段階
と、前記第１電極の上部に、前記複数のサブ画素領域中
少なくとも一つのサブ画素領域に燐光物質で形成される
発光層を形成する段階と、前記発光層上部に、前記第１
電極とともに前記複数のサブ画素領域を定義する、電子
を注入する第２電極を前記第１方向に垂直な第２方向に
形成する段階とを含む。
の他の有機電界発光素子の製造方法は、赤色と緑色と青
色を表示する複数のサブ画素領域が定義された基板上に
ホールを注入する第１電極を第１方向に形成する段階
と、前記第１電極の上部に、前記複数のサブ画素領域中
少なくとも一つのサブ画素領域に燐光物質で形成される
発光層を形成する段階と、前記発光層上部に、前記第１
電極とともに前記複数のサブ画素領域を定義する、電子
を注入する第２電極を前記第１方向に垂直な第２方向に
形成する段階とを含む。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照しなが
ら本発明による望ましい実施例を説明する。本発明の一
つの実施例はフルカラー能動マトリックス型有機電界発
光素子を構成する発光層の一部を電気燐光物質で形成す
ることを特徴とする。
ら本発明による望ましい実施例を説明する。本発明の一
つの実施例はフルカラー能動マトリックス型有機電界発
光素子を構成する発光層の一部を電気燐光物質で形成す
ることを特徴とする。
【００２６】図４は本発明の一つの実施例による有機電
界発光素子の概略的な断面図である。図示したように、
画素領域（図示せず）が定義された透明なプラスチック
基板またはガラス基板１００上に駆動素子Ｔを形成す
る。前記画素領域は赤色、緑色、青色のための複数のサ
ブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、Ｂ Ｐで構成され、サブ画素領域
ＲＰ、ＧＰ、ＢＰの一側にはスイッチング素子（図示せ
ず）が形成され、駆動素子Ｔはスイッチング素子の信号
によって第１電極１１２を駆動する。
界発光素子の概略的な断面図である。図示したように、
画素領域（図示せず）が定義された透明なプラスチック
基板またはガラス基板１００上に駆動素子Ｔを形成す
る。前記画素領域は赤色、緑色、青色のための複数のサ
ブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、Ｂ Ｐで構成され、サブ画素領域
ＲＰ、ＧＰ、ＢＰの一側にはスイッチング素子（図示せ
ず）が形成され、駆動素子Ｔはスイッチング素子の信号
によって第１電極１１２を駆動する。
【００２７】前記スイッチング素子と駆動素子Ｔは、ゲ
ート電極１０２とソース電極及びドレイン電極１０４、
１０６とアクティブ層１０８からなる薄膜トランジスタ
Ｔを用いる。前記サブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰの一側
には前記スイッチング素子及び駆動素子Ｔと連結された
ストレージキャパシタ（図示せず）を構成する。
ート電極１０２とソース電極及びドレイン電極１０４、
１０６とアクティブ層１０８からなる薄膜トランジスタ
Ｔを用いる。前記サブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰの一側
には前記スイッチング素子及び駆動素子Ｔと連結された
ストレージキャパシタ（図示せず）を構成する。
【００２８】前述した構成で、前記サブ画素領域ＲＰ、
ＧＰ、ＢＰに多層有機膜１２０を構成し、前記有機膜１
２０をはさんで第１電極１１２と第２電極１２４を構成
する。一般的に、前記第１電極１１２は仕事関数が高い
金属中インジウム−スズ−オキサイド（ＩＴＯ）または
インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）のような透明な導電性
金属を用いて形成し、前記第２電極１２４は仕事関数が
低い金属中カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍ
ｇ）、アルミニウム（Ａｌ）等で構成された金属中の一
つを選択して、あるいはフッ化リチウム／アルミニウム
（ＬｉＦ／Ａｌ）のような二重金属層で形成する。
ＧＰ、ＢＰに多層有機膜１２０を構成し、前記有機膜１
２０をはさんで第１電極１１２と第２電極１２４を構成
する。一般的に、前記第１電極１１２は仕事関数が高い
金属中インジウム−スズ−オキサイド（ＩＴＯ）または
インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）のような透明な導電性
金属を用いて形成し、前記第２電極１２４は仕事関数が
低い金属中カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍ
ｇ）、アルミニウム（Ａｌ）等で構成された金属中の一
つを選択して、あるいはフッ化リチウム／アルミニウム
（ＬｉＦ／Ａｌ）のような二重金属層で形成する。
【００２９】前記第１電極１１２は、前記有機膜１２０
にホールを注入するホール注入電極であって、前記ドレ
イン電極１０６と連結されて信号電流の印加を受ける。
前記第２電極１２４は、前記有機膜１２０に電子を注入
する電子注入電極であって、基板上に別途に構成された
共通配線（図示せず）に連結されて形成される。前記ス
イッチング素子（図示せず）は、基板１００に１方向で
構成されたゲート配線（図示せず）とデータ配線（図示
せず）と連結されて構成される。
にホールを注入するホール注入電極であって、前記ドレ
イン電極１０６と連結されて信号電流の印加を受ける。
前記第２電極１２４は、前記有機膜１２０に電子を注入
する電子注入電極であって、基板上に別途に構成された
共通配線（図示せず）に連結されて形成される。前記ス
イッチング素子（図示せず）は、基板１００に１方向で
構成されたゲート配線（図示せず）とデータ配線（図示
せず）と連結されて構成される。
【００３０】図示したように、赤色と緑色と青色を表示
するサブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰが集まって単一画素
領域をなし、各画素領域には第１電極１１２とホール注
入層１２０ａとホール輸送層１２０ｂと発光層１２０ｃ
と電子輸送層１２０ｅと第２電極１２４が構成される。
するサブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰが集まって単一画素
領域をなし、各画素領域には第１電極１１２とホール注
入層１２０ａとホール輸送層１２０ｂと発光層１２０ｃ
と電子輸送層１２０ｅと第２電極１２４が構成される。
【００３１】本発明は、赤色と青色と緑色を表示する各
サブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰの発光効率を同一にする
ために燐光物質と蛍光物質を選択的に用いることを特徴
とし、特に前記一つの実施例は、効率が低い赤色サブ画
素領域ＲＰの発光層１２０ｃを燐光物質で形成し、残り
の緑色及び青色サブ画素領域ＧＰ、ＢＰの発光層は蛍光
物質で形成することを特徴とする。他の実施例では緑色
または青色サブ画素領域ＧＰ、ＢＰ中の一つの発光層を
燐光物質で形成して残りのサブ画素領域の発光層は蛍光
物質で形成することが可能なことは明白である。
サブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰの発光効率を同一にする
ために燐光物質と蛍光物質を選択的に用いることを特徴
とし、特に前記一つの実施例は、効率が低い赤色サブ画
素領域ＲＰの発光層１２０ｃを燐光物質で形成し、残り
の緑色及び青色サブ画素領域ＧＰ、ＢＰの発光層は蛍光
物質で形成することを特徴とする。他の実施例では緑色
または青色サブ画素領域ＧＰ、ＢＰ中の一つの発光層を
燐光物質で形成して残りのサブ画素領域の発光層は蛍光
物質で形成することが可能なことは明白である。
【００３２】このような構成で、前記赤色を表示するサ
ブ画素領域ＲＰの発光層１２０ｃは燐光物質を蒸着しパ
ターン形成する。前記燐光物質は、前述した理由によっ
て低電流駆動で発光効率が向上するために鮮明な赤色を
表示することができる。
ブ画素領域ＲＰの発光層１２０ｃは燐光物質を蒸着しパ
ターン形成する。前記燐光物質は、前述した理由によっ
て低電流駆動で発光効率が向上するために鮮明な赤色を
表示することができる。
【００３３】前述のように燐光物質を利用して発光層を
パターニングする場合には、前記発光層の上部に各々正
孔遮断層１２０ｄを別途でさらに構成する。前記燐光物
質を用いて形成した発光層の上部に前記正孔遮断層１２
０ｄをさらに形成する理由は、一般的に三重項発光物質
と一重項発光物質ではエネルギーバンドの位置が異なる
が、前記三重項物質は一重項物質と異なって電子とホー
ルの再結合確率が少ないためである。
パターニングする場合には、前記発光層の上部に各々正
孔遮断層１２０ｄを別途でさらに構成する。前記燐光物
質を用いて形成した発光層の上部に前記正孔遮断層１２
０ｄをさらに形成する理由は、一般的に三重項発光物質
と一重項発光物質ではエネルギーバンドの位置が異なる
が、前記三重項物質は一重項物質と異なって電子とホー
ルの再結合確率が少ないためである。
【００３４】したがって、前記ホールと電子の再結合確
率を高めるためには前記ホールが前記発光層１２０ｃの
内部に長く止まるようにする必要があり、前記正孔遮断
層（ＨＢＬ）１２０ｄは前記ホールを前記発光層１２０
ｃの内部にさらに長く止まるようにする機能を持つ。
率を高めるためには前記ホールが前記発光層１２０ｃの
内部に長く止まるようにする必要があり、前記正孔遮断
層（ＨＢＬ）１２０ｄは前記ホールを前記発光層１２０
ｃの内部にさらに長く止まるようにする機能を持つ。
【００３５】また、前記正孔注入層（ＨＩＬ）１２０ａ
は、前記正孔注入層と前記第１電極１１２とのエネルギ
ー障壁を低めるバッファ層の役割をして、前記第１電極
１１２から正孔輸送層（ＨＴＬ）１２０ｂへのホールの
注入が円滑になされるようにする。
は、前記正孔注入層と前記第１電極１１２とのエネルギ
ー障壁を低めるバッファ層の役割をして、前記第１電極
１１２から正孔輸送層（ＨＴＬ）１２０ｂへのホールの
注入が円滑になされるようにする。
【００３６】以下、図５は他の実施例による有機電界発
光素子の概略的な断面図である。前記他の実施例は、赤
色と青色を表示するサブ画素領域の発光層を燐光物質で
形成することを特徴とする。図示したように、画素領域
が定義された透明なプラスチック基板またはガラス基板
２００上に駆動素子Ｔを構成する。前記画素領域は、複
数のサブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰで構成され、複数の
サブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰの一側にはスイッチング
素子（図示せず）が形成され、前記駆動素子Ｔはスイッ
チング素子の信号によって第１電極２１２を駆動する。
光素子の概略的な断面図である。前記他の実施例は、赤
色と青色を表示するサブ画素領域の発光層を燐光物質で
形成することを特徴とする。図示したように、画素領域
が定義された透明なプラスチック基板またはガラス基板
２００上に駆動素子Ｔを構成する。前記画素領域は、複
数のサブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰで構成され、複数の
サブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰの一側にはスイッチング
素子（図示せず）が形成され、前記駆動素子Ｔはスイッ
チング素子の信号によって第１電極２１２を駆動する。
【００３７】前述したように、前記スイッチング素子と
駆動素子はゲート電極２０２とソース電極及びドレイン
電極２０４、２０６とアクティブ層２０８からなる薄膜
トランジスタＴを用いる。前記複数のサブ画素領域
ＲＰ、ＧＰ、ＢＰの一側にはスイッチング素子及び駆動
素子Ｔと連結されたストレージキャパシタ（図示せず）
を構成する。
駆動素子はゲート電極２０２とソース電極及びドレイン
電極２０４、２０６とアクティブ層２０８からなる薄膜
トランジスタＴを用いる。前記複数のサブ画素領域
ＲＰ、ＧＰ、ＢＰの一側にはスイッチング素子及び駆動
素子Ｔと連結されたストレージキャパシタ（図示せず）
を構成する。
【００３８】前述した構成で、前記画素Ｐに多層有機膜
２２０を構成し、前記有機膜２２０をはさんで第１電極
２１２と第２電極２２４を構成する。一般的に、前記第
１電極２１２はインジウム−スズ−オキサイド（ＩＴ
Ｏ）またはインジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）のような透
明な導電性金属を用いて形成し、前記第２電極２２０は
カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニ
ウム（Ａｌ）等で構成された金属中の一つを選択して、
あるいはフッ化リチウム／アルミニウムのような二重金
属層で形成する。
２２０を構成し、前記有機膜２２０をはさんで第１電極
２１２と第２電極２２４を構成する。一般的に、前記第
１電極２１２はインジウム−スズ−オキサイド（ＩＴ
Ｏ）またはインジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）のような透
明な導電性金属を用いて形成し、前記第２電極２２０は
カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニ
ウム（Ａｌ）等で構成された金属中の一つを選択して、
あるいはフッ化リチウム／アルミニウムのような二重金
属層で形成する。
【００３９】前記第１電極２１２は、前記有機膜２２０
にホールを注入するホール注入電極であって、前記ドレ
イン電極２０６と連結されて信号電流の印加を受ける。
前記第２電極２２４は、前記有機膜２２０に電子を注入
する電子注入電極であって、基板上に別途に構成された
共通配線（図示せず）に連結されて形成される。前記ス
イッチング素子（図示せず）は、基板２００に１方向で
構成されたゲート配線（図示せず）とデータ配線（図示
せず）と連結されて構成される。
にホールを注入するホール注入電極であって、前記ドレ
イン電極２０６と連結されて信号電流の印加を受ける。
前記第２電極２２４は、前記有機膜２２０に電子を注入
する電子注入電極であって、基板上に別途に構成された
共通配線（図示せず）に連結されて形成される。前記ス
イッチング素子（図示せず）は、基板２００に１方向で
構成されたゲート配線（図示せず）とデータ配線（図示
せず）と連結されて構成される。
【００４０】前記他の一つの実施例は、赤色と青色を表
示するサブ画素領域ＲＰ、ＢＰに燐光物質を利用して発
光層２２０ｃを形成し、残りの緑色サブ画素領域ＧＰに
は蛍光物質を利用して発光層２２０ｃを形成することを
特徴とする。他の実施例では赤色、緑色、青色中異なる
二対の色を表示するサブ画素領域の発光層を燐光物質で
形成して残りの色を表示するサブ画素領域の発光層は蛍
光物質で形成することもできることは明白である。
示するサブ画素領域ＲＰ、ＢＰに燐光物質を利用して発
光層２２０ｃを形成し、残りの緑色サブ画素領域ＧＰに
は蛍光物質を利用して発光層２２０ｃを形成することを
特徴とする。他の実施例では赤色、緑色、青色中異なる
二対の色を表示するサブ画素領域の発光層を燐光物質で
形成して残りの色を表示するサブ画素領域の発光層は蛍
光物質で形成することもできることは明白である。
【００４１】前述したように、燐光物質で発光層２２０
ｃを構成したサブ画素領域には、第１電極２１２とホー
ル注入層２２０ａとホール輸送層２２０ｂと発光層２２
０ｃとホール遮断層２２０ｄと電子輸送層２２０ｅと第
２電極２２４が構成される。反面、蛍光物質で発光層を
構成したサブ画素領域には前記ホール遮断層２２０ｄを
構成しなくても良い。
ｃを構成したサブ画素領域には、第１電極２１２とホー
ル注入層２２０ａとホール輸送層２２０ｂと発光層２２
０ｃとホール遮断層２２０ｄと電子輸送層２２０ｅと第
２電極２２４が構成される。反面、蛍光物質で発光層を
構成したサブ画素領域には前記ホール遮断層２２０ｄを
構成しなくても良い。
【００４２】前述したような構成で、前記ホール注入層
２２０ａとホール輸送層２２０ｂは、前記各画素ＲＰ、
ＧＰ、ＢＰ毎に独立的な物質を用いて各サブ画素領域に
構成した発光層２２０ｃが最大効率を示すことができる
ように設計する。例えば、前記発光層２２０ｃに用いら
れた燐光物質がＣＢＰ（４，４９−Ｎ，Ｎ９−ｄｉｃａ
ｒｂａｚｏｌｅ−ｂｉｐｈｅｎｙｌ）である場合、前記
ホール遮断層としてはＢＣＰとＢＡｌｑ３を用いること
ができる。
２２０ａとホール輸送層２２０ｂは、前記各画素ＲＰ、
ＧＰ、ＢＰ毎に独立的な物質を用いて各サブ画素領域に
構成した発光層２２０ｃが最大効率を示すことができる
ように設計する。例えば、前記発光層２２０ｃに用いら
れた燐光物質がＣＢＰ（４，４９−Ｎ，Ｎ９−ｄｉｃａ
ｒｂａｚｏｌｅ−ｂｉｐｈｅｎｙｌ）である場合、前記
ホール遮断層としてはＢＣＰとＢＡｌｑ３を用いること
ができる。
【００４３】図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃは、各々本発明
によるＣＢＰ、Ｉｒ（ｐｐｙ）３及びＰｔＯＥＰの例示
的な化合物組成を示した図面であるが、図示されたＩｒ
（ｐｐｙ）３とＰｔＯＥＰ（２，３，７，８，１２，１
３，１７，１８−ｏｃｔａｅｔｈｙｌ−２１Ｈ，２３Ｈ
−ｐｏｒｐｈｉｎｅｐｌａｔｉｎｕｍ（ＩＩ））を各々
緑色と赤色用発光層のドーパントとして用いることがで
きる。このとき、前記電子輸送層２２０ｅは、各サブ画
素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰ毎に同一な物質を用いることが
できる。
によるＣＢＰ、Ｉｒ（ｐｐｙ）３及びＰｔＯＥＰの例示
的な化合物組成を示した図面であるが、図示されたＩｒ
（ｐｐｙ）３とＰｔＯＥＰ（２，３，７，８，１２，１
３，１７，１８−ｏｃｔａｅｔｈｙｌ−２１Ｈ，２３Ｈ
−ｐｏｒｐｈｉｎｅｐｌａｔｉｎｕｍ（ＩＩ））を各々
緑色と赤色用発光層のドーパントとして用いることがで
きる。このとき、前記電子輸送層２２０ｅは、各サブ画
素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰ毎に同一な物質を用いることが
できる。
【００４４】本発明によるまた他の実施例は、赤色と緑
色と青色を表示する画素すべてに燐光物質を用いて発光
層を形成することを特徴とする。
色と青色を表示する画素すべてに燐光物質を用いて発光
層を形成することを特徴とする。
【００４５】図７は、本発明のまた他の実施例による有
機電界発光素子の概略的な断面図である。図示したよう
に、画素領域（図示せず）が定義された透明なプラスチ
ック基板またはガラス基板３００上に駆動素子Ｔを構成
する。前記画素領域は、複数のサブ画素領域ＲＰ、
ＧＰ、ＢＰで構成され、複数のサブ画素領域ＲＰ、
ＧＰ、ＢＰの一側にはスイッチング素子（図示せず）が
形成され、前記駆動素子Ｔはスイッチング素子の信号に
よって第１電極３１２を駆動する。前記スイッチング素
子と駆動素子は、ゲート電極３０２とソース電極及びド
レイン電極３０４、３０６とアクティブ層３０８からな
る薄膜トランジスタＴを用いる。画素の一側には前記ス
イッチング素子及び駆動素子Ｔと連結されたストレージ
キャパシタ（図示せず）を構成する。
機電界発光素子の概略的な断面図である。図示したよう
に、画素領域（図示せず）が定義された透明なプラスチ
ック基板またはガラス基板３００上に駆動素子Ｔを構成
する。前記画素領域は、複数のサブ画素領域ＲＰ、
ＧＰ、ＢＰで構成され、複数のサブ画素領域ＲＰ、
ＧＰ、ＢＰの一側にはスイッチング素子（図示せず）が
形成され、前記駆動素子Ｔはスイッチング素子の信号に
よって第１電極３１２を駆動する。前記スイッチング素
子と駆動素子は、ゲート電極３０２とソース電極及びド
レイン電極３０４、３０６とアクティブ層３０８からな
る薄膜トランジスタＴを用いる。画素の一側には前記ス
イッチング素子及び駆動素子Ｔと連結されたストレージ
キャパシタ（図示せず）を構成する。
【００４６】前述した構成で、前記画素Ｐに多層有機膜
３２０を構成し、前記有機膜３２０をはさんで第１電極
３１２と第２電極３２４を構成する。前記有機膜３２０
は、ホール注入層３２０ａとホール輸送層３２０ｂと前
記各画素ＲＰ、ＧＰ、ＢＰ毎に独立的に構成された発光
層３２０ｃとホール遮断層３２０ｄと電子輸送層３２０
ｅで構成される。
３２０を構成し、前記有機膜３２０をはさんで第１電極
３１２と第２電極３２４を構成する。前記有機膜３２０
は、ホール注入層３２０ａとホール輸送層３２０ｂと前
記各画素ＲＰ、ＧＰ、ＢＰ毎に独立的に構成された発光
層３２０ｃとホール遮断層３２０ｄと電子輸送層３２０
ｅで構成される。
【００４７】前述した構成で、前記第１電極３１２は、
一般的にインジウム−スズ−オキサイドまたはインジウ
ム−酸化亜鉛のような仕事関数が高い透明な導電性金属
で形成し、前記第２電極３２４は仕事関数が低いアルミ
ニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム
（Ｃａ）中の一つを選択して、あるいはフッ化リチウム
／アルミニウムのような二重金属層で形成する。このと
き、前記発光層３２０ｃは、前記各サブ画素領域ＲＰ、
ＧＰ、ＢＰ毎に独立的に構成し、前述したように赤色、
緑色と青色を表示するサブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰに
燐光物質を蒸着しパターニングして発光層３２０ｃを形
成する。
一般的にインジウム−スズ−オキサイドまたはインジウ
ム−酸化亜鉛のような仕事関数が高い透明な導電性金属
で形成し、前記第２電極３２４は仕事関数が低いアルミ
ニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム
（Ｃａ）中の一つを選択して、あるいはフッ化リチウム
／アルミニウムのような二重金属層で形成する。このと
き、前記発光層３２０ｃは、前記各サブ画素領域ＲＰ、
ＧＰ、ＢＰ毎に独立的に構成し、前述したように赤色、
緑色と青色を表示するサブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰに
燐光物質を蒸着しパターニングして発光層３２０ｃを形
成する。
【００４８】前記第１電極３１２は、前記有機膜３２０
にホールを注入するホール注入電極であって、前記ドレ
イン電極３０６と連結されて信号電流の印加を受ける。
前記第２電極３２４は、前記有機膜３２０に電子を注入
する電子注入電極であって、基板上に別途に構成された
共通配線（図示せず）に連結されて形成される。前記ス
イッチング素子（図示せず）は、基板３００に１方向で
構成されたゲート配線（図示せず）とデータ配線（図示
せず）と連結されて構成される。
にホールを注入するホール注入電極であって、前記ドレ
イン電極３０６と連結されて信号電流の印加を受ける。
前記第２電極３２４は、前記有機膜３２０に電子を注入
する電子注入電極であって、基板上に別途に構成された
共通配線（図示せず）に連結されて形成される。前記ス
イッチング素子（図示せず）は、基板３００に１方向で
構成されたゲート配線（図示せず）とデータ配線（図示
せず）と連結されて構成される。
【００４９】前述したように、燐光物質で形成した発光
層３２０ｃが構成されたサブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰ
には第１電極３１２とホール注入層３２０ａとホール輸
送層３２０ｂと発光層３２０ｃとホール遮断層３２０ｄ
と電子輸送層３２０ｅと第２電極３２４が構成される。
層３２０ｃが構成されたサブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰ
には第１電極３１２とホール注入層３２０ａとホール輸
送層３２０ｂと発光層３２０ｃとホール遮断層３２０ｄ
と電子輸送層３２０ｅと第２電極３２４が構成される。
【００５０】図４、５及び７では、本発明を駆動素子と
スイッチング素子を利用するアクティブ型有機電界発光
素子に適用したが、本発明はパッシブ型有機電界発光素
子にも適用されうる。
スイッチング素子を利用するアクティブ型有機電界発光
素子に適用したが、本発明はパッシブ型有機電界発光素
子にも適用されうる。
【００５１】図８は、本発明のまた他の実施例による有
機電界発光素子の概略的な断面図である。画素領域（図
示せず）が定義された透明なプラスチック基板またはガ
ラス基板４００上に第１方向に沿って第１電極４１２を
形成する。前記画素領域は、赤色、緑色、青色のための
複数のサブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰで構成され、第２
電極４２４が第１方向と垂直に第２方向に沿って第１電
極上を経由しながら形成される。前記サブ画素領域
ＲＰ、ＧＰ、ＢＰは、第１及び第２電極４１２、４２４
の交差によって定義される。
機電界発光素子の概略的な断面図である。画素領域（図
示せず）が定義された透明なプラスチック基板またはガ
ラス基板４００上に第１方向に沿って第１電極４１２を
形成する。前記画素領域は、赤色、緑色、青色のための
複数のサブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰで構成され、第２
電極４２４が第１方向と垂直に第２方向に沿って第１電
極上を経由しながら形成される。前記サブ画素領域
ＲＰ、ＧＰ、ＢＰは、第１及び第２電極４１２、４２４
の交差によって定義される。
【００５２】前述した構成で、前記サブ画素領域ＲＰ、
ＧＰ、ＢＰに多層有機膜４２０を構成し、前記有機膜４
２０をはさんで第１電極４１２と第２電極４２４を構成
する。一般的に、前記第１電極４１２は仕事関数が高い
金属中インジウム−スズ−オキサイド（ＩＴＯ）または
インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）のような透明な導電性
金属を用いて形成し、前記第２電極４２４は仕事関数が
低い金属中カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍ
ｇ）、アルミニウム（Ａｌ）等で構成された金属中の一
つを選択して、あるいはフッ化リチウム／アルミニウム
のような二重金属層で形成する。
ＧＰ、ＢＰに多層有機膜４２０を構成し、前記有機膜４
２０をはさんで第１電極４１２と第２電極４２４を構成
する。一般的に、前記第１電極４１２は仕事関数が高い
金属中インジウム−スズ−オキサイド（ＩＴＯ）または
インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）のような透明な導電性
金属を用いて形成し、前記第２電極４２４は仕事関数が
低い金属中カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍ
ｇ）、アルミニウム（Ａｌ）等で構成された金属中の一
つを選択して、あるいはフッ化リチウム／アルミニウム
のような二重金属層で形成する。
【００５３】前記第１電極４１２は、前記有機膜４２０
にホールを注入するホール注入電極であって外部回路
（図示せず）と連結されている。前記第２電極４２４
は、前記有機膜４２０に電子を注入する電子注入電極で
あってやはり外部回路（図示せず）と連結されている。
にホールを注入するホール注入電極であって外部回路
（図示せず）と連結されている。前記第２電極４２４
は、前記有機膜４２０に電子を注入する電子注入電極で
あってやはり外部回路（図示せず）と連結されている。
【００５４】図示したように、赤色と緑色と青色を表示
するサブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰが集まって単一画素
領域をなし、各画素領域には第１電極４１２とホール注
入層４２０ａとホール輸送層４２０ｂと発光層４２０ｃ
と電子輸送層４２０ｅと第２電極４２４が構成される。
するサブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰが集まって単一画素
領域をなし、各画素領域には第１電極４１２とホール注
入層４２０ａとホール輸送層４２０ｂと発光層４２０ｃ
と電子輸送層４２０ｅと第２電極４２４が構成される。
【００５５】本発明は、赤色と青色と緑色を表示する各
サブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰの発光効率を同一にする
ために燐光物質と蛍光物質を選択的に用いることを特徴
とし、特に前記また他の実施例は効率が低い赤色サブ画
素領域ＲＰの発光層４２０ｃを燐光物質で形成し、残り
の緑色及び青色サブ画素領域ＧＰ、ＢＰの発光層は蛍光
物質で形成することを特徴とする。他の実施例では緑色
または青色サブ画素領域ＧＰ、ＢＰ中の一つの発光層を
燐光物質で形成して残りのサブ画素領域の発光層は蛍光
物質で形成することが可能なことは明白である。
サブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰの発光効率を同一にする
ために燐光物質と蛍光物質を選択的に用いることを特徴
とし、特に前記また他の実施例は効率が低い赤色サブ画
素領域ＲＰの発光層４２０ｃを燐光物質で形成し、残り
の緑色及び青色サブ画素領域ＧＰ、ＢＰの発光層は蛍光
物質で形成することを特徴とする。他の実施例では緑色
または青色サブ画素領域ＧＰ、ＢＰ中の一つの発光層を
燐光物質で形成して残りのサブ画素領域の発光層は蛍光
物質で形成することが可能なことは明白である。
【００５６】このような構成で、前記赤色を表示するサ
ブ画素領域ＲＰの発光層４２０ｃは燐光物質を蒸着して
パターン形成する。前記燐光物質は、前述した理由によ
って低電流駆動で発光効率が向上するために鮮明な赤色
を表示することができる。
ブ画素領域ＲＰの発光層４２０ｃは燐光物質を蒸着して
パターン形成する。前記燐光物質は、前述した理由によ
って低電流駆動で発光効率が向上するために鮮明な赤色
を表示することができる。
【００５７】前述のように燐光物質を利用して発光層を
パターニングする場合には、前記発光層の上部に各々正
孔遮断層４２０ｄを別途でさらに構成する。前記燐光物
質を用いて形成した発光層の上部に前記正孔遮断層４２
０ｄをさらに形成する理由は、一般的に三重項発光物質
と一重項発光物質ではエネルギーバンドの位置が異なる
が、前記三重項物質は一重項物質と異なって電子とホー
ルの再結合確率が少ないためである。
パターニングする場合には、前記発光層の上部に各々正
孔遮断層４２０ｄを別途でさらに構成する。前記燐光物
質を用いて形成した発光層の上部に前記正孔遮断層４２
０ｄをさらに形成する理由は、一般的に三重項発光物質
と一重項発光物質ではエネルギーバンドの位置が異なる
が、前記三重項物質は一重項物質と異なって電子とホー
ルの再結合確率が少ないためである。
【００５８】したがって、前記ホールと電子の再結合確
率を高めるためには前記ホールが前記発光層４２０ｃの
内部に長く止まるようにする必要があり、前記正孔遮断
層４２０ｄは前記ホールを前記発光層４２０ｃの内部に
さらに長く止まるようにする機能を持つ。
率を高めるためには前記ホールが前記発光層４２０ｃの
内部に長く止まるようにする必要があり、前記正孔遮断
層４２０ｄは前記ホールを前記発光層４２０ｃの内部に
さらに長く止まるようにする機能を持つ。
【００５９】また、前記正孔注入層４２０ａは、前記正
孔注入層と前記第１電極４１２とのエネルギー障壁を低
めるバッファ層の役割をして、前記第１電極４１２で正
孔輸送層４２０ｂへのホールの注入が円滑になされるよ
うにする。
孔注入層と前記第１電極４１２とのエネルギー障壁を低
めるバッファ層の役割をして、前記第１電極４１２で正
孔輸送層４２０ｂへのホールの注入が円滑になされるよ
うにする。
【００６０】図９は本発明のまた他の実施例による有機
電界発光素子の概略的な断面図である。前記また他の実
施例は、赤色と青色を表示するサブ画素領域に燐光物質
で発光層を形成することを特徴とする。図示したよう
に、画素領域（図示せず）が定義された透明なプラスチ
ック基板またはガラス基板５００上に第１方向に沿って
第１電極５１２を形成する。前記画素領域は、赤色、緑
色、青色のための複数のサブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰ
で構成され、第２電極５２４が第１方向と垂直に第２方
向に沿って第１電極上を経由しながら形成される。
電界発光素子の概略的な断面図である。前記また他の実
施例は、赤色と青色を表示するサブ画素領域に燐光物質
で発光層を形成することを特徴とする。図示したよう
に、画素領域（図示せず）が定義された透明なプラスチ
ック基板またはガラス基板５００上に第１方向に沿って
第１電極５１２を形成する。前記画素領域は、赤色、緑
色、青色のための複数のサブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰ
で構成され、第２電極５２４が第１方向と垂直に第２方
向に沿って第１電極上を経由しながら形成される。
【００６１】前述した構成で、前記サブ画素領域ＲＰ、
ＧＰ、ＢＰに多層有機膜５２０を構成し、前記有機膜５
２０をはさんで第１電極５１２と第２電極５２４を構成
する。一般的に、前記第１電極５１２は、仕事関数が高
い金属中インジウム−スズ−オキサイド（ＩＴＯ）また
はインジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）のような透明な導電
性金属を用いて形成し、前記第２電極５２４は仕事関数
が低い金属中カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍ
ｇ）、アルミニウム（Ａｌ）等で構成された金属中の一
つを選択して、あるいはフッ化リチウム／アルミニウム
のような二重金属層で形成する。
ＧＰ、ＢＰに多層有機膜５２０を構成し、前記有機膜５
２０をはさんで第１電極５１２と第２電極５２４を構成
する。一般的に、前記第１電極５１２は、仕事関数が高
い金属中インジウム−スズ−オキサイド（ＩＴＯ）また
はインジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）のような透明な導電
性金属を用いて形成し、前記第２電極５２４は仕事関数
が低い金属中カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍ
ｇ）、アルミニウム（Ａｌ）等で構成された金属中の一
つを選択して、あるいはフッ化リチウム／アルミニウム
のような二重金属層で形成する。
【００６２】前記第１電極５１２は、前記有機膜５２０
にホールを注入するホール注入電極であって外部回路
（図示せず）と連結されている。前記第２電極５２４
は、前記有機膜５２０に電子を注入する電子注入電極で
あってやはり外部回路（図示せず）と連結されている。
にホールを注入するホール注入電極であって外部回路
（図示せず）と連結されている。前記第２電極５２４
は、前記有機膜５２０に電子を注入する電子注入電極で
あってやはり外部回路（図示せず）と連結されている。
【００６３】図示したように、赤色と緑色と青色を表示
するサブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰが集まって単一画素
領域をなし、各画素領域には第１電極５１２とホール注
入層５２０ａとホール輸送層５２０ｂと発光層５２０ｃ
と電子輸送層５２０ｅと第２電極５２４が構成される。
するサブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰが集まって単一画素
領域をなし、各画素領域には第１電極５１２とホール注
入層５２０ａとホール輸送層５２０ｂと発光層５２０ｃ
と電子輸送層５２０ｅと第２電極５２４が構成される。
【００６４】前記他の一つの実施例は、赤色と青色を表
示するサブ画素領域ＲＰ、ＢＰに燐光物質を利用して発
光層５２０ｃを形成し、残りの緑色サブ画素領域ＧＰに
は蛍光物質を利用して発光層５２０ｃを形成することを
特徴とする。他の実施例では赤色、緑色、青色中異なる
二対の色を表示するサブ画素領域の発光層を燐光物質で
形成して残りの色を表示するサブ画素領域の発光層は蛍
光物質で形成することもできることは明白である。
示するサブ画素領域ＲＰ、ＢＰに燐光物質を利用して発
光層５２０ｃを形成し、残りの緑色サブ画素領域ＧＰに
は蛍光物質を利用して発光層５２０ｃを形成することを
特徴とする。他の実施例では赤色、緑色、青色中異なる
二対の色を表示するサブ画素領域の発光層を燐光物質で
形成して残りの色を表示するサブ画素領域の発光層は蛍
光物質で形成することもできることは明白である。
【００６５】前述したように、燐光物質で発光層５２０
ｃを構成したサブ画素領域には、第１電極５１２とホー
ル注入層５２０ａとホール輸送層５２０ｂと発光層５２
０ｃとホール遮断層５２０ｄと電子輸送層５２０ｅと第
２電極５２４が構成される。反面、蛍光物質で発光層を
構成したサブ画素領域には前記ホール遮断層５２０ｄを
構成しなくても良い。
ｃを構成したサブ画素領域には、第１電極５１２とホー
ル注入層５２０ａとホール輸送層５２０ｂと発光層５２
０ｃとホール遮断層５２０ｄと電子輸送層５２０ｅと第
２電極５２４が構成される。反面、蛍光物質で発光層を
構成したサブ画素領域には前記ホール遮断層５２０ｄを
構成しなくても良い。
【００６６】前述したような構成で、前記ホール注入層
５２０ａとホール輸送層５２０ｂは、前記各画素ＲＰ、
ＧＰ、ＢＰ毎に独立的な物質を用いて各サブ画素領域に
構成した発光層５２０ｃが最大効率を示すことができる
ように設計する。
５２０ａとホール輸送層５２０ｂは、前記各画素ＲＰ、
ＧＰ、ＢＰ毎に独立的な物質を用いて各サブ画素領域に
構成した発光層５２０ｃが最大効率を示すことができる
ように設計する。
【００６７】図１０は、本発明のまた他の実施例による
有機電界発光素子の概略的な断面図である。図示したよ
うに、画素領域（図示せず）が定義された透明なプラス
チック基板またはガラス基板６００上に第１方向に沿っ
て第１電極６１２を形成する。前記画素領域は、赤色、
緑色、青色のための複数のサブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、Ｂ
Ｐで構成され、第２電極６２４が第１方向と垂直に第２
方向に沿って第１電極上に経由しながら形成される。
有機電界発光素子の概略的な断面図である。図示したよ
うに、画素領域（図示せず）が定義された透明なプラス
チック基板またはガラス基板６００上に第１方向に沿っ
て第１電極６１２を形成する。前記画素領域は、赤色、
緑色、青色のための複数のサブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、Ｂ
Ｐで構成され、第２電極６２４が第１方向と垂直に第２
方向に沿って第１電極上に経由しながら形成される。
【００６８】前述した構成で、前記サブ画素領域ＲＰ、
ＧＰ、ＢＰに多層有機膜６２０を構成し、前記有機膜６
２０をはさんで第１電極６１２と第２電極６２４を構成
する。一般的に、前記第１電極６１２は仕事関数が高い
金属中インジウム−スズ−オキサイド（ＩＴＯ）または
インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）のような透明な導電性
金属を用いて形成し、前記第２電極６２４は仕事関数が
低い金属中カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍ
ｇ）、アルミニウム（Ａｌ）等で構成された金属中の一
つを選択して、あるいはフッ化リチウム／アルミニウム
のような二重金属層で形成する。このとき、前記発光層
６２０ｃは、前記各サブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰ毎に
独立的に構成し、前述したように赤色、緑色と青色を表
示するサブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰに燐光物質を蒸着
しパターニングして発光層６２０ｃを形成する。
ＧＰ、ＢＰに多層有機膜６２０を構成し、前記有機膜６
２０をはさんで第１電極６１２と第２電極６２４を構成
する。一般的に、前記第１電極６１２は仕事関数が高い
金属中インジウム−スズ−オキサイド（ＩＴＯ）または
インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）のような透明な導電性
金属を用いて形成し、前記第２電極６２４は仕事関数が
低い金属中カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍ
ｇ）、アルミニウム（Ａｌ）等で構成された金属中の一
つを選択して、あるいはフッ化リチウム／アルミニウム
のような二重金属層で形成する。このとき、前記発光層
６２０ｃは、前記各サブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰ毎に
独立的に構成し、前述したように赤色、緑色と青色を表
示するサブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰに燐光物質を蒸着
しパターニングして発光層６２０ｃを形成する。
【００６９】前記第１電極６１２は、前記有機膜６２０
にホールを注入するホール注入電極であって外部回路
（図示せず）と連結されている。前記第２電極６２４
は、前記有機膜６２０に電子を注入する電子注入電極で
あってやはり外部回路（図示せず）と連結されている。
にホールを注入するホール注入電極であって外部回路
（図示せず）と連結されている。前記第２電極６２４
は、前記有機膜６２０に電子を注入する電子注入電極で
あってやはり外部回路（図示せず）と連結されている。
【００７０】図示したように、赤色と緑色と青色を表示
するサブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰが集まって単一画素
領域をなし、各画素領域には第１電極６１２とホール注
入層６２０ａとホール輸送層６２０ｂと発光層６２０ｃ
とホール遮断層６２０ｄと電子輸送層６２０ｅと第２電
極６２４が構成される。
するサブ画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰが集まって単一画素
領域をなし、各画素領域には第１電極６１２とホール注
入層６２０ａとホール輸送層６２０ｂと発光層６２０ｃ
とホール遮断層６２０ｄと電子輸送層６２０ｅと第２電
極６２４が構成される。
【００７１】前記実施例に説明したような構成によっ
て、低電流駆動でも高い色純度を表現するフルカラー有
機電界発光素子を製作することができ、既存に比べて寿
命を３０％以上延ばすことができる。
て、低電流駆動でも高い色純度を表現するフルカラー有
機電界発光素子を製作することができ、既存に比べて寿
命を３０％以上延ばすことができる。
【００７２】
【発明の効果】前述したように本発明によって有機電界
発光素子を製作すれば、高い発光効率を通して赤色と緑
色と青色を表示する各サブ画素領域の色純度を同一に表
現できるので鮮明な画質を有する表示装置を製作するこ
とができる。また、低電流駆動が可能であるために消費
電力を低減できると同時に素子の寿命を延ばすことがで
きる。
発光素子を製作すれば、高い発光効率を通して赤色と緑
色と青色を表示する各サブ画素領域の色純度を同一に表
現できるので鮮明な画質を有する表示装置を製作するこ
とができる。また、低電流駆動が可能であるために消費
電力を低減できると同時に素子の寿命を延ばすことがで
きる。
【図１】 従来の有機電界発光素子の概略的な断面図で
ある。
ある。
【図２】 従来のフルカラー有機電界発光素子の概略的
な断面図である。
な断面図である。
【図３】 蛍光物質のエネルギー状態を示した図面であ
る。
る。
【図４】 本発明の一つの実施例による有機電界発光素
子の概略的な断面図である。
子の概略的な断面図である。
【図５】 本発明の他の実施例による有機電界発光素子
の概略的な断面図である。
の概略的な断面図である。
【図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃ】 各々本発明によるＣＢ
Ｐ、Ｉｒ（ｐｐｙ） ３及びＰｔＯＥＰの例示的な化合物
組成を示した図面である。
Ｐ、Ｉｒ（ｐｐｙ） ３及びＰｔＯＥＰの例示的な化合物
組成を示した図面である。
【図７】 本発明のまた他の実施例による有機電界発光
素子の概略的な断面図である。
素子の概略的な断面図である。
【図８】 本発明のまた他の実施例による有機電界発光
素子の概略的な断面図である。
素子の概略的な断面図である。
【図９】 本発明のまた他の実施例による有機電界発光
素子の概略的な断面図である。
素子の概略的な断面図である。
【図１０】 本発明のまた他の実施例による有機電界発
光素子の概略的な断面図である。
光素子の概略的な断面図である。
１００：基板
１０２：ゲート電極
１０４：ソース電極
１０６：ドレイン電極
１０８：アクティブ層
１１２：第１電極
１２０ａ：ホール注入層
１２０ｂ：ホール輸送層
１２０ｃ：発光層
１２０ｄ：ホール遮断層
１２０ｅ：電子輸送層
１２４：第２電極
─────────────────────────────────────────────────────
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 33/26 Ｈ０５Ｂ 33/26 Ｚ
33/28 33/28
(72)発明者 ヨ， チューン クン
大韓民国 403−032， インチョン−シ,
ブピョン−グ， チョンチョン２−ド
ン， ギャンムコン アパート 103−610
(72)発明者 パン， ヒー スク
大韓民国 440−320， ギョンギ−ド，
スウォン−シ， ジャンガン−グ， ヨー
リョン−ドン， 265−16
Ｆターム(参考） 3K007 AB03 AB04 AB11 AB18 CB01
CC00 DB03 FA00
Claims (28)
- 【請求項１】 赤色と緑色と青色を表示する複数のサブ
画素領域が定義された基板と；前記基板上に構成された
駆動素子と；前記駆動素子と接触する、ホールを注入す
る第１電極と；前記第１電極の上部に構成された、電子
を注入する第２電極と；前記第１電極と第２電極間にお
いて、前記複数のサブ画素領域中少なくとも一つのサブ
画素領域に燐光物質で形成された発光層とを含むことを
特徴とする有機電界発光素子。 - 【請求項２】 前記少なくとも一つのサブ画素領域以外
のサブ画素領域の発光層は、蛍光物質で形成されること
を特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。 - 【請求項３】 前記第１電極は、インジウム−スズ−オ
キサイド（ＩＴＯ）及びインジウム−酸化亜鉛（ＩＺ
Ｏ）中一つを選択して形成したことを特徴とする請求項
１に記載の有機電界発光素子。 - 【請求項４】 前記第２電極は、アルミニウム（Ａ
ｌ）、カルシウム（Ｃａ）及びマグネシウム（Ｍｇ）中
一つを選択して形成したことを特徴とする請求項１に記
載の有機電界発光素子。 - 【請求項５】 前記第２電極は、フッ化リチウム／アル
ミニウム（ＬｉＦ／Ａｌ）の二重金属層で形成したこと
を特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。 - 【請求項６】 前記第１電極と発光層の間にはホール注
入層（ＨＩＬ）とホール輸送層（ＨＴＬ）がさらに構成
され、前記第２電極と発光層の間には電子輸送層（ＥＴ
Ｌ）がさらに構成されたことを特徴とする請求項１に記
載の有機電界発光素子。 - 【請求項７】 前記燐光物質で形成された発光層と前記
電子輸送層（ＥＴＬ）の間にホール遮断層（ＨＢＬ）が
さらに構成されたことを特徴とする請求項６に記載の有
機電界発光素子。 - 【請求項８】 基板と；前記基板上に第１方向に形成さ
れた、ホールを注入する第１電極と；前記第１電極の上
部に前記第１方向に垂直な第２方向に形成された、前記
第１電極と一緒に前記複数のサブ画素領域を定義する、
電子を注入する第２電極と；第１電極と第２電極の交差
地点に配置された、赤色と緑色と青色を表示する複数の
サブ画素領域と；前記第１電極と第２電極間において、
前記複数のサブ画素領域中少なくとも一つのサブ画素領
域に燐光物質で形成された発光層とを含むことを特徴と
する有機電界発光素子。 - 【請求項９】 前記少なくとも一つのサブ画素領域以外
のサブ画素領域の発光層は、蛍光物質で形成されること
を特徴とする請求項８に記載の有機電界発光素子。 - 【請求項１０】 前記第１電極は、インジウム−スズ−
オキサイド（ＩＴＯ）及びインジウム−酸化亜鉛（ＩＺ
Ｏ）中一つを選択して形成したことを特徴とする請求項
８に記載の有機電界発光素子。 - 【請求項１１】 前記第２電極は、アルミニウム（Ａ
ｌ）、カルシウム（Ｃａ）及びマグネシウム（Ｍｇ）中
一つを選択して形成したことを特徴とする請求項８に記
載の有機電界発光素子。 - 【請求項１２】 前記第２電極は、フッ化リチウム／ア
ルミニウムの二重金属層で形成したことを特徴とする請
求項８に記載の有機電界発光素子。 - 【請求項１３】 前記第１電極と発光層の間にはホール
注入層（ＨＩＬ）とホール輸送層（ＨＴＬ）がさらに構
成され、前記第２電極と発光層の間には電子輸送層（Ｅ
ＴＬ）がさらに構成されたことを特徴とする請求項８に
記載の有機電界発光素子。 - 【請求項１４】 前記燐光物質で形成された発光層と前
記電子輸送層（ＥＴＬ）の間にホール遮断層（ＨＢＬ）
がさらに構成されたことを特徴とする請求項１３に記載
の有機電界発光素子。 - 【請求項１５】 赤色と緑色と青色を表示する複数のサ
ブ画素領域を基板上に形成する段階と；前記基板上に駆
動素子を形成する段階と；前記駆動素子と接触する、ホ
ールを注入する第１電極を形成する段階と；前記第１電
極上部に電子を注入する第２電極を形成する段階と；前
記第１電極と第２電極間において、前記複数のサブ画素
領域中少なくとも一つのサブ画素領域に燐光物質で発光
層を形成する段階とを含むことを特徴とする有機電界発
光素子の製造方法。 - 【請求項１６】 前記少なくとも一つのサブ画素領域以
外のサブ画素領域の発光層は、蛍光物質で形成されるこ
とを特徴とする請求項１５に記載の有機電界発光素子の
製造方法。 - 【請求項１７】 前記第１電極は、インジウム−スズ−
オキサイド（ＩＴＯ）及びインジウム−酸化亜鉛（ＩＺ
Ｏ）中一つを選択して形成したことを特徴とする請求項
１５に記載の有機電界発光素子の製造方法。 - 【請求項１８】 前記第２電極は、アルミニウム（Ａ
ｌ）、カルシウム（Ｃａ）及びマグネシウム（Ｍｇ）中
一つを選択して形成したことを特徴とする請求項１５に
記載の有機電界発光素子の製造方法。 - 【請求項１９】 前記第２電極は、フッ化リチウム／ア
ルミニウムの二重金属層で形成したことを特徴とする請
求項１５に記載の有機電界発光素子の製造方法。 - 【請求項２０】 前記第１電極と発光層の間にホール注
入層（ＨＩＬ）とホール輸送層（ＨＴＬ）を形成する段
階と；前記第２電極と発光層の間に電子輸送層（ＥＴ
Ｌ）を形成する段階とをさらに含むことを特徴とする請
求項１５に記載の有機電界発光素子の製造方法。 - 【請求項２１】 前記燐光物質で形成された発光層と前
記電子輸送層（ＥＴＬ）の間にホール遮断層（ＨＢＬ）
を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２
０に記載の有機電界発光素子の製造方法。 - 【請求項２２】 基板上にホールを注入する第１電極を
第１方向に形成する段階と；前記第１電極上部に、電子
を注入する第２電極を前記第１方向に垂直な第２方向に
形成する段階と；前記第１電極と第２電極の交差地点
に、赤色と緑色と青色を表示する複数のサブ画素領域を
形成する段階と；前記第１電極と第２電極間において、
前記複数のサブ画素領域中少なくとも一つのサブ画素領
域に燐光物質で形成される発光層を形成する段階とを含
むことを特徴とする有機電界発光素子の製造方法。 - 【請求項２３】 前記少なくとも一つのサブ画素領域以
外のサブ画素領域の発光層は、蛍光物質で形成されるこ
とを特徴とする請求項２２に記載の有機電界発光素子の
製造方法。 - 【請求項２４】 前記第１電極は、インジウム−スズ−
オキサイド（ＩＴＯ）及びインジウム−酸化亜鉛（ＩＺ
Ｏ）中一つを選択して形成したことを特徴とする請求項
２２に記載の有機電界発光素子の製造方法。 - 【請求項２５】 前記第２電極は、アルミニウム（Ａ
ｌ）、カルシウム（Ｃａ）及びマグネシウム（Ｍｇ）中
一つを選択して形成したことを特徴とする請求項２２に
記載の有機電界発光素子の製造方法。 - 【請求項２６】 前記第２電極は、フッ化リチウム／ア
ルミニウムの二重金属層で形成したことを特徴とする請
求項２２に記載の有機電界発光素子の製造方法。 - 【請求項２７】 前記第１電極と発光層の間にホール注
入層（ＨＩＬ）とホール輸送層（ＨＴＬ）を形成する段
階と；前記第２電極と発光層の間に電子輸送層（ＥＴ
Ｌ）を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求
項２２に記載の有機電界発光素子の製造方法。 - 【請求項２８】 前記燐光物質で形成された発光層と前
記電子輸送層（ＥＴＬ）の間にホール遮断層（ＨＢＬ）
を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２
７に記載の有機電界発光素子の製造方法。
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