JP2005292700A - Electroluminescence display device - Google Patents

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Makoto Yamane
山根  真
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Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
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Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
Tottori Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic electroluminescence display device in which high contrast and little fluctuation in voltage is realized by increasing the efficiency of light taking-out, and consequently high definition and little fluctuation in light emission efficiency is realized. <P>SOLUTION: The organic electroluminescence display device includes: a stainless steel substrate 201; a diamond-like carbon insulating film 102 on the substrate 201; and, on the insulating film 102, a driving TFT part 103 provided with a source electrode and a drain electrode, and a white light emission layer 113 which is placed between a cathode 112 and an anode 114 and comprises a red light emission layer 121, a green light emission layer 122, and a blue light emission layer 123, and intensities of light emission of respective light emission layers are adjusted by hole transport layers 224-1 and 324-1, and light from the white light emission layer 113 is emitted to the outside through the ITO anode 114 and a color filter 116 provided with stainless steel black stripes 117. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、エレクトロルミネセンス(EL)表示装置、及び製造方法に関する。特に単一駆動電圧で、光取出し効率の改善、及び高精細度の表示部による色度特性の改善、消費電力の低減、寿命改善、更に、高輝度で高速表示に適した駆動TFTの提供によるモニター、TV等に適したフルカラーの発光が得られ生産性のよい有機エレクトロルミネセンス表示装置、及び製造方法に関する。   The present invention relates to an electroluminescence (EL) display device and a manufacturing method. In particular, with a single drive voltage, by improving light extraction efficiency, improving chromaticity characteristics with a high-definition display unit, reducing power consumption, improving lifespan, and providing drive TFTs suitable for high-intensity and high-speed display The present invention relates to an organic electroluminescence display device capable of obtaining full-color light emission suitable for a monitor, a TV, and the like and having high productivity, and a manufacturing method.

近年、波長の異なる発光層を複数個有しているエレクトロルミネセンス駆動表示素子が考案されている。特開2002−164170に示されている図1と同一構造を図4に示す。厚み0.7mmの透明ガラス基板10の上にITO(インジウム―スズ酸化物)をスパッタにより陽極1を形成し、真空蒸着装置により、ITO陽極1の上にホール輸送層11を形成する。このホール輸送層11の上にホスト層「DPVBi」にドーパント「BCzVBi」を1質量%ドープして蒸着して青色発光層の有機発光材料3aを形成しその上に「Alq3」を蒸着して電子輸送層12を形成し、陰極2を形成する。同様にホール輸送層11の上にホスト層「Alq3」にドーパント「Coumarin6」を1質量%ドープしたものを蒸着して緑色発光の有機発光材料3bが形成される。この上に「Alq3」を蒸着して電子輸送層12を形成し、陰極2を形成する。更にホール輸送層11を形成した後、ホスト層「Alq3」にドーパント「DCJTB」を1質量%ドープしたものを蒸着して赤色発光材料3cを形成する。その上に「Alq3」を蒸着して電子輸送層12を形成し、陰極2を形成した例を示すが、各ピクセルをストライプ状に形成しているため青+緑+赤タイプのフルカラーエレクトロルミネセンス表示部が大きくなるという問題があった。   In recent years, an electroluminescence driving display element having a plurality of light emitting layers having different wavelengths has been devised. FIG. 4 shows the same structure as FIG. 1 shown in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-164170. An anode 1 is formed by sputtering ITO (indium-tin oxide) on a transparent glass substrate 10 having a thickness of 0.7 mm, and a hole transport layer 11 is formed on the ITO anode 1 by a vacuum deposition apparatus. On the hole transport layer 11, the host layer “DPVBi” is doped with 1% by mass of the dopant “BCzVBi” to form an organic light emitting material 3 a of a blue light emitting layer, on which “Alq3” is evaporated to form an electron. The transport layer 12 is formed, and the cathode 2 is formed. Similarly, the host layer “Alq3” doped with 1% by mass of the dopant “Coumarin 6” is vapor-deposited on the hole transport layer 11 to form the organic light-emitting material 3b that emits green light. “Alq3” is deposited thereon to form the electron transport layer 12, and the cathode 2 is formed. Further, after the hole transport layer 11 is formed, a red light emitting material 3c is formed by vapor-depositing the host layer “Alq3” doped with 1% by mass of the dopant “DCJTB”. An example in which the electron transport layer 12 is formed by depositing “Alq3” thereon and the cathode 2 is formed is shown. However, since each pixel is formed in a stripe shape, full color electroluminescence of blue + green + red type is shown. There was a problem that the display part became large.

又、前記エレクトロルミネセンス表示を駆動する方法として薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)を用いたアクティブマトリックス方式の駆動方法が高画質な駆動方式として注目されている。これは液晶(LCD)においてはマトリックに配置された各画素に画像駆動素子と信号蓄積素子(画素容量)とを集積し、各画素に1種の記憶動作を行わせて液晶を準スタティックに駆動する方式と類似したものである。上記の薄膜トランジスタを用いて大画面を形成した場合、1)配線パターンの抵抗バラッキにより電源電圧のバラッキを生じる問題点があった。2)駆動用TFTのオン電流、オフ電流のバラッキにより輝度ムラ、色ムラを生じる問題点があった。3)エレクトロルミネセンス素子の製造上のバラッキにより発光効率のバラッキ、電流バラッキ、寿命バラッキがある問題があった。4)基板とマスク層の熱膨張率の差により大画面形成において表示位置精度が悪くなる欠点があった。5)薄型ロール基板を用いた場合表示装置完成時、構成部材の熱膨張率の差によりソリが発生する欠点があった。7)従来基板はガラスで形成されていたため放熱性、耐衝撃性、落下特性が悪い欠点があった。8)従来、基板はガラスで形成されていたためマガジンからの出し入れ搬送に時間がかかり連続生産ができない欠点があった。9)従来、コントラスト向上のためブラックストライプを形成している窓部の位置合わせが難しく大画面になる程ズレが大きい欠点があった。10)基板の平坦性が大画面になる程難しい欠点があった。11)更に従来、基板上に薄膜トランジスタ(TFT)駆動部を形成し、この上にエレクトロルミネセンス発光素子層を形成し、エレクトロルミネセンス発光素子層の下部に陽極、上部に陰極を形成した場合、上部の陰極「Al」により下部に光が反射されて基板側より光が放出するが、基板上の薄膜トランジスタ駆動部により光が遮蔽される問題があった。12)又、基板上に薄膜トランジスタ駆動部を形成し、この上にエレクトロルミネセンス発光素子層を形成しエレクトロルミネセンス発光素子層の下部に陽極、上部に陰極を形成して基板より反対側に光が放出されるようにするためには、陽極をメタルとしなければならず、陰極を光透過性としなければならないため、特殊な電極材料を使用しなければならない問題があった。
特開2002−164170号公報
Further, as a method for driving the electroluminescence display, an active matrix driving method using a thin film transistor (TFT) is attracting attention as a high image quality driving method. In a liquid crystal display (LCD), an image drive element and a signal storage element (pixel capacitance) are integrated into each pixel arranged in a matrix, and each pixel performs one type of storage operation to drive the liquid crystal quasi-statically. It is similar to the method to do. When a large screen is formed using the above thin film transistor, there is a problem that 1) the power supply voltage varies due to the resistance variation of the wiring pattern. 2) There is a problem in that brightness unevenness and color unevenness occur due to variations in on-current and off-current of the driving TFT. 3) There was a problem that there was a variation in luminous efficiency, a current variation, and a lifetime variation due to variations in manufacturing of the electroluminescence element. 4) Due to the difference in thermal expansion coefficient between the substrate and the mask layer, there was a defect that the display position accuracy deteriorated when forming a large screen. 5) When a thin roll substrate is used When the display device is completed, there is a defect that warping occurs due to a difference in coefficient of thermal expansion of the constituent members. 7) Since the conventional substrate is made of glass, it has the disadvantages of poor heat dissipation, impact resistance and drop characteristics. 8) Conventionally, since the substrate is made of glass, it takes time to move it in and out of the magazine, and there is a disadvantage that continuous production cannot be performed. 9) Conventionally, there has been a drawback that the position of the window portion where the black stripe is formed is difficult to improve the contrast, and the displacement becomes larger as the screen becomes larger. 10) There was a problem that the flatness of the substrate was so difficult that it became a large screen. 11) Conventionally, when a thin film transistor (TFT) driving unit is formed on a substrate, an electroluminescent light emitting element layer is formed thereon, an anode is formed below the electroluminescent light emitting element layer, and a cathode is formed above, The upper cathode “Al” reflects light downward and emits light from the substrate side, but there is a problem that light is shielded by the thin film transistor driving unit on the substrate. 12) Also, a thin film transistor driver is formed on the substrate, an electroluminescent light emitting element layer is formed thereon, an anode is formed below the electroluminescent light emitting element layer, and a cathode is formed above the light emitting element on the opposite side of the substrate. In order to emit the light, the anode has to be made of metal and the cathode has to be light transmissive, so that there has been a problem that a special electrode material has to be used.
JP 2002-164170 A

本発明は上記問題点を解決し、大画面表示装置の形成時に表示部に熱膨張によるズレやソリがなく、陽極を通って光を取り出すことにより光取り出し効率を上げ、金属膜ブラックストライプによる高コントラスト化と陽極の低抵抗化による電源電圧のバラッキ改善、白色エレクトロルミネセンス表示部を複数の発光層で形成して電子とホールの移動効率化により高出力化、白色度の改善、高精細化、発光効率のバラッキ改善、電流バラッキ改善、寿命バラッキの改善と、駆動用TFTのオン電流、オフ電流バラッキ改善による輝度ムラ、色ムラの改善、耐衝撃性、落下特性にすぐれ、高速表示に適した有機エレクトロルミネセンス表示装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above problems, and there is no displacement or warping due to thermal expansion in the display portion during formation of a large screen display device, and light extraction efficiency is increased by extracting light through the anode. Improvement of power supply voltage variation by contrast and anode resistance reduction, white electroluminescence display part formed by multiple light emitting layers, high output by electron and hole movement efficiency, whiteness improvement, high definition , Improved luminous efficiency variation, current variation, life variation variation, and improved on-current / off-current variation of driving TFTs to improve brightness unevenness, color unevenness, impact resistance, drop characteristics, suitable for high-speed display Another object of the present invention is to provide an organic electroluminescence display device.

本発明におけるエレクトロルミネセンス表示装置は、基板の上に、ソース電極及びドレイン電極を備えた駆動用薄膜トランジスタ部と、陰極及び陽極両電極の間に挟持された発光素子層から成るエレクトロルミネセンス表示部とが順に形成され、前記エレクトロルミネセンス表示部は前記駆動用薄膜トランジスタ部で駆動されており、前記エレクトロルミネセンス表示部からの光が陽極を通って外部に放出されることを特徴とする。   The electroluminescence display device according to the present invention comprises a driving thin film transistor portion having a source electrode and a drain electrode on a substrate, and a light emitting element layer sandwiched between both the cathode and anode electrodes. And the electroluminescence display part is driven by the driving thin film transistor part, and light from the electroluminescence display part is emitted to the outside through an anode.

また本発明におけるエレクトロルミネセンス表示装置は、基板の上に絶縁層を備え、ソース電極及びドレイン電極を備えた駆動用薄膜トランジスタ部と、陰極及び陽極両電極の間に挟持された発光素子層から成るエレクトロルミネセンス表示部とが順に形成され、前記エレクトロルミネセンス表示部は前記駆動用薄膜トランジスタ部で駆動されており、前記エレクトロルミネセンス表示部からの光が陽極を通って外部に放出されることを特徴とする。   The electroluminescence display device according to the present invention comprises an insulating layer on a substrate, a driving thin film transistor portion having a source electrode and a drain electrode, and a light emitting element layer sandwiched between both the cathode and anode electrodes. And an electroluminescence display portion are formed in order, the electroluminescence display portion is driven by the driving thin film transistor portion, and light from the electroluminescence display portion is emitted to the outside through the anode. Features.

またエレクトロルミネセンス表示装置は、前記陽極上にカラーフィルター層が形成されたことを特徴とする。   The electroluminescent display device is characterized in that a color filter layer is formed on the anode.

またエレクトロルミネセンス表示装置は、前記陽極の上に金属層よりなるブラックストライプが形成されたことを特徴とする。   The electroluminescent display device is characterized in that a black stripe made of a metal layer is formed on the anode.

またエレクトロルミネセンス表示装置は、前記金属層よりなるブラックストライプは、ステンレスにより形成されていることを特徴とする。   The electroluminescence display device is characterized in that the black stripe made of the metal layer is formed of stainless steel.

またエレクトロルミネセンス表示装置は、前記エレクトロルミネセンス表示部は、陰極と陽極の間に電子輸送層、第1と第2の発光層、第1と第2のホール輸送層よりなることを特徴とする。   The electroluminescence display device is characterized in that the electroluminescence display portion is composed of an electron transport layer, first and second light emitting layers, and first and second hole transport layers between a cathode and an anode. To do.

またエレクトロルミネセンス表示装置は、前記エレクトロルミネセンス表示部は、陰極と陽極の間に電子輸送層、第1の発光層、巾が第1の発光層より狭い第1のホール輸送層、第2の発光層、第2のホール輸送層よりなることを特徴とする。   In the electroluminescence display device, the electroluminescence display section includes an electron transport layer, a first light emitting layer, a first hole transport layer having a width smaller than that of the first light emitting layer, and a second layer between the cathode and the anode. And a second hole transport layer.

またエレクトロルミネセンス表示装置は、前記エレクトロルミネセンス表示部は、陰極と陽極の間に電子輸送層、第1と第2と第3の発光層、第1と第2と第3のホール輸送層よりなることを特徴とする。   In the electroluminescence display device, the electroluminescence display section includes an electron transport layer between the cathode and the anode, first, second, and third light emitting layers, and first, second, and third hole transport layers. It is characterized by comprising.

またエレクトロルミネセンス表示装置は、前記エレクトロルミネセンス表示部は、陰極と陽極の間に電子輸送層、第1の発光層、巾が第1の発光層より狭い第1のホール輸送層、第2の発光層、巾が第2の発光層より狭い第2のホール輸送層、第3の発光層、第3のホール輸送層よりなることを特徴とする。   In the electroluminescence display device, the electroluminescence display section includes an electron transport layer, a first light emitting layer, a first hole transport layer having a width smaller than that of the first light emitting layer, and a second layer between the cathode and the anode. The light-emitting layer comprises a second hole transport layer, a third light-emitting layer, and a third hole transport layer that are narrower than the second light-emitting layer.

またエレクトロルミネセンス表示装置は、前記複数の発光層の間に挟まれる前記輸送層は、その巾を変えることにより発光層の光量を調整したことを特徴とする。   The electroluminescence display device is characterized in that the light quantity of the light emitting layer is adjusted by changing the width of the transport layer sandwiched between the light emitting layers.

またエレクトロルミネセンス表示装置は、前記発光層間に挟まれる輸送層を櫛型、網目状に形成したことを特徴とする。   The electroluminescent display device is characterized in that a transport layer sandwiched between the light emitting layers is formed in a comb shape and a mesh shape.

またエレクトロルミネセンス表示装置は、前記発光層が互いに異なる発光スペクトルを有することを特徴とする。   The electroluminescent display device is characterized in that the light emitting layers have different emission spectra.

またエレクトロルミネセンス表示装置は、前記発光層の組み合わせにより発光色が白色光であることを特徴とする。   The electroluminescent display device is characterized in that the emission color is white light by the combination of the light emitting layers.

以上、詳細に説明した様に、本発明の有機エレクトロルミネセンス表示装置によれば、複数の発光層を層状に形成し高精細度化、連続生産可能とし、これらの発光層の間に発光層の巾と同じ/又は発光層の巾より狭い輸送層を挿入することにより電子とホールの再結合率を改善し、表示部の上部に形成された陽極から光を取り出すことにより光取り出し効率を上げ、陽極の上に形成されたステンレスによるブラックストライプとカラーフィルター層によりコントラストの改善と配線抵抗の低減と、電源電圧のバラッキ改善、外光の影響低減、ソリの改善、表示位置の改善を行い基板、絶縁層の上に形成された非晶質シリコン膜能動層を形成することにより、駆動回路の応答性の改善により出力の改善と、色度特性の改善、寿命改善と消費電力削減が可能となるとともに単一の駆動電圧で高輝度の発光させ、耐衝撃性、落下特性に優れる有機エレクトロルミネセンス表示装置、及びその製造方法を提供することができる。   As described above in detail, according to the organic electroluminescence display device of the present invention, a plurality of light emitting layers are formed in layers to enable high definition and continuous production, and a light emitting layer between these light emitting layers. Inserting a transport layer that is the same as the width of the light emitting layer or narrower than the width of the light emitting layer improves the recombination rate of electrons and holes, and increases the light extraction efficiency by extracting light from the anode formed on the top of the display section. The black stripe and color filter layer made of stainless steel formed on the anode improve the contrast and reduce the wiring resistance, improve the power supply voltage variation, reduce the influence of external light, improve the warp, and improve the display position. By forming an amorphous silicon film active layer formed on the insulating layer, the output of the drive circuit is improved, the chromaticity characteristics are improved, the life is improved, and the power consumption is improved. Reduced high intensity to emit light in a single driving voltage with becomes possible, the impact resistance, the organic electroluminescent display device having excellent drop characteristics, and it is possible to provide a manufacturing method thereof.

以下、図面を参照して、本発明の詳細を説明する。図1(a)は本発明に係る第1の実施形態である有機エレクトロルミネセンス(EL)表示装置115の基本的な構成を示す概略図である。図1(a)においてガラス基板101の上に駆動用TFT部103、Al陰極112、白色発光素子層113、ITO陽極114を形成する。図1(b)は本発明に係わる第2の実施形態である有機エレクトロルミネセンス表示装置215の基本的な構成を示す概略図である。図1(b)において、ステンレス基板201の上に絶縁層102、絶縁層102の上は図1(a)と同じように形成される。より詳細に説明を行なうと図2(a)において、駆動用TFT部103、白色発光層113の概略図を示す。駆動用TFT部103は図1(a)において0.7mmガラス基板101上に形成されておりガラス基板101の上は図1(b)の絶縁層102の上部と同じため図1(b)で図1(a)も合わせて説明を行なう。図1(b)では0.7mmステンレス基板201上に絶縁層102としてダイヤモンドライクカーボン(DLC)コーティングを行なったものである。このDLC膜はイオン蒸着法及び高周波放電プラズマCVD法等により形成される。   Hereinafter, details of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a schematic diagram showing a basic configuration of an organic electroluminescence (EL) display device 115 according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1A, a driving TFT portion 103, an Al cathode 112, a white light emitting element layer 113, and an ITO anode 114 are formed on a glass substrate 101. FIG. 1B is a schematic diagram showing a basic configuration of an organic electroluminescence display device 215 according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 1B, the insulating layer 102 and the insulating layer 102 are formed on the stainless steel substrate 201 in the same manner as in FIG. In more detail, FIG. 2A shows a schematic diagram of the driving TFT portion 103 and the white light emitting layer 113. The driving TFT portion 103 is formed on a 0.7 mm glass substrate 101 in FIG. 1A, and the top of the glass substrate 101 is the same as the upper portion of the insulating layer 102 in FIG. The description will be made with reference to FIG. In FIG. 1B, diamond-like carbon (DLC) coating is performed on the 0.7 mm stainless steel substrate 201 as the insulating layer 102. This DLC film is formed by an ion vapor deposition method, a high frequency discharge plasma CVD method, or the like.

図2(a)の駆動用TFT部103において前記絶縁層102の上にプラズマCVD法にて、モノシラン(SiH4)またはジシラン(Si2H6)の熱分解を用いて処理温度300℃程度で水素を添加して反応を促進して非晶質シリコン膜能動層104(膜厚500Å)が形成される。非晶質シリコン膜能動層104の上にゲート絶縁層109をCVD法にてシリコン酸化膜により膜厚1000Åに形成される。ゲート絶縁層109の上にゲート電極110を所定の形状にパターンニングして形成する。ゲート電極110はCVD法を用いて形成される。自己整合技術によりゲート電極110をマスクにしてホスフィンガス(PH3)またはジボランガス(B2H6)を水素ガスとの混合ガスによりイオンシャワーを照射することで、特別な熱処理工程を設けることなく不純物の注入と活性化を同時に行い、非晶質シリコン膜能動層104上にドレイン領域106、ソース領域105を形成する。ドレイン領域部106、ゲート絶縁層109のドレインコンタクトホール106aを形成し、アルミ質の金属によるドレイン電極108が形成される。デバイスの全面に層間絶縁膜111がCVD法にてシリコン酸化膜を用いて形成される。ソース領域105とコンタクトするソースコンタクトホール105aが層間絶縁層111に形成され、アルミ質の金属によるソースコンタクトホール105aによりソース電極107が有機エレクトロルミネセンス表示部の陰極112と接続されている。尚ここにおいてゲート絶縁膜109と層間絶縁膜111については、絶縁層102と同じくDLCコーティングにて形成してもよい。陰極112は「Al」を層間絶縁層111の上に厚さ1500Å蒸着されて形成される。   In the driving TFT section 103 of FIG. 2A, hydrogen is added on the insulating layer 102 by plasma CVD using thermal decomposition of monosilane (SiH 4) or disilane (Si 2 H 6) at a processing temperature of about 300 ° C. Thus, the reaction is promoted to form an amorphous silicon film active layer 104 (film thickness of 500 mm). A gate insulating layer 109 is formed on the amorphous silicon film active layer 104 with a thickness of 1000 mm by a silicon oxide film by a CVD method. A gate electrode 110 is formed on the gate insulating layer 109 by patterning into a predetermined shape. The gate electrode 110 is formed using a CVD method. Impurity implantation and activation without providing a special heat treatment process by irradiating an ion shower with a mixed gas of phosphine gas (PH3) or diborane gas (B2H6) with hydrogen gas using the gate electrode 110 as a mask by self-alignment technology Simultaneously, the drain region 106 and the source region 105 are formed on the amorphous silicon film active layer 104. The drain contact hole 106a of the drain region portion 106 and the gate insulating layer 109 is formed, and the drain electrode 108 made of an aluminum metal is formed. An interlayer insulating film 111 is formed on the entire surface of the device using a silicon oxide film by a CVD method. A source contact hole 105a in contact with the source region 105 is formed in the interlayer insulating layer 111, and the source electrode 107 is connected to the cathode 112 of the organic electroluminescence display portion by the source contact hole 105a made of an aluminum metal. Note that the gate insulating film 109 and the interlayer insulating film 111 may be formed by DLC coating in the same manner as the insulating layer 102. The cathode 112 is formed by depositing “Al” on the interlayer insulating layer 111 to a thickness of 1500 mm.

図2(a)の白色発光素子層113おいて陰極112の上にフッ化リチウム「LiF」を厚さ5Å蒸着し、フッ化リチウムの上にLUMO2.85eV、HOMO5.62eV、エネルギーバンドギャップ2.77eVの「Alq3」を200Å蒸着して電子輸送層120が形成される。ついで、この電子輸送層120の上のホスト層「Alq3」に赤色ドーパント「DCJTB」を1重量%ドープしたものを厚さ200Å蒸着して赤色発光層121が形成される。赤色発光層121の上に「NBP」をマスクを用いて400Å厚に蒸着し、LUMO2.45eV、HOMO5.46eV、エネルギーバンドギャップ3.0eVのホール輸送層(224−1)を形成する。   In the white light emitting element layer 113 of FIG. 2A, lithium fluoride “LiF” is deposited on the cathode 112 to a thickness of 5 mm, and LUMO 2.85 eV, HOMO 5.62 eV, energy band gap 2. The electron transport layer 120 is formed by evaporating 200 e of 77 eV of “Alq3”. Then, a host layer “Alq3” on the electron transport layer 120 is doped with 1 wt% of a red dopant “DCJTB” to form a red light emitting layer 121 by vapor deposition with a thickness of 200 mm. “NBP” is deposited on the red light-emitting layer 121 to a thickness of 400 mm using a mask to form a hole transport layer (224-1) having LUMO of 2.45 eV, HOMO of 5.46 eV, and an energy band gap of 3.0 eV.

ホール輸送層(224−1)の上にはホスト層「Alq3」に緑色ドーパント「Coumarin6」を1重量%ドープした緑色発光層122を500Å蒸着して形成する。緑色発光層122の上には「NBP」をマスクを用いて400Å厚に蒸着しホール輸送層(324−1)を形成する。   On the hole transport layer (224-1), a green light emitting layer 122 in which the host layer “Alq3” is doped with 1 wt% of the green dopant “Coumarin 6” is formed by vapor deposition of 500 μm. On the green light emitting layer 122, “NBP” is deposited to a thickness of 400 mm using a mask to form a hole transport layer (324-1).

ホール輸送層(324−1)の上にはLUMO2.6eV、HOMO5.3eV、エネルギーバンドギャップ2.7eVのホスト層「BAlq」にドーパント「Perylene」を1重量%ドープしたものを、厚さ500Å蒸着して青色発光の有機発光材料により青色発光層123が形成される。青色発光層123の上には「NBP」を400Å厚に蒸着し、LUMO2.45eV、HOMO5.46eV、エネルギーバンドギャップ3.0eVのホール輸送層124を形成する。   On the hole transport layer (324-1), a host layer “BAlq” with LUMO 2.6 eV, HOMO 5.3 eV, and energy band gap 2.7 eV is doped with 1% by weight of dopant “Perylene” to a thickness of 500 mm. Thus, the blue light emitting layer 123 is formed of the blue light emitting organic light emitting material. On the blue light-emitting layer 123, “NBP” is deposited to a thickness of 400 to form a hole transport layer 124 having LUMO 2.45 eV, HOMO 5.46 eV, and energy band gap 3.0 eV.

次いで、このホール輸送層124の上に「CuPc」を厚さ20nm蒸着し「CuPc」の上に陽極114が形成される。陽極114に正電圧、陰極112に負電圧を印加すると電子輸送層120を介して発光層113に注入された電子とホール輸送層124を介して注入されたホールが発光層113内、又は発光層113とホール輸送層124の界面等にて再結合して発光を行なう。   Next, “CuPc” is deposited to a thickness of 20 nm on the hole transport layer 124 to form the anode 114 on the “CuPc”. When a positive voltage is applied to the anode 114 and a negative voltage is applied to the cathode 112, electrons injected into the light emitting layer 113 through the electron transport layer 120 and holes injected through the hole transport layer 124 are contained in the light emitting layer 113 or the light emitting layer. The light is emitted by recombination at the interface between 113 and the hole transport layer 124.

ここで本発明の白色エレクトロルミネセンス発光層113においては3層に形成された発光部121、122、123において発光層のホスト層とドーパントのLUMOバンドギャップエネルギー差は0.3eV以上となるためドーパント層が発光する。更には3層の各ホスト層間にホール輸送層を挟んでいるところに特徴がある。各発光層は間にホール輸送層(224−1)を挟んで「Alq3」2層、更にはホール輸送層(324−1)を挟んで「BAlq」1層と各有機物により連続して形成されていることを特徴とする。ホール輸送層(224−1)、(324−1)はホールを通し電子を通さないためホール輸送層(224−1)の開口部は電子が上方へ移動するがホール輸送層(224−1)では電子は止められる。ホールはホール輸送層(224−1)を通って陰極112へ進むため、陰極112からの電子とホール輸送層(224−1)を通ったホールはホール輸送層(224−1)下部で再結合し、赤色発光層121はホール輸送層(224−1)下部で赤色発光する。   Here, in the white electroluminescent light emitting layer 113 of the present invention, the LUMO band gap energy difference between the host layer of the light emitting layer and the dopant is 0.3 eV or more in the light emitting portions 121, 122, 123 formed in three layers. The layer emits light. Further, the hole transport layer is sandwiched between the three host layers. Each light-emitting layer is formed of two organic layers, “Alq3” with a hole transport layer (224-1) interposed therebetween, and further “BAlq” with a hole transport layer (324-1) and each organic material. It is characterized by. Since the hole transport layers (224-1) and (324-1) pass holes and do not allow electrons to pass through, the opening of the hole transport layer (224-1) moves upward, but the hole transport layer (224-1) Then the electrons are stopped. Since the holes pass through the hole transport layer (224-1) to the cathode 112, the electrons from the cathode 112 and the holes that have passed through the hole transport layer (224-1) are recombined at the bottom of the hole transport layer (224-1). The red light emitting layer 121 emits red light below the hole transport layer (224-1).

ホール輸送層(324−1)は陰極112から注入された電子を通さないため電子はホール輸送層(324−1)の開口部において上方へ移動する。ホール輸送層(324−1)は陰極114から注入されたホールは通すため緑色発光層122はホール輸送層(214−1)の開口部でホール輸送層(324−1)下部にて緑色発光する。ホール輸送層(224−1)、(314−1)の開口部において陰極112から注入された電子は陽極114に向かう。陽極114から注入されたホールと青色発光層123又はホール輸送層124境界部にて再結合して青色発光する。また発光層は互いに異なるスペクトルを有し、赤色、緑色、青色発光により混色され、単色に比べ約2倍の高出力の白色発光層113を形成する。白色発光層113はホール輸送層(224−1)、ホール輸送層(324−1)を挟んで3層で形成されるため従来の約1/2の電流で同一光量を得ることができる。また3層を重ねて形成することにより単層のエレクトロルミネセンス素子の膜厚バラッキに比べ膜厚のバラッキが小さくなることによる発光効率のバラッキを改善し、消費電流が1/2になることにより電流バラッキ、消費電流が1/2になることにより寿命バラッキを改善する。駆動電圧も青色、緑色、赤色を個別に発光させて得られる白色素子に比べ、3層が重なっているため単一の電圧でよいため従来の図4にくらべ駆動が容易で回路を省略できる。   Since the hole transport layer (324-1) does not pass electrons injected from the cathode 112, the electrons move upward in the opening of the hole transport layer (324-1). Since the hole transport layer (324-1) allows holes injected from the cathode 114 to pass therethrough, the green light emitting layer 122 emits green light at the opening of the hole transport layer (214-1) and below the hole transport layer (324-1). . Electrons injected from the cathode 112 in the openings of the hole transport layers (224-1) and (314-1) travel toward the anode 114. The holes injected from the anode 114 and the blue light emitting layer 123 or the hole transport layer 124 are recombined to emit blue light. The light emitting layer has a spectrum different from each other and is mixed by red, green, and blue light emission to form a white light emitting layer 113 having a high output that is about twice as high as that of a single color. Since the white light-emitting layer 113 is formed of three layers with the hole transport layer (224-1) and the hole transport layer (324-1) interposed therebetween, the same amount of light can be obtained with about half of the conventional current. Further, by forming the three layers in an overlapping manner, the variation in the luminous efficiency due to the decrease in the variation in the film thickness compared with the variation in the film thickness of the single-layer electroluminescent element is improved, and the current consumption is halved. Life variation can be improved by reducing current consumption and current consumption by half. Compared to a white element obtained by emitting blue, green, and red light separately, the driving voltage can be a single voltage because the three layers are overlapped. Therefore, driving is easier and the circuit can be omitted compared to the conventional FIG.

又図4の青色、緑色、赤色を個別に発光させて得られる白色素子にくらべ3層であるため1/3の発光面積にでき、図4に示すストライプ状の発光でなくベタで発光するため例えば発光巾0.5mm、ピッチ0.5mmととる必要がないため発光面積を1/2にできる。これらを合わせて1/6の面積で同一の発光量を得ることができるため高精細度化、高輝度化ができる。   Also, since it has three layers compared to the white element obtained by emitting blue, green, and red separately in FIG. 4, it can have a light emission area of 1/3, and it emits solid light instead of the stripe light emission shown in FIG. For example, since it is not necessary to set the light emission width to 0.5 mm and the pitch to 0.5 mm, the light emission area can be halved. By combining these, the same amount of light emission can be obtained with an area of 1/6, so that high definition and high luminance can be achieved.

更に本発明における白色発光層113の別の実施例を図2(b)に示す。電子輸送層120より下の部分は図2(a)と同一である。電子輸送層120の上に、LUMO2.85eV、HOMO5.62eV、エネルギーバンドギャップ2.77eVのホスト層「Alq3」、LUMO3.11、HOMO5.26eV、エネルギーバンドギャップ2.65eVのドーパント「DCM2」を2重量%蒸着して橙色層221を形成する。橙色層221の上の「DCM2」の上にマスクを用いて「NBP」を400Å厚に蒸着しホール輸送層(424−1)を形成する。ホール輸送層(424−1)の上にホスト層「Alq3」にドーパント「CuPc銅フタロシアニン」を1重量%ドープしたものを厚さ500Å蒸着して青緑色層222が形成される。青緑色層222の上にはホール輸送層124が図2(a)と同様に形成される。ホール輸送層124より上の部分は図2(a)と同様である。   Furthermore, another embodiment of the white light emitting layer 113 in the present invention is shown in FIG. The portion below the electron transport layer 120 is the same as FIG. On the electron transport layer 120, LUMO 2.85 eV, HOMO 5.62 eV, host layer “Alq3” with an energy band gap of 2.77 eV, LUMO 3.11, HOMO 5.26 eV, dopant “DCM2” with an energy band gap of 2.65 eV are added. The orange layer 221 is formed by evaporating by weight%. Using a mask, “NBP” is deposited to a thickness of 400 mm on “DCM2” on the orange layer 221 to form a hole transport layer (424-1). A blue-green layer 222 is formed by depositing a host layer “Alq3” doped with 1 wt% dopant “CuPc copper phthalocyanine” on the hole transport layer (424-1) in a thickness of 500 mm. A hole transport layer 124 is formed on the blue-green layer 222 in the same manner as in FIG. The portion above the hole transport layer 124 is the same as that shown in FIG.

ここで本発明に係わる第4の実施例である有機エレクトロルミネセンス表示装置415の白色エレクトロルミネセンス発光層213においては2層に形成された橙色層221、及び青緑色層222において、発光層のホスト層とドーパントのLUMOバンドギャップエネルギー差は0.3eV以下のため、ホスト層、ドーパント層の両方が発光するところに本発明の特徴がある。即ちスペクトル的には「CuPc」による青色、「Alq3」による緑色、合わせて青緑色層222、ホール輸送層(424−1)を挟んで「Alq3」による緑色、「DCJTB」による赤色合わせて橙色221、これらが混合されるため白色度をバランスよく上げることができる。   Here, in the white electroluminescence light-emitting layer 213 of the organic electroluminescence display device 415 according to the fourth embodiment of the present invention, the orange layer 221 and the blue-green layer 222 formed in two layers, Since the LUMO band gap energy difference between the host layer and the dopant is 0.3 eV or less, the present invention is characterized in that both the host layer and the dopant layer emit light. That is, in terms of spectrum, blue by “CuPc”, green by “Alq3”, combined blue-green layer 222, green by “Alq3” across the hole transport layer (424-1), red by “DCJTB”, and orange 221 Since these are mixed, the whiteness can be improved in a well-balanced manner.

さらに、各発光層はホスト層が「Alq3」で共通となっているため、同一材料を使用でき、生産性がよい。また発光層は互いに異なるスペクトルを有し間にホール輸送層を挟むためホールの移動が効率化するため橙色、青緑色発光色により約2倍の高出力の白色発光層213を形成する。白色発光層213は2層で形成されるため従来の1/2の電流で同一光量を得ることができる。また2層を重ねて形成することにより単層のエレクトロルミネセンス素子の膜厚バラッキにくらべ膜厚バラッキを改善し、バラッキを小さくできるため発光効率のバラッキを改善し、消費電流が1/2になることより電流バラッキを改善し、消費電流が1/2になることにより寿命バラッキを改善する。駆動電圧も青色、緑色、赤色を個別に発光させて得られる図4の白色素子にくらべ単一の電圧でよいため従来の図4にくらべ駆動が容易で回路を省略できる。   Furthermore, since each light emitting layer has a common host layer of “Alq3”, the same material can be used and productivity is good. In addition, the light emitting layer has a spectrum different from each other, and the hole transport layer is interposed between the light emitting layers, so that the movement of the holes becomes efficient, and the white light emitting layer 213 having a high output of about twice is formed by the orange and blue green light emitting colors. Since the white light emitting layer 213 is formed of two layers, the same amount of light can be obtained with half the current. In addition, by forming two layers, the film thickness variation can be improved compared to the film thickness variation of a single-layer electroluminescent element, and the variation can be reduced. Thus, the current variation is improved, and the life variation is improved by reducing the current consumption by half. The driving voltage may be a single voltage as compared with the white element shown in FIG. 4 obtained by emitting blue, green, and red separately, so that the driving is easier and the circuit can be omitted than in the conventional FIG.

又、図4に示す青色、緑色、赤色を個別に発光させて得られる白色素子にくらべホール輸送層(424−1)を挟んで2層を重ねるため1/3の発光面積にでき、図4に示すストライプ状の発光でなくベタで発光するため例えば発光巾0.5mm、ピッチ0.5mmととる必要がないため発光面積を1/2にできる。これらを合わせて1/6の面積で同一の発光量を得ることができるため高精細度化、高輝度化ができる。   In addition, compared with the white element obtained by individually emitting blue, green, and red shown in FIG. 4, two layers are stacked with the hole transport layer (424-1) interposed therebetween, so that the emission area can be reduced to 1/3. The light emission area can be halved since it is not necessary to set the light emission width to 0.5 mm and the pitch to 0.5 mm, for example, because the light is emitted solidly instead of the stripe-shaped light emission shown in FIG. By combining these, the same amount of light emission can be obtained with an area of 1/6, so that high definition and high luminance can be achieved.

図1(a)、及び図1(b)の白色発光層113の別の実施例を図3(a)、(b)に示す。図3(a)は本発明に係わる他の実施例である有機エレクトロルニネセンス表示装置515の白色エレクトロルミネセンス発光層313を示す。図2(a)の白色発光層113の発光層(赤色発光層121、緑色発光層122、青色発光層123)の間に各発光層の巾より狭いホール輸送層(224−2)、ホール輸送層(324−2)を挟んだものである。ホール輸送層(224−2)、ホール輸送層(324−2)はマスクを用い各発光層の巾より狭く、ホール輸送層(224−2)は中央部に開口部をもち「NBP」を400Å蒸着して形成される。各発光層121、122はホスト層「Alq3」、発光層123はホスト層「BAlq」であるためよりホールの移動が効率化する。   3A and 3B show another example of the white light emitting layer 113 shown in FIGS. 1A and 1B. FIG. 3A shows a white electroluminescent light emitting layer 313 of an organic electroluminescence display 515 which is another embodiment according to the present invention. A hole transport layer (224-2) narrower than the width of each light-emitting layer between the light-emitting layers (red light-emitting layer 121, green light-emitting layer 122, and blue light-emitting layer 123) of the white light-emitting layer 113 in FIG. The layer (324-2) is sandwiched between them. The hole transport layer (224-2) and the hole transport layer (324-2) are narrower than the width of each light emitting layer using a mask, and the hole transport layer (224-2) has an opening at the center and “NBP” of 400 mm. It is formed by vapor deposition. Since each of the light emitting layers 121 and 122 is a host layer “Alq3” and the light emitting layer 123 is a host layer “BAlq”, the movement of holes becomes more efficient.

図3(a)においてホール輸送層(224−2)はホールを通し電子を通さないため、ホール輸送層(224−2)の下部にて陰極112より注入された電子と陽極114から注入されたホールは再結合し、青色発光層121は青色に発光する。ホール輸送(224−2)の開口部は、電子が通るためホール輸送層(224−2)の開口部上、ホール輸送層(424−2)の下部にてホール、電子は再結合し、緑色発光層122は緑色に発光する。ホール輸送層(324−2)により電子は止められるためホール輸送層(324−2)より外側においては電子が通り赤色発光層123は又はホール輸送層124の界面にて赤色発光層123は赤色発光する。   In FIG. 3A, since the hole transport layer (224-2) does not pass electrons through holes, electrons injected from the cathode 112 and the anode 114 are injected below the hole transport layer (224-2). The holes recombine and the blue light emitting layer 121 emits blue light. In the hole transport (224-2) opening, since electrons pass, holes and electrons recombine above the opening of the hole transport layer (224-2) and below the hole transport layer (424-2), and green. The light emitting layer 122 emits green light. Since electrons are stopped by the hole transport layer (324-2), electrons pass outside the hole transport layer (324-2), and the red light-emitting layer 123 or the red light-emitting layer 123 emits red light at the interface of the hole transport layer 124. To do.

ホール輸送層(224−2)、(324−2)の巾により発光層の光量をコントロールできる。これにより白色発光層313の白色度を調整できる。またホール輸送層(224−2)、ホール輸送層(324−2)は櫛型、網目状にしても良いし、上下位置を揃えても良いし、交互にずらしてもよい。   The light quantity of a light emitting layer is controllable by the width | variety of a hole transport layer (224-2) and (324-2). Thereby, the whiteness of the white light emitting layer 313 can be adjusted. In addition, the hole transport layer (224-2) and the hole transport layer (324-2) may be comb-shaped or mesh-shaped, their upper and lower positions may be aligned, or may be alternately shifted.

図3(b)は図2(b)の白色発光層213の発光層(橙色発光層221、青緑色発光層222)の間に発光層の巾より狭いホール輸送層(424−2)を挟んだものである。ホール輸送層(424−2)はマスクを用い発光層の巾より狭く中央部に開口部をもち「NBP」を400Å蒸着して形成される。橙色発光層221、青緑色発光層222のホスト層は「Alq3」でありホール輸送層(424−2)を挟むことによりホールの移動が効率化する。   In FIG. 3B, a hole transport layer (424-2) narrower than the width of the light emitting layer is sandwiched between the light emitting layers (orange light emitting layer 221 and blue green light emitting layer 222) of the white light emitting layer 213 in FIG. 2B. It is a thing. The hole transport layer (424-2) is formed by depositing 400 nm of "NBP" having an opening at the center narrower than the width of the light emitting layer using a mask. The host layers of the orange light-emitting layer 221 and the blue-green light-emitting layer 222 are “Alq3”, and the movement of holes is made efficient by sandwiching the hole transport layer (424-2).

図3(b)においてホール輸送層(424−2)はホールを通し電子を通さないためホール輸送層(424−2)の下部では陰極112より注入された電子と陽極114から注入されたホールはホール輸送層(424−2)を通って橙色発光層221で再結合し、橙色に発光する。ホール輸送(424−2)の開口部は電子が通るため陰極112より注入された電子が青緑色発光層222又は,ホール輸送層124の界面で電子とホールが再結合するため青緑色発光層222が青緑色発光する。   In FIG. 3B, since the hole transport layer (424-2) does not pass electrons through the holes, the electrons injected from the cathode 112 and the holes injected from the anode 114 are below the hole transport layer (424-2). It recombines with the orange light emitting layer 221 through the hole transport layer (424-2) and emits orange light. Since electrons pass through the opening of the hole transport (424-2), electrons injected from the cathode 112 recombine with the blue-green light emitting layer 222, or electrons and holes recombine at the interface of the hole transport layer 124. Emits blue-green light.

ホール輸送層(424−2)の巾により発光層の光量をコントロールできる。これにより白色発光層413の白色度を調整できる。またホール輸送層(424−2)は櫛型、網目状にしてもよい。   The light amount of the light emitting layer can be controlled by the width of the hole transport layer (424-2). Thereby, the whiteness of the white light emitting layer 413 can be adjusted. The hole transport layer (424-2) may be comb-shaped or mesh-shaped.

本発明によるエレクトロルミネセンス表示部駆動用TFT部103において前記白色発光層113、213、313、413の消費電流が約1/2でよいことより従来10mA/cmの電流が5mA/cmで同一の発光量を得ることができるため図2(a)、図2(b)、図3(a)、図3(b)に示した非晶質シリコン膜能動層104によりオン電流が少なくても十分に白色発光層113、213、313、413を駆動できるため輝度ムラ、色ムラを解消し、高速表示を可能とする。薄膜トランジスタ(TFT)駆動部103を非晶質シリコン膜能動層104で形成できるため工程の削減によりコストを下げることができる。 In the electroluminescence display driving TFT section 103 according to the present invention, the current consumption of the white light emitting layers 113, 213, 313, 413 may be about ½, so that the current of 10 mA / cm 2 is 5 mA / cm 2 . Since the same amount of light emission can be obtained, the amorphous silicon film active layer 104 shown in FIGS. 2 (a), 2 (b), 3 (a), and 3 (b) reduces the on-current. In addition, since the white light emitting layers 113, 213, 313, and 413 can be driven sufficiently, luminance unevenness and color unevenness are eliminated, and high-speed display is possible. Since the thin film transistor (TFT) driving portion 103 can be formed of the amorphous silicon film active layer 104, the cost can be reduced by reducing the number of steps.

図2(a)、(b)及び図3(a)、(b)おいてホール輸送層124の上にITO膜による陽極114が真空蒸着によりSnO2が10%のITOを電子銃で加熱蒸発させて膜厚約0.4μmに形成される。このITO膜の上にスパッタ装置によりITOが300nm成膜される。本発明の実施例において陽極114、陰極112が従来と同一の材料で形成されるため特殊な電極材料を使う必要もない。また陽極114を通って発光層113、213、313、413からの光が外部に取り出されるため、駆動用TFT部103部で光が吸収されることがないため光の外部取り出し効率が高くなり、更にITO陽極114は機械的強度に優れ、高温多湿環境下でもエレクトロルミネセンス表示部113、213、313、413が劣化しにくいことを特徴とする。   2 (a), 2 (b), 3 (a), and 3 (b), an anode 114 made of an ITO film is vacuum-deposited on the hole transport layer 124, and ITO with 10% SnO2 is heated and evaporated with an electron gun. To a film thickness of about 0.4 μm. An ITO film having a thickness of 300 nm is formed on the ITO film by a sputtering apparatus. In the embodiment of the present invention, the anode 114 and the cathode 112 are formed of the same material as that of the prior art, so that it is not necessary to use a special electrode material. In addition, since light from the light emitting layers 113, 213, 313, and 413 is extracted to the outside through the anode 114, light is not absorbed by the driving TFT portion 103, so that the efficiency of external extraction of light is increased. Further, the ITO anode 114 is excellent in mechanical strength, and is characterized in that the electroluminescence display portions 113, 213, 313, and 413 are hardly deteriorated even in a high temperature and high humidity environment.

更にこのITO膜による陽極114を形成することにより図2(a)、図2(b)、図3(a)、図3(b)のエレクトロルミネセンス表示装置315、415、515、615においてステンレスを蒸着して形成されたブラックストライプ117が陽極114の上に形成されることよりITO膜陽極114の導電性を改善して低抵抗化することにより配線パターンの抵抗バラッキによる電源電圧のバラッキを改善したところに特徴がある。   Further, by forming an anode 114 made of this ITO film, stainless steel is used in the electroluminescence display devices 315, 415, 515, and 615 shown in FIGS. 2 (a), 2 (b), 3 (a), and 3 (b). Since the black stripe 117 formed by vapor deposition is formed on the anode 114, the conductivity of the ITO film anode 114 is improved and the resistance is lowered, thereby improving the power supply voltage variation due to the resistance variation of the wiring pattern. There is a feature.

図2(a)、図2(b)、図3(a)、図3(b)のエレクトロルミネセンス表示装置315、415、515、615において下部に載置された基板201と上部に形成されたブラックストライプ117がいずれも金属のステンレスで形成されるため熱膨張率が上、下同じとなるため強度の増強とともに表示装置315、415、515、615にソリがない特徴がある。前記陽極114の上にステンレスが蒸着されてブラックストライプ117を形成するため陽極114を通った光取り出し部116をフォトレジスト塗布、露光、エッチングにて形成されるがエッチング用のマスクをステンレスで形成することにより基板201、ブラックストライプ117と同じ材料で同一の熱膨張率となるためエッチング後の各発光部の位置ずれがないため大画面形成時において表示精度の良い表示装置を得ることができる特徴がある。   In the electroluminescent display devices 315, 415, 515, and 615 of FIGS. 2 (a), 2 (b), 3 (a), and 3 (b), the substrate 201 is formed on the lower portion and formed on the upper portion. In addition, since the black stripes 117 are all made of metal stainless steel, the coefficient of thermal expansion is the same as that of the lower ones. Therefore, the display devices 315, 415, 515, and 615 are characterized by no increase in strength and no warping. In order to form black stripes 117 by depositing stainless steel on the anode 114, the light extraction portion 116 that has passed through the anode 114 is formed by photoresist coating, exposure, and etching, but an etching mask is formed of stainless steel. As a result, the same thermal expansion coefficient is obtained with the same material as the substrate 201 and the black stripe 117, so that there is no displacement of each light emitting portion after etching, and a display device with high display accuracy can be obtained when forming a large screen. is there.

更に前記と同じ理由により図2(a)、図2(b)、図3(a)、図3(b)に示すエレクトロルミネセンス表示装置315、415、515、615において陽極114の上に蒸着されたステンレスをエッチングすることにより形成されたブラックストライプ117の窓部116の位置合わせも容易にできる。この窓部116に青色、緑色、赤色のカラーフィルター216が形成される。カラーフィルター216はインクジェット法、又は印刷法等により形成される。カラーフィルター216、ブラックストライプ117の上には反射防止膜などの保護層118が貼り付けされる。ここにおいて外光によりエレクトロルミネセンス発光層113、213、313、413が発光しないためブラックストライプ117の効果とも合わせてコントラストを改善できる。   Further, for the same reason as described above, vapor deposition is performed on the anode 114 in the electroluminescence display devices 315, 415, 515, and 615 shown in FIGS. 2 (a), 2 (b), 3 (a), and 3 (b). The alignment of the window 116 of the black stripe 117 formed by etching the formed stainless steel can be facilitated. Blue, green and red color filters 216 are formed in the window 116. The color filter 216 is formed by an ink jet method or a printing method. A protective layer 118 such as an antireflection film is attached on the color filter 216 and the black stripe 117. Here, since the electroluminescent light emitting layers 113, 213, 313, and 413 do not emit light due to external light, the contrast can be improved together with the effect of the black stripe 117.

図2(a)、図2(b)、図3(a)、図3(b)に示す駆動TFT部103の別の実施例としては絶縁層102の上にプラズマCVD法にて、モノシラン(SiH4)またはジシラン(Si2H6)の熱分解を用いて処理温度300℃程度で水素を添加して反応を促進して非晶質シリコン膜能動層104(膜厚500Å)が形成される。更に非晶質シリコン膜能動層104を溶融再結晶化、又は固相成長させて多結晶シリコン膜能動層204(図示せず。)を形成できる。具体的には非晶質シリコン膜能動層104にレーザーアニール法によってレーザ光を照射することにより、溶融再結晶化法は非晶質シリコン膜能動層104の表面だけを加熱溶融させて、再結晶化を図りながら基板201の温度を600℃以下に保つ方法である。また、固相成長法は非晶質シリコン膜能動層104の表面だけを溶融に至らない温度まで加熱し、固相において再結晶化を図りながら基板201の温度を600℃以下に保つ方法である。前記加熱方法としてはランプ光、レーザ光、電子ビームなどのエネルギービームを照射させる。   As another example of the driving TFT unit 103 shown in FIGS. 2A, 2B, 3A, and 3B, monosilane (on the insulating layer 102 is formed by plasma CVD). Hydrogen is added at a processing temperature of about 300 ° C. using thermal decomposition of SiH 4) or disilane (Si 2 H 6) to promote the reaction, thereby forming an amorphous silicon film active layer 104 (thickness 500 mm). Further, the polycrystalline silicon film active layer 204 (not shown) can be formed by melt recrystallization or solid phase growth of the amorphous silicon film active layer 104. Specifically, by irradiating the amorphous silicon film active layer 104 with laser light by a laser annealing method, the melt recrystallization method heats and melts only the surface of the amorphous silicon film active layer 104 to perform recrystallization. This is a method of keeping the temperature of the substrate 201 at 600 ° C. or lower while achieving the temperature. The solid phase growth method is a method in which only the surface of the amorphous silicon film active layer 104 is heated to a temperature that does not lead to melting, and the temperature of the substrate 201 is maintained at 600 ° C. or lower while recrystallization is performed in the solid phase. . As the heating method, an energy beam such as lamp light, laser light, or electron beam is irradiated.

低温多結晶シリコン膜能動層304が形成された駆動用TFT203(図示せず)では電子移動度が100〜300cm/VsとなるためドライバIC119をステンレス基板201、及び絶縁層102の上に形成できるため駆動TFTとドライバICを結ぶ配線を大幅に省略できる。 In the driving TFT 203 (not shown) on which the low-temperature polycrystalline silicon film active layer 304 is formed, the electron mobility is 100 to 300 cm 2 / Vs, so that the driver IC 119 can be formed on the stainless steel substrate 201 and the insulating layer 102. Therefore, the wiring connecting the driving TFT and the driver IC can be largely omitted.

更に、絶縁層102の上にMOCVD等を用いて、単結晶シリコン膜能動層304(図示せず。)がエピタキシャル成長温度700〜800℃で形成される。単結晶シリコン駆動用TFT303(図示せず)では電子移動度が1000cm/VsとなるためドライバIC119、及びモニター駆動回路、カラーTV回路等をステンレス基板201、及び絶縁層102の上に形成できるため配線を大幅に省略できるとともに表示装置315、415、515、615の薄型化、生産効率の改善、ローコスト化が可能となる。 Furthermore, a single crystal silicon film active layer 304 (not shown) is formed on the insulating layer 102 at an epitaxial growth temperature of 700 to 800 ° C. by using MOCVD or the like. Since the single-crystal silicon driving TFT 303 (not shown) has an electron mobility of 1000 cm 2 / Vs, a driver IC 119, a monitor driving circuit, a color TV circuit, and the like can be formed over the stainless steel substrate 201 and the insulating layer 102. Wiring can be greatly omitted, and the display devices 315, 415, 515, and 615 can be thinned, production efficiency can be improved, and cost can be reduced.

尚、ここにおいて上記呼称にて記載材料の正式名称は以下の通りである。
「NBP」・・N,N’−Di((naphthalene−1−yl)−N,
N’−diphenyl−benzidine)
「Alq3」・・Tris(8−hydroxyquinolinato)
aluminum
「DCJTB」・・(2−(1,1−Dimethylethyl)−6−(2−(2,3,6,7−tetrahydro−1,1,7,7−tertramethyl−1H,5H−benzo[ij]quinolizin−9−yl)ethenyl)−4H−pyran−4−ylidene)propanedinitrile.
「Coumarin6」・・3−(2−Benzothiazolyl)−7−(diethylamino)coumarin.
「BAlq」・・(1,1’−Bisphenyl−4−Olato)bis(2−methyl−8−quinolinplate−N1,08)Aluminum.
尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨にもとづいて種々の変形をすることが可能であり、それらは本発明の範囲から除外するものではない。
Here, the formal names of the materials described by the above names are as follows.
“NBP”... N, N′-Di ((naphthalene-1-yl) -N,
N'-diphenyl-benzidine)
"Alq3" Tris (8-hydroxyquinolinato)
aluminum
“DCJTB”... (2- (1,1-Dimethylethyl) -6- (2- (2,3,6,7-tetrahydro-1,1,7,7-tertylmethyl-1H, 5H-benzo [ij] quinolizin-9-yl) ethenyl) -4H-pyran-4-ylidene) preparedintrile.
“Coumarin 6”... 3- (2-Benzothiazolyl) -7- (diethylamino) coumarin.
“BAlq”... (1,1′-Bisphenyl-4-Olato) bis (2-methyl-8-quinolineplate-N1,08) Aluminum.
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible based on the meaning of this invention, and they are not excluded from the scope of the present invention.

本発明ではnタイプTFTについて説明したがpタイプTFTをもちいても良い。   Although an n-type TFT has been described in the present invention, a p-type TFT may be used.

又、前記駆動層の能動層の例として非晶質シリコン膜、多結晶シリコン膜、単結晶シリコン膜による例を示したがこれらを混載した駆動層としてもよい。   In addition, as an example of the active layer of the drive layer, an example of an amorphous silicon film, a polycrystalline silicon film, and a single crystal silicon film has been shown.

又、本発明では基板としてステンレス金属基板について説明をおこなったが図1に示すようにガラス基板、更にプラスチック基板でもよい。   In the present invention, a stainless steel substrate has been described as the substrate, but a glass substrate or a plastic substrate may be used as shown in FIG.

又、本発明では絶縁層としてDLC膜を用いた説明を行ったがDLC膜は平坦度が良いため表面平坦性の良くない安価なプラッチック基板、ガラス基板を用いて総合的な価格低下をはかってもよい。   In the present invention, the DLC film is used as the insulating layer. However, since the DLC film has a good flatness, a low-priced plastic substrate or glass substrate having a poor surface flatness is used to reduce the overall price. Also good.

又、本発明のでは発光層間に挿入された発光層と同じ巾/又は発光層より狭い巾の輸送層としてホール輸送層の例を示したがホスト層の特性に合わせて電子輸送層及びホール輸送層、電子輸送層の混合でも良い。   In the present invention, an example of the hole transport layer is shown as a transport layer having the same width as the light-emitting layer inserted between the light-emitting layers and / or a width narrower than the light-emitting layer, but the electron transport layer and the hole transport are adapted to the characteristics of the host layer. A layer and an electron transport layer may be mixed.

又、本発明では3層及び2層の白色発光部について説明を行なったがこれらを白色ユニットとしてn段積層することにより駆動電流は1/2nとなるため消費電流及び消費電力の削減ができる。   In the present invention, the three-layer and two-layer white light emitting portions have been described. However, by stacking n layers as white units, the driving current becomes 1 / 2n, so that the consumption current and the consumption power can be reduced.

又、本発明の前記基板が金属、プラスチックで形成され、折り曲げに対して強い構成となるため屈曲させて表示面を180°以上の角度で見えるようにすることもできる。   Further, since the substrate of the present invention is made of metal or plastic and has a strong structure against bending, it can be bent so that the display surface can be seen at an angle of 180 ° or more.

又、本発明の前記基板を薄膜金属として表示装置を形成後、プラスチックベース材に張り合わせしてもよい。
Further, after forming the display device using the substrate of the present invention as a thin film metal, it may be bonded to a plastic base material.

本発明に係る第1の実施形態であるエレクトロルミネセンス表示装置の概略図である。1 is a schematic view of an electroluminescence display device according to a first embodiment of the present invention. 本発明に係る第2の実施形態であるエレクトロルミネセンス表示装置の概略図である。It is the schematic of the electroluminescent display apparatus which is the 2nd Embodiment concerning this invention. 本発明に係るエレクトロルミネセンス表示装置の駆動用TFT及び白色発光層の概略図である。It is the schematic of the TFT for a drive of the electroluminescent display apparatus which concerns on this invention, and a white light emitting layer. 本発明に係る他のエレクトロルミネセンス表示装置の駆動用TFT及び白色発光層の概略図である。It is the schematic of the drive TFT and white light emitting layer of the other electroluminescent display apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る他のエレクトロルミネセンス表示装置における白色発光層の概略図である。It is the schematic of the white light emitting layer in the other electroluminescent display apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る他のエレクトロルミネセンス表示装置における白色発光層の概略図である。It is the schematic of the white light emitting layer in the other electroluminescent display apparatus which concerns on this invention. 従来のエレクトロルミネセンス素子の概略図である。It is the schematic of the conventional electroluminescent element.

符号の説明Explanation of symbols

201 基板
102 絶縁層
103 駆動用TFT部
107 ソース電極
108 ドレイン電極
109 ゲート絶縁層
110 ゲート電極
112 陰極
113 白色発光層
114 陽極
120 電子輸送層
121 赤色層
122 緑色層
123 青色層
124、224−1、224−2、324−1 ホール輸送層
201 Substrate 102 Insulating layer 103 Driving TFT portion 107 Source electrode 108 Drain electrode 109 Gate insulating layer 110 Gate electrode 112 Cathode 113 White light emitting layer 114 Anode 120 Electron transport layer 121 Red layer 122 Green layer 123 Blue layers 124 and 224-1 224-2, 324-1 Hole transport layer

Claims (13)

基板の上に、ソース電極及びドレイン電極を備えた駆動用薄膜トランジスタ部と、陰極及び陽極両電極の間に挟持された発光素子層から成るエレクトロルミネセンス表示部とが順に形成され、前記エレクトロルミネセンス表示部は前記駆動用薄膜トランジスタ部で駆動されており、前記エレクトロルミネセンス表示部からの光が陽極を通って外部に放出されることを特徴とするエレクトロルミネセンス表示装置。   A driving thin film transistor unit having a source electrode and a drain electrode and an electroluminescence display unit composed of a light emitting element layer sandwiched between the cathode and anode electrodes are sequentially formed on the substrate, and the electroluminescence The display unit is driven by the driving thin film transistor unit, and light from the electroluminescence display unit is emitted to the outside through an anode. 基板の上に絶縁層を備え、ソース電極及びドレイン電極を備えた駆動用薄膜トランジスタ部と、陰極及び陽極両電極の間に挟持された発光素子層から成るエレクトロルミネセンス表示部とが順に形成され、前記エレクトロルミネセンス表示部は前記駆動用薄膜トランジスタ部で駆動されており、前記エレクトロルミネセンス表示部からの光が陽極を通って外部に放出されることを特徴とするエレクトロルミネセンス表示装置。   An insulating layer is provided on the substrate, and a driving thin film transistor portion provided with a source electrode and a drain electrode, and an electroluminescence display portion formed of a light emitting element layer sandwiched between the cathode and anode electrodes are sequentially formed. The electroluminescence display unit is driven by the driving thin film transistor unit, and light from the electroluminescence display unit is emitted to the outside through an anode. 前記陽極上にカラーフィルター層が形成されたことを特徴とする請求項1〜2項に記載のエレクトロルミネセンス表示装置。   The electroluminescent display device according to claim 1, wherein a color filter layer is formed on the anode. 前記陽極の上に金属層よりなるブラックストライプが形成されたことを特徴とする請求項3項に記載のエレクトロルミネセンス表示装置。   4. The electroluminescent display device according to claim 3, wherein a black stripe made of a metal layer is formed on the anode. 前記金属層よりなるブラックストライプは、ステンレスにより形成されていることを特徴とする請求項4に記載のエレクトロルミネセンス表示装置。   The electroluminescent display device according to claim 4, wherein the black stripe made of the metal layer is made of stainless steel. 前記エレクトロルミネセンス表示部は、陰極と陽極の間に電子輸送層、第1と第2の発光層、第1と第2のホール輸送層よりなることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載のエレクトロルミネセンス表示装置。   6. The electroluminescent display unit includes an electron transport layer, first and second light emitting layers, and first and second hole transport layers between a cathode and an anode. An electroluminescent display device according to claim 1. 前記エレクトロルミネセンス表示部は、陰極と陽極の間に電子輸送層、第1の発光層、巾が第1の発光層より狭い第1のホール輸送層、第2の発光層、第2のホール輸送層よりなることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載のエレクトロルミネセンス表示装置。   The electroluminescence display unit includes an electron transport layer, a first light emitting layer, a first hole transport layer having a width smaller than that of the first light emitting layer, a second light emitting layer, and a second hole between the cathode and the anode. It consists of a transport layer, The electroluminescent display apparatus as described in any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. 前記エレクトロルミネセンス表示部は、陰極と陽極の間に電子輸送層、第1と第2と第3の発光層、第1と第2と第3のホール輸送層よりなることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載のエレクトロルミネセンス表示装置。   The electroluminescent display unit includes an electron transport layer, first, second, and third light-emitting layers, and first, second, and third hole transport layers between a cathode and an anode. Item 6. The electroluminescent display device according to any one of Items 1 to 5. 前記エレクトロルミネセンス表示部は、陰極と陽極の間に電子輸送層、第1の発光層、巾が第1の発光層より狭い第1のホール輸送層、第2の発光層、巾が第2の発光層より狭い第2のホール輸送層、第3の発光層、第3のホール輸送層よりなることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載のエレクトロルミネセンス表示装置。   The electroluminescence display unit includes an electron transport layer, a first light-emitting layer, a first hole transport layer whose width is narrower than the first light-emitting layer, a second light-emitting layer, and a width between the cathode and the anode. The electroluminescent display device according to claim 1, comprising a second hole transport layer, a third light emitting layer, and a third hole transport layer that are narrower than the light emitting layer. 前記複数の発光層の間に挟まれる前記輸送層は、その巾を変えることにより発光層の光量を調整したことを特徴とする請求項6〜9の何れか一項に記載のエレクトロルミネセンス表示装置。   The electroluminescent display according to any one of claims 6 to 9, wherein the transport layer sandwiched between the plurality of light emitting layers is adjusted in light quantity by changing a width thereof. apparatus. 前記発光層間に挟まれる輸送層を櫛型、網目状に形成したことを特徴とする請求項1〜10の何れか一項に記載のエレクトロルミネセンス表示装置。   The electroluminescent display device according to claim 1, wherein the transport layer sandwiched between the light emitting layers is formed in a comb shape and a mesh shape. 前記発光層が互いに異なる発光スペクトルを有することを特徴とする請求項1〜11の何れか一項に記載のエレクトロルミネセンス表示装置。   The electroluminescent display device according to claim 1, wherein the light emitting layers have emission spectra different from each other. 前記発光層の組み合わせにより発光色が白色光であることを特徴とする請求項1〜12の何れか一項に記載のエレクトロルミネセンス表示装置。
The electroluminescent display device according to any one of claims 1 to 12, wherein an emission color is white light by a combination of the light emitting layers.
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