JP2009140847A - Organic light emitting device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic light emitting device in which a driving voltage fills a pressure withstanding of a driving transistor and moreover a life of an organic EL element is kept for a long time. <P>SOLUTION: The organic light emitting device includes a base board 56 (57), a first organic light emitting portion 1 having in order a first electrode 11, a first organic light emitting layer and a second electrode 16 on the above base board, a third electrode 26 which is conducted in a voltage potential with the second electrode of the first organic light emitting portion, and a second organic light emitting portion having in order a second light emitting layer and a fourth electrode 21 on the third electrode. A direction of a current flowing in the first organic light emitting portion and a direction of a current flowing the second light emitting portion are in the opposite direction with each in a membrane thickness direction. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は有機発光部を有する有機発光装置に関する。   The present invention relates to an organic light emitting device having an organic light emitting unit.

有機EL素子は、薄膜を積層した面状発光構造体からの自発光を特徴とする。この有機EL素子は、少なくとも有機発光材料よりなる発光層を含む。この有機EL素子は、有機化合物層の機能積層数を増やすことにより(Applied Physics Letters,51巻 ・87年913、65巻 ・89年3610)、低電圧で高効率な発光を可能となる。ここで基本となる素子構成は、陽極/正孔輸送層/発光層(有機発光材料を含む層)/陰極という構成で成り立っている。その後、陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極の構成で更なる高効率化が図られてきた。   The organic EL element is characterized by self-emission from a planar light emitting structure in which thin films are stacked. This organic EL element includes at least a light emitting layer made of an organic light emitting material. This organic EL element can emit light efficiently at a low voltage by increasing the number of functional layers of the organic compound layer (Applied Physics Letters, 51, 913, 87, 913, 65, 8910). The basic element configuration here is composed of an anode / hole transport layer / light emitting layer (a layer containing an organic light emitting material) / cathode. Thereafter, higher efficiency has been achieved by the configuration of anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode.

図9は有機発光材料を含む発光層を少なくとも含む有機化合物層を一対の電極である陽極及び陰極で挟持した有機EL素子の典型的な構成を示す図である。65はガラス基板、64はITOなどの透明な陽極、63は正孔輸送層、62は発光層、61は電子輸送層、60は陰極である。   FIG. 9 is a diagram showing a typical configuration of an organic EL element in which an organic compound layer including at least a light emitting layer containing an organic light emitting material is sandwiched between an anode and a cathode which are a pair of electrodes. 65 is a glass substrate, 64 is a transparent anode such as ITO, 63 is a hole transport layer, 62 is a light emitting layer, 61 is an electron transport layer, and 60 is a cathode.

図10に示すように、陽極70側に正電圧、陰極66側に負電圧を印加することにより、正孔輸送層69を通った正孔74と電子輸送層67を通った電子73とが発光層68で励起子を形成し、再結合により発光する。   As shown in FIG. 10, by applying a positive voltage to the anode 70 side and a negative voltage to the cathode 66 side, holes 74 that have passed through the hole transport layer 69 and electrons 73 that have passed through the electron transport layer 67 emit light. The layer 68 forms excitons and emits light by recombination.

さらに、発光層を通過するキャリアを阻止する為に発光層と電子輸送層との間にブロッキング層が設けられたり、低電圧でキャリアの注入が可能となるよう陰極と電子輸送層との間に電子注入層としての金属薄膜が設けられる。これにより、発光効率の改善が試みられてきた。   Further, a blocking layer is provided between the light emitting layer and the electron transport layer to block carriers passing through the light emitting layer, or between the cathode and the electron transport layer so that carriers can be injected at a low voltage. A metal thin film is provided as an electron injection layer. As a result, attempts have been made to improve luminous efficiency.

これらの有機EL素子は図11に示される如き駆動部で発光する。図11で、輝度信号Vsigは図12のタイミングチャートで示されるようにTr39のゲートVg10がアサートされた期間に供給される。これと同時に駆動Tr36のゲートVg11は輝度信号Vsigになる。これにより、駆動Tr36が電源35から電流を有機EL素子37に流す。 These organic EL elements emit light by a drive unit as shown in FIG. In FIG. 11, the luminance signal V sig is supplied during the period when the gate V g10 of Tr39 is asserted as shown in the timing chart of FIG. At the same time, the gate V g11 of the drive Tr 36 becomes the luminance signal V sig . As a result, the drive Tr 36 causes a current to flow from the power source 35 to the organic EL element 37.

しかしながら、有機EL素子は図11で示す駆動部により電流を流すことで発光する素子であり、高輝度で視認性の良いパネルを得るためには多くの電流を流す必要がある。   However, the organic EL element is an element that emits light when a current is supplied by the driving unit shown in FIG. 11, and it is necessary to supply a large amount of current in order to obtain a panel with high luminance and good visibility.

しかし、有機EL素子は駆動電流をかけ発光させた時間とともに発光の輝度が低下し素子が劣化することもまた知られている。   However, it is also known that the luminance of light emitted from an organic EL element decreases with time when a drive current is applied to cause the element to deteriorate.

ここで、特許文献1で示した「有機EL発光素子及びそれを用いた発光装置」を図13に挙げる。図示した有機EL(発光)素子45は、透明電極41と、この透明電極41に直交して配置された電極42と、n枚(1≦n≦100)の中間導電層43とを有する。さらに前記透明電極41と対向電極42との間に中間に中間導電層43を挟んで介在され少なくとも有機発光層を包含する有機化合物層44を有する。この有機EL素子45が一次元又は二次元配列されて発光装置40が提案されている。このような構成にすることにより、走査線電流を抑制し、大型かつ高精細ディスプレイを実現できるとしている。   Here, an “organic EL light-emitting element and a light-emitting device using the same” shown in Patent Document 1 are listed in FIG. The illustrated organic EL (light emitting) element 45 includes a transparent electrode 41, an electrode 42 disposed orthogonal to the transparent electrode 41, and n (1 ≦ n ≦ 100) intermediate conductive layers 43. Further, an organic compound layer 44 including at least an organic light emitting layer is interposed between the transparent electrode 41 and the counter electrode 42 with an intermediate conductive layer 43 interposed therebetween. A light emitting device 40 is proposed in which the organic EL elements 45 are arranged one-dimensionally or two-dimensionally. With such a configuration, the scanning line current is suppressed, and a large and high-definition display can be realized.

また、特許文献2で図14に示すような発光ユニットが等電位面で区切られた積層型の「有機エレクトロルミネッセント素子」を提案している。   Patent Document 2 proposes a stacked type “organic electroluminescent element” in which light emitting units as shown in FIG.

この提案の有機エレクトロルミネッセント素子(有機EL素子)は、対向する陽極電極47と陰極電極50との間に複数個の発光ユニット48−1、48−2....48−nを有する。各発光ユニットは、それぞれ1層の等電位面を形成する層49−1、49−2....49−nによって仕切られている。これにより、電流効率を上げ、高輝度発光で長寿命な有機EL素子を提供することを目的としている。特許文献2に記載の有機EL素子では2つの発光ユニットが直列に接続されている。この特許文献2のように直列に発光ユニットを接続した場合のアクティブ型素子の等価回路図を図15に表す。   This proposed organic electroluminescent element (organic EL element) includes a plurality of light emitting units 48-1, 48-2. . . . 48-n. Each light emitting unit includes layers 49-1, 49-2. . . . 49-n. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an organic EL element that increases current efficiency, has high luminance light emission, and has a long lifetime. In the organic EL element described in Patent Document 2, two light emitting units are connected in series. FIG. 15 shows an equivalent circuit diagram of an active element when light emitting units are connected in series as in Patent Document 2.

また、特許文献3では、「電流駆動を繰り返すことによってEL素子内に空間電荷が溜まり、これが原因となってEL素子の寿命を短くすることを極力防止する」ことができるという記述がなされている。そして、これを解決する手段として「陽極と陰極の間に少なくともホール輸送層及び発光層を有する。所定のバイアスを供給して発光を行うEL表示装置において、非表示期間に陽極と陰極の間に逆バイアスをかけることにより、素子内に溜まる空間電荷を定期的に排除する」手段が開示されている。   Further, Patent Document 3 describes that "there is possible to prevent as much as possible the shortening of the lifetime of the EL element due to the accumulation of space charges in the EL element due to repeated current driving". . As a means for solving this problem, “having at least a hole transport layer and a light emitting layer between the anode and the cathode. In an EL display device that emits light by supplying a predetermined bias, it is provided between the anode and the cathode during the non-display period. Means for periodically eliminating the space charge accumulated in the device by applying a reverse bias is disclosed.

特開平11−329748号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-329748 特開2003−45676号公報JP 2003-45676 A 特開2000−2689号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2000-2629

特許文献1や特許文献2で提案された有機EL素子は、同一方向に素子構造体を積層し電流効率を上げることで各々の素子寿命を長くすることを目的としている。   The organic EL elements proposed in Patent Document 1 and Patent Document 2 are intended to extend the lifetime of each element by stacking element structures in the same direction and increasing current efficiency.

しかしながら、これらの素子は同一方向に積層されており、これらの素子を電流駆動した場合には、およそ2倍に駆動電圧が上がってしまう。このため、例えばTFT等を駆動トランジスタとして用いて駆動しようとすると必要電圧が高く駆動トランジスタの耐圧が問題になる場合があった。   However, these elements are stacked in the same direction, and when these elements are driven by current, the drive voltage is increased approximately twice. For this reason, for example, when driving using a TFT or the like as a drive transistor, the required voltage is high, and the breakdown voltage of the drive transistor may be a problem.

本発明では、駆動電圧が駆動トランジスタの耐圧を満たし、且つ、有機EL素子の寿命を長時間保つ有機発光装置を提供することを目的としている。   An object of the present invention is to provide an organic light emitting device in which the driving voltage satisfies the withstand voltage of the driving transistor and the lifetime of the organic EL element is maintained for a long time.

上記の如きEL素子の特性に鑑み、本発明の有機発光装置は、
基板と、
前記基板の上に順に第1電極と、第1有機発光層と、第2電極とを有する第1有機発光部と、
前記第1有機発光部の第2電極と電位的に導通する第3電極と、前記第3電極の上に順に第2有機発光層と、第4電極とを有する第2有機発光部と、
を有する有機発光装置において、
前記第1有機発光部を流れる電流の方向と、前記第2有機発光部を流れる電流の方向とは、膜厚方向において互い逆の方向であることを特徴とする。
In view of the characteristics of the EL element as described above, the organic light-emitting device of the present invention is
A substrate,
A first organic light emitting unit having a first electrode, a first organic light emitting layer, and a second electrode in order on the substrate;
A second electrode having a third electrode electrically connected to the second electrode of the first organic light emitting unit, a second organic light emitting layer, and a fourth electrode in order on the third electrode;
In an organic light emitting device having
The direction of the current flowing through the first organic light emitting unit and the direction of the current flowing through the second organic light emitting unit are opposite to each other in the film thickness direction.

本発明によれば、駆動電圧が駆動トランジスタの耐圧を満たし、且つ、有機EL素子の寿命を長時間保つ有機発光装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an organic light-emitting device in which the drive voltage satisfies the withstand voltage of the drive transistor and the lifetime of the organic EL element is maintained for a long time.

(第1の実施の形態)
以下、本発明の第1の実施の形態について図面を用いて説明しながら、本発明を詳細に説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は本発明の第1の実施の形態について示す発光装置の等価回路図である。図1において、1は第1有機発光部、2は第2有機発光部、35は電源、36は駆動トランジスタ、38は容量、39はスイッチングトランジスタ(以下トランジスタをTrと省略する)である。   FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of a light-emitting device shown for the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a first organic light emitting unit, 2 is a second organic light emitting unit, 35 is a power source, 36 is a driving transistor, 38 is a capacitor, and 39 is a switching transistor (hereinafter, the transistor is abbreviated as Tr).

本発明の第1の実施の形態は、図1に示すように、2つの有機発光部、即ち第1有機発光部1と第2有機発光部2が駆動Tr36と基準電位との間に並列に接続されている。先ず、列データ処理部58より輝度信号Vsigは図2のタイミングチャートで示されるようにスイッチングTr39のゲートVg10がアサートされた期間に供給される。これと同時に駆動Tr36のゲートVg11は列データ処理部58より供給される輝度信号Vsigになる。これにより、駆動Tr36が電源35から電流を第1有機発光部1及び第2有機発光部2に流す。 In the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, two organic light emitting units, that is, a first organic light emitting unit 1 and a second organic light emitting unit 2 are arranged in parallel between a drive Tr 36 and a reference potential. It is connected. First, the luminance signal V sig is supplied from the column data processing unit 58 during the period when the gate V g10 of the switching Tr 39 is asserted as shown in the timing chart of FIG. At the same time, the gate V g11 of the drive Tr 36 becomes the luminance signal V sig supplied from the column data processing unit 58. As a result, the drive Tr 36 causes a current to flow from the power source 35 to the first organic light emitting unit 1 and the second organic light emitting unit 2.

本実施の形態では直列に接続された有機発光装置で同輝度を得る場合と比べて低電圧で駆動することができ、駆動Trの耐圧を満たすことができる。また、図11に示す従来例と同輝度を得る場合に、第1有機発光部1又は第2有機発光部2を流れる電流は有機発光素子37を流れる電流のおよそ半分である。そのため、発光は同輝度で有りながら発光させる時間とともに起こる素子の劣化による発光の輝度が低下を著しく抑えることが可能となる。   In the present embodiment, the organic light emitting devices connected in series can be driven at a lower voltage than the case where the same luminance is obtained, and the withstand voltage of the drive Tr can be satisfied. Further, when obtaining the same luminance as the conventional example shown in FIG. 11, the current flowing through the first organic light emitting unit 1 or the second organic light emitting unit 2 is approximately half of the current flowing through the organic light emitting element 37. For this reason, it is possible to remarkably suppress a decrease in the luminance of the light emission due to the deterioration of the element that occurs with the light emission time while having the same luminance.

図3に示すように、第1有機発光部1として、基板10の上に、第1電極11、第1正孔輸送層12、第1有機発光層13、第1電子輸送層14、第1電子注入層15、第2電極(透明電極)16が順に積層されている。また、第2有機発光部2として、第1有機発光部1の上に、第1有機発光部と兼用される第2電極16、第2電子注入層25、第2電子輸送層24、第2有機発光層23、第2正孔輸送層22、第4電極(透明電極)21が順に積層されている。なお、本実施形態では、第1有機発光部と第2有機発光部とで第2電極16を兼用しているが、この限りでない。後述するように、第2有機発光部が第3電極を有する構成とし、前記第3電極と前記第1有機発光部の第2電極とを電位的に導通する構成としてもよい。   As shown in FIG. 3, as the first organic light emitting unit 1, the first electrode 11, the first hole transporting layer 12, the first organic light emitting layer 13, the first electron transporting layer 14, the first on the substrate 10. An electron injection layer 15 and a second electrode (transparent electrode) 16 are sequentially stacked. In addition, as the second organic light emitting unit 2, the second electrode 16, the second electron injection layer 25, the second electron transport layer 24, and the second used as the first organic light emitting unit are formed on the first organic light emitting unit 1. An organic light emitting layer 23, a second hole transport layer 22, and a fourth electrode (transparent electrode) 21 are sequentially stacked. In the present embodiment, the first organic light emitting unit and the second organic light emitting unit also serve as the second electrode 16, but this is not restrictive. As will be described later, the second organic light emitting unit may include a third electrode, and the third electrode may be electrically connected to the second electrode of the first organic light emitting unit.

そして、第1電極11には駆動部17からの直流信号が、第4電極21には駆動部27からの直流信号がそれぞれ印加される。また、第2電極16には基準電位(接地電位)が与えられる。つまり、前記第1有機発光部1を流れる電流の方向と、前記第2有機発光部2を流れる電流の方向とは、膜厚方向において互い逆の方向である。   A DC signal from the drive unit 17 is applied to the first electrode 11, and a DC signal from the drive unit 27 is applied to the fourth electrode 21. The second electrode 16 is supplied with a reference potential (ground potential). That is, the direction of the current flowing through the first organic light emitting unit 1 and the direction of the current flowing through the second organic light emitting unit 2 are opposite to each other in the film thickness direction.

本発明の有機発光装置を用いて、アクティブマトリクス型の表示装置を構成する場合には、図4のように夫々、第1有機発光部1及び第2有機発光部2を積層した発光素子を画素分離膜53で区切りマトリクス状に配置する。そして、第1電極11に列データ処理部58からの電圧データを受けて画素内のTFT回路である駆動部17からの直流信号Vdata1が、第4電極21に画素内のTFT回路である駆動部27からの直流信号Vdata2が、それぞれ印加される。また、2つの有機発光部に共通して用いられる第2電極16には、基準電位V3が設定される。 When an active matrix type display device is configured using the organic light emitting device of the present invention, a light emitting element in which a first organic light emitting unit 1 and a second organic light emitting unit 2 are stacked as shown in FIG. Separation by a separation membrane 53 is arranged in a matrix. Then, the voltage signal from the column data processing unit 58 is received by the first electrode 11 and the DC signal V data1 from the driving unit 17 which is a TFT circuit in the pixel is driven to the fourth electrode 21 by the TFT circuit in the pixel. The DC signal V data2 from the unit 27 is applied. A reference potential V 3 is set for the second electrode 16 used in common for the two organic light emitting units.

但し、本実施の形態では図1の駆動部を構成する駆動Tr36が電源35から電流を流すので、駆動部17、27は、同一のもの、若しくはいずれか1つでもよい。   However, in the present embodiment, since the drive Tr 36 constituting the drive unit in FIG. 1 passes a current from the power source 35, the drive units 17 and 27 may be the same or any one of them.

図5は、本発明の実施形態に係る有機発光装置を用いた表示装置の断面模式図である。ここで、下側の基板56はTFT回路より成る駆動部17を備え、第1電極11と接続されている。上側の基板57はTFT回路より成る駆動部27を備え、第4電極21と接続されている。第1有機発光部1は第1電極11から、第2有機発光部2は第4電極21から対向するように積層されている。また、夫々の第1有機発光部1の第2電極16と第2有機発光部2の第3電極26とが導電体52で接続されている。この実施形態では第1有機発光部1の第2電極16と第2有機発光部2の第3電極26とが別々に成膜されているが、上下の有機発光部を近づけることにより同一の膜を電極として用いてもよい。   FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a display device using the organic light emitting device according to the embodiment of the invention. Here, the lower substrate 56 includes the driving unit 17 including a TFT circuit, and is connected to the first electrode 11. The upper substrate 57 includes a driving unit 27 made of a TFT circuit and is connected to the fourth electrode 21. The first organic light emitting unit 1 is laminated so as to face the first electrode 11, and the second organic light emitting unit 2 is laminated so as to face the fourth electrode 21. The second electrode 16 of each first organic light emitting unit 1 and the third electrode 26 of the second organic light emitting unit 2 are connected by a conductor 52. In this embodiment, the second electrode 16 of the first organic light emitting unit 1 and the third electrode 26 of the second organic light emitting unit 2 are formed separately, but the same film can be obtained by bringing the upper and lower organic light emitting units closer to each other. May be used as an electrode.

本発明による有機発光装置においては、各有機発光部が基準電位によって仕切られて、電子及び正孔の注入方向が対向する有機発光部を一組以上含み複数個(2個以上)存在するものであれば、有機発光部はいかなる積層構造を有していてもよい。つまり第1電極は陰極であっても、陽極であってもよい。第1電極が陽極である場合には、第2、3電極は陰極、第4電極は陽極である。また、第1電極が陰極である場合には、第2、3電極は陽極、第4電極は陰極である。但し、基板10或いはその反対側の少なくともいずれか一方から発光層が発した光を取り出す必要があるため、第1電極11又は第4電極21の少なくともいずれか一方は光透過電極である必要がある。また、第1有機発光部及び第2有機発光部の発光を両方取り出すためには、両電極が光透過電極である必要がある。光透過電極として、ITOやIZOなどの透明金属酸化物導電部材を用いたり、金属の薄膜(厚さ10nm〜20nm程度)を用いることが可能である。   In the organic light emitting device according to the present invention, each organic light emitting section is partitioned by a reference potential, and there are a plurality (two or more) of organic light emitting sections including one or more sets of organic light emitting sections in which the injection directions of electrons and holes are opposed. If it exists, the organic light emitting part may have any laminated structure. That is, the first electrode may be a cathode or an anode. When the first electrode is an anode, the second and third electrodes are cathodes and the fourth electrode is an anode. When the first electrode is a cathode, the second and third electrodes are anodes and the fourth electrode is a cathode. However, since it is necessary to extract light emitted from the light emitting layer from at least one of the substrate 10 and the opposite side, at least one of the first electrode 11 and the fourth electrode 21 needs to be a light transmitting electrode. . Moreover, in order to take out both light emission of a 1st organic light emission part and a 2nd organic light emission part, both electrodes need to be a light transmissive electrode. As the light transmissive electrode, a transparent metal oxide conductive member such as ITO or IZO or a metal thin film (thickness of about 10 nm to 20 nm) can be used.

有機化合物層、即ち有機発光層、ホール輸送層、ホール注入層、電子輸送層、電子注入層などに用いる物質についても、特に制限はなく、従来これらの層の形成に用いられた任意の物質であってよい。有機発光層に用いられる発光材料については、特に制限はなく公知の材料が使用でき、例えば、各種の蛍光材料、燐光材料などが挙げられる。各構成の材料は、正孔輸送層としてα−NPD、有機発光層としてAlq3、電子輸送層としてTAZ、電子注入層としてLiFが一例に挙げられる。なお、燐光の発光材料としてはIr(ppy)3などが知られている。 There are no particular restrictions on the material used for the organic compound layer, that is, the organic light emitting layer, the hole transport layer, the hole injection layer, the electron transport layer, the electron injection layer, etc., and any material conventionally used for forming these layers may be used. It may be. There is no restriction | limiting in particular about the luminescent material used for an organic light emitting layer, A well-known material can be used, For example, various fluorescent materials, phosphorescent materials, etc. are mentioned. Examples of the material of each configuration include α-NPD as the hole transport layer, Alq3 as the organic light emitting layer, TAZ as the electron transport layer, and LiF as the electron injection layer. Note that Ir (ppy) 3 and the like are known as phosphorescent materials.

以下、図5に示す表示装置を例に挙げて製造方法を説明する。   Hereinafter, the manufacturing method will be described by taking the display device shown in FIG. 5 as an example.

まず、下側発光基板、即ち第1有機発光部が形成される部材の製造方法について述べる。基板56は、第一のプロセス段階でポリシリコン層は透明で絶縁性の基板にわたり堆積され、ポリシリコン層はフォトリソグラフィによりアイランドにパターン化される。基板56は結晶材料であるが、好ましくは低温度ガラスのような高価でない材料が好ましい。ガラス基板が用いられるときにはTFT−ELの製造工程でガラスの溶融又は歪みを防ぎ、能動領域内にドーパントの拡散を回避するために低温プロセスで行われる。これに従い、ガラス基板に対しての製造工程は1000℃以下、好ましくは600℃以下で実施されなければならない。   First, a method for manufacturing a lower light emitting substrate, that is, a member on which the first organic light emitting portion is formed will be described. The substrate 56 is deposited over a transparent and insulating substrate in a first process step, and the polysilicon layer is patterned into islands by photolithography. The substrate 56 is a crystalline material, but is preferably an inexpensive material such as low temperature glass. When a glass substrate is used, it is performed in a low temperature process in order to prevent melting or distortion of the glass in the TFT-EL manufacturing process and to avoid dopant diffusion in the active region. Accordingly, the manufacturing process for the glass substrate should be performed at 1000 ° C. or lower, preferably 600 ° C. or lower.

次に絶縁ゲート材料がポリシリコンアイランド上及び絶縁基板の表面にわたり堆積される。絶縁材料はプラズマ増強CVD又は低圧CVD(LPCVD)のような化学蒸着(CVD)により堆積される二酸化シリコンである。また、ゲート酸化物絶縁層は約1000オングストロームの厚さの膜である。   Insulating gate material is then deposited over the polysilicon island and over the surface of the insulating substrate. The insulating material is silicon dioxide deposited by chemical vapor deposition (CVD) such as plasma enhanced CVD or low pressure CVD (LPCVD). The gate oxide insulating layer is a film having a thickness of about 1000 angstroms.

次の工程でシリコンの層はゲート絶縁層上に堆積され、イオンインプラント後にソースとドレイン領域はポリシリコン領域内に形成される。このため、ソースとドレイン領域はポリシリコンアイランド上にフォトリソグラフィすることによりパターン化される。ゲート電極材料はポリシリコンである。イオンインプラントは例えば砒素であるN型ドーパントで導電化される。また、ポリシリコンゲート電極は蓄積コンデンサの電極としても用いられる。ゲートバスは絶縁層上で適用され、パターン化される。ゲートバスは好ましくは珪素化タングステンのような金属珪素化物である方がよい。   In the next step, a layer of silicon is deposited on the gate insulating layer, and after ion implantation, source and drain regions are formed in the polysilicon region. For this reason, the source and drain regions are patterned by photolithography on the polysilicon island. The gate electrode material is polysilicon. The ion implant is made conductive with an N-type dopant, for example arsenic. The polysilicon gate electrode is also used as an electrode for a storage capacitor. A gate bus is applied and patterned on the insulating layer. The gate bus is preferably a metal silicide such as tungsten silicide.

次の工程で二酸化シリコンである絶縁層はデバイスの表面全体にわたり適用される。   In the next step, an insulating layer of silicon dioxide is applied over the entire surface of the device.

コンタクトホールは第2の絶縁層内を貫通し、第1電極11はコンタクトホールを通して薄膜トランジスタ(TFT)回路17と接続される。このTFT回路17のソース領域に付けられた電極材料はコンデンサの上面電極を形成する。また、第1電極11は絶縁材料である二酸化シリコン上に成膜される。   The contact hole penetrates through the second insulating layer, and the first electrode 11 is connected to the thin film transistor (TFT) circuit 17 through the contact hole. The electrode material applied to the source region of the TFT circuit 17 forms the upper surface electrode of the capacitor. The first electrode 11 is formed on silicon dioxide, which is an insulating material.

次の工程でパシベーション層のテーパ形状の素子分離膜53が形成される。テーパ形状の素子分離膜53は信頼し得るデバイスを製造するために必要である。なぜならば第1有機発光部1の有機化合物層はおよそ200nmの厚さの薄い薄膜より成るからである。パシベーション層は約1ミクロン厚である。なお、パシベーション層の端が第1電極11に関して垂直又は鋭角をなす場合には欠陥が有機EL層内のカバーレッジの不連続により発生しやすい。欠陥を防止するためにパシベーション層はテーパ形状を有さねばならない。好ましくはパシベーション層は第1電極11に関して10度から30度の角度でテーパを付けられる。   In the next step, the tapered element isolation film 53 of the passivation layer is formed. The taper-shaped element isolation film 53 is necessary for manufacturing a reliable device. This is because the organic compound layer of the first organic light emitting unit 1 is made of a thin film having a thickness of about 200 nm. The passivation layer is about 1 micron thick. In addition, when the edge of the passivation layer forms a perpendicular or acute angle with respect to the first electrode 11, defects are likely to occur due to discontinuity of the coverage in the organic EL layer. In order to prevent defects, the passivation layer must have a tapered shape. Preferably, the passivation layer is tapered at an angle of 10 to 30 degrees with respect to the first electrode 11.

第1有機発光部1の有機化合物層はパシベーション層上及び第1電極11上に堆積される。第1有機発光部1の有機化合物層を形成する化合物は公知の方法の蒸着により堆積されるが、他の塗布など従来技術によっても堆積され得る。   The organic compound layer of the first organic light emitting unit 1 is deposited on the passivation layer and the first electrode 11. The compound that forms the organic compound layer of the first organic light emitting unit 1 is deposited by vapor deposition according to a known method, but may be deposited by a conventional technique such as other coating.

その後、有機化合物層上に第2電極16が形成される。   Thereafter, the second electrode 16 is formed on the organic compound layer.

次に、上側発光基板、即ち第2有機発光部が形成される部材の製造方法について述べる。   Next, a method for manufacturing an upper light emitting substrate, that is, a member on which the second organic light emitting portion is formed will be described.

上側の有機発光基板は、上記と同様の製造工程により製造される。有機発光基板は、TFT回路より成る駆動部27を備え第4電極21と接続されている。   The upper organic light emitting substrate is manufactured by the same manufacturing process as described above. The organic light emitting substrate includes a driving unit 27 made of a TFT circuit and is connected to the fourth electrode 21.

最後に、第1有機発光部1が形成された部材と第2有機発光部2が形成された部材との貼り合わせについて説明する。第1有機発光部1が形成された部材と第2有機発光部2が形成された部材とは第2電極16と第3電極26とを対向させて貼り合わされ、固定シール51により固定され外部雰囲気より封止される。また、夫々の有機発光部の上に成膜された第2電極16と第3電極26とが導電体52で接続される。   Finally, bonding of the member on which the first organic light emitting unit 1 is formed and the member on which the second organic light emitting unit 2 is formed will be described. The member on which the first organic light emitting unit 1 is formed and the member on which the second organic light emitting unit 2 is formed are bonded together with the second electrode 16 and the third electrode 26 facing each other, and are fixed by a fixed seal 51 and are external atmosphere. More sealed. In addition, the second electrode 16 and the third electrode 26 formed on each organic light emitting unit are connected by a conductor 52.

(第2の実施の形態)
以下、本発明の第2の実施の形態について図面を用いて説明しながら、本発明を詳細に説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明の第2の実施の形態の層構成は、第1の実施の形態で説明した構成と同じであり、図3に示す構成である。   The layer configuration of the second embodiment of the present invention is the same as the configuration described in the first embodiment, and is the configuration shown in FIG.

そして、第1電極11には駆動部17から図6で示されるVdata1が、第4電極21には駆動部27からVdata2の交流で各々逆位相の輝度信号が供給される。また、第2電極16には、共通電位として交流信号の正負のピークの1/2の電位が与えられる。つまり、第1電極11及び第4電極21に、互いに逆位相の交流電流を印加するための電圧を供給し、第2電極16には、前記第1電極及び前記第4電極にかかっている交流電位のピーク振幅間の電位を与えるための電圧を供給する。 Then, V data1 shown in FIG. 6 is supplied from the driving unit 17 to the first electrode 11, and luminance signals having opposite phases are supplied to the fourth electrode 21 from the driving unit 27 with an alternating current of Vdata2 . The second electrode 16 is given a potential that is ½ of the positive and negative peaks of the AC signal as a common potential. That is, a voltage for applying alternating currents having opposite phases to each other is supplied to the first electrode 11 and the fourth electrode 21, and the alternating current applied to the first electrode and the fourth electrode is applied to the second electrode 16. A voltage for applying a potential between the peak amplitudes of the potential is supplied.

本発明の有機発光装置を用いて、アクティブマトリクス型の表示装置を構成する場合には、図4のように夫々、第1有機発光部1及び第2有機発光部2を積層した発光素子を画素分離膜53で区切りマトリクス状に配置する。そして、第1電極11に列データ処理部58からの電圧データを受けて画素内のTFT回路である駆動部17からの交流信号Vdata1が、第4電極21に画素内のTFT回路である駆動部27からの交流信号Vdata2が、それぞれ印加される。また、2つの有機発光部で兼用される第2電極16には、中間電位V3が設定される。 When an active matrix type display device is configured using the organic light emitting device of the present invention, a light emitting element in which a first organic light emitting unit 1 and a second organic light emitting unit 2 are stacked as shown in FIG. Separation by a separation membrane 53 is arranged in a matrix. Then, the voltage data from the column data processing unit 58 is received by the first electrode 11, and the AC signal V data1 from the driving unit 17 that is the TFT circuit in the pixel is driven to the fourth electrode 21 that is the TFT circuit in the pixel. The AC signal V data2 from the unit 27 is applied to each. An intermediate potential V 3 is set to the second electrode 16 that is also used as two organic light emitting units.

図5は、本発明の実施形態に係る有機発光装置を用いた表示装置の断面模式図である。ここで、下側の基板56はTFT回路より成る駆動部17を備え、第1電極11と接続されている。上側の基板57はTFT回路より成る駆動部27を備え、第4電極21と接続されている。第1有機発光部1は第1電極11から、第2有機発光部2は第4電極21から対向するように積層されている。また、第1有機発光部1の第2電極16と第2有機発光部2の第3電極26とは導電体52で接続されている。この実施形態では第1有機発光部1の第2電極16と第2有機発光部2の第3電極26とが別々に成膜されているが、上下の有機発光部を近づけることにより同一の膜を電極として用いてもよい。   FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a display device using the organic light emitting device according to the embodiment of the invention. Here, the lower substrate 56 includes the driving unit 17 including a TFT circuit, and is connected to the first electrode 11. The upper substrate 57 includes a driving unit 27 made of a TFT circuit and is connected to the fourth electrode 21. The first organic light emitting unit 1 is laminated so as to face the first electrode 11, and the second organic light emitting unit 2 is laminated so as to face the fourth electrode 21. Further, the second electrode 16 of the first organic light emitting unit 1 and the third electrode 26 of the second organic light emitting unit 2 are connected by a conductor 52. In this embodiment, the second electrode 16 of the first organic light emitting unit 1 and the third electrode 26 of the second organic light emitting unit 2 are formed separately, but the same film can be obtained by bringing the upper and lower organic light emitting units closer to each other. May be used as an electrode.

ここでは1画素における駆動部17、27の信号Vdata1、Vdata2のタイミングを図6を用いて説明する。まず、タイミングT1期間では、列データ処理部58よりVdata1が+Vgレベルで供給され、Vdata2が−Vgレベルで供給される。続くタイミングT2期間では、列データ処理部58よりVdata1が−Vgレベルで供給され、Vdata2が+Vgレベルで供給される。つまり、第2の実施の形態では、Vdata1とVdata2は同じ電位で駆動されている。 Here, the timing of the signals V data1 and V data2 of the driving units 17 and 27 in one pixel will be described with reference to FIG. First, at the timing period T 1 is, V data1 from the column data processing section 58 is supplied with + V g level, V data2 is supplied at -V g level. In the subsequent timing T 2 period, V data1 is supplied from the column data processing unit 58 at the −V g level, and V data2 is supplied at the + V g level. That is, in the second embodiment, V data1 and V data2 are driven with the same potential.

上述の駆動方法により、駆動電圧は第1有機発光部1及び第2有機発光部2に夫々個別の第1電極11及び第4電極21から印加されるため駆動電圧を低く抑えることができる。このため駆動Trの耐圧を満たすことができる。また、従来例の図11の場合と比べて同輝度を得るための第1有機発光部1及び第2有機発光部2の駆動時間が発光素子37のおよそ半分になり、表示装置55としてはおよそ2倍の寿命が得られる。   With the above driving method, the driving voltage is applied to the first organic light emitting unit 1 and the second organic light emitting unit 2 from the individual first electrode 11 and the fourth electrode 21, respectively, so that the driving voltage can be kept low. For this reason, the withstand voltage of the drive Tr can be satisfied. Further, the driving time of the first organic light emitting unit 1 and the second organic light emitting unit 2 for obtaining the same luminance as that of the conventional example of FIG. Twice the life is obtained.

ここで、第1有機発光部1及び第2有機発光部2を交互に駆動し、第1有機発光部1には駆動のための正電位を、駆動されていない第2有機発光部2には表示時と逆電位のバイアスを加える。この場合には第1有機発光部1の第1電極11から第2電極16に電流が流れ、第1有機発光部1は発光する。このとき発光には寄与しない第2有機発光部2には第4電極21に逆電圧が印加され、第3電極26との間に逆バイアスがかかる。これにより、第2有機発光部2内に溜まった空間電荷を排除することができるので、表示装置55の更なる長寿命化が見込まれる。   Here, the first organic light emitting unit 1 and the second organic light emitting unit 2 are driven alternately, the first organic light emitting unit 1 has a positive potential for driving, and the undriven second organic light emitting unit 2 has Apply a bias that is the reverse of the display potential. In this case, a current flows from the first electrode 11 of the first organic light emitting unit 1 to the second electrode 16, and the first organic light emitting unit 1 emits light. At this time, a reverse voltage is applied to the fourth electrode 21 in the second organic light emitting unit 2 that does not contribute to light emission, and a reverse bias is applied to the third electrode 26. Thereby, since the space charge accumulated in the second organic light emitting unit 2 can be eliminated, the life of the display device 55 can be further extended.

本発明による有機発光装置においては、各有機発光部が基準電位によって仕切られて、電子及び正孔の注入方向が対向する有機発光部を一組以上含み複数個(2個以上)存在するものであれば、有機発光部はいかなる積層構造を有していてもよい。つまり第1電極は陰極であっても、陽極であってもよい。第1電極が陽極である場合には、第2、3電極は陰極、第4電極は陽極である。また、第1電極が陰極である場合には、第2、3電極は陽極、第4電極は陰極である。但し、基板10或いはその反対側の少なくともいずれか一方から有機発光層が発した光を取り出す必要があるため、第1電極11又は第4電極21の少なくともいずれか一方は光透過電極である必要がある。また、第1有機発光部及び第2有機発光部の発光を両方取り出すためには、両電極が光透過電極である必要がある。光透過電極として、ITOやIZOなどの透明金属酸化物導電部材を用いたり、金属の薄膜(10nm〜20nm程度)を用いることが可能である。   In the organic light emitting device according to the present invention, each organic light emitting section is partitioned by a reference potential, and there are a plurality (two or more) of organic light emitting sections including one or more sets of organic light emitting sections in which the injection directions of electrons and holes are opposed. If it exists, the organic light emitting part may have any laminated structure. That is, the first electrode may be a cathode or an anode. When the first electrode is an anode, the second and third electrodes are cathodes and the fourth electrode is an anode. When the first electrode is a cathode, the second and third electrodes are anodes and the fourth electrode is a cathode. However, since it is necessary to extract light emitted from the organic light emitting layer from at least one of the substrate 10 and the opposite side, at least one of the first electrode 11 and the fourth electrode 21 needs to be a light transmission electrode. is there. Moreover, in order to take out both light emission of a 1st organic light emission part and a 2nd organic light emission part, both electrodes need to be a light transmissive electrode. As the light transmissive electrode, a transparent metal oxide conductive member such as ITO or IZO, or a metal thin film (about 10 nm to 20 nm) can be used.

有機化合物層、即ち有機発光層、ホール輸送層、ホール注入層、電子輸送層、電子注入層などに用いる物質についても、特に制限はなく、従来これらの層の形成に用いられた任意の物質であってよい。有機発光層に用いられる発光材料については、特に制限はなく公知の材料が使用でき、例えば、各種の蛍光材料、燐光材料などが挙げられる。各構成の材料は、正孔輸送層としてα−NPD、有機発光層としてAlq3、電子輸送層としてTAZ、電子注入層としてLiFが一例に挙げられる。なお、燐光の発光材料としてはIr(ppy)3などが知られている。 There are no particular restrictions on the material used for the organic compound layer, that is, the organic light emitting layer, the hole transport layer, the hole injection layer, the electron transport layer, the electron injection layer, and the like. It may be. There is no restriction | limiting in particular about the luminescent material used for an organic light emitting layer, A well-known material can be used, For example, various fluorescent materials, phosphorescent materials, etc. are mentioned. Examples of the material of each configuration include α-NPD as the hole transport layer, Alq3 as the organic light emitting layer, TAZ as the electron transport layer, and LiF as the electron injection layer. Note that Ir (ppy) 3 and the like are known as phosphorescent materials.

(第3の実施の形態)
以下、本発明の第3の実施の形態について図面を用いて説明しながら、本発明を詳細に説明する。
(Third embodiment)
Hereinafter, the third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明の第3の実施の形態の層構成は、第1の実施の形態及び第2の実施の形態で説明した構成と同じであり、図3に示す構成である。   The layer configuration of the third embodiment of the present invention is the same as the configuration described in the first embodiment and the second embodiment, and is the configuration shown in FIG.

そして、第1電極11には駆動部17から図7で示されるVdata1が、第4電極21には駆動部27からVdata2の交流で各々逆位相の輝度信号が供給される。また、第2電極16には、共通電位として交流信号の正負のピークの1/2の電位が与えられる。つまり、本実施形態も第1電極11及び第4電極21に、互いに逆位相の交流電流を印加するための電圧を供給し、第2電極16には、前記第1電極及び前記第4電極にかかっている交流電位のピーク振幅間の電位を与えるための電圧を供給する。 Then, V data1 shown in FIG. 7 is supplied from the driving unit 17 to the first electrode 11, and luminance signals having opposite phases are supplied to the fourth electrode 21 from the driving unit 27 with an alternating current of Vdata2 . The second electrode 16 is given a potential that is ½ of the positive and negative peaks of the AC signal as a common potential. That is, this embodiment also supplies the first electrode 11 and the fourth electrode 21 with voltages for applying alternating currents having opposite phases to each other, and the second electrode 16 has the first electrode and the fourth electrode connected to each other. A voltage for supplying a potential between the peak amplitudes of the applied AC potential is supplied.

本発明の有機発光装置を用いて、アクティブマトリクス型の表示装置を構成する場合には、図4のように夫々、第1有機発光部1及び第2有機発光部2を積層した発光素子を画素分離膜53で区切りマトリクス状に配置する。そして、第1電極11に列データ処理部58からの電圧データを受けて画素内のTFT回路である駆動部17からの交流信号Vdata1が、第4電極21に画素内のTFT回路である駆動部27からの交流信号Vdata2が、それぞれ印加される。また、2つの有機発光部で兼用される第2電極16には、中間電位V3が設定される。 When an active matrix type display device is configured using the organic light emitting device of the present invention, a light emitting element in which a first organic light emitting unit 1 and a second organic light emitting unit 2 are stacked as shown in FIG. Separation by a separation membrane 53 is arranged in a matrix. Then, the first electrode 11 receives the voltage data from the column data processing unit 58 and the AC signal V data1 from the driving unit 17 which is a TFT circuit in the pixel is driven to the fourth electrode 21 which is a TFT circuit in the pixel. The AC signal V data2 from the unit 27 is applied to each. An intermediate potential V 3 is set to the second electrode 16 that is also used as two organic light emitting units.

図5は、本発明の実施形態に係る有機発光装置を用いた表示装置の断面模式図である。ここで、下側の基板56はTFT回路より成る駆動部17を備え、第1電極11と接続されている。上側の基板57はTFT回路より成る駆動部27を備え、第4電極21と接続されている。第1有機発光部1は第1電極11から、第2有機発光部2は第4電極21から対向するように積層されている。また、夫々の第1有機発光部1の第2電極16と第2有機発光部2の第3電極26とが導電体52で接続されている。この実施形態では第1有機発光部1の第2電極16と第2有機発光部2の第3電極26とが別々に成膜されているが、上下の有機発光部を近づけることにより同一の膜を電極として用いてもよい。   FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a display device using the organic light emitting device according to the embodiment of the invention. Here, the lower substrate 56 includes the driving unit 17 including a TFT circuit, and is connected to the first electrode 11. The upper substrate 57 includes a driving unit 27 made of a TFT circuit and is connected to the fourth electrode 21. The first organic light emitting unit 1 is laminated so as to face the first electrode 11, and the second organic light emitting unit 2 is laminated so as to face the fourth electrode 21. The second electrode 16 of each first organic light emitting unit 1 and the third electrode 26 of the second organic light emitting unit 2 are connected by a conductor 52. In this embodiment, the second electrode 16 of the first organic light emitting unit 1 and the third electrode 26 of the second organic light emitting unit 2 are formed separately, but the same film can be obtained by bringing the upper and lower organic light emitting units closer to each other. May be used as an electrode.

ここでは1画素にかかる駆動部17、27の信号Vdata1、Vdata2のタイミングを図7を用いて説明する。まず、タイミングT1期間では、列データ処理部58よりVdata1が+Vg_imageレベルで供給され、Vdata2が−Vg_textレベルで供給される。続くタイミングT2期間では、列データ処理部58よりVdata1が−Vg_imageレベルで供給され、Vdata2が+Vg_textレベルで供給される。 Here, the timing of the signals V data1 and V data2 of the driving units 17 and 27 for one pixel will be described with reference to FIG. First, at the timing period T 1 is, V data1 from the column data processing section 58 is supplied with + V g_image level, V data2 is supplied at -V G_text level. In the subsequent timing T 2 period, V data1 is supplied from the column data processing unit 58 at the −V g_image level, and V data2 is supplied at the + V g_text level.

タイミングT3期間、タイミングT4期間では、前記T1、T2サイクルと駆動部17、27からのデータが反転する。タイミングT3期間では、列データ処理部58よりVdata1が+Vg_textレベルで供給され、Vdata2が−Vg_imageレベルで供給される。タイミングT4期間では、列データ処理部58よりVdata1が−Vg_textレベルで供給され、Vdata2が+Vg_imageレベルで供給される。 In the timing T 3 period and the timing T 4 period, the T 1 and T 2 cycles and the data from the driving units 17 and 27 are inverted. In the timing period T 3, V data1 from the column data processing section 58 is supplied with + V g_text level, V data2 is supplied at -V G_image level. In the period of timing T 4 , V data1 is supplied from the column data processing unit 58 at the −V g_text level, and V data2 is supplied at the + V g_image level.

本実施の形態では、周期変更パターンであるVg_imageと固定パターンであるVg_textは有機発光部1と有機発光部2で交互に分担表示される。なお、Vg_imageは映像データ信号値であり、Vg_textはテキストデータ信号値である。 In this embodiment, V g_text a V G_image the fixed pattern is a periodic change pattern is shared alternately displayed in the organic light-emitting portion 1 and the organic light emitting unit 2. V g_image is a video data signal value, and V g_text is a text data signal value.

上述の駆動方法により、駆動電圧は有機発光部1、2に夫々個別の電極11、21から印加されるため低く抑えることができる。このため駆動Trの耐圧を満たすことができる。また、従来例の図11の場合と比べて同輝度を得るための有機発光部1、2の駆動時間が発光素子37のおよそ半分になり、表示装置55としてはおよそ2倍の寿命が得られる。また、交互に印加される前回表示輝度信号と逆極性のバイアスにより有機発光部1、2内に溜まった空間電荷を排除することができるので、表示装置55の更なる長寿命化が見込まれる。   With the above-described driving method, the driving voltage is applied to the organic light emitting units 1 and 2 from the individual electrodes 11 and 21, respectively, and can be kept low. For this reason, the withstand voltage of the drive Tr can be satisfied. Further, the driving time of the organic light emitting units 1 and 2 for obtaining the same luminance as that of the conventional example of FIG. 11 is approximately half that of the light emitting element 37, and the display device 55 has a life that is approximately twice as long. . Further, since the space charge accumulated in the organic light emitting units 1 and 2 can be eliminated by the bias having the opposite polarity to the previous display luminance signal applied alternately, the lifetime of the display device 55 is expected to be further extended.

実際の表示イメージを図8に示す。このように、第1有機発光部1の画素マトリクスで第1の表示パターンが表示され、第2有機発光部2の画素マトリクスで第2の表示パターンが表示される。前記第1の表示パターンと前記第2の表示パターンとは交互に表示され1つのイメージとして表示される。   An actual display image is shown in FIG. As described above, the first display pattern is displayed in the pixel matrix of the first organic light emitting unit 1, and the second display pattern is displayed in the pixel matrix of the second organic light emitting unit 2. The first display pattern and the second display pattern are alternately displayed and displayed as one image.

上述の駆動方法により、駆動電圧が駆動Trの耐圧を満たすことができる。   With the above driving method, the driving voltage can satisfy the withstand voltage of the driving Tr.

本発明による有機発光装置においては、各有機発光部が基準電位によって仕切られて、電子及び正孔の注入方向が対向する有機発光部を一組以上含み複数個(2個以上)存在するものであれば、有機発光部はいかなる積層構造を有していてもよい。つまり第1電極は陰極であっても、陽極であってもよい。第1電極が陽極である場合には、第2、3電極は陰極、第4電極は陽極である。また、第1電極が陰極である場合には、第2、3電極は陽極、第4電極は陰極である。但し、基板10或いはその反対側の少なくともいずれか一方から有機発光層が発した光を取り出す必要があるため、第1電極11又は第4電極21の少なくともいずれか一方は光透過電極である必要がある。また、第1有機発光部及び第2有機発光部の発光を両方取り出すためには、両電極が光透過電極である必要がある。光透過電極として、ITOやIZOなどの透明金属酸化物導電部材を用いたり、金属の薄膜(10nm〜20nm程度)を用いることが可能である。   In the organic light emitting device according to the present invention, each organic light emitting section is partitioned by a reference potential, and there are a plurality (two or more) of organic light emitting sections including one or more sets of organic light emitting sections in which the injection directions of electrons and holes are opposed. If it exists, the organic light emitting part may have any laminated structure. That is, the first electrode may be a cathode or an anode. When the first electrode is an anode, the second and third electrodes are cathodes and the fourth electrode is an anode. When the first electrode is a cathode, the second and third electrodes are anodes and the fourth electrode is a cathode. However, since it is necessary to extract light emitted from the organic light emitting layer from at least one of the substrate 10 and the opposite side, at least one of the first electrode 11 and the fourth electrode 21 needs to be a light transmission electrode. is there. Moreover, in order to take out both light emission of a 1st organic light emission part and a 2nd organic light emission part, both electrodes need to be a light transmissive electrode. As the light transmissive electrode, a transparent metal oxide conductive member such as ITO or IZO, or a metal thin film (about 10 nm to 20 nm) can be used.

有機化合物層、即ち有機発光層、ホール輸送層、ホール注入層、電子輸送層、電子注入層などに用いる物質についても、特に制限はなく、従来これらの層の形成に用いられた任意の物質であってよい。有機発光層に用いられる発光材料については、特に制限はなく公知の材料が使用でき、例えば、各種の蛍光材料、燐光材料などが挙げられる。各構成の材料は、正孔輸送層としてα−NPD、有機発光層としてAlq3、電子輸送層としてTAZ、電子注入層としてLiFが一例に挙げられる。なお、燐光の発光材料としてはIr(ppy)3などが知られている。 There are no particular restrictions on the material used for the organic compound layer, that is, the organic light emitting layer, the hole transport layer, the hole injection layer, the electron transport layer, the electron injection layer, etc., and any material conventionally used for forming these layers may be used. It may be. There is no restriction | limiting in particular about the luminescent material used for an organic light emitting layer, A well-known material can be used, For example, various fluorescent materials, phosphorescent materials, etc. are mentioned. Examples of the material of each configuration include α-NPD as the hole transport layer, Alq3 as the organic light emitting layer, TAZ as the electron transport layer, and LiF as the electron injection layer. Note that Ir (ppy) 3 and the like are known as phosphorescent materials.

(第4の実施の形態)
本発明の第4の実施の形態としては、第1有機発光部及び第2有機発光部は、夫々、似通った系統色より構成する。色度はCIE色度座標で有機発光部1(0.145,0.095)、有機発光部2(0.147,0.139)でともに青色を発光するが、青色純度としては有機発光部1の方が色純度がよい。一方、半減寿命は有機発光部2の方が有機発光部1より長い。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment of the present invention, the first organic light emitting unit and the second organic light emitting unit are configured by similar system colors, respectively. The chromaticity is CIE chromaticity coordinates, and both the organic light emitting unit 1 (0.145, 0.095) and the organic light emitting unit 2 (0.147, 0.139) emit blue light. No. 1 has better color purity. On the other hand, the half life is longer in the organic light emitting unit 2 than in the organic light emitting unit 1.

図1に示すように、2つの有機発光部、即ち第1有機発光部1及び第2有機発光部2が駆動Tr36と基準電位との間に並列に接続されている。先ず、列データ処理部58より輝度信号Vsigは図2のタイミングチャートで示されるようにスイッチングTr39のゲートVg10がアサートされた期間に供給される。これと同時に駆動Tr36のゲートVg11は列データ処理部58より供給される輝度信号Vsigになる。これにより、駆動Tr36が電源35から電流を第1有機発光部1及び第2有機発光部2に流す。 As shown in FIG. 1, two organic light emitting units, that is, a first organic light emitting unit 1 and a second organic light emitting unit 2 are connected in parallel between the drive Tr 36 and a reference potential. First, the luminance signal V sig is supplied from the column data processing unit 58 during the period when the gate V g10 of the switching Tr 39 is asserted as shown in the timing chart of FIG. At the same time, the gate V g11 of the drive Tr 36 becomes the luminance signal V sig supplied from the column data processing unit 58. As a result, the drive Tr 36 causes a current to flow from the power source 35 to the first organic light emitting unit 1 and the second organic light emitting unit 2.

本実施の形態では直列に接続された有機発光装置で同輝度を得る場合と比べて低電圧で駆動することができ、駆動Trの耐圧を満たすことができる。また、図11に従来例と同輝度を得る場合に、第1有機発光部1又は第2有機発光部2を流れる電流は有機発光素子37を流れる電流のおよそ半分である。そのため、発光は同輝度で有りながら発光させる時間とともに起こる素子の劣化による発光の輝度の低下を著しく抑えることが可能となる。また、初期の表示色純度は有機発光装置の第1有機発光部単独での表示時より悪く、第2有機発光部単独での表示時の場合より良くなった。ここで駆動劣化によるホワイトバランスのずれも上記の寿命改善により改善されることは明らかである。   In the present embodiment, the organic light emitting devices connected in series can be driven at a lower voltage than the case where the same luminance is obtained, and the withstand voltage of the drive Tr can be satisfied. In addition, when obtaining the same luminance as in the conventional example in FIG. 11, the current flowing through the first organic light emitting unit 1 or the second organic light emitting unit 2 is approximately half of the current flowing through the organic light emitting element 37. Therefore, it is possible to remarkably suppress a decrease in luminance of light emission due to deterioration of the element that occurs with the time of light emission while having the same luminance. In addition, the initial display color purity was worse than when the first organic light emitting unit of the organic light emitting device was displayed alone, and better than when the second organic light emitting unit was displayed alone. Here, it is clear that the deviation of the white balance due to drive deterioration is also improved by the above-described improvement of the lifetime.

図3に示すように、第1有機発光部1として、基板10の上に、第1電極11、第1正孔輸送層12、第1有機発光層13、第1電子輸送層14、第1電子注入層15、第2電極(透明電極)16が順に積層されている。また、第2有機発光部2として、第1有機発光部1の上に、第1有機発光部と兼用される第2電極16、第2電子注入層25、第2電子輸送層24、第2有機発光層23、第2正孔輸送層22、第4電極(透明電極)21が順に積層されている。   As shown in FIG. 3, as the first organic light emitting unit 1, the first electrode 11, the first hole transporting layer 12, the first organic light emitting layer 13, the first electron transporting layer 14, the first on the substrate 10. An electron injection layer 15 and a second electrode (transparent electrode) 16 are sequentially stacked. In addition, as the second organic light emitting unit 2, the second electrode 16, the second electron injection layer 25, the second electron transport layer 24, and the second used as the first organic light emitting unit are formed on the first organic light emitting unit 1. An organic light emitting layer 23, a second hole transport layer 22, and a fourth electrode (transparent electrode) 21 are sequentially stacked.

そして、第1電極11には駆動部17からの直流信号が、第4電極21には駆動部27からの直流信号がそれぞれ印加される。また、第2電極16には基準電位(接地電位)が与えられる。   A DC signal from the drive unit 17 is applied to the first electrode 11, and a DC signal from the drive unit 27 is applied to the fourth electrode 21. The second electrode 16 is supplied with a reference potential (ground potential).

本発明の有機発光装置を用いて、アクティブマトリクス型の表示装置を構成する場合には、図4のように夫々、第1有機発光部1及び第2有機発光部2を積層した発光素子を画素分離膜53で区切りマトリクス状に配置する。そして、第1電極11に列データ処理部58からの電圧データを受けて画素内のTFT回路である駆動部17からの直流信号Vdata1が、第4電極21に画素内のTFT回路である駆動部27からの直流信号Vdata2が、それぞれ印加される。また、2つの有機発光部に共通して用いられる第2電極16には、基準電位V3が設定される。 When an active matrix type display device is configured using the organic light emitting device of the present invention, a light emitting element in which a first organic light emitting unit 1 and a second organic light emitting unit 2 are stacked as shown in FIG. Separation by a separation membrane 53 is arranged in a matrix. Then, the voltage signal from the column data processing unit 58 is received by the first electrode 11, and the DC signal V data1 from the driving unit 17 that is the TFT circuit in the pixel is driven to the fourth electrode 21 by the TFT circuit in the pixel. The DC signal V data2 from the unit 27 is applied. A reference potential V 3 is set for the second electrode 16 used in common for the two organic light emitting units.

但し、本実施の形態では図1の駆動部を構成する駆動Tr36が電源35から電流を流すので、駆動部17、27は、同一のもの、若しくはいずれか1つでもよい。   However, in the present embodiment, since the drive Tr 36 constituting the drive unit in FIG. 1 passes a current from the power source 35, the drive units 17 and 27 may be the same or any one of them.

図5は、本発明の実施形態に係る有機発光装置を用いた表示装置の断面模式図である。ここで、下側の基板56はTFT回路より成る駆動部17を備え、第1電極11と接続されている。上側の基板57はTFT回路より成る駆動部27を備え、第4電極21と接続されている。第1有機発光部1は第1電極11から、第2有機発光部2は第4電極21から対向するように積層されている。また、夫々の第1有機発光部1の第2電極16と第2有機発光部2の第3電極26とが導電体52で接続されている。この実施形態では第1有機発光部1の第2電極16と第2有機発光部2の第3電極26とが別々に成膜されているが、上下の有機発光部を近づけることにより同一の膜を電極として用いてもよい。   FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a display device using the organic light emitting device according to the embodiment of the invention. Here, the lower substrate 56 includes the driving unit 17 including a TFT circuit, and is connected to the first electrode 11. The upper substrate 57 includes a driving unit 27 made of a TFT circuit and is connected to the fourth electrode 21. The first organic light emitting unit 1 is laminated so as to face the first electrode 11, and the second organic light emitting unit 2 is laminated so as to face the fourth electrode 21. The second electrode 16 of each first organic light emitting unit 1 and the third electrode 26 of the second organic light emitting unit 2 are connected by a conductor 52. In this embodiment, the second electrode 16 of the first organic light emitting unit 1 and the third electrode 26 of the second organic light emitting unit 2 are formed separately, but the same film can be obtained by bringing the upper and lower organic light emitting units closer to each other. May be used as an electrode.

本発明による有機発光装置においては、各有機発光部が基準電位によって仕切られて、電子及び正孔の注入方向が対向する有機発光部を一組以上含み複数個(2個以上)存在するものであれば、有機発光部はいかなる積層構造を有していてもよい。つまり第1電極は陰極であっても、陽極であってもよい。第1電極が陽極である場合には、第2、3電極は陰極、第4電極は陽極である。また、第1電極が陰極である場合には、第2、3電極は陽極、第4電極は陰極である。但し、基板10或いはその反対側の少なくともいずれか一方から有機発光層が発した光を取り出す必要があるため、第1電極11又は第4電極21の少なくともいずれか一方は光透過電極である必要がある。また第1有機発光部1及び第2有機発光部2の発光を両方取り出すためには、両電極が光透過電極である必要がある。光透過電極として、ITOやIZOなどの透明金属酸化物導電部材を用いたり、金属の薄膜(10nm〜20nm程度)を用いることが可能である。   In the organic light emitting device according to the present invention, each organic light emitting section is partitioned by a reference potential, and there are a plurality (two or more) of organic light emitting sections including one or more sets of organic light emitting sections in which the injection directions of electrons and holes are opposed. If it exists, the organic light emitting part may have any laminated structure. That is, the first electrode may be a cathode or an anode. When the first electrode is an anode, the second and third electrodes are cathodes and the fourth electrode is an anode. When the first electrode is a cathode, the second and third electrodes are anodes and the fourth electrode is a cathode. However, since it is necessary to extract light emitted from the organic light emitting layer from at least one of the substrate 10 and the opposite side, at least one of the first electrode 11 and the fourth electrode 21 needs to be a light transmission electrode. is there. Moreover, in order to take out both light emission of the 1st organic light emission part 1 and the 2nd organic light emission part 2, both electrodes need to be a light transmissive electrode. As the light transmissive electrode, a transparent metal oxide conductive member such as ITO or IZO, or a metal thin film (about 10 nm to 20 nm) can be used.

有機化合物層、即ち有機発光層、ホール輸送層、ホール注入層、電子輸送層、電子注入層などに用いる物質についても、特に制限はなく、従来これらの層の形成に用いられた任意の物質であってよい。有機発光層に用いられる発光材料については、特に制限はなく公知の材料が使用でき、例えば、各種の蛍光材料、燐光材料などが挙げられる。各構成の材料は、正孔輸送層としてα−NPD、有機発光層としてAlq3、電子輸送層としてTAZ、電子注入層としてLiFが一例に挙げられる。なお、燐光の発光材料としてはIr(ppy)3などが知られている。 There are no particular restrictions on the material used for the organic compound layer, that is, the organic light emitting layer, the hole transport layer, the hole injection layer, the electron transport layer, the electron injection layer, etc., and any material conventionally used for forming these layers may be used. It may be. There is no restriction | limiting in particular about the luminescent material used for an organic light emitting layer, A well-known material can be used, For example, various fluorescent materials, phosphorescent materials, etc. are mentioned. Examples of the material of each configuration include α-NPD as the hole transport layer, Alq3 as the organic light emitting layer, TAZ as the electron transport layer, and LiF as the electron injection layer. Note that Ir (ppy) 3 and the like are known as phosphorescent materials.

本発明の有機発光装置の等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram of the organic light emitting device of the present invention. 本発明の駆動部に供給する信号とそのタイミングを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the signal supplied to the drive part of this invention, and its timing. 本発明の有機発光装置の断面及び駆動部を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the cross section and drive part of the organic light-emitting device of this invention. 本発明の有機発光装置を用いたアクティブマトリクス型表示装置を示す平面模式図である。It is a plane schematic diagram which shows the active matrix type display apparatus using the organic light-emitting device of this invention. 本発明の有機発光装置を用いた表示装置の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the display apparatus using the organic light-emitting device of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る駆動部に供給するデータ信号とそのタイミングを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the data signal supplied to the drive part which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, and its timing. 本発明の第3の実施の形態に係る駆動部に供給するデータ信号とそのタイミングを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the data signal supplied to the drive part which concerns on the 3rd Embodiment of this invention, and its timing. 本発明の第3の実施の形態に係る表示方法を示す図である。It is a figure which shows the display method which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 従来の有機EL素子の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional organic EL element. 従来の有機EL素子の発光原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the light emission principle of the conventional organic EL element. 従来の有機発光装置の等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram of a conventional organic light emitting device. 従来の駆動部に供給する信号とそのタイミングを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the signal supplied to the conventional drive part, and its timing. 特許文献1で開示された「有機EL発光素子及びそれを用いた発光装置」の説明のための図である。It is a figure for description of "the organic electroluminescent light emitting element and the light-emitting device using the same" disclosed by patent document 1. FIG. 特許文献2で開示された「有機エレクトロルミネッセント素子」の説明のための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining an “organic electroluminescent element” disclosed in Patent Document 2. 2つの有機発光部を直列で接続した場合の等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram at the time of connecting two organic light emission parts in series.

符号の説明Explanation of symbols

1 第1有機発光部
2 第2有機発光部
10 基板
11 第1電極
12 第1正孔輸送層
13 第1有機発光層
14 第1電子輸送層
15 第1電子注入層
16 第2電極
17 駆動部
21 第4電極
22 第2電子注入層
23 第2電子輸送層
24 第2有機発光層
25 第2正孔輸送層
26 第3電極
27 駆動部
35 電源
36 駆動トランジスタ
38 容量
39 スイッチングトランジスタ
40 発光装置
41 透明電極
42 対向電極
43 中間導電層
44 有機化合物層
45 有機EL発光素子
51 固定シール
52 導電体
53 素子分離層
56 基板
57 対向基板
58 列データ処理部
59 走査制御部
60 表示制御部
61 電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st organic light emission part 2 2nd organic light emission part 10 Substrate 11 1st electrode 12 1st hole transport layer 13 1st organic light emission layer 14 1st electron transport layer 15 1st electron injection layer 16 2nd electrode 17 Drive part 21 4th electrode 22 2nd electron injection layer 23 2nd electron transport layer 24 2nd organic light emitting layer 25 2nd hole transport layer 26 3rd electrode 27 drive part 35 power supply 36 drive transistor 38 capacity 39 switching transistor 40 light emitting device 41 Transparent electrode 42 Counter electrode 43 Intermediate conductive layer 44 Organic compound layer 45 Organic EL light emitting element 51 Fixed seal 52 Conductor 53 Element separation layer 56 Substrate 57 Counter substrate 58 Column data processing unit 59 Scan control unit 60 Display control unit 61 Power supply

Claims (6)

基板と、
前記基板の上に順に第1電極と、第1有機発光層と、第2電極とを有する第1有機発光部と、
前記第1有機発光部の第2電極と電位的に導通する第3電極と、前記第3電極の上に順に第2有機発光層と、第4電極とを有する第2有機発光部と、
を有する有機発光装置において、
前記第1有機発光部を流れる電流の方向と、前記第2有機発光部を流れる電流の方向とは、膜厚方向において互い逆の方向であることを特徴とする有機発光装置。
A substrate,
A first organic light emitting unit having a first electrode, a first organic light emitting layer, and a second electrode in order on the substrate;
A second electrode having a third electrode electrically connected to the second electrode of the first organic light emitting unit, a second organic light emitting layer, and a fourth electrode in order on the third electrode;
In an organic light emitting device having
An organic light emitting device, wherein a direction of current flowing through the first organic light emitting unit and a direction of current flowing through the second organic light emitting unit are opposite to each other in the film thickness direction.
前記第1有機発光部を流れる電流と、前記第2有機発光部を流れる電流とはいずれも直流であり、前記第1有機発光部と、前記第2有機発光部とは同時に駆動されることを特徴とする請求項1に記載の有機発光装置。   The current flowing through the first organic light emitting unit and the current flowing through the second organic light emitting unit are both direct current, and the first organic light emitting unit and the second organic light emitting unit are driven simultaneously. The organic light-emitting device according to claim 1. 前記第1有機発光部と、前記第2有機発光部とは交互に駆動されることを特徴とする請求項1に記載の有機発光装置。   The organic light emitting device according to claim 1, wherein the first organic light emitting unit and the second organic light emitting unit are driven alternately. 前記第1電極及び前記第4電極に、互いに逆位相の交流電流を印加するための電圧を供給し、
前記第2電極及び前記第3電極には、前記第1電極及び前記第3電極にかかっている交流電位のピーク振幅間の電位を与えるための電圧を供給することを特徴とする請求項3に記載の有機発光装置。
Supplying a voltage for applying alternating currents of opposite phases to the first electrode and the fourth electrode;
The voltage for giving the electric potential between the peak amplitudes of the alternating current potential applied to the said 1st electrode and the said 3rd electrode is supplied to the said 2nd electrode and the said 3rd electrode. The organic light-emitting device described.
前記第1有機発光部の画素マトリクスで第1の表示パターンが表示され、前記第2有機発光部の画素マトリクスで第2の表示パターンが表示され、前記第1の表示パターンと前記第2の表示パターンとは交互に表示されることを特徴とする請求項4に記載の有機発光装置。   A first display pattern is displayed in the pixel matrix of the first organic light emitting unit, a second display pattern is displayed in the pixel matrix of the second organic light emitting unit, and the first display pattern and the second display are displayed. The organic light-emitting device according to claim 4, wherein the organic light-emitting device is displayed alternately with a pattern. 第1有機発光部及び第2有機発光部の発光層が異なる有機発光材料より構成されることを特徴とする請求項2又は請求項4に記載の有機発光装置。   5. The organic light emitting device according to claim 2, wherein the light emitting layers of the first organic light emitting unit and the second organic light emitting unit are made of different organic light emitting materials.
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