JP2012204017A - Organic electroluminescent element and display device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic EL element which is improved in light extraction efficiency and capable of achieving high luminance and low power consumption, and also to provide a display device using the organic EL element.SOLUTION: The organic EL element includes: a cathode electrode 25 which is a transparent electrode; an anode electrode 24 having a first region which is constituted of at least a transparent metal layer 243 which is a metal layer to transmit light therethrough and a reflective metal layer 241 which is a metal layer to reflect the light and in which the transparent metal layer 243 and the reflective metal layer 241 are laminated, and a second region in which a transparent insulating layer 242 being an insulating layer to transmit the light therethrough is formed between the transparent metal layer 243 and the reflective metal layer 241; and an organic EL layer 23 which is formed between the cathode electrode 25 and the anode electrode 24, and emits the light to be emitted via the cathode electrode 25. The organic EL layer 23 is formed by coming into contact with the transparent metal layer 243 in the second region, and the reflective metal layer 241 reflects the light emitted from the organic EL layer 23 in the second region.

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子およびそれを用いた表示装置に関する。   The present invention relates to an organic electroluminescence element and a display device using the same.

近年、従来のCRTディスプレイに対して、薄型、軽量、低消費電力などの特徴を有する液晶ディスプレイなどの平面型の表示装置の需要が急速に伸びている。しかし、液晶ディスプレイは、視野角や応答性などに課題を有している。   In recent years, the demand for flat display devices such as liquid crystal displays having features such as thinness, light weight, and low power consumption has been rapidly increased compared to conventional CRT displays. However, the liquid crystal display has problems in viewing angle, responsiveness, and the like.

そのため、最近では、自発光であり、広視野角および高速応答性を有する有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「有機EL(Electro Luminescence)素子」と記す)を用いた、単純マトリクス方式やアクティブマトリクス方式などの表示装置が注目されている。特に、高精細や大画面化に有利なアクティブマトリクス方式の表示装置の開発が活発に行われている。   Therefore, recently, a simple matrix method, an active matrix method, and the like using an organic electroluminescence element (hereinafter referred to as an “organic EL (Electro Luminescence) element”) that is self-luminous and has a wide viewing angle and high-speed response. The display device has attracted attention. In particular, active matrix display devices that are advantageous for high definition and large screens are being actively developed.

有機EL素子を用いた表示装置は、一般に有機EL素子を用いた表示パネルと、有機EL素子を駆動するための駆動回路とから構成されている。   A display device using an organic EL element is generally composed of a display panel using the organic EL element and a drive circuit for driving the organic EL element.

表示パネルは、ガラスなどの基板上に、Alなどの金属電極と、それに対向するITO(Indium Tin Oxide:酸化インジウムスズ)などの透明電極と、それらの間に設けられた発光層とを備える有機EL素子を、マトリクス状に配置して構成されている。駆動回路は、有機EL素子を個別に駆動する薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)などで構成されている(例えば、特許文献1参照)。   The display panel is an organic device including a metal electrode such as Al on a substrate such as glass, a transparent electrode such as ITO (Indium Tin Oxide) opposed thereto, and a light emitting layer provided therebetween. EL elements are arranged in a matrix. The drive circuit is composed of a thin film transistor (TFT) that individually drives the organic EL elements (see, for example, Patent Document 1).

特開2002−318556号公報JP 2002-318556 A

ところで、有機EL素子に対しては更なる高輝度化、または低消費電力化が望まれている。   By the way, further higher luminance or lower power consumption is desired for organic EL elements.

本発明は、上述の要望を鑑みてなされたもので、光取り出し効率を向上させ、よって、高輝度化または低消費電力化が可能な有機エレクトロルミネッセンス素子およびそれを用いた表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described demands, and provides an organic electroluminescence element capable of improving the light extraction efficiency and thus achieving high luminance or low power consumption, and a display device using the same. With the goal.

ここで、光取り出し効率とは、外部に光を取り出せる割合であり、外部出力光量/全発光量で示すことができる。   Here, the light extraction efficiency is a ratio at which light can be extracted to the outside, and can be represented by external output light amount / total light emission amount.

上記目的を実現するために本発明の一つの実施の形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、透明電極である第1電極層と、光を透過する金属層である透明金属層および光を反射する金属層である反射性金属層で少なくとも構成され、前記透明金属層および前記反射性金属層が積層された第1領域と、光を透過する絶縁層である透明絶縁層が前記透明金属層および前記反射性金属層の間に形成された第2領域とを有する第2電極層と、前記第1電極層および前記第2電極層の間に形成され、前記第1電極層を介して出射される光を発光する有機EL層と、を備え、前記有機EL層は、前記第2領域における前記透明金属層と接して形成され、前記反射性金属層は、前記第2領域において、前記有機EL層からの発光を反射する。   In order to achieve the above object, an organic electroluminescence device according to an embodiment of the present invention includes a first electrode layer that is a transparent electrode, a transparent metal layer that is a metal layer that transmits light, and a metal that reflects light. A first region in which the transparent metal layer and the reflective metal layer are laminated, and a transparent insulating layer that is an insulating layer that transmits light includes the transparent metal layer and the reflective metal layer. A second electrode layer having a second region formed between the conductive metal layers, and light emitted between the first electrode layer and the second electrode layer and emitted through the first electrode layer The organic EL layer is formed in contact with the transparent metal layer in the second region, and the reflective metal layer is formed from the organic EL layer in the second region. Reflects the emitted light.

本発明によれば、光取り出し効率を向上させ、よって、高輝度化または低消費電力化が可能な有機エレクトロルミネッセンス素子、およびそれを用いた表示装置を実現することができる。   According to the present invention, it is possible to realize an organic electroluminescence element capable of improving the light extraction efficiency and thus achieving high luminance or low power consumption, and a display device using the same.

本発明の実施の形態1における有機EL素子の要部を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the principal part of the organic EL element in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における有機EL層に形成される素子構造の1例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the element structure formed in the organic electroluminescent layer in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1におけるアノード電極の特徴的な構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the characteristic structure of the anode electrode in Embodiment 1 of this invention. 本発明の有機EL素子を用いた表示装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the display apparatus using the organic EL element of this invention. 本発明の実施の形態1の変形例における有機EL素子の要部を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the principal part of the organic EL element in the modification of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2における有機EL素子の要部を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the principal part of the organic EL element in Embodiment 2 of this invention.

本発明の一つの実施の形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、透明電極である第1電極層と、光を透過する金属層である透明金属層および光を反射する金属層である反射性金属層で少なくとも構成され、前記透明金属層および前記反射性金属層が積層された第1領域と、光を透過する絶縁層である透明絶縁層が前記透明金属層および前記反射性金属層の間に形成された第2領域とを有する第2電極層と、前記第1電極層および前記第2電極層の間に形成され、前記第1電極層を介して出射される光を発光する有機EL層と、を備え、前記有機EL層は、前記第2領域における前記透明金属層と接して形成され、前記反射性金属層は、前記第2領域において、前記有機EL層からの発光を反射する。   An organic electroluminescence device according to an embodiment of the present invention includes a first electrode layer that is a transparent electrode, a transparent metal layer that is a metal layer that transmits light, and a reflective metal layer that is a metal layer that reflects light A first region where the transparent metal layer and the reflective metal layer are laminated, and a transparent insulating layer that is an insulating layer that transmits light is formed between the transparent metal layer and the reflective metal layer. A second electrode layer having a second region formed, and an organic EL layer that is formed between the first electrode layer and the second electrode layer and emits light emitted through the first electrode layer; The organic EL layer is formed in contact with the transparent metal layer in the second region, and the reflective metal layer reflects light emitted from the organic EL layer in the second region.

この構成によれば、第2電極層で光を反射する際にプラズモン発生の影響による光の減衰を抑制することができるので、光取り出し効率が向上し、高輝度化且つ低消費電力化が可能な有機エレクトロルミネッセンス素子を実現することできる。   According to this configuration, since light attenuation due to plasmon generation can be suppressed when light is reflected by the second electrode layer, light extraction efficiency is improved, and high brightness and low power consumption are possible. A simple organic electroluminescence element can be realized.

また、前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板と、前記基板上に、前記有機EL層を駆動するためのアクティブ素子を有する駆動回路層と備え、前記第1電極層、前記有機EL層および前記第2電極層は、前記駆動回路層上に形成されているとしてもよい。   The organic electroluminescence element includes a substrate and a drive circuit layer having an active element for driving the organic EL layer on the substrate, the first electrode layer, the organic EL layer, and the second The electrode layer may be formed on the drive circuit layer.

また、前記第2電極層は、駆動回路層上に形成され、前記有機EL層は、前記第2電極層上に形成され、前記第1電極層は、前記有機EL層上に形成されているとしてもよい。   The second electrode layer is formed on the drive circuit layer, the organic EL layer is formed on the second electrode layer, and the first electrode layer is formed on the organic EL layer. It is good.

この構成により、トップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス素子を実現することできる。   With this configuration, a top emission type organic electroluminescence element can be realized.

また、前記駆動回路層では、前記アクティブ素子が、前記第2領域外に対応する領域に形成されており、前記第1電極層は、駆動回路層上に形成され、前記有機EL層は、前記第1電極層上に形成され、前記第2電極層は、前記有機EL層上に形成されているとしてもよい。   In the driving circuit layer, the active element is formed in a region corresponding to the outside of the second region, the first electrode layer is formed on the driving circuit layer, and the organic EL layer is It may be formed on the first electrode layer, and the second electrode layer may be formed on the organic EL layer.

この構成により、ボトムエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス素子を実現することできる。   With this configuration, a bottom emission type organic electroluminescence element can be realized.

以下、本発明の実施の形態における有機EL素子について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施の形態および各図面において、同じ構成要素には同じ符号を付し説明する。また、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものでなはない。   Hereinafter, an organic EL element according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments and drawings, the same components will be described with the same reference numerals. Further, the present invention is not limited to the following embodiment.

(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1における有機エレクトロルミネッセンス表示装置(以下、有機EL表示装置と記す)について、図面を用いて説明する。また、以下では、上面発光方式のトップエミッション型有機EL素子を例に説明するが、これに限られない。
(Embodiment 1)
Hereinafter, an organic electroluminescence display device (hereinafter referred to as an organic EL display device) according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, a top emission organic EL element of a top emission type will be described as an example, but the present invention is not limited to this.

図1は、本発明の実施の形態1における有機EL素子1の要部を説明するための断面図である。図1では、トップエミッション型の有機EL素子1を示している。   FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a main part of an organic EL element 1 according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1 shows a top emission type organic EL element 1.

図1に示す有機EL素子1は、基板100と、基板100上に積層された駆動回路層11Aと、駆動回路層11A上に積層された発光素子層11Bと、発光素子層11B上に積層されたガラス基板105とを備える。   An organic EL element 1 shown in FIG. 1 is laminated on a substrate 100, a drive circuit layer 11A laminated on the substrate 100, a light emitting element layer 11B laminated on the drive circuit layer 11A, and a light emitting element layer 11B. Glass substrate 105.

基板100は、例えば、ガラス基板であり、駆動回路層11Aとともに、薄膜トランジスタ(TFT)を構成する。なお、有機EL素子1は、トップエミッション型の構造であるので、基板100は透明である必要はない。そのため、基板100は、非透明の基板、例えば、シリコン基板で形成されているとしてもよい。また、基板100は、樹脂からなる透明または不透明のフレキシブル基板で形成されているとしてもよい。   The substrate 100 is, for example, a glass substrate, and constitutes a thin film transistor (TFT) together with the drive circuit layer 11A. Since the organic EL element 1 has a top emission type structure, the substrate 100 does not have to be transparent. Therefore, the substrate 100 may be formed of a non-transparent substrate, for example, a silicon substrate. The substrate 100 may be formed of a transparent or opaque flexible substrate made of resin.

発光素子層11Bは、有機EL層23と、アノード電極24と、バンク層30と、薄膜封止膜103と、樹脂封止層104と、遮光層106とを備える。詳細は後述するためここでの説明を省略する。   The light emitting element layer 11 </ b> B includes an organic EL layer 23, an anode electrode 24, a bank layer 30, a thin film sealing film 103, a resin sealing layer 104, and a light shielding layer 106. Since details will be described later, a description thereof is omitted here.

駆動回路層11Aは、層間絶縁膜101と、平坦化絶縁膜102とを備え、層間絶縁膜101および平坦化絶縁膜102中に、発光素子層11Bを駆動するためのアクティブ素子として、例えば選択トランジスタ21と駆動トランジスタ22とが形成されている。また、駆動回路層11Aでは、平坦化絶縁膜102に、接続開口25aを有するコンタクトホール102aが形成されている。   The drive circuit layer 11A includes an interlayer insulating film 101 and a planarizing insulating film 102. As an active element for driving the light emitting element layer 11B in the interlayer insulating film 101 and the planarizing insulating film 102, for example, a selection transistor 21 and the drive transistor 22 are formed. In the drive circuit layer 11A, a contact hole 102a having a connection opening 25a is formed in the planarization insulating film 102.

選択トランジスタ21及び駆動トランジスタ22は、例えば、ボトムゲート型の薄膜トランジスタである。選択トランジスタ21は、基板100上から順に形成されたゲート電極211、ゲート絶縁膜212、半導体層213、およびソースドレイン電極214により構成されている。駆動トランジスタ22は、基板100上から順に形成されたゲート電極221、ゲート絶縁膜212、半導体層223、およびソースドレイン電極224により構成されている。ここで、上述した各電極の材料としては、例えば、モリブデン(Mo)とタングステン(W)との合金、または、MoとWとの合金/アルミニウム(Al)/MoとWとの合金の積層構造が挙げられる。また、ゲート絶縁膜212の材料としては、例えば、シリコン酸化膜(SiOx)または、シリコン窒化膜(SiN)などが挙げられる。なお、ゲート絶縁膜212は、所望の静電容量を確保するため、誘電体材料であってもよい。   The selection transistor 21 and the drive transistor 22 are, for example, bottom gate type thin film transistors. The selection transistor 21 includes a gate electrode 211, a gate insulating film 212, a semiconductor layer 213, and a source / drain electrode 214 formed in order from the substrate 100. The driving transistor 22 includes a gate electrode 221, a gate insulating film 212, a semiconductor layer 223, and a source / drain electrode 224 that are sequentially formed from the substrate 100. Here, as the material of each of the electrodes described above, for example, an alloy of molybdenum (Mo) and tungsten (W), or a laminated structure of an alloy of Mo and W / aluminum (Al) / Mo and W Is mentioned. Examples of the material of the gate insulating film 212 include a silicon oxide film (SiOx) and a silicon nitride film (SiN). Note that the gate insulating film 212 may be a dielectric material in order to ensure a desired capacitance.

また、駆動トランジスタ22のソースドレイン電極224の一方(例えばソース電極)は、発光素子層11Bを構成するアノード電極24と、平坦化絶縁膜102に設けられた接続開口25aを介して接続されている。   Further, one of the source / drain electrodes 224 (for example, the source electrode) of the driving transistor 22 is connected to the anode electrode 24 constituting the light emitting element layer 11 </ b> B through a connection opening 25 a provided in the planarization insulating film 102. .

平坦化絶縁膜102は、本発明の平坦化絶縁層に相当し、アクティブ素子を覆うように形成され、当該駆動回路層の上面を平坦化する。具体的には、平坦化絶縁膜102は、層間絶縁膜101の上に選択トランジスタ21および駆動トランジスタ22を覆うように形成され、駆動回路層11Aの上面を平坦化する。また、平坦化絶縁膜102には、上述したように、接続開口25aを有するコンタクトホール102aが形成されている。そして、接続開口25aを介して、駆動トランジスタ22のソース電極と発光素子層11Bのアノード電極24とは接続される。換言すると、コンタクトホール102aは、第2領域外(第1領域)に対応する平坦化絶縁膜102の領域に形成されており、透明金属層243とアクティブ素子である駆動トランジスタ22とを電気的に接続する。   The planarization insulating film 102 corresponds to the planarization insulating layer of the present invention, is formed so as to cover the active element, and planarizes the upper surface of the drive circuit layer. Specifically, the planarization insulating film 102 is formed on the interlayer insulating film 101 so as to cover the selection transistor 21 and the drive transistor 22, and planarizes the upper surface of the drive circuit layer 11A. Further, as described above, the contact hole 102a having the connection opening 25a is formed in the planarization insulating film 102. The source electrode of the driving transistor 22 and the anode electrode 24 of the light emitting element layer 11B are connected via the connection opening 25a. In other words, the contact hole 102a is formed in the region of the planarization insulating film 102 corresponding to the outside of the second region (first region), and electrically connects the transparent metal layer 243 and the drive transistor 22 which is an active element. Connecting.

平坦化絶縁膜102は、例えば、CVD法やスパッタリング法などを用いて形成されたシリコン酸化膜から構成される。つまり、平坦化絶縁膜102は、例えば、まず、シリコン酸化膜が形成され、次に、形成されたシリコン酸化膜の表面を、例えば、CMP(Chemical Mechanical Polishing)法などにより平坦化することにより形成される。なお、平坦化絶縁膜102は、シリコン窒化膜(SiN)などから構成されるとしてもよい。   The planarization insulating film 102 is composed of a silicon oxide film formed by using, for example, a CVD method or a sputtering method. That is, the planarization insulating film 102 is formed, for example, by first forming a silicon oxide film and then planarizing the surface of the formed silicon oxide film by, for example, a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method or the like. Is done. Note that the planarization insulating film 102 may be formed of a silicon nitride film (SiN) or the like.

アノード電極24は、平坦化絶縁膜102の上に形成される反射性金属電極であり、カソード電極25に対して正の電圧を発光素子層11Bに印加する。具体的には、アノード電極24は、本発明の第2電極層に相当し、光を透過する金属層である透明金属層243および光を反射する金属層である反射性金属層241で少なくとも構成され、透明金属層243および反射性金属層241が積層された第1領域と、光を透過する絶縁層である透明絶縁層242が透明金属層243および反射性金属層241の間に形成された第2領域とを有する。この反射性金属層241は、第2領域において、有機EL層23からの発光を反射する。なお、このアノード電極24は、本願の特徴的な構成要素であるが、詳細を後述するため、ここでの説明を省略する。   The anode electrode 24 is a reflective metal electrode formed on the planarization insulating film 102, and applies a positive voltage to the light emitting element layer 11 </ b> B with respect to the cathode electrode 25. Specifically, the anode electrode 24 corresponds to the second electrode layer of the present invention, and includes at least a transparent metal layer 243 that is a metal layer that transmits light and a reflective metal layer 241 that is a metal layer that reflects light. The first region where the transparent metal layer 243 and the reflective metal layer 241 are laminated and the transparent insulating layer 242 that is an insulating layer that transmits light are formed between the transparent metal layer 243 and the reflective metal layer 241. A second region. The reflective metal layer 241 reflects light emitted from the organic EL layer 23 in the second region. The anode electrode 24 is a characteristic component of the present application, but will not be described here because the details will be described later.

有機EL層23は、本発明の有機EL層に相当し、第1電極層および前記第2電極層の間に、第2領域における透明金属層243と接して形成され、第1電極層を介して放出される光を発光する。具体的には、有機EL層23は、アノード電極24の一部の領域を覆うように積層され、アノード電極24およびカソード電極25からそれぞれ正孔と電子とが注入され再結合されることにより励起状態が生成され発光する。   The organic EL layer 23 corresponds to the organic EL layer of the present invention, and is formed between the first electrode layer and the second electrode layer in contact with the transparent metal layer 243 in the second region, with the first electrode layer interposed therebetween. Emits the emitted light. Specifically, the organic EL layer 23 is laminated so as to cover a partial region of the anode electrode 24, and is excited by injecting holes and electrons from the anode electrode 24 and the cathode electrode 25 and recombining them, respectively. A state is generated and emits light.

有機EL層23は、インクジェットやスピンコートのような湿式成膜法で成膜できる発光性の有機材料を用いて形成されることが好ましい。これにより、大画面の基板に対して、簡易で均一な成膜が可能となる。その材料としては、特に限定されるものではないが、高分子有機材料が好ましい。高分子有機材料の特徴としては、デバイス構造が簡単であること、膜の信頼性に優れ、低電圧駆動のデバイスであることも挙げることができる。   The organic EL layer 23 is preferably formed using a light-emitting organic material that can be formed by a wet film formation method such as inkjet or spin coating. Thereby, simple and uniform film formation is possible on a large-screen substrate. The material is not particularly limited, but a polymer organic material is preferable. Features of the polymer organic material include a simple device structure, excellent film reliability, and a low-voltage driven device.

なお、有機EL層23は、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子注入層および電子輸送層のうち少なくとも1つを含む素子構造が形成されているとしてもよい。以下、例として、図2を用いて、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子注入層および電子輸送層が形成されている場合の構成について説明する。   The organic EL layer 23 may have an element structure including at least one of a hole injection layer, a hole transport layer, an organic light emitting layer, an electron injection layer, and an electron transport layer. Hereinafter, as an example, a configuration in the case where a hole injection layer, a hole transport layer, an organic light emitting layer, an electron injection layer, and an electron transport layer are formed will be described with reference to FIG.

図2は、本発明の実施の形態1における有機EL層に形成される素子構造の1例を詳細に説明するための図である。図2に示す有機EL層23には、正孔注入層231、正孔輸送層232、有機発光層233、電子輸送層234および電子注入層235が形成されている。   FIG. 2 is a diagram for explaining in detail one example of the element structure formed in the organic EL layer in the first embodiment of the present invention. In the organic EL layer 23 shown in FIG. 2, a hole injection layer 231, a hole transport layer 232, an organic light emitting layer 233, an electron transport layer 234, and an electron injection layer 235 are formed.

正孔注入層231は、アノード電極24の表面上に形成される。正孔注入層231は、正孔を安定的に、又は正孔の生成を補助して、有機発光層233へ正孔を注入する機能を有する。これにより駆動電圧が低電圧化され、正孔注入の安定化により素子が長寿命化される。正孔注入層231の材料としては、例えばPEDOT(ポリエチレンジオキシチオフェン)などを用いることができる。   The hole injection layer 231 is formed on the surface of the anode electrode 24. The hole injection layer 231 has a function of injecting holes into the organic light emitting layer 233 in a stable manner or by assisting hole generation. As a result, the drive voltage is lowered, and the lifetime of the device is extended by stabilizing the hole injection. As a material of the hole injection layer 231, for example, PEDOT (polyethylenedioxythiophene) can be used.

正孔輸送層232は、正孔注入層231の表面上に形成される。正孔輸送層232は、正孔注入層231から注入された正孔を有機発光層233内へ効率良く輸送し、有機発光層233と正孔注入層231との界面での励起子の失活防止をし、さらには電子をブロックする機能を有する。正孔輸送層232の材料としては、例えば、生じた正孔を分子間の電荷移動反応により伝達する性質を有する有機高分子材料があり、例えば、トリフェルアミン、ポリアニリンなどが挙げられる。   The hole transport layer 232 is formed on the surface of the hole injection layer 231. The hole transport layer 232 efficiently transports holes injected from the hole injection layer 231 into the organic light emitting layer 233 and deactivates excitons at the interface between the organic light emitting layer 233 and the hole injection layer 231. It has a function to prevent and block electrons. As a material of the hole transport layer 232, for example, there is an organic polymer material having a property of transmitting generated holes by a charge transfer reaction between molecules, and examples thereof include triferamine and polyaniline.

電子注入層235は、有機発光層233上に形成される。電子注入層235は、有機発光層233への電子注入の障壁を低減し駆動電圧を低電圧化すること、励起子失活を抑制する機能を有する。これにより、電子注入を安定化し素子を長寿命化すること、カソード電極25との密着を強化し発光面の均一性を向上させ素子欠陥を減少させることが可能となる。電子注入層235は、例えば、バリウム、アルミニウム、フタロシアニン、フッ化リチウム、さらに、バリウム−アルミニウム積層体などからなる。   The electron injection layer 235 is formed on the organic light emitting layer 233. The electron injection layer 235 has a function of reducing a barrier for electron injection into the organic light emitting layer 233, lowering a driving voltage, and suppressing exciton deactivation. As a result, it is possible to stabilize the electron injection and prolong the life of the device, enhance the adhesion with the cathode electrode 25, improve the uniformity of the light emitting surface, and reduce device defects. The electron injection layer 235 is made of, for example, barium, aluminum, phthalocyanine, lithium fluoride, and a barium-aluminum laminate.

電子輸送層234は、有機発光層233と電子注入層235との間に形成される。電子輸送層234は、電子注入層235から注入された電子を有機発光層233内へ効率良く輸送し、有機発光層233と電子注入層235との界面での励起子の失活防止をし、さらには正孔をブロックする機能を有する。   The electron transport layer 234 is formed between the organic light emitting layer 233 and the electron injection layer 235. The electron transport layer 234 efficiently transports electrons injected from the electron injection layer 235 into the organic light emitting layer 233, and prevents deactivation of excitons at the interface between the organic light emitting layer 233 and the electron injection layer 235. Furthermore, it has a function of blocking holes.

以上のように、有機EL層23には、例えば正孔注入層231、正孔輸送層232、有機発光層233、電子注入層235および電子輸送層234の素子構造が形成されている。   As described above, the element structure of the hole injection layer 231, the hole transport layer 232, the organic light emitting layer 233, the electron injection layer 235, and the electron transport layer 234 is formed in the organic EL layer 23, for example.

以下、図1についての説明に戻る。   Returning to the description of FIG.

カソード電極25は、本発明の第1電極層に相当し、有機EL層23を覆うように積層されている透明電極である。また、カソード電極25は、アノード電極24に対して負の電圧を有機EL層23に印加し、電子を発光素子層11B内(特に有機EL層23)に注入する機能を有する。カソード電極25の材料としては、特に限定されるものではないが、透過率の高い物質および構造を用いることが好ましい。これにより、発光効率が高いトップエミッション型の有機EL素子1を実現することができる。例えば、カソード電極25は、インジウム錫酸化物(以下、ITOと記す)、またはインジウム亜鉛酸化物(以下、IZOと記す)からなる金属酸化物層が用いられる。なお、カソード電極25は、これらの材料に特に限定されるものではない。   The cathode electrode 25 corresponds to the first electrode layer of the present invention, and is a transparent electrode laminated so as to cover the organic EL layer 23. The cathode electrode 25 has a function of applying a negative voltage to the organic EL layer 23 with respect to the anode electrode 24 and injecting electrons into the light emitting element layer 11B (particularly, the organic EL layer 23). The material of the cathode electrode 25 is not particularly limited, but it is preferable to use a substance and structure having a high transmittance. Thereby, the top emission type organic EL element 1 with high luminous efficiency can be realized. For example, the cathode electrode 25 uses a metal oxide layer made of indium tin oxide (hereinafter referred to as ITO) or indium zinc oxide (hereinafter referred to as IZO). The cathode electrode 25 is not particularly limited to these materials.

薄膜封止膜103は、カソード電極25の上に、形成されている。具体的には、薄膜封止膜103は、カソード電極25の表面上に形成され、水分から素子を保護する機能を有する。ここで、薄膜封止膜103は、透明であることが要求されることから、薄膜封止膜103の材料としては、例えば、SiN、SiON、または有機膜などが挙げられる。   The thin film sealing film 103 is formed on the cathode electrode 25. Specifically, the thin film sealing film 103 is formed on the surface of the cathode electrode 25 and has a function of protecting the element from moisture. Here, since the thin film sealing film 103 is required to be transparent, examples of the material of the thin film sealing film 103 include SiN, SiON, and an organic film.

樹脂封止層104は、薄膜封止膜103の上に、形成されている。   The resin sealing layer 104 is formed on the thin film sealing film 103.

ガラス基板105は、樹脂封止層104の上に、形成されている。   The glass substrate 105 is formed on the resin sealing layer 104.

遮光層106は、有機EL層23の形成領域以外の遮光領域(第1領域)に形成されている。   The light shielding layer 106 is formed in a light shielding region (first region) other than the region where the organic EL layer 23 is formed.

バンク層30は、湿式成膜法を用いて形成される有機EL層23を所定の領域に形成するバンク(土手)としての機能を有する。バンク層30に用いられる材料は、無機物質および有機物質のいずれであってもよいが、有機物質の方が、一般的に、撥水性が高いので、より好ましく用いることができる。このような材料の例としては、ポリイミド、ポリアクリルなどの樹脂が挙げられる。   The bank layer 30 has a function as a bank (bank) for forming the organic EL layer 23 formed by a wet film formation method in a predetermined region. The material used for the bank layer 30 may be either an inorganic substance or an organic substance, but an organic substance is generally more preferable because it has a higher water repellency. Examples of such materials include resins such as polyimide and polyacryl.

以上のように構成された有機EL素子1は、発光素子層11Bに電圧を印加すると、有機EL層23で光が生じ、カソード電極25および薄膜封止膜103を通じて光が上方に出射する。また、有機EL層23で生じた光のうち下方に向かったものは、反射性金属電極としてのアノード電極24で反射され、カソード電極25および薄膜封止膜103を通じて光が上方に出射する。   In the organic EL element 1 configured as described above, when voltage is applied to the light emitting element layer 11B, light is generated in the organic EL layer 23, and light is emitted upward through the cathode electrode 25 and the thin film sealing film 103. Further, light emitted from the organic EL layer 23 directed downward is reflected by the anode electrode 24 as a reflective metal electrode, and light is emitted upward through the cathode electrode 25 and the thin film sealing film 103.

なお、駆動回路層11Aは、平坦化絶縁膜102を必ずしも備えていなくてもよい。また、駆動回路層11Aは、平坦化絶縁膜102を備える場合でも、アクティブ素子とアノード電極24との導通が実現されるのであれば、コンタクトホールを必ずしも備える必要はない。   Note that the drive circuit layer 11A does not necessarily include the planarization insulating film 102. Further, even when the driving circuit layer 11A includes the planarization insulating film 102, it is not always necessary to include a contact hole as long as conduction between the active element and the anode electrode 24 is realized.

次に、本発明の特徴的な部分であるアノード電極24について、説明する。   Next, the anode electrode 24 which is a characteristic part of the present invention will be described.

図3は、本発明の実施の形態1におけるアノード電極の特徴的な構成を説明するための図である。   FIG. 3 is a diagram for explaining a characteristic configuration of the anode electrode according to the first embodiment of the present invention.

上述したように、図3に示す反射性金属電極であるアノード電極24は、透明金属層243および反射性金属層241で少なくとも構成され、透明金属層243および反射性金属層241が積層された第1領域と、透明絶縁層242が透明金属層243および反射性金属層241の間に形成された第2領域とを有する。   As described above, the anode electrode 24, which is the reflective metal electrode shown in FIG. 3, is composed of at least the transparent metal layer 243 and the reflective metal layer 241, and the transparent metal layer 243 and the reflective metal layer 241 are laminated. One region and a transparent insulating layer 242 has a second region formed between the transparent metal layer 243 and the reflective metal layer 241.

反射性金属層241は、光を反射する金属層で構成されており、例えばAl、Ag、またはそれらの合金など反射率の高い金属を使用して形成される。また、反射性金属層241は、第2領域において、有機EL層23からの発光を反射する。   The reflective metal layer 241 is composed of a metal layer that reflects light, and is formed using a highly reflective metal such as Al, Ag, or an alloy thereof. The reflective metal layer 241 reflects light emitted from the organic EL layer 23 in the second region.

透明金属層243は、光を透過する金属層で構成されており、例えばITO、ZnS、ZTO、IZO、Sbなどの無機透明導電性材料を使用して形成される。そして、透明金属層243は、第2領域において、有機EL層23と物理的にも電気的にも接して形成されている。 The transparent metal layer 243 is composed of a metal layer that transmits light, and is formed using an inorganic transparent conductive material such as ITO, ZnS, ZTO, IZO, Sb 2 O 3 , for example. The transparent metal layer 243 is formed in physical contact with the organic EL layer 23 in the second region.

透明絶縁層242は、例えば、ポリイミド、ポリウレタン、アクリルなどの透明樹脂材料を使用して形成される。この透明絶縁層242は、第2領域すなわち反射性金属層241が有機EL層23からの発光を反射する領域に少なくとも形成される。発光素子層11Bは、この透明絶縁層242を有することにより、第2領域において、反射性金属層241と透明金属層243とが直接接触しない構造となっている。   The transparent insulating layer 242 is formed using a transparent resin material such as polyimide, polyurethane, or acrylic. The transparent insulating layer 242 is formed at least in the second region, that is, the region where the reflective metal layer 241 reflects light emitted from the organic EL layer 23. The light emitting element layer 11B includes the transparent insulating layer 242, so that the reflective metal layer 241 and the transparent metal layer 243 are not in direct contact with each other in the second region.

なお、上述したように、駆動トランジスタ22のソースドレイン電極224の一方(例えばソース電極)は、有機EL素子1のアノード電極24と、平坦化絶縁膜102に設けられたコンタクトホール102aすなわち接続開口25aを介して接続される。ここで、接続開口25aのアスペクト比が高い(すなわち深さが深い)場合であっても、反射性金属層241は金属材料で形成されることから、接続開口25aの底面にまで電気的導通を維持した状態で形成することが比較的容易である。したがって、平坦化絶縁膜102にコンタクトホール102aを形成することにより、ソースドレイン電極224の一方(例えばソース電極)と反射性金属層241との電気的接触を安定して得ることが可能となる。   As described above, one of the source / drain electrodes 224 (for example, the source electrode) of the drive transistor 22 is connected to the anode electrode 24 of the organic EL element 1 and the contact hole 102a, that is, the connection opening 25a provided in the planarization insulating film 102. Connected through. Here, even when the aspect ratio of the connection opening 25a is high (that is, the depth is deep), since the reflective metal layer 241 is formed of a metal material, electrical conduction is made to the bottom surface of the connection opening 25a. It is relatively easy to form in a maintained state. Therefore, by forming the contact hole 102a in the planarization insulating film 102, it is possible to stably obtain electrical contact between one of the source / drain electrodes 224 (for example, the source electrode) and the reflective metal layer 241.

なお、本願発明者(ら)は、上述のような構成とすることで、有機EL素子1の光取り出し効率が向上し、高輝度化且つ低消費電力化が可能となっていることを確認した。   In addition, this inventor (etc.) confirmed that the light extraction efficiency of the organic EL element 1 was improved, and high luminance and low power consumption were possible with the above-described configuration. .

以下、このことについての考察を述べる。   The following is a discussion of this.

まず、従来の有機EL素子の構成においては、光取り出し効率が低いのは、プラズモン発生の影響によるものであると考えている。すなわち、有機EL層23に直接、反射層を形成する目的で、反射性金属材料を用いて反射性金属層241のみからなるアノード電極を形成する場合、有機EL層23からの光が反射性金属層241で反射する以上に、表面プラズモン−ポラリトンの形成を通じて反射性金属層241で多くの光が失われ、その結果、取り出し効率が低下する。   First, in the configuration of the conventional organic EL element, the low light extraction efficiency is considered to be due to the influence of plasmon generation. That is, when an anode electrode made of only the reflective metal layer 241 is formed using a reflective metal material for the purpose of directly forming the reflective layer on the organic EL layer 23, the light from the organic EL layer 23 is reflected by the reflective metal. More than the light reflected by the layer 241, more light is lost in the reflective metal layer 241 through the formation of surface plasmon-polaritons, resulting in reduced extraction efficiency.

また、有機EL層23と反射性金属層241との間に透明金属層243を挟んで、有機EL層23と反射性金属層241とを直接、接触しない構成とした場合でも、取り出し効率の低下の現象が見られることがわかった。   Further, even when the organic EL layer 23 and the reflective metal layer 241 are sandwiched between the organic EL layer 23 and the reflective metal layer 241, and the organic EL layer 23 and the reflective metal layer 241 are not in direct contact with each other, the extraction efficiency is reduced. It was found that this phenomenon was observed.

そこで、本願発明者らが検討を行った結果、反射性金属層241での表面プラズモン−ポラリトンの形成を低減するには、有機EL層23からの光を反射性金属層241が反射する領域(上述の第2領域)において、反射性金属層241を有機EL層23に対して電気的に接触させないことが有効であることがわかった。   Therefore, as a result of investigations by the inventors of the present application, in order to reduce the formation of surface plasmon-polariton in the reflective metal layer 241, a region where the reflective metal layer 241 reflects light from the organic EL layer 23 ( It has been found that it is effective not to bring the reflective metal layer 241 into electrical contact with the organic EL layer 23 in the second region).

本発明は以上の知見に基づくものであり、有機EL層23で生じた光のうち下方に向かったものを上方に反射させる反射性金属電極であるアノード電極24を、第2領域においては反射性金属層241、透明絶縁層242および透明金属層243により構成し、第1領域においては反射性金属層241および透明金属層243により構成する。つまり、透明絶縁層242を、有機EL層23からの発光を反射性金属層241が反射する第2領域に少なくとも形成する。この構成により、第2領域において、反射性金属層241と透明金属層243とが直接電気的には接触しない構造となる。   The present invention is based on the above knowledge, and the anode electrode 24, which is a reflective metal electrode that reflects upward the light generated in the organic EL layer 23, is reflected in the second region. The metal layer 241, the transparent insulating layer 242, and the transparent metal layer 243 are configured, and the first region is configured by the reflective metal layer 241 and the transparent metal layer 243. That is, the transparent insulating layer 242 is formed at least in the second region where the reflective metal layer 241 reflects light emitted from the organic EL layer 23. With this configuration, the reflective metal layer 241 and the transparent metal layer 243 are not in direct electrical contact in the second region.

以上の構成とすることで、アノード電極24すなわち反射性金属層241で光を反射する際にプラズモン発生の影響による光の減衰を抑制することができるので、光取り出し効率が向上し、高輝度化且つ低消費電力化が可能な有機EL素子1を実現することができる。   With the above configuration, when light is reflected by the anode electrode 24, that is, the reflective metal layer 241, light attenuation due to the influence of plasmon generation can be suppressed, so that the light extraction efficiency is improved and the luminance is increased. Moreover, the organic EL element 1 capable of reducing power consumption can be realized.

さらに、図4に示す表示装置に、本実施の形態における有機EL素子1を用いた場合には、高輝度且つ低消費電力の表示装置を実現することができる。ここで、図4は、本発明の有機EL素子を用いた表示装置の一例を示す図である。   Furthermore, when the organic EL element 1 according to the present embodiment is used for the display device shown in FIG. 4, a display device with high luminance and low power consumption can be realized. Here, FIG. 4 is a figure which shows an example of the display apparatus using the organic EL element of this invention.

(変形例)
図5は、本発明の実施の形態1の変形例における有機EL素子の要部を説明するための断面図である。なお、図1と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
(Modification)
FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a main part of the organic EL element in the modification of the first embodiment of the present invention. Elements similar to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図5に示す有機EL素子2は、図1に示す有機EL素子1に対して、接続開口25bとアノード電極34との構成が異なる。具体的には、図1に示す有機EL素子1では、平坦化絶縁膜102に設けられたコンタクトホール102aには、反射性金属層241が形成され、接続開口25aを構成していた。一方、図5に示す有機EL素子2では、平坦化絶縁膜102に設けられたコンタクトホール102aには、反射性金属層241と透明金属層343とが形成され、接続開口25bを構成している。これは、コンタクトホール102aのアスペクト比が低い(すなわち深さが浅い、もしくは、開口径が深さに対して大きい)場合には、反射性金属層241だけでなく、透明金属層343も形成されるからである。   The organic EL element 2 shown in FIG. 5 differs from the organic EL element 1 shown in FIG. 1 in the configuration of the connection opening 25 b and the anode electrode 34. Specifically, in the organic EL element 1 shown in FIG. 1, the reflective metal layer 241 is formed in the contact hole 102a provided in the planarization insulating film 102, and the connection opening 25a is configured. On the other hand, in the organic EL element 2 shown in FIG. 5, the reflective metal layer 241 and the transparent metal layer 343 are formed in the contact hole 102a provided in the planarization insulating film 102, and the connection opening 25b is formed. . This is because when the aspect ratio of the contact hole 102a is low (that is, the depth is shallow or the opening diameter is large with respect to the depth), not only the reflective metal layer 241 but also the transparent metal layer 343 is formed. This is because that.

なお、上記構成以外の点は、有機EL素子1と同様であるため、説明を省略する。   Since points other than the above-described configuration are the same as those of the organic EL element 1, the description thereof is omitted.

(実施の形態2)
実施の形態1では、上面発光方式の有機EL素子を例に説明したのに対して、実施の形態2では、下面発光方式のボトムエミッション型有機EL素子を例に説明する。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the top emission organic EL element is described as an example. In the second embodiment, a bottom emission organic EL element is described as an example.

図6は、本発明の実施の形態1における有機EL素子1の要部を説明するための断面図である。図6では、ボトムエミッション型の有機EL素子3を示している。   FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining a main part of the organic EL element 1 according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 6, the bottom emission type organic EL element 3 is shown.

図6に示す有機EL素子3は、基板300と、基板300上に積層された駆動回路層31Aと、駆動回路層31A上に積層された発光素子層31Bとを備える。   The organic EL element 3 shown in FIG. 6 includes a substrate 300, a drive circuit layer 31A stacked on the substrate 300, and a light emitting element layer 31B stacked on the drive circuit layer 31A.

基板300は、例えば、ガラス基板であり、駆動回路層31Aとともに、発光素子層31Bの発光領域外に対応する領域(第1領域)に薄膜トランジスタ(TFT)を構成する。なお、有機EL素子3は、ボトムエミッション型の構造であるので、基板300は透明であることが要求される。したがって、基板300の材料としては、例えば、SiN、SiONなどが挙げられる。   The substrate 300 is, for example, a glass substrate, and constitutes a thin film transistor (TFT) in a region (first region) corresponding to the outside of the light emitting region of the light emitting element layer 31B together with the drive circuit layer 31A. In addition, since the organic EL element 3 has a bottom emission type structure, the substrate 300 is required to be transparent. Therefore, examples of the material of the substrate 300 include SiN and SiON.

駆動回路層31Aは、層間絶縁膜301と、平坦化絶縁膜302とを備え、層間絶縁膜301および平坦化絶縁膜302の第1領域中(発光素子層31Bの発光領域外に対応する領域)に、発光素子層31Bを駆動するためのアクティブ素子として、例えば駆動トランジスタ42が形成されている。また、駆動回路層31Aでは、平坦化絶縁膜302に、接続開口45aを有するコンタクトホール302aが形成されている。   The drive circuit layer 31A includes an interlayer insulating film 301 and a planarizing insulating film 302, and in the first region of the interlayer insulating film 301 and the planarizing insulating film 302 (a region corresponding to the outside of the light emitting region of the light emitting element layer 31B). For example, a drive transistor 42 is formed as an active element for driving the light emitting element layer 31B. In the drive circuit layer 31A, a contact hole 302a having a connection opening 45a is formed in the planarization insulating film 302.

駆動トランジスタ42は、例えば、ボトムゲート型の薄膜トランジスタであり、基板300上から順に形成されたゲート電極421、ゲート絶縁膜422、半導体層423、およびソースドレイン電極424により構成されている。   The driving transistor 42 is, for example, a bottom-gate thin film transistor, and includes a gate electrode 421, a gate insulating film 422, a semiconductor layer 423, and a source / drain electrode 424 that are sequentially formed from the substrate 300.

ここで、各電極の材料としては、例えば、モリブデン(Mo)とタングステン(W)との合金、または、MoとWとの合金/アルミニウム(Al)/MoとWとの合金の積層構造が挙げられる。また、ゲート絶縁膜422の材料としては、有機EL素子3がボトムエミッション型の構造であるので、透明であることが要求され、例えば、シリコン酸化膜(SiOx)または、シリコン窒化膜(SiN)などが挙げられる。なお、ゲート絶縁膜422は、透明であれば、所望の静電容量を確保するための誘電体材料であってもよい。   Here, as a material of each electrode, for example, an alloy of molybdenum (Mo) and tungsten (W) or an alloy of Mo and W / aluminum (Al) / Mo and W is laminated. It is done. Further, as the material of the gate insulating film 422, since the organic EL element 3 has a bottom emission type structure, it is required to be transparent, for example, a silicon oxide film (SiOx) or a silicon nitride film (SiN). Is mentioned. Note that the gate insulating film 422 may be a dielectric material for securing a desired capacitance as long as it is transparent.

また、駆動トランジスタ42のソースドレイン電極424の一方(例えばソース電極)は、発光素子層31Bを構成するアノード電極44と、平坦化絶縁膜302に設けられた接続開口45aを介して接続されている。   One of the source / drain electrodes 424 (for example, the source electrode) of the driving transistor 42 is connected to the anode electrode 44 constituting the light emitting element layer 31 </ b> B through a connection opening 45 a provided in the planarization insulating film 302. .

平坦化絶縁膜302は、本発明の平坦化絶縁層に相当し、アクティブ素子上を覆うように形成され、当該駆動回路層の上面を平坦化する。具体的には、平坦化絶縁膜302は、層間絶縁膜301の上に駆動トランジスタ42を覆うように形成され、駆動回路層31Aの上面を平坦化する。また、平坦化絶縁膜102は、上述したように、接続開口45aを有するコンタクトホール302aが形成されている。そして、接続開口45aを介して、駆動トランジスタ42のソース電極と発光素子層31Bのアノード電極44とが接続される。換言すると、平坦化絶縁層320は、第2領域外(第1領域)に対応する領域において、アノード電極44と駆動トランジスタ42とを電気的に接続するためのコンタクトホール302aを有する。そして、アノード電極44はコンタクトホール302a内にも形成されている。つまり、コンタクトホール302aが、第2領域外(第1領域)に対応する平坦化絶縁膜302の領域に形成され、アノード電極44とアクティブ素子である駆動トランジスタ42とを電気的に接続する。なお、層間絶縁膜301および平坦化絶縁膜302の材料としては、透明であることが要求される点を除いて、実施の形態1の層間絶縁膜101および平坦化絶縁膜102と同様のため、説明を省略する。   The planarization insulating film 302 corresponds to the planarization insulating layer of the present invention, is formed so as to cover the active element, and planarizes the upper surface of the drive circuit layer. Specifically, the planarization insulating film 302 is formed on the interlayer insulating film 301 so as to cover the drive transistor 42, and planarizes the upper surface of the drive circuit layer 31A. Further, as described above, the planarization insulating film 102 has the contact hole 302a having the connection opening 45a. Then, the source electrode of the drive transistor 42 and the anode electrode 44 of the light emitting element layer 31B are connected through the connection opening 45a. In other words, the planarization insulating layer 320 has a contact hole 302a for electrically connecting the anode electrode 44 and the drive transistor 42 in a region corresponding to the outside of the second region (first region). The anode electrode 44 is also formed in the contact hole 302a. That is, the contact hole 302a is formed in the region of the planarization insulating film 302 corresponding to the outside of the second region (first region), and electrically connects the anode electrode 44 and the drive transistor 42 that is an active element. Note that the materials of the interlayer insulating film 301 and the planarization insulating film 302 are the same as those of the interlayer insulating film 101 and the planarization insulating film 102 in Embodiment 1 except that they are required to be transparent. Description is omitted.

発光素子層31Bは、有機EL層43と、アノード電極44と、カソード電極45と、画素分離絶縁層46とを備える。   The light emitting element layer 31 </ b> B includes an organic EL layer 43, an anode electrode 44, a cathode electrode 45, and a pixel isolation insulating layer 46.

アノード電極44は、本発明の第1電極層に相当し、平坦化絶縁膜302の上に形成される透明電極である。また、アノード電極44は、カソード電極45に対して正の電圧を発光素子層31Bに印加する。アノード電極44の材料としては、特に限定されるものではないが、透過率の高い物質および構造を用いることが好ましい。これにより、発光効率が高いボトムエミッション型の有機EL素子3を実現することができる。例えば、アノード電極44は、ITO、または、IZOからなる金属酸化物層が用いられる。なお、アノード電極44、これらの材料に特に限定されるものではない。   The anode electrode 44 corresponds to the first electrode layer of the present invention and is a transparent electrode formed on the planarization insulating film 302. The anode electrode 44 applies a positive voltage to the light emitting element layer 31 </ b> B with respect to the cathode electrode 45. The material of the anode electrode 44 is not particularly limited, but it is preferable to use a substance and structure having a high transmittance. Thereby, the bottom emission type organic EL element 3 with high luminous efficiency can be realized. For example, the anode electrode 44 is made of a metal oxide layer made of ITO or IZO. The anode electrode 44 is not particularly limited to these materials.

カソード電極45は、有機EL層43と画素分離絶縁層46とを覆うように形成される反射性金属電極であり、アノード電極44に対して負の電圧を有機EL層43に印加し、電子を発光素子層31B内(特に有機EL層43)に注入する機能を有する。   The cathode electrode 45 is a reflective metal electrode formed so as to cover the organic EL layer 43 and the pixel isolation insulating layer 46. A negative voltage is applied to the organic EL layer 43 with respect to the anode electrode 44, and electrons are supplied. It has a function of injecting into the light emitting element layer 31B (in particular, the organic EL layer 43).

具体的には、カソード電極45は、本発明の第2電極層に相当し、光を透過する金属層である透明金属層453および光を反射する金属層である反射性金属層451で少なくとも構成され、透明金属層453および反射性金属層451が積層された第1領域と、光を透過する絶縁層である透明絶縁層452が透明金属層453および反射性金属層451の間に形成された第2領域とを有する。この反射性金属層451は、第2領域において、有機EL層43からの発光を反射する。なお、透明絶縁層452、透明金属層453および反射性金属層451の材料と、これらを備える場合の効果については、実施の形態1の透明絶縁層242、透明金属層243および反射性金属層241と同様のため、説明を省略する。   Specifically, the cathode electrode 45 corresponds to the second electrode layer of the present invention, and includes at least a transparent metal layer 453 that is a metal layer that transmits light and a reflective metal layer 451 that is a metal layer that reflects light. The first region where the transparent metal layer 453 and the reflective metal layer 451 are laminated and the transparent insulating layer 452 that is an insulating layer that transmits light are formed between the transparent metal layer 453 and the reflective metal layer 451. A second region. The reflective metal layer 451 reflects light emitted from the organic EL layer 43 in the second region. In addition, about the material of the transparent insulating layer 452, the transparent metal layer 453, and the reflective metal layer 451, and the effect at the time of providing these, the transparent insulating layer 242, the transparent metal layer 243, and the reflective metal layer 241 of Embodiment 1 are mentioned. The description is omitted because it is the same as.

有機EL層43は、本発明の有機EL層に相当し、第1電極層および第2電極層の間に、第2領域における透明金属層453と接して形成され、第1電極層を介して放出される光を発光する。具体的には、有機EL層43は、カソード電極45の一部の領域(第2領域)の下に形成されており、アノード電極44およびカソード電極45から正孔と電子とが注入され再結合されることにより励起状態が生成され発光する。なお、有機EL層43の構成および材料については、実施の形態1の有機EL層23と同様のため、説明を省略する。   The organic EL layer 43 corresponds to the organic EL layer of the present invention, and is formed between the first electrode layer and the second electrode layer in contact with the transparent metal layer 453 in the second region, with the first electrode layer interposed therebetween. Emits the emitted light. Specifically, the organic EL layer 43 is formed under a partial region (second region) of the cathode electrode 45, and holes and electrons are injected from the anode electrode 44 and the cathode electrode 45 to recombine. As a result, an excited state is generated and light is emitted. The configuration and material of the organic EL layer 43 are the same as those of the organic EL layer 23 of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.

以上のように構成された有機EL素子3は、発光素子層31Bに電圧を印加すると、有機EL層43で光が生じ、アノード電極44、平坦化絶縁膜302、層間絶縁膜301、ゲート絶縁膜422および基板300を通じて光が下方に出射する。また、有機EL層43で生じた光のうち上方に向かったものは、反射性金属電極としてのカソード電極45で反射され、アノード電極44、平坦化絶縁膜302、層間絶縁膜301、ゲート絶縁膜422および基板300を通じて光が下方に出射する。   In the organic EL element 3 configured as described above, when voltage is applied to the light emitting element layer 31B, light is generated in the organic EL layer 43, and the anode electrode 44, the planarization insulating film 302, the interlayer insulating film 301, and the gate insulating film. Light is emitted downward through 422 and the substrate 300. Further, the light generated in the organic EL layer 43 that is directed upward is reflected by the cathode electrode 45 as a reflective metal electrode, and the anode electrode 44, the planarization insulating film 302, the interlayer insulating film 301, and the gate insulating film. Light is emitted downward through 422 and the substrate 300.

以上のように、本実施の形態の有機EL素子3は、透明絶縁層452を、有機EL層43からの発光を反射性金属層451が反射する第2領域に少なくとも形成する。この構成により、第2領域において、反射性金属層451と透明金属層453とが直接電気的には接触しない構造となる。   As described above, in the organic EL element 3 of the present embodiment, the transparent insulating layer 452 is formed at least in the second region where the reflective metal layer 451 reflects light emitted from the organic EL layer 43. With this configuration, the reflective metal layer 451 and the transparent metal layer 453 are not in direct electrical contact in the second region.

以上の構成とすることで、反射性金属層451で光を反射する際にプラズモン発生の影響による光の減衰を抑制することができるので、光取り出し効率が向上し、高輝度化且つ低消費電力化が実現可能な有機EL素子1を実現することできる。   With the above structure, light attenuation due to the influence of plasmon generation can be suppressed when light is reflected by the reflective metal layer 451, so that light extraction efficiency is improved, high luminance and low power consumption are achieved. The organic EL element 1 that can be realized can be realized.

さらに、図4に示す表示装置に、本実施の形態における有機EL素子1を用いた場合には、高輝度且つ低消費電力の表示装置を実現することができる。   Furthermore, when the organic EL element 1 according to the present embodiment is used for the display device shown in FIG. 4, a display device with high luminance and low power consumption can be realized.

なお、駆動回路層31Aは、平坦化絶縁膜302を必ずしも備えていなくてもよい。また、駆動回路層31Aは、平坦化絶縁膜302を備える場合でも、アクティブ素子とアノード電極44との導通が実現されるのであれば、コンタクトホールを必ずしも備える必要はない。   Note that the drive circuit layer 31A does not necessarily include the planarization insulating film 302. In addition, even when the drive circuit layer 31A includes the planarization insulating film 302, it is not always necessary to include a contact hole as long as conduction between the active element and the anode electrode 44 is realized.

以上、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子およびそれを用いた表示装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。   As mentioned above, although the organic electroluminescent element of this invention and the display apparatus using the same were demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to this embodiment. Unless it deviates from the meaning of this invention, the form which carried out the various deformation | transformation which those skilled in the art can think to this embodiment, and the structure constructed | assembled combining the component in different embodiment is also contained in the scope of the present invention. .

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子およびそれを用いた表示装置に利用でき、特に、高輝度・低消費電力を実現する有機エレクトロルミネッセンス素子およびそれを用いた表示装置に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for an organic electroluminescence element and a display device using the same, and in particular, can be used for an organic electroluminescence element realizing high luminance and low power consumption and a display device using the same.

1、2、3 有機EL素子
11A、31A 駆動回路層
11B、31B 発光素子層
21 選択トランジスタ
22、42 駆動トランジスタ
23、43 有機EL層
24、34、44 アノード電極
25、45 カソード電極
25a、25b、45a 接続開口
30 バンク層
46 画素分離絶縁層
100、300 基板
101、301 層間絶縁膜
102、302 平坦化絶縁膜
102a、302a コンタクトホール
103 薄膜封止膜
104 樹脂封止層
105 ガラス基板
106 遮光層
211、221、421 ゲート電極
212、422 ゲート絶縁膜
213、223、423 半導体層
214、224、424 ソースドレイン電極
231 正孔注入層
232 正孔輸送層
233 有機発光層
234 電子輸送層
235 電子注入層
241、451 反射性金属層
242、452 透明絶縁層
243、343、453 透明金属層
1, 2, 3 Organic EL element 11A, 31A Drive circuit layer 11B, 31B Light emitting element layer 21 Select transistor 22, 42 Drive transistor 23, 43 Organic EL layer 24, 34, 44 Anode electrode 25, 45 Cathode electrode 25a, 25b, 45a connection opening 30 bank layer 46 pixel isolation insulating layer 100, 300 substrate 101, 301 interlayer insulating film 102, 302 planarization insulating film 102a, 302a contact hole 103 thin film sealing film 104 resin sealing layer 105 glass substrate 106 light shielding layer 211 221, 421 Gate electrode 212, 422 Gate insulating film 213, 223, 423 Semiconductor layer 214, 224, 424 Source / drain electrode 231 Hole injection layer 232 Hole transport layer 233 Organic light emitting layer 234 Electron transport layer 235 Electron injection layer 241 45 Reflective metal layer 242,452 transparent insulating layer 243,343,453 transparent metal layer

Claims (8)

透明電極である第1電極層と、
光を透過する金属層である透明金属層および光を反射する金属層である反射性金属層で少なくとも構成され、前記透明金属層および前記反射性金属層が積層された第1領域と、光を透過する絶縁層である透明絶縁層が前記透明金属層および前記反射性金属層の間に形成された第2領域とを有する第2電極層と、
前記第1電極層および前記第2電極層の間に形成され、前記第1電極層を介して出射される光を発光する有機EL(Electro Luminescence)層と、を備え、
前記有機EL層は、前記第2領域における前記透明金属層と接して形成され、
前記反射性金属層は、前記第2領域において、前記有機EL層からの発光を反射する
有機エレクトロルミネッセンス素子。
A first electrode layer that is a transparent electrode;
A first region comprising at least a transparent metal layer that is a metal layer that transmits light and a reflective metal layer that is a metal layer that reflects light, wherein the transparent metal layer and the reflective metal layer are stacked; and A second electrode layer having a transparent insulating layer that is a transparent insulating layer and a second region formed between the transparent metal layer and the reflective metal layer;
An organic EL (Electro Luminescence) layer that is formed between the first electrode layer and the second electrode layer and emits light emitted through the first electrode layer;
The organic EL layer is formed in contact with the transparent metal layer in the second region,
The reflective metal layer is an organic electroluminescence element that reflects light emitted from the organic EL layer in the second region.
前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、
基板と、
前記基板上に、前記有機EL層を駆動するためのアクティブ素子を有する駆動回路層と備え、
前記第1電極層、前記有機EL層および前記第2電極層は、前記駆動回路層上に形成されている
請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
The organic electroluminescence element is
A substrate,
A driving circuit layer having an active element for driving the organic EL layer on the substrate;
The organic electroluminescence element according to claim 1, wherein the first electrode layer, the organic EL layer, and the second electrode layer are formed on the drive circuit layer.
前記駆動回路層は、
前記アクティブ素子を覆うように形成され、当該駆動回路層の上面を平坦化する平坦化絶縁層を備え、
前記第1電極層、前記有機EL層および前記第2電極層は、前記平坦化絶縁層上に形成されている
請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
The drive circuit layer includes
A planarization insulating layer that covers the active element and planarizes the upper surface of the drive circuit layer;
The organic electroluminescence element according to claim 2, wherein the first electrode layer, the organic EL layer, and the second electrode layer are formed on the planarization insulating layer.
前記第2電極層は、駆動回路層上に形成され、
前記有機EL層は、前記第2電極層上に形成され、
前記第1電極層は、前記有機EL層上に形成されている
請求項2または3に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
The second electrode layer is formed on the driving circuit layer,
The organic EL layer is formed on the second electrode layer,
The organic electroluminescence element according to claim 2, wherein the first electrode layer is formed on the organic EL layer.
前記平坦化絶縁層は、前記第2領域外に対応する領域において、前記透明金属層と前記アクティブ素子とを電気的に接続するためのコンタクトホールを有し、
前記反射性金属層は、前記コンタクトホール内にも形成されている
請求項4に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
The planarization insulating layer has a contact hole for electrically connecting the transparent metal layer and the active element in a region corresponding to the outside of the second region,
The organic electroluminescence element according to claim 4, wherein the reflective metal layer is also formed in the contact hole.
前記駆動回路層では、前記アクティブ素子が、前記第2領域外に対応する領域に形成されており、
前記第1電極層は、駆動回路層上に形成され、
前記有機EL層は、前記第1電極層上に形成され、
前記第2電極層は、前記有機EL層上に形成されている
請求項2または3に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
In the drive circuit layer, the active element is formed in a region corresponding to the outside of the second region,
The first electrode layer is formed on the driving circuit layer,
The organic EL layer is formed on the first electrode layer,
The organic electroluminescence element according to claim 2, wherein the second electrode layer is formed on the organic EL layer.
前記平坦化絶縁層は、前記第2領域外に対応する領域において、前記第1電極層と前記アクティブ素子とを電気的に接続するためのコンタクトホールを有し、
前記第1電極層は、前記コンタクトホール内にも形成されている
請求項4に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
The planarization insulating layer has a contact hole for electrically connecting the first electrode layer and the active element in a region corresponding to the outside of the second region,
The organic electroluminescence element according to claim 4, wherein the first electrode layer is also formed in the contact hole.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備える
表示装置。
A display device comprising the organic electroluminescence element according to claim 1.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013211132A (en) * 2012-03-30 2013-10-10 Sony Corp Light-emitting device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus
WO2014084308A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 昭和電工株式会社 Organic el element, and image display device and lighting device equipped with same
WO2014156714A1 (en) * 2013-03-28 2014-10-02 コニカミノルタ株式会社 Surface light emitting element
KR20160066635A (en) * 2014-12-02 2016-06-13 엘지디스플레이 주식회사 Organic light emitting display device
JP2016152230A (en) * 2015-02-16 2016-08-22 エバーディスプレイ オプトロニクス(シャンハイ) リミテッド Organic light emission diode display and manufacturing method for the same

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013211132A (en) * 2012-03-30 2013-10-10 Sony Corp Light-emitting device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus
WO2014084308A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 昭和電工株式会社 Organic el element, and image display device and lighting device equipped with same
WO2014156714A1 (en) * 2013-03-28 2014-10-02 コニカミノルタ株式会社 Surface light emitting element
US9806294B2 (en) 2013-03-28 2017-10-31 Konica Minolta, Inc. Surface light emitting element
KR20160066635A (en) * 2014-12-02 2016-06-13 엘지디스플레이 주식회사 Organic light emitting display device
KR102237107B1 (en) 2014-12-02 2021-04-07 엘지디스플레이 주식회사 Organic light emitting display device
JP2016152230A (en) * 2015-02-16 2016-08-22 エバーディスプレイ オプトロニクス(シャンハイ) リミテッド Organic light emission diode display and manufacturing method for the same
CN105990398A (en) * 2015-02-16 2016-10-05 上海和辉光电有限公司 Organic light emitting diode display and fabrication method thereof
CN105990398B (en) * 2015-02-16 2019-01-11 上海和辉光电有限公司 Organic light emitting diode display and its manufacturing method

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