JP2021145093A - Organic electroluminescent element, display unit and illumination device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、エレクトロルミネッセンス(電界発光)を「EL」と記す場合がある。)、表示装置、照明装置に関する。 The present invention relates to an organic electroluminescence element (hereinafter, electroluminescence (electroluminescence) may be referred to as "EL"), a display device, and a lighting device.
将来的なフレキシブル化(基板をガラスからフィルム等へ)を見据え、自発光型の薄膜デバイスである有機EL素子が精力的に研究されている。
フレキシブル化を見据えた研究としてアルカリ金属等の大気中で不安定な材料を用いない逆構造型の有機EL素子が報告され、注目を集めている(例えば、非特許文献1および非特許文献2参照)。この逆構造型有機EL素子は、基板上に陽極、発光層、陰極がこの順に配置された通常の有機EL素子に対して、基板上に陰極、発光層、陽極がこの順に配置されており、電極の積層順が逆であることが特徴である。この逆構造型有機EL素子では、有機層より先に電子注入層を形成されるため、有機層にダメージを与え得るスパッタリング等の手法で電子注入層を形成することができる。そのため、電子注入層の材料として、酸化物等の、大気中で安定でかつ電子注入を促進できる材料を用いることが可能になる(例えば、特許文献1、2参照)。
In anticipation of future flexibility (from glass to film, etc.), organic EL devices, which are self-luminous thin film devices, are being energetically studied.
As a study with an eye on flexibility, an inverted structure type organic EL device that does not use an unstable material in the atmosphere such as an alkali metal has been reported and is attracting attention (see, for example, Non-Patent
多数の有機EL素子がマトリックス状に配置された有機ELディスプレイ(照明装置)の駆動方式としては、液晶ディスプレイと同様、パッシブマトリクス駆動方式とアクティブマトリクス駆動方式とが可能である。前者は構造が単純であるものの大型且つ高精細のディスプレイの実現が困難であるため、現在市販されている有機ELディスプレイの駆動方式としてはアクティブマトリクス駆動方式が主流となっている。 Similar to the liquid crystal display, a passive matrix drive method and an active matrix drive method can be used as the drive method of the organic EL display (lighting device) in which a large number of organic EL elements are arranged in a matrix. Although the former has a simple structure, it is difficult to realize a large-sized and high-definition display. Therefore, the active matrix drive method is the mainstream as the drive method of the organic EL display currently on the market.
アクティブマトリクス駆動方式では、有機EL素子の発光状態にメモリ性を付与するために、各画素ごとに複雑な構造を有するスイッチングTFTおよびキャパシタを設けなければならないが、このトランジスタ及びキャパシタの構造を抜本的に単純化する方法はほとんど提案されていない。トランジスタ及びキャパシタの構造を有する有機ELディスプレイの課題としては、トランジスタを作る工程が複雑であるため、コストの増大及び歩留まりの低下が避けられないこと、トランジスタはソース/ドレイン電極とゲート電極とからなるため、微細なパターン形成が必要であり、超高精細化に限界がある。 In the active matrix drive system, in order to impart memory to the light emitting state of the organic EL element, it is necessary to provide a switching TFT and a capacitor having a complicated structure for each pixel. Few methods have been proposed to simplify it. The problems with organic EL displays having a transistor and capacitor structure are that the process of making the transistor is complicated, so an increase in cost and a decrease in yield are unavoidable, and the transistor consists of a source / drain electrode and a gate electrode. Therefore, it is necessary to form a fine pattern, and there is a limit to ultra-high definition.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、トランジスタ及びキャパシタを用いないでメモリ性を有する有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することを課題とする。
また、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子を含む表示装置および照明装置を提供することを課題とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an organic electroluminescence device having a memory property without using a transistor and a capacitor.
Another object of the present invention is to provide a display device and a lighting device including the above-mentioned organic electroluminescence element.
本発明者は、アクティブマトリクス駆動の有機ELディスプレイの構造の簡略化について種々検討したところ、上記逆構造有機EL素子の電子注入層としての酸化物層にメモリ性がある材料を用いることで、トランジスタを用いない単純な構造の有機ELディスプレイを安価に実現可能となることを見出し、上記課題を解決することができることに想到し、本発明に完成させた。 The present inventor has studied various simplifications of the structure of an active matrix-driven organic EL display. We have found that an organic EL display having a simple structure that does not use a transistor can be realized at low cost, and have come up with the idea that the above problems can be solved, and have completed the present invention.
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。 The present invention provides the following means for solving the above problems.
(1)本発明の一態様に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板上に、第1電極と、メモリ性無機酸化物層と、発光層と、第2電極とをこの順に備え、前記メモリ性無機酸化物層は、電流−電圧特性においてヒステリシスを示す材料を含む、ことを特徴とする。 (1) The organic electroluminescence element according to one aspect of the present invention is provided with a first electrode, a memory inorganic oxide layer, a light emitting layer, and a second electrode in this order on a substrate, and the memory inorganic. The oxide layer is characterized by containing a material that exhibits hysteresis in the current-voltage characteristic.
(2)上記(1)に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子は、第1電極は陰極であり、第2電極は陽極であってもよい。 (2) In the organic electroluminescence device according to (1) above, the first electrode may be a cathode and the second electrode may be an anode.
(3)上記(1)又は(2)のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子は、メモリ性無機酸化物層が遷移金属を含んでもよい。 (3) In the organic electroluminescence device according to any one of (1) or (2) above, the memory inorganic oxide layer may contain a transition metal.
(4)本発明の一態様に係る表示装置は、上記(1)〜(3)のいずれか一つに記載の複数の有機エレクトロルミネッセンス素子が基板上に複数の行および複数の列をなすようにマトリクス状に配列されており、マトリックス状に配列された前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の各行に対応して設けられた複数の第1電極線と、各列に対応して設けられた複数の第2電極線と、前記複数の第1電極線に対して選択的に電位を付与するための第1ドライバと、前記複数の第2電極線に対して選択的に電位を付与するための第2ドライバと、前記第1ドライバの電位及び前記第2ドライバの電位を制御する制御装置と、を備えることを特徴とする。 (4) In the display device according to one aspect of the present invention, the plurality of organic electroluminescence elements according to any one of (1) to (3) above form a plurality of rows and a plurality of columns on the substrate. A plurality of first electrode wires are arranged in a matrix, and a plurality of first electrode wires are provided corresponding to each row of the plurality of organic electroluminescence elements arranged in a matrix, and a plurality of electrodes are provided corresponding to each column. A second electrode wire, a first driver for selectively applying a potential to the plurality of first electrode wires, and a first driver for selectively applying a potential to the plurality of second electrode wires. It is characterized by including two drivers and a control device for controlling the potential of the first driver and the potential of the second driver.
(5)本発明の一態様に係る照明装置は、上記(1)〜(3)のいずれか一つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えることを特徴とする。 (5) The lighting device according to one aspect of the present invention is characterized by including the organic electroluminescence device according to any one of (1) to (3) above.
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子によれば、トランジスタ及びキャパシタを用いないでメモリ性を有する有機エレクトロルミネッセンス素子を提供できる。
また、本発明の表示装置および照明装置は、本発明の有機EL素子を含むため、長期間安定して使用できる。
According to the organic electroluminescence device of the present invention, it is possible to provide an organic electroluminescence device having a memory property without using a transistor and a capacitor.
Further, since the display device and the lighting device of the present invention include the organic EL element of the present invention, they can be used stably for a long period of time.
以下、本発明の有機EL素子、表示装置、照明装置について詳細に説明する。
本発明の有機EL素子は、基板上に、第1電極と、メモリ性無機酸化物層と、発光層と、第2電極とをこの順に備え、メモリ性無機酸化物層は、電流−電圧特性においてヒステリシスを示す材料を含む、ことを特徴とする。
図1は、本発明の有機EL素子の一例を説明するための概略断面図である。
以下では、第1電極が陰極、第2電極が陽極である場合を例に挙げて説明する。
Hereinafter, the organic EL element, the display device, and the lighting device of the present invention will be described in detail.
The organic EL element of the present invention includes a first electrode, a memory inorganic oxide layer, a light emitting layer, and a second electrode in this order on a substrate, and the memory inorganic oxide layer has current-voltage characteristics. It is characterized by containing a material exhibiting hysteresis in the above.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of the organic EL device of the present invention.
In the following, a case where the first electrode is a cathode and the second electrode is an anode will be described as an example.
図1に示す有機EL素子1は、基板2上に、陰極3と、メモリ性無機酸化物層4と、電子注入層5と、電子輸送層6と、発光層7と、正孔輸送層8と、正孔注入層9と、陽極10とがこの順に形成された積層構造を有する。
The
図1に示す有機EL素子1は、基板2と発光層7との間に陰極3が配置された逆構造の有機EL素子(iOLED素子)である。
図1に示す有機EL素子1は、基板2と反対側に光を取り出すトップエミッション型のものであってもよいし、基板2側に光を取り出すボトムエミッション型のものであってもよい。
また、本実施形態では、基板2と発光層7との間に陰極3が配置された逆構造の有機EL素子1を例に挙げて説明するが、本発明の有機EL素子は、基板と発光層との間に陽極が配置された順構造のものであってもよい。
The
The
Further, in the present embodiment, the
「基板」
基板2の材料としては、樹脂材料、ガラス材料等が挙げられる。
基板2に用いられる樹脂材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレート等が挙げられる。基板2の材料として、樹脂材料を用いた場合、柔軟性に優れた有機EL素子1が得られるため好ましい。
基板2に用いられるガラス材料としては、石英ガラス、ソーダガラス等が挙げられる。
"substrate"
Examples of the material of the substrate 2 include a resin material and a glass material.
Examples of the resin material used for the substrate 2 include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polypropylene, cycloolefin polymer, polyamide, polyether sulfone, polymethylmethacrylate, polycarbonate, polyarylate and the like. When a resin material is used as the material of the substrate 2, the
Examples of the glass material used for the substrate 2 include quartz glass and soda glass.
有機EL素子1がボトムエミッション型のものである場合には、基板2の材料として、透明基板を用いる。
有機EL素子1がトップエミッション型のものである場合には、基板2の材料として、透明基板だけでなく、不透明基板を用いてもよい。不透明基板としては、例えば、アルミナのようなセラミックス材料からなる基板、ステンレス鋼のような金属板の表面に酸化膜(絶縁膜)を形成した基板、樹脂材料で構成された基板等が挙げられる。
When the
When the
基板2の平均厚さは、基板2の材料等に応じて決定でき、0.1〜30mmであることが好ましく、0.1〜10mmであることがより好ましい。基板2の平均厚さは、デジタルマルチメーター、ノギスにより測定できる。 The average thickness of the substrate 2 can be determined according to the material of the substrate 2 and the like, and is preferably 0.1 to 30 mm, more preferably 0.1 to 10 mm. The average thickness of the substrate 2 can be measured with a digital multimeter and a caliper.
「陰極」
陰極3は、基板2上に直接接触して形成されている。
陰極3の材料としては、ボトムエミッション型のデバイスの場合、透明電極であるITO(インジウム酸化錫)、IZO(インジウム酸化亜鉛)、FTO(フッ素酸化錫)、In3O3、SnO2、Sb含有SnO2、Al含有ZnO等の酸化物の導電材料が挙げられる。この中でも、陰極3の材料として、ITO、IZO、FTOを用いることが好ましい。トップエミッション型のデバイスの場合には、銀を用いた合金等、反射電極を用いることが好ましい。
陰極3の平均厚さは、特に制限されないが、10〜500nmであることが好ましく、100〜200nmであることがより好ましい。
陰極3の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定できる。
"cathode"
The cathode 3 is formed in direct contact with the substrate 2.
As the material of the cathode 3, in the case of a bottom emission type device, it contains ITO (indium tin oxide), IZO (indium zinc oxide), FTO (fluorine oxide), In 3 O 3 , SnO 2 , and Sb, which are transparent electrodes. Examples thereof include conductive materials of oxides such as SnO 2 and Al-containing ZnO. Among these, it is preferable to use ITO, IZO, and FTO as the material of the cathode 3. In the case of a top emission type device, it is preferable to use a reflective electrode such as an alloy using silver.
The average thickness of the cathode 3 is not particularly limited, but is preferably 10 to 500 nm, more preferably 100 to 200 nm.
The average thickness of the cathode 3 can be measured by a stylus type step meter and spectroscopic ellipsometry.
「メモリ性無機酸化物層」
メモリ性無機酸化物層4は、メモリとしての機能(メモリ性)を有する。
メモリ性無機酸化物層4は、電子注入層を促進する機能(電子注入性が高いこと)を有することが好ましい。
"Memory inorganic oxide layer"
The memory-based inorganic oxide layer 4 has a function as a memory (memory property).
The memory inorganic oxide layer 4 preferably has a function of promoting an electron injection layer (high electron injection property).
メモリ性無機酸化物層4を逆構造有機EL素子に用いた構成においては、以下の利点がある。
(i)メモリ性無機酸化物層4は無機酸化物からなり、電子注入の役割も担うことができる。
(ii)メモリ材料には高い安定性や均一性、長期安定性が求められるが、大画面の有機ELディスプレイにおいて無機酸化物材料を用いたTFTは既に実現されており、無機酸化物は有機EL素子に求められる性能を確保しやすい。
(iii)メモリ材料として有機物を用いると、大気中の安定性や均一性、長期安定性に不安があるが、無機酸化物は均一な膜を形成し易く、大気中で安定であり(酸素・水分に強い)、長期安定性が高い。
The configuration in which the memory inorganic oxide layer 4 is used in the inverse structure organic EL device has the following advantages.
(I) The memory inorganic oxide layer 4 is made of an inorganic oxide and can also play a role of electron injection.
(Ii) Memory materials are required to have high stability, uniformity, and long-term stability. TFTs using inorganic oxide materials have already been realized in large-screen organic EL displays, and inorganic oxides are organic EL. It is easy to secure the performance required for the element.
(Iii) When an organic substance is used as a memory material, there are concerns about stability, uniformity, and long-term stability in the atmosphere, but inorganic oxides tend to form a uniform film and are stable in the atmosphere (oxygen, (Resistant to moisture), high long-term stability.
図2及び図3を参照して、メモリ性無機酸化物層について説明する。
メモリ性無機酸化物層を構成するメモリ性無機酸化物材料が有するメモリ性とは、図2に示すようなメモリ性無機酸化物を電極で挟み込んだ簡易素子を作製して両電極に電圧を印加した際、電流と電圧の関係が図3のようにヒステリシス曲線を示すことである。
The memory inorganic oxide layer will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
The memory property of the memory-based inorganic oxide material constituting the memory-based inorganic oxide layer is that a simple element in which the memory-based inorganic oxide is sandwiched between electrodes as shown in FIG. 2 is manufactured and a voltage is applied to both electrodes. Then, the relationship between the current and the voltage shows a hysteresis curve as shown in FIG.
図3(a)及び(b)は、図2に示す簡易素子を用いて電流−電圧特性を測定した場合に得られる、メモリ性無機酸化物材料が示すメモリ性の概念図である。
図3(a)は、高抵抗状態及び低抵抗状態の2つの抵抗状態を有する材料の場合であって、各抵抗状態の抵抗値がほぼ定数と言える場合である。
初期状態A(電極間の電圧VがVA(=0))から電圧を上げていき、電極間の電圧VがVBになったとき(このときの状態を状態Bという)に電流が流れ始め、さらに電極間の電圧Vを上げていき、電極間の電圧VがVCになったとき(このときの状態を状態Cという)に電流Iが最大となり(このときの電流IはImax)、ここから電極間の電圧Vを下げていっても電流はImaxを維持し、電極間の電圧Vをさらに下げていくと、電極間の電圧VがVDになったとき(このときの状態を状態Dという)に電流Iが下がり始め、電極間の電圧VがVAに戻ると、初期状態A(電極間の電圧VがVA(=0))に戻る。
図3(b)は、図3(a)に比べると、高抵抗状態及び低抵抗状態の2つの抵抗状態における抵抗値が電圧依存性を有して幅を有するが、その幅は高抵抗状態及び低抵抗状態のそれぞれの抵抗値の差に比べて非常に小さい場合である。
3A and 3B are conceptual diagrams of the memory property of the memory-based inorganic oxide material obtained when the current-voltage characteristic is measured using the simple element shown in FIG. 2.
FIG. 3A shows a case where the material has two resistance states, a high resistance state and a low resistance state, and the resistance value of each resistance state can be said to be substantially constant.
The current flows when the voltage is increased from the initial state A (the voltage V between the electrodes is V A (= 0)) and the voltage V between the electrodes becomes V B (the state at this time is called the state B). First, it will further increase the voltage V between the electrodes, when the voltage V between the electrodes becomes V C current I in (the state is referred to the state C in this case) becomes maximum (current I at this time is I max ), The current maintains I max even if the voltage V between the electrodes is lowered from here, and when the voltage V between the electrodes is further lowered, when the voltage V between the electrodes becomes V D (at this time). state begins to fall the current I in) that the state D of the voltage V between the electrodes is returned to V a, returns to the initial state a (voltage V V a (= 0 between electrodes)).
In FIG. 3B, as compared with FIG. 3A, the resistance values in the two resistance states of the high resistance state and the low resistance state have a voltage dependence and have a width, but the width has a width in the high resistance state. This is a case where the resistance value is very small compared to the difference between the resistance values in the low resistance state and the low resistance state.
本発明の有機EL素子に用いることができるメモリ性無機酸化物層に用いることができる材料しては、電流−電圧特性においてヒステリシスを示す材料を含む層であればよく、電流−電圧特性においてヒステリシスを示す材料からなる層であってもよい。例えば、印加電圧がゼロの初期状態から印加電圧が最大の最大印加電圧状態にするまでの電流−電圧特性曲線(高抵抗側電流−電圧特性曲線)と、最大印加電圧状態から印加電圧を降下していったときの電流−電圧特性曲線(低抵抗側電流−電圧特性曲線)とが異なっている材料であれば、図3(a)及び(b)に示すほどの、高抵抗状態及び低抵抗状態の2つの抵抗状態が明確である材料に限らない。 The material that can be used for the memory inorganic oxide layer that can be used for the organic EL element of the present invention may be a layer containing a material that exhibits hysteresis in the current-voltage characteristics, and hysteresis in the current-voltage characteristics. It may be a layer made of a material indicating. For example, the current-voltage characteristic curve (high resistance side current-voltage characteristic curve) from the initial state where the applied voltage is zero to the maximum applied voltage state where the applied voltage is the maximum, and the applied voltage is lowered from the maximum applied voltage state. If the material has a different current-voltage characteristic curve (low resistance side current-voltage characteristic curve), the high resistance state and low resistance as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). The material is not limited to a material in which the two resistance states of the state are clear.
メモリ性無機酸化物層は、遷移金属を含む材料にしてもよい。例えば、遷移金属を含む材料としては、ZnO(非特許文献3参照)、MgZnO(非特許文献4参照)、ZrZnO(非特許文献5参照)、ZnFeO(非特許文献6参照)、CoFeO(非特許文献7参照)、NiFeO(非特許文献8参照)、TiO(非特許文献9参照)、が挙げられる。 The memory inorganic oxide layer may be a material containing a transition metal. For example, examples of the material containing the transition metal include ZnO (see Non-Patent Document 3), MgZnO (see Non-Patent Document 4), ZrZnO (see Non-Patent Document 5), ZnFeO (see Non-Patent Document 6), and CoFeO (Non-Patent Document 6). Reference 7), NiFeO (see Non-Patent Document 8), and TiO (see Non-Patent Document 9).
メモリ性無機酸化物層4は、金属酸化物等の無機酸化物の単層であってもよいし、金属酸化物等の無機酸化物の層を含む積層膜であってもよい。例えば、二種類以上の金属酸化物を混合した層と単体の金属酸化物からなる層のいずれか一方または両方を積層した層、二種類以上の金属酸化物を混合した層のいずれであってもよい。
メモリ性無機酸化物層4を形成する金属酸化物を構成する金属元素としては、ハフニウム, 亜鉛, チタン, タンタル, ニッケル, セリウム, ケイ素, ガドリニウム, タングステン, 銅, アルミニウム, ニオブ, ジルコニウム, ゲルマニウム, 鉄等、酸化物としてメモリ性を示しうる材料が挙げられる。それ以外にも、GeS, CuSなどの固体電解質、Pr0.7Ca0.3MnO3(PCMO)、SrTiO3(STO)などのペロブスカイト型酸化物のいずれかを用いてもよい。
メモリ性を発現するために、必要に応じて複数の層から構成されていてもよい。
The memory inorganic oxide layer 4 may be a single layer of an inorganic oxide such as a metal oxide, or may be a laminated film containing a layer of an inorganic oxide such as a metal oxide. For example, it may be a layer in which one or both of a layer in which two or more kinds of metal oxides are mixed and a layer made of a single metal oxide are laminated, or a layer in which two or more kinds of metal oxides are mixed. good.
The metal elements constituting the metal oxide forming the memory inorganic oxide layer 4 include hafnium, zinc, titanium, tantalum, nickel, cerium, silicon, gadolinium, tungsten, copper, aluminum, niobium, zirconium, germanium, and iron. Examples of the oxide include materials that can exhibit memorability. Alternatively, any one of a solid electrolyte such as GeS and CuS and a perovskite type oxide such as Pr 0.7 Ca 0.3 MnO 3 (PCMO) and SrTiO 3 (STO) may be used.
In order to exhibit memory properties, it may be composed of a plurality of layers as required.
メモリ性無機酸化物層4の平均厚さは、特に限定されないが、1〜1000nmであることが好ましく、2〜100nmであることがより好ましい。
酸化物層4の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定できる。
The average thickness of the memory inorganic oxide layer 4 is not particularly limited, but is preferably 1 to 1000 nm, more preferably 2 to 100 nm.
The average thickness of the oxide layer 4 can be measured by a stylus type step meter and spectroscopic ellipsometry.
「電子注入層」
電子注入層5は、陰極から発光層7への電子の注入の速度・電子輸送性を改善するものであり、逆構造型有機EL素子の特性改善のためにはあった方が好ましいが、無くてもよい。
電子注入層5としては公知の材料からなるものを用いることができる。
"Electron injection layer"
The electron injection layer 5 improves the speed and electron transportability of electron injection from the cathode to the light emitting layer 7, and it is preferable to have the electron injection layer 5 for improving the characteristics of the inverse structure type organic EL device. You may.
As the electron injection layer 5, a material made of a known material can be used.
「電子輸送層」
電子輸送層6の材料としては、電子輸送層6の材料として通常用いることができるいずれの材料も用いることができ、これらを混合して用いてもよい。
電子輸送層6の材料として用いることができる低分子化合物の例としては、ビス[2−(o−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾール]亜鉛(II)(ZnBTZ2)、ホウ素含有化合物、トリス−1,3,5−(3’−(ピリジン−3’’−イル)フェニル)ベンゼン(TmPyPhB)のようなピリジン誘導体、(2−(3−(9−カルバゾリル)フェニル)キノリン(mCQ))のようなキノリン誘導体、2−フェニル−4,6−ビス(3,5−ジピリジルフェニル)ピリミジン(BPyPPM)のようなピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、バソフェナントロリン(BPhen)のようなフェナントロリン誘導体、2,4−ビス(4−ビフェニル)−6−(4’−(2−ピリジニル)−4−ビフェニル)−[1,3,5]トリアジン(MPT)のようなトリアジン誘導体、3−フェニル−4−(1’−ナフチル)−5−フェニル−1,2,4−トリアゾール(TAZ)のようなトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル−1,3,4−オキサジアゾール)(PBD)のようなオキサジアゾール誘導体、2,2’,2’’−(1,3,5−ベントリイル)−トリス(1−フェニル−1−H−ベンズイミダゾール)(TPBI)のようなイミダゾール誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(Zn(BTZ)2)、トリス(8−ヒドロキシキノリナト)アルミニウム(Alq3)などに代表される各種金属錯体、2,5−ビス(6’−(2’,2’’−ビピリジル))−1,1−ジメチル−3,4−ジフェニルシロール(PyPySPyPy)等のシロール誘導体に代表される有機シラン誘導体等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
これらの中でも、Alq3のような金属錯体、TmPyPhBのようなピリジン誘導体が好ましいが、電極もしくは電子注入層から発光層に効率的に電子が輸送される場合には無くてもよい。
"Electronic transport layer"
As the material of the electron transport layer 6, any material that can be usually used as the material of the electron transport layer 6 can be used, and these may be mixed and used.
Examples of low molecular weight compounds that can be used as materials for the electron transport layer 6 include bis [2- (o-hydroxyphenyl) benzothiazole] zinc (II) (ZnBTZ2), boron-containing compounds, Tris-1,3, Pyridine derivatives such as 5- (3'-(pyridine-3''-yl) phenyl) benzene (TmPyPhB), quinoline derivatives such as (2- (3- (9-carbazolyl) phenyl) quinoline (mCQ)) , 2-Phenyl-4,6-bis (3,5-dipyridylphenyl) pyrimidine derivatives such as pyrimidin (BPyPPM), pyrazine derivatives, phenanthroline derivatives such as vasophenantroline (BPhen), 2,4-bis (4-bis) Biphenyl) -6- (4'-(2-pyridinyl) -4-biphenyl)-[1,3,5] Triazine derivatives such as triazine (MPT), 3-phenyl-4- (1'-naphthyl)- Triazole derivatives such as 5-phenyl-1,2,4-triazole (TAZ), oxazole derivatives, 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl-1,3,4-oxadiazole) ) (PBD) oxadiazole derivatives, such as 2,2', 2''-(1,3,5-ventryyl) -tris (1-phenyl-1-H-benzimidazole) (TPBI) Arocyclic tetracarboxylic acid anhydrides such as imidazole derivatives, naphthalene and perylene, bis [2- (2-hydroxyphenyl) benzothiazolate] zinc (Zn (BTZ) 2), tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum (Alq3) and the like. Various metal complexes typified by, sylrole derivatives such as 2,5-bis (6'-(2', 2 ″ -bipyridyl)) -1,1-dimethyl-3,4-diphenylsilol (PyPySPyPy). Examples thereof include organic silane derivatives, and one or more of these can be used.
Among these, a metal complex such as Alq3 and a pyridine derivative such as TmPyPhB are preferable, but they may not be used when electrons are efficiently transported from the electrode or the electron injection layer to the light emitting layer.
電子輸送層6の平均厚さは、特に限定されないが、10〜150nmであることが好ましく、より好ましくは、40〜100nmである。
電子輸送層6の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定できる。
The average thickness of the electron transport layer 6 is not particularly limited, but is preferably 10 to 150 nm, more preferably 40 to 100 nm.
The average thickness of the electron transport layer 6 can be measured at the time of film formation with a crystal oscillator film thickness meter.
「発光層」
発光層7を形成する材料は、低分子化合物であってもよいし、高分子化合物であってもよい。なお、本発明において低分子材料とは、高分子材料(重合体)ではない材料を意味し、分子量が低い有機化合物を必ずしも意味するものではない。
"Light emitting layer"
The material forming the light emitting layer 7 may be a low molecular weight compound or a high molecular weight compound. In the present invention, the small molecule material means a material that is not a polymer material (polymer), and does not necessarily mean an organic compound having a low molecular weight.
発光層7に用いる発光材料としては、例えば、イリジウム錯体・白金錯体等のリン光材料や、蛍光材料、熱活性化遅延蛍光材料等を用いることができる。また、発光材料は有機材料に限定されず、例えばカドミウムセレン等の量子ドット材料やペロブスカイト材料等も用いることができる。 As the light emitting material used for the light emitting layer 7, for example, a phosphorescent material such as an iridium complex or a platinum complex, a fluorescent material, a thermal activated delayed fluorescent material, or the like can be used. Further, the light emitting material is not limited to the organic material, and for example, a quantum dot material such as cadmium selenium, a perovskite material, or the like can also be used.
発光層7の平均厚さは、特に限定されないが、10〜1000nmであることが好ましく、20〜100nmであることがより好ましい。
発光層7の平均厚さは、触針式段差計により測定してもよいし、水晶振動子膜厚計により発光層7の成膜時に測定してもよい。
The average thickness of the light emitting layer 7 is not particularly limited, but is preferably 10 to 1000 nm, and more preferably 20 to 100 nm.
The average thickness of the light emitting layer 7 may be measured by a stylus type step meter or may be measured by a crystal oscillator film thickness meter at the time of film formation of the light emitting layer 7.
「正孔輸送層」
正孔輸送層8に用いる正孔輸送性有機材料としては、正孔輸送層8の材料として通常用いることができるいずれの材料も用いることができ、これらを混合して用いてもよく、各種p型の高分子材料(有機ポリマー)、各種p型の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができる。
具体的には、正孔輸送層8の材料として、例えば、N,N’−ジ(1−ナフチル)−N,N’−ジフェニル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(α−NPD)、N4,N4’−ビス(ジベンゾ[b,d]チオフェン−4−イル)−N4,N4’−ジフェニルビフェニルー4,4’−ジアミン(DBTPB)、ポリアリールアミン、フルオレン−アリールアミン共重合体、フルオレン−ビチオフェン共重合体、ポリ(N−ビニルカルバゾール)、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリチオフェン、ポリアルキルチオフェン、ポリヘキシルチオフェン、ポリ(p−フェニレンビニレン)、ポリチニレンビニレン、ピレンホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂またはその誘導体等が挙げられる。これらの正孔輸送層8の材料は、他の化合物との混合物として用いることもできる。一例として、正孔輸送層8の材料として用いられるポリチオフェンを含有する混合物として、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン/スチレンスルホン酸)(PEDOT/PSS)等が挙げられる。
"Hole transport layer"
As the hole-transporting organic material used for the hole-transporting
Specifically, as the material of the
正孔輸送層8の平均厚さは、特に限定されないが、10〜150nmであることが好ましく、20〜100nmであることがより好ましい。
正孔輸送層8の平均厚さは、例えば、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定することができる。
The average thickness of the
The average thickness of the
「正孔注入層」
正孔注入層9は、無機材料からなるものであってもよいし、有機材料からなるものであってもよい。無機材料は、有機材料と比較して安定であるため、有機材料を用いた場合と比較して、酸素や水に対する高い耐性が得られやすい。
無機材料としては、特に制限されないが、例えば、酸化バナジウム(V2O5)、酸化モリブテン(MoO3)、酸化ルテニウム(RuO2)等の金属酸化物を1種又は2種以上を用いることができる。
有機材料としては、ジピラジノ[2,3−f:2‘,3’−h]キノキサリン−2,3,6,7,10,11−ヘキサカルボニトリル(HAT−CN)や2,3,5,6−テトラフルオロ−7,7,8,8−テトラシアノ−キノジメタン(F4−TCNQ)等を用いることができる。
"Hole injection layer"
The
The inorganic material is not particularly limited, and for example, one or more metal oxides such as vanadium oxide (V 2 O 5 ), molybdenum oxide (MoO 3 ), and ruthenium oxide (RuO 2) may be used. can.
Organic materials include dipyrazino [2,3-f: 2', 3'-h] quinoxaline-2,3,6,7,10,11-hexacarbonitrile (HAT-CN) and 2,3,5. 6-Tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyano-quinodimethane (F4-TCNQ) and the like can be used.
正孔注入層9の平均厚さは、特に限定されないが、1〜1000nmであることが好ましく、5〜50nmであることがより好ましい。
正孔注入層9の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定することができる。
The average thickness of the
The average thickness of the
「陽極」
陽極10に用いられる材料としては、ITO、IZO、Au、Pt、Ag、Cu、Alまたはこれらを含む合金等が挙げられる。この中でも、陽極10の材料として、ITO、IZO、Au、Ag、Alを用いることが好ましい。
陽極10の平均厚さは、特に限定されないが、10〜1000nmであることが好ましく、30〜150nmであることがより好ましい。また、陽極10の材料として不透過な材料を用いる場合でも、例えば、平均厚さを10〜30nm程度にすることで、トップエミッション型の有機EL素子における透明な陽極として使用できる。
陽極10の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により陽極10の成膜時に測定できる。
"anode"
Examples of the material used for the
The average thickness of the
The average thickness of the
「封止」
図1に示す有機EL素子1は、必要に応じて、封止されていてもよい。
例えば、図1に示す有機EL素子1は、有機EL素子1を収容する凹状の空間を有する封止容器(不図示)と、封止容器の縁部と基板2とを接着する接着剤とによって封止されていてもよい。また、封止容器に有機EL素子1を収容し、紫外線(UV)硬化樹脂などからなるシール材を充填することにより封止してもよい。また、例えば、図1に示す有機EL素子1は、陽極10上に配置された板部材(不図示)と、板部材の陽極10と対向する側の縁部に沿って配置された枠部材(不図示)とからなる封止部材と、板部材と枠部材との間および枠部材と基板2との間とを接着する接着剤とを用いて封止されていてもよい。
"Sealing"
The
For example, the
封止容器または封止部材を用いて有機EL素子1を封止する場合、封止容器内または封止部材の内側に、水分を吸収する乾燥材を配置してもよい。また、封止容器または封止部材として、水分を吸収する材料を用いてもよい。また、封止された封止容器内または封止部材の内側には、空間が形成されていてもよい。
When the
図1に示す有機EL素子1を封止する場合に用いる封止容器または封止部材の材料としては、樹脂材料、ガラス材料等を用いることができる。封止容器または封止部材に用いられる樹脂材料およびガラス材料としては、基板2に用いる材料と同様のものが挙げられる。
As the material of the sealing container or the sealing member used when sealing the
「有機EL素子の製造方法」
次に、本発明の有機EL素子の製造方法の一例として、図1に示す有機EL素子1の製造方法を説明する。
図1に示す有機EL素子1を製造するには、まず、基板2上に陰極3を形成する。
陰極3は、スパッタ法、真空蒸着法、ゾルゲル法、スプレー熱分解(SPD)法、原子層堆積(ALD)法、気相成膜法、液相成膜法等により形成することができる。陰極3の形成には、金属箔を接合する方法を用いてもよい。
"Manufacturing method of organic EL element"
Next, as an example of the method for manufacturing the organic EL element of the present invention, the method for manufacturing the
In order to manufacture the
The cathode 3 can be formed by a sputtering method, a vacuum vapor deposition method, a sol-gel method, a spray pyrolysis (SPD) method, an atomic layer deposition (ALD) method, a vapor phase deposition method, a liquid phase film formation method, or the like. A method of joining metal foils may be used for forming the cathode 3.
次に、陰極3上に無機のメモリ性無機酸化物層4を形成する。
メモリ性無機酸化物層4は、例えば、スプレー熱分解法、ゾルゲル法、スパッタ法、真空蒸着法等の方法を用いて形成する。このようにして形成された酸化物層4の表面は、平滑ではなく凹凸を有するものとなる場合がある。
Next, an inorganic memory inorganic oxide layer 4 is formed on the cathode 3.
The memory inorganic oxide layer 4 is formed by using, for example, a spray pyrolysis method, a sol-gel method, a sputtering method, a vacuum vapor deposition method, or the like. The surface of the oxide layer 4 thus formed may be uneven rather than smooth.
次に、メモリ性無機酸化物層4上に電子注入層5を形成する。
電子注入層5は、上述した有機薄膜の製造方法により形成できる。
Next, the electron injection layer 5 is formed on the memory inorganic oxide layer 4.
The electron injection layer 5 can be formed by the method for producing an organic thin film described above.
次に、電子注入層5上に、電子輸送層6、発光層7と、正孔輸送層8とをこの順で形成する。
電子輸送層6、発光層7、正孔輸送層8の形成方法は、特に限定されず、電子輸送層6、発光層7、正孔輸送層8それぞれに用いられる材料の特性に合わせて、従来公知の種々の形成方法を適宜用いることができる。
Next, the electron transport layer 6, the light emitting layer 7, and the
The method for forming the electron transport layer 6, the light emitting layer 7, and the
具体的には、電子輸送層6、発光層7、正孔輸送層8の各層を形成する方法として、電子輸送層6、発光層7、正孔輸送層8となる有機化合物を含む有機化合物溶液を塗布する塗布法、真空蒸着法、ESDUS(Evaporative Spray Deposition from Ultra−dilute Solution)法などが挙げられる。これらの電子輸送層6、発光層7、正孔輸送層8の形成方法の中でも特に、塗布法を用いることが好ましい。なお、電子輸送層6、発光層7、正孔輸送層8となる有機化合物の溶媒溶解性が低い場合には、真空蒸着法、ESDUS法を用いることが好ましい。
Specifically, as a method for forming each layer of the electron transport layer 6, the light emitting layer 7, and the
塗布法を用いて電子輸送層6、発光層7、正孔輸送層8を形成する場合には、電子輸送層6、発光層7、正孔輸送層8となる有機化合物をそれぞれ溶媒に溶解することにより、電子輸送層6、発光層7、正孔輸送層8となる有機化合物をそれぞれ含む有機化合物溶液を形成する。
When the electron transport layer 6, the light emitting layer 7, and the
電子輸送層6、発光層7、正孔輸送層8となる有機化合物を溶解するために用いる溶媒としては、例えば、キシレン、トルエン、シクロヘキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環化合物系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒等が好ましく、これらを単独または混合して用いることができる。
Examples of the solvent used for dissolving the organic compound forming the electron transport layer 6, the light emitting layer 7, and the
電子輸送層6、発光層7、正孔輸送層8となる有機化合物を含む有機化合物溶液を塗布する方法としては、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法等の各種塗布法を用いることができる。これらの塗布法の中でも、膜厚をより制御しやすいという点で、スピンコート法やスリットコート法を用いることが好ましい。
Examples of the method for applying the organic compound solution containing the organic compound to be the electron transport layer 6, the light emitting layer 7, and the
次に、正孔輸送層8上に正孔注入層9と、陽極10とをこの順に形成する。
正孔注入層9が無機材料からなるものである場合、正孔注入層9は、例えば、メモリ性無機酸化物層4と同様にして形成できる。
正孔注入層9が有機材料からなるものである場合、正孔注入層9は、例えば、電子輸送層6、発光層7、正孔輸送層8と同様にして形成できる。
陽極10は、例えば、陰極3と同様にして形成できる。
以上の工程により、図1に示す有機EL素子1が得られる。
Next, the
When the
When the
The
By the above steps, the
「封止方法」
図1に示す有機EL素子1を封止する場合には、有機EL素子の封止に用いられる通常の方法を使用して封止できる。
"Seal method"
When the
「他の例」
本発明の有機EL素子は、上述した実施形態において説明した有機EL素子に限定されるものではない。
図1に示す有機EL素子1においては、電子注入層5、電子輸送層6、正孔輸送層8、正孔注入層9は、必要に応じて形成すればよく、設けられていなくてもよい。
また、陰極3、メモリ性無機酸化物層4、電子注入層5、電子輸送層6、発光層7、正孔輸送層8、正孔注入層9、陽極10の各層は、1層で形成されているものであってもよいし、2層以上からなるものであってもよい。
"Other examples"
The organic EL device of the present invention is not limited to the organic EL device described in the above-described embodiment.
In the
Further, each layer of the cathode 3, the memory inorganic oxide layer 4, the electron injection layer 5, the electron transport layer 6, the light emitting layer 7, the
また、図1に示す有機EL素子1においては、図1に示す各層の間に他の層を有するものであってもよい。具体的には、有機EL素子の特性をさらに向上させる等の理由から、必要に応じて、電子阻止層などを有していてもよい。
Further, in the
本発明の有機EL素子は、発光層などの材料を適宜選択することによって発光色を変化させることができるし、カラーフィルター等を併用して所望の発光色を得ることもできる。そのため、表示装置の発光部位や照明装置として好適に用いることができる。 The organic EL device of the present invention can change the emission color by appropriately selecting a material such as a light emitting layer, and can also obtain a desired emission color by using a color filter or the like in combination. Therefore, it can be suitably used as a light emitting part of a display device or a lighting device.
「表示装置」
本発明の一実施形態に係る表示装置は、本発明の有機EL素子を複数配列した素子配列群を用いて画像を表示するものである。本実施形態の表示装置は、連続駆動させても発光特性が劣化しにくく、発光輝度の低下が生じにくい有機EL素子を備える。このため、長期間安定して使用できる。
"Display device"
The display device according to the embodiment of the present invention displays an image using an element array group in which a plurality of organic EL elements of the present invention are arranged. The display device of the present embodiment includes an organic EL element in which the light emitting characteristics are less likely to deteriorate even when continuously driven, and the light emitting brightness is less likely to be lowered. Therefore, it can be used stably for a long period of time.
図4は、本発明の表示装置100の一部の回路図である。図4においては、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子として、
図4に示す表示装置100は、複数の本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子101(101p、101q、101r、101s、・・・)が基板上に複数の行および複数の列をなすようにマトリクス状に配列されており、マトリックス状に配列された複数の有機エレクトロルミネッセンス素子101の各行に対応して設けられた複数の第1電極線102(102A、102B、・・・)と、各列に対応して設けられた複数の第2電極線103(103c、103d、・・・)と、複数の第1電極線102に対して選択的に電位を付与するための第1ドライバ104と、前記複数の第2電極線に対して選択的に電位を付与するための第2ドライバ105と、第1ドライバ104の電位及び第2ドライバ105の電位を制御する制御装置(不図示)と、を備える。
FIG. 4 is a partial circuit diagram of the
The
各第1電極線102は各有機EL素子101の陰極に電気的に接続されており、また、各第2電極線103は各有機EL素子101の陽極に電気的に接続されている。また、各第1電極線102は、各有機EL素子101を介して、各第2電極線103に電気的に接続されている。第1ドライバ104は、複数の第1電極線102に対して選択的に電位を付与し、第2ドライバ103は、複数の第2電極線103に対して選択的に電位を付与する。したがって、第1ドライバ104、第2ドライバ105の選択的な制御により、各各有機EL素子101に印加される電圧が制御され、有機EL素子の発光・非発光が制御される。
簡略化のために各ドライバと各電極線との間の接続は省略する。
Each of the first electrode wires 102 is electrically connected to the cathode of each organic EL element 101, and each second electrode wire 103 is electrically connected to the anode of each organic EL element 101. Further, each first electrode wire 102 is electrically connected to each second electrode wire 103 via each organic EL element 101. The
For the sake of simplicity, the connection between each driver and each electrode line is omitted.
図5は、本発明の表示装置の駆動方法を説明するためのタイミングチャートである。説明の便宜上、図6に示す電流−電圧特性を有するメモリ性無機酸化物層を備えた本発明の有機EL素子を用いたものとする。
なお、有機EL素子に印加された電圧は、メモリ性無機酸化物層自体にかかる電圧と、メモリ性無機酸化物層以外の部分にかかる電圧とを加えたものになるが、説明の簡略化のため、メモリ性無機酸化物層以外の部分にかかる電圧を無視して、有機EL素子に印加された電圧がメモリ性無機酸化物層自体にかかるものとして説明する。
FIG. 5 is a timing chart for explaining a driving method of the display device of the present invention. For convenience of explanation, it is assumed that the organic EL device of the present invention provided with the memory-like inorganic oxide layer having the current-voltage characteristic shown in FIG. 6 is used.
The voltage applied to the organic EL element is the sum of the voltage applied to the memory inorganic oxide layer itself and the voltage applied to a portion other than the memory inorganic oxide layer. Therefore, the voltage applied to the organic EL element will be described as being applied to the memory inorganic oxide layer itself, ignoring the voltage applied to the portion other than the memory inorganic oxide layer.
図5において、符号102A及び符号102Bが示すグラフはそれぞれ、第1ドライバ104を介して制御された、有機EL素子101の陰極に電気的に接続されている第1電極線102A及び第1電極線102Bの電位の経時変化を示すものである。また、符号103c及び符号103dが示すグラフはそれぞれ、第2ドライバ105を介して制御された、第2電極線103c、第2電極線103dの電位の経時変化を示すものである。
In FIG. 5, the graphs indicated by
初期状態(t=0)においては、有機EL素子101のメモリ性無機酸化物層は高抵抗状態にある。
まず、第1電極線102A及び第1電極線102Bには、−2Vの電位が付与され、第2電極線103c及び第2電極線103dの電位は0Vとされている。このとき、各有機EL素子101の電極間の印加電圧すなわち電位差は2Vであり、メモリ性無機酸化物層が低抵抗状態に変化する閾値電圧10Vよりも小さい。そのため、メモリ性無機酸化物層は高抵抗状態を維持し、有機EL素子101の発光層を流れる電流は非常に小さい。したがって、発光層は発光しない。
In the initial state (t = 0), the memory-like inorganic oxide layer of the organic EL element 101 is in a high resistance state.
First, a potential of -2V is applied to the
次いで、t=T1のときに、第1ドライバ104を介して制御を受けて、第1電極線102Aに−8Vの電位が付与されると共に、第2ドライバ105を介して制御を受けて、第2電極線103c及び第2電極線103dに+2Vの電位が付与される。一方、第1電極線102Bは−2Vのまま維持されている。
これによって、有機EL素子101p及び有機EL素子101rの電極間の印加電圧すなわち電位差は10Vであり、その後、t=T2まで10Vが維持される。ここで、この10Vは、メモリ性無機酸化物層が低抵抗状態に変化する閾値電圧10Vに等しい(図6参照)。そのため、有機EL素子101p及び有機EL素子101rのメモリ性無機酸化物層は低抵抗状態に変化する。これによって有機EL素子101p及び有機EL素子101rには、発光層が発光するのに十分な電流Ihighが流れ、有機EL素子101p及び有機EL素子101rが発光する。有機EL素子101p及び有機EL素子101rのメモリ性無機酸化物層の低抵抗状態は電極間の印加電圧を下げていっても維持され、t=T2のときに、第1電極線102Aの電位を−2Vに戻しても続く。すなわち、有機EL素子101p及び有機EL素子101rに流れるIhighはt=T2のときにも維持され、同じ輝度の発光が維持される。
一方、有機EL素子101q及び有機EL素子101sの電極間の印加電圧すなわち電位差は4Vであり、有機EL素子101q及び有機EL素子101sのメモリ性無機酸化物層は高抵抗状態のまま維持され、有機EL素子101q及び有機EL素子101sの発光層を流れる電流は非常に小さいため、発光しない。
Then, when t = T 1 , the
As a result, the applied voltage, that is, the potential difference between the electrodes of the
On the other hand, the applied voltage, that is, the potential difference between the electrodes of the organic EL element 101q and the
次いで、t=T2のときに、第1ドライバ104を介して制御を受けて、第1電極線102Aの電位を−2Vに戻すと共に、第2ドライバ105を介して制御を受けて、第2電極線103c及び第2電極線103dの電位が0Vに戻される。一方、第1電極線102Bは−2Vのまま維持されている。
これによって、有機EL素子101p及び有機EL素子101rの電極間の印加電圧すなわち電位差は2Vになるが、メモリ性無機酸化物層の低抵抗状態は維持されたままであり、有機EL素子101p及び有機EL素子101rに流れるIhighは維持され、同じ輝度の発光が維持される。
一方、有機EL素子101q及び有機EL素子101sの電極間の印加電圧すなわち電位差は2Vに下がるため、有機EL素子101q及び有機EL素子101sのメモリ性無機酸化物層は高抵抗状態のまま維持され、有機EL素子101q及び有機EL素子101sの発光層を流れる電流は非常に小さく、発光しない。
Then, when t = T 2 , the potential of the
As a result, the applied voltage, that is, the potential difference between the electrodes of the
On the other hand, since the applied voltage, that is, the potential difference between the electrodes of the organic EL element 101q and the
次いで、t=T3のときに、第1ドライバ104を介して制御を受けて、第1電極線102Bに−8Vの電位が付与されると共に、第2ドライバ105を介して制御を受けて、第2電極線103c及び第2電極線103dに+2Vの電位が付与される。一方、第1電極線102Aは−2Vのまま維持されている。
これによって、有機EL素子101q及び有機EL素子101sの電極間の印加電圧すなわち電位差は10Vであり、その後、t=T4まで10Vが維持される。ここで、この10Vは、メモリ性無機酸化物層が低抵抗状態に変化する閾値電圧10Vに等しい。そのため、有機EL素子101q及び有機EL素子101sのメモリ性無機酸化物層は低抵抗状態に変化する。これによって有機EL素子101q及び有機EL素子101sには、発光層が発光するのに十分な電流Ihighが流れ、有機EL素子101q及び有機EL素子101sが発光する。有機EL素子101q及び有機EL素子101sのメモリ性無機酸化物層の低抵抗状態は電極間の印加電圧を下げていっても維持され、t=T4のときに、第1電極線102Bの電位を−2Vに戻しても続く。すなわち、有機EL素子101q及び有機EL素子101sに流れるIhighはt=T4のときにも維持され、同じ輝度の発光が維持される。
一方、有機EL素子101p及び有機EL素子101rの電極間の印加電圧すなわち電位差は4Vであり、有機EL素子101q及び有機EL素子101sのメモリ性無機酸化物層は低抵抗状態のまま維持され、有機EL素子101p及び有機EL素子101rの発光層を流れる電流はIhighのまま維持され、同じ輝度の発光が維持される。
Then, when t = T 3 , the
Thus, the applied voltage or potential difference between the electrodes of the organic EL element 101q and the
On the other hand, the applied voltage, that is, the potential difference between the electrodes of the
以上、t=T4のときには、有機EL素子101p、有機EL素子101q、有機EL素子101r、有機EL素子101sのすべてに同じ電流Ihighが流れ、同じ輝度で発光している。
As described above, when t = T 4 , the same current I high flows through all of the
次いで、t=T5のときには、有機EL素子例えば、有機EL素子101pの発光状態を非発光状態とする際には、第2ドライバ105を介して制御を受けて、第2電極線103cに−2Vの電位が付与される。これによって、有機EL素子101qの電極間の印加電圧すなわち電位差は0Vになり、メモリ性無機酸化物層が高抵抗状態に戻る。このとき、有機EL素子101qの発光層を流れる電流は非常に小さくなり、非発光状態となる。
Next, when t = T 5 , when the light emitting state of the organic EL element, for example, the
以上の通り、本発明の表示装置は、回路構成はパッシブマトリクス駆動方式に類似の形態をとるが、アクティブマトリクス駆動が可能となる。 As described above, the display device of the present invention has a circuit configuration similar to that of the passive matrix drive system, but can be driven by an active matrix.
「照明装置」
本発明の一実施形態に係る照明装置は、本発明の有機EL素子を複数配列した素子配列群を用いて面発光を行うものである。
"Lighting device"
The lighting device according to an embodiment of the present invention emits surface light using an element array group in which a plurality of organic EL elements of the present invention are arranged.
1、101 有機EL素子(有機エレクトロルミネッセンス素子)
2 基板
3 陰極
4 メモリ性無機酸化物層
5 電子注入層
6 電子輸送層
7 発光層
8 正孔輸送層
9 正孔注入層
10 陽極
100 表示装置
102 第1電極線
103 第2電極線
104 第1ドライバ
105 第2ドライバ
1,101 Organic EL element (organic electroluminescence element)
2 Substrate 3 Cathode 4 Memory inorganic oxide layer 5 Electron injection layer 6 Electron transport layer 7
Claims (5)
前記メモリ性無機酸化物層は、電流−電圧特性においてヒステリシスを示す材料を含む、ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。 A first electrode, a memory inorganic oxide layer, a light emitting layer, and a second electrode are provided on the substrate in this order.
The organic electroluminescence device, wherein the memory-based inorganic oxide layer contains a material that exhibits hysteresis in current-voltage characteristics.
マトリックス状に配列された前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の各行に対応して設けられた複数の第1電極線と、各列に対応して設けられた複数の第2電極線と、前記複数の第1電極線に対して選択的に電位を付与するための第1ドライバと、前記複数の第2電極線に対して選択的に電位を付与するための第2ドライバと、前記第1ドライバの電位及び前記第2ドライバの電位を制御する制御装置と、を備えることを特徴とする表示装置。 The plurality of organic electroluminescent devices according to any one of claims 1 to 3 are arranged in a matrix so as to form a plurality of rows and a plurality of columns on a substrate.
A plurality of first electrode wires provided corresponding to each row of the plurality of organic electroluminescence elements arranged in a matrix, a plurality of second electrode wires provided corresponding to each column, and the plurality of first electrode wires. A first driver for selectively applying an electric potential to the first electrode wire, a second driver for selectively applying an electric potential to the plurality of second electrode wires, and the first driver. A display device including a control device for controlling an electric potential and the electric potential of the second driver.
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