JP4775863B2 - 有機el表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
第1電極と、この第1電極に対向する第2電極と、前記第1電極と第2電極との間に配設されたホール輸送層、および前記ホール輸送層の上方に積層され、発光色の互いに異なる第1、第2、第3発光層と、を有し、基板上に設けられた第1有機EL素子と、
第3電極と、この第3電極に対向する第4電極と、前記第3電極と第4電極との間に配設されたホール輸送層、および前記ホール輸送層の上方に積層され前記第1有機EL素子の第1、第2、第3発光層にそれぞれ連続する、発光色の互いに異なる第1、第2、第3発光層と、を有し、前記基板上に設けられた第2有機EL素子と、
第5電極と、この第5電極に対向する第6電極と、前記第5電極と第6電極との間に配設されたホール輸送層、および前記ホール輸送層の上方に積層され前記第2有機EL素子の第1、第2、第3発光層にそれぞれ連続する、発光色の互いに異なる第1、第2、第3発光層と、を有し、前記基板上に設けられた第3有機EL素子と、を備え、
前記第1発光層は、第1波長に発光中心を有する第1ドーパント材料を含み、
前記第2発光層は、前記第1波長よりも短い第2波長に発光中心を有する第2ドーパント材料を含み、
前記第3発光層は、前記第2波長よりも短い第3波長に発光中心を有する第3ドーパント材料を含み、
前記ホール輸送層は、前記第1ドーパント材料、および前記第2ドーパント材料の吸光度スペクトル特性における吸光度ピークよりも短波長側に吸光度ボトムを有する材料によって形成され、
前記第2有機EL素子の第1発光層における第1ドーパント材料は発光能が消失され、前記第3有機EL素子の第1発光層および第2発光層における第1ドーパント材料および第2ドーパント材料は発光能力が消失されていることを特徴とする。
基板の上方に第1電極、第3電極、第5電極を形成する工程と、
前記第1電極、第3電極、第5電極の上方にホール輸送層を形成する工程と、
前記ホール輸送層の上方に、第1波長に発光中心を有する第1ドーパント材料を含む第1発光層を形成する工程と、
前記第1発光層の内、前記第3電極および第5電極上の領域を露光して前記第1ドーパント材料の発光能を消失する第1露光工程と、
前記第1の露光工程の後、前記第1発光層上に、前記第1波長よりも短い第2波長に発光中心を有する第2ドーパント材料を含む第2発光層を形成する工程と、
前記第2発光層の内、前記5電極の上方の領域を露光して前記第2ドーパント材料の発光能を消失する第2露光工程と、
前記第2発光層上に、前記第2波長よりも短い第3波長に発光中心を有する第3ドーパント材料を含む第3発光層を形成する工程と、
前記第3発光層の上方に、前記第1電極、第3電極、第5電極とそれぞれ対向する第2電極、第4電極、第6電極を形成する工程と、を備え、
前記ホール輸送層は、前記第1ドーパント材料、および前記第2ドーパント材料の吸光度スペクトル特性における吸光度ピークよりも短波長側に吸光度ボトムを有する材料によって形成することを特徴とする。
(実施例1)
本実施例では、3.0型WVGA有機ELディスプレイを作成した。画素サイズは82.5μm×27.5μmであり、画素数は800×3×480である。ここで、画素サイズは、画素PX1、画素PX2、画素PX3のそれぞれの大きさを示しており、本実施例では全て同じ大きさとした。また、本実施例では、画素電極PEのITOは厚さ50nmとした。
この例の構造は、図3の構造と同様であり、プロセスフローも図6と同様である。
この例の構造は、図3の構造と同様である。図9にそのプロセスフローを示す。
図10に、この例の構造を示す。図10は、図2の表示装置が含む有機EL素子OLEDに採用可能な構造の他の一例を概略的に示す断面図である。また、図11にそのプロセスフローを示す。
図12にこの例の構造を示す。図12は、図2の表示装置が含む有機EL素子OLEDに採用可能な構造の他の一例を概略的に示す断面図である。
図13に本実施例のプロセスフローを示す。この例では、対向電極CEを形成するための蒸着工程後に、露光工程PHOTO1およびPHOTO2を実施する。本実施例のプロセスは、対向電極CEに透過性が必要なため、図12の有機EL素子OLEDの構造のような、EL発光を対向電極CE側に取り出す構造が必要になる。
図14にこの例の構造を示す。図14は、図2の表示装置が含む有機EL素子OLEDに採用可能な構造の他の一例を概略的に示す断面図である。また、図15には、そのプロセスフローを示す。図14の構造は、図12の構造に、ホール注入層HIL、電子輸送層ETL、電子注入層EILを付加し、さらに、対向電極CEの上(つまり、有機物層ORGにおける積層体と対向する側とは反対側)に光学マッチング層MCを形成した。
図16にこの例の構造を示す。図16は、図2の表示装置が含む有機EL素子OLEDに採用可能な構造の他の一例を概略的に示す断面図である。図16の構造は、図14の構造に、RGB各画素PX1、PX2およびPX3の干渉条件を調整する干渉条件調整層MC2を対向電極CEと反射層REFとの間(ここでは、画素電極PEと反射層REFとの間)に形成した。
図17にこの例の構造を示す。図17は、図2の表示装置が含む有機EL素子OLEDに採用可能な構造の他の一例を概略的に示す断面図である。図17の構造は、図16の構造で画素PX3(青色)の干渉条件調整層MC2を抜く構造とした。
図18にこの例の構造を示す。図18は、図2の表示装置が含む有機EL素子OLEDに採用可能な構造の他の一例を概略的に示す断面図である。図18の構造は、図14の構造に上面発光の共振状態をなくす散乱層を含む凹凸散乱層を、画素電極PEと絶縁基板SUBとの間(つまり、画素電極PEの有機物層ORGにおける積層体と対向する側とは反対側)に形成した。この凹凸散乱層は、反射層REFと有機材料を用いて形成した。
図19にこの例の構造を示す。図19は、図2の表示装置が含む有機EL素子OLEDに採用可能な構造の他の一例を概略的に示す断面図である。図19の構造は、図14の構造の画素PX1(赤色)、画素PX2(緑色)に上面発光の共振状態をなくす凹凸散乱層構造を反射層REFと有機材料を用いて形成した。
図20にこの例のプロセスフローを示す。この例では、電子輸送層ETLを形成する蒸着工程の後に、露光PHOTO3を実施することで、所望の画素(画素PX2または画素PX3のいずれか一方、あるいは、画素PX2及び画素PX3の両方)の電子輸送層ETLの電子移動度または電子注入度を変化させる。
図21にこの例のプロセスフローを示す。この例では、電子輸送層ETLを形成する蒸着工程の後に、露光PHOTO4および露光PHOTO5を実施することで、画素PX1、画素PX2、画素PX3それぞれの有機物層ORGの電気的特性を変化させ、キャリアバランスをそれぞれの画素(発光色)に最適になるように変化させる。
本実施例では、有機EL素子OLEDを用いた表示装置に通常用いる画素間に形成する隔壁絶縁層PIを形成しない構成とした。これは、本発明では、金属製のマスクを使用しないため、真空蒸着の際にそれを支持するための隔壁絶縁層が不要なためである。
図22にこの例のプロセスフローを示す。本実施例では,実施例1と比較して、第2有機EL素子OLEDに、第3有機EL素子の露光強度より小さい強度の露光を、ハーフトーンマスクを利用して、1回の露光(ハーフトーン露光)工程で実施した。
Claims (24)
- 第1電極と、この第1電極に対向する第2電極と、前記第1電極と第2電極との間に配設されたホール輸送層、および前記ホール輸送層の上方に積層され、発光色の互いに異なる第1、第2、第3発光層と、を有し、基板上に設けられた第1有機EL素子と、
第3電極と、この第3電極に対向する第4電極と、前記第3電極と第4電極との間に配設されたホール輸送層、および前記ホール輸送層の上方に積層され前記第1有機EL素子の第1、第2、第3発光層にそれぞれ連続する、発光色の互いに異なる第1、第2、第3発光層と、を有し、前記基板上に設けられた第2有機EL素子と、
第5電極と、この第5電極に対向する第6電極と、前記第5電極と第6電極との間に配設されたホール輸送層、および前記ホール輸送層の上方に積層され前記第2有機EL素子の第1、第2、第3発光層にそれぞれ連続する、発光色の互いに異なる第1、第2、第3発光層と、を有し、前記基板上に設けられた第3有機EL素子と、を備え、
前記第1発光層は、第1波長に発光中心を有する第1ドーパント材料を含み、
前記第2発光層は、前記第1波長よりも短い第2波長に発光中心を有する第2ドーパント材料を含み、
前記第3発光層は、前記第2波長よりも短い第3波長に発光中心を有する第3ドーパント材料を含み、
前記ホール輸送層は、前記第1ドーパント材料、および前記第2ドーパント材料の吸光度スペクトル特性における吸光度ピークよりも短波長側に吸光度ボトムを有する材料によって形成され、
前記第2有機EL素子の第1発光層における第1ドーパント材料は発光能が消失され、前記第3有機EL素子の第1発光層および第2発光層における第1ドーパント材料および第2ドーパント材料は発光能力が消失されていることを特徴とする有機EL表示装置。 - 第1電極と、この第1電極に対向する第2電極と、前記第1電極と第2電極との間に配設されたホール輸送層、および前記ホール輸送層の上方に積層され、発光色の互いに異なる第1、第2、第3発光層と、を有し、基板上に設けられた第1有機EL素子と、
第3電極と、この第3電極に対向する第4電極と、前記第3電極と第4電極との間に配設されたホール輸送層、および前記ホール輸送層の上方に積層され前記第1有機EL素子の第1、第2、第3発光層にそれぞれ連続する、発光色の互いに異なる第1、第2、第3発光層と、を有し、前記基板上に設けられた第2有機EL素子と、
第5電極と、この第5電極に対向する第6電極と、前記第5電極と第6電極との間に配設されたホール輸送層、および前記ホール輸送層の上方に積層され前記第2有機EL素子の第1、第2、第3発光層にそれぞれ連続する、発光色の互いに異なる第1、第2、第3発光層と、を有し、前記基板上に設けられた第3有機EL素子と、を備え、
前記第1発光層は、第1波長に発光中心を有する第1ドーパント材料を含み、
前記第2発光層は、前記第1波長よりも短い第2波長に発光中心を有する第2ドーパント材料を含み、
前記第3発光層は、前記第2波長よりも短い第3波長に発光中心を有する第3ドーパント材料を含み、
前記ホール輸送層は、前記第1ドーパント材料、および前記第2ドーパント材料の吸光度スペクトル特性における吸光度ピークよりも短波長側に吸光度ボトムを有する材料によって形成され、
前記第2有機EL素子の第1発光層における第1ドーパント材料は発光能が消失されていることを特徴とする有機EL表示装置。 - 第1電極と、この第1電極に対向する第2電極と、前記第1電極と第2電極との間に配設されたホール輸送層、および前記ホール輸送層の上方に積層され、発光色の互いに異なる第1、第2、第3発光層と、を有し、基板上に設けられた第1有機EL素子と、
第3電極と、この第3電極に対向する第4電極と、前記第3電極と第4電極との間に配設されたホール輸送層、および前記ホール輸送層の上方に積層され前記第1有機EL素子の第1、第2、第3発光層にそれぞれ連続する、発光色の互いに異なる第1、第2、第3発光層と、を有し、前記基板上に設けられた第2有機EL素子と、
第5電極と、この第5電極に対向する第6電極と、前記第5電極と第6電極との間に配設されたホール輸送層、および前記ホール輸送層の上方に積層され前記第2有機EL素子の第1、第2、第3発光層にそれぞれ連続する、発光色の互いに異なる第1、第2、第3発光層と、を有し、前記基板上に設けられた第3有機EL素子と、を備え、
前記第1発光層は、第1波長に発光中心を有する第1ドーパント材料を含み、
前記第2発光層は、前記第1波長よりも短い第2波長に発光中心を有する第2ドーパント材料を含み、
前記第3発光層は、前記第2波長よりも短い第3波長に発光中心を有する第3ドーパント材料を含み、
前記ホール輸送層は、前記第1ドーパント材料、および前記第2ドーパント材料の吸光度スペクトル特性における吸光度ピークよりも短波長側に吸光度ボトムを有する材料によって形成され、
前記第3有機EL素子の第1発光層および第2発光層における第1ドーパント材料および第2ドーパント材料は発光能が消失されていることを特徴とする有機EL表示装置。 - 前記ホール輸送層の材料は、その規格化した吸光度スペクトル特性において350nm以上の波長で吸光度が10%以下であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の有機EL表示装置。
- 前記第1有機EL素子の発光色は赤色であり、前記第2有機EL素子の発光色は緑色であり、前記第3有機EL素子の発光色は青色であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の有機EL表示装置。
- 前記第1、第3、第5電極はそれぞれ陽極であり、前記第2、第4、第6電極はそれぞれ陰極であり、前記ホール輸送層は、前記第1、第3、第5電極と前記第1発光層との間に配置されたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の有機EL表示装置。
- 前記ホール輸送層と基板との間に設けられたホール注入層と、前記第2、第4、第6電極と前記第3発光層との間に設けられた電子輸送層及び電子注入層と、を有することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の有機EL表示装置。
- 前記第1、第3、第5電極と基板との間に設けられた反射層を有することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の有機EL表示装置。
- 前記第2、第4、第6電極の上方に設けられた光学マッチング層を有することを特徴とする請求項8に記載の有機EL表示装置。
- 前記第1、第3、第5電極と前記反射層との間に、干渉条件調整層を有することを特徴とする請求項8に記載の有機EL表示装置。
- 前記干渉条件調整層の光路長は、前記第1乃至第3有機EL素子の各発光波長の1/4の最小公倍数に相当する光路長になることを特徴とする請求項10に記載の有機EL表示装置。
- 前記干渉条件調整層は、窒化シリコン(SiN)によって形成され、膜厚が略410nmであることを特徴とする請求項11に記載の有機EL表示装置。
- 前記干渉条件調整層は、前記第1乃至第3有機EL素子のうち、2つの有機EL素子のみ有することを特徴とする請求項10に記載の有機EL表示装置。
- 前記2つの有機EL素子は、前記第1有機EL素子と前記第2有機EL素子であることを特徴とする請求項13に記載の有機EL表示装置。
- 前記干渉条件調整層は、窒化シリコン(SiN)によって形成され、膜厚が略390nmであることを特徴とする請求項14に記載の有機EL表示装置。
- 第1電極と、この第1電極に対向する第2電極と、前記第1電極と第2電極との間に配設されたホール輸送層、および前記ホール輸送層の上方に積層され、発光色の互いに異なる第1、第2、第3発光層と、を有し、基板上に設けられた第1有機EL素子と、
第3電極と、この第3電極に対向する第4電極と、前記第3電極と第4電極との間に配設されたホール輸送層、および前記ホール輸送層の上方に積層され前記第1有機EL素子の第1、第2、第3発光層にそれぞれ連続する、発光色の互いに異なる第1、第2、第3発光層と、を有し、前記基板上に設けられた第2有機EL素子と、
第5電極と、この第5電極に対向する第6電極と、前記第5電極と第6電極との間に配設されたホール輸送層、および前記ホール輸送層の上方に積層され前記第2有機EL素子の第1、第2、第3発光層にそれぞれ連続する、発光色の互いに異なる第1、第2、第3発光層と、を有し、前記基板上に設けられた第3有機EL素子と、を備え、
前記第1発光層は、第1波長に発光中心を有する第1ドーパント材料を含み、
前記第2発光層は、前記第1波長よりも短い第2波長に発光中心を有する第2ドーパント材料を含み、
前記第3発光層は、前記第2波長よりも短い第3波長に発光中心を有する第3ドーパント材料を含み、
前記ホール輸送層は、前記第1ドーパント材料、および前記第2ドーパント材料の吸光度スペクトル特性における吸光度ピークよりも短波長側に吸光度ボトムを有する材料によって形成される有機EL表示装置の製造方法であって、
前記第2有機EL素子および第3有機EL素子の第1発光層を露光し、第1ドーパント材料の発光能を消失する第1露光工程と、
前記第3有機EL素子の第2発光層を露光し、第2ドーパント材料の発光能を消失する第2露光工程と、有することを特徴とする有機EL表示装置の製造方法。 - 基板の上方に第1電極、第3電極、第5電極を形成する工程と、
前記第1電極、第3電極、第5電極の上方にホール輸送層を形成する工程と、
前記ホール輸送層の上方に、第1波長に発光中心を有する第1ドーパント材料を含む第1発光層を形成する工程と、
前記第1発光層の内、前記第3電極および第5電極上の領域を露光して前記第1ドーパント材料の発光能を消失する第1露光工程と、
前記第1の露光工程の後、前記第1発光層上に、前記第1波長よりも短い第2波長に発光中心を有する第2ドーパント材料を含む第2発光層を形成する工程と、
前記第2発光層の内、前記5電極の上方の領域を露光して前記第2ドーパント材料の発光能を消失する第2露光工程と、
前記第2発光層上に、前記第2波長よりも短い第3波長に発光中心を有する第3ドーパント材料を含む第3発光層を形成する工程と、
前記第3発光層の上方に、前記第1電極、第3電極、第5電極とそれぞれ対向する第2電極、第4電極、第6電極を形成する工程と、を備え、
前記ホール輸送層は、前記第1ドーパント材料、および前記第2ドーパント材料の吸光度スペクトル特性における吸光度ピークよりも短波長側に吸光度ボトムを有する材料によって形成することを特徴とする有機EL表示装置の製造方法。 - 基板上にホール注入層を形成する形成した後、前記ホール注入層上に前記ホール輸送層を形成する工程と、
前記第3発光層の形成後、前記第3発光層の上に電子輸送層および電子注入層を形成する工程と、を備えていることを特徴とする請求項17に記載の有機EL表示装置の製造方法。 - 前記第2、第4、第6電極の上方に光学マッチング層を形成する工程を備えることを特徴とする請求項18に記載の有機EL表示装置の製造方法。
- 前記電子輸送層を形成後、前記電子輸送層の内、前記第3電極および第5電極の少なくとも一方の上の領域を露光して電子輸送層の電子移動度あるいは電子注入度を変化させる第3露光工程を備えていることを特徴とする請求項19に記載の有機EL表示装置の製造方法。
- 前記電子輸送層を形成後、前記第1、第3、第5電極の少なくとも一つの電極上の領域を露光する第3露光工程と、
前記第3露光工程後、前記第1、第3、第5電極の少なくとも一つの電極上の領域を露光する第4露光工程と、を備えていることを特徴とする請求項19に記載の有機EL表示装置の製造方法。 - 基板の上方に第1電極、第3電極、第5電極を形成する工程と、
前記第1電極、第3電極、第5電極の上方にホール輸送層を形成する工程と、
前記ホール輸送層の上方に、第1波長に発光中心を有する第1ドーパント材料を含む第1発光層を形成する工程と、
前記第1発光層上に、前記第1波長よりも短い第2波長に発光中心を有する第2ドーパント材料を含む第2発光層を形成する工程と、
前記第2発光層上に、前記第2波長よりも短い第3波長に発光中心を有する第3ドーパント材料を含む第3発光層を形成する工程と、
前記第3発光層の形成後、前記第1発光層の内、前記第3電極および第5電極上の領域を露光して前記第1ドーパント材料の発光能を消失する第1露光工程と、
前記第2発光層の内、前記5電極の上方の領域を露光して前記第2ドーパント材料の発光能を消失する第2露光工程と、
前記第3発光層の上方に、前記第1電極、第3電極、第5電極とそれぞれ対向する第2電極、第4電極、第6電極を形成する工程と、を備え、
前記ホール輸送層は、前記第1ドーパント材料、および前記第2ドーパント材料の吸光度スペクトル特性における吸光度ピークよりも短波長側に吸光度ボトムを有する材料によって形成することを特徴とする有機EL表示装置の製造方法。 - 基板の上方に第1電極、第3電極、第5電極を形成する工程と、
前記第1電極、第3電極、第5電極の上方にホール輸送層を形成する工程と、
前記ホール輸送層の上方に、第1波長に発光中心を有する第1ドーパント材料を含む第1発光層を形成する工程と、
前記第1発光層上に、前記第1波長よりも短い第2波長に発光中心を有する第2ドーパント材料を含む第2発光層を形成する工程と、
前記第2発光層上に、前記第2波長よりも短い第3波長に発光中心を有する第3ドーパント材料を含む第3発光層を形成する工程と、
前記第3発光層の上方に、前記第1電極、第3電極、第5電極とそれぞれ対向する第2電極、第4電極、第6電極を形成する工程と、を備え、
前記第2電極、第4電極、第6電極の形成後、前記第1発光層の内、前記第3電極および第5電極上の領域を露光して前記第1ドーパント材料の発光能を消失する第1露光工程と、
前記第2発光層の内、前記5電極の上方の領域を露光して前記第2ドーパント材料の発光能を消失する第2露光工程と、
前記ホール輸送層は、前記第1ドーパント材料、および前記第2ドーパント材料の吸光度スペクトル特性における吸光度ピークよりも短波長側に吸光度ボトムを有する材料によって形成することを特徴とする有機EL表示装置の製造方法。 - 基板の上方に第1電極、第3電極、第5電極を形成する工程と、
前記第1電極、第3電極、第5電極の上方にホール輸送層を形成する工程と、
前記ホール輸送層の上方に、第1波長に発光中心を有する第1ドーパント材料を含む第1発光層を形成する工程と、
前記第1発光層上に、前記第1波長よりも短い第2波長に発光中心を有する第2ドーパント材料を含む第2発光層を形成する工程と、
前記第2発光層の形成後、前記第1発光層の内、前記第3電極および第5電極上の領域を露光して前記第1ドーパント材料の発光能を消失し、前記第2発光層の内、前記5電極の上方の領域を露光して前記第2ドーパント材料の発光能を消失し、その際、第3電極上の領域には、第5電極上の領域の露光強度より小さい露光強度で露光するハーフトーン露光を行う露光工程と、
前記第2発光層上に、前記第2波長よりも短い第3波長に発光中心を有する第3ドーパント材料を含む第3発光層を形成する工程と、
前記第3発光層の上方に、前記第1電極、第3電極、第5電極とそれぞれ対向する第2電極、第4電極、第6電極を形成する工程と、を備え、
前記ホール輸送層は、前記第1ドーパント材料、および前記第2ドーパント材料の吸光度スペクトル特性における吸光度ピークよりも短波長側に吸光度ボトムを有する材料によって形成することを特徴とする有機EL表示装置の製造方法。
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