JPH1167454A - マルチカラー有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法 - Google Patents
マルチカラー有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法Info
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- JPH1167454A JPH1167454A JP9231154A JP23115497A JPH1167454A JP H1167454 A JPH1167454 A JP H1167454A JP 9231154 A JP9231154 A JP 9231154A JP 23115497 A JP23115497 A JP 23115497A JP H1167454 A JPH1167454 A JP H1167454A
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
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-
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- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】マスク蒸着法で発光層を形成しても、漏れ発光
による混色を生じないような構造のマルチカラー有機Ｅ
Ｌ素子を提供する。 【解決手段】マルチカラー有機ＥＬ素子は、基板１と、
基板１の上に所定間隔で形成された複数本の帯状の陽極
２と、陽極２を覆って基板１上に形成されたホール輸送
層３と、陽極２に対応した帯状となるようにホール輸送
層３の上に所定の順序で形成されたバンドギャップの異
なる複数種類の発光層Ｒ，Ｇ，Ｂと、陽極２と交差する
ように発光層Ｒ，Ｇ，Ｂの上に所定間隔で形成された複
数本の帯状の陰極４とを有する。隣接する複数種類の発
光層Ｒ，Ｇ，Ｂにおいて、バンドギャップの大きい方
が、バンドギャップの小さい方とホール輸送層３の間に
入り込んでいる。再結合エネルギーはバンドギャップＥ
g の小さい発光すべき発光層の側に移動し、ホール輸送
層３側に回り込んでいる隣接の発光層の縁部は発光しな
い。
による混色を生じないような構造のマルチカラー有機Ｅ
Ｌ素子を提供する。 【解決手段】マルチカラー有機ＥＬ素子は、基板１と、
基板１の上に所定間隔で形成された複数本の帯状の陽極
２と、陽極２を覆って基板１上に形成されたホール輸送
層３と、陽極２に対応した帯状となるようにホール輸送
層３の上に所定の順序で形成されたバンドギャップの異
なる複数種類の発光層Ｒ，Ｇ，Ｂと、陽極２と交差する
ように発光層Ｒ，Ｇ，Ｂの上に所定間隔で形成された複
数本の帯状の陰極４とを有する。隣接する複数種類の発
光層Ｒ，Ｇ，Ｂにおいて、バンドギャップの大きい方
が、バンドギャップの小さい方とホール輸送層３の間に
入り込んでいる。再結合エネルギーはバンドギャップＥ
g の小さい発光すべき発光層の側に移動し、ホール輸送
層３側に回り込んでいる隣接の発光層の縁部は発光しな
い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マルチカラー表示
が可能な有機エレクトロルミネッセンスと、その製造方
法に関するものである。
が可能な有機エレクトロルミネッセンスと、その製造方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】有機エレクトロルミネッセンス（以下有
機ＥＬ素子と呼ぶ）は、蛍光性有機化合物を含む薄膜を
陰極と陽極の間に挟んだ構造を有し、前記薄膜に電子及
びホールを注入して再結合させることにより励起子（エ
キシントン）を発生させ、この励起子が失活する際の光
の放出（蛍光・燐光）を利用して表示を行う表示素子で
ある。
機ＥＬ素子と呼ぶ）は、蛍光性有機化合物を含む薄膜を
陰極と陽極の間に挟んだ構造を有し、前記薄膜に電子及
びホールを注入して再結合させることにより励起子（エ
キシントン）を発生させ、この励起子が失活する際の光
の放出（蛍光・燐光）を利用して表示を行う表示素子で
ある。
【０００３】上述した基本構造を有するＥＬ素子をマル
チカラー化するために、例えば図３に示すような構造が
提案されている。このＥＬ素子においては、透光性を有
するガラス製の基板１００の内面側に、ＩＴＯ(Indium
Tin Oxide)からなる透光性の陽極１０１が所定のパター
ンで形成されている。各陽極１０１の上には、赤、緑、
青の各色に発光する発光層Ｒ，Ｇ，Ｂが形成され、さら
に各発光層Ｒ，Ｇ，Ｂの上にはＭｇ：Ａｇ、Ａｌ：Ｌｉ
等の金属からなる陰極１０２が形成されている。図示し
ないが、このような電極構造は全体として基板１００上
において外界雰囲気に対して封止されている。
チカラー化するために、例えば図３に示すような構造が
提案されている。このＥＬ素子においては、透光性を有
するガラス製の基板１００の内面側に、ＩＴＯ(Indium
Tin Oxide)からなる透光性の陽極１０１が所定のパター
ンで形成されている。各陽極１０１の上には、赤、緑、
青の各色に発光する発光層Ｒ，Ｇ，Ｂが形成され、さら
に各発光層Ｒ，Ｇ，Ｂの上にはＭｇ：Ａｇ、Ａｌ：Ｌｉ
等の金属からなる陰極１０２が形成されている。図示し
ないが、このような電極構造は全体として基板１００上
において外界雰囲気に対して封止されている。
【０００４】前記有機ＥＬ素子では、発光層Ｒ，Ｇ，Ｂ
に対して、陰極１０２から電子を注入し、陽極１０１か
らホールを注入する。そして、上述したように、電子と
ホールを再結合させることにより励起子を発生させる。
この励起子が失活する際の光の放出によって、各発光層
Ｒ，Ｇ，Ｂごとに異なるバンドギャップによって規定さ
れる所定の色彩の表示が成される。この発光表示は基板
１００の外側から観察される。
に対して、陰極１０２から電子を注入し、陽極１０１か
らホールを注入する。そして、上述したように、電子と
ホールを再結合させることにより励起子を発生させる。
この励起子が失活する際の光の放出によって、各発光層
Ｒ，Ｇ，Ｂごとに異なるバンドギャップによって規定さ
れる所定の色彩の表示が成される。この発光表示は基板
１００の外側から観察される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記有機ＥＬ素子での
製造工程においては、発光層を形成する有機膜が水によ
って容易に分解してしまうため、水現像の工程を含むフ
ォトリソグラフィー法を使用して表示パターンを形成す
ることができない。このため、発光層のパターンの形成
には、同パターンに対応した開口を有するマスクを用い
たマスク蒸着法を用いることになる。マスク蒸着法は、
真空容器内にマスクと基板を設け、このマスクを介して
基板側に所定の開口パターンで物質を蒸着する方法であ
る。
製造工程においては、発光層を形成する有機膜が水によ
って容易に分解してしまうため、水現像の工程を含むフ
ォトリソグラフィー法を使用して表示パターンを形成す
ることができない。このため、発光層のパターンの形成
には、同パターンに対応した開口を有するマスクを用い
たマスク蒸着法を用いることになる。マスク蒸着法は、
真空容器内にマスクと基板を設け、このマスクを介して
基板側に所定の開口パターンで物質を蒸着する方法であ
る。
【０００６】ところが、真空容器内には、マスクと基板
の正確な位置決めを行うための装置がなく、微細なピッ
チで発光層の表示パターンを形成することが困難となっ
ている。
の正確な位置決めを行うための装置がなく、微細なピッ
チで発光層の表示パターンを形成することが困難となっ
ている。
【０００７】真空容器内に自動位置決め機能を有する何
らかの位置決め手段を持ち込むことにより上記の問題を
解決しえたとしても、マスク蒸着法にはさらに次のよう
な問題もある。即ち、マスクの開口を介して蒸着を行う
と、開口を通過した発光層の物質が開口よりも大きく広
がって隣接する発光層の縁部まで回り込むため、発光層
の縁部においては異種類の発光層が重なって形成されて
しまい、発光時には混色が発生してしまう。
らかの位置決め手段を持ち込むことにより上記の問題を
解決しえたとしても、マスク蒸着法にはさらに次のよう
な問題もある。即ち、マスクの開口を介して蒸着を行う
と、開口を通過した発光層の物質が開口よりも大きく広
がって隣接する発光層の縁部まで回り込むため、発光層
の縁部においては異種類の発光層が重なって形成されて
しまい、発光時には混色が発生してしまう。
【０００８】上述したマスク蒸着法における回り込みの
問題は、マスクと基板を密着させない限り回避すること
はできない。しかしながら、マスクと基板とを密着させ
る方法は、基板側に形成した薄膜（例えば図３には不図
示であるが陽極上に形成するホール輸送層）を傷つけた
り、マスクに付着している蒸着物質が再付着して汚染し
たりする、いわゆるクロスコンタミネーションのおそれ
があり、採用できない。このため、マスク蒸着法におけ
る蒸着物質の回り込みはさけられないと考えられる。
問題は、マスクと基板を密着させない限り回避すること
はできない。しかしながら、マスクと基板とを密着させ
る方法は、基板側に形成した薄膜（例えば図３には不図
示であるが陽極上に形成するホール輸送層）を傷つけた
り、マスクに付着している蒸着物質が再付着して汚染し
たりする、いわゆるクロスコンタミネーションのおそれ
があり、採用できない。このため、マスク蒸着法におけ
る蒸着物質の回り込みはさけられないと考えられる。
【０００９】本発明は、マスク蒸着法によって発光層を
形成しても、漏れ発光による混色を生じないような構造
のマルチカラー有機エレクトロルミネッセンス素子と、
係るＥＬ素子を製造する方法を提供することを目的とし
ている。
形成しても、漏れ発光による混色を生じないような構造
のマルチカラー有機エレクトロルミネッセンス素子と、
係るＥＬ素子を製造する方法を提供することを目的とし
ている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載されたマ
ルチカラー有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板
１と、前記基板１の上に形成された陽極２と、前記陽極
２の上に形成されたホール輸送層３と、前記ホール輸送
層３の上に隣接して形成されたバンドギャップの異なる
複数種類の発光層Ｒ，Ｇ，Ｂと、前記発光層Ｒ，Ｇ，Ｂ
の上に形成された陰極４とを有している。そして、この
発明は、隣接している前記複数種類の発光層Ｒ，Ｇ，Ｂ
において、バンドギャップの大きい方が、バンドギャッ
プの小さい方と前記ホール輸送層３の間に入り込んでい
ることを特徴としている。
ルチカラー有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板
１と、前記基板１の上に形成された陽極２と、前記陽極
２の上に形成されたホール輸送層３と、前記ホール輸送
層３の上に隣接して形成されたバンドギャップの異なる
複数種類の発光層Ｒ，Ｇ，Ｂと、前記発光層Ｒ，Ｇ，Ｂ
の上に形成された陰極４とを有している。そして、この
発明は、隣接している前記複数種類の発光層Ｒ，Ｇ，Ｂ
において、バンドギャップの大きい方が、バンドギャッ
プの小さい方と前記ホール輸送層３の間に入り込んでい
ることを特徴としている。
【００１１】請求項２に記載されたマルチカラー有機エ
レクトロルミネッセンス素子は、基板１と、前記基板１
の上に所定間隔で形成された複数本の帯状の陽極２と、
前記各陽極２を覆って前記基板１上に形成されたホール
輸送層３と、前記各陽極２に対応した帯状となるように
前記ホール輸送層３の上に所定の順序で形成されたバン
ドギャップの異なる複数種類の発光層Ｒ，Ｇ，Ｂと、前
記陽極２と交差するように前記発光層Ｒ，Ｇ，Ｂの上に
所定間隔で形成された複数本の帯状の陰極４とを有して
いる。そして本発明は、隣接している前記複数種類の発
光層Ｒ，Ｇ，Ｂにおいて、バンドギャップの大きい方
が、バンドギャップの小さい方と前記ホール輸送層３の
間に入り込んでいることを特徴としている。
レクトロルミネッセンス素子は、基板１と、前記基板１
の上に所定間隔で形成された複数本の帯状の陽極２と、
前記各陽極２を覆って前記基板１上に形成されたホール
輸送層３と、前記各陽極２に対応した帯状となるように
前記ホール輸送層３の上に所定の順序で形成されたバン
ドギャップの異なる複数種類の発光層Ｒ，Ｇ，Ｂと、前
記陽極２と交差するように前記発光層Ｒ，Ｇ，Ｂの上に
所定間隔で形成された複数本の帯状の陰極４とを有して
いる。そして本発明は、隣接している前記複数種類の発
光層Ｒ，Ｇ，Ｂにおいて、バンドギャップの大きい方
が、バンドギャップの小さい方と前記ホール輸送層３の
間に入り込んでいることを特徴としている。
【００１２】請求項３に記載されたマルチカラー有機エ
レクトロルミネッセンス素子は、請求項１又は２又記載
のマルチカラー有機エレクトロルミネッセンス素子にお
いて、バンドギャップの異なる複数種類の前記発光層
Ｒ，Ｇ，Ｂが、青色に発光する発光層Ｂと、緑色に発光
する発光層Ｇと、赤色に発光する発光層Ｒからなる群か
ら選択された２以上の発光層であることを特徴としてい
る。
レクトロルミネッセンス素子は、請求項１又は２又記載
のマルチカラー有機エレクトロルミネッセンス素子にお
いて、バンドギャップの異なる複数種類の前記発光層
Ｒ，Ｇ，Ｂが、青色に発光する発光層Ｂと、緑色に発光
する発光層Ｇと、赤色に発光する発光層Ｒからなる群か
ら選択された２以上の発光層であることを特徴としてい
る。
【００１３】請求項４に記載されたマルチカラー有機エ
レクトロルミネッセンス素子の製造方法は、基板１と、
前記基板１の上に形成された陽極２と、前記陽極２の上
に形成されたホール輸送層３と、前記ホール輸送層３の
上に隣接して形成されたバンドギャップの異なる複数種
類の発光層Ｒ，Ｇ，Ｂと、前記発光層Ｒ，Ｇ，Ｂの上に
形成された陰極４とを有するマルチカラー有機エレクト
ロルミネッセンス素子の製造方法において、前記ホール
輸送層３の上に、バンドギャップの大きい発光層から順
にマスク蒸着することを特徴としている。
レクトロルミネッセンス素子の製造方法は、基板１と、
前記基板１の上に形成された陽極２と、前記陽極２の上
に形成されたホール輸送層３と、前記ホール輸送層３の
上に隣接して形成されたバンドギャップの異なる複数種
類の発光層Ｒ，Ｇ，Ｂと、前記発光層Ｒ，Ｇ，Ｂの上に
形成された陰極４とを有するマルチカラー有機エレクト
ロルミネッセンス素子の製造方法において、前記ホール
輸送層３の上に、バンドギャップの大きい発光層から順
にマスク蒸着することを特徴としている。
【００１４】請求項５に記載されたマルチカラー有機エ
レクトロルミネッセンス素子の製造方法は、基板１と、
前記基板１の上に所定間隔で形成された複数本の帯状の
陽極２と、前記各陽極２を覆って前記基板１上に形成さ
れたホール輸送層３と、前記各陽極２に対応した帯状と
なるように前記ホール輸送層３の上に所定の順序で形成
されたバンドギャップの異なる複数種類の発光層Ｒ，
Ｇ，Ｂと、前記陽極２と交差するように前記発光層Ｒ，
Ｇ，Ｂの上に所定間隔で形成された複数本の帯状の陰極
４とを有するマルチカラー有機エレクトロルミネッセン
ス素子の製造方法において、帯状の開口部を有するマス
クを用い、バンドギャップの大きい発光層から順に前記
ホール輸送層３の上にマスク蒸着することを特徴として
いる。
レクトロルミネッセンス素子の製造方法は、基板１と、
前記基板１の上に所定間隔で形成された複数本の帯状の
陽極２と、前記各陽極２を覆って前記基板１上に形成さ
れたホール輸送層３と、前記各陽極２に対応した帯状と
なるように前記ホール輸送層３の上に所定の順序で形成
されたバンドギャップの異なる複数種類の発光層Ｒ，
Ｇ，Ｂと、前記陽極２と交差するように前記発光層Ｒ，
Ｇ，Ｂの上に所定間隔で形成された複数本の帯状の陰極
４とを有するマルチカラー有機エレクトロルミネッセン
ス素子の製造方法において、帯状の開口部を有するマス
クを用い、バンドギャップの大きい発光層から順に前記
ホール輸送層３の上にマスク蒸着することを特徴として
いる。
【００１５】請求項６に記載されたマルチカラー有機エ
レクトロルミネッセンス素子の製造方法は、請求項４又
は５又記載のマルチカラー有機エレクトロルミネッセン
ス素子の製造方法において、バンドギャップの異なる複
数種類の前記発光層Ｒ，Ｇ，Ｂが、青色に発光する発光
層Ｂと、緑色に発光する発光層Ｇと、赤色に発光する発
光層Ｒからなる群から選択された２以上の発光層である
ことを特徴としている。
レクトロルミネッセンス素子の製造方法は、請求項４又
は５又記載のマルチカラー有機エレクトロルミネッセン
ス素子の製造方法において、バンドギャップの異なる複
数種類の前記発光層Ｒ，Ｇ，Ｂが、青色に発光する発光
層Ｂと、緑色に発光する発光層Ｇと、赤色に発光する発
光層Ｒからなる群から選択された２以上の発光層である
ことを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】本例のＥＬ素子の構造を図１を参
照して説明する。透光性を有するガラス製の基板１の内
面側に、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)からなる複数本の透
光性の陽極２が帯状のパターンで形成されている。各陽
極２は互いに平行となるように所定間隔をおいて配置さ
れている。各陽極２を覆って、前記基板１上にはホール
輸送層３が形成されている。ホール輸送層３の表面は略
平滑に仕上げられており、この表面上には青、緑、赤の
各色に発光する発光層Ｂ，Ｇ，Ｒが形成されている。各
発光層は、帯状のパターンに形成され、各陽極２に対応
する位置に前記各陽極２と略平行となるように配置され
ている。さらに各発光層Ｂ，Ｇ，Ｒの上には、Ｍｇ：Ａ
ｇ、Ａｌ：Ｌｉ等の金属からなる複数本の陰極４が、前
記陽極２と直交する方向に沿って帯状のパターンで形成
されている。そして図示はしないが、以上説明した有機
膜及び電極等の積層構造は、全体として基板１上に封止
されている。
照して説明する。透光性を有するガラス製の基板１の内
面側に、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)からなる複数本の透
光性の陽極２が帯状のパターンで形成されている。各陽
極２は互いに平行となるように所定間隔をおいて配置さ
れている。各陽極２を覆って、前記基板１上にはホール
輸送層３が形成されている。ホール輸送層３の表面は略
平滑に仕上げられており、この表面上には青、緑、赤の
各色に発光する発光層Ｂ，Ｇ，Ｒが形成されている。各
発光層は、帯状のパターンに形成され、各陽極２に対応
する位置に前記各陽極２と略平行となるように配置され
ている。さらに各発光層Ｂ，Ｇ，Ｒの上には、Ｍｇ：Ａ
ｇ、Ａｌ：Ｌｉ等の金属からなる複数本の陰極４が、前
記陽極２と直交する方向に沿って帯状のパターンで形成
されている。そして図示はしないが、以上説明した有機
膜及び電極等の積層構造は、全体として基板１上に封止
されている。
【００１７】本例の有機ＥＬ素子においては、発光層と
してドープ型発光層を使用できる。ドープ型発光層は、
発光層に他の有機物蛍光材料を極微量（０．１〜１０ｍ
ｏｌ％）ドーピング（混合）したものであり、これを発
光層に使用すると有機ＥＬ素子の発光性能が向上する。
ドープ型発光層では、発光層材料（ホスト材料）での再
結合状態（励起状態）をドーピング材料にエネルギー移
動させてドーピング材料からの発光を得る。これによる
効果は以下の通りである。
してドープ型発光層を使用できる。ドープ型発光層は、
発光層に他の有機物蛍光材料を極微量（０．１〜１０ｍ
ｏｌ％）ドーピング（混合）したものであり、これを発
光層に使用すると有機ＥＬ素子の発光性能が向上する。
ドープ型発光層では、発光層材料（ホスト材料）での再
結合状態（励起状態）をドーピング材料にエネルギー移
動させてドーピング材料からの発光を得る。これによる
効果は以下の通りである。
【００１８】（１）発光層材料が固定されていてもドー
ピング材料を各種変化させることでドーピング材料固有
の発光色を得ることができる。但し、エネルギー移動が
あるので、発光層材料（ホスト材料）より短波長側への
変換はできない。
ピング材料を各種変化させることでドーピング材料固有
の発光色を得ることができる。但し、エネルギー移動が
あるので、発光層材料（ホスト材料）より短波長側への
変換はできない。
【００１９】（２）発光層の機能を分離することで発光
効率、安定性が向上する。ドーピングをしていない素子
では、発光層が電荷の注入、移動、発光、そしてそれら
の安定性という全ての性能を有する必要があるが、エネ
ルギー移動の効率が高いドーピング材料が選択できれ
ば、効率、安定性の向上が可能となる。
効率、安定性が向上する。ドーピングをしていない素子
では、発光層が電荷の注入、移動、発光、そしてそれら
の安定性という全ての性能を有する必要があるが、エネ
ルギー移動の効率が高いドーピング材料が選択できれ
ば、効率、安定性の向上が可能となる。
【００２０】なお、本例においては、前記ＲＧＢ各色の
発光層の内、後述するようにＲ（赤）についてドープ型
発光層を使用している。
発光層の内、後述するようにＲ（赤）についてドープ型
発光層を使用している。
【００２１】青、緑、赤の各色に発光する発光層Ｂ，
Ｇ，Ｒにおいては、相対的に見て、最もバンドギャップ
が大きいのは青（Ｂ）に発光する発光層であり、次にバ
ンドギャップが大きいのは緑（Ｇ）に発光する発光層で
あり、最もバンドギャップが小さいのは赤（Ｒ）に発光
する発光層である。そして本例においては、隣接してい
る前記複数種類の発光層は縁部において重なっており、
バンドギャップの大きい方が、バンドギャップの小さい
方と前記ホール輸送層３の間に入り込んだ状態に形成さ
れている。即ち、青（Ｂ）に発光する発光層の縁部は緑
（Ｇ）に発光する発光層の縁部の下に回り込んでいる。
また、緑（Ｇ）に発光する発光層の縁部は赤（Ｒ）に発
光する発光層の縁部の下に回り込んでいる。
Ｇ，Ｒにおいては、相対的に見て、最もバンドギャップ
が大きいのは青（Ｂ）に発光する発光層であり、次にバ
ンドギャップが大きいのは緑（Ｇ）に発光する発光層で
あり、最もバンドギャップが小さいのは赤（Ｒ）に発光
する発光層である。そして本例においては、隣接してい
る前記複数種類の発光層は縁部において重なっており、
バンドギャップの大きい方が、バンドギャップの小さい
方と前記ホール輸送層３の間に入り込んだ状態に形成さ
れている。即ち、青（Ｂ）に発光する発光層の縁部は緑
（Ｇ）に発光する発光層の縁部の下に回り込んでいる。
また、緑（Ｇ）に発光する発光層の縁部は赤（Ｒ）に発
光する発光層の縁部の下に回り込んでいる。
【００２２】前記有機ＥＬ素子では、発光層Ｒ，Ｇ，Ｂ
に対して、陰極４から電子を注入し、陽極２からホール
を注入する。そして、電子とホールを再結合させること
により励起子を発生させる。この励起子が失活する際の
光の放出により、各発光層ごとに異なるバンドギャップ
によって規定される所定の色彩の表示が成される。この
発光表示は基板１の外側から観察される。
に対して、陰極４から電子を注入し、陽極２からホール
を注入する。そして、電子とホールを再結合させること
により励起子を発生させる。この励起子が失活する際の
光の放出により、各発光層ごとに異なるバンドギャップ
によって規定される所定の色彩の表示が成される。この
発光表示は基板１の外側から観察される。
【００２３】本例の有機ＥＬ素子においては、各発光層
の縁部とホール輸送層３との間に回り込んでいる隣接の
発光層は、発光すべき発光層よりもバンドギャップＥg
が大きい。このため、再結合エネルギーはバンドギャッ
プＥg の小さい発光すべき発光層の側に移動し、ホール
輸送層３側（図にて下側）に回り込んでいる隣接の発光
層の縁部は発光しない。
の縁部とホール輸送層３との間に回り込んでいる隣接の
発光層は、発光すべき発光層よりもバンドギャップＥg
が大きい。このため、再結合エネルギーはバンドギャッ
プＥg の小さい発光すべき発光層の側に移動し、ホール
輸送層３側（図にて下側）に回り込んでいる隣接の発光
層の縁部は発光しない。
【００２４】なお、ドープ型有機ＥＬの発光領域は有機
層界面の発光層側（５ｎｍ以下）の部分であるとされて
おり、陰極４側に回り込んでもそこの発光層が発光する
ことはない。
層界面の発光層側（５ｎｍ以下）の部分であるとされて
おり、陰極４側に回り込んでもそこの発光層が発光する
ことはない。
【００２５】従って、本例の有機ＥＬ素子によれば、Ｉ
ＴＯからなる帯状の陽極２の間隔は０．１５ｍｍまでは
全く問題なく、０．０５ｍｍまで狭くしても実用上十分
な表示品位を確保することができた。
ＴＯからなる帯状の陽極２の間隔は０．１５ｍｍまでは
全く問題なく、０．０５ｍｍまで狭くしても実用上十分
な表示品位を確保することができた。
【００２６】前記構造の発光層を備えた本例の有機ＥＬ
素子を製造するには、所定幅の帯状の開口部を有するマ
スクを用いる。このマスクは各色の発光層の製造に個々
に使用してもよいし、共通に使用してもよい。陽極２及
びホール輸送層３を形成した基板１と前記マスクを真空
容器内において所定間隔をおいて位置決めし、バンドギ
ャップの大きい発光層から順に前記ホール輸送層３の上
にマスク蒸着する。本例においては青（Ｂ）、緑
（Ｇ）、赤（Ｒ）の順に蒸着する。マスクとホール輸送
層３の間には所定の間隔があるので、蒸着物質はマスク
の開口の大きさよりも拡散して基板１側に飛ぶ。即ち、
蒸着物質はマスクの開口の陰に回り込み、隣接する発光
層の縁部の位置にも到達する。このようにマスク蒸着法
を採用しているので蒸着物質の回り込みは避けられな
い。しかしながら本例ではバンドギャップＥg の大きい
順に成膜しているので、発光層の縁部においてホール輸
送層３の側に回り込んでいるのはバンドギャップＥg の
大きい発光層となる。このため、前述したように漏れ発
光のおそれがない。その後、各発光層の上に陰極４を蒸
着する。そして、積層構造の電極等を陰極側基板や樹脂
等を用いて封止する。陽極２と陰極４からの配線を封止
部分を気密に貫通して外部に導出する。
素子を製造するには、所定幅の帯状の開口部を有するマ
スクを用いる。このマスクは各色の発光層の製造に個々
に使用してもよいし、共通に使用してもよい。陽極２及
びホール輸送層３を形成した基板１と前記マスクを真空
容器内において所定間隔をおいて位置決めし、バンドギ
ャップの大きい発光層から順に前記ホール輸送層３の上
にマスク蒸着する。本例においては青（Ｂ）、緑
（Ｇ）、赤（Ｒ）の順に蒸着する。マスクとホール輸送
層３の間には所定の間隔があるので、蒸着物質はマスク
の開口の大きさよりも拡散して基板１側に飛ぶ。即ち、
蒸着物質はマスクの開口の陰に回り込み、隣接する発光
層の縁部の位置にも到達する。このようにマスク蒸着法
を採用しているので蒸着物質の回り込みは避けられな
い。しかしながら本例ではバンドギャップＥg の大きい
順に成膜しているので、発光層の縁部においてホール輸
送層３の側に回り込んでいるのはバンドギャップＥg の
大きい発光層となる。このため、前述したように漏れ発
光のおそれがない。その後、各発光層の上に陰極４を蒸
着する。そして、積層構造の電極等を陰極側基板や樹脂
等を用いて封止する。陽極２と陰極４からの配線を封止
部分を気密に貫通して外部に導出する。
【００２７】発光層に使用する物質としては、例えば次
の化学式（化１）〜（化４）に示す物質を使用すること
ができる。（化１）は、Ａｌ2 Ｏ（ＯＸＺ）4 、μ−オ
キソ−ジ［ビス（２−（２−ベンゾオキサゾイル）−フ
ェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）であり、青色に発光
する。バンドギャップＥg は３．１３ｅＶである。
の化学式（化１）〜（化４）に示す物質を使用すること
ができる。（化１）は、Ａｌ2 Ｏ（ＯＸＺ）4 、μ−オ
キソ−ジ［ビス（２−（２−ベンゾオキサゾイル）−フ
ェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）であり、青色に発光
する。バンドギャップＥg は３．１３ｅＶである。
【００２８】
【化１】
【００２９】（化２）は、Ａｌｑ3 、トリス（８−キノ
リノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）であり、緑色に発光
する。バンドギャップＥg は２．９ｅＶである。
リノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）であり、緑色に発光
する。バンドギャップＥg は２．９ｅＶである。
【００３０】
【化２】
【００３１】（化３）は、Ａｌｑ3 ＋ＤＣＭドープ（１
ｍｏｌ％）、４−（ジシアノメチレン）−６−（ｐ−ジ
メチルアミノスチリル）−２−メチル−４Ｈ−ピランで
あり、赤色に発光する。バンドギャップＥg は２．０８
ｅＶである。
ｍｏｌ％）、４−（ジシアノメチレン）−６−（ｐ−ジ
メチルアミノスチリル）−２−メチル−４Ｈ−ピランで
あり、赤色に発光する。バンドギャップＥg は２．０８
ｅＶである。
【００３２】
【化３】
【００３３】本例ではＲＧＢの各色に発光する発光層を
用いたが、表示の必要に応じて黄色に発光する発光層を
使用してもよい。（化４）は、Ａｌｑ3 ＋Ｒｕｂｒｅｎ
ｅドープ（３ｍｏｌ％）、ルブレンであり、黄色に発光
する。バンドギャップＥg は２．２ｅＶである。
用いたが、表示の必要に応じて黄色に発光する発光層を
使用してもよい。（化４）は、Ａｌｑ3 ＋Ｒｕｂｒｅｎ
ｅドープ（３ｍｏｌ％）、ルブレンであり、黄色に発光
する。バンドギャップＥg は２．２ｅＶである。
【００３４】
【化４】
【００３５】本発明者等は、赤、緑、青の各発光色の蛍
光体を有する発光層Ｒ，Ｇ，Ｂを、共通のマスクをずら
しながら１色づつ帯状に成膜・形成する場合、得られる
有機ＥＬ素子の漏れ発光の状態が各発光層の成膜の順序
によって大きな違いが生じることを見いだし、その結果
に基づいて前記実施の形態を一例とするような本発明を
成すに至った。
光体を有する発光層Ｒ，Ｇ，Ｂを、共通のマスクをずら
しながら１色づつ帯状に成膜・形成する場合、得られる
有機ＥＬ素子の漏れ発光の状態が各発光層の成膜の順序
によって大きな違いが生じることを見いだし、その結果
に基づいて前記実施の形態を一例とするような本発明を
成すに至った。
【００３６】図２に示すように、本発明と異なり、発光
層の成膜順序をバンドギャップＥgの大きい順とせず、
逆にバンドギャップＥg の小さい順とすると、特に青
（Ｂ）の発光層で大きな漏れ発光が生じてしまう。
層の成膜順序をバンドギャップＥgの大きい順とせず、
逆にバンドギャップＥg の小さい順とすると、特に青
（Ｂ）の発光層で大きな漏れ発光が生じてしまう。
【００３７】この場合、本例とは逆に、ホール輸送層３
との界面に漏れている隣接の発光層は、全て発光すべき
発光層よりもバンドギャップＥg の小さいものとなる。
このため、再結合エネルギーはバンドギャップＥg の小
さい漏れている隣接の発光層に移動し、発光すべき発光
層とともに発光してしまうため、混色を起こすのであ
る。よって、陽極２のパターンの間隔を小さくすること
ができず、実験によればこの漏れ発光は陽極２の配設間
隔を０．５ｍｍと広くしても解消できず、表示の微細化
の障害となっていた。本発明はこのような不都合を解消
しており、高精細なフルカラー表示が可能である。
との界面に漏れている隣接の発光層は、全て発光すべき
発光層よりもバンドギャップＥg の小さいものとなる。
このため、再結合エネルギーはバンドギャップＥg の小
さい漏れている隣接の発光層に移動し、発光すべき発光
層とともに発光してしまうため、混色を起こすのであ
る。よって、陽極２のパターンの間隔を小さくすること
ができず、実験によればこの漏れ発光は陽極２の配設間
隔を０．５ｍｍと広くしても解消できず、表示の微細化
の障害となっていた。本発明はこのような不都合を解消
しており、高精細なフルカラー表示が可能である。
【００３８】以上説明した例においては、発光層の発光
色として青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の３色を説明し
たが、本発明はこの他の色彩の発光層の塗り分けにも使
用できる。また、前記例では、帯状の複数本の陽極２
と、これに直交する帯状の複数本の陰極４により、マル
チカラーのグラフィック表示を行う例を示したが、本発
明は隣接するセグメントの間隔が狭い固定パターン表示
にも適用できる。
色として青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の３色を説明し
たが、本発明はこの他の色彩の発光層の塗り分けにも使
用できる。また、前記例では、帯状の複数本の陽極２
と、これに直交する帯状の複数本の陰極４により、マル
チカラーのグラフィック表示を行う例を示したが、本発
明は隣接するセグメントの間隔が狭い固定パターン表示
にも適用できる。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、陽極とホール輸送層と
複数種類の発光層と陰極とを積層してなる有機ＥＬ素子
において、隣接している種類の異なる発光層のバンドギ
ャップの大きい方が、バンドギャップの小さい方とホー
ル輸送層の間に入り込む構造になっている。このため、
本発明によれば、次のような効果が得られる。
複数種類の発光層と陰極とを積層してなる有機ＥＬ素子
において、隣接している種類の異なる発光層のバンドギ
ャップの大きい方が、バンドギャップの小さい方とホー
ル輸送層の間に入り込む構造になっている。このため、
本発明によれば、次のような効果が得られる。
【００４０】１）マルチカラー有機ＥＬ素子において、
マスク蒸着法によって発光層を形成する場合、ホール輸
送層にマスクを接触させるとホール輸送層を傷つけた
り、クロスコンタミネーションの原因となるため、蒸着
物質の回り込みを避けることができない。しかし本発明
によれば、隣接する発光層が当該発光層の縁部に回り込
んできても、その回り込んだ発光層が漏れ発光すること
がない。このため、マスク蒸着法による微細な発光層の
塗り分けが可能となり、グラフィック表示に適用した場
合には高精細なフルカラー表示が可能となる。
マスク蒸着法によって発光層を形成する場合、ホール輸
送層にマスクを接触させるとホール輸送層を傷つけた
り、クロスコンタミネーションの原因となるため、蒸着
物質の回り込みを避けることができない。しかし本発明
によれば、隣接する発光層が当該発光層の縁部に回り込
んできても、その回り込んだ発光層が漏れ発光すること
がない。このため、マスク蒸着法による微細な発光層の
塗り分けが可能となり、グラフィック表示に適用した場
合には高精細なフルカラー表示が可能となる。
【００４１】２）各色に発光する蛍光体を用いたフルカ
ラー化が可能となるので、白色蛍光体にＲＧＢフィルタ
ーを用いた方式等と比較して光の利用効率が高いため、
消費電力が低く抑えられる。また、製造コストも低く抑
えられる。
ラー化が可能となるので、白色蛍光体にＲＧＢフィルタ
ーを用いた方式等と比較して光の利用効率が高いため、
消費電力が低く抑えられる。また、製造コストも低く抑
えられる。
【００４２】３）例示したＢ（青）、Ｇ（緑）、Ｒ
（赤）の３色以外の色彩の発光層の塗り分けにも使用で
きる。
（赤）の３色以外の色彩の発光層の塗り分けにも使用で
きる。
【００４３】４）グラフィック表示以外に、本発明は隣
接するセグメントの間隔が狭い固定パターン表示にも適
用できる。
接するセグメントの間隔が狭い固定パターン表示にも適
用できる。
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す断面図であ
る。
る。
【図２】比較例の構造とその問題点を示す断面図であ
る。
る。
【図３】従来の有機ＥＬ素子の構造の一例を示す断面図
である。
である。
１ 基板 ２ 陽極 ３ ホール輸送層 ４ 陰極 Ｂ，Ｇ，Ｒ 発光層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮内 寿男 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株式 会社内 (72)発明者 福田 辰男 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株式 会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 基板と、前記基板の上に形成された陽極
と、前記陽極の上に形成されたホール輸送層と、前記ホ
ール輸送層の上に隣接して形成されたバンドギャップの
異なる複数種類の発光層と、前記発光層の上に形成され
た陰極とを有し、隣接している前記複数種類の発光層の
バンドギャップの大きい方が、バンドギャップの小さい
方と前記ホール輸送層の間に入り込んでいることを特徴
とするマルチカラー有機エレクトロルミネッセンス素
子。 - 【請求項２】 基板と、前記基板の上に所定間隔で形成
された複数本の帯状の陽極と、前記各陽極を覆って前記
基板上に形成されたホール輸送層と、前記各陽極に対応
した帯状となるように前記ホール輸送層の上に所定の順
序で形成されたバンドギャップの異なる複数種類の発光
層と、前記陽極と交差するように前記発光層の上に所定
間隔で形成された複数本の帯状の陰極とを有するマルチ
カラー有機エレクトロルミネッセンス素子において、 隣接している前記複数種類の発光層のバンドギャップの
大きい方が、バンドギャップの小さい方と前記ホール輸
送層の間に入り込んでいることを特徴とするマルチカラ
ー有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項３】 バンドギャップの異なる複数種類の前記
発光層が、青色に発光する発光層と、緑色に発光する発
光層と、赤色に発光する発光層からなる群から選択され
た２以上の発光層である請求項１又は２又記載のマルチ
カラー有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項４】 基板と、前記基板の上に形成された陽極
と、前記陽極の上に形成されたホール輸送層と、前記ホ
ール輸送層の上に隣接して形成されたバンドギャップの
異なる複数種類の発光層と、前記発光層の上に形成され
た陰極とを有するマルチカラー有機エレクトロルミネッ
センス素子の製造方法において、 前記ホール輸送層の上に、バンドギャップの大きい発光
層から順にマスク蒸着することを特徴とするマルチカラ
ー有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 - 【請求項５】 基板と、前記基板の上に所定間隔で形成
された複数本の帯状の陽極と、前記各陽極を覆って前記
基板上に形成されたホール輸送層と、前記各陽極に対応
した帯状となるように前記ホール輸送層の上に所定の順
序で形成されたバンドギャップの異なる複数種類の発光
層と、前記陽極と交差するように前記発光層の上に所定
間隔で形成された複数本の帯状の陰極とを有するマルチ
カラー有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に
おいて、 帯状の開口部を有するマスクを用い、バンドギャップの
大きい発光層から順に前記ホール輸送層の上にマスク蒸
着することを特徴とするマルチカラー有機エレクトロル
ミネッセンス素子の製造方法。 - 【請求項６】 バンドギャップの異なる複数種類の前記
発光層が、青色に発光する発光層と、緑色に発光する発
光層と、赤色に発光する発光層からなる群から選択され
た２以上の発光層である請求項４又は５又記載のマルチ
カラー有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23115497A JP3994482B2 (ja) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | マルチカラー有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法 |
| US09/133,558 US6288486B1 (en) | 1997-08-27 | 1998-08-13 | Multi-color organic electroluminescence device with overlapping luminous layers |
| GB9818533A GB2328795B (en) | 1997-08-27 | 1998-08-25 | Multi-color organic electroluminescence device and method for manufacturing same |
| KR1019980034568A KR100347630B1 (ko) | 1997-08-27 | 1998-08-26 | 유기다색전자발광소자및그제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23115497A JP3994482B2 (ja) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | マルチカラー有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1167454A true JPH1167454A (ja) | 1999-03-09 |
| JP3994482B2 JP3994482B2 (ja) | 2007-10-17 |
Family
ID=16919152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23115497A Expired - Fee Related JP3994482B2 (ja) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | マルチカラー有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6288486B1 (ja) |
| JP (1) | JP3994482B2 (ja) |
| KR (1) | KR100347630B1 (ja) |
| GB (1) | GB2328795B (ja) |
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