TWI258110B - Organic electroluminescence display panel - Google Patents

Description

1258110 九、發明說明： 【毛明所屬之技術領域】 本發明係有關將有機EL(Electro Luminescence··電場 發光）兀件加以複數配列以形成有機EL顯示面板，而有機 EL兀件為在第丨及第2電極間具有有機層，藉由在第1 及第2電極間施加電壓以流通電流於有機層而產生發光。 【先前技術】 向來，作為取代液晶顯示器的下一代平面顯示之一， 以有機電場發光（Electro LUminescence••以下稱之為「EL」 的顯示器受人矚目。在該顯示器面板（以下稱之為「有機」 EL顯示面板」）中，藉由變更各晝素所使用的有機發光層 之發光材料，可衫各晝素的發光顏色。因此，令各 具不同發光顏色，即可進行RGB顯示。 一 /、 然而，在各種顏色的發光材料中存在有效率 括含S A 士攸，、· A ^… 在各種顏色中難以確保均勻發光之問題 。而且’針對全彩顯示也有關於將發光訂為上色，而 由彩色濾光片以決定晝素顏色的提案（參照專利文獻 而’以此構成對於各種顏色實難以足夠的效率令 (專利文獻1)日本特開謂3^38 … 【發明内容】 m (發明所欲解決之課題） 如上所述’在習知的有機EL元件存在有難 顏色的發光效率達到均一， 尽 β 、 使α ,^ 而不易取侍白色均衡的門日丨 本發明係提供容易取得各色均衡之有機 316167 5 1258110 (用以解決課題之手段） 本發明之有機EL顯示面板係 地配列而形成者，而有_ 複數 具有機層，藉由施加電墨於第 电極間 古4也ja 、弟及弟2電極間使電汸户補

有機：：發光’其特徵為··特定的一色之有機肛元件^ 有核層係以該色發光並將其射出，而 L 機^件其錢制心⑽光，騎m之有· 作成特定之顏色。 工將其以形色遽光片 再者，前述有機EL元件係至少 機發先層以作為前述有機層，而電：輪3二::層及有 發光層之共同層。 以輸运層取好為複數個 再者，前述有機EL元件係包含 光層以作為前述有機層，而f 機發 層之共同層。 于輸达層取好為複數個發光 再者，前述有機EL元件係包含 送層及有機發光層以作為前述有機子輪 及電子輸送層最好為複數個發光層之共同:〜錢运層 再者，前述彩色濾光片為2色， 元件其有機層最好為以白色發光。肖疋2色的有機豇 再者，至少-部分的畫素最好是將以白色 有機層的光直接以白色光射出。 x 末自 再者，以前述白色發光之有機層 顏色發光的發光層之積層構造，而以前述特定的1色^ 之有機層係最好以前述發光層之1個層延長而形成/ 3】6167 6 1258110 成在=畫：前述特定的1色發光之有機層係最好共同形 以前述白光發光之有機層係由以藍色發光之層 ，橘色發光之層構成’而以前述特定顏色發光之有機^ 最好為以藍色發光之層

再者本叙明之有機EL顯示面板係配列複數個書素 而：成者，該畫素包含於第1及第2電極間具有有機層二 亚稭由在第1及第2電極間施加電壓使電流流通於 而發光的有機EL元件’其中第】的顏色之有機EL元件i 有機層為以前述第1的顏色發光並將其射出，且第2的顏 色之有機紅元件係有機層為以前述第1的顏色發光，並、 由色變換層將其變換成前述第2的顏色。 再者，以前述第1的顏色發光之有機層係最好設成全 晝素共同之層。 (發明之效果） 依據本發明對於特定的顏色，係利用以該色發光的有 機：料’而對於其他的顏色，則以白色發光而以·;色濾光 片著色。藉此，即可將各種顏色的發光效率作成比較均〜句。 例如，以橘色發光層與藍色發光層積層形成白色發光 層的情況，其白色係於綠色變得較弱。因此，從所獲得的 白色利用彩色濾光片，欲獲得RGB的3色時，綠色將會較 其他顏色變弱。在此種情況下，對於綠色的畫素則藉由利 用使用發綠色光的有機材料之有機EL元件， 色亦能獲得充份強度的光。 316167 7 1258110 再者，若利用色變換層，則不是白色，而是可將特定. 顏色的光變換成其他的顏色。 - 【實施方式】 以下，針對本發明的一實施形態，根據圖式加以說明。' 第1圖係顯示1畫素的發光區域與驅動TFT(thin fiim : transistor:薄膜電晶體）的部分構成之剖面圖。此外，在各 旦素係刀別β又有複數個TFT，而驅動TFT則為控制從電源 線供給電流至有機EL元件的TFT。在玻璃基板3〇上全面 形成由積層SiN與Si〇2構成的緩衝層u ,並在其上於預 φ 定的區域（形成TFT的區域）形成多晶矽的主動層22。 a被覆主動層22及緩衝層U全面形成閘極絕緣膜13。 该閘極絕緣膜13係例如積層Si〇2與SiN而形成，在該閘 極絕緣膜13上方的通道區域22c上，例如形成心(鉻）的^ 極電極24。然後，以閘極電極24為遮罩，藉由摻雜雜質 於主動層22,而於該主動層22形成：在中央部分的閘極 ，極下方未摻雜雜質的通道區域22c、在其兩侧摻雜了雜 貝的源極區域22s及汲極區域22d。 然後，被覆閘極絕緣膜13及閘極電極24全面形成層 間絕緣膜15。在該層間絕緣膜15内部的源極區域22s、^ 極區域22d上部形成接觸孔。然後，透過該接觸孔配置在 層間絕緣膜15上面的源極電極53,以及汲極電極％係連 接於源極區域22s、汲極區域22d。又，於源極電極兄連 接有電源線（未圖示）。在此’以上述方式所形成之驅 TFT，在此例中雖為p通道TFT，但亦可設成n通道。 316167 8 1258110 覆蓋層間絕緣膜i s、 形成平坦化膜平 透明電㈣。另外在ϋ 上設置具陽極功能之 洛舟、虽社的^ 在，及極电極％上方的平坦化膜17形 與透明電才接觸孔連接汲極電極26 烯奶=二：層間絕緣膜15及平坦化膜17通常係利用丙-sil: f寺t有機膜，但也可利用⑽咐伽吻lortho 電極26 #無機膜。又’源極電極53、汲極 ΙΤ〇π :、1 1呂等的金屬，而在透明電極61通常係利用 汀〇(Imh.Tin〇xide ••銦鎖氧化物）。 透明電極61答辦& a认 Μ ^ ^ ^ 〇 _而έ大致為四角形，又透明電極61 =二26連接用的接觸部分係形成為平面式的突出 # ^亥犬出部透明電極的-部份係延伸到接觸孔内。 62、=:Γ61上形成有：全面形成的電洞輸送層 心二 域稍大的有機發光層63，以及由全面形 t ^子輪送層64構成的有機層65。另於有機層65之( 66’。王面形成有作為陰極的金屬製（例如紹⑷))之相對電極 在透明電極61周邊部分上的電洞輸送層62下方 成有平化Μ 67。各畫素之發光區域為在透明電極q上， 該平坦化膜67,係限定電洞輸送層62與透明電極61直接 :觸：部分。亦即’該平坦化膜67内側的透明電極與電洞 雨达^ 62直接接觸的區域即成發光區域。此外，平坦化膜 67通常也是利用丙烯酸樹脂等的有機膜，但亦可利用、 316167 9 1258110 TEOS或無機膜。 在此，於電洞輸送層62、有機發光層63、電子輸❹ 64係使用有機EL7t件通常所利用的材料，而由有機以 層63的材料（通常為雜質（D〇pam))來決定發光顏色。^ 如，在電洞輸送層62使用NPB，在綠色的有機發光層〇 使用Alq3+CFDMQA，在電子輸送層64使用、等。再 者’於白色有機發光層63中的藍色有機發光層㈣使用 TBADN+NPB’在橘色有機發光層63〇使用NpB + D秘 等。 在此於本實施形態’係有利用綠發光層的情況，以及 利用白色發光層的情況來作為有機發光層63。在本圖中令 顯示利用白色發光層的情況。白色的有機發光層〇係如相 述，形成為橘色發光層與藍色發光層的積層構造。 在上述的構成中，依據閘極電極24的設定電壓，於朝 動TFT導通時，來自電源線的電流從透明電極6ι流向相 對電極66，藉此電流於有機發光層63中，產生發光，該 光通過透明電極61、平坦化膜17、層間絕緣膜Μ、閉= 絕緣膜13，及玻璃基板30，射向圖中的下方。 再者，於本實施形態中，在層間絕緣膜15與平坦化膜 17之間设有#色濾光片7〇。該彩色濾光片Μ係與液晶顯 示裝置和C C D照像機等所用的材料一樣，可利用混合了顏 料的感光性樹脂和聚合物。 此外，彩色濾光片70並不限定在SiN膜71之上，亦 可形成在玻璃基板30的上面和下面等。尤其，在玻璃基板 316167 10 1258110 30的上面為防止外光照射到驅動TFT，以形成遮光膜的情 況較多，在此種情況下，可以同樣的製程形成彩色濾光片 70 〇 第2圖係模式性顯示rgB3畫素（也有統合RGB3晝素 稱為1晝素，而將RGB的各畫素稱為副畫素的情形）。如 此對於紅R、藍B的畫素，有機發光層63係形成藍色發 光層63b與橘色發光層63〇的2層構造。藉此，在兩發光 層63b、63〇的交界附近，產生根據電洞與電子的結合之發 光’而產生藍與橘兩者的顏色光，兩者相結合放出白色的 光。另一方面，在綠G的晝素，有機發光層63g係利用以 一層發綠色光的發光材料。又在紅R的畫素設彩色濾光片 70R ’在藍B的晝素設彩色濾光片70B，分別將白色的光 變換成紅、藍色光。 然後，電洞輸送層62、電子輸送層64係跨越所有的 晝素而全面形成。又，綠的有機發光層63g係僅設在綠晝 素的有機EL元件部分，而白色的有機發光層63並不一定 需要依各晝素加以區分，亦可全面形成在綠晝素以外的部 分。 ° 如此在本實施形態中，對於1色係直接利用發光材料 的發光顏色。而在由2色發光形成的白色，對於3原色中 的1色，較其他2色容易變弱。因此，對於強度較弱的j 色藉由利用以該色發光的有機發光層，可進行適當的彩色 顯示。例如，於藍與橘2層的發光情況，如第3圖所示， 綠色光的強度較其他變弱，因此，對於綠色的晝素，藉由 316167 1258110 7用發綠光的發光層對於綠色也能獲得足夠的強度，藉此 可進仃有效的彩色顯示。綠的發光材料例如有构3。 再者，對於特定的顏色或所有的顏色之晝素最好設置 如小共振益，以選擇增強該顏色之光。 哭士第4圖中係顯示在以特定顏色發光的晝素設置光共振 ㈣之構成。如此，在透明電極61發光區域的下面設置由 St等：薄膜構成的半穿透膜69。因此，在有機發光層 1 66^先被該半穿透膜69加以反射。另—方面，相對 二6因具有反射層的作用，故在半穿透膜 極66之間重複被反射。 、相訂电 在此，半穿透膜69與相對電極66的距離，俜1定成 該間隙具有特定顏色的外丨係叹疋成 光學性之距離介 '之功能的距離’以作為 1/2、（ :亦即，設定成選擇光學長度的顏色波長之 折勒盘:白整數倍或整數分之一倍。例如，各層的 折射率係··用於透 φ 膜Π的SiO B f4/的1Τ〇是h9、用於閘極絕緣 機層是在1721右· /S1N是2.0、有機發光層63等的有 66間各層之厚工产:此乘算對應半穿透膜69與柄對電極 對應對象光之^ /率’求出合計的光學性厚度來設定 小共振器之作用，、而^半穿透膜69與相對電極間產生微 來自有機發光層63的光二也：出對象波長之光。亦即， 反複反射，而使特定、“牙透朕Μ與相對電極66間， 以射出。又在長之光選擇性地穿透半穿透膜的 頻率的光被射出的機率提昇，而得以提昇效率。特" 316167 12 1258110 光片小共振器的情況，最好也設置彩色遽 ⑼由#小共㈣來限制通過半穿透膜69的 ^故基本上被認為不f要彩色濾光片7Q。但是微小共振 為，基本上係狀來自對半穿透膜69的表面呈正交方向之 先的波長。因A，射出的光之波長大幅受視野方向左右， 而從側面觀看顯示面板日吝多&六 < 才涵色谷易改變。而如本實施形態 ^色濾光片7G的話’穿透其的光將確實地變成特定波 長的光’而幾乎得以全部消除顯示面板的視野角的依存性。 此外:對於發白光的晝素也可以設微小共振器。第$ 圖中係顯不此種情況的構成。如此，將發光層Μ設成該色 發光層63b與橘色發光層63〇白勺2層構造。藉此，白^光 中的特定顏色經微小共振器增強並選擇，且由彩色濾光片 70加以選擇射出。 “ 在上述的實施形態中，係設成從玻璃基板3 0射出光的 底。P放射型（bottom emissiGn),但亦可設成從陰極側射出 光的頂部放射型（top emissi〇n)。第6圖係顯示於頂部放射 型中’設置微小共振器時的晝素部之構成。在此例中，係 利用以ITO形成的透明陰極9〇當作陰極，並在該透明陰 極90的下面配置半穿透膜91。 再者，於透明電極61的下側設置金屬反射層93，而 該金屬反射層93的表面與半穿透膜91之間具微小共振器 的功能。 再者，於此情況，彩色濾光片70係設在封裝基板％ 下面。又封裝基板95係僅與基板30連接在周邊部，為封 316167 13 1258110 在弟11圖，係於鱼笫7同知门^ w L丄 素（例如入圭夸圖相同的構成中’以複數個畫 (ETL)之雙層。 兒卞％达層

第12圖係11示另-別的構成例，又此圖為省略了 TFT

的構造與丁FT和透明雷炻w AA、由从社 谷了 TFT $還月电極61的連接構造等之模式圖。. 在紅色的畫素，於透明電極61的下方設有 片蕭；在綠色的晝素，於透明電極61的下方設有綠^ · 濾光片70G。而在該等的紅色、 、"' 、 .,^ 、、不巴的旦素積層配置右誃 ，的有機發光f 63b，以及橘色的有機發光層—又在； 的晝素位有藍色的有機發光層㈣，且未設彩色遽光片。 再者，電洞輸送層62、藍色發光層㈣、電子輸 64’以及相對電極66係全面形成為共同全晝素。又：橘： =有機舍光層63〇除了藍色的晝素外，共同設於其他的晝 京0 依據上述之構成，因全面設置藍色的有機發光層㈣ 即可，故可簡化製程。 声丄此外，也可利用色變換層來取代上述實施形態的彩色 遽先片。此色變換層例如已揭示在日本特開扇-卵乃 =報等，只要利用此色變換層即可將特定顏色變換成其 =定顏色。因此，並非白色發光’而是可將由特定顏 么光所產生的光變換成其他顏色的光。例如，藉由色變 換層可將來自藍色發光層的光變換成紅色、綠色。0因此， j乍為有機發光層係於全面形成—層的藍色，而對於紅色、 彔色的晝素藉由设置將藍色的光變換成紅色、綠色的色變 316167 15 1258110 換層’即可實現RGB的各晝素。 ^第13圖係顯示此構成的晝素構造，如此作 層係僅設有藍色的有機發光層63b, ^ x。 Μ娶A ^ 4 且马全面（全晝素共同） 監色的有機發光層63b。而於紅色的晝素設置將駐 色=光變換成紅色的色變換層_，並對綠色的晝素言; 將監色的光變換成綠色的色變換層8GG，對藍色的 不設置色變換層而直接將藍色的光射出。依據上述：構、· 成，可將電洞輪送層62、有機發光層63(63b)、電子輸送 層64形成於所有的全面（全晝素共同）。因此，可簡化^程'。 【圖式簡單說明】 1 第1圖係顯示晝素部分的構成之剖面圖。 第2圖係顯* RGB各色的有機EL元件之構成例的圖。 第3圖係顯示白色發光時的光譜例之圖。 第4圖係顯示設置微小共振器時的畫素構造之圖。 第5圖係顯示設置微小共振器，且白色發光時的畫素 構造之圖。 第6圖係顯示頂部放射型構成之圖。 第7圖係有關有機EL顯示面板的畫素構造例之模式 圖。 第8圖係有關有機EL顯示面板的畫素構造例之模式 圖。 第9圖係有關有機EL顯示面板的畫素構造例之模式 圖。 第10圖係有關有機EL顯示面板的畫素構造例之模式 16 316167 1258110 圓。 圖 第11圖係有關有機EL_示面板的畫素構造例 之模式 第12圖係顯示RGB各 第13圖係顯示RGB各 主要元件符號說明】 色的有機 色的有機 11 緩衝層 13 15 層間絕緣膜 17、67 22 主動層 22c 22d >及極區域 22s 24 閘極電極 26 30 玻璃基板 53 61 透明電極 62 63 、 63g 有機發光層 63b 63〇 橘色發光層 64 65 有機層 66 69 半穿透膜 7〇 、 70B 71 SiN膜 80 90 透明陰極 91 95 封裝基板 EL元件之構成例圖 EL元件之構成例圖 閘極絕緣膜 平坦化膜 通道區域 源極區域 没極電極 源極電極 電洞輸送層 数色發光層 電子輸送層 相對電極 70R 彩色濾光片 色變換層 半穿透膜 316167 17

Claims (1)

1258110 1陴>月巧日修(更)正替換頁 第93129367號專利申請案 申請專利範圍修正本 (95年2月27曰 】· 一種有機電場發光（EL)顯示面板，係將含有有機EL元 件的晝素加以複數個配列而形成者，該有機元件為 於第1及第2電極間具有機層，藉由施加電壓於第}及 第2電極間使電流流通有機層而發光，其中， 、特定的一色之有機EL元件之有機層係以該色發光 並將其射出，而 其他特定的-色之有貞EL元件之有機層係以白色 發光，並將其以彩色濾光片作成特定之顏色。

光層以作為前述有機層， 之共同層。 1項之有機電場發光（EL)顯示面板， 如申請專利範圍第丨項$ 其中， 兩述有機EL亓 以作為前述有機層， 層0 70件係包含電子輸送層及有機發光層 %兒子輸送層為複數個晝素之共同 如申請專利範圍第 其中， 貝之有機電場發光（EL)顯示面板， 前述有機EL天 70件係包含電洞輸送層、電子輸送層 316167(修正本) 1 125811 ο —·—一—--· -μ— p-年>/月>，日修(史)王替換頁 . =機發光層4為前述有機層，而前述電洞輸送層及 包子輪迗層為複數個畫素之共同層。 5. ^申請專利範圍第1項至第4項中之任—項有機電場發 光（EL)顯示面板，其中， 一 $述彩色濾光片為2色，而特定2色的有機電場發 光（EL)元件之有機層為以白色發光。 如申明專利範圍第5項之有機電場發光（EL)顯示面板， 其中， 至少一部分的畫素係將以白色發光之來自有機層 的光直接以白色光射出。 7·如申請專利範圍第4項之有機電場發光（EL)顯示面板， 其中， 以前述白色發光的有機層係具有以不同的2色發光 的發光層之積層構造，而 以前述特定的一色發光之有機層係由前述發光層 之一個層延長所形成者。 8·如申請專利範圍第7項之有機電場發光（EL)顯示面板， 其中， 以前述特定的一色發光之有機層係共同形成於全 畫素。 9·如申請專利範圍第7項或第8項之有機電場發光（EL) 顯示面板，其中， 以前述白色發光的有機層係由以藍色發光的層與 由橘色發光的層之2層構成，而以前述特定顏色發光的 2 3】6〗67(修正本) 1258110 囑_丨_丨餘.一 ——ΙΓΓ - - η- I- -r------1~~1 月η日修(更)正替換頁 有機層係以藍色發光之声。 10.ri==T(EL)l;示面板，係由配列複數個含有 外 、旦素所形成，該有機E]L元件係於第1及 第2電極間具有有機層，並藉由施加電壓於第 2 電極，而流通電流於有機層以發光者，其中， 第1種顏色的有機EL元件係有機層為以前述第！ 種顏色發光並將其射出，而 第2種顏色的有機EL元件係有機層為以前述第】 種顏色發光’並以色變換層將其變換成前述第2種顏色。 !.如申請專利範圍第1G項之有機電場發光(el)顯示面 板，其中，前述第i種顏色發光之有機層係設成全晝素 共同之層。 316167(修正本) 3