JP2000133449A - Laminated structure of organic el element - Google Patents
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
- H10K59/32—Stacked devices having two or more layers, each emitting at different wavelengths
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、有機EL素子に関す
るものであり、特に輝度向上に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic EL device, and more particularly to an improvement in luminance.
【0002】[0002]
【従来の技術】図4に従来の有機EL素子を用いたフル
カラーディスプレイのELパネル部50を示す。ELパ
ネル部50においては、ガラス基板3の上に、短冊状の
アノード電極51が矢印81方向(行方向)に並べられ
ている。アノード電極51の上には、青発光層71、緑
発光層72、赤発光層73が順次、矢印81の属する平
面上でかつ矢印81と直交する矢印82方向(列方向)
に並べられている。青発光層71、緑発光層72、赤発
光層73の上には、短冊状のカソード電極61が矢印8
1方向に順次並べられている。2. Description of the Related Art FIG. 4 shows an EL panel section 50 of a full-color display using a conventional organic EL element. In the EL panel section 50, strip-shaped anode electrodes 51 are arranged on the glass substrate 3 in the direction of arrow 81 (row direction). On the anode electrode 51, a blue light-emitting layer 71, a green light-emitting layer 72, and a red light-emitting layer 73 are sequentially formed on a plane to which the arrow 81 belongs and in a direction of an arrow 82 (column direction) orthogonal to the arrow 81.
It is arranged in. On the blue light emitting layer 71, the green light emitting layer 72, and the red light emitting layer 73, a strip-shaped cathode electrode 61 is provided with an arrow 8.
They are arranged sequentially in one direction.
【0003】所定のアノード電極51およびカソード電
極61に所定の電圧を印加することにより、所望の位置
のEL素子が発光する。RGBの発光率を調整すること
により、フルカラー表示が可能となる。When a predetermined voltage is applied to a predetermined anode electrode 51 and a predetermined cathode electrode 61, an EL element at a desired position emits light. By adjusting the RGB light emission rates, full-color display is possible.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記E
Lパネル部50においては、次のような問題点があっ
た。青発光層71、緑発光層72、赤発光層73という
3種類の発光層を並列に配置しているので、詳細な表示
をするには、モノクロディスプレイと比べて3倍の微細
加工が要求される。However, the above E
The L panel section 50 has the following problems. Since three types of light-emitting layers, ie, a blue light-emitting layer 71, a green light-emitting layer 72, and a red light-emitting layer 73, are arranged in parallel, a finer display is required to be three times as fine as a monochrome display for detailed display. You.
【0005】さらに、モノクロディスプレイの場合の1
/3の面積で同等の輝度を確保する必要がある。そのた
め、電流を3倍にすることも考えられるが、発光層の寿
命が著しく低下する。[0005] Furthermore, in the case of a monochrome display, 1
It is necessary to secure the same luminance in the area of. Therefore, the current may be tripled, but the life of the light emitting layer is significantly reduced.
【0006】この発明は、上記のような問題点を解決
し、長寿命でかつ高輝度の有機EL素子を用いたフルカ
ラー表示パネルを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a full-color display panel using a long-life and high-luminance organic EL element.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段および発明の効果】本発明
にかかる有機EL素子の積層構造においては、青発光
部、緑発光部、赤発光部が積層されており、前記青発光
部と前記緑発光部との間、および前記緑発光部と前記赤
発光部の間には、絶縁層が形成されている。したがっ
て、並列に並べた場合と比べて、輝度を向上させること
ができる。また、前記3つの発光層は、光の放出面から
近い順に、青発光部、緑発光部と赤発光部の順に積層さ
れている。したがって、短波長の光が長波長の発光層で
吸収されることがない。これにより、さらに輝度を向上
させることができる。In the laminated structure of the organic EL device according to the present invention, a blue light emitting portion, a green light emitting portion, and a red light emitting portion are laminated, and the blue light emitting portion and the green light emitting portion are stacked. An insulating layer is formed between the light emitting unit and between the green light emitting unit and the red light emitting unit. Therefore, the luminance can be improved as compared with the case where the pixels are arranged in parallel. Further, the three light emitting layers are stacked in the order of blue light emitting portion, green light emitting portion and red light emitting portion in order from the light emitting surface. Therefore, short wavelength light is not absorbed by the long wavelength light emitting layer. Thereby, the luminance can be further improved.
【0008】本発明にかかる有機EL素子の積層構造に
おいては、前記赤発光部のカソード電極は金属電極であ
り、それ以外のアノード電極およびカソード電極は、透
明電極である。したがって、前記各発光層から放出され
た光は前記放出面から一番遠いカソード電極によって反
射される。これにより、輝度を向上できるとともに、配
線抵抗を減少させることができる。In the stacked structure of the organic EL device according to the present invention, the cathode electrode of the red light emitting portion is a metal electrode, and the other anode and cathode electrodes are transparent electrodes. Therefore, light emitted from each light emitting layer is reflected by the cathode electrode farthest from the emission surface. Thereby, the luminance can be improved and the wiring resistance can be reduced.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態について、図
面に基づいて説明する。図1に第1の実施形態であるE
Lパネル部1を示す。An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the first embodiment E
1 shows an L panel unit 1.
【0010】ELパネル部1は、ガラス基板3の上に、
短冊状のアノード電極5が矢印81方向に並べられてい
る。本実施形態においては、アノード電極として透明電
極であるITOを採用した。アノード電極5の上には、
青発光層15が矢印82方向に並べられている。青発光
層15の上には、短冊状のカソード電極25が矢印81
方向に並べられている。カソード電極15は、図2に示
すように、絶縁層であるシリコン酸化膜31で覆われて
いる。アノード電極5とカソード電極25とは、青色の
光を発光する為の電極である。本実施形態においては、
アノード電極5、青発光層15およびカソード電極25
で青発光部を構成する。The EL panel section 1 has a glass substrate 3
Strip-shaped anode electrodes 5 are arranged in the direction of arrow 81. In the present embodiment, ITO, which is a transparent electrode, is employed as the anode electrode. On the anode electrode 5,
The blue light emitting layers 15 are arranged in the direction of arrow 82. On the blue light emitting layer 15, a strip-shaped cathode electrode 25 is indicated by an arrow 81.
It is arranged in the direction. The cathode electrode 15 is covered with a silicon oxide film 31 which is an insulating layer, as shown in FIG. The anode electrode 5 and the cathode electrode 25 are electrodes for emitting blue light. In the present embodiment,
Anode electrode 5, blue light emitting layer 15, and cathode electrode 25
Constitutes a blue light emitting portion.
【0011】シリコン酸化膜31の上には、同様に、緑
発光部が設けられている。すなわち、短冊状のアノード
電極7が矢印81方向に並べられている。アノード電極
7の上には、緑発光層17が矢印82方向に並べられて
いる。青発光層7の上には、短冊状のカソード電極27
が矢印81方向に順次並べられている。カソード電極2
7は、図2に示すように、シリコン酸化膜33で覆われ
ている。On the silicon oxide film 31, similarly, a green light emitting portion is provided. That is, the strip-shaped anode electrodes 7 are arranged in the arrow 81 direction. Green light-emitting layers 17 are arranged in the direction of arrow 82 on the anode electrode 7. On the blue light emitting layer 7, a strip-shaped cathode electrode 27 is provided.
Are sequentially arranged in the arrow 81 direction. Cathode electrode 2
7 is covered with a silicon oxide film 33 as shown in FIG.
【0012】シリコン酸化膜33の上には、同様に、赤
発光部が設けられている。すなわち、短冊状のアノード
電極9が矢印81方向に並べられている。アノード電極
9の上には、赤発光層19が矢印82方向に並べられて
いる。赤発光層9の上には、短冊状のカソード電極29
が矢印81方向に順次並べられている。カソード電極2
9は、金属電極で構成されている。Similarly, a red light emitting portion is provided on the silicon oxide film 33. That is, the strip-shaped anode electrodes 9 are arranged in the arrow 81 direction. On the anode electrode 9, the red light emitting layers 19 are arranged in the direction of the arrow. On the red light emitting layer 9, a strip-shaped cathode electrode 29 is provided.
Are sequentially arranged in the arrow 81 direction. Cathode electrode 2
Reference numeral 9 is composed of a metal electrode.
【0013】本実施形態においては、RGBの各発光層
を積層している。したがって、短冊状の各有機EL層の
幅を大きくすることができる。これにより高輝度のEL
パネル部を提供することができる。さらに、光を放出す
る放出面3aから、B、G、Rの順で積層している。し
たがって、短波長の光が長波長の発光層で吸収されるこ
とがない。In this embodiment, the respective light emitting layers of RGB are laminated. Therefore, the width of each strip-shaped organic EL layer can be increased. This enables high-brightness EL
A panel unit can be provided. Further, B, G, and R are stacked in this order from the light emitting surface 3a that emits light. Therefore, short wavelength light is not absorbed by the long wavelength light emitting layer.
【0014】このように、本実施形態においては、ガラ
ス基板3の上に、青発光部45、緑発光部47、赤発光
部49が、順次積層されている。各発光部の電極は透明
電極である。各発光層間には、シリコン酸化膜31、3
3が設けられている。したがって、短波長の光が長波長
の発光層で吸収されることがなく、光放出面3aから放
出される。また、光放出面3aから一番離れた発光部の
カソード電極29は、金属電極で構成されている。これ
により、光が反射される。これにより、輝度を高くでき
る。したがって、電流密度を低くしても十分な輝度の表
示パネルを提供できる。As described above, in this embodiment, the blue light emitting portion 45, the green light emitting portion 47, and the red light emitting portion 49 are sequentially laminated on the glass substrate 3. The electrode of each light emitting unit is a transparent electrode. Between each light emitting layer, a silicon oxide film 31, 3
3 are provided. Therefore, the short wavelength light is emitted from the light emitting surface 3a without being absorbed by the long wavelength light emitting layer. Further, the cathode electrode 29 of the light emitting portion farthest from the light emitting surface 3a is formed of a metal electrode. Thereby, light is reflected. Thereby, the luminance can be increased. Therefore, a display panel with sufficient luminance can be provided even when the current density is reduced.
【0015】本実施形態においては、赤発光部47のカ
ソード電極以外の電極は、膜厚150nmのITO薄膜
をITOセラミクスターゲットとArスパッタガスとを
用いた高周波スパッタ法で形成した。透明電極2はIT
O以外にIn2O3、Auなど仕事関数が4.5eV以上
ある導電性材料で構成してもよい。なお、スパッタ法以
外に、EB蒸着法で形成してもよい。In this embodiment, the electrodes other than the cathode electrode of the red light emitting portion 47 are formed by forming a 150 nm thick ITO thin film by a high frequency sputtering method using an ITO ceramic target and an Ar sputtering gas. Transparent electrode 2 is IT
In addition to O, a conductive material such as In 2 O 3 or Au having a work function of 4.5 eV or more may be used. In addition, you may form by EB vapor deposition method other than a sputtering method.
【0016】また、カソード電極29は、膜厚200n
mのMgとAgの合金の金属薄膜を、製膜前の到達真空
度は1×10-9Torr以下、基板温度は室温の製膜条
件のもと、抵抗線加熱による真空蒸着法で製膜したが、
これ以外にも、LiF,C系の仕事関数の小さな金属を
アルミニウム電極の間に挿入する様にしてもよい。The cathode electrode 29 has a thickness of 200 n.
A metal thin film of an alloy of Mg and Ag of m is formed by a vacuum deposition method using resistance wire heating under a film forming condition that the ultimate vacuum degree before forming the film is 1 × 10 −9 Torr or less and the substrate temperature is room temperature. But
In addition, a metal having a small work function of LiF and C may be inserted between the aluminum electrodes.
【0017】また、有機化合物の発光層は、膜厚50n
mのトリフェニルアミン誘導体およびアルミキノリン錯
体薄膜を、製膜前の到達真空度は1×10-5〜1×10
-7Torr、基板温度は室温の製膜条件のもと、抵抗線
加熱による真空蒸着法で製膜した。The light emitting layer of the organic compound has a thickness of 50 n.
m of the triphenylamine derivative and the aluminum quinoline complex thin film, and the ultimate vacuum degree before film formation is 1 × 10 −5 to 1 × 10
Under a film forming condition of -7 Torr and a substrate temperature of room temperature, a film was formed by a vacuum deposition method using resistance wire heating.
【0018】なお、発光層としては、アントラセン誘導
体、ピレン誘導体、テトラセン誘導体、スチルベン誘導
体、ベリレン誘導体、キノン誘導体、フェナンスレン誘
導体、ナフタン誘導体、ナフタルイミド誘導体、フタロ
ベリノン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、シアニン
誘導体、その他可視領域で強い蛍光を発する有機物を採
用してもよい。The light emitting layer includes an anthracene derivative, a pyrene derivative, a tetracene derivative, a stilbene derivative, a berylen derivative, a quinone derivative, a phenanthrene derivative, a naphtan derivative, a naphthalimide derivative, a phthalovelinone derivative, a cyclopentadiene derivative, a cyanine derivative, and other visible light. An organic substance that emits strong fluorescence in the region may be employed.
【0019】また、本実施形態においては、絶縁層を膜
厚150nmのシリコン酸化膜で構成したが、他の絶縁
材料も用いてもよい。In the present embodiment, the insulating layer is formed of a silicon oxide film having a thickness of 150 nm, but other insulating materials may be used.
【0020】なお、本明細書において、有機EL層を、
トリフェニルアミン誘導体およびアルミキノリン錯体薄
膜の2層構造としたが、説明を簡略化するために、図面
においては1層で記述している。なお、有機EL層の構
成については任意であり、電子輸送層等の発光させる補
助層を設けて、3層型、4層型、5層型の多層型で構成
するようにしてもよい。In this specification, the organic EL layer is
Although a two-layer structure of a triphenylamine derivative and an aluminum quinoline complex thin film is used, for simplicity of description, only one layer is shown in the drawings. The configuration of the organic EL layer is arbitrary, and a three-layer, four-layer, or five-layer multilayer structure may be provided by providing an auxiliary layer that emits light such as an electron transport layer.
【0021】図3に、第2実施形態であるELパネル部
100を示す。ELパネル部100は、第1実施形態と
異なり、ガラス基板3とは逆側から、光を放出する。短
冊状の金属電極としてのカソード電極129が図1の矢
印81方向に並べられている。カソード電極129の上
には、赤発光層119が図1の矢印82方向に並べられ
ている。赤発光層119の上には、短冊状のアノード電
極109が図1の矢印81方向に並べられている。アノ
ード電極109は、図2に示すように、シリコン酸化膜
31で覆われている。アノード電極109とカソード電
極129とは、赤色の光を発光する為の電極である。本
実施形態においては、アノード電極109、赤発光層1
19およびカソード電極129で赤発光部を構成する。
なお、カソード電極129は、金属電極で構成されてい
る。FIG. 3 shows an EL panel section 100 according to a second embodiment. The EL panel unit 100 emits light from the side opposite to the glass substrate 3 unlike the first embodiment. Cathode electrodes 129 as strip-shaped metal electrodes are arranged in the direction of arrow 81 in FIG. On the cathode electrode 129, red light emitting layers 119 are arranged in the direction of arrow 82 in FIG. On the red light emitting layer 119, strip-shaped anode electrodes 109 are arranged in the direction of arrow 81 in FIG. The anode electrode 109 is covered with the silicon oxide film 31, as shown in FIG. The anode electrode 109 and the cathode electrode 129 are electrodes for emitting red light. In the present embodiment, the anode electrode 109, the red light emitting layer 1
19 and the cathode electrode 129 constitute a red light emitting portion.
Note that the cathode electrode 129 is formed of a metal electrode.
【0022】シリコン酸化膜31の上には、同様に、緑
発光部が設けられている。すなわち、短冊状のカソード
電極127が矢印81方向に並べられている。カソード
電極127の上には、緑発光層117が矢印82方向に
並べられている。青発光層117の上には、短冊状のア
ノード電極107が矢印81方向に順次並べられてい
る。アノード電極107は、図2に示すように、シリコ
ン酸化膜33で覆われている。Similarly, a green light emitting portion is provided on the silicon oxide film 31. That is, the strip-shaped cathode electrodes 127 are arranged in the arrow 81 direction. Green light emitting layers 117 are arranged in the direction of arrow 82 on cathode electrode 127. On the blue light emitting layer 117, strip-shaped anode electrodes 107 are sequentially arranged in the arrow 81 direction. The anode electrode 107 is covered with the silicon oxide film 33 as shown in FIG.
【0023】シリコン酸化膜33の上には、同様に、青
発光部が設けられている。すなわち、短冊状のカソード
電極125が矢印81方向に並べられている。カソード
電極125の上には、青発光層115が矢印82方向に
並べられている。青発光層115の上には、短冊状のア
ノード電極105が矢印81方向に順次並べられてい
る。On the silicon oxide film 33, similarly, a blue light emitting portion is provided. That is, the strip-shaped cathode electrodes 125 are arranged in the arrow 81 direction. On the cathode electrode 125, the blue light emitting layers 115 are arranged in the direction of the arrow 82. On the blue light emitting layer 115, strip-shaped anode electrodes 105 are sequentially arranged in the direction of arrow 81.
【0024】このように、ガラス基板との逆側から、光
の放出する場合でも、同様に、放出面105aからBG
Rの順に発光層を積層することができる。また、放出面
105aから一番離れたカソード電極を金属で構成する
ことによって、光を反射させ輝度向上を図ることができ
る。As described above, even when light is emitted from the side opposite to the glass substrate, the BG is similarly emitted from the emission surface 105a.
The light emitting layers can be stacked in the order of R. Further, by configuring the cathode electrode farthest from the emission surface 105a with a metal, it is possible to reflect light and improve luminance.
【図1】第1の実施形態であるパネル部の構造を示す斜
視図である。FIG. 1 is a perspective view illustrating a structure of a panel unit according to a first embodiment.
【図2】図1のB−B断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line BB of FIG.
【図3】第2の実施形態であるパネル部100を示す要
部断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a main part of a panel unit 100 according to a second embodiment.
【図4】従来のELパネル部を示す。FIG. 4 shows a conventional EL panel unit.
3・・・・・・・・ガラス基板 5・・・・・・・・アノード電極(青) 7・・・・・・・・アノード電極(緑) 9・・・・・・・・アノード電極(赤) 15・・・・・・・・青発光層 17・・・・・・・・緑発光層 19・・・・・・・・赤発光層 25・・・・・・・・カソード電極(青) 27・・・・・・・・カソード電極(緑) 29・・・・・・・・カソード電極(赤) 31・・・・・・・・シリコン酸化膜 33・・・・・・・・シリコン酸化膜 105・・・・・・・・アノード電極(青) 107・・・・・・・・アノード電極(緑) 109・・・・・・・・アノード電極(赤) 115・・・・・・・・青発光層 117・・・・・・・・緑発光層 119・・・・・・・・赤発光層 125・・・・・・・・カソード電極(青) 127・・・・・・・・カソード電極(緑) 129・・・・・・・・カソード電極(赤) 3 ... Glass substrate 5 ... Anode electrode (blue) 7 ... Anode electrode (green) 9 ... Anode electrode (Red) 15 blue light emitting layer 17 green light emitting layer 19 red light emitting layer 25 cathode electrode (Blue) 27 ..... Cathode electrode (green) 29 ..... Cathode electrode (red) 31 ..... silicon oxide film 33 ... ··· Silicon oxide film 105 ····· Anode electrode (blue) 107 ····· Anode electrode (green) 109 ····· Anode electrode (red) 115 ... Blue light emitting layer 117... Green light emitting layer 119... Red light emitting layer 125... Cathode electrode (blue) 1 27 ····· Cathode electrode (green) 129 ······ Cathode electrode (red)
Claims (2)
3)赤発光部を積層させた有機EL素子の積層構造であっ
て、 a1)以下を有する青発光部、 a11)所定の電圧が印加されると、青発光する有機EL
層、、 a12)前記有機EL層の第1の表面側に位置するアノード
電極、 a13)前記有機EL層の第1の表面側とは逆側の第2の表
面側に位置するカソード電極、 a2)以下を有する緑発光部、 a21)所定の電圧が印加されると、緑発光する有機EL
層、、 a22)前記有機EL層の第1の表面側に位置するアノード
電極、 a23)前記有機EL層の第1の表面側とは逆側の第2の表
面側に位置するカソード電極、 a3)以下を有する赤発光部、 a31)所定の電圧が印加されると、赤発光する有機EL
層、、 a32)前記有機EL層の第1の表面側に位置するアノード
電極、 a33)前記有機EL層の第1の表面側とは逆側の第2の表
面側に位置するカソード電極、 B)前記青発光部と前記緑発光部との間、および前記緑
発光部と前記赤発光部の間には、絶縁層が形成されてお
り、 C)前記3つの発光層は、光の放出面から近い順に、青
発光部、緑発光部と赤発光部の順に積層されているこ
と、 を特徴とする有機EL素子の積層構造。1. A) The following a1) blue light-emitting portion, a2) green light-emitting portion, a
3) A stacked structure of an organic EL element in which red light emitting portions are stacked, a1) a blue light emitting portion having the following: a11) an organic EL device that emits blue light when a predetermined voltage is applied.
A12) an anode electrode located on the first surface side of the organic EL layer; a13) a cathode electrode located on a second surface side opposite to the first surface side of the organic EL layer; a2 A) a green light-emitting portion having the following: a21) an organic EL that emits green light when a predetermined voltage is applied
A22) an anode electrode located on the first surface side of the organic EL layer; a23) a cathode electrode located on a second surface side opposite to the first surface side of the organic EL layer; a3 A) a red light-emitting portion having the following: a31) an organic EL that emits red light when a predetermined voltage is applied.
A32) an anode electrode located on the first surface side of the organic EL layer; a33) a cathode electrode located on a second surface side opposite to the first surface side of the organic EL layer; B A) an insulating layer is formed between the blue light emitting section and the green light emitting section, and between the green light emitting section and the red light emitting section; and C) the three light emitting layers have a light emitting surface. A blue light-emitting portion, a green light-emitting portion, and a red light-emitting portion in this order.
て、 前記赤発光部のカソード電極は金属電極であり、それ以
外のアノード電極およびカソード電極は、透明電極であ
ること、を特徴とするもの。2. The stacked structure of an organic EL device according to claim 1, wherein the cathode electrode of the red light emitting portion is a metal electrode, and the other anode electrode and cathode electrode are transparent electrodes. thing.
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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- 1998-10-20 JP JP10298600A patent/JP2000133449A/en active Pending
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