專利名稱：有機(jī)el裝置及其驅(qū)動(dòng)方法、照明裝置和電子儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在光源和顯示器中使用的有機(jī)EL裝置及其驅(qū)動(dòng)方法、以及含有這種有機(jī)EL裝置的照明裝置和電子儀器。
背景技術(shù)：
以前，我們所知的有機(jī)電致發(fā)光裝置(以下稱為有機(jī)EL裝置)，是以點(diǎn)陣方式將可使其發(fā)出三原色光的各種元件結(jié)構(gòu)交替成膜，由這些光的合成產(chǎn)生的全色化而使多色化成為可能。但是，由此實(shí)現(xiàn)多色化的裝置，當(dāng)然其結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，因此成本較高而價(jià)格昂貴。
另一方面，與全色化而能夠進(jìn)行復(fù)雜的顯示相比，例如將有機(jī)EL裝置作為背光和照明時(shí)，會(huì)要求使多色(復(fù)色)發(fā)光裝置的顯示較為單純，并因此簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)且要實(shí)現(xiàn)低價(jià)；并已知滿足此要求的有機(jī)EL裝置。(例如參照專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3)但是，專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2中的裝置，存在很難對(duì)良好地顯示多個(gè)發(fā)光色進(jìn)行控制的問(wèn)題。而且，專利文獻(xiàn)3中的裝置，例如需要對(duì)兩側(cè)的電極分別進(jìn)行圖案形成等，也存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)平6-342690號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開(kāi)平8-279627號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開(kāi)2000-331781號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于以上的情況而做出的，其目的在于提供一種能夠以簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)良好的多色(復(fù)色)發(fā)光的有機(jī)EL裝置及其驅(qū)動(dòng)方法、以及含有該有機(jī)EL裝置的照明裝置和電子儀器。
為實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明的有機(jī)EL裝置，具有以下特征即，在基板上按順序設(shè)置第1電極、第2電極和第3電極；所述第1電極和第2電極之間設(shè)置至少由一層構(gòu)成的第1有機(jī)發(fā)光層；所述第2電極和第3電極之間設(shè)置至少由一層構(gòu)成的第2有機(jī)發(fā)光層；所述第1電極與第3電極電連接；所述第2電極具有透明性，并且所述第1電極和第3電極中至少有一方具有透明性；并具備電源切換部，而該電源切換部可以對(duì)正向驅(qū)動(dòng)和逆向驅(qū)動(dòng)進(jìn)行切換，所述正向驅(qū)動(dòng)使所述第1電極和第3電極發(fā)揮陽(yáng)極功能，并且使所述第2電極發(fā)揮陰極功能，所述逆向驅(qū)動(dòng)使所述第1電極和第3電極發(fā)揮陰極功能，并且使所述第2電極發(fā)揮陽(yáng)極功能。
在有機(jī)EL裝置正向外加偏置，則從陽(yáng)極一側(cè)向發(fā)光層注入空穴，并且從陰極一側(cè)向發(fā)光層注入電子，由這些空穴和電子在發(fā)光層內(nèi)再結(jié)合，而產(chǎn)生發(fā)光。一方面，既便逆向外加偏置，由于無(wú)法良好地進(jìn)行各電極的空穴、電子的注入，結(jié)果不會(huì)產(chǎn)生發(fā)光。
因此，在該有機(jī)EL裝置中，通過(guò)運(yùn)用如此正向外加偏置時(shí)發(fā)光、而即使逆向外加偏置也不發(fā)光的原理，使多色發(fā)光成為可能。
亦即，因?yàn)樵诘?電極和第2電極之間設(shè)置第1有機(jī)發(fā)光層、在第2電極和第3電極之間設(shè)置第2有機(jī)發(fā)光層，所以在進(jìn)行使所述第1電極和第3電極發(fā)揮陽(yáng)極功能、且所述第2電極發(fā)揮陰極功能的正向驅(qū)動(dòng)時(shí)，一方的有機(jī)發(fā)光層由于被正向外加偏置而產(chǎn)生發(fā)光，而另一個(gè)有機(jī)發(fā)光層則由于被逆向外加偏置而不產(chǎn)生發(fā)光。同樣，在進(jìn)行使所述第1電極和第3電極發(fā)揮陰極功能、且所述第2電極發(fā)揮陽(yáng)極功能的逆向驅(qū)動(dòng)時(shí)，另一個(gè)有機(jī)發(fā)光層由于被正向外加偏置而產(chǎn)生發(fā)光，而一個(gè)有機(jī)發(fā)光層則由于被逆向外加偏置而不產(chǎn)生發(fā)光。因此，事先將第1有機(jī)發(fā)光層的發(fā)光和第2有機(jī)發(fā)光層的發(fā)光這兩方的發(fā)光、即由這些發(fā)光層產(chǎn)生的發(fā)光色設(shè)定為不同的顏色，由電源切換部對(duì)所述正向驅(qū)動(dòng)和逆向驅(qū)動(dòng)進(jìn)行切換，即可以使多色發(fā)光成為可能。
另外，基本上僅在以前的結(jié)構(gòu)上新加了電極和有機(jī)發(fā)光層，就使產(chǎn)生多色發(fā)光成為可能，所以該有機(jī)EL裝置可以以簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)良好地進(jìn)行多色(復(fù)色)發(fā)光。
另外，優(yōu)選在所述有機(jī)EL裝置中，所述第1有機(jī)發(fā)光層由高分子材料構(gòu)成，所述第2有機(jī)發(fā)光層由低分子材料構(gòu)成。
這樣，特別是用高分子材料以濕法成膜形成第1有機(jī)發(fā)光層后，可以利用蒸鍍法或噴鍍法等在真空氣氛或者減壓氣氛下的成膜法來(lái)分別形成其上面的第2電極、第2有機(jī)發(fā)光層、第3電極。因此，可以防止特別是第1有機(jī)發(fā)光層中由于氧和水分而導(dǎo)致的劣化。
另外，優(yōu)選在所述有機(jī)EL裝置中，在所述第1有機(jī)發(fā)光層以及第2有機(jī)發(fā)光層中，至少第1有機(jī)發(fā)光層的發(fā)光為被動(dòng)矩陣型驅(qū)動(dòng)。
這樣，由于第1有機(jī)發(fā)光層能夠進(jìn)行比較復(fù)雜的顯示，且第2有機(jī)發(fā)光層可以顯示單色光，所以可以提高顯示的自由度。
另外，優(yōu)選在所述有機(jī)EL裝置中，第1電極由多個(gè)帶狀電極互相平行地配置，第2電極由多個(gè)帶狀電極相互平行地配置、且與所述第1電極垂直地配置而成。
這樣，在第1有機(jī)發(fā)光層能夠由被動(dòng)點(diǎn)陣型驅(qū)動(dòng)發(fā)光，因而在第1有機(jī)發(fā)光層可以進(jìn)行更為復(fù)雜的顯示。
另外，優(yōu)選在所述有機(jī)EL裝置中，第3電極由多個(gè)帶狀電極相互平行配置而成，該帶狀電極配置在所述第1電極的正上方。
這樣，從與基板垂直的方向、即發(fā)出的光線的出射方向來(lái)觀察，第3電極重合配置在與第1電極相同的位置上，由此第1有機(jī)發(fā)光層和第2有機(jī)發(fā)光層就可以由同一被動(dòng)點(diǎn)陣型驅(qū)動(dòng)來(lái)使其發(fā)光。
另外，優(yōu)選在所述電源切換部，具有一個(gè)控制部，該控制部可以對(duì)形成所述正向驅(qū)動(dòng)時(shí)的正向的偏置外加時(shí)間和偏置外加量、以及形成所述逆向驅(qū)動(dòng)時(shí)的逆向的偏置外加時(shí)間和偏置外加量分別進(jìn)行控制。
這樣，例如在電源切換部以人眼無(wú)法跟蹤的高速進(jìn)行正向驅(qū)動(dòng)和逆向驅(qū)動(dòng)的切換時(shí)，通過(guò)適當(dāng)調(diào)整其中的偏置外加時(shí)間和偏置外加量，在外觀上，就能夠?qū)崿F(xiàn)顯示第1有機(jī)發(fā)光層與第2有機(jī)發(fā)光層的合成色。
本發(fā)明的有機(jī)EL裝置的驅(qū)動(dòng)方法，具有以下特征即，所述有機(jī)EL裝置的驅(qū)動(dòng)方法，在高速進(jìn)行所述正向驅(qū)動(dòng)和逆向驅(qū)動(dòng)的切換時(shí)，在所述正向驅(qū)動(dòng)的正向的偏置外加時(shí)間、和形成逆向驅(qū)動(dòng)的逆向的偏置外加時(shí)間之間設(shè)置差距。
根據(jù)該有機(jī)EL裝置的驅(qū)動(dòng)方法，通過(guò)適當(dāng)改變所述偏置外加時(shí)間的差，就可以以良好的反差系數(shù)顯示由第1有機(jī)發(fā)光層得到的顏色與第2有機(jī)發(fā)光層得到的顏色相合成而產(chǎn)生的顏色。
本發(fā)明的有機(jī)EL裝置的驅(qū)動(dòng)方法，具有以下特征即，所述有機(jī)EL裝置的驅(qū)動(dòng)方法，在高速進(jìn)行所述正向驅(qū)動(dòng)和逆向驅(qū)動(dòng)的切換時(shí)，在所述形成正向驅(qū)動(dòng)的正向的偏置外加量、和形成逆向驅(qū)動(dòng)的逆向的偏置外加量之間設(shè)置差距。
根據(jù)該有機(jī)EL裝置的驅(qū)動(dòng)方法，通過(guò)適當(dāng)改變所述偏置外加量的差，就可以以良好的反差系數(shù)顯示由第1有機(jī)發(fā)光層得到的顏色與第2有機(jī)發(fā)光層得到的顏色相合成而產(chǎn)生的顏色。
本發(fā)明的其他的有機(jī)EL裝置的驅(qū)動(dòng)方法，具有以下特征即，所述有機(jī)EL裝置的驅(qū)動(dòng)方法，在高速進(jìn)行所述正向驅(qū)動(dòng)和逆向驅(qū)動(dòng)的切換時(shí)，在所述形成正向驅(qū)動(dòng)的正向的偏置外加時(shí)間和偏置外加量、以及形成逆向驅(qū)動(dòng)的逆向的偏置外加時(shí)間和偏置外加量之間分別設(shè)置差距。
根據(jù)該有機(jī)EL裝置的驅(qū)動(dòng)方法，通過(guò)適當(dāng)改變所述偏置外加時(shí)間和偏置外加量的差，就可以以更好的反差系數(shù)顯示由第1有機(jī)發(fā)光層得到的顏色與第2有機(jī)發(fā)光層得到的光色相合成而產(chǎn)生的顏色。
本發(fā)明的照明裝置，其特征在于以所述的有機(jī)EL裝置作為光源。
根據(jù)該照明裝置，因?yàn)榭梢詫⒂煤?jiǎn)易的結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行良好的多色(復(fù)色)發(fā)光的有機(jī)EL裝置作為光源，所以該照明裝置自身也能夠以簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行良好的多色(復(fù)色)發(fā)光。
本發(fā)明的電子儀器，其特征在于含有所述有機(jī)EL裝置。
根據(jù)該電子儀器，因?yàn)楹锌梢杂煤?jiǎn)易的結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行良好的多色(復(fù)色)發(fā)光的有機(jī)EL裝置，所以該電子儀器自身也能夠以簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行良好的多色(復(fù)色)發(fā)光。


圖1是有機(jī)EL裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖2是說(shuō)明電源切換部的示意圖。
圖3是表示無(wú)源矩陣型驅(qū)動(dòng)時(shí)的電極配置的平面圖。
圖4是表示電子儀器以及照明裝置的一例的示意圖。
圖中1...有機(jī)EL裝置，2...基板，3...第1電極，4...第2電極，5...第3電極，6...第1有機(jī)發(fā)光層，7...第2有機(jī)發(fā)光層，13...電源切換部，16...控制部。
具體實(shí)施例方式
下面根據(jù)實(shí)施方式詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
圖1是表示本發(fā)明的有機(jī)EL裝置的一個(gè)實(shí)施方式的圖，圖1中的符號(hào)1是指有機(jī)EL裝置。該有機(jī)EL裝置1，是從基板2一側(cè)出射所發(fā)光的光、即所謂底部發(fā)射型的裝置；在基板2上順序形成第1電極3、第2電極4和第3電極5；所述第1電極3與第2電極4之間形成第1有機(jī)發(fā)光層6；所述第2電極4與第3電極5之間形成第2有機(jī)發(fā)光層7。并且，在本實(shí)施方式中，第1電極3、第2電極4、第3電極5的任何一個(gè)都是由沒(méi)有進(jìn)行圖案形成的單層膜或者層疊膜形成的平板膜結(jié)構(gòu)。
為了上述使發(fā)射的光線可以從基板2出射，基板2由透明玻璃和石英等透明性材料形成。
為了如后所述使第1有機(jī)發(fā)光層6、第2有機(jī)發(fā)光層7發(fā)射的光可以從第1電極3透過(guò)，第1電極3也采用由透明導(dǎo)電材料形成的電極。ITO適于作為透明導(dǎo)電材料，此外，也可以采用例如氧化銦、氧化鋅系的非晶形透明導(dǎo)電膜(Indium Zinc OxideIZO(注冊(cè)商標(biāo)))(日本出光興產(chǎn)社制造)等。本實(shí)施方式中采用ITO。
另外，該ITO(第1電極3)的表面上根據(jù)需要可以進(jìn)行O2等離子體處理，由此清洗電極表面、調(diào)整功函數(shù)以及付與親液性。
在該第1電極3上配置形成的第1有機(jī)發(fā)光層6，在本實(shí)施方式中是由第1空穴注入層8和第1發(fā)光層9構(gòu)成的，該第1空穴注入層8和第1發(fā)光層9是從第1電極3一側(cè)按此順序配置形成的。
第1空穴注入層8是由例如向聚噻吩衍生物或聚吡咯衍生物中添加聚苯乙烯磺酸形成的產(chǎn)物而構(gòu)成的層。即，作為第1空穴注入層8的形成材料，具體而言，比較適合采用3，4-聚乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS＝1/20)等。
另外，作為極性溶劑(分散劑)，代替所述的水，可以采用異丙醇(IPA)、正丁醇、γ-丁內(nèi)酯、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、1，3-二甲基-2-醚唑酮(DMI)及其衍生物、乙酸卡必醇酯、丁酸卡必醇酯等乙二醇醚類等。
而且，關(guān)于第1空穴注入層8的形成材料，也可以不限于所述種類而使用各種材料。例如，以適量的分散劑例如所述聚苯乙烯磺酸中將聚苯乙烯、聚吡咯、聚苯胺、聚乙炔及其衍生物進(jìn)行分散后產(chǎn)生的物質(zhì)。
第1發(fā)光層9由可以發(fā)出熒光或者磷光的公知的發(fā)光材料形成。具體而言，尤其比較適合采用高分子材料，可以采用聚對(duì)苯乙烯衍生物、聚苯撐衍生物、聚芴衍生物、聚乙烯咔唑、聚噻吩衍生物、苝(perylene)系色素、香豆素系色素、紅丹(rhodanmine)系色素等。另外，還可以向這些高分子材料中滲雜紅熒烯(rubrene)、苝、9，10-二苯基蒽、四苯基丁二烯、尼羅紅、香豆素6、喹吖酮等來(lái)使用。在本實(shí)施方式中，例如是采用發(fā)紅色光的高分子材料，當(dāng)然也可以采用發(fā)藍(lán)色和綠色光的高分子材料。
另外，作為第1發(fā)光層9的形成材料，當(dāng)然采用由低分子材料形成的發(fā)光材料也可以，此時(shí)對(duì)其發(fā)光的顏色也可以任意選擇使用。但是，采用低分子材料形成第1發(fā)光層9時(shí)，優(yōu)選從第1電極3一側(cè)起按照空穴輸送層、發(fā)光層、電子輸送層的順序來(lái)層疊而形成第1有機(jī)發(fā)光層6。所述空穴輸送層，優(yōu)選由α-NPD、TPD等空穴輸送性材料形成，或者以采用星射狀胺(starbust type amine)系等的空穴注入材料與所述空穴輸送材料的層疊結(jié)構(gòu)來(lái)形成。另外，作為形成發(fā)光層的低分子材料，也可以采用向例如Alq3等電子輸送性發(fā)光材料中微量滲雜熒光性色素(紅熒烯、喹吖酮、DCM等)而形成的材料。還有，作為電子輸送層，可以采用例如Alq3、PBD等。
采用高分子材料作為發(fā)光材料時(shí)，為不使所述第1空穴注入層8再次溶解，作為液化該高分子材料的溶劑，應(yīng)采用對(duì)該第1空穴注入層8不溶的非極性溶劑。特別是，以如后所述的旋涂法、浸涂法來(lái)涂布發(fā)光層形成材料時(shí)，作為所述非極性溶劑，比較適合采用甲苯、二甲苯等。另外，以噴墨法等液滴噴出法進(jìn)行涂布時(shí)，可以采用二氫苯并呋喃、三甲基苯、四甲基苯、環(huán)己基苯或者它們的混合物。
為了便于使后述的第2有機(jī)發(fā)光層7發(fā)出的光可以透過(guò)，第2電極4也由透明導(dǎo)電材料形成。特別是，為了使該第2電極4能夠?qū)Φ?有機(jī)發(fā)光層6發(fā)揮作為陰極的良好功能，作為透明導(dǎo)電材料，比較適合采用由有電子注入性的超薄膜陰極4a和為付與導(dǎo)電性的透明電極4b構(gòu)成的層疊結(jié)構(gòu)；其中所述超薄膜陰極4a，例如，由功函數(shù)小的金屬或者其氟化物、氧化物以及有機(jī)物的混合物BCP(bathocuproine)和銫的共同蒸鍍膜形成；而所述透明電極4b，由ITO或IZO構(gòu)成。所述電子注入性的超薄膜陰極4a配置在第1有機(jī)發(fā)光層6一側(cè)，透明電極4b配置在第2有機(jī)發(fā)光層7一側(cè)。另外，代替BCP和銫的共同蒸鍍膜，也可以形成5nm左右厚度的Ca來(lái)作為超薄膜陰極。
第2有機(jī)發(fā)光層7，與所述第1有機(jī)發(fā)光層6相同，是由第2空穴注入層10和第2發(fā)光層11構(gòu)成的，這些第2空穴注入層10和第2發(fā)光層11是從第2電極4一側(cè)按此順序形成配置的。
第2空穴注入層10由與所述第1空穴注入層8相同的材料形成，第2發(fā)光層11由與所述第1發(fā)光層9相同的材料形成。但是，該第2發(fā)光層11，其發(fā)出的顏色與第1發(fā)光層9所發(fā)出的顏色不同；例如，上述第1發(fā)光層9由發(fā)紅色光的材料形成時(shí)，該第2發(fā)光層11則采用例如發(fā)藍(lán)色光的材料形成的。
另外，特別是優(yōu)選對(duì)于第2發(fā)光層11，由于如后所述制造上的原因，應(yīng)選用不是由高分子材料而是由低分子材料構(gòu)成的發(fā)光材料。在這種情況下，優(yōu)選該第2有機(jī)發(fā)光層7，上述從第2電極4一側(cè)起按照空穴輸送層、發(fā)光層、電子輸送層的順序來(lái)層疊形成。所述空穴輸送層，優(yōu)選由α-NPD、TPD等空穴輸送性材料形成，或者以采用星射狀胺(starbust typeamine)系等的空穴注入材料與所述空穴輸送材料的層疊結(jié)構(gòu)來(lái)形成。另外，作為形成發(fā)光層的低分子材料，可以采用例如向Alq3等電子輸送性發(fā)光材料中微量滲雜熒光性色素(紅熒烯、喹吖酮、DCM等)而形成的材料；但作為形成藍(lán)色發(fā)光的材料，特別適合選用DDIP。還有，作為電子輸送層，可以選用例如Alq3、PBD等。
第3電極5，采用電子注入性的超薄膜陰極5a即BCP和銫的共同蒸鍍膜，與Al等的反射電極5b形成的層疊結(jié)構(gòu)。但是，當(dāng)?shù)?發(fā)光層11的形成材料采用低分子材料時(shí)，該第3電極5適合選用MgAg、LiF/Al等。
另外，特別是將該第3電極5也作透明的，在該裝置不僅作為底板發(fā)射型、而且也作為頂部發(fā)射型而發(fā)揮功能時(shí)，可以采用將Ca等功函數(shù)較小的金屬，或其氟化物或有機(jī)物的混合物的超薄膜(數(shù)nm)與ITO等透明導(dǎo)電膜相層疊的層疊結(jié)構(gòu)。
另外，雖然圖中沒(méi)有明示，在基板2上如此層疊的各層的上面，設(shè)有覆蓋由各層構(gòu)成的有機(jī)EL元件的密封構(gòu)件。該密封構(gòu)件，采用例如有絕緣性的板狀密封基板。使用密封基板時(shí)，該密封基板在覆蓋所述有機(jī)EL元件的狀態(tài)下，用密封樹(shù)脂固定在基板2上。密封樹(shù)脂可采用例如熱固性樹(shù)脂或紫外線固化性樹(shù)脂，特別是優(yōu)選使用熱固性樹(shù)脂之一種的環(huán)氧樹(shù)脂。另外，也可以不用密封基板而只用密封樹(shù)脂來(lái)覆蓋密封有機(jī)EL元件。
在這種結(jié)構(gòu)的有機(jī)EL裝置中，第1電極3與第3電極5，通過(guò)部分連接形成或者以配線等連結(jié)，以實(shí)現(xiàn)電連接。并且，這些第1電極3和第3電極5，在基板2一側(cè)的第1端子12處與電源切換部13處于電連接。另外，第2電極4在基板2一側(cè)的第2端子14電連接在電源切換部13。
如圖2所示，電源切換部13通過(guò)控制部16，與驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL裝置1的恒流電源部15相連接，對(duì)例如由晶體管、FET、繼電器等構(gòu)成的開(kāi)關(guān)電路S1、S2的切換控制。并且，通過(guò)該開(kāi)關(guān)電路S1、S2中的一方與所述第1端子12、另一方與所述第2端子14分別相連接，電源切換部13對(duì)有機(jī)EL裝置1的發(fā)光驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制。這里，所述控制部16是對(duì)由恒流電源部向電源切換部13外加的電壓(偏置)進(jìn)行控制的，具體的是按照預(yù)先設(shè)定，對(duì)電壓(偏置)外加時(shí)間和電壓(偏置)外加量分別進(jìn)行控制。
在這種結(jié)構(gòu)下，本實(shí)施方式中的有機(jī)EL裝置1，通過(guò)電源切換部13和控制電源切換部13的控制部16，以分別進(jìn)行第1有機(jī)發(fā)光層6和第2有機(jī)發(fā)光層7的發(fā)光驅(qū)動(dòng)。
亦即，通過(guò)該控制部16和電源切換部13，可以進(jìn)行正向驅(qū)動(dòng)和逆向驅(qū)動(dòng)，其中，所述正向驅(qū)動(dòng)，使所述第1端子12一側(cè)、即所述第1電極3和第3電極5作為陽(yáng)極發(fā)揮功能，并且使所述第2端子14一側(cè)、即第2電極4作為陰極發(fā)揮功能；所述逆向驅(qū)動(dòng)，使所述第1端子12一側(cè)、即所述第1電極3和第3電極5作為陰極發(fā)揮功能，并且使所述第2端子14一側(cè)、即第2電極4作為陽(yáng)極發(fā)揮功能；進(jìn)而通過(guò)電源切換部13來(lái)進(jìn)行該正向驅(qū)動(dòng)和逆向驅(qū)動(dòng)的切換。
這里，進(jìn)行正向驅(qū)動(dòng)時(shí)，在本實(shí)施方式中，特別是第1有機(jī)發(fā)光層6中，由正向外加電壓(偏置)，正向有電流流動(dòng)，由此產(chǎn)生發(fā)光。另一方面，第2有機(jī)發(fā)光層7中，由于逆向外加電壓(偏置)，正向無(wú)電流流動(dòng)，因此不產(chǎn)生發(fā)光。
另外，進(jìn)行逆向驅(qū)動(dòng)時(shí)，第1有機(jī)發(fā)光層6中，由于逆向外加電壓(偏置)，電流無(wú)正向流動(dòng)，由此不產(chǎn)生發(fā)光。另一方面，第2有機(jī)發(fā)光層7中，由于正向外加電壓(偏置)，正向有電流流動(dòng)，因此產(chǎn)生發(fā)光。
由此，由電源切換部13進(jìn)行正向驅(qū)動(dòng)時(shí)，就可以選擇性地使第1有機(jī)發(fā)光層6發(fā)光，而進(jìn)行逆向驅(qū)動(dòng)時(shí)，就可以選擇性地使第2有機(jī)發(fā)光層7發(fā)光。因此，通過(guò)電源切換部13的切換，可以實(shí)現(xiàn)第1有機(jī)發(fā)光層6的發(fā)光(例如發(fā)紅色的光)和第2有機(jī)發(fā)光層7的發(fā)光(例如藍(lán)色的發(fā)光)雙方的發(fā)光、即復(fù)色的發(fā)光。
另外，特別是，由控制部16來(lái)控制電源切換部13，在外觀上，可以實(shí)現(xiàn)第1有機(jī)發(fā)光層6的發(fā)光(例如紅色的發(fā)光)與第2有機(jī)發(fā)光層7的發(fā)光(例如藍(lán)色的發(fā)光)的混色(合成色)發(fā)光。即，第1有機(jī)發(fā)光層6和第2有機(jī)發(fā)光層7高速切換時(shí)，由于人眼能跟蹤的切換速度頻率只有在30Hz～60Hz之間，所以在超出此范圍時(shí)就會(huì)識(shí)別為兩者的混合色。因此，利用這一原理，可以發(fā)出上述的第1有機(jī)發(fā)光層6的發(fā)光與第2有機(jī)發(fā)光層7的發(fā)光的混色，即通過(guò)合成而得到的顏色。
此時(shí)，優(yōu)選由所述控制部16，對(duì)形成正向驅(qū)動(dòng)的正向的電壓(偏置)外加時(shí)間、和形成逆向驅(qū)動(dòng)的逆向的電壓(偏置)外加時(shí)間之間設(shè)置差距，或者，對(duì)形成正向驅(qū)動(dòng)的正向的電壓(偏置)外加量、和形成逆向驅(qū)動(dòng)的逆向的電壓(偏置)外加量之間設(shè)置差距，或者，對(duì)電壓(偏置)外加時(shí)間以及電壓(偏置)外加量之間分別設(shè)置差距。
這樣，通過(guò)由控制部16來(lái)適當(dāng)變換電壓(偏置)外加時(shí)間和/或者電壓(偏置)外加量的差，就可以以更好的反差系數(shù)來(lái)顯示由第1有機(jī)發(fā)光層6得到的顏色與第2有機(jī)發(fā)光層7得到的顏色相合成而產(chǎn)生的顏色。
這里，對(duì)于這樣結(jié)構(gòu)的有機(jī)EL裝置1，特別是在形成各電極、各有機(jī)發(fā)光層時(shí)，應(yīng)首先準(zhǔn)備基板2。接著，在基板2上以蒸鍍法或?yàn)R射法將ITO成膜成透明導(dǎo)電膜，由此形成第1電極3。
然后，根據(jù)需要在該第1電極3上進(jìn)行等離子處理、清洗第1電極3表面，同時(shí)付與親液性。該O2等離子處理，例如在等離子功率100～800kW、氧氣流量50～100ml/分、基板輸送速度0.5～10mm/秒、基板溫度70～90℃的條件下進(jìn)行。
接著，在該第1電極3上，通過(guò)按順序形成第1空穴注入層8、第1發(fā)光層9來(lái)形成第1有機(jī)發(fā)光層6。
亦即，首先形成第1空穴注入層8。優(yōu)選該第1空穴注入層8的形成工序，采用通過(guò)液相處理來(lái)制作數(shù)nm～數(shù)百nm的指令的薄膜。所謂液相處理，是將要成膜的材料溶解或者分散成液體，以旋涂法、浸涂法或者液滴噴出法(噴墨法)將該液體制作成薄膜的方法。
另外，液滴噴出法能夠在任何部位形成薄膜，與此相比，旋涂法、浸涂法適合全面涂布，所以在該空穴輸送層形成工序中，采用旋涂法或浸涂法在第1電極3上涂布所述空穴注入層材料。
這樣在第1電極3上涂布空穴注入層材料后，接著進(jìn)行干燥處理和熱處理，使空穴輸送層材料中所含的分散介質(zhì)或溶劑蒸發(fā)，從而在第1電極3上形成第1空穴注入層8。該干燥處理，優(yōu)選在氮?dú)夥罩惺覝叵聣毫?33.3Pa(1Torr)左右的條件下進(jìn)行。另外，該干燥處理后的熱處理，優(yōu)選在真空中200℃下10分鐘左右的條件下進(jìn)行。
另外，該空穴輸送層形成工序以后，優(yōu)選應(yīng)在能防止第1空穴注入層8和第1發(fā)光層9氧化的氮?dú)夥铡鍤夥盏榷栊詺怏w氣氛中進(jìn)行。
接著，形成第1發(fā)光層9。在該發(fā)光層形成工序中，由于采用高分子材料作為發(fā)光材料，所以可以采用特別是旋涂法或浸涂法等濕法作為成膜法。即，以旋涂法或浸涂法在第1空穴注入層8上涂布發(fā)光層形成材料，之后，進(jìn)行干燥處理以及熱處理，由此可以在第1空穴注入層8上形成第1發(fā)光層9。這里，優(yōu)選特別是利用旋涂法或浸涂法涂布發(fā)光層形成材料時(shí)，通過(guò)向基板2吹氮?dú)?、或者旋轉(zhuǎn)基板2使基板表面產(chǎn)生氣流來(lái)進(jìn)行干燥處理。
接著，在第1有機(jī)發(fā)光層6上形成第2電極4。在該電極形成工序中，例如利用蒸鍍法形成BCP(bathocuproine)和銫的共蒸鍍膜，然后在其上以蒸鍍法或?yàn)R射法形成ITO，由此得到層疊結(jié)構(gòu)的第2電極4。
接著，在第2電極4上，形成第2有機(jī)發(fā)光層7。對(duì)于該第2有機(jī)發(fā)光層7的形成，特別是當(dāng)其第2發(fā)光層11與所述第1有機(jī)發(fā)光層中的第1發(fā)光層9相同，也是由高分子材料形成的時(shí)候，與第2有機(jī)發(fā)光層7的形成一樣，分別以所述材料以濕法形成第2空穴注入層10、第2發(fā)光層11。
另外，特別是當(dāng)?shù)?發(fā)光層11由上述的低分子材料形成時(shí)，從第2電極4一側(cè)起按照空穴輸送層、發(fā)光層、電子輸送層的順序進(jìn)行層疊，形成該第2有機(jī)發(fā)光層7。此時(shí)，例如以蒸鍍法或者濺射法可以形成各層。如果如此采用蒸鍍法或者濺射法，可以在真空氣氛或者減壓氣氛下進(jìn)行成膜，由此，尤其可以防止第1有機(jī)發(fā)光層6中的第1發(fā)光層9或第2電極4因?yàn)檠趸蛩侄鸬牧踊?br> 接著，在第2有機(jī)發(fā)光層7上形成第3電極5。在該電極形成工序中，第2有機(jī)發(fā)光層7的發(fā)光層(第2發(fā)光層11)采用高分子材料時(shí)，例如以蒸鍍法形成BCP(bathocuproine)和銫的共蒸鍍膜來(lái)作為超薄膜陰極5a，然后在該超薄膜陰極5a上形成Al作為反射電極5b，由此得到層疊結(jié)構(gòu)的第3電極5。另外，第2有機(jī)發(fā)光層7的發(fā)光層(第2發(fā)光層11)采用低分子材料時(shí)，例如以蒸鍍法或?yàn)R射法形成MgAg，或者以LiF和Al的順序來(lái)層疊得到第3電極5。另外，當(dāng)該第3電極5也是透明的、作為頂部發(fā)射型發(fā)揮功能或者作為透明(seethrough)型時(shí)，可以用蒸鍍法或?yàn)R射法，層疊Ca等功函數(shù)小的金屬或者其氟化物或有機(jī)物的混合物的超薄膜(數(shù)nm)和ITO等透明性導(dǎo)電膜，得到第3電極5。
由此得到的有機(jī)EL裝置1，可以通過(guò)電源切換部13的切換，實(shí)現(xiàn)上述的第1有機(jī)發(fā)光層6的發(fā)光和第2有機(jī)發(fā)光層7的發(fā)光(例如藍(lán)色的發(fā)光)兩者、即多色的發(fā)光。因此，基本上僅在以往的結(jié)構(gòu)中新加上電極和有機(jī)發(fā)光層，就可以實(shí)現(xiàn)多色的發(fā)光，所以該有機(jī)EL裝置1可以以簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)進(jìn)行良好的多色(復(fù)色)發(fā)光。
另外，本發(fā)明并不僅限于以上實(shí)施方式，只要不脫離本發(fā)明的宗旨，還可以進(jìn)行各種設(shè)計(jì)上的變化。例如，所述實(shí)施方式中第1電極3、第2電極4、第3電極5中的任一個(gè)，都是由沒(méi)有進(jìn)行圖案形成的單層膜或者層疊膜形成的平板膜結(jié)構(gòu)，但也可以采用有圖案形成的電極來(lái)替代。
這種情況下，可以通過(guò)僅在第1電極3進(jìn)行文字等形狀的圖案形成、或者通過(guò)點(diǎn)狀圖案形成，使從第1有機(jī)發(fā)光層發(fā)出的光與第1電極3的圖案形成的形狀相對(duì)應(yīng)。
另外，特別是對(duì)該第1有機(jī)發(fā)光層6的發(fā)光可以進(jìn)行被動(dòng)式矩陣型驅(qū)動(dòng)。即，如圖3所示，以互相平行配置的多個(gè)帶狀電極3A形成第1電極3，以互相平行配置的多個(gè)帶狀電極4A形成第2電極4，同時(shí)該帶狀電極4A分別與所述第1電極3的帶狀電極3A相互垂直配置。通過(guò)這樣形成第1電極3和第2電極4，使在第1有機(jī)發(fā)光層6可以由被動(dòng)式矩陣型驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生發(fā)光，因此在該第1有機(jī)發(fā)光層6可以進(jìn)行更為復(fù)雜的顯示。
另外，對(duì)第2有機(jī)發(fā)光層7的發(fā)光，也可以進(jìn)行被動(dòng)式矩陣型驅(qū)動(dòng)。即，圖3所示的第1電極3、第2電極4的構(gòu)成以外，第3電極5也是互相平行配置多個(gè)帶狀電極5a，同時(shí)將該帶狀電極5a配置在所述第1電極3的帶狀電極3A的正上方。
這樣，從與基板2垂直的方向、即發(fā)出的光的出射方向來(lái)觀察，第3電極5重疊配置在與第1電極3相同的位置上，由此第1有機(jī)發(fā)光層6和第2有機(jī)發(fā)光層7就可以由同一被動(dòng)點(diǎn)陣型驅(qū)動(dòng)來(lái)使其發(fā)光。因此，在該第2有機(jī)發(fā)光層7也可以進(jìn)行更為復(fù)雜的顯示。
另外，在所述實(shí)施方式中，是形成第1電極3、第2電極4、第3電極5，在這些電極之間形成第1有機(jī)發(fā)光層6和第2有機(jī)發(fā)光層7；但在本發(fā)明中，也可以進(jìn)一步增加電極數(shù)，并相應(yīng)地增加有機(jī)發(fā)光層的數(shù)目。即，在所述第1、第2、第3各電極之外，在第3電極5的上面形成第4電極，并且在該第3電極5和第4電極之間形成第3有機(jī)發(fā)光層。而且，通過(guò)將第4電極與第2電極電連接，可以對(duì)第1有機(jī)發(fā)光層和第3有機(jī)發(fā)光層進(jìn)行同一的發(fā)光驅(qū)動(dòng)。這時(shí)，特別是通過(guò)使第1有機(jī)發(fā)光層與第3有機(jī)發(fā)光層發(fā)出同色光的構(gòu)成，可以實(shí)現(xiàn)該第1、第3有機(jī)發(fā)光層的發(fā)光的亮度提高。
進(jìn)而，也可以增加第5電極、第6電極...，同時(shí)增加第4有機(jī)發(fā)光層、第5有機(jī)發(fā)光層...，這種情況下，也可以通過(guò)在奇數(shù)有機(jī)發(fā)光層和偶數(shù)有機(jī)發(fā)光層分別進(jìn)行同色的發(fā)光，實(shí)現(xiàn)各有機(jī)發(fā)光層的發(fā)光亮度的提高。
下面，對(duì)含有這種有機(jī)EL裝置作為光源的照明裝置、以及含有有機(jī)EL裝置1的電子儀器進(jìn)行說(shuō)明。
圖4是表示本發(fā)明的電子儀器以及照明裝置分別應(yīng)用于汽車音響及其顯示面板的一個(gè)實(shí)施方式的示意圖，圖4中符號(hào)20是指作為電子儀器的汽車音響，21是指作為照明裝置的顯示面板。該顯示面板21是安裝在汽車音響20的操作面上的，在其大約中央的部分設(shè)置了顯示部22。
顯示部22是由成為背光的光源(圖中未示)和設(shè)置在該光源前面一側(cè)的液晶顯示部(圖中未示)構(gòu)成的，在液晶顯示部中的文字等的顯示，是由成為背光的光源來(lái)裝飾構(gòu)成的。這里，成為背光的光源是由圖1所示的有機(jī)EL裝置形成的，并以高反差系數(shù)顯示第1有機(jī)發(fā)光層6的發(fā)光色和第2有機(jī)發(fā)光層7的發(fā)光色、以及它們的混色(合成色)。因此，在液晶顯示部進(jìn)行各種顯示時(shí)，可以對(duì)其背景色適當(dāng)進(jìn)行變化，由此提高汽車音響20以及顯示面板21的裝飾性。
另外，作為有機(jī)EL裝置1如果采用了上述的進(jìn)行被動(dòng)式矩陣驅(qū)動(dòng)的構(gòu)成，就可以不用液晶顯示裝置，而僅以該有機(jī)EL裝置1構(gòu)成顯示部22為理想。
另外，本發(fā)明的照明裝置和電子儀器，不限于所述實(shí)施方式，可以適用于各種情況。例如，作為照明裝置，可以適用于以所述有機(jī)EL裝置為光源的各種照明等中，另外作為電子儀器，可以適用于手機(jī)和各種顯示器上。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)EL裝置，其特征在于在基板上按順序設(shè)置第1電極、第2電極和第3電極，所述第1電極和第2電極之間設(shè)置至少由一層構(gòu)成的第1有機(jī)發(fā)光層，所述第2電極和第3電極之間設(shè)置至少由一層構(gòu)成的第2有機(jī)發(fā)光層；所述第1電極與第3電極電連接；所述第2電極具有透明性，并且所述第1電極和第3電極中至少一方有透明性；具備電源切換部，其可以對(duì)正向驅(qū)動(dòng)和逆向驅(qū)動(dòng)進(jìn)行切換，所述正向驅(qū)動(dòng)使所述第1電極和第3電極發(fā)揮陽(yáng)極功能，并且使所述第2電極發(fā)揮陰極功能，所述逆向驅(qū)動(dòng)使所述第1電極和第3電極發(fā)揮陰極功能，并且使所述第2電極發(fā)揮陽(yáng)極功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)EL裝置，其特征在于所述第1有機(jī)發(fā)光層由高分子材料構(gòu)成，所述第2有機(jī)發(fā)光層由低分子材料構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的有機(jī)EL裝置，其特征在于所述第1有機(jī)發(fā)光層及第2有機(jī)發(fā)光層中，至少第1有機(jī)發(fā)光層的發(fā)光是被動(dòng)式矩陣型驅(qū)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有機(jī)EL裝置，其特征在于第1電極，由多個(gè)帶狀電極相互平行地配置；第2電極，由多個(gè)帶狀電極相互平行配置，且與所述第1電極相垂直地被配置的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的有機(jī)EL裝置，其特征在于第3電極，由多個(gè)帶狀電極相互平行配置，這些帶狀電極配置在所述第1電極的正上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的有機(jī)EL裝置，其特征在于所述電源切換部中具有控制部，而該控制部分別對(duì)形成所述正向驅(qū)動(dòng)時(shí)正向的偏置外加時(shí)間和偏置外加量、以及形成所述逆向驅(qū)動(dòng)時(shí)逆向的偏置外加時(shí)間和偏置外加量進(jìn)行控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的有機(jī)EL裝置的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于在高速進(jìn)行所述正向驅(qū)動(dòng)和逆向驅(qū)動(dòng)的切換時(shí)，在形成正向驅(qū)動(dòng)的正向的偏置外加時(shí)間與形成逆向驅(qū)動(dòng)的逆向的偏置外加時(shí)間之間，設(shè)置差距。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的有機(jī)EL裝置的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于在高速進(jìn)行所述正向驅(qū)動(dòng)和逆向驅(qū)動(dòng)的切換時(shí)，在形成正向驅(qū)動(dòng)的正向的偏置外加量與形成逆向驅(qū)動(dòng)的逆向的偏置外加量之間，設(shè)置差距。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的有機(jī)EL裝置的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于在高速進(jìn)行所述正向驅(qū)動(dòng)和逆向驅(qū)動(dòng)的切換時(shí)，在形成正向驅(qū)動(dòng)的正向的偏置外加時(shí)間和偏置外加量，與形成逆向驅(qū)動(dòng)的逆向的偏置外加時(shí)間和偏置外加量之間，分別設(shè)置差距。
10.一種照明裝置，其特征在于以權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的有機(jī)EL裝置作為光源。
11.一種電子儀器，其特征在于含有權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的有機(jī)EL裝置。
全文摘要
提供一種可以以簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)來(lái)良好進(jìn)行多色(復(fù)色)發(fā)光的有機(jī)EL裝置及其驅(qū)動(dòng)方法、以及含有該有機(jī)EL裝置的照明裝置和電子儀器。在基板2上設(shè)置第1電極(3)、第2電極(4)和第3電極(5)。在第1、2電極(3)、(4)之間設(shè)置第1有機(jī)發(fā)光層(6)，在第2、3電極(4)、(5)之間設(shè)置第2有機(jī)發(fā)光層(7)。第1電極(3)與第3電極(5)電連接。第2電極(4)有透明性，第1電極(3)和第3電極(5)中至少有一方有透明性。具有可以對(duì)正向驅(qū)動(dòng)和逆向驅(qū)動(dòng)進(jìn)行切換的電源切換部(13)；所述正向驅(qū)動(dòng)，是指使第1電極(3)與第3電極(5)作為陽(yáng)極發(fā)揮功能，使第2電極(4)作為陰極發(fā)揮功能；所述逆向驅(qū)動(dòng)，是指使第1電極(3)與第3電極(5)作為陰極發(fā)揮功能，使第2電極(4)作為陽(yáng)極發(fā)揮功能。
文檔編號(hào)H01L51/50GK1575065SQ20041004921
公開(kāi)日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2004年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月13日
發(fā)明者內(nèi)田昌宏 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社