專利名稱：有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光器件的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置(以下簡稱有機(jī)EL顯示裝置)作為一種有望取代目前正廣泛普及的液晶顯示裝置的顯示裝置，正在加緊實(shí)用化的開發(fā)。特別是各像素都具有作為開關(guān)器件的薄膜晶體管(Thin Film TransistorTFT)的有源矩陣型有機(jī)EL顯示裝置，由于能夠在各像素都保持顯示數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)大圖像化及高清晰化，因此被認(rèn)為是下一代平面顯示裝置的主角。
有機(jī)EL顯示裝置中包含多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光器件(以下簡稱有機(jī)EL器件)，各有機(jī)EL器件構(gòu)成像素。在各有機(jī)EL器件中，電子及空穴分別從電子注入電極及空穴注入電極注入發(fā)光層，它們?cè)诎l(fā)光層和空穴傳輸層的界面或者界面附近的發(fā)光層內(nèi)部再結(jié)合。由此有機(jī)分子呈激勵(lì)狀態(tài)，在該有機(jī)分子從激勵(lì)狀態(tài)返回到基態(tài)時(shí)產(chǎn)生熒光。
在有機(jī)EL顯示裝置中，多個(gè)有機(jī)EL器件配置成矩陣。彩色有機(jī)EL顯示裝置由發(fā)出紅色光的有機(jī)EL器件形成的像素(以下稱為R像素)、發(fā)出綠色光的有機(jī)EL器件形成的像素(以下稱為G像素)及發(fā)出藍(lán)色光的像素(以下稱為B像素)構(gòu)成。
多個(gè)R像素、多個(gè)G像素及多個(gè)B像素沿相互垂直相交的一個(gè)方向及另一個(gè)方向排列。這里，一個(gè)方向稱為行方向，另一個(gè)方向稱為列方向。例如，多組R像素、G像素及B像素沿行方向周期性地排列，多個(gè)R像素、多個(gè)G像素及多個(gè)B像素分別沿列方向排列。
各有機(jī)EL器件具有層疊結(jié)構(gòu)，即在空穴注入電極(陽極)和電子注入電極(陰極)間依次形成空穴傳輸層、發(fā)光層及電子傳輸層。R像素、G像素及B像素的發(fā)光層材料各不相同。
一般采用真空蒸鍍法形成有機(jī)EL器件(例如，參照日本專利2001-93667號(hào)公報(bào))。為了在各像素都形成有機(jī)EL器件，在基板上的空穴注入電極上設(shè)置具有對(duì)應(yīng)各像素的開口部的掩膜，通過掩膜的開口部將從蒸鍍?cè)凑舭l(fā)的有機(jī)材料對(duì)應(yīng)于R像素、G像素及B像素選擇性地蒸鍍?cè)诨迳稀?br> 但是，采用具有對(duì)應(yīng)各像素的開口部的掩膜蒸鍍有機(jī)材料層時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)生掩膜的位置偏離的現(xiàn)象。由于掩膜的位置偏離，所以發(fā)光層等有機(jī)材料層形成時(shí)也出現(xiàn)偏離，結(jié)果導(dǎo)致有效發(fā)光區(qū)域變窄，產(chǎn)品的原料利用率下降。
還有，由于在掩膜的開口部的端部的遮蔽，有機(jī)材料層的厚度會(huì)出現(xiàn)不均一。這種情況下，有機(jī)材料層的膜厚度雖然在中央部是基本均一的，但開口部的端部的厚度比中央部小。這樣就得不到均一的發(fā)光特性，導(dǎo)致有效發(fā)光面積減少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置及其制造方法，它通過減小有機(jī)電致發(fā)光器件的位置調(diào)整精度的影響，可提高原料利用率，防止有效發(fā)光面積的減少，確保發(fā)光均一性。
本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置具有構(gòu)成不同顏色的多個(gè)像素的多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光器件，各有機(jī)電致發(fā)光器件依次包含第1電極、發(fā)光層、第1載流子傳輸層和第2電極，構(gòu)成相同顏色的像素的相鄰的至少2個(gè)有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光層及第1載流子傳輸層分別連續(xù)形成。
本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置中，由于分別連續(xù)形成了構(gòu)成相同顏色的像素的相鄰的至少2個(gè)有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光層及第1載流子傳輸層，因此在連接方向上可以減小發(fā)光層及第1載流子傳輸層的位置調(diào)整精度的影響。由此可以提高原料利用率，并且防止有效發(fā)光面積的減少。還有，在采用掩膜形成發(fā)光層及第1載流子傳輸層時(shí)，至少在連接方向上不會(huì)因掩膜的開口部的端部的遮蔽使發(fā)光層及第1載流子傳輸層的厚度不均一。因此能夠確保均一的發(fā)光特性。
多個(gè)像素排列成矩陣，相同顏色的像素沿列方向排列，不同顏色的像素沿行方向周期性地排列，各列的至少2個(gè)有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光層及第1載流子傳輸層可分別形成帶狀。
這種情況下，在列方向可減小發(fā)光層及第1載流子傳輸層的位置調(diào)整精度的影響。由此可提高原料利用率，并且防止有效發(fā)光面積的減少。還有，在采用掩膜形成發(fā)光層及第1載流子傳輸層時(shí)，至少在列方向上不會(huì)因掩膜的開口部的端部的遮蔽使發(fā)光層及第1載流子傳輸層的厚度不均一。因此能夠確保均一的發(fā)光特性。
有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置在第1電極和發(fā)光層間還具備第2載流子傳輸層，構(gòu)成各像素的有機(jī)電致發(fā)光器件的第1電極分別獨(dú)立形成，構(gòu)成至少2個(gè)像素的多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光器件的第2載流子傳輸層可以共同形成。
這種情況下，位于各第1電極上的發(fā)光層的區(qū)域成為發(fā)光區(qū)域。由于至少2個(gè)有機(jī)電致發(fā)光器件的第2載流子傳輸層可以共同形成，所以在第2載流子傳輸層就可以不要求位置調(diào)整精度。因此，可確保均一的發(fā)光特性，并且提高原料利用率。
在行方向上設(shè)置分離相鄰的像素間的區(qū)域，在行方向上相鄰的有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光層間的邊界及第1載流子傳輸層間的邊界可以位于上述區(qū)域上。這里，分離像素間的區(qū)域指相鄰的有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光區(qū)域間的非發(fā)光區(qū)域，相當(dāng)于相鄰的有機(jī)電致發(fā)光器件的第1電極間的區(qū)域。
這種情況下，即使有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光層及第1載流子傳輸層在行方向上有一些位置偏離，有效發(fā)光面積也不會(huì)減少。因此，可確保充分的有效發(fā)光面積，并且可確保均一的發(fā)光特性。
構(gòu)成至少2種顏色的像素的有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光層及第1載流子傳輸層可以含有共同的有機(jī)材料。
這種情況下，構(gòu)成至少2種顏色的像素的有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光層及第1載流子傳輸層形成時(shí)，各種顏色的像素都可以在同一個(gè)形成室內(nèi)，連續(xù)形成發(fā)光層及第1載流子傳輸層而不需要轉(zhuǎn)換有機(jī)材料源。這樣可縮短制造時(shí)間及降低制造成本。
構(gòu)成至少2種顏色的像素的有機(jī)電致發(fā)光器件的第1載流子傳輸層可以具有相互不同的厚度。這種情況下，各種顏色的像素都能夠得到最佳的發(fā)光效率。
本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的制造方法是具備構(gòu)成不同顏色的多個(gè)像素的多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光器件的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的制造方法，依次包括形成各有機(jī)電致發(fā)光器件的第1電極的工序，連續(xù)形成構(gòu)成相同顏色的像素的相鄰的至少2個(gè)有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光層的工序，連續(xù)形成構(gòu)成相同顏色的像素的相鄰的至少2個(gè)有機(jī)電致發(fā)光器件的第1載流子傳輸層的工序，以及形成各有機(jī)電致發(fā)光器件的第2電極的工序。
采用本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的制造方法，由于分別連續(xù)形成了構(gòu)成相同顏色的像素的相鄰的至少2個(gè)有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光層及第1載流子傳輸層，因此在連接方向上可以減小發(fā)光層及第1載流子傳輸層的位置調(diào)整精度的影響。由此提高原料利用率，并且防止有效發(fā)光面積的減少。還有，在采用掩膜形成發(fā)光層及第1載流子傳輸層時(shí)，至少在連接方向上不會(huì)因掩膜的開口部的端部的遮蔽使發(fā)光層及第1載流子傳輸層的厚度不均一。因此能夠確保均一的發(fā)光特性。
多個(gè)像素排列成矩陣，相同顏色的像素沿列方向排列，不同顏色的像素沿行方向周期性地排列。連續(xù)形成發(fā)光層的工序包括使各列的至少2個(gè)有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光層分別形成帶狀的工序。連續(xù)形成第1載流子傳輸層的工序包括使各列的至少2個(gè)有機(jī)電致發(fā)光器件的第1載流子傳輸層分別形成帶狀的工序。
這種情況下，由于發(fā)光層及第1載流子傳輸層形成為帶狀，因此在列方向可減小發(fā)光層及第1載流子傳輸層的位置調(diào)整精度的影響。由此提高原料利用率，同時(shí)防止有效發(fā)光面積的減少。還有，由于形成了發(fā)光層及第1載流子傳輸層，所以至少在列方向上不會(huì)因掩膜的開口部的端部的遮蔽使發(fā)光層及第1載流子傳輸層的厚度不均一。因此能夠確保均一的發(fā)光特性。再有，由于每個(gè)相同顏色的像素都可以采用共同的掩膜連續(xù)形成發(fā)光層及第1載流子傳輸層，因此可縮短制造時(shí)間及降低制造成本。
形成第1電極的工序包括分別獨(dú)立地形成構(gòu)成各像素的有機(jī)電致發(fā)光器件的第1電極的工序。還可包括在多個(gè)第1電極上共同形成構(gòu)成至少2個(gè)像素的多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光器件的第2載流子傳輸層的工序。
這種情況下，位于各第1電極上的發(fā)光層的區(qū)域成為發(fā)光區(qū)域。由于至少2個(gè)有機(jī)電致發(fā)光器件的第2載流子傳輸層可以共同形成，所以在第2載流子傳輸層就可以不要求位置調(diào)整精度。因此，可確保均一的發(fā)光特性，并且提高原料利用率。
有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置具有分離在行方向上相鄰的像素間的區(qū)域，連續(xù)形成發(fā)光層的工序可包括按在行方向上相鄰的有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光層間的邊界位于該區(qū)域上的要求來形成發(fā)光層的工序。連續(xù)形成第1載流子傳輸層的工序可包括按在行方向上相鄰的有機(jī)電致發(fā)光器件的第1載流子傳輸層間的邊界位于該區(qū)域上的要求來形成第1載流子傳輸層的工序。
這種情況下，即使有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光層及第1載流子傳輸層在行方向上有一些位置偏離，有效發(fā)光面積也不會(huì)減少。因此，可確保充分的有效發(fā)光面積，并且可確保均一的發(fā)光特性。連續(xù)形成發(fā)光層的工序及連續(xù)形成第1載流子傳輸層的工序可包括各種顏色的像素都在同一個(gè)形成室內(nèi)連續(xù)形成發(fā)光層及第1載流子傳輸層的工序。由此可縮短制造時(shí)間及降低制造成本。
連續(xù)形成第1載流子傳輸層的工序可包括使構(gòu)成至少2種顏色的像素的有機(jī)電致發(fā)光器件的第1載流子傳輸層形成互不相同的厚度的工序。這種情況下，各種顏色的像素都能夠得到最佳的發(fā)光效率。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式之一的有機(jī)EL顯示裝置的像素的配置的模擬平面圖。
圖2是分別構(gòu)成本實(shí)施方式的有機(jī)EL顯示裝置的1組R像素、G像素及B像素的有機(jī)EL器件的平面圖。
圖3是圖2的有機(jī)EL器件的A-A線剖面圖。
圖4是在本實(shí)施方式的有機(jī)EL顯示裝置的有機(jī)EL器件的剖面結(jié)構(gòu)與具有以往結(jié)構(gòu)的有機(jī)EL器件的剖面結(jié)構(gòu)的比較模擬圖。
具體實(shí)施例方式
以下，說明本發(fā)明的實(shí)施方式的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置(以下簡稱有機(jī)EL顯示裝置)。
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式之一的有機(jī)EL顯示裝置的像素的配置的模擬平面圖。有機(jī)EL顯示裝置由多個(gè)有機(jī)EL器件(以下稱為有機(jī)EL器件)構(gòu)成。
在圖1的有機(jī)EL顯示裝置中，發(fā)出紅色光的像素(以下稱為R像素)Rpix、發(fā)出綠色光的像素(以下稱為G像素)Gpix和發(fā)出藍(lán)色光的像素(以下稱為B像素)Bpix配置成矩陣。
R像素Rpix由發(fā)出紅色光的有機(jī)EL器件構(gòu)成，G像素Gpix由發(fā)出綠色光的有機(jī)EL器件構(gòu)成，B像素Bpix由發(fā)出藍(lán)色光的有機(jī)EL器件構(gòu)成。
這里，互相垂直相交的一個(gè)方向及另一個(gè)方向分別稱為行方向及列方向。多組的R像素Rpix、G像素Gpix及B像素Bpix沿行方向周期性地排列，多個(gè)R像素Rpix、G像素Gpix及B像素Bpix分別沿列方向排列。即，在列方向排列同一顏色的像素。
在行方向，R像素Rpix的間距是PI，G像素Gpix的間距同樣是PI，B像素Bpix的間距也是PI。
在以下的說明中，將行方向的像素的尺寸稱為像素的寬度，列方向的像素的尺寸稱為像素的長度。如后所述，R像素Rpix、G像素Gpix及B像素Bpix在行方向上具有不同的寬度。
接著，說明本實(shí)施方式的有機(jī)EL顯示裝置的有機(jī)EL器件的發(fā)光層及電子傳輸層形成時(shí)所用的掩膜。如上所述，由于R像素Rpix、G像素Gpix及B像素Bpix在行方向上具有不同的寬度，因此分別準(zhǔn)備了R像素Rpix用掩膜、G像素Gpix用掩膜及B像素Bpix用掩膜。
在制造以往的有機(jī)EL顯示裝置時(shí)，采用具有對(duì)應(yīng)于各像素的離散的開口部的掩膜。對(duì)應(yīng)于此，制造本實(shí)施方式的有機(jī)EL顯示裝置時(shí)，所用掩膜在列方向相鄰的多個(gè)像素間具有共同的多個(gè)開口部。開口部的間距等于行方向的同種顏色的像素間的間距PI。
例如，在列方向上相鄰的多個(gè)R像素Rpix共用開口部。同樣，在列方向上相鄰的多個(gè)G像素Gpix共用開口部，在列方向上相鄰的多個(gè)B像素Bpix共用開口部。
開口部的寬度對(duì)應(yīng)于1個(gè)像素寬度。在R像素Rpix用掩膜中，開口部的寬度對(duì)應(yīng)于1個(gè)R像素Rpix的寬度。在G像素Gpix用掩膜中，開口部的寬度對(duì)應(yīng)于1個(gè)G像素Gpix的寬度。在B像素Bpix用掩膜中，開口部的寬度對(duì)應(yīng)于1個(gè)B像素Bpix的寬度。
還有，開口部的長度由共用的像素?cái)?shù)決定。即，將相鄰的2個(gè)像素的發(fā)光層及電子傳輸層共同化的情況下，開口部的長度設(shè)定為像素的長度×2。將相鄰的n個(gè)(n為2以上的任意整數(shù))像素的發(fā)光層及電子傳輸層共同化的情況下，開口部的長度設(shè)定為像素的長度×n。在本實(shí)施方式中，將列方向的所有像素?cái)?shù)表示為k時(shí)，開口部的長度設(shè)定為像素的長度×k，使排列在列方向上的所有的像素的發(fā)光層及電子傳輸層共同化。
R像素Rpix用、G像素Gpix用及B像素Bpix用掩膜的厚度例如為50μm。
通過采用這種掩膜蒸鍍有機(jī)材料，可以分別使R像素Rpix的發(fā)光層及電子傳輸層、G像素Gpix的發(fā)光層及電子傳輸層、B像素Bpix的發(fā)光層及電子傳輸層形成沿列方向延伸的帶狀。
圖2是分別構(gòu)成本實(shí)施方式的有機(jī)EL顯示裝置的1組R像素、G像素及B像素的有機(jī)EL器件的平面圖。圖3是圖2的有機(jī)EL器件的A-A線剖面圖。
在圖2中，從左側(cè)依次設(shè)置具有紅色發(fā)光層的R像素Rpix、具有綠色發(fā)光層的G像素Gpix及具有綠色發(fā)光層的B像素Bpix。
在平面圖中各像素的結(jié)構(gòu)是相同的。1個(gè)像素形成于由沿行方向延伸的2個(gè)門信號(hào)線51和沿列方向延伸的2個(gè)漏信號(hào)線(數(shù)據(jù)線)52所包圍的區(qū)域。各像素的區(qū)域內(nèi)，在門信號(hào)線51和漏信號(hào)線52的交點(diǎn)附近形成作為開關(guān)器件的n阱型第1 TFT 130，在中央附近形成驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL器件的p阱型第2 TFT140。還有，在各像素的區(qū)域內(nèi)，形成輔助電極70及由銦氧化錫(Indium TinOxideITO)構(gòu)成的空穴注入電極12。在空穴注入電極12的區(qū)域有機(jī)EL器件形成為島狀。
第1 TFT 130的漏通過漏極13d與漏信號(hào)線52連接，第1 TFT 130的源通過源極13s與電極55連接。第1 TFT 130的柵電極11從門信號(hào)線51延伸。
輔助容量70由接受電源電壓Vsc的SC線54和與有源層11(參照?qǐng)D4)一體的電極55構(gòu)成。
第2 TFT 140的漏通過漏極43d與有機(jī)EL器件的空穴注入電極12連接，第2 TFT 140的源通過源極43s與沿列方向延伸的電源線53連接。第2 TFT 140的柵電極41與電極55連接。
綜合考慮各有機(jī)EL器件的發(fā)光效率，分別設(shè)定R像素Rpix的寬度LR、G像素Gpix的寬度LG及B像素Bpix的寬度LB，以便使R像素Rpix、G像素Gpix及B像素Bpix的光通量相等。在本實(shí)施方式中，R像素Rpix的寬度LR為75.5μm、G像素Gpix的寬度LG為56.5μm、B像素Bpix的寬度LB為66μm。
如圖3所示，在玻璃基板10上形成由多晶硅等構(gòu)成的有源層11，該有源層11的一部分成為用于驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL器件的第2 TFT 140。在有源層11上通過柵氧化膜(無圖示)形成雙控制極結(jié)構(gòu)的柵電極41，在有源層11上形成層間絕緣膜13及第1平坦層15以覆蓋柵電極41。第1平坦層15的材料可以使用丙烯酸樹脂。在第1平坦層15上各像素都形成了透明的空穴注入電極12，在第1平坦層15上形成絕緣性的第2平坦層18以覆蓋空穴注入電極12。
第2 TFT 140形成于第2平坦層18的下方。這里，第2平坦層18不是形成于空穴注入電極12的整個(gè)面，而是形成于局部，以覆蓋形成第2 TFT 140的區(qū)域，并且利用第2平坦層18的形狀使空穴注入電極12或者后述的各有機(jī)材料層不斷線。
在所有區(qū)域上形成空穴傳輸層16，以覆蓋空穴注入電極12及第2平坦層18。
在R像素Rpix、G像素Gpix及B像素Bpix的空穴傳輸層16上分別形成沿列方向延伸的帶狀的紅色發(fā)光層22、綠色發(fā)光層24及藍(lán)色發(fā)光層26。
帶狀的紅色發(fā)光層22、綠色發(fā)光層24及藍(lán)色發(fā)光層26間的邊界設(shè)置于第2平坦層18的表面和玻璃基板10平行的區(qū)域。
在R像素Rpix、G像素Gpix及B像素Bpix的紅色發(fā)光層22、綠色發(fā)光層24及藍(lán)色發(fā)光層26上分別形成沿列方向延伸的帶狀的電子傳輸層28。
在具有多個(gè)蒸鍍室的多室型有機(jī)EL制造裝置中，連續(xù)形成每種顏色的R像素Rpix、G像素Gpix及B像素Bpix的發(fā)光層22、24、26及電子傳輸層28。即，R像素Rpix的紅色發(fā)光層22及電子傳輸層28在第1蒸鍍室內(nèi)采用共用的掩膜連續(xù)形成。還有，G像素Gpix的綠色發(fā)光層24及電子傳輸層28在第2蒸鍍室內(nèi)采用共用的掩膜連續(xù)形成，B像素Bpix的藍(lán)色發(fā)光層26及電子傳輸層28在第3蒸鍍室內(nèi)采用共用的掩膜連續(xù)形成。因此，設(shè)置電子傳輸層28的邊界時(shí)，重疊在紅色發(fā)光層22、綠色發(fā)光層24及藍(lán)色發(fā)光層26間的邊界上。
這樣，在不同的蒸鍍室內(nèi)分別形成各種顏色的發(fā)光層22、24、26及電子傳輸層28，可以防止在同一蒸鍍室內(nèi)形成3種發(fā)光層22、24、26及電子傳輸層28時(shí)所產(chǎn)生的摻雜而引起的交叉污染。
而且，在各電子傳輸層28上依次形成共同的氟化鋰層30及電子注入電極32。
這種有機(jī)EL顯示裝置中，如果選擇信號(hào)輸出到門信號(hào)線51，則第1 TFT 130接通，這時(shí)根據(jù)在漏信號(hào)線52所施加的電壓值(數(shù)據(jù)信號(hào))對(duì)輔助容量70充電。第2 TFT 140的柵電極41接受與充電給輔助容量70的電荷對(duì)應(yīng)的電壓。由此，控制由電源線53輸往有機(jī)EL器件的電流，有機(jī)EL器件以與輸入電流對(duì)應(yīng)的亮度發(fā)光。
空穴注入電極12的材料可以采用ITO、氧化錫(SnO2)、氧化銦(In2O3)等。
空穴傳輸層16的材料可采用具有下式(1)所示的分子結(jié)構(gòu)的N，N’-二(萘-1-基)-N，N’-二苯基-聯(lián)苯胺(以下稱為NPB)。
還有，空穴傳輸層16的材料可以采用具有下式(2)所示的分子結(jié)構(gòu)的4，4′，4″-三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯胺(MTDATA)。
再有，空穴傳輸層16的材料可以采用具有下式(3)所示的分子結(jié)構(gòu)的N，N′-二苯基-N，N′-二(3-甲基苯基)-1，1′-聯(lián)苯-4，4′-二胺(TPD)。
紅色發(fā)光層22及綠色發(fā)光層24的主體材料可以采用具有下式(4)所示的分子結(jié)構(gòu)的鋁喹啉配位化合物(Alq3)、下式(5)所示的分子結(jié)構(gòu)的雙(苯并喹啉酸)鈹配位化合物(BeBq2)等1個(gè)金屬離子與多個(gè)配位體配位形成的螯合金屬配位化合物。

一般用螯合金屬配位化合物作為發(fā)光層的主體材料形成的有機(jī)EL器件，在短波長的顏色、即藍(lán)色光上有需要研究的地方。因此，藍(lán)色發(fā)光層26的主體材料采用具有下式(6)所示分子結(jié)構(gòu)的叔丁基取代的二萘蒽(以下稱為TBADN)等酮及其衍生物、二苯乙烯基苯及其衍生物等縮合多環(huán)芳族。
還有，以上述螯合金屬配位化合物及縮合多環(huán)芳族為主體材料，通過摻雜具有下式(7)所示分子結(jié)構(gòu)的紅熒烯、具有下式(8)所示分子結(jié)構(gòu)的2-(1，1-二甲基乙基)-6-(2-(2，3，6，7-四氫-1，1，7，7-四甲基-1II，5II-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基)-4H-吡喃-4-亞基)丙二腈(DCJTB)、具有下式(9)所示分子結(jié)構(gòu)的喹吖啶酮衍生物和上述的TBADN等摻雜劑，能夠得到所希望的發(fā)光特性。

電子傳輸層28的材料可以采用Alq3、BeBq2等螯合金屬配位化合物。
電子注入電極32的材料可以采用含微量鋁、鋰的鋁合金，鎂銦合金，鎂銀合金等。還有，可以在電子傳輸層28上形成由氟化鋰層30及電子注入層32構(gòu)成的2層結(jié)構(gòu)的電極。
本實(shí)施方式的有機(jī)EL顯示裝置中，在各種顏色的像素的空穴傳輸層16上分別形成沿列方向延伸的帶狀的紅色發(fā)光層22、綠色發(fā)光層24及藍(lán)色發(fā)光層26，在紅色發(fā)光層22、綠色發(fā)光層24及藍(lán)色發(fā)光層26上分別形成沿列方向延伸的帶狀的電子傳輸層28。因此，至少在列方向上可以減小各發(fā)光層22、24、26及電子傳輸層28的位置調(diào)整精度的影響。還有，各種顏色都可以采用同一掩膜在同一蒸鍍室內(nèi)連續(xù)形成各發(fā)光層22、24、26及電子傳輸層28。
再有，由于帶狀的各種顏色的發(fā)光層22、24、26間的邊界及帶狀的電子傳輸層28間的邊界設(shè)置在不影響顯示的區(qū)域，因此，即使各種顏色的發(fā)光層22、24、26及各電子傳輸層28的位置在行方向有一些偏離，也不會(huì)使實(shí)際的發(fā)光區(qū)域變窄。
圖4是本實(shí)施方式的有機(jī)EL顯示裝置的有機(jī)EL器件的剖面結(jié)構(gòu)與具有以往結(jié)構(gòu)的有機(jī)EL器件的剖面結(jié)構(gòu)的比較模擬圖。在圖4中，介紹了作為代表例的具有紅色發(fā)光層22的有機(jī)EL器件，為了方便說明省略了圖3所示結(jié)構(gòu)的一部分。
圖4(a)是本實(shí)施方式的有機(jī)EL器件的紅色發(fā)光層22的邊界形成于第2平坦層18上的結(jié)構(gòu)。圖4(b)是紅色發(fā)光層22形成于和發(fā)光區(qū)域基本相同的區(qū)域的以往的結(jié)構(gòu)。圖4(c)是在以往的結(jié)構(gòu)中，形成有機(jī)EL器件時(shí)由于掩膜的位置偏離使紅色發(fā)光層22的位置偏離的實(shí)例。
如圖4(a)所示，在本實(shí)施方式中，在比實(shí)際的發(fā)光區(qū)域大的區(qū)域形成紅色發(fā)光層22及電子傳輸層28。通常，在不設(shè)置空穴注入電極12的第2平坦層18上的區(qū)域有機(jī)EL器件幾乎不發(fā)光。由此，即使紅色發(fā)光層22及電子傳輸層28的位置在行方向稍有偏離，也不會(huì)縮小實(shí)際的發(fā)光區(qū)域。因此，不會(huì)發(fā)生由于發(fā)光層22、24、26及電子傳輸層28的位置偏離使產(chǎn)品的原料利用率降低的問題。
與此相反，在以往的結(jié)構(gòu)中，如圖4(b)所示，由于在實(shí)際的發(fā)光區(qū)域形成紅色發(fā)光層22及電子傳輸層28，因此如圖4(c)所示，紅色發(fā)光層22的位置在行方向只要稍稍偏離，就會(huì)使發(fā)光區(qū)域變窄。這種偏離是由掩膜的位置偏離引起的，因此在整個(gè)有機(jī)EL顯示裝置紅色的亮度減小，并破壞有機(jī)EL顯示裝置所顯示的圖像的白色平衡。因此，該有機(jī)EL顯示裝置就只能成為次品，產(chǎn)品的原料利用率降低。
接著，說明R像素Rpix、G像素Gpix及B像素Bpix的電子傳輸層28的最佳膜厚度。
在有機(jī)EL器件中，含發(fā)光層的有機(jī)材料層、基底層(SiO2及SiN)及玻璃基板的全光程長滿足下式時(shí)，可增強(qiáng)從發(fā)光層發(fā)出的光。
4π/λ(n1d1+n2d2+n3d3+…+nkdk)＝2mπ…(A1)或者4π/λ(n1d1+n2d2+n3d3+…+nkdk)＝(2m-1)π…(A2)式中，m為整數(shù)、n1～nk為各層的折射率，d1～dk為各層的膜厚度。此外，λ為電致發(fā)光的最大波長，各顏色的發(fā)光波長在如下范圍內(nèi)。
發(fā)紅色光的有機(jī)EL器件λ＝600～640[nm]發(fā)綠色光的有機(jī)EL器件λ＝510～550[nm]發(fā)藍(lán)色光的有機(jī)EL器件λ＝430～480[nm]這里，根據(jù)上式(A1)或(A2)求得以下所示的有機(jī)EL顯示裝置的R像素Rpix、G像素Gpix及B像素Bpix的電子傳輸層28的最佳膜厚度。
在本例中，空穴注入電極12由ITO構(gòu)成，空穴傳輸層16由膜厚度1900的NPB構(gòu)成。還有，在空穴注入電極12和空穴傳輸層16間設(shè)置膜厚度100的CuPc(酞菁銅)構(gòu)成的空穴注入層及采用等離子CVD法(等離子化學(xué)氣相成長法)形成的膜厚度約10的CFx(氟化碳)薄膜。
R像素Rpix中，紅色發(fā)光層22含有作為主體材料的具有下式(10)所示分子結(jié)構(gòu)的三(8-羥基喹啉酸)鋁(Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminium以下稱為Alq)，并摻雜了DCJTB 1.7％及紅熒烯20％。紅色發(fā)光層22的膜厚度為350。
G像素Gpix中，綠色發(fā)光層24含有作為主體材料的Alq，還摻雜了下式(11)所示的3，4-二氟-N，N’-二甲基-喹吖啶酮(以下稱為CFDMQA)0.7％及TBADN20％。綠色發(fā)光層24的膜厚度為350。
B像素Bpix中，藍(lán)色發(fā)光層26含有作為主體材料的TBADN，還摻雜了叔丁基取代的苝(以下稱為TBP)1.5％。藍(lán)色發(fā)光層26的膜厚度為400。
此外，電子傳輸層28由上述的Alq構(gòu)成。氟化鋰層30的膜厚度為10。電子注入電極32由Al構(gòu)成，膜厚度為4000。
根據(jù)上式(A1)或(A2)，求得R像素Rpix的電子傳輸層28的最佳膜厚度為250，G像素Gpix的電子傳輸層28的最佳膜厚度為350，B像素Bpix的電子傳輸層28的最佳膜厚度為100。
這樣通過將R像素Rpix、G像素Gpix、B像素Bpix的電子傳輸層28的膜厚度都設(shè)定為最佳，各種顏色都能夠得到最佳的發(fā)光效率。
在本例中，由于R像素Rpix及G像素Gpix的發(fā)光層22、24及電子傳輸層28使用共同的主體材料Alq，因此在第1蒸鍍室及第2蒸鍍室不需要轉(zhuǎn)換蒸鍍?cè)础?br> 在本實(shí)施方式中，空穴注入電極12相當(dāng)于第1電極，電子注入電極32相當(dāng)于第2電極，電子傳輸層28相當(dāng)于第1載流子傳輸層，空穴傳輸層16相當(dāng)于第2載流子傳輸層。
本發(fā)明的有機(jī)EL器件的結(jié)構(gòu)并不限定于上述結(jié)構(gòu)，可以使用各種結(jié)構(gòu)。例如可以在電子傳輸層28和電子注入電極32間設(shè)置電子注入層。
還有，發(fā)光層22、24、26的材料可以采用公知的各種高分子材料。在該種情況下，可以不設(shè)置空穴傳輸層16。
各種顏色的列方向上的所有像素的紅色發(fā)光層22、綠色發(fā)光層24及藍(lán)色發(fā)光層26可以不分別連續(xù)形成。各種顏色的列方向上的至少2個(gè)像素的紅色發(fā)光層22、綠色發(fā)光層24及藍(lán)色發(fā)光層26可以分別連續(xù)形成。例如，將各種顏色的列方向上的像素分成多個(gè)組，各組的多個(gè)像素的紅色發(fā)光層22、綠色發(fā)光層24及藍(lán)色發(fā)光層26可以分別連續(xù)形成。這種情況下，組間的邊界設(shè)置在不影響顯示的區(qū)域。
還有，各種顏色的列方向上的所有像素的電子傳輸層28可以不分別連續(xù)形成。各種顏色的列方向上的至少2個(gè)像素的電子傳輸層28可以分別連續(xù)形成。例如，將各種顏色的列方向上的像素分成多個(gè)組，各組的多個(gè)像素的電子傳輸層28可以分別連續(xù)形成。這種情況下，組間的邊界也設(shè)置在不影響顯示的區(qū)域。
行方向上的所有像素的空穴傳輸層16可以不分別連續(xù)形成，行方向上的至少2個(gè)像素的空穴傳輸層16可以分別連續(xù)形成。例如，將行方向上的像素分成多個(gè)組，各組的多個(gè)像素的空穴傳輸層16可以分別連續(xù)形成。這種情況下，組間的邊界設(shè)置在不影響顯示的區(qū)域。
權(quán)利要求
1.有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，其特征在于，具有構(gòu)成不同顏色的多個(gè)像素的多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光器件，各有機(jī)電致發(fā)光器件依次包含第1電極、發(fā)光層、第1載流子傳輸層和第2電極，構(gòu)成相同顏色的像素的相鄰的至少2個(gè)有機(jī)電致發(fā)光器件的上述發(fā)光層及上述第1載流子傳輸層分別連續(xù)形成。
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，其特征還在于，上述多個(gè)像素排列成矩陣，相同顏色的像素沿列方向排列，不同顏色的像素沿行方向周期性地排列，各列的至少2個(gè)有機(jī)電致發(fā)光器件的上述發(fā)光層及上述第1載流子傳輸層分別形成帶狀。
3.如權(quán)利要求2所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，其特征還在于，在上述第1電極和上述發(fā)光層間還具備第2載流子傳輸層，構(gòu)成各像素的有機(jī)電致發(fā)光器件的上述第1電極分別獨(dú)立形成，構(gòu)成至少2個(gè)像素的多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光器件的第2載流子傳輸層共同形成。
4.如權(quán)利要求2所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，其特征還在于，在行方向上設(shè)置分離相鄰的像素間的區(qū)域，在行方向上相鄰的有機(jī)電致發(fā)光器件的上述發(fā)光層間的邊界及上述第1載流子傳輸層間的邊界位于上述區(qū)域上。
5.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，其特征還在于，構(gòu)成至少2種顏色的像素的有機(jī)電致發(fā)光器件的上述發(fā)光層及上述第1載流子傳輸層含有共同的有機(jī)材料。
6.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，其特征還在于，構(gòu)成至少2種顏色的像素的有機(jī)電致發(fā)光器件的上述第1載流子傳輸層具有相互不同的厚度。
7.有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的制造方法，其特征在于，它是具備構(gòu)成不同顏色的多個(gè)像素的多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光器件的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的制造方法，其特征在于，依次包括形成各有機(jī)電致發(fā)光器件的第1電極的工序，連續(xù)形成構(gòu)成相同顏色的像素的相鄰的至少2個(gè)有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光層的工序，連續(xù)形成構(gòu)成相同顏色的像素的相鄰的至少2個(gè)有機(jī)電致發(fā)光器件的第1載流子傳輸層的工序，形成各有機(jī)電致發(fā)光器件的第2電極的工序。
8.如權(quán)利要求7所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的制造方法，其特征還在于，上述多個(gè)像素排列成矩陣，相同顏色的像素沿列方向排列，不同顏色的像素沿行方向周期性地排列；上述連續(xù)形成發(fā)光層的工序包括使各列的至少2個(gè)有機(jī)電致發(fā)光器件的上述發(fā)光層分別形成帶狀的工序；上述連續(xù)形成第1載流子傳輸層的工序包括使各列的至少2個(gè)有機(jī)電致發(fā)光器件的上述第1載流子傳輸層分別形成帶狀的工序。
9.如權(quán)利要求8所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的制造方法，其特征還在于，上述形成第1電極的工序包括分別獨(dú)立地形成構(gòu)成各像素的有機(jī)電致發(fā)光器件的上述第1電極的工序；還包括在多個(gè)第1電極上共同形成上述構(gòu)成多個(gè)像素的多個(gè)有機(jī)電致發(fā)光器件的第2載流子傳輸層的工序。
10.如權(quán)利要求8所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的制造方法，其特征還在于，上述有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置具有分離在行方向上相鄰的像素間的區(qū)域，上述連續(xù)形成發(fā)光層的工序包括按在行方向上相鄰的有機(jī)電致發(fā)光器件的上述發(fā)光層間的邊界位于上述區(qū)域上的要求來形成上述發(fā)光層的工序；上述連續(xù)形成第1載流子傳輸層的工序包括按在行方向上相鄰的有機(jī)電致發(fā)光器件的上述第1載流子傳輸層間的邊界位于上述區(qū)域上的要求來形成上述第1載流子傳輸層的工序。
11.如權(quán)利要求7所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的制造方法，其特征還在于，上述連續(xù)形成發(fā)光層的工序及上述連續(xù)形成第1載流子傳輸層的工序包括各種顏色的像素都在同一個(gè)形成室內(nèi)連續(xù)形成上述發(fā)光層及上述第1載流子傳輸層的工序。
12.如權(quán)利要求7所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的制造方法，其特征還在于，上述連續(xù)形成第1載流子傳輸層的工序包括使構(gòu)成至少2種顏色的像素的有機(jī)電致發(fā)光器件的上述第1載流子傳輸層形成互不相同的厚度的工序。
全文摘要
本發(fā)明涉及有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置及其制造方法。R像素、G像素及B像素的發(fā)光層及電子傳輸層沿列方向形成帶狀。使用共同的掩膜在第1蒸鍍室內(nèi)連續(xù)形成R像素的紅色發(fā)光層及電子傳輸層，使用共同的掩膜在第2蒸鍍室內(nèi)連續(xù)形成G像素的綠色發(fā)光層及電子傳輸層，使用共同的掩膜在第3蒸鍍室內(nèi)連續(xù)形成B像素的藍(lán)色發(fā)光層及電子傳輸層。
文檔編號(hào)H05B33/10GK1501753SQ0316015
公開日2004年6月2日 申請(qǐng)日期2003年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月27日
發(fā)明者神野浩, 次, 浜田祐次, 松木寬, 高, 西尾佳高 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社