JP2007011063A - 有機エレクトロルミネッセンス表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 少なくとも赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の各ピクセルを有する有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、緑色の色度を高めて緑色の色再現性を向上させる。
【解決手段】 有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、白色光を発光する有機ＥＬ発光層９と、ホール注入電極２と、電子注入電極８と、有機ＥＬ発光層の光照射側に設けられる赤色及び青色のカラーフィルタ層ＣＦＲ及びＣＦＢとを備え、有機ＥＬ発光層９がホール注入電極２と電子注入電極８の間に配置されており、有機ＥＬ発光層９が、ホスト材料を含有し、電子注入電極側に配置される青色発光層６と、ホスト材料を含有し、ホール注入電極側に配置されるオレンジ色発光層４とを積層した構造を有しており、緑色のピクセルの領域において、青色発光層６とオレンジ色発光層４の間に、ホスト材料を含有した緑色発光層５が設けられている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、少なくとも赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の各ピクセルを有する有機エレクトロルミネッセンス表示装置に関するものである。

近年、情報機器の多様化に伴い、薄型でフルカラー表示可能な薄型表示装置への要望が高まっている。その１つとして、高効率・薄型・軽量・低視野角依存性等の特徴を有する有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）が注目されている。

このような有機ＥＬ素子は、１０Ｖ程度の低電圧で１００〜１０００００ｃｄ／ｍ²以上の高い発光輝度が得られるという利点を有する。このため、有機ＥＬ素子のフルカラーディスプレイへの応用が期待されている。

有機ＥＬ素子を用いた表示装置のフルカラー化技術としては、白色の有機ＥＬ素子を光源（バックライト）として用い、３原色のＲＧＢ（赤色、緑色及び青色）のカラーフィルタを介して発光するフィルタ方式、青色の有機ＥＬ素子を光源として用い、色変換層（ＣＣＭ）により青色を赤色及び緑色に変換することにより、ＲＧＢのそれぞれを表示する方式、及び３原色の有機ＥＬ素子を基板上に並列することによりＲＧＢをそれぞれ独立して発光させる方式などが提案されている。

特許文献１では、青色発光層と緑色発光層を順に積層し、緑色発光層に赤色発光ドーパントを含有させ、白色光を発光させる有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）表示装置が開示されている。このような有機ＥＬ表示装置においては、赤色、緑色及び青色（ＲＧＢ）のカラーフィルタを設けることによりフルカラー表示が可能となる。

特許文献２においては、ＲＧＢの各色に発光する素子を積層し、各素子に電極を設け、各素子に個別に電力を供給することにより、各色を個別に発光させて表示する有機ＥＬ表示装置が開示されている。このような有機ＥＬ表示装置では、各素子に個別に電力を供給する必要があるため、配線回路が複雑になるという問題がある。

特許文献３においては、白色発光の有機ＥＬ層からの発光を、多重共振によりＲＧＢのそれぞれの色に対応するように強調させ、３つのピークの発光をそれぞれ行う有機ＥＬ表示装置が開示されている。このような方法では、色の解像度が悪く、鮮明なフルカラー表示を行うことができないという問題があった。

上記特許文献１の有機ＥＬ表示装置では、青色発光層と、赤色発光ドーパントを含有させた緑色発光層とを積層させ白色光を発光させているが、現在市場において要求されている色温度の高い白色（６５００Ｋ程度）を点灯させる方法として、青色光とオレンジ色光の補色の関係で白色光を点灯させる方法が提案されている。このような白色発光素子の場合、青色成分の光が強調され、色温度の高い白色を点灯させることができるが、緑色の発光強度が不十分になるという問題があった。
特開平７−１４２１６９号公報 特表平１０−５０３８７８号公報 特開２００４−１２７５８８号公報

本発明の目的は、少なくともＲＧＢの各ピクセルを有する有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、緑色の色度を高めて緑色の色再現性を向上させることができる有機エレクトロルミネッセンス表示装置を提供することにある。

本発明の第１の局面に従う有機ＥＬ表示装置は、少なくとも赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の各ピクセルを有する有機エレクトロルミネッセンス表示装置であって、白色光を発光する有機ＥＬ発光層と、有機ＥＬ発光層にホールを供給するためのホール注入電極と、有機ＥＬ発光層に電子を供給するための電子注入電極と、赤色及び青色の各ピクセルに対応して有機ＥＬ発光層の光照射側に設けられる赤色及び青色のカラーフィルタ層とを備え、有機ＥＬ発光層がホール注入電極と電子注入電極の間に配置されており、有機ＥＬ発光層が、電子輸送性材料からなるホスト材料を含有し、電子注入電極側に配置される青色発光層と、ホール輸送性材料からなるホスト材料を含有し、ホール注入電極側に配置されるオレンジ色発光層とを積層した構造を有しており、緑色のピクセルの領域において、青色発光層とオレンジ色発光層の間に、電子輸送性材料またはホール輸送性材料からなるホスト材料を含有した緑色発光層が設けられていることを特徴としている。

本発明の第１の局面においては、有機ＥＬ発光層が、電子注入電極側に配置される青色発光層と、ホール注入電極側に配置されるオレンジ色発光層とを積層した構造を有しており、青色発光層は電子輸送性材料からなるホスト材料と青色発光ドーパントを含有しており、オレンジ色発光層はホール輸送性材料からなるホスト材料とオレンジ色発光ドーパントを含有しており、緑色のピクセルの領域において青色発光層とオレンジ色発光層の間に、電子輸送性材料またはホール輸送性材料からなるホスト材料と緑色発光ドーパントを含有した緑色発光層が設けられている。一般に、有機ＥＬ素子においては、電子輸送性材料とホール輸送性材料が接触している界面近傍で電子とホールが再結合し発光することが知られている。

本発明の第１の局面における緑色発光層は、電子輸送性材料またはホール輸送性材料からなるホスト材料と緑色発光ドーパントを含有するものであるので、緑色発光層のホスト材料が電子輸送性材料である場合、ホスト材料がホール輸送性材料であるオレンジ色発光層と緑色発光層の界面近傍において発光が生じる。また、緑色発光層のホスト材料がホール輸送性材料である場合、ホスト材料が電子輸送性材料である青色発光層と緑色発光層の界面近傍で発光が生じる。

従って、本発明の第１の局面に従えば、緑色のピクセルの領域において、緑色発光層と青色発光層との界面近傍あるいは緑色発光層とオレンジ色発光層との界面近傍で発光させることができる。従って、緑色のピクセルの領域において、緑色成分を含んだ発光を得ることができるので、緑色の色度を高め、緑色の色再現性を向上させることができる。

本発明の第１の局面においては、赤色及び青色の各ピクセルに対応して有機ＥＬ発光層の光照射側に赤色及び青色のカラーフィルタ層が設けられている。緑色のピクセルの領域においては、青色発光層とオレンジ色発光層の間に緑色発光層が設けられており、この緑色発光層から発光がなされるため緑色成分を含んだ発光がなされる。このため、緑色のピクセルにおいてはカラーフィルタを設けなくてもよい。しかしながら、緑色の純度を高めるため、緑色のカラーフィルタ層を緑色のピクセルに対応して有機ＥＬ発光層の光照射側に設けてもよい。

また、本発明の第１の局面において、緑色発光層のホスト材料は、青色発光層のホスト材料と同じ材料であってもよい。この場合、緑色発光層のホスト材料は、電子輸送性材料となる。

また、本発明の第１の局面において、緑色発光層のホスト材料は、オレンジ色発光層のホスト材料と同じ材料であってもよい。この場合、緑色発光層のホスト材料は、ホール輸送性材料となる。

本発明における電子輸送性材料としては、ホールの移動度よりも電子の移動度が高い有機材料であり、例えば、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン及びその誘導体、フルオレン及びその誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、ジフェノキノン誘導体、８−ヒドロキシキノリン及びその誘導体等の金属錯体、アントラセン誘導体、ジスチリル誘導体、フェナントロリン誘導体等を挙げることができる。具体的には、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、ベンゾキノン、２−ターシャリー−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＴＢＡＤＮ）、アントラキノン、トリス（８−キノリノール）アルミニウム、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）等が好ましい。

本発明におけるホール輸送性材料としては、電子の移動度よりもホールの移動度が高い有機材料であり、例えば、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルペン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体等を挙げることができる。具体的には、Ｎ，Ｎ′−ジ（ナフタセン−１−イル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）等が好ましい。

また、本発明の第１の局面において、緑色発光層のホスト材料が電子輸送性材料ある場合、緑色発光層とオレンジ色発光層の間にホール輸送性材料の層を設けてもよい。ホール輸送性材料層を設けることにより、ホール輸送性材料層と緑色発光層の界面近傍において発光させることができる。

また、本発明の第１の局面において、緑色発光層のホスト材料がホール輸送性材料である場合、緑色発光層と青色発光層の間に電子輸送性材料の層を設けてもよい。電子輸送性材料層を設けることにより、電子輸送性材料層と緑色発光層の界面近傍において発光させることができる。

また、本発明の第１の局面において、緑色発光層は複数の発光層を積層して構成されたものであってもよい。例えば、電子輸送性材料からなるホスト材料と第１の緑色発光ドーパントを含有し、青色発光層側に配置される第１の緑色発光層と、ホール輸送性材料からなるホスト材料と第２の緑色発光ドーパントを含有し、オレンジ色発光層側に配置される第２の緑色発光層と積層した構造を有していてもよい。このような積層構造においては、第１の緑色発光層と第２の緑色発光層の界面近傍において発光させることができ、色純度のより高い緑色発光を得ることができる。

本発明の第２の局面に従う有機ＥＬ表示装置は、少なくとも赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の各ピクセルを有する有機ＥＬ表示装置であって、白色光を発光する有機ＥＬ発光層と、有機ＥＬ発光層にホールを供給するためのホール注入電極と、有機ＥＬ発光層に電子を供給するための電子注入電極と、赤色及び青色の各ピクセルに対応して有機ＥＬ発光層の光照射側に設けられる赤色及び青色のカラーフィルタ層とを備え、有機ＥＬ発光層が、電子輸送性材料からなるホスト材料と、青色発光ドーパントと、オレンジ色発光ドーパントを含有し、かつホール注入電極と電子注入電極の間に配置される単層の白色発光層であり、緑色のピクセルの領域において、ホール注入電極と有機ＥＬ発光層の間に、電子輸送性材料またはホール輸送性材料からなるホスト材料を含有した緑色発光層が設けられていることを特徴としている。

本発明の第２の局面においては、白色光を発光する有機ＥＬ発光層として、青色発光ドーパントとオレンジ色発光ドーパントを１つの層に含有させた単層の白色発光層が用いられている。この白色発光層は電子輸送性材料からなるホスト材料を含有している。本発明の第２の局面においては、緑色のピクセル領域においてホール注入電極と白色発光層の間に、電子輸送性材料またはホール輸送性材料からなるホスト材料と緑色発光ドーパントを含有した緑色発光層が設けられている。緑色発光層が電子輸送性材料またはホール輸送性材料からなるホスト材料を含有しているので、緑色発光層とこれに隣接する層との界面近傍において発光させることができ、緑色成分を含む発光を得ることができる。このため、緑色のピクセルにおいて緑色の色度を高めることができ、緑色の色再現性を向上させることができる。

本発明の第２の局面においては、赤色及び青色のピクセルに対応して有機ＥＬ発光層の光照射側に赤色及び青色のカラーフィルタ層が設けられている。緑色のピクセルの領域においては、上述のように緑色発光層からの緑色成分を含む発光が得られるので、カラーフィルタ層を設けなくてもよいが、色純度を高めるなどの目的で、緑色のピクセルに対応して有機ＥＬ発光層の光照射側に緑色のカラーフィルタ層を設けてもよい。

本発明の第２の局面において、緑色発光層のホスト材料が電子輸送性材料からなり、緑色発光層がホール注入電極またはホール注入電極の上に設けられるホール注入層と接触している場合には、ホール注入電極またはホール注入層と緑色発光層の界面近傍において発光が得られる。また、緑色発光層のホスト材料がホール輸送性材料からなり、緑色発光層が有機ＥＬ発光層（白色発光層）と接触している場合、有機ＥＬ発光層との界面近傍から発光が得られる。従って、緑色の色度の高い発光を得ることができる。

本発明の第２の局面において、緑色発光層のホスト材料は、有機ＥＬ発光層のホスト材料と同じ材料であってもよい。この場合、緑色発光層のホスト材料は電子輸送性材料となる。

また、本発明の第２の局面において、ホール注入電極と緑色発光層との間にホール注入層が設けられている場合、緑色発光層のホスト材料は、ホール注入層のホスト材料と同じ材料であってもよい。この場合、緑色発光層のホスト材料は、ホール輸送性材料となる。

本発明の第２の局面において、緑色発光層のホスト材料がホール輸送性材料である場合、緑色発光層と有機ＥＬ発光層との間に電子輸送性材料の層が設けられていてもよい。このような電子輸送性材料の層は、例えば、有機ＥＬ発光層のホスト材料から形成されたものであってもよい。ホール輸送性材料をホスト材料とする緑色発光層と電子輸送性材料層が接して設けられている場合、これらの界面近傍において緑色発光が得られる。

本発明の第２の局面においても、緑色発光層は複数の発光層を積層したものであってもよい。例えば、電子輸送性材料からなるホスト材料と第１の緑色発光ドーパントを含有し、有機ＥＬ発光層側に配置される第１の緑色発光層と、ホール輸送性材料からなるホスト材料と第２の緑色発光ドーパントを含有し、ホール注入電極側に配置される第２の緑色発光層とを積層した構造を有するものであってもよい。この場合、第１の緑色発光層と第２の緑色発光層の界面近傍において発光するため、緑色の色度がより高い発光が得られる。

ホール注入電極と緑色発光層との間にホール注入層が設けられている場合、上記第２の緑色発光層のホスト材料はホール注入層を形成する材料と同じ材料であってもよい。また、第１の緑色発光層のホスト材料は、有機ＥＬ発光層のホスト材料と同じ材料あってもよい。

本発明において、青色発光層または青色発光ドーパントの発光ピーク波長は、４３０〜４９０ｎｍの範囲内であることが好ましく、オレンジ色発光層またはオレンジ色発光ドーパントの発光ピーク波長は５５０〜６４０ｎｍの範囲内であることが好ましい。

本発明によれば、ＲＧＢＷなどの少なくともＲＧＢの各ピクセルを有する有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、緑色の色度を高めて緑色の色再現性を向上させることができる。

図１は、本発明の第１の局面に従う一実施例の有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）表示装置を示す断面図である。図１に示すように、本実施例の有機ＥＬ表示装置は、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）、及びＷ（白色）の各ピクセルの領域に分けられている。各ピクセルにおいて所定の色を発光することにより、フルカラー表示することができる。

基板１上には、Ｒ、Ｇ及びＢの各領域に対応するように、赤色カラーフィルタ層ＣＦＲ、緑色カラーフィルタ層ＣＦＧ、及び青色カラーフィルタ層ＣＦＢが設けられている。これらのカラーフィルタ層は、平坦化層１′により覆われている。図１に示すように、Ｗの領域においてはカラーフィルタ層が設けられておらず、有機ＥＬ発光層９からの白色光がそのまま外部に出射される。

平坦化層１′の上には、Ｒ、Ｇ、Ｂ及びＷの各領域に対応するように、個別に電力を供給することが可能なホール注入電極２が設けられており、ホール注入電極２の上及び隣り合うホール注入電極間にホール輸送層３が設けられている。

ホール輸送層３の上には、オレンジ色発光層４が設けられており、Ｒ、Ｂ及びＷのピクセルの領域においては、オレンジ色発光層４の上に青色発光層６が設けられている。Ｇのピクセルの領域においては、オレンジ色発光層４の上に緑色発光層５が設けられており、緑色発光層５の上に青色発光層６が設けられている。従って、緑色発光層５は、オレンジ色発光層４と青色発光層６の間に配置されている。

本実施例の有機ＥＬ表示装置においては、オレンジ色発光層４の上に青色発光層６を積層することにより、白色光を発光する有機ＥＬ発光層９が構成されている。

青色発光層６の上には電子輸送層７が設けられており、電子輸送層７の上には電子注入電極８が設けられている。

本実施例においては、Ｇのピクセルの領域において、オレンジ色発光層４と青色発光層６の間に緑色発光層５が設けられており、それ以外の領域では、オレンジ色発光層４と青色発光層６が直接積層されている。オレンジ色発光層４のホスト材料はホール輸送性材料であり、青色発光層６のホスト材料は電子輸送性材料である。従って、Ｒ、Ｂ及びＷのピクセルの領域においては、オレンジ色発光層４と青色発光層６の界面近傍で発光し白色光が発光される。Ｇの領域においては、緑色発光層５のホスト材料が電子輸送性材料である場合、オレンジ色発光層４と緑色発光層５の界面近傍で発光する。また、緑色発光層５のホスト材料がホール輸送性材料である場合、緑色発光層５と青色発光層６の界面近傍で発光する。従って、いずれの場合においてもＧのピクセルの領域においては緑色成分を含む発光が得られるので、緑色の色度を高めることができる。

Ｒのピクセルの領域においては、有機ＥＬ発光層９からの白色光が赤色カラーフィルタ層ＣＦＲを通り外部に出射される。従って赤色光が出射される。

Ｇのピクセルの領域においては、緑色発光層５を含んだ有機ＥＬ発光層９からの緑色成分を含んだ光が緑色のカラーフィルタ層ＣＦＧを通り外部に出射される。従って緑色光が出射される。

Ｂのピクセルの領域においては、有機ＥＬ発光層９からの白色光が青色カラーフィルタ層ＣＦＢを通り出射される。従って青色光が出射される。

Ｗのピクセルの領域においては、有機ＥＬ発光層９からの白色光がそのまま外部に出射される。従って白色光が出射される。

上述のように本実施例においては、Ｇのピクセルの領域において、緑色発光層５が設けられているので、緑色成分を含んだ光が出射される。従って、緑色の色度を高めることができ、緑色の色再現性を高めることができる。

図２は、本発明の第１の局面に従う他の実施例の有機ＥＬ表示装置を示す断面図である。図２に示す有機ＥＬ表示装置においては、Ｇのピクセルの領域に緑色カラーフィルタ層ＣＦＧが設けられていない。その他の構成は、図１に示す実施例と同様である。Ｇのピクセルの領域においては、緑色発光層５が設けられており、緑色成分を含んだ光が出射されるので、緑色のカラーフィルタ層を設けないことが可能となる。

図３は、本発明の第２の局面に従う一実施例の有機ＥＬ表示装置を示す断面図である。本実施例においては、ホール輸送層３の上に、青色ドーパントとオレンジドーパントが含有された単層の白色発光層（有機ＥＬ発光層）１０が設けられており、この白色発光層１０の上に電子輸送層７が設けられている。また、Ｇのピクセルの領域においては、ホール輸送層３の上に緑色発光層５が設けられ、緑色発光層５の上に白色発光層（有機ＥＬ発光層）１０が設けられている。その他の構成については、図１に示す実施例と同様である。

本実施例においては、Ｇのピクセルの領域に緑色発光層５が設けられている。有機ＥＬ発光層１０のホスト材料は電子輸送性材料であり、緑色発光層５のホスト材料は電子輸送性材料またはホール輸送性材料である。緑色発光層５のホスト材料が電子輸送性材料である場合、ホール輸送層３と緑色発光層５の界面近傍で発光する。また、緑色発光層５のホスト材料がホール輸送性材料である場合、有機ＥＬ発光層１０と緑色発光層５の界面近傍で発光する。従って、Ｇのピクセルの領域においては、緑色成分を含んだ発光を得ることができ、緑色の色度を高めて、緑色の色再現性を向上させることができる。

図４は、本発明の第２の局面に従う他の実施例の有機ＥＬ表示装置を示す断面図である。図４に示す実施例においては、Ｇのピクセルの領域に、緑色のカラーフィルタ層が設けられていないこと以外、図３に示す実施例と同様に構成されている。

図４に示す実施例のように、Ｇのピクセルの領域においては、緑色発光層５が設けられており、緑色成分を含んだ発光を得ることができるので、緑色のカラーフィルタ層を設けないことが可能となる。

図５は、各ピクセルの有機ＥＬ発光層を駆動するための薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を備えた有機ＥＬ表示装置を示す断面図である。

図５に示すように、ガラス基板などの基板１の上には、酸化シリコン（ＳｉＯ₂）からなる層と窒化シリコン（ＳｉＮｘ）からなる層の積層膜１１が形成されており、積層膜１１の上にＴＦＴ２０が各ピクセル毎に設けられている。

ＴＦＴ２０は、多結晶シリコン層１２のソース領域の上にソース電極１３ｓ、ドレイン領域の上にドレイン電極１３ｄを形成し、チャネル領域の上にゲート酸化膜１４を介してゲート電極１５を設けることにより構成されている。

ゲート電極１５を覆うように、ゲート酸化膜１４の上には第１の層間絶縁膜１６が形成されている。また、ドレイン電極１３ｄ及びソース電極１３ｓを覆うように、第１の層間絶縁膜１６の上には第２の層間絶縁膜１７が設けられている。第１の層間絶縁膜１６及び第２の層間絶縁膜１７は、例えば、ＳｉＯ₂またはＳｉＮｘから形成されている。

第２の層間絶縁膜１７の上には、例えばアクリル樹脂等から第１の平坦化層１８が形成されている。第１の平坦化層１８の各ピクセルの領域の上には、それぞれホール注入電極２が形成されている。このホール注入電極２は、例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの透明導電膜から形成されている。ホール注入電極２は、第１の平坦化層１８及び第２の平坦化層１７に形成されたビアホールを通り、ＴＦＴ２０のドレイン電極１３ｄに電気的に接続されている。

各ピクセルの領域以外の部分のホール注入電極２を覆うように、第２の平坦化層１９が設けられている。従って、第２の平坦化層１９は各ピクセルの部分には設けられていない。

ホール注入電極２及び第２の平坦化層１９の上には、図１に示す実施例と同様に、ホール注入層３、オレンジ色発光層４、青色発光層６、電子注入層７、及び電子注入電極８が形成されている。また、Ｇのピクセルの領域においては、オレンジ色発光層４と青色発光層６の間に緑色発光層５が形成されている。

第２の層間絶縁膜１７の上には、図１に示す実施例と同様にして、各カラーフィルタ層ＣＦＲ、ＣＦＧ、及びＣＦＢを形成し、その上に第１の平坦化層１８が形成されている。

本実施例に示す有機ＥＬ表示装置においては、各ピクセルのＴＦＴ２０で駆動させることにより、各ピクセルを映像信号に応じて発光させることができ、フルカラー表示が可能となる。

本実施例においては、Ｇのピクセル領域において、緑色発光層５が設けられているので、緑色成分を含んだ光を発光することができ、緑色の色度を高めて、緑色の色再現性を向上させることができる。

（実施例１〜６及び比較例１）
緑色ピクセルの有機ＥＬ素子構造として、表１に示すような構造の有機ＥＬ素子を作製した。各層の組成は表２に示す通りである。表２において、（ ）は各層の厚みを示しており、単位はｎｍである。

ガラス基板上にインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）が形成された基板を用い、このＩＴＯ膜をホール注入電極として用いた。

表２に示すように、ホール輸送層はＮＰＢから形成した。ＮＰＢはＮ，Ｎ′−ジ（ナフタセン−１−イル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニルベンジジンであり、以下の構造を有している。

オレンジ色発光層は、ホール輸送性材料であるＮＰＢをホスト材料として８０重量％用い、緑色発光ドーパントであるｔＢｕＤＰＮを２０重量％用い、オレンジ色発光ドーパントであるＤＢｚＲをＮＰＢとｔＢｕＤＰＮの合計１００重量％に対して３重量％用いて形成している。但し、この場合、緑色発光ドーパントであるｔＢｕＤＰＮは発光せず、ホスト材料からの励起エネルギーをオレンジ発光ドーパントであるＤＢｚＲに受け渡すエネルギー移動補助ドーパントとして機能する。ここで、エネルギー移動補助ドーパントとは、ＬＵＭＯ（最低空分子軌道）レベル及びエネルギーギャップが、ホストと発光ドーパントの間の値を持つ材料のことであり、ホストからの励起エネルギーを効率良く発光ドーパントに受け渡す役割を持つドーパントのことを示す。

ｔＢｕＤＰＮは、５，１２−ビス（４−ターシャリー−ブチルフェニル）ナフタセンであり、以下の構造を有している。

ＤＢｚＲは、５，１２−ビス｛４−（６−メチルベンゾチアゾール−２−イル）フェニル｝−６，１１−ジフェニルナフタセンであり、以下の構造を有している。

青色発光層は、電子輸送性材料であるＴＢＡＤＮをホスト材料として用い、ＮＰＢをキャリア移動補助ドーパントとして用い、ＴＢＰを青色発光ドーパントとして用いている。ＴＢＡＤＮの含有量は８０重量％であり、ＮＰＢの含有量は２０重量％であり、ＴＢＰの含有量はＴＢＡＤＮとＮＰＢの合計１００重量％に対して２．５重量％である。ここで、キャリア移動補助ドーパントとは、ホスト材料に比べて補助すべきキャリアの移動度が高い材料であり、一方のキャリアの注入を促進し、発光層内での両キャリア密度を均衝させて再結合確率を高めることで、発光効率を高める役割を持つドーパントのことを示す。この場合、電子輸送性材料であるＴＢＡＤＮ中に、ＴＢＡＤＮよりもホール輸送移動度の高いＮＰＢを含有させることで、ＮＰＢは青色発光層内でのホールの移動を補助し、発光効率を高める役割を担っている。

ＴＢＡＤＮは、２−ターシャリー−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセンであり、以下の構造を有している。

ＴＢＰは、２，５，８，１１−テトラ−ターシャリー−ブチルペリレンであり、以下の構造を有している。

電子輸送層は、ＢＣＰから形成されている。ＢＣＰは、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリンであり、以下の構造を有している。

電子注入電極は、ＬｉＦとＡｌの積層膜から形成されている。

実施例１においては、青色発光層のホスト材料を用いた緑色発光層を、青色発光層とオレンジ色発光層の間に形成している。具体的には、ＴＢＡＤＮ８０重量％をホスト材料として用い、ＮＰＢ２０重量％をキャリア移動補助ドーパントとして用い、Ｃ５４５Ｔを緑色発光ドーパントとしてＴＢＡＤＮとＮＰＢの合計１００重量％に対して５重量％用いて緑色発光層を形成している。

Ｃ５４５Ｔは、１０−（２−ベンゾチアゾリル）−２，３，６，７−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチル１−１Ｈ，５Ｈ，１１Ｈ−〔１〕ベンゾピラノ〔６，７，８，ｉｊ〕キノリジン−１１−オンであり、以下の構造を有している。

実施例２においては、オレンジ色発光層のホスト材料であるＮＰＢをホスト材料として用いた緑色発光層が、青色発光層とオレンジ色発光層の間に設けられている。緑色発光ドーパントとしては、ｔＢｕＤＰＮがＮＰＢ１００重量％に対し３重量％となるように含有されている。

実施例３においては、青色発光層のホスト材料であるＴＢＡＤＮをホスト材料として８０重量％用いた緑色発光層が、オレンジ色発光層と青色発光層の間に設けられており、緑色発光層とオレンジ色発光層の間にＮＰＢからなるホール輸送性材料の層が設けられている。緑色発光層においては、青色発光層と同様に２０重量％のＮＰＢが用いられており、緑色発光ドーパントとしてＴＢＡＤＮとＮＰＢの合計１００重量％に対して５重量％のＣ５４５Ｔが含有されている。

実施例４においては、オレンジ色発光層のホスト材料であるＮＰＢをホスト材料として用いた緑色発光層が、青色発光層とオレンジ色発光層の間に設けられており、緑色発光層と青色発光層の間に、青色発光層のホスト材料であるＴＢＡＤＮからなる電子輸送性材料の層が設けられている。緑色発光層には、緑色発光ドーパントとしてｔＢｕＤＰＮがＮＰＢ１００重量％に対して３重量％含有されている。

実施例５においては、実施例４と同様の緑色発光層が、青色発光層とオレンジ色発光層の間に設けられており、緑色発光層と青色発光層の間に、電子輸送層の材料であるＢＣＰからなる電子輸送性材料の層が設けられている。

実施例６においては、青色発光層とオレンジ色発光層の間に、第１の緑色発光層と第２の緑色発光層の２つの発光層が設けられている。青色発光層側に設けられる第１の緑色発光層は、青色発光層のホスト材料であるＴＢＡＤＮをホスト材料として８０重量％用い、ＮＰＢをキャリア移動補助ドーパントとして２０重量％用い、緑色発光ドーパントとしてＣ５４５ＴをＴＢＡＤＮとＮＰＢの合計１００重量％に対して５重量％含有している。オレンジ色発光層側に設けられる第２の緑色発光層は、オレンジ色発光層のホスト材料であるＮＰＢをホスト材料として用い、ＮＰＢ１００重量％に対して、緑色発光ドーパントであるｔＢｕＤＰＮを３重量％含有している。

比較例１においては、青色発光層とオレンジ色発光層が直接積層されており、その間に緑色発光層等が設けられていない。

表２に示すように、本発明に従う実施例１〜６の有機ＥＬ素子構造においては、比較例１の有機ＥＬ素子構造に比べ、緑色成分を含んだ発光が得られていることがわかる。また、実施例１〜６における発光効率は、比較例１と同等あるいはそれよりも高い発光効率が得られている。

（実施例７〜１１及び比較例２）
緑色ピクセルの有機ＥＬ素子構造として、表３に示すような構造の有機ＥＬ素子を作製した。各層の組成は表４に示す通りである。

実施例１〜６と同様に、ガラス基板上にＩＴＯが形成された基板を用い、ＩＴＯ膜をホール注入電極として用いた。

実施例１〜６と同様に、電子輸送層はＢＣＰから形成されており、電子注入電極はＬｉＦとＡｌの積層膜から形成されている。

青色発光層は、ホスト材料として８０重量％のＴＢＡＤＮを含有し、キャリア移動補助ドーパントとして２０重量％のＮＰＢを含有している。また、発光ドーパントとしては、ＴＢＡＤＮとＮＰＢの合計１００重量％に対して青色発光ドーパントであるＴＢＰを２．５重量％含有し、オレンジ色発光ドーパントであるＤＢｚＲを０．２重量％含有している。

実施例７においては、白色発光層のホスト材料であるＴＢＡＤＮをホスト材料として８０重量％用い、ＮＰＢを補助ドーパントとして２０重量％用いている。また、緑色発光ドーパントとしてＣ５４５Ｔを、ＴＢＡＤＮとＮＰＢの合計１００重量％に対して、５重量％含有している。

実施例８においては、ホール輸送層の材料であるＮＰＢをホスト材料として用い、ＮＰＢ１００重量％に対して、緑色発光ドーパントｔＢｕＤＰＮを３重量％含有している。

実施例９においては、ホール輸送層の材料であるＮＰＢをホスト材料として用い、緑色発光ドーパントｔＢｕＤＰＮをＮＰＢ１００重量％に対して３重量％含有した緑色発光層が、ホール輸送層と白色発光層の間に設けられている。また緑色発光層と白色発光層の間には、白色発光層のホスト材料であるＴＢＡＤＮからなる電子輸送性材料の層が設けられている。

実施例１０においては、ホール輸送層の材料であるＮＰＢをホスト材料として用い、ＮＰＢ１００重量％に対し、緑色発光ドーパントｔＢｕＤＰＮを３重量％含有させた緑色発光層が、ホール輸送層と白色発光層の間に設けられている。緑色発光層と白色発光層の間には、電子輸送層の材料であるＢＣＰからなる電子輸送性材料の層が設けられている。

実施例１１においては、ホール輸送層と白色発光層の間に、第１の緑色発光層と第２の緑色発光層が設けられている。白色発光層側に設けられる第１の緑色発光層は、白色発光層のホスト材料であるＴＢＡＤＮをホスト材料として用い、ＮＰＢを補助ドーパントとして用いている。ＴＢＡＤＮ８０重量％とＮＰＢ２０重量％の合計１００重量％に対して緑色発光ドーパントＣ５４５Ｔを５重量％含有している。ホール輸送層側に設けられる第２の緑色発光層は、ホール輸送層の材料であるＮＰＢをホスト材料として用い、ＮＰＢ１００重量％に対し、緑色発光ドーパントｔＢｕＤＰＮ３重量％を含有している。

表４に示すように、本発明に従う実施例７〜１１の有機ＥＬ素子においては、比較例２の有機ＥＬ素子に比べ、緑色成分を含んだ発光が得られていることがわかる。また、発光効率は、比較例２と同等あるいはそれ以上であることがわかる。

本発明の第１の局面に従う一実施例の有機ＥＬ表示装置を示す断面図。 本発明の第１の局面に従う他の実施例の有機ＥＬ表示装置を示す断面図。 本発明の第２の局面に従う一実施例の有機ＥＬ表示装置を示す断面図。 本発明の第２の局面に従う他の実施例の有機ＥＬ表示装置を示す断面図。 有機ＥＬ発光層を駆動するＴＦＴを備えた本発明の第１の局面に従う有機ＥＬ表示装置を示す断面図。

符号の説明

１…基板
１′…平坦化層
２…ホール注入電極
３…ホール輸送層
４…オレンジ色発光層
５…緑色発光層
６…青色発光層
７…電子輸送層
８…電子注入電極
９…有機ＥＬ発光層
１０…有機ＥＬ発光層（白色発光層）
ＣＦＲ，ＣＦＧ，ＣＦＢ…カラーフィルタ層

Claims (15)

1. 少なくとも赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の各ピクセルを有する有機エレクトロルミネッセンス表示装置であって、
   白色光を発光する有機ＥＬ発光層と、
   前記有機ＥＬ発光層にホールを供給するためのホール注入電極と、
   前記有機ＥＬ発光層に電子を供給するための電子注入電極と、
   赤色及び青色の前記各ピクセルに対応して前記有機ＥＬ発光層の光照射側に設けられる赤色及び青色のカラーフィルタ層とを備え、
   前記有機ＥＬ発光層が前記ホール注入電極と前記電子注入電極の間に配置されており、前記有機ＥＬ発光層が、電子輸送性材料からなるホスト材料を含有し、前記電子注入電極側に配置される青色発光層と、ホール輸送性材料からなるホスト材料を含有し、前記ホール注入電極側に配置されるオレンジ色発光層とを積層した構造を有しており、
   緑色の前記ピクセルの領域において、前記青色発光層と前記オレンジ色発光層の間に、電子輸送性材料またはホール輸送性材料からなるホスト材料を含有した緑色発光層が設けられていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
2. 緑色の前記ピクセルに対応して前記有機ＥＬ発光層の光照射側に緑色のカラーフィルタ層をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
3. 前記緑色発光層のホスト材料が、前記青色発光層のホスト材料と同じ材料であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
4. 前記緑色発光層のホスト材料が、前記オレンジ色発光層のホスト材料と同じ材料であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
5. 前記緑色発光層のホスト材料が電子輸送性材料であり、前記緑色発光層と前記オレンジ色発光層の間にホール輸送性材料の層が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
6. 前記緑色発光層のホスト材料がホール輸送性材料であり、前記緑色発光層と前記青色発光層の間に電子輸送性材料の層が設けられていることを特徴とする請求項１、２または４に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
7. 前記緑色発光層が、電子輸送性材料からなるホスト材料を含有し、前記青色発光層側に配置される第１の緑色発光層と、ホール輸送性材料からなるホスト材料を含有し、前記オレンジ色発光層側に配置される第２の緑色発光層とを積層した構造を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
8. 少なくとも赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の各ピクセルを有する有機エレクトロルミネッセンス表示装置であって、
   白色光を発光する有機ＥＬ発光層と、
   前記有機ＥＬ発光層にホールを供給するためのホール注入電極と、
   前記有機ＥＬ発光層に電子を供給するための電子注入電極と、
   赤色及び青色の前記各ピクセルに対応して前記有機ＥＬ発光層の光照射側に設けられる赤色及び青色のカラーフィルタ層とを備え、
   前記有機ＥＬ発光層が、電子輸送性材料からなるホスト材料と、青色発光ドーパントと、オレンジ色発光ドーパントを含有し、かつ前記ホール注入電極と前記電子注入電極の間に配置される単層の白色発光層であり、
   緑色の前記ピクセルの領域において、前記ホール注入電極と前記有機ＥＬ発光層の間に、電子輸送性材料またはホール輸送性材料からなるホスト材料を含有した緑色発光層が設けられていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
9. 緑色の前記ピクセルに対応して前記有機ＥＬ発光層の光照射側に緑色のカラーフィルタ層をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
10. 前記緑色発光層のホスト材料が、前記有機ＥＬ発光層のホスト材料と同じ材料であることを特徴とする請求項８または９に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
11. 前記ホール注入電極と前記緑色発光層との間にホール注入層が設けられており、前記緑色発光層のホスト材料が、前記ホール注入層のホスト材料と同じ材料であることを特徴とする請求項８または９に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
12. 前記緑色発光層のホスト材料がホール輸送性材料であり、前記緑色発光層と前記有機ＥＬ発光層の間に電子輸送性材料の層が設けられていることを特徴とする請求項８または９に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
13. 前記電子輸送性材料の層が、前記有機ＥＬ発光層のホスト材料から形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
14. 前記緑色発光層が、電子輸送性材料からなるホスト材料を含有し、前記有機ＥＬ発光層側に配置される第１の緑色発光層と、ホール輸送性材料からなるホスト材料を含有し、前記ホール注入電極側に配置される第２の緑色発光層とを積層した構造を有することを特徴とする請求項８または９に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
15. 前記ホール注入電極と前記緑色発光層との間にホール注入層が設けられており、前記第１の緑色発光層のホスト材料が前記有機ＥＬ発光層のホスト材料と同じ材料であり、前記第２の緑色発光層のホスト材料が前記ホール注入層を形成する材料と同じ材料であることを特徴とする請求項１４に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
    

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