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JPH11329745A - 発光素子及び積層型表示素子 - Google Patents

発光素子及び積層型表示素子

Info

Publication number
JPH11329745A
JPH11329745A JP10128554A JP12855498A JPH11329745A JP H11329745 A JPH11329745 A JP H11329745A JP 10128554 A JP10128554 A JP 10128554A JP 12855498 A JP12855498 A JP 12855498A JP H11329745 A JPH11329745 A JP H11329745A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
light
display
cathode
emitting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10128554A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshikazu Hori
義和 堀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP10128554A priority Critical patent/JPH11329745A/ja
Publication of JPH11329745A publication Critical patent/JPH11329745A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/805—Electrodes
    • H10K59/8052—Cathodes
    • H10K59/80521—Cathodes characterised by their shape
    • 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)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機ＥＬの特徴を活かした新しいタイプのデ
ィスプレイを提供するとともに、従来の有機発光素子の
カラー化方式の欠点を克服し、高画質、高信頼性のカラ
ーディスプレイを実現することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、透明な基板上に透明電極、発
光層を含む有機半導体層、光反射性陰極が順次形成され
てなる有機発光表示素子において、前記光反射性陰極が
占有する面積が該有機発光表示素子の全表示面線の三分
の二以下であり、かつ残りの三分の一以上の部分が光透
過性であることを特徴とする表示素子、及び透明な基板
上に透明電極、発光層を含む有機半導体層、光反射性陰
極が順次形成されてなる有機発光表示素子において、前
記光反射性陰極が占有する面積が該有機発光表示素子の
全表示面線の三分の二以下であることを特徴とする有機
発光素子を少なくとも一層含んでなる積層型表示素子が
得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機ＥＬの特徴を
活かした新しいタイプのディスプレイを提供するととも
に、従来の有機発光素子のカラー化方式を欠点を克服
し、高画質、高信頼性のカラーディスプレイを実現する
発光素子及び積層型表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】高度情報化マルチメディア社会の発展に
伴い、低消費電力・高画質の平板型表示素子の開発が活
発化している。非発光型の液晶表示素子は低消費電力を
特長としてその位置を確立し、携帯情報端末等への応用
と更なる高性能化が進んでいる。
【０００３】一方、有機ＥＬディスプレイは自発光型で
あり、ディスプレイが最も一般的に使用される室内で非
常に認識しやすいことから、従来のＣＲＴの代替えや、
ＣＲＴでは実現困難な大画面表示や超高精細表示の実現
を目標として研究開発が活発化している。既に、モノク
ロ（緑色、黄色）の文字数字表示は実用に近い技術レベ
ルに達しており、今後は有機ＥＬの特徴を活かした新し
いタイプのディスプレイの開発と動画像を表示し得るカ
ラーディスプレイへの期待が高まりつつある。
【０００４】有機ＥＬが注目を浴びるに至ったのは、１
９８７年にタンらが基板上に正孔注入用電極層、有機正
孔輸送層、有機電子輸送性発光層、電子注入用電極層を
付着形成することによりることにより、低電圧で発光す
る有機ＥＬが可能となることを実証したことに由来する
（参考文献：C.W.Tang et al. Appl. Phys. Lett. Vol.
51, p.913 (1987)）。
【０００５】タンらにより提案された従来の有機ＥＬ素
子の概要を図８を用いて示す。ガラス基板８１の上に酸
化インジウム錫（ＩＴＯ）等の比較的大きなイオン化ポ
テンシャルを有し正孔の注入が容易な透明導電性薄膜
（ＩＴＯ）からなる陽極８２が形成されている。次にそ
の表面のほぼ全面にに正孔輸送層８３、及び電子輸送性
の発光層８４が順次形成されている。そしてその表面に
銀マグネシウム合金（ＡｇＭｇ）等の比較的低い仕事関
数を有し電子の注入の容易な金属層でなる陰極８５が形
成されている。
【０００６】電子輸送性の発光層は、一般的に金属に比
較して低い仕事関数を有するが、ＡｇＭｇ合金等の低仕
事関数を有する金属を陰極として用いることにより電子
の注入とその輸送が比較的容易に実現できる。また、正
孔輸送層は比較的大きなイオン化ポテンシャルを有する
ので、金（Ａｕ）や酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等のイ
オン化ポテンシャルの大きな材料を陽極として用いるこ
とにより正孔の注入とその輸送が比較的容易に実現でき
る。
【０００７】そこで、陰極に対して陽極に正の直流電圧
を印加することにより、陽極（ＩＴＯ）８２から正孔輸
送層に正孔が注入され、また陰極８５から電子輸送性の
発光層に電子が注入され、更に正孔輸送層と電子輸送層
（発光層）の接合部近傍の発光層中でこれらが結合する
ことにより励起子が形成され緑色の発光８６が生じる。
この発光は透明電極及び基板を通して観測がなされる。
勿論、正孔輸送性の有機発光層と電子輸送性の有機層を
接合させ、正孔と電子を注入・輸送することによっても
発光が得られる。
【０００８】この発光原理はガリウム砒素等で形成され
た無機の発光ダイオードに類似しており、ＰＮ接合され
た化合物半導体に電子と正孔を注入することにより接合
部近傍で電子と正孔の再結合することによる発光と対応
させることができる。そして、電子輸送層はＮ型化合物
半導体、正孔輸送層はＰ型化合物半導体に対比させるさ
せることができる。
【０００９】その後、青色や赤色を発光する有機半導体
材料や添加物材料が開発されるとともに、カラーディス
プレイを実現するためのいくつかの方式も提案され、カ
ラーディスプレイも試作されるに至っている。有機ＥＬ
でカラーディスプレイを実現する方法として次の５方法
が提案されている。 （１）赤、緑、青の発光を生じる三種類の有機発光材料
を平面的に交互に配置する方法。 （２）赤、緑、青の発光を生じる三種類の有機発光材料
を積層する方法。 （３）白色（広い帯閾の緑）発光する有機材料と三種類
の共振器構造を形成する方法。 （４）白色発光する有機材料と三原色のカラーフィルタ
を組み合わせる方法。 （５）青色発光する有機材料と三原色に変換する色変換
層を組み合わせる方法。
【００１０】しかし、それぞれの方法に大きな課題が残
されている。第１の方法では、有機材料を微細加工する
ことは困難であるために高精細なディスプレイを実現す
ることは非常に困難である。第２の方法では、陰極が金
属であるために透過率の高い素子を形成することが困難
であり、しかも少なくとも二層は積層する必要があり画
質のよいカラーディスプレイを形成することは極めて困
難である。第３の方法では発光色が共振器を形成する薄
膜の厚さに大きく依存するために大面積にわたって均一
なカラーディスプレイを実現することは非常に困難であ
る。第４及び第５の方法は高画質を実現するうえでは比
較的優れているが、第４の方法では現在のところ信頼性
の高い白色発光材料がなくその開発を待たざるを得な
い。第５の方法では青から赤への光の変換効率が低く高
輝度なディスプレイを実現することが困難である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】以上に説明したよう
に、従来の有機発光素子においては実用的な高画質なカ
ラーディスプレイを実現することが困難であった。
【００１２】本発明は、有機ＥＬの特徴を活かした新し
いタイプのディスプレイを提供するとともに、従来の有
機発光素子のカラー化方法の欠点を克服し、高画質、高
信頼性のカラーディスプレイを実現するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、透明な基板上
に透明電極、発光層を含む有機半導体層、光反射性陰極
が順次形成されてなる有機発光表示素子において、前記
光反射性陰極が占有する面積が該有機発光表示素子の全
表示面積の三分の二以下であり、かつ残りの三分の一以
上の部分が光透過性であることを特徴とする発光素子、
及び透明な基板上に透明電極、発光層を含む有機半導体
層、光反射性陰極が順次形成されてなる有機発光表示素
子において、前記光反射性陰極が占有する面積が該有機
発光表示素子の全表示面積の三分の二以下であることを
特徴とする有機発光素子を少なくとも一層含んでなる積
層型表示素子である。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、透明な基板上に透明電極、発光層を含む有機半導体
層、光反射性陰極が順次形成されてなる有機発光表示素
子において、前記光反射性陰極が占有する面積が該有機
発光表示素子の全表示面積の三分の二以下であり、かつ
残りの三分の一以上の部分が光透過性であることを特徴
とする発光素子としたものであり、高品質な照明光が得
られるという作用を有する。
【００１５】請求項２に記載の発明は、透明な基板上に
透明電極、発光層を含む有機半導体層、光反射性陰極が
順次形成されてなる有機発光表示素子において、前記光
反射性陰極が占有する面積が該有機発光表示素子の全表
示面積の三分の二以下であることを特徴とする有機発光
素子を少なくとも一層含んでなる積層型表示素子とした
ものであり、カラーで高画質、高品質という作用を有す
る。
【００１６】請求項３に記載の発明は、前記有機発光素
子が異なる発光素子の上に配置され、前記有機発光素子
による表示と異なる発光素子による表示が同時に観察さ
れることを特徴とする請求項２に記載の積層型表示素子
としたものであり、カラーで高画質、高品質という作用
を有する。
【００１７】請求項４に記載の発明は、前記有機発光素
子が反射型表示媒体の上に配置され、前記有機発光素子
により照明された光により、前記反射型表示媒体の表示
を観察されることを特徴とする請求項２に記載の積層型
表示素子としたものであり、カラーで高画質、高品質と
いう作用を有する。
【００１８】請求項５に記載の発明は、前記異なる発光
素子が異なる色を発色する有機発光素子であることを特
徴とする請求項２に記載の積層型表示素子としたもので
あり、カラーで高画質、高品質という作用を有する。
【００１９】請求項６に記載の発明は、前記有機発光素
子が少なくとも二色の色を発色する有機発光素子である
ことを特徴とする請求項２に記載の積層型表示素子とし
たものであり、カラーで高画質、高品質という作用を有
する。
【００２０】請求項７に記載の発明は、透明な基板上に
透明電極、発光層を含む有機半導体層、光反射性陰極が
順次形成されてなる有機発光表示素子において、前記光
反射性陰極が占有する面積が該有機発光表示素子の全表
示面積の三分の二以下であることを特徴とする有機発光
素子を少なくとも二層含んでなる積層型表示素子とした
ものであり、カラーで高画質、高品質という作用を有す
る。
【００２１】請求項８に記載の発明は、二層の積層型有
機発光素子が異なる発光素子の上に配置され、前記有機
発光素子による表示と異なる発光素子による表示が同時
に観察されることを特徴とする請求項６に記載の積層型
表示素子としたものであり、カラーで高画質、高品質と
いう作用を有する。
【００２２】請求項９に記載の発明は、前記異なる発光
素子が有機発光素子であり、かつそれぞれの発光色が異
なることを特徴とする請求項８に記載の積層型表示素子
としたものであり、カラーで高画質、高品質という作用
を有する。
【００２３】請求項１０に記載の発明は、前記異なる発
光素子が有機発光素子以外の発光素子であり、かつそれ
ぞれの発光色が異なることを特徴とする請求項８に記載
の積層型表示素子としたものであり、カラーで高画質、
高品質という作用を有する。
【００２４】
【実施例】次に、本発明の具体例を説明する。
【００２５】（実施例１）以下、本発明の第１の実施形
態に係わる発光素子について図１を参照しながら説明す
る。
【００２６】図１において、１はガラス基板である。そ
の表面には横縦方向に線状に分割され、正孔を注入する
ための酸化インジウム錫でなる透明な陽極２と陽極の形
成された基板表面に一様に形成された、トリフェニルジ
アミン（ＴＰＤ[N,N'-bis (3-methylphenyl) - (1,1'-b
iphenyl) - 4 , 4'-diamine]）でなる正孔輸送層３、及
び同様に一様に形成されたアルミキノリノール錯体（Ａ
lｑ [tris (8 - hydroxyquino) aluminium]）でなる電
子輸送性の有機発光層４、更に電子を注入するための横
方向に分割された銀マグネシウム合金でなる幅３３０μ
ｍ、ピッチ１ｍｍの陰極層５、更にその表面一様に保護
層としての酸化シリコン層７が順次形成されている。陽
極２と陰極５の間に電界を印加すると横方向と縦方向の
それぞれの電極が交差する領域の有機発光層に正孔と電
子が注入され、電界発光８が生じる。
【００２７】このディスプレイにおいては、陰極形成部
以外の窓部６は殆ど光透過性であり、この陰極の形成さ
れていない大半の窓部６（約２／３の領域）は背景を透
過光９として観測することができるという新たな機能を
発揮することが可能である。
【００２８】本実施例においては、マトリクス型のディ
スプレイを示したが、必ずしもこれには限定されず、文
字や数字表示の場合のように表示のためのセグメント部
のみに陰極となる金属電極を形成しておけばよい。この
場合には数字や文字の表示されない部分は、光を透過す
るので同様に背景を観測することが可能となる。
【００２９】（実施例２）本発明の第２の実施形態に係
わる発光素子について図２を参照しながら説明する。
【００３０】図２において、２１はガラス基板である。
その表面には正孔を注入するための酸化インジウム錫で
なる透明な陽極２、及びトリフェニルジアミン（ＴＰ
Ｄ）でなる正孔輸送層２３、アルミキノリノール錯体
（Ａｌｑ）でなる電子輸送性の有機発光層２４が一様に
形成され、更に電子を注入するための一方向に分割され
たストライプ状の銀マグネシウム合金でなる幅１００μ
ｍ、ピッチ１ｍｍの陰極層２５、更にその表面一様に保
護層としての酸化シリコン層２７が順次形成されてい
る。
【００３１】２８は印刷された通常の紙面である。陽極
２２と陰極２５の間に電界を印加すると発光層の金属電
極に接する線状の領域から照明光２９が放射され、前記
紙の表面で反射された反射光３０が電極の形成されてい
ない窓部を通過し、紙面の情報等を観測することが可能
である。
【００３２】（実施例３）以上のディスプレイにおいて
は、印刷物の照明光源として有機ＥＬを用いた構成を示
したが、必ずしも印刷物に限定されず、液晶等の反射型
のディスプレイであってもよい。この場合の実施形態を
図３を用いて説明する。本発明の第３の実施形態に係わ
る発光素子について図３を参照しながら説明する。図３
において、３１はガラス基板である。その表面には正孔
を注入するための酸化インジウム錫でなる透明な陽極３
２、及び正孔輸送層及び電子輸送性の発光層でなう有機
層３３が一様に形成され、更に電子を注入するための一
方向に分割されたストライプ状の銀マグネシウム合金で
なる幅１００μｍ、ピッチ１ｍｍの陰極層３５、更にそ
の表面一様に保護層としての酸化シリコン層２７、並び
に樹脂層が順次形成されている。
【００３３】一方ガラス基板３１の裏面には透明電極３
２’が形成され、反射性電極３９の形成されたもう一方
のガラス基板３１との間に液晶層３８が挿入されてい
る。液晶に電界を印加することにより液晶が表示され
る。透明な陽極３２と陰極３５の間に電界を印加すると
有機発光層の金属電極に接する線状の領域から照明光４
０が放射され、前液晶層で反射された光が電極の形成さ
れていない領域を透過光４０’として通過し、液晶素子
に形成された画像情報等を観測することが可能である。
【００３４】（実施例４）以上の発明においては、有機
ＥＬの特徴を活かし、一部を透過型にすることにより新
たな機能を有するディスプレイを示したが、前記の発光
素子を積層構造にすることによりフルカラーディスプレ
イを形成することも可能である。
【００３５】以下、本発明の第１の実施形態に係わる発
光素子について図４を参照しながら説明する。
【００３６】図４において、４１１は第１のガラス基板
である。その表面には横方向に線状に分割され、正孔を
注入するための酸化インジウム錫でなる透明な第１の陽
極４１２と陽極の形成された基板表面に一様に形成され
た、正孔輸送層及び同様に一様に形成された緑色を発す
る有機発光層でなる第１の有機層４１３、更に電子を注
入するための縦方向に分割された銀マグネシウム合金で
なる幅３００μｍ、ピッチ１ｍｍの陰極層４１４、更に
その表面一様に保護層としての酸化シリコン層４１５が
順次形成されている。
【００３７】また、４２１は第２のガラス基板である。
その表面には横方向に線状に分割され、正孔を注入する
ための酸化インジウム錫でなる透明な第２の陽極４２２
と陽極の形成された基板表面に一様に形成され、正孔輸
送層及び同様に一様に形成された青色を発する有機発光
層からなる第２の有機層４２３、更に電子を注入するた
めの縦方向に分割された銀マグネシウム合金でなる幅３
００μｍ、ピッチ１ｍｍの陰極層４２４、更にその表面
一様に保護層としての酸化シリコン層４２５が順次形成
されている。
【００３８】更に、４３１は第３のガラス基板である。
その表面には横方向に線状に分割され、正孔を注入する
ための酸化インジウム錫でなる透明な第３の陽極４３２
と陽極の形成された基板表面に一様に形成され、正孔輸
送層及び同様に一様に形成された青色を発する有機発光
層でなる第２の有機層４３３、更に電子を注入するため
の縦方向に分割された銀マグネシウム合金でなる幅３３
０μm、ピッチ１ｍｍの陰極層４３４、更にその表面一
様に保護層としての酸化シリコン層４３５が順次形成さ
れている。
【００３９】以上の３層の発光素子は、陰極部の面積が
素子全体のそれぞれ約１／３で、またそれぞれが重なら
ないように配置されている。
【００４０】第１の陽極４１２と第１の陰極４１４の間
に電界を印加すると横方向と縦方向のそれぞれの電極が
交差する領域の有機発光層に正孔と電子が注入され、緑
の発光４４１が生じ、第１の透明基板４１１を通じて観
測できる。
【００４１】また第２の陽極４２２と第１の陰極４２４
の間に電界を印加すると縦方向と横方向のそれぞれの電
極が交差する領域の有機発光層に正孔と電子が注入さ
れ、青の発光４４２が生じ、第２の透明基板４２１及び
緑色発光素子を通じて観測できる。
【００４２】また第３の陽極４３２と第１の陰極４３４
の間に電界を印加すると縦方向と横方向のそれぞれの電
極が交差する領域の有機発光層に正孔と電子が注入さ
れ、赤の発光４４３が生じ、第３の透明基板４３１及
び、青色発光素子、緑色発光素子を通じて観測できる。
【００４３】この様にしてそれぞれの素子を独立に発光
させることにより、緑、青、赤の光を独立して制御、発
光させることが可能であり、カラー表示を得ることがで
きる。
【００４４】上記の発明においては、三層の有機ＥＬ素
子の陰極部がそれぞれ約１／３としたが、互いに重なり
合わなければ、第２層、第３層の陰極部の面積は多くて
もさしつかえない。
【００４５】（実施例５）上記の発明においては、三層
の有機ＥＬ素子を用いたが、必ずしも三層ともに有機Ｅ
Ｌ素子である必要はなく、最下層として異なる発光素子
を用いることも可能である。赤色の発光ダイオードを用
いた場合のカラーディスプレイの構成を図５に示す。
【００４６】以下、本発明の第５の実施形態に係わる発
光素子について図５を参照しながら説明する。
【００４７】図５において、５１１は第１のガラス基板
である。その表面には横方向に線状に分割され、正孔を
注入するための酸化インジウム錫でなる透明な第１の陽
極５１２と陽極の形成された基板表面に一様に形成され
た、正孔輸送層及び同様に一様に形成された緑色を発す
る有機発光層でなる第１の有機層５１３、更に電子を注
入するための縦方向に分割された銀マグネシウム合金で
なる幅３３０μｍ、ピッチ１ｍｍの陰極層５１４、更に
その表面一様に保護層としての酸化シリコン層５１５が
順次形成されている。
【００４８】また、５２１は第２のガラス基板である。
その表面には横方向に線状に分割され、正孔を注入する
ための酸化インジウム錫でなる透明な第２の陽極５２２
と陽極の形成された基板表面に一様に形成された、正孔
輸送層及び同様に一様に形成された青色を発する有機発
光層でなる第２の有機層５２３、更に電子を注入するた
めの縦方向に分割された銀マグネシウム合金でなる幅３
３０μｍ、ピッチ１ｍｍの第２陰極層５２４、更にその
表面一様に第２保護層としての酸化シリコン層５２５が
順次形成されている。
【００４９】一方、５３３はガリウム砒素基板でありそ
の表面に縦方向にガリウムアルミニウム層によりＰＮ接
合部が形成され、更にその表面が保護膜５３１で被覆さ
れている。
【００５０】第１の陽極５１２と第１の陰極５１４の間
に電界を印加すると横方向と縦方向のそれぞれの電極が
交差する領域の有機発光層に正孔と電子が注入され、緑
の発光５４１が生じ、第１の透明基板５１１を通じて観
測できる。
【００５１】また第２の陽極５２２と第１の陰極５２４
の間に電界を印加すると縦方向と横方向のそれぞれの電
極が交差する領域の有機発光層に正孔と電子が注入さ
れ、青の発光５４２が生じ、第２の透明基板５２１及び
緑色発光素子を通じて観測できる。
【００５２】また、第３の基板上に形成された第３の発
光部に５３２に電流を注入すると、同様に赤の発光５４
３が生じ、第３の透明基板４３１及び、青色発光素子、
緑色発光素子を通じて観測できる。
【００５３】この様にしてそれぞれの素子を独立に発光
させることにより、緑、青、赤の光を独立して制御、発
光させることが可能であり、カラー表示を得ることがで
きる。
【００５４】これらの方法により通常の青及び緑色を発
する有機ＥＬと赤色の発光ダイオードアレイを積層する
という新たな構成によりフルカラーディスプレイを実現
することが可能である。通常赤色を発光するディスプレ
イにおいては動作寿命が短く、これが素子全体の信頼性
を決定していた。従って、この方法により、極めて信頼
性の高いカラーディスプレイが実現できる。
【００５５】（実施例６）以上の実施例では一層が各色
に対応する三層の発光素子を用いたが必ずしも三層を用
いる必要はない。一層で二色の発色を得ることが可能で
あるならば二層の発光素子でフルカラー画像を表示する
ことも可能がある。
【００５６】以下、本発明の第６の実施形態に係わる発
光素子について図６を参照しながら説明する。
【００５７】図６において、６１１は第１のガラス基板
である。その表面には縦方向に分割され幅３３０μｍ、
ピッチ１ｍｍの形状を有し、緑色を赤色に変換する色変
換層６１６が形成されている。更にその表面に縦方向に
線状に分割され、正孔を注入するための酸化インジウム
錫でなる透明な第１の陽極６１２と陽極の形成された基
板表面に一様に形成された、正孔輸送層及び同様に一様
に形成された青色を発する有機発光層でなる第１の有機
層６１３、更に電子を注入するための縦方向に分割され
た銀マグネシウム合金でなる幅３３０μｍ、ピッチ１ｍ
ｍの陰極層６１４、更にその表面一様に保護層としての
酸化シリコン層６１５が順次形成されている。ここで色
変換層６１６と第１陰極重なり合わないように配置され
ている。
【００５８】また、６２１は第２のガラス基板である。
その表面には横方向に線状に分割され、正孔を注入する
ための酸化インジウム錫でなる透明な第２の陽極６２２
と陽極の形成された基板表面に一様に形成された、正孔
輸送層及び同様に一様に形成された緑色を発する有機発
光層でなる第２の有機層６２３、更に電子を注入するた
めの縦方向に分割された銀マグネシウム合金でなる幅３
３０μｍ、ピッチ１ｍｍの第２の陰極層６２４、及びこ
れに隣接して同様の形状を有する第３の陰極層６２５が
形成されている。更にその表面一様に第２保護層として
の酸化シリコン層６２６が順次形成されている。
【００５９】第１の陽極６１２と第１の陰極６１４の間
に電界を印加すると横方向と縦方向のそれぞれの電極が
交差する領域の有機発光層に正孔と電子が注入され、青
の発光６４１が生じ、第１の透明基板６１１を通じて観
測できる。
【００６０】また第２の陽極６２２と第２の陰極６２４
の間に電界を印加すると横方向と縦方向のそれぞれの電
極が交差する領域の有機発光層に正孔と電子が注入さ
れ、緑の発光が生じ、さらにそれが色変換素子により赤
色に変換され観測される。また第２の陽極６２２と第３
の陰極６２４の間に電界を印加すると縦方向と横方向の
それぞれの電極が交差する領域の有機発光層に正孔と電
子が注入され、緑の発光が生じ第１の発光素子を通過し
て観測される。
【００６１】（実施例７）以下、本発明の第７の実施形
態に係わる発光素子について図７を参照しながら説明す
る。
【００６２】図７において、７１１は第１のガラス基板
である。その表面には縦方向に分割され幅３３０μｍ、
ピッチ１ｍｍの形状を有し、青色を緑色に変換する色変
換層７１６が形成されている。更にその表面に横方向に
線状に分割され、正孔を注入するための酸化インジウム
錫でなる透明な第１の陽極７１２と陽極の形成された基
板表面に一様に形成された、正孔輸送層及び同様に一様
に形成された青色を発する有機発光層でなる第１の有機
層７１３、更に電子を注入するための縦方向に分割され
た銀マグネシウム合金でなる幅３３０μｍ、ピッチ１ｍ
ｍの第１の陰極層７１４、及びこれに隣接して同様の形
状を有する第２の陰極層７１５が形成されている。更に
その表面一様に保護層としての酸化シリコン層７１６が
順次形成されている。ここで色変換層６１６と第１陰極
重なり合わないように配置されている。 一方、７２３
はガリウム砒素基板でありその表面に横方向にガリウム
アルミニウム層によりＰＮ接合部による発光部７２２が
形成され、更にその表面が保護膜７２１で被覆されてい
る。
【００６３】第１の陽極７１２と第１の陰極７１４の間
に電界を印加すると縦方向と横方向のそれぞれの電極が
交差する領域の有機発光層に正孔と電子が注入され、青
の発光７４１が生じ、さらにそれが色変換素子により緑
色に変換され観測される第１の透明基板７１１を通じて
観測できる。また第１の陽極７１２と第２の陰極７１５
の間に電界を印加すると縦方向と横方向のそれぞれの電
極が交差する領域の有機発光層に正孔と電子が注入さ
れ、青の発光が生じる。
【００６４】また、第３の基板上に形成された第３の発
光部に７２２に電流を注入すると、同様に赤の発光７４
２が生じ、第１の透明基板７１１通じて赤色が観測でき
る。この様にしてそれぞれの素子を独立に発光させるこ
とにより、緑、青、赤の光を独立して制御、発光させる
ことが可能であり、カラー表示を得ることができる。
【００６５】これらの方法により通常の青及び緑色を発
する有機ＥＬと赤色の発光ダイオードアレイを積層する
という新たな構成によりフルカラーディスプレイを実現
することが可能である。通常赤色を発光するディスプレ
イにおいては動作寿命が短く、これが素子全体の信頼性
を決定していた。従って、この方法により、極めて信頼
性の高いカラーディスプレイが実現できる。
【００６６】
【発明の効果】以上、実施例を用いて示した様に、本発
明においては従来のような複雑な構造やプロセスを講じ
なくとも、比較的簡単な素子構成で信頼性の高い発光素
子及びカラー表示素子を実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる発光素子の断
面図
【図２】本発明の第２の実施形態に係わる発光素子の断
面図
【図３】本発明の第３の実施形態に係わる発光素子の断
面図
【図４】本発明の第４の実施形態に係わる発光素子の断
面図
【図５】本発明の第５の実施形態に係わる発光素子の断
面図
【図６】本発明の第６の実施形態に係わる発光素子の断
面図
【図７】本発明の第７の実施形態に係わる発光素子の断
面図
【図８】従来の有機発光素子の概略構造図
【符号の説明】
１、２１、３１、３１’ ガラス基板 ２、２２、３２、３２’ 透明電極 ３、２３、 正孔輸送層 ４、２４ 発光層 ５、２５、３５ 陰極層 ６、２６、３６ 窓部 ７、２７、３７ 保護層 ８、２９、４０ 電界発光 ９、３０、４０’ 透過光 ２８ 紙面 ３３ 有機層 ３８ 液晶層 ３９ 反射電極 ４１１、５１１ 第１透明基板 ４１２、５１２ 第１透明電極 ４１３、５１３ 第１有機層 ４１４、５１４ 第１陰極 ４１５、５１５ 第１保護層 ４２１、５２１ 第２透明基板 ４２２、５２２ 第２透明電極 ４２３、５２３ 第２有機層 ４２４、５２４ 第２陰極 ４２５、５２５ 第２保護層 ４３１、５３１ 第３透明基板 ４３２、５３２ 第３透明電極 ４３３、５３３ 第３有機層 ４３４、５３４ 第３陰極 ４３５、５３５ 第３保護層 ４４１、５４１ 緑色発光 ４４２、５４２ 青色発光 ４４３、５４３ 赤色発光 ６１１ 第１透明基板 ６１２ 第１透明電極 ６１３ 第１有機層 ６１４ 第１陰極 ６１５ 第１保護層 ６１６ 色変換層 ６２１ 第２透明基板 ６２２ 第２透明電極 ６２３ 第２有機層 ６２４ 第２陰極 ６２５ 第３陰極 ６２６ 第２保護層 ６４１ 青色発光 ６４２ 緑色発光 ６４３ 赤色発光 ７１１ 第１透明基板 ７１２ 第１透明電極 ７１３ 第１有機層 ７１４ 第１陰極 ７１５ 第２陰極 ７１６ 第１保護層 ７２１ 第２保護層 ７２２ 第３発光層 ７２３ 半導体基板 ７４１ 青色発光層 ７４２ 赤色発光層 ７４３ 緑色発光層

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 透明な基板上に透明電極、発光層を含む
    有機半導体層、光反射性陰極が順次形成されてなる有機
    発光表示素子において、前記光反射性陰極が占有する面
    積が該有機発光表示素子の全表示面積の三分の二以下で
    あり、かつ残りの三分の一以上の部分が光透過性である
    ことを特徴とする発光素子。
  2. 【請求項２】 透明な基板上に透明電極、発光層を含む
    有機半導体層、光反射性陰極が順次形成されてなる有機
    発光表示素子において、前記光反射性陰極が占有する面
    積が該有機発光表示素子の全表示面積の三分の二以下で
    あることを特徴とする有機発光素子を少なくとも一層含
    んでなる積層型表示素子。
  3. 【請求項３】 有機発光素子が異なる発光素子の上に配
    置され、前記有機発光素子による表示と異なる発光素子
    による表示が同時に観察されることを特徴とする請求項
    ２記載の積層型表示素子。
  4. 【請求項４】 有機発光素子が反射型表示媒体の上に配
    置され、前記有機発光素子により照明された光により、
    前記反射型表示媒体の表示を観察されることを特徴とす
    る請求項２記載の積層型表示素子。
  5. 【請求項５】 異なる発光素子が異なる色を発色する有
    機発光素子であることを特徴とする請求項２記載の積層
    型表示素子。
  6. 【請求項６】 有機発光素子が少なくとも二色の色を発
    色する有機発光素子であることを特徴とする請求項２記
    載の積層型表示素子。
  7. 【請求項７】 透明な基板上に透明電極、発光層を含む
    有機半導体層、光反射性陰極が順次形成されてなる有機
    発光表示素子において、前記光反射性陰極が占有する面
    積が該有機発光表示素子の全表示面積の三分の二以下で
    あることを特徴とする有機発光素子を少なくとも二層含
    んでなる積層型表示素子。
  8. 【請求項８】 二層の積層型有機発光素子が異なる発光
    素子の上に配置され、前記有機発光素子による表示と異
    なる発光素子による表示が同時に観察されることを特徴
    とする請求項７記載の積層型表示素子。
  9. 【請求項９】 異なる発光素子が有機発光素子であり、
    かつそれぞれの発光色が異なることを特徴とする請求項
    ８記載の積層型表示素子。
  10. 【請求項１０】 異なる発光素子が有機発光素子以外の
    発光素子であり、かつそれぞれの発光色が異なることを
    特徴とする請求項８記載の積層型表示素子。
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