[發明專利]有機光發射裝置及采用該有機光發射裝置的顯示裝置

有效

• 申請號: 02105131.3
• 申請日: 2002-02-22
• 公開（公告）號: CN1372434A
• 公開（公告）日: 2002-10-02
• 發明（設計）人: 瀨尾哲史;山崎舜平
• 申請（專利權）人: 株式會社半導體能源研究所
• 主分類號: H05B33/12
• 分類號: H05B33/12;H05B33/14;G09F9/30
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王岳,梁永

發明背景

1.發明領域

本發明涉及一種采用有機光發射裝置的顯示裝置，該有機光發射裝置具有一個陽極、一個陰極以及一個薄膜，該薄膜包含一種通過利用電場發射光的有機化合物(此后稱為有機化合物薄膜)。更具體地，本發明涉及一種全色顯示裝置，該顯示裝置采用比傳統裝置具有更高光發射效率及更高使用壽命的藍色有機光發射裝置或白色有機光發射裝置。在這個說明書中顯示裝置這個術語是指一種利用有機光發射裝置作為光發射裝置的圖像顯示裝置。同樣包括在顯示裝置定義內的還有：一個模塊，其中連接器如各向異性的導電薄膜(FPC：柔性的印刷電路)、TAB(帶式自動鍵合)帶、或TCP(載帶封裝)被附著到有機光發射裝置上；一個模塊，其中印刷線路板被裝備到TAB帶或TCP的頂端；以及一個模塊，其中IC(集成電路)通過COG(在玻璃上的芯片)被直接安裝到有機光發射裝置上。

2.相關技術的說明

有機光發射裝置是當施加電場時發射光的一種裝置。其中的光發射機理被說明如下。電壓被施加到夾在電極之間的有機化合物薄膜上，以引起從有機化合物薄膜上的陽極被注入的空穴與從陰極被注入的電子再結合并且，當由此所激發的分子(此后被稱為分子激子)返回到基態時，以光發射的形式釋放能量。

存在來自有機化合物的兩種類型的分子激子；一種是單激子，另一種是三重激子。這一說明書包括單激發引起光發射和三重激發引起光發射兩種情況。

在如上述的有機光發射裝置中，其有機化合物薄膜通常是具有厚度小于1微米的薄膜。此外，有機光發射裝置不需要用在傳統液晶顯示上的背光，因為它是一個自我光發射裝置并且有機化合物薄膜本身發射光。因此有機光發射裝置對制造非常薄且輕質的顯示裝置極有用，這是它的一大優點。

當有機化合物薄膜厚度約為100-200納米時，例如，基于有機化合物薄膜中的載流子的遷移率，再結合發生在注入載流子之后的幾十個納秒內。考慮到從載流子再結合到光發射的過程，有機光發射裝置隨時在幾微秒內發射光。因而，快速響應也是有機光發射裝置的一個優點。

因為有機光發射裝置是載流子注入類型，所以它可以由一個直流電壓驅動且幾乎不產生噪聲。關于驅動電壓，一篇報導介紹到通過采用具有均勻厚度約為100納米非常薄的薄膜作為有機化合物薄膜、選擇具有能夠降低載流子注入到有機化合物的阻擋的電極材料并進一步引進異質結構(雙層結構)，在5.5V時可以取得100cd/m²的足夠亮度(參考文獻1：C.W.Tang?and?S.A.WanSlyke，“Organic?Electroluminescentdiodes”，Applied?Physics?Letters，vol.51，no.12，913-915(1987))。

借助包括更薄、更輕、快速響應以及直流低電壓驅動這些特點，有機光發射裝置作為下一代平板顯示裝置正在引起關注。此外，借助其自我光發射的類型及更寬的視野角度，有機光發射裝置具有更佳的清晰度并且被認為尤其是應用在便攜式設備的顯示屏上最為有效。

有機光發射裝置的另一特點是發射各種顏色的光。良好變化的顏色源自于有機化合物的多樣性。換句話說，各種顏色源自于靈活性，借此可以通過設計一種分子(例如，引進一種取代基)研制出發射各種顏色的材料。

從這些觀點上，可以有把握地說有機光發射裝置最有前途的應用領域在于全色平板顯示器。在考慮了有機光發射裝置的特性的同時，已經設計出各種方法來顯示全色。目前，存在利用有機光發射裝置制造全色顯示裝置的三種主要方法。

這些主要方法之一是利用遮光板(shadow?mask)技術單獨形成發射紅光的有機光發射裝置、發射綠光的有機光發射裝置及發射藍光的有機光發射裝置。紅、綠和藍是光的三原色，并且三種類型的有機光發射裝置的每一個構成一個像素。此后將此方法稱為單獨形成法。主要方法中的另一個方法通過采用藍有機光發射裝置作為光發射源并通過由有機熒光材料構成的顏色轉換層(CCM)將藍色光轉換成綠色光和紅色光獲得光的三原色。此后將此方法稱為CCM法。最后一種方法是借助通過用于液晶顯示裝置等的濾色器(CF)來傳送白光而獲得光的三原色的一種方法，該白光來自作為光源的白色有機光發射裝置。這一方法此后被稱為CF法。

單獨形成法在獲取所發射的光方面效率最高，因為該方法并不遭受CCM法(轉換效率幾乎達不到100％)中在光轉換層的損失，或在CF法中由濾色器導致的光吸收的損失。在此方面單獨形成法是一個引起人興趣的方法，因為該方法使顯示裝置完全得益于自我發光的有機光發射裝置的特性。