JP2003256141A - スペーサを有する多層体、タッチスクリーン及び方法 - Google Patents

スペーサを有する多層体、タッチスクリーン及び方法

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JP2003256141A JP2003036948A JP2003036948A JP2003256141A JP 2003256141 A JP2003256141 A JP 2003256141A JP 2003036948 A JP2003036948 A JP 2003036948A JP 2003036948 A JP2003036948 A JP 2003036948A JP 2003256141 A JP2003256141 A JP 2003256141A
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チェスター アンダーソン チャールズ
Ronald S Cok
スティーブン コック ロナルド
Rodney D Feldman
ディー．フェルドマン ロドニー
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画質を維持又は改良しながら、スペーサ・エ
レメントの挿入の問題を軽減することができる改良され
たタッチスクリーン及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 固有的に導電性のポリマー、フィルム形
成性結合剤及び第１導電層の表面に埋め込まれ且つその
表面から突き出ているスペーサ・エレメントを含む第１
導電層並びにスペーサ・エレメントによって第１導電層
と隔てられた第２導電層を含む透明な多層体を開示す
る。この多層体はタッチスクリーンディスプレイの構成
要素として有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タッチスクリーン
に有用な、固有的に（ｉｎｔｒｉｎｓｉｃａｌｌｙ）導
電性のポリマー及び埋め込まれたスペーサを含む多層体
に関する。
【０００２】
【従来の技術】タッチスクリーンは、従来のブラウン管
及びコンピュータのフラットパネルディスプレイデバイ
スに、特にポータブル・コンピュータに、広く使用され
ている。
【０００３】図１は、第１導電層１４を有する透明基板
１２を含む、代表的な先行技術の抵抗膜式タッチスクリ
ーン用の多層体１０を示している。可撓性透明カバーシ
ート１６は、スペーサ・エレメント２０によって第１導
電層１４から物理的に隔てられた第２導電層１８を含
む。２つの導電層の間には電圧が生じる。導電層１４及
び１８は、電力使用量及び位置検出精度を最適にするよ
うに選ばれた抵抗を有する。指又はペンのような外部物
体による可撓性カバーシート１６の変形により、第２導
電層１８は第１導電層１４と電気的に接触させられ、そ
れによって２つの導電層間の電圧が移動する。変形を生
じている物体の位置を特定するために、この電圧の大き
さが、導電層１８及び１４のエッジ上に形成された金属
導体パターン（図示せず）に接続されたコネクタ（図示
せず）を通して測定される。
【０００４】特許文献１から、樹脂又は紙上に導電性ポ
リチオフェンポリマー材料を含む帯電防止被覆を使用で
きること、及びこのような材料が粘着防止の目的で艶消
剤を含むことができることが知られている。また、特許
文献２からは、支持体上に導体パターンを作るために導
電性ポリチオフェンポリマー材料を使用できること、及
びこのような材料がスペーサ、ＵＶフィルター又はＩＲ
吸収剤を含むことができることが知られている。さら
に、特許文献３及び特許文献４からは、画像形成素子用
の帯電防止／保護層として艶消剤を含むことができる導
電性ポリピロールポリマー材料を使用できることが知ら
れている。
【０００５】抵抗膜式タッチスクリーンの従来の構造
は、基板上に材料を積み重ねたものである。基板１２及
びカバーシート１６は最初に清浄にし、次いで均一な導
電層を基板及びカバーシートに適用する。可撓性導電層
を作るには、ポリチオフェン又はポリアニリンのよう
な、被覆可能な固有的に導電性のポリマーを使用するこ
とが知られている。例えば、光透過性導電性ポリマー被
覆を有する光透過性基板を示している特許文献５及び導
電性ポリマー被覆を有するカバーシートを示している特
許文献６を参照されたい。次に、スペーサ・エレメント
２０を適用し、最後に可撓性カバーシート１６を貼り付
ける。
【０００６】基板と可撓性カバーシートとの間へのスペ
ーサ・エレメントの付着は、いくつかの方法で、例えば
マスクを通して吹付することによって、又は直径の小さ
い透明ガラスもしくはポリマー粒子の空気圧によるスパ
ッタリングによって（特許文献７に記載）行うことがで
きる。透明ガラス又はポリマー粒子は典型的には直径が
４５ミクロン又はそれ以下であり、揮発性溶剤中で透明
ポリマー接着剤と混合してから適用する。この方法は比
較的複雑で、費用がかかり、接着剤のような追加の材料
の使用は、画質を損なうおそれがあることが予想され
る。
【０００７】有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を構成成
分とするような、紫外線に感受性のディスプレイもある
し、画質の改良のために、入射光又は放射光の選択的濾
過を必要とするディスプレイもある。
【０００８】一般に、４００ｎｍ未満の波長を有する光
は、すべて、有機発光ダイオード材料を劣化させ、ディ
スプレイの寿命を短くしかねない。この問題の影響を少
なくするために、酸素は可能な範囲内でＯＬＥＤデバイ
スから排除することができる。ＵＶフィルターもまた、
ＯＬＥＤディスプレイ中の有機材料に入射する輻射線を
減少させることができ、それによって光酸化の発生を減
少させることができる。しかし、別の層の付加は画質を
低下させると共に、コスト及び製造工程を増加させるお
それがあるので、追加のＵＶ濾過層を加えるのは望まし
くない。
【０００９】ディスプレイ及びタッチスクリーンの両者
の作成に使用される材料は、それらを通過する光を濾過
するので、光には知覚し得る色がつく。例えば、フラッ
トパネルディスプレイをタッチスクリーンを通して見る
と、フラットパネルディスプレイの色は変化するおそれ
があるので、色は正確性に劣るか、色域が減少する。材
料が完全には透明でない場合には、それらは組合わさっ
て中性濃度を生じるのが一般に好ましい。あるいは、公
知の、比較的不変の光条件下では、適当なフィルターを
用いて、ディスプレイによって放出される光に特定の全
体（ｏｖｅｒａｌｌ）色を誘導させるのが好ましい場合
もある。
【００１０】
【特許文献１】ＵＳ５，３５４，６１３
【特許文献２】ＥＰ １，０７９，３９７
【特許文献３】ＵＳ５，６７４，６５４
【特許文献４】ＵＳ５，６６５，４９８
【特許文献５】ＷＯ ００／３９８３５
【特許文献６】米国特許第５，７３８，９３４号
【特許文献７】米国特許第５，０６２，１９８号
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する問題は画質を維持又は改良しながら、スペーサ・エ
レメントの挿入の問題を軽減する、改良されたタッチス
クリーン及びその製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、固有的に導電
性のポリマー、フィルム形成性結合剤及び第１導電層の
表面に埋め込まれ且つその表面から突き出ているスペー
サ・エレメントを含む第１導電層並びにスペーサ・エレ
メントによって第１導電層と隔てられた第２導電層を含
んでなる透明な多層体を提供する。
【００１３】本発明は、また、この多層体を組み込んだ
ディスプレイ及びこの多層体の製造方法を提供する。
【００１４】本発明は、画質を犠牲にすることなく、ス
ペーサ・エレメントの挿入の問題を軽減することができ
る改良されたタッチスクリーン及びその製造方法を提供
する。
【００１５】
【発明の実施の形態】図２を参照するに、一実施態様に
おいて、第１導電層３０を支持する透明基板１２、第２
導電層１８を有する可撓性透明カバーシート１６及び基
板１２とカバーシート１６との間に配置されたスペーサ
・エレメント３２を含む型の抵抗膜式タッチスクリーン
のための、抵抗膜式タッチスクリーン１０用の多層体が
提供される。
【００１６】本明細書中において使用する用語「固有的
に導電性のポリマー」は、米国特許第５，７３８，９３
４号に定義されている。用語「水湿潤性でない」とは、
表面が水性媒体で容易には湿潤されないことを意味す
る。用語「微小球（ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅ）」とは、
形状が実質的に球形である粒子又はビーズを意味する。
用語「透明」は部分透明を含む。
【００１７】この本発明の方法は、導電性ポリマー、フ
ィルム形成性結合剤及びスペーサ・エレメントを含む液
体被覆媒体を作り；液体被覆媒体を基板１２又はオーバ
ーシート１６に被覆することからなる。フィルム形成性
結合剤は、また、ＵＶ、中性濃度及び色彩調整又はノッ
チフィルターのような輻射線濾過用の添加剤を含むこと
ができる。従って、本発明の多層体は、必要な導電性ネ
ットワークを提供するだけでなく、スペーサを固定する
媒体と、スクリーンを通過する光の、任意の所望の型の
化学線を濾過するための媒体を提供する。
【００１８】使用する被覆及び目的とする効果に応じ
て、これらの添加剤の異なる組合せを使用することがで
きる。導電性ポリマー及び添加剤を含むフィルム形成性
結合剤は、スピンコーティング、ウェブコーティング及
びスプレイコーティングのような種々の方法で支持体上
に被覆することができる。導電性ポリマー及びフィルム
形成性結合剤は、水溶液又は有機溶剤溶液によって被覆
するが、環境上に理由から、水溶液を使用することが好
ましい。ポリチオフェンのような導電性ポリマーの適当
な被覆は、乾燥時の厚さが０．５〜５ミクロンである。
実質的に球形のビーズを意味する微小球は、２つの導電
層の間を隔てるのに適当なスペーサ・エレメントであ
る。このために、微小球は１０μｍより大きい、代表的
には少なくとも２０μmの直径を有する。従来の艶消
（Ｍａｔｔｅ）用の微小球は代表的には直径が１０μｍ
未満であり、多くの場合、大きさは１〜２μｍである。
さらに、艶消し用の層は多くの場合、次の処理工程にお
いて可溶性である。微小球の前後における短絡の程度を
抑えるために、本発明に使用する微小球は非湿潤性であ
るのが望ましい。
【００１９】導電性ポリマーは、米国特許第５，７３
８，９３４号に記載された、公知の固有的に導電性のポ
リマー例えば、置換もしくは非置換のピロール含有ポリ
マー（例えば米国特許第５，６６５，４９８号及び第
５，６７４，６５４号に記載）、置換もしくは非置換チ
オフェン含有ポリマー（例えば米国特許第５，３００，
５７５号、第５，３１２，６８１号、第５，３５４，６
１３号、第５，３７０，９８１号、第５，３７２，９２
４号、第５，３９１，４７２号、第５，４０３，４６７
号、第５，４４３，９４４号、第５，５７５，８９８
号、第４，９８７，０４２号及び第４，７３１，４０８
号に記載）。及び置換もしくは非置換アニリン含有ポリ
マー（例えば米国特許第５，７１６，５５０号、第５，
０９３，４３９号及び第４，０７０，１８９号に記載）
のいずれか又は組合せから選ばれることができる。
【００２０】固有的に導電性のポリマー（ＩＣＰ）は必
要な導電率を与え、非導電性結合剤は望ましい機械的性
質を与える。このようなブレンドは、Ａｌ−Ｃｏａｔ
（Ｎｅｓｓ−Ｚｉｏｎａ， Ｉｓｒａｅｌ）から、ポリ
アニリンを基材とするスピンコート可能な溶液の形態で
入手できる。他の適当なブレンドの開示としては以下の
ものが挙げられる：Ｈｅｅｇｅｒら，米国特許第５，２
４６，６２７号（１９９３年）；Ｃａｏら，米国特許第
５，２３２，６３１号（１９９３年）；ｔｈｅＲｅｇｅ
ｎｔｓ ｏｆ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃａｌｉ
ｆｏｒｎｉａ，国際公開公報ＷＯ９１／１１３２５（１
９９１年）；Ａｎｄｒｅａｔｔａら，”Ｐｒｏｃｅｓｓ
ｉｎｇ Ｏｆ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐｏｌｙａｎｉ
ｌｉｎｅ−ＵＨＭＷ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｌ
ｅｎｄｓ Ｆｒｏｍ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ Ｉｎ Ｎｏ
ｎ−Ｐｏｌａｒ Ｓｏｌｖｅｎｔｓ”，Ｓｙｎｔｈ．Ｍ
ｅｔ．５５，ｐｐ．１０１７−２２（１９９３）；Ｌａ
ａｋｓｏら，”Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ Ａｎｄ Ｃｈａｒ
ａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ Ｏｆ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎ
ｇ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｂｌｅｎｄｓ Ｏｆ Ｐｏｌｙ
（３−Ａｌｋｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅｓ）”，Ｓｙｎｔ
ｈ．Ｍｅｔ．３７，ｐｐ．１４５−５０（１９９０）；
及びＮｅｓｔｅ−Ｕｎｉａｘ Ｎｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｙ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔによる”Ｎｅｓｔｅ
Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ”（パンフレ
ット）（日付不明）。ＩＣＰは、主鎖中に広域の高共役
ｐｉ−電子ネットワークを有する有機ポリマーであっ
て、導電性を付与するか増大させるためにドープされる
ことができる。例えばＭａｃＤｉａｒｍｉｄら，Ｆｒｏ
ｎｔ．Ｐｏｌｙｍ．Ｒｅｓ．［Ｐｒｏｃ．Ｉｎｔ．Ｃｏ
ｎｆ．］，１ｓｔ，ｐｐ．２５９−７０（１９９１）
（Ｐｌｅｎｕｍ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）参照。
【００２１】適当なＩＣＰの例としては以下のものが挙
げられる：ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチ
レン、ポリ（フェニレンビニレン）、ポリ（フェニレン
スルフィド）、ポリ（ｐ−フェニレン）、ポリアニリン
及びポリ（複素環ビニレン）。本明細書中でＩＣＰに言
及する場合には、その置換型を包含することを理解され
たい。例えば「ポリピロール」は、ポリ（アルコキシピ
ロール）及びポリ（アルキルピロール）を包含する。非
導電性ポリマーの主目的は、ＩＣＰ自体は脆く且つ／ま
たは扱いにくい材料であることが多いので、導電性ポリ
マー材料の所望の機械的性質を付与するためのマトリッ
クスを提供することにある。適当な非導電性ポリマーと
しては以下のものが挙げられる：ポリオレフィン（例え
ばポリエチレン及びポリプロピレン）、ポリスチレン、
ポリ（塩化ビニル）、アクリロニトリル−ブタジエン−
スチレンコポリマー（ＡＢＳ）、脂肪族ポリアミド（例
えばナイロン）、芳香族ポリアミド（例えばポリ（ｐ−
フェニレンテレフタルアミド）、アクリル酸ポリマー、
メタクリル酸ポリマー（例えばポリ（メチルメタクリレ
ート））、ポリカーボネート、ポリシロキサン、ポリブ
タジエン、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、エラスト
マー（例えばＥＰＤＭゴム）、ならびにフルオロポリマ
ー（例えばポリテトラフルオロエチレン）。電気的性質
及び機械的性質の目的とするバランスに応じて、広範囲
の、ＩＣＰ対非導電性ポリマーの比が許容され得る。好
ましくは、ＩＣＰ対非導電性ポリマーの重量比は１：９
９〜９９：１であり、９：１〜１：９の比が典型的であ
る。
【００２２】本発明の導電層は、乾燥被覆重量１０〜１
０００ｍｇ／ｍ2の導電性ポリマーを含む必要がある。
好ましくは、導電層は乾燥被覆重量２０〜５００ｍｇ／
ｍ2の導電性ポリマーを含む必要がある。適用する導電
性ポリマーの実際の乾燥被覆量は、使用する個々の導電
性ポリマーの性質及び個々の用途の必要条件によって決
まり、必要条件としては、例えば層の導電率、透明度、
光学濃度、コストなどを挙げることができる。
【００２３】一実施態様において、導電性ポリマーを含
む層は、（ａ）式Ｉ：
【００２４】
【化１】
【００２５】［式中、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立し
て、水素又はＣ１〜Ｃ４アルキル基を表すか、あるいは
一緒になって、場合によっては置換されたＣ１〜Ｃ４ア
ルキレン基又はシクロアルキレン基、好ましくはエチレ
ン基、場合によってはアルキル−置換されたメチレン
基、場合によってはＣ１〜Ｃ１２アルキル−もしくはフ
ェニル−置換された１，２−エチレン基、１，３−プロ
ピレン基又は１，２−シクロヘキシレン基を表す］のポ
リチオフェンと（ｂ）ポリアニオン化合物との混合物を
適用することによって調製する。
【００２６】これらの導電性ポリマーと共に使用するポ
リアニオンとしては、カルボン酸ポリマー、例えばポリ
アクリル酸、ポリ（メタクリル酸）及びポリ（マレイン
酸）並びにスルホン酸ポリマー、例えばポリスチレンス
ルホン酸及びポリビニルスルホン酸のアニオンが挙げら
れ、本発明への使用にはスルホン酸ポリマーが好まし
い。これらのポリカルボン酸及びポリスルホン酸はま
た、他の重合性モノマー、例えばアクリル酸のエステル
及びスチレンと共重合されたビニルカルボン酸及びビニ
ルスルホン酸モノマーから形成されたコポリマーである
こともできる。ポリアニオンを生じるポリ酸の分子量
は、好ましくは１，０００〜２，０００，０００、より
好ましくは２，０００〜５００，０００である。ポリ酸
又はそれらのアルカリ塩は、一般に、例えばポリスチレ
ンスルホン酸及びポリアクリル酸として入手できるか、
あるいは公知の方法によって製造できる。導電性ポリマ
ー及びポリアミンの形成に必要な遊離酸の代わりに、ポ
リ酸のアルカリ塩と適量の一酸との混合物も使用でき
る。
【００２７】１つの望ましい実施態様において、ポリチ
オフェン及びポリアニオンは、米国特許第５，７６６，
５１５号、第６，０８３，６３５号、第６，１９７，４
１８号及びヨーロッパ特許出願ＥＰ １ ００３ １７
９ Ａに記載されたような導電率向上剤の存在下におい
て適用する。このような導電率向上用化合物としては、
ジヒドロキシもしくはポリ−ヒドロキシ及び／又はカル
ボキシル基あるいはアミド基もしくはラクタム基を含む
有機化合物が挙げられる。ジヒドロキシもしくはポリヒ
ドロキシ及び／又はカルボキシル基あるいはアミド基を
含む適当な有機化合物は、式（ＩＩ）：
【００２８】
【化２】
【００２９】［式中、ｎ及びｍは、互いに独立して、１
〜２０、好ましくは２〜８の整数を表し、Ｒは炭素数２
〜２０の直鎖、分枝もしくは環状アルキレン基又は炭素
数６〜１４の場合によっては置換されたアリーレン基又
は炭素数４〜１０の複素環式基又は糖基もしくは糖アル
コール基を表し、Ｘは−ＯＨ又は−ＮＹＺ（式中、Ｙ、
Ｚは、互いに独立して、水素又はアルキル、好ましくは
水素又はＣ1〜Ｃ12−アルキルを表す）を表す］に相当
する。ラクタム基を含む適当な有機化合物の例は、Ｎ−
メチルピロリドン、ピロリドン、カプロラクタム、Ｎ−
メチルカプロラクタム、Ｎ−オクチルピロリドンであ
る。
【００３０】特に好ましい導電率向上剤は、糖及び糖誘
導体、例えばスクロース、グルコース、フルクトース、
ラクトース；糖アルコール、例えばソルビトール、マン
ニトール；フラン誘導体、例えば２−フランカルボン
酸、３−フランカルボン酸；アルコール、例えばエチレ
ングリコール、グリセロール、ジ−又はトリエチレング
リコールである。
【００３１】フィルム形成性結合剤は導電層の物理的性
質を改良するために使用する。導電層は、フィルム形成
性結合剤５〜９５％を含むことができる。フィルム形成
性結合剤の最適重量％は、導電性ポリマーの電気的性
質、結合剤の化学組成及び特定のタッチスクリーンの用
途の必要条件によって異なる。
【００３２】本発明の導電層に有用なフィルム形成性結
合剤としては以下のものが挙げられるが、これらに限定
するものではない。水溶性又は水分散性親水性ポリマ
ー、例えばゼラチン、ゼラチン誘導体、マレイン酸もし
くはマレイン酸無水物コポリマー、セルロース誘導体
（例えばカルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチ
ルセルロース、セルロースアセテートブチレート、ジア
セチルセルロース及びトリアセチルセルロース）、ポリ
ビニルアルコール及びポリ−Ｎ−ビニルピロリドン。他
の適当な結合剤としては、エチレン性不飽和モノマー、
例えばアクリル酸を含むアクリレート、メタクリル酸を
含むメタクリレート、アクリルアミド及びメタクリルア
ミド、イタコン酸並びにその半エステル及びジエステ
ル、置換スチレン類を含むスチレン類、アクリロニトリ
ル及びメタクリロニトリル、酢酸ビニル、ビニルエーテ
ル、ハロゲン化ビニル及びハロゲン化ビニリデン、さら
にオレフィン類から調製された付加型のホモポリマー及
びコポリマーの有機溶剤溶解性又は水性エマルジョン；
並びにポリウレタンもしくはポリエステルイオノマーの
溶剤溶解性もしくは水性分散液；又はポリシロキサン。
導電層に関して優れた物理的性質を得るためには、架橋
剤の添加によって、又は輻射線硬化によって、フィルム
形成性結合剤を架橋させるのが望ましい。従来型のポリ
マー艶消し微小球を、種々のエチレン性不飽和モノマ
ー、例えばスチレン及びその誘導体、アクリレート並び
にメタクリレートから調製し、スペーサ・エレメントと
して使用することができる。ポリマービーズは、当業界
でよく知られた懸濁重合法によって調製できる。本発明
に使用するのに適したポリマー艶消しビーズの組成及び
調製は、Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅ，Ｓ
ｅｐｔ １９９６，６１５ページに開示されている。こ
れらの球形エレメントは、最新の技術の種々の用途にお
いてよく知られている。他の適当なポリマー微小球とし
ては、ポリエチレン又はポリテトラフルオロエチレンか
ら調製されたものが挙げられる。このようなポリマー微
小球は、例えば、Ｄａｎｉｅｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓから
市販されている。材料中に混合する場合には、添加剤は
材料と同時に被覆し、材料と共に基板上に均一に分散さ
せる。ウェブコーティング、スピンコーティング及び電
気塗装法は、導電性ポリマー及び添加剤を共に適当に分
散させることがわかっている。
【００３３】抵抗膜層に関してスペーサ・エレメントを
分散させるのが望ましい場合には、最初に分離粒子を被
覆材料内に分散させ、次にこの材料を抵抗膜タッチスク
リーンの基板又は可撓性最上層に被覆する。この方法は
支持体の被覆及びスペーサ・エレメントの適用を１工程
に組込むので、スペーサ・エレメントの分散を改良し、
製造コストを低下させる。２つの構成要素、基板及び可
撓性多層体を次に、公知の方法で結合させる。
【００３４】着色剤を用いて使用する場合には、この方
法は以下の通りである。フラットパネルデバイス及びタ
ッチスクリーンのカラー属性をまず評価する。フラット
パネルを通して見る場合にはディスプレイを見る人に好
ましい色を生じるように着色剤を選択する。特に、必要
な性質を有する適当なマトリックス内に導電性ポリマー
材料を使用すると、完全には透明にも無彩色にもならな
い場合がある。色全体を無彩色のグレイにバランスさせ
るように、または特定用途に要求される通りの特定の色
を強調するように、またはディスプレイの色域を例えば
ノッチフィルターで修正するように着色剤を選ぶことが
できる。アニオン性色素のような適当な着色剤は公知で
あり、導電性ポリマーと相溶性である。着色剤を選択し
たら、液体被覆媒体に添加し、この被覆媒体を支持体、
すなわち基板又は可撓性多層体に被覆する。次いで、タ
ッチスクリーンを常法に従って作成する。
【００３５】フラットパネルディスプレイに紫外線保護
が必要な場合には、光化学反応を減少させるＵＶ吸収剤
を層に添加することができる。種々のＵＶ吸収剤が市販
されている。色彩効果を無効にするためには、３８０ｎ
ｍより大きい波長をほとんど又は全く吸収しない吸収剤
を使用するのが最も好ましい。適当なＵＶ吸収剤の例と
しては、置換された２−ヒドロキシベンゾフェノン、ヒ
ドロキシベンゾトリアゾール及びヒドロキシフェニルト
リアジンが挙げられる。種々のＵＶ吸収剤が、Ｒｅｓｅ
ａｒｃｈ Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅ，Ｓｅｐｔ １９９
６，６１１ページに開示されている。紫外線保護は、ど
のような着色剤に加えても使用できるし、どのような着
色剤とも独立しても使用できる。液体被覆媒体へ添加し
た後、支持体、すなわち、基板又は可撓性多層体に被覆
し、タッチスクリーンを常法に従って作成する。
【００３６】本発明のさらに別の実施態様においては、
基板及び可撓性多層体に、添加剤の組合せを含む抵抗膜
材料を被覆する。例えば、基板に被覆する材料はスペー
サ・エレメントを含み、可撓性多層体に被覆する材料は
色修正または紫外線保護を含む場合がある。
【００３７】タッチスクリーン及びフラットパネルディ
スプレイの一体化は、タッチスクリーンの基板としてフ
ラットパネルデバイスのカバー又は基板を用いることに
よってさらに強化することができる。フラットパネルデ
ィスプレイは、透明カバーまたは透明基板を通して発光
することができる。まず、フラットパネルディスプレイ
を常法に従って製造する。これは一般に、各シート上に
多数のデバイスを有する大きなシートの形態で行う。タ
ッチスクリーン基板がフラットパネルディスプレイ基板
の機能を果たすべき場合には、フラットパネルデバイス
を完成し、次に基板の外面を清浄にし、前述のようにし
て被覆を行い、タッチスクリーンの残りを作成する。
【００３８】図３を参照すると、基板１２、ＯＬＥＤ材
料４０及びＯＬＥＤ用封入材４２を含むＯＬＥＤディス
プレイが示されている。第１導電層３０、スペーサ・エ
レメント３２、第２導電層１８及びカバーシート１６を
前述のようにして配置することによって、基板１２上に
タッチスクリーンを形成する。タッチスクリーン基板が
フラットパネルディスプレイカバーの機能を果たすべき
場合には、まず、フラットパネルディスプレイを作成す
るが、カバーは被せない。タッチスクリーンを、本発明
の一実施態様に従って前述のようにして作成する。次い
で、タッチスクリーンをフラットパネルディスプレイの
カバーとして被せて、一体化インタラクティブ・ディス
プレイデバイスを完成させる。
【００３９】図４を参照すると、ＯＬＥＤ基板５０、Ｏ
ＬＥＤ材料４０及び透明カバー４４を含むＯＬＥＤデバ
イスが示されている。第１導電層３０、スペーサ・エレ
メント３２、第２導電層１８及びカバーシート１６を、
前述のようにして配置することによって、透明ＯＬＥＤ
カバー４４上にタッチスクリーン多層体を作成する。
【００４０】本発明のアドレス可能なピクセルの発光素
子は、米国特許第４，７６９，２９２号（１９８８年９
月６日にＴａｎｇらに対して発行）及び米国特許第５，
０６１，５６９号（１９９１年１０月２９日にＶａｎＳ
ｌｙｋｅらに対して発行）に開示された（これらに限定
されない）ポリマーＯＬＥＤ及び小分子ポリマーＯＬＥ
Ｄを含む有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）であることが
できる。ＯＬＥＤ材料の多くの組み合わせ及び変形は、
当業者には明らかであろう。これらはこのようなデバイ
スの加工に使用できるものであり、本発明に含ませる。
【００４１】ＯＬＥＤ一般デバイスの構造 本発明は、ほとんどのＯＬＥＤデバイスの構造に使用す
るのに便利である。これらには、単一のアノード及びカ
ソードを含む極めて単純な構造から、より複雑なデバイ
ス、例えば複数のアノード及びカソードの直交配列から
構成されるパッシブマトリクス・ディスプレイ並びに各
ピクセルが独立して制御される、例えば薄膜トランジス
タ（ＴＦＴ）を有するアクティブマトリクス・ディスプ
レイまでが含まれる。
【００４２】本発明を成功裡に実施できる有機層の構造
は多数ある。必須なのは、カソード、アノード、両者の
間の、発光層（ＬＥＬ）を含むエレクトロルミネンス
（ＥＬ）素子である。より一般的な構造は、基板、アノ
ード、任意的な正孔（ｈｏｌｅ）注入層、正孔輸送層、
発光層、電子輸送層及びカソードを含む。これらの層に
ついては以下に詳述する。別の配列として基板をカソー
ドに隣接して配置してもよいし、あるいは基板が実際に
アノード又はカソードを構成してもよいことに留意され
たい。また、有機層の総合計厚さは好ましくは５００ｎ
ｍ未満である。
【００４３】基板 基板は、意図される発光方向に応じて、光透過性又は不
透明であることができる。基板を通してＥＬ放射を見る
には、光透過性が望ましい。この場合には通常、透明ガ
ラス又は有機材料を用いる。上部電極を通してＥＬ放射
を見る用途では、下部支持体の透過特性は重要ではな
く、従って、光透過性、光吸収性又は光反射性であるこ
とができる。この場合に使用する基板としては、ガラ
ス、プラスチック、半導体、セラミックス及び回路基板
材料が挙げられるが、これらに限定されない。言うまで
もなく、これらのデバイスの構造中には透明な上部電極
を設けることが必要である。
【００４４】アノード 導電性アノード層は、通常、基板上に形成する。ＥＬ放
射（又は発光）をアノードを通して見る場合には、導電
性アノード層は関連放射に対して透明であるかまたは実
質的に透明である必要がある。本発明に使用する通常の
透明アノード材料は、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）及び
酸化錫であるが、アルミニウム又はインジウムがドープ
された酸化亜鉛（ＩＺＯ）、マグネシウム−インジウム
酸化物及びニッケル−タングステン酸化物を含む（これ
に限定されない）他の金属酸化物も使用できる。これら
の酸化物の他に、窒化ガリウムのような金属窒化物、セ
レン化亜鉛のような金属セレン化物及び硫化亜鉛のよう
な金属硫化物も層中に使用できる。ＥＬ放射を上部電極
を通して見る用途では、層の透過特性は重要ではなく、
透明、不透明又は反射性の任意の導体を使用できる。こ
の用途の導体の例としては、金、イリジウム、モリブデ
ン、パラジウム及び白金が挙げられるが、これらに限定
されるものではない。代表的なアノード材料は、透過性
であってもそうでなくても、４．１ｅＶ又はそれ以上の
仕事関数を有する。望ましいアノード材料は通常、蒸
発、スパッタリング、化学蒸着又は電気化学的手段のよ
うな任意の適当な手段によって付着させる。アノードに
は、公知のフォトリソグラフィ法を用いてパターン形成
することができる。
【００４５】正孔注入層（ＨＩＬ） 必ずしも必要ではないが、アノードと正孔輸送層との間
に正孔注入層を設けることが有用であることが多い。正
孔注入材料は、次の有機層のフィルム形成性を改良し且
つ正孔輸送層への正孔の注入を促進する役割をすること
ができる。正孔注入層への使用に適した材料としては、
米国特許第４，７２０，４３２号に記載されたようなポ
ルフィリン系化合物及び米国特許第６，２０８，０７５
号に記載されたようなプラズマ蒸着されたフルオロカー
ボンポリマーが挙げられるが、これらに限定されるもの
ではない。有機ＥＬデバイスに有用であると言われてい
る別の正孔注入材料は、ＥＰ ０ ８９１ １２１ Ａ
１及びＥＰ １ ０２９９０９ Ａ１に記載されてい
る。
【００４６】正孔輸送層（ＨＴＬ） 有機ＥＬデバイスの正孔輸送層は、芳香族第三アミンの
ような少なくとも１種の正孔輸送化合物を含む。芳香族
第三アミンは、炭素原子にのみ結合した少なくとも１個
の三価窒素を含み且つその炭素原子の少なくとも１つが
芳香環の一員である化合物であると解される。一形態に
おいて、芳香族第三アミンはアリールアミン、例えばモ
ノアリールアミン、ジアリールアミン、トリアリールア
ミンまたはポリマーアリールアミン基であることができ
る。モノマートリアリールアミンの例はＫｌｕｐｆｅｌ
らの米国特許第３，１８０．７３０号によって説明され
ている。１個もしくはそれ以上のビニル基で置換され且
つ／または少なくとも１個の活性水素含有基を含む他の
適当なトリアリールアミンは、Ｂｒａｎｔｌｅｙらの米
国特許第３，５６７，４５０号及び同第３，６５８，５
２０号によって開示されている。
【００４７】より好ましい芳香族第三アミンは、米国特
許第４，７２０，４３２号及び同第５，０６１，５６９
号に記載された、少なくとも２個の芳香族第三アミン部
分を含むものである。このような化合物は、構造式
（Ａ）：
【００４８】
【化３】
【００４９】［式中、Ｑ1及びＱ2は独立して芳香族第三
アミン部分から選ばれ、Ｇはアリーレン、シクロアルキ
レン又はアルキレンのような炭素−炭素結合の結合基で
ある］によって表されるものを含む。一実施態様におい
て、Ｑ1及びＱ2の少なくとも一方は多環式縮合環基、例
えばナフタレンを含む。Ｇがアリール基である場合に
は、それはフェニレン、ビフェニレン又はナフタレン基
であるのが都合良い。
【００５０】構造式（Ａ）を満足させ且つ２個のトリア
リールアミン基を含む、有用なトリアリールアミン基
は、構造式（Ｂ）：
【００５１】
【化４】
【００５２】｛式中、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立し
て、水素原子、アリール基又はアルキル基を表すか、あ
るいはＲ1及びＲ2が合わさって、シクロアルキル基を完
成させる原子を表し；Ｒ3及びＲ4は、それぞれ独立し
て、アリール基を表し、このアリール基は、構造式
（Ｃ）：
【００５３】
【化５】
【００５４】［式中、Ｒ5及びＲ6は、独立して選択され
たアリール基である］で示されるようなジアリール置換
アミノ基で置換されている｝で表される。一実施態様に
おいて、Ｒ5又はＲ6の少なくとも一方は多環式縮合環
基、例えばナフタレンを含む。
【００５５】別の芳香族第三アミン基は、テトラアリー
ルジアミンである。望ましいテトラアリールジアミン基
は、アリーレン基を介して結合された、式（Ｃ）で示さ
れるような２個のジアリールアミノ基を含む。有用なテ
トラアリールジアミンは式（Ｄ）：
【００５６】
【化６】
【００５７】［式中、各Ａｒｅは、独立して選択された
アリーレン基、例えばフェニレン又はアントラセン基で
あり、ｎは１〜４の整数であり、Ａｒ、Ｒ7、Ｒ8及びＲ
9は、独立して選択されたアリール基である］で表され
るものを含む。代表的な実施態様において、Ａｒ、
Ｒ7、Ｒ8及びＲ9の少なくとも１つは多環式縮合環基、
例えばナフタレンである。
【００５８】前記構造式（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、
（Ｄ）の種々のアルキル、アルキレン、アリール及びア
リーレン基もまた、それぞれ置換されることができる。
代表的な置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、
アリール基、アリールオキシ基及びハロゲン、例えば、
フッ素、塩素及び臭素が挙げられる。種々のアルキル及
びアルキレン基は一般に炭素数が１〜６である。シクロ
アルキル部分は３〜１０個の炭素原子を含むことができ
るが、代表的には５、６又は７個の環炭素原子を含む
（例えば、シクロペンチル、シクロヘキシル及びシクロ
ヘプチル環構造）。アリール及びアリーレン基は通常、
フェニル及びフェニレン部分である。
【００５９】正孔輸送層は、単一の芳香族第三アミン化
合物又は混合物から形成することができる。具体的に
は、トリアリールアミン、例えば式（Ｂ）を満足させる
トリアリールアミンを、式（Ｄ）で示されるようなテト
ラアリールジアミンと組合せて使用できる。トリアリー
ルアミンをテトラアリールジアミンと組合せて使用する
場合には、テトラアリールジアミンは、トリアリールア
ミンと電子注入輸送層とに挟まれた層として配置する。
有用な芳香族第三アミンの実例は以下の通りである：
【００６０】１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノ
フェニル）シクロヘキサン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ
−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサ
ン；４，４’−ビス（ジフェニルアミノ）クアドリフェ
ニル；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニ
ル）−フェニルメタン；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリ
ル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４’−
［４（ジ−ｐ−トリルアミノ）−スチリル］スチルベ
ン；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−４，
４’−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テト
ラフェニル−４，４’−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，
Ｎ’，Ｎ’−テトラ−１−ナフチル−４，４’−ジアミ
ノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−２−ナフ
チル−４，４’−ジアミノビフェニル；Ｎ−フェニルカ
ルバゾール；４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−
Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル；４，４’−ビス［Ｎ
−（１−ナフチル）−Ｎ−（２−ナフチル）アミノ］ビ
フェニル；４，４”−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ
−フェニルアミノ］ｐ−テルフェニル；４，４’−ビス
［Ｎ−（２−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェ
ニル；４，４’−ビス［Ｎ−（３−アセナフテニル）−
Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル；１，５−ビス［Ｎ−
（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ナフタレン；
４，４’−ビス［Ｎ−（９−アントリル）−Ｎ−フェニ
ルアミノ］ビフェニル；４，４”−ビス［Ｎ−（１−ア
ントリル）−Ｎ−フェニルアミノ］−ｐ−テルフェニ
ル；４，４’−ビス［Ｎ−（２−フェナントリル）−Ｎ
−フェニルアミノ］ビフェニル；４，４’−ビス［Ｎ−
（８−フルオロアンテニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビ
フェニル；４，４’−ビス［Ｎ−（２−ピレニル）−Ｎ
−フェニルアミノ］ビフェニル；４，４’−ビス［Ｎ−
（２−ナフタセニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニ
ル；４，４’−ビス［Ｎ−（２−ペリレニル）−Ｎ−フ
ェニルアミノ］ビフェニル；４，４’−ビス［Ｎ−（１
−コロネニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル２，
６−ビス（ジ−ｐ−トリルアミノ）ナフタレン；２，６
−ビス［ジ−（１−ナフチル）アミノ］ナフタレン；
２，６−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（２−ナフ
チル）アミノ］ナフタレン；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テト
ラ（２−ナフチル）−４，４”−ジアミノ−ｐ−テルフ
ェニル；４，４’−ビス｛Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−
（１−ナフチル）−フェニル］アミノ｝ビフェニル；；
４，４’−ビス［Ｎ−フェニル−Ｎ−（２−ピレニル）
アミノ］ビフェニル；２，６−ビス［Ｎ，Ｎ−ジ（２−
ナフチル）アミン］フルオレン；１，５−ビス［Ｎ−
（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ナフタレン。
【００６１】別の有用な正孔輸送材料としては、ＥＰ
１ ００９ ０４１に記載された多環式芳香族化合物が
挙げられる。さらに、ポリマー正孔輸送材料、例えばポ
リ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）、ポリチオフ
ェン、ポリピロール、ポリアニリン及びＰＥＤＯＴ／Ｐ
ＳＳとも称されるポリ（３，４−エチレンジオキシチオ
フェン）／ポリ（４−スチレンスルホネート）のような
コポリマーも使用できる。
【００６２】発光層（ＬＥＬ） 米国特許第４，７６９，２９２号及び第５，９３５，７
２１号により詳細に説明される通り、有機ＥＬ素子の発
光層（ＬＥＬ）は発光又は蛍光物質を含み、この領域に
おける電子−正孔対の再結合の結果としてエレクトロル
ミネセンスを生じる。発光層は、単一材料からなること
もできるが、より普通には、１種又はそれ以上のゲスト
化合物がドープされたホスト材料からなり、発光は主に
ドーパントに由来し、いかなる色であることもできる。
発光層中のホスト材料は、以下に定義する電子輸送材
料、前に定義した正孔輸送材料、又は正孔−電子再結合
をサポートする別の材料もしくは材料の組合せであるこ
とができる。ドーパントは通常、高螢光染料から選ばれ
るが、燐光性化合物、例えばＷＯ ９８／５５５６１、
ＷＯ ００／１８８５１、ＷＯ ００／５７６７６及び
ＷＯ ００／７０６５５に記載された遷移金属錯体も有
用である。ドーパントは一般に、０．０１〜１０重量％
としてホスト材料中に被覆される。
【００６３】ドーパントとして色素を選ぶために重要な
関係は、分子の最高被占分子軌道と最低空分子軌道との
間のエネルギー差と定義されるバンドキャップポテンシ
ャルの比較である。ホストからドーパント分子へ充分に
エネルギーを移動させるのに必要な条件は、ドーパント
のバンドキャップがホスト材料よりも小さいことであ
る。
【００６４】有用であることが知られているホスト及び
発光分子としては以下の米国特許に開示されたものが挙
げられるがこれらに限定されるものではない：第４，７
６８，２９２号、第５，１４１，６７１号、第５，１５
０，００６号、第５，１５１，６２９号、第５，４０
５，７０９号、第５，４８４，９２２号、第５，５９
３，７８８号、第５，６４５，９４８号、第５，６８
３，８２３号、第５，７５５，９９９号、第５，９２
８，８０２号、第５，９３５，７２０号、第５，９３
５，７２１号、及び第６，０２０，０７８号。
【００６５】８−ヒドロキシキノリンの金属錯体及び同
様な誘導体（式Ｅ）：
【００６６】
【化７】
【００６７】［式中、Ｍは金属を表し；ｎは１〜４の整
数であり；Ｚは各場合に独立して、少なくとも２個の縮
合芳香環を有する核を完成させる原子を表す］は、エレ
クトロルミネセンスをサポートできる有用な化合物の１
種であり、５００ｎｍより長波長、例えばグリーン、イ
エロー、オレンジ及びレッドの発光に特に適している。
【００６８】前述のことから、金属は一価、二価、三価
又は四価の金属であることができることが明らかであ
る。金属は例えばリチウム、ナトリウムもしくはカリウ
ムのようなアルカリ金属；マグネシウムもしくはカルシ
ウムのようなアルカリ土類金属；アルミニウムもしくは
ガリウムのような土類金属；又は亜鉛もしくはジルコニ
ウムのような遷移金属であることができる。一般には、
有用なキレート化金属であることが知られた任意の一
価、二価、三価又は四価の金属を使用できる。
【００６９】Ｚは、少なくとも１つはアゾール又はアジ
ン環である少なくとも２個の縮合芳香環を含む複素環核
を完成させる。必要ならば、脂肪族環及び芳香環の両方
を含む別の環を、２つの必須の環と縮合させることもで
きる。分子の嵩だけが増えて機能が改善されないという
ことのないように、環原子の数は通常、１８又はそれ以
下に保持される。
【００７０】有用なキレート化オキシノイド化合物の実
例は以下の通りである： ＣＯ−１：アルミニウムトリスオキシン［別名、トリス
（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）］； ＣＯ−２：マグネシウムビスオキシン［別名、ビス（８
−キノリノラト）マグネシウム（ＩＩ）］； ＣＯ−３：ビス［ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリノラト］亜
鉛（ＩＩ）； ＣＯ−４：ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アル
ミニウム（ＩＩＩ）−μ−オキソ−ビス（２−メチル−
８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）； ＣＯ−５：インジウムトリスオキシン［別名、トリス
（８−キノリノラト）インジウム］； ＣＯ−６：アルミニウムトリス（５−メチルオキシン）
［別名、トリス（５−メチルー８−キノリノラト）アル
ミニウム（ＩＩＩ）］； ＣＯ−７：リチウムオキシン［別名、（８−キノリノラ
ト）リチウム（Ｉ）］； ＣＯ−８：ガリウムオキシン［別名、トリス（８−キノ
リノラト）ガリウム（ＩＩＩ）］； ＣＯ−９：ジルコニウムオキシン［別名、テトラ（８−
キノリノラト）ジルコニウム（ＩＶ）］。 ９，１０−ジ−（２−ナフチル）アントラセン（式
Ｆ）：
【００７１】
【化８】
【００７２】［式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5及びＲ6
は水素又は以下のグルーブから選ばれた１個もしくはそ
れ以上の置換基を表す。
【００７３】グループ１：水素、炭素数が一般に１〜２
４のアルキル及びアルコキシ基； グループ２：炭素数が一般に６〜２０の環基； グループ３：炭素数が一般に６〜３０の炭素環式縮合環
基、例えばナフチル、アントラセニル、ピレニル及びペ
リレニル基を完成させるのに必要な原子； グループ４；炭素数が一般に５〜２４の複素環式縮合環
基、例えばフリル、チエニル、ピリジル及びキノリニル
基を完成させるのに必要な原子； グループ５：炭素数が一般に１〜２４のアルコキシアミ
ノ、アルキルアミノ及びアリールアミノ基；並びに グループ６：フッ素、塩素、臭素及びシアノ基］の誘導
体は、エレクトロルミネセンスをサポートできる有用な
ホストの１種であり、４００ｎｍより長波長、例えばブ
ルー、グリーン、イエロー、オレンジ又はレッドの発光
に特に適している。
【００７４】説明に役立つ実例としては、９，１０−ジ
−（２−ナフチル）アントラセン及び２−ｔ−ブチル−
９，１０−ジ−（２−ナフチル）アントラセンが挙げら
れる。他のアントラセン誘導体、例えば９，１０−ビス
［４−（２，２−ジフェニルエテニル）フェニル］アン
トラセンの誘導体は、ＬＥＬ中のホストとして有用であ
ることができる。
【００７５】ベンゾアゾール誘導体（式Ｇ）：
【００７６】
【化９】
【００７７】［式中、ｎは３〜８の整数であり；Ｚは−
Ｏ、−ＮＲ又は−Ｓであり、ＲはＨ又は置換基であり；
Ｒ’は１個又はそれ以上の任意の置換基であり、Ｒ及び
各Ｒ’はＨ又は炭素数が一般に１〜２４のアルキル基、
例えばプロピル、ｔ−ブチル及びヘプチル基；炭素環又
は複素環基、例えばフェニル及びナフチル、フリル、チ
エニル、ピリジル並びにキノリニル基と、炭素数が一般
に５〜２０の縮合芳香環基を完成するのに必要な原子；
並びにクロロ及びフルオロのようなハロを表し；Ｌは、
通常、複数のベンゾアゾールを共役的に又は非共役的に
一緒に結合させるアルキル又はアリール基からなる結合
単位である］は、エレクトロルミネセンスをサポートで
きる別の有用なホストであり、４００ｎｍより長波長、
例えばブルー、グリーン、イエロー、オレンジ又はレッ
ドの発光に特に適している。
【００７８】有用なベンゾアゾールの例は、２，２’，
２”−（１，３，５−フェニレン）トリス［１−フェニ
ル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール］である。
【００７９】望ましい蛍光ドーパントは、縮合環、複素
環式及び他の化合物、例えばアントラセン、テトラセ
ン、キサンテン、ペリレン、ルブレン、クマリン、ロー
ダミン、キナクリドン、ジシアノメチレンピラン、チオ
ピラン、ポリメチン、ピリリウム、チアピリリウム及び
カルボスチリル化合物から誘導される基を含む。有用な
ドーパントの説明に役立つ実例としては、以下のものが
挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００８０】
【化１０】
【００８１】
【化１１】
【００８２】
【化１２】
【００８３】電子輸送層（ＥＴＬ） 本発明の有機ＥＬ素子の電子輸送層を形成するのに使用
する好ましい薄膜形成材料は、オキシン自体（また、一
般に８−キノリノール又は８−ヒドロキシキノリンと称
する）のキレートを含む金属キレートオキシノイド化合
物である。このような化合物は、電子の注入及び輸送に
役立ち、高レベルの性能を示すと共に、薄膜の形態で容
易に加工される。考えられるオキシノイド化合物の例は
前記の構造式（Ｅ）を満足させるものである。
【００８４】他の電子輸送材料としては、米国特許第
４，３５６，４２９号に開示された種々のブタジエン誘
導体及び米国特許第４，５３９，５０７号に記載された
種々の複素環螢光増白剤が挙げられる。構造式（Ｇ）を
満足させるベンゾアゾールもまた、有用な電子輸送材料
である。
【００８５】場合によっては、ＬＥＬ層とＥＴＬ層と
を、発光及び電子輸送を共にサポートする機能を果たす
単一の層に持たせることもできる場合がある。
【００８６】カソード 発光をアノードを通して見る場合には、本発明に使用す
るカソード層はほとんど全ての導体からなることができ
る。望ましい導体は、下に位置する有機層との良好な接
触を保証する優れたフィルム形成性を有し、低電圧にお
いて電子注入を促進し、且つ優れた安定性を有する。有
用なカソード材料は多くの場合、低仕事関数金属（＜
４．０ｅＶ）または金属合金を含む。好ましいカソード
材料の１つは、米国特許第４，８８５，２２１号に記載
されたような、銀の割合が１〜２０％の範囲であるＭ
ｇ：Ａｇ合金からなる。別の適当なカソード材料は、導
電性金属の比較的厚い層で覆われた低仕事関数の金属又
は金属塩の薄層からなる二層を含む。このようなカソー
ドの１つは、米国特許第５，６７７，５７２号に記載さ
れたような、Ａｌの比較的厚い層が隣接するＬｉＦの薄
層からなる。他の有用なカソード材料としては、米国特
許第５，０５９，８６１号、第５，０５９，８６２号及
び第６，１４０，７６３号に開示されたものが挙げられ
るがこれらに限定されない。
【００８７】発光をカソードを通して見る場合には、カ
ソードは透明またはほとんど透明でなければならない。
このような用途では、金属は薄くなければならないか、
透明な導電性酸化物又はこれらの材料の組合せを使用し
なければならない。光学的に透明なカソードは米国特許
第５，７７６，６２３号により詳細に記載されている。
カソード材料は、蒸発、スパッターリング又は化学蒸着
によって付着させることができる。必要な場合には、マ
スク蒸着、米国特許第５，２７６，３８０号及びＥＰ
０ ７３２ ８６８に記載されたインテグラル・シャド
ー・マスキング、レーザアブレーション及び選択的化学
蒸着を含む（これらに限定されるものではない）多くの
公知の方法によってパターン形成することができる。
【００８８】有機層の付着 前記有機材料は、昇華によって適当に付着されるが、フ
ィルム形成を改良するためには任意成分の結合剤と共に
溶媒から沈着させることができる。材料がポリマーであ
る場合には、通常は溶媒沈着が好ましい。昇華によって
付着させる材料は、例えば米国特許第６，２３７，５２
９号に記載されたようなタンタル材料からなることが多
いサブリメーター「ボート」から気化させることもでき
るし、あるいは最初にドナーシート上に被覆し、次いで
基板のより近傍で昇華させることができる。材料の混合
物を有する層は、別個のサブリメーター・ボートを用い
ることもできるし、あるいは材料を予備混合し、単一の
ボート又はドナーシートから被覆することもできる。パ
ターン蒸着は、シャドーマスク、インテグラル・シャド
ーマスク（米国特許第５，２９４，８７０号）、ドナー
シートからの、空間的に規定されたサーマル・ダイ・ト
ランスファー（米国特許第５，８５１，７０９号及び第
６，０６６，３５７号）及びインクジェット法（米国特
許第６，０６６，３５７号）を用いて行うことができ
る。
【００８９】封入 ほとんどのＯＬＥＤデバイスは、水分及び／又は酸素に
感受性であるので、通常は窒素又はアルゴンのような不
活性雰囲気下に、アルミナ、ボーキサイト、硫酸カルシ
ウム、クレイ、シリカゲル、ゼオライト、アルカリ金属
酸化物、アルカリ土類金属酸化物、硫酸塩又は金属ハロ
ゲン化物及び過塩素酸塩のような乾燥剤と共に密封され
る。封入及び乾燥のための方法には、米国特許第６，２
２６，８９０号に記載したものが挙げられるが、これら
に限定されるものではない。
【００９０】特に断らない限り、用語「基」、「置換さ
れた」又は「置換基」の使用は、水素以外の任意の基を
意味する。さらに、本発明において置換可能な水素を含
む化合物又は基に言及する場合には、未置換型だけでな
く、置換基が目的用途に必要な性質を破壊しない限り、
ここに記載したに１個又は複数の任意の置換基でさらに
置換された型も含むことを意味する。適当には、置換基
は水素であってもよいし、炭素、珪素、酸素、窒素、燐
又は硫黄の原子によって分子の残りの部分に結合されて
いてもよい。置換基は、例えば以下のようなものである
ことができる。塩素、臭素もしくはフッ素のようなハロ
ゲン；ニトロ；ヒドロキシル；シアノ；カルボキシル；
または、さらに置換されることができる基、例えばアル
キル、例えば、直鎖、分枝鎖もしくは環状アルキル、例
えばメチル、トリフルオロメチル、エチル、ｔ−ブチ
ル、３−（２，４−ジ−ｔ−ペンチルフェノキシ）プロ
ピル、シクロヘキシル及びテトラデシル；アルケニル、
例えばエチレン、２−ブテン；アルコキシ、例えばメト
キシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、２−メトキシ
エトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、ヘキシルオキシ、２−エ
チルヘキシルオキシ、テトラデシルオキシ、２−（２，
４−ジ−ｔ−ペンチルフェノキシ）エトキシ及び２−ド
デシルオキシエトキシ；アリール、例えばフェニル、４
−ｔ−ブチルフェニル、２，４，６−トリメチルフェニ
ル、ナフチル；アリールオキシ、例えば、フェノキシ、
２−メチルフェノキシ、α−もしくはβ−ナフチルオキ
シ及び４−トリルオキシ；カルボンアミド、例えばアセ
トアミド、ベンズアミド、ブチルアミド、テトラデカン
アミド、α−（２，４−ジ−ｔ−ペンチルフェノキシ）
アセトアミド、α―（２，４−ジ−ｔ−ペンチルフェノ
キシ）ブチルアミド、α−（３−ペンタデシルフェノキ
シ）−ヘキサンアミド、α−（４−ヒドロキシ−３−ｔ
−ブチルフェノキシ）−テトラデカンアミド、２−オキ
ソ−ピロリジン−１−イル、２−オキソ−５−テトラデ
シルピロリン−１−イル、Ｎ−メチルテトラデカンアミ
ド、Ｎ−スクシンイミド、Ｎ−フタルイミド、２，５−
ジオキソ−１−オキサゾリジニル、３−ドデシル−２，
５−ジオキソ−１−イミダゾリル及びＮ−アセチル−Ｎ
−ドデシルアミノ、エトキシカルボニルアミノ、フェノ
キシカルボニルアミノ、ベンジルオキシカルボニルアミ
ノ、ヘキサデシルオキシカルボニルアミノ、２，４−ジ
−ｔ−ブチルフェノキシカルボニルアミノ、フェニルカ
ルボニルアミノ、２，５−（ジ−ｔ−ペンチルフェニ
ル）カルボニルアミノ、ｐ−ドデシルフェニルカルボニ
ルアミノ、ｐ−トリルカルボニルアミノ、Ｎ−メチルウ
レイド、Ｎ，Ｎ−ジメチルウレイド、Ｎ−メチル−Ｎ−
ドデシルウレイド、Ｎ−ヘキサデシルウレイド、Ｎ，Ｎ
−ジオクタデシルウレイド、Ｎ，Ｎ−ジオクチル−Ｎ’
−エチルウレイド、Ｎ−フェニルウレイド、Ｎ，Ｎ−ジ
フェニルウレイド、Ｎ−フェニル−Ｎ−ｐ−トリルウレ
イド、Ｎ−（ｍ−ヘキサデシルフェニル）ウレイド、
Ｎ，Ｎ−（２，５−ジ−ｔ−ペンチルフェニル）−Ｎ’
−エチルウレイド及びｔ−ブチルカルボンアミド；スル
ホンアミド、例えばメチルスルホンアミド、ベンゼンス
ルホンアミド、ｐ−トリルスルホンアミド、ｐ−ドデシ
ルベンゼンスルホンアミド、Ｎ−メチルテトラデシルス
ルホンアミド、Ｎ，Ｎ−ジプロピルスルファモイルアミ
ノ及びヘキサデシルスルホンアミド；スルファモイル、
例えばＮ−メチルスルファモイル、Ｎ−エチルスルファ
モイル、Ｎ，Ｎ−ジプロピルスルファモイル、Ｎ−ヘキ
サデシルスルファモイル、Ｎ，Ｎ−ジメチルスルファモ
イル；Ｎ−［３−（ドデシルオキシ）プロピル］スルフ
ァモイル、Ｎ−［４−（２，４−ジ−ｔ−ペンチルフェ
ノキシ）ブチル］スルファモイル、Ｎ−メチル−Ｎ−テ
トラデシルスルファモイル及びＮ−ドデシルスルファモ
イル；カルバモイル、例えばＮ−メチルカルバモイル、
Ｎ，Ｎ−ジブチルカルバモイル、Ｎ−オクタデシルカル
バモイル、Ｎ−［４−（２，４−ジ−ｔ−ペンチルフェ
ノキシ）ブチル］カルバモイル、Ｎ−メチル−Ｎ−テト
ラデシルカルバモイル及びＮ，Ｎ−ジオクチルカルバモ
イル；アシル、例えばアセチル、（２，４−ジ−ｔ−ア
ミルフェノキシ）アセチル、フェノキシカルボニル、ｐ
−ドデシルオキシフェノキシカルボニル、メトキシカル
ボニル、ブトキシカルボニル、テトラデシルオキシカル
ボニル、エトキシカルボニル、ベンジルオキシカルボニ
ル、３−ペンタデシルオキシカルボニル及びドデシルオ
キシカルボニル；スルホニル、例えばメトキシスルホニ
ル、オクチルオキシスルホニル、テトラデシルオキシス
ルホニル、２−エチルヘキシルオキシスルホニル、フェ
ノキシスルホニル、２，４−ジ−ｔ−ペンチルフェノキ
シスルホニル、メチルスルホニル、オクチルスルホニ
ル、２−エチルヘキシルスルホニル、ドデシルスルホニ
ル、ヘキサデシルスルホニル、フェニルスルホニル、４
−ノニルフェニルスルホニル及びｐ−トリルスルホニ
ル；スルホニルオキシ、例えばドデシルスルホニルオキ
シ及びヘキサデシルスルホニルオキシ；スルフィニル、
例えばメチルスルフィニル、オクチルスルフィニル、２
−エチルヘキシルスルフィニル、ドデシルスルフィニ
ル、ヘキサデシルスルフィニル、フェニルスルフィニ
ル、４−ノニルフェニルスルフィニル及びｐ−トリルス
ルフィニル；チオ、例えばエチルチオ、オクチルチオ、
ベンジルチオ、テトラデシルチオ、２−（２，４−ジ−
ｔ−ペンチルフェノキシ）エチルチオ、フェニルチオ、
２−ブトキシ−５−ｔ−オクチルフェニルチオ及びｐ−
トリルチオ；アシルオキシ、例えばアセチルオキシ、ベ
ンゾイルオキシ、オクタデカノイルオキシ、p-ドデシル
アミドベンゾイルオキシ、Ｎ−フェニルカルバモイルオ
キシ、Ｎ−エチルカルバモイルオキシ及びシクロヘキシ
ルカルボニルオキシ；アミン、例えばフェニルアニリ
ノ、２−クロロアニリノ、ジエチルアミン、ドデシルア
ミン；イミノ、例えば１−（Ｎ−フェニルイミド）エチ
ル、Ｎ−スクシンイミドもしくは３−ベンジルヒダント
イニル；ホスフェート、例えばジメチルホスフェート及
びエチルブチルホスフェート；ホスフィット、例えばジ
エチル及びジヘキシルホスフィット；複素環式基、複素
環式オキシ基もしくは複素環式チオ基（いずれも、置換
されることができ、且つ炭素原子と、酸素、窒素及び硫
黄からなる群から選ばれた少なくとも１個のヘテロ原子
からなる３〜７員複素環を含む）、例えば２−フリル、
２−チエニル、２−ベンゾイミダゾリルオキシもしくは
２−ベンゾチアゾリル；第四アンモニウム、例えばトリ
エチルアンモニウム；ならびにシリルオキシ、例えばト
リメチルシリルオキシ。
【００９１】望ましくは、置換基自体がさらに、前記置
換基で１回又は複数回置換されることができる。それら
の置換基は、個々の用途に要求される望ましい性質を達
成するために当業者によって選ばれることができ、その
例としては、例えば疎水性基、可溶化基、封鎖基及び脱
離性の、又は脱離可能な、基を挙げることができる。分
子が２個又はそれ以上の置換基を含むことができる場合
には、特に指定のない限り、置換基は合わさって、縮合
環のような環を形成できる。一般に、前記基及びその置
換基は、炭素数が４８以下、代表的には炭素数１〜３
６、通常は炭素数２４以下のものであることができる
が、これより炭素数の多いものも、選択される置換基に
よっては可能である。
【００９２】本発明は以下の態様を含む。 １）微小球が水湿潤性でないもの； ２）微小球がポリマー樹脂であるもの； ３）微小球がフィルム形成性結合剤、例えばスチレン基
及びアクリル酸基のようなエチレン性反復基を含むもの
によって架橋されたポリマー樹脂を含むもの； ４）ポリエチレンジオキシチオフェン導電性ポリマー
が、式Ｉ：
【００９３】
【化１３】
【００９４】［式中、Ｒ1及びＲ2は独立して水素又は炭
素数１〜４のアルキル、アルキレニルもしくはシクロア
ルキル基であるか、あるいは合わさって置換もしくは非
置換の基又は置換もしくは非置換１，２−シクロヘキシ
レン基を形成する］で表されるもの；
【００９５】５）ポリカルボン酸ポリマー及びポリスル
ホン酸ポリマー、例えばポリアクリル酸、ポリ（メタク
リル酸）、ポリ（マレイン酸）、ポリスチレンスルホン
酸もしくはポリビニルスルホン酸のアニオンから選ばれ
たポリアニオン化合物をさらに含んでなる多層体；
【００９６】６）ポリヒドロキシ、ポリカルボキシ、ポ
リアミド及びポリラクタム化合物から選ばれた導電率向
上用化合物、例えば糖、糖誘導体、ポリアルキレングリ
コール、グリセロールもしくは式ＩＩ：
【００９７】
【化１４】
【００９８】［式中、ｍ及びｎは独立して１〜２０の整
数であり、Ｒは炭素数２〜２０のアルキレン基、アリー
レン鎖の炭素数が６〜１４のアリーレン基、ピラン基も
しくはフラン基であり、Ｘは−ＯＨもしくは−ＮＹＺ
（式中、Ｙ及びＺは独立して水素もしくはアルキル基で
ある）である］で表される化合物をさらに含んでなる多
層体；
【００９９】７）導電率向上用化合物がＮ−メチルピロ
リドン、ピロリドン、カプロラクタム、Ｎ−メチルカプ
ロラクタム、Ｎ−オクチルピロリドン、スクロース、グ
ルコース、フルクトース、ラクトース、糖アルコール、
２−フランカルボン酸、３−フランカルボン酸、ソルビ
トール、グリコール、エチレングリコール、グリセロー
ル、ジエチレングリコールもしくはトリエチレングリコ
ールであるもの；
【０１００】８）フィルム形成性結合剤が、ゼラチン、
ゼラチン誘導体、マレイン酸もしくはマレイン酸無水物
コポリマー、セルロース誘導体（例えばカルボキシメチ
ルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、セルロー
スアセテートブチレート、ジジアセチルセルロース及び
トリアセチルセルロース）、ポリビニルアルコール及び
ポリ−Ｎ−ビニルピロリドン、アクリレート、メタクリ
レート、アクリルアミド及びメタクリルアミド、イタコ
ン酸並びにその半エステル及びジエステル、スチレン、
アクリロニトリル及びメタクリロニトリル、酢酸ビニ
ル、ビニルエーテル、ビニル及びビニリデンハロゲン化
物、並びにオレフィン；ポリウレタン、ポリエステルイ
オノマー；又はポリシロキサンを含んでなるもの；
【０１０１】９）スペーサ・エレメントが水湿潤性でな
く、且つエチレン性反復単位を含むポリマーを含んでな
る方法；
【０１０２】１０）ＯＬＥＤが基板を通して発光するよ
うにＯＬＥＤの透明基板上に被覆を形成する追加の工
程、又はＯＬＥＤがカバーを通して発光するようにＯＬ
ＥＤの透明カバー上に被覆を形成する形成する追加の工
程を含んでなる方法；
【０１０３】１１）スペーサ・エレメントが、可撓性透
明カバーシート上の導電層中に埋め込まれたタッチスク
リーン； １２）スペーサ・エレメントが、透明基板上の導電層中
に埋め込まれたタッチスクリーン； １３）固有的に導電性のポリマーを含む導電層が透明基
板上及び可撓性透明カバーシート上の両方に存在する上
記１１）項のタッチスクリーン； １４）固有的に導電性のポリマー及びフィルム形成性結
合剤を含む層がさらに、化学線を吸収できる濾過化合物
を含むタッチスクリーン。
【図面の簡単な説明】
【図１】先行技術のタッチスクリーンの多層体の断面を
示す概略図である。
【図２】本発明の多層体の断面を示す概略図である。
【図３】ＯＬＥＤデバイス上の本発明のタッチスクリー
ンの配置の断面を示す概略図である。
【図４】ＯＬＥＤデバイス上の本発明のタッチスクリー
ンの第２の配置の断面を示す概略図である。
【符号の説明】
１０…透明多層体 １２…基板 １４…第１導電層 １６…カバーシート １８…第２導電層 ２０…スペーサ・エレメント ３０…第１導電層 ３２…スペーサ・エレメント ４０…ＯＬＥＤ材料 ４２…ＯＬＥＤ用封入材 ４４…ＯＬＥＤ用透明カバー ５０…ＯＬＥＤ基板
フロントページの続き (72)発明者 ロナルド スティーブン コック アメリカ合衆国，ニューヨーク 14625, ロチェスター，ウエストフィールド コモ ンズ 36 (72)発明者 ロドニー ディー．フェルドマン アメリカ合衆国，ニューヨーク 14618, ロチェスター，ヒルサイド アベニュ 754 Ｆターム(参考） 5B068 BB06 BC08 BC10 5B087 CC14 CC18

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 固有的に導電性のポリマー、フィルム形
    成性結合剤及び第１導電層の表面に埋め込まれ且つその
    表面から突き出ているスペーサ・エレメントを含む第１
    導電層並びに前記スペーサ・エレメントによって第１導
    電層と隔てられた第２導電層を含んでなる透明な多層
    体。
  2. 【請求項２】 固有的に導電性の前記ポリマーが置換又
    は非置換のポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロー
    ル及びポリ（ｐ−フェニレンビニレン）化合物からなる
    群から選ばれた少なくとも１種の構成員を含む請求項１
    に記載の多層体。
  3. 【請求項３】 固有的に導電性の前記ポリマーがポリチ
    オフェン化合物である請求項２に記載の多層体。
  4. 【請求項４】 固有的に導電性の前記ポリマーがポリエ
    チレンジオキシチオフェン化合物である請求項３に記載
    の多層体。
  5. 【請求項５】 前記スペーサが微小球である請求項１〜
    ４のいずれか１項に記載の多層体。
  6. 【請求項６】 前記微小球がポリエチレン又はポリテト
    ラフルオロエチレンを含む請求項５に記載の多層体。
  7. 【請求項７】 前記微小球が架橋反復単位を有するポリ
    マー樹脂を含む請求項５に記載の多層体。
  8. 【請求項８】 ａ）第１導電層を支持する可撓性透明カ
    バーシート； ｂ）第１導電層と第２導電層とが互いに向かい合うよう
    に透明基板に対して配置された第２導電層を支持する透
    明基板；及び ｃ）外部変形の不存在下で接触しないように前記導電層
    の間に広がっているスペーサ・エレメントを含んでなる
    タッチスクリーンであって、 第１又は第２導電層の少なくとも一方が、固有的に導電
    性のポリマー、フィルム形成性結合剤、及び第１導電層
    に埋め込まれ且つその表面から突き出ているスペーサ・
    エレメントを含むタッチスクリーン。
  9. 【請求項９】 ＯＬＥＤ及び請求項８に記載のスクリー
    ンを含んでなるディスプレイデバイス。
  10. 【請求項１０】 前記の透明基板が基板を通して発光す
    るＯＬＥＤの基板でもある請求項９に記載のディスプレ
    イデバイス。
  11. 【請求項１１】 前記の透明基板がカバーを通して発光
    するＯＬＥＤのカバーでもある請求項９に記載のディス
    プレイデバイス。
  12. 【請求項１２】 導電層を有する透明基板、導電層を支
    持する可撓性透明カバーシート及び基板とカバーシート
    との間に広がるスペーサ・エレメントを含む型のタッチ
    スクリーンディスプレイ構成要素の製造方法であって、 ａ）固有的に導電性のポリマー、フィルム形成性結合剤
    及びスペーサ・エレメントを含む液体被覆媒体を準備
    し； ｂ）前記液体被覆媒体を基板又はカバーシート上の被覆
    し、そして乾燥させて、少なくとも１層の導電層を形成
    し； ｃ）他方の基板又はカバーシート上にもう１層の導電層
    を作り、そして ｄ）前記基板及びカバーを、互いに向かい合う導電層及
    びそれらの間に広がるスペーサ・エレメントと一緒にさ
    せる工程を含んでなる方法。
JP2003036948A 2002-02-15 2003-02-14 スペーサを有する多層体、タッチスクリーン及び方法 Pending JP2003256141A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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