JP2006031990A - 有機ｅｌパネル - Google Patents

Abstract

【課題】 斬新な表示を行うことができ、表示パネルとしての商品性，デザイン性を向上させることが可能な有機ＥＬパネルを提供する。
【解決手段】 有機ＥＬパネルＡは、一対の電極３，６と電極３，６に挟持される少なくとも発光層を有する有機層５とを基板（支持基板）２上に積層形成してなる有機ＥＬ素子１を備える。前記発光層と前記発光層から発せられる光が出射される表示面２ｂとの間に形成され、表示面２ｂに対して略垂直に発せられる第一の光Ｌ１の表示色と視角が所定の角度以上で発せられる第二の光Ｌ２の表示色とを異ならせるための回折部８を備えてなる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、少なくとも発光層を有する有機層を一対の電極間に積層形成した有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を基板上に形成してなる有機ＥＬパネルに関する。

従来、有機材料によって形成される自発光素子である有機ＥＬ素子を備える有機ＥＬパネルとしては、例えば、陽極となるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等からなる第一電極と、少なくとも発光層を有する有機層と、陰極となるアルミニウム（Ａｌ）等からなる非透光性の第二電極と、を基板上に順次積層して前記有機ＥＬ素子を形成するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

かかる有機ＥＬ素子は、前記第一電極から正孔を注入し、また、前記第二電極から電子を注入して正孔及び電子が前記発光層にて再結合することによって光を発するものである。

また、有機ＥＬパネルの課題としては、効率よく所定の発光色を得ることが上げられる。所定の発光色を得る有機ＥＬパネルとしては、例えば、特許文献２に開示されるような、ガラス材料から透光性の支持基板上に、陽極となるＩＴＯ等からなる透明電極と、正孔注入層，正孔輸送層，発光層及び電子輸送層等からなる有機層と、陰極となるアルミニウム（Ａｌ）等からなる非透光性の背面電極と、を順次積層形成して構成されるものであって、少なくとも２層以上の異なる発光色を示す発光層を積層してなるものが知られている。かかる有機ＥＬパネルは、異なる発光色を示す発光層を積層することで混色によって所定の表示色を得ることができ、例えば青色発光層と黄色発光層とを積層することにより白色の表示色を得ることができる。
特開昭５９−１９４３９３号公報 特開２００３−１７２５０号公報

かかる有機ＥＬパネルは、例えば車両用計器や携帯電話等の所定の情報を表示する表示装置の表示パネルとして用いられるものである。しかしながら、かかる表示装置の表示パネルにおいては、商品性，デザイン性を向上させるために斬新な表示を行うことが望まれており、表示方法に関して更なる改善が望まれていた。

本発明は、このような問題に鑑み、斬新な表示を行うことができ、表示パネルとしての商品性，デザイン性を向上させることが可能な有機ＥＬパネルを提供することを目的とする。

本発明の有機ＥＬパネルは、一対の電極と前記電極に挟持される少なくとも発光層を有する有機層とを基板上に積層形成してなる有機ＥＬ素子と、前記発光層と前記発光層から発せられる光が出射される表示面との間に形成され、前記表示面に対して略垂直に発せられる第一の光の表示色と視角が所定の角度以上で発せられる第二の光の表示色とを異ならせるための回折部と、を備えてなることを特徴とする。

また、前記回折部は、前記表示面側に形成される透光性電極を含んでなることを特徴とする。

また、前記回折部は、前記透光性電極と前記発光層との間に形成される他の層を含んでなることを特徴とする。

また、前記第一の光の色度座標（ｘ１，ｙ１）と前記視角が４５°である前記第二の光の色度座標（ｘ２，ｙ２）とが、｜ｘ１−ｘ２｜≧０．０１かつ｜ｙ１−ｙ２｜≧０．０１の関係をなすことを特徴とする。

本発明は、少なくとも発光層を有する有機層を一対の電極間に積層形成した有機ＥＬ素子を基板上に形成してなる有機ＥＬパネルに関するものであり、斬新な表示を行うことができ、表示パネルとしての商品性，デザイン性を向上させることが可能となる。

以下、セグメント型の有機ＥＬパネルに本発明の有機ＥＬ素子を適用した実施形態を添付の図面に基いて説明する。

有機ＥＬパネルは、図１及び図２に示すように、有機ＥＬ素子１を透光性の支持基板２上に形成してなるものである。有機ＥＬ素子１は、透光性の第一電極３と、絶縁層４と、有機層５と、第二電極６と、から主に構成されている。また、支持基板２上には有機ＥＬ素子１を気密的に覆うように封止部材７が配設されている。また、かかる有機ＥＬパネルは、有機ＥＬ素子１の発光を支持基板２側から取り出し、後述する第一の発光層の黄色発光と第二の発光層の青色発光との混色によって白色の表示を行うものである。また、支持基板２上には、支持基板２の垂線Ｐに対する角度θ（以下、視角θという）によって表示光の色度を変更させるための回折部８が形成されている。

支持基板２は、長方形形状からなる透光性のガラス基板である。

第一電極３は、陽極となるものであり、支持基板２上にＩＴＯ等の導電性材料を蒸着法やスパッタリング法等の手段によって膜厚５０〜７０ｎｍ程度の層状に形成し、フォトリソグラフィー法等によって例えば日の字型の表示意匠に応じてパターニングしてなるもので、日の字型の表示セグメント部３ａと、個々のセグメントからそれぞれ引き出し成形されたリード部３ｂと、リード部３ｂの終端部に設けられる電極部３ｃとを備えている。尚、電極部３ｃは、支持基板２の一辺に集中的に配設されている。

絶縁層４は、ポリイミド系やフェノール系等の絶縁材料からなるもので、スパッタリング法等の手段によって層状に形成し、フォトリソグラフィー法等の手段によって支持基板２上の非発光個所に所定の形状にて形成される。絶縁層４は、表示セグメント３ａに対応した窓部４ａと、第二電極６の後述する電極部に対応する切り欠き部４ｂとを有し、発光領域の輪郭を鮮明に表示するため、第一電極３の表示セグメント３ａの周縁部と若干重なるように窓部４ａが形成され、また、第一電極３と第二電極６との絶縁を確保するためにリード部３ｂ上を覆うように配設される。

有機層５は、第一電極３及び絶縁層４上に絶縁層４における窓部４ａの形成箇所に対応するように所定の大きさをもって形成されるものであり、図３に示すように、正孔輸送層５ａ，第一の発光層５ｂ，第二の発光層５ｃ，電子輸送層５ｄ及び電子注入層５ｅを蒸着法等の手段によって順次積層形成してなるものである。

正孔輸送層５ａは、第一電極３から正孔を取り込むとともに正孔を発光層５ｃへ伝達する機能を有し、例えばアリールアミン誘導体（ＮＰＤ）等の正孔輸送材料を蒸着法等の手段によって膜厚１０ｎｍ程度の層状に形成してなるものである。

第一の発光層５ｂは、正孔及び電子の輸送が可能な有機材料からなる例えば出光興産株式会社製のＩＤＥ１２０からなるホスト材料に、電子と正孔との再結合に反応して発光する機能を有し、黄色発光を示す例えばナフタセン誘導体からなる第一の発光材料とを共蒸着等の手段によって混合し例えば膜厚２０ｎｍ程度の層状に形成してなるものである。

第二の発光層５ｃは、第一の発光層５ｂと同様の前記ホスト材料に、電子と正孔との再結合に反応して発光する機能を有し、青色発光を示す例えば出光興産株式会社製のＢＤ１０２からなる第二の発光材料とを共蒸着等の手段によって混合し例えば膜厚３０ｎｍ程度の層状に形成してなるものである。

電子輸送層５ｄは、電子を発光層５ｃへ伝達する機能を有する例えばキレート系化合物であるアルミキノリノール（Ａｌｑ３）等の電子輸送材料を蒸着法等の手段によって膜厚２０〜６０ｎｍの層状に形成してなる。

電子注入層５ｅは、第二電極６から電子を注入する機能を有し、例えばフッ化リチウム（ＬｉＦ）等を蒸着法等の手段によって膜厚略１ｎｍの層状に形成してなる。

第二電極６は、アルミニウム（Ａｌ）やマグネシウム銀（Ｍｇ：Ａｇ）等の導電性材料を蒸着法等の手段によって膜厚５０〜７０ｎｍ程度の層状に形成してなるものであり、支持基板２の一辺に設けられるリード部６ａと電気的に接続してなる。なお、リード部６ａの終端部には、電極部（引き出し部）６ｂが設けられ、リード部６ａ及び電極部６ｂは第一電極３と同材料により形成される。

封止部材７は、例えばガラス材料からなる平板部材に凹部７ａをサンドブラスト、切削及びエッチング等の適宜方法で形成してなるものである。封止部材７は、凹部７ａを取り囲むようにして形成される支持部７ｂを例えば紫外線硬化性エポキシ樹脂からなる接着剤（図示しない）を介し支持基板２上に気密的に配設することで、封止部材７と支持基板２とで有機ＥＬ素子１を封止する。封止部材７は、第一電極３の電極部３ｃおよび第二電極６の電極部６ｂが外部に露出するように支持基板２よりも若干小さめに構成されている。

回折部８は、例えばポリイミド系やフェノール系等の透光性の樹脂材料からなるもので、支持基板２上に、スパッタリング法等の手段によって少なくとも有機ＥＬ素子１の発光個所と対向するように層状に形成されるものである。なお、回折部８は、膜厚が８０ｎｍ以上となるように形成されることが好ましい。第一，第二の発光層５ｂ，５ｃから発せられる光は、回折部８を通過して入射面２ａから支持基板２に入射し、支持基板２の表示面２ｂから出射される。このとき、支持基板２の表示面２ｂに対して略垂直、すなわち視角θ＝０°である第一の光Ｌ１は、回折部８内を通過する距離が最も短く、視角θが大きい光ほど回折部８内を通過する距離が長くなることで回折部８を通過する際に光の回折が生じやすくなり、視角θによって光の色度が異なることとなる。図４（ａ），（ｂ）は、有機ＥＬパネルＡにおける視角θと光の色度との関係を示す図である。視角θ＝０°である第一の光Ｌ１の色度座標（ｘ１，ｙ１）を基準として、視角θの値が大きくなると表示光の色度座標（ｘ，ｙ）が変化していることは図４（ａ），（ｂ）からも明らかである。特に、第一の光Ｌ１の色度座標（ｘ１，ｙ１）と視角θ＝４５°である第二の光Ｌ２の色度座標（ｘ２，ｙ２）は、｜ｘ１−ｘ２｜≧０．０１かつ｜ｙ１−ｙ２｜≧０．０１となっており、第一の光Ｌ１と第二の光Ｌ２とで表示色が異なることを利用者が認識可能な程度に色度を異ならせることが可能となっている。なお、本実施形態においては、第一の光Ｌ１は白色の表示色を示し、第二の光Ｌ２は黄色がかった表示色を示すものである。

かかる有機ＥＬパネルＡは、少なくとも第一，第二の発光層５ｂ，５ｃを有する有機層５を第一，第二電極３．６間に形成した有機ＥＬ素子１を支持基板２上に形成し、第一，第二の発光層５ｂ，５ｃと第一，第二の発光層５ｂ，５ｃから発せられる光が出射される表示面２ｂとの間に形成され、表示面２ｂに対して略垂直に発せられる第一の光Ｌ１が示す表示色と視角θが所定の角度以上で発せられる第二の光Ｌ２が示す表示色とを異ならせるための回折部８を備えてなるものである。かかる構成により、視角θ＝０°の第一の光Ｌ１の色度座標（ｘ１，ｙ１）を基準として、視角θの値が大きい光ほど色度座標（ｘ，ｙ）を変化させることができ、視角θの差が所定値以上となる場合に表示光の表示色が異なる斬新な表示を行うことができ、表示パネルとしての商品性，デザイン性を向上させることが可能となる。また、表示面２ｂに対して略垂直の第一の光Ｌ１の色度座標（ｘ１，ｙ１）と視角θ＝４５°である第二の光Ｌ２の色度座標（ｘ２，ｙ２）とが、｜ｘ１−ｘ２｜≧０．０１かつ｜ｙ１−ｙ２｜≧０．０１となるように回折部８を設けることによって、第一の光Ｌ１と第二の光Ｌ２とで利用者が認識可能な程度に表示色を異ならせることが可能となる。

なお、本実施形態はセグメント型の有機ＥＬパネルに本発明の有機ＥＬ素子１を適用したが、本発明は、ドットマトリクス型の有機ＥＬパネルにも適用可能である。また、本実施形態である有機ＥＬパネルは、透光性の第一電極３を備え、有機ＥＬ素子１の発光を支持基板２側から取り出し、所定の表示を行うものであったが、本発明の有機ＥＬ素子は、有機層上の第二電極を透光性の導電材料で形成し、封止部材側から光を採りだして所定の表示を行ういわゆるトップエミッション型の有機ＥＬパネルにも適用可能である。かかる有機ＥＬパネルにおいては、回折部は発光層と前記封止部材の表示面との間に設けられることとなる。

また、本実施形態において、有機ＥＬパネルＡに備えられる有機ＥＬ素子１は、第一，第二の発光層５ｂ，５ｃを有するものであったが、本発明において有機ＥＬ素子は、単層あるいは三層以上の発光層を備えるものであってもよい。

また、本実施形態は、支持基板２上に専用に設けられる回折部８を有するものであったが、本発明において回折部は、表示面側に形成される透光性電極からなるものであってもよく、また、前記透光性電極と前記発光層との間に形成される他の層である正孔注入層や正孔輸送層とからなるものであってもよい。特に、透光性電極を回折部として用いる場合、前記透光性電極を厚く形成することによって、前記透光性電極における抵抗値を低減させることができ、駆動電圧を下げ、有機ＥＬ素子の発光寿命を向上させることが可能となる。なお、前記透光性電極を前記回折部として用いる場合、前記透光性電極は、８０ｎｍ以上の膜厚（さらに好ましくは２００ｎｍより厚く）で形成されることが望ましい。また、前記透光性電極及び前記他の層を前記回折部として用いる場合、前記透光性電極及び前記他の層の膜厚の合計が１００ｎｍ以上（さらに好ましくは２６０ｎｍより厚く）となるように形成されることが望ましい。

本発明の実施形態である有機ＥＬパネルを示す図。 同上有機ＥＬパネルを示す断面図。 同上の有機層を示す拡大断面図。 同上の視角と表示光の色度との関係を示す図。

符号の説明

１ 有機ＥＬ素子
２ 支持基板
２ａ 入射面
２ｂ 表示面
３ 第一電極
４ 絶縁層
５ 有機層
５ａ 正孔輸送層
５ｂ 第一の発光層
５ｃ 第二の発光層
５ｄ 電子輸送層
５ｅ 電子注入層
６ 第二電極
７ 封止部材
８ 回折部

Claims (4)

1. 一対の電極と前記電極に挟持される少なくとも発光層を有する有機層とを基板上に積層形成してなる有機ＥＬ素子と、前記発光層と前記発光層から発せられる光が出射される表示面との間に形成され、前記表示面に対して略垂直に発せられる第一の光の表示色と視角が所定の角度以上で発せられる第二の光の表示色とを異ならせるための回折部と、を備えてなることを特徴とする有機ＥＬパネル。
2. 前記回折部は、前記表示面側に形成される透光性電極を含んでなることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬパネル。
3. 前記回折部は、前記透光性電極と前記発光層との間に形成される他の層を含んでなることを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬパネル。
4. 前記第一の光の色度座標（ｘ１，ｙ１）と前記視角が４５°である前記第二の光の色度座標（ｘ２，ｙ２）とが、｜ｘ１−ｘ２｜≧０．０１かつ｜ｙ１−ｙ２｜≧０．０１の関係をなすことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬパネル。

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