JP2019117717A - 画像表示部材及び画像表示部材の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記発光部材には、発光領域の周辺にバンクを有する有機エレクトロルミネッセンス素子が、一つ又は複数独立して基材上に配置されており、かつ、
前記図柄部材には、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の発光面側に図柄が形成されていることを特徴とする画像表示部材。
基材上に、湿式塗布法により、特定の仕切り構造を有するバンクを形成する工程1と、
前記仕切られているバンクにより形成されている開口部に、有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する工程2と、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子の発光面側に、図柄を形成した図柄部材を付与する工程3と、
を経て製造することを特徴とする画像表示部材の製造方法。
本発明の画像表示部材は、少なくとも発光部材と図柄部材で構成され、前記発光部材には、発光領域の周辺にバンクを有する有機エレクトロルミネッセンス素子が、一つ又は複数独立して基材上に配置されており、かつ、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の発光面側に図柄が形成されている図柄部材を配置している構成であることを特徴とする。
以下、代表的な画像表示部材の基本構成(実施形態1〜3)について、図を交えて説明する。
図1は、トップエミッション方式の画像表示部材の構成の一例を示す概略断面図(実施形態1)である。
とは、第1電極(4)、有機機能層ユニット(U)及び第2電極(9)の全てが同一平面上に存在する領域で、電極に電圧を印加した時に発光する領域である。なお、図9に示す構成で、第1電極(4)上に、絶縁性のバンク(11)を形成した場合には、その領域は非発光領域(N)となる。
本発明に係る実施形態2は、ボトムエミッション方式の画像表示部材である。
図3に、分離可能な印刷シートを設けた画像表示部材の構成の一例を示す概略断面図(実施形態3)を示す。
ここで、上記実施形態1〜3で説明した画像表示部材の構成材料である、有機EL素子、バンク、図柄層、印刷シート等の詳細について、説明する。
次いで、本発明に係るフレキシブルな面発光パネルを構成する面発光体の代表例として、有機EL素子の詳細について説明する。
(ii)基材上に、陽極/有機機能層ユニット(正孔輸送層/発光層/電子輸送層)/陰極/封止用接着剤/封止部材が積層された構成、
(iii)基材上に、陽極/有機機能層ユニット(正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層)/陰極/封止用接着剤/封止部材が積層された構成、
(iv)基材上に、陽極/有機機能層ユニット(正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層)/陰極/封止用接着剤/封止部材が積層された構成、
(v)基材上に、陽極/有機機能層ユニット(陽極バッファー層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層)/陰極/封止用接着剤/封止部材が積層された構成、
等を挙げることができる。
本発明に係る有機EL素子に適用する基材は、フレキシビリティーを有する折り曲げ可能なフレキシブル樹脂基材であることが好ましい。
本発明に係る基材上には、ガスバリアー層を設けることができる。ガスバリアー層としては、気体や水分等の遮断効果を有していれば、特に制限はなく、従来公知のガスバリアー層を適宜選択して適用することができる。
本発明に係る有機EL素子を構成する陽極としては、Ag、Au等の金属又は金属を主成分とする合金、CuI、又はインジウム−スズの複合酸化物(ITO)、SnO2及びZnO等の金属酸化物を挙げることができるが、金属又は金属を主成分とする合金であることが好ましく、更に好ましくは、銀又は銀を主成分とする合金である。
本発明に係る有機EL素子においては、陽極が銀を主成分として構成する透明陽極である場合には、透明陽極の樹脂基材側に隣接した位置に、少なくとも窒素原子又は硫黄原子を有する有機化合物を含有する下地層を有することが好ましい態様であり、更には、下地層が含有する有機化合物が、芳香族性に関与しない有効非共有電子対を持つ窒素原子を有する化合物であることが好ましい。
本発明に係る有機EL素子においては、陽極(第1電極)と陰極(第2電極)との間に、有機機能層ユニットを二つ以上積層した構造を有し、二つ以上の有機機能層ユニット間を、電気的接続を得るための独立した接続端子を有する中間電極層ユニットで分離した構造をとることができる。
次いで、有機機能層ユニットを構成する各層について、電荷注入層、発光層、正孔輸送層、電子輸送層及び阻止層の順に説明する。
本発明に適用可能な電荷注入層は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために、電極と発光層の間に設けられる層のことで、「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(123〜166頁)にその詳細が記載されており、正孔注入層と電子注入層とがある。
本発明に係る有機EL素子の有機機能層ユニットを構成する発光層は、発光材料としてリン光発光化合物が含有されている構成が好ましい。
発光層に含有されるホスト化合物としては、室温(25℃)におけるリン光発光のリン光量子収率が0.1未満の化合物が好ましい。さらにリン光量子収率が0.01未満であることが好ましい。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での体積比が50%以上であることが好ましい。
本発明で用いることのできる発光材料としては、リン光発光性化合物(リン光性化合物、リン光発光材料又はリン光発光ドーパントともいう。)及び蛍光発光性化合物(蛍光性化合物又は蛍光発光材料ともいう。)が挙げられる。
リン光発光性化合物とは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には室温(25℃)にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が25℃において0.01以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は0.1以上である。
蛍光発光性化合物としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素又は希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層及び電子阻止層も正孔輸送層の機能を有する。正孔輸送層は単層又は複数層設けることができる。
電子輸送層は、電子を輸送する機能を有する材料から構成され、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は、単層構造又は複数層の積層構造として設けることができる。
阻止層としては、正孔阻止層及び電子阻止層が挙げられ、上記説明した有機機能層ユニット3の各構成層の他に、必要に応じて設けられる層である。例えば、特開平11−204258号公報、同11−204359号公報、及び「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の237頁等に記載されている正孔阻止(ホールブロック)層等を挙げることができる。
陰極(第2電極)は、有機機能層ユニットに正孔を供給するために機能する電極膜であり、金属、合金、有機又は無機の導電性化合物若しくはこれらの混合物が用いられる。具体的には、金、アルミニウム、銀、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属、ITO、ZnO、TiO2及びSnO2等の酸化物半導体などが挙げられる。
本発明に係る有機EL素子を封止するのに用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と、第2電極(9)及び封止基板(13)とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
本発明の画像表示部材においては、図1〜図3で例示したように、少なくとも発光層、好ましくは有機機能層ユニットの周辺部にバンクを有する有機エレクトロルミネッセンス素子を、一つ又は複数独立して基材上に配置されていることを特徴とする。
本発明の画像表示部材では、有機EL素子の発光面側に図柄が形成されている図柄部材を設けることを特徴とする。
上記図1及び図2で例示したような図柄層の形成に用いる方法としては、特に制限はなく、一般的に広く使用されている印刷方式により、直接、有機EL素子の発光面上に印刷する方法が好ましい。
印刷方式としては、特に制限はないが、例えば、凸版:凸版印刷方式、フレキソ印刷方式、ドライオフセット印刷方式、凹版:グラビア印刷方式、グラビアオフセット印刷方式、パッド印刷方式、平版:オフセット印刷方式、孔版:スクリーン印刷方式、又は、インクジェット印刷方式等を適用することができる。また、状況により、人が、基材シート上に、直接印刷用インクを用いて描画する方法であってもよい。
印刷用インクとしては、油性凸版インク、フレキソインク、ドライオフセットインク、グラビアインク、グラビアオフセットインク、パッドインク、オフセットインク、スクリーンインク等が挙げられる。
(2)酸化重合型:乾性油を主成分とするインクにより形成した図柄部面に、大気中の酸素が吸収され、ビヒクル分子を結合及び重合して三次元構造化する方法(樹脂成分:アルキッド系樹脂)
(3)2液反応型:反応基を有する樹脂(例えば、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂)をビヒクルとするインクの2種混合のうちの一方をインク化し、他方を硬化剤の組成とし、2液を組み合わせることにより、反応させて硬化する方法
(4)紫外線硬化型:印刷インクの被膜を基材シート上に形成した後、紫外線を照射して、反応硬化させる方法。特に、インクジェット印刷方式用のインクとして適用することにより、高精細な図柄Aを安定して形成することができる方法(樹脂成分:アクリレート系樹脂、エポキシ系樹脂、オキセタン系樹脂等)。
インク用の色材としては、顔料系インクと染料系インクに大別されるが、本発明の画像表示部材が、屋外で使用され、紫外線、水等の環境に晒されることを考慮すると、耐候性に優れている顔料系インクを用いることが好ましい。顔料としては、その用途及び表現する色に対応して、無機顔料や有機顔料から適宜選択して用いることができる。
本発明に適用可能な印刷シートとしては、特に制限はなく、分離可能な状態で、基材上に印刷インクを用いて画像層を形成する方法や、図柄等を印刷したカッティングシート等を転写させる方法であってもよい。
印刷方式としては、上記と同様の方法を適用することができ、例えば、凸版:凸版印刷方式、フレキソ印刷方式、ドライオフセット印刷方式、凹版:グラビア印刷方式、グラビアオフセット印刷方式、パッド印刷方式、平版:オフセット印刷方式、孔版:スクリーン印刷方式、又は、インクジェット印刷方式等を適用することができる。
印刷用インクとしては、上記と同様に、油性凸版インク、フレキソインク、ドライオフセットインク、グラビアインク、グラビアオフセットインク、パッドインク、オフセットインク、スクリーンインク等が挙げられる。
図柄部材である印刷シートの一例であるパッティングシートを形成する方法として、上記説明したインクを用いた印刷方式の他に、あらかじめ、薄膜の各色シート、例えば、塩化ビニル製の各色シートに、プロッター等により図柄をカッティングし、転写シートを付与した後、そのカッティングした図柄を、基材シート上に転写する方法である。種類としては、電飾シート、反射シート、蛍光シート、ラメシート、ミラーシート等があり、目的に応じて選択することができる。
上記説明した基本的な画像表示部材の構成を踏まえ、さらに具体的な画像表示部材の構成について、図を交えて説明する。なお、以下の説明においては、図1で説明した実施形態1であるトップエミッション方式の画像表示部材を代表例として説明するが、以下で説明する構成に関しては、当然のことながら、実施形態2及び3にも適用が可能である。
本発明の画像表示部材の応用例として、光取出側表面に更に、マイクロレンズを具備した配向レンズを配置する方法も好ましい。
前述の図1〜図3の構成においては、有機EL素子の発光領域上に、図柄部材の図柄部を配置した構成について説明したが、図6で示すように、有機EL素子の発光部上には、図柄が形成されていない光透過部とし、他の非発光部上に図柄部を形成する方法であってもよい。
次いで、バンク及び有機EL素子による発光パターンの具体的な形成方法について説明する。
図7に、実施形態5として、ピクセルバンク方式で単一のバンクと有機EL素子により構成した画像表示部材の一例を示す。
図10に、実施形態6として、複数の格子構造を全面に形成したラインバンクと有機EL素子による構成される発光部材の一例を示す。
本発明のバンクと有機EL素子により構成される発光部材として、全面にバンクを形成する実施形態6に対し、有機EL素子を形成する領域にのみバンクを形成する方法も好ましい態様(実施形態7)である。
図21には、実施形態7における有機EL素子と図柄部材の組み合わせの一例を示す概略断面図である。
図24に、周囲にバンクを有する複数の有機EL素子を独立した状態で配置した画像表示部材の全体構成図を示す。
本発明の画像表示部材の製造方法は、基材上に、バンク形成用塗布液を用いて湿式塗布法により、特定の仕切り構造を有するバンクを形成する工程1と、前記仕切られているバンクにより形成されている開口部に、有機EL素子形成用材料を用いて有機EL素子を形成する工程2と、前記有機EL素子の発光面側に、図柄を形成した図柄部材を付与する工程3を経て製造する。
図25の(a)で示すように、はじめに、ガスバリアー層(3)を表面に有する基材(2)、例えば、フィルム基材を準備する。
次いで、図25の(b)で示すように、図1で記載した位置に、第1電極(4)及び引出電極(5)を形成する。形成方法としては特に制限はなく、例えば、インクジェット印刷法、コーティング法、ディップ法などの湿式塗布法や、蒸着法(抵抗加熱、EB法など)、スパッタ法、CVD法などのドライプロセスを用いる方法を適用することができる。
次いで、図25の(c)で示すように、上記形成した第1電極(4)上に、有機EL素子形成領域の囲むように、連続した構成の順テーパー構造のバンク(11)を形成する。
次いで、図25の(d)で示すように、連続構造のバンク(11)の内部領域に、インクジェットヘッド(20)より、第1有機機能層群形成用材料を含むインク液滴(21)を順次吐出して、第1有機機能層群(6)を形成する。
次いで、図25の(e)で示すように、連続構造のバンク(11)の内部領域で、上記形成した第1有機機能層群(6)上に、インクジェットヘッド(20)より、発光層形成用材料を含むインク液滴(21)を順次吐出して、発光層(7)を形成する。
次いで、図25の(f)で示すように、連続構造のバンク(11)の内部領域に、上記形成した発光層(7)上に、インクジェットヘッド(20)より、第2有機機能層群形成用材料を含むインク液滴(21)を順次吐出して、第2有機機能層群(8)を設けて、有機機能層ユニット(U)を形成する。
次いで、図26の(a)で示すように、図1に記載した位置で、有機機能層ユニット(U)及びバンク(11)上に、第2電極(9)及びその引出電極(10)を形成する。
次いで、図26の(b)で示すように、有機EL素子を含む基材上の全域に、封止用接着剤を付与して、封止用接着層(12)を形成する。
次いで、図26の(c)で示すように、封止用接着層(12)上に、封止基板(13)を付与する。
最後に、図26の(d)で示すように、図柄部(16)を有する図柄層(15)を付与して、図柄部材を形成して、画像表示部材(1)を作製する。
本発明の画像表示部材の製造方法においては、上記説明したように、有機EL素子(OLED)を構成する少なくとも一つの構成部材を湿式塗布法、更には、インクジェット印刷法により形成することが好ましい態様である。
2、B 基材
2C 透明基材
3 ガスバリアー層
4 第1電極(陽極)
5 第1電極の引出電極
6 第1有機機能層群
7 発光層
8 第2有機機能層群
9 第2電極(陰極)
10 陰極引出電極
11、11H、11V バンク
12 封止用接着層
13 封止基板
15 図柄層
16、16A、16B、16C、16D 図柄部
17 非図柄部
18 配向レンズ
19 マイクロレンズ
20、100 インクジェットヘッド
21 インク液滴
22 発光制御部
23 AC/DC電源部
24 配線
31、39 ポンプ
32 フィルター
34 廃液タンク
35 制御部
36、37、38A、38B タンク
56 筐体
57 キャップ受板
59 カバー部材
61 ノズルプレート
62 キャップ受板取り付け部
68 取り付け用孔
71 ノズル用開口部
82 第3ジョイント
BA バンクエリア
C 有機EL形成領域
L 発光光
LA 発光領域
N 非発光領域
OLED、OLED(B)、OLED(G)、OLED(R)、OLED(W) 有機EL素子
P 印刷シート
U 有機機能層ユニット
Claims (10)
- 少なくとも発光部材と図柄部材で構成された画像表示部材であって、
前記発光部材には、発光領域の周辺にバンクを有する有機エレクトロルミネッセンス素子が、一つ又は複数独立して基材上に配置されており、かつ、
前記図柄部材には、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の発光面側に図柄が形成されていることを特徴とする画像表示部材。 - 前記図柄部材が、接着若しくは分離可能な印刷シート、又は前記有機エレクトロルミネッセンス素子の発光面上に直接形成された図柄層であることを特徴とする請求項1に記載の画像表示部材。
- 前記発光部材は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を複数有し、それぞれの前記有機エレクトロルミネッセンス素子が、前記バンクを介して独立した状態で配置されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像表示部材。
- 前記バンクの形状が、正方形、長方形、円形、格子状、ストライプ状又は不定形であることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の画像表示部材。
- 前記図柄部材の表面に、更にマイクロレンズを具備した配向レンズを有することを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の画像表示部材。
- 前記基材が、ガラス、樹脂フィルム、紙又は布であることを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の画像表示部材。
- 前記有機エレクトロルミネッセンス素子が、白色発光又は単色発光することを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の画像表示部材。
- 請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載の画像表示部材を製造する画像表示部材の製造方法であって、
基材上に、湿式塗布法により、特定の仕切り構造を有するバンクを形成する工程1と、
前記仕切られているバンクにより形成されている開口部に、有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する工程2と、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子の発光面側に、図柄を形成した図柄部材を付与する工程3と、
を経て製造することを特徴とする画像表示部材の製造方法。 - 前記工程2において、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する少なくとも一つの要素を湿式塗布法により形成することを特徴とする請求項8に記載の画像表示部材の製造方法。
- 前記工程2で用いる湿式塗布法が、インクジェット印刷法であることを特徴とする請求項9に記載の画像表示部材の製造方法。
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