JP3037610B2

JP3037610B2 - 赤色蛍光変換膜及びそれを用いた赤色発光素子

Info

Publication number: JP3037610B2
Application number: JP8023609A
Authority: JP
Inventors: 暢栄田; 秀嗣池田; 潤土屋
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1995-02-13
Filing date: 1996-02-09
Publication date: 2000-04-24
Anticipated expiration: 2016-02-09
Also published as: JPH08286033A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は赤色蛍光変換膜及び
それを用いた赤色発光素子に関し、さらに詳しくは、青
色発光有機エレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬと略
記する）素子の発光色を３３％以上の高い変換効率で赤
色光に変換できる赤色蛍光変換膜、及びこのものと発光
素子部とからなり、高い変換効率で赤色光を発生し、か
つ安価で小型化，薄肉化が可能な赤色発光素子に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】電界発光を利用したＥＬ素子は、自己発
光のため視認性が高く、かつ完全固体素子であるため、
耐衝撃性に優れるなどの特徴を有することから、各種表
示装置における発光素子としての利用が注目されてい
る。このＥＬ素子には、発光材料に無機化合物を用いて
なる無機ＥＬ素子と有機化合物を用いてなる有機ＥＬ素
子とがあり、このうち、有機ＥＬ素子は、印加電圧を大
幅に低くしうるために、次世代の表示素子としてその実
用化研究が積極的になされている。ディスプレイ素子と
して、上記有機ＥＬ素子の用途を広げるためには、ブラ
ウン管（ＣＲＴ）や液晶表示装置（ＬＣＤ）の例でみら
れるように、多色化が必要なことは明白である。

【０００３】従来、ＥＬ素子を用いて多色表示装置を作
製する方法としては、例えば（１）赤（Ｒ），緑
（Ｇ），青（Ｂ）の三原色で発光するＥＬ材料をマトリ
ックス状に配置する方法（特開昭５７−１５７４８７号
公報，特開昭５８−１４７９８９号公報，特開平３−２
１４５９３号公報など）、（２）白色で発光するＥＬ素
子とカラーフィルターを組み合わせＲＧＢの三原色を取
り出す方法（特開平１−３１５９８８号公報，特開平２
−２７３４９６号公報，特開平３−１９４８９５号公報
など）、（３）青色で発光するＥＬ素子と蛍光変換膜と
を組み合わせＲＧＢの三原色に変換する方法（特開平３
−１５２８９７号公報）などが知られている。

【０００４】しかしながら、上記（１）の方法は、三種
類の発光材料を高精細にマトリックス状に配置しなけれ
ばならないために、技術的に困難で、安価に製造するこ
とができない上、三種の発光材料の寿命が一般に異なる
ことが多いために、時間とともに色度がずれてしまうな
どの欠点を有している。また、（２）の方法は、白色で
発光するＥＬ素子の出力光の一部分をカラーフィルター
で取り出して利用するものであるから、ＥＬ光の利用効
率、すなわち変換効率が低いという欠点がある。例え
ば、白色ＥＬ光が単純に強度の等しいＲＧＢ三原色から
なっていて、これから赤色をカラーフィルターを用いて
取り出すものとすると、最高で３３％の変換効率しか得
られない。実際には、発光スペクトルや視感度などを考
慮すると、これよりもかなり低い変換効率しか得られな
い。これらに対し、（３）の方法においては、ＲＧＢの
三原色がそれぞれ３３％以上の変換効率で得られれば、
上記（２）の方法よりも優れた方法となる。

【０００５】ところで、ＥＬ素子に蛍光変換膜を積層方
向に配置して、ＥＬ発光色の色調を多様に変化させる方
法は公知である（特公昭６３−１８３１９号公報，特開
平３−１５２８９７号公報）。ＲＧＢのうち青は有機Ｅ
Ｌ素子自体が出しているのでそれを利用すればよい。こ
の場合、強いて変換効率を記述すれば１００％となる。
また、緑に関しては、特開平３−１５２８９７号公報に
開示されているように、クマリン１５３を用いて８０％
の変換効率で得られている。ところが、ＥＬ素子の青色
光を３３％以上の変換効率で赤色に変換する方法はこれ
まで知られていない。例えば、特公平５−３２８７９号
公報や特公平５−３３５１４号公報に開示されているよ
うに、青緑発光無機ＥＬ素子の発光層中に赤色蛍光色素
であるローダミンを分散させたものでは発光色が白色に
なり、赤色発光は得られない。さらに、青緑発光無機Ｅ
Ｌ素子の外側にローダミンＢからなる蛍光変換膜を取り
付けたもの（実開昭６３−７７２９９号公報），あるい
はピンク系蛍光顔料（シンロイヒ社製ＦＡ００１）から
なる蛍光変換膜を取り付けたもの（特開平６−１６３１
５９号公報）でも発光色は白色であり、赤色発光は得ら
れていない。また、青色発光有機ＥＬ素子にフェノキサ
ゾン９からなる蛍光変換膜と色度調整用カラーフィルタ
ーを取り付けた場合は（特開平３−１５２８９７号公
報）、色度ｘ＝0.６２，ｙ＝0.３３の赤色光が得られる
ものの、変換光は明所可視程度の弱いものであり、変換
効率は極めて低い。

【０００６】また、特開平２−１５８０９１号公報にお
いては、主刺激波長が４４０ｎｍから５６０ｎｍであ
り、且つ、その主発光波長が５１０ｎｍから６５０ｎｍ
である蛍光性物質が記載されているが、この蛍光性物質
は少なくとも青色光をカット（遮断）できるような吸収
を有しないので、結果的には、白色光しか得られていな
い。さらに、特開昭６０−２２０５９７号公報において
も、ピーク波長４６０〜５２０ｎｍの光を吸収して、ピ
ーク波長５９０〜６１０ｎｍの範囲内で発光する波長変
換蛍光体が記載されているが、選択的に４６０〜５２０
ｎｍの青色光をカットできるような蛍光体を使用してお
らず、選択的に赤色光を得ることはできない。このよう
に、一般にローダミン系蛍光顔料やフェノキサゾン系蛍
光顔料に代表される赤色蛍光顔料は、青色領域に吸収を
もたないので、これらのみを赤色蛍光変換膜に用いて
も、元の青色光が充分にカットできず、変換光である赤
色と混ざり、結局選択的に赤色光が得られない。また、
このような赤色蛍光変換膜に、青色光をカットするため
に、色度調整用カラーフィルターを重ねると赤色変換効
率が低下するのを免れない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術がもつ欠点を克服し、青色発光有機ＥＬ素子の
発光色を３３％以上の高い変換効率で赤色光に変換でき
る赤色蛍光変換膜、及びこの赤色蛍光変換膜を用いた安
価で小型化，薄肉化が可能な赤色発光素子を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、ローダミン系
蛍光顔料に、青色光を充分にカットできるように青色領
域に吸収をもち、かつ該ローダミン系蛍光顔料への効果
的なエネルギー移動又は再吸収を起こさせるような蛍光
顔料を混合し、これを光透過性媒体に分散したものから
なる蛍光変換膜が、有機ＥＬ素子からの青色発光を３３
％以上の高い変換効率で赤色光に変換しうること、そし
てこの赤色蛍光変換膜と発光素子部とからなる素子は、
高変換効率で赤色光を発生し、かつ安価で小型化，薄肉
化が可能であることを見出した。本発明は、かかる知見
に基づいて完成したものである。

【０００９】すなわち、本発明は、（ａ）ローダミン系
蛍光顔料と、（ｂ）青色領域に吸収を有し且つ該ローダ
ミン系蛍光顔料へのエネルギー移動又は再吸収を誘起す
る蛍光顔料と、を光透過性媒体に分散したものからなる
赤色蛍光変換膜、並びに、該赤色蛍光変換膜と発光素子
部とからなる赤色発光素子を提供するものである。この
ような本発明の赤色蛍光変換膜は、ローダミン系蛍光顔
料と、ナフタルイミド系又はクマリン系等の蛍光顔料と
を、光透過性媒体に分散したものからなることが好まし
く、ローダミン系蛍光顔料のみ、又はナフタルイミド系
蛍光顔料若しくはクマリン系蛍光顔料のみを光透過性媒
体に分散したものからなる蛍光変換膜では、３３％以上
の高い変換効率が得られないか、又は赤色の透過光が得
られない。

【００１０】

【発明の実施の形態】具体的には、青色光をカットでき
るように青色領域に吸収を有し、且つローダミン系蛍光
顔料へのエネルギー移動又は再吸収を誘起する蛍光顔料
は、５２０ｎｍ以下の青色領域に吸収を有し、４２０〜
４９０ｎｍにＯＤ１.0以上の吸収を有することが好まし
く、このような蛍光顔料によって青色光を充分にカット
できる。また、（ａ）成分であるローダミン系蛍光顔料
は、４５０〜６１０ｎｍに吸収を有し、上記（ｂ）成分
である蛍光顔料と吸収領域が一部交わっているため、
（ｂ）蛍光顔料からの効果的なエネルギー移動が可能と
なる。あるいは又、（ａ）ローダミン系蛍光顔料は、
（ｂ）蛍光顔料からの蛍光を再吸収することも可能であ
る。そして、（ａ）ローダミン系蛍光顔料は、６００ｎ
ｍ以上の赤色の蛍光を発するものである。上記のように
蛍光顔料を組み合わせて、光透過性媒体に分散したもの
からなる蛍光変換膜は、有機ＥＬ素子からの青色光を高
い変換効率（３３％以上）で赤色光に変換するため、赤
色発光を得ることができる。

【００１１】ところが、例えばローダミン系蛍光顔料の
みを光透過性媒体に分散したものからなる蛍光変換膜で
は、有機ＥＬ素子からの青色光を充分にカットできない
ため、赤色の変換光に青色光が混ざり、その結果選択的
に赤色光は得られない。そして、これに青色をカットす
るための色度調整用カラーフィルターを重ねると赤色変
換光は得られるものの、変換効率は３３％未満と低い
（比較例１及び２参照）。一方、ナフタルイミド系蛍光
顔料のみ又はクマリン系蛍光顔料のみを光透過性媒体に
分散したものからなる蛍光変換膜は、赤色系の蛍光顔料
を含んでいないため、変換光は緑色になり、赤色光は得
られない。本発明でいう赤色光のＣＩＥ座標上での色度
を図１に示す。

【００１２】本発明の赤色蛍光変換膜に用いられる
（ａ）ローダミン系蛍光顔料とは、ローダミン色素を少
なくとも一種含有する蛍光顔料のことであり、具体的に
はローダミン６Ｇ，ローダミンＢ，ローダミン３Ｂ，ロ
ーダミン１０１，ローダミン１１０，ベーシックバイオ
レット１１，スルホローダミン１０１などを挙げること
ができる。なお、各顔料中の色素の割合は好ましくは
０.1〜１０重量％、より好ましくは１.0〜７.0重量％の
範囲である。この色素の割合が０.1重量％未満では、発
色が充分でなく、１０重量％を越えると色素同士の会合
による濃度消失によって、蛍光性が低下してしまう。ま
た、色素以外の顔料成分としては、ポリメタクリル酸エ
ステル，ポリ塩化ビニル，ポリ塩化ビニル酢酸ビニル共
重合体，アルキッド樹脂，芳香族スルホンアミド樹脂，
エリア樹脂，メラミン樹脂，ベンゾグアナミン樹脂等が
挙げられる。但し、光透過性媒体に対して、上記割合で
直接色素のみを分散させてもよい。ローダミン色素の構
造式の例を次に示す。

【００１３】

【化１】

【００１４】

【化２】

【００１５】これらのローダミン色素は、それぞれ単独
で用いてもよく、二種以上混合して用いてもよいが、ベ
ーシックバイオレット１１とローダミン６Ｇとの混合物
が好適である。

【００１６】一方、ナフタルイミド系蛍光顔料とは、ナ
フタルイミド色素を少なくとも一種含有する蛍光顔料の
ことであり、具体的にはソルベントイエロー４４，ソル
ベントイエロー１１６などを挙げることができる。な
お、各顔料中の色素の割合は好ましくは０.1〜１０重量
％、より好ましくは１.0〜７.0重量％の範囲である。こ
の色素の割合が０.1重量％未満では、発色が充分でな
く、１０重量％を越えると色素同士の会合による濃度消
失によって、蛍光性が低下してしまう。また、色素以外
の顔料成分としては、ポリメタクリル酸エステル，ポリ
塩化ビニル，ポリ塩化ビニル酢酸ビニル共重合体，アル
キッド樹脂，芳香族スルホンアミド樹脂，エリア樹脂，
メラミン樹脂，ベンゾグアナミン樹脂等が挙げられる。
但し、光透過性媒体に対して、上記割合で直接色素のみ
を分散させてもよい。ナフタルイミド色素の構造式の例
を次に示す。

【００１７】

【化３】

【００１８】これらのナフタルイミド色素は、それぞれ
単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい
が、ソルベントイエロー１１６とソルベントイエロー４
４との混合物が好適である。

【００１９】また、クマリン系蛍光顔料とは、クマリン
色素を少なくとも一種含有する蛍光顔料のことであり、
具体的にはクマリン１５３，クマリン６，クマリン７，
クマリン３０，ベーシックイエロー５１等が挙げられ
る。なお、各顔料中の色素の割合は好ましくは０.1〜１
０重量％、より好ましくは１.0〜７.0重量％の範囲であ
る。この色素の割合が０.1重量％未満では、発色が充分
でなく、１０重量％を越えると色素同士の会合による濃
度消失によって、蛍光性が低下してしまう。色素以外の
顔料成分としては、ポリメタクリル酸エステル，ポリ塩
化ビニル，ポリ塩化ビニル酢酸ビニル共重合体，アルキ
ッド樹脂，芳香族スルホンアミド樹脂，エリア樹脂，メ
ラミン樹脂，ベンゾグアナミン樹脂等が挙げられる。但
し、光透過性媒体に対して、上記割合で直接色素のみを
分散させてもよい。クマリン色素の構造式の例を次に示
す。

【００２０】

【化４】

【００２１】これらのクマリン色素は、それぞれ単独で
用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよいが、モ
ル吸光係数の大きいクマリン６，クマリン７が好適であ
る。

【００２２】本発明の赤色蛍光変換膜に用いられる光透
過性媒体については、光透過性を有し、かつ製膜性を有
するものであればよく、特に制限されず、例えば高分子
化合物や無機ガラス、さらには印刷用メジウムなどが用
いられる。ここで、高分子化合物としては、例えばポリ
ビニルピロリジノン，ポリメチルメタクリレート，ポリ
メチルアクリレート，ポリスチレン，ポリカーボネー
ト，ポリビニルアセテート，ポリ塩化ビニル，ポリブテ
ン，ポリエチレングリコール及びこれらの共重合体など
が挙げられる。また、フォトレジスト等の感光性樹脂，
エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂も挙げられる。また、無
機ガラスとしては、例えばホウ酸ガラスやシリカガラス
などが挙げられる。本発明においては、これらの光透過
性媒体は一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用
いてもよいが、上記光透過性媒体の中で、印刷用メジウ
ムが好適である。例えばポリ塩化ビニル樹脂，ポリエス
テル樹脂を溶剤に溶解した光透過性の印刷用メジウムが
好ましい。

【００２３】本発明の赤色蛍光変換膜は、主に（ａ）及
び（ｂ）成分の蛍光顔料と光透過性媒体とから構成され
るが、蛍光顔料は変換膜中に、５〜８０重量％の割合で
分散させるのが好ましい。この量が、５重量％未満で
は、所望の赤色光が得られるのに必要な色素濃度が不足
するので、交換膜の膜厚を極端に厚く（１００μｍ以
上）しなければならず、均一な膜を得ることが困難とな
る。一方、８０重量％を越えると、製膜性が悪く、機械
的に脆い膜となってしまう。従って、赤色純度と製膜性
の面からは、上記蛍光顔料の光透過性媒体に対するより
好ましい分散量は、１０〜６０重量％の範囲である。

【００２４】本発明で用いられる（ａ）ローダミン系蛍
光顔料と（ｂ）ナフタルイミド系又はクマリン系等の蛍
光顔料との重量比は、蛍光顔料の種類にもよるが、２
０：１〜１：２０の範囲にあることが好ましい。ここ
で、（ａ）ローダミン系蛍光顔料の重量比が大きくな
り、上記範囲を越えると、青色光をカットする（ｂ）蛍
光顔料の量が少なくなり、有機ＥＬ素子からの青色光を
充分にカットできなくなるため、所望の赤色光が得られ
なくなる。即ち、青色光の領域である４２０〜４９０ｎ
ｍにおける吸光度（ＯＤ）が１.0未満になると、青色光
の漏れが大きくなるため、所望の赤色光を得るのが困難
となる。一方、（ａ）ローダミン系蛍光顔料の重量比が
小さくなり、上記範囲を逸脱すると、青色光をカットす
る（ｂ）蛍光顔料からのエネルギー移動又は蛍光の再吸
収が不充分となり、所望の赤色光を効率よく得ることが
困難となる。従って、赤色純度と変換効率の面からは、
（ａ）ローダミン系蛍光顔料と、青色光をカットする
（ｂ）青色領域に吸収を有する蛍光顔料とのより好まし
い重量比は、１０：１〜１：１０の範囲である。

【００２５】本発明の赤色蛍光変換膜を製造する方法に
ついては特に制限はなく、様々な方法を用いることがで
きる。例えば光透過性媒体に、（ａ）ローダミン系蛍光
顔料及び（ｂ）ナフタルイミド系又はクマリン系の蛍光
顔料を混合及び分散したのち、これをキャスティング
法，スピンコート法，印刷法，バーコート法，押出し成
形法，ロール成形法，プレス法，スプレー法，ロールコ
ート法などの方法を用いて製膜することにより、所望の
赤色蛍光変換膜が得られる。これらの製膜方法において
有機溶媒を用いる場合には、該有機溶媒としては、例え
ばジクロロメタン；１，２−ジクロロエタン；クロロホ
ルム；アセトン；シクロヘキサノン；トルエン；ベンゼ
ン；キシレン；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド；ジメチ
ルスルホキシド；１，２−ジメトキシエタン；ジエチレ
ングリコールジメチルエーテル；Ｎ−メチルピリドン；
エチレングリコールモノメチルエーテル（メチルセロソ
ルブ）；エチレングリコールモノエチルエーテル（エチ
ルセロソルブ）；エチレングリコールモノエチルエーテ
ルアセテート（エチルセロソルブアセテート）などを用
いることができる。これらの溶媒は、それぞれ単独で用
いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。例え
ば、キャスティング法で製膜する場合には、上記溶媒の
中から適当なものを選び、これに蛍光顔料と光透過性媒
体を溶かして得られた溶液を、ガラス基板などの基板上
に静かにたらし、溶媒を徐々に蒸発させることにより、
薄膜状の赤色蛍光変換膜を得ることができる。

【００２６】次に、本発明の赤色発光素子は、上記赤色
蛍光変換膜と発光素子部とからなるものであって、該発
光素子部としては、青色発光有機ＥＬ素子が好ましく用
いられる。この青色発光有機ＥＬ素子は、例えば特開平
３−４７８９０号公報，特開平３−２３１９７０号公
報，特開平５−１７７６５号公報，特開平５−１３５８
７８号公報，特開平５−１４０１４５号公報，特開平５
−２４７４５８号公報，特開平５−２４７４５９号公
報，特開平６−１００８５７号公報，特開平６−１３２
０８０号公報などに開示されている方法に従って作製す
ることができる。一例を挙げると、インジウムチンオキ
シド（以下、ＩＴＯと略記する）電極を製膜したガラス
基板からなる透明支持基板に、４，４’−ビス〔Ｎ−フ
ェニル−Ｎ−（３−メチルフェニル）アミノ〕ビフェニ
ル（ＴＰＤ），４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビ
ニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ），トリス（８−キノリ
ノール）アルミニウム（Ａｌｑ）及びマグネシウム−銀
電極を順次真空蒸着し、積層させることによって青色発
光有機ＥＬ素子を得ることができる（製造例１参照）。
本発明の赤色発光素子の作製において、発光素子部と赤
色蛍光変換膜とを密着させる場合には、光の散乱を防ぎ
変換効率を高めるために、それぞれの膜の間には上記光
透過性媒体のような空気に比べて屈折率の大きいものが
好ましく用いられる。簡易的には、フロリナートなどの
不活性液体を挟み込むこともできる（実施例１及び２参
照）。

【００２７】

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定さ
れるものではない。製造例１青色発光有機ＥＬ素子の作製２５ｍｍ×７５ｍｍ×1.１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ
電極を１００ｎｍの厚さで製膜したものを透明支持基板
とした。この透明支持基板をイソプロピルアルコールで
５分間超音波洗浄したのち、純水で５分間洗浄し、再び
イソプロピルアルコールで５分間超音波洗浄した。次い
でこの透明支持基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固
定し、モリブデン製抵抗加熱用ボートに４，４’−ビス
（Ｎ−フェニル−Ｎ−（３−メチルフェニル）アミノ〕
ビフェニル（ＴＰＤ）を２００ｍｇ入れ、他のモリブデ
ン製抵抗加熱用ボートに４，４’−ビス（２，２−ジフ
ェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）及びトリス
（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）を２００
ｍｇ入れて真空チャンバー内を１×１０^-4Ｐａまで減圧
した。ＴＰＤ入りのボートを２１５〜２２０℃まで加熱
し、ＴＰＤを0.１〜0.３ｎｍ／秒の蒸着速度で基板上に
堆積させ、膜厚６０ｎｍの正孔注入層を製膜した。この
ときの基板温度は室温であった。得られた正孔注入層を
真空チャンバーから取り出すことなく、この上にＤＰＶ
Ｂｉをボート温度２５０℃，蒸着速度0.１〜0.２ｎｍ／
秒で基板上に堆積させ、膜厚４０ｎｍの発光層を製膜し
た。次いで、Ａｌｑをボート温度２５０℃，蒸着速度
０.1〜０.3ｎｍ／秒でさらに堆積させ、膜厚２０ｎｍの
電子輸送層を製膜した。これを真空チャンバーから取り
出し、電子輸送層側にステンレススチール製のマスクを
設置し、再び基板ホルダーに固定した。次いで、タング
ステンバスケットに銀ワイヤー0.５ｇを入れ、モリブデ
ン製ボートにマグネシウムリボン１ｇを入れ、真空チャ
ンバー内を１×１０^-4Ｐａまで減圧し、銀（蒸着速度，
0.１ｎｍ／秒）とマグネシウム（蒸着速度，0.８ｎｍ／
秒）を同時に蒸着し、陰電極を製膜して青色発光有機Ｅ
Ｌ素子を作製した。この有機ＥＬ素子の発光スペクトル
を図２に示す。

【００２８】製造例２色度調製用カラーフィルターの
作製色度調製用カラーフィルターとして、赤色カラーレジス
ト（富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製：Ｃ
Ｒ−２０００）をガラス基板上にスピンコートし、８０
℃オーブンで乾燥後、さらに２００℃オーブンで硬化さ
せたものを作製した。この膜の厚さは、表面粗さ計によ
り２.3μｍであり、その透過スペクトルを図３に示す。

【００２９】実施例１ベンゾグアナミン樹脂に対し、ソルベントイエロー１１
６を２重量％，ソルベントイエロー４４を６重量％含む
ナフタルイミド系蛍光顔料０.1２グラム、及びベンゾグ
アナミン樹脂に対し、ベーシックバイオレット１１を２
重量％，ローダミン６Ｇを２重量％含むローダミン系蛍
光顔料０.2グラムを、印刷用メジウムとしてポリ塩化ビ
ニル樹脂（分子量２０,0００）をシクロヘキサノンに溶
かしたインキ２グラム（固形分４０重量％）に溶解し、
バーコート膜を作製して赤色蛍光変換膜とした。この厚
さはマイクロメータにより測定したところ、３６μｍで
あった。次に、製造例１で得られた青色発光有機ＥＬ素
子（色度ｘ＝0.１６，ｙ＝0.１５，青色）を電圧７Ｖ，
電流密度4.２ｍＡ／ｃｍ²の条件で発光させ、これに上
記赤色蛍光変換膜をフロリナート液を挟んで密着させ
て、赤色発光素子とした。輝度計（ミノルタ社製，ＣＳ
−１００）により出力光を測定したところ、赤色蛍光変
換膜を重ねる前の青色光の輝度が１００ｃｄ／ｍ²であ
ったのに対し、色度ｘ＝0.５９，ｙ＝0.３４の赤色光が
３４ｃｄ／ｍ²の輝度で得られた。変換効率は３４％で
あった。ここで得られた赤色光の発光スペクトルを図４
に示す。

【００３０】なお、ここで用いた赤色蛍光変換膜の吸収
スペクトルを、図５に示す。これより、ナフタルイミド
系蛍光顔料に対応する吸収スペクトルにおいて、青色領
域に吸収、即ち、５２０ｎｍ以下に吸収を有し、且つ４
２０〜４９０ｎｍにＯＤ１.0以上の吸光度を有している
ことから、有機ＥＬ素子の青色光を充分カットしている
ことがわかる。さらに、ローダミン系蛍光顔料に対する
吸収スペクトルと交わって効果的なエネルギー移動、又
は、ローダミン系蛍光顔料にナフタルイミド系蛍光顔料
の発光を再吸収させていることがわかる。

【００３１】実施例２ベンゾグアナミン樹脂に対し、ベーシックバイオレット
１１を１重量％，ベーシックレッド１を１重量％含むロ
ーダミン系蛍光顔料１.3グラム、及びソルベントイエロ
ー１１６を２０ミリグラム，ソルベントイエロー４４を
２０ミリグラムを、印刷用メジウムとしてポリ塩化ビニ
ル樹脂（分子量２０,0００）をシクロヘキサノンに溶か
したインキ２.3グラム（固形分４０重量％）に溶解し、
バーコート膜を作製して赤色蛍光変換膜とした。この膜
の厚さはマイクロメータにより測定したところ、６０μ
ｍであった。次に、製造例１で得られた青色発光有機Ｅ
Ｌ素子（色度ｘ＝0.１６，ｙ＝0.１５，青色）を電圧７
Ｖ，電流密度4.２ｍＡ／ｃｍ²の条件で発光させ、これ
に上記赤色蛍光変換膜をフロリナート液を挟んで密着さ
せて、赤色発光素子とした。輝度計（ミノルタ社製，Ｃ
Ｓ−１００）により出力光を測定したところ、赤色蛍光
変換膜を重ねる前の青色光の輝度が１００ｃｄ／ｍ²で
あったのに対し、色度ｘ＝0.６０，ｙ＝0.３３の赤色光
が３３ｃｄ／ｍ²の輝度で得られた。変換効率は３３％
であった。なお、ここで用いた赤色蛍光変換膜の吸収ス
ペクトルは、図５と同様であった。

【００３２】実施例３ベンゾグアナミン樹脂に対し、クマリン６を５重量％含
むクマリン系蛍光顔料０.1２グラム、及び実施例１と同
一のローダミン系蛍光顔料０.2グラムを、印刷用メジウ
ムとしてポリエステル樹脂（分子量４０,0００）をエチ
ルセロソルブアセテートに溶かしたインキ２グラム（固
形分４０重量％）に溶解し、バーコート膜を作製して赤
色蛍光変換膜とした。この膜の厚さはマイクロメータに
より測定したところ、３５μｍであった。次に、製造例
１で得られた青色発光有機ＥＬ素子（色度ｘ＝0.１６，
ｙ＝0.１５，青色）を電圧７Ｖ，電流密度4.２ｍＡ／ｃ
ｍ²の条件で発光させ、これに上記赤色蛍光変換膜をフ
ロリナート液を挟んで密着させて、赤色発光素子とし
た。輝度計（ミノルタ社製，ＣＳ−１００）により出力
光を測定したところ、赤色蛍光変換膜を重ねる前の青色
光の輝度が１００ｃｄ／ｍ²であったのに対し、色度ｘ
＝0.６０，ｙ＝0.３２の赤色光が３３ｃｄ／ｍ²の輝度
で得られた。変換効率は３３％であった。なお、ここで
用いた赤色蛍光変換膜の吸収スペクトルは、図６に示
す。これより、クマリン系蛍光顔料に対応する吸収スペ
クトルが、青色領域に吸収、即ち、５２０ｎｍ以下に吸
収を有し、且つ４２０〜４９０ｎｍにＯＤ１.0以上の吸
光度を有していることから、有機ＥＬ素子の青色光を充
分カットしていることがわかる。さらに、ローダミン系
蛍光顔料に対する吸収スペクトルと交わって効果的なエ
ネルギー移動、又は、ローダミン系蛍光顔料にクマリン
系蛍光顔料の発光を再吸収させていることがわかる。

【００３３】実施例４実施例２で用いたローダミン系蛍光顔料が１.3グラム及
びクマリン７が３０ミリグラムを、印刷用メジウムとし
てポリエステル樹脂（分子量４０,0００）をエチルセロ
ソルブアセテートに溶かしたインキ２.3グラム（固形分
４０重量％）に溶解し、バーコート膜を作製して赤色蛍
光変換膜とした。この膜の厚さはマイクロメータにより
測定したところ、４５μｍであった。次に、製造例１で
得られた青色発光有機ＥＬ素子（色度ｘ＝0.１６，ｙ＝
0.１５，青色）を電圧７Ｖ，電流密度4.２ｍＡ／ｃｍ²
の条件で発光させ、これに上記赤色蛍光変換膜をフロリ
ナート液を挟んで密着させて、赤色発光素子とした。輝
度計（ミノルタ社製，ＣＳ−１００）により出力光を測
定したところ、赤色蛍光変換膜を重ねる前の青色光の輝
度が１００ｃｄ／ｍ²であったのに対し、色度ｘ＝0.５
９，ｙ＝0.３３の赤色光が３３ｃｄ／ｍ²の輝度で得ら
れた。変換効率は３３％であった。なお、ここで用いた
赤色蛍光変換膜の吸収スペクトルは、図６と同様であっ
た。

【００３４】比較例１実施例１で用いたローダミン系蛍光顔料０.2グラムを、
印刷用メジウムとしてポリ塩化ビニル樹脂（分子量２
０,0００）をシクロヘキサノンに溶かしたインキ２グラ
ム（固形分４０重量％）に溶解し、バーコート膜を作製
して蛍光変換膜とした。この膜の厚さはマイクロメータ
により測定したところ、４０μｍであった。次に製造例
１で得られた青色発光有機ＥＬ素子（色度ｘ＝0.１６，
ｙ＝0.１５，青色）を電圧７Ｖ，電流密度4.２ｍＡ／ｃ
ｍ²の条件で発光させ、これに上記蛍光変換膜をフロリ
ナート液を挟んで密着させて、発光素子とした。輝度計
（ミノルタ社製，ＣＳ−１００）により出力光を測定し
たところ、蛍光変換膜を重ねる前の青色光の輝度が１０
０ｃｄ／ｍ²であったのに対し、色度ｘ＝0.５６，ｙ＝
0.２３の赤色光ではない光が、１０ｃｄ／ｍ²の低輝度
で得られるのみであった。変換効率は１０％であった。
なお、ここで用いた蛍光変換膜の吸収スペクトルは、図
７に示す。これより明らかに、青色領域に吸収、即ち、
４２０〜４９０ｎｍにＯＤ１.0以上の吸光度を有せず、
有機ＥＬ素子の青色光を充分カットしていないことがわ
かる。また、有機ＥＬ素子の青色光から効果的にローダ
ミン系蛍光顔料にエネルギー移動し得ず、再吸収させ得
ないので、赤色光も得られず、変換効率も低いことがわ
かった。

【００３５】比較例２ローダミンＢの4.２ｍｇとポリビニルピロリジノン〔Ｐ
ＶＰ，分子量約３６0,０００〕1.8 ｇをジクロロメタン
１０ミリリットルに溶解してキャスト膜を作製し、赤色
蛍光変換膜とした。この膜の厚さは、マイクロメータに
より測定したところ、５０μｍであった。次に製造例１
で得られた青色発光有機ＥＬ素子（色度ｘ＝0.１６，ｙ
＝0.１５青色）を電圧７Ｖ，電流密度4.２ｍＡ／ｃｍ²
の条件で発光させ、これに上記赤色蛍光変換膜，製造例
２で得られた色度調整カラーフィルター膜の順にフロリ
ナート液を挟んで密着させて、赤色発光素子とした。輝
度計（ミノルタ社製，ＣＳ−１００）により出力光を測
定したところ、赤色蛍光変換膜及び色度調整膜を重ねる
前の青色光の輝度が１００ｃｄ／ｍ²であったのに対
し、色度ｘ＝0.５６，ｙ＝0.２８の赤色光が５ｃｄ／ｍ
²の輝度で得られた。変換効率は５％であった。これよ
り、青色光をカットする赤色カラーフィルターを配置し
たため、赤色光は得られはしたが、有機ＥＬ素子の青色
光から効果的にローダミン系蛍光顔料にエネルギー移動
し得ず、再吸収させ得ないので、変換効率は極めて低い
ことがわかった。

【００３６】

【発明の効果】本発明の赤色蛍光変換膜は、青色発光有
機ＥＬ素子の発光色を、３３％以上の高い変換効率で赤
色光に変換することができ、また、この赤色蛍光変換膜
と発光素子部とからなる本発明の赤色発光素子は、高い
変換効率で赤色光を発生し、かつ安価で小型化，薄肉化
が可能である。本発明の赤色発光素子は、例えばＯＡ機
器用バックライト，時計用バックライト，各種ディスプ
レイ用バックライト，自己発光型マルチカラーディスプ
レイなどに好適に用いられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】各色の領域及び変換効率を示した色度座標図
である。

【図２】有機ＥＬ素子の発光スペクトル図である。

【図３】色度調製用カラーフィルターの透過スペクト
ル図である。

【図４】実施例１の赤色発光スペクトル図である。

【図５】実施例１の赤色蛍光変換膜の吸収スペクトル
図である。

【図６】実施例３の赤色蛍光変換膜の吸収スペクトル
図である。

【図７】比較例１の蛍光変換膜の吸収スペクトル図で
ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 5/22 C09K 11/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）ローダミン系蛍光顔料と、（ｂ）
青色領域に吸収を有し且つ該ローダミン系蛍光顔料への
エネルギー移動又は再吸収を誘起する蛍光顔料と、を光
透過性媒体に分散したものからなる赤色蛍光変換膜。
【請求項２】（ｂ）蛍光顔料が、５２０ｎｍ以下の青
色領域に吸収を有し、且つ、４２０〜４９０ｎｍにＯＤ
１.0以上の吸収を有することを特徴とする請求項１記載
の赤色蛍光変換膜。
【請求項３】ローダミン系蛍光顔料とナフタルイミド
系蛍光顔料とを光透過性媒体に分散したものからなる請
求項１又は２記載の赤色蛍光変換膜。
【請求項４】ローダミン系蛍光顔料とクマリン系蛍光
顔料とを光透過性媒体に分散したものからなる請求項１
又は２記載の赤色蛍光変換膜。
【請求項５】（ａ）ローダミン系蛍光顔料が、ベーシ
ックバイオレット１１とローダミン６Ｇとの混合物を含
有するものである請求項１〜４のいずれかに記載の赤色
蛍光変換膜。
【請求項６】ナフタルイミド系蛍光顔料が、ソルベン
トイエロー１１６とソルベントイエロー４４との混合物
を含有するものである請求項３記載の赤色蛍光変換膜。
【請求項７】クマリン系蛍光顔料が、クマリン６又は
クマリン７を含有するものである請求項４記載の赤色蛍
光変換膜。
【請求項８】光透過性媒体が印刷用メジウムである請
求項１〜４のいずれかに記載の赤色蛍光変換膜。
【請求項９】請求項１〜８のいずれかに記載の赤色蛍
光変換膜と発光素子部とからなる赤色発光素子。
【請求項１０】発光素子部が青色発光有機エレクトロ
ルミネッセンス素子である請求項９記載の赤色発光素
子。