JP3463866B2 - 蛍光色変換膜、それを用いた蛍光色変換フィルターおよび該蛍光色変換フィルターを具備した有機発光素子 - Google Patents
蛍光色変換膜、それを用いた蛍光色変換フィルターおよび該蛍光色変換フィルターを具備した有機発光素子Info
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Description
近紫外から可視領域の光を、異なる波長の可視光に変換
するための蛍光色変換膜、それを用いた蛍光色変換フィ
ルター、および該蛍光色変換フィルターを備えた有機発
光素子に関する。この蛍光色変換フィルターおよび有機
発光素子は、例えば、発光型のマルチカラーまたはフル
カラーディスプレイ、表示パネル、バックライトなど、
民生用や工業用の表示機器に好適に用いられる。
ルディスプレイの需要の増加に伴い、各種表示素子の開
発および実用化が精力的に進められている。エレクトロ
ルミネッセンス素子(以下発光素子とする)もこうした
ニーズに即するものであり、特に全固体の自発光素子と
して、他のディスプレイにはない高解像度および高視認
性により注目を集めている。
ための発光素子のマルチカラーまたはフルカラー化の方
法としては、赤、青、および緑の三原色の発光体をマト
リクス状に分離配置し、それぞれ発光させる方法(特開
昭57−157487号公報、特開昭58−14798
9号公報、特開平3−214593号公報など)があ
る。有機発光素子を用いてカラー化する場合、RGB用
の3種の発光材料をマトリクス状に高精細で配置しなく
てはならないため、技術的に困難で、安価に製造するこ
とができない。また、3種の発光材料の寿命が異なるた
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。
ーフィルターを用い、三原色を透過させる方法(特開平
1−315988号公報、特開平2−273496号公
報、および特開平3−194895号公報等)が知られ
ているが、高輝度のRGBを得るために必要な、長寿命
かつ高輝度の白色の有機発光素子が未だ得られていな
い。
体に吸収させ、それぞれの蛍光体から多色の蛍光を発光
させる方法(特開平3−152897号公報等)も知ら
れている。ここで、蛍光体を用いて、ある発光体から多
色の蛍光を発光させる方法については、CRTおよびプ
ラズマディスプレイにも応用されている。
を吸収し、可視光域の蛍光を発光する蛍光材料をフイル
タ一に用いる色変換方式が開示されている(特開平3−
152897号公報、および特開平5−258860号
公報等)。有機発光素子の発光色は白色に限定されない
ため、より輝度の高い有機発光素子を光源に適用でき、
青色発光の有機発光素子を用いた色変換方式(特開平3
−152897号公報、特開平8−286033号公
報、特開平9−208944)は、青色光を緑色光や赤
色光に波長変換している。このような蛍光色素を含む蛍
光色変換膜を高精細にパターニングすれば、発光体の近
紫外から可視光のような弱いエネルギー線を用いてもフ
ルカラーの発光型ディスプレイが構築できる。蛍光色変
換膜のパターニングの方法としては、(1)無機蛍光体
の場合と同様に、蛍光色素を液状のレジスト(光反応性
ポリマー)中に分散させ、これをスピンコート法などで
成膜した後、フォトリソグラフィー法でパターニングす
る方法(特開平5−198921号公報、および特開平
5−258860号公報)、あるいは(2)塩基性のバ
インダーに蛍光色素または蛍光顔料を分散させ、これを
酸性水溶液でエッチングする方法(特開平9−2089
44号公報)などがある。
が低下することが一般的に知られている。例えばモノマ
ーであるメチルメタクリレートは誘電率は4であるが、
高分子化によって固体化が進んだポリメチルメタクリレ
ートは2.9まで誘電率が低下する。そして、マトリク
スの固体化に伴う誘電率の低下により有機蛍光色素の周
囲の環境が変化し、有機蛍光色素(基底状態または励起
状態)のイオン対の相互作用が増大して、色素の蛍光量
子収率を低下させる。この系に、エチルアルコール等の
極性の高い有機溶剤を添加すると、誘電率を増加し、そ
の結果、有機蛍光色素のイオン対の相互作用を減じるこ
とができる。キサンテン系色素であるローダミン6Gに
おいて、エタノールの添加でイオン対を引き離す(すな
わち、相互作用を減少させる)ことで、その蛍光量子収
率が増加するという報告(J. Opt. Soc. AM .B/Vol.2,
No.7, 1028(1985))がD. A. Gromovらによってなされて
いる。
せた液状のレジストに対して、フォトリソグラフィー法
を用いて蛍光色変換膜を作成する場合に、レジストの光
硬化あるいは熱硬化によって、モノマーが重合のため減
少し、および使用有機溶媒も蒸発するために、系の誘電
率の低下が発生し、蛍光色変換膜による色変換特性(特
に蛍光量子収率)が低下するという問題があった。
グラフィープロセスを用いて作製する蛍光色変換膜にお
いて、系の固形化に伴う系の誘電率の低下を補償して、
色変換特性の低下を抑制することができる蛍光色変換
膜、該変換膜を具備する蛍光色変換フィルター、および
該蛍光色変換フィルターを具備する有機発光素子を提供
することにある。
は、発光体から得られる近紫外領域ないし可視領域の光
を吸収して異なる波長の可視光を発する有機蛍光色素
と、これらの有機蛍光色素を支持するマトリクス樹脂と
を有する光色変換膜であって、前記マトリクス樹脂は、
光硬化性または光熱併用型硬化性樹脂を不溶不融化させ
たものであり、および150℃以上の沸点、および20
℃において5mmHg以下の蒸気圧を有し、ヒドロキシ
ル基およびカルボニル基からなる群から選択される1つ
または複数の基を含む高沸点溶媒をさらに含有すること
を特徴とする蛍光色変換膜である。
媒を、前記蛍光色変換膜の重量を基準として0.000
01〜50重量%含有することを特徴とする第1の実施
形態に記載の蛍光色変換膜である。
態に記載の蛍光色変換膜と、基板とを含む蛍光色変換フ
ィルターである。
媒を、前記蛍光色変換膜の重量を基準として0.000
01〜50重量%含有することを特徴とする第3の実施
形態に記載の蛍光色変換フィルターである。
の実施形態に記載の蛍光色変換フィルターと、有機発光
体とを備えていることを特徴とする有機発光素子であ
る。
光硬化あるいは熱硬化させて系を固形化する際に、系中
のモノマーは重合のため減少し、また使用有機溶媒も蒸
発するため、系中の誘電率の低下が発生し、有機蛍光色
素の蛍光量子収率(蛍光色変換膜による色変換特性の1
つ)が低下するという問題があった。今回、系中に沸点
が150℃以上の高沸点溶媒を添加したところ、高い色
変換特性を保持することがわかった。
が、作製プロセスで必要となる150℃程度の加熱によ
ってもほとんど蒸発せず、有機色素分子周辺に留まるた
めに、マトリクス樹脂中の誘電率の低下を防止して、有
機色素の蛍光量子収率の低下(消光)を抑制する効果が
あると考えられる。
高い置換基をもった高沸点溶媒ほど、色変換特性が高く
維持できることを見出した。
のであり、有機蛍光色素およびこれらの有機蛍光色素を
支持するマトリクス樹脂とを有する蛍光色変換膜に対し
て、沸点が150℃以上、20℃における蒸気圧が5m
mHg以下である高沸点溶媒を添加することによって、
色変換効率の高い蛍光色変換膜を容易に得ることができ
る。さらに、その蛍光色変換膜を用いて、高精細、およ
び高色変換効率の蛍光色変換フィルター、および該蛍光
色変換フィルターを具備する有機発光素子を容易に得る
ことを可能としたものである。さらに、同一の輝度の発
光を行う有機発光素子を得ようとする際に、色変換効率
の高い蛍光色フィルターを用いることにより、有機発光
体の輝度を低くすることが可能となり、従ってその駆動
電圧を低減することが可能となる。加える高沸点溶媒の
配合量は、その種類に依存するが、蛍光色変換膜中に
0.00001〜50重量%、好適には0.00001
〜1重量%含有するように調整するのが好ましい。
体から発する近紫外から可視領域の光、特には青色から
青緑色領域の光を吸収して、異なる波長の可視光を発す
るものである。好ましくは、本発明における有機色素
は、青色から青緑色領域の光を吸収して、少なくとも赤
色領域の蛍光を発する蛍光色素の一種類以上が用いら
れ、あるいは必要に応じて緑色領域の蛍光を発する蛍光
色素の一種以上と組み合わせてもよい。
ら青緑色領域の光を発光する素子が得やすいのである
が、これを単なる赤色フィルターに通して赤色領域の光
に変換しようとすると、該素子の発光する光は赤色領域
の波長の光が少ないため、極めて暗い出力光になってし
まう。したがって、赤色領域の光は、該素子からの光を
有機蛍光色素によって赤色領域の光に変換させることに
より、十分な強度の出力が可能となる。また、緑色領域
の光は、赤色領域の光と同様に、該素子からの光を別の
有機蛍光色素によって緑色領域の光に変換させて出力し
てもよいし、あるいは該素子の発光が緑色領域の光を十
分に含むならば、該素子からの光を単に緑色フィルター
を通して出力してもよい。一方、青色領域の光に関して
は、有機発光素子の光を単なる青色フィルターに通して
出力させることが可能である。
性を有することが望ましい。すなわち、発光体の光を吸
収して一重項励起状態となり、該一重項励起状態におけ
る系間交差あるいは振動を介する緩和等の過程を行う確
率が小さく、高い量子収率で蛍光を発することが望まし
い。
光を吸収して、赤色領域の蛍光を発する有機蛍光色素と
しては、例えばローダミンB、ローダミン6G、ローダ
ミン3B、ローダミン101、ローダミン110、スル
ホローダミン、ベーシックバイオレット11、ベーシッ
クレッド2などのローダミン系色素、1−エチル−2−
〔4−(p−ジメチルアミノフェニル)−1,3−ブタ
ジエニル〕ピリジニウム−パークロレート(ピリジン
1)などのピリジン系色素、シアニン系色素、あるいは
オキサジン系色素などが挙げられる。さらに、各種染料
(直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料など)も
蛍光性があれば使用することができる。
領域の光を吸収して、緑色領域の蛍光を発する有機蛍光
色素としては、例えば3−(2’−ベンゾチアゾリル)
−7−ジエチルアミノクマリン(クマリン6)、3−
(2’−ベンゾイミダゾリル)−7−N,N−ジエチル
アミノクマリン(クマリン7)、3−(2’−N−メチ
ルベンゾイミダゾリル)−7−N,N−ジエチルアミノ
クマリン(クマリン30)、2,3,5,6−1H,4
H−テトラヒドロ−8−トリフルオロメチルキノリジン
(9,9a,1−gh)クマリン(クマリン153)な
どのクマリン系色素、あるいはクマリン色素系染料であ
るベーシックイエロー51、さらにはソルベントイエロ
ー11、ソルベントイエロー116などのナフタルイミ
ド系色素などが挙げられる。さらに、各種染料(直接染
料、酸性染料、塩基性染料、分散染料など)も蛍光性が
あれば使用することができる。
リメタクリル酸エステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル
−酢酸ビニル共重合樹脂、アルキッド樹脂、芳香族スル
ホンアミド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグ
アナミン樹脂およびそれらの樹脂混合物などに予め練り
込んで顔料化して、有機蛍光顔料としてもよい。また、
これらの有機蛍光色素および有機蛍光顔料(本明細書中
で、前記2つを合わせて有機蛍光色素と総称する)は単
独で用いてもよく、蛍光の色相を調整するために二種以
上を組み合わせて用いてもよい。
換膜に対して、該変換膜の重量を基準として0.01〜
5重量%、より好ましくは0.1〜2重量%含有され
る。もし有機蛍光色素の含量が0.01重量%未満なら
ば、十分な波長変換を行うことができず、あるいはま
た、該含量が5重量%を越えるならば、濃度消光等の効
果により色変換効率の低下をもたらす。 2) マトリクス樹脂 次に、本発明の蛍光色変換膜に用いられるマトリクス樹
脂は、光硬化性または光熱併用型硬化性樹脂を光および
/または熱処理して、ラジカル種やイオン種を発生させ
て重合または架橋させ、不溶不融化させたものである。
また、該光硬化性または光熱併用型硬化性樹脂は、蛍光
色変換膜のパターニングを行うために、硬化する前は有
機溶媒またはアルカリ溶液に可溶性であることが望まし
い。具体的には、本発明で用いられるマトリクス樹脂
は、(1)アクロイル基やメタクロイル基を複数有する
アクリル系多官能モノマーおよびオリゴマーと、光また
は熱重合開始剤からなる組成物膜を光または熱処理し
て、光ラジカルや熱ラジカルを発生させて重合させたも
の、(2)ポリビニル桂皮酸エステルと増感剤からなる
組成物を光または熱処理により架橋させたもの、(3)
鎖状または環状オレフィンとビスアジドとからなる組成
物膜を、光または熱処理してナイトレンを発生させ、オ
レフィンと架橋させたもの、(4)エポキシ基を有する
モノマーと酸発生剤からなる組成物膜を光または熱処理
により、酸(カチオン)を発生させて重合させたものな
どを含む。特に、(1)の光硬化性または光熱併用型硬
化性樹脂は、高精細でパターニングが可能であり、耐溶
剤性、耐熱性等の信頼性の面でも好ましい。 3) 高沸点溶媒 本発明において用いられる高沸点溶媒として、沸点15
0℃以上の有機液体が用いられる。これは、蛍光色変換
膜の作製に用いられる温度において沸騰蒸発しないため
に必要である。また、本発明の高沸点溶媒は、20℃に
おける蒸気圧が5mmHg以下であることが望ましい。
なぜなら、たとえばヨウ素のように、蒸気圧の高い化学
物質は、沸点以下の温度においても、平衡的に気化また
は昇華することが知られているからである。本発明の高
沸点溶媒は誘電率が高いものが好ましく、したがって1
つまたは複数のヒドロキシル基および/またはカルボニ
ル基を含むものが好ましい。本発明の高沸点溶媒の例
は、下記(I−1)〜(I−12)等の高沸点溶媒を含
むが、これらに限定されるものではない。
易に合成でき、また、市販品を簡便に入手することも可
能である。これらを単独で用いてもよく、2種以上を混
合して用いてもよい。
蛍光色変換膜中に、該変換膜の重量を基準として0.0
0001〜50重量%、好適には0.00001〜1重
量%含まれる。 2.蛍光色変換フィルター 本発明の蛍光色変換フィルターは、少なくとも前記の蛍
光色変換膜と透明基板とを具える。また、本発明の蛍光
色変換フィルターは、必要に応じてカラーフィルターを
さらに具えてもよい。
模式断面図である。図1においては、マルチカラーまた
はフルカラーディスプレーとして使用するための複数の
画素を有する蛍光色変換フィルターの、1つの画素に相
当する部分を模式的に示している。
ィルターは、透明基板5上に、赤色フィルター層2と、
蛍光色変換膜1とが積層され、この積層物が、所定のパ
ターンを形成している。蛍光色変換膜1は、有機蛍光色
素の一種以上と、前記一般式(I)で示される高沸点溶
媒と、光硬化性または光熱併用型硬化性樹脂を硬化させ
てなるマトリクス樹脂とから構成されている。赤色フィ
ルター層2は、上記蛍光色変換膜1で変換された赤色光
を通し、他の色をカットする作用をなす。
層3および青色フィルター層4がそれぞれ所定のパタ一
ンで形成されている。これらのフィルター層は、有機発
光体から射出される光のうち、緑色または青色の光だけ
を透過して、それぞれの色の光を出力する。これらのフ
ィルター層上には、保護層6、絶縁性無機酸化膜7が被
覆されて、蛍光色変換フィルター部を構成している。
色フィルター層3のみを用いて、緑色領域の光を出力す
るが、必要に応じて、緑色フィルター層3の上に緑色用
の蛍光色変換層を設けてもよい。
光に対して透明であることが望ましく、および寸法的に
安定であることが望ましい。基板として適当な材料は、
ガラス、石英、サファイア、およびポリイミド等の高分
子を含むが、これらに限定されるものではない。
て知られているスピンコート、キャスト、浸漬塗布等の
方法を用いて、適当な基板に塗布することにより形成す
ることができる。塗布は、有機蛍光色素と、高沸点溶媒
と、マトリクス樹脂を形成する成分とを含む溶液または
分散液を用いて行う。蛍光色変換膜の厚さは、有機蛍光
色素の含量に依存するが、好ましくは0.1〜50μ
m、より好ましくは1.0〜10μmである。
リソグラフィー法を用いて行うことができる。
いてもよいカラーフィルターは、本発明の有機発光素子
の出力光の色相を調整するために用いる。蛍光色変換膜
により波長変換した光の色相を調整するためには、基板
と蛍光色変換膜との間にカラーフィルターを配置する。
あるいはまた、基板上の蛍光色変換膜のない区域にカラ
ーフィルターを設けて、有機発光体が発する光の色相を
調整することができる。カラーフィルターは、慣用の、
および市販の材料を用いて作製することができる。
必要に応じて保護層、および絶縁性酸化膜をさらに具え
てもよい。
いてもよい保護層は、好ましくは蛍光色変換膜を覆って
形成され、前記変換膜を酸素等から保護する。また、保
護層の基板と接触しているのとは反対側の面は、概平面
であることが望ましい。なぜなら、その上に有機発光体
を設けるからである。保護層は、慣用の樹脂を用いて、
慣用の塗布方法により形成することができる。保護層
は、可視領域において透明であることが望ましい。
いてもよい絶縁性無機酸化膜は、好ましくは概平面状の
表面を有する保護層の上に設けられる。絶縁性無機酸化
膜は、真空蒸着、スパッタ、CVD等の慣用の手法によ
り形成することができる。また、絶縁性無機酸化膜も可
視領域の光線に対して透明であることが望ましい。Si
O2等が好ましい材料である。
ターは、透明基板と、必要に応じてその基板上のカラー
フィルターと、その基板の全面にわたって均一な蛍光色
変換膜とを少なくとも具えて、バックライトに使用する
こともできる。あるいはまた本発明の蛍光色変換フィル
ターは、透明基板と、その透明基板上の所望の区域のみ
に蛍光色変換膜とを少なくとも設けて、表示装置に使用
することもできる。 3.有機発光素子 本発明の有機発光素子は、上記蛍光色変換フィルター
と、有機発光体とを備える。すなわち、有機発光体から
発せられる近紫外から可視領域の光、好ましくは青色か
ら青緑色領域の光を、上記蛍光色変換フィルターに入射
し、該蛍光色変換フィルターから異なる波長の可視光と
して出力させるようにしたものである。
層を扶持し、必要に応じ正孔注入層や電子注入層を介在
させた構造を有している。具体的には、下記のような層
構成からなるものが採用される。 (1)陽極/有機発光層/陰極 (2)陽極/正孔注入層/有機発光層/陰極 (3)陽極/有機発光層/電子注入層/陰極 (4)陽極/正孔注入層/有機発光層/電子注入層/陰
極 (5)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/有機発光層/電
子注入層/陰極 上記の層構成において、陽極および陰極の少なくとも一
方は、該有機発光体の発する光の波長域において透明で
あることが望ましく、および透明である電極を通して光
を発して、前記蛍光色変換膜に光を入射させる。当該技
術において、陽極を透明にすることが容易であることが
知られており、本発明においても陽極を透明とすること
が望ましい。
用される。例えば、有機発光層として青色から青緑色の
発光を得るためには、例えばベンゾチアゾール系、ベン
ゾイミダゾール系、ベンゾオキサゾール系などの蛍光増
白剤、金属キレート化オキソニウム化合物、スチリルベ
ンゼン系化合物、芳香族ジメチリディン系化合物などが
好ましく使用される。
式断面図である。図2においては、マルチカラーまたは
フルカラーディスプレーとして使用するための複数の画
素を有する有機発光素子の、1つの画素に相当する部分
を示している。
の上に、有機発光体層が形成されている。有機発光体層
は、上記絶縁性無機酸化膜7上にパターン形成されたI
TOなどの透明電極からなる陽極8と、この陽極8を覆
う正孔注入層9と、この正孔注入層9上に形成された正
孔輸送層10と、前記正孔輸送層10上に形成された有
機発光層11と、前記有機発光層11上に形成された電
子注入層12と、金属電極などからなる陰極13とから
構成されている。
パターンはそれぞれ平行なストライプ状をなし、互いに
交差するように形成されていてもよい。その場合には、
本発明の有機発光素子はマトリクス駆動を行うことがで
き、すなわち、陽極8の特定のストライプと、陰極13
の特定のストライプに電圧が印加されたときに、有機発
光層11において、それらのストライプが交差する部分
が発光する。したがって、陽極8および陰極13の選択
されたストライプに電圧を印加することによって、特定
の蛍光色変換膜および/またはフィルター層が位置する
部分のみを発光させることができる。こうして発光した
光がその部分に位置する蛍光色変換膜および/またはフ
ィルター層を通過することにより、それぞれの色の光が
透明基板5を通して出力される。すなわち、赤色発光部
21(すなわち蛍光色変換膜1に対応する部分)が発光
した場合は、その光が蛍光色変換膜1において赤色光に
変換され、更に赤色フィルター層2、および透明基板5
を通して、赤色光として出力される。また緑色発光部2
2(すなわち緑色フィルター層3に対応する部分)が発
光した場合には、その光が緑色フィルター層3を通過し
て緑色光のみとなり、透明基板5を通して出力される。
同様に青色発光部23(すなわち青色フィルター層4に
対応する部分)が発光した場合には、その光が青色フィ
ルター層4を通過して青色光のみとなり、透明基板5を
通して出力される。
ストライプパターンを持たない一様な平面電極とし、お
よび陰極を各画素に対応するようにパターニングしても
よい。その場合には、各画素に対応するスイッチング素
子を設けて、いわゆるアクティブマトリクス駆動を行う
ことが可能になる。
たって均一に形成して、本発明の有機発光素子をバック
ライトとして用いることもできる。
れる蛍光色変換フィルター部を製造した。 [カラーフィルター層の作製]透明基板5としてのコー
ニングガラス(143×112×11mm)上に、カラ
ーフィルターレッド「カラーモザイクCR−7001」
(商品名、富士フィルムオーリン株式会社製)をスピン
コ一ト法にて塗布後、フォトリソグラフィー法によりパ
ターニングを実施し、赤色フィルター層を膜厚1μm、
幅0.104mm、間隙0.226mmのストライプパ
ターンを有する赤色フィルター層2を得た。
フィルターブルー「カラーモザイクCB−7001」
(商品名、富士フィルムオーリン株式会社製)およびカ
ラーフィルターグリーン「カラーモザイクCG−700
1」(商品名、富士フィルムオーリン株式会社製)をス
ピンコート法にて塗布後、フォトリソグラフィー法によ
りパターニングを実施し、それぞれに関して、膜厚1μ
m、幅0.104mm、間隙0.226mmのストライ
プパターンからなる青色フィルター層4および緑色フィ
ルター層3を得た。 [蛍光色変換膜の作製]有機蛍光色素として、クマリン
6(0.6重量部)、ローダミン6G(0.3重量
部)、およびベーシックバイオレット11(0.3重量
部)を用いた。その色素の混合物を、高沸点溶媒である
式(I−1)で示したジエチレングリコール10重量部
とともに、プロピレングリコールモノエチルアセテート
(PGMEA)50重量部に溶解させた。得られた溶液
に対して、透明性光重合性樹脂の「V−259PA/P
5」(商品名、新日鐵化学工業株式会社)100重量部
を加えて溶解させ、塗布溶液を得た。この塗布溶液を、
スピンコート法を用いて上記フィルター層上に塗布し、
90℃のオーブンで乾燥することにより、蛍光色変換膜
を得た。その上にポリビニルアルコールをスピンコート
で塗布し、乾燥させて、酸素遮断膜(図示せず)を形成
した。次に、得られた積層体を幅0.104mm、間隙
0.226mmのストライプパターンが得られるマスク
を介して高圧水銀灯を光源とする露光機にて露光し、純
水洗浄により酸素遮断膜を除去し、さらにアルカリ水溶
液で現像処理することにより、赤色フィルター層2上に
ストライプパターン状の蛍光色変換膜1を得た。次に、
160℃のオーブンで加熱し、1μmの厚さを有する各
色フィルター層(2、3、および4)と、赤色フィルタ
ー層2上の6μmの厚さの蛍光色変換膜1とを積層して
成る蛍光色変換フィルター(最大膜厚7μm)を得た。
硬化型樹脂(エポキシ変性アクリレート)をスピンコー
ト法にて塗布し、高圧水銀灯にて照射し、保護層6を形
成した。保護層6は、蛍光色変換膜1上で3μmの厚さ
を有し、およびその上面は平坦であった。この時、蛍光
色変換フィルターのパターンは変形がなかった。また、
100℃の高温試験を行なったが、蛍光色変換フィルタ
ーおよび保護層に変形は見られなかった。この上面に、
スパッタ法にてSiO2膜を300nm堆積させて、絶
縁性無機酸化膜7を全面に形成した。 [有機発光素子の作製]図2に示すように、上記のよう
にして製造した蛍光色変換フィルターの上に、陽極8/
正孔注入層9/正孔輸送層10/有機発光層11/電子
注入層12/陰極13の6層構成の有機発光体を形成し
た。
す絶縁性無機酸化膜7の上面にスパッタ法にて透明電極
(ITO)を全面成膜した。ITO上にレジスト剤「O
FRP−800」(商品名、東京応化製)を塗布した
後、フォトリソグラフィー法にてパターニングを行い、
それぞれの色の発光部(赤色21、緑色22、および青
色23)に位置する、幅0.094mm、間隙0.01
6mm、膜厚100nmのストライプパターンからなる
陽極8を得た。
加熱蒸着装置内に装着し、正孔注入層9、正孔輸送層1
0、有機発光層11および電子注入層12を真空を破ら
ずに順次成膜した。表1は各層に用いた材料の構造式で
ある。成膜に際して真空槽内圧は1×10-4Paまで減
圧した。正孔注入層9は銅フタロシアニン(CuPc)
を100nm積層した。正孔輸送層10は4,4’−ビ
ス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフ
ェニル(α−NPD)を20nm積層した。有機発光層
11は4,4’−ビス(2,2’−ジフェニルビニル)
ビフェニル(DPVBi)を30nm積層した。電子注
入層12はトリス(8−キノリノラト)アルミニウム
(Alq)を20nm積層した。
し、陽極(ITO)8のラインと垂直に幅0.30m
m、間隙0.03mmのストライプパターンが得られる
マスクを取り付け、新たに抵抗加熱蒸着装置内に装着し
た後、厚さ200nmのMg/Ag(10:1の重量比
率)層からなる陰極13を形成した。
ブボックス内の乾燥窒素雰囲気下において、封止ガラス
(図示せず)とUV硬化接着剤とを用いて封止した。
中の有機発光体は、発光波長域が430〜550nmの
青緑色の光を発する。 (実施例2)式(I−1)で示したジエチレングリコー
ル10重量を、式(I−2)に示したをジエチレングリ
コールモノメチルエーテル10重量部に代えたことを除
いて、実施例1を反復して蛍光色変換フィルターを作製
し、さらにその蛍光色変換フィルターを具備した有機発
光素子を作製した。 (実施例3)式(I−1)で示したジエチレングリコー
ル10重量を、式(I−3)に示したジエチレングリコ
ールモノエチルエーテル10重量部に代えたことを除い
て、実施例1を反復して蛍光色変換フィルターを作製
し、さらにその蛍光色変換フィルターを具備した有機発
光素子を作製した。 (実施例4)式(I−1)で示したジエチレングリコー
ル10重量を、式(I−5)に示した2−ベンジルオキ
シエタノールを10重量部に代えたことを除いて、実施
例1を反復して蛍光色変換フィルターを作製し、さらに
その蛍光色変換フィルターを具備した有機発光素子を作
製した。 (実施例5)式(I−1)で示したジエチレングリコー
ル10重量を、式(I−12)に示したジアセトンアル
コール10重量部に代えたことを除いて、実施例1を反
復して蛍光色変換フィルターを作製し、さらにその蛍光
色変換フィルターを具備した有機発光素子を作製した。 (比較例1)式(I−1)で示したジエチレングリコー
ル10重量を用いなかったことを除いて、実施例1を反
復して蛍光色変換フィルターを作製し、さらにその蛍光
色変換フィルターを具備した有機発光素子を作製した。 (比較例2)式(I−1)で示したジエチレングリコー
ル10重量を、アセトン10重量部に代えたことを除い
て、実施例1を反復して蛍光色変換フィルターを作製
し、さらにその蛍光色変換フィルターを具備した有機発
光素子を作製した。 (比較例3)式(I−1)で示したジエチレングリコー
ル10重量を、メタノール10重量部に代えたことを除
いて、実施例1を反復して蛍光色変換フィルターを作製
し、さらにその蛍光色変換フィルターを具備した有機発
光素子を作製した。 (実施例1〜5および比較例1〜3の評価)実施例1〜
5,比較例1〜3の評価をそれぞれの有機発光素子の赤
色発光部において行い、その結果を表2にまとめた。以
下に、表2における各項目の評価方法および結果につい
て説明する。
PD−1000(大塚電子製)を用いて測定した。 〔相対変換効率〕相対変換効率は、実施例1の蛍光色変
換フィルターを具備した有機発光素子を点灯させ、輝度
が50cd/m2となる電圧を標準電圧として、それぞ
れの有機発光素子に標準電圧をかけた時に得られる輝度
を測定し、実施例1の輝度を1として相対変換効率とし
て比較した。
50℃以上のものを用いた場合は、色純度、相対変換効
率とも高い赤色発光が得られた。これに対して、未添加
の場合の比較例1や150℃以下の沸点のアセトンやメ
タノールを添加した比較例2〜3では、赤色純度が低下
し、相対変換効率も低いことが明らかである。
可視領域の光を吸収して、異なる波長の可視光(例えば
赤色光等)に変換する蛍光色変換膜において、高沸点溶
媒を添加することにより、その蛍光量子収率の低下を防
止することができ、色変換特性の良好な蛍光色変換膜を
提供する。そして、該蛍光色変換膜を用いることとによ
り、高精度にパターニングが可能である蛍光色変換フィ
ルターを安価かつ容易に得ることができる。また、この
蛍光色変換フィルターを具備する有機発光素子は、発光
型のマルチカラーまたはフルカラーディスプレイ、表示
パネル、バックライトなど、民生用や工業用の表示機器
に好適に用いられる。更に、この蛍光色変換フィルター
を具備することで、低電圧駆動が可能なフルカラー有機
発光素子ディスプレイの製造が可能となる。
態を示す模式断面図である。
模式断面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 発光体から得られる近紫外領域ないし可
視領域の光を吸収して異なる波長の可視光を発する有機
蛍光色素と、これらの有機蛍光色素を支持するマトリク
ス樹脂とを有する蛍光色変換膜であって、前記マトリク
ス樹脂は、光硬化性または光熱併用型硬化性樹脂を不溶
不融化させたものであり、および150℃以上の沸点、
および20℃において5mmHg以下の蒸気圧を有し、
ヒドロキシル基およびカルボニル基からなる群から選択
される1つまたは複数の基を含む高沸点溶媒をさらに含
有することを特徴とする蛍光色変換膜。 - 【請求項2】 前記高沸点溶媒を、前記蛍光色変換膜の
重量を基準として0.00001〜50重量%含有する
ことを特徴とする請求項1に記載の蛍光色変換膜。 - 【請求項3】 請求項1に記載の蛍光色変換膜と、基板
とを含む蛍光色変換フィルター。 - 【請求項4】 前記高沸点溶媒を、前記蛍光色変換膜の
重量を基準として0.00001〜50重量%含有する
ことを特徴とする請求項3に記載の蛍光色変換フィルタ
ー。 - 【請求項5】 請求項3または4に記載の蛍光色変換フ
ィルターと、有機発光体とを備えていることを特徴とす
る有機発光素子。
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