JP4419534B2 - 発光セル、当該セルを用いた発光デバイス、当該発光デバイス用の筐体、発光セルの製造方法、発光ユニット、当該ユニットを用いた発光デバイス、及び当該発光デバイス用の筐体 - Google Patents

発光セル、当該セルを用いた発光デバイス、当該発光デバイス用の筐体、発光セルの製造方法、発光ユニット、当該ユニットを用いた発光デバイス、及び当該発光デバイス用の筐体 Download PDF

Info

Publication number
JP4419534B2
JP4419534B2 JP2003393202A JP2003393202A JP4419534B2 JP 4419534 B2 JP4419534 B2 JP 4419534B2 JP 2003393202 A JP2003393202 A JP 2003393202A JP 2003393202 A JP2003393202 A JP 2003393202A JP 4419534 B2 JP4419534 B2 JP 4419534B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
electrode
light emitting
light
organic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003393202A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005158374A (ja
Inventor
日藝 伊藤
範仁 竹内
祥文 加藤
徹哉 内海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2003393202A priority Critical patent/JP4419534B2/ja
Priority to EP04027859A priority patent/EP1536470A2/en
Priority to KR1020040096681A priority patent/KR100709941B1/ko
Priority to CNB2004100942451A priority patent/CN100440570C/zh
Priority to TW093136095A priority patent/TWI266562B/zh
Priority to US10/996,838 priority patent/US7397178B2/en
Publication of JP2005158374A publication Critical patent/JP2005158374A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4419534B2 publication Critical patent/JP4419534B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/10Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6574Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301Details of OLEDs
    • H10K2102/302Details of OLEDs of OLED structures
    • H10K2102/3023Direction of light emission
    • H10K2102/3031Two-side emission, e.g. transparent OLEDs [TOLED]
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/805Electrodes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/84Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K50/841Self-supporting sealing arrangements
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/85Arrangements for extracting light from the devices
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/85Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K50/852Arrangements for extracting light from the devices comprising a resonant cavity structure, e.g. Bragg reflector pair
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/18Tiled displays
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80Constructional details
    • H10K59/86Series electrical configurations of multiple OLEDs
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/90Assemblies of multiple devices comprising at least one organic light-emitting element
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、適宜「有機EL素子」と表記する。)により構成された発光セル、当該セルを用いた発光デバイス、当該発光デバイス用の筐体、発光セルの製造方法、発光ユニット、当該ユニットを用いた発光デバイス、及び当該発光デバイス用の筐体に関する。
従来、有機EL素子や無機EL素子(以下、適宜まとめて「EL素子」と表記する。)を用いた照明装置やディスプレイが提案されている。
しかし、EL素子、特に有機EL素子は、大型化することが技術的に困難である。EL素子を構成する材料が一般大気、特に酸素や水分等に弱く、これらの侵入により非点灯部(ダークスポット)が生じてしまったり、初期特性(設計特性)から変質した部分が生じてしまったりするなどの理由による。EL素子はこのような特性を有しているために、大型化すると、製造段階での歩留まりが悪くなってしまったり、使用段階における故障が多くなってしまったりする。したがって、大型の照明装置やディスプレイをEL素子により作製することは困難であった。
上記問題点に鑑みて、小型のEL素子を複数並べて大型化する技術が提案されている。
例えば、複数の表示灯が、各表示灯に対応した複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を一枚の基材上に分割形成することで、一体化されていることを特徴とする表示灯装置が提案されている(例えば、特許文献1を参照。)。
基板と、陽極、薄膜層及び陰極がこの順で積層されてなる発光領域を備えた薄膜発光素子とからなるライン光源において、陽極と陰極とが薄膜層を介して積層しない非積層部を形成することにより発光領域がライン光源の長手方向において複数に分割されていることを特徴とするライン光源が提案されている(例えば、特許文献2を参照。)。
各画素領域に回路が形成された小型パネルを大型基板に複数貼り合わせて大型化した後、前記画素領域の上にエレクトロルミネッセンス素子を形成し、次いでエレクトロルミネッセンス素子全体を封止することを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法が提案されている(例えば、特許文献3を参照。)。
また、周縁部に周縁電極が設けられているELシートを少なくとも2枚以上つなぎ合わせて敷設することによって任意の面積の面光源を形成可能なELバックライト装置であって、ELシートのつなぎ目において、一方のELシートは、他方のELシートの周縁部の一部の上に重ね合わせてあり、少なくとも上記他方のELシートと重ね合わされる部分が上記周縁電極を省略されてその端部まで発光するように構成してあることを特徴とするELバックライト装置が提案されている(例えば、特許文献4を参照。)。
特開平11−143398号公報 特開2000−173771号公報 特開2001−102171号公報 特開2001−126871号公報 宮田 誠蔵監修、「有機EL素子とその工業化最前線」、株式会社エヌ・ティー・エス、1998年11月30日発行、p.46−47、図9 「フォトニック結晶による光の場の制御」、表面科学Vol.22No.11、pp702−709、2001年) 「フォトニック結晶有機EL素子の特性評価」、第64回応用物理学会学術講演会講演予稿集、p938 「有機半導体フォトニック結晶の作製と光学特性」、第64回応用物理学会学術講演会講演予稿集、p938
本発明は、新規な構造の発光セルを提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、上記発光セルを用いた発光デバイスを提供することである。
本発明のさらに他の目的は、上記発光デバイス用の筐体を提供することである。
本発明の別の目的は、上記発光セルの製造方法を提供することである。
本発明はまた、新規な構造の発光ユニットを提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、上記発光ユニットを用いた発光デバイスを提供することである。
本発明のさらに他の目的は、上記発光デバイスの筐体を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明に係る第一の発光セルは、以下の構成を備えている。
・導体上の一方の面上における第一の領域に、有機発光材料を含有する第一の層及び第一の電極が順に積層されて構成された第一の有機エレクトロルミネッセンス素子が設けられている。
・上記一方の面上における第二の領域に、有機発光材料を含有する第二の層及び第二の電極が順に積層されて構成された第二の有機エレクトロルミネッセンス素子が設けられている。
・第一の電極並びに第一の層と第二の電極並びに第二の層とは、物理的に直接接続しない(接触しない)ようにされている。
・第一の層及び第二の層は、それぞれ積層型とし、第一の層における導体側からの層構成と、第二の層における第二の電極側からの層構成とを概略同一とする。例えば、第一の層において導体側から順に正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層が積層された層構成を採用する場合、第二の層は、第二の電極側から順に正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層が積層された層構成を採用することができる。
以上の構成を備えているため、第一の電極及び第二の電極の一方が陽極として作用し、他方が陰極として作用し、第一の電極と第二の電極との間に電流が流されると、第一の層及び第二の層がそれぞれ発光する。
なお、本明細書において「透明」とは、第一の層及び第二の層から発せられた光の全部又は一部を透過することをいう。すなわち、「透明」な部材は、第一の層及び第二の層から発せられる光の波長域に含まれる波長すべてを透過してもよく、一部の波長のみを透過するようにしてもよい。また、透過する光に対する透過率は100%である必要はなく、少なくとも0%を超えていればよく、好ましくは10%以上、望ましくは50%以上、特
に望ましくは70%以上とされる。さらに、透過する波長ごとに透過率が異なっていてもよく、同一であってもよい。
また、層構成が概略同一であるとは、例えば、第一の層は正孔注入輸送層、発光層及び電子注入輸送層の順に構成されている場合、第二の層では、正孔注入輸送層の代わりに正孔注入層と正孔輸送層とに機能を分離させているような場合を含む。また、いずれかの層が、他の層と比較して、一又は少数の層が設けられていない場合や、一又は少数の層が他の層に置換されている場合や、一又は少数の層が余分に設けられている場合なども含まれる。
このような層構成を採用する場合には、第一の層及び第二の層における対応する層の構成を概略同一にするとよい。対応する層とは、上記例では、正孔輸送注入層同士、発光層同士、電子注入輸送層同士のように、その機能及び/又は構成等が概略同じ層のことを指す。例えば、第一の層の正孔注入輸送層と第二の層の正孔注入層の構成材料、膜厚、成膜方法等を概略同一にするとよい。これらの層の構成要素の内の一つ又は複数を概略同一にすることも、上記「層の構成を概略同一にする」という表現には含まれる。
なお、構成材料が概略同一とは、材料の骨格が同一であるということ(例えば同一誘導体であること)、層を構成する主成分の材料が同一であること若しくは同一誘電体であること、層の性質を決定づける材料が同一であること若しくは同一誘電体であること等をいう。また、発光特性(ピーク波長や色度等)がほぼ同じ材料や、イオン化ポテンシャルや電子親和力等がほぼ同じ材料等も概略同一な材料とされる。
成膜方法が概略同一とは、例えば、スパッタ法や蒸着法等の同一の成膜手法を用い、その成膜条件を若干異なるようにする若しくは同一にすることのみならず、一般に同類の成膜分類に属するとされる成膜手法をそれぞれ用いることをも含む。
また、上記発光セルは、以下のような光取出構成にしてもよい。
(a)導体を透明とし、第一の層及び第二の層から発せられた光を導体側から取り出す構成にする。
(b)第の電極及び第二の電極を透明とし、第一の層及び第二の層から発せられた光を第一の電極及び第二の電極側から取り出す構成とする。
当然、上記(a)及び(b)を組み合わせることも可能である。すなわち、第一の層及び第二の層は、両電極側から光が取り出されるように構成してもよい。また、第一の層及び第二の層の一方が、両電極側から光が取り出されるようにしてもよい。
上記発光セルは、基板上に設けられていてもよい。
上記(a)の構成を採用する場合には、例えば、(a−1)導体における上記一方の面とは反対側の面上に透明基板が設けられ、第一の層及び第二の層を基準にして透明基板側から光が取り出されるようにしたボトムエミッション型にしてもよい。また、(a−2)第一の電極及び第二の電極の、それぞれ第一の層又は第二の層に接しない側に基板を設け、第一の層及び第二の層を基準として基板とは反対側から光が取り出されるようにしたトップエミッション型にしてもよい。
上記(b)の構成を採用する場合は、例えば、(b−1)上記導体における上記一方の面とは反対側の面上に基板が設けられ、第一の層及び第二の層を基準として基板とは反対側から光が取り出されるようにしたトップエミッション型にしてもよい。この場合、第一の電極及び第二の電極は、それぞれ、基板を貫通し、当該基板の反対側の面へと通じる、導電部材で構成される端子部(第一の端子部、第二の端子部)と接続されているとよい。
また、(b−2)第一の電極及び第二の電極の、それぞれ第一の層又は第二の層に接しない側に透明基板を設け、第一の層及び第二の層を基準として透明基板側から光が取り出されるようにしたボトムエッミッション型にしてもよい。この場合、第一の電極及び第二の電極と透明基板との間に、透明な導電体により構成された複数の配線部が設けられ、第一の電極及び第二の電極は、それぞれ異なる配線部(第一の配線部、第二の配線部)と接続するようにするとよい。
上記導体における一方の面の面積は、第一の領域の面積及び第二の領域の面積を加算した面積と概略同一であるとよい。換言すれば、上記構成を採用すれば、上記導体における上記一方の面の面積を、第一の領域の面積及び第二の領域の面積を加算した面積と概略同一にすることも可能となる。この構成を採用すれば、光取出側から発光セルを眺めた際に、セルのほぼ全域が発光していることとなる(発光領域となっている)。
第一の層及び第二の層は、それぞれが発する光のピーク波長が概略同一になるようにしてもよい。なお、「ピーク波長が概略同一になる」とは、各層若しくは一方の層から発せられる光におけるピーク波長が複数ある場合、その内の少なくとも一つが概略同一の波長であることをも含む。
第一の層及び第二の層は、それぞれが発する光の色度が概略同一になるようにしてもよい。
第一の層及び第二の層は、それぞれが発する光のピーク波長が異なるようにしてもよい。
また、第一の層及び第二の層は、それぞれが発する光の色度が異なるようにしてもよい。
上記導体の一方の面の形状は、概略矩形とするとよい。
また、第一の領域の面積及び第二の領域の面積が概略同一とするとよい。
さらに、第一の領域及び第二の領域を、それぞれ概略矩形にするとよい。
好ましくは、第一の領域及び第二の領域を、それぞれ概略同一な形状かつ概略同一の面積に構成するとよい。
上記導体の上記一方の面上において、第一の領域と第二の領域との境界に、絶縁機能を備えた壁部を設けるとよい。この絶縁機能を備えた壁部とは、少なくとも表面が絶縁物で構成されており、第一の層並びに第一の電極と第二の層並びに第二の電極との間で直接電流が流れず、導体を解して電流が流れるようにするものであればよい。
この壁部は、透明であることが好ましく、さらには散乱機能を備えていることが望ましい。
以上の発光セルは、少なくとも、第一の層並びに/若しくは第二の層を、少なくとも水分及び酸素の侵入を防止する保護部材によって封止することが好ましい。
上記発光セルは、第一の層及び第二の層よりも光取出側、及び/又は光取出側とは反対側に光散乱部材を備えているとよい。特に、光取出側に光散乱部材を備えているとよい。
なお、光散乱機能は、例えば散乱板や散乱層等のように、光散乱機能を備えた層等を設けて実現してもよく、透明な導体等に光散乱部材を含有させる(例えば分散させる)ことによって実現してもよい。
本発明に係る第二の発光セルは、上記した第一の発光セルのいずれかの構成において、さらに、他のセルと接続するための接続手段を備えている。
本発明に係る発光ユニットは、以下の構成を備えている。
・上記したいずれかの発光セルを複数備えている。なお、各セルは、それぞれ同一であってもよく、少なくとも一のセルと異なるものであってもよい。
・各セルの第二の電極が、他の一つ又は複数のセルの第一の電極と電気的に接続されている。
・各セルにおける第一の有機エレクトロルミネッセンス素子及び第二の有機エレクトロルミネッセンス素子が、他のセルにおける第一の有機エレクトロルミネッセンス素子及び第二の有機エレクトロルミネッセンス素子と物理的に直接接続しないように配置されている。
そして、電気的に端に存在する、他のセルの第二の電極と接続していない第一の電極と、他のセルの第一の電極と接続していない第二の電極との間に電圧が印加されて、各セルにおける第一の層及び第二の層が発光する。
本発明に係る第一の発光デバイスは、以下の構成を備えている。
・上記第一の発光セルを複数備えている。
・各発光セルは、第一の有機エレクトロルミネッセンス素子及び第二の有機エレクトロルミネッセンス素子が、他のセルにおける第一の有機エレクトロルミネッセンス素子及び第二の有機エレクトロルミネッセンス素子と物理的に直接接続しないようにされている。
また、上記第一の発光デバイスは、各発光セルの導体における上記一方の面が概略同一方向を向いているとよい。つまり、概略一方向に光が出射するように各セルを組み合わせるとよい。
なお、各発光セルが、少なくとも他の一の発光セルと異なる方向へ光が出射するようにされた発光デバイスとされていてもよい。すなわち、第一の発光デバイスは、上記発光セルを一又は複数組み合わせたものであればよく、デバイスに求められる光の出射方向や、デバイスの形状等にあわせて、セルを適宜自由に配置することができる。
さらに、各セルは敷き詰められていてもよい。
本発明に係る第二の発光デバイスは、上記第二の発光セルを複数備え、各発光セルは上記接続手段によって互いに接続されている。
このデバイスも、概略一方向に光が出射するように各セルを組み合わせてもよい。
上記第一の発光デバイスや第二の発光デバイスは、複数又はすべての発光セルが直列に接続されていてもよい。
上記第一の発光デバイスや第二の発光デバイスは、各発光セルが、一画素を構成し、各セルにはスイッチング素子が接続されている、モノトーン画像を表示するディスプレイとして構成してもよい。この場合、各発光セルは、それぞれ同一の色度の光を発生できるようにするとよく、それぞれが同一構成のセルにすることが好ましい。
また、複数の発光セルで一画素を構成することも可能である。
当然、パッシブマトリックス方式により駆動されるディスプレイとしてもよく、アクティブマトリックス方式により駆動されるディスプレイとしてもよく、その他の公知のディスプレイ駆動方法を適宜採用したディスプレイとすることもできる。
上記第一の発光デバイスや第二の発光デバイスは、各発光セルが、一画素における一サブピクセルを構成し、各セルにはスイッチング素子が接続されている、カラー画像を表示するディスプレイとして構成してもよい。ディスプレイを構成する各発光セルから発せられる光の色は、例えば赤(R)、青(G)又は緑(B)とし、RGB方式によって画像を表現してもよい。
なお、前記同様に、複数の発光セルで一画素を構成することも可能である。
当然、パッシブマトリックス方式により駆動されるディスプレイとしてもよく、アクティブマトリックス方式により駆動されるディスプレイとしてもよく、その他の公知のディスプレイ駆動方法を適宜採用したディスプレイとすることもできる。
本発明に係る第一の発光デバイス用の筐体は、各発光セルを所定の位置に担持する発光セル支持部を備えている。
本発明に係る発光セルを製造する第一の方法は、以下の工程を有する。なお、以下の各工程は、特に断り書きのない限り、それを実施する順序は限定されない。他の方法においても同様である。
・透明基板上に透明な導体を形成する工程。
・導体の透明基板と接する面とは反対側の面における第一の領域上に、有機発光材料を含有する第一の層を形成する工程。
・第一の層の、導体と接する面とは反対側の面に第一の電極を形成する工程。
・導体の透明基板と接する面とは反対側の面における第二の領域上に、有機発光材料を含有する第二の層を形成する工程。
・第二の層の、導体と接する面とは反対側の面に第二の電極を形成する工程。
・第一の層並びに第一の電極と第二の層並びに第二の電極とが物理的に直接接続しないように両者間に所定の距離の間隙を空ける間隙形成工程。
本発明に係る発光セルを製造する第二の方法は、以下の工程を有する。
・透明基板の一方の面上に、透明な第一の電極を形成する工程。
・第一の電極の透明基板と接する面とは反対側の面に、有機発光材料を含有する第一の層を形成する工程。
・透明基板上の前記一方の面上に、透明な第二の電極を形成する工程。
・第二の電極の透明基板と接する面とは反対側の面に、有機発光材料を含有する第二の層を形成する工程。
・第一の層及び第二の層の、それぞれの電極と接する面とは反対側の面上に、第一の層及び第二の層を電気的に接続するように導体を形成する工程。
導体を形成する工程よりも前に、第一の層並びに第一の電極と第二の層並びに第二の電極とが物理的に直接接続しないように両者間に所定の距離の間隙を空ける間隙形成工程。
上記第二の方法は、さらに以下の工程を有していてもよい。
・透明基板と第一の電極との間に、透明な導電材料で形成された第一の配線部を設ける工程。
・透明基板と第二の電極との間に、透明な導電材料で形成された第二の配線部を設ける工程。
本発明に係る発光セルを製造する第三の方法は、以下の工程を有する。
・基板の一方の面上に導体を形成する工程。
・導体の前記基板と接する面とは反対側の面における第一の領域上に、有機発光材料を含有する第一の層を形成する工程。
・第一の層の、導体と接する面とは反対側の面に、透明な第一の電極を形成する工程。
・導体の前記基板と接する面とは反対側の面における第二の領域上に、有機発光材料を含有する第二の層を形成する工程。
・第二の層の、導体と接する面とは反対側の面に、透明な第二の電極を形成する工程。
・第一の層並びに第一の電極と第二の層並びに第二の電極とが物理的に直接接続しないように両者間に所定の距離の間隙を空ける間隙形成工程。
本発明に係る発光セルを製造する第四の方法は、以下の工程を有する。
・基板の一方の面上に、第一の電極を形成する工程。
・第一の電極の基板と接する面とは反対側の面に、有機発光材料を含有する第一の層を形成する工程。
・基板上の前記一方の面上に、透明な第二の電極を形成する工程。
・第二の電極の前記基板と接する面とは反対側の面に、有機発光材料を含有する第二の層を形成する工程。
・第一の層及び第二の層の、それぞれの電極と接する面とは反対側の面上に、第一の層及び第二の層を電気的に接続するように透明導体を形成する工程。
透明導体を形成する工程よりも前に、第一の層並びに第一の電極と第二の層並びに第二の電極とが物理的に直接接続しないように両者間に所定の距離の間隙を空ける間隙形成工程。
上記第四の方法は、さらに以下の工程を有していてもよい。
・第一の電極と接続し、基板を貫通して、基板における第一の電極が形成された面とは反対側の面へ延びる第一の端子部を設ける工程。
・第二の電極と接続し、基板を貫通して、基板における第二の電極が形成された面とは反対側の面へ延びる第二の端子部を設ける工程。
上記第一〜第四の方法における間隙形成工程は、レーザを用いて所定の距離の間隙を空ける工程としてもよい。
また、第一〜第四の方法において、間隙中に、少なくとも絶縁機能を備えた壁部を形成する工程をさらに有していてもよい。
なお、この工程には、導電部材等によって壁部前駆体を作製した後、その表面を酸化することなどによって壁部表面を絶縁性にする手法や、全体が絶縁材料で構成されている壁部を設ける手法等も当然に含まれる。本明細書において「壁部」とは、これらの手法等で設けられた絶縁機能を有する部材を指す。したがって、例えば導体や基板の一部を壁部前駆体(若しくは壁部)とすることも当然に含まれる。
本発明に係る発光セルを製造する第五の方法は、以下の工程を有する。
・透明基板上に透明な導体を形成する工程。
・導体の透明基板と接する面とは反対側の面上に、第一の領域と第二の領域とを仕切る、絶縁機能を備えた壁部を形成する工程。
・導体の前記透明基板と接する面とは反対側の面における第一の領域上に、有機発光材料を含有する第一の層を形成する工程。
・第一の層の、導体と接する面とは反対側の面に第一の電極を形成する工程。
・導体の透明基板と接する面とは反対側の面における第二の領域上に、有機発光材料を含有する第二の層を形成する工程。
・第二の層の、前記導体と接する面とは反対側の面に第二の電極を形成する工程。
本発明に係る発光セルを製造する第六の方法は、以下の工程を有する。
・透明基板の一方の面上に、当該面を二つの領域に仕切る、少なくとも絶縁機能を備えた壁部を形成する工程。
・上記領域における一方の領域上に、透明な第一の電極を形成する工程。
・第一の電極の透明基板と接する面とは反対側の面に、有機発光材料を含有する第一の層を形成する工程。
・上記領域における他方の領域上に、透明な第二の電極を形成する工程。
・第二の電極の透明基板と接する面とは反対側の面に、有機発光材料を含有する第二の層を形成する工程。
・第一の層及び第二の層の、それぞれの電極と接する面とは反対側の面上に、第一の層及び第二の層を電気的に接続するように導体を形成する工程。
上記第六の方法は、さらに以下の工程を有していてもよい。
・透明基板と第一の電極との間に、透明な導電材料で形成された第一の配線部を設ける工程。
・透明基板と第二の電極との間に、透明な導電材料で形成された第二の配線部を設ける工程。
本発明に係る発光セルを製造する第七の方法は、以下の工程を有する。
・基板の一方の面上に導体を形成する工程。
・導体の前記基板と接する面とは反対側の面上に、第一の領域と第二の領域とを仕切る、少なくとも絶縁機能を備えた壁部を形成する工程。
・導体の前記基板と接する面とは反対側の面における第一の領域上に、有機発光材料を含有する第一の層を形成する工程。
・第一の層の、導体と接する面とは反対側の面に第一の透明電極を形成する工程。
・導体の前記基板と接する面とは反対側の面における第二の領域上に、有機発光材料を含有する第二の層を形成する工程。
・第二の層の、前記導体と接する面とは反対側の面に第二の透明電極を形成する工程。
本発明に係る発光セルを製造する第八の方法は、以下の工程を有する。
・基板の一方の面上に、当該面を二つの領域に仕切る、少なくとも絶縁機能を備えた壁部を形成する工程。
・上記領域における一方の領域上に、第一の電極を形成する工程。
・第一の電極の前記基板と接する面とは反対側の面に、有機発光材料を含有する第一の層を形成する工程。
・上記領域における他方の領域上に、第二の電極を形成する工程。
・第二の電極の前記基板と接する面とは反対側の面に、有機発光材料を含有する第二の層を形成する工程。
・第一の層及び第二の層の、それぞれの電極と接する面とは反対側の面上に、第一の層及び第二の層を電気的に接続するように透明導体を形成する工程。
上記第八の方法は、さらに以下の工程を有していてもよい。
・第一の電極と接続し、基板を貫通して、基板における第一の電極が形成された面とは反対側の面へ延びる第一の端子部を設ける工程。
・第二の電極と接続し、基板を貫通して、基板における第二の電極が形成された面とは反対側の面へ延びる第二の端子部を設ける工程。
上記した各方法において、壁部を設ける場合には、その壁部を透明にするとよい。
さらに、壁部は散乱機能を備えているとよい。
上記した各方法において、さらに以下の工程を備えていてもよい。
・第一の層及び第二の層よりも光取出側、及び/又は光取出側とは反対側に、光散乱部材を備える工程。
また、上記した各方法は、さらに以下の工程を備えていてもよい。
・他の発光セルと物理的に接続するための接続手段を設ける工程。
上記した各方法において、第一の層に含まれる有機発光材料及び第二の層に含まれる有機発光材料は、それぞれ同一の発光材料が含まれていてもよく、異種の発光材料が含まれていてもよい。さらに、第一の層及び/又は第二の層は、一種類の発光材料のみを含有していてもよく、複数種の発光材料を含有していてもよい。
上記した各方法において、第一の層から発せられる光のピーク波長と第二の層から発せられる光のピーク波長とが概略同一になるようにしてもよい。
第一の層から発せられる光の色度と第二の層から発せられる光の色度とが概略同一になるようにしてもよい。
当然、上記した各方法において、保護部材等によって少なくとも第一の層及び/又は第二の層を、少なくとも水分及び酸素から保護してもよい。
本発明は、上記課題を解決するための手段によって、新規な構造の発光セルを提供することができる。
また、上記発光セルを用いた発光デバイスを提供することができる。
上記発光デバイス用の筐体を提供することができる。
上記発光セルの製造方法を提供することができる。
新規な構造の発光ユニットを提供することができる。
上記発光ユニットを用いた発光デバイスを提供することができる。
上記発光デバイスの筐体を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態に係る発光セル、当該セルを用いた発光デバイス、当該発光デバイス用の筐体、発光セルの製造方法、発光ユニット、当該ユニットを用いた発光デバイス、及び当該発光デバイス用の筐体について、図を参照しながら説明する。
なお、以下の図において、同等若しくは類似の構成要素については同一の符号を付した。また、各図は、説明のための図であって、実際の製品と寸法等は異なり、一又は複数の構成要素についてはその寸法等を極端に変更した。
はじめに、本実施の形態に係る発光セルである、有機EL素子により構成された有機EL発光セルを説明し、あわせて、この有機EL発光デバイスの製造方法、有機EL発光デバイスを用いた発光デバイスである有機発光デバイスについて説明する。
まず、本実施の形態に係る第一の有機EL発光セルについて詳細に説明する。
[第一の有機EL発光セル]
図1は、第一の有機EL発光セルの断面構成を説明するための断面模式図である。図2は、第一の有機EL発光セル10を、透明基板14を基準にして光取入面14a側から眺めた構成を説明するための平面図である。
はじめに、第一の有機EL発光セル10の基本構成について、図1及び図2を参照しながら説明する。
《基本構成》
図1に示すように、第一の有機EL発光セル10は、透明基板14の光取入面上(一方の面上)に透明導体11が形成されている。透明導体11における第一の領域T1上には第一の有機EL素子12が形成され、第二の領域T2上には第二の有機EL素子13が形成されている。なお、第一の有機EL素子12及び第二の有機EL素子13とは、それぞれ、各領域T1若しくはT2における透明導体11を含み、透明導体11、第一の有機層121若しくは第二の有機層131、及び、第一の電極122若しくは第二の電極132で構成されている構造体を意味している。
第一の領域T1上には、第一の層である第一の有機層121及び第一の電極122が順に積層されている。第二の領域T2上には、第二の層である第二の有機層131及び第二の電極132が順に積層されている。
第一の有機層121並びに第一の電極122と、第二の有機層131並びに第二の電極132とは、互いに物理的に接触しないようにされている。第一の有機EL発光セル10では、両者間に間隙Gが設けられている。
なお、図2に示すように、第一の有機EL発光セル10は、透明導体11が概略正方形、すなわち概略矩形であって、第一の領域T1と第二の領域T2の形状がそれぞれ概略矩形で、両領域T1及びT2の面積が概略同一とされている。また、第一の領域T1の面積と第二の領域T2の面積を加算した面積が、透明導体11の第一の有機層121や第二の有機層131と接する面の面積と概略同一とされている。
別言すると、透明導体11上には、第一の領域T1と第二の領域T2と両者間の間隙Gとが設けられており、間隙Gが十分に細く設定されている。間隙Gの幅は、少なくとも、第一の有機層121並びに第一の電極122と第二の有機層131並びに第二の電極132とが物理的に接触していなければよい。例えば、両者間のショートが発生しない幅や、漏れ電場や磁場等の影響が両者間に生じない幅などが適宜設定される。
第一の有機層121には、第一の電極122と透明導体11との間に電圧が印加されることで発光する有機発光材料(第一の発光材料)が含有されている。第二の有機層131は、第二の電極132と透明導体11との間に電圧が印加されることで発光する有機発光材料(第二の発光材料)が含有されている。
次に、第一の有機EL発光セル10の動作機構(作用)について説明する。
《動作機構・作用》
第一の有機EL発光セル10は、図1に示すように、第一の電極122と第二の電極132とが直流電源に接続されて使用される。本例では、第一の有機EL素子12において、第一の電極122は陽極となり、透明導体11は陰極となる。第二の有機EL素子13においては、透明導体11が陽極となり、第二の電極132が陰極となっている。
したがって、第一の有機EL素子においては、第一の有機層121は、第一の電極122から正孔が注入され、透明導体11から電子が注入される。第二の有機EL素子においては、透明導体11から正孔が注入され、第二の電極132から電子が注入される。
このため、第一の有機層121及び第二の有機層131は、それぞれ正孔及び電子が注入され、これらを再結合させて励起状態を作り、これが基底状態に戻る際に光を発する。第一の有機層121及び第二の有機層131で発生した光は、透明導体11及び透明基板14を透過して第一の有機EL発光セル10外部へ出射される。
なお、第二の電極132側を陽極とし、第一の電極122側を陰極とした構成にしてもよいことは当然である。
次いで、第一の有機EL発光セル10により得ることができる効果について説明し、あわせて変形例についても説明する。
《効果》
有機EL発光セル10によれば、第一の有機層121及び第二の有機層131を基準にして光取出方向とは反対側で外部電源と接続することができる。
すなわち、図1や図2にからも明らかなように、光取出側から第一の有機EL発光セル10を眺めた際に、セルと外部電源との間での配線がない(見えない)ようにすることができる。また、光取出側から眺めた際の非発光部の面積を、発光部の面積よりも極めて小さくすることが可能になる。
これは、図1に示すように、外部電源と接続する電極、すなわち第一の電極122と第二の電極132が、第一の有機層121及び第二の有機層131を基準にして光取出側とは反対側に配置されているからである。
図3に、従来の有機ELデバイス(基板に有機EL素子が積層された発光デバイス)の一般的な構成を示す。図3に示す有機ELデバイス90は、基板900上に有機EL素子901が積層され、さらに、有機EL素子901の端部に陽極902及び陰極903が設けられている。つまり、有機EL素子901の光取出面と概略平行な平面上に電極を設けなければならない。したがって、この平面において、発光しない領域(図中にD1及びD2で示す領域)ができてしまう。
一方、第一の有機EL発光素子10は、図2に示すように、光取出面14bにおいて、発光しない領域は第一の領域T1と第二の領域T2との間の間隙G部分だけである。また、前記したように間隙Gの幅はごく僅かな幅にすることができるので、第一の有機EL素子12及び/又は第二の有機EL素子13から発せられた光が透明導体11及び/又は透明基板14を導波して、光取出面14bにおける間隙Gに対応する部分からも光が取り出されるようにすることもできる。
このように、第一の有機EL発光セル10は、光出射面14bと概略同一平面上において、非発光の領域をほぼゼロ若しくはゼロにすることができる。
したがって、図3に示すような有機ELデバイス90と発光領域の面積が同一の有機EL発光セル10は、図3に示す領域D1やD2の分、透明基板の表面積(光出射面14bの面積)を小さくすることもできる。なお、発光領域とは、セル(若しくは素子)を光取出側から眺めた際における、実質的に光を発している領域のことを指す。図1〜図3に示すような、各層が平面上に形成されているセル(若しくは素子)を例にとると、有機層が透明な導体若しくは透明な電極と接する面(領域)を指す。より具体的には、図1のセルにおいては、領域T1及びT2のことを発光領域といい、図3の素子においては、有機EL素子901が透明基板900と接している領域のことを指す。
次に、第一の有機EL発光セル10の各構成要素のより詳細な構成等について説明する。
《第一の有機EL発光セル10の各構成要素の詳細な構成等》
〈透明基板14〉
透明基板14は、第一の有機EL素子12及び第二の有機EL素子13を支える、主として板状の部材である。第一の有機EL素子12及び第二の有機EL素子13は、構成する各層が非常に薄いため、一般に透明基板14によって支えられた有機ELデバイスとして作製される。
透明基板14は、有機EL素子1が積層される部材であるため、光入射面31が平面平滑性を有していることが好ましい。ただし、透明基板の光取入面14aを粗面にすることで、透明導体11や第一の有機層121等の各層も、この粗面(凹凸)に沿った形状に形成できるため、例えば以下のような効果を得ることも可能になる。
・第一の有機層及び/又は第二の有機層も凹凸を設けることができるため、光出射面14bと概略平行な仮想平面における有機層の量を多くできる。したがって、上記仮想平面における単位面積当たりの発光量を多くすることができる。
・第一の電極122や第二の電極132に凹凸形状を設ければ、光出射面14bに対する光の進行方向を変えることが可能になる。また、その他の層も凹凸の界面を有すれば、光出射面14bに対する光の進行方向を変えることが可能になる。その結果、凹凸が設けられていない場合と比べて、有機EL発光セル10から外部へ出射できる光の量を増やすことも可能になる。そのため、平面の場合と同等の出射光量を得るための電流密度を小さくすることも可能になる。
透明基板14としては、上記した性能を有していれば公知のものを用いることができる。一般には、ガラス基板やシリコン基板、石英基板などのセラミックス基板や、プラスチック基板が選択される。さらに、同種又は異種の基板を複数組み合わせた複合シ−トからなる基板を用いることもできる。
ガラス基板は、一般に耐熱性や透湿性、表面平滑性に優れており、青板ガラスや白板ガラス、石英ガラス等が選択される。なお、青板ガラスを選択する場合には、ガラスに含まれるアルカリやアルカリ土類などのイオンが有機電界発光素子1内に拡散することを防止するために、SiOなどの無機材料等によるパッシベーション膜を、少なくとも基板2と有機電界発光素子1との間に設けるとよい。
プラスチック基板は、一般に、薄く、軽く、割れにくく、フレキシブルであるという特徴を有する。材料としては、平面平滑性を有し、かつ、耐熱性や耐溶剤性、寸法安定性、耐衝撃性、防湿性に優れたものが選択される。また、湿気や酸素などが透過しないようにする、防湿性に優れた材料が好ましく採用される。このような材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスルホン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルサルファイド、シクロオレフィンポリマー、ポリメチルメタクリレート等が挙げられる。
なお、防湿性を向上させるために、シリコン窒化膜やシリコン酸化膜、シリコン酸化窒化膜等のパッシベーション膜を基板2上に積層してもよい。また、平面平滑性を向上させるためにキャスト法で作製した基板を用いてもよい。
〈透明導体11〉
透明導体11としては、導電性であり、かつ透明な電極材料を採用できる。例えば、ITO(インジウム−スズ−オキサイド)、IZO(インジウム−亜鉛−オキサイド)などの透明電極形成用の材料を採用することができる。また、酸化スズ、酸化亜鉛、亜鉛アルミニウム酸化物、窒化チタン等の金属酸化物や金属窒化物;金、白金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、コバルト、鉛、クロム、モリブデン、タングステン、タンタル、ニオブ等の金属;これらの金属の合金やヨウ化銅の合金等、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロ−ル、ポリフェニレンビニレン、ポリ(3−メチルチオフェン)、ポリフェニレンスルフィド等の導電性高分子などの電極材料も、薄膜にすれば透明にすることができる。
透明導体11は、上記したような材料一種のみで形成してもよく、複数を混合して形成してもよい。また、同一組成又は異種組成の複数層からなる複層構造であってもよい。
透明導体11の膜厚は、使用する材料にもよるが、一般に5nm〜1μm程度、好ましくは10nm〜1μm程度、さらに好ましくは10nm〜500nm程度、特に好ましくは10nm〜300nm程度、望ましくは10nm〜200nmの範囲で選択される。
透明導体11は、上記したような材料を用いて、スパッタリング法やイオンプレ−ティング法、真空蒸着法、スピンコ−ト法、電子ビ−ム蒸着法などの公知の薄膜形成法によって形成される。
〈第一の電極122、第二の電極132〉
第一の電極122及び第二の電極132は、一方が陽極とされ、一方が陰極とされる。陽極は、有機層に正孔を注入する電極であり、陰極は、有機層に電子を注入する電極である。
陽極形成用の材料は、上記した性質を陽極に付与する材料であればよく、一般には金属、合金、電気伝導性の化合物及びこれらの混合物等、公知の材料が選択される。
陽極形成用の材料としては、例えば以下のものを挙げることができる。
ITO(インジウム−スズ−オキサイド)、IZO(インジウム−亜鉛−オキサイド)、酸化スズ、酸化亜鉛、亜鉛アルミニウム酸化物、窒化チタン等の金属酸化物や金属窒化物;
金、白金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、コバルト、鉛、クロム、モリブデン、タングステン、タンタル、ニオブ等の金属;
これらの金属の合金やヨウ化銅の合金等、
ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロ−ル、ポリフェニレンビニレン、ポリ(3−メチルチオフェン)、ポリフェニレンスルフィド等の導電性高分子
など。
第一の電極122や第二の電極132は、前記した理由により、好ましくは光反射電極として構成される。この場合、以上のような材料の内、外部へ取り出す光を反射する性質を備えた材料が適宜選択され、一般には金属や合金、金属化合物が選択される。
また、外光の反射によるコントラストの低下や見栄えの劣化等を防止したりするために、第一の電極122又は第二の電極132に吸収性能を持たせてもよい。第一の電極122又は第二の電極132に吸収性能を持たせるには、前記したような材料の中から、電極を形成した際に吸収性能を発揮する材料を適宜選択すればよい。
陽極は、上記したような材料一種のみで形成してもよく、複数を混合して形成してもよい。また、同一組成又は異種組成の複数層からなる複層構造であってもよい。
陽極の膜厚は、使用する材料にもよるが、一般に5nm〜1μm程度、好ましくは10nm〜1μm程度、さらに好ましくは10nm〜500nm程度、特に好ましくは10nm〜300nm程度、望ましくは10nm〜200nmの範囲で選択される。
陽極は、上記したような材料を用いて、スパッタリング法やイオンプレ−ティング法、真空蒸着法、スピンコ−ト法、電子ビ−ム蒸着法などの公知の薄膜形成法によって形成される。
また、陽極の表面を、UVオゾン洗浄やプラズマ洗浄してもよい。
有機EL素子の短絡や欠陥の発生を抑制するためには、粒径を微小化する方法や成膜後に研磨する方法により、表面の粗さを制御してもよい。
陰極形成用の材料としては、公知の有機EL素子に用いられる陰極形成材料が採用され、例えば、金属や合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物が採用される。
以上のような電極物質としては、例えば、リチウム、ナトリウム、マグネシウム、金、銀、銅、アルミニウム、インジウム、カルシウム、スズ、ルテニウム、チタニウム、マンガン、クロム、イットリウム、アルミニウム−カルシウム合金、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−マグネシウム合金、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、リチウム−インジウム合金、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム/銅混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム混合物などが挙げられる。また、陽極に用いられる材料として採用できる材料も使用できる。
その背面電極12が陰極とされる場合には、以上のような材料の内、外部へ取り出す光を反射する性能を備えた材料が好ましく選択され、一般には金属や合金、金属化合物が選択される。また、コントラスト向上のため、陽極と同様に光吸収性の材料を選択してもよい。
陰極において、導電性酸化物をスパッタリングする際に発光層などがプラズマによる損傷するのを防ぐため、銅フタロシアニンなどを添加したバッファ層を陰極と有機層121又は131との間に設けるとよい。
陰極は、以上のような材料単独で形成してもよいし、複数の材料によって形成してもよい。例えば、マグネシウムに銀や銅を5%〜10%添加させれば、陰極の酸化を防止でき、また陰極の有機層との接着性も高くなる。
また、陰極は、同一組成又は異種組成の複数層からなる複層構造であってもよい。
例えば以下のような構造にしてもよい。
・陰極の酸化を防ぐため、陰極の有機層と接しない部分に、耐食性のある金属からなる保護層を設ける。
この保護層形成用の材料としては例えば銀やアルミニウムなどが好ましく用いられる。
・陰極の仕事関数を小さくするために、陰極と有機層との界面部分に仕事関数の小さな酸化物やフッ化物、金属化合物等を挿入する。
例えば、陰極の材料をアルミニウムとし、界面部分にフッ化リチウムや酸化リチウムを挿入したものも用いられる。
陰極は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオン化蒸着法、イオンプレ−ティング法、電子ビ−ム蒸着法などの公知の薄膜成膜法によって形成できる。
・補助電極
補助電極を設けることも当然に可能である。補助電極は、陽極及び/又は陰極に電気的に接続するように設けられ、接続する電極よりも体積抵抗率の低い材料で構成される。このような材料により補助電極を形成すれば、補助電極が設けられた電極全体の体積抵抗率を下げることが可能となり、有機層を構成する各点に流れる電流の大きさの最大差を、補助電極を設けない場合と比べて小さくできる。
補助電極形成用の材料としては、例えば、タングステン(W)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)、金(Au)、クロム(Cr)、チタン(Ti)、ネオジウム(Nd)、およびこれらの合金を挙げることができる。
また、これらの合金の具体例としては、Mo−W、Ta−W、Ta−Mo、Al−Ta、Al−Ti、Al−Nd、Al−Zr等の合金を挙げることができる。さらに、補助配線層の構成材料としては、金属とケイ素の化合物である、TiSi、ZrSi、HfSi、VSi、NbSi、TaSi、CrSi、WSi、CoSi、NiSi、PtSi、PdSiなども好ましい。また、これらの金属や・ケイ素化合物をそれぞれ積層した構成であってもよい。
なお、補助電極は、上記したような材料による単層の膜であってもよいが、膜の安定性を高める上で二種以上の多層膜とすることも好ましい。このような多層膜としては、上記金属またはそれらの合金を用いて形成することができる。例えば、三層の場合、Ta層とCu層とTa層、およびTa層とAl層とTa層、二層の場合、Al層とTa層、Cr層とAu層、Cr層とAl層、およびAl層とMo層の組み合わせを挙げることができる。
ここで、膜の安定性とは、低体積抵抗率を維持しうるとともに、エッチングの際、その処理に用いる液等により腐食されにくい性質をいう。たとえば、補助電極をCuやAgで構成した場合には、補助電極の体積抵抗率自体は低いものの、腐食しやすい場合がある。それに対して、CuやAgからなる金属膜の上部及び下部、あるいはいずれか一方に、耐食性に優れた金属、例えばTa、Cr、Mo等の膜を積層することにより、補助電極の安定性を高めることができる。
補助電極の膜厚は、一般には100nm〜数10μmの範囲内の値とすることが好ましく、特に好ましくは200nm〜5μmの範囲内の値とすることである。
この理由は、かかる膜厚が100nm未満となると、抵抗値が大きくなり、補助電極として好ましくなく、一方、かかる膜厚が数10μmを超えると平坦化しにくくなり、有機EL素子4の欠陥が生じるおそれがあるためである。
補助電極の幅は、例えば、2μm〜1、000μmの範囲内の値とすることが好ましく、5μm〜300μmの範囲内の値とすることがより好ましい。
この理由は、かかる幅が2μm未満となると、補助電極の抵抗が大きくなる場合があるであり、一方、かかる幅が100μmを超えると、外部への光の取り出しを妨害する場合があるためである。
なお、第一の電極122や第二の電極132に適用することができる種々の構成や手法は、透明導体11に採用することが当然に可能である。例えば、透明導体11に補助電極を設けたり、上記したような添加物を含有させたり、陰極形成用の材料を用いて透明導体11を形成したりすることもできる。
〈第一の有機層121、第二の有機層131〉
第一の有機層121及び第二の有機層131(以下、適宜まとめて「有機層」と表記する。)は、有機発光材料を含有する層であり、第一の電極122と第二の電極132との間に電圧が印加されることで発光する層であり、公知の有機EL素子における公知の層構成及び公知の材料の層にすればよく、公知の製造方法によって製造できる。
有機層は、例えば以下のような層構成とすることもできる。
・(陽極)/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/(陰極)
・(陽極)/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入輸送層/(陰極)
・(陽極)/正孔注入輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/(陰極)
・(陽極)/正孔注入輸送層/発光層/電子注入輸送層/(陰極)
・(陽極)/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/(陰極)
・(陽極)/正孔輸送層/発光層/電子注入輸送層/(陰極)
・(陽極)/発光層/電子輸送層/電子注入層/(陰極)
・(陽極)/発光層/電子注入輸送層/(陰極)
・(陽極)/発光層/(陰極)
なお、当然、公知の有機層を構成する他の層を設けることもできる。
つまり、有機層に求められる下記機能を、単層で実現しても良く、複数の層によって実現しても良い。
・電子注入機能
電極(陰極)から電子を注入される機能。電子注入性。
・ホール注入機能
電極(陽極)からホール(正孔)を注入される機能。ホール注入性。
・キャリア輸送機能
電子及びホールの少なくとも一方を輸送する機能。キャリア輸送性。
電子を輸送する機能は電子輸送機能(電子輸送性)と言い、ホールを輸送する機能はホール輸送機能(ホール輸送性)と言う。
・発光機能
注入・輸送された電子及びキャリアを再結合させて励起子を発生させ(励起状態となり)、基底状態に戻る際に光を発する機能。
なお、第一の有機層121の第一の電極122から透明導体11方向への層構成と、第二の有機層132の透明導体11から第二の電極132への層構成とを概略同一にしてもよい。これにより、第一の有機EL素子12と第二の有機EL素子13との性能(発光する光のピーク波長や、発光する光の色度、素子寿命等)をほぼ同じにすることが可能となり、両素子から出射される光の量等を概略同一にすることも可能になる。
また、対応する層(例えば正孔注入輸送層と正孔注入輸送層、正孔注入層若しくは正孔輸送層等)を概略同一の構成にしてもよい。これにより、第一の有機EL素子12と第二の有機EL素子13の性能を概略同一にするといったことが可能となる。
以上のように、層構成や対応する層の構成を概略同一にすることで、第一の有機EL素子12から出射される光の色と第二の有機EL素子13から出射される光の色とを調整することが可能となる。
例えば、両者がそれぞれ異なるピーク波長の光を出射するようにしたり、それぞれ異なる色度の光を出射するようにしたり設計すれば、有機EL発光セル10から出射される光は、第一の有機EL素子12及び第二の有機EL素子13から出射された光の加色とすることができる。
また、両者がそれぞれ概略同一のピーク波長の光を出射するようにしたり、それぞれ概略同一の色度の光を出射するようにしたりしてもよい。このようにすれば、透明基板14の光出射面14bのほぼ全面が発光する(発光領域である)有機EL発光セルを作製することも可能になる。これは、前記したように、光出射面14bの面積に対する発光領域(第一の有機層121の透明導体11と接する面の面積と第二の有機層131の透明導体11と接する面の面積とを加算した面積、以下これらの面のことを適宜「発光面」と表記する。)が従来のデバイスよりも極めて大きくできるためである。ただし、透明導体11の一方の面の面積と、上記発光領域の面積とを概略同一にしなくてもよいことは当然である。
第一の有機EL素子12の発光面の面積と、第二の有機EL素子13の発光面の面積とを概略同一にすると、特に両素子を概略同一の層構成とし、かつ、対応する層の構成を概略同一とした場合には、以下のような効果を得ることができる。
・両素子の発光ピーク波長及び/又は色度を概略同一になるようにすることができる。これについては上記した通りである。
・両素子から出射される光の量をほぼ同一にすることができる。これは、一般に、有機EL素子は流される電流量によって発光量(光の量)が決定すること(例えば、非特許文献1を参照。)と、両素子が直列に接続されているために、両素子に流される電流量がほぼ同一になることとによる。
以下に、有機層を、正孔注入輸送層、発光層及び電子注入輸送層で構成する例について記載し、あわせて、他の構成を採用する場合についても説明する。
(正孔注入輸送層)
正孔注入輸送層は、陽極と発光層との間に設けられる層であり、陽極から正孔が注入され、注入された正孔を発光層へ輸送する層である。一般に、正孔注入輸送層のイオン化ポテンシャルは、陽極の仕事関数と発光層のイオン化ポテンシャルの間になるように設定され、通常は5.0eV〜5.5eVに設定される。
図1に示す有機EL素子は、正孔注入輸送層を備えることにより次のような性質を有する。
・駆動電圧が低い。
・陽極から発光層への正孔注入が安定化するので素子が長寿命化する。
・陰極と発光層との密着性が上がるため、発光面の均一性が高くなる。
・陽極の突起などを被覆し素子欠陥を減少できる。
また、正孔注入輸送層は、発光層よりも光取り出し側に設けられる場合には、取り出す光に対して透明に形成される。正孔注入輸送層を形成可能な材料の中から、薄膜化された際に上記光に対して透明な材料が適宜選択され、一般には取り出す光に対する透過率が10%よりも大きくなるように設定される
正孔注入輸送層形成用の材料としては、正孔注入輸送層に以上の性質を付与するものであれば特に制限はなく、光伝導材料の正孔注入材料として用いることができる公知の材料や、有機EL素子の正孔注入輸送層に使用されている公知の材料などの中から任意の材料を選択して用いることができる。
例えば、フタロシアニン誘導体やトリアゾール誘導体、トリアリールメタン誘導体、トリアリールアミン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、スチルベン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、ポリシラン誘導体、イミダゾール誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、ポルフィリン化合物、ポリアリールアルカン誘導体、ポリフェニレンビニレンおよびその誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリ−N−ビニルカルバゾール誘導体、チオフェンオリゴマーなどの導電性高分子オリゴマー、フタロシアニン誘導体、カルバゾール誘導体、キナクリドン化合物、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物などを挙げることができる。
トリアリールアミン誘導体としては、例えば、トリフェニルアミンの二量体〜四量体、4,4’−ビス〔N−フェニル−N−(4”−メチルフェニル)アミノ〕ビフェニル、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、4,4’−ビス〔N−フェニル−N−(3”−メトキシフェニル)アミノ〕ビフェニル、4,4’−ビス〔N−フェニル−N−(1”−ナフチル)アミノ〕ビフェニル、3,3’−ジメチル−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、1,1−ビス〔4’−[N,N−ジ(4”−メチルフェニル)アミノ]フェニル〕シクロヘキサン、9,10−ビス〔N−(4’−メチルフェニル)−N−(4”−n−ブチルフェニル)アミノ〕フェナントレン、3,8−ビス(N,N−ジフェニルアミノ)−6−フェニルフェナントリジン、4−メチル−N,N−ビス〔4”,4’’’−ビス[N’,N’’−ジ(4−メチルフェニル)アミノ]ビフェニル−4−イル〕アニリン、N,N’’−ビス〔4−(ジフェニルアミノ)フェニル〕−N,N’−ジフェニル−1,3−ジアミノベンゼン、N,N’−ビス〔4−(ジフェニルアミノ)フェニル〕−N,N’−ジフェニル−1,4−ジアミノベンゼン、5,5”−ビス〔4−(ビス[4−メチルフェニル]アミノ)フェニル〕−2,2’:5’,2”−ターチオフェン、1,3,5−トリス(ジフェニルアミノ)ベンゼン、4,4’,4”−トリス(N−カルバゾリイル)トリフェニルアミン、4,4’,4”−トリス〔N−(3’’’−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン、4,4’,4”−トリス〔N,N−ビス(4’’’−tert−ブチルビフェニル−4””−イル)アミノ〕トリフェニルアミン、1,3,5−トリス〔N−(4’−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ〕ベンゼンなどを挙げることができる。
ポルフィリン化合物としては、例えば、ポルフィン、1,10,15,20−テトラフェニル−21H,23H−ポルフィン銅(II)、1,10,15,20−テトラフェニル−21H,23H−ポルフィン亜鉛(II)、5,10,15,20−テトラキス(ペンタフルオロフェニル)−21H,23H−ポルフィンなどを挙げることができる。
フタロシアニン誘導体としては、例えば、シリコンフタロシアニンオキシド、アルミニウムフタロシアニンクロリド、フタロシアニン(無金属)、ジリチウムフタロシアニン、銅テトラメチルフタロシアニン、銅フタロシアニン、クロムフタロシアニン、亜鉛フタロシアニン、鉛フタロシアニン、チタニウムフタロシアニンオキシド、マグネシウムフタロシアニン、銅オクタメチルフタロシアニンなどを挙げることができる。
芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物としては、例えば、N,N,N’,N’−テトラフェニル−4,4’−ジアミノフェニル、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス−(3−メチルフェニル)−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン、2,2−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)シクロヘキサン、N,N,N’,N’−テトラ−p−トリル−4,4’−ジアミノフェニル、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、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、ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)フェニルメタン、N,N’−ジフェニル−N,N’−ジ(4−メトキシフェニル)−4,4’−ジアミノビフェニル、N,N,N’,N’−テトラフェニル−4,4’−ジアミノフェニルエーテル、4,4’−ビス(ジフェニルアミノ)クオードリフェニル、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、4−N,N−ジフェニルアミノ−(2−ジフェニルビニル)ベンゼン、3−メトキシ−4’−N,N−ジフェニルアミノスチルベンゼン、N−フェニルカルバゾールなどを挙げることができる。また、芳香族ジメチリディン系化合物も、正孔注入輸送層310の材料として使用することができる。
カルバゾール誘導体としては、例えばカルバゾールビフェニルやN−メチル−
N−フェニルヒドラゾン−3−メチリデン−9−エチルカルバゾール、ポリビニルカルバゾール、Nイソプロピルカルバゾール、Nフェニルカルバゾールなどを挙げることができる。
正孔注入輸送層は、上記したような材料の一種から形成してもよく、複数の材料を混合して形成してもよい。また、同一組成又は異種組成の複数層からなる複層構造であってもよい。
正孔注入輸送層は、材料を陽極上に、例えば真空蒸着法やスピンコート法、キャスト法、LB法等の公知の薄膜成膜法によって形成すればよい。
膜厚は、選択する材料にもよるが、通常は5nm〜5μmである。
(発光層)
発光層は、主として有機材料で構成され、陽極側及び陰極側からそれぞれ正孔及び電子が注入され、正孔及び電子の少なくとも一方を輸送して両者を再結合し、励起子を作り(励起状態となり)、励起子が基底状態に戻る際に光を発する層である。
したがって、発光層形成用の材料(有機材料)は、以下の機能を有していればよい。
・正孔注入輸送層(又は陽極)から正孔を注入することができる正孔注入機能。
・電子注入輸送層から電子を注入することができる電子注入機能。
・注入された正孔及び電子の少なくとも一方を電界の力によって移動させる輸送機能。
・電子と正孔の再結合し、励起状態(励起子)を生成する機能。
・励起状態から基底状態に戻る際に光を生成する機能。
以上の機能を備えた材料としては、代表的なものとしては、例えばAlq3やBe−ベンゾキノリノール(BeBq2)を挙げることができる。
また、以下のような材料も採用できる。
2,5−ビス(5,7−ジ−t−ペンチル−2−ベンゾオキサゾリル)−1,3,4−チアジアゾール、4,4’−ビス(5,7−ベンチル−2−ベンゾオキサゾリル)スチルベン、4,4’−ビス〔5,7−ジ−(2−メチル−2−ブチル)−2−ベンゾオキサゾリル〕スチルベン、2,5−ビス(5,7−ジ−t−ベンチル−2−ベンゾオキサゾリル)チオフィン、2,5−ビス(〔5−α,α−ジメチルベンジル〕−2−ベンゾオキサゾリル)チオフェン、2,5−ビス〔5,7−ジ−(2−メチル−2−ブチル)−2−ベンゾオキサゾリル〕−3,4−ジフェニルチオフェン、2,5−ビス(5−メチル−2−ベンゾオキサゾリル)チオフェン、4,4’−ビス(2−ベンゾオキサイゾリル)ビフェニル、5−メチル−2−〔2−〔4−(5−メチル−2−ベンゾオキサイゾリル)フェニル〕ビニル〕ベンゾオキサイゾリル、2−〔2−(4−クロロフェニル)ビニル〕ナフト〔1,2−d〕オキサゾール等のベンゾオキサゾール系;2,2’−(p−フェニレンジビニレン)−ビスベンゾチアゾール等のベンゾチアゾール系;2−〔2−〔4−(2−ベンゾイミダゾリル)フェニル〕ビニル〕ベンゾイミダゾール、2−〔2−(4−カルボキシフェニル)ビニル〕ベンゾイミダゾール等のベンゾイミダゾール系等の蛍光増白剤や、
ビス(8−キノリノール)マグネシウム、ビス(ベンゾ−8−キノリノール)亜鉛、ビス(2−メチル−8−キノリノラート)アルミニウムオキシド、トリス(8−キノリノール)インジウム、トリス(5−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、8−キノリノールリチウム、トリス(5−クロロ−8−キノリノール)ガリウム、ビス(5−クロロ−8−キノリノール)カルシウム、ポリ〔亜鉛−ビス(8−ヒドロキシ−5−キノリノニル)メタン〕等の8−ヒドロキシキノリン系金属錯体;ジリチウムエピンドリジオン等の金属キレート化オキシノイド化合物;1,4−ビス(2−メチルスチリル)ベンゼン、1,4−(3−メチルスチリル)ベンゼン、1,4−ビス(4−メチルスチリル)ベンゼン、ジスチリルベンゼン、1,4−ビス(2−エチルスチリル)ベンゼン、1,4−ビス(3−エチルスチリル)ベンゼン、1,4−ビス(2−メチルスチリル)2−メチルベンゼン等のスチリルベンゼン系化合物;2,5−ビス(4−メチルスチリル)ピラジン、2,5−ビス(4−エチルスチリル)ピラジン、2,5−ビス〔2−(1−ナフチル)ビニル〕ピラジン、2,5−ビス(4−メトキシスチリル)ピラジン、2,5−ビス〔2−(4−ビフェニル)ビニル〕ピラジン、2,5−ビス〔2−(1−ピレニル)ビニル〕ピラジン等のジスチルピラジン誘導体;ナフタルイミド誘導体;ペリレン誘導体;オキサジアゾール誘導体;アルダジン誘導体;シクロペンタジエン誘導体;スチリルアミン誘導体;クマリン系誘導体;芳香族ジメチリディン誘導体;アントラセン;サリチル酸塩;ピレン;コロネンや、
ファク−トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム、ビス(2−フェニルピリジナト−N,C2')イリジウム(アセチルアセトナート)、6−ジ(フルオロフェニル)−ピリジネート−N,C2')イリジウム(アセチルアセトナート)、イリジウム(III)ビス[4,6−ジ(フルオロフェニル)−ピリジネート−N,C2']ピコリネート、プラチウム(II)(2−(4',6'−ジフルオロフェニル)ピリジネートN,C2')(2,4−ペンタネジオネート)、プラチウム(II)(2−(4',6'−ジフルオロフェニル)ピリジネートN,C2')(6−メチル−2,4−ヘプタネジオネート−O,O)、ビス(2−(2'−ベンゾ[4,5−a]チエニル)ピリジネート−プラチウム(II)(2−(4',6'−ジフルオロフェニル)ピリジネートN,C3')イリジウム(アセチルアセトナート)等の燐光発光材料など。
また、発光層は、エレクトロルミネッセンスの生成機能を担う材料(有機発光材料/ドーパント)と、その他の機能を担う材料(ホスト材)とを含有してもよい。この場合、ホスト材が、キャリア注入及びキャリア輸送を行い、再結合により励起状態となる。励起状態となったホスト材は、励起エネルギーをドーパントに移動させる。ドーパントは、基底状態に戻る際に光を生成する。また、ホスト材がドーパントにキャリアを輸送し、ドーパント内で再結合を行い、ドーパントが基底状態に戻る際に光を生成する機構も採用できる。
ドーパントとしては、一般に、蛍光材料や燐光材料が用いられる。
ホスト材は、以上の機能を備えていればよく、公知の材料を用いることができる。例えば、ジスチリルアリーレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、キノリノラト系金属錯体、トリアリールアミン誘導体、アゾメチン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、シロール誘導体、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、ジカルバゾール誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、クマリン誘導体、ピレン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ベンゾピラン誘導体、ユーロピウム錯体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体が挙げられる。
蛍光材料は、蛍光性の材料(蛍光色素、蛍光ドーパント)であり、ホスト材からのエネルギーを得て基底状態に遷移する際に発光する、常温において励起状態の一重項から発光を取り出すことのできる材料である。また、室温において、ホスト材から輸送されたキャリアを再結合して励起状態となり、基底状態に戻る際に光を発する材料も採用できる。一般には、高い蛍光量子効率を有する材料が選ばれ、添加量はホスト材に対して0.01重量%以上20重量%以下である。
蛍光材料は、以上の性質を備えた公知の材料を適宜選択すればよく、例えば、ユーロピウム錯体、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、ポルフィリン誘導体、クマリン誘導体、ユーロピウム錯体、ルブレン誘導体、ナイルレッド、2−(1,1−ジメチルエチル)−6−(2−(2,3,6,7−テトラヒドロ−1,1,7,7−テトラメチル−1H,5H−ベンゾ(ij)キノリジン−9−イル)エテニル)−4H−ピラン−4H−イリデン)プロパンジニトリル(DCJTB)、DCM、クマリン誘導体、キナクリドン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ルブレン誘導体等が挙げられる。
クマリン誘導体としては、例えば、下記一般式1で表されるものが挙げることができる。
Figure 0004419534

一般式1において、R乃至Rは、それぞれ独立に、水素原子又は炭化水素基を表し、その炭化水素基は置換基を1又は複数有していてもよい。R乃至Rにおける炭化水素基としては、通常、脂肪族炭化水素基、好ましくは、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、イソプロペニル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、2−ブテニル基、1,3−ブタジエニル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、2−ペンテニル基などの炭素数5までの短鎖長脂肪族炭化水素基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキセニル基などの脂環式炭化水素基、フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、キシリル基、メシチル基、o−クメニル基、m−クメニル基、p−クメニル基、ビフェニリル基などの芳香族炭化水素基、さらには、これらの組み合わせによる炭化水素基が挙げられる。斯かる炭化水素基における水素原子は、その1又は複数が、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのエーテル基、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基などのエステル基、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基などのハロゲン基、さらには、これらの組み合わせによる置換基によって置換されていてもよい。有機EL素子の用途にもよるけれども、好ましいのはR乃至Rのすべてが脂肪族炭化水素基であるクマリン誘導体であり、とりわけ、R乃至Rがすべてメチル基であるクマリン誘導体は、物性においても経済性においても特に優れている。
一般式1におけるR乃至R13は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。R乃至R13における置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、イソプロペニル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、2−ブテニル基、1,3−ブタジエニル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、2−ペンテニル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、5−メチルヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、オクタデシル基などの炭素数20までの脂肪族炭化水素基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプチル基などの脂環式炭化水素基、フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、キシリル基、メシチル基、o−クメニル基、m−クメニル基、p−クメニル基、ベンジル基、フェネチル基、ビフェニリル基などの芳香族炭化水素基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのエーテル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基などのエステル基、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基などのハロゲン基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、シアノ基、ニトロ基、さらには、これらの組合わせによる置換基が挙げられる。
さらに具体的には、下記化学式1〜化学式23で表されるものが挙げられる。これらの化合物のように、上記一般式1で表される一群のクマリン誘導体は融点やガラス転移点が高く、その結果として、熱安定性が大きい。
Figure 0004419534
Figure 0004419534
Figure 0004419534
Figure 0004419534
Figure 0004419534
Figure 0004419534
Figure 0004419534
Figure 0004419534
Figure 0004419534
Figure 0004419534
Figure 0004419534
Figure 0004419534
Figure 0004419534
Figure 0004419534
Figure 0004419534
Figure 0004419534
Figure 0004419534
Figure 0004419534
Figure 0004419534
Figure 0004419534
Figure 0004419534
Figure 0004419534
Figure 0004419534
Figure 0004419534
燐光材料は、燐光性の材料(燐光色素、燐光ドーパント)であり、ホスト材からのエネルギーを得て基底状態に遷移する際に発光する、常温において励起状態の一重項及び三重項から発光を取り出すことのできる材料である。また、燐光材料としては、ホスト材から輸送されたキャリアを再結合し、励起状態となり、基底状態に戻る際に一重項及び三重項からの光を取り出すことのできる材料も採用できる。
燐光材料の添加量(ドープ量)は、一般には、ホスト材に対して0.01重量%以上30重量%以下とされる。
燐光材料は、常温において励起状態における一重項状態及び三重項状態からの発光を利用できる材料であれば特に限定なく、発光層用の燐光材料として選択される公知の材料、例えば、ファク−トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム、ビス(2−フェニルピリジナト−N,C2')イリジウム(アセチルアセトナート)、6−ジ(フルオロフェニル)−ピリジネート−N,C2')イリジウム(アセチルアセトナート)、イリジウム(III)ビス[4,6−ジ(フルオロフェニル)−ピリジネート−N,C2']ピコリネート、プラチウム(II)(2−(4',6'−ジフルオロフェニル)ピリジネートN,C2')(2,4−ペンタネジオネート)、プラチウム(II)(2−(4',6'−ジフルオロフェニル)ピリジネートN,C2')(6−メチル−2,4−ヘプタネジオネート−O,O)、ビス(2−(2'−ベンゾ[4,5−a]チエニル)ピリジネート−プラチウム(II)(2−(4',6'−ジフルオロフェニル)ピリジネートN,C3')イリジウム(アセチルアセトナート)などを用いることができる。一般には燐光発光性の重金属錯体を用いられることが多い。
例えば、緑色燐光材料としては、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウムを用いることができる。赤色燐光材料としては、2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−21H23H−ポルフィンプラチナ(II)を用いることができる。また、これらの材料の中心金属を他の金属又は非金属に変えてもよい。
発光層は、例えば真空蒸着法やスピンコート法、キャスト法、LB法等の公知の薄膜化法により、正孔注入輸送層上に設ければよい。
膜厚は、採用する材料にもよるが、一般には1nm〜100nm程度であり、好ましくは2〜50nm程度である。
また、同一層内にドーパントを複数添加することで、発光色が混色化したり、二以上の光を発したり、ホスト材から低エネルギーの第一ドーパントへエネルギー移動した後に、より低いエネルギーの第二ドーパントへエネルギーを効率よく移動させたりすることが可能になる。
ホスト材がドーパントにキャリアを輸送し、キャリアにおいて再結合を起す機構を採用する場合には、キャリア移動の効率化を図ることができる。
なお、発光層が発する光の色度や彩度、明度、輝度等の調整は、発光層を形成する材料の種類の選択と、添加量の調整、膜厚の調整などによって行える。
例えば、青色を発する発光層(青色発光層)は、好ましくは、発光色が青色のドーパントとホスト材とを例えば共蒸着などによって混合して形成することができる。
発光色が青色のドーパントとしては、公知の青色発光用のドーパントを適宜採用でき、例えば、ジスチリルアミン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、テトラフェニルブタジエン等を挙げることができる。
青色発光層用のホスト材としては、発光色が青色のドーパント発光層で用いられる公知のホスト材を適宜採用でき、例えば、ジスチリルアリーレン誘導体、スチルベン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、コロネン誘導体、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(p−フェニルフェノラト)アルミニウム(BAlq)等を挙げることができる。
赤色を発する発光層に用いられる、発光色が赤色のドーパントとしては、例えば、ユーロピウム錯体、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、ポルフィリン誘導体、ナイルレッド、2−(1,1−ジメチルエチル)−6−(2−(2,3,6,7−テトラヒドロ−1,1,7,7−テトラメチル−1H,5H−ベンゾ(ij)キノリジン−9−イル)エテニル)−4H−ピラン−4H−イリデン)プロパンジニトリル(DCJTB)、DCM等を挙げることができる。
緑色を発する発光層に用いられる、発光色が緑色のドーパントとしては、例えば、クマリン誘導体、キナクリドン誘導体等を挙げることができる。
赤色発光層や緑色発光層に用いるホスト材としては、発光色が赤色や緑色のドーパントの有機EL素子の発光層で用いられる公知のホスト材を適宜採用でき、例えば、ジスチリルアリーレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、キノリノラト系金属錯体、トリアリールアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、シロール誘導体、ジカルバゾール誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ベンゾピラン誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体等を挙げることができ、Alq3、トリフェニルアミンの4量体、4,4’−ビス(2,2’−ジフェニルビニル)ビフェニル(DPVBi)が特に好ましく用いられる。
また、発光層を以下のように積層構造にしたり、また、各層が少なくとも他の一層とは異なる波長(ピーク波長)の光若しくは/並びに異なる色度の光を発するようにしたりして構成してもよい。
例えば、複数の色を発する発光層は、前記したような各色用のドーパントを含有させたり、ドーパント及びホストがそれぞれ異なる色を発するようにして複数の色を発するようにしたりすることで作製できる。このような発光層の作製方法としては、当該層を構成する材料を共蒸着などによって混合して形成したり、構成する材料をバインダー樹脂等に溶解又は分散し、この溶液又は分散液を塗布して形成したりすることができる。
また、赤色、緑色及び青色によって白色を表現したり、青色/黄色の組み合わせや水色/橙色の組み合わせ、緑色/紫色の組み合わせのように、補色関係にある色を発して白色を表現したりしても良い。当然、白色以外の色を表現しても良い。
発光層の発光色の調整手法には以下のような手法もある。これらの一又は複数の手法を用いて発光色を調整すればよい。
・発光を促進したり阻害したりする材料を添加して発光色を調整する手法。
例えば、ホスト材からエネルギーを受け取り、このエネルギーをドーパントへ移す、いわゆるアシストドーパントを添加し、ホスト材からドーパントへのエネルギー移動を容易にすることができる。アシストドーパントとしては、公知の材料から適宜選択され、例えば上記したホスト材やドーパントとして利用できる材料から選択されることがある。
・発光層よりも光取り出し側にある層(透明基板を含む)に、波長を変換する材料を添加して発光色を調整する手法。
この材料としては公知の波長変換材料を用いることができ、例えば、発光層から発せられた光を他の低エネルギー波長の光に変換する蛍光変換物質を採用することができる。蛍光変換物質の種類は目的とする有機EL装置から出射させようとする光の波長と発光層から発せられる光の波長とに応じて適宜選択される。また、蛍光変換物質の使用量は濃度消光を起さない範囲内でその種類に応じて適宜選択可能であるが、透明樹脂(未硬化のもの)に対して10−5〜10−4モル/リットル程度が適当である。蛍光変換物質は1種のみを用いてもよいし、複数種を併用してもよい。複数種を併用する場合には、その組み合わせにより青色光、緑色光および赤色光以外に、白色光や中間色の光を放出することができる。蛍光変換物質の具体例としては、下記(a)〜(c)に示す物質が挙げられる。
(a)紫外光によって励起されて青色光を放出するもの
1,4−ビス(2−メチルスチリン)ベンゼン,トランス−4,4′−ジフェニルスチルベン等のスチルベン系色素、7−ヒドロキシ−4−メチルクマリン等のクマリン系色素、4,4′−ビス(2,2−ジフェニルビニル)ビフェニル等の芳香族ジメチリディン系色素。
(b)青色光によって励起されて緑色光を放出するもの
2,3,5,6−1H,4H−テトラヒドロ−8−トリフロルメチルキノリジノ(9,9a,1−gh)クマリン(クマリン153)等のクマリン色素等。
(c)青色から緑色にかけての波長の光によって励起されて橙色から赤色にかけての波長の光を放出するもの
4−(ジシアノメチレン)−2−メチル−6−(p−ジメチルアミノスチリルリル)−4H−ピラン,4−(ジシアノメチレン)−2−フェニル−6−(2−(9−ユロリジル)エテニル)−4H−ピラン,4−(ジシアノメチレン)−2,6−ジ(2−(9−ユロリジル)エテニル)−4H−ピラン,4−(ジシアノメチレン)−2−メチル−6−(2−(9−ユロリジル)エテニル)−4H−ピラン,4−(ジシアノメチレン)−2−メチル−6−(2−(9−ユロリジル)エテニル)−4H−チオピラン等のシアニン系色素、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)−ピリジウム−パーコラレイト(ピリジン1)等のピリジン系色素、ローダミンB,ローダミン6G等のキサンチン系色素、オキサジン系色素等。
・発光層よりも光取り出し側にカラーフィルタを設けて調整する手法。
カラーフィルタは、透過する波長を限定することで発光色を調整する。カラーフィルタとしては、例えば青色のフィルターとしては酸化コバルト、緑色のフィルターとしては酸化コバルトと酸化クロムの混合系、赤色のフィルターとしては酸化鉄などの公知の材料を用い、例えば真空蒸着法などの公知の薄膜成膜法を用いて透明基板14上に形成してもよい。
(電子注入輸送層)
電子注入輸送層は、陰極と発光層との間に設けられる層であり、陰極から注入された電子を発光層へ輸送する層であり、有機EL素子に以下のような性質を付与する。
・駆動電圧が低くなる。
・陰極から発光層への電子注入が安定化するため、長寿命化する。
・陰極と発光層との密着性が上がるため、発光面の均一性を高くできる。
・陰極の突起などを被覆し、素子欠陥を減少できる。
電子注入輸送層形成用の材料としては、光伝導材料の電子注入材料として用いることができる公知の材料や、有機EL装置の電子注入輸送層に使用されている公知の材料の中から任意の材料が選ばれ、一般的には電子親和力が陰極の仕事関数と発光層の電子親和力の間になるような材料が用いられる。
具体的には、1,3−ビス[5’−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2’−イル]ベンゼンや2−(4−ビフィニルイル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾールなどのオキサジアゾール誘導体や;3−(4’−tert−ブチルフェニル)−4−フェニル−5−(4”−ビフェニル)−1,2,4−トリアゾールなどのトリアゾール誘導体;なども用いることができる。トリアジン誘導体、ペリレン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレノン誘導体、チオピランジオキサイド誘導体、アントラキノジメタン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレンなどの複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、シロール誘導体、フェナントロリン誘導体、イミダゾピリジン誘導体等も用いることができる。
また、ビス(10−ベンゾ[h]キノリノラート)ベリリウム、5−ヒドロキシフラボンのベリリウム塩、5−ヒドロキシフラボンのアルミニウム塩などの有機金属錯体も好適に選択されるが、8−ヒドロキシキノリンまたはその誘導体の金属錯体も特に好適に選択される。具体例としては、オキシン(一般に8−キノリノール又は8−ヒドロキシキノリン)のキレートを含む金属キレートオキシノイド化合物、例えばトリス(8−キノリノール)アルミニウムやトリス(5,7−ジクロロ−8−キノリノ−ル)アルミニウム、トリス(5,7−ジブロモ−8−キノリノ−ル)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−キノリノ−ル)アルミニウムなどが挙げられる。また、これらの金属錯体の中心金属がインジウム、マグネシウム、銅、カルシウム、スズ、亜鉛又は鉛に置き代わった金属錯体なども挙げられる。メタルフリーあるいはメタルフタロシアニン又はそれらの末端がアルキル基、スルホン基などで置換されているものも好ましく用いられる。
電子注入輸送層は、上記したような材料一種のみで形成してもよく、複数を混合して形成してもよい。また、同一組成又は異種組成の複数層からなる複層構造であってもよい。
電子注入輸送層は、上記したような材料を用いて、スパッタリング法やイオンプレーティング法、真空蒸着法、スピンコート法、電子ビーム蒸着法などの公知の薄膜形成法によって形成される。
膜厚は、用いる材料によっても異なるが、通常は5nm〜5μmである。
なお、電子注入輸送層は、発光層よりも光取り出し側に設けられる場合には、取り出す光に対して透明である必要がある。そのため、上記したような電子注入輸送層を形成可能な材料の中から、薄膜化された際に上記光に対して透明な材料が適宜選択され、一般には取り出す光に対する透過率が10%よりも大きくなるように設定される。
(その他の層、添加剤)
本実施の形態に係る有機EL素子には、上記層以外の公知の層を設けてもよく、また、構成する層に公知の添加剤(ドーパント)等を添加させても(ドーピングしても)よい。
例えば、電子輸送層や正孔輸送層、正孔注入層等、前記した層構成例で示した層を設ける場合には、これらの層に担わせる機能(キャリア輸送機能、キャリア注入機能)に着目し、前記したような材料の中から適当な材料を選択し、前記した各層等同様に作製すればよい。
また、例えば、以下のようにも変形できる。
〔上記した層間に設ける層〕
層同士の密着性を向上させたり、電子注入性又は正孔注入性を向上させたりするための層を設けてもよい。
例えば、陰極を形成する材料と電子注入輸送層を形成する材料とを共蒸着させた陰極界面層(混合電極)を両者の間に設けてもよい。これにより、発光層と陰極との間に存在する電子注入のエネルギー障壁を緩和できる。また、陰極と電子注入輸送層との密着性を向上させることもできる。
陰極界面層形成用の材料は、陰極界面層に以上の性能を付与する材料であれば特に制限なく採用でき、公知の材料も用いることができる。例えば、フッ化リチウム、酸化リチウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化バリウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属のフッ化物、酸化物、塩化物、硫化物等を用いることができる。陰極界面層は、単独の材料で形成してもよいし、複数の材料によって形成してもよい。
膜厚は0.1nm〜10nm程度であり、好ましくは0.3nm〜3nmである。
陰極界面層は陰極界面層内で膜厚を均一に形成してもよいし、不均一に形成してもよく、島状に形成してもよく、真空蒸着法などの公知の薄膜成膜法によって形成することができる。
上記したような各層間の少なくとも一つに、正孔や電子、励起子等の移動を阻止する層(ブロック層)を設けても良い。例えば、発光層の陰極側に隣接して、正孔が発光層を通過することを抑え、発光層内で電子と効率よく再結合させる目的で、ホール・ブロック層を設けても良い。ホール・ブロック層形成用の材料としては、例えば、トリアゾール誘導体やオキサジアゾール誘導体、BAlq、フェナントロリン誘導体などの既知の材料を挙げることができるが、特にこれに限定されることはない。
上記したような各層間の少なくとも一つに、正孔や電子の注入障壁を緩和する層(バッファ層)を設けても良い。例えば、陽極とホール注入輸送層輸送層、又は陽極に隣接して積層される有機層の間に、ホール注入に対する注入障壁を緩和する目的でバッファ層を挿入してもよい。このバッファ層形成用の材料としては、例えば銅フタロシアニンなどの既知の材料が用いられるが、特にこれに限定されることはない。
〔正孔注入輸送層、電子注入輸送層へのドーピング〕
正孔注入輸送層や電子注入輸送層に、蛍光材料又は燐光材料などの有機発光材料(ドーパント)をドープし、これらの層でも光を発するようにしてもよい。
[陰極に隣接する層へのアルカリ金属やアルカリ金属化合物のドーピング]
陰極にアルミニウムなどの金属を用いる場合に、陰極と発光層との間のエネルギー障壁を緩和するために、陰極に隣接する層へアルカリ金属やアルカリ金属化合物をドーピングしてもよい。添加した金属や金属化合物により有機層が還元されてアニオンが生成するため、電子注入性が高まり、印加電圧が低くなる。アルカリ金属化合物としては、例えば酸化物、フッ化物、リチウムキレートなどが挙げられる。
〔発光する光の強度を強める層の挿入〕
有機層から発せられた光の強度を強める層を、第一の有機EL素子12や第二の有機EL素子13に設けることもできる。このような層としては、例えば光共振層やフォトニック結晶層がある。
光共振層は、少なくとも二つのハーフミラーと、ハーフミラー間に設けられた透明な層とからなる積層構造体(多層膜ミラー)である。ハーフミラー間の距離は、デバイスから外部へ取り出す光の波長を共振する光学距離に設定される。すなわち、光共振層は、デバイス外部へ出射する波長の光の光量を多くし、また、当該波長の光以外の出射を少なくする層である。換言すれば、ハーフミラーの積層方向、すなわち光共振層の膜厚方向に出射される光をシャープにする層である
また、好ましくは発光層を基準として光取出側とは反対側に、発光層から発せられた光や、ハーフミラーから反射された光を反射する反射板が設けられる。この反射板は有機層等とは別個に設けてもよいが、好ましくは第一の電極122や第二の電極132に反射機能を持たせて反射板として機能させるとよい。この構成を採用する場合には、少なくとも一つのハーフミラーと反射板との間の距離は、デバイスから外部へ取り出す光の波長を共振する光学距離に設定される。また、光共振層は、一つのハーフミラーのみで構成されていてもよい。
光共振層としては公知の構造を採用でき、また、この構造を実現するための公知の材料及び製法を用いて作製できる。例えば、次のように構成することもできる。
・ハーフミラーと反射板との間の光学距離、及び/又は、ハーフミラー間の光学距離を、好ましくは(2πN−φ−θ)λ/4πとし、望ましくはこの距離の0.9〜1.1倍を満たすようにする。
ここで、Nは自然数、φは反射板(又は光出射側とは反対側のハーフミラー)における反射光の位相のずれ(ラジアン単位)、θはハーフミラー(又は光出射側のハーフミラー)における反射光の位相のずれ(ラジアン単位)、λは有機ELデバイスから外部へ取り出す波長である。このように設計すると、外部へ取り出す波長λの光を共振させることが可能になる。つまり、光が強めあい、かつ指向性を伴って波長λの光を出射することが可能となる。
また、反射板を用いて共振を実現する場合で、ハーフミラーと反射板との光学距離を上記したように設定した場合、発光層41の反射板表面からの光学距離を、(2M−1)λ/4πとするとよい。ここでMは自然数であり、λは前記した通りである。このような位置に発光層41を配置すると、ハーフミラーと反射板との間に存在する定常波の腹の位置に光源をおくこととなり、上記した作用がより得られる。
以上の構成において、ハーフミラーは、波長λの光の一部を透過し、他を反射するものであればよい。このような材料としては、例えば、上記波長λの光に対する反射性能を備えた金属薄膜とすることができる。
また、光共振層のハーフミラーと、ハーフミラー間に設けられる物質(フィラー層)とを、上記波長λに対して透明な誘電体や酸化物、有機物を積層して形成してもよい。具体的には、高屈折率物質と低屈折率物質とを交互に積層して、誘電体多層膜ミラーとすればよい。高屈折率物質としては、例えばTiOやSnOなどを採用することができ、低屈折率物質としては、例えばSiOなどを採用することができる。
このような構造を採用する場合には、ハーフミラーの屈折率をN0とし、ハーフミラーの上下に位置する層や雰囲気等の屈折率をNU、NDとした場合、これらの大きさによってハーフミラー層の光学膜厚を以下のように設定するとよい。
(i)NU>N0、ND>N0、又はNU<N0、ND<N0の場合、(2N−1)λ/4。ただし、Nは自然数。
(ii)NU>N0>ND、又はNU<N0<NDの場合、Nλ/2。ただし、Nは自然数。
なお、上記(i)、(ii)の膜厚の0.9〜1.1倍程度の範囲の厚さになることが望ましい。
光共振層は、以上のような材料を、蒸着法や印刷法等の公知の薄膜製造法であって、材料に適した製法によって高屈折透明層の光取出側の面上に設ければよい。また、光共振層1を設けた後に、これを高屈折透明層の光取出側の面上に熱圧着による接着や接着剤による接着などによって貼り付けてもよい。
・複数の波長λ1、λ2...を共振する構造としてもよい。
この場合には、複数のハーフミラーを設け、各ハーフミラー間及び/又は各ハーフミラーと反射板との間の光学距離を、前記した式に従い設計する点は前記した通りだが、これらの距離を設計する際の上記式のλをλ1、λ2...とする点が前記した例とは異なる。すなわち、あるハーフミラー間(若しくはハーフミラーと反射板との間、以下同じ)では波長λ1の光を共振し、他のハーフミラー間では波長λ2の光を共振するようにする。これにより、複数の波長の光を共振して強くしかつ指向性を高くすることが可能になる。
フォトニック結晶(photonic crystal)とは、光や電磁波の波長程度の長さの周期構造を持った光を自由自在に制御することができる物質・素子デバイスである。具体的には、フォトニック結晶は、光の波長程度の長さの周期構造を有しており、その中ではある波長範囲の光の存在がゆるされないフォトニックバンドギャップ(photonic band-gap)が現れる。このフォトニックパンドギャップの起源は、固体結晶中での電子に対するバンドギャップ、禁止帯、すなわち、特定のエネルギー範囲の電子の存在が許されないバンドギャップの起源と同じように説明することができる。
固体結晶で原子がある周期で規則正しく配列しているときに電子に対するバンドギャップが現れるのは、電子を波と見た場合の波長がちょうど原子間隔程度の大きさであるため、電子が結晶内の周期ポテンシャルによりブラッグ反射を受け、エネルギーの存在しない状態が形成される。
それと同じにように、光の波長と同程度の長さの周期的な屈折率(誘電率)分布を持つ構造中を伝番する場合、ある波長領域の光の伝搬が禁じられるフォトニックバンドギャップが形成される。この周期構造は、1次元、2次元、3次元いずれの場合でもよい。
また、完全な周期構造をとっているフォトニック結晶に欠陥が導入された場合、バンド端がフォトニックバンドギャップ中に裾をひき、バンド内に欠陥準位(局在準位)が出現する。この欠陥準位を利用することで、発光物質の発光特性を増強させることも可能となる。また、バンド端では光の群速度が極めて小さくなり、その結果、素子全体としての発光特性を増強させることも可能となる(例えば、非特許文献2〜4を参照。)。
以下に、2次元フォトニック結晶層の構成について具体的に説明する。
図5(a)に示すように、2次元フォトニック結晶層5は、入射された光の波長に対して透明な層状(板状)の材料(第一の誘電体)51中に、厚さ方向、すなわち当該層の法線方向が長手方向とされた、上記光に対して透明で、上記材料とは屈折率(誘電率)が異なる部位(第二の誘電体)52が周期的に配列している層である。なお、図5(a)においては、説明のため、第一の誘電体中51の第二の誘電体52も実線で図示した。
2次元フォトニック結晶層5は、高屈折率透明層2で発せられた光における一つの波長、若しくは当該波長を中心とする所定範囲内の波長に対して、前記したように強度を強めたりシャープにしたりする構造をとればよい。すなわち、第一の誘電体51並びに第二の誘電体52の屈折率、及び第二の誘電体の配置方法(周期性)については、公知のフォトニック結晶技術を利用して算出し、これに応じてフォトリソ法や電子線描画法などを用いて作製すればよい。
また、第二の誘電体の周期構造としては、図5(b)に示すような正方配列や(c)に示すような三角格子配列などを挙げることができる。
第一の誘電体51及び第二の誘電体52を構成する材料としては、互いに異なる屈折率であればよく、例えば任意のガラス材料、半導体材料、酸化物材料、有機材料などが適用可能である。
また、気体や真空などを一つの材料とみなすこともできる。すなわち、第一の誘電体51に孔を空け、この孔に気体や窒素等のガスを封入したり、真空にしたりして2次元フォトニック結晶層5を作製してもよい。なお、このような構造を採用する場合には、この孔に封入する気体は、有機層3等を劣化させない、若しくは劣化させにくい気体であることが好ましく、例えば窒素や希ガスなどを封入することが好ましい。
第一の有機EL発光セル10は、以上のような構成を備え、各層についてはそれぞれ前記したように作製すればよい。以下に、第一の有機EL発光セル10の製造方法の一例を示す。
《第一の有機EL発光セル10の製造方法》
第一の有機EL発光セル10は、以下の工程によって製造することもできる。なお、特に断り書きのない限り、以下の各工程の順序は自由に変更することができる。
本発明に係る発光セルを製造する第一の方法は、以下の工程を有する。
・透明基板14の光取入面14b上に透明導体11を形成する工程。
・導体11の透明基板14と接する面(発光面)とは反対側の面における第一の領域T1上に、有機発光材料を含有する第一の有機層121を形成する工程。
・第一の有機層121の、導体11と接する面とは反対側の面に第一の電極122を形成する工程。
・導体11の透明基板14と接する面とは反対側の面における第二の領域T2上に、有機発光材料を含有する第二の有機層131を形成する工程。
・第二の有機層131の、導体11と接する面(発光面)とは反対側の面に第二の電極132を形成する工程。
・第一の有機層121並びに第一の電極122と、第二の有機層131並びに第二の電極132とが物理的に接触しないように、両者間に所定の距離の間隙Gを空ける間隙形成工程。
上記各工程は、前記した各層の成膜方法等を用いればよい。
上記間隙形成工程は、第一の有機EL素子12及び第二の有機EL素子13を形成する際にはじめから間隙Gが形成されるような製法を用いている場合には、このように作製することを間隙形成工程という。例えば、マスク法を用い、間隙に導電性の物質が蒸着等しないようにしたり、印刷法等を用いて各層を形成したりすれば、第一の有機EL素子12及び第二の有機EL素子13を作製しつつ、かつ間隙Gを形成することもできる。また、両有機EL素子形成後に、レーザやカッター等の公知の切断手段を用いて間隙Gを作製することも当然に可能である。
また、第一の有機EL素子(前駆体)や第二の有機EL素子(前駆体)を作製し、これを、透明導体11上に接着・貼付等して第一の有機EL発光セルを作製してもよい。例えば、以下の工程を適宜行う製造方法を採用することができる。
・透明基板14上に透明導体11を形成する工程。
・少なくとも一方が透明な導体であり、当該導体と他の導体(第一の電極)122との間に第一の有機発光材料を含有した第一の有機層121を有する第一のエレクトロルミネッセンス素子前駆体を形成する工程。
・少なくとも一方が透明な導体であり、当該導体と他の導体(第二の電極)132との間に第二の有機発光材料を含有した第二の有機層131を有する第二のエレクトロルミネッセンス素子前駆体を形成する工程。
・透明導体11における透明基板14と接する面とは反対側の面上の領域T1に、透明な導体が透明導体11と接続するように第一のエレクトロルミネッセンス素子前駆体を接合し、第一のエレクトロルミネッセンス素子12を形成する工程。
・透明導体11における前記透明基板と接する面とは反対側の面上の領域T2に、透明な導体が透明導体11と接続し、かつ、第一のエレクトロルミネッセンス素子12と物理的に接触しないように第二のエレクトロルミネッセンス素子前駆体を接合し、第二のエレクトロルミネッセンス素子13を形成する工程。
なお、領域T1とT2との間には、当然前記したような隙間が設けられている。
また、一方の有機EL素子を、以上のように有機EL素子前駆体を用いて作製し、他方の有機EL素子を、前記したように各層を積層していくことで作製してもよい。
次に、第一の有機EL発光セル10の変形例について説明する。
なお、既に記載した変形例を採用することは当然に可能である。また、上記した各変形例及び以下の変形例を用いなくともよく、一つのみ用いてもよく、互いに矛盾しない範囲内で複数を組み合わせて用いてもよい。
《第一の有機EL発光セル10の変形例》
〈透明基板14を設けない構成〉
図1に示す第一の有機EL発光セル10において、透明基板14を設けないようにしてもよい。これにより、透明基板14によって有機層から発せられた光が減衰することにより、従来の有機EL素子では取り出すことのできない光を取り出せるようにすることなどが可能になる。
このような構成を採用する場合、はじめから透明基板14を用いず、透明導体11上に第一の有機層121や第二の有機層131を直接積層してもよく、また、透明基板14を用いて第一の有機EL発光セル10を作製した後、サンドブラスト法やドライエッチング法、ウェットエッチング法などを用いた有機ELデバイスの基板を削除する公知の方法を用いて基板をなくしてもよい。
なお、透明導体11を外部雰囲気(特に酸素や水分)から保護するために、透明基板14を、透明導体11の保護に十分な厚さだけ残してもよい。
また、透明基板14を設けずに、他の透明な保護部材を設けてもよい。なお、保護部材については後述する。
〈第一の領域T1、第二の領域T2の形状等を変更する〉
上記した例では、第一の領域T1及び第二の領域T2の形状及び大きさは互いに概略同一としたが、形状のみ概略同一にしたり、面積のみ概略同一にしたりすることも可能である。特に、面積を同一にした場合には、前記したように、第一の有機EL素子12及び第二の有機EL素子13に流れる電流量を同じにすることができる。
また、領域T1やT2の形状を矩形以外の形状にしてもよいことは当然である。
例えば、図6(a)に示すように、第二の領域T2を、透明導体11の一方の面上における中心部に設けた正方形の領域とし、第一の領域T1を、間隙Gを介して上記面上における領域T2の外側に設定してもよい。
図6(b)に示すように、透明導体11の一方の面の面積を、第一の領域T1の面積と第二の領域T2の面積とを加算した面積よりも大きくなるように(概略同一の面積にならないように)してもよいことは前記した通りである。
〈間隙Gに絶縁部材で構成された壁部を設ける〉
例えば図7に示すように、間隙Gに、少なくとも絶縁機能を備えた壁部15を設けてもよい。これにより、第一の有機層121並びに第一の電極122と第二の有機層131並びに第二の電極132とが物理的に接触してしまうことをより確実に防止することが可能となる。なお、壁部1は、図7に示すように第一の有機EL素子12や第二の有機EL素子13と接触しないようにしてもよいが、接触するように形成してもよい。
また、壁部15は、透明であることが好ましく、さらには散乱機能を備えていることが好ましい。
壁部15を透明にすれば、有機層から他の有機層方向へ発せられた光を他の有機層へ入射させたり、壁部15に入射する臨界角よりも大きな角度で壁部15に入射した光を反射したりすることができる。このように壁部15を透明にすることで、光出射面14bに対する光の進行方向を変えることが可能となり、光出射面14bから外部へ出射される光の量(光取出効率)を高くすることも可能となる。
また、壁部15中に、壁部15を構成する主材料とは屈折率の異なるビーズ等を含有させたり、壁部15の壁面に適当な大きさの凹凸を設けるなど、公知の散乱手段を設けて散乱機能を持たせることで、光出射面14bに対する光の進行方向を変えて、光取出効率をさらに高くすることも可能となる。
このように壁部15を設ける場合には、例えば以下のような工程によって第一の有機EL発光セルを作製することができる。当然、前記した製造方法と同様に、特に断り書きのない限り、各工程の順番は自由に設定することができる。
・透明基板14上に透明導体11を形成する工程。
・導体11の透明基板14と接する面とは反対側の面上に、第一の領域T1と第二の領域T2とを仕切る、絶縁部材により構成された壁部15を形成する工程。
・導体11の透明基板14と接する面とは反対側の面における第一の領域T1上に、第一の有機発光材料を含有する第一の有機層121を形成する工程と、
・第一の有機層121の、導体11と接する面とは反対側の面に第一の電極122を形成する工程。
・導体11の透明基板14と接する面とは反対側の面における第二の領域T2上に、第二の有機発光材料を含有する第二の有機層131を形成する工程。
・第二の有機層131の、導体11と接する面とは反対側の面に第二の電極132を形成する工程。
なお、壁部15は、少なくとも表面が絶縁部材で構成されていればよいのであり、例えば、金属等の導体で構成された壁部前駆体の表面を、透明導体11上に配置後に、又は透明導体11に配置する前に、酸化等することによって絶縁性にしてもよい。また、透明導体11に壁部15状の突起(壁部前駆体)を設け、この壁部前駆体の少なくとも表面を公知の手法を用いて絶縁性にしてもよい。
〈少なくとも有機層を外部雰囲気から保護する保護部材を設ける〉
前記したように、有機層は、外部雰囲気(特に酸素や水分)によって変質するものが多いため、その端部等を保護することが好ましい。
例えば、図8(a)の断面図や(b)の正面図に示すように、第一の有機層121及び第二の有機層131の外部に露出している部分(端部)を保護膜により封止し、また、間隙Gの端部を保護膜や保護層(保護部材)19により封止してもよい。保護部材19と各有機層との間の空間(例えば間隙G)は、酸素や水分を有しない雰囲気、例えば窒素雰囲気や真空にするとよい。
なお、保護部材19は、第一の有機層131及び/又は第二の有機層132を保護するだけでなく、他の層を保護するようにしてもよい。例えば、透明導体11を保護するようにしてもよい。また、酸素や水分以外のもの、例えば外部からの圧力や温度変化等からも保護する保護部材19を設けてもよい。
保護層(パッシベーション膜)に使用する材料としては、例えば、有機高分子材料、無機材料、さらには光硬化性樹脂などを挙げることができ、保護層に使用する材料は、単独で使用してもよく、あるいは複数併用してもよい。保護層は、一層構造であってもよく、また多層構造であってもよい。
有機高分子材料の例としては、クロロトリフルオロエチレン重合体、ジクロロジフルオロエチレン重合体、クロロトリフルオロエチレン重合体とジクロロジフルオロエチレン重合体との共重合体等のフッ素系樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート等のアクリル系樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、エポキシシリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリパラキシレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂などを挙げることができる。
無機材料としては、ポリシラザン、ダイヤモンド薄膜、アモルファスシリカ、電気絶縁性ガラス、金属酸化物、金属窒化物、金属炭素化物、金属硫化物などを挙げることができる。
なお、以上のような材料に、前記した蛍光変換物質を添加してもよい。
また、有機EL素子を、例えば、パラフィン、流動パラフィン、シリコーンオイル、フルオロカーボン油、ゼオライト添加フルオロカーボン油などの不活性物質中に封入して保護することができる。
当然、缶封止によって保護しても良い。具体的には、外部からの水分や酸素を遮断する目的で、有機層を封止板、封止容器等の封止部材により封止してもよい。封止部材を背面側の電極側のみに設置しても、有機EL素子全体を封止部材で覆ってもよい。有機層を封止でき外部の空気を遮断することができれば、封止部材の形状、大きさ、厚さ等は特に限定されない。封止部材に用いる材料としては、ガラス、ステンレススチール、金属(アルミニウム等)、プラスチック(ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリエステル、ポリカーボネート等)、セラミック等が使用できる。
封止部材を有機EL素子に設置する際には、適宜封止剤(接着剤)を用いてもよい。有機EL素子全体を封止部材で覆う場合は、封止剤を用いずに封止部材同士を熱融着してもよい。封止剤としては紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、二液型硬化樹脂等が使用可能である。
さらに封止容器と有機EL素子の間の空間に水分吸収剤又は不活性液体を挿入してもよい。水分吸収剤は特に限定されず、具体例としては酸化バリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、五酸化リン、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化銅、フッ化セシウム、フッ化ニオブ、臭化カルシウム、臭化バナジウム、モレキュラーシーブ、ゼオライト、酸化マグネシウム等が挙げられる。不活性液体としてはパラフィン類、流動パラフィン類、フッ素系溶剤(パーフルオロアルカン、パーフルオロアミン、パーフルオロエーテル等)、塩素系溶剤、シリコーンオイル類等が使用可能である。
また、第一の電極122や第二の電極132から第一の有機層121や第二の有機層131へ酸素や水分を侵入しないようにするために、第一の電極122や第二の電極132に保護機能(少なくとも水分及び酸素を侵入させない/侵入させにくくする機能)をもたせるとよい。
例えば、第一の電極122や第二の電極132をアルミニウム等の材料で、十分な厚さを有するように設ければ、第一の有機層121や第二の有機層131へ酸素や水分が侵入する可能性を極めて低くすることができる。
また、第一の電極122や第二の電極132を、外部電源と接続する部分(端子部)以外は保護部材19で保護することでも、上記保護機能を実現することができる。
〈有機層よりも光取出側及び/又は反対側に光散乱部材を設ける〉
第一の有機層121や第二の有機層131よりも光取出側及び/又は当該側とは反対側に光散乱機能を有する光散乱部材を設けてもよい。
例えば、透明基板14の光出射面14b上に光散乱板や拡散板等を設けたり、光出射面14b上に微小凹凸を複数設けたりするなどして透明基板14に光散乱機能を設けてもよい。このように有機層よりも光取出側に光散乱部材を設ければ、光出射面14bから出射される光を、光散乱部材を設けない場合よりも均一化することが可能になる。
また、有機層を基準として光取出側とは反対側、すなわち電極側に光散乱機能を有する光散乱部材を設ければ、前記したように、光出射面14bに対する光の進行方向を変更することが可能になり、光散乱部材を設けない場合には光出射面14bから外部へ取り出されない光を取り出すことも可能になる。
当然、光散乱機能は、前記していない第一の有機EL発光セルを構成する一又は複数の層(構成要素)に適当な大きさの凹凸を複数設けたり、当該層を構成する材料と異なる屈折率の部材(例えばビーズ等)を分散させたりするなどして実現することも可能である。
〈第一の有機EL素子12及び/又は第二の有機EL素子13を無機EL素子に変更する〉
すなわち、第一の有機層を第一の無機層に変更したり、第二の有機層を第二の無機層に変更したりしてもよい。この場合、無機層には無機発光材料が含有され、無機発光材料を含有する無機発光層は絶縁層に狭持されるように設計される。また、少なくとも一方のEL素子が無機EL素子の場合には交流駆動とする。
無機EL素子は、公知の材料による公知の構成の素子とすればよい。
例えば、前記したような無機発光層を二つの絶縁層で挟んだ構造(二重絶縁構造/三層構造)を例にとり説明する。
絶縁層は以下の性質を備えることが好ましい。
・高い誘電率
無機発光層へ電界を効率よく印加し、さらに発光層内への電荷供給量を増加して高輝度を得るためである。
・高い電気絶縁性
高い電界によって無機発光層が破壊されることを防止するためである。
・ピンホールや欠陥が少ないこと
無機発光層が破壊されることを防止するためである。
・高い密着性
無機発光層や電極と積層するためである。
・非伝播性
絶縁破壊が一部分に止まり、無機EL素子全体に広がらないようにするためである。
・耐熱性
無機EL素子作製時に高温プロセスを必要とするためである。
・透明性
少なくとも無機発光層よりも光取出側の絶縁層は透明である必要がある。
以上の性質を絶縁層に付与する材料としては、公知の無機EL装置の絶縁層に使用される材料を用いることができ、一般にはアモルファス材料が用いられ、例えば、Siなどの窒化物系材料、SiO、Ta、Al、Y、Sm、TiOなどの酸化物系材料が選択される。
また、SiON、SiAlON、TaSiO、ATO、BaTa、PbNb等の、複数の化合物を複合して用いた複合絶縁層にしてもよい。
電極との接合性をよくしたり、無機発光層との間の界面制御を行ったりするために、異なる絶縁層材料を積層してもよい(積層絶縁層)。
絶縁層は、高電圧下での発光層の絶縁破壊を抑制し、かつ、電子の供給源としての絶縁層/無機発光層界面の形成を行う役割を担っているため、高周波スパッタリング法や電子ビーム蒸着法、スクリーン印刷法などの、ピンホールや亀裂、剥離の少ない薄膜形成法が好ましく採用される。
無機発光層は、主として無機材料で構成され、前記した発光機構により発光する材料であればどのような材料でも採用でき、公知の無機EL装置の無機発光層に採用される材料を用いることができる。
このような材料としては、例えば、
ZnS等を母体材料としたIIb−VIb属化合物蛍光体;イオン性結晶であるCaSやSrS等を母体材料としたIIa−VIb属化合物蛍光体;CaGa、SrGa、BaGa等のチオガレート(ガリウム硫化物)を母体材料としたチオガレート系蛍光体;硫化アルミニウムの化合物(チオアルミネート)を母体材料としたチオアルミネート系蛍光体などの硫化物系発光層材料や、
ZnSiO、Ga、Y、CaO、GeO、SnO等の金属酸化物(二元化合物)を母体材料とし、MnやCr、希土類元素等が発光中心として添加された金属酸化物蛍光体;ZnSiO、ZnGeO、ZnGa、CaGa、YGeO、YGeO、YGeGeなどの三元化合物の金属酸化物を母体材料とし、MnやCr、希土類元素等が発光中心として添加された多元酸化物蛍光体などの酸化物系発光層材料や、
CaFやCdF、ZnF等を母体材料として用い、発光中心材料として各種の遷移金属又は希土類元素を添加した、例えばGd添加ZnF等のフッ化物系発光層材料、
などがある。
無機発光層は、抵抗加熱蒸着法や電子ビーム蒸着法、スパッタリング法などの物理気相堆積法や、有機金蔵気相堆積法やハロゲン輸送減圧CVD法、原子層エピタキシー法などの化学気相堆積法等、公知の薄膜形成法で絶縁層上に形成すればよい。
また、十分な発光特性を得るために、薄膜形成後に真空熱処理法やRTA(Rapid Thermal Annealing)法、電子ビームアニーリング法、レーザアニーリング法などの熱処理(アニーリング)を施すことが好ましい。
なお、無機EL発光セルは、無機EL素子前駆体を作製し、これを透明導体11に貼り合わせる製法が、有機EL発光セルの場合よりも採用しやすい。これは、無機発光層を基準にして陽極側及び陰極側が対称的、すなわち、一対の絶縁層及び一対の電極を備えているため、第一の無機EL素子12にも第二の無機EL素子13にも同一構成の無機EL素子前駆体を採用することができるからである。
また、上記以外の構成を採用することも当然にでき、例えば、上記した二重絶縁構造における絶縁層と無機発光層との間にTaやTiOなどの絶縁材料などが導入された半絶縁層を導入し、発光層を流れる移動電荷量を増大させたり、絶縁破壊特性を向上させたりできる五層構造にしてもよい。また、例えばSrS:Ceの膜と無添加のZnS膜を数層に渡って連続的に積層するなど、二重絶縁構造における無機発光層の役割(機能)ごとに層を設けたマルチレーヤ構造にしてもよい。
〈他の有機EL発光セルと接続するための接続手段を設ける〉
第一の有機EL発光セルの、例えば基板端部に、他のセルと接続するための接続手段を設け、図9(b)に示すように、各セル10、10...10(nは自然数)を互いに接続できるようにするとよい。これにより、後述する有機EL発光デバイスを容易に形成することができる。
例えば、図9(a)に示すように、基板1の一方と、他の基板1’の他方とに鍵手状の接続手段16を設け、両基板の接続手段16と16とをかみ合わせて基板1及び1’を相対的にスライドさせることで、有機EL発光セル10と10’とを接続するようにしてもよい。
なお、接続手段としては、図9に示す手段に限定されるものではなく、例えば磁石等によって接続してもよく、圧力をかけられることで両セルを接着させる接着部材を基板の縁に塗布してこれを接続手段としてもよい。すなわち、図9以外の形状の公知の部材組み合わせ手段を用いてもよい。
このように、接続手段により第一の有機EL発光セル10同士を接続できるようにすれば、有機EL発光デバイスを容易に組み立てることができる。また、不良になった若しくは不良であった有機EL発光セル10を有機EL発光デバイスから取り外し、新たなセル10を組み込むことも容易となる。
〈第一の電極122及び/又は第二の電極132側からも光を出射する〉
第一の有機EL発光セル10において、第一の電極122及び/又は第二の電極132を透明な電極とし、第一の電極122及び/又は第二の電極132側からも光を出射するようにしてもよい。
このような構成にする場合、第一の電極122及び/又は第二の電極132は、透明導体11に用いたような材料を用いて形成すればよい。
次に、本実施の形態に係る第二の有機EL発光セルについて説明する。
[第二の有機EL発光セル]
図10に第二の有機EL発光セル20の構成を説明するための断面模式図を示す。
図10に示す第二の有機EL発光セル20は、基板17上に第一の領域T1及びT2が設定されている。
第一の領域T1上には、第一の電極122及び第一の有機層121が積層されている。第二の領域T2上には、第二の電極132及び第二の有機層131が積層されている。
ここで、T1及びT2は、互いに接したり重なったりしないように設定される。したがって、第一の有機EL発光セル10と同様に、第二の有機EL発光セル20は、第一の電極122並びに第一の有機層121と、第二の電極132並びに第二の有機層131との間に間隙Gが設けられることになる。
そして、第一の有機層121上及び第二の有機層131上には、両者を接続する透明導体11が設けられている。
基板17は、第一の有機EL発光セル10の透明基板14と同様の基板を用いてもよいが、第二の有機EL発光セルは上記した構成からも明らかなとおりトップエミッション型であるため、透明な基板を採用する必要はない。したがって、例えば、金属基板や支持体に金属泊を形成した基板なども用いることができる。また、同種又は異種の基板を複数組み合わせた複合シートからなる基板を用いることもできる。
なお、上記構成を採用する場合、基板17と第一の電極122との間、及び基板17と第二の電極132との間に、それぞれ(図示しない)第一の配線部及び第二の配線部を配置し、これらの配線部から電力を供給してもよい。
また、以下に示すようにして外部電源と接続してもよい。
・第一の電極122から、基板17を貫通して、基板17の第一の電極122が設けられた側とは反対側へ通じる、導電部材により構成された第一の端子部123を設ける。
・第二の電極132から、基板17を貫通して、基板17の第二の電極132が設けられた側とは反対側へ通じる、導電部材により構成された第二の端子部133を設ける。
そして、第一の端子部123と第二の端子部133とを直流電源に接続し、電圧を印加することで、第一の有機層121及び第二の有機層131が発光し、透明導体11を介して外部に光が出射される。
以上のような構成を有する第二の有機EL発光セルによっても、第一の有機EL発光セルと同様の作用及び効果を得ることができる。また、第一の有機EL発光セルと同様に変形することができ、変形することによって前記したような作用・効果をさらに得ることが可能になる。
次に、第二の有機EL発光セルの三つの製造例を以下に示すが、本発明はこれらの製造例に限定されるものではなく、前記した各構成要素の製造例を適宜組み合わせて作製することができる。また、前記した第一の有機EL発光セルの製造例と同様に、特に断り書きのない限り、各工程の順序は特に限定されず、また、各工程は、前記した各構成要素の成膜例等に基づいて実現することができる。
《第二の有機EL発光セルの第一の製造例》
第一の製造例には以下の工程が含まれる。
・基板17の一方の面(領域T1)上に、第一の電極122を形成する工程。
・第一の電極122の基板17と接する面とは反対側の面に、第一の有機発光材料を含有する第一の有機層121を形成する工程。
・基板17上の上記一方の面(領域T2)上に、第二の電極132を形成する工程。
・第二の電極132の基板17と接する面とは反対側の面に、第二の有機発光材料を含有する第二の有機層131を形成する工程。
・第一の有機層121及び第二の有機層131の、それぞれの電極122、132と接する面とは反対側の面上に、第一の有機層121及び第二の有機層131を電気的に接続するように透明導体11を形成する工程。
・第一の有機層121並びに第一の電極122と第二の有機層131並びに第二の電極132とが物理的に接触しないように両者間に所定の距離の間隙Gを空ける間隙形成工程。
なお、第一の有機EL発光セルと同様に、第一の有機発光材料と第二の有機発光材料とは同一の材料であっても構わない。すなわち、本明細書において「第一」及び「第二」と記載しているのは、第一の有機EL素子12及び第二の有機EL素子13とを区別するためのものであって、異種のものであることを表現するために用いているのではない。
また、間隙形成工程は、前記した間隙形成工程と同様に行えばよい。
《第二の有機EL発光セルの第二の製造例》
また、次のようにも作製できる。以下の作製方法は、壁部15を設けてから有機EL素子を作製する方法である。
・基板17の一方の面上に、当該面を二つの領域T1、T2に仕切る、少なくとも表面が絶縁部材により構成された壁部15を形成する工程。
・一方の領域T1上に、第一の電極122を形成する工程。
・第一の電極122の基板17と接する面とは反対側の面に、第一の有機発光材料を含有する第一の有機層121を形成する工程。
・第二の領域T2上に、第二の電極132を形成する工程。
・第二の電極132の基板17と接する面とは反対側の面に、第二の有機発光材料を含有する第二の有機層131を形成する工程。
・第一の有機層121及び第二の有機層131の、それぞれの電極122、132と接する面とは反対側の面上に、第一の有機層122及び第二の有機層132を電気的に接続するように透明導体11を形成する工程。
《第二の有機EL発光セルの第三の製造例》
第二の有機EL発光セル20は、以下のようにしても製造できる。以下の製法は、有機EL素子(前駆体)を作製し、これを基板17上に貼り合わせ次いで透明導体11を貼り合わせる製法である。
・少なくとも一方が透明な導体であり、当該導体と他の導体(第一の電極)122との間に第一の有機発光材料を含有した第一の有機層121を有する第一の有機エレクトロルミネッセンス素子前駆体を形成する工程。
・少なくとも一方が透明な導体であり、当該導体と他の導体(第二の電極)132との間に第二の有機発光材料を含有した第二の有機層131を有する第二の有機エレクトロルミネッセンス素子前駆体を形成する工程。
・基板17の領域T1上に、他の導体122(第一の電極)が基板17に接続するように第一の有機エレクトロルミネッセンス素子前駆体を接合する工程。
・基板17の領域T2上に、他の導体(第二の電極)132が基板17に接合し、かつ、第一の有機エレクトロルミネッセンス素子前駆体と物理的に接触しないように第二の有機エレクトロルミネッセンス素子前駆体を接合する工程。
・第一の有機エレクトロルミネッセンス素子前駆体の透明な導体、及び第二の有機エレクトロルミネッセンス素子前駆体の透明な導体を透明導体11により接続する工程。
なお、若しくは有機エレクトロルミネッセンス素子前駆体を透明導体11に貼り合わせ、次いで基板17を貼り合わせるようにしてもよい。
次に、本実施の形態に係る第三の有機EL発光セルについて説明する。
[第三の有機EL発光セル]
図11に、第三の有機EL発光セルの断面構成を説明するための模式図を示す。
図11に示すように、第三の有機EL発光セル30は、基板17上の一方の面上に導体18が形成されている。導体18の基板17と接する面とは反対側の面上に、領域T1とT2とが設定されている。領域T1とT2とは、互いに接触したり重なったりしないように(所定以上の距離離れて)設定されている。領域T1上には第一の有機層121が設けられ、その上には透明な導電体で構成された第一の透明電極124が設けられている。領域T2上には第二の有機層131が設けられ、その上には透明な導電体で構成された第二の透明電極134が設けられている。
導体18は、導電体で構成されていればよく、透明である必要はない。したがって、透明な導体11形成用の材料や第一の電極122、第二の電極132形成用の材料など、公知の電極材料を、前記したような成膜方法によって基板17上に設ければよい。
第一の透明電極124及び第二の透明電極134は、一方が陽極とされ、他方が陰極とされ、それぞれ透明な導電体で構成されている。これらの電極は、透明導体11形成用の材料など、公知の有機EL素子における透明電極形成用の材料を、前記したような透明導体11の成膜法等により第一の有機層121若しくは第二の有機層131上に成膜すればよい。
その他の構成要素については、第一の有機EL発光セル10や第二の有機EL発光セル20における、同一符号を付して説明した構成要素と同様に作製すればよい。
以上の構成を有する第三の有機EL発光セル30は、第一の透明電極124と第二の透明電極134とに外部電源が接続され、電圧が印加されることで第一の有機層121及び第二の有機層131が第一の有機EL発光セル10や第二の有機EL発光セル20と同様に発光する。第一の有機層121や第二の有機層131から発せられた光は、それぞれ第一の透明電極124、第二の透明電極134を介してセル外部へ出射される。すなわち、第三の有機EL発光セル30はトップエミッション型のセルである。
第三の有機EL発光セル30は、上記説明からも明らかな通り、第一の有機EL発光セル10や第二の有機EL発光セル20と同等の効果を得ることができる。
また、第一の有機EL発光セル10や第二の有機EL発光セル20と同様に適宜変形することができ、変形した構成においても前記同等の作用・効果を奏することが可能になる。
第三の有機EL発光セル30は、各構成要素の成膜法(作製法)を適宜組み合わせ、前記同様に作製すればよい。例えば、以下のように作製することもできる。
《第三の有機EL発光セル30の第一の製造例》
第一の製造例は、以下の工程を有する。
・基板17の一方の面上に導体18を形成する工程。
・導体18の基板17と接する面とは反対側の面における第一の領域T1上に、第一の有機発光材料を含有する第一の有機層121を形成する工程。
・第一の有機層121の、導体18と接する面とは反対側の面に第一の透明電極124を形成する工程。
・導体18の基板17と接する面とは反対側の面における第二の領域T2上に、第二の有機発光材料を含有する第二の有機層131を形成する工程。
・第二の有機層131の、導体18と接する面とは反対側の面に第二の透明電極134を形成する工程。
・第一の有機層121並びに第一の透明電極124と、第二の有機層131並びに第二の透明電極134とが物理的に接触しないように、両者間に所定の距離の間隙を空ける間隙形成工程。
なお、間隙形成工程は、前記したように、第一の有機EL素子12及び第二の有機EL素子13形成後に行ってもよいが、両者が接触しないようにマスク法等を用いて形成することで、実質的に間隙形成工程を実現することもできる。
《第三の有機EL発光セル30の第二の製造例》
第二の製造例は、第一の有機EL素子12と第二の有機EL素子13との間の間隙Gに絶縁部材で構成された壁部15を設けた構成の製造例である。具体的には以下の工程を有する。
・基板17の一方の面上に導体18を形成する工程。
・導体18の基板17と接する面とは反対側の面上に、第一の領域T1と第二の領域T2とを仕切る、絶縁部材により構成された壁部15を形成する工程。
・導体18の基板17と接する面とは反対側の面における第一の領域T1上に、第一の有機発光材料を含有する第一の有機層121を形成する工程。
・第一の有機層121の、導体18と接する面とは反対側の面に第一の透明電極124を形成する工程。
・導体18の基板17と接する面とは反対側の面における第二の領域T2上に、第二の有機発光材料を含有する第二の有機層131を形成する工程。
・第二の有機層131の、導体18と接する面とは反対側の面に第二の透明電極134を形成する工程。
なお、壁部15を設ける工程は、前記したように、第一の有機EL素子12や13を作製後に行ってもよく、これらの素子の作製前に行ってもよく、いずれかの素子形成後に行ってもよい。
《第三の有機EL発光セル30の第三の製造例》
第三の製造例は、第一の有機EL素子前駆体及び第二の有機EL素子前駆体を作製し、これを導体18上に貼り合わせて第三の有機EL発光セル30を作製する方法である。具体的には、以下の工程を有する。
・基板17上に導体18を形成する工程。
・少なくとも一方が透明な導体(第一の透明電極)124であり、導体124と他の導体との間に第一の有機発光材料を含有した第一の有機層121を有する第一の有機エレクトロルミネッセンス素子前駆体を形成する工程。
・少なくとも一方が透明な導体(第二の透明電極)134であり、導体134と他の導体との間に第二の有機発光材料を含有した第二の有機層131を有する第二の有機エレクトロルミネッセンス素子前駆体を形成する工程。
・導体18における基板17と接する面とは反対側の面上の第一の領域T1上に、上記他の導体が導体18と接続するように第一の有機エレクトロルミネッセンス素子前駆体を接合し、第一の有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する工程。
・導体18における基板17と接する面とは反対側の面における、第一の領域T1と所定の距離をおいて設定された第二の領域T2上に、上記他の導体が導体18と接続し、かつ、第一の有機エレクトロルミネッセンス素子12と物理的に接触しないように第二のエレクトロルミネッセンス素子前駆体を接合し、第二のエレクトロルミネッセンス素子13を形成する工程。
次に、本実施の形態に係る第四の有機EL発光セル40について説明する。
[第四の有機EL発光セル40]
図12に、第四の有機EL発光セル40の構成を説明するための断面模式図を示す。
図12に示すように、第四の有機EL発光セル40は、透明基板14の一方の面上に、第一の領域T1と第二の領域T2とが設定されている。領域T1とT2とは、前記同様に所定の距離をもって、接触する部分や重なる部分がないように設定される。
基板14の第一の領域T1上に、第一の透明電極124及び第一の有機層121が順に設けられている。透明基板14の第二の領域T2上に、第二の透明電極134及び第二の有機層131が順に設けられている。第一の有機層121と第二の有機層131の電極と接する面とは反対側の面に、両者を電気的に接続する、導電体で形成された導体1が設けられている。
以上の構成を備えた第四の有機EL発光セル40は、第一の透明電極124と第二の透明電極134とが外部電極に接続され、電圧が印加されることで、第一の有機層121及び第二の有機層131が発光する。この光は、それぞれ第一の透明電極124並びに第二の透明電極134及び透明基板14を介してセル外部へ出射される。したがって、第四の有機EL発光セル40はボトムエミッション型である。
第四の有機EL発光セル40は、各構成要素を、前記した同等の構成要素形成用の材料を用い、前記したような成膜方法等を用いて作製することができる。これにより、第一〜第三の有機EL発光セルと同等の作用・効果を得ることができる。また、第一〜第三の有機EL発光セルと同様に適宜変形することができ、このように変形した構成は、それぞれ前記同等の作用・効果を奏する。
なお、第四の有機EL発光セル40では、第一の透明電極124と透明基板14の間に、透明な導電体により構成された第一の配線部を設け、第二の透明電極134と透明基板14との間に、透明な導電体により構成された第二の配線部を設けるとよい。そして、配線部を外部電極に接続することで、透明基板上に、領域T1、T2及び間隙Gの領域以外を設けなくても第一の有機EL素子12及び第二の有機EL素子13に電力を供給することが可能になる。
このように配線部を設けるのは、特に、複数の有機EL発光セル40を並べる場合に有効である。すなわち、隣接するセルの第一の配線部同士、第二の配線部同士を接続し、各配線部の端部を外部電極に接続することで、各セルの発光領域(領域T1及びT2)間に生じる隙間を極めて小さなものにできる。
以下に、第四の有機EL発光セル40の具体的な製造例を示す。
《第四の有機EL発光セル40の第一の製造例》
第四の有機EL発光セル40の第一の製造例は、以下の工程を有する。
・透明基板14の一方の面(光入射面14a)の第一の領域T1上に、第一の透明電極124を形成する工程。
・第一の透明電極124の透明基板14と接する面とは反対側の面に、有機発光材料を含有する第一の有機層121を形成する工程。
・透明基板14上の前記一方の面における第二の領域T2上に、第二の透明電極134を形成する工程。
・第二の透明電極134の透明基板14と接する面とは反対側の面に、有機発光材料を含有する第二の有機層131を形成する工程。
・第一の有機層121及び第二の有機層131の、それぞれの電極と接する面とは反対側の面上に、第一の有機層121及び第二の有機層を電気的に接続するように導体1を形成する工程。
・第一の有機層121並びに第一の透明電極124と第二の有機層131並びに第二の透明電極134とが物理的に接触しないように両者間に所定の距離の間隙Gを空ける間隙形成工程。
《第四の有機EL発光セル40の第二の製造例》
第四の有機EL発光セル40の第二の製造例は、以下の工程を有する。
・透明基板14の一方の面14a上に、当該面を二つの領域T1及びT2に仕切る、絶縁部材により構成された壁部15を形成する工程。
・領域T1上に、第一の透明電極124を形成する工程。
・第一の透明電極124の透明基板14と接する面とは反対側の面に、有機発光材料を含有する第一の有機層121を形成する工程。
・領域T2上に、第二の透明電極134を形成する工程。
・第二の透明電極134の透明基板14と接する面とは反対側の面に、有機発光材料を含有する第二の有機層131を形成する工程。
・第一の有機層121及び第二の有機層131の、それぞれの電極と接する面とは反対側の面上に、第一の有機層121及び第二の有機層131を電気的に接続するように導体1を形成する工程。
《第四の有機EL発光セル40の第三の製造例》
第四の有機EL発光セル40の第三の製造例は、以下の工程を有する。
・少なくとも一方が透明な導体(第一の透明電極)124であり、導体124と他の導体との間に有機発光材料を含有した第一の有機層121を有する第一の有機エレクトロルミネッセンス素子前駆体を形成する工程。
・少なくとも一方が透明な導体(第二の透明電極)134であり、導体134と他の導体との間に有機発光材料を含有した第二の有機層131を有する第二の有機エレクトロルミネッセンス素子前駆体を形成する工程。
・透明基板14の第一の領域T1上に、透明な導体(第一の透明電極)124が基板14接続するように第一の有機エレクトロルミネッセンス素子前駆体を接合する工程。
・透明基板14の第二の領域T2上に、透明な導体(第二の透明電極)134が基板14に接合し、かつ、第一の有機エレクトロルミネッセンス素子前駆体と物理的に接触しないように、第二の有機エレクトロルミネッセンス素子前駆体を接合する工程。
・第一の有機エレクトロルミネッセンス素子前駆体の他の導体、及び第二の有機エレクトロルミネッセンス素子前駆体の他の導体を導体1により接続する工程。
次に、本実施の形態に係る有機EL発光ユニットについて説明する。
[有機EL発光ユニット]
本実施の形態に係る有機EL発光ユニットは、第一の有機EL発光セル10〜第四の有機EL発光セル40が、同種のもの若しくは異種のものを含めて複数接続されて構成されている。より詳しくは、上記した有機EL発光セルを複数備え、各セルの第二の電極が、他の一つ又は複数のセルの第一の電極と電気的に接続されている。また、各セルにおける第一の有機エレクトロルミネッセンス素子及び第二の有機エレクトロルミネッセンス素子が、他のセルにおける第一の有機エレクトロルミネッセンス素子及び第二の有機エレクトロルミネッセンス素子と物理的に接触しないように配置されている。この「接続しない」という文言には、導体同士も接続しない、という意味も当然に含まれている。
そして、電気的に端に存在する、他のセルの第二の電極と接続していない第一の電極と、他のセルの第一の電極と接続していない第二の電極との間に電圧が印加されて、各セルにおける第一の層及び第二の層が発光する。
以下に、図13に基づいて、本実施の形態に係る有機EL発光ユニットの具体的な構成例を説明する。
図13に示す有機EL発光ユニット60は、二つの第一の有機EL発光セル10、10’が接続されて構成されている。第一の有機EL発光セル10及び10’の構成は前記した通りである。
第一の有機EL発光セル10の第二の電極132は、第一の有機EL発光セル10’の第一の電極10’と、導電体で構成された導電接続部61により接続されている。そして、第一の有機EL発光セル10の第一の電極122と第一の有機EL発光セル10’の第二の電極132’とが外部電源に接続されている。つまり、第一の電極122と第二の電極132’は、それぞれ他のセルの第二の電極、第一の電極に接続されていない電極である。
有機EL発光ユニット60は、以上の構成を有しているため、第一の電極122と第二の電極132’との間に電圧が印加されることで、第一の有機層121、第二の有機層131、第一の有機層121’及び第二の有機層131’がそれぞれ発光する。これらの光は、透明導体11若しくは透明導体11’及び透明基板14若しくは透明基板14’を介してユニット外部へ出射される。
したがって、有機EL発光ユニット60は、有機EL発光セルと同等の作用・及び効果が得られ、さらに、以下の効果を得ることができる。
・ユニットの発光領域の面積、すなわち、すべての領域T1とT2をあわせた面積を自由に設定できる。
前記したように、特に有機EL素子は大型化が困難であるが、以上の構成の有機EL発光ユニット60であれば、各有機EL素子12、12’、13、13’はその発光領域の面積が小さくても、結果として大きな発光領域のユニットとすることができる。
・各有機EL素子12、12’、13、13’が発する光の色を適宜調整することで、加色として色を表現する場合に、その調整がより容易となる可能性がある。
有機層の数が、有機EL発光セルよりも多くなるため、色の調整が発光セルの場合よりも容易になることがあるからである。
・有機EL発光セルが直列接続された部分では、各セルにおける有機EL素子に流れる電流量が同じになる。
したがって、各有機EL素子をほぼ同一構成とし、構成する各層もほぼ同一構成とし、さらに、各領域T1、T2の面積を概略同一にすれば、各有機EL素子から発せられる光の量及び色度をほぼ同一にすることができる。
なお、接続導体61は、第一の電極122や第二の電極132、透明導体11等の形成用材料によって、前記したような製法によって作製することもできる。また、第二の電極132と第一の電極122’とをワイヤーボンディング等によって接続してもよい。さらに、第二電極132及び/又は第一電極122’と一体形成することも当然に可能である。
有機EL発光ユニットは、以下のように変形することができる。
・各有機EL発光セルをそれぞれ前記したように変形してもよい。
この場合、各セルに、それぞれ同一の変形を施してもよく、異なる変形を施してもよい。
・第一の有機EL発光セルと第二の有機EL発光セルとを接合して発光ユニットを作製する、というように、異種の発光セルを接合して発光ユニットを作製してもよい。
・基板と基板との間Sを接合してもよい。
例えば、前記した接合部16等により接続してもよい。これにより、ユニットの強度がより増す。
・各有機EL発光セルの光出射方向を概略同一方向としなくてもよい。
例えば、図13に示す構成において、光取出面14bの法線方向と光取出面14b’の法線方向とが概略同一の方向でなくてもよい。また、一つの有機EL発光セルの背面(光取出側とは反対側)に他の有機EL発光セルを配置し、両側を照明できるようにしてもよい。このような構成にすれば、有機EL発光セルよりも広範囲に光を出射することができる。
次に、本実施の形態に係る有機EL発光デバイスについて説明し、あわせて当該デバイス用の筐体についても説明する。
[有機EL発光デバイス]
本実施の形態に係る有機EL発光デバイスは、本実施の形態に係る有機EL発光セル及び/又は有機EL発光ユニットが複数接続されて構成された発光デバイスである。このような発光デバイスとしては、照明装置やディスプレイなどがある。まず、照明装置を例にとり、本実施の形態に係る有機EL発光デバイスについて説明する。なお、以下の説明では、有機EL発光セルのみにより構成された発光デバイスを例にとるが、本発明はこれに限定されるものでないことは当然である。
《照明装置》
本実施の形態に係る照明装置は、複数の有機EL発光セルが配置された照明装置である。例えば、概略同一のピーク波長及び/又は概略同一の色度の光を出射する有機EL発光セルを、その光出射面の法線方向を揃えることで、極めて大きな発光面積を有する面状発光照明装置を提供することができる。これは、有機EL発光セルの外部電極との配線を、光出射面とは反対側で行うことができるため、光出射面における非発光領域の割合を極めて小さくできるからである。
異なるピーク波長及び/又は異なる色度の光を出射する有機EL発光セルを用い、各セルをそれぞれ所定の位置に配置することで、記号や図柄等を表現することもできる。
以上の構成によれば、発光面積の大きな、ELを用いた照明装置を提供することができる。
また、一部の有機EL発光セルが故障したり、寿命が尽きたりした場合に、当該セルだけを交換することが可能になる。
一部又はすべての有機EL発光セルを直列接続すれば、直列接続された各セルにおける各有機EL素子には、それぞれ同一の大きさの電流を流すことができる。したがって、このように直列に接続されている領域における各セルの領域T1及びT2の面積を概略同一とし、各有機EL素子の素子構造及び各層の構造を概略同一にすることで、各セルからほぼ同じ輝度の光を出射することが可能となる。また、各セルの寿命をおおよそ同一にすることも可能になる。また、同一の表示領域を有する単一の有機EL素子による照明装置と比べ、輝度ムラ等の不良を極めて少なくすることができる。
なお、光出射面よりも光出射側などに拡散シート等を配置すれば、非発光部(セルとセルとの間や間隙Gに対応する領域)をより目立たせなくすることも可能となる。
また、各セルの光出射面の法線方向が概略平行でなくても構わない。このように構成された照明装置は、複数の方向を照明することが可能になる。
本実施の形態に係る有機EL発光デバイス用の筐体は、各有機EL発光セルを所定の位置に固定するための筐体である。例えば、この筐体は、基板を挟み込んで固定する固定具や、上記した接続部16と接続することで固定する固定具等、公知の固定具を用いて構成することができる。
次に、本実施の形態に係る表示デバイスであるモノトーンディスプレイについて説明する。
《モノトーンディスプレイ》
本実施の形態に係るモノトーンディスプレイは、一画素が一つの有機EL発光セルで構成されている。各セルが発する光の色度は概略同一に設定される。そして、各セルの発光・非発光を制御することで、画像を表示することが可能となる。また、輝度を調整することで階調制御も可能となる。
なお、一画素を複数の有機EL発光セルで構成してもよい。
ディスプレイの駆動方式としては、公知の方式、例えばパッシブマトリックス方式やアクティブマトリックス方式を採用できる。また、アクティブマトリックス方式を採用する際、各画素についてTFTを設けて駆動する従来の手法も採用できるが、各画素を通常のスイッチング素子によって駆動することも可能となる。すなわち、従来よりも単純な方法で駆動できるモノトーンディスプレイを提供することも可能となる。
次に、本実施の形態に係る他の表示デバイスであるカラーディスプレイについて説明する。
《カラーディスプレイ》
本実施の形態に係るカラーディスプレイは、一画素を構成する一サブピクセルが一つの有機EL発光セルで構成されている。各サブピクセルは、それぞれ所定の色度の光、例えば青、赤又は緑を発するセルが配置される。そして、各セルの発光・非発光・発光量等を制御することで、カラー画像を表示することが可能となる。
なお、前記同様に、一サブピクセルを複数の有機EL発光セルで構成することも当然に可能である。
また、駆動方式等についてはモノトーンディスプレイと同様の方式等が採用できる。
本実施の形態に係る第一の有機EL発光セルの断面構成を示す断面模式図である。 図1に示す有機EL発光セルを光取出側から眺めた様子を示す平面図(正面図)である。 従来のボトムエミッション型の有機ELデバイスの構成を示す正面図(平面図)である。 従来の有機ELデバイスにおける、デバイス外部へ光が出射されるメカニズムを説明するための断面模式図である。 二次元フォトニック結晶層について説明するための図である。 第一の有機EL発光セルの他の構成例を説明するための正面図(平面図)である。 第一の有機EL発光セルにおいて、間隙Gに絶縁部材による壁部を設けた例を示す断面模式図である。 第一の有機EL発光セルの封止例を説明するための図である。 第一の有機EL発光セルにおける接続手段の一例、及び当該セルが複数接続された様子を示す図である。 本実施の形態に係る第二の有機EL発光セルの断面構成を示す断面模式図である。 本実施の形態に係る第三の有機EL発光セルの断面構成を示す断面模式図である。 本実施の形態に係る第四の有機EL発光セルの断面構成を示す断面模式図である。 本実施の形態に係る有機EL発光ユニットの断面構成を示す断面模式図である。
符号の説明
10 :第一の有機EL発光セル
11 :透明導体
12 :第一の有機EL素子
121:第一の有機層
122:第一の電極
123:第一の端子部
124:第一の透明電極
13 :第二の有機EL素子
131:第二の有機層
132:第二の電極
133:第二の端子部
134:第二の透明電極
14 :透明基板
14a:光取入面
14b:光出射面
15 :壁部
16 :接続部
17 :基板
18 :導体
19 :保護部材
20 :第二の有機EL発光セル
30 :第三の有機EL発光セル
40 :第四の有機EL発光セル
50 :フォトニック結晶層
60 :有機EL発光ユニット
61 :接続導体
T1 :第一の領域
T2 :第二の領域
G :間隙

Claims (54)

  1. 導体上の一方の面上における第一の領域に、有機発光材料を含有する第一の層及び第一の電極が順に積層されて構成された第一の有機エレクトロルミネッセンス素子が設けられ、前記面上における第二の領域に、有機発光材料を含有する第二の層及び第二の電極が順に積層されて構成された第二の有機エレクトロルミネッセンス素子が設けられ、第一の電極並びに第一の層と第二の電極並びに第二の層とは物理的に接触しないようにされ、第一の層及び第二の層は、それぞれ積層型であり、第一の層における前記導体側からの層構成と、第二の層における第二の電極側からの層構成とが概略同一であり、第一の電極及び第二の電極の一方が陽極として作用し、他方が陰極として作用し、第一の電極と第二の電極との間に電圧が印加されて第一の層及び第二の層がそれぞれ発光する発光セル。
  2. 第一の層及び第二の層における対応する各層の構成が概略同一である請求項1に記載の発光セル。
  3. 前記導体は透明であり、第一の層及び第二の層から発せられた光が導体側からセル外部へ取り出される請求項1又は2に記載の発光セル。
  4. 前記第一の電極及び第二の電極は透明であり、第一の層及び第二の層から発せられた光が第一の電極及び第二の電極側からセル外部へ取り出される請求項1又は2に記載の発光セル。
  5. 前記導体における前記一方の面とは反対側の面上に透明基板が設けられた請求項3に記載の発光セル。
  6. 前記導体における前記一方の面とは反対側の面上に基板が設けられた請求項4に記載の発光セル。
  7. 第一の電極及び第二の電極の、それぞれ第一の層又は第二の層に接しない側に基板が設けられた請求項3に記載の発光セル。
  8. 第一の電極及び第二の電極は、それぞれ、前記基板を貫通され、当該基板と接する面とは反対側へ通じる導電部材で構成される端子部と接続されている請求項7に記載の発光セル。
  9. 第一の電極及び第二の電極の、それぞれ第一の層又は第二の層に接しない側に透明基板が設けられた請求項4に記載の発光セル。
  10. 第一の電極及び第二の電極と透明基板との間に、透明な導電体により構成された複数の配線部が設けられ、第一の電極及び第二の電極は、それぞれ異なる配線部と接続された請求項9に記載の発光セル。
  11. 前記導体における前記一方の面の面積は、第一の領域の面積及び第二の領域の面積を加算して得られる面積と概略同一である請求項1から10のいずれか一項に記載の発光セル。
  12. 前記一方の面の形状が概略矩形である請求項1から11のいずれか1項に記載の発光セル。
  13. 第一の層及び第二の層が発する光のピーク波長が概略同一である請求項1から12のいずれか一項に記載の発光セル。
  14. 第一の層及び第二の層が発する光の色度が概略同一である請求項1から13のいずれか一項に記載の発光セル。
  15. 第一の層及び第二の層が発する光のピーク波長がそれぞれ異なる請求項1から12のいずれか一項に記載の発光セル。
  16. 第一の層及び第二の層が発する光の色度がそれぞれ異なる請求項1から13のいずれか1項に記載の発光セル。
  17. 第一の領域の面積及び第二の領域の面積が概略同一である請求項1から1のいずれか一項に記載の発光セル。
  18. 第一の領域及び第二の領域は、それぞれ概略矩形である請求項1から17のいずれか一項に記載の発光セル。
  19. 前記導体の前記一方の面上において、第一の領域と第二の領域との境界に、絶縁機能を備えた壁部を有する請求項1から18のいずれか一項に記載の発光セル。
  20. 前記壁部は透明である請求項19に記載の発光セル。
  21. 前記壁部は散乱機能を備えた請求項19又は20に記載の発光セル。
  22. 少なくとも、第一の層及び/又は第二の層を、少なくとも水分及び酸素の侵入を防止する保護部材によって封止している請求項1から21のいずれか一項に記載の発光セル。
  23. 第一の層及び第二の層よりも光取出側、及び/又は光取出側とは反対側に光散乱部材を備えた請求項1から22のいずれか一項に記載の発光セル。
  24. 他の発光セルと物理的に接続するための接続手段を備えた請求項1から23のいずれか一項に記載の発光セル。
  25. 請求項1から24のいずれか一項に記載の発光セルを複数備え、各セルの第二の電極が、他の一つ又は複数のセルの第一の電極と電気的に接続され、各セルにおける第一の有機エレクトロルミネッセンス素子及び第二の有機エレクトロルミネッセンス素子が、他のセルにおける第一の有機エレクトロルミネッセンス素子及び第二の有機エレクトロルミネッセンス素子と物理的に接触しないように配置され、
    電気的に端に存在する、他のセルの第二の電極と接続していない第一の電極と、他のセルの第一の電極と接続していない第二の電極との間に電圧が印加されて、各セルにおける第一の層及び第二の層が発光する発光ユニット。
  26. 請求項1から23のいずれか一項に記載の発光セルを複数備え、各発光セルは、第一の有機エレクトロルミネッセンス素子及び第二の有機エレクトロルミネッセンス素子が、他のセルにおける第一の有機エレクトロルミネッセンス素子及び第二の有機エレクトロルミネッセンス素子と物理的に接触しないようにされた発光デバイス。
  27. 各発光セルの導体における前記一方の面が概略同一方向を向いている請求項26に記載の発光デバイス。
  28. 各セルが敷き詰められた請求項26又は27に記載の発光デバイス。
  29. 請求項24に記載の発光セルを複数備え、各発光セルは前記接続手段によって互いに接続されている発光デバイス。
  30. 複数の発光セルが直列に接続されている請求項26又は29に記載の発光デバイス。
  31. 一又は複数の発光セルが一画素を構成している請求項26から30のいずれか一項に記載の発光デバイス。
  32. 一又は複数の発光セルが一画素における一サブピクセルを構成している請求項26から30のいずれか一項に記載の発光デバイス。
  33. 各発光セルを所定の位置に担持する発光セル支持部を備えた、請求項26から32のいずれか一項に記載の発光デバイス用の筐体。
  34. 透明基板上に透明な導体を形成する工程と、
    前記導体の前記透明基板と接する面とは反対側の面における第一の領域上に、有機発光材料を含有する第一の層を形成する工程と、
    第一の層の、前記導体と接する面とは反対側の面に第一の電極を形成する工程と、
    前記導体の前記透明基板と接する面とは反対側の面における第二の領域上に、有機発光材料を含有する第二の層を形成する工程と、
    前記第二の層の、前記導体と接する面とは反対側の面に第二の電極を形成する工程と、
    第一の層並びに第一の電極と第二の層並びに第二の電極とが物理的に接触しないように両者間に所定の距離の間隙を設ける間隙形成工程と、
    を有し、第一の層及び第二の層は、それぞれ積層型であり、第一の層における前記導体側からの層構成と、第二の層における第二の電極側からの層構成とが概略同一であり、第一の電極及び第二の電極の一方が陽極として作用し、他方が陰極として作用し、第一の電極と第二の電極との間に電圧が印加されて第一の層及び第二の層がそれぞれ発光する発光セルを製造する方法。
  35. 透明基板の一方の面上に、透明な第一の電極を形成する工程と、
    第一の電極の透明基板と接する面とは反対側の面に、第一の有機発光材料を含有する第一の層を形成する工程と、
    透明基板の前記一方の面上に、透明な第二の電極を形成する工程と、
    第二の電極の透明基板と接する面とは反対側の面に、第二の有機発光材料を含有する第二の層を形成する工程と、
    第一の層及び第二の層の、それぞれの電極と接する面とは反対側の面上に、第一の層及び第二の層を電気的に接続するように導体を形成する工程と、
    前記導体を形成する工程よりも前に、第一の層並びに第一の電極と第二の層並びに第二の電極とが物理的に接触しないように両者間に所定の距離の間隙を設ける間隙形成工程と、
    を有し、第一の層及び第二の層は、それぞれ積層型であり、第一の層における前記導体側からの層構成と、第二の層における第二の電極側からの層構成とが概略同一であり、第一の電極及び第二の電極の一方が陽極として作用し、他方が陰極として作用し、第一の電極と第二の電極との間に電圧が印加されて第一の層及び第二の層がそれぞれ発光する発光セルを製造する方法。
  36. 前記透明基板と第一の電極との間に、透明な導電材料で形成された第一の配線部を設ける工程と、
    前記透明基板と第二の電極との間に、透明な導電材料で形成された第二の配線部を設ける工程と、
    をさらに有する請求項35記載の発光セルを製造する方法。
  37. 基板の一方の面上に導体を形成する工程と、
    前記導体の前記基板と接する面とは反対側の面における第一の領域上に、第一の有機発光材料を含有する第一の層を形成する工程と、
    第一の層の、前記導体と接する面とは反対側の面に、透明な第一の電極を形成する工程と、
    前記導体の前記基板と接する面とは反対側の面における第二の領域上に、第二の有機発光材料を含有する第二の層を形成する工程と、
    第二の層の、前記導体と接する面とは反対側の面に、透明な第二の電極を形成する工程と、
    第一の層並びに第一の電極と第二の層並びに第二の電極とが物理的に接触しないように両者間に所定の距離の間隙を設ける間隙形成工程と、
    を有し、第一の層及び第二の層は、それぞれ積層型であり、第一の層における前記導体側からの層構成と、第二の層における第二の電極側からの層構成とが概略同一であり、第一の電極及び第二の電極の一方が陽極として作用し、他方が陰極として作用し、第一の電極と第二の電極との間に電圧が印加されて第一の層及び第二の層がそれぞれ発光する発光セルを製造する方法。
  38. 基板の一方の面上に、第一の電極を形成する工程と、
    第一の電極の前記基板と接する面とは反対側の面に、第一の有機発光材料を含有する第一の層を形成する工程と、
    前記基板上の前記一方の面上に、第二の電極を形成する工程と、
    第二の電極の前記基板と接する面とは反対側の面に、第二の有機発光材料を含有する第二の層を形成する工程と、
    第一の層及び第二の層の、それぞれの電極と接する面とは反対側の面上に、第一の層及び第二の層を電気的に接続するように透明な導体を形成する工程と、
    前記導体を形成する工程よりも前に、第一の層並びに第一の電極と第二の層並びに第二の電極とが物理的に接触しないように両者間に所定の距離の間隙を設ける間隙形成工程と、
    を有し、第一の層及び第二の層は、それぞれ積層型であり、第一の層における前記導体側からの層構成と、第二の層における第二の電極側からの層構成とが概略同一であり、第一の電極及び第二の電極の一方が陽極として作用し、他方が陰極として作用し、第一の電極と第二の電極との間に電圧が印加されて第一の層及び第二の層がそれぞれ発光する発光セルを製造する方法。
  39. 前記第一の電極と接続し、前記基板を貫通して、前記基板における第一の電極が形成された面とは反対側の面へ延びる第一の端子部を設ける工程と、
    前記第二の電極と接続し、前記基板を貫通して、前記基板における第二の電極が形成された面とは反対側の面へ延びる第二の端子部を設ける工程と、
    をさらに有する請求項38に記載の発光セルを製造する方法。
  40. 前記間隙形成工程は、レーザを用いて所定の距離の間隙を空ける工程である請求項34から39のいずれか一項に記載の発光セルを製造する方法。
  41. 前記間隙中に、少なくとも絶縁機能を備えた壁部を形成する工程をさらに備えた請求項34から40のいずれか一項に記載の発光セルを製造する方法。
  42. 透明基板上に透明な導体を形成する工程と、
    前記導体の前記透明基板と接する面とは反対側の面上に、第一の領域と第二の領域とを仕切る、少なくとも絶縁機能を備えた壁部を形成する工程と、
    前記導体の前記透明基板と接する面とは反対側の面における第一の領域上に、第一の有機発光材料を含有する第一の層を形成する工程と、
    第一の層の、前記導体と接する面とは反対側の面に第一の電極を形成する工程と、
    前記導体の前記透明基板と接する面とは反対側の面における第二の領域上に、第二の有機発光材料を含有する第二の層を形成する工程と、
    前記第二の層の、前記導体と接する面とは反対側の面に第二の電極を形成する工程と、
    を有し、第一の層及び第二の層は、それぞれ積層型であり、第一の層における前記導体側からの層構成と、第二の層における第二の電極側からの層構成とが概略同一であり、第一の電極及び第二の電極の一方が陽極として作用し、他方が陰極として作用し、第一の電極と第二の電極との間に電圧が印加されて第一の層及び第二の層がそれぞれ発光する発光セルを製造する方法。
  43. 透明基板の一方の面上に、当該面を二つの領域に仕切る、少なくとも絶縁機能を備えた壁部を形成する工程と、
    前記領域における一方の領域上に、透明な第一の電極を形成する工程と、
    第一の電極の透明基板と接する面とは反対側の面に、第一の有機発光材料を含有する第一の層を形成する工程と、
    前記領域における他方の領域上に、透明な第二の電極を形成する工程と、
    第二の電極の透明基板と接する面とは反対側の面に、第二の有機発光材料を含有する第二の層を形成する工程と、
    第一の層及び第二の層の、それぞれの電極と接する面とは反対側の面上に、第一の層及び第二の層を電気的に接続するように導体を形成する工程と、
    を有し、第一の層及び第二の層は、それぞれ積層型であり、第一の層における前記導体側からの層構成と、第二の層における第二の電極側からの層構成とが概略同一であり、第一の電極及び第二の電極の一方が陽極として作用し、他方が陰極として作用し、第一の電極と第二の電極との間に電圧が印加されて第一の層及び第二の層がそれぞれ発光する発光セルを製造する方法。
  44. 前記透明基板と第一の電極との間に、透明な導電材料で形成された第一の配線部を設ける工程と、
    前記透明基板と第二の電極との間に、透明な導電材料で形成された第二の配線部を設ける工程と、
    をさらに有する請求項43に記載の発光セルを製造する方法。
  45. 基板の一方の面上に導体を形成する工程と、
    前記導体の前記基板と接する面とは反対側の面上に、第一の領域と第二の領域とを仕切る、少なくとも絶縁機能を備えた壁部を形成する工程と、
    前記導体の前記基板と接する面とは反対側の面における第一の領域上に、第一の有機発光材料を含有する第一の層を形成する工程と、
    第一の層の、前記導体と接する面とは反対側の面に、透明な第一の電極を形成する工程と、
    前記導体の前記基板と接する面とは反対側の面における第二の領域上に、第二の有機発光材料を含有する第二の層を形成する工程と、
    第二の層の、前記導体と接する面とは反対側の面に、透明な第二の電極を形成する工程と、
    を有し、第一の層及び第二の層は、それぞれ積層型であり、第一の層における前記導体側からの層構成と、第二の層における第二の電極側からの層構成とが概略同一であり、第一の電極及び第二の電極の一方が陽極として作用し、他方が陰極として作用し、第一の電極と第二の電極との間に電圧が印加されて第一の層及び第二の層がそれぞれ発光する発光セルを製造する方法。
  46. 基板の一方の面上に、当該面を二つの領域に仕切る、少なくとも絶縁機能を備えた壁部を形成する工程と、
    前記領域における一方の領域上に、第一の電極を形成する工程と、
    第一の電極の前記基板と接する面とは反対側の面に、第一の有機発光材料を含有する第一の層を形成する工程と、
    前記領域における他方の領域上に、第二の電極を形成する工程と、
    第二の電極の前記基板と接する面とは反対側の面に、第二の有機発光材料を含有する第二の層を形成する工程と、
    第一の層及び第二の層の、それぞれの電極と接する面とは反対側の面上に、第一の層及び第二の層を電気的に接続するように透明な導体を形成する工程と、
    を有し、第一の層及び第二の層は、それぞれ積層型であり、第一の層における前記導体側からの層構成と、第二の層における第二の電極側からの層構成とが概略同一であり、第一の電極及び第二の電極の一方が陽極として作用し、他方が陰極として作用し、第一の電極と第二の電極との間に電圧が印加されて第一の層及び第二の層がそれぞれ発光する発光セルを製造する方法。
  47. 前記第一の電極と接続し、前記基板を貫通して、前記基板における第一の電極が形成された面とは反対側の面へ延びる第一の端子部を設ける工程と、
    前記第二の電極と接続し、前記基板を貫通して、前記基板における第二の電極が形成された面とは反対側の面へ延びる第二の端子部を設ける工程と、
    をさらに有する請求項46に記載の発光セルを製造する方法。
  48. 前記壁部は透明である請求項41から47のいずれか一項に記載の発光セルを製造する方法。
  49. 前記壁部は散乱機能を備えた請求項48に記載の発光セルを製造する方法。
  50. 第一の層及び第二の層よりも光取出側、及び/又は光取出側とは反対側に、光散乱部材を設ける工程をさらに有する、請求項34から49のいずれか一項に記載の発光セルを製造する方法。
  51. 他の発光セルと物理的に接続するための接続手段を設ける工程をさらに有する請求項34から50のいずれか一項に記載の発光セルを製造する方法。
  52. 第一の層から発せられる光のピーク波長と第二の層から発せられる光のピーク波長とが概略同一になるようにした請求項34から51のいずれか一項に記載の発光セルを製造する方法。
  53. 第一の層から発せられる光の色度と第二の層から発せられる光の色度とが概略同一になるようにした請求項34から52のいずれか一項に記載の発光セルを製造する方法。
  54. 少なくとも第一の層及び第二の層を、少なくとも水分及び酸素から保護する保護部材を設ける工程をさらに有する請求項34から53のいずれか一項に記載の発光セルを製造する方法。
JP2003393202A 2003-11-25 2003-11-25 発光セル、当該セルを用いた発光デバイス、当該発光デバイス用の筐体、発光セルの製造方法、発光ユニット、当該ユニットを用いた発光デバイス、及び当該発光デバイス用の筐体 Expired - Fee Related JP4419534B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003393202A JP4419534B2 (ja) 2003-11-25 2003-11-25 発光セル、当該セルを用いた発光デバイス、当該発光デバイス用の筐体、発光セルの製造方法、発光ユニット、当該ユニットを用いた発光デバイス、及び当該発光デバイス用の筐体
EP04027859A EP1536470A2 (en) 2003-11-25 2004-11-24 Luminescence cell, luminescence device with luminescence cell, luminescence unit, luminescence device with luminescence unit, frame for luminescence device, and method for manufacturing luminescence cell
KR1020040096681A KR100709941B1 (ko) 2003-11-25 2004-11-24 발광셀, 발광셀을 갖는 발광장치, 발광유닛, 발광유닛을갖는 발광장치, 발광장치용 프레임, 및 발광셀의 제조 방법
CNB2004100942451A CN100440570C (zh) 2003-11-25 2004-11-24 发光单元、发光单元的制造方法以及带有发光单元的产品
TW093136095A TWI266562B (en) 2003-11-25 2004-11-24 Luminescence cell, luminescence device with luminescence cell, luminescence unit, luminescence device with luminescence unit, and method for manufacturing luminescence cell
US10/996,838 US7397178B2 (en) 2003-11-25 2004-11-24 Luminescence cell, luminescence device with luminescence cell, luminescence unit, luminescence device with luminescence unit, frame for luminescence device, and method for manufacturing luminescence cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003393202A JP4419534B2 (ja) 2003-11-25 2003-11-25 発光セル、当該セルを用いた発光デバイス、当該発光デバイス用の筐体、発光セルの製造方法、発光ユニット、当該ユニットを用いた発光デバイス、及び当該発光デバイス用の筐体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005158374A JP2005158374A (ja) 2005-06-16
JP4419534B2 true JP4419534B2 (ja) 2010-02-24

Family

ID=34463767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003393202A Expired - Fee Related JP4419534B2 (ja) 2003-11-25 2003-11-25 発光セル、当該セルを用いた発光デバイス、当該発光デバイス用の筐体、発光セルの製造方法、発光ユニット、当該ユニットを用いた発光デバイス、及び当該発光デバイス用の筐体

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7397178B2 (ja)
EP (1) EP1536470A2 (ja)
JP (1) JP4419534B2 (ja)
KR (1) KR100709941B1 (ja)
CN (1) CN100440570C (ja)
TW (1) TWI266562B (ja)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7719499B2 (en) * 2005-12-28 2010-05-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Organic electronic device with microcavity structure
RU2008143322A (ru) * 2006-04-03 2010-05-10 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. (Nl) Органический электролюминесцентный прибор
JP4569524B2 (ja) * 2006-06-13 2010-10-27 パナソニック電工株式会社 発光パネルシステム
JP4438782B2 (ja) * 2006-08-23 2010-03-24 ソニー株式会社 表示装置の製造方法および表示装置
JP4672623B2 (ja) * 2006-09-04 2011-04-20 株式会社日立ハイテクノロジーズ 半導体検査方法及び装置
US7687304B2 (en) * 2006-11-29 2010-03-30 Innovative Micro Technology Current-driven device using NiMn alloy and method of manufacture
US8330177B2 (en) 2007-02-27 2012-12-11 Panasonic Corporation Display device
CN101262723B (zh) * 2007-03-05 2011-02-02 株式会社日立显示器 有机发光显示装置及其制造方法
JP5381992B2 (ja) * 2008-09-22 2014-01-08 コニカミノルタ株式会社 面発光パネル
JP5217844B2 (ja) * 2008-09-26 2013-06-19 コニカミノルタホールディングス株式会社 照明用面発光パネル
FR2944696B1 (fr) * 2009-04-23 2011-05-20 Abr Pharma Dispositif de mesure de l'observance du suivi d'un medicament sous blister
FR2944697B1 (fr) * 2009-04-23 2012-04-27 Abr Pharma Procede et systeme d'enregistrement et de controle en temps reel du suivi d'un traitement medicamenteux
JPWO2011055440A1 (ja) * 2009-11-05 2013-03-21 キヤノン株式会社 表示装置
JP2012129478A (ja) * 2010-12-17 2012-07-05 Toshiba Lighting & Technology Corp Elモジュールおよび照明装置
KR101998687B1 (ko) * 2012-08-30 2019-07-10 엘지디스플레이 주식회사 입체영상표시장치
DE102014100993A1 (de) * 2013-12-05 2015-06-11 Osram Opto Semiconductors Gmbh Organisches lichtemittierendes Bauelement und Verfahren zur Herstellung des organischen lichtemittierenden Bauelements
DE102015102105A1 (de) 2015-02-13 2016-08-18 Osram Oled Gmbh Lichtemittierendes Bauelement
KR101998458B1 (ko) * 2016-06-01 2019-07-10 연세대학교 산학협력단 교류 기반 발광 소자 및 이를 이용한 지문 인식 센서 플랫폼
US20190372050A1 (en) * 2017-02-17 2019-12-05 Pioneer Corporation Light emitting device
CN108448001B (zh) * 2018-04-02 2022-03-22 武汉天马微电子有限公司 一种发光器件、电致发光显示面板及显示装置
CN113972344A (zh) * 2020-07-22 2022-01-25 Tcl科技集团股份有限公司 发光二极管及其制备方法
US11832496B1 (en) * 2022-05-20 2023-11-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd Color display with color filter layer comprising two-dimensional photonic crystals formed in a dielectric layer

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3942185A (en) * 1972-12-13 1976-03-02 U.S. Philips Corporation Polychromatic electroluminescent device
JP3808534B2 (ja) * 1996-02-09 2006-08-16 Tdk株式会社 画像表示装置
JPH11143398A (ja) 1997-11-10 1999-05-28 Sumitomo Electric Ind Ltd 表示灯装置
KR100294669B1 (ko) * 1998-07-31 2001-07-12 구자홍 대면적유기전계발광(el)디스플레이패널및그제조방법
JP2000173771A (ja) 1998-12-10 2000-06-23 Sharp Corp ライン光源及びその製造方法
JP3676142B2 (ja) 1999-09-29 2005-07-27 三洋電機株式会社 エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法
US6624570B1 (en) 1999-09-29 2003-09-23 Sanyo Electric Co., Ltd. Electroluminescent display device and method for its fabrication
JP3897944B2 (ja) 1999-10-26 2007-03-28 セイコープレシジョン株式会社 Elバックライト装置
JP4214660B2 (ja) * 2000-04-11 2009-01-28 ソニー株式会社 直視型表示装置
JP2002313572A (ja) * 2001-04-13 2002-10-25 Toyota Motor Corp 有機el表示装置
JP3983037B2 (ja) * 2001-11-22 2007-09-26 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置およびその作製方法
US6693296B1 (en) * 2002-08-07 2004-02-17 Eastman Kodak Company OLED apparatus including a series of OLED devices
JP2005116193A (ja) * 2003-10-02 2005-04-28 Toyota Industries Corp 有機電界発光素子及び当該素子を備えた有機電界発光デバイス
US20060012289A1 (en) * 2004-07-19 2006-01-19 General Electric Company Hybrid electroluminescent devices

Also Published As

Publication number Publication date
TW200522781A (en) 2005-07-01
JP2005158374A (ja) 2005-06-16
US20050140286A1 (en) 2005-06-30
CN1722919A (zh) 2006-01-18
CN100440570C (zh) 2008-12-03
US7397178B2 (en) 2008-07-08
TWI266562B (en) 2006-11-11
KR20050050556A (ko) 2005-05-31
EP1536470A2 (en) 2005-06-01
KR100709941B1 (ko) 2007-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4419534B2 (ja) 発光セル、当該セルを用いた発光デバイス、当該発光デバイス用の筐体、発光セルの製造方法、発光ユニット、当該ユニットを用いた発光デバイス、及び当該発光デバイス用の筐体
JP3589960B2 (ja) 有機el素子
JP3287344B2 (ja) 有機el素子
KR100683465B1 (ko) 유기 el 소자
US7329984B2 (en) Organic EL devices
US20060214553A1 (en) Organic electroluminescent device
JP4161262B2 (ja) 有機電界発光素子、及びそれを用いた発光又は表示装置
US6872477B2 (en) OLEDs doped with phosphorescent compounds
KR100886976B1 (ko) 다색 발광 장치 및 그의 제조 방법
US20040222414A1 (en) Organic electroluminescent element that suppresses generation of ultraviolet light and lighting system that has organic electroluminescent element
JP2004349138A (ja) 有機電界発光素子及びその製造方法
EP1441573A2 (en) Organic electroluminiscent device
JP2009043684A (ja) 白色発光有機el(エレクトロルミネッセンス)素子及びその色度調整方法
JP2005123205A (ja) 有機el素子
JP4513060B2 (ja) 有機el素子
JP2004264424A (ja) フォトクロミック表示素子
JP2005174594A (ja) 電界発光素子を用いたカラーディスプレイ
JP2004319147A (ja) 展示用照明装置
JP2007109882A (ja) 有機el素子
JPH07242871A (ja) 電界発光素子
JP2004319146A (ja) 紫外線抑制有機電界発光素子、紫外線抑制照明装置、防虫用照明装置、光線過敏症患者用照明装置及び色素性乾皮症患者用照明装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090310

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090508

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090804

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091005

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091110

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091123

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121211

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121211

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees