JP5076994B2 - 発光型有機el表示パネル - Google Patents
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Description
有機EL素子は、対向する2つの電極から注入された正孔および電子が発光層内で結合し、そのエネルギーで発光層中の蛍光物質を励起し、蛍光物質に応じた色の光を発光する素子で、自己発光性であるため視認性が高く、また完全固体素子であるため耐衝撃性に優れている等の特徴があるが、特に、印加電圧10V弱という低電圧であっても高輝度な発光が実現するなど発光効率が高いこと、単純な素子構造で発光が可能であること、輝度が高く長寿命であること等の利点がある。
また、有機EL素子は、主に陽極と陰極との間に正孔輸送層、発光層及び電子注入層が形成された積層構造で、各層は、ナノメートル単位の膜厚で形成可能なので、素子の薄型化及び軽量化が容易であるという利点がある。
さらに、それらの各層は、高分子材料を溶解させた塗布液を塗布することにより製作できるので、紙への印刷法を応用した製法やインクジェット法を応用した製法を適用可能であること等の利点もある。
例えば、図12に示すような構成の、第2電極25側を陰極とし、第1の支持体11側を発光取り出し側(観察者側とも言う)とする、ボトムエミッション型のエリア発光型有機EL表示パネルが挙げられる。
尚、EL層とは、エレクトロルミネッセンス層のことで、ここでは、電極間の発光に寄与するための1層以上の層構成を言い、有機発光体層を必須とし、有機発光体(有機蛍光発光体とも言う)を専ら含む有機発光体層からなる第1の形態、有機発光体層と、その陽極側の正孔輸送層と、その陰極側の電子輸送層とからなる第2の形態、正孔輸送層の性質を兼ね備えた有機発光体層と、その陰極側の電子輸送層とからなるが第3の形態、電子輸送層の性質を兼ね備えた有機発光体層と、その陽極側の正孔輸送層とからなる第4の形態が挙げられる。
例えば、エリア発光型有機EL表示パネルとしては、絶縁層をパターニングし、発光エリア全体を均一に発光するタイプや、アクティブマトリクスやパッシブマトリクスで有機ELを発光させ、複雑な回路を使用し濃淡階調を制御しているタイプのものもある。
発光エリア全体を均一に発光するタイプについては、特開2004−111158号公報(特許文献1)、特開2002−231446号公報(特許文献2)に記載がある。
このため、例えば、発光を選択させる選択単位のエリア(画素とも言う)を大きくしポスター媒体として有機EL表示デバイスを使用する場合、上記の課題があるためアイキャッチ効果として劣るものとなっていた。
これに対し、本願発明者は、先に、透明な第1の支持体、第1の電極、有機EL層、第2の電極、第2の支持体を、この順に積層し、且つ、第1の電極と第2の電極との間に、発光時に発光を阻止できる厚さで、発光領域を開口し、非発光領域を覆うように、発光領域を決めるパターニングされた絶縁層を積層し、第1の支持体側を発光取り出し側(観察者側とも言う)とする、発光型の有機EL表示パネルであって、前記第2の電極、補助電極、前記有機EL層の1以上と、それらの周囲との、反射率の差や色合いの差による視認を抑制するための、遮光層からなる視認抑制層を、非発光領域と、有機EL層と第2の電極のいずれかが積層されていない領域とを遮蔽するように、第1の支持体の発光側とは反対側に、配設している、発光型有機EL表示パネルを、提案している。(特願2007−91159)
このような中、少なくとも透明な第1の支持体、第1の電極、有機EL層、第2の電極、第2の支持体を、この順に積層し、且つ、第1の電極と第2の電極との間に、発光領域を開口し、非発光領域を覆うように、区画された絶縁層を形成し、第1の支持体側を発光取り出し側(観察者側とも言う)とする、発光型の有機EL表示パネルで、且つ、遮光層からなる視認抑制層を、非発光領域と、有機EL層と第2の電極のいずれかが積層されていない領域とを遮蔽するように、第1 の電極より発光取り出し側(観察者側とも言う)に配設している、発光型有機EL表示パネルに対して、更に、発光取り出し側(観察者側とも言う)に絵柄層をパネル全面に配設したパネルにおける、絵柄層が絵柄層より下層(第2の支持体側)の色に影響され目立たなくなるという問題や、遮光層開口のエッジが目立つという問題の対応が求められていた。
本発明はこれに対応するもので、少なくとも透明な第1の支持体、第1の電極、有機EL層、第2の電極、第2の支持体を、この順に積層し、且つ、第1の電極と第2の電極との間に、発光領域を開口し、非発光領域を覆うように、区画された絶縁層を形成し、第1の支持体側を発光取り出し側(観察者側とも言う)とする、発光型の有機EL表示パネルで、且つ、遮光層からなる視認抑制層を、非発光領域と、有機EL層と第2の電極のいずれかが積層されていない領域とを遮蔽するように、第1 の電極より発光取り出し側(観察者側とも言う)に配設している、発光型有機EL表示パネルに対して、更に、発光取り出し側(観察者側とも言う)に絵柄層をパネル全面に配設した発光型有機EL表示パネルであって、絵柄層が絵柄層より下層(第2の支持体側)の色に影響され目立たなくなるという問題や、遮光層開口のエッジが目立つという問題を解決することができる、発光型の有機EL表示パネルを提供しようとするものである。
尚、ここでは、外側とは、発光側とは反対側を意味し、内側とは発光側を意味する。
そして、上記の発光型有機EL表示パネルであって、前記半透過半反射層の全光線透過率は、JISK 7136に規定される全光線透過率T(%)で表され、20%〜80%の範囲であることを特徴とするものである。
尚、ここでは、全光線透過率T(%)の測定を濁度計(NDH2000 日本電色工業株式会社)にて行っている。
そしてまた、上記いずれかの発光型有機EL表示パネルであって、絵柄層には透明保護層が配設されていることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの発光型有機EL表示パネルであって、前記絵柄層は、直接塗布形成して、もしくは、絵柄層を塗膜した他の透明支持体を貼り付けて、配設されたものであることを特徴とするものである。
あるいはまた、上記いずれか1項に記載の発光型有機EL表示パネルであって、前記視認抑制層は、前記第1 の支持体における外側面( 観察者面側) に配した、透明な第3の支持体の一方の面に配設され、第1の支持体と貼り合わせていることを特徴とするものである。
尚、ここでは、全光線透過率T(%)の測定を濁度計(NDH2000 日本電色工業株式会社)にて行っている。
尚、ここでは、L*a*b色度図の値は、分光光度計(GRETAG Spectrolino 株式会社きもと)により測定している。
また、上記いずれかの発光型有機EL表示パネルであって、前記第1の支持体、第2の支持体、第3の支持体、絵柄層を塗膜した透明支持体は、可撓性のプラスチック基材であることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの発光型有機EL表示パネルであって、パッシブマトリックス型であることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの発光型有機EL表示パネルであって、アクティブマトリックス型であることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの発光型有機EL表示パネルであって、有機発光ポスターであることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの発光型有機EL表示パネルであって、カラーフィルタ層を備えることを特徴とするものであり、前記カラーフィルタ層と前記透明電極との間に色変換蛍光体層を備えることを特徴とするものである。
本発明の発光型有機EL表示パネルは、このような構成にすることにより、
少なくとも透明な第1の支持体、第1の電極、有機EL層、第2の電極、第2の支持体を、この順に積層し、且つ、第1の電極と第2の電極との間に、発光領域を開口し、非発光領域を覆うように、区画された絶縁層を形成し、第1の支持体側を発光取り出し側(観察者側とも言う)とし、且つ、前記区画された絶縁層は、所定形状の発光領域を画定するもので、発光領域あるいは発光領域以外の非発光領域が、文字、図形、記号又はそれらの結合からなる表示パターンを表すエリア型である発光型有機EL表示パネルで、遮光層からなる視認抑制層を、非発光領域と、有機EL層と第2の電極のいずれかが積層されていない領域とを遮蔽するように、第1 の電極より発光取り出し側(観察者側とも言う)に配設している、発光型有機EL表示パネルに対して、更に、発光取り出し側(観察者側とも言う)に絵柄層をパネル全面に配設した発光型有機EL表示パネルであって、絵柄層が絵柄層より下層(第2の支持体側)の色に影響され目立たなくなるという問題や、遮光層開口のエッジが目立つという問題を解決することができる、発光型の有機EL表示パネルの提供を可能としている。
具体的には、第2の電極、補助電極、前記有機EL層の1以上と、それらの周囲との、反射率の差や色合いの差による視認を抑制するための、遮光層からなる視認抑制層を、非発光領域と、有機EL層と第2の電極のいずれかが積層されていない領域とを遮蔽するように、第1 の電極より発光取り出し側(観察者側とも言う)に配設し、発光取り出し側、視認抑制層の外側に絵柄層をパネル全面に貼り合わせたもので、絵柄層が絵柄層より下層(第2の支持体側)の色に影響されないようにするための、半透過半反射層あるいは白色の拡散層からなる調整層を、視認抑制層を直接覆い絵柄層の下側(第2の支持体側)に、あるいは、視認抑制層と絵柄層との間に、配設していることにより、これを達成している。
詳しくは、第2の電極、補助電極、前記有機EL層の1以上と、それらの周囲との、反射率の差や色合いの差による視認を抑制するための、遮光層からなる視認抑制層を、非発光領域と、有機EL層と第2の電極のいずれかが積層されていない領域とを遮蔽するように、第1の支持体の発光側とは反対側に配設していることにより、第2の電極、補助電極、有機EL層と、それらの周囲との、反射率の差や色合いの差に起因した不要な視認を抑制することができる、発光型の有機EL表示パネルの提供を可能とし、特に、発光取り出し側、前記視認抑制層の外側に絵柄層をパネル全面に配設したもので、絵柄層が絵柄層より下層(第2の支持体側)の色に影響されないようにするための、半透過半反射層あるいは白色の拡散層からなる調整層を、視認抑制層を直接覆い絵柄層の下側(第2の支持体側)に、あるいは、視認抑制層と絵柄層との間に、配設していることにより、絵柄層が絵柄層より下層(第2の支持体側)の色に影響され目立たなくなるという問題や、遮光層開口のエッジが目立つという問題を解決できるものとしている。
そして、前記半透過半反射層の全光線透過率は、JISK 7136に規定される全光線透過率T(%)で表され、20%〜80%、好ましくは30%〜70%、さらに好ましくは40%〜60%の範囲であることにより、その下層の視認抑制効果を達成しつつ有機EL発光時における視認性の良いものとしている。
全光線透過率0%〜20%では透過率が低いため、50cm以内でデバイスを見ても有機ELパネルの発光が弱く発光部が視認し難い。
全光線透過率20%から30%ではデバイスを以内から見ると、有機ELパネルの発光部が視認することができるが、50cm以上はなれると視認し難い。
30%〜40%ではデバイスを100cm以内から見ると有機ELパネルの発光部が視認することができるが、100cm以上はなれると視認し難い。
40%〜60%では、100cm以上はなれても絵柄、有機パネルの発光部共に視認しやすい。
60%〜70%ではデバイスを100cm以内から見ると、絵柄を視認することができるが、100cm以上はなれると反射率が低いため視認し難い。
70%〜80%ではデバイスを50cm以内から見ると、絵柄を視認することができるが、50cm以上はなれると反射率が低いため視認し難い。
80%〜100%では50cm以内でデバイスを見ても反射率が低すぎるため、絵柄を視認し難い。
また、絵柄層には透明保護層が配設されている場合には、絵柄層の保護を確実なものとできる。
絵柄層としては、直接塗布形成して、もしくは、絵柄層を塗膜した他の透明支持体を貼り付けて、配設されたものが挙げられる。
尚、絵柄層の塗料は透明性のある着色インキが好ましい。
請求項5の発明の形態は、第3の支持体を必要としない利点がある。
80%〜85%では、デバイスを50cm以内から見ると、わずかに視認できるが、50cm以上だと視認を抑制することができる。
遮蔽率85%以上では、第2電極、有機EL、補助電極は完全に遮蔽され、充分に視認を抑制することができた。
80%以下の場合、50cm以上離れて見ても、視認できてしまう。
明度L*の差が40以下の時、遮光層と遮光層の開口部の色差が小さいため、遮光層の色は目立たない。
明度L*の差が40より大で、50以下の時、デバイスを50cm以内から見ると、遮光層の色がわずかに目立ってしまう。
しかし50cmより遠くから見ると、遮光層の色は目立たない。
明度L*の差が50より大で、60以下の時、デバイスを100cm以内から見ると、遮光層の色がわずかに目立ってしまう。
しかし、100cmより遠くから見ると、遮光層の色は目立たない。
明度L*の差が60以上の時、遮光層と遮光層の開口部の色差が大きいため、デバイスを100cmより遠くに離れて見ても、遮光層の色が目立ってしまう。
よってどの距離から見ても遮光層の色が目立ってしまう。
第2の電極と同じ材料で、配設している、請求項11の発明の形態とすることにより、
、第2の電極の視認を確実に抑制できるものとしている。
図1(a)は本発明の発光型有機EL表示パネルの実施の形態の第1の例の概略断面図で、図1(b)は本発明の発光型有機EL表示パネルの実施の形態の第2の例の概略断面図で、図1(c)は本発明の発光型有機EL表示パネルの実施の形態の第3の例の概略断面図で、図2(a)は本発明の発光型有機EL表示パネルの実施の形態の第4の例の概略断面図で、図2(b)は本発明の発光型有機EL表示パネルの実施の形態の第5の例の概略断面図で、図2(c)は本発明の発光型有機EL表示パネルの実施の形態の第6の例の概略断面図で、図3(a)は本発明の発光型有機EL表示パネルの実施の形態の第7の例の概略断面図で、図3(b)は本発明の発光型有機EL表示パネルの実施の形態の第8の例の概略断面図で、図4(a)は本発明の発光型有機EL表示パネルの実施の形態の第9の例の概略断面図で、図4(b)は本発明の発光型有機EL表示パネルの実施の形態の第10の例の概略断面図で、図5(a)は本発明の発光型有機EL表示パネルの実施の形態の第11の例の概略断面図で、図5(b)は本発明の発光型有機EL表示パネルの実施の形態の第12の例の概略断面図で、図6(a)は本発明の発光型有機EL表示パネルの実施の形態の第13の例の概略断面図で、図6(b)は本発明の発光型有機EL表示パネルの実施の形態の第14の例の概略断面図で、図7(a)は本発明の発光型有機EL表示パネルの実施の形態の第15の例の概略断面図で、図7(b)は本発明の発光型有機EL表示パネルの実施の形態の第16の例の概略断面図で、図8(a)は本発明の発光型有機EL表示パネルの実施の形態の第17の例の概略断面図で、図8(b)は本発明の発光型有機EL表示パネルの実施の形態の第18の例の概略断面図で、図8(c)は本発明の発光型有機EL表示パネルの実施の形態の第19の例の概略断面図で、図9(a)は本発明の発光型有機EL表示パネルの実施の形態の第20の例の概略断面図で、図9(b)は本発明の発光型有機EL表示パネルの実施の形態の第21の例の概略断面図で、図10(a)は、図1(a)に示す第1の例の発光型有機EL表示パネルの有機EL表示デバイス本体の積層構成を概略的に示した断面図で、図10(b)は絶縁層のパターニングを分かり易く示した発光部の拡大断面図で、図11(a)〜図11(d)は発光部の有機EL層の積層構成を概略的に示した断面図である。
図1〜図11中、11は第1の支持体、12は第2の支持体、13は第3の支持体、14は透明支持体、20は第1の電極(ここでは、陽極)、25は第2の電極(ここでは、陰極)、27は補助電極、30は絶縁層、40は有機EL層、50は封止材、60は発光領域、65は第2電極と有機EL層の重なり領域、70は視認抑制層(遮光層とも言う)、75は偏光板(円偏光板とも言う)、76は調整層(ここでは半透過半反射層)、77は絵柄層、80は有機EL表示デバイス本体(表示パネル本体とも言う)、81は発光部、82は可撓性基材(ここでは第1の支持体とも言う)、83はバリア層、84は第1電極(ここでは陽極)、85は有機EL層、85aは有機発光体層、86は第2電極(ここでは陰極)、87はバリア層、88は可撓性封止基材(ここでは第2の支持体とも言う)、89は絶縁層(絶縁層部とも言い、ここではフォトレジスト)、89Aは開口部、90は封止剤、91は正孔輸送層、92は有機発光体層、93は電子輸送層、94は有機発光体層兼正孔輸送層、95は電子輸送層兼有機発光体層である。
第1の例の発光型有機EL表示パネルは、透明な第1の支持体11、第1の電極20、有機EL層40、第2の電極25、第2の支持体12を、この順に積層し、且つ、第1の電極20と第2の電極25との間に、発光時に発光を阻止できる厚さで、発光領域を開口し、非発光領域を覆うように、発光領域を決めるパターニングされた絶縁層30を積層し、第1の支持体11側を発光取り出し側(観察者側とも言う)とし、更に、第2の電極25、補助電極27、有機EL層40と、それらの周囲との、反射率の差や色合いの差による視認を抑制するための、遮光層からなる視認抑制層70を、発光取り出し側である透明な第1の支持体11の発光側とは反対側に配設している、発光型の有機EL表示パネルである。
そして、特に、発光取り出し側、視認抑制層70の発光側とは反対側に、絵柄層77をパネル全面にもしくは部分的に配設し、絵柄層77が絵柄層より下層(第2の支持体側)の色に影響されないようにするための、半透過半反射層からなる調整層76を、視認抑制層70を直接覆い絵柄層の下側(第2の支持体12側)に配設している。
このように遮光層からなる視認抑制層70を配していることにより、構成する第2の電極25、補助電極27、有機EL層40と、それらの周囲との、反射率の差や色合いの差に起因した不要な視認を抑制することを可能とし、更に、このように半透過半反射層からなる調整層76を配していることにより、絵柄層77が絵柄層より下層(第2の支持体側)の色に影響され目立たなくなるという問題や、遮光層からなる視認抑制層70の開口のエッジが目立つという問題を解決できるものとしている。
尚、第1の例の発光型の有機EL表示パネルは、図10に示す従来の発光型有機EL表示パネルにおいて、発光側とは反対側の、第1の支持体11上に遮光層からなる視認抑制層70を配設し、発光取り出し側、視認抑制層70の発光側とは反対側に、絵柄層77をパネル全面にもしくは部分的に配設し、半透過半反射層からなる調整層76を、視認抑制層70を直接覆い絵柄層の下側(第2の支持体12側)に配設したものである。
視認抑制層70は、1層以上の層からなる遮光層で、発光領域60以外の非発光領域と、有機EL層40と第2の電極25のいずれかが積層されていない領域とを遮蔽するように、第1の支持体11の発光側とは反対側、第1の支持体11上に配設されている。
遮光層70としては、例えば、クロム等の金属膜やその酸化物や酸化窒化物をスパッタリングや蒸着等により成膜した金属膜や着色インク膜が用いられる。
金属膜からなる遮光層の場合、成膜時に選択的に成膜してパターニングして、あるいは、成膜後パターニングして配設する。
また、着色インク膜の遮光層の場合、印刷法やフォトリソ法によりパターニングして配設する。
着色インクとしては、例えば、黒色の顔料あるいはアルミ等の粒子を分散させたインキを用いる。
遮光層の遮へい率は、80%以上、好ましくは85%以上であることが、視認抑制効果の面で好ましい。
非発光時における前記第1の支持体を通した遮光層の開口部と遮光層との明度の差については、色相と彩度とを示すL*a*b色度図の値で、各色発光部において、明度L*の差が60以下、好ましくは50以下、さらに好ましくは40以下であるこが、視認抑制効果の面で好ましい。
絵柄層76としては、ここでは、絵柄層を塗膜したフィルム基材が用いているが、直接塗布形成しても良い。
ここでは、絵柄層には透明保護層が配設されている。
調整層76は、ここでは半透過半反射層で、金属の酸窒化膜や無機膜が適用できる。
通常、酸窒化膜はスパッタリングや蒸着等により成膜し、無機膜は、スパッタ法、真空蒸着法、CVD法、ゾルゲル法、ポリマーと分散させて印刷法やフォトリソ法等により成膜する。
この半透過半反射層の全光線透過率は、JIS K7136に規定される全光線透過率T(%)を用いて(100- T)で表され、20%〜80%、好ましくは30%〜70%、さらに好ましくは40%〜60%の範囲であることが、その下層の視認抑制効果を達成しつつ有機EL発光時における視認性の良いものとしている。
第1の支持体11、第2の支持体12としては、ここでは、可撓性のプラスチック基材が用いているが、これに限定はされない。
可撓性のプラスチック基材である場合、熱変化や外力に対応できるものとし、その用途を広くしている。
また、絶縁層のパターニングを分かり易く示した発光部の拡大断面図は、図10(b)のようになる。
パターニングされた絶縁層30は、所定形状の発光領域を画定するもので、発光領域あるいは発光領域以外の非発光領域が、例えば、文字、図形、記号又はそれらの結合からなる表示パターンを表す。
絶縁層89(図1(a)の30に相当)の開口部89Aが発光領域に相当し、それ以外の絶縁層30が覆う領域は非発光領域となる。
第1の例においては、第1電極11と有機EL層40との間に絶縁層30を配設しているが、有機EL層40と第2電極12との間に上記パターニングされた絶縁層30を配設している形態も挙げられる。
(可撓性基材82)
図10に示す可撓性基材82は、図1(a)に示す支持体11に相当するもので、ここでは、図1(a)に示す支持体11を可撓性基材82とも言う。
可撓性基材82(図1(a)に示す支持体11に相当)は、第1の例の発光型有機EL表示パネルにおいて、観察者側の表面に設けられるものである。
そのため、この可撓性基材82は、有機EL層40が発光することにより発光表示領域又は非発光領域として表示する文字、図形、記号又はこれらの結合等からなる表示パターン(以下、「文字等」という。)を観察者が容易に視認することができる程度の透明性を有している。
可撓性基材82としては、フィルム状の樹脂製基材、または、厚さ100μm程度またはそれ以下の薄板ガラスに保護プラスチック板若しくは保護プラスチック層を設けたものが用いられる。
こうした基材は、可撓性に優れ、丸めたり曲げたりすることができるので、多様な対象物に装着又は設置できる発光表示パネル用の基材として好ましく用いられる。
この他の樹脂材料であっても、発光表示パネル用として使用できる条件を満たす高分子材料であれば使用可能であり、また上記した樹脂の出発原料であるモノマーを2種類以上用いて共重合させて得られる共重合体であってもよい。
ガスバリア性のよい樹脂材料を使用する場合には後述するバリア層83を省略することもできるが、本例の発光表示パネルにおいては、バリア層83を形成した可撓性基材2を用いることが好ましい。
可撓性基材は、厚さ50〜200μmのフィルム状基材となるように押出し成形等により製造される。
このとき、保護プラスチック板若しくは保護プラスチック層にガスバリアー性のよいものを用いることがより好ましい。
得られた発光表示パネルを複雑な形状に設置する場合や携帯機器の表示装置として用いる場合においては、発光表示パネルの厚さを50μm乃至100μm〜400μmと薄くすることができるので、丸めたり曲げたりする広告用の発光表示パネル特有の薄さを実現できる。
バリア層83は、有機EL層85の寿命や発光性能に悪影響を及ぼす湿気(水蒸気)や酸素を遮断するよう作用する層である。
バリア層83は、本発明の発光表示パネルにおいて必須の層ではないが、上述した可撓性基材82と第1電極84との間に好ましく形成される層である。
このバリア層83においても、上述の可撓性基材と同様に、透明性を有していることが必要である。
無機酸化物としては、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化ゲルマニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ホウ素、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化鉛、酸化ジルコニウム、酸化ナトリウム、酸化リチウム又は酸化カリウム等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
中でも、酸化ケイ素、酸化アルミニウム又は酸化チタンが好ましく使用される。また、無機酸化物以外のものとしては、窒化ケイ素を挙げることができる。
本例の発光型有機EL表示パネルに設けられるバリア層83の厚は、0.01〜0.5μmであることが好ましい。
バリア層83の成膜装置としては、上述したフィルム状の可撓性基材82をロール・トゥ・ロールで搬送しながら物理蒸着できる蒸着装置が用いられる。
図10に示す第1電極84、第2電極86は、それぞれ、図1(a)に示す第1の電極20、第2の電極25に相当するもので、ここでは、図1(a)に第1の電極20、第2の電極25を、ここでは、第1電極84、第2電極86とも言う。
第1電極84と第2電極86は、後述する有機EL層85に電場を与えるために設けられる必須の層である。
有機EL層85から見て可撓性基材82側に設けられる電極を第1電極84とし、可撓性封止基材88側に設けられる電極を第2電極86としている。
透明性については、ここでは、上述の可撓性基材82やバリア層83と同様、第1電極84が透明性を有しているが、これに限定されない。
第1電極84と第2電極86の両方が光透過性を有するように構成される形態も挙げられる。
第2電極86については、必ずしも透明である必要はないが、図10(a)の観察者側とは反対側の背面からも文字等を表示したい場合には、第2電極86も透明であることが好ましい。
第2電極86にも透明性が要求される場合には、第1電極84と同じ透明電極が形成される。
第1電極84、第2電極86の何れが陽極であっても陰極であってもよい。
陽極とする場合には、正孔を注入し易いように仕事関数の大きい導電性材料(例えば、酸化インジウム錫(ITO))で形成することが好ましく、陰極とする場合には、電子を注入し易いように仕事関数の小さい導電性材料(例えば、金属カルシウム)で形成することが好ましい。
パターン状の電極は、全面に形成した後、感光性レジストを用いてエッチングすることにより形成される。
図10に示す有機EL層85は、図1(a)に示す有機EL層40に相当するもので、図1(a)に示す有機EL層40を有機EL層85とも言う。
有機EL層85は、発光表示パネルにおける必須の層である。
有機EL層85の構成としては、図11(a)〜図11(d)に示すような種々の層構成のものが挙げられる。
さらに、有機EL層85は、正孔輸送材料、有機発光体及び電子輸送材料の三者が少なくとも混合された混合層からなっていてもよい。
そうした他の有機発光体としては、ピレン、アントラセン、ナフタセン、フェナントレン、コロネン、クリセン、フルオレン、ペリレン、ペリノン、ジフェニルブタジエン、クマリン、スチリル、ピラジン、アミノキノリン、イミン、ジフェニルエチレン、メロシアニン、キナクリドン若しくはルブレン、又はこれらの誘導体等、有機発光体として通常使用されるものを挙げることができる。
有機発光体層は、こうした化合物を含有した有機発光体層形成用塗液を用いて形成される。
正孔輸送層91は、こうした化合物を含有した正孔輸送層形成用塗液を用いて形成される。
電子輸送層93は、こうした化合物を含有した電子輸送層形成用塗液を用いて形成される。
注入手段としては、ディスペンサを用いて滴下するディスペンサ法、インクジェット法、スピンコーティング法、印刷法等を挙げることができる。
本例においては、有機EL層の形成がグラビア印刷、オフセット・グラビア印刷、インクジェット印刷等の印刷法により、ロール・ツー・ロールの製造条件下で行われることが好ましい。
特に、インクジェット印刷法で塗り分け印刷する方法は、基材に接触することなく塗布できるので基材にダメージを与えないこと、および、版が必要なく自由度が高いことから好ましく適用される。
これらの印刷法で有機EL層85を形成することにより、より生産性を向上させることができる。
注入された各塗液は、通常の手段に従い、真空熱処理等の加熱処理が施される。
上述した各積層態様からなる有機EL層85の厚さとしては、0.1〜2.5μmの範囲内であることが好ましい。
隔壁で区分けされた領域には、有機EL層85の構成態様に応じて、正孔輸送層形成用塗液、有機発光体層形成用塗液、電子輸送層形成用塗液等が注入される。
隔壁材料としては、従来より隔壁材料として使用されている各種の材料、例えば、感光性樹脂、活性エネルギー線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等を用いることができる。
隔壁の形成手段としては、採用される隔壁材料に適した手段で形成でき、例えば、厚膜印刷法を用いたり、感光性レジストを用いたパターニングにより形成することができる。
封止剤90は、上述した可撓性封止材のことであり、有機EL層85を含む発光部(有機EL素子とも言う)81と可撓性封止基材88との間に、空隙が存在しないようにすること及び封止性を向上させることを目的として、好ましく設けられるものである。
封止剤90としては、通常使用されている各種のものを使用できるが、エポキシ樹脂系の熱硬化型接着剤やアクリル樹脂系のUV硬化型接着剤を好ましく使用できる。
封止剤は、空隙を埋めることができる範囲内でできるだけ薄く形成されることが好ましく、その厚さ等は適宜調整される。
硬化手段は熱硬化型であるかUV硬化型であるかにより異なり、それぞれの硬化条件に基づいて硬化させることができる。
ガラス基板へ施しているような従来の枠状塗布の場合には、封止基材を貼り合わせた後にパネルを曲げるなどの力を加えると封止基材の中央付近が素子と接触することがあるが、封止剤90を全面に設けることによりこのような不具合を抑制できる。
したがって、封止剤を全面に形成して得られた有機ELディスプレイは、その内部に空隙が存在していないので、丸めたり曲げたりした場合であっても不要な歪みや張力の発生を防ぐことができ、有機EL素子内部の異常接触等の問題を抑制することができる。
また、封止剤自体がバリア性を有しているので、封止剤を全面に設けて密閉度を高めることにより、透湿性・通気性を更に抑えることができ、素子の保護性を向上させることができる。
このバリア層87は、本例の発光表示パネルにおいて必須の層ではないが、図10に示すように、可撓性封止基材88(図1(a)の第2の支持体12に相当)側に好ましく設けられる層である。
このバリア層87は、可撓性封止基材88と第2電極86との間、より具体的には、可撓性封止基材88と前述した封止剤90との間に形成され、上述したバリア層83と同じ作用効果を発揮する。
また、使用する材料についても特に限定されないが、上述のバリア層83と同じものを好ましく用いることができる。
バリア層87の成膜装置としては、後述するフィルム状の可撓性封止基材88をロール・トゥ・ロールで搬送しながら物理蒸着できる蒸着装置が用いられる。
図10に示す可撓性封止基材88は、図1(a)に示す第2の支持体12に相当するもので、図1(a)に示す第2の支持体12を可撓性封止基材88とも言う。
可撓性封止基材88は、上述した可撓性封止材のことであり、本発明の発光表示パネルにおいて、図10に示すように、観察者側とは反対側の表面に設けられるものである。
本例の発光表示パネルが片面側のみから観察される場合には可撓性封止基材88に透明性は要求されないが、両面側から観察されるような場合には可撓性封止基材88が透明性を有していることが好ましい。
透明な可撓性封止基材88とすることにより、背面側からも文字等を観察者が容易に視認することができる。
フィルム状の樹脂製基材は、可撓性に優れ、丸めたり曲げたりすることができるので、多様な対象物に装着又は設置できる発光表示パネル用の基材として好ましく用いられる。 その形成材料及び形成方法については、上述した可撓性基材82と同じなので、ここでは省略する。
なお、可撓性封止基材88の厚さについても、上述の可撓性基材82と同様、50〜200μmであることが好ましく、発光表示パネルに好ましいフレキシビリティを付与できる。
図10に示す絶縁層89は、図1(a)に示す絶縁層30に相当するもので、図1(a)に示す絶縁層30を絶縁層89とも言う。
絶縁層89は、上述した第1電極84と第2電極86との間に所定の絵柄に対応したけ以上の開口を有するパターンで形成される。
形成された絶縁層89は、所定形状の発光表示領域を画定する。
そして、その発光表示領域が、文字、図形、記号又はそれらの結合からなる表示パターンを構成したり、その発光可能領域以外の非発光領域が、文字、図形、記号又はこれらの結合からなる表示パターンを構成する。
したがって、絶縁層89がパターン形成された領域は、非発光領域となり、その結果、発光領域を画定することとなる。
一方、絶縁層89が形成されていない発光領域では、有機EL層の両側には両電極が接触しているので、両極から電圧が加えられた有機EL素子は発光し、訴求効果を発揮するよう作用する。
そうした表示パターンが表示されるように絶縁層を形成すれば、文字、図形、記号又はこれらの結合等からなる特定の表示パターンに優れた訴求効果を与えることができる。
使用されるレジスト材料は、通常透明であるので、パターン化しても視認性はほとんどなく、その絶縁層89自体が発光表示パネルの視認性に影響を与えることはない。
絶縁層89を形成するための材料としては、レジスト材料として使用されている感光性樹脂組成物が好ましく用いられる。
感光性樹脂組成物は、ポジ型感光性樹脂組成物でもネガ型感光性樹脂組成物でもよい。ポジ型感光性樹脂組成物としては、例えば、光分解可溶型のキノンジアジド系感光性樹脂等を主成分とするものが挙げられる。
また、ネガ型感光性樹脂組成物としては、例えば、光分解架橋型のアジド系感光性樹脂、光分解不溶型のジアゾ系感光性樹脂、光二量化型のシンナメート系感光性樹脂、光重合型の不飽和ポリエステル系感光性樹脂、光重合型のアクリレート樹脂又はカチオン重合系樹脂等を成分とするものが挙げられる。
これらの感光性樹脂組成物には、光重合開始剤や増感色素等を必要に応じて配合することもできる。
具体的には、先ず、上述した感光性樹脂組成物をスピンコート法により電極全面に形成し、その感光性樹脂組成物をマスクパターンで露光する。
露光は、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、カーボンアーク、キセノンアーク又はメタルハライドランプ等の光源が用いられ、0.1〜10,000mJ/cm2 、好ましくは10〜1,000mJ/cm2 の紫外線照射により行われる。
そして、露光されていない部分が、所定パターンの絶縁層として残る。
一方、ネガ型感光性樹脂組成物を用いた場合には、露光部が不溶化するので、現像することにより露光されない部分が溶解除去される。
そして、露光された部分が、所定パターンの絶縁層として残る。
絶縁層の厚さは、その絶縁層を構成する樹脂固有の絶縁抵抗に応じて任意に調整されるが、通常は、0.5〜3.0μmの範囲内である。
そうした機能層としては、通常の有機EL素子又は発光表示パネルに用いられている低屈折率層、反射層、光吸収層等が挙げられる。
そうした範囲内の厚さを有する発光型有機EL表示パネルには、フレキシブルで、丸めたり曲げたりすることができ、電飾パネルとして視聴する場合には、複雑な形状に設置等することもできる。
発光型有機EL表示パネルの厚さが400μmを超えると、やや柔軟性に劣ることがある。
また、発光型有機EL表示パネルにの厚さが50μm未満では、バリア性の低下やプロセス間の熱や応力による影響を受けやすい。
こうすることにより、発光表示パネルの製造工程中に加熱等の外的要因が加わったとしても、それにより発光表示パネルが歪む等の悪影響が現れにくくなる。
ここで、有機EL層85の一方の側にある積層構造と他方の側にある積層構造を、積層数、材質及び厚さ等において同一又は実質的に同一にすることにより、製造工程中に加わる外的要因が加わったとしても、その両側に生じる歪みが均衡化されるので、得られた発光表示パネルが歪む等の悪影響を低減することができる。
例えば、連続蒸着法でバリア層83、87を形成した可撓性基材2と可撓性封止基材88を予め準備しておき、その可撓性基材82のバリア層83側に第1電極84をスパッタリング法で形成し、その第1電極84上に有機EL層85を印刷法で形成し、その有機EL層85上に第2電極86を真空蒸着法で形成し、その第2電極86上に封止剤90を塗布形成し、その封止剤90上にバリア層87を備えた可撓性封止基材88を設ける。
こうした湿式法を多くの工程で採用することにより、生産性に優れたロール・トゥ・ロール連続製造法で発光表示パネルを製造できる。
図1(b)に示す第2の例の発光型有機EL表示パネルは、第1の例の発光型有機EL表示パネルにおいて、絵柄層の下側(第2の支持体12側)に視認抑制層70を直接覆うように配設された、半透過半反射層からなる調整層76に代えて、調整層76を、透明支持体14の一面に配し、視認抑制層70と絵柄層77との間に、調整層76を絵柄層77側として配設したものである。
図1(c)に示す第3の例の発光型有機EL表示パネルは、第1の例の発光型有機EL表示パネルにおいて、絵柄層の下側(第2の支持体12側)に視認抑制層70を直接覆うように配設された、半透過半反射層からなる調整層76に代えて、調整層76を、透明支持体14の一面に配し、視認抑制層70と絵柄層77との間に、調整層76を第1の絵柄層77側は反対側の遮光層からなる視認抑制層70側にして配設したものである。
第2の例、第3の例、共に、調整層76の配設の仕方以外は、第1の例と同じであり、各部も第1の例と同じものが適用でき、その説明は省く。
第2の例、第3の例は、それぞれ、このようにすることにより、第1の例と同様、構成する第1の電極20、補助電極27、有機EL層40と、それらの周囲との、反射率の差や色合いの差に起因した不要な視認を抑制し、更に、このように半透過半反射層からなる調整層76を配していることにより、絵柄層77が絵柄層より下層(第2の支持体側)の色に影響され目立たなくなるという問題や、遮光層からなる視認抑制層70の開口のエッジが目立つという問題を解決できるものとしている。
図2(a)に示す本発明の発光型有機EL表示パネルの実施の形態の第4の例、図2(b)に示す本発明の発光型有機EL表示パネルの実施の形態の第5の例は、図2(c)に示す本発明の発光型有機EL表示パネルの実施の形態の第6の例は、それぞれ、図1(a)に示す第1の例の発光型有機EL表示パネルにおける、視認抑制層70、調整層76に代えて、視認抑制層70、調整層76の両方を、透明な第3の支持体13の片面に配したものである。
図2(a)に示す第4の例は、透明な第3の支持体13の一面に視認抑制層70、他面に調整層76を配し、調整層76を絵柄層77側として貼りつけたものである。
図2(b)に示す第5の例は、透明な第3の支持体13の一面に、調整層76、視認抑制層70を、この順に配し、調整層76、視認抑制層70側を絵柄層77とは反対側の第1の支持体11側として貼りつけたものである。
図2(c)に示す第6の例は、透明な第3の支持体13の一面に、視認抑制層70、調整層76を、この順に配し、視認抑制層70、調整層76側を絵柄層77側として貼りつけたものである。
第4の例〜第6の例も、このようにすることにより、第1の例と同様、構成する第1の電極20、補助電極27、有機EL層40と、それらの周囲との、反射率の差や色合いの差に起因した不要な視認を抑制し、更に、このように半透過半反射層からなる調整層76を配していることにより、絵柄層77が絵柄層より下層(第2の支持体側)の色に影響され目立たなくなるという問題や、遮光層からなる視認抑制層70の開口のエッジが目立つという問題を解決できるものとしている。
特に、第4の例〜第6の例は、いずれも、遮光層からなる視認抑制層70と、半透過半反射層からなる調整層76を第3の支持体13に一体的に配している構造で、有機EL表示デバイス本体とは別に作製でき、作業性や量産性の面で有利である。
尚、第4の例〜第6の例、いずれも、調整層76の配設の仕方以外は、第1の例と同じであり、各部も第1の例と同じものが適用でき、その説明は省く。
第7の例〜第10の例は、いずれも、図1(a)に示す第1の例の発光型有機EL表示パネルにおける、視認抑制層70、調整層76に代えて、視認抑制層70を透明な第3の支持体13の片面に配し、調整層76を他の透明支持体14の片面に配した構造のものである。
図3(a)に示す第7の例は、透明な第3の支持体13の一面の視認抑制層70側を絵柄層77とは反対側の第1の支持体11側とし、また、透明支持体14の一面の調整層76側を絵柄層77側として、第1の支持体11側から順に、視認抑制層70を配した第3の支持体13、調整層76を配した透明支持体14を、貼りつけたものである。
図3(b)に示す第8の例は、透明な第3の支持体13の一面の視認抑制層70側を絵柄層77とは反対側の第1の支持体11側とし、また、透明支持体14の一面の調整層76側を絵柄層77とは反対側の第1の支持体11側とし、第1の支持体11側から順に、視認抑制層70を配した第3の支持体13、調整層76を配した透明支持体14を、貼りつけたものである。
図4(a)に示す第9の例は、透明な第3の支持体13の一面の視認抑制層70側を絵柄層77側とし、また、透明支持体14の一面の調整層76側を絵柄層77側として、第1の支持体11側から順に、視認抑制層70を配した第3の支持体13、調整層76を配した透明支持体14を、貼りつけたものである。
図4(b)に示す第10の例は、透明な第3の支持体13の一面の視認抑制層70側を絵柄層77側とし、また、透明支持体14の一面の調整層76側を絵柄層77とは反対側の第1の支持体11側とし、第1の支持体11側から順に、視認抑制層70を配した第3の支持体13、調整層76を配した透明支持体14を、貼りつけたものである。
第7の例〜第10の例も、このようにすることにより、第1の例と同様、構成する第1の電極20、補助電極27、有機EL層40と、それらの周囲との、反射率の差や色合いの差に起因した不要な視認を抑制し、更に、このように半透過半反射層からなる調整層76を配していることにより、絵柄層77が絵柄層より下層(第2の支持体側)の色に影響され目立たなくなるという問題や、遮光層からなる視認抑制層70の開口のエッジが目立つという問題を解決できるものとしている。
特に、第7の例〜第10の例は、いずれも、遮光層からなる視認抑制層70と、半透過半反射層からなる調整層76とを、互いに独立に、有機EL表示デバイス本体とは別の支持体に作製でき、作業性や量産性の面で有利である。
第7の例〜第10の例、いずれも、調整層76の配設の仕方以外は、第1の例と同じであり各部も第1の例と同じものが適用でき、その説明は省く。
図5(a)に示す第11の例は、図1(a)に示す第1の例の発光型有機EL表示パネにおける、調整層76に代えて、第1の支持体11の遮光層からなる視認抑制層70の絵柄層77側、視認抑制層70と絵柄層77との間に、その一面に半透過半反射層からなる調整層76を配した偏光板75を、調整層76側を絵柄層77側にして、貼り付けて配設したものである。
図5(b)に示す第12の例は、図1(a)に示す第1の例の発光型有機EL表示パネルにおける、調整層76に代えて、第1の支持体11の遮光層からなる視認抑制層70の絵柄層77側、視認抑制層70と絵柄層77との間に、偏光板75、その一面に半透過半反射層からなる調整層76を配した透明支持体14を、この順に、調整層76側を絵柄層77側にして、貼り付けて配設したものである。
図6(a)に示す第13の例は、図1(a)に示す第1の例の発光型有機EL表示パネルにおける、遮光層からなる視認抑制層70、半透過半反射層からなる調整層76に代えて、第1の支持体11の遮光層からなる視認抑制層70の絵柄層77側、視認抑制層70と絵柄層77との間に、その一面に遮光層からなる視認抑制層70を配した透明な第3の支持体13と、その一面に半透過半反射層からなる調整層76を配した偏光板75とを、それぞれ、第3の支持体13の視認抑制層70側を第1の支持体11側として、また、偏光板75に配した調整層76を絵柄層77側として、この順に、貼り付けて配設したものである。
図6(b)に示す第14の例は、図1(a)に示す第1の例の発光型有機EL表示パネルにおける、遮光層からなる視認抑制層70、半透過半反射層からなる調整層76に代えて、第1の支持体11の遮光層からなる視認抑制層70の絵柄層77側、視認抑制層70と絵柄層77との間に、その一面に遮光層からなる視認抑制層70を配した透明な第3の支持体13と、偏光板75と、その一面に半透過半反射層からなる調整層76を配した透明支持体14とを、この順に、且つ、第3の支持体13の視認抑制層70側を第1の支持体11側として、また、透明支持体14に配した調整層76を第1の支持体11側として、貼り付けて配設したものである。
図7(a)に示す第15の例は、図1(a)に示す第1の例の発光型有機EL表示パネルにおける、遮光層からなる視認抑制層70、半透過半反射層からなる調整層76に代えて、第1の支持体11の遮光層からなる視認抑制層70の絵柄層77側、視認抑制層70と絵柄層77との間に、その一面に遮光層からなる視認抑制層70を配した透明な第3の支持体13と、その一面に半透過半反射層からなる調整層76を配した偏光板75とを、それぞれ、第3の支持体13の視認抑制層70側を絵柄層77側として、また、偏光板75に配した調整層76を絵柄層77側として、この順に、貼り付けて配設したものである。
図7(b)に示す第16の例は、図1(a)に示す第1の例の発光型有機EL表示パネルにおける、遮光層からなる視認抑制層70、半透過半反射層からなる調整層76に代えて、第1の支持体11の遮光層からなる視認抑制層70の絵柄層77側、視認抑制層70と絵柄層77との間に、その一面に遮光層からなる視認抑制層70を配した透明な第3の支持体13と、偏光板75と、その一面に半透過半反射層からなる調整層76を配した透明支持体14とを、この順に、且つ、第3の支持体13の視認抑制層70側を絵柄層77側として、また、透明支持体14に配した調整層76を絵柄層77側として、貼り付けて配設したものである。
第11の例〜第16の例は、このようにすることにより、第1の例と同様、構成する第1の電極20、補助電極27、有機EL層40と、それらの周囲との、反射率の差や色合いの差に起因した不要な視認を抑制し、視認抑制層により覆われた領域以外の表示領域における不要な視認であるエッジ視認をぼかすことを可能とし、更に、このように半透過半反射層からなる調整層76を配していることにより、絵柄層77が絵柄層より下層(第2の支持体側)の色に影響され目立たなくなるという問題や、遮光層からなる視認抑制層70の開口のエッジが目立つという問題を解決できるものとしている。
第11の例〜第16の例は、特に、偏光板(円偏光板)75を、前記調整層76の下層側(第1支持体側)に配し、貼り合わせており、視認抑制層により覆われた領域以外の表示領域における不要な視認であるエッジ視認をぼかすのに有効である。
尚、偏光板75としては、通常、市販の円偏光板が用いられる。
第11の例〜第16の例、いずれも、調整層76の配設の仕方以外は、第1の例と同じであり各部も第1の例と同じものが適用でき、その説明は省く。
図8(a)に示す第17の例、図8(b)に示す第18の例、図8(c)に示す第19の例、図9(a)に示す第20の例、図9(b)に示す第21の例は、それぞれ、図1(a)に示す第1の例、図1(b)に示す第2の例、図1(c)に示す第3の例、図5(a)に示す第11の例、図5(b)に示す第12の例において、その遮光層70に代え、第1の支持体11の内側の面に遮光膜を配したものである。
また、他の形態としては、図5(b)に示す第12の例において、その遮光層70に代え、第1の支持体11の内側の面に遮光膜を配した第22の例(図示していない)や、
図5(b)に示す第12の例において、その調整層76に代え、透明な支持体14の内側の面に調整層を配した第23の例(図示していない)や
図6(b)に示す第14の例において、その調整層76に代え、透明な支持体14の内側の面に調整膜を配した第24の例(図示していない)や、
図6(b)に示す第14の例において、その遮光層70に代え、第3の支持体13の外側の面に遮光膜を配した第25の例(図示していない)が挙げられる。
基本的には、第17の例〜第25の例は、それぞれ、第1の例、第2の例、第3の例、第11の例、第12の例、第14の例のいずれかにおいて、遮光層や調整層の支持体における位置を代えたもので、視野抑制の面では、第17の例〜第21の例は、それぞれ、第1の例、第2の例、第3の例、第11の例と同様の作用効果が得られ、第22の例、第23の例は、第12の例と同様の作用効果が得られ、第24の例、第25の例は、第14の例と同様の作用効果が得られる。
上記第1の例〜第25の例においては、調整層76を半透過半反射層としたが、これに代えて白色の拡散板としても、同様の作用効果が得られる。
上記各形態は1例でこれに限定されない。
上記第1の例〜第25の例に他の機能層を付加しても、同様の作用効果が得られるものであれば、これらに限定されない。
また、本発明は、パッシブマトリックス型、アクティブマトリックス型の場合のPOP(Point Of Purchase advertising )などにも適用できる。
勿論、カラーフィルタ層を備えた発光型有機EL表示パネル、更に、カラーフィルタ層と前記透明電極との間に色変換蛍光体層を備えた発光型有機EL表示パネルにも適用できる。
以下、本発明の発光表示パネルについて具体的な実施例を挙げて説明する。
(実施例1)
先ず、以下のようにして、図12に示す、従来の発光型有機EL表示パネル(以下、これを有機EL表示デバイス本体と言う)を作製し、これを用いて、その第1の支持体上に遮光層からなる視認抑制層70を配設し、更に、その一面に絵柄層を塗膜して透明保護膜を覆ったフィルム基材を貼り付けて、図1(a)に示す第1の例の発光型有機EL表示パネルを作製した。
遮光層からなる視認抑制層70の配設は、MIR9100ミラーシルバー(帝国インキ製造株式会社製)をスクリーン印刷法にてパターニングして配設した。
遮光層の遮蔽率は99%としたが、第2電極、補助電極、有機EL層と、それらの周囲との、反射率の差や色合いの差に起因した不要な視認を抑制することができた。
また、半透過半反射層からなる調整層76は、銀を真空蒸着法にて配設した。
尚、各種の遮光層の遮蔽率について視認抑制効果を評価したが、表1から、遮光層の遮蔽率は、80%以上、好ましくは85%以上であることが、視認抑制効果の面で好ましいことが分かる。
遮蔽率85%以上では、第2電極、有機EL、補助電極は完全に遮蔽され、充分に視認を抑制することができた。
遮蔽率80%〜85%では、デバイスを50cm以内から見ると、わずかに視認できる。
しかし、50cm以上だと視認を抑制することができる。
80%より遮蔽率が小の場合、50cm以上離れて見ても、視認できてしまう。
また、円偏光板を視認抑制層上に貼り合わせると遮蔽効果する。
また、非発光時における前記第1の支持体11を通した遮光層の開口部と遮光層との色度の差と視認抑制効果の関係を、各色の発光部について調べてみたが、表2から、非発光時における前記第1の支持体11を通した遮光層の開口部と遮光層との明度L*の差が60以下、好ましくは50以下、さらに好ましくは40以下であることが、視認抑制効果の面で好ましいことが分かる。
明度L*の差が40以下の時、遮光層と遮光層の開口部の色差が小さいため、遮光層の色は目立たない。(評価4)
明度L*の差が40より大で、50以下の場合、デバイスを50cm以内から見ると、遮光層の色がわずかに目立ってしまうが、50cmより遠くから見ると、遮光層の色は目立たない。(評価3)
明度L*の差が50より大で、60以下の時、デバイスを100cm以内から見ると、遮光層の色がわずかに目立ってしまう。
しかし、100cm以上から見ると、遮光層の色は目立たない。(評価2)
L*の差が60以上の時、遮光層と遮光層の開口部の色差が大きいため、デバイスを100cmより離れて見ても、遮光層の色が目立ってしまう。(評価1)
また、各種の全面透過率を有する調整層について、その下層の視認抑制効果を達成しつつ、有機EL発光時における視認性の良否を調べてみたが、表3から、調整層76としての半透過半反射層の全光線透過率が、20%〜80%、好ましくは30%〜70%、さらに好ましくは40%〜60%の範囲であることが、視認性の面で好ましいことが分かる。 全光線透過率0%〜20%では透過率が低いため、50cm以内でデバイスを見ても有機ELパネルの発光が弱く発光部が視認し難い。(評価2)
全光線透過率20%から30%ではデバイスを50cm以内から見ると、有機ELパネルの発光部が視認することができるが、50cm以上はなれると視認し難い。(評価4)
30%から40%ではデバイスを100cm以内から見ると有機ELパネルの発光部が視認することができるが、100cm以上はなれると視認し難い。(評価6)
40%〜60%では、100cm以上はなれても絵柄、有機パネルの発光部共に視認しやすい。(評価7)
60%〜70%ではデバイスを100cm以内から見ると、絵柄を視認することができるが、100cm以上はなれると反射率が低いため視認し難い。(評価5)
70%〜80%ではデバイスを50cm以内から見ると、絵柄を視認することができるが、50cm以上はなれると反射率が低いため視認し難い。(評価3)
80%〜100%では50cm以内でデバイスを見ても反射率が低すぎるため、絵柄を視認し難い。(評価1)
評価1〜評価4の4段階で4が最も良い。
また、ここでの明度の差は、色相と彩度とを示すL*a*b色度図の値で、R、G、Bの各色の発光部で測定した遮光層と遮光層の開口との明度L*の差である。
評価6は、100cm以内だと発光部は視認できるが、100cmより遠くに離れると視認し難い。
評価5は、100cm以内だと絵柄は視認できるが、100cmより遠くに離れると視認し難い。
評価4は、50cm以内だと発光部は視認できるが、50cmより遠くに離れると視認し難い。
評価3は、50cm以内だと絵柄は視認できるが、50cmより遠くに離れると視認し難い。
評価2は、50cm以内でも発光部は視認し難い。
評価1は、50cm以内でも絵柄は視認し難い。
評価1〜評価7の7段階で7が最も良い。
図1(a)、図7に基づいて有機EL表示デバイス本体の作製を説明する。
ポリエーテルサルホン樹脂を押出し成形してなる厚さ100μmの可撓性基材82(図1(a)の第1の支持体11に相当)上に、連続蒸着装置でSiONからなる厚さ0.1μmのバリア層83を形成した。
その可撓性基材82のバリア層83側に、ITOからなる厚さ0.1μmの透明電極をイオンプレーティング法により膜厚200nmの酸化インジウムスズ(ITO)電極膜を形成し、このITO電極膜上に感光性レジストを塗布し、マスク露光、現像、ITO電極膜のエッチングを行って、幅2.2mmのストライプ形状の透明電極層を4mmピッチで10本形成した。
次いで、陽極上に厚さ0.5μmの銀を真空蒸着法により積層させて補助電極(図1(a)の27)を形成した。
その陽極、補助電極上に、フォトレジストからなる厚さ1μmの絶縁層をスピンコート法により形成した。
絶縁層89のパターニングは、洗浄処理と紫外線プラズマ洗浄を施し、その後、ネガ型感光性樹脂をスピンコート法で塗布し、フォトリソグラフィープロセスでパターニングして、各透明電極層上に2mm×2mmの発光エリア(開口部)が4mmピッチで存在するような絶縁層(厚み1μm)を形成した。
絶縁層のパターン(図1(a)の絶縁層30に相当)が形成された陽極上に、正孔輸送材料及び赤色有機発光材料からなる厚さ150nmの有機EL層85(図1(a)の有機EL層40に相当)を印刷法で形成した。
その有機EL層の上に電子注入層を形成した。
赤色発光層を形成した面側に、2.2mm幅のストライプ状の開口部を4mmピッチで備えたメタルマスクを、この開口部が上記のストライプ形状の透明電極層と直交し、かつ、上記の絶縁層の発光エリア(開口部)上に位置するように配置した。
次に、このマスクを介して真空蒸着法によりカルシウムを蒸着(蒸着速度=0.1nm/秒)して成膜して電子注入層(厚み10nm)を4mmピッチで10本形成した。
次に、電子注入層の形成に用いたメタルマスクをそのまま使用して、真空蒸着法によりアルミニウムを蒸着(蒸着速度=0.4nm/秒)して成膜した。
これにより、電子注入層上に、アルミニウムからなる幅2.2mmのストライプ形状の電極層(厚み300nm)を形成した。
その陰極上に、熱硬化型エポキシ樹脂からなる封止剤を厚さ150μm程度となるようにスクリーン印刷法で形成した。
その封止剤上に、バリア層を備えた可撓性封止基材88(図1(a)の第2の支持体12に相当)を設けた。
なお、バリア層87を備えた可撓性封止基材88は、予めポリエーテルサルホン樹脂を押出し成形してなる厚さ100μmの可撓性封止基材88上に、連続蒸着装置でSiONからなる厚さ0.1μmのバリア層87を形成したものを用いた。
この有機EL表示パネルについて、1000cd/m2 の時の発光効率と、定電流駆動時に発光輝度が半減するまでの時間を素子寿命として評価したところ、発光効率が1.0cd/A、素子寿命が10万時間であった。
尚、素子寿命は、初期の輝度が100cd/m2 となるように電流値を設定し、その電流で連続駆動させ、50cdに半減するまでの時間で評価した。
このようにして、発光型有機EL表示パネル本体を作製した。
実施例1においては、構成する第2の電極25、補助電極27、有機EL層40と、それらの周囲との、反射率の差や色合いの差に起因した不要な視認を抑制することをでき、更に、絵柄層77が絵柄層より下層(第2の支持体側)の色に影響され目立たなくなるという問題や、遮光層からなる視認抑制層70の開口のエッジが目立つという問題を解決できた。
先ず、実施例1と同様にして、図13に示す、従来の発光型有機EL表示パネル(以下、これを有機EL表示デバイス本体と言う)を作製した後、これを用いて、第1の支持体上に、実施例1と同様にして、同じ仕様で、遮光層からなる視認抑制層70を配設した。
一方、予め、偏光板75の一面に、実施例1と同様にして、同じ仕様で、半透過半反射層からなる調整層76を配設しておき、また、その一面に絵柄層を塗膜して透明保護膜を覆ったフィルム基材を準備しておいた。
そして、前記有機EL表示デバイス本体の第1の支持体11の視認抑制層70側に、順に、調整層76を配した偏光板75、絵柄層77を配したフィルム基材を、貼り付けて、第2の例の発光型有機EL表示パネルを作製した。
偏光板75として、市販の円偏光板を用いた。
この場合、視認抑制層70により覆われた領域以外の表示領域における不要な視認であるエッジ視認をぼかすことができた。
実施例2の場合、構成する第1の電極20、補助電極27、有機EL層40と、それらの周囲との、反射率の差や色合いの差に起因した不要な視認を抑制でき、視認抑制層により覆われた領域以外の表示領域における不要な視認であるエッジ視認をぼかすことができ、更に、このように半透過半反射層からなる調整層76を配していることにより、絵柄層77が絵柄層より下層(第2の支持体側)の色に影響され目立たなくなるという問題や、遮光層からなる視認抑制層70の開口のエッジが目立つという問題を解決できた。
12 第2の支持体
13 第3の支持体
14 透明支持体
20 第1の電極(ここでは、陽極)
25 第2の電極(ここでは、陰極)
27 補助電極
30 絶縁層
40 有機EL層
50 封止材
60 発光領域
65 第2電極と有機EL層の重なり領域
70 視認抑制層(遮光層とも言う)
75 偏光板(円偏光板とも言う)
76 調整層(ここでは半透過半反射層)
77 絵柄層
80 有機EL表示デバイス本体(表示パネル本体とも言う)
81 発光部
82 可撓性基材(ここでは第2の支持体とも言う)
83 バリア層
84 第1電極(ここでは陽極)
85 有機EL層
85a 有機発光体層
86 第2電極(ここでは陰極)
87 バリア層
88 可撓性封止基材(ここでは第2の支持体とも言う)
89 絶縁層(絶縁層部とも言い、ここではフォトレジスト)
89A 開口部
90 封止剤
91 正孔輸送層
92 有機発光体層
93 電子輸送層
94 有機発光体層兼正孔輸送層
95 電子輸送層兼有機発光体層
Claims (18)
- 少なくとも透明な第1の支持体、第1の電極、有機EL層、第2の電極、第2の支持体を、この順に積層し、且つ、第1の電極と第2の電極との間に、発光領域を開口し、非発光領域を覆うように、区画された絶縁層を形成し、第1の支持体側を発光取り出し側(観察者側とも言う)とし、且つ、前記区画された絶縁層は、所定形状の発光領域を画定するもので、発光領域あるいは発光領域以外の非発光領域が、文字、図形、記号又はそれらの結合からなる表示パターンを表すエリア型である発光型有機EL表示パネルであって、前記第2の電極、補助電極、前記有機EL層の1以上と、それらの周囲との、反射率の差や色合いの差による視認を抑制するための、遮光層からなる視認抑制層を、非発光領域と、有機EL層と第2の電極のいずれかが積層されていない領域とを遮蔽するように、第1 の電極より発光取り出し側(観察者側とも言う)に配設し、発光取り出し側、視認抑制層の外側に絵柄層をパネル全面に貼り合わせたもので、絵柄層が絵柄層より下層(第2の支持体側)の色に影響されないようにするための、半透過半反射層あるいは白色の拡散層からなる調整層を、視認抑制層を直接覆い絵柄層の下側(第2の支持体側)に、あるいは、視認抑制層と絵柄層との間に、配設していることを特徴とする発光型有機EL表示パネル。
- 請求項1に記載の発光型有機EL表示パネルであって、前記半透過半反射層の全光線透過率は、JISK7136に規定される全光線透過率T(%)で表され、20%〜80%の範囲であることを特徴とする発光型有機EL表示パネル。
- 請求項1ないし2のいずれか1項に記載の発光型有機EL表示パネルであって、絵柄層には透明保護層が配設されていることを特徴とする発光型有機EL表示パネル。
- 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の発光型有機EL表示パネルであって、前記絵柄層は、直接塗布形成して、もしくは、絵柄層を塗膜した他の透明支持体を貼り付けて、配設されたものであることを特徴とする発光型有機EL表示パネル。
- 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の発光型有機EL表示パネルであって、前記視認抑制層は、第1の支持体上に配設されていることを特徴とする発光型有機EL表示パネル。
- 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の発光型有機EL表示パネルであって、前記視認抑制層は、前記第1 の支持体における外側面( 観察者面側) に配した、透明な第3の支持体の一方の面に配設され、第1の支持体と貼り合わせていることを特徴とする発光型有機EL表示パネル。
- 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の発光型有機EL表示パネルであって、前記遮光層の遮蔽率は、JISK7136に規定される全光線透過率T(%)を用いて(100- T)で表され、80%以上であることを特徴とする発光型有機EL表示パネル。
- 請求項1ないし7のいずれか1項に記載の発光型有機EL表示パネルであって、非発光時における前記第1の支持体を通した遮光層の開口部と遮光層との明度の差については、色相と彩度とを示すL*a*b色度図の値で、各色発光部において、明度L*の差が60以下であることを特徴とする発光型有機EL表示パネル。
- 請求項1ないし8のいずれか1項に記載の発光型有機EL表示パネルであって、視認抑制層の外側に、前記調整層の内側に、発光部、非発光部全面を覆うようにして、円偏光板を貼り合わせていることを特徴とする発光型有機EL表示パネル。
- 請求項1ないし9のいずれか1項に記載の発光型有機EL表示パネルであって、前記視認抑制層には、少なくとも1 以上からなる透明保護層が積層されていることを特徴とする発光型有機EL表示パネル。
- 請求項1に記載の発光型有機EL表示パネルであって、前記視認抑制層を、第2の電極の外側領域(非電極部領域)に、第2の電極と同じ材料で、配設していることを特徴とする発光型有機EL表示パネル。
- 請求項1ないし11のいずれか1項に記載の発光型有機EL表示パネルであって、前記第2電極が透明性のものであることを特徴とする発光型有機EL表示パネル。
- 請求項1ないし12のいずれか1項に記載の発光型有機EL表示パネルであって、前記第1の支持体、第2の支持体、第3の支持体、絵柄層を塗膜した透明支持体は、可撓性のプラスチック基材であることを特徴とする発光型有機EL表示パネル。
- 請求項1ないし13のいずれか1項に記載の発光型有機EL表示パネルであって、パッシブマトリックス型であることを特徴とする発光型有機EL表示パネル。
- 請求項1ないし13のいずれか1項に記載の発光型有機EL表示パネルであって、アクティブマトリックス型であることを特徴とする発光型有機EL表示パネル。
- 請求項1ないし15のいずれか1項に記載の発光型有機EL表示パネルであって、有機発光ポスターであることを特徴とする発光型有機EL表示パネル。
- 請求項1ないし16のいずれか1項に記載の発光型有機EL表示パネルであって、カラーフィルタ層を備えることを特徴とする発光型有機EL表示パネル。
- 請求項17に記載の発光型有機EL表示パネルであって、前記カラーフィルタ層と前記透明電極との間に色変換蛍光体層を備えることを特徴とする発光型有機EL表示パネル。
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