JP5853575B2 - 有機エレクトロルミネッセンスパネル - Google Patents

Description

本発明は、照明装置に用いられる有機エレクトロルミネッセンスパネルに関するものである。

発光層等の有機層を一対の電極の間に挟み、両電極間に電圧をかけて発光させる有機エレクトロルミネッセンス素子は、自己発色により視認性が高いこと、液晶素子と異なり全固体素子であるため耐衝撃性に優れていること、応答速度が速いこと、温度変化による影響が少ないこと、および、視野角が大きいこと等の利点を有しており、表示装置や、表示装置の光源、照明装置としての利用が注目されている。特に、有機エレクトロルミネッセンス素子は面発光であることも大きな特徴であり、照明用途に好適である。
なお、以下、エレクトロルミネッセンスをＥＬと略す場合がある。

近年、照明用途として白色発光を示す有機ＥＬ素子の開発が進められている。従来、白色発光を示す有機ＥＬ素子としては、（１）赤色、緑色、青色等の複数種類の発光層を積層する、（２）赤色、緑色、青色等の複数種類の発光層を平面的に配列する、（３）複数種類の発光材料、例えば、赤色、緑色、青色の発光材料を混合する、（４）白色発光を示す化合物を発光材料として用いる、等が提案されている。

発光層の形成方法としては、真空プロセスを必要とせず、高い生産効率、低コスト、大面積化、簡便との利点から、ウェットプロセスが望まれている。一方、ウェットプロセスは、発光層の積層が困難であるという課題がある。
また、複数種類の発光層を積層する場合、正面から見た発光色と斜めから見た発光色とでは光学膜厚の関係から色ずれが生じてしまうという問題がある。

また、発光材料には蛍光材料および燐光材料が知られており、蛍光材料および燐光材料の間ではエネルギー移動が起こる場合があることから、蛍光材料および燐光材料を混合すると、すべての発光材料が発光せず白色が得られない場合がある。また、赤色、緑色、青色等の発光材料のうち青色の発光材料はエネルギー準位が高いことから、青色の発光材料および他色の発光材料の間でエネルギー移動が起こる場合があり、青色の発光材料および他色の発光材料を混合すると、すべての発光材料が発光せず白色が得られない場合がある。

さらに、白色発光を示す化合物は特殊な材料であり、発光色の調整が困難である。

そこで、複数種類の発光層を平面的に配列することで、白色発光を示す有機ＥＬ素子を作製することが試みられている。
この発光層の配列としては、種々の配列が知られている（例えば特許文献１〜５参照）。

特開平８−２２７２７６号公報 特開２００２−０５６９７２号公報 特開２００４−２３５１３８号公報 特開２００６−２９４３１９号公報 特開２００６−２９４３２０号公報

有機ＥＬ素子を表示装置として用いる場合、画素に応じて発光層が配列されるため、一般的に発光層は微細なパターンで配列される。また、良好な画像表示を行うためには、画素間では混色が起こらないことが好ましい。
一方、有機ＥＬ素子を照明装置に用いる場合、一般的に発光層は比較的大きなパターンで配列される。また、均一な発光色を得るためには、混色は起こりやすいことが好ましいといえる。
しかしながら、発光層は比較的大きなパターンで配列されていると、混色が起こりにくく、色むらが生じやすい。色むらの発生を抑制するには発光層を微細なパターンで配列すればよいが、パッシブマトリクス駆動の有機ＥＬ素子ではそれに伴い電極を微細なパターンにする必要があるため、電極の形成が困難となる。また、発光層が微細なパターンであると、十分な輝度が得られず、特に照明装置には適さない。

近年、照明装置には調光および調色が可能であることが求められている。
しかしながら、照明用途の有機ＥＬ素子において、全面に電極が形成されている場合には、電圧を制御することで調光は可能になると考えられるが、調色は不可能である。
また、パッシブマトリクス駆動の有機ＥＬ素子においては、ストライプ状の電極に沿って同一種類の発光層を配列することで、調色も可能になると考えられるが、この場合には同一種類の発光層が隣接して配列されているため、同一種類の発光層が隣接しないように配列されている場合と比較して混色が起こりにくく、色むらが生じやすい。さらに、色むらの発生を抑制するには異なる種類の発光層を上下左右に交互に配列することが好ましいが、その場合には発光層の種類毎にストライプ状の電極を配置することができないため、調色は不可能である。
また、アクティブマトリクス駆動の有機ＥＬ素子とすれば、発光層の種類毎の制御が可能になり、調色が可能になるが、駆動素子を別途設ける必要があるため、構成が複雑となり、またコストが高くなる。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、色むらの発生を抑制し、調光および調色が可能な、照明用途の有機ＥＬパネルを提供することを主目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明は、ストライプ状に形成された透明電極層と、上記透明電極層上にドット状に形成され、発光色が異なる複数種類の発光部が平面的に配列された発光層と、上記発光層上にパターン状に形成され、上記透明電極層の長手方向に対して斜めに交差する方向に延在する対向電極層とを有する有機ＥＬパネルであって、上記発光部は、一つの種類の上記発光部の上下左右に他の種類の上記発光部が配置されるように配列され、上記対向電極層は、上記発光部の種類毎に配置されていることを特徴とする有機ＥＬパネルを提供する。

本発明によれば、発光部が、一つの種類の発光部の上下左右に他の種類の発光部が配置されるように配列されているので、混色させやすくすることができ、色むらの発生を抑制することが可能である。また本発明によれば、対向電極層が、透明電極層の長手方向に対して斜めに交差する方向に延在し、発光部の種類毎に配置されているので、発光部の種類毎に制御が可能であり、調光および調色が可能である。

上記発明においては、上記透明電極層上に格子状に形成され、上記発光部のパターンを画定する絶縁層と、上記絶縁層上にパターン状に形成され、上記対向電極層のパターンを画定する隔壁とをさらに有することが好ましい。発光部および対向電極層のパターンの形成が容易になるからである。

また本発明においては、上記発光層は発光色が異なる第１発光部および第２発光部を有し、上記第１発光部は４５０ｎｍ〜４９５ｎｍの波長域に極大発光波長を有し、上記第２発光部は５８０ｎｍ〜６２０ｎｍの波長域に極大発光波長の平均波長を有することが好ましい。青色の発光材料と他色の発光材料とを混合すると、青色の発光材料および他色の発光材料の間でエネルギー移動が起こり、すべての発光材料が発光せず白色が得られない場合があるが、第１発光部が上記極大発光波長を有するものであれば、第１発光部を青色の発光材料を用いて他色の発光材料と混合することなく形成することができ、効率良く発光する第１発光部とすることができるからである。

本発明においては、発光色の異なる複数種類の発光部が所定の配置で配列され、対向電極層が透明電極層に対して斜めに形成され、発光部の種類毎に配置されていることにより、色むらの発生を抑制し、調光および調色が可能になるという効果を奏する。

本発明の有機ＥＬパネルの一例を示す概略平面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の有機ＥＬパネルの他の例を示す概略平面図である。 本発明の有機ＥＬパネルの他の例を示す概略平面図である。 本発明の有機ＥＬパネルの他の例を示す概略平面図である。 本発明の有機ＥＬパネルの他の例を示す概略平面図である。 図６のＢ−Ｂ線断面図である。

以下、本発明の有機ＥＬパネルについて詳細に説明する。

本発明の有機ＥＬパネルは、ストライプ状に形成された透明電極層と、上記透明電極層上にドット状に形成され、発光色が異なる複数種類の発光部が平面的に配列された発光層と、上記発光層上にパターン状に形成され、上記透明電極層の長手方向に対して斜めに交差する方向に延在する対向電極層とを有する有機ＥＬパネルであって、上記発光部は、一つの種類の上記発光部の上下左右に他の種類の上記発光部が配置されるように配列され、上記対向電極層は、上記発光部の種類毎に配置されていることを特徴とするものである。

本発明の有機ＥＬパネルについて図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の有機ＥＬパネルの一例を示す概略平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
図１および図２に例示する有機ＥＬパネル１は、透明基板２と、透明基板２上にストライプ状に形成された透明電極層３と、透明電極層３上に格子状に形成された絶縁層４と、透明電極層３上にドット状に形成され、発光色が異なる２種類の第１発光部５ａおよび第２発光部５ｂが平面的に配列された発光層５と、発光層５上にパターン状に形成され、透明電極層３の長手方向Ｐに対して斜めに交差する対向電極層６とを有している。第１発光部５ａおよび第２発光部５ｂは、第１発光部５ａの上下左右に第２発光部５ｂが配置され、第２発光部５ｂの上下左右に第１発光部５ａが配置されるように、配列されている。これらの第１発光部５ａおよび第２発光部５ｂのパターンは、絶縁層４によって画定されている。また、透明電極層３の長手方向Ｐと対向電極層６の延在方向Ｑとは斜めに交差しており、対向電極層６は、第１発光部５ａおよび第２発光部５ｂの種類毎に配置されている。
なお、図１において、対向電極層の一部は破線で示されている。

本発明によれば、発光部が、一つの種類の発光部の上下左右に他の種類の発光部が配置されるように配列されているので、混色させやすくすることができ、色むらの発生を抑制することが可能である。また本発明によれば、対向電極層が、透明電極層の長手方向に対して斜めに交差する方向に延在し、発光部の種類毎に配置されているので、発光部の種類毎に制御が可能であり、調光および調色が可能である。さらに、発光層は発光色の異なる複数種類の発光部を有しており、複数種類の発光材料を混合しなくてもよいため、各発光部では効率良く発光させることができる。

以下、本発明の有機ＥＬパネルの各構成について説明する。

１．発光層
本発明における発光層は、透明電極層上にドット状に形成され、発光色が異なる複数種類の発光部が平面的に配列されたものである。また、発光部は、一つの種類の発光部の上下左右に他の種類の発光部が配置されるように配列されるものである。

発光部の種類としては、２種類以上であればよく、例えば図１に示すように第１発光部５ａおよび第２発光部５ｂの２種類や、図３に示すように第１発光部５ａ、第２発光部５ｂ、第３発光部５ｃの３種類等とすることができる。中でも、２種類であることが好ましい。効果的に混色が起こるように発光部を配列させることが容易であるからである。

各種類の発光部は発光色が異なっていればよく、本発明の照明用途の有機ＥＬパネルに求められる発光色に応じて適宜選択される。例えば、本発明の有機ＥＬパネルの発光色が白色である場合には、青色、橙色の２種類の発光部、青色、緑色、赤色の３種類の発光部等とすることができる。また例えば、本発明の有機ＥＬパネルの発光色が橙色である場合には、緑色、赤色の２種類の発光部等とすることができる。
中でも、本発明の有機ＥＬパネルの発光色が白色となるように、各種類の発光部の発光色が調整されていることが好ましい。

特に、発光層が２種類の第１発光部および第２発光部を有しており、第１発光部が４５０ｎｍ〜４９５ｎｍの波長域に極大発光波長を有し、第２発光部が５８０ｎｍ〜６２０ｎｍの波長域に極大発光波長の平均波長を有することが好ましい。青色の発光材料は、赤色、橙色、黄色、緑色等の発光材料と比較してエネルギー準位が高いことから、青色の発光材料および他色の発光材料の間でエネルギー移動が起こる場合があり、青色の発光材料と他色の発光材料と混合すると、すべての発光材料が発光せず白色が得られない場合がある。また、発光材料では燐光材料は蛍光材料に比べて効率が良いが、青色の燐光材料は効率が低いものが多いため、青色の発光材料には蛍光材料、他色の発光材料には燐光材料を用いる傾向にある。蛍光材料および燐光材料の間ではエネルギー移動が起こる場合があることから、青色の蛍光材料および他色の燐光材料を混合すると、すべての発光材料が発光せず白色が得られない場合がある。これに対し、第１発光部が上記極大発光波長を有するものであれば、第１発光部を青色の発光材料を用いて他色の発光材料と混合することなく形成することができ、効率良く発光する第１発光部とすることができる。

なお、「極大発光波長の平均波長」とは、第２発光部が１種類の発光材料を含む場合にはその発光材料の極大発光波長をいい、第２発光部が複数種類の発光材料を含む場合には各発光材料の極大発光波長の平均値をいう。
例えば、第２発光部が赤色の発光材料および緑色の発光材料の２種類の発光材料を含む場合には、赤色の発光材料の極大発光波長および緑色の発光材料の極大発光波長の平均値が極大発光波長の平均波長となる。また例えば、第２発光部が橙色の発光材料の１種類の発光材料を含む場合には、この橙色の発光材料の極大発光波長が極大発光波長の平均波長となる。

発光部のパターンとしては、発光部が透明電極層上にドット状に形成されていればよい。
なお、「ドット状に形成される」とは、図１に例示するように一つのストライプ状の透明電極層３に対して複数のドット状の発光部５ａ、５ｂが形成されていることをいう。
発光部のパターンの形状は、例えば矩形、円形等の任意の形状とすることができる。

発光部の配列としては、発光部が、一つの種類の発光部の上下左右に他の種類の発光部が配置されるように配列されていればよい。
ここで、「発光部が、一つの種類の発光部の上下左右に他の種類の発光部が配置されるように配列される」とは、透明電極層の長手方向において同一種類の発光部が隣接しておらず、透明電極層の長手方向と直交する方向において同一種類の発光部が隣接していない場合、および、透明電極層の長手方向において同一種類の発光部が隣接しておらず、透明電極層の長手方向と直交する方向において同一種類の発光部が３０％以下で重なっている場合を含む。
例えば図１においては、透明電極層３の長手方向Ｐに、第１発光部５ａ同士は隣接しておらず、第２発光部５ｂ同士も隣接していない。また、透明電極層３の長手方向Ｐと直交する方向Ｒに、第１発光部５ａ同士は隣接しておらず、第２発光部５ｂ同士も隣接していない。
図４に示す例においては、透明電極層３の長手方向Ｐに、第１発光部５ａ同士は隣接しておらず、第２発光部５ｂ同士も隣接していない。一方、透明電極層３の長手方向Ｐと直交する方向Ｒに、第１発光部５ａ同士は一部重なっており、第２発光部５ｂ同士も一部重なっている。本発明には、このように透明電極層の長手方向と直交する方向に同一種類の発光部が上記の範囲内で重なっている場合も含まれる。
なお、透明電極層の長手方向と直交する方向において同一種類の発光部が重なる割合は、図４に例示するように、透明電極層３の長手方向Ｐの発光部の長さＸに対する、透明電極層３の長手方向Ｐと直交する方向Ｒに同一種類の発光部が重なる部分での透明電極層３の長手方向Ｐの長さＹの割合を算出することにより、求めることができる。

中でも、透明電極層の長手方向において同一種類の発光部が隣接せず、透明電極層の長手方向と直交する方向においても同一種類の発光部が隣接しないように、発光部が配列されていることが好ましい。このような発光部の配列とすることにより、さらに混色が生じやすくなり、均一な発光色を得ることができるからである。

また、通常、発光部は規則的に配列される。発光部の配列は、上述のように発光部が、一つの種類の発光部の上下左右に他の種類の発光部が配置されるように配列されていればよく、例えば図１に示すように透明電極層３の長手方向Ｐと直交する方向Ｒに各発光部５ａ、５ｂの位置が揃っていてもよく、図４に示すように透明電極層３の長手方向Ｐと直交する方向Ｒに各発光部５ａ、５ｂの位置がずれていてもよい。中でも、混色のしやすさから、透明電極層の長手方向と直交する方向に各発光部の位置が揃っていることが好ましい。

発光部の大きさとしては、本発明の有機ＥＬパネルに求められる輝度等に応じて適宜選択されるものであり、例えば発光部のパターン形状が矩形である場合には０．５ｍｍ角〜３ｍｍ角程度とすることができる。発光部が小さいと、十分な輝度が得られなかったり、パターン状の対向電極層の形成が困難となったりする場合があるからである。また、発光部が大きいと、混色が起こりにくくなり、色むらが生じる可能性があるからである。

また、各種類の発光部の大きさは、種類毎に同じであってもよく異なっていてもよい。例えば、図１においては第１発光部５ａおよび第２発光部５ｂの大きさは同じであり、図５においては第１発光部５ａは第２発光部５ｂよりも大きい。発光部の大きさが種類毎に異なる場合には、各種類の発光部の大きさの違いによって有機ＥＬパネルの発光色を調整することが可能である。

各種類の発光部に用いられる発光材料としては、発光色の異なる複数種類の発光部を得ることができれば特に限定されるものではなく、蛍光材料であってもよく、燐光材料であってもよく、発光部に求められる発光色に応じて適宜選択される。

発光材料は、蛍光もしくは燐光を発するものであればよく、例えば、色素系材料、金属錯体系材料、高分子系材料等を挙げることができる。

色素系材料としては、例えば、シクロペンタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、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、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマーなどを挙げることができる。

金属錯体系材料としては、例えば、アルミキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、ユーロピウム錯体、あるいは、中心金属にＡｌ、Ｚｎ、Ｂｅ等またはＴｂ、Ｅｕ、Ｄｙ等の希土類金属を有し、配位子にオキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造等を有する金属錯体を挙げることができる。具体的には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）を用いることができる。

高分子系材料としては、例えば、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリフルオレノン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、ポリジアルキルフルオレン誘導体、およびそれらの共重合体等を挙げることができる。また、高分子系材料として、上記の色素系材料および金属錯体系材料を高分子化したものも用いることができる。

また、燐光材料としては、例えば、イリジウム錯体、プラチナ錯体、あるいは、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ等のスピン軌道相互作用が大きい重金属を中心金属とする金属錯体等を用いることができる。具体的には、フェニルピリジンやチエニルピリジンなどを配位子とするイリジウム錯体、プラチナポルフィリン誘導体等が挙げられる。

これらの発光材料は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

また、発光材料には、発光効率の向上、発光波長を変化させる等の目的で、蛍光もしくは燐光を発するドーパントを添加してもよい。このようなドーパントとしては、例えば、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾン、キノキサリン誘導体、カルバゾール誘導体、フルオレン誘導体を挙げることができる。

発光部の厚みとしては、電子および正孔の再結合の場を提供して発光する機能を発現することができる厚みであれば特に限定されるものではなく、例えば１０ｎｍ〜５００ｎｍ程度とすることができる。

発光部の形成方法としては、複数種類の発光部を所定の配列で形成可能な方法であれば特に限定されるものではなく、上述の発光材料等を溶媒に溶解もしくは分散させた発光層形成用塗工液を塗布するウェットプロセスであってもよく、真空蒸着法等のドライプロセスであってもよい。中でも、効率およびコストの面から、ウェットプロセスが好ましい。

発光層形成用塗工液の塗布方法としては、複数種類の発光部を所定の配列で形成可能な方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、インクジェット法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、ノズルプリント法等を挙げることができる。

２．対向電極層
本発明における対向電極層は、発光層上にパターン状に形成され、透明電極層の長手方向に対して斜めに交差する方向に延在するものであり、発光部の種類毎に配置されるものである。

対向電極層の延在方向と透明電極層の長手方向とのなす角度としては、対向電極層が透明電極層の長手方向に対して斜めに交差する方向に延在しており、対向電極層を発光部の種類毎に配置することが可能であれば特に限定されるものではなく、発光部の配列等に応じて適宜選択される。具体的に、対向電極層の延在方向と透明電極層の長手方向とのなす角度は、３５度〜４５度の範囲内で設定することができる。

対向電極層のパターンとしては、対向電極層が発光層上にパターン状に形成され、対向電極層が透明電極層の長手方向に対して斜めに交差する方向に延在しており、対向電極層を発光部の種類毎に配置することが可能であればよく、例えば、同一種類の発光部上に位置する対向電極層同士が連結され、一つの種類の発光部上に位置する対向電極層が他の種類の発光部上に位置する対向電極層と接触していないパターンとすることができる。

対向電極層の配置としては、対向電極層が発光部の種類毎に配置されていればよい。パターン状の対向電極層は、通常、平行に配列される。

対向電極層は、光透過性を有していてもよく有さなくてもよいが、本発明においては透明電極層側から光を取り出すため、通常は光透過性を有さないものとされる。

対向電極層は陽極および陰極のいずれであってもよい。

陽極は、抵抗が小さいことが好ましく、一般的には導電性材料である金属材料が用いられるが、有機化合物または無機化合物を用いてもよい。
陽極には、正孔が注入しやすいように仕事関数の大きい導電性材料を用いることが好ましい。例えば、Ａｕ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｏ、アルカリ金属、アルカリ土類金属等の金属；これらの金属の酸化物；ＡｌＬｉ、ＡｌＣａ、ＡｌＭｇ等のＡｌ合金、ＭｇＡｇ等のＭｇ合金、Ｎｉ合金、Ｃｒ合金、アルカリ金属の合金、アルカリ土類金属の合金等の合金；酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム等の無機酸化物；金属ドープされたポリチオフェン、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリアルキルチオフェン誘導体、ポリシラン誘導体等の導電性高分子；α−Ｓｉ、α−ＳｉＣ；等が挙げられる。これらの導電性材料は、単独で用いても、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。２種類以上を用いる場合には、各材料からなる層を積層してもよい。

陰極は、抵抗が小さいことが好ましく、一般的には導電性材料である金属材料が用いられるが、有機化合物または無機化合物を用いてもよい。
陰極には、電子が注入しやすいように仕事関数の小さい導電性材料を用いることが好ましい。例えば、ＭｇＡｇ等のマグネシウム合金、ＡｌＬｉ、ＡｌＣａ、ＡｌＭｇ等のアルミニウム合金、Ｌｉ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ等のアルカリ金属類およびアルカリ土類金属類の合金等が挙げられる。

対向電極層の形成方法としては、所定のパターン状に形成可能な方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、対向電極層のパターンを画定する隔壁、いわゆるカソードセパレータを利用する方法、メタルマスクを用いた蒸着法、フォトリソグラフィー法等が挙げられる。これらの方法は、透明電極層、発光層および対向電極層等の積層順に応じて適宜選択される。
対向電極層の材料の成膜方法としては、一般的な電極の形成方法を適用することができ、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、ＥＢ蒸着法、イオンプレーティング法等のＰＶＤ法、またはＣＶＤ法等を挙げることができる。また、対向電極層として金属箔を用いることも可能である。

３．透明電極層
本発明における透明電極層は、ストライプ状に形成されるものである。

透明電極層のパターンとしては、透明電極層がストライプ状に形成されていればよい。ストライプ状の透明電極層は、通常、平行に配列される。

透明電極層は、光透過性を有しており、本発明の有機ＥＬパネルでは透明電極層側から光が取り出される。

透明電極層は陽極および陰極のいずれであってもよい。
なお、陽極および陰極については、上記対向電極層の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。

透明電極層の形成方法としては、ストライプ状に形成可能な方法であればよく、例えば、メタルマスクを用いた蒸着法、フォトリソグラフィー法等が挙げられる。
透明電極層の材料の成膜方法としては、一般的な電極の形成方法を適用することができ、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、ＥＢ蒸着法、イオンプレーティング法等のＰＶＤ法、またはＣＶＤ法等を挙げることができる。

４．絶縁層
本発明においては、図１に例示するように、透明電極層３上に絶縁層４が格子状に形成されていてもよい。絶縁層は、発光部のパターンを画定するように形成されるものである。

絶縁層のパターンとしては、格子状であればよく、発光部の配列に応じて適宜選択される。

絶縁層の材料としては、有機ＥＬパネルにおける一般的な絶縁層の材料を用いることができ、例えば、感光性ポリイミド樹脂、アクリル系樹脂等の光硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、無機材料等を挙げることができる。
絶縁層の厚みとしては、発光部のパターンを画定し、透明電極層および対向電極層を絶縁することができれば特に限定されるものではない。
絶縁層の形成方法としては、有機ＥＬパネルにおける一般的な絶縁層の形成方法を適用することができ、例えば、フォトリソグラフィー法等が挙げられる。

５．隔壁
本発明においては、図６および図７に例示するように、絶縁層４上に隔壁７がパターン状に形成されていてもよい。隔壁は、対向電極層のパターンを画定するように形成されるものである。隔壁が形成されている場合には、メタルマスク等を用いなくとも対向電極層をパターン状に形成することが可能となる。
なお、図７は図６のＢ−Ｂ線断面図であり、図６において対向電極層は一部が破線で示され、また一部が省略されている。

隔壁のパターンとしては、対向電極層のパターンに応じて適宜選択される。

隔壁の材料としては、有機ＥＬパネルにおける一般的な隔壁の材料を用いることができ、例えば、感光性ポリイミド樹脂、アクリル系樹脂等の光硬化型樹脂、または熱硬化型樹脂、および無機材料等を挙げることができる。
発光部をパターン状に形成するに際して、隔壁には表面エネルギー（濡れ性）を変化させる表面処理を予め行ってもよい。
隔壁の高さとしては、対向電極層のパターンを画定し、異なる種類の発光部上に位置する対向電極層同士を絶縁することができれば特に限定されるものではない。
隔壁の形成方法としては、有機ＥＬパネルにおける一般的な隔壁の形成方法を適用することができ、例えば、フォトリソグラフィー法等が挙げられる。

６．正孔注入輸送層
本発明においては、発光層と陽極との間に正孔注入輸送層が形成されていてもよい。
正孔注入輸送層は、正孔注入機能を有する正孔注入層であってもよく、正孔輸送機能を有する正孔輸送層であってもよく、正孔注入層および正孔輸送層が積層されたものであってもよく、正孔注入機能および正孔輸送機能の両機能を有するものであってもよい。

正孔注入輸送層に用いられる材料としては、発光層への正孔の注入、輸送を安定化させることができる材料であれば特に限定されるものではなく、上記発光層の発光材料に例示した化合物の他、フェニルアミン系、スターバースト型アミン系、フタロシアニン系、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン等の酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリフェニレンビニレンおよびそれらの誘導体等の導電性高分子等を用いることができる。具体的には、ビス（Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル）ベンジジン（α−ＮＰＤ）、４，４，４−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）、ポリ３，４エチレンジオキシチオフェン−ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）、ポリビニルカルバゾール等が挙げられる。

正孔注入輸送層の厚みとしては、正孔注入機能や正孔輸送機能が十分に発揮される厚みであれば特に限定されないが、具体的には０．５ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内、中でも１０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であることが好ましい。

正孔注入輸送層の形成方法としては、上述の材料等を溶媒に溶解もしくは分散させた正孔注入輸送層形成用塗工液を塗布するウェットプロセスであってもよく、真空蒸着法等のドライプロセスであってもよく、材料の種類等に応じて適宜選択される。

７．電子注入輸送層
本発明においては、発光層と陰極との間に電子注入輸送層が形成されていてもよい。
電子注入輸送層は、電子注入機能を有する電子注入層であってもよく、電子輸送機能を有する電子輸送層であってもよく、電子注入層および電子輸送層が積層されたものであってもよく、電子注入機能および電子輸送機能の両機能を有するものであってもよい。

電子注入層に用いられる材料としては、発光層への電子の注入を安定化させることができる材料であれば特に限定されるものではなく、上記発光層の発光材料に例示した化合物の他、アルミリチウム合金、ストロンチウム、カルシウム、リチウム、セシウム、フッ化リチウム、フッ化マグネシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、フッ化セシウム、酸化マグネシウム、酸化ストロンチウム、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム等のアルカリ金属およびアルカリ土類金属の金属、合金、化合物、有機錯体等を用いることができる。

また、電子輸送性の有機材料にアルカリ金属またはアルカリ土類金属をドープした金属ドープ層を形成し、これを電子注入層とすることもできる。電子輸送性の有機材料としては、例えば、バソキュプロイン、バソフェナントロリン、フェナントロリン誘導体等を挙げることができ、ドープする金属としては、Ｌｉ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｓｒ等が挙げられる。

電子輸送層に用いられる材料としては、陰極から注入された電子を発光層へ輸送することが可能な材料であれば特に限定されるものではなく、例えば、バソキュプロイン、バソフェナントロリン、フェナントロリン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）の誘導体等を挙げることができる。

電子注入輸送層の厚みとしては、電子注入機能や電子輸送機能が十分に発揮される厚みであれば特に限定されない。

電子注入輸送層の形成方法としては、上述の材料等を溶媒に溶解もしくは分散させた電子注入輸送層形成用塗工液を塗布するウェットプロセスであってもよく、真空蒸着法等のドライプロセスであってもよく、材料の種類等に応じて適宜選択される。

８．透明基板
本発明においては、透明基板上に透明電極層が形成されていてもよい。透明電極層、発光層および対向電極層の順に積層する場合には、透明基板上に透明電極層が形成されていることが好ましい。
透明基板は、透明電極層、発光層および対向電極層を支持するものである。

透明基板は、光透過性を有しており、本発明の有機ＥＬパネルでは透明基板側から光が取り出される。

透明基板としては、例えばソーダ石灰ガラス、アルカリガラス、鉛アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、シリカガラス等のガラス基板や、フィルム状に成形が可能な樹脂基板等を用いることができる。
樹脂基板に用いられる樹脂としては、耐溶剤性および耐熱性の比較的高いものであることが好ましい。具体的には、フッ素系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエステル、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、液晶性ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリミクロイキシレンジメチレンテレフタレート、ポリオキシメチレン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアクリレート、アクリロニトリル-スチレン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、シリコーン樹脂、非晶質ポリオレフィン等が挙げられる。また、これらの共重合体を用いることもできる。さらに必要に応じて、水分や酸素等のガスを遮断するガスバリア性を有する基板を用いてもよい。

透明基板の厚みとしては、透明基板の材料および有機ＥＬパネルの用途により適宜選択される。具体的には、基板の厚みは、０．００５ｍｍ〜５ｍｍ程度である。

９．基板
本発明においては、対向電極層上に基板が形成されていてもよい。対向電極層、発光層および透明電極層の順に積層する場合には、基板上に対向電極層が形成されていることが好ましい。
基板は、対向電極層、発光層および透明電極層を支持するものである。

基板は、光透過性を有していてもよく有さなくてもよい。
なお、基板については、上記透明基板と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。

１０．有機ＥＬパネル
本発明の有機ＥＬパネルは、照明装置に好適に用いることができる。本発明においては調色が可能であるので、例えば演色性の良い照明装置とすることも可能である。

本発明の有機ＥＬパネルの発光色は、可視光領域であれば特に限定されるものではなく、任意の色とすることができる。
中でも、本発明の有機ＥＬパネルの発光色は白色であることが好ましい。本発明においては調光および調色が可能であるので、季節、時間、使用環境、目的等に応じて色温度および照度を変化させることができる照明装置とすることが可能である。

本発明の有機ＥＬパネルは、対向電極層が発光部の種類毎に形成されているので、発光部の種類毎に制御が可能である。このとき、同一種類の発光部については、対向電極層を１列毎に制御してもよく、２列や３列等の複数列毎に制御してもよく、同一種類の発光部上に位置する対向電極層すべてを同時に制御してもよい。同一種類の発光部に対して、対向電極層を複数列毎に制御する場合、および、同一種類の発光部上に位置する対向電極層すべてを同時に制御する場合には、制御に要する時間を短縮することができる。
また、制御を行う際には、電圧のオンオフにより制御してもよく、電圧の大きさにより制御してもよい。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

以下、本発明について実施例および比較例を用いて具体的に説明する。

［実施例１］
ＩＴＯからなる透明電極層をストライプ状に形成した透明基板上に、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。絶縁層のパターニングは、フォトリソグラフィー法により行い、発光領域０．８ｍｍ角となるマスクパターンを用い、露光・現像により絶縁層のパターニングを行った。

次に、絶縁層と透明電極層が形成された透明基板上に、フォトレジストからなる厚さ２μｍのカソードセパレータ層をスピンコート法により形成した。カソードセパレータのパターニングも、上記絶縁層と同様にフォトリソグラフィー法により行い、対向電極層の延在方向と透明電極層の長手方向とのなす角度が４５度となるような所定形状のマスクパターンを用い、露光・現像して、絶縁層上にカソードセパレータを形成した。

次いで、カソードセパレータと絶縁層が形成された透明電極層上に、正孔輸送層を厚さ８０ｎｍとなるようグラビア印刷法で形成した。
次に、正孔輸送層上に、第１発光部として青色を示す有機発光材料、第２発光部として橙色を示す有機発光材料を用いて、厚さ８０ｎｍの発光層をインクジェット法で形成した。この際、図６に例示するように、一つの種類の発光部の上下左右に他の種類の発光部が配置されるように第１発光部および第２発光部を配列した。なお、青色を示す有機発光材料には、蛍光発光を示すＡＤＳ２３２ＧＥ(American Dye Source, Inc.社製)を用い、その極大発光波長は４５２ｎｍであった。橙色を示す有機発光材料には、単一で蛍光発光を示すＡＤＳ２００ＲＥ(American Dye Source, Inc.社製)を用い、その極大発光波長は５８５ｎｍであった。

続いて、上記発光層上に、厚さ１０ｎｍの金属カルシウムと厚さ５００ｎｍの銀を真空蒸着法により積層させて対向電極層を形成した。

［比較例１］
実施例１と同様に絶縁層までパターニングを行った。
次に、絶縁層と透明電極層が形成された透明基板上に、フォトレジストからなる厚さ２μｍのカソードセパレータ層をスピンコート法により形成した。カソードセパレータのパターニングは、フォトリソグラフィー法により行い、発光領域を囲む絶縁層上に対向電極層の延在方向と透明電極層の長手方向とのなす角度が９０度となるような所定形状のマスクパターンを用い、露光・現像して、絶縁層上にカソードセパレータを形成した。

次いで、カソードセパレータと絶縁層が形成された透明電極層上に、正孔輸送層を厚さ８０ｎｍとなるようグラビア印刷法で形成した。
次に、正孔輸送層上に、第１発光部として青色を示す有機発光材料、第２発光部として橙色を示す有機発光材料を用いて、厚さ８０ｎｍの発光層をインクジェット法で形成した。この際、透明電極層に沿って１列毎に交互に第１発光部および第２発光部を配列した。なお、青色を示す有機発光材料および橙色を示す有機発光材料については実施例１と同様とした。

続いて、上記発光層上に、厚さ１０ｎｍの金属カルシウムと厚さ５００ｎｍの銀を真空蒸着法により積層させて対向電極層を形成した。

［評価］
実施例１および比較例１の有機ＥＬパネルについて２次元輝度計で発光の確認を行った。
実施例１の有機ＥＬパネルでは、第１発光部の青色および第２発光部の橙色が混色しやすく、発光ムラのない均一な発光を示した。一方、比較例１の有機ＥＬパネルでは、第１発光部の青色と第２発光部の橙色が混色しにくく、発光ムラを生じた。
また、実施例１の有機ＥＬパネルにおいて、全画素発光している状態から任意の青色の画素ラインを消灯させた場合には暖色系の白色発光を示し、全画素発光している状態から任意の橙色の画素ラインを消灯させた場合には寒色系の白色発光を示した。

１ … 有機ＥＬパネル
２ … 透明基板
３ … 透明電極層
４ … 絶縁層
５ … 発光層
５ａ … 第１発光部
５ｂ … 第２発光部
５ｃ … 第３発光部
６ … 対向電極層
７ … 隔壁
Ｐ … 透明電極層の長手方向
Ｑ … 対向電極層の延在方向
Ｒ … 透明電極層の長手方向と直交する方向

Claims (3)

1. 矩形状の透明基板と、
   上記透明基板上にストライプ状に形成され、上記透明基板の任意の辺に対して平行に配置された透明電極層と、
   前記透明電極層上にドット状に形成され、発光色が異なる複数種類の発光部が平面的に配列された発光層と、
   前記発光層上にパターン状に形成され、前記透明電極層の長手方向に対して斜めに交差する方向に延在する対向電極層と
   を有する有機エレクトロルミネッセンスパネルであって、
   前記発光部は、一つの種類の前記発光部の上下左右に他の種類の前記発光部が配置されるように配列され、
   前記対向電極層は、前記発光部の種類毎に配置されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネル。
2. 前記透明電極層上に格子状に形成され、前記発光部のパターンを画定する絶縁層と、
   前記絶縁層上にパターン状に形成され、前記対向電極層のパターンを画定する隔壁と
   をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネル。
3. 前記発光層は発光色が異なる第１発光部および第２発光部を有し、
   前記第１発光部は４５０ｎｍ〜４９５ｎｍの波長域に極大発光波長を有し、前記第２発光部は５８０ｎｍ〜６２０ｎｍの波長域に極大発光波長の平均波長を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネル。

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