JPH0878158A - 有機ｅｌ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 有機ＥＬ素子の発光色の色変換の際、視野角
が拡大され、かつ色にじみが防止された有機ＥＬ装置を
提供する。 【構成】 光ファイバー束１２の、一方の面側に有機Ｅ
Ｌ素子１０を、他方の面側に、色変換層２０，３０を積
層形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、有機ＥＬ装置に関す
る。さらに詳しくは、主に、情報産業機器用の各種ディ
スプレーや発光素子に好適に用いられる、有機ＥＬ素子
の発光色の色変換の際、視野角が拡大され、かつ色にじ
みが防止された有機ＥＬ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】有機ＥＬ素子は、有機発光材料を一対の
対向電極で挟んだ積層体で構成されており、一方の電極
からは電子が注入され、他方の電極からは正孔が注入さ
れる。この注入された電子と正孔とが、発光層内で再結
合するときに発光が生ずる。この有機ＥＬ素子は、その
耐衝撃性や視認性の高さと、有機物の持つ発光色の多様
性からフルカラーのフラットパネルディスプレーとし
て、またはＬＥＤに代わるものとして期待され開発が進
められている。

【０００３】また、このような有機ＥＬ素子の発光に基
づく出力光を、視認性の向上や表示の多様性の確保のた
め青色や紫外線（ＵＶ）から赤色や緑色に変換すべく、
その出力方向前面に色変換層を設けた有機ＥＬ装置の開
発が同様に進められている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のこの種
の有機ＥＬ装置においては、用いる有機ＥＬ素子の画素
数の増加に伴い画素間のピッチが狭くなること、および
ガラス基板に厚さがあること等のため、有機ＥＬ素子の
画素からの出力光は、ガラス基板部分で拡がって、対応
する色変換層部分だけではなく周辺の色変換層部分にも
光が到達して不必要な色変換を起こす、いわゆる色にじ
みの現象を避けることができなかった。その対策とし
て、用いるガラス基板を薄くすることがあるが機械的強
度や作業性の面から限界があった。本発明は上述の問題
に鑑みなされたものであり、有機ＥＬ素子の発光色の色
変換の際、視野角が拡大され、かつ色にじみが防止され
た有機ＥＬ装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、基板上に形成された、少なくとも
一方が透明または半透明の互いに対向する一対の電極お
よびその一対の電極間に挟持された有機発光材料からな
る有機ＥＬ素子と、その有機ＥＬ素子からの発光色を変
換する色変換層とを有する有機ＥＬ装置において、前記
基板が、光ファイバー束からなるとともに、この光ファ
イバー束の一方の面側に有機ＥＬ素子の透明または半透
明の電極、他方の面側に色変換層をそれぞれ有すること
を特徴とする有機ＥＬ装置が提供される。

【０００６】また、その好ましい態様として、前記光フ
ァイバー束の厚さが、５ｍｍ以下で、かつその面平坦性
が１μｍ以下であり、さらに、その光ファイバー束を形
成する各光ファイバーの断面積が、前記有機ＥＬ素子の
一の画素面積の１／２以下であることを特徴とする有機
ＥＬ装置が提供される。

【０００７】また、前記色変換層が、蛍光変換層もしく
はカラーフィルタ、または蛍光変換層とカラーフィルタ
とを組合せたものであることを特徴とする有機ＥＬ装置
が提供される。

【０００８】また、前記光ファイバー束と前記透明また
は半透明の電極との間、および前記光ファイバー束と前
記色変換層との間の少なくとも一方に、無色透明の樹脂
層をさらに有することを特徴とする有機ＥＬ装置が提供
される。

【０００９】さらにまた、前記有機ＥＬ素子が、有機薄
膜ＥＬ発光素子であることを特徴とする有機ＥＬ装置が
提供される。

【００１０】以下、本発明を具体的に説明する。 １．有機ＥＬ装置の各構成要素 本発明の有機ＥＬ装置に用いられる各構成要素について
以下それぞれ説明する。 １）光ファイバー束 本発明において、光ファイバー束は、従来の有機ＥＬ素
子用の基板の代わりに用いられ、この光ファイバー束上
に有機ＥＬ素子が形成される。本発明に用いられる光フ
ァイバー束としては特に制限はないが、その厚さが５ｍ
ｍ以下（５ｍｍを超えると、有機ＥＬ装置が厚くなり、
薄いという特徴を発現することができず、光ににじみが
生じる）が好ましく、さらに好ましくは１ｍｍ以下であ
り、かつその面平坦性が１μｍ以下（１μｍを超えると
安定な有機ＥＬ素子を得ることが困難となる）であるこ
とが好ましい。また、光ファイバー束を形成する各光フ
ァイバーの断面積が有機ＥＬ素子の一の画素面積の１／
２以下（１／２を超えると明確な画像を得ることが困難
となる）であることが好ましい。具体的には、ファイバ
ー１本の直径は、０．０１ｍｍ〜１０ｍｍとすることが
好ましい。

【００１１】２）有機ＥＬ素子 以下、本発明に用いられる有機ＥＬ素子の構成を説明す
る。本発明に用いられる素子の構成は、特に限定される
ものではなく任意の構成を採ることができる。たとえ
ば、陽極／発光層／陰極、陽極／正孔注入層／発光層／
陰極、陽極／発光層／電子注入層／陰極、又は陽極／正
孔注入層／発光層／電子注入層／陰極を挙げることがで
きる。また各層が複数の層の積層体でもよいし、複数の
材料の混合層でもよい。これらの有機物各層はたとえば
特開平５−１７７６５号公報に提案された有機物を入れ
た容器を抵抗加熱法により加熱して、その有機物をその
容器から蒸発させ、かつ、その蒸発させた有機物を一方
の電極上に堆積させて有機物層を形成する方法を用いて
形成することができる。各層の厚さは特に限定されるも
のではない。陰陽の電極を除いた各層の厚さは通常５ｎ
ｍ〜５μｍである。また材料は通常有機ＥＬ素子に使わ
れるものなら特に限定されない。以下、具体的に、陽極
／正孔注入輸送層／発光層／電子注入輸送層／陰極から
なる有機ＥＬ素子の各構成について説明する。

【００１２】電極 本発明に用いられる電極は、その少なくとも一方が透明
または半透明の互いに対向する一対の電極（陽極および
陰極）からなる。透明または半透明とするのは透光性を
得るためである。 −１ 陽極 本発明に用いられる有機ＥＬ素子における陽極として
は、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属，合金，電気
伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするもの
を好適に用いることができる。このような電極物質の具
体例としてはＡｕなどの金属，ＣｕＩ，ＩＴＯ，ＳｎＯ
₂ ，ＺｎＯなどの誘電性を有した透明材料または半透明
材料を挙げることができる。この陽極は、これらの極物
質を蒸着やスパッタリングなどの方法により、薄膜を形
成させることにより作成することができる。この電極よ
り発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きく
することが望ましく、また、電極としてのシート抵抗は
数百Ω／□以下とすることが好ましい。また、この場合
の形成場所は、前記光ファイバー束のいずれか一方の面
側（色変換層を形成しない側）とする。さらに膜厚は材
料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０
〜２００ｎｍの範囲で選ぶことができる。

【００１３】−２ 陰極 一方、陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）
金属，合金，電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電
極物質とするものを用いることができる。このような電
極物質の具体例としては、ナトリウム，ナトリウム−カ
リウム合金，マグネシウム，リチウム，マグネシウム／
銅混合物，Ａｌ／（Ａｌ₂ Ｏ₃ ），インジウム，希土類
金属などを挙げることができる。該陰極は、これらの電
極物質を蒸着やスパッタリングなどの方法により、薄膜
を形成させることにより、作成することができる。ま
た、電極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下とするこ
とが好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜１μｍ，好ましく
は５０〜２００ｎｍの範囲で選ぶことができる。なお、
このＥＬ素子においては、該陽極又は陰極のいずれか一
方を透明又は半透明とすることが、電極自体が発光を透
過して、発光の取り出し効率を向上させるため好まし
い。

【００１４】発光層 発光層の材料として使用可能な有機化合物としては、特
に限定はないが、ベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾ
ール系、ベンゾオキサゾール系等の蛍光増白剤、金属キ
レート化オキシノイド化合物、スチリルベンゼン系化合
物等を挙げることができる。

【００１５】具体的に化合物名を示せば、例えば、特開
昭５９−１９４３９３号公報に開示されているものを挙
げることができる。その代表例としては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−ｔ−ペンチル−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−ペンチル−２−ベ
ンゾオキサゾリル）チオフェン、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
オ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−ベンゾオキサゾリ
ル）フェニル］ビニル］ベンゾオキサゾール、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
増白剤を挙げることができる。さらに、他の有用な化合
物は、ケミストリー・オブ・シンセティック・ダイズ１
９７１，６２８〜６３７頁および６４０頁に列挙されて
いる。

【００１６】前記キレート化オキシノイド化合物として
は、例えば特開昭６３−２９５６９５号公報に開示され
ているものを用いることができる。その代表例として
は、トリス（８−キノリノール）アルミニウム、ビス
（８−キノリノール）マグネシウム、ビス（ベンゾ
［ｆ］−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−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（II）−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
金属錯体やジリチウムエピントリジオン等を挙げること
ができる。

【００１７】また、前記スチリルベンゼン系化合物とし
ては、例えば欧州特許第０３１９８８１号明細書や欧州
特許第０３７３５８２号明細書に開示されているものを
用いることができる。その代表例としては、１，４−ビ
ス（２−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（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、１，４−ビス
（２−メチルスチリル）−２−エチルベンゼン等を挙げ
ることができる。

【００１８】また、特開平２−２５２７９３号公報に開
示されているジスチリルピラジン誘導体も発光層の材料
として用いることができる。その代表例としては、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］ピラジン等を挙げるこ
とができる。その他のものとして、例えば欧州特許第０
３８７７１５号明細書に開示されているポリフェニル系
化合物も発光層の材料として用いることもできる。

【００１９】さらに、上述した蛍光増白剤、金属キレー
ト化オキシノイド化合物、およびスチリルベンゼン系化
合物等以外に、例えば１２−フタロペリノン（J. Appl.
Phys., 第２７巻，Ｌ７１３（１９８８年））、１，４
−ジフェニル−１，３−ブタジエン、１，１，４，４−
テトラフェニル−１，３ブタジエン（以上Appl. Phys.
Lett.,第５６巻，Ｌ７９９（１９９０年））、ナフタル
イミド誘導体（特開平２−３０５８８６号公報）、ペリ
レン誘導体（特開平２−１８９８９０号公報）、オキサ
ジアゾール誘導体（特開平２−２１６７９１号公報、ま
たは第３８回応用物理学関係連合講演会で浜田らによっ
て開示されたオキサジアゾール誘導体）、アルダジン誘
導体（特開平２−２２０３９３号公報）、ピラジリン誘
導体（特開平２−２２０３９４号公報）、シクロペンタ
ジエン誘導体（特開平２−２８９６７５号公報）、ピロ
ロピロール誘導体（特開平２−２９６８９１号公報）、
スチリルアミン誘導体（Appl. Phys. Lett.,第５６巻，
Ｌ７９９（１９９０年））、クマリン系化合物（特開平
２−１９１６９４号公報）、国際公開公報ＷＯ９０／１
３１４８やAppl. Phys. Lett.,vol 58,18,P1982(1991)
に記載されているような高分子化合物等も、発光層の材
料として用いることができる。

【００２０】本発明では、特に発光層の材料として、芳
香族ジメチリディン系化合物（欧州特許第０３８８７６
８号明細書や特開平３−２３１９７０号公報に開示のも
の）を用いることが好ましい。具体例としては、１，４
−フェニレンジメチリディン、４，４−フェニレンジメ
チリディン、２，５−キシレンジメチリディン、２，６
−ナフチレンジメチリディン、１，４−ビフェニレンジ
メチリディン、１，４−ｐ−テレフェニレンジメチリデ
ィン、９，１０−アントラセンジイルジルメチリディ
ン、４，４’−ビス（２，２−ジ−ｔ−ブチルフェニル
ビニル）ビフェニル、４，４’−ビス（２，２−ジフェ
ニルビニル）ビフェニル等、およびそれらの誘導体を挙
げることができる。

【００２１】このようにして形成される発光層の厚さに
ついては特に限定はなく、状況に応じて適宜選択するこ
とができるが、通常５ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
有機ＥＬ素子における発光層は、電界印加時に、陽極ま
たは正孔注入層から正孔を注入することができ、かつ陰
極または電子注入層から電子を注入することができる注
入機能、注入された電荷（電子と正孔）を電界の力で移
動させる輸送機能、電子と正孔の再結合の場を提供し、
これを発光につなげる発光機能等を有している。なお、
正孔の注入されやすさと電子の注入されやすさとの間に
は違いがあっても構わない。また、正孔と電子の移動度
で表される輸送機能に大小があってもよいが、少なくと
もどちらか一方を移動させることが好ましい。

【００２２】正孔注入層 必要に応じて設けられる正孔注入層の材料としては、従
来より光伝導材料の正孔注入材料として慣用されている
ものや有機ＥＬ素子の正孔注入層に使用されている公知
のものの中から任意のものを選択して用いることができ
る。正孔注入層の材料は、正孔の注入、電子の障壁性の
いづれかを有するものであり、有機物あるいは無機物の
どちらでもよい。

【００２３】具体例としては、例えばトリアゾール誘導
体（米国特許３，１１２，１９７号明細書等参照）、オ
キサジアゾール誘導体（米国特許３，１８９，４４７号
明細書等参照）、イミダゾール誘導体（特公昭３７−１
６０９６号公報等参照）、ポリアリールアルカン誘導体
（米国特許３，６１５，４０２号明細書、同第３，８２
０，９８９号明細書、同第３，５４２，５４４号明細
書、特公昭４５−５５５号公報、同５１−１０９８３号
公報、特開昭５１−９３２２４号公報、同５５−１７１
０５号公報、同５６−４１４８号公報、同５５−１０８
６６７号公報、同５５−１５６９５３号公報、同５６−
３６６５６号公報等参照）、ピラゾリン誘導体およびピ
ラゾロン誘導体（米国特許第３，１８０，７２９号明細
書、同第４，２７８，７４６号明細書、特開昭５５−８
８０６４号公報、同５５−８８０６５号公報、同４９−
１０５５３７号公報、同５５−５１０８６号公報、同５
６−８００５１号公報、同５６−８８１４１号公報、同
５７−４５５４５号公報、同５４−１１２６３７号公
報、同５５−７４５４６号公報等参照）、フェニレンジ
アミン誘導体（米国特許第３，６１５，４０４号明細
書、特公昭５１−１０１０５号公報、同４６−３７１２
号公報、同４７−２５３３６号公報、特開昭５４−５３
４３５号公報、同５４−１１０５３６号公報、同５４−
１１９９２５号公報等参照）、アリールアミン誘導体
（米国特許第３，５６７，４５０号明細書、同第３，１
８０，７０３号明細書、同第３，２４０，５９７号明細
書、同第３，６５８，５２０号明細書、同第４，２３
２，１０３号明細書、同第４，１７５，９６１号明細
書、同第４，０１２，３７６号明細書、特公昭４９−３
５７０２号公報、同３９−２７５７７号公報、特開昭５
５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公
報、同５６−２２４３７号公報、西独特許第１，１１
０，５１８号明細書等参照）、アミノ置換カルコン誘導
体（米国特許第３，５２６，５０１号明細書等参照）、
オキサゾール誘導体（米国特許第３，２５７，２０３号
明細書等に開示のもの）、スチリルアントラセン誘導体
（特開昭５６−４６２３４号公報等参照）、フルオレノ
ン誘導体（特開昭５４−１１０８３７号公報等参照）、
ヒドラゾン誘導体（米国特許第３，７１７，４６２号明
細書、特開昭５４−５９１４３号公報、同５５−５２０
６３号公報、同５５−５２０６４号公報、同５５−４６
７６０号公報、同５５−８５４９５号公報、同５７−１
１３５０号公報、同５７−１４８７４９号公報、特開平
２−３１１５９１号公報等参照）、スチルベン誘導体
（特開昭６１−２１０３６３号公報、同６１−２２８４
５１号公報、同６１−１４６４２号公報、同６１−７２
２５５号公報、同６２−４７６４６号公報、同６２−３
６６７４号公報、同６２−１０６５２号公報、同６２−
３０２５５号公報、同６０−９３４４５号公報、同６０
−９４４６２号公報、同６０−１７４７４９号公報、同
６０−１７５０５２号公報等参照）、シラザン誘導体
（米国特許第４，９５０，９５０号明細書）、ポリシラ
ン系（特開平２−２０４９９６号公報）、アニリン系共
重合体（特開平２−２８２２６３号公報）、特開平１−
２１１３９９号公報に開示されている導電性高分子オリ
ゴマー（特にチオフェンオリゴマー）等を挙げることが
できる。

【００２４】正孔注入層の材料としては上記のものを使
用することができるが、ポルフィリン化合物（特開昭６
３−２９５６９６５号公報等に開示のもの）、芳香族第
三級アミン化合物およびスチリルアミン化合物（米国特
許第４，１２７，４１２号明細書、特開昭５３−２７０
３３号公報、同５４−５８４４５号公報、同５４−１４
９６３４号公報、同５４−６４２９９号公報、同５５−
７９４５０号公報、同５５−１４４２５０号公報、同５
６−１１９１３２号公報、同６１−２９５５５８号公
報、同６１−９８３５３号公報、同６３−２９５６９５
号公報等参照）、特に芳香族第三級アミン化合物を用い
ることが好ましい。

【００２５】上記ポルフィリン化合物の代表例として
は、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、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、Ｍｇフタロシアニン、銅オクタメチ
ルフタロシアニン等を挙げることができる。

【００２６】また、前記芳香族第三級アミン化合物およ
びスチリルアミン化合物の代表例としては、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等
を挙げることができる。また、発光層の材料として示し
た前述の芳香族ジメチリディン系化合物も、正孔注入層
の材料として使用することができる。

【００２７】正孔注入層としての厚さは特に制限されな
いが、通常は５ｎｍ〜５μｍである。この正孔注入層
は、上述した材料の１種または２種以上からなる一層構
造であってもよいし、同一組成または異種組成の複数層
からなる複層構造であってもよい。

【００２８】電子注入層 必要に応じて設けられる電子注入層は、陰極より注入さ
れた電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、
その材料としては従来公知の化合物の中から任意のもの
を選択して用いることができる。

【００２９】具体例としては、ニトロ置換フルオレノン
誘導体、特開昭５７−１４９２５９号公報、同５８−５
５４５０号公報、同６３−１０４０６１号公報等に開示
されているアントラキノジメタン誘導体、Polymer Prep
rints,Japan Vol.37,No.3(1988)p.681等に記載されてい
るジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導
体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無
水物、カルボジイミド、Japanese Journal of Applied
Physics,27,L 269(1988)、特開昭６０−６９６５７号公
報、同６１−１４３７６４号公報、同６１−１４８１５
９号公報等に開示されているフルオレニリデンメタン誘
導体、特開昭６１−２２５１５１号公報、同６１−２３
３７５０号公報等に開示されているアントラキノジメタ
ン誘導体およびアントロン誘導体、Appl. Phys. Lett.,
55,15,1489や前述の第３８回応用物理学関係連合講演会
で浜田らによって開示されたオキサジアゾール誘導体、
特開昭５９−１９４３９３号公報に開示されている一連
の電子伝達性化合物等が挙げられる。なお、特開昭５９
−１９４３９３号公報では前記電子伝達性化合物を発光
層の材料として開示しているが、本発明者の検討によれ
ば、電子注入層の材料としても用いることができること
が明らかとなった。

【００３０】また、８−キノリノール誘導体の金属錯
体、具体的にはトリス（８−キノリノール）アルミニウ
ム、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）アルミニウム等や、これらの金属錯体の中心金
属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、ＺｎまたはＰｂに
置き代わった金属錯体等も電子注入層の材料として用い
ることができる。その他に、メタルフリーあるいはメタ
ルフタロシアニンまたはそれらの末端がアルキル基、ス
ルホン基等で置換されているものも望ましい。また、発
光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体
も、電子注入層の材料として用いることができる。

【００３１】電子注入層としての厚さは特に制限されな
いが、通常は５ｎｍ〜５μｍである。この電子注入層
は、上述した材料の１種または２種以上からなる一層構
造であってもよいし、同一組成または異種組成の複数層
からなる複層構造であってもよい。

【００３２】３）色変換層 本発明において、色変換層は、有機ＥＬ素子の出力光
を、青色や紫外線（ＵＶ）光から、赤色や緑色に変換し
て、視認性を向上させたり表示の多様性を確保するため
に用いられる。本発明に用いられる色変換層としては、
たとえば蛍光変換層もしくはカラーフィルタ、またはそ
の両方を組み合わせたものを挙げることができる。

【００３３】蛍光変換層 本発明に用いられる蛍光変換層としては、たとえば、透
明基板上に、蛍光色素およびオーバーコート層を積層し
て形成したものを挙げることができる。この蛍光変換層
に用いられる蛍光色素としては、たとえば、クマリン系
色素，ピラン系色素，シアニン系色素，クロコニウム系
色素，スクアリウム系色素，オキソベンゾアントラセン
系色素，フルオレセイン系色素，ローダミン系色素，ピ
リリウム系色素，ペリレン系色素，スチルベン系色素，
ポリチオフェン系色素、具体的には、クマリン１５３、
（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）−４Ｈ−ピラン、ペリレン等
を挙げることができる。 このような蛍光変換層を用い
た場合、前記有機ＥＬ素子の発光色としては、白色，青
色，赤色のいずれでもよいが、出力光として、赤色また
は緑色の色調を得るためには青色光とすることが好まし
い。

【００３４】カラーフィルタ 本発明に用いられるカラーフィルタとしては、たとえ
ば、印刷法、分散法、染色法、電着法、ミセル電解法に
より、透明基板上に三原色の色素層およびオーバーコー
ト層を積層して形成したものを挙げることができる。こ
のカラーフィルタに用いられる色素層としては、各種顔
料や染料等、常用されているものを挙げることができ
る。このようなカラーフィルタを用いた場合、前記有機
ＥＬ素子の発光色としては、カラーフィルタに出力光の
色調を全面的に依存させるため白色光とすることが好ま
しい。

【００３５】設置場所 本発明に用いられる色変換層は、前記光ファイバー束の
一面側であって、前記透明または半透明の電極が形成さ
れていない側とする。なお、このような色変換層として
は、蛍光変換層またはカラーフィルタを単独で用いても
よく、両者を組合せて用いてもよい。その組合せ方法と
しては、たとえば、有機ＥＬ素子の出力光が青色の場
合、赤色や緑色の発光には蛍光変換膜、青色表示部には
青色フィルターを設置することを挙げることができる。

【００３６】４）無色透明の樹脂層 本発明においては、必要に応じ、光ファイバー束と透明
または半透明の電極との間、および光ファイバー束と色
変換層との間の少なくとも一方にコート層および／また
は接着層として、無色透明の樹脂層を設けてもよい。こ
こでコート層とは、有機ＥＬ素子層と光ファイバー束の
間に介在させる透明層をいい、前記光ファイバー束の表
面平坦化のために設ける。また、接着層とは、同様に有
機ＥＬ素子層と光ファイバー束を密着させるための層を
いい、光ファイバー束の表面平坦化と接着性向上のため
に設ける。それぞれの材質としては、コート層として、
たとえば反応硬化性シリコーン樹脂，光硬化性樹脂を、
接着層として、たとえばエポキシ樹脂，アクリル系樹脂
を挙げることができる。また、コート層の透明樹脂層に
ＵＶ吸収剤を混入することにより、紫外線による有機物
の劣化を防ぐこともできる。

【００３７】２．有機ＥＬ装置の具体的構成 以下、本発明の有機ＥＬ装置の具体的な構成を図面を参
照しつつ説明する。図１は、本発明の有機ＥＬ装置の具
体例を模式的に示す断面図で、（ａ）は、色変換層とし
て蛍光変換層を用いた場合、（ｂ）は、色変換層として
カラーフィルタを用いた場合をそれぞれ示す。図１
（ａ）に示す例では、コート層として無色透明な樹脂層
１１，１１’をその両面に配設した光ファイバー束１２
の、一方の面（樹脂層１１の面）上に、陽極（ＩＴＯ）
６、正孔注入層５、正孔輸送層４、発光層３、電子輸送
層２、および陰極１をこの順に積層した有機ＥＬ素子１
０が形成されている。また、この光ファイバー束１２の
他の面（樹脂層１１’の面）上には、ガラス板１５上に
積層された蛍光色素１４とオーバーコート層１３とから
なる蛍光変換層２０が形成されている。

【００３８】このような構成となっているため、有機Ｅ
Ｌ素子１０の発光層３で発生した発色光は、光ファイバ
ー束１２によってその光路が限定され（光路の拡がりが
防止され）、蛍光変換層２０の対応する蛍光色素１４に
集中して入光する。このためガラス板１５からの出力光
は色にじみが防止される。

【００３９】図１（ｂ）で示す例では、有機ＥＬ素子１
０および光ファイバー束１２として図１（ａ）に示す場
合と同一のものを用い、光ファイバー束１２の樹脂層１
１’の面上に、ガラス板１５上に積層された色素層１７
とオーバーコート層１６とからなるカラーフィルタ３０
が形成されている。

【００４０】この例においても、出力光の色にじみが防
止されることは、図１（ａ）の場合と同様である。

【００４１】

【実施例】以下、本発明を実施例によってさらに具体的
に説明する。 （１）光ファイバー束上への有機ＥＬ素子の作製 光ファイバー束（浜松ホトニクス社製：ファイバオプテ
ィクプレート ２５×７５ｍｍ×厚み２．５４ｍｍ）に
反応硬化性シリコーン樹脂を塗布（厚さ約０．１ｍｍ）
し、マグネトロンスパッタ装置に固定した。ＩＴＯター
ゲットを用いて通常のスパッタリング法によりＩＴＯ膜
を製膜した（基板間距離５０ｍｍ，スパッタガスの圧力
０．５Ｐａ，酸素濃度０．５％，流量４．０ＳＣＣＭ，
投入パワー０．５Ｗ／ｃｍ² ；膜厚１００ｎｍ）。この
ＩＴＯ透明電極を設けた光ファイバー束を透明支持基板
とし、これをイソプロピルアルコールで超音波洗浄した
後、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行
なった。この透明支持基板を、市販の真空蒸着装置の基
板ホルダーに固定し、一方、モリブデン製抵抗加熱ボー
トに、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（ＴＰＤ）２００ｍｇを入れ、別のモリブデン
製抵抗加熱ボートに４，４’−ビス（２，２’−ジフェ
ニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）２００ｍｇを入
れ、さらに別のモリブデン製抵抗加熱ボートにトリス
（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム（Ａｌｑ
₃ ）を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取付けた。次い
で、真空槽を４×１０^-4Ｐａまで減圧した後、ＴＰＤの
入った前記加熱ボートに通電して、２２０℃まで加熱
し、蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／ｓｅｃで透明支持基
板に蒸着し、膜厚６０ｎｍの正孔注入層を設けた。さら
に、ＤＰＶＢｉの入った前記加熱ボートを通電して２２
０℃まで加熱し、蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／ｓｅｃ
で前記正孔注入層上に蒸着して膜厚４０ｎｍの発光層を
設けた。さらに、Ａｌｑ₃ の入った前記加熱ボートを通
電して２５０℃まで加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅ
ｃで前記発光層の上に蒸着して膜厚２０ｎｍの電子注入
層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。
次に、真空槽をあけ、電子注入層の上にステンレス鋼製
の長方形穴あきマスクを設置し、一方、モリブデン製抵
抗加熱ボートにマグネシウム３ｇを入れ、タングステン
製の蒸着用バスケットに銀を０．５ｇ入れ、再び真空槽
を２×１０^-4Ｐａまで減圧した後、マグネシウム入りの
ボートに通電して蒸着速度１．５〜２．０ｎｍ／ｓｅｃ
でマグネシウムを蒸着し、この際、同時に銀のバスケッ
トを加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃで銀を蒸着
し、前記マグネシウムと銀との混合物からなる対向電極
とすることにより、図２に示す目的とする有機ＥＬ素子
１０を作製した。

【００４２】有機ＥＬ素子の評価 この素子のＩＴＯ電極を陽極、マグネシウムと銀からな
る対向電極を陰極として直流１０ボルトを印加したとこ
ろ、電流密度が１５ｍＡ／ｃｍ² の電流が流れ、青色の
発光を得た。この際の発光最大波長は４７５ｎｍ，発光
輝度は３００ｃｄ／ｍ² であった。

【００４３】（２）透明ガラス基板を用いた素子の作製 作製例（１）の光ファイバー束基板の代わりに厚み１．
１ｍｍの透明ガラス基板を用いた以外は作製例１と同様
にＩＴＯ膜を作製し、作製例（１）の光ファイバー束の
隣にこの基板を固定して同時に有機ＥＬ素子を作製し
た。

【００４４】（３）色変換層の作製 まず下記の構造のクマリン１５３を４ｍｇとポリメチル
メタクリレート（ＰＭＭＡ）１．２ｇをジクロロメタン
１１ｇに溶解し、クマリン１５３が分散されたＰＭＭＡ
のジクロロメタン溶液を作製した。クマリンの分散濃度
は対ＰＭＭＡ比１．３×１０^-2モル／リットルであっ
た。次によく洗浄された２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍ
ｍの大きさのガラス基板上にこの溶液を３ｍｌ滴下し、
図３に示すように展開した。これを大気中に一昼夜放置
し自然乾燥した。その後真空乾燥で真空度０．１Ｔｏｒ
ｒ，温度５０℃の条件で２時間乾燥し、溶媒のジクロロ
メタンを完全に除去した。その結果クマリン１５３が上
記濃度分散された膜厚８０μｍのＰＭＭＡ薄膜を得た。

【００４５】

【化１】

【００４６】（４）有機ＥＬ素子の発光測定 （１）で作製したＤＰＶＢｉを発光層とする有機ＥＬ素
子は、上述したように．１０ボルト印加時、３００ｃｄ
／ｍ² の青色発光を得た。発光色は色度的にもＣＩＥ色
度座標がｘ＝０．１４，ｙ＝０．２０でＢｌｕｅであっ
た。次に（３）で作製したクマリン１５３分散色変換層
を有機ＥＬ素子のＩＴＯ透明電極側に置き重ねて、クマ
リン１５３分散膜を通して同じく１０ボルト印加時の発
光を観測した。緑色で２００ｃｄ／ｍ² の発光が観測さ
れた。発光色は色度的にもＣＩＥ色度座標がｘ＝０．１
７，ｙ＝０．４３でＧｒｅｅｎであった。このように波
長変換蛍光材料であるクマリン分散膜を、青いＥＬ光の
前に置くことにより容易に緑色の変換光を得ることがで
きた。

【００４７】（５）視野角の比較 （３）で作製したクマリン１５３分散色変換層を裏返
し、（１）で作製した光ファイバー束基板上の有機ＥＬ
素子の一つの長方形の発光素子だけを覆うように図３
（ｂ）に示すように重ねて発光させ、発光色が変化して
見える垂線からの角度を測定したことろ視野角約８０度
であった。同様に（２）で作製した透明ガラス基板上の
有機ＥＬ素子を用いて発光色が変化して見える角度を測
定したことろ視野角２〜４度であった。このことによ
り、透明ガラス基板よりも光ファイバー束基板を用いた
ほうが視野角が向上することが判った。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によって、
有機ＥＬ素子の発光色の色変換の際、視野角が拡大さ
れ、かつ色にじみが防止された有機ＥＬ装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機ＥＬ装置の具体例を模式的に示す
断面図で、（ａ）は、色変換層として蛍光変換層を用い
た場合、（ｂ）は、色変換層としてカラーフィルタを用
いた場合をそれぞれ示す。

【図２】本発明の実施例において、光ファイバー束上へ
有機ＥＬ素子を作製した状態を示し、（ａ）は平面図、
（ｂ）は断面図である。

【図３】本発明の実施例において、図２に示す光ファイ
バー束上へ色変換層を作製した状態を示し、（ａ）は平
面図、（ｂ）は断面図である。

【符号の説明】

１ 陰極 ２ 電子輸送層 ３ 発光層 ４ 正孔輸送層 ５ 正孔注入層 ６ 陽極（ＩＴＯ） １０ 有機ＥＬ素子 １１，１１’ 無色透明樹脂層 １２ 光ファイバー束 １３ オーバーコート層 １４ 蛍光色素 １５ ガラス板 １６ オーバーコート層 １７ 色素層 ２０ 蛍光変換層 ３０ カラーフィルタ ４０ 有機ＥＬ装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に形成された、少なくとも一方が
   透明または半透明の互いに対向する一対の電極およびそ
   の一対の電極間に挟持された有機発光材料からなる有機
   ＥＬ素子と、その有機ＥＬ素子からの発光色を変換する
   色変換層とを有する有機ＥＬ装置において、 前記基板が、光ファイバー束からなるとともに、この光
   ファイバー束の一方の面側に有機ＥＬ素子の透明または
   半透明の電極、他方の面側に色変換層をそれぞれ有する
   ことを特徴とする有機ＥＬ装置。
2. 【請求項２】 前記光ファイバー束の厚さが、５ｍｍ以
   下で、かつその面平坦性が１μｍ以下であり、さらに、
   その光ファイバー束を形成する各光ファイバーの断面積
   が、前記有機ＥＬ素子の一の画素面積の１／２以下であ
   ることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ装置。
3. 【請求項３】 前記色変換層が、蛍光変換層もしくはカ
   ラーフィルタ、または蛍光変換層とカラーフィルタとを
   組合せたものであることを特徴とする請求項１または２
   記載の有機ＥＬ装置。
4. 【請求項４】 前記光ファイバー束と前記透明または半
   透明の電極との間、および前記光ファイバー束と前記色
   変換層との間の少なくとも一方に、無色透明の樹脂層を
   さらに有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか
   １項記載の有機ＥＬ装置。
5. 【請求項５】 前記有機ＥＬ素子が、有機薄膜ＥＬ発光
   素子であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１
   項記載の有機ＥＬ装置。