(57)【要約】【課題】減光率が高い場合であっても輝度のバラツキや色度変化が少ない減光を可能とし、発光装置としての商品性を向上させることが可能な有機ＥＬパネルを提供する。【解決手段】支持基板１上に形成され少なくとも一方が透光性である一対の電極２，４と電極２，４間に形成される有機発光層とを有する発光部と、光取り出し側に配設されるエレクトロクロミック素子６と、を備えてなる有機ＥＬパネルである。エレクトロクロミック素子６の電圧印加時の透過スペクトルピーク波長は、前記発光部の発光スペクトルピーク波長と異なることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板上に形成され少なくとも一方が透光性である一対の電極と前記電極間に形成される有機発光層とを有する発光部と、光取り出し側に配設されるエレクトロクロミック素子と、を備えてなる有機ＥＬパネルであって、
前記エレクトロクロミック素子の電圧印加時の透過スペクトルピーク波長は、前記発光部の発光スペクトルピーク波長と異なることを特徴とする有機ＥＬパネル。
【請求項２】
前記発光部の発光スペクトルピーク波長が５００ｎｍ以上７００ｎｍ以下であり、前記エレクトロクロミック素子の電圧印加時の透過スペクトルピーク波長は３００ｎｍ以上５００ｎｍ未満であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬパネル。
【請求項３】
前記発光部の発光スペクトルピーク波長が３００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、前記エレクトロクロミック素子の電圧印加時の透過スペクトルピーク波長は５００ｎｍより大きく７００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬパネル。
【請求項４】
前記発光部の発光スペクトルピーク波長が複数あり、前記エレクトロクロミック素子の電圧印加時の透過スペクトルピーク波長はいずれの発光スペクトルピーク波長とも異なることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬパネル。
【請求項５】
前記エレクトロクロミック素子の電圧印加時の透過スペクトルピーク波長は、前記発光部の発光スペクトルピーク波長との差が５０ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の有機ＥＬパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置あるいは照明装置に用いられる有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機材料によって形成される自発光素子である有機ＥＬ素子を備える有機ＥＬパネルは、例えば、陽極となるインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等からなる第一電極と、少なくとも有機発光層を有する機能層と、陰極となるアルミニウム（Ａｌ）等からなる非透光性の第二電極と、透光性の支持基板上に順次積層するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。かかる有機ＥＬ素子は、前記第一電極から正孔を注入し、また、第二電極から電子を注入して正孔及び電子が前記発光層にて再結合することによって光を発するものである。近年、有機ＥＬパネルは薄型化が可能な自発光型パネルとして注目され、フラットパネルディスプレイ等の表示装置や面光源等の照明装置として用いるべく研究開発が行われている。
【０００３】
また、表示装置あるいは照明装置として有機ＥＬパネルは、状況に応じて減光を行う必要があり、有機ＥＬパネルの駆動パルスのＰＷＭ変調あるいはＰＡＭ変調による減光方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。ＰＷＭ変調によれば、駆動パルスのＯＮ波形の波長を調整することで有機ＥＬ素子が減光され、また、ＰＡＭ変調によれば、駆動パルスのＯＮ波形の振幅を調整することで有機ＥＬ素子が減光される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５９−１９４３９３号公報
【特許文献２】特開２００６−５８４６７号公報
【特許文献３】特開平３−１５５０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述のＰＷＭ変調あるいはＰＡＭ変調による減光方法には、減光率を高めて輝度が通常（最大）輝度の１０％以下となると、有機ＥＬ素子のバラツキやＩＣのバラツキによって輝度のバラツキが顕著となるという問題点があった。低電流駆動あるいは低電圧駆動時において輝度差が顕著となるのは有機ＥＬ素子の特性であり、有機ＥＬ素子の駆動電圧や発光効率のバラツキが影響していることが知られている。そのため、ＰＷＭ変調あるいはＰＡＭ変調による減光方法には減光率に限界があった。これに対し特許文献３には、エレクトロクロミック（ＥＣ）素子を用いた減光方法が提案されている。しかし、高い減光性能を有するＥＣ素子には透過スペクトルにピークがあり、単にＥＣ素子を用いるのみでは有効に減光がなされないという問題点があった。特に、有機ＥＬ素子による白色発光は複数波長の混合によって白色を得ている場合がほとんどであり、ＥＣ素子の透過スペクトルと有機ＥＬ素子の発光スペクトルとのバランスを考慮しないと発光色が変化してしまい、有効に減光がなされない。
【０００６】
本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、減光率が高い場合であっても輝度のバラツキや色度変化が少ない減光を可能とし、発光装置としての商品性を向上させることが可能な有機ＥＬパネルを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するために、支持基板上に形成され少なくとも一方が透光性である一対の電極と前記電極間に形成される有機発光層とを有する発光部と、光取り出し側に配設されるエレクトロクロミック素子と、を備えてなる有機ＥＬパネルであって、前記エレクトロクロミック素子の電圧印加時の透過スペクトルピーク波長は、前記発光部の発光スペクトルピーク波長と異なることを特徴とする。
【０００８】
また、前記発光部の発光スペクトルピーク波長が５００ｎｍ以上７００ｎｍ以下であり、前記エレクトロクロミック素子の電圧印加時の透過スペクトルピーク波長は３００ｎｍ以上５００ｎｍ未満であることを特徴とする。
【０００９】
また、前記発光部の発光スペクトルピーク波長が３００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、前記エレクトロクロミック素子の電圧印加時の透過スペクトルピーク波長は５００ｎｍより大きく７００ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００１０】
また、前記発光部の発光スペクトルピーク波長が複数あり、前記エレクトロクロミック素子の電圧印加時の透過スペクトルピーク波長はいずれの発光スペクトルピーク波長とも異なることを特徴とする。
【００１１】
また、前記エレクトロクロミック素子の電圧印加時の透過スペクトルピーク波長は、前記発光部の発光スペクトルピーク波長との差が５０ｎｍ以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、表示装置あるいは照明装置に用いられる有機ＥＬパネルに関し、減光率が高い場合であっても輝度のバラツキや色度変化が少ない減光を可能とし、発光装置としての商品性を向上させることが可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態である有機ＥＬパネルを示す断面図。
【図２】本発明の他の実施形態である有機ＥＬパネルを示す断面図。
【図３】本発明の他の実施形態である有機ＥＬパネルを示す断面図。
【図４】本発明の他の実施形態である有機ＥＬパネルを示す断面図。
【図５】本発明の他の実施形態である有機ＥＬパネルを示す断面図
【図６】本発明の実施例及び比較例の評価結果を示す図。
【図７】比較例１である有機ＥＬパネルを示す断面図。
【図８】比較例１の発光スペクトルを示す図。
【図９】比較例２である有機ＥＬパネルを示す断面図。
【図１０】比較例２のＥＣ素子の透過スペクトルを示す図。
【図１１】比較例２の減光時の発光スペクトルを示す図。
【図１２】実施例１の発光スペクトルを示す図。
【図１３】実施例１のＥＣ素子の透過スペクトルを示す図。
【図１４】実施例１の減光時の発光スペクトルを示す図。
【図１５】実施例２のＥＣ素子の透過スペクトルを示す図。
【図１６】実施例２の減光時の発光スペクトルを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について添付図面に基づいて説明する。有機ＥＬパネルは、支持基板１と、第一電極２と、機能層３と、第二電極４と、封止基板５と、ＥＣ素子６と、を備えている。
【００１５】
支持基板１は、長方形形状からなり、透光性のガラス基板によって形成されている。
【００１６】
第一電極２は、機能層３に正孔を注入する陽極となるものであり、支持基板１上にインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）あるいは酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の透光性導電材料をスパッタリング法等の手段によって層状に形成してなり、フォトエッチング等の手段によって所定の形状にパターニングされる。
【００１７】
機能層３は、少なくとも正孔及び電子の再結合によって光を発する有機発光層を有するものであれば良いが、本発明の実施形態においては正孔注入層，正孔輸送層，有機発光層及び電子輸送層を順次積層して形成してなるものである。また、白色発光を得る場合は、発光スペクトルピークの異なる複数の有機発光層を設け（例えばアンバー色発光層と青色発光層）、各発光層の混色によって白色を得る。
【００１８】
第二電極４は、機能層３に電子を注入する陰極となるものであり、機能層３上に例えばＡｌ等の低抵抗の導電材料を蒸着法等の手段によって層状に形成してなる反射電極である。
【００１９】
以上のように、支持基板１上に前述した第一電極２と機能層３と第二電極４とを順次積層形成することによって発光部（有機ＥＬ素子）が設けられる。
【００２０】
封止基板５は、ガラス材料から構成されるもので、本実施形態においては凹形状となるように形成される。封止基板５は、周壁部５ａが紫外線硬化型の接着剤７を介して支持基板１と接着固定され、前記発光部を気密的に収納する収納空間を構成する。なお前記収納空間内には、前記収納空間内及び前記発光部に含まれる水分を吸着する吸湿剤が配設されることが望ましい。
【００２１】
ＥＣ素子６は、例えばＩＴＯ，ＩＺＯあるいはＡＺＯ等からなる一対の透明電極間に還元発色層，個体電解質層及び酸化発色層を順に積層してなるものであり、支持基板１の前記発光層が形成された面とは反対側の面上に形成される。ＥＣ素子６の製造方法としては、例えば前記透明電極の一方を支持基板１上にスパッタ法により成膜し、前記透明電極上に前記還元発色層を電子ビーム体積法により成膜し、前記固体電解質層及び酸化発色層を順次イオンプレーティング法により成膜し、さらに前記透明電極の他方をスパッタ法により成膜する。各層の構成材料により、成膜方法は真空蒸着法，スパッタ法，ゾルゲル法等の他の手法を用いることも可能である。ＥＣ素子６は、両電極間に電圧を印加することで着色され、透過率を制御することができる。
【００２２】
以上の各部により有機ＥＬパネルが構成されている。かかる有機ＥＬパネルは、いわゆるボトムエミッション型の有機ＥＬパネルであり、前記発光部から発せられる光を支持基板１からＥＣ素子６を介して出射する。
【００２３】
ここで、ＥＣ素子６による減光を最適化するべく、ＥＣ素子６は、その電圧印加時の透過スペクトルピーク波長が前記発光部の発光スペクトルピーク波長と異なるものを用いる。ＥＣ素子６の電圧印加時の透過スペクトルピーク波長は、前記発光部の発光スペクトルピーク波長との差が５０ｎｍ以上であることがさらに望ましい。
【００２４】
また、前記発光部の発光スペクトルピーク波長が５００ｎｍ以上７００ｎｍ以下である場合は、ＥＣ素子６は電圧印加時の透過スペクトルピーク波長は３００ｎｍ以上５００ｎｍ未満であるものを用いる。
【００２５】
また、前記発光部の発光スペクトルピーク波長が３００ｎｍ以上５００ｎｍ以下である場合は、ＥＣ素子６は電圧印加時の透過スペクトルピーク波長は５００ｎｍより大きく７００ｎｍ以下であるものを用いる。
【００２６】
また、前記発光部の発光スペクトルピーク波長が複数ある場合は、ＥＣ素子６は電圧印加時の透過スペクトルピーク波長がいずれの発光スペクトルピーク波長とも異なるものを用いる。
【００２７】
なお、ＥＣ素子６の配設個所は本実施形態に限定されるものではなく、前記発光部からの光を減光可能な個所であれば種々の変更が可能である。図２は、ＥＣ素子６を支持基板１の前記発光部を形成する面上に設ける構成を示しており、ＥＣ素子６と第一電極２との間には絶縁膜８が形成されている。かかる有機ＥＬパネルはボトムエミッション型の有機ＥＬパネルであり、ＥＣ素子６による減光を可能とし、ＥＣ素子６を前記発光部とともに封止部材５によって保護することができる。図３は、ＥＣ素子６を前記発光部上に形成する構成を示しており、第二電極４とＥＣ素子６との間に絶縁膜８が形成されている。かかる有機ＥＬパネルはいわゆるトップエミッション型の有機ＥＬパネルであり、ＥＣ素子６による減光を可能とし、ＥＣ素子６を前記発光部とともに封止部材５によって保護することができる。図４は、ＥＣ素子６を封止部材５の前記発光部との対向面に設ける構成を示している。かかる有機ＥＬパネルはトップエミッション型の有機ＥＬパネルであり、ＥＣ素子６による減光を可能とし、ＥＣ素子６を前記発光部とともに封止部材５によって保護することができる。図５は、ＥＣ素子６を封止部材５の外側の面上に設ける構成を示している。かかる有機ＥＬパネルはトップエミッション型の有機ＥＬパネルであり、ＥＣ素子による減光を可能とする。
【００２８】
以下、さらに比較例及び実施例を上げ本発明の具体的な効果を説明する。各比較例及び実施例の評価方法としては、発光輝度の狙い値を１００ｃｄ／ｍ２としてパルス電源により駆動させた状態を１００％（初期輝度）の駆動条件とし、さらに発光輝度の狙い値を１０％、２〜５％（１０ｃｄ／ｍ２、２〜５ｃｄ／ｍ２）とする減光を行い、その発光輝度及び発光色度を測定した。また、バラツキの確認として各々５つのパネルを準備し、それぞれ上述の発光輝度及び発光色度を測定した。なお、各パネルの測定時にパルス条件等の変更等による最適化は行わない。また、発光色度については５つのパネルの平均値を記録した。図６は比較例及び実施例の評価結果を示すものである。
【００２９】
（比較例１）
図７は従来のようにＥＣ素子を設けない比較例１としての有機ＥＬパネルを示している。
比較例１は、有機発光層としてアンバー色発光層及び青色発光層を有し、混色によって白色発光を得るものであり、図８に示す発光スペクトルを有し、発光スペクトルピーク波長は４００ｎｍ付近と６５０ｎｍ付近との２波長となっている。減光方法としては、駆動パルスのＰＷＭ変調及びＰＡＭ変調による減光を行った。図６に示すように、比較例１は減光率を高め、発光輝度の狙い値を１０％、２％として減光すると次第に輝度差が多くなり、特に狙い値を２％とする減光時では狙い値に対するバラツキが±４０％と、最小値と最大値との差が８０％となり、パネルを並べたときに輝度差が視認でき好ましくない。
【００３０】
（比較例２）
図９は支持基板１上に本発明とは条件の異なるＥＣ素子９を配設した比較例２としての有機ＥＬパネルを示している。なお、ＥＣ素子９を配設した他は比較例１と同様の白色の有機ＥＬパネルとする。減光方法としては、ＥＣ素子９を用いて減光を行った。図１０は、ＥＣ素子９の消色時及び着色時の透過スペクトルを示している。なお、消色時には−３Ｖの電圧を印加し、着色時には３Ｖの電圧を印加した。ＥＣ素子は３Ｖ印加時において実用レベルで最も透過率が低下する。図１０に示すように、ＥＣ素子９の着色時の透過スペクトルピーク波長は４００ｎｍ付近であり、前記発光部の発光スペクトルピーク波長と重なっている。図１１は、ＥＣ素子９を用いて減光した比較例２の発光スペクトルを示している。図１１によれば、ＥＣ素子９の消色時には問題はないものの、減光時であるＥＣ素子９の着色時では６５０ｎｍ付近の発光は十分に減光されるのに対して４００ｎｍ付近の発光は減光が不十分となることがわかる。そのため、図６に示すように比較例２は、減光時に色度が青色に変化してしまい白色の有機ＥＬパネルとしては好ましくない。また、減光性能についても４００ｎｍ付近の発光の減光が不十分であることから発光輝度の狙い値を１０％とする減光が限界であり、狙い値を２〜５％とする減光率の高い減光ができなかった。
【実施例１】
【００３１】
実施例１は、前述の実施形態に示した有機ＥＬパネルであって、図１に示すように支持基板１上にＥＣ素子６を配設した有機ＥＬパネルである。実施例１は、有機発光層としてアンバー色発光層を有しアンバー色発光を得るものであり、前記発光部は図１２に示す発光スペクトルを有し、発光スペクトルピーク波長は６５０ｎｍ付近の１波長となっている。減光方法としては、ＥＣ素子６を用いて減光を行った。図１３は、実施例１におけるＥＣ素子６の消色時及び着色時の透過スペクトルを示している。なお、消色時及び着色時の電圧印加条件は比較例２と同様である。図１３に示すように、ＥＣ素子６の着色時の透過スペクトルピーク波長は４００ｎｍ付近であり、前記発光部の発光スペクトルピーク波長と異なっている。図１４は、ＥＣ素子６を配設して減光を行った際の実施例１の発光スペクトルを示している。図１４によれば、ＥＣ素子６の消色時には発光強度が１８程度であったが、ＥＣ素子６の着色時には発光強度が０．５以下まで低減していることがわかる。この時の減光の効果は発光輝度を約２％とする減光率の高いものであった。また、図６に示すように実施例１は、発光輝度の狙い値を１０％とする減光時で狙い値に対するバラツキが±２％、狙い値を２％とする減光時で±１０％となり、比較例１に対してバラツキを大きく改善することができた。なお、発光輝度の狙い値を１０％とする減光は、ＥＣ素子６に２．５Ｖの電圧を印加した場合に行うことができた。また、色度についても、狙い値が１００％時から２％時までの間に比較例２のような大きな色度変化は確認されず、ほぼ一定の発光色を維持しており好適である。なお、前記発光部の発光スペクトルピーク波長が４００ｎｍ付近である場合には、ＥＣ素子６として着色時の透過スペクトルピーク波長が５００ｎｍ以上となるものを適用することで実施例１と同様の効果が得られることを確認した。
【実施例２】
【００３２】
実施例２は、前述の実施形態に示した有機ＥＬパネルであって、図１に示すように支持基板１上にＥＣ素子６を配設した有機ＥＬパネルである。実施例２は、アンバー色発光層及び青色発光層を有し、混色によって白色発光を得るものであり、前記発光部は比較例１と同様の発光スペクトルを有し、発光スペクトルピーク波長は４００ｎｍ付近と６５０ｎｍ付近との２波長となっている。減光方法としては、ＥＣ素子６を用いて減光を行った。図１５は、実施例２におけるＥＣ素子６の消色時及び着色時の透過スペクトルを示している。なお、消色時及び着色時の電圧印加条件は比較例２と同様である。図１５に示すように、実施例１とは異なる材料を用いることによりＥＣ素子６の着色時の透過スペクトルピーク波長は５５０ｎｍ付近であり、前記発光部の発光スペクトルピーク波長のいずれとも異なっている。図１６は、ＥＣ素子を配設して減光を行った際の実施例２の発光スペクトルを示している。図１５によれば、ＥＣ素子６の消色時には発光強度が４００ｎｍ付近で３０程度であり、６５０ｎｍ付近では１８程度であったが、ＥＣ素子６の着色時には発光強度が４００ｎｍ付近及び６５０ｎｍ付近で１以下まで低減していることがわかる。この時の減光の効果は発光輝度を５％程度とする減光率の高いものであった。また、図６に示すように実施例２は、発光輝度の狙い値を１０％とする減光時で狙い値に対するバラツキが±２％、狙い値を５％とする減光時で±５％となり、比較例１に対してバラツキを大きく改善することができた。なお、発光輝度の狙い値を１０％とする減光は、ＥＣ素子６に２．５Ｖの電圧を印加した場合に行うことができた。また、色度についても、狙い値が１００％時から５％時までの間に比較例２のような大きな色度変化は確認されず、白色の発光を維持しており好適である。なお、前記発光部の発光スペクトルピーク波長が３波長以上となる場合であっても、ＥＣ素子６として着色時の透過スペクトルピーク波長が前記発光部の発光スペクトルピーク波長のいずれとも異なるものを適用することによって実施例２と同様の効果を得ることが可能である。
【００３３】
したがって、本発明のように前記発光部の発光スペクトルピーク波長と着色時の透過スペクトルピーク波長が異なるＥＣ素子６によって有機ＥＬパネルの減光を行うことで、減光率が高い場合であっても輝度のバラツキや色度変化が少ない優れた減光性能を発揮することができ、発光装置としての商品性が向上することは図６からも明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、表示装置あるいは照明装置に用いられる有機ＥＬパネルに好適である。
【符号の説明】
【００３５】
１  支持基板
２  第一電極
３  機能層
４  第二電極
５  封止基板
６  ＥＣ素子
【図１】
2011035087.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2011035087.tif 000013
【図１２】
2011035087.tif 000014
【図１３】
2011035087.tif 000015
【図１４】
2011035087.tif 000016
【図１５】
2011035087.tif 000017
【図１６】
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