(57)【要約】【課題】  電源のオン・オフ時の潜像の視認性の違いと、見る角度により視認性が変化する、画像表示機能と照明機能を併せ持つ、新しい大型の有機ＥＬ素子及びそれを具備したディスプレイの提供を目的とする。【解決手段】  ガラス基板１上に、少なくとも、陽極層２、補助配線３、有機発光層４、陰極層５を順次積層して成る有機ＥＬ素子であって、前記陽極層２は補助配線３より透明性が高く、また前記補助配線３が一方向に並列した複数の配線と、それに直交して並列した複数の配線で構成され、かつ、それぞれの配線は同一ピッチ、同一線幅からなる形成されたことを特徴とする有機ＥＬ素子である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板上に、少なくとも、陽極層、補助配線、有機発光層、陰極層を順次積層して成る有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記陽極層は補助配線より透明性が高いことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
前記補助配線が、一方向に並列した複数の配線と、それに直交して並列した複数の配線で構成され、かつ、それぞれの配線は同一ピッチ、同一線幅からな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素子。
【請求項３】
前記補助配線の厚みは、１０〜１００μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
前記補助配線が感光性導電ペーストで形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を具備したことを特徴とするディスプレイ。
【請求項６】
回転機構を具備したことを特徴とする請求項５に記載のディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子に関し、特に電源のオン・オフ時の潜像の視認有無による画像表示機能を有する有機エレクトロルミネッセンス素子及びそれを具備したディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と記す）は一般的には、正孔輸送層、発光層、電子輸送層を電極に挟んだ構造であり、電極間に電界をかけ、電子、正孔を注入して発光層で励起子を生成し、再結合することで発光する。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、自発光による広視野角、高速応答、薄型軽量などの利点から、携帯電話やデジタルカメラのディスプレイ、さらには照明機器に応用されている。しかしながら、励起子には一重項状態と三重項状態があり、一重項状態と三重項状態の発生確率は量子的に１：３であり、三重項状態の発光を利用する燐光発光材料を用いた場合でも、発光効率は最大７５％である。
【０００４】
さらには、正孔輸送層、発光層、電子輸送層はそれぞれの有機層からなり、その屈折率は概ね１．７程度、ＩＴＯ透明電極は２．１〜２．２程度、ガラス基板は１．４〜１．５程度、空気が１．０であるので、有機ＥＬ素子界面での全反射が起こり、実際に素子外部に取り出せる光は発光する光の２０％程度であり、合わせるとエネルギー変換効率としては１５％程度である。
【０００５】
また、一般にトップエミッションＥＬ素子では、例えば特許文献１のように、従来の透明電極（陽極）に加えて補助配線を形成する方法が開示されている。具体的には、前記補助配線を前記透明電極（陽極）よりも低抵抗な金属材料、例えばアルミニウムや銀などが用いられる。
【０００６】
これらの金属材料で形成される補助配線は透明性が劣るため、表示領域には形成せず、表示領域を狭めないように、且つ、コンパクトな構造となっている。しかしながら、この引用発明では額縁が一定の面積を占め、有機ＥＬパネルの意匠性・装飾性を損ねるという問題がある。一方、表示領域内のＩＴＯからなる電極（陽極）上にストライプ状の補助配線を設けた高輝度の有機ＥＬパネルが知られており、開口率は減るが額縁の極小化に寄与している。
【０００７】
本発明は、前記補助配線の弱点である透明性の低下を活用した新しい表示装置を提案するものである。すなわち、透明性の劣る前記補助配線に視認性を付与することで、今までにない新しい表示特性を有する表示装置に関するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２６９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、電源のオン・オフ時の潜像の視認性の違いと、見る角度により視認性が変化する、画像表示機能と照明機能を併せ持つ、２００ｍｍ角以上の大型の新しい有機ＥＬ素子及びそれを具備したディスプレイの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するための手段として、本発明に係る請求項１に記載の発明は、ガラス基板上に、少なくとも、陽極層、補助配線、有機発光層、陰極層を順次積層して成る有機ＥＬ素子であって、前記陽極層は補助配線より透明性が高いことを特徴とする有機ＥＬ素子である。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、前記補助配線が、一方向に並列した複数の配線と、それに直交して並列した複数の配線で構成され、かつ、それぞれの配線は同一ピッチ、同一線幅からなることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子である。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、前記補助配線の厚みは、１０〜１００μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ素子である。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、前記補助配線が感光性導電ペーストで形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の有機ＥＬ素子である。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の有機ＥＬ素子を具備したことを特徴とするディスプレイである。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明は、回転機構を具備したことを特徴とする請求項５に記載のディスプレイである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の請求項１に記載の発明によれば、ガラス基板上に、少なくとも、陽極層、補助配線、有機発光層、陰極層を順次積層して成る有機ＥＬ素子であって、前記陽極層は補助配線より透明性を高くすることで、前記補助配線からなる画像を潜像とすることができる。すなわち、有機ＥＬ素子を発光させたときに、陽極層よりも透明性の劣る前記補助配線からなる画像（潜像）が、発光により光のコントラストが鮮明となり前記潜像を明確に視認することができ、新しい表示機能を提供することができる。また、この潜像は見る角度により見え方が異なることも特徴の一つである。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明によれば、前記補助配線が、一方向に並列した複数の配線と、それに直交して並列した複数の配線で構成され、かつ、それぞれの配線は同一ピッチ、同一線幅とすることで、高精細な画像形成用のマトリックスができる。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明によれば、前記補助配線の厚みを１０〜１００μｍとすることで、表示平面に対して明確な凹凸が形成でき、見る角度によって画像を変えることができ、意匠性の高い画像（潜像）を形成することができる。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明によれば、前記補助配線を感光性導電ペーストで形成することにより、印刷法にて前記補助配線の膜厚を厚く調整することができ、視野角による画像の変化を得ることができる。
【００２０】
また、請求項５に記載の発明によれば、従来ない有機ＥＬ素子による潜在画像が視認できるディスプレイを提供することができる。
【００２１】
また、請求項６に記載の発明によれば、ディスプレイに回転機構を具備することでいろいろな方向、角度から、潜像として事前に形成された画像を多様に視認できる新しいディスプレイを提供するこができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（ａ）は本発明の有機ＥＬ素子の一実施形態を示す平面概略図である。       （ｂ）は本発明の有機ＥＬ素子の一実施形態を示す断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明は上記の課題を解決するためのものであり、以下、図に基づき本発明を具体的に説明する。
【００２４】
図１は本発明の有機ＥＬ素子の一実施形態を示す概略図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡＡ´間での断面図を示している。図１（ｂ）に示すように、本発明の有機ＥＬ素子は、ガラス基板１上に、少なくとも陽極層２、補助配線３、有機発光層４、陰極層５を順次積層して成ることを特徴としている。
【００２５】
本発明に用いるガラス基板１は、透明性、強度、耐熱性、耐薬品性、加工性等の面で優れたものであれば特に限定するものではない。
【００２６】
本発明に係る陽極層２は透明性が高く抵抗値が小さいものであれば特に限定するものではなく、ＩＴＯ、ＩＺＯ（インジウム・亜鉛複合酸化物）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アルミニウム複合酸化物等の透明電極材料を使用することができる。中でも、高い透明性を有するＩＴＯが好ましい。また、その膜厚はスパッタリング法等により、０．１〜０．２μｍの厚さで設けることが好ましい。
【００２７】
本発明に係る補助配線３は、従来の前記陽極層２の抵抗性を補助する機能に加えて、前記陽極層２との透明性の違いにより潜像を形成する機能を有することが特徴である。したがって、高い導電性に加えて、前記陽極層２より透明性が低い物質であれば特に限定するものではない。例えば、Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏ（ＭＡＭ）、アルミニウム、銀、白金、金などが挙げられる。これらの金属は薄膜では銀色もしくは金色の色味を帯びることで透明性が劣るため、潜像として利用することができる。
【００２８】
前記補助配線３の形成方法としては、例えば、Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏ（ＭＡＭ）、アルミニウム、銀、白金、金などの金属薄膜を蒸着法やスパッタリング法などによるドライプロセスで成膜し、その後レジストを塗布し、マスク露光、エッチング工程、レジスト除去工程を経て形成することができる。
【００２９】
また、例えば、上記の金属粒子を含有する感光性導電ペーストをスクリーン印刷やダイコーターなどで塗布し、その後マスク露光することで形成することもできる。上記の感光性導電ペーストは、前記金属粒子、感光性樹脂、光重合性モノマーやオリゴマー、光重合開始剤などからなり、前記導電ペーストの塗布性や貯蔵安定性などを考慮して、適宜、溶剤、添加剤などを加えることができる。
【００３０】
このように前記補助配線３は、金属薄膜を直接用いる方法と金属粒子を含有する感光性導電ペーストを用いる方法と、いずれもフォトリソ法を用いて形成することができるが、生産性やコスト面から後者がより好ましい。
【００３１】
本発明は上記で説明した前記補助配線３に特徴がある。具体的には、透明性に優れた陽極層２に対して、銀色もしくは金色の色味を帯びている前記補助配線３の配線パターンにより、薄く銀色もしくは金色を帯びた潜像を形成することができる。この潜像は見る角度により異なる画像を供することで、画像表示のできる照明器具として使用することができる。
【００３２】
発明者らは鋭意開発の結果、具体的には、前記補助配線３を一方向に並列した複数の配線と、それに直交して並列した複数の配線で構成し、かつ、それぞれの配線を同一ピッチ、同一線幅とすることにより高精細な画像形成用のマトリックスができ、角度を変えて画像を観察する際に、より高いコントラストで潜像を視認することができることを見出した。
【００３３】
また、前記補助配線３の厚みは、１０〜１００μｍとすることにより、表示平面に対して明確な凹凸が形成でき、見る角度によって画像を変えることができ、意匠性の高い画像（潜像）を形成することができる。前記補助配線３の厚みが１０μｍ未満では、表示平面に対して明確な凹凸が形成できず、潜像を視認することが困難となる。１００μｍを超えると、透明性が著しく低下して高いコントラストを有する潜像が得られるが、材料や硬化エネルギーが必要以上に増大し、生産コストが高くなる。
【００３４】
また、前記感光性導電ペーストに含まれる感光性樹脂、光重合性モノマーやオリゴマー、光重合開始剤は、いずれも公知の材料を用いることができる。
【００３５】
前記感光性樹脂としては、例えば、アルカリ可溶性の（メタ）アクリル共重合樹脂、エポキシ変性アクリレート樹脂等を用いることができるが、特に限定するものではない。
【００３６】
また、光重合性モノマーやオリゴマーとしては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等のアクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル等を用いることができるが、特に限定するものではない。
【００３７】
また、光重合開始剤としては、例えば、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン等のアセトフェノン系化合物、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル等のベンゾイン系化合物、ヒドロキシベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸等のベンゾフェノン系化合物、キノン系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール化合物等を用いることができる。また、これらの１種または２種以上を混合してもよい。
【００３８】
上記の材料からなる前記感光性導電ペーストの塗布方法としては、例えば、スクリーン印刷、グラビアオフセット印刷、ダイコート、バーコート等が利用できるが、特に限定するものではない。また、マスク露光に用いる露光方法としては公知の方法が利用でき、現像液としてはアルカリ性水溶液を用いる。
【００３９】
本発明に係る有機発光層４は、照明用に用いられている正孔輸送層、発光層、電子輸送層が順次積層された、公知のものを使用することができる。またその形成方法としては、特に限定するものではなく、公知の印刷法等を用いることができる。
【００４０】
正孔輸送層はＩＴＯ透明電極２から発光層へ正孔が注入され易くなるように、注入障壁を下げるためのものである。低分子系の正孔輸送材料としては、トリフェニルアミン２量体（ＴＰＤ）や、これらをスターバースト状に結合したスターバーストアミンが挙げられる。いずれもアモルファス状態を呈し、結晶化しないように高いガラス転移温度を示すのが好ましい。また、高分子系の正孔輸送材料としては、ポリアニリン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体などを用いることができる。
【００４１】
また、発光層は低分子系として、アルミキノリン、ベンゾオキサゾールＺｎ錯体、ベンゾキノリノールＢｅ錯体のような電子輸送性の金属錯体と、これらにドーピングして発光色の調整に用いる色素系材料がある。色素系にはジスチリルアリーレン誘導体、ピラゾキ
ノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体などが挙げられる。
【００４２】
また、有機発光材料を高分子材料に分散させたものが使用できる。例えば、クマリン系、ペリレン系、ピラン系、アンスロン系、ポルフィレン系、キナクリドン系、Ｎ，Ｎ´−ジアルキル置換キナクリドン系、ナフタルイミド系、Ｎ，Ｎ´−ジアリール置換ピロロピロール系、イリジウム錯体などの有機発光材料を、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾールなどの高分子材料に分散させたものが挙げられる。
【００４３】
上記のような有機発光材料と高分子材料に適正な溶剤を加え、安定して分散させた有機発光インキを調整して、各種印刷方法や塗布方法により発光層を形成する。また、有機発光インキの調整には、必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤などを添加してもよい。
【００４４】
電子輸送層は、陰極から注入される電子を発光層に輸送するためのものである。前記電子輸送層を形成するための材料としては、例えば、キノリン、ペリレン、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、またはこれらの誘導体や金属錯体が挙げられる。
【００４５】
本発明に係る有機発光層４は、上記で説明した正孔輸送層、発光層、電子輸送層が順次積層して構成されるものであるが、これらを構成する各種材料やそれぞれの層の形成方法については特に限定されるものではない。
【００４６】
本発明に係る陰極層５に使用できる材料としては、例えば、リチウム、マグネシウム、カルシウム、イッテルビウム、アルミニウムなどの金属単体や、これらと金、銀などの安定した金属との合金などが挙げられる。また、インジウム、亜鉛、錫などの導電性酸化物を用いることもできる。これらの電極用材料は前記有機発光層４の発光特性に応じて選ぶことができる。また、陰極層５の形状は、ストライプ形状でもベタ形状でもよい。
【００４７】
上記で説明したように、本発明に係る有機ＥＬ素子よれば、透明な陽極層２の上に若干銀色味を帯びた前記補助配線３を格子状にパターン形成することで、電源をオフの状態で薄く銀色もしくは金色を帯びた潜像を形成することができる。また、この潜像は見る角度により異なる画像を供することができる。このような潜像を形成した有機ＥＬ素子の電源をオンにすることで、有機発光層４が発光し、前記補助配線３による潜像をより明確に視認することができ、照明器具に画像表示機能を併用した新しいディスプレイを提供することができる。また、回転機構を付与することにより、一定の位置から画像の変化を観察できる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の有機ＥＬ素子は、液晶用バックライト、照明用光源、電飾、サイン用光源などに利用することが可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１    ガラス基板
２    陽極層
３    補助配線
４    有機発光層
５    陰極層
【図１】
2015153610.tif 000003