(57)【要約】【課題】簡易な構造で多色（複色）発光を良好に行うことができるようにした、有機ＥＬ装置とその駆動方法、さらにこの有機ＥＬ装置を備えた照明装置及び電子機器を提供する。【解決手段】基板２上に第１の電極３と第２の電極４と第３の電極５とが設けられている。第１、第２の電極３、４の間に第１の有機発光層６が、第２、第３の電極４、５間に第２の有機発光層７が設けられている。第１の電極３と第３の電極５とが電気的に接続されている。第２の電極４が透明性を有し、第１の電極３と第３の電極５の少なくとも一方が透明性を有しいる。第１の電極３と第３の電極５とを陽極として機能させ、第２の電極４を陰極として機能させる順駆動と、第１の電極３と第３の電極５とを陰極として機能させ、第２の電極４を陽極として機能させる逆駆動との切り替えを可能にする電源切替部１３が備えられている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に第１の電極と第２の電極と第３の電極とがこの順に設けられ、前記第１の電極と第２の電極との間に少なくとも一層からなる第１の有機発光層が設けられ、前記第２の電極と第３の電極との間に少なくとも一層からなる第２の有機発光層が設けられ、
前記第１の電極と第３の電極とが電気的に接続され、
前記第２の電極が透明性を有し、かつ前記第１の電極と第３の電極のうちの少なくとも一方が透明性を有しなり、
前記第１の電極と第３の電極とを陽極として機能させ、かつ第２の電極を陰極として機能させる順駆動と、前記第１の電極と第３の電極とを陰極として機能させ、かつ第２の電極を陽極として機能させる逆駆動との切り替えを可能にする、電源切替部が備えられていることを特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項２】
前記第１の有機発光層は高分子材料からなり、前記第２の有機発光層は低分子材料からなることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ装置。
【請求項３】
前記第１の有機発光層及び第２の有機発光層のうち、少なくとも第１の有機発光層の発光がパッシブマトリクス型駆動であることを特徴とする請求項１又は２記載の有機ＥＬ装置。
【請求項４】
第１の電極は、複数のストライプ状電極が互いに平行に配置され、
第２の電極は、複数のストライプ状電極が互いに平行に配置され、かつ前記第１の電極と直交して配置されていることを特徴とする請求項３記載の有機ＥＬ装置。
【請求項５】
第３の電極は、複数のストライプ状電極が互いに平行に配置されてなり、これらストライプ状電極が前記第１の電極の直上に配置されていることを特徴とする請求項４記載の有機ＥＬ装置。
【請求項６】
前記電源切替部に、前記順駆動をなす際の順方向へのバイアス印加時間及びバイアス印加量と、前記逆駆動をなす際の逆方向へのバイアス印加時間及びバイアス印加量とをそれぞれ制御する制御部が備えられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置の駆動方法であって、
前記順駆動と逆駆動との切り替えを高速で行う際に、順駆動をなす順方向へのバイアス印加時間と、逆駆動をなす逆方向へのバイアス印加時間との間に差をつけることを特徴とする有機ＥＬ装置の駆動方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置の駆動方法であって、
前記順駆動と逆駆動との切り替えを高速で行う際に、順駆動をなす順方向へのバイアス印加量と、逆駆動をなす逆方向へのバイアス印加量との間に差をつけることを特徴とする有機ＥＬ装置の駆動方法。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置の駆動方法であって、
前記順駆動と逆駆動との切り替えを高速で行う際に、順駆動をなす順方向へのバイアス印加時間及びバイアス印加量と、逆駆動をなす逆方向へのバイアス印加時間及びバイアス印加量との間に、それぞれ差をつけることを特徴とする有機ＥＬ装置の駆動方法。
【請求項１０】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置を光源としたことを特徴とする照明装置。
【請求項１１】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源やディスプレイに使用される有機ＥＬ装置とその駆動方法、さらにこの有機ＥＬ装置を備えた照明装置及び電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、有機エレクトロルミネッセンス装置（以下、有機ＥＬ装置と記す）としては、ドットマトリクス方式により光の三原色を発光させるべく、それぞれの素子構造を交互に成膜し、それらの光の合成によるフルカラー化によって多色化を可能にしたものが知られている。ところが、このようにして多色化したものは、当然その構造が複雑となり、したがってコストが高くその分高価なものになってしまう。
【０００３】
一方、例えばバックライトやイルミネーションとして有機ＥＬ装置を用いる場合には、フルカラー化して複雑な表示を可能にするよりは、多色（複色）発光は行うもののその表示を単純にし、これによりその構造を簡易にしてその分安価に形成したいとの要求があり、このような要求に応える有機ＥＬ装置も知られている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−３４２６９０号公報
【特許文献２】
特開平８−２７９６２７号公報
【特許文献３】
特開２０００−３３１７８１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１や特許文献２のものでは、複数の発光色を良好に表示させるための制御が難しいといった問題がある。また、特許文献３のものでは、例えば両側の電極をそれぞれパターニングする必要があるなど、やはり構造が複雑になってしまうといった問題がある。
【０００６】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、簡易な構造で多色（複色）発光を良好に行うことができるようにした、有機ＥＬ装置とその駆動方法、さらにこの有機ＥＬ装置を備えた照明装置及び電子機器を提供することにある。
【０００７】
前記目的を達成するため本発明の有機ＥＬ装置は、基板上に第１の電極と第２の電極と第３の電極とがこの順に設けられ、前記第１の電極と第２の電極との間に少なくとも一層からなる第１の有機発光層が設けられ、前記第２の電極と第３の電極との間に少なくとも一層からなる第２の有機発光層が設けられ、前記第１の電極と第３の電極とが電気的に接続され、前記第２の電極が透明性を有し、かつ前記第１の電極と第３の電極のうちの少なくとも一方が透明性を有しなり、前記第１の電極と第３の電極とを陽極として機能させ、かつ第２の電極を陰極として機能させる順駆動と、前記第１の電極と第３の電極とを陰極として機能させ、かつ第２の電極を陽極として機能させる逆駆動との切り替えを可能にする、電源切替部が備えられていることを特徴としている。
【０００８】
有機ＥＬ装置では、順方向にバイアスが印加されると、陽極側から正孔が発光層に注入され、かつ陰極側から電子が発光層に注入され、これら正孔と電子とが発光層内で再結合することにより、発光を起こす。一方、逆方向にバイアスが印加されても、各電極から正孔あるいは電子の注入が良好になされないため、結果として発光は起こらない。
そこで、この有機ＥＬ装置では、このように順方向にバイアスが印加されると発光し、逆方向にバイアスが印加されても発光しない原理を応用することにより、複数色の発光を可能にしている。
【０００９】
すなわち、第１の電極と第２の電極との間に第１の有機発光層を設け、第２の電極と第３の電極との間に第２の有機発光層を設けているので、前記第１の電極と第３の電極とを陽極として機能させ、かつ第２の電極を陰極として機能させる順駆動を行った場合には、一方の有機発光層は順方向にバイアスが印加されたことにより発光を起こすものの、他方の有機発光層は逆方向にバイアスが印加されたことにより発光を起こさないものとなる。同様に、前記第１の電極と第３の電極とを陰極として機能させ、かつ第２の電極を陽極として機能させる逆駆動を行った場合には、他方の有機発光層は順方向にバイアスが印加されたことにより発光を起こすものの、もう一方の有機発光層は逆方向にバイアスが印加されたことにより発光を起こさないものとなる。したがって、第１の有機発光層での発光と第２の有機発光層での発光との両方の発光、つまりこれら発光層による発光色を予め異なるように設定しておき、電源切替部によって前記の順駆動と逆駆動とを切り替えることにより、複数色の発光を起こさせることが可能になる。
また、基本的に従来の構造に電極と有機発光層とを新たに加えるだけで、複数色の発光を起こさせることが可能になることから、この有機ＥＬ装置は簡易な構造で多色（複色）発光を良好に行うことができるものとなる。
【００１０】
また、前記の有機ＥＬ装置においては、前記第１の有機発光層は高分子材料からなり、前記第２の有機発光層は低分子材料からなっているのが好ましい。
このようにすれば、特に第１の有機発光層を高分子材料を用いて湿式法で成膜した後、この上の第２の電極、第２の有機発光層、第３の電極をそれぞれ蒸着法やスパッタ法等の真空雰囲気又は減圧雰囲気での成膜法で形成することができる。したがって、特に第１の有機発光層における酸素や水分による劣化を防止することができる。
【００１１】
また、前記の有機ＥＬ装置においては、前記第１の有機発光層及び第２の有機発光層のうち、少なくとも第１の有機発光層の発光がパッシブマトリクス型駆動であるのが好ましい。
このようにすれば、第１の有機発光層で比較的複雑な表示が可能になり、また第２の有機発光層によって単色光を表示することができることから、表示の自由度を高めることができる。
【００１２】
また、前記の有機ＥＬ装置においては、第１の電極は、複数のストライプ状電極が互いに平行に配置され、第２の電極は、複数のストライプ状電極が互いに平行に配置され、かつ前記第１の電極と直交して配置されているのが好ましい。
このようにすれば、第１の有機発光層にパッシブドットマトリクス型駆動による発光をなさせることがことができ、したがってこの第１の有機発光層でより複雑な表示が可能になる。
【００１３】
また、前記の有機ＥＬ装置においては、第３の電極は、複数のストライプ状電極が互いに平行に配置されてなり、これらストライプ状電極が前記第１の電極の直上に配置されているのが好ましい。
このようにすれば、基板と直交する方向、すなわち発光した光が出射する方向から見て第３の電極が第１の電極と同じ位置に重なって配置されていることにより、第１の有機発光層と第２の有機発光層とで同一のパッシブドットマトリクス型駆動による発光をなさせることがことができるようになる。
【００１４】
また、前記の有機ＥＬ装置においては、前記電源切替部に、前記順駆動をなす際の順方向へのバイアス印加時間及びバイアス印加量と、前記逆駆動をなす際の逆方向へのバイアス印加時間及びバイアス印加量とをそれぞれ制御する制御部が備えられているのが好ましい。
このようにすれば、例えば電源切替部による順駆動と逆駆動との切り替えを人間の目で追従できないような高速で行う際、そのバイアス印加時間やバイアス印加量を適宜に調整することにより、見掛け上、第１の有機発光層と第２の有機発光層とで合成された色を表示することが可能になる。
【００１５】
本発明の有機ＥＬ装置の駆動方法は、前記の有機ＥＬ装置の駆動方法にあって、前記順駆動と逆駆動との切り替えを高速で行う際に、順駆動をなす順方向へのバイアス印加時間と、逆駆動をなす逆方向へのバイアス印加時間との間に差をつけることを特徴としている。
この有機ＥＬ装置の駆動方法によれば、前記バイアス印加時間の差を適宜に変えることにより、第１の有機発光層から得られる色と第２の発光層から得られる色との合成によって得られる色を、良好な階調度で表示させることが可能になる。
【００１６】
本発明の別の有機ＥＬ装置の駆動方法は、前記の有機ＥＬ装置の駆動方法であって、前記順駆動と逆駆動との切り替えを高速で行う際に、順駆動をなす順方向へのバイアス印加量と、逆駆動をなす逆方向へのバイアス印加量との間に差をつけることを特徴としている。
この有機ＥＬ装置の駆動方法によれば、前記バイアス印加量の差を適宜に変えることにより、第１の有機発光層から得られる色と第２の発光層から得られる色との合成によって得られる色を、良好な階調度で表示させることが可能になる。
【００１７】
本発明のさらに別の有機ＥＬ装置の駆動方法は、前記の有機ＥＬ装置の駆動方法であって、前記順駆動と逆駆動との切り替えを高速で行う際に、順駆動をなす順方向へのバイアス印加時間及びバイアス印加量と、逆駆動をなす逆方向へのバイアス印加時間及びバイアス印加量との間に、それぞれ差をつけることを特徴としている。
この有機ＥＬ装置の駆動方法によれば、前記バイアス印加時間及びバイアス印加量の差をそれぞれ適宜に変えることにより、第１の有機発光層から得られる色と第２の発光層から得られる色との合成によって得られる色を、より良好な階調度で表示させることが可能になる。
【００１８】
本発明の照明装置は、前記の有機ＥＬ装置を光源としたことを特徴としている。
この照明装置によれば、簡易な構造で多色（複色）発光を良好に行うことができる有機ＥＬ装置を光源としているので、この照明装置自体も簡易な構造で多色（複色）発光を良好に行うことができるものとなる。
【００１９】
本発明の電子機器は、前記の有機ＥＬ装置を備えたことを特徴としている。
この電子機器によれば、簡易な構造で多色（複色）発光を良好に行うことができる有機ＥＬ装置を備えているので、この電子機器自体も簡易な構造で多色（複色）発光を良好に行うことができるものとなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施形態によって詳しく説明する。
図１は、本発明の有機ＥＬ装置の一実施形態を示す図であり、図１中符号１は有機ＥＬ装置である。この有機ＥＬ装置１は、発光した光を基板２側から出射させる、いわゆるボトムエミッション型のもので、基板２上に第１の電極３と第２の電極４と第３の電極５とをこの順に形成し、前記第１の電極３と第２の電極４との間に第１の有機発光層６を形成し、前記第２の電極４と第３の電極５との間に第２の有機発光層７を形成したものである。なお、本実施形態では、第１の電極３、第２の電極４、第３の電極５がいずれも、パターニングされていない単層膜あるいは積層膜からなる、ベタの膜構造となっている。
【００２１】
基板２は、前述したように発光した光をこれから出射させるため、透明ガラスや石英等の透明性のものからなっている。
第１の電極３も、後述するように第１の有機発光層６、第２の有機発光層７で発光した光を透過させるため、透明導電材料によって形成されたものとなっている。透明導電材料としてはＩＴＯが好適とされるが、これ以外にも、例えば酸化インジウム・酸化亜鉛系アモルファス透明導電膜（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ  ：ＩＺＯ／アイ・ゼット・オー）（登録商標））（出光興産社製）等を用いることができる。なお、本実施形態ではＩＴＯを用いるものとする。
また、このＩＴＯ（第１の電極３）の表面には必要に応じてＯ２プラズマ処理が施されるようになっており、これによって電極表面の洗浄、及び仕事関数の調整がなされ、さらに親液性が付与されるようになっている。
【００２２】
この第１の電極３上に形成配置された第１の有機発光層６は、本実施形態では第１の正孔注入層８と第１の発光層９とから構成されており、これら第１の正孔注入層８と第１の発光層９とは、第１の電極３側からこの順に形成配置されたものとなっている。
第１の正孔注入層８は、例えばポリチオフェン誘導体やポリピロール誘導体などにポリスチレンスルフォン酸が添加されてなるものから形成されたものである。すなわち、第１の正孔注入層８の形成材料として具体的には、３，４−ポリエチレンジオシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ＝１／２０）などが好適に用いられる。
【００２３】
なお、極性溶媒（分散媒）としては、前記の水に代えてイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、ノルマルブタノール、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（ＤＭＩ）及びその誘導体、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート等のグリコールエーテル類等を用いることもできる。
また、第１の正孔注入層８の形成材料についても、前記のものに限定されることなく種々のものが使用可能である。例えば、ポリスチレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレンやその誘導体などを、適宜な分散媒、例えば前記のポリスチレンスルフォン酸に分散させたものなどが使用可能である。
【００２４】
第１の発光層９は、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の発光材料によって形成されている。具体的には、特に高分子材料が好適に用いられ、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、ペニレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素等が用いられる。また、これら高分子材料にルブレン、ペニレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等をドープして用いることもできる。なお、本実施形態では例えば赤色の発光をなす高分子材料が用いられるが、青色や緑色の発光をなす高分子材料を用いてもよい。
【００２５】
また、第１の発光層９の形成材料としては、もちろん低分子材料からなる発光材料を用いてもよく、その場合にもその発光する色については任意の色を選択して用いることができる。ただし、低分子材料によって第１の発光層９を形成する場合には、第１の有機発光層６を、第１の電極３側から正孔輸送層、発光層、電子輸送層をこの順に積層し、形成するのが好ましい。前記の正孔輸送層としては、α−ＮＰＤやＴＰＤなどの正孔輸送性材料によって形成し、またはスターバーストアミン系などが用いられる正孔注入材料と前記正孔輸送材料との積層構造として形成するのが好ましい。また、発光層を形成する低分子材料としては、例えばＡｌｑ３などの電子輸送性発光材料に蛍光性色素（ルブレンやキナクリドン、ＤＣＭなど）を微量ドーピングした系が用いられる。さらに、電子輸送層としては、例えばＡｌｑ３やＰＢＤなどが用いられる。
【００２６】
発光材料として高分子材料を用いた場合、これを液状化するための溶媒としては、前記第１の正孔注入層８を再溶解しないよう、該第１の正孔注入層８に対して不溶な非極性溶媒が用いられる。特に、発光層形成材料を後述するようにスピンコート法やディップ法によって塗布する場合には、前記非極性溶媒として、トルエン、キシレン等が好適に用いられる。また、インクジェット法等の液滴吐出法によって塗布する場合には、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、またはこれらの混合物が用いられる。
【００２７】
第２の電極４は、やはり後述する第２の有機発光層７からの光を透過させるため、透明導電材料によって形成されている。透明導電材料としては、特にこの第２の電極４が第１の有機発光層６に対して陰極として良好に機能するよう、例えば仕事関数の小さな金属あるいはそのフッ化物・酸化物および有機物との混合物であるＢＣＰ（バソクプロイン）とセシウムとの共蒸着膜からなる電子注入性の超薄膜陰極４ａと、導電性を付与するためＩＴＯやＩＺＯからなる透明電極４ｂとの積層構造が好適に採用される。前記の電子注入性の超薄膜陰極４ａは第１の有機発光層６側に配置され、透明電極４ｂは第２の有機発光層７側に配置されている。なお、バソクプロインとセシウムとの共蒸着膜に代えて、Ｃａを５ｎｍ程度の厚さに形成して超薄膜陰極４ａとしてもよい。
【００２８】
第２の有機発光層７は、前記の第１の有機発光層６と同様、第２の正孔注入層１０と第１の発光層１１とから構成されており、これら第２の正孔注入層１０と第２の発光層１１とは、第２の電極４側からこの順に形成配置されている。
第２の正孔注入層１０は、前記第１の正孔注入層８と同様の材料によって形成され、また第２の発光層１１は、前記第１の発光層９と同様の材料によって形成される。ただし、この第２の発光層１１については、第１の発光層９がなす発光の色とは異なる色、例えば前述したように第１の発光層９が赤色の発光をなす材料によって形成されている場合、この第２の発光層１１は例えば青色の発光をなす材料によって形成されている。
【００２９】
また、特に第２の発光層１１については、後述するように製造上の理由から、高分子材料でなく低分子材料からなる発光材料を用いるのが好ましい。その場合、この第２の有機発光層７は、前述したように第２の電極４側から正孔輸送層、発光層、電子輸送層をこの順に積層し、形成するのが好ましい。前記の正孔輸送層としては、α−ＮＰＤやＴＰＤなどの正孔輸送性材料によって形成し、またはスターバーストアミン系などが用いられる正孔注入材料と前記正孔輸送材料との積層構造として形成するのが好ましい。また、発光層を形成する低分子材料としては、例えばＡｌｑ３などの電子輸送性発光材料に蛍光性色素（ルブレンやキナクリドン、ＤＣＭなど）を微量ドーピングした系が用いられるが、特に青色の発光をなす材料として、ＤＤＰＩが好適に用いられる。さらに、電子輸送層としては、例えばＡｌｑ３やＰＢＤなどが用いられる。
【００３０】
第３の電極５としては、電子注入性の超薄膜陰極５ａ、すなわちＢＣＰ（バソクプロイン）とセシウムとの共蒸着膜と、Ａｌ等の反射電極５ｂとの積層構造が用いられる。ただし、第２の発光層１１の形成材料として低分子材料を用いた場合には、この第３の電極５としては、ＭｇＡｇやＬｉＦ／Ａｌなどが好適に用いられる。
また、特にこの第３の電極５も透明にし、ボトムエミッション型として機能させるだけでなく、トップエミッション型としても機能させる場合には、Ｃａなどの仕事関数の小さな金属、あるいはそのフッ化物や有機物との混合物の超薄膜（数ｎｍ）とＩＴＯなどの透明性導電膜とを積層した積層構造が用いられる。
【００３１】
また、このようにして基板２上に積層された各層の上には、図示しないものの、これら各層からなる有機ＥＬ素子を覆って封止部材が設けられている。この封止部材としては、例えば電気絶縁性を有する板状の封止基板が用いられる。封止基板を用いた場合、この封止基板は前記の有機ＥＬ素子を覆った状態で封止樹脂により基板２に固定される。封止樹脂としては、例えば熱硬化樹脂や紫外線硬化樹脂が用いられ、特に熱硬化樹脂の一種であるエポキシ樹脂が好適に用いられる。また、封止基板を用いずに封止樹脂のみを用い、有機ＥＬ素子を覆ってこれを封止するようにしてもよい。
【００３２】
このような構造の有機ＥＬ装置１において、第１の電極３と第３の電極５とは、その一部が連続して形成され、あるいは配線等で接続されていることにより、電気的に接続されたものとなっている。そして、これら第１の電極３と第３の電極５とは、その基板２側における第１ターミナル１２において電源切替部１３と電気的に接続されている。また、第２の電極４は基板２側における第２ターミナル１４において電源切替部１３と電気的に接続されている。
【００３３】
電源切替部１３は、図２に示すように、有機ＥＬ装置１の駆動をなすための定電流電源部１５に制御部１６を介して接続されたもので、例えばトランジスター、ＦＥＴ、リレー等で構成されたスイッチ回路Ｓ１、Ｓ２を切り替え制御するものである。そして、これらスイッチ回路Ｓ１、Ｓ２の一方が前記第１ターミナル１２に、他方が第２ターミナル１４にそれぞれ接続されていることにより、電源切替部１３は有機ＥＬ装置１の発光駆動を制御するものとなっている。ここで、前記制御部１６は、定電流電源部１５から電源切替部１３に印加される電圧（バイアス）を制御するためのもので、具体的にはその電圧（バイアス）印加時間と電圧（バイアス）印加量とをそれぞれ予め設定した通りに制御するものである。
【００３４】
このような構成のもとに、本実施形態の有機ＥＬ装置１は、電源切替部１３とこれを制御する制御部１６とにより、第１の有機発光層６と第２の有機発光層７とをそれぞれ発光駆動させるようになっている。
すなわち、これら制御部１６と電源切替部１３とにより、前記第１のターミナル１２側、つまり前記第１の電極３と第３の電極５とを陽極として機能させ、かつ前記第２のターミナル１４側、つまり第２の電極４を陰極として機能させる順駆動をなさせるとともに、前記第１のターミナル１２側、つまり前記第１の電極３と第３の電極５とを陰極として機能させ、かつ前記第２のターミナル１４側、つまり第２の電極４を陽極として機能させる逆駆動をなさせることができ、さらに電源切替部１３によってこれら順駆動と逆駆動との切り替えを行うことができる。
【００３５】
ここで、順駆動を行うと、本実施形態では、特に第１の有機発光層６において順方向に電圧（バイアス）が印加されることにより順方向に電流が流れ、これにより発光を起こす。一方、第２の有機発光層７においては、逆方向に電圧（バイアス）が印加されることにより順方向には電流が流れず、したがって発光が起こらない。
また、逆駆動を行うと、第１の有機発光層６においては逆方向に電圧（バイアス）が印加されることにより順方向には電流が流れ、これにより発光を起こらない。一方、第２の有機発光層７においては、順方向に電圧（バイアス）が印加されることにより順方向に電流が流れ、したがって発光が起こる。
【００３６】
よって、電源切替部１３によって順駆動をなさせると、第１の有機発光層６を選択的に発光させることができ、また、逆駆動をなさせると、第２の有機発光層７を選択的に発光させることができる。したがって、第１の有機発光層６での発光（例えば赤色の発光）と第２の有機発光層７での発光（例えば青色の発光）との両方、すなわち複数色の発光を、電源切替部１３の切り替えによってなさせることができるのである。
【００３７】
また、特に制御部１６によって電源切替部１３の切り替えを制御することにより、見掛け上、第１の有機発光層６での発光（例えば赤色の発光）と第２の有機発光層７での発光（例えば青色の発光）との混色（合成色）を発光させることができる。すなわち、第１の有機発光層６と第２の有機発光層７とを高速で切り替えた場合、人間の目では、その切り替え速度となる周波数が３０Ｈｚから６０Ｈｚ程度までしか追従できず、それを越えると両者の色が混じったものとして視認される。そこで、これを利用することにより、前述したように第１の有機発光層６での発光と第２の有機発光層７での発光との混色、すなわち合成によって得られる色を発光させることができるのである。
【００３８】
その際、前記制御部１６により、順駆動をなす順方向への電圧（バイアス）印加時間と、逆駆動をなす逆方向への電圧（バイアス）印加時間との間に差をつけるようにするか、また、順駆動をなす順方向への電圧（バイアス）印加量と、逆駆動をなす逆方向への電圧（バイアス）印加量との間に差をつけるようにするか、さらに、電圧（バイアス）印加時間及び電圧（バイアス）印加量との間に、それぞれ差をつけるようにするのが好ましい。
このように、電圧（バイアス）印加時間及び／又は電圧（バイアス）印加量の差を制御部１６によって適宜に変えることにより、第１の有機発光層６から得られる色と第２の有機発光層７から得られる色との合成によって得られる色を、より良好な階調度で表示させることができる。
【００３９】
ここで、このような構成の有機ＥＬ装置１について、特に各電極、各有機発光層を形成するには、まず基板２を用意する。続いて、これの上に透明導電膜としてＩＴＯを蒸着法あるいはスパッタ法等によって成膜し、これにより第１の電極３を形成する。
次に、この第１の電極３上に必要に応じてプラズマ処理を施し、第１の電極３の表面を洗浄するとともに、これに親液性を付与する。このＯ２プラズマ処理については、例えばプラズマパワー１００〜８００ｋＷ、酸素ガス流量５０〜１００ｍｌ／ｍｉｎ、基板搬送速度０．５〜１０ｍｍ／ｓｅｃ、基板温度７０〜９０℃の条件で行う。
【００４０】
次いで、この第１の電極３上に、第１の正孔注入層８、第１の発光層８を順次形成することにより、第１の有機発光層６を形成する。
すなわち、まず第１の正孔注入層８を形成する。この第１の正孔注入層８の形成工程としては、液相プロセスによって数ｎｍ〜数百ｎｍオーダーの薄膜を作製する方法が好適に採用される。液相プロセスとは、成膜したい材料を溶解もしくは分散させることで液状体とし、この液状体をスピンコート法やディップ法、あるいは液滴吐出法（インクジェット法）等により、薄膜を作製する方法である。なお、液滴吐出法は任意の箇所に薄膜をパターニングすることができるのに対し、スピンコート法やディップ法は全面塗布に適していることから、この正孔輸送層形成工程においては、スピンコート法やディップ法によって前記の正孔注入層材料を第１の電極３上に塗布するようにする。
【００４１】
このようにして正孔注入層材料を第１の電極３上に塗布したら、続いて乾燥処理および熱処理を行い、正孔輸送層材料に含まれる分散媒や溶媒を蒸発させることにより、第１の電極３上に第１の正孔注入層８を形成する。この乾燥処理については、窒素雰囲気中にて室温で圧力を１３３．３Ｐａ（１Ｔｏｒｒ）程度とする条件で行うのが好ましい。また、この乾燥処理後の熱処理については、真空中にて２００℃で１０分間程度とする条件で行うのが好ましい。
なお、この正孔輸送層形成工程以降は、第１の正孔注入層８および第１の発光層９の酸化を防止すべく、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気などの不活性ガス雰囲気で行うのが好ましい。
【００４２】
次いで、第１の発光層９を形成する。この発光層形成工程では、発光材料として高分子材料を用いているので、成膜法として特にスピンコート法やディップ法等の湿式法を採用することができる。すなわち、発光層形成材料をスピンコート法やディップ法で第１の正孔注入層８上に塗布し、その後、乾燥処理および熱処理を行うことにより、第１の正孔注入層８上に第１の発光層９を形成することができる。ここで、特にスピンコート法やディップ法で発光層形成材料を塗布した場合、基板２に窒素を吹き付けるか、あるいは基板２を回転させて基板表面に気流を生じさせることにより、乾燥処理を行うのが好ましい。
【００４３】
次いで、第１の有機発光層６上に第２の電極４を形成する。この電極形成工程では、例えば蒸着法によってＢＣＰ（バソクプロイン）とセシウムとの共蒸着膜を形成し、さらにこれの上に蒸着法やスパッタ法でＩＴＯを形成することにより、積層構造の第２の電極４を得る。
【００４４】
次いで、この第２の電極４上に、第２の有機発光層７を形成する。この第２の有機発光層７の形成については、特にその第２の発光層１１を前記第１の有機発光層６における第１の発光層９と同様、高分子材料で形成する場合には、第２の有機発光層７の形成と同様、第２の正孔注入層１０、第２の発光層１１をそれぞれ前記した材料によって湿式法で形成する。
【００４５】
また、特に第２の発光層１１を前述したような低分子材料で形成する場合には、この第２の有機発光層７を、第２の電極４側から正孔輸送層、発光層、電子輸送層の順に積層し、形成する。その場合に、これら各層を例えば蒸着法やスパッタ法で形成することができる。このように蒸着法やスパッタを採用すれば、その成膜を真空雰囲気又は減圧雰囲気で行うことができ、これにより特に第１の有機発光層６における第１の発光層９や第２の電極４の、酸素や水分による劣化を防止することができる。
【００４６】
次いで、第２の有機発光層７上に第３の電極５を形成する。この電極形成工程では、第２の有機発光層７における発光層（第２の発光層１１）として高分子材料を用いた場合、例えば蒸着法によってＢＣＰ（バソクプロイン）とセシウムとの共蒸着膜を形成して超薄膜陰極５ａとし、さらにこれの上にＡｌを形成して反射電極５ｂとすることにより、積層構造の第３の電極５を得る。また、第２の有機発光層７における発光層（第２の発光層１１）として低分子材料を用いた場合、蒸着法やスパッタ法によってＭｇＡｇを形成し、あるいはＬｉＦとＡｌとをこの順に積層することで第３の電極５を得る。さらに、この第３の電極５も透明にしてトップエミッション型としても機能させ、またはシースル型とする場合には、Ｃａなどの仕事関数の小さな金属、あるいはそのフッ化物や有機物との混合物の超薄膜（数ｎｍ）とＩＴＯなどの透明性導電膜とを蒸着法やスパッタ法で積層し、第３の電極５を得る。
【００４７】
このようにして得られた有機ＥＬ装置１にあっては、前述したように第１の有機発光層６での発光（例えば赤色の発光）と第２の有機発光層７での発光（例えば青色の発光）との両方、すなわち複数色の発光を、電源切替部１３の切り替えによってなさせることができる。したがって、基本的に従来の構造に電極と有機発光層とを新たに加えるだけで、複数色の発光を起こさせることが可能になることから、この有機ＥＬ装置１は簡易な構造で多色（複色）発光を良好に行うことができるものとなる。
【００４８】
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しないかぎり種々の設計的変更が可能である。例えば、前記実施形態では第１の電極３、第２の電極４、第３の電極５のいずれも、パターニングされていない単層膜あるいは積層膜からなる、ベタの膜状構造としたが、これに代えてパターニングした電極を採用してもよい。
【００４９】
その場合、第１の電極３のみを文字等の形状にパターニングし、あるいはドット状にパターニングすることにより、第１の有機発光層からの発光を、第１の電極３のパターニング形状に対応させてなさせることができる。
また、特にこの第１の有機発光層６の発光を、パッシブマトリクス型駆動にすることもできる。すなわち、図３に示すように第１の電極３を、互いに平行に配置された複数のストライプ状電極３Ａによって形成し、第２の電極４を、互いに平行に配置された複数のストライプ状電極４Ａによって形成するとともにこれらストライプ状電極４Ａをそれぞれ前記第１の電極３のストライプ状電極３Ａと直交させて配置する。このように第１の電極３および第２の電極４を形成することにより、第１の有機発光層６にパッシブドットマトリクス型駆動による発光をなさせることがことができ、したがって、この第１の有機発光層６でより複雑な表示を行うことができる。
【００５０】
さらに、第２の有機発光層７の発光についても、パッシブマトリクス型駆動にすることができる。すなわち、図３に示した第１の電極３、第２の電極４の構成に加え、第３の電極５についても、複数のストライプ状電極５ａを互いに平行に配置するとともに、これらストライプ状電極５ａを前記第１の電極３のストライプ状電極３ａの直上に配置する。
このようにすれば、基板２と直交する方向、すなわち発光した光が出射する方向から見て第３の電極５が第１の電極３と同じ位置に重なって配置されていることにより、第１の有機発光層６と第２の有機発光層７とで同一のパッシブドットマトリクス型駆動による発光をなさせることがことができる。したがって、この第２の有機発光層７でもより複雑な表示を行うことができる。
【００５１】
また、前記実施形態では、第１の電極３、第２の電極４、第３の電極５を形成し、これら電極間に第１の有機発光層６と第２の有機発光層７とを形成したが、本発明では、さらに電極の数を増やし、その分有機発光層の数を増やすようにしてもよい。すなわち、前記の第１、第２、第３の各電極に加えて第３の電極５上に第４の電極を形成し、また、これら第３の電極５と第４の電極との間に第３の有機発光層を形成する。そして、第４の電極を第２の電極に電気的に接続することにより、第１の有機発光層と第３の有機発光層とを同一に発光駆動させることができる。この場合、特に第１の有機発光層と第３の有機発光層とが同じ色の発光をなすように構成しておくことにより、これら第１、第３の有機発光層からの発光の輝度向上を図ることができる。
さらに、第５の電極、第６の電極…を加えるとともに、第４の有機発光層、第５の有機発光層…を加えることもでき、その場合にも、奇数の有機発光層と偶数の有機発光層とでそれぞれ同じ色の発光をなすように構成しておくことにより、各有機発光層からの発光の輝度向上を図ることができる。
【００５２】
次に、このような有機ＥＬ装置１を光源として備えた照明装置、および有機ＥＬ装置１を備えた電子機器について説明する。
図４は、本発明の電子機器および照明装置をそれぞれカーステレオとその表示パネルに適用した場合の一実施形態を示す図であり、図４中符号２０は電子機器としてのカーステレオ、２１は照明装置としての表示パネルである。この表示パネル２１は、カーステレオ２０の操作面に取り付けられたもので、その略中央部には表示部２２が設けられている。
【００５３】
表示部２２は、バックライトとなる光源（図示せず）とこの光源の前面側に設けられた液晶表示部（図示せず）とからなるもので、液晶表示部における文字等の表示が、バックライトとなる光源によって装飾されるよう構成されたものである。ここで、バックライトとなる光源は、図１に示した有機ＥＬ装置１によって形成されており、その第１の有機発光層６での発光色と第２の有機発光層７での発光色、さらにこれらの混色（合成色）を高い階調度で表示するようになっている。したがって、液晶表示部で各種の表示をした際、その背景色を適宜に変化させることができることにより、カーステレオ２０および表示パネル２１の装飾性を高めることができる。
なお、有機ＥＬ装置１として、前述したようなパッシブマトリクス型駆動をなす構成のものを用いれば、液晶表示装置を用いることなく、この有機ＥＬ装置１のみで表示部２２を構成することができ、好ましい。
【００５４】
また、本発明の照明装置や電子機器は、前記実施形態に限定されることなく種々のものに適用可能である。例えば照明装置としては、前記有機ＥＬ装置を光源とする各種のイルミネーション等に適用可能であり、また、電子機器としては、携帯電話や各種のディスプレイ等に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】有機ＥＬ装置の概略構成図である。
【図２】電源切替部を説明するための図である。
【図３】パッシブマトリクス型駆動の際の電極配置を示す平面図である。
【図４】電子機器および照明装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
１…有機ＥＬ装置、２…基板、３…第１の電極、４…第２の電極、
５…第３の電極、６…第１の有機発光層、７…第２の有機発光層、
１３…電極切替部、１６…制御部
【図１】
2005004062.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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