(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性、導光性を有する基板と、
前記基板の第１の面に形成された透明性を有する第１の電極と、
前記第１の面に形成された第１の電極取り出し端部と、
前記第１の面に形成され、前記第１の電極と前記第１の電極取り出し端部とを電気的に接続する第１の配線と、
前記第１の電極と前記第１の電極取り出し端部とを露出するように前記第１の面に形成された第１の絶縁膜と、
前記第１の面であって、前記第１の電極取り出し端部を除く領域に形成された第１の有機層と、
前記第１の有機層上に形成され、前記第１の電極取り出し端部と電気的に接続され、透明性を有する第２の電極と、
前記基板の第２の面に形成された透明性を有する第３の電極と、
前記第２の面に形成された第２の電極取り出し端部と、
前記第２の面であって、前記第２の電極取り出し端部を除く領域に形成された第２の有機層と、
前記第２の有機層上に形成され、前記第２の電極取り出し端部と電気的に接続され、透明性を有する第４の電極と、
を備えることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項２】
前記第２の面に形成され、前記第３の電極と前記第２の電極取り出し端部とを電気的に接続する第２の配線と、
前記第３の電極と前記第２の電極取り出し端部とを露出するように前記第２の面に形成された第２の絶縁膜と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の有機層がそれぞれ異なる発光色を示す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装置。
【請求項４】
前記第１の電極は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｎｉ、もしくはＰｄのいずれかから形成されてなることを特徴とする請求項1乃至３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項５】
前記第２の電極は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｎｉ、もしくはＰｄのいずれかから形成されてなることを特徴とする請求項1乃至４のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は有機エレクトロルミネッセンス（以下、エレクトロルミネッセンスをＥＬと略記する）素子を用いた有機ＥＬ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子は、少なくとも一層の発光性有機層が陰極と陽極に挟まれている構造を特徴とする自発光性素子であり、３Ｖ程度の直流電圧で駆動させることができ、また多彩な発光色の素子が作成可能である。さらに、液晶表示素子と比べ応答速度が速く視野角が広いなど、表示素子としての利点を多く持ち合わせている。従って、表示装置の画素としての利用や光源としての利用など多種多様な実用化用途が検討されている。
【０００３】
従来、このような特徴を有する有機ＥＬ素子において、通常鏡面性を有し光透過性のない金属薄膜を陰極として用いられる場合が多いが、 J.Appl.Phys.86,4067(1999)では透明性を有する陰極材料を用い、透明基板の両面から複数色の発光が得られる有機ＥＬ素子が提示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前述の従来技術では、発光を多色化するために各色に発光する有機ＥＬ素子を積層する構造を取っているが、このような作成方法は時間や手間がかかり、作成環境を整える上で現実的には難しい上、低分子材料の蒸着系ではなく高分子材料をスピンコートなどの湿式で作成する場合、溶媒の組み合わせ等の点で困難であるという問題点があった。
【０００５】
本発明はこのような問題点を解決するもので、透明基板の両面に少なくとも一層の発光機能を有する有機層を透明性を有する陽極と陰極で狭持してなる有機ＥＬ素子を形成することにより、複数色での表示或いは照明が可能な透明性を有する有機ＥＬ装置を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の有機ＥＬ装置は、光透過性、導光性を有する基板上に、陽極、少なくとも一層の発光機能を有する有機層、及び陰極からなる有機エレクトロルミネッセンス素子が形成された有機エレクトロルミネッセンス装置において、
前記基板の第１の面に、前記陽極と前記陰極が透明性を有する第１の有機エレクトロルミネッセンス素子が形成されてなり、前記基板の第１の面に対向する第２の面に、前記陽極と前記陰極が透明性を有している第２の有機エレクトロルミネッセンス素子が形成されてなる
ことを特徴とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の一実施例にかかる有機エレクトロルミネッセンス装置は、光透過性、導光性を有する基板と、前記基板の第１の面に形成された透明性を有する第１の電極と、前記第１の面に形成された第１の電極取り出し端部と、前記第１の面に形成され、前記第１の電極と前記第１の電極取り出し端部とを電気的に接続する第１の配線と、前記第１の電極と前記第１の電極取り出し端部とを露出するように前記第１の面に形成された第１の絶縁膜と、前記第１の面であって、前記第１の電極取り出し端部を除く領域に形成された第１の有機層と、前記第１の有機層上に形成され、前記第１の電極取り出し端部と電気的に接続され、透明性を有する第２の電極と、前記基板の第２の面に形成された透明性を有する第３の電極と、前記第２の面に形成された第２の電極取り出し端部と、前記第２の面であって、前記第２の電極取り出し端部を除く領域に形成された第２の有機層と、前記第２の有機層上に形成され、前記第２の電極取り出し端部と電気的に接続され、透明性を有する第４の電極と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の一実施例にかかる有機エレクトロルミネッセンス装置は、前記第２の面に形成され、前記第３の電極と前記第２の電極取り出し端部とを電気的に接続する第２の配線と、前記第３の電極と前記第２の電極取り出し端部とを露出するように前記第２の面に形成された第２の絶縁膜と、をさらに備えることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、透明性を有する少なくとも二色以上の表示或いは照明が可能な有機ＥＬ装置を提供することができる。
【００１０】
また、本発明の一実施例にかかる有機エレクトロルミネッセンス装置は、前記第１及び第２の有機層がそれぞれ異なる発光色を示すことを特徴とする。
また、本発明の一実施例にかかる有機エレクトロルミネッセンス装置は、前記第１の電極は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｎｉ、もしくはＰｄのいずれかから形成されてなることを特徴とする。
また、本発明の一実施例にかかる有機エレクトロルミネッセンス装置は、前記第２の電極は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｎｉ、もしくはＰｄのいずれかから形成されてなることを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、透明性を有する少なくとも二色以上の表示或いは照明が可能な有機ＥＬ装置を提供することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は，本発明の第１の実施形態の概略構成断面図である。図２（ａ）は図１をＡの方向から見た平面図であり、図２（ｂ）は図１をＢの方向から見た平面図である。
【００１７】
第１の実施形態は、腕時計用のカバーガラスを透明基板１０１として用いた。透明基板１０１の第１の面１０２上に陽極１０４を形成し、次いで電極取り出し端子部１０５を除いた領域全体に黄色に発光する有機層１０６Ｙを形成し、最後に陰極１０７を形成し、また、透明基板１０１の第２の面１０３上に陽極１０４を形成し、次いで電極取り出し端子部１０５を除いた領域全体に青色に発光する有機層１０６Ｂを形成し、最後に陰極１０７を形成したものである。
【００１８】
本実施形態では透明基板１０１として腕時計用のカバーガラスに用いられるサファイアガラスを用いるが、これに限定されるものではない。
【００１９】
本実施形態における陽極１０４は透明電極として一般的に用いられるＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）をスパッタリング法により形成するが、他にもＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウム）、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｎｉ、もしくはＰｄ等を用いることができ、たとえば７５ｎｍ以下の膜厚で形成することができる。また、膜形成方法もスパッタリング法に限らずエッチング法等を用いることもできる。陽極の厚さは一般的に５０〜５００ｎｍであるが、本実施形態のように透明性を有する素子に用いる場合薄い方が望ましい。
【００２０】
発光機能を有する有機層は、一般的には正孔輸送層、発光層、電子輸送層などに機能分離させるのが望ましいとされる。本実施形態における黄色に発光する有機層１０６Ｙは、正孔輸送層としてＮ，Ｎ‘−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミンを真空蒸着により膜厚５０ｎｍの薄膜を形成する。また、前記正孔輸送層の上に、電子輸送性発光材料として一般的に知られているトリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム錯体と黄色の蛍光色素として一般的に知られるルブレンを真空共蒸着により５０ｎｍの薄膜が形成される。
【００２１】
また、青色に発光する有機層１０６Ｂは、有機層１０６Ｙにおけるルブレンを青色の蛍光色素として一般的に知られるペリレンに変えたものである。
【００２２】
有機層に用いられる有機材料はこの限りではなく、スピンコート法やインクジェット法などにより機能性高分子薄膜を用いた有機ＥＬ素子にすることもできる。発光色についても青と黄色に限定されるものではなく、白色を含む多彩な発光色を用いることができる。有機層の膜厚においても特に制限されるものではなく、形成方法によっても異なるが、通常５〜５００ｎｍ程度、特に１０〜３００ｎｍとすることが望ましい。
【００２３】
本実施形態における陰極１０７は透明性を有する導電性物質であればよく、本実施形態では、陽極と同様のＩＴＯを用いるが、より電子注入性を高めるために、例えば、マグネシウムと銀の合金を薄く製膜した後にＩＴＯを製膜したものを用いることができる。陰極の膜厚は透明性が確保できる膜厚で有れば特に限定されるものではない。また、前述の通り透明性を有する材料として、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｎｉ、もしくはＰｄ等を用いることができ、たとえば７５ｎｍ以下の膜厚で形成することができる。
【００２４】
例えば本実施形態の有機ＥＬ装置を腕時計のカバーガラスとして設置した場合、第１の面１０２に形成されている素子のみを駆動した場合は黄色の発光が生じ、腕時計の文字盤１０８を前面から黄色に照射する前置式の照明装置として動作する。また、第２の面に形成されている素子のみを駆動した場合は青色の発光が生じ、腕時計の文字盤を前面から青色に照射する前置式の照明装置として動作する。さらに、第１の面に形成されている素子と第２の面に形成されている素子を同時に駆動した場合は、黄色の発光と青色の発光が混色され白色の発光がとなり、腕時計の文字盤を前面から白色に照射する前置式の照明装置として動作する。
【００２５】
また、本実施形態における有機ＥＬ装置は透明性を有するため、明所において観察者は本実施形態における有機ＥＬ装置を通して非発光性の表示を観察することができる。
【００２６】
本実施形態における有機ＥＬ装置は腕時計や反射型液晶表示装置等の照明として用いることができる。
【００２７】
（第２の実施形態）
図３は，本発明の第２の実施形態の概略構成断面図である。図４（ａ）は図３をＡの方向から見た平面図であり、図４（ｂ）は図３をＢの方向から見た平面図である。図３は陽極の配線は省いて描いてある。図４は図を見易くするために一部構成要素を省いて描いてある。
【００２８】
第２の実施形態は、腕時計用のカバーガラスを透明基板１０１として用いた。透明基板１０１の第１の面１０２上に陽極１０４及び電極取り出し端子１０５、さらに陽極と陽極取り出し端子２０１とを接続する配線２０２を同時にパターニングする。次に「８」の字を表示させるために必要な表示領域、及び電極取り出し端子部を除いた領域全体を絶縁性の薄膜２０３で覆う。さらに電極取り出し端子部１０５を除いた領域全体に黄色に発光する有機層１０６Ｙを形成し、最後に陰極１０７を形成したものである。また、透明基板１０１の第２の面１０３上に陽極１０４を形成し、次いで電極取り出し端子部１０５を除いた領域全体に青色に発光する有機層１０６Ｂを有する有機層形成し、最後に陰極１０７を形成したものである。材料については前述の第１の実施形態にて説明した材料を用いることができる。
【００２９】
本実施形態における発光部位以外を覆う絶縁性薄膜２０３にはＳｉＯ２を用いるが、ポリイミド系の高分子薄膜を用いることもできる。本実施形態における絶縁性薄膜の役割として、発光以外での発光の抑制や電気的なリークを防ぐことなどが上げられる。その他の各構成材料は第１の実施形態と同様である。
【００３０】
例えば本実施形態の有機ＥＬ装置を腕時計のカバーガラスとして設置した場合、第１の面１０２に形成されている素子のみを全点灯した場合は黄色の発光色で「８」の字が表示される。また、第２の面に形成されている素子のみを駆動した場合は青色の発光が生じ、腕時計の文字盤を前面から青色に照射する前置式の照明装置として動作する。さらに、第１の面に形成されている素子と第２の面に形成されている素子を同時に駆動した場合は、カバーガラス全面の青色発光と重なるように白色に「８」の字が表示される。また同時に腕時計の文字盤を前面から照射する前置式の照明装置としても動作する。「８」の字の表示以外にも別途専用の駆動回路を組み込むことにより情報表示も可能である。
【００３１】
また、本実施形態における有機ＥＬ装置は透明性を有するため、明所において観察者は本実施形態における有機ＥＬ装置を通して非発光性の表示を観察することができる。
【００３２】
本実施形態における有機ＥＬ装置は腕時計や反射型液晶表示装置等の表示及び照明素子として用いることができる。
【００３３】
（第３の実施形態）
図５は，本発明の第３の実施形態の概略構成断面図である。図６（ａ）は図５をＡの方向から見た平面図であり、図６（ｂ）は図５をＢの方向から見た平面図である。図５は陽極の配線パターンを省いて描いてある。図６は図を見易くするために一部構成要素を省いて描いてある。
【００３４】
第３の実施形態は、腕時計用のカバーガラスを透明基板１０１として用いた。透明基板１０１の第１の面１０２上に陽極１０４及び電極取り出し端子１０５、さらに陽極と陽極取り出し端子２０１とを接続する配線２０２を同時にパターニングする。次に「８」の字を表示させるために必要な表示領域、及び電極取り出し端子部を除いた領域全体を絶縁性の薄膜２０３で覆う。さらに電極取り出し端子部を除いた領域全体に黄色に発光する有機層１０６Ｙを形成し、最後に陰極１０７を形成したものである。さらに、透明基板１０１の第１の面１０２上に陽極１０４及び電極取り出し端子１０５、及び陽極と陽極取り出し端子２０１とを接続する配線２０２を同時にパターニングする。次に「ＷＡＴＣＨ」の字を表示させるために必要な表示領域、及び電極取り出し端子部を除いた領域全体を絶縁性の薄膜２０３で覆う。さらに電極取り出し端子部を除いた領域全体に青色に発光する有機層１０６Ｂを形成し、最後に陰極１０７を形成したものである。
【００３５】
本実施形態における各構成材料は第２の実施形態と同様である。
【００３６】
例えば本実施形態の有機ＥＬ装置を腕時計のカバーガラスとして設置した場合、第１の面１０２に形成されている素子のみを全点灯した場合は黄色の発光色で「８」の字が表示される。また、第２の面に形成されている素子のみを駆動した場合、図５のＡの方向から見ることにより観察者は青色の発光色で「ＷＡＴＣＨ」の表示を見ることができる。さらに、第１の面に形成されている素子と第２の面に形成されている素子を同時に駆動した場合は、図６のＡの方向から見ることにより観察者は黄色の「８」の字と青色の「ＷＡＴＣＨ」の表示を同時に見ることができる。また暗所では腕時計の文字盤を前面から照射する前置式の照明装置としても動作する。「８」の字の表示以外にも別途専用の駆動回路を組み込むことにより情報表示も可能である。
【００３７】
また、本実施形態における有機ＥＬ装置は透明性を有するため、明所において観察者は本実施形態における有機ＥＬ装置を通して非発光性の表示を観察することができる。
【００３８】
本実施形態における有機ＥＬ装置は腕時計や反射型液晶表示装置等の表示及び照明素子として用いることができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の有機ＥＬ装置は、透明基板の両面に透明性を有する有機ＥＬ素子を形成することにより、腕時計等のカバーガラスに直接用いることができ、多色化でき、さらに照明と表示を兼ねることができる照明表示素子を安易な方法で作成できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態にかかる有機エレクトロルミネセンス装置の概略構成断面図である。
【図２】  本発明の一実施形態にかかる有機エレクトロルミネセンス装置の図で、図２（ａ）は図１をＡの方向から見た平面図で、図２（ｂ）は図１をＢの方向から見た平面図である。
【図３】  本発明の他の実施形態にかかる有機エレクトロルミネセンス装置の概略構成断面図である。
【図４】  本発明の他の実施形態にかかる有機エレクトロルミネセンス装置の図で、図４（ａ）は図３をＡの方向から見た平面図で、図４（ｂ）は図３をＢの方向から見た平面図である。
【図５】  本発明の他の実施形態にかかる有機エレクトロルミネセンス装置の概略構成断面図である。
【図６】  本発明の他の実施形態にかかる有機エレクトロルミネセンス照明表示素子の図で、図６（ａ）は図５をＡの方向から見た平面図で、図６（ｂ）は図５をＢの方向から見た平面図である。
【符号の説明】
１０１…透明基板
１０２…透明基板の第１の面
１０３…透明基板の第２の面
１０４…陽極
１０５…電極取り出し端子部
１０６Ｙ…黄色発光性有機層
１０６Ｂ…青色発光性有機層
１０７…陰極
１０８Ｙ…黄色発光の透明性を有する有機ＥＬ素子
１０８Ｂ…青色発光の透明性を有する有機ＥＬ素子
２０１…陽極取り出し端子部
２０２…陽極配線
２０３…絶縁性薄膜
【図１】
0003882523.tif 000002
【図２】
0003882523.tif 000003
【図３】
0003882523.tif 000004
【図４】
0003882523.tif 000005
【図５】
0003882523.tif 000006
【図６】
0003882523.tif 000007