[发明专利]色变换方式的有机EL显示器

说明书

技术领域

本发明涉及在顶部发光方式的有机EL元件上直接形成色变换膜、进行全彩色化的有机显示器的元件结构。

背景技术

近年来，有机EL元件面向实用化的研究正在积极地进行。因为有机EL元件能够以低电压实现高电流密度，所以期待实现高发光亮度和发光效率，特别期待能够实现高精细多色或全彩色显示的有机多色EL显示器的实用化。作为有机EL显示器的多色化或全彩色化方法的1个例子，有使用使特定波长区域的光透过的多种彩色滤光片的方法(彩色滤光片法)。使用彩色滤光片法时，所使用的有机EL元件多色发光，要求发出良好平衡地包括光的3原色(红色(R)、绿色(G)、蓝色(B))的所谓“白光”。

为了得到多色发光有机EL元件，研究了以下的方法等：

(a)使用包括多种发光色素的发光层，同时激发该多种发光色素的方法(参照专利第2991450号公报(专利文献1)和特开2000-243563号公报(专利文献2))；

(b)使用包括主体发光材料和客体发光材料的发光层，在使主体发光材料激发和发光的同时，进行向客体材料的能量移动、使客体材料发光的方法(参照美国专利第5683823号说明书(专利文献3))；

(c)使用包括不同发光色素的多个发光层，在各层中使发光色素激发的方法；和

(d)使用包括发光色素的发光层和与该发光层相邻连接、包括发光性掺杂剂的载体输送层，由在发光层中通过载体再结合生成的激发子，使一部分激发能量移动到发光性掺杂剂，使发光性掺杂剂发光的方法(参照特开2002-93583号公报(专利文献4)、特开2003-86380号公报(专利文献5))。

但是，上述多色发光有机EL元件，依据使多种发光材料同时激发或多种发光材料之间的能量移动中的任意一种。报告有在这样的元件中，伴随驱动时间的经过或通电电流的变化，有发光材料之间的发光强度平衡发生变化、得到的色调发生变化的担心。

作为用于得到多色发光有机EL元件的其它方法，特开2002-75643号公报、特开2003-217859号公报和特开2000-230172号公报提出使用单色发光的有机EL元件和色变换膜的色变换法(参照专利文献6～8)。所使用的色变换膜是包括吸收短波长的光、向长波长光变换的1个或多个色变换物质的层。作为色变换膜的形成方法，研究了涂布使色变换物质分散于树脂中的涂布液、或者利用蒸镀或溅射那样的干处理使色变换物质堆积等。

但是，色变换膜中的色变换物质的浓度如果变高，就会发生所吸收的能量在同一分子之间反复的移动中不伴随发光而失活的、被称为浓度消光的现象。为了抑制该现象，如特开2000-230172号公报等中记载的，进行使色变换物质溶解或分散在任意介质中、使浓度降低的操作(参照专利文献8)。

其中，如果使色变换物质的浓度下降，应该吸收的光的吸光度减少、就不能得到充分的变换光强度。关于该问题，进行加厚色变换膜、提高吸光度，维持色变换效率的操作。这样，在使用厚的色变换膜(膜厚10μm左右)时，存在如下问题，即，在阶梯部分的电极图案断线、高精细化变困难、向膜中的水分或溶剂残留(在与有机EL元件组合时，通过残留水分或溶剂而使有机EL层变质、成为显示缺陷)等。另一方面，从使视角依存性减少的观点出发，存在减薄色变换膜的相反要求。

因此，为了提供不使厚度增加、能够维持充分的变换光强度的色变换膜，特开2007-157550号公报研究了通过蒸镀法形成具有2μm以下膜厚的主体一客体系色变换膜(专利文献9)。但是，在通过蒸镀法形成色变换膜时，如果在显示面的全面形成膜，就不能分为3原色而使之发光，所以必须以某种方法形成对应于特定像素的微细图案。

目前，作为形成蒸镀材料薄膜的图案的方法，由金属罩进行的分别涂布法一直以来被实用化。但是，从罩材质和厚度产生的界限出发，使用的金属罩的图案微细化，150ppi的精细度水平是界限。通过针对其以上的高精细图案的金属罩进行的分别涂布法的实用会产生如下问题，即，难度增大、大面积化十分困难、以及成品率降低。

因此，作为形成厚膜色变换层的图案的方法，特开2006-32021号公报研究了以下的方法，即，在支撑基板上形成凹凸图案，在该凹凸图案部分涂布色变换材料，在凹部埋入色变换材料，此后，研磨色变换层、使表面平坦化而形成图案的方法(专利文献10)。但是，在上述方法中，会产生如下的不良情况，即，高价色变换材料的材料利用率差，另外，由于直接研磨色变换层、色变换性能恶化。