專利名稱：彩色發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彩色發(fā)光裝置，尤其是涉及適于彩色顯示器用的、使用有機電致發(fā)光元件(以下，稱有機EL元件)的彩色發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
為了使用有機EL元件等的發(fā)光元件制作電視等的彩色發(fā)光裝置、或計算機、攜帶電話等的顯示器用的彩色顯示元件，必須形成發(fā)藍(lán)、綠、紅三原色光的像素。作為制作方法大致有以下的三種方法，分別有如下的課題。
A.三色分涂法是把藍(lán)、綠、紅各發(fā)光元件分別配列在圖面上的方法。
該場合，3種顏色相對應(yīng)的像素的壽命不同，尤其是，由于紅色發(fā)光材料的壽命短、效率低，故很難得到高效率地且白色平衡經(jīng)時變化小的彩色發(fā)光裝置。
B.白色有機EL元件與濾色器的組合是使用濾色器，從含全部三原色的白色發(fā)光中分別取出藍(lán)、綠、紅色的方法。
這里所謂“濾色器”是阻隔有機EL元件發(fā)光成分的一部分，只透過所期望的發(fā)光成分的過濾器。要用這種構(gòu)成得到高效率且顏色平衡好的彩色發(fā)光裝置，實現(xiàn)良好平衡地含3原色發(fā)光成分的白色有機EL元件必不可少。然而，相對于藍(lán)色成分、綠色成分，高強度地含有紅色成分，由于元件構(gòu)成非常復(fù)雜，故很難制作再現(xiàn)性好的裝置。
C.藍(lán)色(或藍(lán)綠色)有機EL元件與顏色變換構(gòu)件的組合(顏色變換法)是通過利用顏色變換構(gòu)件將藍(lán)色的發(fā)光變換成綠色、紅色而發(fā)出了3原色光的方法。
要用這種構(gòu)成得到高效率且顏色平衡好的彩色發(fā)光裝置，開發(fā)高效率地變換有機EL元件發(fā)光的顏色變換構(gòu)件，尤其是開發(fā)紅色變換構(gòu)件及開發(fā)高效率的藍(lán)色(或藍(lán)綠色)有機EL元件是必不可少的。


圖16是采用以往的顏色變換法的彩色發(fā)光裝置的模式圖。圖中符號分別表示10-彩色發(fā)光裝置、12-藍(lán)色像素、14-綠色像素、16-紅色像素、20-發(fā)藍(lán)色光的有機EL元件、30-含熒光色素的色變換構(gòu)件。熒光色素是照射設(shè)定波長的光時被激發(fā)、把該光變換成波長更長的熒光。色變換構(gòu)件30含綠色變換構(gòu)件34和紅色變換構(gòu)件36，綠色變換構(gòu)件34把有機EL元件20發(fā)出的藍(lán)色光變換成綠色光，紅色變換構(gòu)件36把藍(lán)色光變換成紅色光。即，有機EL元件20發(fā)出的藍(lán)色光經(jīng)色變換構(gòu)件30，通過其中一部分變換成綠色光、紅色光，得到發(fā)出藍(lán)、綠、紅三原色的像素，形成彩色發(fā)光裝置。
然而，這種構(gòu)成的彩色發(fā)光裝置，把藍(lán)色光變換成紅色光時，能差大、變換效率比藍(lán)色光變換成綠色光時低。即，存在紅色光的強度比藍(lán)色光及綠色光的強度低的問題。
因此，為了提高紅色變換效率，提高紅色光的強度，已提出了幾種方案。
例如，特開平10-039791號公報中記載了使紅、藍(lán)及綠色的各色像素的面積比彼此不同，尤其是，增大紅色像素的面積比而提高紅色光的強度，即提高紅色亮度，長時間維持白色平衡的技術(shù)。然而，該技術(shù)由于使各色像素的面積比彼此不同，則像素的配置圖形復(fù)雜。
另外，探索了使紅色像素的有機EL元件的驅(qū)動電壓或驅(qū)動電流比其他高，該紅色亮度比綠色像素及藍(lán)色像素的有機EL元件的亮度高的方法。
然而，只提高紅色像素亮度時，唯有紅色像素所對應(yīng)的有機EL元件的劣化增大，結(jié)果存在不能維持紅色像素亮度高的問題。
因此，為使藍(lán)色有機EL元件高效率化，迄今已進行了種種改進，但理論上已接近極限。
紅色變換構(gòu)件是吸收有機EL元件的發(fā)光成分，使發(fā)紅色熒光這樣的熒光色素分散在透明粘合劑材料的構(gòu)件，但現(xiàn)在人們所知道的熒光色素與粘合劑材料的組合并沒有同時滿足對變換效率與環(huán)境(熱或光)的信賴性。因此，要想實現(xiàn)高的變換效率，不得不成為對環(huán)境不穩(wěn)定的材料體系，要確保高的信賴性不得不降低變換效率。
另外，紅色變換構(gòu)件劣化，對彩色發(fā)光裝置整體的色穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。
要充分實現(xiàn)彩色發(fā)光裝置的顏色再現(xiàn)性，則使用除去影響色純度的所不要的發(fā)光成分用的濾色器，該方法由于有機EL元件的發(fā)光效率、色變換構(gòu)件的變換效率均有限界，所以為了提高色純度在用濾色器除去所不要的光時，作為彩色發(fā)光裝置的發(fā)光效率不得不變得極低。
本發(fā)明是鑒于上述狀況而完成的研究，其目的是提供不使像素面積比彼此不同，且抑制有機EL元件的劣化偏倚，可提高紅色光強度的彩色發(fā)光裝置。
另外，本發(fā)明目的是提供色純度、發(fā)光效率好，且是長壽命的彩色發(fā)光裝置。
本發(fā)明者們潛心研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)通過使有機EL元件的發(fā)光譜的峰與紅色變換構(gòu)件的激發(fā)譜的峰一致，可以提高紅色光的強度，從而完成了本發(fā)明。
另外，本發(fā)明者們還發(fā)現(xiàn)，通過使發(fā)出具有發(fā)光強度比是9∶1～5∶5的藍(lán)色成分與黃色～紅色成分光的發(fā)光元件與色變換構(gòu)件組合，可提高彩色發(fā)光裝置的色純度、發(fā)光效率，且可提高壽命，從而完成了本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第1方案，提供彩色發(fā)光裝置，具有有機電致發(fā)光元件，藍(lán)色像素、綠色像素和紅色像素，且，紅色變換構(gòu)件的激發(fā)光譜的至少一個峰與有機電致發(fā)光元件的藍(lán)色域外的峰一致。
上述的有機電致發(fā)光元件發(fā)出具有在藍(lán)色域與藍(lán)色域外有峰的發(fā)光光譜的光；藍(lán)色像素含使藍(lán)色光通過的藍(lán)色濾色器。
綠色像素含將有機電致發(fā)光元件發(fā)光的至少一部分變換成綠色光的綠色變換構(gòu)件、和使綠色光通過的綠色濾色器。
紅色像素含將有機電致發(fā)光元件發(fā)光的至少一部分變換成紅色光的紅色變換構(gòu)件、和使紅色光通過的紅色濾色器。
這里，所謂一致是指光譜曲線極大值的峰的波長彼此基本上一致。即，是指各峰波長的差在10nm以內(nèi)、優(yōu)選是5nm以內(nèi)。
這樣，根據(jù)本發(fā)明，由于使有機EL元件的發(fā)光光譜的峰與紅色像素的色變換構(gòu)件的激發(fā)光譜的峰一致，因此可以提高對紅色變換構(gòu)件發(fā)光有貢獻的有效光子數(shù)的比例。結(jié)果可提高紅色像素的發(fā)光強度，即可以提高亮度。
結(jié)果，即使對各色像素外加均勻的驅(qū)動電壓也可以提高紅色強度。此外，可以抑制有機EL元件的不平衡劣化，可長時間保持高的紅色強度。另外，不使像素圖形復(fù)雜化、可實現(xiàn)彩色發(fā)光裝置的亮度長壽命化。
另外，本發(fā)明的彩色發(fā)光裝置，因具備各色過濾器，由于各色濾色器阻隔不要的色成分，所以各色的再現(xiàn)性高。
優(yōu)選發(fā)光光譜的藍(lán)色域的峰強度與藍(lán)色域以外的峰的強度比是9∶1～5∶5。
峰強度比大于9∶1時，紅色發(fā)光強度降低，有時不能確保彩色發(fā)光裝置的白色平衡。
而峰強度比小于5∶5時，雖然紅色發(fā)光強度大，但因為藍(lán)色像素的發(fā)光強度相對地變小，故有時不能確保彩色發(fā)光裝置的白色平衡。
因此，如果使峰強度比在9∶1～5∶5的范圍，則紅色像素的發(fā)光強度(亮度)相對地增大，可更加確保彩色發(fā)光裝置的白色平衡。
優(yōu)選藍(lán)色域的峰是位于400～500nm的峰，藍(lán)色域以外的峰是位于500～600nm的峰。
更優(yōu)選藍(lán)色域的峰是430～490nm、特別優(yōu)選的峰是440～480nm。
另外，更優(yōu)選的藍(lán)色域以外的峰是520～570nm、特別優(yōu)選的峰是530～560nm。
用這樣的峰不僅進一步提高紅色像素的發(fā)光亮度，而且可用同一元件提高藍(lán)色像素、綠色像素的發(fā)光亮度、色純度，可確保白色平衡。
但，若滿足前述主要條件，也可以有570nm以上的峰。
根據(jù)本發(fā)明的第2方案，是發(fā)出具有藍(lán)色成分和黃色～紅色成分光的發(fā)光元件，提供包含發(fā)光元件發(fā)出的藍(lán)色成分的發(fā)光強度與黃色～紅色成分的發(fā)光強度的比為9∶1～5∶5的發(fā)光元件、和接受發(fā)光元件發(fā)出的光后分別發(fā)出藍(lán)色、綠色、紅色的藍(lán)色變換構(gòu)件、綠色變換構(gòu)件、紅色變換構(gòu)件的彩色發(fā)光裝置。
優(yōu)選，相對于發(fā)光元件所發(fā)出光的亮度，綠色變換構(gòu)件的亮度變換效率是50％以上。
優(yōu)選，相對于發(fā)光元件所發(fā)出光的亮度，紅色變換構(gòu)件的亮度變換效率是10％以上。
優(yōu)選，紅色變換構(gòu)件由沿光取出的方向、吸收發(fā)光元件所發(fā)出光的一部分后、發(fā)出更長波長熒光的熒光變換層與阻隔不需要的光的濾色器層的疊層體構(gòu)成，濾色器在波長600nm下的透過率是60％以下。
優(yōu)選，綠色變換構(gòu)件由沿光取出方向、吸收發(fā)光元件所發(fā)出光的一部分后、發(fā)出更長波長熒光的熒光變換層與阻隔不需要光的濾色器層的疊層體構(gòu)成，濾色器在波長540nm下的透過率是80％以上。
優(yōu)選發(fā)光元件是有機電致發(fā)光發(fā)光元件。
附圖的簡單說明圖1是表示本發(fā)明的彩色發(fā)光裝置一個實施方案的模式圖。
圖2(A)表示用于模擬的、作為有機EL元件的試料1～7的發(fā)光光譜，圖2(B)是表示綠色變換構(gòu)件與紅色變換構(gòu)件的激發(fā)光譜的曲線圖。
圖3(A)與(B)是表示紅色像素的紅色發(fā)光亮度模擬結(jié)果的曲線。
圖4是表示模擬結(jié)果的CIE色度圖。
圖5是表示本發(fā)明的另外實施方案的彩色發(fā)光裝置的模式圖。
圖6是表示實施例1與比較例2的紅色變換構(gòu)件的激發(fā)光譜的曲線。
圖7是實施例1～4和比較例1～2的有機EL發(fā)光裝置的CIE色度圖。
圖8是表示實施例5制作的彩色發(fā)光裝置的模式圖。
圖9(A)是表示采用顯微分光測定來測定BCF1圖形內(nèi)部透過率結(jié)果的圖。
圖9(B)是表示采用顯微分光測定來測定GCF1圖形內(nèi)部透過率結(jié)果的圖。
圖9(C)是表示采用顯微分光測定來測定RCF1圖形內(nèi)部透過率結(jié)果的圖。
圖9(D)是表示采用顯微分光測定來測定BCF2圖形內(nèi)部透過率結(jié)果的圖。
圖9(E)是表示采用顯微分光測定來測定GCF2圖形內(nèi)部通過率結(jié)果的圖。
圖9(F)是表示采用顯微分光測定來測定RCF2圖形內(nèi)部透過率結(jié)果的圖。
圖10是表示采用顯微分光測定來對綠色熒光變換層或紅色熒光變換層表面照射激發(fā)波長430nm光時的熒光光譜的圖。
圖11是表示實施例5～6的單色發(fā)光裝置的發(fā)光光譜的圖。
圖12是表示實施例7～8的單色發(fā)光裝置的發(fā)光光譜的圖。
圖13是表示比較例3～5的單色發(fā)光裝置的發(fā)光光譜的圖。
圖14是表示實施例9～11和比較例6的單色發(fā)光裝置的發(fā)光光譜的圖。
圖15是表示全色發(fā)光裝置的亮度與單色發(fā)光裝置亮度比Ired/Imono經(jīng)時變化的曲線。
圖16是表示以往技術(shù)的彩色發(fā)光裝置的模式圖。
具體實施例方式
以下，對各結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行說明。
(1)有機EL元件有機EL元件中，除了發(fā)光層外，也可根據(jù)需要使用空穴注入層、電子注入層、有機半導(dǎo)體層、電子屏蔽層、附著改善層等。
列舉有機EL元件的典型結(jié)構(gòu)例。
陽極/發(fā)光層/陰極陽極/空穴注入層/發(fā)光層/陰極陽極/發(fā)光層/電子注入層/陰極陽極/空穴注入層/發(fā)光層/電子注入層/陰極陽極/有機半導(dǎo)體層/發(fā)光層/陰極陽極/有機半導(dǎo)體層/電子屏蔽層/發(fā)光層/陰極陽極/空穴注入層/發(fā)光層/附著改善層/陰極(i)陽極陽極優(yōu)選使用功函數(shù)大(4eV以上)的金屬、合金、導(dǎo)電性化合物或這些的混合物為電極物質(zhì)。作為這種電極物質(zhì)的具體例，可列舉Au等的金屬、CuI、ITO、SnO2、ZnO、IZO等的導(dǎo)電性透明材料。
(ii)發(fā)光層有機EL元件的發(fā)光材料主要是有機化合物，具體地，根據(jù)所期望的色調(diào)可列舉如下的化合物。
首先，由紫外域獲得紫色發(fā)光的場合，可列舉下述化學(xué)式(1)表示的化合物。
該通式中，X表示下述化學(xué)式(2)所示的化合物。
式中，n是2、3、4或5。另外，Y表示下述化學(xué)式(3)所示的化合物。
或 上述化合物的苯基、亞苯基、萘基可以是C1～C4的烷基、烷氧基、羥基、磺酰基、羰基、氨基、二甲氨基或二苯氨基等單獨或多個取代的基。另外，這些也可以彼此結(jié)合成飽和5員環(huán)、6員環(huán)。另外，苯基、亞苯基、萘基可在對位進行鍵合，但為形成平滑的蒸鍍膜優(yōu)選結(jié)合性好。具體地是以下的化學(xué)式(4)～(8)表示的化合物。特別優(yōu)選對-四苯基衍生物，對-五苯基衍生物。
對-四苯基(PQP) 3，5，3””’、5””’-四叔丁基六苯基(TBS) 此外，為了從藍(lán)色中得到綠色的發(fā)光，例如，可列舉苯并噻唑系、苯并咪唑系、苯并噁唑系等的熒光增白劑、金屬螯合化羥基喹啉化合物、苯乙烯基苯系化合物。
若具體地列舉化合物名，例如，可列舉特開昭59-194393號公報公開的化合物。作為代表例，可列舉苯并噁唑系、苯并噻唑系、苯并咪唑系等的熒光增白劑。
此外，其他有用的化合物列舉在Chemistry of Synthetic Dyes 1971、628-637頁及640頁中。
作為螯合化羥基喹啉化合物，例如，可使用特開昭63-295695號公報公開的化合物。作為其代表例，可列舉三(8-羥基喹啉)銨(以下，簡稱Alq)等的8-羥基喹啉系金屬絡(luò)合物或環(huán)氧三甲苯噁唑烷二酮二鋰。
另外，作為苯乙烯基苯化合物，例如，可以使用歐洲專利第0319881號說明書或歐洲專利第0373582號說明書中公開的化合物。
還可以使用特開平2-252793號公報公開的二苯乙烯基吡嗪衍生物作為發(fā)光層的材料。
作為其他例子，例如，也可以使用歐洲專利第0387715號說明書公開的多苯基系化合物作為發(fā)光層的材料。
此外，除了上述的熒光增白劑、金屬螯合化羥基喹啉化合物、及苯乙烯基苯系化合物等以外，例如，也可以使用12-酞并周因酮(J.Appl.Phys.，第27卷、L713(1988年))。
1，4-二苯基-1，3-丁二烯1，1，4，4-四苯基-1，3-丁二烯(上述文獻、Appl.Phys.Lett.，第56卷、L799(1990年))。
萘酰亞胺衍生物(特開平2-305886號公報)苝衍生物(特開平2-189890號公報)噁二唑衍生物(特開平2-216791號公報、或第38屆應(yīng)用物理學(xué)關(guān)系連合演講會上浜田等公開的噁二唑衍生物)醛連氮衍生物(特開平2-220393號公報)吡嗪衍生物(特開平2-220394號公報)環(huán)戊二烯衍生物(特開平2-289675號公報)吡咯并吡咯衍生物(特開平2-296891號公報)苯乙烯基胺衍生物(Appl.Phys.Lett.，第56卷、L799(1990年))、香豆素系化合物(特開平2-191694號公報)。
國際公開公報WO 90/13148或Appl.Phys.Lett.vol 58、18、p1982(1991)等所述的高分子化合物，作為發(fā)光層的材料。
本發(fā)明中，作為發(fā)光層的材料，特別優(yōu)選使用芳香族二次甲基系化合物(歐洲專利第0388768號說明書或特開平3-231970號公報公開的化合物)。作為具體例，可列舉4，4’-二(2，2-二叔丁基苯基乙烯基)聯(lián)苯(以下、簡稱DTBPBBi)4，4’-二(2，2-二苯基乙烯基)聯(lián)苯(以下，簡稱DPVBi)等，及這些的衍生物。
此外，可列舉特開平5-258862號公報所述的通式(Rs-Q)2-Al-O-L表示的化合物。
(上述式中，L是含苯基部分而成的C6～C24的烴、O-L是酚鹽配體、Q表示8-喹啉鹽配體、Rs表示選用的8-喹啉鹽環(huán)2個取代8-喹啉鹽配體圍繞鋁原子結(jié)合成立體位阻)。
具體地，可列舉二(2-甲基-8-羥基喹啉)(對-苯基苯酚)鋁(bis(2-methyl-8-quinolinolate)(para-phenylphenolate)aluminum(III)(以下稱PC-7)二(2-甲基-8-羥基喹啉)(1-萘酚)鋁bis(2-methyl-8-quinolinolate)(para-phenylphenolate)aluminum(III)(以下稱PC-17)等。
以外，可列舉特開平6-9953號公報中使用摻雜劑獲得高效率的藍(lán)色與綠色混合發(fā)光的方法。該場合，作為主體可列舉上述所述的發(fā)光材料，作為摻雜劑可列舉，藍(lán)色到綠色的強熒光色素，例如香豆素系或與作為上述所述主體使用的發(fā)光材料相同的熒光色素。
具體地，作為主體可列舉二苯乙烯基亞芳基骨架的發(fā)光材料，特別優(yōu)選例如DPVBi，作為發(fā)藍(lán)光用的摻雜劑，可列舉二苯基氨基乙烯基亞芳、特別優(yōu)選例如、N，N-二苯基氨基乙烯基苯(DPAVB)。
另外，除了如前述的低分子材料(數(shù)均分子量未滿10000)以外，還優(yōu)選使用高分子材料(數(shù)均分子量10000以上)。
具體地，可列舉聚亞芳基亞乙烯(polyarylenevinylenes)及其衍生物(PPV)、聚芴及其衍生物、含芴共聚物。
作為獲得白色發(fā)光的發(fā)光層沒有特殊限制，可列舉下述的結(jié)構(gòu)。
①規(guī)定有機EL多層結(jié)構(gòu)體的各層能級，利用隧道注入使之發(fā)光的結(jié)構(gòu)(歐洲公開專利第0390551號公報)②使用與①相同利用隧道注入的顯示裝置，實施例中所述的白色發(fā)光顯示裝置(特開平3-230584號公報)③專利申請公開中所述的二層結(jié)構(gòu)的發(fā)光層(特開平2-220390號公報及特開平2-216790號公報)④把發(fā)光層分成多層由所發(fā)出光波長不同的材料構(gòu)成的結(jié)構(gòu)(特開平4-51491號公報)⑤使藍(lán)色發(fā)光體(熒光峰380nm～480nm)與綠色發(fā)光體(480nm～580nm)復(fù)合、再含有紅色熒光體的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)(特開平6-207170號公報)⑥具有藍(lán)色發(fā)光層含有藍(lán)色熒光色素、綠色發(fā)光層含有紅色熒光色素的領(lǐng)域，又含有綠色熒光體的結(jié)構(gòu)的器件(特開平7-142169號公報)其中，優(yōu)選使用⑤的結(jié)構(gòu)。
發(fā)黃色光用的摻雜劑例(紅螢烯) 發(fā)紅色或橙色光用的摻雜劑例 Lumogen F紅 吩噁嗪酮
(二氰基亞甲基吡喃)另外，本發(fā)明為了得到在藍(lán)色域與綠色域有峰的發(fā)光光譜或在藍(lán)色域與500～600nm得到峰，除了使用上述的“從藍(lán)色得到綠色發(fā)光的化合物”外，還可以使用“從紫外域得到紫色發(fā)光的化合物”及上述的“得到白色發(fā)光的化合物”，根據(jù)需要還可以使用以下所述的空穴注入層或電子注入層的化合物。
為了調(diào)節(jié)藍(lán)色域與綠色域的峰強度，例如，將發(fā)近紫外～藍(lán)綠色光的化合物與發(fā)綠色～紅色光的化合物進行混合適當(dāng)調(diào)節(jié)其比例而形成的發(fā)光層，或者成為適當(dāng)調(diào)節(jié)了含發(fā)近紫外～藍(lán)綠色光化合物的層與含發(fā)綠色～紅色光化合物層的膜厚的、和/或適當(dāng)調(diào)節(jié)了各層內(nèi)前述化合物的比的多層發(fā)光層。
(iii)空穴注入層作為構(gòu)成空穴注入層的空穴注入材料，可列舉三唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳基鏈烷衍生物、吡唑啉衍生物、吡唑啉酮衍生物、亞苯基二胺衍生物、芳基胺衍生物、氨基取代芳基丙烯酰芳烴衍生物、噁唑衍生物，芴酮衍生物、腙衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、茋衍生物、硅氨烷衍生物、聚硅烷、苯胺系共聚物、導(dǎo)電高分子低聚物(最好是噻吩低聚物)等的一種或二種以上的組合物。
(iv)電子注入層作為構(gòu)成電子注入層的電子注入材料，可列舉三(8-羥基喹啉)鋁、三(8-羥基喹啉)鎵、雙(10-羥基苯并[h]喹啉)鈹、三唑衍生物、噁二唑衍生物、三嗪衍生物、苝衍生物、喹啉衍生物、喹喔啉衍生物、二苯基苯醌衍生物、硝基取代芴酮衍生物、噻喃二氧化物衍生物等的一種或二種以上的組合。
另外，優(yōu)選在這些電子注入材料中添加作為摻雜劑的堿金屬、堿土類金屬、稀土類金屬、堿化合物、堿土類化合物、稀土類化合物、有機化合物配位的堿金屬。
(V)陰極作為陰極可以使用功函數(shù)小(4eV以下)的金屬、合金、導(dǎo)電性化合物及這些的混合物作為電極物質(zhì)。
作為這類電極物質(zhì)的具體例，可列舉鈉、鈉-鉀合金、鎂、鋰、鎂-銀合金、鋁/氧化鋁(Al2O3)、鋁-鋰合金、銦、稀土類金屬等的1種或2種以上。
(2)顏色變換構(gòu)件作為顏色變換構(gòu)件，例如可使用熒光色素與樹脂，或只用熒光色素。
作為把有機EL元件發(fā)出的近紫外光～紫外光變換成發(fā)藍(lán)色光的熒光色素，例如，可列舉1，4-雙(2-甲基苯乙烯基)苯(以下，稱Bis-MSB)、反式-4，4’-二苯基茋(以下，稱DPS)等的茋系色素、7-羥基-4-甲基香豆素(以下稱香豆素4)等的香豆素系色素等的1種或2種以上。
作為把有機EL元件發(fā)出的藍(lán)色～藍(lán)綠色光變換成發(fā)綠色光的熒光色素，例如，可列舉2，3，5，6-1H，4H-四氫-8-三氟甲基喹嗪酮(9，9a，1-gh)香豆素(以下，稱香豆素153)、3-(2’-苯并噻唑基)-7-二乙基氨基香豆素(以下，稱香豆素6)、3-(2’-苯并咪唑基)-7-N，N-二乙基氨基香豆素(以下，稱香豆素7)等的香豆素色素、堿性黃51、或溶劑黃11、溶劑黃116等的萘二甲酰亞胺色素等的1種或2種以上。
有關(guān)把有機EL元件發(fā)出的藍(lán)色～綠色光變換成發(fā)橙色～紅色光的熒光色素，例如，可列舉4-二氰基亞甲基-2-甲基-6-(對-二甲氨基苯乙烯基)-4H-吡喃(以下，稱DCM)等的賽安寧系色素、1-乙基-2-(4-(對-二甲氨基苯基)-1，3-丁二烯基)-吡啶鎓-全氯化物(以下稱吡啶1)等的吡啶系色素、若丹明B、若丹明6G、堿性紫11等的若丹明系色素、或其他噁嗪系等的1種或2種以上。
作為用于綠色變換構(gòu)件的熒光色素，例如，可以根據(jù)有機EL元件發(fā)的光色，將上述的、把有機EL元件發(fā)出的近紫外～紫色光變換成發(fā)藍(lán)色光的熒光色素和有機EL元件發(fā)出的藍(lán)色～藍(lán)綠色光變成發(fā)綠色光的熒光色素，分別單獨地或適當(dāng)?shù)鼗旌鲜褂谩?br> 另外，作為用于紅色變換構(gòu)件的熒光色素，例如，可以根據(jù)有機EL元件發(fā)出的光色，將上述的，把有機EL元件發(fā)出的近紫外～紫色光變換成發(fā)藍(lán)色光的熒光色素、有機EL元件發(fā)出的藍(lán)色～藍(lán)綠色光變換成發(fā)綠色光的熒光色素，把有機EL元件發(fā)出的藍(lán)色～綠色光變換成發(fā)橙色～紅色光的熒光色素，分別單獨地或適當(dāng)?shù)鼗旌鲜褂谩?br> 此外，如果各種染料(直接染料、酸性染料、堿性染料、分散染料等)有熒光性也可以使用。
另外，也可以預(yù)先把熒光色素混入聚甲基丙烯酸酯、聚氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、醇酸樹脂、芳香族磺酰胺樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺樹脂，苯并胍胺樹脂等的顏料樹脂中進行顏料化的熒光色素。
粘合劑樹脂優(yōu)選透明的(可見光透過率50％以上)的材料。例如，可列舉聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、羥乙基纖維素，羧甲基纖維素等的1種或2種以上的透明樹脂(高分子)。
此外，為了把顏色變換構(gòu)件平面狀地進行分離配置，可選可以采用光刻法的感光性樹脂。例如，可以列舉丙烯酸系、甲基丙烯酸系、聚肉桂酸乙烯酯系、環(huán)烯烴橡膠系等有反應(yīng)性乙烯基的光固化型抗蝕劑材料。另外，采用印刷法、油墨噴射法的場合，可選使用透明樹脂的印刷油墨(介質(zhì))。例如，可以使用聚氯乙烯樹脂、三聚氰胺樹脂、酚醛樹脂、醇酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、聚酯樹脂、馬來酸樹脂，聚酰胺樹脂的單體、低聚物、聚合物，還可以使用聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素等的透明性樹脂。
這里，尤其是紅色變換構(gòu)件的激發(fā)光譜，為了在藍(lán)色域中有峰，前述熒光色素中可以選擇把有機EL元件發(fā)出的近紫外光～藍(lán)綠色光變換成發(fā)藍(lán)色光～發(fā)紅色光的熒光色素。
即，可以選擇在400～500nm有吸收峰的熒光色素。
另外，紅色變換構(gòu)件的激發(fā)光譜，為了在藍(lán)色域以外有峰，可以在前述熒光色素中，選擇把有機EL元件發(fā)出的藍(lán)色～橙色光變換成發(fā)橙色～紅色光的熒光色素。
即，可以選擇在500～600nm有吸收峰的熒光色素。
(3)濾色器作為濾色器的材料，例如，可列舉下述色素或使該色素在粘合劑樹脂中溶解或分散的固體狀態(tài)材料。
①紅色(R)色素苝系顏料、色淀顏料、偶氮系顏料、喹吖酮系顏料、蒽醌系顏料、蒽系顏料、異吲哚滿系顏料、異吲哚滿酮系顏料、DPP顏料(二酮基吡咯并吡咯顏料)及這些的混合物。
②綠色(G)色素鹵素多取代酞菁系顏料、鹵素多取代銅酞菁系顏料、三苯基甲烷系堿性染性、異吲哚滿系顏料、異吲哚滿酮系顏料及這些的混合物。
③藍(lán)色(B)色素銅酞菁系顏料、陰丹士林系顏料、靛酚系顏料、塞安寧系顏料、二噁嗪系顏料及這些的混合物。
作為粘合劑樹脂，優(yōu)選使用上述的材料。
此外，為了將濾色器平面狀地分離配置，選擇可采用光刻法的上述感光性樹脂。另外，采用印刷法、油墨噴射法的場合，選擇使用上述透明樹脂的印刷油墨(介質(zhì))。
上述濾色器中，特別優(yōu)選適當(dāng)?shù)貙⒆鳛榧t色色素的苝顏料、蒽醌顏料、DPP顏料與偶氮系顏料、異吲哚滿酮顏料混合使用，可得到紅色域(波長600nm以上)的透過率高、藍(lán)色域(400～500nm)、綠色域(500～600nm)的透過率小、紅色純度高的彩色發(fā)光裝置。
以下，參照附圖，對本發(fā)明的實施方案進行說明。
圖1是本發(fā)明的一種實施方案的彩色發(fā)光裝置的模式圖。圖中符號分別表示100-彩色發(fā)光裝置、200-發(fā)射含在藍(lán)色域有峰的成分(藍(lán)色成分)(B)和在藍(lán)色域以外(例如500～600nm)有峰的成分(θ)光的有機EL元件、300-含熒光色素的顏色變換構(gòu)件、400-濾色器。另外。120表示藍(lán)色像素、140表示綠色像素、160表示紅色像素。
顏色變換構(gòu)件300包含接受有機EL元件發(fā)射的光后、吸收藍(lán)色成分(波長400～500nm的發(fā)光成分)而發(fā)出綠色成分(500～600nm)熒光的綠色變換構(gòu)件340、和接受有機EL元件發(fā)射的光后、吸收藍(lán)色成分～綠色成分而發(fā)射紅色成分(600nm以上)熒光的紅色變換構(gòu)件360。
紅色變換構(gòu)件360的激發(fā)光譜在500～600nm有峰。(此外，在400～500nm也可以有峰)濾色器400包含主要使藍(lán)色成分透過的藍(lán)色濾色器420，主要使綠色成分透過的綠色濾色器440、及主要使紅色成分透過的紅色濾色器460。
藍(lán)色像素120含藍(lán)色濾色器420、綠色像素140含綠色變換構(gòu)件340與綠色濾色器440、紅色像素160含紅色變換構(gòu)件360與紅色濾色器460。
以下對發(fā)光裝置的運轉(zhuǎn)進行說明。
從有機EL元件200發(fā)射含藍(lán)色成分(B)與在500～600nm有峰的成分(θ)的光。θ成分主要相當(dāng)于綠色成分。
藍(lán)色像素中，這種光直接透過顏色變換構(gòu)件300，藍(lán)色濾色器420基本上阻隔θ成分。因此，從藍(lán)色濾色器420發(fā)出藍(lán)色光。但有時θ成分完全不被藍(lán)色濾色器阻隔，在色度圖(圖4)上，作為藍(lán)色，可得到略帶藍(lán)的紫～略帶綠的藍(lán)(Bluish Purple-Greenish Blue)范圍的色度。
綠色像素中，綠色變換構(gòu)件340吸收藍(lán)色成分發(fā)出綠色成分的熒光。綠色變換構(gòu)件340使θ成分原樣透過。θ成分主要相當(dāng)于綠色成分，所以綠色濾色器440通過θ成分中的綠色成分和由藍(lán)色成分所變換的綠色熒光。因此，從綠色濾色器440中發(fā)出綠色光。
紅色像素中，紅色變換構(gòu)件360吸收藍(lán)色成分～綠色成分后發(fā)出紅色成分的熒光。此時，紅色變換構(gòu)件360的激發(fā)光譜在500～600nm有峰，所以θ成分將紅色變換構(gòu)件360激活，提高紅色成分熒光的強度。然后，紅色濾色器460阻隔θ成分。因此，從紅色濾色器460發(fā)出強烈的紅色光。
此外，有時有機EL元件的藍(lán)色成分(B)或θ成分透過綠色變換構(gòu)件340、紅色變換構(gòu)件360，但基本上都被綠色或紅色濾色器阻隔。雖然有時完全不被綠色或紅色濾色器阻隔，但在色度圖(圖4)上，作為綠色可得到綠-黃綠(Green-Yellow Green)、作為紅色可得到橙～略帶紫的紅(Orange～Purplish Red)范圍的色度，所以也可以。
此外，彩色發(fā)光裝置有上取出型和下取出型。下取出型的彩色發(fā)光裝置按順序配置基板(沒圖示)、濾色器400、顏色變換構(gòu)件300及有機EL元件200，從基板側(cè)取出光。上取出型彩色發(fā)光裝置，按順序配置基板、有機EL元件200、顏色變換構(gòu)件300及濾色器400，從與基板相反側(cè)取出光。
此外，該實施方案中，有機EL元件在各像素中是作為共用的一個構(gòu)件描述，但也可以分開在每個像素中形成。
模擬此外，通過模擬求出圖1所示的彩色發(fā)光裝置中具有在藍(lán)色域與在500～600nm有峰的發(fā)光譜的、有機EL元件的白色平衡(白色顯示時的紅、綠、藍(lán)色的發(fā)光強度的平衡)。
(模擬方法)這里使用的模擬方法不是圖1所示的彩色發(fā)光裝置實際測定，而是采用求從濾色器所取出的發(fā)光光譜的方法、是本發(fā)明者發(fā)明的方法。詳細(xì)內(nèi)容記載了特愿2000-360187中。
根據(jù)該方法，從濾色器中所取出光的發(fā)光光譜WL(λ)由以下的式子求出。
WL(λ)＝{w(λ)·10-Abs(λ)+lu(λ)·F/F0}·TCF(λ)F/F0＝{∫λ·w(λ)·EX(λ)dλ}/{∫λ·el(λ)·EX(λ)dλ}
式中，F(xiàn)0表作為有機EL元件使用基準(zhǔn)光源時，有助于顏色變換構(gòu)件發(fā)光的有效光子數(shù)。
F表示作為有機EL元件使用基準(zhǔn)光源以外的光源時，有助于顏色變換構(gòu)件發(fā)光的有效光子數(shù)。
λ表示波長。
W(λ)表示基準(zhǔn)光源以外的光源的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)光譜。
Abs(λ)表示顏色變換構(gòu)件的吸收光譜。
lu(λ)表示使用基準(zhǔn)光源時的用基準(zhǔn)光源的發(fā)光光譜將顏色變換構(gòu)件發(fā)出的純發(fā)光光譜標(biāo)準(zhǔn)化的標(biāo)準(zhǔn)化光譜。
EX(λ)表示顏色變換構(gòu)件的激發(fā)光譜。
el(λ)表示將基準(zhǔn)光源的發(fā)光光譜標(biāo)準(zhǔn)化的光譜。
TCF(λ)表示濾色器的透過率光譜。
此外，彩色發(fā)光裝置的亮度L由以下的式求出。
L＝L0·ηη＝{∫WL(λ)·y(λ)dλ}/{∫el(λ)·y(λ)dλ}式中，η表示亮度變換效率。
L0表示基準(zhǔn)光源的亮度。
y(λ)表示在CIE1931的XYZ表色體系中的等色函數(shù)的y-(λ)。
此外，彩色發(fā)光裝置的CIE色度座標(biāo)(X，Y)由以下的式求出。
X＝{∫WL(λ)·x(λ)dλ}/{∫WL(λ)·x(λ)dλ+∫WL(λ)·y(λ)dλ+∫WL(λ)·z(λ)dλ}Y＝{∫WL(λ)·y(λ)dλ}/{∫WL(λ)·x(λ)dλ+∫WL(λ)·y(λ)dλ+∫WL(λ)·z(λ)dλ}式中，x(λ)與z(λ)表示CIE1931的XYZ表色體系中的等色函數(shù)的x-(λ)與z-(λ)。
此外，彩色發(fā)光裝置中，三原色的像素組合所形成的白點的CIE色度座標(biāo)(Xh，Yh)由以下的式求出。
首先，由上述的式分別求出亮度LR，lG及LB，再分別求色度座標(biāo)(Rx，Ry)、(Gx，Gy)與(Bx，By)，由這些亮度及色度座標(biāo)，采用下式求白點的色度座標(biāo)(Xh，Yh)。
Xh＝{LR·Rx/Ry+LG·Gx/Gy+LB·Bx/By}/{LR/Ry+LG/Gy+LB/By}Yh＝{LR+LG+LB}/{LR/Ry+LG/Gy+LB/By}(模擬結(jié)果)設(shè)定具有在藍(lán)色域與500～600nm有峰的發(fā)射光譜的有機EL元件。然后利用模擬求出該發(fā)光光譜的藍(lán)色成分與500～600nm成分的峰強度比在10∶0～4∶6范圍內(nèi)變化的試料1～7的白色平衡(白色顯示時的紅、綠、藍(lán)色的發(fā)光強度平衡)。
首先，在圖2(A)中，用曲線I0～I6表示試料1～7的有機EL元件的發(fā)光光譜。
這些曲線I0～I6分別表示藍(lán)色成分與500～600nm成分的峰強度比為10∶0、9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5及4∶6時的發(fā)光光譜。因此、只是曲線I0表示的發(fā)射光譜僅有藍(lán)色波長域的單峰發(fā)光光譜。而，其余的曲線I1～I6的發(fā)光光譜，在藍(lán)色域與500～600nm分別出現(xiàn)峰。
圖2(A)中，表示出藍(lán)色成分的峰波長為470nm，500～600nm成分的峰波長為535nm。各峰的半峰寬度為60nm的高斯分布的發(fā)光光譜。
另外，圖2(B)中，示出模擬所使用的綠色變換構(gòu)件與紅色變換構(gòu)件的激發(fā)光譜。該激發(fā)光譜是將用分光器在波長380nm～600nm的范圍掃描各變換構(gòu)件測定的光譜強度I(λ)用分光器的光源發(fā)射光譜強度L(λ)除求得的值。
圖2(B)的曲線圖中，曲線圖的左縱座標(biāo)表示綠色變換構(gòu)件的激發(fā)強度(任意單位)，右縱座標(biāo)表示紅色變換構(gòu)件的激發(fā)強度(任意單位)，橫座標(biāo)表示波長(nm)。曲線IIR表示紅色變換構(gòu)件的激發(fā)光譜，曲線IIG表示綠色變換構(gòu)件的激發(fā)光譜。
如曲線IIR所示，紅色變換構(gòu)件的激發(fā)光譜分別有470nm附近及535nm附近的激發(fā)強度的峰。即，有機EL元件的發(fā)光光譜的峰波長與紅色變換構(gòu)件的激發(fā)光譜的峰波長大體上一致。
這樣，發(fā)光光譜與激發(fā)光譜的各峰波長如果彼此大體一致，則有機EL元件的發(fā)光中，賦予紅色變換構(gòu)件發(fā)光的有效光子數(shù)的比例增高。而且，由于有效光子數(shù)的比例若增高，顏色變換構(gòu)件的發(fā)光光譜依賴于賦予顏色變換構(gòu)件發(fā)光的有效光子數(shù)，故紅色像素的發(fā)光強度增高。
此外，圖3表示紅色像素發(fā)光強光的模擬結(jié)果。
圖3(A)的橫座標(biāo)表示波長(nm)、縱座標(biāo)表示發(fā)光強度。圖3(A)的曲線II0～II6，表示使用試料1～7時的紅色像素的發(fā)射光譜。
此外，圖3(B)中示出了圖3(A)中“S”所示部分的放大圖。如圖3(B)的曲線II0～II6所示，試料的序號越大，發(fā)光強度(發(fā)光亮度)越高。即，如圖2(A)所示，500～600nm成分與藍(lán)色成分的峰強度比越高、發(fā)光強度越高。更具體地藍(lán)色成分與500～600nm成分的強度比在10∶0時發(fā)光強度最低，隨著峰強度比成為9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6，發(fā)光強度增高。
該理由估計是500～600nm成分的峰強度越高，則有機EL元件的發(fā)光光譜的波形越接近紅色變換構(gòu)件的激發(fā)光譜的波形，賦予紅色變換構(gòu)件發(fā)光的有效光子數(shù)增加的緣故。
紅色像素的發(fā)光強度增高、接近其他顏色像素的發(fā)光強度時，可確保良好的白色平衡。
這里，把采用上述的模擬方法求出的使用試料1～7作為有機EL元件的彩色發(fā)光裝置顯示白色時的CIE色度座標(biāo)等的結(jié)果示于表1。
表1

上述的表1中，表1的左端欄表示試料序號(No)，其右側(cè)順序地表示藍(lán)色成分(B)與500～600nm成分(G)的峰強度。另外，右端的“W-x”欄及“W-y”欄中分別表示CIE色度座標(biāo)的X值與Y值。
這里，把該結(jié)果示于圖4(CIE色度圖)。
如圖4所示，500～600nm成分與藍(lán)色成分的峰強度比越接近，則CIE色度座標(biāo)的座標(biāo)值越接近良好的白點(圖4的C光源或D65光源)，說明白色平衡得到改善。
圖5是模式表示本發(fā)明其他實施方案的彩色發(fā)光裝置的概念模式圖。該圖中符號分別表示40-彩色發(fā)光裝置、50-發(fā)光元件、62-藍(lán)色變換構(gòu)件、64-綠色變換構(gòu)件、66-紅色變換構(gòu)件。
發(fā)光元件50按設(shè)定的峰強度比發(fā)藍(lán)色成分和黃色～紅色成分的光。
藍(lán)色變換構(gòu)件62接受發(fā)光元件50發(fā)的光后、發(fā)出藍(lán)色成分的光，綠色變換構(gòu)件64接受發(fā)光元件50發(fā)的光后、發(fā)出綠色成分的光，紅色變換構(gòu)件66接受發(fā)光元件50發(fā)的光后、發(fā)出紅色成分的光。
各色變換構(gòu)件，由吸收發(fā)光元件50所發(fā)出光中的特定光、阻隔發(fā)其他熒光的熒光色素或特定色光的透過、提高各色的色純度的濾色器構(gòu)成。
發(fā)光元件只要是按特定的峰強度比發(fā)藍(lán)色成分和黃色～紅色成分光的元件則沒有特殊限制。
所謂藍(lán)色成分是具有峰波長優(yōu)選在430～480nm、再優(yōu)選在440～460nm范圍，并峰寬度是20～60nm范圍光譜的成分。
所謂黃色～紅色成分，具體地是將黃色、黃橙色、橙色、紅橙色、紅色中至少1種以上的顏料組合的顏色成分。
是優(yōu)選具有峰波長在540～610nm、再優(yōu)選在560～590nm范圍，半峰寬度是40～100nm光譜的成分。
通過含藍(lán)色成分與黃色～紅色成分，彩色發(fā)出裝置發(fā)相同亮度白色光時，元件的發(fā)光強度可以比使用只含藍(lán)色成分的發(fā)光元件低即可。因此，由于顏色變換構(gòu)件的吸收光量少，故抑制了顏色變換構(gòu)件的劣化，作為彩色發(fā)光裝置的亮度半衰減壽命延長。
發(fā)光元件發(fā)出的藍(lán)色成分的發(fā)光強度與黃色～紅色成分的發(fā)光強度的比是9∶1～5∶5、優(yōu)選是8∶2～6∶4。
強度比低于9∶1、紅色成分變少時，由于發(fā)光元件的紅色成分少，故為了調(diào)整彩色發(fā)光裝置的色平衡，紅色變換構(gòu)件的負(fù)擔(dān)增大，彩色發(fā)光裝置的壽命縮短。強度比大于5∶5、紅色成分多時，紅色增強，彩色發(fā)光裝置的色平衡有可能破壞。
這里，所謂各發(fā)光強度是指放射亮度光譜的峰強度值。
作為這樣的發(fā)光元件，例如，有無機EL元件、發(fā)光二極管(LED)、有機EL元件、等離子發(fā)光元件等，優(yōu)選是有機EL元件。
以下，對使用有機EL元件作為發(fā)光元件的例子進行說明。
為使有機EL元件發(fā)出的藍(lán)色成分的發(fā)光強度與黃色～紅色成分的發(fā)光強度的比是9∶1～5∶5，故作為特別優(yōu)選的構(gòu)成是把發(fā)光層分成多個，至少一層作為摻雜有含藍(lán)色發(fā)光材料至少1種以上材料的藍(lán)色發(fā)光層發(fā)揮作用，另外的至少一層是摻雜有含黃色發(fā)光材料或紅色發(fā)光材料的任何一種至少1種以上材料的起黃色～紅色發(fā)光層作用的層。
作為本實施方案中有機EL元件的具體構(gòu)成，可列舉如下的結(jié)構(gòu)。
(i)陽極/空穴注入層/藍(lán)色發(fā)光層(摻雜藍(lán)色發(fā)光材料)/黃色發(fā)光層(摻雜黃色發(fā)光材料)/電子注入層/陰極(ii)陽極/空穴注入層/黃色發(fā)光層(摻雜黃色發(fā)光材料)/藍(lán)色發(fā)光層(摻雜藍(lán)色發(fā)光材料)/電子注入層/陰極(iii)陽極/空穴注入層/藍(lán)色發(fā)光層(摻雜藍(lán)色發(fā)光材料)/黃色發(fā)光層(摻雜黃色發(fā)光材料與藍(lán)色發(fā)光材料)/電子注入層/陰極(iv)陽極/空穴注入層/黃色發(fā)光層(摻雜黃色發(fā)光材料與藍(lán)色發(fā)光材料)/藍(lán)色發(fā)光層(摻雜藍(lán)色發(fā)光材料)/電子注入層/陰極(v)陽極/空穴注入層/藍(lán)色發(fā)光層(摻雜藍(lán)色發(fā)光材料)/紅色發(fā)光層(摻雜紅色發(fā)光材料)/電子注入層/陰極(vi)陽極/空穴注入層/紅色發(fā)光層(摻雜紅色發(fā)光材料)/藍(lán)色發(fā)光層(摻雜藍(lán)色發(fā)光材料)/電子注入層/陰極(vii)陽極/空穴注入層/藍(lán)色發(fā)光層(摻雜藍(lán)色發(fā)光材料)/黃色～紅色發(fā)光層(摻雜黃色～紅色發(fā)光材料)/電子注入層/陰極(viii)陽極/空穴注入層/黃色～紅色發(fā)光層(摻雜黃色～紅色發(fā)光材料)/藍(lán)色發(fā)光層(摻雜藍(lán)色發(fā)光材料)/電子注入層/陰極(ix)陽極/空穴注入層/藍(lán)色發(fā)光層(摻雜藍(lán)色發(fā)光材料)/黃色～紅色發(fā)光層(摻雜藍(lán)色發(fā)光材料與黃色～紅色發(fā)光材料)/電子注入層/陰極(x)陽極/空穴注入層/黃色～紅色發(fā)光層(摻雜藍(lán)色發(fā)光材料與黃色～紅色發(fā)光材料)/藍(lán)色發(fā)光層(摻雜藍(lán)色發(fā)光材料)/電子注入層/陰極而且，為微調(diào)藍(lán)色發(fā)光成分的光譜的形狀(半峰寬度)，可以進而設(shè)綠色發(fā)光層。
(xi)陽極/空穴注入層/藍(lán)色發(fā)光層(摻雜藍(lán)色發(fā)光材料)/綠色發(fā)光層(摻雜綠色發(fā)光材料)/黃色～紅色發(fā)光層(摻雜黃色～紅色發(fā)光材料)/電子注入層/陰極(xii)陽極/空穴注入層/藍(lán)色發(fā)光層(摻雜藍(lán)色發(fā)光材料)/黃色～紅色發(fā)光層(摻雜黃色～紅色發(fā)光材料)/綠色發(fā)光層(摻雜綠色發(fā)光材料)/電子注入層/陰極(xiii)陽極/空穴注入層/綠色發(fā)光層(摻雜綠色發(fā)光材料)/藍(lán)色發(fā)光層(摻雜藍(lán)色發(fā)光材料)/黃色～紅色發(fā)光層(摻雜黃色～紅色發(fā)光材料)/電子注入層/陰極(xiv)陽極/空穴注入層/綠色發(fā)光層(摻雜綠色發(fā)光材料)/黃色～紅色發(fā)光層(摻雜黃色～紅色發(fā)光材料)/藍(lán)色發(fā)光層(摻雜藍(lán)色發(fā)光材料)/電子注入層/陰極(xv)陽極/空穴注入層/黃色～紅色發(fā)光層(摻雜黃色～紅色發(fā)光材料)/藍(lán)色發(fā)光層(摻雜藍(lán)色發(fā)光材料)/綠色發(fā)光層(摻雜綠色發(fā)光材料)/電子注入層/陰極(xvi)陽極/空穴注入層/黃色～紅色發(fā)光層(摻雜黃色～紅色發(fā)光材料)/綠色發(fā)光層(摻雜綠色發(fā)光材料)/藍(lán)色發(fā)光層(摻雜藍(lán)色發(fā)光材料)/電子注入層/陰極通過成為這樣的構(gòu)成，對投入相同的電力，可以比藍(lán)色(或藍(lán)綠色)有機EL元件獲得高效率且長壽命的有機EL元件。
以下，對各種構(gòu)成構(gòu)件進行說明。
作為陽極，可列舉與上述材料相同的電極。
藍(lán)色發(fā)光層，優(yōu)選是摻雜含藍(lán)色發(fā)光材料至少一種以上材料的層。
藍(lán)色發(fā)光材料可以使用上述的苯并噻唑系、苯并咪唑系、苯并噁唑系等的熒光增白劑，金屬螯合化羥基喹啉化合物(metal-chelatedoxynoid compounds)、苯乙烯基苯系化合物等。
黃色～紅色發(fā)光層優(yōu)選是摻雜選自黃色發(fā)光材料及紅色發(fā)光材料中至少1種以上材料的層。
例如，可列舉歐洲公開專利第0281381號公報所述的作為紅色振蕩激光色素使用的二氰基亞甲基吡喃衍生物、二氰基亞甲基噻喃衍生物、熒光素衍生物、苝衍生物等。
具體地，可列舉上述的黃色發(fā)光用及紅色或橙色發(fā)光用摻雜劑。
作為有機EL元件所發(fā)出的藍(lán)色成分的發(fā)光強度與黃色～紅色成分發(fā)光強度的比使之成為9∶1～5∶5用的具體方法，可列舉以下的方法。
①藍(lán)色發(fā)光層與黃色～紅色發(fā)光層中，改變各摻雜材料的濃度。
②藍(lán)色發(fā)光層與黃色～紅色發(fā)光層中，改變主體材料中的摻雜位置。
③調(diào)整陰極、有機層、陽極層、支撐基板之類元件的構(gòu)成材料的厚度與復(fù)數(shù)折射率(complex refractive index)。
④在陰極～有極層～陽極層～支撐基板間再插入介電體層或?qū)щ妼印?br> ⑤改變陽極材料或陰極材料。
作為構(gòu)成空穴注入、傳輸層的空穴注入、傳輸材料，及構(gòu)成電子注入、傳輸層的電子注入、傳輸材料，可列舉與上述的化合物同樣的材料。
作為陰極，可列舉與上述材料同樣的物質(zhì)。
形成含發(fā)光層的各有機層及無機化合物層的方法沒有特殊限定，例如，可使用蒸鍍法、旋轉(zhuǎn)涂布法、鑄涂法、LB法等公知的方法。
以下，對顏色變換構(gòu)件進行說明。
顏色變換構(gòu)件是例如如下構(gòu)成的構(gòu)件。
①只由吸收特定波長光、發(fā)出長波長熒光的熒光色素構(gòu)成的構(gòu)件。
②阻隔不要光用的顏料色素構(gòu)成的構(gòu)件(濾色器構(gòu)件)③把熒光色素分散在粘合劑樹脂中的構(gòu)件④把阻隔不要光用的顏料色素分散在粘合劑樹脂中的構(gòu)件⑤把熒光色素和阻隔不要光用的濾色器構(gòu)件混合在粘合劑樹脂中的構(gòu)件⑥將粘合劑樹脂中分散有熒光色素的構(gòu)件(熒光變換層)與阻隔不要光用的色濾器構(gòu)件(濾色器層)疊層的構(gòu)件。
其中，作為優(yōu)選的構(gòu)成，可列舉含熒光色素的①、③、⑤、⑥的構(gòu)成，作為特別優(yōu)選的構(gòu)成，可列舉⑥的構(gòu)成。
本發(fā)明使用的將有機EL元件的藍(lán)色～藍(lán)綠色發(fā)光變換成綠色發(fā)光的綠色變換構(gòu)件的亮度變換效率優(yōu)選是50％以上、更優(yōu)選是60％以上。亮度變換效率未滿50％時，進行彩色發(fā)光顯示時，由于綠色成分少，故白色發(fā)光的平衡有可能破壞。
這里，亮度變換效率ηG，是熒光變換層接受有機EL元件發(fā)的亮度Ld[nit]的光后，發(fā)亮度Lg[nit]的綠色光時的(Lg×100)/Ld的值。
另外，變換成紅色發(fā)光的紅色變換構(gòu)件的亮度變換效率優(yōu)選是10％以上、更優(yōu)選是15％以上。亮度變換效率未滿10％時，進行彩色發(fā)光顯示時，由于紅色成分少，白色發(fā)光的平衡有可能破壞。
亮度變換效率ηR，是熒光變換層接受有機EL元件發(fā)的亮度Ld[nit]的光后，發(fā)亮度Lr[nit]的紅色光時的(Lr×100)/Ld的值。
以下，對顏色變換構(gòu)件的構(gòu)成構(gòu)件進行說明。
(1)熒光變換層作為將有機EL元件的藍(lán)色～藍(lán)綠色發(fā)光變換成綠色發(fā)光的熒光色素、及將有機EL元件的藍(lán)色～綠色的發(fā)光變換成橙色～紅色發(fā)光的熒光色素，可列舉與上述的材料同樣的熒光色素。
另外，根據(jù)有機EL元件所發(fā)出的發(fā)射光譜的形狀，也可以將變換成藍(lán)色發(fā)光的熒光色素、變換成綠色發(fā)光的熒光色素、變換成橙～紅色發(fā)光的熒光色素混合使用。
此外，各種染料如果有熒光性也可以使用。
另外，也可以是預(yù)先將熒光色素混入各種顏料樹脂中進行顏料化的色料。
作為粘合劑樹脂，可以使用非固化型樹脂或光固化型樹脂、或環(huán)氧樹脂等的熱固型樹脂等。這些粘合劑樹脂可單獨使用1種也可以將2種以上混合使用。
為了裝置的全色化，把顏色變換構(gòu)件平面狀地進行分離配置，優(yōu)選使用可采用光刻法的感光性樹脂作為粘合制樹脂。
①感光性樹脂作為感光性樹脂，可列舉與上述的樹脂同樣的樹脂。
上述感光性樹脂由反應(yīng)性低聚物和聚合引發(fā)劑、聚合促進劑、作為反應(yīng)性稀釋劑的單體類構(gòu)成。作為這里適合使用的反應(yīng)性低聚物，有下述的種類。
·丙烯酸與雙酚型環(huán)氧樹脂或線型環(huán)氧樹脂加成的環(huán)氧丙烯酸酯類。
·等摩爾量的丙烯酸2-羥基乙酯和多官能性醇與多官能性異氰酸酯，按任意的摩爾比反應(yīng)的聚氨基甲酸酯丙烯酸酯類。
·等摩爾量的丙烯酸和多官能性羧酸與多官能性醇在任意的摩爾比下反應(yīng)的聚酯丙烯酸酯類。
·多元醇與丙烯酸反應(yīng)的聚醚型丙烯酸酯類。
·丙烯酸與聚(甲基丙烯酸甲酯-CO-縮水甘油基甲基丙烯酸酯)等的側(cè)鏈的環(huán)氧基反應(yīng)的反應(yīng)性聚丙烯酸酯類。
·將丙烯酸環(huán)氧酯類部分地用二堿式羧酸酐改性的羧基改性型的丙烯酸環(huán)氧酯類。
·將反應(yīng)性聚丙烯酸酯類部分地用二堿式羧酸酐改性的羧基改性型的反應(yīng)性聚丙烯酸酯類。
·聚丁二烯低聚物的側(cè)鏈有丙烯酸酯基的聚丁二烯丙烯酸酯類。
·主鏈上有聚硅氧烷鍵的聚硅氧烷丙烯酸酯類·將氨基塑料樹脂改性的氨基塑料樹脂丙烯酸酯類。
另外，作為上述聚合引發(fā)劑，只要是在乙烯基單體等的聚合反應(yīng)中一般使用的引發(fā)劑則沒有特殊限制，例如，可列舉二苯甲酮類、苯乙酮類、苯偶因類、噻噸酮類、蒽醌類、偶氮二異丁腈等的有機過氧化物。
此外，作為上述聚合促進劑，適用的例如可列舉三乙醇胺、4，4’-二甲基氨基二苯甲酮(米希勒酮)、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯等。另外，作為上述反應(yīng)性稀釋劑的單體類，例如，自由基聚合體系中，可列舉丙烯酸酯類或甲基丙烯酸酯類等的單官能單體；三丙烯酸三羥甲基丙烷酯或三丙烯酸季戊四醇酯、六丙烯酸二季戊四醇酯等的多官能單體；聚酯丙烯酸酯、丙烯酸環(huán)氧酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯等的低聚物等。
②非固化型樹脂作為非固化型的粘合劑樹脂，例如可優(yōu)選使用聚甲基丙烯酸酯、聚氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、醇酸樹脂、芳族磺酰胺樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺樹脂、苯并胍胺樹脂等。這些粘合劑樹脂中，最優(yōu)選列舉苯并胍胺樹脂、三聚氰胺樹脂及氯乙烯樹脂。此外，這些粘合劑樹脂可以單獨使用1種，也可以將2種以上混合使用。
另外，除了上述粘合劑樹脂之外，也可以使用稀釋用的粘合劑樹脂，例如，可列舉聚甲基丙烯酸甲酯或聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚酯、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、聚酰胺、聚硅氧烷、環(huán)氧樹脂等的1種或2種以上的混合物。
作為添加劑、使用其最低激發(fā)三重態(tài)能級為3Eq、熒光色素的最低激發(fā)三重態(tài)能級為3Ed時，滿足3Eq＜3Ed關(guān)系的添加劑。多種熒光色素混合的組合物場合，對有最長波長的熒光峰的熒光色素選擇添加劑要使之滿足上述的關(guān)系。
采用將熒光變換層用樹脂組合物在玻璃等的基板上涂布成所期望厚度的方法進行制膜可得到熒光變換層。
進行制膜時，為了提高上述各成分的分散性，可以使用溶劑使之溶解后進行混合。作合適合使用的溶劑，優(yōu)選乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、2-乙酰氧基-1-甲氧基丙烷、1-乙酰氧基-2-乙氧基乙烷、環(huán)己酮、甲苯等。
作為制膜方法可以使用公知的各種方法，例如，旋轉(zhuǎn)涂布法、印刷法、涂布法等。優(yōu)選的是旋轉(zhuǎn)涂布法。這樣進行制膜時的熒光變換層的厚度，從將入射光變換成所期望波長的觀點考慮，制成為此所需要的厚度。該厚度通常可在1～100μm、優(yōu)選在1～20μm的范圍適當(dāng)?shù)剡x定。
為了采用熒光變換法得到全色發(fā)光裝置，必須在基板上二維地配置RGB三原色熒光變換層。為此，如上述地進行制膜后，按照通常的熒光變換層的制造法，采用光刻法等進行蝕刻，通過加熱固化可得到熒光變換層。這里的加熱溫度根據(jù)光抗蝕劑材料的種類分別有適宜的溫度，可在70～240℃的范圍進行0.5～3小時的加熱處理。
(2)濾色器層濾色器層有無機物構(gòu)成的干擾濾波器、帶通濾波器(band passfilter)、有機物構(gòu)成的濾色器層等，但優(yōu)選色素等的材料豐富且加工難容性好的有機物的濾色器層。作為濾色器層的材料，可列舉上述的色素或粘合劑樹脂。
色素與粘合劑樹脂的比例，優(yōu)選是1∶99～90∶10(重量比)。色素未滿1％時，濾色器層不能充分分離周圍光，超過90％時膜的特性惡化、粘附強度等的機械強度降低而成為脆質(zhì)膜。更優(yōu)選色素與粘合劑樹脂的比例是10∶90～50∶50(重量比)。濾色器層的膜厚可在不破壞濾色器功能的范圍內(nèi)為任意的范圍，通常是1μm～10mm、優(yōu)選1μm～500μm、更優(yōu)選是1μm～10μm。
紅色濾色器層在波長600nm下的光透過率優(yōu)選是60％以下、更優(yōu)選是50％以下。光透過率大于60％時，由于透過波長未滿600nm的光，故彩色發(fā)光裝置的紅色純度，有可能不是純紅。
綠色濾色器層在波長540nm下的光透過率優(yōu)選是80％以上，更優(yōu)選是85％以上。光透過率未滿80％時，由于彩色發(fā)光裝置的綠色成分少，故有可能破壞白色發(fā)光的平衡。
藍(lán)色濾色器在波長460nm下的光透過率優(yōu)選是60％以上，更優(yōu)選是70％以上。光透過率未滿60％時，因彩色發(fā)光裝置的藍(lán)色成分少，故有可能破壞白色發(fā)光的平衡。
此外，將濾色器層呈平面地分離進行配置時，優(yōu)選使用可采用光刻法的上述感光性樹脂作為粘合劑樹脂。而采用印刷法的場合，可以使用利用上述透明樹脂的印刷油墨(介質(zhì))。
濾色器層，通常將熒光色素與樹脂和適當(dāng)?shù)娜軇┗旌?、分散或可溶化，成為液狀，采用旋涂法、輥涂法、棒涂法、鑄涂法等的方法在設(shè)定的基板上進行制膜。此外，也可以制成干膜貼在設(shè)定的基板上。對濾色器層進行圖案形成時，一般采用光刻法或網(wǎng)版印刷法等進行。
這樣的濾色器層，制造發(fā)三原色光的金色或多彩色的發(fā)光裝置時，由于基本上只用一種層即可，故結(jié)構(gòu)簡單，可采用低成本制造。
上述的各種構(gòu)成構(gòu)件在基板上形成。
作為基板，例如，可列舉玻璃板、金屬板、陶瓷板或塑料板(聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、硅樹脂、氟樹脂等)等。
另外，這些材料制的基板，為了避免水分侵入彩色發(fā)光裝置內(nèi)，還優(yōu)選通過進而形成無機膜、或者涂布氟樹脂，實施防濕處理或疏水性處理。
因此，為了避免水分侵入發(fā)光介質(zhì)，優(yōu)選采用防濕處理或疏水性處理，使基板的含水率和氣體透過系數(shù)小。具體地，分別優(yōu)選使支撐基板的含水率為0.0001重量％以下的值，使氣體透過系數(shù)為1×10-13cc·cm/cm2·sec·cmHg以下的值。
本發(fā)明的彩色發(fā)光裝置使用的、按設(shè)定的峰強度比發(fā)藍(lán)色成分與黃色～紅色成分光的有機EL元件，與含3原色平衡好的有機EL元件相比，元件結(jié)構(gòu)簡單，元件制造的再現(xiàn)性好。
另外與藍(lán)色(或藍(lán)綠色)有機EL元件相比，效率高、壽命長。
此外，作為顏色變換構(gòu)件，使用同一個構(gòu)件，與使用藍(lán)色有機EL元件作為有機EL元件時的彩色發(fā)光裝置相比，作為彩色發(fā)光裝置，發(fā)相同亮度的白色光時，本發(fā)明使用的有機EL元件，元件的發(fā)光強度低即可。
這意味著使用本發(fā)明所使用的有機EL元件，作為發(fā)光裝置的亮度半衰減壽命長，同時由于顏色變換構(gòu)件的吸收光量少，故也意味著顏色變換構(gòu)件的劣化小。
因此，例如，可以制得半衰減壽命超過15000小時的長壽命彩色發(fā)光裝置。
另外，作為彩色發(fā)光裝置采用相同的輸入電力進行比較時，本發(fā)明使用的有機EL元件，彩色發(fā)光裝置的發(fā)光強度大。因此，相對于使用藍(lán)色有機EL元件的場合，在不降低發(fā)光強度的范圍內(nèi)，可以調(diào)節(jié)為提高色純度所使用的濾色器的透過率。
因此，具體地，可在計算機、攜帶電話、汽車駕駛導(dǎo)向系統(tǒng)、彩色電視、錄相機、數(shù)碼相機用監(jiān)視圖面等的彩色顯示器用途等中使用。
實施例實施例1在112mm×143mm×1.1mm的支撐基板(OA2玻璃日本電氣硝子公司制)上，旋轉(zhuǎn)涂布作為黑矩陣(black matrixBM)材料的V259BK(新日鐵化學(xué)公司制)，利用光掩模進行紫外線曝光，使之形成開口68μm×285μm格子樣圖形，用2％碳酸鈉水溶液顯像后，在200℃烘烤后形成黑矩陣(膜厚1.5μm)的圖形。
然后，旋轉(zhuǎn)涂布作為藍(lán)色濾色器材料的V259B(新日鐵化學(xué)公司制)，利用光掩模，與BM對準(zhǔn)位置進行紫外線曝光，得到320條長方形(線100μm、間隙230μm)的帶狀圖形，用2％碳酸鈉水溶液顯像后，在200℃烘烤后形成藍(lán)色濾色器(膜厚1.5μm)的圖形(相當(dāng)于藍(lán)色像素)。
然后，旋轉(zhuǎn)涂布作為綠色濾色器材料的V259G(新日鐵化學(xué)公司制)、利用光掩模與BM對準(zhǔn)位置進行紫外線曝光，得到320條長方形(線100μm、間隙230μm)的帶狀圓形，用2％碳酸鈉水溶液顯像后，在200℃烘烤后，在與藍(lán)色綠色濾色器相鄰的位置形成綠色濾色器(膜厚1.5μm)的圖形。
接著，旋轉(zhuǎn)涂布作為紅色濾色器材料的CRY-S 840B(富士FILM Arch制)，通過光掩模對準(zhǔn)BM位置進行紫外線曝光，得到320條長方形(線100μm、間隙230μm)的帶狀圓形，用2％碳酸鈉水溶液顯像后，在200℃烘烤后，在藍(lán)色濾色器與綠色濾色器之間的位置形成紅色濾色器(膜厚1.5μm)的圖形。
然后，制備使0.04mol/kg(對固體成分)量的香豆素6溶解在丙烯酸系負(fù)型光抗蝕劑(V259PA固體成分濃度50％新日鐵化學(xué)公司制)中的油墨作為綠色變換構(gòu)件材料。
把該油墨旋涂在先前的基板上，通過與形成濾色器時相同的光掩模，對相當(dāng)于綠色濾色器上的位置進行紫外線曝光、用2％碳酸鈉水溶液顯像后，在180℃烘烤，形成綠色變換構(gòu)件的圖形(膜厚10μm)(相當(dāng)于綠色像素)。
接著，制備使香豆素60.53g、堿性紫111.5g、羅丹明6G1.5g溶解于丙烯酸系負(fù)型光抗蝕劑(V259PA、固體成分濃度50％新日鐵化學(xué)公司制)100g中的油墨作為紅色變換構(gòu)件的材料。
把該油墨旋涂在先前的基板上，通過與形成濾色器相同的光掩模，對相當(dāng)于紅色濾色器上的位置進行紫外線曝光、用2％碳酸鈉水溶液顯像后，在180℃烘烤，形成紅色變換構(gòu)件的圖形(膜厚10μm)(相當(dāng)于紅色像素)。
此外，使用熒光測裝置，探針定在紅色的600nm處，在400～600nm激發(fā)波長下測定相同條件下制作的紅色變換構(gòu)件的激發(fā)光譜時，得到圖6中實線表示的譜圖。這里，該激發(fā)譜線的500～600nm的峰波長是530nm。
此外，把丙烯酸系熱固性樹脂(V259PH新日鐵化學(xué)公司制)旋涂在先前的基板上作為平坦化膜，在180℃烘烤形成平坦化膜(膜厚5μm)。
然后，采用濺射法制IZO(銦鋅氧化物)膜，膜厚200nm。
接著，在該基板上旋涂正型抗蝕劑(HPR204富士OLIN制)，通過光掩模進行紫外線曝光，形成陰極的取出部，和線90μm、間隙20μm的帶狀圖形，使用氫氧化四甲基銨顯像液進行顯像，在130℃烘烤、得到抗蝕劑圖形。
然后，使用5％草酸水溶液構(gòu)成的IZO蝕刻劑，對露出部分的IZO進行蝕刻。再用乙醇胺為主要成分的剝離液(N303長瀨產(chǎn)業(yè)制)處理抗蝕劑，在相當(dāng)于藍(lán)色濾色器、綠色變換構(gòu)件、紅色變換構(gòu)件上的位置得到IZO圖形(下部電極陽極、960條線)。
然后，旋涂負(fù)型抗蝕劑(V259PA新日鐵化學(xué)公司制)，通過光掩模進行紫外線曝光，用氫氧化四甲基銨顯像液進行顯像。接著，在180℃進行烘烤、形成被覆了IZO筋條(IZO的開口部70μm×290μm)的格子狀圖形層間絕緣膜。作為第一層間絕緣膜。
然后，旋涂負(fù)型抗蝕劑(ZPN 1100日本ゼォン制)，通過光掩模進行紫外線曝光后、再曝光后進行烘烤形成線20μm、間隙310μm的帶狀圖形。然后、用氫氧化四甲基胺顯像液將負(fù)抗蝕劑顯像、形成與IZO帶重直的有機第二層間絕緣膜(隔板)。作為第二層間絕緣膜(隔板)。
在純水與異丙醇中將這樣制得的基板進行超聲波清洗，吹風(fēng)干燥后，進行UV清洗。
然后，把基板移到有機蒸鍍裝置(日本真空技術(shù)制)上，用基板固定器固定基板。此外，預(yù)先，在各個鉬制加熱板上，分別加入作為空穴注入材料的4，4’，4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯胺[MTDATA]，作為發(fā)光材料的主體材料的4，4’-二[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯[NPD]、4，4’-二(2，2-二苯基乙烯基)聯(lián)苯(DPVBi)，作為摻雜材料的紅熒烯、1，4-二[4-(N，N-二苯基氨基苯乙烯基苯)](DPAVB)，作為電子注入材料的三(8-羥基喹啉)鋁(Alq)，再把作為陰極的AlLi合金(Li濃度10原子％)裝在鎢制絲上。
然后，把真空槽減壓到5×10-7乇后，按以下的順序在從空穴注入層到陰極途中不破壞真空而通過一次抽真空進行順序疊層。
首先，作為空穴注入層，采用0.1～0.3nm/秒的蒸鍍速度把MTDATA蒸鍍成膜厚60nm，作為第一發(fā)光層，采用0.1～0.3nm/秒的蒸鍍速度把作為主體的NPD、采用0.0005～0.0015nm/秒的蒸速度把作為摻雜劑的紅熒烯進行共蒸鍍成為膜厚20nm，作為第二發(fā)光層，采用0.1～0.3nm/秒蒸鍍速度把作為主體的DPVBi、采用0.003～0.008nm/秒的蒸鍍速度把作為摻雜劑的DPAVB進行共蒸鍍，成為膜厚40nm，作為電子注入層，采用0.1～0.3nm/秒的蒸鍍速度把Alq蒸鍍成膜厚20nm，此外，作為陰極，采用蒸鍍速度0.5～1.0nm/秒、把Al和Li蒸鍍成膜厚為150nm。
此外，在有機層(空穴注入層～電子注入層)包覆濾色器及顏色變換構(gòu)件的范圍蒸鍍掩模，陰極還蒸鍍掩模使之可與以前形成的IZO取出電極相連接。陰極(上部電極)利用先前在基板上制作的隔板自動地被分開，形成與下部電極交叉的圖形(240條線)。
這樣，在基板上制作有機EL元件后，在不與大氣接觸的條件下把基板移到通干燥氮氣的干燥箱內(nèi)。在該干燥箱內(nèi)，用密封基板的藍(lán)玻璃板包覆顯示部，顯示部周圍部用陽離子固化性的膠粘劑(TB3102Three BondCo.，Ltd)光固化后封住。
此外，為了確認(rèn)有機EL的發(fā)光光譜，在前述基板上制作濾色器、沒有顏色變換構(gòu)件的基板(單色用，monochrome)，在相同條件下制作有機EL元件。
這樣地，制作下部電極與上部電極形成XY矩陣而成的全色及單色有機EL發(fā)光裝置，對該下部電極與上部電極外加DC電壓(下部電極(+)、上部電極；(-))、結(jié)果各電極的交叉部分(像素)進行發(fā)光。
使用色彩色差計(CS1000、MINOLTA Co.，Ltd)測定單色用的發(fā)射光譜，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與圖2(A)的I1(藍(lán)色域的峰強度∶藍(lán)色域外的峰強度＝0.9∶0.1)大體上一致，紅色變換構(gòu)件的500～600nm的激發(fā)光譜峰波長(530nm)與有機EL元件的發(fā)光光譜藍(lán)色域以外(500～600nm)的峰波長(535nm)大體上一致。
只選擇紅色像素，外加電壓使之發(fā)光。使用色彩色差計(CS1000，MINOLTA Co.，Ltd)測定發(fā)光譜。把結(jié)果示于表2。
另外，分別對全色用的藍(lán)、綠、紅的像素施加相同的電壓使之同時發(fā)光，使用色彩色差計(CS1000、MINOLTA Co.，Ltd)測定色度時，CIE色度座標(biāo)是，白色域內(nèi)的X＝0.24、Y＝0.23，與模擬結(jié)果一致。
實施例2實施例1中，除了作為有機EL元件的第一發(fā)光層，采用蒸鍍速度0.1～0.3nm/秒把作為主體的NPD、采用蒸鍍速度0.0015～0.0045nm/秒把作為摻雜劑的紅熒烯進行共蒸鍍以外，其他采用相同的條件制作全色及單色有機EL發(fā)光裝置，對該發(fā)光裝置的下部電極與上部電極外加DC電壓(下部電極(+)、上部電極(-))，結(jié)果各電極的交叉部分(像素)進行發(fā)光。
使用色彩色差計(CS1000、MINOLTA制)測定單色用發(fā)光光譜，結(jié)果與圖2(A)的I3(藍(lán)色域的峰強度∶藍(lán)色域外的峰強度＝0.7∶0.3)大體上一致，紅色變換構(gòu)件的500～600nm的激發(fā)光譜的峰波長(530nm)與有機EL元件的發(fā)光光譜的藍(lán)色域以外(500～600nm)的峰波長(535nm)基本一致。
只選擇紅色像素，外加電壓使之發(fā)光，使用色彩色差計(CS1000，MINOLTA制)測定發(fā)光光譜。把結(jié)果示于表2。
另外，分別對全色用的藍(lán)、綠、紅的像素，外加相同的電壓使之同時發(fā)光，使用色彩色差計(CS1000，MINOLTA制)測定色度時，CIE色度座標(biāo)是白色域內(nèi)的X＝0.26、Y＝0.30，與模擬結(jié)果一致。
實施例3實施例1中，除了作為有機EL元件的第一發(fā)光層，采用蒸鍍速度0.1～0.3nm/秒，把作為主體的NPD、采用蒸鍍速度0.0025～0.0075nm/秒把作為摻雜劑的紅熒烯進行共蒸鍍以外，其他采用相同的條件制作全彩色及單色有機EL發(fā)光裝置，對該發(fā)光裝置的下部電極與上部電極外加DC電壓(下部電極(+)、上部電極(-))，結(jié)果各電極的交叉部分(像素)進行發(fā)光。
使用色彩色差計(CS1000，MINOLTA制)測定單色用的發(fā)光光譜，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與圖2(A)的I5(藍(lán)色域的峰強度∶藍(lán)色域外的峰強度＝0.5∶0.5)基本一致，紅色變換構(gòu)件的500～600nm的激發(fā)光譜的峰波長(530nm)與有機EL元件的發(fā)光光譜中的藍(lán)色域以外(500～600nm)的峰波長(535nm)基本一致。
只選擇紅色像素，外加電壓使之發(fā)光，使用色彩色差計(CS1000、MINOLTA制)測定發(fā)光光譜。把結(jié)果示于表2。
另外，分別對全色用的藍(lán)、綠、紅像素，外加相同的電壓使之同時發(fā)光，使用色彩色差計(CS1000、MINOLTA制)測定色度時，CIE色度座標(biāo)是、白色域內(nèi)的X＝0.29、Y＝0.37，與模擬結(jié)果一致。
實施例4在實施例1中，除了作為有機EL元件的第一發(fā)光層，采用蒸鍍速度O.1～0.3nm/秒把作為主體的NPD、采用蒸鍍速度0.0030～0.0090nm/秒把作為摻雜劑的紅熒烯進行共蒸鍍以外，其他采用相同的條件制作全彩色及單色有機EL發(fā)光裝置，對該發(fā)光裝置的下部電極與上部電極外加DC電壓(下部電極(+)、上部電極(-))，結(jié)果各電極的交叉部分(像素)進行發(fā)光。
使用色彩色差計(CS1000、MINOTLA制)測定單色用的發(fā)光光譜，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與圖2(A)的I6(藍(lán)色域的峰強度∶藍(lán)色域外的峰強度＝0.4∶0.6)基本一致，紅色變換構(gòu)件的500～600nm的激發(fā)光譜的峰波長(530nm)與有機EL元件的發(fā)光光譜的藍(lán)色域以外(500～600nm)的峰波長(535nm)基本一致。
只選擇紅色像素，外加電壓使之發(fā)光，使用色彩色差計(CS1000、MINOLTA制)測定發(fā)光光譜。把結(jié)果示于表2。
分別對全色用的藍(lán)、綠、紅的像素、外加相同電壓使之同時發(fā)光，使用色彩色差計(CS1000、MINOLTA制)測定色度時，CIE色度座標(biāo)是，白色域外的X＝0.30、Y＝0.41，與模擬結(jié)果一致。
比較例1在實施例1中，除了有機EL元件的第一發(fā)光層不使用紅熒烯以外，其他使用相同的條件制作全色及單色有機EL發(fā)光裝置，對該發(fā)光裝置的下部電極與上部電極外加DC電壓(下部電極(+)、上部電極(-))，結(jié)果各電極的交叉部分(像素)進行發(fā)光。
使用色彩色差計(CS1000、MINOLTA制)測定單色用的發(fā)光光譜，結(jié)果與圖2(A)的I。(藍(lán)色域的峰強度∶藍(lán)色域外的峰強度＝1∶0)基本一致。
只選擇紅色像素，外加電壓使之發(fā)光，使用色彩色差計(CS1000、MINOLTA制)測定發(fā)光光譜。把結(jié)果示于表2。
另外，分別對全色用的藍(lán)、綠、紅的像素，外加相同的電壓使之同時發(fā)光，使用色彩色差計(CS1000、MINOLTA制)測定色度時，CIE色度座標(biāo)是，白色域外的X＝0.23、Y＝0.21，與模擬結(jié)果一致。
比較例2在實施例1中，除了作為紅色變換構(gòu)件的材料，不使用羅丹明6G以外，其他采用相同的條件配制油墨形成紅色變換構(gòu)件。
使用熒光測定裝置，探計定在紅色的600nm處，在400～600nm激發(fā)波長下測定紅色變換構(gòu)件的激發(fā)光譜時，如圖6中虛線所示，得到在520～550nm沒有極大峰的譜線(峰波長570nm)。
以下，采用與實施例3相同的條件，制作全色及單色有機EL發(fā)光裝置，對該發(fā)光裝置的下部電極與上部電極外加DC電壓(下部電極(+)、上部電極(-))，結(jié)果各電極的交叉部分(像素)進行發(fā)光。
使用色彩色差計(CS1000、MINOLTA制)測定單色用的發(fā)光光譜，結(jié)果與圖2(A)的I5(藍(lán)色域的峰強度∶藍(lán)色域外的峰強度＝0.5∶0.5)基本一致，而紅色變換構(gòu)件的500～600nm的激發(fā)光譜的峰波長(570nm)與有機EL元件的發(fā)光光譜藍(lán)色域以外(500～600nm)的峰波長(535nm)不一致。
只選擇紅色像素，外加電壓使之發(fā)光，使用色彩色差計(CS1000、MINOLTA制)測定發(fā)光光譜。把結(jié)果示于表2。
另外，分別對全色用的藍(lán)、綠、紅的像素外加相同的電壓使之同時發(fā)光，使用色彩色差計(CS1000、MINOLTA制)測定色度時，CIE色度座標(biāo)是，白色域外的X＝0.24、Y＝0.37。
把以上實施例1～4及比較例1～2中的紅色像素的發(fā)光強度(紅色強度比較例1作為100為標(biāo)準(zhǔn))和全色有機EL發(fā)光裝置全點燈時(對藍(lán)、綠、紅色各外加相同電壓)的CIE色度座標(biāo)示于以下的表2。
表2

把全色有機EL發(fā)光裝置的全點燈時(對藍(lán)、綠、紅各外加相同電壓)的CIE色度示于圖7。
如表2及圖7所示，實施例1～4中，由于紅色變換構(gòu)件的激發(fā)光譜有至少1個峰與有機EL元件的藍(lán)色域外(500～600nm)的發(fā)光峰一致，所以紅色像素的發(fā)光強度大。此外，實施例1～3中，由于有機EL元件適度地有藍(lán)色域外的發(fā)光強度(藍(lán)色域的發(fā)光強度∶藍(lán)色域外的發(fā)光強度在1∶9～5∶5的范圍內(nèi))，所以更良好地確保全色有機EL發(fā)光裝置的白色平衡。
另外，比較例1、2中，由于有機EL元件沒有與紅色變換構(gòu)件的激發(fā)光譜的峰相對應(yīng)的藍(lán)色域外的峰，故紅色強度極低，還不能確保白色平衡。
實施例5參照附圖對本實施例的彩色發(fā)光裝置進行說明。
圖8是實施倒5制造的彩色發(fā)光裝置模式圖。
支撐基板610使用形狀112mm×143mm×1.1mm的玻璃基板(OA2玻璃、日本電氣硝子公司制)。在該基板旋涂黑矩陣(BM)材料(V259BK，新日鐵化學(xué)公司制)，通過光掩模進行紫外線曝光，使之成為格子狀圖形，用2％碳酸鈉水溶液顯像后，在200℃進行烘烤形成黑矩陣620(膜厚1.5μm)的圖形。
順序形成以下所示的藍(lán)色濾色器630、綠色濾色器632、紅色濾色器634使之埋入BM材料間。
旋涂顏料系藍(lán)色濾色器材料(V259B-050X、新日鐵化學(xué)制、以下稱BCF1)，通過光掩模對準(zhǔn)BM位置進行紫外線曝光，使之得到320條長方形(線90μm、間隙240μm)的帶狀圖形，使用2％碳酸鈉水溶液顯像后，在200℃進行烘烤制得藍(lán)色濾色器630(BCF1、膜厚1.8μm)的圖形。
把采用顯微分光測定的BCF1圖形內(nèi)部透過率的測定結(jié)果示于圖9(A)。
本實施例中，藍(lán)色濾色器630為藍(lán)色變換構(gòu)件。
旋涂顏料系綠色濾色器材料(V259G-095X、新日鐵化學(xué)制、以下稱GCF1)，通過光掩模，對準(zhǔn)BM位置進行紫外線曝光，使之得到320條長方形(線90μm、間隙240μm)的帶狀圖形，使用2％碳酸鈉水溶液顯像后，在200℃進行烘烤后，在與藍(lán)色濾色器630相鄰接的位置得到綠色濾色器632(GCF1，膜厚2.0μm)的圖形。
把采用顯微分光測定的GCF1圖形內(nèi)部的透過率測定結(jié)果示于圖9(B)。
旋涂顏料系紅色濾色器材料(CRY-S840B、富士FILM Arch制、以下稱RCF1)，通過光掩模，對準(zhǔn)BM位置進行紫外線曝光，使之得到320條長方形(線90μm、間隙240μm)的帶狀圖形，使用2％碳酸鈉水溶液顯像后，在200℃進行烘烤后，在藍(lán)色濾色器630與綠色濾色器632之間的位置，得到紅色濾色器634(RCF1、膜厚1.2μm)的圖形。
把采用顯微分光測定的RCF1的圖形內(nèi)部的透過率測定結(jié)果示于圖9(C)中。
按順序在綠色濾色器632的上部形成以下所示的綠色熒光變換層640，然后，在紅色濾色器634的上部形成以下所示的紅色熒光變換層642。
作為綠色熒光變換層640的材料，配制香豆素6溶解于丙烯酸系負(fù)型光抗蝕劑(V259PA、新日鐵化學(xué)公司制)的油墨，使香豆素6的量為0.04mol/kg(相對固體成分)。
把該油墨旋涂在先前已形成濾色器的基板上，與形成濾色器時同樣通過掩膜，對相當(dāng)于綠色濾色器632上部的位置進行紫外線曝光，使用2％碳酸鈉水溶液顯像后，在180℃進行烘烤，形成綠色熒光變換層640的圖形(膜厚10μm)。
由綠色濾色器632與綠色熒光變換層640形成綠色變換構(gòu)件650。
通過彩色顯微分光測定，把對綠色熒光變換層640表面照射激發(fā)波長430nm光時的熒光譜圖示于圖10。在圖10中，G所記載的是綠色熒光變換層640的譜圖。
作為紅色熒光變換層642的材料，配制使香豆素6(0.53g)、堿性紫11(1.5g)、羅丹明6G 1.5g溶解于丙烯酸系負(fù)型光抗蝕劑(V259PA、新日鐵化學(xué)公司制)100g中的油墨。
把該油墨旋涂在先前已形成綠色熒光變換層640的基板上，與形成濾色器時同樣通過掩模，對相當(dāng)于紅色濾色器634上部的位置進行紫外線曝光、使用2％碳酸鈉水溶液顯像后，在180℃進行烘烤、形成紅色熒光變換層642的圖形(膜后10μm)。
由紅色濾色器634與紅色熒光變換層642形成紅色變換構(gòu)件660。
采用顯微分光測定，把對紅色熒光變換層642表面照射激發(fā)波長430nm光時的熒光譜圖示于圖10。圖10中記載為R的圖是紅色熒光變換層642的譜圖。
作為平坦化膜670，是把丙烯酸系熱固性樹脂(V259PH、新日鐵化學(xué)公司制)旋涂在已形成紅色熒光變換層642的基板上，在180℃烘烤、形成平坦化膜670(膜厚5μm)。
作為陽極680，是采用濺射法把IZO(銦鋅氧化物)成膜，膜厚為220nm。然后，在該基板上旋涂正型抗蝕劑(HPR204，富士OLIN制)，通過光掩模進行紫外線曝光，使之形成陽極716的取出部和線90μm、間隙20μm的帶狀圖形，使用氫氧化四甲基銨顯像液顯像，在130℃烘烤得到抗蝕劑圖形。
然后，使用5％草酸水溶液組成的蝕刻劑，對曝光部分的IZO進行蝕刻。再用乙醇胺為主要成分的剝離液處理抗蝕劑，在與藍(lán)色濾色器630、綠色熒光變換層640、紅色熒光變換層642相對應(yīng)的位置，形成IZO圖形(陽極，960條線)680。
作為第一層間絕緣膜690，旋涂負(fù)型抗蝕劑(V259PA、新日鐵化學(xué)公司制)，通過光掩模進行紫外線曝光，使用氫氧化四甲基銨顯像液進行顯像。
然后，在180℃進行烘烤，被覆IZO筋條后(IZO的開口部70μm×290μm)形成層間絕緣膜690。
另外，作為第二層間絕緣膜700(陽極隔板)，旋涂負(fù)型抗蝕劑(ZPN1100、日本ZEON公司)，通過光掩模紫外線曝光后，使之形成線20μm、間隙310μm的帶狀圖形再進行曝光后烘烤。然后，使用氫氧化四甲基銨顯像液進行顯像，形成與IZO的帶狀圖形相直交的第二層間絕緣膜700。
在純水及異丙醇中將這樣制得的基板進行超聲波清洗，吹風(fēng)干燥后，進行UV臭氧清洗。
然后，使用有機蒸鍍裝置，按照空穴注入層712、空穴傳輸層、發(fā)光層714(黃色～紅色發(fā)光層、藍(lán)色發(fā)光層)、電子注入層、陰極716的順序進行真空蒸鍍制作有機EL元件710。各層的材料及層厚如下述。
空穴注入層使用下述式[1]表示的材料。層厚是60nm。
空穴傳輸層使用下述式[2]表示的材料。層厚是20nm。
黃～紅色發(fā)光層按照5∶0.01的比使用下述式[3]表示的材料(材料H)和下述式[4]表示的材料(材料B)。層厚是5nm。
藍(lán)色發(fā)光層按照35∶1的比使用材料H與下述式[5]表示的材料(材料A)。層厚是35nm。
電子注入層使用Alq、層厚層20nm。
陰極使用Al，Li，層厚是150nm。

這樣地，在基板上制作有機EL元件后，使基板不接觸大氣而移到通入干燥氮氣的干燥箱中，在該干燥箱內(nèi)，用密封基板720的藍(lán)玻璃板被覆顯示部，顯示周邊部使用陰離子固化型膠粘劑(TB3102、Three Bond制)光固化封住，制得陽極與陰極形成有XY矩陣的全色有機EL發(fā)光裝置600(開口率56％)。
此外，為了評價所制得的僅有機EL元件的發(fā)光性能，制作單色有機EL發(fā)光裝置(開口率56％)，除了不形成濾色器、顏色變換構(gòu)件以外，其他采用與全彩色有機EL發(fā)光裝置600相同的條件進行制作。
另外，圖8中的箭頭方向是光取出方向。
實施例6除了按35∶0.8的比使用材料H與材料A形成藍(lán)色發(fā)光層外，其他與實施例5同樣地制作彩色發(fā)光元件及單色發(fā)光元件。
實施例7除了按35∶0.6的比使用材料H與材料A形成藍(lán)色發(fā)光層外，其他與實施例5同樣地制作彩色發(fā)光元件及單色發(fā)光元件。
實施例8除了發(fā)光層為藍(lán)色發(fā)光層、綠色發(fā)光層、黃色～紅色發(fā)光層的三層結(jié)構(gòu)、按下述的順序制作這些發(fā)光層以外，其他與實施例5同樣地制作彩色發(fā)光元件及單色發(fā)光元件。
藍(lán)色發(fā)光層按5∶0.07的比使用材料H與材料A。層厚是5nm。
綠色發(fā)光層按10∶0.13的比使用材料H與下述式[6]表示的材料(材料D)。層厚是10nm。
黃色～紅色發(fā)光層按25∶1.25的比使用材料H與材料B。層厚是25nm。
比較例3除了按35∶0.4的比用材料H與材料A形成藍(lán)色發(fā)光層外，其他與實施例5同樣地制作彩色發(fā)光元件及單色發(fā)光元件。
比較例4除了將藍(lán)色發(fā)光層如下述地變更、不設(shè)黃色～紅色發(fā)光層外，其他與實施例5同樣地制作彩色發(fā)光元件及單色發(fā)光元件。
藍(lán)色發(fā)光層按40∶1的比使用材料H與材料A。厚度是40nm。
比較例5除了將藍(lán)色發(fā)光層如下述地變更、不設(shè)黃色～紅色發(fā)光層外，其他與實施例5同樣地制作彩色發(fā)光元件及單色發(fā)光元件。
藍(lán)色發(fā)光層按40∶1的比使用材料H與材料D。厚度40nm。
比較例6除了采用下述的方法把第2藍(lán)色濾色器材料疊層在BCF1上以外，其他與比較例5同樣地制作彩色發(fā)光元件及單色發(fā)光元件。
羅丹明Zn溶解在丙烯酸系負(fù)型光抗蝕劑(V259PA新日鐵化學(xué)公司制)中，使羅丹明Zn的量為0.08mol/kg(相對固體成分)，配制油墨。
把該油墨旋涂在已完全形成濾色器的基板上，通過與形成濾色器時同樣的掩模，對相當(dāng)于藍(lán)色濾色器(BCF1)上部的位置進行紫外線曝光，使用2％碳酸鈉水溶液顯像后，在180℃進行烘烤，形成藍(lán)色變換構(gòu)件的圖形(膜厚10μm)(以下，稱BCF2)。
把采用分光測定的、BCF2的圖形內(nèi)部的透過率測定結(jié)果示于圖9(D)。
評價試驗1[藍(lán)色成分和黃色～紅色成分的發(fā)光強度與彩色發(fā)光裝置的色度的關(guān)系]在實施例5～8及比較例3～5的單色有機EL發(fā)光裝置的陽極與陰極間外加5V的直流電壓，結(jié)果各電極的交叉部分(像素)進行發(fā)光。使用分光放射亮度計(CS-1000、MINOLTA制)測定發(fā)射光譜，與此同時使用萬用表測定電流值。
結(jié)果，所有的裝置電流密度是約1mA/cm2、外部量子收率是約5％。把此時的發(fā)光光譜示于圖11(實施例5～6)、圖12(實施例7～8)及圖13(比較例3～5)。
由圖11～圖13，求出各實施例及比較例制得的、在發(fā)光裝置中形成的有機EL元件發(fā)出的藍(lán)色成分的發(fā)光強度與黃色～紅色成分的發(fā)光強度的比。
實施例5～8中，藍(lán)色成分的發(fā)光與黃色～紅色成分的發(fā)光的峰波長分別是455nm、565nm。藍(lán)色成分的發(fā)光強度與黃色～紅色成分的發(fā)光強度的比，實施例5中是0.83∶0.17、實施例6中是0.74∶0.26、實施例7中是0.63∶0.37、實施例8中是0.57∶0.43。
比較例3中，藍(lán)色成分發(fā)光與黃色～紅色成分發(fā)光的峰波長分別是455nm、567nm。藍(lán)色成分的發(fā)光強度與黃色～紅色成分的發(fā)光強度的比是0.49∶0.51。
比較例4中，藍(lán)色成分發(fā)光的峰波長為455nm，黃色-紅色成分的發(fā)光的峰波長沒有。藍(lán)色成分的發(fā)光強度和黃色～紅色成分的發(fā)光強度的比為1∶0。
比較例5中，藍(lán)色成分發(fā)光的峰波長是472nm，黃色～紅色成分發(fā)光的峰波長沒有。藍(lán)色成分的發(fā)光強度與黃色～紅色成分的發(fā)光強度的比是1∶0。
將采用與單色發(fā)光裝置相同的驅(qū)動條件使實施例5～8及比較例3～6的全彩色有機EL發(fā)光裝置發(fā)光時的特性示于表3。
這里，所謂全色紅(綠、藍(lán))表示只是紅(綠、藍(lán))像素點燈時的亮度與色度，所謂全色白表示使全部像素點燈時的亮度與色度。
比較例5是使用僅藍(lán)～綠色成分發(fā)光的有機EL元件的彩色發(fā)光裝置。
比較全5雖然白亮度最高，但白及藍(lán)的色度差，不能稱為全色。
因此，為了調(diào)節(jié)藍(lán)的色度，在BCF1上疊層BCF2的比較例6中，白亮度降低，而且白色度仍與比較例5同程度地差。
另外，實施例5～8及比較例3，是使用有藍(lán)色成分與黃～紅色成分發(fā)光的有機EL元件的彩色發(fā)光裝置。
總之，紅、綠、藍(lán)都表示稱為全色的色度，但比較例3中，因藍(lán)色成分的發(fā)光強度與黃色～紅色成分的發(fā)光強度的比為0.5∶0.5和紅色成分強，故白色度x、y都不太大。
與此相對，實施例5～8中，藍(lán)色成分的發(fā)光強度與黃色～紅色成分的發(fā)光強度的比進入0.9∶0.1～0.5∶0.5的范圍，白的色度良好。
表3

亮度[nit]ηR紅色變換構(gòu)件的亮度變換效率[％][％]ηG綠色變換構(gòu)件的亮度變換效率[％][％]ηB藍(lán)色變換構(gòu)件的亮度變換效率[％][％]ηW亮度變換效率[％]
實施例9除了把藍(lán)色發(fā)光層與黃色～紅色發(fā)光層的成分及層厚改成下述以外，其他與實施例5同樣地制作彩色發(fā)光元件及單色發(fā)光元件。
黃～紅色發(fā)光層按5∶0.02∶0.1的比使用材料H、材料B與材料A。層厚是5nm。
藍(lán)色發(fā)光層按35∶1的比使用材料H與材料A。厚度是35nm。
實施例10除了把綠色的濾色器材料改成顏料系綠色濾色器材料(CG-8510L、富士FILM Arch制，以下，稱GCF2)、其厚度為1.0μm以外，其他與實施例5同樣地制作彩色發(fā)光元件。
把采用顯微分光測定的GCF2的圖形內(nèi)部的透過率的測定結(jié)果示于圖9(E)中。
實施例11除了把紅色的濾色器材料改成顏料系紅色濾色器材料(CR7001、富士FILM Arch制，以下，稱RCF2)、其厚度為1.5μm以外，其他與實施例10同樣地制作彩色發(fā)光元件。
把采用顯微分光測定的RCF2的圖形內(nèi)部透過率的測定結(jié)果示于圖9(F)中。
評價試驗2[亮度、色度、發(fā)光效率等]在實施例9～11及比較例6的全彩色有機EL發(fā)光裝置的陽極與陰極間外加負(fù)荷比1/60的脈沖電壓，結(jié)果各電極的交叉部分(紅、綠、蘭的全部像素)進行發(fā)光。
使用分光放射亮度計(CS-1000、MINOLTA制)、調(diào)節(jié)電壓值使白色光的亮度為80nit。使用分光放射亮度計測定此時的色度，與此同時使用萬用表測定電流值。
然后，布線只使紅、綠、藍(lán)中同一顏色像素發(fā)光，調(diào)節(jié)脈沖電壓值使萬用表測定的電流值為全像素點燈時的1/3。使用分光放射亮度計測定此時的色度。把測定結(jié)果示于表4。
在與使用全色有機EL發(fā)光裝置，使全像素在80nit亮度點燈時的相同條件下，在實施例9、比較例6的單色有機EL發(fā)光裝置(實施例10、11的單色裝置與實施例9相同的結(jié)構(gòu))的陽極與陰極間外加1/60的脈沖電壓，使用分光放射亮度計(CS-1000、MINLTA制)，測定單色有機EL裝置的發(fā)射光譜、亮度。把測定結(jié)果示于表4。
把測定的單色有機EL發(fā)光裝置的發(fā)光譜圖示于圖14。
由圖14求出各發(fā)光裝置所形成的有機EL元件發(fā)出的藍(lán)色成分的發(fā)光強度與黃色～紅色成分的發(fā)光強度的比。
實施例9(實施例10、11也相同)中，藍(lán)色成分發(fā)光與黃色～紅色成分發(fā)光的峰波長分別是455nm、557nm，藍(lán)色成分的發(fā)光強度與黃色～紅色成分的發(fā)光強度的比是0.63∶0.37。
比較例6中，藍(lán)色成分發(fā)光的峰波長是472nm、黃色～紅色成分的發(fā)光沒有峰波長。藍(lán)色成分的發(fā)光強度與黃色～紅色成分的發(fā)光強度的比是1∶0。
由圖14可以看出，全色裝置得到相同的白色亮度，所必要的單色發(fā)光裝置的發(fā)光強度，與比較例6相比，實施例9～11需要非常少的發(fā)光強度。
另外，由于顏色變換構(gòu)件吸收的光強度也少，故可抑制顏色變換構(gòu)件中的熒光色素劣化。
此外，由表4還可以看出，實施例9～11的全色裝置的發(fā)光效率、電力效率比比較例6高。
此外，波長540nm的綠濾色器的透過率為80％以上的實施例10效率更高。
另外，波長600nm的紅濾色器的透過率為50％以下的實施例9，紅色的色度x提高0.67。
表4

亮度nitη亮度變換效率[％] 在實施例9～11及比較例6的全色有機EL發(fā)光裝置的陽極與陰極間外加負(fù)荷比1/60的脈沖電壓，使用分光放射亮度計(CS-1000、MINOLTA制)，調(diào)節(jié)電壓值使亮度為80nit。使用分光放射亮度計測定此時的色度，與此同時使用萬用表測定電流值。
布線只使紅色像素點燈，調(diào)節(jié)脈沖電壓值使萬用表測定的電流值為全像素點燈時的1/3，使用分光放射亮度計測定這時的亮度Ired后，成為連續(xù)點燈狀態(tài)。
另外，在與使用全色有機EL發(fā)光裝置、只使紅色像素點燈時相同的條件下，在實施例9、比較例6的單色有機EL發(fā)光裝置(實施例10、11的單色裝置與實施例9結(jié)構(gòu)相同)的陽極與陰極間外加1/60的脈沖電壓，測定亮度Imono后，成為連續(xù)點燈狀態(tài)。
然后，調(diào)節(jié)單色發(fā)光裝置電壓值使之與初期的亮度一致后，調(diào)節(jié)發(fā)紅色光的全彩色發(fā)光裝置的電壓值使之成為相同的電壓值，測定此時的亮度，這種操作每50小時進行一次。
把全彩色發(fā)光裝置的亮度與單色發(fā)光裝置的亮度比Ired/Imono的經(jīng)時變化示于圖15。圖15中，初期的亮度比Ired/Imono標(biāo)準(zhǔn)化成1。利用該評價可以評價僅顏色變換構(gòu)件的劣化程度。
由此，亮度比Ired/Imono的半衰減的時間，比較例6是13000小時，而實施例9是17000小時，實施例11是19000小時，實施例10為21000小時，紅色像素的半衰減壽命大大提高。
以上的結(jié)果可確認(rèn)是具有低電力消耗、高效率、高的顏色再現(xiàn)性、且壽命長的全彩色發(fā)光裝置。
如以上詳細(xì)說明，根據(jù)本發(fā)明可提供紅色光強度高的彩色發(fā)光裝置。
另外，根據(jù)本發(fā)明可提供色純度、發(fā)光效率高，且壽命長的彩色發(fā)光裝置。
權(quán)利要求
1.彩色發(fā)光裝置，其特征在于具有有機電致發(fā)光元件、藍(lán)色像素、綠色像素和紅色像素，上述的有機電致發(fā)光元件發(fā)出具有在藍(lán)色域與前述藍(lán)色域以外有峰的發(fā)光光譜的光，上述藍(lán)色像素含使藍(lán)色光通過的藍(lán)色濾色器，上述綠色像素含將上述有機電致發(fā)光元件發(fā)光的至少一部分變換成綠色光的綠色變換構(gòu)件和使綠色光通過的綠色濾色器，上述紅色像素含將有機電致發(fā)光元件發(fā)光的至少一部分變換成紅色光的紅色變換構(gòu)件和使紅色光通過的紅色濾色器，前述紅色變換構(gòu)件的激發(fā)光譜的至少一個峰與前述有機電致發(fā)光元件的藍(lán)色域以外的峰一致。
2.權(quán)利要求1所述的彩色發(fā)光裝置，其特征在于前述發(fā)光光譜的前述藍(lán)色域的峰強度與前述藍(lán)色域以外的峰強度的比是9∶1～5∶5。
3.權(quán)利要求1所述的彩色發(fā)光裝置，其特征在于前述藍(lán)色域的峰是位于400～500nm的峰，前述藍(lán)色域以外的峰是位于500～600nm的峰。
4.彩色發(fā)光裝置，其特征在于包含發(fā)出具有藍(lán)色成分和黃色～紅色成分的光的發(fā)光元件，和接受前述發(fā)光元件發(fā)出的光后，分別發(fā)藍(lán)色、綠色、紅色的藍(lán)色變換構(gòu)件、綠色變換構(gòu)件、紅色變換構(gòu)件，前述發(fā)光元件是發(fā)出的藍(lán)色成分的發(fā)光強度與黃色～紅色成分的發(fā)光強度的比是9∶1～5∶5的發(fā)光元件。
5.權(quán)利要求4所述的彩色發(fā)光裝置，其特征在于相對于前述發(fā)光元件所發(fā)出光的亮度，前述綠色變換構(gòu)件的亮度變換效率是50％以上。
6.權(quán)利要求4所述的彩色發(fā)光裝置，其特征在于相對于前述發(fā)光元件所發(fā)出光的亮度，前述紅色變換構(gòu)件的亮度變換效率是10％以上。
7.權(quán)利要求4所述的彩色發(fā)光裝置，其特征在于前述紅色變換構(gòu)件由沿光取出方向吸收前述發(fā)光元件所發(fā)出光的一部分后，發(fā)出更長波長熒長的熒光變換層和阻隔不需要光的濾色器層的疊層體構(gòu)成，前述濾色器在波長600nm的透過率是60％以下。
8.權(quán)利要求4所述的彩色發(fā)光裝置，其特征在于前述綠色變換構(gòu)件由沿光取出方向、吸收前述發(fā)光元件所發(fā)出光的一部分后，發(fā)出更長波長的熒光的熒光變換層與阻隔不需要光的濾色器層的疊層體構(gòu)成，前述濾色器在波長540nm下的透過率是80％以上。
9.權(quán)利要求4所述的彩色發(fā)光裝置，其特征在于前述發(fā)光元件是有機電致發(fā)光元件。
全文摘要
有機EL元件(200)發(fā)射含藍(lán)色成分(B)和在500～600nm有峰的成分(θ)的光。紅色變換構(gòu)件(360)具有在500～600nm有峰的激發(fā)光譜。紅色變換構(gòu)件(360)接受有機EL元件(200)發(fā)出的光后，將藍(lán)色成分(B)變換成紅色成分(R)。此時，由于在500～600nm有峰的成分(θ)而強烈地被激發(fā)，故紅色成分(R)的亮度增高。因此，三色的白色平衡得到改善。由此，可提供可提高紅色光強度的彩色發(fā)光裝置(100)。
文檔編號H01L27/32GK1643992SQ03806079
公開日2005年7月20日 申請日期2003年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月15日
發(fā)明者熊均, 榮田暢, 細(xì)川地潮, 福岡賢一 申請人:出光興產(chǎn)株式會社