[发明专利]彩色发光装置

说明书

本申请是国际申请日为2003年3月7日、国际申请号为PCT/JP03/02708、发明名称为“彩色发光装置”的分案申请。

技术领域

本发明涉及彩色发光装置，尤其是涉及适于彩色显示器用的、使用有机电致发光元件(以下，称有机EL元件)的彩色发光装置。

技术背景

为了使用有机EL元件等的发光元件制作电视等的彩色发光装置、或计算机、携带电话等的显示器用的彩色显示元件，必须形成发蓝、绿、红三原色光的像素。作为制作方法大致有以下的三种方法，分别有如下的课题。

A.三色分涂法

是把蓝、绿、红各发光元件分别配列在图面上的方法。

该场合，3种颜色相对应的像素的寿命不同，尤其是，由于红色发光材料的寿命短、效率低，故很难得到高效率地且白色平衡经时变化小的彩色发光装置。

B.白色有机EL元件与滤色器的组合

是使用滤色器，从含全部三原色的白色发光中分别取出蓝、绿、红色的方法。

这里所谓“滤色器”是阻隔有机EL元件发光成分的一部分，只透过所期望的发光成分的过滤器。要用这种构成得到高效率且颜色平衡好的彩色发光装置，实现良好平衡地含3原色发光成分的白色有机EL元件必不可少。然而，相对于蓝色成分、绿色成分，高强度地含有红色成分，由于元件构成非常复杂，故很难制作再现性好的装置。

C.蓝色(或蓝绿色)有机EL元件与颜色变换构件的组合(颜色变换法)

是通过利用颜色变换构件将蓝色的发光变换成绿色、红色而发出了3原色光的方法。

要用这种构成得到高效率且颜色平衡好的彩色发光装置，开发高效率地变换有机EL元件发光的颜色变换构件，尤其是开发红色变换构件及开发高效率的蓝色(或蓝绿色)有机EL元件是必不可少的。

图16是采用以往的颜色变换法的彩色发光装置的模式图。图中符号分别表示：10-彩色发光装置、12-蓝色像素、14-绿色像素、16-红色像素、20-发蓝色光的有机EL元件、30-含荧光色素的色变换构件。荧光色素是照射设定波长的光时被激发、把该光变换成波长更长的荧光。色变换构件30含绿色变换构件34和红色变换构件36，绿色变换构件34把有机EL元件20发出的蓝色光变换成绿色光，红色变换构件36把蓝色光变换成红色光。即，有机EL元件20发出的蓝色光经色变换构件30，通过其中一部分变换成绿色光、红色光，得到发出蓝、绿、红三原色的像素，形成彩色发光装置。

然而，这种构成的彩色发光装置，把蓝色光变换成红色光时，能差大、变换效率比蓝色光变换成绿色光时低。即，存在红色光的强度比蓝色光及绿色光的强度低的问题。

因此，为了提高红色变换效率，提高红色光的强度，已提出了几种方案。

例如，特开平10-039791号公报中记载了使红、蓝及绿色的各色像素的面积比彼此不同，尤其是，增大红色像素的面积比而提高红色光的强度，即提高红色亮度，长时间维持白色平衡的技术。然而，该技术由于使各色像素的面积比彼此不同，则像素的配置图形复杂。

另外，探索了使红色像素的有机EL元件的驱动电压或驱动电流比其他高，该红色亮度比绿色像素及蓝色像素的有机EL元件的亮度高的方法。

然而，只提高红色像素亮度时，唯有红色像素所对应的有机EL元件的劣化增大，结果存在不能维持红色像素亮度高的问题。

因此，为使蓝色有机EL元件高效率化，迄今已进行了种种改进，但理论上已接近极限。

红色变换构件是吸收有机EL元件的发光成分，使发红色荧光这样的荧光色素分散在透明粘合剂材料的构件，但现在人们所知道的荧光色素与粘合剂材料的组合并没有同时满足对变换效率与环境(热或光)的信赖性。因此，要想实现高的变换效率，不得不成为对环境不稳定的材料体系，要确保高的信赖性不得不降低变换效率。

另外，红色变换构件劣化，对彩色发光装置整体的色稳定性产生影响。

要充分实现彩色发光装置的颜色再现性，则使用除去影响色纯度的所不要的发光成分用的滤色器，该方法由于有机EL元件的发光效率、色变换构件的变换效率均有限界，所以为了提高色纯度在用滤色器除去所不要的光时，作为彩色发光装置的发光效率不得不变得极低。

本发明是鉴于上述状况而完成的研究，其目的是提供不使像素面积比彼此不同，且抑制有机EL元件的劣化偏倚，可提高红色光强度的彩色发光装置。

另外，本发明目的是提供色纯度、发光效率好，且是长寿命的彩色发光装置。