[发明专利]使用聚合物染料的色转换膜和使用该色转换膜的发多色光的有机EL装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种色转换膜，该色转换膜可通过涂布方法制备，使用具有高色转换效率的聚合物染料形成。本发明还涉及使用这种色转换膜形成的发多色光的有机EL装置。

背景技术

近年来，对于有机EL元件实际应用的研究非常活跃。因为有机EL元件能够在低电压下实现高电流密度，所以人们预期这类元件能实现高亮度和发光效率。人们特别期望具有高清晰度的多色或全色显示能力的有机多色EL显示器的实际应用。获得具有多色或全色显示能力的有机EL显示器的方法的一个例子是使用多个允许特定波长的光通过的滤色器的方法(滤色器方法)。当采用滤色器方法时，希望使用的有机EL元件是发射所谓白光的元件；即，发射包括光的三原色(红色(R)，绿色(G)和蓝色(B))的良好平衡的多色光。

已经研究了获得发多色光的有机EL元件的方法，包括使用含多种发光染料的发射层并且使多种发光染料同时被激发的方法(参见专利文献1和2)。在另一种方法中，使用含主体发光材料和客体发光材料的发射层，主体发光材料被激发，并被诱导发出光，同时能量被转移到客体材料，导致客体材料发光(参见专利文献3)。

但是，上述发多色光的有机EL元件要么依赖多种发光材料的同时激发，要么依赖多种发光材料之间的能量转移。已有报导，在这类装置中，发光材料之间的发射强度的平衡随着驱动时间的流逝而变化，或者随着激励电流的变化而变化，这可能导致得到的色调改变。

为得到发多色光的有机EL元件而提出的另一种方法是同时使用发单色光的有机EL元件和色转换膜的色转换方法(参见专利文献4-6)。使用的色转换膜是含一种或多种色转换物质的层，所述色转换物质能吸收短波长光并将其转化为长波长光。

专利文献1：日本专利第2991450号

专利文献2：日本专利申请特开第2000-243563号

专利文献3：美国专利第5,683,823号

专利文献4：日本专利申请特开第2002-75643号

专利文献5：日本专利申请特开第2003-217859号

专利文献6：日本专利申请特开第2000-230172号

但是，在使用单色转换材料形成色转换膜时，色转换材料的分子互相聚集；随着吸收光的能量反复在相同的分子之间转移，发生称为浓缩猝灭的现象，色转换材料失活，不再发光。为了抑制这种现象，将色转换材料溶解或分散在介质中以降低浓度，从而抑制色转换材料分子之间的接触(参见专利文献5)。

在此，降低色转换材料的浓度的做法会减小待吸收的光的吸光度，结果导致无法获得充分的转换光强度。为了解决这一问题，制备更厚的色转换膜，提高吸光度，从而维持有效的色转换。使用这种较厚的色转换膜(膜厚度约10微米)会带来许多问题，包括在梯度区域中发生电极图案的断开，难以实现高清晰度，膜中残留水分或溶剂(在膜与有机EL装置组合时，残留的水分或溶剂会改变有机EL层，导致显示器缺陷)。同时，从降低视角依赖性的角度考虑，也非常需要制备较薄的色转换膜。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种色转换膜，该色转换膜能维持充分的转换光强度而无需增加膜的厚度。本发明的另一个目的是提供一种能通过低成本湿法制造的色转换膜。本发明的另一个目的是提供一种使用这种色转换膜的发多色光的有机EL装置；也就是说，提供一种具有以下性质的发多色光的有机EL装置：具有极佳的视角依赖性，以及由于色调不会随着驱动时间的流逝而变化，也不会随着激励电流的变化而变化，在长时间内表现出稳定的发射性质。

下文将描述可用在本发明的色转换膜中的聚合物染料。该聚合物染料包括第一染料单元和第二染料单元，它们作为相同分子内的组成单元。第一染料单元吸收入射到色转换膜上的光，并将所吸收的入射光的能量转移到第二染料单元。第二染料单元接受来自第一染料单元的能量，并发光。

以构成聚合物染料的组成单元的总含量为基准计，第一染料单元的含量优选至少为50％，但是不超过99.99％。以构成聚合物染料的组成单元的总含量为基准计，第二染料单元的含量优选至少为0.01％，但是不超过50％。聚合物染料的分子量优选至少为1,000，但是不超过100,000。

本发明的色转换膜的特征是该膜是通过涂布上述聚合物染料而形成的。本发明的发多色光的有机EL装置由一对电极、夹在该对电极之间的有机EL层、和色转换膜组成，所述一对电极中的至少一个电极是透明电极。所述色转换膜含有上述聚合物染料，并且形成的膜厚度不超过2微米。