DE69623443T2

DE69623443T2 - Vielfarbige lichtemissionsvorrichtung und verfahren zur herstellung derselben

Info

Publication number: DE69623443T2
Application number: DE69623443T
Authority: DE
Inventors: Mitsuru Eida; Masahide Matsuura; Hiroshi Tokailin
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1995-02-06
Filing date: 1996-02-05
Publication date: 2003-01-23
Anticipated expiration: 2016-02-06
Also published as: EP0809420A4; WO1996025020A1; EP0809420B1; EP0809420A1; DE69623443D1; US5909081A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung und auf ein Verfahren zu deren Herstellung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung, die für die Verwendung in mehrfarbigen oder vollfarbigen Flachdisplays geeignet ist, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung.
Eine Elektrolumineszenzvorrichtung (im folgenden bezeichnet als "EL-Vorrichtung") ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine hohe Sichtbarkeit aufgrund ihrer Selbstemission hat und dass sie eine ausgezeichnete Schlagbeständigkeit aufweist, da sie vollständig massiv ist. Zur Zeit werden variable EL-Vorrichtungen, die eine anorganische oder organische Verbindung als Emissionsschicht verwenden, vorgeschlagen und es gab Versuche, sie zu einer praktischen Verwendung zu führen. Eine der realisierten EL-Vorrichtungen wird als eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung benutzt.
Solch eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung umfasst eine Vorrichtung, die durch Kombination eines Farbfilters aus drei verschiedenen Primärfarben (rot, grün und blau) mit einer Weißlicht emittierenden, anorganischen EL-Vorrichtung hergestellt wird, und eine Vorrichtung, die durch Musterung von anorganischen EL-Vorrichtungen der drei Primärfarben hergestellt wird, um die EL-Vorrichtungen der drei Primärfarben getrennt auf der gleichen Ebene anzuordnen und dadurch Licht zu emittieren (Semicond. Sci. Technol. 6 (1991) 305-323). Dabei gibt es jedoch das Problem, dass der Effekt des Emissionslichtes von jeder Farbe auf höchstens 33% des Weißlichtes begrenzt ist, wenn das Weißlicht durch die Farbbilder der drei Primärfarben aufgelöst wird. Ferner konnten EL-Vorrichtungen, die selbst effizient Weißlicht emittieren können, zur Zeit noch nicht erzielt werden.
Andererseits wird ein Photolithographieverfahren für die Musterung der EL- Vorrichtungen verwendet. Es ist jedoch bekannt, das die Effizienz und die Stabilität der EL- Vorrichtungen bei solch einem Nassverfahren stark reduziert werden.
Es ist allgemeine Kenntnis, dass unter den EL-Vorrichtungen organische EL- Vorrichtungen vielversprechend sind, da sie hochintensive und effiziente Lichtemissionsvorrichtungen sind. Da hier die Lichtemissionsschicht eine organische Schicht ist, ist es sehr wahrscheinlich, dass verschiedene Emissionsfarben durch das molekulare Design der organischen Verbindungen hergestellt werden. Solch eine organische EL- Vorrichtung kann somit eine Vorrichtung darstellen, die in der Praxis in mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtungen verwendet wird.
Diese organischen EL-Vorrichtungen haben jedoch den Nachteil, dass chemische Faktoren, wie externer Dampf, Sauerstoff, Gas von einer organischen Verbindung und ähnliches zu einer Verschlechterung der EL-Vorrichtungen führen, wie eine Reduktion der Luminanz, die mit dem Auftreten von schwarzen Flecken und ähnlichem begleitet ist. Diese Vorrichtungen können ferner durch physikalische (mechanische) Faktoren zerstört werden, wie Hitze, Schlageinwirkung oder ähnliches, da die EL-Vorrichtungen aus einem Laminat von niedermolekularen organischen Verbindungen zusammengesetzt sind.
Das Verfahren für die getrennte Anordnung von jeder der organischen EL- Vorrichtungen, welche das Licht der drei Primärfarben (RGB) emittieren, auf der gleichen Ebene kann nur mit Schwierigkeit in einem Nassverfahren oder in einem Verfahren, welches eine Wärmebehandlung umfasst, wie ein Photolithographieverfahren, verwendet werden.
Um dieses Problem zu lösen wurde eine EL-Farbdisplayvorrichtung offenbart (siehe die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 40888/1989). Diese Vorrichtung ist, wie in der Fig. 8 dargestellt, dadurch gekennzeichnet, dass eine EL-Emissionsschicht 1b zwischen einer unteren Elektrode 1c und einer lichtemittierenden, oberen Elektrode 1a und auf einem Substrat 2 angeordnet ist, dass das EL-Licht, welches über die lichttransparente Elektrode 1a abgegeben wird, von dem transparenten Substrat 8 über einen Farbfilter 9 extern abgestrahlt wird, wobei der Farbfilter 9 auf dem transparenten Substrat 8 angeordnet ist und gegenüber der transparenten Elektrode 1a vorliegt.
Diese Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, dass die Luminanz des Lichtes von jeder Farbe auf ein Drittel des EL-Lichtes durch die Farbfilter reduziert wird. Da die EL- Vorrichtung gegenüber dem Farbfilter angeordnet ist, wird die Lichtemissionsdauer der EL- Vorrichtung unausweichlich durch wasserhaltigen Dampf, Sauerstoff, Gas von organischen Monomeren, niedermolekularen Komponenten und ähnlichem, die durch den Farbfilter erzeugt werden, reduziert.
Um diese Probleme zu lösen, wurde eine Technik offenbart, bei der eine Fluoreszenzschicht, die Licht absorbiert, das von einer organischen EL-Vorrichtung emittiert wird, und die sichtbares Fluoreszenzlicht emittiert, an der Position installiert wird (laminiert oder parallel), die zu dem Emissionsabschnitt der organischen EL-Vorrichtung passt (siehe die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 152897/1991). Diese Technik stellt sicher, dass Licht einer blauen oder blau-grünen Farbe, welches von der organischen EL-Vorrichtung emittiert wird, in ein Fluoreszenzlicht umgewandelt wird, was sichtbares Licht einer längeren Wellenlänge darstellt. Diese Technik wird in einer mehrfarbigen (drei Primärfarben) Lichtemissionsvorrichtung verwendet, wobei die Fluoreszenzschichten, die zur Umwandlung der blauen oder blau-grünen Farbe in eine grüne oder rote Farbe in der Lage sind, getrennt auf einer Ebene angeordnet sind (siehe die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 258860/1993).
Die Installation der Fluoreszenzschicht hat den Vorteil, dass eine mehrfarbige Lichtemission, die eine höhere Effizienz als im Fall der Installation eines Farbfilters hat, erwartet werden kann. Wenn die Fluoreszenzschicht insbesondere für die Umwandlung in eine grüne Farbe 80% oder mehr des Blaulichtes absorbieren soll, welches von der organischen EL-Vorrichtung emittiert wird, sind eine Reihe von Fluoreszenzmaterialien bekannt, die Fluoreszenzlicht mit einer Effizienz von 80% oder mehr emittieren können. Unter der Annahme einer Lichtabsorptionseffizienz und einer Lichtemissionseffizienz der Fluoreszenzschicht von 80% wird geschätzt, dass das Blaulicht der organischen EL- Vorrichtung in ein sichtbares Licht mit einer längeren Wellenlänge mit einer Ausbeute von 64% umgewandelt werden kann.
Eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung kann unter Verwendung einer organischen EL-Vorrichtung und einer Fluoreszenzschicht in der obigen Weise realisiert werden. Die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 258860/1993 schlägt die folgende Struktur für eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung vor.
Wie in der Fig. 15 gezeigt, sind die Fluoreszenzschichten 3R, 3G, welche das Licht absorbieren, das von einer organischen EL-Vorrichtung emittiert wird, und die eine grüne Farbe beziehungsweise eine rote Farbe emittieren, getrennt auf einem transparenten Substrat 11 auf der gleichen Ebene angeordnet. Ein Polymer und/oder eine vernetzte Verbindung eines organischen Monomers oder Oligomers und eine transparente, isolierende Schicht mit starrer Ebene (Schutzschicht) 7, die durch ein Sol-Gel-Glasverfahren hergestellt wird, werden auf dem transparenten Substrat 11 mit den Fluoreszenzschichten 3R, 3G durch Spinngießen laminiert. Eine transparente Elektrode 1a der organischen EL-Vorrichtung wird auf der ebenen Schicht 7 angeordnet.
Als andere Strukturen ist eine Struktur offenbart, bei der die transparenten und isolierenden, flachen und starren Elemente einfach auf der Oberfläche der Fluoreszenzschicht anstelle der Laminierung auf der Fluoreszenzschicht durch Spinngießen angeordnet werden, sowie eine Struktur, bei der die Fluoreszenzschicht anstelle der Befestigung der Fluoreszenzschicht auf der Oberfläche des Substrates an der Rückseite des Hartelementes befestigt ist, welche die Funktionen einer flachen Schicht zeigt. Es wurde jedoch berichtet, dass die in der Fig. 15 gezeigte Struktur bevorzugt ist.
Die in der Fig. 15 gezeigte Struktur weist jedoch das Problem auf, das die Lichtemissionsdauer der organischen EL-Vorrichtung durch wasserhaltigen Dampf, Sauerstoff, Gas von Monomeren und ähnliches reduziert ist, welche an die organische Verbindung der flachen Schicht in geringer Menge adsorbieren oder dort eingeschlossen sind, wodurch die Emission unausweichlich nicht einheitlich wird, da die transparente Elektrode der organischen EL-Vorrichtung nur auf der gleichen flachen Schicht angeordnet ist, die aus dem Polymer und/oder der vernetzten Verbindung eines organischen Monomers oder Oligomers besteht.
Ferner ist eine Hochtemperaturbehandlung bei 400ºC oder mehr im allgemeinen für die Herstellung der flachen Schicht nach dem Sol-Gel-Glasverfahren notwendig. Dies führt zu einer Verschlechterung der organischen Fluoreszenzschicht. Wenn die aus Sol-Gel-Glas bestehende, flache Schicht durch Hitzebehandlung (bis zu einer Maximaltemperatur von etwa 250ºC) hergestellt wird, was keine Verschlechterung des Fluoreszenzelementes bewirkt, tritt jedoch das Problem auf, dass die Lichtemissionsdauer der organischen EL-Vorrichtung aus dem gleichen Grund, wie oben erwähnt, stark herabgesetzt wird, da Wasser oder die organischen Verbindungen verbleiben.
Klare Erläuterungen hinsichtlich des Hartelementes in den anderen Strukturen sind jedoch nur in einem nicht ausreichendem Maße gegeben.
Andererseits ist ein Verfahren offenbart, bei dem eine Glasplatte mit einem durch Drucken gebildeten Farbfilter unter die Rückfläche eines Glassubstrates einer anorganischen EL-Vorrichtung angeordnet ist (siehe die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 119494/1982).
Bei diesem Verfahren wird jedoch eine durch den Farbfilter hervorgerufene Reduktion der Emissionseffizienz auftreten. Da die organische EL-Vorrichtung unabhängig von dem Farbfilter hergestellt wird, tritt eine Krümmung und Verformung des Substrates auf, so dass die EL-Vorrichtung nicht in einer stabilen Weise hergestellt werden kann, wenn zum Beispiel die Dicke des Substrates der organischen EL-Vorrichtung nicht ansteigt (etwa 700 um oder mehr). Als Ergebnis des Anstiegs der Dicke des Substrates nimmt die Lücke zwischen dem Farbfilter und der EL-Vorrichtung zu, wodurch Licht mit einer anderen als der gewünschten Farbe emittiert wird, was den Betrachtungswinkel deutlich einengt, wenn mehrfarbiges Licht emittiert wird.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts dieser Situation erzielt und hat zur Aufgabe, die Bereitstellung einer mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung unter Verwendung einer organischen EL-Vorrichtung mit einer überlegenen Lichtemissionsdauer und ausgezeichneten Eigenschaften im Betrachtungswinkel. Die Erfindung hat ferner die Aufgabe, ein Verfahren für die Herstellung der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung in einer stabilen und effizienten Weise anzugeben.
Die obige Aufgabe kann nach einer ersten Erfindung erzielt werden durch die Bereitstellung einer mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung, die ein Trägersubstrat, eine organische elektrolumineszente (EL) Vorrichtung, die auf dem Trägersubstrat angeordnet ist, und eine Fluoreszenzschicht umfasst, die passend zu einer transparenten Elektrode oder Elektrode der organischen EL-Vorrichtung angeordnet ist, um das Licht zu absorbieren, welches von der organischen EL-Vorrichtung emittiert wird, und um sichtbares Fluoreszenzlicht zu emittieren, wobei ein transparentes, anorganisches Oxidsubstrat, auf dem eine Fluoreszenzschicht angeordnet ist, zwischen der organischen EL-Vorrichtung und der Fluoreszenzschicht in solch einer Weise vorgesehen ist, dass eine Lücke zwischen der Fluoreszenzschicht und der organischen EL-Vorrichtung vorliegt, und wobei die organische EL-Vorrichtung durch ein Abdichtungsmittel zwischen dem transparenten anorganischen Oxidsubstrat und dem Trägersubstrat abgedichtet ist.
Bei bevorzugten Ausführungsformen sind die Fluoreszenzschichten getrennt auf dem transparenten anorganischen Oxidsubstrat auf der gleichen Ebene angeordnet;
eine Schutzschicht der Fluoreszenzschichten und/oder ein transparentes Substrat sind ferner auf der Fluoreszenzschicht angeordnet;
die Plattendicke des transparenten anorganischen Oxidsubstrates liegt in dem Bereich von 1 bis 200 um; und
das transparente anorganische Oxidsubstrat ist aus einer transparenten Glasplatte aufgebaut.
Die obige Aufgabe kann gemäß einer zweiten Erfindung durch die Bereitstellung einer mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung gelöst werden, die ein transparentes Trägersubstrat, Fluoreszenzschichten, die getrennt auf dem transparenten Trägersubstrat auf der gleichen Ebene angeordnet sind, und einer organischen elektrolumineszenten (EL) Vorrichtung umfasst, die an oder auf den Fluoreszenzschichten angeordnet ist, wobei die Fluoreszenzschichten passend zu einer transparenten Elektrode oder der Elektrode der organischen EL-Vorrichtung angeordnet sind, so dass jede der Fluoreszenzschichten das Licht absorbiert, welches von der organischen EL-Vorrichtung emittiert wird, und verschiedene Typen von sichtbarem Fluoreszenzlicht emittieren, wobei eine transparente und isolierende, anorganische Oxidschicht mit einer Dicke von 0,01 bis 200 um zwischen der Fluoreszenzschicht und der organischen EL-Vorrichtung angeordnet ist.
Bei bevorzugten Ausführungsformen sind eine transparente Schutzschicht für die Fluoreszenzschichten und/oder eine transparente Klebstoffschicht zwischen den Fluoreszenzschichten und der transparenten und isolierenden, anorganischen Oxidschicht angeordnet;
die transparente und isolierende, anorganische Oxidschicht besteht aus einer transparenten und isolierenden Glasplatte;
die transparente und isolierende, anorganische Oxidschicht besteht aus einer oder mehreren Verbindungen, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die aus Siliciumoxid, Aluminiumoxid und Titaniumoxid bestehen; und
die transparente und isolierende, anorganische Oxidschicht wird hergestellt durch Bildung eines Films aus einer oder mehreren Verbindungen, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die aus Siliciumoxid, Aluminiumoxid und Titaniumoxid besteht, auf wenigstens einer Fläche oder Rückseite der transparenten und isolierenden Glasplatte.
Die obige Aufgabe kann gemäß einer dritten Erfindung durch die Bereitstellung eines Verfahrens für die Herstellung der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung gelöst werden, indem auf einem transparenten Trägersubstrat Fluoreszenzschichten auf der gleichen Ebene getrennt angeordnet werden, die das Licht absorbieren, welches von einer organischen EL- Vorrichtung emittiert wird, und die unterschiedlich sichtbares Fluoreszenzlicht emittieren, sowie durch Anordnung der organischen EL-Vorrichtung an oder über der Fluoreszenzschicht, so dass eine transparente Elektrode oder Elektrode der organischen EL- Vorrichtung zu der Fluoreszenzschicht passt, umfassend:
(A) einen Schritt, bei dem die Fluoreszenzschichten auf dem gleichen, transparenten Trägersubstrat auf der gleichen Ebene angeordnet werden;
(B) einen Schritt, bei dem die transparente Schutzschicht für die Fluoreszenzschichten und/oder eine transparente Klebstoffschicht auf den Fluoreszenzschichten und auf dem transparenten Trägersubstrat, auf dem die Fluoreszenzschichten getrennt angeordnet sind, angeordnet werden;
(C) einen Schritt, bei dem eine transparente und isolierende Glasplatte mit einer Dicke von 1 bis 200 um, in der eine transparente Elektrode ausgebildet ist oder auszubilden ist, oder ein Element, welches durch Ausbildung eines Films, der aus einer oder mehreren Verbindungen besteht, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Siliciumoxid, Aluminiumoxid und Titaniumoxid besteht, auf wenigstens einer Fläche oder Rückseite einer transparenten und isolierenden Glasplatte hergestellt ist, mit der transparenten Schutzschicht der Fluoreszenzschichten oder mit der transparenten Klebstoffschicht verbunden wird; und
(D) einen Schritt, bei dem eine Schicht aus einer organischen Verbindung und Elektroden der organischen EL-Vorrichtung in Reihe auf der Glasplatte, in der die transparente Elektrode ausgebildet ist, laminiert werden.
Die erste bis dritte Erfindung stellen eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung unter Verwendung einer organischen EL-Vorrichtung bereit, die eine überlegene Lichtemissionsdauer und ausgezeichnete Eigenschaften im Betrachtungswinkel hat, sowie ein Verfahren für die Herstellung der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung in einer stabilen und effizienten Weise.
Fig. 1 ist ein schematischer und typischer Querschnitt durch eine Ausführungsform der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung (erste Erfindung) gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist ein schematischer und typischer Querschnitt durch die mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung (erste Erfindung) gemäß der vorliegenden Erfindung und zeigt eine andere Ausführungsform unter Verwendung einer Schutzschicht für die Fluoreszenzschichten.
Fig. 3 ist ein schematischer und typischer Querschnitt durch eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung (erste Erfindung) gemäß der vorliegenden Erfindung und zeigt ein Beispiel unter Verwendung eines transparenten Substrates.
Fig. 4 ist ein schematischer und typischer Querschnitt durch eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung (erste Erfindung) gemäß der vorliegenden Erfindung und zeigt eine weitere Ausführungsform unter Verwendung einer getrennt angeordneten Fluoreszenzschicht.
Fig. 5 ist ein schematischer und typischer Querschnitt durch eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung (erste Erfindung) gemäß der vorliegenden Erfindung und zeigt ein Beispiel unter Verwendung eines Farbfilters und einer schwarzen Matrix.
Fig. 6 ist ein schematischer und typischer Querschnitt durch eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung (erste Erfindung) gemäß der vorliegenden Erfindung und zeigt eine weitere Ausführungsform unter Verwendung einer Schutzschicht für die Fluoreszenzschichten und ein transparentes Substrat.
Fig. 7 ist ein schematischer und typischer Querschnitt durch ein Vergleichsbeispiel zu der ersten Erfindung, wobei eine Fluoreszenzschicht an der gleichen Seite wie eine organische EL-Vorrichtung auf einem transparenten Glassubstrat angeordnet ist.
Fig. 8 ist ein schematischer und typischer Querschnitt durch ein Beispiel einer konventionellen, mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung.
Fig. 9 ist ein schematischer und typischer Querschnitt durch eine Ausführungsform der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung (zweite Erfindung) gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 10 ist ein schematischer und typischer Querschnitt durch eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung (zweite Erfindung) gemäß der vorliegenden Erfindung und zeigt eine weitere Ausführungsform unter Verwendung einer transparenten Klebstoffschicht.
Fig. 11 ist ein schematischer und typischer Querschnitt durch eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung (zweite Erfindung) gemäß der vorliegenden Erfindung und zeigt eine weitere Ausführungsform unter Verwendung einer transparenten Klebstoffschicht und einer transparenten Schutzschicht für die Fluoreszenzschichten.
Fig. 12 ist ein schematischer und typischer Querschnitt durch eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung (zweite Erfindung) gemäß der vorliegenden Erfindung und zeigt eine weitere Ausführungsform unter Verwendung einer transparenten Schutzschicht für die Fluoreszenzschichten.
Fig. 13 ist eine schematische und typische Ansicht einer mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung (zweite Erfindung) gemäß der vorliegenden Erfindung und zeigt eine weitere Ausführungsform unter Verwendung eines Farbfilters und einer schwarzen Matrix.
Fig. 14 ist ein schematischer und typischer Querschnitt durch eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung (zweite Erfindung) gemäß der vorliegenden Erfindung und zeigt eine weitere Ausführungsform unter Verwendung einer transparenten Klebstoffschicht, einer Schutzschicht für die Fluoreszenzschichten und zwei transparenten und isolierenden, anorganischen Oxidschichten.
Fig. 15 ist ein schematischer und typischer Querschnitt durch ein Beispiel einer konventionellen, mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung.
Die mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sowie ein Verfahren für deren Herstellung wird nun im folgenden im größeren Detail erläutert werden.
Die organische, mehrfarbige EL-Lichtemissionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung muss eine Struktur aufweisen, bei der das Licht (insbesondere mit einer blauer Farbe oder einer blau-grünen Farbe), welches von einer organischen EL-Vorrichtung emittiert wird, effizient mittels einer Fluoreszenzschicht absorbiert wird, ohne dass eine Lichtreduktion und eine Streuung des Lichtes auftritt, und bei der ein Fluoreszenzlicht von der Fluoreszenzschicht emittiert wird, welches ohne Lichtreduktion und Streuung des Lichtes extern abgegeben wird.

I. Mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung (erste Erfindung).

Gemäß den obigen Darlegungen wird die erste Erfindung insbesondere durch die folgenden Strukturen (1)-(3) dargestellt, die in den Fig. 1-3 gezeigt sind. Eine Fluoreszenzschicht kann das Licht, welches von einer organischen EL-Vorrichtung emittiert wird, in Licht mit einer längeren Wellenlänge als das Licht, welches von der organischen EL- Vorrichtung emittiert wird, umwandeln.
(1) Trägersubstrat 2/organische EL-Vorrichtung 1 (Elektrode 1c/Schicht 1b aus einer organischen Verbindung/transparente Elektrode 1a)/Lücke 6/ transparentes, anorganisches Oxidsubstrat 4/Fluoreszenzschicht 3
(2) Trägersubstrat 2/organische EL-Vorrichtung 1 (Elektrode 1c/Schicht 1b aus einer organischen Verbindung/transparente Elektrode 1a/Lücke 6/ transparentes, anorganisches Oxidsubstrat 4/Fluoreszenzschicht 3/ Schutzschicht für die Fluoreszenzschichten)
(3) Trägersubstrat 2/organische EL-Vorrichtung 1 (Elektrode 1c/Schicht 1t aus einer organischen Verbindung/transparente Elektrode 1a/Lücke 6/ transparentes, anorganisches Oxidsubstrat 4/Fluoreszenzschicht 3/ transparentes Substrat 8)
Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird die organische EL-Vorrichtung 1 durch ein Abdichtungsmittel 5 abgedichtet, welches durch Verbinden der transparenten, anorganischen Oxidschicht 4 mit dem Trägersubstrat 2 beispielsweise unter Verwendung eines Klebstoffs gebildet wird.
Auch bei den Strukturen (1)-(3), wie dies in der Fig. 4 dargestellt ist, werden die Fluoreszenzschichten 3, die Fluoreszenzlicht von unterschiedlichen Farben emittieren, getrennt auf der gleichen Ebene angeordnet, um Licht der drei Primärfarben (RGB) zu erzielen. In diesem Fall liegt die Plattendicke des transparenten, anorganischen Oxidsubstrates 4 vorzugsweise in dem Bereich von 1 um bis 200 um. Ferner kann ein Farbfilter 9a, wie dies in der Fig. 5 dargestellt ist, auf jedem der Fluoreszenzschichten 3 angeordnet werden, um die Fluoreszenzfarben zu steuern und um so die Farbreinheit zu fördern. Auch kann eine schwarze Matrix 9b zwischen den Fluoreszenzschichten oder Farbfiltern angeordnet werden, um eine Streuung des Lichtes zu verhindern und um so die Sichtbarkeit des mehrfarbigen emittierten Lichtes zu verbessern.
Im folgenden wird die mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung anhand jedes Strukturelementes näher erläutert werden. Die für diese Strukturelemente verwendeten Materialien sind nicht auf die Materialien, die im folgenden beschrieben werden, beschränkt, welche zu den geringsten Anforderungen hinsichtlich dieser Elemente passen.

1. Organische EL-Vorrichtung

Als organische EL-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden bevorzugt organische EL-Vorrichtungen verwendet, die Licht im Bereich von nahem ultravioletten Licht bis Licht mit grüner Farbe, mehr bevorzugt ist eine blau-grüne Farbe, emittieren. Die folgenden Strukturen stehen beispielhaft für die organische EL-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, um solch eine Lichtemission zu erzielen.
Diese Strukturen umfassen grundsätzlich eine Emissionsschicht, die aus einer organischen Verbindung aufgebaut ist, welche zwischen zwei Elektroden (Anode und Kathode) angeordnet ist. Andere Schichten können dazwischen, sofern erforderlich, angeordnet sein. Typische Strukturen für die organische EL-Vorrichtung, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, sind die folgenden:
(1) Anode/Emissionsschicht/Kathode;
(2) Anode/positive Lochinjektionsschicht/Emissionsschicht/Kathode;
(3) Anode/Emissionsschicht/Elektroneninjektionsschicht/Kathode; und
(4) Anode/positive Lochinjektionsschicht/Emissionsschicht/Elektroneninjektionsschicht/Kathode.

(a) Anode

Eine Anode, die als Elektrodenmaterial Metalle, Legierungen, elektrisch leitende Verbindungen und Mischungen davon verwendet und die eine hohe Austrittsarbeit (mehr als 4 eV) besitz, wird bevorzugt verwendet. Beispiele für solch ein Elektrodenmaterial sind Metalle, wie Au und elektrisch leitende Materialien, wie CuI, ITO, SnO2 und ZnO. Ein dünner Film von jeder dieser Elektroden wird durch Dampfauftragung, Sputtering oder ähnliches gebildet, um die Anode herzustellen.
Wenn das Licht, welches von der Emissionsschicht emittiert wird, aus der Anode in dieser Weise herausgeführt wird, ist es wünschenswert, dass die Durchlässigkeit des emittierten Lichtes durch die Anode mehr als 10% beträgt. In diesem Fall entspricht die Anode der transparenten Elektrode. Die Flächenresistenz der Anode ist vorzugsweise weniger als einige hundert Ω/ . Die Dicke der Anode beträgt normalerweise 10 nm bis 1 um, vorzugsweise 10 nm bis 200 nm, obwohl dies von dem verwendeten Material abhängig ist.

(b) Emissionsschicht

Die Hauptemissionsmaterialien für die organische EL-Vorrichtung sind organische Verbindungen. Spezifische Beispiele für die organischen Verbindungen, die für die Emissionsschicht verwendet werden, sind die folgenden Verbindungen und zwar in Abhängigkeit von der gewünschten Farbe.
Zunächst kann emittiertes Licht mit ultravioletter bis violetter Farbe hergestellt werden durch Verwendung von organischen Verbindungen, die durch die folgende allgemeine Formel dargestellt sind.
worin X die folgende Verbindung darstellt.
worin n 2, 3, 4 oder 5 bezeichnet, und worin Y die folgende Verbindung darstellt.
Bei den obigen Verbindungen kann eine Phenylgruppe, Phenylengruppe und Naphthylgruppe mit einer oder mehreren Alkylgruppen, die 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweisen, Alkoxygruppen, Hydroxylgruppen, Sulfonylgruppen, Carbonylgruppen, Aminogruppen, Dimethylaminogruppen und Diphenylaminogruppen substituiert sein. Ferner können diese Gruppen kombiniert werden, um einen gesättigten, fünfgliedrigen Ring oder einen gesättigten, sechsgliedrigen Ring zu bilden.
Es ist ferner bevorzugt, dass die Phenylgruppe, Phenylengruppe und Naphthylgruppe an der para-Position substituiert ist, um sie einfach substituieren zu können und um eine glatte Filmablagerung zu bilden. Die durch die folgende Formel dargestellten Verbindungen sind Beispiele für die Verbindungen, die an der para-Position substituiert sind. Unter diesen Verbindungen sind p-Quarterphenyl-Derivate und p-Quinquephenyl-Derivate bevorzugt.
Beispiele für organische Verbindungen, die für die < Herstellung von emittiertem Licht mit blauer Farbe bis zu einer blau-grünen Farbe oder einer grünen Farbe verwendet werden, sind Fluoreszenzbleichmittel, wie ein Benzothiazol-Typ, Benzoimidazol-Typ und Benzoxazol-Typ; Metallchelat-Oxinoidverbindungen und Verbindungen des Styrylbenzol- Typs.
Spezifische Verbindungen sind beispielsweise solche Verbindungen, die in der offengelegten, japanischen Patentanmeldung Nr. 194393/1984 offenbart sind. Unter diesen typischen Beispielen sind Fluoreszenzbleichmittel, die den Benzoxazol-Typ einschließen, wie 2,5-Bis(5,7-di-t-pentyl-2-benzoxazolyl)-1,3,4-thiadiazol; 4,4'-Bis(5,7-di-t-pentyl-2- benzoxazolyl)stilben; 4,4'-Bis(5,7-di-(2-methyl-2-butyl)-2-benzoxazolyl)stilben; 2,5-Bis(5,7- di-t-pentyl-2-benzoxazolyl)thiophen; 2,5-Bis(5-α,α-dimethylbenzyl-2- benzoxazolyl)thiophen, 2,5-Bis(5-7-di(2-methyl-2-butyl)-2-benzoxazolyl)-3,4- diophenylthiophen, 2,5-Bis(5-methyl-2-benzoxazolyl)thiophen, 4,4'-Bis(2- benzoxazolyl)biphenyl; 5-Methyl-2-[2-[4-(5-methyl-2-benzoxazolyl) phenyl]vinyl]benzoxazol und 2-[2-(4-Chlorphenyl)vinyl]naphtho[1,2-d]oxazol; Benzothiazol- Typ, wie 2-2'(p-Phenylendivinylen)-bisbenzothiazol; und Benzoimidazol-Typ, wie 2-[2-[4- (2-Benzoimidazolyl) phenyl]vinyl]benzoimidazol und 2-[2-(4-carboxyphenyl) vinyl]benzoimidazol. Zusätzlich sind andere nützliche Verbindungen solche, die in Chemistry of Synthetic Dyes, 628-637, P640 (1971) aufgeführt sind.
Als Chelat-Oxinoidverbindungen, die oben erwähnt sind, können die Verbindungen verwendet werden, die in der offengelegten, japanischen Patentanmeldung Nr. 295695/1988 offenbart sind. Unter diesen sind typische Beispiele Metallkomplexe des 8-Hydroxychinolin- Typs, wie Tris(8-chinolinol)aluminium, Bis(8-chinolinol)magnesium, Bis(benzo[f]-8- chinolinol)zink, Bis(2-methyl-8-chinolinolat)aluminiumoxid, Tris(8-chinolinol)indium, Tris(5-methyl-8-chinolinol)aluminium, 8-Chinolinollithium, Tris(5-chlor-8- chinolinol)gallium, Bis(5-chlor-8-chinolinol)calcium, Poly[zink(II)-bis(8-hydroxy-5- chinolinonyl)methan] und Dilithiumepinetridion.
Als Verbindungen des Styrylbenzol-Typs, die oben erwähnt sind, können die Verbindungen verwendet werden, die in den Beschreibungen von EP-A-0319881 und EP-A- 0373582 offenbart sind. Typische Beispiele für diese Verbindungen des Styrylbenzol-Typs sind 1,4-Bis(2-methylstyryl)benzol, 1,4-Bis(3-methylstyryl)benzol, I; 4-rns(4- methylstyryl)benzol, Distyrylbenzol, 1,4-Bis(3-ethylstyryl)benzol, 1,4-Bis(2-methylstyryl)-2- methylbenzol und 1,4-Bis(2-methylstyryl)-2-ethylbenzol.
Ferner können die Distyrylpyrazin-Derivate, die in der offengelegten, japanischen Patentanmeldung Nr. 252793/1990 offenbart sind, als Material für die Emissionsschicht verwendet werden. Typische Beispiele für diese Derivate sind 2,5-Bis(4-methylstyryl)pyrazin, 2,5-Bis(4-ethylstyryl)pyrazin, 2,5-Bis[2-(1-naphthyl)vinyl]pyrazin, 2,5-Bis(4- methoxystyryl)pyrazin, 2,5-Bis[2-(4-biphenyl)vinyl]pyrazin und 2,5-Bis[2-(1- pyrenyl)vinyl]pyrazin.
Zusätzlich können die Verbindungen des Polyphenyl-Typs, die in der Beschreibung von EP-A-0387715 offenbart sind, als Material für die Emissionsschicht verwendet werden.
Andere als die oben erwähnten Fluoreszenzbleichmittel, Metallchelat-Oxinoid und Styrylbenzol, sind die folgenden Verbindungen, die auch als Material für die Emissionsschicht verwendet werden können:
12-Phthaloperinon (J. Appl. Phys., Bd. 27, L713, (1988)), 1,4-Diphenyl-1,3-butadien, 1,1,4,4-Tetraphenyl-1,3 butadien (Appl. Phys. Lett., Bd. 56, L799, (1990)), Naphthalimid- Derivate (offengelegte, japanische Patentanmeldung Nr. 305886/1990), Perillen-Derivate (offengelegte, japanische Patentanmeldung Nr. 189880/1990), Oxadiazol-Derivate (offengelegte, japanische Patentanmeldung Nr. 216791/1990 oder die Oxadiazol-Derivate, die von Hamada et al. auf der Konferenz von Appl. Phys. offenbart wurden), Aldazin-Derivate (offengelegte, japanische Patentanmeldung Nr. 220393/1990), Pyrazilin-Derivate (offengelegte, japanische Patentanmeldung Nr. 220394/1990), Cyclopentadien-Derivate (offengelegte, japanische Patentanmeldung Nr. 289675/1990), Pyrrolopyrrol-Derivate (offengelegte, japanische Patentanmeldung Nr. 296891/1990), Styrylamin-Derivate (Appl. Phys. Lett., Bd. 56, L799, (1990)), Verbindungen des Coumarin-Typs (offengelegte, japanische Patentanmeldung Nr. 191694/1990) und makromolekulare Verbindungen, die beschrieben sind in WO-A-90/13148 oder Appl. Phys. Lett., Bd. 58, 18, P1982 (1991).
Als Materialien für die Emissionsschicht werden bei der vorliegenden Erfindung Verbindungen des aromatischen Dimethylidin-Typs bevorzugt verwendet (Verbindungen, die in der Beschreibung von EP-A-0388768 oder in der offengelegten, japanischen Patentanmeldung Nr. 231970/1991 offenbart sind). Spezifische Beispiele für diese Verbindungen sind 1,4-Phenylendimethylidyn, 4,4-Phenylendimethylidyn, 2,5- Xylendimethylidyn, 2,6-Naphthylendimethylidyn, 1,4-Biphenylendimethylidyn, 1,4-p- Terephenylendimethylidyn, 9,10-Anthracendiyldimethylidyn, 4,4'-Bis(2,2-di-t- butylphanylvinyl)biphenyl (im folgenden abgekürzt als DTBPVBi)), 4,4'-Bis(2,2- diphenylvinyl)biphenyl (im folgenden abgekürzt als DPVBi) sowie Derivate davon.
Auch die Verbindungen, die durch die allgemeine Formel (RS-Q)2-AL-O-L dargestellt sind und die in der offengelegten, japanischen Patentanmeldung Nr. 258862/1993 beschrieben sind, können verwendet werden, wobei L ein Kohlenwasserstoff mit 6-24 Kohlenstoffatomen darstellt und eine Phenylgruppe umfasst, O-L einen Phenolat-Liganden darstellt, Q einen substituierten 8-Chinolinolat-Liganden darstellt, Rs eine 8-Chinolinolat ringsubstituierte Gruppe darstellt, die ausgewählt ist, um stereochemisch zu verhindern, dass drei oder mehr substituierte 8-Chinolinolat-Liganden mit einem Aluminiumatom binden.
Als spezifische Beispiele für solche Verbindungen können die folgenden genannt werden:
Bis(2-methyl-8-chinolinolat) (para-phenalphenolat)aluminium (III) (im folgenden abgekürzt als (PC-7)) und Bis(2-methyl-8-chinolinolat) (1-naphtholat)aluminium (III) (im folgenden abgekürzt als (PC-17)).
Zusätzlich offenbart die offengelegte, japanische Patentanmeldung Nr. 9953/1994 ein Verfahren zur Herstellung von gemischtem, emittierten Licht einer blauen Farbe und einer grünen Farbe in einer effizienten Weise durch Dotieren. Wenn dieses Verfahren zur Bildung der Emissionsschicht gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird das oben erwähnte Emissionsmaterial als Wirtsmaterial verwendet. Als Dotiermittel kann ein stark fluoreszierendes Farbmaterial einer blauen Farbe bis einer grünen Farbe, beispielsweise ein Coumarin-Typ oder ein Fluoreszenzfarbmaterial, das ähnlich zu denen ist, die bei dem obigen Verfahren verwendet werden, verwendet werden. Als Wirtsmaterial können insbesondere Fluoreszenzmaterialien genannt werden, die hauptsächlich zusammengesetzt sind aus Distyrylarylen, vorzugsweise zum Beispiel DPVBi. Als Dotiermittel kann Diphenylaminostyrylarylen, vorzugsweise zum Beispiel 1,4-Bis(4-N,N'-diphenylamino)styryl)benzol (DPAVB), genannt werden.
Als Verfahren zur Bildung einer Emissionsschicht unter Verwendung der obigen Materialien können bekannte Verfahren angewandt werden, zum Beispiel das Dampfauftragungsverfahren, das Spinnbeschichtungsverfahren, ein LB-Verfahren oder ähnliches. Eine bevorzugte Emissionsschicht ist insbesondere ein molekularer Sedimentfilm. Der molekulare Sedimentfilm ist ein Film, der durch Ablagerung einer Verbindung aus einer Dampfphase gebildet wird, oder ein Film, der durch Verfestigung einer Verbindung aus einer Lösung oder aus einer flüssigen Phase gebildet wird. Der molekulare Sedimentfilm wird allgemein unterschieden von einem Dünnfilm (molekular kumulativer Film), der mit dem LB- Verfahren gebildet wird und der Unterschiede in der Koagulationsstruktur und in einer hohen Ordnungsstruktur oder einen funktionalen Unterschied, der durch diese Strukturen hervorgerufen wird, gekennzeichnet ist.
Die Emissionsschicht kann ferner in einer ähnlichen Weise durch ein Verfahren gebildet werden, das in der offengelegten, japanischen Patentanmeldung Nr. 51781/1982 offenbart ist, wobei ein Bindungsmittel, wie ein Harz, und eine Verbindung in einem Lösungsmittel gelöst werden, um eine Lösung herzustellen, und wobei dann ein Dünnfilm aus der Lösung unter Verwendung eines Spinnbeschichtungsverfahrens gebildet wird.
Die Dicke der Emissionsschicht beträgt vorzugsweise 5 nm bis 5 um, obwohl es hinsichtlich der Dicke der Emissionsschicht, die auf solche Weise hergestellt wird, keine Beschränkungen gibt und die Dicke der Emissionsschicht wahlweise ausgewählt werden kann.
Die Emissionsschicht der organischen EL-Vorrichtung hat ferner die folgenden Funktionen.
(1) Injektionsfunktionen, mit denen positive Löcher von einer Anode oder einer positiven Lochinjektionsschicht in Gegenwart eines elektrischen Feldes injiziert werden können und mit denen Elektronen von einer Kathode oder einer Elektroneninjektionsschicht injiziert werden können.
(2) Übertragungsfunktionen, mit denen die injizierten Ladungen (Elektronen und positive Löcher) durch elektrische Feldkräfte übertragen werden können.
(3) Emissionsfunktionen, mit denen Elektronen und positive Löcher kombiniert werden können, um Licht zu emittieren.
Es sei angemerkt, dass es einen Unterschied zwischen der Injektion von EIektrönen uiid der Injektion von positiven Löchern geben kann. Es kann ferner einen Unterschied zwischen der Übertragbarkeit der positiven Löcher und der Übertragbarkeit der Elektronen hinsichtlich der Beweglichkeit geben. Es ist jedoch wünschenswert, entweder positive Löcher oder Elektronen zu übertragen.

(c) Positive Lochinjektionsschicht

Als Material für die positive Lochinjektionsschicht kann jedes Material verwendet werden, welches wahlweise ausgewählt wird aus lichtelektrischen Materialien, die normalerweise als Material für die Übertragung einer Ladung von positiven Löchern verwendet werden, und aus bekannten Materialien, die für eine positive Lochinjektionsschicht einer organischen EL-Vorrichtung verwendet werden. Das Material für die positive Lochinjektionsschicht, welche entweder eine Funktion als positive Lochinjektionsschicht oder als eine Barriere für ein Elektron hat, kann entweder eine organische oder eine anorganische Verbindung sein.
Beispiele für diese konventionellen Materialien sind Triazol-Derivate (siehe die Beschreibung von US-A-3,112,197, etc.), Oxadiazol-Derivate (siehe die Beschreibung von US-A-3,189,447), Imidazol-Derivate (japanische Patentveröffentlichung Nr. 16096/1962, etc.), Polyarylalkan-Derivate (siehe die Beschreibungen in US-A-3,615,402, US-A-3,820,989, US-A-3,542,544, japanische Patentveröffentlichung Nr. 555/1970 und Nr. 10983/1976, und offengelegte japanische Patentanmeldungen Nr. 93224/1976, Nr. 17105/1980, Nr. 4148/1981, Nr. 108667/1980, Nr. 156953/1980 und Nr. 36656/1981), Pyrazolin-Derivate und Pyrazolon- Derivate (siehe die Beschreibungen in US-A-3,180,729, US-A-4,278,746, und die offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nr. 88064/1980, Nr. 88065/1980, Nr. 105537/1974, Nr. 51086/1980, Nr. 80051/1981, Nr. 88141/1981, Nr. 45545/1982, Nr. 112637/1979, und Nr. 74546/1980), Phenylendiamin-Derivate (siehe die Beschreibungen von US-A-3,615,404, japanische Patentveröffentlichungen Nr. 10105/1976, Nr. 3712/1971 und Nr. 25336/1972, offengelegte japanische Patentanmeldungen Nr. 53435/1979, Nr. 110536/1979, und Nr. 119925/1979), Arylamin-Derivate (siehe die Beschreibungen in US-A- 3,567,450, US-A-3,180,703, US-A-3,240,597, US-A-3,658,520, US-A-4,232, 103, US-A- 4,175,961 US-A-4,012,376, japanische Patentveröffentlichungen Nr. 35702/1974 und Nr. 27577/1964, offengelegte japanische Patentanmeldungen Nr. 144250/1980, Nr. 119132/1981, und Nr. 22437/1981, und DRP Nr. 1,110,518), Amino substituierte Chalcon-Derivate (siehe die Beschreibungen in US-A-3,526,501, etc.), Oxazol-Derivate (siehe die Beschreibung in US-A-3,257,203), Styrylanthracen-Derivate (siehe die Beschreibung in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 46234/1981), Fluorenon-Derivate (siehe die Beschreibung in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 110837/1979), Hydrazon-Derivate (siehe die Beschreibungen in US-A-3,717,462, offengelegte japanische Patentanmeldungen Nr. 59143/1979, Nr. 52063/1980, Nr. 52064/1980, Nr. 46760/1980, Nr. 85495/1980, Nr. 11350/1982, Nr. 148749/1982 und Nr. 311591/1990), Stilben-Derivate (siehe die Beschreibung in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nr. 210363/1986, Nr. 228451/1986, Nr. 14642/1986, Nr. 72255/1986, Nr. 47646/1987, Nr. 36674/1987, Nr. 10652/1987, Nr. 30255/1987, Nr. 93445/1985, Nr. 94462/1985, Nr. 174749/1985, und Nr. 175052/1985), Silazan-Derivate (siehe die Beschreibung in US-A-4,950,950), Polysilan-Typ (siehe die Beschreibung in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 204996/1990), Copolymerisate des Anilintyps (siehe die Beschreibung der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 282263/1990), und elektrisch leitende, makromolekulare Oligomere (insbesondere ein Thiophen-Oligomer), die in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 211399/1989 offenbart sind.
Als Materialien, die für die positive Lochinjektionsschicht verwendet werden, können auch die folgenden Verbindungen benutzt werden. Unter diesen sind Porphyrinverbindungen (offenbart in der offengelegten, japanischen Patentanmeldung Nr. 2956965/1988) und aromatische, tertiäre Amine und Styrylaminverbindungen (siehe die Beschreibungen in US- A-4,127,412; offengelegte japanische Patentanmeldungen Nr. 27033/1978, Nr. 58445/1979, Nr. 149634/1979, Nr. 64299/1979, Nr. 79450/1980, Nr. 144250/1980, Nr. 119132/1981, Nr. 295558/1986, Nr. 98353/1986, und Nr. 295695/1988) bevorzugt. Es ist insbesondere bevorzugt, aromatische tertiäre Amine zu verwenden.
Typische Beispiele für die obigen Porphyrinverbindungen sind Porphin; 1,10,15,20- Tetraphenyl-21H; 23H-Porphin-Kupfer (II); 1,10,15,20-Tetraphenyl-21H; 23H-Porphin-Zink (II), 5,10,15,20-Tetrakis(pentafluorphenyl)-21 H; 23H-Porhin, Siliciumphthalocyaninoxid, Aluminiumphthalocyaninchlorid, Phthalocyanin (Nicht-Metall), Dilithiumphthalocyanin, Kupfertetramethylphthalocyanin, Kupferphthalocyanin, Chromphthalocyanin, Zinkphthalocyanin, Bleiphthalocyanin, Titaniumphthalocyaninoxid, Magnesiumphthalocyanin und Kupferoctamethylphthalocyanin.
Typische Beispiele für die obigen aromatischen tertiären Amin- und Styrylaminverbindungen sind N,N,N',N'-Tetraphenyl-4,4'-diaminophenyl; N,N'-Diphenyl- N,N'-bis-(3-methylphenyl)-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamin (im folgenden abgekürzt als "TPD"); 2,2-Bis(4-di-p-tolylaminophenyl)propan; 1,1-bis(4-di-p-tolylaminophenyl)cyclohexan; N,N,N',N'-Tetra-p-tolyl-4,4'-diaminophenyl; 1,1-Bis(4-di-p-tolylaminophenyl)-4- phenylcyclohexan; Bis(4-dimethylamino-2-methylphenyl)phenylmethan; Bis(4-di-p- tolylaminophenyl)phenylmethan, N,N'-diphenyl-N,N'-di(4-methoxyphenyl)-4,4'- diaminobiphenyl; N,N,N',N'-Tetraphenyl-4,4'-diaminophenylether; 4,4- Bis(diphenylamino)quadriphenyl; N,N,N-Tri(p-tolyl)amin; 4-(Di-p-tolylamino)-4'-[4(di-p- tolylamino)styryl]stilben; 4-N,N-Diphenylamino-(2-diphenylvinyl)benzol; 3-Methoxy-4'- N,N-diphenylaminostylbenzol; N-phenylcarbazol, Verbindungen mit zwei kondensierten aromatischen Ringen in einem Molekül, zum Beispiel 4,4'-Bis(N-(1-naphthyl)-N- phenylamino)biphenyl (im folgenden abgekürzt als "NPD"), veröffentlicht in US-A- 5,061,569, und Verbindungen, bei denen drei Triphenylamin-Einheiten in sternenförmiger Form kombiniert sind, zum Beispiel 4,4',4"-Tris[N-(3-methylphenyl)-N- phenylamino]triphenylamin (im folgenden abgekürzt als "MTDATA"), veröffentlicht in der offengelegten, japanischen Patentveröffentlichung Nr. 308688/1992.
Neben den oben erwähnten, aromatischen Dimethylidinverbindungen, die als Material für die Emissionsschicht gezeigt wurden, können auch anorganische Verbindungen, wie p- Typ Si und p-Typ SiC, als Material für die positive Lochinjektionsschicht verwendet werden.
Die positive Lochinjektionsschicht kann hergestellt werden durch Bildung eines Dünnfilms aus den oben erwähnten Verbindungen unter Verwendung eines bekannten Verfahrens, wie Dampfauftragungsverfahren, Spinnbeschichtungsverfahren, Gießverfahren, LB-Verfahren oder ähnliches. Es gibt keine Beschränkungen hinsichtlich der Dicke der positiven Lochinjektionsschicht. Die Dicke der positiven Lochinjektionsschicht liegt jedoch normalerweise im Bereich von 5 nm bis 5 um. Diese positive Lochinjektionsschicht kann aus einer Schicht bestehen, die aus einem oder mehreren der obigen Materialien aufgebaut ist, oder kann eine Schicht darstellen, in der andere positive Lochinjektionsschichten, die aus Verbindungen hergestellt sind, die unterschiedlich von der Verbindung dieser Schicht sind, auf diese Schicht laminiert werden.

(d) Elektroneninjektionsschicht

Die Elektroneninjektionsschicht, die wie erforderlich bereitgestellt werden kann, kann die Funktion der Übertragung der von der Kathode injizierten Elektronen zu der Emissionsschicht besitzen. Optionale Verbindungen, die von konventionell bekannten Verbindungen ausgewählt werden, können verwendet werden.
Typische Beispiele für diese Verbindungen umfassen Nitro-substituierte Fluoren- Derivate; Anthrachinodimethan-Derivate, veröffentlicht in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nr. 149259/1982, Nr. 55450/1983, und Nr. 104061/1988; Diphenylchinon-Derivate; Thiopyrandioxid-Derivate, heterocyclische Tetracarbonsäureanhydride, wie zum Beispiel Naphthalenperillen und ähnliches; und Carbodiimide, die alle veröffentlicht sind in Polymer Preprints, Japan, Bd. 37, Nr. 3 (1988) S. 681, und ähnliches; Fluorenylidenemethan-Derivate, veröffentlicht im japanischen Journal von Applied Physics, 27, L269 (1988), offengelegte japanische Patentanmeldungen Nr. 696657/1985, Nr. 143764/1986 und Nr. 148159/1986; Anthrachinondimethan- und Anthron- Derivate, veröffentlicht in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nr. 225151/1986 und Nr. 233750/1986; Oxadiazol-Derivate, veröffentlicht durch Hamada et al. auf der Konferenz von Appl. Phys; und eine Reihe von Elektronenübertragungsverbindungen, veröffentlicht in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 194393/1984. Obwohl die obigen Elektronenübertragungsverbindungen als Materialien zur Verwendung für die Emissionsschicht in der offengelegten, japanischen Patentanmeldung Nr. 194393/1984 offenbart sind, wurde als Ergebnis der Studien von den Erfindern bestätigt, dass diese Verbindungen als Materialien für die Elektroneninjektionsschicht verwendet werden können.
Als weitere Beispiele für die Materialien der Elektroneninjektionsschicht sind Thiazol- Derivate zu erwähnen, die durch Ersatz eines Sauerstoffatoms an dem obigen Oxadiazolring durch ein Schwefelatom hergestellt werden, und Chinoxalin-Derivate mit einem Chinoxalinring, der als Elektronenanziehungsgruppe bekannt ist. Ferner umfassen die Beispiele für die Materialien der Elektroneninjektionsschicht Metallkomplexe von 8- Chinolinol, insbesondere Tris (8-chinolinol)aluminium (im folgenden abgekürzt als "Alq"), Tris(5,7-dibrom-8-chinolinol)aluminium, Tris(2-methyl-8-chinolinol)aluminium, Tris(5- methyl-8-chinolinol)aluminium, Bis(8-chinolinol)zink (im folgenden abgekürzt als "Znq") und Metallkomplexe, die durch Ersatz der primären Metalle von diesen Metallkomplexen durch In, Mg, Cu, Ca, Sn, Ga, oder Pb hergestellt werden.
Als Materialien für die Elektroneninjektionsschicht können neben den oben erwähnten Verbindungen auch metallfreie oder Metallphthalocyaninverbindungen der 8-Chinolinol- Derivate oder Verbindungen verwendet werden, die durch Ersatz der Terminalgruppe von diesen Verbindungen durch eine Alkylgruppe, Sulfonsäuregruppe oder ähnliches hergestellt werden. Auch Distyrylpyrazin-Derivate können verwendet werden. Ähnlich wie bei der positiven Lochinjektionsschicht können auch anorganische Halbleiter, wie n-Typ-Si, n-Typ- SiC oder ähnliches verwendet werden.
Die Elektroneninjektionsschicht kann hergestellt werden durch Bildung eines Dünnfilms aus der oben erwähnten Verbindung unter Verwendung eines bekannten Verfahrens, wie das Vakuumablagerungsverfahren, das Spinnbeschichtungsverfahren, das Gießverfahren, das LB-Verfahren oder ähnliches. Hinsichtlich der Dicke der Elektroneninjektionsschicht gibt es keine Beschränkungen. Die Dicke der Elektroneninjektionsschicht beträgt jedoch normalerweise 5 nm bis 5 um. Diese Elektroneninjektionsschicht kann aus einer Schicht aufgebaut sein, die aus einem oder mehreren der obigen Materialien besteht, oder kann eine Schicht darstellen, bei der andere Elektroneninjektionsschichten, die aus Verbindungen aufgebaut sind, die unterschiedlich von der Verbindung dieser Schicht sind, auf diese Schicht laminiert werden.

(e) Kathode

Als Beispiele für die Kathode können Elektrodenmaterialien verwendet werden, wie Metalle (diese werden "Elektroneninjektionsmetall" genannt), Legierungen, elektrisch leitfähige Verbindungen und Mischungen davon, die eine niedrige Austrittsarbeit (weniger als 4 eV) haben. Beispiele für solch ein Elektrodenmaterial sind Metalle, wie Natrium, Natrium/Kalium-Legierung, Magnesium, Lithium, Magnesium/Kupfer-Mischungen, Magnesium/Silber-Mischungen, Magnesium/Aluminium-Mischungen, Magnesium/Indium- Mischungen, Aluminium/Aluminiumoxid (Al&sub2;O&sub3;), Indium, Lithium/Aluminium-Mischungen, und seltene Erdmetalle und ähnliches. Unter diesen sind bevorzugte Beispiele Mischungen des Elektroneninjektionsmetalls mit einem sekundären Metall, welches eine hohe Austrittsarbeit hat und das unter Berücksichtigung der Elektroneninjektionsfähigkeit und Haltbarkeit gegenüber einer Oxidation als Elektrode stabil ist. Bevorzugte Beispiele sind insbesondere Magnesium/Silber-Mischungen, Magnesium/Aluminium-Mischungen, Magnesium/Indium-Mischungen, Aluminium/Aluminiumoxid (Al&sub2;O&sub3;) und Lithium/Aluminium-Mischungen.
Ein dünner Film wird von jedem dieser Elektrodenmaterialien durch Dampfauftragung, Sputtering oder ähnlichem gebildet, um die Kathode herzustellen.
Wenn das Licht, welches von der Emissionsschicht emittiert wird, aus der Kathode in dieser Weise genommen wird, ist es wünschenswert, dass die Durchlässigkeit des emittierten Lichtes durch die Kathode mehr als 10% beträgt. In diesem Fall entspricht die Kathode der transparenten Elektrode.
Hier beträgt die Flächenresistenz der Kathode vorzugsweise weniger als einige hundert Ω/ . Die Dicke der Kathode liegt normalerweise bei 10 nm bis 1 um, vorzugsweise von 50 nm bis 200 nm.
Bei der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung, die als Emissionselement eine organische EL-Vorrichtung verwendet wird beispielsweise eine Elektrodenmusterlinie senkrecht zu einer anderen Musterlinie gebildet. Wenn die Elektrode auf einem dünnen Film einer Schicht aus einer organischen Verbindung gebildet wird, wie eine Emissionsschicht oder ähnliches, unter Verwendung eines photolithografischen Verfahrens, einschließlich Nassätzung, verschlechtert sich die Schicht aus einer organischen Verbindung sehr stark, so dass das Photografieverfahren in einer stabilen Weise nicht verwendet werden kann. Das Elektrodenmuster wird durch eine Maske gebildet, die eine gewünschte Form besitzt, wenn die Elektrodenmaterialien (Anode oder Kathode) durch Dampfauftragung oder Sputtering behandelt werden. Wenn die Elektrode nicht auf einem dünnen Film einer Schicht aus einer organischen Verbindung gebildet wird, zum Beispiel auf einer Glasplatte, kann das Muster der Elektrodenmuster durch Photolithografie gebildet werden.

(f) Herstellung einer organischen EL-Vorrichtung (Beispiel)

Unter Verwendung der oben genannten Materialien und Verfahren werden eine Anode (zum Beispiel eine transparente Elektrode), eine Emissionsschicht, eine positive Lochinjektionsschicht, falls erforderlich, und eine Elektroneninjektionsschicht, falls erforderlich, gebildet und ferner wird in dieser Reihenfolge eine Kathode (zum Beispiel Elektrode) gebildet, um eine organische EL-Vorrichtung herzustellen. Eine organische EL- Vorrichtung kann auch in der umgekehrten Reihenfolge hergestellt werden.
Ein Herstellungsbeispiel für eine organische EL-Vorrichtung mit einer Struktur, bei der eine Anode, eine positive Lochinjektionsschicht, eine Emissionsschicht, eine Elektroneninjektionsschicht und eine Kathode in dieser Reihenfolge auf einem Trägersubstrat bereitgestellt werden, wird unten dargestellt.
Zunächst wird ein dünner Film mit einer Dicke von weniger als 1 um, vorzugsweise von 10 bis 200 nm, aus einem Anodenmaterial durch Dampfauftragung, Sputtering oder ähnlichem gebildet, um eine Anode herzustellen. Dann wird auf der Anode eine positive Lochinjektionsschicht gebildet. Die Bildung der positiven Lochinjektionsschicht kann, wie oben erwähnt, durch Vakuumauftragung, Spinnbeschichtung, Gießen, LB oder ähnlichem durchgeführt werden. Unter diesen Verfahren ist die Dampfauftragung bevorzugt, um einen homogenen Film einfach herzustellen und um das Auftreten von Nadellöchern zu vermeiden. Wenn die positive Lochinjektionsschicht mit der Vakuumaufdampfung gebildet wird, werden die Aufdampfungsbedingungen von der Art der Verbindung (Material für die positive Lochinjektionsschicht), die verwendet wird, von der kristallinen Struktur und der Rekombinationsstruktur der positiven Lochinjektionsschicht und ähnlichem abhängig sein. Es ist jedoch allgemein bevorzugt, die Aufdampfiangsbedingungen in geeigneter Weise auszuwählen und zwar aus einer Aufdampfungsquellentemperatur im Bereich von 50 bis 450º C, einem Vakuum im Bereich von 0,133 · 10&supmin;&sup7; bis 0,133 · 10&supmin;³ kPa (10&supmin;&sup7; bis 10&supmin;³ Torr), einer Aufdampfungsgeschwindigkeit im Bereich von 0,01 bis 50 nm/Sekunde, einer Substrattemperatur von -50 bis 300ºC und einer Filmdicke im Bereich von 5 nm bis 5 um.
Als nächstes wird eine Emissionsschicht auf der positiven Lochinjektionsschicht unter Verwendung eines gewünschten, organischen Emissionsmaterials gebildet. Die Bildung der Emissionsschicht kann durchgeführt werden durch die Bereitstellung eines dünnen Films aus dem organischen Emissionsmaterial durch eine Vakuumaufdampfung, Sputtering, Spinnbeschichtung und Gießen. Unter diesen Verfahren ist die Vakuumaufdampfung bevorzugt, um einfach einen homogenen Film herzustellen und das Auftreten von Nadellöchern zu vermeiden. Wenn die Emissionsschicht durch die Vakuumaufdampfung hergestellt wird, werden die Aufdampfungsbedingungen von der Art der verwendeten Verbindung abhängig sein. Im allgemeinen können die Aufdampfungsbedingungen jedoch aus den gleichen Bedingungsbereichen wie bei der Bildung der positiven Lochinjektionsschicht ausgewählt werden.
Anschließend wird eine Elektroneninjektionsschicht auf der Emissionsschicht gebildet Es ist bevorzugt, die Elektroneninjektionsschicht durch Vakuumaufdampfung herzustellen, um in der gleichen Weise wie bei der positiven Lochinjektionsschicht oder der Emissionsschicht einen homogenen Film zu erzielen. Die Aufdampfungsbedingungen können aus fast den gleichen Bedingungsbereichen wie bei der Bildung der positiven Lochinjektionsschicht oder der Emissionsschicht ausgewählt werden. Abschließend wird eine Kathode auf der Elektroneninjektionsschicht laminiert, um ein organisches EL-Element herzustellen.
Die Kathode wird aus einem Metall gebildet, so dass die Vakuumaufdampfung oder das Sputtering verwendet werden kann. Die Vakuumaufdampfung ist jedoch bevorzugt, um das organische Material vor einem Schaden bei der Bildung des Films zu schützen.
Wenn die organische EL-Vorrichtung mit den oben erwähnten Verfahren hergestellt wird, ist es bevorzugt, dass der Schritt der Bildung der Anode bis zu dem Schritt der Bildung der Kathode in einem Vakuumbetrieb gründlich durchgeführt wird.
Es sei angemerkt, dass im Fall einer Anwendung von Gleichspannung auf die organische EL-Vorrichtung eine Luminanz nachgewiesen werden kann, wenn 5-40 Volt angelegt werden, wodurch die Anode und die Kathode mit einer positiven (+) Polarität beziehungsweise einer negativen (-) Polarität versehen werden. Wenn die Anode und die Kathode invers polarisiert werden, wird kein Strom fließen und eine Luminanz wird nicht nachgewiesen werden können. Wenn ferner eine Wechselspannung angelegt wird, kann eine Luminanz nur zum Zeitpunkt nachgewiesen werden, wenn die Anode und die Kathode entsprechend zu der (+) Polarität und der (-) Polarität polarisiert sind. Die Wellenform der anzulegenden Wechselspannung ist optional.

2. Trägersubstrat

Materialien, die nicht aus einer organischen Verbindung zusammengesetzt sind, sind bevorzugte Materialien für das Trägersubstrat, welches nach der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist. Transparenz ist für die Materialien des Trägersubstrates nicht erforderlich. Materialien, welche von Licht abgeschirmt sind, werden bevorzugt, um Licht von der Fluoreszenzschicht abzugeben. Es ist erwünscht, dass wenigstens die Oberfläche des Trägersubstrates, welche der organischen EL-Vorrichtung gegenüber liegt, aus einem isolierenden Material besteht. Es gibt keine Beschränkungen hinsichtlich der Dicke des Trägersubstrates bis zu dem Maße, dass es eine dünne transparente Glasplatte, die nachfolgend ohne Verformung und Krümmung zu laminieren ist, verstärken kann.
In typischer Weise können als Materialien für das Trägersubstrat beispielsweise eine Keramikplatte, Metallplatten, die durch eine Isolierungsbehandlung unter Verwendung von anorganischen Oxiden, wie Kieselerde, Aluminiumoxid oder ähnlichem verarbeitet sind, verwendet werden. Im Fall der Verwendung von transparenten Materialien, wie Glasplatten (Sodakalkglas, Hitzeresistenzglas und ähnliches), Quarzglasplatten oder ähnliches, kann die Oberfläche gegenüber der organischen EL-Vorrichtung mit einem Lichtabschirmfilm, einer Reflektionsplatte mit einem schwarzen Film oder ähnlichem ausgerüstet sein.

3. Fluoreszenzschicht

Die nach der Erfindung zu verwendende Fluoreszenzschicht kann beispielsweise aus einem Fluoreszenzfarbmaterial und einem Harz oder einem unabhängigem Fluoreszenzfarbmaterial zusammengesetzt sein. Die Fluoreszenzschicht, die aus dem Fluoreszenzfarbmaterial und dem Harz zusammengesetzt ist, ist beispielsweise eine feste Schicht, die durch Lösen oder Dispergieren des Fluoreszenzfarbmaterials in dem Bindemittelharz hergestellt wird.
Spezifische Beispiele für die Typen des Farbmaterials werden im folgenden erläutert. Zunächst werden Beispiele für das Farbmaterial gegeben, die eine ultraviolette oder violette Emission der organischen EL-Vorrichtung in eine blaue Emission umwandeln, wie Farbmaterialien des Stilben-Typs, wie 1,4-Bis(2-methylstyryl)benzol (im folgenden abgekürzt als "Bis-MSB") und trans-4,4'-Diphenylstilben (im folgenden abgekürzt als "DPS") und Farbmaterialien des Coumarin-Typs, wie 7-Hydroxy-4-methylcoumarin (im folgenden abgekürzt als "Coumarin 4").
Beispiele für ein Farbmaterial, welches eine blaue oder eine blau-grüne Emission der organischen EL-Vorrichtung in eine grüne Emission umwandelt, umfassen ein Farbmaterial des Coumarin-Typs, wie 2,3,5,6-1H,4H-Tetrahydro-8-trifluormethylchinolizino(9,9a, 1- gh)coumarin (im folgenden abgekürzt als "Coumarin 153"), 3-(2'-Benzothiazolyl)-7- diethylaminocoumarin (im folgenden abgekürzt als "Coumarin 6"), und 3-(2'- Benzimidazolyl)-7-N,N'-diethylaminocoumarin (im folgenden abgekürzt als "Coumarin 7"), andere Farbstoffe des Coumarin-Farbmaterialtyps, wie Basisgelb 51, und Farbmaterialien des Naphthalimid-Typs, wie Lösungsmittel Gelb 11 und Lösungsmittel Gelb 116.
Beispiele für ein Farbmaterial, welches eine blau-grüne Emission der organischen EL- Vorrichtung in eine orangerote Emission umwandelt, sind Farbmaterialien des Cyanin-Typs, wie 4-Dicyanomethylen-2-methyl-6-(p-dimetylaminostyryl)-4H-pyran (im folgenden abgekürzt als "DCM"), Farbmaterialien des Pyridintyps, wie 1-Ethyl-2-(4-(p- dimethylaminophenyl)-1,3-butadienyl)-pyridiniumperchlorat (im folgenden abgekürzt als "Pyridin 1"), Farbmaterialien des Rhodamin-Typs, wie Rhodamin B und Rhodamin 6G, und Farbmaterialien des Oxazin-Typs.
Verschiedene Farbstoffe (direkte Farbstoffe, saure Farbstoffe, basische Farbstoffe, Dispersionsfarbstoffe) können ferner verwendet werden, sofern sie eine Fluoreszenz zeigen. Auch können Pigmentmaterialien verwendet werden, in die zuvor in ein Pigmentharz das obige Fluoreszenzfarbmaterial eingeknetet wurde, wie Polymethacrylatester, Polyvinylchlorid, Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerisat, Alkydester, aromatisches Sulfonamidharz, Harnstoftharz, Melaminharz oder Benzoguanaminharz.
Zusätzlich können diese Typen von Fluoreszenzfarbmaterialien und Pigmente, falls erforderlich, entweder unabhängig oder in Kombination verwendet werden. Die Umwandlungsrate des Fluoreszenzfarbmaterials zur roten Farbe ist niedrig. Durch Mischung der obigen Pigmente kann die Rate der Umwandlung von einer Lichtemission zu einer Fluoreszenzemission erhöht werden.
Andererseits sind als Bindemittelharz transparente Materialien (Durchlässigkeit für sichtbare Strahlen: mehr als 50%) bevorzugt. Beispiele für solche transparenten Materialien sind transparente Harze (Polymere) wie Polymethylmethacrylat, Polyacrylat, Polycarbonat, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Hydroxyethylcellulose und Carboxymethylcellulose.
Lichtelektrische Harze, die bei der Photolithografie verwendet werden können, werden auch ausgewählt, um die Fluoreszenzschichten getrennt auf der gleichen Ebene anzuordnen. Als Beispiele für lichtelektrische Harze dienen lichthärtbare Fotolacke mit einer reaktiven Vinylgruppe, wie ein Acrylat-Typ, Methacrylat-Typ, Vinylpolycinnamat-Typ sowie zyklische Kautschuk-Typen. Wenn ein Druckverfahren verwendet wird, werden Drucktinten (Medium) unter Anwendung eines transparenten Harzes ausgewählt. Beispiele für diese transparenten Harze sind ein Polyvinylchloridharz, Melaminharz, Phenolharz, Alkydharz, Epoxyharz, Polyurethanharz, Polyesterharz, Maleinsäureharz, Monomere, Oligomere und Polymere eines Polyamidharzes, Polymethylmethacrylat, Polyacrylat, Polycarbonat, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Hydroxyethylcellulose und Carboxymethylcellulose.
Die Fluoreszenzschichten werden durch die folgenden Verfahren allgemein hergestellt. Die Fluoreszenzschichten, die hauptsächlich aus den Fluoreszenzfarbmaterialien bestehen, werden hergestellt durch Bildung eines Films unter Verwendung eines Vakuumaufdampfungsverfahrens oder eines Sputteringverfahrens durch eine Maske, auf der für die Fluoreszenzschichten ein gewünschtes Muster ausgebildet ist. Andererseits werden die Fluoreszenzschichten, die aus einem Fluoreszenzfarbmaterial und einem Harz zusammengesetzt sind, hergestellt durch Mischen der Fluoreszenzfarbmaterialien, dem Harz und einem Fotolack, Dispergieren oder Lösen, damit die Mischung verflüssigt wird, Bilden eines Films unter Verwendung eines Spinnbeschichtungsverfahrens, Walzenbeschichtungsverfahrens oder Gießverfahrens, und Mustern mit einem gewünschten Muster für die Fluoreszenzschichten unter Verwendung eines photolithografischen Verfahrens oder eines Siebdruckverfahrens.
Es gibt keine Beschränkungen hinsichtlich der Dicke der Fluoreszenzschichten bis zu dem Maße, dass die Emission der organischen EL-Elemente in einem ausreichenden Maße absorbiert wird und die Funktion der Emission von Fluoreszenzlicht nicht beeinträchtigt wird. Die Dicke der Fluoreszenzschichten liegt in einem Bereich von 10 nm bis etwa 1 mm.
Für die Fluoreszenzschichten, die insbesondere aus Fluoreszenzfarbmaterialien und einem Bindemittelharz zusammengesetzt sind, kann die Konzentration der Fluoreszenzfarbmaterialien in solche einem Bereich liegen, dass die Emission der organischen EL-Vorrichtung effektiv absorbiert werden kann, ohne das eine Konzentrationslöschung der Fluoreszenz erfolgt. Die Konzentration der Fluoreszenzfarbmaterialien liegt in dem Bereich von 1 bis etwa 10 Mol/kg in Bezug auf das zu verwendende Bindemittelharz, obwohl dies abhängig ist von dem Typ des Fluoreszenzfarbmaterials.
Da die Fluoreszenzumwandlungseffizienz, insbesondere zur röfen Farbe, geriIiä ist, können Fluoreszenzschichten einer grünen Farbe und einer roten Farbe laminiert werden, um die Effizienz zu erhöhen.

4. Transparentes, anorganisches Oxidsubstrat

Beispiele für das nach der Erfindung zu verwendende, transparente, anorganische Oxidsubstrat umfassen ein Substrat, welches aus einer transparenten und elektrisch isolierenden, anorganischen Oxidschicht zusammengesetzt ist, wie dies bei der zweiten Erfindung gezeigt ist. Das Substrat ist jedoch nicht notwendigerweise aus einem elektrisch isolierenden Material aufgebaut.
Solch ein anorganisches Oxidsubstrat hat eine hohe Effizienz hinsichtlich der Abschirmung, insbesondere zu wasserhaltigem Dampf, Sauerstoff, Gas von einer organischen Verbindung und ähnliches.
Es ist erwünscht, dass die Plattendicke so klein wie möglich ist, um die Eigenschaften in dem Betrachtungswinkel zu verbessern, wenn die Fluoreszenzschichten, welche die Lichtemission von der organischen EL-Vorrichtung absorbieren und eine unterschiedliche Fluoreszenzemission emittieren, auf der gleichen Ebene getrennt angeordnet werden, um mehrfarbiges Licht zu emittieren, wie die drei Primärfarben (RGB).
Anorganische Oxidsubstrate mit einer Dicke von 700 um bis 1,1 mm werden oft für ein Flüssigkristall verwendet. Im vorliegenden Fall hat das anorganische Oxidsubstrat jedoch eine Dicke von 1 um bis 700 um und vorzugsweise von 1 um bis 200 um.
Wenn die Dicke des anorganischen Oxidsubstrates nicht größer als 1 um ist, ist es schwierig, das anorganische Oxidsubstrat, welches leicht brechen kann, zu handhaben. Wenn solch ein anorganisches Oxidsubstrat auf dem Trägersubstrat angewandt wird, auf dem die organischen EL-Vorrichtungen unter Verwendung eines Abdichtungsmittels laminiert werden, wird das anorganische Oxidsubstrat gebogen und zeigt eine deutliche Krümmung oder Verformung. Andererseits, wenn die Dicke mehr als 200 um beträgt, liegt der Fall vor, wo das von der organischen EL-Vorrichtung emittierte Licht aus Lücken zwischen dem anorganischen Oxidsubstrat und der Fluoreszenzschicht austritt, was zu einem engen Betrachtungswinkel für die mehrfarbige Lichtemission führt, wodurch die Praktikabilität reduziert wird, obgleich dies von der Feinheit der Fluoreszenzschicht abhängig ist.

5. Abdichtungsmittel

Es gibt keine Beschränkungen hinsichtlich des nach der Erfindung zu verwendenden Abdichtungsmittel. Materialien, die beispielsweise aus einem gewöhnlichen Klebstoff bestehen, können als Abdichtungsmittel verwendet werden.
Beispiele für den Klebstoff sind lichthärtbare oder hitzehärtbare Klebstoffe mit einer reaktiven Vinylgruppe eines Oligomers des Acrylat-Typs und eines Oligomers des Methacrylat-Typs sowie feuchtigkeitshärtbare Klebstoffe, wie 2-Cyanoacrylat und ähnliches. Ferner können hitze- und chemisch härtbare Klebstoffe (Mischtyp aus zwei Flüssigkeiten) verwendet werden. Ferner sind Beispiele für den Klebstoff Polyamid des Hotmelt-Typs, Polyester und Polyolefin. Klebstoffe, die zum Kleben und Aushärten von Raumtemperatur bis 80ºC in der Lage sind, sind bevorzugt, da der Fall vorliegen kann, wo die organische EL- Vorrichtung aufgrund einer Wärmebehandlung sich verschlechtert.
Die Anwendung des Klebstoffs auf den Abdichtungsabschnitt kann unter Verwendung eines Dispensers oder durch Drucken, wie Siebdruck, durchgeführt werden.
Es gibt kein Problem bei der Aushärtung nach der Anwendung von sichtbarem Licht. Es kann jedoch der Fall vorliegen, das sich die organische EL-Vorrichtung verschlechtert, wenn UV-Licht verwendet wird, so dass hier dann ein Verfahren, bei dem die organische EL- Vorrichtung nicht mit UV-Licht bestrahlt wird, effektiv ist, wie die Maskierung oder ähnliches.

6. Lücke

Bei der vorliegenden Erfindung wird die Lücke zwischen dem transparenten, anorganischen Oxidsubstrat und der organischen EL-Vorrichtung verwendet, um einen Schlag oder eine Spannung auf die organische EL-Vorrichtung zu absorbieren. Wenn das für ein Verdichtungsmittel verwendete Material direkt auf die organische EL-Vorrichtung aufgetragen wird, kann die organische EL-Vorrichtung brechen durch die Spannung, die erzielt wird, wenn das Material ausgehärtet wird.
Es ist wünschenswert, dass ein inertes Gas, wie Stickstoff, Argon oder ähnliches, oder eine inaktive Flüssigkeit, wie ein Fluorkohlenwasserstoff oder ähnliches, in die Lücke eingeführt wird, da die organische EL-Vorrichtung durch Luft oxidiert werden kann, wenn nur Luft in der Lücke vorhanden ist.
Wenn die Breite der Lücke im Falle der Verwendung einer sehr feinen, mehrfarbigen Lichtemission groß ist, nimmt die Streuung des Lichtes zu und somit wird der Betrachtungswinkel stark reduziert. Daher sollte die Breite der Lücke vorzugsweise klein sein, insbesondere von einigen um bis 200 um betragen, obgleich dies von der Feinheit der mehrfarbigen Lichtemission abhängt.

7. Schutzschicht für die Fluoreszenzschichten (transparenter Flachfilm)

Eine Schutzschicht für die Fluoreszenzschichten (transparenter Flachfilm), der bei Erfordernis gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird verwendet, so dass die Fluoreszenzschicht und der Farbfilter (einschließlich einer schwarzen Matrix), der außerhalb der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung angeordnet ist, vor einer physikalischen Beschädigung und Verschlechterung aufgrund von externen Umweltfaktoren, wie Wasser, Sauerstoff, Licht und ähnliches, geschützt sind. Die Schutzschicht besteht vorzugsweise aus einem transparenten Material mit einer Durchlässigkeit für sichtbares Licht von 50% oder mehr.
Beispiele für das Material der Schutzschicht umfassen Verbindungen mit einer reaktiven Vinylgruppe eines Acrylat-Typs oder eines Methacrylat-Typs, wie ein lichthärtbares Harz und/oder ein hitzehärtbares Harz.
Weitere Beispiele für das Material für die Schutzschicht sind transparente Materialien, wie ein Melaminharz, Phenolharz, Alkydharz, Epoxyharz, Polyurethanharz, Polyesterharz, Maleinsäureharz, Monomer, Polymer oder Oligomer eines Polyamidharzes, Polymethylmethacrylat, Polyacrylat, Polycarbonat, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon und Hydroxyethylcellulose.
Ein Absorptionsmittel für UV-Strahlen kann der Schutzschicht zugesetzt werden, um die Lichtbeständigkeit der Fluoreszenzschicht zu erhöhen.
Die Schutzschicht wird hergestellt durch Bildung eines Films aus dem obigen Material durch Spinnbeschichtung, Walzenbeschichtung, Gießen oder ähnliches, wenn das Material flüssig ist. Wenn das Material ein lichthärtbares Harz ist, wird der Film mit UV-Strahlen bestrahlt und, falls erforderlich, hitzegehärtet. Wenn das Material ein hitzehärtbares Harz ist, wird der Film hitzegehärtet, nachdem der Film gebildet wurde. Andererseits, wenn das Material als Film ausgebildet ist, kann das Material unter Verwendung eines Klebstoffs der Fluoreszenzschicht zugeführt werden. Es gibt keine Beschränkungen hinsichtlich der Dicke der Schutzschicht, da sie keinen Einfluss auf den Betrachtungswinkel hat. Wenn jedoch die Dicke zu groß ist, gibt es einen Einfluss auf die Lichtdurchlässigkeit, so dass die Dicke vorzugsweise in dem Bereich von 1 um bis 5 mm liegt.

8. Transparentes Substrat

Beispiele für das Material, welches für das transparente Substrat verwendet wird, sind transparente Glassubstrate (Durchlässigkeit für normales sichtbares Licht von 50% oder mehr), die anorganische Oxidsubstrate umfassen, die aus Materialien bestehen, wie Sodakalkglas, Hitzebeständigkeitsglas, Quarzplatte und ähnliches und Polymersubstrate.
Da die Dicke des transparenten Substrates keinen Einfluss auf den Betrachtungswinkel hat, gibt es hinsichtlich der Dicke keine Beschränkungen. Wenn jedoch die Dicke zu groß ist, gibt es einen gewissen Einfluss auf die Lichtdurchlässigkeit, so dass die Dicke vorzugsweise in einem Bereich von 1 um bis 5 mm liegen sollte.
Dieses transparente Substrat wird für den Schutz der Fluoreszenzschicht verwendet. Das transparente Substrat wird auch als Trägersubstrat bei dem Schritt der Bildung eines Films der Fluoreszenzschicht verwendet. Insbesondere wird das oben erwähnte, anorganische Oxidsubstrat auf das transparente Substrat aufgebracht unter Verwendung eines gewöhnlichen transparenten Klebstoffes, der als Abdichtungsmittel verwendet wird, nachdem der Film der Fluoreszenzschicht ausgebildet wurde. Das erzielte Substrat kann dann mit dem Trägersubstrat kombiniert werden, auf dem die organische EL-Vorrichtung laminiert ist, um die organische EL-Vorrichtung abzudichten.

9. Farbfilter und schwarze Matrix

Ein Farbfilter und eine schwarze Matrix können, sofern erforderlich, gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden und werden beispielsweise gebildet mittels Durchführung einer gewünschten Musterung auf gewünschten Abschnitten eines Materials, welches aus bekannten Materialien ausgewählt wird, wobei eine Photolithografie oder ein Druck angewandt wird.

10. Wirkung der vorliegenden Erfindung

Bei der vorliegenden Erfindung wird die Fluoreszenzschicht durch das anorganische Oxidsubstrat gegenüber der organischen EL-Vorrichtung angeordnet, so das gasförmige Substanzen, wie organische Monomere, wasserhaltiger Dampf und ähnliches, die eine Verschlechterung der Vorrichtung bewirken können, durch das anorganische Substrat abgetrennt werden, wodurch die Lebensdauer der organischen EL-Vorrichtung und damit die Lebensdauer der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung, welche die organische EL- Vorrichtung verwendet, verbessert werden kann.
Die Fluoreszenzschichten, die jeweils Licht von einer Farbe absorbieren, welches von der organischen EL-Vorrichtung emittiert wird, werden auf der gleichen Ebene getrennt angeordnet, um eine Lichtemission mit einer Mehrzahl von Farben zu erzielen, wie die RGB- Primärfarben oder ähnliches. Die vorliegende Erfindung verwendet das transparente anorganische Oxidsubstrat, welches auf der Fluoreszenzschicht angeordnet ist, die der organischen EL-Vorrichtung gegenüberliegend angeordnet ist, wodurch die oben erwähnten Effekte erwartet werden. Die Plattendicke des transparenten, anorganischen Substrates liegt in dem Bereich von 1 um bis 200 um gemäß der vorliegenden Erfindung, wodurch nicht nur die oben erwähnten Effekte erzielt werden, sondern auch eine Absorption des Lichtes, welches von der organischen EL-Vorrichtung emittiert wird, wobei diese Absorption von einer Fluoreszenzschicht erfolgt, die nicht der gewünschten Fluoreszenzschicht entspricht. Eine Streuung des Lichtes von der Lücke zwischen der Fluoreszenzschicht und der organischen EL-Vorrichtung nimmt ab und damit kann das Licht der gewünschten Farbe hergestellt werden, was die Verbesserung in den Eigenschaften im Betrachtungswinkel für die mehrfarbige Lichtemission sicherstellt.
Hier wird die Fluoreszenzschicht anstelle eines Farbfilters verwendet, da im Vergleich zu dem Fall der Verwendung des Farbfilters hier eine hocheffiziente, mehrfarbige Lichtemission, wie oben dargestellt, erwartet werden kann.
Wenn eine Fluoreszenzschicht an der Außenseite der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung angeordnet wird, gibt es Fälle, wo die Fluoreszenzschicht durch die Handhabung beschädigt wird und sich verschlechtert aufgrund von externen Umweltfaktoren, wie Wasser, Sauerstoff, Licht und ähnliches. Bei der Erfindung ist die Schutzschicht für die Fluoreszenzschichten jedoch auf der Fluoreszenzschicht angeordnet, so dass die Fluoreszenzschicht geschützt ist. Das transparente Substrat wird auch für den Schutz der Fluoreszenzschicht oder für ein Trägersubstrat beim Schritt der Bildung der Fluoreszenzschicht verwendet.

II. Mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung (zweite Erfindung) und Verfahren für deren Herstellung (dritte Erfindung)

Die zweite Erfindung gemäß der vorliegenden Anmeldung hat insbesondere eine Struktur, die aus den Strukturen (1) bis (4), die unten beschrieben werden, gemäß den obigen Darlegungen ausgewählt ist. Diese Strukturen (1) bis (4) sind in den Fig. 9-12 gezeigt.
Eine Fluoreszenzschicht kann das Licht, welches von der organischen EL-Vorrichtung emittiert wird, in Licht mit einer längeren Wellenlänge als das des Lichtes, welches von der organischen EL-Vorrichtung emittiert wird, umwandeln. Die umgewandelte Farbe ist nicht auf die folgende rote oder grüne Farbe beschränkt.
(1) Transparentes Trägersubstrat 11/Fluoreszenzschicht 3R für die Umwandlung in rote Farbe (im folgenden als "Fluoreszenzschicht mit Rotumwandlung" bezeichnet), Fluoreszenzschicht 3G für die Umwandlung in grüne Farbe (im folgenden bezeichnet als "Fluoreszenzschicht mit Grünumwandlung") /transparente und elektrisch isolierte, anorganische Oxidschicht 12/organische EL-Vorrichtung 1 (transparente Elektrode 1a/Schicht 1b aus einer organischen Verbindung/Elektrode 1c);
(2) Transparentes Trägersubstrat 11/Fluoreszenzschicht 3R für die Rotumwandlung, Fluoreszenzschicht 3G für die Grünumwandlung/Klebstoffschicht 13/transparente und elektrisch isolierende, anorganische Oxidschicht 12/organische EL-Vorrichtung 1 (transparente Elektrode 1a/Schicht 1b aus einer organischen Verbindung/Elektrode 1c);
(3) Transparentes Trägersubstrat 11/Fluoreszenzschicht 3R mit Rotumwandlung, Fluoreszenzschicht 3G mit Grünumwandlung/Schutzschicht für die Fluoreszenzschichten (transparenter Flachfilm) 7/Klebstoffschicht 13/transparente und elektrisch isolierende, anorganische Oxidschicht 12/organische EL-Vorrichtung 1 (transparente Elektrode 1a/Schicht 1b aus einer organischen Verbindung/Elektrode 1c); und
(4) Transparentes Trägersubstrat 11/Fluoreszenzschicht 3R mit Rotumwandlung, Fluoreszenzschicht 3G mit Grünumwandlung/Schutzschicht für die Fluoreszenzschichten (transparenter Flachfilm) 7/transparente und elektrisch isolierende, anorganische Oxidschicht 12/organische EL-Vorrichtung 1 (transparente Elektrode 1a/Schicht 1b aus einer organischen Verbindung/Elektrode 1c).
Ein Rotfilter und ein Grünfilter können zwischen der Fluoreszenzschicht 3R für die Rotumwandlung und dem transparenten Substrat und zwischen der Fluoreszenzschicht 3G für die Grundumwandlung und dem transparenten Substrat angeordnet werden, um so die Lichtfarben der Rotfarbe und der Grünfarbe einzustellen und um so diese Farbreinheiten zu verbessern.
Ein Blaufilter 14 kann parallel und zwischen die Fluoreszenzschicht 3R für die Rotumwandlung und die Fluoreszenzschicht 3G für die Grünumwandlung angeordnet werden, um so die Lichtfarben, die von der organischen EL-Vorrichtung emittiert werden, einzustellen und die Farbreinheiten zu verbessern.
Wie in der Fig. 13 gezeigt, kann eine schwarze Matrix 9b zumindest in einem Spalt zwischen den Fluoreszenzschichten 3R und 3G und/oder dem Farbfilter 14 angeordnet werden, um eine Lichtentweichung, welches von der organischen EL-Vorrichtung 1 emittiert wird, zu verhindern und um so die Sichtbarkeit der mehrfarbigen Lichtemission zu verbessern.
Wie in der Fig. 14 gezeigt, kann die transparente und elektrisch isolierende, anorganische Oxidschicht 12 aus zwei Schichten zusammengesetzt sein, einer oberen anorganischen Oxidschicht und einer unteren anorganischen Oxidschicht, so dass die Elution von anorganischen Ionen aus der unteren anorganischen Oxidschicht (zum Beispiel Sodakalkglas) von der oberen anorganischen Oxidschicht zurückgehalten wird, so dass die organische EL-Vorrichtung vor den eluierten Ionen geschützt wird.
Die Dicke der transparenten und elektrisch isolierenden, anorganischen Oxidschicht 12 liegt in einem Bereich von 0,01 um bis 200 um. Wenn die Dicke der transparenten und elektrisch isolierenden, anorganischen Oxidschicht nicht größer als 0,01 um ist, liegt dies nahe an einer Einzelschicht aus anorganischen Oxidpartikeln, so dass ein schädliches Gas, welches von den organischen Verbindungen der unteren Fluoreszenzschicht, Schutzschicht und ähnliches erzeugt wird, nicht zurückgehalten wird.
Andererseits, wenn die Dicke der transparenten und elektrisch isolierenden Schicht 200 um übersteigt, tritt das Licht, welches von der organischen EL-Vorrichtung emittiert wird, aus der Lücke zwischen der anorganischen Oxidschicht und den Fluoreszenzschichten 3R, 3G aus, so dass der Betrachtungswinkel für die mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung sich verengt, was zu einer Reduktion in der Praktikabilität führt, obwohl dies auch von der Feinheit der Fluoreszenzschichten 3R und 3G abhängt.
Die mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung gemäß der zweiten Erfindung und das Verfahren gemäß der dritten Erfindung für die Herstellung werden nun für jedes Strukturelement im Detail erläutert. Die für die Strukturelemente verwendeten Materialien sind nicht auf die essentiellen Materialien beschränkt, die in der folgenden Beschreibung erwähnt werden. Ferner werden die Details, die mit denen der ersten Erfindung gemeinsam sind, soweit wie möglich weggelassen, um Wiederholungen zu vermeiden.

1. Organische EL-Vorrichtung

Die organische EL-Vorrichtung gemäß der Erfindung ist ähnlich mit der nach der ersten Erfindung.

(a) Anode

Materialien, die denen der ersten Erfindung ähnlich sind, können als Materialien für die Anode verwendet werden.

(b) Emissionsschicht

Materialien, die denen der ersten Erfindung ähnlich sind, können als Materialien für eine Emissionsschicht verwendet werden.

(c) Positive Lochinjektionsschicht

Materialien, die denen der ersten Erfindung ähnlich sind, können als Materialien für eine positive Lochinjektionsschicht verwendet werden.

(d) Elektroneninjektionsschicht

Materialien, die denen der ersten Erfindung ähnlich sind, können als Materialien für eine Elektroneninjektionsschicht verwendet werden.

(e) Kathode

Materialien, die denen der ersten Erfindung ähnlich sind, können als Materialien für eine Kathode verwendet werden.

(f) Herstellung einer organischen EL-Vorrichtung (Beispiel)

Die nach dieser Erfindung verwendete, organische EL-Vorrichtung kann in der gleichen Weise wie bei der ersten Erfindung hergestellt werden.

2. Transparentes Trägersubstrat

Ein transparentes Trägersubstrat, welches nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist vorzugsweise ein transparentes Trägersubstrat (Durchlässigkeit für sichtbares Licht von 50% oder mehr), wie beispielsweise eine Glasplatte, Kunststoffplatte (Polycarbonat, Acryl), Kunststofffilm (Polyethylenterephthalat, Polyethersulfid), Quarzplatte. Es gibt keine Beschränkungen hinsichtlich der Dicke des Trägersubstrates bis zu dem Maße, dass es eine dünne transparente Glasplatte, die nachfolgend ohne Krümmung und Verformung zu laminieren ist, verstärken kann.

3. Fluoreszenzschicht

Materialien, die denen der ersten Erfindung ähnlich sind, können als Materialien für eine Fluoreszenzschicht verwendet werden.

4. Transparente und elektrisch isolierende, anorganische Oxidschicht

Eine gemäß der vorliegenden Erfindung zu verwendende, transparente und elektrisch isolierende, anorganische Oxidschicht kann gebildet werden durch Laminierung auf der Fluoreszenzschicht oder einer Schutzschicht für die Fluoreszenzschichten oder einer transparenten Klebstoffschicht, wie unten beschrieben, beispielsweise durch Vakuumaufdampfung, Sputtering, Eintauchen, Spinnbeschichtung, Walzenbeschichtung, Gießen, anodische Oxidation des Metallfilms oder ähnliches.
Die transparente und elektrisch isolierende, anorganische Oxidschicht kann entweder aus einer Schicht oder aus zwei Schichten bestehen. Bei der Zweischicht-Struktur, die aus einer oberen anorganischen Oxidschicht und einer unteren anorganischen Oxidschicht besteht, kann eine Elution von anorganischen Ionen aus der unteren anorganischen Oxidschicht (zum Beispiel Sodakalkglas) von der oberen anorganischen Oxidschicht zurückgehalten werden, um so die organische EL-Vorrichtung vor den eluierten Ionen zu schützen.
Beispiele für die Materialien, die für die transparente und elektrisch isolierende, anorganische Oxidschicht verwendet werden können, umfassen Siliciumoxid (SiO&sub2;), Aluminiumoxid (Al&sub2;O&sub3;), Titaniumoxid (TiO&sub2;), Yttriumoxid (Y&sub2;O&sub3;), Germaniumoxid (GeO&sub2;), Zinkoxid (ZnO), Magnesiumoxid (MgO), Calciumoxid (CaO), Boroxid (B&sub2;O&sub3;), Strontiumoxid (SrO), Bariumoxid (BaO), Bleioxid (PbO), Zirconiumoxid (ZrO&sub3;), Natriumoxid (Na&sub2;O), Lithiumoxid (Li&sub2;O) und Kaliumoxid (K&sub2;O). Unter diesen sind Siliciumoxid, Aluminiumoxid und Titaniumoxid bevorzugt, da die Transparenz der entsprechenden Schicht (Film) hoch ist und die Filmbildungstemperatur vergleichsweise niedrig (250ºC oder weniger) ist, so dass die Fluoreszenzschicht oder die Schutzschicht sich nur wenig verschlechtert.
Es ist mehr bevorzugt, als transparente und elektrisch isolierende, anorganische Oxidschicht eine Glasplatte zu verwenden oder ein Glasplatten-Produkt, welches hergestellt wird durch Bildung eines Films von einer oder mehreren Verbindungen, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die aus Siliciumoxid, Aluminiumoxid und Titaniumoxid besteht, wobei der Film wenigstens auf der Vorderseite oder der Rückseite einer transparenten und isolierenden Glasplatte ausgebildet wird. Ein Betrieb bei einer niedrigen Temperatur (150ºC oder weniger) erlaubt, dass diese Glasplatte oder das Glasplatten-Produkt auf der Fluoreszenzschicht oder der Schutzschicht angewandt werden können, so dass diese Schichten sich niemals ganz verschlechtern. In einer effizienten Weise kann die Glasplatte insbesondere wasserhaltiger Dampf, Sauerstoff, schädliche Gase, wie ein Monomergas, und ähnliches abhalten.
Zusammensetzungen für die Glasplatte sind beispielhaft in den Tabellen 1 und 2 angegeben. Unter diesen sind typische Beispiele das Sodakalkglas, Glas, welches Barium und Strontium enthält, Bleiglas, Aluminosilikatglas, Borsilikatglas, Bariumsilikatglas und ähnliches. Die elektrisch isolierende, anorganische Oxidschicht kann eine Zusammensetzung haben, die hauptsächlich ein anorganisches Oxid enthält und kann ein Nitrid (zum Beispiel Si&sub3;N&sub4;) oder ein Fluorid (zum Beispiel CaF&sub2;) enthalten.
Es ist bevorzugt, dass die Dicke der elektrisch isolierenden, anorganischen Oxidschicht 0,01 um bis 200 um beträgt, obwohl es keine Beschränkungen hinsichtlich der Dicke gibt, sofern diese kein Hindernis für die Lichtemission der organischen EL-Vorrichtung darstellt. Die Glasplatte oder das Glasplatten-Produkt, welches durch Bildung eines Films auf wenigstens einer Fläche oder Rückfläche einer transparenten und isolierenden Glasplatte aus einer oder mehreren Verbindungen hergestellt wird, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die besteht aus Siliciumoxid, Aluminiumoxid, Titaniumoxid und ähnlichem, hat vorzugsweise eine Dicke von 1 um bis 200 um unter Berücksichtigung der Genauigkeit und der Stärke der Glasplatte.
Der Grund, dass anorganische Oxidverbindungen einschließlich der Glasplatte erwünscht sind, liegt insbesondere darin, dass elektrisch leitende und transparente, anorganische Materialien, wie ITO (Indiumzinnoxide), die oft verwendet werden, als eine transparente Elektrode (Anode) der organischen EL-Vorrichtung angepasst werden können, und da diese eine ausgezeichnete gegenseitige Affinität und Haftung besitzen.
Wasserhaltiger Dampf, Sauerstoff und Gas aus den organischen Verbindungen, wie Monomere und ähnliches, zeigen das Problem der Reduktion der Lichtemissionsdauer der organischen EL-Vorrichtung. Es ist somit für die transparente und elektrisch isolierende, anorganische Oxidschicht notwendig, solche Eigenschaften zu besitzen, dass wasserhaltiger Dampf, Sauerstoff und Gase von organischen Verbindungen, wie Monomere und ähnliches, nicht erzeugt werden, und das ein externes Eindringen von diesen schädlichen Verbindungen verhindert werden kann.
Der Wassergehalt der anorganischen Oxidschicht wird durch thermische Analyse (DTA; Differenzialthermoanalyse) und durch DSC (Differenzialscanning-Kalorimetrie) gemessen. Ferner wird die Gaspermeabilität der anorganischen Oxidschicht für wasserhaltigen Dampf und für Sauerstoff gemäß dem Testverfahren für Permeabilität nach JIS K7126 und ähnliches gemessen. Wenn der Wassergehalt 0,1 Gewichtsprozent oder weniger beträgt und die Gaspermeabilität 10&supmin;¹³ ccm/cm² scm Hg oder weniger beträgt, kann die Reduktion in der Lichtemissions-Lebensdauer der organischen EL-Vorrichtung, die durch die Erzeugung von dunklen Flecken angezeigt wird, verhindert werden.

Tabelle 1

Glaszusammensetzung

1) R&sub2;O-R'O-SiO&sub2;
- Na&sub2;O-CaO/MgO-SiO&sub2; (Sodakalkglas)
- Na&sub2;O/K&sub2;O-BaO/SrO-SiO&sub2;
- Na&sub2;O/K&sub2;O-CaO/ZnO-SiO&sub2;
2) R&sub2;O-PbO-SiO&sub2;
- K&sub2;O/Na&sub2;O-PbO-SiO&sub2; (Bleiglas)
3) R&sub2;O-B&sub2;O&sub3;-SiO&sub2;
- Na&sub2;O-B&sub2;O&sub3;-SiO&sub2; (Borsilikatglas)
- K&sub2;O-B&sub2;O&sub3;-SiO&sub2;
4) R'O-B&sub2;O&sub3;-SiO&sub2;
- PbO-B&sub2;O&sub3;-SiO&sub2;
- PbO/ZnO-B&sub2;O&sub3;-SiO&sub2;
- PbO-B&sub2;O&sub3;-SiO&sub2; + Füllstoff
- ZnO-B&sub2;O&sub3;-SiO&sub2;
5) R'O-Al&sub2;O&sub3;-SiO&sub2;
- CaO/MgO-Al&sub2;O&sub3;-SiO&sub2; (Aluminosilikatglas)
- MgO-Al&sub2;O&sub3;-SiO&sub2;
- PbO/ZnO-Al&sub2;O&sub3;-SiO&sub2;
6) R&sub2;O-Al&sub2;O&sub3;-SiO&sub2;
- Li&sub2;O-Al&sub2;O&sub3;-SiO&sub2;
- Na&sub2;O-Al&sub2;O&sub3;-SiO&sub2;
7) R'O-TiO&sub2;-SiO&sub2;
- BaO-TiO&sub2;-SiO&sub2;
8) R&sub2;O-ZrO&sub2;-SiO&sub2;
- Na&sub2;O/Li&sub2;O-ZrO&sub2;-SiO&sub2;
9) R'O-P&sub2;O&sub5;-SiO&sub2;
- CaO-P&sub2;O&sub5;-SiO&sub2;
10) R'O-SiO&sub2;
- CaO/BaO/PbO-SiO&sub2;
11) SiO&sub2;
12) R&sub2;O-R'O-B&sub2;-O&sub2;
- Li&sub2;O-BeO-B&sub2;-O&sub3;
13) R'O-R"&sub2;O&sub3;-B&sub2;-O&sub3;
- CaO/BaO-Al&sub2;O&sub3;-B&sub2;O&sub3;
- CaO/PbO-Lu&sub2;O&sub3;-B&sub2;O&sub3;
14) R&sub2;O-Al&sub2;O&sub3;-P&sub2;O&sub5;
- K&sub2;O-Al&sub2;O&sub3;-P&sub2;O&sub5;
15) R'O-Al&sub2;O&sub3;-P&sub2;O&sub5;
- BaO/CaO-Al&sub2;O&sub3;-P&sub2;O&sub5;
- ZnO-Al&sub2;O&sub3;-P&sub2;O&sub5;
R: monovalentes Element, R': bivalentes Element, R": trivalentes Element Tabelle 2

5. Schutzschicht der Fluoreszenzschichten (transparenter Flachfilm)

Materialien, die zu denen der ersten Erfindung ähnlich sind, können als Schutzschicht für die Fluoreszenzschichten (transparenter Flachfilm) verwendet werden.
Die Dicke der Schutzschicht nach der zweiten Erfindung beträgt jedoch vorzugsweise 0,5 um bis etwa 100 um. Es ist wünschenswert, dass die Dicke der Schutzschicht so klein wie möglich ist, um eine Lichtentweichung aus der Lücke zwischen der Fluoreszenzschicht und der organischen EL-Vorrichtung bezüglich des Lichtes, welches von der organischen EL- Vorrichtung emittiert wird, zu reduzieren. Wenn die Filmdicke jedoch zu klein ist, kann kein Effekt für den Schutz der Fluoreszenzschicht erzielt werden, wobei dies von dem Typ des Klebstoffs abhängt.

6. Transparente Klebstoffschicht

Es ist wünschenswert, dass eine transparente Klebstoffschicht, die gemäß den Anforderungen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, in dem Fall zur Anwendung kommt, wenn das Substrat, welches durch Bildung der Fluoreszenzschicht (einschließlich eines Farbfilters, einer schwarzen Matrix und einer Schutzschicht, wie erforderlich) auf dem transparenten Trägersubstrat aufgenommen wird, und insbesondere auch in dem Fall, wo eine Glasplatte als anorganische Oxidschicht zur Anwendung kommt. Als Material für die transparente Klebstoffschicht wird vorzugsweise ein Material verwendet, welches transparent ist (sichtbare Durchlässigkeit von 50% oder mehr) und zwar zumindest in dem Abschnitt, wo das Licht, welches von der organischen EL-Vorrichtung emittiert wird, durchgelassen wird.
Spezifische Beispiele für den Klebstoff sind lichthärtbare oder hitzehärtbare Klebstoffe, mit einer reaktiven Vinylgruppe eines Oligomers des Acrylsäure-Typs und eines Oligomers des Methacrylsäure-Typs sowie feuchtigkeitshärtbare Klebstoffe, wie 2-Cyanoacrylat. Auch Klebstoffe des hitzehärtbaren und des chemischhärtbaren Typs (Mischungstyp aus zwei Flüssigkeiten), wie ein Epoxy, können verwendet werden.
Ein Klebstoff mit einer niedrigen Viskosität (etwa 100 cp oder weniger) stellt sicher, dass es keine Bildung von Luftblasen gibt, wenn er aufgetragen wird, so dass eine uniforme Applikation möglich ist. Ein Klebstoff mit einer niedrigen Viskosität löst und erodiert jedoch die Fluoreszenzschicht in Abhängigkeit von den Bedingungen, so dass es notwendig ist, die obige Schutzschicht auf die Fluoreszenzschicht aufzutragen. Bei Klebstoffen mit einer hohen Viskosität (etwa 100 cp oder mehr) löst und erodiert die Fluoreszenzschicht kaum, so dass in diesem Fall eine Schutzschicht der Fluoreszenzschichten nicht erforderlich ist. Andererseits führt dies zur Bildung von Luftblasen, so dass eine uniforme Applikation nur mit Schwierigkeiten zu erzielen ist. Die Notwendigkeit einer Schutzschicht der Fluoreszenzschichten kann in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Klebstoffes bestimmt werden.
Der Klebstoff wird mittels Spinnbeschichtung, Walzenbeschichtung, Gießen oder ähnlichem auf einem Substrat angewandt, auf dem die Fluoreszenzschicht (einschließlich ein Farbfilter, eine schwarze Matrix und eine Schutzschicht, wie erforderlich) ausgebildet ist, um einen Film zu bilden. Eine Glasplatte, auf der die transparente Elektrode angeordnet wurde oder noch anzuordnen ist, oder ein Glasplatten-Produkt, das durch Ausbildung eines Films von einer oder mehreren Verbindungen, die von einer Gruppe ausgewählt werden, die aus Siliciumoxid, Aluminiumoxid, Titanoxid und ähnlichem besteht, auf wenigstens einer Oberfläche oder Rückseite einer transparenten, isolierenden Glasplatte hergestellt wurde, wird auf dem Substrat mittels eines Klebstofffilms unter Verwendung von Licht (UV-Strahlen), Hitze (bis zu 150ºC), chemische Mischung oder ähnlichem gemäß der Spezifikation des Klebstoffes aufgetragen.
Es ist bevorzugt, dass die Dicke der Klebstoffschicht in dem Bereich von 0,1 um bis 200 um liegt. Es ist wünschenswert, dass die Dicke der Schutzschicht so klein wie möglich ist, um die Streuung des Lichtes von der Lücke zwischen der Fluoreszenzschicht und der organischen EL-Vorrichtung hinsichtlich des Lichtes, welches von der organischen EL-Vorrichtung emittiert wird, zu reduzieren, um so die Eigenschaften des Betrachtungswinkels zu verbessern. Wenn jedoch die Filmdicke zu klein ist, tritt der Fall auf, dass eine uniforme Applikation nur mit Schwierigkeiten aufgrund der Unebenheiten zwischen den Fluoreszenzschichten zu erzielen ist.

7. Farbfilter und schwarze Matrix

Ein Farbfilter und eine schwarze Matrix, die gemäß den Anforderungen in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, werden beispielsweise gebildet durch eine geeignete Musterung von gewünschten Positionen eines Materials, Welches aus bekannten Materialien ausgewählt wird, durch Photolithografie oder durch Drucken.

8. Wirkung der vorliegenden Erfindung

Bei der vorliegenden Erfindung mit der obigen Struktur hält die anorganische Oxidschicht mit einer Dicke von 0,01 bis 200 um wasserhaltigen Dampf, Sauerstoff oder gasförmige Substanzen ab, wie organische Monomere, die an organischen Verbindungen anhaften oder dort in kleinen Mengen ursprünglich enthalten sind, wobei die organischen Verbindungen die untere Fluoreszenzschicht oder die Schutzschicht der Fluoreszenzschichten bilden, oder die durch die Fluoreszenzschicht oder die Schutzschicht durch Erhitzung erzeugt werden, wenn die organische EL-Vorrichtung Licht emittiert. Somit können die Gründe für die Verschlechterung der organischen EL-Vorrichtung reduziert werden. Insbesondere in dem Fall der Verwendung einer Glasplatte als anorganische Oxidschicht können solche nachteiligen, gasförmigen Substanzen bis zu einem hohen Maß verhindert werden, was zu einer Verbesserung der Lagerungsstabilität und der Lebensdauer der Lichtemission der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung führt.
Die Filmdicke der anorganischen Oxidschicht beträgt gemäß der vorliegenden Erfindung 200 um oder weniger, so dass eine nicht erwünschte Lichtemission, welche durch Absorption von Licht, welches von der organischen EL-Vorrichtung emittiert wird, durch eine Fluoreszenzschicht hervorgerufen wird, die nicht der gewünschten Fluoreszenzschicht entspricht, und eine Streuung des Lichtes von der Lücke zwischen der Fluoreszenzschicht und der organischen EL-Vorrichtung abnimmt, so das Licht einer gewünschten Farbe hergestellt werden kann, was zu einer Verbesserung in den Eigenschaften des Betrachtungswinkels für die mehrfarbige Lichtemission führt.
Auch die anorganische Oxidschicht und die transparente Elektrode (normalerweise bestehend aus ITO (Indium- oder Zinnoxid)) stellen eine höhere Qualitätshaftung als solche bereit, die aus organischen Verbindungen zusammengesetzt sind, wodurch die Musterung (normalerweise durch Photolithografie) der transparenten Elektrode erleichtert wird.
Auch bei der vorliegenden Erfindung ist die transparente Klebstoffschicht an der Grenze der anorganischen Oxidschicht auf Seite der Fluoreszenzschicht angeordnet.
Insbesondere bei dem Fall, wo die anorganische Oxidschicht, die an der Grenze der transparenten Elektrode der organischen EL-Vorrichtung an der Seite der Fluoreszenzschicht angeordnet ist, aus einer Glasplatte besteht, wird die Haftung zwischen der organischen EL- Vorrichtung und der Fluoreszenzschicht erhöht und die organische EL-Vorrichtung und die Fluoreszenzschicht werden integriert. Wenn ferner die transparente Schutzschicht der Fluoreszenzschichten zwischen der Klebstoffschicht und der Fluoreszenzschicht angeordnet ist, wird die Fluoreszenzschicht vor einem Lösen und Erodieren durch die Klebstoffschicht geschützt. Die Schutzschicht stellt sicher, dass die unebene Filmdicke der Fluoreszenzschichten, die getrennt auf der gleichen Ebene angeordnet sind, gemildert wird, dass die Deformation der anorganischen Oxidschicht auf der Fluoreszenzschicht reduziert wird, und das Fehler, wie ein Brechen und ähnliches, in der anorganischen Oxidschicht oder der transparenten Elektrode reduziert sind.
Wenn eine dünne Glasplatte mit einer Dicke von 1 um bis 200 um als anorganische Oxidschicht verwendet wird, ist es schwierig, eine organische elektrolumineszente Vorrichtung direkt auf der Glasplatte in einer stabilen Weise auszubilden, da die dünne Filmglasplatte, die physikalisch fragil ist, zu Verformungen und Krümmungen tendiert. Bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese dünne Glasplatte jedoch mit dem transparenten Trägersubstrat kombiniert, auf dem die Fluoreszenzschicht und die Schutzschicht der Fluoreszenzschichten über die Klebstoffschicht laminiert werden. Auch die organischen elektrolumineszenten Vorrichtungen werden in Reihe laminiert, so dass die mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung in einer stabilen Weise hergestellt werden kann.

Beispiele

Die vorliegende Erfindung wird nun im größeren Detail anhand von Beispielen erläutert.

Beispiel 1

Ein Resist des Methacrylat-Typs, der Kohlenstoffschwarz enthält (CK 2000, hergestellt von Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.), wurde durch Spinnbeschichtung auf eine der Flächen eines Trägersubstrates (Glas 7059, hergestellt von Corning Co., Ltd.) mit den Dimensionen 25 mm · 75 mm · 1,1 mm (Dicke) aufgetragen, welches bei 200ºC gebacken wurde, um einen schwarzen Film herzustellen (etwa 2 um Dicke).
Anschließend wurde die dem schwarzen Film von diesem Substrat gegenüberliegende Fläche mit IPA gewaschen und mit UV-Licht bestrahlt. Das Substrat wurde dann auf einem Substrathalter einer Dampfauftragungseinheit (hergestellt von ULVAC Corporation) gesichert. Als Materialien für die Dampfauftragung wurden MTDATA und NPD für eine positive Lochinjektionsschicht, DPVBi für ein Emissionsmaterial und Alq für eine Elektroneninjektionsschicht in ein hitzeresistentes Molybdän-Schiffchen angeordnet. Ag wurde an einem Wolfram-Filament als ein zweites Metall für eine Elektrode (Kathode) befestigt. Mg wurde an das Molybdän-Schiffchen als ein Elektroneninjektionsmetall für eine Elektrode (Kathode) befestigt.
Anschließend wurde der Druck in einem Vakuumbehälter auf 0,667 · 10&supmin;&sup7; kPa (5 · 10&supmin;&sup7; Torr) reduziert und die obigen Materialen wurden anschließend nacheinander in der folgenden Reihenfolge durch eine Maske laminiert, die eine Filmbildung in dem Bereich von 10 mm · 60 mm erlaubte. Das Vakuum wurde während den Schritten der Bildung der Elektroden und der Bildung der positiven Lochinjektionsschicht durch einen Vakuumbetrieb aufrecht erhalten.
Zunächst wurden Mg und Ag im Vakuum gleichzeitig als Elektrode mit Dampfauftragsraten von 1,3-1,4 nm/Sekunde und 0,1 nm/Sekunde bis zu einer Filmdicke von 200 nm aufgetragen. Dann wurde eine Elektroneninjektionsschicht durch Ablagerung von Alq mit einer Vakuumaufdampfungsrate von 0,1-0,3 nm/Sekunde bis zu einer Filmdicke von 20 nm gebildet. Anschließend wurde eine Emissionsschicht durch Ablagerung von DPVBi mit einer Dampfauftragungsrate von 0,1-0,3 nm/Sekunde bis zu einer Filmdicke von 50 nm aufgetragen. Abschließend wurde eine positive Lochinjektionsschicht durch Ablagerung von NPD mit einer Vakuumaufdampfungsrate von 0,1-0,3 nm/Sekunde bis zu einer Filmdicke von 20 nm sowie durch Ablagerung von MTDATA mit einer Vakuumaufdampfungsrate von 0,1-0,3 nm/Sekunde bis zu einer Filmdicke von 200 nm gebildet.
Das Substrat wurde dann zu einem Sputteringapparat gebracht. Ein transparenter Elektrodenfilm (Anode) von ITO (Indiumoxid oder Zinnoxid) mit einer Dicke von 120 nm und einem Oberflächenwiderstand von 20 Ω/ wurde auf diesem Substrat bei Raumtemperatur durch eine Maske gebildet, welche die Bildung eines Films mit einem Bereich von 10 mm · 60 mm erlaubte, um eine organische EL-Vorrichtung zu schaffen. Die Maske wurde dann angehoben, so dass die Bereiche der Elektroden und der transparenten Elektrode sich kreuzten (in einem Bereich von 10 mm · 55 mm) und das Ende von jeder Elektrode genommen werden konnte.
Dann wurde ein Epoxy, ein Klebstoff des Mischtyps aus zwei Flüssigkeiten (Araldite, hergestellt von Ciba Geigy Co., Ltd.) an die Peripherien der überkreuzten Abschnitte (10 mm · 55 mm) mit einer Breite von etwa 1 mm mit Teilschlitzen unter Verwendung eines Dispensers aufgetragen, um ein Substrat A zu bilden.
Dann wurde das transparente, anorganische Oxidsubstrat (Bariumborsilikatglas) (Substrat B) von 25 mm · 75 mm · 1,1 mm (Dicke) auf das Substrat A aufgetragen und der Klebstoff wurde gehärtet. Anschließend wurde Fluorkohlenwasserstoff (Fluorinert, hergestellt von Sumitomo 3M Corp.) unter Stickstoffatmosphäre und unter Verwendung einer Injektionsnadel durch die obigen Schlitze in die Lücken zwischen dem Trägersubstrat (Substrat A) und dem aufgetragenen Substrat (Substrat B) injiziert. Dann wurde der gleiche Klebstoff in die Schlitze in den gehärteten Klebstoff eingefüllt und gehärtet.
Danach wurden die EL-Elemente mit einer Breite von 1 mm auf das Substrat innerhalb des Abschnittes, der zu dem gekreuzten Abschnitt (ein Bereich von 10 mm · 55 mm) paßte, durch eine Siebplatte unter Verwendung einer Tinte (Viskosität 8.000 cp) gedruckt, wobei die Tinte hergestellt wurde durch Lösen von Coumarin 6/Polivinylchlorid-Harz (Molekulargewicht 20.000) in Cyclohexanon mit einer Coumarin 6-Konzentration von 0,03 Mol/kg (Film). Die Elemente wurden luftgetrocknet, um ein Fluoreszenzmuster der EL- Elemente (15 um Dicke) herzustellen.
Eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung, welche die organische EL-Vorrichtung enthielt, wurde auf diese Weise hergestellt, wie dies in der Fig. 1 dargestellt ist. Wenn eine Gleichspannung von 8 V zwischen die transparente Elektrode (Anode) und der Elektrode (Kathode) der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung angelegt wurde, emittierten die gekreuzten Abschnitte der transparenten Elektroden (Anoden) und der Elektroden (Kathoden) Licht. Die Luminanz des Lichtes, betrachtet von dem Abschnitt, dem die Fluoreszenzschicht fehlte, betrug 100 cd/m². Die CIE Farbtonkoordinaten (JIS Z 8701) waren wie folgt: x = 0,15, y = 0,15. Licht mit einer blauen Farbe wurde nachgewiesen.
Die Luminanz des Lichtes, betrachtet von der Fluoreszenzschicht, welche die gemusterten EL-Elemente bereitstellte, betrug 120 cd/m² und die CIE Farbtonkoordinaten waren wie folgt: x = 0,28, y = 0,62. Licht mit einer gelblich-grünen Farbe wurde nachgewiesen.
Die mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung stand in der Atmosphäre für zwei Wochen. Im Ergebnis wurde eine einheitliche Lichtemission der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung aufrechterhalten, ohne dass Veränderungen in der Luminanz und dem Farbton auftraten, wobei auch keine schwarzen Flecken als Zeichen einer Verschlechterung der Vorrichtung auftraten.

Beispiel 2

Ein Trägersubstrat (Substrat A) mit einer organischen EL-Vorrichtung wurde mit einem transparenten, anorganischen Oxidsubstrat (Substrat B) in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 kombiniert, um ein Substrat zu bilden, welches eine Lücke enthielt, die mit Fluorkohlenwasserstoff gefüllt wurde. Die EL-Elemente mit einer Breite von 1 mm wurden auf das Substrat innerhalb des Abschnittes, der dem gekreuzten Abschnitt (Bereich 10 mm · 55 mm) einer Elektrode und einer transparenten Elektrode entsprach, durch eine Siebplatte unter Verwendung einer Tinte (Viskosität 8.000 cp) gedruckt, welche hergestellt wurde durch Lösen von 43 Gewichtsprozent (für den Film) eines Pigmentes, welches Rhodamin/Polyvinylchlorid-Harz (Molekulargewicht 20.000) in Cyclohexanon enthielt. Die Elemente wurden luftgetrocknet, um ein Fluoreszenzmuster der EL-Elemente herzustellen (20 um Dicke).
Eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung, welche die organische EL-Vorrichtung aufwies, wurde auf diese Weise hergestellt, wie dies in der Fig. 1 dargestellt ist. Wenn eine Gleichspannung von 8 V zwischen der transparenten Elektrode (Anode) und der Elektrode (Kathode) der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung angelegt wurde, emittierten die gekreuzten Abschnitte der transparenten Elektroden und der Elektroden Licht. Die Luminanz des Lichtes, betrachtet von dem Abschnitt, dem die Fluoreszenzschicht fehlte, betrug 100 cd/m². Die CIE Farbtonkoordinaten (JIS Z 8701) waren wie folgt: k = 0,13 y = 0,15. Licht mit einer blauen Farbe wurde nachgewiesen.
Die Luminanz des Lichtes, betrachtet von der Fluoreszenzschicht, welche die gemusterten EL-Zeichen aufwies, betrug 30 cd/m² und die CIE Farbtonkoordinaten waren wie folgt: x = 0,60, y = 0,31. Licht einer roten Farbe wurde nachgewiesen.
Die mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung stand für zwei Wochen in der Atmosphäre. Im Ergebnis wurde eine einheitliche Lichtemission der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung aufrecht erhalten, ohne das Veränderungen in der Luminanz und den Farbtonkoordinaten auftraten, wobei auch keine schwarzen Flecken als Zeichen einer Verschlechterung der Vorrichtung auftraten.

Beispiel 3

Ein Resist des Methacrylat-Typs, der Kohlenstoffschwarz enthielt (CK 2000, hergestellt von Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ldt.) wurde mittels Spinnbeschichtung auf einer Fläche eines Trägersubstrates (Glass 7059, hergestellt von Corning Co., Ltd.) von 100 mm · 100 mm · 1,1 mm (Dicke) aufgetragen, welches bei 200ºC gebacken wurde, um einen schwarzen Film mit einer Dicke von etwa 2 um zu bilden.
Als nächstes wurde die dem schwarzen Film des Substrates gegenüberliegende Fläche mit IPA gewaschen und mit UV-Licht bestrahlt. Das Substrat wurde dann mit einem Substrathalter einer Vakuumaufdampfungseinheit (hergestellt von ULVAC Corporation) gesichert. Als Materialien für die Vakuumaufdampfung wurden MTDATA und NPD für eine positive Lochinjektionsschicht, DPVBi für ein Emissionsmaterial und Alq für eine Elektroneninjektionsschicht in einem hitzeresistenten Molybdän-Schiffchen angeordnet. Ag wurde als ein zweites Metall für eine Elektrode (Kathode) an ein Wolfram-Filament befestigt. Mg wurde als ein Elektroneninjektionsmetall für eine Elektrode (Kathode) an das Molybdän- Schiffchen befestigt. Anschließend wurde der Druck in einem Vakuumbehälter auf 0,667 · 10&supmin;&sup7; kPa (5 · 10&supmin;&sup7; Torr) reduziert. Zunächst wurde ein Film mit dem Muster einer Elektrode unter Verwendung einer Maske, die zur Übertragung eines Streifenmusters mit einem 1,5 mm Abstand (1,4 mm Linien und 0,1 mm Lücken) in einem Bereich von 72 mm · 72 mm in der Lage war, gebildet. Anschließend wurden die Filme der Schichten von einer Elektroneninjektionsschicht bis zu einer positiven Lochinjektionsschicgt unter Verwendung einer Maske, die zur Bildung eines Films in einem Bereich von 72 mm · 72 mm in der Lage ist, gebildet. Während des Schrittes der Bildung der Elektroden und des Schrittes der Bildung der positiven Lochinjektionsschicht wurde das Vakuum durch einen Vakuumbetrieb aufrecht erhalten.
Mg und Ag wurden gleichzeitig als Elektroden mit Vakuumaufdampfungsraten von 1,3- 1,4 nm/Sekunde beziehungsweise 0,1 nm/Sekunde bis zu einer Filmdicke von 200 nm im Vakuum aufgedampft. Dann wurde eine Elektroneninjektionsschicht durch Ablagerung von Alq mit einer Vakuumaufdampfungsrate von 0,1-0,3 nm/Sekunde bis zu einer Filmdicke von 20 nm gebildet. Anschließend wurde eine Emissionsschicht durch Ablagerung von DPVBi mit einer Vakuumaufdampfungsrate von 0,1-0,3 nm/Sekunde bis zu einer Filmdicke von 50 nm gebildet. Abschließend wurde eine positive Lochinjektionsschicht durch Ablagerung von NPD mit einer Vakuumaufdampfungsrate von 0,1-0,3 nm/Sekunde bis zu einer Filmdicke von 20 nm sowie durch Ablagerung von MTDATA mit einer Vakuumaufdampfungsrate von 0,1-0,3 nm/Sekunde bis zu einer Filmdicke von 400 nm gebildet.
Das Substrat wurde dann auf einen Sputteringapparat übertragen. Ein Film einer transparenten Elektrode (Anode) aus ITO mit einer Dicke von 120 nm und einem Oberflächenwiderstand von 20 Ω/ wurde auf diesem Substrat bei Raumtemperatur durch eine Maske gebildet, welche zur Bildung eines Festfilms mit einem Streifenmuster mit einem Abstand von 4,5 mm (4,0 mm Linien, 1,0 mm Lücken) in einem Bereich von 72 mm · 72 mm in der Lage ist, um eine organische EL-Vorrichtung zu bilden. Die Maske wurde so angeordnet, dass sich die Bereiche der Elektroden und der transparenten Elektroden überkreuzten und das Ende von jeder Elektrode genommen werden konnte.
Dann wurde ein Epoxy, Klebstoff des Mischtyps aus zwei Flüssigkeiten (Araldite®, hergestellt von Ciba Geigy Co., Ltd.) auf die Peripherien der gekreuzten Abschnitte (ein Bereich von 72 mm · 72 mm) mit einer Breite von etwa 1 mm mit Teilschlitzen unter Verwendung eines Dispensers aufgetragen, um das Substrat C zu bilden.
Dann wurde das transparente, anorganische Oxidsubstrat (Bariumborsilikatglas) (Substrat D) von 100 mm · 100 mm · 0,15 mm auf das Substrat C aufgetragen und der Klebstoff wurde gehärtet. Anschließend wurde Fluorkohlenwasserstoff (Fluorinert®, hergestellt von Sumitomo 3M Corp.) unter einer Stickstoffatmosphäre und unter Verwendung einer Injektionsnadel durch die obigen Schlitze in eine Lücke zwischen dem Trägersubstrat (Substrat C) und dem aufgetragenen Substrat (Substrat D) injiziert. Der gleiche Klebstoff wurde in die Schlitze in dem gehärteten Klebstoff eingefüllt und gehärtet.
Ein Muster einer Fluoreszenzschicht (A) mit einer Dicke von 15 um wurde durch Siebdruck auf das Substrat unter Verwendung einer Tinte (Viskosität 8.000 cp) gedruckt, die durch Lösen von Coumarin 6/Polyvinylchlorid-Harz (Molekulargewicht 20.000) in Cyclohexanon mit einer Coumarin 6-Konzentration von 0,03 Mol/kg (Film) hergestellt wurde. Der Druck erfolgte durch eine Siebplatte, welche ein Streifenmuster von 1,4 mm Linien und 3,1 mm Lücken ermöglicht, welches nach Anordnung der Elektroden (Kathoden) der organischen EL-Vorrichtung gebildet wurde. Anschließend erfolgte die Lufttrocknung.
Danach wurde ein Muster einer Fluoreszenzschicht (B) mit einer Dicke von 20 um durch Siebdruck auf das Substrat unter Verwendung einer Tinte (Viskosität 8.000 cp) gedruckt, wobei die Tinte durch Lösen von 43 Gewichtsprozent (für Film) eines Pigmentes hergestellt wurde, welches Rhodamin/Polyvinylchlorid-Harz (Molekulargewicht 20.000) in Cyclohexanon enthielt. Der Druck erfolgte durch eine Siebplatte, die ein Streifenmuster von 1,4 mm Linien und 3,1 mm Lücken ermöglichte, welches nach Anheben des Musters für 1,5 mm von dem Muster der Fluoreszenzschicht (A) in einer Richtung senkrecht zu den Streifen gebildet wurde. Anschließend erfolgte die Lufttrocknung.
Eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung, welche die organische EL-Vorrichtung (Dot-Matrixtyp) enthielt, wurde in dieser Weise hergestellt, wie dies in der Fig. 4 dargestellt ist. Wenn eine Gleichspannung von 8 V zwischen der Anode und der Kathode der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung angelegt wurde, emittierten die gekreuzten Abschnitte der transparenten Elektroden (Anoden) und der Elektroden (Kathoden) Licht. Die Luminanz des Lichtes, betrachtet von dem Abschnitt, dem die Fluoreszenzschicht fehlte, betrug 100 cd/m². Die CIE Farbtonkoordinaten (JIS Z 8701) waren wie folgt: x = 0,15, y = 0,15. Licht mit einer blauen Farbe wurde nachgewiesen.
Die Luminanz des Lichtes, betrachtet von der Fluoreszenzschicht (A), betrug 120 cd/m² und die CIE Farbtonkoordinaten waren wie folgt: x = 0,28, y = 0,62. Licht mit einer gelblichgrünen Farbe wurde nachgewiesen.
Andererseits betrug die Luminanz des Lichtes, betrachtet von der Fluoreszenzschicht B, 30 cd/m² und die CIE Farbtonkoordinaten waren wie folgt: x = 0,60, y = 0,31. Licht einer roten Farbe wurde nachgewiesen.
Die mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung stand für zwei Wochen in der Atmosphäre. Im Ergebnis wurde eine einheitliche Lichtemission der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung aufrecht erhalten, ohne das Veränderungen in der Luminanz und der Farbtonkoordinaten auftraten, wobei auch keine schwarzen Flecken als Zeichen einer Verschlechterung der Vorrichtung erschienen. Der Betrachtungswinkel, der durch den Bereich definiert ist, indem eine Streuung des Lichtes (monochromatisches Licht) nicht nachgewiesen wird, betrug ± 60º, was ein praktisches Niveau darstellt.

Beispiel 4

Ein Beschichtungsmittel, welches aus einer wässrigen Polyvinylpyrrolidon-Lösung (Molekulargewicht 360.000) bestand, wurde durch Spinnbeschichtung auf die Fluoreszenzschicht der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung aufgetragen, welche die organische EL-Vorrichtung aufwies, die in Beispiel 1 hergestellt wurde. Es erfolgte eine Lufttrocknung, um eine Schutzschicht der Fluoreszenzschichten mit einer Dicke von 10 um zu laminieren.
Eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung, die aus der organischen EL-Vorrichtung bestand, wurde in dieser Weise hergestellt, wie dies in der Fig. 2 dargestellt ist. Die mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung stand für zwei Wochen in der Atmosphäre. Im Ergebnis wurde eine einheitliche Lichtemission der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung aufrecht erhalten, ohne das Veränderungen in der Luminanz und den Farbtonkoordinaten auftraten, wobei auch keine schwarzen Flecken als Zeichen einer Verschlechterung der Vorrichtung nachgewiesen wurden.
Da die Schutzschicht laminiert wurde, wurde die Fluoreszenzschicht selbst dann niemals beschädigt, wenn die Fluoreszenzschicht mit einem Nagel befestigt wurde. Auch das Handling, wie das Tragen, der Vorrichtung war einfach.

Beispiel 5

Ein Klebstoff wurde auf einem Substrat aufgebracht, welches durch Bildung einer organischen EL-Vorrichtung auf einem Trägersubstrat in der gleichen Weise wie in Beispiel 3 hergestellt wurde, um ein Substrat X zu bilden.
Getrennt davon wurde ein Muster einer Fluoreszenzschicht (A) mit einer Dicke von 15 um mittels Siebdruck auf ein transparentes Substrat (7059, hergestellt von Corning Co., Ltd.) von 100 mm · 100 mm · 0,70 mm (Dicke) unter Verwendung einer Tinte (Viskosität 8.000 cp) gedruckt, wobei die Tinte hergestellt wurde durch Lösen von Coumarin 6/Polyvinylchlorid-Harz (Molekulargewicht 20.000) in Cyclohexanon mit einer Coumarin 6- Konzentration von 0,03 Mol/kg (Film). Der Druck wurde durch eine Siebplatte durchgeführt, welche ein Streifenmuster von 1,4 mm Linien und 3,1 mm Lücken ermöglichte, welches nach Ausrichtung mit dem Ort, der zu den Elektroden der organischen EL-Vorrichtung passte, gebildet wurde. Anschließend erfolgte ein Backen bei 120ºC.
Ein Muster einer Fluoreszenzschicht B mit einer Dicke von 20 um wurde durch Siebdruck auf dem Substrat unter Verwendung einer Tinte (Viskosität 8.000 cp) gedruckt, wobei die Tinte hergestellt wurde durch Lösen von 43 Gewichtsprozent (für Film) eines Pigmentes, welches Rhodamin/Polyvinylchlorid-Harz (Molekulargewicht 20.000) enthielt, in Cyclohexanon. Der Druck wurde durch eine Siebplatte durchgeführt, der ein Streifenmuster von 1,4 mm Linien und 3,1 mm Lücken ermöglichte, welches nach Anhebung des Musters um 1,5 mm von dem Muster der Fluoreszenzschicht A in einer Richtung senkrecht zu den Streifen gebildet wurde. Anschließend erfolgte ein Backen bei 120ºC.
Eine wässrige Polyvinylpyrrolidon-Lösung (Molekulargewicht 360.000) wurde durch Spinnbeschichtung auf das Substrat aufgetragen, um eine Schutzschicht der Fluoreszenzschichten mit einer Dicke von 10 um zu bilden. Anschließend wurde ein Klebstoff des 2-Cyanoacrylat-Typs (*Aron α, hergestellt von Toagosei Chemical Industry Co., Ldt.) auf das gesamte Substrat durch Gießen aufgetragen, um ein anorganisches Oxidsubstrat (Aluminoborsilikatglas) von 100 mm · 100 mm · 0,05 mm (Dicke) auf dem Substrat bereitzustellen, um ein Substrat Y zu bilden.
Das Substrat Y wurde auf das obige Substrat X aufgetragen, so dass ein 0,05 mm dickes Substrat des Substrates Y gegenüber der organischen EL-Vorrichtung vorlag. Die Fluoreszenzschichten A und B wurden mit den Elektroden der organischen EL-Vorrichtung ausgerichtet und der Klebstoff wurde ausgehärtet. Anschließend wurde Fluorkohlenwasserstoff (Fluorinat®, hergestellt von Sumitomo eM Corp.) unter einer Stickstoffatmosphäre und unter Verwendung einer Injektionsnadel durch die Schlitze in dem gehärteten Klebstoff in eine Lücke zwischen dem Trägersubstrat (Substrat X) und dem aufgetragenen Substrat (Substrat Y) injiziert. Dann wurde der gleiche Klebstoff in die Schlitze des gehärteten Klebstoffs eingefüllt und ausgehärtet.
Die Luminanz und die Farbtonkoordinaten des Lichtes, das von der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung emittiert wurde, welche die in der Fig. 6 gezeigte, organische EL-Vorrichtung aufwies, die in der gleichen Weise hergestellt wurde, waren die gleichen wie bei dem Beispiel 3. Selbst nach Aufenthalt der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung für zwei Wochen in der Atmosphäre wurde eine einheitliche Lichtemission der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung aufrecht erhalten, ohne dass Veränderungen in der Luminanz und in den Farbtonkoordinaten auftraten, wobei auch keine schwarzen Flecken als Zeichen einer Verschlechterung der Vorrichtung auftraten. Der Betrachtungswinkel, der durch den Bereich definiert ist, indem eine Streuung des Lichtes (monochromatisches Licht), welches von der organischen, elektrolumineszenten Vorrichtung imitiert wurde, nicht auftritt, betrug ±70º, was ein praktisches Niveau darstellt.
Da das transparente Substrat laminiert wurde, wurde die Fluoreszenzschicht selbst dann nicht beschädigt, wenn die Fluoreszenzschicht mit einem Nagel befestigt wurde. Auch die Handhabung, wie das Tragen der Vorrichtung, war einfach.

Vergleichsbeispiel 1

Zunächst wurde ein Substrat A in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Dann wurden die EL-Elemente mit einer Breite von 1 mm auf das transparente Substrat mit der Dimension von 25 mm · 75 mm · 1,1 mm (Dicke) innerhalb des Abschnittes, der zu dem gekreuzten Abschnitt (ein Bereich von 10 mm · 55 mm) einer Elektrode und einer transparenten Elektrode passte, durch eine Siebplatte unter Verwendung einer Tinte (Viskosität 8.000 cp) gedruckt, wobei die Tinte hergestellt wurde durch Lösen von Coumarin 6/Polyvinylchlorid-Harz (Molekulargewicht 20.000) in Cyclohexanon mit einer Coumarin 6- Konzentration von 0,03 Mol/kg (Film). Die Elemente wurden luftgetrocknet, um ein Fluoreszenzmuster der EL-Elemente herzustellen und um so ein Substrat E zu bilden. Das Substrat E wurde auf das obige Substrat A aufgetragen, so dass die Fluoreszenzschicht des Substrates E gegenüber der organischen EL-Vorrichtung angeordnet war. Der Klebstoff wurde dann ausgehärtet. Anschließend wurde Fluorkohlenwasserstoff (Fluorinert ®, hergestellt von Sumitomo 3M Corp.) unter einer Stickstoffatmosphäre und unter Verwendung einer Injektionsnadel durch die Schlitze in dem gehärteten Klebstoff in eine Lücke zwischen das Trägersubstrat (Substrat A) und dem aufgetragenen Substrat (Substrat E) injiziert. Dann wurde der gleiche Klebstoff in die Schlitze im gehärteten Klebstoff eingefüllt und dort gehärtet.
Eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung, die aus der organischen EL-Vorrichtung bestand, wurde in dieser Weise hergestellt, wie dies in der Fig. 7 dargestellt ist. Wenn eine Gleichspannung von 8 V zwischen der transparenten Elektrode (Anode) und der Elektrode (Kathode) der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung angelegt wurde, emittierten die überkreuzten Abschnitte der transparenten Elektroden und der Elektroden Licht. Die Luminanz und die Farbtonkoordinaten von jedem Licht, betrachtet von dem Abschnitt, dem die Fluoreszenzschicht fehlte, und von den EL-Elemente, waren die gleichen wie in Beispiel 1.
Wenn jedoch die mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung für zwei Wochen in der Atmosphäre stand, nahm die Luminanz des Blaulicht emittierenden Abschnitts auf 5 cd/m² ab und die Luminanz des Lichtes, betrachtet von den EL-Zeichen, nahm auf 7 cd/m² ab. Ferner traten als Zeichen der Verschlechterung der Vorrichtung schwarze Flecken auf, was zu einer nicht-einheitlichen Lichtemission führte. Es wurde bestätigt, dass die Lichtemissionsdauer der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung in einem große Maße beeinträchtigt wurde, wenn die Fluoreszenzschicht so angeordnet war, dass sie im Gegensatz zu dem Beispiel 1 gegenüber der organischen EL-Vorrichtung lag.

Vergleichsbeispiel 2

Ein Substrat wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 3 hergestellt. Ein transparentes, anorganisches Oxidsubstrat (Borsilikatglas) (Substrat F) von 100 mm · 100 mm · 0,30 mm Dicke wurde auf dem obigen Substrat C aufgebracht. Dann wurde eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung, die aus einer organischen EL-Vorrichtung (Dot- Matrixtyp) bestand, die in der Fig. 4 gezeigt ist, in der gleichen Weise wie in Beispiel 3 gebildet.
Diese mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung emittierte Licht, was zu der gleichen Luminanz und zu dem gleichen Farbton wie in Beispiel 3 führte.
Wenn die mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung für zwei Wochen in der Atmosphäre stand, wurde eine einheitliche Lichtemission der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung aufrecht erhalten, ohne dass Veränderungen in der Luminanz und in den Farbtonkoordinaten auftraten, wobei auch keine schwarze Flecken als Zeichen einer Verschlechterung der Vorrichtung auftraten. Jedoch betrug der Betrachtungswinkel, der durch den Bereich definiert ist, in dem eine Streuung des Lichtes (monochromatisches Licht) welches von der organischen, elektrolumineszenten Vorrichtung emittiert wurde, nicht auftritt, ± 30º, so dass es Abschnitte (Winkel) gab, wo die Lichtfarbe, betrachtet von einem normalen Sichtbereich, unterschiedlich von der emittierten Lichtfarbe war, was bei einer praktischen Anwendung zu Problemen führt.

Beispiel 6

Ein Muster einer Fluoreszenzschicht A mit einer Dicke von 15 um wurde durch Siebdruck auf ein Glassubstrat (7059, hergestellt von Corning Co., Ltd.) von 100 mm · 100 mm · 1,1 mm (Dicke) als ein transparentes Trägersubstrat unter Verwendung einer Tinte (Viskosität 8.000 cp) gedruckt, wobei die Tinte hergestellt wurde durch Lösen von Coumarin 6/Polyvinylchlorid-Harz (Molekulargewicht 20.000) in Cyclohexanon mit einer Coumarin 6- Konzentration von 0,03 Mol/kg (Film). Der Druck wurde durch eine Siebplatte durchgeführt, mit der ein Streifenmuster von 1,4 mm Linien und 3,1 mm Lücken ausgebildet werden konnte. Anschließend erfolgte ein Backen bei 120ºC. Anschließend wurde ein Muster einer Fluoreszenzschicht B mit einer Dicke von 20 um durch Siebdruck auf das Substrat unter Verwendung einer Tinte (Viskosität 8.000 cp) gedruckt, wobei die Tinte hergestellt wurde durch Lösen von 43 Gewichtsprozent (für Film) eines Pigmentes, welches Rhodamin/Polyvinylchlorid-Harz (Molekulargewicht 20u000) in Cyclohexanon enthielt. Ver Druck wurde durch eine Siebplatte durchgeführt, die ein Streifenmuster von 1,4 mm Linien und 3,1 mm Lücken erlaubte, was nach Anheben des Musters um 1,5 mm von dem Muster der Fluoreszenzschicht A in einer Richtung senkrecht zu dem Streifen ausgebildet wurde. Es erfolgte ein Backen bei 120ºC.
Eine wässrige Lösung von 20 Gewichtsprozent von Polyvinylalkohol (Molekulargewicht 50.000) wurde auf das gesamte Substrat aufgetragen, welches die Muster der Fluoreszenzschichten mittels Spinnbeschichtung trug. Das Substrat wurde bei 80ºC gebacken, um eine transparente Schutzschicht der Fluoreszenzschichten mit einer Dicke von 5 um herzustellen.
Dann wurde ein lichthärtbarer, transparenter Klebstoff eines Epoxyoligomer-Typs (3102, hergestellt von Three Bond Corp.) durch Gießen auf der Schutzschicht aufgebracht. Die Glasoberfläche einer Glasplatte (Borsilikatglas) von 100 mm · 100 mm · 50 um Dicke wurde als eine isolierende, anorganische Oxidschicht, auf der ein Film einer transparenten Elektrode (Anode) von ITO (Indiumoxid oder Zinnoxid) mit einer Dicke von 0,12 um und einem Oberflächenwiderstand von 20 Wo gebildet wurde, auf der Schutzschicht aufgebracht. Das Substrat wurde mit UV-Licht durch die ITO-Oberfläche mit einer Dosis von 3000 mJ/cm² (365 nm) bestrahlt. Es erfolgte ein Backen bei 80ºC.
Ein Film eines positiven Resists des Novolak/Chinondiazido-Typs (HPR 204, hergestellt von Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.) wurde durch Spinnbeschichtung laminiert. Nach Backen bei 80ºC wurde das Substrat auf eine Belichtungsmaschine des Abstandstyps angeordnet. Dann wurde das Substrat mit Licht mit einer Dosis von 100 mJ/cm² (365 nm) unter Verwendung einer Maske bestrahlt, die zur Übertragung eines Streifenmusters von 1,2 mm Linien und 0,3 mm Lücken in der Lage war, nachdem die Maske mit den Fluoreszenzschichten A und B ausgerichtet wurde.
Der Resist auf dem Substrat wurde unter Verwendung einer wässrigen Lösung von 2,38 Gewichtsprozent von TMAH (Tetramethylammoniumhydroxid) entwickelt und bei 130ºC wieder gebacken. Der bestrahlte ITO-Film wurde durch Ätzung unter Verwendung von wässriger Bromwasserstoffsäure behandelt und abschließend wurde der positive Resist abgeschält, um ein Muster des ITO-Films herzustellen, welches eine Anode dir organischen EL-Vorrichtung darstellte.
Dieses Substrat wurde dann mit IPA gewaschen und weiter mit UV-Licht bestrahlt. Das Substrat wurde auf einem Substrathalter einer Vakuumaufdampfungseinheit (hergestellt von ULVAC Corporation) gesichert. Als Materialien für die Vakuumaufdampfung wurden MTDATA und NPD für eine positive Lochinjektionsschicht, DPVBi für ein Emissionsmaterial und Alq für eine Elektroneninjektionsschicht in ein hitzeresistentes Molybdän-Schiffchen angeordnet. Ag als ein zweites Metall für eine Elektrode (Kathode) wurde an ein Wolfram-Filament befestigt. Mg als ein Elektroneninjektionsmetall für eine Elektrode (Kathode) wurde an das Molybdän-Schiffchen befestigt.
Anschließend wurde der Druck in einem Vakuumbehälter auf 0,667 · 10&supmin;&sup7; kPa (5 · 10&supmin;&sup7; Torr) reduziert und dann wurden die obigen Materialien nacheinander in der folgenden Reihenfolge laminiert. Das Vakuum wurde während dem Schritt der Ausbildung der positiven Lochinjektionsschicht und dem Schritt der Bildung der Kathode mittels eines Vakuumsbetriebs aufrecht erhalten. Zunächst wurde eine positive Lochinjektionsschicht gebildet, indem MTDATA mit einer Vakuumaufdampfungsrate von 0,1-0,3 nm/Sekunde bis zu einer Filmdicke von 200 nm und NPD mit einer Vakuumaufdampfungsrate von 0,1-0,3 nm/Sekunde bis zu einer Filmdicke von 20 nm aufgetragen wurden. Anschließend wurde eine Emissionsschicht gebildet, indem DPVBi mit einer Dampfauftragungsrate von 0,1-0,3 nm/Sekunde bis zu einer Filmdicke von 50 nm aufgetragen wurde. Danach wurde die Elektroneninjektionsschicht gebildet, indem Alq mit einer Dampfauftragungsrate von 0,1- 0,3 nm/Sekunde bis zu einer Filmdicke von 20 nm aufgetragen wurde. Abschließend wurden Mg und Ag gleichzeitig als die Kathode mit Dampfauftragungsraten von 1,3-1,4 nm/Sekunde beziehungsweise 0,1 nm/Sekunde bis zu einer Filmdicke von 200 nm durch eine Maske aufgedampft, die zur Übertragung eines Streifenmusters von 4 mm Linien und 0,5 mm Lücken in der Lage war, wobei das Streifenmuster senkrecht zu dem Streifenmuster der Anode, die aus ITO bestand, vorlag.
Eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung, die aus der organischen EL-Vorrichtung bestand, wurde in dieser Weise hergestellt, wie dies in der Fig. 11 gezeigt ist. Wenn eine Gleichspannung von 8 V zwischen die Anode und er Kathode der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung angelegt wurde, emittierten die überkreuzten Abschnitte der Anoden und Kathoden Licht. Die Luminanz des Lichtes, betrachtet von dem Teil, wo die Fluoreszenzschicht fehlte, betrug 100 cd/m². Die CIE Farbtonkoordinaten (JIS Z 8701) waren wie folgt: x = 0,15, y = 0,15. Licht mit einer blauen Farbe wurde nachgewiesen.
Andererseits betrug die Luminanz des Lichtes, betrachtet von der Fluoreszenzschicht A, 120 cd/m² und die CIE Farbtonkoordinaten waren wie folgt: x = 0,28, y = 0,62. Licht mit einer gelblich-grünen Farbe wurde nachgewiesen.
Auch die Luminanz des Lichtes, betrachtet von der Fluoreszenzschicht B, war 30 cd/m² und die CIE Farbtonkoordinaten waren wie folgt: x = 0,60, y = 0,31. Licht mit einer roten Farbe wurde nachgewiesen.
Die mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung, die in der obigen Weise hergestellt wurde, stand für zwei Wochen unter einem Stickstoffstrom. Im Ergebnis wurde eine uniforme Lichtemission der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung aufrecht erhalten, ohne das Veränderungen in der Luminanz in den Farbtonkoordinaten auftraten, wobei auch keine dunklen Flecken als Zeichen einer Verschlechterung der Vorrichtung erschienen. Der Betrachtungswinkel, welcher durch den Bereich definiert ist, in dem eine Streuung des Lichtes (monochromatisches Licht), welches von der organischen EL-Vorrichtung emittiert wurde, nicht auftritt, betrug ±60º, was auf einem praktischen Niveau liegt.
Der Wassergehalt des Glassubstrates mit einer Dicke von 50 um betrug 0,1 Gewichtsprozent oder weniger und die Gaspermeabilität des Glassubstrates für wasserhaltigen Dampf und für Sauerstoff betrug 10&supmin;¹³ cccm/cm² scm Hg oder weniger.

Beispiel 7

Ein lichthärtbarer, transparenter Klebstoff des Epoxyoligomer-Typs (3112, hergestellt von Three Bond Corp.) wurde durch Gießen auf das Substrat aufgebracht, welches durch die Fluoreszenzschichten A und B bereit gestellt wurde, die in dem Beispiel 6 hergestellt wurden. Die Glasoberfläche einer Glasplatte (Borsilikatglas) von 100 mm · 100 mm · 50 um Dicke als isolierende, anorganische Oxidschicht, auf dem ein Film einer transparenten Elektrode (Anode) von ITO mit einer Dicke von 0,12 um und einem Oberflächenwiderstand von 20 Ω/ gebildet war, wurde auf dem Substrat angewandt. Das Substrat wurde mit UV-Strahlen durch die Oberfläche von ITO mit einer Dosis von 3.000 mJ/cm² (565 nm) bestrahlt und anschließend erfolgte ein Backen bei 80ºC.
Dann wurde das ITO gemustert und eine organische EL-Vorrichtung wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 6 hergestellt, um eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung herzustellen, welche die organische EL-Vorrichtung, die in der Fig. 10 dargestellt ist, aufwies.
Diese mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung emittierte Licht und es wurde die gleiche Luminanz und die gleichen Farbtonkoordinaten wie bei dem Beispiel 6 beobachtet. Wenn die mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung unter einem Stickstoffstrom für zwei Wochen stand, behielt sie eine uniforme Lichtemission, ohne das Veränderungen in der Luminanz und in den Farbtonkoordinaten auftraten, wobei auch keine dunklen Flecken als Zeichen einer Verschlechterung der Vorrichtung auftraten. Der Betrachtungswinkel, welcher durch den Bereich definiert ist, in dem eine Streuung des Lichtes (monochromatisches Licht), das von der organischen, elektrolumineszenten Vorrichtung emittiert wurde, nicht auftritt, betrug + 55º, was ein praktisches Niveau darstellt.

Beispiel 8

Ein lichthärtbarer Resist, der Kohlenstoffschwarz (CK 2000, hergestellt von Fuji Hunt Elektronics Technology Co., Ltd.) enthielt, wurde durch Spinnbeschichtung auf einem Glassubstrat (7059, hergestellt von Corning Co., Ltd.) von 100 mm · 100 mm · 1,1 mm (Dicke) als ein transparentes Trägersubstrat aufgetragen, welches dann bei 8,0ºC gebacken wurde. Dann wurde ein Sauerstoffabschirmfilm aus Polyvinylalkohol (CP, hergestellt von Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.) auf dem Substrat durch Spinnbeschichtung gebildet und anschließend wurde bei 80ºC gebacken. Anschließend wurde das erzielte Substrat auf eine Bestrahlungsmaschine des Annährungstyps angeordnet. Das Substrat wurde dann mit Licht einer Dosis von 100 mJ/cm² (365 nm) unter Verwendung einer Maske bestrahlt, die zur Übertragung eines Streifenmusters von 0,3 mm Linien und 1,2 mm Lücken in der Lage ist. Der Resist auf dem Substrat wurde unter Verwendung einer wässrigen 1N Natriumcarbonat-Lösung entwickelt und dann bei 200ºC gebacken, um eine schwarze Matrix bereitzustellen.
Ein lichthärtbarer Resist, der Kupferphthalocyanin enthielt (CP 2000, hergestellt von Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.), wurde auf dem Substrat durch Spinnbeschichtung aufgetragen und bei 80ºC gebacken. Dann wurde ein Sauerstoffabschirmfilm aus Polyvinylalkohol (CP, hergestellt von Fuji Hunt Eletronics Technology Co., Ltd.) auf dem Substrat durch Spinnbeschichtung ausgebildet und bei 80ºC gebacken. Das Substrat wurde auf eine Bestrahlungsmaschine des Annährungstyps angeordnet. Das Substrat wurde dann mit Licht einer Dosis von 100 mJ/cm² (365 nm) unter Verwendung einer Maske bestrahlt, die zur Übertragung eines Streifenmusters von 1,4 mm Linien und 3,1 mm Lücken in der Lage war. Die Bestrahlung erfolgte nach Ausrichtung des Substrates, so dass das Muster in die Lücken der schwarzen Matrix eingebettet war. Der Resist auf dem Substrat wurde unter Verwendung einer wässrigen 1N Natriumcarbonat- Lösung entwickelt und bei 200ºC gebacken, um einen blauen Farbfilter bereit zu stellen.
Unter den gleichen Bedingungen wie beim Beispiel 1 wurden nach Ausrichtung mit den Lücken der schwarzen Matrix die Fluoreszenzschichten A und B durch Siebdruck auf solche Abschnitte ausgedruckt, die nicht dem blauen Farbfilter des Substrates entsprachen, das mit der schwarzen Matrix bereitgestellt wurde, so wie nicht dem Abschnitt des blauen Farbfilters. Die gleiche Glasplatte wie in Beispiel 1, das heißt eine Glasplatte mit einer Dicke von 50 um, die mit einem Film von ITO (Anode) bereitgestellt wurde, wurde auf das obige Substrat aufgebracht, um ein ITO Muster zu erzielen.
Dieses Substrat wurde dann mit IPA gewaschen und weiter mit UV-Licht bestrahlt. Das Substrat wurde dann auf einem Substrathalter einer Dampfauftragungseinheit gesichert (hergestellt von ULVAC Corporation). Als Materialien für die Dampfauftragung wurden MTDATA und NPD für eine positive Lochinjektionsschicht, DPVBi für ein Emissionsmaterial, DPAVB für ein Dotiermittel und Alq für eine Lochinjektionsschicht in einem hitzeresistenten Molybdän-Schiffchen angeordnet. Ag als ein zweites Metall für eine Elektrode (Kathode) wurde an ein Wolfram-Filament befestigt. Mg als ein Elektroneninjektionsmaterial für eine Elektrode (Kathode) wurde an das Molybdän- Schiffchen befestigt.
Anschließend wurde der Druck in dem Vakuumbehälter auf 0,667 · 10&supmin;&sup7; kPa (5 · 10&supmin;&sup7; Torr) reduziert und die obigen Materialien wurden in der folgenden Reihenfolge nacheinander laminiert. Ein Vakuum wurde während dem Schritt der Bildung der positiven Lochinjektionsschicht und dem Schritt der Bildung der Kathode durch einen Vakuumbetrieb aufrecht erhalten. Zunächst wurde die positive Lochinjektionsschicht durch Ablagerung von MTDATA mit einer Dampfauftragungsrate von 0,1-0,3 nm/Sekunde bis zu einer Filmdicke von 200 nm sowie durch Ablagerung von NPD mit einer Dampfauftragungsrate von 0,1-0,3 nm/Sekunde bis zu einer Filmdicke von 20 nm gebildet. Dann wurde durch Ablagerung von DPVBi mit einer Dampfauftragungsrate von 0,1-0,3 nm/Sekunde sowie durch Ablagerung von DPAVB mit einer Dampfauftragungsrate von 0,05 nm/Sekunde bis zu einer Gesamtfilmdicke von 40 nm gebildet (das Gewichtsverhältnis von Dotiermittel zu Material war 1,2 bis 1,6). Dann wurde durch Auftragung von Alq mit einer Dampfauftragungsrate von 0,1-0,3 nm/Sekunde bis zu einer Filmdicke von 20 nm eine Elektroneninjektionsschicht ausgebildet. Schließlich wurden Mg und Ag gleichzeitig als Kathode mit Dampfauftragungsraten von 1,3-1,4 nm/Sekunde beziehungsweise 0,1 nm/Sekunde bis zu einer Filmdicke von 200 nm durch eine Maske aufgebracht, welche zur Übertragung eines Streifenmusters von 4 mm Linien und 0,5 mm Lücken in der Lage war, wobei das Streifenmuster senkrecht zu dem Streifenmuster der ITO-Anode war.
Eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung, welche aus der organischen EL- Vorrichtung bestand, wurde in dieser Weise hergestellt, wie dies in der Fig. 13 dargestellt ist. Wenn eine Gleichspannung von 8 V zwischen der Anode und Kathode der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung angelegt wurde, emittierten die überkreuzten Abschnitte der Anoden und Kathoden Licht. Die Luminanz des Lichtes, betrachtet von dem blauen Farbfilter, war 35 cd/m². Die CIE Farbtonkoordinaten (JIS Z 8701) waren wie folgt: x = 0,14, y = 0,12. Licht mit einer blauen Farbe wurde nachgewiesen.
Andererseits betrug die Luminanz des Lichtes, betrachtet von der Fluoreszenzschicht A 120 cd/m² und die CIE Farbtonkoordinaten waren wie folgt: x = 0,28, y = 0,62. Licht mit einer gelblich-grünen Farbe wurde nachgewiesen.
Die Luminanz des Lichtes, betrachtet von der Fluoreszenzschicht B betrug 30 cd/m² und die CIE Farbtonkoordinaten waren die folgenden: x = 0,60, y = 0,31. Licht mit einer roten Farbe wurde nachgewiesen.
Die mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung, die in der obigen Weise hergestellt wurde, stand unter einem Stickstoffstrom für zwei Wochen. Im Ergebnis wurde eine uniforme Lichtemission der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung aufrecht erhalten, ohne das Veränderungen in der Luminanz und in den Farbtonkoordinaten auftraten, wobei auch keine schwarzen Flecken als Zeichen einer Verschlechterung der Vorrichtung auftraten. Der Betrachtungswinkel, der durch den Bereich definiert ist, indem eine Farbmischung nicht auftritt, wenn monochromatisches Licht emittiert wird, betrug ± 70º, was ein praktisches Niveau darstellt.

Beispiel 9

Ein lichthärtbares Harz des Methacrylat-Typs (V259PA, hergestellt von Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) wurde durch Spinnbeschichtung auf das Substrat aufgebracht, welches mit den Fluoreszenzschichten A und B bereitgestellt wurde und das in Beispiel 6 hergestellt wurde. Nach Backen bei 80ºC wurde das Substrat mit UV-Licht einer Dosis von 300 mJ/cm² (365 nm) bestrahlt. Das Substrat wurde dann bei 160ºC gebacken, um eine transparente Schutzschicht mit einer Dicke von 5 um zu erhalten.
Anschließend wurde ein Siliciumoxid-Film als eine isolierende, anorganische Oxidschicht mit einer Dicke von 0,01 um über das gesamte Substrat laminiert, welches unter Verwendung einer Sputteringvorrichtung auf 160ºC erhitzt wurde. Dann wurde ein Film aus ITO (Anode) mit einer Dicke von 0,12 um und einem Oberflächenwiderstand von 20 Ω/ auf dem Substrat unter Verwendung einer Sputteringvorrichtung gebildet, wobei das Substrat auf 160ºC erhitzt wurde.
ITO wurde gemustert und eine organische EL-Vorrichtung wurde unter den gleichen Bedingungen wie bei dem Beispiel 6 hergestellt, um eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung auszubilden, welche die organische EL-Vorrichtung enthielt, wie dies in der Fig. 12 gezeigt ist. Diese mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung emittierte Licht, wobei die gleiche Luminanz und die gleichen Farbtonkoordinaten wie im Beispiel 6 erzielt wurden. Wenn die mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung unter einem Stickstoffstrom für zwei Wochen stand, wurde eine uniforme Lichtemission der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung aufrecht erhalten, wobei fast keine Veränderungen in der Luminanz und in den Farbtonkoordinaten auftraten, wobei einige dunkle Flecken als Zeichen der Verschlechterung der Vorrichtung auftraten. Der Betrachtungswinkel, der durch den Bereich definiert ist, indem eine Streuung des Lichtes (monochromatische Licht), welches von der organischen, elektrolumineszenten Vorrichtung emittiert wurde, nicht auftritt, betrug ±90º, was ein praktisches Niveau darstellt.
Der Wassergehalt des Siliciumoxid-Films mit einer Dicke von 0,01 um betrug 0,1 Gewichtsprozent oder weniger und die Gaspermeabilität des Siliciumoxid-Films für wasserhaltigen Dampf und für Sauerstoff betrug 10&supmin;¹³ cccm/cm² scm Hg oder weniger.

Beispiel 10

Ein Aluminiumoxid-Film als eine isolierende, anorganische Oxidschicht mit einer Dicke von 0,01 um wurde über das gesamte Substrat laminiert, das mit den Fluoreszenzschichten A und B bereitgestellt wurde und das im Beispiel 6 hergestellt wurde, wobei dies unter Verwendung einer Sputteringvorrichtung und unter Erhitzung des Substrates auf 160ºC erfolgte. Dann wurde ein Festfilm aus ITO mit einer Dicke von 0,12 um und einem Oberflächenwiderstand von 20 Ω/ auf dem Substrat unter Verwendung der Sputteringvorrichtung ausgebildet, wobei das Substrat auf 160ºC erhitzt wurde.
Dann wurde das ITO gemustert und eine organische EL-Vorrichtung wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 6 ausgebildet, um eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung herzustellen, welche die organische EL-Vorrichtung enthielt, wie dies in der Fig. 9 dargestellt ist. Diese mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung emittierte Licht, wobei die gleiche Luminanz und die gleichen Farbtonkoordinaten wie bei dem Beispiel 6 erzielt wurden. Wenn die mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung unter einem Stickstoffstrom für zwei Wochen stand, wurde eine uniforme Lichtemission der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung aufrecht erhalten, wobei fast kaum Veränderungen in der Luminanz und den Farbtonkoordinaten auftraten und wenige dunkle Flecken als Zeichen der Verschlechterung der Vorrichtung erschienen. Der Betrachtungswinkel, der durch den Bereich definiert ist, indem eine Streuung des Lichtes (monochromatisches Licht), welches von der organischen, elektrolumineszenten Vorrichtung emittiert wurde, nicht auftritt, betrug ±90º, was ein praktisches Niveau darstellt.
Der Wassergehalt des Aluminiumoxid-Films mit einer Dicke von 0,01 um war 0,1 Gewichtsprozent oder weniger und die Gaspermeabilität des Aluminiumoxid-Films für wasserhaltigen Dampf und für Sauerstoff betrug 10&supmin;¹³ cccm/cm² scm Hg oder weniger.

Beispiel 11

Ein Titaniumoxid-Film als eine isolierende, anorganische Oxidschicht mit einer Dicke von 0,01 um wurde durch Sputtering über das gesamte Substrat laminiert, welches mit den Fluoreszenzschichten A und B bereitgestellt wurde und das nach Beispiel 6 hergestellt wurde, wobei das Substrat bei 160ºC erhitzt wurde. Dann wurde ein Festfilm aus ITO mit einer Dicke von 0,12 um und einem Oberflächenwiderstand von 20 Ω/ auf dem Substrat unter Verwendung der Sputteringvorrichtung ausgebildet, wobei das Substrat auf 160ºC erhitzt wurde.
Dann wurde das ITO gemustert und eine organische EL-Vorrichtung wurde unter den gleichen Bedingungen wie bei dem Beispiel 6 ausgebildet, um eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung herzustellen, welche die organische EL-Vorrichtung, die in der Fig. 9 gezeigt ist, enthielt. Diese mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung emittierte Licht, wobei die gleiche Luminanz und die gleichen Farbtonkoordinaten wie bei dem Beispiel 6 erzielt wurden. Wenn die mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung unter einem Stickstoffstrom für zwei Wochen stand, wurde eine uniforme Lichtemission der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung aufrecht erhalten, wobei fast kaum Veränderungen in der Luminanz und den Farbtonkoordinaten auftraten und wenige dunkle Flecken als Zeichen der Verschlechterung der Vorrichtung erschienen. Der Betrachtungswinkel, der durch den Bereich definiert ist, indem eine Streuung des Lichtes (monochromatisches Licht), welches von der organischen, elektrolumineszenten Vorrichtung emittiert wurde, nicht auftritt, betrug ±90º, was ein praktisches Niveau darstellt.
Der Wassergehalt des Titaniumoxid-Films mit einer Dicke von 0,01 um betrug 0,1 Gewichtsprozent oder weniger und die Gaspermeabilität des Titaniumoxid-Films für wasserhaltigen Dampf und für Sauerstoff betrug 10&supmin;¹³ cccm/cm² scm Hg oder weniger.

Beispiel 12

Ein lichthärtbarer, transparenter Klebstoff des Methacrylat-Oligomertyps (3102, hergestellt von 3-Bond Corp.) wurde durch Gießen auf das Substrat aufgebracht, welches in dem Beispiel 6 hergestellt wurde und indem die Schutzschicht auf die Fluoreszenzschichten A und B laminiert wurde. Die Glasoberfläche eines Glassubstrates (Sodakalkglas) von 100 mm · 100 mm · 50 um Dicke als eine isolierende, anorganische Oxidschicht, auf der ein Titaniumoxid-Film mit einer Dicke von 0,05 um und ein Film einer transparenten Elektrode von ITO (Anode) mit einer Dicke von 0,12 um komplett in dieser Reihenfolge ausgebildet wurden, wurde auf dem Substrat aufgebracht. Das Substrat wurde mit UV-Strahlen durch die Oberfläche von ITO mit einer Dosis von 3.000 mJ/cm² (365 nm) bestrahlt und anschließend erfolgte ein Backen bei 80ºC.
Das ITO wurde dann gemustert und eine organische EL-Vorrichtung wurde unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 6 geformt, um eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung herzustellen, welche die organische EL-Vorrichtung, wie in der Fig. 14 gezeigt ist, enthielt. Diese mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung emittierte Licht, wobei die gleiche Luminanz und die gleichen Farbtonkoordinaten wie bei dem Beispiel 6 erzielt wurden. Wenn die mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung unter einem Stickstoffstrom für zwei Wochen stand, wurde eine uniforme Lichtemission der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung aufrecht erhalten, wobei fast kaum Veränderungen in der Luminanz und in den Farbtonkoordinaten auftraten und einige wenige, schwarze Flecken als Zeichen der Verschlechterung der Vorrichtung erschienen. Der Betrachtungswinkel, der durch den Bereich definiert ist, indem eine Streuung des Lichtes (monochromatisches Licht), welches von der organischen, elektrolumineszenten Vorrichtung emittiert wurde, nicht auftritt, betrug + 60º, was ein praktisches Niveau darstellt.
Der Wassergehalt des Glassubstrates mit einer Dicke von 50 um, auf dem der Titaniumoxid-Film mit einer Dicke von 0,01 um gebildet wurde, betrug bei diesem Beispiel 0,1 Gewichtsprozent oder weniger und die Gaspermiabilität des Glassubstrates, auf dem der Titaniumoxid-Film gebildet wurde, betrug für wasserhaltigen Dampf und für Sauerstoff 10&supmin;¹³ cccm/cm² scm Hg oder weniger.

Vergleichsbeispiel 3 (in diesem Fall wurde keine organische Oxidschicht vorgesehen)

Ein lichthärtbares Harz des Methacrylat-Typs (V259PA, hergestellt von Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) wurde durch Spinnbeschichtung auf das Substrat aufgebracht, welches mit den Fluoreszenzschichten A und B bereitgestellt wurde und das im Beispiel 6 hergestellt wurde. Nach Backen bei 80ºC wurde das Substrat mit UV-Licht einer Dosis von 300 mJ/cm² (365 nm) bestrahlt. Das Substrat wurde dann bei 160ºC gebacken, um eine transparente Schutzschicht mit einer Dicke von 5 um zu laminieren.
Dann wurde ein Film aus ITO (Anode) mit einer Dicke von 0,12 um und einem Oberflächenwiderstand von 20 Ω/ auf dem Substrat unter Verwendung einer Sputteringvorrichtung ausgebildet, wobei das Substrat auf 160ºC erhitzt wurde.
Dann wurde das ITO gemustert und eine organische EL-Vorrichtung wurde unter den gleichen Bedingungen wie bei dem Beispiel 6 ausgebildet, um eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung herzustellen, welche die organische EL-Vorrichtung, die in der Fig. 15 gezeigt ist, enthielt. Diese mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung emittierte Licht, wobei die gleiche Luminanz und Farbton wie bei dem Beispiel 6 erzielt wurden. Wenn die mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung unter einem Stickstoffstrom für zwei Wochen stand unter den gleichen Bedingungen wie beim Beispiel 6, sank jedoch die Luminanz, betrachtet von dem Abschnitt, dem die Fluoreszenzschicht fehlte, auf 5 cd/cm² und viele dunkle Punkte als Zeichen der Verschlechterung der Vorrichtung erschienen, was ein deutliches Problem anzeigt.
Der Gesamtgehalt an Wasser, der in der Schutzschicht enthalten war, betrug 1, 2 Gewichtsprozent und die Gaspermeabilität der Schutzschicht für wasserhaltigen Dampf und für Sauerstoff betrug 10&supmin;¹³ cccm/cm² scm Hg oder mehr.

Vergleichsbeispiel 4 (in dem Fall betrug die Dicke der anorganischen Oxidschicht 0,005 um)

Ein lichthärtbares Harz des Methacrylat-Typs (V259PA, hergestellt von Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) wurde durch Spinnbeschichtung auf das Substrat aufgetragen, welches mit den Fluoreszenzschichten A und B bereitgestellt wurde und das im Beispiel 6 hergestellt wurde. Nach Backen bei 80ºC wurde das Substrat mit UV-Licht mit einer Dosis von 300 mJ/cm² (365 nm) bestrahlt. Das Substrat wurde dann bei 160ºC gebacken, um einen transparenten Schutzfilm mit einer Dicke von 5 um zu laminieren.
Unter Verwendung einer Sputteringvorrichtung wurde dann ein Siliciumoxid-Film als die isolierende, anorganische Oxidschicht mit einer Dicke von 0,005 um über das gesamte Substrat laminiert, welches auf 160ºC erhitzt wurde. Ein Festfilm aus ITO mit einer Dicke von 0,12 um und einem Oberflächenwiderstand von 20 Q/c wurde über das gesamte Substrat unter Verwendung einer Sputteringvorrichtung ausgeformt, wobei das Substrat auf 160ºC erhitzt wurde.
Dann wurde das ITO gemustert und eine organische EL-Vorrichtung wurde unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 6 ausgebildet, um eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung herzustellen, welche die organische EL-Vorrichtung enthielt. Diese mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung emittierte Licht, wobei die gleiche Luminanz und Farbton wie beim Beispiel 6 erzielt wurden. Wenn die mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung unter einem Stickstoffstrom für zwei Wochen stand, fiel die Luminanz, betrachtet von dem Abschnitt, dem die Fluoreszenzschicht fehlte, unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 6 auf 20 cd/cm² und viele schwarze Flecken als Zeichen der Verschlechterung der Vorrichtung erschienen, was auf ein deutliches Problem hinweist.
Der Wassergehalt des Siliciumoxid-Films mit einer Dicke von 0,005 um betrug 0,1 Gewichtsprozent oder weniger. Die Gaspermeabilität des Siliciumoxid-Films mit einer Dicke von 0,005 um betrug für wasserhaltigen Dampf und für Sauerstoff jedoch 10&supmin;¹³ cccm/cm² scm Hg oder mehr.

Vergleichsbeispiel 5 (in diesem Fall betrug die Dicke der anorganischen Oxidschicht (Plattenglas) 300 um)

Die Glasoberfläche einer Glasplatte (Borsilikatglas) von 100 mm · 100 mm · 300 um Dicke als isolierende, anorganische Oxidschicht, auf dem ein Festfilm von ITO (Anode) mit einer Dicke von 0,12 um und einem Oberflächenwiderstand von 20 Ω/ ausgebildet war, wurde auf dem in Beispiel 6 hergestellten Substrat aufgebracht, wobei auf dem Substrat die Muster der Fluoreszenzschichten A und B, der Schutzschicht und der Klebstoffschicht nacheinander laminiert worden waren. Das Substrat wurde mit UV-Strahlen durch die ITO- Oberfläche mit einer Dosis von 3.000 mJ/cm² (365 nm) bestrahlt und abschließend erfolgte ein Backen bei 80ºC.
Dann wurde das ITO gemustert und eine organische EL-Vorrichtung wurde unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 6 ausgebildet, um, eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung herzustellen, welche die organische EL-Vorrichtung enthielt. Diese mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung emittierte Licht, wobei die gleiche Luminanz und der gleiche Farbton wie im Beispiel 6 erzielt wurde. Wenn die mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung unter einem Stickstoffstrom für zwei Wochen stand, wurde eine uniforme Lichtemission der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung aufrecht erhalten, wobei fast kaum Veränderungen in der Luminanz und in den Farbtonkoordinaten auftraten und wenige schwarze Flecken erschienen mit fortschreitender Verschlechterung der Vorrichtung. Der Betrachtungswinkel, der durch den Bereich definiert ist, indem eine Streuung des Lichtes (monochromatisches Licht), welches von der organischen EL-Vorrichtung emittiert wurde, nicht auftritt, betrug ±30º. Es gab Abschnitte (Winkel), wo Licht mit einer Farbe, welches von der emittierten Farbe unterschiedlich war, in einem normalen Sichtbereich beobachtet wurde, was auf ein praktisches Problem hindeutet.

Vergleichsbeispiel 6 (Bildung der Schutzschicht (flache Schicht) unter Verwendung eines Sol-Gel-Glasverfahrens)

Das in Beispiel 6 hergestellte Substrat, welches mit den Mustern der Fluoreszenzschichten A und B bereitgestellt wurde, wurde in eine gemischte Lösung eingetaucht, die aus 10 Gewichtsprozent Tetraethoxysilan (Si(OC&sub2;H&sub5;)&sub4;) und Wasser/Ethanol (Volumenverhältnis: 1 : 2) bestand und 1 Gewichtsprozent Salzsäure enthielt. Das Substrat wurde etwas angehoben, um ein Substrat herzustellen, in dem die Fluoreszenzschichten A und B durch Eintauchen mit Siliciumoxid (SiO&sub2;)-Sol beschichtet waren.
Das Substrat wurde dann auf 400ºC erhitzt, so dass Siliciumoxid sich in ein Gel umwandelte, wodurch eine glasähnliche Schutzschicht auf die Fluoreszenzschichten A und B laminiert wurde. Es wurde sichergestellt, dass die Muster der Fluoreszenzschichten A und B geschwärzt waren (carbonisiert), um die Verschlechterung in diesen Schichten anzuzeigen.
Deshalb wurde das Substrat auf 160ºC erhitzt, so dass das Siliciumoxid sich in ein Gel umwandelte, wodurch eine glasähnliche Schutzschicht mit einer Dicke von 0,2 um auf die Fluoreszenzschichten A und B laminiert wurde.
Dann wurde ein Film aus ITO (Anode) mit einer Dicke von 0, i 2 um und einem Oberflächenwiderstand von 20 Ω/ auf das gesamte Substrat unter Verwendung einer Sputteringvorrichtung ausgebildet, wobei das Substrat auf 160ºC erhitzt wurde. Das ITO wurde dann gemustert und eine organische EL-Vorrichtung wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 6 ausgebildet, um eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung bereitzustellen, welche die organische EL-Vorrichtung, die in der Fig. 15 gezeigt ist, aufwies. Diese mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung emittierte Licht, wobei die gleiche Luminanz und der gleiche Farbton wie in Beispiel 6 erzielt wurde. Wenn die mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung jedoch unter einem Stickstoffstrom für zwei Wochen stand, fiel die Luminanz, betrachtet von dem Abschnitt, dem die Fluoreszenzschicht fehlte, unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 6 auf 5 cd/cm² und viele schwarze Flecken erschienen als Zeichen der Verschlechterung der Vorrichtung, was auf ein deutliches Problem hinwies.
Der Wassergehalt, der in dem Sol-Gel-Siliciumoxid-Film mit einer Dicke von 0,2 um enthalten war, betrug 1,5 Gewichtsprozent. Die Gaspermeabilität des Sol-Gel-Siliciumoxid- Films für wasserhaltigen Dampf und für Sauerstoff betrug 10&supmin;¹³ cccm/cm² scm Hg oder mehr, was anzeigt, dass die durch das Sol-Gel-Verfahren hergestellte Schutzschicht nicht geeignet war.
Aus den obigen Erläuterungen ist deutlich geworden, dass die vorliegende Erfindung eine mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung unter Verwendung einer organischen EL- Vorrichtung mit einer exzellenten Lebensdauer der Lichtemission und exzellenten Eigenschaften des Betrachtungswinkels bereitstellt. Die vorliegende Erfindung stellt ferner ein Verfahren zur Herstellung der mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung in einer stabilen und effizienten Weise bereit. Demgemäß kann die vorliegende Erfindung insbesondere für mehrfarbige oder vollfarbige, dünne Displays mit verschiedenen Emissionstypen angewandt werden.

Claims

1. Mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung, umfassend ein Trägersubstrat (2), eine organische elektrolumineszente (EL) Vorrichtung (I), die auf dem Trägersubstrat (2) angeordnet ist, und eine Fluoreszenzschicht (3), die zu einer transparenten Elektrode oder einer Elektrode der organischen EL-Vorrichtung (l) entsprechend angeordnet ist, um Licht, welches von der organischen EL-Vorrichtung (I) emittiert wird, zu absorbieren und um sichtbares Fluoreszenzlicht zu emittieren, wobei ein transparentes, anorganisches Oxidsubstrat (4), auf dem die Fluoreszenzschicht (3) angeordnet ist, zwischen der organischen EL-Vorrichtung (1) und der Fluoreszenzschicht (3) in solch einer Weise angeordnet ist, dass eine Lücke (6) zwischen der Fluoreszenzschicht (3) und der organischen EL-Vorrichtung (I) bereitgestellt wird, und die organische EL-Vorrichtung (1) zwischen dem transparenten, anorganischen Oxidsubstrat (4) und dem Trägersubstrat (2) unter Verwendung eines Abdichtungsmittels (5) abgedichtet ist.

2. Mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Fluoreszenzschichten (3) auf dem transparenten, anorganischen Oxidsubstrat (4) auf der gleichen Ebene getrennt angeordnet sind.

3. Mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine transparente Schutzschicht (7) für die Fluoreszenzschichten (3) und/oder ein transparentes Substrat (8) ferner auf der Fluoreszenzschicht (3) angeordnet sind.

4. Mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Plattendicke des transparenten, anorganischen Oxidsubstrates (4) in dem Bereich von 1 bis 200 um liegt.

5. Mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das transparente, anorganische Oxidsubstrat (4) aus einer transparenten Glasplatte hergestellt ist.

6. Mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung, umfassend ein transparentes Trägersubstrat (11), Fluoreszenzschichten (3R, 3G), die auf dem transparenten Trägersubstrat (11) auf der gleichen Ebene getrennt angeordnet sind, und eine organische, elektrolumineszente (EL) Vorrichtung (1; 1a, 1b, 1c), die auf oder über den Fluoreszenzschichten (3R, 3G) angeordnet ist, wobei die Fluoreszenzschichten (3R, 3G) zu einer transparenten Elektrode oder einer Elektrode der organischen EL-Vorrichtung (1; 1a, 1b, 1c) entsprechend angeordnet sind, so dass jede der Fluoreszenzschichten (3R, 3G) das Licht, welches von der organischen EL- Vorrichtung (1; 1a, 1b, 1c) emittiert wird, absorbiert und unterschiedliches, sichtbares Fluoreszenzlicht emittiert, und wobei eine transparente und isolierende, anorganische Oxidschicht (12) mit einer Dicke von 0,01 bis 200 um zwischen den Fluoreszenzschichten und der organischen EL-Vorrichtung (1; 1a, 1b, 1c) angeordnet ist.

7. Mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei eine transparente Schutzschicht (7) für die Fluoreszenzschichten (3R, 3G) und/oder eine transparente Klebstoffschicht (13) zwischen den Fluoreszenzschichten (3R, 3G) und der transparenten und isolierenden, anorganischen Oxidschicht (12) angeordnet sind.

8. Mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei die transparente und isolierende, anorganische Oxidschicht (12) aus einer transparenten und isolierenden Glasplatte hergestellt ist.

9. Mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei die transparente, anorganische Oxidschicht (12) aus einer oder mehreren Verbindungen hergestellt ist, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die aus Siliciumoxid, Aluminiumoxid und Titaniumoxid besteht.

10. Mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei die transparente und isolierende, anorganische Oxidschicht (12) durch Ausbildung eines Films aus einer oder mehreren Verbindungen, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die aus Siliciumoxid, Aluminiumoxid und Titaniumoxid besteht, zumindest auf der Vorderseite oder Rückseite einer transparenten und isolierenden Glasplatte hergestellt ist.

11. Mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei die transparente und isolierende, anorganische Schicht (12) einen Wassergehalt von 0,1 Gewichtsprozent oder weniger hat.

12. Mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, wobei die transparente und isolierende, anorganische Schicht (12) ein Nitrid oder ein Fluorid enthält.

13. Verfahren zur Herstellung einer mehrfarbigen Lichtemissionsvorrichtung, indem auf einem transparenten Trägersubstrat (11) eine Fluoreszenzschicht (3; 3R, 3G), welche das Licht, das von einer organischen EL-Vorrichtung (1; 1a, 1b, 1c) emittiert wird, absorbiert und unterschiedliches sichtbares Fluoreszenzlicht emittiert, auf der gleichen Ebene getrennt angeordnet wird und indem die organische EL-Vorrichtung (1, 1a, 1b, 1c) auf oder über der Fluoreszenzschicht (3; 3R, 3G) angeordnet wird, so dass eine transparente Elektrode oder eine Elektrode der organischen EL-Vorrichtung (I) zu der Fluoreszenzschicht (3; 3R, 3G) entsprechend angeordnet ist, umfassend:

(A) einen Schritt, bei dem die Fluoreszenzschichten (3; 3R, 3G) auf dem transparenten Trägersubstrat (11) auf der gleichen Ebene getrennt angeordnet werden;

(B) einen Schritt, bei dem die transparente Schutzschicht für die Fluoreszenzelemente (7) und/oder eine transparente Klebstoffschicht (13) auf den Fluoreszenzschichten (3; 3R, 3G) und auf dem transparenten Trägersubstrat (11), auf dem die Fluoreszenzschichten (3; 3R, 3G) getrennt angeordnet sind, angeordnet werden;

(C) einen Schritt, bei dem eine transparente und isolierende Glasplatte mit einer Dicke von 1 bis 200 um, in der eine transparente Elektrode ausgebildet oder auszubilden ist, oder ein Element, welches durch Ausbildung eines Films, der aus einer oder mehreren Verbindungen besteht, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, welche aus Siliciumoxid, Aluminiumoxid und Titaniumoxid besteht, zumindest auf der Vorderseite oder Rückseite einer transparenten und isolierenden Glasplatte hergestellt wird, mit der transparenten Schutzschicht für die Fluoreszenzelemente (7) oder mit einer transparenten Klebstoffschicht (13) verbunden wird; und

(D) einen Schritt, bei dem eine Schicht aus einer organischen Verbindung und Elektroden der organischen EL-Vorrichtung (1) der Reihe nach auf der Glasplatte, in der die transparente Elektrode ausgebildet ist, laminiert werden.

14. Mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei das transparente Substrat (8) ein transparentes Glassubstrat oder Polymersubstrat ist.

15. Mehrfarbige Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei das transparente Trägersubstrat (11) aus einer Glasplatte, einer Kunststoffplatte, einem Kunststofffilm oder einer Quarzplatte hergestellt ist.