発光デバイスおよび表示装置
【課題】高精細で大面積化が容易な発光デバイスであって、低コストで製造することができる発光デバイスを提供する。
【解決手段】第１の基線、該第１の基線の外周面の少なくとも一部に設置されたカソード層、および少なくとも該カソード層の外周面を覆うように設置された第１の有機層を有する第１のワイヤと、第２の基線、該第２の基線の外周面の少なくとも一部に設置されたアノード層、および該アノード層の外周面を覆うように設置された第２の有機層を有する第２のワイヤとを有し、第１のワイヤは、第１の方向に配向され、第２のワイヤは、第１の方向とは異なる第２の方向に配向され、第２のワイヤは、該第２のワイヤの第２の有機層が、第１のワイヤの第１の有機層と接触部を形成するように、第１のワイヤに対して配置され、第１の有機層および第２の有機層のうち少なくとも一つは、発光材料を含み、前記接触部が発光部となる、発光デバイス。
【解決手段】第１の基線、該第１の基線の外周面の少なくとも一部に設置されたカソード層、および少なくとも該カソード層の外周面を覆うように設置された第１の有機層を有する第１のワイヤと、第２の基線、該第２の基線の外周面の少なくとも一部に設置されたアノード層、および該アノード層の外周面を覆うように設置された第２の有機層を有する第２のワイヤとを有し、第１のワイヤは、第１の方向に配向され、第２のワイヤは、第１の方向とは異なる第２の方向に配向され、第２のワイヤは、該第２のワイヤの第２の有機層が、第１のワイヤの第１の有機層と接触部を形成するように、第１のワイヤに対して配置され、第１の有機層および第２の有機層のうち少なくとも一つは、発光材料を含み、前記接触部が発光部となる、発光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンスを利用した発光デバイスおよびそのような発光デバイスを備える表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電圧の印加または電流の流通等により発光させることができる有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子が注目されている。有機ＥＬ素子は、自己発光型で視野角依存性が少ないため、表示特性が良く、さらに低消費電力であるなどの特徴を有することから、フラットディスプレイなどの表示装置および照明装置への利用が期待されている。また、有機ＥＬ素子は、低温での製作が可能であり、プラスチックフィルムを基板とした、可撓性ディスプレイおよび可撓性照明装置への適用も期待されている。例えば、プラスチックフィルム基板上に、有機ＥＬ層が設置された有機ＥＬディスプレイが提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００６−８５９１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これまでに報告されている有機ＥＬ素子は、ガラス板、プラスチックなどの平面基板上に、アノード層、発光層を含む複数の有機層、およびカソード層を積層し、これらの積層領域を絶縁壁で区画して、複数の画素領域を設けた構造となっている。このような構造の有機ＥＬ素子を比較的容易に製作するため、通常の場合、有機ＥＬ素子の製作には、リソグラフィー技術、マスキング技術およびエッチング技術の組み合わせが利用され、例えば、前述の画素を構成する電極、発光層などの各構成部材は、基板上に微細２次元マトリクスのパターンとして構成される。
【０００４】
しかしながら、従来の製造方法で製作される２次元マトリクスパターンの各構成部材の寸法幅には限界があり、各構成部材を今以上に微細化させることは、次第に難しくなってきている。また、この理由から有機ＥＬ素子のさらなる高精細化を達成することも難しくなってきている。
【０００５】
さらに、従来のような有機ＥＬ素子の構造では、各構成部材の寸法および配置を高精度に維持したまま大面積化を行うことは難しく、また仮に大面積化が可能であったとしても、その場合、製造装置の設備が大がかりなものとなり、これに伴い装置の製造コストが著しく上昇してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、高精細で大面積化が容易な発光デバイスであって、低コストで製造することができる発光デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、
第１の基線、該第１の基線の外周面の少なくとも一部に設置されたカソード層、および少なくとも該カソード層の外周面を覆うように設置された第１の有機層を有する第１のワイヤと、第２の基線、該第２の基線の外周面の少なくとも一部に設置されたアノード層、および該アノード層の外周面を覆うように設置された第２の有機層を有する第２のワイヤとを有し、
第１のワイヤは、第１の方向に配向され、第２のワイヤは、第１の方向とは異なる第２の方向に配向され、
第２のワイヤは、該第２のワイヤの第２の有機層が、第１のワイヤの第１の有機層と接触部を形成するように、第１のワイヤに対して配置され、
第１の有機層および第２の有機層のうち少なくとも一つは、発光材料を含み、前記接触部が発光部となる、発光デバイスが提供される。
【０００８】
ここで、当該発光デバイスは、前記第１のワイヤを複数本含む第１のワイヤ群と、前記第２のワイヤを複数本含む第２のワイヤ群とを有し、
第１のワイヤ群と第２のワイヤ群は、直交するように配向されていても良い。
【０００９】
特に、前記第１のワイヤと前記第２のワイヤは、相互に編み込まれていても良い。
【００１０】
また、当該発光デバイスにおいて、前記カソード層とアノード層のうち少なくとも一つは、それぞれの対応する基線の外周面に全周にわたって設置されていても良い。
【００１１】
あるいは、当該発光デバイスにおいて、前記第１の基線および前記第２の基線のうち少なくとも一つは、導電性材料で構成され、該基線においては、カソード層またはアノード層が排除されていても良い。
【００１２】
この場合、前記導電性材料で構成された基線においては、第１の有機層または第２の有機層が、該基線の外周面に全周にわたって設置されていても良い。
【００１３】
なお、前記第１の有機層および前記第２の有機層のうち少なくとも一つは、発光材料を含む高分子材料で構成されても良い。
【００１４】
また、前記第１の基線および前記第２の基線のうち少なくとも一つは、ガラスファイバもしくは高分子樹脂ファイバで構成されても良い。
【００１５】
さらに、本発明では、前述の発光デバイスと、
前記第１のワイヤ群と前記第２のワイヤ群の間に電圧を印加する電圧印加手段とを備え、
前記電圧印加手段を用いて、所定の第１のワイヤおよび第２のワイヤに選択的に電圧を印加することにより、所定の接触部で発光が生じる、表示装置が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、高精細で大面積化が容易な発光デバイスを低コストで製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下図面により本発明の形態を説明する。
【００１８】
図1には、本発明による発光デバイスの概略的な上面図を示す。また、図２には、図１のＡ−Ａ断面図を示す。
【００１９】
図1に示すように、本発明による発光デバイス１００は、第１のワイヤ群１２Ｘと、第2のワイヤ群１２Ｙとを有する。第１のワイヤ群１２Ｘは、水平方向（Ｘ方向）に延伸する、複数の（図1の例では、10本の）第１のワイヤ１２０Ｘを有する。第２のワイヤ群１２Ｙは、第１のワイヤ１２０Ｘと直交する方向（Ｙ方向）に延伸する、複数の（図1の例では、10本の）第２のワイヤ１２０Ｙを有する。第１のワイヤ群１２Ｘに含まれる各第１のワイヤ１２０Ｘは、Ｙ方向に対して一定のピッチｄｘで、ＸＹ平面内に整列配置されている。第２のワイヤ群１２Ｙに含まれる各第２のワイヤ１２０Ｙは、第１のワイヤ群１２Ｘの上部に、Ｘ方向に対して一定のピッチｄｙで、ＸＹ平面内に整列配置されている。
【００２０】
図２は、この発光デバイス１００のＡ−Ａ断面の一部を模式的に示したものである。この図に示すように、第１のワイヤ１２０Ｘは、基線１３０Ｘと、該基線１３０Ｘの周囲に設置された第１の電極（カソード）層１４０Ｘと、該第１の電極１４０Ｘ上に設置された第１の有機層１５０Ｘとを有する。同様に、第２のワイヤ１２０Ｙは、基線１３０Ｙと、該基線１３０Ｙの周囲に設置された第２の電極（アノード）層１４０Ｙと、該第２の電極１４０Ｙ上に設置された第２の有機層１５０Ｙとを有する。第１の有機層１５０Ｘと第２の有機層１５０Ｙのうちの少なくとも一方は、発光材料を含む。
【００２１】
第１のワイヤ１２０Ｘの第１の有機層１５０Ｘと、第２のワイヤ１２０Ｙの第２の有機層１５０Ｙとは、例えば第１のワイヤ群１２Ｘと、その上部に配置された第２のワイヤ群１２Ｙとを圧接すること等により、両者の交点で接触されている。この接触部は、発光デバイス１００の発光部１８０を構成し、以下に示すように、発光デバイス１００の作動の際に、発光部１８０から発光が生じる。すなわち、本発明による発光デバイスでは、第１のワイヤ群１２Ｘと、第２のワイヤ群１２Ｙとの各接触部が、一つ一つの画素を構成する。
【００２２】
再度図１を参照すると、各ワイヤ１２０Ｘ、１２０Ｙの端部から突出している部分１９０Ｘおよび１９０Ｙは、各ワイヤの電圧印加用端子であり、これらの電圧印加用端子１９０Ｘおよび１９０Ｙは、それぞれ、第１のワイヤ１２０Ｘの基線１３０Ｘまたはカソード層１４０Ｘ、および第２のワイヤ１２０Ｙの基線１３０Ｙまたはアノード層１４０Ｙと接続されている。あるいは、これらの電圧印加用端子は、基線、カソード層またはアノード層の内の少なくとも一つの延伸部分であっても良い。
【００２３】
次に、本発明による発光デバイスの発光動作について説明する。なお、以下の記載では、本発明による発光デバイスを表示装置に適用した場合を例にして、発光デバイスの発光動作を説明する。
【００２４】
図３には、前述の発光デバイス１００を有する表示装置２００を示す。この表示装置２００は、発光デバイス１００を、パッシブマトリクス駆動方式で駆動することにより、画像を表示させることができる。
【００２５】
表示装置２００は、さらに、電圧印加手段２１０と、この電圧印加手段２１０を制御する制御手段２２０とを備える。ただし、電圧印加手段２１０と制御手段２２０は、一体化されていても良い。
【００２６】
電圧印加手段２１０は、発光デバイス１００のワイヤ群１２Ｘを構成する各ワイヤ１２０Ｘ１、１２０Ｘ２、…１２０Ｘｎの電圧印加用端子１９０Ｘ、およびワイヤ群１２Ｙを構成する各ワイヤ１２０Ｙ１、１２０Ｙ２、…１２０Ｙｎの電圧印加用端子１９０Ｙと接続されている。
【００２７】
制御手段２２０は、表示すべき画像情報に基づいて、発光デバイス１００の第１のワイヤ群１２Ｘを構成する各ワイヤ１２０Ｘ１、１２０Ｘ２、…１２０Ｘｎ、および第２のワイヤ群１２Ｙを構成する各ワイヤ１２０Ｙ１、１２０Ｙ２、…１２０Ｙｎのうち、どのワイヤ組（１２０Ｘｅ，１２０Ｙｅ）に、選択的に電圧を印加するかを定める。また制御手段２２０は、選択されたワイヤ組に関する情報を、電圧印加手段２１０に送信する。電圧印加手段２１０は、制御手段２２０からそのような情報を受信し、この情報に従って、対応するワイヤ組（１２０Ｘｅ，１２０Ｙｅ）に電圧を印加する。印加電圧は、例えば２０Ｖ程度である。なお印加電圧は、ワイヤ１２０Ｘｅが卑（マイナス側）となり、ワイヤ１２０Ｙｅが貴（プラス側）となるようにして印加される。
【００２８】
所定のワイヤ組（１２０Ｘｅ，１２０Ｙｅ）に電圧が印加されると、選択された第１のワイヤ１２０Ｘｅのカソード層１３０Ｘから第１の有機層１５０Ｘに向かって、電子が注入される。同様に、選択された第２のワイヤ１２０Ｙｅのアノード層１３０Ｙから第２の有機層１５０Ｙに向かって、正孔（ホール）が注入される。従って、第１のワイヤ１２０Ｘｅと第２のワイヤ１２０Ｙｅの交差部、すなわち前述の発光部１８０では、発光材料が存在する領域において、第１の有機層１５０Ｘ内を進行する電子と、第２の有機層１５０Ｙ内を進行するホールとが再結合され、これにより発光が生じる。
【００２９】
このように、制御手段２２０を用いて、電圧印加手段２１０により電圧を印加するワイヤ組（１２０Ｘｅ，１２０Ｙｅ）を選択的に選定することにより、所望の発光部で発光を生じさせることができる（パッシブマトリクス駆動方式）。またこれにより、発光デバイスにおいて、所望の画像を表示させることが可能となる。
【００３０】
なお、以上の記載では、本発明による発光デバイスが表示装置に適用された場合について示した。しかしながら、本発明による発光デバイスは、例えば照明装置のような他の装置に使用されても良いことは当業者には明らかであろう。
【００３１】
このように構成された本発明による発光デバイスは、以下のような有意な特徴を有する：すなわち、
（１）前述のように構成された本発明による発光デバイスでは、発光デバイスの画素寸法は、第１および第２のワイヤの接触部、すなわち両ワイヤの外形寸法で定まり、第１および第２のワイヤの寸法を小さくすることにより、発光デバイスを容易に高精細化することができる。例えば、従来のＥＬ素子では、各画素の寸法は、通常２００μｍ程度であるが、本発明による発光デバイスでは、一つの画素の寸法を、例えば、５０μｍ以下にすることができる。
（２）また、本発明による発光デバイスでは、第１のワイヤ群および第２のワイヤ群に含まれるワイヤの本数を増やすことにより、大面積の装置を比較的簡単に製作することができる。
（３）また、第１および第２のワイヤは、いずれも細線で構成されているため、本発明による発光デバイスは、可撓性を有し、必要に応じて形状を自由に変えることができるという特徴を有する。
（４）さらに、本発明の発光デバイスでは、各ワイヤを、例えば、基線を所定の溶液中に浸漬処理するような方法で比較的容易に製作することができる。従って、従来のように、リソグラフィー処理、マスキング処理およびエッチング処理などの各工程を繰り返して、基板上に各構成部材（電極、発光層、絶縁層等）を２次元マトリクスパターン状に構築して、画素領域を形成する必要がなくなるため、発光デバイスを低コストで製作することができる。
【００３２】
次に、第１のワイヤ１２０Ｘおよび第２のワイヤ１２０Ｙの構成について、より詳しく説明する。
【００３３】
図４には、第１のワイヤ１２０Ｘと第２のワイヤ１２０Ｙの接触領域、すなわち発光部１８０での層の積層状態を模式的に示したものである。なお図には、スケールは示されておらず、各層の厚さは、実際の厚さに対応していないことに留意する必要がある。
【００３４】
この図に示すように、発光部１８０は、図の下側から、基線１３０Ｘ、カソード層１４０Ｘ、第１の有機層１５０Ｘ、第２の有機層１５０Ｙ、アノード層１４０Ｙ、および基線１３０Ｙをこの順に積層されて構成される。ここで、基線１３０Ｘ〜第１の有機層１５０Ｘまでが第１のワイヤ１２０Ｘの構成部材であり、第２の有機層１５０Ｙ〜基線１３０Ｙまでが第２のワイヤ１２０Ｙの構成部材である。
【００３５】
第１の有機層１５０Ｘと第２の有機層１５０Ｙの少なくとも一方は、発光層を含む。図４の例では、両者が発光層を備えている（第１の有機層１５０Ｘは、発光層１５５Ｘを有し、第２の有機層１５０Ｙは、発光層１５５Ｙを有している）。発光層１５５Ｘ、１５５Ｙには、有機エレクトロルミネッセンス特性を示すいかなる材料を使用しても良く、例えば、ポリフェニレンビニレン誘導体およびポリフルオレン誘導体などの蛍光発光の共役系高分子材料、またはイリジウム、白金錯体構造を有するリン光発光の高分子材料等が使用される。あるいは、低分子材料を高分子樹脂に分散したもの、または溶液から塗布形成できる低分子系材料を使用しても良い。有機層の厚さは、特に限られず、例えば１ｎｍ〜１０００ｎｍ程度である。なお、第１および第２の有機層１５０Ｘ、１５０Ｙがそれぞれ、発光層１５５Ｘおよび１５５Ｙを有する場合、発光層１５５Ｘおよび１５５Ｙは、同じ層であっても異なっていても良い。
【００３６】
このような発光層は、ワイヤを構成する基線１３０Ｘ、１３０Ｙを、例えば、１〜１０ｗｔ％程度の発光層原料を含む溶液中に浸漬後、引き上げ、乾燥固着させることによって、基線の外周面に容易に形成することができる。
【００３７】
第１の有機層１５０Ｘは、発光層１５５Ｘに加えてまたは単独で、電子輸送層１５８Ｘを含んでも良い。電子輸送層１５８Ｘは、電子を選択的に輸送する特性を有するいかなる材料を使用しても良い。電子輸送層１５８Ｘには、これに限られるものではないが、例えばオキサジアゾール系高分子、イミダゾール系高分子などを含む高分子材料が使用されても良い。ただし、この電子輸送層１５８Ｘは、省略しても良い。
【００３８】
第２の有機層１５０Ｙは、発光層１５５Ｙに加えてまたは単独で、正孔輸送層１５８Ｙを含んでも良い。正孔輸送層１５８Ｙは、正孔（ホール）を選択的に輸送する特性を有するいかなる材料を使用しても良い。正孔輸送層１５８Ｙには、これに限られるものではないが、例えば芳香族アミン系高分子などが使用される。ただし、この正孔輸送層１５８Ｙは、省略しても良い。
【００３９】
図４には示されていないが、第１の有機層１５０Ｘは、カソード層１４０Ｘと電子輸送層１５８Ｘの間に、さらに電子注入層を有しても良い。また、第２の有機層１５０Ｙは、アノード層１４０Ｙと正孔輸送層１５８Ｙの間に、さらに正孔注入層を有しても良い。必要に応じて多層構造にすることができ、これにより、発光効率が一層向上する。
【００４０】
なお、第１の有機層１５０Ｘが発光層１５５Ｘを有する場合、第２の有機層１５０Ｙは、それ自身を省略することが可能である。この場合、第２のワイヤ１２０Ｙは、基線１３０Ｙとアノード１４０Ｙのみで構成される（後述のように、基線１３０Ｙが導電性材料で構成される場合、基線１３０Ｙで、アノード層１４０Ｙの役割を兼ねることも可能である）。同様に、第２の有機層１５０Ｙが発光層を有する場合、第１の有機層１５０Ｘは、省略することが可能である。
【００４１】
第１のワイヤ１２０Ｘの基線１３０Ｘ、および第２のワイヤ１２０Ｙの基線１３０Ｙ、は、金属、プラスチック等、いかなる材料で構成されても良い。例えば、デバイスの軽量化の観点からは、高分子樹脂（プラスチック）ファイバまたはガラスファイバ等が使用される。また、基線１３０Ｘ、１２１Ｙの軸方向に対して垂直な断面形状は、いかなる形状であっても良く、図２に示すような円の他、楕円、矩形または正方形などであっても良い。この断面形状の面積は、強度が維持される限り、できる限り小さいことが好ましい。例えば、断面が円形の場合、基線１３０Ｘ、１３０Ｙの直径は、約１０μｍ〜１ｍｍ程度の範囲であることが好ましい。
【００４２】
カソード層１４０Ｘは、導電性を示すいかなる材料で構成されても良く、例えば、金属または合金、導電性高分子、および導電性酸化物等が使用できる。金属としては、これに限られるものではないが、マグネシウム、カルシウムまたはアルミニウムのバルク材、ならびにアルミニウムにマグネシウムまたはカルシウムを薄くコーティングしたものが挙げられる。導電性高分子としては、これに限られるものではないが、例えばポリエチレンオキシチオフェン：ポリスルフォンサン（ＰＥＤＴ：ＰＳＳ）混合物、ポリピロール、およびポリアニリン等が挙げられる。導電性酸化物としては、これに限られるものではないが、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、および酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等が挙げられる。カソード層の厚さは、特に限られないが、カソード層が薄い場合、抵抗が上昇する傾向にあり、カソードが厚い場合、発光デバイスの可撓性が低下する。従って、１０ｎｍ〜１μｍの範囲であることが好ましく、通常の場合、１００ｎｍ〜２００ｎｍの範囲である。
【００４３】
カソード層１４０Ｘは、いかなる方法で基線１３０Ｘの外周面に設置されても良く、例えば、めっき、真空蒸着または浸漬のいずれかの処理で設置されても良い。特に、浸漬処理では、基線の外周面に、低コストで容易にカソード層を設置することができる。
【００４４】
アノード層１４０Ｙは、カソードと同様、金属または合金、導電性高分子、および導電性酸化物等が使用できる。金属としては、これに限られるものではないが、仕事関数の大きなもの、例えば白金が挙げられる。導電性高分子としては、これに限られるものではないが、例えばポリエチレンオキシチオフェン：ポリスルフォンサン（ＰＥＤＴ：ＰＳＳ）混合物、ポリピロール、およびポリアニリン等が挙げられる。導電性酸化物としては、これに限られるものではないが、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、および酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等が挙げられる。アノード層の厚さは、特に限られないが、アノード層が薄い場合、抵抗が上昇する傾向にあり、アノード層が厚い場合、発光デバイスの可撓性が低下する。従って、１０ｎｍ〜１μｍの範囲であることが好ましく、通常の場合、１００ｎｍ〜２００ｎｍの範囲である。
【００４５】
アノード層１４０Ｙは、いかなる方法で基線１３０Ｙの外周面に設置されても良く、例えば、めっき、真空蒸着または浸漬のいずれかの処理で設置されても良い。特に、浸漬処理では、基線の外周面に、低コストで容易にアノード層を設置することができる。
【００４６】
なお、カソード層１４０Ｘおよびアノード層１４０Ｙは、それぞれの基線１３０Ｘおよび１３０Ｙが導電性を有する場合、省略しても良い。
【００４７】
また、発光デバイスの観察される方向にも依存するが、第１のワイヤ１２０Ｘを構成する各構成部材組（基線、カソード層、有機層）と、第２のワイヤ１２０Ｙを構成する各構成部材組（基線、アノード層、有機層）のいずれかは、光学的に透明であることが好ましい。これにより、図４の上下いずれかの方向から観察した際の、発光デバイスの発光輝度が高まる。その場合、光学的に透明であることが好ましい基線には、透明ガラスファイバまたは透明高分子樹脂ファイバを使用し、透明であることが好ましい電極には、透明導電性酸化物または透明導電性高分子を使用しても良い。
【００４８】
なお、図１に示す本発明による発光デバイスは、第１のワイヤと第２のワイヤを配設してから、これに樹脂ペースト、プラスチックペースト等を含浸、固定化させることにより、全体を樹脂、プラスチック等で被覆しても良い。これにより、可撓性を維持したまま、発光デバイスが水や酸素等の侵入から保護され、寿命を延伸させることができる。
【００４９】
図５には、本発明による発光デバイスの別の構成例を示す。この例では、発光デバイス５００は、第１のワイヤ５２０Ｘと第２のワイヤ５２０Ｙが交互に上下となるように、両ワイヤが相互に編み込まれて構成されている。この場合、図１に示した発光デバイス１００に比べて、各ワイヤ同士の接触状態がより安定となり、発光部においてより安定な発光特性が得られるようになる。なお、この構成形態では、第１のワイヤ５２０Ｘを構成する各構成部材組（基線、カソード層、有機層）、および第２のワイヤ５２０Ｙを構成する各構成部材組（基線、アノード層、有機層）には、いずれも光学的に透明である材料が使用されることが好ましい。
【００５０】
上記記載の構成において、本発明の概念から逸脱せずに、多くの変更および修正を行うことが可能であることは、当業者には明らかである。例えば、上記例では、第１のワイヤ１２０Ｘがカソード層を有し、第２のワイヤ１２０Ｙがアノード層を有する場合を例に、本発明の特徴を説明したが、これとは逆に、第１のワイヤ１２０Ｘがアノード層を有し、第２のワイヤ１２０Ｙがカソード層を有する構成とすることも可能である。この場合、その他の構成部材は、適正に選択され、例えば、有機層が正孔輸送層および電子輸送層を有する場合、第１のワイヤ１２０Ｘの第１の有機層が正孔輸送層を有し、第２のワイヤ１２０Ｙの第２の有機層が電子輸送層を有するように構成されることは言うまでもない。
【００５１】
また図２においては、カソード層１４０Ｘおよびアノード層１４０Ｙは、それぞれ基線１３０Ｘおよび１３０Ｙの外周面に全面にわたって設置されているが、本発明の態様は、これに限られるものではなく、カソード層１４０Ｘおよびアノード層１４０Ｙは、それぞれ基線１３０Ｘおよび１３０Ｙの外周面の一部に設置されていても良い。
【００５２】
また、カソード層１４０Ｘおよびアノード層１４０Ｙが基線１３０Ｘおよび１３０Ｙの外周面の一部にのみ設置されている場合、第１の有機層１５０Ｘおよび第２の有機層１５０Ｙは、それぞれカソード層１４０Ｘおよびアノード層１４０Ｙの外周部分のみを覆うように設置されても良い。ただしこのような場合であっても、第１のワイヤ１２０Ｘと第２のワイヤ１２０Ｙの接触部、すなわち発光部１８０においては、図４に示す積層構造が維持されるように、各構成部材を配置する必要があることに留意する必要がある。
【実施例】
【００５３】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００５４】
まず最初に、以下の方法により、基線と、発光層とを有する第１のワイヤを製作した。
【００５５】
直径が１００μｍのアルミニウム線（長さ１０ｃｍ）の表面を、アセトンおよびエタノールで十分に洗浄した後、３ｗｔ％の濃度のポリフルオレンを含むトルエン溶液中に、このアルミニウム線を浸漬させた。次に、アルミニウム線を約１ｍｍ／秒の速度で引き上げた。これにより、表面に約１００ｎｍの厚さのポリフルオレン薄膜が形成された。その後、このアルミニウム線を１００℃で１時間乾燥させて、アルミニウム線の外周面に、ポリフルオレンを固定させた。これにより、導電性基線（アルミニウム線）の外周面に発光層（ポリフルオレン）が形成された第１のワイヤが得られた。なお、ポリフルオレンの構造式は、以下のように表される。
【００５６】
【化１】
次に、以下の方法により、基線と、正孔輸送層とを有する第２のワイヤを製作した。直径が１００μｍのアルミニウム線（長さ１０ｃｍ）の表面を、アセトンおよびエタノールで十分に洗浄した後、３ｗｔ％の濃度のポリエチレンオキシチオフェン：ポリスルフォン酸（ＰＥＤＴ：ＰＳＳ）を含む水溶液中にこのアルミニウム線を浸漬させた。次に、アルミニウム線を約１ｍｍ／秒の速度で引き上げた。これにより、外周面に約５０ｎｍの厚さの薄膜が形成された。その後、このアルミニウム線を１８０℃で１時間乾燥処理し、アルミニウム線の表面に、ポリエチレンオキシチオフェンを固定させた。これにより、導電性基線（アルミニウム線）の外周面に正孔輸送層（ポリエチレンオキシチオフェン）が形成された第２のワイヤが得られた。なお、ＰＥＤＴ：ＰＳＳの構造式は、以下のように表される。
【００５７】
【化２】
次に、このようにして得られた第１のワイヤと第２のワイヤとを（１本ずつ）交差させ、交点で両者を接触させた。さらに、外部から、第１のワイヤ側が負となるようにして、第１および第２のワイヤ間に、２０Ｖの電圧を印加した。その結果、両ワイヤの接触部から、橙色の発光が観測された。この発光のスペクトルは、ポリフルオレンのフォトルミネッセンススペクトル（波長５８０ｎｍ）と一致した。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、映像や情報を表示する表示装置、ならびに照明機器に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明による発光デバイスの上面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面の一部を模式的に示した拡大図である。
【図３】本発明による発光デバイスを備える表示装置の一例を概略的に示した図である。
【図４】発光部における各層の積層構造を模式的に示した図である。
【図５】本発明による別の発光デバイスの上面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１２Ｘ 第１のワイヤ群
１２Ｙ 第２のワイヤ群
１００、５００ 発光デバイス
１２０Ｘ、５２０Ｘ 第１のワイヤ
１２０Ｙ、５２０Ｙ 第２のワイヤ
１３０Ｘ 第１の基線
１３０Ｙ 第２の基線
１４０Ｘ 第１の電極（カソード）層
１４０Ｙ 第２の電極（アノード）層
１５０Ｘ 第１の有機層
１５０Ｙ 第２の有機層
１８０ 発光部
２００ 表示装置
２１０ 電圧印加手段
２２０ 制御手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンスを利用した発光デバイスおよびそのような発光デバイスを備える表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電圧の印加または電流の流通等により発光させることができる有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子が注目されている。有機ＥＬ素子は、自己発光型で視野角依存性が少ないため、表示特性が良く、さらに低消費電力であるなどの特徴を有することから、フラットディスプレイなどの表示装置および照明装置への利用が期待されている。また、有機ＥＬ素子は、低温での製作が可能であり、プラスチックフィルムを基板とした、可撓性ディスプレイおよび可撓性照明装置への適用も期待されている。例えば、プラスチックフィルム基板上に、有機ＥＬ層が設置された有機ＥＬディスプレイが提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００６−８５９１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これまでに報告されている有機ＥＬ素子は、ガラス板、プラスチックなどの平面基板上に、アノード層、発光層を含む複数の有機層、およびカソード層を積層し、これらの積層領域を絶縁壁で区画して、複数の画素領域を設けた構造となっている。このような構造の有機ＥＬ素子を比較的容易に製作するため、通常の場合、有機ＥＬ素子の製作には、リソグラフィー技術、マスキング技術およびエッチング技術の組み合わせが利用され、例えば、前述の画素を構成する電極、発光層などの各構成部材は、基板上に微細２次元マトリクスのパターンとして構成される。
【０００４】
しかしながら、従来の製造方法で製作される２次元マトリクスパターンの各構成部材の寸法幅には限界があり、各構成部材を今以上に微細化させることは、次第に難しくなってきている。また、この理由から有機ＥＬ素子のさらなる高精細化を達成することも難しくなってきている。
【０００５】
さらに、従来のような有機ＥＬ素子の構造では、各構成部材の寸法および配置を高精度に維持したまま大面積化を行うことは難しく、また仮に大面積化が可能であったとしても、その場合、製造装置の設備が大がかりなものとなり、これに伴い装置の製造コストが著しく上昇してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、高精細で大面積化が容易な発光デバイスであって、低コストで製造することができる発光デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、
第１の基線、該第１の基線の外周面の少なくとも一部に設置されたカソード層、および少なくとも該カソード層の外周面を覆うように設置された第１の有機層を有する第１のワイヤと、第２の基線、該第２の基線の外周面の少なくとも一部に設置されたアノード層、および該アノード層の外周面を覆うように設置された第２の有機層を有する第２のワイヤとを有し、
第１のワイヤは、第１の方向に配向され、第２のワイヤは、第１の方向とは異なる第２の方向に配向され、
第２のワイヤは、該第２のワイヤの第２の有機層が、第１のワイヤの第１の有機層と接触部を形成するように、第１のワイヤに対して配置され、
第１の有機層および第２の有機層のうち少なくとも一つは、発光材料を含み、前記接触部が発光部となる、発光デバイスが提供される。
【０００８】
ここで、当該発光デバイスは、前記第１のワイヤを複数本含む第１のワイヤ群と、前記第２のワイヤを複数本含む第２のワイヤ群とを有し、
第１のワイヤ群と第２のワイヤ群は、直交するように配向されていても良い。
【０００９】
特に、前記第１のワイヤと前記第２のワイヤは、相互に編み込まれていても良い。
【００１０】
また、当該発光デバイスにおいて、前記カソード層とアノード層のうち少なくとも一つは、それぞれの対応する基線の外周面に全周にわたって設置されていても良い。
【００１１】
あるいは、当該発光デバイスにおいて、前記第１の基線および前記第２の基線のうち少なくとも一つは、導電性材料で構成され、該基線においては、カソード層またはアノード層が排除されていても良い。
【００１２】
この場合、前記導電性材料で構成された基線においては、第１の有機層または第２の有機層が、該基線の外周面に全周にわたって設置されていても良い。
【００１３】
なお、前記第１の有機層および前記第２の有機層のうち少なくとも一つは、発光材料を含む高分子材料で構成されても良い。
【００１４】
また、前記第１の基線および前記第２の基線のうち少なくとも一つは、ガラスファイバもしくは高分子樹脂ファイバで構成されても良い。
【００１５】
さらに、本発明では、前述の発光デバイスと、
前記第１のワイヤ群と前記第２のワイヤ群の間に電圧を印加する電圧印加手段とを備え、
前記電圧印加手段を用いて、所定の第１のワイヤおよび第２のワイヤに選択的に電圧を印加することにより、所定の接触部で発光が生じる、表示装置が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、高精細で大面積化が容易な発光デバイスを低コストで製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下図面により本発明の形態を説明する。
【００１８】
図1には、本発明による発光デバイスの概略的な上面図を示す。また、図２には、図１のＡ−Ａ断面図を示す。
【００１９】
図1に示すように、本発明による発光デバイス１００は、第１のワイヤ群１２Ｘと、第2のワイヤ群１２Ｙとを有する。第１のワイヤ群１２Ｘは、水平方向（Ｘ方向）に延伸する、複数の（図1の例では、10本の）第１のワイヤ１２０Ｘを有する。第２のワイヤ群１２Ｙは、第１のワイヤ１２０Ｘと直交する方向（Ｙ方向）に延伸する、複数の（図1の例では、10本の）第２のワイヤ１２０Ｙを有する。第１のワイヤ群１２Ｘに含まれる各第１のワイヤ１２０Ｘは、Ｙ方向に対して一定のピッチｄｘで、ＸＹ平面内に整列配置されている。第２のワイヤ群１２Ｙに含まれる各第２のワイヤ１２０Ｙは、第１のワイヤ群１２Ｘの上部に、Ｘ方向に対して一定のピッチｄｙで、ＸＹ平面内に整列配置されている。
【００２０】
図２は、この発光デバイス１００のＡ−Ａ断面の一部を模式的に示したものである。この図に示すように、第１のワイヤ１２０Ｘは、基線１３０Ｘと、該基線１３０Ｘの周囲に設置された第１の電極（カソード）層１４０Ｘと、該第１の電極１４０Ｘ上に設置された第１の有機層１５０Ｘとを有する。同様に、第２のワイヤ１２０Ｙは、基線１３０Ｙと、該基線１３０Ｙの周囲に設置された第２の電極（アノード）層１４０Ｙと、該第２の電極１４０Ｙ上に設置された第２の有機層１５０Ｙとを有する。第１の有機層１５０Ｘと第２の有機層１５０Ｙのうちの少なくとも一方は、発光材料を含む。
【００２１】
第１のワイヤ１２０Ｘの第１の有機層１５０Ｘと、第２のワイヤ１２０Ｙの第２の有機層１５０Ｙとは、例えば第１のワイヤ群１２Ｘと、その上部に配置された第２のワイヤ群１２Ｙとを圧接すること等により、両者の交点で接触されている。この接触部は、発光デバイス１００の発光部１８０を構成し、以下に示すように、発光デバイス１００の作動の際に、発光部１８０から発光が生じる。すなわち、本発明による発光デバイスでは、第１のワイヤ群１２Ｘと、第２のワイヤ群１２Ｙとの各接触部が、一つ一つの画素を構成する。
【００２２】
再度図１を参照すると、各ワイヤ１２０Ｘ、１２０Ｙの端部から突出している部分１９０Ｘおよび１９０Ｙは、各ワイヤの電圧印加用端子であり、これらの電圧印加用端子１９０Ｘおよび１９０Ｙは、それぞれ、第１のワイヤ１２０Ｘの基線１３０Ｘまたはカソード層１４０Ｘ、および第２のワイヤ１２０Ｙの基線１３０Ｙまたはアノード層１４０Ｙと接続されている。あるいは、これらの電圧印加用端子は、基線、カソード層またはアノード層の内の少なくとも一つの延伸部分であっても良い。
【００２３】
次に、本発明による発光デバイスの発光動作について説明する。なお、以下の記載では、本発明による発光デバイスを表示装置に適用した場合を例にして、発光デバイスの発光動作を説明する。
【００２４】
図３には、前述の発光デバイス１００を有する表示装置２００を示す。この表示装置２００は、発光デバイス１００を、パッシブマトリクス駆動方式で駆動することにより、画像を表示させることができる。
【００２５】
表示装置２００は、さらに、電圧印加手段２１０と、この電圧印加手段２１０を制御する制御手段２２０とを備える。ただし、電圧印加手段２１０と制御手段２２０は、一体化されていても良い。
【００２６】
電圧印加手段２１０は、発光デバイス１００のワイヤ群１２Ｘを構成する各ワイヤ１２０Ｘ１、１２０Ｘ２、…１２０Ｘｎの電圧印加用端子１９０Ｘ、およびワイヤ群１２Ｙを構成する各ワイヤ１２０Ｙ１、１２０Ｙ２、…１２０Ｙｎの電圧印加用端子１９０Ｙと接続されている。
【００２７】
制御手段２２０は、表示すべき画像情報に基づいて、発光デバイス１００の第１のワイヤ群１２Ｘを構成する各ワイヤ１２０Ｘ１、１２０Ｘ２、…１２０Ｘｎ、および第２のワイヤ群１２Ｙを構成する各ワイヤ１２０Ｙ１、１２０Ｙ２、…１２０Ｙｎのうち、どのワイヤ組（１２０Ｘｅ，１２０Ｙｅ）に、選択的に電圧を印加するかを定める。また制御手段２２０は、選択されたワイヤ組に関する情報を、電圧印加手段２１０に送信する。電圧印加手段２１０は、制御手段２２０からそのような情報を受信し、この情報に従って、対応するワイヤ組（１２０Ｘｅ，１２０Ｙｅ）に電圧を印加する。印加電圧は、例えば２０Ｖ程度である。なお印加電圧は、ワイヤ１２０Ｘｅが卑（マイナス側）となり、ワイヤ１２０Ｙｅが貴（プラス側）となるようにして印加される。
【００２８】
所定のワイヤ組（１２０Ｘｅ，１２０Ｙｅ）に電圧が印加されると、選択された第１のワイヤ１２０Ｘｅのカソード層１３０Ｘから第１の有機層１５０Ｘに向かって、電子が注入される。同様に、選択された第２のワイヤ１２０Ｙｅのアノード層１３０Ｙから第２の有機層１５０Ｙに向かって、正孔（ホール）が注入される。従って、第１のワイヤ１２０Ｘｅと第２のワイヤ１２０Ｙｅの交差部、すなわち前述の発光部１８０では、発光材料が存在する領域において、第１の有機層１５０Ｘ内を進行する電子と、第２の有機層１５０Ｙ内を進行するホールとが再結合され、これにより発光が生じる。
【００２９】
このように、制御手段２２０を用いて、電圧印加手段２１０により電圧を印加するワイヤ組（１２０Ｘｅ，１２０Ｙｅ）を選択的に選定することにより、所望の発光部で発光を生じさせることができる（パッシブマトリクス駆動方式）。またこれにより、発光デバイスにおいて、所望の画像を表示させることが可能となる。
【００３０】
なお、以上の記載では、本発明による発光デバイスが表示装置に適用された場合について示した。しかしながら、本発明による発光デバイスは、例えば照明装置のような他の装置に使用されても良いことは当業者には明らかであろう。
【００３１】
このように構成された本発明による発光デバイスは、以下のような有意な特徴を有する：すなわち、
（１）前述のように構成された本発明による発光デバイスでは、発光デバイスの画素寸法は、第１および第２のワイヤの接触部、すなわち両ワイヤの外形寸法で定まり、第１および第２のワイヤの寸法を小さくすることにより、発光デバイスを容易に高精細化することができる。例えば、従来のＥＬ素子では、各画素の寸法は、通常２００μｍ程度であるが、本発明による発光デバイスでは、一つの画素の寸法を、例えば、５０μｍ以下にすることができる。
（２）また、本発明による発光デバイスでは、第１のワイヤ群および第２のワイヤ群に含まれるワイヤの本数を増やすことにより、大面積の装置を比較的簡単に製作することができる。
（３）また、第１および第２のワイヤは、いずれも細線で構成されているため、本発明による発光デバイスは、可撓性を有し、必要に応じて形状を自由に変えることができるという特徴を有する。
（４）さらに、本発明の発光デバイスでは、各ワイヤを、例えば、基線を所定の溶液中に浸漬処理するような方法で比較的容易に製作することができる。従って、従来のように、リソグラフィー処理、マスキング処理およびエッチング処理などの各工程を繰り返して、基板上に各構成部材（電極、発光層、絶縁層等）を２次元マトリクスパターン状に構築して、画素領域を形成する必要がなくなるため、発光デバイスを低コストで製作することができる。
【００３２】
次に、第１のワイヤ１２０Ｘおよび第２のワイヤ１２０Ｙの構成について、より詳しく説明する。
【００３３】
図４には、第１のワイヤ１２０Ｘと第２のワイヤ１２０Ｙの接触領域、すなわち発光部１８０での層の積層状態を模式的に示したものである。なお図には、スケールは示されておらず、各層の厚さは、実際の厚さに対応していないことに留意する必要がある。
【００３４】
この図に示すように、発光部１８０は、図の下側から、基線１３０Ｘ、カソード層１４０Ｘ、第１の有機層１５０Ｘ、第２の有機層１５０Ｙ、アノード層１４０Ｙ、および基線１３０Ｙをこの順に積層されて構成される。ここで、基線１３０Ｘ〜第１の有機層１５０Ｘまでが第１のワイヤ１２０Ｘの構成部材であり、第２の有機層１５０Ｙ〜基線１３０Ｙまでが第２のワイヤ１２０Ｙの構成部材である。
【００３５】
第１の有機層１５０Ｘと第２の有機層１５０Ｙの少なくとも一方は、発光層を含む。図４の例では、両者が発光層を備えている（第１の有機層１５０Ｘは、発光層１５５Ｘを有し、第２の有機層１５０Ｙは、発光層１５５Ｙを有している）。発光層１５５Ｘ、１５５Ｙには、有機エレクトロルミネッセンス特性を示すいかなる材料を使用しても良く、例えば、ポリフェニレンビニレン誘導体およびポリフルオレン誘導体などの蛍光発光の共役系高分子材料、またはイリジウム、白金錯体構造を有するリン光発光の高分子材料等が使用される。あるいは、低分子材料を高分子樹脂に分散したもの、または溶液から塗布形成できる低分子系材料を使用しても良い。有機層の厚さは、特に限られず、例えば１ｎｍ〜１０００ｎｍ程度である。なお、第１および第２の有機層１５０Ｘ、１５０Ｙがそれぞれ、発光層１５５Ｘおよび１５５Ｙを有する場合、発光層１５５Ｘおよび１５５Ｙは、同じ層であっても異なっていても良い。
【００３６】
このような発光層は、ワイヤを構成する基線１３０Ｘ、１３０Ｙを、例えば、１〜１０ｗｔ％程度の発光層原料を含む溶液中に浸漬後、引き上げ、乾燥固着させることによって、基線の外周面に容易に形成することができる。
【００３７】
第１の有機層１５０Ｘは、発光層１５５Ｘに加えてまたは単独で、電子輸送層１５８Ｘを含んでも良い。電子輸送層１５８Ｘは、電子を選択的に輸送する特性を有するいかなる材料を使用しても良い。電子輸送層１５８Ｘには、これに限られるものではないが、例えばオキサジアゾール系高分子、イミダゾール系高分子などを含む高分子材料が使用されても良い。ただし、この電子輸送層１５８Ｘは、省略しても良い。
【００３８】
第２の有機層１５０Ｙは、発光層１５５Ｙに加えてまたは単独で、正孔輸送層１５８Ｙを含んでも良い。正孔輸送層１５８Ｙは、正孔（ホール）を選択的に輸送する特性を有するいかなる材料を使用しても良い。正孔輸送層１５８Ｙには、これに限られるものではないが、例えば芳香族アミン系高分子などが使用される。ただし、この正孔輸送層１５８Ｙは、省略しても良い。
【００３９】
図４には示されていないが、第１の有機層１５０Ｘは、カソード層１４０Ｘと電子輸送層１５８Ｘの間に、さらに電子注入層を有しても良い。また、第２の有機層１５０Ｙは、アノード層１４０Ｙと正孔輸送層１５８Ｙの間に、さらに正孔注入層を有しても良い。必要に応じて多層構造にすることができ、これにより、発光効率が一層向上する。
【００４０】
なお、第１の有機層１５０Ｘが発光層１５５Ｘを有する場合、第２の有機層１５０Ｙは、それ自身を省略することが可能である。この場合、第２のワイヤ１２０Ｙは、基線１３０Ｙとアノード１４０Ｙのみで構成される（後述のように、基線１３０Ｙが導電性材料で構成される場合、基線１３０Ｙで、アノード層１４０Ｙの役割を兼ねることも可能である）。同様に、第２の有機層１５０Ｙが発光層を有する場合、第１の有機層１５０Ｘは、省略することが可能である。
【００４１】
第１のワイヤ１２０Ｘの基線１３０Ｘ、および第２のワイヤ１２０Ｙの基線１３０Ｙ、は、金属、プラスチック等、いかなる材料で構成されても良い。例えば、デバイスの軽量化の観点からは、高分子樹脂（プラスチック）ファイバまたはガラスファイバ等が使用される。また、基線１３０Ｘ、１２１Ｙの軸方向に対して垂直な断面形状は、いかなる形状であっても良く、図２に示すような円の他、楕円、矩形または正方形などであっても良い。この断面形状の面積は、強度が維持される限り、できる限り小さいことが好ましい。例えば、断面が円形の場合、基線１３０Ｘ、１３０Ｙの直径は、約１０μｍ〜１ｍｍ程度の範囲であることが好ましい。
【００４２】
カソード層１４０Ｘは、導電性を示すいかなる材料で構成されても良く、例えば、金属または合金、導電性高分子、および導電性酸化物等が使用できる。金属としては、これに限られるものではないが、マグネシウム、カルシウムまたはアルミニウムのバルク材、ならびにアルミニウムにマグネシウムまたはカルシウムを薄くコーティングしたものが挙げられる。導電性高分子としては、これに限られるものではないが、例えばポリエチレンオキシチオフェン：ポリスルフォンサン（ＰＥＤＴ：ＰＳＳ）混合物、ポリピロール、およびポリアニリン等が挙げられる。導電性酸化物としては、これに限られるものではないが、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、および酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等が挙げられる。カソード層の厚さは、特に限られないが、カソード層が薄い場合、抵抗が上昇する傾向にあり、カソードが厚い場合、発光デバイスの可撓性が低下する。従って、１０ｎｍ〜１μｍの範囲であることが好ましく、通常の場合、１００ｎｍ〜２００ｎｍの範囲である。
【００４３】
カソード層１４０Ｘは、いかなる方法で基線１３０Ｘの外周面に設置されても良く、例えば、めっき、真空蒸着または浸漬のいずれかの処理で設置されても良い。特に、浸漬処理では、基線の外周面に、低コストで容易にカソード層を設置することができる。
【００４４】
アノード層１４０Ｙは、カソードと同様、金属または合金、導電性高分子、および導電性酸化物等が使用できる。金属としては、これに限られるものではないが、仕事関数の大きなもの、例えば白金が挙げられる。導電性高分子としては、これに限られるものではないが、例えばポリエチレンオキシチオフェン：ポリスルフォンサン（ＰＥＤＴ：ＰＳＳ）混合物、ポリピロール、およびポリアニリン等が挙げられる。導電性酸化物としては、これに限られるものではないが、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、および酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等が挙げられる。アノード層の厚さは、特に限られないが、アノード層が薄い場合、抵抗が上昇する傾向にあり、アノード層が厚い場合、発光デバイスの可撓性が低下する。従って、１０ｎｍ〜１μｍの範囲であることが好ましく、通常の場合、１００ｎｍ〜２００ｎｍの範囲である。
【００４５】
アノード層１４０Ｙは、いかなる方法で基線１３０Ｙの外周面に設置されても良く、例えば、めっき、真空蒸着または浸漬のいずれかの処理で設置されても良い。特に、浸漬処理では、基線の外周面に、低コストで容易にアノード層を設置することができる。
【００４６】
なお、カソード層１４０Ｘおよびアノード層１４０Ｙは、それぞれの基線１３０Ｘおよび１３０Ｙが導電性を有する場合、省略しても良い。
【００４７】
また、発光デバイスの観察される方向にも依存するが、第１のワイヤ１２０Ｘを構成する各構成部材組（基線、カソード層、有機層）と、第２のワイヤ１２０Ｙを構成する各構成部材組（基線、アノード層、有機層）のいずれかは、光学的に透明であることが好ましい。これにより、図４の上下いずれかの方向から観察した際の、発光デバイスの発光輝度が高まる。その場合、光学的に透明であることが好ましい基線には、透明ガラスファイバまたは透明高分子樹脂ファイバを使用し、透明であることが好ましい電極には、透明導電性酸化物または透明導電性高分子を使用しても良い。
【００４８】
なお、図１に示す本発明による発光デバイスは、第１のワイヤと第２のワイヤを配設してから、これに樹脂ペースト、プラスチックペースト等を含浸、固定化させることにより、全体を樹脂、プラスチック等で被覆しても良い。これにより、可撓性を維持したまま、発光デバイスが水や酸素等の侵入から保護され、寿命を延伸させることができる。
【００４９】
図５には、本発明による発光デバイスの別の構成例を示す。この例では、発光デバイス５００は、第１のワイヤ５２０Ｘと第２のワイヤ５２０Ｙが交互に上下となるように、両ワイヤが相互に編み込まれて構成されている。この場合、図１に示した発光デバイス１００に比べて、各ワイヤ同士の接触状態がより安定となり、発光部においてより安定な発光特性が得られるようになる。なお、この構成形態では、第１のワイヤ５２０Ｘを構成する各構成部材組（基線、カソード層、有機層）、および第２のワイヤ５２０Ｙを構成する各構成部材組（基線、アノード層、有機層）には、いずれも光学的に透明である材料が使用されることが好ましい。
【００５０】
上記記載の構成において、本発明の概念から逸脱せずに、多くの変更および修正を行うことが可能であることは、当業者には明らかである。例えば、上記例では、第１のワイヤ１２０Ｘがカソード層を有し、第２のワイヤ１２０Ｙがアノード層を有する場合を例に、本発明の特徴を説明したが、これとは逆に、第１のワイヤ１２０Ｘがアノード層を有し、第２のワイヤ１２０Ｙがカソード層を有する構成とすることも可能である。この場合、その他の構成部材は、適正に選択され、例えば、有機層が正孔輸送層および電子輸送層を有する場合、第１のワイヤ１２０Ｘの第１の有機層が正孔輸送層を有し、第２のワイヤ１２０Ｙの第２の有機層が電子輸送層を有するように構成されることは言うまでもない。
【００５１】
また図２においては、カソード層１４０Ｘおよびアノード層１４０Ｙは、それぞれ基線１３０Ｘおよび１３０Ｙの外周面に全面にわたって設置されているが、本発明の態様は、これに限られるものではなく、カソード層１４０Ｘおよびアノード層１４０Ｙは、それぞれ基線１３０Ｘおよび１３０Ｙの外周面の一部に設置されていても良い。
【００５２】
また、カソード層１４０Ｘおよびアノード層１４０Ｙが基線１３０Ｘおよび１３０Ｙの外周面の一部にのみ設置されている場合、第１の有機層１５０Ｘおよび第２の有機層１５０Ｙは、それぞれカソード層１４０Ｘおよびアノード層１４０Ｙの外周部分のみを覆うように設置されても良い。ただしこのような場合であっても、第１のワイヤ１２０Ｘと第２のワイヤ１２０Ｙの接触部、すなわち発光部１８０においては、図４に示す積層構造が維持されるように、各構成部材を配置する必要があることに留意する必要がある。
【実施例】
【００５３】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００５４】
まず最初に、以下の方法により、基線と、発光層とを有する第１のワイヤを製作した。
【００５５】
直径が１００μｍのアルミニウム線（長さ１０ｃｍ）の表面を、アセトンおよびエタノールで十分に洗浄した後、３ｗｔ％の濃度のポリフルオレンを含むトルエン溶液中に、このアルミニウム線を浸漬させた。次に、アルミニウム線を約１ｍｍ／秒の速度で引き上げた。これにより、表面に約１００ｎｍの厚さのポリフルオレン薄膜が形成された。その後、このアルミニウム線を１００℃で１時間乾燥させて、アルミニウム線の外周面に、ポリフルオレンを固定させた。これにより、導電性基線（アルミニウム線）の外周面に発光層（ポリフルオレン）が形成された第１のワイヤが得られた。なお、ポリフルオレンの構造式は、以下のように表される。
【００５６】
【化１】
次に、以下の方法により、基線と、正孔輸送層とを有する第２のワイヤを製作した。直径が１００μｍのアルミニウム線（長さ１０ｃｍ）の表面を、アセトンおよびエタノールで十分に洗浄した後、３ｗｔ％の濃度のポリエチレンオキシチオフェン：ポリスルフォン酸（ＰＥＤＴ：ＰＳＳ）を含む水溶液中にこのアルミニウム線を浸漬させた。次に、アルミニウム線を約１ｍｍ／秒の速度で引き上げた。これにより、外周面に約５０ｎｍの厚さの薄膜が形成された。その後、このアルミニウム線を１８０℃で１時間乾燥処理し、アルミニウム線の表面に、ポリエチレンオキシチオフェンを固定させた。これにより、導電性基線（アルミニウム線）の外周面に正孔輸送層（ポリエチレンオキシチオフェン）が形成された第２のワイヤが得られた。なお、ＰＥＤＴ：ＰＳＳの構造式は、以下のように表される。
【００５７】
【化２】
次に、このようにして得られた第１のワイヤと第２のワイヤとを（１本ずつ）交差させ、交点で両者を接触させた。さらに、外部から、第１のワイヤ側が負となるようにして、第１および第２のワイヤ間に、２０Ｖの電圧を印加した。その結果、両ワイヤの接触部から、橙色の発光が観測された。この発光のスペクトルは、ポリフルオレンのフォトルミネッセンススペクトル（波長５８０ｎｍ）と一致した。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、映像や情報を表示する表示装置、ならびに照明機器に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明による発光デバイスの上面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面の一部を模式的に示した拡大図である。
【図３】本発明による発光デバイスを備える表示装置の一例を概略的に示した図である。
【図４】発光部における各層の積層構造を模式的に示した図である。
【図５】本発明による別の発光デバイスの上面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１２Ｘ 第１のワイヤ群
１２Ｙ 第２のワイヤ群
１００、５００ 発光デバイス
１２０Ｘ、５２０Ｘ 第１のワイヤ
１２０Ｙ、５２０Ｙ 第２のワイヤ
１３０Ｘ 第１の基線
１３０Ｙ 第２の基線
１４０Ｘ 第１の電極（カソード）層
１４０Ｙ 第２の電極（アノード）層
１５０Ｘ 第１の有機層
１５０Ｙ 第２の有機層
１８０ 発光部
２００ 表示装置
２１０ 電圧印加手段
２２０ 制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基線、該第１の基線の外周面の少なくとも一部に設置されたカソード層、および少なくとも該カソード層の外周面を覆うように設置された第１の有機層を有する第１のワイヤと、第２の基線、該第２の基線の外周面の少なくとも一部に設置されたアノード層、および該アノード層の外周面を覆うように設置された第２の有機層を有する第２のワイヤとを有し、
第１のワイヤは、第１の方向に配向され、第２のワイヤは、第１の方向とは異なる第２の方向に配向され、
第２のワイヤは、該第２のワイヤの第２の有機層が、第１のワイヤの第１の有機層と接触部を形成するように、第１のワイヤに対して配置され、
第１の有機層および第２の有機層のうち少なくとも一つは、発光材料を含み、前記接触部が発光部となる、発光デバイス。
【請求項２】
当該発光デバイスは、前記第１のワイヤを複数本含む第１のワイヤ群と、前記第２のワイヤを複数本含む第２のワイヤ群とを有し、
第１のワイヤ群と第２のワイヤ群は、直交するように配向されていることを特徴とする請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項３】
前記第１のワイヤと前記第２のワイヤは、相互に編み込まれていることを特徴とする請求項２に記載の発光デバイス。
【請求項４】
前記カソード層とアノード層のうち少なくとも一つは、それぞれの対応する基線の外周面に全周にわたって設置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の発光デバイス。
【請求項５】
前記第１の基線および前記第２の基線のうち少なくとも一つは、導電性材料で構成され、該基線においては、カソード層またはアノード層が排除されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の発光デバイス。
【請求項６】
前記導電性材料で構成された基線においては、第１の有機層または第２の有機層が、該基線の外周面に全周にわたって設置されていることを特徴とする請求項５に記載の発光デバイス。
【請求項７】
前記第１の有機層および前記第２の有機層のうち少なくとも一つは、発光材料を含む高分子材料で構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つに記載の発光デバイス。
【請求項８】
前記第１の基線および前記第２の基線のうち少なくとも一つは、ガラスファイバもしくは高分子樹脂ファイバで構成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一つに記載の発光デバイス。
【請求項９】
前記請求項２または３に記載の発光デバイスと、
前記第１のワイヤ群と前記第２のワイヤ群の間に電圧を印加する電圧印加手段とを備え、
前記電圧印加手段を用いて、所定の第１のワイヤおよび第２のワイヤに選択的に電圧を印加することにより、所定の接触部で発光が生じる、表示装置。
【請求項１】
第１の基線、該第１の基線の外周面の少なくとも一部に設置されたカソード層、および少なくとも該カソード層の外周面を覆うように設置された第１の有機層を有する第１のワイヤと、第２の基線、該第２の基線の外周面の少なくとも一部に設置されたアノード層、および該アノード層の外周面を覆うように設置された第２の有機層を有する第２のワイヤとを有し、
第１のワイヤは、第１の方向に配向され、第２のワイヤは、第１の方向とは異なる第２の方向に配向され、
第２のワイヤは、該第２のワイヤの第２の有機層が、第１のワイヤの第１の有機層と接触部を形成するように、第１のワイヤに対して配置され、
第１の有機層および第２の有機層のうち少なくとも一つは、発光材料を含み、前記接触部が発光部となる、発光デバイス。
【請求項２】
当該発光デバイスは、前記第１のワイヤを複数本含む第１のワイヤ群と、前記第２のワイヤを複数本含む第２のワイヤ群とを有し、
第１のワイヤ群と第２のワイヤ群は、直交するように配向されていることを特徴とする請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項３】
前記第１のワイヤと前記第２のワイヤは、相互に編み込まれていることを特徴とする請求項２に記載の発光デバイス。
【請求項４】
前記カソード層とアノード層のうち少なくとも一つは、それぞれの対応する基線の外周面に全周にわたって設置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の発光デバイス。
【請求項５】
前記第１の基線および前記第２の基線のうち少なくとも一つは、導電性材料で構成され、該基線においては、カソード層またはアノード層が排除されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の発光デバイス。
【請求項６】
前記導電性材料で構成された基線においては、第１の有機層または第２の有機層が、該基線の外周面に全周にわたって設置されていることを特徴とする請求項５に記載の発光デバイス。
【請求項７】
前記第１の有機層および前記第２の有機層のうち少なくとも一つは、発光材料を含む高分子材料で構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つに記載の発光デバイス。
【請求項８】
前記第１の基線および前記第２の基線のうち少なくとも一つは、ガラスファイバもしくは高分子樹脂ファイバで構成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一つに記載の発光デバイス。
【請求項９】
前記請求項２または３に記載の発光デバイスと、
前記第１のワイヤ群と前記第２のワイヤ群の間に電圧を印加する電圧印加手段とを備え、
前記電圧印加手段を用いて、所定の第１のワイヤおよび第２のワイヤに選択的に電圧を印加することにより、所定の接触部で発光が生じる、表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−３０５８６４（Ｐ２００８−３０５８６４Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１４９６９５（Ｐ２００７−１４９６９５）
【出願日】平成１９年６月５日（２００７．６．５）
【出願人】（０００００４３５２）日本放送協会 (2,206)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月５日（２００７．６．５）
【出願人】（０００００４３５２）日本放送協会 (2,206)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]