JP2005166365A - 情報記録担体及び当該担体に情報を記録する方法並びに装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像の表示・非表示の制御ができ、製造後に画像を記録できる、新規な構成の情報記録担体を提供する。
【解決手段】陽極と陰極間に、両電極に電圧が印加されることで発光する有機層が挟まれた有機電界発光素子１を備え、当該素子１における画像を記録する箇所、又は画像が記録されない箇所に、所定の波長を含む電磁波が照射されて上記画像が記録され、前記電極間に電圧が印加されて、前記画像を表示する。電圧が印加されていない際には、前記画像は黙視で確認することができない。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像（文字、記号、いわゆる図柄等の画像等、視覚によって認識される情報）が記録される情報記録部に有機電界発光素子を用いた情報記録担体、及び当該担体に情報を記録する情報記録方法並びに情報記録装置に関する。

従来、画像を記録され、記録された画像を保持する媒体（情報記録担体）として、様々なものが提案され、また、実用化されている。このような情報記録担体としては、例えば、ロイコ染料等を用い、サーマルヘッドなどによって熱を印加された箇所に画像を記録する感熱記録媒体が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。

以上のような情報記録担体は、一般に、常時画像が表示され、また、暗所などでは画像を視認させることができない。

一方、有機電界発光素子（以下、適宜「有機ＥＬ素子」と表記する。）に画像を記録する従来技術も提案されている（例えば、特許文献２を参照）。この従来技術によれば、例えば、有機層として発光層と電子注入層とを備え、電子注入層は、発光層と陰極の間において、所定の領域に対応するパターンを有して積層形成される。すなわち、画像に対応するパターンを有して積層される。これにより、非発光時には画像が表示されず、発光時には画像が表示される情報記録担体を実現している。

しかし、上記従来技術では、有機ＥＬ素子製造時に画像に対応して電子注入層等を積層しなければならない。したがって、上記情報記録担体を小ロットで生産することは実質的に難しい。
当然、各ユーザは、上記情報記録担体に自由に画像を記録することはできず、予め上記情報記録担体の製造業者に、上記画像を記録した情報記録担体の製造を依頼しなければならない。
また、電子注入層等を所定のパターンに加工しなければならないため、画像によっては薄膜の微細加工技術を用いなければならず、さらに、通常の有機ＥＬ素子製造時には用いないこのような微細加工技術を用いることで、有機層に傷を付けてしまったりするなど、有機ＥＬ素子に悪影響を与え、発光特性等が変わってしまったりするおそれもある。
特開２００３−８０８４２号公報 特開平１０−５０４８１号公報

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、画像の表示・非表示の制御ができ、製造後に画像を記録できる、新規な構成の情報記録担体を提供することを目的とする。
また、本発明の別の目的は、上記情報記録担体に画像を記録するための情報記録方法及び情報記録装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係る情報記録担体は、陽極と陰極間に、両電極に電圧が印加されることで発光する有機層が挟まれた有機電界発光素子を備え、当該素子における画像を記録する箇所、又は画像が記録されない箇所に、所定の波長を含む電磁波（所定の波長の電磁波を含む電磁波）が照射されて上記画像が記録され、電極間に電圧が印加されて、前記画像を表示する担体である。

上記情報記録担体は、有機層が、陽極側から正孔輸送層及び発光層が順次積層された構造をとり、有機層と正孔輸送層は接するように設けられているとよい。
さらに、正孔輸送層は、トリフェニルアミンの誘導体を含有する層であるとよい。
これらの情報記録担体は、陽極がＩＴＯで構成されているとよい。また、酸素プラズマ処理された電極であってもよい。当然、ＩＴＯに酸素プラズマ処理を施してもよい。

また、上記情報記録担体は、有機電界発光素子を構成する一又は複数の層が、所定の波長の電磁波が照射されると変質し、当該波長の電磁波が照射された箇所の発光特性が変化する層を採用してもよい。
なお、このように変化する層は、層全体が変化することや、その一部（例えば表面や、構成される一又は複数の材料）のみが変化することなども含む。

本発明に係る第一の情報記録方法は、上記した情報記録担体への情報記録方法であって、有機電界発光素子における画像を記録する箇所に所定の波長を含む電磁波を照射して、素子に画像を記録する方法である。

本発明に係る第二の情報記録方法は、上記した情報記録担体への情報記録方法であって、有機電界発光素子における画像を記録しない箇所に所定の波長を含む電磁波を照射して、前記素子に画像を記録する方法である。

なお、一つの情報記録担体に対して、上記第一の情報記録方法及び第二の情報記録方法を併用して画像を記録することも当然に可能である。

本発明に係る第一の情報記録装置は、上記した情報記録担体へ情報を記録する情報記録装置であって、情報記録装置は、情報記録担体の保持手段と、保持手段に配置された情報記録担体に、有機電界発光素子における画像を記録する箇所に所定の波長の電磁波（光やＸ線等）を含む電磁波を照射して、前記素子に画像を記録する情報書込部と、を有する。

本発明に係る第二の情報記録装置は、上記した情報記録担体へ情報を記録する情報記録装置であって、情報記録装置は、情報記録担体の保持手段と、保持手段に配置された情報記録担体に、有機電界発光素子における画像を記録しない箇所に所定の波長を含む電磁波を照射して、前記素子に画像を記録する情報書込部と、を有する。

なお、これらの情報記録装置は、前記した情報記録方法と同様に、両装置における手法を併用して画像を記録することも当然に可能である。

本発明によれば、画像の表示・非表示の制御ができ、製造後に画像を記録できる、新規な構成の情報記録担体を提供できる。
また、上記情報記録担体に画像を記録するための情報記録方法及び情報記録装置を提供できる。

以下、本発明の実施の形態に係る情報記録担体について図を用いて説明し、あわせて当該担体への情報記録方法及び情報記録装置についても詳細に説明する。なお、図１〜図６において、それぞれ同等・類似の構成要素については、同一の符号を付した。また、図１〜図６は、情報記録担体等の構成を説明するための図であり、一又は複数の構成要素については、実際の情報記録担体等におけるものとは極端に異なる寸法にて示している。
まず、本実施の形態に係る情報記録担体の概略構成と、当該構成から得られる作用（性質）、及び、この情報記録担体に情報を書き込む（記録する）方法について説明する。

〈情報記録担体の概略構成、情報表示機構（作用）及び情報記録方法〉
図１に示すように、本実施の形態に係る情報記録担体は、情報記録部として有機ＥＬ素子１を有している。有機ＥＬ素子１は、陽極と陰極間に、両電極に電圧が印加されることで発光する有機層が挟まれており、少なくとも一方の電極が透明に構成されており、有機層から発せられた光が透明な電極（以下「透明電極」と表記する。）側から外部へ出射される。

本願発明者は、有機ＥＬ素子１に、陽極、陰極及び有機層（それぞれ単層構造又は積層構造により作製されていてもよい）における少なくとも一層が、所定の波長の光やＸ線などの電磁波を外部から照射された際に変質し、結果としてその箇所の発光特性を変える材料を含有させると、画像を記録することができることを見いだした。

例えば、選択する材料によっては、所定の波長の電磁波が照射された部分が変質し、照射されていない部分と比べて発光時の輝度が低くなることを見いだした。また、他の部分よりも輝度が高くなる材料や、発光波長、色度等が変化する材料もあることを見いだした。

このように、本願発明者は、以上のように有機ＥＬ素子１を構成することで、上記所定の波長の電磁波が照射された箇所とそうでない箇所との発光特性の相違をユーザが目視で認識できるようにできることを見いだした。そして、この性質を利用し、以下のいずれかの方法によって有機ＥＬ素子１に画像を書き込む（記録する）ことが可能となることを見いだした。

・第一の情報記録方法
図１に示すように、画像を表示する箇所、すなわち「半田」等の画像を表示させる箇所に上記所定の波長を含む電磁波を照射し、この箇所の発光特性を他の箇所の発光特性と変化させる。これにより、有機ＥＬ素子１に電圧を印加した際、上記所定の波長を含む電磁波を照射された箇所と、照射されていない箇所とで発光特性が変わるため、ユーザは図１（ｂ）に示すような情報を目視にて認識することができる。

・第二の情報記録方法
図２に示すように、画像を表示する箇所、すなわち「星印」の画像を表示させる箇所以外に上記所定の波長を含む電磁波を照射する。つまり、画像を表示させる箇所の発光特性は初期状態のままとし、その他の箇所の発光特性を変化させる。これにより、有機ＥＬ素子１に電圧を印加した際、上記画像を表示させる箇所と、それ以外の箇所とでは、発光特性が変わるため、ユーザは図２（ｂ）に示すような情報を目視にて認識することができる。

また、上記二つの情報記録方法を組み合わせて用いてもよい。例えば図３に示すように、有機ＥＬ素子１における領域Ａにおいては第一の情報記録方法を用い「社員証」「人事部」「特許実子」等の画像を記録し、領域Ｂにおいては第二の情報記録方法を用い、人物の顔写真の画像（例えば特許実子の写真画像）を記録してもよい。

なお、図１〜図３において、それぞれ（ａ）に示す状態は非発光状態であり、（ｂ）に示す状態は発光状態である。
また、前記したように、発光特性を変えた部分と変えていない部分とで色度を変えるようにしてもよく、輝度を変えるようにしてもよく、発光波長を変えてもよい。すなわち、特定の波長の電磁波を含む電磁波を照射した部分と照射していない部分とで発光特性が変化する材料を採用し、上記電磁波を照射することで、例えば上記したような表示も可能になる。

このように、情報記録担体及び上記情報記録方法を用いれば、次の（ａ）〜（ｃ）に記すような効果が得られる。

（ａ）使用時にのみ画像を表示できる。
つまり、感熱記録媒体等の従来の情報記録担体とは異なり、使用時、すなわち発光時にのみ情報を表示させることができる。別言すれば、非使用時には情報を目視にて認識できないようにできる。

（ｂ）情報記録担体ごとに異なる画像を記録させることができる。
情報記録担体製造後に画像を書き込むからである。

（ｃ）暗所にてもユーザに画像を認識させることができる。
有機ＥＬ素子１を発光させて画像を表示するからである。

上記情報記録担体及び情報記録方法は、以上のような効果を有しているため、以下のような利点を奏する可能性がある。

・常時画像を表示する場合と比較して、セキュリティー性を高くすることが可能となる。
例えば、定期乗車券や身分証明書として上記情報記録担体を用いる場合、個人情報等の情報を、情報提示が必要なときにのみ表示させることが可能となる。
このような用途に用いる場合には、図示しないアンテナ並びに情報解析部を設けたり、情報入力部並びに情報解析部を上記情報記録担体に備えたりするとよい。そして、アンテナや情報入力部から所定の情報が入力されたと情報解析部が解析した場合にのみ、有機ＥＬ素子１を光らせるようにする。なお、このような技術は、非接触型ＩＣカードに用いられている従来技術や接触型ＩＣカードに用いられている従来技術等を適宜組み合わせることで実現できる。

・非発光時に、画像表示機能以外の機能を実現することも可能となる。
例えば、透明電極よりも有機層側に反射板やハーフミラー等を設けたり、透明電極とは反対側の電極を金属等で構成して光反射性をもたせたりすることで、非使用時には鏡として利用することも可能となる。

・非発光時と発光時とで異なる画像を表示することも可能となる。
例えば、有機ＥＬ素子１の両電極を透明とし、画像表示側（画像が正しく見える側）とは反対側の電極における有機層と対向する面とは反対の面上に、画像を印刷したり、画像が印刷された層を貼り付けしたりする。これにより、非発光時には上記印刷された画像が表示され、発光時には、上記したようにして有機ＥＬ素子１に書き込まれた画像を表示できる。

・極めて小ロットの生産に対応しうる。
上記した従来技術とは異なり、製造時にはすべて同一の情報記録担体を作製し、作製された情報記録担体一つ一つに前記した方法によって画像を書き込むからである。
次に、上記情報記録担体のより詳細な構成について、図４及び図５を参照しながら説明する。

〈情報記録担体〉
本実施に係る情報記録担体は、少なくとも有機ＥＬ素子１を備え、一般には当該素子は支持するための基板９等上に形成される。有機ＥＬ素子１で発せられた光は、基板９側及び基板９とは反対側の少なくとも一方の側から出射される。この情報記録担体は、図４（ａ）に示すように、基板９側から光を出射するボトムエミッション型の有機ＥＬ素子１を用いてもよく、（ｂ）に示すように、基板９とは反対側から光を出射するトップエミッション型の有機ＥＬ素子１を用いてもよい。

［有機ＥＬ素子１］
有機ＥＬ素子１は、前記したように、構成される少なくとも一つの層が、所定の波長を含む電磁波を照射された際に変質し、当該波長の電磁波を照射された箇所の発光特性が他の発光特性と変わる素子であればよい。このような素子を作製するには、公知の有機ＥＬ素子に利用可能な材料や層構成と、これに特定の波長の電磁波を照射した場合の関係性を適宜調べ、適当な材料によって有機ＥＬ素子１を構成すればよい。

例えば、有機層３が、陽極側から正孔輸送層及び発光層の順に積層された層構成を採用し、かつ、陽極と正孔輸送層とが接続している（接するように設けられている）構成を採用した場合に、特定の波長の電磁波が照射された箇所が変質し、この電磁波が照射されていない箇所と発光特性が異なったものになる。
この構成において、正孔輸送層に含有されている材料に応じた波長の電磁波を照射すると、電磁波が照射された箇所の輝度が、照射されていない箇所の輝度よりも小さくなる。これは、正孔輸送層に含有される材料が、上記光のエネルギーを受けて酸化したものと考えられる。

以上の傾向は、陽極がＩＴＯで構成されている場合に顕著であることが分かった。これはＩＴＯに含まれる酸素の影響により、正孔輸送層に含有されている材料が酸化しやすくなっているためと考えられる。

さらに、酸素プラズマ処理した陽極を採用した場合にも顕著であることが分かった。この処理を行ったことにより、陽極に酸素が残留し、この酸素が正孔輸送層に含有されている材料と反応したためと考えられる。

以上のような構成において、正孔輸送層形成用の材料として採用されうる材料としては、例えば、例えば、銅フタロシアニン、テトラ（ｔ−ブチル）銅フタロシアニン等の金属フタロシアニン類及び無金属フタロシアニン類、キナクリドン化合物、１、１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ、Ｎ’−ジフェニル−Ｎ、Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１、１’−ビフェニル−４、４’−ジアミン、Ｎ、Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ、Ｎ’−ジフェニル−１、１’−ビフェニル−４、４’−ジアミン等の芳香族アミンなどの低分子材料や、ポリチオフェン、ポリアニリン等の高分子材料、ポリチオフェンオリゴマ−材料などが挙げられる。中でも、ＴＰＴＥ等のトリフェニルアミンの誘導体が好ましく採用される。
次に、有機層３についての一般的な事項について説明する。

（一般的構成）
有機層３は、透明電極２と背面電極４との間に設けられる、両電極に電圧が印加されることで発光する有機発光材料を含有する層であり、かつ、上記した性質を実現するための材料を適宜選択すれば、公知の有機ＥＬ素子における公知の層構成及び公知の材料の層にすればよく、公知の製造方法によって製造できる。

すなわち、有機層３は、上記した機能以外に、少なくとも以下の機能を実現できればよく、積層構造とし、各層にそれぞれいずれかの機能を担わせてもよく、単層により下記機能を実現してもよい。
・電子注入機能
電極（陰極）から電子を注入される機能。電子注入性。
・正孔注入機能
電極（陽極）から正孔（正孔）を注入される機能。正孔注入性。
・キャリア輸送機能
電子及び正孔の少なくとも一方を輸送する機能。キャリア輸送性。
電子を輸送する機能は電子輸送機能（電子輸送性）と言い、正孔を輸送する機能は正孔輸送機能（正孔輸送性）と言う。
・発光機能
注入・輸送された電子及びキャリアを再結合させて励起子を発生させ（励起状態となり）、基底状態に戻る際に光を発する機能。

透明電極２を陽極とする場合、有機層３は、例えば、図５に示すように、透明電極２側から正孔輸送層、発光層、電子輸送層の順に層を設けて構成してもよい。特に、正孔輸送層において上記した変質（発光特性の変化、以下この性質を実現する層のことを「変質機能」を有する層と表記する。）を実現する場合には、前記したように透明電極２上に正孔輸送層３１、発光層３２の順に積層することが好ましい。

正孔輸送層は、陽極から発光層へ正孔を輸送する層である。正孔輸送層形成用の材料としては、既存の正孔輸送材料の中から選ぶことができるが、この層において所定の波長を含む電磁波を照射された際の変質機能を実現する際には、前記したような性質を有する材料、すなわち、所定の波長の電磁波を照射された際に発光特性が変質する材料を採用することが好ましい。
なお、

発光層は、陽極側から輸送された正孔と陰極側から輸送された電子とを再結合させて励起状態となり、励起状態から基底状態へ戻る際に光を発する層である。発光層の材料としては、蛍光材料や燐光材料を採用することができる。また、ホスト材中にド−パント（蛍光材料や燐光材料）を含有させてもよい。

発光層形成用の材料としては、例えば、９、１０−ジアリ−ルアントラセン誘導体、ピレン誘導体、コロネン誘導体、ペリレン誘導体、ルブレン誘導体、１、１、４、４−テトラフェニルブタジエン、トリス（８−キノリノラ−ト）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−８−キノリノラ−ト）アルミニウム錯体、ビス（８−キノリノラ−ト）亜鉛錯体、トリス（４−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラ−ト）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−５−シアノ−８−キノリノラ−ト）アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラ−ト）［４−（４−シアノフェニル）フェノラ−ト］アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラ−ト）［４−（４−シアノフェニル）フェノラ−ト］アルミニウム錯体、トリス（８−キノリノラ−ト）スカンジウム錯体、ビス〔８−（パラ−トシル）アミノキノリン〕亜鉛錯体及びカドミウム錯体、１、２、３、４−テトラフェニルシクロペンタジエン、ペンタフェニルシクロペンタジエン、ポリ−２、５−ジヘプチルオキシ−パラ−フェニレンビニレン、クマリン系蛍光体、ペリレン系蛍光体、ピラン系蛍光体、アンスロン系蛍光体、ポルフィリン系蛍光体、キナクリドン系蛍光体、Ｎ、Ｎ’−ジアルキル置換キナクリドン系蛍光体、ナフタルイミド系蛍光体、Ｎ、Ｎ’−ジアリ−ル置換ピロロピロ−ル系蛍光体等の低分子材料や、ポリフルオレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリチオフェン等の高分子材料、その他既存の発光材料を用いることができる。ホスト／ゲスト型の構成を採用する場合には、これらの材料の中から適宜ホスト及びゲスト（ド−パント）を選択すればよい。

電子輸送層は、陰極（本例では背面電極４）から発光層へ電子を輸送する層である。電子輸送層形成用の材料としては、例えば、２−（４−ビフィニルイル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１、３、４−オキサジアゾ−ル、２、５−ビス（１−ナフチル）−１、３、４−オキサジアゾ−ル及びオキサジアゾ−ル誘導体やビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリノラ−ト）ベリリウム錯体、トリアゾ−ル化合物等が挙げられる。

なお、有機層３には、バッファ層や正孔ブロック層、電子注入層等の公知の有機エレクトロルミネッセンス層に採用されうる層を設けることも当然に可能である。これらの層も、公知の材料を用いて公知の製法によって設けることができる。例えば電子輸送層を、電子注入機能を担う電子注入層と電子輸送機能を担う電子輸送層とに機能分離して積層してもよい。これらの各層を構成する材料は、各層の機能に応じて、公知の材料から適宜選択すればよく、上記した電子輸送層形成用の材料の中から選択することもできる。

また、これらのいずれかの層、又は複数の層において変質を実現するには、これらの材料の中から、酸化や還元、立体構造の変化、錯体の形成等、電磁波を照射されることで変質が生じやすい材料を適宜選択し、当該材料にとって最適な波長の電磁波を照射することで、上記変質機能を実現することができる。

なお、上記した説明では、変質することにより発光輝度が落ちる構成を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、変質することにより輝度が高くなったり、発光波長が変わったり、複数の波長の光を出射するようになったりするなどの変質によって画像を記録してもよい。
次に透明電極２及びその背面電極４についてあわせて説明する。

［電極］
透明電極２及び背面電極４は、一方が陽極として機能し、他方が陰極として機能する。本実施の形態においては、いずれの電極が陽極であっても（陰極であっても）構わない。まず、陽極について説明する。

（陽極）
陽極は、有機層３に正孔（ホ−ル）を注入する電極である。
陽極形成用の材料は、上記した性質を陽極に付与する材料であればよく、一般には金属、合金、電気伝導性の化合物及びこれらの混合物等、公知の材料が選択され、陽極と接する面（表面）の仕事関数が４ｅＶ以上になるように製造される。

陽極形成用の材料としては、例えば以下のものを挙げることができる。
ＩＴＯ（インジウム−スズ−オキサイド）、ＩＺＯ（インジウム−亜鉛−オキサイド）、酸化スズ、酸化亜鉛、亜鉛アルミニウム酸化物、窒化チタン等の金属酸化物や金属窒化物；
金、白金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、コバルト、鉛、クロム、モリブデン、タングステン、タンタル、ニオブ等の金属；
これらの金属の合金やヨウ化銅の合金等、
ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロ−ル、ポリフェニレンビニレン、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリフェニレンスルフィド等の導電性高分子
など。

透明電極２を陽極とする場合には、一般に、取り出す光に対する透過率が１０％よりも大きくなるように設定される。可視光領域の光を取り出す場合には、可視光領域で透過率の高いＩＴＯが好適に用いられる。

背面電極４を陽極とする場合には、好ましくは反射性電極として構成される。この場合、以上のような材料の内、外部へ取り出す光を反射する性能を備えた材料が適宜選択され、一般には金属や合金、金属化合物が選択される。
また、コントラスト等を防止したり、外光の反射を防止したりするために、背面電極４に吸収性能を持たせてもよい。背面電極４に吸収性能を持たせるには、前記したような材料の中から、電極を形成した際に吸収性能を発揮する材料を適宜選択すればよい。

陽極は、上記したような材料一種のみで形成してもよく、複数を混合して形成してもよい。また、同一組成又は異種組成の複数層からなる複層構造であってもよい。

陽極の膜厚は、使用する材料にもよるが、一般に５ｎｍ〜１μｍ程度、好ましくは１０ｎｍ〜１μｍ程度、さらに好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍ程度、特に好ましくは１０ｎｍ〜３００ｎｍ程度、望ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選択される。

陽極は、上記したような材料を用いて、スパッタリング法やイオンプレ−ティング法、真空蒸着法、スピンコ−ト法、電子ビ−ム蒸着法などの公知の薄膜形成法によって形成される。
陽極のシ−ト電気抵抗は、好ましくは、数百Ω／□以下、より好ましくは、５〜５０Ω／□程度に設定される。

また、陽極の表面を、ＵＶオゾン洗浄やプラズマ洗浄してもよい。
有機ＥＬ素子の短絡や欠陥の発生を抑制するためには、粒径を微小化する方法や成膜後に研磨する方法により、表面の粗さを二乗平均値として２０ｎｍ以下に制御するとよい。

（陰極）
陰極は、有機層３（上記層構成では電子輸送層）に電子を注入する電極である。
陰極形成用の材料としては、電子注入効率を高くするために仕事関数が例えば４．５ｅＶ未満、一般には４．０ｅＶ以下、典型的には３．７ｅＶ以下の金属や合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物が採用される。

以上のような電極物質としては、例えば、リチウム、ナトリウム、マグネシウム、金、銀、銅、アルミニウム、インジウム、カルシウム、スズ、ルテニウム、チタニウム、マンガン、クロム、イットリウム、アルミニウム−カルシウム合金、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−マグネシウム合金、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、リチウム−インジウム合金、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム／銅混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム混合物などが挙げられる。また、陽極に用いられる材料として採用できる材料も使用できる。

その背面電極４が陰極とされる場合には、以上のような材料の内、外部へ取り出す光を反射する性能を備えた材料が好ましく選択され、一般には金属や合金、金属化合物が選択される。

透明電極２が陰極とされる場合には、一般に、取り出す光に対する透過率が１０％よりも大きくなるように設定され、例えば、超薄膜のマグネシウム−銀合金に透明な導電性酸化物を積層化して形成された電極などが採用される。また、この陰極において、導電性酸化物をスパッタリングする際に発光層などがプラズマにより損傷するのを防ぐため、銅フタロシアニンなどを添加したバッファ層を陰極と有機層３との間に設けるとよい。

陰極は、以上のような材料単独で形成してもよいし、複数の材料によって形成してもよい。例えば、マグネシウムに銀や銅を５％〜１０％添加させれば、陰極の酸化を防止でき、また陰極の有機層３との接着性も高くなる。

また、陰極は、同一組成又は異種組成の複数層からなる複層構造であってもよい。
例えば以下のような構造にしてもよい。
・陰極の酸化を防ぐため、陰極の有機層３と接しない部分に、耐食性のある金属からなる保護層を設ける。
この保護層形成用の材料としては例えば銀やアルミニウムなどが好ましく用いられる。

・陰極の仕事関数を小さくするために、陰極と有機層３との界面部分に仕事関数の小さな酸化物やフッ化物、金属化合物等を挿入する。
例えば、陰極の材料をアルミニウムとし、界面部分にフッ化リチウムや酸化リチウムを挿入したものも用いられる。

陰極は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオン化蒸着法、イオンプレ−ティング法、電子ビ−ム蒸着法などの公知の薄膜成膜法によって形成できる。
陰極のシ−ト電気抵抗は、数百Ω／□以下に設定することが好ましい。

なお、所定の波長を含む電磁波を照射されることで電極が変質し、結果として当該電磁波が照射された箇所の発光特性が変わる電極材料を選択し、変質機能を実現してもよいことは当然である。
次に、有機ＥＬ素子１に設けてもよい、その他の層や部材について説明する。

（その他の層や部材）
有機ＥＬ素子１には、上記した以外にも、公知の有機ＥＬ素子に用いられる公知の層構成や材料を適宜採用できる。以下に、採用することが好ましい層や材料について説明する。
（絶縁層）
透明電極２と背面電極４とが短絡しないようにするために、有機層３の外周に絶縁層を設けるとよい。このように絶縁層を設けることで、電気的に隣接する発光領域Ｔの透明電極２やその背面電極４が有機層３と接触することも防止できる。
絶縁層形成用の材料としては、公知の有機ＥＬ素子に採用される絶縁部形成用の材料を適宜採用することができる。形成方法も公知の形成方法を採用でき、例えばスパッタ法、電子線蒸着法、ＣＶＤ法等を採用することができる。

（補助電極）
補助電極を設けることも当然に可能である。補助電極は、陽極及び／又は陰極に電気的に接続するように設けられ、接続する電極よりも体積抵抗率の低い材料で構成される。このような材料により補助電極を形成すれば、補助電極が設けられた電極全体の体積抵抗率を下げることが可能となり、有機層３を構成する各点に流れる電流の大きさの最大差を、補助電極を設けない場合と比べて小さくできる。

補助電極形成用の材料としては、例えば、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、金（Ａｕ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、ネオジウム（Ｎｄ）、およびこれらの合金を挙げることができる。
また、これらの合金の具体例としては、Ｍｏ−Ｗ、Ｔａ−Ｗ、Ｔａ−Ｍｏ、Ａｌ−Ｔａ、Ａｌ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｎｄ、Ａｌ−Ｚｒ等の合金を挙げることができる。さらに、補助配線層の構成材料としては、金属とケイ素の化合物である、ＴｉＳｉ_２、ＺｒＳｉ_２、ＨｆＳｉ_２、ＶＳｉ_２、ＮｂＳｉ_２、ＴａＳｉ_２、ＣｒＳｉ_２、ＷＳｉ_２、ＣｏＳｉ_２、ＮｉＳｉ_２、ＰｔＳｉ、Ｐｄ_２Ｓｉなども好ましい。また、これらの金属や・ケイ素化合物をそれぞれ積層した構成であってもよい。

なお、補助電極は、上記したような材料による単層の膜であってもよいが、膜の安定性を高める上で二種以上の多層膜とすることも好ましい。このような多層膜としては、上記金属またはそれらの合金を用いて形成することができる。例えば、三層の場合、Ｔａ層とＣｕ層とＴａ層、およびＴａ層とＡｌ層とＴａ層、二層の場合、Ａｌ層とＴａ層、Ｃｒ層とＡｕ層、Ｃｒ層とＡｌ層、およびＡｌ層とＭｏ層の組合せを挙げることができる。
ここで、膜の安定性とは、低体積抵抗率を維持しうるとともに、エッチングの際、その処理に用いる液等により腐食されにくい性質をいう。たとえば、補助電極をＣｕやＡｇで構成した場合には、補助電極の体積抵抗率自体は低いものの、腐食しやすい場合がある。それに対して、ＣｕやＡｇからなる金属膜の上部及び下部、あるいはいずれか一方に、耐食性に優れた金属、例えばＴａ、Ｃｒ、Ｍｏ等の膜を積層することにより、補助電極の安定性を高めることができる。

補助電極の膜厚は、一般には１００ｎｍ〜数１０μｍの範囲内の値とすることが好ましく、特に好ましくは２００ｎｍ〜５μｍの範囲内の値とすることである。
この理由は、かかる膜厚が１００ｎｍ未満となると、抵抗値が大きくなり、補助電極として好ましくなく、一方、かかる膜厚が数１０μｍを超えると平坦化しにくくなり、有機ＥＬ素子１の欠陥が生じるおそれがあるためである。

補助電極の幅は、例えば、２μｍ〜１、０００μｍの範囲内の値とすることが好ましく、５μｍ〜３００μｍの範囲内の値とすることがより好ましい。
この理由は、かかる幅が２μｍ未満となると、補助電極の抵抗が大きくなる場合があるであり、一方、かかる幅が１００μｍを超えると、外部への光の取り出しを妨害する場合があるためである。

（保護層：パッシベ−ション膜、封止缶）
有機層３等を外気から保護するために、有機ＥＬ素子１をパッシベ−ション膜や封止缶によって保護してもよい。

パッシベ−ション膜は、有機ＥＬ素子１が酸素や水分と接触するのを防止するために基板９と反対側に設けられる保護層（封止層）である。パッシベ−ション膜に使用する材料としては、例えば、有機高分子材料、無機材料、さらには光硬化性樹脂などを挙げることができ、保護層に使用する材料は、単独で使用してもよく、あるいは複数併用してもよい。保護層は、一層構造であってもよく、また多層構造であってもよい。パッシベ−ション膜の膜厚は、外部からの水分やガスを遮断できる厚さであればよい。

有機高分子材料の例としては、クロロトリフルオロエチレン重合体、ジクロロジフルオロエチレン重合体、クロロトリフルオロエチレン重合体とジクロロジフルオロエチレン重合体との共重合体等のフッ素系樹脂、ポリメチルメタクリレ−ト、ポリアクリレ−ト等のアクリル系樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、エポキシシリコ−ン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカ−ボネ−ト樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリパラキシレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂などを挙げることができる。

無機材料としては、ポリシラザン、ダイヤモンド薄膜、アモルファスシリカ、電気絶縁性ガラス、金属酸化物、金属窒化物、金属炭素化物、金属硫化物などを挙げることができる。

封止缶は、外部からの水分や酸素を遮断するための、封止板、封止容器等の封止部材により構成される部材である。封止缶は、背面側の電極側（基板９とは反対側）のみに設置しても、有機ＥＬ素子１全体を覆ってもよい。封止部材の厚さは、有機ＥＬ素子１を封止でき外部の空気を遮断することができれば、封止部材の形状、大きさ、厚さ等は特に限定されない。封止部材に用いる材料としては、ガラス、ステンレススチ−ル、金属（アルミニウム等）、プラスチック（ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリエステル、ポリカ−ボネ−ト等）、セラミック等が使用できる。

封止部材を有機ＥＬ素子１に設置する際には、適宜封止剤（接着剤）を用いてもよい。有機ＥＬ素子１全体を封止部材で覆う場合は、封止剤を用いずに封止部材同士を熱融着してもよい。封止剤としては紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、二液型硬化樹脂等が使用可能である。

なお、パッシベ−ション膜や封止缶と有機ＥＬ素子１との間の空間に水分吸収剤を挿入してもよい。水分吸収剤は特に限定されず、具体例としては酸化バリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、五酸化リン、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化銅、フッ化セシウム、フッ化ニオブ、臭化カルシウム、臭化バナジウム、モレキュラ−シ−ブ、ゼオライト、酸化マグネシウム等が挙げられる。

また、パッシベ−ション膜や封止缶内に不活性なガスを封入してもよい。不活性なガスとは、有機ＥＬ素子１と反応しないガスのことをいい、例えばヘリウム、アルゴン等の希ガスや窒素ガスを採用することができる。
次に基板９について説明する。

〈基板９〉
基板９は、有機ＥＬ素子１を支える、主として板状の部材である。有機ＥＬ素子１は、構成する各層が非常に薄いため、一般に基板９によって支えられる。

基板９は、有機ＥＬ素子１が積層される部材であるため、平面平滑性を有していることが好ましい。
また、図４（ａ）に示す基板９は、有機層３よりも光取り出し側にあるため、取り出す光に対して透明とされる。

基板９としては、上記した性能を有していれば公知のものを用いることができる。一般には、ガラス基板やシリコン基板、石英基板などのセラミックス基板や、プラスチック基板が選択される。また、金属基板や支持体に金属箔を形成した基板なども用いられる。さらに、同種又は異種の基板を複数組み合わせた複合シ−トからなる基板を用いることもできる。

また、図４（ｂ）に示すようにトップエミッション型としてもよい。トップエミッション型の有機ＥＬ素子を製造するには、基板９上に、背面電極４、有機層３及び透明電極２を順次成膜すればよい。

なお、図示した情報記録担体は、平面状の（カード状の）担体であるが、この形状に限定されるものではない。例えば曲面を有していてもよく、また、鞄や机などの他の物品に貼り付けられたものであってもよい。
次に、本実施の形態に係る情報記録装置について説明する。

〈情報記録装置〉
本実施の形態に係る情報記録装置は、前記した情報記録方法を用いて上記情報記録担体に画像を書き込む装置である。したがって、上記方法を実現できる装置であれば特に限定はないが、より具体的には以下のように図６に示すように構成することもできる。

例えば図６（ａ）に示すように、情報記録装置は、情報記録担体を配置する位置（情報記録担体の保持手段）５０上に情報記録担体が配置されるように、目印を付されたり、担体を上記位置に固定するように担体保持用の枠を設けられたりする。そして、この位置に配置された情報記録担体に対して電磁波を照射する光源（レーザ）５１を備える。光源５１は、担体に記録する画像に対応した位置に逐次移動し、担体方向へ電磁波を照射する。これによって、担体に画像が書き込まれる。

また、図６（ｂ）に示すように、情報記録装置は、マスク５２を用いた装置であってもよい。具体的には、情報記録担体を配置する位置５０上に配置された情報記録担体よりも上側に、当該担体に書き込む画像に対応したマスク５２を配設する。そして、マスク５２を基準として担体とは反対側に光源５１を配置し、光源５１がマスク５２側（すなわち担体方向）へ電磁波を照射する。これによって担体に画像が書き込まれる。

なお、情報記録担体を配置する位置に、担体をこの位置に固定するための保持具を設けてもよい。保持具としては、公知の担体の保持機構を適宜採用すればよい。

本実施の形態に係る情報記録担体の有機ＥＬ素子１非発光時の様子と、発光時の様子とを説明するための第一の例を示す図である。 本実施の形態に係る情報記録担体の有機ＥＬ素子１非発光時の様子と、発光時の様子とを説明するための第二例を示す図である。 本実施の形態に係る情報記録担体の有機ＥＬ素子１非発光時の様子と、発光時の様子とを説明するための第三の例を示す図である。 本実施の形態に係る情報記録担体の構成を説明するための断面図である。（ａ）に示す断面図には、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子を用いた情報記録担体を示す。（ｂ）に示す断面図には、トップエッミッション型の有機ＥＬ素子を用いた情報記録担体を示す。 本実施の形態に係る情報記録担体の他の構成を説明するための断面図である。 本実施の形態に係る情報記録装置の構成を説明するための斜視図である。この情報記録装置は、本実施の形態に係る情報記録方法を採用しているため、この図には、この方法も一部表されている。

符号の説明

１ 有機ＥＬ素子
２ 透明電極
３ 有機層
３１ 正孔輸送層
３２ 発光層
４ 背面電極
９ 基板
５０ 情報記録担体保持手段
５１ 情報書込光出射装置（レーザ等）
５２ 情報書込用マスク

Claims (10)

1. 陽極と陰極間に、両電極に電圧が印加されることで発光する有機層が挟まれた有機電界発光素子を備え、当該素子における画像を記録する箇所、又は画像が記録されない箇所に、所定の波長を含む電磁波が照射されて前記画像が記録され、前記電極間に電圧が印加されて、前記画像を表示する情報記録担体。
2. 請求項１記載の情報記録担体であって、
   前記有機層は、陽極側から正孔輸送層及び発光層が順次積層された構造をとり、有機層と正孔輸送層は接するように設けられていることを特徴とする情報記録担体。
3. 請求項２記載の情報記録担体であって、
   前記正孔輸送層は、トリフェニルアミンの誘導体を含有する層であることを特徴とする情報記録担体。
4. 請求項２又は３に記載された情報記録担体であって、
   前記陽極はＩＴＯで構成されたことを特徴とする情報記録担体。
5. 請求項２から４のいずれか一項に記載の情報記録担体であって、
   前記陽極は、酸素プラズマ処理された電極であることを特徴とする情報記録担体。
6. 請求項１に記載された情報記録担体であって、
   前記有機電界発光素子を構成する一又は複数の層は、所定の波長の電磁波が照射されると変質し、当該波長の電磁波が照射された箇所の発光特性が、前記波長の電磁波が照射されていない箇所の発光特性に対して変化する層が採用されたことを特徴とする情報記録担体。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の情報記録担体への情報記録方法であって、
   前記有機電界発光素子における画像を記録する箇所に所定の波長を含む電磁波を照射して、前記素子に画像を記録することを特徴とすることを特徴とする情報記録方法。
8. 請求項１から６のいずれか一項に記載の情報記録担体への情報記録方法であって、
   前記有機電界発光素子における画像を記録しない箇所に所定の波長を含む電磁波を照射して、前記素子に画像を記録することを特徴とする情報記録方法。
9. 請求項１から６のいずれか一項に記載の情報記録担体へ情報を記録する情報記録装置であって、
   前記情報記録装置は、
   前記情報記録担体の保持手段と、
   前記保持手段に配置された前記情報記録担体に、前記有機電界発光素子における画像を記録する箇所に所定の波長を含む電磁波を照射して、前記素子に画像を記録する情報書込部と、を有することを特徴とする情報記録装置。
10. 請求項１から６のいずれか一項に記載の情報記録担体へ情報を記録する情報記録装置であって、
    前記情報記録装置は、
    前記情報記録担体の保持手段と、
    前記保持手段に配置された前記情報記録担体に、前記有機電界発光素子における画像を記録しない箇所に所定の波長を含む電磁波を照射して、前記素子に画像を記録する情報書込部と、を有することを特徴とする情報記録装置。

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