JP2001023775A - 有機電界発光素子 - Google Patents

有機電界発光素子

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JP2001023775A
JP2001023775A JP11195340A JP19534099A JP2001023775A JP 2001023775 A JP2001023775 A JP 2001023775A JP 11195340 A JP11195340 A JP 11195340A JP 19534099 A JP19534099 A JP 19534099A JP 2001023775 A JP2001023775 A JP 2001023775A
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organic
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organic electroluminescent
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Norio Hasegawa
典夫 長谷川
Yoichi Itagaki
洋一 板垣
Hideo Seyama
秀夫 瀬山
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Mitsumi Electric Co Ltd
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Mitsumi Electric Co Ltd
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    • H10K59/805Electrodes
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 柔軟性を有し、用途として平面上のディスプ
レイ装置に限定されるようなことがない。 【解決手段】 少なくとも基板(1)上に形成された陽
極電極(2)と、有機電界発光性化合物を主体としてな
る発光層(5)と、陽極電極(2)とともに発光層
(5)を挟み込むように配設された陰極電極(7)とを
有する有機電界発光素子において、基板(1)は、可視
光波長を透過する高分子材料からなるとともに柔軟性を
有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機電界発光性化
合物を主体とする発光層と、この発光層を挟み込むよう
に配設された一対の電極とを有する有機電界発光素子に
関する。
【0002】
【従来の技術】有機電界発光素子(以下、有機EL素子
と略称する。)は、蛍光性有機化合物を主体とする薄膜
を陰極及び陽極で挟み込んだような構成を有し、前記薄
膜に電子及び正孔を注入して再結合させることにより励
起子(エキシントン)を生成させ、このエキシントンが
失活する際の光の放出(蛍光、燐光)を利用して発光す
る素子である。
【0003】このような有機EL素子は、具体的に、ガ
ラス基板上に形成された透明陽極電極と、透明陽極電極
の所定の領域に順次形成された正孔注入孔、正孔輸送
層、発光層及び電子輸送層と、電子輸送層上に形成され
た陰極電極とを備え、透明陽極電極と陰極電極との間に
所定の電界が印加されるような構成となっている。ま
た、この有機EL素子は、正孔注入層、正孔輸送層、発
光層、電子輸送層及び陰極電極を覆うように形成された
保護膜を有している。この有機EL素子では、透明陽極
電極と陰極電極との間に所定の電界が印加されると、発
光層が所定の発光を示すこととなる。
【0004】このような有機EL素子の特徴としては、
10V程度の低電圧で100〜10、000cd/m2
程度の高輝度の面発光が可能であり、また、蛍光物質の
種類を選択することにより青色から赤色までの発光が可
能であることが挙げられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うな有機EL素子では、ガラス基板上に発光層等の各層
を形成しているため、柔軟性がなく、使用範囲が平面状
のディスプレイ装置に限定される虞があった。言い換え
ると、上述した有機EL素子は、ガラス基板上にマトリ
ックス状に配設されることによって、略平面上のディス
プレイ装置として使用されていた。このように、有機E
L素子を用いて表示装置を構成する場合、略平面上のデ
ィスプレイ装置等に使用範囲が限定されてしまうといっ
た問題があった。
【0006】そこで、本発明は、柔軟性を有し、用途と
して平面上のディスプレイ装置に限定されるようなこと
がない有機EL素子を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成した
本発明に係る有機電界発光素子は、少なくとも基板上に
形成された第一の電極と、有機電界発光性化合物を主体
としてなる発光層と、上記第一の電極とともに上記発光
層を挟み込むように配設された第二の電極とを有する有
機電界発光素子において、上記基板は、可視光波長を透
過する高分子材料からなるとともに柔軟性を有すること
を特徴とするものである。
【0008】以上のように構成された本発明に係る有機
電界発光素子は、基板が柔軟性を有するため、全体とし
て柔軟性を有することとなる。また、基板としては、可
視光波長を透過することを規定している。このため、発
光層の発光を基板側から目視することができる。
【0009】また、この有機電界発光素子において、少
なくとも一つの電極は、高分子導電材料からなることが
好ましい。
【0010】この場合、電極自体に柔軟性を有すること
になるため、有機電界発光素子を更に柔軟性に優れたも
のとできる。また、高分子導電材料には、錆等の劣化が
発生しないため、電極を薄型化することができる。
【0011】一方、上述した目的を達成した本発明に係
る有機電界発光素子は、少なくとも基板上に形成された
第一の電極と、有機電界発光性化合物を主体としてなる
発光層と、上記第一の電極とともに上記発光層を挟み込
むように配設された第二の電極とを有する有機電界発光
素子において、上記電極の少なくとも一つは、高分子導
電材料からなることを特徴とするものである。
【0012】以上のように構成された本発明に係る有機
電界発光素子は、少なくとも一つの電極を高分子導電材
料に限定することによって、電極に柔軟性を付与するこ
とができる。これにより、有機電界発光素子全体として
も、柔軟性を得ることとなる。
【0013】また、この有機電界発光素子において、基
板は、可視光波長を透過する高分子材料からなるととも
に柔軟性を有することが好ましい。
【0014】この場合、特に、基板自体に柔軟性を有す
ることになるため、有機電界発光素子を更に柔軟性に優
れたものとできる。
【0015】また、有機電界発光素子において、高分子
材料は、透明であることがこの好ましい。
【0016】この場合、発光層からの発光を導くのに優
れたものとなる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る有機電界発光
素子の好ましい実施の形態について図面を参照しながら
詳細に説明する。
【0018】図1は、本実施の形態に示す有機電界発光
素子(以下、有機EL素子と略称する。)の第一実施例
である。図1において、有機EL素子は、柔軟性を有す
る透明基板1と、透明基板1上に所定の方向に縞状に形
成された陽極電極2と、陽極電極2上の所定の領域に形
成された正孔注入層3と、この正孔注入層3上に形成さ
れた正孔輸送層4と、この正孔輸送層4上に形成された
発光層5と、この発光層5上に形成された電子輸送層6
と、この電子輸送層6上に形成され、陽極電極2と直交
する方向に縞状に形成された陰極電極7とから構成され
ている。すなわち、この有機EL素子は、透明基板1上
に、陽極電極2、正孔注入層3、正孔輸送層4、発光層
5、電子輸送層6及び陰極電極7とがこの順で形成され
たなる構成である。また、この有機EL素子は、陽極電
極2上に形成された隔壁8により囲まれた領域に形成さ
れている。
【0019】この透明基板1は、可視光波長を透過する
高分子材料から形成されている。この高分子材料を用い
ることによって、透明基板1は、柔軟性を有することに
なる。この高分子材料としては、ポリカーボネイト、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン等の有機
高分子樹脂を使用することができる。このような有機高
分子樹脂を用いて所定の厚みを有するフィルムを形成
し、このフィルムを透明基板1として使用することがで
きるのである。
【0020】また、この有機EL素子において、陽極電
極2としては、例えば、酸化物透明電極材料を使用する
ことができる。この酸化物透明電極材料としては、酸化
インジウム、酸化亜鉛系材料を例示することができる。
なお、陽極電極2としては、正孔の注入性という観点か
らAuやNi等の仕事関数の大きな金属材料を使用する
こともできる。
【0021】さらに、正孔注入層3は、陽極電極2から
の正孔の注入性を向上させるために配設された層であ
り、イオン化エネルギの小さな材料を使用して形成され
る。例示するならば、正孔注入層3としては、アミン系
材料やフタロシアニン系材料を挙げることができる。
【0022】さらにまた、正孔輸送層4及び電子輸送層
6は、発光層5に対する正孔の注入性を向上させるとと
もに発光層5までの電子の輸送性を向上させるために配
設された層である。この正孔輸送層4としては、発光層
5への正孔の注入性を向上させるため、イオン化エネル
ギがある程度小さく、また、発光層5への電子の閉じこ
め(エネルギ障壁)が可能である材料が使用される。具
体的には正孔輸送層4として、アミン系の材料を使用す
る。
【0023】さらにまた、発光層5としては、従来より
使用されている材料を使用してもよい。このような材料
としては、例えばジスチリルアリーレン(DSA)系材
料、オキサジアゾール系材料、ピラゾロキノリン系材
料、ベゾオキサゾール系材料、ベンゾチアゾール系材
料、ベンゾイミダゾール系材料、金属キレート化合物な
どを挙げることができる。さらにこの材料の種類を選択
することにより、青色から赤色までの発光が可能であ
る。
【0024】さらにまた、この有機EL素子において、
陰極電極7は、陽極電極2とともに発光層5に電界を印
加するための層であり、高分子導電材料から形成され
る。この高分子導電材料としては、ポリアセチレン、ポ
リパラフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリフェ
ニレンサルファイド、ポリピロール、ポリチオフェニポ
リアニリン、ポリイソチアナフテン等の有機高分子材料
が使用される。
【0025】以上のように構成された有機EL素子で
は、陽極電極2と陰極電極7との間に約10V程度の電
圧を印加することにより、陽極電極2から注入された正
孔と、陰極電極7から注入された電子とが有機蛍光体を
材料とする発光層5において再結合し、これにより励起
子(エキシントン)が生じる。このエキシントンは、失
活する過程で発光し、この光が透明基板1を通して外部
に放射される。
【0026】特に、この有機EL素子では、上述したよ
うに、透明基板1が柔軟性を有しているため、全体とし
て柔軟性を有することとなる。すなわち、この有機EL
素子を用いてディスプレイ装置を構成した場合、当該デ
ィスプレイ装置は、柔軟性を有し、例えば、円筒形状等
の所望の形状に変形させることができる。
【0027】また、この有機EL素子では、透明基板1
が可視光波長を透過するため、上述したように発光層5
が発光した場合、透明基板1がこの光を透過することが
できる。これにより、この有機EL素子を用いてディス
プレイ装置を構成した場合、所望の画像を表示すること
ができる。
【0028】さらに、この有機EL素子では、陰極電極
7を高分子導電材料から形成している。このため、陰極
電極7としてアルミニウム、及び銀、またはそれらの金
属とマグネシウム、リチウム等のアルカリ金属との合金
により形成された電極等を使用した場合と比較して、上
述した有機EL素子は優れた柔軟性を有することとな
る。特に、陰極電極7を金属で形成した場合には、錆等
により材料が劣化してしまうことがあるため、ある程度
の厚みをもって形成される必要がある。これに対して、
陰極電極7を高分子導電材料から形成する場合には、錆
等による劣化が発生しないため、陰極電極を極力薄くす
ることができる。したがって、この有機EL素子は、更
なる柔軟性を有するとともに薄型化を達成することもで
きる。
【0029】図2は、本実施の形態に示す有機EL素子
の第二実施例である。図2において、第一実施例で述べ
た図1と同一のものは同一符号を附し、その詳細な説明
を省略する。本実施例においては、陰極電極12を上記
第一実施例で述べた有機高分子材料のうち、透明性のあ
るポリイソチアナフテンを選んで使用したものである。
【0030】以上のように構成された有機EL素子で
は、上記第一実施例でのべたと同様な効果を有するとと
もに、陽極電極12を透明性のある高分子材料にしたこ
とにより、発光層5からの発光が基板1側から導くのに
より好ましくなる。また、陽極電極12を透明性のある
高分子材料にしたことにより、正孔注入効率が向上する
ので、正孔注入層3、正孔輸送層4を省くことも可能と
なる。
【0031】図3は、本実施の形態に示す有機EL素子
の第三実施例である。図3において、第一及び第二実施
例で述べた図1及び図2と同一のものは同一符号を附
し、その詳細な説明を省略する。本実施例においては、
陰極電極17を上記第一実施例で述べた高分子材料のう
ち、透明性のあるポリイソチアナフテンを選んで使用し
たものである。
【0032】以上のように構成された有機EL素子で
は、上記第一、第二実施例でのべたと同様な効果を有す
るとともに、陽極電極12、陰極電極17をともに透明
性のある高分子材料にしたことにより、発光層5からの
発光を基板1側、及び陰極17側の両方から導くのによ
り好ましくなる。また、陽極電極12及び陰極電極17
をともに透明性のある高分子材料にしたことにより、正
孔注入効率及び電子輸送効率が向上するので、正孔注入
層3、正孔輸送層4及び電子輸送層6を省くことも可能
となる。
【0033】図4は、本実施の形態に示す有機EL素子
の第四実施例である。図4において、第一、第二及び第
三実施例で述べた図1、図2及び図3と同一のものは同
一符号を附し、その詳細な説明を省略する。本実施例に
おいては、基板1側に陰極電極17を形成し、陽極電極
12を基板1から遠くに位置させたものである。
【0034】以上のように構成された有機EL素子で
は、発光層5からの発光が陰極と基板から導くことの差
異はあるが、上記第三実施例でのべたと同様な効果を有
する。
【0035】なお、導電性高分子の層は、電解重合法、
気相重合法などの化合物合成法により、あるいは、基板
又は、発光層面に直接導電性高分子層を積層し、あるい
は電解重合法などにより作成したフィルムを基板もしく
は発光層面に貼り付けて形成できる。
【0036】また、導電性高分子材料の導電性を制御す
る目的で各種電子受容体、電子供与体をドーピングする
ことも可能である。
【0037】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係る有機EL素子では、基板を可視光波長を透過する高
分子材料から形成することにより、当該基板が柔軟性を
有している。このため、この有機EL素子は、全体とし
て優れた柔軟性を有することとなる。
【0038】また、本発明に係る有機EL素子は、電極
が高分子導電材料から形成されることにより、当該電極
が柔軟性を有している。このため、この有機EL素子
は、全体として優れた柔軟性を有するとともに、電極の
錆防止、薄型化になる。
【0039】また、本発明に係る有機EL素子は、電極
が透明な高分子導電材料から形成されることにより、発
光層からの発光を導くのに好ましくなる。
【0040】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る有機EL素子の第一実施例に係る
有機EL素子の要部断面図である。
【図2】本発明に係る有機EL素子の第二実施例に係る
有機EL素子の要部断面図である。
【図3】本発明に係る有機EL素子の第三実施例に係る
有機EL素子の要部断面図である。
【図4】本発明に係る有機EL素子の第四実施例に係る
有機EL素子の要部断面図である。
【符号の説明】
1 透明基板 2、12 陽極電極 3 正孔注入層 4 正孔輸送層 5 発光層 6 電子輸送層 7、17 陰極電極 8 隔壁

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも基板上に形成された第一の電
    極と、有機電界発光性化合物を主体としてなる発光層
    と、上記第一の電極とともに上記発光層を挟み込むよう
    に配設された第二の電極とを有する有機電界発光素子に
    おいて、 上記基板は、可視光波長を透過する高分子材料からなる
    とともに柔軟性を有することを特徴とする有機電界発光
    素子。
  2. 【請求項2】 上記電極のうち少なくとも一つは、高分
    子導電材料からなることを特徴とする請求項1記載の有
    機電界発光素子。
  3. 【請求項3】 上記高分子導電材料は、透明であること
    を特徴とする請求項2記載の有機電界発光素子。
  4. 【請求項4】 少なくとも基板上に形成された第一の電
    極と、有機電界発光性化合物を主体としてなる発光層
    と、上記第一の電極とともに上記発光層を挟み込むよう
    に配設された第二の電極とを有する有機電界発光素子に
    おいて、 上記電極の少なくとも一つは、高分子導電材料からなる
    ことを特徴とする有機電界発光素子。
  5. 【請求項5】 上記基板は、可視光波長を透過する高分
    子材料からなるとともに柔軟性を有することを特徴とす
    る請求項4記載の有機電界発光素子。
  6. 【請求項6】 上記高分子材料は、透明であること、 を特徴とする請求項5記載の有機電界発光素子。
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