JP2005038763A - Organic el panel - Google Patents
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Description
本発明は、少なくとも発光層を有する有機層を一対の電極で挟持した有機EL(エレクトロルミネッセンス)素子を透光性の支持基板上に配設してなる有機ELパネルに関する。 The present invention relates to an organic EL panel in which an organic EL (electroluminescence) element in which an organic layer having at least a light emitting layer is sandwiched between a pair of electrodes is disposed on a translucent support substrate.
有機EL素子を用いた有機ELパネルとしては、ガラス材料からなる透光性の支持基板上に、陽極となるITO(Indium Tin Oxide)等からなる透明電極(第一電極)と、少なくとも発光層を有する有機層と、陰極となるアルミニウム(Al)等からなる非透光性の背面電極(第二電極)と、を順次積層して前記有機EL素子を形成するものが知られている。(例えば、特許文献1参照) As an organic EL panel using an organic EL element, a transparent electrode (first electrode) made of ITO (Indium Tin Oxide) or the like serving as an anode and at least a light emitting layer on a translucent support substrate made of a glass material. It is known that the organic EL element is formed by sequentially laminating an organic layer having a non-translucent back electrode (second electrode) made of aluminum (Al) or the like serving as a cathode. (For example, see Patent Document 1)
かかる有機ELパネルは、前記透明電極から正孔を注入し、また、背面電極から電子を注入して正孔及び電子が前記発光層にて再結合することによって光を発するものであり、所定の輝度で長時間発光させる長寿命化が望まれている。
しかしながら、前記有機ELパネルは、発光時間の経過によって前記有機層の有機材料が劣化すること等で前記透明電極から注入される正孔及び前記背面電極から注入される電子の移動速度あるいは移動効率が変化し、前記発光層中における正孔と電子との再結合量が低下して発光輝度が低下する。したがって、前記有機ELパネルは、前記有機層の経時変化により前記発光層への電子及び正孔の供給バランスが崩れることで得られる発光輝度が低下し、長寿命化することが困難であるという問題点があった。 However, the organic EL panel has a moving speed or a moving efficiency of holes injected from the transparent electrode and electrons injected from the back electrode due to deterioration of the organic material of the organic layer as the light emission time elapses. As a result, the amount of recombination of holes and electrons in the light emitting layer is decreased, and the light emission luminance is decreased. Therefore, the organic EL panel has a problem in that it is difficult to extend the lifetime because the luminance of the light emitted by the supply balance of electrons and holes to the light emitting layer is lost due to the aging of the organic layer. There was a point.
本発明は、このような問題に鑑み、発光層における正孔と電子との再結合量の低下を抑制し、所定の輝度で長時間発光する長寿命化が可能な有機ELパネルを提供することを目的とする。 In view of such problems, the present invention provides an organic EL panel capable of suppressing the decrease in the amount of recombination of holes and electrons in a light emitting layer and extending the life of light for a long time with a predetermined luminance. With the goal.
本発明は、前記課題を解決するために、透光性の支持基板上に、有機層を陽極と陰極とで挟持してなる有機EL素子を形成してなる有機ELパネルであって、
前記有機層は、前記陽極側に位置する電子輸送性の第一の発光層と、前記陰極側に位置する正孔輸送性の第二の発光層と、を少なくとも有することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an organic EL panel in which an organic EL element in which an organic layer is sandwiched between an anode and a cathode is formed on a translucent support substrate,
The organic layer has at least an electron-transporting first light-emitting layer located on the anode side and a hole-transporting second light-emitting layer located on the cathode side.
また、前記第一の発光層は、電子輸送性の第一のホスト材料に蛍光材料を加えてなるものであり、前記第二の発光層は、正孔輸送性の第二のホスト材料に前記蛍光材料を加えてなることを特徴とする。 The first light-emitting layer is formed by adding a fluorescent material to an electron-transporting first host material, and the second light-emitting layer is formed on the hole-transporting second host material. It is characterized by adding a fluorescent material.
また、前記第一の発光層と前記第二の発光層とは、略同一色にて発光してなることを特徴とする。 Further, the first light emitting layer and the second light emitting layer emit light in substantially the same color.
本発明は、少なくとも発光層を有する有機層を一対の電極で挟持した有機EL素子を透光性の支持基板上に配設してなる有機ELパネルに関するものであり、発光層における正孔と電子との再結合量の低下を抑制し、所定の輝度で長時間発光する長寿命化を可能とするものである。 The present invention relates to an organic EL panel in which an organic EL element in which an organic layer having at least a light emitting layer is sandwiched between a pair of electrodes is disposed on a translucent support substrate. The reduction in the amount of recombination can be suppressed, and the lifetime can be increased by emitting light for a long time at a predetermined luminance.
以下、セグメント型の有機ELパネルに本発明を適用した実施形態を添付の図面に基いて説明する。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a segment type organic EL panel will be described with reference to the accompanying drawings.
図1において、有機ELパネル1は、支持基板2と、透明電極(陽極)3と、絶縁層4と、有機層5と、背面電極(陰極)6と、封止部材7とから構成されている。
In FIG. 1, the
支持基板2は、長方形形状からなる透光性のガラス基板である。
The
透明電極3は、支持基板2上にITO等の導電性材料を蒸着法やスパッタリング法等の手段によって膜厚50〜200nmの層状に形成し、フォトリソグラフィー法等によって例えば日の字型の表示意匠に応じてパターニングしてなるもので、日の字型の表示セグメント部3aと、個々のセグメントからそれぞれ引き出し成形されたリード部3bと、リード部3bの終端部に設けられる電極部3cとを備えている。尚、電極部3cは、支持基板2の一辺に集中的に配設されている。
The
絶縁層4は、例えばポリイミド系統の絶縁材料からなり、フォトリソグラフィー法等の手段によって形成される。絶縁層4は、表示セグメント3aに対応した窓部4aと、背面電極6の後述する電極部に対応する切り欠き部4bとを有し、発光領域の輪郭を鮮明に表示するため、透明電極3の表示セグメント3aの周縁部と若干重なるように窓部4aが形成され、また、透明電極3と背面電極6との絶縁を確保するためにリード部3b上を覆うように配設される。
The
有機層5は、図2(a)に示すように、正孔注入層5a,正孔輸送層5b,第一の発光層5c,第二の発光層5d及び電子輸送層5eを蒸着法等の手段によって順次積層形成し、膜厚80〜280nmの層状となるものである。有機層5は、絶縁層4における窓部4aの形成箇所に対応するように所定の大きさをもって配設される。
As shown in FIG. 2A, the
正孔注入層5aは、透明電極3から正孔を取り込む機能を有し、例えばアミン系化合物等を蒸着法等の手段によって膜厚20〜120nmの層状に形成してなる。
The hole injection layer 5a has a function of taking holes from the
正孔輸送層5bは、正孔を第一の発光層5cへ伝達する機能を有し、例えばアミン系化合物等を蒸着法等の手段によって膜厚20〜40nmの層状に形成してなる。
The
第一の発光層5cは、図2(b)に示すように電子輸送性の第一のホスト材料5fに蛍光材料5gを共蒸着法等の手段によってドープし、膜厚20〜60nmの層状に形成してなる。第一のホスト材料5fは、正孔及び電子の注入が可能であり、正孔及び電子が輸送されて再結合することで発光を示す機能を有するとともに、電子移動度が高く正孔移動度が低い特性を有し、例えば、アントラセン誘導体であるジフェニルアントラセン誘導体等からなる。蛍光材料5gは、電子と正孔との再結合に反応して発光する機能を有し、青緑色発光を示し、例えばスチリルアミン系化合物等からなる。なお、蛍光材料5gのドーピング量は第一の発光層5cの濃度消光を起こさない程度となるように構成することが望ましい。
As shown in FIG. 2B, the first light-emitting
第二の発光層5dは、図2(b)に示すように正孔輸送性の第二のホスト材料5hに蛍光材料5gを共蒸着法等の手段によってドープし、膜厚20〜60nmの層状に形成してなる。第二のホスト材料5hは、正孔及び電子の注入が可能であり、正孔及び電子が輸送されて再結合することで発光を示す機能を有するとともに、正孔移動度が高く電子移動度が低い特性を有し、例えばジスチリルアリーレン誘導体等からなる。
As shown in FIG. 2B, the second light-emitting
電子輸送層5eは、電子を発光層5cへ伝達する機能を有し、例えばキレート系化合物であるアルミキノリノール(Alq3)等を蒸着法等の手段によって膜厚20〜60nmの層状に形成してなる。
The electron transport layer 5e has a function of transmitting electrons to the light-emitting
背面電極6は、アルミニウム(Al)やアルミリチウム(Al:Li)、マグネシウム銀(Mg:Ag)等の金属製の導電性材料を蒸着法等の手段によって膜厚50〜200nmの層状に形成され、支持基板2の一辺に設けられるリード部6aと電気的に接続される。尚、リード部6aの終端部には、電極部(引き出し部)6bが設けられ、リード部6a及び電極部6bは透明電極3と同材料により形成される。
The
以上のように、支持基板2上に透明電極3と絶縁層4と有機層5と背面電極6とを順次積層して有機EL素子8が得られる。有機EL素子8は、透明電極3からの正孔と背面電極からの電子とが第一の発光層5c及び第二の発光層5dにて再結合することによって青緑色の発光を得るものである。従来の単層の発光層を有する有機EL素子にあっては、主として前記発光層の正孔輸送層との界面付近の領域において正孔と電子との再結合による発光がなされるが、本実施の形態の有機EL素子8においては、正孔を注入する透明電極3側に電子輸送性の第一の発光層5cが形成され、また、電子を注入する背面電極6側に正孔輸送性の第二の発光層5dが形成されるために、正孔輸送層5bからの正孔の一部が第一の発光層5cの正孔輸送層5b付近の領域で捉えられ、電子輸送層5eからの電子の一部が第二の発光層5dの電子輸送層5e付近の領域で捉えられて第一の発光層5cの正孔輸送層5b付近の領域と第二の発光層5dの電子輸送層5e付近さらに第一の発光層5cと第二の発光層5dとの界面付近とで正孔及び電子の再結合が行われ、第一の発光層5c及び第二の発光層5dが発光し、発光層における発光領域を従来よりも広くすることが可能となっている。このとき、正孔と電子との再結合の効率は、第一の発光層5cにおいては正孔が多く電子が少ないために第二の発光層5dから輸送される電子の量に影響を受けることとなり、また、第二の発光層5dにおいては正孔が少なく電子が多いために第一の発光層5cから輸送される正孔の量に影響を受けることとなる。このことから、発光時間の経過によって有機層5の有機材料が劣化すること等によって、第一,第二の発光層5c、5dへの正孔及び電子の供給量が変化する場合であっても、第一の発光層5cに輸送される正孔の量は第二の発光層5dの電子輸送特性によって決定され、また、第二の発光層5dに輸送される電子の量は第一の発光層5cの正孔輸送特性によって決定されているために正孔及び電子の供給量の変化による影響を受けにくく、発光時間の経過による第一の発光層5c及び第二の発光層5dにおける発光輝度の低下を抑制することができる。図3は、同一発光面積の従来の単層の発光層を有する有機EL素子を備える有機ELパネル及び本実施形態の有機EL素子8を備える有機ELパネル1に同一の定電流を印加した場合の発光時間の経過による発光輝度の変化を示すものであり、特性S1は従来の有機ELパネルの特性を示しており、特性S2は本実施形態の有機ELパネル1の特性を示している。有機ELパネル1は、初期輝度は従来の有機ELパネルと同等であり、また、従来の有機ELパネルと比較して発光時間の経過による発光輝度の低下が抑制されており、本実施形態の有機ELパネル1が従来の有機ELパネルよりも優れていることは図3からも明らかである。
As described above, the
封止部材7は、例えばガラス材料からなる平板部材に凹部7aをサンドブラスト、切削及びエッチング等の適宜方法で形成してなるものである。封止部材7は、凹部7aを取り囲むようにして形成される支持部7bを例えば紫外線硬化性エポキシ樹脂からなる接着剤を介し支持基板2上に気密的に配設することで、封止部材7と支持基板2とで有機EL素子8を封止する。封止部材7は、透明電極3の電極部3cおよび背面電極6の電極部6bが外部に露出するように支持基板2よりも若干小さめに構成されている。
The sealing
有機ELパネル1は、透明電極3と背面電極6とで挟持される有機層5が、透明電極3側に位置する電子輸送性の第一の発光層5cと、背面電極5側に位置する正孔輸送性の第二の発光層5dと、を有するものである。また、第一の発光層5cは、電子輸送性の第一のホスト材料5fに蛍光材料5gをドーピングしてなるものであり、第二の発光層5dは、正孔輸送性の第二のホスト材料5hに蛍光材料5gをドーピングしてなるものである。また、第一の発光層5cと第二の発光層5dとは、略同一色にて発光してなるものである。が可能となる。以上の構成から、有機ELパネル1は、従来の単層の発光層を有する有機ELパネルよりも発光領域を広げ、また、正孔と電子との再結合の効率が第一の発光層5cにおいては第二の発光層5dの電子輸送特性によって決定され、第二の発光層5dにおいては第一の発光層5cの正孔輸送特性によって決定されることにより、発光時間の経過によって有機層5の有機材料が劣化すること等によって、第一,第二の発光層5c、5dへの正孔及び電子の供給量が変化する場合であっても、正孔及び電子の供給量の変化による正孔と電子との再結合効率への影響を受けにくくし、第一,第二の発光層5c,5dにおける正孔と電子との再結合量の低下を抑制して所定の輝度で長時間発光する長寿命化を可能とするものである。
In the
なお、本実施形態はセグメント型の有機ELパネル1であったが、本発明は、ドットマトリクス型の有機ELパネルにも適用可能である。
Although the present embodiment is a segment type
また、本実施形態の有機ELパネル1は、発光層として透明電極3側に位置する第一の発光層5cと、背面電極側に位置する第二の発光層5dとを有する構成であったが、本発明においては、発光層は3層以上の発光層を積層してなる構成であってもよい。
Moreover, although the
また、本実施形態の有機ELパネル1は、第一のホスト材料5fと第二のホスト材料5hとに共通の蛍光材料5gをドーピングして第一,第二の発光層5c,5dを形成するものであったが、本発明は、第一,第二のホスト材料にそれぞれ異なる蛍光材料をドーピングするものであってもよい。
In the
1 有機ELパネル
2 支持基板
3 透明電極(陽極)
4 絶縁層
5 有機層
5a 正孔注入層
5b 正孔輸送層
5c 第一の発光層
5d 第二の発光層
5e 電子輸送層
5f 第一のホスト材料
5g 第二のホスト材料
5h 蛍光材料
6 背面電極(陰極)
7 封止部材
8 有機EL素子
1
4 Insulating
7 Sealing
Claims (3)
前記有機層は、前記陽極側に位置する電子輸送性の第一の発光層と、前記陰極側に位置する正孔輸送性の第二の発光層と、を少なくとも有することを特徴とする有機ELパネル。 An organic EL panel formed by forming an organic EL element having an organic layer sandwiched between an anode and a cathode on a translucent support substrate,
The organic layer includes at least an electron-transporting first light-emitting layer located on the anode side and a hole-transporting second light-emitting layer located on the cathode side panel.
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