JP2008282662A

JP2008282662A - 有機ｅｌパネル

Info

Publication number: JP2008282662A
Application number: JP2007125643A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Minagawa; 正寛皆川
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2007-05-10
Filing date: 2007-05-10
Publication date: 2008-11-20
Anticipated expiration: 2027-05-10
Also published as: JP4919163B2

Abstract

【課題】発光色の異なる複数種類の有機ＥＬ素子を隣接して設けてなる有機ＥＬパネルにおいて、発光効率などの素子特性を調整可能とし、輝度のバラツキを抑制することが可能な有機ＥＬパネルを提供する。
【解決手段】有機ＥＬパネル１は、有機ＥＬ素子として、正孔輸送性材料を少なくとも含むホスト材料を有する共通発光層と前記共通発光層上に形成され前記共通発光層とは異なる発光色を示す異色発光層とを有する第一の有機ＥＬ素子１１と、前記共通発光層と前記共通発光層上に形成され前記正孔輸送性材料を少なくとも含むホスト材料を有し前記共通発光層と同じ発光色を示す同色発光層とを有する第二の有機ＥＬ素子１２と、を隣接して形成してなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、発光色の異なる複数種類の有機ＥＬ素子を隣接して設けてなる有機ＥＬパネルに関するものである。

従来、有機ＥＬパネルとしては、例えば、ＩＴＯ（indium
tin oxide）等からなる複数のライン状の陽極と、この各陽極と直交するアルミニウム（Ａｌ）等からなる複数のライン状の陰極との間に少なくとも発光層を有する有機層を形成してなる有機ＥＬ素子を透光性の基板上に設けてなるドットマトリクス型の有機ＥＬパネルが知られている（例えば特許文献１参照）。かかる有機ＥＬ素子は、前記陽極から正孔を注入し、また、前記陰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る。また、前記有機ＥＬ素子は、前記陰極側から前記陽極側へは電流が流れにくい、いわゆるダイオード特性を有するものである。

また、有機ＥＬパネルとしては、複数色による表示を可能とするべく、前記有機層として、異なる発光色を示す複数種類の発光層を隣接して前記陽極と前記陰極との間に形成して複数種類の有機ＥＬ素子を得るものが知られている（例えば特許文献２参照）。

また、かかる構成においてさらに異なる発光色を示す発光層を積層形成して混色により任意の発光色を得る場合、発光層の形成回数を低減するべく、各有機ＥＬ素子において共通する発光層を形成する方法が考えられる（例えば特許文献３参照）。
特開平８−３１５９８１号公報特開２００２−２３１４４９号公報特開２００５−２３５７４１号公報

しかしながら、前述のように有機ＥＬパネルを得る場合、混色によって任意の発光色（例えば白色）を得る有機ＥＬ素子と、混色によらず単色の発光色を得る有機ＥＬ素子とを並置する構成においては、前者は前記共通発光層を含む複数の発光層を積層形成し、後者は発光層として前記共通発光層のみを有することとなる。かかる構成においては、前記共通発光層は混色による色バランスを考慮して設計せざるを得ないため、各有機ＥＬ素子で発光駆動において重要な素子特性である発光効率が異なり、輝度のバラツキが大きくなるという問題点があった。

本発明は、前述の問題点に鑑みなされたものであり、発光色の異なる複数種類の有機ＥＬ素子を隣接して設けてなる有機ＥＬパネルにおいて、発光効率などの素子特性を調整可能とし、輝度のバラツキを抑制することが可能な有機ＥＬパネルを提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は、一対の電極間に少なくとも発光層を有する有機層を積層形成してなる有機ＥＬ素子を基板上に設けてなる有機ＥＬパネルであって、前記有機ＥＬ素子として、正孔輸送性材料を少なくとも含むホスト材料を有する共通発光層と前記共通発光層上に形成され前記共通発光層とは異なる発光色を示す異色発光層とを有する第一の有機ＥＬ素子と、前記共通発光層と前記共通発光層上に形成され前記正孔輸送性材料を少なくとも含むホスト材料を有し前記共通発光層と同じ発光色を示す同色発光層とを有する第二の有機ＥＬ素子と、を隣接して形成してなることを特徴とする。

また、前記同色発光層は、前記正孔輸送性材料の濃度が前記共通発光層と異なるように形成されてなることを特徴とする。

また、前記第一の有機ＥＬ素子は白色発光を呈することを特徴とする。

本発明は、発光色の異なる複数種類の有機ＥＬ素子を隣接して設けてなる有機ＥＬパネルにおいて、発光効率などの素子特性を調整可能とし、輝度のバラツキを抑制することが可能となる。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき説明する。図１及び図２は、白色と赤褐色カラーチェンジが可能なドットマトリクス型の有機ＥＬパネル１を示す図である。有機ＥＬパネル１は、基板２と、陽極（電極）３と、絶縁層４と、隔壁部５と、有機層６と、ライン状に複数形成される陰極（電極）７と、から主に構成され、ライン状に複数形成される各陽極３と各陰極７とが交差する個所にて陽極４と陰極７との間に有機層６が形成される複数の発光画素（発光部）を備える。かかる発光画素は、図２に示すように、白色発光を示す第一の有機ＥＬ素子１１と赤褐色発光を示す第二の有機ＥＬ素子１２とからなる。第一の有機ＥＬ素子１１と第二の有機ＥＬ素子１２は互いに隣接して形成されるものであり、それぞれが交互に列状に配置される。なお、基板２上には第一，第二の有機ＥＬ素子１１，１２を気密的に覆う封止部材が配設されるが、図１及び図２においては封止部材を省略している。

基板２は、長方形形状の透明ガラス材からなり、電気絶縁性の基板である。

陽極３は、ＩＴＯ等の透光性の導電材料からなり、スパッタリング法等の手段によって基板２上に前記導電材料を層状に形成した後、フォトリソグラフィー法等によって互いに略平行となるようにライン状に複数形成される。

絶縁層４は、例えばポリイミド系の電気絶縁性材料から構成され、陽極３と陰極７との間に位置するように形成され、陽極４を矩形状に露出させる開口部を有するものである。絶縁層４は、両電極３，７の短絡を防止するとともに、第一，第二の有機ＥＬ素子１１，１２の輪郭を明確にするものである。

隔壁部５は、例えばフェノール系の電気絶縁性材料からなり、絶縁層４上に形成される。隔壁部５は、その断面が絶縁層４に対して逆テーパー形状等のオーバーハング形状となるようにフォトリソグラフィー法等の手段によって形成されるものである。また、隔壁部５は、陽極３と直交する方向に等間隔にて複数形成される。隔壁部５は、その上方から蒸着法やスパッタリング法等によって有機層６及び陰極７を形成する場合にオーバーハング形状によって有機層６及び陰極７が段切れを起こす構造を得るものである。

有機層６としては、図２に示すように、陽極４上に第一，第二の有機層６ａ，６ｂが隣接して形成される。第一の有機ＥＬ素子１１は、有機層６として第一の有機層６ａを有し、第二の有機ＥＬ素子１２は、有機層６として第二の有機層６ｂを有する。

第一の有機層６ａは、ｎ番目に対応する陽極３上に形成され、正孔注入輸送層６ｃ，第一の発光層（共通発光層）６ｄ，第二の発光層（異色発光層）６ｅ，電子輸送層６ｆ及び電子注入層６ｇを蒸着法等の手段によって順次積層形成してなるものである。第一の有機ＥＬ素子１１は、第一の発光層６ｄからの赤褐色光と第二の発光層６ｅの青緑色光との混色により白色光を得るものである。

正孔注入輸送層６ｃは、陽極３から正孔を取り込み第一の発光層６ｄへ伝達する機能を有し、例えばα−ＮＰＤ等の正孔輸送性材料を蒸着法等の手段によって膜厚２０〜８０ｎｍ程度の層状に形成してなる。

第一の発光層６ｄは、例えば所定のホスト材料にゲスト材料として少なくとも蛍光材料を蒸着法等の手段によってドープし、膜厚２０〜６０ｎｍ程度の層状に形成してなるものである。また、第一の発光層６ｄは、第一，第二の有機層６ａ，６ｂに同一工程で形成される共通の発光層である。第一，第二の有機層６ａ，６ｂに共通の発光層を形成することで複数の発光層を形成する回数を低減させることができる。前記ホスト材料は、正孔及び電子の輸送が可能であり、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。第一の発光層６ｄは、前記ホスト材料として少なくとも正孔輸送性材料を含む複数の材料を含有する。前記蛍光材料は、電子と正孔との再結合に反応して発光する機能を有し、所定の発光色を示す。第一の発光層６ｄは、前記蛍光材料として赤褐色の発光を示す材料を含有する。

第二の発光層６ｅは、例えば所定のホスト材料にゲスト材料として少なくとも蛍光材料を蒸着法等の手段によってドープし、膜厚２０〜６０ｎｍ程度の層状に形成してなるものである。第二の発光層６ｅは、前記ホスト材料として少なくとも正孔輸送性材料を含む複数の材料を含有する。また、第二の発光層６ｅは、前記蛍光材料として青緑色の発光を示す材料を含有する。

電子輸送層６ｆは、電子を第二の発光層６ｅ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）等の電子輸送性材料を蒸着法等の手段によって膜厚１０〜６０ｎｍ程度の層状に形成してなる。

電子注入層６ｇは、陰極７から電子を注入する機能を有し、例えばフッ化リチウム（ＬｉＦ）を蒸着法等の手段によって膜厚１ｎｍ程度の層状に形成してなる。

第二の有機層６ｂは、ｎ＋１番目に対応する陽極３上に形成され、正孔注入輸送層６ｃ，第一の発光層６ｄ，第三の発光層（同色発光層）６ｈ，電子輸送層６ｆ及び電子注入層６ｇを蒸着法等の手段によって順次積層形成してなるものである。第一の有機ＥＬ素子１１は、第一，第三の発光層６ｄ，６ｈからの赤褐色光を得るものである。

第三の発光層６ｈは、所定のホスト材料にゲスト材料として少なくとも蛍光材料を蒸着法等の手段によってドープし、膜厚２０〜６０ｎｍ程度の層状に形成してなるものである。第三の発光層６ｈは、前記ホスト材料として少なくとも正孔輸送性材料を含む複数の材料を含有する。また、第三の発光層６ｈは、第二の有機ＥＬ素子１２の発光効率を第一の有機ＥＬ素子１１と同等となるように調整するためのものである。そのために、第三の発光層６ｈは、前記正孔輸送性材料の濃度が第一の発光層６ｄにおける前記正孔輸送性材料の濃度とは異なるように形成される。また、第三の発光層６ｈは、第一の発光層６ｄと同色発光を得るべく前記蛍光材料として赤褐色の発光を示す材料を含有する。

陰極７は、アルミニウム（Ａｌ）やマグネシウム銀（Ｍｇ：Ａｇ）等の陽極４よりも導電率が高い金属性導電材料を蒸着法等の手段により層状に形成し、隔壁部５によって段切れを生じてライン状に複数形成してなるものである。

有機ＥＬパネル１は、第一，第二の有機ＥＬ素子１１，１２の発光を切り換える、あるいは組み合わせることによって白色から赤褐色までのカラーチェンジ表示が可能となっている。

以上により、かかる有機ＥＬパネル１は、混色により白色光を得る第一の有機ＥＬ素子１１と並置される単色の赤褐色光を得る第二の有機ＥＬ素子１２において、第一の有機ＥＬ素子１１と共通の発光層である第一の発光層６ａ上に第一の発光層６ａと同色の発光を呈する第三の発光層６ｈを形成し、さらに第三の発光層６ｈに含有される前記正孔輸送性材料の濃度を調整することによって第一，第二の有機ＥＬ素子１１，１２の発光効率が同等となるように調整して各有機ＥＬ素子１１，１２における輝度バラツキを抑制することを可能とする。図５は、第三の発光層６ｈにおける前記正孔輸送性材料の濃度と第二の有機ＥＬ素子１２の発光効率との関係を示す図である。図５からも明らかなように、第三の発光層６ｈにおける前記正孔輸送性材料の濃度を変化させることで第二の有機ＥＬ素子１２の発光効率を調整することが可能である。なお、第一，第二の有機ＥＬ素子１１，１２における駆動電圧を低減するために、共通する発光層である第一の発光層６ｄに含有される前記正孔輸送性材料の濃度が前記第三の発光層６ｈにおける前記正孔輸送性材料の濃度よりも高いことが好ましい。

なお、本実施形態では、２種類の有機ＥＬ素子１１，１２が並置されるものであったが、本発明は、３種類以上の有機ＥＬ素子が並置されるものであってもよい。

本発明の実施形態である有機ＥＬパネルの外観図。同上実施形態の第一，第二の有機ＥＬ素子を示す要部断面図。同上実施形態の第一の有機層を示す要部断面図。同上実施形態の第二の有機層を示す要部断面図。同上実施形態の第二の有機ＥＬ素子における第三の発光層に含有される正孔輸送性材料の濃度と発光効率との関係を示す図。

符号の説明

１有機ＥＬパネル
２基板
３陽極
４絶縁層
５隔壁部
６有機層
６ａ第一の有機層
６ｂ第二の有機層
６ｄ第一の発光層（共通発光層）
６ｅ第二の発光層（異色発光層）
６ｈ第三の発光層（同色発光層）
７陰極

Claims

一対の電極間に少なくとも発光層を有する有機層を積層形成してなる有機ＥＬ素子を基板上に設けてなる有機ＥＬパネルであって、
前記有機ＥＬ素子として、正孔輸送性材料を少なくとも含むホスト材料を有する共通発光層と前記共通発光層上に形成され前記共通発光層とは異なる発光色を示す異色発光層とを有する第一の有機ＥＬ素子と、前記共通発光層と前記共通発光層上に形成され前記正孔輸送性材料を少なくとも含むホスト材料を有し前記共通発光層と同じ発光色を示す同色発光層とを有する第二の有機ＥＬ素子と、を隣接して形成してなることを特徴とする有機ＥＬパネル。
前記同色発光層は、前記正孔輸送性材料の濃度が前記共通発光層と異なるように形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬパネル。
前記第一の有機ＥＬ素子は白色発光を呈することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬパネル。