JP2009026649A

JP2009026649A - Organic el light emitting device

Info

Publication number: JP2009026649A
Application number: JP2007189776A
Authority: JP
Inventors: Gosuke Sakamoto; 豪介坂元
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2007-07-20
Filing date: 2007-07-20
Publication date: 2009-02-05

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic EL light emitting device emitting white light, having rigid construction. <P>SOLUTION: The organic EL light emitting device 10 includes a substrate 11, a first electrode 12 having close contact with the substrate 11, an organic EL layer 13 having close contact with the first electrode 12, a transparent second electrode 14 having close contact with the organic EL layer 13, and a sealing layer 15 covering the second electrode 14 and containing a fluorescent material. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ディスプレイおよび照明に用いられる有機ＥＬ発光装置に関する。 The present invention relates to an organic EL light emitting device used for display and illumination.

特許文献１は、従来の有機ＥＬ発光装置を開示している。この有機ＥＬ発光装置は、概略的に、図３に示される構造を有している。有機ＥＬ発光装置９０は、基板９１と、第１電極９２と、有機ＥＬ層９３と、透明な第２電極９４と、透明な封止層９５と、蛍光材料層９６と、を備えている。 Patent Document 1 discloses a conventional organic EL light emitting device. This organic EL light emitting device generally has a structure shown in FIG. The organic EL light emitting device 90 includes a substrate 91, a first electrode 92, an organic EL layer 93, a transparent second electrode 94, a transparent sealing layer 95, and a fluorescent material layer 96.

電圧が第１電極９２と第２電極９４との間に印加されることにより、有機ＥＬ層９３が光を発する。この光は、第２電極９４および封止層９５を順に透過する。さらに、光は蛍光材料層９６に到達する。この蛍光材料層９６は、入射した光の波長よりも長い波長を持つ光を放出する機能を有する。 When the voltage is applied between the first electrode 92 and the second electrode 94, the organic EL layer 93 emits light. This light passes through the second electrode 94 and the sealing layer 95 in order. Further, the light reaches the fluorescent material layer 96. The fluorescent material layer 96 has a function of emitting light having a wavelength longer than the wavelength of incident light.

有機ＥＬ層９３は、典型的には、青色および橙色にピークを有する偏ったスペクトル分布を持つ光を発する。すなわち、このような光は、あらゆる波長成分を含む白色光ではない。したがって、このような光を発する装置は、光ディスプレイ装置の光源、あるいは、照明装置の光源として用いることに適していない。蛍光材料層９６は、そのような偏ったスペクトル分布を持つ光の一部を透過させると同時に、緑色および赤色の光をも発する。その結果、有機ＥＬ発光装置９０は、前述の用途に適した白色光を発する。 The organic EL layer 93 typically emits light having a biased spectral distribution having peaks in blue and orange. That is, such light is not white light including all wavelength components. Accordingly, such a device that emits light is not suitable for use as a light source of an optical display device or a light source of a lighting device. The fluorescent material layer 96 transmits part of the light having such a biased spectral distribution and at the same time emits green and red light. As a result, the organic EL light emitting device 90 emits white light suitable for the above-described application.

特開２００４−２２０８７４号公報JP 2004-220874 A

しかしながら、図３に示される構造においては、蛍光材料層９６は有機ＥＬ発光装置９０の外表面に設けられている。このため、外部の物体との接触、あるいは、外部の物質との化学反応などの、種々の要因により、蛍光材料層９６が損傷するおそれがある。その場合、もはや、白色光を適切に発することが不可能になる。 However, in the structure shown in FIG. 3, the fluorescent material layer 96 is provided on the outer surface of the organic EL light emitting device 90. For this reason, the fluorescent material layer 96 may be damaged due to various factors such as contact with an external object or chemical reaction with an external substance. In that case, it is no longer possible to emit white light properly.

したがって、本発明は、白色光を発生し続けることのできる、耐久性を兼ね備えた有機ＥＬ発光装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an organic EL light emitting device that can continue to generate white light and has durability.

本発明によって提供される有機ＥＬ発光装置は、基板と、上記基板と密着する第１電極と、上記第１電極に密着する有機ＥＬ層と、上記有機ＥＬ層に密着する、透明な第２電極と、上記第２電極を覆い、かつ、蛍光材料を含む、封止層と、からなる。 The organic EL light-emitting device provided by the present invention includes a substrate, a first electrode in close contact with the substrate, an organic EL layer in close contact with the first electrode, and a transparent second electrode in close contact with the organic EL layer. And a sealing layer that covers the second electrode and contains a fluorescent material.

好ましくは、上記蛍光材料は、上記封止層に均一に混ぜ込まれている。 Preferably, the fluorescent material is uniformly mixed in the sealing layer.

好ましくは、上記封止層は、蛍光材料層と、上記蛍光材料層を挟む複数の保護層と、を有する。 Preferably, the sealing layer includes a fluorescent material layer and a plurality of protective layers sandwiching the fluorescent material layer.

図１は、本発明の第１実施形態を示している。 FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.

図１に示すように、有機ＥＬ発光装置１０は、基板１１、第１電極１２、有機ＥＬ層１３、透明な第２電極１４、および、封止層１５を有している。 As shown in FIG. 1, the organic EL light emitting device 10 includes a substrate 11, a first electrode 12, an organic EL layer 13, a transparent second electrode 14, and a sealing layer 15.

各要素の詳細について、以下に説明する。基板１１は、ガラスなどの絶縁体からなる。 Details of each element will be described below. The substrate 11 is made of an insulator such as glass.

第１電極１２は、有機ＥＬ層１３に電圧を与えるための陽極として機能するものであり、例えば、金属から、あるいは、金属反射膜を付したＩＴＯからなる。 The first electrode 12 functions as an anode for applying a voltage to the organic EL layer 13, and is made of, for example, metal or ITO with a metal reflection film.

有機ＥＬ層１３は、光を発するためのものであり、例えば、図示しない正孔輸送層、および、図示しない発光層からなるものであってもよい。この場合、正孔輸送層は、例えば、N,N'-ビス(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（α−ＮＰＤ）により形成されており、約５００Åの厚さを有する。発光層は、例えば、オキシンを３配位したアルミニウム錯体（Ａｌｑ₃）からなり、約５００Åの厚さを有する。 The organic EL layer 13 is for emitting light, and may be composed of, for example, a hole transport layer (not shown) and a light emitting layer (not shown). In this case, the hole transport layer is formed of, for example, N, N′-bis (1-naphthyl) -N, N′-diphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine (α-NPD). And has a thickness of about 500 mm. The light emitting layer is made of, for example, an aluminum complex (Alq ₃ ) in which oxine is tricoordinated, and has a thickness of about 500 mm.

第２電極１４は、有機ＥＬ層１３に電圧を与えるための陰極として機能するものである。第２電極１４は、例えば、ＩＴＯあるいはＩＺＯなどの、透明な材料からなる。 The second electrode 14 functions as a cathode for applying a voltage to the organic EL layer 13. The second electrode 14 is made of a transparent material such as ITO or IZO.

封止層１５は、例えばＳｉＮ、ＳｉＮＯなどの、透明な絶縁体材料からなり、約１０μｍの厚さを有している。封止層１５の主な目的は、有機ＥＬ発光装置１０の内部の劣化を防ぐために、水または酸素の浸入を防ぐことである。さらに、この封止層１５には、特徴的に、蛍光材料が均一に混入されている。典型的には、封止層９５は、２種類の蛍光材料を含有している。１つは、青色の光によって励起されることにより、緑色の光を発する蛍光材料であり、もう１つは、青色または緑色の光によって励起されることにより、赤色の光を発する蛍光材料である。前者の例としては、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ、ＺｎＳ：Ｃｕ、ＭＧａ₂Ｓ₄：Ｅｕ（ＭはＣａ，Ｓｒ，Ｂａのうちの少なくとも１種）が挙げられる。後者の例としては、ＲＥｕＷ₂Ｏ₈（ＲはＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓのうちの少なくとも１種）、Ｍ₂Ｓｉ₅Ｎ₈：Ｅｕ（ＭはＣａ，Ｓｒ，Ｂａのうちの少なくとも１種）、ＣａＳ：Ｅｕ、ＳｒＳ：Ｅｕが挙げられる。 The sealing layer 15 is made of a transparent insulator material such as SiN or SiNO, and has a thickness of about 10 μm. The main purpose of the sealing layer 15 is to prevent water or oxygen from entering in order to prevent the internal degradation of the organic EL light emitting device 10. Further, the sealing layer 15 is characteristically mixed with a fluorescent material. Typically, the sealing layer 95 contains two types of fluorescent materials. One is a fluorescent material that emits green light when excited by blue light, and the other is a fluorescent material that emits red light when excited by blue or green light. . Examples of the former include BaMgAl ₁₀ O ₁₇ : Eu, ZnS: Cu, MGa ₂ S ₄ : Eu (M is at least one of Ca, Sr, and Ba). Examples of the latter include REuW ₂ O ₈ (R is at least one of Li, Na, K, Rb, and Cs), M ₂ Si ₅ N ₈ : Eu (M is at least of Ca, Sr, and Ba). 1 type), CaS: Eu, SrS: Eu.

有機ＥＬ発光装置１０の動作について、以下に説明する。電圧が第１電極１２と第２電極１４とを介して印加されることにより、有機ＥＬ層１３が光を発する。この光は、典型的には、青色および橙色にピークを有する偏ったスペクトル分布を持つ。この光は、透明な第２電極１４を透過した後、封止層１５に到達する。この封止層１５に含まれる蛍光材料は、入射した光の一部を、緑色または赤色の光に変換する。この結果、有機ＥＬ発光装置１０は、比較的平坦なスペクトル分布を持つ白色光を発する。 The operation of the organic EL light emitting device 10 will be described below. When the voltage is applied through the first electrode 12 and the second electrode 14, the organic EL layer 13 emits light. This light typically has a biased spectral distribution with peaks in blue and orange. The light passes through the transparent second electrode 14 and then reaches the sealing layer 15. The fluorescent material included in the sealing layer 15 converts part of the incident light into green or red light. As a result, the organic EL light emitting device 10 emits white light having a relatively flat spectral distribution.

当該蛍光材料は、外部に露出するように配置されているのではなく、封止層１５に混入されている。したがって、例えば、外部の物体との接触、あるいは、外部の物質との化学反応などの、様々な要因によって、当該蛍光材料が損傷することは防止される。 The fluorescent material is not disposed so as to be exposed to the outside, but is mixed in the sealing layer 15. Therefore, the fluorescent material is prevented from being damaged by various factors such as contact with an external object or chemical reaction with an external substance.

図２は、本発明の第２実施形態を示している。本実施形態による有機ＥＬ発光装置２０は、封止層１５の構造が、第１の実施形態と異なっている。本実施形態の持つ第１の実施形態と同一の要素には、同一の参照番号を付し、説明を適宜省略することとする。 FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. The organic EL light emitting device 20 according to the present embodiment is different from the first embodiment in the structure of the sealing layer 15. The same elements as those of the first embodiment of the present embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

封止層１５は、特徴的に、第１蛍光材料層２２、および、第２蛍光材料層２４、を有している。第１蛍光材料層２２は、入射した青色光の一部を、緑色光に変換するためのものであり、第２蛍光材料層２４は、入射した青色または緑色の光の一部を、赤色光に変換するためのものである。第１蛍光材料層２２および第２蛍光材料層２４は、前述した蛍光材料が混入されたポリマーからなり、例えば１μｍの厚さを有する。さらに、封止層１５は、それぞれＳｉＮまたはＳｉＮＯからなるとともに、２μｍの厚さを有する、第１保護層２１、第２保護層２３、および第３保護層２５を有する。第１蛍光材料層２２は、第１保護層２１および第２保護層２３によって挟まれている。第２蛍光材料層２４は、第２保護層２３および第３保護層２５によって挟まれている。 The sealing layer 15 characteristically has a first fluorescent material layer 22 and a second fluorescent material layer 24. The first fluorescent material layer 22 is for converting part of the incident blue light into green light, and the second fluorescent material layer 24 is for converting part of the incident blue or green light into red light. Is to convert to The 1st fluorescent material layer 22 and the 2nd fluorescent material layer 24 consist of a polymer with which the fluorescent material mentioned above was mixed, for example, has a thickness of 1 micrometer. Further, the sealing layer 15 includes a first protective layer 21, a second protective layer 23, and a third protective layer 25 each made of SiN or SiNO and having a thickness of 2 μm. The first fluorescent material layer 22 is sandwiched between the first protective layer 21 and the second protective layer 23. The second fluorescent material layer 24 is sandwiched between the second protective layer 23 and the third protective layer 25.

このような構成によれば、第１保護層２１、第２保護層２３、および、第３保護層２５が、第１蛍光材料層２２、および、第２蛍光材料層２４の損傷を防止する。 According to such a configuration, the first protective layer 21, the second protective layer 23, and the third protective layer 25 prevent the first fluorescent material layer 22 and the second fluorescent material layer 24 from being damaged.

本発明は、上述した実施形態に限定されない。本発明の各部の具体的な構成は、適宜に変更可能である。例えば、有機ＥＬ発光装置は、封止層の上に、さらに、特定の波長成分のみを透過させるフィルターを備えていてもよい。さらに、有機ＥＬ発光装置は、特定の偏ったスペクトルを持つ、白色でない光を発することを目的とし、かつ、その目的のために選定された特定の蛍光材料のみを具備してもよい。 The present invention is not limited to the embodiment described above. The specific configuration of each part of the present invention can be changed as appropriate. For example, the organic EL light emitting device may further include a filter that transmits only a specific wavelength component on the sealing layer. Further, the organic EL light emitting device may include only a specific fluorescent material that is intended to emit non-white light having a specific biased spectrum and is selected for that purpose.

本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬ発光装置の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the organic electroluminescent light-emitting device concerning the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る有機ＥＬ発光装置の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the organic electroluminescent light-emitting device concerning the 2nd Embodiment of this invention. 従来の有機ＥＬ発光装置の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the conventional organic electroluminescent light-emitting device.

Explanation of symbols

１０、２０有機ＥＬ発光装置
１１基板
１２第１電極
１３有機ＥＬ層
１４第２電極
１５封止層
２１第１保護層
２２第１蛍光材料層
２３第２保護層
２４第２蛍光材料層
２５第３保護層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 20 Organic EL light-emitting device 11 Board | substrate 12 1st electrode 13 Organic EL layer 14 2nd electrode 15 Sealing layer 21 1st protective layer 22 1st fluorescent material layer 23 2nd protective layer 24 2nd fluorescent material layer 25 3rd Protective layer

Claims

A substrate,
A first electrode in close contact with the substrate;
An organic EL layer in close contact with the first electrode;
A transparent second electrode in close contact with the organic EL layer;
A sealing layer covering the second electrode and containing a fluorescent material;
An organic EL light emitting device comprising:

The organic EL light-emitting device according to claim 1, wherein the fluorescent material is uniformly mixed in the sealing layer.

The organic EL light-emitting device according to claim 1, wherein the sealing layer includes a fluorescent material layer and a plurality of protective layers sandwiching the fluorescent material layer.