JP2009140817A - Organic el planar light-emitting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、たとえば照明用途あるいは広告表示用途に用いられる有機EL面状発光装置に関する。 The present invention relates to an organic EL planar light-emitting device used for lighting or advertisement display, for example.
図9は、従来の有機EL面状発光装置の一例を示している。同図に示された有機EL面状発光装置Xは、基板91に透明電極層92、有機層93、および金属電極層94が積層された構造を有している。基板91は、たとえばガラスからなる。透明電極層92は、たとえばITOからなり、基板91の大部分を覆っている。有機層93は、たとえば正孔輸送層、発光層、および電子輸送層が積層された構成とされている。金属電極層94は、たとえばAlなどの金属からなる。透明電極層92に電源の+極が、金属電極層94に電源の−極がそれぞれ接続される。この電源からの電力供給により、有機層93は、所定の波長の光を発する。この光は、透明電極層92および基板91を透して基板91の下面から出射される。このように、有機EL面状発光装置Xは、たとえば矩形状の面状光を発するものとして構成されている。
FIG. 9 shows an example of a conventional organic EL planar light emitting device. The organic EL planar light emitting device X shown in the figure has a structure in which a
しかしながら、均一な輝度分布の面状光を得るためには、有機EL面状発光装置Xには、以下のような問題点があった。 However, in order to obtain planar light having a uniform luminance distribution, the organic EL planar light emitting device X has the following problems.
まず、透明電極層92は、比較的広い領域に広がる薄膜状とされている。透明電極層92の代表的な材料であるITOは、たとえば金属と比べて導電率が小さい。このため、透明電極層92の端縁では、電圧降下が顕著となる。この結果、有機層93の端縁部分から発せられる光の輝度が相対的に低下していた。
First, the
また、有機層93は、発光に際し発熱する。有機層93が比較的広い領域に広がっているため、その中央寄り部分に熱がこもりやすい。高温となった中央寄り部分は、相対的に高抵抗となるため、さらに発熱しやすくなる。この中央寄り部分が選択的に高温となるヒートスポット現象は、中央寄り部分の輝度を低下させる原因となっていた。
The
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、均一な輝度の面状光を出射することが可能な有機EL面状発光装置を提供することをその課題とする。 The present invention has been conceived under the circumstances described above, and an object thereof is to provide an organic EL planar light emitting device capable of emitting planar light with uniform brightness.
本発明によって提供される有機EL面状発光装置は、有機層と、上記有機層を挟む金属電極層および透明電極層と、を備え、面状光を発する発光領域を有する有機EL面状光源装置であって、上記有機層と上記透明電極層との間に介在し、かつ上記発光領域内に位置する金属層をさらに備えることを特徴としている。 An organic EL planar light-emitting device provided by the present invention includes an organic layer, a metal electrode layer and a transparent electrode layer sandwiching the organic layer, and has an emission region that emits planar light. The method further comprises a metal layer interposed between the organic layer and the transparent electrode layer and positioned in the light emitting region.
このような構成によれば、上記透明電極層および上記金属層を合わせた部分の抵抗分布に着目すると、上記金属層が設けられた領域が相対的に低抵抗となる。したがって、上記有機層に至る電流経路において電圧低下が不当に大となることを防止することができる。また、上記有機層から発生した熱を上記金属層を伝って拡散させることができる。これによりヒートスポット現象を回避することが可能である。これらより、上記有機EL面状発光装置から均一な輝度分布の面状光を発することができる。 According to such a configuration, when attention is paid to the resistance distribution of the combined portion of the transparent electrode layer and the metal layer, the region provided with the metal layer has a relatively low resistance. Therefore, it is possible to prevent the voltage drop from becoming unduly large in the current path leading to the organic layer. Further, heat generated from the organic layer can be diffused through the metal layer. Thereby, it is possible to avoid the heat spot phenomenon. Accordingly, planar light having a uniform luminance distribution can be emitted from the organic EL planar light emitting device.
本発明の好ましい実施の形態においては、上記金属層は、帯状とされている。このような構成によれば、上記金属層が上記有機層からの光を過大に遮ってしまうことを防止することができる。 In a preferred embodiment of the present invention, the metal layer has a strip shape. According to such a configuration, the metal layer can be prevented from excessively blocking light from the organic layer.
本発明の好ましい実施の形態においては、上記金属層は、上記有機層の端縁に沿って配置されている。このような構成によれば、上記有機層の上記端縁付近の部分と電源との間の電圧降下を縮小することが可能である。したがって、上記有機層の上記端縁付近の部分から発せられる光の輝度が不当に低下することを抑制可能であり、均一な輝度分布の面状光を発することができる。 In a preferred embodiment of the present invention, the metal layer is disposed along an edge of the organic layer. According to such a configuration, it is possible to reduce a voltage drop between a portion near the edge of the organic layer and a power source. Therefore, it is possible to suppress the luminance of light emitted from a portion near the edge of the organic layer from being unduly lowered, and it is possible to emit planar light having a uniform luminance distribution.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1および図2は、本発明に係る有機EL面状発光装置の第1実施形態を示している。本実施形態の有機EL面状発光装置A1は、基板1、透明電極層2、金属層3、絶縁層4、有機層5、および金属電極層6を備えている。有機EL面状発光装置A1は、基板1下面の発光領域7から星型の面状光を出射するボトムエミッション型の発光装置として構成されており、照明用途や広告表示用途に供される。なお、図1においては、理解の便宜上、絶縁層4、有機層5、および金属電極層6を省略している。
1 and 2 show a first embodiment of an organic EL planar light emitting device according to the present invention. The organic EL planar light emitting device A1 of this embodiment includes a
基板1は、たとえばガラスからなる透明基板であり、本実施形態においては、星型とされている。基板1は、透明電極層2、金属層3、絶縁層4、有機層5、および金属電極層6を支持するためのものである。
The
透明電極層2は、電源の+極に接続されており、正孔を供給するためのアノード電極である。透明電極層2は、たとえばITOからなり、基板1よりも一回り小さい星型とされている。
The
有機層5は、有機材料からなり、たとえば正孔注入層、正孔輸送層、発光層、および電子輸送層が積層された構造とされている。有機層5は、透明電極層2とほとんど同じ大きさの星型とされている。有機層5を基板1下面に投影した領域が、発光領域7となっている。上記正孔注入層は、透明電極層2から上記発光層への正孔注入効率を向上させる役割を有するものであり、たとえばCuPcからなる。上記正孔輸送層は、上記発光層への正孔の移動を効率良く行うとともに、上記発光層における電子と正孔との再結合効率を高める役割を有するものであり、たとえばフェニレンジアミン型の化合物からなる。
The
上記発光層は、発光物質を含んでおり、透明電極層2からの正孔と金属電極層6からの電子とが再結合することにより励起子を生成する場である。上記励起子が上記発光層内を移動する過程において上記発光物質が発光する。上記発光層に含まれる発光物質の種類を選択することにより、赤色光、緑色光および青色光などを自発光するように構成されている。上記発光物質としては、たとえばトリス(8−キノリノラト)アルミニウム錯体、ビス(ベンゾキノリノラト)ベリリウム錯体、ジトルイルビニルビフェニル、トリ(ジベンゾイルメチル)フェナントロリンユーロピウム錯体(Eu(DBM)3(Phen))、およびフェニルピリジンイリジウム化合物などの蛍光またはりん光性発光物質を使用することができる。もちろん、ポリ(p−フェニレンビニレン)、ポリアルキルチオフェン、ポリフルオレン、およびこれらの誘導体などのような高分子発光物質を用いてもよい。
The light emitting layer contains a light emitting substance, and is a place where excitons are generated by recombination of holes from the
上記電子輸送層は、上記発光層への電子の移動を効率良く行うとともに、上記発光層における電子と正孔との再結合効率を高める役割を有するものである。上記電子輸送層を構成する材料としては、たとえばアントラキノジメタン、ジフェニルキノン、ペリレンテトラカルボン酸、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ベンズオキサゾール、およびこれらの誘導体を用いることができる。 The electron transport layer has a role of efficiently transferring electrons to the light emitting layer and increasing the recombination efficiency of electrons and holes in the light emitting layer. As a material constituting the electron transport layer, for example, anthraquinodimethane, diphenylquinone, perylenetetracarboxylic acid, triazole, oxazole, oxadiazole, benzoxazole, and derivatives thereof can be used.
金属層3は、透明電極層2と有機層5との間に介在しており、平面視において発光領域7内に形成されている。金属層3は、帯状であり、有機層5の端縁5aに沿った星型を描く形状とされている。金属層3は、たとえばMo,Al,Ni,Cr,Ag,Au,Mgあるいはこれらを含む合金からなり、透明電極層2よりも低抵抗であり、かつ熱伝導率が高い層となっている。
The
絶縁層4は、たとえばSiO2などの絶縁材料からなり、金属層3を覆っている。これにより、絶縁層4は、金属層3と有機層5および金属電極層6とを絶縁している。
The insulating layer 4 is made of an insulating material such as SiO 2 and covers the
金属電極層6は、電源の−極に接続されており、電子を供給するためのカソード電極である。金属電極層6は、たとえばAlからなり、比較的反射率が高い層とされている。
The
次に、有機EL面状発光装置A1の作用について説明する。 Next, the operation of the organic EL planar light emitting device A1 will be described.
本実施形態によれば、電源の+極に導通する透明電極層2および金属層3を合わせた部分の抵抗分布に着目すると、金属層3が設けられた領域が相対的に低抵抗となる。金属層3は有機層5の端縁5aに沿うように配置されているため、有機層5の端縁5a付近の部分と電源との間の電圧降下を縮小することが可能である。したがって、有機層5の端縁5a付近の部分から発せられる光の輝度が不当に低下することを抑制可能であり、均一な輝度分布の面状光を発することができる。
According to the present embodiment, when attention is paid to the resistance distribution of the combined portion of the
図3〜図9は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。また、図3、図5、図7、図8においては、図1と同様に絶縁層4、有機層5、および金属電極層6を省略している。
3 to 9 show other embodiments of the present invention. In these drawings, the same or similar elements as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the above embodiment. 3, 5, 7, and 8, the insulating layer 4, the
図3および図4は、本発明に係る有機EL面状発光装置の第2実施形態を示している。本実施形態の有機EL面状発光装置A2は、基板1、透明電極層2、金属層3、有機層5、および金属電極層6の形状が、上述した実施形態と異なっており、円形の非照射領域を有する矩形状の面状光を出射可能に構成されている。
3 and 4 show a second embodiment of the organic EL planar light emitting device according to the present invention. In the organic EL planar light emitting device A2 of the present embodiment, the shapes of the
基板1には、貫通孔1aが形成されている。貫通孔1aは、断面円形状であり、基板1を貫通している。透明電極層2、有機層5、および金属電極層6は、貫通孔1aを避けるように基板1上に形成されている。金属層3は、上述した実施形態と同様に、有機層5の端縁5aに沿って形成されており、貫通孔1aを囲っている。本実施形態においては、金属層3と有機層5との間には上述した実施形態における絶縁層4は形成されていない。
A through hole 1 a is formed in the
本実施形態においては、有機層5のうち貫通孔1aを囲う環状部分と電源との間の電圧降下を、金属層3による低抵抗化により抑制することができる。したがって、貫通孔1aを囲う部分から発せられる光の輝度が低下することを防止可能であり、均一な面状光を発することができる。
In the present embodiment, the voltage drop between the annular portion of the
図5および図6は、本発明に係る有機EL面状発光装置の第3実施形態を示している。本実施形態の有機EL面状発光装置A3は、金属層3の形状および配置が、上述したいずれの実施形態とも異なっている。本実施形態においては、金属層3は、互いに並列に配置された複数の帯状要素によって構成されている。各帯状要素は比較的細状であるため、有機層5のうち金属層3と重なる部分はごくわずかである。
5 and 6 show a third embodiment of the organic EL planar light emitting device according to the present invention. The organic EL planar light emitting device A3 of this embodiment is different from any of the above-described embodiments in the shape and arrangement of the
このような実施形態によれば、有機EL面状発光装置A3が発光する際に有機層5から発する熱は、帯状とされた金属層3を伝って拡散する。このため、有機層5の中央部分に選択的に熱がこもることを抑制可能であり、上述したヒートスポット現象を回避できる。したがって、有機EL面状光源装置A3から均一な輝度分布の面状光を発することができる。
According to such an embodiment, the heat generated from the
図7および図8は、本発明に係る有機EL面状発光装置の第4および第5実施形態を示している。これらの実施形態の有機EL面状発光装置A4,A5は、金属層3の形状が上述した第3実施形態と異なっている。有機EL面状発光装置A4においては、金属層3は、格子状の帯状とされている。有機EL面状発光装置A5においては、金属層3は、蜂の巣模様を構成する帯状とされている。これらの実施形態によっても、均一な輝度分布の面状光を発することができる。これらの実施形態から理解できるように、ヒートスポット現象を回避することを目的とすれば、金属層3は、有機層5と重なる部分が比較的小面積であり、かつ有機層5の広い部分と離散的に重なる形状が好ましい。
7 and 8 show fourth and fifth embodiments of the organic EL planar light emitting device according to the present invention. In the organic EL planar light emitting devices A4 and A5 of these embodiments, the shape of the
本発明に係る有機EL面状発光装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る有機EL面状発光装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。 The organic EL planar light emitting device according to the present invention is not limited to the embodiment described above. The specific configuration of each part of the organic EL planar light emitting device according to the present invention can be varied in design in various ways.
A1,A2,A3,A4,A5 有機EL面状発光装置
1 基板
1a 貫通孔
2 透明電極層
3 金属層
4 絶縁層
5 有機層
5a 端縁
6 金属電極層
7 発光領域
A1, A2, A3, A4, A5 Organic EL planar light emitting
Claims (3)
上記有機層を挟む金属電極層および透明電極層と、
を備え、
面状光を発する発光領域を有する有機EL面状光源装置であって、
上記有機層と上記透明電極層との間に介在し、かつ上記発光領域内に位置する金属層をさらに備えることを特徴とする、有機EL面状発光装置。 An organic layer,
A metal electrode layer and a transparent electrode layer sandwiching the organic layer,
With
An organic EL planar light source device having a light emitting region that emits planar light,
An organic EL planar light emitting device, further comprising a metal layer interposed between the organic layer and the transparent electrode layer and positioned in the light emitting region.
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