JP2010109364A - 有機発光ダイオード装置とその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】有機発光ダイオード装置とその製造方法を提供する。
【解決手段】発光ダイオード装置は少なくとも一つの発光層を含む。この発光層の組成は、陰極端付近部により赤みまたは比較的に長い波長を持ち可視光を放出でき、陽極端付近部により青みまたは比較的に短い波長を持ち可視光を放出できる。本発明の有機発光ダイオード装置は、低電圧下で、色温度の低い可視光を放出でき、高電圧下で、色温度の高い可視光を放出できる。入力電圧の調節により、本発明を利用した装置に特定色温度の白光またはその他光色を放出できる。
【選択図】図９

Description

本発明は有機発光ダイオード装置とその製造方法に関し、特に、発光層の構造設計により、低電圧下で、比較的に低い色温度の可視光線を放出し、高電圧下で、比較的に高い色温度の可視光線を放出する有機発光ダイオード装置とその製造方法に関する。この装置により、入力電圧の調節することで、特定色温度の白光又はその他の光色を放出することができる。

有機エレクトロルミネセンスディスプレイ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｉｓｐｌａｙ，Ｏｒｇａｎｉｃ ＥＬ Ｄｉｓｐｌａｙ）や有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ，ＯＬＥＤ）とも称するものは、１９８７年にコダック（Ｋｏｄａｋ）社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇ氏とＳ． Ａ．ＶａｎＳｌｙｋらによって真っ先に真空蒸着法を使用する製造法が発明された。正孔輸送材料及び電子輸送材料を、透明の酸化インジウム錫（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ，ＩＴＯと略する）付きガラスに蒸着して被覆し、その後、一つの金属電極を蒸着して自発光型のＯＬＥＤ装置が形成される。高輝度、速い応答速度、軽薄短小、フルカラー、広い視野角、液晶ディスプレイ用背光板が不要で、また低消費灯源と消費電量であることから、新世代の表示装置となっている。

図１は、公知技術に係るＯＬＥＤ装置の構造断面図である。この図を参照し、開示されるＯＬＥＤ装置の構造は、下から上の順に、透明基板１１、透明陽極のＩＴＯ １２、正孔輸送層１３（Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ Ｌａｙｅｒ，ＨＴＬ）、有機発光層１４（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｙｅｒ，ＥＬ）、電子輸送層１５（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ Ｌａｙｅｒ，ＥＴＬ）、電子注入層１６（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ，ＥＩＬ）と、金属陰極１７とを含む。順方向バイアスの電圧を印加すると、陽極１２より正孔１３１が注入され、陰極１７より電子１５１が注入される。印加電界の電位差によって、電子１５１と正孔１３１が薄膜内部に移動し、有機発光層１４において再結合（ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）する。一部の電子と正孔が結合することによって放出されたエネルギーは、有機発光層１４の発光分子を励起し、励起状態となる。発光分子は励起状態から基底状態に減衰となる際に、一定比例のエネルギーが光子の形式に変換され、発光する。その放出された光が有機エレクトロルミネセンスである。

引き続き、図２は、公知技術に係る別のＯＬＥＤ装置の構造断面図である。この図を参照し、このＯＬＥＤ装置の構造はコダック（Ｋｏｄａｋ）社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇ氏が１９８２年に米国特許第４，３５６，４２９号（特許文献１）にて、開示されている。この実施例において、ＯＬＥＤ装置の構造は下から上の順に、透明基板２１、透明陽極２２（第１導電層）、正孔注入層２３、発光層２４と、金属陰極２５（第２導電層）とを含む。順方向バイアスの電圧を印加すると、陽極２２より正孔が注入され、陰極２５より電子が注入される。印加電界の電位差によって、電子と正孔が薄膜内部に移動し、有機発光層２４において再結合する。一部の電子と正孔が結合することによって放出されたエネルギーは、発光層２４の発光分子を励起し、励起状態となる。発光分子は励起状態から基底状態に減衰となる際に、一定比例のエネルギーが光子の形式に変換され、発光する。その放出された光が有機エレクトロルミネセンスである。

また、図３は、公知技術に係るＯＬＥＤ装置の構造断面図である。この図を参照し、この構造はコダック（Ｋｏｄａｋ）社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇ氏が１９８８年に米国特許第４，７２０，４３２号（特許文献２）にて、開示されている。この実施例において、ＯＬＥＤ装置の構造は、下から上の順に、透明基板３１、透明陽極３２（第１導電層）、正孔注入層３３、電子輸送機能を有する発光層３４と、金属陰極３５（第２導電層）とを含む。順方向バイアスの電圧を印加すると、陽極３２より正孔が注入され、陰極３５より電子が注入される。印加電界の電位差によって、電子と正孔が薄膜内部に移動し、有機発光層３４において再結合する。一部の電子と正孔が結合することによって放出されたエネルギーは、発光層３４の発光分子を励起し、励起状態となる。発光分子は励起状態から基底状態に減衰となる際に、一定比例のエネルギーが光子の形式に変換され、発光する。その放出された光が有機エレクトロルミネセンスである。

さらに、図４は、Ｃ．Ｗ．ＴａｎｇらがＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ第６５巻、第３６１０頁（１９８９）（非特許文献１）に開示されている、ドーピング式ＯＬＥＤ装置である。このＯＬＥＤ装置の構造は、下から上の順に、透明基板４１、透明陽極４２（第１導電層）、正孔輸送層４３、単一成分の発光層４４、染料ドーパントを有する発光層４５、単一成分の発光層４６と、金属陰極４７（第２導電層）からなる構造を備え、有機エレクトロルミネセンスを生成することができる。

さらに、図５は、Ｃ．Ｈ．ＣｈｅｎらがＡｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ第８５巻、第３３０１頁（２００４）（非特許文献２）に開示されている、ドーピング式ＯＬＥＤ装置である。このＯＬＥＤ装置の構造は、下から上の順に、透明基板５１、透明陽極５２（第1導電層）、正孔注入層５３、正孔輸送層５４、染料ドーパントを有する発光層５５、電子輸送層５６、電子注入層５７と、金属陰極５８（第２導電層）からなる構造を備え、有機エレクトロルミネセンスを生成することができる。

使用の発光材料ＯＬＥＤによって様々な波長の光色を放出し、補色の混合により、白光を生成する。その発光材料はそれぞれ異なる層に取付けるか、または同一層である発光層に取り付けても良い。さらに、図６は、本発明者らがＡｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ第８８巻、第１９３５０１頁（２００６）（非特許文献３）にて、発表された単一の発光層を有する白光ＯＬＥＤ装置を示す図である。このＯＬＥＤ装置の構造は、下から上の順に、透明基板６１、透明陽極６２、正孔輸送層６３、ドーピング式白光発光層６４、電子輸送層６５、電子注入層６６と金属陰極６７とを含む。それにおいて、白光発光層６４は青光を主体とし、赤光染料ドーパントを混合するか、または青光を主体とし、緑光と赤光染料ドーパントを混合することにより、白光を放出する有機エレクトロルミネセンスである。

有機エレクトロルミネセンスによるお互い補色の光色で白光を作り出せるほか、有機エレクトロルミネセンスとフォトルミネセンスで白光を作り出すこともできる。引き続き、図７を参照し、この図において、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｉｃ（ＧＥ）社のＡ．Ｒ．Ｄｕｇｇａｌらが米国特許第６，８４７，１６２号（特許文献３）にて、発表された有機層と、フォトルミネセンスの発光層とを組み合わせた光源装置であり、光源７１は下から上の順に、青光を放出するＯＬＥＤ装置７２、透明基板７３と、フォトルミネセンス層７４とを含む。それにおいて、フォトルミネセンス層７４は、ＯＬＥＤ装置７２より放出される青光を吸収し、より低いエネルギーの黄色光を放出することで、この光源７１は青光と黄光と組合せた後、白光を生成する。

青光、緑光、赤光など単色である光を混合すると白光となり、各色の光源強度を調節することにより、混合白光の色温度を改変できる。図８は、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｉｃ（ＧＥ）社のＡ．Ｒ．Ｄｕｇｇａｌらが米国特許第 ６，６６１，０２９号（特許文献４）にて、光色調節可能な有機エレクトロルミネセンス光源装置が開示された構造態様図である。この図を参照し、光源装置８１は統合制御部８２、赤色ＯＬＥＤ８３、緑色ＯＬＥＤ８４と、青色ＯＬＥＤ８５とを含む。複数の単色ＯＬＥＤ素子は電気回路で接続して、各自に大きい発光面積を有する発光素子組８６、８７と、８８を組成する。この装置はさらに電源８９を含み、統合制御部８２、各単色ＯＬＥＤ８３、８４、と８５とも電気回路によって接続されている。統合制御部８２によって、各単色の光強度を調節し、混合白光の色温度を変化することができる。

米国特許第４，３５６，４２９号 米国特許第４，７２０，４３２号 米国特許第６，８４７，１６２号 米国特許第６，６６１，０２９号

Ｃ．Ｗ，Ｔａｎｇ，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ第６５巻、第３６１０頁（１９８９） Ｃ．Ｈ．Ｃｈｅｎ，Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ第８５巻、３３０１頁（２００４） 本発明者である、Ｊｏｕ，Ｊｗｏ−Ｈｕｅｉ，Ｗｕ，Ｍｉｎｇ−Ｈｓｕａｎ，Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ第８８巻、第１９３５０１頁（２００６）

本発明者は長年にわたる鋭意研究と数多くの実務経験に基づき、各方面の研究設計と課題研究を重ねた結果、一種の有機発光ダイオード装置とその製造方法を提供し、素子発光層の構造を設計することにより、装置は過多な電気回路制御の必要がなく、電圧調節のみで、装置に特定色温度の白光又はその他の光色を放出できることを実現することが、本発明が解決しようとする課題である。

上記の課題に鑑み、本発明は、次のような一種の有機発光ダイオード装置とその製造方法を提供することを目的とする。この有機発光ダイオード装置は少なくとも一つ以上の発光層を含む。この発光層の組成は、陰極端付近部にて、より赤みまたはより長い波長を有する可視光を放出できる。これに対して、陽極端付近部にては、より青みまたはより短い波長の可視光を放出できる。この有機発光ダイオード装置は低電圧下で、色温度がより低い可視光を放出し、高電圧下で、色温度がより高い可視光を放出する。入力電圧の調節により、この装置に特定色温度の白光またはその他の光色を放出できる。

前記目的を達成するため、本発明に係る有機発光ダイオード装置において、基板、第１導電層、正孔輸送層、第１発光層、第２発光層、電子輸送層、電子注入層と、第２導電層とを含む。それにおいて、第１発光層の組成は、より青みまたは比較的に短い波長の可視光を放出でき、第２発光層の組成は、より赤みまたは比較的に長い波長の可視光を放出できる。

前記目的を達成するため、本発明に係る有機発光ダイオード装置の製造方法は、以下のステップを含む。

（イ）、基板を提供するステップ。

（ロ）、第１導電層を該基板の上方に形成するステップ。

（ハ）、発光層を該第１導電層の上方に形成するステップ。

（二）、第２導電層を該発光層の上方に形成するステップ。

前記発光層の組成は、陽極端付近部にて、より青みまたは波長がより短い可視光を放出でき、陰極端付近部にて、より赤みまたは波長がより長い可視光を放出できる。

前記した本発明の技術内容、特長および効果については、以下の参考図面に沿って実施例の詳細説明により明らかになろう。なお、図面の説明において同一素子には同じ符号を付す。

公知技術に係るＯＬＥＤ装置の構造断面図である。 公知技術に係る別のＯＬＥＤ装置の構造断面図である。 公知技術に係るＯＬＥＤ装置の構造断面図である。 公知技術に係る別のＯＬＥＤ装置の構造断面図である。 公知技術に係るさらに別のＯＬＥＤ装置の構造断面図である。 公知技術に係るＯＬＥＤ装置の構造断面図である。 公知技術に係る有機エレクトロルミネセンスとフォトルミネセンスを組み合わせた光源装置の構造断面図である。 公知技術に係る光色調節可能な有機エレクトロルミネセンス光源装置の構造態様図である。 本発明の好ましい実施例に係るＯＬＥＤ装置の構造断面図である。 本発明の別の好ましい実施例に係るＯＬＥＤ装置の構造断面図である。 本発明の好ましい実施例に係るＯＬＥＤ装置の製造方法の流れ図である。 本発明の好ましい実施に係るＯＬＥＤ装置の電圧による発光輝度と色温度変化図である。 本発明の別の好ましい実施例に係るＯＬＥＤ装置の電圧による発光輝度と色温度変化図である。

図９は、本発明の好ましい実施例に係るＯＬＥＤ装置の構造断面図である。図９を参照し、この実施例において、ＯＬＥＤ装置の構造は、下から上の順に、基板９１、第１導電層９２、正孔輸送層９３、第１発光層９４、第１電子輸送層兼正孔ブロック層９５、第２発光層９６、第２電子輸送層兼正孔ブロック層９７、電子注入層９８と、第２導電層９９とを含む。なお、第１導電層９２は基板９１の上方に形成し、正孔輸送層９３は第１導電層９２の上方に形成する。それに、第１発光層９４は正孔輸送層９３の上方に形成し、第１電子輸送層兼正孔ブロック層９５は第１発光層９４の上方に形成する。また、第２発光層９６は第１電子輸送層兼正孔ブロック層９５の上方に形成し、第２發光層９６の上方は別の第２電子輸送層兼正孔ブロック層９７を形成する。さらに、電子注入層９８は第２電子輸送層兼正孔ブロック層９７の上方に形成し、第２導電層９９は電子注入層９８の上方に形成する。

前記したとおり、第１発光層の組成は、より青みまたは比較的に短い波長の可視光を放出できに対し、第２発光層の組成は、より赤みまたは比較的に長い波長の可視光を放出できる。

図１０は、本発明別の好ましい実施例に係るＯＬＥＤ装置の構造断面図である。図９を参照し、この実施例において、ＯＬＥＤ装置の構造は、下から上の順に、基板１０１、第１導電層１０２、正孔輸送層１０３、第１発光層１０４、第２発光層１０５、第１電子輸送層兼正孔ブロック層１０６、第３発光層１０７、第２電子輸送層兼正孔ブロック層１０８、電子注入層１０９と、第２導電層１０１０とを含む。なお、第１導電層１０２は基板１０１の上方に形成し、正孔輸送層１０３は第１導電層１０２の上方に形成する。また、第１発光層１０４は正孔輸送層１０３の上方に形成し、第２発光層１０５は第１発光層１０４の上方に形成する。また、第１電子輸送層兼正孔ブロック層１０６は第２発光層１０５の上方に形成し、第３発光層１０７は第１電子輸送層兼正孔ブロック層１０６の上方に形成する。さらに、第３発光層１０７の上方は別の第２電子輸送層兼正孔ブロック層１０８を形成し、電子注入層１０９は第２電子輸送層兼正孔ブロック層１０８の上方に形成する。最後に、第２導電層１０１０は電子注入層１０９の上方に形成する。

前記したとおり、第１発光層の組成は、青色の可視光を放出でき、第２発光層の組成は、緑色の可視光を放出でき、第３発光層の組成は赤色の可視光をそれぞれ放出できる。

同時に、該発光層は、一種以上の蛍光または燐光の発光材料をこの発光層の材料として提供されるか、または単一あるいは多種組合せの有機材料を主体材料として、蛍光または燐光の発光材料と混合する。さらに、発光層に機能性を持たせるため、キャリア輸送材料、キャリア注入材料、キャリアブロック材料または機能補助材料の単一または多種組合せをドーピングする。発光層より放出する光色は国際照明委員会の座標で示すと、そのＸ座標範囲は０．２５〜０．５５であり、Ｙ座標範囲は０．２５〜０．５５である。また、この発光層は演色評価指数が７０以上の光源を放出できる。
正孔輸送層９３、１０３は、通常ポリ（３，４‐エチレンジオキシチオフェン）‐ポリ‐（スチレンスルホナート）（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）またはＮ，Ｎ’− ビス−（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’ ビフェニル−１，１’ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＢ）などの正孔輸送材料であり、電子輸送層兼正孔ブロック層９５、９７、１０６、と１０８は、通常１，３，５−トリス（Ｎ−フェニル−ベンズイミダゾール−２−イル）ベンゼン（ＴＰＢｉ）、トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ_３）などの電子輸送兼正孔ブロック機能の材料である。電子注入層９８、１０９は、通常フッ化リチウム（ＬｉＦ）などの電子注入材料である。第２導電層９９、１０１０は、通常アルミニウム（Ａｌ）などの導電材料である。基板９１、１０１は、通常ガラス基板、プラスチック基板または金属基板である。第１導電層９２、１０２は、酸化インジウム錫（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ，ＩＴＯ）層または酸化インジウム亜鉛（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ，ＩＺＯ）層である。

図１１は、本発明の好ましい実施例に係るＯＬＥＤ装置の製造方法の流れ図である。この図を参照し、ＯＬＥＤ装置の製造方法は、以下のステップを含む。

ステップＳ１１１：基板を提供する。

ステップＳ１１２：第１導電層を基板の上方に形成する。

ステップＳ１１３：正孔輸送層を第１導電層の上方に形成する。

ステップＳ１１４：第１発光層を正孔輸送層の上方に形成する。

ステップＳ１１５：第１電子輸送層兼正孔ブロック層を第１発光層の上方に形成する。

ステップＳ１１６：第２発光層を第１電子輸送層兼正孔ブロック層の上方に形成する。

ステップＳ１１７：第２電子輸送層兼正孔ブロック層を第２発光層の上方に形成する。

ステップＳ１１８：電子注入層を第２電子輸送層兼正孔ブロック層の上方に形成する。

ステップＳ１１９：第２導電層を電子注入層の上方に形成する。

なお、第１発光層の組成は、より青みまたは比較的に短い波長の可視光を放出でき、第２発光層の組成は、より赤みまたは比較的に長い波長の可視光を放出できる。発光層は、一種以上の蛍光または燐光の発光材料をこの発光層の材料として提供するか、または単一あるいは多種組合せの有機材料を主体材料として、蛍光または燐光の発光材料とを混合する。さらに、発光層に機能性を持たせるため、キャリア輸送材料、キャリア注入材料、キャリアブロック材料または機能補助材料の単一または多種組合せをドーピングする。発光層より放出する光色は国際照明委員会の座標で示すと、そのＸ座標範囲は０．２５〜０．５５であり、Ｙ座標範囲は０．２５〜０．５５である。この発光層は演色評価指数が７０以上の光源を放出できる。正孔輸送層は、通常ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳまたはＮＰＢなどの正孔輸送材料である。電子輸送層兼正孔ブロック層は、通常ＴＰＢｉ、Ａｌｑ_３などの電子輸送兼正孔ブロック機能材料である。電子注入層は、通常ＬｉＦなどの電子注入材料である。第２導電層は、通常Ａｌなどの導電材料である。基板はガラス基板、プラスチック基板または金属基板である。第１導電層は、通常ＩＴＯまたはＩＺＯである。

図１２を参照し、この図は、本発明の好ましい実施例に係る発光輝度（Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）と色温度（Ｃｏｌｏｒ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）が電圧に追随して変化することを示す図である。

図１３を参照し、この図は、本発明の別の好ましい実施例に係る発光輝度と色温度が電圧に追随して変化することを示す図である。

実施例１は、本発明を応用し、作られたＯＬＥＤ装置である。装置の構造は図９を参照する。その製造過程は、ＩＴＯ透明の導電陽極９２をコーティングしたガラス基板９１を洗浄剤、脱イオン水、アセトンとイソプロパノールの順に超音波振動洗浄、沸かした過酸化水素に置入して表面処理を行った後に、窒素流れで表面を乾燥させ、窒素雰囲気にて、３５ナノメートルのＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ正孔輸送層９３をスピンコートした上、真空室に置入し、真空圧力が１０^−５トルに達したとき、熱蒸着手段で、順におって、１０ナノメートルの第１発光層９４、３ナノメートルの第１電子輸送層兼正孔ブロック層（ＴＰＢｉ）９５、５ナノメートルの第２発光層９６、３５ナノメートルの第２電子輸送層兼正孔ブロック層（ＴＰＢｉ）９７、０．７ナノメートルのＬｉＦ電子注入層９８と、１５０ナノメートルのアルミ電極９９をそれぞれ蒸着加工する。また、第１発光層９４の組成は、ＤＰＡＳＮ青色発光材料であり、エレクトロルミネッセンスを放出する際に、青色の可視光を放出する。これに対して、第２発光層９６の組成は、ＤＰＡＳＮに１ｗｔ％の赤色ＤＣＪＴＢをドーピングし、エレクトロルミネッセンスを放出する際に、赤色の可視光を放出する。このＯＬＥＤ装置は、４Ｖの電圧が印加されたときに、放出する光色の色温度は２，２００Ｋであり、１２Ｖの電圧が印加されたときに、放出する光色の色温度は５，８００Ｋである。その発光輝度と色温度は図１２に示すように、電圧に追随して変化する。

実施例２は、本発明を応用し、作られた別のＯＬＥＤ装置である。装置の構造は図１０を参照する。その製造過程は、ＩＴＯ透明の導電陽極１０２をコーティングしたガラス基板１０１を洗浄剤、、脱イオン水、アセトンとイソプロパノールの順に超音波振動洗浄、沸かした過酸化水素に置入して表面処理を行った後に、窒素流れで表面を乾燥させ、窒素雰囲気にて、３５ナノメートルのＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ正孔輸送層１０３をスピンコートした上、真空室に置入し、真空圧力が１０^−５トルに達したとき、熱蒸着手段で、順におって、１０ナノメートルの第１発光層１０４、２ナノメートルの第２発光層１０５、３ナノメートルの第１電子輸送層兼正孔ブロック層（ＴＰＢｉ）１０６、５ナノメートルの第３発光層１０７、３５ナノメートルの第２電子輸送層兼正孔ブロック層（ＴＰＢｉ）１０８、０．７ナノメートルのＬｉＦ電子注入層１０９と、１５０ナノメートルのアルミ電極１０１０をそれぞれ蒸着加工する。また、第１発光層１０４の組成は、ＤＰＡＳＮ青色発光材料であり、エレクトロルミネッセンスを放出する際に、青色の可視光を放出する。第２発光層１０５の組成は、ＤＰＡＳＮに０．１ｗｔ％のＣ５４５Ｔをドーピングし、エレクトロルミネッセンスを放出際に、緑色の可視光を放出する。第３発光層１０７の組成は、ＤＰＡＳＮに１ｗｔ％の赤光染料ドーパントＤＣＪＴＢをドーピングし、エレクトロルミネッセンスを放出する際に、赤色の可視光を放出する。このＯＬＥＤ装置は、４Ｖの電圧が印加されたときに、放出する光色の色温度は２，２００Ｋであり、１１Ｖの電圧が印加されたときに、放出する光色の色温度は９，０００Ｋである。その発光輝度と色温度は、図１３に示すように、電圧に追随して変化する。

以上は、本発明の好ましい実施例であり、本発明の権利範囲に制限を加えるものではない。よって、本発明の権利範囲および明細書の内容による効果等の変化や変更はなお本発明の範囲に含まれるものとする。

１１、２１、３１、４１、５１、６１、９１、１０１ 基板
１２、６２ 陽極
１３、４３、５４、６３、９３、１０３ 正孔輸送層
１３１ 正孔
１４ 有機発光層
１５、５６、６５ 電子輸送層
１５１ 電子
１６、５７、６６、９８、１０９ 電子注入層
１７、６７ 陰極
２２、３２、４２、５２、９２、１０２ 第１導電層
２３、３３、５３ 正孔注入層
２４ 発光層
２５、３５、４７、５８、９９、１０１０ 第２導電層
３４ 電子輸送機能を有する発光層
４４、４６ 単一成分の発光層
４５、５５ 染料ドーパントを有する発光層
６４ ドーピング式白光発光層
７１ 有機エレクトロルミネセンスとフォトルミネセンスを組み合わせた光源
７２ 有機エレクトロルミネセンス発光装置
７３ 透明基板
７４ フォトルミネセンス層
８１ 光色調節可能な有機エレクトロルミネセンス光源装置
８２ 統合制御部
８３ 赤色有機発光ダイオード
８４ 緑色有機発光ダイオード
８５ 青色有機発光ダイオード
８６ 第１発光素子組
８７ 第２発光素子組
８８ 第３発光素子組
８９ 電源
９４、１０４ 第１発光層
９５、１０６ 第１電子輸送層兼正孔ブロック層
９６、１０５ 第２発光層
９７、１０８ 第２電子輸送層兼正孔ブロック層
１０７ 第３発光層
Ｓ１１１〜Ｓ１１９ 各ステップ

Claims (36)

1. 基板と、
   前記基板の上方に形成する第１導電層と、
   前記第１導電層の上方に形成する発光層と、
   前記発光層の上方に形成する第２導電層と、
   を含み、有機発光ダイオード装置において、
   前記発光層の組成は、陽極端付近部により青みまたは比較的に波長が短い可視光を放出でき、陰極端付近部により赤みまたは比較的に波長が長い可視光を放出できることを特徴とする有機発光ダイオード装置。
2. 前記発光層の組成は、単層の発光層、２層の発光層または多層の発光層構造であることを特徴とする請求項１に記載の有機発光ダイオード装置。
3. 前記発光層において、さらに一種以上の蛍光発光材料を含み、前記発光層の材料とすることを特徴とする請求項１に記載の有機発光ダイオード装置。
4. 前記発光層において、さらに単一もしくは多種組合せの有機材料を主体材料とし、前記蛍光発光材料と混合することを特徴とする請求項３に記載の有機発光ダイオード装置。
5. 前記発光層において、さらに一種以上の燐光発光材料を含み、前記発光層の材料とすることを特徴とする請求項１に記載の有機発光ダイオード装置。
6. 前記発光層において、さらに単一もしくは多種組合せの有機材料を主体材料とし、前記燐光発光材料と混合することを特徴とする請求項５に記載の有機発光ダイオード装置。
7. 前記発光層において、さらに一種以上の蛍光発光材料と、一種以上の燐光発光材料とを含み、前記発光層の材料とすることを特徴とする請求項１に記載の有機発光ダイオード装置。
8. 前記発光層は、さらに単一もしくは多種組合せの有機材料を主体材料とし、前記蛍光発光材料と、前記燐光発光材料と混合することを特徴とする請求項７に記載の有機発光ダイオード装置。
9. 前記発光層において、さらにキャリア輸送材料、キャリア注入材料、キャリアブロック材料または機能補助材料の単一または多種組合せでドーピングし、前記発光層に機能を持たせることを特徴とする請求項１に記載の有機発光ダイオード装置。
10. 前記第１導電層と、前記発光層との間は、さらに少なくとも一つの機能補助層を形成することを含むことを特徴とする請求項１に記載の有機発光ダイオード装置。
11. 前記発光層と、前記第２導電層との間は、さらに少なくとも一つの機能補助層を形成することを含むことを特徴とする請求項１に記載の有機発光ダイオード装置。
12. 前記機能補助層において、キャリア注入材料、キャリア輸送材料、キャリアブロック材料または機能補助材料の単一または多種組合せを含むことを特徴とする請求項１０に記載の有機発光ダイオード装置。
13. 前記機能補助層において、キャリア注入材料、キャリア輸送材料、キャリアブロック材料または機能補助材料の単一または多種組合せを含むことを特徴とする請求項１１に記載の有機発光ダイオード装置。
14. 前記２層の発光層構造または前記多層の発光層構造において、層と層との間は、さらに少なくとも一つの機能補助層を形成することを含むことを特徴とする請求項２に記載の有機発光ダイオード装置。
15. 前記機能補助層において、キャリア注入材料、キャリア輸送材料、キャリアブロック材料または機能補助材料の単一または多種組合せを含むことを特徴とする請求項１４に記載の有機発光ダイオード装置。
16. 前記発光層より放出する光色は、国際照明委員会の座標で示し、Ｘ座標範囲は０．２５〜０．５５であり、Ｙ座標範囲は０．２５〜００．５５であることを特徴とする請求項１に記載の有機発光ダイオード装置。
17. 前記発光層は演色評価指数が７０以上の光源を放出できることを特徴とする請求項１に記載の有機発光ダイオード装置。
18. 前記発光層より放出する光色の色温度は、２０００Ｋ〜１００００Ｋに変化できることを特徴とする請求項１に記載の有機発光ダイオード装置。
19. 基板を提供するステップと、
    第１導電層を前記基板の上方に形成するステップと、
    発光層を前記第１導電層の上方に形成するステップと、
    第２導電層を前記発光層の上方に形成するステップと、
    を含み、有機発光ダイオードの製造方法であって、
    前記発光層の組成は、陽極端付近部により青みまたは比較的に波長が短い可視光を放出でき、陰極端付近部により赤みまたは比較的に波長が長い可視光を放出できることを特徴とする有機発光ダイオード装置の製造方法。
20. 前記発光層の組成は、単層の発光層、２層の発光層または多層の発光層構造であることを特徴とする請求項１９に記載の有機発光ダイオード装置の製造方法。
21. 前記発光層において、さらに一種以上の蛍光発光材料を含み、前記発光層の材料とすることを特徴とする請求項１９に記載の有機発光ダイオード装置の製造方法。
22. 前記発光層において、さらに単一もしくは多種組合せの有機材料を主体材料とし、前記蛍光発光材料と混合することを特徴とする請求項２１に記載の有機発光ダイオード装置の製造方法。
23. 前記発光層において、さらに一種以上の燐光発光材料を含み、前記発光層の材料とすることを特徴とする請求項１９に記載の有機発光ダイオード装置の製造方法。
24. 前記発光層において、さらに単一もしくは多種組合せの有機材料を主体材料とし、前記燐光発光材料と混合することを特徴とする請求項２３に記載の有機発光ダイオード装置の製造方法。
25. 前記発光層において、さらに一種以上の蛍光発光材料と、一種以上の燐光発光材料とを含み、前記発光層の材料とすることを特徴とする請求項１９に記載の有機発光ダイオード装置の製造方法。
26. 前記発光層は、さらに単一もしくは多種組合せの有機材料を主体材料とし、前記蛍光発光材料と、前記燐光発光材料と混合することを特徴とする請求項２５に記載の有機発光ダイオード装置の製造方法。
27. 前記発光層において、さらにキャリア輸送材料、キャリア注入材料、キャリアブロック材料または機能補助材料の単一または多種組合せでドーピングし、前記発光層に機能を持たせることを特徴とする請求項１９に記載の有機発光ダイオード装置の製造方法。
28. 前記第１導電層と、前記発光層との間は、さらに少なくとも一つの機能補助層を形成することを含むことを特徴とする請求項１９に記載の有機発光ダイオード装置の製造方法。
29. 前記発光層と、前記第２導電層との間は、さらに少なくとも一つの機能補助層を形成することを含むことを特徴とする請求項１９に記載の有機発光ダイオード装置の製造方法。
30. 前記機能補助層において、キャリア注入材料、キャリア輸送材料、キャリアブロック材料または機能補助材料の単一または多種組合せを含むことを特徴とする請求項２８に記載の有機発光ダイオード装置の製造方法。
31. 前記機能補助層において、キャリア注入材料、キャリア輸送材料、キャリアブロック材料または機能補助材料の単一または多種組合せを含むことを特徴とする請求項２９に記載の有機発光ダイオード装置の製造方法。
32. 前記２層の発光層構造または前記多層の発光層構造において、層と層との間は、さらに少なくとも一つの機能補助層を形成することを含むことを特徴とする請求項２０に記載の有機発光ダイオード装置の製造方法。
33. 前記機能補助層において、キャリア注入材料、キャリア輸送材料、キャリアブロック材料または機能補助材料の単一または多種組合せを含むことを特徴とする請求項３２に記載の有機発光ダイオード装置の製造方法。
34. 前記発光層より放出する光色は、国際照明委員会の座標で示し、Ｘ座標範囲は０．２５〜０．５５であり、Ｙ座標範囲は０．２５〜００．５５であることを特徴とする請求項１９に記載の有機発光ダイオード装置の製造方法。
35. 前記発光層は演色評価指数が７０以上の光源を放出できることを特徴とする請求項１９に記載の有機発光ダイオード装置の製造方法。
36. 前記発光層より放出する光色の色温度は、２０００Ｋ〜１００００Ｋに変化できることを特徴とする請求項１９に記載の有機発光ダイオード装置の製造方法。

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