JP2010263039A - Lighting device - Google Patents

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Yasushi Okubo
康 大久保
Takahiko Nojima
隆彦 野島
Hiroaki Ito
宏明 伊東
Ayako Wachi
晃矢子 和地
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lighting device using an organic EL element, wherein the lighting device obtains illumination light with a desired color tone by absorbing light of a component which is desirable in color tone and has a long wavelength among wavelength components of light emitted by the organic EL element as a light source and raising the color temperature, and also recycles energy of the absorbed light, and a method of manufacturing the same. <P>SOLUTION: The present invention relates to the lighting device 1 that emits the illumination light which has the desired color tone and is friendly to the eye by: converting part of light of first color temperature emitted by the organic EL element 22 serving as the light source into second color temperature higher than the first color temperature by an organic photoelectric conversion element 32; and generating recyclable electricity by the organic photoelectric conversion element 32, the lighting device 1 having superior energy efficiency and being excellently thin and lightweight. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、有機EL素子を用いた照明装置に関する。   The present invention relates to a lighting device using an organic EL element.

従来、電子発光表示素子として、エレクトロルミネッセンスディスプレイがある。エレクトロルミネッセンスディスプレイは無機エレクトロルミネッセンス素子、あるいは有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子とも称される)で構成される。   Conventionally, there is an electroluminescence display as an electroluminescent display element. The electroluminescence display is composed of an inorganic electroluminescence element or an organic electroluminescence element (also referred to as an organic EL element).

無機エレクトロルミネッセンス素子は平面型光源として用いられているが、発光素子を駆動させるために交流の高電圧が必要である。   Inorganic electroluminescent elements are used as planar light sources, but an alternating high voltage is required to drive the light emitting elements.

一方、有機EL素子は、発光する化合物を含有する発光層を陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して再結合させることにより励起子(エキシトン)を生成し、この励起子が失活する際に放出される光(蛍光、りん光)を利用するものである。そして以下のような特長を有するために、照明用のデバイスとして注目されている。   On the other hand, an organic EL device has a structure in which a light emitting layer containing a light emitting compound is sandwiched between a cathode and an anode, and excitons (excitons) are generated by injecting electrons and holes into the light emitting layer and recombining them. The light (fluorescence, phosphorescence) emitted when the exciton is deactivated is used. And since it has the following features, it attracts attention as a device for illumination.

(1)両電極間に数V〜十数V程度の直流電圧を印加することで発光が可能である。   (1) Light emission is possible by applying a direct-current voltage of about several volts to several tens of volts between both electrodes.

(2)自己発光型のために視野角に富み視認性が高い。   (2) Because of the self-luminous type, it has a wide viewing angle and high visibility.

(3)薄膜型の固体素子であるために省スペースである。   (3) Since it is a thin film type solid element, it saves space.

(4)面光源であり、従来の点光源の照明に比べて、眩しさがなく、影が形成され難い。従って、建築物等の壁面(外壁、内壁)に組み込むことで人間の目に優しい光源の提供を可能にするものとして期待されている。   (4) A surface light source, which is less dazzling and less likely to form shadows compared to conventional point light source illumination. Accordingly, it is expected to provide a light source that is gentle to the human eye by being incorporated in a wall surface (outer wall, inner wall) of a building or the like.

高効率な有機EL素子を得るには、発光効率の高いりん光発光材料を用いることが必要である。ところが、りん光材料の特性から、バンドギャップの大きい、色純度の高い青色りん光材料の開発が困難であり、現状では約3500K程度と色温度の低い(赤みの強い)白色照明しか得られないという課題を有している。   In order to obtain a high-efficiency organic EL element, it is necessary to use a phosphorescent material having high luminous efficiency. However, due to the characteristics of the phosphorescent material, it is difficult to develop a blue phosphorescent material with a large band gap and high color purity. At present, only white illumination with a color temperature as low as about 3500K (strong redness) can be obtained. It has a problem.

一方、有機EL素子自体から放射される光を変換して所望のスペクトルの照明光(例えば、白色光)を得る補正技術が、特許文献1及び特許文献2に開示されている。   On the other hand, Patent Literature 1 and Patent Literature 2 disclose correction techniques for obtaining illumination light (for example, white light) having a desired spectrum by converting light emitted from the organic EL element itself.

特許文献1に記載の技術は、透明基体の片面に青色発光層を含む有機EL素子を形成し、透明基体の他面に緑色蛍光色素を有する緑色発色層と赤色蛍光色素を有する赤色発色層を順次形成し、該有機EL素子を駆動して該透明基体の他面側から白色光を放射する、有機EL素子を用いた照明装置である。有機EL素子で発光された青色光を緑色発色層の緑色蛍光色素で緑色光に変換し、更に赤色発色層の赤色蛍光色素で赤色光に順次変換して、青色光と緑色光と赤色光をバランスよく含む白色光を外部に放射するものである。   In the technique described in Patent Document 1, an organic EL element including a blue light emitting layer is formed on one side of a transparent substrate, and a green color forming layer having a green fluorescent dye and a red color forming layer having a red fluorescent dye are formed on the other surface of the transparent substrate. It is an illuminating device using organic EL elements that are sequentially formed and that drives the organic EL elements to emit white light from the other surface side of the transparent substrate. The blue light emitted from the organic EL element is converted into green light by the green fluorescent dye in the green color developing layer, and then further converted into red light by the red fluorescent dye in the red color developing layer, and blue light, green light and red light are converted. It emits white light in a balanced manner to the outside.

特許文献2に記載の技術は、青色発光ポリマーを含む発光層から青色光を発光する有機発光ダイオード(有機EL素子)を用いた照明具の照明カバーに青色光を白色光に変換するための変換層を配置されるものである。変換層には、ペリレンオレンジ及びペリレンレッドのような有機分子、及び無機蛍光体粒子を含むものである。   The technique described in Patent Document 2 is a conversion for converting blue light into white light in an illumination cover of a lighting fixture using an organic light emitting diode (organic EL element) that emits blue light from a light emitting layer containing a blue light emitting polymer. Layers are to be placed. The conversion layer contains organic molecules such as perylene orange and perylene red, and inorganic phosphor particles.

特開平9−204982号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-204982 特開2004−200148号公報JP 2004-2001148 A

特許文献1に記載の技術は、紫外線、あるいは青色等の光を長波長側の光に変換するものであるが、上記の課題のように発光が高効率なりん光発光有機EL素子は青色光の短波長化が困難であるため、光の色温度を高める(青みを増す)目的には使用することができない。   The technique described in Patent Document 1 converts light such as ultraviolet light or blue light into light on the long wavelength side. As described above, the light-emitting organic EL element that emits light with high efficiency is blue light. Therefore, it cannot be used for the purpose of increasing the color temperature of light (increasing bluishness).

特許文献2に記載の技術は、色変換層に無機蛍光体粒子を含有させて、青色光を長波長側の光に変換して白色光を生成するものであるが、同様にりん光発光型有機EL素子から発光される光の色温度を高める場合には有効でない。   The technique described in Patent Document 2 includes inorganic phosphor particles in a color conversion layer, and converts white light into long-wavelength light to generate white light. It is not effective in increasing the color temperature of light emitted from the organic EL element.

また、カラーフィルタを介在させ、色調上で好ましくない長波長域の光を選択的に吸収して色温度を高めて所望色調の照明光を得ることも考えられるが、カラーフィルタに吸収される光はエネルギーとして全く利用されず消失されるために、エネルギー効率で問題である。   In addition, it is conceivable that a color filter is interposed to selectively absorb light in a long wavelength region that is not preferable in terms of color tone to increase the color temperature to obtain illumination light of a desired color tone. Is a problem in terms of energy efficiency because it is lost without being used as energy.

本発明の目的は、光源としての有機EL素子から放出される光の波長成分のうち、色調の観点で好ましく長波長成分の光を吸収して色温度を高めて所望色調の照明光を得ると共に吸収光のエネルギーを再利用することを可能にする、有機EL素子を用いた照明装置及びその製造方法を提供することである。   The object of the present invention is to absorb the light of a long wavelength component from the viewpoint of the color tone among the wavelength components of the light emitted from the organic EL element as a light source, and increase the color temperature to obtain illumination light of a desired color tone. An object of the present invention is to provide an illuminating device using an organic EL element and a method for manufacturing the same, which makes it possible to reuse energy of absorbed light.

上記課題は、下記に記載の構成により解消された。   The above problems have been solved by the configuration described below.

1.電力供給により照明の光源として第1色温度の光を発光する有機電界発光素子と、
前記有機電界発光素子で発光された光の一部を吸収して発電する有機光電変換素子と、
を有する照明装置であって、
前記有機光電変換素子の光吸収により外部に放射される照明光の色温度が前記第1色温度より高い第2色温度に変わることを特徴とする照明装置。
1. An organic electroluminescent element that emits light of a first color temperature as a light source for illumination by supplying power;
An organic photoelectric conversion element that generates electricity by absorbing a part of the light emitted by the organic electroluminescence element;
A lighting device comprising:
An illumination device, wherein a color temperature of illumination light emitted to the outside by light absorption of the organic photoelectric conversion element is changed to a second color temperature higher than the first color temperature.

2.前記第2色温度と前記第1色温度の差分が200K以上であることを特徴とする前記1に記載の照明装置。   2. 2. The illumination device according to 1, wherein a difference between the second color temperature and the first color temperature is 200K or more.

3.前記有機電界発光素子から発せられる発光の平均演色指数が、前記有機光電変換素子の光吸収により外部に放射される照明光の平均演色指数をより高い値に変換することを特徴とする、前記1または2に記載の照明装置。   3. The average color rendering index of luminescence emitted from the organic electroluminescence device converts the average color rendering index of illumination light emitted to the outside by light absorption of the organic photoelectric conversion device into a higher value. Or the illuminating device of 2.

4.前記有機光電変換素子によって発電された電力を有機電界発光素子に供給する供給回路を有することを特徴とする前記1から3までの何れか1項に記載の照明装置。   4). 4. The lighting device according to claim 1, further comprising a supply circuit that supplies electric power generated by the organic photoelectric conversion element to the organic electroluminescence element.

5.前記有機光電変換素子によって発電された電力を蓄える蓄電部を有することを特徴とする前記1から4までの何れか1項に記載の照明装置。   5. 5. The lighting device according to claim 1, further comprising a power storage unit that stores electric power generated by the organic photoelectric conversion element.

6.前記有機電界発光素子が、りん光発光材料を含有する発光層を有していることを特徴とする前記1から5までの何れか1項に記載の照明装置。   6). 6. The lighting device according to any one of 1 to 5, wherein the organic electroluminescent element has a light emitting layer containing a phosphorescent material.

7.前記有機光電変換素子が、フラーレン誘導体を有するバルクヘテロジャンクション層を有することを特徴とする前記1から6までの何れか1項に記載の照明装置。   7). The lighting device according to any one of 1 to 6, wherein the organic photoelectric conversion element has a bulk heterojunction layer having a fullerene derivative.

8.前記有機光電変換素子の吸収スペクトルが、以下の式1を満たすことを特徴とする前記1から7までの何れか1項に記載の照明装置。   8). 8. The illumination device according to any one of 1 to 7, wherein an absorption spectrum of the organic photoelectric conversion element satisfies the following formula 1.

式1 A600/A450>1
A450は波長450nmにおける吸収値であり、A600は波長600nmにおける吸収値である。
Formula 1 A600 / A450> 1
A450 is an absorption value at a wavelength of 450 nm, and A600 is an absorption value at a wavelength of 600 nm.

9.前記有機光電変換素子の吸収スペクトルの極大が、700nm以上であることを特徴とする前記1から8までの何れか1項に記載の照明装置。   9. 9. The illumination device according to any one of 1 to 8, wherein the maximum of the absorption spectrum of the organic photoelectric conversion element is 700 nm or more.

10.前記有機電界発光素子又は前記有機光電変換素子は、ガスバリアフィルムで被覆された形態であることを特徴とする前記1から9までの何れか1項に記載の照明装置。   10. 10. The lighting device according to any one of 1 to 9, wherein the organic electroluminescent element or the organic photoelectric conversion element is in a form covered with a gas barrier film.

11.前記有機電界発光素子と前記有機光電変換素子とが一体的に積層された形態であることを特徴とする前記1から10までの何れか1項に記載の照明装置。   11. 11. The lighting device according to any one of 1 to 10, wherein the organic electroluminescent element and the organic photoelectric conversion element are integrally laminated.

12.前記有機電界発光素子から放射される光を外部に反射する反射層を有し、
前記反射層、前記有機電界発光素子、前記有機光電変換素子の順序で配置していることを特徴とする前記1から10までの何れか1項に記載の照明装置。
12 A reflective layer that reflects light emitted from the organic electroluminescent device to the outside;
The lighting device according to any one of 1 to 10, wherein the reflective layer, the organic electroluminescent element, and the organic photoelectric conversion element are arranged in this order.

13.前記有機電界発光素子及び前記有機光電変換素子は共通の透明な基材を用い、該基材の一方側に前記有機電界発光素子を配設し該基材の他方側に前記有機光電変換素子を配設することを特徴とする前記12に記載の照明装置。   13. The organic electroluminescence device and the organic photoelectric conversion device use a common transparent base material, the organic electroluminescence device is disposed on one side of the base material, and the organic photoelectric conversion device is disposed on the other side of the base material. 13. The lighting device according to 12, wherein the lighting device is disposed.

14.前記有機電界発光素子及び前記有機光電変換素子は、基材に液状組成物である塗布液を塗布手段により塗布し塗膜の層を形成する、溶液プロセスによって形成されることを特徴とする前記1から13までの何れか1項に記載の照明装置。   14 The organic electroluminescence device and the organic photoelectric conversion device are formed by a solution process in which a coating liquid, which is a liquid composition, is applied to a substrate by a coating means to form a coating film layer. 14. The lighting device according to any one of items 13 to 13.

本発明は、光源の有機電界発光素子(有機EL素子)から発光される第1色温度の光の一部を有機光電変換素子で第1色温度より高い第2色温度に変換し再利用可能な電気を有機光電変換素子で発電することにより、所望の色調の目に優しい照明光を放射し、エネルギー効率及び薄型・軽量に優れる照明装置の提供を可能にする。また、色温度のみならず、照明に照らされた際の物体本来の色の見え方を表す平均演色指数の向上も可能にする。   The present invention converts a part of the light of the first color temperature emitted from the organic electroluminescent element (organic EL element) of the light source into a second color temperature higher than the first color temperature by the organic photoelectric conversion element, and can be reused. By generating electric power with an organic photoelectric conversion element, it is possible to emit illumination light that is gentle on the eyes of a desired color tone, and to provide an illumination device that is excellent in energy efficiency, thinness, and lightness. Further, not only the color temperature but also the average color rendering index representing how the original color of an object looks when illuminated by illumination can be improved.

更なる効果としては、発光素子と光電変換素子が一体化されているため、単に日中に太陽光で発電し夜間に発光素子を発光させて照明するだけではなく、発光素子の発光時にも照明上の好ましく波長域の光を吸収してエネルギーとして再利用できる、エネルギー効率の高い照明装置を提供することができる。   As a further effect, since the light emitting element and the photoelectric conversion element are integrated, not only simply generating electricity with sunlight during the day and causing the light emitting element to emit light at night, but also when the light emitting element emits light. It is possible to provide a lighting device with high energy efficiency that can absorb light in the above preferable wavelength range and can be reused as energy.

本発明に係る照明装置の実施形態を示す断面図。Sectional drawing which shows embodiment of the illuminating device which concerns on this invention. 本発明に係る照明装置における他の実施形態を示す断面図。Sectional drawing which shows other embodiment in the illuminating device which concerns on this invention. 有機光電変換素子の電極構成を示す上面図と断面面。The top view and sectional surface which show the electrode structure of an organic photoelectric conversion element. 本発明に係る照明装置の等価回路図。The equivalent circuit schematic of the illuminating device which concerns on this invention. 本発明に係る他の照明装置の等価回路。The equivalent circuit of the other illuminating device which concerns on this invention. 本発明に係る有機光電変換素子の光吸収スペクトル及び有機EL素子の発光スペクトル。The light absorption spectrum of the organic photoelectric conversion element which concerns on this invention, and the emission spectrum of an organic EL element. 本発明に係る実施例及び比較例から照射される照明光の光スペクトル。The optical spectrum of the illumination light irradiated from the Example and comparative example which concern on this invention.

以下、本発明の実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, although embodiment of this invention is described, this invention is not limited to this.

図1(a)は、本発明に係る照明装置の一例を示す断面図と正面図である。   Fig.1 (a) is sectional drawing and front view which show an example of the illuminating device based on this invention.

照明装置1は、図示のように、照明装置の光源としての有機電界発光素子からなる有機EL部材2と、有機EL部材2からの光の一部を吸収して電気を発電可能な有機光電変換部材3と、有機EL部材2からの放射光を所望の照明領域に効率良く照射する反射部材4と、支持部材5と、を有している。   As illustrated, an illuminating device 1 includes an organic EL member 2 composed of an organic electroluminescent element as a light source of the illuminating device, and an organic photoelectric conversion capable of generating electricity by absorbing part of the light from the organic EL member 2 It has the member 3, the reflective member 4 which irradiates the emitted light from the organic EL member 2 efficiently to a desired illumination area, and the support member 5.

有機EL部材2は、基材としての透明、且つフレキシブルなフィルム基材21と、フィルム基材21の表面上に形成された有機電界発光素子としての有機EL素子(Organic light−emitting diode、OLEDとも称される)22と有し、いわゆる、面状発光として眩しさと影の形成がない光源の特長を有している。   The organic EL member 2 includes a transparent and flexible film substrate 21 as a substrate, and an organic EL element (Organic light-emitting diode, OLED) as an organic electroluminescent device formed on the surface of the film substrate 21. 22), and has a feature of a light source that does not form glare and shadow as so-called planar light emission.

有機EL素子22の態様(構成)は後述で詳しく説明するが、発光効率の高いりん光発光材料の有機EL素子である。放射光の色温度が3620Kであり、図6の実線Bに示すような発光スペクトルを有している。   Although the aspect (configuration) of the organic EL element 22 will be described in detail later, it is an organic EL element made of a phosphorescent material having high luminous efficiency. The color temperature of the emitted light is 3620K, and it has an emission spectrum as shown by the solid line B in FIG.

反射部材4は、基材としての透明、且つフレキシブルなフィルム41と、フレキシブルフィルム41の表面に形成されたアルミニウム等の反射層42とを有し、有機EL部材2からの放射光を照明側に反射するものである。フィルム41としてフレキシブルで水蒸気透過性の低いアルミホイルを使用し、内部の有機EL素子等に電流のリーク等を起こさせないように絶縁層を設けるといった構成でもよい。   The reflective member 4 has a transparent and flexible film 41 as a base material and a reflective layer 42 made of aluminum or the like formed on the surface of the flexible film 41, and radiates light from the organic EL member 2 on the illumination side. It is a reflection. A flexible and low water vapor permeable aluminum foil may be used as the film 41, and an insulating layer may be provided so as not to cause current leakage or the like in the internal organic EL element.

有機光電変換部材3はフィルム状であり、有機EL部材2に対し反射部材4の反対側に位置し有機EL部材2の表面に対向するよう、支持部5に支持されている。有機EL素子22で発光される光の大多数は有機光電変換部材3を通過して照明側Gに放射される。   The organic photoelectric conversion member 3 is in the form of a film and is supported by the support portion 5 so as to be located on the opposite side of the reflecting member 4 with respect to the organic EL member 2 and to face the surface of the organic EL member 2. Most of the light emitted from the organic EL element 22 passes through the organic photoelectric conversion member 3 and is emitted to the illumination side G.

有機光電変換部材3は、基材としての透明、且つフレキシブルなフィルム基材31と、フィルム基材31の表面に形成された有機光電変換素子32とを有し、有機EL素子22からの放射光の一部を吸収して直流電力を発電する太陽電池(Organic Photovoltaics、OPVとも称す)である。有機光電変換素子32の構成は後述で詳しく説明する。   The organic photoelectric conversion member 3 includes a transparent and flexible film base 31 as a base and an organic photoelectric conversion element 32 formed on the surface of the film base 31, and emitted light from the organic EL element 22. Is a solar cell (also referred to as “Organic Photovoltaics”, also referred to as OPV). The configuration of the organic photoelectric conversion element 32 will be described in detail later.

有機光電変換素子32は、りん光型有機EL素子22で発光された放射光(実線の矢印で示す)の一部を吸収して所望の白色照明光(破線の矢印で示す)に変換するものであり、更にその吸収光のエネルギーにより電気を発電するものである。換言すると、有機EL素子22で発光される放射光の一部(つまり、好ましくない波長域の光)を吸収して有機EL素子22で再利用可能な電気を発電するものである。   The organic photoelectric conversion element 32 absorbs a part of the radiated light (indicated by a solid line arrow) emitted from the phosphorescent organic EL element 22 and converts it into desired white illumination light (indicated by a broken line arrow). Furthermore, electricity is generated by the energy of the absorbed light. In other words, a part of the radiated light emitted from the organic EL element 22 (that is, light in an unfavorable wavelength range) is absorbed to generate electricity that can be reused by the organic EL element 22.

図6は、有機光電変換素子32の光吸収スペクトル及び有機EL素子22の発光スペクトルの一例である。縦軸は有機光電変換素子32の吸収度(相対値)及び有機EL素子22の発光強度(相対値)を示し、横軸は波長(nm)を示す。   FIG. 6 is an example of a light absorption spectrum of the organic photoelectric conversion element 32 and an emission spectrum of the organic EL element 22. The vertical axis represents the absorbance (relative value) of the organic photoelectric conversion element 32 and the emission intensity (relative value) of the organic EL element 22, and the horizontal axis represents the wavelength (nm).

図6の破線の曲線Bは、有機EL素子22から放射される発光スペクトルを示す。620nm付近に発光強度の最大値を有している。600nm以上の波長域における光強度が、この有機EL素子22を照明装置に用いる場合に、赤みを帯びた照射光を呈し、照明光としての演色性(色温度、平均演色指数)を低下させている。   A broken line curve B in FIG. 6 shows an emission spectrum emitted from the organic EL element 22. It has a maximum value of emission intensity in the vicinity of 620 nm. When the organic EL element 22 is used in a lighting device, the light intensity in a wavelength region of 600 nm or more exhibits reddish irradiation light, which reduces the color rendering properties (color temperature, average color rendering index) as illumination light. Yes.

図6の実線の曲線Aは、本発明に係る代表的な有機光電変換素子32の光吸収スペクトルを示している。図示のように600nm〜800nmの波長域に高い吸収特性を有し、光吸収度の極大値も700nm以上にある。つまり、有機EL素子22からの放射光を上記の有機光電変換素子32に通過させることにより、演色性に優れた照明光を照射する照明装置が実現される。更に、600nm以上の波長の多くの吸収光は、再利用可能な電気に変換されて、エネルギー利用の面でも優れた照明装置の実現を可能にしている。   A solid curve A in FIG. 6 shows a light absorption spectrum of a typical organic photoelectric conversion element 32 according to the present invention. As shown in the figure, it has high absorption characteristics in the wavelength range of 600 nm to 800 nm, and the maximum value of light absorption is 700 nm or more. That is, an illumination device that emits illumination light with excellent color rendering properties is realized by allowing the emitted light from the organic EL element 22 to pass through the organic photoelectric conversion element 32. Furthermore, a lot of absorbed light having a wavelength of 600 nm or more is converted into reusable electricity, which makes it possible to realize an illumination device that is excellent in terms of energy utilization.

図1(a)に示す形態は、有機EL部材2の有機EL素子22から放射される光の全部が有機光電変換部材3の有機光電変換素子32を通過して照明側に放射されるものである。   In the form shown in FIG. 1A, all of the light emitted from the organic EL element 22 of the organic EL member 2 passes through the organic photoelectric conversion element 32 of the organic photoelectric conversion member 3 and is emitted to the illumination side. is there.

図1(b)は、有機EL部材2と有機光電変換部材3との配設関係を交換した形態である。有機EL素子22で発光・放射される光のうち、裏面側に放射される光しか吸収することができないため、所望の色温度に変換する色変換効率、及び発電効率の面において劣るが、他方で有機EL素子の発光効率の面で有利な場合がある。   FIG. 1B shows a form in which the arrangement relationship between the organic EL member 2 and the organic photoelectric conversion member 3 is exchanged. Of the light emitted and emitted from the organic EL element 22, only the light emitted to the back surface side can be absorbed. Therefore, the color conversion efficiency for converting to a desired color temperature and the power generation efficiency are inferior. In some cases, the organic EL device is advantageous in terms of light emission efficiency.

図2は、本発明の他の実施形態に係る照明装置の一例を示す断面図と正面図である。   FIG. 2 is a cross-sectional view and a front view showing an example of a lighting device according to another embodiment of the present invention.

この実施の形態は上記の透明な有機EL部材2及び有機光電変換部材3のフレキシブルフィルム基材21、31を共通にして兼用しており、この点が図1の形態と大きく相違する。フィルム基材21の一方の表面に有機EL素子22を形成し、フィルム基材21の他方の表面に有機光電変換素子32を形成するものである。あるいは、別々に形成した有機EL素子22のフィルム基材21と有機光電変換素子32のフィルム基材31のフィルム面側を重ねる形態でもよい。   In this embodiment, the transparent organic EL member 2 and the flexible film base materials 21 and 31 of the organic photoelectric conversion member 3 are used in common, and this point is greatly different from the embodiment shown in FIG. The organic EL element 22 is formed on one surface of the film substrate 21, and the organic photoelectric conversion element 32 is formed on the other surface of the film substrate 21. Or the form which overlaps the film surface side of the film base material 21 of the organic EL element 22 and the film base material 31 of the organic photoelectric conversion element 32 which were formed separately may be sufficient.

図示のように、有機EL素子22は、後述で詳しく述べる層構成の有機EL層221と、これに電界を印加する電極としての陽極222と、陰極223と、を有する。   As shown in the figure, the organic EL element 22 includes an organic EL layer 221 having a layer configuration described in detail later, an anode 222 as an electrode for applying an electric field thereto, and a cathode 223.

同様に、有機光電変換素子32は、有機光電変換層321と、有機光電変換層321で発電された電気を流す電極としての陽極322と、陰極323と、を有する。有機EL素子22の陰極223は、光を反射する反射部材を兼ねている構成である。他の3つの電極、つまり陽極222、陰極323及び陽極322は透明電極である。従って、図2の形態では、図1の反射部材4が廃止されている。   Similarly, the organic photoelectric conversion element 32 includes an organic photoelectric conversion layer 321, an anode 322 as an electrode for flowing electricity generated by the organic photoelectric conversion layer 321, and a cathode 323. The cathode 223 of the organic EL element 22 has a configuration that also serves as a reflecting member that reflects light. The other three electrodes, that is, the anode 222, the cathode 323, and the anode 322 are transparent electrodes. Therefore, in the form of FIG. 2, the reflecting member 4 of FIG. 1 is abolished.

なお、図示の透明なガスバリアフィルム61は、有機EL素子22及び有機光電変換素子32を保護するものである。   In addition, the transparent gas barrier film 61 shown in the figure protects the organic EL element 22 and the organic photoelectric conversion element 32.

図2の本発明に係る照明装置は、軽量・薄型・コストに優れ、より好ましい形態である。   The lighting device according to the present invention shown in FIG. 2 is more preferable in terms of light weight, thinness and cost.

[有機光電変換素子32の発電電力の供給回路]
図3は、多数のサブ有機光電変換素子32jをフィルム基材21に形成して各サブ有機光電変換素子32jを直列に結合させて有機EL素子22の発光を可能にする電圧に昇圧して有機EL素子22に電力として供給する回路構成を示す。
[Supply circuit of power generated by organic photoelectric conversion element 32]
FIG. 3 shows a case where a large number of sub organic photoelectric conversion elements 32j are formed on the film base 21 and the sub organic photoelectric conversion elements 32j are connected in series to increase the voltage to enable the organic EL element 22 to emit light. A circuit configuration for supplying electric power to the EL element 22 is shown.

図3(a)は、照明装置1を照明側から見た正面図であり、図3(b)は、図3(a)のAA′断面である。   3A is a front view of the illumination device 1 as viewed from the illumination side, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG.

有機光電変換素子32はN個のサブ有機光電変換素子32jに分割している。サブ光電変換素子32jは、サブ陽極322jと、サブ陽極323jに対向するサブ陰極323jと、両電極に挟まれたサブ有機光電変換層321jで構成される。図示のように、サブ有機光電変換素子32は、左から321,322,・・・・32(N−1),32Nの順で配設されている。   The organic photoelectric conversion element 32 is divided into N sub organic photoelectric conversion elements 32j. The sub photoelectric conversion element 32j includes a sub anode 322j, a sub cathode 323j facing the sub anode 323j, and a sub organic photoelectric conversion layer 321j sandwiched between both electrodes. As shown in the drawing, the sub organic photoelectric conversion elements 32 are arranged in the order of 321, 322,... 32 (N-1), 32N from the left.

図3(b)に示すように、フィルム基材21の下面側に有機EL素子22が形成され、上面側にN分割されたサブ有機光電変換素子32j(j=1,2,・・・・N−1,N)で成る有機光電変換素子32が形成されている。1番目のサブ有機光電変換素子321は、フィルム基材21の上面に形成された1番目のサブ陰極3231と、サブ陰極3231上に塗布されて形成されたサブ有機光電変換層3211と、サブ有機光電変換層3211の上面に形成された透明の陽極3221によって層構成されている。各サブ有機光電変換素子321jは、それぞれの両電極(陽極と陰極)を互いに離間することによって、複数に分割されている。   As shown in FIG. 3 (b), the organic EL element 22 is formed on the lower surface side of the film substrate 21, and the sub organic photoelectric conversion element 32j (j = 1, 2,...) Divided into N on the upper surface side. An organic photoelectric conversion element 32 made of N-1, N) is formed. The first sub-organic photoelectric conversion element 321 includes a first sub-cathode 3231 formed on the upper surface of the film substrate 21, a sub-organic photoelectric conversion layer 3211 formed by coating on the sub-cathode 3231, The layer is constituted by a transparent anode 3221 formed on the upper surface of the photoelectric conversion layer 3211. Each sub organic photoelectric conversion element 321j is divided into a plurality of parts by separating both electrodes (anode and cathode) from each other.

なお、サブ陽極322(j−1)とサブ陰極323jは非図示の端部で導通しており、各サブ光電変換素子32jは直列に接続している。   Note that the sub-anode 322 (j-1) and the sub-cathode 323j are electrically connected at an end (not shown), and the sub-photoelectric conversion elements 32j are connected in series.

この直列接続によって、第1サブ光電変換素子321の陰極3231と第N光電変換素子32Nの陽極322Nの端子間には、有機EL素子22の発光を可能にする駆動電圧以上の電圧が形成される。   By this series connection, a voltage equal to or higher than the driving voltage that enables the organic EL element 22 to emit light is formed between the terminals of the cathode 3231 of the first sub photoelectric conversion element 321 and the anode 322N of the Nth photoelectric conversion element 32N. .

この形態の本発明に係る照明装置は、特別な昇圧回路を用いずに有機光電変換素子32で発電された電力を有機EL素子22の駆動に再利用することを可能にするものであり、軽量・薄型・コストの面でより優れた形態である。   The illumination device according to the present invention of this embodiment makes it possible to reuse the power generated by the organic photoelectric conversion element 32 for driving the organic EL element 22 without using a special booster circuit, and is lightweight. -It is a form that is superior in terms of thinness and cost.

図4(a)は、図3に示す有機光電変換素子を用いる、本発明に係る照明装置の等価回路図である。   FIG. 4A is an equivalent circuit diagram of a lighting device according to the present invention using the organic photoelectric conversion element shown in FIG.

照明装置1は、コネクタ7と、有機光電変換素子32からなる有機光電部材3と、有機EL素子22からなる有機EL部材2と、を有している。電源部ESは照明装置1の外部にあり、電源部ESの出力端子はコネクタ7にリード線で接続している。   The lighting device 1 includes a connector 7, an organic photoelectric member 3 including an organic photoelectric conversion element 32, and an organic EL member 2 including an organic EL element 22. The power supply unit ES is outside the lighting device 1, and the output terminal of the power supply unit ES is connected to the connector 7 with a lead wire.

有機光電変換素子32は、図示のように直列接続されたN個のサブ有機光電変換素子32j(j=1,2,・・・・N−1,N)でなる。   The organic photoelectric conversion element 32 includes N sub organic photoelectric conversion elements 32j (j = 1, 2,..., N−1, N) connected in series as illustrated.

ここでは供給回路Cは、N個のサブ有機光電変換素子が直列接続した有機光電変換素子32と、サブ有機光電変換素子321の陰極と有機EL素子の陰極を導通するリード線C1と、サブ有機光電変換素子321の陽極と有機EL素子の陽極を導通するリード線C2と、で構成されている。   Here, the supply circuit C includes an organic photoelectric conversion element 32 in which N sub organic photoelectric conversion elements are connected in series, a lead C1 that conducts the cathode of the sub organic photoelectric conversion element 321 and the cathode of the organic EL element, and a sub organic It is comprised by the lead wire C2 which conduct | electrically_connects the anode of the photoelectric conversion element 321, and the anode of an organic EL element.

図4の供給回路Cによって、有機EL素子22の発光が駆動すると、有機光電変換素子32には、有機EL素子22の駆動電圧Eaを超える電圧が発電される。矢印bに示すように、放射光の吸収量に対応する電流量Iphが有機EL素子22に供給される。   When the light emission of the organic EL element 22 is driven by the supply circuit C in FIG. 4, a voltage exceeding the drive voltage Ea of the organic EL element 22 is generated in the organic photoelectric conversion element 32. As indicated by the arrow b, a current amount Iph corresponding to the amount of radiation absorbed is supplied to the organic EL element 22.

各サブ有機光電変換素子32jは、図4(b)のような等価回路で近似的に示すことができる。Iphは、有機EL素子22から放射され吸収させる光量に応じて増加する電流源であり、D1はダイオードである。R1は、並列抵抗成分であり、漏れ(リーク)電流などによって生じ、これが高い程性能が良好である。R2は直列抵抗成分である。   Each sub organic photoelectric conversion element 32j can be approximately shown by an equivalent circuit as shown in FIG. Iph is a current source that increases in accordance with the amount of light emitted and absorbed from the organic EL element 22, and D1 is a diode. R1 is a parallel resistance component, which is caused by a leakage current or the like, and the higher this, the better the performance. R2 is a series resistance component.

図5は、本発明に係る他の実施形態の供給回路Cを示す。照明装置1の有機光電変換素子32に並列に蓄電手段8(コンデンサー、あるいは二次電池)が配設された形態である。この形態の供給回路Cは、有機光電変換素子32で発電された電気を蓄電する蓄電手段8と、蓄電手段8に蓄えられた電気を有機EL素子22が発光可能な駆動電圧まで昇圧する昇圧手段9とを有する形態である。   FIG. 5 shows a supply circuit C according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, the power storage means 8 (capacitor or secondary battery) is arranged in parallel with the organic photoelectric conversion element 32 of the lighting device 1. The supply circuit C in this form includes a storage unit 8 that stores electricity generated by the organic photoelectric conversion element 32, and a boosting unit that boosts the electricity stored in the storage unit 8 to a drive voltage at which the organic EL element 22 can emit light. 9.

昇圧手段9は、破線矢印Cに示すように蓄電手段8からの電流を利用して有機EL素子22の駆動電圧Eaを超える電圧を出力するものであり、DC−DC変換器である。昇圧手段9を適宜、あるいは常時作動して、蓄電手段8に蓄えられた電気を照明装置1の有機EL素子22の発光に利用可能とするものである。   The step-up means 9 outputs a voltage exceeding the drive voltage Ea of the organic EL element 22 using the current from the power storage means 8 as indicated by the broken line arrow C, and is a DC-DC converter. The boosting means 9 is operated appropriately or constantly so that the electricity stored in the power storage means 8 can be used for the light emission of the organic EL element 22 of the lighting device 1.

つまり、有機EL素子22の発光が駆動すると、矢印bに示すように有機光電変換素子32の発電電流Iphが蓄電手段8に流れ込む。昇圧手段9が作動すると。蓄電手段8に蓄えられた電気は昇圧手段9を介して有機EL素子22側に破線矢印dに示すように供給される。なお、ここでは昇圧手段9は照明装置1の外部に配設されているが、照明装置1の内部に設けるようにしてもよい。   That is, when the light emission of the organic EL element 22 is driven, the generated current Iph of the organic photoelectric conversion element 32 flows into the power storage unit 8 as indicated by the arrow b. When the booster 9 is activated. The electricity stored in the power storage means 8 is supplied to the organic EL element 22 side through the voltage boosting means 9 as indicated by a broken line arrow d. Here, the booster 9 is disposed outside the lighting device 1, but may be provided inside the lighting device 1.

図5の形態では供給回路Cは、有機光電変換部材3に並列接続する蓄電手段8と、昇圧手段9と、リード線と、で少なくとも構成されている。   In the form of FIG. 5, the supply circuit C includes at least a power storage unit 8 connected in parallel to the organic photoelectric conversion member 3, a boosting unit 9, and a lead wire.

図5に示す形態の照明装置1は、停電等で電源が降下した場合にも、蓄電手段8に蓄えられた電気を利用して、所定期間に照明装置1を継続的に駆動することも可能にするものである。   The lighting device 1 in the form shown in FIG. 5 can also drive the lighting device 1 continuously for a predetermined period by using the electricity stored in the power storage means 8 even when the power supply drops due to a power failure or the like. It is to make.

[有機EL素子22の態様]
本発明に係る有機EL素子22の好ましい態様を、以下に説明するが、これに限定されるものではない。
[Mode of Organic EL Element 22]
Although the preferable aspect of the organic EL element 22 which concerns on this invention is demonstrated below, it is not limited to this.

有機EL素子22としては特に制限がなく、陽極と陰極と、両者に挟まれた有機層が少なくとも1層以上あり、電流を流すと発光する素子であればよい。   The organic EL element 22 is not particularly limited as long as it has at least one organic layer sandwiched between an anode and a cathode, and emits light when a current is passed.

フィルム基材21の表面上に形成される有機EL素子22の層構成の好ましい具体例であり、以下に示す。   This is a preferred specific example of the layer structure of the organic EL element 22 formed on the surface of the film substrate 21, and is shown below.

(1)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
(2)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(3)陽極/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極
(4)陽極/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極
(5)陽極/陽極バッファー層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極
(6)陽極/正孔輸送層/第1発光層/電子輸送層/中間電極/正孔輸送層/第2発光層/電子輸送層/陰極
ここで、発光層は、少なくとも発光色の異なる2種以上の発光材料を含有していることが好ましく、単層でも複数の発光層からなる発光層ユニットを形成していてもよい。また、発光スタック自体が複数個積層された、タンデム構成((6)の構成)であっても良い。また、正孔輸送層には正孔注入層、電子阻止層も含まれる。
(1) Anode / light emitting layer / electron transport layer / cathode (2) Anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode (3) Anode / hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron Transport layer / cathode (4) Anode / hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer / cathode buffer layer / cathode (5) Anode / anode buffer layer / hole transport layer / light emitting layer / hole Blocking layer / electron transport layer / cathode buffer layer / cathode (6) Anode / hole transport layer / first light emitting layer / electron transport layer / intermediate electrode / hole transport layer / second light emitting layer / electron transport layer / cathode The light emitting layer preferably contains at least two kinds of light emitting materials having different emission colors, and may form a light emitting layer unit composed of a single layer or a plurality of light emitting layers. Alternatively, a tandem configuration (configuration (6)) in which a plurality of light emitting stacks are stacked may be used. The hole transport layer also includes a hole injection layer and an electron blocking layer.

上記各層の形成は、公知の方法、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法等により行うことができるが、基板に液状組成物である塗布液を、コータ、インクジェット等の塗布手段により塗布し塗膜の層を形成する塗布法、所謂溶液プロセス法(特開2004−75951号公報等に記載)が生産性向上のために好ましい。   Each of the above layers can be formed by a known method, for example, a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, or the like. A coating solution that is a liquid composition is applied to a substrate by a coating means such as a coater or an inkjet. A coating method for forming a layer of a coating film, a so-called solution process method (described in JP-A-2004-75951) is preferable for improving productivity.

〈発光層〉
発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。前記発光層は、含まれる発光材料が前記要件を満たしていれば、その構成には特に制限はない。また、同一の発光スペクトルや発光極大波長を有する層が複数層あってもよい。
<Light emitting layer>
The light-emitting layer is a layer that emits light by recombination of electrons and holes injected from the electrode, the electron transport layer, or the hole transport layer, and the light-emitting portion is the light-emitting layer even in the light-emitting layer. It may be an interface with an adjacent layer. The light emitting layer is not particularly limited in its configuration as long as the light emitting material included satisfies the above requirements. Moreover, there may be a plurality of layers having the same emission spectrum and emission maximum wavelength.

各発光層間には非発光性の中間層を有していることが好ましい。   It is preferable to have a non-light emitting intermediate layer between each light emitting layer.

発光層の膜厚の総和は1〜100nmの範囲にあることが好ましく、更に好ましくは、より低い駆動電圧を得ることができることから30nm以下である。なお、ここで示す発光層の膜厚の総和とは、発光層間に非発光性の中間層が存在する場合には、該中間層も含む膜厚である。   The total thickness of the light emitting layers is preferably in the range of 1 to 100 nm, and more preferably 30 nm or less because a lower driving voltage can be obtained. Note that the sum of the thicknesses of the light-emitting layers shown here is a thickness including the intermediate layer when a non-light-emitting intermediate layer exists between the light-emitting layers.

個々の発光層の膜厚としては1〜50nmの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは1〜20nmの範囲に調整することである。青、緑、赤の各発光層の膜厚の関係については、特に制限はない。   The thickness of each light emitting layer is preferably adjusted to a range of 1 to 50 nm, more preferably adjusted to a range of 1 to 20 nm. There is no particular limitation on the relationship between the film thicknesses of the blue, green and red light emitting layers.

発光層の作製には、後述する発光材料やホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法、インクジェット法等の公知の薄膜化法により製膜して形成することができる。   For the production of the light emitting layer, a light emitting material or a host compound, which will be described later, is formed by forming a film by a known thinning method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an LB method, an ink jet method, or the like. it can.

各発光層には複数の発光材料を混合してもよく、また、りん光発光材料と蛍光発光材料を同一発光層中に混合して用いてもよい。   A plurality of light emitting materials may be mixed in each light emitting layer, or a phosphorescent light emitting material and a fluorescent light emitting material may be mixed and used in the same light emitting layer.

発光層の構成として、ホスト化合物、発光材料(発光ドーパント化合物ともいう)を含有し、発光材料より発光させることが好ましい。   As a structure of the light emitting layer, it is preferable to contain a host compound and a light emitting material (also referred to as a light emitting dopant compound) and emit light from the light emitting material.

有機EL素子22の発光層に含有されるホスト化合物としては、室温(25℃)下でりん光発光のりん光量子収率が0.1未満の化合物が好ましい。更に好ましくはりん光量子収率が0.01未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での体積比が50%以上であることが好ましい。   As a host compound contained in the light emitting layer of the organic EL element 22, a compound having a phosphorescence quantum yield of phosphorescence emission of less than 0.1 at room temperature (25 ° C.) is preferable. More preferably, the phosphorescence quantum yield is less than 0.01. Moreover, it is preferable that the volume ratio in the layer is 50% or more among the compounds contained in a light emitting layer.

ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、または複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機EL素子を高効率化することができる。また、後述する発光材料を複数種用いることで異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。   As the host compound, known host compounds may be used alone or in combination of two or more. By using a plurality of types of host compounds, it is possible to adjust the movement of charges, and the organic EL element can be made highly efficient. Moreover, it becomes possible to mix different light emission by using multiple types of luminescent material mentioned later, and can thereby obtain arbitrary luminescent colors.

ホスト化合物としては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物(蒸着重合性発光ホスト)でもよい。   The host compound may be a conventionally known low molecular compound, a high molecular compound having a repeating unit, or a low molecular compound having a polymerizable group such as a vinyl group or an epoxy group (evaporation polymerizable light emitting host).

公知のホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ発光の長波長化を防ぎ、なお且つ高Tg(ガラス転移温度)である化合物が好ましい。ここで、ガラス転移点(Tg)とは、DSC(Differential Scanning Colorimetry:示差走査熱量法)を用いて、JIS−K−7121に準拠した方法により求められる値である。   As the known host compound, a compound that has a hole transporting ability and an electron transporting ability, prevents the emission of light from being increased in wavelength, and has a high Tg (glass transition temperature) is preferable. Here, the glass transition point (Tg) is a value obtained by a method based on JIS-K-7121 using DSC (Differential Scanning Colorimetry).

次に、発光材料について説明する。   Next, the light emitting material will be described.

発光材料としては、りん光発光材料(りん光性化合物、りん光発光性化合物等ともいう)を用いる。   As the light-emitting material, a phosphorescent material (also referred to as a phosphorescent compound or a phosphorescent compound) is used.

前記りん光発光材料とは励起三重項からの発光が観測される化合物である。具体的には室温(25℃)でりん光発光する化合物であり、りん光量子収率が25℃において0.01以上の化合物であると定義されるが、好ましいりん光量子収率は0.1以上である。   The phosphorescent material is a compound in which light emission from an excited triplet is observed. Specifically, it is a compound that emits phosphorescence at room temperature (25 ° C.) and is defined as a compound having a phosphorescence quantum yield of 0.01 or more at 25 ° C., but a preferable phosphorescence quantum yield is 0.1 or more. It is.

前記りん光量子収率は、第4版実験化学講座7の分光IIの398頁(1992年版、丸善)に記載の方法により測定できる。溶液中でのりん光量子収率は、種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明においてりん光発光材料を用いる場合、任意の溶媒のいずれかにおいて上記りん光量子収率(0.01以上)が達成されればよい。   The phosphorescence quantum yield can be measured by the method described in Spectroscopic II, page 398 (1992 edition, Maruzen) of Experimental Chemistry Course 4 of the 4th edition. The phosphorescence quantum yield in a solution can be measured using various solvents. However, when a phosphorescent material is used in the present invention, the above phosphorescence quantum yield (0.01 or more) is obtained in any solvent. It only has to be achieved.

りん光発光材料は、有機EL素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができるが、好ましくは元素の周期表で8〜10族の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、または白金化合物(白金錯体系化合物)、希土類錯体である。中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。   The phosphorescent light-emitting material can be appropriately selected from known materials used for the light-emitting layer of the organic EL element, but is preferably a complex compound containing a group 8-10 metal in the periodic table of elements. More preferred are iridium compounds, osmium compounds, platinum compounds (platinum complex compounds), and rare earth complexes. Of these, iridium compounds are the most preferred.

具体的なイリジウム化合物としては、Organic Letter誌、vol3、No.16、2579〜2581頁(2001)、Inorganic Chemistry,第30巻、第8号、1685〜1687頁(1991年)、J.Am.Chem.Soc.,123巻,4304頁(2001年)、Inorganic Chemistry,第40巻,第7号,1704〜1711頁(2001年)、Inorganic Chemistry,第41巻,第12号,3055〜3066頁(2002年)、New Journal of Chemistry.,第26巻,1171頁(2002年)、European Journal of Organic Chemistry,第4巻,695〜709頁(2004年)などに記載の化合物等を用いることができる。   Specific examples of the iridium compound include Organic Letter, vol. 16, 2579-2581 (2001), Inorganic Chemistry, Vol. 30, No. 8, 1685-1687 (1991), J. Am. Am. Chem. Soc. , 123, 4304 (2001), Inorganic Chemistry, Vol. 40, No. 7, 1704-1711 (2001), Inorganic Chemistry, Vol. 41, No. 12, 3055-3066 (2002) , New Journal of Chemistry. 26, 1171 (2002), European Journal of Organic Chemistry, 4, 695-709 (2004), and the like.

本発明においては、少なくとも一つの発光層に2種以上の発光材料を含有していてもよく、発光層における発光材料の濃度比が発光層の厚さ方向で変化していてもよい。   In the present invention, at least one light emitting layer may contain two or more kinds of light emitting materials, and the concentration ratio of the light emitting materials in the light emitting layer may vary in the thickness direction of the light emitting layer.

〈中間層〉
各発光層間に非発光性の中間層(非ドープ領域等ともいう)を設ける場合について説明する。
<Intermediate layer>
A case where a non-light emitting intermediate layer (also referred to as an undoped region or the like) is provided between the light emitting layers will be described.

非発光性の中間層とは、複数の発光層を有する場合、その発光層間に設けられる層である。   The non-light emitting intermediate layer is a layer provided between the light emitting layers in the case of having a plurality of light emitting layers.

非発光性の中間層の膜厚としては1〜20nmの範囲にあるのが好ましく、更には3〜10nmの範囲にあることが隣接発光層間のエネルギー移動等相互作用を抑制し、且つ素子の電流電圧特性に大きな負荷を与えないということから好ましい。   The film thickness of the non-light emitting intermediate layer is preferably in the range of 1 to 20 nm, and further in the range of 3 to 10 nm suppresses interaction such as energy transfer between adjacent light emitting layers, and the current of the device This is preferable because a large load is not applied to the voltage characteristics.

この非発光性の中間層に用いられる材料としては、発光層のホスト化合物と同一でも異なっていてもよいが、隣接する2つの発光層の少なくとも一方の発光層のホスト材料と同一であることが好ましい。   The material used for the non-light emitting intermediate layer may be the same as or different from the host compound of the light emitting layer, but may be the same as the host material of at least one of the adjacent light emitting layers. preferable.

前記ホスト材料はキャリアの輸送を担うため、キャリア輸送能を有する材料が好ましい。キャリア輸送能を表す物性としてキャリア移動度が用いられるが、有機材料のキャリア移動度は一般的に電界強度に依存性が見られる。電界強度依存性の高い材料は正孔と電子注入・輸送バランスを崩しやすいため、中間層材料、ホスト材料は移動度の電界強度依存性の少ない材料を用いることが好ましい。   Since the host material is responsible for carrier transportation, a material having carrier transportation ability is preferable. Carrier mobility is used as a physical property representing carrier transport ability, but the carrier mobility of an organic material generally depends on the electric field strength. Since a material having a high electric field strength dependency easily breaks the balance between injection and transport of holes and electrons, it is preferable to use a material having a low electric field strength dependency of mobility for the intermediate layer material and the host material.

また、一方では正孔や電子の注入バランスを最適に調整するためには、非発光性の中間層は後述する阻止層、即ち正孔阻止層、電子阻止層として機能することも好ましい態様として挙げられる。   On the other hand, in order to optimally adjust the injection balance of holes and electrons, it is also preferable that the non-light emitting intermediate layer functions as a blocking layer described later, that is, a hole blocking layer and an electron blocking layer. It is done.

〈注入層:電子注入層、正孔注入層〉
注入層は必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記の如く陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
<Injection layer: electron injection layer, hole injection layer>
The injection layer is provided as necessary, and there are an electron injection layer and a hole injection layer, and as described above, it exists between the anode and the light emitting layer or the hole transport layer and between the cathode and the light emitting layer or the electron transport layer. May be.

注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機電界発光素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(123〜166頁)に詳細に記載されており、正孔注入層(陽極バッファー層)と電子注入層(陰極バッファー層)とがある。   An injection layer is a layer provided between an electrode and an organic layer in order to lower drive voltage and improve light emission luminance. “Organic electroluminescence device and its forefront of industrialization (November 30, 1998, NTS Corporation) Issue) ”, Chapter 2, Chapter 2,“ Electrode Materials ”(pages 123 to 166), which is described in detail, and includes a hole injection layer (anode buffer layer) and an electron injection layer (cathode buffer layer).

〈阻止層:正孔阻止層、電子阻止層〉
阻止層は、上記の如く有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。例えば、特開平11−204258号公報、同11−204359号公報、及び「有機電界発光素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の237頁等に記載されている正孔阻止(ホールブロック)層がある。
<Blocking layer: hole blocking layer, electron blocking layer>
The blocking layer is provided as necessary in addition to the basic constituent layer of the organic compound thin film as described above. For example, described in JP-A Nos. 11-204258 and 11-204359, and “Organic electroluminescence device and its industrialization front line (issued by NTT Corporation on November 30, 1998)”. There is a hole blocking layer.

正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係る正孔阻止層として用いることができる。正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。   The hole blocking layer has a function of an electron transport layer in a broad sense, and is made of a hole blocking material that has a function of transporting electrons and has a remarkably small ability to transport holes. The probability of recombination of electrons and holes can be improved by blocking. Moreover, the structure of the electron carrying layer mentioned later can be used as a hole-blocking layer concerning this invention as needed. The hole blocking layer is preferably provided adjacent to the light emitting layer.

一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。本発明に係る正孔阻止層、電子輸送層の膜厚としては好ましくは3〜100nmであり、更に好ましくは5〜30nmである。   On the other hand, the electron blocking layer has a function of a hole transport layer in a broad sense, and is made of a material that has a function of transporting holes and has an extremely small ability to transport electrons, and transports electrons while transporting holes. By blocking, the recombination probability of electrons and holes can be improved. Moreover, the structure of the positive hole transport layer mentioned later can be used as an electron blocking layer as needed. The film thickness of the hole blocking layer and the electron transport layer according to the present invention is preferably 3 to 100 nm, and more preferably 5 to 30 nm.

〈正孔輸送層〉
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
<Hole transport layer>
The hole transport layer is made of a hole transport material having a function of transporting holes, and in a broad sense, a hole injection layer and an electron blocking layer are also included in the hole transport layer. The hole transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.

正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。   The hole transport material has any one of hole injection or transport and electron barrier properties, and may be either organic or inorganic. For example, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, Examples thereof include stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, and conductive polymer oligomers, particularly thiophene oligomers.

正孔輸送材料としては上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第3級アミン化合物を用いることが好ましい。   The above-mentioned materials can be used as the hole transport material, but it is preferable to use a porphyrin compound, an aromatic tertiary amine compound and a styrylamine compound, particularly an aromatic tertiary amine compound.

更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、p型−Si、p型−SiC、酸化ニッケル、酸化モリブデン等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。   Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used. In addition, inorganic compounds such as p-type-Si, p-type-SiC, nickel oxide, and molybdenum oxide can also be used as the hole injection material and the hole transport material.

また、特開平11−251067号公報、J.Huang et.al.著文献(Applied Physics Letters 80(2002),p.139)に記載されているような所謂、p型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることから、これらの材料を用いることが好ましい。   JP-A-11-251067, J. Org. Huang et. al. A so-called p-type hole transport material described in a book (Applied Physics Letters 80 (2002), p. 139) can also be used. In the present invention, it is preferable to use these materials because a light-emitting element with higher efficiency can be obtained.

正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程度、好ましくは5〜200nmである。この正孔輸送層は上記材料の1種または2種以上からなる一層構造であってもよい。   Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of a positive hole transport layer, Usually, 5 nm-about 5 micrometers, Preferably it is 5-200 nm. The hole transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.

また、不純物をドープしたp性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平4−297076号公報、特開2000−196140号公報、同2001−102175号公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載されたものが挙げられる。   Alternatively, a hole transport layer having a high p property doped with impurities can be used. Examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-2000-196140, 2001-102175, J.A. Appl. Phys. 95, 5773 (2004), and the like.

本発明においては、このようなp性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。   In the present invention, it is preferable to use a hole transport layer having such a high p property because a device with lower power consumption can be produced.

〈電子輸送層〉
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
<Electron transport layer>
The electron transport layer is made of a material having a function of transporting electrons, and in a broad sense, an electron injection layer and a hole blocking layer are also included in the electron transport layer. The electron transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.

従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料(正孔阻止材料を兼ねる)としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。   Conventionally, in the case of a single electron transport layer and a plurality of layers, an electron transport material (also serving as a hole blocking material) used for an electron transport layer adjacent to the light emitting layer on the cathode side is injected from the cathode. As long as it has a function of transferring electrons to the light-emitting layer, any material can be selected and used from among conventionally known compounds. For example, nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives Thiopyrandioxide derivatives, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane and anthrone derivatives, oxadiazole derivatives and the like. Furthermore, in the above oxadiazole derivative, a thiadiazole derivative in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, and a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group can also be used as an electron transport material. Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.

また、8−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス(8−キノリノール)アルミニウム(Alq)、トリス(5,7−ジクロロ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5,7−ジブロモ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、ビス(8−キノリノール)亜鉛(Znq)等、及びこれらの金属錯体の中心金属がIn、Mg、Cu、Ca、Sn、GaまたはPbに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様にn型−Si、n型−SiC等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。 In addition, metal complexes of 8-quinolinol derivatives such as tris (8-quinolinol) aluminum (Alq 3 ), tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7-dibromo-8-quinolinol) Aluminum, tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (Znq), etc., and the central metals of these metal complexes are In, Mg Metal complexes replaced with Cu, Ca, Sn, Ga, or Pb can also be used as electron transport materials. In addition, metal-free or metal phthalocyanine, or those having terminal ends substituted with an alkyl group or a sulfonic acid group can be preferably used as the electron transporting material. Further, the distyrylpyrazine derivatives exemplified as the material of the light emitting layer can also be used as the electron transport material, and inorganic semiconductors such as n-type-Si and n-type-SiC can be used as well as the hole injection layer and the hole transport layer. It can be used as an electron transport material.

電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程度、好ましくは5〜200nmである。電子輸送層は上記材料の1種または2種以上からなる一層構造であってもよい。   Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of an electron carrying layer, Usually, 5 nm-about 5 micrometers, Preferably it is 5-200 nm. The electron transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.

また、不純物をドープしたn性の高い電子輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平4−297076号公報、同10−270172号公報、特開2000−196140号公報、同2001−102175号公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載されたものが挙げられる。   Further, an electron transport layer having a high n property doped with impurities can also be used. Examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-10-270172, JP-A-2000-196140, 2001-102175, J.A. Appl. Phys. 95, 5773 (2004), and the like.

本発明においては、このようなn性の高い電子輸送層を用いることが、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。   In the present invention, it is preferable to use an electron transport layer having such a high n property because an element with lower power consumption can be produced.

また、n型の伝導性を有する無機酸化物(酸化チタン、酸化亜鉛等)も用いることができる。   In addition, n-type conductive inorganic oxides (titanium oxide, zinc oxide, etc.) can also be used.

〈電極〉
本発明に係る面発光素子においては、少なくとも第1電極と第2電極とを有する。有機EL素子を用いる場合、通常は一方が陽極、他方が陰極で構成される。また、タンデム構成をとる場合には中間電極を用いることでタンデム構成を達成することができる。以下に好ましい陽極、及び陰極の構成について述べる。
<electrode>
The surface light emitting device according to the present invention has at least a first electrode and a second electrode. When an organic EL element is used, one is usually composed of an anode and the other is a cathode. Further, when a tandem configuration is adopted, the tandem configuration can be achieved by using an intermediate electrode. The preferred anode and cathode configurations are described below.

《陽極》
有機EL素子における陽極としては、仕事関数の大きい(4eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、金、銀、白金等の金属薄膜、またはナノ粒子・ナノワイヤー層、インジウムチンオキシド(ITO)、SnO、ZnO等の導電性光透過性材料、および導電性ポリマーが挙げられる。また、IDIXO(In−ZnO)等非晶質で光透過性の導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極としてのシート抵抗は、数百Ω/□以下が好ましい。更に膜厚は材料にもよるが、通常10〜1000nm、好ましくは10〜200nmの範囲で選ばれる。
"anode"
As the anode in the organic EL element, an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a high work function (4 eV or more) is preferably used. Specific examples of such electrode substances include metal thin films such as gold, silver, and platinum, or conductive / light-transmitting materials such as nanoparticle / nanowire layers, indium tin oxide (ITO), SnO 2 , and ZnO, and Examples include conductive polymers. Alternatively, a material such as IDIXO (In 2 O 3 —ZnO) that can form an amorphous light-transmitting conductive film may be used. The sheet resistance as the anode is preferably several hundred Ω / □ or less. Further, although the film thickness depends on the material, it is usually selected in the range of 10 to 1000 nm, preferably 10 to 200 nm.

《陰極》
一方、陰極としては、仕事関数の小さい(4eV以下)金属(電子注入性金属と称する)、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。
"cathode"
On the other hand, as the cathode, a material having a low work function (4 eV or less) metal (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof as an electrode material is used. Specific examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3) mixture, indium, a lithium / aluminum mixture, and rare earth metals.

これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10nm〜5μm、好ましくは50〜200nmの範囲で選ばれる。 Among these, from the point of durability against electron injection and oxidation, etc., a mixture of an electron injecting metal and a second metal which is a stable metal having a larger work function than this, for example, a magnesium / silver mixture, Magnesium / aluminum mixtures, magnesium / indium mixtures, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixtures, lithium / aluminum mixtures, aluminum and the like are preferred. The sheet resistance as the cathode is preferably several hundred Ω / □ or less, and the film thickness is usually selected in the range of 10 nm to 5 μm, preferably 50 to 200 nm.

なお、発光した光を透過させるため、有機EL素子の陽極または陰極のいずれか一方は、光透過性となるよう、上記電極材料を適宜用いて構成することができる。   In addition, in order to transmit the emitted light, either the anode or the cathode of the organic EL element can be configured by appropriately using the electrode material so as to be light transmissive.

陽極側を光反射性とする場合は、例えば、アルミニウム及びアルミニウム合金、銀及び銀化合物等を用いて、光反射性とすることができ、またこれら材料を用いた光反射層と、上記ITO、SnO、ZnO等の光透過性陽極とを組み合わせて用いることもできる。 When making the anode side light-reflective, for example, aluminum and aluminum alloy, silver and silver compounds can be used to make light-reflective, and the light-reflective layer using these materials, the ITO, A light-transmitting anode such as SnO 2 or ZnO can also be used in combination.

また、陰極側を光透過性とする場合は、例えば、アルミニウム及びアルミニウム合金、銀及び銀化合物等の導電性材料を薄く1〜20nm程度の膜厚で作製した後、上記陽極の説明で挙げた導電性光透過性材料の膜を設けることで、光透過性陰極とすることができる。   When the cathode side is made light-transmitting, for example, a conductive material such as aluminum and an aluminum alloy, silver and a silver compound is made thin with a thickness of about 1 to 20 nm, and then mentioned in the description of the anode. By providing a film of a conductive light-transmitting material, a light-transmitting cathode can be obtained.

〈中間電極〉
また、前記(6)のようなタンデム構成の場合に必要となる中間電極の材料としては、透明性と導電性を併せ持つ化合物を用いた層であることが好ましく、ITO、AZO、FTO、酸化チタン等の透明金属酸化物、Ag、Al、Au等の非常に薄い金属層またはナノ粒子・ナノワイヤーを含有する層、PEDOT:PSS、ポリアニリン等の導電性高分子材料等が好ましい。
<Intermediate electrode>
The intermediate electrode material required for the tandem structure as described in (6) is preferably a layer using a compound having both transparency and conductivity, such as ITO, AZO, FTO, and titanium oxide. Preferred are transparent metal oxides such as Ag, Al, Au, etc., very thin metal layers or layers containing nanoparticles / nanowires, conductive polymer materials such as PEDOT: PSS, polyaniline, and the like.

なお前述した正孔輸送層と電子輸送層の中には、適切に組み合わせて積層することで中間電極(電荷再結合層)として働く組み合わせもあり、このような構成とすると1層形成する工程を省くことができ好ましい。   In addition, in the hole transport layer and the electron transport layer described above, there is also a combination that works as an intermediate electrode (charge recombination layer) by appropriately combining and laminating, and with such a configuration, the process of forming one layer This is preferable because it can be omitted.

〈封止部材〉
本発明の有機EL素子の封止に用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
<Sealing member>
Examples of the sealing means used for sealing the organic EL element of the present invention include a method of bonding a sealing member, an electrode, and a support substrate with an adhesive.

封止部材としては有機EL素子の発光領域を覆うように配置されておればよく、凹板状でも、平板状でもよい。また透明性、電気絶縁性は特に限定されない。   The sealing member may be disposed so as to cover the light emitting region of the organic EL element, and may be a concave plate shape or a flat plate shape. Moreover, transparency and electrical insulation are not particularly limited.

図2の形態では、フィルム状の封止部材51、52で有機EL素子22及び有機光電変換素子32、基材21を一体的に封止している。   In the form of FIG. 2, the organic EL element 22, the organic photoelectric conversion element 32, and the base material 21 are integrally sealed with film-like sealing members 51 and 52.

本発明においては、素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。更にポリマーフィルムは酸素透過度10−3g/m/day以下、水蒸気透過度10−3g/m/day以下のものであることが好ましい。また、前記の水蒸気透過度、酸素透過度がいずれも10−5g/m/day以下であることがより好ましい。 In the present invention, a polymer film and a metal film can be preferably used because the element can be thinned. Further, the polymer film preferably has an oxygen permeability of 10 −3 g / m 2 / day or less and a water vapor permeability of 10 −3 g / m 2 / day or less. Moreover, it is more preferable that both the water vapor permeability and the oxygen permeability are 10 −5 g / m 2 / day or less.

また、ガスバリア性の高い有機高分子材料(ポリビニルアルコール等)をスピンコートする方法、ガスバリア性の高い無機薄膜(酸化ケイ素、酸化アルミニウム等)または有機膜(パリレン等)を真空下で堆積する方法、及びこれらを複合的に積層する方法等も用いることができる。   In addition, a method of spin-coating an organic polymer material (polyvinyl alcohol, etc.) having a high gas barrier property, a method of depositing an inorganic thin film (silicon oxide, aluminum oxide, etc.) or an organic film (parylene, etc.) having a high gas barrier property under vacuum, Also, a method of laminating these in a composite manner or the like can be used.

〈保護膜、保護板〉
有機層を挟み支持基板と対向する側の前記封止膜、あるいは前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために保護膜、あるいは保護板を設けてもよい。特に封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量且つ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。
<Protective film, protective plate>
In order to increase the mechanical strength of the element, a protective film or a protective plate may be provided on the outer side of the sealing film on the side facing the support substrate with the organic layer interposed therebetween or on the sealing film. In particular, when the sealing is performed by the sealing film, the mechanical strength is not necessarily high, and thus it is preferable to provide such a protective film and a protective plate. As a material that can be used for this, the same glass plate, polymer plate / film, metal plate / film, and the like used for the sealing can be used, but the polymer film is light and thin. Is preferably used.

〈光取り出し〉
有機EL素子は空気よりも屈折率の高い(屈折率1.6〜2.1程度)層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち15〜20%程度の光しか取り出せないと一般的にいわれている。これは、臨界角以上の角度θで界面(透明基板と空気との界面)に入射する光は全反射を起こし、素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。
<Light extraction>
An organic EL element generally emits light within a layer having a refractive index higher than that of air (refractive index of about 1.6 to 2.1) and can extract only about 15 to 20% of light generated in the light emitting layer. It is said to be. This is because light incident on the interface (interface between the transparent substrate and air) at an angle θ greater than the critical angle causes total reflection and cannot be extracted outside the device, or between the transparent electrode or light emitting layer and the transparent substrate. This is because the light is totally reflected between the light and the light is guided through the transparent electrode or the light emitting layer, and as a result, the light escapes in the direction of the element side surface.

本発明においては、これらの方法を本発明に関わる素子と組み合わせて用いることができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、あるいは基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間(含む、基板と外界間)に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。本発明はこれらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度あるいは耐久性に優れた素子を得ることができる。   In the present invention, these methods can be used in combination with the element according to the present invention. However, a method of introducing a flat layer having a lower refractive index than the substrate between the substrate and the light emitter, or a substrate and a transparent electrode A method of forming a diffraction grating between any of the layers and the light emitting layer (including between the substrate and the outside) can be suitably used. In the present invention, by combining these means, it is possible to obtain an element having higher luminance or durability.

透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど外部への取り出し効率が高くなる。   When a medium having a low refractive index is formed between the transparent electrode and the transparent substrate with a thickness longer than the wavelength of light, the light extracted from the transparent electrode has a higher extraction efficiency to the outside as the refractive index of the medium is lower.

低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に1.5〜1.7程度であるので、低屈折率層は屈折率がおよそ1.5以下であることが好ましい。また更に1.35以下であることが好ましい。   Examples of the low refractive index layer include aerogel, porous silica, magnesium fluoride, and a fluorine-based polymer. Since the refractive index of the transparent substrate is generally about 1.5 to 1.7, the low refractive index layer preferably has a refractive index of about 1.5 or less. Furthermore, it is preferable that it is 1.35 or less.

本発明に関わる面発光素子は支持基板の光取り出し側に、例えば、マイクロレンズアレイ上の構造を設けるように加工したり、あるいは所謂集光シートと組み合わせたりすることにより特定方向、例えば、素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることができる。   The surface light emitting device according to the present invention is processed to provide a structure on the microlens array on the light extraction side of the support substrate, or is combined with a so-called condensing sheet, for example, in a specific direction, for example, device light emission. Condensing light in the front direction with respect to the surface can increase the luminance in a specific direction.

マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が30μmでその頂角が90度となるような四角錐を2次元に配列する。一辺は10〜100μmが好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚みが厚くなり好ましくない。   As an example of the microlens array, quadrangular pyramids having a side of 30 μm and an apex angle of 90 degrees are two-dimensionally arranged on the light extraction side of the substrate. One side is preferably 10 to 100 μm. If it becomes smaller than this, the effect of diffraction will generate | occur | produce and color, and if too large, thickness will become thick and is not preferable.

集光シートとしては、例えば、液晶表示装置のLEDバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。このようなシートとして、例えば、住友スリーエム社製の輝度上昇フィルム(BEF)等を用いることができる。プリズムシートの形状としては、例えば、基材に頂角90度、ピッチ50μmの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。   As the condensing sheet, for example, a sheet that is put into practical use in an LED backlight of a liquid crystal display device can be used. As such a sheet, for example, a brightness enhancement film (BEF) manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd. can be used. As the shape of the prism sheet, for example, the base material may be formed by forming a △ -shaped stripe having a vertex angle of 90 degrees and a pitch of 50 μm, or the vertex angle is rounded and the pitch is changed randomly. Other shapes may be used.

また、発光素子からの光放射角を制御するために光拡散板・フィルムを集光シートと併用してもよい。例えば、(株)きもと製拡散フィルム(ライトアップ)等を用いることができる。   Moreover, in order to control the light emission angle from a light emitting element, you may use together a light diffusing plate and a film with a condensing sheet. For example, a diffusion film (light-up) manufactured by Kimoto Co., Ltd. can be used.

本発明に係る照明装置は、視野角に富み視認性が高く、目に優しい面光源としての発光部2に有機EL素子22を図1のような形態で用いることによって、軽量・薄型な照明を達成可能にしている。   The illuminating device according to the present invention has a wide viewing angle, high visibility, and light and thin illumination by using the organic EL element 22 in the form as shown in FIG. Making it achievable.

[有機光電変換素子32の態様]
図1及び図2に示すように、本発明に係る照明装置に用いられる有機光電変換部材3の有機光電変換素子32(太陽電池)は、照明光としての色温度を悪化させている波長成分(赤色成分)を相対的に強く吸収するような光吸収特性を有するものであり、且つ、その光吸収により効率的に電気を発電できるものが好ましい。特に、りん光型の有機EL素子を用いて白色光の照明光を得る場合は、光吸収特性において赤色領域に極大を有する有機光電変換素子が適している。
[Mode of Organic Photoelectric Conversion Element 32]
As shown in FIG.1 and FIG.2, the organic photoelectric conversion element 32 (solar cell) of the organic photoelectric conversion member 3 used for the illuminating device which concerns on this invention is the wavelength component (the solar cell) which has deteriorated the color temperature as illumination light ( It is preferable to have a light absorption characteristic that relatively strongly absorbs the red component) and that can efficiently generate electricity by the light absorption. In particular, when white illumination light is obtained using a phosphorescent organic EL element, an organic photoelectric conversion element having a maximum in the red region in light absorption characteristics is suitable.

陽極と陰極と、両者に挟まれた発電層(p型半導体とn型半導体が混合された層、バルクヘテロジャンクション層、i層ともいう)が少なくとも1層以上あり、光を照射すると電流を発生するものであればよい。   There are at least one power generation layer (a layer in which a p-type semiconductor and an n-type semiconductor are mixed, a bulk heterojunction layer, or an i layer) sandwiched between the anode and the cathode, and generates an electric current when irradiated with light. Anything is acceptable.

有機光電変換素子32の層構成の好ましい具体例を以下に示す。   The preferable specific example of the layer structure of the organic photoelectric conversion element 32 is shown below.

(1)陽極/発電層/陰極
(2)陽極/正孔輸送層/発電層/陰極
(3)陽極/正孔輸送層/発電層/電子輸送層/陰極
(4)陽極/正孔輸送層/p型半導体層/発電層/n型半導体層/電子輸送層/陰極
(5)陽極/正孔輸送層/第1発光層/電子輸送層/中間電極/正孔輸送層/第2発光層/電子輸送層/陰極
上記の発電層は、照明光としての色温度を悪化させている波長成分(赤色成分)を相対的に強く吸収するような光吸収特性を有するものが好ましい。発電層は、正孔を輸送できるp型半導体材料と電子を輸送できるn型半導体材料を含有していることが必要である。
(1) Anode / power generation layer / cathode (2) Anode / hole transport layer / power generation layer / cathode (3) Anode / hole transport layer / power generation layer / electron transport layer / cathode (4) Anode / hole transport layer / P-type semiconductor layer / power generation layer / n-type semiconductor layer / electron transport layer / cathode (5) Anode / hole transport layer / first light-emitting layer / electron transport layer / intermediate electrode / hole transport layer / second light-emitting layer / Electron transport layer / cathode The above power generation layer preferably has a light absorption characteristic that relatively strongly absorbs the wavelength component (red component) that deteriorates the color temperature as illumination light. The power generation layer needs to contain a p-type semiconductor material that can transport holes and an n-type semiconductor material that can transport electrons.

これらは、実質2層でヘテロジャンクションを形成する構成でも良いが、1層の内部で混合された状態となっているバルクヘテロジャンクションを形成する構成の方が光電変換効率に優れ、好ましい。更に、発電層を正孔輸送層、電子輸送層で挟み込むことで、正孔及び電子の陽極・陰極への取り出し効率を高めることができるために、それらを有する(2)及び(3)の層構成が(1)の層構成より好ましい。また、(4)のようにp型半導体材料とn型半導体材料単体からなる層で発電層を挟み込むような層構成(p−i−n構成ともいう)にすると、発電層自体でも正孔と電子の整流性(キャリア取り出しの選択性)を高めることができ、一層好ましい。また、太陽光の利用効率を高めるため、異なる波長の太陽光をそれぞれの発電層で吸収するような、タンデム構成((5)の層構成)であっても良い。   These may have a structure in which a heterojunction is formed substantially in two layers, but a structure in which a bulk heterojunction formed in a mixed state in one layer is excellent in photoelectric conversion efficiency and is preferable. Furthermore, since the efficiency of taking out holes and electrons to the anode / cathode can be increased by sandwiching the power generation layer between the hole transport layer and the electron transport layer, the layers (2) and (3) having them. The configuration is more preferable than the layer configuration of (1). Further, when the power generation layer is sandwiched between layers composed of a p-type semiconductor material and a single n-type semiconductor material as in (4) (also referred to as a pin structure), the power generation layer itself has holes and holes. Electron rectification (selection of carrier extraction) can be improved, and this is more preferable. Moreover, in order to improve the utilization efficiency of sunlight, the tandem configuration ((5) layer configuration) in which sunlight of different wavelengths is absorbed by each power generation layer may be employed.

下記に記載する発電層以外の層は、発電層に用いられる材料のHOMO・LUMO準位に適合していれば、有機EL素子と同様の材料を用いて形成することができる。   Layers other than the power generation layer described below can be formed using the same material as that of the organic EL element as long as it conforms to the HOMO / LUMO level of the material used for the power generation layer.

<p型半導体材料>
本発明の発電層(バルクヘテロジャンクション層)に用いられるp型半導体材料としては、種々の縮合多環芳香族低分子化合物や共役系ポリマーが挙げられるが、このうちで有機EL素子の発光波長特性と、照明としての所望の色温度によって決まる光吸収特性を有する材料が選択される。
<P-type semiconductor material>
Examples of the p-type semiconductor material used for the power generation layer (bulk heterojunction layer) of the present invention include various condensed polycyclic aromatic low-molecular compounds and conjugated polymers, and among these, the emission wavelength characteristics of the organic EL element and A material having a light absorption characteristic determined by a desired color temperature as illumination is selected.

例えば、りん光型の有機EL素子を用いて白色光源として照明装置を提供するためには、赤色領域に光吸収特性における極大値を有する、以下のような材料が挙げられる。   For example, in order to provide a lighting device as a white light source using a phosphorescent organic EL element, the following materials having a maximum value in light absorption characteristics in the red region can be cited.

縮合多環芳香族低分子化合物としては、例えば、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン、ヘプタセン、クリセン、ピセン、フルミネン、ピレン、ペロピレン、ペリレン、テリレン、クオテリレン、コロネン、オバレン、サーカムアントラセン、ビスアンテン、ゼスレン、ヘプタゼスレン、ピランスレン、ビオランテン、イソビオランテン、サーコビフェニル、アントラジチオフェン等の化合物、ポルフィリンや銅フタロシアニン、テトラチアフルバレン(TTF)−テトラシアノキノジメタン(TCNQ)錯体、ビスエチレンテトラチアフルバレン(BEDTTTF)−過塩素酸錯体、及びこれらの誘導体や前駆体が挙げられる。   Examples of the condensed polycyclic aromatic low-molecular compound include anthracene, tetracene, pentacene, hexacene, heptacene, chrysene, picene, fluorene, pyrene, peropyrene, perylene, terylene, quaterylene, coronene, ovalene, circumanthracene, bisanthene, zeslen, Compounds such as heptazeslen, pyranthrene, violanthene, isoviolanthene, cacobiphenyl, anthradithiophene, porphyrin, copper phthalocyanine, tetrathiafulvalene (TTF) -tetracyanoquinodimethane (TCNQ) complex, bisethylenetetrathiafulvalene (BEDTTTTF ) -Perchloric acid complexes, and derivatives and precursors thereof.

また上記の縮合多環を有する誘導体の例としては、国際公開第03/16599号パンフレット、国際公開第03/28125号パンフレット、米国特許第6,690,029号明細書、特開2004−107216号公報等に記載の置換基をもったペンタセン誘導体、米国特許出願公開第2003/136964号明細書等に記載のペンタセンプレカーサ、J.Amer.Chem.Soc.,vol127.No14.4986、J.Amer.Chem.Soc.,vol.123、p9482、J.Amer.Chem.Soc.,vol.130(2008)、No.9、2706等に記載のトリアルキルシリルエチニル基で置換されたアセン系化合物等が挙げられる。   Examples of the derivative having the above-mentioned condensed polycycle include WO 03/16599 pamphlet, WO 03/28125 pamphlet, US Pat. No. 6,690,029, JP 2004-107216 A. A pentacene derivative having a substituent described in JP-A No. 2003-136964, a pentacene precursor described in US Patent Application Publication No. 2003/136964, and the like; Amer. Chem. Soc. , Vol127. No. 14.4986, J. MoI. Amer. Chem. Soc. , Vol. 123, p9482; Amer. Chem. Soc. , Vol. 130 (2008), no. 9, acene-based compounds substituted with a trialkylsilylethynyl group described in 2706 and the like.

共役系ポリマーとしては、例えば、ポリ3−ヘキシルチオフェン(P3HT)等のポリチオフェン及びそのオリゴマー、またはTechnical Digest of the International PVSEC−17, Fukuoka, Japan, 2007, P1225に記載の重合性基を有するようなポリチオフェン、Nature Material,(2006)vol.5,p328に記載のポリチオフェン−チエノチオフェン共重合体、WO2008/000664に記載のポリチオフェン−ジケトピロロピロール共重合体、Adv Mater,2007p4160に記載のポリチオフェン−チアゾロチアゾール共重合体,Nature Mat.vol.6(2007),p497に記載のPCPDTBT等のようなポリチオフェン共重合体、ポリピロール及びそのオリゴマー、ポリアニリン、ポリフェニレン及びそのオリゴマー、ポリフェニレンビニレン及びそのオリゴマー、ポリチエニレンビニレン及びそのオリゴマー、ポリアセチレン、ポリジアセチレン、ポリシラン、ポリゲルマン等のσ共役系ポリマー、等のポリマー材料が挙げられる。   Examples of the conjugated polymer include a polythiophene such as poly-3-hexylthiophene (P3HT) and an oligomer thereof, or a technical group described in Technical Digest of the International PVSEC-17, Fukuoka, Japan, 2007, P1225. Polythiophene, Nature Material, (2006) vol. 5, p328, polythiophene-thienothiophene copolymer, WO 2008/000664, polythiophene-diketopyrrolopyrrole copolymer, Adv Mater, 2007 p4160, polythiophene-thiazolothiazole copolymer, Nature Mat. vol. 6 (2007), p497 described in PCPDTBT, etc., polypyrrole and its oligomer, polyaniline, polyphenylene and its oligomer, polyphenylene vinylene and its oligomer, polythienylene vinylene and its oligomer, polyacetylene, polydiacetylene, Examples thereof include polymer materials such as σ-conjugated polymers such as polysilane and polygermane.

また、ポリマー材料ではなくオリゴマー材料としては、チオフェン6量体であるα−セクシチオフェンα,ω−ジヘキシル−α−セクシチオフェン、α,ω−ジヘキシル−α−キンケチオフェン、α,ω−ビス(3−ブトキシプロピル)−α−セクシチオフェン、等のオリゴマーが好適に用いることができる。   In addition, oligomer materials, not polymer materials, include thiophene hexamer α-seccithiophene α, ω-dihexyl-α-sexualthiophene, α, ω-dihexyl-α-kinkethiophene, α, ω-bis (3 Oligomers such as -butoxypropyl) -α-sexithiophene can be preferably used.

これらの化合物の中でも、特開2004−75951号公報に記載の溶液プロセスが可能な程度に有機溶剤への溶解性が高く、かつ乾燥後は結晶性薄膜を形成し、高い移動度を達成することが可能な化合物が好ましい。   Among these compounds, the solubility in an organic solvent is as high as possible in the solution process described in JP-A-2004-75951, and a crystalline thin film is formed after drying to achieve high mobility. Preferred is a compound capable of

また、本発明の目的である、りん光発光有機EL素子の色温度をより高いものとするようなp型半導体材料としては、りん光発光有機EL素子の橙〜赤色領域に吸収極大を有する化合物であることが好ましい。   In addition, as a p-type semiconductor material for increasing the color temperature of the phosphorescent organic EL device, which is an object of the present invention, a compound having an absorption maximum in the orange to red region of the phosphorescent organic EL device. It is preferable that

このような化合物としては、特開2004−107216号公報等に記載の置換基をもったペンタセン誘導体、米国特許出願公開第2003/136964号明細書等に記載のペンタセンプレカーサ、J.Amer.Chem.Soc.,vol127.No.14.4986、J.Amer.Chem.Soc.,vol.123,p9482、J.Amer.Chem.Soc.,vol.130(2008),No.9,2706等に記載のトリアルキルシリルエチニル基で置換されたアセン系化合物、WO2008/000664に記載されたポリチオフェン−ジケトピロロピロール共重合体、Nature Mat.vol.6(2007),p497に記載のPCPDTBT、Adv.Mater.2007,19,2295に記載のPCDTBT等のようなポリチオフェン共重合体、およびポルフィリンやフタロシアニン系化合物などの材料を挙げることができる。上記材料の中でも塗布可能な材料として、ポルフィリン系化合物である特開2008−16834号等に記載されているような、熱等のエネルギーを加えることによって可溶性置換基が反応して不溶化する(顔料化する)材料などを挙げることができる。   Examples of such a compound include pentacene derivatives having substituents described in JP-A No. 2004-107216, pentacene precursors described in US Patent Application Publication No. 2003/136964, and the like. Amer. Chem. Soc. , Vol127. No. 14.4986, J.H. Amer. Chem. Soc. , Vol. 123, p9482; Amer. Chem. Soc. , Vol. 130 (2008), no. An acene-based compound substituted with a trialkylsilylethynyl group described in US Pat. No. 9,2706, a polythiophene-diketopyrrolopyrrole copolymer described in WO2008 / 000664, Nature Mat. vol. 6 (2007), p497, PCPDTBT, Adv. Mater. Examples thereof include polythiophene copolymers such as PCDTBT described in 2007, 19, 2295, and materials such as porphyrins and phthalocyanine compounds. Among the above materials, as a material that can be applied, a soluble substituent reacts and insolubilizes by applying energy such as heat as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-16834 which is a porphyrin compound (pigmentation). Material).

上記の材料の中でも、図6の実線Bにも示すように、下記式1を満たす吸収スペクトルを有する化合物が好ましい。   Among the above materials, as shown by a solid line B in FIG. 6, a compound having an absorption spectrum satisfying the following formula 1 is preferable.

A600/A450>1・・・式1
A450は波長450nmにおける吸収値であり、A600は波長600nmにおける吸収値である。450nmは前記りん光発光有機EL素子から発光される青色のスペクトルを有する領域であり、この領域の吸収は少ないほど好ましい。他方で600nmは、りん光発光有機EL素子から発光される赤色のスペクトルを有する領域であり、この領域の光をなるべく多く吸収することで、りん光発光有機EL素子の色温度をより高いものとすることができる。
A600 / A450> 1 Formula 1
A450 is an absorption value at a wavelength of 450 nm, and A600 is an absorption value at a wavelength of 600 nm. 450 nm is a region having a blue spectrum emitted from the phosphorescent organic EL device, and the smaller the absorption in this region, the better. On the other hand, 600 nm is a region having a red spectrum emitted from the phosphorescent organic EL device. By absorbing as much light as possible in this region, the color temperature of the phosphorescent organic EL device is increased. can do.

より好ましくは、式2を満たすことである。   More preferably, the expression 2 is satisfied.

A600/A450>2・・・式2
このような式を満たすためには、p型半導体材料の吸収スペクトルの極大が、700nm以上であることが好ましい。
A600 / A450> 2 Formula 2
In order to satisfy such an expression, the maximum of the absorption spectrum of the p-type semiconductor material is preferably 700 nm or more.

<n型半導体材料>
本発明のバルクヘテロジャンクション層に用いられるn型半導体材料としては、特に限定されないが、例えば、フラーレン、オクタアザポルフィリン等、p型半導体のパーフルオロ体(パーフルオロペンタセンやパーフルオロフタロシアニン等)、ナフタレンテトラカルボン酸無水物、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド、ペリレンテトラカルボン酸無水物、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド等の芳香族カルボン酸無水物やそのイミド化物を骨格として含む高分子化合物等を挙げられるが、このうちで有機EL素子の発光波長特性と、照明としての所望の色温度によって決まる光吸収特性を有する材料が選択される。例えば、りん光型の有機EL素子を用いて白色光源として照明装置を提供するためには、赤色領域に光吸収特性における極大値を有する、以下のような材料が好ましい。
<N-type semiconductor material>
The n-type semiconductor material used for the bulk heterojunction layer of the present invention is not particularly limited. For example, fullerene, octaazaporphyrin and the like, p-type semiconductor perfluoro products (perfluoropentacene, perfluorophthalocyanine, etc.), naphthalenetetra Examples include carboxylic acid anhydrides, naphthalenetetracarboxylic acid diimides, perylenetetracarboxylic acid anhydrides, aromatic carboxylic acid anhydrides such as perylenetetracarboxylic acid diimides, and polymer compounds containing the imidized product as a skeleton. Thus, a material having a light emission characteristic determined by a light emission wavelength characteristic of the organic EL element and a desired color temperature as illumination is selected. For example, in order to provide a lighting device as a white light source using a phosphorescent organic EL element, the following materials having a maximum value in light absorption characteristics in the red region are preferable.

しかし、本発明のチオフェン含有縮合環を有する材料をp型半導体材料として用いる場合、効率的な電荷分離を行えるフラーレン誘導体が好ましい。フラーレン誘導体としては、フラーレンC60、フラーレンC70、フラーレンC76、フラーレンC78、フラーレンC84、フラーレンC240、フラーレンC540、ミックスドフラーレン、フラーレンナノチューブ、多層ナノチューブ、単層ナノチューブ、ナノホーン(円錐型)等、およびこれらの一部が水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、シクロアルキル基、シリル基、エーテル基、チオエーテル基、アミノ基、シリル基等によって置換されたフラーレン誘導体を挙げることができる。   However, when the material having a thiophene-containing fused ring of the present invention is used as a p-type semiconductor material, a fullerene derivative capable of efficient charge separation is preferable. Fullerene derivatives include fullerene C60, fullerene C70, fullerene C76, fullerene C78, fullerene C84, fullerene C240, fullerene C540, mixed fullerene, fullerene nanotubes, multi-walled nanotubes, single-walled nanotubes, nanohorns (conical), and the like. Partially by hydrogen atom, halogen atom, substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group, heteroaryl group, cycloalkyl group, silyl group, ether group, thioether group, amino group, silyl group, etc. Examples thereof include substituted fullerene derivatives.

中でも[6,6]−フェニルC61−ブチリックアシッドメチルエステル(略称PCBM)、[6,6]−フェニルC61−ブチリックアシッド−nブチルエステル(PCBnB)、[6,6]−フェニルC61−ブチリックアシッド−イソブチルエステル(PCBiB)、[6,6]−フェニルC61−ブチリックアシッド−nヘキシルエステル(PCBH)、Adv.Mater.,vol.20(2008),p2116等に記載のbis−PCBM、特開2006−199674号公報等のアミノ化フラーレン、特開2008−130889号公報等のメタロセン化フラーレン、米国特許第7329709号明細書等の環状エーテル基を有するフラーレン等のような、置換基を有してより溶解性が向上したフラーレン誘導体を用いることが好ましい。   Among them, [6,6] -phenyl C61-butyric acid methyl ester (abbreviation PCBM), [6,6] -phenyl C61-butyric acid-nbutyl ester (PCBnB), [6,6] -phenyl C61-buty Rick acid-isobutyl ester (PCBiB), [6,6] -phenyl C61-butyric acid-n hexyl ester (PCBH), Adv. Mater. , Vol. 20 (2008), p2116, etc., aminated fullerenes such as JP-A 2006-199674, metallocene fullerenes such as JP-A 2008-130889, and cyclics such as US Pat. No. 7,329,709. It is preferable to use a fullerene derivative having a substituent and having improved solubility, such as fullerene having an ether group.

なおこれらフラーレン誘導体の吸収スペクトルは紫外〜青色領域にあるため、n型半導体材料は、本発明のりん光発光有機EL素子の吸収スペクトルを所望の色温度に向上させるためには、光電変換効率が下がり過ぎない範囲で添加量を少なくすることが好ましい。バルクヘテロジャンクション層における好ましいp型半導体材料とn型半導体材料の比率としては、4:5〜4:1であり、より好ましくは5:4〜2:1である。   Since the absorption spectrum of these fullerene derivatives is in the ultraviolet to blue region, the n-type semiconductor material has a photoelectric conversion efficiency in order to improve the absorption spectrum of the phosphorescent organic EL device of the present invention to a desired color temperature. It is preferable to reduce the addition amount as long as it does not fall too much. A preferable ratio of the p-type semiconductor material and the n-type semiconductor material in the bulk heterojunction layer is 4: 5 to 4: 1, and more preferably 5: 4 to 2: 1.

<フレキシブル透明フィルム>
10cm×10cmのサイズを有するバリア層付きPENフィルム基板上に、インジウム・スズ酸化物(ITO)透明導電膜を110nm堆積したもの(シート抵抗13Ω/□)を、通常のフォトリソグラフィ技術と塩酸エッチングとを用いて、中央部に5cm幅でパターニングして、透明電極付のフレキシブル透明基板311を形成した。
<Flexible transparent film>
A 110 nm indium tin oxide (ITO) transparent conductive film deposited on a PEN film substrate with a barrier layer having a size of 10 cm × 10 cm (sheet resistance 13Ω / □) Was used, and a flexible transparent substrate 311 with a transparent electrode was formed by patterning at a central portion with a width of 5 cm.

[比較例の照明装置と本発明に係る照明装置の製作]
<比較例の照明装置A>
5cm×6cmのサイズを有するPEN基板上に、インジウム・スズ酸化物(ITO)透明導電膜を150nm堆積したもの(シート抵抗13Ω/□)を、通常のフォトリソグラフィ技術と塩酸エッチングとを用いて30mm幅にパターニングして、第一の電極を形成した。
[Production of Lighting Device of Comparative Example and Lighting Device According to the Present Invention]
<Lighting Device A of Comparative Example>
An indium tin oxide (ITO) transparent conductive film deposited on a PEN substrate having a size of 5 cm × 6 cm with a thickness of 150 nm (sheet resistance 13 Ω / □) is 30 mm by using a normal photolithography technique and hydrochloric acid etching. The first electrode was formed by patterning to the width.

パターン形成した透明電極を、界面活性剤と超純水による超音波洗浄、超純水による超音波洗浄の順で洗浄後、窒素による乾燥を行い、最後に紫外線オゾン洗浄を行った。   The patterned transparent electrode was cleaned in the order of ultrasonic cleaning with a surfactant and ultrapure water, followed by ultrasonic cleaning with ultrapure water, dried with nitrogen, and finally with ultraviolet ozone cleaning.

この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。   This transparent support substrate was fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus.

真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に各層の構成材料を各々有機EL素子作製に最適の量充填した。蒸着用るつぼは、モリブデン製またはタングステン製抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。   Each of the vapor deposition crucibles in the vacuum vapor deposition apparatus was filled with the constituent material of each layer in an optimum amount for producing an organic EL element. As the evaporation crucible, one made of a resistance heating material made of molybdenum or tungsten was used.

次いで、真空度4×10−4Paまで減圧した後、以下の順および組成で各層を製膜することで、有機EL部材2を作製した。 Subsequently, after depressurizing to a vacuum degree of 4 × 10 −4 Pa, each layer was formed in the following order and composition to prepare the organic EL member 2.

正孔注入層:m−MTDATA・・・40nm
正孔輸送層:α−NPD・・・10nm
発光層(1):化合物1(97%)、BD−1(3%)・・・15nm
中間層(1):化合物1・・・5nm
発光層(2):化合物1(92%)、Ir−9(8%)・・・5nm
中間層(2):化合物1・・・3nm
発光層(3):化合物1(94%)、Ir−1(5%)、BtIr(acac)(1%)・・・5nm
正孔阻止層:BAlq・・・15nm
電子輸送層:BCP(75%)、Cs(25%)・・・50nm
陰極:アルミニウム・・・110nm
Hole injection layer: m-MTDATA ... 40 nm
Hole transport layer: α-NPD: 10 nm
Light emitting layer (1): Compound 1 (97%), BD-1 (3%)... 15 nm
Intermediate layer (1): Compound 1 ... 5 nm
Light emitting layer (2): Compound 1 (92%), Ir-9 (8%)... 5 nm
Intermediate layer (2): Compound 1 3 nm
Light emitting layer (3): Compound 1 (94%), Ir-1 (5%), Bt 2 Ir (acac) (1%)... 5 nm
Hole blocking layer: BAlq ... 15nm
Electron transport layer: BCP (75%), Cs (25%) ... 50 nm
Cathode: Aluminum ... 110nm

Figure 2010263039
Figure 2010263039

得られた有機EL素子22の発光面側は、バリア層としてSiOが製膜されたPETフィルムを用い、陰極側は40μm厚のアルミホイルシートを用い、UV硬化樹脂(ナガセケムテックス株式会社製、UV RESIN XNR5570−B1)を用いて封止を行い、照明装置1とした。なお、封止作業は、有機EL素子を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス(純度99.999%以上の高純度窒素ガスの雰囲気下)で行った。 The light emitting surface side of the obtained organic EL element 22 uses a PET film on which SiO 2 is formed as a barrier layer, and the cathode side uses a 40 μm thick aluminum foil sheet, and is a UV curable resin (manufactured by Nagase ChemteX Corporation). , UV RESIN XNR5570-B1) was used to make a lighting device 1. The sealing operation was performed in a glove box (in an atmosphere of high-purity nitrogen gas having a purity of 99.999% or more) in a nitrogen atmosphere without bringing the organic EL element into contact with the atmosphere.

<本発明に係る実施例1の照明装置B>
まず、以下に示すように有機EL部材2を作製した。以下に示す点で異なるが、それ以外では比較例の照明装置Aで示した有機EL部材2と同様にして作製した。
<Lighting device B of Example 1 according to the present invention>
First, the organic EL member 2 was produced as shown below. Although it is different in the following points, it was produced in the same manner as the organic EL member 2 shown in the illumination device A of the comparative example except for that.

電子輸送層まで蒸着した後、陰極のアルミニウムの膜厚を5nmとし、さらに補助電極線として1mm幅ごとに50μm幅のグリッド線を形成するように銀を200nm蒸着することで、トップエミッション型の有機ELとした点が相違する。   After depositing up to the electron transport layer, the thickness of the cathode aluminum is 5 nm, and silver is deposited by 200 nm so as to form a grid line of 50 μm width for each 1 mm width as an auxiliary electrode line. The difference is EL.

次いで、以下に示すように有機光電変換部材3を作製した。   Subsequently, the organic photoelectric conversion member 3 was produced as shown below.

有機EL部材2の場合と同様のフィルム基材に洗浄・PEDOT層形成プロセスを行った後、フィルム基材を窒素雰囲気下、JIS B9920に準拠し、測定した清浄度がクラス10で、露点温度が−80℃以下、酸素濃度0.8ppmのグローブボックスへ移した。   After performing the cleaning and PEDOT layer forming process on the same film substrate as in the case of the organic EL member 2, the film substrate is measured under a nitrogen atmosphere in accordance with JIS B9920, the measured cleanliness is class 10, and the dew point temperature is It moved to the glove box of -80 degrees C or less and oxygen concentration 0.8ppm.

グローブボックス中にて、バルクヘテロジャンクション層用塗布液を下記のように調製し、スピンコーターにて、500rpm、60秒の条件で塗布し、バルクヘテロジャンクション層を設けたのち、室温で30分乾燥させた。   In a glove box, a coating liquid for a bulk heterojunction layer was prepared as follows, and applied with a spin coater under conditions of 500 rpm and 60 seconds. After a bulk heterojunction layer was provided, the coating liquid was dried at room temperature for 30 minutes. .

(バルクヘテロジャンクション層用塗布液)
クロロベンゼン・・・1.0g
PCPDTBT(下記に構造式を示す)・・・14mg
(Adv.Mater.2006,vol.18,p2884を参考として合成)
Aldrich社製PCBM・・・7mg
バルクヘテロジャンクション層まで設けた基板を大気暴露させずに蒸着機に移動し、4×10−4Paまで減圧した。なお、タンタル製抵抗加熱ボートにフッ化リチウム、また、タングステン製抵抗加熱ボートにアルミニウムを入れ、蒸着機内に取り付けておいた。
(Bulk heterojunction layer coating solution)
Chlorobenzene 1.0g
PCPDTBT (showing the structural formula below) ... 14mg
(Synthesis with reference to Adv.Matter.2006, vol.18, p2884)
Aldrich PCBM 7mg
The substrate provided up to the bulk heterojunction layer was moved to a vapor deposition machine without being exposed to the atmosphere, and the pressure was reduced to 4 × 10 −4 Pa. In addition, lithium fluoride was put in a resistance heating boat made of tantalum, and aluminum was put in a resistance heating boat made of tungsten, and was attached in a vapor deposition machine.

Figure 2010263039
Figure 2010263039

次いで、タンタル製抵抗熱ボートに通電し加熱し、基板上にフッ化リチウムの電子注入層を0.5nm設けた。つづいて、タングステン製タンタル加熱ボートに通電し加熱し、蒸着速度1〜2nm/秒で膜厚100nm、巾5cmの陰極を、前記透明導電膜と直交するように蒸着した。   Subsequently, the resistance heating boat made of tantalum was energized and heated, and an electron injection layer of lithium fluoride was provided to 0.5 nm on the substrate. Subsequently, the tungsten tantalum heating boat was energized and heated, and a cathode having a film thickness of 100 nm and a width of 5 cm was deposited at a deposition rate of 1 to 2 nm / second so as to be orthogonal to the transparent conductive film.

得られた有機EL部材2および有機光電変換部材3は、以下の順に積層して封止を行った後、大気中に取り出し、照明装置とした。   The obtained organic EL member 2 and organic photoelectric conversion member 3 were laminated and sealed in the following order, and then taken out into the atmosphere to obtain a lighting device.

1)バリアフィルムとして、40μm厚のアルミ箔をセットし、封止用のUV硬化型接着剤を塗布する
2)有機光電変換素子32の陰極側を、UV硬化型接着剤を塗布したアルミ箔の表面上にセットする
3)有機EL素子22のPENフィルム側を有機光電変換部材3に向けて、有機EL部材を有機光電変換部材3の表面上にセットする
4)封止用のUV硬化型接着剤を塗布した透明ガスバリアフィルムを有機EL部材2の表面上にセットし、アルミ箔/有機光電変換部材3/有機EL部材2でなる積層体を透明ガスバリアフィルムで覆い、所定の時間UVを照射することで硬化させ、封止する。
1) Set 40 μm-thick aluminum foil as a barrier film and apply a UV curable adhesive for sealing 2) The cathode side of the organic photoelectric conversion element 32 is made of an aluminum foil coated with a UV curable adhesive. Set on the surface 3) Set the organic EL element 22 on the surface of the organic photoelectric conversion member 3 with the PEN film side of the organic EL element 22 facing the organic photoelectric conversion member 3 4) UV curable adhesive for sealing A transparent gas barrier film coated with an agent is set on the surface of the organic EL member 2, and the laminate of aluminum foil / organic photoelectric conversion member 3 / organic EL member 2 is covered with the transparent gas barrier film and irradiated with UV for a predetermined time. Is cured and sealed.

なおここでアルミ箔は、水蒸気透過性のない安価な非透光性封止用素材として使用している。   Here, the aluminum foil is used as an inexpensive non-transparent sealing material without water vapor permeability.

<本発明に係る実施例2の照明装置C>
有機光電変換素子32の作製において、陰極のアルミニウムの膜厚を5nmとし、さらに補助電極線として1mm幅ごとに50μm幅のグリッド線を形成するように銀を200nm蒸着することで、両面受光型の有機光電変換素子とした以外は同様にして、有機光電変換部材3を作製した。
<The illuminating device C of Example 2 which concerns on this invention>
In the production of the organic photoelectric conversion element 32, the film thickness of the cathode aluminum is set to 5 nm, and silver is evaporated to 200 nm so as to form a grid line of 50 μm width for each 1 mm width as an auxiliary electrode line. An organic photoelectric conversion member 3 was produced in the same manner except that the organic photoelectric conversion element was used.

得られた有機光電変換部材3および有機EL部材2は、以下の順に積層して封止を行った後大気中に取り出し、照明装置とした。   The obtained organic photoelectric conversion member 3 and organic EL member 2 were laminated and sealed in the following order, and then taken out into the atmosphere to obtain a lighting device.

1)バリアフィルムとして、40μm厚のアルミ箔をセットし、封止用のUV硬化型接着剤を塗布する
2)有機光電変換素子32の陰極側を、UV硬化型接着剤を塗布したアルミ箔の表面上にセットする
3)有機EL素子22のPENフィルム側を有機光電変換部材に向けて、有機EL部材2を有機光電変換部材3の表面上にセットする
4)封止用のUV硬化型接着剤を塗布した透明ガスバリアフィルムを有機EL部材2の表面上にセットし、有機EL部材2/有機光電変換部材3/アルミ箔でなる積層体を透明ガスバリアフィルムで覆い、所定の時間UVを照射することで硬化させ、封止する。
1) Set 40 μm-thick aluminum foil as a barrier film and apply a UV curable adhesive for sealing 2) The cathode side of the organic photoelectric conversion element 32 is made of an aluminum foil coated with a UV curable adhesive. Set on the surface 3) Set the organic EL element 2 on the surface of the organic photoelectric conversion member 3 with the PEN film side of the organic EL element 22 facing the organic photoelectric conversion member 4) UV curable adhesive for sealing A transparent gas barrier film coated with an agent is set on the surface of the organic EL member 2, the laminate composed of the organic EL member 2 / organic photoelectric conversion member 3 / aluminum foil is covered with the transparent gas barrier film, and UV is irradiated for a predetermined time. Is cured and sealed.

<本発明に係る実施例3の照明装置D>
有機光電変換素子32の作製において、p型半導体材料をPCDTBT(Adv.Mater.2007,19,2295を参考として合成)に変更した以外は同様にして有機光電変換部材3を作製した。
<The illuminating device D of Example 3 which concerns on this invention>
In the production of the organic photoelectric conversion element 32, the organic photoelectric conversion member 3 was produced in the same manner except that the p-type semiconductor material was changed to PCDTBT (synthesised with reference to Adv. Mater. 2007, 19, 2295).

Figure 2010263039
Figure 2010263039

得られた有機光電変換部材3および有機EL部材2は、以下の順に積層して封止を行った後大気中に取り出し、照明装置とした。   The obtained organic photoelectric conversion member 3 and organic EL member 2 were laminated and sealed in the following order, and then taken out into the atmosphere to obtain a lighting device.

1)バリアフィルムとして、40μm厚のアルミ箔をセットし、封止用のUV硬化型接着剤を塗布する
2)有機光電変換素子32の陰極側を、UV硬化型接着剤を塗布したアルミ箔の表面上にセットする
3)有機EL素子22のPENフィルム側を有機光電変換部材3に向けて、有機光電変換部材3の表面上にセットする
4)封止用のUV硬化型接着剤を塗布した透明ガスバリアフィルムを有機EL素子22の表面上にセットし、アルミ箔/有機光電変換部材3/有機EL部材2でなる積層体を透明ガスバリアフィルムで覆い、所定の時間UVを照射することで硬化させ、封止する。
1) Set 40 μm-thick aluminum foil as a barrier film and apply a UV curable adhesive for sealing 2) The cathode side of the organic photoelectric conversion element 32 is made of an aluminum foil coated with a UV curable adhesive. 3) Set on the surface of the organic photoelectric conversion member 3 with the PEN film side of the organic EL element 22 facing the organic photoelectric conversion member 3 4) Apply a UV curable adhesive for sealing A transparent gas barrier film is set on the surface of the organic EL element 22, the laminate composed of the aluminum foil / organic photoelectric conversion member 3 / organic EL member 2 is covered with the transparent gas barrier film, and cured by irradiating with UV for a predetermined time. , Seal.

[比較例の照明装置Aと本発明に係る実施例の照明装置B〜Dの評価]
<発光スペクトル、吸収スペクトル、色温度、演色性評価指数の評価方法>
分光放射輝度計CS−1000(コニカミノルタセンシング社製)を用いて、各照明装置A、B、C、Dについて、正面輝度、色度及び発光スペクトルを測定し、2°視野角正面輝度1000cd/mでの値を評価し、比較例の照明装置A及び実施例の照明装置B、C、Dについて色温度、演色性評価指数を算出した。
[Evaluation of Lighting Device A of Comparative Example and Lighting Devices B to D of Examples of the Present Invention]
<Evaluation method of emission spectrum, absorption spectrum, color temperature, color rendering index>
Using a spectral radiance meter CS-1000 (manufactured by Konica Minolta Sensing Co., Ltd.), the front luminance, chromaticity, and emission spectrum of each lighting device A, B, C, and D were measured, and the 2 ° viewing angle front luminance 1000 cd / The value at m 2 was evaluated, and the color temperature and the color rendering index were calculated for the illumination device A of the comparative example and the illumination devices B, C, and D of the examples.

また有機光電変換素子32の吸収スペクトルは、日立ハイテク社製分光光度計U−3300を用いて測定し、450nmにおける吸光度と600nmにおける吸光度を比較した。   The absorption spectrum of the organic photoelectric conversion element 32 was measured using a spectrophotometer U-3300 manufactured by Hitachi High-Tech Co., Ltd., and the absorbance at 450 nm was compared with the absorbance at 600 nm.

<実施例の照明装置B〜Dに関する光電変換効率の評価方法>
各実施例の照明装置B、C、Dに用いた有機光電変換素子32を、有機EL素子22で上記2°視野角正面輝度1000cd/mで照射した際の発光エネルギーを基準にとして光電変換効率を算出した。
<Evaluation Method of Photoelectric Conversion Efficiency Regarding Lighting Devices B to D of Examples>
Photoelectric conversion based on the emission energy when the organic photoelectric conversion element 32 used in the illumination devices B, C, and D of each example is irradiated with the organic EL element 22 at the 2 ° viewing angle front luminance of 1000 cd / m 2. Efficiency was calculated.

<比較例の照明装置A及び本発明に係る各照明装置B〜Dの評価結果>
図7は、比較例の照明装置A及び本発明に係る実施例の照明装置B〜Dの発光スペクトルを示す。
<Evaluation results of lighting device A of comparative example and lighting devices B to D according to the present invention>
FIG. 7 shows emission spectra of the illumination device A of the comparative example and the illumination devices B to D of the examples according to the present invention.

表1は、比較例の照明装置A及び本発明に係る実施例の照明装置B〜Dについて得られた照明特性に関する評価結果を示す。表1の『波長λmax』は、実施例の照明装置B〜Dに用いた有機光電変換素子32の吸収スペクトルにおける極大値を示す波長である。   Table 1 shows the evaluation results regarding the illumination characteristics obtained for the illumination device A of the comparative example and the illumination devices B to D of the examples according to the present invention. “Wavelength λmax” in Table 1 is a wavelength indicating a maximum value in the absorption spectrum of the organic photoelectric conversion element 32 used in the illumination devices B to D of the examples.

Figure 2010263039
Figure 2010263039

図7は、本発明に係る各実施例及び比較例の照明装置から照射される照明光の光スペクトルを示す。太い破線の曲線1は比較例の照明装置Aの分光スペクトルを示す。細い実線の曲線2が本発明に係る実施例の照明装置Bの分光スペクトルを示し、細い破線の曲線3が本発明に係る実施例の照明装置Cの分光スペクトルを示す。そして、曲線4は、本発明に係る実施例の照明装置Dの分光スペクトルを示す。   FIG. 7 shows the light spectrum of the illumination light emitted from the illumination devices of the examples and comparative examples according to the present invention. A thick broken line curve 1 shows a spectrum of the illumination device A of the comparative example. A thin solid curve 2 indicates the spectral spectrum of the illumination device B according to the embodiment of the present invention, and a thin broken curve 3 indicates the spectral spectrum of the illumination device C according to the embodiment of the present invention. Curve 4 shows the spectral spectrum of the illumination device D of the embodiment according to the present invention.

図7及び表1で示すように、本発明に係る各照明装置では長波側の光スペクトルが減少し、色温度を向上させていることが判る。また、単に長波長の光を吸収カットするだけではなく、有機EL素子22から有機光電変換素子32に照射された光のうちの4.7〜6.4%が再利用可能な電気として発電されている。   As shown in FIG. 7 and Table 1, it can be seen that in each lighting device according to the present invention, the light spectrum on the long wave side is reduced and the color temperature is improved. In addition to simply cutting off light having a long wavelength, 4.7 to 6.4% of the light emitted from the organic EL element 22 to the organic photoelectric conversion element 32 is generated as reusable electricity. ing.

中でも長波長域で強い光吸収特性を有する有機光電変換素子32が使用された第1実施例の照明装置B及び第2実施例の照明装置Cは、単に色温度が向上するだけでなく平均演色指数も向上し、より好ましい照明装置として実現している。   Among them, the lighting device B of the first embodiment and the lighting device C of the second embodiment, in which the organic photoelectric conversion element 32 having strong light absorption characteristics in the long wavelength region is used, not only improve the color temperature but also the average color rendering. The index has also been improved, realizing a more preferable lighting device.

1 照明装置
2 有機EL部材
22 有機EL素子
3 有機光電変換部材
32 有機光電変換素子
8 蓄電手段
21 フィルム基材
221 有機EL層
61 ガスバリアフィルム
C 供給回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Illuminating device 2 Organic EL member 22 Organic EL element 3 Organic photoelectric conversion member 32 Organic photoelectric conversion element 8 Power storage means 21 Film base material 221 Organic EL layer 61 Gas barrier film C Supply circuit

Claims (14)

電力供給により照明の光源として第1色温度の光を発光する有機電界発光素子と、
前記有機電界発光素子で発光された光の一部を吸収して発電する有機光電変換素子と、
を有する照明装置であって、
前記有機光電変換素子の光吸収により外部に放射される照明光の色温度が前記第1色温度より高い第2色温度に変わることを特徴とする照明装置。
An organic electroluminescent element that emits light of a first color temperature as a light source for illumination by supplying power;
An organic photoelectric conversion element that generates electricity by absorbing a part of the light emitted by the organic electroluminescence element;
A lighting device comprising:
An illumination device, wherein a color temperature of illumination light emitted to the outside by light absorption of the organic photoelectric conversion element is changed to a second color temperature higher than the first color temperature.
前記第2色温度と前記第1色温度の差分が200K以上であることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。   The illumination device according to claim 1, wherein a difference between the second color temperature and the first color temperature is 200K or more. 前記有機電界発光素子から発せられる発光の平均演色指数が、前記有機光電変換素子の光吸収により外部に放射される照明光の平均演色指数をより高い値に変換することを特徴とする、請求項1または2に記載の照明装置。   The average color rendering index of light emitted from the organic electroluminescence device converts the average color rendering index of illumination light emitted to the outside by light absorption of the organic photoelectric conversion device into a higher value. The lighting device according to 1 or 2. 前記有機光電変換素子によって発電された電力を有機電界発光素子に供給する供給回路を有することを特徴とする請求項1から3までの何れか1項に記載の照明装置。   4. The lighting device according to claim 1, further comprising a supply circuit that supplies electric power generated by the organic photoelectric conversion element to the organic electroluminescence element. 5. 前記有機光電変換素子によって発電された電力を蓄える蓄電部を有することを特徴とする請求項1から4までの何れか1項に記載の照明装置。   It has an electrical storage part which stores the electric power generated by the said organic photoelectric conversion element, The illuminating device of any one of Claim 1 to 4 characterized by the above-mentioned. 前記有機電界発光素子が、りん光発光材料を含有する発光層を有していることを特徴とする請求項1から5までの何れか1項に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 1, wherein the organic electroluminescent element has a light emitting layer containing a phosphorescent material. 前記有機光電変換素子が、フラーレン誘導体を有するバルクヘテロジャンクション層を有することを特徴とする請求項1から6までの何れか1項に記載の照明装置。   The lighting device according to any one of claims 1 to 6, wherein the organic photoelectric conversion element has a bulk heterojunction layer having a fullerene derivative. 前記有機光電変換素子の吸収スペクトルが、以下の式1を満たすことを特徴とする請求項1から7までの何れか1項に記載の照明装置。
式1 A600/A450>1
A450は波長450nmにおける吸収値であり、A600は波長600nmにおける吸収値である。
The illumination device according to claim 1, wherein an absorption spectrum of the organic photoelectric conversion element satisfies the following formula 1.
Formula 1 A600 / A450> 1
A450 is an absorption value at a wavelength of 450 nm, and A600 is an absorption value at a wavelength of 600 nm.
前記有機光電変換素子の吸収スペクトルの極大が、700nm以上であることを特徴とする請求項1から8までの何れか1項に記載の照明装置。   9. The illumination device according to claim 1, wherein the maximum of the absorption spectrum of the organic photoelectric conversion element is 700 nm or more. 前記有機電界発光素子又は前記有機光電変換素子は、ガスバリアフィルムで被覆された形態であることを特徴とする請求項1から9までの何れか1項に記載の照明装置。   The lighting device according to any one of claims 1 to 9, wherein the organic electroluminescence element or the organic photoelectric conversion element is covered with a gas barrier film. 前記有機電界発光素子と前記有機光電変換素子とが一体的に積層された形態であることを特徴とする請求項1から10までの何れか1項に記載の照明装置。   The lighting device according to any one of claims 1 to 10, wherein the organic electroluminescent element and the organic photoelectric conversion element are integrally laminated. 前記有機電界発光素子から放射される光を外部に反射する反射層を有し、
前記反射層、前記有機電界発光素子、前記有機光電変換素子の順序で配置していることを特徴とする請求項1から10までの何れか1項に記載の照明装置。
A reflective layer that reflects light emitted from the organic electroluminescent device to the outside;
The lighting device according to any one of claims 1 to 10, wherein the reflective layer, the organic electroluminescent element, and the organic photoelectric conversion element are arranged in this order.
前記有機電界発光素子及び前記有機光電変換素子は共通の透明な基材を用い、該基材の一方側に前記有機電界発光素子を配設し該基材の他方側に前記有機光電変換素子を配設することを特徴とする請求項12に記載の照明装置。   The organic electroluminescence device and the organic photoelectric conversion device use a common transparent base material, the organic electroluminescence device is disposed on one side of the base material, and the organic photoelectric conversion device is disposed on the other side of the base material. The lighting device according to claim 12, wherein the lighting device is disposed. 前記有機電界発光素子及び前記有機光電変換素子は、基材に液状組成物である塗布液を塗布手段により塗布し塗膜の層を形成する、溶液プロセスによって形成されることを特徴とする請求項1から13までの何れか1項に記載の照明装置。   The organic electroluminescence device and the organic photoelectric conversion device are formed by a solution process in which a coating liquid, which is a liquid composition, is applied to a substrate by a coating unit to form a coating film layer. 14. The lighting device according to any one of 1 to 13.
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