JP2011049356A - Organic el element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機EL(エレクトロルミネッセンス)素子に関し、特に有機EL素子の発光色の調整に関するものである。 The present invention relates to an organic EL (electroluminescence) element, and particularly relates to adjustment of the emission color of an organic EL element.
従来、有機材料によって形成される自発光素子である有機EL素子は、例えば、陽極となるITO(Indium Tin Oxide)等からなる第一電極と、少なくとも発光層を有する有機層と、陰極となるアルミニウム(Al)等からなる非透光性の第二電極と、を順次積層してなるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an organic EL element that is a self-luminous element formed of an organic material includes, for example, a first electrode made of ITO (Indium Tin Oxide) that serves as an anode, an organic layer that has at least a light-emitting layer, and aluminum that serves as a cathode. A non-translucent second electrode made of (Al) or the like is sequentially laminated (see, for example, Patent Document 1).
かかる有機EL素子は、第一電極から正孔を注入し、また、第二電極から電子を注入して正孔及び電子が前記発光層にて再結合することによって光を発するものである。有機EL素子は自己発光のため視認性に優れ、また、完全固体素子であるため耐衝撃性に優れ、さらに低温環境下での応答性に優れているため、表示の瞬間判読が必要な車両用計器などの車載表示装置に採用されている。 Such an organic EL element emits light by injecting holes from the first electrode and injecting electrons from the second electrode, and the holes and electrons recombine in the light emitting layer. Organic EL devices have excellent visibility due to self-emission, are excellent in impact resistance because they are completely solid elements, and have excellent responsiveness in low-temperature environments. It is used in in-vehicle display devices such as instruments.
特に車載表示装置に用いられる有機EL素子は、広範囲の温度環境下においても高い信頼性が要求されるとともに、表示品位を高めるために発光色も高い精度で要求されている。特に白色光においては、黄色寄りの白色や青色寄りの白色など白色の色度範囲内でも色味の違いを使用者に認識されやすく、製品に要求される白色を得るべく発光色を微細に調整することが求められている。これに対し、発光層に複数種類の発光性材料をドーピングすることによって発光色の調整をする方法が知られている。白色については、例えば特許文献2に開示されるように、複数層の発光層に全体で2種類以上の異なる色の蛍光性材料をドーピングする方法が知られている。かかる方法は、ドーパントとなる複数種類の発光性材料の濃度比を制御することで、発光色を所望の色度に調整することが可能であり、特に全体で3種類の発光材料をドーピングすることで色度の微細に調整することができる。
In particular, organic EL elements used in in-vehicle display devices are required to have high reliability even under a wide range of temperature environments, and to emit light with high accuracy in order to improve display quality. Especially for white light, the user can easily recognize the difference in color even within the white chromaticity range such as yellowish white and blueish white, and the emission color is finely adjusted to obtain the white color required for the product. It is requested to do. On the other hand, a method for adjusting the emission color by doping a light emitting layer with a plurality of kinds of light emitting materials is known. For white, for example, as disclosed in
しかしながら、同一の発光層内に異なる色の発光性材料をドーピングする場合、本願発明者の検証によれば実際に所望の白色を得る調整を行うためには、それぞれの濃度を大きく異ならせる必要があり、20:1など桁が違う比率でドーピングの濃度を制御することは現実には困難であり、量産製造においては発光色のバラツキが生じ、安定した発光色の調整をすることができないという問題点があった。 However, when doping the light emitting materials of different colors in the same light emitting layer, according to the verification by the inventors of the present application, it is necessary to make the respective concentrations greatly different in order to actually adjust to obtain a desired white color. There is a problem that it is actually difficult to control the doping concentration at a ratio such as 20: 1 which is different from the digit, and in the mass production, there is a variation in emission color, and the stable emission color cannot be adjusted. There was a point.
そこで本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、安定した発光色の調整が可能な有機EL素子を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of this problem, and an object of the present invention is to provide an organic EL element capable of stably adjusting the emission color.
本発明は、前記課題を解決するために、少なくとも2層以上の有機発光層を陽極と陰極との間に積層形成してなる有機EL素子であって、前記有機発光層の少なくとも1層は、2種類以上の同系色の発光性材料がドーピングされてなることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an organic EL device in which at least two or more organic light-emitting layers are laminated between an anode and a cathode, and at least one layer of the organic light-emitting layers includes: It is characterized by being doped with a light emitting material of two or more similar colors.
また、同系色の前記各発光性材料は、互いの発光ピーク波長の差が30nm以下であることを特徴とする。 Further, the luminescent materials of similar colors are characterized in that the difference in emission peak wavelength between each other is 30 nm or less.
また、同系色の前記各発光性材料の濃度は、発光ピーク波長の短い発光性材料の濃度が発光ピーク波長の長い発光性材料の濃度よりも高いことを特徴とする。 Further, the concentration of each of the luminescent materials of similar colors is characterized in that the concentration of the luminescent material having a short emission peak wavelength is higher than the concentration of the luminescent material having a long emission peak wavelength.
また、前記有機発光層はそれぞれ異なる発光色を呈し、混色によって白色の発光色を呈することを特徴とする。 The organic light-emitting layers may have different emission colors, and may exhibit a white emission color by mixing colors.
本発明は、有機EL素子に関し、安定した発光色の調整が可能となるものである。 The present invention relates to an organic EL element, and enables stable adjustment of emission color.
以下に、ドットマトリクス型の有機ELパネルに本発明を適用した実施形態を添付の図面に基づいて説明する。 Embodiments in which the present invention is applied to a dot matrix type organic EL panel will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1において、有機ELパネルは、支持基板1と、第一電極(陽極)2と、絶縁層3と、隔壁部4と、有機層5と、第二電極(陰極)6と、封止部材7とから主に構成されている。
In FIG. 1, an organic EL panel includes a
支持基板1は、長方形形状からなる透光性のガラス基板である。
The
第一電極2は、例えばITO(Indium Tin Oxide)等の透光性の導電材料をスパッタリングあるいは蒸着法等の方法で支持基板1上に層状に形成し、例えばフォトリソグラフィー法にてストライプ状にパターニングしてなるものである。第一電極2は、図1(a)に示すように陽極配線部2a及び陽極部2bを有しており、陽極配線部2aは終端部に外部電源と電気的に接続するための陽極端子部2cを備える。また、第一電極2は、表面がUV/O3処理やプラズマ処理等の表面処理を施されている。
The
絶縁層3は、ポリイミド系やフェノール系等の絶縁材料からなるものでフォトリソグラフィー法等の手段によって支持基板1上の非発光個所に所定の形状にて形成される。絶縁層3は、第一電極2の各陽極部2bの間に形成されるとともに第一電極2と若干重なるように形成され、第一電極2と第二電極6との間を絶縁するものである。
The insulating
隔壁部4は、例えばフェノール系等の絶縁材料からなるものであり、フォトリソグラフィー法等の手段によって断面が例えば逆テーパー状に形成される。隔壁部4は第一電極2及び絶縁層3上においては陽極部2bと略直角に交わるように形成され、また、支持基板1上の後述する陰極配線部に対応する個所においては図1(a)に示すように支持基板1の積層体形成面側から見て円弧状となるように形成される。
The partition wall portion 4 is made of, for example, an insulating material such as a phenol-based material, and has a cross section formed in, for example, a reverse taper shape by means of a photolithography method or the like. The partition wall portion 4 is formed on the
有機層5は、第一電極2及び絶縁層3上に形成されるものであり、図2に示すように、正孔注入輸送層5a,第一の発光層(有機発光層)5b,第二の発光層(有機発光層)5c,電子輸送層5d及び電子注入層5eを蒸着法等の手段によって順次積層形成してなり、膜厚60〜100nm程度の層状となるものである。
The
正孔注入輸送層5aは、第一電極2から正孔を取り込み第一,第二の発光層5b,5cへ伝達する機能を有し、例えばアミン系化合物等の正孔移動度が高い正孔輸送性材料を蒸着法等の手段によって膜厚15〜40nm程度の層状に形成してなる。前記正孔輸送性材料は、ガラス転移温度が85℃以上(さらに好ましくは130℃以上)であり、正孔移動度は4×10−4cm2/V・s程度であり、エネルギーギャップは3.1eV程度である。
The hole injecting and transporting
第一の発光層5bは、ホスト材料5fに発光性材料として第一のドーパント5g及び第二のドーパント5hを蒸着法等の手段によってドーピングし、膜厚15〜20nm程度の層状に形成してなる。ホスト材料5fは、正孔及び電子の輸送が可能であり、正孔及び電子が輸送されて再結合することで発光を示す発光材料からなり、例えば3.3eV程度のエネルギーギャップを持つアントラセン誘導体等からなる。第一のドーパント5gは、電子と正孔との再結合に反応して発光する機能を有する蛍光ドーパントからなり、所定の発光色として例えば橙色の発光を示す。第二のドーパント5hは、第一のドーパント5gと同系色の蛍光ドーパントからなり、例えば橙赤色の発光を示す。なお、第一,第二のドーパント5g,5hのドーピング量は濃度消光を起こさない程度となるように構成することが望ましく、第一の発光層5bにおける濃度が2〜20%となるように第一,第二のドーパント5g,5hが添加される。
The first light-emitting
第二の発光層5cは、第一の発光層5bと同一のホスト材料5fに発光性材料として第一,第二のドーパント5g,5hとは発光色の異なる第三のドーパント5i及び第四のドーパント5jを蒸着法等の手段によってドーピングし、膜厚20〜40nm程度の層状に形成してなる。第三のドーパント5iは、所定の発光色として例えば青色の発光を示す蛍光ドーパントからなる。第四のドーパント5jは、第三のドーパント5jと同系色の蛍光ドーパントからなり、例えば青緑色の発光を示す。なお、第三,第四のドーパント5i,5jのドーピング量は濃度消光を起こさない程度となるように構成することが望ましく、第二の発光層5cにおける濃度が2〜20%となるように第三,第四のドーパント5i,5jが添加される。
The second light-emitting layer 5c is composed of the
電子輸送層5dは、電子を第一,第二の発光層5b,5cへ伝達する機能を有し、例えばキレート系化合物であるアルミキノリノール(Alq3)等の電子輸送性材料を蒸着法等の手段によって膜厚8〜30nm程度の層状に形成してなる。あるいは、1×10−6cm2/V・s以下の電子移動度を持つ有機材料を用いる。
The
電子注入層5eは、第二電極6から電子を注入する機能を有し、例えばフッ化リチウム(LiF)を蒸着法等の手段によって膜厚0.5nm程度の層状に形成してなる。 The electron injection layer 5e has a function of injecting electrons from the second electrode 6. For example, lithium fluoride (LiF) is formed in a layer shape having a film thickness of about 0.5 nm by means such as vapor deposition.
第二電極6は、アルミニウム(Al)やマグネシウム銀(Mg:Ag)等の導電性材料を蒸着法等の手段によって膜厚50〜200nm程度の層状に形成してなるものであり、隔壁部4によってストライプ状に切断され、円弧状の陰極配線部6a及び第一電極2に略直角に交わる陰極部6bが形成される(図1(a)参照)。また、陰極配線部6aは接続配線部8に電気的に接続されている。接続配線部8aは、第一電極2とともに形成されるものであり、同一材料のITOからなるものである。また、接続配線部8は、終端部に前記外部電源と電気的に接続するための陰極端子部8aが形成されている。
The second electrode 6 is formed by forming a conductive material such as aluminum (Al) or magnesium silver (Mg: Ag) into a layer having a thickness of about 50 to 200 nm by means such as vapor deposition. As a result, the arc-shaped
以上のように、支持基板1上に第一電極2と有機層5と第二電極6とを順次積層して有機EL素子を得る。前記各有機EL素子はマトリクス状に配置され、発光表示部を構成する各発光画素となる。
As described above, the
封止部材7は、例えばガラス材料からなる成型ガラス或いは平板部材をサンドブラスト、切削及びエッチング等の適宜方法で凹形状に形成してなるものである。封止部材7は、例えば紫外線硬化性エポキシ樹脂からなる接着剤7aを介して支持基板1上に気密的に配設することで、封止部材7と支持基板1とで前記発光表示部を封止する。封止部材7は、第一電極2の陽極端子部2cおよび第二電極6に接続される陰極端子部8aが外部に露出するように支持基板1よりも若干小さめに構成されている。なお、封止部材7は平板状であってもよく、その場合封止部材7はスペーサーを介して支持基板1上に配設される。
The sealing
以上のように、有機EL素子からなる発光表示部を有するドットマトリクス型の有機ELパネルが得られる。この有機ELパネルは、第一電極2からの正孔と第二電極6からの電子とが第一,第二の発光層5b,5cにて再結合することによって橙色系発光と青色系発光を得て、これらの混色によって白色光を第一電極2側から出射するものである。また、有機ELパネルはストライプ状に形成された複数の陽極部2bと複数の陰極部6bのそれぞれ何れかを選択して定電流を印加し、選択された陽極部2bと陰極部6bの対向箇所に該当する発光画素を発光させる、いわゆるパッシブ駆動で発光駆動するものである。
As described above, a dot matrix type organic EL panel having a light-emitting display unit made of organic EL elements can be obtained. This organic EL panel emits orange light and blue light by recombining holes from the
本実施形態における有機EL素子は、第一の発光層5bに同系色の発光性材料である第一,第二のドーパント5g,5hをドーピングし、また、第二の発光層5cに同系色の発光性材料である第三,第四のドーパント5i,5jをドーピングすることを特徴とする。
In the organic EL device according to the present embodiment, the first
上記の構成によれば、各発光層5b,5c内においてドーピングする複数の発光性材料、すなわち第一の発光層5aにおいては第一,第二のドーパント5g,5h、第二の発光層5bにおいては第三,第四のドーパント5i,5jの濃度比率を安定して制御可能な範囲とすることができ、安定した発光色の調整が可能となる。なお、発光性材料の発光ピーク波長の差が大きくなると濃度の差も大きくなり濃度比率が安定して制御可能な範囲を超えるため、本発明における効果を十分に得るためには同一の発光層5b,5c内にドーピングする「同系色の発光性材料」として、互いの発光ピーク波長の差が30nm以下である発光性材料を用いることが望ましい。また、各発光層5b,5c内においては発光ピーク波長が短い発光性材料からより発光ピーク波長が長い発光性材料に電子及び正孔が移動しやすいため、同一の発光層5b,5c内にドーピングする同系色の発光性材料の濃度、すなわち第一の発光層5bにおいては第一,第二のドーパント5g,5hの濃度、第二の発光層5cにおいては第三,第四のドーパント5i,5jの濃度は、発光ピーク波長が短い方の発光性材料の濃度が発光ピーク波長が長い方の発光性材料の濃度よりも高いことが望ましい。
According to the above configuration, a plurality of light emitting materials to be doped in the
なお、本実施形態における有機EL素子は、第一,第二の発光層5b,5cの両方の層に複数の同系色の発光性材料として第一,第二のドーパント5g,5h及び第三,第四のドーパント5i,5jをドーピングしているが、本発明は、複数の有機発光層のうち少なくとも1層に2種類以上の同系色の発光性材料をドーピングするものであればよい。
The organic EL element in the present embodiment includes the first and
また、本実施形態における第一の発光層5bは橙色系の発光色を呈する第一,第二のドーパント5g,5hをドーピングするものであり、第二の発光層5cは青色系の発光色を呈する第三,第四のドーパント5i,5jをドーピングするものであったが、本発明は発光層にドーピングされる各発光性材料が他の発光色を呈するものであってもよい。
In addition, the first
また、本実施形態は第一の発光層5bのホスト材料5fを単一材料としたが、本発明においてはホスト材料に複数の材料を用いる構成であってもよい。同様に、第二の発光層5cのホスト材料5fにおいても単一材料ではなく複数の材料を用いる構成であってもよい。
In this embodiment, the
また、本実施形態はドットマトリクス型の有機ELパネルであったが、本発明はセグメント型の有機ELパネルにも適用可能であり、アクティブ駆動にも適用可能である。 Further, although the present embodiment is a dot matrix type organic EL panel, the present invention can also be applied to a segment type organic EL panel, and can also be applied to active driving.
また、本実施形態は正孔注入輸送層5aが単一層にて構成されるものであったが、本発明においては正孔注入層及び正孔輸送層を順次積層形成して正孔注入輸送層を複数層で構成するものであってもよい。
In the present embodiment, the hole injection /
また、本実施形態は電子輸送層5dが単一層にて構成されるものであったが、本発明においては、複数の層で構成されるものであってもよい。
Further, in the present embodiment, the
以下、さらに実施例を上げ本発明の具体的な効果を説明する。図3は実施例1〜5及び比較例1〜3の有機発光層の構成及び有機EL素子全体が示す発光色のCIE色度座標を示す特性表である。なお、各実施例及び比較例における発光層中の各材料の濃度比率は、純白色の発光を得るべく設定されるものである。また、図4は、発光性材料及び有機EL素子の発光色の色度座標を示すCIE色度図である。 The specific effects of the present invention will be described below with further examples. FIG. 3 is a characteristic table showing the configurations of the organic light emitting layers of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 and the CIE chromaticity coordinates of the light emission colors shown by the whole organic EL element. The concentration ratio of each material in the light emitting layer in each example and comparative example is set so as to obtain pure white light emission. FIG. 4 is a CIE chromaticity diagram showing chromaticity coordinates of light emission colors of the light emitting material and the organic EL element.
実施例1は、第一の発光層5bにドーピングする発光性材料を第二のドーパント5hのみとするほかは前述の実施形態で示した有機EL素子と同様の構成を有する有機EL素子を作製したものである。第一の発光層5bは、ホスト材料5fにアントラセン誘導体である材料を用い、第二のドーパント5hに発光色が図4上のA2(色度座標CIE(0.57,0.41))を示す橙赤色蛍光ドーパント(発光ピーク波長595nm)を用い、これらの濃度比率が20:1となるように共蒸着により成膜した。第二の発光層5cは、ホスト材料5fにアントラセン誘導体である材料を用い、同系色の発光性材料として第三のドーパント5iに発光色が図4上のB1(色度座標CIE(0.13,0.2))を示す青色蛍光ドーパント(発光ピーク波長470nm)、第四のドーパント5jに発光色が図4上のB2(色度座標CIE(0.16,0.33))を示す青緑色蛍光ドーパント(発光ピーク波長483nm)を用い、これらの濃度比率が40:3:2となるように共蒸着により成膜した。実施例1は、各発光層5b,5cの膜厚及び各ドーパント5h,5i,5jのドーパント濃度を調整することで、図4上のA2,B1,B2を結ぶ線分A2−B1,B1−B2,B2−A2からなる領域内で発光色を調整することができる。そして、上記のように各発光層5b,5c内の各材料の濃度比率を調整することで、図4上のW1(色度座標CIE(0.33,0.33))を示す純白色発光を得ることができた。さらに、このとき第二の発光層5c内には複数種類のドーパント5i,5jがドーピングされているものの両者の濃度比率は大きく異なるものではないため、安定して純白色発光を得ることが可能である。
In Example 1, an organic EL element having the same configuration as that of the organic EL element described in the above embodiment was prepared except that the light emitting material doped in the first
実施例2は、第一の発光層5bにドーピングする発光性材料を第一のドーパント5gのみとするほかは前述の実施形態で示した有機EL素子と同様の構成を有する有機EL素子を作製したものである。第一の発光層5bは、ホスト材料5fにアントラセン誘導体である材料を用い、第一のドーパント5gに発光色が図4上のA1(色度座標CIE(0.51,0.48))を示す橙色蛍光ドーパント(発光ピーク波長565nm)を用い、これらの濃度比率が20:1となるように共蒸着により成膜した。第二の発光層5cは、実施例1と同様とした。実施例2は、各発光層5b,5cの膜厚及び各ドーパント5g,5i,5jのドーパント濃度を調整することで、図4上のA1,B1,B2を結ぶ線分A1−B1,B1−B2,B2−A1からなる領域内において発光色を調整することができる。そして、上記のように各発光層5b、5c内の各材料の濃度比率を調整することで、図4上のW2(色度座標CIE(0.30,0.36))を示す純白色発光を得ることができた。さらに、このとき第二の発光層5c内には複数種類のドーパント5i,5jがドーピングされているものの両者の濃度比率は大きく異なるものではないため、安定して純白色発光を得ることが可能である。
In Example 2, an organic EL element having the same configuration as that of the organic EL element described in the above embodiment was prepared except that the first
実施例3は、第二の発光層5cにドーピングする発光性材料を第三のドーパント5iのみとするほかは前述の実施形態で示した有機EL素子と同様の構成を有する有機EL素子を作製したものである。第一の発光層5bは、ホスト材料5fにアントラセン誘導体である材料を用い、同系色の発光性材料として第一のドーパント5gに発光色がA1を示す前記橙色蛍光ドーパント、第二のドーパント5hに発光色がA2を示す前記橙赤色蛍光ドーパントを用い、これらの濃度比率が20:1:0.8となるように共蒸着により成膜した。第二の発光層5cは、ホスト材料5fにアントラセン誘導体である材料を用い、第三のドーパント5iに発光色がB1を示す前記青色蛍光ドーパントを用い、これらの濃度比率が40:3となるように共蒸着により成膜した。実施例3は、各発光層5b,5cの膜厚及び各ドーパント5g,5h,5iのドーパント濃度を調整することで、図4上のA1,A2,B1を結ぶ線分A1−A2,A2−B1,B1−A1からなる領域内で発光色を調整することができる。そして、上記のように各発光層5b,5c内の各材料の濃度比率を調整することで、図4上のW3(色度座標CIE(0.31,0.31))を示す純白色発光を得ることができた。さらに、このとき第一の発光層5b内には複数種類のドーパント5g,5hがドーピングされているものの両者の濃度比率は大きく異なるものではないため、安定して純白色発光を得ることが可能である。
In Example 3, an organic EL element having the same configuration as that of the organic EL element shown in the above embodiment was manufactured except that the light emitting material doped in the second light emitting layer 5c was only the third dopant 5i. Is. The first light-emitting
実施例4は、第二の発光層5cにドーピングする発光性材料を第四のドーパント5jのみとするほかは前述の実施形態で示した有機EL素子と同様の構成を有する有機EL素子を作製したものである。第一の発光層5bは、実施例3と同様とした。第二の発光層5cは、ホスト材料5fにアントラセン誘導体である材料を用い、第四のドーパント5jに発光色がB2を示す前記青緑色蛍光ドーパントを用い、これらの濃度比率が40:3となるように共蒸着により成膜した。実施例4は、各発光層5b,5cの膜厚及び各ドーパント5g,5h,5jのドーパント濃度を調整することで、図4上のA1,A2,B2を結ぶ線分A1−A2,A2−B2,B2−A1からなる領域内で発光色を調整することができる。そして、上記のように各発光層5b,5c内の各材料の濃度比率を調整することで、図4上のW4(色度座標CIE(0.33,0.38))を示す純白色発光を得ることができた。さらに、このとき第一の発光層5b内には複数種類のドーパント5g,5hがドーピングされているものの両者の濃度比率は大きく異なるものではないため、安定して純白色発光を得ることが可能である。
In Example 4, an organic EL element having the same configuration as that of the organic EL element described in the above embodiment was manufactured except that the luminescent material doped in the second light emitting layer 5c was only the
実施例5は、前述の実施形態で示した有機EL素子と同様の構成を有する有機EL素子を作製したものである。第一の発光層5bは、ホスト材料5fにアントラセン誘導体である材料を用い、同系色の発光性材料として第一のドーパント5gに発光色がA1を示す前記橙色蛍光ドーパント、第二のドーパント5hに発光色がA2を示す前記橙赤色蛍光ドーパントを用い、これらの濃度比率が20:1:0.8となるように共蒸着により成膜した。第二の発光層5cは、ホスト材料5fにアントラセン誘導体である材料を用い、同系色の発光性材料として第三のドーパント5iに発光色がB1を示す前記青色蛍光ドーパント、第四のドーパント5jに発光色がB2を示す前記青緑色蛍光ドーパントを用い、これらの濃度比率が40:3:2となるように共蒸着により成膜した。実施例5は、各発光層5b,5cの膜厚及び各ドーパント5g,5h,5i,5jのドーパント濃度を調整することで、図4上のA1,A2,B1,B2を結ぶ線分A1−A2,A2−B1,B1−B2,B2−A1からなる領域内で発光色を調整することができる。そして、上記のように各発光層5b,5c内の各材料の濃度比率を調整することで、図4上のW1を示す純白色発光を得ることができた。さらに、このとき第一,第二の発光層5b,5c内にはそれぞれ複数種類のドーパント5g,5h及びドーパント5i,5jがドーピングされているものの両者の濃度比率は大きく異なるものではないため、安定して純白色発光を得ることが可能である。
In Example 5, an organic EL element having the same configuration as that of the organic EL element shown in the above embodiment was produced. The first light-emitting
(比較例1)
比較例1は、発光層を1層のみとし、この発光層に互いに発光色の異なる(発光色が同色系でない)発光性材料をドーピングする以外は前述の実施形態で示した有機EL素子と同様の構成を有する有機EL素子を作製したものである。前記発光層は、ホスト材料にアントラセン誘導体である材料を用い、ドーパントとして互いに発光色の異なる発光性材料である発光色がB1を示す前記青色蛍光ドーパントと発光色がA2を示す前記橙赤色蛍光ドーパントとを用い、これらの濃度比率が40:3:0.05となるように共蒸着により成膜した。比較例1は、図4上のW5(色度座標CIE(0.30,0.28))を示す純白色発光を示すものの、2つのドーパントを桁の違う比率で制御することは困難であり、濃度比率のバラツキによって発光色度が大きく変化し、安定した発光色の調整は困難である。比較例1は、例えば前記発光層における各材料の濃度比率が40:3:2となると図4上のA3(色度座標CIE(0.56,0.40))を示す橙色発光となり、純白色光を得ることができなくなることが確認された。
(Comparative Example 1)
Comparative Example 1 is the same as the organic EL element shown in the above embodiment except that only one light emitting layer is used and the light emitting layer is doped with a light emitting material having different emission colors (the emission colors are not the same color). An organic EL element having the following structure is produced. The light emitting layer uses a material that is an anthracene derivative as a host material, and the blue fluorescent dopant that emits light of B1 and the orange red fluorescent dopant that emits A2 as the dopant. The film was formed by co-evaporation so that the concentration ratio was 40: 3: 0.05. Although Comparative Example 1 exhibits pure white light emission indicating W5 (chromaticity coordinates CIE (0.30, 0.28)) in FIG. 4, it is difficult to control the two dopants at a ratio that is different in digit. The emission chromaticity changes greatly due to the variation in density ratio, and it is difficult to adjust the emission color stably. In Comparative Example 1, for example, when the concentration ratio of each material in the light emitting layer is 40: 3: 2, orange light emission indicating A3 (chromaticity coordinates CIE (0.56, 0.40)) in FIG. It was confirmed that white light could not be obtained.
(比較例2)
比較例2は、第一,第二の発光層にそれぞれ1種の発光性材料をドーピングする以外は前述の実施形態で示した有機EL素子と同様の構成を有する有機EL素子を作製したものである。前記第一の発光層は、ホスト材料にアントラセン誘導体である材料を用い、ドーパントとして発光色がA2を示す前記橙赤色蛍光ドーパントを用い、これらの濃度比率が20:1となるように共蒸着により成膜した。前記第二の発光層は、ホスト材料にアントラセン誘導体である材料を用い、ドーパントとして発光色がB2を示す前記青緑色蛍光ドーパントを用い、これらの濃度比率が40:3となるように共蒸着により成膜した。比較例2は、図4上のW2(色度座標CIE(0.30,0.36))となる純白色発光を示すものの、発光色の調整は図4上のA2,B2を結ぶ線分A2−B2上でしか行うことができず、発光色の調整としては不十分である。比較例2では、例えば発光色を色度座標CIE(0.33,0.33)に調整することができない。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, an organic EL element having the same configuration as that of the organic EL element described in the above embodiment was prepared except that the first and second light emitting layers were each doped with one kind of light emitting material. is there. The first light-emitting layer uses a material that is an anthracene derivative as a host material, uses the orange-red fluorescent dopant whose emission color is A2 as a dopant, and performs co-evaporation so that the concentration ratio thereof is 20: 1. A film was formed. The second light-emitting layer uses a material that is an anthracene derivative as a host material, uses the blue-green fluorescent dopant that emits B2 as a dopant, and performs co-evaporation so that the concentration ratio thereof is 40: 3. A film was formed. Although Comparative Example 2 shows pure white light emission that becomes W2 (chromaticity coordinates CIE (0.30, 0.36)) in FIG. 4, the adjustment of the light emission color is a line segment connecting A2 and B2 in FIG. This can be performed only on A2-B2, and is insufficient for adjusting the emission color. In Comparative Example 2, for example, the emission color cannot be adjusted to chromaticity coordinates CIE (0.33, 0.33).
(比較例3)
比較例3は、第一の発光層に1種の発光性材料をドーピングし、第二の発光層に互いに発光色の異なる発光性材料をドーピングする以外は、前述の実施形態で示した有機EL素子と同様の構成を有する有機EL素子を作製したものである。前記第一の発光層は、ホスト材料にアントラセン誘導体である材料を用い、ドーパントとして発光色がA2を示す前記橙赤色蛍光ドーパントを用い、これらの濃度比率が20:1となるように共蒸着により成膜した。前記第二の発光層は、ホスト材料にアントラセン誘導体である材料を用い、ドーパントとして互いに発光色の異なる発光性材料である発光色がB2を示す前記青緑色蛍光ドーパントと発光色がA1を示す前記橙色蛍光ドーパントとを用い、これらの濃度比率が40:3:0.05となるように共蒸着により成膜した。比較例3は、理論上は、前記各発光層の膜厚及び前記各ドーパントのドーパント濃度を調整することで、図4上のA1,A2,B2を結ぶ線分A1−A2,A2−B2,B2−A1からなる領域内において発光色を調整することができるが、実際には前記第二の発光層内における前記橙色蛍光ドーパントのドーピング濃度比率を0.05より小さくすることが困難であり、制御可能な範囲内においては図4上のA4(色度座標CIE(0.40,0.38))を示す橙色発光となり、良好な純白色発光を得ることができなかった。また、2つのドーパントを桁の違う比率で制御することは困難であり、濃度比率のバラツキによって発光色が大きく変化し、安定した発光色の調整は困難である。比較例3は、例えば前記第二の発光層における各材料の濃度比率が40:3:2となるとA5(色度座標CIE(0.55,0.40))を示す橙色発光となることが確認された。
(Comparative Example 3)
Comparative Example 3 is the organic EL shown in the above embodiment except that the first light emitting layer is doped with one kind of light emitting material and the second light emitting layer is doped with light emitting materials having different emission colors. An organic EL element having the same configuration as the element is produced. The first light-emitting layer uses a material that is an anthracene derivative as a host material, uses the orange-red fluorescent dopant whose emission color is A2 as a dopant, and performs co-evaporation so that the concentration ratio thereof is 20: 1. A film was formed. The second light-emitting layer uses a material that is an anthracene derivative as a host material, and the light-emitting material that is a light-emitting material having a different emission color as a dopant has the emission color of B2 and the emission color of A1 A film was formed by co-evaporation using an orange fluorescent dopant so that the concentration ratio thereof was 40: 3: 0.05. In Comparative Example 3, theoretically, by adjusting the film thickness of each light emitting layer and the dopant concentration of each dopant, line segments A1-A2, A2-B2, connecting A1, A2, and B2 on FIG. Although the emission color can be adjusted in the region consisting of B2-A1, it is actually difficult to make the doping concentration ratio of the orange fluorescent dopant in the second emission layer smaller than 0.05, Within the controllable range, orange light emission indicating A4 (chromaticity coordinates CIE (0.40, 0.38)) in FIG. 4 was obtained, and good pure white light emission could not be obtained. In addition, it is difficult to control the two dopants at different orders of magnitude, and the emission color changes greatly due to variations in the concentration ratio, making it difficult to adjust the emission color stably. In Comparative Example 3, for example, when the concentration ratio of each material in the second light emitting layer is 40: 3: 2, orange light emission indicating A5 (chromaticity coordinates CIE (0.55, 0.40)) may occur. confirmed.
以上の試験結果によっても本発明が十分な効果を奏することは明らかである。 From the above test results, it is clear that the present invention has a sufficient effect.
本発明は、特に発光色の微細な調整が要求される有機EL素子に好適である。 The present invention is particularly suitable for an organic EL element that requires fine adjustment of emission color.
1 支持基板
2 第一電極(陽極)
3 絶縁層
5 有機層
5a 正孔注入輸送層
5b 第一の発光層(有機発光層)
5c 第二の発光層(有機発光層)
5d 電子輸送層
5e 電子注入層
5f ホスト材料
5g 第一のドーパント(発光性材料)
5h 第二のドーパント(発光性材料)
5i 第三のドーパント(発光性材料)
5j 第四のドーパント(発光性材料)
6 第二電極(陰極)
1
3 Insulating
5c Second light emitting layer (organic light emitting layer)
5d Electron transport layer 5e
5h Second dopant (luminescent material)
5i Third dopant (luminescent material)
5j Fourth dopant (luminescent material)
6 Second electrode (cathode)
Claims (4)
前記有機発光層の少なくとも1層は、2種類以上の同系色の発光性材料がドーピングされてなることを特徴とする有機EL素子。 An organic EL element formed by laminating at least two organic light emitting layers between an anode and a cathode,
At least one layer of the organic light emitting layer is doped with a light emitting material of two or more similar colors, and is an organic EL element.
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