JP2012221671A - Organic light emitting element, light source device including the same and methods for manufacturing the organic light emitting element and the light source device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機発光素子,有機発光素子を用いた光源装置およびそれらの製造方法に関する。 The present invention relates to an organic light emitting device, a light source device using the organic light emitting device, and a method for manufacturing the same.
有機LEDは薄型・軽量,面発光,フレキシブル化可能などの特長を有するため、面発光光源として、さまざまな開発がなされている。有機LEDを面発光光源として用いる場合、大面積な有機LED素子として用いる場合、もし異物等の影響で有機LED素子が短絡すると、全面が非点灯となる。そのような問題を回避するため、有機LEDを直列及び並列に接続し、安定した発光を得ることができることが特許文献1に報告されている。
Since organic LEDs have features such as thinness, light weight, surface emission, and flexibility, various developments have been made as surface emitting light sources. When the organic LED is used as a surface light source, when the organic LED is used as a large-area organic LED element, if the organic LED element is short-circuited due to the influence of foreign matter or the like, the entire surface is not lit. In order to avoid such problems,
従来の有機発光素子では、直列接続した素子を作製する際、有機層および上部電極を部分的に製膜する必要があった。そのため、有機層および上部電極の位置合わせ(アライメント)を製膜前に行う必要があり、製造時間がかかるという問題があった。 In the conventional organic light emitting device, it is necessary to partially form the organic layer and the upper electrode when manufacturing devices connected in series. For this reason, it is necessary to perform alignment (alignment) of the organic layer and the upper electrode before film formation, which causes a problem that manufacturing time is required.
本発明の目的は、アライメントによる製造時間の増大を抑制できる有機発光素子,有機発光素子を用いた光源装置およびそれらの製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide an organic light emitting device capable of suppressing an increase in manufacturing time due to alignment, a light source device using the organic light emitting device, and a manufacturing method thereof.
上記課題を解決するための本発明の特徴は以下の通りである。
(1)基板上に形成された第一の電極および第二の電極と、第一の電極および第二の電極の上に形成された有機層と、有機層の上に形成された絶縁層と、を有する有機発光素子であって、第二の電極は第一の電極に対向しており、絶縁層は、絶縁層内の分極により有機層に電界を印加する有機発光素子。
(2)上記(1)において、有機発光素子が複数形成され、複数の有機発光素子が直列に接続されている有機発光素子。
(3)上記(1)において、絶縁層の上に分極形成電極が形成され、分極形成電極は絶縁層に分極を形成する有機発光素子。
(4)上記(1)において、絶縁層がポリ尿素を含み、絶縁層の有機層が存在する側の表面に下地層が形成され、下地層は絶縁層を配向させる有機発光素子。
(5)上記(1)において、絶縁層はイオン性物質を含む有機発光素子。
(6)上記(1)において、複数の有機発光素子の末端の有機発光素子を構成する電極が末端の有機発光素子の端部まで伸びている有機発光素子。
(7)上記(1)において、第一の電極および第二の電極が金属である有機発光素子。
(8)上記(1)において、基板が反射性物質を含む有機発光素子。
(9)上記(1)において、第一の電極および第二の電極が透明電極であり、絶縁層上に保護層が形成され、保護層は反射機能を有する有機発光素子。
(10)上記(1)において、第一の電極および第二の電極は櫛歯状であり、櫛歯電極の櫛歯の幅は10μm以下であり、櫛歯の先端と櫛歯の連結部分との距離は10μm以下である有機発光素子。
(11)基板と、上記(1)に記載の有機発光素子と、有機発光素子を駆動する駆動装置と、を有する光源装置。
(12)基板上に形成された第一の電極および第二の電極と、第一の電極および第二の電極の上に形成された有機層と、有機層の上に形成された絶縁層と、を有する第一の有機発光素子と、基板上に形成された第二の電極および第三の電極と、第二の電極および第三の電極の上に形成された有機層と、絶縁層と、を有する第二の有機発光素子と、を有し、第一の電極,第二の電極および第三の電極は櫛歯状に形成され、絶縁層は、絶縁層内の分極により有機層に電界を印加し、第一の電極および第三の電極は絶縁され、第二の電極は第一の電極に対向しており、第三の電極は第二の電極に対向している有機発光素子。
(13)基板上に形成された第一の電極および第二の電極と、第一の電極および第二の電極の上に形成された有機層と、有機層の上に形成された絶縁層と、を有する有機発光素子の製造方法であって、第二の電極は第一の電極に対向しており、絶縁層は、絶縁層内の分極により有機層に電界を印加し、第一の電極および第二の電極が形成された基板に対して、有機層および絶縁層がアライメントなしで製膜される有機発光素子の製造方法。
The features of the present invention for solving the above-described problems are as follows.
(1) a first electrode and a second electrode formed on a substrate, an organic layer formed on the first electrode and the second electrode, and an insulating layer formed on the organic layer The second electrode is opposed to the first electrode, and the insulating layer applies an electric field to the organic layer by polarization in the insulating layer.
(2) The organic light-emitting device according to (1), wherein a plurality of organic light-emitting devices are formed and the plurality of organic light-emitting devices are connected in series.
(3) The organic light emitting device according to (1), wherein a polarization forming electrode is formed on the insulating layer, and the polarization forming electrode forms polarization in the insulating layer.
(4) The organic light emitting device according to (1), wherein the insulating layer includes polyurea, a base layer is formed on the surface of the insulating layer on the side where the organic layer exists, and the base layer is oriented with the insulating layer.
(5) In the above (1), the insulating layer is an organic light emitting element containing an ionic substance.
(6) The organic light emitting device according to (1), wherein an electrode constituting the organic light emitting device at the end of the plurality of organic light emitting devices extends to the end of the organic light emitting device at the end.
(7) The organic light emitting device according to (1), wherein the first electrode and the second electrode are metals.
(8) The organic light emitting device according to (1), wherein the substrate includes a reflective substance.
(9) In the above (1), the first electrode and the second electrode are transparent electrodes, a protective layer is formed on the insulating layer, and the protective layer has a reflective function.
(10) In the above (1), the first electrode and the second electrode are comb-shaped, the width of the comb teeth of the comb-tooth electrode is 10 μm or less, The organic light emitting element whose distance is 10 μm or less.
(11) A light source device including a substrate, the organic light emitting element according to (1), and a driving device that drives the organic light emitting element.
(12) a first electrode and a second electrode formed on the substrate, an organic layer formed on the first electrode and the second electrode, and an insulating layer formed on the organic layer A first organic light emitting device having a second electrode and a third electrode formed on the substrate, an organic layer formed on the second electrode and the third electrode, and an insulating layer. The first electrode, the second electrode, and the third electrode are formed in a comb shape, and the insulating layer is formed into an organic layer by polarization in the insulating layer. An organic light emitting device in which an electric field is applied, the first electrode and the third electrode are insulated, the second electrode is opposed to the first electrode, and the third electrode is opposed to the second electrode .
(13) a first electrode and a second electrode formed on the substrate, an organic layer formed on the first electrode and the second electrode, and an insulating layer formed on the organic layer; The second electrode is opposed to the first electrode, the insulating layer applies an electric field to the organic layer by polarization in the insulating layer, and the first electrode And a method of manufacturing an organic light-emitting element in which an organic layer and an insulating layer are formed without alignment on a substrate on which a second electrode is formed.
本発明により、アライメントする時間なしに製造できる有機発光素子,有機発光素子を用いた光源装置およびそれらの製造方法を提供できる。上記した以外の課題,構成及び効果は以下の実施形態の説明により明らかにされる。 According to the present invention, it is possible to provide an organic light emitting device that can be manufactured without time for alignment, a light source device using the organic light emitting device, and a manufacturing method thereof. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of embodiments.
以下、図面等により本発明を詳細に説明する。以下の説明は本願発明の内容の具体例を示すものであり、本願発明がこれらの説明に限定されるものではなく、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能である。また、本発明を説明するための全図において、同一の機能を有するものは、同一の符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following description shows specific examples of the contents of the present invention, and the present invention is not limited to these descriptions. Various modifications by those skilled in the art are within the scope of the technical idea disclosed in this specification. Changes and modifications are possible. In all the drawings for explaining the present invention, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof may be omitted.
従来の直列接続型有機発光素子は、有機層及び上部電極を部分的に形成する必要があるため、製膜前にアライメントを行う必要があった。 In the conventional series connection type organic light emitting device, since it is necessary to partially form the organic layer and the upper electrode, it is necessary to perform alignment before film formation.
図1は、本発明における有機発光素子の一実施の形態における上面図である。基板1は樹脂フィルムである。基板1として、樹脂フィルムに限るものではなく、ガラス基板や金属基板などでもよい。基板1が樹脂フィルムの場合には、適切な透湿度低下処理が施されていることが必要である。また、基板1として、反射機能を有する膜を形成されていてもよい。反射機能を有する膜としては、金属とポリマの積層膜などがあげられる。その場合は所謂トップエミッション型素子が形成できる。基板1側から光を取り出すボトムエミッション型素子の場合には、光取出し機能を基板1に設けてもよい。その場合、より効率の高い発光が得られる。トップエミッション型素子であれば、封止膜と光取出し膜を兼用できる場合があり、有機発光素子を簡略化できる。本実施例では、基板1として反射機能を有するフィルムを用いた。
FIG. 1 is a top view of an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention. The
図1において、第一の電極2は、陰極である。第一の電極2は陰極に限るものではなく、陽極としても用いることができる。第二の電極3は、陽極である。第二の電極3は、第一の電極2に対して対向して形成されている。第二の電極3は、陽極に限るものではなく、陰極としても用いることができる。第三の電極4は、第二の電極3に対向して形成されている。第三の電極4は、第一の電極2とは絶縁されている。第四の電極5は、第三の電極4に対向して形成されている。第四の電極5は、第二の電極3とは絶縁されている。基板1上に第三の電極4および第四の電極5を設けず、基板1上に第一の電極2および第二の電極3のみを設けてもよく、電極の数を増やしても良い。櫛歯状電極の上に有機層6が形成されている。有機層6の上に絶縁層7が形成されている。絶縁層7の上に保護層8が形成されている。図1の上面図は有機発光素子の積層構造を正確に表現したものではない。有機発光素子の構成要素の形状を見やすくするために、図1の積層構造は図2の積層構造とは異なるものにしている。
In FIG. 1, the
第一の電極2,第二の電極3,第三の電極4および第四の電極5は、基板1法線方向から見たときに櫛歯状になっている。電極構造として、櫛歯状電極の櫛歯部分を点電極とリング電極とを合わせた形状としてもよい。第一の電極2,第二の電極3,第三の電極4,第四の電極5として使用できる材料は、金属であればCr,Mo,Al,AgやAlNi,CrAu,MgAuなどの反射性材料や、ITO,IZOなどの透明性材料である。電極として、安定で、正孔,電子とも注入可能な仕事関数を持つという観点で、Crが望ましい。本実施例では、電極材料としてCrを用いた。
The
電極が櫛歯状である場合、櫛歯部分の幅(図1中のa)は10μm以下が望ましい。櫛歯部分の幅を10μm以下のように狭くすることにより、発光部分を拡大できる。櫛歯部分の先端と櫛歯の連結部分との距離(図1中のc)は10μm以下が望ましい。櫛歯部分の先端と櫛歯の連結部分との距離を10μm以下のように狭くすることにより、発光部分を拡大できる。第一の電極2および第三の電極4,第二の電極3および第四の電極5は一体形成されていても良い。直列接続されている有機発光素子の末端の有機発光素子を構成する電極を図1のように有機発光素子の端部に伸ばすことで、末端の有機発光素子を構成する電極と電源とを容易に接続できる。本実施例では、櫛歯状電極の電極幅は10μm、対向している部分の電極間距離を15μmとした。
When the electrode has a comb shape, the width of the comb portion (a in FIG. 1) is desirably 10 μm or less. The light emitting portion can be enlarged by narrowing the width of the comb tooth portion to 10 μm or less. The distance (c in FIG. 1) between the tip of the comb teeth and the connecting portion of the comb teeth is preferably 10 μm or less. The light emitting part can be enlarged by narrowing the distance between the tip of the comb tooth part and the connecting part of the comb tooth to 10 μm or less. The
図2において、有機層6は、正孔輸送層10,発光層11,電子輸送層12を含む層である。対向する電極から有機層6に電子及び正孔が注入され、発光層11で再結合し、発光する。絶縁層7は、有機層6に電界を印加するための層である。
In FIG. 2, the
第一の電極2,第二の電極3,有機層6および絶縁層7で第一の有機発光素子101が構成されている。第二の電極3,第三の電極4,有機層6および絶縁層7で第二の有機発光素子102が構成されている。第三の電極4,第四の電極5,有機層6および絶縁層7で第三の有機発光素子103が構成されている。第一の有機発光素子101,第二の有機発光素子102および第三の有機発光素子103が直列に接続されている。有機発光素子に有機発光素子を駆動する駆動装置等が備えられることで光源装置となる。
The
図2は、図1のA−A′における断面図であり、本発明における有機発光素子の一実施の形態における断面図である。第一の電極2,第二の電極3,第三の電極4および第四の電極5の上に正孔輸送層10が形成されている。電極が櫛歯状である場合、隣接する櫛歯部分の高さをできるだけ揃える方が望ましい。これにより、電極間の電界強度を大きくできる。第一の電極2,第二の電極3,第三の電極4および第四の電極5と正孔輸送層10との間に他の層が介在してもよく、接していてもよい。正孔輸送層10の代わりに後述する電子輸送層12を形成しても良い。電子輸送層12を形成した場合は、発光層11の上に正孔輸送層10が形成されることになる。第一の電極2,第二の電極3,第三の電極4および第四の電極5の上に正孔輸送層10を形成したほうが、材料選択の幅が広がるという点で好ましい。図2では、正孔輸送層10が電極の櫛歯間を覆うように形成されている。正孔輸送層10の膜厚を電極の櫛歯部分の高さよりも小さくして、発光層11により電極の櫛歯間を覆っても良い。正孔輸送層10は、正孔を第二の電極3から有機層6に輸送する層である。
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1, and is a cross-sectional view of an embodiment of the organic light-emitting device according to the present invention. A
正孔輸送層10として、フルオレン,カルバゾール,アリールアミンなどの単独あるいは共重合体が用いられる。その共重合体としては、チオフェン系,ピロール系を骨格に有する材料でも用いることができる。また、側鎖にフルオレン,カルバゾール,アリールアミン,チオフェン,ピロールなどの骨格を有するポリマも用いることができる。また、ポリマに限ることはなく、スターバーストアミン系化合物やアリールアミン系化合物,スチルベン誘導体,ヒドラゾン誘導体,チオフェン誘導体なども用いることができる。また、上記の材料を含むポリマを用いてもよい。また、これらの材料に限られるものではなく、これらの材料を2種以上併用しても差し支えない。本実施例では、正孔輸送層10の材料として高分子材料を用いた。正孔輸送層10は、印刷幅をノズル幅で規定できるスリットコート法でアライメント工程なしで製膜した。
As the
正孔輸送層10の上に発光層11が形成されている。正孔輸送層10と発光層11との間に他の層が介在してもよく、接していてもよい。発光層11は、対向する電極から注入された正孔及び電子が再結合し発光する層である。発光層11の材料には、ホスト材料に〔化1〕、青色ドーパントに〔化2〕、赤色ドーパントに〔化3〕を用いることができる。
A
発光層11のホスト材料として、〔化1〕以外のカルバゾール誘導体,フルオレン誘導体またはアリールシラン誘導体などを用いることが好ましい。また、ポリカーボネート,ポリスチレン,アクリル樹脂,ポリアミドなどのバインダポリマも合わせて用いることができる。また、カルバゾール,フルオレンなどの骨格を有するポリマ材料も用いることができる。効率の良い発光を得るためには青色ドーパントの励起エネルギーよりも、ホストの励起エネルギーが十分大きいことが好ましい。励起エネルギーは発光スペクトルを用いて測定される。
As the host material of the light-emitting
発光層11の青色ドーパント材料として、〔化2〕以外のIr錯体も用いられる。また、Pd,Pt,Alなどの各種金属錯体やスチリルアミン系などの有機材料も用いることができる。
As the blue dopant material of the
発光層11の赤色ドーパント材料として、〔化3〕以外のIr錯体も用いられる。また、Pd,Pt,Al,Znなどの各種金属錯体やDCM([2−[(E)−4−(ジメチルアミノ)スチリル]−6−メチル−4H−ピラン−4−イリデン]マロノニトリル)などの有機材料も用いることができる。本実施例では、ホスト材料に〔化1〕、青色ドーパントに〔化2〕、赤色ドーパントに〔化3〕を用いた。発光層11は、印刷幅をノズル幅で規定できるスリットコート法でアライメント工程なしで製膜した。
As the red dopant material of the
本実施例の発光層11は青色ドーパント及び赤色ドーパントを含む構成であるが、発光層11の構成はこの構成に限定されない。青色ドーパント,緑色ドーパント,赤色ドーパントを含む構成の方が、発光スペクトル範囲が広くなり、演色性に優れた有機発光素子を作製することができる。発光層11に青色ドーパント,緑色ドーパントおよび赤色ドーパントのいずれか一つだけが含まれていても良い。
Although the
緑色ドーパントとしては、Ir錯体を用いることができる。また、Pd,Pt,Alなどの各種金属錯体やクマリン色素,キナクリドンなどの有機材料も用いることができる。 As the green dopant, an Ir complex can be used. In addition, various metal complexes such as Pd, Pt, and Al, and organic materials such as coumarin dyes and quinacridone can also be used.
発光層11には、電子輸送材料や正孔輸送材料などの電荷輸送材料を追加して用いることもできる。電子輸送材料には、オキサジアゾール誘導体などを用いることができる。正孔輸送材料には、トリフェニルアミン誘導体などを用いることができる。
A charge transport material such as an electron transport material or a hole transport material can be additionally used for the
発光層11の上に電子輸送層12が形成されている。発光層11と電子輸送層12との間に他の層が介在してもよく、接していてもよい。電子輸送層12は単層もしくは複数層設けてもよい。電子輸送層12は、電子を発光層11に供給する層である。電子輸送層12として〔化4〕の材料を用いることができる。
An
電子輸送層12の材料として、〔化4〕以外に例えば、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)−4−(フェニルフェノラト)アルミニウム(以下、BAlq)や、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(以下、Alq3)、1,4−Bis(triphenylsilyl)benzene(以下、UGH2),オキサジアゾール誘導体,トリアゾール誘導体,フラーレン誘導体,フェナントロリン誘導体,キノリン誘導体などを用いることができる。本実施例では、電子輸送層12の材料として〔化4〕を用いた。電子輸送層12は蒸着領域をマスクで規定した蒸着法で、アライメント工程なしで製膜した。
As a material of the
電子輸送層12の上に絶縁層7が形成されている。電子輸送層12と絶縁層7との間に他の層が介在してもよく、接していてもよい。絶縁層7は、層内の分極により有機層6に電界を印加する層である。櫛歯状に形成された第一の電極2と第二の電極3の間に横方向に電界が印加される。その方向の電界だけでは発光層11に電荷が流れにくい。絶縁膜7があることによって、第一の電極2と第二の電極3との間に発生する電界がゆがみ、発光層11に電荷が流れ、発光層11中で電荷が再結合するようになる。
An insulating
絶縁層7の膜厚は、数100nmから数μm程度である。図1のように、絶縁膜7を有機層6の上に全面に形成することにより、絶縁膜7をパターニングする工程を省略できる。
The thickness of the insulating
絶縁層7として、例えば〔化5〕のポリ尿素を用いることができる。ポリ尿素は、ジアミノフルオレンと4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネートを同時に蒸着して作製される。ポリ尿素を用いる場合、絶縁層7と電子輸送層12の間には薄い下地膜を挿入した方がよい。下地膜はポリ尿素で形成された絶縁層7を配向させる。下地膜としては、下地膜の絶縁膜7が存在する側の表面に酸素が現れているものが望ましい。具体的には、Mn,V,W,Siの酸化物などが挙げられる。ポリ尿素は膜内で配向が起こっているために分極を形成している。この配向が起こっていることは、赤外吸収等の角度依存性測定から確認可能である。
As the insulating
分極を示す絶縁層7の材料として、ポリ尿素以外に、ポリイミド膜や、Alq3,〔化6〕などのベンズイミダゾール誘導体、2,9−ジメチル−4、7−ジフェニル−1、10−フェナントロリン(BCP)などのフェナントロリン誘導体、1,3−ビス(2−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾ−5−イル)ベンゼン(OXD−7)などのオキサジアゾール誘導体を用いることができる。上記材料において配向して大きな分極を作り易い点を考慮して、ポリイミドが望ましく、ポリ尿素がさらに望ましい。本実施例では、絶縁層7の材料として〔化5〕を用いた。絶縁層7は蒸着領域をマスクで規定した蒸着法で、アライメント工程なしで製膜した。
As a material for the insulating
絶縁層7の上に保護層8が形成されている。保護層8は、透湿性を抑制し、有機発光素子を保護するための層である。図1のように、基板1法線方向から見た時に保護層8の面積を有機層6や絶縁層7の面積よりも大きくすることにより、水分が基板1の面内方向から入ることを防げる。保護層8として、透湿性を抑制する層を積層したフィルムが用いられる。積層フィルムとして、例えば、無機層と有機層を交互積層した構造を有するプラスティックフィルムなどが挙げられる。本実施例では、保護層8として透湿性を抑制する層を積層したフィルムを用いた。
A
本実施例における保護層8は、絶縁層7の上部に張り付けて、連続的に製造できる。保護層8に光取出し機能を有する層を付与してもよい。そのことにより、有機発光素子の発光光をより多く外部に出すことができる。
The
上記の有機発光素子の作製では、あらかじめ基板1に第一の電極2,第二の電極3,第三の電極4,第四の電極5を形成する。第一の電極2,第二の電極3,第三の電極4,第四の電極5はホトリソグラフィを用いて形成される。正孔輸送層10,発光層11は印刷幅をノズル幅で規定できるスリットコート法で、アライメントなしで作製できる。製膜時の基板1の進行方向は、図1の長辺方向である。連続的に製膜できる方法であれば、スリットコート法に限定されず、ロールコート法やスプレー法などでも製膜可能である。また、電子輸送層12と絶縁層7は蒸着領域をマスクで規定した蒸着法で、アライメントなしで形成できる。
In the production of the organic light emitting device, the
図3は、図1で示した本発明における有機発光素子の一実施の形態を回路図で表したものである。並列接続された有機発光素子が直列に接続される構造となっており、安定した発光が得られるようになっている。第一の電極2と第四の電極5の間に電圧を印加したところ、保護層8側から発光が観測され、安定した発光が得られた。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an embodiment of the organic light emitting device according to the present invention shown in FIG. The organic light emitting elements connected in parallel are connected in series, so that stable light emission can be obtained. When a voltage was applied between the
図4は、本発明における有機発光素子の一実施の形態における上面図である。基板21はフィルムである。基板21として反射機能を有するフィルムを用いた。
FIG. 4 is a top view of an embodiment of the organic light emitting device according to the present invention. The
第一の電極22は陰極である。第一の電極22としてCrを用いた。第二の電極23は陽極である。第二の電極23としてCrを用いた。第二の電極23は、第一の電極22に対して対向して形成されている。第三の電極24は、第二の電極23に対向して形成されている。第三の電極24は、第一の電極22とは絶縁されている。第三の電極24としてCrを用いた。第四の電極25は、第三の電極24に対向して形成されている。第四の電極25としてCrを用いた。
The
電極上に有機層26が形成されている。有機層26は正孔輸送層40,発光層41,電子輸送層42を含む層である。対向する電極から電子及び正孔が注入され、発光層41で再結合し、発光する。有機層26上に絶縁層27が形成されている。絶縁層27は、有機層26に電界を印加するための層である。絶縁層27上に分極形成電極28が形成されている。分極形成電極28は絶縁層27に分極を形成するための電極である。図4の上面図は有機発光素子の積層構造を正確に表現したものではない。有機発光素子の構成要素の形状を見やすくするために、図4の積層構造は図5の積層構造とは異なるものにしている。
An
図5は、図4のA−A′における断面図であり、本発明における有機発光素子の一実施の形態における断面図である。第一の電極22,第二の電極23,第三の電極24および第四の電極25の上に正孔輸送層40が形成されている。第一の電極22,第二の電極23,第三の電極24および第四の電極25と正孔輸送層40との間に他の層が介在してもよく、接していてもよい。正孔輸送層40の代わりに後述する電子輸送層42を形成しても良い。正孔輸送層40は、正孔を第二の電極23から有機層26に輸送する層である。
本実施例では、正孔輸送層40として高分子系材料を用いた。
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 4, and is a cross-sectional view of an embodiment of the organic light-emitting device according to the present invention. A
In this example, a polymer material was used as the
正孔輸送層40の上に発光層41が形成されている。正孔輸送層40と発光層41との間に他の層が介在してもよく、接していてもよい。発光層41は、対向する電極から注入された正孔及び電子が再結合し発光する層である。発光層41の材料には、ホスト材料に〔化1〕、青色ドーパントに〔化2〕、赤色ドーパントに〔化3〕を用いた。
A
発光層41の上に電子輸送層42が形成されている。発光層41と電子輸送層42との間に他の層が介在してもよく、接していてもよい。電子輸送層42は、電子を発光層41に供給する層である。本実施例では、電子輸送層42として〔化4〕の材料を用いた。
An
電子輸送層42の上に絶縁層27が形成されている。電子輸送層42と絶縁層27との間に他の層が介在してもよく、接していてもよい。絶縁層27は上部の分極形成電極28と有機層26を絶縁し、有機層26に電界を印加するための層である。本実施例では、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)に〔化7〕のイオン性物質を混合した材料を用いた。
PMMAはイオン性物質を分散させる。絶縁層27にイオン性物質を含めることにより、初期的に電圧を印加して絶縁層27中に分極を形成できるため、毎回分極形成電極28に電界を印加する必要がなくなる。イオン性物質として、〔化7〕以外にアミン化合物のBF4-塩やPF6-塩などが考えられる。イオン性物質のガラス転移温度は、100℃以下であることが望ましい。このPMMA分散膜である絶縁層27と電子輸送層42の間には薄いSiOx膜を挿入した。
An insulating
PMMA disperses ionic substances. By including an ionic substance in the insulating
分極形成電極28にはIZOを用いた。トップエミッションの場合、分極形成電極28としてITOなどの透明電極でもよい。ボトムエミッションの場合、分極形成電極28としてCr,Mo,Al,AgやAlNi,CrAu,MgAuなどの反射電極が挙げられる。図4のように、基板21の面内長軸方向において分極形成電極28の大きさを有機層26,絶縁層27および保護層29の大きさより大きくすることで、外側で電界をかけるための端子をとることができる。
IZO was used for the
分極形成電極28上に保護層29が形成されている。保護層29は透湿性を抑制し、有機発光素子を保護するための層である。透湿性を抑制する層を積層したフィルムを用いた。
A
上記の有機発光素子の作製では、あらかじめ基板21に第一の電極22,第二の電極23,第三の電極24,第四の電極25をフォトグラフィ法で形成した。正孔輸送層40,発光層41は、印刷幅をノズル幅で規定できるスリットコート法で、アライメントなしで作製した。また、電子輸送層42は、蒸着領域をマスクで規定した蒸着法で、アライメントなしで形成した。また、絶縁層27は、印刷幅をノズル幅で規定できるスリットコート法で作製した。分極形成電極28は、マスクで製膜エリアを制限したスパッタ法で、アライメントなしで製膜した。
In the production of the organic light emitting device, the
本実施例の有機発光素子も並列接続された発光ダイオードが直列に接続される構造となっており、安定した発光が得られるようになっている。分極形成電極28に電圧を印加し、絶縁層27を分極させたのち、第一の電極22と第四の電極25の間に電圧を印加したところ、分極形成電極28側からの発光が確認され、安定した発光が得られた。分極形成電極28により電界のゆがみが実施例1より確実に形成され、発光層41中での再結合がおこりやすくなる。
The organic light emitting device of this example also has a structure in which light emitting diodes connected in parallel are connected in series, so that stable light emission can be obtained. After applying a voltage to the
実施例3は絶縁層27にHfO2膜を用いた以外は実施例2と同様に有機発光素子を作製した。HfO2膜はスパッタ法を用いてアライメント工程なしで製膜して作製した。
In Example 3, an organic light emitting device was produced in the same manner as in Example 2 except that an HfO 2 film was used for the insulating
得られた有機発光素子は分極形成電極28に電極を印加しながら、第一の電極22と第四の電極25の間に電圧を印加したところ、分極形成電極28側から発光が確認され、安定した発光が得られた。絶縁層27にHfO2膜を用いることにより、発光層で再結合させるために必要な電界のゆがみが確実につけられる。
When a voltage was applied between the
実施例4は基板1に反射機能のないフィルムを用い、第一の電極2,第二の電極3,第三の電極4,第四の電極5をITOで形成し、保護層8に反射機能を有するフィルムを用いた以外は実施例1と同様に作製した。その結果、基板1側から発光が観察され、安定した発光が得られた。
In Example 4, a film having no reflection function is used for the
1,21 基板
2,22 第一の電極
3,23 第二の電極
4,24 第三の電極
5,25 第四の電極
6,26 有機層
7,27 絶縁層
8,29 保護層
10,40 正孔輸送層
11,41 発光層
12,42 電子輸送層
28 分極形成電極
101 第一の有機発光素子
102 第二の有機発光素子
103 第三の有機発光素子
1, 21
Claims (13)
前記第一の電極および前記第二の電極の上に形成された有機層と、
前記有機層の上に形成された絶縁層と、を有する有機発光素子であって、
前記第二の電極は前記第一の電極に対向しており、
前記絶縁層は、前記絶縁層内の分極により前記有機層に電界を印加する有機発光素子。 A first electrode and a second electrode formed on the substrate;
An organic layer formed on the first electrode and the second electrode;
An organic light emitting device having an insulating layer formed on the organic layer,
The second electrode is opposite the first electrode;
The insulating layer is an organic light emitting device that applies an electric field to the organic layer by polarization in the insulating layer.
前記有機発光素子が複数形成され、
前記複数の前記有機発光素子が直列に接続されている有機発光素子。 In claim 1,
A plurality of the organic light emitting elements are formed,
An organic light emitting device in which the plurality of organic light emitting devices are connected in series.
前記絶縁層の上に分極形成電極が形成され、
前記分極形成電極は前記絶縁層に分極を形成する有機発光素子。 In claim 1 or 2,
A polarization forming electrode is formed on the insulating layer;
The polarization forming electrode is an organic light emitting device that forms polarization in the insulating layer.
前記絶縁層はポリ尿素を含み、
前記絶縁層の前記有機層が存在する側の表面に下地層が形成され、
前記下地層は前記絶縁層を配向させる有機発光素子。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
The insulating layer comprises polyurea;
A base layer is formed on the surface of the insulating layer on the side where the organic layer exists,
The underlayer is an organic light-emitting element that orients the insulating layer.
前記絶縁層はイオン性物質を含む有機発光素子。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
The insulating layer is an organic light emitting device including an ionic substance.
前記複数の有機発光素子の末端の有機発光素子を構成する電極が前記末端の有機発光素子の端部まで伸びている有機発光素子。 In claim 2,
An organic light emitting device in which an electrode constituting an organic light emitting device at the end of the plurality of organic light emitting devices extends to an end of the organic light emitting device at the end.
前記第一の電極および前記第二の電極が金属である有機発光素子。 In any one of Claims 1 thru | or 6.
The organic light emitting element whose said 1st electrode and said 2nd electrode are metals.
前記基板が反射性物質を含む有機発光素子。 In any one of Claims 1 thru | or 7,
An organic light emitting device in which the substrate includes a reflective material.
前記第一の電極および前記第二の電極が透明電極であり、
前記絶縁層上に保護層が形成され、
前記保護層は反射機能を有する有機発光素子。 In any one of Claims 1 thru | or 8.
The first electrode and the second electrode are transparent electrodes;
A protective layer is formed on the insulating layer;
The protective layer is an organic light emitting device having a reflective function.
前記第一の電極および前記第二の電極は櫛歯状であり、
前記櫛歯電極の櫛歯の幅は10μm以下であり、
前記櫛歯の先端と前記櫛歯の連結部分との距離は10μm以下である有機発光素子。 In any one of Claims 1 thru | or 9,
The first electrode and the second electrode are comb-like,
The comb tooth width of the comb electrode is 10 μm or less,
An organic light emitting device in which a distance between a tip of the comb teeth and a connecting portion of the comb teeth is 10 μm or less.
請求項1乃至10のいずれかに記載の前記有機発光素子と、
前記有機発光素子を駆動する駆動装置と、を有する光源装置。 The substrate;
The organic light emitting device according to any one of claims 1 to 10,
A light source device having a driving device for driving the organic light emitting element.
前記第一の電極および前記第二の電極の上に形成された有機層と、
前記有機層の上に形成された絶縁層と、を有する第一の有機発光素子と、
前記基板上に形成された前記第二の電極および第三の電極と、
前記第二の電極および前記第三の電極の上に形成された前記有機層と、
前記絶縁層と、を有する第二の有機発光素子と、を有し、
前記第一の電極、前記第二の電極および前記第三の電極は櫛歯状に形成され、
前記絶縁層は、前記絶縁層内の分極により前記有機層に電界を印加し、
前記第一の電極および前記第三の電極は絶縁され、
前記第二の電極は前記第一の電極に対向しており、
前記第三の電極は前記第二の電極に対向している有機発光素子。 A first electrode and a second electrode formed on the substrate;
An organic layer formed on the first electrode and the second electrode;
A first organic light emitting device having an insulating layer formed on the organic layer;
The second and third electrodes formed on the substrate;
The organic layer formed on the second electrode and the third electrode;
A second organic light emitting device having the insulating layer,
The first electrode, the second electrode, and the third electrode are formed in a comb shape,
The insulating layer applies an electric field to the organic layer by polarization in the insulating layer,
The first electrode and the third electrode are insulated;
The second electrode is opposite the first electrode;
The organic light-emitting element in which the third electrode is opposed to the second electrode.
前記第一の電極および前記第二の電極の上に形成された有機層と、
前記有機層の上に形成された絶縁層と、を有する有機発光素子の製造方法であって、
前記第二の電極は前記第一の電極に対向しており、
前記絶縁層は、前記絶縁層内の分極により前記有機層に電界を印加し、
前記第一の電極および前記第二の電極が形成された前記基板に対して、前記有機層および前記絶縁層がアライメントなしで製膜される有機発光素子の製造方法。 A first electrode and a second electrode formed on the substrate;
An organic layer formed on the first electrode and the second electrode;
An insulating layer formed on the organic layer, comprising:
The second electrode is opposite the first electrode;
The insulating layer applies an electric field to the organic layer by polarization in the insulating layer,
The manufacturing method of the organic light emitting element by which the said organic layer and the said insulating layer are formed into a film without alignment with respect to the said board | substrate with which said 1st electrode and said 2nd electrode were formed.
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