JP2018098134A - Light transmission type organic electroluminescent panel and organic electroluminescence light-source device - Google Patents
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- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
Description
本発明は、光透過型有機エレクトロルミネッセンスパネルと、当該パネルを積層してなる有機エレクトロルミネッセンス光源装置に関する。 The present invention relates to a light transmissive organic electroluminescence panel and an organic electroluminescence light source device formed by stacking the panels.
有機エレクトロルミネッセンスパネル(以下、「有機ELパネル」と記載する。)は、薄膜であって、自発光であり、フレキシブル化することができることから、照明パネルやディスプレイ表示用バックライト等の多様な用途に展開され、種々の製品開発が進められている。有機ELパネルは、通常、基板上に陽極、発光層、陰極および封止材を順次積層した積層体から構成されている。 Organic electroluminescence panels (hereinafter referred to as “organic EL panels”) are thin films, self-luminous, and can be made flexible, so they can be used in a variety of applications such as lighting panels and display display backlights. Various product developments are underway. The organic EL panel is usually composed of a laminate in which an anode, a light emitting layer, a cathode, and a sealing material are sequentially laminated on a substrate.
近年、基板、陽極、発光層、陰極および封止材を光透過性とすることによって、光透過型とした有機ELパネルの開発が進められている。光透過型有機ELパネルを複数枚積層した有機EL光源装置は、発光量が増大するばかりでなく、奥行きのある立体的な発光表現が実現でき、従来にないユニークな発光デザインが可能となることが分かってきた。そのため、光透過型有機ELパネルにおいて、パネル自体が光透過性に優れていることは最も重要な特性であり、可視光の透過率を極力高くすることが求められている。 In recent years, development of a light transmissive organic EL panel has been promoted by making a substrate, an anode, a light emitting layer, a cathode, and a sealing material light transmissive. An organic EL light source device in which a plurality of light-transmitting organic EL panels are stacked not only increases the amount of light emission, but also realizes a three-dimensional light emission expression with depth, enabling a unique light emission design that has never existed before. I understand. Therefore, in the light transmissive organic EL panel, it is the most important characteristic that the panel itself is excellent in light transmittance, and it is required to increase the transmittance of visible light as much as possible.
しかし、透明電極等が光透過性にやや劣るため、光透過型有機ELパネルの光透過性としてはまだ不十分であった。特に、上記のように光透過型有機ELパネルを積層して使用するときには、光透過性の低下が顕著になるため、積層する枚数には限界が生じていた。 However, since the transparent electrode or the like is slightly inferior in light transmittance, the light transmittance of the light transmissive organic EL panel is still insufficient. In particular, when the light transmissive organic EL panels are stacked and used as described above, the light transmittance is significantly reduced, and thus the number of stacked layers is limited.
特許文献1には、有機EL素子が光透過性の基板上に形成された有機EL光源を複数積層してなる有機EL光源装置が開示されている。
特許文献1に開示された有機EL光源装置では、例えば、青色、緑色、赤色の有機EL光源を積層している。そのため、各光源層による種々の波長の光の吸収が生じることとなり、放出される光量の低下が大きいものと推定された。
In the organic EL light source device disclosed in
本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものである。本発明の課題は、光透過性に優れた光透過型有機ELパネルおよび当該パネルを積層してなる有機EL光源装置を提供することである。 The present invention has been made in view of such a situation. The subject of this invention is providing the organic electroluminescent light source device formed by laminating | stacking the light transmissive organic electroluminescent panel excellent in the light transmittance, and the said panel.
本発明者らは、上記課題解決のため、波長400〜800nmの全可視光領域における透過率を向上させるのではなく、有機ELパネルが発光する光のスペクトルに応じて、当該スペクトルの特定の波長の光のみを効率よく透過できるようにすることを検討した。その結果、有機ELパネルの構成を調整することによって、実質的に有機ELパネルの光透過性を向上させることに成功した。本発明は、このような検討の結果創出されたものである。本発明は以下のような構成を有するものである。 In order to solve the above problems, the inventors do not improve the transmittance in the entire visible light region having a wavelength of 400 to 800 nm, but depending on the spectrum of light emitted by the organic EL panel, the specific wavelength of the spectrum. We studied to make it possible to efficiently transmit only the light. As a result, the light transmittance of the organic EL panel was substantially improved by adjusting the configuration of the organic EL panel. The present invention has been created as a result of such studies. The present invention has the following configuration.
(1)光透過性の基板、陽極、発光層、陰極および封止材を備える光透過型有機ELパネルであって、発光スペクトルが、波長400〜800nmの可視光領域に少なくとも1つのピークを有し、前記ピークの半値幅の波長範囲における、非発光時の平均光透過率が60%以上であり、前記ピークが複数あるとき、その中から選択されるいずれか2つのピークの半値幅の波長範囲における非発光時の平均光透過率の差が25%以内であることを特徴とする光透過型有機ELパネル。 (1) A light transmissive organic EL panel including a light transmissive substrate, an anode, a light emitting layer, a cathode, and a sealing material, and the emission spectrum has at least one peak in a visible light region having a wavelength of 400 to 800 nm. And, in the wavelength range of the half width of the peak, the average light transmittance at the time of non-light emission is 60% or more, and when there are a plurality of the peaks, the wavelength of the half width of any two peaks selected from them A light transmissive organic EL panel, wherein a difference in average light transmittance when no light is emitted in a range is within 25%.
(2)光路長調整のための光学調整層を有することを特徴とする前記(1)に記載の光透過型有機ELパネル。 (2) The light transmissive organic EL panel as described in (1) above, which has an optical adjustment layer for adjusting the optical path length.
(3)前記光学調整層がフッ素を含む低屈折率材料から形成されていることを特徴とする前記(2)に記載の光透過型有機ELパネル。 (3) The light-transmitting organic EL panel according to (2), wherein the optical adjustment layer is formed of a low refractive index material containing fluorine.
(4)発光面の表面に反射防止層を有することを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれか1項に記載の光透過型有機ELパネル。 (4) The light transmissive organic EL panel according to any one of (1) to (3), wherein an antireflection layer is provided on the surface of the light emitting surface.
(5)前記(1)〜(4)のいずれか1項に記載の光透過型有機ELパネルを2枚以上積層してなる有機EL光源装置。 (5) An organic EL light source device obtained by laminating two or more light transmissive organic EL panels according to any one of (1) to (4).
(6)発光面の反対側の面に鏡面反射型有機ELパネルが積層されていることを特徴とする前記(5)に記載の有機EL光源装置。 (6) The organic EL light source device according to (5), wherein a specular reflection type organic EL panel is laminated on a surface opposite to the light emitting surface.
本発明の光透過型有機ELパネルは、光透過性に優れている。そして、当該パネルを積層してなる有機EL光源装置は、光量の大きな光源装置として利用することができる。 The light transmissive organic EL panel of the present invention is excellent in light transmittance. And the organic electroluminescent light source device formed by laminating | stacking the said panel can be utilized as a light source device with a large light quantity.
以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明は、以下に説明する実施形態に何ら制限されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で実施形態を任意に変更して実施することができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. However, the present invention is not limited to the embodiments described below, and the embodiments can be arbitrarily changed and implemented without departing from the gist of the present invention. it can.
<光透過型有機ELパネル>
光透過型有機ELパネルは、基板、陽極、発光層、陰極、封止材等の各構成要素を光透過性とすることによって、光透過性を有した有機ELパネルとして使用できるものである。また、発光層で生じた光は、表面側と裏面側のいずれの面からも取り出すことが可能である。
<Light transmissive organic EL panel>
The light transmissive organic EL panel can be used as a light transmissive organic EL panel by making each component such as a substrate, an anode, a light emitting layer, a cathode, and a sealing material light transmissive. In addition, light generated in the light emitting layer can be extracted from either the front side or the back side.
同一の発光スペクトルを有する有機ELパネルを複数枚積層した有機EL光源装置は、発光光量を増大できるため、光透過型有機ELパネルの用途として有用である。さらに、同一の発光スペクトルを有する有機ELパネルを複数枚積層した有機EL光源装置では、各パネルから放出される光のスペクトルが他のパネルを通過することによって、微妙に変化し、そのことによって奥行きのある立体的な発光表現が実現できることが見出された。こうした現象を利用することによって、従来にないユニークな発光デザインが可能となり、有機ELパネルの新たな利用法につながるものと期待されている。ここで、発光スペクトルとは、有機ELパネルから放出される光のスペクトルである。 An organic EL light source device in which a plurality of organic EL panels having the same emission spectrum are stacked is useful as a light-transmissive organic EL panel because it can increase the amount of emitted light. Furthermore, in an organic EL light source device in which a plurality of organic EL panels having the same emission spectrum are stacked, the spectrum of light emitted from each panel changes subtly as it passes through the other panels, and thereby the depth. It has been found that a three-dimensional light emission expression can be realized. By utilizing such a phenomenon, it is expected that an unprecedented unique light emitting design can be realized, which leads to a new usage of the organic EL panel. Here, the emission spectrum is a spectrum of light emitted from the organic EL panel.
しかしながら、有機ELパネルから放出される発光スペクトルは、有機ELパネルが吸収するスペクトルとは一般に異なるため、有機ELパネルを複数枚積層したときに、1つの有機ELパネルから放出された光が他のパネルによって吸収されてしまう。そのため、有機ELパネルを複数枚積層した有機EL光源装置の発光量が予期したほどには大きくならない。単に光透過率について検討しても、例えば、1枚の有機ELパネルの平均光透過率が80%であっても、有機ELパネルを3枚積層すると、平均光透過率は約51%にまで低下してしまう。 However, since the emission spectrum emitted from the organic EL panel is generally different from the spectrum absorbed by the organic EL panel, when a plurality of organic EL panels are stacked, the light emitted from one organic EL panel is different from the other. Absorbed by the panel. Therefore, the light emission amount of the organic EL light source device in which a plurality of organic EL panels are stacked does not increase as expected. Even if only the light transmittance is examined, for example, even if the average light transmittance of one organic EL panel is 80%, when the three organic EL panels are stacked, the average light transmittance is about 51%. It will decline.
有機ELパネルの光透過性を高めるには、有機ELパネルを波長400〜800nmの可視光領域に吸収ピークを有しないものとすることが最も好ましい。しかし、種々の材料から構成される有機ELパネル全体を全可視光領域にわたって透明にすることには多くの困難が存在する。そこで、本発明者らは、同一の特定の発光スペクトルを有する有機ELパネルを複数枚積層して有機EL光源装置を構成するという前提のもとに、当該発光スペクトルに対する透明性を高めることを検討した。ここで、透明性とは、有機ELパネルの非発光時の透明性である。 In order to increase the light transmittance of the organic EL panel, it is most preferable that the organic EL panel does not have an absorption peak in a visible light region having a wavelength of 400 to 800 nm. However, there are many difficulties in making the entire organic EL panel composed of various materials transparent over the entire visible light region. Therefore, the present inventors have examined increasing transparency with respect to the emission spectrum on the premise that an organic EL light source device is configured by stacking a plurality of organic EL panels having the same specific emission spectrum. did. Here, the transparency is the transparency when the organic EL panel is not emitting light.
基本的な方法として、有機ELパネルを構成する各構成要素の材料や製造方法を選択して、各構成要素の可視光に対する透明性を高めることが必要である。さらに、発光スペクトルに対する透明性を高めるため、当該発光スペクトルの中のピークの波長における透明性を高めることを検討した。 As a basic method, it is necessary to select the material and manufacturing method of each constituent element that constitutes the organic EL panel, and to increase the transparency of each constituent element with respect to visible light. Furthermore, in order to improve the transparency with respect to the emission spectrum, it was studied to increase the transparency at the peak wavelength in the emission spectrum.
発光スペクトル中の特定波長のピークに対する光透過率を高めるために、有機ELパネルを構成する各層の材料、厚さを最適化することが必要である。ところで、有機ELパネルを発光させたとき、有機ELパネルと外界との界面で光が反射されて、内部に戻され、その後放出されるように、パネル内部を光が往復した後に外部に放出されるという現象が存在する。この現象に対処するために、有機ELパネルの厚さ方向での光路長に着目した。パネル内を一回だけ通過して放出される光とパネル内を複数回通過した後に放出される光との間で、光の位相が反転していると、干渉によって放出される光の量が大きく減衰してしまう。このような干渉による減衰を防止するため、有機ELパネルの厚さをピークの特定波長に対応して、適宜調整することとした。 In order to increase the light transmittance with respect to the peak of a specific wavelength in the emission spectrum, it is necessary to optimize the material and thickness of each layer constituting the organic EL panel. By the way, when the organic EL panel emits light, the light is reflected at the interface between the organic EL panel and the outside world, returned to the inside, and then emitted. There is a phenomenon. In order to cope with this phenomenon, attention was paid to the optical path length in the thickness direction of the organic EL panel. If the phase of the light is reversed between the light emitted after passing through the panel only once and the light emitted after passing through the panel multiple times, the amount of light emitted by the interference is reduced. It will attenuate greatly. In order to prevent such attenuation due to interference, the thickness of the organic EL panel is appropriately adjusted in accordance with the specific wavelength of the peak.
有機ELパネルの厚さをピークの特定波長に対応して調整するには、各層の厚さをそれぞれ適宜調整すればよい。例えば、封止層の厚さを変えることによって調整することができる。しかし、さらに、有機ELパネル内の厚さを調整するために、有機ELパネルを構成する層の1つとして光学調整層を設けることが好ましい。光学調整層は、有機ELパネルの厚さを、光の干渉が極力小さくなるような長さとするために使用される。発光スペクトルが複数のピークを有するときは、光の干渉が最小となるように、有機ELパネルの厚さが調整される。光学調整層についての説明は後記する。 In order to adjust the thickness of the organic EL panel corresponding to the specific wavelength of the peak, the thickness of each layer may be adjusted as appropriate. For example, it can be adjusted by changing the thickness of the sealing layer. However, in order to further adjust the thickness in the organic EL panel, it is preferable to provide an optical adjustment layer as one of the layers constituting the organic EL panel. The optical adjustment layer is used to set the thickness of the organic EL panel so that the light interference is minimized. When the emission spectrum has a plurality of peaks, the thickness of the organic EL panel is adjusted so that light interference is minimized. A description of the optical adjustment layer will be given later.
有機ELパネルの発光スペクトルは、通常、波長400〜800nmの可視光領域に少なくとも1つのピークを有している。ピークの数が1つのときは、当該ピークの波長における透過率を高めることが必要となる。このとき、パネルを積層したときに、発光スペクトルの色相が変わらないようにするためには、当該ピークの半値幅の波長範囲において、非発光時の有機ELパネルの平均光透過率(以下、「平均光透過率」とのみ記載することもある。)が60%以上であることが必要である。ピークの半値幅の波長範囲において、平均光透過率が60%以上であれば、色相を決めるピーク付近の波長の光を十分に透過できるため、色相の変化を小さいものとすることができる。ピークの半値幅の波長範囲における、非発光時の平均光透過率は70%以上であることがより好ましい。 The emission spectrum of the organic EL panel usually has at least one peak in the visible light region having a wavelength of 400 to 800 nm. When the number of peaks is one, it is necessary to increase the transmittance at the wavelength of the peak. At this time, in order to prevent the hue of the emission spectrum from changing when the panels are stacked, the average light transmittance of the organic EL panel at the time of non-emission (hereinafter, “ It may be described only as “average light transmittance”.) Is required to be 60% or more. If the average light transmittance is 60% or more in the wavelength range of the half width of the peak, light having a wavelength in the vicinity of the peak that determines the hue can be sufficiently transmitted, so that a change in hue can be reduced. It is more preferable that the average light transmittance when not emitting light in the wavelength range of the half width of the peak is 70% or more.
ここで、平均光透過率は、JIS K−7361−1:1997に準拠して、特定の波長範囲における平均の光透過率として測定することができる。 Here, the average light transmittance can be measured as an average light transmittance in a specific wavelength range based on JIS K-7361-1: 1997.
一方、発光スペクトルが、波長400〜800nmの可視光領域に2つのピークを持っているときは、個々のピークに対して、上記と同様に、ピークの半値幅の波長範囲において、非発光時の有機ELパネルの平均光透過率が60%以上であることが必要であり、70%以上であることがより好ましい。 On the other hand, when the emission spectrum has two peaks in the visible light region having a wavelength of 400 to 800 nm, in the same manner as described above, in the wavelength range of the half width of the peak, the peak is not emitted. The average light transmittance of the organic EL panel needs to be 60% or more, and more preferably 70% or more.
さらに、2つのピークの位置における透過率の数値が、大きく異なっていると、透過後の光のスペクトルが変化し、2つのピークの相対的な大きさが変動して、色相が変化してしまうことになる。そこで、発光スペクトルが、2つのピークを持っているときは、2つのピークの半値幅の波長範囲における非発光時の平均光透過率の差が25%以内であることが必要である。2つのピークの半値幅の波長範囲における非発光時の平均光透過率の差は10%以内であることがより好ましい。 Furthermore, if the transmittance values at the two peak positions are significantly different, the spectrum of the light after transmission changes, the relative size of the two peaks changes, and the hue changes. It will be. Therefore, when the emission spectrum has two peaks, it is necessary that the difference in average light transmittance during non-emission in the wavelength range of the half width of the two peaks is within 25%. The difference in average light transmittance when no light is emitted in the wavelength range of the half width of the two peaks is more preferably within 10%.
発光スペクトルが、波長400〜800nmの可視光領域に3つ以上のピークを持っているときも、同様に考えることができる。すなわち、個々のピークについて、ピークの半値幅の波長範囲において、非発光時の有機ELパネルの平均光透過率が60%以上であることが必要であり、70%以上がより好ましい。また、複数のピークの中から選択されるいずれか2つのピークの半値幅の波長範囲における非発光時の平均光透過率の差が25%以内であることが必要であり、10%以内であることがより好ましい。 The same can be considered when the emission spectrum has three or more peaks in the visible light region having a wavelength of 400 to 800 nm. That is, for each peak, in the wavelength range of the half width of the peak, the average light transmittance of the organic EL panel when not emitting light is required to be 60% or more, and more preferably 70% or more. In addition, the difference in average light transmittance at the time of non-light emission in the wavelength range of the half width of any two peaks selected from a plurality of peaks needs to be within 25%, and is within 10%. It is more preferable.
このような光透過性能を有した有機ELパネルであれば、有機ELパネルを2枚以上積層してなる有機EL光源装置を構成しても、発光の色相が大きく変動することはなく、有機EL光源装置として、光量を増大させて、有効に使用することができる。 If it is an organic EL panel having such light transmission performance, even if an organic EL light source device is formed by laminating two or more organic EL panels, the hue of light emission does not change greatly, and the organic EL panel does not change. The light source device can be used effectively by increasing the amount of light.
上記のような特定の波長範囲における平均光透過率を制御する方法としては、前記したように、有機ELパネルの厚さを適正に調整する方法がある。光学調整層は、有機ELパネルの厚さを所定の厚さに調整するために利用される。有機ELパネルの厚さを適正に調整する方法とは、各層における屈折率(n値)と消衰係数(k値)を基に、光路長を波動光学の理論に基づいて、最適化計算を行って層の厚さを求める方法である。有機ELパネルの厚さの計算は、発光強度、発光色、各層について成膜可能な膜厚範囲を設定し、任意の平均透過率が最大となるよう、波動光学に基づき、遺伝的アルゴリズムを用いて、最適化計算を行うことによって行われる。具体的な計算方法については、例えば、特開2014−86345号公報、国際公開第WO2013/187118号に記載されている。有機ELパネルを構成する各層の材料については、後記する。 As a method of controlling the average light transmittance in the specific wavelength range as described above, there is a method of appropriately adjusting the thickness of the organic EL panel as described above. The optical adjustment layer is used to adjust the thickness of the organic EL panel to a predetermined thickness. The method of properly adjusting the thickness of the organic EL panel is to calculate the optical path length based on the theory of wave optics based on the refractive index (n value) and extinction coefficient (k value) in each layer. This is a method for determining the thickness of the layer. For calculating the thickness of the organic EL panel, set the emission intensity, emission color, and film thickness range that can be formed for each layer, and use a genetic algorithm based on wave optics to maximize the arbitrary average transmittance. This is done by performing optimization calculation. Specific calculation methods are described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-86345 and International Publication No. WO2013 / 187118. The material of each layer constituting the organic EL panel will be described later.
なお、本実施形態では、発光スペクトル中の特定波長のピークに対応して、有機ELパネルの厚さや材料を調整する作業が必要となるため、発光スペクトル中のピークの数は少ない方が好ましく、1つもしくは2つであることが好ましい。 In the present embodiment, it is necessary to adjust the thickness and material of the organic EL panel corresponding to the peak of the specific wavelength in the emission spectrum, and therefore it is preferable that the number of peaks in the emission spectrum is smaller. One or two is preferred.
図4は、発光スペクトルが2つのピークを有する有機ELパネルの発光スペクトルと透過スペクトルのチャートである。発光スペクトルの2つのピーク(ピーク1、ピーク2)のそれぞれについて半値幅を求めて、2つの波長範囲として図に示した。ピーク1の半値幅の波長範囲において、有機ELパネルの平均光透過率が60%以上であることが必要である。また、ピーク2の半値幅の波長範囲において、有機ELパネルの平均光透過率が60%以上であることが必要である。そのため、有機ELパネルは、ピーク1およびピーク2の半値幅の波長範囲において光透過率が特に高くなるような透過スペクトルを有していることが好ましい。また、2つのピークの半値幅の波長範囲における平均光透過率の差が25%以内であることが必要である。
FIG. 4 is a chart of an emission spectrum and a transmission spectrum of an organic EL panel having an emission spectrum having two peaks. The full width at half maximum was obtained for each of the two peaks (
図5は、図4と同様に、発光スペクトルが2つのピークを有する有機ELパネルの発光スペクトルのチャートである。図5の発光スペクトルでは、2つのピークが比較的近接しているため、2つのピークの半値幅の波長範囲を求めたところ、両者は互いに重複し、2つのピークの半値幅は合体して、1つの波長範囲だけとなる。この場合も、2つのピークの半値幅の波長範囲において、有機ELパネルの平均光透過率が60%以上であることが必要である。また、この場合も、2つのピークの半値幅の波長範囲における平均光透過率の差が25%以内であることが必要である。 FIG. 5 is a chart of an emission spectrum of an organic EL panel having an emission spectrum having two peaks, as in FIG. In the emission spectrum of FIG. 5, since the two peaks are relatively close to each other, when the wavelength range of the half width of the two peaks was obtained, they overlap each other, and the half widths of the two peaks are combined. There is only one wavelength range. In this case as well, the average light transmittance of the organic EL panel needs to be 60% or more in the wavelength range of the half width of the two peaks. Also in this case, the difference in average light transmittance in the wavelength range of the half width of the two peaks needs to be within 25%.
<有機ELパネルの構成>
本実施形態の有機ELパネルは、基板と当該基板上に形成された陽極、発光層、陰極および封止材を備えている。陽極、発光層、陰極の基本的な3つの構成単位によって、有機EL素子が構成され、発光することができる。図1は、有機ELパネルを構成する基本的な構成単位である基板、陽極、発光層、陰極および封止材について、相互の位置関係について説明するための断面図である。
<Configuration of organic EL panel>
The organic EL panel of this embodiment includes a substrate and an anode, a light emitting layer, a cathode, and a sealing material formed on the substrate. The organic EL element can be configured to emit light by the three basic structural units of the anode, the light emitting layer, and the cathode. FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining the mutual positional relationship between a substrate, an anode, a light emitting layer, a cathode and a sealing material, which are basic structural units constituting an organic EL panel.
図1(a)は、有機ELパネル10の模式的断面図である。有機ELパネル10は、基板であるガラス板12上に、順番に、光学調整層16、第1電極(陽極)13、発光層14、第2電極(陰極)15、光学調整層16、窒素層(空隙)18、ガラス板12が形成されている。
FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of the
図1(b)は、有機ELパネルの変形例の模式的断面図である。有機ELパネル11は、基板であるバリア性基板19上に、順番に、光学調整層16、第1電極(陽極)13、発光層14、第2電極(陰極)15、光学調整層16、バリア層17、接着層20、バリア性基板19が形成されている。
FIG. 1B is a schematic cross-sectional view of a modified example of the organic EL panel. The
基板上に形成された有機EL素子は、外部環境の影響を受け易いため、外界から遮断するために、封止される。具体的には、基板にはバリア性に優れた材料を使用し、基板上に形成された有機EL素子の上面と周辺部は、封止材によって密閉される。また、基板上には、有機EL素子の陽極と陰極に電気信号を送るために、封止材から外部へ引き出された取り出し電極が設けられている。 Since the organic EL element formed on the substrate is easily affected by the external environment, it is sealed in order to block it from the outside. Specifically, a material having excellent barrier properties is used for the substrate, and the upper surface and the peripheral portion of the organic EL element formed on the substrate are sealed with a sealing material. In addition, on the substrate, in order to send an electric signal to the anode and the cathode of the organic EL element, a take-out electrode drawn out from the sealing material is provided.
図2は、有機EL素子の周辺部の封止材等を含めた有機ELパネルの構成を説明するための断面図である。図2(a)は、有機ELパネル30の模式的断面図である。有機ELパネル30は、バリア層35を有するフレキシブル基板34上に、順番に、第1電極(陽極)36、発光層37、第2電極(陰極)38、封止層39、透明吸湿剤層40、封止層41、バリア層35を有する封止基板42が形成されている。封止層39は、第1電極36、発光層37、第2電極38からなる有機EL素子の周辺部を封止している。封止層41は、封止層39の周辺部をさらに封止している。
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the configuration of an organic EL panel including a sealing material and the like around the periphery of the organic EL element. FIG. 2A is a schematic cross-sectional view of the
図2(b)は、有機ELパネルの変形例の模式的断面図である。有機ELパネル31は、バリア層35を有するフレキシブル基板34上に、順番に、第1電極(陽極)36、発光層37、第2電極(陰極)38、光学調整層43、封止層39、透明吸湿剤層40、封止層41、バリア層35を有する封止基板42が形成されている。封止層39は、有機EL素子の周辺部を封止し、封止層41は、封止層39の周辺部をさらに封止している。
FIG. 2B is a schematic cross-sectional view of a modified example of the organic EL panel. The
図2(c)は、有機ELパネルの変形例の模式的断面図である。有機ELパネル32は、バリア層35を有する基板45上に、図2(b)の有機ELパネル31の構成をそのまま設置し、さらに、封止層44、バリア層35を有する基板45が形成されている。封止層39は、有機EL素子の周辺部を封止し、封止層41は、封止層39の周辺部をさらに封止し、封止層44は、封止層41の周辺部をまたさらに封止している。
FIG. 2C is a schematic cross-sectional view of a modified example of the organic EL panel. In the
図2(d)は、有機ELパネルの変形例の模式的断面図である。有機ELパネル33は、図2(c)の有機ELパネル32の構成のうち、透明吸湿剤層40の位置が異なるが、他の構成は有機ELパネル32の構成と同等である。
FIG. 2D is a schematic cross-sectional view of a modified example of the organic EL panel. The
図3は、本実施形態の有機EL光源装置の構成を説明するための断面図である。有機EL光源装置は、前記の有機ELパネルを2枚以上積層してなる。図3においては、図1で示した有機ELパネルの詳細な構成を簡略化して示してある。すなわち、光学調整層、バリア層、接着層、窒素(空隙)等の各層は図示せずに、第1電極54、発光層55、第2電極56の3つが積層された構成のみで、有機ELパネルの種々の変形例を含めた構成として示した。
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the configuration of the organic EL light source device of the present embodiment. The organic EL light source device is formed by stacking two or more organic EL panels. In FIG. 3, the detailed structure of the organic EL panel shown in FIG. 1 is shown in a simplified manner. That is, each layer such as the optical adjustment layer, the barrier layer, the adhesive layer, and the nitrogen (void) is not shown, and only the configuration in which the
図3(a)は、有機ELパネルを2枚積層した有機EL光源装置51の模式的断面図である。基板57の上に、1枚目の有機ELパネル、有機ELパネル間を接合する接着層58、2枚目の有機ELパネル、基板57が積層されている。
FIG. 3A is a schematic cross-sectional view of an organic EL
図3(b)は、有機ELパネルを3枚積層した有機EL光源装置52の模式的断面図である。基板57の上に、1枚目の有機ELパネル、接着層58、2枚目の有機ELパネル、接着層58、3枚目の有機ELパネル、基板57が積層されている。
FIG. 3B is a schematic cross-sectional view of an organic EL
図3(c)は、有機ELパネルを4枚積層した有機EL光源装置53の模式的断面図である。基板57の上に、1枚目の有機ELパネル、接着層58、2枚目の有機ELパネル、接着層58、3枚目の有機ELパネル、接着層58、4枚目の有機ELパネル、基板57が積層されている。
FIG. 3C is a schematic cross-sectional view of an organic EL
以下、上記の有機ELパネルおよび有機EL光源装置を構成する各構成単位について説明する。 Hereinafter, each structural unit which comprises said organic EL panel and organic EL light source device is demonstrated.
(基板)
基板は、図1においては12、19、図2においては34、45、図3においては57の記号で示されている。基板としては、透明な材料からなるものであれば特に限定はなく、無機系のガラス板や有機系の樹脂製フィルム等が使用できる。ガラス板としては、ソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。好ましい基板は、有機ELパネルに可撓性を与えることが可能な樹脂製フィルムである。樹脂製フィルムの樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート(PC)、セルローストリアセテート(TAC)、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)等が挙げられる。これらの中でも、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等が好ましい。
(substrate)
The substrate is indicated by
基板は、その少なくとも一方の表面に、バリア層が形成されたものが好ましい。バリア層は、図1においては17、図2においては35の記号で示されている。バリア層のバリア性能については、具体的には、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が、0.01g/(m2・24h・atm)以下であるバリア層が好ましい。また、JIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が、1×10−3ml/(m2・24h・atm)以下であり、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が、1×10−5g/(m2・24h・atm)以下であるバリア層が好ましい。 The substrate preferably has a barrier layer formed on at least one surface thereof. The barrier layer is indicated by 17 in FIG. 1 and 35 in FIG. Regarding the barrier performance of the barrier layer, specifically, the water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C., relative humidity (90 ± 2)% RH) measured by a method according to JIS K 7129-1992 is 0. A barrier layer of 0.01 g / (m 2 · 24 h · atm) or less is preferable. Further, the oxygen permeability measured by a method according to JIS K 7126-1987 is 1 × 10 −3 ml / (m 2 · 24 h · atm) or less, and the water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C., A barrier layer having a relative humidity (90 ± 2)% RH) of 1 × 10 −5 g / (m 2 · 24 h · atm) or less is preferable.
バリア層を形成する材料は、有機EL素子を劣化させる水分や酸素等の侵入を抑制する機能を有する材料であればよく、無機物、有機物またはこれらがハイブリッドしたものがある。バリア層を形成する材料としては、例えば、SiO2、Si3N4、Al2O3、TiO2、SiOxCy、SiOxNy、などの無機材料が使用される。さらに、バリア層の脆弱性を改良するために、バリア層には、積層構造を持たせることが好ましい。積層構造は、例えば、無機層と有機層を交互に複数回積層することにより形成することができる。バリア層を形成する方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法等が挙げられる。 The material for forming the barrier layer may be any material that has a function of suppressing intrusion of moisture, oxygen, or the like that degrades the organic EL element, and includes an inorganic substance, an organic substance, or a hybrid of these. As a material for forming the barrier layer, for example, inorganic materials such as SiO 2 , Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , TiO 2 , SiOxCy, and SiOxNy are used. Furthermore, in order to improve the fragility of the barrier layer, the barrier layer preferably has a laminated structure. The laminated structure can be formed, for example, by alternately laminating inorganic layers and organic layers a plurality of times. As a method for forming the barrier layer, for example, vacuum deposition method, sputtering method, reactive sputtering method, molecular beam epitaxy method, cluster ion beam method, ion plating method, plasma polymerization method, atmospheric pressure plasma polymerization method, plasma CVD Method, laser CVD method, thermal CVD method, coating method and the like.
バリア層を有するフレキシブル基板としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム上にSiO2等のバリア層を形成したハイバリア基材等がある。 Examples of the flexible substrate having a barrier layer include a high barrier base material in which a barrier layer such as SiO 2 is formed on a polyethylene terephthalate (PET) film.
基板の表面には、塗布液の濡れ性や接着性を確保するために、易接着性を付与する等の表面処理がなされていてもよい。表面処理としては、例えば、コロナ放電処理、火炎処理、紫外線処理、高周波処理、グロー放電処理、活性プラズマ処理、レーザー処理等の表面活性化処理を挙げることができる。また、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ビニル系共重合体、ブタジエン系共重合体、アクリル系共重合体、ビニリデン系共重合体、エポキシ系共重合体等を塗布して易接着剤層を形成してもよい。 The surface of the substrate may be subjected to a surface treatment such as imparting easy adhesion to ensure wettability and adhesion of the coating solution. Examples of the surface treatment include surface activation treatment such as corona discharge treatment, flame treatment, ultraviolet treatment, high frequency treatment, glow discharge treatment, active plasma treatment, and laser treatment. In addition, an easy-adhesive layer is formed by applying polyester, polyamide, polyurethane, vinyl copolymer, butadiene copolymer, acrylic copolymer, vinylidene copolymer, epoxy copolymer, etc. Also good.
基板の厚さは、特に限定されないが、10〜200μmが好ましい。基板の厚さがこの範囲であると、機械的強度に優れ、可撓性のある基板とすることができる。基板の厚さのより好ましい上限は150μmであり、より好ましい下限は20μmである。 Although the thickness of a board | substrate is not specifically limited, 10-200 micrometers is preferable. When the thickness of the substrate is within this range, the substrate is excellent in mechanical strength and flexible. A more preferable upper limit of the thickness of the substrate is 150 μm, and a more preferable lower limit is 20 μm.
(封止材)
封止材は、バリア性を有し、基板上の有機EL素子を外界から隔離し、封止するためのものである。封止材には、平板状の封止部材として使用されるものや、接着性と硬化性を有する軟質の封止剤として使用されるものがある。平板状の封止部材は、基板と同様の材料から構成されるため、封止部材と基板とが区別されずに、いずれの目的にも使用することができる。また、接着性と硬化性を有する軟質の封止剤は、接着剤と同様の材料から構成されるため、封止剤と接着剤とが区別されずに、いずれの目的にも使用することができる。
(Encapsulant)
The sealing material has a barrier property and is used to isolate and seal the organic EL element on the substrate from the outside. Some sealing materials are used as flat sealing members, and others are used as soft sealing agents having adhesiveness and curability. Since the flat sealing member is made of the same material as that of the substrate, the sealing member and the substrate can be used for any purpose without being distinguished from each other. In addition, since the soft sealant having adhesiveness and curability is composed of the same material as the adhesive, the sealant and the adhesive can be used for any purpose without being distinguished from each other. it can.
図1においては、最上部のガラス板12やバリア性基板19は、基板としても封止材としても使用されている。図2においては、最上部の封止基板42と基板45は、基板としても封止部材としても使用され、封止層39、封止層41、封止層44は、接着性と硬化性を有する軟質の封止剤として使用されている。図3においては、最上部の基板57は、基板としても封止材としても使用されている。
In FIG. 1, the
封止材を構成する封止部材は、透明な材料からなるものであれば特に限定はなく、無機系のガラス板や有機系の樹脂製フィルム等が使用できる。ガラス板や樹脂製フィルムについての説明は基板のときと同様であるので、その説明を省略する。 The sealing member constituting the sealing material is not particularly limited as long as it is made of a transparent material, and an inorganic glass plate, an organic resin film, or the like can be used. Since the explanation about the glass plate and the resin film is the same as that for the substrate, the explanation is omitted.
バリア性を有する樹脂製フィルムは、樹脂製フィルム上にバリア層が形成されている。バリア層を構成する材料は、金属であってもよいし、無機物、有機物又はこれらのハイブリッドであってもよい。バリア層は、単独の材料から構成されていてもよいし、複数の材料からなる混合物や積層体であってもよい。バリア層のバリア性能は、基板に形成されるバリア層と同等の性能が要求される。バリア性能の具体的な内容は、基板に形成されるバリア層のときと同様であるので、その説明を省略する。 In the resin film having barrier properties, a barrier layer is formed on the resin film. The material constituting the barrier layer may be a metal, an inorganic material, an organic material, or a hybrid thereof. The barrier layer may be composed of a single material, or may be a mixture or laminate composed of a plurality of materials. The barrier performance of the barrier layer is required to be equivalent to that of the barrier layer formed on the substrate. Since the specific content of the barrier performance is the same as that of the barrier layer formed on the substrate, the description thereof is omitted.
バリア層が金属のときは、蒸着法、スパッタリング法等の方法によって樹脂製フィルム上に比較的簡便に金属層を形成することができる。しかし、金属層を厚く形成すると、透明性が大きく低下する。そのため、バリア性と透明性を両方を満足する適切な厚さに制御することが必要となる。金属層の形成に使用される金属として、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル等の金属やステンレス、アルミニウム合金等の合金がある。 When the barrier layer is a metal, the metal layer can be relatively easily formed on the resin film by a method such as vapor deposition or sputtering. However, when the metal layer is formed thick, the transparency is greatly reduced. Therefore, it is necessary to control the barrier property and transparency to an appropriate thickness that satisfies both. Examples of the metal used for forming the metal layer include metals such as aluminum, copper, and nickel, and alloys such as stainless steel and aluminum alloy.
一方、バリア層が無機物、有機物又はこれらのハイブリッドであるときは、有機EL素子を劣化させる水分や酸素等の浸入を抑制する機能を有する材料であればよい。バリア層の無機物の具体例やバリア層を形成する方法については、基板に形成されるバリア層のときと同様であるので、その説明を省略する。 On the other hand, when the barrier layer is an inorganic material, an organic material, or a hybrid thereof, any material may be used as long as it has a function of suppressing entry of moisture, oxygen, and the like that degrade the organic EL element. Since the specific example of the inorganic substance of the barrier layer and the method of forming the barrier layer are the same as those of the barrier layer formed on the substrate, the description thereof is omitted.
接着性と硬化性を有する軟質の封止材は、封止材としても接着剤としても使用することができる。軟質の封止材に用いられる材料としては、例えば、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーのような反応性ビニル基を有するアクリル系樹脂等の光硬化型または熱硬化型接着剤、2−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型接着剤、エポキシ系樹脂等の熱硬化型または化学硬化型(二液混合)接着剤、ホットメルト型のポリアミド系、ポリエステル系、ポリオレフィン系等の接着剤、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤、シリコーン樹脂接着剤等が挙げられる。封止材または接着剤に用いる材料は、透明性に大きな支障がなければ、フィラーが添加されたものであってもよい。フィラーとしては、例えば、ソーダガラス、無アルカリガラス、シリカや、二酸化チタン、酸化アンチモン、チタニア、アルミナ、ジルコニアや、酸化タングステン等の金属酸化物が挙げられる。封止材または接着剤に用いる材料は、ロールコート、スピンコート、スクリーン印刷法、スプレーコート等のコーティング法や、印刷法によって塗布することができる。 The soft sealing material having adhesiveness and curability can be used as both a sealing material and an adhesive. Examples of the material used for the soft sealing material include photo-curing or thermosetting adhesives such as acrylic resins having a reactive vinyl group such as acrylic acid oligomers and methacrylic acid oligomers, 2-cyano. Moisture curable adhesives such as acrylic esters, thermosetting or chemical curable (two-component mixed) adhesives such as epoxy resins, hot melt polyamide, polyester and polyolefin adhesives, cationic curing Examples include ultraviolet curable epoxy resin adhesives and silicone resin adhesives. The material used for the sealing material or the adhesive may be a material to which a filler is added as long as there is no significant problem with transparency. Examples of the filler include soda glass, alkali-free glass, silica, metal oxides such as titanium dioxide, antimony oxide, titania, alumina, zirconia, and tungsten oxide. The material used for the sealing material or the adhesive can be applied by a coating method such as roll coating, spin coating, screen printing, spray coating, or the like.
(接着層)
各種層間を接着する層として、接着層がある。接着層は、図1においては20の記号で示されている。接着層を構成する材料としては、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれも使用することができる。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、シリコーン樹脂系、ユリア樹脂系、メラミン樹脂系、フェノール樹脂系、レゾルシノール樹脂系、不飽和ポリエステル樹脂系、ポリウレタン樹脂系等の熱硬化性樹脂が挙げられる。光硬化性樹脂としては、例えば、エステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、メラミンアクリレート、アクリル樹脂アクリレート等の各種アクリレート、又はウレタンポリエステル等の樹脂を用いたラジカル系光硬化性樹脂、エポキシ、ビニルエーテル等の樹脂を用いたカチオン系光硬化性樹脂、等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリビニルアルコール(PVA)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、アイオノマー等の使用が可能である。
(Adhesive layer)
As a layer for bonding various layers, there is an adhesive layer. The adhesive layer is indicated by the
(発光層)
発光層は、陽極から直接、又は陽極から正孔輸送層等を介して注入される正孔と、陰極から直接、又は陰極から電子輸送層等を介して注入される電子とが、再結合することによって発光する層である。発光層は、図1においては14、図2においては37、図3において55の記号で示されている。なお、発光する部分は、発光層の内部であってもよいし、発光層とそれに隣接する層との間の界面であってもよい。
(Light emitting layer)
In the light-emitting layer, holes injected directly from the anode or from the anode through the hole transport layer and the like are recombined with electrons injected directly from the cathode or from the cathode through the electron transport layer and the like. This is a layer that emits light. The light emitting layer is indicated by 14 in FIG. 1, 37 in FIG. 2, and 55 in FIG. Note that the portion that emits light may be inside the light emitting layer, or may be an interface between the light emitting layer and a layer adjacent thereto.
発光層は、ホスト化合物(ホスト材料)と、発光材料(発光ドーパント化合物)とを含む有機発光性材料で形成することが好ましい。発光層をこのように構成すると、含有させる発光材料の種類等を適宜調整することによって任意の発光色を得ることができる。発光層に含まれる発光材料としては、例えば、燐光発光材料(燐光性化合物、燐光発光性化合物)、蛍光発光材料等を用いることができる。なお、発光層には、一種類の発光材料を含有させてもよいし、発光極大波長が互いに異なる複数種の発光材料を含有させてもよい。具体的な発光材料については、公知の材料から適宜選択して使用することができる。発光層を形成する方法については、蒸着法が一般的に使用される。 The light emitting layer is preferably formed of an organic light emitting material including a host compound (host material) and a light emitting material (light emitting dopant compound). When the light emitting layer is configured in this manner, an arbitrary emission color can be obtained by appropriately adjusting the type of the light emitting material to be contained. As the light-emitting material contained in the light-emitting layer, for example, a phosphorescent light-emitting material (phosphorescent compound or phosphorescent compound), a fluorescent light-emitting material, or the like can be used. Note that the light emitting layer may contain one type of light emitting material or a plurality of types of light emitting materials having different light emission maximum wavelengths. About a specific luminescent material, it can select from a well-known material suitably and can be used. As a method for forming the light emitting layer, a vapor deposition method is generally used.
発光層に加えて、必要に応じて、電子輸送層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子阻止層、電子注入層(陰極バッファー層)、正孔注入層(陽極バッファー層)等の層を適宜形成することができる。このような各層の具体的な内容については、公知の知見から適宜選択して適用することができる。これらの各層を形成する方法としては、蒸着法が一般的に使用される。 In addition to the light emitting layer, layers such as an electron transport layer, a hole transport layer, a hole blocking layer, an electron blocking layer, an electron injection layer (cathode buffer layer), and a hole injection layer (anode buffer layer) as necessary Can be formed as appropriate. The specific contents of each layer can be appropriately selected from known knowledge and applied. As a method for forming each of these layers, a vapor deposition method is generally used.
(陽極)
陽極は、発光層に正孔を供給(注入)する電極である。陽極は、図1においては13、図2においては36、図3において54の記号で示されている。陽極を構成する材料は特に制限されないが、通常は、仕事関数の大きい(4eV以上)材料が好ましい。陽極に使用される材料としては、例えば、金属、それらの合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物等の電極材料で形成することが可能である。光透過性に優れた陽極材料としては、銀、アルミニウム等の金属やその合金、酸化インジウム・錫(ITO)、インジウム・亜鉛酸化物(IZO)、ZnO2、TiN、ZrN、HfN、TiOx、VOx、CuI、InN、GaN、CuAlO2、CuGaO2、SrCu2O2、LaB6、RuO2等の金属化合物が挙げられる。これらの中では、導電性と透明性の点で金属の銀が好ましい。但し、銀の厚さが大きくなると透明性が低下するため、例えば1〜20nmの範囲で適宜調整することが必要である。
(anode)
The anode is an electrode that supplies (injects) holes to the light emitting layer. The anode is indicated by the
陽極を形成する方法としては、ドライ成膜法とウエット成膜法とがある。ドライ(真空)成膜法には、蒸着法、スパッタリング法などがある。ドライ成膜法でパターンを形成する方法としては、メタルマスクによるパターン成膜やフォトレジスト、印刷などによるウエットエッチングやリフトオフなどの方法を用いることができる。一方、ウエット成膜法としては、塗布法、インクジェット法などがある。これらの方法では、直接パターンを形成することが可能である。 As a method for forming the anode, there are a dry film forming method and a wet film forming method. Dry (vacuum) film forming methods include vapor deposition and sputtering. As a method for forming a pattern by a dry film formation method, a method such as pattern film formation using a metal mask, wet etching using a photoresist or printing, lift-off, or the like can be used. On the other hand, examples of the wet film forming method include a coating method and an ink jet method. In these methods, it is possible to form a pattern directly.
(陰極)
陰極は、発光層に電子を供給(注入)する電極である。陰極は、図1においては15、図2においては38、図3において56の記号で示されている。陰極を構成する材料は特に制限されないが、通常は、仕事関数の小さい(4eV以下)材料が好ましい。陰極に使用される材料としては、例えば、金属(電子注入性金属)、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物等の電極材料で形成することが可能である。陰極を形成する方法については、蒸着法が一般的に使用される。光透過性に優れた陰極材料としては、光透過性に優れた陽極材料として挙げられたものと同じのものが挙げられる。特に、光透過性に優れた陰極材料としては、銀、アルミニウム等の金属、酸化インジウム錫(ITO)等の金属酸化物、銀マグネシウム、銀銅、銀パラジウム、銀インジウム、酸化インジウム亜鉛等の合金がある。これらの中では、導電性と透明性の点で金属の銀または銀の合金が好ましい。但し、銀の厚さが大きくなると透明性が低下するため、例えば1〜20nmの範囲で適宜調整することが必要である。また、導電性と透明性をさらに向上させるために、銀にマグネシウム等の金属をドープしてもよい。
(cathode)
The cathode is an electrode that supplies (injects) electrons to the light emitting layer. The cathode is indicated by the
(光学調整層)
光学調整層は、光路長調整のために用いられる層であり、図1においては16、図2においては43の記号で示されている。光学調整層は、発光スペクトルのピークの特定波長に応じて、光の干渉を極力低減できる厚さに調整される。光学調整層は、有機ELパネル内に1層設けてもよいし、場所を変えて複数層設けてもよい。光学調整層は、複数層設けた方が光路長の調整がやり易くなるため好ましい。光学調整層は、発光に直接影響しない位置に設置することが好ましい。光学調整層を構成する材料は、透明性に優れ、光の位相や色相を変動させない材料が好ましく、例えば、フッ化マグネシウム、Nb2O3、TiO2等が挙げられる。
(Optical adjustment layer)
The optical adjustment layer is a layer used for adjusting the optical path length, and is denoted by
(反射防止層)
反射防止層は、有機ELパネルの発光面の表面に設けられる。反射防止層は、反射を抑制し、透過率を高めるために設置される。また、有機ELパネルから外部へ放射される光が界面で内側へ反射されないような作用をするときもある。反射防止層は、後記する有機EL光源装置に使用するときは、最外層の発光面の表面に設置される。反射防止層を構成する材料は特に限定されないが、例えば、ナノサイズの凹凸による屈折率の連続的な変化を利用したモスアイシートや、干渉を利用したARシート等を挙げることができる。
(Antireflection layer)
The antireflection layer is provided on the surface of the light emitting surface of the organic EL panel. The antireflection layer is installed in order to suppress reflection and increase the transmittance. In some cases, the light emitted from the organic EL panel to the outside is not reflected inward at the interface. When used in an organic EL light source device to be described later, the antireflection layer is installed on the surface of the outermost light emitting surface. Although the material which comprises an antireflection layer is not specifically limited, For example, the moth-eye sheet | seat using the continuous change of the refractive index by nanosized unevenness | corrugation, AR sheet | seat using interference, etc. can be mentioned.
(透明吸湿剤層)
透明吸湿剤層は、封止材によって密閉された有機ELパネル内にあって、有機ELパネルを構成する各層から排出される水分を吸収して、有機ELパネル内の水分を除去するために設置される層である。透明吸湿層は、図2において40の記号で示されている。
(Transparent moisture absorbent layer)
The transparent hygroscopic layer is installed in the organic EL panel sealed with a sealing material to absorb moisture discharged from each layer constituting the organic EL panel and remove the moisture in the organic EL panel. Is the layer to be played. The transparent moisture-absorbing layer is indicated by a
透明吸湿剤層は、吸湿性を有し、透明性に優れていることが求められる。透明吸湿剤層に使用できる吸湿剤としては、例えば、金属酸化物(例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等)、硫酸塩(例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等)、金属ハロゲン化物(例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、ヨウ化バリウム、ヨウ化マグネシウム等)、過塩素酸類(例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等)等が挙げられる。これらの中では、硫酸塩、金属ハロゲン化物、過塩素酸類の無水塩が好ましい。 The transparent hygroscopic agent layer is required to have hygroscopicity and excellent transparency. Examples of the hygroscopic agent that can be used in the transparent hygroscopic agent layer include metal oxides (eg, sodium oxide, potassium oxide, calcium oxide, barium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide), sulfates (eg, sodium sulfate, calcium sulfate). , Magnesium sulfate, cobalt sulfate, etc.), metal halides (eg, calcium chloride, magnesium chloride, cesium fluoride, tantalum fluoride, cerium bromide, magnesium bromide, barium iodide, magnesium iodide, etc.), perchloric acids (For example, barium perchlorate, magnesium perchlorate, etc.). Of these, sulfates, metal halides, and anhydrous salts of perchloric acids are preferred.
<有機EL光源装置>
有機EL光源装置は、有機ELパネルを2枚以上積層して構成される。積層する枚数は特に限定されないが、2〜10枚が好ましい。同一の発光スペクトルを有した、すなわち同一の色相の有機ELパネルを積層して用いると、光量が増幅されて大光量の光源装置として利用することができる。また、複数枚の有機ELパネルのうち、いずれかのパネルが故障して発光されないことがあっても、他のパネルによって発光が維持されるため、故障しにくい予備光源という使い方をすることができる。また、複数のパネルからの発光スペクトルが微妙にずれることによって、奥行きのある立体的な発光表現を実現することができる。さらに、各有機ELパネルからの発光スペクトルを相互に種々変更することによって、多様な無数の照明デザインの表現が可能になる。
<Organic EL light source device>
The organic EL light source device is configured by stacking two or more organic EL panels. The number of stacked layers is not particularly limited, but 2 to 10 is preferable. When organic EL panels having the same emission spectrum, that is, the same hue, are stacked and used, the light amount is amplified and can be used as a light source device with a large light amount. In addition, even if one of the plurality of organic EL panels fails to emit light, it can be used as a spare light source that is unlikely to fail because light emission is maintained by another panel. . In addition, when the emission spectra from a plurality of panels are slightly shifted, a three-dimensional light emission expression having a depth can be realized. Furthermore, various infinite lighting designs can be expressed by changing the emission spectra from each organic EL panel.
図3では、有機ELパネルを積層する際に、有機ELパネル同士を接合する層として、接着層58を用いているが、有機ELパネル同士を積層する方法については、接着層58を使用する方法に限定されるわけではない。有機ELパネルの相互の位置関係が維持できるように固定することができれば、他の固定方法も適宜使用することができる。他の固定方法としては、例えば、接着層の代わりに接着性を有する封止材を用いる方法、有機ELパネル同士を単に重ねた上で有機ELパネルの周辺部を相互に固定する方法等がある。
In FIG. 3, when the organic EL panels are stacked, the
(鏡面反射型有機ELパネル)
有機EL光源装置は、透明であるため、基本的に表面、裏面のいずれの面からも発光させることができる。しかし、表面からのみ発光させるときは、裏面から放出されていた光を表面側から放出されるように、発光面の反対側の面に鏡面反射型有機ELパネルを設置することができる。鏡面反射型有機ELパネルとは、一方の面からのみ発光するように、他方の面から光が漏れないように、内側に全反射するような鏡面を表面に設けたパネルである。鏡面反射型有機ELパネルを有機EL光源装置の発光面の反対側の面に設置することにより、より大きな光量の有機EL光源装置とすることができる。
(Specular reflection type organic EL panel)
Since the organic EL light source device is transparent, it can basically emit light from either the front surface or the back surface. However, when emitting light only from the front surface, the specular reflection type organic EL panel can be installed on the surface opposite to the light emitting surface so that the light emitted from the back surface is emitted from the front surface side. The specular reflection type organic EL panel is a panel provided with a mirror surface on the surface so as to emit light only from one surface and totally reflect inward so that light does not leak from the other surface. By installing the specular reflection type organic EL panel on the surface opposite to the light emitting surface of the organic EL light source device, an organic EL light source device having a larger light amount can be obtained.
(有機ELパネル、有機EL光源装置の製造方法)
有機ELパネルおよび有機EL光源装置の製造方法、製造条件については、特に説明しない限り、一般的な有機ELパネルに適用される公知の製造方法、製造条件を用いればよい。
(Organic EL panel, manufacturing method of organic EL light source device)
About the manufacturing method and manufacturing conditions of an organic EL panel and an organic EL light source device, a known manufacturing method and manufacturing conditions applied to a general organic EL panel may be used unless otherwise specified.
以下に本発明の効果を確認した実施例について説明する。本発明はこの実施例に限定されるものではない。 Examples in which the effects of the present invention have been confirmed will be described below. The present invention is not limited to this embodiment.
[実験例1]
<有機ELパネルの作製>
以下に示す方法で、有機ELパネルNo.1〜24を作製した。
[Experimental Example 1]
<Production of organic EL panel>
By the method shown below, the organic EL panel No. 1-24 were produced.
(層構成)
有機ELパネルの層構成として、図1(a)と図1(b)で示した層構成で作製した。
有機ELパネルNo.1〜12は、図1(a)の層構成であり、有機ELパネルNo.13〜24は、図1(b)の層構成である。
(Layer structure)
As the layer structure of the organic EL panel, the layer structure shown in FIGS. 1A and 1B was prepared.
Organic EL panel No. 1 to 12 have the layer structure of FIG.
(基板の準備)
基板として、厚さ700μmのソーダ石灰ガラス板(イーグル社製、品番XG)と、以下に記載するバリア層付きポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムとを使用した。
(Preparation of substrate)
As a substrate, a 700 μm thick soda-lime glass plate (manufactured by Eagle, product number XG) and a polyethylene terephthalate (PET) film with a barrier layer described below were used.
〈バリア層付きPETフィルムの作製〉
厚さ50μmのPETフィルム(帝人デュポンフィルム株式会社製、極高透明品PET Type K)を準備した。当該PETフィルム上に、下記ポリシラザン含有液を、ワイヤレスバーにて、乾燥後の平均の厚さが300nmとなるように塗布し、温度85℃、湿度55%RHの雰囲気下で1分間加熱処理して乾燥させた。次いで、温度25℃、湿度10%RH(露点温度−8℃)の雰囲気下に10分間保持し、除湿処理を行って、PETフィルム上にポリシラザン含有層を形成した。
<Preparation of PET film with barrier layer>
A PET film having a thickness of 50 μm (manufactured by Teijin DuPont Films, Ltd., ultra-high transparency PET Type K) was prepared. On the PET film, the following polysilazane-containing liquid is applied with a wireless bar so that the average thickness after drying is 300 nm, and heat-treated for 1 minute in an atmosphere of temperature 85 ° C. and
次に、ポリシラザン含有層を形成したPETフィルムを、エキシマ照射装置MECL−M−1−200(株式会社エム・ディ・コム製)の稼動ステージ上に固定し、下記の改質処理条件で改質処理を行い、300nmからなるポリシラザン改質層を形成し、バリア層付きPETフィルムを得た。 Next, the PET film on which the polysilazane-containing layer is formed is fixed on the operation stage of an excimer irradiation apparatus MECL-M-1-200 (manufactured by M.D. Com) and modified under the following modification treatment conditions. The polysilazane modified layer which consists of 300 nm was formed, and the PET film with a barrier layer was obtained.
〈ポリシラザン含有液〉
ポリシラザン含有液としては、パーヒドロポリシラザン(アクアミカ NN120−10、無触媒タイプ、AZエレクトロニックマテリアルズ(株)製)の10質量%ジブチルエーテル溶液を調製した。
<Polysilazane-containing liquid>
As the polysilazane-containing liquid, a 10% by mass dibutyl ether solution of perhydropolysilazane (Aquamica NN120-10, non-catalytic type, manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd.) was prepared.
〈改質処理条件〉
照射波長:172nm
ランプ封入ガス:Xe
エキシマランプ光強度:130mW/cm2(172nm)
試料と光源の距離:1mm
ステージ加熱温度:70℃
照射装置内の酸素濃度:0.5%
エキシマランプ照射時間:5秒
<Reforming treatment conditions>
Irradiation wavelength: 172 nm
Lamp filled gas: Xe
Excimer lamp light intensity: 130 mW / cm 2 (172 nm)
Distance between sample and light source: 1mm
Stage heating temperature: 70 ° C
Oxygen concentration in the irradiation device: 0.5%
Excimer lamp irradiation time: 5 seconds
(光学調整層の形成)
後記する3種類の入射光の発光スペクトルのピークに対応して、ピークの半値幅の波長範囲における平均光透過率を増大させるため、前記基板上にフッ化マグネシウムからなる光学調整層を形成した。フッ化マグネシウムからなる光学調整層は、真空蒸着法によって形成した。光学調整層の厚さの調整は、一般的な蒸着で用いられている水晶振動子の変動を実膜厚に換算するためのツーリングファクタによって行った。
(Formation of optical adjustment layer)
An optical adjustment layer made of magnesium fluoride was formed on the substrate in order to increase the average light transmittance in the wavelength range of the half-width of the peak corresponding to the peaks of the emission spectra of three types of incident light described later. The optical adjustment layer made of magnesium fluoride was formed by a vacuum deposition method. The thickness of the optical adjustment layer was adjusted by a tooling factor for converting the fluctuation of a crystal resonator used in general vapor deposition into an actual film thickness.
(陽極の形成)
光学調整層を形成した基板の上に、スパッタ法により膜厚150nmのIZO膜からなる陽極を形成した。
(Formation of anode)
On the substrate on which the optical adjustment layer was formed, an anode made of an IZO film having a thickness of 150 nm was formed by sputtering.
(発光層の形成)
真空蒸着装置の真空層内において、発光層を含む有機機能層(正孔輸送・注入層、発光層、正孔阻止層、電子輸送・注入層)を、以下のようにして陽極の上に順次形成した。
(Formation of light emitting layer)
In the vacuum layer of the vacuum evaporation system, the organic functional layers including the light emitting layer (hole transport / injection layer, light emitting layer, hole blocking layer, electron transport / injection layer) are sequentially placed on the anode as follows. Formed.
〈正孔輸送・注入層〉
正孔輸送注入材料として下記構造式に示すα−NPDが入った加熱ボートに通電して加熱し、α−NPDよりなる正孔注入層と正孔輸送層とを兼ねた正孔輸送・注入層を、陽極上に形成した。この際、蒸着速度0.1nm/秒〜0.2nm/秒、膜厚20nmとした。
<Hole transport / injection layer>
A hole transport / injection layer that serves both as a hole injection layer and a hole transport layer made of α-NPD, heated by energizing a heating boat containing α-NPD represented by the following structural formula as a hole transport injection material Was formed on the anode. At this time, the deposition rate was 0.1 nm / second to 0.2 nm / second, and the film thickness was 20 nm.
〈発光層〉
次に、下記構造式に示すホスト材料H4の入った加熱ボートと、下記構造式に示す燐光発光性化合物Ir−4の入った加熱ボートとを、それぞれ独立に通電し、ホスト材料H4と燐光発光性化合物Ir−4とよりなる発光層を、正孔輸送・注入層上に形成した。この際、蒸着速度がホスト材料H4:燐光発光性化合物Ir−4=100:6となるように、加熱ボートの通電を調節した。また厚さ30nmとした。
<Light emitting layer>
Next, the heating boat containing the host material H4 represented by the following structural formula and the heating boat containing the phosphorescent compound Ir-4 represented by the following structural formula were respectively energized independently, so that the host material H4 and the phosphorescent light emission were emitted. The light emitting layer made of the active compound Ir-4 was formed on the hole transport / injection layer. At this time, the energization of the heating boat was adjusted so that the deposition rate was the host material H4: phosphorescent compound Ir-4 = 100: 6. The thickness was 30 nm.
〈正孔阻止層〉
次いで、正孔阻止材料として下記構造式に示すBAlqが入った加熱ボートに通電して加熱し、BAlqよりなる正孔阻止層を、発光層上に形成した。この際、蒸着速度0.1nm/秒〜0.2nm/秒、厚さ10nmとした。
<Hole blocking layer>
Next, a heating boat containing BAlq represented by the following structural formula as a hole blocking material was energized and heated to form a hole blocking layer made of BAlq on the light emitting layer. At this time, the deposition rate was 0.1 nm / second to 0.2 nm / second, and the thickness was 10 nm.
〈電子輸送・注入層〉
その後、電子輸送材料として、下記化合物10の入った加熱ボートと、フッ化カリウムの入った加熱ボートとを、それぞれ独立に通電し、化合物10とフッ化カリウムとよりなる電子注入層と電子輸送層とを兼ねた電子輸送・注入層を、正孔阻止層上に形成した。この際、蒸着速度が化合物10:フッ化カリウム=75:25になるように、加熱ボートの通電を調節した。また厚さ30nmとした。
<Electron transport / injection layer>
Thereafter, as an electron transport material, a heating boat containing the following
(陰極の形成)
次いで、別の真空層内に有機機能層が形成された基板を移送し、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、タングステン製の抵抗加熱ボートに銀(Ag)と微量のマグネシウム(Mg)を入れ、真空蒸着装置の真空槽内に取り付けた。
(Formation of cathode)
Next, the substrate on which the organic functional layer is formed in another vacuum layer is transferred, fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus, and silver (Ag) and a small amount of magnesium (Mg) are placed on a tungsten resistance heating boat. Was installed in a vacuum chamber of a vacuum deposition apparatus.
次に、真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、銀の入った加熱ボートを通電して加熱した。これにより、蒸着速度0.1〜0.2nm/秒で厚さ10nmのMgをドープしたAgからなる陰極を形成した。形成された陰極中のAgに対するMgの混合比率は7atm%であった。 Next, after depressurizing the vacuum tank to 4 × 10 −4 Pa, the heating boat containing silver was energized and heated. Thus, a cathode made of Ag doped with Mg having a thickness of 10 nm was formed at a deposition rate of 0.1 to 0.2 nm / second. The mixing ratio of Mg to Ag in the formed cathode was 7 atm%.
(光学調整層の形成)
前記した光学調整層と同様にして、陰極上に再度、光学調整層を形成した。
(Formation of optical adjustment layer)
In the same manner as the optical adjustment layer described above, an optical adjustment layer was formed again on the cathode.
(バリア層の形成>
バリア層として、SiN層を以下の条件でデポアップ方式のプラズマCVD成膜装置によって形成した。SiN層の膜厚は300nmとした。
SiN層は、バッファー層に対面するように設けられた電極と、この電極にプラズマ励起電力を供給する高周波電源と、基板を保持する保持部材に対してバイアス電力を供給するバイアス電源と、電極に向けてキャリアガスや原料ガスを供給するガス供給手段と、を備えたプラズマCVD成膜装置で形成した。
成膜ガスは、シランガス(SiH4)、アンモニアガス(NH3)、窒素ガス(N2)及び水素ガス(H2)を用いた。これらのガスの供給量は、シランガスが100sccm、アンモニアガスが200sccm、窒素ガスが500sccm、水素ガスが500sccmとした。また、成膜圧力は50Paとした。
電極には、高周波電源から周波数13.5MHzで3000Wのプラズマ励起電力を供給した。さらに、保持部材には、バイアス電源から500Wのバイアス電力を供給した。
(Formation of barrier layer>
As the barrier layer, a SiN layer was formed by a deposition CVD plasma CVD apparatus under the following conditions. The film thickness of the SiN layer was 300 nm.
The SiN layer includes an electrode provided to face the buffer layer, a high-frequency power source that supplies plasma excitation power to the electrode, a bias power source that supplies bias power to a holding member that holds the substrate, and an electrode And a gas supply means for supplying a carrier gas and a source gas toward the plasma CVD film forming apparatus.
Silane gas (SiH 4 ), ammonia gas (NH 3 ), nitrogen gas (N 2 ), and hydrogen gas (H 2 ) were used as the film forming gas. The supply amounts of these gases were 100 sccm for silane gas, 200 sccm for ammonia gas, 500 sccm for nitrogen gas, and 500 sccm for hydrogen gas. The film forming pressure was 50 Pa.
The electrode was supplied with 3000 W plasma excitation power at a frequency of 13.5 MHz from a high frequency power source. Further, 500 W bias power was supplied to the holding member from a bias power source.
(窒素層の形成)
有機EL素子の発光領域とガラス面とが直接接触しないように、中央の発光領域を含む部分に四角形の凹部が形成されたガラス板を準備した。ガラス板の凹部内の発光領域ではない部分にデシカントシート(水分除去シート、ダイニック社製)を貼り付けた。その後、ガラス板の外周の凹部ではない部分に、紫外線硬化性エポキシ樹脂(長瀬産業社製XNR5516Z)をディスペンサーを用いて塗布した。当該ガラス板と有機EL素子とを窒素置換されたグローブボックス内で貼り合わせた後、発光部にマスクをした形で紫外線を照射し、外周部の紫外線硬化性エポキシ樹脂を硬化させた。得られた積層体は、ガラス板と有機EL素子との間に窒素層が形成されており、図1(a)に記載の層構成を有する有機ELパネルであった。
(Nitrogen layer formation)
A glass plate having a square recess formed in a portion including the central light emitting region was prepared so that the light emitting region of the organic EL element and the glass surface were not in direct contact. A desiccant sheet (moisture removal sheet, manufactured by Dynic) was attached to a portion of the glass plate that was not the light emitting region. Thereafter, an ultraviolet curable epoxy resin (XNR5516Z manufactured by Nagase Sangyo Co., Ltd.) was applied to a portion of the outer periphery of the glass plate that was not a recess using a dispenser. The glass plate and the organic EL element were bonded together in a glove box substituted with nitrogen, and then irradiated with ultraviolet rays in the form of a mask on the light emitting portion to cure the ultraviolet curable epoxy resin in the outer peripheral portion. The obtained laminated body was an organic EL panel having a layer structure shown in FIG. 1A in which a nitrogen layer was formed between the glass plate and the organic EL element.
(接着層の形成と基板との接着)
接着層の形成と上部基板との接着は、接着剤としてエポキシ系熱硬化型接着剤(巴川製紙所社製エレファンCS)を用いて行った。バリア層の上にエポキシ系熱硬化型接着剤を塗布した後、上側の基板(ガラス板またはバリア層付きPETフィルム)と接着させた。その後、酸素濃度10ppm以下、水分濃度10ppm以下のグローブボックス内で、80℃、0.04MPa荷重下、減圧(1×10−3MPa以下)吸引を20秒、プレスを20秒の条件で、真空プレスした。その後、グローブボックス内で、110℃のホットプレート上で30分間加熱して接着層を熱硬化させ、図1(b)に記載の層構成を有する有機ELパネルを得た。
(Formation of adhesive layer and adhesion to substrate)
Formation of the adhesive layer and adhesion to the upper substrate were performed using an epoxy thermosetting adhesive (Elephan CS manufactured by Yodogawa Paper Co., Ltd.) as an adhesive. After applying an epoxy thermosetting adhesive on the barrier layer, it was adhered to the upper substrate (glass plate or PET film with a barrier layer). Then, in a glove box with an oxygen concentration of 10 ppm or less and a water concentration of 10 ppm or less, vacuum is applied under the conditions of 80 ° C., 0.04 MPa load, reduced pressure (1 × 10 −3 MPa or less) suction for 20 seconds, and press for 20 seconds. Pressed. Then, in the glove box, it heated for 30 minutes on a 110 degreeC hotplate, the adhesive layer was thermosetted, and the organic electroluminescent panel which has the layer structure as described in FIG.1 (b) was obtained.
(膜厚調整)
後記する3種類の入射光の発光スペクトルのピークに対応して、ピークの半値幅の波長範囲における平均光透過率を増大させるため、有機ELパネルの膜厚の調整を行った。
有機ELパネルの膜厚の調整方法は、前記したように、各層における屈折率(n値)と消衰係数(k値)を基に、光路長を波動光学の理論に基づいて、最適化計算を行って層の厚さを求める方法である。有機ELパネルの膜厚の計算は、発光強度、発光色、各層について成膜可能な膜厚範囲を設定し、任意の平均透過率が最大となるよう、波動光学に基づき、遺伝的アルゴリズムを用いて、最適化計算を行うことによって行った。
(Thickness adjustment)
The film thickness of the organic EL panel was adjusted in order to increase the average light transmittance in the wavelength range of the half width of the peak corresponding to the peaks of the emission spectra of three types of incident light described later.
As described above, the method for adjusting the film thickness of the organic EL panel is an optimization calculation based on the theory of wave optics based on the refractive index (n value) and extinction coefficient (k value) in each layer. To obtain the thickness of the layer. For calculating the film thickness of the organic EL panel, set the emission intensity, emission color, and film thickness range for each layer, and use a genetic algorithm based on wave optics to maximize the arbitrary average transmittance. The optimization calculation was performed.
<有機EL光源装置の作製>
作製した有機ELパネルを用いて有機EL光源装置を作製した。
有機ELパネルを4枚準備し、上記の接着層の形成の方法と同様にして、各有機ELパネル間に接着層を形成して、プレスし、熱硬化させることにより接合させた。
<Production of organic EL light source device>
An organic EL light source device was produced using the produced organic EL panel.
Four organic EL panels were prepared, and an adhesive layer was formed between the organic EL panels in the same manner as in the method for forming the adhesive layer, and was pressed and bonded by heat curing.
<有機ELパネルの評価>
有機ELパネルに対する入射光として、赤色、青色、白色の3種類の光を用いた。このうち、赤色と青色の光はいずれも発光スペクトルのピークは1つであった。また、白色の光の発光スペクトルのピークは2つであった。白色の光の2つのピークの半値幅は互いに重複し、ピークの半値幅は1つの波長範囲だけとなった。
<Evaluation of organic EL panel>
Three types of light, red, blue and white, were used as incident light on the organic EL panel. Among these, red and blue light had one emission spectrum peak. Moreover, the peak of the emission spectrum of white light was two. The half-widths of the two peaks of white light overlap each other, and the half-width of the peak is only one wavelength range.
(全波長の平均光透過率)
波長400〜800nmの全波長領域における非発光時の平均光透過率(%)を測定した。測定装置として、日立ハイテクノロジーズ社製、分光光度計U3310を用いた。
(Average light transmittance for all wavelengths)
The average light transmittance (%) at the time of non-light emission in the whole wavelength region of
(入射光のピークの平均光透過率)
入射光のピークの半値幅の波長範囲における非発光時の平均光透過率(%)を測定した。測定装置として、日立ハイテクノロジーズ社製、分光光度計U3310を用いた。
赤色のピーク:600nm、半値幅の波長範囲:560〜640nm
青色のピーク:460nm、半値幅の波長範囲:440〜480nm
白色のピーク:460nmと550nm、半値幅の波長範囲:440〜570nm
(Average light transmittance of the peak of incident light)
The average light transmittance (%) at the time of non-emission in the wavelength range of the half width of the peak of incident light was measured. As a measuring device, a spectrophotometer U3310 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation was used.
Red peak: 600 nm, half-width range: 560-640 nm
Blue peak: 460 nm, full width at half maximum: 440 to 480 nm
White peak: 460 nm and 550 nm, full width at half maximum: 440 to 570 nm
(4枚積層品の発光強度)
有機ELパネルを4枚積層した有機EL光源装置の発光強度を測定した。ここでいう4枚積層品の発光強度とは、発光面の反対側の、発光面から最も遠い有機ELパネル1枚を発光させ、残りの3枚の有機ELパネルは未発光としたときの、発光面側における発光強度を測定したものである。有機ELパネル1枚のみの発光強度を100として、相対的な発光強度として数値を求めた。発光強度の測定は、分光放射輝度計CS−2000(コニカミノルタ社製)を用いて行った。
(Luminescence intensity of 4 laminated products)
The light emission intensity of an organic EL light source device in which four organic EL panels were stacked was measured. The light emission intensity of the four-layered product here means that one organic EL panel farthest from the light emitting surface on the opposite side of the light emitting surface emits light, and the remaining three organic EL panels are not emitting light. The light emission intensity on the light emitting surface side is measured. A numerical value was determined as relative light emission intensity, assuming that the light emission intensity of only one organic EL panel was 100. The emission intensity was measured using a spectral radiance meter CS-2000 (manufactured by Konica Minolta).
作製された有機ELパネルNo.1〜24の製造条件と評価結果を表1に示した。なお、表1において、図1(a)の構成を有する有機ELパネルの封止方法は、「缶封止」と記載し、図1(b)の構成を有する有機ELパネルの封止方法は、「ラミ封止」と記載した。また、図1(a)の構成を有する有機ELパネルの封止材は、「N2/ガラス」(窒素ガス/ガラス板)と記載し、図1(b)の構成を有する有機ELパネルの封止材は、「接着層/バリアフィルム」(接着層/バリア層付きPETフィルム)と記載した。 The produced organic EL panel No. The production conditions and evaluation results of 1 to 24 are shown in Table 1. In Table 1, the sealing method of the organic EL panel having the configuration of FIG. 1A is described as “can sealing”, and the sealing method of the organic EL panel having the configuration of FIG. , Described as “lamination sealing”. Moreover, the sealing material of the organic EL panel having the configuration of FIG. 1A is described as “N 2 / glass” (nitrogen gas / glass plate), and the organic EL panel having the configuration of FIG. The sealing material was described as “adhesive layer / barrier film” (adhesive layer / PET film with barrier layer).
表1から分かるように、入射光のピークの半値幅の波長範囲において、膜厚調整を行って、平均光透過率を60%以上に調整された有機ELパネルについては、いずれも4枚積層品の発光強度が10%以上と高いものとなっており、入射光に対する光透過性に優れたものとなっていた(発明品)。また、光学調整層を設けて、入射光のピークの平均光透過率をさらに増大させた有機ELパネルは、光学調整層を設けていない有機ELパネルに比べて、4枚積層品の発光強度がさらに高いものとなっていた。 As can be seen from Table 1, in the wavelength range of the full width at half maximum of the incident light peak, the thickness of the organic EL panel is adjusted so that the average light transmittance is adjusted to 60% or more. The emission intensity was as high as 10% or more, and was excellent in light transmittance with respect to incident light (invention product). In addition, the organic EL panel in which the optical adjustment layer is provided and the average light transmittance of the peak of incident light is further increased, the emission intensity of the four-layer product is higher than that of the organic EL panel in which the optical adjustment layer is not provided. It was even more expensive.
また、発光スペクトルのピークが1つである赤色と青色の入射光を用いた有機ELパネルの方が、発光スペクトルのピークが複数の白色の入射光を用いた有機ELパネルに比べて、膜厚調整がし易いため、入射光のピークの平均光透過率が高く、4枚積層品の発光強度が高いものとなっていた。なお、白色の入射光を用いた有機ELパネルの2ピークの平均光透過率の差はいずれも25%以内であった(有機ELパネルNo.9〜12、21〜24)。 In addition, the organic EL panel using red and blue incident light having one emission spectrum peak has a film thickness as compared with the organic EL panel using a plurality of white incident lights having emission peaks. Since the adjustment is easy, the average light transmittance of the peak of incident light is high, and the light emission intensity of the four-layered product is high. In addition, the difference of the average light transmittance of the two peaks of the organic EL panel using white incident light was both within 25% (organic EL panels No. 9 to 12, 21 to 24).
基板としてPETフィルムを使用したとき、PETフィルム上のバリア層が黄色に着色しているため、青色の入射光の一部を吸収する。そのため、赤色の入射光のときと比べて、青色の入射光のときの方が、入射光のピークの平均光透過率および4枚積層品の発光強度がやや劣る傾向であった。 When a PET film is used as the substrate, the barrier layer on the PET film is colored yellow, and therefore absorbs part of the blue incident light. Therefore, the average light transmittance of the peak of the incident light and the emission intensity of the four-layered product tend to be slightly inferior in the case of the blue incident light compared to the case of the red incident light.
[実験例2]
実験例1に準じて、有機ELパネルNo.31〜37、41〜47を作製した。実験例2の有機ELパネルの層構成は、図1(a)とした。その他の製造方法は、実験例1と同様にして行った。
[Experiment 2]
In accordance with Experimental Example 1, organic EL panel No. 31-37 and 41-47 were produced. The layer structure of the organic EL panel of Experimental Example 2 is shown in FIG. Other manufacturing methods were carried out in the same manner as in Experimental Example 1.
有機ELパネルに対する入射光として、BR、GRの2種類の光を用いた。このうち、BR光は、青色と赤色の光を混合したものであり、発光スペクトルのピークは2つであった。両ピークは離れているため、ピークの半値幅は2つの波長範囲となった。
一方、GR光は、緑色と赤色の光を混合したものであり、発光スペクトルのピークは2つであった。両ピークは近接しているため、ピークの半値幅は1つの波長範囲となった。
Two types of light, BR and GR, were used as incident light on the organic EL panel. Among these, BR light was a mixture of blue and red light, and had two emission spectrum peaks. Since both peaks are separated, the half width of the peak is in two wavelength ranges.
On the other hand, the GR light was a mixture of green and red light, and the emission spectrum had two peaks. Since both peaks are close to each other, the half width of the peak is one wavelength range.
上記の2種類の入射光の発光スペクトルのピークに対応して、ピークの半値幅の波長範囲における平均光透過率を変動させるため、光学調整層の厚さおよび膜厚の調整を行った。そして、2種類の入射光に対応して、ピーク1の光透過率を100%としたときに、ピーク2の光透過率が相対的に異なる数値となるように、それぞれ7種類の有機ELパネルを作製した。
The thickness and thickness of the optical adjustment layer were adjusted in order to change the average light transmittance in the wavelength range of the half width of the peak corresponding to the peaks of the emission spectra of the two types of incident light. Then, corresponding to the two types of incident light, when the light transmittance of
各有機ELパネルについて、2ピークの半値幅の波長範囲における光透過率の差、発光スペクトルの色度x、yを求めた。各特性の評価条件は以下のとおりである。 For each organic EL panel, the difference in light transmittance and the chromaticity x, y of the emission spectrum in the wavelength range of the half width of the two peaks were determined. The evaluation conditions for each characteristic are as follows.
(入射光のピークの平均光透過率)
入射光のピークの半値幅の波長範囲における非発光時の平均光透過率(%)を測定した。測定装置として、日立ハイテクノロジーズ社製、分光光度計U3310を用いた。
(Average light transmittance of the peak of incident light)
The average light transmittance (%) at the time of non-emission in the wavelength range of the half width of the peak of incident light was measured. As a measuring device, a spectrophotometer U3310 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation was used.
(色度x、y)
色度は、コニカミノルタ社製、分光放射輝度計CS−2000を用いて測定した。
(Chromaticity x, y)
The chromaticity was measured using a spectral radiance meter CS-2000 manufactured by Konica Minolta.
作製された有機ELパネルの評価結果を表2と表3に示した。表2には入射光をBRとしたときの各種有機ELパネルの特性を示し、表3には入射光をGRとしたときの各種有機ELパネルの特性を示した。 The evaluation results of the produced organic EL panel are shown in Tables 2 and 3. Table 2 shows characteristics of various organic EL panels when incident light is BR, and Table 3 shows characteristics of various organic EL panels when incident light is GR.
図6は、表2に対応するものである。図6(a)は、入射光としてBRの光を用いたときの7種類の有機ELパネルの発光の色座標を図示したものである。図6(b−1)〜(b−7)にはそれぞれ、7種類の有機ELパネルNo.31〜37の発光スペクトルを示した。 FIG. 6 corresponds to Table 2. FIG. 6A illustrates color coordinates of light emission of seven types of organic EL panels when BR light is used as incident light. 6 (b-1) to (b-7) respectively show seven types of organic EL panel No. The emission spectrum of 31-37 was shown.
図7は、表3に対応するものである。図7(a)は、入射光としてGRの光を用いたときの7種類の有機ELパネルの発光の色座標を図示したものである。図7(b−1)〜(b−7)にはそれぞれ、7種類の有機ELパネルNo.41〜47の発光スペクトルを示した。 FIG. 7 corresponds to Table 3. FIG. 7A illustrates color coordinates of light emission of seven types of organic EL panels when GR light is used as incident light. 7 (b-1) to 7 (b-7) each show seven types of organic EL panel Nos. The emission spectrum of 41-47 was shown.
表2において、有機ELパネルNo.34が2つのピークの半値幅の波長範囲における平均光透過率の差が0であるので、評価の基準とした。2つのピークの半値幅の波長範囲における平均光透過率の差が25%以内であるとき(有機ELパネルNo.32〜36)、発光の色度座標におけるx値のNo.34からの差が0.040以下、y値のNo.34からの差が0.020以下となり、発光スペクトルの色相の違いが少ないことが分かった。
図6(b−2)〜図6(b−6)の有機ELパネルNo.32〜36の発光スペクトルにおいても、2つのピークの変動が、有機ELパネルNo.31、37の発光スペクトル(図6(b−1)、(b−7))に比べて相対的に小さいものであった。
In Table 2, organic EL panel No. Since the difference of the average light transmittance in the wavelength range of the half width of the two peaks is 0, 34 was used as a reference for evaluation. When the difference in the average light transmittance in the wavelength range of the half width of the two peaks is within 25% (organic EL panel No. 32-36), the x value No. in the chromaticity coordinates of light emission. The difference from 34 is 0.040 or less, and the y value No. The difference from 34 was 0.020 or less, and it was found that there was little difference in the hue of the emission spectrum.
6 (b-2) to 6 (b-6). Also in the emission spectra of 32 to 36, the fluctuation of the two peaks shows the organic EL panel No. Compared to the emission spectra of Nos. 31 and 37 (FIGS. 6B-1 and 6B-7), the emission spectra were relatively small.
表3において、有機ELパネルNo.41が2つのピークの半値幅の波長範囲における平均光透過率の差が0であるので、評価の基準とした。入射光がGR光であって、発光スペクトルの2つのピークが近接しているときには、2つのピークの半値幅の波長範囲における平均光透過率の差を変動させても、発光スペクトルの色相の違いは比較的小さなものであった。 In Table 3, the organic EL panel No. Since the difference of the average light transmittance in the wavelength range of the half width of the two peaks is 0, 41 was used as the evaluation reference. When the incident light is GR light and the two peaks of the emission spectrum are close to each other, even if the difference in average light transmittance in the wavelength range of the half width of the two peaks is varied, the difference in hue of the emission spectrum Was relatively small.
なお、各有機ELパネルにおいて、入射光の2つのピークの半値幅の波長範囲における、平均光透過率は、いずれも60%以上であった(有機ELパネルNo.31〜37、41〜47)。 In each organic EL panel, the average light transmittance in the wavelength range of the half width of the two peaks of incident light was 60% or more (organic EL panels No. 31 to 37, 41 to 47). .
10、11、30、31、32、33 有機ELパネル
51、52、53 有機EL光源装置
10, 11, 30, 31, 32, 33
Claims (6)
発光スペクトルが、波長400〜800nmの可視光領域に少なくとも1つのピークを有し、
前記ピークの半値幅の波長範囲における、非発光時の平均光透過率が60%以上であり、
前記ピークが複数あるとき、その中から選択されるいずれか2つのピークの半値幅の波長範囲における非発光時の平均光透過率の差が25%以内であることを特徴とする光透過型有機エレクトロルミネッセンスパネル。 A light transmissive organic electroluminescence panel comprising a light transmissive substrate, an anode, a light emitting layer, a cathode and a sealing material,
The emission spectrum has at least one peak in the visible light region having a wavelength of 400 to 800 nm,
In the wavelength range of the half width of the peak, the average light transmittance at the time of non-light emission is 60% or more
When there are a plurality of peaks, a difference in average light transmittance during non-light emission in a wavelength range of half width of any two peaks selected from the peaks is within 25%. Electroluminescence panel.
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