JP4185295B2 - Light emitting device - Google Patents

Light emitting device Download PDF

Info

Publication number
JP4185295B2
JP4185295B2 JP2002056031A JP2002056031A JP4185295B2 JP 4185295 B2 JP4185295 B2 JP 4185295B2 JP 2002056031 A JP2002056031 A JP 2002056031A JP 2002056031 A JP2002056031 A JP 2002056031A JP 4185295 B2 JP4185295 B2 JP 4185295B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
light
emitting element
emitting device
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2002056031A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002334602A (en
Inventor
三紀子 松尾
徹哉 佐藤
久則 杉浦
尚英 脇田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2002056031A priority Critical patent/JP4185295B2/en
Publication of JP2002334602A publication Critical patent/JP2002334602A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4185295B2 publication Critical patent/JP4185295B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶等のディスプレイ用バックライト、室内照明等の照明、又はテレビ等のディスプレイに用いられる発光装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、有機材料を発光材料とする有機発光素子について多くの研究報告がなされている。例えば、アプライド・フィジックス・レターズ、第51巻913頁1987年等である。有機発光素子は面発光という特徴を有し、特に最近では40lm/Wを超える高効率の有機発光素子が報告され始めた。例えば、平成12年度応用物理学会春期年会(31a−H−3)等である。これらの研究を元に、従来にはなかった面発光体を用いた照明装置やディスプレイへの期待が高まっている。
【0003】
従来の光源は、フィラメントを用いた電球と、放電現象を利用したランプ等の球状あるいは棒状の形態であるため、照明器具として用いる場合、主に上方へ出る光を反射させて下方へ送る反射傘を設けた直接照明と、光を拡散したり、まぶしさを和らげるため反射皿を設けた間接照明の2つに分類することができる。一方、エレクトロルミネッセンス(EL)パネルは面発光という特徴を有し、これを用いることにより新たな照明としての展開や、ディスプレイ用光源としての応用が期待されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ELパネルは無機EL素子と有機EL素子に大別することができるが、有機EL素子の特徴として、無機EL素子よりも低電圧で駆動ができ、高効率発光するという利点がある。また、発光ダイオード(LED)と比較した場合も効率に遜色はなく、作製が簡易であることから、将来の光源として期待されている。
【0005】
しかしながら、有機EL素子は高輝度用途において寿命が短いという欠点がある。これは、効率の点において80lm/W以上の高効率発光する蛍光灯に比較すれば劣るため、高輝度用途においてはより負荷のかかった状態での使用を余儀なくされるからである。
【0006】
このように、従来の平面構造のままで有機EL素子を用いたのでは、高輝度用途に耐えうる光源としては、寿命が足りないという問題があった。
【0007】
一方、有機EL素子の発光面から得られる光束を増やすためには、表面積を大きくする方法をとることができる。また、有機EL素子の表面積を大きくすると光の取り出し効率の改善もある。表面積を大きくするためには、例えば、図7に示した発光素子70のように基板71の表面を凹凸に形成する方法、あるいは陽極72を凹凸にパターニングする方法等があり、その上に引き続き発光層73、陰極74を形成する。また、図8に示すように、平面状又は凹凸状の発光素子81、82、83を積層して積層型発光素子80を形成する方法もある。
【0008】
しかし、これらの従来の方法では、有機EL素子の表面積は従来の2〜3倍程度にとどまり、表面積を飛躍的に増加させることはできないという問題がある。
【0009】
本発明は前記従来の問題を解決するためになされたものであり、発光素子の表面積を飛躍的に大きくすることにより、単位面積あたりの電流量を低減し、高輝度用途においても長寿命の光源を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の発光装置は、一対の電極と、前記電極間に配置した発光層とを備えた発光素子が、基材上に複数配設された発光装置であって、前記発光素子の発光面が前記基材に対して立ち上がり方向に位置していることを特徴とする。
【0011】
また、本発明の発光装置は、前記発光素子を帯状に形成することができる。
【0012】
また、本発明の発光装置は、前記発光素子を短冊状に形成することができる。
【0013】
また、本発明の発光装置は、前記発光素子を筒状又は柱状に形成することができる。
【0014】
また、本発明の発光装置は、前記発光素子を多孔状に形成することができる。
【0015】
また、本発明の発光装置は、各発光素子を複数個積層してなる積層型発光素子を用いることができる。
【0016】
また、本発明の発光装置は、前記発光素子の発光層が有機材料から形成されていてもよい。
【0017】
また、本発明の発光装置は、前記発光素子の発光層が異なる発光色を有する複数の有機材料を含んでいてもよい。
【0018】
また、本発明の発光装置は、前記有機材料が分散されていてもよい。
【0019】
また、本発明の発光装置は、前記有機材料がそれぞれの発光色毎に島状に配置されていてもよい。
【0020】
また、本発明の発光装置は、前記発光素子の発光層が複数の層からなり、それぞれの層は異なる発光色を有する有機材料からなる層であってもよい。
【0021】
また、本発明の発光装置は、前記発光素子の発光層にホール輸送層を積層していてもよい。
【0022】
また、本発明の発光装置は、前記発光素子の発光層に電子輸送層を積層していてもよい。
【0023】
さらに、本発明の発光装置は、一対の電極と、前記電極間に配置した発光層とを備えた発光素子を10〜500個積層してなる積層型発光素子を備えたことを特徴とする。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【0025】
本発明の発光装置は、一対の電極と、前記電極間に配置した発光層とを備えた発光素子が基材上に複数配設され、前記発光素子の発光面が前記基材に対して立ち上がり方向に位置している。これにより、発光素子の表面積を飛躍的に大きくすることができ、照度を向上させることができる。ここで、発光素子の発光面の立ち上がり方向は、基材面に対して約5〜90°の角度とすることができる。
【0026】
具体的には、発光素子を、例えば、帯状、短冊状、筒状、柱状、多孔状等に形成し、発光素子の発光面を基材に対して立ち上がり方向にして複数配設すればよい。また、帯状発光素子を巻き取る、重ねるなどの多重構造に形成して配設してもよい。更に、発光素子が配設される基材の部分を反射材とすることにより、より照度を向上させることができる。
【0027】
一方、発光素子の表面積の拡張は、点灯させるための電流の増大を招く。従って、高輝度用途において平面構造の発光素子では多量の電流が必要となる。一般に、発光素子の電流−輝度特性は、図9に示すようになり、高輝度領域では3倍の電流消費に対し、3L−L’の輝度の損失が生じる。しかし、本発明によれば、発光面積を飛躍的に増加させることができるので、光束を増やすことができ、発光素子の単位面積あたりの電流量を減らすことができる。図9のグラフを輝度と電流に対する輝度の変化率、即ち輝度と電流効率とのグラフに書き直すと図10のようになる。
【0028】
図10に示すように高輝度発光時の電流効率の低下が著しい。そこで、電流に対する輝度の変化率の高い低輝度領域で動作出力される発光素子の表面積を増加させることにより、より発光素子の発光効率が高く、かつ、高い照度が得られることがわかる。これは、駆動電流で考えると、発光素子に流すことができる最大の電流値よりも小さい電流値で発光素子を駆動することである。具体的には、ほぼ最大の電流値の50%以下が望ましく、40%又は30%以下であればさらに望ましい。このように本発明の発光装置は、低輝度かつ低消費電力でも高い照度を与えることができる。
【0029】
なお、最大の電流値とは、発光素子の電流・電圧特性において電圧を増加したときに電流の増加しなくなる電圧領域における電流値と考えてもよい。図10に示す発光特性のグラフは一例であるが、一般的に輝度が零に限りなく近づくと電流効率は最大値を示す。本実施の形態で述べる電流に対する輝度の変化率の最大値とは、1cd/m2における電流効率を指し、この値に対して1/3以上となる低輝度領域において動作出力を行う。また一般的に、発光素子の寿命は発光輝度に反比例するが、低輝度領域を利用することにより発光素子の長寿命化の効果も発現される。
【0030】
本発明で用いる発光素子としては、通常の一般的な構成の発光素子を用いることができる。従って、陽極/ホール輸送層/発光層/電子輸送層/陰極(DH構成)の他、陽極/ホール輸送層/発光層/陰極(SH−A構成)、陽極/発光層/電子輸送層/陰極(SH−B構成)、陽極/発光層/陰極(単層構成)等が可能である。また、各発光素子を複数個積層して一つの積層型発光素子を形成してもよい。
【0031】
上記発光素子に用いられる基板は、上述した基本構成の積層薄膜を担持できるものであれば良く、これらの基本構成はいずれも基板上に積層される。基板と対向する側から光を取り出す場合は特に材質、形態等に制限はない。基板側から光を取り出す場合、上記各層内で生じた発光を取り出せるように透明ないし半透明の材料であれば良く、コーニング1737等のガラス、あるいはポリエステル、その他の樹脂フィルム等を用いる。
【0032】
発光素子は、少なくとも一方の電極を透明ないし半透明にすることにより、面発光を取り出すことが可能となる。通常、正孔注入電極としての陽極にはITO(インジウム錫酸化物)膜を用いることが多い。他に、酸化錫、Ni、Au、Pt、Pd等が陽極として用いられる。ITO膜の形成には、その透明性を向上させ、あるいは抵抗率を低下させる目的で、スパッタリング、エレクトロンビーム蒸着、イオンプレーティング等の成膜方法が採用されている。また、膜厚は必要とされるシート抵抗値と可視光透過率から決定されるが、発光素子では比較的駆動電流密度が高いため、シート抵抗値を小さくするため100nm以上の厚さで用いられることが多い。電子注入電極としての陰極には、Tangらの提案したMgAg合金あるいはAlLi合金など、仕事関数が低く電子注入障壁の低い金属と、比較的仕事関数が大きく安定な金属との合金が用いられることが多い。また、仕事関数の低い金属を有機層側に成膜し、この低仕事関数金属を保護する目的で、仕事関数の大きな金属を厚く積層してもよく、Li/Al、LiF/Alのような積層電極を用いることができる。前記積層型発光素子とする場合には、両方の電極を透明又は半透明とする必要がある。この時の陰極は、上記ITO膜の他、酸化錫、Ni、Au、Pt、Pd、MgAg合金、AgPdCu合金等の薄膜を用いることができる。発光材料が有機材料である場合には、有機層が損傷を受ける恐れがあることから、ジリチウムフタロシアニン等のフタロシアニン誘導体や、ピラザボール誘導体とアルカリ金属の混合層等を設けることが好ましい。これらの陰極の形成には蒸着法やスパッタリング法が好ましい。
【0033】
ホール輸送層を構成する材料としては、トリフェニルアミンを基本骨格として持つ誘導体が好ましい。例えば、テトラフェニルベンジジン化合物、トリフェニルアミン3量体、トリフェニルアミン4量体、ベンジジン2量体が挙げられる。また、トリフェニルジアミン誘導体、あるいはMTPD(N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン)でもよい。特に、トリフェニルアミン4量体が好ましい。
【0034】
電子輸送層を構成する材料としては、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(以下、Alqという)が好ましい。他の例として、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム等の金属錯体、3−(2’−ベンゾチアゾリル)−7−ジエチルアミノクマリン等が挙げられる。電子輸送層の膜厚は、10〜1000nmとすることが好ましい。
【0035】
本発明で用いる発光層を構成する材料としては、上記Alqやその誘導体の他、4,4’−ビス(2,2−ジフェニルビニル)ビフェニル、テトラフェニルポルフィン等の低分子材料、ポリ(p−フェニレンビニレン)、ポリフルオレン等の高分子材料を用いることができる。また、発光効率の改善や、発光色を変化させるため、レーザー色素などの発光材料をドープしてもよく、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム、2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチルポルフィリン白金(II)等の燐光発光性の重金属錯体を用いてもよい。なお、ホール輸送能や電子輸送能の改善のため、上記ホール輸送材料や電子輸送材料が混合して存在してもよい。さらに、無機蛍光体等を用いてもよく、高分子マトリックス中に分散するなどして塗布形成することもできる。発光層は、赤、青、緑、黄等、各色を発する単一材料のみであってもよく、同一層に複数の材料を含有させて混合色を取り出すこともできる。また、例えばCRT等の表示装置のように、同一層を島状に分離して発光色ごとに配置してもよい。さらには、それぞれの発光色ごとに層を分離して積層し、それぞれの層からの発光色を重ね合わせる積層構成としてもよい。
【0036】
上述のホール輸送層、電子輸送層、発光層の各層については、アモルファス状態の均質な膜を形成することが望ましく、真空蒸着法による成膜が好ましい。さらに、真空中で連続して各層を形成することにより、各層間の界面に不純物が付着するのを防ぐことによって、動作電圧の低下、高効率化、長寿命化といった特性の改善を図ることができる。また、これら各層を真空蒸着法により形成するにあたり、一層に複数の化合物を含有させる場合、化合物を入れた各ボートを個別に温度制御して共蒸着することが好ましいが、あらかじめ混合したものを蒸着しても良い。さらに、この他の成膜方法として、溶液塗布法、ラングミュア・ブロジェット(LB)法などを用いることもできる。溶液塗布法ではポリマー等のマトリクス物質中に各化合物を分散させる構成としても良い。
【0037】
また、本発明で上記発光素子を配設する基材としては、アクリル、塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂、メラミン、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂、ガラス、又はステンレス等の金属材料等を用いることができる。
【0038】
さらに、一対の電極と、前記電極間に配置した発光層とを備えた発光素子を10〜500個積層してなる積層型発光素子を備えた発光装置とすることにより、発光素子の表面積を飛躍的に大きくでき、単位面積あたりの電流量を低減して高輝度用途においても長寿命の光源を提供することができる。
【0039】
本実施の形態の発光装置は、上記高効率の発光素子を用いることにより、面発光の新規な光源として新たな照明空間を創出することができる。また、液晶ディスプレイ等の表示装置においても、白色光源あるいは単色光源等のバックライトとして適用することができる。さらに、テレビ等のディスプレイにも用いることができる。
【0040】
【実施例】
次に具体的な実施例に基づいてさらに本発明を詳細に説明する。
【0041】
(実施例1)
縦1m、横1m、厚み0.3mmのポリカーボネート基板に、透明陽極としてITOを成膜した後、発光層としてポリ(p−フェニレンビニレン)を80nmの厚さに塗布し、電子注入陰極としてCaを10nmの厚さに蒸着し、さらに陰極としてAlを100nmの厚さに蒸着して、発光フィルムを作成した。この発光フィルムを縦5cm、横30cmの帯状に切り出し、帯状発光素子を作成した。次に、図1に示すように、この帯状発光素子10の長手方向を、金属反射面を有する縦30cm、横25cmのアクリル樹脂製の基材11の溝状固定具(図示せず。)に差し込んで固定して、本発明の発光装置12を作成した。この時、帯状発光素子の発光面が前記基材に対して垂直方向に位置するように配設した。また、各帯状発光素子の配置間隔は5mmとし、配置枚数は50枚とした。
【0042】
本発光装置の発光効率は15lm/Wであり、面光源として光らせた単一発光素子の発光効率に比べて約1.5倍の高効率化が実現できた。これは、本発明で用いた発光素子の端面発光の影響によるものである。また、光源としての領域面積(基材の面積)は750cm2であるのに対し、発光素子の発光面の総面積は7500cm2であり、10倍の面積増加を図ることができた。これにより、各発光素子の発光輝度を1/10としても所望の照度を得ることができた。
【0043】
また、有機発光素子の特性として、低輝度側ほど電流効率(cd/A)が高いことから、本発光装置は長寿命化の効果もある。即ち、1m離れた法線照度を100lxとしたときの本発光装置の寿命は12000時間であり、縦30cm、横25cmの面発光素子で同一の照度を得たときの約13倍の寿命であった。
【0044】
部分照明、間接照明といった用途では、本実施例のように発光装置は10cmオーダーの大きさから、1mオーダーの大きさまで作成可能となる。本発明によれば、例えば壁面、天井面といった大面積を覆う形態をとることができ、10mオーダーでも作成可能である。この時の帯状発光素子の長軸方向の長さは、取り付ける基材の大きさに合せて任意に設定することができ、波状、渦巻き状などの取り付け形態により、十分な長さを確保することができる。なお、短軸方向の長さは基材の大きさの20%程度までとすることが好ましい。
【0045】
(実施例2)
縦30cm、横40cm、厚み0.5mmのガラス基板に、透明陽極としてITOを成膜した後、N,N’−ビス(4’−ジフェニルアミノ−4−ビフェニリル)−N,N’−ジフェニルベンジジンからなる50nmの厚さのホール輸送層を形成し、続いて発光層として4,4’−ビス(カルバゾール−9−イル)−ビフェニルとトリス(2−フェニルピリジン)イリジウムとを95:5の質量比で30nmの厚さに蒸着し、ブロッキング層として(ビフェニル−4−オラト)ビス(2−メチル−8−キノリノラト)アルミニウムを10nmの厚さに蒸着し、電子輸送層としてトリス(8−キノリノラト)アルミニウムを20nmの厚さに蒸着し、さらに厚さ1nmのLiと厚さ100nmのAlからなる積層陰極を形成して、発光板を作成した。この発光板を縦0.8cm、横1.2cmの短冊状に切り出し、短冊状発光素子を作成した。次に、図2に示すように、この短冊状発光素子20の短軸方向を、金属反射面を有する縦3cm、横4cmのアクリル樹脂製の基材21の溝状固定具(図示せず。)に差し込んで固定して、本発明の発光装置22を作成した。この時、短冊状発光素子の発光面が前記基材に対して垂直方向に位置するように配設した。また、各短冊状発光素子は、短軸方向の間隔を2mm、発光面側の間隔を10mmとして3列に配置し、配置枚数は63枚とした。
【0046】
本発光装置の発光効率は30lm/Wであり、面光源として光らせた単一発光素子の発光効率に比べて約1.6倍の高効率化が実現できた。これは、本発明で用いた発光素子の端面発光の影響によるものである。また、光源としての領域面積(基材の面積)は12cm2であるのに対し、発光素子の発光面の総面積は60.5cm2であり、約5倍の面積増加を図ることができた。これにより、各発光素子の発光輝度を1/5としても所望の照度を得ることができた。
【0047】
また、有機発光素子の特性として、低輝度側ほど電流効率(cd/A)が高いことから、本発光装置は長寿命化の効果もある。即ち、1m離れた法線照度を100lxとしたときの本発光装置の寿命は15000時間であり、縦3cm、横4cmの面発光素子で同一の照度を得たときの約6倍の寿命であった。
【0048】
本実施例は小型の発光光源に対する適用であるが、実施例1と同様に大きな照明用途としても用いることができる。いずれの場合も、短冊状の長軸方向は、基材の大きさの20%程度までとすることが好ましい。
【0049】
(実施例3)
内径2mm、長さ50cm、厚み0.2mmのストロー状のポリカーボネートに、透明陽極としてITOを成膜した後、オリゴチオフェンの塗液中に浸漬してディップコートにより発光層を形成し、乾燥後に透明陰極として厚さ10nmのMgAg合金(MgとAgの質量比は10:1)と厚さ100nmのITOからなる積層電極を形成し、さらに保護膜として厚さ1μmのSiNを成膜して、発光管を作成した。この発光管を1cmの長さの筒状に切り出し、筒状発光素子を作成した。次に、図3に示すように、この筒状発光素子30を、金属反射面を有する縦3cm、横3cmのステンレス製の基材31に設けた円柱状突起の固定具(図示せず。)に差し込んで固定して、本発明の発光装置32を作成した。各筒状発光素子は、5mmのピッチで7列に配置し、配置数は49個とした。
【0050】
本発光装置の発光効率は8lm/Wであり、面光源として光らせた単一発光素子の発光効率に比べて約1.5倍の高効率化が実現できた。これは、本発明で用いた発光素子の端面発光の影響によるものである。また、光源としての領域面積(基材の面積)は9cm2であるのに対し、発光素子の発光面の総面積は36.9cm2であり、約4倍の面積増加を図ることができた。これにより、各発光素子の発光輝度を1/4としても所望の照度を得ることができた。
【0051】
また、有機発光素子の特性として、低輝度側ほど電流効率(cd/A)が高いことから、本発光装置は長寿命化の効果もある。即ち、1m離れた法線照度を100lxとしたときの本発光装置の寿命は8000時間であり、縦3cm、横3cmの面発光素子で同一の照度を得たときの約4倍の寿命であった。
【0052】
本実施例ではストロー状のポリカーボネートを使用したが、柱状のものを使用してもよい。また、その材質はガラスであってもよく、金属であってもよい。金属の場合はそれ自体を電極とすることができる。
【0053】
(実施例4)
半径2mmの円形状で深さ1.5cmの穴を1mm間隔で形成した多孔状基板を、ポリカーボネートで成型加工した。この多孔状基板の穴を有する面に厚さ200nmのAlを蒸着し、引き続き厚さ1nmのLiを蒸着して陰極とした。続いて、電子輸送層としてトリス(8−キノリノラト)アルミニウムを40nmの厚さに蒸着し、ブロッキング層として(ビフェニル−4−オラト)ビス(2−メチル−8−キノリノラト)アルミニウムを10nmの厚さに蒸着し、発光層として4,4’−ビス(カルバゾール−9−イル)−ビフェニルとトリス(2−フェニルピリジン)イリジウムとを95:5の質量比で30nmの厚さに蒸着し、N,N’−ビス(4’−ジフェニルアミノ−4−ビフェニリル)−N,N’−ジフェニルベンジジンからなる50nmの厚さのホール輸送層を形成した。さらに、透明陽極としてITOを成膜した後、保護膜として厚さ1μmのSiNを成膜し、最後にシクロオレフィンポリマーで多孔状基板の穴を充填して、多孔状発光素子を有する発光板を作成した。この発光板を縦6cm、横6cmの角形に切り出し、本発明の発光装置を作成した。
【0054】
本発光装置の発光効率は22lm/Wであり、光源としての領域面積(多孔状基板の面積)は36cm2であるのに対し、本発光装置の発光面の総面積は171.6cm2であり、約4.8倍の面積増加を図ることができた。これにより、平面基板を用いたときに比べて、発光輝度を1/5としても所望の照度を得ることができた。
【0055】
また、有機発光素子の特性として、低輝度側ほど電流効率(cd/A)が高いことから、本発光装置は長寿命化に対しても効果が大きい。即ち、1m離れた法線照度を100lxとしたときの本発光装置の寿命は8500時間であり、縦6cm、横6cmの平面発光素子で同一の照度を得たときの約4倍の寿命であった。
【0056】
(他の実施例)
図4は、実施例1で作製した帯状発光素子40を巻き取って多重構造に形成し、その帯状発光素子40を基材41の上に配設して本発明の発光装置42としたものである。
【0057】
また、図5は、実施例1で作製した帯状発光素子50を大きく巻き取って多重構造に形成し、その帯状発光素子50を基材51の上に配設して本発明の発光装置52としたものである。
【0058】
さらに、図6は、実施例1で作製した帯状発光素子60を複数重ねて多重構造に形成し、その帯状発光素子60を基材61の上に配設して本発明の発光装置62としたものである。
【0059】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の発光装置は、一対の電極と、前記電極間に配置した発光層とを備えた発光素子が、基材上に複数配設され、前記発光素子の発光面を前記基材に対して立ち上がり方向に位置させることにより、発光素子の表面積を大きくして、単位面積あたりの電流量を低減し、高輝度用途においても長寿命の光源を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】帯状発光素子を用いた本発明の発光装置の外観図である。
【図2】短冊状発光素子を用いた本発明の発光装置の外観図である。
【図3】筒状発光素子を用いた本発明の発光装置の外観図である。
【図4】帯状発光素子を巻き取って多重構造とした本発明の発光装置の外観図である。
【図5】帯状発光素子を大きく巻き取って多重構造とした本発明の発光装置の外観図である。
【図6】帯状発光素子を重ねて多重構造とした本発明の発光装置の外観図である。
【図7】凹凸状発光フィルムを用いた従来の発光素子の断面図である。
【図8】積層型の従来の発光素子の断面図である。
【図9】発光素子の電流−輝度特性を示す図である。
【図10】発光素子の輝度−電流効率特性を示す図である。
【符号の説明】
10,20,30,40,50,60,70 発光素子
11,21,31,41,51,61 基材
12,22,32,42,52,62 発光装置
71 基板
72 陽極
73 発光層
74 陰極
80 積層型発光素子
81,82,83 発光素子
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light-emitting device used for a backlight for a display such as a liquid crystal display, an illumination such as a room illumination, or a display such as a television.
[0002]
[Prior art]
In recent years, many research reports have been made on organic light-emitting devices using organic materials as light-emitting materials. For example, Applied Physics Letters, Vol. 51, page 913, 1987. Organic light-emitting devices have a feature of surface emission, and recently, high-efficiency organic light-emitting devices exceeding 40 lm / W have recently been reported. For example, the 2000 Annual Meeting of the Japan Society of Applied Physics (31a-H-3). Based on these studies, expectations for lighting devices and displays using surface light emitters that have not existed before are increasing.
[0003]
Conventional light sources are in the form of a bulb or rod, such as a light bulb using a filament and a lamp using a discharge phenomenon, so when used as a lighting fixture, a reflector that mainly reflects light emitted upward and sends it downward. Can be classified into two types: direct illumination provided with a light source and indirect illumination provided with a reflecting plate to diffuse light and reduce glare. On the other hand, an electroluminescence (EL) panel has a feature of surface emission, and by using this, development as new illumination and application as a light source for display are expected.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
An EL panel can be roughly classified into an inorganic EL element and an organic EL element. The characteristic of the organic EL element is that it can be driven at a lower voltage than the inorganic EL element and emits light with high efficiency. Moreover, when compared with a light emitting diode (LED), the efficiency is not inferior, and the fabrication is simple, and therefore, it is expected as a future light source.
[0005]
However, the organic EL element has a drawback that it has a short lifetime in high luminance applications. This is because it is inferior to a fluorescent lamp that emits light with high efficiency of 80 lm / W or more in terms of efficiency, and in high luminance applications, it is inevitably used in a more loaded state.
[0006]
As described above, when the organic EL element is used in the conventional planar structure, there is a problem that the light source that can withstand high-luminance use has a short lifetime.
[0007]
On the other hand, in order to increase the luminous flux obtained from the light emitting surface of the organic EL element, a method of increasing the surface area can be taken. Further, when the surface area of the organic EL element is increased, the light extraction efficiency is improved. In order to increase the surface area, for example, there is a method of forming the surface of the substrate 71 with unevenness as in the light emitting element 70 shown in FIG. A layer 73 and a cathode 74 are formed. In addition, as shown in FIG. 8, there is also a method of forming a laminated light emitting device 80 by laminating light emitting devices 81, 82, and 83 that are planar or uneven.
[0008]
However, these conventional methods have a problem that the surface area of the organic EL element is only about 2 to 3 times that of the conventional method, and the surface area cannot be dramatically increased.
[0009]
The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and by dramatically increasing the surface area of the light emitting element, the amount of current per unit area is reduced, and the light source has a long life even in high luminance applications. The purpose is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a light-emitting device of the present invention is a light-emitting device in which a plurality of light-emitting elements each including a pair of electrodes and a light-emitting layer disposed between the electrodes are disposed on a substrate, The light emitting surface of the light emitting element is located in a rising direction with respect to the base material.
[0011]
In the light-emitting device of the present invention, the light-emitting element can be formed in a strip shape.
[0012]
In the light emitting device of the present invention, the light emitting element can be formed in a strip shape.
[0013]
In the light-emitting device of the present invention, the light-emitting element can be formed in a cylindrical shape or a column shape.
[0014]
In the light emitting device of the present invention, the light emitting element can be formed in a porous shape.
[0015]
In addition, the light emitting device of the present invention can use a stacked light emitting element in which a plurality of light emitting elements are stacked.
[0016]
In the light emitting device of the present invention, the light emitting layer of the light emitting element may be formed of an organic material.
[0017]
In the light-emitting device of the present invention, the light-emitting layer of the light-emitting element may include a plurality of organic materials having different emission colors.
[0018]
In the light emitting device of the present invention, the organic material may be dispersed.
[0019]
In the light emitting device of the present invention, the organic material may be arranged in an island shape for each emission color.
[0020]
In the light emitting device of the present invention, the light emitting layer of the light emitting element may be composed of a plurality of layers, and each layer may be a layer made of an organic material having different emission colors.
[0021]
In the light emitting device of the present invention, a hole transport layer may be laminated on the light emitting layer of the light emitting element.
[0022]
In the light emitting device of the present invention, an electron transport layer may be laminated on the light emitting layer of the light emitting element.
[0023]
Furthermore, the light-emitting device of the present invention includes a stacked light-emitting element formed by stacking 10 to 500 light-emitting elements each including a pair of electrodes and a light-emitting layer disposed between the electrodes.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
[0025]
In the light-emitting device of the present invention, a plurality of light-emitting elements each including a pair of electrodes and a light-emitting layer disposed between the electrodes are disposed on a base material, and a light-emitting surface of the light-emitting element rises with respect to the base material Located in the direction. Thereby, the surface area of the light emitting element can be dramatically increased, and the illuminance can be improved. Here, the rising direction of the light emitting surface of the light emitting element can be set at an angle of about 5 to 90 ° with respect to the substrate surface.
[0026]
Specifically, for example, a plurality of light-emitting elements may be formed in a strip shape, a strip shape, a cylindrical shape, a column shape, a porous shape, or the like, and a plurality of light emitting surfaces may be disposed with the light emitting surface of the light emitting element rising from the substrate. In addition, a strip-like light emitting element may be formed and arranged in a multiple structure such as winding or overlapping. Furthermore, the illuminance can be further improved by using the base material portion on which the light emitting element is disposed as a reflecting material.
[0027]
On the other hand, the expansion of the surface area of the light emitting element causes an increase in current for lighting. Therefore, a large amount of current is required for a light emitting device having a planar structure in high luminance applications. In general, the current-luminance characteristics of the light-emitting element are as shown in FIG. 9, and a luminance loss of 3L−L ′ occurs in the high luminance region with respect to the current consumption three times. However, according to the present invention, the light emitting area can be dramatically increased, so that the luminous flux can be increased and the amount of current per unit area of the light emitting element can be reduced. When the graph of FIG. 9 is rewritten into a graph of luminance change rate with respect to luminance and current, that is, luminance and current efficiency, FIG. 10 is obtained.
[0028]
As shown in FIG. 10, the current efficiency is significantly reduced during high luminance light emission. Thus, it can be seen that by increasing the surface area of the light-emitting element that operates and outputs in a low-luminance region where the rate of change in luminance with respect to current is high, the light-emitting element has higher luminous efficiency and higher illuminance. This is to drive the light emitting element with a current value smaller than the maximum current value that can be passed through the light emitting element in terms of the drive current. Specifically, it is preferably 50% or less of the maximum current value, more preferably 40% or 30% or less. As described above, the light-emitting device of the present invention can provide high illuminance even with low luminance and low power consumption.
[0029]
Note that the maximum current value may be considered as a current value in a voltage region where the current does not increase when the voltage is increased in the current / voltage characteristics of the light emitting element. The graph of the light emission characteristics shown in FIG. 10 is an example, but generally, the current efficiency shows the maximum value when the luminance approaches as much as possible. The maximum value of the rate of change of luminance with respect to current described in this embodiment refers to current efficiency at 1 cd / m 2 , and operation output is performed in a low luminance region that is 1/3 or more of this value. In general, the lifetime of the light-emitting element is inversely proportional to the luminance of light emission, but the effect of extending the lifetime of the light-emitting element is also exhibited by using the low luminance region.
[0030]
As the light-emitting element used in the present invention, a light-emitting element having an ordinary general configuration can be used. Therefore, in addition to anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode (DH configuration), anode / hole transport layer / light emitting layer / cathode (SH-A configuration), anode / light emitting layer / electron transport layer / cathode. (SH-B configuration), anode / light emitting layer / cathode (single layer configuration), and the like are possible. Alternatively, a plurality of light emitting elements may be stacked to form one stacked light emitting element.
[0031]
The substrate used in the light emitting element may be any substrate as long as it can support the laminated thin film having the basic configuration described above, and all of these basic configurations are stacked on the substrate. In the case where light is extracted from the side facing the substrate, there are no particular restrictions on the material, form, etc. In the case of extracting light from the substrate side, any transparent or translucent material may be used so that light emission generated in each of the above layers can be extracted, and glass such as Corning 1737, polyester, other resin films, or the like is used.
[0032]
The light emitting element can take out surface emission by making at least one of the electrodes transparent or translucent. Usually, an ITO (indium tin oxide) film is often used for the anode as the hole injection electrode. In addition, tin oxide, Ni, Au, Pt, Pd, or the like is used as the anode. In forming the ITO film, film forming methods such as sputtering, electron beam evaporation, and ion plating are employed for the purpose of improving the transparency or reducing the resistivity. The film thickness is determined from the required sheet resistance value and visible light transmittance, but since the light emitting element has a relatively high driving current density, it is used at a thickness of 100 nm or more in order to reduce the sheet resistance value. There are many cases. For the cathode as the electron injection electrode, an alloy of a metal having a low work function and a low electron injection barrier, such as a MgAg alloy or an AlLi alloy proposed by Tang et al. Many. Further, a metal having a low work function may be formed on the organic layer side, and a metal having a large work function may be thickly laminated for the purpose of protecting the low work function metal, such as Li / Al and LiF / Al. A laminated electrode can be used. In the case of the laminated light emitting device, both electrodes need to be transparent or translucent. In addition to the ITO film, a thin film such as tin oxide, Ni, Au, Pt, Pd, MgAg alloy, or AgPdCu alloy can be used as the cathode at this time. When the light emitting material is an organic material, the organic layer may be damaged. Therefore, it is preferable to provide a phthalocyanine derivative such as dilithium phthalocyanine, a mixed layer of a pyrazaball derivative and an alkali metal, or the like. The formation of these cathodes is preferably vapor deposition or sputtering.
[0033]
As a material constituting the hole transport layer, a derivative having triphenylamine as a basic skeleton is preferable. Examples include tetraphenylbenzidine compounds, triphenylamine trimers, triphenylamine tetramers, and benzidine dimers. Further, it may be a triphenyldiamine derivative or MTPD (N, N′-diphenyl-N, N′-bis (3-methylphenyl) -1,1′-biphenyl-4,4′-diamine). In particular, a triphenylamine tetramer is preferable.
[0034]
As a material constituting the electron transport layer, tris (8-quinolinolato) aluminum (hereinafter referred to as Alq) is preferable. Other examples include metal complexes such as tris (4-methyl-8-quinolinolato) aluminum, 3- (2′-benzothiazolyl) -7-diethylaminocoumarin, and the like. The thickness of the electron transport layer is preferably 10 to 1000 nm.
[0035]
As a material constituting the light emitting layer used in the present invention, in addition to Alq and derivatives thereof, low molecular materials such as 4,4′-bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl and tetraphenylporphine, poly (p- Polymer materials such as phenylene vinylene) and polyfluorene can be used. Further, in order to improve the light emission efficiency or change the light emission color, a light emitting material such as a laser dye may be doped, and tris (2-phenylpyridine) iridium, 2,3,7,8,12,13,17. , 18-octaethylporphyrin platinum (II) or other phosphorescent heavy metal complex may be used. In addition, the hole transport material and the electron transport material may be mixed and present for improving the hole transport capability and the electron transport capability. Further, an inorganic phosphor or the like may be used, and it can be formed by being dispersed in a polymer matrix. The light emitting layer may be only a single material that emits each color such as red, blue, green, yellow, or the like, and a mixed color can be taken out by containing a plurality of materials in the same layer. Further, for example, like the display device such as a CRT, the same layer may be separated into islands and arranged for each emission color. Furthermore, it is good also as a laminated structure which isolate | separates and laminates | stacks a layer for every luminescent color, and superimposes the luminescent color from each layer.
[0036]
As for each of the hole transport layer, the electron transport layer, and the light emitting layer, it is desirable to form a homogeneous film in an amorphous state, and film formation by a vacuum evaporation method is preferable. Furthermore, by continuously forming each layer in a vacuum, it is possible to improve the characteristics such as lower operating voltage, higher efficiency, and longer life by preventing impurities from adhering to the interface between the layers. it can. In addition, when forming each of these layers by a vacuum deposition method, when a plurality of compounds are contained in one layer, it is preferable to co-evaporate each boat containing the compounds by individually controlling the temperature. You may do it. Further, as another film forming method, a solution coating method, a Langmuir-Blodget (LB) method, or the like can be used. In the solution coating method, each compound may be dispersed in a matrix material such as a polymer.
[0037]
Moreover, as a base material which arrange | positions the said light emitting element by this invention, thermoplastic materials, such as an acryl, vinyl chloride, a polypropylene, a polycarbonate, thermosetting resins, such as a melamine and a phenol resin, metal materials, such as glass or stainless steel Etc. can be used.
[0038]
Furthermore, the surface area of the light-emitting element is greatly increased by providing a light-emitting device including a stacked light-emitting element in which 10 to 500 light-emitting elements each including a pair of electrodes and a light-emitting layer disposed between the electrodes are stacked. The amount of current per unit area can be reduced, and a long-life light source can be provided even in high luminance applications.
[0039]
The light-emitting device of this embodiment can create a new illumination space as a new light source for surface light emission by using the light-emitting element with high efficiency. Further, it can be applied to a display device such as a liquid crystal display as a backlight of a white light source or a monochromatic light source. Furthermore, it can be used for a display such as a television.
[0040]
【Example】
Next, the present invention will be described in more detail based on specific examples.
[0041]
(Example 1)
An ITO film was formed as a transparent anode on a polycarbonate substrate having a length of 1 m, a width of 1 m, and a thickness of 0.3 mm. Then, poly (p-phenylene vinylene) was applied to a thickness of 80 nm as a light emitting layer, and Ca was used as an electron injection cathode. A light-emitting film was prepared by vapor-depositing to a thickness of 10 nm and further depositing Al as a cathode to a thickness of 100 nm. This light-emitting film was cut into a strip shape having a length of 5 cm and a width of 30 cm to produce a strip-shaped light emitting device. Next, as shown in FIG. 1, the longitudinal direction of the strip-like light emitting element 10 is set to a groove-like fixture (not shown) of a base material 11 made of acrylic resin having a metal reflection surface and a length of 30 cm and a width of 25 cm. The light emitting device 12 of the present invention was created by inserting and fixing. At this time, the light emitting surface of the belt-like light emitting element was disposed so as to be positioned in a direction perpendicular to the substrate. In addition, the arrangement interval of the respective band-like light emitting elements was 5 mm, and the arrangement number was 50.
[0042]
The light emission efficiency of this light emitting device was 15 lm / W, which was about 1.5 times higher than the light emission efficiency of a single light emitting element illuminated as a surface light source. This is due to the influence of the edge emission of the light emitting element used in the present invention. Further, the area of the light source (the area of the base material) was 750 cm 2 , whereas the total area of the light emitting surface of the light emitting element was 7500 cm 2 , and the area could be increased 10 times. Thereby, desired illuminance could be obtained even if the light emission luminance of each light emitting element was reduced to 1/10.
[0043]
In addition, as a characteristic of the organic light emitting element, the current efficiency (cd / A) is higher on the lower luminance side, so that the light emitting device has an effect of extending the life. That is, when the normal illuminance at 1 m is 100 lx, the lifetime of the light emitting device is 12000 hours, which is about 13 times the lifetime when the same illuminance is obtained with a vertical light emitting element of 30 cm in length and 25 cm in width. It was.
[0044]
In applications such as partial illumination and indirect illumination, the light emitting device can be produced from the size of the order of 10 cm to the size of the order of 1 m as in this embodiment. According to the present invention, for example, it can take a form covering a large area such as a wall surface or a ceiling surface, and can be created even on the order of 10 m. The length in the major axis direction of the belt-like light emitting element at this time can be arbitrarily set according to the size of the base material to be attached, and a sufficient length is ensured by the mounting form such as a wave shape or a spiral shape. Can do. The length in the minor axis direction is preferably up to about 20% of the size of the substrate.
[0045]
(Example 2)
An ITO film was formed on a glass substrate having a length of 30 cm, a width of 40 cm, and a thickness of 0.5 mm as a transparent anode, and then N, N′-bis (4′-diphenylamino-4-biphenylyl) -N, N′-diphenylbenzidine A hole transport layer having a thickness of 50 nm is formed, and subsequently, 4,4′-bis (carbazol-9-yl) -biphenyl and tris (2-phenylpyridine) iridium as a light emitting layer have a mass of 95: 5. Vaporized to a thickness of 30 nm, (biphenyl-4-olato) bis (2-methyl-8-quinolinolato) aluminum was deposited to a thickness of 10 nm as a blocking layer, and tris (8-quinolinolato) was formed as an electron transport layer. Aluminum was deposited to a thickness of 20 nm, and a laminated cathode composed of 1 nm thick Li and 100 nm thick Al was formed to produce a light emitting plate. The light-emitting plate was cut into a strip shape having a length of 0.8 cm and a width of 1.2 cm to produce a strip-shaped light emitting element. Next, as shown in FIG. 2, the short-axis direction of the strip-like light emitting element 20 is arranged in a groove-like fixture (not shown) of a base material 21 made of acrylic resin having a metal reflection surface and a length of 3 cm and a width of 4 cm. The light emitting device 22 of the present invention was created by being inserted into and fixed to. At this time, the light emitting surface of the strip-shaped light emitting element was disposed so as to be positioned in a direction perpendicular to the substrate. In addition, each strip-shaped light emitting element was arranged in three rows with an interval in the minor axis direction of 2 mm and an interval on the light emitting surface side of 10 mm, and the number of arranged elements was 63.
[0046]
The luminous efficiency of this light emitting device is 30 lm / W, and the efficiency can be improved by about 1.6 times compared to the luminous efficiency of a single light emitting element illuminated as a surface light source. This is due to the influence of the edge emission of the light emitting element used in the present invention. Further, the area of the light source (the area of the base material) was 12 cm 2 , whereas the total area of the light emitting surface of the light emitting element was 60.5 cm 2 , and the area could be increased by about 5 times. . Thereby, desired illuminance was able to be obtained even if the light emission luminance of each light emitting element was set to 1/5.
[0047]
In addition, as a characteristic of the organic light emitting element, the current efficiency (cd / A) is higher on the lower luminance side, so that the light emitting device has an effect of extending the life. That is, when the normal illuminance 1 m away is 100 lx, the lifetime of this light emitting device is 15000 hours, which is about 6 times the lifetime when the same illuminance is obtained with a 3 cm long and 4 cm wide surface light emitting device. It was.
[0048]
Although this embodiment is applied to a small light-emitting light source, it can be used as a large illumination application as in the first embodiment. In either case, the long axis direction of the strip is preferably up to about 20% of the size of the substrate.
[0049]
(Example 3)
An ITO film is formed as a transparent anode on a straw-shaped polycarbonate with an inner diameter of 2 mm, a length of 50 cm, and a thickness of 0.2 mm, and then immersed in an oligothiophene coating solution to form a light emitting layer by dip coating. A laminated electrode composed of a MgAg alloy having a thickness of 10 nm (Mg: Ag mass ratio of 10: 1) and ITO having a thickness of 100 nm is formed as a cathode, and SiN having a thickness of 1 μm is further formed as a protective film. A tube was created. This arc tube was cut into a 1 cm long cylinder to produce a cylindrical light emitting element. Next, as shown in FIG. 3, the cylindrical light emitting element 30 is fixed to a cylindrical projection (not shown) provided on a stainless steel base 31 having a metal reflection surface and a length of 3 cm and a width of 3 cm. The light emitting device 32 of the present invention was created by being inserted and fixed. Each cylindrical light emitting element was arranged in 7 rows at a pitch of 5 mm, and the number of arrangement was 49.
[0050]
The light emission efficiency of this light emitting device was 8 lm / W, and an increase in efficiency of about 1.5 times that of a single light emitting element illuminated as a surface light source was achieved. This is due to the influence of the edge emission of the light emitting element used in the present invention. Further, the area of the light source (the area of the base material) was 9 cm 2 , whereas the total area of the light emitting surface of the light emitting element was 36.9 cm 2 , and the area could be increased by about 4 times. . Thereby, desired illuminance was able to be obtained even if the light emission luminance of each light emitting element was set to 1/4.
[0051]
In addition, as a characteristic of the organic light emitting element, the current efficiency (cd / A) is higher on the lower luminance side, so that the light emitting device has an effect of extending the life. That is, when the normal illuminance 1 m away is 100 lx, the lifetime of this light emitting device is 8000 hours, which is about four times the lifetime when the same illuminance is obtained with a 3 cm long and 3 cm wide surface light emitting device. It was.
[0052]
In this embodiment, a straw-like polycarbonate is used, but a columnar one may be used. Moreover, the material may be glass or metal. In the case of a metal, itself can be used as an electrode.
[0053]
Example 4
A porous substrate having a circular shape with a radius of 2 mm and holes with a depth of 1.5 cm formed at intervals of 1 mm was molded with polycarbonate. A 200 nm thick Al was vapor-deposited on the surface of the porous substrate having holes, and then a 1 nm thick Li was vapor-deposited to form a cathode. Subsequently, tris (8-quinolinolato) aluminum was deposited to a thickness of 40 nm as an electron transport layer, and (biphenyl-4-olato) bis (2-methyl-8-quinolinolato) aluminum was formed to a thickness of 10 nm as a blocking layer. As a light emitting layer, 4,4′-bis (carbazol-9-yl) -biphenyl and tris (2-phenylpyridine) iridium were vapor-deposited at a mass ratio of 95: 5 to a thickness of 30 nm, and N, N A hole transport layer having a thickness of 50 nm composed of '-bis (4'-diphenylamino-4-biphenylyl) -N, N'-diphenylbenzidine was formed. Furthermore, after forming ITO as a transparent anode, a 1 μm-thick SiN film is formed as a protective film, and finally a hole in the porous substrate is filled with a cycloolefin polymer to obtain a light emitting plate having a porous light emitting element. Created. This light-emitting plate was cut into a 6 cm long and 6 cm wide square to produce a light emitting device of the present invention.
[0054]
The luminous efficiency of the light emitting device is 22 lm / W, and the area of the light source (area of the porous substrate) is 36 cm 2 , while the total area of the light emitting surface of the light emitting device is 171.6 cm 2 . The area could be increased by about 4.8 times. As a result, it was possible to obtain a desired illuminance even when the emission luminance was set to 1/5 as compared with the case of using a flat substrate.
[0055]
Further, as a characteristic of the organic light emitting device, the current efficiency (cd / A) is higher on the lower luminance side, so that the present light emitting device is also effective in extending the lifetime. That is, when the normal illuminance 1 m away is 100 lx, the lifetime of the light emitting device is 8500 hours, which is about four times the lifetime when the same illuminance is obtained with a 6 cm long and 6 cm wide planar light emitting device. It was.
[0056]
(Other examples)
FIG. 4 shows a light emitting device 42 of the present invention in which the band-shaped light emitting element 40 produced in Example 1 is wound up to form a multiple structure, and the band-shaped light emitting element 40 is disposed on a substrate 41. is there.
[0057]
Further, FIG. 5 shows that the strip-shaped light emitting element 50 manufactured in Example 1 is largely wound to form a multi-layer structure, and the strip-shaped light emitting element 50 is disposed on a substrate 51 to form the light emitting device 52 of the present invention. It is what.
[0058]
Further, FIG. 6 shows a light emitting device 62 of the present invention in which a plurality of band-like light emitting elements 60 produced in Example 1 are stacked to form a multiple structure, and the band-like light emitting elements 60 are arranged on a substrate 61. Is.
[0059]
【The invention's effect】
As described above, the light-emitting device of the present invention includes a plurality of light-emitting elements each including a pair of electrodes and a light-emitting layer disposed between the electrodes, and the light-emitting surface of the light-emitting element is provided. By positioning in the rising direction with respect to the base material, the surface area of the light-emitting element can be increased, the amount of current per unit area can be reduced, and a long-life light source can be provided even in high-luminance applications.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external view of a light-emitting device of the present invention using a strip-like light-emitting element.
FIG. 2 is an external view of a light-emitting device of the present invention using a strip-like light-emitting element.
FIG. 3 is an external view of a light emitting device of the present invention using a cylindrical light emitting element.
FIG. 4 is an external view of a light-emitting device of the present invention in which a strip-shaped light-emitting element is wound to form a multiple structure.
FIG. 5 is an external view of a light-emitting device of the present invention in which a strip-shaped light-emitting element is largely wound to form a multiple structure.
FIG. 6 is an external view of a light-emitting device of the present invention in which a strip-shaped light-emitting element is stacked to form a multiple structure.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional light emitting device using an uneven light emitting film.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a conventional multilayer light emitting device.
FIG. 9 is a graph showing current-luminance characteristics of a light emitting element.
FIG. 10 is a graph showing luminance-current efficiency characteristics of a light-emitting element.
[Explanation of symbols]
10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 Light emitting elements 11, 21, 31, 41, 51, 61 Base material 12, 22, 32, 42, 52, 62 Light emitting device 71 Substrate 72 Anode 73 Light emitting layer 74 Cathode 80 Multilayer light emitting device 81, 82, 83 Light emitting device

Claims (13)

基板上に、一対の電極と、前記電極間に配置した発光層とが積層された発光素子が、基材上に複数配設された発光装置であって、
前記発光素子の発光面が前記基材に対して立ち上がり方向に位置しており、
前記発光面からの面発光が、前記基板と対向する側又は前記基板側から取り出され、
前記発光素子に流される電流が、前記発光素子の電流・電圧特性において、電圧を増加したときに電流の増加しなくなる電圧領域における電流値の50%以下であることを特徴とする発光装置。
On a substrate, a pair of electrodes, the electrodes emitting element and a light-emitting layer are stacked arranged between is a light-emitting device having a plurality disposed on the substrate,
The light emitting surface of the light emitting element is located in the rising direction with respect to the base material ,
Surface emission from the light emitting surface is taken out from the side facing the substrate or the substrate side,
The light emitting device according to claim 1, wherein a current flowing through the light emitting element is 50% or less of a current value in a voltage region where the current does not increase when the voltage is increased in the current-voltage characteristics of the light emitting element .
前記発光素子が、帯状に形成されている請求項1に記載の発光装置。  The light-emitting device according to claim 1, wherein the light-emitting element is formed in a strip shape. 前記発光素子が、短冊状に形成されている請求項1に記載の発光装置。  The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting element is formed in a strip shape. 前記発光素子が、筒状又は柱状に形成されている請求項1に記載の発光装置。  The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting element is formed in a cylindrical shape or a column shape. 前記発光素子が、多孔状に形成されている請求項1に記載の発光装置。  The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting element is formed in a porous shape. 前記発光素子が、各発光素子を複数個積層してなる積層型発光素子である請求項1に記載の発光装置。  The light-emitting device according to claim 1, wherein the light-emitting element is a stacked light-emitting element formed by stacking a plurality of light-emitting elements. 前記発光素子の発光層が、有機材料からなる請求項1に記載の発光装置。  The light emitting device according to claim 1, wherein a light emitting layer of the light emitting element is made of an organic material. 前記発光素子の発光層が、異なる発光色を有する複数の有機材料を含む請求項1に記載の発光装置。  The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting layer of the light emitting element includes a plurality of organic materials having different emission colors. 前記有機材料が、分散されている請求項7に記載の発光装置。  The light emitting device according to claim 7, wherein the organic material is dispersed. 前記有機材料が、それぞれの発光色毎に島状に配置されている請求項8に記載の発光装置。  The light emitting device according to claim 8, wherein the organic material is arranged in an island shape for each emission color. 前記発光素子の発光層が複数の層からなり、それぞれの層は異なる発光色を有する有機材料からなる層である請求項1に記載の発光装置。  The light emitting device according to claim 1, wherein a light emitting layer of the light emitting element includes a plurality of layers, and each layer is a layer formed of an organic material having different emission colors. 前記発光素子の発光層にホール輸送層を積層した請求項1に記載の発光装置。  The light emitting device according to claim 1, wherein a hole transport layer is stacked on the light emitting layer of the light emitting element. 前記発光素子の発光層に電子輸送層を積層した請求項1に記載の発光装置。  The light emitting device according to claim 1, wherein an electron transport layer is stacked on the light emitting layer of the light emitting element.
JP2002056031A 2001-03-07 2002-03-01 Light emitting device Expired - Lifetime JP4185295B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002056031A JP4185295B2 (en) 2001-03-07 2002-03-01 Light emitting device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001-63058 2001-03-07
JP2001063058 2001-03-07
JP2002056031A JP4185295B2 (en) 2001-03-07 2002-03-01 Light emitting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002334602A JP2002334602A (en) 2002-11-22
JP4185295B2 true JP4185295B2 (en) 2008-11-26

Family

ID=26610751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002056031A Expired - Lifetime JP4185295B2 (en) 2001-03-07 2002-03-01 Light emitting device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4185295B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4886177B2 (en) * 2004-06-08 2012-02-29 キヤノン株式会社 Oriented film of organometallic complex with pores
JP2006302582A (en) * 2005-04-18 2006-11-02 Sony Corp Backlight device and color liquid crystal display device
JP5105534B2 (en) * 2008-02-26 2012-12-26 パナソニック株式会社 Lighting device
US8405300B2 (en) * 2009-04-17 2013-03-26 Koninklijke Philips Electronics N.V. Transparent OLED device with high intensity
JP6430717B2 (en) * 2014-05-09 2018-11-28 株式会社小糸製作所 Vehicle lamp

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002334602A (en) 2002-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4915544B2 (en) Organic electroluminescence device
JP2002260859A (en) Illumination device
JPH07142170A (en) Organic el element and organic el panel
JP2009140817A (en) Organic el planar light-emitting apparatus
JPH11297477A (en) Organic el color display
US9016894B2 (en) Color mixing using the reflective properties of OLEDs
JP2006155940A (en) Organic electroluminescent light source device and lighting system having light adjustable and color adjustable characteristics
JP2004079422A (en) Organic el element
KR100517534B1 (en) Light emitting apparatus
JP3852518B2 (en) Organic electroluminescence device
JP3786023B2 (en) Organic EL device
JP4185295B2 (en) Light emitting device
JP2002260858A (en) Light-emitting element and its manufacturing method
JPH03141588A (en) Electroluminescent device
JP3852517B2 (en) Organic electroluminescence device
JP4748835B2 (en) lighting equipment
JP2004031214A (en) Organic electroluminescent element
JP4104339B2 (en) LIGHT EMITTING ELEMENT, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND DISPLAY DEVICE
KR20090029007A (en) Organic light emitting device and method of driving the same
JP2003272853A (en) Light emitting element and driving method of the same
JPH02253593A (en) Luminous element
US8450730B2 (en) Light emitting device having peripheral emissive region
US20090066228A1 (en) Organic electroluminescence element
JP3852520B2 (en) Organic electroluminescence device
JP5222962B2 (en) Display device and lighting apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050208

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080219

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080418

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080814

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080905

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4185295

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120912

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130912

Year of fee payment: 5

EXPY Cancellation because of completion of term