WO2013171872A1 - 有機ｅｌ発光パネル及び発光装置 - Google Patents

有機ｅｌ発光パネル及び発光装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2013171872A1
WO2013171872A1 PCT/JP2012/062596 JP2012062596W WO2013171872A1 WO 2013171872 A1 WO2013171872 A1 WO 2013171872A1 JP 2012062596 W JP2012062596 W JP 2012062596W WO 2013171872 A1 WO2013171872 A1 WO 2013171872A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
organic
light emitting
transport layer
light
emitting panel
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/062596
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
大志 辻
Original Assignee
パイオニア株式会社
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 パイオニア株式会社 filed Critical パイオニア株式会社
Priority to PCT/JP2012/062596 priority Critical patent/WO2013171872A1/ja
Publication of WO2013171872A1 publication Critical patent/WO2013171872A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H10K85/633—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising polycyclic condensed aromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/15—Hole transporting layers
    • H10K50/155—Hole transporting layers comprising dopants
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/16—Electron transporting layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/10—Triplet emission
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/40—Interrelation of parameters between multiple constituent active layers or sublayers, e.g. HOMO values in adjacent layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30—Coordination compounds
    • H10K85/341—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • H10K85/342—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/654—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only nitrogen as heteroatom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole

Definitions

  • the present invention relates to an organic EL (Electro Luminescence) light emitting panel and a light emitting device using the same.
  • a light emitting device using an organic EL light emitting panel having an organic EL element as a light emitting source has been proposed.
  • a light emitting device using an organic EL light emitting panel has a feature that there is no restriction in shape due to surface light emission, and such a feature cannot be obtained by other light emitting devices such as an LED (light emitting diode) light emitting device. Further development for the practical use of is expected.
  • the organic EL element In the organic EL light emitting panel, the organic EL element generates heat during light emission, although not as much as the LED. This heat generation changes the organic layer carrier mobility and carrier injection in the organic EL element. This causes a change in the balance between the amount of electrons injected into the light emitting layer and the amount of holes injected into the light emitting layer in the organic EL element. As a result, the current efficiency changes until the panel temperature is stabilized. Therefore, even if a constant current is supplied, the organic EL light emitting panel has a characteristic that the light emission luminance changes from the start of current supply until the panel temperature is stabilized. In particular, there is a drawback in that the light emission luminance is low at the beginning of lighting from the start of current supply until the panel temperature is stabilized, and the user feels dark.
  • Patent Document 1 discloses that a temperature of an organic EL panel is detected by a temperature sensor, and the desired temperature is determined regardless of the temperature based on the detected panel temperature. An apparatus for supplying electric energy to an organic EL panel so that the amount of emitted light can be obtained is shown.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-26883 discloses an illumination device including an organic EL element and a control circuit unit, the control circuit unit having a luminance adjustment circuit, and the luminance adjustment circuit is organic in accordance with a signal from a temperature sensor that detects the ambient temperature.
  • a configuration having a function of controlling the luminance of the EL element is shown.
  • a temperature change deterioration correction table is stored so that the light emitting element of the surface light source unit has a preset brightness, and the temperature change deterioration correction is performed on a signal indicating the ambient temperature detected by the temperature sensor.
  • Data is output and a voltage corresponding to the deterioration correction data is applied to the organic EL element.
  • Patent Document 3 a panel temperature detection signal from a panel temperature sensor that detects the panel temperature of the organic EL panel is supplied to the control unit, and the control unit uses the panel temperature detection signal from the panel temperature sensor to perform organic processing.
  • An apparatus configured to perform temperature compensation control of an EL panel is shown.
  • Patent Documents 1 to 3 in a conventional light emitting device including a temperature sensor that detects the temperature of an organic EL light emitting panel, a voltage supplied to the organic EL light emitting panel according to a detection temperature of the temperature sensor or Since the current is controlled, the light emission luminance of the organic EL light emitting panel can be stabilized to a desired luminance during the period from the start of current supply to the organic EL light emitting panel until the panel temperature is stabilized.
  • a temperature sensor in this way increases the cost of the light emitting device.
  • the problem to be solved by the present invention includes the above-mentioned drawbacks as an example, and an organic EL light-emitting panel having a simple configuration capable of avoiding a reduction in light emission luminance at the beginning of lighting and a low-cost organic EL light-emitting panel. It is an object of the present invention to provide a light emitting device.
  • An organic EL light-emitting panel includes a substrate, a transparent electrode formed on the substrate, an organic functional layer formed on the transparent electrode, and a metal formed on the organic functional layer.
  • An organic EL light-emitting panel comprising an electrode, wherein the organic functional layer includes a hole transport layer, an electron transport layer, and a light-emitting layer sandwiched between the hole transport layer and the electron transport layer,
  • a light-emitting device is a light-emitting device including an organic EL light-emitting panel and a current control unit that supplies a constant driving current to the organic EL light-emitting panel in a current supply mode, the organic EL light-emitting device.
  • the panel comprises a substrate, a transparent electrode formed on the substrate, an organic functional layer formed on the transparent electrode, and a metal electrode formed on the organic functional layer, and the transparent electrode
  • the drive current is supplied between the metal electrodes, and the organic functional layer includes a hole transport layer, an electron transport layer, and a light emitting layer sandwiched between the hole transport layer and the electron transport layer.
  • the organic EL light emitting panel has a quantitative imbalance between the amount of holes injected into the light emitting layer by the hole transport layer and the amount of electrons injected into the light emitting layer by the electron transport layer in the current supply mode. in front It is characterized by having a larger characteristic with increasing temperature of the organic EL light emitting panel.
  • the organic EL light-emitting panel of the invention according to claim 1 and the light-emitting device of the invention according to claim 7, includes an injection amount of holes into the light-emitting layer by the hole transport layer and a light-emitting layer by the electron transport layer.
  • the relative change with the amount of electrons injected into the organic EL panel increases as the temperature of the organic EL light-emitting panel increases.
  • the emission luminance gradually decreases as the temperature increases. Therefore, by setting the light emission luminance of the organic EL light emitting panel to a desired luminance when the panel temperature is stabilized, a light emission luminance equal to or higher than the desired luminance can be obtained immediately at the beginning of lighting. In addition, it is possible to eliminate the fact that the luminance is felt dark by the user at low cost.
  • FIG. 1 shows a configuration of a light-emitting device that is Embodiment 1 of the present invention.
  • the light emitting device includes a power supply unit 11, an AC-DC converter 12, a current control unit 13, an organic EL light emitting panel 14, and an operation unit 15.
  • the power supply unit 11 is, for example, a commercial power supply input unit.
  • the output voltage of the AC-DC converter 12 is supplied to the current control unit 13 as a DC power source.
  • the operation unit 15 instructs the current control unit 13 alternately as a current supply mode and a current supply stop mode for each user operation.
  • the current control unit 13 is composed of, for example, a circuit using a drive transistor, and supplies the direct current supplied from the AC-DC converter 12 to the organic EL light emitting panel 14 as a drive current in the current supply mode.
  • the drive current is a constant current.
  • the organic EL light-emitting panel 14 is a white light-emitting panel having a light-emitting area of 100 mm ⁇ 100 mm.
  • the anode 22, the hole injection layer 23, the hole transport layer 24, and the red-green light-emitting layer 25 are formed on the glass substrate 21.
  • a blue light emitting layer 26, an electron transport layer 27, and a cathode 28 are stacked in that order.
  • the hole injection layer 23, the hole transport layer 24, the red-green light emitting layer 25, the blue light emitting layer 26, and the electron transport layer 27 are organic functional layers.
  • the anode 22 is a transparent electrode and is made of, for example, an ITO film having a thickness of 120 nm by sputtering.
  • the hole injection layer 23 to the cathode 28 are formed by resistance heating vapor deposition.
  • the hole injection layer 23 is made of MoO 3 and has a thickness of 5 nm.
  • the hole transport layer 24 is made of NPB of an aryl (aromatic ring) amine compound, and has a thickness of 30 nm.
  • the red-green light emitting layer 25 has a thickness of 30 nm, and 26DCzPPy is used as a host material, and Ir (2-phq) 2 acac Is added as a red dopant in 2% volume addition, and Ir (ppy) 3 is added as a green dopant in 9% volume addition.
  • the blue light-emitting layer 26 has a thickness of 15 nm, and has PAND as a host material and DPAVBi as a dopant with a 5% volume addition.
  • the electron transport layer 27 has a thickness of 25 nm, is made of NBphen which is a heteroaromatic ring compound, and has 10% volume addition of CsxMoOy as a donor dopant.
  • the cathode 28 is a metal electrode and is made of an Al film having a thickness of 100 nm.
  • 26DCzPPy has a structure as shown in the following chemical formula
  • Ir (2-phq) 2 acac has a structure represented by the following chemical formula.
  • the internal structure of the organic EL light-emitting panel 14 is an example, and the present invention is not limited to this.
  • the drive current supplied from the current control unit 13 flows in the organic EL light emitting panel 14 from the anode 22 to the cathode 30 of the organic EL light emitting panel 14.
  • FIG. 3 shows a result of actually measuring changes in luminance and panel temperature with respect to an elapsed time from the start time when a current density of 20 mA / cm 2 is supplied to the organic EL light-emitting panel 14 as a constant current from the start time of the current supply mode. It is shown as a table. The luminance decreases over a period until the panel temperature is saturated. In the measurement of FIG. 3, it was confirmed that the panel temperature reached thermal equilibrium after the lapse of 15 minutes, and the decrease in brightness and the increase in panel temperature were saturated. The luminance was stable at approximately 2000 cd / m 2 .
  • the inventor of the present invention shows the temperature dependence of the current-voltage characteristics of the hole transport layer material and the electron transport layer material as follows. Made and confirmed by it.
  • ITO having a film thickness of 120 nm is formed on the glass substrate 41 as the anode 42, and the hole injection layer 43 is formed on the anode 42.
  • MoO 3 is deposited in a thickness of 5 nm
  • NPB is deposited by resistance heating deposition in a thickness of 150nm as a hole transport layer 44 thereon as.
  • Au is formed as a cathode 45 on the hole transport layer 44 by resistance heating vapor deposition with a film thickness of 100 nm.
  • Al is formed on the glass substrate 51 as an anode 52 by a resistance heating vapor deposition with a film thickness of 120 nm.
  • NBphen and CsxMoOx are formed as an electron transport layer 53 by co-evaporation with a film thickness of 150 nm.
  • the mixing ratio at this time is 9: 1 by volume ratio.
  • Al is formed as a cathode 54 on the electron transport layer 53 by resistance heating vapor deposition with a film thickness of 100 nm.
  • Al is formed on the glass substrate 61 as the anode 62 by resistance heating vapor deposition with a film thickness of 120 nm. ing.
  • Alq 3 is deposited as an electron transport layer 63 with a film thickness of 150 nm.
  • Li 2 O is formed with a thickness of 1 nm as an electron injection layer 64, and further, Al is formed thereon with a thickness of 100 nm by resistance heating vapor deposition as a cathode 65.
  • the current characteristics of the Hall single charge device 40 and the electronic single charge devices 50 and 60 with respect to a constant applied voltage (7 V) were measured at respective device temperatures of 23 ° C., 35 ° C., and 50 ° C.
  • the measurement results are as shown in FIG.
  • the current values are almost the same at the element temperature of 23 ° C., which is approximately room temperature, but the element temperature rises. Accordingly, it was confirmed that the rate of increase of the current value of the Hall single charge device 40 was larger than that of the electronic single charge device 50.
  • the current value increase rate of the Hall single charge device 40 is 1.68
  • the current value increase rate of the electronic single charge device 50 is 1.19.
  • the carrier temperature bias (quantitative imbalance) is caused by the panel temperature. It gets bigger as you go up. That is, the quantitative imbalance between the amount of holes injected into the light emitting layer 25 by the hole transport layer 24 and the amount of electrons injected into the light emitting layer 26 by the electron transport layer 27 increases as the panel temperature increases.
  • the current value of the hole single charge element 40 at the element temperature of 23 ° C. is sufficiently larger than the current value of the electronic single charge element 60, but the element temperature increases. As a result, it was confirmed that the rate of increase of the current value of the electronic single charge device 60 was larger than that of the Hall single charge device 40.
  • the organic EL light emitting panel 80 using Alq 3 is a white light emitting panel having a light emitting area of 100 mm ⁇ 100 mm, and Alq 3 having a thickness of 25 nm is formed as the electron transport layer 81, and the electron injection layer 82. As a result, Li 2 O having a thickness of 1 nm is formed.
  • Other structures are the same as those of the organic EL light-emitting panel 14 shown in FIG.
  • FIG. 9 shows a result of actually measuring changes in luminance and panel temperature with respect to an elapsed time from the start time when a current density of 15 mA / cm 2 was supplied to the organic EL light emitting panel 80 as a constant current from the start time of the current supply mode. It is shown as a table. As can be seen from FIG. 9, the light emission luminance of the organic EL light emitting panel 80 increases over a period until the panel temperature is saturated. In the measurement result of FIG. 9, it was confirmed that the panel temperature reached thermal equilibrium after the elapse of 15 minutes, and the increase in light emission luminance was saturated as the panel temperature increased.
  • the organic EL light emitting panel 80 using NPB as the material of the hole transport layer 24 and Alq 3 as the material of the electron transport layer 81, holes to the light emitting layer 25 by the hole transport layer 24 due to an increase in the panel temperature. It can be seen that the rate of increase in the amount of injected hydrogen is smaller than the rate of increase in the amount of injected electron into the light emitting layer 26 by the electron transport layer 81. That is, in the organic EL light emitting panel 80, the carrier balance deviation (quantitative imbalance) becomes smaller as the panel temperature increases.
  • the organic EL light-emitting panel 14 when a constant drive current is passed from the current control unit 13 to the organic EL light-emitting panel 14 in the current supply mode as described above, the organic EL light-emitting panel 14 is The panel temperature gradually rises according to the elapsed time, while the luminance has a characteristic including a gradually decreasing portion and a flat portion following the gradually decreasing portion as shown in FIG. Therefore, by setting the light emission luminance of the organic EL light-emitting panel 14 to a desired luminance when the panel temperature reaches thermal equilibrium, the luminance higher than the desired luminance is obtained at the beginning of lighting when the current supply mode is started. Because it is obtained, it feels bright to the user. As a result, an organic EL light-emitting panel that can avoid a reduction in light emission luminance at the beginning of lighting and a light-emitting device using the same can be realized with a simple configuration and at low cost.
  • the light emitting device of the present invention is used for illumination, stable illumination can be provided to the user immediately after the start of lighting.
  • an organic EL light emitting panel using NPB as the material for the hole transport layer and NBphen and CsxMoOx as the material for the electron transport layer is shown. If the difference between the injection amount of electrons and the amount of electrons injected into the light emitting layer by the electron transport layer increases as the temperature of the organic EL light emitting panel rises, and the characteristic that the emission luminance gradually decreases as the temperature rises can be obtained.
  • the present invention does not limit the materials of the hole transport layer and the electron transport layer.
  • Aromatic aromatic amine compounds can be used for the hole transport layer, and heteroaromatic ring compounds having a skeleton such as pyridine, triazine, 1,10-phenanthroline, phenoxazine, and phenazine for the electron transport layer.
  • the donor dopant may be any dopant that forms a charge transfer complex with the heteroaromatic ring compound contained in the electron transport layer.
  • the transparent electrode serves as the anode and the metal electrode serves as the cathode.
  • the present invention is not limited to this, and the metal electrode serves as the anode and the transparent electrode serves as the cathode. Even if the layer is formed, the same effect as the above-described embodiment can be obtained.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

　基板と、前記基板上に形成された透明電極と、前記透明電極上に形成された有機機能層と、前記有機機能層上に形成された金属電極と、を備え、前記ホール輸送層による前記発光層へのホールの注入量と前記電子輸送層による前記発光層への電子の注入量との量的アンバランスが前記有機ＥＬ発光パネルの温度の上昇に従って大きくなる特性を有する有機ＥＬ発光パネル及びその有機ＥＬ発光パネルを有する発光装置。

Description

有機ＥＬ発光パネル及び発光装置
　本発明は、有機ＥＬ(Electro Luminescence)発光パネル及びこれを用いた発光装置に関する。
　発光源として有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬ発光パネルを用いた発光装置が提案されている。有機ＥＬ発光パネルを用いた発光装置には、面発光で形状に制約がないという特徴があり、そのような特徴はＬＥＤ（発光ダイオード）発光装置等の他の発光装置では得られないので、今後の実用化に向けた更なる開発が期待されている。
　有機ＥＬ発光パネルにおいては、ＬＥＤほどではないが、発光時に有機ＥＬ素子が発熱する。この発熱により有機ＥＬ素子内の有機層キャリア移動度やキャリア注入に変化が生じる。これにより有機ＥＬ素子内の電子の発光層への注入量とホールの発光層への注入量とのバランスに変化が生じ、この結果、パネル温度が安定するまでにおいて電流効率の変化が生じる。よって、有機ＥＬ発光パネルは一定した電流が供給されても電流供給開始からパネル温度が安定するまでには発光輝度が変化する特性を有している。特に、電流供給開始時点からパネル温度が安定するまでの点灯初期には発光輝度は低くなり利用者には暗く感じるという欠点がある。
　このようなパネル特性に対処して発光輝度の変化を防止するために、特許文献１には、温度センサによって有機ＥＬパネルの温度を検出し、その検出パネル温度に基づいて該温度にかかわらず所望の発光量が得られるように有機ＥＬパネルに電気エネルギーを供給する装置が示されている。
　特許文献２には、有機ＥＬ素子と制御回路部からなる照明装置であって、制御回路部は輝度調整回路を有し、輝度調整回路は周囲温度を検出する温度センサからの信号に応じて有機ＥＬ素子の輝度を制御する機能を有する構成が示されている。具体的には、面光源部の発光素子が予め設定された輝度となるような温度変化用劣化補正テーブルを記憶し、温度センサによって検出された周囲温度を示す信号に対して温度変化用劣化補正データを出力し、劣化補正データに応じた電圧を有機ＥＬ素子に印加することが行われる。
　更に、特許文献３には、有機ＥＬパネルのパネル温度を検知するパネル温度センサからのパネル温度検知信号が制御部に供給され、制御部はパネル温度センサからのパネル温度検知信号を利用して有機ＥＬパネルの温度補償制御を実行するように構成された装置が示されている。
特開２００８－３６２７号公報 特開２０１０－２４５０３３号公報 特開２０１０－１３４４６９号公報
　特許文献１ないし３に示されたように、有機ＥＬ発光パネルの温度を検出する温度センサを備えた従来の発光装置においては、温度センサの検出温度に応じて有機ＥＬ発光パネルに供給する電圧又は電流を制御するので、有機ＥＬ発光パネルへの電流供給開始からパネル温度が安定するまでの期間において有機ＥＬ発光パネルの発光輝度を所望の輝度に安定化させることができる。しかしながら、このように温度センサを用いることは発光装置のコストアップを招くことになるという問題があった。
　そこで、本発明が解決しようとする課題は、上記の欠点が一例として挙げられ、点灯初期の発光輝度の低減を回避することができる簡単な構成でかつ低コストの有機ＥＬ発光パネル及びこれを用いた発光装置を提供することが本発明の目的である。
　請求項１に係る発明の有機ＥＬ発光パネルは、基板と、前記基板上に形成された透明電極と、前記透明電極上に形成された有機機能層と、前記有機機能層上に形成された金属電極と、を備える有機ＥＬ発光パネルであって、前記有機機能層はホール輸送層と、電子輸送層と、前記ホール輸送層と前記電子輸送層との間に挟まれた発光層とを含み、前記ホール輸送層による前記発光層へのホールの注入量と前記電子輸送層による前記発光層への電子の注入量との量的アンバランスが前記有機ＥＬ発光パネルの温度の上昇に従って大きくなる特性を有すること特徴としている。
　請求項７に係る発明の発光装置は、有機ＥＬ発光パネルと、電流供給モードにおいて前記有機ＥＬ発光パネルに一定した駆動電流を供給する電流制御部と、備える発光装置であって、前記有機ＥＬ発光パネルは、基板と、前記基板上に形成された透明電極と、前記透明電極上に形成された有機機能層と、前記有機機能層上に形成された金属電極と、を備え、前記透明電極と前記金属電極との間に前記駆動電流が供給され、前記有機機能層はホール輸送層と、電子輸送層と、前記ホール輸送層と前記電子輸送層との間に挟まれた発光層とを含み、前記有機ＥＬ発光パネルは、前記電流供給モードにおいて、前記ホール輸送層による前記発光層へのホールの注入量と前記電子輸送層による前記発光層への電子の注入量との量的アンバランスが前記有機ＥＬ発光パネルの温度の上昇に従って大きくなる特性を有すること特徴としている。
本発明の実施例の発光装置の構成を示すブロック図である。 図１の発光装置の有機ＥＬ発光パネルの素子構造を示す断面図である。 有機ＥＬ発光パネルの電流供給開始からの経過時間に対する輝度及びパネル温度の変化を示す表である。 ホール単電荷素子の構造を示す断面図である。 電子単電荷素子の構造を示す断面図である。 別の電子単電荷素子の構造を示す断面図である。 図４ないし図６の単電荷素子の素子温度に対する電流値及び電流値上昇率を示す表である。 図２の有機ＥＬ発光パネルとは異なる構造を有する有機ＥＬ発光パネルの素子構造を示す断面図である。 図８の有機ＥＬ発光パネルの電流供給開始からの経過時間に対する輝度及びパネル温度の変化を示す表である。 図２の有機ＥＬ発光パネルの電流供給開始からの経過時間に対する輝度変化を示す特性図である。
　請求項１に係る発明の有機ＥＬ発光パネル及び請求項７に係る発明の発光装置によれば、有機ＥＬ発光パネルは、ホール輸送層による発光層へのホールの注入量と電子輸送層による発光層への電子の注入量との相対的変化が有機ＥＬ発光パネルの温度の上昇に従って大きくなる特性を有し、これにより温度の上昇に従って発光輝度が漸減する。よって、パネル温度が安定する時の有機ＥＬ発光パネルの発光輝度が所望の輝度となるように設定しておくことより、点灯初期において直ちに所望の輝度以上の発光輝度が得られるので、簡単な構成でかつ低コストで発光輝度が利用者に暗く感じられることを解消することができる。
　以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
　図１は本発明の実施例１である発光装置の構成を示している。この発光装置は、電源部１１、ＡＣ－ＤＣコンバータ１２、電流制御部１３、有機ＥＬ発光パネル１４、及び操作部１５を備えている。電源部１１は例えば、商業電源入力部である。ＡＣ－ＤＣコンバータ１２の出力電圧は直流電源として電流制御部１３に供給される。
　操作部１５はユーザの操作毎に動作モードとして電流供給モードと電流供給停止モードとを電流制御部１３に対して交互に指令する。
　電流制御部１３は、例えば、駆動トランジスタを用いた回路からなり、電流供給モードにおいてはＡＣ－ＤＣコンバータ１２から供給される直流電流を駆動電流として有機ＥＬ発光パネル１４に供給する。駆動電流は一定電流である。
　有機ＥＬ発光パネル１４は、発光面積が１００ｍｍ×１００ｍｍの白色発光パネルであり、図２に示すように、ガラス基板２１上に陽極２２、ホール注入層２３、ホール輸送層２４、赤緑発光層２５、青発光層２６、電子輸送層２７、そして陰極２８がその順に積層された構造を有している。ホール注入層２３、ホール輸送層２４、赤緑発光層２５、青発光層２６、及び電子輸送層２７が有機機能層である。陽極２２は透明電極であり、例えば、スパッタ法により膜厚１２０ｎｍのＩＴＯ膜からなる。ホール注入層２３から陰極２８までは抵抗加熱蒸着にて形成されている。ホール注入層２３はＭｏＯ３からなり、厚さ５ｎｍである。ホール輸送層２４はアリール（芳香族環）アミン化合物のＮＰＢからなり、厚さ３０ｎｍであり、赤緑発光層２５は厚さ３０ｎｍであり、２６ＤＣｚＰＰｙをホスト材料とし、Ｉｒ(２－ｐｈｑ)２ａｃａｃを赤ドーパントとして２％体積添加で有し、また、Ｉｒ(ｐｐｙ)３を緑ドーパントとして９％体積添加で有している。青発光層２６は厚さ１５ｎｍで、ＰＡＮＤをホスト材料とし、ＤＰＡＶＢｉをドーパントとして５％体積添加で有している。電子輸送層２７は厚さ２５ｎｍであり、複素芳香族環化合物であるＮＢｐｈｅｎからなり、ドナー性ドーパントとしてＣｓｘＭｏＯｙを１０％体積添加で有している。陰極２８は金属電極であり、膜厚１００ｎｍのＡｌ膜からなる。
　２６ＤＣｚＰＰｙは次の化学式に示す如き構造を有し、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
また、Ｉｒ(２－ｐｈｑ)２ａｃａｃは次の化学式に示す如き構造を有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
　なお、この有機ＥＬ発光パネル１４の内部構造は一例であり、本発明はこれに限定されない。
　電流制御部１３から供給される駆動電流は有機ＥＬ発光パネル１４の陽極２２から陰極３０に向けて有機ＥＬ発光パネル１４内を流れる。
　かかる構成の発光装置においては、電流供給モードにおいて電流制御部１３から有機ＥＬ発光パネル１４に一定の駆動電流を流した場合に、有機ＥＬ発光パネル１４は、経過時間に従ってパネル温度が徐々に上昇する一方、輝度は徐々に低下する特性を有する。図３は電流供給モードの開始時点から一定電流として電流密度２０ｍＡ／ｃｍ２を有機ＥＬ発光パネル１４に供給し、その開始時点からの経過時間に対する輝度及びパネル温度の変化を実際に測定した結果を表として示している。輝度はパネル温度が飽和するまでの期間に亘って低下する。図３の測定では１５分の時間経過後にパネル温度が熱平衡に達し、輝度の低下及びパネル温度の上昇が飽和したことが確認された。輝度はほぼ２０００ｃｄ／ｍ２で安定した。
　本発明の発明者は有機ＥＬ発光パネル１４を作製するに先だって、ホール輸送層の材料、及び電子輸送層の材料各々の電流－電圧特性の温度依存性を、次のように各単電荷素子を作製してそれによって確認した。
　ホール輸送層の材料を確認するためのホール単電荷素子４０では、図４に示すように、ガラス基板４１上に陽極４２として膜厚１２０ｎｍのＩＴＯが成膜され、陽極４２上にホール注入層４３としてＭｏＯ３が膜厚５ｎｍで成膜され、その上にホール輸送層４４としてＮＰＢが膜厚１５０ｎｍで抵抗加熱蒸着にて成膜されている。更に、ホール輸送層４４上に陰極４５としてＡｕが膜厚１００ｎｍで抵抗加熱蒸着にて成膜されている。
　電子輸送層の材料を確認するための電子単電荷素子５０では、図５に示すように、ガラス基板５１上に陽極５２としてＡｌが膜厚１２０ｎｍで抵抗加熱蒸着にて成膜されている。陽極５２上には電子輸送層５３としてＮＢｐｈｅｎとＣｓｘＭｏＯｘとが膜厚１５０ｎｍで共蒸着で形成されている。このときの混合比は、体積比で９：１である。更に、電子輸送層５３上に陰極５４としてＡｌが膜厚１００ｎｍで抵抗加熱蒸着にて成膜されている。
　また、電子輸送層の材料を確認するための別の電子単電荷素子６０では、図６に示すように、ガラス基板６１上に陽極６２としてＡｌが膜厚１２０ｎｍで抵抗加熱蒸着にて成膜されている。陽極６２上には電子輸送層６３としてＡｌｑ３が膜厚１５０ｎｍで蒸着されている。電子輸送層６３上に電子注入層６４としてＬｉ２Ｏが膜厚１ｎｍで形成され、更にその上に陰極６５としてＡｌが膜厚１００ｎｍで抵抗加熱蒸着にて成膜されている。
　上記のホール単電荷素子４０及び電子単電荷素子５０，６０の一定の印加電圧（７Ｖ）に対する電流特性を、２３℃、３５℃、及び５０℃の各素子温度下で測定した。その測定結果は図７に示す通りである。この図７の表から分かるように、ホール単電荷素子４０と電子単電荷素子５０とを比較すると、ほぼ常温である素子温度２３℃では電流値はほぼ同等であったが、素子温度が上昇するに従ってホール単電荷素子４０の電流値の上昇率が電子単電荷素子５０のそれより大きいことが確認された。素子温度２３℃の電流値を基準にして素子温度５０℃ではホール単電荷素子４０の電流値上昇率は１．６８、一方、電子単電荷素子５０の電流値上昇率は１．１９である。
　このことから、ホール輸送層２４の材料としてＮＰＢを用い、電子輸送層２７の材料としてＮＢｐｈｅｎとＣｓｘＭｏＯｘとを用いた有機ＥＬ発光パネル１４では、キャリアバランスの偏り（量的アンバランス）はパネル温度が上昇するほど大きくなるのである。すなわち、ホール輸送層２４による発光層２５へのホールの注入量と電子輸送層２７による発光層２６への電子の注入量との量的アンバランスがパネル温度の上昇に従って大きくなる。
　一方、ホール単電荷素子４０と電子単電荷素子６０とを比較すると、素子温度２３℃におけるホール単電荷素子４０の電流値が電子単電荷素子６０の電流値より十分に大きいが、素子温度が上昇するに従って電子単電荷素子６０の電流値の上昇率がホール単電荷素子４０のそれより大きいことが確認された。
　また、有機ＥＬ発光パネル１４とパネル温度上昇時の輝度変化を比較するために電子輸送層の材料としてＡｌｑ３を用いた有機ＥＬ発光パネルを作製した。図８に示すように、Ａｌｑ３を用いた有機ＥＬ発光パネル８０は発光面積が１００ｍｍ×１００ｍｍの白色発光パネルであり、電子輸送層８１として厚さ２５ｎｍのＡｌｑ３が形成され、電子注入層８２として厚さ１ｎｍのＬｉ２Ｏが形成されている。その他の構造は図３に示した有機ＥＬ発光パネル１４と同一である。
　有機ＥＬ発光パネル８０に一定の駆動電流を流した場合に、有機ＥＬ発光パネル８０は、その電流供給モードにおいて経過時間に従ってパネル温度が徐々に上昇し、発光輝度が徐々に上昇する特性を有する。図９は電流供給モードの開始時点から一定電流として電流密度１５ｍＡ／ｃｍ２を有機ＥＬ発光パネル８０に供給し、その開始時点からの経過時間に対する輝度及びパネル温度の変化を実際に測定した結果を表として示している。図９から分かるように、有機ＥＬ発光パネル８０の発光輝度はパネル温度が飽和するまでの期間に亘って上昇する。図９の測定結果では１５分の時間経過後にパネル温度が熱平衡に達し、パネル温度の上昇と共に発光輝度の上昇が飽和したことが確認された。
　このように、ホール輸送層２４の材料としてＮＰＢを用い、電子輸送層８１の材料としてＡｌｑ３を用いた有機ＥＬ発光パネル８０では、パネル温度の上昇によるホール輸送層２４による発光層２５へのホールの注入量の上昇率が電子輸送層８１による発光層２６への電子の注入量の上昇率より小さいことが分かる。すなわち、有機ＥＬ発光パネル８０ではキャリアバランスの偏り（量的アンバランス）はパネル温度が上昇するほど小さくなるのである。
　翻って、有機ＥＬ発光パネル１４を用いた発光装置では、上記したように電流供給モードにおいて電流制御部１３から有機ＥＬ発光パネル１４に一定の駆動電流を流した場合に、有機ＥＬ発光パネル１４は、経過時間に従ってパネル温度が徐々に上昇する一方、輝度は図１０に示すように徐々に低下する漸減部とそれに続く平坦部とを含む特性を有する。従って、パネル温度が熱平衡に達した時に有機ＥＬ発光パネル１４の発光輝度が所望の輝度となるように設定しておくことより、電流供給モードが開始された点灯初期に所望の輝度以上の輝度が得られるので、利用者には明るく感じられ。これにより、点灯初期の発光輝度の低減を回避することができる有機ＥＬ発光パネル及びこれを用いた発光装置を簡単な構成でかつ低コストで実現することができる。
　また、本発明の発光装置は照明用として用いるならば点灯開始直後から安定した照明を利用者に提供することができる。
　なお、上記した実施例においては、ホール輸送層の材料としてＮＰＢを用い、電子輸送層の材料としてＮＢｐｈｅｎとＣｓｘＭｏＯｘとを用いた有機ＥＬ発光パネルを示したが、ホール輸送層による発光層へのホールの注入量と電子輸送層による発光層への電子の注入量との差が有機ＥＬ発光パネルの温度の上昇に従って大きくなり、これによりその温度の上昇に従って発光輝度が漸減する特性が得られるならば、本発明はホール輸送層及び電子輸送層各々の材料を限定しない。ホール輸送層には芳香族環アミン化合物全般を用いることができるし、電子輸送層にはピリジン、トリアジン、１，１０－フェナントロリン、フェノキサジン、フェナジン等の骨格を有する複素芳香族環化合物を用いることができる。また、ドナー性ドーパントには電子輸送層に含まれる複素芳香族環化合物と電荷移動錯体を形成するものであれば良い。
　また、上記した実施例においては、透明電極が陽極となり、金属電極が陰極となっているが、本発明はこれに限定されず、金属電極を陽極とし、透明電極を陰極として、その間に有機機能層を形成しても上記した実施例と同様の作用効果を奏することができる。
１１　電源部
１２　ＡＣ－ＤＣコンバータ
１３　電流制御部
１４　有機ＥＬ発光パネル
１５　操作部
２１，４１，５１，６１　ガラス基板
２２，４２，５２，６２　陽極
２３，４３　ホール注入層
２４，４４　ホール輸送層
２５　赤緑発光層
２６　青発光層
２７，５３，６３，８１　電子輸送層
２８，４５，５４，６５　陰極
 

Claims (12)

  1. 　基板と、
    　前記基板上に形成された透明電極と、
    　前記透明電極上に形成された有機機能層と、
    　前記有機機能層上に形成された金属電極と、を備える有機ＥＬ発光パネルであって、
    　前記有機機能層はホール輸送層と、電子輸送層と、前記ホール輸送層と前記電子輸送層との間に挟まれた発光層とを含み、
    　前記ホール輸送層による前記発光層へのホールの注入量と前記電子輸送層による前記発光層への電子の注入量との量的アンバランスが前記有機ＥＬ発光パネルの温度の上昇に従って大きくなる特性を有すること特徴とする有機ＥＬ発光パネル。
  2. 　前記ホール輸送層には、前記電子輸送層の材料よりも前記温度の上昇による電流値上昇率が大なる材料が用いられていることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ発光パネル。
  3. 　前記ホール輸送層は芳香族環アミン化合物からなり、前記電子輸送層は複素芳香族環化合物をホスト材料とし、ドナー性ドーパントを含むことを特徴とする請求項２記載の有機ＥＬ発光パネル。
  4. 　前記芳香族環アミン化合物はＮＰＢであることを特徴とする請求項３記載の有機ＥＬ発光パネル。
  5. 　前記複素芳香族環化合物はＮＢｐｈｅｎであり、前記ドナー性ドーパントはＣｓｘＭｏＯｙであることを特徴とする請求項３記載の有機ＥＬ発光パネル。
  6. 　前記有機ＥＬ発光パネルの前記特性により、発光開始時点からの時間の経過に従って発光輝度を漸減する漸減部と前記漸減部に続く平坦部とを含む発光パターンが形成されることを特徴とすることを特徴とする請求項２記載の有機ＥＬ発光パネル。
  7. 　有機ＥＬ発光パネルと、
    　電流供給モードにおいて前記有機ＥＬ発光パネルに駆動電流を供給する電流制御部と、備える発光装置であって、
    　前記有機ＥＬ発光パネルは、基板と、前記基板上に形成された透明電極と、前記透明電極上に形成された有機機能層と、前記有機機能層上に形成された金属電極と、を備え、
    　前記透明電極と前記金属電極との間に前記駆動電流が供給され、
    　前記有機機能層はホール輸送層と、電子輸送層と、前記ホール輸送層と前記電子輸送層との間に挟まれた発光層とを含み、
    　前記有機ＥＬ発光パネルは、前記電流供給モードにおいて、前記ホール輸送層による前記発光層へのホールの注入量と前記電子輸送層による前記発光層への電子の注入量との量的アンバランスが前記有機ＥＬ発光パネルの温度の上昇に従って大きくなる特性を有すること特徴とする発光装置。
  8. 　前記ホール輸送層には、前記電子輸送層の材料よりも前記温度の上昇による電流値上昇率が大なる材料が用いられていることを特徴とする請求項７記載の発光装置。
  9. 　前記ホール輸送層は芳香族環アミン化合物からなり、前記電子輸送層は複素芳香族環化合物をホスト材料とし、ドナー性ドーパントを含むことを特徴とする請求項８記載の発光装置。
  10. 　前記芳香族環アミン化合物はＮＰＢであることを特徴とする請求項９記載の発光装置。
  11. 　前記複素芳香族環化合物はＮＢｐｈｅｎであり、前記ドナー性ドーパントはＣｓｘＭｏＯｙであることを特徴とする請求項９記載の発光装置。
  12. 　前記有機ＥＬ発光パネルの前記特性により、前記電流供給モードの開始時点からの時間の経過に従って発光輝度を漸減する漸減部と前記漸減部に続く平坦部とを含む発光パターンが形成されることを特徴とすることを特徴とする請求項８記載の発光装置。
PCT/JP2012/062596 2012-05-17 2012-05-17 有機ｅｌ発光パネル及び発光装置 WO2013171872A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/062596 WO2013171872A1 (ja) 2012-05-17 2012-05-17 有機ｅｌ発光パネル及び発光装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/062596 WO2013171872A1 (ja) 2012-05-17 2012-05-17 有機ｅｌ発光パネル及び発光装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013171872A1 true WO2013171872A1 (ja) 2013-11-21

Family

ID=49583315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/062596 WO2013171872A1 (ja) 2012-05-17 2012-05-17 有機ｅｌ発光パネル及び発光装置

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2013171872A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10547019B2 (en) 2014-10-09 2020-01-28 Nippon Chemical Industrial Co., Ltd. Electrochemical luminescent cell and composition for forming luminescent layer of electrochemical luminescent cell

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003083009A1 (fr) * 2002-03-29 2003-10-09 Pioneer Corporation Element electroluminescent organique
JP2003323988A (ja) * 2002-02-28 2003-11-14 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置及びそれを用いた電気器具
WO2009110075A1 (ja) * 2008-03-05 2009-09-11 パイオニア株式会社 有機半導体素子
WO2010016101A1 (ja) * 2008-08-04 2010-02-11 パイオニア株式会社 有機電界発光素子
WO2012023177A1 (ja) * 2010-08-17 2012-02-23 パイオニア株式会社 有機発光素子

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003323988A (ja) * 2002-02-28 2003-11-14 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置及びそれを用いた電気器具
WO2003083009A1 (fr) * 2002-03-29 2003-10-09 Pioneer Corporation Element electroluminescent organique
WO2009110075A1 (ja) * 2008-03-05 2009-09-11 パイオニア株式会社 有機半導体素子
WO2010016101A1 (ja) * 2008-08-04 2010-02-11 パイオニア株式会社 有機電界発光素子
WO2012023177A1 (ja) * 2010-08-17 2012-02-23 パイオニア株式会社 有機発光素子

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10547019B2 (en) 2014-10-09 2020-01-28 Nippon Chemical Industrial Co., Ltd. Electrochemical luminescent cell and composition for forming luminescent layer of electrochemical luminescent cell

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI267822B (en) Organic electroluminescence device that can adjust chromaticity
JP3645642B2 (ja) 有機エレクトロルミネセンス素子
US8119258B2 (en) White organic light emitting device (OLED)
WO2018201562A1 (zh) 有机发光显示装置
JP2003059644A (ja) 電界発光素子
US8664970B2 (en) Method for accelerated lifetesting of large area OLED lighting panels
US20060279227A1 (en) Method for Operating an Organic Light Emitting Component and Organic Light Emitting Component
US20150280164A1 (en) Organic light-emitting diode having an inverse energy level layer
JP2014505352A (ja) 調節可能な色点を有するエレクトロルミネッセンスデバイス
JP3786023B2 (ja) 有機ｅｌ素子
JP2010505257A (ja) 有機発光ディスプレイ及びその製造方法
WO2013171872A1 (ja) 有機ｅｌ発光パネル及び発光装置
JP2007036127A (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2013054622A1 (ja) 発光装置及び有機ｅｌ素子の駆動方法
Jiang et al. High-efficiency white organic light-emitting diodes based on phosphorescent iridium complex and 4, 4'-bis [N-1-napthyl-N-phenyl-amino] biphenyl emitters
JP5371544B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス表示装置およびその製造方法
JP6064914B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子の評価方法、評価装置、評価プログラム、記録媒体および製造方法
JP5138424B2 (ja) 有機ｅｌデバイスの制御方法および制御装置
JP2007329176A (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2013054621A1 (ja) 発光装置及び有機ｅｌ素子の駆動方法
JP5773465B2 (ja) 有機ｅｌ照明装置
JP2003272835A (ja) 有機発光素子及びその駆動方法
KR20110064726A (ko) 유기 광전 소자의 제조방법 및 이로부터 제조된 유기 광전 소자
WO2013164891A1 (ja) 発光装置
WO2013015094A1 (ja) 有機ｅｌ照明装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12876998

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12876998

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1