WO2015079524A1 - 発光装置、表示灯及び表示システム - Google Patents
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Definitions
- Embodiments of the present invention relate to a light emitting device, an indicator lamp, and a display system.
- LED organic light emitting diode
- indicator lamp using this light emitting device.
- display system using a plurality of indicator lights. Light emitting devices used for indicator lamps or the like are required to display various colors. In addition, the light emitting device is also required to have high luminous efficiency.
- Embodiments of the present invention provide a light emitting device, a display lamp, and a display system that have high luminous efficiency and can display various colors.
- a light emitting device including a first light emitting unit and a second light emitting unit.
- the first light emitting unit includes a first organic layer and a second organic layer.
- the first organic layer includes a fluorescent material that emits first light having a first emission spectrum.
- the second organic layer includes a first phosphorescent material portion that is stacked with the first organic layer in a first direction and emits second light having a second emission spectrum different from the first emission spectrum.
- the second light emitting unit includes a third organic layer.
- the third organic layer emits third light having a third emission spectrum different from the first emission spectrum and the second emission spectrum.
- the triplet energy of the fluorescent material is higher than the triplet energy of the first phosphorescent material.
- FIG. 2A to FIG. 2C are schematic views showing a part of the light emitting device according to the first embodiment. It is a graph showing an example of the characteristic of the light-emitting device which concerns on 1st Embodiment. It is a schematic diagram showing an example of the characteristic of the light-emitting device which concerns on 1st Embodiment.
- FIG. 5A and FIG. 5B are graphs illustrating examples of other characteristics of the light emitting device according to the first embodiment.
- FIGS. 6A to 6C are cross-sectional views schematically showing another light emitting device according to the first embodiment.
- FIGS. 11A to 11C are schematic views showing an indicator lamp according to the third embodiment. It is sectional drawing showing an example of a segment typically. It is sectional drawing which represents typically another example of a segment. It is a block diagram showing typically a display system concerning a 4th embodiment.
- the light emitting device includes a first light emitting unit and a second light emitting unit.
- the first light emitting unit includes a first organic layer and a second organic layer stacked in the first direction.
- the first light emitting unit emits a first organic layer including a fluorescent material that emits first light having a first emission spectrum, and second light that has a second emission spectrum different from the first emission spectrum.
- a second organic layer containing a phosphorescent material a third organic layer that emits third light having a third emission spectrum different from the first emission spectrum and the second emission spectrum.
- the triplet energy of the fluorescent material is higher than the triplet energy of the first phosphorescent material.
- white light can be obtained by adding the first emission spectrum, the second emission spectrum, and the third emission spectrum.
- the third light emitting layer includes, for example, a second phosphorescent material different from the first phosphorescent material.
- FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the light emitting device according to the first embodiment.
- the light emitting device 110 includes a first light emitting unit 11 and a second light emitting unit 12.
- the first light emitting unit 11 includes a first organic layer 21 and a second organic layer 22.
- the second organic layer 22 is stacked with the first organic layer 21 in the first direction.
- the second organic layer 22 contacts the first organic layer 21.
- an intermediate layer may be provided between the first organic layer 21 and the second organic layer 22.
- the first organic layer 21 and the second organic layer 22 include an organic light emitting layer.
- the second light emitting unit 12 is provided side by side with the first light emitting unit 11.
- the second light emitting unit 12 is arranged with the first light emitting unit 11 in the second direction perpendicular to the first direction.
- the second light emitting unit 12 includes a third organic layer 23.
- the third organic layer 23 includes an organic light emitting layer.
- the direction parallel to the first direction is taken as the Z-axis direction.
- One direction perpendicular to the Z-axis direction is taken as an X-axis direction.
- a direction perpendicular to the X-axis direction and the Z-axis direction is taken as a Y-axis direction.
- the second light emitting unit 12 is aligned with the first light emitting unit 11 in the X-axis direction. That is, in this example, the X-axis direction is the second direction.
- the second direction is not limited to the X-axis direction, and may be the Y-axis direction, for example.
- the second direction may be any direction perpendicular to the Z-axis direction (first direction).
- the light emitting device 110 includes, for example, a plurality of first light emitting units 11 and a plurality of second light emitting units 12.
- the plurality of first light emitting units 11 and the plurality of second light emitting units 12 are alternately arranged in the X-axis direction.
- the number of the 1st light emission parts 11 and the number of the 2nd light emission parts 12 are arbitrary.
- One each of the first light emitting unit 11 and the second light emitting unit 12 may be provided.
- the width W1 of the first light emitting unit 11 in the X axis direction is, for example, not less than 5 ⁇ m and not more than 1 mm.
- a width W2 of the second light emitting unit 12 in the X-axis direction is, for example, not less than 5 ⁇ m and not more than 1 mm.
- the distance D1 between the 1st light emission part 11 and the 2nd light emission part 12 is 5 micrometers or more and 1 mm or less, for example.
- the width W1 in the X-axis direction of the first light emitting unit 11, the width W2 in the X-axis direction of the second light emitting unit 12, and the distance D1 between the first light emitting unit 11 and the second light emitting unit 12 are visually recognized by a viewer. If it is not necessary, it is designed appropriately according to the application.
- the width W1 of the first light emitting unit 11 in the X axis direction, the width W2 of the second light emitting unit 12 in the X axis direction, and the first light emitting unit 11 If the distance D1 between the second light emitting unit 12 is 100 ⁇ m or less, the viewer cannot visually recognize the line. However, this is a reference example in the case of an isolated line, the width W1 of the first light emitting unit 11 in the X-axis direction, the width W2 of the second light emitting unit 12 in the X-axis direction, and the first light emitting unit 11 and the second light emitting unit 11.
- the distance D1 between the light emitting units 12 is not limited to this.
- the light emitting device 110 further includes, for example, a first electrode 31, a second electrode 32, a third electrode 33, a substrate 40, and an insulating layer 50.
- the first electrode 31 is electrically connected to each of the first light emitting unit 11 and the second light emitting unit 12.
- the first electrode 31 is electrically connected to each of the plurality of first light emitting units 11 and the plurality of second light emitting units 12.
- the first electrode 31 faces each of the plurality of first light emitting units 11 and the plurality of second light emitting units 12 in the Z-axis direction.
- the first electrode 31 is electrically connected to the first organic layer 21 in each of the plurality of first light emitting units 11.
- the first electrode 31 may be composed of a plurality of conductive parts.
- the second electrode 32 is electrically connected to the first light emitting unit 11.
- a plurality of second electrodes 32 are provided.
- Each of the plurality of second electrodes 32 is electrically connected to each of the plurality of first light emitting units 11.
- the plurality of second electrodes 32 are electrically connected to the second organic layer 22 in each of the plurality of first light emitting units 11.
- the first light emitting unit 11 is provided between the first electrode 31 and the second electrode 32. More specifically, the first organic layer 21 is provided between the first electrode 31 and the second electrode 32, and the second organic layer 22 is provided between the first organic layer 21 and the second electrode 32. . On the contrary, the second organic layer 22 is provided between the first electrode 31 and the second electrode 32, and the first organic layer 21 is provided between the second organic layer 22 and the second electrode 32. May be.
- the third electrode 33 is electrically connected to the second light emitting unit 12.
- a plurality of third electrodes 33 are provided.
- Each of the plurality of third electrodes 33 is electrically connected to each of the plurality of second light emitting units 12. That is, each of the plurality of third electrodes 33 is electrically connected to each of the plurality of third organic layers 23.
- the third electrode 33 is electrically connected to the second electrode 32.
- the third electrode 33 may be electrically insulated from the second electrode 32, for example.
- the second light emitting unit 12 is provided between the first electrode 31 and the third electrode 33. Accordingly, a current is supplied to the second light emitting unit 12 by applying a voltage between the first electrode 31 and the third electrode 33. Then, light is emitted from the third organic layer 23 by supplying current.
- the third electrode 33 may be electrically connected to the second electrode 32, for example.
- a second electrode 32 electrically connected to the second organic layer 22 and a third electrode 33 electrically connected to the third organic layer 23 are provided.
- each of the second organic layer 22 and the third organic layer 23 may be electrically connected by one continuous electrode.
- the light emission of the first light emitting unit 11 and the light emission of the second light emitting unit 12 are controlled independently. Therefore, only the 1st light emission part 11 or the 2nd light emission part 12 can be light-emitted. Or both the 1st light emission part 11 and the 2nd light emission part 12 can be light-emitted. Therefore, three types of light can be obtained by switching the control of the light emitting device 110. That is, the light emitting device 110 that can switch the emission color can be obtained.
- the substrate 40 is aligned with each of the first light emitting unit 11 and the second light emitting unit 12 in the Z-axis direction.
- the substrate 40 faces the first electrode 31 in the Z-axis direction.
- the second electrode 32 is provided between the substrate 40 and the first electrode 31.
- the first light emitting unit 11 is provided between the second electrode 32 and the first electrode 31.
- a third electrode 33 is provided between the substrate 40 and the first electrode 31.
- the second light emitting unit 12 is provided between the third electrode 33 and the first electrode 31.
- the second electrode 32 and the third electrode 33 are provided side by side on the substrate 40.
- the first light emitting unit 11 is provided on the second electrode 32.
- the second light emitting unit 12 is provided on the third electrode 33.
- the first electrode 31 is provided on each of the first light emitting unit 11 and the second light emitting unit 12.
- the substrate 40 is light transmissive.
- the substrate 40 is transparent, for example.
- the first electrode 31 is light reflective.
- the second electrode 32 and the third electrode 33 are light transmissive.
- the second electrode 32 and the third electrode 33 are, for example, transparent.
- the light reflectance of the first electrode 31 is higher than, for example, the light reflectance of the substrate 40, the light reflectance of the second electrode 32, and the light reflectance of the third electrode 33.
- the light emitting device 110 the light emitted from the first light emitting unit 11 passes through the second electrode 32 and the substrate 40 and is emitted to the outside. Then, the light emitted from the second light emitting unit 12 passes through the third electrode 33 and the substrate 40 and is emitted to the outside. That is, the light emitting device 110 is a so-called bottom emission type.
- the insulating layer 50 is provided between the first light emitting unit 11 and the second light emitting unit 12.
- a plurality of insulating layers 50 are provided.
- a plurality of insulating layers 50 are provided between each of the plurality of first light emitting units 11 and the plurality of second light emitting units 12.
- the insulating layer 50 fills a gap between the first light emitting unit 11 and the second light emitting unit 12 between the first electrode 31 and the substrate 40.
- FIG. 2A to FIG. 2C are schematic views showing a part of the light emitting device according to the first embodiment.
- the first organic layer 21 includes a fluorescent material portion 21a.
- the fluorescent material part 21a includes a fluorescent material.
- the fluorescent material of the fluorescent material portion 21a emits the first light L1 having the first emission spectrum in response to the supply of current.
- the first organic layer 21 includes, for example, a plurality of fluorescent material portions 21a.
- the first organic layer 21 further includes a first host material portion 21b.
- the first host material portion 21b includes a first host material.
- a plurality of fluorescent material portions 21a are present in a state of being dispersed in the first host material portion 21b.
- the second organic layer 22 includes a first phosphorescent material portion 22a.
- the first phosphorescent material portion 22a includes a first phosphorescent material.
- the first phosphorescent material of the first phosphorescent material portion 22a emits the second light L2 having the second emission spectrum in response to the supply of current.
- the second emission spectrum of the second light L2 is different from the first emission spectrum of the first light L1.
- the second organic layer 22 includes, for example, a plurality of first phosphorescent material portions 22a.
- the second organic layer 22 further includes a second host material portion 22b.
- the second host material part 22b includes a second host material.
- a plurality of first phosphorescent material portions 22a are present in a state of being dispersed in the second host material portion 22b.
- the third organic layer 23 includes, for example, a second phosphorescent material portion 23a.
- the second phosphorescent material portion 23a includes a second phosphorescent material.
- the second phosphorescent material of the second phosphorescent material portion 23a emits the third light L3 having the third emission spectrum in response to the supply of current.
- the third emission spectrum of the third light L3 is different from each of the first emission spectrum of the first light L1 and the second emission spectrum of the second light L2.
- the third organic layer 23 includes, for example, a plurality of second phosphorescent material portions 23a.
- the third organic layer 23 further includes, for example, a third host material part 23b.
- the third host material portion 23b includes a third host material.
- a plurality of second phosphorescent material portions 23a are present in a state of being dispersed in the third host material portion 23b.
- the third organic layer 23 is not limited to a phosphorescent material, and may include, for example, a fluorescent material.
- each of the fluorescent material portion 21a, the first phosphorescent material portion 22a, and the second phosphorescent material portion 23a is illustrated in a spherical shape for convenience.
- Each shape of the fluorescent material portion 21a, the first phosphorescent material portion 22a, and the second phosphorescent material portion 23a is not limited to a spherical shape, and may be any shape.
- the “fluorescent material” is, for example, a material that emits fluorescence.
- Fluorescence is, for example, photoluminescence that occurs within about 10 ns after excitation as a result of a transition from a photoexcited singlet energy level to a lower level.
- the “phosphorescent material” is, for example, a material that emits phosphorescence.
- Phosphorescence is, for example, photoluminescence that occurs within about 10 ⁇ s after its excitation as a result of a transition from a triplet energy level to a lower level.
- FIG. 3 is a graph illustrating an example of the characteristics of the light emitting device according to the first embodiment. 3 shows the first color C1 (first emission spectrum) of the first light L1 emitted from the fluorescent material portion 21a of the first organic layer 21, and the first phosphorescent material portion 22a of the second organic layer 22. The second color C2 (second emission spectrum) of the second light L2 and the third color C3 (third emission) of the third light L3 emitted from the second phosphorescent material portion 23a of the third organic layer 23. It is a graph showing each example of (spectrum) by CIE1931 (x, y) chromaticity coordinates.
- the first region R1 surrounded by the first color C1, the second color C2, and the third color C3 includes the first point P1, the second point P2, and the third point.
- a second region R2 surrounded by the point P3 and the fourth point P4 is included.
- the (x, y) chromaticity coordinates (hereinafter referred to as chromaticity coordinates) of the first point P1 are (0.350, 0.360).
- the chromaticity coordinates of the second point P2 are (0.305, 0.315).
- the chromaticity coordinates of the third point P3 are (0.295, 0.325).
- the chromaticity coordinates of the fourth point P4 are (0.340, 0.370).
- the second region R2 is substantially white.
- the first region R1 includes the second region R2.
- the mixed color of the first color C1, the second color C2, and the third color C3 can be substantially white.
- the color temperature of the second region R2 is, for example, not less than 4000K and not more than 8500K.
- the first region R1 further includes a third region R3 surrounded by a fifth point P5, a sixth point P6, a seventh point P7, and an eighth point P8.
- the chromaticity coordinates of the fifth point P5 are (0.500, 0.405).
- the chromaticity coordinates of the sixth point P6 are (0.300, 0.300).
- the chromaticity coordinates of the seventh point P7 are (0.300, 0.340).
- the chromaticity coordinates of the eighth point P8 are (0.500, 0.445).
- the third region R3 between the fifth point P5 and the sixth point P6 is an equal deviation line following the black body radiation locus.
- between the seventh point P7 and the eighth point P8 is an equal deviation line following the black body radiation locus.
- the first region R1 includes the third region R3. Thereby, for example, the variety of colors that can be displayed by mixing the first color C1, the second color C2, and the third color C3 can be increased.
- the chromaticity coordinates of the first color C1 are, for example, (0.05, 0.3), (0.187, 0.35), (0.26, 0.154), and (0.174, 0 .005) included in the region Rb. However, in the region Rb, between the point (0.05, 0.3) and the point (0.174, 0.005) is a spectrum locus. This is merely an example, and the chromaticity coordinates of the first color C1 are not limited to this.
- the first color C1 is substantially blue.
- the first light L1 is substantially blue light.
- the peak wavelength of the first light L1 is, for example, not less than 380 nm and not more than 490 nm.
- the chromaticity coordinates of the second color C2 are, for example, (0.65, 0.22), (0.6, 0.3), (0.6, 0.4), and (0.74, 0 .26) is included in the region Rr. However, in the region Rr, between the point (0.65, 0.22) and the point (0.74, 0.26) is a pure purple locus. In addition, between the point (0.6, 0.4) and the point (0.74, 0.26) is a spectrum locus. This is merely an example, and the chromaticity coordinates of the second color C2 are not limited to this.
- the second color C2 is substantially red.
- the second light L2 is substantially red light.
- the peak wavelength of the second light L2 is, for example, not less than 570 nm and not more than 780 nm.
- the chromaticity coordinates of the third color C3 are included in the region Rg surrounded by (0.38, 0.62), (0.3, 0.45), and (0, 0.65), for example. .
- the region between the point (0.38, 0.62) and the point (0, 0.65) is a spectrum locus. This is merely an example, and the chromaticity coordinates of the third color C3 are not limited to this.
- the third color C3 is substantially green.
- the third light L3 is substantially green light.
- the peak wavelength of the third light L3 is, for example, not less than 490 nm and not more than 570 nm.
- the first color C1 is included in the region Rb
- the second color C2 is included in the region Rr
- the third color C3 is included in the region Rg.
- the second region R2 can be included in the first region R1.
- the 1st color C1, the 2nd color C2, and the 3rd color C3 can be measured with a spectrometer, for example.
- FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of characteristics of the light emitting device according to the first embodiment.
- FIG. 4 is a schematic diagram showing singlet excited state energy levels and triplet excited state energy levels of the first organic layer 21 and the second organic layer 22 and exciton energy transfer.
- the triplet energy (T1 energy) of the fluorescent material part 21a is higher than the triplet energy of the first phosphorescent material part 22a.
- T1 energy is generally smaller than singlet energy (S1 energy).
- S1 energy singlet energy
- the energy of light is inversely proportional to the wavelength. That is, the shorter the wavelength, the higher the light energy.
- a fluorescent material that emits blue light is used for the fluorescent material portion 21a
- a phosphorescent material that emits red light is used for the first phosphor material portion 22a.
- the triplet energy of the second host material part 22b is higher than the triplet energy of the first phosphor material part 22a.
- the triplet energy of the first host material part 21b is higher than the triplet energy of the second host material part 22b.
- the triplet energy of the fluorescent material part 21a is higher than the triplet energy of the first host material part 21b.
- the singlet energy (S1 energy) of the first host material part 21b is higher than the singlet energy of the fluorescent material part 21a.
- the singlet energy of the second host material part 22b is higher than the singlet energy of the first host material part 21b.
- the singlet energy of the second host material part 22b is higher than the singlet energy of the first phosphorescent material part 22a.
- the singlet energy of the first host material part 21b is higher than the singlet energy of the fluorescent material part 21a.
- diffusion of singlet excitons generated at the interface between the fluorescent material portion 21a and the first host material portion 21b to the first host material portion 21b is suppressed.
- the energy which a singlet exciton has is consumed as energy which generate
- the first light L1 fluorescence of the first color
- the triplet energy of the first host material part 21b is lower than the triplet energy of the fluorescent material part 21a.
- the triplet energy of the second host material part 22b is lower than the triplet energy of the first host material part 21b.
- the triplet energy of the first phosphorescent material portion 22a is lower than the triplet energy of the second host material portion 22b.
- the triplet exciton of the fluorescent material part 21a diffuses through the first host material part 21b and the second host material part 22b and reaches the first phosphorescent material part 22a. Thereby, the energy of the triplet exciton is consumed as energy for generating the second light L2 in the first phosphorescent material portion 22a, and the second light L2 is emitted from the first phosphorescent material portion 22a.
- the energy of triplet excitons generated in the fluorescent material portion 21a can be used in the first phosphorescent material portion 22a. That is, the energy of triplet excitons generated in the fluorescent material portion 21a does not become a loss. Thereby, in the light-emitting device 110, high luminous efficiency can be obtained. For example, the internal quantum efficiency can be substantially close to 100%.
- a light emitting device using an organic layer for an evacuation guide light.
- a white standard and a green standard are defined (for example, JIS-Z-9103).
- a light-emitting device using an organic layer for example, an element that emits white light and an element that emits green light are provided in a shape that matches the design of the guide light. Thereby, the design of the guide light can be displayed.
- a guide light requires white light with a high color temperature (for example, 4000K to 8500K).
- a phosphorescent material is used for the organic layer, it is difficult to realize white light having a color temperature determined by a guide light.
- white light is realized by mixing blue light, red light, and green light, the blue light needs to be deep blue (for example, the peak wavelength is 470 nm or less).
- the peak wavelength is 470 nm or less.
- a fluorescent material is used for the organic layer, a deep blue color can be realized, but the light emission efficiency is lowered as described above.
- the light emitting device 110 includes a first organic layer 21 including a fluorescent material portion 21a, a second organic layer 22 including a first phosphorescent material portion 22a, and a third organic layer including a second phosphorescent material portion 23a. 23.
- the first region R1 includes the second region R2.
- white light with a high color temperature can be realized, for example.
- the light emitting device 110 can display white having a high color temperature, which is difficult to display when only a phosphorescent material is used.
- the light emitting device 110 can display various colors as compared with the case where only a phosphorescent material is used.
- the first region R1 includes the third region R3. Thereby, for example, display of more various colors becomes possible.
- the energy of triplet excitons generated in the fluorescent material portion 21a can be used in the first phosphorescent material portion 22a, and high luminous efficiency is obtained.
- high luminous efficiency and display of various colors can be realized.
- a mixed material of a host material and a dopant that emits blue light (fluorescent material portion 21a) can be used.
- the host material used for the first organic layer 21 include CBP (4,4′-N, N′-bisdicarbazolyl-biphenyl), DSA-Ph (1,4-di- [4- (N , N-di-phenyl) amino] styryl-benzene), BCzVBi (4,4′-bis (9-ethyl-3-carbazovinylene) -1,1′-biphenyl) and the like.
- blue light-emitting dopant used for the first organic layer 21 examples include DPVBi (4,4-bis (2,2-diphenyl-ethen-1-yl) biphenyl), TBADN (9,10-bis (2-naphthyl)). -2-tertiary-butylanthracene), MQAB (difluoro (6-mestilyl-N-2-1H-quinolinylidene-N-6-mestil-2-quinolinaminato-N1 boron) and the like.
- a mixed material of a host material and a dopant that emits red light (first phosphorescent material portion 22 a) can be used.
- the host material used for the second organic layer 22 include CBP, ⁇ -NPD (bis (N- (1-naphthyl-N-phenylbenzidine), mCP (1,3-bis (N-carbazolyl) benzene), TAPC (di- [4- (N, N-ditolylamino) phenyl] cyclohexane), TCTA (4,4 ′, 4 ′′ -tris (9-carbazolyl) -triphenylamine), OXD-7 (1,3- Bis (2- (4-tertiarybutylphenyl) -1,3,4-oxydiazol-5-yl) benzene), Bphen (4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), BAlq (bis (2-methyl -8-quino
- red light emitting dopant used for the second organic layer 22 examples include: r (MDQ) 2 (acac) (bis (2-methyl-dibenzo - [f, h] quinoxaline) (acetylacetonate) iridium (III)), Ir (piq) 3 tris (1-phenyl-isoquinolin) iridium (III ) And the like.
- a mixed material of a host material and a dopant that emits green light (second phosphorescent material portion 23a) can be used.
- the host material used for the third organic layer 23 include CBP.
- the green light-emitting dopant used for the third organic layer 23 include Ir (ppy) 3 (tris (2-phenylpyridine) iridium (III)), Ir (mppy) 3 (tris (2- (p-tolyl) pyridine).
- Iridium (III) Iridium (III)), Ir (hflpy) (acac) (bis (2- (9,9-dihexylfluorenyl) -1-pyridine) (acetylacetonate) iridium (III)) and the like. it can.
- the light-reflective first electrode 31 includes, for example, at least one of aluminum and silver.
- aluminum is used for the first electrode 31.
- an alloy of silver and magnesium may be used as the first electrode 31.
- the thickness (length in the Z-axis direction) of the first electrode 31 is, for example, 5 nanometers (nm) or more.
- the light-transmissive second electrode 32 and third electrode 33 for example, an oxide containing at least one element selected from the group consisting of In, Sn, Zn, and Ti can be used.
- the second electrode 32 and the third electrode 33 include, for example, indium oxide, zinc oxide, tin oxide, indium tin oxide (ITO), fluorine-doped tin oxide (FTO), and a conductive material containing indium zinc oxide. Glass (for example, NESA) can be used.
- the second electrode 32 and the third electrode 33 can be formed by vapor phase growth such as sputtering or vapor deposition.
- the second electrode 32 and the third electrode 33 may be formed by, for example, a coating method or a spray method.
- the second electrode 32 and the third electrode 33 function as an anode, for example.
- the substrate 40 for example, quartz glass, alkali glass, non-alkali glass, or the like is used.
- transparent resins such as polyethylene terephthalate, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polypropylene, polyethylene, amorphous polyolefin, and fluorine-based resin may be used.
- first light emitting unit 11 and the second light emitting unit 12 may further include a first functional layer and a second functional layer (not shown) as necessary.
- a first functional layer (not shown) is provided, for example, between the second organic layer 22 and the second electrode 32 or between the third organic layer 23 and the third electrode 33.
- the thickness of the first functional layer is, for example, 1 nanometer (nm) or more and 500 nanometers (nm) or less.
- the first functional layer functions as, for example, a hole injection layer.
- PEDPOT PPS poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -poly (styrenesulfonic acid), CuPc (copper phthalocyanine) and MoO 3 (three Including molybdenum oxide).
- the first functional layer functions as, for example, a hole transport layer.
- a hole transport layer for example, ⁇ -NPD (4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl), TAPC (1,1 -Bis [4- [N, N-di (p-tolyl) amino] phenyl] cyclohexane), m-MTDATA (4,4 ′, 4 ′′ -tris [phenyl (m-tolyl) amino] triphenylamine) , TPD (bis (3-methylphenyl) -N, N′-diphenylbenzidine) and TCTA (4,4 ′, 4 ′′ -tri (N-carbazolyl) triphenylamine).
- the first functional layer may be a stack of a layer that functions as a hole injection layer and a layer that functions as a hole transport layer.
- the layer functioning as the hole injection layer is for improving hole injection characteristics.
- the layer functioning as the hole injection layer is provided between the layer functioning as the hole transport layer and the second electrode 32, or between the layer functioning as the hole transport layer and the third electrode 33.
- a second functional layer (not shown) is provided between the first organic layer 21 and the first electrode 31 or between the third organic layer 23 and the first electrode 31.
- the thickness of the second functional layer is, for example, not less than 1 nanometer (nm) and not more than 500 nanometer (nm).
- the second functional layer functions as, for example, an electron transport layer.
- the second functional layer is, for example, Alq3 (tris (8 quinolinolato) aluminum (III)), BAlq (bis (2-methyl-8-quinolinolato-N1, O8)-(1,1′-biphenyl-4-olato) Aluminium), Bphen (vasophenanthroline) and 3TPYMB (tris [3- (3-pyridyl) -mesityl] borane).
- the second functional layer functions as, for example, an electron injection layer.
- the second functional layer includes, for example, lithium fluoride, cesium fluoride, a lithium quinoline complex, and the like.
- the second functional layer may be formed by laminating a layer functioning as an electron transport layer and a layer functioning as an electron injection layer.
- the layer functioning as the electron injection layer is for improving the electron injection characteristics.
- the layer that functions as an electron injection layer is provided between the layer that functions as an electron transport layer and the first electrode 31.
- FIG. 5A and FIG. 5B are graphs illustrating examples of other characteristics of the light emitting device according to the first embodiment.
- the chromaticity coordinates of the first color C1 are included in the region Rb, and the chromaticity coordinates of the second color C2 are included in the region Rg.
- the chromaticity coordinates of C3 are included in the region Rr. That is, in this example, the first color C1 is substantially blue, the second color C2 is substantially green, and the third color C3 is substantially red.
- the triplet energy of the fluorescent material portion 21a is changed to the first phosphorescent material portion in the same manner as described above. It can be higher than the triplet energy of 22a.
- the region R2 can be included in the region R1. Therefore, high luminous efficiency and display of various colors can be realized.
- the first color C1 may be an intermediate color between blue and green, for example.
- the second color C2 may be an intermediate color between green and red.
- the third color C3 may be, for example, an intermediate color between red and blue.
- the triplet energy of the fluorescent material portion 21a can be made higher than the triplet energy of the first phosphorescent material portion 22a.
- the region R2 can be included in the region R1.
- each of the first color C1, the second color C2, and the third color C3 is not necessarily included in the region Rr, the region Rg, and the region Rb.
- Each of the first color C1, the second color C2, and the third color C3, for example, can make the triplet energy of the fluorescent material portion 21a higher than the triplet energy of the first phosphorescent material portion 22a, and the region R2 Any color (wavelength) that can be included in the region R1 may be used.
- FIGS. 6A to 6C are cross-sectional views schematically showing another light emitting device according to the first embodiment.
- the first electrode 31 is light transmissive, and the second electrode 32 and the third electrode 33 are light reflective.
- the light reflectance of the first electrode 31 is lower than, for example, the light reflectance of the second electrode 32 and the light reflectance of the third electrode 33.
- the first electrode 31 is transparent.
- the light emitting device 111 In the light emitting device 111, the light emitted from the first light emitting unit 11 passes through the first electrode 31 and is emitted to the outside. The light emitted from the second light emitting unit 12 is also transmitted through the first electrode 31 and emitted to the outside. That is, the light emitting device 111 is a so-called top emission type. Thus, the light emitting device according to the present embodiment may be a bottom emission type or a top emission type.
- the first light emitting unit 11 is provided between the first electrode 31 and the substrate 40.
- a second electrode 32 is provided between the first light emitting unit 11 and the substrate 40.
- the second light emitting unit 12 is provided between the second electrode 32 and the substrate 40.
- a third electrode 33 is provided between the second light emitting unit 12 and the substrate 40.
- the light emitting device 112 further includes a fourth electrode 34 and substrates 41 and 42.
- the fourth electrode 34 is provided between the second electrode 32 and the second light emitting unit 12.
- the substrate 41 is provided between the second electrode 32 and the fourth electrode 34.
- the substrate 42 is provided between the substrate 41 and the fourth electrode 34.
- the third electrode 33, the second light emitting unit 12, the fourth electrode 34, the substrate 42, the substrate 41, the second electrode 32, the first light emitting unit 11, and The first electrode 31 is stacked in this order.
- the first light emitting unit 11 is provided between the first electrode 31 and the second electrode 32.
- the second light emitting unit 12 is provided between the third electrode 33 and the fourth electrode 34.
- a voltage is applied between the first electrode 31 and the second electrode 32. Thereby, light is emitted from the first light emitting unit 11.
- a voltage is applied between the third electrode 33 and the fourth electrode 34. Thereby, light is emitted from the second light emitting unit 12.
- the first electrode 31 is light reflective.
- Each of the second electrode 32 to the fourth electrode 34 and the substrates 40 to 42 is light transmissive. Thereby, the light emitted from each of the first light emitting unit 11 and the second light emitting unit 12 is emitted from the substrate 40 to the outside. That is, it becomes a bottom emission type.
- the third electrode 33 may be light reflective, and each of the first electrode 31, the second electrode 32, the fourth electrode 34, and the substrates 41 and 42 may be light transmissive.
- the light emitted from each of the first light emitting unit 11 and the second light emitting unit 12 is emitted from the first electrode 31 to the outside. That is, it becomes a top emission type.
- the second light emitting unit 12 is aligned with the first light emitting unit 11 in the Z-axis direction.
- the second light emitting unit 12 may be arranged in a direction perpendicular to the arrangement direction of the first organic layer 21 and the second organic layer 22 as represented by the light emitting device 110 or the like, or represented by the light emitting device 112.
- the first organic layer 21 and the second organic layer 22 may be arranged in the line-up direction.
- the first light emitting unit 11 is provided between the first electrode 31 and the substrate 40.
- a second electrode 32 is provided between the first light emitting unit 11 and the substrate 40.
- the second light emitting unit 12 is provided between the second electrode 32 and the substrate 40.
- a third electrode 33 is provided between the second light emitting unit 12 and the substrate 40.
- the first light emitting unit 11 is provided between the first electrode 31 and the second electrode 32.
- the second light emitting unit 12 is provided between the second electrode 32 and the third electrode 33.
- light is emitted from the first light emitting unit 11 by applying a voltage between the first electrode 31 and the second electrode 32. Then, by applying a voltage between the second electrode 32 and the third electrode 33, light is emitted from the second light emitting unit 12. That is, in the light emitting device 113, the second electrode 32 is commonly used for each of the first light emitting unit 11 and the second light emitting unit 12.
- one electrode may be shared by the first light emitting unit 11 and the second light emitting unit 12.
- the light emitting device may include a first light emitting region including a first light emitting unit and a second light emitting unit, and a second light emitting region provided side by side with the first light emitting region.
- the first light emitting region and the second light emitting region are provided side by side on the first surface intersecting the first direction.
- the first direction is orthogonal to the first surface.
- the second light emitting region includes a fourth organic layer that emits third light having a third emission spectrum.
- the fourth organic layer includes a material that forms the third organic layer.
- the fourth organic layer is made of a material that forms the third organic layer.
- the third light emitting layer and the fourth light emitting layer include, for example, a second phosphorescent material different from the first phosphorescent material.
- FIG. 7 is a plan view schematically showing an indicator lamp as an example of the light emitting device according to the second embodiment.
- the indicator lamp 210 includes a first element portion 71 (first light emitting region) and a second element portion 72 (second light emitting region).
- the second element unit 72 is provided side by side with the first element unit 71 in a direction perpendicular to the Z-axis direction.
- the indicator lamp 210 includes, for example, one first element portion 71 and a plurality of second element portions 72.
- the number of the first element units 71 and the number of the second element units 72 are arbitrary.
- Each of the first element part 71 and the second element part 72 may be one or plural.
- those substantially the same in function and configuration as those of the light emitting devices described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
- the first element unit 71 and the second element unit 72 are, for example, light emitting devices including an organic layer.
- the indicator lamp 210 displays a predetermined pattern by the light emitted from the first element unit 71 and the light emitted from the second element unit 72.
- the symbol is, for example, a symbol mark (pistogram) or a character.
- a guide light is shown as the indicator light 210.
- the indicator lamp 210 is not limited to a guide lamp.
- the indicator lamp 210 may be, for example, a medical indicator lamp or a broadcast indicator lamp.
- the medical indicator lamp is, for example, an indicator lamp during surgery or X-ray imaging.
- the broadcast indicator lamp is, for example, an indicator lamp indicating what is being broadcast (so-called on-air lamp).
- the indicator lamp 210 may be any device that emits light and displays a predetermined pattern.
- FIG. 8 is a partial cross-sectional view schematically showing a part of the indicator lamp according to the second embodiment.
- the first element unit 71 includes a first light emitting unit 11 and a second light emitting unit 12.
- the first element unit 71 includes, for example, a plurality of first light emitting units 11 and a plurality of second light emitting units 12.
- the second light emitting unit 12 is aligned with the first light emitting unit 11 in the X-axis direction. That is, in the indicator lamp 210, the first element unit 71 is substantially the same as the display device 110 of the first embodiment.
- Each of the first element part 71 and the second element part 72 has a line shape extending in the Y-axis direction, for example.
- the 1st light emission part 11 and the 2nd light emission part 12 are formed in the shape according to the design of the 1st element part 71.
- FIG. 1st light emission part 11 and the 2nd light emission part 12 are formed in the shape according to the design of the 1s
- the second element unit 72 includes the fourth organic layer 24.
- the fourth organic layer 24 includes an organic light emitting layer.
- the fourth organic layer 24 emits a fourth light L4 having a fourth emission spectrum.
- the fourth color (fourth emission spectrum) of the fourth light L4 is a mixed color of the first color, the second color, and the third color of the first light L1 to the third light L3 emitted from the first element unit 71.
- the fourth organic layer 24 is formed in a shape corresponding to the design of the second element portion 72.
- the fourth color is a color different from white.
- the fourth color is, for example, green.
- the fourth color is substantially the same as the third color.
- the fourth organic layer 24 is substantially the same as the third organic layer 23, for example.
- the fourth organic layer 24 includes, for example, a second phosphorescent material.
- the indicator lamp 210 displays a design in which the first element portion 71 and the second element portion 72 color-code the first to third colors and the fourth color.
- the indicator light 210 displays a design (pistogram) for evacuation guidance that is color-coded into white and green.
- the first color C1 is blue
- the second color C2 is green
- the third color C3 is red
- the fourth color C4 is red.
- the fourth color of the fourth organic layer 24 may be, for example, the same as the first color or the same as the second color.
- the fourth color may be different from each of the first color to the third color.
- the fourth organic layer 24 is made substantially the same as the third organic layer 23.
- the third organic layer 23 and the fourth organic layer 24 can be formed simultaneously.
- the manufacturing process of the indicator lamp 210 can be simplified.
- the indicator lamp 210 further includes, for example, a first electrode 31 to a fourth electrode 34, a substrate 40, and an insulating layer 50.
- the configuration of the first element unit 71 is substantially the same as that of the light emitting device 110 of the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
- the first electrode 31 is further electrically connected to the fourth organic layer 24.
- the fourth electrode 34 is electrically connected to the fourth organic layer 24.
- the fourth organic layer 24 is provided between the first electrode 31 and the fourth electrode 34. Thereby, light is emitted from the fourth organic layer 24 by applying a voltage between the first electrode 31 and the fourth electrode 34.
- the substrate 40 is aligned with each of the first element part 71 and the second element part 72 in the Z-axis direction.
- the substrate 40 faces the first electrode 31 in the Z-axis direction.
- the second electrode 32 is provided between the substrate 40 and the first electrode 31.
- the first light emitting unit 11 is provided between the second electrode 32 and the first electrode 31.
- a third electrode 33 is provided between the substrate 40 and the first electrode 31.
- the second light emitting unit 12 is provided between the third electrode 33 and the first electrode 31.
- a fourth electrode 34 is provided between the substrate 40 and the first electrode 31.
- the fourth organic layer 24 is provided between the fourth electrode 34 and the first electrode 31.
- the indicator lamp 210 is, for example, a bottom emission type like the light emitting device 110.
- the fourth electrode 34 is, for example, light transmissive.
- the fourth light L4 emitted from the fourth organic layer 24 passes through the fourth electrode 34 and the substrate 40 and is emitted to the outside.
- the insulating layer 50 is further provided between the first element part 71 and the second element part 72, for example.
- the insulating layer 50 fills a gap between the first electrode 31 and the substrate 40 between the first element unit 71 and the second element unit 72, for example.
- the first light emitting unit 11 and the second light emitting unit 12 are provided in the first element unit 71. Thereby, similarly to each light-emitting device of the first embodiment, high luminous efficiency and display of various colors can be realized. For example, white having a high color temperature can be realized.
- FIG. 9 is a partial cross-sectional view schematically showing a part of another indicator lamp according to the second embodiment.
- the first electrode 31 is light transmissive
- the second electrode 32, the third electrode 33, and the fourth electrode 34 are light reflective.
- the indicator lamp 211 In the indicator lamp 211, the light emitted from the first light emitting unit 11 passes through the first electrode 31 and is emitted to the outside.
- the light emitted from the second light emitting unit 12 passes through the first electrode 31 and is emitted to the outside.
- the light emitted from the fourth organic layer 24 passes through the first electrode 31 and is emitted to the outside. That is, the indicator lamp 211 is a so-called top emission type.
- the indicator lamp according to the present embodiment may be a bottom emission type or a top emission type.
- FIG. 10 is a partial cross-sectional view schematically showing a part of another indicator lamp according to the second embodiment.
- the second light emitting unit 12 is aligned with the first light emitting unit 11 in the Z-axis direction. That is, in the indicator lamp 212, the first element unit 71 is substantially the same as the light emitting device 112. Therefore, detailed description of the first element unit 71 is omitted.
- an insulating layer 52 is provided between the first electrode 31 and the substrate 40.
- a substrate 41 is provided between the insulating layer 52 and the substrate 40.
- a substrate 42 is provided between the substrate 41 and the substrate 40.
- a fourth electrode 34 is provided between the substrate 42 and the substrate 40.
- the fourth organic layer 24 is provided between the fourth electrode 34 and the substrate 40.
- a third electrode 33 is provided between the fourth organic layer 24 and the substrate 40.
- the fourth organic layer 24 is continuous with the third organic layer 23.
- the material of the fourth organic layer 24 is substantially the same as the material of the third organic layer 23. That is, in this example, the third organic layer 23 and the fourth organic layer 24 are one continuous layer.
- the insulating layer 52 fills a vacant gap between the first electrode 31 and the substrate 41, for example.
- the insulating layer 52 fills the gap corresponding to the first light emitting part 11 of the first element part 71.
- the insulating layer 52 has light transparency, for example.
- the first electrode 31 is light reflective.
- Each of the second electrode 32 to the fourth electrode 34 and the substrates 40 to 42 is light transmissive. Thereby, the light emitted from each of the first light emitting unit 11, the second light emitting unit 12, and the fourth organic layer 24 is emitted from the substrate 40 to the outside. That is, it becomes a bottom emission type.
- the third electrode 33 may be light reflective, and each of the first electrode 31, the second electrode 32, the fourth electrode 34, the substrates 41 and 42, and the insulating layer 52 may be light transmissive.
- light emitted from each of the first light emitting unit 11, the second light emitting unit 12, and the fourth organic layer 24 is emitted from the first electrode 31 to the outside. That is, it becomes a top emission type.
- the portion that changes the emission color can be the first element portion, and the portion that does not change the emission color can be the second element portion, and a light emitting device that can switch the emission color can be obtained. it can.
- the indicator lamp 212 high luminous efficiency and display of various colors can be realized as in the above embodiments. For example, white having a high color temperature can be realized.
- FIGS. 11A to 11C are schematic views showing an indicator lamp according to the third embodiment.
- FIG. 11A is a plan view schematically showing the indicator lamp 310.
- FIGS. 11B and 11C are schematic diagrams showing examples of symbols displayed on the indicator lamp 310.
- FIG. 11A the indicator lamp 310 includes a display unit 312 and a control unit 314.
- the display unit 312 includes a plurality of segments 321 to 324. Each segment 321 to 324 emits light of a plurality of different colors. In this example, each of the segments 321 to 324 emits white light and green light. The color emitted by each of the segments 321 to 324 is not limited to these and may be any color. Further, the colors emitted from the segments 321 to 324 may be two or more colors. Note that the display unit 312 may include, for example, a segment that emits only one color of light.
- Each segment 321 to 324 is composed of a plurality of region portions separated in a plane, and the color of light emitted synchronously changes in the region portions belonging to the same segment.
- the segment 321 includes region portions 321a to 321c.
- the segment 322 includes region portions 322a to 322i.
- the segment 323 includes region portions 323a to 323i.
- the segment 324 includes region portions 324a to 324c.
- the control unit 314 selects the color of light emitted from each of the segments 321 to 324. Thereby, the control unit 314 selectively displays a plurality of different symbols on the display unit 312. In this example, the control unit 314 selectively switches the symbol SG1 illustrated in FIG. 11B and the symbol SG2 illustrated in FIG.
- the pattern pattern to switch may be 2 or more types, for example.
- FIG. 12 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of a segment.
- each of the segments 321 to 324 includes a first element part 71 and a second element part 72.
- Each segment 321 to 324 includes, for example, a plurality of first element portions 71 and a plurality of second element portions 72.
- Each first element portion 71 and each second element portion 72 are in a line shape extending in the Y-axis direction, for example.
- the first element units 71 and the second element units 72 are alternately arranged in the X-axis direction.
- Each of the first element portions 71 and the second element portions 72 is formed in a shape corresponding to each of the segments 321 to 324.
- the first light emitting unit 11, the second light emitting unit 12, the fourth organic layer 24, and the like are substantially the same as those described with respect to the indicator lamp 211, and thus detailed description thereof will be omitted.
- the first element portion 71 and the second element portion 72 may be a bottom emission type or a top emission type.
- Each segment 321 to 324 further includes, for example, an insulating layer 54 and wirings 81 and 82.
- the wiring 81 is provided between each second electrode 32 and the substrate 40 and between each third electrode 33 and the substrate 40, for example.
- the wiring 81 faces each of the second electrodes 32 and the third electrodes 33 in the Z-axis direction.
- the wiring 82 is provided between the fourth electrode 34 and the substrate 40, for example.
- the insulating layer 54 is provided, for example, between each second electrode 32 and the wiring 81, between each third electrode 33 and the wiring 81, and between the fourth electrode 34 and the wiring 82.
- the wiring 81 is electrically connected to each of the second electrodes 32 and the third electrodes 33 via, for example, vias.
- the wiring 82 is electrically connected to the fourth electrode 34 via, for example, a via.
- the wiring 81 and the wiring 82 are electrically insulated from each other by, for example, the insulating layer 54.
- the wiring 81 and the wiring 82 are insulated from each other, for example, between the segments 321 to 324.
- the wiring 81 of the segment 321 is electrically insulated from the wiring 81 of the segment 322.
- the control unit 314 is electrically connected to each of the first electrode 31 and the wirings 81 and 82, for example.
- the control unit 314 applies a voltage between the first electrode 31 and the wiring 81, for example. Thereby, light is emitted from each of the first light emitting units 11 and the second light emitting units 12. For example, substantially white light is emitted from each of the first light emitting units 11 and each of the second light emitting units 12. That is, substantially white light is emitted from the segments 321 to 324.
- control unit 314 applies a voltage between the first electrode 31 and the wiring 82, for example.
- light is emitted from the fourth organic layer 24.
- substantially green light is emitted from the fourth organic layer 24. That is, substantially green light is emitted from the segments 321 to 324.
- control unit 314 is electrically connected to each of the plurality of first element units 71 and the plurality of second element units 72 in each of the segments 321 to 324. Then, lighting and extinguishing of each of the plurality of first element units 71 and the plurality of second element units 72 are controlled. That is, it is controlled whether a voltage is applied between the first electrode 31 and the wiring 81 or a voltage is applied between the first electrode 31 and the wiring 82.
- the control unit 314 selectively displays a plurality of different symbols.
- the display of the symbol SG1 and the display of the symbol SG2 can be selectively switched.
- the control unit 314 switches the color of light emitted from each of the segments 321 to 324 in accordance with, for example, a control signal input from the outside or a setting of a selection switch.
- the first light emitting unit 11 and the second light emitting unit 12 are provided in the first element unit 71.
- high luminous efficiency and display of various colors can be realized. For example, white having a high color temperature can be realized.
- FIG. 13 is a cross-sectional view schematically illustrating another example of the segment.
- the first light emitting unit 11, the second light emitting unit 12, the fourth organic layer 24, and the like are substantially the same as those described with respect to the indicator lamp 212. The detailed description of is omitted.
- the first element portion 71 and the second element portion 72 may be a bottom emission type or a top emission type.
- Each segment 321 to 324 further includes, for example, an insulating layer 54 and wirings 81 and 82.
- the wiring 81 is provided between the second electrode 32 and the substrate 41.
- the insulating layer 54 is provided between the second electrode 32 and the wiring 81.
- the wiring 81 is electrically connected to the second electrode 32 through, for example, a via.
- the wirings 81 of the segments 321 to 324 are electrically insulated from each other. As a result, it is possible to individually apply a voltage to the wiring 81 of each of the segments 321 to 324.
- control unit 314 is electrically connected to each of the first electrode 31, the third electrode 33, the fourth electrode 34, and the wiring 81, for example.
- the control unit 314 applies a voltage between the third electrode 33 and the fourth electrode 34, for example, while applying a voltage between the first electrode 31 and the wiring 81. Thereby, substantially white light is emitted from the segments 321 to 324.
- control unit 314 applies a voltage between the third electrode 33 and the fourth electrode 34, for example. Thereby, substantially green light is emitted from the segments 321 to 324.
- the first light emitting unit 11 and the second light emitting unit 12 are provided in the first element unit 71.
- high luminous efficiency and display of various colors can be realized.
- white having a high color temperature can be realized.
- FIG. 14 is a block diagram schematically illustrating a display system according to the fourth embodiment.
- the display system 410 includes a plurality of indicator lights 210 and a control unit 412.
- the control unit 412 is electrically connected to each of the plurality of indicator lamps 210.
- the control unit 412 is electrically connected to each of the first electrode 31 to the fourth electrode 34 in each of the plurality of indicator lamps 210.
- the control unit 412 controls turning on and off of each of the plurality of indicator lamps 210.
- the indicator light 210 is a guide light for evacuation guidance.
- the display system 410 can guide the refugee to an exit or the like more appropriately by controlling the lighting and extinguishing of each indicator lamp 210 according to the disaster situation. For example, when a fire occurs, an evacuee can be guided to an exit far from the fire source.
- the display system 410 can realize, for example, high luminous efficiency and display of various colors in each of the indicator lamps 210. For example, white having a high color temperature can be realized.
- the indicator lamp 210 is used for the display system 410.
- the indicator lamp used in the display system 410 is not limited to the indicator lamp 210.
- the indicator lamp 211 and the indicator lamp 212 may be used for the display system 410.
- the indicator lamp 310 may be used for the display system 410.
- the design of the indicator lamp 310 is switched according to a control signal from the control unit 412.
- the control unit 412 is electrically connected to the control unit 314 of the indicator lamp 310, for example.
- the control unit 412 is a main control unit
- the control unit 314 is a sub-control unit
- the control unit 412 controls the operation of each control unit 314 of the plurality of indicator lamps 310.
- control unit 412 and each indicator lamp may be wired or wireless.
- electrical connection between the control unit 412 and the control unit 314 may be wired or wireless.
- the control signal may be transmitted from the control unit 412 to each indicator lamp wirelessly via radio waves or the like, and turning on and off of each indicator lamp may be switched according to the control signal.
- a light emitting device an indicator lamp, and a display system that have high luminous efficiency and can display various colors.
- vertical and “parallel” include not only strictly vertical and strictly parallel, but also include, for example, variations in the manufacturing process, and may be substantially vertical and substantially parallel. It ’s fine.
- the state of “provided on” includes not only the state of being provided in direct contact but also the state of being provided with another element inserted therebetween.
- the “stacked” state includes not only the state of being stacked in contact with each other but also the state of being stacked with another element inserted therebetween.
- the “facing” state includes not only the state of directly facing but also the state of facing with another element inserted therebetween.
- electrically connected includes not only the case of being connected in direct contact but also the case of being connected via another conductive member or the like.
- the specific configuration of each element such as the control unit is within the scope of the present invention as long as a person skilled in the art can carry out the present invention by appropriately selecting from the well-known ranges and obtain the same effect. Is included. Moreover, what combined any two or more elements of each specific example in the technically possible range is also included in the scope of the present invention as long as the gist of the present invention is included.
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Abstract
第1発光部と、第2発光部と、を備えた発光装置が提供される。第1発光部は、第1有機層と、第2有機層と、を含む。第1有機層は、第1の発光スペクトルを有する第1光を放出する蛍光材料を含む。第2有機層は、第1方向において第1有機層と積層され、第1の発光スペクトルと異なる第2の発光スペクトルを有する第2光を放出する第1燐光材料を含む。第2発光部は、第3有機層を含む。第3有機層は、第1の発光スペクトル及び第2の発光スペクトルと異なる第3の発光スペクトルを有する第3光を放出する。蛍光材料の三重項エネルギーは、第1燐光材料の三重項エネルギーよりも高い。これにより、発光効率が高く、かつ、多様な色の表示が可能な発光装置、表示灯及び表示システムが提供される。
Description
本発明の実施形態は、発光装置、表示灯及び表示システムに関する。
有機発光ダイオード(OLED;Organic light-emitting diode)を用いた発光装置がある。この発光装置を用いた表示灯がある。複数の表示灯を用いた表示システムがある。表示灯などに用いられる発光装置では、多様な色の表示が求められている。また、発光装置では、高い発光効率も求められる。
本発明の実施形態は、発光効率が高く、かつ、多様な色の表示が可能な発光装置、表示灯及び表示システムを提供する。
本発明の実施形態によれば、第1発光部と、第2発光部と、を備えた発光装置が提供される。前記第1発光部は、第1有機層と、第2有機層と、を含む。前記第1有機層は、第1の発光スペクトルを有する第1光を放出する蛍光材料を含む。前記第2有機層は、第1方向において前記第1有機層と積層され、前記第1の発光スペクトルと異なる第2の発光スペクトルを有する第2光を放出する第1燐光材料部を含む。前記第2発光部は、第3有機層を含む。前記第3有機層は、前記第1の発光スペクトル及び前記第2の発光スペクトルと異なる第3の発光スペクトルを有する第3光を放出する。前記蛍光材料の三重項エネルギーは、前記第1燐光材料の三重項エネルギーよりも高い。
以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
(第1の実施形態)
第1の実施形態に係る発光装置について以下に説明する。発光装置は、第1発光部と第2発光部とを備える。第1発光部は、第1方向において積層された第1有機層と第2有機層とを含む。
第1発光部は、第1の発光スペクトルを有する第1光を放出する蛍光材料を含む第1有機層と、第1の発光スペクトルと異なる第2の発光スペクトルを有する第2光を放出する第1燐光材料を含む第2有機層と、を含む。
第2発光部は、第1の発光スペクトル及び第2の発光スペクトルと異なる第3の発光スペクトルを有する第3光を放出する第3有機層を含む。
蛍光材料の三重項エネルギーは、第1燐光材料の三重項エネルギーよりも高い。また、例えば、第1の発光スペクトルと第2の発光スペクトルと第3の発光スペクトルを足すと、白色光を得られる。第3発光層は、例えば、第1燐光材料と異なる第2燐光材料を含む。
第1の実施形態に係る発光装置について以下に説明する。発光装置は、第1発光部と第2発光部とを備える。第1発光部は、第1方向において積層された第1有機層と第2有機層とを含む。
第1発光部は、第1の発光スペクトルを有する第1光を放出する蛍光材料を含む第1有機層と、第1の発光スペクトルと異なる第2の発光スペクトルを有する第2光を放出する第1燐光材料を含む第2有機層と、を含む。
第2発光部は、第1の発光スペクトル及び第2の発光スペクトルと異なる第3の発光スペクトルを有する第3光を放出する第3有機層を含む。
蛍光材料の三重項エネルギーは、第1燐光材料の三重項エネルギーよりも高い。また、例えば、第1の発光スペクトルと第2の発光スペクトルと第3の発光スペクトルを足すと、白色光を得られる。第3発光層は、例えば、第1燐光材料と異なる第2燐光材料を含む。
図1は、第1の実施形態に係る発光装置を模式的に表す断面図である。
図1に表したように、発光装置110は、第1発光部11と、第2発光部12と、を備える。
第1発光部11は、第1有機層21と、第2有機層22と、を含む。第2有機層22は、第1方向において第1有機層21と積層される。第2有機層22は、例えば、第1有機層21に接する。例えば、第1有機層21と第2有機層22との間に、中間層を設けてもよい。第1有機層21及び第2有機層22は、有機発光層を含む。
図1に表したように、発光装置110は、第1発光部11と、第2発光部12と、を備える。
第1発光部11は、第1有機層21と、第2有機層22と、を含む。第2有機層22は、第1方向において第1有機層21と積層される。第2有機層22は、例えば、第1有機層21に接する。例えば、第1有機層21と第2有機層22との間に、中間層を設けてもよい。第1有機層21及び第2有機層22は、有機発光層を含む。
第2発光部12は、第1発光部11と並べて設けられる。この例では、第2発光部12が、第1方向に対して垂直な第2方向において第1発光部11と並ぶ。第2発光部12は、第3有機層23を含む。第3有機層23は、有機発光層を含む。
ここで、第1方向に対して平行な方向をZ軸方向とする。Z軸方向に対して垂直な1つの方向をX軸方向とする。X軸方向及びZ軸方向に対して垂直な方向をY軸方向とする。この例では、第2発光部12が、X軸方向において第1発光部11と並ぶ。すなわち、この例では、X軸方向が、第2方向である。第2方向は、X軸方向に限ることなく、例えば、Y軸方向でもよい。第2方向は、Z軸方向(第1方向)に対して垂直な任意の方向でよい。
発光装置110は、例えば、複数の第1発光部11と、複数の第2発光部12と、を含む。この例では、複数の第1発光部11と複数の第2発光部12とのそれぞれが、X軸方向に交互に並ぶ。第1発光部11の数及び第2発光部12の数は、任意である。第1発光部11及び第2発光部12は、それぞれ1つずつでもよい。
第1発光部11と第2発光部12とが、X軸方向に並ぶ場合、第1発光部11のX軸方向の幅W1は、例えば、5μm以上1mm以下である。第2発光部12のX軸方向の幅W2は、例えば、5μm以上1mm以下である。また、第1発光部11と第2発光部12との間の距離D1は、例えば、5μm以上1mm以下である。第1発光部11のX軸方向の幅W1、第2発光部12のX軸方向の幅W2、及び第1発光部11と第2発光部12との間の距離D1は視認者から視認されなければ良く、用途に合わせて適宜設計される。例えば、視力1.0の人間が1m離れた距離から見る場合、第1発光部11のX軸方向の幅W1、第2発光部12のX軸方向の幅W2、及び第1発光部11と第2発光部12との間の距離D1を100μm以下とすれば視認者から線として視認できなくなる。ただし、これは孤立した線の場合の参考例であり、第1発光部11のX軸方向の幅W1、第2発光部12のX軸方向の幅W2、及び第1発光部11と第2発光部12との間の距離D1はこれに限定されない。
発光装置110は、例えば、第1電極31と、第2電極32と、第3電極33と、基板40と、絶縁層50と、をさらに備える。
第1電極31は、第1発光部11及び第2発光部12のそれぞれと電気的に接続される。この例では、第1電極31が、複数の第1発光部11及び複数の第2発光部12のそれぞれと電気的に接続される。第1電極31は、例えば、Z軸方向において複数の第1発光部11及び複数の第2発光部12のそれぞれと対向する。また、この例では、第1電極31が、複数の第1発光部11のそれぞれにおいて、第1有機層21と電気的に接続される。なお、第1電極31は、複数の導電部からなるものとしてもよい。
第2電極32は、第1発光部11と電気的に接続される。この例では、第2電極32が、複数設けられる。複数の第2電極32のそれぞれが、複数の第1発光部11のそれぞれと電気的に接続される。また、この例では、複数の第2電極32が、複数の第1発光部11のそれぞれにおいて、第2有機層22と電気的に接続される。
この例では、第1電極31と第2電極32との間に、第1発光部11が設けられる。より詳しくは、第1電極31と第2電極32との間に、第1有機層21が設けられ、第1有機層21と第2電極32との間に、第2有機層22が設けられる。これとは反対に、第1電極31と第2電極32との間に、第2有機層22を設け、第2有機層22と第2電極32との間に、第1有機層21を設けてもよい。
これにより、第1電極31と第2電極32との間に電圧を印加することで、第1発光部11に電流が供給される。そして、電流の供給により、第1有機層21及び第2有機層22のそれぞれから光が放出される。
第3電極33は、第2発光部12と電気的に接続される。この例では、第3電極33が、複数設けられる。複数の第3電極33のそれぞれが、複数の第2発光部12のそれぞれと電気的に接続される。すなわち、複数の第3電極33のそれぞれが、複数の第3有機層23のそれぞれと電気的に接続される。第3電極33は、例えば、第2電極32と電気的に接続されている。第3電極33は、例えば、第2電極32と電気的に絶縁されていてもよい。
この例では、第1電極31と第3電極33との間に、第2発光部12が設けられる。これにより、第1電極31と第3電極33との間に電圧を印加することで、第2発光部12に電流が供給される。そして、電流の供給により、第3有機層23から光が放出される。
第3電極33は、例えば、第2電極32と電気的に接続されていてもよい。この例では、第2有機層22と電気的に接続される第2電極32と、第3有機層23と電気的に接続される第3電極33とを設けている。これに限ることなく、例えば、第1電極31と同様に、連続した1つの電極で第2有機層22及び第3有機層23のそれぞれと電気的に接続してもよい。
このように、第1発光部11の発光と第2発光部12の発光とが独立に制御される。従って、第1発光部11のみ、または第2発光部12のみを発光させることができる。あるいは、第1発光部11と第2発光部12の両方を発光させることができる。従って、発光装置110の制御を切り替えることによって3種類の光を得ることができる。すなわち、発光色を切り替え可能な発光装置110を得ることができる。
基板40は、Z軸方向において第1発光部11及び第2発光部12のそれぞれと並ぶ。基板40は、Z軸方向において第1電極31と対向する。この例では、基板40と第1電極31との間に第2電極32が設けられる。第2電極32と第1電極31との間に第1発光部11が設けられる。そして、基板40と第1電極31との間に第3電極33が設けられる。第3電極33と第1電極31との間に第2発光部12が設けられる。
換言すれば、第2電極32と第3電極33とが、基板40の上に並べて設けられる。第2電極32の上に第1発光部11が設けられる。第3電極33の上に第2発光部12が設けられる。そして、第1電極31が、第1発光部11及び第2発光部12のそれぞれの上に設けられる。
基板40は、光透過性である。基板40は、例えば、透明である。第1電極31は、光反射性である。第2電極32及び第3電極33は、光透過性である。第2電極32及び第3電極33は、例えば、透明である。第1電極31の光反射率は、例えば、基板40の光反射率、第2電極32の光反射率、及び、第3電極33の光反射率のそれぞれよりも高い。
これにより、発光装置110では、第1発光部11から放出された光が、第2電極32及び基板40を透過して外部に出射する。そして、第2発光部12から放出された光が、第3電極33及び基板40を透過して外部に出射する。すなわち、発光装置110は、いわゆるボトムエミッション型である。
絶縁層50は、第1発光部11と第2発光部12との間に設けられる。この例では、例えば、複数の絶縁層50が設けられる。複数の絶縁層50が、複数の第1発光部11と複数の第2発光部12とのそれぞれの間に設けられる。絶縁層50は、例えば、第1発光部11と第2発光部12との間において、第1電極31と基板40との間に空く隙間を埋める。
図2(a)~図2(c)は、第1の実施形態に係る発光装置の一部を表す模式図である。
図2(a)に表したように、第1有機層21は、蛍光材料部21aを含む。蛍光材料部21aは、蛍光材料を含む。蛍光材料部21aの蛍光材料は、電流の供給に応じて、第1の発光スペクトルを有する第1光L1を放出する。第1有機層21は、例えば、複数の蛍光材料部21aを含む。第1有機層21は、例えば、第1ホスト材料部21bをさらに含む。第1ホスト材料部21bは、第1ホスト材料を含む。第1有機層21においては、例えば、複数の蛍光材料部21aが、第1ホスト材料部21bに分散された状態で存在する。
図2(a)に表したように、第1有機層21は、蛍光材料部21aを含む。蛍光材料部21aは、蛍光材料を含む。蛍光材料部21aの蛍光材料は、電流の供給に応じて、第1の発光スペクトルを有する第1光L1を放出する。第1有機層21は、例えば、複数の蛍光材料部21aを含む。第1有機層21は、例えば、第1ホスト材料部21bをさらに含む。第1ホスト材料部21bは、第1ホスト材料を含む。第1有機層21においては、例えば、複数の蛍光材料部21aが、第1ホスト材料部21bに分散された状態で存在する。
図2(b)に表したように、第2有機層22は、第1燐光材料部22aを含む。第1燐光材料部22aは、第1燐光材料を含む。第1燐光材料部22aの第1燐光材料は、電流の供給に応じて、第2の発光スペクトルを有する第2光L2を放出する。第2光L2の第2の発光スペクトルは、第1光L1の第1の発光スペクトルと異なる。第2有機層22は、例えば、複数の第1燐光材料部22aを含む。第2有機層22は、例えば、第2ホスト材料部22bをさらに含む。第2ホスト材料部22bは、第2ホスト材料を含む。第2有機層22においては、例えば、複数の第1燐光材料部22aが、第2ホスト材料部22bに分散された状態で存在する。
図2(c)に表したように、第3有機層23は、例えば、第2燐光材料部23aを含む。第2燐光材料部23aは、第2燐光材料を含む。第2燐光材料部23aの第2燐光材料は、電流の供給に応じて、第3の発光スペクトルを有する第3光L3を放出する。第3光L3の第3の発光スペクトルは、第1光L1の第1の発光スペクトル及び第2光L2の第2の発光スペクトルのそれぞれと異なる。第3有機層23は、例えば、複数の第2燐光材料部23aを含む。第3有機層23は、例えば、第3ホスト材料部23bをさらに含む。第3ホスト材料部23bは、第3ホスト材料を含む。第3有機層23においては、例えば、複数の第2燐光材料部23aが、第3ホスト材料部23bに分散された状態で存在する。なお、第3有機層23は、燐光材料に限ることなく、例えば、蛍光材料を含んでもよい。
なお、図2(a)~図2(c)では、蛍光材料部21a、第1燐光材料部22a及び第2燐光材料部23aのそれぞれを、便宜的に球状で図示している。蛍光材料部21a、第1燐光材料部22a及び第2燐光材料部23aのそれぞれの形状は、球状に限ることなく、任意の形状でよい。
ここで、「蛍光材料」とは、例えば、蛍光を発する材料である。「蛍光」とは、例えば、光励起された一重項エネルギー準位から、低い準位への遷移の結果として、その励起後、約10ns以内に生じるフォトルミネッセンスである。「燐光材料」とは、例えば、燐光を発する材料である。「燐光」とは、例えば、三重項エネルギー準位から、低い準位への遷移の結果として、その励起後、約10μs以内に生じるフォトルミネッセンスである。
図3は、第1の実施形態に係る発光装置の特性の一例を表すグラフ図である。
図3は、第1有機層21の蛍光材料部21aから放出される第1光L1の第1色C1(第1の発光スペクトル)、第2有機層22の第1燐光材料部22aから放出される第2光L2の第2色C2(第2の発光スペクトル)、及び、第3有機層23の第2燐光材料部23aから放出される第3光L3の第3色C3(第3の発光スペクトル)のそれぞれの一例を、CIE1931の(x、y)色度座標で表すグラフ図である。
図3は、第1有機層21の蛍光材料部21aから放出される第1光L1の第1色C1(第1の発光スペクトル)、第2有機層22の第1燐光材料部22aから放出される第2光L2の第2色C2(第2の発光スペクトル)、及び、第3有機層23の第2燐光材料部23aから放出される第3光L3の第3色C3(第3の発光スペクトル)のそれぞれの一例を、CIE1931の(x、y)色度座標で表すグラフ図である。
図3に表したように、発光装置110では、第1色C1と第2色C2と第3色C3とで囲まれた第1領域R1が、第1点P1、第2点P2、第3点P3及び第4点P4で囲まれた第2領域R2を含む。第1点P1の(x、y)色度座標(以下、色度座標と称す)は、(0.350、0.360)である。第2点P2の色度座標は、(0.305、0.315)である。第3点P3の色度座標は、(0.295、0.325)である。第4点P4の色度座標は、(0.340、0.370)である。
第2領域R2は、実質的に白色である。第1領域R1が、第2領域R2を含むようにする。これにより、第1色C1と第2色C2と第3色C3との混色を、実質的に白色とすることができる。第2領域R2の色温度は、例えば、4000K以上8500K以下である。
また、この例では、第1領域R1が、第5点P5、第6点P6、第7点P7及び第8点P8で囲まれた第3領域R3をさらに含む。第5点P5の色度座標は、(0.500、0.405)である。第6点P6の色度座標は、(0.300、0.300)である。第7点P7の色度座標は、(0.300、0.340)である。第8点P8の色度座標は、(0.500、0.445)である。但し、第3領域R3において、第5点P5と第6点P6との間は、黒体放射軌跡に従う等偏差線である。同様に、第7点P7と第8点P8との間は、黒体放射軌跡に従う等偏差線である。
第1領域R1が、第3領域R3を含むようにする。これにより、例えば、第1色C1と第2色C2と第3色C3との混色で表示可能な色の多様性を高めることができる。
第1色C1の色度座標は、例えば、(0.05、0.3)、(0.187、0.35)、(0.26、0.154)、及び、(0.174、0.005)で囲まれた領域Rbに含まれる。但し、領域Rbにおいて、点(0.05、0.3)と点(0.174、0.005)との間は、スペクトル軌跡である。これはあくまで一例であり、第1色C1の色度座標は、これに限定されない。
すなわち、この例において、第1色C1は、実質的に青色である。第1光L1は、実質的に青色光である。第1光L1のピーク波長は、例えば、380nm以上490nm以下である。
第2色C2の色度座標は、例えば、(0.65、0.22)、(0.6、0.3)、(0.6、0.4)、及び、(0.74、0.26)で囲まれた領域Rrに含まれる。但し、領域Rrにおいて、点(0.65、0.22)と点(0.74、0.26)との間は、純紫軌跡である。また、点(0.6、0.4)と点(0.74、0.26)との間は、スペクトル軌跡である。これはあくまで一例であり、第2色C2の色度座標は、これに限定されない。
すなわち、この例において、第2色C2は、実質的に赤色である。第2光L2は、実質的に赤色光である。第2光L2のピーク波長は、例えば、570nm以上780nm以下である。
第3色C3の色度座標は、例えば、(0.38、0.62)、(0.3、0.45)、及び、(0、0.65)で囲まれた領域Rgに含まれる。但し、領域Rgにおいて、点(0.38、0.62)と点(0、0.65)との間は、スペクトル軌跡である。これはあくまで一例であり、第3色C3の色度座標は、これに限定されない。
すなわち、この例において、第3色C3は、実質的に緑色である。第3光L3は、実質的に緑色光である。第3光L3のピーク波長は、例えば、490nm以上570nm以下である。
このように、第1色C1が領域Rbに含まれ、第2色C2が領域Rrに含まれ、第3色C3が領域Rgに含まれるようにする。これにより、第1領域R1に第2領域R2を含めることができる。なお、第1色C1、第2色C2及び第3色C3は、例えば、分光測定器によって測定することができる。
図4は、第1の実施形態に係る発光装置の特性の一例を表す模式図である。
図4は、第1有機層21及び第2有機層22の一重項励起状態エネルギーレベル及び三重項励起状態エネルギーレベルと、励起子のエネルギー移動とを表す模式図である。
図4に表したように、第1の実施形態に係る発光装置において、蛍光材料部21aの三重項エネルギー(T1エネルギー)は、第1燐光材料部22aの三重項エネルギーよりも高い。T1エネルギーは、一般に、一重項エネルギー(S1エネルギー)よりも小さくなる。また、光のエネルギーは、波長に反比例する。すなわち、波長が短くなるほど、光のエネルギーは高くなる。従って、上記のように、例えば、青色光を放出する蛍光材料を蛍光材料部21aに用い、赤色光を放出する燐光材料を第1燐光材料部22aに用いる。これにより、蛍光材料部21aの三重項エネルギーを、第1燐光材料部22aの三重項エネルギーよりも高くすることができる。
図4は、第1有機層21及び第2有機層22の一重項励起状態エネルギーレベル及び三重項励起状態エネルギーレベルと、励起子のエネルギー移動とを表す模式図である。
図4に表したように、第1の実施形態に係る発光装置において、蛍光材料部21aの三重項エネルギー(T1エネルギー)は、第1燐光材料部22aの三重項エネルギーよりも高い。T1エネルギーは、一般に、一重項エネルギー(S1エネルギー)よりも小さくなる。また、光のエネルギーは、波長に反比例する。すなわち、波長が短くなるほど、光のエネルギーは高くなる。従って、上記のように、例えば、青色光を放出する蛍光材料を蛍光材料部21aに用い、赤色光を放出する燐光材料を第1燐光材料部22aに用いる。これにより、蛍光材料部21aの三重項エネルギーを、第1燐光材料部22aの三重項エネルギーよりも高くすることができる。
また、この例では、第2ホスト材料部22bの三重項エネルギーが、第1燐光材料部22aの三重項エネルギーよりも高い。第1ホスト材料部21bの三重項エネルギーが、第2ホスト材料部22bの三重項エネルギーよりも高い。蛍光材料部21aの三重項エネルギーが、第1ホスト材料部21bの三重項エネルギーよりも高い。
さらに、第1ホスト材料部21bの一重項エネルギー(S1エネルギー)は、蛍光材料部21aの一重項エネルギーよりも高い。第2ホスト材料部22bの一重項エネルギーは、第1ホスト材料部21bの一重項エネルギーよりも高い。第2ホスト材料部22bの一重項エネルギーは、第1燐光材料部22aの一重項エネルギーよりも高い。
上記のように、第1ホスト材料部21bの一重項エネルギーは、蛍光材料部21aの一重項エネルギーよりも高い。これにより、例えば、蛍光材料部21aと第1ホスト材料部21bとの界面で生じる一重項励起子の第1ホスト材料部21bへの拡散が抑制される。このため、一重項励起子の有するエネルギーは、蛍光材料部21a中で第1光L1を発生させるエネルギーとして消費される。従って、一重項励起子により、蛍光材料部21aから第1光L1(第1色の蛍光)が放出される。
一方、第1ホスト材料部21bの三重項エネルギーは、蛍光材料部21aの三重項エネルギーよりも低い。第2ホスト材料部22bの三重項エネルギーは、第1ホスト材料部21bの三重項エネルギーよりも低い。第1燐光材料部22aの三重項エネルギーは、第2ホスト材料部22bの三重項エネルギーよりも低い。
このため、蛍光材料部21aの三重項励起子は、第1ホスト材料部21b及び第2ホスト材料部22bを拡散して第1燐光材料部22aに到達する。これにより、三重項励起子の有するエネルギーは、第1燐光材料部22aにおける第2光L2を発生させるエネルギーとして消費され、第1燐光材料部22aから第2光L2が放出される。
有機層では、電荷の再結合によって励起子が生成される。このとき、生成された励起子の約25%は、一重項励起子となり、残りの約75%は、三重項励起子となることが知られている。蛍光材料は、一重項励起子のみを発光に変換するものである。このため、蛍光材料の内部量子効率は、約25%程度である。
これに対して、発光装置110では、蛍光材料部21aを用いた場合でも、蛍光材料部21aで発生した三重項励起子のエネルギーを、第1燐光材料部22aで利用することができる。すなわち、蛍光材料部21aで発生した三重項励起子のエネルギーが、ロスにならない。これにより、発光装置110では、高い発光効率を得ることができる。例えば、内部量子効率を実質的に100%に近づけることができる。
例えば、有機層を用いた発光装置を避難誘導灯に用いることが提案されている。誘導灯では、白色の規格と緑色の規格とが定められている(例えば、JIS-Z-9103)。有機層を用いた発光装置では、例えば、誘導灯の図柄に合わせた形状で、白色光を放出する素子と、緑色光を放出する素子と、を設ける。これにより、誘導灯の図柄を表示することができる。
誘導灯では、電力供給が途切れた場合においても、30分間バッテリーで駆動できることが求められている。このため、有機層には、高い発光光率が要求さる。発光効率の観点からは、有機層に燐光材料を用いることが望ましい。一方で、誘導灯では、高い色温度の白色光が要求される(例えば、4000K~8500K)。有機層に燐光材料を用いた場合には、誘導灯で定められている色温度の白色光の実現が難しい。例えば、青色光と赤色光と緑色光とを混ぜて白色光を実現する場合、青色光を深青色(例えば、ピーク波長が470nm以下)とする必要がある。しかしながら、燐光材料では、信頼性の高い深青色の実現が難しい。有機層に蛍光材料を用いた場合には、深青色を実現することができるが、上記のように、発光効率が低下してしまう。
本実施形態に係る発光装置110は、蛍光材料部21aを含む第1有機層21と、第1燐光材料部22aを含む第2有機層22と、第2燐光材料部23aを含む第3有機層23と、を含む。
これにより、例えば、第1有機層21の第1色C1において、深青色を実現することができる。例えば、第1領域R1が、第2領域R2を含むようにする。これにより、例えば、高い色温度の白色光を実現することができる。発光装置110では、燐光材料のみを用いた場合には表示することの難しい高い色温度の白色を表示することができる。発光装置110では、燐光材料のみを用いる場合に比べて、多様な色の表示が可能となる。例えば、第1領域R1が、第3領域R3を含むようにする。これにより、例えば、より多様な色の表示が可能になる。
さらに、本実施形態に係る発光装置110では、蛍光材料部21aで発生した三重項励起子のエネルギーを、第1燐光材料部22aで利用することができ、高い発光効率が得られる。このように、本実施形態に係る発光装置110では、高い発光効率と、多様な色の表示と、を実現することができる。
第1有機層21には、例えば、ホスト材料と、青色の光を放出するドーパント(蛍光材料部21a)と、の混合材料を用いることができる。第1有機層21に用いるホスト材料としては、例えば、CBP(4,4'-N,N'-ビスジカルバゾリルール-ビフェニル)、DSA-Ph(1,4-ジ-[4-(N,N-ジ-フェニル)アミノ]スチリル-ベンゼン)、BCzVBi(4,4'-ビス(9-エチル-3-カルバゾビニレン)-1,1'-ビフェニル)などを例示することができる。第1有機層21に用いる青色発光ドーパントとしては、例えば、DPVBi(4,4-ビス(2,2-ジフェニル-エテン-1-イル)ビフェニル)、TBADN(9,10-ビス(2-ナフチル)-2-ターシャル-ブチルアントラセン)、MQAB(ジフルオロ(6-メスチル-N-2-1H-キノリニリデン-N-6-メスチル-2-キノリアミナト-N1ボロン)などを例示することができる。
第2有機層22には、例えば、ホスト材料と、赤色の光を放出するドーパント(第1燐光材料部22a)と、の混合材料を用いることができる。第2有機層22に用いるホスト材料としては、例えば、CBP、α-NPD(ビス(N-(1-ナフチル-N-フェニルベンジジン)、mCP(1,3-ビス(N-カルバゾリル)ベンゼン)、TAPC(ジ-[4-(N,N-ジトリルアミノ)フェニル]シクロヘキサン)、TCTA(4,4',4''-トリス(9-カルバゾリル)-トリフェニルアミン)、OXD-7(1,3-ビス(2-(4-ターシャリーブチルフェニル)-1,3,4-オキシジアゾル-5-イル)ベンゼン)、Bphen(4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン)、BAlq(ビス(2-メチル-8-キノリノレート)-4-(フェニルフェノラート)アルミニウム)などを例示することができる。第2有機層22に用いる赤色発光ドーパントとしては、例えば、Ir(MDQ)2(acac)(ビス(2-メチルジベンゾ-[f,h]キノキサリン)(アセチルアセトナート)イリジウム(III))、Ir(piq)3トリス(1-フェニルソキノリン)イリジウム(III)などを例示することができる。
第3有機層23には、例えば、ホスト材料と、緑色の光を放出するドーパント(第2燐光材料部23a)と、の混合材料を用いることができる。第3有機層23に用いるホスト材料としては、例えば、CBPなどを例示することができる。第3有機層23に用いる緑色発光ドーパントとしては、例えば、Ir(ppy)3(トリス(2-フェニルピリジン)イリジウム(III))、Ir(mppy)3(トリス(2-(p-トリル)ピリジン)イリジウム(III))、Ir(hflpy)(acac)(ビス(2-(9,9-ジヘキシルフルオレニル)-1-ピリジン)(アセチルアセトネート)イリジウム(III))などを例示することができる。
光反射性の第1電極31は、例えば、アルミニウム及び銀の少なくともいずれかを含む。例えば、第1電極31には、アルミニウムが用いられる。また、第1電極31として、銀とマグネシウムとの合金を用いても良い。第1電極31の厚さ(Z軸方向の長さ)は、例えば、5ナノメートル(nm)以上である。
光透過性の第2電極32及び第3電極33には、例えば、In、Sn、Zn及びTiからなる群より選ばれた少なくとも1種の元素を含む酸化物を用いることができる。第2電極32及び第3電極33には、例えば、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化錫、インジウム錫酸化物(ITO:Indium Tin Oxide)、フッ素ドープ酸化錫(FTO)、インジウム亜鉛酸化物を含む導電性ガラス(例えばNESAなど)などを用いることができる。第2電極32及び第3電極33は、例えば、スパッタまたは蒸着などの、気相成長により形成できる。第2電極32及び第3電極33は、例えば、塗布法、または、スプレイ法などによって形成しても良い。第2電極32及び第3電極33は、例えば、陽極として機能する。
基板40には、例えば、石英ガラス、アルカリガラス及び無アルカリガラスなどが用いられる。基板40には、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネイト、ポリメチルメタクリエート、ポリプロピレン、ポリエチレン、非晶質ポリオレフィン及びフッ素系樹脂などの透明樹脂を用いてもよい。
また、第1発光部11及び第2発光部12は、必要に応じて、図示しない第1機能層と第2機能層とをさらに含むことができる。図示しない第1機能層は、例えば、第2有機層22と第2電極32の間、または、第3有機層23と第3電極33との間に設けられる。
第1機能層の厚さは、例えば、1ナノメートル(nm)以上、500ナノメートル(nm)以下である。
第1機能層は、例えば、正孔注入層として機能する。第1機能層が正孔注入層として機能する場合には、例えば、PEDPOT:PPSポリ(3,4- エチレンジオキシチオフェン)-ポリ(スチレンスルホン酸)、CuPc(銅フタロシアニン)及びMoO3(三酸化モリブデン)などを含む。
第1機能層は、例えば、正孔注入層として機能する。第1機能層が正孔注入層として機能する場合には、例えば、PEDPOT:PPSポリ(3,4- エチレンジオキシチオフェン)-ポリ(スチレンスルホン酸)、CuPc(銅フタロシアニン)及びMoO3(三酸化モリブデン)などを含む。
第1機能層は、例えば、正孔輸送層として機能する。第1機能層が正孔輸送層として機能する場合には、例えば、α-NPD(4,4'-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル)、TAPC(1,1-ビス[4-[N,N-ジ(p-トリル)アミノ]フェニル]シクロヘキサン)、m-MTDATA(4,4',4''-トリス[フェニル(m-トリル)アミノ]トリフェニルアミン)、TPD(ビス(3-メチルフェニル)-N,N'-ジフェニルベンジジン)及びTCTA(4,4',4"-トリ(N- カルバゾリル)トリフェニルアミン)などを含む。
なお、第1機能層は、正孔注入層として機能する層と、正孔輸送層として機能する層と、が積層されたものであってもよい。この場合、正孔注入層として機能する層は、正孔の注入特性を向上させるためのものである。また、正孔注入層として機能する層は、正孔輸送層として機能する層と第2電極32、または正孔輸送層として機能する層と第3電極33との間に設けられる。
なお、第1機能層は、正孔注入層として機能する層と、正孔輸送層として機能する層と、が積層されたものであってもよい。この場合、正孔注入層として機能する層は、正孔の注入特性を向上させるためのものである。また、正孔注入層として機能する層は、正孔輸送層として機能する層と第2電極32、または正孔輸送層として機能する層と第3電極33との間に設けられる。
図示しない第2機能層は、第1有機層21と第1電極31との間、または、第3有機層23と第1電極31との間に設けられる。第2機能層の厚さは、例えば、1ナノメートル(nm)以上、500ナノメートル(nm)以下である。
第2機能層は、例えば、電子輸送層として機能する。第2機能層は、例えば、Alq3(トリス(8キノリノラト)アルミニウム(III))、BAlq(ビス(2-メチル-8-キノリラト-N1,O8)-(1,1'-ビフェニル-4-オラト)アルニウム)、Bphen(バソフェナントロリン)及び3TPYMB(トリス[3-(3-ピリジル)-メシチル]ボラン)などを含む。
第2機能層は、例えば、電子注入層として機能する。その場合、第2機能層は、例えば、フッ化リチウム、フッ化セシウム、リチウムキノリン錯体などを含む。
第2機能層は、例えば、電子注入層として機能する。その場合、第2機能層は、例えば、フッ化リチウム、フッ化セシウム、リチウムキノリン錯体などを含む。
なお、第2機能層は、電子輸送層として機能する層と、電子注入層として機能する層と、が積層されたものであってもよい。この場合、電子注入層として機能する層は、電子の注入特性を向上させるためのものである。また、電子注入層として機能する層は、電子輸送層として機能する層と第1電極31との間に設けられる。
図5(a)及び図5(b)は、第1の実施形態に係る発光装置の別の特性の一例を表すグラフ図である。
図5(a)に表したように、この例では、第1色C1の色度座標が、領域Rbに含まれ、第2色C2の色度座標が、領域Rgに含まれ、第3色C3の色度座標が、領域Rrに含まれる。すなわち、この例では、第1色C1が実質的に青色であり、第2色C2が実質的に緑色であり、第3色C3が実質的に赤色である。
図5(a)に表したように、この例では、第1色C1の色度座標が、領域Rbに含まれ、第2色C2の色度座標が、領域Rgに含まれ、第3色C3の色度座標が、領域Rrに含まれる。すなわち、この例では、第1色C1が実質的に青色であり、第2色C2が実質的に緑色であり、第3色C3が実質的に赤色である。
このように、第1色C1を青色、第2色C2を緑色、第3色C3を赤色とした場合にも、上記と同様に、蛍光材料部21aの三重項エネルギーを、第1燐光材料部22aの三重項エネルギーよりも高くすることができる。例えば、領域R2を領域R1に含めることができる。従って、高い発光効率と、多様な色の表示と、を実現することができる。
図5(b)に表したように、第1色C1は、例えば、青色と緑色との中間の色としてもよい。第2色C2は、例えば、緑色と赤色との中間の色としてもよい。第3色C3は、例えば、赤色と青色との中間の色としてもよい。この場合にも、上記と同様に、蛍光材料部21aの三重項エネルギーを、第1燐光材料部22aの三重項エネルギーよりも高くすることができる。例えば、領域R2を領域R1に含めることができる。
このように、第1色C1、第2色C2及び第3色C3のそれぞれは、必ずしも領域Rr、領域Rg及び領域Rbに含まれていなくてもよい。第1色C1、第2色C2及び第3色C3のそれぞれは、例えば、蛍光材料部21aの三重項エネルギーを、第1燐光材料部22aの三重項エネルギーよりも高くでき、かつ、領域R2を領域R1に含めることができる任意の色(波長)でよい。
図6(a)~図6(c)は、第1の実施形態に係る別の発光装置を模式的に表す断面図である。
図6(a)に表したように、発光装置111では、第1電極31が光透過性であり、第2電極32及び第3電極33が光反射性である。発光装置111では、第1電極31の光反射率が、例えば、第2電極32の光反射率、及び、第3電極33の光反射率のそれぞれよりも低い。第1電極31は、例えば、透明である。
図6(a)に表したように、発光装置111では、第1電極31が光透過性であり、第2電極32及び第3電極33が光反射性である。発光装置111では、第1電極31の光反射率が、例えば、第2電極32の光反射率、及び、第3電極33の光反射率のそれぞれよりも低い。第1電極31は、例えば、透明である。
発光装置111では、第1発光部11から放出された光が、第1電極31を透過して外部に出射する。そして、第2発光部12から放出された光も、第1電極31を透過して外部に出射する。すなわち、発光装置111は、いわゆるトップエミッション型である。このように、本実施形態に係る発光装置は、ボトムエミッション型でもよいし、トップエミッション型でもよい。
図6(b)に表したように、発光装置112では、第1電極31と基板40との間に第1発光部11が設けられる。第1発光部11と基板40との間に第2電極32が設けられる。第2電極32と基板40との間に第2発光部12が設けられる。第2発光部12と基板40との間に第3電極33が設けられる。
発光装置112は、第4電極34と、基板41、42と、をさらに含む。第4電極34は、第2電極32と第2発光部12との間に設けられる。基板41は、第2電極32と第4電極34との間に設けられる。基板42は、基板41と第4電極34との間に設けられる。
換言すれば、発光装置112では、基板40の上に、第3電極33、第2発光部12、第4電極34、基板42、基板41、第2電極32、第1発光部11、及び、第1電極31が、この順に積層される。
発光装置112では、第1発光部11が、第1電極31と第2電極32との間に設けられる。そして、第2発光部12が、第3電極33と第4電極34との間に設けられる。第1電極31と第2電極32との間に電圧を印加する。これにより、第1発光部11から光が放出される。第3電極33と第4電極34との間に電圧を印加する。これにより、第2発光部12から光が放出される。
この例では、例えば、第1電極31が光反射性である。第2電極32~第4電極34、及び、基板40~42のそれぞれが、光透過性である。これにより、第1発光部11及び第2発光部12のそれぞれから放出された光が、基板40から外部に出射する。すなわち、ボトムエミッション型となる。
例えば、第3電極33を光反射性とし、第1電極31、第2電極32、第4電極34、基板41、42のそれぞれを光透過性としてもよい。この場合には、第1発光部11及び第2発光部12のそれぞれから放出された光が、第1電極31から外部に出射する。すなわち、トップエミッション型となる。
このように、発光装置112では、第2発光部12が、Z軸方向において第1発光部11と並ぶ。第2発光部12は、発光装置110などで表しているように、第1有機層21と第2有機層22との並ぶ方向に対して垂直な方向に並べてもよいし、発光装置112で表しているように、第1有機層21と第2有機層22との並ぶ方向に並べてもよい。
図6(c)に表したように、発光装置113では、第1電極31と基板40との間に第1発光部11が設けられる。第1発光部11と基板40との間に第2電極32が設けられる。第2電極32と基板40との間に第2発光部12が設けられる。第2発光部12と基板40との間に第3電極33が設けられる。
発光装置113では、第1電極31と第2電極32との間に第1発光部11が設けられる。第2電極32と第3電極33との間に第2発光部12が設けられる。発光装置113では、第1電極31と第2電極32との間に電圧を印加することで、第1発光部11から光が放出される。そして、第2電極32と第3電極33との間に電圧を印加することで、第2発光部12から光が放出される。すなわち、発光装置113では、第2電極32が、第1発光部11と第2発光部12とのそれぞれに共通に用いられる。
このように、第1発光部11と第2発光部12とをZ軸方向に並べる場合には、1つの電極を第1発光部11と第2発光部12とに共用させてもよい。
(第2の実施形態)
発光装置は、第1発光部及び第2発光部を含む第1発光領域と、第1発光領域と並べて設けられた第2発光領域とを備えていても良い。第1発光領域と第2発光領域は、第1方向と交差する第1面において並べて設けられている。例えば、第1方向は、第1面と直交する。
第2発光領域は、第3の発光スペクトルを有する第3光を放出する第4有機層を含む。例えば、第4有機層は、第3有機層を形成する材料を含む。例えば、第4有機層は、第3有機層を形成する材料からなる。
第3発光層および第4発光層は、例えば、第1燐光材料と異なる第2燐光材料を含む。
発光装置は、第1発光部及び第2発光部を含む第1発光領域と、第1発光領域と並べて設けられた第2発光領域とを備えていても良い。第1発光領域と第2発光領域は、第1方向と交差する第1面において並べて設けられている。例えば、第1方向は、第1面と直交する。
第2発光領域は、第3の発光スペクトルを有する第3光を放出する第4有機層を含む。例えば、第4有機層は、第3有機層を形成する材料を含む。例えば、第4有機層は、第3有機層を形成する材料からなる。
第3発光層および第4発光層は、例えば、第1燐光材料と異なる第2燐光材料を含む。
図7は、第2の実施形態に係る発光装置の一例として、表示灯を模式的に表す平面図である。
図7に表したように、表示灯210は、第1素子部71(第1発光領域)と、第2素子部72(第2発光領域)と、を含む。第2素子部72は、Z軸方向に対して垂直な方向において第1素子部71と並べて設けられる。表示灯210は、例えば、1つの第1素子部71と、複数の第2素子部72と、を含む。第1素子部71の数及び第2素子部72の数は、任意である。第1素子部71及び第2素子部72のそれぞれは、1つでもよいし、複数でもよい。なお、表示灯210において、上記第1の実施形態で説明した各発光装置と機能・構成上実質的に同じものについては、同符号を付し、詳細な説明を省略する。
図7に表したように、表示灯210は、第1素子部71(第1発光領域)と、第2素子部72(第2発光領域)と、を含む。第2素子部72は、Z軸方向に対して垂直な方向において第1素子部71と並べて設けられる。表示灯210は、例えば、1つの第1素子部71と、複数の第2素子部72と、を含む。第1素子部71の数及び第2素子部72の数は、任意である。第1素子部71及び第2素子部72のそれぞれは、1つでもよいし、複数でもよい。なお、表示灯210において、上記第1の実施形態で説明した各発光装置と機能・構成上実質的に同じものについては、同符号を付し、詳細な説明を省略する。
第1素子部71及び第2素子部72は、例えば、有機層を含む発光装置である。表示灯210は、第1素子部71から放出される光と、第2素子部72から放出される光と、によって、所定の図柄を表示する。図柄とは、例えば、シンボルマーク(ピストグラム)や文字などである。
この例では、表示灯210として、誘導灯を示している。表示灯210は、誘導灯に限らない。表示灯210は、例えば、医療表示灯や放送表示灯などでもよい。医療表示灯とは、例えば、手術中やX線撮影中などを表示灯などである。放送表示灯とは、例えば、放送中を表す表示灯(いわゆるオンエアーランプ)などである。表示灯210は、光を放出して所定の図柄を表示する任意の装置でよい。
図8は、第2の実施形態に係る表示灯の一部を模式的に表す部分断面図である。
図8に表したように、第1素子部71は、第1発光部11と第2発光部12とを含む。第1素子部71は、例えば、複数の第1発光部11と複数の第2発光部12とを含む。この例では、第2発光部12が、X軸方向において第1発光部11と並ぶ。すなわち、表示灯210において、第1素子部71は、上記第1実施形態の表示装置110と実質的に同じである。第1素子部71及び第2素子部72のそれぞれは、例えば、Y軸方向に延びるライン状である。第1発光部11及び第2発光部12は、第1素子部71の図柄に応じた形状に形成される。
図8に表したように、第1素子部71は、第1発光部11と第2発光部12とを含む。第1素子部71は、例えば、複数の第1発光部11と複数の第2発光部12とを含む。この例では、第2発光部12が、X軸方向において第1発光部11と並ぶ。すなわち、表示灯210において、第1素子部71は、上記第1実施形態の表示装置110と実質的に同じである。第1素子部71及び第2素子部72のそれぞれは、例えば、Y軸方向に延びるライン状である。第1発光部11及び第2発光部12は、第1素子部71の図柄に応じた形状に形成される。
第2素子部72は、第4有機層24を含む。第4有機層24は、有機発光層を含む。第4有機層24は、第4の発光スペクトルを有する第4光L4を放出する。第4光L4の第4色(第4の発光スペクトル)は、第1素子部71から放出される第1光L1~第3光L3の第1色と第2色と第3色との混色と異なる。第4有機層24は、例えば、第2素子部72の図柄に応じた形状に形成される。
例えば、第1色C1を青色とし、第2色C2を赤色とし、第3色C3を緑色とした場合、第1色と第2色と第3色との混色は、実質的に白色である。この場合、第4色は、白色と異なる色である。この例において、第4色は、例えば、緑色である。第4色は、例えば、第3色と実質的に同じである。この例において、第4有機層24は、例えば、第3有機層23と実質的に同じである。第4有機層24は、例えば、第2燐光材料を含む。
表示灯210は、第1素子部71と第2素子部72とによって、第1色~第3色の混色と第4色とに色分けされた図柄を表示する。例えば、表示灯210は、白色と緑色とに色分けされた避難誘導用の図柄(ピストグラム)を表示する。
例えば、図5(a)で表したように、第1色C1を青色とし、第2色C2を緑色とし、第3色C3を赤色とするとともに、第4色C4を赤色とすることにより、白色と赤色とに色分けされた図柄を表示してもよい。これにより、例えば、医療表示灯などに好適に用いることができる。第4有機層24の第4色は、例えば、第1色と同じでもよいし、第2色と同じでもよい。第4色は、第1色~第3色のそれぞれと異なっていてもよい。但し、上記のように、第4有機層24を第3有機層23と実質的に同じにする。これにより、例えば、第3有機層23と第4有機層24とを同時に形成することができる。例えば、表示灯210の製造工程を簡略化することができる。
表示灯210は、例えば、第1電極31~第4電極34と、基板40と、絶縁層50と、をさらに含む。表示灯210において、第1素子部71の構成は、上記第1の実施形態の発光装置110と実質的に同じであるから、詳細な説明は省略する。
表示灯210では、第1電極31が、第4有機層24とさらに電気的に接続されている。第4電極34は、第4有機層24と電気的に接続される。この例では、第1電極31と第4電極34との間に、第4有機層24が設けられる。これにより、第1電極31と第4電極34との間に電圧を印加することで、第4有機層24から光が放出される。
基板40は、Z軸方向において第1素子部71及び第2素子部72のそれぞれと並ぶ。基板40は、Z軸方向において第1電極31と対向する。この例では、基板40と第1電極31との間に第2電極32が設けられる。第2電極32と第1電極31との間に第1発光部11が設けられる。基板40と第1電極31との間に第3電極33が設けられる。第3電極33と第1電極31との間に第2発光部12が設けられる。基板40と第1電極31との間に第4電極34が設けられる。第4電極34と第1電極31との間に第4有機層24が設けられる。
表示灯210は、例えば、発光装置110と同様に、ボトムエミッション型である。第4電極34は、例えば、光透過性である。第4有機層24から放出された第4光L4は、例えば、第4電極34及び基板40を透過して外部に出射される。
絶縁層50は、例えば、第1素子部71と第2素子部72との間にさらに設けられる。絶縁層50は、例えば、第1素子部71と第2素子部72との間において、第1電極31と基板40との間に空く隙間を埋める。
表示灯210においては、第1素子部71に第1発光部11と第2発光部12とを設けている。これにより、上記第1の実施形態の各発光装置と同様に、高い発光効率と、多様な色の表示と、を実現することができる。例えば、色温度の高い白色を実現することができる。
図9は、第2の実施形態に係る別の表示灯の一部を模式的に表す部分断面図である。
図9に表したように、表示灯211では、第1電極31が光透過性であり、第2電極32、第3電極33及び第4電極34が光反射性である。
図9に表したように、表示灯211では、第1電極31が光透過性であり、第2電極32、第3電極33及び第4電極34が光反射性である。
表示灯211では、第1発光部11から放出された光が、第1電極31を透過して外部に出射する。第2発光部12から放出された光が、第1電極31を透過して外部に出射する。第4有機層24から放出された光が、第1電極31を透過して外部に出射する。すなわち、表示灯211は、いわゆるトップエミッション型である。このように、本実施形態に係る表示灯は、ボトムエミッション型でもよいし、トップエミッション型でもよい。
図10は、第2の実施形態に係る別の表示灯の一部を模式的に表す部分断面図である。 図10に表したように、表示灯212では、第2発光部12が、Z軸方向において第1発光部11と並ぶ。すなわち、表示灯212において、第1素子部71は、発光装置112と実質的に同じである。従って、第1素子部71についての詳細な説明は、省略する。
表示灯212の第2素子部72では、第1電極31と基板40との間に、絶縁層52が設けられる。絶縁層52と基板40との間に、基板41が設けられる。基板41と基板40との間に、基板42が設けられる。基板42と基板40との間に、第4電極34が設けられる。第4電極34と基板40との間に、第4有機層24が設けられる。第4有機層24と基板40との間に、第3電極33が設けられる。
表示灯212では、第4有機層24が、第3有機層23と連続している。この例において、第4有機層24の材料は、第3有機層23の材料と実質的に同じである。すなわち、この例では、第3有機層23と第4有機層24とが、連続した1つの層である。
絶縁層52は、例えば、第1電極31と基板41との間に空く隙間を埋める。絶縁層52は、例えば、第2素子部72において、第1素子部71の第1発光部11の分の隙間を埋める。絶縁層52は、例えば、光透過性を有する。
この例では、例えば、第1電極31が光反射性である。第2電極32~第4電極34、及び、基板40~42のそれぞれが、光透過性である。これにより、第1発光部11、第2発光部12及び第4有機層24のそれぞれから放出された光が、基板40から外部に出射する。すなわち、ボトムエミッション型となる。
例えば、第3電極33を光反射性とし、第1電極31、第2電極32、第4電極34、基板41、42、絶縁層52のそれぞれを光透過性としてもよい。この場合には、第1発光部11、第2発光部12及び第4有機層24のそれぞれから放出された光が、第1電極31から外部に出射する。すなわち、トップエミッション型となる。
このような発光装置によると、発光色を変化させる部分を第1素子部とし、発光色を変化させない部分は第2素子部とすることができ、発光色を切り替え可能な発光装置を得ることができる。
表示灯212においても、上記各実施形態と同様に、高い発光効率と、多様な色の表示と、を実現することができる。例えば、色温度の高い白色を実現することができる。
表示灯212においても、上記各実施形態と同様に、高い発光効率と、多様な色の表示と、を実現することができる。例えば、色温度の高い白色を実現することができる。
(第3の実施形態)
図11(a)~図11(c)は、第3の実施形態に係る表示灯を表す模式図である。
図11(a)は、表示灯310を模式的に表す平面図である。図11(b)(c)は表示灯310に表示される図柄の一例を表す模式図である。
図11(a)に表したように、表示灯310は、表示部312と、制御部314と、を含む。
図11(a)~図11(c)は、第3の実施形態に係る表示灯を表す模式図である。
図11(a)は、表示灯310を模式的に表す平面図である。図11(b)(c)は表示灯310に表示される図柄の一例を表す模式図である。
図11(a)に表したように、表示灯310は、表示部312と、制御部314と、を含む。
表示部312は、複数のセグメント321~324を含む。各セグメント321~324は、異なる複数の色の光を放出する。この例では、各セグメント321~324のそれぞれが、白色光と緑色光とを放出する。各セグメント321~324の放出する色は、これらに限ることなく、任意の色でよい。また、各セグメント321~324の放出する色は、2色以上でもよい。なお、表示部312は、例えば、1つの色の光のみを放出するセグメントを含んでもよい。
各セグメント321~324は、平面内で分離した複数の領域部からなっており、同じセグメントに属する領域部は同期して放射する光の色が変化する。例えば、セグメント321は、領域部321a~321cを含む。セグメント322は、領域部322a~322iを含む。セグメント323は、領域部323a~323iを含む。セグメント324は、領域部324a~324cを含む。
制御部314は、各セグメント321~324から放出される光の色を選択する。これにより、制御部314は、異なる複数の図柄を選択的に表示部312に表示する。この例では、制御部314が、図11(b)に表す図柄SG1と、図11(c)に表す図柄SG2と、を選択的に切り替える。なお、切り替える図柄のパターンは、例えば、2種類以上でもよい。
図12は、セグメントの一例を模式的に表す断面図である。
図12に表したように、各セグメント321~324は、第1素子部71と、第2素子部72と、を含む。各セグメント321~324は、例えば、複数の第1素子部71と、複数の第2素子部72と、を含む。各第1素子部71及び各第2素子部72は、例えば、Y軸方向に延びるライン状である。各第1素子部71及び各第2素子部72は、例えば、X軸方向に交互に並ぶ。また、各第1素子部71及び各第2素子部72のそれぞれは、各セグメント321~324に対応した形状に形成される。
図12に表したように、各セグメント321~324は、第1素子部71と、第2素子部72と、を含む。各セグメント321~324は、例えば、複数の第1素子部71と、複数の第2素子部72と、を含む。各第1素子部71及び各第2素子部72は、例えば、Y軸方向に延びるライン状である。各第1素子部71及び各第2素子部72は、例えば、X軸方向に交互に並ぶ。また、各第1素子部71及び各第2素子部72のそれぞれは、各セグメント321~324に対応した形状に形成される。
この例において、第1発光部11、第2発光部12及び第4有機層24などは、表示灯211に関して説明したものと実質的に同じであるから、これらについての詳細な説明は省略する。なお、各セグメント321~324において、第1素子部71及び第2素子部72は、ボトムエミッション型でもよいし、トップエミッション型でもよい。
各セグメント321~324は、例えば、絶縁層54と、配線81、82と、をさらに含む。配線81は、例えば、各第2電極32と基板40との間、及び、各第3電極33と基板40との間に設けられる。配線81は、例えば、Z軸方向において、各第2電極32及び各第3電極33のそれぞれと対向する。
配線82は、例えば、第4電極34と基板40との間に設けられる。絶縁層54は、例えば、各第2電極32と配線81との間、各第3電極33と配線81との間、及び、第4電極34と配線82との間に設けられる。
配線81は、例えば、ビアなどを介して各第2電極32及び各第3電極33のそれぞれと電気的に接続されている。配線82は、例えば、ビアなどを介して第4電極34と電気的に接続されている。また、配線81と配線82とは、例えば、絶縁層54などで互いに電気的に絶縁されている。さらに、配線81と配線82とは、例えば、セグメント321~324間においても、互いに絶縁されている。例えば、セグメント321の配線81は、セグメント322の配線81と電気的に絶縁されている。これにより、表示灯310では、各配線81、82のそれぞれに対して個別に電圧を印加することができる。
制御部314は、例えば、第1電極31及び配線81、82のそれぞれと電気的に接続されている。
制御部314は、例えば、第1電極31と配線81との間に電圧を印加する。これにより、各第1発光部11及び各第2発光部12のそれぞれから光が放出される。例えば、各第1発光部11及び各第2発光部12のそれぞれから実質的に白色の光が放出される。すなわち、セグメント321~324から実質的に白色の光が放出される。
また、制御部314は、例えば、第1電極31と配線82との間に電圧を印加する。これにより、第4有機層24から光が放出される。例えば、第4有機層24から実質的に緑色の光が放出される。すなわち、セグメント321~324から実質的に緑色の光が放出される。
このように、制御部314は、各セグメント321~324のそれぞれにおいて、複数の第1素子部71及び複数の第2素子部72のそれぞれと電気的に接続される。そして、複数の第1素子部71及び複数の第2素子部72のそれぞれの点灯及び消灯を制御する。すなわち、第1電極31と配線81との間に電圧を印加するか、第1電極31と配線82との間に電圧を印加するか、を制御する。
これにより、各セグメント321~324から放出される光の色を選択的に切り替えることができる。すなわち、制御部314は、異なる複数の図柄を選択的に表示する。例えば、表示灯310において、図柄SG1の表示と、図柄SG2の表示と、を選択的に切り替えることができる。制御部314は、例えば、外部から入力される制御信号や選択スイッチの設定などに応じて、各セグメント321~324から放出される光の色を切り替える。
表示灯310においても、第1素子部71に第1発光部11と第2発光部12とを設けている。これにより、上記第1の実施形態の各発光装置と同様に、高い発光効率と、多様な色の表示と、を実現することができる。例えば、色温度の高い白色を実現することができる。
図13は、セグメントの別の一例を模式的に表す断面図である。
図13に表したように、この例において、第1発光部11、第2発光部12及び第4有機層24などは、表示灯212に関して説明したものと実質的に同じであるから、これらについての詳細な説明は省略する。なお、この例の各セグメント321~324において、第1素子部71及び第2素子部72は、ボトムエミッション型でもよいし、トップエミッション型でもよい。
図13に表したように、この例において、第1発光部11、第2発光部12及び第4有機層24などは、表示灯212に関して説明したものと実質的に同じであるから、これらについての詳細な説明は省略する。なお、この例の各セグメント321~324において、第1素子部71及び第2素子部72は、ボトムエミッション型でもよいし、トップエミッション型でもよい。
各セグメント321~324は、例えば、絶縁層54と、配線81、82と、をさらに含む。この例において、配線81は、第2電極32と基板41との間に設けられる。絶縁層54は、第2電極32と配線81との間に設けられる。
配線81は、例えば、ビアなどを介して第2電極32と電気的に接続されている。各セグメント321~324のそれぞれの配線81は、互いに電気的に絶縁されている。これにより、各セグメント321~324のそれぞれの配線81に個別に電圧を印加することができる。
この例では、制御部314が、例えば、第1電極31、第3電極33、第4電極34及び配線81のそれぞれと電気的に接続されている。
制御部314は、例えば、第1電極31と配線81との間に電圧を印加するとともに、第3電極33と第4電極34との間に電圧を印加する。これにより、セグメント321~324から実質的に白色の光が放出される。
また、制御部314は、例えば、第3電極33と第4電極34との間に電圧を印加する。これにより、セグメント321~324から実質的に緑色の光が放出される。
この例においても、第1素子部71に第1発光部11と第2発光部12とを設けている。これにより、上記各実施形態と同様に、高い発光効率と、多様な色の表示と、を実現することができる。例えば、色温度の高い白色を実現することができる。
(第4の実施形態)
図14は、第4の実施形態に係る表示システムを模式的に表すブロック図である。
図14に表したように、表示システム410は、複数の表示灯210と、制御部412と、を含む。制御部412は、複数の表示灯210のそれぞれと電気的に接続される。制御部412は、例えば、複数の表示灯210のそれぞれにおいて、第1電極31~第4電極34のそれぞれと電気的に接続される。これにより、制御部412は、複数の表示灯210のそれぞれの点灯及び消灯を制御する。
図14は、第4の実施形態に係る表示システムを模式的に表すブロック図である。
図14に表したように、表示システム410は、複数の表示灯210と、制御部412と、を含む。制御部412は、複数の表示灯210のそれぞれと電気的に接続される。制御部412は、例えば、複数の表示灯210のそれぞれにおいて、第1電極31~第4電極34のそれぞれと電気的に接続される。これにより、制御部412は、複数の表示灯210のそれぞれの点灯及び消灯を制御する。
例えば、表示灯210を避難誘導用の誘導灯とする。この場合、表示システム410では、災害状況に応じて各表示灯210の点灯及び消灯を制御することにより、避難者をより適切に出口などに誘導することができる。例えば、火災発生時に、火元から遠い出口に避難者を誘導することができる。
表示システム410では、例えば、各表示灯210のそれぞれにおいて、高い発光効率と、多様な色の表示と、を実現することができる。例えば、色温度の高い白色を実現することができる。
この例では、表示システム410に表示灯210を用いている。表示システム410に用いられる表示灯は、表示灯210に限らない。例えば、表示灯211や表示灯212を表示システム410に用いてもよい。
さらには、表示灯310を表示システム410に用いてもよい。例えば、制御部412からの制御信号に応じて、表示灯310の図柄を切り替える。この場合、制御部412は、例えば、表示灯310の制御部314と電気的に接続される。例えば、制御部412を主制御部とし、制御部314を副制御部とし、制御部412によって、複数の表示灯310のそれぞれの制御部314の動作を制御する。これにより、例えば、表示灯310を誘導灯とした場合には、より適切に誘導を行うことができる。
なお、制御部412と各表示灯との間の電気的な接続は、有線でもよいし、無線でもよい。例えば、制御部412と制御部314との電気的な接続は、有線でもよいし、無線でもよい。このように、制御部412から電波などを介して無線で各表示灯に制御信号を送信し、制御信号に応じて各表示灯の点灯及び消灯を切り替えてもよい。
実施形態によれば、発光効率が高く、かつ、多様な色の表示が可能な発光装置、表示灯及び表示システムが提供される。
なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。本願明細書において、「上に設けられる」状態は、直接接して設けられる状態の他に、間に他の要素が挿入されて設けられる状態も含む。「積層される」状態は、互いに接して重ねられる状態の他に、間に他の要素が挿入されて重ねられる状態も含む。「対向する」状態は、直接的に面する状態の他に、間に他の要素が挿入されて面する状態も含む。本願明細書において、「電気的に接続」には、直接接触して接続される場合の他に、他の導電性部材などを介して接続される場合も含む。
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明の実施形態は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、発光装置、表示灯及び表示システムに含まれる、第1発光部、第2発光部、第1有機層、第2有機層、第3有機層、第1素子部、第2素子部、及び、制御部などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
また、各具体例のいずれか2つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
また、各具体例のいずれか2つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
その他、本発明の実施の形態として上述した有機電界発光素子、照明装置及び照明システムを基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての有機電界発光素子、照明装置及び照明システムも、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
Claims (15)
- 第1発光部であって、
第1の発光スペクトルを有する第1光を放出する蛍光材料を含む第1有機層と、
第1方向において前記第1有機層と積層され、前記第1の発光スペクトルと異なる第2の発光スペクトルを有する第2光を放出する第1燐光材料を含む第2有機層と、
を含む第1発光部と、
第2発光部であって、前記第1の発光スペクトル及び前記第2の発光スペクトルと異なる第3の発光スペクトルを有する第3光を放出する第3有機層を含む第2発光部と、
を備え、
前記蛍光材料の三重項エネルギーは、前記第1燐光材料の三重項エネルギーよりも高い発光装置。 - 前記第1の発光スペクトルと前記第2の発光スペクトルと前記第3の発光スペクトルとを足して白色光を放出する請求項1記載の発光装置。
- CIE1931の(x、y)色度座標において、前記第1の発光スペクトルの第1色と前記前記第2の発光スペクトルの第2色と前記第3の発光スペクトルの第3色とで囲まれた第1領域は、第1点、第2点、第3点及び第4点で囲まれた第2領域を含み、
前記第1点の前記(x、y)色度座標は、(0.350、0.360)であり、
前記第2点の前記(x、y)色度座標は、(0.305、0.315)であり、
前記第3点の前記(x、y)色度座標は、(0.295、0.325)であり、
前記第4点の前記(x、y)色度座標は、(0.340、0.370)である請求項1記載の発光装置。 - 前記第1領域は、第5点、第6点、第7点及び第8点で囲まれた第3領域をさらに含み、
前記第5点の前記(x、y)色度座標は、(0.500、0.405)であり、
前記第6点の前記(x、y)色度座標は、(0.300、0.300)であり、
前記第7点の前記(x、y)色度座標は、(0.300、0.340)であり、
前記第8点の前記(x、y)色度座標は、(0.500、0.445)である請求項3記載の発光装置。 - 前記第1色の前記(x、y)色度座標は、(0.05、0.3)、(0.187、0.35)、(0.26、0.154)、及び、(0.174、0.005)で囲まれた領域に含まれ、
前記第2色の前記(x、y)色度座標は、(0.65、0.22)、(0.6、0.3)、(0.6、0.4)、及び、(0.74、0.26)で囲まれた領域に含まれ、
前記第3色の前記(x、y)色度座標は、(0.38、0.62)、(0.3、0.45)、及び、(0、0.65)で囲まれた領域に含まれる請求項3記載の発光装置。 - 前記第1色の前記(x、y)色度座標は、(0.05、0.3)、(0.187、0.35)、(0.26、0.154)、及び、(0.174、0.005)で囲まれた領域に含まれ、
前記第2色の前記(x、y)色度座標は、0.38、0.62)、(0.3、0.45)、及び、(0、0.65)で囲まれた領域に含まれ、
前記第3色の前記(x、y)色度座標は、(0.65、0.22)、(0.6、0.3)、(0.6、0.4)、及び、(0.74、0.26)で囲まれた領域に含まれる請求項3記載の発光装置。 - 前記第2発光部は、前記第1方向に対して垂直な第2方向において前記第1発光部と並ぶ請求項1記載の発光装置。
- 第1電極と、第2電極と、第3電極と、をさらに備え、
前記第1発光部は、前記第1電極と前記第2電極との間に設けられ、
前記第2発光部は、前記第1電極と前記第3電極との間に設けられる請求項7記載の発光装置。 - 前記第2発光部は、前記第1方向において前記第1発光部と並ぶ請求項1記載の発光装置。
- 第1電極と、第2電極と、第3電極と、をさらに備え、
前記第1発光部は、前記第1電極と前記第2電極との間に設けられ、
前記第2発光部は、前記第2電極と前記第3電極との間に設けられる請求項9記載の発光装置。 - 前記第1発光部及び前記第2発光部を含む第1発光領域と、前記第1方向と交差する第1面において前記第1発光領域と並べて設けられた第2発光領域と、をさらに備え、
前記第2発光領域は、前記第4の発光スペクトルを有する前記第4光を放出する第4有機層を含む、請求項1記載の発光装置。 - 前記第3有機層及び前記第4有機層は、前記第1燐光材料と異なる第2燐光材料を含む請求項11記載の発光装置。
- 第1発光部であって、
第1の発光スペクトルを有する第1光を放出する蛍光材料を含む第1有機層と、
第1方向において前記第1有機層と積層され、前記第1の発光スペクトルと異なる第2の発光スペクトルを有する第2光を放出する第1燐光材料を含む第2有機層と、
を含む第1発光部と、
第2発光部であって、前記第1の発光スペクトル及び前記第2の発光スペクトルと異なる第3の発光スペクトルを有する第3光を放出する第3有機層を含む第2発光部と、
を含み、前記蛍光材料の三重項エネルギーは、前記第1燐光材料の三重項エネルギーよりも高い第1素子部と、
前記第1方向に対して垂直な第2方向において前記第1素子部と並べて設けられ、前記第1の発光スペクトルの第1色と前記第2の発光スペクトルの第2色と前記第3の発光スペクトルの第3色との混色と異なる第4色の第4光を放出する第2素子部と、
を備え、
前記第1素子部と前記第2素子部とによって、前記混色と前記第4色とに色分けされた図柄を表示する表示灯。 - 前記第1素子部及び前記第2素子部のそれぞれと電気的に接続され、前記第1素子部及び前記第2素子部のそれぞれの点灯及び消灯を制御する制御部をさらに備え、
前記第1素子部及び前記第2素子部のそれぞれは、複数設けられ、
前記制御部は、前記複数の第1素子部及び前記複数の第2素子部のそれぞれと電気的に接続され、前記複数の第1素子部及び前記複数の第2素子部のそれぞれの点灯及び消灯を制御することにより、異なる複数の前記図柄を選択的に表示する請求項13記載の表示灯。 - 複数の表示灯であって、
前記複数の表示灯のそれぞれは、
第1発光部であって、
第1の発光スペクトルを有する第1光を放出する蛍光材料を含む第1有機層と、
第1方向において前記第1有機層と積層され、前記第1の発光スペクトルと異なる第2の発光スペクトルを有する第2光を放出する第1燐光材料を含む第2有機層と、
を含む第1発光部と、
第2発光部であって、前記第1の発光スペクトル及び前記第2の発光スペクトルと異なる第3の発光スペクトルを有する第3光を放出する第3有機層を含む第2発光部と、
を含み、前記蛍光材料の三重項エネルギーは、前記第1燐光材料の三重項エネルギーよりも高い第1素子部と、
前記第1方向に対して垂直な第2方向において前記第1素子部と並べて設けられ、前記第1の発光スペクトルの第1色と前記第2の発光スペクトルの第2色と前記第3の発光スペクトルの第3色との混色と異なる第4色の第4光を放出する第2素子部と、
を含み、前記第1素子部と前記第2素子部とによって、前記混色と前記第4色とに色分けされた図柄を表示する
複数の表示灯と、
前記複数の表示灯のそれぞれと電気的に接続され、前記複数の表示灯のそれぞれの点灯及び消灯を制御する制御部と、
を備えた表示システム。
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