JP6913088B2 - Organic electroluminescence elements and vehicle lamps - Google Patents
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Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子、及びこの有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた車両用灯具に関する。 The present invention relates to an organic electroluminescence element and a vehicle lamp using the organic electroluminescence element.
従来、一重項励起子と三重項励起子のすべてをエレクトロルミネッセンス(electroluminescence:以下ELともいう。)に利用し、高発光効率を実現する発光材料を用いた有機EL素子が提案されている。有機EL素子においては、高い発光効率と発光寿命の両方で実用域の材料が開発され、ディスプレイや照明に利用されている。 Conventionally, an organic EL element using a light emitting material that realizes high light emission efficiency by utilizing all of singlet excitons and triplet excitons for electroluminescence (hereinafter, also referred to as EL) has been proposed. In organic EL devices, materials in the practical range have been developed with both high luminous efficiency and luminous life, and are used for displays and lighting.
また、近年では、有機EL素子の面発光や可撓性といった特性を活かし、デザイン性の高い車両用灯具(例えば、テールランプ等)に適用することが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 Further, in recent years, it has been proposed to utilize the characteristics such as surface emission and flexibility of an organic EL element to apply it to a vehicle lamp (for example, a tail lamp) having a high design (see, for example, Patent Document 1). ).
しかしながら、従来の有機EL素子を車両用灯具に用いる場合、後方車両からの視認性が低いといった課題がある。そのため、後方車両からの高い視認性を有する有機EL素子が必要とされている。 However, when a conventional organic EL element is used for a vehicle lamp, there is a problem that visibility from a rear vehicle is low. Therefore, an organic EL element having high visibility from a vehicle behind is required.
上記問題に対し、発明者による鋭意努力の結果、下記のようなことが分かった。 As a result of the inventor's diligent efforts to address the above problems, the following was found.
面発光源である有機EL素子を湾曲させた状態で車両に搭載する場合、後続車両への視認性及び明るさの均一性を確保するために、湾曲された部分からも強い発光光が必要となる。そのため、正面だけでなく視野角20°程度までの発光光強度が要求されることが分かった。一方で、後続車両への視認性及び明るさの均一性の観点から、視野角60°〜90°付近からの発光光強度は必要とされないという事が判明した。従来公知の有機EL素子においては、発光光をいずれの方向から見てもある一定の視認性が得られるようになっているが、視野角60°〜90°付近の発光光も多く、無駄になっている発光光も多かった。 When the organic EL element, which is a surface emission source, is mounted on a vehicle in a curved state, strong emission light is required even from the curved portion in order to ensure visibility to the following vehicle and uniformity of brightness. Become. Therefore, it was found that the emission light intensity is required not only in the front surface but also in a viewing angle of about 20 °. On the other hand, from the viewpoint of visibility to the following vehicle and uniformity of brightness, it was found that the emission light intensity from a viewing angle of about 60 ° to 90 ° is not required. Conventionally known organic EL devices can obtain a certain level of visibility when the emitted light is viewed from any direction, but there is a lot of emitted light with a viewing angle of about 60 ° to 90 °, which is wasteful. There was also a lot of emitted light.
本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、車両用灯具に適する高い視認性を有する有機エレクトロルミネッセンス素子を提供すること、及びこの有機エレクトロルミネッセンス素子を用いたことにより視認性の向上が図られた車両用灯具を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems and situations, and by providing an organic electroluminescence element having high visibility suitable for a vehicle lamp, and by using this organic electroluminescence element, the visibility can be improved. It is an object of the present invention to provide improved vehicle lighting equipment.
以上のような目的を達成するための本発明は、フレキシブル基板と、前記フレキシブル基板上に設けられた第1電極層と、前記第1電極層の上方に設けられた第2電極層と、有機材料を用いて構成された発光層を有し前記第1電極層と前記第2電極層との間に重ねて配置された少なくとも2つの発光ユニットと、前記発光ユニット間に配置された中間電極層とを備え、前記少なくとも2つの発光ユニットは、それぞれの発光光の色度が異なるものであり、前記少なくとも2つの発光ユニットのうち少なくとも1つの発光ユニットから前記フレキシブル基板側又は前記第2電極層側に取り出される発光光の配光特性が、正面輝度を[L1]、視野角20°の輝度を[L2]、及び視野角60°の輝度を[L3]とした場合に、0.85≦[L2]/[L1]≦1.20であり、かつ[L3]/[L1]≦0.50であり、前記第1電極層、前記第2電極層、及び前記中間電極層には外部電源が接続され、前記少なくとも2つの発光ユニットおよび前記中間電極層は、前記第1電極層と前記第2電極層との間においての外光の干渉が防止されるように膜厚設計されている有機エレクトロルミネッセンス素子である。また本発明は、このような有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた車両用灯具でもある。 The present invention for achieving the above object includes a flexible substrate, a first electrode layer provided on the flexible substrate, a second electrode layer provided above the first electrode layer, and an organic substance. At least two light emitting units having a light emitting layer made of a material and arranged so as to be overlapped between the first electrode layer and the second electrode layer, and an intermediate electrode layer arranged between the light emitting units. with the door, the at least two light emitting units, which the chromaticity of each of the emitted light are different, at least two of the at least one of the flexible substrate side or the second electrode layer side from the light-emitting unit of the light-emitting unit When the front brightness is [L1], the brightness with a viewing angle of 20 ° is [L2], and the brightness with a viewing angle of 60 ° is [L3], the light distribution characteristics of the emitted light extracted from the above are 0.85 ≦ [ L2] / [L1] ≤ 1.20 and [L3] / [L1] ≤ 0.50 , and an external power source is supplied to the first electrode layer, the second electrode layer, and the intermediate electrode layer. The organic electro is connected, and the film thickness of the at least two light emitting units and the intermediate electrode layer is designed so as to prevent interference of external light between the first electrode layer and the second electrode layer. It is a luminescence element. The present invention is also a vehicle lamp using such an organic electroluminescence element.
このような構成の本発明によれば、車両用灯具に適する高い視認性を有する有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることが可能であり、またこの有機エレクトロルミネッセンス素子を用いたことにより視認性の向上が図られた車両用灯具を得ることが可能である。 According to the present invention having such a configuration, it is possible to obtain an organic electroluminescence element having high visibility suitable for a vehicle lamp, and the visibility is improved by using this organic electroluminescence element. It is possible to obtain the electroluminescence for vehicles.
以下本発明の実施の形態を、有機エレクトロルミネッセンス素子、この有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた車両用灯具の順に説明する。なお、以降に説明する実施の形態において「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in the order of an organic electroluminescence element and a vehicle lamp using the organic electroluminescence element. In the embodiments described below, "~" is used to mean that the numerical values described before and after the "~" are included as the lower limit value and the upper limit value.
≪有機エレクトロルミネッセンス素子≫
図1は、実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子1の概略を示す断面図である。この図に示すように、有機エレクトロルミネッセンス素子1は、フレキシブル基板10、第1電極層11、第1発光ユニット21、中間電極層30、第2発光ユニット22、及び第2電極層12をこの順に積層したタンデム構造のものである。この有機エレクトロルミネッセンス素子1は、第1発光ユニット21及び第2発光ユニット22で発生させた発光光h1及び発光光h2を、図示したようにフレキシブル基板10側から取り出すボトムエミッション型のものであるか、又はこの逆から取り出すトップエミッション型であってもよい。≪Organic electroluminescence element≫
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an outline of the
ここでは、一例として図示したようなボトムエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス素子1を説明する。この場合、光取り出し側の第1電極層11、及び中間電極層30は、光透過性を有する透明電極として構成される。またマイクロキャビティ効果によって、発光光h1,h2を干渉させて取り出す場合であれば、第1電極層11及び中間電極層30は、半透過半反射性を有する電極として構成される。一方、第2電極層12は、反射電極として構成される。
Here, the bottom emission type
実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子1は、第1電極層11と中間電極層30とに対して外部電源から電圧が印加され、これによって第1発光ユニット21において発光光h1が発生する。また、中間電極層30と第2電極層12とに対して、外部電源から電圧が印加され、これによって第2発光ユニット22において発光光h2が発生する。発光光h1と発光光h2との発生は、第1電極層11、中間電極層30、及び第2電極層12への電圧印加の調整により、個々に制御される。
In the
ここで、以上のように外部電源に接続されて電圧が印加される第1電極層11、第2電極層12、及び中間電極層30は、シート抵抗をある程度低く抑える必要がある。したがって、光透過性を有して構成される第1電極層11及び中間電極層30は、ある程度の膜厚が必要となるため、半透過半反射電極として構成されることになる。
Here, the sheet resistance of the
このような構成の有機エレクトロルミネッセンス素子1において、第1発光ユニット21で発生する発光光h1と、第2発光ユニット22で発生する発光光h2とは、色度が異なる。また発光光h1と発光光h2とは、最大ピーク波長も異なる。このような発光光h1及び発光光h2の違いは、第1発光ユニット21及び第2発光ユニット22の構成の差によるものであり、以降に詳細に説明する。
In the
以上のような第1発光ユニット21及び第2発光ユニット22を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子1は、フレキシブル基板10側の最表面を光取り出し面Sとした場合、この光取り出し面Sから取り出される発光光h1,h2の配光特性が特徴的である。また、発光光h1,h2の色度にも特徴がある。以下、発光光h1,h2の配光特性、発光光h1,h2の色度、有機エレクトロルミネッセンス素子1を構成する構成要素の詳細を、この順に説明する。
In the
<発光光h1,h2の配光特性>
発光光h1及び発光光h2の少なくとも一方は、次のような配光特性を有する。すなわち、光取り出し面Sの法線N方向を正面とし、正面輝度を[L1]、法線Nに対する視野角20°の輝度を[L2]、法線[N]に対する視野角60°の輝度を[L3]とする。この場合において、発光光h1及び発光光h2の少なくとも一方の配光特性は、0.85≦[L2]/[L1]≦1.20であり、かつ[L3]/[L1]≦0.50である。<Light distribution characteristics of emitted light h1 and h2>
At least one of the luminescent light h1 and the luminescent light h2 has the following light distribution characteristics. That is, with the normal line N direction of the light extraction surface S as the front, the front brightness is [L1], the brightness with a viewing angle of 20 ° with respect to the normal line N is [L2], and the brightness with a viewing angle of 60 ° with respect to the normal line [N]. Let it be [L3]. In this case, at least one of the emission light h1 and the emission light h2 has a light distribution characteristic of 0.85 ≦ [L2] / [L1] ≦ 1.20 and [L3] / [L1] ≦ 0.50. Is.
以上は、図2に示すように、光取り出し面Sが湾曲している場合であっても同様であり、凸方向に湾曲した光取り出し面Sの各部において、発光光h1及び発光光h2の少なくとも一方の配光特性は、上述した関係が成り立つこととする。 The above is the same even when the light extraction surface S is curved as shown in FIG. 2, and at least of the emission light h1 and the emission light h2 in each part of the light extraction surface S curved in the convex direction. On the other hand, it is assumed that the above-mentioned relationship holds for the light distribution characteristics.
このような関係が成り立つことにより、例えば、この有機エレクトロルミネッセンス素子1を、車両用灯具として車両の後部コーナー部に、例えば光取り出し面Sを凸方向に湾曲させて設けた場合、その車を後方車両から見たときの光取り出し面Sにおける発光光h1,h2の取り出し強度を均一化させることが可能である。またこれにより、その車を後方車両から見たときの発光光h1,h2の視認性の向上を図ることができる。より詳しくは、発光光h1が、上述の関係を満たしていれば、発光光h1についてこのような効果を得ることができ、発光光h2が、上述の関係を満たしていれば、発光光h2についてこのような効果を得ることができる。
By establishing such a relationship, for example, when the
また、以上のような配光特性は、0.90≦[L2]/[L1]≦1.10であり、かつ[L3]/[L1]≦0.45であることが好ましく、これにより上述の効果をさらに高めることができる。また以上のような配光特性は、発光光h1及び発光光h2の両方に兼ね備えられていることが好ましい。 Further, the light distribution characteristics as described above are preferably 0.90 ≦ [L2] / [L1] ≦ 1.10 and [L3] / [L1] ≦ 0.45. The effect of can be further enhanced. Further, it is preferable that the above light distribution characteristics are combined with both the emitted light h1 and the emitted light h2.
実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子1の配光特性は、均等拡散光源からの光の強度であるランバーシアンに対し、これよりも法線N方向への配光度合いが強い配光形状であっても、弱い配光形状であってもよい。下記表1には、実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子1の配光特性の例として、法線N方向への配光度合いが強い場合の配光形状1,2および法線N方向への配光度合いが弱い場合の配光形状3,4についての、[L2]/[L1]および[L3]/[L1]の例を示す。ただし、配光形状1は、法線N方向への配光度合いが強く、[L2]/[L1]の値が0.85≦[L2]/[L1]≦1.20の範囲から外れる。
The light distribution characteristic of the
[輝度の測定方法]
上述した配光特性を得るための輝度[L1]〜[L3]の測定方法としては、次の方法を用いることができる。[Brightness measurement method]
The following method can be used as a method for measuring the brightness [L1] to [L3] for obtaining the above-mentioned light distribution characteristics.
有機エレクトロルミネッセンス素子1を自動的に回転させる回転ステージにセットし、分光輝度計(コニカミノルタ社製、CS−2000)を用いて光量分布及びスペクトルを測定することにより輝度[L1]〜[L3]を求めることができる。これらの測定は、第1発光ユニット21及び第2発光ユニット22のそれぞれに対して、個別に一定の電流量(5mA/cm2)を流して発光させた状態で、法線Nに対して±80°の範囲で実施する。測定結果のうち、法線[N]方向の測定値、法線Nに対する視野角20°の測定値、法線Nに対する視野角60°の測定値のそれぞれから、各輝度[L1]〜[L3]を求める。Luminance [L1] to [L3] by setting the
[輝度の調整方法]
発光光h1,h2の輝度[L1]〜[L3]を、上記の配光特性の範囲内に調整する方法としては、例えば次の二つの方法を挙げることができる。[Brightness adjustment method]
Examples of the method for adjusting the brightness [L1] to [L3] of the emitted lights h1 and h2 within the range of the above-mentioned light distribution characteristics include the following two methods.
一つ目の方法は、第1電極層11、中間電極層30、及び第2電極層12間のマイクロキャビティ効果を利用する方法である。この場合、第1発光ユニット21及び第2発光ユニット22を構成する各層、さらには中間電極層30の膜厚設計により、第1発光ユニット21及び第2発光ユニット22における各発光点D1,D2から、第1電極層11、中間電極層30、及び第2電極層12までの各距離を調整する。これにより、各発光波長の発光光h1,h2を、第1電極層11、中間電極層30、及び第2電極層12間において干渉させて光取り出し面Sから取り出す。
The first method is a method of utilizing the microcavity effect between the
この際、第1発光ユニット21及び第2発光ユニット22を構成する各層、さらには中間電極層30の膜厚設計によって発光光h1,h2の干渉度合いを調整することで、光取り出し方向の指向性が制御される。これにより、上述した配光特性を満たすように発光光h1,h2の各輝度[L1]〜[L3]が調整される。
At this time, the directivity in the light extraction direction is achieved by adjusting the degree of interference between the emitted lights h1 and h2 by adjusting the film thickness of each layer constituting the first
二つ目の方法は、有機エレクトロルミネッセンス素子1の光取り出し面S側に、ここでの図示を省略した光学フィルムを設ける方法である。光学フィルムは、例えば透光性樹脂材料からなり、複数の凸部からなるマイクロレンズアレイやドットパターン、若しくは回折格子や凹凸構造を有するシート状の光学フィルムや光学シート、又は屈折率の異なる光学多層膜からなる光学フィルム等を用いることができる。
The second method is a method in which an optical film (not shown here) is provided on the light extraction surface S side of the
ただし、光学フィルムとして十分な透過率を有するものを用意できない場合は、発光光h1,h2の輝度[L1]〜[L3]は、上述した一つ目の方法を適用して上記の配光特性の範囲内に調整されていることが好ましい。 However, if a film having sufficient transmittance cannot be prepared as the optical film, the brightness [L1] to [L3] of the emitted lights h1 and h2 can be adjusted to the above-mentioned light distribution characteristics by applying the first method described above. It is preferable that the adjustment is made within the range of.
<発光光h1,h2の色度>
発光光h1及び発光光h2の色度は、何れか一方が赤色であり、何れか他方がアンバー色であることが好ましい。より好ましくは、光取り出し側に配置される第1発光ユニット21からの発光光h1を、より長波長の赤色の発光光とする一方、第2電極層12側に配置される第2発光ユニット22からの発光光h2を、より短波長のアンバー色の発光光とする方がよい。これにより、長波長の赤色の、プラズモン吸収による衰弱を抑制することができるため、有機エレクトロルミネッセンス素子として、高効率化が見込まれる。<Color of emitted light h1 and h2>
As for the chromaticity of the emitted light h1 and the emitted light h2, it is preferable that one of them is red and the other is amber. More preferably, the emitted light h1 from the first
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の色度は特に限定はなく、種々の範囲の色度を適用することができる。車両用灯具として、適用する場合は赤色とアンバー色が好ましい。ここで赤色の発光光とは、正面の色度が、CIE−xy色度図において0.29≦y≦0.34、y+x≧0.98であることが好ましい。またアンバー色の発光光とは、CIE−xy色度図においてy≧0.39、y≧0.79−0.67x、y≦x−0.12であることが好ましい。なお、上記色度範囲におけるx及びyは、CIE1931表色系における色度x及びyである。 The chromaticity of the organic electroluminescence device of the present invention is not particularly limited, and various chromaticities can be applied. When applied as a vehicle lamp, red and amber colors are preferable. Here, it is preferable that the chromaticity of the front surface of the red emitted light is 0.29 ≦ y ≦ 0.34 and y + x ≧ 0.98 in the CIE-xy chromaticity diagram. The amber-colored emitted light is preferably y ≧ 0.39, y ≧ 0.79-0.67x, and y ≦ x −0.12 in the CIE-xy chromaticity diagram. Note that x and y in the chromaticity range are chromaticity x and y in the CIE 1931 color system.
[色度の測定方法]
発光光h1,h2の色度は、例えば、分光放射輝度計CS−2000(コニカミノルタ社製)を用いて測定することができる。この際、第1発光ユニット21及び第2発光ユニット22のそれぞれに対して、個別に所定値の電流密度を与え、発生する発光光h1,h2の色度を測定する。[Measurement method of chromaticity]
The chromaticity of the emitted lights h1 and h2 can be measured using, for example, a spectral radiance meter CS-2000 (manufactured by Konica Minolta). At this time, a predetermined value of current density is individually applied to each of the first
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の正面輝度[L1]としては、使用する面積によって任意に調整可能で特に限定はないが、例えば100〜50000cd/m2の範囲で適用できる。The front luminance [L1] of the organic electroluminescence device of the present invention can be arbitrarily adjusted depending on the area used and is not particularly limited, but can be applied in the range of , for example, 100 to 50,000 cd / m 2.
<有機エレクトロルミネッセンス素子1の各構成要素の詳細>
次に、以上のような配光特性を有する有機エレクトロルミネッセンス素子1の各構成要素の詳細を説明する。なお、以下に説明する有機エレクトロルミネッセンス素子1の各構成要素は、実施形態を説明するための一例であり、上述した配光特性及び色度を有する発光光h1及び発光光h2の何れか一方が得られる範囲で適宜その他構成を適用することが可能である。<Details of each component of the
Next, the details of each component of the
[第1電極層11及び第2電極層12]
第1電極層11及び第2電極層12のそれぞれは、中間電極層30との間に挟持される第1発光ユニット21又は第2発光ユニット22に対して、正孔を供給するための陽極として機能するか、又は電子を供給するための陰極として機能する。[
Each of the
第1電極層11を例にとると、第1電極層11及び中間電極層30は、何れか一方が第1発光ユニット21に正孔を供給するための陽極として機能し、何れか他方が第1発光ユニット21に電子を供給するための陰極として機能する。ここでは一例として、第1発光ユニット21に対して、第1電極層11が陽極、中間電極層30が陰極として用いられる場合を図示している。
Taking the
また第2電極層12を例にとると、第2電極層12及び中間電極層30は、何れか一方が第2発光ユニット22に正孔を供給するための陽極として機能し、何れか他方が第2発光ユニット22に電子を供給するための陰極として機能する。ここでは一例として、第2発光ユニット22に対して、第2電極層12が陰極、中間電極層30が陽極として用いられる場合を図示している。
Taking the
以上のような第1電極層11及び第2電極層12は、陽極として用いられるか、又は陰極として用いられるかによって、下記に示すようにそれぞれに適する材料を用いて構成される。さらに、第1電極層11及び第2電極層12は、光取り出し側に配置された電極であるか否かによって、下記に示す材料の中から光透過性又は光反射性に優れた材料が選択して用いられる。以下に、第1電極層11又は第2電極層12を構成する陽極及び陰極について説明する。
The
(陽極)
有機エレクトロルミネッセンス素子1に用いられる陽極材料としては、仕事関数の大きい(4eV以上、好ましくは4.3V以上)金属、合金、電気伝導性化合物、及び、これらの混合物からなる電極物質が用いられる。このような電極物質の具体例としては、AuやAg等の金属及びこれらの合金、CuI、インジウムチタンオキシド(ITO)、SnO2、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。また、IDIXO(登録商標:In2O3−ZnO)等の非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。(anode)
As the anode material used in the
陽極は、蒸着やスパッタリング等の方法を用いて上記陽極材料を基材上に成膜することによって作製することができる。陽極側から発光光を取り出す構成である場合には、陽極の透過率を10%より大きくするか、または半透過半反射電極とする。また、陽極のシート抵抗は数百Ω/sq.以下が好ましい。また、陽極の厚さは、材料にもよるが、通常10nm〜1μm、好ましくは10〜200nmの範囲で選ばれる。 The anode can be produced by forming the anode material on a substrate by using a method such as thin film deposition or sputtering. In the case of a configuration in which the emitted light is taken out from the anode side, the transmittance of the anode is made larger than 10%, or a semi-transmissive semi-reflective electrode is used. The sheet resistance of the anode is several hundred Ω / sq. The following is preferable. The thickness of the anode depends on the material, but is usually selected in the range of 10 nm to 1 μm, preferably 10 to 200 nm.
(陰極)
有機エレクトロルミネッセンス素子1に用いられる陰極材料としては、仕事関数の小さい(4eV以下)金属、合金、電気伝導性化合物、及び、これらの混合物からなる電極物質が用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム、銀、銀を主成分とする合金、アルミニウム/銀混合物、希土類金属等が挙げられる。(cathode)
As the cathode material used for the
陰極は、蒸着やスパッタリング等の方法を用いて上記陰極材料を基材上に成膜することによって作製することができる。陰極側から発光光を取り出す場合には、陰極の透過率を10%より大きくするか、または半透過半反射電極とする。また、陰極のシート抵抗は、数百Ω/sq.以下が好ましい。また、陰極の厚さは、通常10nm〜5μm、好ましくは50〜200nmの範囲で選ばれる。 The cathode can be produced by forming the cathode material on a substrate by using a method such as thin film deposition or sputtering. When the emitted light is taken out from the cathode side, the transmittance of the cathode is made larger than 10%, or a semi-transmissive semi-reflective electrode is used. The sheet resistance of the cathode is several hundred Ω / sq. The following is preferable. The thickness of the cathode is usually selected in the range of 10 nm to 5 μm, preferably 50 to 200 nm.
[第1発光ユニット21、第2発光ユニット22]
第1発光ユニット21は、第1電極層11と中間電極層30の間に設けられ、発光性を有する有機材料を含む発光層を少なくとも1層以上備える。また、第2発光ユニット22は、中間電極層30と第2電極層12との間に設けられ、発光性を有する有機材料を含む発光層を少なくとも1層以上備える。[First
The first
以下、これら第1発光ユニット21及び第2発光ユニット22を、総合して発光ユニットとして記載して説明する。
Hereinafter, the first
発光ユニットの代表的な層構成としては、以下の構成を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
(1)正孔注入輸送層/発光層/電子注入輸送層
(2)正孔注入輸送層/発光層/正孔阻止層/電子注入輸送層
(3)正孔注入輸送層/電子阻止層/発光層/正孔阻止層/電子注入輸送層
(4)正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層
(5)正孔注入層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層
(6)正孔注入層/正孔輸送層/電子阻止層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層Typical layer configurations of the light emitting unit include, but are not limited to, the following configurations.
(1) Hole injection transport layer / light emitting layer / electron injection transport layer (2) hole injection transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron injection transport layer (3) hole injection transport layer / electron blocking layer / Light emitting layer / hole blocking layer / electron injection transport layer (4) hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer (5) hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / Hole blocking layer / Electron transporting layer / Electron injection layer (6) Hole injection layer / Hole transporting layer / Electron blocking layer / Light emitting layer / Hole blocking layer / Electron transporting layer / Electron injection layer
このうち発光層は、単層又は複数層で構成される。発光層が複数層で構成される場合、これらの発光層の間に中間層が設けられていてもよい。この中間層は、以降に説明する中間電極層と同じ構成の層であってよいが、外部電源には接続されていない層である。 Of these, the light emitting layer is composed of a single layer or a plurality of layers. When the light emitting layer is composed of a plurality of layers, an intermediate layer may be provided between these light emitting layers. This intermediate layer may have the same configuration as the intermediate electrode layer described below, but is a layer that is not connected to an external power source.
電子輸送層は、電子を輸送する機能を有する層である。電子輸送層には、広い意味で電子注入層、及び正孔阻止層も含まれる。また、電子輸送層は、複数層で構成されていてもよい。 The electron transport layer is a layer having a function of transporting electrons. The electron transport layer also includes an electron injection layer and a hole blocking layer in a broad sense. Further, the electron transport layer may be composed of a plurality of layers.
正孔輸送層は、正孔を輸送する機能を有する層である。正孔輸送層には、広い意味で正孔注入層、及び、電子阻止層も含まれる。また、正孔輸送層は、複数層で構成されていてもよい。 The hole transport layer is a layer having a function of transporting holes. The hole transport layer also includes a hole injection layer and an electron blocking layer in a broad sense. Further, the hole transport layer may be composed of a plurality of layers.
これら発光ユニットを構成する各層は、従来公知の材料、形成方法を用いることができる。 Conventionally known materials and forming methods can be used for each layer constituting these light emitting units.
なお、有機エレクトロルミネッセンス素子1に設けられる少なくとも2つの発光ユニットは、発光層を除いて同一の層及び材料を用いた構成の発光ユニットであることが好ましい。さらに、各発光ユニットは、発光層数も同一であることが好ましい。これにより、使用材料数を少なくでき、コスト面、品質管理面等の生産面での利点がある。さらに、蒸着プロセスであれば、成膜チャンバーを各発光ユニットで共通化しやすいなどの生産効率面での利点がある。
It is preferable that at least two light emitting units provided in the
ここで、各発光ユニットを構成する各層は、発光光h1,h2の輝度[L1]〜[L3]がマイクロキャビティ効果を利用して調整されている場合、各発光光h1,h2の干渉度合いに合わせた膜厚設計がなされていることとする。 Here, each layer constituting each light emitting unit has an interference degree of each light emitting light h1 and h2 when the brightness [L1] to [L3] of the light emitting light h1 and h2 are adjusted by utilizing the microcavity effect. It is assumed that the film thickness is designed according to the matching.
また各発光ユニットを構成する各層は、以上のような膜厚設計と合わせて、又は以上のような膜厚設計とは別に、有機エレクトロルミネッセンス素子1に入射した外光の第1電極層11と第2電極層12との間においての干渉が抑えられるように膜厚設計されていることが好ましい。これにより、有機エレクトロルミネッセンス素子1を非発光とした場合の、外光の干渉による着色が防止される。
Further, each layer constituting each light emitting unit is combined with the above-mentioned film thickness design, or separately from the above-mentioned film thickness design, with the
このような各層の膜厚は、従来公知の光取り出し計算ソフトを用いて導出することができる。光取り出し計算ソフトとしては、例えば、setfos(登録商標)(Fluxim AG社製)を用いることができ、各層の膜厚はこれによって導出された値に設定されていることとする。 The film thickness of each of these layers can be derived using conventionally known light extraction calculation software. As the light extraction calculation software, for example, setfos (registered trademark) (manufactured by Fluxim AG) can be used, and the film thickness of each layer is set to the value derived thereby.
具体的には、第1発光ユニット21及び第2発光ユニット22を構成する電子輸送層の膜厚は、数nm〜200nmの間で適宜調整されていることが好ましい。なお、調整された電子輸送層の膜厚が、上記範囲内で厚目である場合においては、電子輸送層の電子移動度は10−5cm2/Vs以上であることが好ましい。Specifically, it is preferable that the film thickness of the electron transport layer constituting the first
一方、発光光h1,h2の輝度[L1]〜[L3]が、有機エレクトロルミネッセンス素子1の光取り出し面S側に設けた光学フィルムによって調整されている場合、発光ユニットを構成する各層の膜厚が特に制限されることはない。ただしこの場合、形成する膜の均質性の確保、駆動電圧の低電圧化、及び駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、各発光ユニットの全体の膜厚を5〜200nmの範囲内に調整することが好ましく、さらに10〜100nm以下の範囲に調整することが好ましい。
On the other hand, when the brightness [L1] to [L3] of the emitted lights h1 and h2 are adjusted by an optical film provided on the light extraction surface S side of the
次に、発光ユニットの構成層として必須である発光層について説明する。 Next, a light emitting layer that is indispensable as a constituent layer of the light emitting unit will be described.
[発光層]
発光層は、第1電極層11、第2電極層12、中間電極層30、又は隣接する層から注入される電子と正孔とが再結合し、励起子を経由して発光する場を提供する層であり、発光性有機半導体薄膜を含む層である。発光層は、発光ドーパントと、ホスト化合物とを含有することが好ましい。発光ドーパントは、発光性ドーパント化合物、ドーパント化合物、又は単にドーパントともいう。またホスト化合物は、マトリックス材料、発光ホスト化合物、又は単にホストともいう。[Light emitting layer]
The light emitting layer provides a place where electrons and holes injected from the
発光層の形成方法は特に制限はなく、従来公知の例えば真空蒸着法、湿式法等により形成することができる。有機エレクトロルミネッセンス素子1の製造コストから湿式法で形成することが好ましい。発光層を構成する各化合物の詳細は、次のようである。
The method for forming the light emitting layer is not particularly limited, and the light emitting layer can be formed by, for example, a conventionally known vacuum vapor deposition method, a wet method, or the like. From the manufacturing cost of the
(1.発光ドーパント)
発光ドーパントとしては、蛍光発光性ドーパント(蛍光ドーパント、蛍光性化合物ともいう)、及び、リン光発光性ドーパント(リン光ドーパント、リン光性化合物ともいう)が好ましく用いられる。発光層中の発光ドーパントの濃度については、使用される特定のドーパント及びデバイスの必要条件に基づいて、任意に決定することができる。発光ドーパントの濃度は、発光層の膜厚方向に対し、均一な濃度で含有されていてもよく、また任意の濃度分布を有していてもよい。(1. Luminous dopant)
As the light emitting dopant, a fluorescent dopant (also referred to as a fluorescent dopant or a fluorescent compound) and a phosphorescent dopant (also referred to as a phosphorescent dopant or a phosphorescent compound) are preferably used. The concentration of the light emitting dopant in the light emitting layer can be arbitrarily determined based on the specific dopant and device requirements used. The concentration of the light emitting dopant may be contained at a uniform concentration with respect to the film thickness direction of the light emitting layer, or may have an arbitrary concentration distribution.
また、発光層には、複数種の発光ドーパントが含まれていてもよい。例えば、構造の異なるドーパント同士を組み合わせて用いてもよいし、蛍光発光性ドーパントとリン光発光性ドーパントとを組み合わせて用いてもよい。これにより、任意の発光色を得ることができる。 Further, the light emitting layer may contain a plurality of types of light emitting dopants. For example, dopants having different structures may be used in combination, or a fluorescent dopant and a phosphorescent dopant may be used in combination. Thereby, an arbitrary emission color can be obtained.
有機エレクトロルミネッセンス素子1は、上記したように発光光h1,h2の何れか一方が赤色の発光光であり、何れか他方がアンバー色の発光光で有ることが好ましい。例えば、フレキシブル基板10側に配置される第1発光ユニット21からの発光光h1が、赤色の発光光である場合、その発光層に赤色発光ドーパントを含有させることにより達成される。また第2電極層12側に配置される第2発光ユニット22からの発光光h2が、アンバー色の発光光である場合、その発光層にアンバー色に近い発光光を有する赤色もしくは緑色発光ドーパントを単独で含有させるか、または赤色及び緑色発光ドーパントを2、3種組み合わせて含有させることにより達成される。アンバー色に近い発光光を有する赤色もしくは緑色発光ドーパントを単独で含有させる場合、アンバー色付近の発光スペクトルのみが外部に取り出されるように、発光ユニットの光学設計を行う。また、赤色及び緑色発光ドーパントを組み合わせてアンバー色発光を得る場合には、当該赤色及び緑色発光ドーパントを2種組み合わせる場合が多い。
As described above, in the
また有機エレクトロルミネッセンス素子1が、さらに第3発光ユニットを有する場合、第3発光ユニットは、発光光として白色光を発生するものであってもよい。この場合、発光層中に発光色の異なる複数の発光ドーパントを含有させることにより、白色の発光光が得られる。白色を示す発光ドーパントの組み合わせについては特に限定はないが、例えば青と橙との組み合わせや、青と緑と赤との組み合わせ等が挙げられる。なお、ここでの白色とは、2°視野角正面輝度を前述の方法により測定した際に、1000cd/m2でのCIE1931表色系における色度がx=0.39±0.09、y=0.38±0.08の領域内にあることが好ましい。When the
(1−1.リン光発光性ドーパント)
リン光発光性ドーパントは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、室温(25℃)にてリン光発光する化合物であり、25℃においてリン光量子収率が0.01以上の化合物である。発光層に用いられるリン光発光性ドーパントにおいて、好ましいリン光量子収率は0.1以上である。(1-1. Phosphorescent dopant)
The phosphorescent dopant is a compound in which light emission from the excited triplet is observed. Specifically, it is a compound that emits phosphorescence at room temperature (25 ° C.), and the phosphorescence quantum yield is 0 at 25 ° C. It is a compound of 0.01 or more. The phosphorescent dopant used in the light emitting layer has a preferable phosphorescent quantum yield of 0.1 or more.
上記リン光量子収率は、第4版実験化学講座7の分光IIの398頁(1992年版、丸善)に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できる。発光層に用いるリン光発光性ドーパントは、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率(0.01以上)が達成されればよい。 The phosphorus photon yield can be measured by the method described on page 398 (1992 edition, Maruzen) of Spectroscopy II of the 4th edition Experimental Chemistry Course 7. Phosphorus photon yield in solution can be measured using various solvents. As the phosphorescent dopant used in the light emitting layer, the phosphorescent quantum yield (0.01 or more) may be achieved in any of any solvents.
リン光発光性ドーパントは、有機エレクトロルミネッセンス素子1の発光層に使用される公知の材料から適宜選択して用いることができる。
The phosphorescent dopant can be appropriately selected from known materials used for the light emitting layer of the
中でも、好ましいリン光発光性ドーパントとしては、イリジウム(Ir)を中心金属に有する有機金属錯体が挙げられる。さらに好ましくは、金属−炭素結合、金属−窒素結合、金属−酸素結合、金属−硫黄結合の少なくとも一つの配位様式を含む錯体が好ましい。 Among them, preferred phosphorescent dopants include organometallic complexes having iridium (Ir) as the central metal. More preferably, a complex containing at least one coordination mode of a metal-carbon bond, a metal-nitrogen bond, a metal-oxygen bond, and a metal-sulfur bond is preferable.
(1−2.蛍光発光性ドーパント)
蛍光発光性ドーパントは、励起一重項からの発光が可能な化合物であり、励起一重項からの発光が観測される限り特に限定されない。(1-2. Fluorescent light emitting dopant)
The fluorescent dopant is a compound capable of emitting light from the excited singlet, and is not particularly limited as long as the emission from the excited singlet is observed.
蛍光発光性ドーパントしては、例えば、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、フルオランテン誘導体、ペリレン誘導体、フルオレン誘導体、アリールアセチレン誘導体、スチリルアリーレン誘導体、スチリルアミン誘導体、アリールアミン誘導体、ホウ素錯体、クマリン誘導体、ピラン誘導体、シアニン誘導体、クロコニウム誘導体、スクアリウム誘導体、オキソベンツアントラセン誘導体、フルオレセイン誘導体、ローダミン誘導体、ピリリウム誘導体、ペリレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、又は希土類錯体系化合物等が挙げられる。 Fluorescent dopants include, for example, anthracene derivatives, pyrene derivatives, chrysene derivatives, fluorantene derivatives, perylene derivatives, fluorene derivatives, arylacetylene derivatives, styrylarylene derivatives, styrylamine derivatives, arylamine derivatives, boron complexes, coumarin derivatives, etc. Examples thereof include pyran derivatives, cyanine derivatives, croconium derivatives, squalium derivatives, oxobenzanthracene derivatives, fluorescein derivatives, rhodamine derivatives, pyrylium derivatives, perylene derivatives, polythiophene derivatives, and rare earth complex compounds.
また、蛍光発光性ドーパントとして、遅延蛍光を利用した発光ドーパント等を用いてもよい。遅延蛍光を利用した発光ドーパントの具体例としては、例えば、国際公開第2011/156793号、特開2011−213643号公報、特開2010−93181号公報等に記載の化合物が挙げられる。 Further, as the fluorescent dopant, a light emitting dopant using delayed fluorescence or the like may be used. Specific examples of the light emitting dopant using delayed fluorescence include the compounds described in International Publication No. 2011/156793, JP-A-2011-21364, and JP-A-2010-93181.
(2.ホスト化合物)
ホスト化合物は、発光層において主に電荷の注入及び輸送を担う化合物であり、有機エレクトロルミネッセンス素子1においてそれ自体の発光は実質的に観測されない。
好ましくは室温(25℃)においてリン光発光のリン光量子収率が、0.1未満の化合物であり、さらに好ましくは、リン光量子収率が0.01未満の化合物である。また、発光層に含有される化合物の内で、その層中での質量比が20%以上であることが好ましい。(2. Host compound)
The host compound is a compound mainly responsible for injection and transport of electric charges in the light emitting layer, and light emission of itself is not substantially observed in the
A compound having a phosphorescent quantum yield of less than 0.1 at room temperature (25 ° C.) is preferable, and a compound having a phosphorescent quantum yield of less than 0.01 is more preferable. Further, among the compounds contained in the light emitting layer, the mass ratio in the layer is preferably 20% or more.
また、ホスト化合物の励起状態エネルギーは、同一層内に含有される発光ドーパントの励起状態エネルギーよりも高いことが好ましい。
ホスト化合物は、単独で用いてもよく、又は複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機エレクトロルミネッセンス素子1の高効率化が可能となる。Further, the excited state energy of the host compound is preferably higher than the excited state energy of the light emitting dopant contained in the same layer.
The host compound may be used alone or in combination of two or more. By using a plurality of types of host compounds, it is possible to adjust the movement of electric charges, and it is possible to improve the efficiency of the
発光層に用いられるホスト化合物としては、特に制限はなく、通常の有機エレクトロルミネッセンス素子に用いられる化合物を挙げることができる。例えば、低分子化合物や、繰り返し単位を有する高分子化合物でもよいし、ビニル基やエポキシ基のような反応性基を有する化合物でもよい。 The host compound used in the light emitting layer is not particularly limited, and examples thereof include compounds used in ordinary organic electroluminescence devices. For example, it may be a small molecule compound, a polymer compound having a repeating unit, or a compound having a reactive group such as a vinyl group or an epoxy group.
公知のホスト化合物としては、正孔輸送能又は電子輸送能を有しつつ、発光の長波長化を防ぎ、さらに有機エレクトロルミネッセンス素子を高温駆動時や素子駆動中の発熱に対する安定性の観点から、高いガラス転移温度(Tg)を有することが好ましい。ホスト化合物としては、Tgが90℃以上であることが好ましく、より好ましくは120℃以上である。
ここで、ガラス転移点(Tg)とは、DSC(Differential Scanning Colorimetry:示差走査熱量法)を用いて、JIS−K−7121に準拠した方法により求められる値である。As a known host compound, it has a hole transporting ability or an electron transporting ability, prevents the wavelength of light emission from being lengthened, and further, from the viewpoint of stability against heat generation when the organic electroluminescence device is driven at a high temperature or while the device is driven, from the viewpoint of stability. It is preferable to have a high glass transition temperature (Tg). As the host compound, Tg is preferably 90 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher.
Here, the glass transition point (Tg) is a value obtained by a method based on JIS-K-7121 using DSC (Differential Scanning Colorimetry).
[中間電極層30]
中間電極層30は、第1発光ユニット21及び第2発光ユニット22に対して、正孔を供給するための陽極として機能するか、又は電子を供給するための陰極として機能する。[Intermediate electrode layer 30]
The
例えば図示したように、第1電極層11が、第1発光ユニット21に対して陽極として機能する場合であれば、中間電極層30は、第1発光ユニット21に対して陰極として機能する。これに対して、第1電極層11が、第1発光ユニット21に対して陰極として機能する場合であれば、中間電極層30は、第1発光ユニット21に対して陽極として機能する。
For example, as shown in the figure, when the
また図示したように、第2電極層12が、第2発光ユニット22に対して陰極として機能する場合であれば、中間電極層30は、第2発光ユニット22に対して陽極として機能する。これに対して、第2電極層12が、第2発光ユニット22に対して陽極として機能する場合であれば、中間電極層30は、第2発光ユニット22に対して陰極として機能する。
Further, as shown in the drawing, when the
また、中間電極30は、電源を介して第1電極層11と電気的に接続され、電源を介して第2電極層12と電気的に接続されている。
Further, the
またこのような中間電極層30は、光透過性を有する透明導電性材料によって構成されていることとする。特に、発光光h1,h2の輝度[L1]〜[L3]がマイクロキャビティ効果を利用して調整されている場合には、発光ユニットを構成する各層の膜厚と共に、中間電極層30の膜厚も、各発光ユニットの各発光光の干渉度合いに合わせた膜厚設計がなされていることとする。
Further, it is assumed that such an
さらに中間電極層30は、以上のような膜厚設計と合わせて、又は以上のような膜厚設計とは別に、有機エレクトロルミネッセンス素子1の入射した外光の干渉が抑えられるように膜厚設計されていることが好ましい。これにより、有機エレクトロルミネッセンス素子1を非発光とした場合の、外光の干渉による着色が防止される。
Further, the
上記により、中間電極層30の膜厚は、10nm以上が良く、より好ましくは15nm以上が望ましい。
Based on the above, the film thickness of the
[フレキシブル基板10]
フレキシブル基板10は、フレキシブル性を有するプラスチック又はガラス等の材料であれば特に限定はなく、好ましくは、樹脂フィルム等を挙げることができる。また有機エレクトロルミネッセンス素子1がフレキシブル基板10側から発光光h1,h2を取り出すボトムエミッション構造である場合、フレキシブル基板10は、光透過性を有することとする。[Flexible substrate 10]
The
樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート(TAC)、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)、セルロースアセテートフタレート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン(商品名、JSR社製)あるいはアペル(商品名、三井化学社製)といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。 Examples of the resin film include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate butyrate, and cellulose acetate propionate. CAP), cellulose acetate phthalate, cellulose esters such as cellulose nitrate or derivatives thereof, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, norbornene resin, polymethylpentene, polyether ketone, polyimide , Polyether sulfone (PES), polyphenylene sulfide, polysulfones, polyetherimide, polyetherketoneimide, polyamide, fluororesin, nylon, polymethylmethacrylate, acrylic or polyarylates, Arton (trade name, manufactured by JSR) or Cycloolefin resins such as Apel (trade name, manufactured by Mitsui Kagaku Co., Ltd.) can be mentioned.
樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜又はその両者のハイブリッド被膜等によるガスバリアー膜が形成されていてもよい。ガスバリアー膜は、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度(25±0.5℃、湿度90±2%RH)が0.01g/(m2・24h)以下のガスバリアー性フィルムであることが好ましい。さらには、JIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が、10−3mL/(m2・24h・atm)以下、水蒸気透過度が、10−5g/(m2・24h)以下の高ガスバリアー性フィルムであることが好ましい。A gas barrier film may be formed on the surface of the resin film by a film of an inorganic substance, an organic substance, or a hybrid film of both of them. Gas barrier film was measured by the method based on JIS K 7129-1992, the water vapor transmission rate (25 ± 0.5 ° C., humidity of 90 ± 2% RH) is 0.01g / (m 2 · 24h) following It is preferably a gas barrier film. Furthermore, the oxygen permeability was measured by the method based on JIS K 7126-1987 is, 10 -3 mL / (m 2 · 24h · atm) or less, the water vapor permeability, 10 -5 g / (m 2 · 24h) It is preferable that the film has a high gas barrier property of the following.
ガスバリアー膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよい。例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。さらに、ガスバリアー膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層との積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。ガスバリアー膜の形成方法については特に限定はなく、従来公知の方法を用いることができる。 The material for forming the gas barrier film may be any material that has a function of suppressing infiltration of a material that causes deterioration of the element such as moisture and oxygen. For example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride and the like can be used. Further, in order to improve the vulnerability of the gas barrier film, it is more preferable to have a laminated structure of these inorganic layers and a layer made of an organic material. The stacking order of the inorganic layer and the organic layer is not particularly limited, but it is preferable to stack the inorganic layer and the organic layer alternately a plurality of times. The method for forming the gas barrier film is not particularly limited, and a conventionally known method can be used.
[その他の構成要素]
有機エレクトロルミネッセンス素子1は、有機材料を用いて構成された発光ユニットを封止するための封止手段を有する。封止手段としては、有機エレクトロルミネッセンス素子1の可撓性を損なわない範囲内で公知の材料、形成方法を採用することができる。また、有機エレクトロルミネッセンス素子1の機械的強度を高めるために、可撓性を損なわない範囲内で封止手段の外側に公知の保護膜又は保護板を設けてもよい。[Other components]
The
なお、上記実施形態においては、フレキシブル基板10側から、透明な第1電極層11となる陽極、第1発光ユニット21、中間電極層30、第2発光ユニット22、及び光反射性を有する第2電極層12となる陰極がこの順に積層された、ボトムエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス素子1を例示した。しかしながら、本発明の有機エレクトロルミネッセンスは、このような構成に限定されない。例えば、各層の積層順は逆でもよいし、陽極と陰極とが逆の構成、すなわち、第1電極層11が陰極であって第2電極層12が陽極であってもよい。この場合には、陰極が透明電極、陽極が反射電極となる。
さらに、発光ユニットの構成や積層数、発光層の積層数についても特に限定されず、所望の有機エレクトロルミネッセンス素子を実現することが可能な構成とすることができる。例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光ユニットが三つ以上積層された構成であってもよい。In the above embodiment, from the
Further, the configuration of the light emitting unit, the number of layers, and the number of layers of the light emitting layer are not particularly limited, and a desired organic electroluminescence element can be realized. For example, the organic electroluminescence element may have a configuration in which three or more light emitting units are laminated.
≪車両用灯具≫
図3は、実施形態に係る車両用灯具の概略構成を説明するための車両の上面図である。この図を用いて説明する実施形態に係る車両用灯具2は、上記した実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子1を備えて構成されたもので、例えば車両200の、テールランプ、ストップランプ、バックランプ、ターンランプ等のいずれにも適用することができる。特に、有機エレクトロルミネッセンス素子1における第1発光ユニットと第2発光ユニットの発光光h1,h2が、赤色の発光光とアンバー色の発光光である場合、この有機エレクトロルミネッセンス素子1は、車両200のテールランプ、ストップランプ、及びターンランプとして好適に用いられる。≪Vehicle lamps≫
FIG. 3 is a top view of a vehicle for explaining a schematic configuration of a vehicle lamp according to an embodiment. The vehicle lighting tool 2 according to the embodiment described with reference to this figure is configured to include the
次に、車両用灯具2の適用例について図3を参照して説明する。図3に示すように、車両200の前部にはヘッドランプ201が設けられ、車両200の後部コーナー部には車両用灯具2が設けられている。車両用灯具2は、発光光を車両200の後方に配光するように構成されている。なお、図3においては、車両200の運転者から見た方向を前方、後方、左方及び右方として説明する。
Next, an application example of the vehicle lamp 2 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, a
車両用灯具2は、車両200の後部コーナー部に形成された凹部に取り付けられるハウジング203、車両200の車体の形状に合わせて形成されハウジング203を覆う透光カバー204、ハウジング203と透光カバー204との間に形成される灯室205内に設けられる光源としての有機エレクトロルミネッセンス素子1を備えて構成されている。
The vehicle lighting fixture 2 includes a
有機エレクトロルミネッセンス素子1は、車両200の左右方向に延在する帯状に形成され、車両200の車体の形状に合わせて一部が凸状に湾曲された状態でハウジング203に保持されている。
The
また、有機エレクトロルミネッセンス素子1の発光層の材料が適宜選択されていることで、テールランプ及びストップランプ用の赤色の発光光h1、及びターンランプ用のアンバー色の発光光h2を発生するように構成されている。なお、有機エレクトロルミネッセンス素子1として、さらに白色光を示すものを用い、カラーフィルターを設けることで、上記各色の発光光を発生するものとしてもよい。
Further, by appropriately selecting the material of the light emitting layer of the
以上のように車両用灯具2として設けられる有機エレクトロルミネッセンス素子1は、第1発光ユニット21と第2発光ユニット22の発光領域が異なるものであってもよい。すなわち第1発光ユニット21の発光領域は、第1電極層11と中間電極層30とで第1発光ユニット21が挟持された部分である。また第2発光ユニット22の発光領域は、中間電極層30と第2電極層12とで第2発光ユニット22が挟持された部分である。そして、これらの2つの発光領域は、フレキシブル基板10の上部において一部の重なりを持ってずらして配置されていてもよい。
As described above, the
≪実施形態の効果≫
以上説明した実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子1によれば、フレキシブル基板10を用いて構成したことにより、光取り出し面Sを湾曲させて用いることができるため、車のボディデザインに合わせたデザイン性の高い車両用灯具2を構成することができる。しかも、フレキシブル基板10の上部に積層された第1発光ユニット21と第2発光ユニット22からの発光光h1,h2の配光特性を上述したように限定した。これにより、例えばこの有機エレクトロルミネッセンス素子1の光取り出し面Sを凸方向に湾曲させて、車両用灯具として車両の後部コーナー部に設けた場合に、発光光h1,h2の視認性の向上を図ることができる。<< Effect of the embodiment >>
According to the
また、第1発光ユニット21と第2発光ユニット22との間に、外部電極に接続される中間電極層30を設けることで、第1発光ユニット21と第2発光ユニット22とから個別に発光光h1,h2を取り出して調色発光させる構成とした。これにより、テールランプ用赤色の発光とターンランプ用のアンバー色の発光とを同一の灯具から発光させることができ、これによっても、車両用灯具2のデザイン性の向上を図ることができる。
Further, by providing an
さらに中間電極層30を半透過半反射とすることで、発光光h1,h2を特定の配光特性とするための膜厚設計に際し、第1発光ユニット21および第2発光ユニット22を構成する各層の膜厚、さらには中間電極層30の膜厚を変更することができ、膜厚設計の自由度が向上する。また膜厚設計の自由度が向上したことにより、有機エレクトロルミネッセンス素子1に入射した外光の干渉を抑える構成とすることもできるため、外光の干渉による車両用灯具2の着色を防止することも可能になる。
Further, by making the
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」又は「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」又は「質量%」を表す。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In the examples, the indication of "parts" or "%" is used, but unless otherwise specified, it indicates "parts by mass" or "% by mass".
≪有機エレクトロルミネッセンス素子101の作製≫
下記の方法に従って、図1に記載の構成の有機エレクトロルミネッセンス素子101を作製した。<< Fabrication of Organic Electroluminescence Element 101 >>
An organic electroluminescence device 101 having the configuration shown in FIG. 1 was produced according to the following method.
(ガスバリアー層付のフレキシブル基材の準備)
ポリエチレンナフタレートフィルム(帝人デュポン社製フィルムであり、以下PENフィルムと記す)を用意した。特開2004−68143号公報に記載の構成よりなる大気圧プラズマ放電処理装置を用いて、このPENフィルムの一主面上に、酸化シリコン(SiOx)より構成される無機ガスバリアー層を、膜厚500nmとなるように形成し、ガスバリアー層付のフレキシブル基板10を作製した。(Preparation of flexible base material with gas barrier layer)
A polyethylene naphthalate film (a film manufactured by Teijin DuPont, hereinafter referred to as PEN film) was prepared. An inorganic gas barrier layer made of silicon oxide (SiOx) is formed on one main surface of this PEN film by using an atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus having the structure described in JP-A-2004-68143. A
(下地層の形成)
ガスバリアー層付きのフレキシブル基板10を、市販の真空蒸着装置の基材ホルダーに固定し、基板ホルダーを真空蒸着装置の真空槽に取り付けた。次に、真空槽内を4×10−4Paまで減圧した後、窒素含有化合物である下記化合物1の入った加熱ボートを通電して加熱した。これにより、フレキシブル基板10のガスバリアー層上に、蒸着速度0.1〜0.2nm/秒で化合物1を蒸着し、膜厚15nmの下地層を形成した。(Formation of base layer)
The
(第1電極層11の形成)
下地層までが形成されたフレキシブル基板10を、真空蒸着装置の真空槽内に装着した。次に、真空槽内を4×10−4Paまで減圧した後、銀(Ag)の入った加熱ボートを通電して加熱した。これにより、蒸着速度0.1〜0.2nm/秒で膜厚13nmの銀(Ag)からなる第1電極層11を形成した。この第1電極層11は、透明電極であり、陽極として形成した。(Formation of the first electrode layer 11)
The
(第1発光ユニット21の形成)
陽極としての第1電極層11上に、下記に示す手順に従って、第1発光ユニット21を形成した。なお、第1電極層11まで形成したフレキシブル基板10は、露点−80℃以下、酸素濃度1ppm以下のグローブボックスにおいて乾燥させた後、グローブボックスから大気に晒すことなく第1発光ユニット21を形成する真空蒸着装置の真空槽内に移送した。(Formation of the first light emitting unit 21)
The first
真空蒸着装置の真空槽内に、各層の構成材料を最適の量で充填した抵抗加熱ボートを取り付けた。抵抗加熱ボートは、モリブデン製又はタングステン製の抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。 A resistance heating boat filled with the constituent materials of each layer in the optimum amount was installed in the vacuum chamber of the vacuum deposition apparatus. As the resistance heating boat, one made of a material for resistance heating made of molybdenum or tungsten was used.
続いて、真空蒸着装置の真空槽内を1×10−4Paにまで減圧し、先ず下記化学式で表される化合物M−1(MTDATA)の入った抵抗加熱ボートを通電して加熱した。これにより、第1電極層11上に、蒸着速度0.1nm/秒で化合物M−1(MTDATA)を蒸着し、膜厚17nmの正孔注入層を形成した。Subsequently, the inside of the vacuum chamber of the vacuum vapor deposition apparatus was depressurized to 1 × 10 -4 Pa, and first, a resistance heating boat containing the compound M-1 (MTDATA) represented by the following chemical formula was energized and heated. As a result, compound M-1 (MTDATA) was vapor-deposited on the
次いで、下記化学式で表される化合物M−2(α−NPD)の入った抵抗加熱ボートを通電して加熱した。これにより、正孔注入層上に、化合物M−2(α−NPD)を蒸着し、膜厚20nmの正孔輸送層(HTL)を形成した。 Next, a resistance heating boat containing the compound M-2 (α-NPD) represented by the following chemical formula was energized and heated. As a result, compound M-2 (α-NPD) was deposited on the hole injection layer to form a hole transport layer (HTL) having a film thickness of 20 nm.
次いで、下記化学式で表される化合物GD−1、化合物RD−1、及び化合物H−2を、化合物GD−1が体積比で10%、化合物RD−1が体積比で10%の濃度になるように蒸着速度0.1nm/秒で共蒸着し、正孔輸送層(HTL)上に膜厚35nmの赤色を呈するリン光発光層を形成した。なお、化合物RD−1は、620nmの最大ピーク波長を有する。 Next, the concentrations of compound GD-1, compound RD-1, and compound H-2 represented by the following chemical formulas are such that compound GD-1 has a volume ratio of 10% and compound RD-1 has a volume ratio of 10%. As described above, co-depositing was carried out at a vapor deposition rate of 0.1 nm / sec to form a phosphorus light emitting layer having a film thickness of 35 nm and exhibiting red color on the hole transport layer (HTL). The compound RD-1 has a maximum peak wavelength of 620 nm.
その後、上記化合物1の入った抵抗加熱ボートを通電して加熱した。これにより、リン光発光層上に、蒸着速度0.1nm/秒で化合物1を蒸着し、膜厚22nmの電子輸送層(ETL)を形成した。
Then, the resistance heating boat containing the
次いで、フッ化リチウム(LiF)入った抵抗加熱ボートを通電して加熱した。これにより、フッ化リチウム(LiF)を、電子輸送層(ETL)上に蒸着速度0.1nm/秒で蒸着し、膜厚1nmの電子注入層を形成した。
以上により、赤色のリン光発光層を有する第1発光ユニット21を形成した。Next, a resistance heating boat containing lithium fluoride (LiF) was energized and heated. As a result, lithium fluoride (LiF) was vapor-deposited on the electron transport layer (ETL) at a vapor deposition rate of 0.1 nm / sec to form an electron-injected layer having a film thickness of 1 nm.
As described above, the first
(中間電極層30の形成)
次に、第1発光ユニット21上に、次のようにして中間電極層30を形成した。まず、タングステン製の各抵抗加熱ボートのそれぞれに、アルミニウム(Al)と銀(Ag)を入れ、これらの抵抗加熱ボートと、第1発光ユニット21が形成されたフレキシブル基板10とを、真空蒸着装置の真空槽内に取り付けた。この真空槽内を4×10−4Paにまで減圧した後、抵抗加熱ボートをそれぞれ独立に通電して加熱した。これにより、第1発光ユニット21上に、アルミニウム(Al)と銀(Ag)とをこの順に蒸着し、アルミニウム(Al)1nm及び銀(Ag)15nmの膜厚比率からなる中間電極層30を形成した。(Formation of intermediate electrode layer 30)
Next, the
(第2発光ユニット22の形成)
次いで、中間電極層30上に、以下のようにして第2発光ユニット22を形成した。上記した化合物M−1を、蒸着速度0.1nm/秒で中間電極層30上に蒸着し、膜厚18nmの正孔注入層を形成した。(Formation of the second light emitting unit 22)
Next, the second
次いで、上記した化合物M−2を、正孔注入層上に蒸着し、膜厚95nmの正孔輸送層を形成した。 Next, the above-mentioned compound M-2 was deposited on the hole injection layer to form a hole transport layer having a film thickness of 95 nm.
次いで、上記した化合物GD−1、下記化合物RD−2、及び上記した化合物H−2を、化合物GD−1が体積比で10%、化合物RD−2が体積比で10%の濃度になるように蒸着速度0.1nm/秒で共蒸着し、膜厚35nmのアンバー色を呈するリン光発光層を形成した。なお、化合物RD−2は、605nmの最大ピーク波長を有する。 Next, the above-mentioned compound GD-1, the following compound RD-2, and the above-mentioned compound H-2 are adjusted so that the concentration of the compound GD-1 is 10% by volume and the concentration of the compound RD-2 is 10% by volume. Was co-deposited at a vapor deposition rate of 0.1 nm / sec to form a phosphorescent light emitting layer having an amber color with a film thickness of 35 nm. Compound RD-2 has a maximum peak wavelength of 605 nm.
その後、上記した化合物1を蒸着速度0.1nm/秒で蒸着し、膜厚55nmの電子輸送層を形成した。
Then, the above-mentioned
さらにフッ化リチウム(LiF)を蒸着速度0.1nm/秒で蒸着し、膜厚1nmの電子注入層を形成した。
以上により、アンバー色のリン光発光層を有する第2発光ユニット22を形成した。Further, lithium fluoride (LiF) was vapor-deposited at a vapor deposition rate of 0.1 nm / sec to form an electron-injected layer having a film thickness of 1 nm.
As described above, the second
(第2電極層12の形成)
次に、第2発光ユニット22上に、アルミニウム(Al)を膜厚100nmで蒸着して第2電極層12を形成した。この第2電極層12は、光不透過性の反射電極であり、陰極として形成した。(Formation of the second electrode layer 12)
Next, aluminum (Al) was vapor-deposited on the second
(封止構造の作製)
次のようにして、第1電極層11から第2電極層12までの積層体を被覆するように、フレキシブル基板10に封止フィルムを貼り合わせて封止した。(Preparation of sealing structure)
A sealing film was attached to the
厚さ0.7mmの無アルカリガラス基板に接着剤を塗布し、120℃で2分間乾燥し、厚さ20μmの接着層を形成した。また、厚さ100μmのアルミニウム箔に対して、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルムが貼り合わせられたアルミラミネートフィルムを用意した。先の接着層に対して、アルミラミネートフィルムのポリエチレンテレフタレートフィルム側を貼り合わせ、封止フィルムとした。その後、アルミニウム箔、ポリエチレンテレフタレートフィルム、および接着層の積層体を、無アルカリガラス基板から剥がし取り、接着層側を剥離シートで覆って封止フィルムとした。 An adhesive was applied to a 0.7 mm thick non-alkali glass substrate and dried at 120 ° C. for 2 minutes to form an adhesive layer having a thickness of 20 μm. Further, an aluminum laminate film in which a polyethylene terephthalate film having a thickness of 50 μm was bonded to an aluminum foil having a thickness of 100 μm was prepared. The polyethylene terephthalate film side of the aluminum laminate film was bonded to the adhesive layer to form a sealing film. Then, the aluminum foil, the polyethylene terephthalate film, and the laminated body of the adhesive layer were peeled off from the non-alkali glass substrate, and the adhesive layer side was covered with a release sheet to obtain a sealing film.
この封止フィルムを、窒素雰囲気下に24時間以上放置した後、剥離シートを除去し、封止フィルムにおける接着層側を第2電極層12と対向させるように配置し、80℃に加熱した真空ラミネーターによってフレキシブル基板10に貼り合わせた。さらに、120℃で30分間加熱して封止した。これにより、フレキシブル基板10と封止フィルムとの間に第1電極層11から第2電極層12までの積層体を封止した有機エレクトロルミネッセンス素子101を作製した。作製された有機エレクトロルミネッセンス素子101は、200mm×40mmの発光領域を有するものとなった。
After leaving this sealing film in a nitrogen atmosphere for 24 hours or more, the release sheet was removed, the adhesive layer side of the sealing film was arranged so as to face the
≪有機エレクトロルミネッセンス素子102〜108の作製≫
上記有機エレクトロルミネッセンス素子101の作製において、下記表2に示すように、第1発光ユニット21と第2発光ユニット22の正孔輸送層(HTL)の膜厚及び電子輸送層(ETL)の膜厚を変更したこと以外は、同様にして各有機エレクトロルミネッセンス素子102〜108を作製した。<< Fabrication of organic electroluminescence devices 102 to 108 >>
In the production of the organic electroluminescence element 101, as shown in Table 2 below, the film thickness of the hole transport layer (HTL) and the film thickness of the electron transport layer (ETL) of the first
≪有機エレクトロルミネッセンス素子109〜111の作製≫
上記有機エレクトロルミネッセンス素子101の作製において、下記表2に示すように、中間電極層30を構成するアルミニウム(Al)と銀(Ag)の膜厚を変更したこと以外は、同様にして各有機エレクトロルミネッセンス素子109〜111を作製した。<< Fabrication of organic electroluminescence devices 109 to 111 >>
In the production of the organic electroluminescence element 101, as shown in Table 2 below, each organic electro is similarly produced except that the film thicknesses of aluminum (Al) and silver (Ag) constituting the
≪有機エレクトロルミネッセンス素子112(比較例)の作製≫
上記有機エレクトロルミネッセンス素子101の作製において、下記表2に示すように、第1発光ユニット21における正孔輸送層(HTL)の膜厚及び電子輸送層(ETL)の膜厚を変更したこと以外は、同様にして各有機エレクトロルミネッセンス素子112を作製した。<< Fabrication of Organic Electroluminescence Element 112 (Comparative Example) >>
In the production of the organic electroluminescence device 101, except that the film thickness of the hole transport layer (HTL) and the film thickness of the electron transport layer (ETL) in the first
≪有機エレクトロルミネッセンス素子101〜112の評価≫
上記のようにして作製した有機エレクトロルミネッセンス素子101〜112について下記の評価を行った。評価結果を下記表2に合わせて示す。<< Evaluation of Organic Electroluminescence Elements 101-112 >>
The organic electroluminescence devices 101 to 112 produced as described above were evaluated as follows. The evaluation results are shown in Table 2 below.
(1)配光特性の測定
上記作製した有機エレクトロルミネッセンス素子101〜112を自動的に回転させる回転ステージにセットし、分光輝度計(コニカミノルタ社製、CS−2000)を用いて光量分布及びスペクトルを測定した。測定においては、第1電極層11−中間電極層30間、及び中間電極層30−第2電極層12間に対して、個別に一定の電流量(5mA/cm2)を流し、第1発光ユニット21と第2発光ユニット22とを個別に発光させ、各有機エレクトロルミネッセンス素子101〜112の光取り出し面Sに対する法線N方向を0°とし、±80°の範囲で複数回測定した。なお、回転ステージは手製のものを用いた。この時の正面輝度[L1]を1000cd/m2に調整し、評価した。(1) Measurement of light distribution characteristics The organic electroluminescence elements 101 to 112 produced above are set on a rotating stage that automatically rotates, and the light intensity distribution and spectrum are used using a spectroluminance meter (manufactured by Konica Minolta, CS-2000). Was measured. In the measurement, a constant current amount (5 mA / cm 2 ) is individually passed between the
上記したようにして得られた各有機エレクトロルミネッセンス素子101〜112の配光特性から、各有機エレクトロルミネッセンス素子101〜112について、[L2]/[L1]及び[L3]/[L1]の値を求めた。 From the light distribution characteristics of the organic electroluminescent devices 101 to 112 obtained as described above, the values of [L2] / [L1] and [L3] / [L1] are obtained for each organic electroluminescent device 101 to 112. I asked.
(2)明るさ均一性評価
上記作製した有機エレクトロルミネッセンス素子101〜112を、曲率50mmで光取り出し面Sが凸となるように湾曲させた状態で固定した。この状態で、第1電極層11−中間電極層30間、及び中間電極層30−第2電極層12間に対して、個別に一定の電流量(5mA/cm2)を流し、第1発光ユニット21と第2発光ユニット22とを個別に発光させ、1m離れた観測位置から光取り出し面Sの中心位置を正面(法線N方向)から目視により観察した。各有機エレクトロルミネッセンス素子101〜112の光取り出し面S全体の明るさの均一性を一般モニター10人により以下の基準に従って評価した。なお、○又は△であれば、明るさの均一性としては実用上可と判断した。
○:9人以上のモニターが、発光領域の明るさは均一であると判定した
△:5〜8人のモニターが、発光領域の明るさは均一であると判定した
×:4人以下のモニターが、発光領域の明るさは均一であると判定した(2) Evaluation of Brightness Uniformity The organic electroluminescence elements 101 to 112 produced above were fixed in a state of being curved so that the light extraction surface S was convex with a curvature of 50 mm. In this state, a constant amount of current (5 mA / cm 2 ) is individually passed between the
◯: Monitors of 9 or more people judged that the brightness of the light emitting area was uniform Δ: Monitors of 5 to 8 people judged that the brightness of the light emitting area was uniform ×: Monitors of 4 people or less However, it was determined that the brightness of the light emitting region was uniform.
(3)非発光時の外観の評価
上記作製した有機エレクトロルミネッセンス素子101〜112について、第1発光ユニット21及び第2発光ユニット22の両方を非発光とした状態で、1m離れた観測位置から光取り出し面Sの中心位置を正面(法線N方向)から目視により観察した。各有機エレクトロルミネッセンス素子101〜112の非発光時の外観を一般モニター10人により以下の基準に従って評価した。なお、○又は△であれば、外光反射の干渉による着色はないと判断した。
○:9人以上のモニターが、第2電極層のアルミニウムの色であると判定した
△:5〜8人のモニターが、第2電極層のアルミニウムの色であると判定した
×:4人以下のモニターが、第2電極層のアルミニウムの色であると判定した
ただし、×であっても使用上の問題はない。(3) Evaluation of Appearance at Non-Light Emitting With respect to the organic electroluminescence elements 101 to 112 produced above, light is emitted from an observation position 1 m away with both the first
◯: Monitors of 9 or more people judged to be the color of aluminum in the second electrode layer Δ: Monitors of 5 to 8 people judged to be the color of aluminum in the second electrode layer ×: 4 people or less However, even if it is ×, there is no problem in use.
ここで、有機エレクトロルミネッセンス素子101の第1発光ユニットの発光光の正面の色度は、CIE−xy色度図においてx=0.70、y=0.30であった。また有機エレクトロルミネッセンス素子102〜112の第1発光ユニットの発光光の正面の色度は、有機エレクトロルミネッセンス素子101に対して、x=±0.02、y=±0.02の範囲であった。
また、有機エレクトロルミネッセンス素子101の第2発光ユニットの発光光の正面の色度は、CIE−xy色度図においてx=0.58、y=0.41であった。また有機エレクトロルミネッセンス素子102〜112の第2発光ユニットの発光光の正面の色度は、有機エレクトロルミネッセンス素子101に対して、x=±0.02、y=±0.02の範囲であった。Here, the chromaticity of the front surface of the emitted light of the first light emitting unit of the organic electroluminescence element 101 was x = 0.70 and y = 0.30 in the CIE-xy chromaticity diagram. Further, the chromaticity of the front surface of the emitted light of the first light emitting unit of the organic electroluminescence elements 102 to 112 was in the range of x = ± 0.02 and y = ± 0.02 with respect to the organic electroluminescence element 101. ..
The chromaticity of the front surface of the emitted light of the second light emitting unit of the organic electroluminescence element 101 was x = 0.58 and y = 0.41 in the CIE-xy chromaticity diagram. Further, the chromaticity of the front surface of the emitted light of the second light emitting unit of the organic electroluminescence elements 102 to 112 was in the range of x = ± 0.02 and y = ± 0.02 with respect to the organic electroluminescence element 101. ..
表2に示すように、発光光の配光特性が、0.85≦[L2]/[L1]≦1.20であり、かつ[L3]/[L1]≦0.50である関係を満たす発光ユニットは、この関係を満たさない発光ユニットと比較して、凸方向に湾曲させた光取り出し面Sを中心位置から観察した場合の明るさの均一性に優れていることが確認された。 As shown in Table 2, the light distribution characteristics of the emitted light satisfy the relationship that 0.85 ≦ [L2] / [L1] ≦ 1.20 and [L3] / [L1] ≦ 0.50. It was confirmed that the light emitting unit is superior in brightness uniformity when the light extraction surface S curved in the convex direction is observed from the central position as compared with the light emitting unit that does not satisfy this relationship.
具体的には、有機エレクトロルミネッセンス素子105の第1発光ユニット、有機エレクトロルミネッセンス素子106の第2発光ユニット、有機エレクトロルミネッセンス素子107の第2発光ユニット、有機エレクトロルミネッセンス素子108の第1発光ユニット、有機エレクトロルミネッセンス素子112の第1発光ユニット及び第2発光ユニットは、上記関係を満たしておらず、その他の上記関係を満たす発光ユニットと比較して明るさの均一性に劣っていた。 Specifically, the first light emitting unit of the organic electroluminescence element 105, the second light emitting unit of the organic electroluminescence element 106, the second light emitting unit of the organic electroluminescence element 107, the first light emitting unit of the organic electroluminescence element 108, and the organic The first light emitting unit and the second light emitting unit of the electroluminescence element 112 did not satisfy the above relationship, and were inferior in brightness uniformity as compared with other light emitting units satisfying the above relationship.
さらに、上記発光光の配光特性が、0.90≦[L2]/[L1]≦1.10であり、かつ[L3]/[L1]≦0.45である関係を満たす発光ユニットは、凸方向に湾曲させた光取り出し面Sを中心位置から観察した場合の明るさの均一性が、さらに優れていることが確認された。 Further, a light emitting unit satisfying the relationship that the light distribution characteristics of the emitted light are 0.90 ≦ [L2] / [L1] ≦ 1.10 and [L3] / [L1] ≦ 0.45 It was confirmed that the uniformity of brightness when the light extraction surface S curved in the convex direction was observed from the central position was further excellent.
また表2に示す明るさ均一性の評価結果から、第1発光ユニット及び第2発光ユニットの両方からの発光光の配光特性が、0.85≦[L2]/[L1]≦1.06であり、かつ0.15≦[L3]/[L1]≦0.47である関係を満たせば、第1発光ユニットからの赤色の発光光、及び第2発光ユニットからのアンバー色の発光光の両方ともが、凸方向に湾曲させた光取り出し面Sから、より確実に均一性を保って取り出されることが確認された。 Further, from the evaluation results of brightness uniformity shown in Table 2, the light distribution characteristics of the emitted light from both the first light emitting unit and the second light emitting unit are 0.85 ≦ [L2] / [L1] ≦ 1.06. And if the relationship of 0.15 ≦ [L3] / [L1] ≦ 0.47 is satisfied, the red light emitted from the first light emitting unit and the amber light emitted from the second light emitting unit It was confirmed that both of them were more reliably and uniformly extracted from the light extraction surface S curved in the convex direction.
以上の結果、少なくとも2つの発光ユニットの全てが、上記関係を満たす構成の有機エレクトロルミネッセンスであれば、赤色に発光する車両のテールランプ及びストップランプ、及びアンバー色に発光する車両のターンランプとして、この有機エレクトロルミネッセンス素子1を用いることにより、車両を後方車両から見たときの赤色発光、及びアンバー色発光の両方を、均一の明るさで視認することができる。このため、テールランプ及びストップランプ、さらにはターンランプの視認性の向上を図ることが可能であることが確認された。
As a result of the above, if all of at least two light emitting units are organic electroluminescence having a configuration satisfying the above relationship, they can be used as a tail lamp and a stop lamp of a vehicle that emits red light and a turn lamp of a vehicle that emits light in amber color. By using the
また表2に示す非発光時の電極色の評価結果から、外部電源に接続される程度に厚い膜厚を有する中間電極層30を有することにより、発光光の配光特性が特定の関係を満たすような膜厚設計と、外光の干渉による非発光時の着色が抑えられるような膜厚設計とを両立させることが可能であることが確認された。
Further, from the evaluation results of the electrode color at the time of non-emission shown in Table 2, the light distribution characteristics of the emitted light satisfy a specific relationship by having the
1…有機エレクトロルミネッセンス素子。
10…フレキシブル基板
11…第1電極層
12…第2電極層
21…第1発光ユニット(発光ユニット)
22…第2発光ユニット(発光ユニット)
30…中間電極層
[L1]…正面輝度
[L2]…視野角20°の輝度
[L3]…視野角60°の輝度
2…車両用灯具1 ... Organic electroluminescence element.
10 ...
22 ... Second light emitting unit (light emitting unit)
30 ... Intermediate electrode layer [L1] ... Front brightness [L2] ... Brightness with a viewing angle of 20 ° [L3] ... Brightness with a viewing angle of 60 ° 2 ... Vehicle lighting fixtures
Claims (8)
前記フレキシブル基板上に設けられた第1電極層と、
前記第1電極層の上方に設けられた第2電極層と、
有機材料を用いて構成された発光層を有し前記第1電極層と前記第2電極層との間に重ねて配置された少なくとも2つの発光ユニットと、
前記発光ユニット間に配置された中間電極層とを備え、
前記少なくとも2つの発光ユニットは、それぞれの発光光の色度が異なるものであり、
前記少なくとも2つの発光ユニットのうち少なくとも1つの発光ユニットから前記フレキシブル基板側又は前記第2電極層側に取り出される発光光の配光特性が、正面輝度を[L1]、視野角20°の輝度を[L2]、及び視野角60°の輝度を[L3]とした場合に、0.85≦[L2]/[L1]≦1.20であり、かつ[L3]/[L1]≦0.50であり、
前記第1電極層、前記第2電極層、及び前記中間電極層には外部電源が接続され、
前記少なくとも2つの発光ユニットおよび前記中間電極層は、前記第1電極層と前記第2電極層との間においての外光の干渉が防止されるように膜厚設計されている
有機エレクトロルミネッセンス素子。 Flexible substrate and
The first electrode layer provided on the flexible substrate and
A second electrode layer provided above the first electrode layer and
At least two light emitting units having a light emitting layer constructed by using an organic material and arranged so as to be overlapped between the first electrode layer and the second electrode layer.
An intermediate electrode layer arranged between the light emitting units is provided.
The at least two light emitting units have different chromaticities of the light emitted from each other.
Wherein at least one of the light distribution characteristics from the light emitting unit and the flexible substrate side or the light-emitting light is taken out to the second electrode layer side of the at least two light emitting units, the front luminance [L1], the luminance of the viewing angle 20 ° When the brightness of [L2] and the viewing angle of 60 ° is [L3], 0.85 ≦ [L2] / [L1] ≦ 1.20 and [L3] / [L1] ≦ 0.50. And
An external power source is connected to the first electrode layer, the second electrode layer, and the intermediate electrode layer.
The at least two light emitting units and the intermediate electrode layer are organic electroluminescence elements whose film thickness is designed so as to prevent interference of external light between the first electrode layer and the second electrode layer.
請求項1記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the at least two light emitting units have different maximum peak wavelengths of the light emitted from each other.
請求項1又は2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The organic electroluminescence device according to claim 1 or 2, wherein the light distribution characteristics are 0.90 ≦ [L2] / [L1] ≦ 1.10 and [L3] / [L1] ≦ 0.45. ..
請求項1又は2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The light distribution characteristics in all of the at least two light emitting units, 0.85 ≦ [L2] / [ L1] is ≦ 1.20, and [L3] / [L1] a ≦ 0.50 is claim 1 Or the organic electroluminescence device according to 2.
請求項1〜4の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 Claim 1 in which the light distribution characteristics of all of the at least two light emitting units are 0.90 ≦ [L2] / [L1] ≦ 1.10 and [L3] / [L1] ≦ 0.45. 4. The organic electroluminescence device according to any one of 4.
請求項1〜5の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 One of the at least two light emitting units has the chromaticity of the front surface of the emitted light of 0.29 ≦ y ≦ 0.34 and y + x ≧ 0.98 in the CIE-xy chromaticity diagram. 5. The organic electroluminescence element according to any one of 5.
請求項1〜5の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 In one of the at least two light emitting units, the chromaticity of the front surface of the emitted light is y ≧ 0.39, y ≧ 0.79-0.67x, y ≦ x-0 in the CIE-xy chromaticity diagram. The organic electroluminescence element according to any one of claims 1 to 5, which is .12.
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