[发明专利]有机EL发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及总驱动电压低、并且白色均匀性优异的有机电致(EL)发光装置。

背景技术

有机EL元件具有以下特征：(i)自发光元件；(ii)在直流低电压下可以驱动；(iii)通过选择使用的有机EL材料或元件结构，可以实现红、绿、蓝或白色等各种发光色。因此，不仅作为新一代显示技术，而且近年来作为大面积照明技术也备受瞩目。

如果大致划分有机EL元件的结构，则可以分为底部发光型和顶部发光型。底部发光型为例如在玻璃等具有光透过性的支撑基板上设置铟锡氧化物(ITO)等透明电极、再在其上依次层压有机发光层、对向反射电极而得到的结构，在有机发光层产生的光通过透明的支撑基板被射出到元件外部。另一方面，顶部发光型为在支撑基板上设置反射电极、再在其上依次层压有机发光层、对向透明电极的结构，在有机发光层产生的光，不是从支撑基板侧，而是从对向透明电极侧被射出。另外，正在研究以下技术：在顶部发光型中通过将对向透明电极设为光半透过半反射电极，得到微腔结构，通过选择反射电极和对向电极间的距离，使在有机发光层产生的光增幅，将高强度的光射出到元件外部(专利文献1)。

另外，在照明技术中白色发光是不可缺少的。作为白色发光有机EL元件，正在研究将上述有机发光层制成产生不同颜色的多个发光层的层叠的技术。例如，在专利文献2中，公开了以空穴传输层/蓝色发光层/橙色发光层/电子传输层的方式将有机发光层制成蓝色发光层和橙色发光层2层的技术。在专利文献3中，公开了以空穴注入层/空穴传输层/红色发光层/蓝色发光层/绿色发光层/电子注入层的方式制成RGB3原色的发光层的层叠的技术。

使用如上所说明的有机EL元件准备制作平面照明光源时，最简单的结构为以覆盖发光面整体的方式用上下电极夹持有机发光层的结构。但是，在该结构中存在以下课题：(i)由于在电极部、特别是透明电极部的电压降低，在发光面整体不能得到均匀的电流密度，因此在面内产生亮度不均匀；(ii)在发光部通过的电流集中在连接发光部和驱动电源的配线部，产生焦耳热；(iii)在发光面内的任一个部位产生上下电极间的导电时，在该导电部位施加的电流集中，导电部位周边变得不发光。

在这些课题中，对于(i)、(iii)，可以通过制备互相正交的矩阵状电极、再以沿着矩阵电极的方式配置低电阻的辅助配线来解决。但是，对于课题(ii)没有改善。

如果将对有机EL元件施加电压V时的电流密度设定为J，则J和V具有以下非线性关系：例如，J＝A·Vⁿ(A：比例常数，n＞1)，如果提高电压V，则电流密度J急剧变大。在此如果将发光部的面积设定为S，则在发光部整体通过的电流为SJ。该电流集中在连接发光部与驱动电源的配线部，产生焦耳热，从而引起配线部的热劣化。

作为降低在配线部生成的焦耳热的方法之一，可以列举降低配线部的电阻的方法，但在照明光源内部的配线部分中存在空间上的制约，难以进行低电阻化。因此，为了将有机EL元件应用于大面积照明，期待将通过有机EL发光部的电流密度J降低的技术。

公开了一些技术作为将该电流密度J降低的技术。在专利文献4中，公开了通过中间导电层在通电方向层压有机发光层的技术。其中，关于在通电方向层压有机发光层的叠片型元件，在专利文献5、专利文献6等中也进行了公开。

在通电方向层压有机发光层的叠片型元件，采用通过连接层将N层有机EL发光层进行层压的结构。由此，如果是相同的电流值，则驱动电压为N倍的材料的亮度成为N倍。另外，如果为与1层的元件相同的亮度，则电压为1倍，电流值成为1/N倍，因此如果在相同的亮度的基础上进行比较，则可以将配线部分的焦耳热降低至1/N。但是，作为用于向相邻的有机发光层供给载流子的连接层，公开了使用金属薄膜的方法、使用无机材料的方法、掺入产生载流子的有机物的方法等，但任意一种方法中，通过N层的有机发光层都难以实现均等且平衡良好地使之发光的载流子平衡。另外，为了得到作为照明重要的白色发光，需要层压进行不同发色的有机发光层。此时，在各发光层中使用的有机材料不同，因此调节良好的载流子平衡更加困难。另外，由于N层的层压，电极间的距离变大，也难以获得光学干涉的最适，光发射效率难以变大、且发光效率难以提高的课题。