JP3553672B2

JP3553672B2 - Organic electroluminescence device

Info

Publication number: JP3553672B2
Application number: JP34028494A
Authority: JP
Inventors: 孝介竹内; 孝則藤井; 健志佐野; 政行藤田; 祐次浜田; 賢一柴田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1994-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 2004-08-11
Anticipated expiration: 2019-08-11
Also published as: JPH08185982A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、ホール注入電極と電子注入電極との間に、少なくとも有機材料を用いたキャリア輸送層と発光層とが積層されてなる有機エレクトロルミネッセンス素子に係り、特に、有機材料を用いたキャリア輸送層や発光層の劣化が少なく、長期にわたって安定した発光が行なえる有機エレクトロルミネッセンス素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報機器の多様化等にともなって、従来より一般に使用されているＣＲＴに比べて消費電力や空間占有面積が少ない平面表示素子のニーズが高まり、このような平面表示素子の一つとしてエレクトロルミネッセンス素子（以下、ＥＬ素子と略す。）が注目されている。
【０００３】
そして、このＥＬ素子は使用する材料によって無機ＥＬ素子と有機ＥＬ素子に大別され、無機ＥＬ素子においては、一般に発光部に高電界を作用させ、電子をこの高電界中で加速して発光中心に衝突させ、これにより発光中心を励起させて発光させるようになっている一方、有機ＥＬ素子においては、電子注入電極とホール注入電極とからそれぞれ電子とホールとを発光部内に注入させ、このように注入された電子とホールとを発光中心で再結合させて、有機分子を励起状態にする。そして、この有機分子が励起状態から基底状態に戻るときに蛍光を発光するようになっている。
【０００４】
ここで、無機ＥＬ素子においては、上記のように高電界を作用させるため、その駆動電圧として１００〜２００Ｖと高い電圧を必要とするのに対し、上記の有機ＥＬ素子においては、５〜２０Ｖ程度の低い電圧で駆動できるという利点があった。また、このような有機ＥＬ素子においては、発光材料である螢光物質を選択することによって適当な色彩に発光する発光素子を得ることができ、フルカラーの表示装置等としても利用できるという期待があり、近年、このような有機ＥＬ素子について様々な研究が行なわれるようになった。
【０００５】
そして、上記の有機ＥＬ素子における素子構造としては、ホール注入電極と電子注入電極との間にホール輸送層と発光層と電子輸送層とを積層させたＤＨ構造と称される三層構造のものや、ホール注入電極と電子注入電極との間にホール輸送層と電子輸送性に富む発光層とが積層されたＳＨ−Ａ構造と称される二層構造のものや、ホール注入電極と電子注入電極との間にホール輸送性に富む発光層と電子輸送層とが積層されたＳＨ−Ｂ構造と称される二層構造のものが知られていた。
【０００６】
しかし、このような有機ＥＬ素子は、上記のように無機ＥＬ素子に比べて低電圧で駆動でき、多色化が容易であるという利点を有しているが、その材料として有機材料を使用しているため、無機ＥＬ素子に比べて寿命が短く、長期にわたって安定した発光が行なえないという欠点があった。
【０００７】
そこで、従来においても、上記のような有機ＥＬ素子において、その発光が長期にわたって安定して行なえるようにするために様々な研究が行なわれ、例えば、特開平４−２１２２８４号公報に示されるように、有機ＥＬ素子に金属酸化物等の薄膜からなる封止層を設け、これによって陰極材料の酸化を抑制するようにしたもの等が提案された。
【０００８】
しかし、このように金属酸化物等の薄膜からなる封止層を設け、陰極材料の酸化を抑制した場合であっても、依然としてその寿命が短く、長期にわたって安定した発光が行なえないという問題があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、有機ＥＬ素子における上記のような問題を解決することを課題とするものであり、ホール注入電極と電子注入電極との間に設けられたキャリア輸送層や発光層における有機材料の劣化が少なく、長期にわたって安定した発光が行なえる有機ＥＬ素子を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明においては、上記のような課題を解決するため、ホール注入電極と電子注入電極との間に、少なくとも有機材料を用いたキャリア輸送層と発光層とが積層されてなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、金属窒化物又は金属炭化物からなる放熱層を設けるようにしたのである。
【００１１】
ここで、この有機ＥＬ素子においては、そのホール注入電極として、金やＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）等の仕事関数の大きな材料を用いるようにする一方、電子注入電極としては、マグネシウム等の仕事関数の小さな電極材料を用いるようにし、ＥＬ光を取り出すために、少なくとも一方の電極を透明にする必要があり、一般にはホール注入電極に透明で仕事関数の大きいＩＴＯを用いるようにする。
【００１２】
また、この発明における有機ＥＬ素子の素子構造は、前記のＤＨ構造，ＳＨ−Ａ構造，ＳＨ−Ｂ構造の何れの構造のものであっても良い。
【００１３】
また、この有機ＥＬ素子に設ける放熱層に使用する金属窒化物や金属炭化物としては、絶縁性で熱伝導性の高いものを用いることが好ましく、例えば、金属窒化物としては窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を、また金属炭化物としては炭化ケイ素（ＳｉＣ）を用いることが好ましい。なお、このような放熱層をＥＬ光の取り出し側の部分に設ける場合には、上記の放熱層にＡｌＮ等の透明材料を用いることが好ましく、ＳｉＣ等の不透明の材料の場合には、この放熱層をメッシュ状等に形成してＥＬ光が通過できるようにすることが必要である。
【００１４】
【作用】
この発明における有機ＥＬ素子においては、上記のホール注入電極から注入されたホールと電子注入電極から注入された電子とが、有機材料を用いた発光層の部分において再結合して有機分子を励起状態し、この有機分子が励起状態から基底状態に戻るときに蛍光を発光するようになっており、ホールと電子とが再結合した際に熱が発生したとしても、この熱が上記の放熱層を通して外部に放熱され、再結合時における熱によって発光層やキャリア輸送層に用いた有機材料が劣化するということが抑制されるようになる。
【００１５】
また、上記の金属窒化物または金属炭化物からなる放熱層を電子注入電極を覆うようにして設けると、この放熱層により電子注入電極の酸化も抑制されるようになる。
【００１６】
【実施例】
以下、この発明の実施例に係る有機ＥＬ素子を添付図面に基づいて具体的に説明すると共に、比較例を挙げ、この実施例における有機ＥＬ素子が耐久性等の点で優れていることを明らかにする。
【００１７】
（実施例１）
この実施例における有機ＥＬ素子は、図１に示すように、ガラス基板１上に、ＩＴＯで構成されて膜厚が２０００Åになった透明なホール注入電極２と、下記化１に示すＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（以下、ＭＴＰＤと略す。）で構成されて膜厚が５００Åになったホール輸送層３と、下記化２に示すトリス（８−キノリノール）アルミニウムで構成されて膜厚が５００Åになった発光層４と、マグネシウム・インジウム合金で構成されて膜厚が２０００Åになった電子注入電極５とが順々に形成されたＳＨ−Ａ構造になっている。そして、上記のホール注入電極２と電子注入電極５とにそれぞれリード線１０を接続させて電圧を印加させるようにすると共に、上記の電子注入電極５を被覆するようにしてＡｌＮで構成された膜厚が５００Åの放熱層６を設けている。
【００１８】
【化１】

【００１９】
【化２】

【００２０】
次に、この実施例の有機ＥＬ素子を製造する方法を具体的に説明する。
【００２１】
まず、ガラス基板１上にＩＴＯで構成されたホール注入電極２を形成したものを中性洗剤により洗浄した後、これをアセトン中で２０分間、エタノール中で２０分間それぞれ超音波洗浄を行なった。
【００２２】
そして、上記のＩＴＯからなるホール注入電極２上に、上記のＭＴＰＤを蒸着させてホール輸送層３を形成し、このホール輸送層３上に上記のトリス（８−キノリノール）アルミニウムを真空蒸着させて発光層４を形成し、さらにこの発光層４の上にマグネシウム・インジウム合金からなる電子注入電極５を真空蒸着により形成した。なお、これらの蒸着は何れも真空度１×１０^−５Ｔｏｒｒ、基板温度２０℃で行なうと共に、ホール輸送層３及び発光層４については、その蒸着速度を２Å／ｓｅｃの条件で行なった。
【００２３】
そして、上記のように形成された電子注入電極５の上にＡｌＮで構成された放熱層６を設けるにあたっては、Ａｌをターゲットに用い、Ｎ_２：Ａｒ＝１：１の雰囲気条件下においてＲＦスパッタリングにより形成するようにし、この時のスパッタ条件は、真空度１×１０^−２Ｔｏｒｒ、基板温度２０℃、電力２００Ｗ（付着速度１００Å／ｈ）で行なった。
【００２４】
このようにＡｌＮで構成された放熱層６を設けると、ホール注入電極３から注入されたホールと電子注入電極５から注入された電子とが発光層４の部分において再結合して発光する際に熱が発生したとしても、この熱が蓄積されることなくこの放熱層６を通して放熱されるようになった。また、この放熱層６に用いたＡｌＮは耐化学薬品性に優れると共に強度が大きく、さらにこのＡｌＮの熱膨張率が５．３×１０^−６／℃で、ガラス基板１の熱膨張率８×１０^−６／℃に比較的似ているため、この放熱層６が良好な封止層としても作用し、電子注入電極５の酸化等も抑制されるようになった。
【００２５】
（比較例１）
この比較例の有機ＥＬ素子においては、図２に示すように、上記実施例１と同様に、ガラス基板１上にＩＴＯで構成された透明なホール注入電極２と、ＭＴＰＤで構成されたホール輸送層３と、トリス（８−キノリノール）アルミニウムで構成された発光層４と、マグネシウム・インジウム合金で構成された電子注入電極５とを順々に形成する一方、この比較例においては、上記の電子注入電極５上にエポキシ樹脂で構成された封止層７を設けるようにした。
【００２６】
そして、上記の実施例１の有機ＥＬ素子とこの比較例１の有機ＥＬ素子とを、それぞれ乾燥空気中で１０ｍＡ／ｃｍ^２の定電流で駆動させて連続発光試験を行ない、各有機ＥＬ素子におけるＥＬ光の輝度がどのように変化するかを測定し、その結果を図３に示した。なお、この図３においては、有機ＥＬ素子における初期輝度を１としてその変化を示した。
【００２７】
この結果、ＡｌＮで構成された放熱層６を設けた実施例１の有機ＥＬ素子はエポキシ樹脂で構成された封止層７を設けた比較例１の有機ＥＬ素子に比べて、輝度が半減する時間が約１．２倍の７８時間に向上していた。
【００２８】
（実施例２）
この実施例における有機ＥＬ素子も、前記実施例１の有機ＥＬ素子と同様に、ガラス基板１上に、ＩＴＯで構成された透明なホール注入電極２と、ＭＴＰＤで構成されたホール輸送層３と、トリス（８−キノリノール）アルミニウムで構成された発光層４と、マグネシウム・インジウム合金で構成された電子注入電極５とが形成されたＳＨ−Ａ構造になっているが、この実施例の有機ＥＬ素子においては、図４に示すように、上記のホール注入電極２とホール輸送層３との間に、ＥＬ光が通過できるように、メッシュ状になったＳｉＣで構成された膜厚が５００Åの放熱層６を形成すると共に、上記の電子注入電極５上に上記比較例１の場合と同様にエポキシ樹脂で構成された封止層７を設けている。
【００２９】
ここで、上記のようにホール注入電極２とホール輸送層３との間にメッシュ状になったＳｉＣで構成された放熱層６を設けるにあたっては、前記の実施例１の場合と同様に、ガラス基板１上にＩＴＯで構成されたホール注入電極２を形成したものを中性洗剤により洗浄し、これをアセトン中で２０分間、エタノール中で２０分間それぞれ超音波洗浄を行なった後、メタルマスクを用いたプラズマＣＶＤ法により、シラン（ＳｉＨ_４）とメタン（ＣＨ_４）とを１：１の比で用い、基板温度２５０℃、電力１５０ｍＷ／ｃｍ^２の条件下で、線幅３０μｍ，格子の大きさ３０μｍのメッシュ状になったＳｉＣの放熱層６を形成した。
【００３０】
このようにしてメッシュ状になったＳｉＣの放熱層６を形成した後は、前記実施例１の場合と同様にして、ＭＴＰＤで構成されたホール輸送層３と、トリス（８−キノリノール）アルミニウムで構成された発光層４と、マグネシウム・インジウム合金で構成された電子注入電極５とを順々に形成した後、上記の比較例の場合と同様に、この電子注入電極５上にエポキシ樹脂で構成された封止層７を設けるようにした。
【００３１】
そして、この実施例２の有機ＥＬ素子についても、上記実施例１の有機ＥＬ素子と同様に、乾燥空気中で１０ｍＡ／ｃｍ^２の定電流で駆動させて連続発光試験を行ない、この有機ＥＬ素子におけるＥＬ光の輝度がどのように変化するかを測定し、その結果を上記比較例１の有機ＥＬ素子の結果と合わせて図５に示した。なお、この図５においても、図３の場合と同様に有機ＥＬ素子における初期輝度を１としてその変化を示した。
【００３２】
この結果、上記のようにホール注入電極２とホール輸送層３との間にメッシュ状になったＳｉＣからなる放熱層６を設けた実施例２の有機ＥＬ素子は、上記の比較例１の有機ＥＬ素子に比べて、輝度が半減する時間が約１．１倍の７０時間に向上していた。
【００３３】
なお、上記実施例１，２においては、素子構造がＳＨ−Ａ構造になった有機ＥＬ素子の例を示しただけであるが、この発明における有機ＥＬ素子はＳＨ−Ａ構造ものに限られず、前記のＤＨ構造やＳＨ−Ｂ構造のものであっても同様の効果が得られる。
【００３４】
また、上記実施例のものにおいて、放熱層６による熱放散をより効率よく行なうために、放熱層６にヒートシンクを接合させるようにすることも可能である。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明における有機ＥＬ素子においては、ホール注入電極から注入されたホールと電子注入電極から注入された電子とが、有機材料を用いた発光層の部分において再結合して発光する際に熱が発生したとしても、この熱が金属窒化物や金属炭化物で構成された放熱層を通して外部に放熱されるようになり、発光層やキャリア輸送層に用いた有機材料が熱によって劣化するということが少なくなり、従来の有機ＥＬ素子に比べて長期にわたって安定した発光が行なえるようになった。
【００３６】
また、上記の金属窒化物または金属炭化物からなる放熱層を電子注入電極を覆うようにして設けると、この放熱層により電子注入電極の酸化も抑制され、より安定した発光が行なえるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１における有機ＥＬ素子の概略断面図である。
【図２】比較例１における有機ＥＬ素子の概略断面図である。
【図３】実施例１及び比較例１の各有機ＥＬ素子における連続発光特性を示した図である。
【図４】この発明の実施例２における有機ＥＬ素子の概略断面図である。
【図５】実施例２及び比較例１の各有機ＥＬ素子における連続発光特性を示した図である。
【符号の説明】
１ガラス基板
２ホール注入電極
３ホール輸送層
４発光層
５電子注入電極
６放熱層[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to an organic electroluminescence device in which at least a carrier transport layer using an organic material and a light emitting layer are laminated between a hole injection electrode and an electron injection electrode, and more particularly, to a carrier transport using an organic material. The present invention relates to an organic electroluminescence device capable of performing stable light emission over a long period with little deterioration of a layer or a light emitting layer.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the diversification of information devices, the need for flat display elements that consume less power and space occupy less than CRTs that are generally used conventionally has increased. A luminescence element (hereinafter, abbreviated as an EL element) has attracted attention.
[0003]
The EL element is roughly classified into an inorganic EL element and an organic EL element according to a material to be used. In the inorganic EL element, a high electric field is generally applied to a light emitting portion, and electrons are accelerated in the high electric field to emit light. In the organic EL device, electrons and holes are respectively injected from the electron injection electrode and the hole injection electrode into the light emitting portion. The electrons and holes injected into the organic layer are recombined at the emission center to bring the organic molecules into an excited state. Then, the organic molecule emits fluorescence when returning from the excited state to the ground state.
[0004]
Here, in order to apply a high electric field as described above, the inorganic EL element requires a high driving voltage of 100 to 200 V, whereas in the above-mentioned organic EL element, about 5 to 20 V There is an advantage that it can be driven at a low voltage. Further, in such an organic EL element, a light emitting element which emits light of an appropriate color can be obtained by selecting a fluorescent substance which is a light emitting material, and it is expected that the organic EL element can be used as a full-color display device or the like. In recent years, various studies have been conducted on such organic EL devices.
[0005]
The organic EL device has a three-layer structure called a DH structure in which a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer are stacked between a hole injection electrode and an electron injection electrode. A two-layer structure called an SH-A structure in which a hole transport layer and a light-emitting layer having a high electron transport property are stacked between a hole injection electrode and an electron injection electrode; There has been known a two-layer structure called an SH-B structure in which a light emitting layer having a high hole transporting property and an electron transporting layer are stacked between electrodes.
[0006]
However, such an organic EL element has the advantages that it can be driven at a lower voltage and that it is easy to perform multicoloring as compared with the inorganic EL element, as described above. Therefore, there is a disadvantage that the lifetime is shorter than that of the inorganic EL element, and stable light emission cannot be performed for a long time.
[0007]
In view of the above, various researches have been conventionally performed on the above-mentioned organic EL device to make it possible to stably emit light over a long period of time. For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-212284. In addition, there has been proposed a device in which an organic EL element is provided with a sealing layer made of a thin film of a metal oxide or the like so as to suppress oxidation of a cathode material.
[0008]
However, even when the sealing layer made of a thin film of a metal oxide or the like is provided to suppress the oxidation of the cathode material, there is still a problem that the life is short and stable light emission cannot be performed for a long time. Was.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems in an organic EL device, and to degrade organic materials in a carrier transport layer and a light emitting layer provided between a hole injection electrode and an electron injection electrode. It is an object of the present invention to provide an organic EL element which emits less light and can emit light stably for a long period of time.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, in order to solve the above-described problems, an organic electroluminescence device in which at least a carrier transport layer using an organic material and a light emitting layer are laminated between a hole injection electrode and an electron injection electrode. Thus, a heat radiation layer made of metal nitride or metal carbide is provided.
[0011]
Here, in this organic EL element, a material having a large work function such as gold or ITO (indium-tin oxide) is used as a hole injection electrode, while a work such as magnesium is used as an electron injection electrode. In order to use an electrode material having a small function and extract EL light, at least one of the electrodes needs to be transparent. In general, a transparent ITO having a large work function is used for a hole injection electrode.
[0012]
Further, the element structure of the organic EL element in the present invention may be any one of the above-mentioned DH structure, SH-A structure and SH-B structure.
[0013]
As the metal nitride or metal carbide used for the heat radiation layer provided in the organic EL element, it is preferable to use an insulating and high heat conductive material. For example, aluminum nitride (AlN) is used as the metal nitride. It is preferable to use silicon carbide (SiC) as the metal carbide. In the case where such a heat radiation layer is provided on the portion on the side from which the EL light is extracted, it is preferable to use a transparent material such as AlN for the heat radiation layer, and in the case of an opaque material such as SiC, It is necessary to form the layer in a mesh shape or the like so that the EL light can pass therethrough.
[0014]
[Action]
In the organic EL device according to the present invention, the holes injected from the hole injection electrode and the electrons injected from the electron injection electrode are recombined in a portion of the light emitting layer using the organic material, and the organic molecules are excited. Then, the organic molecules emit fluorescence when returning from the excited state to the ground state, and even if heat is generated when holes and electrons are recombined, this heat is transmitted through the heat dissipation layer. The heat is radiated to the outside and the deterioration of the organic material used for the light emitting layer and the carrier transport layer due to the heat at the time of recombination is suppressed.
[0015]
Further, when a heat dissipation layer made of the above-mentioned metal nitride or metal carbide is provided so as to cover the electron injection electrode, the heat dissipation layer also suppresses oxidation of the electron injection electrode.
[0016]
【Example】
Hereinafter, an organic EL device according to an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings, and a comparative example will be given to clearly show that the organic EL device in this embodiment is excellent in durability and the like. To
[0017]
(Example 1)
As shown in FIG. 1, the organic EL element in this embodiment is composed of a transparent hole injection electrode 2 made of ITO and having a film thickness of 2000.degree. A hole made of '-diphenyl-N, N'-bis (3-methylphenyl) -1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (hereinafter abbreviated as MTPD) and having a thickness of 500 mm. A transport layer 3, a light-emitting layer 4 made of tris (8-quinolinol) aluminum shown in Chemical Formula 2 below and having a thickness of 500 °, and an electron injection made of magnesium-indium alloy and having a thickness of 2000 ° The electrode 5 has an SH-A structure formed sequentially. Then, a lead wire 10 is connected to each of the hole injection electrode 2 and the electron injection electrode 5 to apply a voltage, and a film made of AlN is formed so as to cover the electron injection electrode 5. A heat radiation layer 6 having a thickness of 500 ° is provided.
[0018]
Embedded image

[0019]
Embedded image

[0020]
Next, a method for manufacturing the organic EL device of this embodiment will be specifically described.
[0021]
First, a glass substrate 1 having a hole injection electrode 2 made of ITO formed thereon was washed with a neutral detergent, and then subjected to ultrasonic cleaning in acetone for 20 minutes and in ethanol for 20 minutes.
[0022]
Then, the above-mentioned MTPD is vapor-deposited on the above-mentioned hole injection electrode 2 made of ITO to form a hole transport layer 3, and the above-mentioned tris (8-quinolinol) aluminum is vacuum-deposited on this hole transport layer 3. A light emitting layer 4 was formed, and an electron injection electrode 5 made of a magnesium-indium alloy was formed on the light emitting layer 4 by vacuum evaporation. These depositions were performed at a degree of vacuum of 1 × 10 ⁻⁵ Torr and a substrate temperature of 20 ° C., and the hole transport layer 3 and the light emitting layer 4 were deposited at a deposition rate of 2 ° / sec.
[0023]
When the heat radiation layer 6 made of AlN is provided on the electron injection electrode 5 formed as described above, Al is used as a target and RF sputtering is performed under an atmosphere condition of N ₂ : Ar = 1: 1. The sputtering was performed at a vacuum degree of 1 × 10 ⁻² Torr, a substrate temperature of 20 ° C., and a power of 200 W (adhesion rate of 100 ° / h).
[0024]
When the heat radiation layer 6 made of AlN is provided as described above, the holes injected from the hole injection electrode 3 and the electrons injected from the electron injection electrode 5 are recombined in the light emitting layer 4 to emit light. Even if heat is generated, the heat is radiated through the heat radiation layer 6 without being accumulated. The AlN used for the heat radiation layer 6 has excellent chemical resistance and high strength. Further, the thermal expansion coefficient of the AlN is 5.3 × 10 ⁻⁶ / ° C., and the thermal expansion coefficient of the glass substrate 1 is 8 ×. Since the heat radiation layer 6 is relatively similar to 10 ⁻⁶ / ° C., the heat radiation layer 6 also functions as a good sealing layer, and the oxidation of the electron injection electrode 5 is also suppressed.
[0025]
(Comparative Example 1)
In the organic EL device of this comparative example, as shown in FIG. 2, a transparent hole injection electrode 2 made of ITO and a hole transport made of MTPD were formed on a glass substrate 1 as in the first embodiment. While a layer 3, a light emitting layer 4 made of tris (8-quinolinol) aluminum, and an electron injection electrode 5 made of a magnesium-indium alloy are sequentially formed, in this comparative example, The sealing layer 7 made of an epoxy resin was provided on the injection electrode 5.
[0026]
Then, the organic EL element of Example 1 and the organic EL element of Comparative Example 1 were each driven at a constant current of 10 mA / cm ^{2 in} dry air to perform a continuous light emission test. The change in the luminance of the EL light was measured, and the results are shown in FIG. In FIG. 3, the change is shown assuming that the initial luminance of the organic EL element is 1.
[0027]
As a result, the luminance of the organic EL element of Example 1 provided with the heat radiation layer 6 made of AlN is reduced by half as compared with the organic EL element of Comparative Example 1 provided with the sealing layer 7 made of epoxy resin. The time was improved by about 1.2 times to 78 hours.
[0028]
(Example 2)
Similarly to the organic EL element of the first embodiment, a transparent hole injection electrode 2 made of ITO and a hole transport layer 3 made of MTPD are formed on a glass substrate 1 in the same manner as the organic EL element of the first embodiment. And a light emitting layer 4 made of tris (8-quinolinol) aluminum and an electron injection electrode 5 made of a magnesium-indium alloy. In the device, as shown in FIG. 4, between the hole injection electrode 2 and the hole transport layer 3, a film thickness of 500 ° made of meshed SiC is formed so that EL light can pass therethrough. A heat dissipation layer 6 is formed, and a sealing layer 7 made of an epoxy resin is provided on the electron injection electrode 5 in the same manner as in Comparative Example 1.
[0029]
Here, when the heat dissipation layer 6 made of meshed SiC is provided between the hole injection electrode 2 and the hole transport layer 3 as described above, the same as in the case of the first embodiment, the glass is used. A substrate having a hole injection electrode 2 made of ITO formed on a substrate 1 is washed with a neutral detergent, and this is subjected to ultrasonic cleaning in acetone for 20 minutes and in ethanol for 20 minutes. By the plasma CVD method used, silane (SiH ₄ ) and methane (CH ₄ ) were used at a ratio of 1: 1 at a substrate temperature of 250 ° C. and a power of 150 mW / cm ² , a line width of 30 μm, and a lattice size of A 30 μm-thick SiC heat dissipation layer 6 was formed.
[0030]
After the SiC heat radiation layer 6 in the mesh shape is formed in this manner, the hole transport layer 3 composed of MTPD and tris (8-quinolinol) aluminum are formed in the same manner as in the first embodiment. After the light emitting layer 4 and the electron injection electrode 5 made of magnesium-indium alloy are sequentially formed, the epoxy resin is formed on the electron injection electrode 5 in the same manner as in the comparative example. The sealing layer 7 is provided.
[0031]
The organic EL device of Example 2 was also driven at a constant current of 10 mA / cm ^{2 in} dry air to perform a continuous light emission test, similarly to the organic EL device of Example 1 above. 5 was measured, and the results are shown in FIG. 5 together with the results of the organic EL element of Comparative Example 1 above. In FIG. 5, as in the case of FIG. 3, the change is shown assuming that the initial luminance of the organic EL element is 1.
[0032]
As a result, the organic EL device of Example 2 in which the heat dissipation layer 6 made of meshed SiC was provided between the hole injection electrode 2 and the hole transport layer 3 as described above, Compared with the EL element, the time required to reduce the luminance by half was improved to about 70 times, which is about 1.1 times.
[0033]
In Examples 1 and 2, only an example of an organic EL element having an SH-A structure is shown. However, the organic EL element in the present invention is not limited to an SH-A structure. The same effect can be obtained even with the DH structure or the SH-B structure.
[0034]
In the above embodiment, a heat sink may be joined to the heat radiation layer 6 in order to more efficiently dissipate heat by the heat radiation layer 6.
[0035]
【The invention's effect】
As described in detail above, in the organic EL device according to the present invention, the holes injected from the hole injection electrode and the electrons injected from the electron injection electrode are recombined in the light emitting layer using the organic material. Even if heat is generated when emitting light, this heat is radiated to the outside through a heat dissipation layer made of metal nitride or metal carbide, and the organic material used for the light emitting layer and the carrier transport layer is heated by the heat. Deterioration is reduced, and stable light emission can be performed over a long period of time as compared with the conventional organic EL element.
[0036]
In addition, when a heat dissipation layer made of the above-mentioned metal nitride or metal carbide is provided so as to cover the electron injection electrode, the heat dissipation layer also suppresses oxidation of the electron injection electrode, thereby enabling more stable light emission. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view of an organic EL device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an organic EL device in Comparative Example 1.
FIG. 3 is a diagram showing continuous light emission characteristics of each organic EL element of Example 1 and Comparative Example 1.
FIG. 4 is a schematic sectional view of an organic EL device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing continuous light emission characteristics of each organic EL element of Example 2 and Comparative Example 1.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 glass substrate 2 hole injection electrode 3 hole transport layer 4 light emitting layer 5 electron injection electrode 6 heat radiation layer

Claims

In an organic electroluminescence device having at least a light emitting layer using an organic material between a hole injection electrode and an electron injection electrode, a heat dissipation layer made of metal nitride or metal carbide between the hole injection electrode and the light emitting layer An organic electroluminescence device, comprising:

2. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein at least a carrier transport layer using an organic material and a light emitting layer are laminated between the hole injection electrode and the electron injection electrode. element.

The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the heat dissipation layer is made of a transparent material.

The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein silicon carbide is used as a material forming the heat dissipation layer, and the heat dissipation layer is formed in a mesh shape.