JPH10144468A - Organic electroluminescence element - Google Patents

Organic electroluminescence element

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JPH10144468A
JPH10144468A JP8318630A JP31863096A JPH10144468A JP H10144468 A JPH10144468 A JP H10144468A JP 8318630 A JP8318630 A JP 8318630A JP 31863096 A JP31863096 A JP 31863096A JP H10144468 A JPH10144468 A JP H10144468A
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JP
Japan
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substrate
organic
layer
glass
cathode
Prior art date
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Application number
JP8318630A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Yokoi
啓 横井
Takeo Wakimoto
健夫 脇本
Shinichi Ishizuka
真一 石塚
Yoshinori Fukuda
善教 福田
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Pioneer Corp
Original Assignee
Pioneer Electronic Corp
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Publication date
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Publication of JPH10144468A publication Critical patent/JPH10144468A/en
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/84Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K50/844Encapsulations
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/87Arrangements for heating or cooling

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To radiate a heat of an organic EL element and provide sufficient humidity resistance by sequentially laminating at least an anode, a light emitting layer, and a cathode on a substrate having light transmitting property and employing quartz, crystal, or sapphire having thermal conductivity higher than ordinary soda glass for the substrate. SOLUTION: A substrate 61 is made of a material having thermal conductivity higher than an ordinary soda glass, and on the substrate 61, there are laminated in order an anode 2 made of a transparent conductive film, a positive hole transport layer 4 made of an organic compound, a light emitting layer 3, an electron transport layer 5, an electron injecting layer 10, and a cathode 1. Further, each layer can be interrupted from the outside atmosphere by the substrate 61 and a glass container 7a. Instead of the glass container 7a, sealing is made possible by a coating film 7b. The coating film 7b is formed by glass paste coating, moisture absorption of an element is prevented, however, thermal dispersion is degraded. Therefore, a quartz glass, a crystal or the like having thermal conductivity is employed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、有機エレクトロル
ミネッセンス素子の基板の材料に関する。
The present invention relates to a material for a substrate of an organic electroluminescence device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ガラス板、あるいは透明な有機フ
ィルム上に形成した蛍光体に電流を流して発光させる有
機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子
と称する)が知られている。有機EL素子としては、図
3(a)に示すように、金属電極である陰極1と透明電
極である陽極2との間に、有機化合物からなる正孔輸送
層4、有機化合物からなる発光層3、有機化合物からな
る電子輸送層5、電子注入層10及び陰極1が順に積層
された構造や、又は有機化合物からなる発光層3及び有
機化合物からなる正孔輸送層4が配された2層構造のも
の、あるいは、陰極1と陽極2との間に、有機化合物か
らなる電子輸送層5、有機化合物からなる発光層3及び
有機化合物からなる正孔輸送層4が積層された3層構造
のものが知られている。また、陽極2と正孔輸送層4の
間に正孔注入層を設け、発光効率を向上したものも知ら
れている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an organic electroluminescent device (hereinafter, referred to as an organic EL device) which causes a phosphor formed on a glass plate or a transparent organic film to emit light by passing an electric current. As an organic EL device, as shown in FIG. 3A, a hole transport layer 4 made of an organic compound and a light emitting layer made of an organic compound are provided between a cathode 1 as a metal electrode and an anode 2 as a transparent electrode. 3. A structure in which an electron transport layer 5, an electron injection layer 10, and a cathode 1 made of an organic compound are sequentially stacked, or a two-layer structure in which a light emitting layer 3 made of an organic compound and a hole transport layer 4 made of an organic compound are arranged. Or a three-layer structure in which an electron transport layer 5 made of an organic compound, a light emitting layer 3 made of an organic compound, and a hole transport layer 4 made of an organic compound are stacked between the cathode 1 and the anode 2. Things are known. There is also known a device in which a hole injection layer is provided between the anode 2 and the hole transport layer 4 to improve luminous efficiency.

【0003】正孔輸送層4は陽極2から正孔を輸送する
機能と電子をブロックする機能とを有し、電子輸送層5
は陰極から電子を輸送する機能を有している。これら有
機EL素子において、陽極2の外側にはガラス基板6が
配されており、金属陰極1から注入された電子と陽極2
から発光層3へ注入された正孔との再結合によって励起
子が生じ、この励起子が放射失活する過程で光を放ち、
この光が陽極2及びガラス基板6を介して外部に放出さ
れる。
[0003] The hole transport layer 4 has a function of transporting holes from the anode 2 and a function of blocking electrons.
Has a function of transporting electrons from the cathode. In these organic EL devices, a glass substrate 6 is provided outside the anode 2 so that electrons injected from the metal cathode 1 and the anode 2
The exciton is generated by recombination with the hole injected into the light emitting layer 3 from the, and the exciton emits light in the process of radiation deactivation,
This light is emitted outside through the anode 2 and the glass substrate 6.

【0004】陽極2には、インジウム錫酸化物(以下、
ITOという)、錫酸化物等の仕事関数が大きく、発光
を外部に放出させる透明導電性材料が用いられる。仕事
関数は、金属や半導体の結晶表面から1個の電子を表面
のすぐ外側にとりだすのに必要な、最小のエネルギーを
いう。また、陰極1には、アルミニウム(Al)、マグ
ネシウム(Mg)、インジウム(In)、銀(Ag)の
単体金属又はこれらのAl−Mg,Ag−Mg等の合金
であって仕事関数が小さな材料が用いられる。
The anode 2 is provided with indium tin oxide (hereinafter referred to as "indium tin oxide").
A transparent conductive material having a large work function and emitting light to the outside, such as ITO, tin oxide, or the like, is used. The work function is the minimum energy required to extract one electron from the crystal surface of a metal or semiconductor to just outside the surface. The cathode 1 is made of a single metal of aluminum (Al), magnesium (Mg), indium (In), silver (Ag) or an alloy thereof such as Al-Mg or Ag-Mg and having a small work function. Is used.

【0005】ここで陰極の重要な機能としては、第1に
発光層3へ効率良く電子を注入する役割と、第2に、マ
トリクス構造の有機EL素子を形成するため、陰極1の
ラインは電流を通すバスラインとしての役割が挙げられ
る。この2つの機能を果たすため陰極材料に求められる
性質としては、仕事関数が小さくかつ抵抗が小さい導体
薄膜を形成できることが必要となる。ガラス基板6は発
光表示面を形成するため光透過性を有する材料が使用さ
れ、価格が安いソーダガラスが使用されている。
Here, the important functions of the cathode are as follows: first, the role of efficiently injecting electrons into the light emitting layer 3; and, second, the line of the cathode 1 has a current flow in order to form an organic EL element having a matrix structure. Role as a bus line passing through. In order to fulfill these two functions, the properties required of the cathode material include the ability to form a conductor thin film having a small work function and a small resistance. For the glass substrate 6, a material having light transmittance is used to form a light emitting display surface, and soda glass, which is inexpensive, is used.

【0006】上述した陰極材料は、湿気によって酸化を
生じ発光特性の劣化を起こし易い。従って、図3
(b),(c)に示すように、各機能層全体をガラス容
器7aで密閉封止したり、ガラスペーストをコーティン
グしたコーティング膜7bを設けることにより、各機能
層を周囲の空気から遮断し、吸湿を防ぐ対策がなされて
いる。
[0006] The above-mentioned cathode material is liable to be oxidized by moisture and deteriorated in light emission characteristics. Therefore, FIG.
As shown in (b) and (c), each of the functional layers is hermetically sealed with a glass container 7a, or a coating film 7b coated with a glass paste is provided, so that each of the functional layers is shut off from the surrounding air. Measures have been taken to prevent moisture absorption.

【0007】また、発光層3には、例えば8−ヒドロキ
シキノリンのアルミニウム錯体等が用いられ、正孔輸送
層4には、例えば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(TPD)が好ましく用いられている。
電子輸送層5には、例えば8−ヒドロキシキノリンのア
ルミニウム錯体等が用いられる。
For the light emitting layer 3, for example, an aluminum complex of 8-hydroxyquinoline is used, and for the hole transporting layer 4, for example, N'-diphenyl-N, N'-bis (3-methylphenyl)- 1,1'-biphenyl-4,
4'-Diamine (TPD) is preferably used.
For the electron transport layer 5, for example, an aluminum complex of 8-hydroxyquinoline or the like is used.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述したように有機E
L素子の陰極層は、水分による特性劣化が顕著であり、
空気中の水分に触れると化学変化が起こり有機物層と陰
極間に剥離が生じ、発光しない部分が生じるという問題
がある。この湿気の問題を解決する方法として、図3
(b)に示すガラス容器7aによる封止、図3(c)に
示すコーティング膜7bによる封止が知られている。こ
の構成によれば、各層が周囲から遮断されるため、大気
中の湿気の悪影響を防ぐことができる。一方、素子駆動
がなされる際の発熱により化合物の酸化や結晶化が起こ
り発光寿命が短くなるという問題も知られている。上記
した封止構造は、発光層を外気から遮断する構造のた
め、水分の侵入を防ぐ代わりに発光層から発せられた熱
を逃がしにくくする構成となっている。しかも封止を確
実に行うべくガラス容器やコーティング膜の厚みを厚く
すればするほど、逆に発光層からの発熱を逃がしにくく
してしまうため、2つの問題点を同時に解決することは
至難を極める。本発明は上記の問題点に鑑みなされたも
のであって、透明基板を通じて有機EL素子の発光層の
発熱を放熱し、かつ耐湿対策も十分に行うことが可能な
有機EL素子を提供することを目的とする。
As described above, the organic E
The characteristic deterioration of the cathode layer of the L element due to moisture is remarkable,
When exposed to moisture in the air, there is a problem that a chemical change occurs, separation occurs between the organic material layer and the cathode, and a portion that does not emit light is generated. As a method of solving this moisture problem, FIG.
Sealing by a glass container 7a shown in FIG. 3B and sealing by a coating film 7b shown in FIG. 3C are known. According to this configuration, since each layer is shielded from the surroundings, it is possible to prevent an adverse effect of atmospheric moisture. On the other hand, there is also known a problem that heat is generated when the element is driven to cause oxidation or crystallization of the compound, thereby shortening the emission life. The above-described sealing structure has a structure in which the light emitting layer is shielded from the outside air, so that the heat generated from the light emitting layer is hardly released instead of preventing intrusion of moisture. In addition, as the thickness of the glass container or the coating film increases as the thickness of the glass container or the coating film increases, the heat generated from the light-emitting layer becomes more difficult to escape. Therefore, it is extremely difficult to solve the two problems at the same time. . The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an organic EL element capable of dissipating heat generated in a light emitting layer of an organic EL element through a transparent substrate and sufficiently performing a measure against moisture. Aim.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項1に記載の有機EL素子は、光透過
性を有する基板の上に少なくとも陽極、発光層、及び陰
極を順次積層してなり、基板は熱伝導率が0.75W/
(m・deg)を越えるものであることを特徴とする。
また、本発明の請求項2に記載の有機EL素子は、請求
項1に記載の有機EL素子であって、基板が石英からな
ることを特徴とする また、本発明の請求項3に記載の有機EL素子は、請求
項1に記載の有機EL素子であって、基板はサファイア
からなることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, an organic EL device according to a first aspect of the present invention comprises at least an anode, a light-emitting layer, and a cathode on a light-transmitting substrate. The substrate has a thermal conductivity of 0.75 W /
(M · deg).
Further, an organic EL device according to a second aspect of the present invention is the organic EL device according to the first aspect, wherein the substrate is made of quartz. The organic EL device according to claim 1, wherein the substrate is made of sapphire.

【0010】[0010]

【作用】本発明は以上のように構成したので、有機EL
素子から発生する熱を透明基板を通じて周囲空気中に放
熱することができ、かつ耐湿対策も十分に行うことが可
能となる。
According to the present invention, the organic EL device is constructed as described above.
The heat generated from the element can be radiated into the surrounding air through the transparent substrate, and sufficient measures against moisture can be taken.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下に本発明を図1(a)、図1
(b)を参照しつつ説明する。なお、同図において従来
技術に共通する構成には同一符号を付してあり、その説
明は省略する。図1(a)は、有機EL素子が発生する
熱を効率的に放散して有機EL素子の劣化を解消し、し
かも外部雰囲気の影響を受け易い有機化合物による各層
をガラス容器により外部雰囲気から遮断保護した、性能
を安定させた有機EL素子の実施の形態を示している。
図1(a)において、基板61は、光透過性を有するサ
ファイア、又は石英、すなわち石英ガラス(シリカガラ
スともいう)又は水晶等の通常のソーダガラスに比べ熱
伝導率が高い材料で形成されている。基板61の上に
は、透明導電膜からなる陽極2、有機化合物からなる正
孔輸送層4、有機化合物からなる発光層3、有機化合物
からなる電子輸送層5、電子注入層10及び陰極1が順
に積層された構造を有している。さらに、基板61とガ
ラス容器7aにより各層を外部雰囲気から遮断するよう
になされている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention is described below with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. In the figure, components common to the prior art are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. FIG. 1A shows that the heat generated by the organic EL element is efficiently dissipated to eliminate the deterioration of the organic EL element, and that each layer of the organic compound which is easily affected by the external atmosphere is shielded from the external atmosphere by a glass container. 1 shows an embodiment of a protected organic EL element whose performance is stabilized.
In FIG. 1A, a substrate 61 is made of a material having a higher thermal conductivity than ordinary soda glass such as sapphire or quartz, that is, quartz glass (also referred to as silica glass) or quartz, which has light transmittance. I have. An anode 2 made of a transparent conductive film, a hole transport layer 4 made of an organic compound, a light emitting layer 3 made of an organic compound, an electron transport layer 5 made of an organic compound, an electron injection layer 10 and a cathode 1 are formed on a substrate 61. It has a structure laminated in order. Further, each layer is shielded from the external atmosphere by the substrate 61 and the glass container 7a.

【0012】この電子注入層10は、例えば、上記Al
3 、Bu−PBD[2−(4′-tert-Butylphenyl )
−5−(biphenyl)−1,3,4−oxadiazole)などが
用いられる。
The electron injection layer 10 is made of, for example, the Al
q 3, Bu-PBD [2- (4'-tert-Butylphenyl)
−5- (biphenyl) -1,3,4-oxadiazole) and the like are used.

【0013】このように、電子注入層10を構成する材
料としては、既に様々な提案がなされているが、過去に
提案されていない新規な材料として酸化物ではないアル
カリ土類金属化合物(例えば、CaMoO4 ,BaTi
3 ,SrCl2 ,SrB6 ,BaAl2 4 ,BaW
4 ,SrMoO4 ,SrWO4 )、又は希土類化合物
(例えば、CeO2 ,CeCl3 ,EuCl3 ,SmF
3 )、又はアルカリ金属の化合物を用いることができ
る。この薄膜層は透明であり、その仕事関数が非常に小
さいために、絶縁体として機能するもののその膜厚を最
適化することによって、素子を高い輝度で発光させるこ
とができる。つまり、先に記した陰極層の第1及び第2
の機能を分離して、第1の機能だけを果たす電子注入層
を陰極層とは別に設ける故に、各機能層の積層順序の自
由度がおおきくなり、電極層形成材料の選択の幅を拡大
する。
As described above, as a material constituting the electron injection layer 10, various proposals have already been made, but as a novel material which has not been proposed in the past, an alkaline earth metal compound which is not an oxide (for example, CaMoO 4 , BaTi
O 3 , SrCl 2 , SrB 6 , BaAl 2 O 4 , BaW
O 4 , SrMoO 4 , SrWO 4 ) or rare earth compounds (for example, CeO 2 , CeCl 3 , EuCl 3 , SmF)
3 ) or an alkali metal compound can be used. Since the thin film layer is transparent and has a very small work function, the thin film layer functions as an insulator but can emit light with high luminance by optimizing its thickness. That is, the first and second cathode layers described above are used.
Since the electron injection layer performing only the first function is provided separately from the cathode layer, the degree of freedom of the stacking order of each functional layer is increased, and the range of selection of the material for forming the electrode layer is expanded. .

【0014】すなわち、陰極層は、陰極層から発光層へ
の電子注入を効率良く行う機能と、マトリクス構造の有
機EL素子を形成するための電流を通すバスラインとし
ての役割があり、この2つの機能を分離して前者の機能
だけを果たす電子注入の役割を陰極層とは別に設けるこ
とができ、電極層形成材料の選択の幅を拡大し、低印加
電圧にて高輝度で連続発光させることができるようにな
る。
That is, the cathode layer has a function of efficiently injecting electrons from the cathode layer to the light-emitting layer and a role as a bus line for passing a current for forming an organic EL element having a matrix structure. The role of electron injection that separates the function and performs only the former function can be provided separately from the cathode layer, expanding the range of choices for the material for forming the electrode layer, and enabling continuous light emission with high luminance at low applied voltage Will be able to

【0015】また、電子注入層10を省略して基板6
1、陽極2、正孔輸送層4、発光層3、電子輸送層5及
び陰極1で構成しても上記利点はなくなるが有機EL素
子としては機能する。
The electron injection layer 10 is omitted and the substrate 6
1, the anode 2, the hole transport layer 4, the light emitting layer 3, the electron transport layer 5, and the cathode 1 do not have the above advantages, but function as an organic EL device.

【0016】ここで、発光層3には、電子を輸送する能
力を有しかつ発光能力がある、例えば8−ヒドロキシキ
ノリンのアルミニウム錯体等が用いられる。さらに、発
光層3は、キャリア正孔輸送層4には、例えばTPDが
好ましく用いられている。
The light emitting layer 3 is made of, for example, an aluminum complex of 8-hydroxyquinoline, which has an electron transporting ability and a light emitting ability. Further, in the light emitting layer 3, for the carrier hole transport layer 4, for example, TPD is preferably used.

【0017】さらに、発光層3は、キャリア輸送性を有
する有機ホスト物質と、ホスト物質からのエネルギー移
動、又はキャリア再結合に応じて発光する能力のある有
機ゲスト物質と、から構成された、いわゆるゲストホス
ト型の発光層でも良く、例えばホスト物質のAlq3
クマリン誘導体などにゲスト物質のジシアノメチレンピ
ラン誘導体又はキナクドリン誘導体などを添加した発光
層が用いられる。
Further, the light emitting layer 3 is composed of an organic host substance having a carrier transporting property and an organic guest substance capable of emitting light in response to energy transfer from the host substance or carrier recombination. A guest-host type light-emitting layer may be used. For example, a light-emitting layer in which a guest substance such as Alq 3 or a coumarin derivative is added with a guest substance such as a dicyanomethylenepyran derivative or a quinacudrine derivative is used.

【0018】次に、正孔輸送層4には、例えばTPDが
好ましく用いられ、他にCTM(Carrier Transporting
Materials)として知られる化合物を単独、もしくは混
合物として用いることもできる。
Next, for the hole transport layer 4, for example, TPD is preferably used, and in addition, CTM (Carrier Transporting) is used.
Materials) can be used alone or as a mixture.

【0019】図1(b)は、図1(a)のガラス容器7
aの代わりに、コーティング膜7bにより封止した有機
EL素子を示している。コーティング膜7bは、ガラス
ペーストのコーティングにより形成され、有機EL素子
の吸湿を防止するが一方では有機EL素子の発熱に対し
熱放散を低下させる。そこで、基板61は、通常のソー
ダガラスに比べ熱伝導率が高い石英、すなわち石英ガラ
ス又は水晶、又はサファイアなどを用い、基板61を介
して基板61の発光表示面から外部雰囲気へ熱放散を図
ることにより、十分な耐湿対策を施した上で放熱対策を
とることが可能となる。サファイアは、理想化学組成A
2 3 (酸化アルミニウム)の単結晶で青色のものを
いう。石英は、理想化学組成SiO2 であり、シリカ鉱
物の代表である。窯業やガラス工業の材料に良く用いら
れ、とくに水晶は用途が広い。石英ガラスは、シリカ
(SiO2 )の網目状構造である。ソーダ石灰ガラス
は、ソーダガラスともいわれ、最も普通に用いられるガ
ラスであり、Na2 O・CaO・5SiO2 を中心とし
た組成を持つ。
FIG. 1B shows the glass container 7 shown in FIG.
An organic EL element sealed with a coating film 7b instead of a is shown. The coating film 7b is formed by coating with a glass paste, and prevents moisture absorption of the organic EL element, but reduces heat dissipation of heat generated by the organic EL element. Therefore, the substrate 61 is made of quartz having a higher thermal conductivity than ordinary soda glass, that is, quartz glass, quartz, or sapphire, and heat is radiated from the light emitting display surface of the substrate 61 to the outside atmosphere through the substrate 61. Thus, it is possible to take a heat radiation measure after taking a sufficient moisture resistance measure. Sapphire has the ideal chemical composition A
A single crystal of l 2 O 3 (aluminum oxide) which is blue. Quartz has an ideal chemical composition of SiO 2 and is a representative of silica minerals. Often used for ceramics and glass industry materials, quartz is particularly versatile. Quartz glass has a network structure of silica (SiO 2 ). Soda-lime glass, also called soda glass, is the most commonly used glass and has a composition centered on Na 2 O.CaO.5SiO 2 .

【0020】一般にソーダガラスの熱伝導率は、0.7
5W/(m・deg)程度である。これに対して石英ガ
ラスではその熱伝導率は、1.25〜1.45W/(m
・deg)程度と高く基板61に石英ガラス等の石英を
用いることにより、熱放散を向上することができる。な
お、石英ガラスの光透過波長領域(光透過率80%以
上)は、0.2〜9.2(μm)であるから、外部への
発光透過面として十分使用可能である。また、アルミナ
の中のサファイアを用いると、価格は高くつくがその熱
伝導率はさらに高く、さらなる熱放散の向上を図ること
ができる。サファイアの熱伝導率は、42W/(m・d
eg)程度と極めて高く、光透過波長領域は、0.22
〜4.7(μm)である。 このように基板の材料とし
て光透過性を有し、かつ、熱伝導率が高い材料を用いる
ことによって透明基板をヒートシンクとして活用するこ
とができ、耐湿対策を施した上での放熱が可能となる。
なお、基板材料は、上記した石英、サファイアに限るこ
となく、所望の光透過性を有し、なおかつ、熱伝導率が
従来のソーダガラスよりも高い材料を用いれば、従来技
術より湿気及び放熱対策の優れた有機EL素子を提供す
ることができる。
Generally, the thermal conductivity of soda glass is 0.7
It is about 5 W / (m · deg). On the other hand, the thermal conductivity of quartz glass is 1.25 to 1.45 W / (m
By using quartz such as quartz glass for the substrate 61 as high as about deg), heat dissipation can be improved. In addition, since the light transmission wavelength region (light transmittance of 80% or more) of quartz glass is 0.2 to 9.2 (μm), it can be sufficiently used as a light-emitting and transmitting surface to the outside. Also, when sapphire in alumina is used, the cost is high, but the thermal conductivity is higher, and the heat dissipation can be further improved. The thermal conductivity of sapphire is 42 W / (m · d
eg), which is extremely high, and the light transmission wavelength range is 0.22.
44.7 (μm). By using a material having optical transparency and high thermal conductivity as the material of the substrate in this way, the transparent substrate can be used as a heat sink, and the heat can be radiated after taking moisture resistance measures. .
The substrate material is not limited to the above-mentioned quartz and sapphire. If a material having a desired light transmittance and a heat conductivity higher than that of the conventional soda glass is used, moisture and heat radiation measures can be reduced as compared with the conventional technology. Can provide an organic EL device excellent in the above.

【0021】上述した効果を確認するために、従来公知
である基板61にソーダガラスを用いた有機EL素子
と、本発明によるサファイアを用いた有機EL素子を試
作し比較した。その構成材料は、基板61にソーダガラ
ス又はサファイア、陽極2にITO、正孔注入層に銅フ
タロシアニン、正孔輸送層4にTPD、発光層3にAl
3 、電子輸送層5にLi2 O、陰極1にAlを用い
た。図2は、この試作したソーダガラス基板とサファイ
ア基板の有機EL素子の直流発光特性の時間経過を示す
ものである。
In order to confirm the above-mentioned effects, an organic EL device using soda glass for a conventionally known substrate 61 and an organic EL device using sapphire according to the present invention were experimentally manufactured and compared. The constituent materials are soda glass or sapphire for the substrate 61, ITO for the anode 2, copper phthalocyanine for the hole injection layer, TPD for the hole transport layer 4, and Al for the light emitting layer 3.
q 3 , Li 2 O was used for the electron transport layer 5, and Al was used for the cathode 1. FIG. 2 shows the time course of the DC light emission characteristics of the organic EL devices of the prototype soda glass substrate and sapphire substrate.

【0022】図2の縦軸は動作開始時点の発光輝度11
50cd/m2 に対するパーセンテージを表し、横軸は
経過時間を表している。すなわち、100時間経過した
時の発光輝度は、ソーダガラスの78%に対しサファイ
アでは83%を示している。500時間経過ではそれぞ
れ54%と64%に特性劣化を生じている。
The vertical axis in FIG. 2 represents the light emission luminance 11 at the start of operation.
The percentage represents 50 cd / m 2 , and the horizontal axis represents elapsed time. That is, the emission luminance after 100 hours has elapsed is 78% for soda glass and 83% for sapphire. After the elapse of 500 hours, the characteristics are deteriorated at 54% and 64%, respectively.

【0023】次に、試作した有機EL素子の破壊試験、
すなわち素子電極の一部、又はほとんどが昇華してなく
なる破壊状態への経過を比較してみると、周囲温度20
℃、湿度80%の環境で、破壊直前の輝度飽和時の有機
EL素子の駆動電流密度が、基板61がソーダガラスの
有機EL素子では、1.2A/cm2 (端子電圧16.
9V、輝度45000cd/m2 )であるのに対して、
基板61がサファイアの有機EL素子では、5.88A
/cm2 (端子電圧55V、輝度90900cd/
2 )となり、発熱による素子破壊に対しても特性の向
上が図られたことが確認できた。
Next, a destructive test of the prototyped organic EL device,
That is, when a part of or almost all of the device electrode is sublimated and disappears, the ambient temperature is 20%.
In an environment of 80 ° C. and a humidity of 80%, the drive current density of the organic EL element at the time of luminance saturation immediately before destruction is 1.2 A / cm 2 (terminal voltage of 16.
9V, luminance 45000 cd / m 2 )
5.88 A for an organic EL device having a sapphire substrate 61
/ Cm 2 (terminal voltage 55 V, luminance 90900 cd /
m 2 ), and it was confirmed that the characteristics were improved with respect to the element destruction due to heat generation.

【0024】上述したように有機EL素子は、有機化合
物の特性上、耐湿対策と放熱対策が必須であるが、本発
明は、発光表示面を構成する光透過性を有する基板を、
石英、サファイアなど従来用いられていたソーダガラス
よりも、熱伝導率の高い光透過性材料によって形成する
ことで封止の効果を損なうことなく放熱を行い上記両対
策を施したものである。
As described above, the organic EL element requires a measure against moisture and a measure against heat radiation due to the characteristics of the organic compound. However, the present invention provides a light-transmitting substrate for forming a light-emitting display surface.
By using a light-transmitting material having a higher thermal conductivity than conventionally used soda glass such as quartz and sapphire, heat is radiated without impairing the sealing effect, and the above two measures are taken.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、有機E
L素子から発生する熱を表示面となる透明基板を通じて
周囲空気中に効果的に放熱することができ、かつ耐湿対
策も十分に行うことが可能となり、有機EL素子の特性
の劣化を改善できる。
As described above, according to the present invention, the organic E
The heat generated from the L element can be effectively radiated into the surrounding air through the transparent substrate serving as the display surface, and sufficient measures against moisture can be taken, so that the deterioration of the characteristics of the organic EL element can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明における有機EL素子の構造を示す図で
ある。
FIG. 1 is a view showing the structure of an organic EL device according to the present invention.

【図2】本発明における有機EL素子の発光特性を従来
の有機EL素子との比較を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a comparison between the emission characteristics of the organic EL device of the present invention and a conventional organic EL device.

【図3】従来における有機EL素子の構造を示す図であ
る。
FIG. 3 is a view showing a structure of a conventional organic EL element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・・陰極 2・・・・陽極 3・・・・発光層 4・・・・正孔輸送層 5・・・・電子輸送層 6・・・・ガラス基板 61・・・・基板 7a・・・・ガラス容器 7b・・・・コーティング膜 10・・・・電子注入層 1 ··· Cathode 2 ··· Anode 3 ··· Emitting layer 4 ··· Hole transport layer 5 ··· Electron transport layer 6 ··· Glass substrate 61 ··· Substrate 7a ···· Glass container 7b ··· Coating film 10 ··· Electron injection layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 善教 埼玉県鶴ヶ島市富士見6丁目1番1号 パ イオニア株式会社総合研究所内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuation of the front page (72) Inventor Yoshinori Fukuda 6-1-1, Fujimi, Tsurugashima-shi, Saitama Pref.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光透過性を有する基板の上に少なくとも
陽極、発光層、及び陰極を順次積層してなる有機エレク
トロルミネッセンス素子であって、 前記基板は熱伝導率が0.75W/(m・deg)を越
えるものであることを特徴とする有機エレクトロルミネ
ッセンス素子。
1. An organic electroluminescence device comprising a light-transmitting substrate, on which at least an anode, a light-emitting layer, and a cathode are sequentially laminated, wherein the substrate has a thermal conductivity of 0.75 W / (m · deg).
【請求項2】 前記基板は石英からなることを特徴とす
る請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素
子。
2. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the substrate is made of quartz.
【請求項3】 前記基板はサファイアからなることを特
徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセン
ス素子。
3. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the substrate is made of sapphire.
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