JP2006196271A - Organic el element and its manufacturing method - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic EL element capable of improving a heat radiation property of an upper electrode 7 without using an adhesive, preventing degradation of electron injection efficiency, and suppressing thermal deterioration due to heat generation of a device; and to provide its manufacturing method. <P>SOLUTION: The upper electrode 7 is formed into a laminated structure comprising an electrode (electron injection electrode 5) for carrying out electron injection and an electrode (heat radiation electrode 6) with excellent thermal conduction; and heat radiation members 8 are formed on the heat radiation electrode 6. Each of the heat radiation electrode 6 and the heat radiation members 8 contains a material having a coefficient of thermal conductivity of 10 W/m×K or more such as Cr, Mo or Ni. Dry etching is applied to surfaces of the heat radiation members 8 to form them into an uneven surface shape, whereby heat radiation efficiency is improved. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、有機ＥＬ素子およびその製造方法に関し、より詳細には、熱劣化し難い有機ＥＬ素子およびその製造方法に関する。   The present invention relates to an organic EL element and a method for manufacturing the same, and more particularly to an organic EL element that is hardly thermally deteriorated and a method for manufacturing the same.

近年、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に替わるフラットパネルディスプレイとして、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を画素部に用いた有機ＥＬディスプレイが注目を集めている。有機ＥＬディスプレイは、自己発光型素子であるため視認性が高く、低電圧で駆動できるという特徴をもつため実用化の研究が積極的になされている。   In recent years, an organic EL display using an organic electroluminescence (EL) element in a pixel portion has attracted attention as a flat panel display replacing a liquid crystal display (LCD). Since organic EL displays are self-luminous elements and have high visibility and can be driven at a low voltage, research on practical application has been actively conducted.

有機ＥＬディスプレイにおける電極構成には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリクス方式や、パッシブマトリクス方式がある。パッシブマトリクス方式は電極構成が単純であるため安価に製造できる利点を有しており、この方式により高画素数、高精細のパネルを形成するためにはＸＹマトリクス電極構造を構成する電極数を増加させることが必要となる。このパッシブマトリクス駆動方式を採用する有機ＥＬディスプレイの発光素子は、一定フレーム周波数内で一本の走査電極に割り当てられる期間（デューティ：１／走査電極数）に相当する時間だけ発光する。デューティは走査電極数が多くなるに従い小さくなり、例えばデューティ１／１００の場合、要求される面輝度を１００ｃｄ／ｍ^２とすると、画素に必要な輝度は１００００ｃｄ／ｍ^２となる。 As an electrode configuration in the organic EL display, there are an active matrix method using a thin film transistor (TFT) and a passive matrix method. The passive matrix method has the advantage that it can be manufactured at low cost because of its simple electrode configuration. In order to form a high-definition panel with a high number of pixels, this method increases the number of electrodes constituting the XY matrix electrode structure. It is necessary to make it. A light emitting element of an organic EL display employing this passive matrix driving method emits light for a time corresponding to a period (duty: 1 / number of scanning electrodes) assigned to one scanning electrode within a fixed frame frequency. The duty decreases as the number of scanning electrodes increases. For example, when the duty is 1/100, if the required surface brightness is 100 cd / m ² , the brightness required for the pixel is 10000 cd / m ² .

有機ＥＬディスプレイの発光寿命については１００ｃｄ／ｍ^２程度の輝度で数万時間であるとの報告もあるが、パッシブマトリクス駆動方式でディスプレイを作製する場合には必要とされる輝度が上記値の数十倍となるため、実用レベルの発光寿命を有するパッシブマトリクス駆動方式の有機ＥＬディスプレイは得られていないのが現状である。 Although there is a report that the emission lifetime of the organic EL display is about tens of thousands of hours at a luminance of about 100 cd / m ² , the required luminance is the number of the above values when a display is manufactured by a passive matrix driving method. The current situation is that a passive matrix driving type organic EL display having a practical light emission lifetime has not been obtained.

特に、有機ＥＬディスプレイは、発光部が低分子の有機化合物で構成されているために熱に弱く、連続的に発光させると発光部の有機層が発熱して発光寿命を縮めてしまう。この熱劣化現象は繰り返して大きな電圧を印加する必要があるパッシブマトリクス駆動方式の有機ＥＬディスプレイにおいて顕著であり、この問題を解決するため、有機ＥＬディスプレイの上部電極（カソード）の上方に接着剤を介して熱拡散性の高い金属からなる放熱部材を設け、さらに、この放熱部材に凹凸を設けることで効率的に熱を逃がす工夫が試みられている（特許文献１参照）。   In particular, the organic EL display is weak against heat because the light-emitting portion is composed of a low-molecular organic compound, and the organic layer of the light-emitting portion generates heat and shortens the light emission lifetime when continuously emitting light. This thermal deterioration phenomenon is conspicuous in a passive matrix drive type organic EL display that needs to repeatedly apply a large voltage, and in order to solve this problem, an adhesive is placed above the upper electrode (cathode) of the organic EL display. An attempt has been made to efficiently dissipate heat by providing a heat dissipating member made of a metal having high thermal diffusivity, and further providing unevenness on the heat dissipating member (see Patent Document 1).

特開２００２−３４３５５９号公報JP 2002-343559 A 特開平７−１１１１９２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-111192

しかしながら、このような接着剤を介して放熱部材を設ける構成では、接着剤の熱伝導率が金属に比べ非常に小さいことに加え、発光素子の温度が上昇した際に生じる接着剤からの脱ガスなどにより有機層そのものを劣化させてしまうという問題に加え、真空中で一貫してパネル形成を行うことが困難であるために製造工程が煩雑になってしまうという問題がある。   However, in the configuration in which the heat dissipation member is provided via such an adhesive, in addition to the thermal conductivity of the adhesive being very small compared to metal, degassing from the adhesive that occurs when the temperature of the light emitting element rises. In addition to the problem that the organic layer itself deteriorates due to the above, there is a problem that the manufacturing process becomes complicated because it is difficult to form the panel consistently in a vacuum.

一方、放熱部材によらず、有機ＥＬディスプレイの上部電極に熱拡散性が良好な銅や銀などの金属を用いて高い放熱性を得ようとした場合には、高熱拡散性の電極金属と有機層との仕事関数が一致せず、その結果、充分な電子注入が得られないという問題も生じる。   On the other hand, regardless of the heat dissipation member, when trying to obtain high heat dissipation by using a metal such as copper or silver having good thermal diffusibility for the upper electrode of the organic EL display, a highly heat diffusible electrode metal and organic The work function does not match that of the layer, and as a result, sufficient electron injection cannot be obtained.

特許文献２では、陰極の、有機化合物層と接しない側に、銀、銅、金、アルミニウムなどの熱伝導度が０．４５ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ℃以上の物質よりなる放熱層を積層する有機薄膜型電界発光素子が開示されている。この素子では、放熱層の積層により、電極からの電子注入性を確保しつつ、熱拡散性を得る工夫が試みられている。   In Patent Document 2, an organic thin film in which a heat dissipation layer made of a material having a thermal conductivity of 0.45 cal / cm · sec ° C. or more such as silver, copper, gold, or aluminum is laminated on the side of the cathode that is not in contact with the organic compound layer. A type electroluminescent device is disclosed. In this element, an attempt has been made to obtain heat diffusivity while ensuring electron injectability from an electrode by laminating heat dissipation layers.

しかしながら、放熱層として貴金属類を用いることは、製造コストを上昇させることになる。また、アルミニウムや銅などは耐食性が充分ではなく、電極の長期安定性の面で問題があった。   However, using noble metals as the heat dissipation layer increases the manufacturing cost. In addition, aluminum and copper have insufficient corrosion resistance, and have a problem in terms of long-term stability of the electrode.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、熱劣化し難い有機ＥＬ素子およびその製造方法を提供することにある。   This invention is made | formed in view of such a problem, The place made into the objective is to provide the organic EL element which is hard to thermally deteriorate, and its manufacturing method.

本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、基板上に設けられた第１の電極と、該第１の電極上に設けられた有機ＥＬ発光層と、該有機ＥＬ発光層上に設けられた第２の電極とを備える有機ＥＬ素子であって、前記第２の電極は、前記有機ＥＬ発光層上に設けられた電子注入電極と放熱部材とを直接積層させた積層構造を有し、前記放熱部材は、該放熱部材と前記電子注入電極とが接する第１の面に対向する第２の面であって、前記第１の面よりも面積が大きい第２の面を有し、１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する材料を含むことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides a first electrode provided on a substrate and an organic EL light emitting layer provided on the first electrode. , An organic EL element comprising a second electrode provided on the organic EL light emitting layer, wherein the second electrode comprises an electron injection electrode provided on the organic EL light emitting layer and a heat dissipation member. The heat dissipation member is a second surface facing the first surface where the heat dissipation member and the electron injection electrode are in contact with each other, and has an area larger than that of the first surface. It includes a material having a large second surface and a thermal conductivity of 10 W / m · K or more.

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記放熱部材の材料は、Ｃｒ、ＭｏまたはＮｉのいずれかであることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the material of the heat dissipation member is any one of Cr, Mo, and Ni.

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記放熱部材は、放熱電極であることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the heat dissipation member is a heat dissipation electrode.

請求項４記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記第２の電極は、前記放熱部材と前記電子注入電極との間に設けられた放熱電極をさらに有することを特徴とする。   The invention according to claim 4 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the second electrode further includes a heat dissipation electrode provided between the heat dissipation member and the electron injection electrode. .

請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明において、前記第２の面には、少なくとも１つの凸部が形成されていることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, at least one convex portion is formed on the second surface.

請求項６記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明において、前記第２の面には、少なくとも１つの溝部が形成されていることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, at least one groove is formed on the second surface.

請求項７記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明において、前記第２の面の形状は、凸凹形状であることを特徴とする。   The invention according to claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the shape of the second surface is an uneven shape.

請求項８記載の発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載の有機ＥＬ素子の製造方法であって、電子注入層上に放熱部材を形成した後に、ドライエッチングにより前記放熱部材の表面に凸凹を設けるステップを有することを特徴とする。   Invention of Claim 8 is a manufacturing method of the organic EL element in any one of Claim 1 thru | or 7, Comprising: After forming a heat radiating member on an electron injection layer, on the surface of the said heat radiating member by dry etching It has the step which provides unevenness, It is characterized by the above-mentioned.

本発明によれば、第２の電極（例えば、上部電極）を、電子注入を受け持つ電極と熱伝導が良好な部材との積層構造としたので、接着剤を用いることなく第２の電極の放熱性を向上させ、かつ電子注入効果の低下を招くことがないという効果が得られ、デバイスに発熱による熱劣化を抑制し有機ＥＬ素子の熱劣化を抑制することが可能となる。   According to the present invention, since the second electrode (for example, the upper electrode) has a laminated structure of an electrode responsible for electron injection and a member having good heat conduction, heat dissipation of the second electrode without using an adhesive. In addition, it is possible to improve the performance and prevent the electron injection effect from being lowered, and it is possible to suppress the thermal deterioration due to heat generation in the device and to suppress the thermal deterioration of the organic EL element.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の有機ＥＬ素子の基本構造を説明するための図である。図１において、１は絶縁性基板、２は下部電極、３は正孔注入層、４は発光層、５は電子注入電極、６は放熱電極であり、上部電極７は、電子注入電極５と放熱電極６との積層構造である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a view for explaining the basic structure of the organic EL element of the present invention. In FIG. 1, 1 is an insulating substrate, 2 is a lower electrode, 3 is a hole injection layer, 4 is a light emitting layer, 5 is an electron injection electrode, 6 is a heat dissipation electrode, and an upper electrode 7 is connected to the electron injection electrode 5. It is a laminated structure with the heat dissipation electrode 6.

絶縁性基板１は有機薄膜発光素子の支持体であり、例えば、ガラス、セラミクスあるいはポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリカーボネート等を材料とする基板が用いられる。   The insulating substrate 1 is a support for an organic thin film light emitting element, and for example, a substrate made of glass, ceramics, polyethylene terephthalate, polysulfone, polycarbonate or the like is used.

陽極としての下部電極２は、絶縁性基板１上に形成されており、金やニッケル等の金属やインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）や酸化スズ（ＳｎＯ_２）等の透明導電膜からなる。また、抵抗加熱蒸着法や電子ビーム蒸着法あるいはスパッタリング法等により絶縁性基板１上に膜形成される。 The lower electrode 2 as an anode is formed on the insulating substrate 1 and is made of a metal such as gold or nickel, or a transparent conductive film such as indium tin oxide (ITO) or tin oxide (SnO ₂ ). Further, a film is formed on the insulating substrate 1 by resistance heating vapor deposition, electron beam vapor deposition, sputtering, or the like.

正孔注入層３は発光層４に効率良く正孔を輸送・注入するための層で、下部電極２上に形成されている。また、正孔注入層３は、ヒドラゾン化合物、ピラゾリン化合物、スチルベン化合物、アミン系化合物などの材料で構成され、抵抗加熱蒸着法により成膜されるのが一般的であるが、スピンコート法、キャスティング法、ＬＢ法、電子ビーム蒸着法等の手法により成膜することも可能である。   The hole injection layer 3 is a layer for efficiently transporting and injecting holes into the light emitting layer 4, and is formed on the lower electrode 2. In addition, the hole injection layer 3 is made of a material such as a hydrazone compound, a pyrazoline compound, a stilbene compound, or an amine compound, and is generally formed by a resistance heating vapor deposition method. It is also possible to form a film by a method such as a method, an LB method, or an electron beam evaporation method.

発光層４は正孔注入層３より注入された正孔と電子注入電極５から注入された電子により効率良く発光を行うための層、すなわち有機ＥＬ発光層であり、正孔注入層３上に形成されている。また、発光層４は、金属キレート化合物、ペリノン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体などの材料で構成され、例えば、青色から青緑色の発光を得るためには、ベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系、ベンゾオキサゾール系などの蛍光増白剤、金属キレート化オキソニウム化合物、スチリルベンゼン系化合物、芳香族ジメチリディン系化合物などが好ましく使用される。また、この層は抵抗加熱蒸着法により成膜されるのが一般的であるが、スピンコート法、キャスティング法、ＬＢ法、電子ビーム蒸着法等の手法により成膜することも可能である。   The light emitting layer 4 is a layer for efficiently emitting light by the holes injected from the hole injection layer 3 and the electrons injected from the electron injection electrode 5, that is, an organic EL light emitting layer. Is formed. The light emitting layer 4 is made of a material such as a metal chelate compound, a perinone derivative, or a distyrylbenzene derivative. Fluorescent brighteners such as metal chelating oxonium compounds, styrylbenzene compounds, aromatic dimethylidin compounds and the like are preferably used. This layer is generally formed by resistance heating vapor deposition, but can also be formed by techniques such as spin coating, casting, LB, and electron beam vapor deposition.

また、本実施形態では、発光層４は、電子輸送を効率的に行うために、例えば、Ａｌｑ_３等からなる有機電子輸送層を含んでいる。すなわち、発光層４に含まれる有機電子輸送層上に、電子注入層５が形成される。該輸送層は、発光層とは別個の層であっても良く、また、設けなくても良いが、陰極から発光層の発光領域に電子を効率よく輸送することを考慮すると、設けることが好ましい。 Further, in the present embodiment, the light emitting layer 4 includes an organic electron transport layer made of, for example, Alq _{3 in} order to efficiently transport electrons. That is, the electron injection layer 5 is formed on the organic electron transport layer included in the light emitting layer 4. The transport layer may be a layer separate from the light emitting layer or may not be provided. However, it is preferable to provide the transport layer in consideration of efficient transport of electrons from the cathode to the light emitting region of the light emitting layer. .

電子注入電極５と放熱電極６とは、真空中にて抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、または、スパッタ法により一貫形成されて積層構造の上部電極７（陰極）を構成する。すなわち、発光層４上に、電子注入電極５を形成し該電子注入電極５上に放熱電極６を積層形成して上部電極７を形成している。   The electron injection electrode 5 and the heat radiating electrode 6 are consistently formed in a vacuum by resistance heating vapor deposition, electron beam vapor deposition, or sputtering to constitute an upper electrode 7 (cathode) having a laminated structure. That is, the electron injection electrode 5 is formed on the light emitting layer 4, and the heat radiation electrode 6 is formed on the electron injection electrode 5 to form the upper electrode 7.

電子注入電極５は、有機電子輸送層であるＡｌｑ_３に対して効率良く電子注入を行うために、有機電子輸送層Ａｌｑ_３の電子親和力３．０ｅＶに近い仕事関数を有する、ＡｌＬｉ、ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎが好ましく、また、ＬｉＦをバッファ層としたＬｉＦ／Ａｌ、ＬｉＦ／Ａｇ、ＬｉＦ／Ａｕ等であっても良い。 Electron injection electrode 5, in order to perform efficiently electrons injected into the Alq ₃ is an organic electron-transporting layer has a work function close to an electron affinity 3.0eV organic electron-transporting layer Alq _3, AlLi, MgAg, MgIn In addition, LiF / Al, LiF / Ag, LiF / Au, or the like using LiF as a buffer layer may be used.

本実施形態では、効率良く電子を電子注入電極５から電子を発光領域に注入することが重要であって、発光層（発光層上に電子輸送層が形成されている場合は該輸送層）の電子親和力に近い仕事関数を有する材料を、電子注入電極として選択すれば良いのである。こうすることで、電子注入効率の低下を抑制することが可能となる。   In the present embodiment, it is important to efficiently inject electrons from the electron injection electrode 5 into the light emitting region, and the light emitting layer (if the electron transport layer is formed on the light emitting layer, the transport layer) A material having a work function close to the electron affinity may be selected as the electron injection electrode. By doing so, it is possible to suppress a decrease in electron injection efficiency.

なお、本明細書において、記号／がある場合、記号／の右側に記載される材料は、該記号／の左側に記載される材料の上に形成されることを示す。よって、上述ように、ＬｉＦ／Ａｌとある場合は、ＬｉＦ上にＡｌが形成されることを示す。   In this specification, when there is a symbol /, it indicates that the material described on the right side of the symbol / is formed on the material described on the left side of the symbol /. Therefore, as described above, LiF / Al indicates that Al is formed on LiF.

放熱電極６の材料としては熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の材料を用いることが好ましく、例えば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ等が好ましい。Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ等は、耐腐食性に優れた金属であるので、長期安定性を向上させることができる。   As the material of the heat radiation electrode 6, it is preferable to use a material having a thermal conductivity of 10 W / m · K or more, and for example, Cr, Mo, Ni and the like are preferable. Since Cr, Mo, Ni, and the like are metals having excellent corrosion resistance, long-term stability can be improved.

なお、有機ＥＬ素子構成によっては、正孔輸送層あるいは電子輸送層などを設けることができる。本実施形態において、素子構成は図１に限定されることはなく、有機ＥＬ素子の層構成を、（１）陽極／有機発光層／陰極、（２）陽極／正孔注入層／有機発光層／陰極、（３）陽極／有機発光層／電子輸送層／陰極、（４）陽極／正孔注入層／有機発光層／電子輸送層／陰極、（５）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層／陰極、などとすることが可能である。   Depending on the configuration of the organic EL element, a hole transport layer or an electron transport layer can be provided. In the present embodiment, the device configuration is not limited to that shown in FIG. 1, and the layer configuration of the organic EL device is (1) anode / organic light emitting layer / cathode, and (2) anode / hole injection layer / organic light emitting layer. / Cathode, (3) Anode / organic light emitting layer / electron transport layer / cathode, (4) Anode / hole injection layer / organic light emitting layer / electron transport layer / cathode, (5) Anode / hole injection layer / hole It can be transport layer / organic light emitting layer / electron transport layer / cathode and the like.

また、放熱効率をさらに向上させるために、図２に示すように放熱電極６の上に凸状の放熱部材８を設けたり、図３に示すように放熱電極６の上に設けた放熱部材８の表面に凹凸を設けて放熱表面積を広くするようにする。また、図示しないが、放熱部材８は、表面に溝部が形成されたものであっても良い。放熱部材８は、放熱電極６と同一の材料であっても別個の材料であっても良いが、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の材料であることが好ましく、例えば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ等であることが好ましい。また、その膜厚は、０．５〜１．０μｍであることが望ましい。   Further, in order to further improve the heat radiation efficiency, a convex heat radiation member 8 is provided on the heat radiation electrode 6 as shown in FIG. 2, or the heat radiation member 8 provided on the heat radiation electrode 6 as shown in FIG. An uneven surface is provided to increase the heat radiation surface area. Although not shown, the heat radiating member 8 may have a groove formed on the surface. The heat radiating member 8 may be the same material as the heat radiating electrode 6 or a separate material, but is preferably a material having a thermal conductivity of 10 W / m · K or more, for example, Cr, Mo, Ni or the like is preferable. The film thickness is preferably 0.5 to 1.0 μm.

すなわち、本実施形態では、効率良く放熱するために、放熱部材８の表面について大気と接する領域をより大きくすることが重要であって、そのために、放熱部材８の表面積をより大きくしている。すなわち、放熱部材８の、放熱電極６と接する面に対向する面の表面積が、放熱電極６と放熱部材８とが接する面の面積よりも大きければ良く、その表面の形状や、形状としての、凸部や溝部、あるいは凹凸等の個数はいずれであっても良い。   In other words, in the present embodiment, in order to efficiently dissipate heat, it is important to increase the area of the surface of the heat radiating member 8 that is in contact with the atmosphere. For this reason, the surface area of the heat radiating member 8 is increased. That is, the surface area of the surface of the heat radiating member 8 that faces the surface in contact with the heat radiating electrode 6 only needs to be larger than the area of the surface in contact with the heat radiating electrode 6 and the heat radiating member 8. The number of convex portions, groove portions, or irregularities may be any.

なお、放熱電極６と放熱部材８とを別個に設けるのではなく、放熱電極６の形状そのものに凸部や溝部を設けたり、その表面に所望の凹凸を設けるようにして、放熱表面積を、電子注入電極５と放熱電極６とが接する面の面積よりも広くするようにしてもよいことはいうまでもない。この場合、放熱電極６の膜厚は、好ましくは、０．５〜１．０μｍである。   Instead of providing the heat radiation electrode 6 and the heat radiation member 8 separately, the heat radiation surface area can be increased by providing a convex portion or a groove portion on the shape of the heat radiation electrode 6 or providing desired irregularities on the surface. Needless to say, the area may be larger than the area of the surface where the injection electrode 5 and the heat radiation electrode 6 are in contact. In this case, the film thickness of the heat dissipation electrode 6 is preferably 0.5 to 1.0 μm.

また、本実施形態では、放熱を効率良く行うことを本質としているので、放熱電極６を設けずに、電子注入電極５上に直接放熱部材８を設けるようにしても良い。この場合は、上部電極７の構成は、電子注入電極５と放熱部材８とを直接積層した構造となる。   Further, in the present embodiment, since it is essential to perform heat dissipation efficiently, the heat dissipation member 8 may be provided directly on the electron injection electrode 5 without providing the heat dissipation electrode 6. In this case, the structure of the upper electrode 7 is a structure in which the electron injection electrode 5 and the heat radiating member 8 are directly laminated.

本発明の有機ＥＬ素子の特徴の一つは、上部電極７を、電子注入を受けもつ電極（電子注入電極５）と熱伝導が良好な電極（放熱電極６）との積層構造とした点にある。このような積層構造とすることにより、接着剤を用いることなく上部電極の放熱性を向上させ、かつ、電子注入効率の低下を招くことがないという利点を有することになる。   One of the features of the organic EL element of the present invention is that the upper electrode 7 has a laminated structure of an electrode that is responsible for electron injection (electron injection electrode 5) and an electrode that has good heat conduction (heat dissipation electrode 6). is there. By adopting such a laminated structure, there is an advantage that the heat dissipation of the upper electrode is improved without using an adhesive and the electron injection efficiency is not lowered.

また、本発明の有機ＥＬ素子の他の特徴は、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である放熱部材８（放熱電極６）の表面積を、放熱電極６（電子注入電極５）と放熱部材８（放熱電極６）とが接する面の面積よりも大きくしている点である。例えば、本発明の放熱部材（放熱電極）として好適に用いられるＣｒ、Ｍｏ、Ｎｉの熱伝導率については、０℃において、Ｃｒが９４Ｗ／ｍ・Ｋ、Ｍｏが１３９Ｗ／ｍ・Ｋ、Ｎｉが９４Ｗ／ｍ・Ｋであり、特許文献２において放熱部材として好適に用いられるＡｇの熱伝導率（０℃において４２８Ｗ／ｍ・Ｋ）の約１／４〜１／３である。   In addition, another feature of the organic EL element of the present invention is that the surface area of the heat radiation member 8 (heat radiation electrode 6) having a thermal conductivity of 10 W / m · K or more is the same as the heat radiation electrode 6 (electron injection electrode 5) and the heat radiation member. 8 (radiation electrode 6) is larger than the area of the surface in contact with it. For example, regarding the thermal conductivity of Cr, Mo, and Ni that are preferably used as the heat radiating member (heat radiating electrode) of the present invention, Cr is 94 W / m · K, Mo is 139 W / m · K, and Ni is 0 ° C. 94 W / m · K, which is about ¼ to ３ of the thermal conductivity of Ag (428 W / m · K at 0 ° C.) that is suitably used as a heat dissipation member in Patent Document 2.

しかしながら、放熱部材（放熱電極）の表面積を上記のように大きくするので、特許文献２の放熱部材と同等の大きさの、本発明の放熱部材（放熱電極）の表面積を、特許文献２の放熱部材の表面積よりも３倍〜４倍、形状によっては４倍以上にすることができ、特許文献２のＡｇからなる放熱部材と同等以上の放熱効果を得ることができる。   However, since the surface area of the heat dissipating member (heat dissipating electrode) is increased as described above, the surface area of the heat dissipating member (heat dissipating electrode) of the present invention having the same size as the heat dissipating member of Patent Document 2 is the same as that of Patent Document 2. The surface area of the member can be 3 to 4 times, or 4 times or more depending on the shape, and a heat dissipation effect equivalent to or more than that of the heat dissipation member made of Ag of Patent Document 2 can be obtained.

また、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉの電気伝導率については、Ｃｒが０．０７７×１０^６／ｃｍΩ、Ｍｏが０．１８７×１０^６／ｃｍΩ、Ｎｉが０．１４３×１０^６／ｃｍΩであり、特許文献２の放熱部材として好適に用いられる材料のうち、一番電気伝導率が小さい材料であるＡｌの電気伝導率（０．３７７×１０^６／ｃｍΩ）の約１／５〜１／２であるが、本発明の放熱部材（放熱電極）の膜厚を０．５〜１．０μｍとすることにより、抵抗損失を低減することができる。 Regarding the electrical conductivity of Cr, Mo, and Ni, Cr is 0.077 × 10 ⁶ / cmΩ, Mo is 0.187 × 10 ⁶ / cmΩ, Ni is 0.143 × 10 ⁶ / cmΩ, Among the materials suitably used as the heat radiating member of Document 2, it is about 1/5 to 1/2 of the electric conductivity (0.377 × 10 ⁶ / cmΩ) of Al, which is the material having the lowest electric conductivity. However, resistance loss can be reduced by setting the film thickness of the heat radiating member (heat radiating electrode) of the present invention to 0.5 to 1.0 μm.

このように、本発明において放熱部材（放熱電極）として、特許文献２に示されている熱伝導率よりも低い範囲の金属を用いても、放熱部材（放熱電極）の表面に凸凹を形成する等して表面積を拡大することにより、実質的に特許文献２に記載の素子と同等以上の放熱を実現できる。すなわち、熱伝導率が低い材料でも放熱部材（放熱電極）に適用することができ、本発明の放熱部材（放熱電極）に適用可能な材料の自由度を増加することができる。   As described above, even when a metal having a lower thermal conductivity than that shown in Patent Document 2 is used as the heat radiating member (heat radiating electrode) in the present invention, irregularities are formed on the surface of the heat radiating member (heat radiating electrode). By magnifying the surface area in a similar manner, it is possible to realize heat dissipation substantially equal to or higher than that of the element described in Patent Document 2. That is, even a material having low thermal conductivity can be applied to the heat dissipation member (heat dissipation electrode), and the degree of freedom of the material applicable to the heat dissipation member (heat dissipation electrode) of the present invention can be increased.

さらに、本発明では、放熱部材（放熱電極）に貴金属類を用いなくても良いので、コストダウンを図ることができる。   Furthermore, in the present invention, it is not necessary to use precious metals for the heat radiating member (heat radiating electrode), so that the cost can be reduced.

図４および図５は、このような基本構成の有機ＥＬ素子を用いて表示装置を構成する際のパネルの構成例を説明するための図である。絶縁性基板１上には、赤、緑、青の染料または顔料からなる色変換層（蛍光変換フィルタ）９とブラックマトリクス（ＢＭ）１０とが設けられこれらの表面上にはパッシベーション層１１が形成されている。そして、このパッシベーション層１１の上に、下部電極２、正孔注入層３、発光層４、電子注入電極５、放熱電極６、および、放熱部材８が順次積層され、全体が封止部材１２により封止されている。   4 and 5 are diagrams for explaining a configuration example of a panel when a display device is configured using the organic EL element having such a basic configuration. A color conversion layer (fluorescence conversion filter) 9 and a black matrix (BM) 10 made of red, green, and blue dyes or pigments are provided on the insulating substrate 1, and a passivation layer 11 is formed on these surfaces. Has been. Then, the lower electrode 2, the hole injection layer 3, the light emitting layer 4, the electron injection electrode 5, the heat radiation electrode 6, and the heat radiation member 8 are sequentially laminated on the passivation layer 11, and the whole is formed by the sealing member 12. It is sealed.

（実施例１）
５０ｍｍ×５０ｍｍのガラス基板上に下部電極を形成した後に、該下部電極上に１ｍｍ四方の正孔注入層および発光層をこの順番で形成した。さらに、発光層上に、ＬｉＦとＡｌをマスク蒸着して、電子注入電極であるＬｉＦ／Ａｌを形成した。この電子注入電極の上に、Ｎｉをマスク蒸着して表面積が２ｍｍ^２でかつ表面に凸を有する放熱電極を形成し、図２に示した構成の有機ＥＬ素子を作製した。 (Example 1)
After forming a lower electrode on a 50 mm × 50 mm glass substrate, a 1 mm square hole injection layer and a light emitting layer were formed in this order on the lower electrode. Further, LiF and Al were deposited on the light emitting layer by mask deposition to form LiF / Al as an electron injection electrode. On this electron injection electrode, Ni was mask-deposited to form a heat dissipation electrode having a surface area of 2 mm ² and having a convex surface, and an organic EL device having the configuration shown in FIG. 2 was produced.

このようにして作製した有機ＥＬ素子を、周波数６０Ｈｚ、デューティ１／６０、輝度１００００ｃｄ／ｍ^２で発光させて１００時間後の輝度を比較したところ、放熱電極層を設けない構成の有機ＥＬ素子と比較して１８％程度の輝度向上が確認された。 The organic EL device thus manufactured was emitted at a frequency of 60 Hz, a duty of 1/60, and a luminance of 10,000 cd / m ² , and the luminance after 100 hours was compared. In comparison, a brightness improvement of about 18% was confirmed.

（実施例２）
５０ｍｍ×５０ｍｍのガラス基板上に下部電極を形成した後に、該下部電極上に１ｍｍ四方の正孔注入層および発光層をこの順番で形成した。さらに、発光層上に、ＡｌＬｉをマスク蒸着して、電子注入電極であるＡｌＬｉを形成した。 (Example 2)
After forming a lower electrode on a 50 mm × 50 mm glass substrate, a 1 mm square hole injection layer and a light emitting layer were formed in this order on the lower electrode. Furthermore, AlLi was mask-deposited on the light emitting layer to form AlLi as an electron injection electrode.

この電子注入電極の上に、Ｎｉを蒸着法により１μｍの厚みで形成した。その後、形成されたＮｉ上に線幅０．１μｍピッチのアルミマスクをセットし、アルゴンガスにクロロカーボン系のエッチングガスを添加し、ＥＣＲプラズマによりＮｉ層を０．１μｍの深さまでエッチングすることにより、Ｎｉ層の表面に凸凹を形成した。このとき、Ｎｉ層上の凸凹面の表面積は２ｍｍ^２であった。 On this electron injection electrode, Ni was formed to a thickness of 1 μm by vapor deposition. Thereafter, an aluminum mask having a line width of 0.1 μm is set on the formed Ni, a chlorocarbon-based etching gas is added to argon gas, and the Ni layer is etched to a depth of 0.1 μm by ECR plasma. Unevenness was formed on the surface of the Ni layer. At this time, the surface area of the uneven surface on the Ni layer was 2 mm ² .

このようにして作製した有機ＥＬ素子を、周波数６０Ｈｚ、デューティ１／６０、輝度１００００ｃｄ／ｍ^２で発光させて１００時間後の輝度を比較したところ、放熱電極層を設けない構成の有機ＥＬ素子と比較して２２％程度の輝度向上が確認された。 The organic EL device thus manufactured was emitted at a frequency of 60 Hz, a duty of 1/60, and a luminance of 10000 cd / m ² , and the luminance after 100 hours was compared. In comparison, a luminance improvement of about 22% was confirmed.

（実施例３）
５０ｍｍ×５０ｍｍのガラス基板上に下部電極を形成した後に、該下部電極上に１ｍｍ四方の正孔注入層および発光層をこの順番で形成した。さらに、発光層上に、ＭｇＡｇをマスク蒸着して、電子注入電極でＭｇＡｇを形成した。この電子注入電極の上に、Ｃｒをマスク蒸着して表面積が２ｍｍ^２でかつ表面に凸を有する放熱電極を形成し、図２に示した構成の有機ＥＬ素子を作製した。 (Example 3)
After forming a lower electrode on a 50 mm × 50 mm glass substrate, a 1 mm square hole injection layer and a light emitting layer were formed in this order on the lower electrode. Furthermore, MgAg was mask-deposited on the light emitting layer, and MgAg was formed with the electron injection electrode. On this electron injection electrode, Cr was mask-deposited to form a heat radiation electrode having a surface area of 2 mm ² and having a convex surface, and an organic EL device having the configuration shown in FIG. 2 was produced.

このようにして作製した有機ＥＬ素子を、周波数６０Ｈｚ、デューティ１／６０、輝度１００００ｃｄ／ｍ^２で発光させて１００時間後の輝度を比較したところ、放熱電極層を設けない構成の有機ＥＬ素子と比較して１７％程度の輝度向上が確認された。 The organic EL device thus manufactured was emitted at a frequency of 60 Hz, a duty of 1/60, and a luminance of 10000 cd / m ² , and the luminance after 100 hours was compared. A luminance improvement of about 17% was confirmed in comparison.

（実施例４）
５０ｍｍ×５０ｍｍのガラス基板上に下部電極を形成した後に、該下部電極上に１ｍｍ四方の正孔注入層および発光層をこの順番で形成した。さらに、発光層上に、ＬｉＦとＡｌをマスク蒸着して、電子注入電極であるＬｉＦ／Ａｌを形成した。この電子注入電極の上に、Ｍｏをマスク蒸着して表面積が２ｍｍ^２でかつ表面に凸を有する放熱電極を形成し、図２に示した構成の有機ＥＬ素子を作製した。 (Example 4)
After forming a lower electrode on a 50 mm × 50 mm glass substrate, a 1 mm square hole injection layer and a light emitting layer were formed in this order on the lower electrode. Further, LiF and Al were deposited on the light emitting layer by mask deposition to form LiF / Al as an electron injection electrode. On this electron injection electrode, Mo was mask-deposited to form a heat dissipation electrode having a surface area of 2 mm ² and having a convex surface, and an organic EL device having the configuration shown in FIG. 2 was produced.

このようにして作製した有機ＥＬ素子を、周波数６０Ｈｚ、デューティ１／６０、輝度１００００ｃｄ／ｍ^２で発光させて１００時間後の輝度を比較したところ、放熱電極層を設けない構成の有機ＥＬ素子と比較して２３％程度の輝度向上が確認された。 The organic EL device thus manufactured was emitted at a frequency of 60 Hz, a duty of 1/60, and a luminance of 10000 cd / m ² , and the luminance after 100 hours was compared. In comparison, a luminance improvement of about 23% was confirmed.

（実施例５）
５０ｍｍ×５０ｍｍのガラス基板上に下部電極を形成した後に、該下部電極上に１ｍｍ四方の正孔注入層および発光層をこの順番で形成した。さらに、発光層上に、ＭｇＩｎをマスク蒸着して、電子注入電極でＭｇＩｎを形成した。この電子注入電極の上に、Ｃｒをマスク蒸着して表面積が２ｍｍ^２でかつ表面に凸を有する放熱電極を形成し、図２に示した構成の有機ＥＬ素子を作製した。 (Example 5)
After forming a lower electrode on a 50 mm × 50 mm glass substrate, a 1 mm square hole injection layer and a light emitting layer were formed in this order on the lower electrode. Furthermore, MgIn was vapor-deposited on the light-emitting layer, and MgIn was formed with an electron injection electrode. On this electron injection electrode, Cr was mask-deposited to form a heat radiation electrode having a surface area of 2 mm ² and having a convex surface, and an organic EL device having the configuration shown in FIG. 2 was produced.

このようにして作製した有機ＥＬ素子を、周波数６０Ｈｚ、デューティ１／６０、輝度１００００ｃｄ／ｍ^２で発光させて１００時間後の輝度を比較したところ、放熱電極層を設けない構成の有機ＥＬ素子と比較して１９％程度の輝度向上が確認された。 The organic EL device thus manufactured was emitted at a frequency of 60 Hz, a duty of 1/60, and a luminance of 10,000 cd / m ² , and the luminance after 100 hours was compared. A luminance improvement of about 19% was confirmed in comparison.

本発明の有機ＥＬ素子の基本構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the basic structure of the organic EL element of this invention. 本発明の有機ＥＬ素子の構造例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structural example of the organic EL element of this invention. 本発明の有機ＥＬ素子の構造例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structural example of the organic EL element of this invention. 本発明の有機ＥＬ素子を用いて表示装置を構成する際の第1の構成例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 1st structural example at the time of comprising a display apparatus using the organic EL element of this invention. 本発明の有機ＥＬ素子を用いて表示装置を構成する際の第２の構成例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 2nd structural example at the time of comprising a display apparatus using the organic EL element of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 絶縁性基板
２ 下部電極
３ 正孔輸送層
４ 発光層
５ 電子注入電極
６ 放熱電極
７ 上部電極
８ 放熱部材
９ 色変換層
１０ ブラックマトリクス
１１ パッシベーション層
１２ 封止部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Insulating substrate 2 Lower electrode 3 Hole transport layer 4 Light emitting layer 5 Electron injection electrode 6 Radiation electrode 7 Upper electrode 8 Heat radiation member 9 Color conversion layer 10 Black matrix 11 Passivation layer 12 Sealing member

Claims (8)

基板上に設けられた第１の電極と、該第１の電極上に設けられた有機ＥＬ発光層と、該有機ＥＬ発光層上に設けられた第２の電極とを備える有機ＥＬ素子であって、
前記第２の電極は、前記有機ＥＬ発光層上に設けられた電子注入電極と放熱部材とを直接積層させた積層構造を有し、
前記放熱部材は、該放熱部材と前記電子注入電極とが接する第１の面に対向する第２の面であって、前記第１の面よりも面積が大きい第２の面を有し、１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する材料を含むことを特徴とする有機ＥＬ素子。 An organic EL element comprising a first electrode provided on a substrate, an organic EL light emitting layer provided on the first electrode, and a second electrode provided on the organic EL light emitting layer. And
The second electrode has a stacked structure in which an electron injection electrode provided on the organic EL light emitting layer and a heat dissipation member are directly stacked,
The heat dissipating member has a second surface opposite to the first surface where the heat dissipating member and the electron injection electrode are in contact, and has a second surface having a larger area than the first surface. An organic EL device comprising a material having a thermal conductivity of at least / m · K. 前記放熱部材の材料は、Ｃｒ、ＭｏまたはＮｉのいずれかであることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ素子。   2. The organic EL element according to claim 1, wherein the material of the heat radiating member is any one of Cr, Mo, and Ni. 前記放熱部材は、放熱電極であることを特徴とする請求項１または２記載の有機ＥＬ素子。   The organic EL element according to claim 1, wherein the heat radiating member is a heat radiating electrode. 前記第２の電極は、前記放熱部材と前記電子注入電極との間に設けられた放熱電極をさらに有することを特徴とする請求項１または２記載の有機ＥＬ素子。   The organic EL element according to claim 1, wherein the second electrode further includes a heat dissipation electrode provided between the heat dissipation member and the electron injection electrode. 前記第２の面には、少なくとも１つの凸部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。   The organic EL element according to claim 1, wherein at least one convex portion is formed on the second surface. 前記第２の面には、少なくとも１つの溝部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。   The organic EL element according to claim 1, wherein at least one groove is formed on the second surface. 前記第２の面の形状は、凸凹形状であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。   The organic EL element according to claim 1, wherein the shape of the second surface is an uneven shape. 請求項１乃至７のいずれかに記載の有機ＥＬ素子の製造方法であって、
電子注入層上に放熱部材を形成した後に、ドライエッチングにより前記放熱部材の表面に凸凹を設けるステップを有することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
It is a manufacturing method of the organic EL element in any one of Claims 1 thru | or 7, Comprising:
A method for producing an organic EL element, comprising: forming a heat radiating member on an electron injection layer, and then providing unevenness on a surface of the heat radiating member by dry etching.

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