JP2011210409A - 発光装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】支持基板と、第1電極、有機EL層および第2電極がこの順で前記支持基板上に積層されて構成される有機EL素子と、前記支持基板上に設けられ、外部の電力供給源と電気的に接続される第1取出電極と、前記支持基板上に設けられ、外部の電力供給源と電気的に接続される第2取出電極と、前記第2電極から延在し、前記第2取出電極に接続される接続電極とを有する発光装置であって、支持基板上において前記第2電極から延在する第1放熱部をさらに有し、前記第1取出電極は、前記支持基板上において前記第1電極から延在し、前記第2取出電極は、前記支持基板上において前記第1電極および前記第1取出電極とは離間して配置され、前記第1放熱部は、前記第1電極および前記第1取出電極とは電気的に絶縁されている、発光装置。
【選択図】図1
Description
第1電極、有機EL層および第2電極がこの順で前記支持基板上に積層されて構成される有機EL素子と、
前記支持基板上に設けられ、外部の電力供給源と電気的に接続される第1取出電極と、
前記支持基板上に設けられ、外部の電力供給源と電気的に接続される第2取出電極と、
前記第2電極から延在し、前記第2取出電極に接続される接続電極とを有する発光装置であって、
支持基板上において前記第2電極から延在する第1放熱部をさらに有し、
前記第1取出電極は、前記支持基板上において前記第1電極から延在し、
前記第2取出電極は、前記支持基板上において前記第1電極および前記第1取出電極とは離間して配置され、
前記第1放熱部は、前記第1電極および前記第1取出電極とは電気的に絶縁されている、発光装置に関する。
また本発明は、第2取出電極上において前記接続電極から延在する第2放熱部をさらに備える発光装置に関する。
また本発明は、前記支持基板の厚み方向の一方から見て、前記第1放熱部の少なくとも一部が前記第1取出電極と重なるように配置され、
前記支持基板の厚み方向の一方から見て、前記第1放熱部と前記第1取出電極とが重なる部位において、前記第1放熱部と前記第1取出電極との間に電気絶縁膜が設けられている、発光装置に関する。
また本発明は、熱伝導率に膜厚を積算した値が、第1電極よりも第2電極の方が大きい、発光装置に関する。
また本発明は、熱伝導率に膜厚を積算した値が前記第1取出電極よりも大きい補助放熱部が、前記第1取出電極に接して設けられている発光装置に関する。
また本発明は、第2電極の熱伝導率が、30W/(m・K)以上である、発光装置に関する。
前記第2電極の膜厚が100nm以上である、発光装置に関する。
まず発光装置の構成について説明する。図1は本発明の実施の一形態の発光装置1を模式的に示す図である。図1(1)は発光装置1の平面図であり、図1(2)は図1(1)の切断面線II−IIから見た発光装置1の断面図であり、図1(3)は図1(1)の切断面線III−IIIから見た発光装置1の断面図である。発光装置は1つの有機EL素子のみを備えていてもよく、また複数の有機EL素子を備えていてもよいが、本実施形態では一例として1つの有機EL素子を備える発光装置の構成について説明する。
次に発光装置の製造方法について説明する。まず支持基板2を用意する。ボトムエミッション型の有機EL素子を支持基板2上に搭載する場合、この支持基板には光透過性を示す基板が用いられる。支持基板には、たとえばガラス板、プラスチック、高分子フィルム、およびシリコン板、並びにこれらを積層したものなどが用いられる。
前述したように有機EL素子は種々の層構成をとりうるが、以下では有機EL素子の層構造、各層の構成、および各層の形成方法についてさらに詳しく説明する。
a)陽極/発光層/陰極
b)陽極/正孔注入層/発光層/陰極
c)陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極
d)陽極/正孔注入層/発光層/電子輸送層/陰極
e)陽極/正孔注入層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
f)陽極/正孔輸送層/発光層/陰極
g)陽極/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極
h)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
i)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
j)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/陰極
k)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極
l)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
m)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
n)陽極/発光層/電子注入層/陰極
o)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
p)陽極/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(ここで、記号「/」は、記号「/」を挟む各層が隣接して積層されていることを示す。以下同じ。)
q)陽極/(構造単位A)/電荷発生層/(構造単位A)/陰極
また「(構造単位A)/電荷発生層」を「構造単位B」とすると、3層以上の発光層を有する有機EL素子の構成として、下記r)に示す層構成を挙げることができる。
r)陽極/(構造単位B)x/(構造単位A)/陰極
なお記号「x」は、2以上の整数を表し、(構造単位B)xは、構造単位Bがx段積層された積層体を表す。また複数ある(構造単位B)の層構成は同じでも、異なっていてもよい。
発光層から放たれる光が陽極を通って素子外に出射する構成の有機EL素子の場合、陽極には光透過性を示す電極が用いられる。光透過性を示す電極としては、金属酸化物、金属硫化物および金属などの薄膜を用いることができ、電気伝導度および光透過率の高いものが好適に用いられる。具体的には酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ITO、インジウム亜鉛酸化物(Indium Zinc Oxide:略称IZO)、金、白金、銀、および銅などから成る薄膜が用いられ、これらの中でもITO、IZO、または酸化スズから成る薄膜が好適に用いられる。
陰極の材料としては、仕事関数が小さく、発光層への電子注入が容易で、電気伝導度の高い材料が好ましい。また陽極側から光を取出す構成の有機EL素子では、発光層から放たれる光を陰極で陽極側に反射するために、陰極の材料としては可視光に対する反射率の高い材料が好ましい。陰極には、たとえばアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属および周期表の13族金属などを用いることができる。陰極の材料としては、たとえばリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウムなどの金属、前記金属のうちの2種以上の合金、前記金属のうちの1種以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうちの1種以上との合金、またはグラファイト若しくはグラファイト層間化合物などが用いられる。合金の例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カルシウム−アルミニウム合金などを挙げることができる。また陰極としては導電性金属酸化物および導電性有機物などから成る透明導電性電極を用いることができる。具体的には、導電性金属酸化物として酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ITO、およびIZOを挙げることができ、導電性有機物としてポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体などを挙げることができる。なお陰極は、2層以上を積層した積層体で構成されていてもよい。なお電子注入層が陰極として用いられることもある。
正孔注入層を構成する正孔注入材料としては、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、および酸化アルミニウムなどの酸化物や、フェニルアミン系化合物、スターバースト型アミン系化合物、フタロシアニン系化合物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、およびポリチオフェン誘導体などを挙げることができる。
正孔輸送層を構成する正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリピロール若しくはその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)若しくはその誘導体、又はポリ(2,5−チエニレンビニレン)若しくはその誘導体などを挙げることができる。
発光層は、通常、主として蛍光及び/又はりん光を発光する有機物、または該有機物とこれを補助するドーパントとから形成される。ドーパントは、たとえば発光効率の向上や、発光波長を変化させるために加えられる。なお発光層を構成する有機物は、低分子化合物でも高分子化合物でもよく、塗布法によって発光層を形成する場合には、発光層は高分子化合物を含むことが好ましい。発光層を構成する高分子化合物のポリスチレン換算の数平均分子量はたとえば103〜108程度である。発光層を構成する発光材料としては、たとえば以下の色素系材料、金属錯体系材料、高分子系材料、ドーパント材料を挙げることができる。
色素系材料としては、たとえば、シクロペンダミン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体化合物、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ピロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマー、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体などを挙げることができる。
金属錯体系材料としては、たとえばTb、Eu、Dyなどの希土類金属、またはAl、Zn、Be、Ir、Ptなどを中心金属に有し、オキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造などを配位子に有する金属錯体を挙げることができ、たとえばイリジウム錯体、白金錯体などの三重項励起状態からの発光を有する金属錯体、アルミニウムキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾリル亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、フェナントロリンユーロピウム錯体などを挙げることができる。
高分子系材料としては、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、上記色素系材料や金属錯体系発光材料を高分子化したものなどを挙げることができる。
電子輸送層を構成する電子輸送材料としては、公知のものを使用でき、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン若しくはその誘導体、ベンゾキノン若しくはその誘導体、ナフトキノン若しくはその誘導体、アントラキノン若しくはその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン若しくはその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン若しくはその誘導体、ジフェノキノン誘導体、又は8−ヒドロキシキノリン若しくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリン若しくはその誘導体、ポリキノキサリン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体などを挙げることができる。
電子注入層を構成する材料としては、発光層の種類に応じて最適な材料が適宜選択され、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの1種類以上を含む合金、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩、またはこれらの物質の混合物などを挙げることができる。アルカリ金属、アルカリ金属の酸化物、ハロゲン化物、および炭酸塩の例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、酸化リチウム、フッ化リチウム、酸化ナトリウム、フッ化ナトリウム、酸化カリウム、フッ化カリウム、酸化ルビジウム、フッ化ルビジウム、酸化セシウム、フッ化セシウム、炭酸リチウムなどを挙げることができる。また、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩の例としては、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、酸化カルシウム、フッ化カルシウム、酸化バリウム、フッ化バリウム、酸化ストロンチウム、フッ化ストロンチウム、炭酸マグネシウムなどを挙げることができる。電子注入層は、2層以上を積層した積層体で構成されてもよく、たとえばLiF/Caなどを挙げることができる。
2 支持基板
3 有機EL素子
4 第1電極
5 有機EL層
6 第2電極
7 第1取出電極
8 第2取出電極
9 接続電極
10 第1放熱部
11 電気絶縁膜
12 第2放熱部
21 補助放熱部
Claims (7)
- 支持基板と、
第1電極、有機EL層および第2電極がこの順で前記支持基板上に積層されて構成される有機EL素子と、
前記支持基板上に設けられ、外部の電力供給源と電気的に接続される第1取出電極と、
前記支持基板上に設けられ、外部の電力供給源と電気的に接続される第2取出電極と、
前記第2電極から延在し、前記第2取出電極に接続される接続電極とを有する発光装置であって、
支持基板上において前記第2電極から延在する第1放熱部をさらに有し、
前記第1取出電極は、前記支持基板上において前記第1電極から延在し、
前記第2取出電極は、前記支持基板上において前記第1電極および前記第1取出電極とは離間して配置され、
前記第1放熱部は、前記第1電極および前記第1取出電極とは電気的に絶縁されている、発光装置。 - 第2取出電極上において前記接続電極から延在する第2放熱部をさらに備える請求項1記載の発光装置。
- 前記支持基板の厚み方向の一方から見て、前記第1放熱部の少なくとも一部が前記第1取出電極と重なるように配置され、
前記支持基板の厚み方向の一方から見て、前記第1放熱部と前記第1取出電極とが重なる部位において、前記第1放熱部と前記第1取出電極との間に電気絶縁膜が設けられている、請求項1または2に記載の発光装置。 - 熱伝導率に膜厚を積算した値が、第1電極よりも第2電極の方が大きい、請求項1〜3のいずれか1つに記載の発光装置。
- 熱伝導率に膜厚を積算した値が前記第1取出電極よりも大きい補助放熱部が、前記第1取出電極に接して設けられている請求項1〜4のいずれか1つに記載の発光装置。
- 第2電極の熱伝導率が、30W/(m・K)以上である、請求項1〜5のいずれか1つに記載の発光装置。
- 前記第2電極の膜厚が100nm以上である、請求項1〜6のいずれか1つに記載の発光装置。
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