JPH04129194A - 有機薄膜el素子 - Google Patents

有機薄膜el素子

Info

Publication number
JPH04129194A
JPH04129194A JP2247493A JP24749390A JPH04129194A JP H04129194 A JPH04129194 A JP H04129194A JP 2247493 A JP2247493 A JP 2247493A JP 24749390 A JP24749390 A JP 24749390A JP H04129194 A JPH04129194 A JP H04129194A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
thermal conductivity
thin film
organic thin
luminescence
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2247493A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshio Abe
良夫 阿部
Kenichi Kizawa
賢一 鬼沢
Takahiro Nakayama
隆博 中山
Kenichi Hashimoto
健一 橋本
Masanobu Hanazono
雅信 華園
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2247493A priority Critical patent/JPH04129194A/ja
Publication of JPH04129194A publication Critical patent/JPH04129194A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はインジケータ、ディスプレイ、光源に好適な有
機薄膜EL素子の構造に関する。
〔従来の技術〕
従来の薄膜EL素子は、ZnS母体中に発光中心として
Mnを添加した発光層(黄橙色)を絶縁層で挟んだ、二
重絶縁構造からなっており、高輝度・長寿命が得られて
いる。(日程エレクトロニクス1981.11.9  
Nα277  p、86(1981)に記載)しかし、
この構造のEL素子は駆動電圧が200V程度と高いと
いう問題があった。また、赤色および青色発光層材料の
効率が低く、マルチカラー化の障害となっている。
最近、蛍光性の有機薄膜と、正孔又は電子伝導性の有機
薄膜を積層した構造の有機薄膜EL素子が報告されてい
る。たとえば、有機発光層として8−ヒドロキシキノリ
ツールAU錯体、正孔注入層としてジアミン化合物を用
いたEL素子力でアプライド・フィジックス・レタース
、第51巻(1987年)、第913頁から915頁(
Appl。
Phys、Lett、voQ51 (1987)p p
 、913−915)に記載されており、駆動電圧10
V程度で、l OOOc d / m 2以上の高輝度
緑色発光が得られている。また、発光層材料してアント
ラセン、コロネン、ペリレンを用いることで、それぞれ
、青、緑、オレンジの発光色が得られることがジャパニ
ーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス、
第27巻(1988年)、第L269頁からL271頁
(Jpn、J、Appl、Phys、vo Q 、 2
7(1988)’pp、L269〜L271)に記載さ
れている。また、有機EL素子でマトリクス表示した例
は平成元年電気・情報関連学会連合大会講演論文集、第
2−123頁から第2−125頁に記載されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術は、EL素子の発光輝度の経時変化につい
て考慮がされておらず、EL素子を連続的に駆動すると
発光輝度が急激に低下する問題があった。
本発明の目的は、発光輝度の経時変化が小さい長寿命の
有機薄膜EL素子を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、EL素子を高熱伝導性の基
板上に形成したものである。
また、EL素子をディスプレイとして応用し、線順次駆
動するために、EL素子を電気絶縁性の薄層をはさんで
、高熱伝導性の基板と接触させたものである。
〔作用〕
有機薄膜EL素子は、初期輝度は高いが、連続駆動をし
ていると、急激に輝度が低下する。この輝度低下の原因
を以下に説明する。第2図は、従来型の有機薄膜EL素
子の断面図であり、ガラス基板5の上に透明電極6.正
孔注入層22発光層3、上部電極4が順に積層されてい
る。この素子を1’OOmA/ciの一定電流密度で駆
動した時の素子表面温度の時間変化を第3図に示す。駆
動開始とともに、表面温度は急激に上昇し、420秒後
には約70℃に達する。第4図は、発光層材料である8
−ヒドロキシキノリツールAQ錯体粉末のフォトルミネ
ッセンス(PL)強度の温度変化を示した図であり、こ
の図から温度上昇とともにPL強度が減少することがわ
かる。PLでは紫外線により8−ヒドロキシキノリツー
ルAQ錯体分子を、直接、励起するので、PL強度は励
起状態の分子がエネルギを光として放出する割合(蛍光
量子収率)に対応するELでは電極から注入された電子
と正孔が再結合することで8−ヒドロキシキノリツール
AQ錯体分子を励起するが、いったん励起された分子が
光を放出する割合は、PL強度と同様の温度変化を示す
と考えられる。従って、従来型の素子では、駆動中に素
子の温度が上昇し。
EL発光輝度の低下が生−しる。
本発明は、この問題を解決して発光輝度の低下を防止す
るために、熱伝導性の良い基板を用いた。
基板の熱伝導率が高ければ、EL素子で発生する熱を効
率良く発散できるので、EL素子の温度上昇が小さく、
発光輝度の減少も小さい。
第1図は本発明の一実施例のEL素子の断面図であり、
熱伝導性基板1の上に正孔注入層22発光層3.上部電
極4が積層されている。
EL素子の発熱による温度上昇は次式によって求まる。
Δ X ここで、Qは単位時間当りに発生する熱量、Kは熱伝導
率、Sは断面積、ΔT/ΔXは温度勾配である。EL素
子を電圧25v、電流密度100m A / alで駆
動したときに単位面積当りに発生する熱量は2.5W/
dである。このとき、基板の厚さを1rrnとし、EL
素子と基板外面との温度差ΔTと基板の熱伝導率にとの
関係を第5図に示す。
この図から熱伝導率が10−”(J/■・5−K)程度
より小さい温度差ΔTが急激に増大、即ち、EL素子の
温度が上昇することがわかる。表1に種々の物質の熱伝
導率をまとめた。この表から、金属材料やグラファイト
などが熱伝導率が高く、基板として適当であることがわ
かる。
表  1 第6図は、ガラス基板を用いた従来型のEL素子と本発
明の熱伝導性基板を用いたEL素子の発光輝度の時間変
化を比較したグラフである。従来型の素子では電圧印加
後、60分で発光輝度は必期値の約1/3に低下するの
に対し、本発明の素子では、輝度低下は初期値の60%
程度と変化量が小さいことがわかる。
・第1図の素子では、熱伝導性基板1を電極としても使
用しているが、ディスプレイとして複雑なパターンの表
示をさせるには、互いに独立した複数の電極を形成する
必要がある。このため、第7図に示すように、熱伝導性
基板1上に薄い絶縁層をはさんで電極を形成した。この
とき、絶縁層によって熱伝導性が大きく低下しないため
には、絶縁層の膜厚tと絶縁層材料の熱伝導率にとの比
t/には10 (a&−S−に/ J )以下であるこ
とが望ましい。
〔実施例〕
以下、本発明の詳細な説明する。
第一の実施例を第1図に示す。熱伝導性基板1として、
グラファイト基板を用い、この上に正孔注入層2として
トリフェニルアミン誘導体2発光層3として8−ヒドロ
キシキノリツールAQ錯体をそれぞれ約50nmの膜厚
に、真空蒸着法により形成した。最後に上部電極4とし
てIn電極を約20nmの膜厚を形成した。グラファイ
ト基板1を正、In電極を負となるように直流電圧を印
加すると、発光層からEL全発光生じる。このEL全発
光半透明のIn電極を通して外部にとり出すことができ
る。この素子は、グラファイト基板の熱伝導性が良く、
EL全発光伴って生じる熱を効果的に数比するので、第
6図に示したように、ガラス基板を用いた従来型の素子
に比べ、発光輝度の低下を少なくすることができる。本
実施例のように、基板側から正孔を注入し、有機膜上に
形成した上部電極から電子を注入する場合は、基板とし
て正孔注入のしやすい仕事関数の大きい材料を用い、上
部電極には基板より仕事関数の小さい材料を用いるのが
良い。なお、基板として仕事関数の小さい材料例えばA
fiを用いることも可能である。このときは基板上に発
光層3.ホール注入層2を順に形成し、上部電極4とし
て基板よりも仕事関数の大きな材料、例えばAuを用い
るのが良い。
第二の実施例を第7図に示す。本実施例では、熱伝導性
基板1としてAΩを用い、この上に絶縁層として5iO
zをスパッタリング法により約0.5μm、下部電極8
としてAuを真空蒸着法により約0.3μm形成したあ
と、第一の実施例と同様に正孔注入層29発光層3.上
部電極4を形成する。本実施例では、下部電極8と上部
電極4をライン状で、かつ、互いに直交するように形成
している。このため、下部電極と上部電極から適当に選
んだ電極にのみ電圧を印加することにより、希望のドツ
トパターンを表示することができ、平面ディスプレイと
して応用できる。なお、絶縁層としては、基板への熱伝
導を妨げないよう、十分薄くなけれなならない。
第三の実施例を第8図に示す。本実施例では、ガラス基
板5上に透明電極6としてインジウム錫酸化物(IT○
)をスパッタリング法により約0.2μm形成したあと
、第一の実施例と同様にホール注入層29発光層3.上
部電極4を順に形成する。この上に絶縁層7として厚さ
20μmのポリイミド膜をはさんで、熱伝導性基板1と
してAQ板を圧着する。本実施例では、光の透過率の高
いITOを通してEL発光をとり出すので、光の外部取
り呂し効率が良い。ガラス基板と熱伝導性基板の端部を
樹脂またはガラスで密封し、内部を真空または不活性ガ
ス雰囲気とすることで、有機膜を水蒸気および酸素から
遮断することができる。なお、絶縁層は固体だけではな
く、液体および気体であっても良い。
本発明の有機薄膜EL素子をライン状光源として用いた
イメージセンサの平面図を第9図に示す。
本発明の有機EL素子は、低駆動電圧であるのでa −
S iフォトダイオード及び駆動回路との整合性が良い
。本イメージセンサは従来の蛍光管を用いたイメージセ
ンサに比べ、小型、軽量化ができる。また発光ダイオー
ド(LED)を光源用いたイメージセンサと比べても、
ライン状で均一な発光が得られるので、解像度が向上す
る。このため、本イメージセンサは、ファクシミリの原
稿読取り部として好適である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、EL素子駆動中の発熱による発光輝度
の低下を防ぐことができるので、発光特性の安定化の効
果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の有機薄膜EL素子の一実施例の断面図
、第2図は従来技術の有機薄膜EL素子の断面図、第3
図は従来型EL素子駆動中の表面温度の時間変化を示す
説明図、第4図は8−ヒドロキシキノリツールAQ錯体
粉末のPL強度の温度変化を示す説明図、第5図は基板
の熱伝導率に対はるEL素子と基板外面との温度差の関
係を示す説明図、第6図は本発明と従来型のEL素子の
相対輝度の時間変化を比較した特性図、第7図は本発明
の第二の実施例の有機薄膜EL素子の断面図(a)およ
び平面図(b)、第8図は本発明の第三の実施例の有機
薄膜の断面図、第9図は本発明の有機薄膜EL素子を光
源に用いたイメージセンサの平面図である。 1・・・熱伝導性基板、2・・・正孔注入層、3・・・
発光層、4・・・上部電極、5・・・ガラス基板、6・
・・透明電極、・・絶縁層、 ・・下部電極、 9・・・有機薄膜EL素 子、 10・・a−8iセンサ。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.少なくとも一方が透明または半透明な二つの電極間
    に有機発光層を備えたEL素子において、熱伝導率が1
    0^−^2(J/cm・S・K)以上の熱伝導性の基板
    を用いることを特徴とする有機薄膜EL素子。
  2. 2.少なくとも一方が透明または半透明な二つの電極間
    に有機発光層を備えたEL素子において、前記電極の少
    なくとも一方が、電気絶縁性の薄層をはさんで、熱伝導
    率が10^−^2(J/cm・S・K)以上の熱伝導性
    の基板と接触していることを特徴とする有機薄膜EL素
    子。
  3. 3.請求項2において、前記電気絶縁性の薄層の熱伝導
    率Kと厚さtとの比t/Kが10(cm^2・S・K/
    J)以下である有機薄膜EL素子。
  4. 4.請求項1,2または3に記載の有機薄膜EL素子を
    用いたデイスプレイ。
  5. 5.請求項1,2,3または4の有機薄膜EL素子を光
    源として用いたイメージセンサ、及び前記イメージセン
    サを原稿読取部に用いたフアクシミリ。
JP2247493A 1990-09-19 1990-09-19 有機薄膜el素子 Pending JPH04129194A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2247493A JPH04129194A (ja) 1990-09-19 1990-09-19 有機薄膜el素子

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2247493A JPH04129194A (ja) 1990-09-19 1990-09-19 有機薄膜el素子

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04129194A true JPH04129194A (ja) 1992-04-30

Family

ID=17164290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2247493A Pending JPH04129194A (ja) 1990-09-19 1990-09-19 有機薄膜el素子

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04129194A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006008863A1 (ja) * 2004-07-15 2006-01-26 Fujifilm Corporation 無機分散型エレクトロルミネッセンス素子
JP2006331695A (ja) * 2005-05-23 2006-12-07 Matsushita Electric Works Ltd 有機発光素子用封止部材及び有機発光素子
KR100708684B1 (ko) * 2005-05-24 2007-04-17 삼성에스디아이 주식회사 평판표시장치
US7239084B2 (en) 2003-03-25 2007-07-03 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Organic EL device and liquid crystal display
US7566253B2 (en) 2000-10-26 2009-07-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Organic light emitting device with anodized anode surface

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7566253B2 (en) 2000-10-26 2009-07-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Organic light emitting device with anodized anode surface
US7239084B2 (en) 2003-03-25 2007-07-03 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Organic EL device and liquid crystal display
WO2006008863A1 (ja) * 2004-07-15 2006-01-26 Fujifilm Corporation 無機分散型エレクトロルミネッセンス素子
JPWO2006008863A1 (ja) * 2004-07-15 2008-05-01 富士フイルム株式会社 無機分散型エレクトロルミネッセンス素子
JP2006331695A (ja) * 2005-05-23 2006-12-07 Matsushita Electric Works Ltd 有機発光素子用封止部材及び有機発光素子
KR100708684B1 (ko) * 2005-05-24 2007-04-17 삼성에스디아이 주식회사 평판표시장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH10106748A (ja) エキシプレックスを有する有機エレクトロルミネセント素子
JPH02204996A (ja) 有機薄膜el素子
JPS6366282A (ja) 超微粒子蛍光体
JP4215837B2 (ja) 新しいホール輸送材料を備えた有機エレクトロルミネセンスデバイス
US5118986A (en) Electroluminescent device
JP2003323155A (ja) 電界発光素子の駆動方法
JP2001155862A (ja) 発光素子及びその製造方法
JP3852518B2 (ja) 有機電界発光素子
JP3786023B2 (ja) 有機el素子
JP2881212B2 (ja) 電界発光素子
JP2000091073A (ja) 有機電界発光素子
JP2000012227A (ja) 有機電界発光素子
KR100547055B1 (ko) 유기 전계발광 소자
JPH04129194A (ja) 有機薄膜el素子
KR100572654B1 (ko) 유기 전계발광 소자
JPH01313892A (ja) 画像表示装置及びその製造方法
KR101431476B1 (ko) 직류구동의 무기이엘소자와 발광방법
JPH11144876A (ja) 発光素子
KR100581639B1 (ko) 유기 전계발광 소자
JP2004031214A (ja) 有機電界発光素子
JP2000012226A (ja) 有機電界発光素子
JP2002170685A (ja) 導電性液晶素子及びこれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
JPH06231881A (ja) 有機薄膜発光素子
JPH03269084A (ja) 有機薄膜el素子
JPH02251428A (ja) 透明導電性フィルム