JPH08288068A - 有機電界発光素子 - Google Patents
有機電界発光素子Info
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- JPH08288068A JPH08288068A JP7089576A JP8957695A JPH08288068A JP H08288068 A JPH08288068 A JP H08288068A JP 7089576 A JP7089576 A JP 7089576A JP 8957695 A JP8957695 A JP 8957695A JP H08288068 A JPH08288068 A JP H08288068A
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- organic layer
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Abstract
(57)【要約】
【目的】有機層の熱劣化を効果的に抑えて、有機電界発
光素子の耐久性を向上させる。 【構成】透明基板１上に、透明第１電極２と、高い熱伝
導性を有するとともにＰ型導電性が付与せしめられた透
明材料で構成された放熱層３と、電圧の印加により発光
する有機化合物よりなる有機層４と、第２電極５とを順
に積層してなることを特徴とする。高熱伝導性を有する
とともにＰ型導電性を付与せしめられた放熱層３が直接
有機層４と接触しているので、有機層４から効率良く熱
を逃がすことができ、有機層４の熱的な劣化を効果的に
抑えることができる。
光素子の耐久性を向上させる。 【構成】透明基板１上に、透明第１電極２と、高い熱伝
導性を有するとともにＰ型導電性が付与せしめられた透
明材料で構成された放熱層３と、電圧の印加により発光
する有機化合物よりなる有機層４と、第２電極５とを順
に積層してなることを特徴とする。高熱伝導性を有する
とともにＰ型導電性を付与せしめられた放熱層３が直接
有機層４と接触しているので、有機層４から効率良く熱
を逃がすことができ、有機層４の熱的な劣化を効果的に
抑えることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は有機電界発光素子に関す
る。本発明の有機電界発光素子は、電気的に発光を起こ
すことのできる面状の発光体であることから、自動車の
フロントディスプレーなどの表示装置、液晶ディスプレ
ーのバックライトとして使用することができる。
る。本発明の有機電界発光素子は、電気的に発光を起こ
すことのできる面状の発光体であることから、自動車の
フロントディスプレーなどの表示装置、液晶ディスプレ
ーのバックライトとして使用することができる。
【０００２】
【従来の技術】有機電界発光素子は強い蛍光をもつ有機
化合物固体に一対の電極を取り付けたもので、電圧の印
加によって発光する。一般に、有機電界発光素子は、図
４に示すように、透明ガラス基板８１上に、透明電極
（ＩＴＯ）８２と、強い蛍光をもつ有機化合物固体より
なる発光層としての有機層８３と、金属（Ｍｇ）電極８
４とが順に積層された構成を有している。この有機電界
発光素子の発光原理は以下の通りである。陽極から正孔
を、陰極から電子を注入すると、注入された正孔と電子
は固体中を移動し、衝突、再結合を起こして消滅する。
再結合により発生したエネルギーは蛍光分子の励起状態
の生成に使われて蛍光を発する。
化合物固体に一対の電極を取り付けたもので、電圧の印
加によって発光する。一般に、有機電界発光素子は、図
４に示すように、透明ガラス基板８１上に、透明電極
（ＩＴＯ）８２と、強い蛍光をもつ有機化合物固体より
なる発光層としての有機層８３と、金属（Ｍｇ）電極８
４とが順に積層された構成を有している。この有機電界
発光素子の発光原理は以下の通りである。陽極から正孔
を、陰極から電子を注入すると、注入された正孔と電子
は固体中を移動し、衝突、再結合を起こして消滅する。
再結合により発生したエネルギーは蛍光分子の励起状態
の生成に使われて蛍光を発する。
【０００３】このような有機電界発光素子は、視野角の
制限がなく、また低電圧駆動、高速応答が可能であり、
液晶、プラズマディスプレー、無機ＥＬディスプレーと
いった他の表示素子と比較して、ディスプレーとしての
優れた特性を持っている。しかしながら、有機電界発光
素子は寿命が短いという点が問題点として指摘されてい
る。有機電界発光素子の寿命が短い原因の一つとして、
熱劣化が考えられる。すなわち、駆動時の素子の発熱に
より素子の接合界面に剥離が起こったり、有機層８３中
の有機物の熱により有機物の結晶構造の変化や有機物自
身の変質が起こり、有機層８３が熱的に劣化したりす
る。
制限がなく、また低電圧駆動、高速応答が可能であり、
液晶、プラズマディスプレー、無機ＥＬディスプレーと
いった他の表示素子と比較して、ディスプレーとしての
優れた特性を持っている。しかしながら、有機電界発光
素子は寿命が短いという点が問題点として指摘されてい
る。有機電界発光素子の寿命が短い原因の一つとして、
熱劣化が考えられる。すなわち、駆動時の素子の発熱に
より素子の接合界面に剥離が起こったり、有機層８３中
の有機物の熱により有機物の結晶構造の変化や有機物自
身の変質が起こり、有機層８３が熱的に劣化したりす
る。
【０００４】そこで、有機電界発光素子の熱劣化を抑え
て長寿命化を図るべく、図５に示すように、ガラス基板
８１と透明電極８２との間や、あるいは金属電極８４の
上に、ダイヤモンド、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）等の熱
伝導率の大きな物質よりなる放熱層８５を組み込むこと
で熱を逃がし、素子の温度上昇を抑えるという手法が提
案されている（特開昭５９−２１５６９４、特開平４−
１２９１９４、特開平５−１０１８８５）。
て長寿命化を図るべく、図５に示すように、ガラス基板
８１と透明電極８２との間や、あるいは金属電極８４の
上に、ダイヤモンド、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）等の熱
伝導率の大きな物質よりなる放熱層８５を組み込むこと
で熱を逃がし、素子の温度上昇を抑えるという手法が提
案されている（特開昭５９−２１５６９４、特開平４−
１２９１９４、特開平５−１０１８８５）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記放
熱膜８５と、最も発熱が大きな有機層８３との間には、
透明電極８２あるいは金属電極８４が介在しており、放
熱層８５と有機層８３とは直接接していないことから、
放熱層８５と有機層８３との間の熱抵抗によって効率良
く熱を逃がすことができなかった。このため、素子の温
度上昇による素子の劣化を効率的に抑えることができな
かった。
熱膜８５と、最も発熱が大きな有機層８３との間には、
透明電極８２あるいは金属電極８４が介在しており、放
熱層８５と有機層８３とは直接接していないことから、
放熱層８５と有機層８３との間の熱抵抗によって効率良
く熱を逃がすことができなかった。このため、素子の温
度上昇による素子の劣化を効率的に抑えることができな
かった。
【０００６】なお、有機層８３の熱を放熱層８５から効
率良く熱逃がすために放熱層８５と有機層８３とを直接
接触させることは、ダイヤモンド、酸化ベリリウム（Ｂ
ｅＯ）等が絶縁性物質であることから、電界発光の原理
自体が損なわれるため不可能である。本発明は上記実情
に鑑みてなされたものであり、有機層の熱劣化を効果的
に抑えて、有機電界発光素子の耐久性を向上させること
を解決すべき技術課題とするものである。
率良く熱逃がすために放熱層８５と有機層８３とを直接
接触させることは、ダイヤモンド、酸化ベリリウム（Ｂ
ｅＯ）等が絶縁性物質であることから、電界発光の原理
自体が損なわれるため不可能である。本発明は上記実情
に鑑みてなされたものであり、有機層の熱劣化を効果的
に抑えて、有機電界発光素子の耐久性を向上させること
を解決すべき技術課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】発明者等は、ダイヤモン
ド膜やベリリウム膜は透明性、熱伝導性、成膜性が高く
有機電界発光素子の膜要素に適した条件を備えており、
このダイヤモンド膜等にもし導電性を付与せしめること
ができれば、それ自体を光透過側の電極としたり、ある
いは有機層と透明電極との間に挟んだりすることが可能
となることに着目し、その結果、例えばドーピング処
理、あるいは表面を水素プラズマ処理することにより導
電性を付与せしめたダイヤモンド膜等を電極材料として
用いれば有機電界発光素子の長寿命化に有効であること
を見い出し、本発明を完成した。
ド膜やベリリウム膜は透明性、熱伝導性、成膜性が高く
有機電界発光素子の膜要素に適した条件を備えており、
このダイヤモンド膜等にもし導電性を付与せしめること
ができれば、それ自体を光透過側の電極としたり、ある
いは有機層と透明電極との間に挟んだりすることが可能
となることに着目し、その結果、例えばドーピング処
理、あるいは表面を水素プラズマ処理することにより導
電性を付与せしめたダイヤモンド膜等を電極材料として
用いれば有機電界発光素子の長寿命化に有効であること
を見い出し、本発明を完成した。
【０００８】すなわち、本第１発明の有機電界発光素子
は、透明基板上に、透明第１電極と、高い熱伝導性を有
するとともにＰ型導電性が付与せしめられた透明材料で
構成された放熱層と、電圧の印加により発光する有機化
合物よりなる有機層と、第２電極とを順に積層してなる
ことを特徴とする。上記透明基板は特に限定されず、ガ
ラス基板、透明セラミックス基板、ダイヤモンド基板等
を用いることができる。
は、透明基板上に、透明第１電極と、高い熱伝導性を有
するとともにＰ型導電性が付与せしめられた透明材料で
構成された放熱層と、電圧の印加により発光する有機化
合物よりなる有機層と、第２電極とを順に積層してなる
ことを特徴とする。上記透明基板は特に限定されず、ガ
ラス基板、透明セラミックス基板、ダイヤモンド基板等
を用いることができる。
【０００９】上記透明第１電極は、高い光透過性及び導
電性を有する電極のことであり、従来と同様、例えば金
の蒸着膜、ＩＴＯ、ポリアニリンを用いることができ
る。上記電圧の印加により発光する有機化合物よりなる
有機層は特に限定されないが、一般に、電子輸送剤、発
光剤、ホール輸送剤、バインダー、あるいはこれらを兼
ね備えた有機物より構成され、単層あるいは多層からな
る数十から数百ｎｍの均一厚みの薄膜とすることができ
る。
電性を有する電極のことであり、従来と同様、例えば金
の蒸着膜、ＩＴＯ、ポリアニリンを用いることができ
る。上記電圧の印加により発光する有機化合物よりなる
有機層は特に限定されないが、一般に、電子輸送剤、発
光剤、ホール輸送剤、バインダー、あるいはこれらを兼
ね備えた有機物より構成され、単層あるいは多層からな
る数十から数百ｎｍの均一厚みの薄膜とすることができ
る。
【００１０】上記第２電極は、透明電極あるいは不透明
電極のいずれでもよく、一般に、Ｍｇ、Ａｇ、Ｍｇ−Ａ
ｇ等の金属電極を用いることができる。本第１発明にお
いては、透明第１電極と有機層との間に、高い熱伝導性
を有するとともにＰ型導電性が付与せしめられた透明材
料で構成された放熱層が介在されている。この高い熱伝
導性を有するとともにＰ型導電性が付与せしめられた透
明材料の好適な態様として、ドーピング処理又は水素プ
ラズマ処理によりＰ型導電性が付与せしめられたダイヤ
モンドを挙げることができる。すなわち、ダイヤモンド
膜の全体あるいは一部をＰ型導電性を付与せしめること
のできる元素（例えば、ホウ素）でドーピング処理する
か、ダイヤモンド膜の表面あるいは全体を水素プラズマ
処理することにより、ダイヤモンド膜にＰ型導電性を付
与せしめることができる。
電極のいずれでもよく、一般に、Ｍｇ、Ａｇ、Ｍｇ−Ａ
ｇ等の金属電極を用いることができる。本第１発明にお
いては、透明第１電極と有機層との間に、高い熱伝導性
を有するとともにＰ型導電性が付与せしめられた透明材
料で構成された放熱層が介在されている。この高い熱伝
導性を有するとともにＰ型導電性が付与せしめられた透
明材料の好適な態様として、ドーピング処理又は水素プ
ラズマ処理によりＰ型導電性が付与せしめられたダイヤ
モンドを挙げることができる。すなわち、ダイヤモンド
膜の全体あるいは一部をＰ型導電性を付与せしめること
のできる元素（例えば、ホウ素）でドーピング処理する
か、ダイヤモンド膜の表面あるいは全体を水素プラズマ
処理することにより、ダイヤモンド膜にＰ型導電性を付
与せしめることができる。
【００１１】また本第２発明の有機電界発光素子は、透
明基板上に、高い熱伝導性を有するとともにＰ型導電性
が付与せしめられた透明材料で構成された熱伝導性透明
第１電極と、電圧の印加により発光する有機化合物より
なる有機層と、第２電極とを順に積層してなることを特
徴とする。本第２発明の有機電界発光素子を構成する透
明基板、有機層及び第２電極は、前記第１発明の有機電
界発光素子のものとそれぞれ同様のものを用いることが
できる。
明基板上に、高い熱伝導性を有するとともにＰ型導電性
が付与せしめられた透明材料で構成された熱伝導性透明
第１電極と、電圧の印加により発光する有機化合物より
なる有機層と、第２電極とを順に積層してなることを特
徴とする。本第２発明の有機電界発光素子を構成する透
明基板、有機層及び第２電極は、前記第１発明の有機電
界発光素子のものとそれぞれ同様のものを用いることが
できる。
【００１２】本第２発明においては、従来ＩＴＯ電極等
で構成されていた透明電極の代わりに、高い熱伝導性を
有するとともにＰ型導電性が付与せしめられた透明材料
で構成された熱伝導性透明第１電極を用いている。この
高い熱伝導性を有するとともにＰ型導電性が付与せしめ
られた透明材料の好適な態様として、上記第１発明と同
様に、ドーピング処理又は水素プラズマ処理によりＰ型
導電性が付与せしめられたダイヤモンドを挙げることが
できる。
で構成されていた透明電極の代わりに、高い熱伝導性を
有するとともにＰ型導電性が付与せしめられた透明材料
で構成された熱伝導性透明第１電極を用いている。この
高い熱伝導性を有するとともにＰ型導電性が付与せしめ
られた透明材料の好適な態様として、上記第１発明と同
様に、ドーピング処理又は水素プラズマ処理によりＰ型
導電性が付与せしめられたダイヤモンドを挙げることが
できる。
【００１３】
【作用】本第１発明の有機電界発光素子は、透明第１電
極と有機層との間に、高い熱伝導性を有するとともにＰ
型導電性が付与せしめられた透明材料で構成された放熱
層が介在されている。また本第２発明の有機電界発光素
子は、従来ＩＴＯ電極等で構成されていた透明電極の代
わりに、高い熱伝導性を有するとともにＰ型導電性が付
与せしめられた透明材料で構成された熱伝導性透明第１
電極を用いている。このように、本第１発明及び第２発
明の有機電界発光素子では、高い熱伝導性を有する放熱
層あるいは熱伝導性透明第１電極が直接有機層と接触し
ているので、有機層から効率良く熱が外に逃がされ、有
機層の温度が抑えられるために有機層の熱的な劣化を効
果的に抑えることができる。
極と有機層との間に、高い熱伝導性を有するとともにＰ
型導電性が付与せしめられた透明材料で構成された放熱
層が介在されている。また本第２発明の有機電界発光素
子は、従来ＩＴＯ電極等で構成されていた透明電極の代
わりに、高い熱伝導性を有するとともにＰ型導電性が付
与せしめられた透明材料で構成された熱伝導性透明第１
電極を用いている。このように、本第１発明及び第２発
明の有機電界発光素子では、高い熱伝導性を有する放熱
層あるいは熱伝導性透明第１電極が直接有機層と接触し
ているので、有機層から効率良く熱が外に逃がされ、有
機層の温度が抑えられるために有機層の熱的な劣化を効
果的に抑えることができる。
【００１４】また、高い熱伝導性を有するとともにＰ型
導電性が付与せしめられた透明材料として、ドーピング
処理を施したダイヤモンドを用いた場合、従来電極材料
として使用されてきたＩＴＯと比較してフェルミ準位の
エネルギー準位が５．２ｅＶと低い（ＩＴＯは４．８ｅ
Ｖ）ために、有機層に対するホールの注入がより容易と
なる。このため、従来、価電子帯のエネルギー準位が低
すぎるためにホール注入物質として使用できなかった有
機物質、例えばＰＢＯ（ｔ−ブチルフェニルビフェニル
オキサジアゾール）やＡｌｑ３（トリス（δ−キノリノ
ール）アルミニウム）をホール注入物質として使用する
ことが可能となる。さらに、電極からのホール注入効率
も向上する。
導電性が付与せしめられた透明材料として、ドーピング
処理を施したダイヤモンドを用いた場合、従来電極材料
として使用されてきたＩＴＯと比較してフェルミ準位の
エネルギー準位が５．２ｅＶと低い（ＩＴＯは４．８ｅ
Ｖ）ために、有機層に対するホールの注入がより容易と
なる。このため、従来、価電子帯のエネルギー準位が低
すぎるためにホール注入物質として使用できなかった有
機物質、例えばＰＢＯ（ｔ−ブチルフェニルビフェニル
オキサジアゾール）やＡｌｑ３（トリス（δ−キノリノ
ール）アルミニウム）をホール注入物質として使用する
ことが可能となる。さらに、電極からのホール注入効率
も向上する。
【００１５】
（実施例１）図１に示す本実施例の有機電界発光素子
は、透明基板１上に、透明第１電極２と、高い熱伝導性
を有するとともにＰ型導電性が付与せしめられた透明材
料、すなわちホウ素をドーピングしたダイヤモンド膜よ
りなる放熱層３と、電圧の印加により発光する有機化合
物よりなる有機層４と、第２金属電極５とを順に積層し
てなるものである。
は、透明基板１上に、透明第１電極２と、高い熱伝導性
を有するとともにＰ型導電性が付与せしめられた透明材
料、すなわちホウ素をドーピングしたダイヤモンド膜よ
りなる放熱層３と、電圧の印加により発光する有機化合
物よりなる有機層４と、第２金属電極５とを順に積層し
てなるものである。
【００１６】以下、本実施例の有機電界発光素子の構成
について、その製造方法とともに詳述する。透明基板１
は厚さ０．５ｍｍの石英ガラスよりなり、この透明基板
１上に真空蒸着法により、ＩＴＯ電極よりなる膜厚１０
０ｎｍの透明第１電極２を成膜した。そして、透明第１
電極２の上に、ホウ素をドーピングしたダイヤモンド膜
よりなる放熱層３を成膜した。放熱層３の作製は、マイ
クロ波プラズマＣＶＤ法により行った。
について、その製造方法とともに詳述する。透明基板１
は厚さ０．５ｍｍの石英ガラスよりなり、この透明基板
１上に真空蒸着法により、ＩＴＯ電極よりなる膜厚１０
０ｎｍの透明第１電極２を成膜した。そして、透明第１
電極２の上に、ホウ素をドーピングしたダイヤモンド膜
よりなる放熱層３を成膜した。放熱層３の作製は、マイ
クロ波プラズマＣＶＤ法により行った。
【００１７】すなわち、水素とメタン（ＣＨ4/Ｈ2 ＝
１．５％）の混合ガスに、Ｂ2 Ｈ6 （ジボラン）をＣＨ
4 （メタン）に対して１６７ｐｐｍ混合したガスを、透
明第１電極２が成膜された透明基板１をセットした反応
容器中に導入した。そして、４０Ｔｏｒｒで３００Ｗ、
２．４５ＧＨｚのマイクロ波を２時間照射する条件で、
透明第１電極２の上に、ホウ素をドーピングしたダイヤ
モンド膜を堆積させて放熱層３を成膜した。この放熱層
３の厚みは０．９μｍ、ホウ素濃度は、５×１０ 20ｃｍ
-3、抵抗率は３×１０-3Ωｃｍであった。
１．５％）の混合ガスに、Ｂ2 Ｈ6 （ジボラン）をＣＨ
4 （メタン）に対して１６７ｐｐｍ混合したガスを、透
明第１電極２が成膜された透明基板１をセットした反応
容器中に導入した。そして、４０Ｔｏｒｒで３００Ｗ、
２．４５ＧＨｚのマイクロ波を２時間照射する条件で、
透明第１電極２の上に、ホウ素をドーピングしたダイヤ
モンド膜を堆積させて放熱層３を成膜した。この放熱層
３の厚みは０．９μｍ、ホウ素濃度は、５×１０ 20ｃｍ
-3、抵抗率は３×１０-3Ωｃｍであった。
【００１８】次いで、透明第１電極２及び放熱層３が成
膜された透明基板１をアセトン、純水で洗浄して有機層
４の蒸着に供した。まず、ＴＰＤ（テトラフェニルベン
ジジン）を真空蒸着した。なお、蒸着時の圧力は１×１
０-5Ｐａ、膜厚は５０ｎｍ、製膜速度は５ｎｍ／ｍｉｎ
とした。引き続きこの上に、Ａｌｑ３（トリス（δ−キ
ノリノール）アルミニウム）を真空蒸着した。なお、蒸
着時の圧力は１×１０ -5Ｐａ、膜厚は５０ｎｍ、製膜速
度は５ｎｍ／ｍｉｎとした。これにより、放熱層３の上
に、電圧の印加により発光する有機化合物（ＴＰＤ及び
Ａｌｑ３）よりなる有機層４を成膜した。
膜された透明基板１をアセトン、純水で洗浄して有機層
４の蒸着に供した。まず、ＴＰＤ（テトラフェニルベン
ジジン）を真空蒸着した。なお、蒸着時の圧力は１×１
０-5Ｐａ、膜厚は５０ｎｍ、製膜速度は５ｎｍ／ｍｉｎ
とした。引き続きこの上に、Ａｌｑ３（トリス（δ−キ
ノリノール）アルミニウム）を真空蒸着した。なお、蒸
着時の圧力は１×１０ -5Ｐａ、膜厚は５０ｎｍ、製膜速
度は５ｎｍ／ｍｉｎとした。これにより、放熱層３の上
に、電圧の印加により発光する有機化合物（ＴＰＤ及び
Ａｌｑ３）よりなる有機層４を成膜した。
【００１９】その後、Ｍｇ−Ａｇ合金を１０：１の割合
で二元蒸着法によって共蒸着した。蒸着時の圧力は１×
１０-5Ｐａ、膜厚は２００ｎｍとした。これにより、有
機層４の上に、Ｍｇ−Ａｇ合金よりなる第２金属電極５
を成膜した。以上のように作製した本実施例の有機電界
発光素子は、電圧の印加によって緑色に発光した。電流
密度５０ｍＡ／ｃｍ2 における発光輝度は５００ｃｄ／
ｍ2であり、十分な電界発光性能が確保されていた。本
実施例では、高熱伝導性を有するとともにＰ型導電性が
付与せしめられた透明材料として、ドーピング処理を施
したダイヤモンドを用いているので、従来電極材料とし
て使用されてきたＩＴＯと比較してフェルミ準位のエネ
ルギー準位が５．２ｅＶと低く（ＩＴＯは４．８ｅ
Ｖ）、有機層に対するホールの注入がより容易となった
ため、５００ｃｄ／ｍ2 と高い発光輝度を示したものと
考えられる。
で二元蒸着法によって共蒸着した。蒸着時の圧力は１×
１０-5Ｐａ、膜厚は２００ｎｍとした。これにより、有
機層４の上に、Ｍｇ−Ａｇ合金よりなる第２金属電極５
を成膜した。以上のように作製した本実施例の有機電界
発光素子は、電圧の印加によって緑色に発光した。電流
密度５０ｍＡ／ｃｍ2 における発光輝度は５００ｃｄ／
ｍ2であり、十分な電界発光性能が確保されていた。本
実施例では、高熱伝導性を有するとともにＰ型導電性が
付与せしめられた透明材料として、ドーピング処理を施
したダイヤモンドを用いているので、従来電極材料とし
て使用されてきたＩＴＯと比較してフェルミ準位のエネ
ルギー準位が５．２ｅＶと低く（ＩＴＯは４．８ｅ
Ｖ）、有機層に対するホールの注入がより容易となった
ため、５００ｃｄ／ｍ2 と高い発光輝度を示したものと
考えられる。
【００２０】また、発光輝度の半減期は２００時間であ
った。これは、後述する比較例よりも有機層４の熱劣化
が遅いためである。 （実施例２）本実施例の有機電界発光素子は、放熱層３
を構成する、高熱伝導性を有するとともにＰ型導電性が
付与せしめられた透明材料として、ホウ素をドーピング
したダイヤモンド膜の代わりに、水素プラズマ処理した
ダイヤモンド膜を用いること以外は、上記実施例１の有
機電界発光素子と同様である。
った。これは、後述する比較例よりも有機層４の熱劣化
が遅いためである。 （実施例２）本実施例の有機電界発光素子は、放熱層３
を構成する、高熱伝導性を有するとともにＰ型導電性が
付与せしめられた透明材料として、ホウ素をドーピング
したダイヤモンド膜の代わりに、水素プラズマ処理した
ダイヤモンド膜を用いること以外は、上記実施例１の有
機電界発光素子と同様である。
【００２１】まず、上記上記実施例１と同様に、透明基
板１の上にＩＴＯ電極よりなる透明第１電極２を成膜し
た。そして、透明第１電極２の上にマイクロ波プラズマ
ＣＶＤ法によりダイヤモンド膜を作製した。すなわち、
水素とメタン（ＣＨ4/Ｈ2 ＝１．０％）の混合ガスを原
料とし、４０Ｔｏｒｒで３００Ｗ、２．４５ＧＨｚのマ
イクロ波を２時間照射して基板上にダイヤモンド膜を堆
積させ、引き続いてメタンガスの供給を止め、水素雰囲
気中で３０分間プラズマ処理を行った。これにより、透
明第１電極２の上に、水素プラズマ処理したダイヤモン
ド膜よりなる放熱層３を成膜した。この放熱層３の厚み
は１．１μｍ、抵抗率は８×１０-2Ωｃｍであった。
板１の上にＩＴＯ電極よりなる透明第１電極２を成膜し
た。そして、透明第１電極２の上にマイクロ波プラズマ
ＣＶＤ法によりダイヤモンド膜を作製した。すなわち、
水素とメタン（ＣＨ4/Ｈ2 ＝１．０％）の混合ガスを原
料とし、４０Ｔｏｒｒで３００Ｗ、２．４５ＧＨｚのマ
イクロ波を２時間照射して基板上にダイヤモンド膜を堆
積させ、引き続いてメタンガスの供給を止め、水素雰囲
気中で３０分間プラズマ処理を行った。これにより、透
明第１電極２の上に、水素プラズマ処理したダイヤモン
ド膜よりなる放熱層３を成膜した。この放熱層３の厚み
は１．１μｍ、抵抗率は８×１０-2Ωｃｍであった。
【００２２】次いで、上記実施例１と同様に、放熱層３
の上に有機層４を成膜し、さらに有機層４の上に第２金
属電極５を成膜した。以上のように作製した本実施例の
有機電界発光素子は、電圧の印加によって緑色に発光し
た。電流密度５０ｍＡ／ｃｍ2 における発光輝度は５０
０ｃｄ／ｍ2であり、十分な電界発光性能が確保されて
いた。また、発光輝度の半減期は１８０時間であった。
の上に有機層４を成膜し、さらに有機層４の上に第２金
属電極５を成膜した。以上のように作製した本実施例の
有機電界発光素子は、電圧の印加によって緑色に発光し
た。電流密度５０ｍＡ／ｃｍ2 における発光輝度は５０
０ｃｄ／ｍ2であり、十分な電界発光性能が確保されて
いた。また、発光輝度の半減期は１８０時間であった。
【００２３】（比較例１）放熱層３を無処理のダイヤモ
ンド膜とすること以外は、上記実施例１と同様に作成し
た有機電界発光素子の輝度の半減期は６０時間であっ
た。 （実施例３）図２に示す本実施例の有機電界発光素子
は、透明基板１上に、高熱伝導性を有するとともにＰ型
導電性が付与せしめられた透明材料、すなわちホウ素を
ドーピングしたダイヤモンド膜よりなる高熱伝導性透明
第１電極６と、電圧の印加により発光する有機化合物よ
りなる有機層４と、第２金属電極５とを順に積層してな
るものである。
ンド膜とすること以外は、上記実施例１と同様に作成し
た有機電界発光素子の輝度の半減期は６０時間であっ
た。 （実施例３）図２に示す本実施例の有機電界発光素子
は、透明基板１上に、高熱伝導性を有するとともにＰ型
導電性が付与せしめられた透明材料、すなわちホウ素を
ドーピングしたダイヤモンド膜よりなる高熱伝導性透明
第１電極６と、電圧の印加により発光する有機化合物よ
りなる有機層４と、第２金属電極５とを順に積層してな
るものである。
【００２４】以下、本実施例の有機電界発光素子の構成
について、その製造方法とともに詳述する。上記実施例
１と同様の透明基板１をダイヤモンド砥粒で研磨処理
後、この透明基板１の上に、ホウ素をドーピングしたダ
イヤモンド膜よりなる高熱伝導性透明第１電極６を作製
した。膜の作製は、マイクロ波プラズマＣＶＤ法により
行った。
について、その製造方法とともに詳述する。上記実施例
１と同様の透明基板１をダイヤモンド砥粒で研磨処理
後、この透明基板１の上に、ホウ素をドーピングしたダ
イヤモンド膜よりなる高熱伝導性透明第１電極６を作製
した。膜の作製は、マイクロ波プラズマＣＶＤ法により
行った。
【００２５】すなわち、水素とメタン（ＣＨ4/Ｈ2 ＝
１．５％）の混合ガスに、Ｂ2 Ｈ6 （ジボラン）をＣＨ
4 （メタン）に対して１６７ｐｐｍ混合したガスを、透
明基板１をセットした反応容器中に導入した。そして、
４０Ｔｏｒｒで３００Ｗ、２．４５ＧＨｚのマイクロ波
を４時間照射する条件で、透明基板１の上に、ホウ素を
ドーピングしたダイヤモンド膜を堆積させて高熱伝導性
透明第１電極６を成膜した。この高熱伝導性透明第１電
極６の厚みは２．０μｍ、ホウ素濃度は５×１０ 20ｃｍ
-3、抵抗率は３×１０-3Ωｃｍであった。
１．５％）の混合ガスに、Ｂ2 Ｈ6 （ジボラン）をＣＨ
4 （メタン）に対して１６７ｐｐｍ混合したガスを、透
明基板１をセットした反応容器中に導入した。そして、
４０Ｔｏｒｒで３００Ｗ、２．４５ＧＨｚのマイクロ波
を４時間照射する条件で、透明基板１の上に、ホウ素を
ドーピングしたダイヤモンド膜を堆積させて高熱伝導性
透明第１電極６を成膜した。この高熱伝導性透明第１電
極６の厚みは２．０μｍ、ホウ素濃度は５×１０ 20ｃｍ
-3、抵抗率は３×１０-3Ωｃｍであった。
【００２６】次いで、上記実施例１と同様に、高熱伝導
性透明第１電極６の上に有機層４を成膜し、さらに有機
層４の上に第２金属電極５を成膜した。以上のように作
製した本実施例の有機電界発光素子は、電圧の印加によ
って緑色に発光した。電流密度８０ｍＡ／ｃｍ2 におけ
る発光輝度は４００ｃｄ／ｍ2であり、十分な電界発光
性能が確保されていた。また、発光輝度の半減期は５０
０時間であった。なお、実施例１及び実施例２の有機電
界発光素子と比べて、発光輝度の半減期が２．５〜２．
８倍程度になっているのは、ダイヤモンド層の厚さが増
し、放熱効率が向上したためと考えられる。
性透明第１電極６の上に有機層４を成膜し、さらに有機
層４の上に第２金属電極５を成膜した。以上のように作
製した本実施例の有機電界発光素子は、電圧の印加によ
って緑色に発光した。電流密度８０ｍＡ／ｃｍ2 におけ
る発光輝度は４００ｃｄ／ｍ2であり、十分な電界発光
性能が確保されていた。また、発光輝度の半減期は５０
０時間であった。なお、実施例１及び実施例２の有機電
界発光素子と比べて、発光輝度の半減期が２．５〜２．
８倍程度になっているのは、ダイヤモンド層の厚さが増
し、放熱効率が向上したためと考えられる。
【００２７】（実施例４）図３に示す本実施例の有機電
界発光素子は、透明基板１上に、ノンドープのダイヤモ
ンド膜よりなる補助放熱層７と、高熱伝導性を有すると
ともにＰ型導電性が付与せしめられた透明材料、すなわ
ちホウ素をドーピングしたダイヤモンド膜よりなる高熱
伝導性透明第１電極６と、電圧の印加により発光する有
機化合物よりなる有機層４と、第２金属電極５とを順に
積層してなるものである。
界発光素子は、透明基板１上に、ノンドープのダイヤモ
ンド膜よりなる補助放熱層７と、高熱伝導性を有すると
ともにＰ型導電性が付与せしめられた透明材料、すなわ
ちホウ素をドーピングしたダイヤモンド膜よりなる高熱
伝導性透明第１電極６と、電圧の印加により発光する有
機化合物よりなる有機層４と、第２金属電極５とを順に
積層してなるものである。
【００２８】以下、本実施例の有機電界発光素子の構成
について、その製造方法とともに詳述する。厚さ１ｍｍ
のモリブデン基板をダイヤモンド砥粒で研磨処理後、そ
の上にノンドープのダイヤモンド膜よりなる放熱層７を
作製した。膜の作製は、マイクロ波プラズマＣＶＤ法に
より行った。
について、その製造方法とともに詳述する。厚さ１ｍｍ
のモリブデン基板をダイヤモンド砥粒で研磨処理後、そ
の上にノンドープのダイヤモンド膜よりなる放熱層７を
作製した。膜の作製は、マイクロ波プラズマＣＶＤ法に
より行った。
【００２９】すなわち、水素とメタン（ＣＨ4/Ｈ2 ＝
１．０％）の混合ガスを、モリブデン基板をセットした
反応容器中に導入した。そして、５０Ｔｏｒｒで３ｋ
Ｗ、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を９６時間照射する条
件で、モリブデン基板の上に、ノンドープのダイヤモン
ド膜を堆積させて放熱層７を成膜した。なお、この放熱
層７の厚みは５００μｍであった。
１．０％）の混合ガスを、モリブデン基板をセットした
反応容器中に導入した。そして、５０Ｔｏｒｒで３ｋ
Ｗ、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を９６時間照射する条
件で、モリブデン基板の上に、ノンドープのダイヤモン
ド膜を堆積させて放熱層７を成膜した。なお、この放熱
層７の厚みは５００μｍであった。
【００３０】そして、この放熱層７の上に、上記実施例
３と同様の方法により、厚み２．０μｍの高熱伝導性透
明第１電極６を成膜した。その後、モリブデン基板を希
硝酸で溶解除去した。次いで、高熱伝導性透明第１電極
６の上に、上記実施例１と同様の方法により、有機層４
及び第２金属電極５を成膜した。最後に、放熱層７の下
に透明基板１を設けた。
３と同様の方法により、厚み２．０μｍの高熱伝導性透
明第１電極６を成膜した。その後、モリブデン基板を希
硝酸で溶解除去した。次いで、高熱伝導性透明第１電極
６の上に、上記実施例１と同様の方法により、有機層４
及び第２金属電極５を成膜した。最後に、放熱層７の下
に透明基板１を設けた。
【００３１】以上のように作製した本実施例の有機電界
発光素子は、電圧の印加によって緑色に発光した。電流
密度８０ｍＡ／ｃｍ2 における発光輝度は４００ｃｄ／
ｍ2であり、十分な電界発光性能が確保されていた。ま
た、輝度の半減期は８００時間と、実施例３と比べてさ
らに耐久性が向上した。これは、ノンドープダイヤモン
ド膜である放熱層７の存在によりさらに有機層４の熱劣
化が抑えられたためと考えられる。
発光素子は、電圧の印加によって緑色に発光した。電流
密度８０ｍＡ／ｃｍ2 における発光輝度は４００ｃｄ／
ｍ2であり、十分な電界発光性能が確保されていた。ま
た、輝度の半減期は８００時間と、実施例３と比べてさ
らに耐久性が向上した。これは、ノンドープダイヤモン
ド膜である放熱層７の存在によりさらに有機層４の熱劣
化が抑えられたためと考えられる。
【００３２】（実施例５）本実施例の有機電界発光素子
は、高熱伝導性透明第１電極を構成する、高熱伝導性を
有するとともにＰ型導電性が付与せしめられた透明材料
として、ホウ素をドーピングしたダイヤモンド膜の代わ
りに、マイクロ波プラズマＣＶＤ法により膜表面を処理
してＰ型導電性を付与せしめたダイヤモンド膜を用いる
こと以外は、上記実施例４の有機電界発光素子と同様で
ある。
は、高熱伝導性透明第１電極を構成する、高熱伝導性を
有するとともにＰ型導電性が付与せしめられた透明材料
として、ホウ素をドーピングしたダイヤモンド膜の代わ
りに、マイクロ波プラズマＣＶＤ法により膜表面を処理
してＰ型導電性を付与せしめたダイヤモンド膜を用いる
こと以外は、上記実施例４の有機電界発光素子と同様で
ある。
【００３３】以下、本実施例の有機電界発光素子の構成
について、その製造方法とともに詳述する。上記実施例
４と同様のモリブデン基板をダイヤモンド砥粒で研磨処
理後、このモリブデン基板の上にノンドープのダイヤモ
ンド膜を作製した。膜の作製は、マイクロ波プラズマＣ
ＶＤ法により行った。
について、その製造方法とともに詳述する。上記実施例
４と同様のモリブデン基板をダイヤモンド砥粒で研磨処
理後、このモリブデン基板の上にノンドープのダイヤモ
ンド膜を作製した。膜の作製は、マイクロ波プラズマＣ
ＶＤ法により行った。
【００３４】すなわち、水素とメタン（ＣＨ4/Ｈ2 ＝
１．０％）の混合ガスを、モリブデン基板をセットした
反応容器中に導入した。そして、５０Ｔｏｒｒで３ｋ
Ｗ、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を９６時間照射する条
件で、モリブデン基板の上に、ノンドープのダイヤモン
ド膜を堆積させた。なお、このダイヤモンド膜の厚みは
５００μｍであった。その後、モリブデン基板を希硝酸
で溶解除去した。
１．０％）の混合ガスを、モリブデン基板をセットした
反応容器中に導入した。そして、５０Ｔｏｒｒで３ｋ
Ｗ、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を９６時間照射する条
件で、モリブデン基板の上に、ノンドープのダイヤモン
ド膜を堆積させた。なお、このダイヤモンド膜の厚みは
５００μｍであった。その後、モリブデン基板を希硝酸
で溶解除去した。
【００３５】そして、ノンドープダイヤモンド膜を反応
容器中に導入し、圧力４０Ｔｏｒｒで水素雰囲気中、３
００Ｗ、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を１時間照射して
ダイヤモンド膜表面を処理し、Ｐ型導電性を付与させ
た。これによりＰ型導電性が付与せしめられたダイヤモ
ンド膜よりなる高熱伝導性透明第１電極を形成した。次
いで、高熱伝導性透明第１電極の上に、上記実施例１と
同様の方法により、有機層及び第２金属電極を成膜し
た。最後に、高熱伝導性透明第１電極を設けた。
容器中に導入し、圧力４０Ｔｏｒｒで水素雰囲気中、３
００Ｗ、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を１時間照射して
ダイヤモンド膜表面を処理し、Ｐ型導電性を付与させ
た。これによりＰ型導電性が付与せしめられたダイヤモ
ンド膜よりなる高熱伝導性透明第１電極を形成した。次
いで、高熱伝導性透明第１電極の上に、上記実施例１と
同様の方法により、有機層及び第２金属電極を成膜し
た。最後に、高熱伝導性透明第１電極を設けた。
【００３６】以上のように作製した本実施例の有機電界
発光素子は、電圧の印加によって緑色に発光した。電流
密度４０ｍＡ／ｃｍ2 における発光輝度は２５０ｃｄ／
ｍ2であり、十分な電界発光性能が確保されていた。ま
た、輝度の半減期は７５０時間であった。本実施例で
は、ダイヤモンド膜の作製方法としてマイクロ波プラズ
マＣＶＤ法についてのみ示したが、ダイヤモンド膜の作
製方法は特に限定されない。例えば、熱フィラメントＣ
ＶＤ法、ＤＣプラズマジェット法、ＲＦ熱プラズマ法、
燃焼炎法等も用いることができる。ホウ素をドーピング
する際においても、ホウ素をダイヤモンド膜中にドーピ
ングできる方法であれば、原料ガスと成膜方法は限定さ
れない。ドーピングガスとしてジボラン（Ｂ2 Ｈ6 ）以
外にも、トリエトキシボロン（Ｂ（ＯＣ2 Ｈ5 ）3 ）
等、ホウ素を含む原料ならば、いずれも用いることがで
きる。また、ドーピング元素もＰ型導電性を付与せしめ
ることのできる元素であればホウ素に限定されず、例え
ば、周期律表中 III族元素のアルミニウム等も利用でき
る。
発光素子は、電圧の印加によって緑色に発光した。電流
密度４０ｍＡ／ｃｍ2 における発光輝度は２５０ｃｄ／
ｍ2であり、十分な電界発光性能が確保されていた。ま
た、輝度の半減期は７５０時間であった。本実施例で
は、ダイヤモンド膜の作製方法としてマイクロ波プラズ
マＣＶＤ法についてのみ示したが、ダイヤモンド膜の作
製方法は特に限定されない。例えば、熱フィラメントＣ
ＶＤ法、ＤＣプラズマジェット法、ＲＦ熱プラズマ法、
燃焼炎法等も用いることができる。ホウ素をドーピング
する際においても、ホウ素をダイヤモンド膜中にドーピ
ングできる方法であれば、原料ガスと成膜方法は限定さ
れない。ドーピングガスとしてジボラン（Ｂ2 Ｈ6 ）以
外にも、トリエトキシボロン（Ｂ（ＯＣ2 Ｈ5 ）3 ）
等、ホウ素を含む原料ならば、いずれも用いることがで
きる。また、ドーピング元素もＰ型導電性を付与せしめ
ることのできる元素であればホウ素に限定されず、例え
ば、周期律表中 III族元素のアルミニウム等も利用でき
る。
【００３７】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の有機電界
発光素子は、高い熱伝導性を有する放熱層あるいは熱伝
導性透明第１電極を直接有機層と接触させる構成を有す
るので、有機層の熱的劣化を効果的に抑えて、有機電界
発光素子の耐久性を向上させることができる。
発光素子は、高い熱伝導性を有する放熱層あるいは熱伝
導性透明第１電極を直接有機層と接触させる構成を有す
るので、有機層の熱的劣化を効果的に抑えて、有機電界
発光素子の耐久性を向上させることができる。
【図１】実施例１の有機電界発光素子の構成を模式的に
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】実施例３の有機電界発光素子の構成を模式的に
示す断面図である。
示す断面図である。
【図３】実施例４の有機電界発光素子の構成を模式的に
示す断面図である。
示す断面図である。
【図４】従来の有機電界発光素子の構成を模式的に示す
断面図である。
断面図である。
【図５】他の従来の有機電界発光素子の構成を模式的に
示す断面図である。
示す断面図である。
１は透明基板、２は透明第１電極、３は放熱層、４は有
機層、５は第２電極、６は高熱伝導性透明第１電極、７
はノンドープダイヤモンド膜の放熱層である。
機層、５は第２電極、６は高熱伝導性透明第１電極、７
はノンドープダイヤモンド膜の放熱層である。
Claims (3)
- 【請求項１】透明基板上に、透明第１電極と、高い熱伝
導性を有するとともにＰ型導電性が付与せしめられた透
明材料で構成された放熱層と、電圧の印加により発光す
る有機化合物よりなる有機層と、第２電極とを順に積層
してなることを特徴とする有機電界発光素子。 - 【請求項２】透明基板上に、高い熱伝導性を有するとと
もにＰ型導電性が付与せしめられた透明材料で構成され
た熱伝導性透明第１電極と、電圧の印加により発光する
有機化合物よりなる有機層と、第２電極とを順に積層し
てなることを特徴とする有機電界発光素子。 - 【請求項３】前記高い伝熱性を有するとともにＰ型導電
性が付与せしめられた透明材料は、ドーピング処理又は
水素プラズマ処理によりＰ型導電性が付与せしめられた
ダイヤモンドであることを特徴とする請求項１又は２記
載の有機電界発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7089576A JPH08288068A (ja) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | 有機電界発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7089576A JPH08288068A (ja) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | 有機電界発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08288068A true JPH08288068A (ja) | 1996-11-01 |
Family
ID=13974634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7089576A Pending JPH08288068A (ja) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | 有機電界発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08288068A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0950254A4 (en) * | 1996-12-23 | 2002-11-27 | Univ Princeton | ORGANIC LIGHT-EMITTING COMPONENT WITH A PROTECTIVE LAYER |
| WO2010016512A1 (ja) * | 2008-08-06 | 2010-02-11 | 昭和電工株式会社 | 有機電界発光素子、表示装置および照明装置 |
| WO2010032758A1 (ja) * | 2008-09-17 | 2010-03-25 | 昭和電工株式会社 | 有機電界発光素子、表示装置および照明装置 |
| WO2010032757A1 (ja) * | 2008-09-16 | 2010-03-25 | 昭和電工株式会社 | 有機電界発光素子、表示装置および照明装置 |
| JP2011134724A (ja) * | 2001-07-27 | 2011-07-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 発光装置 |
| US8390019B2 (en) | 2001-07-27 | 2013-03-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device, semiconductor device, and method of fabricating the devices |
| JP2013514612A (ja) * | 2009-12-16 | 2013-04-25 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 均一な温度分布を有する有機発光装置 |
| JP2014162033A (ja) * | 2013-02-22 | 2014-09-08 | Waseda Univ | 透明導電体及び透明導電体の製造方法 |
-
1995
- 1995-04-14 JP JP7089576A patent/JPH08288068A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0950254A4 (en) * | 1996-12-23 | 2002-11-27 | Univ Princeton | ORGANIC LIGHT-EMITTING COMPONENT WITH A PROTECTIVE LAYER |
| JP2011134724A (ja) * | 2001-07-27 | 2011-07-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 発光装置 |
| US8390019B2 (en) | 2001-07-27 | 2013-03-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device, semiconductor device, and method of fabricating the devices |
| WO2010016512A1 (ja) * | 2008-08-06 | 2010-02-11 | 昭和電工株式会社 | 有機電界発光素子、表示装置および照明装置 |
| WO2010032757A1 (ja) * | 2008-09-16 | 2010-03-25 | 昭和電工株式会社 | 有機電界発光素子、表示装置および照明装置 |
| WO2010032758A1 (ja) * | 2008-09-17 | 2010-03-25 | 昭和電工株式会社 | 有機電界発光素子、表示装置および照明装置 |
| JP2013514612A (ja) * | 2009-12-16 | 2013-04-25 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 均一な温度分布を有する有機発光装置 |
| JP2014162033A (ja) * | 2013-02-22 | 2014-09-08 | Waseda Univ | 透明導電体及び透明導電体の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040210 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040625 |