JP2001085155A - 有機エレクトロルミネッセンス素子及びこれを用いた有機エレクトロルミネッセンス装置 - Google Patents

有機エレクトロルミネッセンス素子及びこれを用いた有機エレクトロルミネッセンス装置

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JP2001085155A
JP2001085155A JP25853799A JP25853799A JP2001085155A JP 2001085155 A JP2001085155 A JP 2001085155A JP 25853799 A JP25853799 A JP 25853799A JP 25853799 A JP25853799 A JP 25853799A JP 2001085155 A JP2001085155 A JP 2001085155A
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inorganic filler
organic
organic electroluminescence
laminate
organic electroluminescent
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Application number
JP25853799A
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English (en)
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Takahiro Komatsu
隆宏 小松
Akira Gyotoku
明 行徳
Shinji Komori
慎司 小森
Sumiya Miyake
澄也 三宅
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.)
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/84—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K50/842—Containers
    • H10K50/8426—Peripheral sealing arrangements, e.g. adhesives, sealants

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  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部からの酸素及び水分の進入を防止してダ
ークスポットの成長や輝度の低下の経時変化を抑え長寿
命化を図った有機エレクトロルミネッセンス素子及び装
置の提供を目的とする。 【解決手段】 基板１上に配置された一対の電極２，６
の間に少なくとも一層の有機薄膜層３が狭持された積層
体を備え、この積層体の少なくとも一部分を気密性シー
ルド材７によって外部と遮断し、積層体と気密性シール
ド材７の少なくとも一部分とを、１分子内に２個以上の
エポキシ基を有するエポキシ化合物、光カチオン硬化開
始剤、および板状無機充填剤、鱗片状無機充填剤からな
る群より少なくとも１つ選ばれる無機充填剤を必須成分
とし、かつ無機充填剤が樹脂組成物中に２０重量パーセ
ント以上含まれた光硬化性樹脂組成物によって接着す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、種々の表示装置や
光源またはバックライトもしくは光通信機器用の発光素
子として用いられる有機エレクトロルミネッセンス素子
及びこれを用いた有機エレクトロルミネッセンス装置に
係り、特に有機エレクトロルミネッセンス素子の信頼性
向上のための封止構造の最適化に関する。
【０００２】
【従来の技術】エレクトロルミネッセンス素子（以下、
「ＥＬ素子」と記す）とは、固体蛍光性物質の電界発光
を利用した発光デバイスであり、現在までに無機系材料
を発光体として用いた無機ＥＬ素子が実用化され、液晶
ディスプレイのバックライトやフラットディスプレイ等
への応用展開が一部で図られている。
【０００３】一方、有機材料を用いた有機ＥＬ素子に関
する研究も古くから注目され、様々な検討が行われてき
たが、発光効率が非常に悪いことから本格的な実用化研
究へは進展しなかった。しかし、１９８７年にコダック
社のシー．ダブリュー．タン（Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ）らに
より、有機材料を正孔輸送層と発光層の２層に分けた機
能分離型の積層構造を有する有機ＥＬ素子が提案され、
１０Ｖ以下の低電圧にもかかわらず１０００ｃｄ／ｍ2
以上の高輝度発光が得られることが明らかとなった
（Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ ａｎｄ Ｓ．Ａ．Ｖａｎｓｌｙｋ
ｅ：Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ、５１（１９８７）
Ｐ９１３）。これ以降、有機ＥＬ素子が俄然注目され始
め、現在も同様の構成を有する積層型の有機ＥＬ素子に
ついての研究が盛んに行われている。
【０００４】ここで、従来の有機ＥＬ素子構成について
図３により簡単に説明する。
【０００５】図３は従来の有機エレクトロルミネッセン
ス素子の要部断面図である。
【０００６】図３において、１は基板、２は正孔注入電
極、３は有機薄膜層、４は正孔輸送層、５は発光層、６
は陰極である。すなわち、従来の有機ＥＬ素子は、ガラ
ス等の透明又は半透明な基板１と、基板１上にスパッタ
リング法等により形成されたＩＴＯなどの透明な導電性
膜からなる正孔注入電極２と、正孔注入電極２上に抵抗
加熱蒸着法等により形成されたＴＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジフ
ェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，
１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン）等からなる正
孔輸送層４と、正孔輸送層４上に抵抗加熱蒸着法等によ
り形成されたＡｌｑ3（８−Ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏ
ｌｉｎｅ Ａｌｕｍｉｎｕｍｅ）等からなる発光層５
と、発光層５上に抵抗加熱蒸着法等により形成された金
属膜等からなる陰極６とを備えている。
【０００７】上記構成を有する有機ＥＬ素子の正孔注入
電極２をプラス極として、また陰極６をマイナス極とし
て直流電圧または直流電流を印加すると、正孔注入電極
２から正孔輸送層４を介して発光層５に正孔が注入さ
れ、陰極６から発光層５に電子が注入される。発光層５
では正孔と電子の再結合が生じ、これに伴って生成され
る励起子が励起状態から基底状態へ移行する際に発光現
象が起こる。また、有機薄膜層３を構成する層構造や発
光層５に用いる材料を変えることによって、発光波長を
変えることができる。
【０００８】このような有機エレクトロルミネッセンス
素子の発光特性を向上させるために、これまで、発光層
や正孔輸送層等の有機薄膜層の構成やこれに用いる有機
材料の改良や、陽極及び陰極に用いる材料の改良が検討
されてきた。
【０００９】例えば、後者の陽極及び陰極の材料の改良
については、発光層へ電子の注入が容易となるように陰
極と発光層との障壁を低くすることを目的として、米国
特許第４，８８５，２１１号明細書に記載のＭｇ−Ａｇ
合金や特開平５−１２１１７２号公報に記載のＡｌ−Ｌ
ｉ合金等のような仕事関数が小さく、かつ電気伝導性の
高い材料が提案され、現在でもこのような材料が広く用
いられている。
【００１０】しかしながら、これらの合金材料は活性が
高く、化学的に不安定であるために、空気中の水分や酸
素との反応によって腐食や酸化を生じる。このような陰
極の腐食や酸化は、発光層内に存在するダークスポット
（Ｄ．Ｓ．）と呼ばれる未発光部を著しく成長させ、有
機エレクトロルミネッセンス素子における経時的な特性
劣化の原因となっている。
【００１１】また、陰極に限らず、発光層や正孔輸送層
等の有機薄膜層に用いられる有機材料についても、一般
に水分や酸素との反応によって構造の変化を生じるた
め、同様にダークスポットの成長を招く原因となる。
【００１２】本発明者らは、ダークスポットの成長に関
して様々な観点から検討した結果、例えば１０-4Ｔｏｒ
ｒ程度の真空中に存在するような極微量の水分であって
も、ダークスポットの成長を促進させてしまうことを発
見した。したがって、ダークスポットの成長を完全に無
くし、有機エレクトロルミネッセンス素子の耐久性や信
頼性を高めるためには、陰極や有機薄膜層に用いる材料
と水分や酸素との反応を防止するために、有機エレクト
ロルミネッセンス素子全体が封止されている必要があ
る。
【００１３】有機エレクトロルミネッセンス素子の封止
については、これまで多くの検討が行われてきたが、中
でも最も一般的な方法は、ガラス製キャップ等からなる
気密性シールド材を有機エレクトロルミネッセンス素子
に封着するというものである。このような封止方法に
は、無機エレクトロルミネッセンス素子で既に用いられ
ているように、背面電極の外側にガラス板を設け、背面
電極とガラス板の間にシリコーンオイルを封入する方法
や、特開平５−０８９９５９号公報に開示されているよ
うに、絶縁性無機化合物からなる保護膜を形成した後、
電気絶縁ガラス又は電気絶縁性気密流体によりシールド
する方法等がある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、有機
エレクトロルミネッセンス素子の封止方法については様
々な提案が成されているが、未だ有効な封止方法は開発
されていない。何故ならば、これまでの封止材料や封止
手法では水分や酸素の進入を完全に防ぐことはできない
からである。例えば、前述した特開平５−８９９５９号
公報に記載の方法におけるカバーガラスと基板との接着
に用いられたエポキシ樹脂は、一般に３〜５（ｇ／ｍ2
・２４ｈ／ｍｍ）、ポリイミド樹脂でも２（ｇ／ｍ2・
２４ｈ／ｍｍ）程度の水蒸気透過性がある。このため、
接着部分からの水分の進入を完全に抑えることはでき
ず、その結果ダークスポットの成長を招いてしまう。
【００１５】このほかにも、熱硬化型のエポキシ樹脂を
用い封止する方法では、有機ＥＬ素子の場合、高温に曝
すと変質する場合があり、５０〜１００℃が限界である
ため、硬化が不十分となり、高い接着力が得られず樹脂
と基板の界面からの水分の進入が大きくなる。また、光
硬化型樹脂で最も一般的なラジカル硬化系のアクリレー
ト樹脂は耐湿性が悪いという問題があり、いずれもダー
クスポットの成長を招く。
【００１６】さらに、特開平５−１８２７５９号公報に
は、光硬化性樹脂と透過性の小さな基板とを具備した封
止方法に関する提案があるが、この方法では６０℃・９
０％ＲＨのような高温多湿の環境下では水分の進入を完
全に抑えることは不可能である。これは、高温多湿下で
は光硬化性樹脂中を水分が透過してくる以外に、光硬化
性樹脂の接着力不足による樹脂と基板の界面からの水分
の進入が大きいためである。
【００１７】本発明は、外部からの酸素及び水分の進入
を防止してダークスポットの成長や輝度の低下の経時変
化を抑え長寿命化を図った有機エレクトロルミネッセン
ス素子及び装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に配置
された一対の電極と、前記一対の電極の間に少なくとも
一層の有機薄膜層が狭持された積層体とを有し、前記積
層体の少なくとも一部分が気密性シールド材によって外
部と遮断された有機エレクトロルミネッセンス素子であ
って、前記積層体と前記気密性シールド材の少なくとも
一部分とが、１分子内に２個以上のエポキシ基を有する
エポキシ化合物、光カチオン硬化開始剤、および板状無
機充填剤、鱗片状無機充填剤からなる群より少なくとも
１つ選ばれる無機充填剤を必須成分とし、かつ前記無機
充填剤が樹脂組成物中に２０重量パーセント以上含まれ
た光硬化性樹脂組成物によって接着されていることを特
徴とする。
【００１９】本発明によれば、ダークスポットの成長や
輝度の低下という経時変化の少ない信頼性の高い有機エ
レクトロルミネッセンス素子が得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明は、基板上に配置された一
対の電極と、前記一対の電極の間に少なくとも一層の有
機薄膜層が狭持された積層体とを有し、前記積層体の少
なくとも一部分が気密性シールド材によって外部と遮断
された有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前
記積層体と前記気密性シールド材の少なくとも一部分と
が、１分子内に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ
化合物、光カチオン硬化開始剤、および板状無機充填
剤、鱗片状無機充填剤からなる群より少なくとも１つ選
ばれる無機充填剤を必須成分とし、かつ前記無機充填剤
が樹脂組成物中に２０重量パーセント以上含まれた光硬
化性樹脂組成物によって接着されていることを特徴とす
る有機エレクトロルミネッセンス素子であり、外部から
の水分や酸素をある程度遮断することが可能となるた
め、発光層におけるダークスポットの成長を防止し、発
光輝度の経時的な低下を抑制することができるという作
用を有する。
【００２１】ここで、有機エレクトロルミネッセンス素
子の重要な信頼性試験の１つとして耐湿性試験がある。
この耐湿性試験は、高温高湿条件下で有機エレクトロル
ミネッセンス素子を長時間処理し、発光層のダークスポ
ットの成長を観察するものである。本発明者らはこの接
着樹脂である光硬化性樹脂組成物により形成される接着
層の透湿性が組成物に添加する無機充填剤の形状、特性
や添加量に大きく影響されることを見いだした。すなわ
ち板状無機充填剤、鱗片状無機充填剤からなる群より選
ばれた少なくとも１種の無機充填剤を必須成分とし、か
つ光硬化性エポキシ樹脂の樹脂組成物中に２０重量パー
セント以上含まれていると透湿性は小さくなり、有機エ
レクトロルミネッセンス素子の耐湿性試験において、有
機エレクトロルミネッセンス素子内への水分の進入に起
因すると考えられるダークスポットの成長を抑制するこ
とができることが判明した。
【００２２】板状無機充填剤、鱗片状無機充填剤とはそ
のほとんどの場合において劈開性を有する無機充填剤で
あり、劈開とは、標準化学用語辞典（平成３年、社団法
人日本化学会編集）５６９頁に記載されているように、
結晶がある決まった方向に容易に割れるかあるいははが
れて平滑な面（劈開面）が現れることをいう。つまり結
果的に劈開性を有していれば個々の粒子は板状か鱗片状
となる。このような無機充填剤の例としてはタルク、マ
イカ、雲母などがあるが、形状の要件さえ満たせばガラ
スフレークでもよく、特に限定されるものではない。
【００２３】また、これらの無機充填剤の添加量も重要
なファクターである。本発明の光硬化性樹脂組成物にお
いて、板状無機充填剤、鱗片状無機充填剤からなる群よ
り少なくとも１つ選ばれた無機充填剤の含有量が２０重
量パーセント以上で透湿性を顕著に低下させることがで
きる。
【００２４】さらに無機充填剤の粒径は、平均粒径が１
０μｍ以下であれば、低透湿性実現にはより有利とな
る。板状無機充填剤、鱗片状無機充填剤からなる群より
少なくとも１つ選ばれた無機充填剤の含有量が２０重量
パーセント以上含まれれば必要に応じて他に無定形や球
状の無機充填剤を添加することは何ら差し支えない。
【００２５】本発明における１分子内に２個以上のエポ
キシ基を有するエポキシ化合物は芳香環を有するもので
あることが好ましい。また、ビスフェノール型エポキシ
樹脂およびナフタレン型エポキシ樹脂からなる群より少
なくとも１つ選ばれるエポキシ化合物が好ましく、さら
に、ビスフェノール型エポキシ樹脂とナフタレン型エポ
キシ樹脂が同時に含まれていることがより好ましい。ビ
スフェノール型エポキシ樹脂は、分子内に芳香環がある
ことで分子自体が撥水性となり透湿性は小さくなると同
時に低粘度であることが特長である。特に２，２’−ビ
ス（４−ヒドロキシフェニル）エタンのジグリシジルエ
ーテル化物は低粘度でかつ開始剤等他成分の溶解性も良
好であり好ましい。またナフタレン型エポキシ樹脂は高
粘度となる欠点があるものの、きわめて良好な低透湿性
を実現でき、特に、１，６−ジヒドロキシナフタレンの
グリシジルエーテル化物が好ましい。ビスフェノール型
エポキシ樹脂との組み合わせは非常に有効であり、外部
からの水分や酸素を遮断し発光層におけるダークスポッ
トの成長を防止し、発光輝度の経時的な低下を抑制する
ことができるという作用を有する。
【００２６】本発明における光硬化性樹脂組成物の必須
成分である光カチオン硬化開始剤は、ジアゾニウム塩、
ヨードニウム塩、スルホニウム塩などいくつかの種類が
あるが、透湿性にはカチオン側構造よりもむしろカウン
ターアニオンの構造が重要である。カウンターアニオン
がヘキサフルオロアンチモネート、テトラキス（ペンタ
フルオロフェニル）ボレートであることが好ましい。光
カチオン硬化開始剤（ｂ）としてヘキサフルオロアンチ
モネートやテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレ
ートを用いた場合、紫外線照射により発生する酸（プロ
トン）の活性が高くなり、光硬化性樹脂組成物の架橋密
度を上げ透湿性を小さくする。
【００２７】また、本発明においては、各接着部材との
吸湿時密着性も重要である。エポキシ化合物、光カチオ
ン硬化開始剤、および無機充填剤に加えて、さらに必須
成分としてシランカップリング剤を添加すれば、界面の
密着性がより一層強くなり、界面から侵入する水を抑止
することができる。このシランカップリング剤としては
エポキシ基を有するものが反応性の面でより好ましい。
【００２８】本発明における光硬化性樹脂組成物には、
この他、可とう性を得るためのエラストマー、消泡剤、
チキソ付与剤、希釈剤、補助的な熱硬化型硬化促進剤を
必要に応じて添加することは何らさしつかえない。
【００２９】以下に本発明の実施の形態について、図を
用いて説明する。
【００３０】図１は本発明の実施の形態を示す有機エレ
クトロルミネッセンス素子の要部断面図である。
【００３１】図１において基板１の上に正孔注入電極２
が形成され、この正孔注入電極２の上に正孔輸送層４と
発光層５の二層からなる有機薄膜層３が形成され、さら
にその上に電子注入電極６が積層されている。そして、
これらの積層体の周りには気密性シールド材７が配置さ
れその下端を接着層８により正孔注入電極２に接続して
いる。
【００３２】基板１としては、透明又は半透明なガラ
ス、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカー
ボネート、非晶質ポリオレフィン等が用いられる。ま
た、基板１はこれらの材料を薄膜とした可撓性を有する
ものやフレキシブル基板でもよい。正孔注入電極２とし
ては、ＩＴＯ、ＡＴＯ（ＳｂをドープしたＳｎＯ2）、
ＡＺＯ（ＡｌをドープしたＺｎＯ）等が用いられる。
【００３３】有機薄膜層３は、発光層５のみの単層構造
の他に、正孔輸送層４と発光層５又は発光層５と電子輸
送層（図示せず）の２層構造や、正孔輸送層４と発光層
５と電子輸送層の３層構造のいずれの構造でもよい。但
し、このような２層構造又は３層構造の場合には、正孔
輸送層４と正孔注入電極２が、又は電子輸送層と電子注
入電極６が接するように積層して形成される。
【００３４】発光層５としては、可視領域で蛍光特性を
有し、かつ成膜性の良い蛍光体からなるものが好まし
く、Ａｌｑ3やＢｅ−ベンゾキノリノール（ＢｅＢｑ2）
の他に、２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ペンチル−２
−ベンゾオキサゾリル）−１，３，４−チアジアゾー
ル、４，４’−ビス（５，７−ベンチル−２−ベンゾオ
キサゾリル）スチルベン、４，４’−ビス〔５，７−ジ
−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリ
ル〕スチルベン、２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ベン
チル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフィン、２，５−
ビス（〔５−α，α−ジメチルベンジル〕−２−ベンゾ
オキサゾリル）チオフェン、２，５−ビス〔５，７−ジ
−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリ
ル〕−３，４−ジフェニルチオフェン、２，５−ビス
（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、
４，４’−ビス（２−ベンゾオキサイゾリル）ビフェニ
ル、５−メチル−２−〔２−〔４−（５−メチル−２−
ベンゾオキサイゾリル）フェニル〕ビニル〕ベンゾオキ
サイゾリル、２−〔２−（４−クロロフェニル）ビニ
ル〕ナフト〔１，２−ｄ〕オキサゾール等のベンゾオキ
サゾール系、２，２’−（ｐ−フェニレンジビニレン）
−ビスベンゾチアゾール等のベンゾチアゾール系、２−
〔２−〔４−（２−ベンゾイミダゾリル）フェニル〕ビ
ニル〕ベンゾイミダゾール、２−〔２−（４−カルボキ
シフェニル）ビニル〕ベンゾイミダゾール等のベンゾイ
ミダゾール系等の蛍光増白剤や、トリス（８−キノリノ
ール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）マグネ
シウム、ビス（ベンゾ〔ｆ〕−８−キノリノール）亜
鉛、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニ
ウムオキシド、トリス（８−キノリノール）インジウ
ム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニ
ウム、８−キノリノールリチウム、トリス（５−クロロ
−８−キノリノール）ガリウム、ビス（５−クロロ−８
−キノリノール）カルシウム、ポリ〔亜鉛、ビス（８−
ヒドロキシ−５−キノリノニル）メタン〕等の８−ヒド
ロキシキノリン系金属錯体やジリチウムエピンドリジオ
ン等の金属キレート化オキシノイド化合物や、１，４−
ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−（３−
メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（４−メチル
スチリル）ベンゼン、ジスチリルベンゼン、１，４−ビ
ス（２−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（３
−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（２−メチ
ルスチリル）２−メチルベンゼン等のスチリルベンゼン
系化合物や、２，５−ビス（４−メチルスチリル）ピラ
ジン、２，５−ビス（４−エチルスチリル）ピラジン、
２，５−ビス〔２−（１−ナフチル）ビニル〕ピラジ
ン、２，５−ビス（４−メトキシスチリル）ピラジン、
２，５−ビス〔２−（４−ビフェニル）ビニル〕ピラジ
ン、２，５−ビス〔２−（１−ピレニル）ビニル〕ピラ
ジン等のジスチルピラジン誘導体や、ナフタルイミド誘
導体や、ペリレン誘導体や、オキサジアゾール誘導体
や、アルダジン誘導体や、シクロペンタジエン誘導体
や、スチリルアミン誘導体や、クマリン系誘導体や、芳
香族ジメチリディン誘導体等が用いられる。さらに、ア
ントラセン、サリチル酸塩、ピレン、コロネン等も用い
られる。
【００３５】正孔輸送層４としては、正孔移動度が高
く、透明で成膜性の良いものが好ましくＴＰＤ等のトリ
フェニルアミン誘導体の他に、ポルフィン、テトラフェ
ニルポルフィン銅、フタロシアニン、銅フタロシアニ
ン、チタニウムフタロシアニンオキサイド等のポリフィ
リン化合物や、１，１−ビス｛４−（ジ−Ｐ−トリルア
ミノ）フェニル｝シクロヘキサン、４，４’，４’’−
トリメチルトリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−
テトラキス（Ｐ−トリル）−Ｐ−フェニレンジアミン、
１−（Ｎ，Ｎ−ジ−Ｐ−トリルアミノ）ナフタレン、
４，４’−ビス（ジメチルアミノ）−２−２’−ジメチ
ルトリフェニルメタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフ
ェニル−４，４’−ジアミノビフェニル、Ｎ，Ｎ’−ジ
フェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ−ｍ−トリル−４，Ｎ，Ｎ−ジ
フェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−
１，１’−４，４’−ジアミン、４’−ジアミノビフェ
ニル、Ｎ−フェニルカルバゾール等の芳香族第三級アミ
ンや、４−ジ−Ｐ−トリルアミノスチルベン、４−（ジ
−Ｐ−トリルアミノ）−４’−〔４−（ジ−Ｐ−トリル
アミノ）スチリル〕スチルベン等のスチルベン化合物
や、トリアゾール誘導体や、オキサジザゾール誘導体
や、イミダゾール誘導体や、ポリアリールアルカン誘導
体や、ピラゾリン誘導体や、ピラゾロン誘導体や、フェ
ニレンジアミン誘導体や、アニールアミン誘導体や、ア
ミノ置換カルコン誘導体や、オキサゾール誘導体や、ス
チリルアントラセン誘導体や、フルオレノン誘導体や、
ヒドラゾン誘導体や、シラザン誘導体や、ポリシラン系
アニリン系共重合体や、高分子オリゴマーや、スチリル
アミン化合物や、芳香族ジメチリディン系化合物や、ポ
リ３−メチルチオフェン等の有機材料が用いられる。ま
た、ポリカーボネート等の高分子中に低分子の正孔輸送
層４用の有機材料を分散させた、高分子分散系の正孔輸
送層４も用いられる。
【００３６】なお、電子輸送層としては、１，３−ビス
（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−１，３，４−オキサ
ジアゾリル）フェニレン（ＯＸＤ−７）等のオサジアゾ
ール誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェニル
キノン誘導体等が用いられる。
【００３７】電子注入電極６としては、Ａｌ、Ｉｎ、Ｍ
ｇ、Ｔｉ等の金属や、Ｍｇ−Ａｇ合金、Ｍｇ−Ｉｎ合金
等のＭｇ合金や、Ａｌ−Ｌｉ合金、Ａｌ−Ｓｒ合金、Ａ
ｌ−Ｂａ合金等のＡｌ合金等が用いられる。特にＡｌ−
Ｍｇ合金あるいはＡｌ−Ｌｉ−Ｍｇ合金は、低仕事関数
であってしかも耐食性の優れた金属であり、きわめて有
効である。
【００３８】本発明の特徴の一つは、ステンレスやガラ
ス等の気密性シールド部材７を用い、これを基板１に光
硬化性樹脂組成物の接着層８で接着し、有機薄膜ＥＬ素
子を封止していることである。接着層８の光硬化性樹脂
組成物については、樹脂の耐湿性及び基板１と気密性シ
ールド部材７との接着性の両面から鋭意検討した。本発
明における接着層８に用いる光硬化性樹脂組成物は、１
分子内に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合
物、光カチオン硬化開始剤、板状無機充填剤、鱗片状無
機充填剤からなる群より少なくとも１つ選ばれる無機充
填剤を必須成分とし、かつ無機充填剤が樹脂組成物中に
２０重量パーセント以上含むものである。このような光
硬化性樹脂組成物であれば、優れた耐湿性と、接着性を
実現できることを本発明者らは確認した。
【００３９】本発明により製造される有機ＥＬ素子の構
成は特に限定されるものではなく、例えば、上記に示し
た正孔注入電極（陽極）２，正孔輸送層４，発光層５，
電子注入電極（陰極）６以外の構造や、正孔注入電極
２，発光層５，電子注入電極６の単層型素子または正孔
注入電極２，発光層５，電子輸送層，電子注入電極６の
２層型構造、及び正孔注入電極２，正孔輸送層４，発光
層５，電子輸送層，電子注入電極６の３層構造であって
もよい。
【００４０】また、本発明の有機エレクトロルミネッセ
ンス素子は、図１に示したものに代えて、図２に示すよ
うに基板１上に正孔注入電極２、正孔輸送層４と発光層
５等からなる有機薄膜層３、さらには電子注入電極６を
形成した後に本発明の光硬化性樹脂組成物を被覆層９と
して積層し、その後気密性シールド材７と基板１を光硬
化性樹脂組成物の接着層８で接着してもよい。
【００４１】本発明の有機ＥＬ素子の製造方法は以下の
とおりである。
【００４２】まず、公知の方法によりガラス等の基板１
上に、ＩＴＯ等からなる正孔注入電極２、ＴＰＤ等から
なる正孔輸送層４、Ａｌｑ3等からなる発光層５、Ａｌ
−Ｌｉ合金等からなる電子注入電極６を、抵抗加熱蒸着
法やイオンビームスパッタ法等により順次成膜し、積層
する。さらに、接着工程として、基板１に樹脂組成物の
接着層８により気密性シールド部材７を接着すれば、図
１に示した有機ＥＬ素子を得る。
【００４３】
【実施例】本発明らが行った有機エレクトロルミネッセ
ンス素子の作成要領は次のとおりである。
【００４４】まず、全面にＩＴＯ膜が形成されたガラス
の基板１に所定のパターン形状を形成するように、ＩＴ
Ｏを利用した正孔注入電極２（膜厚１６０ｎｍ）を塩酸
を用いてエッチングした。この基板１を洗剤（商品名
「セミコクリーン」、フルウチ化学社製）で５分間超音
波洗浄した後、純水で１０分間超音波洗浄し、さらにア
ンモニア過酸化水素溶液（ＮＨ3：Ｈ2Ｏ2：Ｈ2Ｏ＝２：
２：５）で５分間超音波洗浄した後、７０℃の純水で５
分間超音波洗浄を行い、窒素ブロア−にて水分を飛ば
し、最後に２５０℃の温度で加熱し乾燥させた。
【００４５】このように洗浄した基板１を抵抗加熱蒸着
装置内にセットし、チャンバー内を２×１０-6Ｔｏｒｒ
以下の真空度まで減圧した後、ＴＰＤを蒸着源とし約５
００Åの正孔輸送層４を形成した。続いて、Ａｌｑ3を
蒸着源として約７５０Åの発光層５を形成する。蒸着速
度は特に限定されないが、ＴＰＤ及びＡｌｑ共に２Å／
ｓで行った。次に、同一真空層内にて１５ａｔ％のＬｉ
を含むＡｌＬｉ合金を蒸着源とし、２０００Åの膜厚の
電子注入電極６を形成した。
【００４６】この素子が形成された基板１を真空チャン
バーから取り出し、素子の外側に気密性シールド部材７
を形成した。すなわち、気密性シールド材７にＳＵＳ３
０３（Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ合金）を使用し、基板１と接す
る部分に光硬化性エポキシ樹脂をディスペンサー用い塗
布し、素子が形成されたガラスの基板１に重ね合わせ、
有機層にダメージを与えないようにして高圧水銀灯によ
り紫外線を７Ｊ／ｃｍ 2となるよう照射した。このよう
にして、気密性シールド材７が光硬化性樹脂組成物によ
って接着された有機エレクトロルミネッセンス素子を作
製した。
【００４７】作製した有機エレクトロルミネッセンス素
子の評価のため、耐湿性試験を実施し、（表１）及び
（表２）の結果を得た。この試験での不良判定は素子表
面の最も大きいダークスポットが５０ミクロン以上とな
ったところで不良とし、同様の実験を３回繰り返した平
均時間を記した。
【００４８】また、比較例５については熱硬化型樹脂で
あるので、５０℃、３時間の熱硬化条件で硬化し、ガラ
スの基板１と気密性シールド材７を接着後上記と同様の
耐湿性試験を実施した。
【００４９】基板１と気密性シールド材７の接着に用い
る光硬化性樹脂組成物のすべての配合は（表１）および
（表２）に従って実施し、ディスパーザーを用い、加
熱、溶融、混合した後、５インチ３本ロールを用い混練
し、粘ちょうな液状の光硬化性樹脂組成物を得た。ま
た、耐湿性試験の結果は（表１）および（表２）にまと
めて記した。
【００５０】
【表１】
【００５１】
【表２】
【００５２】（表１）及び（表２）から、実施例１〜８
はいずれも優れた耐湿性を有していることがわかる。ま
た、比較例１、２はラジカル硬化系の光硬化性アクリレ
ート樹脂であるため耐湿性がよくない。比較例３は光硬
化性エポキシ樹脂であるが、硬化が不十分で接着性がよ
くない。比較例４は無機充填剤がなく、耐湿性がよくな
い。比較例５は熱硬化型樹脂では硬化が不十分で接着性
がよくない。
【００５３】
【発明の効果】本発明によれば、基板と気密性シールド
材との接着に低透湿性で接着力の強い光硬化性樹脂組成
物を用いることで、外部から酸素や水分が有機ＥＬ素子
へ進入することが防止できる。また、ダークスポットの
成長や輝度の低下という経時変化の少なく、高い信頼性
の求められる動作環境で使用可能な、実用性の高い有機
エレクトロルミネッセンス素子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す有機エレクトロルミ
ネッセンス素子の要部断面図
【図２】本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の
その他の構成図
【図３】従来の有機エレクトロルミネッセンス素子の要
部断面図
【符号の説明】
１ 基板 ２ 正孔注入電極 ３ 有機薄膜層 ４ 正孔輸送層 ５ 発光層 ６ 電子注入電極 ７ 気密性シールド材 ８ 接着層 ９ 被覆層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 行徳 明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小森 慎司 東京都品川区東品川２丁目５番８号 住友 ベークライト株式会社内 (72)発明者 三宅 澄也 東京都品川区東品川２丁目５番８号 住友 ベークライト株式会社内 Ｆターム(参考） 3K007 AB00 AB02 AB13 BA07 BB01 CA01 CA05 CA06 CB01 DA00 DB03 EB00 FA01 FA02

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基板上に配置された一対の電極と、前記一
    対の電極の間に少なくとも一層の有機薄膜層が狭持され
    た積層体とを有し、前記積層体の少なくとも一部分が気
    密性シールド材によって外部と遮断された有機エレクト
    ロルミネッセンス素子であって、前記積層体と前記気密
    性シールド材の少なくとも一部分とが、１分子内に２個
    以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物、光カチオン
    硬化開始剤、および板状無機充填剤、鱗片状無機充填剤
    からなる群より少なくとも１つ選ばれる無機充填剤を必
    須成分とし、かつ前記無機充填剤が樹脂組成物中に２０
    重量パーセント以上含まれた光硬化性樹脂組成物によっ
    て接着されてい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。
  2. 【請求項２】基板上に配置された一対の電極と、前記一
    対の電極の間に少なくとも一層の有機薄膜層が狭持され
    た積層体とを有し、前記積層体の少なくとも一部分が気
    密性シールド材によって外部と遮断された有機エレクト
    ロルミネッセンス素子であって、前記積層体と前記気密
    性シールド材の少なくとも一部分とが、１分子内に２個
    以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物、光カチオン
    硬化開始剤、板状無機充填剤、鱗片状無機充填剤からな
    る群より少なくとも１つ選ばれる無機充填剤、およびシ
    ランカップリング剤を必須成分とし、かつ前記無機充填
    剤が樹脂組成物中に２０重量パーセント以上含まれた光
    硬化性樹脂組成物によって接着されていることを特徴と
    する有機エレクトロルミネッセンス素子。
  3. 【請求項３】前記エポキシ化合物が芳香環を有すること
    を特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロ
    ルミネッセンス素子。
  4. 【請求項４】前記芳香環を有するエポキシ化合物が、ビ
    スフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹
    脂からなる群より少なくとも１つ選ばれるエポキシ化合
    物であることを特徴とする請求項３に記載の有機エレク
    トロルミネッセンス素子。
  5. 【請求項５】前記芳香環を有するエポキシ化合物が、ビ
    スフェノール型エポキシ樹脂とナフタレン型エポキシ樹
    脂を必須とすることを特徴とする請求項３または４に記
    載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  6. 【請求項６】前記ビスフェノール型エポキシ樹脂が、
    ２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタンのジ
    グリシジルエーテル化物であり、ナフタレン型エポキシ
    樹脂が１，６−ジヒドロキシナフタレンのジグリシジル
    エーテル化物であることを特徴とする請求項５に記載の
    有機エレクトロルミネッセンス素子。
  7. 【請求項７】前記光カチオン硬化開始剤が、ヘキサフル
    オロアンチモネート、およびテトラキス（ペンタフルオ
    ロフェニル）ボレートからなる群より選ばれた少なくと
    も１種のカウンターアニオンを含むことを特徴とする請
    求項１から６のいずれかに記載の有機エレクトロルミネ
    ッセンス素子。
  8. 【請求項８】前記無機充填剤が、タルク、マイカ、およ
    び雲母からなる群より選ばれた少なくとも１種であるこ
    とを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の有機
    エレクトロルミネッセンス素子。
  9. 【請求項９】前記無機充填剤の平均粒径が、１０μｍ以
    下であることを特徴とする請求項１から８のいずれかに
    記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  10. 【請求項１０】前記光硬化性樹脂組成物のエポキシ化合
    物が２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン
    のジグリシジルエーテル化物と１，６−ジヒドロキシナ
    フタレンのジグリシジルエーテル化物からなり、これに
    ヘキサフルオロアンチモネートをカウンターアニオンと
    する光カチオン硬化開始剤成分、無機充填剤として平均
    粒径１０μｍ以下のタルクを配合したことを特徴とする
    請求項１から９のいずれかに記載の有機エレクトロルミ
    ネッセンス素子。
  11. 【請求項１１】前記光硬化性樹脂組成物のエポキシ化合
    物が２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン
    のジグリシジルエーテル化物と１，６−ジヒドロキシナ
    フタレンのジグリシジルエーテル化物からなり、これに
    テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレートをカウ
    ンターアニオンとする光カチオン硬化開始剤成分、無機
    充填剤として平均粒径１０μｍ以下のタルクを配合した
    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。
  12. 【請求項１２】請求項１から１１のいずれかに記載の有
    機エレクトロルミネッセンス素子を用いたことを特徴と
    する有機エレクトロルミネッセンス装置。
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