JP2002134270A - 有機電界発光素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水分の十分な遮蔽効果を得ることができ、長
期間に亘って安定した発光特性を維持することができる
有機電界発光素子を提供する。 【解決手段】 基板１と、基板１に形成された透明導電
膜からなる陽極２と、陽極２に形成された有機発光層３
及び陰極４を備えた有機電界発光素子に関する。陽極２
側と陰極４側の外表面の少なくとも一方に、少なくとも
一層の吸水膜５と保護膜６を設ける。またこの保護膜６
を窒化珪素膜で形成する。吸水膜５による吸水と保護膜
６による水分の遮断によって、水分が素子内部に作用す
ることを防止することができる。しかも保護膜６にピン
ホールやクラックが存在していても、通過する水分を吸
水膜５で吸水して素子内部に水分が作用することを防ぐ
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種ディスプレ
ー、表示装置、液晶用バックライト等に用いられる有機
電界発光素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】有機材料を発光体として用いた有機電界
発光素子、すなわち有機エレクトロルミネッセンス素子
は古くから注目され、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には至
らなかった。しかし、１９８７年にコダック社のＣ．
Ｗ．Ｔａｎｇらにより、有機材料をホール輸送層と発光
層の２層に分けた機能分離型の積層構造を有する有機エ
レクトロルミネッセンスが提案され、このものでは１０
Ｖ以下の低電圧にも関わらず、１０００ｃｄ／ｍ²以上
の高い発光輝度が得られることが明らかになった。そし
てこれ以降、有機エレクトロルミネッセンス素子が注目
されはじめ、活発な研究が行われるようになった。

【０００３】このような研究開発がなされた結果、現在
では有機エレクトロルミネッセンス素子は、１０Ｖ程度
の低電圧で１００〜１０００００ｃｄ／ｍ²程度の高輝
度の面発光が可能となり、また蛍光物質の種類を選択す
ることにより青色から赤色までの発光が可能となってい
る。

【０００４】しかし、有機エレクトロルミネッセンス素
子は、一定期間駆動すると、ダークスポットと呼ばれる
非発光部の発生と成長が起こり、発光特性が劣化してい
く課題がある。このようなダークスポットが発生する原
因としては、水分及び酸素の影響が最も大きいとされて
おり、特に水分は極めて微量でも大きな影響を及ぼすも
のとされている。

【０００５】そのため、何らかの方法で素子を封止して
水分の作用を遮蔽する必要があり、保護膜による封止が
種々検討されている。この保護膜による封止として従来
から知られているのは、特開平７−１６１４７４号公報
で提供されている、炭素又は珪素を含有する無機アモル
ファス保護膜によるもの、特開平８−１１１２８６号公
報で提供されている、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法でＳｉＯ
₂又はＳｉ₃Ｎ₄からなる保護膜を形成するようにしたも
の、特開平１１−２４２９９４号公報で提供されてい
る、室温反応性プラズマＣＶＤ法で保護膜を形成するよ
うにしたものがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような保護膜で素子の封止を行なう方法では、保護膜に
ピンホールが存在することが多く、また保護膜を成膜す
る際の内部残留応力によって経時的にクラックが発生す
るおそれがあり、水分の十分な遮蔽効果を得ることがで
きず、長期間に亘って安定した発光特性を維持すること
が困難であった。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、水分の十分な遮蔽効果を得ることができ、長期間
に亘って安定した発光特性を維持することができる有機
電界発光素子を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
有機電界発光素子は、基板１と、基板１に形成された透
明導電膜からなる陽極２と、陽極２に形成された有機発
光層３及び陰極４を備えた有機電界発光素子において、
陽極２側と陰極４側の外表面の少なくとも一方に、少な
くとも一層の吸水膜５と保護膜６を設け、保護膜６を窒
化珪素膜で形成して成ることを特徴とするものである。

【０００９】また請求項２の発明は、請求項１におい
て、保護膜６を低温プラズマＣＶＤ法で作製される窒化
珪素膜で形成して成ることを特徴とするものである。

【００１０】また請求項３の発明は、請求項２におい
て、保護膜６が、シランと窒素を原料ガスとして、ある
いはシランと窒素とアンモニアを原料ガスとして、低温
プラズマＣＶＤ法で作製される窒化珪素膜で形成されて
いることを特徴とするものである。

【００１１】また請求項４の発明は、請求項２又は３に
おいて、保護膜６が、シランと窒素を原料ガスとして、
あるいはシランと窒素とアンモニアを原料ガスとして、
低温プラズマＣＶＤ法で作製される窒化珪素膜で、複数
層に形成されていることを特徴とするものである。

【００１２】また請求項５の発明は、請求項１乃至４の
いずれかにおいて、保護膜６の最表面に、無機物からな
る封止部７が形成されていることを特徴とするものであ
る。

【００１３】また請求項６の発明は、請求項１乃至４の
いずれかにおいて、保護膜６の最表面に、有機物からな
る封止部７が形成されていることを特徴とするものであ
る。

【００１４】また請求項７の発明は、請求項１乃至６の
いずれかにおいて、吸水膜５が、水分を化学的に吸着す
る吸水剤によって形成されていることを特徴とするもの
である。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。

【００１６】図１は本発明の実施の形態の一例を示すも
のであり、基板１の表面上に透明導電膜からなる陽極２
を積層し、陽極２の表面上にホール輸送層１１を介して
有機発光層３を積層すると共に、さらに有機発光層３の
表面上に電子輸送層１２を介して陰極４を積層してあ
る。これを基本構成として有機電界発光素子、すなわち
有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）を
形成することができるものであり、陽極２に正電圧を、
陰極４に負電圧を印加すると、電子輸送層１２を介して
有機発光層３に注入された電子と、ホール輸送層１１を
介して有機発光層３に注入されたホールとが、有機発光
層３内にて再結合して発光が起こるものである。

【００１７】上記の基板１としては、ソーダライムガラ
スや無アルカリガラスなどの透明ガラス基板や、透明プ
ラスチック基板などを用いることができる。また素子に
ホールを注入するための電極である陽極２としては、仕
事関数の大きい金属、合金、電気伝導性化合物、あるい
はこれらの混合物からなる電極材料を用いるのが好まし
く、特に仕事関数が４ｅＶ以上の電極材料を用いること
が好ましい。このような電極材料としては、具体的に
は、金などの金属、ＣｕＩ、ＩＴＯ（インジウムチンオ
キサイド）、ＳｎＯ₂、ＺｎＯ等の導電性透明材料があ
げられる。例えばこれらの電極材料を基板１上に真空蒸
着法やスパッタリング法等の方法で成膜することによっ
て、陽極２を薄膜として作製することができる。

【００１８】ここで、基板１として透明基板を用い、有
機発光層３における発光を陽極２を透過させて基板１か
ら外部に照射する場合には、陽極２の光透過率が１０％
以上であることが好ましい。また、陽極２のシート抵抗
は数百Ω／□以下であることが好ましく、特に１００Ω
／□以下であることが好ましい。さらに陽極２の膜厚
は、陽極２の光透過率、シート抵抗等の特性を上記のよ
うに制御するために、材料により異なるが、通常５００
ｎｍ以下であり、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で
ある。

【００１９】一方、有機発光層３中に電子を注入するた
めの電極である陰極４は、仕事関数の小さい金属、合
金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物からなる電極
材料を用いることが好ましく、仕事関数が５ｅＶ以下の
電極材料を用いるのが好ましい。このような電極材料と
しては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、リチ
ウム、マグネシウム、アルミニウム、マグネシウム−銀
混合物、マグネシウム−インジウム混合物、アルミニウ
ム−リチウム合金、Ａｌ／Ａｌ₂Ｏ₃混合物、Ａｌ／Ｌｉ
Ｆ混合物などを挙げることができる。この陰極４は、例
えばこれらの電極材料を、真空蒸着法やスパッタリング
法等の方法により、薄膜に形成することによって作製す
ることができる。また、有機発光層３における発光を陰
極４を透過させて外部に照射する場合には、陰極４は光
透過率が１０％以上であることが好ましい。ここで、陰
極４の膜厚は、陰極４の光透過率等の特性を上記のよう
に制御するために、材料により異なるが、通常５００ｎ
ｍ以下であり、好ましくは１００〜２００ｎｍの範囲で
ある。

【００２０】また本発明において有機発光層３に使用で
きる発光材料またはドーピング材料としては、アントラ
セン、ナフタレン、ピレン、テトラセン、コロネン、ペ
リレン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ジフェニ
ルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、クマリン、
オキサジアゾール、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリ
ル、シクロペンタジエン、キノリン金属錯体、トリス
（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム錯体、ト
リス（４-メチル−８−キノリナート）アルミニウム錯
体、トリス（５−フェニル−８−キノリナート）アルミ
ニウム錯体、アミノキノリン金属錯体、ベンゾキノリン
金属錯体、トリ−（ｐ−ターフェニル−４−イル）アミ
ン、１−アリール−２，５−ジ（２−チエニル）ピロー
ル誘導体、ピラン、キナクリドン、ルブレン、ジスチル
ベンゼン誘導体、ジスチルアリーレン誘導体、及び各種
蛍光色素等があるが、これに限定されるものではない。
またこれらの化合物のうちから選択される発光材料を９
０〜９９．５質量部、ドーピング材料０．５〜１０質量
部含むようにすることも好ましい。この有機発光層３の
厚みは０．５〜５００ｎｍが好ましく、特に０．５〜２
００ｎｍが好ましい。

【００２１】またホール輸送層１１を構成するホール輸
送材料としては、ホールを輸送する能力を有し、陽極２
からのホール注入効果を有するとともに、有機発光層３
または発光材料に対して優れたホール注入効果を有し、
さらに電子のホール輸送層１１への移動を防止し、かつ
薄膜形成能力の優れた化合物を挙げることができる。具
体的にはフタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導
体、ポルフィリン誘導体、Ｎ，Ｎ’−ビス(３−メチル
フェニル）−(１，１'−ビフェニル）−４，４'−ジア
ミン（ＴＰＤ）や４，４’−ビス［Ｎ−（ナフチル）−
Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）等の
芳香族ジアミン化合物、オキサゾール、オキサジアゾー
ル、トリアゾール、イミダゾール、イミダゾロン、スチ
ルベン誘導体、ピラゾリン誘導体、テトラヒドロイミダ
ゾール、ポリアリールアルカン、ブタジエン、４，
４’，４”−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）Ｎ−
フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴ
Ａ）、及びポリビニルカルバゾール、ポリシラン、ポリ
エチレンジオイサイドチオフェン（ＰＥＤＯＴ）等の導
電性高分子などの高分子材料が挙げられるが、これらに
限定されるものではない。

【００２２】また電子輸送層１２を構成する電子輸送材
料としては、電子を輸送する能力を有し、陰極４からの
電子注入効果を有するとともに、有機発光層３または発
光材料に対して優れた電子注入効果を有し、さらにホー
ルの電子輸送層１２への移動を防止し、かつ薄膜形成能
力の優れた化合物を挙げることができる。具体的には、
フルオレン、バソフェナントロリン、バソクプロイン、
アントラキノジメタン、ジフェノキノン、オキサゾー
ル、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、
アントラキノジメタン等やそれらの化合物、金属錯体化
合物もしくは含窒素五員環誘導体である。具体的には、
金属錯体化合物としては、トリス（８−ヒドロキシキノ
リナート）アルミニウム、トリ（２−メチル−８−ヒド
ロキシキノリナート）アルミニウム、トリス(８−ヒド
ロキシキノリナート）ガリウム、ビス（１０−ヒドロキ
シベンゾ[ｈ］キノリナート）ベリリウム、ビス（１０
−ヒドロキシベンゾ[ｈ]キノリナート）亜鉛、ビス（２
−メチル−８−キノリナート)（ｏ−クレゾラート）ガ
リウム、ビス（２−メチル−８−キノリナート)（１−
ナフトラート）アルミニウム等があるが、これらに限定
されるものではない。また含窒素五員環誘導体として
は、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、チ
アジアゾールもしくはトリアゾール誘導体が好ましい。
具体的には、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，
４−オキサゾール、２，５−ビス（１−フェニル）−
１，３，４−チアゾール、２，５−ビス（１−フェニ
ル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−（４'−ter
t−ブチルフェニル）−５−（４''−ビフェニル）１，
３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチ
ル）−１，３，４−オキサジアゾール、１，４−ビス
［２−（５−フェニルチアジアゾリル）］ベンゼン、
２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−トリアゾ
ール、３−（４−ビフェニルイル）−４−フェニル−５
−（４−ｔ−ブチルフェニル)−１，２，４−トリアゾ
ール等があるが、これらに限定されるものではない。さ
らにポリマー有機エレクトロルミネッセンス素子に使用
されるポリマー材料も使用することができる。例えば、
ポリパラフェニレン及びその誘導体、フルオレン及びそ
の誘導体等である。

【００２３】そして図１の有機ＥＬ素子にあって、基板
１の上に積層された陽極２とホール輸送層１１と有機発
光層３と電子輸送層１２と陰極４の積層構成体の、陽極
２側と陰極４側の外表面の少なくとも一方に、吸水膜５
及び保護膜６が形成してある。図１の実施の形態では、
陰極４側の外表面において、陽極２とホール輸送層１１
と有機発光層３と電子輸送層１２と陰極４の露出する表
面を覆うように吸水膜５と保護膜６を形成してある。

【００２４】吸水膜５は、化学的に水分を吸着する吸水
剤によって形成されるものであり、外部から微量浸入し
てくる水分や、素子内部から出てくる水分を吸水膜５に
よって吸水し、素子の発光特性の劣化を防止することが
できるものである。吸水膜５の膜厚は、特に限定される
ものではないが、０．０１〜１００μｍの範囲に設定す
るのが好ましい。

【００２５】この吸水膜５を形成する吸水剤としては、
酸化カルシウム、酸化バリウム等のアルカリ金属酸化物
や有機物などを挙げることができ、またイソシアネート
基を有する有機物を用いることができる。このイソシア
ネート基を有する有機物は、次の反応式に示すように、
化学的に水分を吸着する能力が高く、また水分を吸着し
た吸湿後も固体状態のままを維持するものであり、液化
することがないものである。

【００２６】Ｒ−ＮＣＯ ＋ Ｈ₂Ｏ → Ｒ−ＮＨ₂
＋ ＣＯ₂ このイソシアネート基を有する有機物としては、具体的
には、ナフチレンジイソシアネート、４，４−ジフェニ
ルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、パラフェニレン
ジイソシアネート、イソプロピリデンビス（４−シクロ
ヘキシルイソシアネート）（ＩＰＣ）、シクロヘキシル
ジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、リジン
ジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシア
ネート、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、キシリ
レンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネー
ト、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホ
ロンジイシシアネート、水添キシリレンジイソシアネー
トなどを挙げることができるが、特にこれらに限定され
るものではない。これらのイソシアネート基を有する有
機物のうちでも、耐熱性の点から融点５０℃以上のもの
であることが特に好ましい。また上記したイソシアネー
ト基を有する有機物を重合して得られるポリマーを用い
ることができ、この場合も耐熱性の点からガラス転移温
度が５０℃以上であることが好ましい。

【００２７】また図１の有機ＥＬ素子にあって、保護膜
６は吸水膜５の全外表面を覆うように形成してある。こ
の保護膜６は水分と酸素を遮断する機能を有するもので
あり、窒化珪素の膜で形成してある。窒化珪素膜は水分
や酸素を遮断する機能が高く、しかも室温程度の低温に
おいて行なう低温プラズマＣＶＤによって形成すること
ができる。従って、低温プラズマＣＶＤで作製される窒
化珪素膜によって保護膜６を形成することにより、高温
の作用で有機発光層３を劣化させたりするようなことが
なくなるものである。窒化珪素膜を成膜するにあたって
は、原料ガスとしてシランと窒素を用いたり、あるいは
原料ガスとしてシランと窒素とアンモニアを用いたりし
て行なうことができる。保護膜６の膜厚は、特に限定さ
れるものではないが、０．０１〜１００μｍの範囲に設
定するのが好ましい。

【００２８】上記の吸水膜５と保護膜６はいずれが外側
でも内側でもよく、また吸水膜５と保護膜６は一層で形
成する他に、複数層で形成するようにしてもよい。そし
て吸水膜５と保護膜６を設けて形成される図１の有機Ｅ
Ｌ素子にあって、吸水膜５による吸水と保護膜６による
水分の遮断によって、水分が素子に作用することを防止
して、ダークスポットと呼ばれる非発光部の発生と成長
を防ぐことができるものである。しかも、保護膜６にピ
ンホールやクラックが存在して水分の遮断を完全に行な
えない場合にあっても、保護膜６の内側に吸水膜５を有
すると、保護膜６を通過する水分は吸水膜５で吸水さ
れ、素子内部に水分が作用することを防ぐことができる
ものであり、ガラス板等を用いて素子全体を封止しなく
ても、非発光部の発生と成長を防ぐことができるもので
ある。水分の通過を確実に阻止するためには、吸水膜５
と保護膜６は複数層に形成するほうが好ましい。

【００２９】図２は本発明の他の実施の形態を示すもの
であり、吸水膜５を覆うように設けた保護膜６を複数層
に形成してある。その他の構成は図１のものと同じであ
る。低温プラズマＣＶＤで成膜した窒化珪素膜で保護膜
６を形成するにあたって、既述のようにシランと窒素を
原料ガスとして用いる方法と、シランと窒素とアンモニ
アを原料ガスとして用いる方法とがあるが、図２の実施
の形態のように２層で保護膜６ａ，６ｂを形成する場合
には、まずシランと窒素を原料ガスとして窒化珪素膜を
成膜して保護層６ａを形成した後に、その上にシランと
窒素とアンモニアを原料ガスとして窒化珪素膜を成膜し
て保護層６ｂを形成するようにするのがよい。シランと
窒素を原料ガスとして成膜される窒化珪素膜よりも、シ
ランと窒素とアンモニアを原料ガスとして成膜される窒
化珪素膜のほうがピンホールが少なく、水分を遮断する
膜としての機能に優れるが、原料ガス中のアンモニアが
素子の発光特性を低下させるおそれがあるので、上記の
順に窒化珪素膜を成膜して、複数層に保護膜６を形成す
るのが好ましい。

【００３０】図３は本発明のさらに他の実施の形態を示
すものであり、保護膜６を２層に形成し、保護膜６ａ、
吸水膜５、保護膜６ｂの順に積層するようにしてある。
その他の構成は図１のものと同じである。この場合も、
シランと窒素を原料ガスとして窒化珪素膜を成膜して内
側の保護層６ａを形成し、シランと窒素とアンモニアを
原料ガスとして窒化珪素膜を成膜して外側の保護層６ｂ
を形成するのが好ましい。勿論、吸水膜５や保護膜６の
積層構造、保護膜６の窒化珪素膜の原料ガス組成につい
ては、上記したものに限定されるものではなく、水分の
透過や膜の残留応力が小さくなるように適宜選定される
ものである。

【００３１】図４は本発明のさらに他の実施の形態を示
すものであり、吸水膜５や保護膜６のさらに最表面を覆
って封止部７が設けてある。その他の構成は図１のもの
と同じである。このように封止部７で素子の有機発光層
３などを封止することによって、外部からの水分や酸素
の浸入を完全に阻止し、一層、長期に亘って発光特性を
安定化することができるものである。

【００３２】封止部７を形成する材料としては、保護膜
６に存在するピンホールの孔埋めをし、また水分や酸素
を遮断することができるものであればよく、特に限定さ
れるものではないが、例えば、無機物として、アルミニ
ウム、銀、金などの金属、酸化珪素、酸化マグネシウ
ム、酸化チタンなどの金属酸化物を挙げることができ
る。また、有機物として、ポリパラキシリレン、テフロ
ン（登録商標）系ポリマー、ポリイミド、エポキシやア
クリル系の熱硬化樹脂及び光硬化性樹脂などの高分子材
料、有機電界発光素子に用いられ、製膜性に優れる４，
４’，４”−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）Ｎ−
フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴ
Ａ）やトリス（8ーヒドロキシキノリナート）アルミニ
ウムなど真空蒸着可能な低分子材料を挙げることができ
る。更に、機械的強度を持たせるために、ガラス板やス
テンレス板などを張り合わせるようにしてもよい。封止
部７の厚みは、特に限定されるものではないが、０．０
１μｍ〜５ｍｍの範囲に設定するのが好ましい。

【００３３】

【実施例】次に、本発明を実施例によって具体的に説明
する。

【００３４】（実施例１）厚み０．７ｍｍのガラス基板
１の上に、ＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）をスパッ
タしてシート抵抗７Ω／□の透明電極からなる陽極２を
設けて形成される、ＩＴＯガラス（三容真空社製）を用
いた。このＩＴＯガラス基板をアセトン、純水、イソプ
ロピルアルコールで１５分間超音波洗浄し、乾燥させた
後、さらにＵＶオゾン洗浄した。

【００３５】次に、このＩＴＯガラス基板を真空蒸着装
置にセットし、１×１０^-6Ｔｏｒｒ（１．３３×１０^-4
Ｐａ）の減圧下、４，４’−ビス［Ｎ−（ナフチル）−
Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（（株）同仁化学研
究所製）を、１〜２Å／ｓの蒸着速度で４００Å厚に蒸
着し、陽極２の上にホール輸送層１１を形成した。

【００３６】次に、トリス（８−ヒドロキシキノリナー
ト）アルミニウム錯体（（株）同仁化学研究所製）を１
〜２Å／ｓの蒸着速度で４００Å厚に蒸着し、ホール輸
送層１１の上に有機発光層３と電子輸送層１２を兼用す
る層を形成した。

【００３７】次に、まずＬｉＦを０．５〜１．０Åの蒸
着速度で、厚み５Å蒸着し、続いて、Ａｌを１０Å／ｓ
の蒸着速度で厚み１５００Å蒸着することによって、有
機発光層３と電子輸送層１２を兼用する層の上に陰極４
を形成した。

【００３８】この後、ナフチレンジイソシアネートを、
真空蒸着法によって陰極４上に蒸着し、厚み１μｍの吸
水膜５を形成した。

【００３９】そしてさらに、低温プラズマＣＶＤ法で吸
水膜５の上に保護膜６を形成した。このとき、まず、シ
ランと窒素を原料ガスとして０．４μｍ厚の窒化珪素膜
６ａを成膜し、次いでシランと窒素とアンモニアを原料
ガスとして０．６μｍ厚の窒化珪素膜６ｂを０．６μｍ
の厚みで成膜して保護膜６を形成した。

【００４０】上記のようにして図２のような有機電界発
光素子を作製し、この有機電界発光素子について、１０
ｍＡ／ｃｍ²の定電流を通電して連続発光試験を５００
時間行った。その結果、ダークスポットの発生成長はみ
られず、初期輝度と同等の４００ｃｄ／ｍ²の発光輝度
が得られた。

【００４１】（実施例２）実施例１と同様にして、ＩＴ
Ｏガラス（三容真空社製）を用い、陽極２の上にホール
輸送層１１、有機発光層３と電子輸送層１２を兼用する
層、陰極４をそれぞれ形成した。

【００４２】次に、シランと窒素を原料ガスとして、低
温プラズマＣＶＤ法で陰極４の上に厚み０．５μｍの窒
化珪素膜６ａを成膜した。次いで酸化カルシウムを真空
蒸着法によって蒸着し、窒化珪素膜６ａの上に厚み１μ
ｍの吸水膜５を形成した。さらにシランと窒素とアンモ
ニアを原料ガスとして、低温プラズマＣＶＤ法で吸水膜
５の上に厚み０．５μｍの窒化珪素膜６ｂを成膜した。

【００４３】上記のようにして図３のような有機電界発
光素子を作製し、この有機電界発光素子について、１０
ｍＡ／ｃｍ²の定電流を通電して連続発光試験を５００
時間行った。その結果、ダークスポットの発生成長はみ
られず、初期輝度と同等の３９５ｃｄ／ｍ²の発光輝度
が得られた。

【００４４】（実施例３）実施例１において、窒化珪素
膜６ｂを形成した後、アルミニウムをスパッタ法で成膜
し、窒化珪素膜６ｂの上に厚み１０μｍの封止部７を設
けた。

【００４５】上記のようにして図２のものに封止部７を
図４のように設けた有機電界発光素子を作製し、この有
機電界発光素子について、１０ｍＡ／ｃｍ²の定電流を
通電して連続発光試験を５００時間行った。その結果、
ダークスポットの発生成長はみられず、初期輝度と同等
の４１０ｃｄ／ｍ²の発光輝度が得られた。

【００４６】（実施例４）実施例２において、窒化珪素
膜６ｂを形成した後、ポリパラキシリレンをＣＶＤ法で
成膜し、窒化珪素膜６ｂの上に厚み１０μｍの封止部７
を設けた。

【００４７】上記のようにして図３のものに封止部７を
図４のように設けた有機電界発光素子を作製し、この有
機電界発光素子について、１０ｍＡ／ｃｍ²の定電流を
通電して連続発光試験を５００時間行った。その結果、
ダークスポットの発生成長はみられず、初期輝度と同等
の４１０ｃｄ／ｍ²の発光輝度が得られた。

【００４８】（比較例１）実施例１と同様にして、ＩＴ
Ｏガラス（三容真空社製）を用い、陽極２の上にホール
輸送層１１、有機発光層３と電子輸送層１２を兼用する
層、陰極４をそれぞれ形成した。そしてシランと窒素の
混合ガスを原料ガスとして、実施例１と同様にして低温
プラズマＣＶＤを行なって、陰極４の上に厚み１．０μ
ｍの窒化珪素膜を成膜して保護膜６を形成した。

【００４９】上記のようにして吸水膜を有しない他は、
図１と同様な構成の有機電界発光素子を作製し、この有
機電界発光素子について、１０ｍＡ／ｃｍ²の定電流を
通電して連続発光試験を５００時間行った。その結果、
ダークスポットの発生成長が確認され、また１００ｃｄ
／ｍ²の発光輝度しか得られなかった。

【００５０】

【発明の効果】上記のように本発明の請求項１に係る有
機電界発光素子は、基板と、基板に形成された透明導電
膜からなる陽極と、陽極に形成された有機発光層及び陰
極を備えた有機電界発光素子において、陽極側と陰極側
の外表面の少なくとも一方に、少なくとも一層の吸水膜
と保護膜を設け、保護膜を窒化珪素膜で形成するように
したので、吸水膜による吸水と保護膜による水分の遮断
によって、水分が素子内部に作用することを防止するこ
とができ、しかも保護膜にピンホールやクラックが存在
していても、通過する水分を吸水膜で吸水して素子内部
に水分が作用することを防ぐことができるものであり、
発光特性を長期間に亘って安定して維持することができ
るものである。加えて、窒化珪素膜で形成される保護膜
は水分や酸素の遮断性が高く、発光特性をより長期間に
亘って安定して維持することができるものである。

【００５１】また請求項２の発明は、保護膜を低温プラ
ズマＣＶＤ法で作製される窒化珪素膜で形成するように
したので、室温程度の低温で保護膜を形成することがで
き、高温の作用で有機発光層を劣化させたりするような
ことがなくなるものである。

【００５２】また請求項３の発明は、保護膜を、シラン
と窒素を原料ガスとして、あるいはシランと窒素とアン
モニアを原料ガスとして、低温プラズマＣＶＤ法で作製
される窒化珪素膜で形成するようにしたので、シランと
窒素とアンモニアを原料ガスとして成膜することによっ
て、ピンホールの少ない窒化珪素膜を形成することがで
きるものであり、またシランと窒素を原料ガスとして成
膜することによって、原料ガス中のアンモニアが素子の
発光特性を低下させるようなことなく窒化珪素膜を形成
することができるものである。

【００５３】また請求項４の発明は、保護膜を、シラン
と窒素を原料ガスとして、あるいはシランと窒素とアン
モニアを原料ガスとして、低温プラズマＣＶＤ法で作製
される窒化珪素膜で、複数層に形成するようにしたの
で、シランと窒素を原料ガスとして形成した窒化珪素膜
と、シランと窒素とアンモニアを原料ガスとして形成し
た窒化珪素膜を積層することによって、原料ガス中のア
ンモニアで素子の発光特性を低下させるようなことな
く、ピンホールの少ない保護膜を形成することができる
ものである。

【００５４】また請求項５の発明は、保護膜の最表面
に、無機物からなる封止部を形成するようにしたので、
外部からの水分や酸素の浸入を封止部で完全に阻止する
ことができ、一層、長期に亘って発光特性を安定化する
ことができるものである。

【００５５】また請求項６の発明は、保護膜の最表面
に、有機物からなる封止部を形成するようにしたので、
外部からの水分や酸素の浸入を封止部で完全に阻止する
ことができ、一層、長期に亘って発光特性を安定化する
ことができるものである。

【００５６】また請求項７の発明は、吸水膜を、水分を
化学的に吸着する吸水剤によって形成するようにしたの
で、吸水膜の吸水能力を高く得ることができ、素子に作
用する水分を効果的に除去して、発光特性を一層長期間
に亘って安定して維持することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示す断面図であ
る。

【図２】本発明の実施の形態の他の一例を示す断面図で
ある。

【図３】本発明の実施の形態のさらに他の一例を示す断
面図である。

【図４】本発明の実施の形態のさらに他の一例を示す断
面図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 陽極 ３ 有機発光層 ４ 陰極 ５ 吸水膜 ６ 保護膜 ７ 封止部

フロントページの続き (72)発明者 城戸 淳二 奈良県北葛城郡広陵町馬見北９−４−３ (72)発明者 近藤 行廣 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 岸上 泰久 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 3K007 AB13 AB18 BB05 CA01 CB01 DA01 DB03 EA01 EB00 FA01 FA02 4K030 AA06 AA13 AA18 BA40 CA06 FA01 HA04 LA18

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板と、基板に形成された透明導電膜か
   らなる陽極と、陽極に形成された有機発光層及び陰極を
   備えた有機電界発光素子において、陽極側と陰極側の外
   表面の少なくとも一方に、少なくとも一層の吸水膜と保
   護膜を設け、保護膜を窒化珪素膜で形成して成ることを
   特徴とする有機電界発光素子。
2. 【請求項２】 保護膜を低温プラズマＣＶＤ法で作製さ
   れる窒化珪素膜で形成して成ることを特徴とする請求項
   １に記載の有機電界発光素子。
3. 【請求項３】 保護膜が、シランと窒素を原料ガスとし
   て、あるいはシランと窒素とアンモニアを原料ガスとし
   て、低温プラズマＣＶＤ法で作製される窒化珪素膜で形
   成されていることを特徴とする請求項２に記載の有機電
   界発光素子。
4. 【請求項４】 保護膜が、シランと窒素を原料ガスとし
   て、あるいはシランと窒素とアンモニアを原料ガスとし
   て、低温プラズマＣＶＤ法で作製される窒化珪素膜で、
   複数層に形成されていることを特徴とする請求項２又は
   ３に記載の有機電界発光素子。
5. 【請求項５】 保護膜の最表面に、無機物からなる封止
   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電界発光素子。
6. 【請求項６】 保護膜の最表面に、有機物からなる封止
   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電界発光素子。
7. 【請求項７】 吸水膜が、水分を化学的に吸着する吸水
   剤によって形成されていることを特徴とする請求項１乃
   至６のいずれかに記載の有機電界発光素子。