JP2002208476A - 有機発光素子 - Google Patents

有機発光素子

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期間安定した発光特性を維持することがで
き、且つ安全な有機発光素子を提供する。 【解決手段】 陽極及び陰極間に一または複数の有機化
合物を含む層を少なくとも有する有機発光積層体を気密
性容器に収納して外気を遮断し、気密性容器内に配置さ
れる乾燥剤として下記一般式[1]で示される化合物を
使用する。 R−NCO…[1] ただし、一般式[1]中、Rは置換又は無置換のアルケ
ニル基、置換又は無置換のアリル基、置換又は無置換の
スチリル基、置換又は無置換のアクリル基、アルケニル
置換複素環基である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、陽極及び陰極間に
蛍光性有機化合物を含む層を挟持した有機発光積層体を
有する有機発光素子に係り、詳しくは長期にわたって安
定した発光特性を有する有機発光素子に関する。
【0002】
【従来の技術】有機発光素子は、陽極と陰極との間に蛍
光性有機化合物を含む有機薄膜を挟持させ、各電極から
電子及びホール(正孔)を注入することにより、蛍光性
化合物の励起子を生成させ、この励起子が基底状態に戻
る際に放射される光を利用する素子である。有機発光素
子の特徴としては、有機蛍光色素を変える事により、取
り出し光の変換に自由度を持たせる事ができる。さら
に、自発光素子であるため視認性にすぐれている等の特
徴を有しており、携帯端末のディスプレイや各種産業機
器のディスプレイとして期待されている。
【0003】しかしながら、有機発光素子は駆動時間が
長くなると発光特性が著しく低下するという欠点を有し
ている。このような特性の低下を招く原因の一つとし
て、素子中に含有される水分が挙げられる。すなわち、
有機発光素子に用いられる有機材料中の水分や素子中に
浸透もしくは進入した水分が陰極金属材料との剥離を招
き、いわゆるダークスポットと呼ばれる未通電欠陥を生
じる。
【0004】したがって、このダークスポットの発生を
抑制するためには、有機発光素子内部の水分を除去する
必要がある。
【0005】従来、素子の内部の水分量を抑制する手段
としては、例えば特開平7−169567号公報には、
陽極、有機発光材料層、陰極からなる素子の外側に乾燥
剤を含有する保護膜および封止層を積層した構造を有す
るものが提案されている。また特開平3−261091
号公報には、対向する一対の電極間に有機発光材料層が
挟持された積層体を気密ケース内に収納し、この積層体
から隔離して気密ケース内に五酸化二燐からなる乾燥手
段を設ける事により、気密ケース内に積層体と乾燥手段
を中空封止するものが提案されている。さらに特開平9
−148066号公報には、一対の電極間に有機発光材
料層が挟持された積層体を気密ケース内に収納し、この
積層体から隔離して気密ケース内にアルカリ土類金属酸
化物からなる乾燥手段を設けることにより、気密ケース
内に積層体と乾燥手段を中空封止するものが提案されて
いる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の公報に提案されている有機発光素子では、保護膜形成
による陰極へのダメージや、五酸化二燐からなる乾燥手
段を設ける方法においては、五酸化二燐から水により誘
導されるリン酸の悪影響が指摘されている。また、アル
カリ金属酸化物を乾燥剤として用いる方法においては、
ある種の金属酸化物の毒性が懸念される。
【0007】本発明は、上記事情に鑑みて創案されたも
のであり、その目的は、有機発光素子に悪影響をおよぼ
す懸念がなく、且つ毒性の心配のない乾燥剤を用いるこ
とにより、長期間安定した発光特性を維持することがで
き、且つ安全な有機発光素子を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成すべ
く、本発明の有機発光素子は、陽極及び陰極からなる一
対の電極と、該一対の電極間に挟持された一または複数
の有機化合物を含む層を少なくとも有する有機発光積層
体と、この有機発光積層体を収納して外気を遮断する気
密性容器とを備え、この気密性容器内に配置される乾燥
剤として下記一般式[1]で示される化合物を使用する
ものである。
【0009】R−NCO…[1]
【0010】ただし、一般式[1]中、Rは置換又は無
置換のアルケニル基、置換又は無置換のアリル基、置換
又は無置換のスチリル基、置換又は無置換のアクリル
基、アルケニル置換複素環基である。
【0011】上記有機発光素子において、乾燥剤が一般
式[1]で示される化合物の重合体であってもよい。
【0012】若しくは、乾燥剤が一般式[1]で示され
る化合物と無機化合物との複合体であってもよい。
【0013】または、乾燥剤が一般式[1]で示される
化合物の重合体と無機化合物の複合体であってもよい。
【0014】また、一般式[1]で示される化合物を蒸
着または塗布により有機発光積層体上に配置することが
好ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】 以下に、本発明の好適な実施の
形態を説明するが、本発明は本実施の形態に限られな
い。
【0016】図1は本発明の有機発光素子における断面
構造の一例を示す模式図、図2は本発明の有機発光素子
における断面構造の他の例を示す模式図である。図1に
おいて、本実施形態の有機発光素子は、ガラス基板1、
有機発光素子材料層と金属電極層からなる発光層2、乾
燥材料3、封止体4、及び封止材料を基板1に接着する
接着材料5からなっている。また図2においては、有機
発光素子はガラス基板1、有機発光素子材料層と金属電
極層からなる発光層2、発光層2を被覆する乾燥材料
3、封止体4、及び封止材料を基板1に接着する接着材
料5からなっている。
【0017】本実施形態の有機発光素子においては、図
1及び図2のいずれの場合も、気密性パッケージとなっ
ており、内部は乾燥性の不活性ガスが封入されている。
この乾燥手段は有機化合物であるイソシヤネート化合物
を用いることが特徴であり、イソシヤネートは不可逆的
に水分と反応して、パッケージ内部の水分を捕捉する。
【0018】乾燥剤3としては、下記一般式[1]で示
される化合物を使用する。
【0019】R−NCO…[1]
【0020】ただし、この一般式[1]中、Rは置換又
は無置換のアルケニル基、置換又は無置換のアリル基、
置換又は無置換のスチリル基、置換又は無置換のアクリ
ル基、アルケニル置換複素環基である。
【0021】具体的には、乾燥剤3として、例えば化学
式1〜7に示す化合物番号1〜65の化合物を使用す
る。またこの乾燥剤3は、一般式[1]で示される化合
物の重合体であっても、一般式[1]で示される化合物
と無機化合物との複合体であっても、或いは一般式
[1]で示される化合物の重合体と無機化合物の複合体
であってもよい。
【0022】
【化1】
【0023】
【化2】
【0024】
【化3】
【0025】
【化4】
【0026】
【化5】
【0027】
【化6】
【0028】
【化7】
【0029】乾燥剤3の封入方法としては、例えば例示
化合物を封入体4の上部に蒸着する方法、無機化合物と
の複合材として封入体4の上部に固定する方法、封入体
4の上部にスピンコートなどにより塗布した後、紫外線
ランプまたは熱により重合させフィルムにして固定する
方法、無機化合物との複合体にした後、重合固形化して
固定する方法などの種々の方法が挙げられる。
【0030】
【実施例】 以下に、本発明の実施例を図面に基づいて
詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限るもの
ではない。
【0031】〔実施例1〕本実施例では化合物番号2の
イソシヤネート化合物を乾燥剤として用いる。
【0032】図1に示すように、有機発光素子はガラス
基板1上に透明電極(陽極)21、正孔輸送層22、発
光層を兼ねた電子輸送層23、そして金属電極(陰極)
24が積層されている。
【0033】次に、本実施例の有機発光素子の作成方法
について説明する。
【0034】まず、スパッタリング法により、透明電極
21としてITOを120nm成膜する。
【0035】次に、正孔輸送層22としてN,N’−ビ
ス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニル−
(1,1’−ビフェニル)−4−4’−ジアミン(以
下、「TPD」という。)を、電子輸送層23としてト
リス(8−キノリノール)アルミニウム(以下、「Al
3」という。)を順次真空蒸着法により蒸着する。こ
こで、TPD、Alq3の膜厚は、それぞれ50nmで
ある。なお、蒸着時の真空度は2〜3×10-4Paであ
り、成膜速度は0.2〜0.3nm/secとした。
【0036】続いて、先ほどの有機層の上に、金属電極
24としてMgとAgを10:1の蒸着速度比で真空蒸
着法により共蒸着し、Mg/Agが10/1の合金を2
00nm形成する。蒸着時の真空度は1.0×10-3
a、成膜速度は1nm/secとした。
【0037】封止体4内に、化合物番号2のイソシヤネ
ート化合物を塗布し、UV照射することにより硬化させ
た。窒素雰囲気中で、この封止体4と有機発光素子を図
1のように接着し、密封する。
【0038】封止直後に、透明電極21をプラス、金属
電極24をマイナスにして、7Vの直流電圧を印加し、
素子の発光状態を顕微鏡で観察した。次に、この素子を
温度60℃、湿度90%の環境に700時間放置し、再
び前回と同様に7Vの直流電圧を印加して、素子の発光
状態を観察したが、ダークスポットの成長はほとんど見
られなかった。
【0039】〔実施例2〕本実施例では、化合物番号7
のp−NCOのイソシヤネート化合物を乾燥剤として用
いる。
【0040】実施例1と同様に有機発光素子を作成後、
窒素雰囲気中で、封止体4内に化合物番号7のp−NC
Oのイソシヤネート化合物を塗布し、さらに封止体4の
縁にUV硬化型の接着剤5を塗り、有機発光素子基板と
貼り合わせ、UV照射することによりイソシヤネート化
合物およびUV硬化性接着剤を同時に硬化させ、密封し
た。
【0041】封止直後、及び温度60℃、湿度90%の
環境に700時間放置後の素子の発光状態を観察した
が、ダークスポットの成長は実施例1と同様にほとんど
見られなかった。
【0042】〔実施例3〕本実施例では、化合物番号8
のイソシヤネート化合物を乾燥剤として用いる。
【0043】実施例1と同様に有機発光素子を作成後、
窒素雰囲気中で、封止体4内に化合物番号8のイソシヤ
ネート化合物を塗布し、この封止体4を100℃で10
分間加熱しイソシヤネート化合物を重合させた。
【0044】封止直後、及び温度60℃、湿度90%の
環境に700時間放置後の素子の発光状態を観察した
が、ダークスポットの成長は実施例1と同様にほとんど
見られなかった。
【0045】〔実施例4〕本実施例では、化合物番号3
7のイソシヤネート化合物を乾燥剤として用いる。
【0046】実施例1と同様に有機発光素子を作成後、
化合物番号37のイソシヤネート化合物を真空蒸着によ
り有機発光素子を覆うように成膜する。封止体4を窒素
雰囲気中で、有機発光素子と図2のように接着し、密封
する。
【0047】封止直後、及び温度60℃、湿度90%の
環境に700時間放置後の素子の発光状態を観察した
が、ダークスポットの成長はほとんど見られなかった。
【0048】〔実施例5〕本実施例では、化合物番号5
9のイソシヤネート化合物を酸化カルシウム(CaO)
とともに乾燥剤として用いる。
【0049】実施例1と同様に有機発光素子を作成後、
窒素雰囲気中で化合物番号59のイソシヤネート化合物
とCaOを混合したものを封止体4内に塗布し、UV照
射することにより硬化させた。この封止体と有機発光素
子を図1のように接着し、密封する。
【0050】封止直後、及び温度60℃、湿度90%の
環境に700時間放置後の素子の発光状態を観察した
が、ダークスポットの成長はほとんど見られなかった。
【0051】従来は、有機発光素子に直接接触しないよ
うに封止体4と例えば通気性のあるシール剤との間に封
入されていた無機化合物乾燥剤を、イソシヤネート化合
物と混ぜることにより、封止体4に固定させ、なおかつ
無機化合物の吸水性を落とすことなく用いることができ
るようになった。
【0052】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一般式[1]で示されるイソシヤネート化合物を乾燥剤
として用いることにより、水分を吸収後も固体状態を維
持することができるため、有機発光素子に悪影響をおよ
ぼす懸念がなく、且つ毒性がないため、素子破損時に人
体への悪影響もない。これにより、長期間安定した発光
特性を維持することができ、且つ安全な有機発光素子を
提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の有機発光素子における一例を示す模式
図である。
【図2】本発明の有機発光素子における他の例を示す模
式図である。
【符号の説明】
1 ガラス基板 2 有機発光積層体 3 乾燥材料 4 封止体 5 接着材料 21 透明電極(陽極) 22 正孔輸送層 23 発光層を兼ねた電子輸送層 24 金属電極(陰極)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 幸一 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 妹尾 章弘 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 田邊 浩 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 3K007 AB13 AB18 BB01 BB04 BB05 CA01 CB01 DA01 DB03 EA01 EB00

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 陽極及び陰極からなる一対の電極と、該
    一対の電極間に挟持された一または複数の有機化合物を
    含む層を少なくとも有する有機発光積層体と、この有機
    発光積層体を収納して外気を遮断する気密性容器とを備
    え、この気密性容器内に配置される乾燥剤として下記一
    般式[1]で示される化合物を使用したことを特徴とす
    る有機発光素子。 R−NCO…[1] (一般式[1]中、Rは置換又は無置換のアルケニル
    基、置換又は無置換のアリル基、置換又は無置換のスチ
    リル基、置換又は無置換のアクリル基、アルケニル置換
    複素環基である。)
  2. 【請求項2】 乾燥剤が一般式[1]で示される化合物
    の重合体であることを特徴とする請求項1に記載の有機
    発光素子。
  3. 【請求項3】 乾燥剤が一般式[1]で示される化合物
    と無機化合物との複合体であることを特徴とする請求項
    1に記載の有機発光素子。
  4. 【請求項4】 乾燥剤が一般式[1]で示される化合物
    の重合体と無機化合物の複合体であることを特徴とする
    請求項1に記載の有機発光素子。
  5. 【請求項5】 一般式[1]で示される化合物を蒸着ま
    たは塗布により有機発光積層体上に配置したことを特徴
    とする請求項1乃至4のいずれかに記載の有機発光素
    子。
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