JP2004079300A

JP2004079300A - Light emitting element and its manufacturing method

Info

Publication number: JP2004079300A
Application number: JP2002236364A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Mishima; 三島　雅之
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2002-08-14
Filing date: 2002-08-14
Publication date: 2004-03-11

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light emitting element excellent in durability and emission luminance usable effectively to a surface light source such as a full color display, a back light, an illumination light source and the like, and to a light source array of a printer and the like, and to provide its manufacturing method. <P>SOLUTION: This light emitting element comprises a laminate having an anode substrate 1, an anode 2, at least one layer of organic layers 3 containing a light emitting layer, a cathode 4, and a cathode substrate 5 in this order. The side part of the laminate is sealed by an adhesive 8 over the entire periphery. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフルカラーディスプレイ、バックライト、照明光源等の面光源やプリンター等の光源アレイ等に有効に利用できる発光素子、特に有機電界発光（ＥＬ）素子に関するものであり、詳しくは、発光輝度および耐久性に優れた発光素子およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有機物質を使用した有機発光素子には、塗布型素子、蒸着型素子があるが、いずれも十分な耐久性を有するものが得られていない。その大きな一つの要因として水分を挙げることができる。発光素子内に水分が存在すると、電気分解により水が酸素と水素に分解され、発生した酸素と水素が耐久性悪化の原因となる。また水が陰極と反応することも耐久性悪化の原因となる。水分を取り除く方法として、特開平９−１４８０６６号に封止素子内に乾燥剤を入れる方法が提案されている。この方法では封止素子の雰囲気中の水分を取り除くことはできるが、基板や有機層内の水分は除去できない。また特開２００２−８８５２号は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を発光素子の封止空間に設置することを提案している。しかしこれらの金属は、水分や酸素に対して非常に反応性が高いため不安定であり、安定した耐久性は得られない。それ故に本分野では封止空間をできるだけなくし、かつ素子内への水分及び酸素の侵入を徹底的に防ぐ方法が強く望まれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明は、フルカラーディスプレイ、バックライト、照明光源等の面光源や、プリンター等の光源アレイなどに有効に利用でき、耐久性と発光輝度に優れた発光素子及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は、（ａ）　発光素子の側面を接着剤により封止することにより、封止空間がなく耐久性及び発光輝度に優れた発光素子が得られること、及び（ｂ）　部分積層体を貼り合わせて積層体を作製した後で、前記積層体の側面を全周にわたって接着剤により封止することにより、上記構造の発光素子を効率よく製造できることを発見し、本発明に想到した。
【０００５】
すなわち、本発明の発光素子は、陽極基板、陽極、発光層を含む少なくとも一層の有機層、陰極及び陰極基板をこの順に有する積層体からなる発光素子であって、積層体の側面部が全周にわたって接着剤により封止されていることを特徴とする。積層体は、陽極と有機層との間、有機層と陰極との間、及び有機層の間から選ばれる少なくとも一つに貼り合わせ構造を有するのが好ましい。
【０００６】
本発明の発光素子の製造方法は、陽極基板、陽極、発光層を含む少なくとも一層の有機層、陰極及び陰極基板をこの順に有する積層体からなる発光素子の製造方法であって、（ａ）陽極基板及び陽極を含む部分積層体と、陰極基板、陰極及び有機層を含む部分積層体、（ｂ）陽極基板、陽極及び有機層を含む部分積層体と、陰極基板及び陰極を含む部分積層体、又は（ｃ）陽極基板、陽極及び有機層の一部を含む部分積層体と、陰極基板、陰極及び有機層の他の部分を含む部分積層体、とを貼り合わせて積層体を作製する工程と、前記積層体の側面を全周にわたって接着剤により封止する工程とを含むことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の発光素子は、陽極基板、陽極、発光層を含む少なくとも一層の有機層、陰極及び陰極基板をこの順に有する積層体からなり、積層体の側面部が全周にわたって接着剤により封止された構造を有する。側面部を全周にわたって接着剤で封止することにより、水分や酸素を発光素子内に侵入させることなく、耐久性の優れた発光素子を作製することができる。まず本発明の特徴である接着剤による封止及びその方法について、詳細に説明する。
【０００８】
［１］　接着剤
本発明の発光素子に使用する接着剤は特に限定されず、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、二液型硬化樹脂、水分硬化樹脂、嫌気性硬化樹脂、ホットメルト型樹脂等を使用できる。なかでも水分透過性及び酸素透過性が小さいエポキシ系の接着剤が好ましく、紫外線硬化型、熱硬化型、二液硬化型のいずれも好ましい。さらに工程数の削減及び容易性の観点から、紫外線硬化型が好ましい。
【０００９】
接着剤の塗布法は特に限定されないが、ディスペンス法が好ましい。接着剤の塗布量は特に限定されず、紫外線硬化型の接着剤を使用する場合には、紫外線が充分に吸収される膜厚になるように塗布すればよい。また二液混合型を用いる場合、二液を充分に混合させれば、量は特に限定されない。発光素子の耐久性を確保するために、接着剤の厚さＤ（図１参照）は０．１〜５ｍｍであるのが好ましい。
【００１０】
接着剤は積層体の側面部に全周にわたって塗布する。ここで「側面部の全周」とは、（ａ）　図１に示すように陽極基板、陽極、有機層、陰極及び陰極基板の端面が全て揃っている場合には、これらの層からなる積層体の側面全体を意味するが、（ｂ）　図２及び図３に示すように陽極基板又は陰極基板が大きい場合には、その大きな基板を除く層からなる積層体の側面全体を意味する。
【００１１】
［２］　製造方法
本発明の発光素子の製造方法は、（ａ）　陽極上に有機層を製膜して、残余の層（陰極及び陰極基板）を貼り合わせるか、（ｂ）　陰極上に有機層を製膜して、残余の層（陽極及び陽極基板）を貼り合わせるか、（ｃ）　陽極及び陰極上にそれぞれ有機層を製膜して、有機層同士を貼り合わせた後、得られた積層体の側面を接着剤により封止する工程を有する。（ｃ）　の場合、有機層のどの層間を貼り合わせるかは適宜選択することができる。
【００１２】
貼り合わせ法を用いることにより、貼り合わせ界面に余分な封止空間ができず、耐久性が向上するという利点が得られるだけでなく、大面積の発光素子を安価に効率よく作製することができる。貼り合わせ法としては、２つの層の界面を密着、圧着、融着等により接合する方法が挙げられる。貼り合わせる際に加熱及び／又は加圧を施すのが好ましい。加熱及び加圧を単独で行っても良いし、これらを組み合せても良い。
【００１３】
加熱手段としては、一般的な方法を用いることができ、例えばラミネータ、赤外線ヒータ、ローラーヒータ、ヒータ、レーザ、熱ヘッド等を用いることができる。大面積の貼り合わせを行う場合、面状加熱手段が好ましく、ラミネータ、赤外線ヒータ、ローラーヒータ等がより好ましい。貼り合わせ温度は特に限定されず、有機層の材質や加熱部材によって変更することができる。一般的には、４０〜２５０℃が好ましく、５０〜２００℃がより好ましく、６０〜１８０℃が特に好ましい。ただし好ましい貼り合わせ温度は、加熱部材、材料及び基板の耐熱性に関係し、耐熱性が向上すればそれに伴って変化する。
【００１４】
加圧手段は特に限定されないが、ガラス等の歪により破壊されやすい基板を用いる場合は、均一に加圧できるものが好ましい。例えば、片方又は両方をゴムにした対ローラを用いるのが好ましく、具体的にはラミネータ（ファーストラミネータＶＡ−４００ＩＩＩ（大成ラミネータ（株）製）等）、熱転写プリント用の熱ヘッド等を用いることができる。
【００１５】
本発明の発光素子を構成する積層体は、少なくとも陽極基板、陽極、有機層、陰極、及び陰極基板を有する層構成を有し、この他に水分吸収層及び／又は酸素吸収層（以下「水分・酸素吸収層」という。）を有するのが好ましい。有機層は、少なくとも一層の発光層を有する他、電子輸送層、正孔輸送層等を有するのが好ましい。水分・酸素吸収層を有する場合、貼り合わせる位置（／／）は、陽極基板／陽極／／有機層／陰極／水分・酸素吸収層／陰極基板、又は陽極基板／陽極／有機層／／陰極／水分・酸素吸収層／陰極基板が好ましい。また有機層同士を貼り合わせても良い。有機層は貼り合わせを向上させるために、後述するポリマーバインダー（バインダー樹脂）を含有しても良い。
【００１６】
［３］　層構成
図１〜図３はそれぞれ本発明の製造方法により作製した発光素子の層構成の例を示す断面図である。図１〜図３中、１は陽極基板、２は陽極、３は有機層、４は陰極、５は陰極基板、６は陽極リード、７は陰極リード、８は接着剤層を示す。
【００１７】
図１は、陽極基板１及び陰極基板５が同じ大きさであり、両者をずらすことなく貼り合わせた例を示す。貼り合わせの位置は、陽極２と有機層３の間、有機層３と陰極４の間の他、有機層３を形成する各層の間であっても良い。接着剤層８は陽極基板１、陽極２、有機層３、陰極４及び陰極基板５の外周を被覆する。
【００１８】
図２は、陽極基板１と陰極基板５が陽極２及び陰極４よりもそれぞれ大きく、陽極基板１と陰極基板５をずらして貼り合わせた例を示す。貼り合わせの位置は、図１に示す例と同じで良い。接着剤層８は陽極２、有機層３及び陰極４の外周全体を被覆し、さらに陽極２の側面に揃った陽極基板１の側面及び陰極４の側面に揃った陰極基板５側面を被覆する。
【００１９】
図３は、陽極２より大きい陽極基板１に、陰極４と同じ大きさの陰極基板５側を貼り合わせた例を示す。貼り合わせの位置は、図１に示す例と同じで良い。接着剤層８は陽極２、有機層３、陰極４及び陰極基板５の外周全体を被覆する。
【００２０】
図４〜図７に本発明の発光素子の有機層３の例の概略図を示す。図４は、有機層３が発光層９のみからなる場合の概略を示す図であり、この場合の貼り合わせ位置（／／）は陽極基板／陽極／／有機層／陰極／水分・酸素吸収層／陰極基板、陽極基板／陽極／有機層／／陰極／水分・酸素吸収層／陰極基板の他、陽極基板／陽極／発光層／／発光層／陰極／水分・酸素吸収層／陰極基板であってもよい。
【００２１】
図５は有機層３が発光層９、電子輸送層１０の二層からなる場合の概略を示す図であり、この場合の貼り合わせ位置は、図４の例に示す位置の他、陽極基板／陽極／発光層／／電子輸送層／陰極／水分・酸素吸収層／陰極基板であってもよい。
【００２２】
図６は有機層３が正孔輸送層１１、発光層９の二層からなる場合の概略を示す図であり、この場合の貼り合わせ位置は、図４の例に示す位置の他、陽極基板／陽極／正孔輸送層／／発光層／陰極／水分・酸素吸収層／陰極基板であってもよい。
【００２３】
図７は有機層３が正孔輸送層１１／発光層９／電子輸送層１０の三層からなる場合の概略を示す図であり、この場合の貼り合わせ位置は、図４の例に示す位置の他、陽極基板／陽極／正孔輸送層／／発光層／電子輸送層／陰極／水分、酸素吸収層／陰極基板であってもよい。また陽極基板／陽極／正孔輸送層／発光層／／電子輸送層／陰極／水分・酸素吸収層／陰極基板であってもよい。
【００２４】
［４］　各層の材料
以下、本発明の発光素子の各層を構成する材料について詳細に説明する。
【００２５】
（ａ）陽極基板
本発明で使用する陽極基板の具体例としては、ジルコニア安定化イットリウム（ＹＳＺ）、ガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルやポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）、ポリイミド、等の有機材料が挙げられる。有機材料の場合、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、及び加工性に優れていることが好ましい。
【００２６】
陽極基板の形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、発光素子の用途、目的等に応じて適宜選択することができる。一般的には、前記形状としては、板状である。前記構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、単一部材で形成されていてもよいし、２以上の部材で形成されていてもよい。
【００２７】
陽極基板は、無色透明であってもよいし、不透明であってもよい。陽極基板には、その表面又は裏面（陽極側）に透湿防止層（ガスバリア層）を設けることができる。前記透湿防止層（ガスバリア層）の材料としては、窒化珪素、酸化珪素などの無機物が好適に用いられる。前記透湿防止層（ガスバリア層）は、例えば、高周波スパッタリング法などにより形成することができる。
【００２８】
陽極基板には、さらに必要に応じて、ハードコート層、アンダーコート層などを設けてもよい。陽極基板はその熱線膨張係数が２０　ｐｐｍ／℃以下であるのが好ましい。熱膨張係数は、一定速度で加熱し、試料の長さの変化を検知する方法で測定され、主にＴＭＡ法により測定される。熱線膨張係数が２０　ｐｐｍ／℃よりも大きいと、貼合わせ工程や使用時の熱等で電極や有機層の剥がれの原因となり、耐久性悪化の原因となる。
【００２９】
陽極基板の水分透過率は０．１　ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下であるのが好ましく、０．０５　ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下であるのがより好ましく、０．０１　ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下であるのが特に好ましい。また、酸素透過率は０．１　ｍｌ／ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であるのが好ましく、０．０５　ｍｌ／ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であるのがより好ましく、０．０１　ｍｌ／ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であるのが特に好ましい。水分透過率はＪＩＳ　Ｋ７１２９；１９９２法に準拠した方法（主としてＭＯＣＯＮ法）により測定できる。酸素透過率はＪＩＳ　Ｋ７１２６；１９８７法に準拠した方法（主としてＭＯＣＯＮ法）により測定できる。このようにすることにより、発光素子内に耐久性悪化の原因となる水分や酸素の侵入を防ぐことが可能となる。
【００３０】
（ｂ）陽極
前記陽極としては、通常、有機層に正孔を供給する陽極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はない。発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができる。
【００３１】
前記陽極の材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、有機導電性化合物、またはこれらの混合物を好適に挙げられ、仕事関数が４．０　ｅＶ以上の材料が好ましい。具体例としては、アンチモンやフッ素等をドープした酸化錫（ＡＴＯ、ＦＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）等の半導性金属酸化物、金、銀、クロム、ニッケル等の金属、さらにこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物または積層物、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、前記半導性金属酸化物または金属化合物の分散物、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなどの有機導電性材料、およびこれらとＩＴＯとの積層物などが挙げられる。
【００３２】
前記陽極は例えば、本発明においては真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式、などの中から前記材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って基板又は有機層上に形成することができる。例えば、前記陽極の材料として、ＩＴＯを選択する場合には、前記陽極の形成は、直流あるいは高周波スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等に従って行うことができる。
【００３３】
なお前記陽極のパターニングは、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングにより行ってもよいし、レーザなどによる物理的エッチングにより行ってもよく、また、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法により行ってもよい。
【００３４】
前記陽極の厚みとしては、前記材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常１０　ｎｍ〜５０μｍであり、５０　ｎｍ〜２０μｍが好ましい。前記陽極の抵抗値としては、１０^６Ω／□以下が好ましく、１０^５Ω／□以下がより好ましい。１０^５Ω／□以下の場合、本発明のバスライン電極を設置することにより性能の優れた大面積発光素子を得ることができる。前記陽極は、無色透明であっても、有色透明であってもよく、前記陽極側から発光を取り出すためには、その透過率としては、６０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましい。この透過率は、分光光度計を用いた公知の方法に従って測定することができる。
【００３５】
（ｃ）陰極基板
本発明で使用する陰極基板の具体例としては、ジルコニア安定化イットリウム（ＹＳＺ）、ガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルやポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）、ポリイミド、等の有機材料が挙げられる。有機材料の場合、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、及び加工性に優れていることが好ましい。
【００３６】
陰極基板の形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、発光素子の用途、目的等に応じて適宜選択することができる。一般的には、前記形状としては、板状である。前記構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、単一部材で形成されていてもよいし、２以上の部材で形成されていてもよい。
【００３７】
陰極基板は、無色透明であってもよいし、不透明であってもよい。陰極基板が不透明である場合には、金属箔の片面又は両面に絶縁層を設けた基板支持体が好ましい。金属箔は特に限定されず、アルミニウム箔、銅箔、ステンレス箔、金箔、銀箔等の金属箔を用いることができる。中でも加工の容易さ及びコストの観点からアルミ箔又は銅箔が好ましい。絶縁層は特に限定的でなく、例えば無機酸化物や無機窒化物等の無機物や、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、アリルジグリコールカーボネート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）、ポリイミド等のプラスチックにより形成することができる。
【００３８】
陰極基板はその熱線膨張係数が２０　ｐｐｍ／℃以下であるのが好ましい。熱膨張係数は、一定速度で加熱し、試料の長さの変化を検知する方法で測定され、主にＴＭＡ法により測定される。熱線膨張係数が２０　ｐｐｍ／℃よりも大きいと、貼合わせ工程や使用時の熱等で電極や有機層の剥がれの原因となり、耐久性悪化の原因となる。
【００３９】
陰極基板に設けた絶縁層の熱線膨張係数も２０　ｐｐｍ／℃以下であるのが好ましい。熱線膨張係数が２０　ｐｐｍ／℃以下の絶縁層を形成する材料としては、酸化珪素、酸化ゲルマニウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化銅等の金属酸化物や、窒化珪素、窒化ゲルマニウム、窒化アルミニウム等の金属窒化物が好ましく、これらを一種又は二種以上を組合わせて用いることができる。金属酸化物及び／又は金属窒化物の無機絶縁層の厚さは１０〜１０００　ｎｍであるのが好ましい。無機絶縁層が１０　ｎｍより薄いと絶縁性が低すぎる。また。無機絶縁層が１０００　ｎｍより厚いとクラックが生じやすくなり、ピンホールができて絶縁性が低下する。金属酸化物及び／又は金属窒化物の絶縁層を製膜する方法は限定的でなく、蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等の乾式法や、ゾルーゲル法等の湿式法、又は金属酸化物及び／又は金属窒化物の粒子を溶剤に分散し塗布する方法等を利用することができる。
【００４０】
熱線膨張係数が２０　ｐｐｍ以下のプラスチック材料としては、特にポリイミドや液晶ポリマーが好ましく用いることができる。これらのプラスチック材料の性質等の詳細については「プラスチック・データブック」（旭化成アミダス（株）「プラスチック」編集部編）等に記載されている。ポリイミド等を絶縁層として用いる場合にはポリイミド等のシートとアルミ箔を積層するのが好ましい。ポリイミド等のシートの厚さは１０〜２００μｍであるのが好ましい。ポリイミド等のシートの厚さが１０μｍより薄いと積層時のハンドリングが困難になる。またポリイミド等のシートの厚さが２００μｍよりも厚いと可撓性が損なわれ、ハンドリングが不便になる。絶縁層は金属箔の片面だけに設けても良いが、両面に設けても良い。両面に設ける場合、両面とも金属酸化物及び／又は金属窒化物であっても良く、また両面ともポリイミドのようなプラスチック絶縁層であっても良い。また一方の片面が金属酸化物及び／又は金属窒化物からなる絶縁層であり、他方の片面がポリイミドシート絶縁層であっても良い。さらに必要によりハードコート層やアンダーコート層を設けても良い。
【００４１】
陰極基板の水分透過率は０．１　ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下であるのが好ましく、０．０５　ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下であるのがより好ましく、０．０１　ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下であるのが特に好ましい。また、酸素透過率は０．１　ｍｌ／ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であるのが好ましく、０．０５　ｍｌ／ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であるのがより好ましく、０．０１　ｍｌ／ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であるのが特に好ましい。水分透過率はＪＩＳ　Ｋ７１２９；１９９２法に準拠した方法（主としてＭＯＣＯＮ法）により測定できる。酸素透過率はＪＩＳ　Ｋ７１２６；１９８７法に準拠した方法（主としてＭＯＣＯＮ法）により測定できる。このようにすることにより、発光素子内に耐久性悪化の原因となる水分や酸素の侵入を防ぐことが可能となる。このような材料として、前記と同様の材料を用いることができる。
【００４２】
（ｄ）陰極
陰極としては、通常、前記有機層に電子を注入する陰極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はない。このため発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極の中から適宜選択することができる。
【００４３】
前記陰極の材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物などが挙げられ、仕事関数が４．５　ｅＶ以下のものが好ましい。具体例としてはアルカリ金属（たとえば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、ＣＳ等）、アルカリ土類金属（たとえばＭｇ、Ｃａ等）、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−銀合金、インジウム、イッテルビウム等の希土類金属、などが挙げられる。これらは単独で使用してもよいが、安定性と電子注入性とを両立させる観点からは、２種以上を好適に併用することができる。
【００４４】
これらの中でも、電子注入性の点で、アルカリ金属やアルカリ土類金属が好ましく、保存安定性に優れる点で、アルミニウムを主体とする材料が好ましい。前記アルミニウムを主体とする材料とは、アルミニウム単独、又はアルミニウムと０．０１〜１０重量％のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属との合金若しくは混合物（例えば、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金など）をいう。
【００４５】
なお前記陰極の材料については、特開平２−１５５９５号及び特開平５−１２１１７２号に詳述されている。
【００４６】
前記陰極の形成法は、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができるが、本発明においては真空機器内でおこなう。例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式、などの中から前記材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って前記基板上に形成することができる。例えば、前記陰極の材料として、金属等を選択する場合には、その１種又は２種以上を同時又は順次にスパッタ法等に従って行うことができる。
【００４７】
なお陰極のパターニングは、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングにより行ってもよいし、レーザなどによる物理的エッチングにより行ってもよく、また、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法により行ってもよい。
【００４８】
また、前記陰極と前記有機層との間に前記アルカリ金属又は前記アルカリ土類金属のフッ化物等による誘電体層を０．１〜５ｎｍの厚みで挿入してもよい。なお前記誘電体層は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等により形成することができる。
【００４９】
前記陰極の厚みとしては、前記材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常１０　ｎｍ〜５μｍであり、５０　ｎｍ〜１μｍが好ましい。
【００５０】
（ｅ）有機層
本発明において、前記有機層は、発光層を含む少なくとも一層の有機層からなる。なお本明細書において、「誘導体」という用語はその化合物自身及びその誘導体を意味する。
【００５１】
（１）有機層の構成
具体的な層構成としては、発光層のみの単層構成、発光層／電子輸送層、正孔輸送層／発光層、正孔輸送層／発光層／電子輸送層、／発光層／電子輸送層／電子注入層、正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層、等の多層構成をとることができる。
【００５２】
（２）発光層
本発明に用いられる発光層は、少なくとも一種の発光材からなり、必要に応じて正孔輸送材、電子輸送材、ホスト材を含んでも良い。本発明に用いられる発光材としては特に限定されることはなく、蛍光発光性化合物または燐光発光性化合物であれば用いることができる。例えば蛍光発光性化合物としては、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、スチリルベンゼン誘導体、ポリフェニル誘導体、ジフェニルブタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ナフタルイミド誘導体、クマリン誘導体、ペリレン誘導体、ペリノン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アルダジン誘導体、ピラリジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体、キナクリドン誘導体、ピロロピリジン誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、スチリルアミン誘導体、芳香族ジメチリデン化合物、８−キノリノール誘導体の金属錯体や希土類錯体に代表される各種金属錯体、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等の高分子化合物等が挙げられる。これらは一種もしくは二種以上を混合して用いることができる。
【００５３】
燐光発光性化合物としては特に限定されることはないが、オルトメタル化金属錯体、又はポルフィリン金属錯体が好ましい。前記オルトメタル化金属錯体とは、例えば山本明夫著「有機金属化学ー基礎と応用ー」１５０頁、２３２頁、裳華房社（１９８２年発行）やＨ．　Ｙｅｒｓｉｎ著「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｐｈｏｔｏｐｈｉｓｉｃｓ　ｏｆ　Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」７１〜７７頁、１３５〜１４６頁、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社（１９８７年発行）等に記載されている化合物群の総称である。前記オルトメタル化金属錯体を含む前記有機層は、高輝度で発光効率に優れる点で有利である。
【００５４】
前記オルトメタル化金属錯体を形成する配位子としては、種々のものがあり、上記文献にも記載されているが、その中でも好ましい配位子としては、２−フェニルピリジン誘導体、７、８−ベンゾキノリン誘導体、２−（２−チエニル）ピリジン誘導体、２−（１−ナフチル）ピリジン誘導体、２−フェニルキノリン誘導体等が挙げられる。これらの誘導体は必要に応じて置換基を有しても良い。前記オルトメタル化金属錯体は、前記配位子のほかに、他の配位子を有していてもよい。
【００５５】
本発明で用いるオルトメタル化金属錯体は　Ｉｎｏｒｇ．　Ｃｈｅｍ．　１９９１年，３０号，１６８５頁，同１９８８年，２７号，　３４６４頁，同１９９４年，　３３号，　５４５頁，Ｉｎｏｒｇ．　Ｃｈｉｍ．　Ａｃｔａ　１９９１年，１８１号，　２４５頁，Ｊ．　Ｏｒｇａｎｏｍｅｔ．　Ｃｈｅｍ．　１９８７年，３３５号，２９３頁，Ｊ．　Ａｍ．　Ｃｈｅｍ．　Ｓｏｃ．　１９８５年，　１０７号，　１４３１頁等、種々の公知の手法で合成することができる。前記オルトメタル化錯体の中でも、三重項励起子から発光する化合物が本発明においては発光効率向上の観点から好適に使用することができる。また、ポルフィリン金属錯体の中ではポルフィリン白金錯体が好ましい。前記燐光発光性の化合物は単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。また、前記蛍光発光性化合物と燐光発光性化合物を同時に用いても良い。本発明においては、発光輝度、発光効率の点から、前記燐光発光性化合物を用いることが好ましい。
【００５６】
前記正孔輸送材としては、低分子正孔輸送材、高分子正孔輸送材いずれも用いることができ、陽極から正孔を注入する機能、正孔を輸送する機能、陰極から注入された電子を障壁する機能のいずれかを有しているもので有れば限定されることはなく、例えば以下の材料を挙げることができる。カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリデン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）誘導体、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等の高分子化合物等が挙げられる。これらは、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００５７】
前記正孔輸送材の前記発光層における含有量としては０〜９９．９重量％が好ましく、さらに好ましくは０〜８０重量％である。前記電子輸送材としては電子を輸送する機能、陽極から注入された正孔を障壁する機能のいずれかを有しているもので有れば制限されることはなく例えば以下の材料を挙げることができる。トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等の高分子化合物を挙げることができる。前記電子輸送材の前記発光層における含有量としては０〜９９．９重量％が好ましく、さらに好ましくは０〜８０重量％である。
【００５８】
前記ホスト化合物とは、その励起状態から前記蛍光発光性化合物または燐光発光性の化合物へエネルギー移動が起こり、その結果、前記蛍光発光性または燐光発光性の化合物を発光させる機能を有する化合物のことである。前記ホスト材としては励起子エネルギーを発光材にエネルギー移動できる化合物ならば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、具体的にはカルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリデン系化合物、ポルフィリン系化合物、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）誘導体、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等の高分子化合物等が挙げられる。
【００５９】
前記ホスト化合物は単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。前記ホスト化合物の前記発光層における含有量としては０〜９９．９重量％が好ましく、さらに好ましくは０〜９９．０重量％である。
【００６０】
前記その他の成分としては、特に本発明においては発光層には必要に応じて、電気的に不活性なポリマーバインダーを用いることができる。必要に応じて用いられる電気的に不活性なポリマーバインダーとしては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリブタジエン、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール等を挙げることができる。前記発光層が前記ポリマーバインダーを含有していると、前記発光層を湿式製膜法により容易にかつ大面積に塗布形成することができる、貼り合わせが良くなる等で有利である。
【００６１】
（３）他の有機層
本発明においては、必要に応じて他の有機層を設けてもよい。例えば陽極と発光層の間に正孔注入層、正孔輸送層、発光層と陰極との間に電子輸送層や電子注入層を設けてもよい。正孔注入層、正孔輸送層には前記正孔輸送材が好ましく利用でき、電子輸送層や電子注入層には前記電子輸送材が好ましく利用できる。
【００６２】
（４）有機層の形成
前記有機層は、蒸着法やスパッタ法等の乾式製膜法、ディッピング、スピンコート法、ディップコート法、キャスト法、ダイコート法、ロールコート法、バーコート法、グラビアコート法等の湿式製膜法、転写法、印刷法いずれも好適に製膜することができる。
【００６３】
なかでも、前記湿式製膜法による塗布形成の場合、前記有機層を容易に大面積化することができ、高輝度で発光効率に優れた発光素子が低コストで効率よく得られる点で有利である。なおこれらの製膜法の種類の選択は、前記有機層の材料に応じて適宜おこなうことができる。前記湿式製膜法により製膜した場合は、製膜した後、適宜乾燥を行うことができ、前記乾燥の条件としては特に制限はないが、塗布形成した層が損傷しない範囲の温度等を採用することができる。
【００６４】
前記有機層を前記湿式製膜法で塗布形成する場合、前記有機層には、バインダー樹脂を添加することができる。この場合、前記バインダー樹脂としてはポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリブタジエン、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタールなどが挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００６５】
前記有機層を湿式製膜法により塗布形成する場合、前記有機層の材料を溶解して塗布液を調整する際に用いられる溶剤としては、特に制限はなく、前記正孔輸送材、前記オルトメタル化錯体、前記ホスト材、前記ポリマーバインダー等の種類に応じて適宜選択することができ、例えば、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、クロロベンゼン等のハロゲン系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ｎ−プロピルメチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、γ−ブチロラクトン、炭酸ジエチル等のエステル系溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶剤、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶剤、ジメチルスルホキシド、水等が挙げられる。
【００６６】
なお前記塗布液における固形分量溶剤に対する固形分量としては、特に制限はなく、その粘度も湿式製膜方法に応じて任意に選択することができる。
【００６７】
また、転写法を用いることにより、他の層との混合や溶解を避けることができ、効率的に有機層を多層化することができる。転写法とは仮支持体に有機層を形成した複数の転写材料を用いて、剥離転写法により基板上に有機層を転写する工程を含む方法である。剥離転写法は、転写材料を加熱及び／又は加圧することにより有機薄膜層を軟化させて、基板の被成膜面に接着させた後、仮支持体を剥離することにより有機層だけを被成膜面に残留させる転写方法である。加熱法、加圧法については前記貼り合わせ法で用いた方法と同じ方法を用いることができる。
【００６８】
（ｆ）その他の層
前記その他の層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、保護層、乾燥層などが挙げられる。前記保護層としては、例えば、特開平７−８５９７４号、同７−１９２５８６６号、同８−２２８９１号、同１０−２７５６８２号、同１０−１０６７４６号等に記載のものが好適に挙げられる。前記保護層の形状、大きさ、厚み等については、適宜選択することができ、その材料としては、水分や酸素等の発光素子を劣化させ得るものを前記発光素子内に侵入及び透過させるのを抑制する機能を有していれば特に制限はなく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、酸化ゲルマニウム、二酸化ゲルマニウム、等が挙げられる。
【００６９】
前記保護層の形成方法としては、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子センエピタキシ法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法などが挙げられる。
【００７０】
乾燥層としては、材料は特に限定されることはないが、水分を吸収する材料が好ましく用いられ、例えば、ＳｉＯ、ＧｅＯ、ＦｅＯ，ＳｎＯ等の還元性金属酸化物、Ｃａ、Ｌｉ、Ｎａ等の仕事関数が４．０　ｅＶ以下の金属や合金が好ましく用いられる。乾燥層の設置場所は、陰極と陰極基板との間が好ましく、設置方法は特に限定されることはなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子センエピタキシ法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法、などが挙げられる。
【００７１】
本発明の発光素子は、前記陽極と前記陰極との間に直流（必要に応じて交流成分を含んでもよい）電圧（通常２ボルト〜４０ボルト）、又は直流電流を印加することにより、発光を得ることができる。本発明の発光素子の駆動については、特開平２−１４８６８７号、同６−３０１３５５号、同５−２９０８０号、同７−１３４５５８号、同８−２３４６８５号、同８−２４１０４７号、米国特許５８２８４２９号、同６０２３３０８号、日本特許第２７８４６１５号、等に記載の方法を利用することができる。
【００７２】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。
【００７３】
実施例１
陰極基板／陰極／電子輸送層／発光層／／正孔輸送層／陽極／陽極基板からなる発光素子の作製及び封止
（Ａ）積層体（陰極基板／陰極／電子輸送層）の作製
Ａｌ箔（３０μｍ）の両面に厚み５０μｍのポリイミドシート（ユーピレックス５０Ｓ、宇部興産（株）製）を両面にラミネートしたものを２５　ｍｍ×２５　ｍｍに裁断し、陰極基板とした。
【００７４】
この陰極基板を洗浄容器に入れ、ｉ−プロピルアルコール（ＩＰＡ）により洗浄した後、酸素プラズマ処理を行った。次にパターニングした蒸着用のマスク（発光面積が５ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）を設置し、約０．１　ｍＰａの減圧雰囲気中でＡｌを蒸着し、膜厚０．２μｍの陰極を形成した。次に電子注入材としてＬｉＦをＡｌ層と同パターンで蒸着し、膜厚３ｎｍの電子注入層を製膜した。次に、上記マスクを取り除き、約０．１　ｍＰａの減圧雰囲気中で下記構造を有する電子輸送材を蒸着し、厚さ３６　ｎｍの電子輸送層を製膜した。
【００７５】
【化１】

【００７６】
（Ｂ）　第一積層体（陰極基板／陰極／電子輸送層／発光層）の作製
厚さ１８８μｍのポリエーテルスルホン（住友ベークライト（株）製）からなる仮支持体の片面上に、下記組成：
ポリビニルカルバゾール（Ｍｗ＝　６３０００、アルドリッチ社製）：　４０質量部
トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体（オルトメタル化錯体）：　１質量部
ジクロロエタン：　３２００質量部
を有する発光性有機薄膜層用塗布液をスピンコーターを用いて塗布し、室温で乾燥することにより、厚さ４０　ｎｍの発光層を仮支持体上に形成した。この仮支持体上に設けた発光層を、上記で作製した基板Ａの電子輸送層面に重ね、一対の熱ローラを用い１６０℃に加熱し、０．３　ｍＰａに加圧して、０．０５　ｍ／ｍｉｎでローラを移動させ、仮支持体を引き剥がすことにより、（Ａ）で作製した積層体（陰極基板／陰極／電子輸送層）の電子輸送層側に発光層を転写して第一積層体を作製した。
【００７７】
（Ｃ）　第二積層体（陽極基板／陽極／正孔輸送層）の作製
０．７　ｍｍ×２５　ｍｍ×２５　ｍｍのガラス板を陽極基板とし、この陽極基板を真空チャンバー内に導入し、ＳｎＯ_２含有率が１０質量％のＩＴＯターゲット（インジウム：錫＝　９５：５（モル比））を用いて、ＤＣマグネトロンスパッタリング（条件：基板支持体の温度２５０℃、酸素圧１×１０^−３Ｐａ）により、厚さ０．２μｍのＩＴＯ薄膜からなる陽極を形成した。前記陽極の表面抵抗は１０Ω／□であった。この陽極を形成した陽極基板を洗浄容器に入れ、イソプロピルアルコールにより洗浄した後、酸素プラズマ処理を行った。処理した透明電極の表面に、下記組成：
下記構造で表されるホール輸送性化合物（ＰＴＰＤＥＳ）：　４０質量部
【００７８】
【化２】

【００７９】
下記構造式で表される添加剤（ＴＢＰＡ）：　１０質量部
【００８０】
【化３】

【００８１】
ジクロロエタン：　３２００質量部
をスピンコートした後、室温で乾燥し、厚さ１００　ｎｍのホール輸送層を製膜し、基板Ｃを作製した。
【００８２】
（Ｄ）第一積層体と第二積層体の貼り合わせ
上記で得られた得られた第一積層体の発光層および基板Ｃの正孔輸送層を対面させ、図２に示したようにずらして重ね合せ、一対の熱ローラーを用い１６０℃に加熱し０．３　ｍＰａに加圧して０．０５　ｍ／ｍｉｎでローラを移動させ貼り合せ、陰極基板／陰極／電子輸送層／発光層／／正孔輸送層／陽極／陽極基板からなる発光素子を作製した。
【００８３】
（Ｅ）側面部の封止
接着剤として、ＵＶ硬化型のエポキシ系接着剤ＸＮＲ５４９３Ｔ（長瀬チバ（株）製）を用い、上記で作製した発光素子の図２に示した接着剤の位置にディスペンサーを用いて、膜厚１ｍｍになるように塗布した。塗布後、発光素子の両面から１００　ｍＷ／ｃｍ^２の強度で高圧水銀ランプにより紫外線照射し硬化させ、本発明の発光素子を作製した。なお封止作業は窒素置換したグローブボックス内で行い、露点−６０℃、酸素濃度１０　ｐｐｍであった。
【００８４】
（Ｆ）発光素子の評価
前記発光素子を用いて、以下の方法で評価した。東洋テクニカ（株）製ソースメジャーユニット２４００型を用いて、直流電圧を有機ＥＬ素子に印加し発光させた。その時の最高輝度をＬ_ｍａｘ、Ｌ_ｍａｘが得られた時の電圧をＶ_ｍａｘとした。さらに２００　ＣＤ／ｍ^２時の発光効率を（η_２００）測定した。また、この発光素子を８５℃、９５％ＲＨの条件で、３０日保存後のＬ_ｍａｘ、Ｖ_ｍａｘ、及びη_２００を測定した。
【００８５】
実施例２
陰極基板／陰極／電子輸送層／発光層／／正孔輸送層／陽極／陽極基板からなる発光素子の作製
（Ｇ）第一積層体と第二積層体の貼り合わせ
第一積層体の発光層および第二積層体の正孔輸送層を対面させ、図１に示す例のように重ね合せ、一対の熱ローラを用い１６０℃に加熱し、０．３　ｍＰａに加圧して、０．０５　ｍ／ｍｉｎでローラを移動させて貼り合せることにより、上記構成の発光素子を作製した。
【００８６】
（Ｈ）側面部の封止
接着剤として、二液室温硬化型のエポキシ系接着剤アラルダイト（昭和高分子（株）製）を用い、上記で作製した発光素子の図２に示した接着剤の位置にディスペンサーを用いて、膜厚が２ｍｍになるように塗布した。塗布後、室温で１２時間放置し、硬化させることにより、本発明の発光素子を作製した。なお封止作業は窒素置換したグローブボックス内で行い、露点−６０℃、酸素濃度１０　ｐｐｍであった。
【００８７】
（Ｉ）発光素子の評価
実施例１の（Ｆ）と同様に発光素子を発光させ、最高輝度Ｌ_ｍａｘ、Ｌ_ｍａｘが得られた時の電圧をＶ_ｍａｘ及び２００　ＣＤ／ｍ^２時の発光効率を（η_２００）測定した。また実施例１の（Ｆ）と同じ条件で３０日保存後のＬ_ｍａｘ、Ｖ_ｍａｘ、η_２００を測定した。
【００８８】
比較例１
側面部を封止しない以外は実施例１と同じ方法で発光素子を作製し、評価した。
【００８９】
実施例１及び２、比較例１で測定した発光素子の作製直後及び３０日保管後のＬ_ｍａｘ、Ｖ_ｍａｘ及びη_２００を表１に示す。比較例１の発光素子は、実施例と比較して暗点部が多く、外部量子効率も低く、耐久性も悪いものであった。
【００９０】
【表１】

【００９１】
【発明の効果】
本発明の発光素子の製造方法によると、従来における前記諸問題を解決することができ、基板を用いて側面を封止する方法と比較して、基板の位置合わせや基板作製の工程等を省略できるため歩留まりが高くなる、密着して素子を封止できる、大面積の素子の作製が容易である等の利点を有する。さらに本発明の発光素子は、貼り合わせ構造を有することにより層間の密着性が高く、耐久性に優れ、ダークスポット等の欠陥が少ない等の利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発光素子の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の発光素子の別の例を示す断面図である。
【図３】本発明の発光素子のさらに別の例を示す断面図である。
【図４】本発明の発光素子の有機層の一例を示す断面図である。
【図５】本発明の発光素子の有機層の別の例を示す断面図である。
【図６】本発明の発光素子の有機層のさらに別の例を示す断面図である。
【図７】本発明の発光素子の有機層のさらに別の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１・・・陽極基板
２・・・陽極
３・・・有機層
４・・・陰極
５・・・陰極基板
６・・・陽極リード
７・・・陰極リード
８・・・接着剤
９・・・発光層
１０・・・電子輸送層
１１・・・正孔輸送層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light-emitting element that can be effectively used for a surface light source such as a full-color display, a backlight, and an illumination light source, and a light-source array such as a printer, and more particularly to an organic electroluminescence (EL) element. The present invention relates to a light emitting device having excellent properties and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
Organic light-emitting elements using organic substances include coating-type elements and vapor deposition-type elements, but none of them has sufficient durability. One major factor is moisture. When moisture is present in the light emitting element, water is decomposed into oxygen and hydrogen by electrolysis, and the generated oxygen and hydrogen cause deterioration in durability. Further, the reaction of water with the cathode also causes deterioration in durability. As a method for removing moisture, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-148066 proposes a method in which a desiccant is placed in a sealing element. This method can remove moisture in the atmosphere of the sealing element, but cannot remove moisture in the substrate or the organic layer. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-8852 proposes that an alkali metal or an alkaline earth metal is installed in a sealed space of a light emitting element. However, these metals are unstable because they are very reactive with moisture and oxygen, and stable durability cannot be obtained. Therefore, in this field, there is a strong demand for a method that eliminates the sealing space as much as possible and thoroughly prevents moisture and oxygen from entering the device.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, the present invention provides a light emitting device that can be effectively used for a surface light source such as a full-color display, a backlight, and an illumination light source, a light source array such as a printer, and the like, and has excellent durability and light emission luminance, and a method for manufacturing the same. Objective.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
As a result of diligent research in view of the above object, the present inventor has obtained (a) a light emitting device having excellent durability and light emission luminance without sealing space by sealing the side surface of the light emitting device with an adhesive. And (b) Discovering that a light emitting device having the above-described structure can be efficiently manufactured by bonding a partial laminate to produce a laminate and then sealing the side of the laminate with an adhesive over the entire circumference. The present invention has been conceived.
[0005]
That is, the light-emitting device of the present invention is a light-emitting device comprising a laminate having an anode substrate, an anode, at least one organic layer including a light-emitting layer, a cathode, and a cathode substrate in this order. And is sealed with an adhesive. The laminate preferably has a bonded structure in at least one selected from among the anode and the organic layer, between the organic layer and the cathode, and between the organic layers.
[0006]
The method for producing a light emitting device of the present invention is a method for producing a light emitting device comprising a laminate having an anode substrate, an anode, at least one organic layer including a light emitting layer, a cathode, and a cathode substrate in this order. A partial laminate including a substrate and an anode, a partial laminate including a cathode substrate, a cathode and an organic layer, (b) a partial laminate including an anode substrate, an anode and an organic layer, and a partial laminate including a cathode substrate and a cathode, Or (c) a step of manufacturing a laminate by bonding a partial laminate including the anode substrate, the anode, and a part of the organic layer, and a partial laminate including the cathode substrate, the cathode, and another portion of the organic layer; And a step of sealing the side surface of the laminated body with an adhesive over the entire circumference.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The light-emitting element of the present invention comprises a laminate having an anode substrate, an anode, at least one organic layer including a light-emitting layer, a cathode and a cathode substrate in this order, and the side surface of the laminate is sealed with an adhesive over the entire periphery. Has a structure. By sealing the side surface portion with an adhesive over the entire periphery, a light-emitting element with excellent durability can be manufactured without allowing moisture or oxygen to enter the light-emitting element. First, the sealing with an adhesive and its method, which are the features of the present invention, will be described in detail.
[0008]
[1] Adhesive
The adhesive used in the light emitting device of the present invention is not particularly limited, and for example, an ultraviolet curable resin, a thermosetting resin, a two-component curable resin, a moisture curable resin, an anaerobic curable resin, a hot melt resin, or the like can be used. Among them, an epoxy adhesive having a low moisture permeability and oxygen permeability is preferable, and any of an ultraviolet curing type, a thermosetting type, and a two-component curing type is preferable. Further, from the viewpoint of reduction in the number of steps and ease, an ultraviolet curable type is preferable.
[0009]
The method for applying the adhesive is not particularly limited, but the dispensing method is preferable. The application amount of the adhesive is not particularly limited, and when an ultraviolet curable adhesive is used, the adhesive may be applied so as to have a film thickness that sufficiently absorbs ultraviolet rays. When using a two-component mixed type, the amount is not particularly limited as long as the two components are sufficiently mixed. In order to ensure the durability of the light emitting element, the thickness D of the adhesive (see FIG. 1) is preferably 0.1 to 5 mm.
[0010]
The adhesive is applied to the side surface of the laminate over the entire circumference. Here, “the entire circumference of the side surface portion” means (a) when the end surfaces of the anode substrate, the anode, the organic layer, the cathode, and the cathode substrate are all aligned as shown in FIG. (B) When the anode substrate or the cathode substrate is large as shown in FIG. 2 and FIG. 3, it means the entire side surface of the laminate composed of layers excluding the large substrate.
[0011]
[2] Manufacturing method
The method for producing a light emitting device of the present invention includes (a) forming an organic layer on the anode and bonding the remaining layers (cathode and cathode substrate), or (b) forming an organic layer on the cathode. Then, the remaining layers (anode and anode substrate) are bonded together, or (c) an organic layer is formed on each of the anode and the cathode, and the organic layers are bonded together. A step of sealing with an adhesive. In the case of (c), it is possible to appropriately select which layer of the organic layer is bonded.
[0012]
By using the bonding method, an extra sealing space is not formed at the bonding interface, and not only an advantage that durability is improved can be obtained, but also a large-area light-emitting element can be efficiently manufactured at low cost. . Examples of the bonding method include a method in which an interface between two layers is bonded by adhesion, pressure bonding, fusion, or the like. It is preferable to apply heat and / or pressure when bonding. Heating and pressing may be performed alone or in combination.
[0013]
As a heating means, a general method can be used. For example, a laminator, an infrared heater, a roller heater, a heater, a laser, a thermal head, or the like can be used. When a large area is bonded, a planar heating means is preferable, and a laminator, an infrared heater, a roller heater, and the like are more preferable. The bonding temperature is not particularly limited, and can be changed depending on the material of the organic layer and the heating member. Generally, 40 to 250 ° C is preferable, 50 to 200 ° C is more preferable, and 60 to 180 ° C is particularly preferable. However, the preferable bonding temperature is related to the heat resistance of the heating member, the material, and the substrate, and changes as the heat resistance is improved.
[0014]
The pressurizing means is not particularly limited, but when a substrate such as glass that is easily broken by strain is used, those capable of uniformly pressurizing are preferable. For example, it is preferable to use a pair of rollers in which one or both are made of rubber. Specifically, a laminator (First Laminator VA-400III (manufactured by Taisei Laminator Co., Ltd.)), a thermal head for thermal transfer printing, or the like is used. it can.
[0015]
The laminate constituting the light-emitting device of the present invention has a layer structure including at least an anode substrate, an anode, an organic layer, a cathode, and a cathode substrate. In addition to this, a moisture absorption layer and / or an oxygen absorption layer (hereinafter referred to as “moisture absorption”). It is preferable to have an “oxygen absorbing layer”. The organic layer preferably has at least one light emitting layer, and also has an electron transport layer, a hole transport layer, and the like. In the case of having a moisture / oxygen absorbing layer, the bonding position (//) is anode substrate / anode // organic layer / cathode / moisture / oxygen absorbing layer / cathode substrate, or anode substrate / anode / organic layer // cathode /. A moisture / oxygen absorbing layer / cathode substrate is preferred. Further, the organic layers may be bonded together. The organic layer may contain a polymer binder (binder resin) described later in order to improve the bonding.
[0016]
[3] Layer structure
1 to 3 are cross-sectional views each showing an example of a layer structure of a light-emitting element manufactured by the manufacturing method of the present invention. 1 to 3, 1 is an anode substrate, 2 is an anode, 3 is an organic layer, 4 is a cathode, 5 is a cathode substrate, 6 is an anode lead, 7 is a cathode lead, and 8 is an adhesive layer.
[0017]
FIG. 1 shows an example in which the anode substrate 1 and the cathode substrate 5 have the same size and are bonded together without shifting. The bonding position may be between the anode 2 and the organic layer 3, between the organic layer 3 and the cathode 4, or between each layer forming the organic layer 3. The adhesive layer 8 covers the outer periphery of the anode substrate 1, the anode 2, the organic layer 3, the cathode 4 and the cathode substrate 5.
[0018]
FIG. 2 shows an example in which the anode substrate 1 and the cathode substrate 5 are larger than the anode 2 and the cathode 4, respectively, and the anode substrate 1 and the cathode substrate 5 are attached to each other while being shifted. The bonding position may be the same as the example shown in FIG. The adhesive layer 8 covers the entire outer periphery of the anode 2, the organic layer 3, and the cathode 4, and further covers the side surface of the anode substrate 1 aligned with the side surface of the anode 2 and the side surface of the cathode substrate 5 aligned with the side surface of the cathode 4.
[0019]
FIG. 3 shows an example in which the cathode substrate 5 side having the same size as the cathode 4 is bonded to the anode substrate 1 larger than the anode 2. The bonding position may be the same as the example shown in FIG. The adhesive layer 8 covers the entire outer periphery of the anode 2, the organic layer 3, the cathode 4 and the cathode substrate 5.
[0020]
4 to 7 show schematic views of examples of the organic layer 3 of the light emitting device of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing an outline in the case where the organic layer 3 is composed only of the light emitting layer 9, and the bonding position (//) in this case is anode substrate / anode // organic layer / cathode / moisture / oxygen absorbing layer. / Cathode substrate, anode substrate / anode / organic layer // cathode / water / oxygen absorbing layer / cathode substrate, anode substrate / anode / light emitting layer // light emitting layer / cathode / water / oxygen absorbing layer / cathode substrate May be.
[0021]
FIG. 5 is a diagram showing an outline in the case where the organic layer 3 is composed of two layers of a light emitting layer 9 and an electron transport layer 10. In this case, the bonding position is not limited to the position shown in the example of FIG. Anode / light emitting layer // electron transport layer / cathode / water / oxygen absorbing layer / cathode substrate may be used.
[0022]
FIG. 6 is a diagram showing an outline in the case where the organic layer 3 is composed of two layers of a hole transport layer 11 and a light emitting layer 9, and the bonding position in this case is the anode substrate in addition to the position shown in the example of FIG. / Anode / hole transport layer // light emitting layer / cathode / water / oxygen absorbing layer / cathode substrate may be used.
[0023]
FIG. 7 is a diagram showing an outline in the case where the organic layer 3 is composed of three layers of the hole transport layer 11 / the light emitting layer 9 / the electron transport layer 10, and the bonding position in this case is the position shown in the example of FIG. In addition, anode substrate / anode / hole transport layer // light emitting layer / electron transport layer / cathode / moisture, oxygen absorption layer / cathode substrate may be used. Further, it may be anode substrate / anode / hole transport layer / light emitting layer // electron transport layer / cathode / water / oxygen absorbing layer / cathode substrate.
[0024]
[4] Material of each layer
Hereinafter, the material which comprises each layer of the light emitting element of this invention is demonstrated in detail.
[0025]
(A) Anode substrate
Specific examples of the anode substrate used in the present invention include zirconia stabilized yttrium (YSZ), inorganic materials such as glass, polyethylene terephthalate, polybutylene phthalate, polyethylene naphthalate and other polyesters, polystyrene, polycarbonate, polyethersulfone, poly Organic materials such as arylate, polyimide, polycycloolefin, norbornene resin, poly (chlorotrifluoroethylene), polyimide, and the like can be given. In the case of an organic material, it is preferable that it is excellent in heat resistance, dimensional stability, solvent resistance, electrical insulation, and workability.
[0026]
The shape, structure, size, and the like of the anode substrate are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the use, purpose, and the like of the light emitting element. Generally, the shape is a plate shape. The structure may be a single layer structure, a laminated structure, may be formed of a single member, or may be formed of two or more members.
[0027]
The anode substrate may be colorless and transparent, or may be opaque. The anode substrate may be provided with a moisture permeation preventing layer (gas barrier layer) on the front surface or the back surface (anode side). As the material for the moisture permeation preventive layer (gas barrier layer), inorganic materials such as silicon nitride and silicon oxide are preferably used. The moisture permeation preventing layer (gas barrier layer) can be formed by, for example, a high frequency sputtering method.
[0028]
The anode substrate may further be provided with a hard coat layer, an undercoat layer, etc. as necessary. The anode substrate preferably has a thermal linear expansion coefficient of 20 ppm / ° C. or less. The thermal expansion coefficient is measured by a method of heating at a constant speed and detecting a change in the length of the sample, and is mainly measured by the TMA method. When the thermal linear expansion coefficient is larger than 20 ppm / ° C., the electrode and the organic layer may be peeled off due to the bonding process, heat during use, and the like, resulting in deterioration of durability.
[0029]
The moisture permeability of the anode substrate is 0.1 g / m²-Day or less is preferable, 0.05 g / m²More preferably less than day, 0.01 g / m²-It is particularly preferable that it is not more than day. The oxygen permeability is 0.1 ml / m²-It is preferable that it is below day-atm, 0.05 ml / m²More preferably less than day · atm, 0.01 ml / m²It is particularly preferable that it is not more than day · atm. The moisture permeability can be measured by a method based on JIS K7129; 1992 method (mainly MOCON method). The oxygen permeability can be measured by a method based on JIS K7126; 1987 method (mainly MOCON method). By doing in this way, it becomes possible to prevent the penetration | invasion of the water | moisture content and oxygen which cause a durable deterioration in a light emitting element.
[0030]
(B) Anode
The anode usually has a function as an anode for supplying holes to the organic layer, and the shape, structure, size and the like are not particularly limited. It can select suitably according to the use and purpose of a light emitting element.
[0031]
Suitable examples of the material for the anode include metals, alloys, metal oxides, organic conductive compounds, and mixtures thereof, and materials having a work function of 4.0 eV or more are preferable. Specific examples include semiconductive metal oxides such as tin oxide (ATO, FTO) doped with antimony or fluorine, tin oxide, zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), etc. A metal such as gold, silver, chromium, nickel, etc., a mixture or laminate of these metals and conductive metal oxides, an inorganic conductive material such as copper iodide, copper sulfide, the semiconductive metal oxide or Examples thereof include dispersions of metal compounds, organic conductive materials such as polyaniline, polythiophene, and polypyrrole, and laminates of these with ITO.
[0032]
In the present invention, for example, in the present invention, considering the suitability with the material among physical methods such as vacuum deposition, sputtering, and ion plating, chemical methods such as CVD and plasma CVD, etc. It can form on a board | substrate or an organic layer according to the method selected suitably. For example, when ITO is selected as the anode material, the anode can be formed according to a direct current or high frequency sputtering method, a vacuum deposition method, an ion plating method, or the like.
[0033]
The patterning of the anode may be performed by chemical etching such as photolithography, may be performed by physical etching using a laser or the like, or may be performed by vacuum deposition or sputtering with a mask overlapped. It may be performed by a lift-off method or a printing method.
[0034]
The thickness of the anode can be appropriately selected depending on the material and cannot be generally defined, but is usually 10 nm to 50 μm, and preferably 50 nm to 20 μm. The anode has a resistance value of 10⁶Ω / □ or less is preferred, 10⁵Ω / □ or less is more preferable. 10⁵In the case of Ω / □ or less, a large area light emitting device having excellent performance can be obtained by installing the bus line electrode of the present invention. The anode may be colorless and transparent or colored and transparent. In order to extract light emitted from the anode side, the transmittance is preferably 60% or more, and more preferably 70% or more. This transmittance can be measured according to a known method using a spectrophotometer.
[0035]
(C) Cathode substrate
Specific examples of the cathode substrate used in the present invention include zirconia stabilized yttrium (YSZ), inorganic materials such as glass, polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene phthalate, polyethylene naphthalate, polystyrene, polycarbonate, polyethersulfone, poly Organic materials such as arylate, polyimide, polycycloolefin, norbornene resin, poly (chlorotrifluoroethylene), polyimide, and the like can be given. In the case of an organic material, it is preferable that it is excellent in heat resistance, dimensional stability, solvent resistance, electrical insulation, and workability.
[0036]
There is no restriction | limiting in particular about the shape of a cathode substrate, a structure, a magnitude | size, It can select suitably according to the use, purpose, etc. of a light emitting element. Generally, the shape is a plate shape. The structure may be a single layer structure, a laminated structure, may be formed of a single member, or may be formed of two or more members.
[0037]
The cathode substrate may be colorless and transparent, or may be opaque. When the cathode substrate is opaque, a substrate support in which an insulating layer is provided on one side or both sides of the metal foil is preferable. The metal foil is not particularly limited, and metal foils such as aluminum foil, copper foil, stainless steel foil, gold foil, and silver foil can be used. Of these, aluminum foil or copper foil is preferred from the viewpoint of ease of processing and cost. The insulating layer is not particularly limited. For example, inorganic substances such as inorganic oxides and inorganic nitrides, polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene phthalate, and polyethylene naphthalate, polystyrene, polycarbonate, polyethersulfone, polyarylate, and allyl diglycol It can be formed of a plastic such as carbonate, polyimide, polycycloolefin, norbornene resin, poly (chlorotrifluoroethylene), or polyimide.
[0038]
The cathode substrate preferably has a thermal linear expansion coefficient of 20 ppm / ° C. or less. The thermal expansion coefficient is measured by a method of heating at a constant speed and detecting a change in the length of the sample, and is mainly measured by the TMA method. If the linear thermal expansion coefficient is higher than 20 ppm / ° C, it may cause peeling of the electrode and organic layer due to the bonding process and heat during use, etc., leading to deterioration of durability.
[0039]
The thermal expansion coefficient of the insulating layer provided on the cathode substrate is also preferably 20 ppm / ° C. or less. Materials for forming an insulating layer with a thermal linear expansion coefficient of 20 ppm / ° C. or less include metal oxides such as silicon oxide, germanium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, titanium oxide, and copper oxide, silicon nitride, germanium nitride, and nitride. Metal nitrides such as aluminum are preferable, and these can be used alone or in combination of two or more. The thickness of the metal oxide and / or metal nitride inorganic insulating layer is preferably 10 to 1000 nm. If the inorganic insulating layer is thinner than 10 nm, the insulating property is too low. Also. If the inorganic insulating layer is thicker than 1000 nm, cracks are likely to occur, pinholes are formed, and the insulation is reduced. A method for forming an insulating layer of metal oxide and / or metal nitride is not limited, and a dry method such as a vapor deposition method, a sputtering method, a CVD method, a wet method such as a sol-gel method, or a metal oxide and / or Alternatively, a method in which metal nitride particles are dispersed in a solvent and applied can be used.
[0040]
As the plastic material having a thermal linear expansion coefficient of 20 ppm or less, polyimide or liquid crystal polymer can be particularly preferably used. Details on the properties and the like of these plastic materials are described in “Plastic Data Book” (Asahi Kasei Amidus Co., Ltd. “Plastics” editorial department). When polyimide or the like is used as an insulating layer, it is preferable to laminate a sheet of polyimide or the like and an aluminum foil. The thickness of the polyimide sheet is preferably 10 to 200 μm. If the sheet of polyimide or the like is thinner than 10 μm, handling during lamination becomes difficult. On the other hand, if the thickness of the sheet of polyimide or the like is greater than 200 μm, flexibility is impaired and handling becomes inconvenient. The insulating layer may be provided only on one side of the metal foil, but may be provided on both sides. When provided on both surfaces, both surfaces may be metal oxides and / or metal nitrides, and both surfaces may be plastic insulating layers such as polyimide. Further, one side may be an insulating layer made of metal oxide and / or metal nitride, and the other side may be a polyimide sheet insulating layer. If necessary, a hard coat layer or an undercoat layer may be provided.
[0041]
The moisture permeability of the cathode substrate is 0.1 g / m²-Day or less is preferable, 0.05 g / m²More preferably less than day, 0.01 g / m²-It is particularly preferable that it is not more than day. The oxygen permeability is 0.1 ml / m²-It is preferable that it is below day-atm, 0.05 ml / m²More preferably less than day · atm, 0.01 ml / m²It is particularly preferable that it is not more than day · atm. The moisture permeability can be measured by a method based on JIS K7129; 1992 method (mainly MOCON method). The oxygen permeability can be measured by a method based on JIS K7126; 1987 method (mainly MOCON method). By doing in this way, it becomes possible to prevent the penetration | invasion of the water | moisture content and oxygen which cause a durable deterioration in a light emitting element. As such a material, the same material as described above can be used.
[0042]
(D) Cathode
The cathode usually has a function as a cathode for injecting electrons into the organic layer, and the shape, structure, size and the like are not particularly limited. For this reason, it can select suitably from well-known electrodes according to the use and objective of a light emitting element.
[0043]
Examples of the material for the cathode include metals, alloys, metal oxides, electrically conductive compounds, and mixtures thereof, and those having a work function of 4.5 eV or less are preferable. Specific examples include alkali metals (eg, Li, Na, K, CS, etc.), alkaline earth metals (eg, Mg, Ca, etc.), gold, silver, lead, aluminum, sodium-potassium alloys, lithium-aluminum alloys, magnesium. -Rare earth metals such as silver alloys, indium, ytterbium, and the like. These may be used alone, but two or more of them can be suitably used in combination from the viewpoint of achieving both stability and electron injection properties.
[0044]
Among these, alkali metals and alkaline earth metals are preferable from the viewpoint of electron injection properties, and materials mainly composed of aluminum are preferable from the viewpoint of excellent storage stability. The material mainly composed of aluminum is aluminum alone, or an alloy or mixture of aluminum and 0.01 to 10% by weight of alkali metal or alkaline earth metal (for example, lithium-aluminum alloy, magnesium-aluminum alloy). Say.
[0045]
The cathode material is described in detail in JP-A-2-15595 and JP-A-5-121172.
[0046]
There is no restriction | limiting in particular in the formation method of the said cathode, Although it can carry out in accordance with a well-known method, in this invention, it carries out in a vacuum device. For example, the substrate according to a method appropriately selected in consideration of suitability with the material from physical methods such as vacuum deposition, sputtering, and ion plating, and chemical methods such as CVD and plasma CVD. Can be formed on top. For example, when a metal or the like is selected as the material of the cathode, one or more of them can be simultaneously or sequentially performed according to a sputtering method or the like.
[0047]
The patterning of the cathode may be performed by chemical etching such as photolithography, may be performed by physical etching using a laser or the like, or may be performed by vacuum deposition or sputtering with a mask overlapped. However, it may be performed by a lift-off method or a printing method.
[0048]
Further, a dielectric layer made of a fluoride of the alkali metal or the alkaline earth metal or the like may be inserted between the cathode and the organic layer with a thickness of 0.1 to 5 nm. The dielectric layer can be formed by, for example, a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or the like.
[0049]
The thickness of the cathode can be appropriately selected depending on the material and cannot be generally defined, but is usually 10 nm to 5 μm, and preferably 50 nm to 1 μm.
[0050]
(E) Organic layer
In the present invention, the organic layer includes at least one organic layer including a light emitting layer. In the present specification, the term “derivative” means the compound itself and its derivative.
[0051]
(1) Composition of the organic layer
Specific examples of the layer structure include a single-layer structure including only a light-emitting layer, a light-emitting layer / electron transport layer, a hole transport layer / light-emitting layer, a hole transport layer / light-emitting layer / electron transport layer, and a light-emitting layer / electron transport layer. A multilayer structure such as / electron injection layer, hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer, can be employed.
[0052]
(2) Light emitting layer
The light emitting layer used in the present invention is made of at least one kind of light emitting material, and may contain a hole transport material, an electron transport material, and a host material as necessary. The light-emitting material used in the present invention is not particularly limited, and any fluorescent compound or phosphorescent compound can be used. For example, as fluorescent compounds, benzoxazole derivatives, benzimidazole derivatives, benzothiazole derivatives, styrylbenzene derivatives, polyphenyl derivatives, diphenylbutadiene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, naphthalimide derivatives, coumarin derivatives, perylene derivatives, perinone derivatives, Metal complexes of oxadiazole derivatives, aldazine derivatives, pyralidine derivatives, cyclopentadiene derivatives, bisstyrylanthracene derivatives, quinacridone derivatives, pyrrolopyridine derivatives, thiadiazolopyridine derivatives, styrylamine derivatives, aromatic dimethylidene compounds, 8-quinolinol derivatives Various metal complexes represented by rare earth complexes, polythiophene derivatives, polyphenylene derivatives, polyphenylene vinylene derivatives, poly Polymeric compounds such as fluorene derivatives. These can be used alone or in combination of two or more.
[0053]
The phosphorescent compound is not particularly limited, but an orthometalated metal complex or a porphyrin metal complex is preferable. Examples of the ortho-metalated metal complex include Akio Yamamoto, “Organic Metal Chemistry: Fundamentals and Applications”, p. 150, p. 232, Hankabo (published in 1982); Yersin's “Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds” pages 71-77, pages 135-146, Springer-Verlag (published in 1987), etc. The organic layer containing the orthometalated metal complex is advantageous in that it has high luminance and excellent luminous efficiency.
[0054]
There are various ligands that form the orthometalated metal complex, which are also described in the above-mentioned literature. Among them, preferred ligands include 2-phenylpyridine derivatives, 7, 8- Examples include benzoquinoline derivatives, 2- (2-thienyl) pyridine derivatives, 2- (1-naphthyl) pyridine derivatives, and 2-phenylquinoline derivatives. These derivatives may have a substituent as necessary. The orthometalated metal complex may have another ligand in addition to the ligand.
[0055]
The orthometalated metal complex used in the present invention is Inorg. Chem. 1991, 30, 1685, 1988, 27, 3464, 1994, 33, 545, Inorg. Chim. Acta 1991, No. 181, page 245; Organomet. Chem. 1987, 335, 293, J. MoI. Am. Chem. Soc. 1985, No. 107, page 1431, etc., can be synthesized by various known methods. Among the orthometalated complexes, a compound that emits light from triplet excitons can be suitably used in the present invention from the viewpoint of improving luminous efficiency. Of the porphyrin metal complexes, a porphyrin platinum complex is preferred. The phosphorescent compounds may be used alone or in combination of two or more. The fluorescent compound and the phosphorescent compound may be used simultaneously. In the present invention, it is preferable to use the phosphorescent compound from the viewpoint of light emission luminance and light emission efficiency.
[0056]
As the hole transport material, both a low molecular hole transport material and a polymer hole transport material can be used. The function of injecting holes from the anode, the function of transporting holes, and the electrons injected from the cathode The material is not limited as long as it has any of the functions of blocking the barrier, and examples thereof include the following materials. Carbazole derivatives, triazole derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives , Stilbene derivatives, silazane derivatives, aromatic tertiary amine compounds, styrylamine compounds, aromatic dimethylidene compounds, porphyrin compounds, polysilane compounds, poly (N-vinylcarbazole) derivatives, aniline copolymers, thiophene oligomers, Conductive polymer oligomer such as polythiophene, polythiophene derivative, polyphenylene derivative, polyphenylene vinylene derivative, polyfluorene Polymeric compounds such as derivatives. These may be used alone or in combination of two or more.
[0057]
The content of the hole transport material in the light emitting layer is preferably 0 to 99.9% by weight, and more preferably 0 to 80% by weight. The electron transport material is not limited as long as it has either a function of transporting electrons or a function of blocking holes injected from the anode, and examples thereof include the following materials. it can. Triazole derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, fluorenone derivatives, anthraquinodimethane derivatives, anthrone derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyrandioxide derivatives, carbodiimide derivatives, fluorenylidenemethane derivatives, distyrylpyrazine derivatives, naphthaleneperylene, etc. Various metal complexes represented by metal tetracyclic anhydrides, metal complexes of phthalocyanine derivatives, 8-quinolinol derivatives, metal phthalocyanines, metal complexes having benzoxazole or benzothiazole as ligands, aniline copolymers, Polymer compounds such as thiophene oligomers, conductive polymer oligomers such as polythiophene, polythiophene derivatives, polyphenylene derivatives, polyphenylene vinylene derivatives, polyfluorene derivatives, etc. It can be mentioned. The content of the electron transport material in the light emitting layer is preferably 0 to 99.9% by weight, and more preferably 0 to 80% by weight.
[0058]
The host compound is a compound having a function of causing energy transfer from the excited state to the fluorescent compound or phosphorescent compound, and as a result, causing the fluorescent compound or phosphorescent compound to emit light. is there. The host material is not particularly limited as long as it is a compound capable of transferring exciton energy to the light emitting material, and can be appropriately selected according to the purpose. Specifically, the carbazole derivative, triazole derivative, oxazole derivative, oxadiazole Derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, silazane derivatives, aromatic tertiary amines Compounds, styrylamine compounds, aromatic dimethylidene compounds, porphyrin compounds, anthraquinodimethane derivatives, anthrone derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyrandioxy Derivatives, carbodiimide derivatives, fluorenylidenemethane derivatives, distyrylpyrazine derivatives, heterocyclic tetracarboxylic anhydrides such as naphthaleneperylene, phthalocyanine derivatives, metal complexes of 8-quinolinol derivatives, metal phthalocyanines, benzoxazoles and benzothiazoles Various metal complexes represented by the metal complex used as a child, polysilane compound, poly (N-vinylcarbazole) derivative, aniline copolymer, thiophene oligomer, conductive polymer oligomer such as polythiophene, polythiophene derivative, polyphenylene derivative, polyphenylene Examples thereof include polymer compounds such as vinylene derivatives and polyfluorene derivatives.
[0059]
The said host compound may be used independently and may use 2 or more types together. The content of the host compound in the light emitting layer is preferably 0 to 99.9% by weight, and more preferably 0 to 99.0% by weight.
[0060]
As the other components, an electrically inactive polymer binder can be used as necessary for the light emitting layer in the present invention. Examples of the electrically inactive polymer binder used as necessary include polyvinyl chloride, polycarbonate, polystyrene, polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyester, polysulfone, polyphenylene oxide, polybutadiene, hydrocarbon resin, and ketone resin. Phenoxy resin, polyamide, ethyl cellulose, vinyl acetate, ABS resin, polyurethane, melamine resin, unsaturated polyester, alkyd resin, epoxy resin, silicone resin, polyvinyl butyral, polyvinyl acetal, and the like. When the light emitting layer contains the polymer binder, it is advantageous in that the light emitting layer can be easily applied and formed in a large area by a wet film forming method, and bonding is improved.
[0061]
(3) Other organic layers
In the present invention, other organic layers may be provided as necessary. For example, a hole injection layer and a hole transport layer may be provided between the anode and the light emitting layer, and an electron transport layer and an electron injection layer may be provided between the light emitting layer and the cathode. The hole transport material can be preferably used for the hole injection layer and the hole transport layer, and the electron transport material can be preferably used for the electron transport layer and the electron injection layer.
[0062]
(4) Formation of organic layer
The organic layer is a dry film forming method such as a vapor deposition method or a sputtering method, a dipping method, a spin coating method, a dip coating method, a casting method, a die coating method, a roll coating method, a bar coating method, a gravure coating method or the like. The transfer method and the printing method can be suitably formed into a film.
[0063]
In particular, in the case of coating formation by the wet film forming method, the organic layer can be easily increased in area, and it is advantageous in that a light-emitting element having high luminance and excellent light emission efficiency can be obtained efficiently at low cost. is there. In addition, selection of the kind of these film forming methods can be suitably performed according to the material of the said organic layer. When the film is formed by the wet film forming method, it can be appropriately dried after film formation, and the drying conditions are not particularly limited, but a temperature in a range in which the coated and formed layer is not damaged is adopted. can do.
[0064]
When the organic layer is applied and formed by the wet film forming method, a binder resin can be added to the organic layer. In this case, as the binder resin, polyvinyl chloride, polycarbonate, polystyrene, polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyester, polysulfone, polyphenylene oxide, polybutadiene, hydrocarbon resin, ketone resin, phenoxy resin, polyamide, ethyl cellulose, vinyl acetate, ABS resin, polyurethane, melamine resin, unsaturated polyester, alkyd resin, epoxy resin, silicone resin, polyvinyl butyral, polyvinyl acetal and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
[0065]
When the organic layer is applied and formed by a wet film forming method, the solvent used for preparing the coating solution by dissolving the material of the organic layer is not particularly limited, and the hole transport material and the ortho metal are not limited. Can be appropriately selected according to the type of the complex, the host material, the polymer binder, etc., for example, a halogen-based solvent such as chloroform, carbon tetrachloride, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, chlorobenzene, acetone, methyl ethyl ketone, Ketone solvents such as diethyl ketone, n-propyl methyl ketone, cyclohexanone, aromatic solvents such as benzene, toluene, xylene, ethyl acetate, n-propyl acetate, n-butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, γ -Ester solvents such as butyrolactone and diethyl carbonate, tetrahydrofuran, Ether solvents such as dioxane, dimethyl formamide, amide solvents such as dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, water and the like.
[0066]
In addition, there is no restriction | limiting in particular as solid content amount with respect to the solid content solvent in the said coating liquid, The viscosity can also be selected arbitrarily according to the wet film forming method.
[0067]
Further, by using the transfer method, mixing and dissolution with other layers can be avoided, and the organic layer can be efficiently multilayered. The transfer method is a method including a step of transferring an organic layer onto a substrate by a peeling transfer method using a plurality of transfer materials in which an organic layer is formed on a temporary support. In the peeling transfer method, the organic thin film layer is softened by heating and / or pressurizing the transfer material and adhered to the film formation surface of the substrate, and then only the organic layer is formed by peeling the temporary support. This is a transfer method for remaining on the film surface. About the heating method and the pressurizing method, the same method as the method used by the said bonding method can be used.
[0068]
(F) Other layers
There is no restriction | limiting in particular as said other layer, According to the objective, it can select suitably, For example, a protective layer, a dry layer, etc. are mentioned. Suitable examples of the protective layer include those described in JP-A Nos. 7-85974, 7-1925866, 8-22891, 10-275682, 10-106746, and the like. The shape, size, thickness, and the like of the protective layer can be selected as appropriate. As the material, a material that can degrade the light-emitting element such as moisture or oxygen penetrates and transmits the light-emitting element. If it has the function to suppress, there will be no restriction | limiting in particular, For example, silicon oxide, silicon dioxide, germanium oxide, germanium dioxide, etc. are mentioned.
[0069]
The method for forming the protective layer is not particularly limited. For example, the vacuum deposition method, the sputtering method, the reactive sputtering method, the molecular send epitaxy method, the cluster ion beam method, the ion plating method, the plasma polymerization method, and the plasma CVD method. , Laser CVD method, thermal CVD method, coating method and the like.
[0070]
The material for the dry layer is not particularly limited, but a material that absorbs moisture is preferably used. For example, reducing metal oxides such as SiO, GeO, FeO, SnO, Ca, Li, Na, etc. A metal or alloy having a work function of 4.0 eV or less is preferably used. The installation location of the dry layer is preferably between the cathode and the cathode substrate, and the installation method is not particularly limited. For example, the vacuum deposition method, the sputtering method, the reactive sputtering method, the molecular sensing epitaxy method, the cluster ion beam Method, ion plating method, plasma polymerization method, plasma CVD method, laser CVD method, thermal CVD method, coating method, and the like.
[0071]
The light emitting device of the present invention emits light by applying a direct current (which may include an alternating current component as necessary) voltage (usually 2 to 40 volts) or a direct current between the anode and the cathode. Can be obtained. Regarding the driving of the light emitting device of the present invention, JP-A-2-148687, JP-A-6-301355, JP-A-5-290080, JP-A-7-134558, JP-A-8-234485, JP-A-8-2441047, US Pat. No. 6023308, Japanese Patent No. 2784615, etc. can be used.
[0072]
【Example】
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
[0073]
Example 1
Fabrication and sealing of light emitting device comprising cathode substrate / cathode / electron transport layer / light emitting layer // hole transport layer / anode / anode substrate
(A) Production of laminate (cathode substrate / cathode / electron transport layer)
A laminate of 50 μm-thick polyimide sheets (Upilex 50S, Ube Industries, Ltd.) on both sides of an Al foil (30 μm) was cut into 25 mm × 25 mm to obtain a cathode substrate.
[0074]
This cathode substrate was put into a cleaning container and cleaned with i-propyl alcohol (IPA), and then subjected to oxygen plasma treatment. Next, a patterned deposition mask (a mask with a light emitting area of 5 mm × 5 mm) was installed, and Al was deposited in a reduced pressure atmosphere of about 0.1 mPa to form a cathode having a thickness of 0.2 μm. Next, LiF was vapor-deposited as an electron injection material in the same pattern as the Al layer, and an electron injection layer having a thickness of 3 nm was formed. Next, the mask was removed, and an electron transport material having the following structure was deposited in a reduced pressure atmosphere of about 0.1 mPa to form an electron transport layer having a thickness of 36 nm.
[0075]
[Chemical 1]

[0076]
(B) Production of first laminate (cathode substrate / cathode / electron transport layer / light emitting layer)
On one side of a temporary support made of polyethersulfone (Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) having a thickness of 188 μm, the following composition:
Polyvinylcarbazole (Mw = 63000, manufactured by Aldrich): 40 parts by mass
Tris (2-phenylpyridine) iridium complex (orthometalated complex): 1 part by mass
Dichloroethane: 3200 parts by mass
A light-emitting organic thin film layer coating solution having a thickness of 40 was applied using a spin coater and dried at room temperature to form a light-emitting layer having a thickness of 40 nm on a temporary support. The light-emitting layer provided on the temporary support is placed on the surface of the electron transport layer of the substrate A produced above, heated to 160 ° C. using a pair of heat rollers, pressurized to 0.3 mPa, and 0.05 m The light emitting layer is transferred to the electron transport layer side of the laminate (cathode substrate / cathode / electron transport layer) prepared in (A) by moving the roller at / min and peeling off the temporary support. The body was made.
[0077]
(C) Production of second laminate (anode substrate / anode / hole transport layer)
A glass plate of 0.7 mm × 25 mm × 25 mm is used as an anode substrate, and this anode substrate is introduced into a vacuum chamber, SnO₂Using an ITO target (indium: tin = 95: 5 (molar ratio)) with a content of 10% by mass, DC magnetron sputtering (conditions: substrate support temperature 250 ° C., oxygen pressure 1 × 10^-3Pa), an anode made of an ITO thin film having a thickness of 0.2 μm was formed. The surface resistance of the anode was 10Ω / □. The anode substrate on which the anode was formed was placed in a cleaning container and cleaned with isopropyl alcohol, and then oxygen plasma treatment was performed. On the surface of the treated transparent electrode, the following composition:
Hole transport compound represented by the following structure (PTPDES): 40 parts by mass
[0078]
[Chemical 2]

[0079]
Additives (TBPA) represented by the following structural formula: 10 parts by mass
[0080]
[Chemical 3]

[0081]
Dichloroethane: 3200 parts by mass
After spin coating, the substrate was dried at room temperature, and a hole transport layer having a thickness of 100 nm was formed to produce a substrate C.
[0082]
(D) Bonding of the first laminate and the second laminate
The light emitting layer of the obtained first laminate obtained above and the hole transport layer of the substrate C are faced to each other and overlapped as shown in FIG. 2, and heated to 160 ° C. using a pair of heat rollers. Pressure is applied to 0.3 mPa and the roller is moved and bonded at 0.05 m / min to produce a light emitting device composed of cathode substrate / cathode / electron transport layer / light emitting layer // hole transport layer / anode / anode substrate. did.
[0083]
(E) Side surface sealing
Using a UV curable epoxy adhesive XNR5493T (manufactured by Nagase Ciba Co., Ltd.) as the adhesive, using a dispenser at the position of the adhesive shown in FIG. It applied so that it might become. After application, 100 mW / cm from both sides of the light emitting element²The light emitting device of the present invention was manufactured by irradiating with a high pressure mercury lamp with an intensity of UV light and curing. The sealing work was performed in a glove box substituted with nitrogen, and the dew point was −60 ° C. and the oxygen concentration was 10 ppm.
[0084]
(F) Evaluation of light emitting element
Evaluation was performed by the following method using the light emitting device. Using a source measure unit 2400 type manufactured by Toyo Technica Co., Ltd., a direct current voltage was applied to the organic EL element to emit light. The maximum brightness at that time is L_max, L_maxIs obtained when V is_maxIt was. 200 CD / m²Luminous efficiency at the time (η₂₀₀)It was measured. In addition, this light-emitting element was stored under conditions of 85 ° C. and 95% RH for 30 days after storage._max, V_maxAnd η₂₀₀Was measured.
[0085]
Example 2
Fabrication of a light emitting device comprising a cathode substrate / cathode / electron transport layer / light emitting layer // hole transport layer / anode / anode substrate
(G) Bonding of the first laminate and the second laminate
The light emitting layer of the first laminate and the hole transport layer of the second laminate face each other, are superposed as in the example shown in FIG. 1, heated to 160 ° C. using a pair of heat rollers, and heated to 0.3 mPa. The light emitting element of the said structure was produced by pressing and moving and sticking a roller at 0.05 m / min.
[0086]
(H) Side surface sealing
Using a two-component room temperature curing type epoxy adhesive Araldite (manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.) as an adhesive, using a dispenser at the position of the adhesive shown in FIG. It applied so that thickness might be set to 2 mm. After application, the light emitting device of the present invention was produced by allowing to stand at room temperature for 12 hours and curing. The sealing work was performed in a glove box substituted with nitrogen, and the dew point was −60 ° C. and the oxygen concentration was 10 ppm.
[0087]
(I) Evaluation of light emitting device
The light emitting element is caused to emit light in the same manner as in Example 1 (F) and the maximum luminance L_max, L_maxIs obtained when V is_maxAnd 200 CD / m²Luminous efficiency at the time (η₂₀₀)It was measured. In addition, L after storage for 30 days under the same conditions as in Example 1 (F)_max, V_max, Η₂₀₀Was measured.
[0088]
Comparative Example 1
A light emitting device was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the side surface portion was not sealed.
[0089]
L immediately after production of the light emitting device measured in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 and after storage for 30 days_max, V_maxAnd η₂₀₀Is shown in Table 1. The light emitting device of Comparative Example 1 had more dark spots than the Examples, had low external quantum efficiency, and poor durability.
[0090]
[Table 1]

[0091]
【The invention's effect】
According to the method for manufacturing a light-emitting element of the present invention, the above-described problems can be solved, and the steps of substrate alignment, substrate manufacturing, and the like are omitted as compared with a method of sealing a side surface using a substrate. Therefore, there are advantages that the yield is increased, the element can be sealed closely and the element having a large area can be easily manufactured. Furthermore, the light-emitting element of the present invention has advantages such as high adhesion between layers, excellent durability, and few defects such as dark spots by having a bonded structure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of a light-emitting element of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing another example of the light emitting device of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing still another example of the light emitting device of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an example of an organic layer of the light-emitting element of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing another example of the organic layer of the light emitting device of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing still another example of the organic layer of the light emitting device of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing still another example of the organic layer of the light emitting device of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Anode substrate
2 ... Anode
3 ... Organic layer
4 ... Cathode
5 ... Cathode substrate
6 ... Anode lead
7 ... Cathode lead
8 ... Adhesive
9 ... Light emitting layer
10 ... Electron transport layer
11 ... Hole transport layer

Claims

A light-emitting element comprising a laminate having an anode substrate, an anode, at least one organic layer including a light-emitting layer, a cathode, and a cathode substrate in this order, and the side surface of the laminate is sealed with an adhesive over the entire periphery. A light emitting element characterized by comprising:

The laminated body has a bonded structure in at least one selected from among the anode and the organic layer, between the organic layer and the cathode, and between the organic layers. 2. The light emitting device according to 1.

A method for producing a light emitting device comprising a laminate having an anode substrate, an anode, at least one organic layer including a light emitting layer, a cathode and a cathode substrate in this order, comprising: (a) a partial laminate including the anode substrate and the anode And a partial laminate including the cathode substrate, the cathode and the organic layer, (b) a partial laminate including the anode substrate, the anode and the organic layer, a partial laminate including the cathode substrate and the cathode, Or (c) a laminated body including the anode substrate, the anode, and a partial laminate including a part of the organic layer, and a partial laminate including the cathode substrate, the cathode, and another part of the organic layer. The manufacturing method of the light emitting element characterized by including the process of producing a body, and the process of sealing the side surface of the said laminated body with an adhesive agent over a perimeter.