JP2006054146A

JP2006054146A - 有機エレクトロルミネッセンス素子

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Publication number: JP2006054146A
Application number: JP2004236376A
Authority: JP
Inventors: Akio Nakamura; 彰男中村
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2004-08-16
Filing date: 2004-08-16
Publication date: 2006-02-23

Abstract

【課題】封止基材側から発光を取りだすトップエミッション型有機ＥＬ素子に適用できる、耐湿性に優れ、薄型、軽量、且つ廉価な有機ＥＬ素子を提供すること。
【解決手段】支持基材１上に陽極層２、有機発光媒体層３、陰極層４、接着層５、封止基材６が積層されてなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、支持基材と封止基材の周縁端部に互いにかみ合うような凹凸が設けられていること。凹凸の一部又は全部が角度４５度以下の順テーパーであること。凹凸は支持基材と封止基材の周縁端部に連続して設けられていること。
【選択図】図２

Description

本発明は、情報表示端末などのディスプレイや面発光光源として幅広い用途が期待される有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子とする）に関するものである。

有機ＥＬ素子は、広視野角、応答速度が速い、低消費電力などの利点から、ブラウン管や液晶ディスプレイに変わるフラットパネルディスプレイとして期待されている。

有機ＥＬ素子は、どちらか一方が透光性を有する２枚の電極（陽極と陰極）の間に、有機発光媒体層を挟持した構造であり、両電極間に電流を流すことにより有機発光媒体層で発光が生じる自発光型の表示素子である。有機発光媒体層は、通常機能分離された複数の層から構成され、その典型的な例としては、正孔注入層に銅フタロシアニン、正孔輸送層にＮ，Ｎ’−ジ(１−ナフチル)−Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４'−ジアミン、蛍光体層にトリス（８−キノリノール）アルミニウムをそれぞれ積層した低分子系ＥＬ素子や、正孔輸送層にポリチオフェン誘導体、発光層にポリアルキルフルオレン誘導体を積層した高分子系ＥＬ素子がある。

有機ＥＬ素子は、有機発光媒体層や陰極層を大気暴露させた状態で放置すると、大気中の水分や酸素により劣化することが知られている。具体的な代表例として、ダークスポットと呼ばれる非発光領域が発生し、時間の経過と共に拡大するといった現象がある。

この問題を解決する方法として、乾燥剤を内包したガラス製もしくは金属製の封止キャップ（封止基材）により、乾燥窒素雰囲気下で有機ＥＬ素子を被覆封止する方法がある（特許文献１、２参照）。しかし、この方法では、乾燥剤を内包する空間を設けるために封止キャップを加工するコストが高いといった問題や、有機ＥＬ素子を薄型・軽量化するのが困難であるといった問題があった。

また近年では、大型・高精細パネル向けにアクティブマトリックス型有機ＥＬ素子が主流となり、開口率向上のため、ＴＦＴ基板と反対側（封止基材側）から光を取り出すトップエミッション型の素子構造が必須であると言われており、従来用いられてきた非透光性の乾燥剤（ＢａＯ、ＣａＯ）と金属製の封止キャップ（封止基材）を用いた封止に替わる封止法が求められているのが現状である。

また、有機ＥＬ素子の全面に接着剤を塗布し、板状の封止基材を貼り合わせることにより、ギャップのない完全固体封止の有機ＥＬ素子を作製することができるが、この方法の場合には、接着剤層の厚みと封止幅により有機ＥＬ素子の保存寿命が左右され、狭額縁化により封止幅を狭くすると、大幅に寿命が低下するといった問題があった。
特開平５−１８２７５９号公報特開平５−３６４７５号公報

本発明の課題は、封止基材側から発光を取りだすトップエミッション型有機ＥＬ素子に適用できる、耐湿性に優れ、薄型、軽量、且つ廉価な有機ＥＬ素子を提供することにある
。

本発明は、少なくとも、支持基材上に陽極層、有機発光媒体層、陰極層、接着層、封止基材が積層されてなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、支持基材と封止基材の周縁端部に互いにかみ合うような凹凸が設けられていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子である。

また、本発明は、上記発明による有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記凹凸の一部又は全部が角度４５度以下の順テーパーであることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子である。

また、本発明は、上記発明による有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記凹凸は支持基材と封止基材の周縁端部に連続して設けられていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子である。

本発明によれば、有機ＥＬ素子の周縁端部で十分に湿度の侵入を防ぐことができるので、封止基材側からでも発光を高効率に取り出すことが可能である。すなわち、有機ＥＬ素子の光取り出し面積を狭めることなく、封止幅を広げることができるので、パネルの額縁を狭くしても水分の侵入を抑制することができ、有機ＥＬ素子の全平面積に対する発光面積の割合が大きく、薄型・軽量化が容易である有機ＥＬ素子を提供することが可能である。

以下に、本発明の最良の実施形態について説明する。本発明における、支持基材１および封止基材６の凹凸の一例を図１に示す。図１（ａ）、（ｂ）のように、凹部を有する支持基材１と凸部を有する封止基材６の組み合わせでも良く、（ｃ）のように、凸部を有する支持基材１と封止基材６を互い違いになるよう貼り合わせても良く、（ｄ）のように、凸部を有する支持基材１に凹部を有する封止基材を貼り合わせても良い。これにより、額縁幅が同じでも、封止基材の接触面積が増えることにより、水分の侵入経路が長くなり、より長寿命の有機ＥＬ素子が得られる。なお本発明で述べる周縁端部とは、有機ＥＬ素子の支持基材と封止基材の外周であって、有機ＥＬ素子の封止のために両基材が貼り合わされる部分を指す。

また、図１では、例として、凹凸の形状を四角形状としたが、三角形状でもその他多角形状でも良く、角度も直角だけでなく傾斜面や曲面であっても良い。
ただし、支持基材は、マスク蒸着時や、高分子ＥＬ材料を塗工・印刷する場合には、支持基材表面に凸部があることは好ましくなく、また、取り出し電極を形成する必要があるために、少なくとも取り出し電極のテーパ−角度（図２（ａ）に示すθ）は４５度以下であることがより好ましい。

また、本実施形態は、有機ＥＬ素子の光取り出し方向によらず、いかなる素子構造においても使用可能である。例えば、１）透光性支持基材／透光性陽極層／有機発光媒体層／陰極層／封止基材の順に積層し、透光性支持基材側から光を取り出しても良く、２）（透光性）支持基材／陽極層／有機発光媒体層／透光性陰極層／透光性封止基材、もしくは（透光性）支持基材／陰極層／有機発光媒体層／透光性陽極層／透光性封止基材の順に積層し、透光性封止基材側から光を取り出しても良く、３）透光性支持基材／透光性陽極層／有機発光媒体層／透光性陰極層／透光性封止基材、もしくは透光性支持基材／透光性陰極層／有機発光媒体層／透光性陽極層／透光性封止基材の順に積層し、両面から光を取り出
しても良い。

以下に、一例として、支持基材／陽極層／有機発光媒体層／陰極層／封止基材の順に積層した場合の本発明の有機ＥＬ素子を図２に基づいて説明する。

本実施形態において、支持基材１としては絶縁性を有する基板であれば如何なる基材も使用することができる。例えば、ガラスや石英や、ポリプロピレン、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリアリレート、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のプラスチックフィルムやシート、または、これらプラスチックフィルムやシートが挙げられる。陽極側から光を取り出す場合には、これに透光性も有することが好ましい。これに酸化珪素、酸化アルミニウム、窒化珪素金属酸化物や、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化マグネシウム等の金属酸化物や、弗化アルミニウム、弗化マグネシウム等の金属弗化物や、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化クロムなどの金属窒化物や、酸窒化珪素などの金属酸窒化物や、アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレスなどの金属材料や、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂などの高分子樹脂膜を、透光性に支障が無い範囲で、単層もしくは積層して用いることができる。

特に、金属酸化物などの無機薄膜が透明性とバリア性において好ましいが、ピンホールなどの膜欠陥を生じやすく、たとえ厚膜化しても下地の膜欠陥を反映してしまうため、無機薄膜の単独膜ではなく、高分子樹脂膜などとの積層膜を用いることがより好ましい。また、これらの基材には、必要に応じて、あらかじめ加熱処理を行うことにより、基材内部や表面に吸着した水分を極力低減することがより好ましい。また、支持基材１に積層される材料に応じて、密着性を向上させるために、超音波洗浄処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、ＵＶオゾン処理などの表面処理を施すことが好ましく、さらには透光性に支障が無い範囲内で、酸化珪素、窒化珪素、酸窒化珪素などの無機絶縁薄膜や、クロム、チタンなどの金属薄膜などの薄膜を挿入することがより好ましい。

また、支持基材１上には、必要に応じて、カラーフィルタ層や色変換層などを設けても良い。カラーフィルタ層や色変換層の材料としては、樹脂中に顔料、光開始剤、モノマー等を分散した顔料分散型フォトレジストを用いることが好ましく、さらに、塗工性向上のために界面活性剤を混入したり、散乱性をもたせるために樹脂ビーズなどの透明微粒子を適量混入しても良い。カラーフィルタ層や色変換層上には、カラーレジスト層間の段差や、表面の微小突起を平滑化するために、オーバーコート層を積層することがより好ましい。

オーバーコート層は、段差や突起を平滑化できれば、特に材料の指定は無いが、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ブチラ―ル樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂などの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、感光性樹脂などを用いることができる。さらに、レジスト中の水分や不純物が高分子系ＥＬ素子に拡散するのを防ぐために、オーバーコート層上にパッシベーション層を積層することがより好ましい。

パッシベーション層の材料としては、酸化珪素、酸化アルミニウム、窒化珪素などの金属酸化物や、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化マグネシウムなどの金属酸化物、弗化アルミニウム、弗化マグネシウムなどの金属弗化物、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化クロムなどの金属窒化物、酸窒化珪素などの金属酸窒化物を用いることができる。さらに、オーバーコート層とパッシベーション層を数段繰り返し積層しても良い。

また、支持基材１上には、必要に応じて、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成して用いても良い。ＴＦＴの材料としては、ポリチオフェンやポリアニリン、銅フタロシアニンや
ペリレン誘導体等の有機ＴＦＴを用いてもよく、アモルファスシリコンやポリシリコンＴＦＴを用いてもよい。また、ＴＦＴの駆動用電極としては、金やクロムなどの金属材料を、蒸着法やスパッタ法で形成しても良く、金属ナノ粒子、バインダー樹脂中に金属粒子を分散させたペーストなどを、印刷法やインクジェット法を用いて形成しても良い。

以下に、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。
まず、支持基材１に陽極層２を成膜した（図２（ａ））後に、所定の形状にパターニングし、陰極の取り出し電極２’を形成する（図１（ｂ））。陽極層２の材料としては、ＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）やインジウム亜鉛複合酸化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物などの金属複合酸化物や、金、白金などの金属材料や、これら金属酸化物や金属材料の微粒子をエポキシ樹脂やアクリル樹脂などに分散した微粒子分散膜を、単層もしくは積層して使用することができる。また、陽極層２の配線抵抗を低くするために、銅やアルミニウムなどの金属材料を補助電極として、陽極層２に併設してもよい。支持基材１側から光を取り出す場合には透光性のある材料を用いることが好ましい。

また、有機発光媒体層３を成膜する前に、陽極層２の表面を、超音波洗浄、イソプロピルアルコール等への浸漬もしくは蒸気洗浄、酸、アルカリ水溶液による湿式洗浄や、プラズマ処理、ＵＶ／Ｏ₃処理などの乾式処理をすることが好ましい。
陽極層２の形成方法としては、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などの乾式成膜法や、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの湿式成膜法などを用いることができる。陽極層２のパターニング方法としては、材料や成膜方法に応じて、マスク蒸着法、フォトリソグラフィー法、ウェットエッチング法、ドライエッチング法などの既存のパターニング法を用いることができる。

陰極の取り出し電極２’は、有機ＥＬ素子の封止部を横切って形成されることになるため、支持基材と封止基材の周縁端部、すなわち、封止部に設けられた凹凸があまり急角度であるとパターニングしづらく、また断線の原因にもなる。
そのため、支持基材と封止基材の周縁端部に設けられた凹凸の角度は、陰極の取り出し電極２’が設けられた周辺においては、少なくとも順テーパーであること、好ましくは４５度以下であることが求められる。

次に、有機発光媒体層３を形成する（図２（ｃ））。本発明における有機発光媒体層３としては、発光物質を含む単層膜、あるいは多層膜で形成することができる。多層膜で形成する場合の構成例としては、１）正孔注入輸送層、電子輸送性発光層、または正孔輸送性発光層、電子輸送層からなる２層構成や、２）正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層からなる３層構成や、３）さらには、注入層と輸送層を分けたり、電子ブロック層や正孔ブロック層などを挿入することにより、さらに多層で形成することも可能である。

正孔注入輸送材料の例としては、銅フタロシアニン、テトラ（ｔ−ブチル）銅フタロシアニン等の金属フタロシアニン類及び無金属フタロシアニン類、キナクリドン化合物、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−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、Ｎ，Ｎ'−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−１，１'−ビフェニル−４，４'−ジアミン等の芳香族アミン系低分子正孔注入輸送材料や、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリビニルカルバゾール、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物などの高分子正孔輸送材料、ポリチオフェンオリゴマー材料、その他既存の正孔輸送材料の中から選ぶことができる。

発光材料としては、９，１０−ジアリールアントラセン誘導体、ピレン、コロネン、ペ
リレン、ルブレン、１，１，４，４−テトラフェニルブタジエン、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、ビス（８−キノリノラート）亜鉛錯体、トリス（４−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、トリス（８−キノリノラート）スカンジウム錯体、ビス〔８−（パラ−トシル）アミノキノリン〕亜鉛錯体及びカドミウム錯体、１，２，３，４−テトラフェニルシクロペンタジエン、ペンタフェニルシクロペンタジエン、ポリ−２，５−ジヘプチルオキシ−パラ−フェニレンビニレン、クマリン系蛍光体、ペリレン系蛍光体、ピラン系蛍光体、アンスロン系蛍光体、ポルフィリン系蛍光体、キナクリドン系蛍光体、Ｎ，Ｎ'−ジアルキル置換キナクリドン系蛍光体、ナフタルイミド系蛍光体、Ｎ，Ｎ'−ジアリール置換ピロロピロール系蛍光体等、Ｉｒ錯体等の燐光性発光体などの低分子系発光材料や、ポリフルオレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリチオフェン、ポリスピロなどの高分子材料や、これら高分子材料に前記低分子材料の分散または共重合した材料や、その他既存の発光材料を用いることができる。

電子輸送材料の例としては、２−（４−ビフィニルイル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−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、オキサジアゾール誘導体やビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリノラート）ベリリウム錯体、トリアゾール化合物等を用いることができる。

有機発光媒体層３の膜厚は、単層または積層により形成する場合においても１０００ｎｍ以下であり、好ましくは５０〜１５０ｎｍである。特に、高分子系ＥＬ素子の正孔輸送材料は、支持基材１や陽極層２の表面突起を覆う効果が大きく、５０〜１００ｎｍ程度厚い膜を成膜することがより好ましい。

有機発光媒体層３の形成方法としては、材料に応じて、真空蒸着法や、スピンコート、スプレーコート、フレキソ、グラビア、マイクログラビア、凹版オフセットなどのコーティング法、印刷法やインクジェット法などを用いることができる。高分子発光媒体層を溶液化する際には、形成方法に応じて、溶剤の蒸気圧、固形分比、粘度などを制御することが好ましい。溶剤としては、水、キシレン、アニソール、シクロヘキサノン、メシチレン、テトラリン、シクロヘキシルベンゼン、安息香酸メチル、安息香酸エチル、トルエン、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの単独溶媒でも、混合溶媒でも良い。また、塗工性向上のために、必要に応じて界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤などの添加剤を適量混合することがより好ましい。塗布液の乾燥方法としては、ＥＬ特性に支障のない程度に溶剤を取り除ければ良く、加熱しても、減圧しても、加熱減圧しても良い。

次に、陰極層４を形成する（図１（ｄ））。陰極層４の材料としては電子注入効率の高い物質を用いる。具体的にはＭｇ、Ａｌ、Ｙｂ等の金属単体を用いたり、発光媒体と接する界面にＬｉや酸化Ｌｉ、ＬｉＦ等の化合物を１ｎｍ程度挟んで、安定性・導電性の高いＡｌやＣｕを積層して用いる。封止基材６側から光を取り出す場合には透光性のある材料を選択するのが好ましい。
または、電子注入効率と安定性を両立させるため、仕事関数が低いＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｙｂ等の金属１種以上と、安定なＡｇ、Ａｌ、Ｃｕ等の金属元素との合金系が用いられる。具体的にはＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ、ＣｕＬｉ等の合金が使用できる。

陰極層４の形成方法は、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法を用いることができる。陰極層４の厚さは、１０ｎｍ〜１０００ｎｍ程度が望ましいが、陰極層４を透光性とする場合には、これら金属材料を１〜１０ｎｍ程度の薄膜として積層した後に、、ＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）やインジウム亜鉛複合酸化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物などの金属複合酸化物を１０〜１５０ｎｍ積層し、電子注入性と透光性の両立を図ることが好ましい。

最後に、接着層５を介して、封止基材６を積層する（図（ｄ））。この時、支持基材１および封止基材６の凹凸部よりも内側で、かつ、陽極層２（取り出し電極部を除く）、有機発光媒体層３、陰極層４の外周部に、塗布によって形成された吸湿層を設けることがより好ましい。吸湿層は、少なくとも外周に設けられておれば良く、発光に支障が無ければ、陽極層２や有機発光媒体層３や陰極層４や陰極の取り出し電極２’と重なった部分を有しても良い。また、外周部に枠状に形成されていれば形状に特に制約はなく、円状でも、四角状でもその他多角形状であっても良い。

また、後述の封止基材６側に形成して用いても良い。吸湿層の材料としては、化学吸着系でも物理吸着系でもよく、酸化カルシウム、酸化バリウム、ゼオライト、シリカゲルなど既存の乾燥剤を、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化型接着性樹脂、光硬化型接着性樹脂、熱可塑型接着性樹脂などに分散させて用いてもよく、また、有機金属錯体などを有機発光媒体層３に不溶な有機溶媒やオイル等に分散または溶解させ、液状として用いても良く、塗布後乾燥させて用いてもよい。吸湿層の形成方法としては、ロールコート、スピンコート、スクリーン印刷法、スプレーコートなどのコーティング法、印刷法、インクジェット法などを用いて形成することができる。

接着層５の材料としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン、フェノール樹脂などの熱硬化型接着性樹脂、光硬化型接着性樹脂、熱可塑型接着性樹脂などを用いることができる。特に、耐湿性、耐水性に優れ、硬化時の収縮が少ないエポキシ樹脂系接着性樹脂を用いることが好ましい。接着層５の形成方法としては、材料に応じて、ロールコート、スピンコート、スクリーン印刷法、スプレーコートなどのコーティング法、印刷法を用いることができる。接着層５は、含有水分を極力少なくすることが好ましい。

接着層５の膜厚は、０．００１ｍｍ〜１ｍｍが好ましい。これは、接着層５の厚みが１ｍｍよりも厚いと、端部からの透湿量の増加により有機ＥＬ素子が劣化するといった問題が生じたり、硬化収縮量が大きくなるといった問題、封止基材側から光を取り出す場合、色ずれや光の吸収が大きいといった問題が生じるからである。逆に０．００１ｍｍよりも薄いと、有機ＥＬ素子が封止基材６と接触するといった問題がある。
また、接着層５内部には、硬化時の残留応力を緩和し接着性を向上するために、プラスチック微粒子、アクリルゴム、ニトリルゴムなどのゴム微粒子を、単成分もしくは多成分のフィラーを混入しても良い。

封止基材６としては、防湿性に優れた材料が好ましく、ガラスや、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート、ポリカーボネートなどのプラスチックフィルム上に、酸化珪素、酸化アルミニウムなどの金属酸化物や、窒化珪素、窒化アルミニウムなどの金属窒化物や、弗化アルミニウムなどの金属弗化物や、アルミニウム、ニッケル、銅などの金属や合金を蒸着したフィルムや、これら金属材料からなる金属箔や合金箔、ガラス板、金属板などを用いることができる。光取り出しを上部から行う場合（トップエミッション型）には、透光性の封止基材を用いる。

接着層５との接着性を向上させるために、超音波洗浄処理、コロナ放電処理、プラズマ
処理、ＵＶオゾン処理などの表面処理を施すことが好ましく、さらには透光性に支障が無い範囲内で、酸化珪素、窒化珪素、酸窒化珪素などの無機絶縁薄膜や、クロム、チタンなどの金属薄膜などの薄膜を挿入しても良い。
また、封止基材６側から光を取り出すトップエミッション型とする場合には、封止基材上に必要に応じて、カラーフィルター層や色変換層、反射防止フィルム、偏向フィルム、防汚フィルム、耐擦傷フィルムなどを設けて用いても良い。

また、支持基材、封止基材への凹凸の形成は、例えば、支持基材、封止基材がガラスの場合にはサンドブラスト法やエッチング法によって形成することができる。

まず、支持基材１として支持基材の周縁端部にテ−パ−角θが４５度となる凹部をエッチング法により設けたガラス基材を用い、スパッタリング法で陽極層２としてＩＴＯ膜を支持基材全面に１５０ｎｍ形成した後（図２（ａ））に、フォトリソグラフィー法及びウェットエッチング法によって、ＩＴＯ膜をパターニングし、取り出し電極２’を形成した（図２（ｂ））。
次に、有機発光媒体層３として、正孔輸送層にポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物（２０ｎｍ）、蛍光体層にポリ［２−メトキシ−５−（２'−エチル−ヘキシロキシ）−１，４−フェニレンビニレン］（ＭＥＨＰＰＶ）（１００ｎｍ）を、それぞれスピンコート法により形成した（図１（ｃ））。

次に、陰極層４として、真空蒸着法によりＣａ（５ｎｍ）とＡｇ（１００ｎｍ）をこの順に積層した（図１（ｃ））。次に、接着層５として、ＵＶ硬化型のエポキシ接着剤を塗布し、封止基材６として支持基材の凹部に対応するように周縁端部にテ−パ−角θが４５度となる凸部をエッチング法により設けたガラス基板を貼り合わせ、接着層５を硬化させた（図１（ｄ））。こうして製作したボトムエミッション型の有機ＥＬ素子に４．５Ｖの電圧を印可した結果、１００ｃｄ／ｍ²の発光が支持基材１側から得られた。また、６０℃９０％ＲＨ下に５０００時間保存した結果、ダークスポットの拡大は観察されなかった。

実施例１の陰極層に代わり、Ｃａ（５ｎｍ）とＩＴＯ（１００ｎｍ）を積層し、封止基材６からも光を取り出せる構造とした。この有機ＥＬ素子に４．５Ｖの電圧を印可した結果、支持基材１および封止基材６の両面から１００ｃｄ／ｍ²の発光が得られた。また、この有機ＥＬ素子を６０℃９０％ＲＨ下に５０００時間保存した結果、ダークスポットの拡大や画素幅の縮小は観察されなかった。

実施例３は、実施例１と比較するための例である。実施例１の支持基材１および封止基材６として、凹凸部を有さない平板ガラスを用いて有機ＥＬ素子を作製した。この有機ＥＬ素子に４．５Ｖの電圧を印可した結果、１００ｃｄ／ｍ²の発光が支持基材１側から得られた。また、６０℃９０％ＲＨ下に５０００時間保存した結果、封止端部側の劣化が進行し、発光画素面積が５０％減少した。

支持基材および封止基材の凹凸の一例を示す説明図である。本発明における実施形態の説明図である。

符号の説明

１・・・支持基材
２・・・陽極層
２’・・・陰極の取り出し電極
３・・・有機発光媒体層
４・・・陰極層
５・・・接着層
６・・・封止基材

Claims

少なくとも、支持基材上に陽極層、有機発光媒体層、陰極層、接着層、封止基材が積層されてなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、支持基材と封止基材の周縁端部に互いにかみ合うような凹凸が設けられていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
前記凹凸の一部又は全部が角度４５度以下の順テーパーであることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
前記凹凸は支持基材と封止基材の周縁端部に連続して設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。