JP2006331695A - 有機発光素子用封止部材及び有機発光素子 - Google Patents

Abstract

【課題】 水分や酸素の遮断性が高く、また発光に際して発生する熱を速やかに除去することで、有機発光素子の発光特性を長期間にわたって安定して維持すると共に、発光ムラのない均一発光を実現し、かつ寿命の短縮や素子破壊の可能性を低減することができる有機発光素子用封止部材を提供する。
【解決手段】 一対の電極１，２間に有機発光層３を積層した積層物４を基板５の上に設けて形成される有機発光素子において、積層物４に貼って積層物４を封止するために用いられる有機発光素子用封止部材に関する。そして１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有する金属板６の少なくとも片面を絶縁層７で被覆して有機発光素子用封止部材Ａを形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、照明用光源、サイン用光源、液晶表示機用バックライトやフラットパネルディスプレイ等に使用される有機発光素子に用いる有機発光素子用封止部材、及びこの有機発光素子用封止部材で封止した有機発光素子に関するものである。

有機発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）は、一対の電極間に有機発光層、および必要に応じてその他の機能を有する層を積層した積層物を基板の上に設けた構造で形成されている。そしてこの有機発光素子は、作製後に放置し、もしくは駆動することにより、ダークスポットと呼ばれる非発光部の発生と成長が起こり、発光特性が劣化する問題がある。ダークスポットの発生には、水蒸気などの水分および酸素の影響が最も大きいとされており、特に水分は極めて微量でも大きな影響を及ぼすものとされている。そのため、有機発光素子を水分および酸素から守るための封止構造を設け、水分や酸素の作用を遮蔽する必要があり、従来から種々の検討がなされている。

例えば、有機発光素子の基板に、中空部分を無水・無酸素の不活性ガスで満たしたガラス缶や金属缶をエポキシ系樹脂などの接着剤で接着することによって、水蒸気などの水分や酸素を遮蔽する封止が一般的に行なわれている。しかしこの方法では、ガラス缶や金属缶が数ｍｍ以上と比較的分厚く、有機発光素子の全体を薄型化することが困難になるという問題があり、また接着剤の部分から水分や酸素が侵入するおそれがあって、水分や酸素の遮蔽効果が十分ではないという問題もあった。また、金属封止缶、ガラス封止缶を用いた封止法は、今後主流になる可能性を有するフレキシブル性を有するフィルム基板への応用は困難である。

そこで、このようなガラス缶や金属缶を用いて行なう封止に代わる方法として、特許文献１にみられるような、原料ガスとしてシランガスと窒素ガスを用いたプラズマＣＶＤ法で窒化ケイ素からなる封止被膜を形成することによって、有機発光素子を封止する方法や、特許文献２にみられるような、無機パッシベーション封止膜と樹脂封止膜を積層して、有機発光素子を封止する方法が提案されている。これらのものでは、有機発光素子の薄型化、およびフレキシブル化が可能であるが、この種の有機発光素子に膜を形成して封止する方法では、膜を形成するための大掛かりな設備が必要であって、設備コストが増大するという問題があり、また膜にはピンホール、クラックやボイド等の欠陥が発生し易く、この欠陥から水分や酸素が侵入するという問題があった。

また、有機発光素子は、電力−光の変換効率が１００％でないために、発光時に必然的に熱を発する。発光面が小さく、また発光輝度が低い場合は、有機発光素子で発生した熱は基板を通して、あるいは封止缶や封止膜を通して散逸し、結果として素子の温度はほとんど上昇しない。しかし、発光面積が大きくなるに伴って、また発光輝度が増大するに伴って、発生する熱量は飛躍的に大きくなり、特に発光面が大きい場合には、発生する熱は伝導・放射によって除去される熱量よりも大きく、素子温度が急速に上昇するという問題が顕著となる。特に、中空部分を有しかつ熱伝導性の悪いガラス缶を用いた場合には、有機発光素子の背面方向（光の取出し面と反対側）への伝熱量は非常に少なく、この問題は重大である。最近の材料進化により、有機発光素子の発光効率は向上しているが、例え蛍光灯並みの１００ｌｍ／Ｗに到達した場合にも依然として投入電力の半分以上は熱に変換されてしまうために、発熱の影響を完全に回避することは実質的に不可能である。この結果、発光ムラ、熱による寿命の短縮、また、最悪の場合には有機発光素子自体の破壊が生じるおそれがある。また複数の有機発光素子を導電層や絶縁層からなる中間層を介して積層した新規デバイス構造により、一定輝度を得るための通電電流を数分の一に低減し、寿命を延ばした例も報告されているが、この場合にも発熱による寿命の短縮、素子破壊の可能性は原理的には回避できないのが現状である。

この問題を解決するために特許文献３では、金属封止缶の内部を不活性液体で満たすことによって伝熱性を良くし、有機発光素子の発熱を放熱して、発熱による悪影響を低減する方法が提案されている。しかしこのものでは、液体を取り扱う必要があり、液体が漏れ出さないように封じる必要があるためにそのプロセスが複雑化するという問題があり、また基板がひずんだ際に液体が漏れだす危険性があるという問題もあった。一方、前述の窒化ケイ素からなる封止被膜や、あるいは無機パッシベーション膜と樹脂封止膜を用いた場合には、確かに放熱性は向上するが、前記の通り、膜を形成するための設備への要求が厳しいものとなる。

このため、薄型化が可能であり、さらに膜形成のように大掛かりな設備を必要としない方法として、熱可塑性樹脂層をコーティングしたアルミニウム箔を、熱可塑性樹脂層を加熱溶融させて有機発光素子の基板に接着することによって、封止を行なうことが提案されている。しかし、接着層となる熱硬化性樹脂層から水分や酸素が浸透して侵入するおそれがあり、水分や酸素の遮蔽効果を十分に得ることができないという問題があり、また加熱溶融に必要な温度が高い場合には有機発光素子へのダメージが無視できないと共に、加熱溶融に必要な温度が低い場合には、駆動時の熱で樹脂が再溶融するという問題があった。また、特許文献４では、水分侵入を極力抑えるためにワックスを封止部材内に封じる方法が開示されている。しかしこの場合には水分侵入はかなりの程度抑えられるものの、前記の場合と同様に発熱によるワックスの再溶融という問題があった。
特開２０００−７７１８３号公報 特開２０００−２２３２６４号公報 特開平１１−１９５４８４号公報 特開２００４−７９２９２号公報

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、水分や酸素の遮断性が高く、また発光に際して発生する熱を速やかに除去することで、有機発光素子の発光特性を長期間にわたって安定して維持することができ、かつ高輝度発光もしくは大面積発光等、発熱が著しい有機発光素子に於いても発熱の悪影響を抑え、発光ムラのない均一発光を実現し、かつ寿命の短縮や素子破壊の可能性を低減することができる有機発光素子用封止部材および有機発光素子を提供することを目的とするものである。

本発明の請求項１に係る有機発光素子用封止部材は、一対の電極間に有機発光層を積層した積層物を基板の上に設けて形成される有機発光素子の、積層物に貼って積層物を封止するために用いられる有機発光素子用封止部材であって、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有する金属板の少なくとも片面を絶縁層で被覆して成ることを特徴とするものである。

また請求項２の発明は、請求項１において、金属板の厚みが１０〜５００μｍであり、且つ金属板の厚み方向の熱伝導（熱伝導：熱伝導率Ｗ／（ｍ・Ｋ）を厚み（ｍ）で割った値）が１０^３Ｗ／（Ｋ・ｍ^２）以上であることを特徴とするものである。

また請求項３の発明は、請求項１又は２において、絶縁層の厚みが、厚み方向の熱伝導が１０^３Ｗ／（Ｋ・ｍ^２）以上になる範囲であることを特徴とするものである。

また請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、金属板の少なくとも片面に凹凸を設けて、金属板のこの表面を平坦面に対して１．５倍以上の表面積を有するように形成したことを特徴とするものである。

また請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかにおいて、金属板の積層物に対向する面と反対側の面に、金属板よりも熱放射率が高い熱放射層を設けたことを特徴とするものである。

また本発明の請求項６に係る有機発光素子は、一対の電極間に有機発光層を積層した積層物を基板の上に設け、請求項１乃至５のいずれかに記載の有機発光素子用封止部材を積層物に貼って積層物を封止して成ることを特徴とするものである。

また請求項７の発明は、請求項６において、発光時に、基板の発光部位の表面温度Ｔｓと、この発光部位と対応する部位の有機発光素子用封止部材の表面温度Ｔｅとが、Ｔｅ−Ｔｓ＞５℃の関係を満たすことを特徴とするものである。

本発明によれば、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有する金属板の少なくとも片面を絶縁層でコートして形成される封止部材で有機発光素子を封止するものであるから、水分や酸素の遮断性が高いと共に、発光に際して発生する熱を速やかに除去することができ、有機発光素子の発光特性を長期間にわたって安定して維持することができるものであり、また高輝度発光もしくは大面積発光等、発熱が著しい有機発光素子に於いても発熱の悪影響を抑えることができ、発光ムラのない均一発光を実現し、かつ寿命の短縮や素子破壊の可能性を低減することができるものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１（ａ）は一対の電極１，２の間に有機発光層３を積層した有機発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）の構造の一例を示すものであり、一対の電極１，２のうち一方の電極（例えば陽極）１を基板５の表面に積層し、この電極１の上に有機発光層３を積層すると共に、さらにこの有機発光層３の上に他方の電極（例えば陰極）２が積層してある。また必要に応じて、陽極となる電極１と有機発光層３との間にはホール注入・輸送層が、陰極となる電極２と有機発光層３の間には電子注入・輸送層がそれぞれ積層してある。そして、これらの電極１，２や有機発光層３などからなる積層物４に封止部材Ａを貼り付けて覆うことによって、封止するようにしてある。このように形成される有機発光素子にあって、有機発光層３で発光した光は、透明電極として形成される電極１及び透明体で形成される基板５を通して放射されるようになっている。勿論、この構造はあくまでも一例であり、本発明の趣旨に反しない限り図１（ａ）の構造に限定されるものではない。

そして本発明に係る封止部材Ａは、金属板６の少なくとも片面に電気絶縁性の絶縁層７を被覆して形成されるものであり、金属板６としては１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有するものを用いるものである。このように封止部材Ａを金属板６で形成することによって、有機発光層３の発光に際して発生する熱を封止部材Ａを通して放熱し、速やかに除去することができるものであり、発熱による悪影響を抑制して、有機発光素子の発光特性を長期間にわたって安定して維持することができるものである。金属板６の熱伝導率が１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満であると、発熱の放熱性が不十分になり、このような効果を十分に得ることができない。金属板６の熱伝導率は高い程望ましいものであり、従って上限は特に設定されない。

このように１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有する金属板６としては、特に限定されるものではないが、銅、アルミニウム、ステンレス、銀、鉄、ニッケル、ニッケル鉄合金その他の金属、金属合金等を挙げることができ、板、箔、その他の形状の構造体として用いることができる。

有機発光素子の積層物４は、一般に電極１，２をその表面に有するため、電極１，２に触れる部材には何らかの電気的考慮、例えば絶縁がなされることが必要である。このため、封止部材Ａを構成する金属板６の少なくとも片面に電気絶縁性の絶縁層７が形成されるものであり、絶縁層７は図１（ｂ）のように金属板６の両面、あるいは、図１（ｃ）のように金属板６の積層物４に接する側の片面に絶縁層７を形成するようにしてある。絶縁コートを有しない金属板６を積層物４に貼り付けた場合には、例えば貼り付けに用いた接着剤の厚みが薄い部分で有機発光素子の電極１，２と金属板６とが接触し、予期せぬ短絡を生じることがあるため、金属板６の表面が完全に絶縁層７で絶縁されていることが好ましい。

絶縁層７としては、特に限定されないが、例えばバリレン、ポリイミド、ポリ尿素等の有機膜を気相系で成膜したもの、アクリル等の樹脂モノマーを塗布、蒸着、凝集、印刷、噴霧等の手段によって金属板６の表面に膜として形成し、次いで熱、光等任意の手段によって硬化させたもの、樹脂膜を塗布、印刷、噴霧、ラミネート等の手段によって設けたもの、樹脂そのものを蒸着したもの、フィルムを貼付したもの、ＳｉＮ、ＳｉＯ_２、ＳｉＯＮ、Ａｌ_２Ｏ_３等の無機材料をスパッタ、ＣＶＤ、焼結、ゾルゲル法その他の方法により成膜したものなどを用いることができる。また、金属板６の表面を酸化して、酸化物で絶縁層７を表面に形成するようにすることも可能である。絶縁層７は金属板６の少なくとも片面に形成されていればよいが、両面に形成してもよく、この場合、金属板６の外面側の絶縁層６は、例えば外部電気回路との絶縁性確保、耐傷付き性の付与等の機能を発現するものである。

また本発明の有機発光素子用封止部材Ａにおいて、金属板６は厚みが１０〜５００μｍであり、かつ金属板６の厚み方向の熱伝導が１０^３Ｗ／（Ｋ・ｍ^２）以上となる厚みであることが望ましい。ここで本発明において熱伝導とは、熱伝導率Ｗ／（ｍ・Ｋ）を厚み（ｍ）で割った値であり、Ｗ／（Ｋ・ｍ^２）の単位を有する。

上記のように金属板６の熱伝導率が１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であっても、金属板６の厚みが５００μｍを超えて厚い場合には、封止部材Ａの熱容量が大きくなるために有機発光素子を連続駆動する際に畜熱される熱量が大きくなり、また金属板６の重量が大きくなると共に、金属板６の可堯性が失われてくるため好ましくない。金属板６の可堯性の低下は、フレキシブル基板に本発明の封止部材Ａを用いる場合はもとより、ガラス基板等に本発明の封止部材Ａを用いる場合にも作業性の低下の影響を与える可能性がある。また、金属板６の厚みが１０μｍ未満と薄い場合、熱の伝導・放熱性は向上するものの、金属板６自体の強度が低下し、かつピンホールや傷部位からの水分・酸素の侵入が発生するおそれがあるために好ましくない。この観点からも、前述の薄膜層を用いた封止方法に対する優位性を本発明の封止部材Ａは有するものである。

また金属板６の厚み方向の熱伝導が１０^３Ｗ／（Ｋ・ｍ^２）以上であることによって、有機発光層３の発光に際して発生する熱を封止部材Ａを通して放熱して速やかに除去することができるものであり、発熱による悪影響を抑制して、有機発光素子の発光特性を長期間にわたって安定して維持することができるものである。金属板６の厚み方向の熱伝導が１０^３Ｗ／（Ｋ・ｍ^２）未満であると、発熱の放熱性が不十分になり、このような効果を十分に得ることができない。金属板６の熱伝導は高い程望ましいので、上限は特に設定されない。

さらに、本発明の有機発光素子用封止部材Ａにおいて、金属板６の表面にコート等して被覆される絶縁層７の厚みは、絶縁層７の厚み方向の熱伝導が１０^３Ｗ／（Ｋ・ｍ^２）以上となる範囲に設定するのが好ましい。絶縁層７は電気的絶縁が確保できる厚み以上であればよいが、絶縁層７の熱伝導率は一般に金属板６のそれよりも低いために、絶縁層７の厚みはあまり大きくしないほうがよい。このため、厚み方向の熱伝導が１０^３Ｗ／（Ｋ・ｍ^２）以上となる範囲に収めることができる厚みで絶縁層７を形成することが好ましいものであり、絶縁層７の厚みは、絶縁層７の熱伝導率にもよるが、概して数μｍ〜１００μｍ程度の範囲になる。

また、本発明の有機発光素子用封止部材Ａにおいて、金属板６の少なくとも片面に凹凸を設けて、金属板６のこの表面の表面積が、平坦面である場合の１．５倍以上の表面積に形成されるようにするのが好ましい。この凹凸は金属板６の両面に設けるようにしてもよいが、金属板６が積層物４に貼り付けられる側と反対側の面（すなわち外面）に凹凸を設けるようにするのが好ましい。金属板６の表面にこのように凹凸を設けて表面積が１．５倍以上になるようにすることによって、封止部材Ａの表面からの放熱性を高めることができるものである。表面積が１．５倍未満であると、封止部材Ａの表面からの放熱性を高める効果を十分に得ることができないものであり、表面積は大きいほど好ましいので、上限は特に設定されない。

この凹凸は、金属板６の表面を凹凸形状に形成したり、金属板６の表面に空隙を形成したりして、形成することができるものであり、金属板６の表面に直接エンボス加工やエッチング加工等任意の加工を施して形成するようにする他、塗布や貼付等の方法によって、所定の凹凸形状や空隙形状を有する層を金属板６の表面に設けることによって形成することもできる。このように金属板６に別途の層を設けて凹凸を形成する場合、この層の材料としては特に限定されないが、放熱の観点から、金属板６の材料として上記に挙げたものや、セラミック、カーボン等、熱伝導性の高い材料の群から選定することが好適である。

さらに、本発明の有機発光素子用封止部材Ａにおいて、金属板６の積層物４に対向する面と反対側の面に、金属板６よりも熱放射率が高い熱放射層８を図２のように設けるのが好ましい。金属板６の熱放射率は一般に０．６未満であるので、熱放射層８の熱放射率は０．６以上であることが望ましい。この高い放射率を有する熱放射層８としては、特に限定されるものではないが、ガラス系塗料、セラミック系塗料、カーボン系塗料などを金属板６の表面に塗布したり、セラミック系放熱シートなど一般に放熱シートの類として市販されているものを金属板６の表面に貼り付けたりすることによって形成することができる。

そして本発明に係る有機発光素子Ｂは、一対の電極１，２間に有機発光層３等を積層した積層物４を基板５の上に積層し、そして上記の有機発光素子用封止部材Ａを積層物４の上から貼り付けて密着させると共に、封止部材Ａの周部端部を基板５の表面に貼り付け、積層物４を封止部材Ａと基板５の間に密閉して封止することによって、図１（ａ）のように形成されるものである。

このように金属板６からなる本発明の有機発光素子用封止部材Ａを積層物４に貼り付けて封止することによって形成される有機発光素子Ｂにおいて、基板５は光透過性のものを用い、有機発光層３で発光する光を基板５を通して取り出すことになり、基板５としては例えばガラス、プラスチックなどが用いられる。そして基板５の熱伝導は封止部材Ａに比して小さいため、発光時に有機発光層３で発生した熱は積層物４から封止部材Ａに伝熱され、熱伝導の高い封止部材Ａ側から放射されて効率高く除去されることになる。これに対して、従来のようにガラス封止缶等を封止に用いた場合、ガラス封止缶と積層物４の間に形成される空間が断熱層となり、有機発光層３で発生した熱は熱伝導の小さい基板５が主たる散逸パスとなって放射されることになるので、結果として放熱特性は低いものとなる。

ここで、本発明に係る有機発光素子Ｂにあって、有機発光素子Ｂを発光させたときの、基板５の発光部位の外面における表面温度Ｔｓと、この発光部位と対応する部位での有機発光素子用封止部材Ａの外面での表面温度Ｔｅとが、Ｔｅ−Ｔｓ＞５℃の関係を満たしていることが好ましい。このように封止部材Ａの表面温度Ｔｅが基板５の表面温度Ｔｓより５℃以上高くなっていることで、封止部材Ａの側からの効率よい熱散逸を実現することができるものである。この封止部材Ａの表面温度Ｔｅと基板５の表面温度Ｔｓの差は大きいほうが好ましいものであり、上限は特に設定されない。基板５の表面温度Ｔｓを測定する部位イと、有機発光素子用封止部材Ａの表面温度Ｔｅを測定する部位ロは、図１のように有機発光素子Ｂの厚み方向で対向するものであり、各部位イ，ロは有機発光素子Ｂの中央部付近であることが好ましい。

本発明の有機発光素子用封止部材Ａを有機発光素子の積層物４上に貼りつける際には、一般に有機発光素子用として知られる任意の接着剤を用いることが可能である。接着は、有機発光素子用封止部材Ａの一部、例えば、周辺部、あるいは有機発光素子の積層物４がない部分などのみで行っても良いし、あるいは有機発光素子上部も含めて一部分もしくは全部分で行ってもかまわない。封止部材Ａを有機発光素子の積層物４上にも貼り付ける際には、接着剤の特徴として、貼り付け時に下地にダメージを与えないこと、水分・酸素を含有しないこと、硬化時の収縮が小さいことなどが重要である。また全面を接着しない場合、有機発光素子と封止部材Ａ間の熱伝導を高く保つために、封止部材Ａと有機発光素子の積層物４との間は、熱的に接触していることが好ましい。封止部材Ａと有機発光素子の積層物４との間を極力狭くする方法や、例えば、シリコーンシート、パテ、ゴム、および熱伝導性の高い粒子、繊維、液体等を含有する材料など、一般に入手可能な熱伝導性部材で満たすことも可能である。また侵入した、もしくは含有する水分や酸素を捕獲するために乾燥剤や脱酸素剤を含有しても良い。

接着剤は、光を透過しない金属板６で封止部材を形成する観点から、有機発光素子に対応する位置をも接着する場合には、光硬化タイプよりも熱硬化タイプ、薬液混合タイプであることが好ましく、硬化の際に溶媒や副生成物の脱離が生じないものが好ましい。周辺部等、有機発光素子が存在しない位置であり、基板５側からもしくは側面からの光照射が可能である場合、光硬化タイプも用いることができる。接着剤の熱伝導率もできる限り高いことが好ましいものであり、例えば熱伝導性の高い粒子やロッドを必要に応じて含有していても良く、Ｓｉ，ＡｌＮ，Ｃ等からなるものを例としてあげることができる。また侵入した水分や酸素を捕獲するために乾燥剤や脱酸素剤を含有しても良い。また必要に応じて、紫外線硬化型の接着剤等と組み合わせて用いることも可能である。たとえば、封止部材Ａの周辺部位を基板５側からの紫外線照射により速やかに硬化させ、次いで周辺部位以外を他の方法で硬化させる方法なども好ましく用いることができる。

さらに、本発明の有機発光素子用封止部材Ａを有機発光素子の積層物４に貼付するにあたり、本発明の効果を損なわない範囲で、あらかじめ積層物４上に何らかの保護膜を形成してもかまわない。例えば、パリレン等気相系で形成できる有機膜、アクリル樹脂など塗布硬化等によって形成できる有機膜、ＬｉＦ、ＭｇＯ_２、ＳｉＮ、ＳｉＯ_２など蒸着、スパッタ、ＣＶＤその他の方法によって形成できる無機膜などが挙げられる。これらの保護膜は、それ単独で封止性を十分に発揮できる必要はなく、接着の際に有機発光素子にかかるダメージ等を低減するための併用部材として形成するものである。

本発明の封止部材Ａを用いた場合、缶封止と比較して優れた封止効果および放熱効果を得ることができる。より優れた封止効果が生じる理由としては、封止部材Ａと有機発光素子を備える基板１との接触が、封止部材Ａの端面のみではなく、接着剤もしくは熱伝導部材等を介した面接触になるため、端面から侵入した水分等が有機発光層３に到達するまでに通過すべき接着剤もしくは熱伝導部材中の経路が長くなることが挙げられる。また、より優れた放熱効果が生じる理由としては、接着剤または熱伝導部材を介して封止部材Ａにまで有機発光素子で生じた熱が伝導され、かつその封止部材Ａが高い伝熱性および放熱性を有していることが挙げられる。

ここで、本発明の有機発光素子Ｂにおいて用いる電極１，２のうち、少なくとも基板５と反対側の電極２は透明電極である。これらの電極１，２の材料の種類は特に限定されないが、透明なものでは、例えば、インジウム−錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、ガリウム−亜鉛酸化物、アルミニウム−亜鉛酸化物、錫酸化物、Ａｕ等の金属の極薄膜、導電性高分子、導電性の有機材料、ドーパント（ドナーもしくはアクセプタ）含有有機層、およびこれらの積層体等を挙げることができる。一方、不透明なものとしては、その材質、形成方法は特に限定されず、本発明の効果の妨げにならない限り任意のものを用いることができるが、例えばＡｌ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｙ、Ｓｃ、Ａｇ、Ｉｎ、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属等の金属単体もしくはこれらの金属の合金または酸化物、あるいは、これらと金属ドーピング有機層（特開平１０−２７０１７１号公報等に記載）の併用、などを挙げることができる。

また本発明の有機発光素子Ｂに用いる有機発光材料、および有機発光素子の構造は、公知の任意のものが適用可能である。電極１，２間に有機発光層３およびその他必要な層を設けた構造の素子、特開平１１−３２９７４８号公報等に開示される、等電位面を介して複数の発光層が積層された構造の素子、特開２００３−２７２８６０号公報等に開示される、電荷発生層を介して同様に複数の発光層が積層された構造の素子など、いずれの構造のものも用いることができる。有機材料（ホール注入材料、ホール輸送材料、発光層ホスト、発光層ドーパント、電子輸送材料、電子注入材料）、各種材料（電極、電荷発生層用材料、等電位面用材料、金属錯体、各種無機材料）等も任意のものが使用可能である。例として、アントラセン、ナフタレン、ピレン、テトラセン、コロネン、ペリレン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、クマリン、オキサジアゾール、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、シクロペンタジエン、キノリン金属錯体、４，４’−ビス［Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−８−キノリナート）アルミニウム錯体、トリス（５−フェニル−８−キノリナート）アルミニウム錯体、アミノキノリン金属錯体、ベンゾキノリン金属錯体、トリ−（ｐ−ターフェニル−４−イル）アミン、ピラン、キナクリドン、ルブレン、およびこれらの誘導体、あるいは、１−アリール−２，５−ジ（２−チエニル）ピロール誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、スチリルアリーレン誘導体、スチリルアミン誘導体、および、これらの発光性化合物からなる基を分子内の一部分に有する化合物あるいは高分子などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、前記化合物に代表される蛍光色素由来の化合物のみならず、いわゆるリン光発光材料、一部の例を列記するならばＩｒ錯体、Ｏｓ錯体、Ｐｔ錯体、ユーロピウム錯体、等々の発光材料およびそれらを分子内に有する化合物あるいは高分子も好適に用いることができる。これらの材料は、必要に応じて適宜選択して用いることができ、その種類は本発明の内容とは特に相関しない。また有機層の積層順など素子の内部構成についても特に限定せず、単一の発光層内に複数の発光色を有する構造の発光素子、等電位面もしくは絶縁層を介して発光層を複数有する積層型発光素子、いずれも問題なく使用することができる。

次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。

尚、熱伝導率（Ｗ／（ｍ・Ｋ））は、自作の熱伝導率評価計（円板熱流計法）を用いて測定を行なった。また絶縁膜の熱伝導率は、金属板に絶縁膜を形成した後に総和の熱伝導率を測定し、この測定値と金属板の熱伝導率の値を用いて算出した。また熱伝導とは、熱伝導率を厚みで割った値であり、（Ｗ／（Ｋ・ｍ^２）)の単位を有する。

（封止部材１の作製）
４５ｍｍ×４５ｍｍ×厚み０．１ｍｍの銅板の片面にスパッタ法で酸化珪素膜を成膜し、膜厚１μｍの絶縁膜を被覆することによって、封止部材１を作製した。銅板の熱伝導率は４×１０^２Ｗ／（ｍ・Ｋ）、熱伝導は４×１０^６Ｗ／（Ｋ・ｍ^２）、酸化珪素絶縁膜の熱伝導は１×１０^６Ｗ／（Ｋ・ｍ^２）であった。

（封止部材２の作製）
４５ｍｍ×４５ｍｍ×厚み０．０８ｍｍのアルミニウム板の片面に、ポリイミドコーティング剤（日立化成デュポンマイクロシステムズ社の「Ｐｙｒａｌｉｎ ＰＩ２５７０」）をコートして硬化させ、厚み２μｍの絶縁膜を被覆することによって、封止部材２を作製した。アルミニウム板の熱伝導率は２．４×１０^２Ｗ／（ｍ・Ｋ）、熱伝導は３×１０^６Ｗ／（Ｋ・ｍ^２）、ポリイミド絶縁膜の熱伝導は２×１０^５Ｗ／（Ｋ・ｍ^２）であった。

（封止部材３の作製）
４５ｍｍ×４５ｍｍ×厚み０．０６ｍｍのニッケルクロム鋼板の片面に、パリレンコートし、厚み２．４μｍの絶縁膜を被覆することによって、封止部材３を作製した。ニッケルクロム鋼板の熱伝導率は３×１０^２Ｗ／（ｍ・Ｋ）、熱伝導は５×１０^６Ｗ／（Ｋ・ｍ^２）、パリレン絶縁膜の熱伝導は１×１０^５Ｗ／（Ｋ・ｍ^２）であった。

（封止部材４の作製）
封止部材３の絶縁膜の形成面と反対側の面に、セラミック系放熱シートを貼り付けた。この放熱シートの熱放射率は０．９であり、ニッケルクロム鋼板の熱放射率は０．１８である。

（封止部材５の作製）
４５ｍｍ×４５ｍｍ×厚み０．０８ｍｍのアルミニウム板を封止部材５とした。このアルミニウム板の熱伝導率は２．４×１０^２Ｗ／（ｍ・Ｋ）、熱伝導は３×１０^６Ｗ／（Ｋ・ｍ^２）である。

（封止部材６の作製）
４５ｍｍ×４５ｍｍ×厚み１ｍｍのアルミニウム板を封止部材６とした。このアルミニウム板の熱伝導率は２．４×１０^２Ｗ／（ｍ・Ｋ）、熱伝導は２．４×１０^５Ｗ／（Ｋ・ｍ^２）である。

（封止部材７の作製）
４５ｍｍ×４５ｍｍ×厚み０．２５ｍｍのＰＥＴフィルムの片面に、５００ｎｍ厚のアルミニウム蒸着膜を形成して、封止部材７を作製した。この封止部材７の熱伝導率は１×１０^−２Ｗ／（ｍ・Ｋ）、熱伝導は４×１０^２Ｗ／（Ｋ・ｍ^２）であった。

（封止部材８の作製）
４５ｍｍ×４５ｍｍ×厚み０．１ｍｍの銅板の片面に、厚み０．２５ｍｍのＰＥＴフィルムを貼り付けて、封止部材８を作製した。この封止部材８の熱伝導率は１×１０^−２Ｗ／（ｍ・Ｋ）、熱伝導は１×１０^２Ｗ／（Ｋ・ｍ^２）であった。

（封止部材９の作製）
外径が４５ｍｍ×４５ｍｍで厚み２ｍｍ、内部彫り込み径が４０ｍｍ×４５ｍｍで深さ１ｍｍの凹みを有するガラス缶を封止部材９とした。このガラス缶の熱伝導率は４×１０^−１Ｗ／（ｍ・Ｋ）、ガラス缶の背面の熱伝導は２×１０^２Ｗ／（Ｋ・ｍ^２）である。

（実施例１）
５ｃｍ×５ｃｍのガラス基板上に、中央部に幅３．５ｃｍのＩＴＯ（厚み１１００Å、シート抵抗１２Ω／□）で陽極が形成されているＩＴＯ付きガラス基板を用意し、このガラス基板を溶剤洗浄し、次いで、１０分間のＵＶオゾン洗浄を行なった。

次に、ＩＴＯ付きガラス基板の上に、４ｃｍ×４ｃｍの開口部を有するマスクを用い、４，４’−ビス［Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）と酸化モリブデンを１：１のモル比で共蒸着した層を２００Å厚、α−ＮＰＤを４００Å厚、それぞれ蒸着して、ホール注入・輸送層を形成した。次にこの上に、緑色発光層として、トリス（８−ヒドロキシリナート）アルミニウム（Ａｌｑ３）にクマリンを１質量％ドープした層を５００Å厚、Ａｌｑ３を１００Å厚、バソクプロインとセシウムを１：１のモル比で２００Å厚、それぞれ蒸着して、電子注入・輸送層を成膜した。続いて、３．５ｃｍ×５ｃｍの開口部を有するマスクを用いて、上記ＩＴＯと直交する方向でＡｌを１０００Å厚に蒸着して陰極を形成し、有機発光素子を得た。次いで保護膜としてＬｉＦを８００Å厚で蒸着成膜した。

そして、封止部材１を、絶縁膜の側で有機発光素子にエポキシ樹脂系接着剤（タカダ化学品製造株式会社製「スワンボンド４１００」）を用いて接着し、図１（ａ）のように積層物を封止した。封止部材１と有機発光素子の接着は全面で行なった。

（実施例２）
実施例１で得た有機発光素子の上に厚み０．１ｍｍのシリコーンシートを配設し、次いで、このシリコーンシートを覆うように封止部材２を用いた封止を行なった。封止部材２と有機発光素子との接着は、周辺部のみで行なった。

（実施例３）
封止部材３を用いて、実施例１で得た有機発光素子を、実施例１と同様にして、図１（ａ）のように積層物を封止した。

（実施例４）
封止部材４を用いて、実施例１で得た有機発光素子を、実施例２と同様にして、図１（ａ）のように積層物を封止した。

（比較例１）
封止部材５を用いて、実施例１で得た有機発光素子を、実施例１と同様にして、図１（ａ）のように積層物を封止した。

（比較例２）
封止部材６を用いて、実施例１で得た有機発光素子を、実施例１と同様にして、図１（ａ）のように積層物を封止した。

（比較例３）
封止部材７を用い、実施例１で得た有機発光素子に、ＰＥＴフィルムの側で低温硬化型エポキシ樹脂系接着剤により接着し、図１（ａ）のように積層物を封止した。

（比較例４）
封止部材８を用い、実施例１で得た有機発光素子に、ＰＥＴフィルムの側で低温硬化型エポキシ樹脂系接着剤により接着し、図１（ａ）のように積層物を封止した。

（比較例５）
実施例１で得た有機発光素子の積層物を凹部で覆うように封止部材９を配置し、封止部材９を基板に低温接着で接着することによって、積層物を封止した。

実施例１〜４及び比較例１〜５で得た、封止部材で封止した有機発光素子について、室温２０℃の部屋で、電源（KEITHLEY モデル2400）に接続して２０ｍＡ／ｃｍ^２の定電流駆動を行い、通電開始から１００秒後に於ける基板の表面、封止部材の表面のそれぞれ中央位置（図１のイ及びロ）の温度をＫ型熱電対を貼付して測定した。また発光面を目視で観察した。結果を表１に示す。

点灯開始後、次第に温度が上昇したが、各実施例のものでは、いずれも封止部材側の表面温度Ｔｅが基板側の表面温度Ｔｓよりも５℃以上高い値を示し、また発光面に異常は認められなかった。一方、比較例１，３では、金属板（箔・膜）の欠陥に基づくと考えられる封止性低下が顕著であった。また、その他の比較例では、放熱および絶縁性の問題と考えられる不具合を示すものであった。

本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）は全体の断面図、（ｂ），（ｃ）は封止部材の一部の拡大断面図である。 封止部材の他の一例の部分拡大断面図である。

符号の説明

１ 電極
２ 電極
３ 有機発光層
４ 積層物
５ 基板
６ 金属板
７ 絶縁層
８ 熱放射層

Claims (7)

1. 一対の電極間に有機発光層を積層した積層物を基板の上に設けて形成される有機発光素子の、積層物に貼って積層物を封止するために用いられる有機発光素子用封止部材であって、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有する金属板の少なくとも片面を絶縁層で被覆して成ることを特徴とする有機発光素子用封止部材。
2. 金属板の厚みが１０〜５００μｍであり、且つ金属板の厚み方向の熱伝導（熱伝導：熱伝導率Ｗ／（ｍ・Ｋ）を厚み（ｍ）で割った値）が１０^３Ｗ／（Ｋ・ｍ^２）以上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用封止部材。
3. 絶縁層の厚みが、厚み方向の熱伝導が１０^３Ｗ／（Ｋ・ｍ^２）以上になる範囲であることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機発光素子用封止部材。
4. 金属板の少なくとも片面に凹凸を設けて、金属板のこの表面を平坦面に対して１．５倍以上の表面積を有するように形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の有機発光素子用封止部材。
5. 金属板の積層物に対向する面と反対側の面に、金属板よりも熱放射率が高い熱放射層を設け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用封止部材。
6. 一対の電極間に有機発光層を積層した積層物を基板の上に設け、請求項１乃至５のいずれかに記載の有機発光素子用封止部材を積層物に貼って積層物を封止して成ることを特徴とする有機発光素子。
7. 発光時に、基板の発光部位の表面温度Ｔｓと、この発光部位と対応する部位の有機発光素子用封止部材の表面温度Ｔｅとが、Ｔｅ−Ｔｓ＞５℃の関係を満たすことを特徴とする請求項６に記載の有機発光素子。

Images