JP2014150001A - 有機エレクトロルミネッセンスデバイス - Google Patents

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啓功 大崎
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Abstract

【課題】 有機ＥＬ層と導電性の支持基板との間に短絡が発生することを防止しつつ、十分な防湿性を有する有機ＥＬデバイスを提供する。
【解決手段】 本発明の有機ＥＬデバイス１は、導電性基板２上に設けられた第１及び第２有機絶縁層３１，３２と、両有機絶縁層３１，３２上に設けられた無機絶縁層３３と、無機絶縁層３３上に設けられた第１端子部４１１を有する第１導電層４１と、第１導電層４１上に設けられた有機ＥＬ層４２と、有機ＥＬ層４２上に設けられた第２端子部４３１を有する第２導電層４３と、を有し、第１有機絶縁層３１は、無機絶縁層３３を介して第１端子部４１１の下側に設けられており、第２有機絶縁層３２は、無機絶縁層３３を介して第２端子部４３１の下側に設けられており、両有機絶縁層３１，３２の内側端面３１ａ，３２ａ及び上面３１ｂ，３２ｂが、無機絶縁層３３によって覆われている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンスデバイスに関する。
一般的に、有機エレクトロルミネッセンスデバイスは、支持基板上に有機エレクトロルミネッセンス素子が積層された構造を有する。有機エレクトロルミネッセンス素子は、第１導電層と、有機エレクトロルミネッセンス層と、第２導電層とを有する。近年、このような有機エレクトロルミネッセンスデバイスを照明装置などに応用することが検討されている。以下、「有機エレクトロルミネッセンス」を単に「有機ＥＬ」と表す。
従来、有機ＥＬデバイスの支持基板としてガラスや金属など防湿性の材料が用いられている。支持基板の形成材料として金属など導電性の材料を用いる場合、有機ＥＬ素子に流れる電気が支持基板に導通する（即ち、短絡が生じる）ことを防止する必要がある。
前記短絡を防止するため、導電性の支持基板（以下、導電性基板という）の上に合成樹脂を含む有機絶縁層又は金属若しくは半金属を含む無機絶縁層を積層し、この有機絶縁層又は無機絶縁層上に有機ＥＬ素子を積層することが知られている（例えば、特許文献１及び２）。
しかし、有機絶縁層は、平滑性に優れているが、防湿性に劣るという問題がある。有機ＥＬ素子は、水分により劣化し易い。そのため、有機絶縁層を用いた場合、有機絶縁層の内部に侵入した水分により有機ＥＬ素子が劣化する虞がある。有機ＥＬ素子が劣化すると、長期間に亘り有機ＥＬデバイスの安定した発光を維持できない虞がある。
他方、無機絶縁層は、有機絶縁層に比して防湿性は良好であるが、微細孔（ピンホール）やクラックが発生し易いという問題がある。無機絶縁層に多数のピンホールやクラックが発生すると、有機ＥＬ素子と導電性基板の間にピンホールやクラックを介して短絡が生じ易いため、有機ＥＬデバイスの安定した発光を維持できない虞がある。
特開２００３−２８２２５８号公報 特開２００２−２５７６３号公報
本発明の目的は、有機ＥＬ素子と導電性基板との間に短絡が発生することを防止しつつ、十分な防湿性を有する有機ＥＬデバイスを提供することである。
本発明者らは、有機ＥＬデバイスを外部電源と接続する際に、無機絶縁層に生じたピンホールを介して短絡が発生し易いことを見出した。
つまり、有機ＥＬデバイスは、第１導電層と第２導電層がそれぞれ露出した第１端子部及び第２端子部を有する。両端子部は、有機ＥＬデバイスを外部電源と接続するため、任意の接続手段（例えば、リード線など）と接続される部分である。本発明者らは、この接続手段と両端子部を電気的に接続する際（例えば、半田付け中）に無機絶縁層に存在するピンホールを介して両端子部と導電性基板との間で短絡し易いことを見出した。
そして、本発明者らは、有機絶縁層の長所（高絶縁性）と無機絶縁層の長所（高防湿性）を併せ持つ絶縁層を得るべく、さらに鋭意研究を行った。
具体的には、まず本発明者らは、図７に示すような有機ＥＬデバイス１Ａを作製し、この有機ＥＬデバイス１Ａの防湿性や短絡の発生頻度について検討した。
図７に示す有機ＥＬデバイス１Ａは、導電性基板２Ａの上面全体に形成された有機絶縁層３１Ａと、さらに有機絶縁層３１Ａの上面全体に形成された無機絶縁層３３Ａと、を有する。即ち、有機ＥＬデバイス１Ａは、有機絶縁層３１Ａと無機絶縁層３３Ａとからなる２層構造の絶縁層３Ａを有する。
しかし、上述のように、無機絶縁層３３Ａはピンホールが発生する場合がある。そのため、有機絶縁層３１Ａの内部に侵入した水分が、無機絶縁層３３Ａに発生したピンホールを介して有機ＥＬ素子に接触する虞がある。従って、前記のように全体的に積層された２層構造の絶縁層３Ａを用いても有機ＥＬデバイス１Ａの防湿性は不十分であった。
そして、本発明者らは、これらの知見の下、下記の手段によって本発明の課題を解決できることを見出した。
本発明の有機ＥＬデバイスは、導電性基板と、導電性基板上に設けられた第１有機絶縁層及び第２有機絶縁層と、第１有機絶縁層及び第２有機絶縁層上に設けられた無機絶縁層と、無機絶縁層上に設けられた第１導電層と、第１導電層上に設けられた有機ＥＬ層と、有機ＥＬ層上に設けられた第２導電層と、を有し、第１導電層が、有機ＥＬ層よりも外側に位置し且つ外部電源と接続される第１端子部を有し、且つ、第２導電層が、有機ＥＬ層よりも外側に位置し且つ外部電源と接続される第２端子部を有し、第１有機絶縁層は、無機絶縁層を介して第１端子部の下側に設けられており、第２有機絶縁層は、無機絶縁層を介して第２端子部の下側に設けられており、第１有機絶縁層及び第２有機絶縁層の内側端面及び上面が、無機絶縁層によって覆われている。
本発明の好ましい有機ＥＬデバイスでは、第１有機絶縁層と第２有機絶縁層が、導電性基板上にそれぞれ独立して設けられている
本発明の好ましい有機ＥＬデバイスは、無機絶縁層が、さらに第１有機絶縁層及び第２有機絶縁層の外側端面を覆っている。また、より好ましくは、第１電極部が陽極部であり、第２電極部が陰極部である。
本発明の好ましい有機ＥＬデバイスは、無機絶縁層が、金属及び半金属の少なくとも１種を含んでおり、金属及び半金属が、酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物、及び酸化窒化炭化物からなる群から選ばれる少なくとも１種である。
また、より好ましくは、第１有機絶縁層及び第２有機絶縁層が、アクリル樹脂、ノルボルネン樹脂、エポキシ樹脂、及びポリイミド樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種を含む。
本発明によれば、有機ＥＬ素子と導電性基板との間に短絡が発生することを防止しつつ、十分な防湿性を有する有機ＥＬデバイスを提供することができる。
本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬデバイスを示す平面図。 図１の有機ＥＬデバイスをＩＩ−ＩＩ線で切断した拡大断面図。 本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬデバイスを示す参考平面図。 本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬデバイスを示す拡大断面図。 本発明の第１変形例に係る有機ＥＬデバイスを示す参考平面図。 本発明の第２変形例に係る有機ＥＬデバイスを示す拡大断面図。 比較例８〜１０に係る有機ＥＬデバイスを示す拡大断面図。
以下、本発明について、図面を参照しつつ説明する。ただし、各図における層厚及び長さなどの寸法は、実際のものとは異なっていることに留意されたい。また、本明細書において、用語の接頭語として、第１、第２などを付す場合があるが、この接頭語は、用語を区別するためだけに付されたものであり、順序や優劣などの特別な意味を持たない。
さらに、本明細書において、「上」は、便宜上、図２に示すような水平面に置いた有機ＥＬデバイス１を基準に、図面の上を指し、下は図面の下を指す。また、「内側」は、導電性基板の上面の面内中央部に向かう側を指し、「外側」は、導電性基板の上面の周端に向かう側を指す。
図１は、本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬデバイス１を示す平面図であり、図２は、同拡大断面図である。
なお、本実施形態において、平面視略帯状の有機ＥＬデバイス１が用いられているが、本発明において有機ＥＬデバイス１の平面視形状は特に限定されない。
平面視略帯状の有機ＥＬデバイス１の寸法は特に限定されないが、一般的には、有機ＥＬデバイス１の幅：長さは、１：３〜１：２０であり、好ましくは、１：３〜１：１０である。
図１及び図２に示すように、本発明の有機ＥＬデバイス１は、導電性基板２と、有機ＥＬ素子４と、絶縁層３と、封止部材５と、を有する。
有機ＥＬ素子４は、有機ＥＬ層４２と、第１導電層４１と、第２導電層４３と、を有する。封止部材５は、有機ＥＬ層４２が、外気に露出し、水分と接触しないように封止する部材である。
第１導電層４１は、有機ＥＬ層４２の下側に位置する第１電極部４１２と、有機ＥＬ層４２よりも外側に位置する第１端子部４１１を有し、第２導電層４３は、有機ＥＬ層４２の上側に位置する第２電極部４３２と、有機ＥＬ層４２よりも外側に位置する第２端子部４３１を有する。両端子部４１１，４３１は、第１及び第２導電層４１，４３の一部であって、外部電源から供給される電気を接受する部分である。具体的には、両端子部４１１，４３１は、両導電層４１，４３の一部であって、外気に露出した部分である。
図１に示すように、第１及び第２端子部４１１，４３１は、有機ＥＬデバイス１の幅方向両端部にそれぞれ設けられている。また、両端子部４１１，４３１は、有機ＥＬデバイス１の長さ方向一端部から長さ方向他端部にかけて帯状に設けられている。
第１端子部４１１及び第２端子部４３１には、リード線等の接続手段が接続される（図示せず）。接続手段は、さらに外部電源（図示せず）に繋がっており、外部電源から供給される電気が接続手段を介して第１端子部４１１及び第２端子部４３１に供給される。両端子部４１１，４３１に電気を流すことで有機ＥＬ層４２に含まれる発光層４２２が発光する。
本発明では導電性基板２を用いるため、有機ＥＬ素子４と導電性基板２が通電する（即ち、短絡が生じる）ことを防止する必要がある。
本発明では、前記短絡を防止するため、絶縁層３が設けられている。絶縁層３は、図２に示すように、導電性基板２上に積層されており、有機ＥＬ素子４は、絶縁層３上に積層されている。このように、有機ＥＬ素子４が絶縁層３を介して導電性基板２上に積層されることで、第１端子部４１１及び第２端子部４３１に流れる電気が、導電性基板２に通電し短絡が生じることを防止できる。
以下、本発明の有機ＥＬデバイス１の各部の構成について説明する。
［導電性基板］
導電性基板は、絶縁層及び有機ＥＬ素子が積層される基板であって導電性を有する。
導電性基板の形成材料は特に限定されず、導電性を有する任意の材料が用いられる。このような材料としては、金属や導電性樹脂などが挙げられる。導電性樹脂は、樹脂自体が導電性を有するもの、又は、銀や銅などの金属粉やカーボンブラック等の炭素を樹脂に混合したものである。それ自体が導電性を有する樹脂としては、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアニリン、ポリアセン、ポリチオフェンビニレン、およびこれらのアロイ樹脂等が挙げられる。
導電性基板の形成材料は、好ましくは、常温・常圧において、フィルム状に加工可能な金属が好ましい。このような金属としては、例えば、ステンレス、鉄、アルミニウム、ニッケル、コバルト、銅、および、これらの合金等が挙げられる。
また、導電性基板の厚みは特に限定されないが、好ましくは、１０μｍ〜１００μｍであり、より好ましくは、２０μｍ〜５０μｍである。導電性基板の厚みが薄ければ薄いほど、有機ＥＬデバイスの軽量化、及び柔軟化が可能となる。
［有機ＥＬ素子］
有機ＥＬ素子４は、第１導電層４１と、有機ＥＬ層４２と、第２導電層４３と、を有し、この順に絶縁層３の上に積層されている。有機ＥＬ層４２の下側に位置する第１導電層４１の一部が、第１電極部４１２であり、有機ＥＬ層４２の上側に位置する第２導電層４３の一部が、第２電極部４３２である。即ち、有機ＥＬ層４２は、両電極部４１２，４３２に挟まれている。第１及び第２導電層４１，４３の一部であって、外部電源から供給される電気を接受するために外気に露出した部分が、第１及び第２端子部４１１，４３１である。
なお、本実施形態では、第１導電層４１は陽極層であり、第２導電層４３は陰極層である。よって、第１端子部４１１は陽極端子であり、第１電極部４１２は、陽極部であり、第２端子部４３１は陰極端子であり、第２電極部４３２は陰極部である。しかし、本発明は本実施形態に限定されず、第１導電層４１が陰極層で且つ第２導電層４３が陽極層であってもよい。この場合、第１端子部４１１は陰極端子であり、第１電極部４１２は陰極部であり、第２端子部４３１は陽極端子であり、第２電極部４３２は陽極部である。
有機ＥＬ層は、少なくとも２つの機能層からなる積層体である。有機ＥＬ層の構造としては、例えば、（Ａ）正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層の、３つの層からなる構造、（Ｂ）正孔輸送層及び発光層の、２つの層からなる構造、（Ｃ）発光層及び電子輸送層、の２つの層からなる構造、などが挙げられる。前記（Ｂ）の有機ＥＬ層は、発光層が電子輸送層を兼用している。前記（Ｃ）の有機ＥＬ層は、発光層が正孔輸送層を兼用している。
本発明の有機ＥＬデバイスの有機ＥＬ層は、上記（Ａ）〜（Ｃ）の何れの構造であってもよい。なお、図１〜図７の有機ＥＬデバイスは、全て（Ａ）の構造を有する。即ち、図１〜図７の有機ＥＬデバイスは、下から順に正孔輸送層４２１、発光層４２２、及び電子輸送層４２３が積層された３層構造の有機ＥＬ層４２を有する。
有機ＥＬ層４２に含まれる正孔輸送層４２１は、発光層４２２に正孔を注入する機能を有し、電子輸送層４２３は、発光層４２２に電子を注入する機能を有する。
第１及び第２端子部４１１，４３１に電気が流れると、第１及び第２電極部４１２，４３２から発光層４２２に注入された電子及び正孔が再結合することにより、励起子（エキシトン）を生じる。この励起子が基底状態に戻るときに発光層４２２が発光する。
以下、有機ＥＬ素子４が有する第１導電層４１（陽極層）、正孔輸送層４２１、発光層４２２、電子輸送層４２３、及び第２導電層４３（陰極層）について説明する。
陽極層は、導電性を有する膜からなる。
陽極層の形成材料は、特に限定されないが、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）；酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）；アルミニウム；金；白金；ニッケル；タングステン；銅；合金；などが挙げられる。陽極層の厚みは特に限定されないが、通常、０．０１μｍ〜１．０μｍである。
陽極層の形成方法は、その形成材料に応じて最適な方法を採用できるが、スパッタ法、蒸着法、インクジェット法などが挙げられる。例えば、金属によって陽極を形成する場合には、蒸着法が用いられる。
正孔輸送層は、陽極層の上面に設けられる。正孔輸送層は、発光層に正孔を注入する機能を有する層である。
正孔輸送層の形成材料は、正孔輸送機能を有する材料であれば特に限定されない。正孔輸送層の形成材料としては、４，４’，４”−トリス（カルバゾール−９−イル）−トリフェニルアミン（略称：ＴｃＴａ）などの芳香族アミン化合物；１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼンなどのカルバゾール誘導体；Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−９，９’−スピロビスフルオレン（略称：Ｓｐｉｒｏ−ＮＰＢ）などのスピロ化合物；高分子化合物；などが挙げられる。正孔輸送層の形成材料は、１種単独で又は２種以上を併用してもよい。また、正孔輸送層は、２層以上の多層構造であってもよい。
正孔輸送層の厚みは、特に限定されないが、有機ＥＬデバイスの駆動電圧を下げるという観点から、１ｎｍ〜５００ｎｍが好ましい。
また、正孔輸送層の形成方法は、その形成材料に応じて最適な方法を採用できるが、例えば、スパッタ法、蒸着法、インクジェット法、コート法などが挙げられる。
発光層は、正孔輸送層の上面に設けられる。
発光層の形成材料は、発光性を有する材料であれば特に限定されない。発光層の形成材料としては、例えば、低分子蛍光発光材料、低分子燐光発光材料などの低分子発光材料を用いることができる。
このような低分子発光材料としては、例えば、４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）−ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）などの芳香族ジメチリデン化合物；５−メチル−２−［２−［４−（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）フェニル］ビニル］ベンゾオキサゾールなどのオキサジアゾール化合物；３−（４−ビフェニルイル）−４−フェニル−５−ｔ−ブチルフェニル−１，２，４−トリアゾールなどのトリアゾール誘導体；１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼンなどのスチリルベンゼン化合物；ベンゾキノン誘導体；ナフトキノン誘導体；アントラキノン誘導体；フルオレノン誘導体；アゾメチン亜鉛錯体、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）などの有機金属錯体；などが挙げられる。
発光層の厚みは、特に限定されないが、例えば、２ｎｍ〜５００ｎｍが好ましい。
また、発光層の形成方法は、その形成材料に応じて最適な方法を採用できるが、通常、蒸着法によって形成される。
電子輸送層は、発光層の上面（陰極層の下面）に設けられる。電子輸送層は、発光層に電子を注入する機能を有する。
電子輸送層の形成材料は、電子輸送機能を有する材料であれば特に限定されない。電子輸送層の形成材料としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）などの金属錯体；２，７−ビス［２−（２，２’−ビピリジン−６−イル）−１，３，４−オキサジアゾ−５−イル］−９，９−ジメチルフルオレン（略称：Ｂｐｙ−ＦＯＸＤ）、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、２，２’,２’'−(１，３，５−フェニレン)−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール）（略称：ＴＰＢｉ）などの複素芳香族化合物；ポリ（２，５−ピリジン−ジイル）（略称：ＰＰｙ）などの高分子化合物；などが挙げられる。電子輸送層の形成材料は、１種単独で又は２種以上を併用してもよい。また、電子輸送層は、２層以上の多層構造であってもよい。
電子輸送層の厚みは、特に限定されないが、有機ＥＬデバイスの駆動電圧を下げるという観点から、１ｎｍ〜５００ｎｍが好ましい。
また、電子輸送層の形成方法は、その形成材料に応じて最適な方法を採用できるが、例えば、スパッタ法、蒸着法、インクジェット法、コート法などが挙げられる。
陰極層は、導電性を有する膜からなる。
陰極層の形成材料は、特に限定されない。導電性を有する陰極層の形成材料としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）；酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）；アルミニウムなどの導電性金属を添加した酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ａｌ）；マグネシウム−銀合金などが挙げられる。陰極層の厚みは特に限定されないが、通常、０．０１μｍ〜１．０μｍである。
陰極層の形成方法は、その形成材料に応じて最適な方法を採用できるが、例えば、スパッタ法、蒸着法、インクジェット法などが挙げられる。例えば、ＩＴＯによって陰極層を形成する場合には、スパッタ法が用いられ、マグネシウム−銀合金又はマグネシウム−銀積層膜によって陰極層を形成する場合には、蒸着法が用いられる。
［絶縁層］
有機ＥＬ素子の下面全体には、絶縁層が隙間なく設けられており、それによって、有機ＥＬ素子と導電性基板が接触し短絡が発生することが防止される。絶縁層は、有機絶縁層と、無機絶縁層と、を有する。
有機絶縁層は、絶縁性の合成樹脂を主成分として含む層であり、無機絶縁層は、絶縁性の無機物を主成分として含み且つ防湿性を有する層である。
なお、「絶縁性の合成樹脂を主成分として含む」とは、有機絶縁層の全成分中、絶縁性の合成樹脂の占める割合（質量）が最も多いことを意味し、有機絶縁層が絶縁性の合成樹脂のみからなる場合だけでなく、有機絶縁層の機能を阻害しない範囲でそれ以外の成分（例えば、絶縁性の無機物）を微量に含んでいる場合も含む。無機絶縁層についても同様である。
有機絶縁層は、第１端子部の下側に設けられた第１有機絶縁層と、第２端子部の下側に設けられ且つ第１有機絶縁層と不連続な第２有機絶縁層と、を有する。
図２において、第１有機絶縁層３１は、導電性基板２の上面の第１側端部に設けられており、第２有機絶縁層３２は、導電性基板２の上面の第２側端部に設けられている。このように、両有機絶縁層３１，３２は、導電性基板２の上（上面）であって空間的に分離した別々の領域にそれぞれ独立して設けられている。
第１及び第２端子部４１１，４３１の下側には、第１及び第２有機絶縁層３１，３２が存在する。換言すれば、第１端子部４１１は、第１有機絶縁層３１に重なるように設けられており、第２端子部４３１は、第２有機絶縁層３２に重なるように設けられている。
図２では、第１及び第２端子部４１１，４３１と第１及び第２有機絶縁層３１，３２は、第１及び第２端子部４１１，４３１の下面に密着した無機絶縁層３３を介して間接的に重なり合うように設けられている。
第１及び第２有機絶縁層３１，３２はピンホールが少ないため、第１及び第２端子部４１１，４３１と接続手段を接続する際に第１及び第２端子部４１１，４３１と導電性基板２との間に短絡が発生することを防止できる。
無機絶縁層３３は、第１導電層４１の第１電極部、並びに、第１及び第２端子部４１１，４３１の下側に設けられる。換言すれば、無機絶縁層３３は、導電性基板２の上面であって第１及び第２有機絶縁層３１，３２が設けられていない部分と、第１及び第２有機絶縁層３１，３２の上面に設けられる。
さらに、無機絶縁層３３は、両有機絶縁層３１，３２の内側端面３１ａ，３２ａと上面３１ｂ，３２ｂを隙間なく覆っている。具体的には、図２に示すように、第１端子部４１１の下面には、無機絶縁層３３が密着しており、さらに第１端子部４１１の下側に位置する無機絶縁層３３の下面には、第１有機絶縁層３１が密着している。また、第２端子部４３１の下面には、無機絶縁層３３が密着しており、さらに第２端子部４３１の下側に位置する無機絶縁層３３の下面には、第２有機絶縁層３２が密着している。
このように、両端子部４１１，４３１の下側に、２層構造を有する絶縁層３が形成されている。換言すれば、両有機絶縁層３１，３２の内側端面３１ａ，３２ａ及び上面３１ｂ，３２ｂは、無機絶縁層３３により封止されている。
図１及び図２では、両有機絶縁層３１，３２の外側端面３１ｃ，３２ｃは、外気に露出している。そのため、両有機絶縁層３１，３２の外側端面３１ｃ，３２ｃから水分が侵入し易い。しかし、両有機絶縁層３１，３２の内側端面３１ａ，３２ａ及び上面３１ｂ，３２ｂは、防湿性に優れた無機絶縁層３３によって隙間なく覆われているため、両有機絶縁層３１，３２の内部に水分が侵入したとしても、その水分は、無機絶縁層３３に阻まれ、有機ＥＬ素子４の内部に侵入することを抑制できる。
以下、第１及び第２有機絶縁層３１，３２、無機絶縁層３３、第１及び第２端子部４１１，４３１、封止部材５、並びに有機ＥＬ層４２の位置関係について図２及び図３を参照しつつ詳述する。もっとも、本発明において、これらの部材及び部分の位置関係は、図２及び図３の態様に限定されず、適宜変更することができる。
図３は、本実施形態に係る有機ＥＬデバイスにおいて、上記部材及び部分の配置を模式的に表した平面図である。図３では、上記部材及び部分の位置関係を説明するため、便宜上、有機ＥＬ層４２の第１及び第２側縁４２ａ，４２ｂを実線で表している。また、絶縁層３のうち、第１及び第２有機絶縁層３１，３２と無機絶縁層３３の２層が存在する領域には無数のドット模様を付しており、それ以外の領域（無機絶縁層３３の１層のみが存在し、有機絶縁層３１，３２が存在しない領域）は無模様で表している。なお、便宜上、図３において、両有機絶縁層３１，３２、両有機絶縁層３１，３２の内側端面３１ａ，３２ａ、並びに、無機絶縁層３３を示す符号の引出線は、破線で表している。
また、第１及び第２端子部４１１，４３１の上面内において、太枠の一点鎖線によって囲われた領域は、第１及び第２端子部４１１，４３１と接続手段が接続される、接続予定領域４１１ａ，４３１ａである。
図２及び図３に示すように、第１及び第２有機絶縁層３１，３２は、第１及び第２端子部４１１，４３１の下面側全域に重なるように設けられている。さらに、第１及び第２有機絶縁層３１，３２の内側端面３１ａ，３２ａは、封止部材５の第１及び第２外側縁５ａ，５ｂよりも内側であって、有機ＥＬ層４２の第１及び第２側縁４２ａ，４２ｂよりも外側に位置している。
従って、第１有機絶縁層３１の内側端面３１ａと無機絶縁層３３との境界は、封止部材５の第１外側縁５ａの内側で且つ有機ＥＬ層４２の第１側縁４２ａの外側の領域に位置しており、第２有機絶縁層３２の内側端面３２ａと無機絶縁層３３との境界は、封止部材５の第２外側縁５ｂの内側で且つ有機ＥＬ層４２の第２側縁４２ｂの外側の領域に位置している。
なお、図３に示すように、第１及び第２有機絶縁層３１，３２は、第１及び第２端子部４１１，４３１の下面側全域に重なるように設けられているが、本発明は本実施形態に限定されず、両有機絶縁層３１，３２は、少なくとも接続予定領域４１１ａ，４３１ａに重なるように設けられていればよい。そのため、第１及び第２有機絶縁層３１，３２の内側端面３１ａ，３２ａは、接続予定領域４１１ａ，４３１ａと重なり合わない限り、封止部材５の第１及び第２外側縁５ａ，５ｂよりも外側に位置していてもよい。
具体的には、第１及び第２有機絶縁層３１，３２の内側端面３１ａ，３２ａは、封止部材５の第１及び第２外側縁５ａ，５ｂよりも外側であって接続予定領域４１１ａ，４３１ａよりも内側に設けられていてもよい。このような場合、第１有機絶縁層３１の内側端面３１ａと無機絶縁層３３との境界は、封止部材５の第１外側縁５ａの外側で且つ接続予定領域４１１ａの内側の領域に位置しており、第２有機絶縁層３２の内側端面３２ａと無機絶縁層３３との境界は、封止部材５の第２外側縁５ｂの外側で且つ接続予定領域４３１ａの内側の領域に位置している。
このような場合でも、少なくとも接続予定領域４１１ａ，４３１ａに重なるように有機絶縁層３１，３２が設けられているため、接続手段と第１及び第２端子部４１１，４３１とを接続する際に、第１及び第２端子部４１１，４３１と導電性基板２との間に短絡が発生することを防止できる。
さらに、両内側端面３１ａ，３２ａは、有機ＥＬ層４２の第１及び第２側縁４２ａ，４２ｂよりも内側に設けられていてもよい（即ち、両有機絶縁層３１，３２は、両端子部４１１，４３１だけでなく有機ＥＬ層４２と部分的に重なっていてもよい）。もっとも、両内側端面３１ａ，３２ａがあまりに有機ＥＬ層４２の第１及び第２側縁４２ａ，４２ｂよりも内側に位置すると、両有機絶縁層３１，３２の内部に侵入した水分が有機ＥＬ素子４に接触する可能性が高くなる虞がある。
従って、両内側端面３１ａ，３２ａは、有機ＥＬ層４２の第１及び第２側縁４２ａ，４２ｂよりも外側に設けられていることが好ましい。
有機絶縁層に含まれる絶縁性の合成樹脂は特に限定されない。もっとも、有機ＥＬデバイスは、その製造プロセス上、１５０℃〜３００℃に加熱される場合があるため、１５０℃以上のガラス転移温度を有する耐熱性合成樹脂を用いることが好ましい。
このような合成樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ノルボルネン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリフェニルスルホン樹脂、及びこれらの樹脂の複合体等が挙げられる。
絶縁性の合成樹脂は、好ましくは、アクリル樹脂、ノルボルネン樹脂、エポキシ樹脂、及びポリイミド樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種である。
有機絶縁層の厚みは特に限定されない。もっとも、有機絶縁層の厚みが薄すぎると、導電性基板の上面の平滑化が十分にできないだけでなく、短絡を十分に防止できない虞がある。他方、有機絶縁層の厚みが厚すぎると、導電性基板に対する密着性が低下する虞がある。
そのため、有機絶縁層の厚みは、好ましくは、１μｍ〜４０μｍであり、より好ましくは、０．５μｍ〜２０μｍであり、さらに好ましくは、０．５μｍ〜１０μｍであり、特に好ましくは、１μｍ〜５μｍである。
有機絶縁層の厚みが上記範囲内であれば、十分な電気絶縁性を確保するとともに、導電性基板に対する密着性を確保することができる。
有機絶縁層の形成方法は特に限定されず、ロールコート、スプレーコート、スピンコートおよびディッピング等による塗布や、パターニングや、フィルム状に形成された合成樹脂の転写を採用することができる。
好ましくは、有機絶縁層は、パターニングによって形成される。有機絶縁層をパターニングにより形成することで、導電性基板上の任意の領域に有機絶縁層を部分的に形成することができる。
パターニングの方法としては、例えば、フォトリソグラフィー、フォトエッチング、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法等の方法を用いることができる。好ましくは、パターニングは、フォトリソグラフィーによって行われる。フォトリソグラフィーは、パターン精度が高く、微細加工が容易であるためである。
無機絶縁層に含まれる絶縁性の無機物は特に限定されない。このような絶縁性の無機物は、金属であってもよく、半金属であってもよく、金属と半金属の混合物であってもよい。
金属としては、例えば、亜鉛、アルミニウム、チタン、銅、マグネシウムなどがあげられ、半金属としては、例えば、ケイ素、ビスマス、ゲルマニウムなどがあげられる。
また、好ましくは、金属又は半金属の少なくとも１種は、酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物、及び酸化窒化炭化物からなる群から選ばれる少なくとも１種である。
無機絶縁層の厚みは特に限定されない。もっとも、無機絶縁層が薄すぎると、ピンホールが発生し易くなり、防湿性及び絶縁性が低下する虞がある。また、無機絶縁層が厚すぎるとクラックが生じ易くなり、防湿性及び絶縁性が低下する虞がある。
このような観点から、無機絶縁層の厚みは、好ましくは、１０ｎｍ〜５μｍであり、より好ましくは、５０ｎｍ〜２μｍであり、さらに好ましくは、０．１μｍ〜１μｍであり、特に好ましくは、０．３μｍ〜０．５μｍである。
無機絶縁層の厚みが上記範囲内であれば、十分な絶縁性を確保するとともに、ピンホールやクラックの発生を防止できる。
無機絶縁層の形成方法は特に限定されず蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等の乾式法、ゾル−ゲル法等の湿式法等を採用することができる。
なお、本発明において、絶縁性の無機物が、金属酸化物、金属窒化物、半金属酸化物、及び半金属窒化物からなる群から選ばれる場合、無機絶縁層は、これらの無機物（蒸着源）を反応ガスの存在下でアーク放電プラズマを発生させた雰囲気中で蒸着させることで形成することができる。
このような反応ガスとしては、酸素含有ガス、窒素含有ガス、または、これらの混合ガスを用いることができる。酸素含有ガスとしては、例えば、酸素（Ｏ２）ガス、一酸化二窒素（Ｎ２Ｏ）ガス、一酸化窒素（ＮＯ）ガスなどがあげられ、窒素含有ガスとしては窒素（Ｎ２）ガス、アンモニア（ＮＨ３）ガス、一酸化窒素（ＮＯ）ガスなどがあげられる。なお、一酸化窒素（ＮＯ）ガスは、酸素含有ガスであると共に窒素含有ガスでもある。
蒸着法により無機絶縁層を形成する場合、絶縁性の無機物（蒸着源）を蒸発させる手段としては、抵抗加熱、電子ビーム、アーク放電プラズマを採用することができる。
中でも、高速蒸着が可能であることから、電子ビーム又はアーク放電プラズマを用いることが好ましい。なお、これらの手段は２つ以上を併用することもできる。
［封止部材］
封止部材は、有機ＥＬ層を封止する部材である。封止部材の構成は特に限定されない。例えば、図２では、有機ＥＬ層４２の周囲を囲繞する無底筒状の側壁部５１と、有機ＥＬ層４２の上側を覆う天井部５２と、を有するガラス製の封止部材５（ガラスキャップ）によって有機ＥＬ層４２が封止されている。天井部５２は、無底筒状の側壁部５１の一方の開口部を塞ぐように形成されている。
封止部材５（ガラスキャップ）は、接着剤からなる接着剤層６を介して第１及び第２端子部４１１，４３１の上に接着されている。即ち、封止部材（５）は、有機ＥＬ層を中空封止している。
このように、封止部材５により有機ＥＬ層４２の周囲が中空封止されることで、有機ＥＬ層４２は外部の水分から断絶され、その劣化を防止できる。
なお、封止部材５と有機ＥＬ層４２との間の空間（封止空間７）には、乾燥剤が入れられていてもよい（図示せず）。封止空間７内に乾燥剤を入れることにより、封止空間７内に水分が侵入しても、有機ＥＬ層４２に到達する前に水分が吸収され、有機ＥＬ層４２の劣化を効果的に防止できる。
また、封止空間７内には、ヘリウムガスや窒素ガスなどの不活性ガスが充填されていてもよい。
接着剤層の形成材料は、防湿性を有するものであれば特に限定されない。好ましくは、接着剤層は、防湿性を有する樹脂から形成される。
このような樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリウレタン樹脂等があげられる。
中でも、二液硬化型のエポキシ樹脂を用いることが好ましい。二液硬化型のエポキシ樹脂は、常温での硬化が可能であるため、樹脂の硬化のために有機ＥＬデバイスを加熱する必要がない。そのため、有機ＥＬデバイスの劣化を効果的に防ぐことができる。
また、封止部材５は、図４に示すように、有機ＥＬ素子４の表面に密着したバリア層５３であってもよい。なお、図４の有機ＥＬデバイス１は、封止部材５の構成を除いて図１〜３の有機ＥＬデバイス１と同じである。
バリア層５３の形成材料は特に限定されず、防湿性を有するものが用いられる。なお、図４では、便宜上、バリア層５３の断面には斜線を付しておらず、代わりに無数のドット模様を付している。
バリア層の形成材料としては、例えば、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、炭化酸化ケイ素（ＳｉＯＣ）、窒化炭化酸化ケイ素（ＳｉＯＣＮ）などのＳｉを含む窒化物が用いられる。
バリア層５３の形成方法は特に限定されず、無機絶縁層の形成方法と同様の方法を採用することができる。好ましくは、バリア層５３は、蒸着法によって形成され、より好ましくは、プラズマアシスト蒸着法によって形成される。
また、バリア層５３の厚みは特に限定されず、０．２μｍ〜５０μｍであり、好ましくは、０．２μｍ〜１０μｍであり、より好ましくは、０．２μｍ〜２μｍである。
以下、本発明の変形例について説明する。もっとも、以下の変形例の説明において、主として上記実施形態と異なる構成及び効果について説明し、上記実施形態と同様の構成などについては、その説明を省略し、用語及び符号を援用する場合がある。
［第１変形例］
図５は、本発明の第１変形例に係る有機ＥＬデバイス１の参考平面図である。図５に示す層や部材の説明については、上述した図３のそれを参照されたい。
本変形例では、両有機絶縁層３１，３２と無機絶縁層３３の２層（ドット模様を付した部分）は、接続予定領域４１１ａ，４３１ａを囲繞するように設けられており、両有機絶縁層３１，３２と無機絶縁層３３の２層は、接続予定領域４１１ａ，４３１ａと略同じ面積を有する。つまり、本変形例では、第１及び第２有機絶縁層３１，３２と無機絶縁層３３の２層は、略接続予定領域４１１ａ，４３１ａにだけ重なり合うように設けられている。
本変形例では、両有機絶縁層３１，３２の外側端面３１ｃ，３２ｃが外気にあまり露出しないため、水分が両有機絶縁層３１，３２の内部に侵入し難い。そして、少なくとも両有機絶縁層３１，３２は、接続予定領域４１１ａ，４３１ａの下面側全域に設けられているため、接続予定領域４１１ａ，４３１ａと導電性基板２との間で短絡が発生するのを効果的に防止できる。
［第２変形例］
図６は、本発明の第２変形例に係る有機ＥＬデバイス１を示す拡大断面図である。
本変形例では、導電性基板２の上面の第１側端部に第１有機絶縁層３１が設けられているものの、導電性基板２の上面の第１側端及びその近傍２ａには、第１有機絶縁層３１が設けられていない。また、導電性基板２の上面の第２側端部に第２有機絶縁層３２が設けられているものの、導電性基板２の上面の第２側端及びその近傍２ｂには、第２有機絶縁層３２が設けられていない。そして、導電性基板２の第１及び第２側端及びそれらの近傍２ａ，２ｂには、無機絶縁層３３が設けられている。
本変形例では、両有機絶縁層３１，３２の内側端面３１ａ，３２ａ、上面３１ｂ，３２ｂ、及び外側端面３１ｃ，３２ｃが無機絶縁層３３によって隙間なく覆われている。換言すれば、両有機絶縁層３１，３２は、その下面を除いた全ての表面が無機絶縁層３３によって封止されている。
このように、両有機絶縁層３１，３２の外側端面３１ｃ，３２ｃが無機絶縁層３３によって覆われているため、両有機絶縁層３１，３２の外側端面３１ｃ，３２ｃから水分が侵入することを防止できる。
また、本変形例では、第１及び第２有機絶縁層３１，３２は、図３に示すように、接続予定領域４１１ａ，４３１ａだけでなくそれ以外の領域に設けられていてもよく、図６に示すように、接続予定領域４１１ａ，４３１ａの下側にだけ設けられていてもよい。
本発明の有機ＥＬデバイスは、上記実施形態に限られず、本発明の意図する範囲で様々に設計変更できる。
上記実施形態では、第１端子部の下側に設けられた絶縁層と第２端子部の下側に設けられた絶縁層の構成が同一であるが、これらの絶縁層の構成はそれぞれ異なっていてもよい。例えば、第１端子部の下側に設けられた第１有機絶縁層は、最初に説明した実施形態のように、その内側端面及び上面のみが無機絶縁層によって覆われており、他方、第２端子部の下側に設けられた第２有機絶縁層は、上記第２変形例のように、その内側端面、上面、及び外側端面が無機絶縁層によって覆われていてもよい（図示せず）。
以下、実施例及び比較例を示して本発明を更に説明する。なお、本発明は、下記実施例のみに限定されるものではない。なお、各実施例及び比較例で用いた測定方法は、以下の通りである。
＜絶縁層の厚みの測定＞
有機ＥＬデバイスの断面を走査型電子顕微鏡（（株）日本電子製、商品名「ＪＳＭ−６６１０」）を用いて観察し、有機絶縁層及び無機絶縁層の厚みを測定した。
＜短絡の発生割合の測定＞
実施例及び比較例の有機ＥＬデバイスを各２０個ずつ用意し、全ての有機ＥＬデバイスの端子部にリード線を半田付けにより接続し、通電させた。その際、リード線と導電性基板との間が通電している（即ち、短絡が発生している）有機ＥＬデバイスの割合を算出した。
＜発光面積の割合の測定＞
実施例及び比較例の有機ＥＬデバイスを発光させ、高温高湿度状態に晒す前の発光面積をデジタルマイクロスコープ（（株）キーエンス製、商品名「ＶＨＸ−１０００」）を用いて測定し、基準となる発光面積を測定した。
その後、実施例及び比較例の有機ＥＬデバイスを、温度６０℃、湿度９０％ＲＨの高温高湿条件下で非点灯の状態で保存した。５００時間後に、有機ＥＬデバイスを発光させ、その発光面積を再度測定した。そして、高温高湿状態に晒す前の発光面積を基準（１００％）として、高温高湿環境に晒した後の有機ＥＬデバイスの発光面積の割合を算出した。
［実施例１］
（絶縁層の形成）
導電性基板としてステンレス基板（ＳＵＳ３０４、厚み５０μｍ）を準備した。このステンレス基板上に、ノルボルネン樹脂（日本ゼオン（株）製、商品名「ゼオコート」）をワイヤーバーで上面全体に塗布し、１００℃で５分間プリベークを行い、１層の有機絶縁層を形成した。
その後、有機絶縁層の両側縁部を除いて露光を行い、現像液（水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液）を用いて露光された部分に対応する有機絶縁層を取り除いた。このようにして、導電性基板の一側端部に第１有機絶縁層を形成し、同他側端部に第２有機絶縁層を形成した。
その後、形成した第１及び第２有機絶縁層を、２２０℃で１時間ポストベークし、完全に固化させた。第１及び第２有機絶縁層の厚みは、それぞれ３．０μｍであった。
その後、導電性基板の上面と第１及び第２有機絶縁層の上面に、スパッタリングによりＳｉＯ２層からなる無機絶縁層を形成した。無機絶縁層の厚みは、０．３μｍであった。
（有機ＥＬ素子の形成）
得られた絶縁層の上に、陽極層としてＡｇ（銀）を２００ｎｍ、正孔注入層としてＨＡＴ−ＣＮ（１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル）を１０ｎｍ、正孔輸送層としてＮＰＢ（Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−ベンジジン）を５０ｎｍ、発光層および電子輸送層としてＡｌｑ（トリス（８−キノリノラト）アルミニウム）を４５ｎｍ、電子注入層としてＬｉＦ（フッ化リチウム）を０．５ｎｍ、陰極層としてＭｇ／Ａｇを５／１５ｎｍ（共蒸着）、をこの順番に真空蒸着し、さらにその上に、ＩＴＯをスパッタリングにより５０ｎｍ積層し、有機ＥＬ素子を形成した。
（封止部材の形成）
有機ＥＬ素子の上面にＳｉＯＣＮをプラズマアシスト蒸着により１μｍ積層し、薄膜状の封止部材を設けた。なお、封止部材は、陽極端子及び陰極端子には積層しなかった（有機ＥＬ層近傍の部分を除く）。
このようにして得られた有機ＥＬデバイスは、図４に示すような構成を有していた。
この有機ＥＬデバイスの短絡の発生割合、及び、発光面積の割合を上記の測定方法に従って測定した。その結果を表１に表す。
［実施例２］
導電性基板としてステンレス基板（ＳＵＳ３０４、厚み５０μｍ）を準備した。このステンレス基板上に、下記の構造式（Ｉ）のフルオレン誘導体１（ビスフェノキシエタノールフルオレンジグリシジルエーテル）と、下記の構造式（ＩＩ）のフルオレン誘導体２（ビスフェノールフルオレンジグリシジルエーテル）と、を触媒である光酸発生剤（４，４−ビス［ジ（βヒドロキシエトキシ）フェニルスルフィニオ］フェニルスルフィド−ビス−ヘキサフルオロアンチモネートの５０％プロピオンカーバイド溶液）と、を溶媒（シクロヘキサノン）に溶解させた混合溶液をワイヤーバーで上面全体に塗布し、９０℃で１５分間プリベークを行い、１層の有機絶縁層を形成した。
その後、有機絶縁層の両側縁部のみに露光を行い、現像液（アセトニトリル）を用いて露光されていない部分に対応する有機絶縁層を取り除いた。このようにして、導電性基板の一側端部に第１有機絶縁層を形成し、同他側端部に第２有機絶縁層を形成した。
その後、形成した第１及び第２有機絶縁層を、１７０℃で３０分間ポストベークし、完全に固化させた。第１及び第２有機絶縁層の厚みは、それぞれ３．０μｍであった。
その後、導電性基板の上面と第１及び第２有機絶縁層の上面に、スパッタリングによりＳｉＯ２層からなる無機絶縁層を形成した。無機絶縁層の厚みは、０．３μｍであった。
このようにして得られた有機ＥＬデバイスは、図４に示すような構成を有していた。
この有機ＥＬデバイスの短絡の発生割合、及び、発光面積の割合を上記の測定方法に従って測定した。その結果を表１に表す。
Figure 2014150001
Figure 2014150001
［実施例３］
ノルボルネン系樹脂に代えて、アクリル樹脂（ＪＳＲ（株）製、商品名「ＪＥＭ−４７７」）を用いたこと以外は実施例１と同様にして有機ＥＬデバイスを作製した。なお、第１及び第２有機絶縁層の厚みは、それぞれ３．０μｍであり、無機絶縁層の厚みは、０．３μｍであった。
このようにして得られた有機ＥＬデバイスは、図４に示すような構成を有していた。
この有機ＥＬデバイスの短絡の発生割合、及び、発光面積の割合を上記の測定方法に従って測定した。その結果を表１に表す。
［比較例１］
有機絶縁層を形成しなかったこと以外は、実施例１と同様にして、比較例１に係る有機ＥＬデバイスを作製した。即ち、比較例１の有機ＥＬデバイスは、導電性基板の上面全体に設けられた無機絶縁層のみからなる絶縁層を有する。なお、無機絶縁層の厚みは、０．３μｍであった。
この有機ＥＬデバイスの短絡の発生割合、及び、発光面積の割合を上記の測定方法に従って測定した。その結果を表１に表す。
［比較例２］
無機絶縁層の厚みを０．１μｍにしたこと以外は、比較例１と同様にして比較例２に係る有機ＥＬデバイスを作製した。
この有機ＥＬデバイスの短絡の発生割合、及び、発光面積の割合を上記の測定方法に従って測定した。その結果を表１に表す。
［比較例３］
無機絶縁層の厚みを０．５μｍにしたこと以外は、比較例１と同様にして比較例３に係る有機ＥＬデバイスを作製した。
この有機ＥＬデバイスの短絡の発生割合、及び、発光面積の割合を上記の測定方法に従って測定した。その結果を表１に表す。
［比較例４］
無機絶縁層の厚みを１．０μｍにしたこと以外は、比較例１と同様にして比較例４に係る有機ＥＬデバイスを作製した。
この有機ＥＬデバイスの短絡の発生割合、及び、発光面積の割合を上記の測定方法に従って測定した。その結果を表１に表す。
［比較例５］
ノルボルネン樹脂からなる有機絶縁層のパターニングを行わず、無機絶縁層を形成しなかったこと以外は実施例１と同様にして比較例５に係る有機ＥＬデバイスを作製した。即ち、比較例５に係る有機ＥＬデバイスは、導電性基板の上面全体に設けられた有機絶縁層のみからなる絶縁層を有する。なお、有機絶縁層の厚みは、３．０μｍであった。
この有機ＥＬデバイスの短絡の発生割合、及び、発光面積の割合を上記の測定方法に従って測定した。その結果を表１に表す。
［比較例６］
エポキシ樹脂からなる有機絶縁層のパターニングを行わず、無機絶縁層を形成しなかったこと以外は実施例２と同様にして比較例６に係る有機ＥＬデバイスを作製した。即ち、比較例６に係る有機ＥＬデバイスは、導電性基板の上面全体に設けられた有機絶縁層のみからなる絶縁層を有する。なお、有機絶縁層の厚みは、３．０μｍであった。
この有機ＥＬデバイスの短絡の発生割合、及び、発光面積の割合を上記の測定方法に従って測定した。その結果を表１に表す。
［比較例７］
アクリル樹脂からなる有機絶縁層のパターニングを行わず、無機絶縁層を形成しなかったこと以外は実施例３と同様にして比較例７に係る有機ＥＬデバイスを作製した。即ち、比較例７に係る有機ＥＬデバイスは、導電性基板の上面全体に設けられた有機絶縁層のみからなる絶縁層を有する。なお、有機絶縁層の厚みは、３．０μｍであった。
この有機ＥＬデバイスの短絡の発生割合、及び、発光面積の割合を上記の測定方法に従って測定した。その結果を表１に表す。
［比較例８］
ノルボルネン樹脂からなる有機絶縁層のパターニングを行わなかったこと以外は実施例１と同様にして比較例８に係る有機ＥＬデバイスを作製した。即ち、比較例８に係る有機ＥＬデバイスは、導電性基板の上面全体に設けられた有機絶縁層及び、有機絶縁層の上面全体に設けられ絶縁層からなる２層構造を有する。なお、有機絶縁層の厚みは、３．０μｍであり、無機絶縁層の厚みは、０．３μｍであった。
このようにして得られた有機ＥＬデバイスは、図７に示すような構成を有していた。
この有機ＥＬデバイスの短絡の発生割合、及び、発光面積の割合を上記の測定方法に従って測定した。その結果を表１に表す。
［比較例９］
エポキシ樹脂からなる有機絶縁層のパターニングを行わなかったこと以外は実施例２と同様にして比較例９に係る有機ＥＬデバイスを作製した。即ち、比較例９に係る有機ＥＬデバイスは、導電性基板の上面全体に設けられた有機絶縁層及び、有機絶縁層の上面全体に設けられ絶縁層からなる２層構造を有する。なお、有機絶縁層の厚みは、３．０μｍであり、無機絶縁層の厚みは、０．３μｍであった。
このようにして得られた有機ＥＬデバイスは、図７に示すような構成を有していた。
この有機ＥＬデバイスの短絡の発生割合、及び、発光面積の割合を上記の測定方法に従って測定した。その結果を表１に表す。
［比較例１０］
アクリル樹脂からなる有機絶縁層のパターニングを行わなかったこと以外は実施例３と同様にして比較例１０に係る有機ＥＬデバイスを作製した。即ち、比較例１０に係る有機ＥＬデバイスは、導電性基板の上面全体に設けられた有機絶縁層及び、有機絶縁層の上面全体に設けられ絶縁層からなる２層構造を有する。なお、有機絶縁層の厚みは、３．０μｍであり、無機絶縁層の厚みは、０．３μｍであった。
このようにして得られた有機ＥＬデバイスは、図７に示すような構成を有していた。
この有機ＥＬデバイスの短絡の発生割合、及び、発光面積の割合を上記の測定方法に従って測定した。その結果を表１に表す。
Figure 2014150001
［評価］
表１に示すように、実施例１〜３の有機ＥＬデバイスでは、リード線が接続された端子部と導電性基板との間に短絡が全く発生しなかった。また、高温高湿環境に晒す前後においても、発光面積の割合が殆ど変化しなかった。これは、有機絶縁層の外側端面から侵入した水分が無機絶縁層に阻まれて有機ＥＬ層に到達しなかったためであると考えられる。
他方、比較例１〜４の有機ＥＬデバイスでは、高温高湿環境に晒す前後において発光面積の割合はあまり変化していないものの、短絡の発生割合が６０〜９０％と非常に高い値を示した。比較例２については、無機絶縁層の厚みが０．１μｍと非常に薄いためピンホールが多数発生し、それによって短絡が生じたものと考えられる。そして、無機絶縁層の膜厚を厚くすればするほどピンホールが発生し難くなり短絡が防止できることが判る。しかし、膜厚が０．５μｍを超えると、短絡の発生割合は再び増加する。これは、無機絶縁層が厚すぎると、無機絶縁層にクラックが生じ、それによって短絡が発生したためであると考えられる。
また、比較例５〜７の有機ＥＬデバイスでは、短絡の発生は完全に防止できたものの、高温高湿環境に晒した後、発光面積が大きく減少した。これは、有機絶縁層の外側端面から水分が侵入し、有機ＥＬ素子にまで到達した水分が有機ＥＬ素子を劣化させたためであると考えられる。
さらに、比較例８〜１０の有機ＥＬデバイスでは、短絡の発生は完全に防止できたものの、発光面積の減少はあまり抑制することができなかった。これは、有機絶縁層の外側端面から侵入した水分が、無機絶縁層のピンホールやクラックを介して有機ＥＬ素子にまで到達したためであると考えられる。
本発明の有機ＥＬデバイスは、照明装置などとして利用できる。
１…有機ＥＬデバイス、２…導電性基板、３…絶縁層、３１…第１有機絶縁層、３１ａ…第１有機絶縁層の内側端面、３１ｂ…第１有機絶縁層の上面、３２…第２有機絶縁層、３２ａ…第２有機絶縁層の内側端面、３２ｂ…第２有機絶縁層の上面、３３…無機絶縁層、４…有機ＥＬ素子、４１…第１導電層、４１１…第１端子部、４２…有機ＥＬ層、４３…第２導電層、４３１…第２端子部、５…封止部材、５１…側壁部、５２…天井部、６…接着剤層
従来、有機ＥＬデバイスの支持基板としてガラスや金属などの防湿性の材料が用いられている。支持基板の形成材料として金属などの導電性の材料を用いる場合、有機ＥＬ素子に流れる電気が支持基板に導通する（即ち、短絡が生じる）ことを防止する必要がある。
前記短絡を防止するため、導電性の支持基板（以下、導電性基板という）の上に合成樹脂を含む有機絶縁層又は金属若しくは半金属を含む無機絶縁層を積層し、この有機絶縁層又は無機絶縁層上に有機ＥＬ素子を積層することが知られている（例えば、特許文献１及び２）。
本発明の好ましい有機ＥＬデバイスでは、第１有機絶縁層と第２有機絶縁層が、導電性基板上にそれぞれ独立して設けられている
本発明の好ましい有機ＥＬデバイスは、無機絶縁層が、さらに第１有機絶縁層及び第２有機絶縁層の外側端面を覆っている。また、より好ましくは、第１導電層が陽極層であり、第２導電層が陰極層である。
［封止部材］
封止部材は、有機ＥＬ層を封止する部材である。封止部材の構成は特に限定されない。例えば、図２では、有機ＥＬ層４２の周囲を囲繞する無底筒状の側壁部５１と、有機ＥＬ層４２の上側を覆う天井部５２と、を有するガラス製の封止部材５（ガラスキャップ）によって有機ＥＬ層４２が封止されている。天井部５２は、無底筒状の側壁部５１の一方の開口部を塞ぐように形成されている。
封止部材５（ガラスキャップ）は、接着剤からなる接着剤層６を介して第１及び第２端子部４１１，４３１の上に接着されている。即ち、封止部材５は、有機ＥＬ層を中空封止している。
このように、封止部材５により有機ＥＬ層４２の周囲が中空封止されることで、有機ＥＬ層４２は外部の水分から断絶され、その劣化を防止できる。
なお、封止部材５と有機ＥＬ層４２との間の空間（封止空間７）には、乾燥剤が入れられていてもよい（図示せず）。封止空間７内に乾燥剤を入れることにより、封止空間７内に水分が侵入しても、有機ＥＬ層４２に到達する前に水分が吸収され、有機ＥＬ層４２の劣化を効果的に防止できる。
また、封止空間７内には、ヘリウムガスや窒素ガスなどの不活性ガスが充填されていてもよい。
［比較例８］
ノルボルネン樹脂からなる有機絶縁層のパターニングを行わなかったこと以外は実施例１と同様にして比較例８に係る有機ＥＬデバイスを作製した。即ち、比較例８に係る有機ＥＬデバイスは、導電性基板の上面全体に設けられた有機絶縁層及び、有機絶縁層の上面全体に設けられた無機絶縁層からなる２層構造を有する。なお、有機絶縁層の厚みは、３．０μｍであり、無機絶縁層の厚みは、０．３μｍであった。
このようにして得られた有機ＥＬデバイスは、図７に示すような構成を有していた。
この有機ＥＬデバイスの短絡の発生割合、及び、発光面積の割合を上記の測定方法に従って測定した。その結果を表１に表す。
［比較例９］
エポキシ樹脂からなる有機絶縁層のパターニングを行わなかったこと以外は実施例２と同様にして比較例９に係る有機ＥＬデバイスを作製した。即ち、比較例９に係る有機ＥＬデバイスは、導電性基板の上面全体に設けられた有機絶縁層及び、有機絶縁層の上面全体に設けられた無機絶縁層からなる２層構造を有する。なお、有機絶縁層の厚みは、３．０μｍであり、無機絶縁層の厚みは、０．３μｍであった。
このようにして得られた有機ＥＬデバイスは、図７に示すような構成を有していた。
この有機ＥＬデバイスの短絡の発生割合、及び、発光面積の割合を上記の測定方法に従って測定した。その結果を表１に表す。
［比較例１０］
アクリル樹脂からなる有機絶縁層のパターニングを行わなかったこと以外は実施例３と同様にして比較例１０に係る有機ＥＬデバイスを作製した。即ち、比較例１０に係る有機ＥＬデバイスは、導電性基板の上面全体に設けられた有機絶縁層及び、有機絶縁層の上面全体に設けられた無機絶縁層からなる２層構造を有する。なお、有機絶縁層の厚みは、３．０μｍであり、無機絶縁層の厚みは、０．３μｍであった。
このようにして得られた有機ＥＬデバイスは、図７に示すような構成を有していた。
この有機ＥＬデバイスの短絡の発生割合、及び、発光面積の割合を上記の測定方法に従って測定した。その結果を表１に表す。

Claims (6)

  1. 導電性基板と、
    前記導電性基板上に設けられた第１有機絶縁層及び第２有機絶縁層と、
    前記第１有機絶縁層及び前記第２有機絶縁層上に設けられた無機絶縁層と、
    前記無機絶縁層上に設けられた第１導電層と、
    前記第１導電層上に設けられた有機エレクトロルミネッセンス層と、
    前記有機エレクトロルミネッセンス層上に設けられた第２導電層と、を有し、
    前記第１導電層が、前記有機エレクトロルミネッセンス層よりも外側に位置し且つ外部電源と接続される第１端子部を有し、且つ、前記第２導電層が、前記有機エレクトロルミネッセンス層よりも外側に位置し且つ外部電源と接続される第２端子部を有し、
    前記第１有機絶縁層は、前記無機絶縁層を介して前記第１端子部の下側に設けられており、前記第２有機絶縁層は、前記無機絶縁層を介して前記第２端子部の下側に設けられており、
    前記第１有機絶縁層及び前記第２有機絶縁層の内側端面及び上面が、前記無機絶縁層によって覆わ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デバイス。
  2. 前記第１有機絶縁層と前記第２有機絶縁層が、前記導電性基板上にそれぞれ独立して設けられている、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイス。
  3. 前記無機絶縁層が、さらに前記第１有機絶縁層及び前記第２有機絶縁層の外側端面を覆っている、請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイス。
  4. 前記第１電極部が陽極部であり、前記第２電極部が陰極部である、請求項１〜３の何れかに記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイス。
  5. 前記無機絶縁層が、金属及び半金属の少なくとも１種を含んでおり、
    前記金属及び前記半金属が、酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物、及び酸化窒化炭化物からなる群から選ばれる少なくとも１種である、請求項１〜４の何れかに記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイス。
  6. 前記第１有機絶縁層及び第２有機絶縁層が、アクリル樹脂、ノルボルネン樹脂、エポキシ樹脂、及びポリイミド樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１〜５の何れかに記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイス。
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