JP4040240B2

JP4040240B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法

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Publication number: JP4040240B2
Application number: JP2000208014A
Authority: JP
Inventors: 隆宏小松; 明行徳; 敬史濱野; 寛中島
Original assignee: パナソニックコミュニケーションズ株式会社; 寛中島
Priority date: 2000-07-10
Filing date: 2000-07-10
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2020-07-10
Also published as: JP2002025765A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、種々の表示装置や表示装置の光源又はバックライト、若しくは光通信機器に使用される発光素子等に用いられる有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エレクトロルミネッセンス素子とは、固体蛍光性物質の電界発光を利用した発光デバイスであり、これまでは主に無機系材料を発光体として用いた無機エレクトロルミネッセンス素子が実用化され、液晶ディスプレイのバックライト等に利用されてきた。
【０００３】
一方、有機材料を用いたエレクトロルミネッセンス素子についても古くから様々な検討が行われてきたが、発光効率が非常に悪いことから本格的な実用化研究へは進展しなかった。
【０００４】
しかし、１９８７年にコダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらにより、有機材料を正孔輸送層と発光層の２層に分けた機能分離型の積層構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子が提案され、１０Ｖ以下の低電圧にもかかわらず１０００ｃｄ／ｍ²以上の高い発光輝度が得られることが明らかとなった〔Ｃ．Ｗ．ＴａｎｇａｎｄＳ．Ａ．Ｖａｎｓｌｙｋｅ：Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ，５１（１９８７）９１３等参照〕。これ以降、有機エレクトロルミネッセンス素子が俄然注目され始め、同様な機能分離型の積層構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子についての研究が盛んに行われるようになり、現在では一部で実用化されるまでになった。
【０００５】
ここで、従来の一般的な有機エレクトロルミネッセンス素子の構成について図３を用いて説明する。
【０００６】
図３は従来の有機エレクトロルミネッセンス素子の要部断面図である。
【０００７】
図３において、１は基板、２は陽極、３は有機薄膜層、４は正孔輸送層、５は発光層、６は陰極である。
【０００８】
図３に示すように有機エレクトロルミネッセンス素子は、ガラス等の透明または半透明の基板上にスパッタリング法や抵抗加熱蒸着法等により形成されたＩＴＯ等の透明な導電性膜からなる陽極２と、陽極２上に同じく抵抗加熱蒸着法等により形成されたＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（以下、ＴＰＤと略称する）等からなる正孔輸送層４と、正孔輸送層３上に抵抗加熱蒸着法等により形成された８−ＨｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅＡｌｕｍｉｎｕｍ（以下、Ａｌｑ₃と略称する。）等からなる発光層５と、発光層５上に抵抗加熱蒸着法等により形成された１００ｎｍ〜３００ｎｍの膜厚の金属膜からなる陰極６と、を備えている。
【０００９】
上記構成を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極２をプラス極、また陰極６をマイナス極として直流電圧又は直流電流を印加すると、陽極２から正孔輸送層４を介して発光層５に正孔が注入され、陰極６から発光層５に電子が注入される。発光層５では正孔と電子の再結合が生じ、これに伴って生成される励起子が励起状態から基底状態へ移行する際に発光現象が起こる。
【００１０】
このような有機エレクトロルミネッセンス素子は特性向上のため陰極として活性が高い合金材料を使用する場合が多く、空気中の水分や酸素との反応による腐食や酸化を生じ易い。このような陰極の劣化は、発光層内に存在するダークスポット（Ｄ．Ｓ．）と呼ばれる未発光部を著しく成長させ、有機エレクトロルミネッセンス素子における経時的な特性劣化の原因となっている。
【００１１】
また、陰極に限らず、発光層や正孔輸送層等の有機薄膜層に用いられる有機材料についても、一般に水分や酸素との反応によって構造の変化を生じるため、同様にダークスポットの成長を招く原因となる。
【００１２】
本願発明者らは、ダークスポットの成長に関して様々な観点から検討した結果、例えば１０^-4Ｔｏｒｒ程度の真空中に存在するような極微量の水分であっても、ダークスポットの成長を促進させてしまうことを発見した。したがって、ダークスポットの成長を完全に抑制し、有機エレクトロルミネッセンス素子の耐久性や信頼性を高めるためには、陰極や有機薄膜層に用いる材料と水分や酸素との反応を防止するために、有機エレクトロルミネッセンス素子全体が封止されている必要がある。
【００１３】
この有機エレクトロルミネッセンス素子の封止については、これまで多くの検討が行われてきた。例えば特開平５−０８９９５９号公報に開示されているように、絶縁性無機化合物からなる保護膜を形成した後、電気絶縁ガラス又は電気絶縁性気密流体によりシールドする方法や、特開平６−１７６８６７号公報や特開平９−１４８０６６号公報に記載の封着した気密容器内に乾燥剤を封入する方法等がある。しかしながら、これらの方法はいずれも有機エレクトロルミネッセンス素子の特徴である薄型化を損なうだけでなく、今後需要が高まると予想されるフィルム化には対応が困難である。
【００１４】
また、フィルム化に対応した封止法としては、保護膜を形成して有機エレクトロルミネッセンス素子を被覆することが提案されており、例えば特開平１０−２６１４８７号公報ではＳｉ₃Ｎ₄やダイアモンド様炭素膜等をＥＣＲプラズマＣＶＤ法により有機エレクトロルミネッセンス素子の外表面に形成する方法が開示されている。
【００１５】
本願発明者らは、ダークスポットの成長機構についても解析を重ねた結果、ダークスポットの中心部には核となる物質が存在し、この核部を介して水分が素子部へと進入することが原因であることを発見した。ところがこの核はサブミクロンの非常に小さなものから、数十ミクロン単位の非常に大きなものまであり、これら全ての核への水分の侵入を防ぐには、保護膜として（１）膜単体での透湿性が低いこと、（２）厚膜形成が可能なこと、が必要不可欠となる。しかしながら、上述したようなこれまでの方法では（１）（２）共に満足できる保護膜の提案はなされていなかった。
【００１６】
また、本願発明者らはダークスポット成長と同様な現象として、発光面端部から非発光領域が次第に成長していくことを発見した。これは有機エレクトロルミネッセンス素子の端部では有機材料が剥き出しになっており、そこから水分が進入することに起因するものであり、特に高精細のドット状に発光面を形成した場合ではその影響が非常に大きなものとなる。しかしながら、このような発光面端部からの非発光領域成長を抑制する方法はこれまでのところ提案されていなかった。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
このように有機エレクトロルミネッセンス素子のダークスポットの成長を完全に抑制し、かつフィルム化、薄型化等にも対応した封止法や、さらには発光面端部からの非発光領域成長を抑制する方法は現在までのところ確立されていない。
【００１８】
本発明は上記課題を解決するものであり、有機エレクトロルミネッセンス素子の上部に、ダークスポット成長を完全に抑制することが可能な膜厚まで形成でき、かつ緻密で外部からの水分、酸素等の侵入を防ぐことが可能な保護部を有する信頼性の高い有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、透明または半透明の基板と、この基板上に形成され、少なくとも正孔を注入する陽極と、発光領域を有する発光層と、電子を注入する陰極とを有する発光部と、この発光部を被覆する保護部を有し、この保護部を発光部上に塗布され発光部を被覆するエポキシ樹脂層と、このエポキシ樹脂層上に成膜されたシリコン窒化酸化物層で構成したものである。この構成によって、応力により素子部を破壊することなく厚膜の保護部を簡単に形成することができ、外部からの水分、酸素等の侵入を完全に防止することが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の有機エレクトロルミネッセント素子は、透明または半透明の基板と、この基板上に形成され、少なくとも正孔を注入する陽極と、発光領域を有する発光層と、電子を注入する陰極とを有する発光部と、この発光部を被覆する保護部を有し、この保護部を発光部上に塗布され発光部を被覆するエポキシ樹脂層と、このエポキシ樹脂層上に成膜されたシリコン窒化酸化物層で構成したものである。これによって、素子部を破壊することなく厚膜化した保護部により外部からの水分、酸素等の進入を完全に防ぐことが可能になるため、ダークスポットの成長を抑えた信頼性の高い有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができる。
【００２１】
このシリコン窒化酸化物は、ＳｉＯ₂やＳｉＮに比べ応力が小さいためデバイスへの影響を低く抑えることが可能である。また、その透湿性もＳｉＯ₂より優れており、高耐湿性を必要とする有機エレクトロルミネッセンス素子の封止には最適である。
【００２２】
しかし、ＳｉＯＮの応力は小さいとは言え、単体で有機エレクトロルミネッセンス素子に必要な厚膜を形成することは非常に困難であるため他の材料との組み合わせで保護部を形成する必要がある。
【００２３】
このように本発明は、保護部がシリコン窒化酸化物と、それより内部応力の小さい層との積層構造体であることを特徴としたものであり、シリコン窒化酸化物により保護部の低透湿化が、また内部応力の小さい物質により厚膜化が可能になり、ダークスポットの成長を抑えた信頼性の高い有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができる。
【００２４】
また本発明は、保護部の外層として更に有機材料層を設けたものである。厚膜化が容易な有機物と、シリコン窒化酸化物とを組み合わせることにより厚膜の保護膜を比較的簡単に形成することができ、ダークスポットの成長を抑えた信頼性の高い有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができる。
【００２５】
また本発明は、エポキシ樹脂として光硬化性を備えるものを用いたものであり、塗布法等により形成した厚膜を、高圧水銀ランプ等で硬化させて比較的容易に形成でき、ダークスポットの成長を抑えた信頼性の高い有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができる。
【００２６】
また本発明は、保護部の大きさが素子発光部の面積よりも大きく、かつ保護部においてシリコン窒化酸化物の面積が最も大きいことを特徴としたものであり、低透湿のシリコン窒化酸化物により素子発光部および保護部形成材料を完全に覆うことで、保護部端部からの水分の進入を抑えることができ、非発光領域の成長を抑えた信頼性の高い有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができる。
【００２７】
また本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、上述のシリコン窒化酸化物がＥＣＲプラズマスパッタリング法、またはＥＣＲプラズマＣＶＤ法によって成膜されることを特徴としたものであり、低透湿膜を低温で形成することが可能であるため、素子部を破壊することなく、安定して保護部を形成することができる。
【００２８】
上記有機エレクトロルミネッセンス素子の基板としては、透明又は半透明なガラス、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネート、非晶質ポリオレフィン等が用いることができる。更に、これらの材料を薄膜とした可撓性を有するものやフレキシブル基板でも良い。なお、本発明において、透明または半透明なる定義は、有機エレクトロルミネッセンス素子による発光の視認を妨げない程度の透明性を示すものである。
【００２９】
また、陽極としては、ＩＴＯ、ＡＴＯ（ＳｂをドープしたＳｎＯ₂）、ＡＺＯ（ＡｌをドープしたＺｎＯ）等が用いられる。
【００３０】
また、有機薄膜層は、発光層のみの単層構造の他に、正孔輸送層と発光層又は発光層と電子輸送層の２層構造や、正孔輸送層と発光層と電子輸送層の３層構造のいずれの構造でもよい。但し、このような２層構造又は３層構造の場合には、正孔輸送層と陽極が、又は電子輸送層と陰極が接するように積層して形成される。
【００３１】
また、発光層としては、可視領域で蛍光特性を有し、かつ成膜性の良い蛍光体からなるものが好ましく、Ａｌｑ₃やＢｅ−ベンゾキノリノール（ＢｅＢｑ₂）の他に、２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）−１，３，４−チアジアゾール、４，４’−ビス（５，７−ベンチル−２−ベンゾオキサゾリル）スチルベン、４，４’−ビス〔５，７−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル〕スチルベン、２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ベンチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフィン、２，５−ビス（〔５−α，α−ジメチルベンジル〕−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、２，５−ビス〔５，７−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル〕−３，４−ジフェニルチオフェン、２，５−ビス（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、４，４’−ビス（２−ベンゾオキサイゾリル）ビフェニル、５−メチル−２−〔２−〔４−（５−メチル−２−ベンゾオキサイゾリル）フェニル〕ビニル〕ベンゾオキサイゾリル、２−〔２−（４−クロロフェニル）ビニル〕ナフト〔１，２−ｄ〕オキサゾール等のベンゾオキサゾール系、２，２’−（ｐ−フェニレンジビニレン）−ビスベンゾチアゾール等のベンゾチアゾール系、２−〔２−〔４−（２−ベンゾイミダゾリル）フェニル〕ビニル〕ベンゾイミダゾール、２−〔２−（４−カルボキシフェニル）ビニル〕ベンゾイミダゾール等のベンゾイミダゾール系等の蛍光増白剤や、トリス（８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）マグネシウム、ビス（ベンゾ〔ｆ〕−８−キノリノール）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウムオキシド、トリス（８−キノリノール）インジウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、８−キノリノールリチウム、トリス（５−クロロ−８−キノリノール）ガリウム、ビス（５−クロロ−８−キノリノール）カルシウム、ポリ〔亜鉛−ビス（８−ヒドロキシ−５−キノリノニル）メタン〕等の８−ヒドロキシキノリン系金属錯体やジリチウムエピンドリジオン等の金属キレート化オキシノイド化合物や、１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−（３−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（４−メチルスチリル）ベンゼン、ジスチリルベンゼン、１，４−ビス（２−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（３−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（２−メチルスチリル）２−メチルベンゼン等のスチリルベンゼン系化合物や、２，５−ビス（４−メチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス（４−エチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス〔２−（１−ナフチル）ビニル〕ピラジン、２，５−ビス（４−メトキシスチリル）ピラジン、２，５−ビス〔２−（４−ビフェニル）ビニル〕ピラジン、２，５−ビス〔２−（１−ピレニル）ビニル〕ピラジン等のジスチルピラジン誘導体や、ナフタルイミド誘導体や、ペリレン誘導体や、オキサジアゾール誘導体や、アルダジン誘導体や、シクロペンタジエン誘導体や、スチリルアミン誘導体や、クマリン系誘導体や、芳香族ジメチリディン誘導体等が用いられる。さらに、アントラセン、サリチル酸塩、ピレン、コロネン等も用いられる。
【００３２】
また、正孔輸送層としては、正孔移動度が高く、透明で成膜性の良いものが好ましくＴＰＤの他に、ポルフィン、テトラフェニルポルフィン銅、フタロシアニン、銅フタロシアニン、チタニウムフタロシアニンオキサイド等のポリフィリン化合物や、１，１−ビス｛４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）フェニル｝シクロヘキサン、４，４’，４’’−トリメチルトリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（Ｐ−トリル）−Ｐ−フェニレンジアミン、１−（Ｎ，Ｎ−ジ−Ｐ−トリルアミノ）ナフタレン、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）−２−２’−ジメチルトリフェニルメタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノビフェニル、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ−ｍ−トリル−４，Ｎ，Ｎ−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−４，４’−ジアミン、４’−ジアミノビフェニル、Ｎ−フェニルカルバゾ−ル等の芳香族第三級アミンや、４−ジ−Ｐ−トリルアミノスチルベン、４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）−４’−〔４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン等のスチルベン化合物や、トリアゾール誘導体や、オキサジザゾール誘導体や、イミダゾール誘導体や、ポリアリールアルカン誘導体や、ピラゾリン誘導体や、ピラゾロン誘導体や、フェニレンジアミン誘導体や、アニールアミン誘導体や、アミノ置換カルコン誘導体や、オキサゾール誘導体や、スチリルアントラセン誘導体や、フルオレノン誘導体や、ヒドラゾン誘導体や、シラザン誘導体や、ポリシラン系アニリン系共重合体や、高分子オリゴマーや、スチリルアミン化合物や、芳香族ジメチリディン系化合物や、ポリ３−メチルチオフェン等の有機材料が用いられる。また、ポリカーボネート等の高分子中に低分子の正孔輸送層用の有機材料を分散させた、高分子分散系の正孔輸送層も用いられる。
【００３３】
また、電子輸送層としては、１，３−ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−１，３，４−オキサジアゾリル）フェニレン（ＯＸＤ−７）等のオキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェニルキノン誘導体等が用いられる。
【００３４】
また、陰極としては、仕事関数の低い金属もしくは合金が用いられ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｍｇ、Ｔｉ等の金属や、Ｍｇ−Ａｇ合金、Ｍｇ−Ｉｎ合金等のＭｇ合金や、Ａｌ−Ｌｉ合金、Ａｌ−Ｓｒ合金、Ａｌ−Ｂａ合金等のＡｌ合金等が用いられる。
【００３５】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００３６】
（実施の形態１）
本発明の一実施の形態における有機エレクトロルミネッセンス素子について述べる。
【００３７】
図１は、本発明の一実施の形態における有機エレクトロルミネッセンス素子の要部断面図である。
【００３８】
図１において、基板１、陽極２、有機薄膜層３、正孔輸送層４、発光層５、陰極６は従来の技術で説明した従来例と基本的に同様のものであるので、同一の符号を付して説明を省略する。また９は保護部であり、有機材料７とシリコン窒化酸化物（ＳｉＯＮ）８との積層構造体である。
【００３９】
図１に示したように、本実施の形態における有機エレクトロルミネッセンス素子は、保護部以外の構成材料、形成法等は従来の素子とほぼ同じである。
【００４０】
本実施の形態における有機エレクトロルミネッセンス素子が、従来例と異なっているのは、陰極上部に設けた保護部が有機材料とシリコン窒化酸化物（ＳｉＯＮ）の積層構造体となっている点である。これにより応力等により有機エレクトロルミネッセンス素子を破壊することなく保護部を厚膜化することが可能となり、ダークスポットの成長を抑えた信頼性の高い有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができる。
【００４１】
なお、本実施の形態においても、有機薄膜層が正孔輸送層と発光層からなる２層構造の場合について説明したが、その構造については前述のように、特にこれに限定されるものではない。
【００４２】
同様に保護部の構成についても有機材料とシリコン窒化酸化物（ＳｉＯＮ）からなる２層構造の場合についてのみ説明したが、その構成については特にこれに限定されるものではなく、厚膜化と低透湿性を両立できるものであれば有機材料／シリコン窒化酸化物（ＳｉＯＮ）／有機材料、シリコン窒化酸化物（ＳｉＯＮ）／有機材料／シリコン窒化酸化物（ＳｉＯＮ）の３層構造等、構成、順番等はどのようなものであってもよい。
【００４３】
また、この保護部に使用される有機材料としては前述した有機エレクトロルミネッセンス素子の構成材料や、ポリパラキシリレン、ポリクロロパラキシリレン、ポリイミド等の高分子材料等、低応力で厚膜化が可能なものであればどのようなものであってもよい。
【００４４】
（実施の形態２）
本発明の一実施の形態における有機エレクトロルミネッセンス素子について述べる。
【００４５】
図２は、本発明の一実施の形態における有機エレクトロルミネッセンス素子の要部断面図である。
【００４６】
図２において、基板１、陽極２、有機薄膜層３、正孔輸送層４、発光層５、陰極６は従来例と同様のものであるので、同一の符号を付して説明を省略する。また実施の形態１と同様に９は保護部であり、有機材料７とシリコン窒化酸化物（ＳｉＯＮ）８との積層構造体からなる。
【００４７】
図２に示したように、本実施の形態においても有機エレクトロルミネッセンス素子は、保護部以外の構成材料、形成法等は従来の素子と同様である。
【００４８】
本実施の形態における有機エレクトロルミネッセンス素子が、従来例と異なっているのは、陰極上部に設けた保護部が有機材料とシリコン窒化酸化物（ＳｉＯＮ）の積層構造体となっており、かつこのシリコン窒化酸化物（ＳｉＯＮ）が他の保護部形成材料よりも面積が大きく素子端部まで被覆している点である。これにより素子上部からの水分進入だけでなく、端部からの進入も抑制することが可能となり、ダークスポットの成長だけでなく発光面端部非発光領域の成長も抑えた信頼性の高い有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができる。
【００４９】
なお、本実施の形態においても、有機薄膜層が正孔輸送層と発光層からなる２層構造の場合について説明したが、その構造については前述のように特にこれに限定されるものではない。
【００５０】
同様に保護部の構成についても有機材料とシリコン窒化酸化物（ＳｉＯＮ）からなる２層構造の場合についてのみ説明したが、その構成については特にこれに限定されるものではなく、厚膜化と低透湿性を両立できるものであれば有機材料／シリコン窒化酸化物（ＳｉＯＮ）／有機材料、シリコン窒化酸化物（ＳｉＯＮ）／有機材料／シリコン窒化酸化物（ＳｉＯＮ）の３層構造等、構成、順番等はどのようなものであってもよい。
【００５１】
【実施例】
（実施例１）
スパッタリング法により、ガラス基板上に膜厚１６０ｎｍのＩＴＯ膜を形成した後、ＩＴＯ膜上にレジスト材（東京応化社製、ＯＦＰＲ−８００）をスピンコート法により塗布して厚さ１０μｍのレジスト膜を形成し、マスク、露光、現像してレジスト膜を所定の形状にパターニングした。次に、このガラス基板を６０℃で５０％の塩酸中に浸漬して、レジスト膜が形成されていない部分のＩＴＯ膜をエッチングした後、レジスト膜も除去し、所定のパターンのＩＴＯ膜からなる陽極が形成されたガラス基板を得た。
【００５２】
次に、このガラス基板を、洗剤（フルウチ化学社製、セミコクリーン）による５分間の超音波洗浄、純水による１０分間の超音波洗浄、アンモニア水１（体積比）に対して過酸化水素水１と水５を混合した溶液による５分間の超音波洗浄、７０℃の純水による５分間の超音波洗浄の順に洗浄処理した後、窒素ブロアーでガラス基板に付着した水分を除去し、さらに２５０℃に加熱して乾燥した。
【００５３】
次に、ガラス基板の陽極側の表面に、２×１０^-6Ｔｏｒｒ以下の真空度まで減圧した抵抗加熱蒸着装置内にて、正孔輸送層としてＴＰＤを約５０ｎｍの膜厚で形成した。
【００５４】
次に、同様に抵抗加熱蒸着装置内にて、正孔輸送層上に発光層としてＡｌｑ₃を約６０ｎｍの膜厚で形成した。なお、ＴＰＤとＡｌｑ₃の蒸着速度は、共に０．２ｎｍ／ｓであった。
【００５５】
次に、同様に抵抗加熱蒸着装置内にて、発光層上に１５ａｔ％のＬｉを含むＡｌ−Ｌｉ合金を蒸着源として、陰極を１５０ｎｍの膜厚で成膜した。
【００５６】
この有機エレクトロルミネッセンス素子の上部に、スピンコート法若しくはスクリーン印刷法により光硬化性エポキシ樹脂（スリーボンド社製、３０Ｙ−２９６Ｇ）を任意の厚さに塗布し、その後高圧水銀ランプにて樹脂を硬化した。さらにその上部にＥＣＲプラズマスパッタリング法によりシリコン窒化酸化物（ＳｉＯＮ）を０．５μｍ積層した素子を形成した。
【００５７】
なお成膜条件は膜の内部応力が小さくなるよう、マイクロ波パワー（ｍｉｃｒｏｗａｖｅｐｏｗｅｒ）＝３００Ｗ、ＲＦパワー＝１００Ｗ、ガス流量（Ａｒ）＝１６ｓｃｃｍ、ＦｌｏｗＲａｔｅＲａｔｉｏＯ₂／（Ｎ₂＋Ｏ₂）＝０．０５とした。
【００５８】
このようにして得られた素子について、保護部構成及びその膜厚と発光安定性、成長するダークスポット数との関係を調べた結果を（表１）に示す。
【００５９】
【表１】

【００６０】
（表１）の結果から明らかなように、エポキシ樹脂＋シリコン窒化酸化物（ＳｉＯＮ）で保護した素子では、保護部の厚さを厚くすることにより、成長するダークスポット数は減少し、特に５μｍ以上ではその効果が顕著であった。
【００６１】
また、発光安定性についても検討を行ったが、樹脂厚を厚くしても短絡、剥離等の素子部への悪影響はなく安定発光が可能であった。
【００６２】
更に、保護部の厚さを１０μｍ以上としたものではダークスポットの成長をほぼ完全に抑制することが可能となった。
【００６３】
（実施例２）
実施例１と同様にして有機エレクトロルミネッセンス素子を形成した後、（１）エポキシ樹脂（９．５μｍ）＋シリコン窒化酸化物（ＳｉＯＮ）（０．５μｍ）で保護し、エポキシ樹脂の面積がシリコン窒化酸化物（ＳｉＯＮ）に比べ大きいもの、（２）エポキシ樹脂（９．５μｍ）＋シリコン窒化酸化物（ＳｉＯＮ）（０．５μｍ）で保護し、シリコン窒化酸化物（ＳｉＯＮ）の面積がエポキシ樹脂に比べ大きく、素子端部がシリコン窒化酸化物（ＳｉＯＮ）によって完全に覆われているもの、の２種類の素子を作製した。
【００６４】
以上の素子を６０℃９０％ＲＨの環境下で保存し、保護部の構成、形状と、ダークスポット及び発光面端部非発光領域の成長との関係について調べた。結果を（表２）に示す。
【００６５】
【表２】

【００６６】
（表２）の結果から明らかなように、いずれの素子においても、ＳｉＯＮの大きさにかかわらず素子上部からの水分進入はほぼ完全に抑えられており、１０００時間後においてもダークスポットの成長は見られなかった。
【００６７】
一方、発光面端部からの水分進入による非発光領域の成長については、エポキシ樹脂＋ＳｉＯＮであってもＳｉＯＮの面積が小さく素子端部がＳｉＯＮによって覆われていない素子では、次第に水分が進入し非発光領域の成長が確認された。
【００６８】
これに対し、同じエポキシ樹脂＋ＳｉＯＮであってもＳｉＯＮの面積がエポキシ樹脂よりも大きく素子端部がＳｉＯＮによって完全に覆われている素子では、長時間の保存においても水分の進入はなく非発光領域の成長も見られなかった。
【００６９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば有機エレクトロルミネッセンス素子の上部に、ダークスポットの成長を完全に抑制することが可能な膜厚まで形成でき、かつ緻密で外部からの水分、酸素等の進入を防ぐことが可能な保護部を設けることにより信頼性の高い有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における有機エレクトロルミネッセンス素子の要部断面図
【図２】本発明の一実施の形態における有機エレクトロルミネッセンス素子の要部断面図
【図３】従来の有機エレクトロルミネッセンス素子の要部断面図
【符号の説明】
１基板
２陽極
３有機薄膜層
４正孔輸送層
５発光層
６陰極
７有機材料
８シリコン窒化酸化物（ＳｉＯＮ）
９保護部

Claims

透明または半透明の基板と、
この基板上に形成され、少なくとも正孔を注入する陽極と、発光領域を有する発光層と、電子を注入する陰極とを有する発光部と、
この発光部を被覆する保護部を有し、
この保護部を、前記発光部上に塗布され前記発光部を被覆するエポキシ樹脂層と、このエポキシ樹脂層上に成膜されたシリコン窒化酸化物層で構成したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
更に外層として有機材料層を設けた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。
前記エポキシ樹脂が、光硬化性を備え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。
前記保護部の大きさが素子発光部の面積よりも大きく、かつ保護部において前記シリコン窒化酸化物層の面積が最も大きい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。
前記シリコン窒化酸化物層がＥＣＲプラズマスパッタリング法、または、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法によって成膜されることを特徴とする請求項１〜４いずれか１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。