JP4494595B2

JP4494595B2 - 有機エレクトロルミネッセント素子

Info

Publication number: JP4494595B2
Application number: JP2000184009A
Authority: JP
Inventors: 充宏柏原
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2000-06-20
Filing date: 2000-06-20
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2020-06-20
Also published as: JP2002008852A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種情報産業機器のディスプレーや発光素子等に好適に用いられる有機エレクトロルミネッセント素子に関し、特に長期にわたって安定した発光特性を維持する有機エレクトロルミネッセント素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、大きな占有面積と大きな重量を有するＣＲＴ（Cathode-Ray-Tube）ディスプレイに代わるディスプレイとして、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）が実用化されている。そして、ＦＰＤとしては、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）が各種携帯型電子機器やノート型パソコンや小型テレビのディスプレイとして一般に広く普及しているとともに、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等のＬＣＤ以外のＦＰＤも実用化されている。
【０００３】
そのようなＦＰＤの一つとして、エレクトロルミネッセント（以下、ＥＬと省略する場合がある。）ディスプレイがあり、ＥＬディスプレイは、比較的古くから開発が進められているが、フルカラー化や輝度や寿命などの点に課題があり、未だあまり普及していない。
【０００４】
また、ＥＬディスプレイとなるＥＬ素子の発光層としては、従来、無機化合物薄膜が用いられていたが、無機化合物薄膜を用いたＥＬ素子は、駆動電圧が高いとともに発光効率が低く、低輝度の表示しかできなかった。それに対して、近年、ＥＬ素子の発光層として、駆動電圧が低く、かつ、発光効率が高い有機化合物薄膜を用いたものが使われるようになった。また、有機化合物薄膜を用いた有機ＥＬ素子（有機電界発光素子）は、寿命の点で問題があったが、長寿命化が可能な有機発光層用の材料の開発が進められ、ＬＣＤに対抗可能なレベルでの実用化も可能となった。
【０００５】
このような有機ＥＬ素子は、連続または不連続に一定期間駆動した場合、発光輝度、発光効率および発光の均一性等の発光特性が初期の場合に比べ著しく低下することが知られている。このような発光特性の劣化の原因としては、有機ＥＬ素子内に侵入した酸素による電極の酸化、駆動時の発熱による有機材料の酸化分解、また、有機ＥＬ素子内に侵入した空気中に水分による電極の酸化、有機物の変性等を挙げることができる。さらに酸素や水分の影響で構造体の界面が剥離したり、駆動時の発熱や駆動時の環境が高温であったこと等が引き金となって、各構成要素の熱膨張率の違いにより構造体の界面で応力が発生し、界面が剥離する等の構造体の機械的劣化等をその原因として挙げることができる。
【０００６】
この酸素および水分による劣化を防止するため、種々の方法が提案されている。例えば、水分の除去方法としては、ＢａＯ等のアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物からなる乾燥手段を設ける方法が提案されている（特開平９−１４８０６６号公報）。しかしながら、この方法では、上述した金属酸化物が通常粉末状であることから、乾燥手段の配置が困難であるという問題があり、さらに乾燥手段が肉厚化する傾向にあることから、薄型もしくはフィルム化素子には不向きであるといった問題があった。また、酸素を除去する方法としては、有機ＥＬ層を密封するための封止層自体に酸素バリアー層および酸素吸着層を設けた例が提案されている（特開平７−１６９５６７号公報）。しかしながら、この方法では、酸素バリアー層のバリア性が不充分であり、また有機ＥＬ素子内部から放出される酸素による影響を大きく受けてしまうといった問題があった。
【０００７】
さらに、上述したいずれの例においても、問題を生じる可能性の高い水分および酸素の除去が別個に行われる、もしくは脱水性の物質と脱酸素性の物質とを混ぜ合わせる等の方法で行う必要があることから、脱酸素および脱水の両者を行う場合に、製造が煩雑である等の問題を有するものであった。
【０００８】
【本発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、単一の部材により脱酸素および脱水を行うことが可能であり、薄膜化等に対しても十分に対応可能な有機ＥＬ素子を提供することを主目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、請求項１に記載するように、基体と、この基体表面上に形成された第１電極層と、この第１電極層上に形成された有機ＥＬ層と、この有機ＥＬ層を上記第１電極層と挟むように上記有機ＥＬ層上に形成された第２電極層と、上記有機ＥＬ層を密封するように形成された密封部材とを少なくとも有し、上記密封部材により密封された空間内のいずれかの位置に、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属を有する脱酸素脱水部が形成されていることを特徴とする有機ＥＬ素子を提供する。
【００１０】
本発明においては、このように密封部材により密封された空間のいずれかの位置に、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属を含有する脱酸素脱水部が形成されているので、一つの部材を形成するだけで、発光特性に対して悪影響を与える酸素および水分の除去が可能である。したがって、脱酸素、および脱水を行う際の部材の取付が容易であり、結果的に有機ＥＬ素子のコストを低減させることが可能となる。
【００１１】
この場合、請求項２に記載するように、上記アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属が、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｃａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される少なくとも一種の金属であることが好ましい。脱酸素および脱水の機能の面、および金属の取扱性等を考慮すると、使用に好適なアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属としては、これらのものを挙げることができる。
【００１２】
上記請求項１または請求項２に記載された発明においては、請求項３に記載するように、上記脱酸素脱水部が、真空蒸着法により形成されていることが好ましい。このように真空蒸着法により形成することにより、薄膜として脱酸素脱水部を形成することが可能となることから、有機ＥＬ素子が薄型である場合やフィルム化素子である場合であっても、問題無く形成することが可能となるからである。
【００１３】
上記請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載された発明においては、上記請求項４に記載するように、上記脱酸素脱水部が、上記有機ＥＬ層を介して基体と反対側の位置に形成されていることが好ましい。この脱酸素脱水部は、その表面において脱酸素および脱水を行うものであることから、なるべく広い表面積を有することが好ましい。上記密封部材で密封された空間内で広い表面積を有する部位としては、有機ＥＬ層を介して基体と反対側の部分であることから、この部分に上記脱酸素脱水部を形成することが好ましいのである。
【００１４】
上記請求項４に記載する場合において、脱酸素脱水部を形成する部位としては、請求項５に記載するように、上記第２電極層上、もしくは、請求項８に記載するように、上記密封部材内面であることが好ましい。上述したように有機ＥＬ層を介して基体と反対側の位置に脱酸素脱水部を形成する場合は、上記第２電極層上および密封部材内面が主たる形成部位となるからである。さらにこの場合は、請求項９に記載するように、上記脱酸素脱水部が、上記第２電極層上および上記密封部材内面に形成されていてもよい。両方に形成することにより、さらに脱酸素および脱水の効果を向上させることができるからである。
【００１５】
上記請求項５に記載された発明において、すなわち第２電極層上に上記脱酸素脱水部を形成する場合は、請求項７に記載するように、脱酸素脱水部が上記第２電極層と同じパターンで形成されていることが好ましい。このように第２電極層と同じパターンで形成するようにすれば、脱酸素脱水部の形成に際して、新たなパターンを作製する手間がなく、さらに第２電極層上のみに配置されれば、第１電極層を接触してショートする等の問題が生じないからである。
【００１６】
また、上記請求項５に記載された発明においては、請求項７に記載するように、上記脱酸素脱水部が、絶縁層を介して上記第２電極層上に形成されているものであってもよい。このように第２電極層上に絶縁層を形成し、この上に脱酸素脱水部を形成することにより、ショート等の問題をおそれる必要がないことから、脱酸素脱水部の形成位置の自由度が広がり、有機ＥＬ素子の設計の自由度が大幅に広がるからである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の有機ＥＬ素子について、図面を参照して説明する。図１は本発明の有機ＥＬ素子の一例を示すものであり、本発明の有機ＥＬ素子は、基体１と、この基体１表面上に形成された第１電極層２と、この第１電極層２上に形成された有機ＥＬ層３と、この有機ＥＬ層３を上記第１電極層２と挟むように上記有機ＥＬ層３上に形成された第２電極層４と、上記有機ＥＬ層３を密封するように形成された密封部材５とを少なくとも有し、上記密封部材５により密封された空間６内のいずれかの位置、この例では第２電極層４上の位置に形成された、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属を有する脱酸素脱水部７が形成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明は上記例に示すように、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属を有する脱酸素脱水部が形成されているので、有機ＥＬ素子の発光特性に悪影響を与える酸素および水素を一つの部材で取り除くことが可能である。したがって、簡単な構造で脱酸素および脱水の両者を容易に行うことができるという利点を有する。以下、このような本発明の有機ＥＬ素子について、詳しく説明する。
【００１９】
（脱酸素脱水部）
本発明の特徴は、上述したように、有機ＥＬ層を密封するように形成された空間内のいずれかの位置に脱酸素脱水部を形成したところにあり、この脱酸素脱水部は、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属を有するものである。このアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属は、酸素および水の両者と反応するものであるので、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属を有する脱酸素脱水部を形成することにより、酸素および水の両者を密封部材により密封された空間内から除去することが可能となる。
【００２０】
本発明に用いることができるアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属としては、これに属する金属、すなわち、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ等を挙げることができるが、中でも反応性や取扱性等を考慮すると、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｃａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される少なくとも１種の金属が好ましい。
【００２１】
本発明に用いられる脱酸素脱水部は、上記アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属を有するものであれば特に限定されるものでなく、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属以外のもの、例えばアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属が表面に蒸着された多孔質体等が含まれたものであってもよいが、一般的には、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のみで構成されたものが用いられる。
【００２２】
このような脱酸素脱水部の形成方法としては、例えば、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の微粒子等を、酸素および水分子を通過させることができる程度の微細な孔を有するフィルム内に充填して取り付ける方法や、多孔質担体表面にアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属を真空蒸着等により付着させ、これを接着させる方法等、密封部材により密封された空間内に上記脱酸素脱水部を配置することができる方法であれば特に限定されるものではない。しかしながら、近年の有機ＥＬ素子に対する薄型化、フィルム化等の要請に対応することが可能である点等を考慮すると、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属を密封部材により密封された空間内のいずれかの位置に真空蒸着させる方法により形成する方法が好ましい。このように真空蒸着させることにより、脱酸素脱水部の薄膜化が可能となり、有機ＥＬ素子を薄膜化もしくはフィルム化する場合においても、脱酸素脱水部の形成に際して問題が生じることがないからである。
【００２３】
本発明における上記脱酸素脱水部の形成位置は、図１に示す例では、第２電極層４上に形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、密封部材５で密封される空間６内の位置であり、空間６内の気体から酸素および水を除くできるような位置であれば特に限定されるものではない。例えば、有機ＥＬ層３の発光方向、すなわち有機ＥＬ層３の基体１側の面および第２電極層４側の面を塞ぐことがないように、有機ＥＬ層３の側部に形成するようにしてもよい。本発明に用いられる脱酸素脱水部は、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属で形成されているので、通常は可視光域において不透明である。したがって、有機ＥＬ層の上下の面、すなわち基体側の面もしくは第２電極層側の面を塞ぐように脱酸素脱水部を形成場合は、有機ＥＬ層で発光した光の出射方向を限定させてしまうことになるからである。
【００２４】
しかしながら、本発明で用いられる脱酸素脱水部は、密封部材５により密封された空間６内の気体中に含まれる酸素および水をその表面で捉え、化学反応により取り込むものであるので、その表面積は大きい方が好ましい。本発明の有機ＥＬ素子における密封部材により密封された空間内で大きな面積を確保する場合は、図１に示すように、第２電極層４の上方、すなわち有機ＥＬ素子３を介して基体１と反対側の位置に設けることが好ましい。
【００２５】
有機ＥＬ素子を介して基体１と反対側の位置の例としては、図１に示すような第２電極層４上に限定されるものではなく、例えば、図２に示すように、有機ＥＬ層３を介して基体１と反対側の位置であって、密封部材５の内面に脱酸素脱水部７を形成するようにしてもよい。さらに、より強力に脱酸素および脱水を行いたい場合は、第２電極層上と密封部材内面との両者に脱酸素脱水部を形成するようにしてもよい。
【００２６】
本発明に用いられる脱酸素脱水部を第２電極層上に形成する場合は、第２電極層と同じパターンで脱酸素脱水部を形成するようにするか、もしくは第２電極層より小さい面積で脱酸素脱水部を形成するようにすることが好ましい。本発明において脱酸素脱水部は、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属を有するものであるので導電性を有する。したがって、第２電極層より大きく脱酸素脱水部を形成するようにした場合は、第１電極層に接してしまい、ショートを起こす可能性があるからである。
【００２７】
また、脱酸素脱水部を第２電極層上に形成する場合は、脱酸素脱水部を第２電極層と同じパターンで形成することが好ましい。このように形成することにより、例えば同一のマスクを用いてパターニングができる等、脱酸素脱水部の形成コストを低減させることが可能となるからである。
【００２８】
さらに、脱酸素脱水部を第２電極層上に形成する場合は、図３に示すように、第２電極層４上に絶縁層８を形成し、この絶縁層８上に脱酸素脱水部７を形成するようにしてもよい。このように絶縁層８を形成するようにすれば、ショート等の不具合が生じる可能性が低いことから、脱酸素脱水部７の形成位置が絶縁層上であれば特に限定する必要がなくなる。したがって、脱酸素脱水部の形成位置の自由度が大きくなることから、有機ＥＬ素子自体の設計の自由度が向上するといった利点がある。また絶縁層を広範囲に設けるようにすれば、脱酸素脱水部の表面積を広く形成することが可能となるので、脱酸素脱水部の脱酸素および脱水の能力を向上させることが可能となる。
【００２９】
上記絶縁層に用いることができる材料としては、絶縁性を有するものであれば特に限定されるものでなく、具体的には、例えば、ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、ＧｅＯ、ＧｅＯ₂、Ｓｉ₃Ｎ₄、Ａｌ₂Ｏ₃、Ａｌ₂Ｏ₃＋ＳｉＯ₂、ＣｅＦ₃、ＣｅＯ₃、ＺｎＳ、Ｔａ₂Ｏ₅、Ｔａ₂Ｏ₃＋ＳｉＯ、ＴｉＯ₂、ＨｆＯ₂、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｙ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、ＰＺＴ、ＢａＴｉＯ₃、ＰｂＴｉＯ₃、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＲｂＦ、ＢｅＦ₂、ＭｇＦ₂、ＣａＦ₂、ＳｒＦ₂、ＢａＦ₂、パリレン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、ダイヤモンド、酸化ナトリウム（Ｎａ₂Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ₂Ｏ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、硫酸リチウム（Ｌｉ₂ＳＯ₄）、硫酸ナトリウム（Ｎａ₂ＳＯ₄）、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ₄）、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ₄）、硫酸コバルト（ＣｏＳＯ₄）、硫酸ガリウム（Ｇａ₂（ＳＯ₄）₃）、硫酸チタン（Ｔｉ（ＳＯ₄）₂）、硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ₄）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ₂）、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ₂）、塩化ストロンチウム（ＳｒＣｌ₂）、塩化イットリウム（ＹＣｌ₃）、塩化銅（ＣｕＣｌ₂）、ふっ化セシウム（ＣｓＦ）、ふっ化タンタル（ＴａＦ₅）、ふっ化ニオブ（ＮｂＦ₅）、臭化カルシウム（ＣａＢｒ₂）、臭化セリウム（ＣｅＢｒ₃）、臭化セレン（ＳｅＢｒ₄）、臭化バナジウム（ＶＢｒ₂）、臭化マグネシウム（ＭｇＢｒ₂）、よう化バリウム（ＢａＩ₂）、よう化マグネシウム（ＭｇＩ₂）、過塩素酸バリウム（Ｂａ（ＣｌＯ₄）₂）、過塩素酸マグネシウム（Ｍｇ（ＣｌＯ₄）₂）等が挙げられる。これらは、単独あるいは複合膜として使用できる。
【００３０】
このような絶縁層の形成方法は、特に限定されるものではなく、用いる材質に応じて、湿式塗布法や蒸着法等種々の方法により形成することができる。
【００３１】
また、このような絶縁層を形成し、この上に脱酸素脱水部を形成する場合は、脱酸素脱水部に含まれるアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属と、絶縁層に含有される物質との間での反応、例えば酸化反応により、脱酸素脱水部の脱酸素能力もしくは脱水能力が低下することを防止するために、絶縁層と脱酸素脱水部との間に中間層を形成するようにしてもよい。この中間層の材料としては、例えばＡｌ、Ａｇ等の金属を挙げることができる。
【００３２】
（基体）
本発明に用いられる基体としては、有機ＥＬ素子を強度的に支持するものであれば特に限定されるものではなく、第１電極層に必要な強度があれば第１電極層を兼ねるように形成されたものであってもよい。
【００３３】
基体の材質としては、用途に応じて、例えばフレキシブルな材質であっても、硬質な材質であってもよい。具体的に用いることができる材料としては、例えば、ガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリエステル、ポリカーボネート等を挙げることができる。
【００３４】
これらの基体の材料は、上記脱酸素脱水部が、有機ＥＬ層を介して基体と反対側の位置に形成された場合は、脱酸素脱水部が通常可視光を透過しないことから、有機ＥＬ層で発光された光が基体側を透過して取り出されることになる。したがって、基体が透明な材質で形成される必要がある。しかしながら、それ以外のケースでは、有機ＥＬ層で発光した光を基体と反対側に取り出すようにすることも可能であり、このような場合は、基体は透明な材料に限定されるものではない。
【００３５】
また、基体の形状としては、枚葉状でも連続状でもよく、具体的な形状としては、例えば、カード状、フィルム状、ディスク状、チップ状等を挙げることができる。
【００３６】
（第１電極層および第２電極層）
上記基体上に形成される第１電極層および第２電極層は、例えば真空スパッタリング、真空蒸着といった方法や、塗工液を塗布することにより形成する方法等により形成され、その製造方法は特に限定されるものではない。
【００３７】
本発明に用いられる第１電極層は上記基体と同様に、脱酸素脱水部の位置により、その透明性が要求されるか否かが異なり、脱酸素脱水部が、有機ＥＬ層を介して基体と反対側の位置に形成された場合は、有機ＥＬ層で発光された光が基体側を透過して取り出されることになるので、第１電極層が透明な材質である必要がある。しかしながら、それ以外のケースでは、有機ＥＬ層で発光した光を基体と反対側に取り出すようにすることも可能であり、このような場合は、第１電極層は透明な材料に限定されるものではない。
【００３８】
一方、第２電極層は、第１電極層が透明性を要求される場合、すなわ基体側に有機ＥＬ層で発光した光を取り出す場合は、特に透明であるか否かは問われ無いが、有機ＥＬ層で発光した光が基体と反対側、すなわち第２電極層側に取り出される場合は、透明性が要求されることになる。
【００３９】
さらに、上記第１電極層および第２電極層は、いずれが陽極であってもよいが、通常は第１電極層が陽極として形成され、第２電極層が陰極として形成される。このような陽極として形成される場合の電極層の材料としては、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム、金のような仕事関数の大きな金属、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリアルキルチオフェン誘導体、ポリシラン誘導体のような導電性高分子等を挙げることができる。一方、電極層が陰極として形成される場合に用いられる材料としては、ＭｇＡｇ等のマグネシウム合金、ＡｌＬｉ、ＡｌＣａ、ＡｌＭｇ等のアルミニウム合金、Ｌｉ、Ｃａをはじめとするアルカリ金属類およびアルカリ土類金属類、それらアルカリ金属類およびアルカリ土類金属類の合金のような仕事関数の小さな金属等を挙げることができる。
【００４０】
（有機ＥＬ層）
本発明においては、上述したような第１電極層と第２電極層との間に有機ＥＬ層が形成される。
【００４１】
本発明でいう有機ＥＬ層とは、発光層を含む１層もしくは複数層の有機層から形成されるものである。すなわち、有機ＥＬ層とは、少なくとも発光層を含む層であり、その層構成が有機層１層以上の層をいう。通常、塗布による湿式法で有機ＥＬ層を形成する場合は、溶媒との関係で多数の層を積層することが困難であることから、１層もしくは２層の有機層で形成される場合が多いが、有機材料を工夫したり、真空蒸着法を組み合わせたりすることにより、さらに多数層とすることも可能である。
【００４２】
発光層以外に有機ＥＬ層内に形成される有機層としては、正孔注入層や電子注入層といったキャリア注入層を挙げることができる。さらに、その他の有機層としては、正孔輸送層、電子輸送層といったキャリア輸送層を挙げることができるが、通常これらは上記キャリア注入層にキャリア輸送の機能を付与することにより、キャリア注入層と一体化されて形成される場合が多い。その他、ＥＬ層内に形成される有機層としては、キャリアブロック層のような正孔あるいは電子の突き抜けを防止し、再結合効率を高めるための層等を挙げることができる。
【００４３】
本発明における有機ＥＬ層に必須である発光層に用いられる発光材料としては、例えば以下のものを挙げることができる。
【００４４】
色素系発光材料としては、シクロペンタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、トリフマニルアミン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマーなどを挙げることができる。
【００４５】
また、金属錯体系発光材料としては、アルミキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、ユーロピウム錯体等、中心金属に、Ａｌ、Ｚｎ、Ｂｅ等、またはＴｂ、Ｅｕ、Ｄｙ等の希土類金属を有し、配位子にオキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造等を有する金属錯体等を挙げることができる。
【００４６】
さらに、高分子系発光材料としては、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリフルオレノン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、およびそれらの共重合体等を挙げることができる。
【００４７】
上記発光層中には、発光効率の向上、発光波長を変化させる等の目的でドーピング剤を添加してもよい。このようなドーピング剤としては、例えば、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル色素、テトラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾン、キノキサリン誘導体、カルバゾール誘導体、フルオレン誘導体等を挙げることができる。
【００４８】
上記正孔注入層の形成材料としては、発光層の発光材料に例示した化合物の他、フェニルアミン系、スターバースト型アミン系、フタロシアニン系、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウムなどの酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、ポリチオフェンなどの誘導体等を挙げることができる。
【００４９】
また、上記電子注入層の形成材料としては、発光層の発光材料に例示した化合物の他、アルミニウム、フッ化リチウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、酸化アルミニウム、酸化ストロンチウム、カルシウム、ポリメチルメタクリレートポリスチレンスルホン酸ナトリウム、リチウム、セシウム、フッ化セシウム等のようにアルカリ金属類、およびアルカリ金属類のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体等を挙げることができる。
【００５０】
（その他）
本発明の有機ＥＬ素子においては、上述した部材以外にも、例えば、第２電極層上に形成される保護層等、必要に応じて種々の部材を形成するようにしてもよい。
【００５１】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００５２】
例えば、上記実施形態において、脱酸素脱水部が第２電極層もしくは密封部材内面に形成する例を示したが、この例では、第２電極層もしくは密封部材上に直接脱酸素脱水部が形成されている例を用いて説明した。しかしながら、本発明においては、あくまでも第２電極層上方もしくは密封部材内面側に位置する部位に脱酸素脱水部が形成されていれば特に直接接触していることに限定されるものではなく、例えば他の層を介して脱酸素脱水部が形成されるようにしてもよいのである。
【００５３】
【実施例】
以下に実施例を示し、本発明をさらに説明する。
【００５４】
（実施例１）
縦横が２５ｍｍ×２５ｍｍで、厚みが１．１ｍｍの透明ガラス板の表面に酸化インジウム錫（ＩＴＯ）の透明導電膜性膜（第１電極層）を有するＩＴＯ基板を洗浄した後、ＩＴＯ膜上の中心に、下記組成のＥＬ層形成用組成物０．０５ｍｌを滴下し、スピンナーを用い、２１５０回転／分の回転数で３秒間保持し、厚み１００ｎｍの有機ＥＬ層を形成した。
【００５５】
（有機ＥＬ層形成用組成物）
・ポリビニルカルバゾール７０重量部
・オキサジアゾール化合物３０重量部
・クマリン６１重量部
・１，１，２−トリクロロエタン４９００重量部
上記ポリビニルカルバゾール、オキサジアゾール化合物、およびクマリン６の化学式を以下に示す。
【００５６】
【化１】

【００５７】
次いで、得られた有機ＥＬ層上に、ＬｉＦを厚み０．５ｎｍになるように蒸着し、さらにＡｌを厚み２００ｎｍになるように蒸着して第２電極層とした。さらにその上に、Ｃａを第２電極層と同様のパターンで５００ｎｍ蒸着して脱酸素脱水部とした。不活性ガス雰囲気下でＵＶ硬化樹脂を用い、密封部材であるガラス製封止缶内に有機ＥＬ層を封入し、有機ＥＬ素子を得た。
【００５８】
得られた有機ＥＬ素子の発光部分を約２０倍で撮影した。この素子を８０℃で３００時間保存した後、発光部分を封入直後と同様に撮影した結果、保存後もダークスポットの成長はほとんど観察されなかった。
【００５９】
（実施例２）
脱酸素脱水部の材料をＣａからＭｇに変更した以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。得られた有機ＥＬ素子の発光部分を約２０倍で撮影した。この素子を８０℃で３００時間保存した後、発光部分を封入直後と同様に撮影した結果、保存後もダークスポットの成長はほとんど観察されなかった。
【００６０】
（実施例３）
第２電極層上にＬｉＦが有機ＥＬ層全面を覆うように真空蒸着法により２００ｎｍ形成して絶縁層とし、この絶縁層上にＣａを５００ｎｍ蒸着して脱酸素脱水部とした以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。得られた有機ＥＬ素子の発光部分を約２０倍で撮影した。この有機ＥＬ素子を８０℃で３００時間保存した後、発光部分を封入直後と同様に撮影した結果、保存後もダークスポットの成長はほとんど観察されなかった。
【００６１】
（実施例４）
上記ＬｉＦをＳｉＯ₂に変更した以外は実施例３と同様にして有機ＥＬ素子を得た。得られた有機ＥＬ素子の発光部分を約２０倍で撮影した。この有機ＥＬ素子を８０℃で３００時間保存した後、発光部分を封入直後と同様に撮影した結果、保存後もダークスポットの成長はほとんど観察されなかった。
【００６２】
（実施例５）
実施例３で形成したＬｉＦからなる絶縁層上にＡｇを全面に５０ｎｍ蒸着して中間層とし、さらにこの中間層上にＣａを５００ｎｍ蒸着して脱酸素脱水部とした以外は実施例３と同様にして有機ＥＬ素子を得た。得られた有機ＥＬ素子の発光部分を約２０倍で撮影した。この有機ＥＬ素子を８０℃で３００時間保存した後、発光部分を封入直後と同様に撮影した結果、保存後もダークスポットの成長はほとんど観察されなかった。
【００６３】
（実施例６）
絶縁層として用いたＬｉＦをＳｉＯ₂に変更した以外は実施例５と同様にして有機ＥＬ層を得た。得られた有機ＥＬ素子の発光部分を約２０倍で撮影した。この有機ＥＬ素子を８０℃で３００時間保存した後、発光部分を封入直後と同様に撮影した結果、保存後もダークスポットの成長はほとんど観察されなかった。
【００６４】
（実施例７）
Ｃａを第２電極層上に形成するのに替えて、ガラス封止缶内部に５００ｎｍ蒸着して脱酸素脱水部とした以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。得られた有機ＥＬ素子の発光部分を約２０倍で撮影した。この有機ＥＬ素子を８０℃で３００時間保存した後、発光部分を封入直後と同様に撮影した結果、保存後もダークスポットの成長はほとんど観察されなかった。
【００６５】
（比較例１）
脱酸素脱水部を形成しなかった点を除いて実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得た。得られた有機ＥＬ素子の発光部分を約２０倍で撮影した。この有機ＥＬ素子を８０℃で３００時間保存した後、発光部分を封入直後と同様に撮影した結果、保存後のダークスポットの成長が顕著であることが観察された。
【００６６】
【発明の効果】
本発明によれば、密封部材により密封された空間のいずれかの位置に、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属を含有する脱酸素脱水部が形成されているので、一つの部材を形成するだけで、発光特性に対して悪影響を与える酸素および水分の除去が可能である。したがって、脱酸素、および脱水を行う際の部材の取付が容易であり、結果的に有機ＥＬ素子のコストを低減させることが可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の有機ＥＬ素子の他の例を示す概略断面図である。
【図３】本発明の有機ＥＬ素子の他の例を示す概略断面図である
【符号の簡単な説明】
１ …… 基体
２ …… 第１電極層
３ …… 有機ＥＬ層
４ …… 第２電極層
５ …… 密封部材
６ …… 空間
７ …… 脱酸素脱水部
８ …… 絶縁層

Claims

基体と、この基体表面上に形成された第１電極層と、この第１電極層上に形成された有機エレクトロルミネッセント層と、この有機エレクトロルミネッセント層を前記第１電極層と挟むように上記有機エレクトロルミネッセント層上に形成された第２電極層と、前記有機エレクトロルミネッセント層全面を覆うように前記第２電極層上に形成された絶縁層と、前記有機エレクトロルミネッセント層を密封するように形成された密封部材とを少なくとも有し、
前記絶縁層はＬｉＦからなり、
前記絶縁層上に設けられたＡｌ、又はＡｇからなる中間層を介して、前記第２電極層上に、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属を有する脱酸素脱水部が形成さ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ト素子。
前記アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属が、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｃａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される少なくとも一種の金属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ト素子。
前記脱酸素脱水部が、真空蒸着法により形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
前記脱酸素脱水部が、前記第２電極層と同じパターンで形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のエレクトロルミネッセント素子。
前記脱酸素脱水部が、前記密封部材内面に形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のエレクトロルミネッセント素子。