JPH05290976A - 有機薄膜電界発光素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 有機薄膜電界発光素子を大気中で駆動すると
大気中の水分等を原因とする劣化が急速に促進され、耐
久性が低下する欠点を改良することにある。 【構成】 一方が透明である陽極と陰極の間に有機化合
物を含む電界発光物質層を設けた有機薄膜電界発光素子
において、紫外線硬化型接着剤を介して前記有機薄膜電
界発光素子と薄板を接着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、両電極間に電界発光機
能を有する有機化合物層を設けた素子で、平面光源や表
示装置に利用される有機薄膜電界発光素子に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、有機物質を原料とした電界発光素
子は、安価な大面積のフルカラー表示装置を実現するも
のとして注目を集めている。例えばアントラセンやペリ
レン等の縮合多環芳香族系を原料として、ＬＢ膜法や真
空蒸着法で薄膜化した有機薄膜ＥＬ素子が開発され、そ
の発光特性が研究されている。しかし、従来の有機薄膜
ＥＬ素子は、駆動電圧が高く、かつ、その発光輝度の効
率は無機薄膜ＥＬ素子に比較して低かった。また有機薄
膜ＥＬ素子は、発光時の劣化も著しく実用レベルのもの
ではなかった。

【０００３】ところが、最近、有機薄膜を二層構造とし
た新しいタイプの有機薄膜ＥＬ素子が報告されて強い関
心を集めている（アブライド、フィジックス、レター
ズ、５１巻、９１３ページ、１９８７）。そしてこの報
告によれば、この有機薄膜ＥＬ素子は、駆動電圧が６〜
７Ｖで数１００ｃｄ／ｍ² の輝度を得ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この有機薄膜ＥＬ素子
は、キャリア注入型であるために陰極材料には電子がよ
り容易に注入できるように、仕事関数の小さい金属が効
果的であり、低電圧で高輝度の発光が得られている。し
かし、仕事関数の小さい金属であるリチウムに代表され
るアルカリ金属、マグネシウムに代表されるアルカリ土
類金属は、アルミニウム、インジウム等と少量の貴金属
を共蒸着して耐久性の向上を計っているが、仕事関数の
小さい金属は、活性なためと強い電界がかかると水分と
激しく反応して陰極としての性能を失い劣化していく重
大な欠点を有していた。

【０００５】本発明は、上記の従来技術の実情に鑑み成
されたものであり、その目的は、有機薄膜ＥＬ素子とし
ての耐久性に優れた電界発光素子を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、有機薄膜
電界発光素子の保護手段と耐久性について鋭意検討した
結果、発光素子の光りを取り出さない側の表面に紫外線
硬化型接着剤を介して保護用の板を接合し、紫外線で硬
化させた有機薄膜電界発光素子が良好な耐久性を有する
ことを見出し本発明を完成するに至った。

【０００７】すなわち、本発明は、少なくとも一方が透
明である陽極と陰極との間に有機化合物を含む電界発光
物質層を設けた有機薄膜電界発光素子において、紫外線
硬化型接着剤を介して前記有機薄膜電界発光素子と薄板
を積層してなることを特徴する有機薄膜電界発光素子で
あり、また紫外線硬化接着剤には、微粉末状乾燥剤を含
有してもよいことを特徴とする有機薄膜電界発光素子で
ある。

【０００８】本発明に用いる有機薄膜電界発光素子は、
陽極と有機化合物とからなる有機電界発光物質層、又は
陽極と無機半導体及び有機化合物からなる電界発光物質
層並びに陰極を基本構成としている。

【０００９】そして陽極は、例えば金、白金及びパラジ
ウム等の金属薄膜又は錫、錫添加インジウム等の酸化薄
膜が用いられ、特に透明性に優れていることが好まし
い。

【００１０】また陰極としては、真空蒸着やスパッタ膜
が形成できる固体金属であれば、単独金属薄膜、共蒸着
又は合金でも差し支えないが、仕事関数が小さければ、
更に好ましい。

【００１１】次に、両電極間に設けられる有機化合物か
らなる有機電界発光物質としては、例えば、正孔輸送剤
と電子輸送能有する発光剤又は正孔輸送剤と発光剤及び
電子輸送剤の組合わせがある。更に、有機電界発光物質
としては、上記組合わせからなる物質の混合物又は該組
合わせからなる物質の層間で成分が連続的に変化する傾
斜構造を示すもの等である。また、正孔輸送剤や電子輸
送剤は、無機半導体であってもよい。

【００１２】正孔輸送剤の具体例としては、芳香族アミ
ン誘導体、ポルフィン誘導体、フタロシアニン、ポリビ
ニルカルバゾールや、無定形Ｐ型シリコン及び無定形炭
化シリコン等が挙げられる。

【００１３】また、電子輸送能を有する発光剤の具体例
としては、８−オキシキノリンのアルミニウム錯体が挙
げられる。そして、電子輸送剤の具体例としては、オキ
サジアゾール誘導体、無定形ｎ型シリコン等がある。

【００１４】次に、本発明に使用する紫外線硬化型接着
剤としては、種々のものが使用できるが、実用上、有機
溶剤や溶解性の強い低分子ビニルモノマー等が配合され
ていると有機薄膜を膨潤若しくは溶解して素子としての
機能失わせることになるので、接着剤中に有機溶剤や溶
解性の強い低分子ビニルモノマー等が配合されていては
ならない。更に、接着剤は、水分が存在すると有機薄膜
電界発光素子の陰極金属に強い電界がかかり水分と金属
とが容易に反応して陰極が変質して機能を低下させる原
因となるので、水分の存在は厳禁である。

【００１５】このような条件を満足する紫外線硬化型接
着剤の一例としては、ポリエンとポリチオールをベース
とした接着剤（電気化学工業株式会社製：商品名、ハー
ドロックＯＰ）が挙げられる。

【００１６】更に、接着剤には、微粉末の乾燥剤を添加
することができ、例えば微粉末状ゼオライトが挙げられ
る。

【００１７】また、本発明の接合する薄板としては、水
分の透過性のない薄板であればよく、例えばガラス、ア
ルマイト、アルミナセラミックス及び窒化アルミニウム
セラミックス等が挙げられる。（図１参照）

【００１８】そして、薄板は有機薄膜電界発光素子であ
ってもよく、この場合は接着剤層を介して両面が発光パ
ネルやフルカラーパネルとして使用することができる。
（図２参照）これらは、本発明に使用する物質の代表的
なものであり、本発明はこれらに限定されるものでな
い。

【００１９】この様に本発明は、実用上重要な多くの特
徴を有しているが、最も重要な点は、有機薄膜電界発光
素子の寿命を短くする素子の劣化の原因となる水分の侵
入を防止することにある。

【００２０】更に、有機薄膜電界発光素子の放熱効果を
上げるには、接着剤に熱伝導性に優れたアルミナ、窒化
アルミニウム及びシリカ等の微粉末を乾燥剤と併用して
配合することもできる。

【００２１】すなわち、本発明の紫外線硬化接着剤を介
して有機薄膜電界発光素子に薄板を接着するという保護
方法は、金属蒸着で形成した電極の変質を効果的に防止
することができるので、有機薄膜電界発光素子の耐久性
を飛躍的に向上させるものである。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
る。 実施例１ 基板ガラスにＩＴＯ（酸化インジウム−酸化錫膜）膜を
形成した透明電極付きガラス基板（松崎真空社製）をア
セトン中で超音波洗浄し、次いで、オーブン中５００℃
に加熱処理した。次にこのＩＴＯ付きガラス基板を真空
装置にセットして５×１０^-6torrの真空度でＮ，Ｎ^, −
ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）−１，
１^, −ビフェニル−４，４^, −ジアミン（ＴＰＤ）を５
００Å蒸着し、次いで、８−オキシキノリンアルミニウ
ム錯体（Ａｌｑ³ ）を６００Å蒸着した。引き続いてス
テンレス製マスクを介してマグネシウムと銀を１０：１
の原子比で２０００Å共蒸着してから銀の濃度を連続的
に上げて１００Å蒸着後には、銀単独となるようにして
蒸着を続けて陰極を形成して有機薄膜電界発光素子を作
製した。

【００２３】次に作製した有機薄膜電界発光素子は、乾
燥室に移動して端子用フレキシブル配線フィルムを異方
導電フィルム（住友ベークライト社製：商品名、ＳＵＭ
ＩＺＡＣ）にて接合して、予め、紫外線硬化型接着剤
（電気化学工業社製：商品名、ハードロックＯＰ）１０
０重量部に微粉末ゼオライト１０重量部を混合・脱泡し
て保護用ガラス板に塗布しておいた、接着剤付き保護ガ
ラスを有機薄膜電界発光素子の陰極金属側に接合して６
０秒間紫外線を照射して硬化させた後に、乾燥室から取
り出した。得られた保護板付き有機薄膜電界発光素子
は、水中に浸漬して５０ｃｄ／ｍ²で連続発光させたと
ころ３００時間後においても何等発光に変化はなかっ
た。

【００２４】比較例１ 実施例１と同様に作製した保護板を接合しなかった有機
薄膜電界発光素子を５０ｃｄ／ｍ² に発光させて水中に
浸漬させたところ、激しくガスを発生しながら陰極が変
質して２０秒後には全面非発光部となった。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば信
頼性が大幅に改善された有機薄膜電界発光素子が提供さ
れる。このように本発明により得られた有機薄膜電界発
光素子は、実用レベルまで引き上げることができ、工業
的価値は高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の保護付き有機薄膜電界発光素子の断
面図を表す。

【図２】 本発明の両面が有機薄膜電界発光素子の断面
図を表す。

【符号の説明】

１ 有機薄膜電界発光素子 ２ 紫外線硬化型接着剤 ３ 薄板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一方が透明である陽極と陰極
   との間に有機化合物を含む電界発光物質層を設けた有機
   薄膜電界発光素子において、紫外線硬化型接着剤を介し
   て前記有機薄膜電界発光素子と薄板を積層してなること
   を特徴する有機薄膜電界発光素子。
2. 【請求項２】 紫外線硬化型接着剤が微粉末状乾燥剤を
   含有してなる請求項１記載の有機薄膜電界発光素子。