JPH0711247A - 有機ｅｌ素子の封止方法およびこの封止方法により得られた発光装置 - Google Patents

有機ｅｌ素子の封止方法およびこの封止方法により得られた発光装置

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JPH0711247A
JPH0711247A JP5156809A JP15680993A JPH0711247A JP H0711247 A JPH0711247 A JP H0711247A JP 5156809 A JP5156809 A JP 5156809A JP 15680993 A JP15680993 A JP 15680993A JP H0711247 A JPH0711247 A JP H0711247A
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    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
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    • H10K50/84—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K50/844—Encapsulations

Abstract

(57)【要約】 【目的】より実用的かつ効果的に素子の長寿命化を図る
ことができる有機ＥＬ素子の封止方法およびこの封止方
法により得られた発光装置を提供する。 【構成】本発明の方法は、有機ＥＬ素子の外側に、表面
張力が前記有機ＥＬ素子の材料に用いた有機物の表面張
力よりも小さい液体を溶媒とし、前記液体に可溶の高分
子化合物を溶質とする溶液の層を設け、この層により前
記有機ＥＬ素子を外気と遮断することを特徴とする。ま
た本発明の発光装置は、光源としての有機ＥＬ素子と、
この有機ＥＬ素子を外気と遮断する液層とを少なくとも
備え、前記液層が、表面張力が前記有機ＥＬ素子の材料
に用いた有機物の表面張力よりも小さい液体を溶媒と
し、前記液体に可溶の高分子化合物を溶質とする溶液か
らなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エレクトロルミネッセ
ンス素子（ＥＬ素子）の封止方法に係り、特に有機ＥＬ
素子の封止方法に関する。また本発明は、この方法によ
り得られた発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＥＬ素子には無機ＥＬ素子と有機ＥＬ素
子とがあり、いずれのＥＬ素子も自己発光性であるため
に視認性が高く、また完全固体素子であるために耐衝撃
性に優れるとともに取扱いが容易である。このため、グ
ラフィックディスプレイの画素やテレビ画像表示装置の
画素、あるいは面光源等としての研究開発および実用化
が進められている。有機ＥＬ素子は、互いに対向する２
つの電極の間に有機固体層を介在させた積層構造体であ
り、前記有機固体層が発光層のみの１層のものや、正孔
注入層／発光層、発光層／電子注入層、正孔注入層／発
光層／電子注入層のような複数層のもの、あるいは正孔
注入層と電子注入層のいずれか一方または両方に発光材
料を混合した１〜２層のもの等が開発されている。電極
材料としては、陰極にはＹｂ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｉｎ等、仕
事関数の小さい物質が通常用いられ、陽極にはＡｕ，Ｎ
ｉ，ＩＴＯ等、仕事関数の大きい物質が通常使用され
る。また、発光面側の電極は、発光した光が透過できる
ように透明または半透明である。
【０００３】このような有機ＥＬ素子は、発光材料に注
入された電子と正孔とが再結合するときに生じる発光を
利用するものである。このため有機ＥＬ素子は、発光層
の厚さを薄くすることにより例えば４．５Ｖという低電
圧での駆動が可能で応答も速いといった利点や、輝度が
注入電流に比例するために高輝度のＥＬ素子を得ること
ができるといった利点等を有している。また、発光材料
として用いる蛍光性の有機固体の種類を変えることによ
り、青、緑、黄、赤の可視域すべての色で発光が得られ
ている。有機ＥＬ素子は、このような利点、特に低電圧
での駆動が可能であるという利点を有していることか
ら、現在、実用化のための研究が進められている。
【０００４】ところで、有機ＥＬ素子で発光材料や正孔
注入材料、電子注入材料に用いる有機固体は水分、酸素
等に弱い。また、有機固体層上に設けられる電極（対向
電極）は、酸化により特性が劣化し易い。このため、従
来の有機ＥＬ素子を大気中で駆動させると発光特性が急
激に劣化する。したがって、実用的な有機ＥＬ素子や有
機ＥＬデバイスを得るためには、有機固体層に水分や酸
素等が侵入しないように、また対向電極が酸化されない
ように素子を封止して、素子の長寿命化を図る必要があ
る。
【０００５】有機ＥＬ素子の封止方法としては、膜厚
０．１〜２０μｍのパラキシレン薄膜を気相重合法によ
り有機ＥＬ素子の上に設ける方法（特開平４−１３７４
８３号公報参照）や、ポリブタジエン等の有機物の膜ま
たはＳｉＯ2 等の無機物の膜を蒸着法やスパッタ法によ
り有機ＥＬ素子の上に設ける方法（特開平４−７３８８
６号公報参照）が提案されているが、これらの方法によ
る封止は未だ不十分である。また、ＧｅＯ等の無機物の
膜を有機ＥＬ素子の上に設けた後に、これをガラス板や
フィルムで密封する方法（特開平４−２１２２８４号公
報参照）も提案されているが、この方法は防湿性が十分
であるといい難いため、素子駆動時に無発光領域（ダー
クスポット）を生じるという難点を有している。
【０００６】また、無機ＥＬ素子を封止する方法、すな
わち、背面電極（対向電極）の外側に背面ガラス板を設
けて、背面電極と背面ガラス板との間にシリコーンオイ
ルを封入する方法を有機ＥＬ素子に適用した場合には、
対向電極と有機固体層との界面や、有機固体層が複数層
に分かれている場合にはこれらの各層の界面にシリコー
ンオイルが侵入して剥離が起こる。これは、有機ＥＬ素
子を構成する有機固体の表面張力がシリコーンオイルの
表面張力より小さいことに起因している。
【０００７】そこで、より効果的な封止方法として、有
機ＥＬ素子を液状フッ素化炭素で保護する方法が提案さ
れている（特開平４−３６３８９０号公報参照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
４−３６３８９０号公報に記載された上記液状フッ素化
炭素により封止した有機ＥＬ素子を立てて使用した場合
には、上記液状フッ素化炭素の流出あるいは漏出が起こ
り易い。したがって、有機ＥＬ素子をディスプレイの画
素等として利用する場合の封止方法としては未だ不十分
である。また、上記液状フッ素化炭素には酸素を大量に
溶解させるという性質があるために溶存酸素による有機
ＥＬ素子の酸化を防止することが困難であり、ダークス
ポットの発生を防止し難い。さらに、上記液状フッ素化
炭素には揮発性があるため、長期間に亘って封止効果を
維持することは困難である。
【０００９】本発明の目的は、より実用的かつ効果的に
素子の長寿命化を図ることができる有機ＥＬ素子の封止
方法およびこの封止方法により得られた発光装置を提供
することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の有機ＥＬ素子の封止方法は、有機ＥＬ素子の外側
に、表面張力が前記有機ＥＬ素子の材料に用いた有機物
の表面張力よりも小さい液体を溶媒とし、前記液体に可
溶の高分子化合物を溶質とする溶液の層を設け、この層
により前記有機ＥＬ素子を外気と遮断することを特徴と
するものである。
【００１１】また、上記目的を達成する本発明の発光装
置は、光源としての有機ＥＬ素子と、この有機ＥＬ素子
を外気と遮断する液層とを少なくとも備え、前記液層
が、表面張力が前記有機ＥＬ素子の材料に用いた有機物
の表面張力よりも小さい液体を溶媒とし、前記液体に可
溶の高分子化合物を溶質とする溶液からなることを特徴
とするものである。
【００１２】以下、本発明を詳細に説明する。まず本発
明の方法について説明すると、この方法による封止の対
象である有機ＥＬ素子の素子構成および材質については
特別な制限はなく、本発明の方法は種々の有機ＥＬ素子
について適用することができる。有機ＥＬ素子の代表的
な素子構成としては、積層順が下記〜のものが挙げ
られる。
【００１３】陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層
／陰極 陽極／正孔注入層／発光層／陰極 陽極／発光層／電子注入層／陰極 陽極／発光層／陰極 陽極／正孔注入材料・発光材料・電子注入材料の混合
層／陰極 陽極／正孔注入材料・発光材料の混合層／陰極 陽極／発光材料・電子注入材料の混合層／陰極 なお、各層はそれぞれ２層以上に分かれていてもよい。
また、積層順は逆でもよい。さらには、特開平４−２３
３１９２号公報に開示されているように、これらの有機
ＥＬ素子は蒸着法やスッパタ法等により成膜された保護
膜を有しているものであってもよい。
【００１４】有機ＥＬ素子を外気と遮断するために本発
明の方法で用いる溶液は、前述したように表面張力が前
記有機ＥＬ素子の材料に用いた有機物の表面張力よりも
小さい液体を溶媒とするものである。このような溶媒を
使用する理由は、溶媒の表面張力が有機ＥＬ素子の材料
に用いた有機物の表面張力よりも大きいと、この溶媒を
用いた溶液が有機ＥＬ素子を構成する各層の界面に侵入
して剥離が生じるからである。また、表面張力が小さい
ものほど防湿性や撥水性が強く、シリコーンオイルと比
べても有機ＥＬ素子への水分の侵入を防ぐからでもあ
る。殆どの有機物の表面張力は２５ｍＮ／ｍを超えるの
で、本発明では表面張力が２５ｍＮ／ｍ以下の液体を溶
媒として用いることが好ましい。さらに好ましくは２０
ｍＮ／ｍ以下の液体である。
【００１５】溶媒として用いる液体の好ましい例として
は、パーフルオロ−ｎ−ヘキサン、パーフルオロペンタ
ン、パーフルオロメチルシクロヘキサン、パーフルオロ
−（３，３−ジメチル−シクロヘキサン）、パーフルオ
ロ−（１−メチル−デカリン）、パーフルオロテトラデ
カヒドロフェナントレン、パーフルオロ−２−ブチルテ
トラヒドロフラン、Ｆ−デカリン、Ｆ−テトラヒドロフ
ラン、Ｆ−トリブチルアミン、パーフルオロポリエーテ
ル油類、ｎ−ブチルアセテート、１，１，１−トリクロ
ロエタン、住友スリーエム社製のフロリナート（商品
名）シリーズ（ＦＣ−４０，ＦＣ−４３，ＦＣ−７０，
ＦＣ−７１，ＦＣ−７２，ＦＣ−７５，ＦＣ−７７，Ｆ
Ｃ−８４）、住友スリーエム社製のフロラードＦＣ−７
２６（商品名）等が挙げられる。
【００１６】本発明の方法で用いる溶液は、前述したよ
うに上記の液体（溶媒）に可溶の高分子化合物を溶質と
するものである。この高分子化合物は、最終的に得られ
る溶液の粘度を十分大きくして、封止後の有機ＥＬ素子
からの前記溶液の流出あるいは漏出を防止するために用
いるものである。同時に、溶媒中の溶存酸素を減らし
て、溶存酸素量の少ない溶液を得るために用いるもので
ある。前記高分子化合物の好ましい例としてはフッ素系
高分子化合物が挙げられ、その好ましい例としては、テ
トラフルオロエチレンとコモノマーとの共重合体が挙げ
られる。前記コモノマーとしては、下式（Ｉ）
【化４】 ［式中、ＸおよびＸ′はそれぞれ独立にＦ，Ｃｌ，また
はＨであり、ＸおよびＸ′は同一であっても異なってい
てもよく、Ｒは、−ＣＦ＝ＣＦ−または下式（ｉ）
【化５】 （式中、Ｒ′およびＲ″はそれぞれ独立にＦ，Ｃｌ，−
ＣＯＦ，−ＣＯＯ−アルキル基，アルキル基，過フッ化
アルキル基，または水素置換過フッ化アルキル基（「ア
ルキル基」は炭素数１〜６のアルキル基）であり、Ｒ′
およびＲ″は同一であっても異なっていてもよい。）で
表される基である。］で表される化合物が好ましい。
【００１７】上記式（Ｉ）で表されるコモノマーの特に
好ましい具体例としては、下式（Ｉａ）
【化６】 ［上記式（Ｉ）においてＸおよびＸ′がともにＦで、Ｒ
が下式（ｉａ）
【化７】 のもの］で表される化合物、下式（Ｉｂ）
【化８】 ［上記式（Ｉ）においてＸおよびＸ′がともにＦで、Ｒ
が下式（ｉｂ）
【化９】 のもの］で表される化合物、および下式（Ｉｃ）
【化１０】 ［上記式（Ｉ）においてＸおよびＸ′がともにＦで、Ｒ
が−ＣＦ＝ＣＦ−のもの］で表される化合物が挙げられ
る。
【００１８】テトラフルオロエチレンと前記式（Ｉ）で
表されるコモノマーとの二元共重合体における前記式
（Ｉ）で表されるコモノマーの含有量は、テトラフルオ
ロエチレンとこのコモノマーとの総量に対して０．０１
〜９９重量％であることが望ましく、特に１１〜８０重
量％であることが好ましい。このような組成の共重合体
は、一般にガラ転移点が５０℃以上の共重合体である。
【００１９】また、本発明の方法で用いる高分子化合物
としては、テトラフルオロエチレンと前記式（Ｉ）で表
されるコモノマーとの他に更に下記（ａ）〜（ｃ）のコ
モノマーの少なくとも１種を共重合させたフッ素系共重
合体も好適である。 （ａ）エチレン、１−ブテン、イソブチレン、トリフル
オロプロペン、トリフルオロエチレン、クロロトリフル
オロエチレン等のオレフィンコモノマー。 （ｂ）フッ化ビニル、フッ化ビニリデン等のビニルコモ
ノマー。 （ｃ）パーフルオロプロペン、パーフルオロ（アルキル
ビニルエーテル）、メチル３−（１−（ジフルオロ−
（（トリフルオロエテニル）オキシ）メチル）−１，
２，２，２−テトラフルオロエトキシ）−２，２，３，
３−テトラフルオロプロパノエート、３−（１−（ジフ
ルオロ−（（トリフルオロエテニル）オキシ）メチル）
−１，２，２，２−テトラフルオロエトキシ）−２，
２，３，３−テトラフルオロプロピオネート、２−（１
−（ジフルオロ−（（トリフルオロエテニル）オキシ）
メチル）−１，２，２，２−テトラフルオロエトキシ）
−１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホニルフ
ルオライド等のパーフルオロコモノマー。
【００２０】このフッ素系共重合体における上記（ａ）
〜（ｃ）のコモノマーの含有量（総量）は、テトラフル
オロエチレンと前記式（Ｉ）のコモノマーとの総量に対
して０．００５〜３０重量％であることが望ましく、特
に１〜１５重量％であることが好ましい。なお、前記
（ａ）〜（ｃ）のコモノマーの含有量（総量）は、テト
ラフルオロエチレンの含有量および前記式（Ｉ）で表さ
れるコモノマーの含有量のいずれよりも少なくすること
が望ましい。
【００２１】また、本発明の方法で用いる高分子化合物
としては、上述した共重合体以外に、下式（II）
【化１１】 （式中、ｎおよびｍはそれぞれ独立に０〜５の整数であ
り、かつｎ＋ｍは１〜６の整数である。）で表されるパ
ーフルオロエーテルと、このパーフルオロエーテルとラ
ジカル共重合可能な単量体とをラジカル共重合して得
た、重合体主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体も
好適である。
【００２２】上記式（II）で表されるパーフルオロエー
テルとしては、式（II）中のｎ，ｍがそれぞれ０〜３の
整数で、かつｎ＋ｍが１〜４の整数であるものが好まし
く、式中のｎ，ｍがそれぞれ０〜２の整数で、かつｎ＋
ｍが１〜３の整数であるものは特に好ましい。具体例と
しては、パーフルオロアリルビニルエーテル（ＣＦ2＝
ＣＦ−Ｏ−ＣＦ2 −ＣＦ＝ＣＦ2 ）、パーフルオロジア
リルエーテル（ＣＦ2＝ＣＦ−ＣＦ2 −Ｏ−ＣＦ2 −Ｃ
Ｆ＝ＣＦ2 ）、パーフルオロブテニルビニルエーテル
（ＣＦ2 ＝ＣＦ−Ｏ−ＣＦ2 −ＣＦ2 −ＣＦ＝Ｃ
Ｆ2 ）、パーフルオロブテニルアリルエーテル（ＣＦ2
＝ＣＦ−ＣＦ2 −Ｏ−ＣＦ2 −ＣＦ2 −ＣＦ＝Ｃ
Ｆ2 ）、パーフルオロジブテニルエーテル（ＣＦ2 ＝Ｃ
Ｆ−ＣＦ2 −ＣＦ2 −Ｏ−ＣＦ2 −ＣＦ2 −ＣＦ＝ＣＦ
2 ）等が挙げられる。
【００２３】このようなパーフルオロエーテルのうち、
前記式（II）中のｎ，ｍのいずれか一方が０のもの、す
なわちＣＦ2 ＝ＣＦ−Ｏ−で表されるビニルエーテル基
を一つ有するものは、共重合反応性、閉環重合性、ゲル
化抑制等の点から特に好ましく、パーフルオロアリルビ
ニルエーテルは特に好ましい例として挙げられる。
【００２４】一方、上述のパーフルオロエーテルととも
にラジカル共重合体を形成する単量体は、ラジカル共重
合性を有する単量体であれば特に限定されるものではな
く、含フッ素系単量体、不飽和炭化水素系単量体、およ
びその他の単量体の中から適宜選択可能である。これら
の単量体は、１種単独で上述した式（II）のパーフルオ
ロエーテルとラジカル共重合させてもよいし、２種以上
を併用して上述した式（II）のパーフルオロエーテルと
ラジカル共重合させてもよい。式（II）のパーフルオロ
エーテルの特性を最大限に活かすためには、前記単量体
としてテトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエ
チレン、パーフルオロビニルエーテル、フッ化ビニリデ
ン、フッ化ビニル等に代表される含フッ素単量体を用い
ることが特に好ましい。
【００２５】前記式（II）のパーフルオロエーテルと上
記単量体とのラジカル共重合体は、コモノマーをそのま
ま重合に供するいわゆるバルク重合や、フッ化炭化水
素、塩化炭化水素、フツ塩化炭化水素、アルコール、ハ
イドロカーボン等の有機溶媒にコモノマーを溶解させて
この有機溶媒溶液中で重合させる溶液重合や、水性媒体
中で適当な有機溶剤の存在下または非存在下に重合させ
る懸濁重合、あるいは水性媒体に乳化剤を添加して重合
させる乳化重合等の常法により得ることができる。この
ときのパーフルオロエーテルの共重合割合に特に制限は
ないが、前述の単量体に対する仕込み組成で０．１〜９
９モル％とすることが好ましい。
【００２６】ラジカル共重合時の温度や圧力は特に限定
されるものではなく、コモノマーの沸点、所用加熱源、
重合熱の除去等の諸因子を考慮して適宜選択される。重
合に好適な温度は、例えば０〜２００℃の範囲内で設定
することができ、室温〜１００℃の範囲内に設定した場
合には実用的にも好適である。また、重合は減圧下、常
圧下および加圧下のいずれの圧力条件下でも行うことが
できるが、圧力条件を常圧〜１００気圧程度、更には常
圧〜５０気圧程度にすることにより、実用的にも好適に
重合を行うことができる。このような温度および圧力条
件下におけるラジカル共重合の開始、進行は、有機ラジ
カル開始剤、無機ラジカル開始剤、光、電離性放射線、
熱等により行わせることができる。
【００２７】このようにして得られるラジカル共重合体
は、主鎖に、例えば下式
【化１２】 で表される環状構造を有する含フッ素共重合体であり、
電気抵抗率、絶縁破壊強度、防湿性等に優れている。
【００２８】本発明の方法は、前述した溶媒に上で例示
したフッ素系共重合体等の高分子化合物（溶質）を溶解
させた溶液の層を有機ＥＬ素子の外側に設け、この層に
より前記有機ＥＬ素子を外気と遮断することを特徴とす
るものである。ここで、前記溶液の層は、有機ＥＬ素子
を構成する２つの電極（陽極および陰極）およびこれら
の電極の間に介在させた発光層等の有機固体層を外気と
遮断できるように設ける。したがって、有機ＥＬ素子が
基板上に形成されている場合は、基板については外気と
の遮断を図っても図らなくてもよい。
【００２９】本発明の方法で用いる封止用の溶液は、前
記液体（溶媒）に前記高分子化合物（溶質）を溶解させ
ることにより調製でき、このときの調製方法に特別の制
限はないが、溶媒として粘度が比較的高い液体［例えば
住友スリーエム社製のフロリナートＦＣ−７０（商品
名）］を用いる場合には溶質の溶解性が低下するので、
超音波洗浄機等により攪拌することが好ましい。また、
溶媒の沸点を超えない範囲での加熱を併せて行うと更に
好ましい。
【００３０】溶媒と溶質との混合比に特別の制限はない
が、溶質の混合量が体積比で溶媒の３％以上となるよう
にすることが好ましい。溶質の混合量の上限は、溶媒と
溶質との組合わせにより決まる飽和溶解量である。溶質
の好ましい混合量は、体積比で溶媒の５〜４０％であ
る。なお、溶媒は１種のみを用いてもよいし、複数種を
併用してもよい。同様に、溶媒は１種のみを用いてもよ
いし、複数種を併用してもよい。
【００３１】溶液の粘度は、封止しようとする有機ＥＬ
素子の用途や使用形態（立てて使用するか否か）等に応
じて適宜調整される。封止しようとする有機ＥＬ素子が
立てて使用するものである場合は、封止後の有機ＥＬ素
子からの前記溶液の流出や漏出を防止するうえから、溶
液の粘度を高くする。この場合、溶液の粘度を動粘度が
１０〜１０００ｃＳｔの範囲内となるように調整するこ
とが好ましく、特に７０〜３００ｃＳｔの範囲内とする
が好ましい。溶液の粘度の調整は、使用する溶媒の種類
の選択および溶媒と溶質の混合比の選択等により行うこ
とができる。
【００３２】なお、住友スリーエム社製のフロラードＦ
Ｃ−７２２，ＦＣ−７２５，ＦＸ−３３２５（いずれも
商品名）のように、予めフッ素系液体［住友スリーエム
社製のフロラードＦＣ−７２６（商品名）］に高分子化
合物を溶解させてある溶液も市販されおり、本発明の方
法ではこのような溶液を直接使用することもできる。た
だし、これらの溶液は粘度等の点でそのまま使用できる
とは限らないので、これらの溶液の２種以上を混合した
り、他の液体を混合したり、高分子化合物を添加したり
して、所望の物性を有する溶液を調製することが好まし
い。
【００３３】本発明の方法で用いる上述の溶液の層は、
例えば下記（１）〜（４）のようにして有機ＥＬ素子の
外側に設けることができる。 （１）透明容器に上述の溶液を入れ、この中に電極端子
を付けた有機ＥＬ素子を浸漬する。このとき、電極端子
の自由端は容器の外に引出しておく。また、容器には蓋
をし、電極端子の引出し箇所および容器と蓋の擦り合わ
せ部分はシールする。
【００３４】（２）電極端子を付けた有機ＥＬ素子の全
体を所望枚数のプラスチックシート（またはプラスチッ
クフィルム。以下同じ。）で覆った後に前記プラスチッ
クシートを袋状にシールし、この中に上述の溶液を注入
する。このとき、電極端子の自由端はプラスチックシー
トの外に引出しておき、電極端子の引出し箇所は溶液の
注入前または注入後にシールする。また、溶液の注入口
は注入後にシールする。なお、少なくとも有機ＥＬ素子
の発光面（光を取出す面）側については、透明性の高い
プラスチックシートで覆う。
【００３５】（３）有機ＥＬ素子（電極端子を設けたも
の）が透明基板上に設けられたもので、かつ前記透明基
板側を発光面とするものである場合には、この有機ＥＬ
素子と注入口を備えた無蓋の箱体とを、前記透明基板に
より前記箱体に蓋をするようにして接合した後、前記注
入口から箱体内に上述の溶液を注入する。有機ＥＬ素子
と箱体との接合は、有機ＥＬ素子の発光面が外側、背面
が内側になるようにして行う。このとき、電極端子の自
由端は箱体の外に引出しておき、電極端子の引出し箇所
は溶液の注入前または注入後にシールする。また、注入
口は溶液の注入後にシールする。
【００３６】（４）有機ＥＬ素子（電極端子を設けたも
の）が透明基板上に設けられたもので、かつ前記透明基
板側を発光面とするものである場合には、前記透明基板
の背面（有機ＥＬ素子を設けた側の面）に所定の間隔を
あけてガラス板を接合させ、透明基板とガラス板との間
の間隙に上述の液体を注入する。このとき、電極端子の
自由端はガラス板の外に引出しておき、電極端子の引出
し箇所は溶液の注入前または注入後にシールする。ま
た、溶液の注入口は注入後にシールする。
【００３７】上記（１）〜（４）のようにして前述の溶
液の層を有機ＥＬ素子の外側に設けることにより、有機
ＥＬ素子を封止することができ、同時に本発明の発光装
置を得ることができる。なお、前記溶液の層を設けるた
めの容器あるいはガラス板等の部材にフィン等の熱交換
部品が取付けられれば、更に好ましい。また溶液は、不
活性ガスを吹込む等の方法で脱酸素処理してから使用す
ることが好ましい。脱酸素処理しておくことにより、有
機ＥＬ素子への溶存酸素の影響を更に小さくすることが
できる。
【００３８】上述のようにして有機ＥＬ素子を封止する
本発明の方法は、封止に用いる溶液の粘度が高く、かつ
この粘度は適宜変更可能であるため、種々の用途や使用
形態の有機ＥＬ素子について適用することができると共
に、前記溶液の流出や漏出の防止が容易である。また、
この溶液は撥水性が高いため、水分の侵入を減らすこと
ができる。さらに、この溶液は溶存酸素量が少ないた
め、溶存酸素に起因する電極の酸化等を防ぐことがで
き、ダークスポットの発生等を防止することができる。
そして、万一溶媒が蒸発してしまっても、溶質の均質な
膜が有機ＥＬ素子上に残って保護膜として機能するた
め、封止効果を長期間に亘って維持することができる。
【００３９】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが、
実施例に先だって、封止の対象となる有機ＥＬ素子を以
下のようにして所定数作製した。
【００４０】まず、２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍの
サイズのガラス基板上にＩＴＯ膜を１００ｎｍの厚さで
成膜したものを透明支持基板として用い、この透明支持
基板をイソプロピルアルコールで３０分間超音波洗浄し
た後、純水で３０分間洗浄し、最後に再びイソプロピル
アルコールで３０分間超音波洗浄した。洗浄後の透明支
持基板を市販の真空蒸着装置［日本真空技術（株）製］
の基板ホルダーに固定し、モリブデン製抵抗加熱ボート
にＮ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス−（３−メチ
ルフェニル）−［１，１′−ビフェニル］−４，４′−
ジアミン（以下、ＴＰＤという。）を２００ｍｇ入れ、
別のモリブデン製抵抗加熱ボートにトリス（８−キノリ
ノール）アルミニウム（以下、Ａｌｑという。）を２０
０ｍｇ入れて、真空チャンバー内を１×１０-4Ｐａまで
減圧した。
【００４１】次に、ＴＰＤを入れた前記抵抗加熱ボート
を２１５〜２２０℃まで加熱し、ＴＰＤを蒸着速度０．
１〜０．３ｎｍ／ｓでＩＴＯ膜上に堆積させて、膜厚６
０ｎｍの正孔注入層を成膜した。このときの基板温度は
室温であった。次いで、正孔注入層が成膜された透明支
持基板を真空チャンバーから取出すことなく、正孔注入
層の成膜に引続いて発光層の成膜を行った。発光層の成
膜は、Ａｌｑを入れた前記抵抗加熱ボートを２７５℃ま
で加熱し、Ａｌｑを蒸着速度０．１〜０．２ｎｍ／ｓで
正孔注入層上に堆積させて、膜厚６０ｎｍのＡｌｑ層を
成膜することで行った。このときの基板温度も室温であ
った。
【００４２】次に、モリブデン製抵抗加熱ボートにマグ
ネシウム１ｇを入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボート
にインジウム５００ｍｇを入れて、真空チャンバー内を
２×１０-4Ｐａまで減圧した。そして、マグネシウムを
入れた前記抵抗加熱ボートを５００℃程度に加熱してマ
グネシウムを約１．７〜２．８ｎｍ／ｓの蒸着速度で蒸
発させると共に、インジウムを入れた前記抵抗加熱ボー
トを８００℃程度に加熱してインジウムを約０．０３〜
０．０８ｎｍ／ｓの蒸着速度で蒸発させて、マグネシウ
ムとインジウムとの混合金属からなる膜厚１５０ｎｍの
電極（対向電極）を発光層上に設けた。
【００４３】このようにして、素子構成が陽極（ＩＴＯ
膜）／正孔注入層／発光層／陰極（Ｍｇ・Ｉｎ）の有機
ＥＬ素子をガラス基板上に作製した後、銅製のリード線
を取り付けた。この有機ＥＬ素子の初期性能は、電圧
６．５Ｖ、電流密度３ｍＡ／ｃｍ2 の条件で発光輝度が
１００ｃｄ／ｍ2 に達し、このときの電力変換効率は
１．６ルーメン（ｌｍ）／Ｗであった。このようにして
所定数の有機ＥＬ素子を作製した後、以下の実施例およ
び比較例を行った。
【００４４】実施例１ まず、溶媒としてフロリナートＦＣ−４３（商品名、住
友スリーエム社製）を１００ｍｌ用い、溶質としてテト
ラフルオロエチレンとパーフルオロ−２，２−ジメチル
−１，３−ジオキソール［前記式（Ｉａ）で表されるコ
モノマー］との無定形共重合体粉末（商品名：テフロン
ＡＦ、デュポン社製）を５０ｇ用いて、前記溶媒に前記
溶質を溶解させることで封止用の溶液を調製した。次
に、この溶液を透明プラスチック製の容器に入れ、この
中に上で作製した有機ＥＬ素子を浸漬することで、有機
ＥＬ素子の封止を行った。なお、有機ＥＬ素子を浸漬し
た後の透明プラスチック容器については蓋をしなかっ
た。
【００４５】このようにして封止した有機ＥＬ素子につ
いて初期輝度１００ｃｄ／ｍ2 で定電流連続駆動し、素
子の半減寿命（輝度が５０ｃｄ／ｍ2 に低下するまでの
時間）および破壊寿命（輝度が０ｃｄ／ｍ2 に低下する
までの時間）を測定すると共に、１か月後の様子と１年
後の様子を観察した。このときの輝度の測定は、輝度計
（商品名：ＣＳ−１００、ミノルタ社製）により行っ
た。これらの結果を表１に示す。
【００４６】実施例２ まず、溶媒としてパーフルオロ−ｎ−ヘキサンを１００
ｍｌ用い、溶質としてテトラフルオロエチレン６５．８
モル％とパーフルオロアリルビニルエーテル（ＣＦ2 ＝
ＣＦ−Ｏ−ＣＦ2 −ＣＦ＝ＣＦ2 ）３４．２モル％との
無定形ラジカル共重合体粉末［商品名：サイトップ、旭
硝子（株）製。固有粘度０．４２５ポイズ］を４０ｇ用
いた以外は実施例１と同様にして封止用の溶液を調製し
た。次に、この溶液を封止用の溶液として用いた以外は
実施例１と同様にして、有機ＥＬ素子の封止を行った。
【００４７】このようにして封止した有機ＥＬ素子につ
いて、実施例１と同様にして素子の半減寿命および破壊
寿命を測定すると共に、１か月後の様子と１年後の様子
を観察した。これらの結果を表１に示す。
【００４８】実施例３ まず、５０ｍｌのフロラードＦＣ−７２５（商品名、住
友スリーエム社製）と５０ｍｌのフロリナートＦＣ−７
０（商品名、住友スリーエム社製）とを混合して、封止
用の溶液を調製した。次に、この溶液を封止用の液体と
して用いた以外は実施例１と同様にして、有機ＥＬ素子
の封止を行った。
【００４９】このようにして封止した有機ＥＬ素子につ
いて、実施例１と同様にして素子の半減寿命および破壊
寿命を測定すると共に、１か月後の様子と１年後の様子
を観察した。これらの結果を表１に示す。
【００５０】実施例４ まず、実施例１と同様にして封止用の溶液を調製した。
次に、この溶液を透明プラスチック製の容器に入れ、こ
の中に有機ＥＬ素子を浸漬した後に容器に透明プラスチ
ック製の蓋をすることで、有機ＥＬ素子の封止を行っ
た。このとき、蓋と容器との擦り合わせ部分はシールし
た。また、有機ＥＬ素子に付けた電極端子（リード線）
の自由端は蓋に穴をあけて取出し、この穴は接着剤で塞
いだ。
【００５１】このようにして封止した有機ＥＬ素子につ
いて、実施例１と同様にして素子の半減寿命および破壊
寿命を測定すると共に、１か月後の様子と１年後の様子
を観察した。これらの結果を表１に示す。
【００５２】比較例１ 封止用の液体として市販液状フッ素化炭素Ａ（アルキル
基の炭素数が５であるパーフルオロトリペンチルアミン
を主成分とするパーフルオロトリアルキルアミン混合
物）のみを用いた以外は実施例１と同様にして、有機Ｅ
Ｌ素子の封止を行った。このようにして封止した有機Ｅ
Ｌ素子について、実施例１と同様にして素子の半減寿命
および破壊寿命を測定すると共に、１か月後の様子と１
年後の様子を観察した。これらの結果を表１に示す。
【００５３】比較例２ 封止用の液体として市販液状フッ素化炭素Ｂ（直鎖パー
フルオロアルカン混合物）のみを用いた以外は実施例１
と同様にして、有機ＥＬ素子の封止を行った。このよう
にして封止した有機ＥＬ素子について、実施例１と同様
にして素子の半減寿命および破壊寿命を測定すると共
に、１か月後の様子と１年後の様子を観察した。これら
の結果を表１に示す。
【００５４】比較例３ 液体による封止を行わずに、有機ＥＬ素子を空気中にさ
らしておいた。この有機ＥＬ素子について、実施例１と
同様にして素子の半減寿命および破壊寿命を測定すると
共に、１か月後の様子と１年後の様子を観察した。これ
らの結果を表１に示す。
【００５５】比較例４ 液体による封止は行わず、有機ＥＬ素子をデシケータに
入れてこの中の雰囲気を窒素ガスで置換することにより
封止した。このようにして封止した有機ＥＬ素子につい
て、実施例１と同様にして素子の半減寿命および破壊寿
命を測定すると共に、１か月後の様子と１年後の様子を
観察した。これらの結果を表１に示す。
【００５６】比較例５ 封止用の液体として市販液状フッ素化炭素Ｃ（パーフル
オロトリアルキルアミン混合物）のみを用いた以外は実
施例４と同様にして、有機ＥＬ素子の封止を行った。こ
のようにして封止した有機ＥＬ素子について、実施例１
と同様にして素子の半減寿命および破壊寿命を測定する
と共に、１か月後の様子と１年後の様子を観察した。こ
れらの結果を表１に示す。
【００５７】
【表１】
【００５８】実施例１〜実施例３と比較例１〜比較例２
との対比、および実施例４と比較例５との対比から明ら
かなように、本発明の方法に基づいて封止した有機ＥＬ
素子は、本発明で用いる溶液以外の液体で封止した有機
ＥＬ素子よりも半減寿命および破壊寿命が長く、かつダ
ークスポットも発生し難い。これは、本発明では揮発性
が低く、撥水性が高く、かつ溶存酸素量の少ない溶液に
より有機ＥＬ素子を封止しているからである。また、封
止用の溶液が蒸発してしまった場合でも、溶質の均質な
膜が有機ＥＬ素子上に残って保護膜として機能するから
でもある。
【００５９】また、実施例１〜実施例４と比較例３との
対比から明らかなように、本発明の方法による封止効果
は極めて大きく、実施例１〜実施例４と比較例４との対
比から明らかなように、本発明の方法による封止効果は
窒素ガスによる封止効果より大きい。
【００６０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
ればダークスポットの発生を防止しつつ有機ＥＬ素子の
長寿命化を図ることができる。そして、本発明で封止に
用いる溶液は粘度が高く、かつこの粘度は適宜変更可能
であるため、種々の用途や使用形態の有機ＥＬ素子につ
いて適用することができると共に、前記溶液の流出や漏
出の防止が容易である。したがって本発明の方法によれ
ば、従来よりもより実用的かつ効果的に有機ＥＬ素子の
長寿命化を図ることができる。
【００６１】また本発明によれば、ダークスポットが発
生し難い長寿命の有機ＥＬ素子を光源とする発光装置で
あって種々の用途への適用が可能な発光装置を提供する
ことができる。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 有機ＥＬ素子の外側に、表面張力が前記
    有機ＥＬ素子の材料に用いた有機物の表面張力よりも小
    さい液体を溶媒とし、前記液体に可溶の高分子化合物を
    溶質とする溶液の層を設け、この層により前記有機ＥＬ
    素子を外気と遮断することを特徴とする有機ＥＬ素子の
    封止方法。
  2. 【請求項２】 溶媒がパーフルオロアミンまたはパーフ
    ルオロアルカンである、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 高分子化合物が、テトラフルオロエチレ
    ンとコモノマーとの共重合体である、請求項１または２
    に記載の方法。
  4. 【請求項４】 コモノマーが、下式（Ｉ） 【化１】 ［式中、ＸおよびＸ′はそれぞれ独立にＦ，Ｃｌ，また
    はＨであり、ＸおよびＸ′は同一であっても異なってい
    てもよく、Ｒは、−ＣＦ＝ＣＦ−または下式（ｉ） 【化２】 （式中、Ｒ′およびＲ″はそれぞれ独立にＦ，Ｃｌ，−
    ＣＯＦ，−ＣＯＯ−アルキル基，アルキル基，過フッ化
    アルキル基，または水素置換過フッ化アルキル基（「ア
    ルキル基」は炭素数１〜６のアルキル基）であり、Ｒ′
    およびＲ″は同一であっても異なっていてもよい。）で
    表される基である。］で表される化合物である、請求項
    ３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 高分子化合物が、下式（II） 【化３】 （式中、ｎおよびｍはそれぞれ独立に０〜５の整数であ
    り、かつｎ＋ｍは１〜６の整数である。）で表されるパ
    ーフルオロエーテルと、このパーフルオロエーテルとラ
    ジカル共重合可能な単量体とをラジカル共重合して得
    た、重合体主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体で
    ある、請求項１または２に記載の方法。
  6. 【請求項６】 光源としての有機ＥＬ素子と、この有機
    ＥＬ素子を外気と遮断する液層とを少なくとも備え、前
    記液層が、表面張力が前記有機ＥＬ素子の材料に用いた
    有機物の表面張力よりも小さい液体を溶媒とし、前記液
    体に可溶の高分子化合物を溶質とする溶液からなること
    を特徴とする発光装置。
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