JPH07192867A - 有機ｅｌ素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水分による発光特性の劣化が防止され、長期
に亘って安定な発光特性が維持されるとともに、長寿命
の有機ＥＬ素子を提供する。 【構成】 一対の電極２，４の間に有機発光材料３を挟
持する構造体１０の外側に、水に対する接触角が８０°
以上の超撥水性物質を含有する封止層５を配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、有機ＥＬ（電界発光）
素子に関する。さらに詳しくは、主に、情報産業機器用
の各種ディスプレーや発光素子に好適に用いられる、長
期に亘って安定な発光特性が維持され、長寿命の有機Ｅ
Ｌ素子に関する。

【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、また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
の電極の間に有機物を挟持する構造体であり、有機物は
さらに発光層，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積層体
か、または、正孔注入材料と電子注入材料のうち少なく
とも一つと発光材料とを混合した構造になっている。電
極は通常陰極にはＹｂ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｉｎなどの仕事関
数の小さな物質が用いられ、陽極にはＡｕ，Ｎｉ，ＩＴ
Ｏなどの仕事関数が大きな物質が用いられる。また発光
面則の電極は発光した光を通すように透明または半透明
である。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
るといった利点を有している。また、発光材料の蛍光性
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を得ることができる。有機Ｅ
Ｌ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
のために研究が続けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、有機ＥＬ素
子の発光材料や正孔注入材料、電子注入材料である有機
固体は水分、酸素等に侵され易い。また、有機固体上に
設けられる電極（対向電極）は、酸化により特性が劣化
する。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素子を得るためには有機固体に水分や酸素が
侵入しないように、また、対向電極が酸化されないよう
に、素子を封止して長寿命化を図る必要がある。

【０００４】このような有機ＥＬ素子の封止法として
は、気相重合法でパラキシレンの薄膜を膜厚０．１〜２
０μｍで有機ＥＬ素子の上に設ける方法（特開平４−１
３７４８３号公報）や、蒸着やスパッタ法でポリブタジ
エンなどの有機物やＳｉＯ₂ などの無機物の保護膜を設
ける方法（特開平４−７３８８６号公報）が開示されて
いるが、これらはどれも十分な封止とはいえなかった。
また、ＧｅＯなどの無機物の保護膜を設けた後ガラスの
板やフィルムで密封する方法（特開平４−２１２２８４
号公報）が開示されているが防湿性も十分とはいえない
し素子駆動時に無発光領域が生じ、満足すべきものはま
だ開発されていないのが現状である。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、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、酸素や水分が対向電極と有機固体
との界面に侵入し電極が剥離をおこしたり、また有機固
体が正孔注入層と電子注入層のうち少なくとも一つと発
光層とを積層した積層構造体の場合には積層構造体を構
成する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より小さいことに起因してい
る。

【０００５】一方、素子の安定化を図るため、有機ＥＬ
素子を液状フッ素化炭素で保護する有機ＥＬ素子（特開
平４−３６３８９０号公報）が開示されている。しかし
ながら、この液状フッ素化炭素も揮発性があるため長時
間有機ＥＬ素子を駆動するためには十分なものとはいえ
なかった。本発明は、上述の問題点に鑑みなされたもの
であり、水分による発光特性の劣化が防止され、長期に
亘って安定な発光特性が維持されるとともに、長寿命の
有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、その少なくとも一方が透明または
半透明の互いに対向する一対の電極間に有機発光材料を
挟持してなる構造体、およびその構造体の外側に配設し
た封止層を有する有機ＥＬ素子において、前記封止層
が、少なくとも一種類の超撥水性物質を含有するもので
あることを特徴とする有機ＥＬ素子が提供される。ま
た、前記超撥水性物質の水に対する接触角が、８０°以
上であることを特徴とする有機ＥＬ素子が提供される。
さらに、前記超撥水性物質が、ＰＴＦＥを含有するニッ
ケルメッキ膜またはＰＶＣにフッ化グラファイトを混合
したフィルムであることを特徴とする有機ＥＬ素子が提
供される。

【０００７】以下、本発明の有機ＥＬ素子を具体的に説
明する。まず、本発明に用いられる有機ＥＬ素子の構造
体の構成から説明する。 １．有機ＥＬ素子の構造体 本発明に用いられる素子の構造体の構成は、特に限定さ
れるものではなく任意の構成を採ることができる。たと
えば、陽極／発光層／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、又は陽極／
正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極を挙げることが
できる。また各層が複数の層の積層体でもよいし、複数
の材料の混合層でもよい。これらの有機物各層はたとえ
ば特願平５−０２８６５９号に提案された有機物を入れ
た容器を電子線により加熱して、その有機物をその容器
から蒸発させ、かつ、その蒸発させた有機物を一方の電
極上に堆積させて有機物層を形成する方法を用いて形成
することができる。各層の厚さは特に限定されるもので
はない。陰陽の電極を除いた各層の厚さは通常５ｎｍ〜
５μｍである。また材料は通常有機ＥＬ素子に使われる
ものなら特に限定されない。以下、具体的に、陽極／正
孔注入輸送層／発光層／電子注入輸送層／陰極からなる
有機ＥＬ素子の構造体の各構成について説明する。

【０００８】基板 本発明に用いられる有機ＥＬ素子の構造体は、基板上に
て形成することが好ましい。本発明に用いられる基板
は、透明性を有するものが好ましく、具体的にはガラ
ス，透明プラスチック，石英などを挙げることができ
る。

【０００９】電極 本発明に用いられる電極は、その少なくとも一方が透明
または半透明の互いに対向する一対の電極（陽極及び陰
極）からなる。透明または半透明とするのは透光性を得
るためである。 −１陽極 本発明に用いられる有機ＥＬ素子における陽極として
は、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属，合金，電気
伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするもの
を好適に用いることができる。このような電極物質の具
体例としてはＡｕなどの金属，ＣｕＩ，ＩＴＯ，ＳｎＯ
₂ ，ＺｎＯなどの誘電性を有した透明材料または半透明
材料を挙げることができる。該陽極は、これらの極物質
を蒸着やスパッタリングなどの方法により、薄膜を形成
させることにより作成することができる。この電極より
発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくす
ることが望ましく、また、電極としてのシート抵抗は数
百Ω／□以下とすることが好ましい。さらに膜厚は材料
にもよるが、通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０〜
２００ｎｍの範囲で選ぶことができる。

【００１０】−２陰極 一方、陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）
金属，合金，電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電
極物質とするものを用いることができる。このような電
極物質の具体例としては、ナトリウム，ナトリウム−カ
リウム合金，マグネシウム，リチウム，マグネシウム／
銅混合物，Ａｌ／（Ａｌ₂ Ｏ₃ ），インジウム，希土類
金属などを挙げることができる。該陰極は、これらの電
極物質を蒸着やスパッタリングなどの方法により、薄膜
を形成させることにより、作成することができる。ま
た、電極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下とするこ
とが好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜１μｍ，好ましく
は５０〜２００ｎｍの範囲で選ぶことができる。なお、
このＥＬ素子においては、該陽極又は陰極のいずれか一
方を透明又は半透明とすることが、電極自体が発光を透
過して、発光の取り出し効率を向上させるため好まし
い。

【００１１】発光層 発光層の材料として使用可能な有機化合物としては、特
に限定はないが、ベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾ
ール系、ベンゾオキサゾール系等の蛍光増白剤、金属キ
レート化オキシノイド化合物、スチリルベンゼン系化合
物等を挙げることができる。

【００１２】具体的に化合物名を示せば、例えば、特開
昭５９−１９４３９３号公報に開示されているものを挙
げることができる。その代表例としては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−ｔ−ペンチル−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−ペンチル−２−ベ
ンゾオキサゾリル）チオフェン、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
オ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−ベンゾオキサゾリ
ル）フェニル］ビニル］ベンゾオキサゾール、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
増白剤を挙げることができる。さらに、他の有用な化合
物は、ケミストリー・オブ・シンセティック・ダイズ１
９７１，６２８〜６３７頁および６４０頁に列挙されて
いる。

【００１３】前記キレート化オキシノイド化合物として
は、例えば特開昭６３−２９５６９５号公報に開示され
ているものを用いることができる。その代表例として
は、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−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（II）−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トリジオン等を挙げること
ができる。

【００１４】また、前記スチリルベンゼン系化合物とし
ては、例えば欧州特許第０３１９８８１号明細書や欧州
特許第０３７３５８２号明細書に開示されているものを
用いることができる。その代表例としては、１，４−ビ
ス（２−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（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、１，４−ビス
（２−メチルスチリル）−２−エチルベンゼン等を挙げ
ることができる。

【００１５】また、特開平２−２５２７９３号公報に開
示されているジスチリルピラジン誘導体も発光層の材料
として用いることができる。その代表例としては、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］ピラジン等を挙げるこ
とができる。その他のものとして、例えば欧州特許第０
３８７７１５号明細書に開示されているポリフェニル系
化合物も発光層の材料として用いることもできる。

【００１６】さらに、上述した蛍光増白剤、金属キレー
ト化オキシノイド化合物、およびスチリルベンゼン系化
合物等以外に、例えば１２−フタロペリノン（J. Appl.
Phys., 第２７巻，Ｌ７１３（１９８８年））、１，４
−ジフェニル−１，３−ブタジエン、１，１，４，４−
テトラフェニル−１，３ブタジエン（以上Appl. Phys.
Lett.,第５６巻，Ｌ７９９（１９９０年））、ナフタル
イミド誘導体（特開平２−３０５８８６号公報）、ペリ
レン誘導体（特開平２−１８９８９０号公報）、オキサ
ジアゾール誘導体（特開平２−２１６７９１号公報、ま
たは第３８回応用物理学関係連合講演会で浜田らによっ
て開示されたオキサジアゾール誘導体）、アルダジン誘
導体（特開平２−２２０３９３号公報）、ピラジリン誘
導体（特開平２−２２０３９４号公報）、シクロペンタ
ジエン誘導体（特開平２−２８９６７５号公報）、ピロ
ロピロール誘導体（特開平２−２９６８９１号公報）、
スチリルアミン誘導体（Appl. Phys. Lett.,第５６巻，
Ｌ７９９（１９９０年））、クマリン系化合物（特開平
２−１９１６９４号公報）、国際公開公報ＷＯ９０／１
３１４８やAppl. Phys. Lett.,vol 58,18,P1982(1991)
に記載されているような高分子化合物等も、発光層の材
料として用いることができる。

【００１７】本発明では、特に発光層の材料として、芳
香族ジメチリディン系化合物（欧州特許第０３８８７６
８号明細書や特開平３−２３１９７０号公報に開示のも
の）を用いることが好ましい。具体例としては、１，４
−フェニレンジメチリディン、４，４−フェニレンジメ
チリディン、２，５−キシレンジメチリディン、２，６
−ナフチレンジメチリディン、１，４−ビフェニレンジ
メチリディン、１，４−ｐ−テレフェニレンジメチリデ
ィン、９，１０−アントラセンジイルジルメチリディ
ン、４，４’−ビス（２，２−ジ−ｔ−ブチルフェニル
ビニル）ビフェニル、４，４’−ビス（２，２−ジフェ
ニルビニル）ビフェニル等、およびそれらの誘導体を挙
げることができる。

【００１８】このようにして形成される発光層の厚さに
ついては特に限定はなく、状況に応じて適宜選択するこ
とができるが、通常５ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
有機ＥＬ素子における発光層は、電界印加時に、陽極ま
たは正孔注入層から正孔を注入することができ、かつ陰
極または電子注入層から電子を注入することができる注
入機能、注入された電荷（電子と正孔）を電界の力で移
動させる輸送機能、電子と正孔の再結合の場を提供し、
これを発光につなげる発光機能等を有している。なお、
正孔の注入されやすさと電子の注入されやすさとの間に
は違いがあっても構わない。また、正孔と電子の移動度
で表される輸送機能に大小があってもよいが、少なくと
もどちらか一方を移動させることが好ましい。

【００１９】正孔注入層 必要に応じて設けられる正孔注入層の材料としては、従
来より光伝導材料の正孔注入材料として慣用されている
ものや有機ＥＬ素子の正孔注入層に使用されている公知
のものの中から任意のものを選択して用いることができ
る。正孔注入層の材料は、正孔の注入、電子の障壁性の
いづれかを有するものであり、有機物あるいは無機物の
どちらでもよい。

【００２０】具体例としては、例えばトリアゾール誘導
体（米国特許３，１１２，１９７号明細書等参照）、オ
キサジアゾール誘導体（米国特許３，１８９，４４７号
明細書等参照）、イミダゾール誘導体（特公昭３７−１
６０９６号公報等参照）、ポリアリールアルカン誘導体
（米国特許３，６１５，４０２号明細書、同第３，８２
０，９８９号明細書、同第３，５４２，５４４号明細
書、特公昭４５−５５５号公報、同５１−１０９８３号
公報、特開昭５１−９３２２４号公報、同５５−１７１
０５号公報、同５６−４１４８号公報、同５５−１０８
６６７号公報、同５５−１５６９５３号公報、同５６−
３６６５６号公報等参照）、ピラゾリン誘導体およびピ
ラゾロン誘導体（米国特許第３，１８０，７２９号明細
書、同第４，２７８，７４６号明細書、特開昭５５−８
８０６４号公報、同５５−８８０６５号公報、同４９−
１０５５３７号公報、同５５−５１０８６号公報、同５
６−８００５１号公報、同５６−８８１４１号公報、同
５７−４５５４５号公報、同５４−１１２６３７号公
報、同５５−７４５４６号公報等参照）、フェニレンジ
アミン誘導体（米国特許第３，６１５，４０４号明細
書、特公昭５１−１０１０５号公報、同４６−３７１２
号公報、同４７−２５３３６号公報、特開昭５４−５３
４３５号公報、同５４−１１０５３６号公報、同５４−
１１９９２５号公報等参照）、アリールアミン誘導体
（米国特許第３，５６７，４５０号明細書、同第３，１
８０，７０３号明細書、同第３，２４０，５９７号明細
書、同第３，６５８，５２０号明細書、同第４，２３
２，１０３号明細書、同第４，１７５，９６１号明細
書、同第４，０１２，３７６号明細書、特公昭４９−３
５７０２号公報、同３９−２７５７７号公報、特開昭５
５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公
報、同５６−２２４３７号公報、西独特許第１，１１
０，５１８号明細書等参照）、アミノ置換カルコン誘導
体（米国特許第３，５２６，５０１号明細書等参照）、
オキサゾール誘導体（米国特許第３，２５７，２０３号
明細書等に開示のもの）、スチリルアントラセン誘導体
（特開昭５６−４６２３４号公報等参照）、フルオレノ
ン誘導体（特開昭５４−１１０８３７号公報等参照）、
ヒドラゾン誘導体（米国特許第３，７１７，４６２号明
細書、特開昭５４−５９１４３号公報、同５５−５２０
６３号公報、同５５−５２０６４号公報、同５５−４６
７６０号公報、同５５−８５４９５号公報、同５７−１
１３５０号公報、同５７−１４８７４９号公報、特開平
２−３１１５９１号公報等参照）、スチルベン誘導体
（特開昭６１−２１０３６３号公報、同６１−２２８４
５１号公報、同６１−１４６４２号公報、同６１−７２
２５５号公報、同６２−４７６４６号公報、同６２−３
６６７４号公報、同６２−１０６５２号公報、同６２−
３０２５５号公報、同６０−９３４４５号公報、同６０
−９４４６２号公報、同６０−１７４７４９号公報、同
６０−１７５０５２号公報等参照）、シラザン誘導体
（米国特許第４，９５０，９５０号明細書）、ポリシラ
ン系（特開平２−２０４９９６号公報）、アニリン系共
重合体（特開平２−２８２２６３号公報）、特開平１−
２１１３９９号公報に開示されている導電性高分子オリ
ゴマー（特にチオフェンオリゴマー）等を挙げることが
できる。

【００２１】正孔注入層の材料としては上記のものを使
用することができるが、ポルフィリン化合物（特開昭６
３−２９５６９６５号公報等に開示のもの）、芳香族第
三級アミン化合物およびスチリルアミン化合物（米国特
許第４，１２７，４１２号明細書、特開昭５３−２７０
３３号公報、同５４−５８４４５号公報、同５４−１４
９６３４号公報、同５４−６４２９９号公報、同５５−
７９４５０号公報、同５５−１４４２５０号公報、同５
６−１１９１３２号公報、同６１−２９５５５８号公
報、同６１−９８３５３号公報、同６３−２９５６９５
号公報等参照）、特に芳香族第三級アミン化合物を用い
ることが好ましい。

【００２２】上記ポルフィリン化合物の代表例として
は、ポルフィン、１，１０，１５，２０−テトラフェニ
ル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン銅（II）、１，１０，
１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフ
ィン亜鉛（II）、５，１０，１５，２０−テトラキス
（ペンタフルオロフェニル）−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフ
ィン、シリコンフタロシアニンオキシド、アルミニウム
フタロシアニンクロリド、フタロシアニン（無金属）、
ジリチウムフタロシアニン、銅テトラメチルフタロシア
ニン、銅フタロシアニン、クロムフタロシアニン、亜鉛
フタロシアニン、鉛フタロシアニン、チタニウムフタロ
シアニンオキシド、Ｍｇフタロシアニン、銅オクタメチ
ルフタロシアニン等を挙げることができる。

【００２３】また、前記芳香族第三級アミン化合物およ
びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，
Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノフェ
ニル、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、２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルア
ミノフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−
トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ，
Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−４，４’−ジアミノ
フェニル、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフ
ェニル）−４−フェニルシクロヘキサン、ビス（４−ジ
メチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン、
ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメ
タン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（４−メト
キシフェニル）−４，４’−ジアミノビフェニル、Ｎ，
Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノ
フェニルエーテル、４，４’−ビス（ジフェニルアミ
ノ）クオードリフェニル、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリ
ル）アミン、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、
４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニ
ル）ベンゼン、３−メトキシ−４’−Ｎ，Ｎ−ジフェニ
ルアミノスチルベンゼン、Ｎ−フェニルカルバゾール等
を挙げることができる。また、発光層の材料として示し
た前述の芳香族ジメチリディン系化合物も、正孔注入層
の材料として使用することができる。

【００２４】正孔注入層としての厚さは特に制限されな
いが、通常は５ｎｍ〜５μｍである。この正孔注入層
は、上述した材料の１種または２種以上からなる一層構
造であってもよいし、同一組成または異種組成の複数層
からなる複層構造であってもよい。

【００２５】電子注入層 必要に応じて設けられる電子注入層は、陰極より注入さ
れた電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、
その材料としては従来公知の化合物の中から任意のもの
を選択して用いることができる。

【００２６】具体例としては、ニトロ置換フルオレノン
誘導体、特開昭５７−１４９２５９号公報、同５８−５
５４５０号公報、同６３−１０４０６１号公報等に開示
されているアントラキノジメタン誘導体、Polymer Prep
rints,Japan Vol.37,No.3(1988)p.681等に記載されてい
るジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導
体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無
水物、カルボジイミド、Japanese Journal of Applied
Physics,27,L 269(1988)、特開昭６０−６９６５７号公
報、同６１−１４３７６４号公報、同６１−１４８１５
９号公報等に開示されているフルオレニリデンメタン誘
導体、特開昭６１−２２５１５１号公報、同６１−２３
３７５０号公報等に開示されているアントラキノジメタ
ン誘導体およびアントロン誘導体、Appl. Phys. Lett.,
55,15,1489や前述の第３８回応用物理学関係連合講演会
で浜田らによって開示されたオキサジアゾール誘導体、
特開昭５９−１９４３９３号公報に開示されている一連
の電子伝達性化合物等が挙げられる。なお、特開昭５９
−１９４３９３号公報では前記電子伝達性化合物を発光
層の材料として開示しているが、本発明者の検討によれ
ば、電子注入層の材料としても用いることができること
が明らかとなった。

【００２７】また、８−キノリノール誘導体の金属錯
体、具体的にはトリス（８−キノリノール）アルミニウ
ム、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノ−ル）ア
ルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノ
−ル）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリ
ノ−ル）アルミニウム等や、これらの金属錯体の中心金
属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、またはＰｂに置き
代わった金属錯体等も電子注入層の材料として用いるこ
とができる。その他に、メタルフリーあるいはメタルフ
タロシアニンまたはそれらの末端がアルキル基、スルホ
ン基等で置換されているものも望ましい。また、発光層
の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電
子注入層の材料として用いることができる。

【００２８】電子注入層としての厚さは特に制限されな
いが、通常は５ｎｍ〜５μｍである。この電子注入層
は、上述した材料の１種または２種以上からなる一層構
造であってもよいし、同一組成または異種組成の複数層
からなる複層構造であってもよい。

【００２９】２．封止層 前記構造体の外側に配設される封止層は、素子内部に酸
素や水分の侵入を防止するために設けられる。本発明に
用いられる封止層は、超撥水性物質を含有する。 超撥水性物質 本発明に用いられる超撥水性物質とは、水に対する接触
角が大きい物質をいい、８０°以上の接触角を有するも
のが好ましく、１２０°以上がさらに好ましい。すなわ
ち、ＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂（水に対する接触角８０
°〜１１６°）よりも接触角が大きい物質が好ましい。
具体的には、フッ化グラファイト等のグラファイドイン
ターカーレーション、カルナウバロウ等の有機物、ＰＴ
ＦＥの粉末を含有するニッケルメッキ膜等を挙げること
ができる。 構成 本発明における封止層の構成は、基体に超撥水性物質を
混合したものでもよく、基体表面に超撥水性物質からな
る層（膜，メッキ，フィルム等）を積層したものであっ
てもよい。また、基体として、超撥水性物質そのものを
用いてもよい。すなわち、 i）基体の中に超撥水性物質を混合する場合 超撥水性物質の混合率は特に限定されるものではない
が、７０重量％以上が好ましい。この場合の基体として
は、特に制限はなくたとえば、アクリル系，フッ素系，
ポリカーボネート系，ポリエステル，ポリアミド，ポリ
スチレン，ポリエチレン，ポリプロピレン等の樹脂を用
いることができる。 ii）基体の表面に超撥水性物質を積層する場合 この場合の超撥水性物質の膜厚としては、特に制限はな
いが０．０１μｍ〜１０ｍｍが好ましい。０．０１〜１
ｍｍが、さらに好ましい。この場合の基体としては、特
に制限はなく、たとえば、Ａｌ，Ｆｅ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ｚ
ｎ等の金属及びそれらを含む合金、ガラス，セラミック
ス等の無機物、アクリル系，フッ素系，ポリカーボネー
ト系，ポリエステル，ポリアミド，ポリスチレン，ポリ
エチレン，ポリプロピレン等の樹脂を用いることができ
る。なお、本発明においては、超撥水性物質により水の
侵入を防止するため基体には防水，撥水の性質を特別に
は必要としない。さらに、構造体と封止層との間にさら
に、テフロン等の樹脂の蒸着膜、フッ素化炭化水素、た
とえば商品名：フロリナート等の不活性液体、Ａｒ、Ｎ
ｉ等の不活性気体等からなる保護層を設けてもよい。

【００３０】

【実施例】以下、本発明を実施例によってさらに具体的
に説明する。 実施例１ ２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍのサイズのガラス基板
上にＩＴＯ電極を１００ｎｍの厚さで成膜したものを透
明支持基板とした。これをイソプロピルアルコールで３
０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。そしてこの透明支持基板を市販の真空蒸着装置（日
本真空技術社製）の基板ホルダーに固定し、モリブデン
製の抵抗加熱ボートに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（ＴＰＤ）を２００ｍｇ入
れ、また異なる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（Ａｌｑ₃）を２０
０ｍｇ入れ真空チャンバー内を１×１０^-4Ｐａまで減圧
した。その後、ＴＰＤ入りの前記ボートを２１５〜２２
０℃まで加熱し、ＴＰＤを蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ
／ｓで基板上に堆積させ、膜厚６０ｎｍ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。これを
真空槽から取り出すことなく正孔注入層の上に、もう一
つのボートよりＡｌｑ₃ を発光層として６０ｎｍ積層蒸
着した。蒸着条件は、ボート温度が２７５℃で蒸着速度
が０．１〜０．２ｎｍ、基板温度は室温であった。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、また別のモリブデン製抵抗加熱ボートにインジウ
ム５００ｍｇを入れた。その後真空槽を２×１０^-4Ｐａ
まで減圧してインジウムを０．０３〜０．０８ｎｍ／ｓ
の蒸着速度で蒸発させ、同時に抵抗加熱法によりもう一
方のモリブデン製ボートからマグネシウムを１．７〜
２．８ｎｍ／ｓの蒸着速度で蒸着した。マグネシウム、
インジウムのボート温度は、それぞれ５００℃、８００
℃程度であった。以上の条件でマグネシウムとインジウ
ムの混合金属電極を発光層の上に１５０ｎｍ積層蒸着
し、対向電極とした。このようにしてＩＴＯ／ＴＰＤ／
Ａｌｑ₃ ／Ｍｇ：Ｉｎの素子の構成で膜厚はそれぞれ１
００，６０，６０，１５０ｎｍの構成体を作製した。こ
の構成体の初期性能は電圧６．５Ｖ、電流密度３ｍＡ／
ｃｍ² 、輝度１００ｃｄ／ｍ² で電力変換効率１．６
ｌｍ／Ｗであった。

【００３１】次いで、アルミニウム（Ａｌ）からなる箱
にニッケル（Ｎｉ）メッキを施した。すなわち、ＮｉＳ
Ｏ₄・６Ｈ₂Ｏ ２８ｇ／リットル、ＮｉＣｌ₂・６Ｈ₂Ｏ
４５ｇ／リットル、Ｈ₃ＢＯ₃ ４０ｇ／リットル、パ
ーフルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩１０ｇ／
リットルおよびＰＴＦＥ微粒子（粒径４μｍ程度のも
の）１ｇ／リットルの成分からなる４５℃の水溶液をホ
モジナイザーで１３０００回／分で攪拌してメッキ浴を
調製した。なお、試薬は、いずれも広島和光純薬社製の
ものを用いた。このメッキ浴中において、Ｎｉ金属片を
陽極に、Ａｌ箱を陰極に接続してＮｉメッキを施した。
Ａｌの表面にはＮｉ：ＰＴＦＥ＝９：１程度の膜を作製
した。このＮｉとＰＴＦＥの膜は、超撥水性を示し、水
との接触角はほぼ１８０°であった。次いで、図２に示
すように、このメッキされたＡｌの箱をアルゴン（Ａ
ｒ）ガス中で、得られた構造体を被覆するようにして密
封し、端をエポキシ接着剤で固め、封止した。

【００３２】実施例２ フッ化グラファイトは超撥水性を示し、水との接触角が
１４３°である。このフッ化グラファイトの１μｍ程度
の粉末を、溶融させたＰＶＣに混合し、混練機で均一に
分散させた。この場合のフッ化グラファイトの混合率は
８０重量％であった。このフッ化グラファイトを含有す
るＰＶＣを厚さ０．１ｍｍのフィルム状にし、図３で示
すように、得られた構造体に密着積層した。

【００３３】比較例１ 封止層を設けなかったこと以外は実施例１と同様にして
有機ＥＬ素子を作製した。

【００３４】比較例２ 比較例１で得られた素子をデシケーターに入れ、デジケ
ーター内を窒素で置換した。

【００３５】比較例３ 封止層として住友スリーエム社製、商品名フロリナート
ＦＣ−４３を用いた。これをプラスチック製の容器に入
れ、得られた構造体を浸漬した。さらに、この容器にプ
ラスチック製の蓋をかぶせ、接着剤を用いて容器とのす
り合わせ部分をシールした。素子のリード線は蓋に穴を
あけて取り出し、穴は接着剤でふさいで有機ＥＬ素子を
作製した。実施例と比較例の有機ＥＬ素子を、初期輝度
１００ｃｄ／ｍ² で定電流（３ｍＡ／ｃｍ²）連続駆動
した。輝度は輝度計（ミノルタＣＳ−１００）で測定し
た。その結果を下記の表に示す。

【００３６】 ［表］ 輝度半減寿命（時間） 破壊寿命（時間） ────────────────────────── 実施例１ ２５００ ２００００以上 実施例２ ２５００ ２００００以上 比較例１ ３０ ３００ 比較例２ １２０ ２０００ 比較例３ １０００ １００００以上 ──────────────────────────

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によって、
水分による劣化が防止され、大気中において長期間駆動
しても安定な発光性能を維持することができる長寿命の
有機ＥＬ素子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機ＥＬ素子の具体例を模式的に示す
断面図である。

【図２】本発明の有機ＥＬ素子の一実施例を模式的に示
す断面図である。

【図３】本発明の有機ＥＬ素子の他の実施例を模式的に
示す断面図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 陽極 ３ 有機発光材料 ４ 陰極 ５ 超撥水性物質を含有する封止層 １０ 構造体 ２０ 有機ＥＬ素子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 その少なくとも一方が透明または半透明
   の互いに対向する一対の電極間に有機発光材料を挟持し
   てなる構造体、およびその構造体の外側に配設した封止
   層を有する有機ＥＬ素子において、 前記封止層が、少なくとも一種類の超撥水性物質を含有
   するものであることを特徴とする有機ＥＬ素子。
2. 【請求項２】 前記超撥水性物質の水に対する接触角
   が、８０°以上であることを特徴とする請求項１記載の
   有機ＥＬ素子。
3. 【請求項３】 前記超撥水性物質が、ポリテトラフルオ
   ロエチレン（ＰＴＦＥ）を含有するニッケルメッキ膜ま
   たはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）にフッ化グラファイトを
   混合したフィルムであることを特徴とする請求項１また
   は２記載の有機ＥＬ素子。