JPH1041067A - 有機エレクトロルミネセンス素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子注入電極や有機薄膜層への水分や酸素の
進入を完全に遮断して、発光層におけるダークスポット
の成長を防止し、発光輝度の経時的な低下を抑制するこ
とが可能な有機エレクトロルミネセンス素子を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 本発明は、基板１と、基板１上に積層さ
れた正孔注入電極２と有機薄膜層３と電子注入電極６
と、を備えた積層構造体であって、積層構造体の外表面
に形成された保護膜７を有し、（ａ）保護膜７の膜厚が
３μｍ〜３０μｍであるか、又は（ｂ）保護膜７が少な
くとも最下層に絶縁性化合物層を有する２層以上の積層
膜である構成よりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【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
ミネセンス素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エレクトロルミネセンス素子とは、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、
現在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
クライトやフラットディスプレイ等への応用展開が一部
で図られている。しかし、無機エレクトロルミネセンス
素子は発光させるために必要な電圧が１００Ｖ以上と高
く、しかも青色発光が難しいためＲＧＢの三原色による
フルカラー化が困難である。

【０００３】一方、有機材料を用いたエレクトロルミネ
センス素子に関する研究も古くから注目され、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．Ｔａｎｇ
ａｎｄ Ｓ．Ａ．Ｖａｎｓｌｙｋｅ：Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．Ｌｅｔｔ，５１（１９８７）９１３等参照〕。これ
以降、有機エレクトロルミネセンス素子が俄然注目され
始め、現在も同様な機能分離型の積層構造を有する有機
エレクトロルミネセンス素子についての研究が盛んに行
われている。

【０００５】ここで、従来の有機エレクトロルミネセン
ス素子について図１０を用いて説明する。

【０００６】図９は従来の有機エレクトロルミネセンス
素子の要部断面図である。図９において、１は基板、２
は正孔注入電極、３は有機薄膜層、４は正孔輸送層、５
は発光層、６は電子注入電極、１６は保護膜である。

【０００７】図９に示したように従来の有機エレクトロ
ルミネセンス素子は、ガラス等の透明又は半透明な基板
１と、基板１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正
孔注入電極２と、正孔注入電極２上に抵抗加熱蒸着法等
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４上に抵抗加熱蒸着
法等により形成された８−Ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌ
ｉｎｅ Ａｌｕｍｉｎｕｍ（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金属膜からなる電子注入電極６
と、電子注入電極６上に形成されたＧｅＯ等からなる保
護膜１６と、を備えている。

【０００８】また、図９に示した有機エレクトロルミネ
センス素子においては、有機薄膜層３が正孔輸送層４と
発光層５から構成されている。

【０００９】上記構成を有する有機エレクトロルミネセ
ンス素子の正孔注入電極２をプラス極として、また電子
注入電極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、正孔注入電極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、電子注入電極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。また、有
機薄膜層３を構成する層構造や発光層５に用いる材料を
変えることによって、発光波長を変えることができる。

【００１０】このような有機エレクトロルミネセンス素
子の発光特性を向上させるために、これまで１）発光層
や正孔輸送層等の有機薄膜層の構成やこれに用いる有機
材料の改良、又は２）正孔注入電極、電子注入電極に用
いる材料の改良が検討されてきた。

【００１１】例えば、２）については、発光層へ電子の
注入が容易となるように電子注入電極と発光層との障壁
を低くすることを目的として、米国特許４８８５２１１
号公報に記載のＭｇ−Ａｇ合金や特開平５−１２１１７
２号公報に記載のＡｌ−Ｌｉ合金等のような仕事関数が
小さく、かつ電気伝導性の高い材料が提案され、現在で
もこのような材料が広く用いられている。

【００１２】しかしながら、これらの合金材料は活性が
高く、化学的に不安定であるために、空気中の水分や酸
素との反応によって腐食や酸化を生じる。このような電
子注入電極の腐食や酸化は、発光層内に存在するダーク
スポットと呼ばれる未発光部を著しく成長させたり、発
光層全体での発光輝度を低下させることから、有機エレ
クトロルミネ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。

【００１３】また、電子注入電極に限らず、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や発光輝度の低
下を招く原因となる。

【００１４】したがって、有機エレクトロルミネセンス
素子の耐久性や信頼性を高めるためには、電子注入電極
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センス素子全体が封
止されている必要がある。

【００１５】有機エレクトロルミネセンス素子の封止に
ついては、これまで主に二つの方法による検討が行われ
てきた。その一つは、蒸着法等の真空成膜技術を用いて
有機エレクトロルミネセンス素子の外表面に保護膜を形
成するものであり、他方は、ガラス製キャップ等を有機
エレクトロルミネセンス素子に封着するものである。

【００１６】保護膜を形成して有機エレクトロルミネセ
ンス素子を封止する方法については、例えば特開平６−
９６８５８号公報にＧｅＯ、ＳｉＯ、ＡｌＦ₃等をイオ
ンプレーティング法を用いて有機エレクトロルミネセン
ス素子の外表面に形成する方法が開示されている。ま
た、特開平７−２１１４５５号公報では、吸水率１％以
上の吸水物質と吸収率０．１％以下の防湿性物質からな
る保護膜を形成する方法が開示されている。

【００１７】また、ガラス製キャップ等を封着して有機
エレクトロルミネセンス素子を封止する方法としては、
無機エレクトロルミネセンス素子で既に用いられている
ように、背面電極の外側にガラス板を設け、背面電極と
ガラス板の間にシリコーンオイルを封入する方法等があ
る。この他にも、特開平５−０８９９５９号公報には、
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
法が開示されている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】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無くすには、電子注入電極や有機
薄膜層に用いる材料への水分や酸素の進入をほぼ完全に
遮断する必要がある。

【００１９】ところで、有機エレクトロルミネセンス素
子に用いられる有機材料については、その特性上、製造
工程で許容される加熱温度は１００℃程度が上限であ
る。したがって、蒸着法等により保護膜を形成する場合
にもこの温度を超えることはできないが、保護膜として
用いられるＧｅＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ₂等の酸化物につい
ては、一般に１００℃程度の低温では十分に緻密な膜を
形成することが困難であり、このような成膜条件では膜
に欠陥やピンホールが多数存在して水分や酸素を完全に
は遮断できない。また、膜厚を厚くすることでこれら問
題を改善しようとしても、膜厚の増加に伴って保護膜の
内部応力が増加し、電子注入電極や有機薄膜層にダメー
ジを与えて発光輝度の低下や有機エレクトロルミネセン
ス素子の短絡を生じさせる可能性がある。

【００２０】一方、ダークスポットの発生原因は、主と
してＩＴＯ膜等の正孔注入電極上の汚れや基板に付着す
るダストに起因している。ＩＴＯ膜の場合、その表面上
の汚れは洗浄方法を工夫することによりほぼ解決できる
が、基板に付着するダストを完全にゼロにすることは困
難である。例えば、有機エレクトロルミネセンス素子の
製造をクリーンルーム内で行っても、クラス１００のク
リーンルームでさえ３μｍ程度の粒子径のダストが１個
／１０リットル存在する。さらに、製造過程で用いられ
る蒸着装置内にも多数のダストが存在しており、成膜時
にダストが基板に付着する場合も多々ある。したがっ
て、クリーン度の高いクリーンルームで作業したとして
も、基板上にはかなり高い割合でダストが存在すること
になり、ダークスポットの発生自体を完全に防止するこ
とは極めて困難である。

【００２１】また、ダークスポットは基板上に存在する
数μｍ程度のダストが原因であるため、従来の有機エレ
クトロルミネセンス素子のように、０．１μｍ程度の有
機薄膜層と、０．２μｍ程度の電子注入電極と、これら
の上に形成される０．５μｍ程度の保護膜では、全てを
合計した膜厚は１μｍ程度であるためダストを完全に覆
い隠すことができない。したがって、保護膜自体として
は酸素や水分を全く透過しない性質を有していたとして
も、ダストを保護膜によって完全に覆い隠すことはでき
なければ、結果的にダストの周辺部から酸素や水分が有
機薄膜層や電子注入電極に進入して、ダークスポットを
成長させることになる。

【００２２】さらに、従来より試みられているガラスキ
ャップによる封止もこれまでのところ完全にダークスポ
ットの成長を抑えるには至っていない。前述した特開平
５−０８９９５９号公報に記載されている電気絶縁ガラ
スと基板との封着に用いらるエポキシ樹脂は一般に３〜
５（ｇ／ｍ²・２４ｈ／ｍｍ）、またポリイミド樹脂で
も２（ｇ／ｍ²・２４ｈ／ｍｍ）程度の水蒸気透過性が
あり、封着部分からの水分の進入を完全に抑えることは
できない。

【００２３】このように従来の有機エレクトロルミネセ
ンス素子に用いられてきた保護膜やガラスキャップによ
る封着ではダークスポットの成長を完全に抑えることは
不可能である。

【００２４】本発明は上記問題点を解決するものであ
り、電子注入電極や有機薄膜層への水分や酸素の進入を
完全に遮断して、発光層におけるダークスポットの成長
を防止し、発光輝度の経時的な低下を抑制することが可
能な有機エレクトロルミネセンス素子を提供することを
目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、基板と、基板上に積層された正孔注入電極
と有機薄膜層と電子注入電極と、を備えた積層構造体で
あって、積層構造体の外表面に形成された保護膜を有
し、（ａ）保護膜の膜厚が３μｍ〜３０μｍであるか、
又は（ｂ）保護膜が少なくとも最下層に絶縁性化合物層
を有する２層以上の積層膜である構成よりなる。

【００２６】この構成により、少なくとも有機薄膜層と
電子注入電極の外表面を、（ａ）膜厚が３μｍ〜３０μ
ｍの保護膜、又は（ｂ）少なくとも最下層に絶縁性化合
物層を有する２層以上の積層膜からなる保護膜、で封止
することによって、電子注入電極や有機薄膜層への水分
や酸素の進入を完全に遮断し、発光層におけるダークス
ポットの成長を防止し、発光輝度の経時的な低下を抑制
することが可能な有機エレクトロルミネセンス素子を提
供することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、基板と、基板上に積層された正孔注入電極と有機薄
膜層と電子注入電極と、を備えた積層構造体であって、
積層構造体の外表面に形成された保護膜を有し、保護膜
の膜厚が３μｍ〜３０μｍであることとしたものであ
り、少なくとも有機薄膜層と電子注入電極の外表面を膜
厚が３μｍ〜３０μｍの保護膜で封止することによっ
て、電子注入電極や有機薄膜層への水分や酸素の進入を
完全に遮断し、発光層におけるダークスポットの成長を
防止し、発光輝度の経時的な低下を抑制することができ
るという作用を有する。

【００２８】ここで、保護膜の膜厚が、３μｍよりも小
さくなると基板上に存在するダストを完全に覆いつくす
ことができなくなってダークスポットが成長する傾向を
生じ、３０μｍよりも大きくなると保護膜の内部応力が
大きくなって、保護膜に亀裂を生じたり、剥離したりし
て、ダークスポットの成長やショートが発生する傾向を
生じるので、いずれも好ましくない。

【００２９】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載の発明において、保護膜が少なくとも最下層に
絶縁性化合物層を有する２層以上の積層膜であることと
したものであり、最下層を絶縁性化合物層とすること
で、電子注入電極を所定の形状にパターニングした場合
に電子注入電極間でのショートを防止するとともに、２
層以上の積層膜とすることで、絶縁性化合物層単独で保
護膜を形成するよりも、膜厚を厚くした場合に、保護膜
での内部応力を低減することができるという作用を有す
る。

【００３０】本発明の請求項３に記載の発明は、基板
と、基板上に積層された正孔注入電極と有機薄膜層と電
子注入電極と、を備えた積層構造体であって、積層構造
体の外表面に形成された保護膜を有し、保護膜が少なく
とも最下層に絶縁性化合物層を有する２層以上の積層膜
であることとしたものであり、少なくとも有機薄膜層と
電子注入電極の外表面を、少なくとも最下層に絶縁性化
合物層を有する２層以上の積層膜からなる保護膜で封止
することによって、電子注入電極や有機薄膜層への水分
や酸素の進入を遮断し、発光層におけるダークスポット
の成長を抑制することができるという作用を有する。

【００３１】また、最下層を絶縁性化合物層とすること
で、電子注入電極を所定の形状にパターニングした場合
に電子注入電極間でのショートを防止するとともに、２
層以上の積層膜とすることで、絶縁性化合物層単独で保
護膜を形成するよりも、膜厚を厚くした場合に、保護膜
での内部応力を低減することができるという作用を有す
る。

【００３２】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
１乃至３の内のいずれか１に記載の発明において、保護
膜が絶縁性化合物層と、絶縁性化合物層上に形成された
金属層と、を備えていることとしたものであり、金属層
を用いることで保護膜の形成が簡便になり、成膜性が向
上するとともに、絶縁性化合物層単体の場合に比べて発
光輝度の経時的な低下をより効果的に抑制することがで
きるという作用を有する。

【００３３】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
１乃至４の内のいずれか１に記載の発明において、基板
上にガラスキャップが封着されていることとしたもので
あり、外的要因による保護膜、電子注入電極、有機薄膜
層、正孔注入電極の損傷を防止することができるととも
に、膜厚が３μｍよりも小さい保護膜を用いる場合には
ダークスポットの成長をより効果的に抑制することがで
きるという作用を有する。

【００３４】上記請求項に記載の基板としては、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
いられる。また、基板は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よい。

【００３５】また、正孔注入電極としては、ＩＴＯ、Ａ
ＴＯ（ＳｂをドープしたＳｎＯ₂）、ＡＺＯ（Ａｌをド
ープしたＺｎＯ）等が用いられる。

【００３６】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、正孔輸送層と正孔注入電極
が、又は電子輸送層と電子注入電極が接するように積層
して形成される。

【００３７】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（ＢｅＢｑ
２）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。

【００３８】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
ー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。

【００３９】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）等のジョキサジ
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。

【００４０】また、電子注入電極としては、Ａｌ、Ｉ
ｎ、Ｍｇ、Ｔｉ等の金属や、Ｍｇ−Ａｇ合金、Ｍｇ−Ｉ
ｎ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。

【００４１】また、絶縁性化合物層としては、ＧｅＯ、
ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、ＭｏＯ₃等の酸化物や、ＡｌＮ、Ｓｉ
₃Ｎ₄等の窒化物や、ＰＥＴ等の熱可塑性有機高分子等が
用いられるが、特にＧｅＯが好ましい。

【００４２】また、金属層としては、Ａｇ、Ｉｎ、Ｃ
ｕ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｆｅ等の金属や、Ｎｉ−Ｆｅ、Ｆｅ−
Ｃｒ等の合金等が用いられる。特に、ダークスポットの
成長と発光輝度の経時的な低下をより効果的に防止でき
る材料としては、Ａｇ又はＩｎが好ましい。

【００４３】以下に、本発明の実施の形態の具体例につ
いて説明する。 （実施の形態１）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センス素子の要部断面図であ
る。

【００４４】図１において、７は保護膜であり、基板
１、正孔注入電極２、有機薄膜層３、正孔輸送層４、発
光層５、電子注入電極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。

【００４５】本実施の形態における有機エレクトロルミ
ネセンス素子が、従来例と異なっているのは、基板上に
形成された膜厚が３μｍ〜３０μｍの保護膜７を備え、
この保護膜７によって、少なくとも有機薄膜層３と電子
注入電極６との外表面を封止して、有機薄膜層３や電子
注入電極６への水分や酸素の進入を完全に遮断している
ことである。

【００４６】上記構成を有する本実施の形態における有
機エレクトロルミネセンス素子の動作は、従来例と同様
のものであるので説明は省略する。

【００４７】以上のように本実施の形態によれば、膜厚
が３μｍ〜３０μｍの保護膜により電子注入電極や有機
薄膜層への水分や酸素の進入を完全に遮断することによ
って、発光層におけるダークスポットの成長を防止する
ことが可能になる。

【００４８】尚、本実施の形態における保護膜は単層膜
でも、２層以上の積層膜でもよい。積層膜の場合には、
少なくとも最下層に絶縁性化合物層を有する２層以上の
積層膜とすることが好ましく、特に絶縁性化合物層と、
絶縁性化合物層上に形成した金属膜の２層構造とすれ
ば、保護膜の形成を容易にできるとともに、発光輝度の
経時的な低下を抑制することができる。

【００４９】また、本実施の形態においては、基板上に
ＵＶ樹脂やエポキシ樹脂等の封着材を用いてガラス基板
上の保護膜、電子注入電極、有機薄膜層、正孔注入電極
が密閉されるようにガラスキャップを封着する構成でも
よく、ガラスキャップによって外的要因による保護膜、
電子注入電極、有機薄膜層、正孔注入電極の損傷を防止
することができる。

【００５０】また、本実施の形態においては、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。

【００５１】（実施の形態２）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センス素子の要部
断面図である。

【００５２】図２において、８は保護膜、８ａは最下
層、８ｂは上部層、９はガラスキャップ、１０は封着材
であり、基板１、正孔注入電極２、有機薄膜層３、正孔
輸送層４、発光層５、電子注入電極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。

【００５３】本実施の形態における有機エレクトロルミ
ネセンス素子が、第１実施の形態と異なっているのは、
基板上に形成された保護膜８が絶縁性化合物からなる最
下層８ａと、最下層８ｂ上に形成された上部層８ｂと、
を備えた、少なくとも２層以上の積層膜で形成されてい
るとともに、基板１上に封着材１０によって封着された
ガラスキャップ９を備えており、保護膜８とガラスキャ
ップ９によって、少なくとも有機薄膜層３と電子注入電
極６との外表面を封止して、有機薄膜層３や電子注入電
極６への水分や酸素の進入を完全に遮断していることで
ある。

【００５４】上記構成を有する本実施の形態における有
機エレクトロルミネセンス素子の動作は、従来例と同様
のものであるので説明は省略する。

【００５５】以上のように本実施の形態によれば、少な
くとも最下層に絶縁性化合物層を有する２層以上の積層
膜からなる保護膜とガラスキャップにより、電子注入電
極や有機薄膜層への水分や酸素の進入を完全に遮断する
ことによって、発光層におけるダークスポットの成長を
抑制することが可能になる。

【００５６】また、ガラスキャップによって外的要因に
よる保護膜、電子注入電極、有機薄膜層、正孔注入電極
の損傷を防止することができる。

【００５７】尚、本実施の形態においては、保護膜を絶
縁性化合物層と、絶縁性化合物層上に形成した金属膜の
２層構造とすれば、保護膜の形成を容易にできるととも
に、発光輝度の経時的な低下をより効果的に防止するこ
とができる。

【００５８】また、本実施の形態においては、基板上に
ガラスキャップを封着した構成について説明したが、ガ
ラスキャップのない構成でもよい。しかしながら、外的
要因による保護膜、電子注入電極、有機薄膜層、正孔注
入電極の損傷を防止するとともに、ダークスポットの成
長をより効果的に抑制できることから、基板上にガラス
キャップを封着する構成とすることが好ましい。

【００５９】さらに、本実施の形態においては、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。

【００６０】

【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膜からなる正孔注入
電極が形成されたガラス基板を得た。

【００６１】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。

【００６２】乾燥したガラス基板の正孔注入電極側の表
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５
０ｎｍの膜厚で形成した。

【００６３】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７５ｎｍの膜厚
で形成した。尚、ＴＰＤとＡｌｑ₃の蒸着速度は、共に
０．２ｎｍ／ｓであった。

【００６４】次に、同様に抵抗加熱蒸着装置内にて、発
光層上に１０ａｔ％のＬｉを含むＡｌ−Ｌｉ合金を蒸着
源として、電子注入電極を２００ｎｍの膜厚で成膜し
た。

【００６５】以上の方法により、正孔注入電極、正孔輸
送層、発光層、電子注入電極が積層されたガラス基板を
複数作製し、これらのガラス基板上に少なくとも正孔輸
送層と発光層からなる有機薄膜層と電子注入電極が封止
されるように、イオンビームスパッタ法によりＧｅＯ膜
からなる保護膜を種々の膜厚で形成した第１実施の形態
と同様な有機エレクトロルミネセンス素子を得た。

【００６６】これらの有機エレクトロルミネセンス素子
におけるダークスポットの経時変化を検討するため、各
々を４０℃、湿度９０％の恒温恒湿槽内で５００時間放
置する放置試験を実施し、放置試験の前後において成長
した単位面積当たりのダークスポットの数を顕微鏡観察
により決定した。その結果を図３を用いて説明する。

【００６７】図３は保護膜の膜厚と成長したダークスポ
ットの数との関係図である。この図に示したように、保
護膜の膜厚が厚くなるに伴って成長したダークスポット
の数は減少し、膜厚が３μｍ以上になると成長したダー
クスポットは全く認められなくなることが明らかとなっ
た。

【００６８】既に説明したように、ダークスポットは基
板上に存在する数μｍ程度のダストが主要因であると考
えられる。したがって、本実施例はこのようなダストを
完全に覆い隠すことができる程度の十分な膜厚を有する
保護膜を形成すれば、ダークスポットの成長を完全に防
止することができることを実証するものであり、その膜
厚としては３μｍ以上が必要であると言える。

【００６９】一方、保護膜の膜厚については厚くなりす
ぎると内部応力により亀裂が発生したり、剥離したりす
る傾向を生じることから、保護膜の膜厚は３μｍ〜３０
μｍとする必要がある。

【００７０】また、有機エレクトロルミネセンス素子は
極薄型化が容易であるため、例えばＰＥＴフイルムを基
板として用いればフレキシビリティを持った発光ディバ
イスを作製することができるが、従来のようにガラスキ
ャップを基板上に封着する場合には、このようなフレキ
シビリティは損なわれることになる。

【００７１】本実施例の結果はこのようなガラスキャッ
プ等の封着がなくても、保護膜だけでダークスポットの
成長を完全に抑えられることを示すものであることか
ら、フレキシビリティのある有機エレクトロルミネセン
ス素子の作製を可能にするという面からも優れた効果を
発揮するものである。

【００７２】尚、保護膜となるＧｅＯ膜等の酸化物の形
成は、本実施例のようにイオンビームスパッタ法を用い
ることが好ましいが、成膜方法については特にこれに限
定するものではなく、抵抗加熱蒸着法等の他の成膜方法
で形成してもよい。

【００７３】また、電子注入電極の成膜方法についても
特に限定するものではなく、本実施例で示した抵抗加熱
蒸着法以外にも、イオンビームスパッタ法、マグネトロ
ンスパッタ法、電子ビーム蒸着法等でもよいが、成膜中
に有機材料の耐熱性を超えるまで温度が上昇しないよう
に成膜する必要がある。

【００７４】（実施例２、実施例３）第１実施例と同様
に、ＩＴＯ膜からなる正孔注入電極と、ＴＰＤからなる
正孔輸送層と、Ａｌｑ₃からなる発光層と、Ａｌ−Ｌｉ
合金からなる電子注入電極が積層されたガラス基板を２
つ作製した。

【００７５】この内の１つには、ガラス基板上に少なく
とも正孔輸送層と発光層からなる有機薄膜層と電子注入
電極が封止されるように、イオンビームスパッタ法によ
りＧｅＯ膜からなる保護膜を３μｍの膜厚で形成し、こ
れを実施例２とした。

【００７６】また、他の１つには、ガラス基板上に少な
くとも正孔輸送層と発光層からなる有機薄膜層と電子注
入電極が封止されるように、抵抗加熱蒸着法によりＧｅ
Ｏ膜を１μｍの膜厚で形成した後、このＧｅＯ膜上に抵
抗加熱蒸着法によりＡｇ膜を２μｍの膜厚で形成し、こ
れを実施例３とした。

【００７７】尚、実施例３では抵抗加熱蒸着方によりＧ
ｅＯ膜を形成したが、これは同一蒸着装置内で連続して
ＧｅＯとＡｇを成膜できることにより、これらを成膜す
る間での保護膜中へのダストの進入や付着を防止できる
ためである。また、ＧｅＯ膜の成膜方法については、一
般的に抵抗加熱蒸着法よりもイオンビームスパッタ法の
方が膜内の内部応力を低減できる。

【００７８】以上の方法により得られた２種類の有機エ
レクトロルミネセンス素子について、正孔注入電極と電
子注入電極の間に１５ｍＡ／ｃｍ²の定電流を印加し
て、連続発光試験を行い、発光時間に対する発光輝度の
変化を検討した。その結果を図４を用いて説明する。

【００７９】図４は連続発光試験における発光時間と相
対輝度との関係図である。尚、図４において相対輝度と
は、連続発光試験の開始時における発光輝度を１とし
て、各発光時間における発光輝度を相対値として示した
ものである。この図に示したように、保護膜が３μｍ以
上である場合にも、保護膜をＧｅＯ膜単体で形成した第
２実施例に比べて、保護膜をＧｅＯ膜とＡｇ膜の２層構
造とした第３実施例の方が、発光輝度の経時的な低下が
小さいことが明らかとなった。

【００８０】このような特性の違いを生じる理由は明確
ではないが、その一因としてＧｅＯ膜とＡｇ膜の熱伝導
性が関係しているものと推測される。すなわち、酸化物
や窒化物からなる膜は、一般的に金属膜と比べて内部応
力が大きく、熱伝導性に劣る。したがって、第２実施例
に比べて第３実施例の方が保護膜の熱伝導性が良く、発
光によって生じる熱が、保護膜を介して外部に放熱され
やすいと考えられる。有機エレクトロルミネセンス素子
においては、発光によって生じる熱の放熱性が悪いと有
機薄膜層の劣化を生じ易い。このような関係から、第３
実施例の方が発光輝度の経時的な低下が小さいのではな
いかと考えられる。

【００８１】以上のような結果から、保護膜としては酸
化物や窒化物の単体よりも、酸化物や窒化物等からなる
絶縁性化合物層と金属膜との積層構造の方が、発光特性
が優れており、かつ酸化物や窒化物等に比べて金属の方
が成膜性が良いこと等からも、保護膜の膜厚を３μｍ〜
３０μｍとし、かつ保護膜を最下層に形成された絶縁性
化合物層と絶縁性化合物層上に形成された金属膜とする
ことによって、ダークスポットの成長を完全に抑制する
とともに、発光輝度の低下が小さい有機エレクトロルミ
ネセンス素子を実現することが可能になると言える。

【００８２】（実施例４）第１実施例と同様に、ＩＴＯ
膜からなる正孔注入電極と、ＴＰＤからなる正孔輸送層
と、Ａｌｑ₃からなる発光層と、Ａｌ−Ｌｉ合金からな
る電子注入電極が積層されたガラス基板を作製した。

【００８３】このガラス基板上に少なくとも正孔輸送層
と発光層からなる有機薄膜層と電子注入電極が封止され
るように、抵抗加熱蒸着装置内にて、電子注入電極上に
保護膜として、ＧｅＯ膜を１μｍの膜厚で形成した後、
連続してＡｇ膜を１４μｍの膜厚で形成した。

【００８４】こうして保護膜を形成したガラス基板上
に、サンドブラスト法により中央部に深さ０．３ｍｍの
凹状部を形成した板厚１ｍｍの白板ガラスからなるガラ
スキャップを、ＵＶ樹脂（協立化学産業社製、ワードロ
ックＮＯ．８５６）を封着材として１ジュールの紫外線
を照射することにより硬化させて封着し、図２に示した
ような有機エレクトロルミネセンス素子を作製した。

【００８５】この有機エレクトロルミネセンス素子を、
第１実施例における放置試験の放置条件に比べて極めて
厳しい８５℃、湿度８５％の条件の恒温恒湿槽内に放置
し、放置時間に伴うダークスポットの形状の変化を検討
した。尚、ダークスポットの形状の経時変化は、所定の
時間毎に有機エレクトロルミネセンス素子を恒温恒湿槽
から取り出し、第２実施例及び第３実施例と同様な方法
で発光させた状態で、顕微鏡観察により各ダークスポッ
トの直径を計測し、平均値を求めた。その結果につい
て、図５を用いて説明する。

【００８６】図５は、第４実施例の有機エレクトロルミ
ネセンス素子の放置試験における放置時間とダークスポ
ットの平均直径との関係図である。この図に示したよう
に、８５℃、湿度８５％という有機エレクトロルミネセ
ンス素子にとって極めて厳しい環境下であっても、ダー
クスポットの成長はほとんど認められないことが明らか
となった。

【００８７】以上のように、本実施例における有機エレ
クトロルミネセンス素子によれば、実用的にも極めて長
期間にわたってダークスポットの成長を完全に防止でき
ることが実証された。

【００８８】（実施例５、比較例１）第１実施例と同様
に、ＩＴＯ膜からなる正孔注入電極と、ＴＰＤからなる
正孔輸送層と、Ａｌｑ₃からなる発光層と、Ａｌ−Ｌｉ
合金からなる電子注入電極が積層されたガラス基板を作
製した。

【００８９】さらに、第１実施例と同様に抵抗加熱蒸着
装置内にて、少なくとも正孔輸送層と発光層からなる有
機薄膜層と電子注入電極が封止されるように、膜厚０．
５μｍのＧｅＯ膜と膜厚０．５μｍのＡｇ膜を共に０．
２ｎｍ／ｓの蒸着速度で順次形成した。以上のようにし
て作製した有機エレクトロルミネセンス素子を第５実施
例とした。

【００９０】また、比較のため保護膜を膜厚１μｍのＧ
ｅＯ膜単体で形成したことを除いて、第５実施例と同様
に作製した有機エレクトロルミネセンス素子を作製し、
これを第１比較例とした。

【００９１】第５実施例及び第１比較例の有機エレクト
ロルミネセンス素子をともに４０℃、湿度９０％の恒温
恒湿槽内に放置し、放置時間に伴うダークスポットの形
状の変化を検討した。尚、ダークスポットの形状の経時
変化は、第４実施例と同様な方法により、所定の放置時
間が経過した後のダークスポットの平均直径として求め
た。その結果を図６を用いて説明する。

【００９２】図６は、第５実施例と第１比較例の有機エ
レクトロルミネセンス素子の放置試験における放置時間
とダークスポットの平均直径との関係図である。この図
に示したように、第１比較例に対して第５実施例の有機
エレクトロルミネセンス素子では、放置試験の初期から
ダークスポットの成長が抑制されていることが明らかと
なった。特に、１００時間までの結果を比較すると、第
５実施例におけるダークスポットの成長は、第１比較例
に比べて極めて効果的に抑制されていることが判明し
た。

【００９３】以上のように、従来の酸化物のみから形成
された保護膜を用いる場合に比べて、本実施例のよう
に、最下層に形成された酸化物等の絶縁性化合物層と、
絶縁性化合物層上に形成された金属膜からなる積層構造
の保護膜を用いることによって、ダークスポットの成長
を抑制できることが実証された。

【００９４】（実施例６、比較例２）第５実施例及び第
１比較例と同様な有機エレクトロルミネセンス素子を作
製し、これらの各々のガラス基板上に、サンドブラスト
法により中心部に深さ０．３ｍｍの凹状部を形成した板
厚１ｍｍの白板ガラスからなるガラスキャップを、エポ
キシ樹脂（住友ベークライト社製、ＥＣＲ−７１２５、
ＥＣＨ−７１２５、混合比１０：６）を封着材として５
０℃で１２時間放置することにより硬化させることで封
着し、ガラスキャップを備えた２種類の図２に示したよ
うな有機エレクトロルミネセンス素子を作製した。

【００９５】この内、第５実施例の有機エレクトロルミ
ネセンス素子にガラスキャップを封着したものを第６実
施例とし、第１比較例の有機エレクトロルミネセンス素
子にガラスキャップを封着したものを第２比較例とし
た。

【００９６】第６実施例及び第２比較例の有機エレクト
ロルミネセンス素子をともに４０℃、湿度９０％の恒温
恒湿槽内に放置し、放置時間に伴うダークスポットの形
状の変化を検討した。尚、ダークスポットの形状の経時
変化は、第４実施例と同様な方法により、所定の放置時
間が経過した後のダークスポットの平均直径として求め
た。その結果を図７を用いて説明する。

【００９７】図７は、第６実施例と第２比較例の有機エ
レクトロルミネセンス素子の放置試験における放置時間
とダークスポットの平均直径との関係図である。この図
に示したように、第２比較例に対して第６実施例の有機
エレクトロルミネセンス素子では、経時的なダークスポ
ットの成長が長時間の放置試験において抑制されている
ことが明らかとなった。特に、第６実施例については、
１０００時間までのダークスポットの成長が、第１比較
例に比べて極めて効果的に抑制されていることが判明し
た。

【００９８】（実施例７）本発明の有機エレクトロルミ
ネセンス素子を用いる表示装置の一例として、本発明の
有機エレクトロルミネセンス素子をバックライトとして
使用した液晶表示装置を作製した。以下にその製造方法
について説明する。

【００９９】まず、５２ｍｍ×１５ｍｍ×１ｍｍのガラ
ス基板上に、抵抗加熱蒸着法により、正孔注入電極とし
てＩＴＯ膜を形成した後、このＩＴＯ膜上に正孔輸送層
としてＴＰＤを膜厚５０ｎｍで成膜した。

【０１００】次に、ＴＰＤ膜上に青色発光層となる亜鉛
のオキサゾール錯体を膜厚３０ｎｍ、緑色発光層となる
Ａｌｑ₃を膜厚２０ｎｍ、赤色発光層となる１．５ｍｏ
ｌ％のフェノキサゾンをドープしたＡｌｑ₃を膜厚２０
ｎｍで順次積層した。

【０１０１】次に、赤色発光層上にＬｉ濃度１０ａｔ％
のＡｌ−Ｌｉ合金を蒸着源として、膜厚２００ｎｍの電
子注入電極を成膜した後、同じ蒸着装置内で連続して膜
厚０．５μｍのＧｅＯ膜と、膜厚４．５μｍのＡｇ膜か
らなる保護膜を形成した。

【０１０２】次に、保護膜を形成したガラス基板上に、
サンドブラスト法により中心部に深さ０．３ｍｍの凹状
部を形成した板厚１ｍｍの白板ガラスからなるガラスキ
ャップを、ＵＶ樹脂（協立化学産業社製、ワードロック
ＮＯ．８５６）を封着材として１ジュールの紫外線を照
射することにより硬化させることで封着し、図２に示し
たような有機エレクトロルミネセンス素子を作製した。

【０１０３】次に、この有機エレクトロルミネセンス素
子を用いて作製した液晶表示装置の構成について図８を
用いて説明する。

【０１０４】図８は第７実施例における液晶表示装置の
要部断面図である。図８において、１１は有機エレクト
ロルミネセンス素子、１２は液晶表示パネル、１３はシ
ャーシ、１４は外周部フレーム、１５はドライバであ
る。

【０１０５】図８に示したように、本実施例における液
晶表示装置では、シャーシ１３に配設された液晶表示パ
ネル１２の背面部にバックライトとして有機エレクトロ
ルミネセンス素子１１を配置し、ドライバ１５により液
晶表示パネル１２と有機エレクトロルミネセンス素子１
１を駆動する構成を有している。

【０１０６】本実施例のように、本発明の有機エレクト
ロルミネセンス素子を液晶表示装置のバックライトとし
て用いれば、有機エレクトロルミネセンス素子における
ダークスポットの成長がなく、発光輝度の低下が抑制さ
れることにより、長期間の作動において優れた発光特性
を示すバックライトを提供することができる。

【０１０７】尚、本実施例では、液晶表示装置のバック
ライトとして有機エレクトロルミネセンス素子を白色発
光させるために、発光層を青色発光層、緑色発光層、赤
色発光層からなる積層構造としたが、青色、緑色、赤色
の色素を混合した単層型の発光層としてもよい。

【０１０８】また、各色を発光させるための有機材料に
ついても特に本実施例に記載のものに限定されるもので
はなく、例えば青色発光用の材料としてオキサジアゾー
ル誘導体やテトラフェニルシクロペンタジエン等を、ま
た赤色発光用の材料としてＤＣＭをドープしたＡｌｑ₃
等を用いてもよい。

【０１０９】また、本発明の有機エレクトロルミネセン
ス素子を表示装置のバックライトとして使用する場合に
おいて、例えば時計、電卓、電話等のように携帯用機器
の表示部におけるバックライトに用いる場合には、必ず
しも白色光を必要とするわけではないことから、発光層
が青色、緑色、赤色等の単色発光する材料から形成され
ていてもよい。

【０１１０】（実施例８）本発明の有機エレクトロルミ
ネセンス素子を用いる表示装置の一例として、本発明の
有機エレクトロルミネセンス素子からなる表示パネルを
作製した。

【０１１１】以下に、本実施例における表示パネルの製
造方法について説明する。まず、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１０μ
ｍのレジスト膜を形成し、マスク、露光、現像してレジ
スト膜を幅３００μｍ、ピッチ４００μｍの線状にパタ
ーニングした。

【０１１２】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、
正孔注入電極として、幅３００μｍ、ピッチ４００μｍ
の線状にパターニングされたＩＴＯ電極が形成されたガ
ラス基板を得た。

【０１１３】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。

【０１１４】乾燥したガラス基板のＩＴＯ電極側の表面
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膜を約５
０ｎｍの膜厚で形成した。

【０１１５】次に、同様に抵抗加熱蒸着装置内にて、Ｔ
ＰＤ膜上に発光層としてＡｌｑ₃膜を約７５ｎｍの膜厚
で形成した。尚、ＴＰＤ膜とＡｌｑ₃膜の蒸着速度は、
共に０．２ｎｍ／ｓであった。

【０１１６】次に、同様に抵抗加熱蒸着装置内にて、Ａ
ｌｑ₃膜上に１０ａｔ％のＬｉを含むＡｌ−Ｌｉ合金を
蒸着源として、ＩＴＯ電極と直交するように、電子注入
電極であるＡｌ−Ｌｉ合金電極を幅３００μｍ、ピッチ
４００μｍ、膜厚２００ｎｍで形成した。

【０１１７】次に、同様に抵抗加熱蒸着装置内にて、Ａ
ｌ−Ｌｉ合金電極上にイオンビームスパッタ法により膜
厚１μｍのＧｅＯ膜と膜厚１０μｍのＡｇ膜を順次積層
して、保護膜とした。

【０１１８】さらに、これらの保護膜を形成したガラス
基板上に、サンドブラスト法により中心部に深さ０．３
ｍｍの凹状部を形成した板厚１ｍｍの白板ガラスからな
るガラスキャップを、ＵＶ樹脂（協立化学産業社製、ワ
ードロックＮＯ．８５６）を封着材として１ジュールの
紫外線を照射することにより硬化させることで封着して
表示パネルを作製した。

【０１１９】以上の方法により得られた表示パネルのＩ
ＴＯ電極をプラス側、Ａｌ−Ｌｉ合金電極をマイナス側
として直流電圧又は直流電流を印加すれば、ドットマト
リックス型の表示デバイスとして使用することができ
る。

【０１２０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電子注入
電極や有機薄膜層への水分や酸素の進入を完全に遮断
し、発光層におけるダークスポットの成長を防止し、発
光輝度の経時的な低下を抑制することができることか
ら、有機エレクトロルミネセンス素子の耐久性及び信頼
性を著しく向上させることができるという優れた効果が
得られる。

【０１２１】また、保護膜に絶縁性化合物層と金属層を
用いることで保護膜の形成が簡便になり、成膜性が向上
するとともに、絶縁性化合物層単体の場合に比べて発光
輝度の経時的な低下をより効果的に抑制することができ
ることから、耐久性及び信頼性に優れ、かつ量産性の高
い有機エレクトロルミネセンス素子を提供することが可
能になるという優れた効果が得られる。

【０１２２】また、ガラスキャップにより外的要因によ
る保護膜、電子注入電極、有機薄膜層、正孔注入電極の
損傷を防止することができることから、取り扱いや保
管、搬送における作業性に優れた有機エレクトロルミネ
センス素子を提供することができるという優れた効果が
得られる。

【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
ルミネセンス素子の要部断面図

【図３】保護膜の膜厚と成長したダークスポットの数と
の関係図

【図４】連続発光試験における発光時間と相対輝度との
関係図

【図５】第４実施例の有機エレクトロルミネセンス素子
の放置試験における放置時間とダークスポットの平均直
径との関係図

【図６】第５実施例と第１比較例の有機エレクトロルミ
ネセンス素子の放置試験における放置時間とダークスポ
ットの平均直径との関係図

【図７】第６実施例と第２比較例の有機エレクトロルミ
ネセンス素子の放置試験における放置時間とダークスポ
ットの平均直径との関係図

【図８】第７実施例における液晶表示装置の要部断面図

【図９】従来の有機エレクトロルミネセンス素子の要部
断面図

【符号の説明】

１ 基板 ２ 正孔注入電極 ３ 有機薄膜層 ４ 正孔輸送層 ５ 発光層 ６ 電子注入電極 ７、８、１６ 保護膜 ８ａ 最下層 ８ｂ 上部層 ９ ガラスキャップ １０ 封着材 １１ 有機エレクトロルミネセンス素子 １２ 液晶表示パネル １３ シャーシ １４ 外周部フレーム １５ ドライバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小松 隆弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板と、前記基板上に積層された正孔注入
   電極と有機薄膜層と電子注入電極と、を備えた積層構造
   体であって、前記積層構造体の外表面に形成された保護
   膜を有し、前記保護膜の膜厚が３μｍ〜３０μｍである
   ことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子。
2. 【請求項２】前記保護膜が少なくとも最下層に絶縁性化
   合物層を有する２層以上の積層膜であることを特徴とす
   る請求項１に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
3. 【請求項３】基板と、前記基板上に積層された正孔注入
   電極と有機薄膜層と電子注入電極と、を備えた積層構造
   体であって、前記積層構造体の外表面に形成された保護
   膜を有し、前記保護膜が少なくとも最下層に絶縁性化合
   物層を有する２層以上の積層膜であることを特徴とする
   有機エレクトロルミネセンス素子。
4. 【請求項４】前記保護膜が前記絶縁性化合物層と、前記
   絶縁性化合物層上に形成された金属層と、を備えている
   ことを特徴とする請求項１乃至３の内のいずれか１に記
   載の有機エレクトロルミネセンス素子。
5. 【請求項５】前記基板上にガラスキャップが封着されて
   いることを特徴とする請求項１乃至４の内のいずれか１
   に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。