JPH11195484A

JPH11195484A - 有機ｅｌ素子

Info

Publication number: JPH11195484A
Application number: JP9368030A
Authority: JP
Inventors: Koji Yasukawa; 浩司安川; Hiroyuki Endo; 広行遠藤; Akira Ebisawa; 晃海老沢; Osamu Onizuka; 理鬼塚
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1997-12-27
Filing date: 1997-12-27
Publication date: 1999-07-21

Abstract

(57)【要約】【課題】特に低温駆動において、経時劣化が少なく、
初期性能を長期間維持できる長寿命の有機ＥＬ素子を提
供する。【解決手段】本発明の有機ＥＬ素子は、基板上に積層
された有機ＥＬ構造体と、前記有機ＥＬ構造体上に所定
の空隙を設けて配置される封止板とを有し、前記有機Ｅ
Ｌ構造体が前記封止板と封止用接着剤とによって密閉空
間が形成されており、前記密閉空間に、熱伝導率が１．
１×１０^-1Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1以上、２５℃における粘度が
０．５〜２００ｃＰである封止物質が封入されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機化合物を用い
た有機ＥＬ素子に関し、さらに詳細には、基板上に積層
された有機ＥＬ構造体を保護するために封止空間内に封
入する物質に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、有機ＥＬ素子が盛んに研究されて
いる。これは、ホール注入電極上にトリフェニルジアミ
ン（ＴＰＤ）などのホール輸送材料を蒸着により薄膜と
し、その上にアルミキノリノール錯体（Ａｌｑ３）など
の蛍光物質を発光層として積層し、さらにＭｇなどの仕
事関数の小さな金属電極（電子注入電極）を形成した基
本構成を有する素子で、１０Ｖ前後の電圧で数１００か
ら数１０，０００cd/m²ときわめて高い輝度が得られる
ことで注目されている。

【０００３】ところで、有機ＥＬ素子は、水分に非常に
弱いという問題がある。水分の影響により、例えば、発
光層と電極層との間で剥離が生じたり、構成材料が変質
してしまったりして、ダークスポットと称する非発光領
域が生じたり、所定の品位の発光が維持できなくなって
しまう。

【０００４】この問題を解決するための方法として、例
えば、特開平５−３６４７５号公報、同５−８９９５９
号公報、同７−１６９５６７号公報等に記載されている
ように、有機ＥＬ積層構造体部分を被う気密ケース、封
止層等を基板上に密着固定して外部と遮断する技術が知
られている。

【０００５】また、最近、ＥＬ素子を低温で駆動させる
ことが要求されている。例えば、−２０〜−４０℃で使
用されることがあるからである。しかしながら、封止層
を設けた場合、低温駆動において、駆動開始から数時間
でリークが発生し、発光しなくなるという問題がある。
この原因は以下のように考えられる。基板ガラス、有機
層、無機電極層各々の熱膨張係数は互いに異なる。この
ため、発光素子面から発生する熱によって構造体の界面
に応力が生じる。その結果、陽極と陰極とが直接接触し
てしまい、リークが発生してしまうのである。低温環境
下での保存試験では問題が生じないことから、このよう
な作用が生じると考えられる。

【０００６】封止物質としては、従来、Ａｒ等の不活性
ガスが用いられている。しかしながら、熱伝導率が低い
Ａｒでは、発光の際に発生する熱の拡散が遅いので、低
温駆動時に有機ＥＬ素子の温度が上昇し、リークが多発
する。

【０００７】また、封止物質としてＨｅガスを用いる方
法が特開平４−２４９０９２号公報に開示されている。
Ｈｅガスは、熱伝導率がＡｒより優れているため、発光
の際に発生する熱を効率よく奪い取ることができ、有機
ＥＬ素子の劣化が防止されるとされている。しかしなが
ら、封止物質が気体であると、封入時に水分が混入しや
すく、有機ＥＬ素子にとって好ましくない。また、封止
物質がＨｅである場合の有機ＥＬ素子の寿命について
も、低温駆動についても着目されていない。実際、Ｈｅ
でも、−２０〜−４０℃の低温駆動時にはリークが多発
する。

【０００８】また、特開平８−１２４６７７号公報に
は、封止空間内に、応力緩和層として、フッ素系、シリ
コーン系、または炭化水素系の液体等が封入されている
有機ＥＬデバイスが開示されている。しかしながら、応
力緩和層は、接着剤層の硬化時の残留応力が有機ＥＬ素
子に伝播するのを抑制するためのものである。有機ＥＬ
素子の低温駆動時の劣化と封止物質の熱伝導率との関係
は記載されていない。また、実地例ではフッ素樹脂コー
ティング液、フッ素系グリースが用いられている。しか
し、後述の実地例で明らかになるであろうが、これらの
ように粘度が高いと、温度による粘度変化が大きくなる
ため、温度変化がある場合、有機ＥＬ構造体の界面に応
力が生じることになる。樹脂コーティング液やグリース
等は高粘度なので、特に低温駆動では、発光の際の発熱
によって素子が劣化してしまう。なお、この公報にも低
温駆動の着眼はない。

【０００９】また、特開平７−１６９５６７号公報に
は、保護封止層として、脱酸素剤と、テフロンと、住友
スリーエム社製、商品名フロリナート−４３溶液のキャ
スト膜を用いた有機ＥＬ素子が開示されている。これに
より、素子の半減寿命、破壊寿命、保存寿命の延長に効
果が見られるとされている。しかし、キャスト膜では、
低温駆動時にリークが多発する。この公報も、低温駆動
についての着眼はされていないのである。

【００１０】以上の通り、特に低温駆動において長寿命
の有機ＥＬ素子の封止構造は、現在のところ得られてい
ない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特に
低温駆動において、経時劣化が少なく、初期性能を長期
間維持できる長寿命の有機ＥＬ素子を提供することであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このような目的は以下の
構成により達成することができる。（１）基板上に積層された有機ＥＬ構造体と、前記有
機ＥＬ構造体上に所定の空隙を設けて配置される封止板
とを有し、前記有機ＥＬ構造体が前記封止板と封止用接
着剤とによって密閉空間が形成されており、前記密閉空
間に、熱伝導率が１．１×１０^-1Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1以上、
２５℃における粘度が０．５〜２００ｃＰである封止物
質が封入されている有機ＥＬ素子。（２）前記封止物質の熱伝導率が４．１×１０^-1Ｗ・
ｍ^-1・Ｋ^-1以上である上記（１）の有機ＥＬ素子。（３）前記封止物質の２５℃における粘度が１〜１５
０ｃＰである上記（１）または（２）の有機ＥＬ素子。（４）前記封止物質が、数平均分子量２００〜９００
のパーフルオロ炭化水素、平均重合度５〜３０のパーフ
ルオロポリオキシアルキレンアルキルエーテル、１０ま
たは１４員環のパーフルオロシクロアルカン、平均重合
度３〜８のクロロトリフルオロエチレンおよび平均重合
度１０〜３０のポリジメチルシロキサンのいずれか１種
以上を含有する上記（１）〜（３）いずれかの有機ＥＬ
素子。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の有機ＥＬ素子は、基板上
に積層された有機ＥＬ構造体と、この有機ＥＬ構造体上
に所定の空隙を設けて配置される封止板とを有する。こ
の有機ＥＬ構造体は、外気や水分等を遮断するために、
封止板と封止用接着剤とによって密閉されている。

【００１４】有機ＥＬ構造体と封止板との空間には、有
機ＥＬ素子を保護するために、熱伝導率が１．１×１０
^-1Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1以上、好ましくは４．１×１０^-1Ｗ・
ｍ^-1・Ｋ^-1以上の物質が封入されている。封止物質の熱
伝導率は、素子の寿命、特に低温駆動時の寿命に大きく
影響する。封止物質の熱伝導率が低いと、発光の際に発
生する熱が拡散しないので、有機ＥＬ素子の温度が上昇
してしまう。その結果、基板ガラス、有機層、無機電極
層各々の熱膨張係数が異なるために、構造体の界面に応
力が生じ、リークが発生してしまう。熱伝導率の上限は
特にない。

【００１５】また、有機ＥＬ素子の低温駆動時の寿命は
封止物質の粘度によっても非常に変化する。本発明の封
止物質の２５℃での粘度は、０．５〜２００ｃＰ、好ま
しくは１〜１５０ｃＰである。粘度が高くなると、温度
による粘度変化が大きくなる。その結果、発光の際の発
熱で有機ＥＬ素子の温度が上昇すると、各層の粘度の違
いから、構造体の界面に応力が生じ、リークが発生しや
すくなり、素子の劣化が引き起こされる。特に、温度変
化の大きいヒートサイクルや低温駆動に対する素子の耐
久性が低くなる。例えば、グリース等の高粘度の物質
は、低温駆動において、駆動開始から数時間でリークが
発生してしまうので、封止物質として好ましくない。ま
た、これより粘度が低くなると、直接的な弊害はない
が、沸点が低くなり、高温駆動において支障をきたして
しまう。

【００１６】この封止物質は、有機ＥＬ素子に悪影響を
与えないものが好ましい。具体的には、フッ素オイル、
シリコンオイル等の液体が好ましい。特に好ましいの
は、クロロトリフルオロエチレン、パーフルオロ炭化水
素、パーフルオロポリオキシアルキレンアルキルエーテ
ル、ポリジメチルシロキサンである。これらは単独で用
いても、２種以上を混合して用いてもよい。また、前記
の熱伝導率、粘度の範囲であるならば、他の物質を含ん
でいてもよい。これらは、住友スリーエム社製、商品名
フロリナート−４３等として市販されている。

【００１７】封止物質は、その平均重合度によっても、
熱伝導率、粘度が変化し、有機ＥＬ素子の寿命も変化す
る。好ましい重合度は、封止物質によって異なるが、ク
ロロトリフルオロエチレンの平均重合度は３〜８、特に
３〜６が好ましい。パーフルオロ炭化水素の数平均分子
量は２００〜９００、特に３００〜７００が好ましい。
パーフルオロポリオキシアルキレンアルキルエーテル、
好ましくはパーフルオロ（ポリオキシプロピレンエチル
エーテル）、パーフルオロ（ポリオキシエチレンエチル
エーテル）等の平均重合度は５〜３０、特に１０〜２０
が好ましい。ポリジメチルシロキサンの平均重合度は１
０〜３０、特に１５〜３０が好ましい。また、パーフル
オロ炭化水素はパーフルオロシクロアルカンでもよく、
１０員環と１４員環のもの、例えば、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）等が好ましい。

【００１８】有機ＥＬ素子は水分に極めて弱いため、封
止板の密着固定、封止物質の封入は、乾燥Ｎ₂やＡｒ、
Ｈｅ等の不活性ガス雰囲気下で行われることが好まし
い。封止物質の封入は、封止板を接着剤で固定するとき
に密閉しないように封入口を開けておくか、封止板に予
め封入口を設けておく。そして、封入する液体に浸けて
封止空間内の気体をこの液体で置換し、取り出して乾燥
させた後、再び接着剤で封入口を覆って密封する。封入
する液体に漬けて封止空間内を置換するとき、真空で封
止空間内の気体を引きながら行うことが好ましい。その
ときの圧力は、液体が飛ばない程度であればよいが、通
常、１０^-2〜１０^-3Ｐａ程度で行う。詳しくは実施例で
述べる。

【００１９】封止板の材料としては、好ましくは平板状
であって、ガラスや石英、樹脂等の透明ないし半透明材
料が挙げられるが、より好ましくはガラスが好ましい。
このようなガラス材として、例えば、ソーダ石灰ガラ
ス、鉛アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケ
イ酸ガラス、シリカガラス等のガラス組成のものが好ま
しい。また、その製板方法としては、ロールアウト法、
ダウンロード法、フュージョン法、フロート法等が好ま
しい。ガラス材の表面処理法としては、研磨加工処理、
ＳｉＯ₂バリヤーコート処理等が好ましい。これらの中
でも、フロート法で製板されたソーダ石灰ガラスで、表
面処理の無いガラス材が安価に使用でき、好ましい。

【００２０】封止板の高さを調整する手段としては、特
に制限されるものではないが、スペーサーを用いること
が好ましい。スペーサーを用いることにより、安価で、
容易に所望の高さを得ることができる。スペーサーの材
料としては、樹脂ビーズ、シリカビーズ、ガラスビー
ズ、ガラスファイバー等が挙げられ、特にガラスビーズ
等が好ましい。またその厚さとしては、通常、好ましく
は１〜５００μm 、より好ましくは１０〜２００μm 、
特に１０〜２０μm 、または１００〜２００μm程度も
のが好ましい。

【００２１】なお、封止板に凹部を形成した場合には、
スペーサーは使用しても、使用しなくてもよい。使用す
る場合の好ましい大きさとしては、前記範囲でよいが、
特に１０〜２０μm の範囲が好ましい。接着剤の塗布量
は、使用するスペーサーの大きさなどにより異なるが、
通常１〜１００mg／cm² 、より好ましくは１〜１０mg／
cm² 程度が好ましい。

【００２２】スペーサーは、封止用の接着剤とともに用
いることが好ましい。封止用接着剤とともに用いること
により、スペーサーの固定と、封止とを同時に行うこと
ができる。スペーサーは、通常、粒径の揃った粒状物で
あるが、その形状は特に限定されるものではなく、スペ
ーサーとしての機能に支障のないものであれば種々の形
状であってもよい。なお、スペーサーを接着剤自体が兼
ねても、スペーサーを封止板と一体に形成してもよい。

【００２３】接着剤としては、好ましくはカチオン硬化
タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を用いる。有
機ＥＬ積層構造体部分の各層構成材料のガラス転移温度
が１４０℃以下、特に８０〜１００℃程度である。その
ため、通常の熱硬化型の接着剤を用いると、その硬化温
度が１４０〜１８０℃程度であるので、接着剤の硬化の
際に有機ＥＬ構造体が軟化してしまい、特性の劣化が生
じてしまう。一方、紫外線硬化型接着剤の場合は、この
ような有機ＥＬ構造体の軟化は生じない。しかし、現在
一般に用いられている紫外線硬化型接着剤は、アクリル
系であるため、硬化の際に成分中のアクリルモノマーが
揮発し、それが上記有機ＥＬ構造体の各構成材料に悪影
響を及ぼし、その特性を劣化させてしまう。そこで、本
発明においては、以上のような問題のない、あるいは極
めて少ない接着剤である、上記のカチオン硬化タイプの
紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を用いることが好まし
い。

【００２４】なお、紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤と
して市販されているものの中には、紫外線加熱硬化併用
型のエポキシ樹脂接着剤が含まれる場合がある。この場
合には、ラジカル硬化タイプのアクリル系樹脂と加熱硬
化タイプのエポキシ樹脂が混合あるいは変性してある場
合が多く、前記のアクリル系樹脂のアクリルモノマーの
揮発の問題や熱硬化型エポキシ樹脂の硬化温度の問題が
解決していないので、本発明の有機ＥＬ素子に用いる接
着剤としては好ましくない。

【００２５】カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキ
シ樹脂接着剤とは、主たる硬化剤として紫外線等の光照
射による光分解でルイス酸触媒を放出するルイス酸塩型
硬化剤を含み、光照射により発生したルイス酸が触媒と
なって主成分であるエポキシ樹脂がカチオン重合型の反
応機構により重合し、硬化するタイプの接着剤である。

【００２６】上記接着剤の主成分であるエポキシ樹脂と
しては、エポキシ化オレフィン樹脂、脂環式エポキシ樹
脂、ノボラックエポキシ樹脂等が挙げられる。また、上
記硬化剤としては、芳香族ジアゾニウムのルイス酸塩、
ジアリルヨードニウムのルイス酸塩、トリアリルスルホ
ニウムのルイス酸塩、トリアリルセレニウムのルイス酸
塩等が挙げられる。

【００２７】成膜される有機ＥＬ素子構造体の高さは、
特に制限されるものではないが、通常１００〜１０００
nm、特に３００〜８００nmの範囲が好ましい。また、基
板の有機ＥＬ素子構造体成膜面から封止板の下端面まで
の距離としては、好ましくは２００μm 以下、特に８０
〜１５０μm 程度の範囲が好ましい。

【００２８】次に、図を参照しつつ本発明の有機ＥＬ素
子について説明する。図１は本発明の有機ＥＬ素子の概
略図である。本発明の有機ＥＬ素子は、基板１上に有機
ＥＬ構造体２と、この有機ＥＬ構造体２の上に所定の空
隙を有するように配置される封止板３と、この封止板３
の接続部に配置され、封止板３を基板１から所定の距離
に維持するスペーサー４と、封止板３を固定し、有機Ｅ
Ｌ構造体２を密閉するための封止用接着剤５を有する。
そして、有機ＥＬ構造体２と封止板３との空間に封止物
質６が封入されている。

【００２９】次に、本発明の有機ＥＬ素子を構成する有
機ＥＬ構造体について説明する。本発明の有機ＥＬ構造
体は、基板上にホール注入電極と、電子注入電極と、こ
れらの電極間に設けられた１種以上の有機層とを有す
る。有機層は、それぞれ少なくとも１層のホール輸送層
および発光層を有し、その上に電子注入電極を有し、さ
らに最上層として保護電極を設けてもよい。なお、ホー
ル輸送層はなくてもよい。電子注入電極は、蒸着、スパ
ッタ法等、好ましくはスパッタ法で成膜される仕事関数
の小さい金属、化合物または合金で構成される。

【００３０】ホール注入電極としては、通常、基板側か
ら発光した光を取り出す構造であるため、透明な電極が
好ましく、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）、ＩＺＯ
（亜鉛ドープ酸化インジウム）、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂ 、Ｉ
ｎ₂Ｏ₃ 等が挙げられるが、好ましくはＩＴＯ、ＩＺＯ
が好ましい。Ｉｎ₂Ｏ₃に対するＳｎＯ₂ の混合比は、
１〜２０wt％が好ましく、さらに好ましくは５〜１２wt
％が好ましい。Ｉｎ₂Ｏ₃ に対するＺｎＯの混合比は、
１〜２０wt％が好ましく、さらに好ましくは５〜１２wt
％が好ましい。その他にＳｎ、Ｔｉ、Ｐｂ等が酸化物の
形で、酸化物換算にして１wt％以下含まれていてもよ
い。

【００３１】ホール注入電極は、蒸着法等によっても形
成できるが、スパッタ法により形成することが好まし
い。ＩＴＯ、ＩＺＯ電極の形成にスパッタ法を用いる場
合、好ましくはＩｎ₂Ｏ₃にＳｎＯ₂ やＺｎＯをドープ
したターゲットを用いる。スパッタ法によりＩＴＯ透明
電極を成膜した場合、蒸着により成膜したものよりも発
光輝度の経時変化が少ない。スパッタ法としてはＤＣス
パッタが好ましく、その投入電力としては、０．１〜４
Ｗ／cm² の範囲が好ましい。特にＤＣスパッタ装置の電
力としては、好ましくは０．１〜１０Ｗ／cm²、特に
０．２〜５Ｗ／cm²の範囲が好ましい。また、成膜レー
トは２〜１００nm／min 、特に５〜５０nm／min の範囲
が好ましい。

【００３２】スパッタガスとしては、特に制限するもの
ではなく、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｋｒ、Ｘｅ等の不活性ガ
ス、あるいはこれらの混合ガスを用いればよい。このよ
うなスパッタガスのスパッタ時における圧力としては、
通常０．１〜２０Pa程度でよい。

【００３３】ホール注入電極の厚さは、ホール注入を十
分行える一定以上の厚さを有すれば良く、通常５〜５０
０nm、特に１０〜３００nmの範囲が好ましい。

【００３４】成膜される電子注入電極の構成材料として
は、電子注入を効果的に行う低仕事関数の物質が好まし
い。例えば、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｃ
ａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚ
ｒ、Ｃｓ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｇａ、Ｈｆ、Ｎｄ、Ｒｂ、Ｓ
ｃ、Ｓｍ、Ｔａ、Ｙ、Ｙｂ等の金属元素単体、あるい
は、ＢａＯ、ＢａＳ、ＣａＯ、ＨｆＣ、ＬａＢ₆、Ｍｇ
Ｏ、ＭｏＣ、ＮｂＣ、ＰｂＳ、ＳｒＯ、ＴａＣ、Ｔｈ
Ｃ、ＴｈＯ₂、ＴｈＳ、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＵＣ、ＵＮ、
ＵＯ₂、Ｗ₂Ｃ、Ｙ₂Ｏ₃、ＺｒＣ、ＺｒＮ、ＺｒＯ₂等の
化合物を用いると良い。また、安定性を向上させるため
には、金属元素を含む２成分、３成分の合金系を用いる
ことが好ましい。合金系としては、例えばＡｌ・Ｃａ
（Ｃａ：５〜２０at％）、Ａｌ・Ｉｎ（Ｉｎ：１〜１０
at％）、Ａｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：０．１〜２０at％未満）、
Ａｌ・Ｒ〔ＲはＹ，Ｓｃを含む希土類元素を表す〕等の
アルミニウム系合金やＩｎ・Ｍｇ（Ｍｇ：５０〜８０at
％）等が好ましい。これらの中でも、特にＡｌ単体やＡ
ｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：０．４〜６．５（ただし６．５を含ま
ず）at％）または（Ｌｉ：６．５〜１４at％）、Ａｌ・
Ｒ（Ｒ：０．１〜２５、特に０．５〜２０at％）等のア
ルミニウム系合金が、圧縮応力が発生しにくく、好まし
い。したがって、スパッタターゲットとしては、通常、
このような電子注入電極構成金属、合金を用いる。これ
らの仕事関数は４．５ｅＶ以下であり、特に仕事関数が
４．０ｅＶ以下の金属、合金が好ましい。

【００３５】電子注入電極の成膜にスパッタ法を用いる
ことにより、成膜された電子注入電極膜は、蒸着の場合
と比較して、スパッタされる原子や原子団が比較的高い
運動エネルギーを有するため、表面マイグレーション効
果が働き、有機層界面での密着性が向上する。また、プ
レスパッタにより真空中で表面酸化物層を除去したり、
逆スパッタにより有機層界面に吸着した水分や酸素を除
去できるので、クリーンな電極−有機層界面や電極を形
成でき、その結果、高品位で安定した有機ＥＬ素子が形
成できる。ターゲットとしては、前記組成範囲の合金
や、金属単独でも良く、これらに加えて添加成分のター
ゲットを用いても良い。さらに、蒸気圧の大きく異なる
材料の混合物をターゲットとして用いても、生成する膜
とターゲットとの組成のズレは少なく、蒸着法のように
蒸気圧等による使用材料の制限もない。また、蒸着法と
比較して、材料を長時間供給する必要がなく、膜厚や膜
質の均一性に優れ、生産性の点で有利である。

【００３６】スパッタ法により形成された電子注入電極
は緻密な膜なので、粗な蒸着膜と比較して、膜中への水
分の進入が非常に少なく、化学的安定性が高く、長寿命
の有機ＥＬ素子が得られる。

【００３７】スパッタ時のスパッタガスの圧力は、０．
１〜５Paの範囲が好ましく、この範囲でスパッタガスの
圧力を調節することにより、前記範囲のＬｉ濃度のＡｌ
Ｌｉ合金を容易に得ることができる。また、成膜中にス
パッタガスの圧力を前記範囲内で変化させることによ
り、上記Ｌｉ濃度勾配を有する電子注入電極を容易に得
ることができる。また、成膜ガス圧力と基板ターゲット
間距離の積が２０〜６５Pa・cmを満たす成膜条件にする
ことが好ましい。

【００３８】スパッタガスは、通常のスパッタ装置に使
用される不活性ガスや、反応性スパッタではこれに加え
てＮ₂、Ｈ₂、Ｏ₂、Ｃ₂Ｈ₄、ＮＨ₃等の反応性ガスが使用
可能である。

【００３９】スパッタ法としてはＲＦ電源を用いた高周
波スパッタ法等も可能であるが、成膜レートの制御が容
易であり、有機ＥＬ素子構造体へのダメージを少なくす
るためにはＤＣスパッタ法を用いることが好ましい。Ｄ
Ｃスパッタ装置の電力としては、好ましくは０．１〜１
０Ｗ／cm²、特に０．５〜７Ｗ／cm²の範囲が好ましい。
また、成膜レートは５〜１００nm／min 、特に１０〜５
０nm／min の範囲が好ましい。

【００４０】電子注入電極薄膜の厚さは、電子注入を十
分行える一定以上の厚さとすれば良く、１nm以上、好ま
しくは３nm以上とすればよい。また、その上限値には特
に制限はないが、通常、膜厚は３〜５００nm程度とすれ
ばよい。

【００４１】本発明の有機ＥＬ素子は、電子注入電極の
上、つまり有機層と反対側に保護電極を設けてもよい。
保護電極を設けることにより、電子注入電極が外気や水
分等から保護され、構成薄膜の劣化が防止され、電子注
入効率が安定し、素子寿命が飛躍的に向上する。また、
この保護電極は、非常に低抵抗であり、電子注入電極の
抵抗が高い場合には配線電極としての機能も有する。こ
の保護電極は、Ａｌ、Ａｌおよび遷移金属（ただしＴｉ
を除く）、Ｔｉまたは窒化チタン（ＴｉＮ）のいずれか
１種または２種以上を含有し、これらを単独で用いた場
合、それぞれ保護電極中に少なくとも、Ａｌ：９０〜１
００at％、Ｔｉ：９０〜１００at％、ＴｉＮ：９０〜１
００ mol％程度含有されていることが好ましい。また、
２種以上用いるときの混合比は任意であるが、ＡｌとＴ
ｉの混合では、Ｔｉの含有量は１０at％以下が好まし
い。また、これらを単独で含有する層を積層してもよ
い。特にＡｌ、Ａｌおよび遷移金属は、後述の配線電極
として用いた場合、良好な効果が得られ、ＴｉＮは耐腐
食性が高く、封止膜としての効果が大きい。ＴｉＮは、
その化学量論組成から１０％程度偏倚していてもよい。
さらに、Ａｌおよび遷移金属の合金は、遷移金属、特に
Ｓｃ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｄ，Ｔａ，Ｃｕ，Ｓｉ，Ｃ
ｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｐｄ，ＰｔおよびＷ等を、好ま
しくはこれらの総計が１０at％以下、さらに好ましくは
５at％以下、特に好ましくは２at％以下含有していても
よい。遷移金属の含有量が少ないほど、配線材として機
能させた場合の薄膜抵抗は下げられる。

【００４２】保護電極の厚さは、電子注入効率を確保
し、水分や酸素あるいは有機溶媒の進入を防止するた
め、一定以上の厚さとすればよく、好ましくは５０nm以
上、さらに好ましくは１００nm以上、特に好ましくは１
００〜１０００nmの範囲が好ましい。保護電極層が薄す
ぎると、本発明の効果が得られず、また、保護電極層の
段差被覆性が低くなってしまい、端子電極との接続が十
分ではなくなる。一方、保護電極層が厚すぎると、保護
電極層の応力が大きくなるため、ダークスポットの成長
速度が速くなってしまう。なお、配線電極として機能さ
せる場合の厚さは、電子注入電極の膜厚が薄いために膜
抵抗が高く、これを補う場合には通常１００〜５００nm
程度、その他の配線電極として機能される場合には１
００〜３００nm程度である。

【００４３】電子注入電極と保護電極とを併せた全体の
厚さとしては、特に制限はないが、通常１００〜１００
０nm程度とすればよい。

【００４４】電極成膜後に、前記保護電極に加えて、Ｓ
ｉＯ_X 等の無機材料、テフロン、塩素を含むフッ化炭素
重合体等の有機材料等を用いた保護膜を形成してもよ
い。保護膜は透明でも不透明であってもよく、保護膜の
厚さは５０〜１２００nm程度とする。保護膜は、前記の
反応性スパッタ法の他に、一般的なスパッタ法、蒸着
法、ＰＥＣＶＤ法等により形成すればよい。

【００４５】そして、素子の有機層や電極の酸化を防ぐ
ために、素子上に封止板を配置する。封止板は、湿気等
の侵入を防ぐために、前記の封止用接着材を用いて、ガ
ラス板等の封止板を接着し密封する。ガラス板以外にも
金属板、プラスチック板等を用いることもできる。

【００４６】次に、本発明のＥＬ素子に設けられる有機
物層について述べる。

【００４７】発光層は、ホール（正孔）および電子の注
入機能、それらの輸送機能、ホールと電子の再結合によ
り励起子を生成させる機能を有する。発光層には、比較
的電子的にニュートラルな化合物を用いることが好まし
い。

【００４８】ホール注入輸送層は、ホール注入電極から
のホールの注入を容易にする機能、ホールを安定に輸送
する機能および電子を妨げる機能を有するものであり、
電子注入輸送層は、陰電極からの電子の注入を容易にす
る機能、電子を安定に輸送する機能およびホールを妨げ
る機能を有するものである。これらの層は、発光層に注
入されるホールや電子を増大・閉じこめさせ、再結合領
域を最適化させ、発光効率を改善する。

【００４９】発光層の厚さ、ホール注入輸送層の厚さお
よび電子注入輸送層の厚さは、特に制限されないが、形
成方法によっても異なるが、通常５〜５００nm程度、特
に１０〜３００nmとすることが好ましい。

【００５０】ホール注入輸送層の厚さおよび電子注入輸
送層の厚さは、再結合・発光領域の設計によるが、発光
層の厚さと同程度または１／１０〜１０倍程度とすれば
よい。ホールまたは電子の各々の注入層と輸送層とを分
ける場合は、注入層は１nm以上、輸送層は１nm以上とす
るのが好ましい。このときの注入層、輸送層の厚さの上
限は、通常、注入層で５００nm程度、輸送層で５００nm
程度である。このような膜厚については、注入輸送層を
２層設けるときも同じである。

【００５１】本発明の有機ＥＬ素子の発光層には、発光
機能を有する化合物である蛍光性物質を含有させる。こ
のような蛍光性物質としては、例えば、特開昭６３−２
６４６９２号公報に開示されているような化合物、例え
ばキナクリドン、ルブレン、スチリル系色素等の化合物
から選択される少なくとも１種が挙げられる。また、ト
リス（８−キノリノラト）アルミニウム等の８−キノリ
ノールまたはその誘導体を配位子とする金属錯体色素な
どのキノリン誘導体、テトラフェニルブタジエン、アン
トラセン、ペリレン、コロネン、１２−フタロペリノン
誘導体等が挙げられる。さらには、特願平６−１１０５
６９号のフェニルアントラセン誘導体、特願平６−１１
４４５６号のテトラアリールエテン誘導体等を用いるこ
とができる。

【００５２】また、それ自体で発光が可能なホスト物質
と組み合わせて使用することが好ましく、ドーパントと
しての使用が好ましい。このような場合の発光層におけ
る化合物の含有量は０．０１〜１０wt% 、さらには０．
１〜５wt% であることが好ましい。ホスト物質と組み合
わせて使用することによって、ホスト物質の発光波長特
性を変化させることができ、長波長に移行した発光が可
能になるとともに、素子の発光効率や安定性が向上す
る。

【００５３】ホスト物質としては、キノリノラト錯体が
好ましく、さらには８−キノリノールまたはその誘導体
を配位子とするアルミニウム錯体が好ましい。このよう
なアルミニウム錯体としては、特開昭６３−２６４６９
２号、特開平３−２５５１９０号、特開平５−７０７３
３号、特開平５−２５８８５９号、特開平６−２１５８
７４号等に開示されているものを挙げることができる。

【００５４】具体的には、まず、トリス（８−キノリノ
ラト）アルミニウム、ビス（８−キノリノラト）マグネ
シウム、ビス（ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリノラト）亜
鉛、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウ
ムオキシド、トリス（８−キノリノラト）インジウム、
トリス（５−メチル−８−キノリノラト）アルミニウ
ム、８−キノリノラトリチウム、トリス（５−クロロ−
８−キノリノラト）ガリウム、ビス（５−クロロ−８−
キノリノラト）カルシウム、５，７−ジクロル−８−キ
ノリノラトアルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−
８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム、ポリ［亜
鉛（II）−ビス（８−ヒドロキシ−５−キノリニル）メ
タン］等がある。

【００５５】また、８−キノリノールまたはその誘導体
のほかに他の配位子を有するアルミニウム錯体であって
もよく、このようなものとしては、ビス（２−メチル−
８−キノリノラト）（フェノラト）アルミニウム(III)
、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（オルト−
クレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−
８−キノリノラト）（メタークレゾラト）アルミニウム
(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（パラ
−クレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル
−８−キノリノラト）（オルト−フェニルフェノラト）
アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノ
ラト）（メタ−フェニルフェノラト）アルミニウム(II
I) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（パラ−
フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−
メチル−８−キノリノラト）（２，３−ジメチルフェノ
ラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キ
ノリノラト）（２，６−ジメチルフェノラト）アルミニ
ウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）
（３，４−ジメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、
ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（３，５−ジメ
チルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチ
ル−８−キノリノラト）（３，５−ジ−tert−ブチルフ
ェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８
−キノリノラト）（２，６−ジフェニルフェノラト）ア
ルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラ
ト）（２，４，６−トリフェニルフェノラト）アルミニ
ウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）
（２，３，６−トリメチルフェノラト）アルミニウム(I
II) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，
３，５，６−テトラメチルフェノラト）アルミニウム(I
II) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（１−ナ
フトラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８
−キノリノラト）（２−ナフトラト）アルミニウム(II
I) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）
（オルト−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、
ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（パラ−
フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，
４−ジメチル−８−キノリノラト）（メタ−フェニルフ
ェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチ
ル−８−キノリノラト）（３，５−ジメチルフェノラ
ト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８
−キノリノラト）（３，５−ジ−tert−ブチルフェノラ
ト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−４−エチ
ル−８−キノリノラト）（パラ−クレゾラト）アルミニ
ウム(III) 、ビス（２−メチル−４−メトキシ−８−キ
ノリノラト）（パラ−フェニルフェノラト）アルミニウ
ム(III) 、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリ
ノラト）（オルト−クレゾラト）アルミニウム(III) 、
ビス（２−メチル−６−トリフルオロメチル−８−キノ
リノラト）（２−ナフトラト）アルミニウム(III) 等が
ある。

【００５６】このほか、ビス（２−メチル−８−キノリ
ノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（２−
メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス
（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）アルミニウム
(III) −μ−オキソ−ビス（２，４−ジメチル−８−キ
ノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス（４−エチル−
２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −
μ−オキソ−ビス（４−エチル−２−メチル−８−キノ
リノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−４
−メトキシキノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オ
キソ−ビス（２−メチル−４−メトキシキノリノラト）
アルミニウム(III) 、ビス（５−シアノ−２−メチル−
８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−
ビス（５−シアノ−２−メチル−８−キノリノラト）ア
ルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−５−トリフルオ
ロメチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ
−オキソ−ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル
−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 等であっても
よい。

【００５７】このほかのホスト物質としては、特願平６
−１１０５６９号に記載のフェニルアントラセン誘導体
や特願平６−１１４４５６号に記載のテトラアリールエ
テン誘導体なども好ましい。

【００５８】発光層は電子注入輸送層を兼ねたものであ
ってもよく、このような場合はトリス（８−キノリノラ
ト）アルミニウム等を使用することが好ましい。これら
の蛍光性物質を蒸着すればよい。

【００５９】また、発光層は、必要に応じて、少なくと
も１種のホール注入輸送性化合物と少なくとも１種の電
子注入輸送性化合物との混合層とすることも好ましく、
さらに、この混合層中にドーパントを含有させることが
好ましい。このような混合層における化合物の含有量
は、０．０１〜２０wt% 、さらには０．１〜１５wt% と
することが好ましい。

【００６０】混合層では、キャリアのホッピング伝導パ
スができるため、各キャリアは極性的に有利な物質中を
移動し、逆の極性のキャリア注入は起こりにくくなるた
め、有機化合物がダメージを受けにくくなり、素子寿命
がのびるという利点がある。また、前述のドーパントを
このような混合層に含有させることにより、混合層自体
のもつ発光波長特性を変化させることができ、発光波長
を長波長に移行させることができるとともに、発光強度
を高め、素子の安定性を向上させることもできる。

【００６１】混合層に用いられるホール注入輸送性化合
物および電子注入輸送性化合物は、各々、後述のホール
注入輸送層用の化合物および電子注入輸送層用の化合物
の中から選択すればよい。なかでも、ホール注入輸送層
用の化合物としては、強い蛍光を持ったアミン誘導体、
例えばホール輸送材料であるトリフェニルジアミン誘導
体、さらにはスチリルアミン誘導体、芳香族縮合環を持
つアミン誘導体を用いるのが好ましい。

【００６２】電子注入輸送性の化合物としては、キノリ
ン誘導体、さらには８−キノリノールないしその誘導体
を配位子とする金属錯体、特にトリス（８−キノリノラ
ト）アルミニウム（Ａｌｑ３）を用いることが好まし
い。また、上記のフェニルアントラセン誘導体、テトラ
アリールエテン誘導体を用いるのも好ましい。

【００６３】ホール注入輸送層用の化合物としては、強
い蛍光を持ったアミン誘導体、例えば上記のホール輸送
材料であるトリフェニルジアミン誘導体、さらにはスチ
リルアミン誘導体、芳香族縮合環を持つアミン誘導体を
用いるのが好ましい。

【００６４】この場合の混合比は、それぞれのキャリア
移動度とキャリア濃度によるが、一般的には、ホール注
入輸送性化合物の化合物／電子注入輸送機能を有する化
合物の重量比が、１／９９〜９９／１、さらに好ましく
は１０／９０〜９０／１０、特に好ましくは２０／８０
〜８０／２０程度となるようにすることが好ましい。

【００６５】また、混合層の厚さは、分子層一層に相当
する厚み以上で、有機化合物層の膜厚未満とすることが
好ましい。具体的には１〜８５nmとすることが好まし
く、さらには５〜６０nm、特には５〜５０nmとすること
が好ましい。

【００６６】また、混合層の形成方法としては、異なる
蒸着源より蒸発させる共蒸着が好ましいが、蒸気圧（蒸
発温度）が同程度あるいは非常に近い場合には、予め同
じ蒸着ボード内で混合させておき、蒸着することもでき
る。混合層は化合物同士が均一に混合している方が好ま
しいが、場合によっては、化合物が島状に存在するもの
であってもよい。発光層は、一般的には、有機蛍光物質
を蒸着するか、あるいは樹脂バインダー中に分散させて
コーティングすることにより、発光層を所定の厚さに形
成する。

【００６７】また、ホール注入輸送層には、例えば、特
開昭６３−２９５６９５号公報、特開平２−１９１６９
４号公報、特開平３−７９２号公報、特開平５−２３４
６８１号公報、特開平５−２３９４５５号公報、特開平
５−２９９１７４号公報、特開平７−１２６２２５号公
報、特開平７−１２６２２６号公報、特開平８−１００
１７２号公報、ＥＰ０６５０９５５Ａ１等に記載されて
いる各種有機化合物を用いることができる。例えば、テ
トラアリールベンジシン化合物（トリアリールジアミン
ないしトリフェニルジアミン：ＴＰＤ）、芳香族三級ア
ミン、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリア
ゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を有する
オキサジアゾール誘導体、ポリチオフェン等である。こ
れらの化合物は２種以上を併用してもよく、併用すると
きは別層にして積層したり、混合したりすればよい。

【００６８】ホール注入輸送層をホール注入層とホール
輸送層とに分けて設層する場合は、ホール注入輸送層用
の化合物のなかから好ましい組合せを選択して用いるこ
とができる。このとき、ホール注入電極（ＩＴＯ等）側
からイオン化ポテンシャルの小さい化合物の層の順に積
層することが好ましい。また、陽電極表面には薄膜性の
良好な化合物を用いることが好ましい。このような積層
順については、ホール注入輸送層を２層以上設けるとき
も同様である。このような積層順とすることによって、
駆動電圧が低下し、電流リークの発生やダークスポット
の発生・成長を防ぐことができる。また、素子化する場
合、蒸着を用いているので１〜１０nm程度の薄い膜も均
一かつピンホールフリーとすることができるため、ホー
ル注入層にイオン化ポテンシャルが小さく、可視部に吸
収をもつような化合物を用いても、発光色の色調変化や
再吸収による効率の低下を防ぐことができる。ホール注
入輸送層は、発光層等と同様に上記の化合物を蒸着する
ことにより形成することができる。

【００６９】また、必要に応じて設けられる電子注入輸
送層には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム
（Ａｌｑ３）等の８−キノリノールまたはその誘導体を
配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、オキ
サジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導
体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニ
ルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体等を用い
ることができる。電子注入輸送層は発光層を兼ねたもの
であってもよく、このような場合はトリス（８−キノリ
ノラト）アルミニウム等を使用することが好ましい。電
子注入輸送層の形成は、発光層と同様に、蒸着等によれ
ばよい。

【００７０】電子注入輸送層を電子注入層と電子輸送層
とに分けて積層する場合には、電子注入輸送層用の化合
物の中から好ましい組み合わせを選択して用いることが
できる。このとき、電子注入電極側から電子親和力の値
の大きい化合物の順に積層することが好ましい。このよ
うな積層順については、電子注入輸送層を２層以上設け
るときも同様である。

【００７１】基板に色フィルター膜や蛍光性物質を含む
色変換膜、あるいは誘電体反射膜を用いて発光色をコン
トロールしてもよい。

【００７２】色フィルター膜には、液晶ディスプレイ等
で用いられているカラーフィルターを用いれば良いが、
有機ＥＬ素子の発光する光に合わせてカラーフィルター
の特性を調整し、取り出し効率・色純度を最適化すれば
よい。

【００７３】また、ＥＬ素子材料や蛍光変換層が光吸収
するような短波長の外光をカットできるカラーフィルタ
ーを用いれば、素子の耐光性・表示のコントラストも向
上する。

【００７４】また、誘電体多層膜のような光学薄膜を用
いてカラーフィルターの代わりにしても良い。

【００７５】蛍光変換フィルター膜は、ＥＬ発光の光を
吸収し、蛍光変換膜中の蛍光体から光を放出させること
で、発光色の色変換を行うものであるが、組成として
は、バインダー、蛍光材料、光吸収材料の三つから形成
される。

【００７６】蛍光材料は、基本的には蛍光量子収率が高
いものを用いれば良く、ＥＬ発光波長域に吸収が強いこ
とが望ましい。実際には、レーザー色素などが適してお
り、ローダミン系化合物・ペリレン系化合物・シアニン
系化合物・フタロシアニン系化合物（サブフタロ等も含
む）ナフタロイミド系化合物・縮合環炭化水素系化合物
・縮合複素環系化合物・スチリル系化合物・クマリン系
化合物等を用いればよい。

【００７７】バインダーは、基本的に蛍光を消光しない
ような材料を選べば良く、フォトリソグラフィー・印刷
等で微細なパターニングが出来るようなものが好まし
い。また、ＩＴＯ、ＩＺＯの成膜時にダメージを受けな
いような材料が好ましい。

【００７８】光吸収材料は、蛍光材料の光吸収が足りな
い場合に用いるが、必要のない場合は用いなくても良
い。また、光吸収材料は、蛍光性材料の蛍光を消光しな
いような材料を選べば良い。

【００７９】ホール注入輸送層、発光層および電子注入
輸送層の形成には、均質な薄膜が形成できることから、
真空蒸着法を用いることが好ましい。真空蒸着法を用い
た場合、アモルファス状態または結晶粒径が０．１μm
以下の均質な薄膜が得られる。結晶粒径が０．１μm を
超えていると、不均一な発光となり、素子の駆動電圧を
高くしなければならなくなり、電荷の注入効率も著しく
低下する。

【００８０】真空蒸着の条件は特に限定されないが、１
０^-4Pa以下の真空度とし、蒸着速度は０．０１〜１nm／
sec 程度とすることが好ましい。また、真空中で連続し
て各層を形成することが好ましい。真空中で連続して形
成すれば、各層の界面に不純物が吸着することを防げる
ため、高特性が得られる。また、素子の駆動電圧を低く
したり、ダークスポットの成長・発生を抑えたりするこ
とができる。

【００８１】これら各層の形成に真空蒸着法を用いる場
合において、１層に複数の化合物を含有させる場合、化
合物を入れた各ボートを個別に温度制御して共蒸着する
ことが好ましい。

【００８２】本発明の有機ＥＬ素子は、通常、直流駆動
型のＥＬ素子として用いられるが、交流駆動またはパル
ス駆動とすることもできる。印加電圧は、通常、２〜２
０V程度とされる。

【００８３】

【実施例】次に実施例を示し、本発明をより具体的に説
明する。＜実施例１＞コーニング社製７０５９ガラス基板上に、
ＩＴＯ透明電極（ホール注入電極）を膜厚８５nmで６４
ドット×７ラインの画素（一画素当たり２８０×２８０
μm）を構成するよう成膜、パターニングした。そし
て、パターニングされたホール注入電極が形成された基
板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波
洗浄し、煮沸エタノール中から引き上げて乾燥した。次
いで、表面をＵＶ／Ｏ₃洗浄した後、真空蒸着装置の基
板ホルダーに固定して、槽内を１×１０^-4Pa以下まで減
圧した。そして、４，４’，４”−トリス（−Ｎ−（３
−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニ
ルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）を蒸着速度０.２nm／se
c.で４０nmの厚さに蒸着し、ホール注入層とした。次
に、減圧状態を保ったまま、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−
Ｎ，Ｎ’−ｍ−トリル−４，４’−ジアミノ−１，１’
−ビフェニル（以下、ＴＰＤ）を蒸着速度０．２nm／se
c.で３５nmの厚さに蒸着し、ホール輸送層とした。次
に、減圧を保ったまま、トリス（８−キノリノラト）ア
ルミニウム（以下、Ａｌｑ3 ）を蒸着速度０.２nm／se
c.で５０nmの厚さに蒸着して、電子注入輸送・発光層と
した。次に、減圧を保ったまま、ＭｇＡｇを共蒸着（２
元蒸着）で蒸着速度比Ｍｇ：Ａｇ＝１：１０にて２００
nmの厚さに成膜し、電子注入電極とした。さらに、減圧
を保ったまま、このＥＬ素子基板をスパッタ装置に移
し、Ａｌターゲットを用いたＤＣスパッタ法により、ス
パッタ圧力０．３PaにてＡｌ保護電極を２００nmの厚さ
に成膜した。この時、スパッタガスにはＡｒを用い、投
入電力は５００Ｗ、ターゲットの大きさは４インチ径、
基板とターゲットの距離は９０mmとした。

【００８４】このようにして作成した有機ＥＬ構造体を
Ａｒガスを流通させたグローブボックスに移した。次い
で、ガラス基板上に、紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤
として市販されているスリーボンド製の３０Ｙ２９６Ｄ
を用い、これを未硬化の状態で１００mg塗布した。この
とき、密閉しないように幅約２mmの封入口を開けておい
た。そして、封止板として、別のコーニング社製７０５
９ガラスを重ねて、基板同士を摺り合わせながら３kg／
cm² の圧力で加圧し、ガラス基板と封止板間に接着剤の
薄層を形成した。このとき、接着剤中には７μm のスペ
ーサーを１wt％分散させ、接着剤の膜厚が７μm となる
ようにした。そして、ガラス基板越しに接着剤面に対し
て、メタルハライドランプを用い、積算光量が６０００
mJとなるようにＵＶ光を照射し、接着剤を硬化させた。

【００８５】次いで、この有機ＥＬ素子を、平均重合度
５のクロロトリフルオロエチレン液体に漬け込み、６．
７×１０^-3Ｐａで２分間真空引きを行い、その後、常圧
に戻して１０分間おいて、封止内の気体をクロロトリフ
ルオロエチレンで置換した。

【００８６】封止内が置換されたら、有機ＥＬ素子を液
体から取り出し、乾燥した。次いで、封入口を覆うよう
に接着剤を少量付け、６．７×１０^-3Ｐａで真空引きを
行い、封入口に接着剤を入り込ませた後、ＵＶ光を照射
し、接着剤を硬化させ、完全に密閉した。

【００８７】（リークの発生の評価）得られた有機ＥＬ
素子に、大気雰囲気中で直流電圧を印加し、１０mA／cm
² の定電流密度で駆動し、初期状態ではダークスポット
の発生が認められないことを確認した。次いで、温度−
４０℃、湿度９５％の条件下で駆動させ、リークの発生
について評価した。その結果を表１に示す。

【００８８】

【表１】

【００８９】＜実施例２＞実施例１において、封止物質
を平均重合度１６のポリジメチルシロキサンとした他は
実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得、実施例１と同
様にして評価した。その結果を表１示す。

【００９０】＜実施例３＞実施例１において、封止物質
を平均重合度２８のポリジメチルシロキサンとした他は
実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得、実施例１と同
様にして評価した。その結果を表１示す。

【００９１】＜実施例４＞実施例１において、封止物質
を住友スリーエム社製、商品名フロリナート−４３（数
平均分子量６７１のパーフルオロ炭化水素）とした他は
実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得、実施例１と同
様にして評価した。その結果を表１示す。

【００９２】＜実施例５＞実施例１において、封止物質
をパーフルオロ-1-メチルデカリンとした他は実施例１
と同様にして有機ＥＬ素子を得、実施例１と同様にして
評価した。その結果を表１示す。

【００９３】＜実施例６＞実施例１において、封止物質
を平均重合度１５〜１６のパーフルオロ（ポリオキシプ
ロピレンエチルエーテル）とした他は実施例１と同様に
して有機ＥＬ素子を得、実施例１と同様にして評価し
た。その結果を表１示す。

【００９４】＜実施例７＞実施例１において、封止物質
をパーフルオロ（テトラデカヒドロフェナントレン）と
した他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得、実施
例１と同様にして評価した。その結果を表１示す。

【００９５】＜比較例１＞実施例１において、封止板接
着時にＡｒ雰囲気下で封入口を開けずに一度で密閉し
て、封止物質をＡｒとした他は実施例１と同様にして有
機ＥＬ素子を得、実施例１と同様にして評価した。その
結果を表１示す。

【００９６】＜比較例２＞比較例１において、封止物質
を空気とした他は比較例１と同様にして有機ＥＬ素子を
得、実施例１と同様にして評価した。その結果を表１示
す。

【００９７】＜比較例３＞実施例１において、封止物質
を平均重合度１０のクロロトリフルオロエチレングリー
スとした他は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を得、
実施例１と同様にして評価した。その結果を表１示す。

【００９８】表１から明らかなように、本発明の有機Ｅ
Ｌ素子は、低温駆動において、リークの発生が非常に抑
制され、長寿命である。

【００９９】

【発明の効果】以上のように、本発明により、特に低温
駆動において、経時劣化が少なく、初期性能を長期間維
持できる長寿命の有機ＥＬ素子を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機ＥＬ素子の概略断面図である。

【符号の説明】

１基板２有機ＥＬ構造体３封止板４スペーサー５封止用接着剤６封止物質

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鬼塚理東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に積層された有機ＥＬ構造体と、
前記有機ＥＬ構造体上に所定の空隙を設けて配置される
封止板とを有し、前記有機ＥＬ構造体が前記封止板と封止用接着剤とによ
って密閉空間が形成されており、前記密閉空間に、熱伝導率が１．１×１０^-1Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1以上、２５℃における粘度が０．５〜２００ｃＰである封止物
質が封入されている有機ＥＬ素子。
【請求項２】前記封止物質の熱伝導率が４．１×１０
^-1Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1以上である請求項１の有機ＥＬ素子。
【請求項３】前記封止物質の２５℃における粘度が１
〜１５０ｃＰである請求項１または２の有機ＥＬ素子。
【請求項４】前記封止物質が、数平均分子量２００〜９００のパーフルオロ炭化水素、平均重合度５〜３０のパーフルオロポリオキシアルキレ
ンアルキルエーテル、１０または１４員環のパーフルオロシクロアルカン、平均重合度３〜８のクロロトリフルオロエチレンおよび
平均重合度１０〜３０のポリジメチルシロキサンのいず
れか１種以上を含有する請求項１〜３いずれかの有機Ｅ
Ｌ素子。