WO2007049470A1 - 有機エレクトロルミネッセンス素子、液晶表示装置及び照明装置 - Google Patents

有機エレクトロルミネッセンス素子、液晶表示装置及び照明装置 Download PDF

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WO2007049470A1
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light emitting
light
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Tomoyuki Nakayama
Nobuhiko Takashima
Masaaki Murayama
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Konica Minolta Holdings, Inc.
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    • H10K50/125—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light

Definitions

  • the present invention relates to an organic electoluminescence element, a liquid crystal display device, and a lighting device.
  • ELD electoluminescence display
  • organic EL devices organic electroluminescence devices
  • Inorganic EL devices have been used as planar light sources, but high AC voltages are required to drive light-emitting devices.
  • An organic EL device has a structure in which a light-emitting layer containing a compound that emits light is sandwiched between a cathode and an anode, and injects electrons and holes into the light-emitting layer and recombines them to make excitons (exciton).
  • the organic EL element is also a major feature that it is a surface light source, unlike a main light source that has been conventionally used in practice, such as a light emitting diode.
  • Applications that can make effective use of this characteristic include lighting sources and backlights for various displays. In particular, it can be suitably used as a backlight for liquid crystal full-color displays, where demand has increased significantly in recent years.
  • a white light source When used as a backlight of such a full color display, it is used as a white light source.
  • a light emitting material is prepared in one device and white is obtained by mixing colors.Multicolored light-emitting pixels, for example, blue * green and red are separately applied and emitted simultaneously.
  • a method of obtaining a white color by mixing colors a method of obtaining a white color using a color conversion dye (for example, a combination of a blue light emitting material and a color conversion fluorescent dye), and the like.
  • white light is obtained by mixing two colors of light emitting materials having complementary colors in the element, for example, a blue light emitting material and a yellow light emitting material.
  • Method There is a method to obtain white color by mixing three colors of light emitting materials of blue * green 'red', but when the color reproducibility and light loss in the color filter are reduced, the viewpoint power is always blue ⁇ green 'red A method of mixing colors using three colors of light emitting materials is preferred.
  • white organic EL elements can be obtained by doping high-efficiency phosphors of blue, green, and red as light emitting materials (for example, Patent Document 1, (See 2).
  • the organic EL element suffers from significant deterioration in its light emission characteristics due to exposure to air and moisture. Even in organic EL devices using phosphorescent materials, deterioration due to exposure to air and moisture is significant.
  • sealing cap cans made of metal cans are used as adhesives on organic EL element substrates.
  • An organic electoluminescence panel formed by a method of sealing and bonding the organic layer has been proposed. This is a sealed space, filled with an inert gas in the sealed space, and a hygroscopic material (cross-sectional view of a conventional lighting device using an organic EL element in FIG. 7). ) O For this reason, although the organic EL element itself is extremely thin, it has the thickness of the sealing member and the space for placing the hygroscopic material. It becomes a thick element!
  • Patent Document 5 it is proposed that sealing is performed with a moisture-proof film. Since sealing space is atmospheric pressure in film sealing, expansion and contraction due to temperature change or atmospheric pressure change due to use environment As a result of this, the sealing space volume changes, and when this is repeated, stress is generated at the bonded part, and cracks and separation at the bonding interface occur, so that external oxygen and moisture permeate to deteriorate the element. It was something to come. In addition, the pressure change of expansion and contraction also acts on the NORIA film, inducing the occurrence of cracks in the NORIA layer.
  • the present invention has been made for the purpose of obtaining a thin and compact organic EL device, particularly an organic EL device using a phosphorescent material, which is more durable.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 6-207170
  • Patent Document 2 JP-A-2004-235168
  • Patent Document 3 U.S. Patent No. 6,097,147
  • Patent Document 4 Pamphlet of International Publication No.02Z5011013
  • Patent Document 5 JP-A-11-162634
  • Non-patent literature 1 MA Baldo et al., Nature, 395 ⁇ , 151-154 (1998)
  • Non-patent literature 2 MA Baldo et al., Nature, 403 ⁇ , 17, 750-753 (200 0) Year)
  • An object of the present invention is to provide a high-intensity organic light emitting device having a thin and compact sealing structure, excellent heat resistance at the time of sealing, and having little color unevenness, in particular, a phosphorescent emitter.
  • An object of the present invention is to provide an electroluminescent device, a liquid crystal display device using the same, and an illumination device.
  • the light emitting layer has at least 440 to 490 nm, 500 to 550 nm, and three kinds of light emitters having a maximum emission wavelength at 590 to 640 nm, and at least two of them are phosphorescent light emitters.
  • the substrate is Water vapor permeability is 10
  • the organic electroreluminescence element according to 1 or 2 which is a flexible film of 3 g / m 2 ′ 24 h or less.
  • the oxygen permeability excessive is lmlZm 2 '24h'MPa less, the water vapor permeability of 10- 2 gZm 2' 24h or less 4.
  • a liquid crystal display device comprising the organic electroluminescence device according to any one of 1 to 4 as a backlight.
  • An illuminating device characterized by using the organic electoluminescence element according to any one of 1 to 4 as a light source.
  • a thin and compact sealing structure excellent heat resistance at the time of sealing, little color unevenness, and high brightness having an organic electoluminescence device, particularly a phosphorescent emitter. It was possible to provide an organic electoluminescence device, a liquid crystal display device using the same, and an illumination device.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a layer structure of a barrier film and its density profile.
  • ⁇ 2 Schematic diagram showing an example of an atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus for treating a substrate
  • ⁇ 3 A diagram showing an example of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing another example of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic view of a lighting device.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a lighting device formed by a conventional organic EL element. Explanation of symbols
  • the emission color of the organic EL element of the present invention is shown in Fig. 4.16 on page 108 of "New Color Science Handbook” (edited by the Japan Society for Color Science, University of Tokyo Press, 1985). Therefore, it is determined by the color when the result measured with the spectral radiance meter CS-1000 (Corporation Minolta Sensing) is applied to the CIE chromaticity coordinates.
  • the emission spectrum of the organic EL device of the present invention has a maximum emission wavelength of 440 to 490 nm (hereinafter referred to as blue region), 500 to 540 nm (hereinafter referred to as green region), 600 to 640 nm ( (Hereinafter referred to as the red region) At least three light emitting layers with different emission wavelengths existing in each region It is preferable to have.
  • the light emission spectrum of the entire device is preferably such that the emission maximum wavelength is in each region of 440 to 490 nm, 500 to 540 nm, and 600 to 640 nm.
  • the minimum emission intensity between the maximum wavelengths is 60% or less of the emission maximum intensity in the adjacent wavelength region, and any of the blue region, between the green regions or between the green region and the red region is 45% or less. It is preferable that the minimum emission wavelength between the blue region and the green region is 70 to 510 nm, and the minimum emission wavelength between the green region and the red region is 570 to 600 nm. More preferably, when forming a light emitting panel or a liquid crystal display device, the spectral transmission characteristic of the color filter and the minimum emission wavelength are adjusted so as to satisfy the following relationship.
  • ⁇ 1 is the minimum emission wavelength between the blue region and the green region
  • ⁇ 2 is the minimum emission wavelength between the green region and the red region
  • ⁇ is a blue color filter in the wavelength range of 450 to 550 nm.
  • GR is a wavelength where the product of the transmittance of the green pixel of the color filter and the transmittance of the red pixel in the wavelength range of 550 to 630 nm is maximized.
  • the light emitting layer unit has at least three light emitting layers having different emission wavelengths and has a non-light emitting intermediate layer between each light emitting layer.
  • the organic EL element material that can be used in the present invention is not particularly limited, but it is a compound having a glass transition temperature of 100 ° C or higher, which is at least 80% by mass of the organic material used for all organic layers. 90% by mass or more preferably has a glass transition temperature of 100 ° C. or more. The glass transition temperature is more preferably 120 ° C or higher.
  • the light emitting layer according to the present invention is a layer that emits light by recombination of electrons and holes injected from an electrode, an electron transport layer, or a hole transport layer, and the light emitting portion is within the layer of the light emitting layer. It may be the interface between the light emitting layer and the adjacent layer.
  • the configuration of the light emitting layer according to the present invention is not particularly limited as long as the light emission maximum wavelength satisfies the above requirements, but the light emission maximum wavelength is in the blue region and the green region in the blue region.
  • the green light emitting layer has at least three light emitting layers including a red light emitting layer in the red region.
  • a layer having a maximum emission wavelength of 440 to 490 nm is referred to as a blue light-emitting layer, and 50
  • a layer having a thickness of 0 to 540 nm is referred to as a green light emitting layer, and a layer having a wavelength range of 600 to 640 nm is referred to as a red light emitting layer.
  • At least one of the light emitting materials is a phosphorescent light emitter.
  • the emission spectrum of the organic EL device of the present invention has a maximum emission wavelength of 440 to 490 nm (hereinafter referred to as the blue region), 500 to 540 nm (hereinafter referred to as the green region), and 600 to 640 nm. It is preferable that each region (hereinafter referred to as a red region) has at least three light-emitting materials having different emission wavelengths and at least two of them are phosphorescent emitters.
  • the total thickness of the light emitting layers in the present invention is preferably 30 nm or less. More preferably, it is preferably 20 nm or less because a lower driving voltage can be obtained.
  • the total thickness of the light emitting layer is a thickness including the intermediate layer when a non-light emitting intermediate layer exists between the light emitting layers.
  • the film thickness of each light emitting layer is preferably adjusted to a range of 2 to 25 nm, more preferably adjusted to a range of 2 to 20 nm. There are no particular restrictions on the relationship between the thicknesses of the blue, green, and red light emitting layers.
  • a light emitting dopant or host compound described later is formed by a known thin film method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an LB method, or an ink jet method. Can be formed.
  • a plurality of luminescent compounds may be mixed in each light-emitting layer within the range that maintains the above spectral shape requirements. You can mix the body in the same light-emitting layer.
  • the light emitting layer contains a host compound and a light emitting dopant (also referred to as a light emitting dopant complex) to emit light from the dopant.
  • a light emitting dopant also referred to as a light emitting dopant complex
  • the host compound contained in the light emitting layer of the organic EL device of the present invention a compound having a phosphorescence quantum yield of phosphorescence emission at room temperature (25 ° C) of less than 0.1 is preferable. More preferably, the phosphorescence quantum yield is less than 0.01. Further, among the compounds contained in the light emitting layer, the mass ratio in the layer is preferably 20% or more.
  • the host compound a known host compound may be used alone, or a plurality of types may be used in combination. By using a plurality of types of host compounds, it is possible to adjust the movement of electric charges, and the organic EL device can be made highly efficient. In addition, by using a plurality of kinds of light emitting dopants described later, it becomes possible to mix different light emission, thereby obtaining any light emission color.
  • the light emitting host used in the present invention may be a conventionally known low molecular compound or a high molecular compound having a repeating unit, and a low molecular compound having a polymerizable group such as a bur group or an epoxy group (evaporation polymerization). Luminescent host).
  • the known host compound is preferably a compound that has a hole transporting ability and an electron transporting ability, prevents an increase in emission wavelength, and has a high Tg (glass transition temperature).
  • Tg glass transition temperature
  • the glass transition point (Tg) is a value determined by a method based on JIS-K-7121 using DSC (Differential Scanning Colorimetry).
  • luminescent dopant As the luminescent dopant according to the present invention, fluorescent compounds, phosphorescent emitters (also phosphorescent compounds, phosphorescent compounds, etc.) V, and deviation can be used.
  • the phosphorescent emitter according to the present invention is a compound in which light emission from an excited triplet is observed, specifically, a compound that emits phosphorescence at room temperature (25 ° C), and has a phosphorescent quantum yield. Is defined as being a compound of 0.01 or more at 25 ° C, but a preferable phosphorescence quantum yield is 0.1 or more.
  • the phosphorescent quantum yield can be measured by the method described in the fourth edition of Experimental Chemistry Course 7, Spectroscopy II, page 398 (1992 version, Maruzen). Although the phosphorescence quantum yield in a solution can be measured using various solvents, the phosphorescent emitter according to the present invention can achieve the above phosphorescence quantum yield (0.01 or more) in any solvent. That's fine.
  • the phosphorescent light emitter can be appropriately selected from known materials used for the light emitting layer of the organic EL device.
  • the phosphorescent emitter according to the present invention is preferably a complex compound containing a metal of group 8 to LO in the periodic table of elements, more preferably an iridium compound, an osmium compound, or a platinum compound (platinum).
  • Complex-based compounds) and rare earth complexes most preferably iridium compounds.
  • fluorescent light emitters include coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, chromium dyes, squalium dyes, oxobenzanthracene dyes, and fluorescein dyes. And rhodamine dyes, pyrylium dyes, perylene dyes, stilbene dyes, polythiophene dyes, rare earth complex phosphors, and the like.
  • a non-light emitting intermediate layer also referred to as an undoped region or the like used in the present invention will be described.
  • the non-light emitting intermediate layer is a layer provided between the light emitting layers when a plurality of light emitting layers are provided.
  • the film thickness of the non-light-emitting intermediate layer is preferably in the range of 1 to 20 nm. 3 to: Force in the range of LOnm This is preferable because it suppresses interactions such as energy transfer between adjacent light emitting layers and does not give a large load to the current-voltage characteristics of the device.
  • the material used for the non-light emitting intermediate layer may be the same as or different from the host compound of the light emitting layer, but the host material of at least one light emitting layer of two adjacent light emitting layers It is preferable that they are the same.
  • the non-light-emitting intermediate layer may contain a non-light-emitting layer and a compound common to each light-emitting layer (for example, a host compound).
  • a compound common to each light-emitting layer for example, a host compound.
  • the injection barrier between the layers is reduced, and the effect of easily maintaining the injection balance of holes and electrons even when the voltage (current) is changed can be obtained.
  • the use of a host material having the same physical characteristics or the same molecular structure as the host compound contained in each light-emitting layer in the undoped light-emitting layer is a major problem in conventional organic EL device fabrication. The complexity of device fabrication can also be eliminated.
  • the excited triplet energy of the blue phosphorescent material becomes the largest.
  • a host material having an excitation triplet energy larger than that of the blue phosphorescent emitter may be included as a common host material in the light-emitting layer and the non-light-emitting intermediate layer.
  • the host material is responsible for carrier transport
  • a material having carrier transport capability is preferred.
  • carrier mobility is used as a physical property representing carrier transport ability
  • the carrier mobility of organic materials generally depends on electric field strength. Since a material having a high electric field strength dependency easily breaks the hole / electron injection / transport balance, it is preferable to use a material whose mobility is less dependent on the electric field strength as the intermediate layer material and the host material.
  • the non-light emitting intermediate layer functions as a blocking layer described later, that is, a hole blocking layer and an electron blocking layer. U is also preferred.
  • the injection layer is provided as necessary, and includes an electron injection layer and a hole injection layer, and as described above, exists between the anode and the light emitting layer or hole transport layer and between the cathode and the light emitting layer or electron transport layer. Hey.
  • the injection layer is a layer provided between the electrode and the organic layer in order to lower the driving voltage and improve the light emission luminance.
  • the organic EL element and the forefront of industrialization June 30, 1998) (Published by ES Co., Ltd.) ”, Chapter 2“ Chapter 2 Electrode Materials ”(pages 123-166) in detail, the hole injection layer (anode buffer layer) and electron injection layer (cathode buffer layer) There is.
  • anode buffer layer hole injection layer
  • conductive polymer such as polyarene (emeraldine) or polythiophene, etc.
  • cathode buffer layer (electron injection layer) The details of the cathode buffer layer (electron injection layer) are described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, and the like. Specifically, strontium Metal buffer layer typified by aluminum, etc. Alkali metal compound buffer layer typified by lithium fluoride, alkaline earth metal compound buffer layer typified by magnesium fluoride, acid salt typified by acid aluminum One thing buffer is one example.
  • the buffer layer (injection layer) is preferably a very thin film, although the film thickness is preferably in the range of 0.1 nm to 5 m, although it depends on the desired material.
  • the blocking layer is provided as necessary in addition to the basic constituent layer of the organic compound thin film as described above. For example, it is described in JP-A-11 204258, 11-204359, and “Organic EL device and the forefront of its industrialization” (published by NTS Corporation on November 30, 1998). There is a hole blocking layer.
  • the hole blocking layer has the function of an electron transport layer, and has the function of transporting electrons while having the capability of transporting holes, and is a hole blocking material force that transports electrons. By blocking holes, the recombination probability of electrons and holes can be improved. Also, The structure of the electron transport layer described later can be used as a hole blocking layer according to the present invention, if necessary.
  • the hole blocking layer of the organic EL device of the present invention is preferably provided adjacent to the light emitting layer.
  • the electron blocking layer has a function of a hole transport layer in a broad sense, and has a function of transporting holes while being a material force having a remarkably small ability to transport electrons, thereby transporting holes.
  • the probability of recombination of electrons and holes can be improved.
  • the structure of the positive hole transport layer mentioned later can be used as an electron blocking layer as needed.
  • the film thickness of the hole blocking layer and the electron transporting layer according to the present invention is preferably 3 to: LOOnm, and more preferably 5 to 30 nm.
  • the hole transport layer is a hole transport material having a function of transporting holes.
  • a hole injection layer and an electron blocking layer are also included in the hole transport layer.
  • the hole transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
  • the hole transport material has either injection / transport of holes or electron barrier properties! /, And may be either organic or inorganic.
  • triazole derivatives for example, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, violazoline derivatives and pyrazolone derivatives, fluorenedamine derivatives, arylene amine derivatives, amino substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives,
  • stilbene derivatives silazane derivatives, aniline copolymers, and conductive polymer oligomers, particularly thiophene oligomers.
  • aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds include N, N, N ', N'-tetraphenyl-1,4,4'-daminophenol; N, N' —Diphenyl N, N '— Bis (3-methylphenol) 1 [1, 1' — Biphenyl] 1, 4, 4 '— Diamine (TPD); 2, 2 Bis (4 di-l-triaminophenol) propane; 1, 1-bis (4 di-l-triaminophenol) cyclohexane; N, N, N ', N' — Tetra-p-tolyl 4 , 4'-diaminobiphenyl; 1, 1 bis (4 di-p-tolylaminophenol) 4 phenol hexane; bis (4-dimethylamino 2-methylphenol) phenyl methane; bis (4-di-p-tolylaminophenol- N) N, N '— Diphenyl N, N' — Di (4-me
  • a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials as a polymer main chain can also be used.
  • inorganic compounds such as p-type—Si and p-type—SiC can also be used as the hole injection material and the hole transport material.
  • the hole transport layer is formed by thin-filming the hole transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an ink jet method, or an LB method. Can be formed. Although there is no restriction
  • the hole transport layer may have a single layer structure that can be one or more of the above materials.
  • a hole transport layer having a high p property doped with impurities can be used. Examples thereof include those described in JP-A-4-297076, JP-A-2000-196140, 2001-102175, J. Appl. Phys., 95, 5773 (2004), etc. S can be named.
  • the electron transport layer is a material force having a function of transporting electrons, and in a broad sense, an electron injection layer and a hole blocking layer are also included in the electron transport layer.
  • An electron transport layer may be provided as a single layer or multiple layers.
  • an electron transport material also serving as a hole blocking material
  • Any material can be selected from conventionally known compounds as long as it has a function of transmitting electrons injected from the electrode to the light-emitting layer.
  • Examples include fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide oxide derivatives, strength rubodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane and anthrone derivatives, oxadiazole derivatives, and the like.
  • a thiadiazole derivative in which the oxygen atom of the oxaziazole ring is substituted with a sulfur atom, and a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group can also be used as an electron transport material.
  • a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.
  • metal complexes of 8 quinolinol derivatives such as tris (8 quinolinol) aluminum (Alq), tris (5,7-dichloro-1-8-quinolinol) aluminum, tris (5, 7-dibromo 1 8quinolinol) aluminum, tris (2methyl 8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl 8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (Zn q), etc., and the central metal of these metal complexes Metal complexes in which is replaced with In, Mg, Cu, Ca, Sn, Ga or Pb can also be used as electron transport materials.
  • metal free or metal phthalocyanine, or those having terminal ends substituted with an alkyl group or a sulfonic acid group can be preferably used as the electron transporting material.
  • departure The distyrylvirazine derivative exemplified as the material for the optical layer can also be used as an electron transport material, and, like the hole injection layer and the hole transport layer, an inorganic semiconductor such as n-type—Si, n-type—SiC, etc. Conductors can also be used as electron transport materials.
  • the electron transport layer is obtained by thin-filming the electron transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an ink jet method, or an LB method. Can be formed.
  • a vacuum deposition method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an ink jet method, or an LB method.
  • LB method LB method.
  • the thickness is about 5 nm to 5 ⁇ m, preferably 5 to 200 nm.
  • the electron transport layer may be a single layer structure having one or more of the above materials.
  • n-type high electron transport layer doped with impurities can also be used. Examples thereof are described in JP-A-4-297076, JP-A-10-270172, JP-A-2000-196140, 2001-102175, Appl. Phys., 95, 5773 (2004), etc. The thing which was done is mentioned.
  • the substrate (hereinafter also referred to as a substrate, substrate, substrate, support, etc.) relating to the organic EL element of the present invention is not particularly limited in the type of glass, plastic, etc. Also, it is transparent or opaque. It may be clear.
  • Examples of the opaque substrate include a metal plate film such as aluminum and stainless steel, an opaque resin substrate, and a ceramic substrate.
  • the substrate is preferably transparent.
  • the transparent substrate preferably used include glass, quartz, and transparent resin film. Especially preferred! /
  • the substrate is a so-called flexible film that can give flexibility to the organic EL element.
  • polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polypropylene, cellophane, cerealose diacetate, cenololose triacetate, cenololose acetate butyrate, and cereal.
  • Rulose acetate propionate CAP
  • cellulose acetate phthalate TAC
  • Cellulose esters such as cellulose nitrate or derivatives thereof, polysalt vinylidene, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, norbornene resin, polymethylpentene, polyether ketone, polyimide, polyether Sulfone (PES), Polyphenylene sulfide, Polysulfones, Polyetherimide, Polyetherketoneimide, Polyamide, Fluorocarbon resin, Nylone, Polymethylmetatalylate, Acrylic or Polyarylate, Arton (trade name JSR Or Abel (trade name, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.).
  • the surface of the resin film may have an inorganic or organic coating, or a hybrid coating of both.
  • the water vapor permeability measured by a method in accordance with JIS K 7129-1992 is 0.01 gZm. 2 'it is rather preferably 24h or less the barrier film, and further, the oxygen permeability was measured by the method based on JIS K 7126- 1992 is 10- 1mlZm 2' 24h'MPa less water vapor permeability , 10- 3 gZm 2 '24h following high barrier Fi Lum is preferable device wherein the water vapor permeability it is is 10- 3 gZm 2' 24h, oxygen permeability 1 0- 5 mlZm 2 '24h'MPa
  • the lower limits of water vapor permeability and oxygen permeation that are more preferred to be below are OgZm 2 '24h and OmlZm 2 ' 24h 'MPa, respectively.
  • Examples of the material for forming the noria film include inorganic films and metal foils, as long as the materials have a function of suppressing intrusion of moisture or oxygen that causes deterioration of the element.
  • Inorganic membranes include thin film, pbook p879-p901 (Japan Society for the Promotion of Science), vacuum technology handbook p502-p509, p612, p810 (Nikkan Kogyo Shimbun), vacuum handbook revised IKpl32-pl34 (ULVAC Japan vacuum technology K. K) Inorganic films as described in).
  • the barrier film In order to improve the brittleness of the barrier film, it is more preferable to have a laminated structure of these inorganic layers and layers made of organic materials. There is no particular limitation on the order of lamination of the inorganic layer and the organic layer, but it is preferable to alternately laminate the layers a plurality of times.
  • the method for forming the noria film is not particularly limited, for example, vacuum deposition method, sputtering method, reactive sputtering method, molecular beam epitaxy method, cluster ion beam method, ion plating method, plasma polymerization method, atmospheric pressure plasma polymerization method.
  • the force by which a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method and the like can be used A method by an atmospheric pressure plasma polymerization method as described in JP-A No. 2004-68143 is particularly preferable.
  • FIG. 1 An example of a layer structure of a transparent noria film will be described with reference to FIG. 1, and an example of an atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus preferably used for forming a barrier layer will be described with reference to FIG.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a layer configuration of a noria film (also referred to as a gas barrier film) and a density profile thereof.
  • a noria film also referred to as a gas barrier film
  • the barrier film 201 (which may be transparent or opaque) has a structure in which layers having different densities are stacked on a base material 202.
  • the medium density layer 204 is provided between the low density layer 203 and the high density layer 205, and the medium density layer 204 is also provided on the high density layer 205.
  • FIG. 1 shows an example in which a unit composed of a high-density layer and a medium-density layer is formed as one unit, and two units are stacked. At this time, the density distribution in each density layer is uniform and the density change between adjacent layers is stepped.
  • FIG. 2 is a schematic view showing an example of an atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus for treating a substrate.
  • the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus is an apparatus having at least a plasma discharge processing apparatus 230, an electric field applying means 240 having two power sources, a gas supply means 250, and an electrode temperature adjusting means 260.
  • Fig. 2 shows the relationship between the counter electrode (discharge) between the roll rotating electrode (first electrode) 235 and the square tube fixed electrode group (second electrode) 236 (each electrode is also a square tube fixed electrode 236).
  • the substrate F is subjected to plasma discharge treatment to form a thin film.
  • a pair of rectangular tube type fixed electrode group (second electrode) 236 and roll rotating electrode (first electrode) 235 form one electric field.
  • Layer formation is performed.
  • Fig. 2 shows an example of a configuration with a total of five units with such structural power, and each unit controls the type of raw materials to be supplied, output voltage, etc. independently and arbitrarily, Multilayer barrier film (Also referred to as a transparent gas noria layer) can be formed continuously.
  • Multilayer barrier film Also referred to as a transparent gas noria layer
  • Electrode 2366 the frequency ⁇ , electric field strength V, electric
  • a first filter 243 is disposed between the roll rotating electrode (first electrode) 235 and the first power source 241.
  • the first filter 243 is a current from the first power source 241 to the first electrode. It is designed to make it easy to pass through, to ground the current from the second power source 242 and to pass the current from the second power source 242 to the first power source!
  • a second filter 244 is installed between each of the square tube-type fixed electrode group (second electrode) 236 and the second power source 242.
  • the second filter 244 is connected to the second power source 242. It is designed to facilitate the passage of current to the second electrode, to ground the current from the first power source 241 and to pass the current from the first power source 241 to the second power source!
  • the roll rotating electrode 235 may be used as the second electrode, and the rectangular tube type fixed electrode group 236 may be used as the first electrode.
  • the first power source is connected to the first electrode, and the second power source is connected to the second electrode.
  • the first power supply preferably applies a higher frequency field strength (V> V) than the second power supply.
  • the current is preferably I and I.
  • the current I of the first high frequency electric field is preferably
  • the current I of the second high-frequency electric field is preferably 10 to 100 mAZcm 2 , more preferably 20 to 100 mA.
  • the gas G generated by the gas generator 251 of the gas supply means 250 is introduced into the plasma discharge treatment vessel 231 from the supply port while controlling the flow rate.
  • Substrate F is transported from the former or unrolled force by unwinding the original winding force shown in the figure, or it is transported from the previous step, and accompanied with the substrate by guide roll 264 and -roll 265
  • the air, etc. is cut off and transferred between the square tube type fixed electrode group 236 while being wound while being in contact with the roll rotation electrode 235, and the roll rotation electrode (first electrode) 235 and the square tube type fixed electrode
  • Both forces with the group (second electrode) 236 also apply an electric field to generate a discharge plasma between the opposing electrodes (discharge space) 232.
  • the base material F forms a thin film with plasma gas while being wound while being in contact with the roll rotating electrode 235.
  • the base material F passes through the -roll 266 and the guide roll 267, and is transferred to the next process by a winding force (not shown).
  • the sealing means used in the present invention is a method of adhering a flexible film sealing substrate having a noria film and a substrate on which an organic EL element is formed with an adhesive.
  • the flexible film having the barrier film may be disposed so as to cover the display region of the organic EL element.
  • adhesives include photocuring and thermosetting adhesives having reactive bully groups such as acrylic acid oligomers and methacrylic acid oligomers, and moisture curing adhesives such as 2-cyanoacrylates. Can be mentioned.
  • heat- and chemical-curing type such as epoxy type can be mentioned.
  • hot-melt type polyamide, polyester, and polyolefin can be mentioned.
  • a cationic curing type ultraviolet curing epoxy resin adhesive can be mentioned.
  • the ultraviolet ray irradiation adhesive is also used in combination with a thermosetting treatment to reduce the amount of ultraviolet ray irradiation as much as possible.
  • thermosetting which is a problem in improving the sealing method.
  • 80% by mass or more (the upper limit is 100% by mass) of the organic compound used in the organic layer is a compound having a glass transition temperature of 100 ° C. or more, thereby deteriorating due to the heat treatment. As a result, it was possible to obtain an organic EL device with excellent characteristics.
  • a desiccant may be dispersed in the adhesive. Application of the adhesive to the sealing portion may be performed using a commercially available dispenser, or may be printed like screen printing.
  • an adhesive layer is formed so as to cover the entire surface of the organic layer.
  • the arrangement may be on either the element side or the sealing substrate side, but in consideration of damage to the EL element surface, it is preferably arranged on the sealing substrate side.
  • FIG. 1 An example of the embodiment of the present invention is shown in FIG. 1
  • the film thickness of the second electrode (cathode) 304 in contact with the adhesive layer 305 is preferably 200 nm or more.
  • the oxygen permeability between the second electrode (cathode) 304 and the adhesive layer 305 is There lml / m 2 '24h' MPa or less, it is more preferable to provide the inorganic compound layer 307 is a water vapor permeability of 10- 2 g / m 2 '24h'day below. An example of this embodiment is shown in FIG.
  • the oxygen permeability of the inorganic compound layer is 10-l / n ⁇ h'MP or less, and the water vapor permeability is 10 3 g / m 2 '24h or less.
  • the water vapor permeability is 10- 5 g / m 2 '24h .
  • the materials for forming the inorganic compound layer include thin film, ND book p879 to p901 (Japan Society for the Promotion of Science), vacuum technology ND book p502 to p509, p612, p810 (Nikkan Kogyo Shimbun), and vacuum handbook increase.
  • Revised edition p 13 2 to p 134 UVAC Japan Vacuum Technology K. K
  • Forces that include inorganic materials such as those listed in this section Use electrically insulating materials.
  • MgO, SiO, SiO, AlO, GeO, NiO, CaO, BaO, FeO, YO, TiO, CrO, SiO (x 1, y
  • the method for forming the barrier film of the inorganic compound layer is not particularly limited. Vapor deposition method, sputtering method, reactive sputtering method, molecular beam epitaxy method, cluster ion beam method, ion plating method, plasma polymerization method, atmospheric pressure plasma polymerization method, plasma CVD method, laser CVD method, thermal CVD method, coating method Etc. can be used.
  • an organic compound layer may be further provided on the inorganic compound layer, and a method of forming a film in which a plurality of inorganic compound layers and organic compound layers are alternately laminated can be suitably used.
  • the bonding of the substrate and the sealing substrate is preferably performed under a reduced-pressure atmosphere from the viewpoint of removing bubbles and airways.
  • a bonding method a flat plate press, a roll laminator or the like can be used.
  • the substrate and the sealing base material are bonded together so that an interval of the adhesive layer thickness 1 to: LOO / zm is formed.
  • a filler is mixed in the adhesive used.
  • fillers include glass processed into beads and fibers, quartz resin, fluoro resin, silicone resin, and acrylic resin.
  • a resin film that can be used for the substrate can be used in the same manner.
  • the thickness of the flexible film may be about 10 to 500 ⁇ m, but preferably 30 to 200 ⁇ m! /.
  • a metal foil or a resin film coated with a metal foil can also be suitably used.
  • the metal foil material for example, metal materials such as aluminum, copper and nickel, and alloy materials such as stainless steel and aluminum alloy can be used.
  • Aluminum is preferable in terms of workability and cost.
  • the film thickness is about 1-100 ⁇ m, preferably about 10-50 ⁇ m.
  • a composite film having a laminated structure of these inorganic layer and organic material layer is more preferable.
  • the barrier performance the water vapor permeability is reduced by the crystallinity of the organic layer, peeling of the second electrode, and the like. In consideration of the generation of crusts and the extension of the lifetime of the organic EL device, it is preferably 0.01 gZm 2 ′ 24 h or less.
  • Water vapor transmission rate Shows the value measured mainly by the MOCON method in accordance with the IS K7129B method (1992).
  • Oxygen permeability is less than 0. lmlZm 2 '24h'MPa in consideration of the generation of dark spots due to the crystal of the organic layer, peeling of the second electrode, etc. and the extension of the lifetime of the organic EL device. It is preferable that Oxygen permeability This is a value measured mainly by the M OCON method in accordance with the IS K7126B method (1987). Furthermore, the oxygen permeability 10- 2 mlZm 2 '24h'MPa below, water vapor permeability 10- 5 gZm 2' is preferably a less high Noria film 24h
  • a protective film or a protective plate may be provided on the outer side of the sealing substrate or the sealing film on the side facing the substrate with the organic layer interposed therebetween.
  • a glass plate, a polymer plate 'film, a metal plate' film, or the like similar to the substrate can be used.
  • an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound or a mixture thereof having a large work function (4 eV or more) is preferably used.
  • electrode materials include metals such as Au, and conductive transparent materials such as Cul, indium tinoxide (ITO), SnO, and ZnO. IDIXO (In O—ZnO) etc.
  • these electrode materials can be formed into a thin film by vapor deposition or sputtering, and a pattern of the desired shape can be formed by a single photolithography method. m or more), a pattern may be formed through a mask of a desired shape during the deposition or sputtering of the electrode material.
  • wet film forming methods such as a printing system and a coating system, can also be used.
  • the sheet resistance as the anode is preferably several hundred ⁇ or less.
  • the film thickness depends on the material, it is usually selected in the range of 10 to: L000 nm, preferably 10 to 200 nm.
  • a material having a low work function (4 eV or less) metal referred to as an electron injecting metal
  • a metal referred to as an electrically conductive compound
  • a mixture thereof as an electrode material is used.
  • electrode materials are sodium, sodium potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium Z copper mixture, magnesium Z silver mixture, magnesium Z aluminum mixture, magnesium Z indium mixture, aluminum Z acid.
  • the cathode can be prepared by forming a thin film by a method such as vapor deposition or sputtering of these electrode materials. Further, the sheet resistance as the negative electrode is preferably several hundred ⁇ or less, and the preferred film thickness is usually 1011111 to 5111, preferably 50 to 200 nm. In order to transmit the emitted light, if either the anode or the cathode of the organic EL element is transparent or translucent, it is convenient to improve the emission brightness.
  • the transparent conductive material described in the description of the anode is formed thereon, whereby a transparent or translucent cathode is manufactured.
  • an element in which both the anode and the cathode are transmissive can be manufactured.
  • a desired electrode material for example, a thin film of material for anode is formed on a suitable substrate by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a thickness of 1 ⁇ m or less, preferably 10 to 200 nm.
  • a hole injection layer which is an organic EL element material, is formed on this.
  • an organic compound thin film of a hole transport layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, and an electron transport layer is formed.
  • the depositing conditions thereof are varied according to kinds of materials used, generally boat temperature 50 to 450 ° C, vacuum degree of 10- 6 to 10-2 Pa, deposition rate 0.01 ⁇ 50nmZ seconds, substrate temperature-50 ⁇ 300. It is desirable to select appropriately within the range of C, film thickness of 0.1 nm to 5 ⁇ m, preferably 5 to 2 OOnm.
  • a thin film having a cathode physical strength is formed thereon: m or less, preferably by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a film thickness in the range of 50 to 200 nm,
  • a desired organic EL device can be obtained by providing a cathode.
  • the organic EL device is preferably manufactured from the hole injection layer to the cathode consistently by a single evacuation, but may be taken out halfway and subjected to different film forming methods. At that time, it is necessary to consider that the work is performed in a dry inert gas atmosphere.
  • the production order may be reversed, and the cathode, the electron injection layer, the electron transport layer, the light emitting layer, the hole transport layer, the hole injection layer, and the anode may be produced in this order.
  • a DC voltage is applied to the multicolor liquid crystal display device thus obtained, light emission can be observed by applying a voltage of about 2 to 40 V with the anode as + and the cathode as one polarity.
  • An AC voltage may be applied.
  • the alternating current waveform to be applied may be arbitrary.
  • An organic EL element emits light within a layer having a refractive index higher than that of air (refractive index of about 1.6 to 2.1), and about 15 to 20% of the light generated in the light emitting layer. It is generally said that it can only be taken out. This is because light incident on the interface (interface between the transparent substrate and air) at an angle ⁇ greater than the critical angle causes total reflection and cannot be taken out of the device, and there is no transparent electrode or light emitting layer and transparent substrate. This is because light is totally reflected between them, and the light is guided through the transparent electrode or the light emitting layer, and as a result, the light escapes in the side direction of the element.
  • a method for improving the light extraction efficiency for example, a method of forming irregularities on the surface of the transparent substrate to prevent total reflection at the interface between the transparent substrate and the air (for example, US Patent No. 4,774, No. 435), a method of improving the efficiency by giving the substrate a light condensing property (for example, JP-A-63-314795), a method of forming a reflective surface on the side surface of the element (for example, JP 1-220394), a method of forming an antireflection film by introducing a flat layer having an intermediate refractive index between the substrate and the light emitter (for example, Japanese Patent Laid-Open No.
  • these methods can be used in combination with the organic EL device of the present invention.
  • a method of introducing a flat layer having a lower refractive index than the substrate between the substrate and the light emitter can be suitably used.
  • a method of forming a diffraction grating between any one of the substrate, the transparent electrode layer and the light emitting layer (including between the substrate and the outside) can be suitably used.
  • the low refractive index layer examples include air-mouthed gel, porous silica, magnesium fluoride, fluorine-based polymer, and the like. Since the refractive index of the transparent substrate is generally about 1.5 to 1.7, the low refractive index layer preferably has a refractive index of about 1.5 or less. Further, it is preferably 1.35 or less.
  • the thickness of the low refractive index medium is preferably at least twice the wavelength in the medium. This is because the effect of the low refractive index layer is diminished if the thickness of the low refractive index medium is about the wavelength of light and the electromagnetic wave exuded by evanescent enters the substrate.
  • the method of introducing a diffraction grating into an interface that causes total reflection or a medium of V or deviation is characterized by a high effect of improving light extraction efficiency.
  • This method uses the property that the diffraction grating can change the direction of light to a specific direction different from refraction by so-called Bragg diffraction, such as first-order diffraction and second-order diffraction. Of the generated light, light that cannot come out due to total internal reflection between layers, etc.
  • the light is diffracted and the light is taken out.
  • the diffraction grating to be introduced preferably has a two-dimensional periodic refractive index. This is because light emitted from the light-emitting layer is randomly generated in all directions, so in a general one-dimensional diffraction grating having a periodic refractive index distribution only in a certain direction, only light traveling in a specific direction can be obtained. It will not be diffracted, and the light extraction efficiency will not increase much! /.
  • the position where the diffraction grating is introduced may be in any of the layers or in the medium (in the transparent substrate or the transparent electrode), but is preferably in the vicinity of the organic light emitting layer where light is generated. .
  • the period of the diffraction grating is preferably about 1Z2 to about 3 times the wavelength of light in the medium.
  • the arrangement of the diffraction gratings is preferably two-dimensionally repeated, such as a square lattice, a triangular lattice, or a Herman lattice.
  • the organic EL device of the present invention is processed to provide, for example, a structure on a microlens array on the light extraction side of the substrate, or is combined with a so-called condensing sheet to emit light in a specific direction, for example, device light emission.
  • a specific direction for example, device light emission.
  • a quadrangular pyramid with a side of 30 ⁇ m and an apex angle of 90 degrees is arranged two-dimensionally on the light extraction side of the substrate.
  • One side is preferably 10: LOO m. If it is smaller than this, the effect of diffraction is generated, and if it is too large, the thickness becomes too thick, which is not preferable.
  • the light condensing sheet for example, a material that has been put to practical use in an LED backlight of a liquid crystal display device can be used.
  • a brightness enhancement film (BEF) manufactured by Sumitomo 3EM may be used.
  • BEF brightness enhancement film
  • the shape of the prism sheet for example, a stripe having a vertex angle of 90 degrees and a pitch of 50 111 may be formed on the base material, or the vertex angle is rounded and the pitch is changed randomly. Other shapes may also be used.
  • a light diffusing plate 'film may be used in combination with the light collecting sheet.
  • a diffusion film (light-up) manufactured by Kimoto Co., Ltd. can be used.
  • the organic EL element of the present invention can be used as a display device, a display, and various light sources.
  • light sources include home lighting, interior lighting, back lights for watches and liquid crystals, billboard advertisements, traffic lights, light sources for optical storage media, light sources for electrophotographic copying machines, light sources for optical communication processors, light sources for optical sensors. Although not limited to this, it can be effectively used particularly as a backlight of a liquid crystal display device combined with a color filter and a light source for illumination.
  • the transparent support substrate with the ITO transparent electrode attached was isopropyl. Ultrasonic cleaning with alcohol, drying with dry nitrogen gas, and UV ozone cleaning for 5 minutes. This transparent support substrate was fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus.
  • Each of the vapor deposition crucibles in the vacuum vapor deposition apparatus was filled with the constituent material of each layer in an amount optimal for device fabrication.
  • the evaporation crucible one made of molybdenum or tungsten resistance heating material was used.
  • the pressure was reduced to a vacuum degree 4 X 10- 4 Pa, heated by supplying an electric current to the evaporation crucible containing the m-MTDATA (Tg 75 ° C ), transparent substrate at a deposition rate 0. InmZ sec A lOnm hole injection layer was deposited on the substrate.
  • the compound (A-1; Tg 140 ° C) was deposited in the same manner to provide a 40 nm hole transport layer.
  • each light emitting layer and its An intermediate layer was provided.
  • Compound (A-2; Tg 102 ° C) and Compound (A-3) were co-deposited at a deposition rate of 0. InmZ seconds so that the film thickness ratio was 95: 5, and emitted blue phosphorescence at 12 nm. A layer was formed.
  • the compound (A-4; Tg 87 ° C) was deposited at a deposition rate of 0. InmZ seconds for 3 nm to form a hole blocking layer adjacent to the blue light emitting layer on the cathode side.
  • Co-evaporation was performed in InmZ seconds to form a lOnm red phosphorescent light emitting layer.
  • the compound (A-2) was deposited by 3 nm at a deposition rate of 0. InmZ seconds.
  • compound (A-2) and compound (Ir-l) were co-deposited at a deposition rate of 0.1 nm / sec so that the film thickness ratio was 96: 4, and 2.5 nm green phosphorescence was obtained.
  • a light emitting layer was formed.
  • the deposition crucible containing BAlq (Tg 99 ° C) was energized and heated, and 5 nm was deposited on the layer at a deposition rate of 0. InmZ seconds to form a hole blocking layer.
  • the product (A-5; Tg 81 ° C) was co-deposited at a deposition rate of 0. InmZ seconds at 25 nm, and LiF was deposited at a deposition rate of 0.03 nmZ seconds at 0.5 nm to provide an electron transporting injection layer.
  • an inorganic film of SiO is mainly formed on a polyethylene terephthalate film (abbreviated as PET) having a thickness of about 100 ⁇ m by the atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus described above.
  • PET polyethylene terephthalate film
  • gas barrier layer was formed one or more layers, oxygen permeability lmlZm 2 '24h'MPa below, water vapor permeable excessive 0.
  • OlgZm 2' was prepared following Gasunoria film 24h.
  • thermosetting epoxy resin was applied on the noria film surface of the flexible film having the barrier film in a high-purity nitrogen gas atmosphere with a purity of 99.999% or more by a screen printer. Adhesive was applied so as to cover the light emitting element surface of the organic EL element and the surrounding area excluding the electrode extraction part.
  • a vacuum was applied.
  • a gas-nolia resin film was bonded by pressure using a flat plate press at a pressure of 0.05 MPa.
  • 95 ° C for 5 hours The organic EL element 1 was manufactured by thermosetting.
  • the epoxy resin of the adhesive may be UV curable. In that case, U
  • the crucible was energized and heated, and deposited on a transparent support substrate at a deposition rate of 0. InmZ seconds to provide a lOnm hole injection layer.
  • each light emitting layer and its intermediate layer were provided by the following procedure.
  • Compound (A-2; Tg 102 ° C) and Compound (A-3) were co-deposited at a deposition rate of 0. InmZ seconds so that the film thickness ratio was 95: 5, and emitted blue phosphorescence at 12 nm. A layer was formed.
  • the compound (A-4; Tg 87 ° C) was deposited at a deposition rate of 0. InmZ seconds for 3 nm to form a hole blocking layer adjacent to the blue light emitting layer on the cathode side.
  • the deposition rate of the compound (A-2) and the compound (Ir-14) was set at a film thickness ratio of 92: 8.
  • Co-evaporation was performed in InmZ seconds to form a lOnm red phosphorescent light emitting layer.
  • the compound (A-2) was deposited by 3 nm at a deposition rate of 0. InmZ seconds.
  • Co-evaporation was performed in InmZ seconds to form a 2.5 nm green phosphorescent light emitting layer.
  • the deposition crucible containing BAlq was energized and heated, and 5 nm was deposited on the layer at a deposition rate of 0. InmZ seconds to form a hole blocking layer, and then the compound (A-7) ; Tg 195 ° C) was co-deposited at a deposition rate of 0. Inm Z seconds to 25 nm, and LiF was deposited at a deposition rate of 0.03 nm Z seconds to 0.5 nm to provide an electron transport injection layer.
  • each organic EL element After forming an organic layer and a cathode in the same manner as in the organic EL element 2, sealing was performed according to the following procedure. [0193]
  • the non-light-emitting surface of each organic EL element is 0.7 mm thick at a portion facing the light-emitting surface.
  • the organic EL element 3 was manufactured by covering with a glass case having a 3 mm depression, adhering to the substrate using the thermosetting epoxy resin, and performing thermosetting at 95 ° C. for 5 hours. A hygroscopic seal with a thickness of about 0.2 mm was pasted in the recess. The glass cover was sealed with a glove box (high purity nitrogen gas atmosphere with a purity of 99.999% or more) in a nitrogen atmosphere without bringing the organic EL element into contact with the atmosphere.
  • a glove box high purity nitrogen gas atmosphere with a purity of 99.999% or more
  • Luminous efficiency is measured 30 minutes after the start of thermosetting and 5 hours after, and is expressed as a relative value with the luminous efficiency 30 minutes after the start of each element as 100. Moreover, the light emission state of the film surface was observed with the optical microscope. Table 1 shows the evaluation results.
  • the organic EL device 1 has a significantly reduced luminous efficiency after 5 hours of thermosetting.
  • the organic EL elements 2 and 3 show almost no deterioration in luminous efficiency even after 5 hours of thermosetting.
  • the emission spectrum depends on the difference between the organic EL element and the thermosetting time. The differences were the same.
  • the organic EL device 1 had many black spots, so-called dark spots, whereas the organic EL devices 2 and 3 showed almost no dark spots.
  • the thickness of the organic EL element is about 0.8 mm for the organic EL elements 1 and 2, whereas
  • EL element 3 is about 1.4mm thick and inferior in compactness.
  • the organic EL device fabricated in Example 1 is an organic EL device that contains three types of light emitters having different emission wavelengths and emits white light.
  • the organic EL devices 1 and 2 described in Example 1 When the light emission state after 30 minutes of thermosetting was observed in detail using a microscope, the color unevenness in the light emitting surface of the organic EL element 1 was greater than that of the organic EL element 2. That is, it can be seen that the organic EL element 2 of the present invention is an element having excellent chromaticity stability in the light emitting surface.
  • the organic EL device of the present invention also showed good performance when used as a backlight of a liquid crystal display device.

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Abstract

　薄くコンパクトな封止構造を有し、かつ封止時の耐熱性に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子、特に燐光発光体を有する高輝度の有機エレクトロルミネッセンス素子、及びこれを用いた液晶表示装置、照明装置を提供することにある。 　基板の上に、第１電極、発光層を含む１層以上の有機層及び、第２電極を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の発光面の全域に、かつ光取り出し側と反対側に接着層を配置し、バリア膜を有する可撓性フィルムを貼り合わせて前記発光面をした有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記発光層に含まれる発光材料の少なくとも１つが燐光発光体であり、前記有機層を構成する有機材料の８０質量％以上が、ガラス転移温度が１００°C以上であることを特徴とする。

Description

明 細 書
有機エレクト口ルミネッセンス素子、液晶表示装置及び照明装置 技術分野
[0001] 本発明は、有機エレクト口ルミネッセンス素子、液晶表示装置及び照明装置に関す る。
背景技術
[0002] 発光型の電子ディスプレイデバイスとして、エレクト口ルミネッセンスディスプレイ（EL D)がある。 ELDの構成要素としては、無機エレクト口ルミネッセンス素子（無機 EL素 子)や有機エレクト口ルミネッセンス素子（以下、有機 EL素子とも 、う）が挙げられる。 無機 EL素子は平面型光源として使用されてきたが、発光素子を駆動させるためには 交流の高電圧が必要である。
[0003] 有機 EL素子は、発光する化合物を含有する発光層を、陰極と陽極で挟んだ構成 を有し、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子 (エキシト ン)を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光 ·燐光)を利用して発 光する素子であり、数 V〜数十 V程度の電圧で発光が可能であり、さらに自己発光型 であるために視野角に富み、視認性が高ぐ薄膜型の完全固体素子であるために省 スペース、携帯性等の観点力 注目されている。
[0004] また、有機 EL素子は、従来実用に供されてきた主要な光源、例えば発光ダイォー ドゃ冷陰極管と異なり、面光源であることも大きな特徴である。この特性を有効に活用 できる用途として、照明用光源、さまざまなディスプレイのバックライトがある。特に近 年、需要の増加が著しい液晶フルカラーディスプレイのバックライトとして用いることも 好適にできる。
[0005] このようなフルカラーディスプレイのバックライトとして用いる場合には、白色光源とし て用いることになる。有機 EL素子で白色光を得るには、 1つの素子中に発光材料を 調製して混色により白色を得る方法、多色の発光画素、例えば青 *緑'赤の 3色を塗り 分け同時に発光させ混色して白色を得る方法、色変換色素を用い白色を得る方法（ 例えば、青発光材料と色変換蛍光色素の組み合わせ)等がある。 [0006] し力しながら、低コスト、高生産性、簡便な駆動方法等バックライトに求められる諸要 求から見て、 1つの素子中に発光材料を調製して混色により白色を得る方法がこの 用途には有効であると考えられる。
[0007] この方法で白色光を得るには、さらに詳細に述べれば、素子中に補色の関係にあ る 2色の発光材料、例えば青発光材料と黄発光材料を用い混色して白色を得る方法 、青 *緑'赤の 3色の発光材料を用い混色して白色を得る方法があるが、色再現性、 カラーフィルターでの光損失をより少なくするといつた観点力も青 ·緑'赤の 3色の発 光材料を用い混色する方法が好まし ヽ。
[0008] 例えば、効率の高い青、緑、赤の 3色の蛍光体を発光材料としてドープすることによ つて白色の有機 EL素子が得られることが報告されている（例えば、特許文献 1、 2参 照)。
[0009] また、より高輝度の有機 EL素子が得られることから、近年、燐光発光材料の開発が 進められている（例えば、非特許文献 1、 2、特許文献 3、 4参照)。これは、従来の蛍 光体からの発光が励起一重項からの発光であり、一重項励起子と三重項励起子の 生成比が 1： 3であるため発光性励起種の生成確率が 25%であるのに対し、励起三 重項からの発光を利用する燐光材料の場合には、前記励起子生成比率と一重項励 起子から三重項励起子への内部変換により、内部量子効率の上限が 100%となるた め、蛍光発光材料の場合に比べて原理的に発光効率が最大 4倍となることによる。
[0010] ところで、有機 EL素子は、空気や水分への曝露によりその発光特性が著しい劣化 を被る。燐光発光材料を用いた有機 EL素子においても、空気や水分への曝露によ る劣化は著しいものがある。
[0011] 空気、水分への曝露を防止し、有機 EL素子の高耐久化や長寿命化を達成するた め、金属缶等で形成された封止キャップ缶を有機 EL素子基板に接着剤にて貼り合 わせ有機層を封止する方法で形成された有機エレクト口ルミネッセンスパネルが提案 されている。これは、密閉封止空間を有し、封止空間内に不活性ガスを充填し、さら に吸湿材を配置したものである（図 7の従来の有機 EL素子を用いた照明装置の断面 図を参照。 ) oこのため、有機 EL素子自体は極めて薄いものであるにもかかわらず、 封止部材の厚さと吸湿材を配置するための空間の厚みを持つこととなり、全体として 厚みのある素子となって!/、る。
[0012] 一方、薄 、エレクト口ルミネッセンス素子を形成することが可能な、バリア性を有する 封止フィルムを用いた有機エレクト口ルミネッセンスパネルが提案されて 、る（例えば 、特許文献 5参照)。
[0013] 特許文献 5では、防湿性フィルムにて封止を行うことが提案されている力 フィルム 封止では封止空間が大気圧のため、使用環境による温度変化や気圧変化による膨 張、収縮により封止空間容積の変化が生じ、これが繰り返されることにより接着部にス トレスが発生し、しいては亀裂や接着界面での剥離が発生し、外部の酸素、水分が 浸透し素子の劣化を来たすものであった。また、ノ リアフィルムにも膨張、収縮の圧 力変化が作用し、ノ リア層のクラックの発生を誘発するものであった。
[0014] 力かる中にあって、本発明はより耐久性に優れ、薄いコンパクトな有機 EL素子、特 に燐光発光材料を用いる有機 EL素子を得る目的でなされた。
特許文献 1：特開平 6 - 207170号公報
特許文献 2 :特開 2004— 235168号公報
特許文献 3 :米国特許第 6, 097, 147号明細書
特許文献 4 :国際公開第 02Z5011013号パンフレット
特許文献 5：特開平 11― 162634号公報
非特許文献 1 : M. A. Baldo et al. , nature, 395卷， 151〜154頁（1998年） 非特許文献 2 : M. A. Baldo et al. , nature, 403卷， 17号， 750〜753頁（200 0年）
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0015] 本発明の目的は、薄くコンパクトな封止構造を有し、かつ封止時の耐熱性に優れ、 色ムラの少な 、有機エレクト口ルミネッセンス素子、特に燐光発光体を有する高輝度 の有機エレクト口ルミネッセンス素子、及びこれを用いた液晶表示装置、照明装置を 提供することにある。
課題を解決するための手段
[0016] 本発明の上記課題は、以下の構成により達成される。 [0017] 1.基板の上に、第 1電極と、その上に形成された発光層を含む 1層以上の有機層 と、第 2電極とを有する有機エレクト口ルミネッセンス素子の発光面の全域に、かつ光 取り出し側と反対側に接着層を配置し、ノリア膜を有する可撓性フィルムを貼り合わ せて前記発光面を封止した有機エレクト口ルミネッセンス素子にぉ 、て、前記発光層 に含まれる発光材料の少なくとも 1つが燐光発光体であり、前記有機層を構成する有 機材料の 80質量％以上が、ガラス転移温度が 100°C以上であることを特徴とする有 機エレクト口ルミネッセンス素子。
[0018] 2.前記発光層力 少なくとも 440〜490nm、 500〜550nm、 590〜640nmに発 光極大波長を有する 3種の発光体を有し、少なくともその 2種が燐光発光体であるこ とを特徴とする 1に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子。
[0019] 3.前記基板が、
Figure imgf000005_0001
水蒸気透過度が 10
3 g/m2' 24h以下の可撓性フィルムであることを特徴とする 1または 2に記載の有機 エレクトロノレミネッセンス素子。
[0020] 4.前記第 2電極に被覆されていない前記有機層と前記接着層との層間に、酸素透 過度が lmlZm2' 24h'MPa以下、水蒸気透過度が 10— 2gZm2' 24h以下の無機化 合物層を有することを特徴とする 1〜3のいずれか 1項に記載の有機エレクトロルミネ ッセンス素子。
[0021] 5. 1〜4のいずれか 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子をバックライトと して有することを特徴とする液晶表示装置。
[0022] 6. 1〜4のいずれ力 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子を光源として用 いることを特徴とする照明装置。
発明の効果
[0023] 本発明により、薄くコンパクトな封止構造を有し、かつ封止時の耐熱性に優れ、色ム ラの少な!/、有機エレクト口ルミネッセンス素子、特に燐光発光体を有する高輝度の有 機エレクト口ルミネッセンス素子、及びこれを用いた液晶表示装置、照明装置を提供 することができた。
図面の簡単な説明
[0024] [図 1]バリア膜の層構成とその密度プロファイルの一例を示す模式図である。 圆 2]基材を処理する大気圧プラズマ放電処理装置の一例を示す概略図 圆 3]本発明の実施態様の一例を示す図である。
圆 4]本発明の実施態様の他の一例を示す図である。
圆 5]本発明の実施態様の他の一例を示す図である。
[図 6]照明装置の概略図である。
圆 7]従来の有機 EL素子により形成された照明装置の断面図である。 符号の説明
101 有機 EL素子
102 ガラスカバー
105 陰極
106 有機 EL層
107 透明電極付きガラス基板
108 窒素ガス
109 捕水剤
201 バリア膜
202 基材
203 低密度層
204 中密度層
205 高密度層
230 プラズマ放電処理装置
231 プラズマ放電処理容器
235 ローノレ回転電極
236 角筒型固定電極群
240 電界印加手段
250 ガス供給手段
251 ガス発生装置
253 排気口
260 電極温度調節手段 F 基材
P 送液ポンプ
261 配管
266 ニップロール
267 ガイドロール
268、 269 仕切板
301 基板
302 第 1電極 (透明電極、陽極）
303 有機層
304 第 2電極（陰極）
305 接着層
306 ノ リア膜を有する可撓性フィルム
307 無機化合物層
発明を実施するための最良の形態
[0026] 以下、本発明に係る各構成要素の詳細について順次説明する。
[0027] 《有機 EL素子》
本発明の有機 EL素子について説明する。
[0028] 《有機 EL素子の発光と正面輝度》
本発明の有機 EL素子ゃ該有機 EL素子に係る化合物の発光色は、「新編色彩科 学ハンドブック」（日本色彩学会編、東京大学出版会、 1985)の 108頁の図 4. 16に ぉ 、て、分光放射輝度計 CS - 1000 (コ-力ミノルタセンシング社製)で測定した結 果を CIE色度座標に当てはめたときの色で決定される。
[0029] 本発明の有機 EL素子は、集光シート等の集光部材を付属しな!、状態で 2度視野 角正面輝度が lOOOcdZm2において、 CIE1931表色系における色度力 X=0. 3
3±0. 07、 Y=0. 33±0. 07にあること力 子まし!/、。
[0030] また、本発明の有機 EL素子の発光スペクトルは、発光極大波長が各々 440〜490 nm (以下、青領域と呼称）、 500〜540nm (以下、緑領域と呼称）、 600〜640nm( 以下、赤領域と呼称)の各領域に存在する発光波長の異なる少なくとも 3つの発光層 を有することが好ましい。
[0031] 本発明においては、これらの発光層を用い、素子全体の発光スペクトルとして、発 光極大波長が各々 440〜490nm、 500〜540nm、 600〜640nmの各領域にある ことが好ましい。さらには、各極大波長間の最小発光強度が隣接する前記波長領域 にある発光極大強度の 60%以下であり、青領域、緑領域間ないし緑領域、赤領域間 のいずれかは 45%以下であることが好ましぐ前記青領域と緑領域間の最小発光波 長力 70〜510nm〖こあり、前記緑領域と赤領域間の最小発光波長が 570〜600n mにあるか、カラーフィルターを組み合わせて発光パネル、液晶表示装置を形成する 際に、そのカラーフィルターの分光透過特性と前記最小発光波長が下記の関係を満 たすように調整されて 、ることがなお好ま 、。
[0032] λ - 20nm≤ λ ≤ λ + 10nm
BG 1 BG
λ - 20nm≤ λ ≤ λ + 10nm
GR 2 GR
ここで、 λ 1は前記青領域と緑領域間の最小発光波長、 λ
2は前記緑領域と赤領域 間の最小発光波長、 λ は波長 450〜550nmの範囲におけるカラーフィルタ一青
BG
画素の透過率と緑画素の透過率の積が最大となる波長、 λ
GRは波長 550〜630nm の範囲におけるカラーフィルター緑画素の透過率と赤画素の透過率の積が最大とな る波長である。
[0033] なお、本発明の有機 EL素子に係る発光層については、後述する有機 EL素子の層 構成のところで、詳細に説明する。
[0034] 次に、本発明の有機 EL素子の層構成の好ましい具体例を以下に示す力 本発明 はこれらに限定されない。
[0035] (i)陽極 Z発光層ユニット Z電子輸送層 Z陰極
(ii)陽極 Z正孔輸送層 Z発光層ユニット Z電子輸送層 Z陰極
(iii)陽極 Z正孔輸送層 Z発光層ユニット Z正孔阻止層 Z電子輸送層 Z陰極
(iv)陽極 Z正孔輸送層 Z発光層ユニット Z正孔阻止層 Z電子輸送層 Z陰極バッ ファー層 Z陰極
(v)陽極 Z陽極バッファ一層 Z正孔輸送層 Z発光層ユニット Z正孔阻止層 Z電子 輸送層 Z陰極バッファ一層 Z陰極 ここで、発光層ユニットは、前記少なくとも発光波長の異なる 3層の発光層を有し、ま た各発光層間には非発光性の中間層を有して 、ることが好ま 、。
[0036] 本発明で用いることのできる有機 EL素子材料としては、特に制限はないが、全有 機層に用いられる有機材料の 80質量％以上力 ガラス転移温度 100°C以上の化合 物であり、 90質量％以上がガラス転移温度 100°C以上であることが好ましい。また、 ガラス転移温度が 120°C以上であることがより好ましい。
[0037] 《発光層》
本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層カゝら注入されてくる 電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であつ ても発光層と隣接層との界面であってもよ 、。
[0038] 本発明に係る発光層は、発光極大波長が前記要件を満たしていれば、その構成に は特に制限はないが、発光極大波長が前記青領域にある青発光層、前記緑領域に ある緑発光層、前記赤領域にある赤発光層の少なくとも 3層の発光層を有して 、る。
[0039] また、発光層の数力 層より多い場合には、同一の発光スペクトルや発光極大波長 を有する層が複数層あってもよい。
[0040] なお、以下本発明では、発光極大波長が 440〜490nmにある層を青発光層、 50
0〜540nm〖こある層を緑発光層、 600〜640nmの範囲〖こある層を赤発光層と称す る。
[0041] 各発光層間には非発光性の中間層を有して!/、ることが好ま U、。
[0042] 本発明においては、発光材料の少なくとも 1つが燐光発光体である。
[0043] さらには、本発明の有機 EL素子の発光スペクトルは、発光極大波長が各々 440〜 490nm (以下、青領域と呼称）、 500〜540nm (以下、緑領域と呼称）、 600〜640 nm (以下、赤領域と呼称)の各領域に存在する発光波長の異なる少なくとも 3つの発 光材料を有し、かつ少なくともその 2種が燐光発光体であることが好ま 、。
[0044] 本発明における発光層の膜厚の総和は 30nm以下であることが好ましい。さらに好 ましくは、より低い駆動電圧を得ることができることから 20nm以下であることが好まし い。なお、本発明でいう発光層の膜厚の総和とは発光層間に非発光性の中間層が 存在する場合には、該中間層も含む膜厚である。 [0045] 個々の発光層の膜厚としては、 2〜25nmの範囲に調整することが好ましぐさらに 好ましくは 2〜20nmの範囲に調整することである。青、緑、赤の各発光層の膜厚の 関係については、特に制限はない。
[0046] 発光層の作製には、後述する発光ドーパントやホストイ匕合物を、例えば、真空蒸着 法、スピンコート法、キャスト法、 LB法、インクジェット法等の公知の薄膜ィ匕法により製 膜して形成することができる。
[0047] 本発明にお 、ては、前記のスペクトル形状要件を維持する範囲にお!、て、各発光 層には複数の発光性化合物を混合してもよぐまた燐光発光体と蛍光発光体を同一 発光層に混合して用いてもょ 、。
[0048] 本発明にお ヽては、発光層の構成としてホスト化合物、発光ドーパント (発光ドーパ ントイ匕合物とも 、う）を含有し、ドーパントより発光させることが好まし 、。
[0049] 本発明の有機 EL素子の発光層に含まれるホストイ匕合物としては、室温（25°C)に おける燐光発光の燐光量子収率が 0. 1未満の化合物が好ましい。さらに好ましくは 燐光量子収率が 0. 01未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その 層中での質量比が 20%以上であることが好まし 、。
[0050] ホストイ匕合物としては、公知のホストイ匕合物を単独で用いてもよぐまたは複数種併 用して用いてもよい。ホストイ匕合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整すること が可能であり、有機 EL素子を高効率ィ匕することができる。また、後述する発光ドーパ ントを複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発 光色を得ることができる。
[0051] 本発明に用いられる発光ホストとしては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し 単位をもつ高分子化合物でもよく、ビュル基やエポキシ基のような重合性基を有する 低分子化合物 (蒸着重合性発光ホスト)でも 、 、。
[0052] 公知のホストイ匕合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、かつ発光の長 波長化を防ぎ、なおかつ高 Tg (ガラス転移温度)である化合物が好ましい。ここで、ガ ラス転移点（Tg)とは、 DSC (Differential Scanning Colorimetry：示差走査熱 量法）を用いて、 JIS—K— 7121に準拠した方法により求められる値である。
[0053] 公知のホストイ匕合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙 げられる。例えば、特開 2001— 257076号公報、同 2002— 308855号公報、同 20 01— 313179号公報、同 2002— 319491号公報、同 2001— 357977号公報、同 2002— 334786号公報、同 2002— 8860号公報、同 2002— 334787号公報、同 2002— 15871号公報、同 2002— 334788号公報、同 2002— 43056号公報、同 2002— 334789号公報、同 2002— 75645号公報、同 2002— 338579号公報、 同 2002— 105445号公報、同 2002— 343568号公報、同 2002— 141173号公報 、同 2002— 352957号公報、同 2002— 203683号公報、同 2002— 363227号公 報、同 2002— 231453号公報、同 2003— 3165号公報、同 2002— 234888号公 報、同 2003— 27048号公報、同 2002— 255934号公報、同 2002— 260861号 公報、同 2002— 280183号公報、同 2002— 299060号公報、同 2002— 302516 号公報、同 2002— 305083号公報、同 2002— 305084号公報、同 2002— 3088 37号公報等が挙げられる。
[0054] 次に、本発明に係る発光ドーパントについて説明する。
[0055] 本発明に係る発光ドーパントとしては、蛍光性化合物、燐光発光体 (燐光性化合物 、燐光発光性化合物等とも 、う） V、ずれをも用いることができる。
[0056] 本発明に係る燐光発光体は、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、 具体的には、室温（25°C)にて燐光発光する化合物であり、燐光量子収率が 25°Cに おいて 0. 01以上の化合物であると定義されるが、好ましい燐光量子収率は 0. 1以 上である。
[0057] 上記燐光量子収率は、第 4版実験化学講座 7の分光 IIの 398頁（1992年版、丸善 )に記載の方法により測定できる。溶液中での燐光量子収率は種々の溶媒を用いて 測定できるが、本発明に係る燐光発光体は、任意の溶媒のいずれかにおいて上記 燐光量子収率 (0. 01以上）が達成されればよい。
[0058] 燐光発光体の発光は原理としては 2種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト 化合物上でキャリアの再結合が起こってホストイ匕合物の励起状態が生成し、このエネ ルギーを燐光発光体に移動させることで燐光発光体力 の発光を得るというエネルギ 一移動型、もう一つは燐光発光体がキャリアトラップとなり、燐光発光体上でキャリア の再結合が起こり燐光発光体力 の発光が得られるというキャリアトラップ型であるが 、いずれの場合においても、燐光発光体の励起状態のエネルギーはホストイ匕合物の 励起状態のエネルギーよりも低 、ことが条件である。
[0059] 燐光発光体は、有機 EL素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択 して用いることができる。
[0060] 本発明に係る燐光発光体としては、好ましくは元素の周期表で 8〜： LO族の金属を 含有する錯体系化合物であり、さらに好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、 または白金化合物（白金錯体系化合物）、希土類錯体であり、中でも最も好ましいの はイリジウム化合物である。
[0061] 以下に、燐光発光体として用いられる化合物の具体例を示すが、本発明はこれら に限定されない。これらの化合物は、例えば、 Inorg. Chem. 40卷， 1704〜1711 に記載の方法等により合成できる。
[0062] [化 1]
lr-1 lr-2
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2]
[ε^ ] 900]
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Ζί 0Ζ£/900Ζάΐ/13ά 0 6滅 00Z OAV
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[0065] [化 4]
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[9^ ] [ 900]
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[S^ ] [9900]
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91- 0 6滅 00Z OAV [0068] 蛍光発光体 (蛍光性ドーパント)の代表例としては、クマリン系色素、ピラン系色素、 シァニン系色素、クロコ-ゥム系色素、スクァリウム系色素、ォキソベンツアントラセン 系色素、フルォレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色 素、スチルベン系色素、ポリチオフ ン系色素、または希土類錯体系蛍光体等が挙 げられる。
[0069] また、従来公知のドーパントも本発明に用いることができ、以下の文献に記載されて いる化合物が挙げられる。例えば、国際公開第 OOZ70655号パンフレット、特開 20
02— 280178号公報、同 2001— 181616号公報、同 2002— 280179号公報、同 2001— 181617号公報、同 2002— 280180号公報、同 2001— 247859号公報、 同 2002— 299060号公報、同 2001— 313178号公報、同 2002— 302671号公報 、同 2001— 345183号公報、同 2002— 324679号公報、国際公開第 02,15645 号パンフレツ卜、特開 2002— 332291号公報、同 2002— 50484号公報、同 2002
— 332292号公報、同 2002— 83684号公報、特表 2002— 540572号公報、特開 2002— 117978号公報、同 2002— 338588号公報、同 2002— 170684号公報、 同 2002— 352960号公報、国際公開第 01,93642号パンフレット、特開 2002— 5 0483号公報、同 2002— 100476号公報、同 2002— 173674号公報、同 2002— 359082号公報、同 2002— 175884号公報、同 2002— 363552号公報、同 2002
— 184582号公報、同 2003— 7469号公報、特表 2002— 525808号公報、特開 2
003— 7471号公報、特表 2002— 525833号公報、特開 2003— 31366号公報、 同 2002— 226495号公報、同 2002— 234894号公報、同 2002— 235076号公報 、同 2002— 241751号公報、同 2001— 319779号公報、同 2001— 319780号公 報、同 2002— 62824号公報、同 2002— 100474号公報、同 2002— 203679号 公報、同 2002— 343572号公報、同 2002— 203678号公報等力挙げられる。
[0070] 本発明に用いられる非発光性の中間層（非ドープ領域等ともいう）について説明す る。
[0071] 非発光性の中間層とは、複数の発光層を有する場合、その発光層間に設けられる 層である。
[0072] 非発光性の中間層の膜厚としては、 l〜20nmの範囲にあるのが好ましぐさらには 3〜： LOnmの範囲にあること力 隣接発光層間のエネルギー移動等相互作用を抑制 し、かつ素子の電流電圧特性に大きな負荷を与えな ヽと 、うことから好ま 、。
[0073] この非発光性の中間層に用いられる材料としては、発光層のホスト化合物と同一で も異なっていてもよいが、隣接する 2つの発光層の少なくとも一方の発光層のホスト材 料と同一であることが好ましい。
[0074] 非発光性の中間層は、非発光層、各発光層と共通の化合物 (例えば、ホスト化合物 等）を含有していてもよぐ各々共通ホスト材料 (ここで、共通ホスト材料が用いられる とは、燐光発光エネルギー、ガラス転移点等の物理ィ匕学的特性が同一である場合や ホスト化合物の分子構造が同一である場合等を示す。）を含有することにより、発光 層 非発光層間の層間の注入障壁が低減され、電圧 (電流)を変化させても正孔と 電子の注入バランスが保ちやすいという効果を得ることができる。さらに、非ドープ発 光層に各発光層に含まれるホストィヒ合物と同一の物理的特性または同一の分子構 造を有するホスト材料を用いることにより、従来の有機 EL素子作製の大きな問題点で ある素子作製の煩雑さをも併せて解消することができる。
[0075] また、青'緑 '赤の各発光層を有する有機 EL素子においては、各々の発光材料に 燐光発光体を用いる場合、青色の燐光発光体の励起 3重項エネルギーが一番大きく なるが、前記青色の燐光発光体よりも大き 、励起 3重項エネルギーを有するホスト材 料を、発光層と非発光性の中間層とが共通のホスト材料として含んで 、てもよ!/、。
[0076] 本発明の有機 EL素子においては、ホスト材料はキャリアの輸送を担うため、キヤリ ァ輸送能を有する材料が好まし 、。キャリア輸送能を表す物性としてキャリア移動度 が用いられるが、有機材料のキャリア移動度は一般的に電界強度に依存性が見られ る。電界強度依存性の高い材料は正孔と電子注入 ·輸送バランスを崩しやすいため 、中間層材料、ホスト材料は移動度の電界強度依存性の少ない材料を用いることが 好ましい。
[0077] また、一方では、正孔ゃ電子の注入バランスを最適に調整するためには、非発光 性の中間層は、後述する阻止層即ち、正孔阻止層、電子阻止層として機能すること も好ま U、態様として挙げられる。
[0078] 《注入層：電子注入層、正孔注入層》 注入層は必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記の如く陽極と 発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在 させてちょい。
[0079] 注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる 層のことで、「有機 EL素子とその工業化最前線（ 1998年 11月 30日ェヌ'ティー ·ェ ス社発行)」の第 2編第 2章「電極材料」（123〜166頁）に詳細に記載されており、正 孔注入層（陽極バッファ一層）と電子注入層（陰極バッファ一層）とがある。
[0080] 陽極バッファ一層（正孔注入層）は、特開平 9 45479号公報、同 9 260062号 公報、同 8— 288069号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フ タロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファ一層、酸ィ匕バナジウムに代表される 酸化物バッファ一層、アモルファスカーボンバッファ一層、ポリア-リン（ェメラルディ ン)やポリチォフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファ一層等が挙げられる
[0081] 陰極バッファ一層（電子注入層）は、特開平 6— 325871号公報、同 9 17574号 公報、同 10— 74586号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロン チウムゃアルミニウム等に代表される金属バッファ一層、フッ化リチウムに代表される アルカリ金属化合物バッファ一層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金 属化合物バッファ一層、酸ィヒアルミニウムに代表される酸ィヒ物バッファ一層等が挙げ られる。上記バッファ一層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましぐ素材にもよる がその膜厚は 0. lnm〜5 mの範囲が好ましい。
[0082] 《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、上記の如ぐ有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けら れるものである。例えば、特開平 11 204258号公報、同 11— 204359号公報、及 び「有機 EL素子とその工業化最前線（ 1998年 11月 30日ェヌ'ティー ·エス社発行） 」の 237頁等に記載されて 、る正孔阻止（ホールブロック）層がある。
[0083] 正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有 しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料力 なり、電子を輸送しつ つ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、 後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係わる正孔阻止層として用い ることがでさる。
[0084] 本発明の有機 EL素子の正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好 ましい。
[0085] 一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機 能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料力 なり、正孔を輸送しつつ電 子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述 する正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。本発明 に係わる正孔阻止層、電子輸送層の膜厚としては好ましくは 3〜： LOOnmであり、さら に好ましくは 5〜30nmである。
[0086] 《正孔輸送層》
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料力 なり、広い意味で 正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数 層設けることができる。
[0087] 正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性の!/、ずれかを有す るものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリァゾール誘導体 、ォキサジァゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ビラ ゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フ -レンジァミン誘導体、ァリールァミン誘導 体、ァミノ置換カルコン誘導体、ォキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、 フルォレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、ァニリ ン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチォフェンオリゴマー等が挙げら れる。
[0088] 正孔輸送材料としては上記のものを使用することができる力 ボルフイリンィ匕合物、 芳香族第 3級ァミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第 3級アミンィ匕合 物を用いることが好ましい。
[0089] 芳香族第 3級アミンィ匕合物及びスチリルアミンィ匕合物の代表例としては、 N, N, N ' , N' —テトラフエニル一 4, 4' —ジァミノフエ-ル； N, N' —ジフエ-ル一 N, N ' —ビス（3—メチルフエ-ル）一〔1, 1' —ビフエ-ル〕一 4, 4' —ジァミン（TPD) ; 2, 2 ビス（4 ジ一 p トリルァミノフエ-ル）プロパン； 1 , 1—ビス（4 ジ一 p トリ ルァミノフエ-ル）シクロへキサン； N, N, N' , N' —テトラ一 p トリル一 4, 4' - ジアミノビフエ-ル； 1 , 1 ビス（4 ジ一 p トリルァミノフエ-ル） 4 フエ-ルシク 口へキサン；ビス（4 -ジメチルァミノ 2 メチルフエ-ル）フエニルメタン；ビス（4 -ジ —p トリルァミノフエ-ル）フエ-ルメタン； N, N' —ジフエ-ル一 N, N' —ジ（4— メトキシフエ-ル） 4, 4' ージアミノビフエニル； N, N, N' , N' —テトラフエ-ル —4, 4' ージアミノジフエ-ルエーテル； 4, 4' ビス（ジフエ-ルァミノ）クオ一ドリフ ェ -ル； N, N, N トリ（p トリル）ァミン； 4— (ジ— p トリルァミノ）— 4' —〔4— (ジ —p トリルァミノ）スチリル〕スチルベン； 4— N, N ジフエ-ルァミノ—（2 ジフエ- ルビ-ル）ベンゼン； 3—メトキシ一 4' — N, N ジフエニルアミノスチルベンゼン； N フエ-ルカルバゾール、さらには、米国特許第 5, 061 , 569号明細書に記載され ている 2個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、 4, 4' ビス〔N—（1 ナフチル） N—フエ-ルァミノ〕ビフヱ-ル（NPD)、特開平 4— 308688号公報に 記載されて 、るトリフエ-ルァミンユニットが 3つスターバースト型に連結された 4, 4' , " —トリス〔?^— (3—メチルフエ-ル）一 N フエ-ルァミノ〕トリフエ-ルァミン（MT DATA)等が挙げられる。
[0090] さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖と した高分子材料を用いることもできる。また、 p型— Si、 p型— SiC等の無機化合物も 正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。
[0091] また、特開平 11— 251067号公報、 J. Huang et. al.著文献 (Applied Physic s Letters 80 (2002) , p. 139)に記載されているような所謂、 p型正孔輸送材料 を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることから 、これらの材料を用いることが好ましい。
[0092] 正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャス ト法、インクジェット法を含む印刷法、 LB法等の公知の方法により、薄膜ィ匕することに より形成することができる。正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は 5nm〜5 μ m程度、好ましくは 5〜200nmである。この正孔輸送層は上記材料の 1 種または 2種以上力もなる一層構造であってもよ 、。 [0093] また、不純物をドープした p性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例とし ては、特開平 4— 297076号公報、特開 2000— 196140号公報、同 2001— 1021 75号公報、 J. Appl. Phys. , 95, 5773 (2004)等に記載されたもの力 S挙げ、られる。
[0094] 本発明においては、このような p性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電 力の素子を作製することができるため好ましい。
[0095] 《電子輸送層》
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料力 なり、広い意味で電子注入 層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層または複数層設けるこ とがでさる。
[0096] 従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣 接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料 (正孔阻止材料を兼ねる）としては、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ぐその材料として 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、例えば、 -ト 口置換フルオレン誘導体、ジフヱ-ルキノン誘導体、チォピランジオキシド誘導体、力 ルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導 体、ォキサジァゾール誘導体等が挙げられる。さらに、上記ォキサジァゾール誘導体 にお 、て、ォキサジァゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘 導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、 電子輸送材料として用いることができる。さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、 またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
[0097] また、 8 キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス（8 キノリノール)アルミ- ゥム（Alq)、トリス（5, 7—ジクロロ一 8—キノリノール）アルミニウム、トリス（5, 7—ジブ ロモ一 8 キノリノール）アルミニウム、トリス（2 メチル 8 -キノリノール）アルミ-ゥ ム、トリス（5—メチル 8—キノリノール）アルミニウム、ビス（8—キノリノール）亜鉛（Zn q)等、及びこれらの金属錯体の中心金属が In、 Mg、 Cu、 Ca、 Sn、 Gaまたは Pbに 置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。その他、メタルフ リーもしく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ゃスルホン酸基 等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発 光層の材料として例示したジスチリルビラジン誘導体も、電子輸送材料として用いる ことができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様に、 n型— Si、 n型— SiC等の無機半 導体も電子輸送材料として用いることができる。
[0098] 電子輸送層は上記電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャス ト法、インクジェット法を含む印刷法、 LB法等の公知の方法により、薄膜ィ匕することに より形成することができる。電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は
5nm〜5 μ m程度、好ましくは 5〜200nmである。電子輸送層は上記材料の 1種ま たは 2種以上力もなる一層構造であってもよ 、。
[0099] また、不純物をドープした n性の高 、電子輸送層を用いることもできる。その例とし ては、特開平 4— 297076号公報、同 10— 270172号公報、特開 2000— 196140 号公報、同 2001— 102175号公報、 Appl. Phys. , 95, 5773 (2004)等に記載 されたものが挙げられる。
[0100] 本発明においては、このような η性の高い電子輸送層を用いることがより低消費電 力の素子を作製することができるため好ましい。
[0101] 《基板》
本発明の有機 EL素子に係る基板 (以下、基体、基盤、基材、支持体等ともいう）とし ては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなぐまた、透明であっても不透 明であってもよい。
[0102] 不透明な基板としては、例えばアルミ、ステンレス等の金属板'フィルムや不透明榭 脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。
[0103] 基板側力も光を取り出す場合には、基板は透明であることが好ましい。好ましく用い られる透明な基板としては、ガラス、石英、透明榭脂フィルムを挙げることができる。特 に好まし!/ヽ基板は、有機 EL素子にフレキシブル性を与えることが可能な榭脂フィル ム、所謂可撓性フィルムである。
[0104] 可撓性フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（PET)、ポリエチレン ナフタレート（PEN)等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セ ノレロースジアセテート、セノレローストリアセテート、セノレロースアセテートブチレート、セ ルロースアセテートプロピオネート (CAP)、セルロースアセテートフタレート（TAC)、 セルロースナイトレート等のセルロースエステル類またはそれらの誘導体、ポリ塩ィ匕ビ ニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクテイツ クポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン榭脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテ ルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（PES)、ポリフエ-レンスルフイド、ポリスル ホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素榭脂、ナイ口 ン、ポリメチルメタタリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（商品名 JSR 社製)あるいはアベル (商品名三井化学社製) t ヽつたシクロォレフィン系榭脂等を挙 げられる。榭脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜またはその両者のハイブ リツド被膜が形成されていてもよぐ JIS K 7129— 1992に準拠した方法で測定さ れた水蒸気透過度が、 0. 01gZm2' 24h以下のバリア性フィルムであることが好まし く、さらには、 JIS K 7126— 1992に準拠した方法で測定された酸素透過度が 10— 1mlZm2' 24h'MPa以下、水蒸気透過度が、 10— 3gZm2' 24h以下の高バリア性フィ ルムであることが好ましぐ前記の水蒸気透過度が 10— 3gZm2' 24h、酸素透過度が 1 0— 5mlZm2' 24h'MPa以下であることが、さらに好ましぐ水蒸気透過度及び酸素透 過度の下限は、それぞれ OgZm2' 24h、 OmlZm2' 24h'MPaである。
[0105] 該ノリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等、素子の劣化をもたらすものの 浸入を抑制する機能を有する材料であればよぐ例えば、無機膜、金属箔が挙げら れる。無機膜としては薄膜ノ、ンドブック p879〜p901 (日本学術振興会）、真空技術 ハンドブック p502〜p509、 p612、 p810 (日刊工業新聞社）、真空ハンドブック増訂 IKpl32~pl34 (ULVAC 日本真空技術 K. K)に記載されている如き無機膜が挙 げられる。例えば、 In、 Sn、 Pb、 Au、 Cu、 Ag、 Al、 Ti、 Ni等の金属、 MgO、 SiO、 S iO 、 Al O 、 GeO、 NiO、 CaO、 BaO、 Fe O 、 Y O 、 TiO 、 Cr O 、 Si O (x= 1、 y
2 2 3 2 3 2 3 2 2 3 x y
= 1. 5〜2. 0)、 Ta O 、 ZrN、 SiC、 TiC、 PSG、 Si N、 SiN、 SiON、単結晶 Siゝァ
2 3 3 4
モルファス Si、 W等が用いられる。
[0106] バリア膜の脆弱性を改良するためにこれら無機層と有機材料力 なる層の積層構 造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はな いが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。
[0107] 《バリア膜の形成方法》 ノリア膜の形成方法については、特に限定はなぐ例えば真空蒸着法、スパッタリ ング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、 イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマ CVD法 、レーザー CVD法、熱 CVD法、コーティング法等を用いることができる力 特開 200 4— 68143号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に 好ましい。
[0108] ここで、透明なノリア膜の層構成の一例を図 1により説明し、さらに、バリア層の形成 に好ましく用いられる大気圧プラズマ放電処理装置の一例を図 2を用いて説明する。
[0109] 図 1は、ノリア膜 (ガスバリアフィルムともいう）の層構成とその密度プロファイルの一 例を示す模式図である。
[0110] バリア膜 201 (透明でも不透明でもよい）は、基材 202上に密度の異なる層を積層し た構成をとる。本発明においては、低密度層 203と高密度層 205との間に、中密度 層 204を設け、さらに高密度層 205上にも中密度層 204を設け、これらの低密度層、 中密度層、高密度層及び中密度層からなる構成を 1ユニットとし、図 1においては 2ュ ニット分を積層した例を示してある。この時、各密度層内における密度分布は均一と し、隣接する層間での密度変化が階段状となるような構成をとる。
[0111] 図 2は、基材を処理する大気圧プラズマ放電処理装置の一例を示す概略図である
[0112] 大気圧プラズマ放電処理装置としては、少なくとも、プラズマ放電処理装置 230、二 つの電源を有する電界印加手段 240、ガス供給手段 250、電極温度調節手段 260 を有している装置である。
[0113] 図 2は、ロール回転電極 (第 1電極） 235と角筒型固定電極群 (第 2電極） 236 (個々 の電極も角筒型固定電極 236とする）との対向電極間（放電空間） 232で、基材 Fを プラズマ放電処理して薄膜を形成するものである。図 2においては、 1対の角筒型固 定電極群（第 2電極） 236とロール回転電極 (第 1電極） 235とで、 1つの電界を形成し 、この 1ユニットで、例えば、低密度層の形成を行う。図 2においては、このような構成 力もなるユニットを、計 5力所備えた構成例を示し、それぞれのユニットで、供給する 原材料の種類、出力電圧等を任意に独立して制御することにより、積層型のバリア膜 (透明ガスノリア層ともいう）を連続して形成することができる。
[0114] ロール回転電極 (第 1電極） 235と角筒型固定電極群 (第 2電極） 236との間の放電 空間（対向電極間） 232に、ロール回転電極 (第 1電極） 235には第 1電源 241から周 波数 ω、電界強度 V、電流 Iの第 1の高周波電界を、また角筒型固定電極群 (第 2
1 1 1
電極） 236にはそれぞれに対応する各第 2電源 242から周波数 ω、電界強度 V、電
2 2 流 Iの第 2の高周波電界をかけるようになつている。
2
[0115] ロール回転電極（第 1電極） 235と第 1電源 241との間には、第 1フィルタ 243が設 置されており、第 1フィルタ 243は第 1電源 241から第 1電極への電流を通過しやすく し、第 2電源 242からの電流をアースして、第 2電源 242から第 1電源への電流を通 過しに《するように設計されて!、る。
[0116] また、角筒型固定電極群 (第 2電極） 236と第 2電源 242との間には、それぞれ第 2 フィルタ 244が設置されており、第 2フィルター 244は、第 2電源 242から第 2電極へ の電流を通過しやすくし、第 1電源 241からの電流をアースして、第 1電源 241から第 2電源への電流を通過しに《するように設計されて!、る。
[0117] なお、ロール回転電極 235を第 2電極、また角筒型固定電極群 236を第 1電極とし てもよい。何れにしろ第 1電極には第 1電源が、また第 2電極には第 2電源が接続さ れる。第 1電源は第 2電源より高い高周波電界強度 (V >V )を印加することが好まし
1 2
い。また、周波数は ω < ω
1 2となる能力を有している。
[0118] また、電流は Iく Iとなることが好ましい。第 1の高周波電界の電流 Iは、好ましくは
1 2 1
0. 3〜20mAZcm2、さらに好ましくは 1. 0〜20mAZcm2である。また、第 2の高周 波電界の電流 Iは、好ましくは 10〜100mAZcm2、さらに好ましくは 20〜100mA
2
/ cm (？める。
[0119] ガス供給手段 250のガス発生装置 251で発生させたガス Gは、流量を制御して給 気口よりプラズマ放電処理容器 231内に導入する。
[0120] 基材 Fを、図示されて ヽな ヽ元卷き力も巻きほぐして搬送されて来る力 または前ェ 程から搬送されて来て、ガイドロール 264を経て-ップロール 265で基材に同伴され て来る空気等を遮断し、ロール回転電極 235に接触したまま巻き回しながら角筒型 固定電極群 236との間に移送し、ロール回転電極 (第 1電極） 235と角筒型固定電極 群（第 2電極） 236との両方力も電界をかけ、対向電極間（放電空間） 232で放電プラ ズマを発生させる。基材 Fはロール回転電極 235に接触したまま巻き回されながらプ ラズマ状態のガスにより薄膜を形成する。基材 Fは、 -ップロール 266、ガイドロール 267を経て、図示してない巻き取り機で巻き取る力、次工程に移送する。
[0121] 放電処理済みの処理排ガス G' は排気口 253より排出する。
[0122] 薄膜形成中、ロール回転電極 (第 1電極) 235及び角筒型固定電極群 (第 2電極) 2 36を加熱または冷却するために、電極温度調節手段 260で温度を調節した媒体を、 送液ポンプ Pで配管 261を経て両電極に送り、電極内側から温度を調節する。なお、 268及び 269はプラズマ放電処理容器 231と外界とを仕切る仕切板である。
[0123] 《封止》
本発明に用いられる封止手段としては、ノリア膜を有する可撓性フィルムの封止基 材と、有機 EL素子の形成された基板とを接着剤で接着する方法である。
[0124] バリア膜を有する可撓性フィルムは、有機 EL素子の表示領域を覆うように配置され ておればよい。
[0125] 接着剤として具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応 性ビュル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、 2 シァノアクリル酸エステル等 の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学 硬化型（二液混合)を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステ ル、ポリオレフインを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型 エポキシ榭脂接着剤を挙げることができる。
[0126] ところで、一般に有機 EL素子を構成する有機化合物は、紫外線照射により破壊さ れ劣化することが知られている。そのため、前記紫外線硬化型接着剤においても熱 硬化処理を併用することで、紫外線照射量を極力少なくすることが行われている。
[0127] し力しながら、有機化合物の特性によっては、熱硬化によっても素子特性が劣化す る場合があり、前記封止方法を良好なものとする上で課題であった。
[0128] 本発明にお 、ては、有機層に用いる有機化合物の 80質量％以上 (上限は 100質 量％)をガラス転移温度が 100°C以上の化合物とすることにより、前記熱処理による 劣化を抑制し、優れた特性の有機 EL素子を得ることができた。 [0129] また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の 塗布は、市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷しても よい。
[0130] 本発明においては有機層全面を覆うように接着層を形成する。その配置は素子側 、封止基材側どちら側に配置してもよいが、 EL素子面へのダメージを考慮すると封 止基板側に配置する方が好ましい。
[0131] 本発明の実施態様の 1例を図 3に示す。
[0132] 本発明においては、接着層 305と接する第 2電極（陰極） 304の膜厚としては、 200 nm以上が好ましい。
[0133] 本発明においては、前記接着層 305と有機層 303が直接接する場合には、接着層 305と有機層 303との間〖こ、酸素透過度が lmlZm2' 24h'MPa以下、水蒸気透過 度が 10— 2gZm2' 24h以下である無機化合物層 307を形成することが好ましい。該実 施態様の 1例を図 4に示す。
[0134] 有機層の上に第 2電極 (陰極) 304が形成され、さらに該部分上に接着層 305が接 する場合、第 2電極（陰極） 304と接着層 305との間に酸素透過度が lml/m2' 24h' MPa以下、水蒸気透過度が 10— 2g/m2' 24h'day以下である無機化合物層 307を 設けることがさらに好ましい。該実施態様の 1例を図 5に示す。
[0135] 該無機化合物層の酸素透過度は 10— l/n^^ h'MP以下、水蒸気透過度は 1 0 3 g/m2' 24h以下であることが好ましぐさらには酸素透過度が 10— 3mlZm2' 24h' MPa以下、水蒸気透過度が 10— 5g/m2' 24hであることが好ましい。
[0136] 該無機化合物層を形成する材料としては、薄膜ノ、ンドブック p879〜p901 (日本学 術振興会）、真空技術ノヽンドブック p502〜p509、 p612、 p810 (日刊工業新聞社)、 真空ハンドブック増訂版 p132〜p 134 (ULVAC 日本真空技術 K. K)に記載され ている如き無機材料が挙げられる力 電気絶縁性の材料を用いる。 MgO、 SiO、 Si O 、 Al O 、 GeO、 NiO、 CaO、 BaO、 Fe O 、 Y O 、 TiO 、 Cr O 、 Si O (x= 1、 y
2 2 3 2 3 2 3 2 2 3 x y
= 1. 5〜2. 0)、 Ta O 、 ZrN、 SiC、 TiC、 PSG、 Si N 、 SiN、 SiON等力 ^用!ヽられ
2 3 3 4
る。
[0137] 該無機化合物層のバリア膜の形成方法については、特に限定はなぐ例えば真空 蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合 法、プラズマ CVD法、レーザー CVD法、熱 CVD法、コーティング法等を用いること ができる。
[0138] また、該無機化合物層上にさらに有機化合物層を設けてもよいし、無機化合物層と 有機化合物層を交互に複数層積層させた膜を形成する方法も好適に用いることがで きる。
[0139] 基板と封止基材との貼り合わせは、気泡や気道の除去の観点より減圧の雰囲気環 境下で行うことが好ましい。貼合方法としては平板プレス、ロールラミネータ等を利用 することが可能である。
[0140] 基板と封止基材は接着層の厚み 1〜： LOO /z mの間隔が形成されるように貼り合せる ことが望ましい。このため、用いられる接着剤中には、フィラーが混入されていることが 好ましい。フイラ一としては、ビーズ状、ファイバー状に加工されたガラス、石英ゃェポ キシ榭脂、フッ素榭脂、シリコーン榭脂、アクリル榭脂等の高分子からなる榭脂等が 挙げられる。
[0141] 封止基材に用いるバリア膜を有する可撓性フィルムとしては、前記基板に用いるこ とのできる榭脂フィルムを同様に用いることができる。
[0142] 可撓性フィルムの膜厚は 10〜 500 μ m程度の厚みを持つものであればよいが、 30 〜200 μ mであることが好まし!/、。
[0143] また、金属箔あるいは金属箔をコートした榭脂フィルムも好適に用いることができる 。金属箔の材料としては、例えばアルミニウム、銅、ニッケル等の金属材料や、ステン レス、アルミニウム合金等の合金材料を用いることができる力 加工性やコストの面で アルミニウムが好ましい。膜厚は、 1-100 μ m程度、好ましくは 10〜50 μ m程度が 望ましい。
[0144] さらに該膜の脆弱性を改良するためにこれら無機層と有機材料カゝらなる層の積層 構造を持たせ複合膜がより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限 はな 、が、両者を交互に複数回積層させることが好ま 、。
[0145] バリア性能として水蒸気透過度は、有機層の結晶ィ匕、第 2電極の剥離等によりダー クスポットの発生、及び有機 EL素子の長寿命化等を考慮し、 0. 01gZm2' 24h以下 であることが好ましい。水蒸気透過度 ίお IS K7129B法（1992年）に準拠した方法 で主として MOCON法により測定した値を示す。
[0146] 酸素透過度は、有機層の結晶ィ匕、第 2電極の剥離等によりダークスポットの発生、 及び有機 ELス素子の長寿命化等を考慮し、 0. lmlZm2' 24h'MPa以下であること が好ましい。酸素透過度 ίお IS K7126B法（1987年）に準拠した方法で主として M OCON法により測定した値である。さらには、酸素透過度 10— 2mlZm2' 24h'MPa 以下、水蒸気透過度 10— 5gZm2' 24h以下の高ノリア性フィルムであることが好ましい
[0147] 《保護膜、保護板》
有機層を挟み基板と対向する側の前記封止基材あるいは前記封止用フィルムの外 側に、素子の機械的強度を高めるために保護膜、あるいは保護板を設けてもよい。こ れに使用することができる材料としては、前記基板と同様なガラス板、ポリマー板'フィ ルム、金属板'フィルム等を用いることができる。
[0148] 《陽極》
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が好ましく用いられる。こ のような電極物質の具体例としては Au等の金属、 Cul、インジウムチンォキシド (ITO ) , SnO、 ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。また、 IDIXO (In O— ZnO)等
2 2 3 非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもょ ヽ。陽極はこれらの電極物質を 蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィ一法で所望 の形状のパターンを形成してもよぐあるいはパターン精度をあまり必要としない場合 は（100 μ m以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマ スクを介してパターンを形成してもよい。あるいは、有機導電性ィ匕合物のように塗布 可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式製膜法を用いる こともできる。この陽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 が望ましぐまた陽極としてのシート抵抗は数百 Ω Ζ口以下が好ましい。さらに膜厚 は材料にもよるが、通常 10〜： L000nm、好ましくは 10〜200nmの範囲で選ばれる。 [0149] 《陰極》
陰極としては、仕事関数の小さい (4eV以下)金属 (電子注入性金属と称する）、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が用いられる。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、マグネシゥ ム、リチウム、マグネシウム Z銅混合物、マグネシウム Z銀混合物、マグネシウム Zァ ルミ-ゥム混合物、マグネシウム Zインジウム混合物、アルミニウム Z酸ィ匕アルミ-ゥ ム (Al O )
2 3混合物、インジウム、リチウム Zアルミニウム混合物、希土類金属等が挙げ られる。これらの中で、電子注入性及び酸ィ匕等に対する耐久性の点から、電子注入 性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第 2金属との混合物、例え ば、マグネシウム Z銀混合物、マグネシウム Zアルミニウム混合物、マグネシウム Zィ ンジゥム混合物、アルミニウム Z酸ィ匕アルミニウム (Al O )混合物、リチウム
2 3 Zアルミ
-ゥム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極はこれらの電極物質を蒸着ゃスパ ッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰 極としてのシート抵抗は数百 ΩΖ口以下が好ましぐ膜厚は通常1011111〜5 111、好 ましくは 50〜200nmの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機 EL素子の陽極または陰極のいずれか一方力 透明または半透明であれば発光輝 度が向上し好都合である。
[0150] また、陰極に上記金属を l〜20nmの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた 導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製するこ とができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製する ことができる。
[0151] 《有機 EL素子の作製方法》
本発明の有機 EL素子の作製方法の一例として、陽極/正孔注入層/正孔輸送層 Z発光層 Z正孔阻止層 Z電子輸送層 Z陰極からなる有機 EL素子の作製法につい て説明する。
[0152] まず適当な基板上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質力 なる薄膜を 1 μ m 以下、好ましくは 10〜200nmの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法に より形成させ、陽極を作製する。次に、この上に有機 EL素子材料である正孔注入層 、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層の有機化合物薄膜を形成させる。
[0153] この有機化合物薄膜の薄膜ィ匕の方法としては、前記の如く蒸着法、ウエットプロセス
(スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法)等があるが、均質な膜が得ら れやすぐかつピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法、スピンコート法、 インクジェット法、印刷法が特に好ましい。さらに層毎に異なる製膜法を適用してもよ い。製膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により 異なるが、一般にボート加熱温度 50〜450°C、真空度 10—6〜10—2Pa、蒸着速度 0. 01〜50nmZ秒、基板温度— 50〜300。C、膜厚 0. lnm〜5 μ m、好ましくは 5〜2 OOnmの範囲で適宜選ぶことが望ましい。これらの層を形成後、その上に陰極用物 質力もなる薄膜を、： m以下好ましくは 50〜200nmの範囲の膜厚になるように、例 えば、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより所望の 有機 EL素子が得られる。この有機 EL素子の作製は、一回の真空引きで一貫して正 孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる製膜法を 施しても構わない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要 となる。
[0154] また作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、 正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。このようにして得られた多色の 液晶表示装置に、直流電圧を印加する場合には、陽極を +、陰極を一の極性として 電圧 2〜40V程度を印加すると、発光が観測できる。また交流電圧を印加してもよい 。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
[0155] 有機 EL素子は、空気よりも屈折率の高い (屈折率 1. 6〜2. 1程度)層の内部で発 光し、発光層で発生した光のうち 15〜20%程度の光しか取り出せないと一般的に言 われている。これは、臨界角以上の角度 Θで界面 (透明基板と空気との界面）に入射 する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ない し発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導 波し、結果として、光が素子側面方向に逃げるためである。
[0156] この光の取り出し効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を 形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法 (例えば、米国特許第 4, 774, 435号明細書)、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法 (例えば、 特開昭 63— 314795号公報）、素子の側面等に反射面を形成する方法 (例えば、特 開平 1— 220394号公報)、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入 し、反射防止膜を形成する方法 (例えば、特開昭 62— 172691号公報）、基板と発 光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法 (例えば、特開 2001 — 202827号公報）、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間 (含む、基板と 外界間）に回折格子を形成する方法 (特開平 11 - 283751号公報)等がある。
[0157] 本発明においては、これらの方法を本発明の有機 EL素子と組み合わせて用いるこ とができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方 法、あるいは基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間 (含む、基板と外界間） に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。
[0158] 本発明は、これらの手段を組み合わせることにより、さらに高輝度あるいは耐久性に 優れた素子を得ることができる。
[0159] 透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成する と、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど、外部への取り出し効率が 高くなる。
[0160] 低屈折率層としては、例えば、エア口ゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ 素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に 1. 5〜1. 7程度であるの で、低屈折率層は屈折率がおよそ 1. 5以下であることが好ましい。またさらに 1. 35 以下であることが好ましい。
[0161] また、低屈折率媒質の厚みは、媒質中の波長の 2倍以上となるのが望ましい。これ は、低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電 磁波が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。
[0162] 全反射を起こす界面または、 V、ずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光 取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は、回折格子が 1次の回 折や 2次の回折といった、いわゆるブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特 定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち、層間 での全反射等により外に出ることができない光を、いずれかの層間もしくは媒質中（ 透明基板内や透明電極内）に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取 り出そうとするものである。
[0163] 導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは 、発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周 期的な屈折率分布を持っている一般的な 1次元回折格子では、特定の方向に進む 光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらな!/、。
[0164] し力しながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む 光が回折され、光の取り出し効率が上がる。
[0165] 回折格子を導入する位置としては前述のとおり、いずれかの層間もしくは、媒質中（ 透明基板内や透明電極内）でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍 が望ましい。
[0166] このとき、回折格子の周期は、媒質中の光の波長の約 1Z2〜3倍程度が好ましい 。回折格子の配列は、正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハ-カムラチス状等、 2次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
[0167] 本発明の有機 EL素子は、基板の光取出し側に、例えばマイクロレンズアレイ上の 構造を設けるように加工したり、あるいは、所謂集光シートと組み合わせることにより、 特定方向、例えば素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の 輝度を高めることができる。
[0168] マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が 30 μ mでその頂 角が 90度となるような四角錐を 2次元に配列する。一辺は 10〜： LOO mが好ましい。 これより小さくなると回折の効果が発生して色付ぐ大きすぎると厚みが厚くなり好まし くない。
[0169] 集光シートとしては、例えば液晶表示装置の LEDバックライトで実用化されているも のを用いることが可能である。このようなシートとして例えば、住友スリーェム社製輝度 上昇フィルム (BEF)等を用いることができる。プリズムシートの形状としては、例えば 基材に頂角 90度、ピッチ 50 111の 状のストライプが形成されたものであってもよい し、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状で あってもよい。 [0170] また、発光素子からの光放射角を制御するために光拡散板'フィルムを、集光シー トと併用してもよい。例えば、（株)きもと製拡散フィルム (ライトアップ)等を用いること ができる。
[0171] 《用途》
本発明の有機 EL素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いる ことができる。発光光源として、例えば、家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバ ックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信 処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではないが 、特に、カラーフィルターと組み合わせた液晶表示装置のバックライト、照明用光源と しての用途に有効に用いることができる。
[0172] カラーフィルターと組み合わせてディスプレイのバックライトとして用いる場合には、 輝度をさらに高めるため、前記の集光シートと組み合わせて用いるのが好ましい。 実施例
[0173] 以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。
[0174] 実施例 1
《有機 EL素子 1の作製》
陽極として 30mmX 30mm、厚さ 0. 7mmのガラス基板上に、 ITO (インジウムチン ォキシド)を 120nm成膜した支持基板にパターユングを行った後、この ITO透明電 極を付けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガス で乾燥し、 UVオゾン洗浄を 5分間行った。この透明支持基板を市販の真空蒸着装 置の基板ホルダーに固定した。
[0175] 真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に、各層の構成材料を各々素子作製に最 適の量充填した。蒸着用るつぼは、モリブデン製またはタングステン製抵抗加熱用材 料で作製されたものを用いた。
[0176] 次いで、真空度 4 X 10— 4Paまで減圧した後、 m—MTDATA(Tg 75°C)の入った 前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、蒸着速度 0. InmZ秒で透明支持基板に蒸 着し、 lOnmの正孔注入層を設けた。次いで、化合物 (A— 1； Tg 140°C)を同様に して蒸着し 40nmの正孔輸送層を設けた。次いで、以下の手順で各発光層及びその 中間層を設けた。
[0177] 化合物 (A— 2 ;Tg 102°C)と化合物 (A— 3)を、膜厚比で 95 : 5になるように蒸着 速度 0. InmZ秒で共蒸着し、 12nmの青燐光発光層を形成した。次いで、化合物（ A-4 ;Tg 87°C)を蒸着速度 0. InmZ秒で 3nm蒸着し、青発光層に陰極側に隣 接する正孔阻止層を形成した。
[0178] 次に化合物 (A— 2)と化合物 (Ir— 14)を、膜厚比で 92 : 8になるように蒸着速度 0.
InmZ秒で共蒸着し、 lOnmの赤燐光発光層を形成した。次いで、化合物 (A—2) を蒸着速度 0. InmZ秒で 3nm蒸着した。
[0179] 次に、化合物 (A—2)と化合物 (Ir—l)を、膜厚比で 96 :4になるように蒸着速度 0. lnm/秒で共蒸着し、 2. 5nmの緑燐光発光層を形成した。次いで、 BAlq (Tg 99 °C)の入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、蒸着速度 0. InmZ秒で前記層 上に 5nm蒸着して正孔阻止層を作製し、次いでィ匕合物 (A— 5 ;Tg 81°C)を蒸着速 度 0. InmZ秒で 25nm共蒸着し、 LiFを蒸着速度 0. 03nmZ秒で 0. 5nm蒸着し 電子輸送'注入層を設けた。
[0180] さらにアルミニウムを 11 Onm蒸着して陰極を形成した。
[0181] 次いで、以下の手順で、可撓性フィルムを貼り合わせて封止を行った。
[0182] 基材として、厚さ約 100 μ mのポリエチレンテレフタレートフィルム（PETと略記する )上に、前記記載の大気圧プラズマ放電処理装置により SiOの無機膜を主構成とす
2
るガスバリア膜を 1層以上形成し、酸素透過度 lmlZm2' 24h'MPa以下、水蒸気透 過度 0. OlgZm2 ' 24h以下のガスノリア性フィルムを作製した。
[0183] 次いで、純度 99. 999%以上の高純度窒素ガスの雰囲気下で前記バリア膜を有す る可撓性フィルムのノリア膜面上にスクリーン印刷機にて熱硬化性のエポキシ榭脂を 有機 EL素子の発光素子面及び電極取り出し部を除く周辺部も含め覆うように接着剤 の塗布を行った。
[0184] 前記接着剤の塗布されたバリア膜を有する可撓性フィルムに対向するようにガラス 上に形成された有機 EL素子面をバリアフィルム側に向け、位置合わせを行い、周囲 環境を lOPaまで減圧を行った。減圧後、ガスノリア性の有する榭脂フィルムを平板 プレスにより 0. 05MPaの圧力にて圧着貼り合せを行った。つづいて、 95°C5時間の 熱硬化を施し、有機 EL素子 1を作製した。
[0185] 接着剤のエポキシ榭脂は UV硬化型であってもよい。その場合は、貼り合せ時に U
V光を照射し硬化を行う。さらに必要に応じて熱処理を加えてもよ!ヽ。
[0186] 《有機 EL素子 2の作製》
有機 EL素子 1で用いたのと同様の洗浄処理を施した基板上に、真空度 4 X 10— 4Pa まで減圧した後、化合物 (A— 6 ;Tg 110°C)の入った前記蒸着用るつぼに通電して 加熱し、蒸着速度 0. InmZ秒で透明支持基板に蒸着し lOnmの正孔注入層を設け た。
[0187] 次 、で、化合物 (A— 1)を同様にして蒸着し 40nmの正孔輸送層を設けた。次、で 、以下の手順で各発光層及びその中間層を設けた。
[0188] 化合物 (A— 2 ;Tg 102°C)と化合物 (A— 3)を、膜厚比で 95 : 5になるように蒸着 速度 0. InmZ秒で共蒸着し、 12nmの青燐光発光層を形成した。次いで、化合物（ A-4 ;Tg 87°C)を蒸着速度 0. InmZ秒で 3nm蒸着し、青発光層に陰極側に隣 接する正孔阻止層を形成した。
[0189] 次に化合物 (A— 2)と化合物 (Ir— 14)を、膜厚比で 92 : 8になるように蒸着速度 0.
InmZ秒で共蒸着し、 lOnmの赤燐光発光層を形成した。次いで、化合物 (A—2) を蒸着速度 0. InmZ秒で 3nm蒸着した。
[0190] 次に、化合物 (A—2)と化合物 (Ir—l)を、膜厚比で 96 :4になるように蒸着速度 0.
InmZ秒で共蒸着し、 2. 5nmの緑燐光発光層を形成した。次いで、 BAlqの入った 前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、蒸着速度 0. InmZ秒で前記層上に 5nm蒸 着して正孔阻止層を作製し、次いでィ匕合物 (A— 7 ;Tg 195°C)を蒸着速度 0. Inm Z秒で 25nm共蒸着し、 LiFを蒸着速度 0. 03nmZ秒で 0. 5nm蒸着し電子輸送' 注入層を設けた。
[0191] さらにアルミニウムを l lOnm蒸着して陰極を形成した。次いで、有機 EL素子 1の作 製と同様にして封止を行い、有機 EL素子 2を作製した。
[0192] 《有機 EL素子 3の作製》
有機 EL素子 2と同様にして有機層、陰極を形成した後、以下の手順により封止を 行った。 [0193] 有機 EL素子の各々の非発光面を、厚さ 0. 7mmの、発光面に対向する部分に 0.
3mmの窪みを有するガラスケースで覆 、、前記熱硬化性のエポキシ榭脂を用いて、 基板と接着し、 95°C5時間の熱硬化を施し、有機 EL素子 3を作製した。前記窪み内 には厚さ約 0. 2mmの吸湿剤シールを貼付した。なお、ガラスカバーでの封止作業 は、有機 EL素子を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス (純度 99. 999%以上の高純度窒素ガスの雰囲気）で行った。
[0194] [化 7] m- MTDATA CH3
Figure imgf000038_0001
[0195] [化 8]
Figure imgf000039_0001
[0196] 《有機 EL素子の発光特性の評価》
図 6 (有機 EL素子 1, 2)、図 7 (有機 EL素子 3)に示すような照明装置とした後、分 光放射輝度計 CS— 1000 (コ-カミノルタセンシング社製)を用いて、各有機 EL素子 の正面輝度 lOOOcdZm2における発光効率を評価した。発光効率は熱硬化開始 30 分後と、 5時間後を測定し、各々の素子の開始 30分後の発光効率を 100とした相対 値で示す。また、光学顕微鏡により、膜面の発光状態を観察した。評価の結果を表 1 に示す。
[0197] [表 1]
Figure imgf000039_0002
表 1より、有機 EL素子 1は、熱硬化 5時間後の発光効率が著しく低下している。一 方、有機 EL素子 2、 3は、熱硬化 5時間後においても発光効率の劣化はほとんど生じ ていない。なお、発光スペクトルは、有機 EL素子また熱硬化時間の違いによっては 差異はなぐ同一であった。
[0199] 光学顕微鏡による発光面の観察では、有機 EL素子 1には黒点、所謂ダークスポッ トが多数発生していたのに対し、有機 EL素子 2、 3ではほとんどダークスポットは見ら れなかった。
[0200] 一方、有機 EL素子の厚さは、有機 EL素子 1、 2が約 0. 8mmであるのに対し、有機
EL素子 3は約 1. 4mmと厚く、コンパクト性において劣る。
[0201] 以上より、本発明の封止方法、及び有機材料を用いた有機 EL素子 2が、発光性能 及び形状のコンパクト性より優れていることが分かる。
[0202] 実施例 2
実施例 1で作製した有機 EL素子は、 3種の発光波長の異なる発光体を含有し、白 色発光を呈する有機 EL素子であるが、実施例 1で記述した有機 EL素子 1, 2につい て熱硬化 30分後における発光状態を顕微鏡を用いて詳細に観察したところ、有機 E L素子 1の発光面内の色ムラが有機 EL素子 2よりも大き力つた。即ち、本発明の有機 EL素子 2は、発光面内の色度安定性に優れた素子で有ることが分かる。
[0203] また、本発明の有機 EL素子は、液晶表示装置のバックライトとして用いた場合にも 、良好な性能を示した。

Claims

請求の範囲
[1] 基板の上に、第 1電極と、その上に形成された発光層を含む 1層以上の有機層と、第 2電極とを有する有機エレクト口ルミネッセンス素子の発光面の全域に、かつ光取り出 し側と反対側に接着層を配置し、バリア膜を有する可撓性フィルムを貼り合わせて前 記発光面を封止した有機エレクト口ルミネッセンス素子にぉ 、て、前記発光層に含ま れる発光材料の少なくとも 1つが燐光発光体であり、前記有機層を構成する有機材 料の 80質量％以上力 ガラス転移温度が 100°C以上であることを特徴とする有機ェ レクト口ルミネッセンス素子。
[2] 前記発光層力 少なくとも 440〜490nm、 500〜550nm、 590〜640nmに発光極 大波長を有する 3種の発光体を有し、少なくともその 2種が燐光発光体であることを特 徴とする請求の範囲第 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子。
[3] 前記基板が、
Figure imgf000041_0001
水蒸気透過度が 10— 3gZ m2' 24h以下の可撓性フィルムであることを特徴とする請求の範囲第 1項または第 2 項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子。
[4] 前記第 2電極に被覆されていない前記有機層と前記接着層との層間に、酸素透過 度が lmlZm2' 24h'MPa以下、水蒸気透過度が 10— 2gZm2' 24h以下の無機化合 物層を有することを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 3項のいずれか 1項に記載 の有機エレクト口ルミネッセンス素子。
[5] 請求の範囲第 1項乃至第 4項のいずれか 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス 素子をバックライトとして有することを特徴とする液晶表示装置。
[6] 請求の範囲第 1項乃至第 4項のいずれか 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス 素子を光源として用いることを特徴とする照明装置。
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