JP2000294369A

JP2000294369A - 有機ｅｌ素子

Info

Publication number: JP2000294369A
Application number: JP11097794A
Authority: JP
Inventors: Yusho Izumisawa; 勇昇泉澤; Kenji Furukawa; 顕治古川
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1999-04-05
Filing date: 1999-04-05
Publication date: 2000-10-20
Also published as: TW465255B; US6635988B1; WO2000060904A1

Abstract

(57)【要約】【課題】有機ＥＬ構造体への水分侵入を防止すること
により、長期にわたって安定した発光特性を維持する有
機ＥＬ素子を提供する。【解決手段】透明基板１の表面に、陽極２、有機物層
３、陰極４を形成する。そして、陽極の一部、有機物層
及び陰極を含む有機ＥＬ構造体を覆うように、絶縁層５
とその上に設けられた水分反応層６とからなる積層体
（絶縁−水分反応層積層体）を設ける。水分反応層６を
形成する物質には、ポーリングの電気陰性度が１．２未
満の金属が選ばれる。上記電気陰性度が１．２未満と
１．２の境界にある金属はＣａ（１．０）とＭｇ（１．
２）であり、ＣａとＭｇとではダークスポットの発生数
と成長に大きな差がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は有機エレクトロルミ
ネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と記す）に関し、
特に封止構造を改良した有機ＥＬ素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】チン・ワン・タンが特開昭５７−５１７
８１号公報に新しい有機ＥＬ素子を発表して以来、有機
ＥＬ素子に関する技術は急速に進歩し、高輝度の明るい
素子、多色素子が得られるようになったが、この素子は
寿命が短いという問題が今後の解決すべき課題として残
されている。

【０００３】有機ＥＬ素子の長寿命化に関する技術は、
主に耐性の高い有機化合物の開発と、外部汚染物質の侵
入、特に水分や酸素の侵入を防止する封止技術の改善に
力点が置かれている。有機ＥＬ構造体に侵入した水分
が、一対の電極とこれらに挟持された有機物層とからな
る積層体中に陰極表面の欠陥から侵入すると、有機物層
と陰極との間の剥離を招き、その結果通電が得られなく
なって発光しない部位、いわゆるダークスポット（黒
点）が発生することが知られている。

【０００４】前記ダークスポットの発生を抑制するため
には、有機ＥＬ構造体への水分の侵入を防ぐことが必要
である。従来、有機ＥＬ構造体への水分の侵入を防止す
る手段を設けた有機ＥＬ素子としては、例えば、陽極、
有機物層、陰極を積層してなる構造体の外側に、さらに
乾燥剤を含有する保護層及び封止層を積層した構造を有
するもの（特開平７−１６９５６７号）、対向する一対
の電極間に有機物層が挟持された積層体を気密ケース内
に収納し、この積層体から隔離して気密ケース内に酸化
バリウム、酸化カルシウム、硫酸カルシウム、塩化カル
シウムなどからなる乾燥手段を配設することにより、気
密ケース内に積層体及び乾燥手段を中空封止してなるも
の（特開平９−１４８０６６号）などが提案されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の有機ＥＬ素子は、有機ＥＬ構造体への水分侵入
を十分に防止することができないものであった。すなわ
ち、構造体の外側に乾燥剤を含有する保護層を積層した
前記有機ＥＬ素子、及び気密ケース内に乾燥手段を設け
た前記有機ＥＬ素子は、いずれも有機ＥＬ素子内に侵入
した水分が乾燥剤に十分に吸収されず、その結果、水分
が有機ＥＬ構造体に侵入してダークスポットが発生する
という問題点を有していた。

【０００６】本発明は、前述した事情に鑑みてなされた
もので、その目的は、有機ＥＬ構造体への水分侵入を防
止することにより、長期にわたって安定した発光特性を
維持する有機ＥＬ素子を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記目的を
達成するために鋭意検討を行った結果、陽極、有機物層
及び陰極を含む有機ＥＬ構造体を覆うように、絶縁層と
その上に設けられた水分反応層とからなる積層体を形成
した場合、特に上記水分反応層をポーリングの電気陰性
度が１．２未満の金属を含む層とした場合、上記金属と
水分とが速やかに反応して有機ＥＬ構造体に水分が侵入
することが効果的に防止されるとともに、有機ＥＬ構造
体と水分反応層との短絡が生じなくなり、その結果、長
期にわたってダークスポットのない安定した発光特性を
維持する有機ＥＬ素子が得られることを知見し、本発明
をなすに至った。

【０００８】したがって、本発明は、下記（１）、
（２）に示す有機ＥＬ素子を提供する。（１）透明基板の表面に設けられた陽極と、陽極に対向
して設けられた陰極と、陽極と陰極との間に設けられた
発光層を含む有機物層とを有する有機ＥＬ素子におい
て、前記陽極の一部、有機物層及び陰極を含む有機ＥＬ
構造体を覆うように、絶縁層とその上に設けられたポー
リングの電気陰性度が１．２未満の金属を含む水分反応
層とからなる積層体（絶縁−水分反応層積層体）の少な
くとも１層を設けてなることを特徴とする有機ＥＬ素
子。

【０００９】（２）水分反応層が、ポーリングの電気陰
性度が１．２未満の金属を含む（１）の有機ＥＬ素子。

【００１０】この場合、本発明においては、後述する実
施形態に示すように、下記（３）〜（９）示す構成を好
適に採用することができる。

【００１１】（３）水分反応層が、実質的にポーリング
の電気陰性度が１．２未満の金属のみからなる（２）の
有機ＥＬ素子。

【００１２】（４）水分反応層と陽極との間に陽極絶縁
層を設けた（１）〜（３）の有機ＥＬ素子。

【００１３】（５）陽極の一部、有機物層、陰極及び絶
縁−水分反応層積層体を含む有機ＥＬ構造体の上方に封
止基板を設け、この封止基板を透明基板に封止基板接着
剤で固着した（１）〜（４）の有機ＥＬ素子（後記第１
の実施形態）。

【００１４】（６）陽極の一部、有機物層、陰極及び絶
縁−水分反応層積層体を含む有機ＥＬ構造体を封止モー
ルディング剤でモールドした（１）〜（４）の有機ＥＬ
素子（後記第２の実施形態）。

【００１５】（７）陽極の一部、有機物層、陰極及び絶
縁−水分反応層積層体を含む有機ＥＬ構造体の上に、水
分反応性物質を高分子結着剤に分散させてなる物質によ
り形成された水分予備反応層を設けるとともに、この水
分予備反応層を封止モールディング剤でモールドした
（１）〜（４）の有機ＥＬ素子。

【００１６】（８）水分反応性物質が、ポーリングの電
気陰性度が１．２未満の金属の１種又は２種以上である
（７）の有機ＥＬ素子。

【００１７】（９）高分子結着剤が、熱又は光硬化性樹
脂である（７）、（８）の有機ＥＬ素子。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。（実施形態１）図１は本発明の第１の実施形態の第１の
例を示す断面図である。透明基板、例えばガラス基板１
の上に、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）の陽極２、発光
層を含む有機物層３及び陰極４からなる有機ＥＬ構造体
を形成する。この場合、有機ＥＬ構造体の各層の材料、
構成等に何ら限定はない。例えば、陽極材料としてはＩ
ＴＯの他に酸化錫（ＮＥＳＡ）、金、銀、白金、銅等を
使用でき、陰極材料としてはインジウム、マグネシウ
ム、アルミニウム、マグネシウム−インジウム合金、マ
グネシウム−銀合金、マグネシウム−アルミニウム合金
等を使用できる。また、有機ＥＬ構造体の構造は、例え
ば陽極／発光層／陰極、陽極／正孔輸送層／発光層
／電子輸送層／陰極、陽極／発光層／電子輸送層／陰
極、陽極／正孔輸送層／発光層／陰極などの任意の構
造とすることができる。

【００１９】前記有機ＥＬ構造体の上に絶縁層５を設け
て有機物層３と陰極４を完全に覆い、この絶縁層５の上
に水分反応層６を好ましくは０．２〜１μｍの厚さに形
成する。すなわち、陽極２の一部、有機物層３及び陰極
４を含む有機ＥＬ構造体を覆うように、絶縁層５とその
上に設けられた水分反応層６とからなる積層体（絶縁−
水分反応層積層体）を設ける。絶縁層５は、水分反応層
６と有機ＥＬ構造体との短絡を防ぐために設けられるも
のである。絶縁層５と水分反応層６とからなる絶縁−水
分反応層積層体が設けられた有機ＥＬ構造体の上方に封
止基板８を設け、この封止基板８をガラス基板１に封止
基板接着剤７で固着する。

【００２０】水分反応層６には、室温で水と速やかに反
応し易い、ポーリングの電気陰性度が１．２未満である
金属、例えば金属リチウム（ポーリングの電気陰性度：
１．０）、金属ナトリウム（同：０．９）、金属カリウ
ム（同：０．８）、金属ルビジウム（同：０．８）、金
属セシウム（同：０．７）、金属カルシウム（同：１．
０）、金属ストロンチウム（同：１．０）、金属バリウ
ム（同：０．９）などが使用される。この場合、水分反
応層６は、ポーリングの電気陰性度が１．２未満の金属
と他の物質との混合物で形成してもよいが、有機ＥＬ構
造体への水分侵入防止効果の点で、実質的にポーリング
の電気陰性度が１．２未満の金属のみによって形成する
ことが好ましい。

【００２１】水分反応層６が０．０５μｍより薄いと、
水分反応層６に含まれる金属の量が少なくなり、有機Ｅ
Ｌ構造体への水分侵入阻止能が低くなるため、有機ＥＬ
素子の寿命が短くなって実用に支障を来す。また、水分
反応層６は厚ければ厚いほど有機ＥＬ素子の寿命が長く
なり好ましいが、余り厚くすると下の絶縁層５との熱膨
張率の差に起因して水分反応層６に亀裂が入ることがあ
る。厚さの限度は３μｍ程度である。それ故、水分反応
層６の厚さは０．０５〜３μｍ程度、さらに安全を図る
なら０．０５〜１μｍ程度にするのがよい。

【００２２】絶縁層５は水分反応層６と有機ＥＬ構造体
との短絡を防ぐために設けられるものであるから、絶縁
層５に使用される物質としては、必ずしも限定されない
が、導電率が１０^-14Ｓ／ｍ以下の絶縁性物質であれば
いずれも使用可能である。具体的には、金属酸化物、金
属窒化物、金属炭化物、金属硫化物、金属塩化物、金属
弗化物、金属硫酸塩、有機化合物、有機金属化合物など
を用いることができる。絶縁層５は、上記絶縁性物質の
多層構造であっても構わない。

【００２３】封止基板接着剤７には、水分不透過性樹脂
が好適に使用され、具体的には、例えば熱又は光硬化性
のエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹
脂、シリコーンポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、シリ
コーンゴム、ポリオレフィン系樹脂などが用いられる。

【００２４】封止基板８には、水分不透過性物質が使用
され、具体的には、例えばガラスや、ステンレス鋼、ア
ルミニウムといった金属などが用いられる。

【００２５】（実施形態２）図２は本発明の第１の実施
形態の第２の例を示す断面図である。ガラス基板１の上
に、ＩＴＯの陽極２、有機物層３及び陰極４を形成し、
この上に絶縁層５を設け、この上に水分反応層６を設け
る。ここまでは図１に示した第１の例と同じである。第
２の例においては、絶縁層５と水分反応層６とからなる
絶縁−水分反応層積層体を２層連続して設ける。すなわ
ち、第１の例において説明したように、水分反応層６は
厚くすると亀裂が入るので余り厚くできない。それ故、
水分反応層６を複数層に分け、間に絶縁層５を挟むよう
にすると、各水分反応層６の厚さは薄くなって亀裂が入
ることが防止され、しかも水分反応層６の合計の厚さを
厚くして金属量を増やし、有機ＥＬ構造体への水分侵入
阻止能を高めて有機ＥＬ素子の長寿命化を図ることがで
きる。絶縁層５と水分反応層６とからなる絶縁−水分反
応層積層体の数は、多ければ多いほど良いのであるが、
層数を多くするとそれだけ手間と材料費がかかり、コス
トが高くなるので、自ずから限度がある。

【００２６】（実施形態３）図３は本発明の第１の実施
形態の第３の例を示す断面図である。本例は、図１に示
した有機ＥＬ素子の有機物層３の外側の陽極２の一部に
陽極絶縁層１１を設けるとともに、水分反応層６を絶縁
層５の側面まで延ばすことにより、絶縁層５の側面から
有機物層３に向かって侵入しようとする水分、特に有機
物層３の側面に向かって侵入しようとする水分を阻止す
るものである。

【００２７】陽極絶縁層１１に使用される物質として
は、必ずしも限定されないが、絶縁層５と同じ物質、す
なわち導電率が１０^-14Ｓ／ｍ以下の絶縁性物質であれ
ばいずれも使用可能である。具体的には、金属酸化物、
金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物、金属塩化物、金
属弗化物、金属硫酸塩、有機化合物、有機金属化合物な
どを用いることができる。陽極絶縁層１１は、上記絶縁
性物質の多層構造であっても構わない。

【００２８】陽極絶縁層１１は、図２の第２の例に対し
ても適用できる。第１及び第２の例では、水分反応層６
を絶縁層５の側面まで延ばそうとすると陽極２と短絡す
る危険性があったので、水分反応層６を絶縁層５の側面
まで延ばすのは難しかった。これに対し、陽極絶縁層１
１を設けると、水分反応層６と陽極２とが短絡しなくな
るので、水分反応層６を陽極絶縁層１１に接するまで延
ばすことができ、水分侵入阻止効果をさらに高めること
ができ、長寿命化が図れる。

【００２９】（実施形態４）図４は本発明の第２の実施
形態の第１の例を示す断面図である。ガラス基板１の上
に、ＩＴＯの陽極２、有機物層３及び陰極４からなる有
機ＥＬ構造体を形成する。この有機ＥＬ構造体の上に絶
縁層５を設けて有機物層３と陰極４を完全に覆い、この
上に水分反応層６を０．０５〜１μｍの厚さに形成す
る。絶縁層５、水分反応層６を構成する物質は前述のも
のと同じである。絶縁層５と水分反応層６が設けられた
有機ＥＬ構造体を封止モールディング剤でモールディン
グして封止モールディング体９を形成し、有機ＥＬ構造
体を封止する。

【００３０】封止モールディング体９は、水分反応層６
が直接空気に触れて空気中の水分と反応することを防ぐ
ためのものである。したがって、封止モールディング体
９には、水分不透過性樹脂が好適に使用され、具体的に
は、例えば熱又は光硬化性のエポキシ系樹脂、アクリル
系樹脂、ポリイミド系樹脂、シリコーンポリイミド樹
脂、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、ポリオレフィン
系樹脂などが用いられる。封止モールディング体９を使
用した場合、封止基板を使用した場合と比べてコストが
安くなるという利点が得られる。

【００３１】（実施形態５）図５は本発明の第２の実施
形態の第２の例を示す断面図である。ガラス基板１の上
に、ＩＴＯの陽極２、有機物層３及び陰極４を形成し、
この上に絶縁層５を設け、この上に水分反応層６を設け
る。ここまでは図４に示した第１の例と同じである。第
２の例においては、絶縁層５と水分反応層６とからなる
絶縁−水分反応層積層体を２層連続して設ける。絶縁−
水分反応層積層体を複数層設ける理由は、図２の例で説
明したのと同じである。そして効果も同じである。絶縁
層５と水分反応層６が設けられた有機ＥＬ構造体を封止
モールディング剤でモールディングして封止モールディ
ング体９を形成し、有機ＥＬ構造体を封止する。

【００３２】（実施形態６）図６は本発明の第２の実施
形態の第３の例を示す断面図である。本例は、図４に示
した有機ＥＬ素子の有機物層３の外側の陽極２の一部に
陽極絶縁層１１を設けるとともに、水分反応層６を絶縁
層５の側面まで延ばすことにより、絶縁層５の側面から
有機物層３に向かって侵入しようとする水分、特に有機
物層３の側面に向かって侵入しようとする水分を阻止す
るものであり、図３の例と同じ考え方に基づくものであ
る。したがって、陽極絶縁層１１には図３の例と同じ物
質が使用される。陽極絶縁層１１は、図５の第２の例に
対しても適用できる。

【００３３】（実施形態７）図７は本発明の第３の実施
形態の第１の例を示す断面図である。ガラス基板１の上
に、ＩＴＯの陽極２、有機物層３及び陰極４からなる有
機ＥＬ構造体を形成し、この上に絶縁層５、水分反応層
６を形成する。ここまでは、図４で説明した例と同じで
ある。本例では、絶縁層５と水分反応層６が設けられた
有機ＥＬ構造体を覆うように水分予備反応層１０を設
け、さらにこの上を封止モールディング剤でモールディ
ングして封止モールディング体９を形成し、有機ＥＬ構
造体を封止する。つまり、図４の有機ＥＬ素子の絶縁−
水分反応層積層体と封止モールディング体９との間に水
分予備反応層１０を追加したものである。

【００３４】水分予備反応層１０は、有機ＥＬ構造体へ
の水分の侵入をより確実に阻止するためのものである。
この水分予備反応層１０は、水分反応性物質を高分子結
着剤に分散させてなる物質で形成する。この場合、水分
反応性物質としては、水分反応層６に用いる水分反応性
物質と同じ物質、すなわちポーリングの電気陰性度が
１．２未満の金属の１種又は２種以上を好適に用いるこ
とができる。また、高分子結着剤には、水分不透過性樹
脂が好適に使用され、具体的には、例えば熱又は光硬化
性のエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹
脂、シリコーンポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、シリ
コーンゴム、ポリオレフィン系樹脂などが用いられる。
封止モールディング体９には、図４の例で説明したのと
同じものが使用される。

【００３５】水分予備反応層１０は、より具体的には、
熱又は光硬化性の高分子結着剤に水分反応性物質の粉末
を分散させた流動性混合液を塗布した後に熱又は光で硬
化させる方法、高分子結着剤と水分反応性物質とを共蒸
着させる方法などによって形成することができる。

【００３６】高分子結着剤に水分反応性物質の粉末を分
散させた流動性混合液を用いる場合、高分子結着剤への
粉末の混合率は０．５〜５重量％程度である。混合率が
５重量％を越えると混合液の流動性が低下して塗布しに
くくなり、０．５重量％未満であると水分反応性物質の
量が少なくなりすぎて水分侵入防止効果が小さくなる。

【００３７】後者の高分子結着剤と水分反応性物質との
共蒸着の場合は、水分反応性物質の混合率に特に制限は
ないが、水分反応性物質の混合率が大きくなると、水分
予備反応層１０が導電性を帯びてくる。それ故、図７の
ように水分予備反応層１０が陽極２と接していると、陽
極２を短絡させてしまうので、水分予備反応層１０が絶
縁性を保持する範囲内にあるように水分反応性物質の混
合率を調整する必要がある。

【００３８】図７の例では、絶縁層５と水分反応層６と
からなる絶縁−水分反応層積層体を１層しか設けていな
いが、図２、図５に示した例と同様に２層以上設けても
よい。そして、層数が多いほど効果も大きいことは、前
述の通りである。

【００３９】（実施形態８）図８は本発明の第３の実施
形態の第２の例を示す断面図である。本例は、図７に示
した有機ＥＬ素子の有機物層３の外側の陽極２の一部に
陽極絶縁層１１を設けるとともに、水分反応層６及び水
分予備反応層１０を絶縁層５の側面まで延ばすことによ
り、絶縁層５の側面から有機物層３に向かって侵入しよ
うとする水分、特に有機物層３の側面に向かって侵入し
ようとする水分を阻止するものであり、図３、図６の例
と同じ考え方に基づくものである。したがって、陽極絶
縁層１１には図３の例と同じ物質が使用される。

【００４０】前述のように、水分予備反応層１０は、水
分反応性物質の混合率が大きくなると導電性を帯びてく
る。それ故、図７のように水分予備反応層１０と陽極２
とが接している場合には、陽極２を短絡させないよう
に、水分反応性物質の混合率を調整する必要があった。
しかし、本例では、有機物層３の外側の陽極２の一部に
陽極絶縁層１１を設けたので、陽極２の短絡が生じるこ
とはない。したがって、水分予備反応層１０における水
分反応性物質の混合率を任意の値に増加させることがで
きる。水分反応性物質の含有率が増加すればするほど、
水分侵入阻止効果が大きくなることは、容易に理解され
ることである。また、高分子結着剤と水分反応性物質と
を共蒸着させる方法を、水分反応性物質の混合率を気に
することなく、すなわち水分予備反応層１０が導電性で
あるか、絶縁性であるかを気にすることなく、自由に使
用することができる。

【００４１】第３の実施形態では、水分予備反応層１０
を設ける分だけコストが高くなるが、第２の実施の形態
よりも水分侵入防止効果が優れており、有機ＥＬ素子の
さらなる長寿命化を図ることができる。

【００４２】

【実施例】次に、本発明の実施例と比較例について説明
する。（実施例１）図１に示したのと同様に、ガラス基板１の
上にＩＴＯの陽極２、有機物層３、陰極４を設けて有機
ＥＬ構造体を形成し、この上にトリス（８−キノリノナ
ト）アルミニウムを１μｍの厚さに真空蒸着して絶縁層
５を設け、この上に水分反応層６としてポーリングの電
気陰性度が１．０である金属カルシウムを０．５μｍの
厚さに真空蒸着した。次に、ガラス基板１上に光硬化型
エポキシ樹脂を封止基板接着剤７として枠状に塗り、ガ
ラス基板を封止基板８としてガラス基板１上に載せ、封
止基板接着剤７を硬化させた。

【００４３】この有機ＥＬ素子の発光部について、封止
基板の接着直後にダークスポット（黒点）を３０倍の拡
大写真で撮影して、ダークスポットの数及び平均直径を
測定した。次に、この有機ＥＬ素子を、温度４０℃、湿
度９０％の条件で３００時間及び５００時間保存した
後、それぞれの時間の経過時に封止基板の接着直後と同
様にして拡大写真撮影を行い、ダークスポットの数及び
平均直径を測定した。その結果を図９（ダークスポット
の数）、図１０（ダークスポットの平均直径）に示す。
図９及び図１０に示されるように、ダークスポットの成
長は殆ど見られなかった。

【００４４】（比較例１）比較例１として、実施例１の
金属カルシウムに代えて、ポーリングの電気陰性度が
１．２である金属マグネシウムを用いて水分反応層６を
形成する他は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作
製した。そして、実施例１と全く同じ条件で保存及び測
定を行った。測定結果を図９、図１０に示す。図９及び
図１０に示されるように、水分反応層を金属マグネシウ
ムで形成した場合は、金属カルシウムを用いた場合に比
べてダークスポットの成長が著しいことが確認された。

【００４５】（実施例２）実施例１の金属カルシウムに
代えて、ポーリングの電気陰性度が１．０である金属リ
チウムを用いて水分反応層６を形成する他は、実施例１
と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。そして、実施例
１と全く同じ条件で保存及び測定を行った。その結果、
ダークスポットの成長は殆ど見られなかった。

【００４６】（実施例３）実施例１の金属カルシウムに
代えて、ポーリングの電気陰性度が０．９である金属ナ
トリウムを用いて水分反応層６を形成する他は、実施例
１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。そして、実施
例１と全く同じ条件で保存及び測定を行った。その結
果、ダークスポットの成長は殆ど見られなかった。

【００４７】（実施例４）実施例１の金属カルシウムに
代えて、ポーリングの電気陰性度が０．８である金属カ
リウムを用いて水分反応層６を形成する他は、実施例１
と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。そして、実施例
１と全く同じ条件で保存及び測定を行った。その結果、
ダークスポットの成長は殆ど見られなかった。

【００４８】（実施例５）実施例１の金属カルシウムに
代えて、ポーリングの電気陰性度が１．０である金属ス
トロンチウムを用いて水分反応層６を形成する他は、実
施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。そして、
実施例１と全く同じ条件で保存及び測定を行った。その
結果、ダークスポットの成長は殆ど見られなかった。

【００４９】（比較例２）実施例１の金属カルシウムに
代えて、ポーリングの電気陰性度が１．５であるアルミ
ニウムを用いて水分反応層６を形成する他は、実施例１
と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。そして、実施例
１と全く同じ条件で保存及び測定を行った。その結果、
ダークスポットの成長が著しいことが確認された。

【００５０】（実施例６）実施例６は、図１に示した有
機ＥＬ素子において、絶縁層５を２層構造にした例であ
る。ガラス基板１の上にＩＴＯの陽極２、有機物層３、
陰極４を設けて有機ＥＬ構造体を形成し、この上にトリ
ス（８−キノリノナト）アルミニウムを厚さ１μｍに真
空蒸着し、その上に一酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ）を厚
さ１００ｎｍに真空蒸着することにより、２層構造の絶
縁層５を形成した。その上に水分反応層６として金属カ
ルシウムを厚さ５００ｎｍに真空蒸着した。次に、ガラ
ス基板１上に光硬化型エポキシ樹脂を封止基板接着剤７
として枠状に塗り、ガラス基板を封止基板８としてガラ
ス基板１上に載せ、封止基板接着剤７を硬化させた。そ
して、実施例１と全く同じ条件で保存及び測定を行っ
た。その結果、ダークスポットの成長は殆ど見られなか
った。

【００５１】（比較例３）実施例６の金属カルシウムに
代えて、金属マグネシウムを用いて水分反応層６を形成
する他は、実施例６と同様にして有機ＥＬ素子を作製し
た。そして、実施例１と全く同じ条件で保存及び測定を
行った。その結果、ダークスポットの成長が著しいこと
が確認された。

【００５２】（比較例４）実施例６の金属カルシウムに
代えて、アルミニウムを用いて水分反応層６を形成する
他は、実施例６と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
そして、実施例１と全く同じ条件で保存及び測定を行っ
た。その結果、ダークスポットの成長が著しいことが確
認された。

【００５３】以上の実施例と比較例から、水分反応層６
に使用する金属の種類によって、ダークスポットの成長
に著しい差のあることがわかる。使用した金属の持つ特
性を検討した結果、電気陰性度の小さいものほどダーク
スポットの成長抑制効果が大きいことがわかった。そし
て、金属カルシウムと金属マグネシウムを境にしてダー
クスポットの成長抑制効果に大きな差があることが確認
された。ポーリングの電気陰性度でいうと、１．２が境
界になる。すなわち、ポーリングの電気陰性度１．２未
満の金属が良いということになる。

【００５４】ポーリングの電気陰性度は、元々は結合し
ている原子が電子を引きつける能力を表すものとして定
義されたものであるが、異種の２原子Ａ，Ｂの結合エネ
ルギーの大きさを表す尺度ともなっている。結合を作る
２原子の電気陰性度の差が大きいほど、電子は一方の原
子に引きつけられ、その結合のイオン性は大きい。ま
た、電気陰性度は、その原子のもつ電子の供与性及び受
容性を示す尺度となる。水分に対しては、電気陰性度の
小さい金属ほど水分の電気陰性度との差が大きくなり、
水分との結合力が高められるものと考えられる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ポーリ
ングの電気陰性度が１．２未満の金属を水分反応層に使
用することで、水分反応層において水分を前記金属と速
やかに反応させて除去し、有機ＥＬ構造体に水分を侵入
させないようにしたことから、長期にわたってダークス
ポットのない安定した発光特性が維持される有機ＥＬ素
子が得られる。また、前記水分反応層と絶縁層とからな
る絶縁−水分反応層積層体を複数層設けることにより、
さらなる長寿命化を図ることができる。このように水分
反応層にポーリングの電気陰性度が１．２未満の金属を
用いることは、封止基板を使用した素子構造、モールド
封止した素子構造のいずれにおいても効果がある。

【００５６】また、有機ＥＬ素子の有機物層の外側の陽
極の一部に陽極絶縁層を設け、水分反応層を絶縁層の側
面まで延ばすことにより、絶縁層の側面から有機物層に
向かって侵入しようとする水分を阻止することができ、
さらに長寿命化を図ることができる。しかも、水分予備
反応層における水分反応性物質の混合率を高めることが
でき、有機ＥＬ素子のいっそうの長寿命化を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の第１の例を示す断面
図である。

【図２】本発明の第１の実施形態の第２の例を示す断面
図である。

【図３】本発明の第１の実施形態の第３の例を示す断面
図である。

【図４】本発明の第２の実施形態の第１の例を示す断面
図である。

【図５】本発明の第２の実施形態の第２の例を示す断面
図である。

【図６】本発明の第２の実施形態の第３の例を示す断面
図である。

【図７】本発明の第３の実施形態の第１の例を示す断面
図である。

【図８】本発明の第３の実施形態の第２の例を示す断面
図である。

【図９】水分反応層の物質がダークスポットの数に及ぼ
す影響を示すグラフである。

【図１０】水分反応層の物質がダークスポットの平均直
径に及ぼす影響を示すグラフである。

【符号の説明】

１ガラス基板２陽極３有機物層４陰極５絶縁層６水分反応層７封止基板接着剤８封止基板９封止モールディング体１０水分予備反応層１１陽極絶縁層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板の表面に設けられた陽極と、陽
極に対向して設けられた陰極と、陽極と陰極との間に設
けられた発光層を含む有機物層とを有する有機ＥＬ素子
において、前記陽極の一部、有機物層及び陰極を含む有
機ＥＬ構造体を覆うように、絶縁層とその上に設けられ
た水分反応層とからなる積層体（絶縁−水分反応層積層
体）の少なくとも１層を設けてなることを特徴とする有
機ＥＬ素子。
【請求項２】水分反応層が、ポーリングの電気陰性度
が１．２未満の金属を含む請求項１に記載の有機ＥＬ素
子。
【請求項３】水分反応層が、実質的にポーリングの電
気陰性度が１．２未満の金属のみからなる請求項２に記
載の有機ＥＬ素子。
【請求項４】水分反応層と陽極との間に陽極絶縁層を
設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素
子。
【請求項５】陽極の一部、有機物層、陰極及び絶縁−
水分反応層積層体を含む有機ＥＬ構造体の上方に封止基
板を設け、この封止基板を透明基板に封止基板接着剤で
固着した請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機ＥＬ
素子。
【請求項６】陽極の一部、有機物層、陰極及び絶縁−
水分反応層積層体を含む有機ＥＬ構造体を封止モールデ
ィング剤でモールドした請求項１〜４のいずれか１項に
記載の有機ＥＬ素子。
【請求項７】陽極の一部、有機物層、陰極及び絶縁−
水分反応層積層体を含む有機ＥＬ構造体の上に、水分反
応性物質を高分子結着剤に分散させてなる物質により形
成された水分予備反応層を設けるとともに、この水分予
備反応層を封止モールディング剤でモールドした請求項
１〜４のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項８】水分反応性物質が、ポーリングの電気陰
性度が１．２未満の金属の１種又は２種以上である請求
項７に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項９】高分子結着剤が、熱又は光硬化性樹脂で
ある請求項７又は８に記載の有機ＥＬ素子。