JPH04206386A - 有機エレクトロルミネッセンスデバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はエレクトロルミネッセンス素子やエレクトロル
ミネッセンスランプ等のエレクトロルミネッセンスデバ
イスに係り、特に有機エレクトロルミネッセンスデバイ
スに関する。

［従来の技術］ エレクトロルミネッセンス素子やエレクトロルミネッセ
ンスランプ等のエレクトロルミネッセンスデバイス（以
下、ＥＬデバイスと総称する）は、自己発光性であるた
めに視認性が高く、また完全固体デバイスであるために
耐衝撃性に優れるとともに取扱が容易である。このため
、グラフィックデイスプレィの画素やテレビ画像表示装
置の画素、あるいは面光源等としての研究開発および実
用化が進められている。

このようなＥＬデバイスは、無機ＥＬデバイスと有機Ｅ
Ｌデバイスとに大別することかできる。

無機ＥＬデバイスには、例えば、ＺｎＳ等にＭｎ等の活
性剤が添加された無機蛍光物質を透明誘電体中に分散さ
せた発光層を互いに対向する２つの電極（発光面側の電
極は透明電極）間に介在させた積層構造体を透明基板上
に形成してなる分散形のものや、無機蛍光物質からなる
発光層を３　ｉ３　Ｎ４　、Ａ［２０３等からなる２層
の透明無機絶縁層（誘電層）により封止して２つの電極
（発光面側の電極は透明電極）間に介在させた積層構造
体を透明基板上に形成してなる３層薄膜形のもの等があ
る。そして、これらの無機ＥＬデバイス（ＬＥＤを含む
）には通常、防湿あるいは機械的保護を目的として、シ
リコーンオイルを介してガラス板が設けられたり、樹脂
からなる封止膜やガラスからなる保護膜が設けられたり
している。

このような無機ＥＬデバイスは、発光層に電場を印加し
て、電場により活性中心を直接励起するが、電場により
加速された電子により活性中心を励起して、励起された
活性中心が基底状態にもどるときに生じる発光を利用す
るものである。このため無機ＥＬデバイスには、駆動電
圧として例えば２００Ｖといった高電圧を要するといっ
た難点や、高電圧の印加に伴って駆動方法が複雑になる
といった難点がある。

一方、有機ＥＬデバイスは、アントラセン等の蛍光性の
有機固体からなる発光層とトリフェニルアミン誘導体等
からなる正孔注入層、または発光層とペリレン誘導体等
からなる電子注入層、あるいは正孔注入層と発光層と電
子注入層とを、２つの電極（発光面側の電極は透明電極
）間に介在させた積層構造体を、一般に基板上に形成し
てなる。

このような有機ＥＬデバイスは、発光層に注入された電
子と正孔とが再結合するときに生じる発光を利用するも
のである。このため有機ＥＬデバイスは、発光層の厚さ
を薄くすることにより例えば４．５Ｖという低電圧での
駆動か可能で応答も早いといった利点や、輝度が注入電
流に比例すφために高輝度のＥＬデバイスを得ることか
できるといった利点等を有している。また、発光層とす
る蛍光性の有機固体の種類を変えることにより、青、緑
、黄、赤の可視域すべての色で発光が得られている。

有機ＥＬデバイスは、このような利点、特に低電圧での
駆動が可能であるという利点を有していることから、現
在、各種のデバイスとして研究開発が進められている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、有機ＥＬデバイスの発光層の材料である
蛍光性の有機固体は機械的強度が低い他、熱、溶媒、水
分、酸素等に弱い。そして、発光層の一部が大気中に裸
出した状態でこの有機ＥＬデバイスを駆動させると、発
光層の特性が急激に劣化するために、デバイスとしての
寿命が短いという問題が生じる。

有機ＥＬデバイスにおける発光層への水分や酸素の侵入
は、有機ＥＬデバイスを構成する積層構造体、すなわち
２つの電極間に少なくとも発光層を介在させてなる積層
構造体を、適当な物質からなる保護膜で被覆することに
より防止することができる。ここでいう適当な物質とは
、発光層の特性の劣化を防止するうえからは防湿性に優
れるとともに酸素透過性に劣り、色の制限は特にないが
、保護膜を設けた面を発光面とする場合には透明である
ことが必要で、さらには電気絶縁性に優れた物質である
。

このような条件を満たす物質としては、Ｓｉ３Ｎ４　、
Ｓ　ｉ０２　、Ａｊ２２０３等の窒化物あるいは酸化物
があり、これらの物質からなる保護膜は物理的蒸着法や
化学的蒸着法により成膜することができるが、この場合
には、発光層の材料である蛍光性の有機固体の機械的熱
的強度が低いために、蒸着により蛍光性の有機固体が物
理的に損傷してしまい、高輝度、高寿命の有機ＥＬデバ
イスが得られなくなる。また、上述の窒化物あるいは酸
化物からなる保護膜の熱膨張率と蛍光性の有機固体の熱
膨張率とは大きく異なるため、このような保護膜により
積層構造体を被覆した場合には、熱膨張率の違いから保
護膜にひび割れか生じてしまい、十分な保護効果が得ら
れない。

また、積層構造体を適当な樹脂からなる封止膜やカラス
からなる保護膜により被覆した場合には、これらの膜を
設ける際に用いる溶媒あるいは、これらの膜を設ける際
の熱により、発光層の材料である蛍光性の有機固体が変
性してしまうため、高輝度、高寿命の有機ＥＬデバイス
が得られなくなる。なお、画素等として利用される有機
ＥＬデバイスに適用可能な樹脂薄膜であって、前述の条
件を満たすものは、現在までのところ開発されていない
。

このように、有機ＥＬデバイスにおける発光層の材料で
ある蛍光性の有機固体は水や酸素に弱く、かつ機械的強
度か低いことや熱あるいは溶媒に弱いことから、従来の
有機ＥＬデバイスにおいては一有機固体の特性を劣化さ
せることなく発光層への水分や酸素の侵入を防止するこ
とができず、デバイスの寿命が短いという問題点があっ
たしたがって本発明の目的は、画素等としても利用可能
な有機ＥＬデバイスであって、長寿命のデバイスを製造
することが構造的に可能な有機ＥＬデバイスを提供する
ことにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するためになされたものであり
、本発明の有機ＥＬデバイスは、互いに対向する２つの
電極間に蛍光性の有機固体からなる発光層が少なくとも
介在してなる積層構造体を有する有機エレクトロルミネ
ッセンスデバイス（有機ＥＬデバイス）において、前記
積層構造体の外表面が、クロロトリフルオロエチレン単
独重合体、ジクロロジフルオロエチレン単独重合体、お
よびクロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロ
エチレンとの共重合体からなる群より選択される少なく
とも１種の重合体を蒸着源とする蒸着法により成膜され
た１層または複層構造のフッ素系高分子薄膜により被覆
されていることを特徴とするものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の有機ＥＬデバイスの特徴は、上述のように、こ
の有機ＥＬデバイスを構成する積層構造体の外表面が特
定のフッ素系高分子薄膜により被覆されている点にあり
、これにより、発光層への水分や酸素の侵入を防止する
ものである。

このフッ素系高分子薄膜は、前述のように、クロロトリ
フルオロエチレン Ｉ　　　Ｆ Ｃ＝Ｃ Ｆ の単独重合体、ジクロロジフルオロエチレンＣＩ　　　
Ｃ１（Ｊ！　　　Ｆ　　　（ｌ　　　Ｆ＋　　　　　　
　１　　　　　　１　　　　　　１１　　　　　　１ｃ
＝ｃ　　　　Ｃ＝ＣＣ＝Ｃ １１１ＩＩ　　　　　　　Ｉ Ｆ　　　　Ｆ、ＣＪ　　　Ｆ、Ｆ　　　　Ｃ１の単独重
合体、およびクロロトリフルオロエチレンとジクロロジ
フルオロエチレンとの共重合体のいずれか１種または複
数種を蒸着源とする蒸着法により成膜されたものである
。

ここで、蒸着源として共重合体を用いる場合、この共重
合体における共重合比は問わない。また、蒸着源の形状
は特に限定されるものではなく、粉末状、粒状、バルク
状、ディスク状、ベレット状等、成膜する際に適用する
蒸着法の種類に応じて適宜選択されるが、その分子量は
４００以上、好ましくは１０００以上６０００００以下
であることが望ましい。分子量が４００未満では得られ
る薄膜の防湿性が十分でない。特に好ましい分子量は１
００００〜５０００００である。

蒸着源として特に好ましい重合体はクロロトリフルオロ
エチレン単独重合体であり、具体例としてはダイキン工
業■製のダイフロンＣＴＦＥ（商品名）、３Ｍ社製のＫ
ｅ／！−Ｆ　　ＣＴＦＥ（商品名）等を挙げることがで
きる。

このような蒸着源を用いて薄膜を成膜する際の蒸着方法
としては、真空蒸着法（蒸着重合法を含む）、スパッタ
法、化学気相蒸着法（ＣＶＤ法）等を適用することがで
きるが、特に、真空蒸着法またはスパッタ法を適用する
ことが好ましい。なお真空蒸着法およびスパッタ法は、
例えば以下のように細分することができるが、いずれの
手法であっても適用することができる。

■真空蒸着法 抵抗加熱法、電子ビーム加熱法、高周波誘導加熱法、反
応性蒸着、分子線エピタキシー法、ホットウォール蒸着
法、イオンブレーティング法、クラスターイオンビーム
法等。

■スパッタ法 ２極スパツタ法、２極マグネトロンスパツタ法、３極お
よび４極プラズマスパツタ法、反応性スパッタ法等。

成膜条件は適用する蒸着法の種類により異なるが、例え
ば真空蒸着法（抵抗加熱法、電子ビーム加熱法、高周波
誘導加熱法）の場合は、真空度を蒸着前真空度でｌＸｌ
０−２Ｐａ以下、好ましくは６Ｘ１０−３Ｐａ以下とし
、蒸着源の加熱温度を７００℃以下、好ましくは６００
℃以下とし、蒸着速度を５０ｎｍ／秒以下、好ましくは
３ｎｍ／秒以下とし、基板温度を２００℃以下、好まし
くは１００℃以下として成膜することが望ましい。

膜厚は、１ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上１００μ
ｍ以下とする。膜厚を１ｎｍ未満とした場合には、均一
な薄膜とならない。また膜厚か１００μｍを超える膜は
作製に時間がかかり、実用的でない。

このようにしてフッ素系高分子薄膜を成膜した場合、こ
の薄膜の成膜に起因して発光層の材料である蛍光性の有
機固体の特性が劣化することはほとんどない。そして、
このようにして得られるフッ素系高分子薄膜は、蒸着源
として使用した重合体と同様の重合体からなるピンホー
ルのない薄膜であるため、薄膜化に伴う電気抵抗率、絶
縁破壊強度、防湿性等の低下が小さく、蒸着源として使
用した重合体と同様に、電気抵抗率、絶縁破壊強度、防
湿性等に優れている。また、このフッ素系高分子薄膜は
透明であるため、発光層からの発色光に悪影響を及ぼす
ことがなく、この薄膜により被覆されている面を発光面
として使用することもできる。

なお、このフッ素系高分子薄膜は１層構造でも十分にそ
の役割を果たすことができるが、必要に応じて２層以上
の複層構造としてもよい。複層構造とする場合、各層の
成分は同じであっても異なっていてもよい。

本発明の有機ＥＬデバイスは、上述したフッ素系高分子
薄膜により積層構造体の外表面が被覆されている点に特
徴があり、他の部分の構造、形状、大きさ等は、有機Ｅ
Ｌ素子や有機ＥＬランプ等の有機ＥＬデバイスとして機
能すれば特に限定されるものではない。

例えば、上述したフッ素系高分子薄膜により被覆される
積層構造体の構成は、従来有機ＥＬデバイスと同様に、
下記■〜■のいずれかの構成とすることができる。

■電極（陰極）／発光層／正孔注入層／電極（陽極） ■電極（陽極）／発光層／電子注入層／電極（陰極） ■電極（陽極５／正孔注入層／発光層／電子注入層／電
極（陰極） ■電極（陽極または陰極）／発光層／電極（陰極または
陽極） そして、このような積層構造体は、通常、基板上に形成
されるが、基板および積層構造体の大きさ、形状、材質
等も、面光源、グラフィックデイスプレィの画素、テレ
ビ画像表示装置の画素等、目的とする有機ＥＬデバイス
の用途に応じて適宜選択される。

本発明の有機ＥＬデバイスのうち、積層構造体が基板上
に形成されてなる有機ＥＬデバイスは、例えば以下の手
順にしたかって製造することかできる。

■、基板上への第１の電極の形成 第１の電極の形成は、電極材料に応じて、真空蒸着法、
スパッタ法、ＣＶＤ法、メツキ法、印刷法等の方法によ
り行うことかできる。

このときの電極材料としては、金、銀、銅、アルミニウ
ム、インジウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム
等の導電性金属や、これらの導電性金属からなる例えば
マグネシウムとインジウムとの混合物等の混合物の他、
ナトリウムーカリウム、マク゛ネシウムー銅、ススー鉛
、銀−ススー鉛、ニッケルークロム、ニッケルークロム
−鉄、銅−マンガン−ニッケル、ニッケルーマンガン−
鉄、銅−ニッケル等の合金や、酸化第二スズ、酸化イン
ジウム、酸化亜鉛、ＩＴＯ（インジウムチンオキサイド
）等の酸化物や、沃化鋼（ＣｕＩ）等の化合物や、アル
ミニウム（ＡＩ２）と酸化アルミニウム（ＡＡｇＯ３）
の積層物、合成樹脂と銀、シリコーンゴムと銀、銀含有
硼珪酸ガラス等の複合材料等、導電材料として従来より
利用されているものを使用することができる。

第１の電極側（基板側）を発光面とする場合には、発光
層からの発光の透過率を高めるうえから、酸化第二スズ
、酸化インジウム、酸化亜鉛、ＩＴＯｌＣｕｌ等の透明
電極材料を使用することが好ましい。また、その厚さは
１０ｎｍ〜１μｍ、特に２００ｎｍ以下であることが好
ましく、これに伴って、この電極の成膜は真空蒸着法、
スパッタ法あるいはＣＶＤ法により行うことが好ましい
。

第１の電極は陽極でも陰極でもよ（、陽極とする場合に
は後述する第２の電極（対向電極）の材料よりも仕事関
数の大きい導電材料を使用することが好ましく、陰極と
する場合には仕事関数の小さい導電性材料を使用するこ
とか好ましい。さらには、陽極材料の仕事関数は４ｅＶ
以上、陰極材料の仕事関数は４ｅＶ未満であることが好
ましい。

なお、第１の電極が形成される基板の材料としてはガラ
ス、プラスチック、石英、セラミックス等、従来と同様
のものを使用することができる。

基板側を発光面とする場合には、透明材料を使用する。

第１の電極の形成に先立って、超音波洗浄法等により洗
浄することが好ましい。

また、有機ＥＬデバイスを面光源として利用するにあた
っては、基板として導電性部材からなる基板を用いても
よく、この場合には基板を第１の電極とすることができ
る。

２、第１の電極上への発光層の形成 発光層の形成は、真空蒸着法、スパッタ法、スピンコー
ド法、キャスト法等により行うことができるが、均質か
つ平滑な膜（層）で、しかも′ピンホールがない膜（層
）を得るためには、真空蒸着法により行うことが好まし
い。この発光層は、第１の電極上に直接形成してもよい
し、第１の電極上に正孔注入層または電子注入層を介し
て形成してもよい。

発光層の材料としては、フタロペリノン誘導体、チアジ
アゾール誘導体、スチルベン誘導体、特開平２−１９１
６９４号公報に開示されているクマリン誘導体、特開平
２−１６０８９４号公報や特開平２−２０９９８８号公
報あるいは特開昭６３−２９５６９５号公報に開示され
ているジスチリルベンゼン誘導体、キレート化オキシノ
イド化合物等、従来より有機ＥＬデバイスの発光層材料
として利用されている蛍光性の有機固体の中から、目的
とする有機ＥＬデバイスに要求される発光色の種類や電
気的、光学的特性、あるいは積層構造体の層構成等に応
じて適宜選択される。この発光層の厚さは、５ｎｍ〜５
μｍであることが好ましい。

発光層と第１の電極との間に必要に応じて形成される正
孔注入層は、低い印加電圧の下でも多くの正孔を発光層
に注入して、有機ＥＬデバイスの発光性能を向上させる
ために設けられる層である。

したがって、この正孔注入層の材料としては、従来と同
様に、１０４〜１０６Ｖ／ｃｍの下で少なくとも１０−
６ｃｒＫ／　Ｖ・秒の正孔移動係数を有する物質が好ま
しく、具体的には、トリフェニルアミン誘導体、ポリア
リールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン
誘導体、アリールアミン誘導体、ヒドラゾン誘導体、ス
チルベン誘導体、フェニレンジアミン誘導体等を挙げる
ことかできる。

また、発光層と第１の電極との間に必要に応じて形成さ
れる電子注入層は、低い印加電圧の下でも多くの電子を
発光層に注入して、有機ＥＬデバイスの発光性能を向上
させるために設けられる層である。この電子注入層の材
料としては、ニトロ置換フルオレノン誘導体、アントラ
キノンジメタン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオ
ピランジオキシド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導
体、アントロン誘導体、ジオキサゾール誘導体等、従来
より有機ＥＬデバイスの電子注入層の材料として利用さ
れている物質を使用することかできる。

なお、正孔注入層および電子注入層は電荷の注入性、輸
送性、障壁性のいずれかを有する層であり、上で例示し
た有機材料の他に、Ｓｉ系、ＳｉＣ系、ＣｄＳ系等の結
晶性ないし非結晶性材料等の無機材料を使用することも
できる。

有機材料を用いた正孔注入層および電子注入層は発光層
と同様にして形成することができ、無機材料を用いた正
孔注入層および電子注入層は真空蒸着法やスパッタ法等
により形成することができるが、有機および無機のいず
れの材料を用いた場合でも、発光層と同様の理由から、
真空蒸着法により形成することが好ましい。

３、発光層上への第２の電極（対向電極）の形成箱２の
電極は第１の電極の形成と同様にして形成することがで
きるが、発光層への水分や酸素の侵入を防止するうえか
ら、真空蒸着法、スパッタ法、またはＣＶＤ法により行
うことが好ましい。

この第２の電極は、発光層上に直接形成してもよいし、
発光層上に正孔注入層または電子注入層を介して形成し
てもよい。ただし、発光層上に正孔注入層を介して形成
する場合には、第１の電極と発光層との間に正孔注入層
が介在していないことを前提とし、発光層上に電子注入
層を介して形成する場合には、第１の電極と発光層との
間に電子注入層が介在していないことを前提とする。

そして、第２の電極を発光層上に直接形成する場合には
、真空蒸着法により形成することか好ましい。

第２の電極の材料としては、第１の電極と同様の材料を
用いることかできるが、第１の電極を陽極とした場合に
は陰極とし、第１の電極を陰極とした場合に陽極とする
のに伴って、その材料を適、宜選択する。

第２の電極と発光層との間に必要に応して形成される正
孔注入層または電子注入層の材料は前述した通りである
が、その形成方法は、発光層を設けるときと同じ理由か
ら、真空蒸着法が好ましい。

第２の電極（対向電極）を形成したことて、一基板上へ
積層構造体が形成されたことになる。

４、積層構造体の外表面を被覆するフッ素系高分子薄膜
の形成 本発明の有機ＥＬデバイスにおける特徴部分の形成であ
り、その材料および形成方法は前述した通りである。

このフッ素系高分子薄膜を形成したことで、本発明の有
機ＥＬデバイスの製造が基本的に終了すが、本発明の有
機ＥＬデバイスは、発光層への水分や酸素の侵入の防止
を更に十分なものとすることやデバイスの機械的保護等
を目的として、従来の無機ＥＬデバイスのように、フッ
素系高分子薄膜の外側にシリコーンオイルを介してガラ
ス板を設けたり、フッ素系高分子薄膜の外周にエポキシ
樹脂等の樹脂からなる封止膜やガラスからなる保護膜を
設けたりしてもよい。

［作　用］ 上述のようにして製造することができる本発明の有機Ｅ
Ｌデバイスにおいては、発光層の材料である蛍光性の有
機固体の特性を劣化させることなく前述した特性を有す
るフッ素系高分子薄膜を成膜することができる。また、
このフッ素系高分子薄膜を発光層の形成方法とは異なる
形成方法あるいは成膜装置により成膜した場合でも、発
光層が大気中に裸出している時間を比較的短くして製造
することが可能であるため、製造過程において水分や酸
素か発光層へ侵入するのを十分に防止することができる
。

そして、本発明の有機ＥＬ素子において積層構造体を被
覆するフッ素系高分子薄膜は電気抵抗率、絶縁破壊強度
、防湿性等に優れているため、製造後においても、また
有機ＥＬデバイスの駆動時においても、発光層への水分
や酸素の侵入を十分に防止することができる。

さらに、基板上への積層構造体の形成方法およびフッ素
系高分子薄膜の成膜方法として真空蒸着法を適用するこ
とにより、積層構造体の形成およびフッ素系高分子薄膜
の成膜を１つの蒸着装置内で連続して行うことが可能と
なり、この場合には各層の界面が水分や酸素と触れない
ため、より高寿命の有機ＥＬデバイスを得ることができ
る。

積層構造体の外表面が、発光層の特性を劣化させること
なく設けられた上述のフッ素系高分子薄膜で被覆されて
いる本発明の有機ＥＬデバイスにおいては、デバイスの
製造過程で発光層の特性か劣化することを十分に防止す
ることが可能であるとともに、製造後においても発光層
の特性の劣化が十分に防止される。

すなわち、本発明の有機ＥＬデバイスは画素等としても
利用可能な有機ＥＬデバイスであって、長寿命のデバイ
スを得ることが構造的に可能な有機ＥＬデバイスである
。

［実施例コ 以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。

実施例１ ２５Ｘ７５Ｘ１．１ｍｍの大きさのガラス板上に膜厚１
００　ｎ、　ｍのＩＴＯ電極が成膜されたもの（ＨＯＹ
Ａ■製）を透明支持基板として用い、まず、この透明支
持基板をイソプロピルアルコールで３０分間超音波洗浄
した後、純水で３０分間洗浄し、さらにイソプロピルア
ルコールで３０分間超音波洗浄した。

次いで、洗浄後の透明支持基板を市販の真空蒸着装置（
日本真空技術■製）の基板ホルタ−に固定し、モリブデ
ン製抵抗加熱ボートに正孔注入層の材料としてＮ、　　
Ｎ’−ジフェニル−Ｎ、Ｎ’　−ビス−（３−メチルフ
ェニル）−（１，１’　　−ビフェニル）−４，４’−
ジアミン（以下、ＴＰＤＡという）を２００ｍｇ入れ、
他のモリブデン製抵抗加熱ボートに発光層の材料として
トリス（８−キノリツール）アルミニウム（以下、ＡＡ
ｑ、　　という）を２００ｍｇ入れて、真空チャンバー
内をｌＸｌ０−’Ｐａまで減圧した。

この後、ＴＰＤＡを入れたモリブデン製抵抗加熱ボート
を２１５〜２２０℃まで加熱して、透明支持基板を構成
するＩＴＯ膜上に０．１〜０．３ｎｍの蒸着速度でＴＰ
ＤＡを堆積させて、膜厚６０ｎｍの正孔注入層を成膜し
た。このときの基板温度は室温であった。

次いで、正孔注入層が成膜された透明支持基板を基板ホ
ルダーに固定したまま、Ａｌ１．を入れたモリブデン製
抵抗加熱ボートを２６５〜２７３℃まで加熱して、正孔
注入層上に０．１〜０．２ｎｍの蒸着速度でＡｌ１．を
堆積させて、膜厚６０ｎｍの発光層を成膜した。このと
きの基板温度も室温であった。

次に、モリブデン製抵抗加熱ボートに電極材料としてマ
グネシウムを１ｇ入れ、他のモリブデン製抵抗加熱ボー
トに電極材料としてインジウムを５００ｍｇ入れて、真
空チャンバー内を２Ｘ１０−’Ｐａまで減圧した。

次いで、マグネシウムを入れたモリブデン製抵抗加熱ボ
ートを５００℃程度に、またインジウムを入れたモリブ
デン製抵抗加熱ボートを８００℃程度にそれぞれ加熱し
て、発光層上に１．７〜２．８ｎｍの蒸着速度でマグネ
シウムを、また同時に０．０３〜０．Ｏ８ｎｍの蒸着速
度でインジウムをそれぞれ堆積させて、マグネシウムと
インジウムとの混合金属からなる膜厚１５０ｎｍの電極
（対向電極）を成膜した。このときの基板温度も室温で
あった。

この後、ガラス板上に形成されたＩＴＯ電極、正孔注入
層、発光層、および対向電極からなる積層構造体の外表
面を、積層構造体の形成に用いた真空蒸着装置と同じ装
置を用いて以下の要領でフッ素系高分子薄膜により被覆
した。

まず、第１図に示すように、真空蒸着装置１を構成する
真空チャンバー２内に配設されているタングステン類の
バスケット抵抗加熱体３に、蒸着源として市販のクロロ
トリフルオロエチレン単独重合体（商品名：Ｋｅｌ−Ｆ
、３Ｍ社製、分子量１０００００、以下ＰＣＴＦＥとい
う）　１．　５ｇを収容したアルミナ製坩堝４を入れ、
このアルミナ製坩堝４の上に１２μｍφのステンレス製
メツシュ５をかぶせた。

また、積層構造体を形成した後の透明支持基板６を、タ
ングステン類のバスケット抵抗加熱体３の上方にシャッ
ター７を介して配置した。

次いで、真空チャンバー２内をＩＸｌｏ−４Ｐａまで減
圧した後、タングステン製のバスケット抵抗加熱体３に
通電して蒸着源を４７８°Ｃに加熱して、積層構造体の
外表面に０．５ｎｍ／秒の蒸着速度で膜厚１．２μｍの
フッ素系高分子薄膜（ＰＣＴＦＥ薄膜）を成膜して、本
発明の有機ＥＬデバイスを得た。このときの基板温度も
室温であった。

なお、ＩＴＯ電極を除く各層の膜厚および蒸着速度は、
真空チャンバー２内に配置されている水晶振動式膜厚計
（日本真空技術■製）８により蒸着膜の膜厚をモニター
しながら制御した。また、得られた各層の膜厚は触針式
膜厚計で測定し、水晶振動式膜厚計８の読みと一致する
ことを確認した。なお水晶振動式膜厚計８には、この水
晶振動式膜厚計８を冷却するための冷却水用管を内包し
た支持具９が配設されており、この支持具９は、真空チ
ャンバー２の外側に配置されている支持壁１０により支
持されている。

実施例２ ＰＣＴＦＥ薄膜の膜厚を４００ｎｍ　（０，４μｍ）と
した以外は実施例１と同様にして、本発明の有機ＥＬデ
バイスを得た。

比較例 ＰＣＴＦＥ薄膜を成膜しなかった以外は実施例１と同様
にして、有機ＥＬデバイスを得た。

有機ＥＬデバイスの寿命試験 実施例１、実施例２、および比較例で得られた各有機Ｅ
Ｌデバイスを大気中に２日間放置した後、各試料に一定
値の直流電流（１，０ｍＡ）を流し続けて、一定時間ご
とに輝度および印加電圧を大気中で測定した。

これらの結果のうち輝度の測定結果を第２ａ図に、また
印加電圧の測定結果を第２ｂ図に示す。

なお輝度の測定は、第３図に示すように、有機ＥＬデバ
イス２０の基板２１表面に設けられたＩＴｏ電極２２を
陽極とし、ＩＴＯ電極２２上に正孔注入層２３および発
光層２４を介して設けられた対向電極２５を陰極として
、この有機ＥＬデバイス２０に電流発生器２６から電流
を流し続番す、有機ＥＬデバイス２０からの光りをフォ
トダイオード２７で光電変換して、このフォトダイオー
ド２７からの出力電圧の値から相対輝度を算出すること
で行った。また印加電圧の測定は、第３図に示したよう
に、電圧計２８により経時的に行った。

なお、第３図に示した有機ＥＬデバイス２０においては
、ＩＴＯ電極２２、正孔注入層２３、発光層２４、およ
び対向電極２５からなる積層構造体の外表面はＰＣＴＦ
Ｅ薄膜２９により被覆されている。

第２ａ図および第２ｂ図から明らかなように、実施例１
および実施例２で得られた本発明の有機ＥＬデバイスの
寿命は、発光層の一部が大気中に裸出している比較例の
有機ＥＬデバイスの寿命に比べて圧倒的に長い。このこ
とから、ＰＣＴＦＥ薄膜により水分や酸素の発光層への
侵入が防止されていることがわかる。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明を実施することにより、デ
バイスとしての寿命の長い有機ＥＬデバイスを提供する
ことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１て用いた真空蒸着装置を示す概略図で
あり、第２ａ図は実施例１、実施例２、および比較例で
得られた各有機ＥＬデバイスに一定値の電流を流し続け
たときの輝度を経時的に測定した結果を示すグラフ、＠
２ｂ図は実施例１、実施例２、および比較例で得られた
各有機ＥＬデバイスに一定値の電流を流し続けたときの
印加電圧を経時的に測定した結果を示すグラフ、第３図
は実施例１、実施例２、および比較例で得られた各有機
ＥＬデバイスに一定値の電流を流し続けたときの輝度お
よび印加電圧を経時的に測定するために用いた装置の概
略図である。 ２０・・・有機ＥＬデバイス、　２１・・・基板、２２
・・・ＩＴＯ電極、　２３・・・正孔注入層、　２４・
・・発光層、　２５・・・対向電極、　２９・・・ＰＣ
ＴＦＥ薄膜。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに対向する２つの電極間に蛍光性の有機固体
   からなる発光層が少なくとも介在してなる積層構造体を
   有する有機エレクトロルミネッセンスデバイスにおいて
   、 前記積層構造体の外表面が、クロロトリフルオロエチレ
   ン単独重合体、ジクロロジフルオロエチレン単独重合体
   、およびクロロトリフルオロエチレンとジクロロジフル
   オロエチレンとの共重合体からなる群より選択される少
   なくとも１種の重合体を蒸着源とする蒸着法により成膜
   された１層または複層構造のフッ素系高分子薄膜により
   被覆されていることを特徴とする有機エレクトロルミネ
   ッセンスデバイス。
2. （２）蒸着源である重合体の分子量が４００〜６０００
   ００である、請求項（１）記載の有機エレクトロルミネ
   ッセンスデバイス。
3. （３）フッ素系高分子薄膜の膜厚が、１ｎｍ以上１００
   μｍ以下である、請求項（１）または（２）記載の有機
   エレクトロルミネッセンスデバイス。