JPH11214152A

JPH11214152A - 有機ｅｌ素子

Info

Publication number: JPH11214152A
Application number: JP10306298A
Authority: JP
Inventors: Koji Yasukawa; 浩司安川; Hiroyuki Endo; 広行遠藤; Hideo Kato; 秀雄加藤; Junichi Shimamura; 淳一島村; Osamu Onizuka; 理鬼塚; Akira Ebisawa; 晃海老沢
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1997-10-27
Filing date: 1998-10-13
Publication date: 1999-08-06

Abstract

(57)【要約】【課題】経時劣化を極力抑え、初期性能を長期間維持
できる長寿命の有機ＥＬ素子を提供する。【解決手段】基板と、この基板上に積層された有機Ｅ
Ｌ構造体と、この有機ＥＬ構造体上に所定の空隙を置い
て配置される封止板と、この封止板を基板上に固定する
と共に前記有機ＥＬ構造体を密閉する封止用接着剤とを
有し、前記封止用接着剤は、光硬化型の接着剤であっ
て、光硬化後に８５℃、６０分の加熱条件により発生す
るガスのうち、ベンゼン換算で、プロピレンカーボネー
ト：２５μg ／g 以下、プロピレングリコール：１５μ
g ／g 以下、トルエン：２０μg ／g 以下である有機Ｅ
Ｌ素子とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機化合物を用い
た有機ＥＬ素子に関し、さらに詳細には、基板上に積層
された有機ＥＬ構造体を保護するための封止板を固定す
る接着剤の改良に関する。

【０００２】

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

【０００３】ところで、有機ＥＬ素子は、水分に極めて
弱いという問題がある。たとえば、水分の影響により、
発光層と電極層の間で剥離が生じたり、構成材料が変質
してしまったりして、ダークスポットと称する非発光領
域が生じたり、発光が維持できなっくなってしまうとい
った問題が生じている。

【０００４】この問題を解決するための一方法として、
例えば、特開平５−３６４７５号公報、同５−８９９５
９号公報、同７−１６９５６７号公報等に記載されてい
るように、有機ＥＬ積層構造体部分を被う気密ケース、
封止層等を基板上に密着固定して外部と遮断する技術が
知られている。

【０００５】しかし、このような封止層等を設けたとし
ても、駆動時間の経過に伴い発光輝度が減少したり、ダ
ークスポットが生じたり、これが拡大したりして素子が
劣化し、ついには使用不能になってしまうという問題を
有していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、経時
劣化を極力抑え、初期性能を長期間維持できる長寿命の
有機ＥＬ素子を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、有機ＥＬ
素子を劣化させる要因について種々検討した結果、その
原因の１つとして、封止用接着剤から生じるガスが有機
ＥＬ素子の各構造膜と反応し、これにより素子が劣化す
ることを見出し本発明に想到した。

【０００８】すなわち、上記目的は以下の構成により達
成される。（１）基板と、この基板上に積層された有機ＥＬ構造
体と、この有機ＥＬ構造体上に所定の空隙を置いて配置
される封止板と、この封止板を基板上に固定すると共に
前記有機ＥＬ構造体を密閉する封止用接着剤とを有し、
前記封止用接着剤は、光硬化型の接着剤であって、光硬
化後に８５℃、６０分の加熱条件により発生するガスの
うち、ベンゼン換算で、プロピレンカーボネート：２５μg ／g 以下、プロピレングリコール：１５μg ／g 以下、トルエン：２０μg ／g 以下である有機ＥＬ素子。（２）前記ガスは、ヨードベンゼンを１μg ／g 以上
含有する上記（１）の有機ＥＬ素子。（３）前記接着剤はカチオン重合エポキシＵＶ硬化型
接着剤である上記（１）または（２）の有機ＥＬ素子。（４）基板と、この基板上に積層された有機ＥＬ構造
体と、この有機ＥＬ構造体上に所定の空隙を置いて配置
される封止板と、この封止板を基板上に固定すると共に
前記有機ＥＬ構造体を密閉する封止用接着剤とを有し、
前記封止用接着剤は光硬化型の接着剤であって、光硬化
後に８５℃、６０分の加熱条件により発生するガスのう
ち、置換されていてもよい低分子の直鎖状脂肪族炭化水
素、置換されていてもよい芳香族炭化水素、置換されて
いてもよい脂環式炭化水素、置換されていてもよい複素
環化合物およびシロキサンの総計が、ベンゼン換算で２
００μg ／g 以下であり、前記発生するガスのうち、ベ
ンゼン換算で、プロピレンカーボネート：２５μg ／g
以下、プロピレングリコール：１５μg ／g 以下、トル
エン：２０μg ／g 以下である有機ＥＬ素子。（５）前記ガスは、ヨードベンゼンを１μg ／g 以上
含有する上記（４）の有機ＥＬ素子。（６）前記接着剤はカチオン重合エポキシＵＶ硬化型
接着剤である上記（４）または（５）の有機ＥＬ素子。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の有機ＥＬ素子は、基板
と、この基板上に積層された有機ＥＬ構造体と、この有
機ＥＬ構造体上に所定の空隙を置いて配置される封止板
と、この封止板を基板上に固定すると共に前記有機ＥＬ
構造体を密閉する封止用接着剤とを有し、前記封止用接
着剤は光硬化型の接着剤であって、光硬化後に８５℃、
６０分の加熱条件により発生するガスのうち、ベンゼン
換算で、プロピレンカーボネート：２５μg ／g 以下、
プロピレングリコール：１５μg ／g 以下、トルエン：
２０μg ／g 以下である。

【００１０】また、これに加えて、置換されていてもよ
い低分子の直鎖状脂肪族炭化水素、置換されていてもよ
い芳香族炭化水素、置換されていてもよい脂環式炭化水
素、置換されていてもよい複素環化合物およびシロキサ
ンの総計が、ベンゼン換算で２００μg ／g 以下である
ことが好ましい。

【００１１】このように封止用接着剤から発生するガス
量を所定の値以下に抑えることにより、有機ＥＬ構造体
がガスに侵され、劣化することを防止できる。

【００１２】封止用接着剤から発生するガスとしては、
硬化前と、硬化後に発生するガスに大別されるが、本発
明では専ら有機ＥＬ素子の劣化に寄与する割合の高い、
硬化後に発生するガスについて問題にする。硬化後に発
生するガスとしては、使用する樹脂の種類や触媒の種類
などにより異なり、特に規制されるものではないが、例
えば、プロピレンカーボネート、アセトン、アクロレイ
ン、ジクロロメタン等の低分子の置換基を有していても
よい直鎖状脂肪族炭化水素や、ベンゼン、ヨードベンゼ
ン、ベンズアルデヒド、アセトフェノン、メチルフェニ
ルスルフィド、塩化ベンゾイル等の置換基を有していて
もよい芳香族炭化水素、シクロヘキサノン等の置換基を
有していてもよい脂環式炭化水素、γ−ブチロラクトン
等の置換基を有していてもよい複素環化合物、環状ジメ
チルシロキサン等のシロキサンを挙げることができる。
これらのガスは主に重合反応によって生じ、触媒等に由
来するものと考えられる。

【００１３】測定されるガスの量は、試料の単位グラム
当たりの測定量として求められる。この場合、各種ガス
をベンゼン換算で、試料の単位グラム当たりプロピレン
カーボネートが２５μg ／g 以下、好ましくは１０μg
／g 以下、プロピレングリコールが１５μg ／g 以下、
好ましくは８μg ／g 以下、トルエン：２０μg ／g以
下、好ましくは１０μg ／g 以下である接着剤を用い
る。これらの下限は、検出限界以下であることが好まし
い。また、好ましくはこれらのガスにはヨードベンゼン
を１μg ／g 以上、より好ましくは５〜７０μg ／g 含
有する接着剤であることが好ましい。プロピレンカーボ
ネート、プロピレングリコールおよびトルエンが上記範
囲を超えると、有機ＥＬ素子の各構造膜と反応し、これ
らを浸食したり、その機能を阻害したりして、ダークス
ポットを生じる等、素子を劣化させたり、発光特性を劣
化させたりする。なお、ヨードベンゼンは反応開始剤に
由来するものと考えられる。また、発生する各ガスのう
ち、プロピレンカーボネート、プロピレングリコール、
トルエン、およびヨードベンゼンのベンゼン換算量が上
記範囲であれば上記総量を超えたものであってもよい。
特にヨードベンゼンの発生量を加えることにより上記総
量を超えても問題はない。

【００１４】また、さらに好ましくは上記ガス成分のう
ちで、置換されていてもよい低分子の直鎖状脂肪族炭化
水素、置換されていてもよい芳香族炭化水素、置換され
ていてもよい脂環式炭化水素、置換されていてもよい複
素環化合物およびシロキサンの総計が、ベンゼン換算と
した場合好ましくは２００μg ／g 以下であり、より好
ましくは１５０μg ／g 以下、特に１００μg ／g 以下
である。その下限としては特に規制されるものではな
く、０μg ／g であってもよいが、通常５０μg／g 程
度である。ここで、ベンゼン換算量とは、定量分析にお
けるベンゼン換算値、例えば、定量分析において、標準
試料として用いたベンゼンの検量線換算により求められ
る値である。

【００１５】発生したガスを定性、定量する方法として
は、特に規制されるものではなく、通常のガスの定性、
定量法を用いればよく、例えばガスクロマトグラフィー
等を挙げることができ、特にヘッドスペース・ガスクロ
マトグラム・質量分析法が好ましい。また、発生するガ
スの加速評価を行うため、本発明では８５℃で６０分間
保持したときに発生したガスの量を測定する。

【００１６】本発明に使用される封止用接着剤として
は、光硬化型の接着剤で、各ガスの発生量が上記範囲内
であれば特に限定されるものではないが、例えば、エス
テルアクリレート，ウレタンアクリレート，エポキシア
クリレート，メラミンアクリレート，アクリル樹脂アク
リレート等の各種アクリレート、ウレタンポリエステル
等の樹脂を用いたラジカル系接着剤や、エポキシ、ビニ
ルエーテル等の樹脂を用いたカチオン系接着剤、チオー
ル・エン付加型樹脂系接着剤等が挙げられ、中でも酸素
による阻害が無く、光照射後も重合反応が進行するカチ
オン系接着剤が好ましい。

【００１７】カチオン系接着剤としては、カチオン硬化
タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤が好ましい。
有機ＥＬ構造体部分の各有機層構成材料のガラス転移温
度は、通常１４０℃以下、特に８０〜１００℃程度であ
る。従って、通常の熱硬化型の接着剤を用いると、その
硬化温度が１４０〜１８０℃程度であるため、その硬化
の際に有機ＥＬ構造体が軟化してしまい、特性の劣化が
生じてしまうという問題がある。一方、紫外線硬化型接
着剤の場合は、このような有機ＥＬ構造体の軟化という
ような問題は生じないが、現在一般に用いられている紫
外線硬化型接着剤はアクリル系であり、その硬化の際に
その成分中のアクリルモノマーが揮発し、それが上記有
機ＥＬ構造体の各構成材料に悪影響を及ぼし、その特性
を劣化させるという問題がある。そこで、本発明におい
ては、以上のような問題のない、あるいは極めて少ない
接着剤である、上記のカチオン硬化タイプの紫外線硬化
型エポキシ樹脂接着剤を用いることが好ましい。

【００１８】なお、紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤と
して市販されているものの中には、紫外線加熱硬化併用
型のエポキシ樹脂接着剤が含まれる場合があるが、この
場合には、ラジカル硬化タイプのアクリル系樹脂と加熱
硬化タイプのエポキシ樹脂が混合あるいは変性してある
場合が多く、前記のアクリル系樹脂のアクリルモノマー
の揮発の問題や熱硬化型エポキシ樹脂の硬化温度の問題
が解決しておらず、本発明の有機ＥＬディスプレイに用
いる接着剤としては好ましくない。

【００１９】カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキ
シ樹脂接着剤とは、主たる硬化剤として紫外線等の光照
射による光分解でルイス酸触媒を放出するルイス酸塩型
硬化剤を含み、光照射により発生されたルイス酸が触媒
となって主成分であるエポキシ樹脂がカチオン重合型の
反応機構により重合し、硬化するタイプの接着剤であ
る。

【００２０】上記接着剤の主成分たるエポキシ樹脂とし
ては、エポキシ化オレフィン樹脂、脂環式エポキシ樹
脂、ノボラックエポキシ樹脂等が挙げられる。また、上
記硬化剤としては、芳香族ジアゾニウムのルイス酸塩、
ジアリルヨードニウムのルイス酸塩、トリアリルスルホ
ニウムのルイス酸塩、トリアリルセレニウムのルイス酸
塩等が挙げられる。これらのうちでは、ジアリルヨード
ニウムのルイス酸塩が好ましい。

【００２１】接着剤の塗布量としては、積層されている
有機ＥＬ構造体の大きさや有機ＥＬ素子で構成されるデ
ィスプレイの種類や構造等にもよるが、好ましくは６×
１０^-2〜２×１０^-4g／cm² 、特に９×１０^-3〜２×１
０^-4g／cm² 程度が好ましい。また、接着剤層の厚みと
しては、通常封止板の配置位置の高さ、すなわち積層さ
れている有機ＥＬ構造体の厚みに、所定の空隙を確保で
きる厚みとなり、特に規制されるものではないが、通常
５×１０⁵ 〜１×１０³ nm、特に２×１０⁴ 〜２×１０
³ nm程度である。

【００２２】次に、本発明に用いられる封止用接着剤の
評価方法についてより具体的に説明する。本発明では、
接着剤から発生するガスが有機ＥＬ構造体へ影響を与え
ることを防止するものであり、接着剤の評価方法も、実
際に有機ＥＬディスプレイに使用した場合と同一、ある
いはこれに近い条件で行うことが好ましい。

【００２３】従って、例えば、基板と封止板に相当する
ガラス板とを用意し、これの一方に未硬化の接着剤を所
定量塗布し、２つのガラス板をすりあわせながら所定の
圧力で加圧し、ガラス板間に接着剤の薄層を形成する。
このとき、有機ＥＬ構造体の厚み、および所定の空隙を
確保するように所定の大きさのスペーサーを介在させ
る。その後、メタルハライドランプ等の硬化用ランプを
用いて、接着剤を硬化させる。硬化後、ガラス板同士を
剥離して、接着剤を露呈させ、ガラス基板上の接着剤を
所定量取りだし、これを正確に秤量した後、分析用バイ
アル瓶等に入れて測定用試料とし、これから発生するガ
スを分析すればよい。

【００２４】次に、図を参照しつつ本発明の有機ＥＬ素
子について説明する。

【００２５】図１は、本発明の有機ＥＬ素子の一構成例
を示した概略断面図である。図において、本発明の有機
ＥＬ素子は、基板上１に有機ＥＬ構造体２と、この有機
ＥＬ構造体２の上に所定の空隙を有するように配置され
る封止板３と、この封止板３の接続部に配置され、封止
板３を基板１から所定の距離に維持する粒状、またはフ
ァイバー状のスペーサ４と、封止板を固定し、有機ＥＬ
構造体を密閉するための封止用接着剤５を有する。図示
例のように有機ＥＬ素子構造体の上端から封止板の下端
面までの距離は、有機ＥＬ構造体の高さｃに、所定の空
隙ａをおいた距離となる。

【００２６】次に本発明の有機ＥＬ素子を構成する有機
ＥＬ構造体について説明する。本発明の有機ＥＬ構造体
は、基板上にホール注入電極と、電子注入電極と、これ
らの電極間に設けられた１種以上の有機層とを有する。
有機層は、それぞれ少なくとも１層のホール輸送層およ
び発光層を有し、その上に電子注入電極を有し、さらに
最上層として保護電極を設けてもよい。なお、ホール輸
送層は省略可能である。そして、電子注入電極は、蒸
着、スパッタ法等、好ましくはスパッタ法で成膜される
仕事関数の小さい金属、化合物または合金で構成され
る。

【００２７】ホール注入電極としては、通常、基板側か
ら発光した光を取り出す構造であるため、透明な電極が
好ましく、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）、ＩＺＯ
（亜鉛ドープ酸化インジウム）、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂ 、Ｉ
ｎ₂ Ｏ₃ 等が挙げられるが、好ましくはＩＴＯ（錫ドー
プ酸化インジウム）、ＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウ
ム）が好ましい。Ｉｎ₂Ｏ₃に対しＳｎＯ₂ の混合比
は、１〜２０wt％が好ましく、さらには５〜１２wt％が
好ましい。Ｉｎ₂Ｏ₃に対しＺｎＯの混合比は、１〜２
０wt％が好ましく、さらには５〜１２wt％、あるいは特
に１２〜３２wt％が好ましい。その他にＳｎ、Ｔｉ、Ｐ
ｂ等が酸化物の形で、酸化物換算にして１wt％以下含ま
れていてもよい。

【００２８】ホール注入電極は蒸着法等によっても形成
できるが、好ましくはスパッタ法により形成することが
好ましい。ＩＴＯ、ＩＺＯ電極の形成にスパッタ法を用
いる場合、好ましくはＩｎ₂Ｏ₃にＳｎＯ₂ やＺｎＯを
ドープしたターゲットを用いる。スパッタ法によりＩＴ
Ｏ透明電極を成膜した場合、蒸着により成膜したものよ
り発光輝度の経時変化が少ない。スパッタ法としてはＤ
Ｃスパッタが好ましく、その投入電力としては、好まし
くは０．１〜１０Ｗ／cm²、特に０．２〜５Ｗ／cm²の範
囲である。また、成膜レートは２〜１００nm／min 、特
に５〜５０nm／min の範囲が好ましい。

【００２９】スパッタガスとしては特に限定するもので
はなく、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｋｒ、Ｘｅ等の不活性ガ
ス、あるいはこれらの混合ガスを用いればよい。このよ
うなスパッタガスのスパッタ時における圧力としては、
通常０．１〜２０Pa程度でよい。

【００３０】ホール注入電極の厚さは、ホール注入を十
分行える一定以上の厚さを有すれば良く、通常５〜５０
０nm、特に１０〜３００nmの範囲が好ましい。

【００３１】成膜される電子注入電極の構成材料として
は、電子注入を効果的に行う低仕事関数の物質が好まし
く、例えば、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｃ
ａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚ
ｒ、Ｃｓ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｇａ、Ｈｆ、Ｎｄ、Ｒｂ、Ｓ
ｃ、Ｓｍ、Ｔａ、Ｙ、Ｙｂ等の金属元素単体、あるい
は、ＢａＯ、ＢａＳ、ＣａＯ、ＨｆＣ、ＬａＢ₆、Ｍｇ
Ｏ、ＭｏＣ、ＮｂＣ、ＰｂＳ、ＳｒＯ、ＴａＣ、Ｔｈ
Ｃ、ＴｈＯ₂、ＴｈＳ、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＵＣ、ＵＮ、
ＵＯ₂、Ｗ₂Ｃ、Ｙ₂Ｏ₃、ＺｒＣ、ＺｒＮ、ＺｒＯ₂等の
化合物を用いると良い。または安定性を向上させるため
には、金属元素を含む２成分、３成分の合金系を用いる
ことが好ましい。合金系としては、例えばＡｇＭｇ（Ａ
ｇ：１〜２０at％）、Ａｌ・Ｃａ（Ｃａ：０．０１〜２
０at％、特に５〜２０at％）、Ａｌ・Ｉｎ（Ｉｎ：１〜
１０at％）、Ａｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：０．１〜２０at％未
満、特に０．３〜１４at％）、Ａｌ・Ｒ〔ＲはＹ，Ｓｃ
を含む希土類元素を表す〕等のアルミニウム系合金やＩ
ｎ・Ｍｇ（Ｍｇ：５０〜８０at％）等が好ましい。これ
らの中でも、特にＡｌ単体やＡｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：０．４
〜６．５（ただし６．５を含まず）at％）または（Ｌ
ｉ：６．５〜１４at％）または（Ｌｉ：０．０１〜１２
at％）、Ａｌ・Ｒ（Ｒ：０．１〜２５、特に０．５〜２
０at％）等のアルミニウム系合金が圧縮応力が発生しに
くく好ましい。したがって、スパッタターゲットとして
は、通常このような電子注入電極構成金属、合金を用い
る。これらの仕事関数は４．５ｅＶ以下であり、特に仕
事関数が４．０ｅＶ以下の金属、合金が好ましい。

【００３２】電子注入電極の成膜にスパッタ法を用いる
ことにより、成膜された電子注入電極膜は、蒸着の場合
と比較して、スパッタされる原子や原子団が比較的高い
運動エネルギーを有するため、表面マイグレーション効
果が働き、有機層界面での密着性が向上する。また、プ
レスパッタを行うことで、真空中で表面酸化物層を除去
したり、逆スパッタにより有機層界面に吸着した水分や
酸素を除去できるので、クリーンな電極−有機層界面や
電極を形成でき、その結果、高品位で安定した有機ＥＬ
ディスプレイができる。ターゲットとしては前記組成範
囲の合金や、金属単独でも良く、これらに加えて添加成
分のターゲットを用いても良い。さらに、蒸気圧の大き
く異なる材料の混合物をターゲットとして用いても、生
成する膜とターゲットとの組成のズレは少なく、蒸着法
のように蒸気圧等による使用材料の制限もない。また、
蒸着法に比較して材料を長時間供給する必要がなく、膜
厚や膜質の均一性に優れ、生産性の点で有利である。

【００３３】スパッタ法により形成された電子注入電極
は緻密な膜なので、粗な蒸着膜に比較して膜中への水分
の進入が非常に少なく、化学的安定性が高く、長寿命の
有機ＥＬ素子が得られる。

【００３４】スパッタ時のスパッタガスの圧力は、好ま
しくは０．１〜５Paの範囲が好ましく、この範囲でスパ
ッタガスの圧力を調節することにより、前記範囲のＬｉ
濃度のＡｌＬｉ合金を容易に得ることができる。また、
成膜中にスパッタガスの圧力を、前記範囲内で変化させ
ることにより、上記Ｌｉ濃度勾配を有する電子注入電極
を容易に得ることができる。

【００３５】スパッタガスは、通常のスパッタ装置に使
用される不活性ガスや、反応性スパッタではこれに加え
てＮ₂、Ｈ₂、Ｏ₂、Ｃ₂Ｈ₄、ＮＨ₃等の反応性ガスが使用
可能である。

【００３６】スパッタ法としてはＲＦ電源を用いた高周
波スパッタ法等も可能であるが、成膜レートの制御が容
易であり、有機ＥＬ構造体へのダメージを少なくするた
めにはＤＣスパッタ法を用いることが好ましい。ＤＣス
パッタ装置の電力としては、好ましくは０．１〜１０Ｗ
／cm²、特に０．５〜７Ｗ／cm²の範囲である。また、成
膜レートは５〜１００nm／min 、特に１０〜５０nm／mi
n の範囲が好ましい。

【００３７】電子注入電極薄膜の厚さは、電子注入を十
分行える一定以上の厚さとすれば良く、１nm以上、好ま
しくは３nm以上とすればよい。また、その上限値には特
に制限はないが、通常膜厚は３〜５００nm程度とすれば
よい。

【００３８】本発明の有機ＥＬ素子（ディスプレイ）
は、電子注入電極の上、つまり有機層と反対側には保護
電極を設けてもよい。保護電極を設けることにより、電
子注入電極が外気や水分等から保護され、構成薄膜の劣
化が防止され、電子注入効率が安定し、素子寿命が飛躍
的に向上する。また、この保護電極は、非常に低抵抗で
あり、電子注入電極の抵抗が高い場合には配線電極とし
ての機能も有する。この保護電極は、Ａｌ、Ａｌおよび
遷移金属（ただしＴｉを除く）、Ｔｉまたは窒化チタン
（ＴｉＮ）のいずれか１種または２種以上を含有し、こ
れらを単独で用いた場合、それぞれ保護電極中に少なく
とも、Ａｌ：９０〜１００at％、Ｔｉ：９０〜１００at
％、ＴｉＮ：９０〜１００ mol％程度含有されているこ
とが好ましい。また、２種以上用いるときの混合比は任
意であるが、ＡｌとＴｉの混合では、Ｔｉの含有量は１
０at％以下が好ましい。また、これらを単独で含有する
層を積層してもよい。特にＡｌ、Ａｌおよび遷移金属
は、後述の配線電極として用いた場合、良好な効果が得
られ、ＴｉＮは耐腐食性が高く、封止膜としての効果が
大きい。ＴｉＮは、その化学量論組成から１０％程度偏
倚していてもよい。さらに、Ａｌおよび遷移金属の合金
は、遷移金属、特にＳｃ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｄ，Ｔ
ａ，Ｃｕ，Ｓｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ
およびＷ等を、好ましくはこれらの総計が１０at％以
下、特に５at％以下、特に２at％以下含有していてもよ
い。遷移金属の含有量は少ないほど、配線材として機能
させた場合の薄膜抵抗は下げられる。

【００３９】保護電極の厚さは、電子注入効率を確保
し、水分や酸素あるいは有機溶媒の進入を防止するた
め、一定以上の厚さとすればよく、好ましくは５０nm以
上、さらに１００nm以上、特に１００〜１０００nmの範
囲が好ましい。保護電極層が薄すぎると、本発明の効果
が得られず、また、保護電極層の段差被覆性が低くなっ
てしまい、端子電極との接続が十分ではなくなる。一
方、保護電極層が厚すぎると、保護電極層の応力が大き
くなるため、ダークスポットの成長速度が高くなってし
まう。なお、配線電極として機能させる場合の厚さは、
電子注入電極の膜厚が薄いために膜抵抗が高く、これを
補う場合には、通常１００〜５００nm 程度、その他の
配線電極として機能される場合には１００〜３００nm程
度である。

【００４０】電子注入電極と保護電極とを併せた全体の
厚さとしては、特に制限はないが、通常１００〜１００
０nm程度とすればよい。

【００４１】電極成膜後に、前記保護電極に加えて、Ｓ
ｉＯ_X 等の無機材料、テフロン、塩素を含むフッ化炭素
重合体等の有機材料等を用いた保護膜を形成してもよ
い。保護膜は透明でも不透明であってもよく、保護膜の
厚さは５０〜１２００nm程度とする。保護膜は前記した
反応性スパッタ法の他に、一般的なスパッタ法、蒸着
法、ＰＥＣＶＤ法等により形成すればよい。

【００４２】そして、有機ＥＬ構造体の有機層や電極の
酸化を防ぐために有機ＥＬ構造体上に封止板を配置す
る。封止板は、湿気等の侵入を防ぐために前記の封止用
接着材を用いて、ガラス板等の封止板を接着し密封す
る。ガラス板以外にも金属板、プラスチック板等を用い
ることもできる。

【００４３】また、有機ＥＬ構造体の厚みと、所定の空
隙を確保できるように、接着剤により封止板を固定する
際に所定の大きさのスペーサを用いてもよい。このよう
なスペーサーとしては、上記のような接着剤の膜厚に対
応したものであればよく、その大きさとしては、好まし
くは円換算の直径が、１０００〜２００００nm、特に１
５００〜８０００nm程度のものが好ましい。また、その
材質としては、好ましくはガラス、ジビニルベンゼン系
等の樹脂等を挙げることができる。粒状またはファイバ
ー状のスペーサーは、接着剤の層中に、０．０１〜３０
wt％、好ましくは０．１〜５wt％程度含有される。

【００４４】接着剤により密閉される有機ＥＬ素子（デ
ィスプレイ）内部には、好ましくは、Ｈｅ、Ｎ₂、Ａｒ
等の不活性ガスが充填される。また、この気密空間内の
不活性ガスの水分含有量は、１００ppm 以下、好ましく
は１０ppm 以下、特に好ましくは、１ppm 以下であるこ
とが望ましい。この水分含有量に特に下限値はないが、
通常０．１ppm 程度である。

【００４５】次に、本発明のＥＬ素子（ディスプレイ）
に設けられる有機物層について述べる。発光層は、ホー
ル（正孔）および電子の注入機能、それらの輸送機能、
ホールと電子の再結合により励起子を生成させる機能を
有する。発光層には比較的電子的にニュートラルな化合
物を用いることが好ましい。

【００４６】ホール注入輸送層は、ホール注入電極から
のホールの注入を容易にする機能、ホールを安定に輸送
する機能および電子を妨げる機能を有し、電子注入輸送
層は、電子注入電極からの電子の注入を容易にする機
能、電子を安定に輸送する機能およびホールを妨げる機
能を有するものであり、これらの層は、発光層に注入さ
れるホールや電子を増大・閉じこめさせ、再結合領域を
最適化させ、発光効率を改善する。

【００４７】発光層の厚さ、ホール注入輸送層の厚さお
よび電子注入輸送層の厚さは特に限定されず、形成方法
によっても異なるが、通常、５〜５００nm程度、特に１
０〜３００nmとすることが好ましい。

【００４８】ホール注入輸送層の厚さおよび電子注入輸
送層の厚さは、再結合・発光領域の設計によるが、発光
層の厚さと同程度もしくは１／１０〜１０倍程度とすれ
ばよい。ホールもしくは電子の、各々の注入層と輸送層
を分ける場合は、注入層は１nm以上、輸送層は１nm以上
とするのが好ましい。このときの注入層、輸送層の厚さ
の上限は、通常、注入層で５００nm程度、輸送層で５０
０nm程度である。このような膜厚については注入輸送層
を２層設けるときも同じである。

【００４９】本発明の有機ＥＬ素子（ディスプレイ）の
発光層には発光機能を有する化合物である蛍光性物質を
含有させる。このような蛍光性物質としては、例えば、
特開昭６３−２６４６９２号公報に開示されているよう
な化合物、例えばキナクリドン、ルブレン、スチリル系
色素等の化合物から選択される少なくとも１種が挙げら
れる。また、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム
等の８−キノリノールないしその誘導体を配位子とする
金属錯体色素などのキノリン誘導体、テトラフェニルブ
タジエン、アントラセン、ペリレン、コロネン、１２−
フタロペリノン誘導体等が挙げられる。さらには、特開
平８−１２６００号公報（特願平６−１１０５６９号）
に記載のフェニルアントラセン誘導体、特開平８−１２
９６９号公報（特願平６−１１４４５６号）に記載のテ
トラアリールエテン誘導体等を用いることができる。

【００５０】また、それ自体で発光が可能なホスト物質
と組み合わせて使用することが好ましく、ドーパントと
しての使用が好ましい。このような場合の発光層におけ
る化合物の含有量は０．０１〜１０wt% 、さらには０．
１〜５wt% であることが好ましい。ホスト物質と組み合
わせて使用することによって、ホスト物質の発光波長特
性を変化させることができ、長波長に移行した発光が可
能になるとともに、素子の発光効率や安定性が向上す
る。

【００５１】ホスト物質としては、キノリノラト錯体が
好ましく、さらには８−キノリノールないしその誘導体
を配位子とするアルミニウム錯体が好ましい。このよう
なアルミニウム錯体としては、特開昭６３−２６４６９
２号、特開平３−２５５１９０号、特開平５−７０７３
３号、特開平５−２５８８５９号、特開平６−２１５８
７４号等に開示されているものを挙げることができる。

【００５２】具体的には、まず、トリス（８−キノリノ
ラト）アルミニウム、ビス（８−キノリノラト）マグネ
シウム、ビス（ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリノラト）亜
鉛、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウ
ムオキシド、トリス（８−キノリノラト）インジウム、
トリス（５−メチル−８−キノリノラト）アルミニウ
ム、８−キノリノラトリチウム、トリス（５−クロロ−
８−キノリノラト）ガリウム、ビス（５−クロロ−８−
キノリノラト）カルシウム、５，７−ジクロル−８−キ
ノリノラトアルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−
８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム、ポリ［亜
鉛（II）−ビス（８−ヒドロキシ−５−キノリニル）メ
タン］、等がある。

【００５３】また、８−キノリノールないしその誘導体
のほかに他の配位子を有するアルミニウム錯体であって
もよく、このようなものとしては、ビス（２−メチル−
８−キノリノラト）（フェノラト）アルミニウム(III)
、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（オルト−
クレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−
８−キノリノラト）（メタークレゾラト）アルミニウム
(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（パラ
−クレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル
−８−キノリノラト）（オルト−フェニルフェノラト）
アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノ
ラト）（メタ−フェニルフェノラト）アルミニウム(II
I) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（パラ−
フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−
メチル−８−キノリノラト）（２，３−ジメチルフェノ
ラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キ
ノリノラト）（２，６−ジメチルフェノラト）アルミニ
ウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）
（３，４−ジメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、
ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（３，５−ジメ
チルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチ
ル−８−キノリノラト）（３，５−ジ−tert−ブチルフ
ェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８
−キノリノラト）（２，６−ジフェニルフェノラト）ア
ルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラ
ト）（２，４，６−トリフェニルフェノラト）アルミニ
ウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）
（２，３，６−トリメチルフェノラト）アルミニウム(I
II) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，
３，５，６−テトラメチルフェノラト）アルミニウム(I
II) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（１−ナ
フトラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８
−キノリノラト）（２−ナフトラト）アルミニウム(II
I) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）
（オルト−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、
ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（パラ−
フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，
４−ジメチル−８−キノリノラト）（メタ−フェニルフ
ェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチ
ル−８−キノリノラト）（３，５−ジメチルフェノラ
ト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８
−キノリノラト）（３，５−ジ−tert−ブチルフェノラ
ト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−４−エチ
ル−８−キノリノラト）（パラ−クレゾラト）アルミニ
ウム(III) 、ビス（２−メチル−４−メトキシ−８−キ
ノリノラト）（パラ−フェニルフェノラト）アルミニウ
ム(III) 、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリ
ノラト）（オルト−クレゾラト）アルミニウム(III) 、
ビス（２−メチル−６−トリフルオロメチル−８−キノ
リノラト）（２−ナフトラト）アルミニウム(III) 等が
ある。

【００５４】このほか、ビス（２−メチル−８−キノリ
ノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（２−
メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス
（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）アルミニウム
(III) −μ−オキソ−ビス（２，４−ジメチル−８−キ
ノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス（４−エチル−
２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −
μ−オキソ−ビス（４−エチル−２−メチル−８−キノ
リノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−４
−メトキシキノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オ
キソ−ビス（２−メチル−４−メトキシキノリノラト）
アルミニウム(III) 、ビス（５−シアノ−２−メチル−
８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−
ビス（５−シアノ−２−メチル−８−キノリノラト）ア
ルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−５−トリフルオ
ロメチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ
−オキソ−ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル
−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 等であっても
よい。

【００５５】このほかのホスト物質としては、特開平８
−１２６００号公報（特願平６−１１０５６９号）に記
載のフェニルアントラセン誘導体や特開平８−１２９６
９号公報（特願平６−１１４４５６号）に記載のテトラ
アリールエテン誘導体なども好ましい。

【００５６】発光層は電子注入輸送層を兼ねたものであ
ってもよく、このような場合はトリス（８−キノリノラ
ト）アルミニウム等を使用することが好ましい。これら
の蛍光性物質を蒸着すればよい。

【００５７】また、必要に応じて発光層は、少なくとも
一種以上のホール注入輸送性化合物と少なくとも１種以
上の電子注入輸送性化合物との混合層とすることも好ま
しく、この混合層中にドーパントを含有させることが好
ましい。このような混合層における化合物の含有量は、
０．０１〜２０wt% 、さらには０．１〜１５wt% とする
ことが好ましい。

【００５８】混合層では、キャリアのホッピング伝導パ
スができるため、各キャリアは極性的に優勢な物質中を
移動し、逆の極性のキャリア注入は起こり難くなり、有
機化合物がダメージを受け難くなり、素子寿命がのびる
という利点があるが、前述のドーパントをこのような混
合層に含有させることにより、混合層自体のもつ発光波
長特性を変化させることができ、発光波長を長波長に移
行させることができるとともに、発光強度を高め、かつ
素子の安定性を向上させることができる。

【００５９】混合層に用いられるホール注入輸送性化合
物および電子注入輸送性化合物は、各々、後述のホール
注入輸送層用の化合物および電子注入輸送層用の化合物
の中から選択すればよい。なかでも、ホール注入輸送層
用の化合物としては、強い蛍光を持ったアミン誘導体、
例えばホール輸送材料であるトリフェニルジアミン誘導
体、さらにはスチリルアミン誘導体、芳香族縮合環を持
つアミン誘導体を用いるのが好ましい。

【００６０】電子注入輸送性の化合物としては、キノリ
ン誘導体、さらには８−キノリノールないしその誘導体
を配位子とする金属錯体、特にトリス（８−キノリノラ
ト）アルミニウム（Ａｌｑ₃ ）を用いることが好まし
い。また、上記のフェニルアントラセン誘導体、テトラ
アリールエテン誘導体を用いるのも好ましい。

【００６１】ホール注入輸送層用の化合物としては、強
い蛍光を持ったアミン誘導体、例えば上記のホール輸送
材料であるトリフェニルジアミン誘導体、さらにはスチ
リルアミン誘導体、芳香族縮合環を持つアミン誘導体を
用いるのが好ましい。

【００６２】この場合の混合比は、それぞれのキャリア
移動度とキャリア濃度を考慮する事で決定するが、一般
的には、ホール注入輸送性化合物の化合物／電子注入輸
送機能を有する化合物の重量比が、１／９９〜９９／
１、さらには１０／９０〜９０／１０、特には２０／８
０〜８０／２０程度となるようにすることが好ましい。

【００６３】また、混合層の厚さは、分子層一層に相当
する厚みから、有機化合物層の膜厚未満とすることが好
ましく、具体的には１〜８５nmとすることが好ましく、
さらには５〜６０nm、特には５〜５０nmとすることが好
ましい。

【００６４】また、混合層の形成方法としては、異なる
蒸着源より蒸発させる共蒸着が好ましいが、蒸気圧（蒸
発温度）が同程度あるいは非常に近い場合には、予め同
じ蒸着ボード内で混合させておき、蒸着することもでき
る。混合層は化合物同士が均一に混合している方が好ま
しいが、場合によっては、化合物が島状に存在するもの
であってもよい。発光層は、一般的には、有機蛍光物質
を蒸着するか、あるいは樹脂バインダー中に分散させて
コーティングすることにより、発光層を所定の厚さに形
成する。

【００６５】また、ホール注入輸送層には、例えば、特
開昭６３−２９５６９５号公報、特開平２−１９１６９
４号公報、特開平３−７９２号公報、特開平５−２３４
６８１号公報、特開平５−２３９４５５号公報、特開平
５−２９９１７４号公報、特開平７−１２６２２５号公
報、特開平７−１２６２２６号公報、特開平８−１００
１７２号公報、ＥＰ０６５０９５５Ａ１等に記載されて
いる各種有機化合物を用いることができる。例えば、テ
トラアリールベンジシン化合物（トリアリールジアミン
ないしトリフェニルジアミン：ＴＰＤ）、芳香族三級ア
ミン、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリア
ゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を有する
オキサジアゾール誘導体、ポリチオフェン等である。こ
れらの化合物は２種以上を併用してもよく、併用すると
きは別層にして積層したり、混合したりすればよい。

【００６６】ホール注入輸送層をホール注入層とホール
輸送層とに分けて積層する場合は、ホール注入輸送層用
の化合物のなかから好ましい組合せを選択して用いるこ
とができる。このとき、ホール注入電極（ＩＴＯ等）側
からイオン化ポテンシャルの小さい化合物の層の順に積
層することが好ましい。またホール注入電極表面には薄
膜性の良好な化合物を用いることが好ましい。このよう
な積層順については、ホール注入輸送層を２層以上設け
るときも同様である。このような積層順とすることによ
って、駆動電圧が低下し、電流リークの発生やダークス
ポットの発生・成長を防ぐことができる。また、素子化
する場合、蒸着を用いているので１〜１０nm程度の薄い
膜も、均一かつピンホールフリーとすることができるた
め、ホール注入層にイオン化ポテンシャルが小さく、可
視部に吸収をもつような化合物を用いても、発光色の色
調変化や再吸収による効率の低下を防ぐことができる。
ホール注入輸送層は、発光層等と同様に上記の化合物を
蒸着することにより形成することができる。

【００６７】また、必要に応じて設けられる電子注入輸
送層には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム
（Ａｌｑ₃ ）等の８−キノリノールなしいその誘導体を
配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、オキ
サジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導
体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニ
ルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体等を用い
ることができる。電子注入輸送層は発光層を兼ねたもの
であってもよく、このような場合はトリス（８−キノリ
ノラト）アルミニウム等を使用することが好ましい。電
子注入輸送層の形成は発光層と同様に蒸着等によればよ
い。

【００６８】電子注入輸送層を電子注入層と電子輸送層
とに分けて積層する場合には、電子注入輸送層用の化合
物の中から好ましい組み合わせを選択して用いることが
できる。このとき、電子注入電極側から電子親和力の値
の大きい化合物の順に積層することが好ましい。このよ
うな積層順については電子注入輸送層を２層以上設ける
ときも同様である。

【００６９】基板に色フィルター膜や蛍光性物質を含む
色変換膜、あるいは誘電体反射膜を用いて発光色をコン
トロールしてもよい。

【００７０】色フィルター膜には、液晶ディスプレイ等
で用いられているカラーフィルターを用いれば良いが、
有機ＥＬの発光する光に合わせてカラーフィルターの特
性を調整し、取り出し効率・色純度を最適化すればよ
い。

【００７１】また、ＥＬ素子材料や蛍光変換層が光吸収
するような短波長の外光をカットできるカラーフィルタ
ーを用いれば、素子の耐光性・表示のコントラストも向
上する。

【００７２】また、誘電体多層膜のような光学薄膜を用
いてカラーフィルターの代わりにしても良い。

【００７３】蛍光変換フィルター膜は、ＥＬ発光の光を
吸収し、蛍光変換膜中の蛍光体から光を放出させること
で、発光色の色変換を行うものであるが、組成として
は、バインダー、蛍光材料、光吸収材料の三つから形成
される。

【００７４】蛍光材料は、基本的には蛍光量子収率が高
いものを用いれば良く、ＥＬ発光波長域に吸収が強いこ
とが望ましい。実際には、レーザー色素などが適してお
り、ローダミン系化合物・ペリレン系化合物・シアニン
系化合物・フタロシアニン系化合物（サブフタロ等も含
む）ナフタロイミド系化合物・縮合環炭化水素系化合物
・縮合複素環系化合物・スチリル系化合物・クマリン系
化合物等を用いればよい。

【００７５】バインダーは基本的に蛍光を消光しないよ
うな材料を選べば良く、フォトリソグラフィー・印刷等
で微細なパターニングが出来るようなものが好ましい。
また、ＩＴＯ、ＩＺＯの成膜時にダメージを受けないよ
うな材料が好ましい。

【００７６】光吸収材料は、蛍光材料の光吸収が足りな
い場合に用いるが、必要の無い場合は用いなくても良
い。また、光吸収材料は、蛍光性材料の蛍光を消光しな
いような材料を選べば良い。

【００７７】ホール注入輸送層、発光層および電子注入
輸送層の形成には、均質な薄膜が形成できることから真
空蒸着法を用いることが好ましい。真空蒸着法を用いた
場合、アモルファス状態または結晶粒径が０．２、好ま
しくは０．１μm 以下の均質な薄膜が得られる。結晶粒
径が０．２μm を超えていると、不均一な発光となり、
素子の駆動電圧を高くしなければならなくなり、電荷の
注入効率も著しく低下する。

【００７８】真空蒸着の条件は特に限定されないが、１
０^-4Pa以下の真空度とし、蒸着速度は０．０１〜１nm／
sec 程度とすることが好ましい。また、真空中で連続し
て各層を形成することが好ましい。真空中で連続して形
成すれば、各層の界面に不純物が吸着することを防げる
ため、高特性が得られる。また、素子の駆動電圧を低く
したり、ダークスポットの成長・発生を抑えたりするこ
とができる。

【００７９】これら各層の形成に真空蒸着法を用いる場
合において、１層に複数の化合物を含有させる場合、化
合物を入れた各ボートを個別に温度制御して共蒸着する
ことが好ましい。

【００８０】本発明の有機ＥＬディスプレイは、通常、
直流駆動型のＥＬ素子として用いられるが、交流駆動ま
たはパルス駆動とすることもできる。印加電圧は、通
常、２〜３０V 、特に２〜２０V 程度とされる。

【００８１】実施例次に実験例、実施例を示し、本発明をより具体的に説明
する。＜実験例１＞コーニング社製７０５９ガラス基板上に、
紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤として市販されている
スリーボンド製の３０Ｙ２９６Ｄを用い、これを未硬化
の状態で１００mg塗布した。さらに封止板として、別の
コーニング社製７０５９ガラスを重ねて、基板同士を摺
り合わせながら３kg／cm² の圧力で加圧し、ガラス基板
と封止板間に接着剤の薄層を形成した。このとき、接着
剤中には７μm のスペーサを１wt％分散させ、接着剤の
膜厚が７μm となるようにした。次いで、ガラス基板越
しに接着剤面に対して、メタルハライドランプを用い積
算光量が６０００mJとなるようにＵＶ光を照射し、接着
剤を硬化させた。硬化後、ガラス基板から封止板を剥離
して接着面を露呈させ、これから５０mg程度を目安にし
て接着剤をかき取った。採取した試料を正確に秤量した
後、分析用バイアル瓶中に入れこれをヘッドスペースと
して恒温槽中に配置すると共に、試料ガスをガスクロマ
トグラフへ導入するためのチューブを瓶の口に接続し
た。

【００８２】試料をヘッドスペース・ガスクロマトグラ
フ・質量分析法（ＨＳ−ＧＣ−ＭＳ法）にて分析した。
分析装置にはヒュ−レット・パッカード社製５９７０Ｂ
を用いた。測定条件としては、ヘッドスペースの恒温槽
を８５℃で６０分間保持し、発生したガスを分析した。
このとき、バイアル瓶からガスクロマトグラフの試料導
入口に至るループ温度を１５０℃とした。ガスクロマト
グラフのカラムにはＨＰ−ＷＡＸ：０．２mm×２５m を
用い、カラムの温度を４０〜２３０℃（１０℃／分）と
なるようにした。キャリアーガスにはヘリウムガス：１
３psi （０．５ml／min ）を用い、試料導入部のインジ
ェクション温度を２５０℃、試料のスプリットレシオ：
５０として２％導入するようにした。また、質量分析の
条件として、マスモニタ：Ｍ／Ｚ＝３５〜５５０とし、
ディテクタの温度を２８０℃とした。

【００８３】ＴＩＣの保持時間とマススペクトルから定
性分析を行い、標準試料であるベンゼンの検量線換算か
ら定量分析を行った。得られた結果を表１に示す。

【００８４】

【表１】

【００８５】表１から明らかなように、本発明の接着剤
サンプルは、ＵＶ硬化後におけるガス発生量がベンゼン
換算で総計１１８μg ／g と少ない値になっている。

【００８６】＜実験例２＞実験例１において、比較サン
プル用接着剤として、反応開始剤をメタロセン系化合物
とした接着剤を用意し、その他は実験例１と同様にして
試料を分析した。その結果、比較接着剤サンプルは、Ｕ
Ｖ硬化後におけるガス発生量がベンゼン換算で総計２１
７μg ／g と極めて多い値になった。

【００８７】＜実施例１＞実験例１で用いた本発明のサ
ンプルを用いて有機ＥＬ素子を作製した。

【００８８】ガラス基板上に、ＩＴＯ透明電極（ホール
注入電極）を膜厚８５nmで６４ドット×７ラインの画素
（一画素当たり２８０×２８０μm ）を構成するよう成
膜、パターニングした。次いで、パターニングされたホ
ール注入電極が形成された基板を、中性洗剤、アセト
ン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノール
中から引き上げて乾燥した。次いで、表面をＵＶ／Ｏ₃
洗浄した後、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定して、
槽内を１×１０^-4Pa以下まで減圧した。４，４’，４”
−トリス（−Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニ
ルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）を
蒸着速度０.２nm／sec.で４０nmの厚さに蒸着し、ホー
ル注入層とし、次いで減圧状態を保ったまま、Ｎ，Ｎ’
−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ｍ−トリル−４，４’−ジア
ミノ−１，１’−ビフェニル（以下、ＴＰＤ）を蒸着速
度０．２nm／sec.で３５nmの厚さに蒸着し、ホール輸送
層とした。さらに、減圧を保ったまま、トリス（８−キ
ノリノラト）アルミニウム（以下、Ａｌｑ₃ ）を蒸着速
度０.２nm／sec.で５０nmの厚さに蒸着して、電子注入
輸送・発光層とした。次いで減圧を保ったまま、ＭｇＡ
ｇを共蒸着（２元蒸着）で蒸着速度比Ｍｇ：Ａｇ＝１：
１０にて２００nmの厚さに成膜し、電子注入電極とし
た。さらに、減圧を保ったまま、このＥＬ素子基板をス
パッタ装置に移し、Ａｌターゲットを用いたＤＣスパッ
タ法により、スパッタ圧力０．３PaにてＡｌ保護電極を
２００nmの厚さに成膜した。この時スパッタガスにはＡ
ｒを用い、投入電力は５００Ｗ、ターゲットの大きさは
４インチ径、基板とターゲットの距離は９０mmとした。
最後に、本発明の接着剤と直径７μm のスペーサーを用
いて、実験例で用いたガラス材を封止板として接着し、
密封した。

【００８９】得られた有機ＥＬ素子に、大気雰囲気中で
直流電圧を印加し、１０mA／cm² の定電流密度で駆動
し、初期状態ではダークスポットの発生が認められない
ことを確認した。次いで、温度６０℃、湿度９５％の加
速条件下で１００時間、および５００時間保存した後、
同一条件で駆動させ、ダークスポットの発生について評
価した。

【００９０】本発明のサンプルは１００時間保存後で
は、６４×７＝４４８画素中、直径５０μm 以下のダー
クスポットは発見されず、５００時間保存後に直径１０
０μm以下のダークスポットが１〜５個確認された。

【００９１】＜比較例１＞実施例１において、接着剤を
実験例２で用いた比較用サンプルとした他は実施例１と
同様にして有機ＥＬ素子を得た。得られた有機ＥＬ素子
について実施例１と同様にして評価したところ、１００
時間保存後では、直径５０μm 以下のダークスポットは
発見されず、５００時間保存後に直径１００μm 以下の
ダークスポットが１０〜１５個確認された。

【００９２】＜実施例２＞実験例１と同様にして紫外線
硬化型エポキシ樹脂接着剤として市販されている各サン
プル１〜５を評価し、定量分析を行った。得られた結果
を表２に示す。

【００９３】

【表２】

【００９４】表２から明らかなように、本発明の接着剤
サンプルは、ＵＶ硬化後におけるガス発生量がベンゼン
換算で、プロピレンカーボネート：３０μg ／g 以下、
プロピレングリコール：２０μg ／g 以下、トルエン：
２０μg ／g 以下になっている。

【００９５】ガラス基板上に、ＩＴＯ透明電極（ホール
注入電極）を膜厚８５nmで６４ドット×７ラインの画素
（一画素当たり２８０×２８０μm ）を構成するよう成
膜、パターニングした。次いで、パターニングされたホ
ール注入電極が形成された基板を、中性洗剤、アセト
ン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノール
中から引き上げて乾燥した。次いで、表面をＵＶ／Ｏ₃
洗浄した後、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定して、
槽内を１×１０^-4Pa以下まで減圧した。４，４’，４”
−トリス（−Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニ
ルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）を
蒸着速度０．２nm／sec.で４０nmの厚さに蒸着し、ホー
ル注入層とし、次いで減圧状態を保ったまま、Ｎ，Ｎ’
−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ｍ−トリル−４，４’−ジア
ミノ−１，１’−ビフェニル（以下、ＴＰＤ）を蒸着速
度０．２nm／sec.で３５nmの厚さに蒸着し、ホール輸送
層とした。さらに、減圧を保ったまま、トリス（８−キ
ノリノラト）アルミニウム（以下、Ａｌｑ₃ ）を蒸着速
度０．２nm／sec.で５０nmの厚さに蒸着して、電子注入
輸送・発光層とした。次いで減圧を保ったまま、ＭｇＡ
ｇを共蒸着（２元蒸着）で蒸着速度比Ｍｇ：Ａｇ＝１：
１０にて２００nmの厚さに成膜し、電子注入電極とし
た。さらに、減圧を保ったまま、このＥＬ素子基板をス
パッタ装置に移し、Ａｌターゲットを用いたＤＣスパッ
タ法により、スパッタ圧力０．３PaにてＡｌ保護電極を
２００nmの厚さに成膜した。この時スパッタガスにはＡ
ｒを用い、投入電力は５００Ｗ、ターゲットの大きさは
４インチ径、基板とターゲットの距離は９０mmとした。
最後に、上記各サンプル１〜５の接着剤と直径７μm の
スペーサーを用いて、上記と同様なガラス材を封止板と
して接着し、密封した。

【００９６】得られた有機ＥＬディスプレイに、大気雰
囲気中で直流電圧を印加し、１０mA／cm² の定電流密度
で駆動し、初期状態で、８５℃１時間の加熱処理を行っ
たものと、加熱処理を行わないサンプルのダークスポッ
トの発生およびその大きさについて評価した。次いで、
温度６０℃、湿度９５％の加速条件下で３００時間保存
した後、同一条件で駆動させ、８５℃１時間の加熱処理
を行ったものと、加熱処理を行わないサンプルのダーク
スポットの発生およびその大きさについて評価した。結
果を表２に示す。なお、ダークスポットは、１素子当り
４つの発光面について、最大の径のものを選び出し、こ
れをさらに４素子についての平均にした値で評価した。

【００９７】

【表３】

【００９８】表３から明らかなように、本発明のサンプ
ルは、初期状態でダークスポットの発生が無く、保存試
験後も熱処理をしない場合には発生したダークスポット
の径が小さく、許容範囲内であることがわかる。なお、
ダークスポットの径が１００μm 以下は許容範囲内であ
る。

【００９９】熱処理を行ったサンプルについては、保存
試験後のダークスポットの径が大きくなっているが、初
期輝度は向上し、輝度の半減期も伸びていることが確認
された。このことから、総合的な特性を考慮して熱処理
を行うか否かを決めることが望ましい。

【０１００】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、経時劣化
を極力抑え、初期性能を長期間維持できる長寿命の有機
ＥＬ素子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機ＥＬ素子の具体的な構成例を示し
た概略断面図である。

【符号の説明】

１基板２有機ＥＬ構造体３封止板４スペーサ５封止用接着剤

フロントページの続き (72)発明者島村淳一東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (72)発明者鬼塚理東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (72)発明者海老沢晃東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、この基板上に積層された有機Ｅ
Ｌ構造体と、この有機ＥＬ構造体上に所定の空隙を置いて配置される
封止板と、この封止板を基板上に固定すると共に前記有機ＥＬ構造
体を密閉する封止用接着剤とを有し、前記封止用接着剤は、光硬化型の接着剤であって、光硬
化後に８５℃、６０分の加熱条件により発生するガスの
うち、ベンゼン換算で、プロピレンカーボネート：２５μg ／g 以下、プロピレングリコール：１５μg ／g 以下、トルエン：２０μg ／g 以下である有機ＥＬ素子。
【請求項２】前記ガスは、ヨードベンゼンを１μg ／
g 以上含有する請求項１の有機ＥＬ素子。
【請求項３】前記接着剤はカチオン重合エポキシＵＶ
硬化型接着剤である請求項１または２の有機ＥＬ素子。
【請求項４】基板と、この基板上に積層された有機Ｅ
Ｌ構造体と、この有機ＥＬ構造体上に所定の空隙を置いて配置される
封止板と、この封止板を基板上に固定すると共に前記有機ＥＬ構造
体を密閉する封止用接着剤とを有し、前記封止用接着剤は光硬化型の接着剤であって、光硬化
後に８５℃、６０分の加熱条件により発生するガスのう
ち、置換されていてもよい低分子の直鎖状脂肪族炭化水素、
置換されていてもよい芳香族炭化水素、置換されていて
もよい脂環式炭化水素、置換されていてもよい複素環化
合物およびシロキサンの総計が、ベンゼン換算で２００μg ／g 以下であり、前記発生す
るガスのうち、ベンゼン換算で、プロピレンカーボネート：２５μg ／g 以下、プロピレングリコール：１５μg ／g 以下、トルエン：２０μg ／g 以下である有機ＥＬ素子。
【請求項５】前記ガスは、ヨードベンゼンを１μg ／
g 以上含有する請求項４の有機ＥＬ素子。
【請求項６】前記接着剤はカチオン重合エポキシＵＶ
硬化型接着剤である請求項４または５の有機ＥＬ素子。