有機エレクトロルミネッセンス部材及び有機エレクトロルミネッセンス素子
【課題】低電圧で駆動可能で、高輝度かつ発光寿命の長い有機エレクトロルミネッセンス部材及び有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することである。
【解決手段】基板上１１に少なくとも陽極、陰極１２、及び該陽極１２と陰極１４間に発光層を含む複数の有機層１３を有する有機エレクトロルミネッセンス部材において、前記陰極１４がアルミニウム、マグネシウム、インジウム、銀及び銅から選ばれる単体金属またはこれらの合金と、アルカリ金属のハロゲン化物との共蒸着で形成され、さらに前記陰極１４が厚さ方向に濃度勾配を有し、前記有機層１３との界面側が前記アルカリ金属のハロゲン化物が多いことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス部材。
【解決手段】基板上１１に少なくとも陽極、陰極１２、及び該陽極１２と陰極１４間に発光層を含む複数の有機層１３を有する有機エレクトロルミネッセンス部材において、前記陰極１４がアルミニウム、マグネシウム、インジウム、銀及び銅から選ばれる単体金属またはこれらの合金と、アルカリ金属のハロゲン化物との共蒸着で形成され、さらに前記陰極１４が厚さ方向に濃度勾配を有し、前記有機層１３との界面側が前記アルカリ金属のハロゲン化物が多いことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス部材及び有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光型の電子ディスプレイデバイスとして、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（以下、ＥＬＤと略記する）がある。ＥＬＤの構成要素としては、無機エレクトロルミネッセンス素子（以下、無機ＥＬ素子ともいう）や有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子ともいう）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】
一方、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・リン光）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、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるために省スペース、携帯性等の観点から注目されている。
【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、発光ダイオードや冷陰極管と異なり、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、照明用光源や様々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である。
【０００５】
有機ＥＬ素子をこのような照明用光源、あるいはディスプレイのバックライトとして実用するための課題として発光効率の向上、長寿命化が挙げられる。発光効率の向上、長寿命化の手段として、有機ＥＬ素子を構成する有機機能層（以下、有機層ともいう）をそれぞれ別個の機能を有する層を複数積層して構成する方法がある。例えば、正孔輸送層／発光層／電子輸送層のような層構成が挙げられる。
【０００６】
このような有機ＥＬ素子の陰電極として用いられる材料は、発光層へ電子を多く注入することが必要であることから、有機材料の最低空軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギーレベルへ電子注入しやすいように、アルミニウム、マグネシウム、インジウム、銀、銅といった金属が用いられている。
【０００７】
さらに、電子注入効率を向上させる手段として、陰電極をリチウム、ナトリウム、カリウムといった仕事関数の小さいアルカリ金属と上記金属の合金を用いる方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、陰電極をナトリウム及び／またはカリウムとアルミニウムの合金をスパッタ法で成膜し、さらに陰電極が厚さ方向に有機層の界面側にナトリウム及び／カリウムが多くなるように濃度勾配を有するように成膜する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
しかしながら、特許文献１では実施例において蒸着法によりアルカリ金属を成膜しているが、アルカリ金属は化学的に不安定であるため、ハンドリングが難しく安定に成膜することが難しいといった問題点があった。特許文献２ではスパッタ法を用いて合金を成膜することでハンドリング、安定性についてはある程度は改善されるものの、スパッタ法では生産性が低く、製造コストが増大するという問題点があった。
【０００９】
一方、陰電極の有機層側に隣接して、アルカリ金属の酸化物、ハロゲン化物、窒化物等のアルカリ金属化合物からなる電子注入層を設けて発光特性を向上させる技術が開示されている（例えば、特許文献３参照）。この技術では、化学的に安定なアルカリ金属化合物を用いるためにハンドリングが容易であり、蒸着法等を用いて安定に再現性高く生産するとか可能である。しかしながら、発光特性、寿命ついてはある程度は向上するもののまだ十分ではなく、特に高温高湿条件下での寿命特性に課題があった。
【特許文献１】特開平４−２１２２８７号公報
【特許文献２】特開平１１−２６１６９号公報
【特許文献３】特許第３５２９５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、低電圧で駆動可能で、高輝度かつ発光寿命の長い有機エレクトロルミネッセンス部材及び有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の上記課題は、以下の構成により達成された。
【００１２】
１．基板上に少なくとも陽極、陰極、及び該陽極と陰極間に発光層を含む複数の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス部材において、前記陰極がアルミニウム、マグネシウム、インジウム、銀及び銅から選ばれる単体金属またはこれらの合金と、アルカリ金属のハロゲン化物との共蒸着で形成され、さらに前記陰極が厚さ方向に濃度勾配を有し、前記有機層との界面側が前記アルカリ金属のハロゲン化物が多いことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス部材。
【００１３】
２．前記陰極の有機層との界面のアルカリ金属のハロゲン化物の比率が６０ａｔ％以上であることを特徴とする前記１に記載の有機エレクトロルミネッセンス部材。
【００１４】
３．前記陰極の厚さ方向での厚さの１／２におけるアルカリ金属のハロゲン化物の比率が１０ａｔ％以下であることを特徴とする前記１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス部材。
【００１５】
４．前記陰極を形成後、８０℃以上でかつ前記有機層に用いる有機材料のガラス転移温度以下で加熱処理を行うことを特徴とする前記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部材。
【００１６】
５．封止基板上に熱硬化型接着剤を配置した封止部材の熱硬化型接着剤面を、前記１〜４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部材の陰極面に接するように貼合し、８０℃以上でかつ前記有機層に用いる有機材料のガラス転移温度以下で加熱処理し、前記熱硬化型接着剤を硬化して形成した密着封止構造であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、低電圧で駆動可能で、高輝度かつ発光寿命の長い有機エレクトロルミネッセンス部材及び有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、基板上に少なくとも陽極、陰極、及び該陽極と陰極間に発光層を含む複数の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス部材において、前記陰極がアルミニウム、マグネシウム、インジウム、銀及び銅から選ばれる単体金属またはこれらの合金と、アルカリ金属のハロゲン化物との共蒸着で形成され、さらに前記陰極が厚さ方向に濃度勾配を有し、前記有機層との界面側が前記アルカリ金属のハロゲン化物が多い有機エレクトロルミネッセンス部材により、低電圧で駆動可能で、高輝度かつ発光寿命の長い有機エレクトロルミネッセンス部材が得られることを見出し、本発明に至った次第である。
【００１９】
本発明において、有機エレクトロルミネッセンス部材とは基板上に陽極、陰極、及び該陽極と陰極間に発光層を含む複数の有機層を有する構造体のことを言い、有機エレクトロルミネッセンス素子とは有機エレクトロルミネッセンス部材を封止部材により封止させた構造体のことを言う。
【００２０】
本発明の実施の形態を図１〜図２を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２１】
〔有機エレクトロルミネッセンス部材〕
図１は本発明の有機エレクトロルミネッセンス部材（以下、有機ＥＬ部材ともいう）の概略断面図である。
【００２２】
図１において１１は基板、１２は陽極、１３は発光層を含む複数の有機層、１４は陰極を表す。
【００２３】
（陰極）
陰極１４はアルミニウム、マグネシウム、インジウム、銀及び銅から選ばれる単体金属またはこれらの合金と、アルカリ金属のハロゲン化物との共蒸着で形成される。
【００２４】
アルカリ金属のハロゲン化物としては、例えばフッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化セシウム等が挙げられる。
【００２５】
本発明において共蒸着とは、同一のチャンバー内で２つ以上の蒸着材料を設けて共通の対象に同時に蒸着させる技術のことを言い、各材料毎に蒸着レートを設定できるため、組成制御が容易に行える。蒸着は高真空中（１０−４Ｐａ以下）で行うことが好ましく、蒸気化手段としての加熱方法としては、抵抗加熱法、電子ビーム法等、公知の技術を用いることができる。
【００２６】
本発明においては、陰極の厚さ方向の濃度勾配が、陰極の有機層との界面側がアルカリ金属のハロゲン化物が多いこと特徴とする。さらには、陰極の有機層との界面のアルカリ金属のハロゲン化物の比率が６０ａｔ％以上であることが好ましく、また、陰極の厚さ方向での厚さの１／２におけるアルカリ金属のハロゲン化物の比率が１０ａｔ％以下であることが好ましい。また、陰極を構成するアルカリ金属のハロゲン化物の含有量は１〜２０ａｔ％であることが好ましく、１〜１５ａｔ％であることがさらに好ましい。
【００２７】
本発明においては、アルミニウム、マグネシウム、インジウム、銀及び銅から選ばれる単体金属またはこれらの合金と、アルカリ金属のハロゲン化物を別々の蒸着源とし、各蒸着レートを精密に制御することで、陰極の厚さ方向に対して、アルミニウム、マグネシウム、インジウム、銀及び銅から選ばれる単体金属またはこれらの合金とアルカリ金属のハロゲン化物の濃度勾配をこのような値にコントロールすることが可能となる。陰極の厚さ方向の濃度分布については、アルゴンイオンエッチングを用いたＸＰＳ、またはＳＩＭＳによる深さ方向分析により求めることができる。
【００２８】
陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍである。
【００２９】
また、本発明において、陰極形成後、８０℃以上で、かつ発光層を含む複数の有機層に用いる有機材料のガラス転移温度以下で加熱処理を行うことが好ましい。加熱温度は８０℃以上で、かつ有機層に用いる有機材料のガラス転移温度以下であればいずれの温度でも構わないが、８０〜１２０℃であることが好ましい。この場合、有機層に用いる有機材料は、加熱温度より高いガラス転移温度を有する材料から選択することが好ましい。
【００３０】
また、加熱処理は、陰極形成後であれば、封止工程前、封止工程中、封止工程後のいずれのタイミングでもよい。後述の封止用の接着剤として熱硬化型接着剤を用いた場合、上記加熱処理と封止の接着剤硬化を同時に行うことが可能であり、生産効率からより好ましい形態である。
【００３１】
（基板）
基板１１は、ガラス、プラスチック等の材質の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。基板側から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、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい基板は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
【００３２】
樹脂フィルムとしては、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、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セル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、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、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）、ポリフェニレンスルフィド、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、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、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）あるいはアペル（商品名三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。
【００３３】
樹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ッド被膜が形成されていてもよく、ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定した水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が０．０１ｇ／（ｍ２・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 ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定した酸素透過度が１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ＭＰａ）以下、水蒸気透過度が１０−５ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。
【００３４】
（陽極）
陽極１２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、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を製造可能な材料を用いてもよい。
【００３５】
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ー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ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、有機導電性化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成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く、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。
【００３６】
さらに、膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１０００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【００３７】
（有機層）
発光層を含む複数の有機層１３は、複数の有機化合物層を積層した構成であり、発光層以外に、例えば、電子輸送層、電子阻止層、正孔輸送層、正孔阻止層、またバッファー層等が適宜所定の層順で積層される。
【００３８】
本発明に係る発光層を含む有機層の層構成の好ましい具体例としては、例えば下記が挙げられる。
【００３９】
（１）陽極／正孔輸送層／発光層ユニット／電子輸送層／陰極
（２）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層ユニット／電子輸送層／陰極
（３）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層ユニット／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
以下に、発光層、及びその他の各有機層についてさらに詳細に説明する。
【００４０】
《発光層》
発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層か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っても発光層と隣接層との界面であってもよい。発光層の構成としてホスト化合物、発光ドーパント（発光ドーパント化合物とも言う）を含有し、ドーパントより発光させることが好ましい。
【００４１】
ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、または複数種併用して用いてもよい。ホスト化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素子を高効率化することができる。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。
【００４２】
発光ホストとしては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位を持つ高分子化合物でもよく、ビニ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）でもいい。公知のホスト化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２００１−３１３１７９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２００２−３０８８３７号公報等が挙げられる。
【００４３】
次に、有機ＥＬ素子に用いられる発光ドーパントについて説明する。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言う）を用いることができる。燐光発光体としては、好ましくは元素の周期表で８〜１０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。
【００４４】
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巻，１７０４〜１７１１に記載の方法等により合成できる。
【００４５】
【化１】
【００４６】
【化２】
【００４７】
【化３】
【００４８】
【化４】
【００４９】
【化５】
【００５０】
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、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、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、ポリチオフェン系色素、または希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
【００５１】
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、例えば、国際公開第００／７０６５５号パンフレット、特開２００２−２８０１７８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号パンフレット、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２００２−５０４８３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２００３−７４７１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号公報等が挙げられる。
【００５２】
発光層の膜厚は、特に制限はないが、形成する膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、２ｎｍ〜２００ｎｍの範囲に調整することが好ましく、さらに好ましくは５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲に調整することである。
【００５３】
《正孔注入層（陽極バッファー層）》
正孔注入層は必要に応じて設け、陽極と発光層または正孔輸送層の間に存在させてもよい。陽極バッファー層（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ー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。正孔注入層の膜厚は素材によるが、２ｎｍ〜１００ｎｍの範囲に調整することが好ましい。
【００５４】
《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、上記のごとく、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日エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層がある。
【００５５】
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からなり、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、正孔阻止層として用いることができる。一般に有機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。
【００５６】
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からなり、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。一般に正孔阻止層、電子輸送層の膜厚としては好ましくは３〜１００ｎｍであり、さらに好ましくは５〜３０ｎｍである。
【００５７】
《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からなり、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。
【００５８】
正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のい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、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
【００５９】
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が、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。
【００６０】
芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；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（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、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−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，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（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【００６１】
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。
【００６２】
また、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ ｅｔ．ａｌ．，文献（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ 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。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〜５μｍ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種以上からなる一層構造であってもよい。
【００６３】
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２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
【００６４】
《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からなり、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きる。
【００６５】
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く、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、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、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、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジア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。
【００６６】
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）アルミニウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−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）アルミニウム、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（Ｚｎｑ）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や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ピラジン誘導体も、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。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〜５μｍ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種以上からなる一層構造であってもよい。
【００６７】
また、不純物をドープしたｎ性の高い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、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
【００６８】
これらの各有機層で用いられる有機化合物は、ガラス転移温度が９０℃以上である化合物から選ばれることが好ましく、さらに好ましくは１２０℃以上であることが好ましい。
【００６９】
これら各層の形成方法としては、真空蒸着法、塗布法等、各層の有機化合物材料に適した方法で形成することができる。
【００７０】
塗布の方法としては、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、スプレー法、印刷法、押し出し塗布法等があるが、大面積化、生産性を考慮するとインクジェット法、スプレー法、押し出し法による成膜が好ましい。
【００７１】
また、陰極と有機層の間に、必要に応じて電子注入層（バッファー層）を設けてもよい。
【００７２】
《電子注入層（陰極バッファー層）》
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やアルミニウム等に代表される金属バッファー層、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ー層、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ー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。電子注入層はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。電子注入層の形成方法としては、例えば真空蒸着法を用いて形成することができる。
【００７３】
〔有機エレクトロルミネッセンス素子〕
図２は本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子ともいう）の概略断面図である。
【００７４】
次に、図２に示した密着封止構造の有機ＥＬ素子について説明する。
【００７５】
２１は基板、２２は陽極、２３は発光層を含む複数の有機層、２４は陰極を表し、上述の図１における１１〜１４と同義である。
【００７６】
２５は封止基板であり、２６は接着剤である。本発明の有機ＥＬ素子は、陰極２４面に接着剤２６を介して封止基材２５で密着封止した構造となっている。
【００７７】
本発明の有機ＥＬ素子の封止構造としては、発光層を覆うように封止基板が密着して配置されていることが好ましく、したがって封止基板は平板状であることが好ましい。
【００７８】
封止基板としては、具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。
【００７９】
本発明においては、有機ＥＬ素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。金属フィルムの場合は、加工性やコストの面でアルミニウムが好ましい。膜厚は、１〜１００μｍ程度、好ましくは３０μｍ〜５０μｍ程度が望ましい。また、ポリマーフィルムの場合は、ＪＩＳ Ｋ ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０−３ｍｌ／ｍ２／２４ｈ以下、ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃）、相対湿度（９０±２）％ＲＨが、１×１０−３ｇ／（ｍ２／２４ｈ）以下のものであることが好ましい。
【００８０】
接着剤２６を形成する樹脂としては、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、エポキシアクリレート、ポリウレタンアクリレート等の各種アクリレートを主成分とする光ラジカル重合性樹脂や、エポキシ、ビニルエーテル等の樹脂を主成分とする光カチオン重合性樹脂や、チオール・エン付加型樹脂等の光硬化性樹脂や、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリウレタン、アクリル樹脂、ポリアクリルニトリル、ポリビニルアセタール、ポリアミド、ポリイミド、ジアクリルフタレート樹脂、セルロース系プラスチック、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等や、これらの２つまたは３つ以上の共重合体等の熱可塑性樹脂や、熱硬化型樹脂等が挙げられる。
【００８１】
本発明においては、上述のごとく、生産効率、発光特性の観点から、熱硬化型接着剤を用いることが好ましい。熱硬化型接着剤の硬化温度としては、８０℃以上で有機層に用いる有機材料のガラス転移温度以下の温度であることが好ましい。
【００８２】
また、接着剤としては液状タイプ、シート状タイプを用いることができる。
【００８３】
接着剤の厚さは、液状タイプ、シート状タイプ共に硬化反応時間、有機層への影響、端部からの水分浸透等を考慮し、５〜１００μｍが好ましい。接着剤を配置し、密着封止構造とする方法としては、使用する接着剤が液状タイプとシート状タイプの場合があるため、接着剤の種類に応じて対応することが可能である。例えば接着剤が液状タイプの場合、封止基板の片面に予め接着剤をスクリーン印刷、またはディスペンサー等により塗設し、その後、接着剤が有機エレクトロルミネッセンス部材の陰極面に接するように封止部材を貼合し、密着封止構造を形成することができる。シート状タイプの場合は、必要とする大きさにしたシート状接着剤を切り出しておき、必要であれば予め封止基板の片面側に完全硬化しない程度に仮ラミネーションしておき、その後、接着剤が有機エレクトロルミネッセンス部材の陰極面に接するように封止部材を貼合し、密着封止構造を形成することができる。
【００８４】
なお、封止基板に接着剤を配置する前に、封止基板に異物付着を避けるため、例えば、粘着式ロールクリーナ、ＵＶオゾン洗浄等で清掃することが好ましい。
【００８５】
また、接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。乾燥剤としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。
【００８６】
接着剤の配置から接着剤の硬化処理までは、有機ＥＬ素子の劣化による寿命低減の観点より、水分濃度、酸素濃度が低いことが重要であり、好ましくは水分濃度１０ｐｐｍ以下、酸素濃度１０ｐｐｍ以下の環境下で行うことが好ましい。貼合は、気泡の混入を考慮し、１Ｐａ〜３０ｋＰａの減圧環境下で行うことが好ましい。
【実施例】
【００８７】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００８８】
実施例１
《有機ＥＬ部材１０１の作製》
陽極としてガラス基板上にＩＴＯ（Ｉｎ２Ｏ３：Ｓｎ）を１５０ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製：ＮＡ−４５）を、５５ｍｍ×４５ｍｍの大きさに断裁し、発光部分が４５ｍｍ×３４ｍｍの長方形になるようにパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明基板をｉｓｏ−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、紫外線オゾン洗浄を５分間行った。
【００８９】
この透明基板を、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、さらにステンレス鋼製の長方形穴あきマスクを取り付けた。なお、マスクは有機層が４６ｍｍ×３５ｍｍの面積でＩＴＯを覆う条件となるように取り付けた。一方、５つのタンタル製抵抗加熱ボートに、α−ＮＰＤ（ガラス転移温度９７℃）、Ｈ−１（ガラス転移温度１０９℃）、Ｉｒ−１、ＢＡｌｑ（ガラス転移温度９９℃）、Ａｌｑ３（ガラス転移温度１２８℃）をそれぞれ装填し、真空蒸着装置（第１真空槽）に取り付けた。
【００９０】
タンタル製抵抗加熱ボートにフッ化カリウムを、タングステン製抵抗加熱ボートにアルミニウムをそれぞれ入れ、真空蒸着装置の第２真空槽に取り付けた。
【００９１】
まず、第１の真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、α−ＮＰＤの入った加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１５ｎｍ／秒で、透明支持基板に膜厚２５ｎｍの厚さになるように蒸着し、正孔輸送層を設けた。
【００９２】
次いで、Ｈ−１の入った加熱ボートとＩｒ−１の入った加熱ボートをそれぞれ独立に通電して発光ホストであるＨ−１と発光ドーパントであるＩｒ−１の蒸着速度が１００：９になるように調節し、膜厚４０ｎｍの厚さになるように蒸着して、発光層を設けた。次いで、ＢＡｌｑの入った加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１５ｎｍ／秒で厚さ１０ｎｍの正孔阻止層を設けた。さらに、Ａｌｑ３の入った加熱ボートを通電して加熱し、蒸着速度０．１５ｎｍ／秒で、膜厚４０ｎｍの電子輸送層を設けた。
【００９３】
次に、電子輸送層まで製膜した素子を真空のまま第２真空槽に移した後、電子輸送層の上にステンレス鋼製の長方形穴あきマスクが配置されるように装置外部からリモートコントロールして設置した。第２真空槽を２×１０−４Ｐａまで減圧した後、アルミニウムの入ったボートに通電して蒸着速度１．５ｎｍ／秒で膜厚１００ｎｍの陰極をつけて、有機ＥＬ部材１０１を得た。
【００９４】
有機ＥＬ部材１０１に用いた各化合物の構造を、以下に示す。
【００９５】
【化６】
【００９６】
《有機ＥＬ部材１０２の作製》
有機ＥＬ部材１０１の作製において、電子輸送層を製膜した素子を真空のまま第２真空槽に移した後、フッ化カリウム入りのボートに通電して蒸着速度０．０１５ｎｍ／秒で膜厚０．５ｎｍの電子注入層を設け、次いでアルミニウムの入ったボートに通電して蒸着速度１．５ｎｍ／秒で膜厚１００ｎｍの陰極を製膜した以外は同様にして有機ＥＬ部材１０２を得た。
【００９７】
《有機ＥＬ部材１０３の作製》
有機ＥＬ素子１０１の作製において、電子輸送層を製膜した素子を真空のまま第２真空槽に移した後、フッ化カリウムの入ったボートとアルミニウムの入ったボートを同時に通電して、陰極の厚さ方向のフッ化カリウムの濃度分布が表１に示すような一定の値になるように、それぞれフッ化カリウムとアルミニウムの蒸着速度をコントロールして、膜厚１００ｎｍの陰極を製膜した以外は同様にして有機ＥＬ部材１０３を得た。
【００９８】
《有機ＥＬ部材１０４〜１０６の作製》
有機ＥＬ素子１０１の作製において、電子輸送層を製膜した素子を真空のまま第２真空槽に移した後、フッ化カリウムの入ったボートとアルミニウムの入ったボートを同時に通電して、陰極の厚さ方向のフッ化カリウムが濃度勾配を有し、さらに陰極の有機層との界面のアルカリ金属のハロゲン化物の比率、及び陰極の厚さ方向での厚さの１／２（陰極の有機層との界面から５０ｎｍ）におけるアルカリ金属のハロゲン化物の比率が表１に示すような値になるように、それぞれフッ化カリウムとアルミニウムの蒸着速度をコントロールして、膜厚１００ｎｍの陰極を製膜した以外は同様にして有機ＥＬ部材１０４〜１０６を得た。
【００９９】
なお、作製したＥＬ部材の陰極の厚さ方向のフッ化カリウムの濃度分布については、陰極をアルゴンイオンでエッチングを繰り返しながらＸＰＳにより解析を行った。有機ＥＬ部材１０３、１０４、１０５、１０６の陰極の厚さ方向のフッ化カリウム（ＫＦ）濃度分布の概略図を、それぞれ図３の（１）、（２）、（３）、（４）に示す。
【０１００】
《有機ＥＬ部材の評価》
作製した有機ＥＬ部材１０１〜１０６について下記のようにして、正面輝度、駆動電圧、高温環境下での寿命特性を評価した。
【０１０１】
（正面輝度、駆動電圧）
２３℃、乾燥窒素雰囲気下で２．５ｍＡ／ｃｍ２定電流を印加したときの正面輝度を測定した。測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いた。なお、正面輝度は、有機ＥＬ部材１０１の測定値を１００とした相対値で表した。
【０１０２】
また、駆動電圧については、正面輝度が１０００ｃｄ／ｍ２になるときの値を測定した。
【０１０３】
（高温環境下の寿命特性）
４０℃、乾燥窒素雰囲気下で初期輝度１０００ｃｄ／ｍ２を与える一定電流で連続駆動したときに、輝度が半減するのに要した時間を測定し、これを半減寿命時間（τ０．５）として寿命の指標とした。
【０１０４】
測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用い、有機ＥＬ部材１０１の測定値を１００とした相対値で表した。
【０１０５】
評価の結果を表１に示す。
【０１０６】
【表１】
【０１０７】
表１から明らかなように、陰極がアルミニウムとフッ化カリウムを有し、フッ化カリウムが陰極の厚さ方向に濃度勾配を有する本発明の有機ＥＬ部材は、正面輝度が高く、低電圧で、高温環境下での寿命特性が優れていることが分かる。
【０１０８】
実施例２
《有機ＥＬ部材２０１〜２０４の作製》
実施例１の有機ＥＬ部材１０６の作製において、陰極製膜後、窒素雰囲気化で表２に示す温度で加熱処理した以外は同様にして、有機ＥＬ部材２０１〜２０４を作製した。
【０１０９】
得られた有機ＥＬ部材２０１〜２０４について、実施例１と同様にして正面輝度、駆動電圧、高温環境下での寿命特性を評価した。
【０１１０】
評価の結果を表２に示す。
【０１１１】
【表２】
【０１１２】
表２から明らかなように、８０℃以上でかつ有機層に用いる有機材料のガラス転移温度以下で熱硬化型接着剤を硬化して密着封止構造とした本発明の有機ＥＬ部材２０２〜２０４は、正面輝度が高く、駆動電圧が低く、高温環境下での寿命特性が優れていることが分かる。
【０１１３】
実施例３
《有機ＥＬ素子３０１の作製》
実施例１の有機ＥＬ部材１０６を作製後、窒素雰囲気化で下記の方法で封止で行い、有機ＥＬ素子３０１を作製した。
【０１１４】
（封止）
封止基板としてガラスを用い、発光領域を覆う大きさに断裁した後、一方の面に熱硬化型の液状接着剤（エポキシ樹脂系）をスクリーン印刷法にて厚さ３０μｍに全面配置した。その後、準備した有機ＥＬ部材の発光領域及び発光領域の周囲を覆い被せるように貼合し固着し、９５℃で６０分加熱硬化処理を行った。
【０１１５】
得られた有機ＥＬ素子について、実施例１と同様にして正面輝度、駆動電圧、高温環境下での寿命特性を評価したところ、実施例２の有機ＥＬ部材２０３とほぼ同様な性能を示した。
【０１１６】
実施例２の有機ＥＬ部材２０３の加熱処理を封止作業時に行うことで、正面輝度、駆動電圧、高温環境下での寿命特性の向上と共に生産性を効率化することができた。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の有機エレクトロルミネッセンス部材の概略断面図である。
【図２】本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の概略断面図である。
【図３】有機ＥＬ部材の陰極の厚さ方向のフッ化カリウム（ＫＦ）濃度分布の概略図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１１、２１ 基板
１２、２２ 陽極
１３、２３ 有機層
１４、２４ 陰極
２５ 封止基板
２６ 接着剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス部材及び有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光型の電子ディスプレイデバイスとして、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（以下、ＥＬＤと略記する）がある。ＥＬＤの構成要素としては、無機エレクトロルミネッセンス素子（以下、無機ＥＬ素子ともいう）や有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子ともいう）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】
一方、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・リン光）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、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるために省スペース、携帯性等の観点から注目されている。
【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、発光ダイオードや冷陰極管と異なり、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、照明用光源や様々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である。
【０００５】
有機ＥＬ素子をこのような照明用光源、あるいはディスプレイのバックライトとして実用するための課題として発光効率の向上、長寿命化が挙げられる。発光効率の向上、長寿命化の手段として、有機ＥＬ素子を構成する有機機能層（以下、有機層ともいう）をそれぞれ別個の機能を有する層を複数積層して構成する方法がある。例えば、正孔輸送層／発光層／電子輸送層のような層構成が挙げられる。
【０００６】
このような有機ＥＬ素子の陰電極として用いられる材料は、発光層へ電子を多く注入することが必要であることから、有機材料の最低空軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギーレベルへ電子注入しやすいように、アルミニウム、マグネシウム、インジウム、銀、銅といった金属が用いられている。
【０００７】
さらに、電子注入効率を向上させる手段として、陰電極をリチウム、ナトリウム、カリウムといった仕事関数の小さいアルカリ金属と上記金属の合金を用いる方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、陰電極をナトリウム及び／またはカリウムとアルミニウムの合金をスパッタ法で成膜し、さらに陰電極が厚さ方向に有機層の界面側にナトリウム及び／カリウムが多くなるように濃度勾配を有するように成膜する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
しかしながら、特許文献１では実施例において蒸着法によりアルカリ金属を成膜しているが、アルカリ金属は化学的に不安定であるため、ハンドリングが難しく安定に成膜することが難しいといった問題点があった。特許文献２ではスパッタ法を用いて合金を成膜することでハンドリング、安定性についてはある程度は改善されるものの、スパッタ法では生産性が低く、製造コストが増大するという問題点があった。
【０００９】
一方、陰電極の有機層側に隣接して、アルカリ金属の酸化物、ハロゲン化物、窒化物等のアルカリ金属化合物からなる電子注入層を設けて発光特性を向上させる技術が開示されている（例えば、特許文献３参照）。この技術では、化学的に安定なアルカリ金属化合物を用いるためにハンドリングが容易であり、蒸着法等を用いて安定に再現性高く生産するとか可能である。しかしながら、発光特性、寿命ついてはある程度は向上するもののまだ十分ではなく、特に高温高湿条件下での寿命特性に課題があった。
【特許文献１】特開平４−２１２２８７号公報
【特許文献２】特開平１１−２６１６９号公報
【特許文献３】特許第３５２９５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、低電圧で駆動可能で、高輝度かつ発光寿命の長い有機エレクトロルミネッセンス部材及び有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の上記課題は、以下の構成により達成された。
【００１２】
１．基板上に少なくとも陽極、陰極、及び該陽極と陰極間に発光層を含む複数の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス部材において、前記陰極がアルミニウム、マグネシウム、インジウム、銀及び銅から選ばれる単体金属またはこれらの合金と、アルカリ金属のハロゲン化物との共蒸着で形成され、さらに前記陰極が厚さ方向に濃度勾配を有し、前記有機層との界面側が前記アルカリ金属のハロゲン化物が多いことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス部材。
【００１３】
２．前記陰極の有機層との界面のアルカリ金属のハロゲン化物の比率が６０ａｔ％以上であることを特徴とする前記１に記載の有機エレクトロルミネッセンス部材。
【００１４】
３．前記陰極の厚さ方向での厚さの１／２におけるアルカリ金属のハロゲン化物の比率が１０ａｔ％以下であることを特徴とする前記１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス部材。
【００１５】
４．前記陰極を形成後、８０℃以上でかつ前記有機層に用いる有機材料のガラス転移温度以下で加熱処理を行うことを特徴とする前記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部材。
【００１６】
５．封止基板上に熱硬化型接着剤を配置した封止部材の熱硬化型接着剤面を、前記１〜４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部材の陰極面に接するように貼合し、８０℃以上でかつ前記有機層に用いる有機材料のガラス転移温度以下で加熱処理し、前記熱硬化型接着剤を硬化して形成した密着封止構造であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、低電圧で駆動可能で、高輝度かつ発光寿命の長い有機エレクトロルミネッセンス部材及び有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、基板上に少なくとも陽極、陰極、及び該陽極と陰極間に発光層を含む複数の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス部材において、前記陰極がアルミニウム、マグネシウム、インジウム、銀及び銅から選ばれる単体金属またはこれらの合金と、アルカリ金属のハロゲン化物との共蒸着で形成され、さらに前記陰極が厚さ方向に濃度勾配を有し、前記有機層との界面側が前記アルカリ金属のハロゲン化物が多い有機エレクトロルミネッセンス部材により、低電圧で駆動可能で、高輝度かつ発光寿命の長い有機エレクトロルミネッセンス部材が得られることを見出し、本発明に至った次第である。
【００１９】
本発明において、有機エレクトロルミネッセンス部材とは基板上に陽極、陰極、及び該陽極と陰極間に発光層を含む複数の有機層を有する構造体のことを言い、有機エレクトロルミネッセンス素子とは有機エレクトロルミネッセンス部材を封止部材により封止させた構造体のことを言う。
【００２０】
本発明の実施の形態を図１〜図２を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２１】
〔有機エレクトロルミネッセンス部材〕
図１は本発明の有機エレクトロルミネッセンス部材（以下、有機ＥＬ部材ともいう）の概略断面図である。
【００２２】
図１において１１は基板、１２は陽極、１３は発光層を含む複数の有機層、１４は陰極を表す。
【００２３】
（陰極）
陰極１４はアルミニウム、マグネシウム、インジウム、銀及び銅から選ばれる単体金属またはこれらの合金と、アルカリ金属のハロゲン化物との共蒸着で形成される。
【００２４】
アルカリ金属のハロゲン化物としては、例えばフッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化セシウム等が挙げられる。
【００２５】
本発明において共蒸着とは、同一のチャンバー内で２つ以上の蒸着材料を設けて共通の対象に同時に蒸着させる技術のことを言い、各材料毎に蒸着レートを設定できるため、組成制御が容易に行える。蒸着は高真空中（１０−４Ｐａ以下）で行うことが好ましく、蒸気化手段としての加熱方法としては、抵抗加熱法、電子ビーム法等、公知の技術を用いることができる。
【００２６】
本発明においては、陰極の厚さ方向の濃度勾配が、陰極の有機層との界面側がアルカリ金属のハロゲン化物が多いこと特徴とする。さらには、陰極の有機層との界面のアルカリ金属のハロゲン化物の比率が６０ａｔ％以上であることが好ましく、また、陰極の厚さ方向での厚さの１／２におけるアルカリ金属のハロゲン化物の比率が１０ａｔ％以下であることが好ましい。また、陰極を構成するアルカリ金属のハロゲン化物の含有量は１〜２０ａｔ％であることが好ましく、１〜１５ａｔ％であることがさらに好ましい。
【００２７】
本発明においては、アルミニウム、マグネシウム、インジウム、銀及び銅から選ばれる単体金属またはこれらの合金と、アルカリ金属のハロゲン化物を別々の蒸着源とし、各蒸着レートを精密に制御することで、陰極の厚さ方向に対して、アルミニウム、マグネシウム、インジウム、銀及び銅から選ばれる単体金属またはこれらの合金とアルカリ金属のハロゲン化物の濃度勾配をこのような値にコントロールすることが可能となる。陰極の厚さ方向の濃度分布については、アルゴンイオンエッチングを用いたＸＰＳ、またはＳＩＭＳによる深さ方向分析により求めることができる。
【００２８】
陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍである。
【００２９】
また、本発明において、陰極形成後、８０℃以上で、かつ発光層を含む複数の有機層に用いる有機材料のガラス転移温度以下で加熱処理を行うことが好ましい。加熱温度は８０℃以上で、かつ有機層に用いる有機材料のガラス転移温度以下であればいずれの温度でも構わないが、８０〜１２０℃であることが好ましい。この場合、有機層に用いる有機材料は、加熱温度より高いガラス転移温度を有する材料から選択することが好ましい。
【００３０】
また、加熱処理は、陰極形成後であれば、封止工程前、封止工程中、封止工程後のいずれのタイミングでもよい。後述の封止用の接着剤として熱硬化型接着剤を用いた場合、上記加熱処理と封止の接着剤硬化を同時に行うことが可能であり、生産効率からより好ましい形態である。
【００３１】
（基板）
基板１１は、ガラス、プラスチック等の材質の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。基板側から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、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい基板は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
【００３２】
樹脂フィルムとしては、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、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セル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、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、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）、ポリフェニレンスルフィド、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、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、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）あるいはアペル（商品名三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。
【００３３】
樹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ッド被膜が形成されていてもよく、ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定した水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が０．０１ｇ／（ｍ２・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 ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定した酸素透過度が１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ＭＰａ）以下、水蒸気透過度が１０−５ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。
【００３４】
（陽極）
陽極１２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、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を製造可能な材料を用いてもよい。
【００３５】
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ー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ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、有機導電性化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成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く、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。
【００３６】
さらに、膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１０００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【００３７】
（有機層）
発光層を含む複数の有機層１３は、複数の有機化合物層を積層した構成であり、発光層以外に、例えば、電子輸送層、電子阻止層、正孔輸送層、正孔阻止層、またバッファー層等が適宜所定の層順で積層される。
【００３８】
本発明に係る発光層を含む有機層の層構成の好ましい具体例としては、例えば下記が挙げられる。
【００３９】
（１）陽極／正孔輸送層／発光層ユニット／電子輸送層／陰極
（２）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層ユニット／電子輸送層／陰極
（３）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層ユニット／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
以下に、発光層、及びその他の各有機層についてさらに詳細に説明する。
【００４０】
《発光層》
発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層か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っても発光層と隣接層との界面であってもよい。発光層の構成としてホスト化合物、発光ドーパント（発光ドーパント化合物とも言う）を含有し、ドーパントより発光させることが好ましい。
【００４１】
ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、または複数種併用して用いてもよい。ホスト化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素子を高効率化することができる。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。
【００４２】
発光ホストとしては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位を持つ高分子化合物でもよく、ビニ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）でもいい。公知のホスト化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２００１−３１３１７９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２００２−３０８８３７号公報等が挙げられる。
【００４３】
次に、有機ＥＬ素子に用いられる発光ドーパントについて説明する。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言う）を用いることができる。燐光発光体としては、好ましくは元素の周期表で８〜１０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。
【００４４】
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巻，１７０４〜１７１１に記載の方法等により合成できる。
【００４５】
【化１】
【００４６】
【化２】
【００４７】
【化３】
【００４８】
【化４】
【００４９】
【化５】
【００５０】
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、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、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、ポリチオフェン系色素、または希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
【００５１】
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、例えば、国際公開第００／７０６５５号パンフレット、特開２００２−２８０１７８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号パンフレット、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２００２−５０４８３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２００３−７４７１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号公報等が挙げられる。
【００５２】
発光層の膜厚は、特に制限はないが、形成する膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、２ｎｍ〜２００ｎｍの範囲に調整することが好ましく、さらに好ましくは５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲に調整することである。
【００５３】
《正孔注入層（陽極バッファー層）》
正孔注入層は必要に応じて設け、陽極と発光層または正孔輸送層の間に存在させてもよい。陽極バッファー層（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ー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。正孔注入層の膜厚は素材によるが、２ｎｍ〜１００ｎｍの範囲に調整することが好ましい。
【００５４】
《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、上記のごとく、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日エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層がある。
【００５５】
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からなり、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、正孔阻止層として用いることができる。一般に有機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。
【００５６】
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からなり、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。一般に正孔阻止層、電子輸送層の膜厚としては好ましくは３〜１００ｎｍであり、さらに好ましくは５〜３０ｎｍである。
【００５７】
《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からなり、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。
【００５８】
正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のい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、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
【００５９】
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が、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。
【００６０】
芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；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（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、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−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，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（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【００６１】
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。
【００６２】
また、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ ｅｔ．ａｌ．，文献（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ 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。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〜５μｍ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種以上からなる一層構造であってもよい。
【００６３】
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２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
【００６４】
《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からなり、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きる。
【００６５】
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く、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、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、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、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジア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。
【００６６】
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）アルミニウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−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）アルミニウム、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（Ｚｎｑ）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や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ピラジン誘導体も、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。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〜５μｍ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種以上からなる一層構造であってもよい。
【００６７】
また、不純物をドープしたｎ性の高い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、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
【００６８】
これらの各有機層で用いられる有機化合物は、ガラス転移温度が９０℃以上である化合物から選ばれることが好ましく、さらに好ましくは１２０℃以上であることが好ましい。
【００６９】
これら各層の形成方法としては、真空蒸着法、塗布法等、各層の有機化合物材料に適した方法で形成することができる。
【００７０】
塗布の方法としては、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、スプレー法、印刷法、押し出し塗布法等があるが、大面積化、生産性を考慮するとインクジェット法、スプレー法、押し出し法による成膜が好ましい。
【００７１】
また、陰極と有機層の間に、必要に応じて電子注入層（バッファー層）を設けてもよい。
【００７２】
《電子注入層（陰極バッファー層）》
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やアルミニウム等に代表される金属バッファー層、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ー層、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ー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。電子注入層はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。電子注入層の形成方法としては、例えば真空蒸着法を用いて形成することができる。
【００７３】
〔有機エレクトロルミネッセンス素子〕
図２は本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子ともいう）の概略断面図である。
【００７４】
次に、図２に示した密着封止構造の有機ＥＬ素子について説明する。
【００７５】
２１は基板、２２は陽極、２３は発光層を含む複数の有機層、２４は陰極を表し、上述の図１における１１〜１４と同義である。
【００７６】
２５は封止基板であり、２６は接着剤である。本発明の有機ＥＬ素子は、陰極２４面に接着剤２６を介して封止基材２５で密着封止した構造となっている。
【００７７】
本発明の有機ＥＬ素子の封止構造としては、発光層を覆うように封止基板が密着して配置されていることが好ましく、したがって封止基板は平板状であることが好ましい。
【００７８】
封止基板としては、具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。
【００７９】
本発明においては、有機ＥＬ素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。金属フィルムの場合は、加工性やコストの面でアルミニウムが好ましい。膜厚は、１〜１００μｍ程度、好ましくは３０μｍ〜５０μｍ程度が望ましい。また、ポリマーフィルムの場合は、ＪＩＳ Ｋ ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０−３ｍｌ／ｍ２／２４ｈ以下、ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃）、相対湿度（９０±２）％ＲＨが、１×１０−３ｇ／（ｍ２／２４ｈ）以下のものであることが好ましい。
【００８０】
接着剤２６を形成する樹脂としては、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、エポキシアクリレート、ポリウレタンアクリレート等の各種アクリレートを主成分とする光ラジカル重合性樹脂や、エポキシ、ビニルエーテル等の樹脂を主成分とする光カチオン重合性樹脂や、チオール・エン付加型樹脂等の光硬化性樹脂や、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリウレタン、アクリル樹脂、ポリアクリルニトリル、ポリビニルアセタール、ポリアミド、ポリイミド、ジアクリルフタレート樹脂、セルロース系プラスチック、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等や、これらの２つまたは３つ以上の共重合体等の熱可塑性樹脂や、熱硬化型樹脂等が挙げられる。
【００８１】
本発明においては、上述のごとく、生産効率、発光特性の観点から、熱硬化型接着剤を用いることが好ましい。熱硬化型接着剤の硬化温度としては、８０℃以上で有機層に用いる有機材料のガラス転移温度以下の温度であることが好ましい。
【００８２】
また、接着剤としては液状タイプ、シート状タイプを用いることができる。
【００８３】
接着剤の厚さは、液状タイプ、シート状タイプ共に硬化反応時間、有機層への影響、端部からの水分浸透等を考慮し、５〜１００μｍが好ましい。接着剤を配置し、密着封止構造とする方法としては、使用する接着剤が液状タイプとシート状タイプの場合があるため、接着剤の種類に応じて対応することが可能である。例えば接着剤が液状タイプの場合、封止基板の片面に予め接着剤をスクリーン印刷、またはディスペンサー等により塗設し、その後、接着剤が有機エレクトロルミネッセンス部材の陰極面に接するように封止部材を貼合し、密着封止構造を形成することができる。シート状タイプの場合は、必要とする大きさにしたシート状接着剤を切り出しておき、必要であれば予め封止基板の片面側に完全硬化しない程度に仮ラミネーションしておき、その後、接着剤が有機エレクトロルミネッセンス部材の陰極面に接するように封止部材を貼合し、密着封止構造を形成することができる。
【００８４】
なお、封止基板に接着剤を配置する前に、封止基板に異物付着を避けるため、例えば、粘着式ロールクリーナ、ＵＶオゾン洗浄等で清掃することが好ましい。
【００８５】
また、接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。乾燥剤としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。
【００８６】
接着剤の配置から接着剤の硬化処理までは、有機ＥＬ素子の劣化による寿命低減の観点より、水分濃度、酸素濃度が低いことが重要であり、好ましくは水分濃度１０ｐｐｍ以下、酸素濃度１０ｐｐｍ以下の環境下で行うことが好ましい。貼合は、気泡の混入を考慮し、１Ｐａ〜３０ｋＰａの減圧環境下で行うことが好ましい。
【実施例】
【００８７】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００８８】
実施例１
《有機ＥＬ部材１０１の作製》
陽極としてガラス基板上にＩＴＯ（Ｉｎ２Ｏ３：Ｓｎ）を１５０ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製：ＮＡ−４５）を、５５ｍｍ×４５ｍｍの大きさに断裁し、発光部分が４５ｍｍ×３４ｍｍの長方形になるようにパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明基板をｉｓｏ−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、紫外線オゾン洗浄を５分間行った。
【００８９】
この透明基板を、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、さらにステンレス鋼製の長方形穴あきマスクを取り付けた。なお、マスクは有機層が４６ｍｍ×３５ｍｍの面積でＩＴＯを覆う条件となるように取り付けた。一方、５つのタンタル製抵抗加熱ボートに、α−ＮＰＤ（ガラス転移温度９７℃）、Ｈ−１（ガラス転移温度１０９℃）、Ｉｒ−１、ＢＡｌｑ（ガラス転移温度９９℃）、Ａｌｑ３（ガラス転移温度１２８℃）をそれぞれ装填し、真空蒸着装置（第１真空槽）に取り付けた。
【００９０】
タンタル製抵抗加熱ボートにフッ化カリウムを、タングステン製抵抗加熱ボートにアルミニウムをそれぞれ入れ、真空蒸着装置の第２真空槽に取り付けた。
【００９１】
まず、第１の真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、α−ＮＰＤの入った加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１５ｎｍ／秒で、透明支持基板に膜厚２５ｎｍの厚さになるように蒸着し、正孔輸送層を設けた。
【００９２】
次いで、Ｈ−１の入った加熱ボートとＩｒ−１の入った加熱ボートをそれぞれ独立に通電して発光ホストであるＨ−１と発光ドーパントであるＩｒ−１の蒸着速度が１００：９になるように調節し、膜厚４０ｎｍの厚さになるように蒸着して、発光層を設けた。次いで、ＢＡｌｑの入った加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１５ｎｍ／秒で厚さ１０ｎｍの正孔阻止層を設けた。さらに、Ａｌｑ３の入った加熱ボートを通電して加熱し、蒸着速度０．１５ｎｍ／秒で、膜厚４０ｎｍの電子輸送層を設けた。
【００９３】
次に、電子輸送層まで製膜した素子を真空のまま第２真空槽に移した後、電子輸送層の上にステンレス鋼製の長方形穴あきマスクが配置されるように装置外部からリモートコントロールして設置した。第２真空槽を２×１０−４Ｐａまで減圧した後、アルミニウムの入ったボートに通電して蒸着速度１．５ｎｍ／秒で膜厚１００ｎｍの陰極をつけて、有機ＥＬ部材１０１を得た。
【００９４】
有機ＥＬ部材１０１に用いた各化合物の構造を、以下に示す。
【００９５】
【化６】
【００９６】
《有機ＥＬ部材１０２の作製》
有機ＥＬ部材１０１の作製において、電子輸送層を製膜した素子を真空のまま第２真空槽に移した後、フッ化カリウム入りのボートに通電して蒸着速度０．０１５ｎｍ／秒で膜厚０．５ｎｍの電子注入層を設け、次いでアルミニウムの入ったボートに通電して蒸着速度１．５ｎｍ／秒で膜厚１００ｎｍの陰極を製膜した以外は同様にして有機ＥＬ部材１０２を得た。
【００９７】
《有機ＥＬ部材１０３の作製》
有機ＥＬ素子１０１の作製において、電子輸送層を製膜した素子を真空のまま第２真空槽に移した後、フッ化カリウムの入ったボートとアルミニウムの入ったボートを同時に通電して、陰極の厚さ方向のフッ化カリウムの濃度分布が表１に示すような一定の値になるように、それぞれフッ化カリウムとアルミニウムの蒸着速度をコントロールして、膜厚１００ｎｍの陰極を製膜した以外は同様にして有機ＥＬ部材１０３を得た。
【００９８】
《有機ＥＬ部材１０４〜１０６の作製》
有機ＥＬ素子１０１の作製において、電子輸送層を製膜した素子を真空のまま第２真空槽に移した後、フッ化カリウムの入ったボートとアルミニウムの入ったボートを同時に通電して、陰極の厚さ方向のフッ化カリウムが濃度勾配を有し、さらに陰極の有機層との界面のアルカリ金属のハロゲン化物の比率、及び陰極の厚さ方向での厚さの１／２（陰極の有機層との界面から５０ｎｍ）におけるアルカリ金属のハロゲン化物の比率が表１に示すような値になるように、それぞれフッ化カリウムとアルミニウムの蒸着速度をコントロールして、膜厚１００ｎｍの陰極を製膜した以外は同様にして有機ＥＬ部材１０４〜１０６を得た。
【００９９】
なお、作製したＥＬ部材の陰極の厚さ方向のフッ化カリウムの濃度分布については、陰極をアルゴンイオンでエッチングを繰り返しながらＸＰＳにより解析を行った。有機ＥＬ部材１０３、１０４、１０５、１０６の陰極の厚さ方向のフッ化カリウム（ＫＦ）濃度分布の概略図を、それぞれ図３の（１）、（２）、（３）、（４）に示す。
【０１００】
《有機ＥＬ部材の評価》
作製した有機ＥＬ部材１０１〜１０６について下記のようにして、正面輝度、駆動電圧、高温環境下での寿命特性を評価した。
【０１０１】
（正面輝度、駆動電圧）
２３℃、乾燥窒素雰囲気下で２．５ｍＡ／ｃｍ２定電流を印加したときの正面輝度を測定した。測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いた。なお、正面輝度は、有機ＥＬ部材１０１の測定値を１００とした相対値で表した。
【０１０２】
また、駆動電圧については、正面輝度が１０００ｃｄ／ｍ２になるときの値を測定した。
【０１０３】
（高温環境下の寿命特性）
４０℃、乾燥窒素雰囲気下で初期輝度１０００ｃｄ／ｍ２を与える一定電流で連続駆動したときに、輝度が半減するのに要した時間を測定し、これを半減寿命時間（τ０．５）として寿命の指標とした。
【０１０４】
測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用い、有機ＥＬ部材１０１の測定値を１００とした相対値で表した。
【０１０５】
評価の結果を表１に示す。
【０１０６】
【表１】
【０１０７】
表１から明らかなように、陰極がアルミニウムとフッ化カリウムを有し、フッ化カリウムが陰極の厚さ方向に濃度勾配を有する本発明の有機ＥＬ部材は、正面輝度が高く、低電圧で、高温環境下での寿命特性が優れていることが分かる。
【０１０８】
実施例２
《有機ＥＬ部材２０１〜２０４の作製》
実施例１の有機ＥＬ部材１０６の作製において、陰極製膜後、窒素雰囲気化で表２に示す温度で加熱処理した以外は同様にして、有機ＥＬ部材２０１〜２０４を作製した。
【０１０９】
得られた有機ＥＬ部材２０１〜２０４について、実施例１と同様にして正面輝度、駆動電圧、高温環境下での寿命特性を評価した。
【０１１０】
評価の結果を表２に示す。
【０１１１】
【表２】
【０１１２】
表２から明らかなように、８０℃以上でかつ有機層に用いる有機材料のガラス転移温度以下で熱硬化型接着剤を硬化して密着封止構造とした本発明の有機ＥＬ部材２０２〜２０４は、正面輝度が高く、駆動電圧が低く、高温環境下での寿命特性が優れていることが分かる。
【０１１３】
実施例３
《有機ＥＬ素子３０１の作製》
実施例１の有機ＥＬ部材１０６を作製後、窒素雰囲気化で下記の方法で封止で行い、有機ＥＬ素子３０１を作製した。
【０１１４】
（封止）
封止基板としてガラスを用い、発光領域を覆う大きさに断裁した後、一方の面に熱硬化型の液状接着剤（エポキシ樹脂系）をスクリーン印刷法にて厚さ３０μｍに全面配置した。その後、準備した有機ＥＬ部材の発光領域及び発光領域の周囲を覆い被せるように貼合し固着し、９５℃で６０分加熱硬化処理を行った。
【０１１５】
得られた有機ＥＬ素子について、実施例１と同様にして正面輝度、駆動電圧、高温環境下での寿命特性を評価したところ、実施例２の有機ＥＬ部材２０３とほぼ同様な性能を示した。
【０１１６】
実施例２の有機ＥＬ部材２０３の加熱処理を封止作業時に行うことで、正面輝度、駆動電圧、高温環境下での寿命特性の向上と共に生産性を効率化することができた。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の有機エレクトロルミネッセンス部材の概略断面図である。
【図２】本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の概略断面図である。
【図３】有機ＥＬ部材の陰極の厚さ方向のフッ化カリウム（ＫＦ）濃度分布の概略図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１１、２１ 基板
１２、２２ 陽極
１３、２３ 有機層
１４、２４ 陰極
２５ 封止基板
２６ 接着剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に少なくとも陽極、陰極、及び該陽極と陰極間に発光層を含む複数の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス部材において、前記陰極がアルミニウム、マグネシウム、インジウム、銀及び銅から選ばれる単体金属またはこれらの合金と、アルカリ金属のハロゲン化物との共蒸着で形成され、さらに前記陰極が厚さ方向に濃度勾配を有し、前記有機層との界面側が前記アルカリ金属のハロゲン化物が多いことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス部材。
【請求項２】
前記陰極の有機層との界面のアルカリ金属のハロゲン化物の比率が６０ａｔ％以上であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス部材。
【請求項３】
前記陰極の厚さ方向での厚さの１／２におけるアルカリ金属のハロゲン化物の比率が１０ａｔ％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス部材。
【請求項４】
前記陰極を形成後、８０℃以上でかつ前記有機層に用いる有機材料のガラス転移温度以下で加熱処理を行うことを特徴とする請求項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部材。
【請求項５】
封止基板上に熱硬化型接着剤を配置した封止部材の熱硬化型接着剤面を、請求項１〜４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部材の陰極面に接するように貼合し、８０℃以上でかつ前記有機層に用いる有機材料のガラス転移温度以下で加熱処理し、前記熱硬化型接着剤を硬化して形成した密着封止構造であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１】
基板上に少なくとも陽極、陰極、及び該陽極と陰極間に発光層を含む複数の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス部材において、前記陰極がアルミニウム、マグネシウム、インジウム、銀及び銅から選ばれる単体金属またはこれらの合金と、アルカリ金属のハロゲン化物との共蒸着で形成され、さらに前記陰極が厚さ方向に濃度勾配を有し、前記有機層との界面側が前記アルカリ金属のハロゲン化物が多いことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス部材。
【請求項２】
前記陰極の有機層との界面のアルカリ金属のハロゲン化物の比率が６０ａｔ％以上であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス部材。
【請求項３】
前記陰極の厚さ方向での厚さの１／２におけるアルカリ金属のハロゲン化物の比率が１０ａｔ％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス部材。
【請求項４】
前記陰極を形成後、８０℃以上でかつ前記有機層に用いる有機材料のガラス転移温度以下で加熱処理を行うことを特徴とする請求項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部材。
【請求項５】
封止基板上に熱硬化型接着剤を配置した封止部材の熱硬化型接着剤面を、請求項１〜４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部材の陰極面に接するように貼合し、８０℃以上でかつ前記有機層に用いる有機材料のガラス転移温度以下で加熱処理し、前記熱硬化型接着剤を硬化して形成した密着封止構造であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−１４６７４６（Ｐ２０１０−１４６７４６Ａ）
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１９５０５（Ｐ２００８−３１９５０５）
【出願日】平成２０年１２月１６日（２００８．１２．１６）
【出願人】（０００００１２７０）コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１６日（２００８．１２．１６）
【出願人】（０００００１２７０）コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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