JPH11195487A

JPH11195487A - 有機ｅｌ素子

Info

Publication number: JPH11195487A
Application number: JP9368031A
Authority: JP
Inventors: Michio Arai; 三千男荒井; Hiroshi Yamamoto; 洋山本
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1997-12-27
Filing date: 1997-12-27
Publication date: 1999-07-21
Also published as: US6399222B2; US20010041268A1

Abstract

(57)【要約】【課題】発光不良やダークスポットの発生が抑制さ
れ、保存性、耐久性に優れ、安価に製造できる有機ＥＬ
素子を提供する。【解決手段】本発明の有機ＥＬ素子は、基板がアルカ
リガラスであり、基板と有機ＥＬ構造体との間にバリヤ
ー層を有し、前記バリヤー層は酸化ケイ素を含有してい
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、有機化合物を用い
た有機ＥＬ素子に関し、さらに詳細には、基板と有機Ｅ
Ｌ構造体との間のバリヤー層に関する。

【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、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）など
のホール注入電極上にトリフェニルジアミンなどのホー
ル輸送材料を成膜し、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、駆動時間の経
過に伴って、発光輝度が減少したり、リーク電流による
発光不良やダークスポットと称する非発光領域が生じた
り、これが拡大したりして素子が劣化し、ひいては、発
光不良が悪化して使用不能になってしまう場合がある。
また、有機ＥＬ素子は、水分に非常に弱く、水分の影響
により、発光層と電極層と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、ダークスポットが生じ
たり、所定の品位の発光が維持できなくなってしまう。
従って、不良箇所の発生や素子特性の劣化をいかに防止
するかが重要な課題である。

【０００４】素子を劣化させる一因として、基板ガラス
中の不純物、例えば、Ｎａ、Ｋ等が泳動して、基板から
ホール注入電極へ拡散し、素子を劣化させることがあ
る。これを防止するために、基板には、通常、無アルカ
リガラスが用いられているが、無アルカリガラスは高価
なので、安価なアルカリガラスを使用できれば工業的に
非常に有利である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、発光
不良やダークスポットの発生が抑制され、保存性、耐久
性に優れ、安価に製造できる有機ＥＬ素子を提供するこ
とである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は下記の本発明
により達成される。（１）基板と有機ＥＬ構造体とを有し、前記基板はア
ルカリガラスであり、前記基板と前記有機ＥＬ構造体と
の間にバリヤー層を有し、前記バリヤー層は酸化ケイ素
を含有している有機ＥＬ素子。（２）前記バリヤー層の波長６３２ｎｍにおける屈折
率が１．４０〜１．５５である上記（１）の有機ＥＬ素
子。（３）前記酸化ケイ素がＳｉＯ_x（ｘ＝１．８〜２．
２）である上記（１）または（２）の有機ＥＬ素子。（４）前記基板が、Ｎａおよび／またはＫをＮａ
₂Ｏ、Ｋ₂Ｏに換算して１０〜３０ｗｔ％含有する上記
（１）〜（３）いずれかの有機ＥＬ素子。（５）前記バリヤー層の膜厚が５〜５０ｎｍである上
記（１）〜（４）いずれかの有機ＥＬ素子。（６）前記バリヤー層の平均表面粗さ（Ｒa ）が２〜
５０ｎｍである上記（１）〜（５）いずれかの有機ＥＬ
素子。（７）前記基板の平均表面粗さ（Ｒa ）が２〜５０ｎ
ｍである上記（１）〜（６）いずれかの有機ＥＬ素子。（８）前記バリヤー層がスパッタ法で成膜されたもの
である上記（１）〜（７）いずれかの有機ＥＬ素子。（９）前記基板が鏡面研磨されている上記（１）〜
（８）いずれかの有機ＥＬ素子。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的構成につい
て詳細に説明する。本発明の有機ＥＬ素子は、基板と有
機ＥＬ構造体との間にバリヤー層を有し、前記バリヤー
層は酸化ケイ素ＳｉＯ_xを含有している。

【０００８】ＳｉＯ_xを含有するバリヤー層は不動態
で、基板ガラス中の不純物、例えば、Ｎａ、Ｋ等の泳動
を防止する。つまり、Ｎａ、Ｋ等の基板からホール注入
電極への拡散を防止することにより、素子の保存性、耐
久性を向上させる。

【０００９】また、有機ＥＬ素子は水分に非常に弱い
が、ＳｉＯ_xを含有するバリヤー層は有機ＥＬ構造体を
外気や水分等からも保護し、素子の保存性、耐久性を向
上させる。

【００１０】バリヤー層の６３２ｎｍにおける屈折率は
１．４０〜１．５５、好ましくは１．４４〜１．４８で
ある。

【００１１】屈折率がこれより高いと、Ｎａ、Ｋ等のア
ルカリ金属に対するバリヤー性がなくなってしまう。低
いと、水分等に対するバリヤー性がなくなってしまう。

【００１２】バリヤー層は、ＳｉＯ_x以外に、不可避不
純物として、Ｎ、Ｃ、Ａｒ等を０．５wt％以下含有して
いてもよい。

【００１３】ＳｉＯ_xのｘは１．８〜２．２、特に１．
９０〜２．０５であることが好ましい。ｘがバリヤー層
全体の平均値としてこのような値であれば、ｘの値は厚
さ方向に勾配をもっていてもよい。

【００１４】また、バリヤー層の発光光の透過率が９０
％以上であることが好ましい。透過率が低くなると、発
光層からの発光自体が減衰され、発光素子として必要な
輝度が得られなくなる傾向がある。

【００１５】また、バリヤー層の膜厚は、前記の範囲で
あれば特に制限されないが、５〜５０nm、さらには１０
〜３０nmであることが好ましい。

【００１６】このＳｉＯ_xを含有する膜は、プラズマＣ
ＶＤ法等によっても成膜できるが、スパッタ法で成膜す
ることが好ましい。上述のような膜を形成するために
は、特にＲＦ電源を用いた高周波スパッタ法が好まし
い。プラズマＣＶＤ法では、反応ガスによって水素が膜
中に混入する可能性が高く、それによって水分に対する
バリヤー性が劣化してしまうことがある。

【００１７】スパッタ法を用いて成膜する場合、スパッ
タガスには、通常のスパッタ装置に使用される不活性ガ
スが使用できる。中でも、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅのいずれ
か、あるいは、これらの少なくとも１種以上のガスを含
む混合ガスを用いることが好ましい。

【００１８】Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅは不活性ガスであり、か
つ、比較的原子量が大きいため、好ましい。Ａｒ、Ｋ
ｒ、Ｘｅガスを用いることにより、スパッタされた原子
が基板まで到達する途中、上記ガスと衝突を繰り返し、
運動エネルギーを減少させて、基板に到着する。このこ
とにより、粒成長が抑制され、膜表面がよりスムースに
なる。

【００１９】スパッタガスにＡｒ、Ｋｒ、Ｘｅのいずれ
かを主スパッタガスとして用いる場合、基板ターゲット
間距離の積は２０〜６０Pa・cm、特に３０〜５０Pa・cm
の範囲が好ましい。この条件であればいずれのスパッタ
ガスを用いても好ましい結果を得ることができるが、特
にＡｒを用いることが好ましい。

【００２０】また、酸素欠損を補うため、スパッタガス
に加えてＯ₂等の酸素ガスを混合して用いる。酸素ガス
の分圧は、スパッタガスに対して０．１〜１００％程度
となるように導入すればよい。なお、基板温度、スパッ
タガス圧、ターゲット、基板間距離、投入電力等の成膜
条件によって、酸素ガスを同一分圧条件で導入しても、
バリヤー層中に取り込まれる酸素の量が異なるため、こ
れらの条件に合わせて最適な分圧を適宜調整すればよ
い。

【００２１】スパッタ法としては、ＲＦスパッタ法を用
いることが好ましい。ＲＦスパッタ装置の電力は１０〜
１００Ｗ／cm² の範囲が好ましい。周波数は１３．５６
ＭHzが好ましい。成膜レートは５〜５０nm／分の範囲が
好ましい。動作圧力は０．１〜１Ｐａの範囲が好まし
い。

【００２２】バリヤー層表面の平均表面粗さ（Ｒa ）
は、２〜５０nmが好ましい。バリヤー層表面で膜の平坦
性が悪くなると、電流リークやダークスポットが発生す
る要因となる。そのため、適当な成膜条件を選び、異常
粒成長を抑え、ホール注入電極に接する界面の平均表面
粗さ（Ｒa ）を上記範囲内にすることが好ましい。

【００２３】次に、基板について説明する。基板は、平
板状であって、ある程度の強度を有し、扱いやすく、入
手が容易で安価なアルカリガラスである。ＳｉＯ_xを含
有するバリヤー層は、Ｎａ、Ｋ等が基板からホール注入
電極へ拡散するのを防止するので、基板ガラスは、Ｎ
ａ、ＫをＮａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏに換算して１０〜３０wt％含有
することが好ましい。このようなアルカリガラスは、従
来基板に用いられている無アルカリガラスよりも安価な
ので、工業的に非常に有利である。この場合、酸化ケイ
素含有量はＳｉＯ₂換算で５５〜８０wt％であることが
好ましい。この他、２価金属酸化物、例えば酸化カルシ
ウム、酸化マグネシウムや酸化アルミニウム、酸化ホウ
素、酸化リン等を、それぞれＣａＯ、ＭｇＯ、Ａｌ
₂Ｏ₃、Ｂ₂Ｏ₃、Ｐ₂Ｏ₅換算で、３５wt％以下含有してい
てもよい。

【００２４】基板の厚さとしては、特に規制されるもの
ではなく、必要とされる強度や、透明度、ディスプレイ
の大きさ、フィルタ−の有無等により適宜決めればよい
が、通常０．３〜２０mm、好ましくは０．５〜１０mmで
ある。

【００２５】基板表面の平均表面粗さ（Ｒa ）は、２〜
５０nmが好ましい。基板表面の平坦性が悪くなると、電
流リークやダークスポットが発生する要因となる。その
ため、ダイヤモンド、酸化セリウム等により鏡面研磨を
行い、基板表面の平均表面粗さ（Ｒa ）を上記範囲内に
することが好ましい。

【００２６】本発明の有機ＥＬ素子の構成例としては図
１に示すものが挙げられる。同図に示される有機ＥＬ素
子は、基板１上に、バリヤー層２、陽極３、正孔注入輸
送層４、発光層５、電子注入輸送層６、陰極７を順次有
する。

【００２７】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。

【００２８】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、ホール輸送層はなくてもよ
い。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。

【００２９】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
ｎ₂Ｏ₃ 等が挙げられるが、ＩＴＯ、ＩＺＯが好まし
い。ここで、ＩＴＯにおけるＩｎ₂Ｏ₃に対するＳｎＯ₂
の混合比は、１〜２０wt％が好ましく、さらには５〜１
２wt％が好ましい。また、ＩＺＯにおけるＩｎ₂Ｏ₃に
対するＺｎＯの混合比は、１〜２０wt％が好ましく、さ
らには５〜１２wt％が好ましい。その他に、Ｓｎ、Ｔ
ｉ、Ｐｂ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。

【００３０】ホール注入電極は、蒸着法等によっても形
成できるが、スパッタ法により形成することが好まし
い。ＩＴＯ、ＩＺＯ電極をスパッタ法により形成する場
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。スパッタ法により成膜したＩ
ＴＯ透明電極合、蒸着により成膜したものよりも発光輝
度の経時変化が少ない。スパッタ法としてはＤＣスパッ
タが好ましく、その投入電力としては、０．１〜４Ｗ／
cm² の範囲が好ましい。特に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０．２
〜５Ｗ／cm²の範囲が好ましい。また、成膜レートは２
〜１００nm／min 、特に５〜５０nm／min の範囲が好ま
しい。

【００３１】スパッタガスとしては、特に制限するもの
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。

【００３２】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。

【００３３】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
い。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、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Ａｌ・Ｃａ
（Ｃａ：５〜２０at％）、Ａｌ・Ｉｎ（Ｉｎ：１〜１０
at％）、Ａｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：０．１〜２０at％未満）、
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Ｉｎ・Ｍｇ（Ｍｇ：５０〜８０at
％）等が好ましい。これらの中でも、特にＡｌ単体やＡ
ｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：０．４〜６．５（ただし６．５を含ま
ず）at％）または（Ｌｉ：６．５〜１４at％）、Ａｌ・
Ｒ（Ｒ：０．１〜２５、特に０．５〜２０at％）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。

【００３４】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
レスパッタにより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素子が形
成できる。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、蒸着法と
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。

【００３５】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、粗な蒸着膜と比較して、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。

【００３６】スパッタ時のスパッタガスの圧力は、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Ａｌ
Ｌｉ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。また、成膜ガス圧力と基板ターゲット
間距離の積が２０〜６５Pa・cmを満たす成膜条件にする
ことが好ましい。

【００３７】スパッタガスには、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
用できる。

【００３８】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素子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。Ｄ
Ｃスパッタ装置の電力としては、好ましくは０．１〜１
０Ｗ／cm²、特に０．５〜７Ｗ／cm²の範囲が好ましい。
また、成膜レートは５〜１００nm／min 、特に１０〜５
０nm／min の範囲が好ましい。

【００３９】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。

【００４０】本発明の有機ＥＬ素子は、電子注入電極の
上、つまり有機層と反対側に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：９０〜１
００at％、Ｔｉ：９０〜１００at％、ＴｉＮ：９０〜１
００ 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Ｔ
ｉの混合では、Ｔｉの含有量は１０at％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，Ｔａ，Ｃｕ，Ｓｉ，Ｃ
ｒ，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、さらに好ましくは
５at％以下、特に好ましくは２at％以下含有していても
よい。遷移金属の含有量が少ないほど、配線材として機
能させた場合の薄膜抵抗は下げられる。

【００４１】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、さらには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、その効果が
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速くなってしま
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
電極として機能させる場合には１００〜３００nm程度で
ある。

【００４２】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。

【００４３】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、前記の
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。

【００４４】さらに、素子の有機層や電極の酸化を防ぐ
ために、素子上に封止層を形成することが好ましい。封
止層は、湿気の侵入を防ぐために、接着性樹脂層を用い
て、封止板を接着し密封する。封止ガスは、Ａｒ、Ｈ
ｅ、Ｎ₂等の不活性ガス等が好ましい。また、この封止
ガスの水分含有量は、１００ｐｐｍ以下、より好ましく
は１０ｐｐｍ以下、特には１ｐｐｍ以下であることが好
ましい。この水分含有量に下限値は特にないが、通常
０．１ｐｐｍ程度である。このような封止ガスを用いる
ことにより、有機ＥＬ構造体のホール注入電極、有機
層、電子注入電極、または、これらの界面と水分等との
化学反応等による劣化が抑制され、初期性能が長期間維
持できる。

【００４５】封止板の材料としては、好ましくは平板状
であって、ガラスや石英、樹脂等の透明ないし半透明材
料が挙げられるが、特にガラスが好ましい。このような
ガラス材として、アルカリガラスが好ましいが、この
他、ソーダ石灰ガラス、鉛アルカリガラス、ホウケイ酸
ガラス、アルミノケイ酸ガラス、シリカガラス等のガラ
ス組成のものも好ましい。また、その製板方法として
は、ロールアウト法、ダウンロード法、フュージョン
法、フロート法等が好ましい。ガラス材の表面処理法と
しては、研磨加工処理、ＳｉＯ₂バリヤーコート処理等
が好ましい。これらの中でも、フロート法で製板された
ソーダ石灰ガラスで、表面処理の無いガラス材が安価に
使用でき、好ましい。封止板としては、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。

【００４６】封止板の高さを調整する手段としては、特
に制限されるものではないが、スペーサーを用いること
が好ましい。スペーサーを用いることにより、安価で、
容易に所望の高さを得ることができる。スペーサーの材
料としては、樹脂ビーズ、シリカビーズ、ガラスビー
ズ、ガラスファイバー等が挙げられ、特にガラスビーズ
等が好ましい。スペーサーは、通常、粒径の揃った粒状
物であるが、その形状は特に限定されるものではなく、
スペーサーとしての機能に支障のないものであれば種々
の形状であってもよい。その大きさとしては、円換算の
直径が１〜２０μm 、より好ましくは１〜１０μm 、特
に２〜８μm が好ましい。このような直径のものは、粒
長１００μm 以下程度であることが好ましく、その下限
は特に規制されるものではないが、通常１μm 程度であ
る。

【００４７】なお、封止板に凹部を形成した場合には、
スペーサーは使用しても、使用しなくてもよい。使用す
る場合の好ましい大きさとしては、前記範囲でよいが、
特に２〜８μm の範囲が好ましい。

【００４８】スペーサーは、予め封止用接着剤中に混入
されていても、接着時に混入してもよい。封止用接着剤
中におけるスペーサーの含有量は、好ましくは０．０１
〜３０wt％、より好ましくは０．１〜５wt％である。

【００４９】接着剤としては、安定した接着強度が保
て、気密性が良好なものであれば特に限定されるもので
はないが、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。有機ＥＬ積層構造
体部分の各層構成材料のガラス転移温度が１４０℃以
下、特に８０〜１００℃程度である。そのため、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℃程度であるので、接着剤の硬化の際に有機ＥＬ
構造体が軟化してしまい、特性の劣化が生じてしまう。
一方、紫外線硬化型接着剤の場合は、このような有機Ｅ
Ｌ構造体の軟化は生じない。しかし、現在一般に用いら
れている紫外線硬化型接着剤は、アクリル系であるた
め、硬化の際に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てしまう。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。

【００５０】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。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
解決していないので、本発明の有機ＥＬ素子に用いる接
着剤としては好ましくない。

【００５１】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、光照射により発生し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。

【００５２】上記接着剤の主成分であるエポキシ樹脂と
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。

【００５３】接着剤の塗布量は、使用するスペーサーの
大きさなどにより異なるが、通常１〜１００mg／cm² 、
より好ましくは１〜１０mg／cm² 程度が好ましい。

【００５４】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
構造体の厚みと、この有機ＥＬ構造体上に所定の空隙を
確保できる厚みを加えたものとなり、特に制限されるも
のではないが、通常５００〜１μm、特に好ましくは２
０〜２μm程度である。

【００５５】次に、本発明の有機ＥＬ素子に設けられる
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。

【００５６】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するものであり、
電子注入輸送層は、陰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る。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。

【００５７】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、特に制限されないが、形
成方法によっても異なるが、通常５〜５００nm程度、特
に１０〜３００nmとすることが好ましい。

【００５８】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
層の厚さと同程度または１／１０〜１０倍程度とすれば
よい。ホールまたは電子の各々の注入層と輸送層とを分
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５００nm
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。

【００５９】本発明の有機ＥＬ素子の発光層には、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６３−２
６４６９２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
ノールまたは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、特願平６−１１０５
６９号のフェニルアントラセン誘導体、特願平６−１１
４４５６号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。

【００６０】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。

【００６１】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−キノリノールまたはその誘導体
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。

【００６２】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。

【００６３】また、８−キノリノールまたはその誘導体
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。

【００６４】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。

【００６５】このほかのホスト物質としては、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。

【００６６】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。

【００６７】また、発光層は、必要に応じて、少なくと
も１種のホール注入輸送性化合物と少なくとも１種の電
子注入輸送性化合物との混合層とすることも好ましく、
さらには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。

【００６８】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有利な物質中を
移動し、逆の極性のキャリア注入は起こりにくくなるた
め、有機化合物がダメージを受けにくくなり、素子寿命
がのびるという利点がある。また、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、素子の安定性を向上させることもできる。

【００６９】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。

【００７０】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。

【００７１】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。

【００７２】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によるが、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、さらに好ましく
は１０／９０〜９０／１０、特に好ましくは２０／８０
〜８０／２０程度となるようにすることが好ましい。

【００７３】また、混合層の厚さは、分子層一層に相当
する厚み以上で、有機化合物層の膜厚未満とすることが
好ましい。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。

【００７４】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。

【００７５】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、１種のみを用いても、２種以上を併用
してもよい。２種以上を併用するときは、別層にして積
層したり、混合したりすればよい。

【００７６】ホール注入輸送層をホール注入層とホール
輸送層とに分けて設層する場合は、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順に積層す
ることが好ましい。また、陽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。

【００７７】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−キノリノールまたはその誘導体を
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。

【００７８】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。

【００７９】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。

【００８０】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素子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。

【００８１】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。

【００８２】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。

【００８３】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。

【００８４】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（サブフタロシアニ
ン等も含む）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。

【００８５】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。

【００８６】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、必要のな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。

【００８７】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０．１μm
以下の均質な薄膜が得られる。結晶粒径が０．１μm 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。

【００８８】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、ダークスポットの発生・成長を抑制したりする
ことができる。

【００８９】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。

【００９０】本発明の有機ＥＬ素子は、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、２〜２
０V程度とされる。

【００９１】

【実施例】次に実施例を示し、本発明をより具体的に説
明する。＜実施例１＞ガラス基板は、縦１００mm×横１００mm×
厚さ０．７mmで、組成がＳｉＯ₂７０wt％、Ｎａ₂Ｏ１５
wt％、Ａｌ₂Ｏ₃３wt％、ＣａＯ１０wt％、ＭｇＯ２wt％
のものを用いた。

【００９２】次に、ターゲットにＳｉＯ₂を用い、ＲＦ
スパッタ法で、ガラス基板上にバリヤー層を、成膜速度
１０nm／minで、３０nmの厚さに成膜した。このときの
スパッタガスはＡｒ１００sccm、Ｏ₂１０sccmで、動作
圧力は０．５Paとした。また、温度は室温で、投入電力
は周波数１３．５６ＭHzで５００Ｗ、基板・ターゲット
間は５cmであった。成膜したバリヤー層の組成はＳｉＯ
_2.01であった。バリヤー層の波長６３２ｎｍにおける屈
折率は１．４５であった。

【００９３】次に、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。そして、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。その後、ＵＶ／Ｏ₃ 洗浄を行った。

【００９４】次いで、基板を成膜室に移動し、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。そして、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
た。

【００９５】次に、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。

【００９６】次に、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。これら有機層の全体の厚みは１３
０nmであった。

【００９７】次いで、このＥＬ素子基板を真空蒸着装置
からスパッタ装置に移し、Ａｇ・Ｍｇをターゲットとし
て、ＤＣスパッタ法により、陰電極を成膜速度１０nm／
minで、１５０nmの厚さに成膜した。このときのスパッ
タガスにはＡｒを用い、ガス圧は１Paとした。また、投
入電力は１００Ｗ、基板・ターゲット間は８cmであっ
た。

【００９８】さらに、減圧を保ったまま、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０．３
PaにてＡｌ保護電極を２００nmの厚さに成膜した。この
とき、スパッタガスにはＡｒを用い、投入電力は５００
Ｗ、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。

【００９９】最後に、接着剤と所定の大きさのスペーサ
ーを用いて、ガラス材を封止板として接着し、密封し
た。

【０１００】（素子の劣化の評価）得られた有機ＥＬ素
子について、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％の加速条件下で保存し、ダークス
ポットが１００μm に成長する時間を測定して、素子の
劣化を評価した。結果を表１に示す。

【０１０１】

【表１】

【０１０２】＜実施例２＞バリヤー層を成膜する際にス
パッタガスのＯ₂流量を変えた他は、実施例１と同様に
して有機ＥＬ素子を作製した。成膜したバリヤー層の組
成はＳｉＯ_1.95であった。バリヤー層の波長６３２ｎｍ
における屈折率は１．４７であった。作製した有機ＥＬ
素子を実施例１と同様にして評価した。結果を表１に示
す。

【０１０３】＜比較例１＞バリヤー層を成膜しなかった
他は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製し、こ
れを実施例１と同様にして評価した。結果を表１に示
す。

【０１０４】＜比較例２＞バリヤー層を成膜する際にス
パッタガスのＯ₂流量を変えた他は、実施例１と同様に
して有機ＥＬ素子を作製した。成膜したバリヤー層の組
成はＳｉＯ_2.23であった。バリヤー層の波長６３２ｎｍ
における屈折率は１．３８であった。作製した有機ＥＬ
素子を実施例１と同様にして評価した。結果を表１に示
す。

【０１０５】表１から明らかなように、本発明の有機Ｅ
Ｌ素子は、ダークスポットの発生・成長が比較例のもの
よりも抑制されており、保存性、耐久性に優れているこ
とがわかる。

【０１０６】

【発明の効果】以上のように、本発明により、ダークス
ポットの発生・成長が抑制され、保存性、耐久性に優
れ、安価に製造できる有機ＥＬ素子を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機ＥＬ素子の構成例を示す概略断面
図である。

【符号の説明】

１基板２バリヤー層３陽極４正孔注入輸送層５発光層６電子注入輸送層７陰極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と有機ＥＬ構造体とを有し、前記基板はアルカリガラスであり、前記基板と前記有機ＥＬ構造体との間にバリヤー層を有
し、前記バリヤー層は酸化ケイ素を含有している有機ＥＬ素
子。
【請求項２】前記バリヤー層の波長６３２ｎｍにおけ
る屈折率が１．４０〜１．５５である請求項１の有機Ｅ
Ｌ素子。
【請求項３】前記酸化ケイ素がＳｉＯ_x（ｘ＝１．８
〜２．２）である請求項１または２の有機ＥＬ素子。
【請求項４】前記基板が、Ｎａおよび／またはＫをＮ
ａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏに換算して１０〜３０ｗｔ％含有する請求
項１〜３いずれかの有機ＥＬ素子。
【請求項５】前記バリヤー層の膜厚が５〜５０ｎｍで
ある請求項１〜４いずれかの有機ＥＬ素子。
【請求項６】前記バリヤー層の平均表面粗さ（Ｒa ）
が２〜５０ｎｍである請求項１〜５いずれかの有機ＥＬ
素子。
【請求項７】前記基板の平均表面粗さ（Ｒa ）が２〜
５０ｎｍである請求項１〜６いずれかの有機ＥＬ素子。
【請求項８】前記バリヤー層がスパッタ法で成膜され
たものである請求項１〜７いずれかの有機ＥＬ素子。
【請求項９】前記基板が鏡面研磨されている請求項１
〜８いずれかの有機ＥＬ素子。