JP4622746B2

JP4622746B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法

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Publication number: JP4622746B2
Application number: JP2005247265A
Authority: JP
Inventors: 真昭村山; 伸彦高嶋
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2005-08-29
Filing date: 2005-08-29
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2025-08-29
Also published as: JP2007066538A

Description

本発明は有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子とも言う）の製造方法に関するものである。

近年、有機物質を使用した有機ＥＬ素子は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示素子や書き込み光源アレイとしての用途が有望視されており、活発な研究開発が進められている。有機ＥＬ素子は、基板上に形成された第１電極（陽極又は陰極）と、その上に積層された有機発光物質を含有する有機化合物層（単層部又は多層部）すなわち発光層と、この発光層上に積層された第２電極（陰極又は陽極）とを有する薄膜型の素子である。この様な有機ＥＬ素子に電圧を印加すると、有機化合物層に陰極から電子が注入され陽極から正孔が注入される。この電子と正孔が発光層において再結合し、エネルギー準位が伝導帯から価電子帯に戻る際にエネルギーを光として放出することにより発光が得られることが知られている。

この様に、有機ＥＬ素子は薄膜型の素子であるため、１個又は複数個の有機ＥＬ素子を基板上に形成した有機ＥＬパネルをバックライト等の面光源として利用した場合には、面光源を備えた装置を容易に薄型にすることが出来る。又、画素としての有機ＥＬ素子を基板上に所定個数形成した有機ＥＬパネルをディスプレイパネルとして用いて表示装置を構成した場合には視認性が高い、視野角依存性がないなど、液晶表示装置では得られない利点がある。有機ＥＬ素子の構成を図８で説明する。

図８は有機ＥＬ素子の層構成の一例を示す概略断面図である。

図中、１は有機ＥＬ素子を示す。有機ＥＬ素子１は、基材１０１上に、陽極１０２と、正孔輸送層（正孔注入層）１０３と、有機化合物層（発光層）１０４と、電子注入層１０５と、陰極１０６と、接着剤層１０７と、可撓性封止部材１０８とをこの順番に有している。本図に示される有機ＥＬ素子において、陽極１０２と正孔輸送層１０３の間に正孔注入層（不図示）を設けてもよい。又、陰極１０６と有機化合物層（発光層）１０４と電子注入層１０５との間に電子輸送層（不図示）を設けてもよい。有機ＥＬ素子１では、陽極１０２と基材１０１との間にガスバリア膜（不図示）を設けても構わない。又、陰極１０６と上に保護層（不図示）を設けてもよい。

本図に示す有機ＥＬ素子の層構成は一例を示したものであるが、他の代表的な有機ＥＬ素子の層構成としては次の構成が挙げられる。

（１）基板／陽極／発光層／電子輸送層／陰極／封止層
（２）基板／陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極／封止層
（３）基板／陽極／正孔輸送層（正孔注入層）／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層（電子注入層）／陰極／封止層
（４）基板／陽極／陽極バッファー層（正孔注入層）／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層（電子注入層）／陰極／封止層
有機ＥＬ素子の場合、通常、第１電極（陽極）１０２側が観察側になり、第１電極（陽極）１０２には、ＩＴＯ（酸化スズと酸化インジウム混合物）、ＩＺＯ（酸化亜鉛と酸化インジウム混合物）、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃等が知られている。中でも、ＩＴＯ電極は、９０％以上の高い光透過率と、１０Ω／□以下の低いシート抵抗値が可能で、液晶ディスプレイや太陽電池などの透明電極としても用いられている。又、ＩＺＯ電極は、形成時に基板を加熱せずに所定の低い抵抗値が得られ、ＩＴＯ電極よりも膜表面が平滑であるという利点がある。

図８に示される如き有機ＥＬ素子を表示装置に応用を行う上で、ＲＧＢ三原色の安定した発光は必要不可欠な条件である。しかしながら、有機ＥＬ素子においては、長時間駆動によりダークスポットと呼ばれる非発光点が発生し、このダークスポットの成長が有機ＥＬ素子の寿命を短くしている原因の一つとなっている。ダークスポットは一般的に駆動直後は肉眼では見えない程度の大きさで発生し、これを核として連続駆動により成長していくことが知られている。又、ダークスポットは駆動を行わない保存状態でも発生し、経時的に成長することが知られている。

ダ−クスポットの原因は色々考えられるが、外的要因としては、水分や酸素のデバイス内への浸入による有機層の結晶化、第２電極の剥離等が考えられる。内的要因としては、第２電極を構成している金属の結晶成長によるショート、発光に伴う発熱による有機層の結晶化、劣化等がダークスポットの要因として考えられている。

これら、ダ−クスポットの発生を防止するために対策として、例えば特開平５−１８２７５９、同５−３６４７５には金属製やガラス製の封止缶により乾燥窒素雰囲気下でＥＬ素子を被覆封止する方法が記載されている。しかし、ガラスや金属製の封止缶を用いるため、有機ＥＬ素子を薄型・軽量化するのに限界があった。又、製造工程においては、気密ケース内部に乾燥剤を封入する工程、気密ケースに光硬化性樹脂を塗布する工程、透光性基板と気密ケースを貼り合せる工程、光硬化性樹脂を硬化させる工程があるため、生産性・製造コストの面で問題があった。

更に、ダ−クスポットの発生を防止し、且つ薄型・軽量化対策として、例えば、特開２００１−３０７８７１、同２００２−５０４７０には金属箔などのバリア性の高いフィルムを用いて封止することにより、耐湿性に優れた薄型・軽量な有機ＥＬ素子を得る方法が記載されている。

しかし、金属箔を撓ませずに保持し、接着層中に気泡が残留しないように、接着層の膜厚が全面均一になるように金属箔を貼り合せることが困難であるといった問題があった。特に、厚みが５０μｍ以下である金属箔を用いて、しわ等の発生を起こさずに封止することは困難であった。更に、金属箔の可撓性ゆえに、封止後の有機ＥＬ素子の封止面を平滑に保つことが難しく、従って封止したＥＬ素子側面から侵入する水分の量も側面毎に異なり、安定した耐湿性能を有する有機ＥＬ素子の生産は難しかった。

更に、この様なバリア性の高いフィルムを封止部材として使用し、しわ等の発生を起こさずに封止する方法が検討されてきた。例えば、基材上に形成された表示領域と封止部材との間に樹脂部材を挟み込み、押圧することで封止部材を一体化させる方法が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。

しかしながら、特許文献１に記載の方法では押圧した際に樹脂部材がはみ出し、外部電極に付着することで２次故障を引き起こすことが懸念される。又、基材上に形成された発光領域（表示領域）と電極領域のまわりに防護壁を設け、発光領域（表示領域）と封止部材との間に封止樹脂を挟み込み、押圧することで封止部材を固定化させる方法が知られている（例えば、特許文献２を参照。）。

しかしながら、特許文献２に記載の方法では封止樹脂のはみ出しに伴う２次故障はなくなるが、防護壁を設ける工程が増加するためのコストアップ対策、生産能力対策等が新たに必要とされることが懸念される。

この様な状況から、ダークスポットの発生を抑えるための可撓性封止部材を設けることによる２次故障の発生を防止し、コストアップ対策、生産能力対策を必要とせず、発光層の長寿命化が取れ、薄型・軽量な有機ＥＬ素子を得る有機ＥＬ素子の製造方法の開発が望まれている。
特開２００２−２１６９５０号公報特開２００４−３１１２２６号公報

本発明は上記状況に鑑み成されたものであり、その目的はダークスポットの発生を抑えるための可撓性封止部材を設けることによる２次故障の発生を防止し、コストアップ対策、生産能力対策を必要とせず、発光層の長寿命化が取れ、薄型・軽量な有機ＥＬ素子の製造方法を提供することである。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成された。

（１）基板上に、少なくとも第１電極層と、発光層を含む有機化合物層と、第２電極を含む陰極層と、封止層とを順次形成する工程を有し、封止層の形成は可撓性封止部材を発光領域及び周辺に液状シール剤を介して貼合配置することで有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、前記液状シール剤を少なくとも前記可撓性封止部材、前記基板上に形成された前記発光領域又は、前記発光領域の周辺の何れかに塗設した後、前記可撓性封止部材を前記基板上に形成された前記発光領域上に載置し、前記液状シール剤の拡散禁止領域を前記可撓性封止部材の上から第１圧着部材で圧着保持し、前記液状シール剤の配置位置を第２圧着部材で圧着することで前記可撓性封止部材を一次貼合した後、前記液状シール剤を硬化処理し、前記可撓性封止部材を貼合す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の製造方法。
（２）基板上に、少なくとも第１電極層と、発光層を含む有機化合物層と、第２電極を含む陰極層と、封止層とを順次形成する工程を有し、封止層の形成は可撓性封止部材を発光領域及び周辺に液状シール剤を介して貼合配置することで有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、前記液状シール剤を少なくとも前記可撓性封止部材又は前記基板上に形成された前記発光領域の何れかに塗設した後、前記可撓性封止部材を前記基板上に形成された前記発光領域上に載置し、前記発光領域周囲を前記可撓性封止部材の上から第１圧着部材で圧着保持し、前記液状シール剤の配置位置を第２圧着部材で圧着することで前記可撓性封止部材を一次貼合した後、前記液状シール剤を硬化処理し、前記可撓性封止部材を貼合す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の製造方法。

（３）前記可撓性封止部材と接触する第１圧着部材のヤング率が１×１０^-3ＧＰａ〜８０ＧＰａであることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。

（４）前記可撓性封止部材と接触する第２圧着部材の面のヤング率が１×１０^-3ＧＰａ〜８０ＧＰａであることを特徴とする前記（１）〜（３）の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。

（５）前記第１圧着部材による液状シール剤の拡散禁止領域を圧着するときの面圧が１×１０^-2ＭＰａ〜１０ＭＰａであることを特徴とする前記（１）、（３）及び（４）の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
（６）前記第１圧着部材による発光領域周囲を圧着するときの面圧が１×１０ ^-2 ＭＰａ〜１０ＭＰａであることを特徴とする前記（２）に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。

（７）前記第２圧着部材による液状シール剤の配置位置を圧着するときの面圧が１×１０^-2ＭＰａ〜１０ＭＰａであることを特徴とする前記（１）〜（６）の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。

（８）前記拡散禁止領域が発光領域であることを特徴とする前記（１）、（３）、（４）、（５）及び（７）の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。

（９）前記拡散禁止領域が外部電極取り出し領域であることを特徴とする前記（１）、（３）、（４）、（５）及び（７）の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。

（１０）前記可撓性封止部材のヤング率が１×１０^-3ＧＰａ〜８０ＧＰａであり、厚みが１０μｍ〜５００μｍであることを特徴とする前記（１）〜（９）の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。

（１１）前記可撓性封止部材の貼合は、１０Ｐａ〜１×１０^-4Ｐａの減圧条件で行われることを特徴とする前記（１）〜（１０）の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。

ダークスポットの発生を抑えるための可撓性封止部材を設けることによる２次故障の発生を防止し、コストアップ対策、生産能力対策を必要とせず、発光層の長寿命化が取れ、薄型・軽量な有機ＥＬ素子の製造方法を提供することが出来、高品質の有機ＥＬ素子の生産が可能となった。

本発明の実施の形態を図１〜図７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。

図１は基材に帯状フィルムを使用した場合の有機ＥＬ素子を作製する工程の一例を示す模式図である。

図中、２は有機ＥＬ素子を作製する製造装置を示す。製造装置２は、有機化合物層形成工程３と、陰極層形成工程４と、断裁工程５と、可撓性封止部材貼合工程６と、回収工程７とを有している。

有機化合物層形成工程３は、帯状可撓性支持体の供給部３０１と、帯状可撓性支持体の洗浄表面改質処理部３０２と、第１塗布・乾燥部３０３と、第１加熱処理部３０４と、第２除電処理部３０５と、第２塗布・乾燥部３０６と、第２加熱処理部３０７と、第３除電処理部３０８と、第１回収部３０９とを有している。

供給部３０１では、ガスバリア膜と第１電極を含む陽極層とがこの順番で既に形成された帯状可撓性支持体Ａ３０１ａが巻き芯に巻取られロール状態で供給される様になっている。

洗浄表面改質処理部３０２は、有機化合物層形成用塗布液を塗布する前に供給部３０１から送られてきた帯状可撓性支持体Ａ３０１ｂの陽極層（不図示）表面を洗浄改質する洗浄表面改質処理手段３０２ａと、第１除電処理手段３０２ｂとを有している。

第１塗布・乾燥部３０３は、帯状可撓性支持体Ａ３０１ｂを保持するバックアップロール３０３ａと、バックアップロール３０３ａに保持された帯状可撓性支持体Ａ３０１ｂに第１有機化合物層形成用塗布液を塗布する第１湿式塗布機３０３ｂと、帯状可撓性支持体Ａ３０１ｂ上の陽極層（不図示）上に形成された第１有機化合物層３０１ｃの溶媒を除去する第１乾燥装置３０３ｃとを有している。３０４は第１加熱処理部を示す。

３０５は、形成された第１有機化合物層３０１ｃの除電を行う第２除電処理手段を示す。尚、本図では第１有機化合物層形成用塗布液とは正孔輸送層形成用塗布液を指し、第１有機化合物層３０１ｃとは正孔輸送層を指す。

第２塗布・乾燥部３０６は、バックアップロール３０６ａに保持された第１有機化合物層（正孔輸送層）３０１ｃを有する帯状可撓性支持体に第２有機化合物層形成用塗布液を塗布する第２湿式塗布機３０６ｂと、第１有機化合物層（正孔輸送層）３０１ｃ上に形成された第２有機化合物層３０１ｄを乾燥する第２乾燥装置３０６ｃとを有している。尚、本図では第２有機化合物層形成用塗布液とは発光層形成用塗布液を指し、第２有機化合物層３０１ｄとは発光層を指す。

３０７は第２加熱処理部を示し、第２加熱処理部３０７は第１加熱処理部３０４と同じ構成をしており、第１有機化合物層（正孔輸送層）３０１ｃ上に形成された、第２有機化合物層（発光層）３０１ｄを帯状可撓性支持体の裏面側から裏面伝熱方式で加熱する様になっている。

３０８は、形成された第２有機化合物層（発光層）３０１ｅの除電を行う第３除電処理手段を示す。第２乾燥装置３０６ｃは第１乾燥装置３０３ｃと同じ構造を有している。第１除電処理手段３０２ｂと、第２除電処理手段３０５と、第３除電処理手段３０８とは同じであってもよい。

本図では、塗布・乾燥部として第１塗布・乾燥部３０３と、第２塗布・乾燥部３０４との２ユニットを有する場合を示しているが、必要に応じて増加することが可能となっている。

陰極層形成工程４は、材料の供給部４０１と、第１陰極層形成部４０２と、第２陰極層形成部４０３と、第２巻取り部４０４とを有しており、供給部４０１から回収部４０４迄が減圧条件下で連続的に行われる様になっている。

供給部４０１では、製造装置３で作製された、帯状可撓性支持体上に、陽極と、正孔輸送層と、有機化合物層（発光層）とが形成され、巻き芯に巻取られたロール状の帯状可撓性支持体Ｂ３０１ｆが供給される。

供給部４０１から巻き出された有機化合物層（発光層）を有する帯状可撓性支持体Ｂ３０１ｆの有機化合物層（発光層）上に第１陰極層形成部４０２で電子注入層３０１ｇが形成される。４０２ａは蒸着装置を示し、４０２ｂは蒸発源容器を示す。

第２陰極層形成部４０３では、第１陰極層形成部４０２で形成された電子注入層３０１ｇ上に第２電極の陰極層３０１ｈが形成される。４０３ａは蒸着装置を示し、４０３ｂは蒸発源容器を示す。第２陰極層形成部４０３で第２電極の陰極層３０１ｈが形成さた帯状可撓性支持体Ｃ３０１ｉは回収部４０４で巻き芯に巻取られロール状の帯状可撓性支持体Ｃ３０１ｊとなる。

断裁工程５はロール状の帯状可撓性支持体Ｃ３０１ｊの供給部５０１と、ロール状の帯状可撓性支持体Ｃ３０１ｊから枚葉に断裁する打ち抜き断裁装置５０２と、枚葉に断裁された第２電極の陰極層３０１ｈが形成された枚葉可撓性支持体Ｄ３０１ｋを回収部５０３と、打ち抜き断裁後の帯状可撓性支持体Ｃ３０１ｊを回収する回収部５０４とを有している。

可撓性封止部材貼合工程６は、枚葉可撓性支持体Ｄ３０１ｋ上に液状シール剤を塗設する液状シール剤塗設装置６０１と、陰極層３０１ｈが形成された枚葉シート状の可撓性支持体Ｄ３０１ｋ上に枚葉シート状可撓性封止部材６０２ａを積重する積重装置６０２と、積重した枚葉シート状可撓性封止部材を貼合する封止部材貼合装置６０３とを有している。可撓性封止部材貼合工程６に関しては図５〜図７で詳細に説明する。尚、可撓性封止部材貼合工程６の前に保護層を形成する保護層形成工程（不図示）を設けても構わない。

尚、本図では第２電極の陰極層３０１ｈが形成されたロール状の帯状可撓性支持体Ｃ３０１ｊを可撓性封止部材貼合工程の前で枚葉シートに断裁し、第２電極の陰極層３０１ｈが形成された枚葉可撓性支持体Ｄ３０１ｋとした後、枚葉可撓性支持体Ｄ３０１ｋ毎に枚葉シート状の可撓性封止部材を貼合する場合を示しているが、帯状可撓性封止部材を使用し、第２電極の陰極層３０１ｈが形成された帯状可撓性支持体Ｄ３０１ｉに帯状可撓性封止部材を貼合した後、枚葉シート状に断裁する方法であっても構わない。

図２は枚葉シート状基板を使用した有機ＥＬ素子の製造方法の模式図である。

図中、８は製造装置を示す。８０１は枚葉シート状基板８０１ａを工程に供給する供給部を示す。８０２は供給部８０１から供給された枚葉シート状基板８０１ａの表面に第１電極が蒸着される前に、蒸着性をよくするために枚葉シート状基板８０１ａの表面を清掃するための基板洗浄処理装置を示す。

８０３は洗浄処理が終了した枚葉シート状基板８０１ａ上に第１電極を形成する第１陽極層形成部を示し、８０３ａは蒸着装置を示し、８０３ｂは蒸発源容器を示す。

８０４は第１電極が形成された枚葉シート状基板８０１ｂの第１電極の外部取り出し電極となる一部を除いて第１電極上に正孔輸送層を形成する正孔輸送層形成部を示し、８０４ａは蒸着装置を示し、８０４ｂは蒸発源容器を示す。

８０５は正孔輸送層が形成された枚葉シート状基板８０１ｃの正孔輸送層上に発光層を形成する発光層形成部示し、８０５ａは蒸着装置を示し、８０５ｂは蒸発源容器を示す。

８０６は発光層が形成された枚葉シート状基板８０１ｄの発光層上に電子注入層を形成する電子注入層形成部を示し、４０６ａは蒸着装置を示し、８０６ｂは蒸発源容器を示す。

８０７は電子注入層が形成された枚葉シート状基板８０１ｅの電子注入層上に第１電極と直交する状態に第２電極を形成する第２電極形成部を示し、８０７ａは蒸着装置を示し、８０７ｂは蒸発源容器を示す。尚、第２電極形成部８０７の後に、保護層を形成する保護層形成工程（不図示）を設けても構わない。

８０８は第２電極が形成された枚葉シート状基板８０１ｆの上に可撓性封止部材を貼合する可撓性封止部材貼合工程を示す。可撓性封止部材を貼合することで有機ＥＬ素子９が出来上がる。可撓性封止部材貼合工程８０８は第２電極が形成された枚葉シート状基板８０１ｆに液状シール剤を塗設する液状シール剤塗設装置８０８ａと、液状シール剤が塗設された枚葉シート状基板８０１ｆ上に枚葉シート状可撓性封止部材を積重する枚葉シート状可撓性封止部材積重装置８０８ｂと、積重した枚葉シート状可撓性封止部材を枚葉シート状基板８０１ｆの第２電極上に貼合する封止部材貼合装置８０８ｃとを有している。８０９は有機ＥＬ素子９を回収する回収部を示す。貼合装置８０８ｃは図１に示した封止部材貼合装置６０３と同じものの使用が可能である。

尚、本図では液状シール剤を枚葉シート状基板８０１ｆに塗設した場合を示しているが、液状シール剤の塗設は枚葉シート状可撓性封止部材８０８ｂ１側であってもよく、又、枚葉シート状基板８０１ｆと枚葉シート状可撓性封止部材８０８ｂ１の両方であってもよく、必要に応じて選択が可能である。

図１、図２に示される封止部材貼合工程の後に、液状シール剤の硬化処理工程を別に設けてもよいし、封止部材貼合装置６０３に組み込んでもよい。硬化処理工程は使用する液状シール剤の種類（例えば熱硬化型シール剤、紫外線硬化型シール剤等）に合わせ適宜選択することが可能である。

図１、図２に示される有機ＥＬ素子を作製する工程で有機化合物層形成用塗布液を塗布する前に行われる洗浄表面改質処理としては、低圧水銀ランプ、エキシマランプ、プラズマ洗浄装置等が挙げられる。低圧水銀ランプによる洗浄表面改質処理の条件としては、例えば、波長１８４．２ｎｍの低圧水銀ランプを、照射強度５〜２０ｍＷ／ｃｍ²で、距離５〜１５ｍｍで照射し洗浄表面改質処理を行う条件が挙げられる。プラズマ洗浄装置による洗浄表面改質処理の条件としては、例えば、大気圧プラズマが好適に使用される。洗浄条件としてはアルゴンガスに酸素１〜５体積％含有ガスを用い、周波数１００ＫＨｚ〜１５０ＭＨｚ、電圧１０Ｖ〜１０ＫＶ、照射距離５〜２０ｍｍで洗浄表面改質処理を行う条件が挙げられる。

図１に示される有機ＥＬ素子を作製する工程で行われる除電処理手段としては、光照射方式とコロナ放電式等が挙げられ、これらの中から必要に応じて適宜選択使用することが可能である。光照射式は微弱Ｘ線、コロナ放電式はコロナ放電により空気イオンを生成する。この空気イオンは、帯電物体に引き寄せられて反対極性の電荷を補い、静電気を中和する。コロナ放電による除電器、軟Ｘ線による除電器が利用可能である。第１除電処理手段により、基材の帯電除去が図られるため、ゴミの付着や絶縁破壊が防止されるため、素子の歩留まりの向上が図られる。

図１、図２に示される蒸着装置としては、特に限定はなく、例えばスパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法などを用いることが出来、必要に応じて選択して使用することが可能である。

図３は図２に示される第２電極までが形成された基板に液状シール剤を塗設した状態を示す概略平面図である。図３の（ａ）は図２に示される第２電極までが形成された基板の概略平面図である。図３の（ｂ）は図３の（ａ）に示される第２電極までが形成された基板の発光領域に液状シール剤を塗設した状態を示す概略平面図である。図３の（ｃ）は図３の（ａ）に示される第２電極までが形成された基板の発光領域の周囲に液状シール剤を塗設した状態を示す概略平面図である。

図中、８０１ｆは第２電極までが形成された枚葉シート状基板を示す。８０１ｆ１は枚葉シート状基板上に形成された第１電極を示し、８０１ｆ２は発光層を含む有機化合物層（不図示）上に形成された第２電極を示す。８０１ｆ３は発光層を含む有機化合物層等を有する発光領域（図中の太線で囲まれた範囲）を示す。８０１ｆ４は発光領域８０１ｆ３のに塗設された液状シール剤を示す。８０１ｆ５は発光領域の周囲に塗設された液状シール剤を示す。

本発明で拡散禁止領域とは可撓性封止部材を貼合するとき、塗設された液状シール剤の広がり（拡散）により液状シール剤が付着することで故障の原因になる領域を言う。例えば、図３の（ｂ）の場合、可撓性封止部材が液状シール剤を塗設された発光領域上に貼合されるのであるが、そのときの拡散禁止領域としては、外部取り出し電極である第１電極８０１ｆ１と、第２電極８０１ｆ２とが挙げられる。図３の（ｃ）の場合、可撓性封止部材が発光領域を含め、液状シール剤を塗設された発光領域の周囲上に貼合されるのであるが、そのときの拡散禁止領域としては、外部取り出し電極である第１電極８０１ｆ１と、第２電極８０１ｆ２と、発光領域８０１ｆ３とが挙げられる。

液状シール剤を塗設する方法は特に限定はなく、例えばスプレー方式、押し出しノズル方式、スクリーン印刷方式等通常のシール剤の塗設に使用されている方法が挙げられる。使用する液状シール剤の粘度は、塗設均一性、貼合圧着時のシール剤塗れ広がり性等を考慮し、４０Ｐａ・ｓ〜４００Ｐａ・ｓであることが好ましい。

本発明に係わる液状シール剤としては、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型シール剤剤、２−シアノアクリル酸エステルなどの湿気硬化型等のシール剤剤、エポキシ系などの熱及び化学硬化型（二液混合）等のシール剤剤、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂シール剤剤を挙げることが出来る。尚、有機ＥＬ素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から８０℃までに接着硬化出来るものが好ましい。又、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。液状シール剤には必要に応じてフィラーを添加することが好ましい。フィラーの添加量としては、接着力を考慮し、５〜７０体積％が好ましい。又、添加するフィラーの大きさは、接着力、貼合圧着後のシール剤厚み等を考慮し、１μｍ〜１００μｍが好ましい。添加するフィラーの種類としては特に限定はなく、例えばソーダガラス、無アルカリガラス或いはシリカ、二酸化チタン、酸化アンチモン、チタニア、アルミナ、ジルコニアや酸化タングステン等の金属酸化物等が挙げられる。可撓性封止部材の貼合に関しては図６、図７で説明する。

尚、図３の（ｂ）で示される様に発光領域に液状シール剤を塗設する場合、予め発光領域内の第２電極上に保護層（不図示）を形成しておいても構わない。

保護層とは、第２電極と有機層を被覆し、支持基盤と接する形で無機物、有機物の層を形成し第２電極と有機層を保護する層を指す。この場合、保護層を形成する材料としては、水分や酸素など素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素などを用いることが出来る。更に保護層の脆弱性を改良するためにこれら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。保護層の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法などを用いることが出来る。

図４は図２に示す製造装置に使用されている封止部材貼合装置の概略図である。図４の（ａ）は図２に示す製造装置に使用されている封止部材貼合装置の概略斜視図である。図４の（ｂ）は図４の（ａ）のＡ−Ａ′に沿った概略断面図である。

図中、８０８ｃは封止部材貼合装置を示す。封止部材貼合装置８０８ｃは第２電極が形成された枚葉シート状基板８０１ｆ（図２を参照）の発光領域に塗設された液状シール剤上に可撓性封止部材を貼合するための第１圧着部材８０８ｃ１と、第２圧着部材８０８ｃ２と、第１圧着部材８０８ｃ１と第２圧着部材８０８ｃ２とを取り付けた上型８０８ｃ３と、上型８０８ｃ３を上下方向（図中の矢印方向）への作動を可能にする４本のガイドポスト８０８ｃ４を有する下型８０８ｃ５とを有している。

第１圧着部材８０８ｃ１は、上型８０８ｃ３に取り付けられた４本のリニヤーガイド８０８ｃ６に取り付けられている。８０８ｃ６１は封止部材を貼合する際、第１圧着部材８０８ｃ１で液状シール剤の拡散禁止領域を圧着保持するための弾性部材のバネを示す。
下型８０８ｃ５は封止部材を貼合する際、第２電極までが形成された枚葉シート状基板を吸引固定するための複数の吸引孔（不図示）と、吸引ポンプ（不図示）に繋がった吸引管（不図示）とを有していることが好ましい。

８０８ｃ８は上型８０８ｃ３をガイドポスト８０８ｃ４に沿って上下方向（図中の矢印方向）へ作動させるための駆動源を示す。８０８ｃ９は上型８０８ｃ３の上面８０８ｃ３１に配設された取り付け部材を示し、駆動軸８０８ｃ７が取り付けられている。

本図に示される封止部材貼合装置８０８ｃは図３の（ｂ）に示される様に液状シール剤が塗設されている場合に使用される。第１圧着部材８０８ｃ１で液状シール剤の拡散禁止領域である発光領域周囲を圧着保持し、第２圧着部材８０８ｃ２で液状シール剤が塗設された発光領域を圧着する様になっている。尚、第２電極が形成された枚葉シート状基板８０１ｆ（図２を参照）の発光領域には、予め保護層（不図示）が形成されていても構わない。

図５は図２に示す製造装置に使用されている他の方式の封止部材貼合装置の概略図である。図４の（ａ）は図２に示す製造装置に使用されている他の方式の封止部材貼合装置の概略斜視図である。図４の（ｂ）は図４の（ａ）のＡ−Ａ′に沿った概略断面図である。

図中、８０８′ｃは封止部材貼合装置を示す。封止部材貼合装置８０８′ｃは第２電極が形成された枚葉シート状基板８０１ｆ（図２を参照）の発光領域の周囲に塗設された液状シール剤上に可撓性封止部材を貼合するための第１圧着部材８０８′ｃ１と、第２圧着部材８０８′ｃ２と、第１圧着部材８０８′ｃ１と第２圧着部材８０８′ｃ２とを取り付けた上型８０８′ｃ３と、上型８０８′ｃ３を上下方向（図中の矢印方向）への作動を可能にする４本のガイドポスト８０８′ｃ４を有する下型８０８′ｃ５とを有している。

第１圧着部材８０８′ｃ１は、上型８０８′ｃ３に取り付けられた４本のリニヤーガイド８０８′ｃ６に取り付けられている。８０８′ｃ６１は封止部材を貼合する際、第１圧着部材８０８′ｃ１で液状シール剤の拡散禁止領域を圧着保持するための弾性部材のバネを示す。
下型８０８′ｃ５は封止部材を貼合する際、第２電極までが形成された枚葉シート状基板を吸引固定するための複数の吸引孔（不図示）と、吸引ポンプ（不図示）に繋がった吸引管（不図示）とを有していることが好ましい。
８０８′ｃ８は上型８０８′ｃ３をガイドポスト８０８′ｃ４に沿って上下方向（図中の矢印方向）へ作動させるための駆動源を示す。８０８′ｃ９は上型８０８′ｃ３の上面８０８′ｃ３１に配設された取り付け部材を示し、駆動軸８０８′ｃ７が取り付けられている。

本図に示される封止部材貼合装置８０８′ｃは図３の（ｃ）に示される様に液状シール剤が塗設されている場合に使用される。第１圧着部材８０８′ｃ１で液状シール剤の拡散禁止領域である発光領域を圧着保持し、第２圧着部材８０８′ｃ２で液状シール剤が塗設された発光領域の周囲を圧着する様になっている。

図６は図４に示す封止部材貼合装置を使用し、図３に示される第２電極が形成された枚葉シート状基板の発光領域に塗設された液状シール剤上に可撓性封止部材を貼合する状態を示す概略部分断面図である。

図中、１１は発光領域に塗設された液状シール剤の上に積重された可撓性封止部材を示す。可撓性封止部材を貼合するとき、第１圧着部材８０８ｃ１は液状シール剤の拡散禁止領域（発光領域の周囲）を圧着保持し、第２圧着部材８０８ｃ２で発光領域に塗設された液状シール剤の上の可撓性封止部材を圧着する状態となっている。この状態は、図５に示す封止部材貼合装置を使用しても同じである。すなわち、可撓性封止部材を貼合するとき、第１圧着部材８０８′ｃ１は液状シール剤の拡散禁止領域（発光領域）を圧着保持し、第２圧着部材８０８′ｃ２で発光領域の周囲に塗設された液状シール剤の上の可撓性封止部材を圧着する状態となっている。

液状シール剤の拡散禁止領域を圧着保持する第１圧着部材のヤング率は、密着性やシール剤の塗れ広がり防止、可撓性封止部材への傷付き防止等を考慮し、１×１０^-3ＧＰａ〜８０ＧＰａであることが好ましい。

液状シール剤の上の可撓性封止部材を圧着する第２圧着部材のヤング率は、密着性や均一圧着性、可撓性封止部材への傷付き防止等を考慮し、１×１０^-3ＧＰａ〜８０ＧＰａであることが好ましい。

可撓性封止部材を貼合するとき、液状シール剤の拡散禁止領域を圧着保持する第１圧着部材の面圧は、密着性やシール剤の塗れ広がり防止、可撓性封止部材への傷付き防止等を考慮し、１×１０^-2ＭＰａ〜１０ＭＰａであることが好ましい。

有機ＥＬ素子を表示装置として製品化する際に必要とするガスバリア性を確保するために、
可撓性封止部材の水蒸気透過度は、０．０１ｇ／ｍ²・ｄａｙ以下であることが好ましく、且つ酸素透過度は、０．０１ｍｌ／ｍ²・ｄａｙ・ａｔｍ以下であることが好ましい。水分透過度はＪＩＳＫ７１２９Ｂ法（１９９２年）に準拠した方法で主としてＭＯＣＯＮ法により測定した値であり、酸素透過度はＪＩＳＫ７１２６Ｂ法（１９８７年）に準拠した方法で主としてＭＯＣＯＮ法により測定した値である。

可撓性封止部材のヤング率は、可撓性封止部材と第１圧着部材、第２圧着部材との密着性やシール剤の塗れ広がり防止等を考慮し、１×１０^-3ＧＰａ〜８０ＧＰａであり、厚みが１０μｍ〜５００μｍであることが好ましい。

可撓性封止部材の貼合は、封止工程環境内に存在する酸素や水分による影響、貼合部内への気泡混入防止、気泡混入によるシールの剤拡散、貼合後大気圧に戻した際の外圧によるシール剤の拡散等を考慮し、１０Ｐａ〜１×１０^-4Ｐａの減圧条件で行われることが好ましい。

本発明に使用する可撓性封止部材としてはポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリカーボネート、アクリル、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等の可撓性のある樹脂フィルムからなる支持体へ蒸着法やコーティング法でバリア層を形成した材料又はバリア層として金属箔を用いた材料が挙げられる。バリア層としては、例えばＩｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂等の金属酸化物を蒸着した材料が挙げられる。又、金属箔の材料としては、例えばアルミニウム、銅、ニッケルなどの金属材料や、ステンレス、アルミニウム合金などの合金材料を用いることが出来るが、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１０μｍ〜５０μｍ程度が望ましい。又、製造時の取り扱いを容易にするために、ポリエチレンテレフタレート、ナイロンなどのフィルムを予めラミネートしておいてもよい。又、樹脂フィルムの他にステンレス、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１種以上の金属又は合金からなる金属フィルムも使用することが可能である。

図７は図４に示される封止部材貼合装置を使用して、図３に示される第２電極が形成された枚葉シート状基板の発光領域に塗設された液状シール剤上に可撓性封止部材を貼合するまでの概略フロー図である。

Ｓ１では、封止部材貼合装置８０８ｃと図３の（ｂ）に示される様に発光領域８０１ｆ３に液状シール剤８０１ｆ４が塗設された第２電極が形成された枚葉シート状基板８０１ｆとが準備される。

Ｓ２では、枚葉シート状基板８０１ｆの液状シール剤８０１ｆ４が塗設された上に可撓性封止部材１１を積重する。このとき、使用する可撓性封止部材１１の大きさは枚葉シート状基板８０１ｆの大きさと同じであることが好ましい。可撓性封止部材１１を積重した状態で、封止部材貼合装置８０８ｃの下型８０８ｃ５の上面８０８ｃ５１の指定の位置に枚葉シート状基板８０１ｆを載置する。尚、下型８０８ｃ５に吸引機構が備えてあれば指定の位置に載置した後、吸引固定することが好ましい。

Ｓ３では、上型８０８ｃ３が駆動機構８０８ｃ８（図４を参照）により下げられ（図中の矢印方向）、第１圧着部材８０８ｃ１で液状シール剤の拡散禁止領域である発光領域周囲を圧着保持した状態とする。

Ｓ４では、更に上型８０８ｃ３が駆動機構８０８ｃ８（図４を参照）により下げられ（図中の矢印方向）、第２圧着部材８０８ｃ２で液状シール剤が塗設されている発光領域を面圧１×１０^-2ＭＰａ〜１０ＭＰａの範囲で圧着する。上型８０８ｃ３が更に下げられることで、第１圧着部材８０８ｃ１による液状シール剤の拡散禁止領域である発光領域周囲を圧着保持が完全となり、液状シール剤が塗設されている発光領域を圧着することで広がる（拡散する）液状シール剤の範囲が規制され、第１電極、第２電極及び発光領域周囲への不要の付着が防止することが可能となる。第２圧着部材８０８ｃ２で圧着することで撓性封止部材は一次貼合した状態となる。この後、硬化処理することで撓性封止部材の貼合が完了する。又、Ｓ４は１０Ｐａ〜１×１０^-4Ｐａの減圧条件で行うことが好ましい。

尚、硬化処理は別工程で行ってもよいし、封止部材貼合装置８０８ｃの第２圧着部材８０８ｃ２に硬化処理機能を持たせる方法で合ってもよい。例えば液状シール剤が熱硬化型の場合は、第２圧着部材８０８ｃ２に加熱する機構を備え圧着した状態で加熱する方法であってもよい。又、紫外線硬化型の場合は、第２圧着部材８０８ｃ２を紫外線透過可能材料にし、紫外線を照射する方法であってもよい。

図５に示される封止部材貼合装置８０８′ｃを使用し、図３の（ｃ）に示される様に液状シール剤８０１ｆ４が塗設された第２電極が形成された枚葉シート状基板８０１ｆの場合も液状シール剤の拡散禁止領域が発光領域となり、圧着する箇所が発光領域周囲になるだけで本図と同じフローで撓性封止部材の貼合は可能となる。

図１、図２に示す製造装置を使用し有機ＥＬ素子を製造する際、第２電極までが形成された基板の発光領域上に可撓性封止部材を貼合するのに図４〜図７に示す可撓性封止部材貼合装置を使用し貼合することで次の効果が得られる。
１）圧着時に拡散禁止領域内への液状シール剤の広がり（拡散）を防止することで、有機ＥＬ素子の品質安定化が可能となった。
２）拡散禁止領域である外部電極へのシール剤拡散が防止され、電極接地不良等の問題が回避可能となった。
３）拡散禁止領域である発光領域へのシール剤拡散が防止され、発光領域を形成する有機層等とシール剤とのコンタミを防止することが出来、発光不良等の問題が回避可能となった。
４）シール剤の塗れ広がり防止を目的とした防護壁等の設置が必要なくなり、有機ＥＬ素子の構成が簡素になるためコストダウンが可能となった。

以下、本発明に係る有機ＥＬ素子を構成しているガスバリア層、第１電極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、第２電極、封止層等に付き説明する。

本発明に係わる基板としては、枚葉基板、帯状可撓性基板が挙げられる。枚葉基板としては、透明ガラス板、シート状透明樹脂フィルムが挙げられる。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又はそれらの誘導体、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、アクリル或いはポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）或いはアペル（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が挙げられる。帯状可撓性基板としては、透明樹脂フィルムが挙げられ、枚葉基板と同じ樹脂フィルムが使用可能である。

基板として透明樹脂フィルムを使用する場合、樹脂フィルムの表面にはガスバリア膜が必要に応じて形成されることが好ましい。ガスバリア膜としては無機物、有機物の被膜又はその両者のハイブリッド被膜が挙げられる。ガスバリア膜の特性としては、水蒸気透過度が０．０１ｇ／ｍ²・ｄａｙ・ａｔｍ以下であることが好ましい。更には、酸素透過度１０^-3ｍｌ／ｍ²／ｄａｙ以下、水蒸気透過度１０^-5ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。

バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることが出来る。更に該膜の脆弱性を改良するためにこれら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。バリア膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることが出来るが、特開２００４−６８１４３号に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。

第１電極としては、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。この様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。又、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ₂Ｏ₃・ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。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、或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。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、又陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。更に膜厚は材料にもよるが、通常１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。

第１電極と発光層又は正孔輸送層の間、正孔注入層（陽極バッファー層）を存在させてもよい。正孔注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「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）」の第２編第２章「電極材料」（１２３−１６６頁）に詳細に記載されている。陽極バッファー層（正孔注入層）に使用する材料の一例としては、特開２０００−１６０３２８号公報に記載されている材料が挙げられる。

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。正孔輸送層は単層又は複数層設けることが出来る。正孔輸送材料としては、正孔の注入又は輸送、電子の障壁性の何れかを有するものであり、有機物、無機物の何れであってもよい。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、又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。

正孔輸送材料としては上記のものを使用することが出来るが、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。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、更には米国特許第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。

更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、又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出来る。又、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出来る。

又、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇｅｔ．ａｌ．著文献（ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ８０（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出来る。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることから、これらの材料を用いることが好ましい。

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種又は２種以上からなる一層構造であってもよい。又、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出来る。その例としては、特開平４−２９７０７６号、特開２０００−１９６１４０号、特開２００１−１０２１７５号、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。この様なｐ性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の有機ＥＬ素子を作製することが出来るため好ましい。

本発明において、発光層とは青色発光層、緑色発光層、赤色発光層を指す。発光層を積層する場合の積層順としては、特に制限はなく、又各発光層間に非発光性の中間層を有していてもよい。本発明においては、少なくとも一つの青発光層が、全発光層中最も陽極に近い位置に設けられていることが好ましい。又、発光層を４層以上設ける場合には、陽極に近い順から、例えば青色発光層／緑色発光層／赤色発光層／青色発光層、青色発光層／緑色発光層／赤色発光層／青色発光層／緑色発光層、青色発光層／緑色発光層／赤色発光層／青色発光層／緑色発光層／赤色発光層のように青色発光層、緑色発光層、赤色発光層を順に積層することが、輝度安定性を高める上で好ましい。発光層を多層にすることで白色素子の作製が可能である。

発光層の膜厚の総和は特に制限はないが、膜の均質性、発光に必要な電圧等を考慮し、通常２ｎｍ〜５μｍ、好ましくは２〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。更に１０〜２０ｎｍの範囲にあるのが好ましい。膜厚を２０ｎｍ以下にすると電圧面のみならず、駆動電流に対する発光色の安定性が向上する効果があり好ましい。個々の発光層の膜厚は、好ましくは２〜１００ｎｍの範囲で選ばれ、２〜２０ｎｍの範囲にあるのが更に好ましい。青、緑、赤の各発光層の膜厚の関係については、特に制限はないが、３発光層中、青発光層（複数層ある場合はその総和）が最も厚いことが好ましい。

発光層は発光極大波長が各々４３０〜４８０ｎｍ、５１０〜５５０ｎｍ、６００〜６４０ｎｍの範囲にある発光スペクトルの異なる少なくとも３層以上の層を含む。３層以上であれば、特に制限はない。４層より多い場合には、同一の発光スペクトルを有する層が複数層あってもよい。発光極大波長が４３０〜４８０ｎｍにある層を青発光層、５１０〜５５０ｎｍにある層を緑発光層、６００〜６４０ｎｍの範囲にある層を赤発光層と言う。又、前記の極大波長を維持する範囲において、各発光層には複数の発光性化合物を混合してもよい。例えば、青発光層に、極大波長４３０〜４８０ｎｍの青発光性化合物と、同５１０〜５５０ｎｍの緑発光性化合物を混合して用いてもよい。

発光層の材料として使用する有機発光材料は、（ａ）電荷の注入機能、すなわち、電界印加時に陽極或いは正孔注入層から正孔を注入することが出来、陰極或いは電子注入層から電子を注入することが出来る機能、（ｂ）輸送機能、すなわち、注入された正孔及び電子を電界の力で移動させる機能、及び（ｃ）発光機能、すなわち、電子と正孔の再結合の場を提供し、これらを発光に繋げる機能、の３つの機能を併せもつものであれば特に限定はない。例えば、ベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系、ベンゾオキサゾール系等の蛍光増白剤や、スチリルベンゼン系化合物を用いることが出来る。上記の蛍光増白剤の具体例としては、ベンゾオキサゾール系では、２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）−１，３，４−チアジアゾール、４，４’−ビス（５，７−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）スチルベン、４，４’−ビス［５，７−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾオリル］スチルベン、２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、２，５−ビス［５−α，α−ジメチルベンジル−２−ベンゾオキサゾリル］チオフェン、２，５−ビス［５，７−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル］−３，４−ジフェニルチオフェン、２，５−ビス（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、４，４’−ビス（２−ベンゾオキサゾリル）ビフェニル、５−メチル−２−［２−［４−（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）フェニル］ビニル］ベンゾオキサゾール、２−［２−（４−クロロフェニル）ビニル］ナフト［１，２−ｄ］オキサゾール等が挙げられる。ベンゾチアゾール系では、２，２’−（ｐ−フェニレンジビニレン）−ビスベンゾチアゾール等が挙げられ、ベンゾイミダゾール系では、２−［２−［４−（２−ベンゾイミダゾリル）フェニル］ビニル］ベンゾイミダゾール、２−［２−（４−カルボキシフェニル）ビニル］ベンゾイミダゾール等が挙げられる。更に、他の有用な化合物は、ケミストリー・オブ・シンセティック・ダイズ（１９７１），第６２８〜６３７頁及び第６４０頁に列挙されている。

又、上記のスチリルベンゼン系化合物の具体例としては、１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（３−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（４−メチルスチリル）ベンゼン、ジスチリルベンゼン、１，４−ビス（２−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（３−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（２−メチルスチリル）−２−メチルベンゼン、１，４−ビス（２−メチルスチリル）−２−エチルベンゼン等が挙げられる。

更に、上述した蛍光増白剤及びスチリルベンゼン系化合物以外にも、例えば、１２−フタロペリノン、１，４−ジフェニル−１，３−ブタジエン、１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン、ナフタルイミド誘導体、ペリレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アルダジン誘導体、ピラジリン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ピロロピロール誘導体、スチリルアミン誘導体、クマリン系化合物、国際公開公報ＷＯ９０／１３１４８やＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ５８，１８，Ｐ１９８２（１９９１）に記載されているような高分子化合物、芳香族ジメチリディン系化合物が挙げられる。芳香族ジメチリディン系化合物の具体例としては、１，４−フェニレンジメチリディン、４，４’−フェニレンジメチリディン、２，５−キシリレンジメチリディン、２，６−ナフチレンジメチリディン、１，４−ビフェニレンジメチリディン、１，４−ｐ−テレフェニレンジメチリディン、４，４’−ビス（２，２−ジ−ｔ−ブチルフェニルビニル）ビフェニル、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル等、及びこれらの誘導体が挙げられる。又、上記一般式（Ｉ）で表される化合物の具体例としては、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（ｐ−フェニルフェノラート）アルミニウム（III）、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（１−ナフトラート）アルミニウム（III）等が挙げられる。

その他、上述した有機発光材料をホストとし、当該ホストに青色から緑色までの強い蛍光色素、例えばクマリン系或いは前記ホストと同様の蛍光色素をドープした化合物も、有機発光材料として好適である。有機発光材料として前記の化合物を用いた場合には、青色から緑色の発光（発光色はドーパントの種類によって異なる）を高効率で得ることが出来る。前記化合物の材料であるホストの具体例としては、ジスチリルアリーレン骨格の有機発光材料（特に好ましくは、例えば、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル）が挙げられ、前記化合物の材料であるドーパントの具体例としては、ジフェニルアミノビニルアリレーン（特に好ましくは、例えば、Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノビフェニルベンゼンや４，４’−ビス［２−［４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｐ−トリル）フェニル］ビニル］ビフェニル）が挙げられる。
発光層には、発光層の発光効率を高くするために公知のホスト化合物と公知のリン光性化合物（リン光発光性化合物とも言う）を含有することが好ましい。

ホスト化合物とは、発光層に含有される化合物の内で、その層中での質量比が２０％以上であり、且つ室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．１未満の化合物と定義される。好ましくはリン光量子収率が０．０１未満である。ホスト化合物を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出来る。又、リン光性化合物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出来る。リン光性化合物の種類、ドープ量を調整することで白色発光が可能であり、照明、バックライトへの応用も出来る。

これらのホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ発光の長波長化を防ぎ、尚且つ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。公知のホスト化合物としては、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号公報等に記載の化合物が挙げられる。

複数の発光層を有する場合、これら各層のホスト化合物の５０質量％以上が同一の化合物であることが、有機層全体に渡って均質な膜性状を得やすいことから好ましく、更にはホスト化合物のリン光発光エネルギーが２．９ｅＶ以上であることが、ドーパントからのエネルギー移動を効率的に抑制し、高輝度を得る上で有利となることからより好ましい。リン光発光エネルギーとは、ホスト化合物を基板上に１００ｎｍの蒸着膜のフォトルミネッセンスを測定し、そのリン光発光の０−０バンドのピークエネルギーを言う。

ホスト化合物は、有機ＥＬ素子の経時での劣化（輝度低下、膜性状の劣化）、光源としての市場ニーズ等を考慮し、リン光発光エネルギーが２．９ｅＶ以上且つＴｇが９０℃以上のものであることが好ましい。すなわち、輝度と耐久性の両方を満足するためには、リン光発光エネルギーが２．９ｅＶ以上且つＴｇが９０℃以上のものであることが好ましい。Ｔｇは、更に好ましくは１００℃以上である。

リン光性化合物（リン光発光性化合物）とは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、室温（２５℃）にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、２５℃において０．０１以上の化合物である。先に説明したホスト化合物と合わせ使用することで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることが出来る。

本発明に係るリン光性化合物は、リン光量子収率は好ましくは０．１以上である。上記リン光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光IIの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定出来る。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定出来るが、本発明に用いられるリン光性化合物は、任意の溶媒の何れかにおいて上記リン光量子収率が達成されればよい。

リン光性化合物の発光は原理としては２種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光性化合物に移動させることでリン光性化合物からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光性化合物がキャリアトラップとなり、リン光性化合物上出来ャリアの再結合が起こりリン光性化合物からの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、何れの場合においても、リン光性化合物の励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。

リン光性化合物は、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることが出来る。リン光性化合物としては、好ましくは元素の周期表で８族−１０族の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、又は白金化合物（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。

本発明においては、リン光性化合物のリン光発光極大波長としては特に制限されるものではなく、原理的には中心金属、配位子、配位子の置換基等を選択することで得られる発光波長を変化させることが出来る。

本発明の有機ＥＬ素子や本発明に係る化合物の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」（日本色彩学会編、東京大学出版会、１９８５）の１０８頁の図４．１６において、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）で測定した結果をＣＩＥ色度座標に当て嵌めたときの色で決定される。

本発明で言うところの白色素子とは、２℃視野角正面輝度を上記方法により測定した際に、１０００ｃｄ／ｍ²でのＣＩＥ１９３１表色系における色度がＸ＝０．３３±０．０７、Ｙ＝０．３３±０．０７の領域内にあることを言う。

電子注入層とは、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輸送層に含まれる。電子注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「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）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されている。電子注入層（陰極バッファー層）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。上記バッファー層（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。

他に発光層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出来、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。更に、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出来る。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、又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出来る。

又、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又は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出来る。その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、又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出来る。又、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出来るし、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出来る。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種又は２種以上からなる一層構造であってもよい。

又、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出来る。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開平１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、特開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。この様なｎ性の高い電子輸送層を用いることがより低消費電力の素子を作製することが出来るため好ましい。

第２電極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、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用いられる。この様な電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰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ることにより、作製することが出来る。又、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の範囲で選ばれる。尚、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の第１電極（陽極）又は第２電極（陰極）の何れか一方が、透明又は半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。

又、第２電極に上記金属を１〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、第１電極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明又は半透明の第２電極（陰極）を作製することが出来、これを応用することで第１電極（陽極）と第２電極（陰極）の両方が透
過性を有する素子を作製することが出来る。

本発明に係わる有機ＥＬ素子の発光の室温における外部取り出し効率は１％以上であることが好ましく、より好ましくは５％以上である。ここに、外部取り出し量子効率（％）＝有機ＥＬ素子外部に発光した光子数／有機ＥＬ素子に流した電子数×１００である。

又、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、有機ＥＬ素子からの発光色を蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。色変換フィルターを用いる場合においては、有機ＥＬ素子の発光のλｍａｘは４８０ｎｍ以下が好ましい。

本発明に係わる有機ＥＬ素子は、発光層で発生した光を効率よく取り出すために以下に示す方法を併用することが好ましい。有機ＥＬ素子は、空気よりも屈折率の高い（屈折率が１．７〜２．１程度）層の内部で発光し、発光層で発生した光の内１５％から２０％程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面（透明基板と空気との界面）に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことが出来ないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として、光が素子側面方向に逃げるためである。

この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法（米国特許第４，７７４，４３５）。基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（特開昭６３−３１４７９５号公報）。素子の側面等に反射面を形成する方法（特開平１−２２０３９４号公報）。基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（特開昭６２−１７２６９１号公報）。基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法（特開２００１−２０２８２７号公報）。基板、透明電極層や発光層の何れかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法（特開平１１−２８３７５１号公報）等がある。

透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど、外部への取り出し効率が高くなる。低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に１．５〜１．７程度であるので、低屈折率層は、屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましい。又、更に１．３５以下であることが好ましい。低屈折率媒質の厚みは、媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは、低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。全反射を起こす界面もしくは何れかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は、回折格子が１次の回折や、２次の回折といった所謂ブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることが出来る性質を利用して、発光層から発生した光の内、層間での全反射等により外に出ることが出来ない光を、何れかの層間もしくは、媒質中（透明基板内や透明電極内）に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは、発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な１次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。

回折格子を導入する位置としては前述の通り、何れかの層間もしくは、媒質中（透明基板内や透明電極内）でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。このとき、回折格子の周期は、媒質中の光の波長の約１／２〜３倍程度が好ましい。回折格子の配列は、正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、２次元的に配列が繰り返されることが好ましい。

更に、本発明に係わる有機ＥＬ素子は、発光層で発生した光を効率よく取り出すために、基板の光取り出し側に、例えばマイクロレンズアレイ上の構造を設けるように加工したり、或いは、所謂集光シートと組合せることにより、特定方向、例えば素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることが出来る。マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が３０μｍでその頂角が９０度となるような四角錐を２次元に配列する。一辺は１０μｍ〜１００μｍが好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大き過ぎると厚みが厚くなり好ましくない。

集光シートとしては、例えば液晶表示装置のＬＥＤバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。この様なシートとして例えば、住友スリーエム社製輝度上昇フィルム（ＢＥＦ）等を用いることが出来る。プリズムシートの形状としては、例えば基板に頂角９０度、ピッチ５０μｍの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。又、発光素子からの光放射角を制御するために光拡散板・フィルムを、集光シートと併用してもよい。例えば、（株）きもと製拡散フィルム（ライトアップ）等を用いることが出来る。

以下、実施例を挙げて本発明の具体的な効果を示すが、本発明の態様はこれに限定されるものではない。

実施例１
一つのドットの大きさが２ｍｍ×２ｍｍで、７ドット×１０ドットの合計７０ドット（発光領域）で構成される有機ＥＬ素子を、図２に示す製造装置で、第１電極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、第２電極、封止層を基板上にこの順で形成した有機ＥＬ素子を作製した。
（基板の準備）
基板として厚さ１．１ｍｍ、幅４０ｍｍ、長さ６０ｍｍのソーダ石灰ガラスを準備した。尚、ソーダ石灰ガラスの全面には、酸やアルカリから保護するためのシリカコートしたものを使用した。

（第１電極の形成）
準備したガラス基板を波長１８４．２ｎｍの低圧水銀ランプを使用し、照射強度１５ｍＷ／ｃｍ²で、距離１２ｍｍで照射し洗浄を行った。この後、図４に示す第１電極形成気相堆積装置を使用し、５×１０^-4Ｐａの真空下にてインジウムチンオキシド（ＩＴＯ）を使用し、準備したガラス基板の堆積膜形成領域（第１電極形成領域）に、幅２ｍｍ、長さ５０ｍｍ、間隔２ｍｍ、厚さ１５０ｎｍ、７列のパターン化した第１電極を形成した。

（正孔輸送層の形成）
第１電極が形成されたガラス基板を使用し、５×１０^-4Ｐａの真空下にて正孔輸送層形成気相堆積装置で正孔輸送層形成用材料として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）を使用し、ガラス基板上に形成された第１電極の一方の端部を除き第１電極の上に、蒸着（気相堆積）した。

（発光層の形成）
正孔輸送層が形成された各ガラス基板を使用し、正孔輸送層の上に第１電極のパターンに合わせ、発光層形成用材料としてＡｌｑ₃を使用し、５×１０^-4Ｐａの真空下にて発光層形成気相堆積装置で蒸着した。

（電子輸送層の形成）
発光層が形成されたガラス基板を使用し、発光層を含め正孔輸送層が形成された領域に、電子輸送層形成用材料としてＬｉＦを使用し、５×１０^-4Ｐａの真空下にて電子輸送層形成気相堆積装置でＬｉＦを蒸着した。

（第２電極の形成）
電子輸送層が形成されたガラス基板を使用し、電子輸送層の上に第１電極と直交する方向で、第２電極形成用材料としてＡｌを使用し、５×１０^-4Ｐａの真空下にて第２電極形成気相堆積装置で蒸着し、基板Ａとした。尚、形成した第２電極は、幅２ｍｍ、長さ３５ｍｍ、間隔２ｍｍ、厚さ１５０ｎｍ、１０列のパターンとした。

（封止膜の形成）
第２電極が形成されたガラス基板Ａを使用し、第２電極の端部を除き第２電極が形成された領域に、封止膜形成用材料として酸化珪素を使用し、５×１０^-4Ｐａの真空下にて封止膜形成気相堆積装置で酸化珪素を蒸着し基板Ｂとした。保護層の厚さは３００ｎｍとした。

（液状シール剤の塗設）
準備した基板Ａと、基板Ｂを用い、液状シール剤として紫外線硬化型のＴｈｒｅｅＢｏｎｄ３１２４Ｃ（株）スリーボンド製を使用し、塗設場所を表１に示す様に変えて塗設を行い、液状シール剤塗設済みガラス基板を作製し、Ｎｏ．１−１〜１−４とした。液状シール剤の粘度は２７０Ｐａ・ｓであった。

であった。

（可撓性封止部材の準備）
基材／バリア層の構成からなる可撓性封止部材を準備した。

基材：厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムを使用した。

バリア層：バリア材として酸化珪素を使用し、蒸着で厚さ５００ｎｍとした。

尚、ＪＩＳ−Ｚ−０２０８に準じて測定した水蒸気透過度は０．０１ｇ／ｍ²・２４ｈｒｓ・９０％ＲＨであった。又、ヤング率は６ＧＰａであった。
（可撓性封止部材の貼合）
準備した可撓性封止部材を準備した液状シール剤塗設済みガラス基板Ｎｏ．１−１〜１−４に図４、図５に示す可撓性封止部材貼合装置を用い、図７に示すフロー図に従って可撓性封止部材の貼合を行い有機ＥＬ素子とし、試料Ｎｏ．１０１〜１０４とした。
可撓性封止部材貼合装置の第１圧着部材のヤング率は１×１０^-2ＧＰａ、第２圧着部材のヤング率は７０ＧＰａとした。
又、貼合時、図４に示す可撓性封止部材貼合装置を用い、液状シール剤の拡散禁止領域を圧着保持するときの第１圧着部材の面圧は０．１ＭＰａ、液状シール剤の塗設領域を圧着するときの第２圧着部材の面圧は０．０５ＭＰａとした。図５に示す可撓性封止部材貼合装置を用い液状シール剤の拡散禁止領域を圧着保持するときの第１圧着部材の面圧は０．１ＭＰａ、液状シール剤の塗設領域を圧着するときの第２圧着部材の面圧は０．０５ＭＰａとした。貼合するときの環境は１×１０^-2Ｐａの減圧条件に設定された真空チャンバー内で行った。

（評価）
作製した各試料Ｎｏ．１０１〜１０４に付き、発光割合を以下に示す試験方法により実施した。以下に示す評価ランクに従って評価した結果を表２に示す。

発光割合の試験方法
定電圧電源を用いて、有機ＥＬ素子の１ドットに直流５Ｖを印加し、発光の有無を目視にて観察した。７０ドット（発光領域）全てにおいて測定を行い、発光したドットの数から発光割合を算出した。

発光割合の評価ランク
◎：９割以上が均一に発光している
○：８割以上が均一に発光している
△：７割以上が均一に発光している
×：７割未満しか均一に発光していない

本発明の有効性が確認された。

実施例２
実施例１と同じ材料を使用し、同じ構成の有機ＥＬ素子を作製した。

（第２電極までを形成したガラス基板の作製）
実施例１と同じ材料を使用し、同じ方法条件で第２電極までを形成したガラス基板を作製した。

（液状シール剤の塗設）
準備した第２電極までを形成したガラス基板に、紫外線硬化型の液状シール剤（ＴｈｒｅｅＢｏｎｄ３１２４Ｃ（株）スリーボンド製）を図３の（ｃ）に示す様に発光領域の周囲に塗設し液状シール剤塗設済みガラス基板を作製した。液状シール剤の粘度は、２７０Ｐａ・ｓであった。尚、液状シール剤は発光領域の周囲に厚さ３００μｍ、幅５００μｍになるように塗設した。

基材：厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムを使用した。

尚、ＪＩＳ−Ｚ−０２０８に準じて測定した水蒸気透過度は０．０１ｇ／ｍ²・２４ｈｒｓ・９０％ＲＨであった。又、ヤング率は６ＧＰａであった。

（可撓性封止部材の貼合）
準備した可撓性封止部材を準備した液状シール剤塗設済みガラス基板に図４に示す可撓性封止部材貼合装置の、第１圧着部材のヤング率と、第２圧着部材のヤング率を表３に示すように変え、図７に示すフロー図に従って可撓性封止部材の貼合を行い有機ＥＬ素子とし、試料Ｎｏ．２０１〜２１０とした。又、貼合時、液状シール剤の拡散禁止領域を圧着保持するときの第１圧着部材の面圧は０．１ＭＰａ、液状シール剤の塗設領域を圧着するときの第２圧着部材の面圧は０．０５ＭＰａとした。貼合するときの環境は１×１０^-2Ｐａの減圧条件に設定された真空チャンバー内で行った。

（評価）
作製した各試料Ｎｏ．２０１〜２１０に付き、発光割合を実施例１と同じ試験方法により試験し、実施例１と同じ評価ランクに従って評価した結果を表３に示す。

本発明の有効性が確認された。

実施例３
実施例１と同じ材料を使用し、同じ構成の有機ＥＬ素子を作製した。

基材：厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムを使用した。

（可撓性封止部材の貼合）
準備した可撓性封止部材を準備した液状シール剤塗設済みガラス基板に図４に示す可撓性封止部材貼合装置を使用し、可撓性封止部材を貼合するときの液状シール剤の拡散禁止領域を圧着保持するときの第１圧着部材の面圧と、液状シール剤の塗設領域を圧着するときの第２圧着部材の面圧を表４に示すように変え、図７に示すフロー図に従って可撓性封止部材の貼合を行い有機ＥＬ素子とし、試料Ｎｏ．３０１〜３１０とした。
尚、第１圧着部材のヤング率を１×１０^-2ＧＰａ、第２圧着部材のヤング率を７０ＧＰａとした。貼合するときの環境は１×１０^-2Ｐａの減圧条件に設定された真空チャンバー内で行った。

（評価）
作製した各試料Ｎｏ．３０１〜３１０に付き、発光ムラを実施例１と同じ試験方法により試験し、実施例１と同じ評価ランクに従って評価した結果を表４に示す。

本発明の有効性が確認された。

実施例４
実施例１と同じ材料を使用し、同じ構成の有機ＥＬ素子を作製した。

（可撓性封止部材の準備）
基材／バリア層の構成からなり、表５に示す様にヤング率と厚みを変えた可撓性封止部材を準備し、Ｎｏ．４−１〜４−１０とした。又、ＪＩＳ−Ｚ−０２０８に準じて測定した水蒸気透過度は０．０１ｇ／ｍ²・２４ｈｒｓ・９０％ＲＨであった。

基材：厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムを使用した。

バリア層：バリア材として酸化珪素使用し蒸着で厚さ５００ｎｍで形成した。

（可撓性封止部材の貼合）
準備した可撓性封止部材Ｎｏ．４−１〜４−１０を準備した液状シール剤塗設済みガラス基板に図４に示す可撓性封止部材貼合装置を使用し、図７に示すフロー図に従って可撓性封止部材の貼合を行い有機ＥＬ素子とし、試料Ｎｏ．４０１〜４１０とした。尚、第１圧着部材のヤング率を１×１０^-2ＧＰａ、第２圧着部材のヤング率を７０ＧＰａとした。可撓性封止部材を貼合するときの液状シール剤の拡散禁止領域を圧着保持するときの第１圧着部材の面圧を、０．１ＭＰａ、液状シール剤の塗設領域を圧着するときの第２圧着部材の面圧を０．０５ＭＰａとした。貼合するときの環境は１×１０^-2Ｐａの減圧条件に設定された真空チャンバー内で行った。
（評価）
作製した各試料Ｎｏ．４０１〜４１０に付き、発光割合を実施例１と同じ試験方法により試験し、実施例１と同じ評価ランクに従って評価した結果を表５に示す。

本発明の有効性が確認された。

実施例５
実施例１と同じ材料を使用し、同じ構成の有機ＥＬ素子を作製した。

基材：１００μｍのＰＥＴフィルムを使用した。

バリア層：バリア材として酸化珪素を使用し蒸着で厚さ５００ｎｍとした。
尚、ＪＩＳ−Ｚ−０２０８に準じて測定した水蒸気透過度は０．０１ｇ／ｍ²・２４ｈｒｓ・９０％ＲＨであった。又、ヤング率は６ＧＰａであった。

（可撓性封止部材の貼合）
準備した可撓性封止部材を準備した液状シール剤塗設済みガラス基板に図４に示す可撓性封止部材貼合装置を使用し、表６に示す様に減圧条件下で、図７に示すフロー図に従って可撓性封止部材の貼合を行い有機ＥＬ素子とし、試料Ｎｏ．５０１〜５１０とした。尚、第１圧着部材のヤング率を１×１０^-2ＧＰａ、第２圧着部材のヤング率を７０ＧＰａとした。可撓性封止部材を貼合するときの液状シール剤の拡散禁止領域を圧着保持するときの第１圧着部材の面圧を、０．１ＭＰａ、液状シール剤の塗設領域を圧着するときの第２圧着部材の面圧を０．０５ＭＰａとした。
（評価）
作製した各試料Ｎｏ．５０１〜５１０に付き、発光割合を実施例１と同じ試験方法により試験し、実施例１と同じ評価ランクに従って評価した結果を表６に示す。

本発明の有効性が確認された。

基材に帯状フィルムを使用した場合の有機ＥＬ素子を作製する工程の一例を示す模式図である。枚葉シート状基板を使用した有機ＥＬ素子の製造方法の模式図である。図２に示される第２電極までが形成された基板に液状シール剤を塗設した状態を示す概略平面図である。図２に示す製造装置に使用されている封止部材貼合装置の概略図である。図２に示す製造装置に使用されている他の方式の封止部材貼合装置の概略図である。図４に示す封止部材貼合装置を使用し、図３に示される第２電極が形成された枚葉シート状基板の発光領域に塗設された液状シール剤上に可撓性封止部材を貼合する状態を示す概略部分断面図である。図４に示される封止部材貼合装置を使用して、図３に示される第２電極が形成された枚葉シート状基板の発光領域に塗設された液状シール剤上に可撓性封止部材を貼合するまでの概略フロー図である。有機ＥＬ素子の層構成の一例を示す概略断面図である。

符号の説明

１有機ＥＬ素子
１０１基材
１０２陽極
１０３正孔輸送層（正孔注入層）
１０４有機化合物層（発光層）
１０５電子注入層
１０６陰極
１０７接着剤層
１０８、１１可撓性封止部材
２、８製造装置
６、８０８可撓性封止部材貼合工程
６０１、８０８ａ液状シール剤塗設装置
６０２積重装置
６０２ａ、８０８ｂ１枚葉シート状可撓性封止部材
６０３、８０８ｃ、８０８′ｃ封止部材貼合装置
８０８ｃ１、８０８′ｃ１第１圧着部材
８０８ｃ２、８０８′ｃ２第２圧着部材
８０８ｃ３、８０８′ｃ３上型
８０８ｃ４、８０８′ｃ４ガイドポスト
８０８ｃ５、８０８′ｃ５下型
８０１ｆ枚葉シート状基板
８０１ｆ１第１電極
８０１ｆ２第２電極
８０１ｆ３発光領域
８０１ｆ４、８０１ｆ５液状シール剤

Claims

基板上に、少なくとも第１電極層と、発光層を含む有機化合物層と、第２電極を含む陰極層と、封止層とを順次形成する工程を有し、封止層の形成は可撓性封止部材を発光領域及び周辺に液状シール剤を介して貼合配置することで有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
前記液状シール剤を少なくとも前記可撓性封止部材、前記基板上に形成された前記発光領域又は、前記発光領域の周辺の何れかに塗設した後、
前記可撓性封止部材を前記基板上に形成された前記発光領域上に載置し、
前記液状シール剤の拡散禁止領域を前記可撓性封止部材の上から第１圧着部材で圧着保持し、
前記液状シール剤の配置位置を第２圧着部材で圧着することで前記可撓性封止部材を一次貼合した後、
前記液状シール剤を硬化処理し、前記可撓性封止部材を貼合す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の製造方法。
基板上に、少なくとも第１電極層と、発光層を含む有機化合物層と、第２電極を含む陰極層と、封止層とを順次形成する工程を有し、封止層の形成は可撓性封止部材を発光領域及び周辺に液状シール剤を介して貼合配置することで有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
前記液状シール剤を少なくとも前記可撓性封止部材又は前記基板上に形成された前記発光領域の何れかに塗設した後、
前記可撓性封止部材を前記基板上に形成された前記発光領域上に載置し、
前記発光領域周囲を前記可撓性封止部材の上から第１圧着部材で圧着保持し、
前記液状シール剤の配置位置を第２圧着部材で圧着することで前記可撓性封止部材を一次貼合した後、
前記液状シール剤を硬化処理し、前記可撓性封止部材を貼合す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の製造方法。
前記可撓性封止部材と接触する第１圧着部材のヤング率が１×１０ ^-3 ＧＰａ〜８０ＧＰａであることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
前記可撓性封止部材と接触する第２圧着部材の面のヤング率が１×１０ ^-3 ＧＰａ〜８０ＧＰａであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
前記第１圧着部材による液状シール剤の拡散禁止領域を圧着するときの面圧が１×１０ ^-2 ＭＰａ〜１０ＭＰａであることを特徴とする請求項１、３及び４の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
前記第１圧着部材による発光領域周囲を圧着するときの面圧が１×１０ ^-2 ＭＰａ〜１０ＭＰａであることを特徴とする請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
前記第２圧着部材による液状シール剤の配置位置を圧着するときの面圧が１×１０ ^-2 ＭＰａ〜１０ＭＰａであることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
前記拡散禁止領域が発光領域であることを特徴とする請求項１、３、４、５及び７の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
前記拡散禁止領域が外部電極取り出し領域であることを特徴とする請求項１、３、４、５及び７の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
前記可撓性封止部材のヤング率が１×１０ ^-3 ＧＰａ〜８０ＧＰａであり、厚みが１０μｍ〜５００μｍであることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
前記可撓性封止部材の貼合は、１０Ｐａ〜１×１０ ^-4 Ｐａの減圧条件で行われることを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。