(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の基体の上に陰極と有機発光層と透明電極を積層して有機発光素子部が形成され、透明な第二の基体上に前記有機発光層からのエレクトロルミネッセンスを受けて蛍光を発する色変換フィルターが形成され、前記第一の基体と前記第二の基体を前記有機発光素子部と前記色変換フィルターの両者が挟まれるように対向配置されてなり、前記第二の基体側から発光する有機ＥＬ素子において、
前記第一の基体と前記第二の基体との封止接着部が、第一の基体に接する、スペーサーを混合した接着層と、ギャップ材と、第二の基体に接する、スペーサーを混合した接着層との、三層を積層した構造からなることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【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ＥＬ素子に係わり、特にエレクトロルミネッセンス特性や蛍光変換特性の良好な多色型の有機ＥＬ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）は、電場発光に必要な駆動電圧が低く、  発光素材の選択により発光色の選定が可能であることから、  近年研究開発が活発化している（  例えば米国特許３，５３Ｏ，３２５  号）。その中で発光効率を向上させる目的で、  陽極／  正孔注入層／  発光層／  陰極からなる積層型の有機ＥＬ素子を用いて、  １０Ｖ  以下の駆動電圧により１０００Ｃｄ／ｍ２  以上の輝度を得たという報告（  特公昭５７−５１７８１号公報）  がなされて以来、  研究に拍車がかけられた。
【０００３】
図４は従来の有機ＥＬ素子を示す断面図である。  従来の有機ＥＬ素子は、支持体であるガラス基板１  の上に有機発光素子部５  を形成している。有機発光素子部５  は陽極である透明電極２  、  有機層３  、金属からなる陰極４  から構成される。
【０００４】
一万、  有機ＥＬ素子のディスプレーへの応用を考慮した場合、  多色表示化が必要である。  多色表示の方法として、  三原色のＥＬ素子を順次バターニングして平面上に配置したもの、  白色発光素子に三原色（  赤、  緑、  青）  のカラーフィルターを配置したものが考えられる。
【０００５】
しかしながら、  ＥＬ素子のパターニングは素子効率を低下させる上、  工程が非常に複雑となり量産は困難とされている。  またカラーフィルター方式は安定且つ十分な輝度の白色発光素子が必要であるが、現状ではこのような白色発光素子は得られていない。  そこで近年では有機ＥＬ素子の発光域の光を吸収し、  可視光域の蛍光を発光する蛍光素材をカラーフィルターに用いる色変換方式が提案されている（  特開平３−１５２８９７号公報、  特開平５−２５８８６０号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図５は色変換フィルターを用いた従来の多色型有機ＥＬ素子を示す断面図である。色変換方式の多色型有機ＥＬ素子は、  透明なガラス基板１  の上に色変換フィルター６，７，８  、次いで保護層９  を積層し、  さらにその上に有機発光素子部５  と封止ガラス１０を順次に形成し、封止処理を行って作製される。
【０００７】
色変換方式の問題点は、目的の波長の蛍光に変換するための蛍光フィルターが、  特定波長の光，  水分，  熱，  有機溶剤に非常に弱く、  これらにより容易に分解し機能を消失してしまうため、  多色有機ＥＬ素子の製造法に制約が課せられることである。色変換方式の多色型有機ＥＬ素子の従来の作製プロセスは、  例えば有機発光素子部５  の陽極である透明電極ＩＴＯ  の形成工程（  成膜、  フォト工程）  において、発生熱が色変換フィルターの変換特性（  変換効率、  色純度）  を劣化させる。  このために保護層９  の上に直接的に有機発光素子部５  を形成することができない。
【０００８】
この問題点を解決するために、  いわゆる反転方式が提案されている。  すなわち透明基板上に陰極を成膜し、  次いで有機層，陽極，保護層および色変換フィルターを順次に形成する方式である。  しかしながらこの方式では、色変換フィルターの作製時の湿式工程により有機発光層が劣化するという問題が起こる。有機発光層は周囲の環境、  特に水分などによって影響を受け易く、  水分により有機層の結晶化が促進されたり、水分が電極と有機発光層間に侵入して有機発光層と電極間に剥離を生じ、電圧を印加しても発光しないダークスボットと呼ばれる黒点が発生する。  また反転方式の場合、  素子のガラス基板上に陰極を作製するが、  陰極と陽極は直交する必要があるため陰極のパターニング工程（  フォト工程）  が必要となる。  Ａｌ−Ｌｉ  などの低仕事関数金属を陰極に用いる場合、  陰極材料が酸化し、  電子注入性能が悪くなり、  素子の発光効率が悪化する。
【０００９】
この発明は上述の点に鑑みてなされその目的は、有機発光素子部と色変換フィルターのうちの一つが、他の製造工程により影響を受けることを防止して、発光効率や蛍光変換効率の低下がなく、特性に優れる有機ＥＬ素子を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明によれば、第一の基体の上に陰極と有機発光層と透明電極を積層して有機発光素子部が形成され、透明な第二の基体上に前記有機発光層からのエレクトロルミネッセンスを受けて蛍光を発する色変換フィルターが形成され、前記第一の基体と前記第二の基体を前記有機発光素子部と前記色変換フィルターの両者が挟まれるように対向配置されて前記第二の基体側から発光する有機ＥＬ素子において、
前記第一の基体と前記第二の基体との封止接着部が、第一の基体に接する、スペーサーを混合した接着層と、ギャップ材と、第二の基体に接する、スペーサーを混合した接着層との、三層を積層した構造からなることとする。
【００１１】
また、上述の発明において、第一と第二の基体が平面ガラスであること、有機発光素子部と色変換フィルターの間に０〜２０μｍの間隙が存在すること、または陰極がＡｌであり、陰極と有機発光層の間にＬｉＦまたはＡｌ２Ｏ３等のバッファー層が設けられることが有効である。
【００１３】
第一と第二の基体が平面ガラスであると、基体上に有機発光素子部または色変換フィルターの形成が容易になる。
第一の基体と第二の基体がギャップ材を介して封止されると、有機発光素子部と色変換フィルター間の距離が最適値に調整される。
【００１４】
有機発光素子部と色変換フィルターの間に  ０〜２０μｍ  の間隙が存在すると、視野角特性の高い素子が得られる。
陰極がＡｌであり、陰極と有機発光層の間にＬｉＦ  またはＡｌ２０３  等のバッファ層を設けると、有機層への電子注入性が改善される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の実施例に係る有機ＥＬ素子を示す断面図である。
図２は、図１のＰ部を示す拡大断面図である。
【００１６】
ガラス透明基板１  を抵抗加熱蒸着蒸着装置内に設置し、１×１０−４Ｐａの減圧下で膜厚約１００ｎｍ  のＡｌ  ４を陰極として成膜した。  この陰極をフォトリソグラフ法によって２ｍｍ  ライン、  ０．５ｍｍ  ピッチのパターニングを行った後、  再度抵抗加熱蒸着装置内に設置し、ＬｉＦ  からなるバッファ層１１を１０ｎｍ厚さに形成し、  次いで有機層３  を形成した。  有機層３  は電子注入層１２／  発光層１３／  正孔輸送層１４／  正孔注入層１５の４  層構造とし、これらを順次成膜した。  正孔注入層１２は銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を１００ｎｍ  、  正孔輸送層１３は  ４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］  ビフェニル  （α−ＮＰＤ）  を２０ｎｍ積層した。  発光層１４は  ４，４’−ビス（  ２，２  ジフェニルビニル）  ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）  を３０ｎｍ積層した。  電子注入層１５はアルミキレート（Ａｌｑ）  を２０ｎｍ積層した。  これらの成膜を終了した後、  Ａｌラインと垂直に２ｍｍ  ライン、  ０．５ｍｍ  ピツチのストライプパターンが得られるマスクを用いて、  電子線蒸着法によって透明電極（ＩＴＯ）２の成膜を実施した。
【００１７】
一方、  封止ガラス１０の上に、  色変換フィルター（６、７、８）  および保護層９  を形成した。  色変換フィルターは封止ガラス１０の上に青色変換素材（  冨士ハントエレクトロニクステクノロジー製：  カラーモザイクＣＢ−７００１）をスピンコート法にて塗布後、  フオトリソグラフ法によりパターニングを実施し、  青色変換フィルターの２ｍｍ  ライン，  ５．５  ｍｍギャップのラインパターンを得た。
【００１８】
次いでポリ塩化ビニル樹脂に分散したクマリン６（Ａｌｄｒｉｃｈ  製）  をスクリーン印刷法を用いて基板上に印刷し、１５０°Ｃ  でベークして緑色変換フィルター７  の２ｍｍ  ライン、  ５．５ｍｍ  ギャップ、  膜厚１２μｍ  のラインパターンを得た。
【００１９】
さらにポリ塩化ビニル樹脂に分散したローダミン６Ｇ（Ａｌｄｒｉｃｈ製）  をスクリーン印刷を用いて基板上へ印刷し、  １００  ℃でベークして赤色変換フィルター８  の２ｍｍ  ライン、  ５．５ｍｍ  ギャップ、  膜厚３０μｍ  のラインパターンを得た。
【００２０】
さらにこれらの色変換フィルター面へメタクリレート系オリゴマーの光硬化型接着剤（  スリーボンド製：３１１２）を塗布し、３０００ｍＪ（３６５  ｎｍ）  の光量で露光し、  さらに８０°Ｃ  でベークを行ない保護膜９  を得た。
【００２１】
上記の製法によって作製した有機発光素子部が積層されたガラス基板１  と、色変換フィルターおよび保護層の形成された封止ガラス１０を封止接着する。
図３は、図１のＱ部を示す拡大断面図である。
【００２２】
室温硬化型接着剤である二液混合型エポキシ系接着剤からなる接着層１６、  スペーサー１７を混合して使用した。  これはガラス基板１  および封止ガラス１０と両者の間隔を調整するギャップ材１８の接触を防止する。  なおガラス基板と封止ガラス間のギャップは素子性能の重要な特性である視野角特性に影響するため２０μｍ  以下が好ましく、ギャップ材１８の厚さによって調節される。
【００２３】
ガラス基板および封止ガラスの位置決めを行い、  ガラス基板および封止ガラスのシール部に接着剤を塗布し、  ギャップ材１８を挟持するように両者を接着させた。  なおガラス基板１  と封止ガラス１０を封止接着する場合の環境条件は、  グローブボックス内の水分濃度と酸素濃度をそれぞれ  ５ｐｐｍ  以下にコントロールする。このようにしてダークスポットの発生および成長が抑制される。  またフロリナート（  住友スリーエム製）  などの不活性液体を充填する方法も同様な効果をもたらす。
【００２４】
本発明の有機ＥＬ素子の評価を行ない、  色変換フィルターの変換効率、  有機発光層のエレクトロルミネッセンスのいずれも良好であることを確認した。
【００２５】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、
第一の基体の上に陰極と有機発光層と透明電極を積層して有機発光素子部が形成され、透明な第二の基体上に前記有機発光層からのエレクトロルミネッセンスを受けて蛍光を発する色変換フィルターが形成され、前記第一の基体と前記第二の基体を前記有機発光素子部と前記色変換フィルターの両者が挟まれるように対向配置されて前記第二の基体側から発光する有機ＥＬ素子において、
前記第一の基体と前記第二の基体との封止接着部が、第一の基体に接する、スペーサーを混合した接着層と、ギャップ材と、第二の基体に接する、スペーサーを混合した接着層との、三層を積層した構造からなることととしたので、有機発光素子部と色変換フィルター間の距離を、最適値に調節することが可能になり、有機発光素子部の発光特性や色変換フィルターの蛍光変換特性の良好な有機ＥＬ素子が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例に係る有機ＥＬ素子を示す断面図
【図２】図１のＰ部を示す拡大断面図
【図３】図１のＱ部を示す拡大断面図
【図４】従来の有機ＥＬ素子を示す断面図
【図５】色変換フィルターを用いた従来の多色型有機ＥＬ素子を示す断面図
【符号の説明】
１      ガラス基板
２      透明電極
３      有機層
４      陰極
５      有機発光素子部
６      青色変換フィルター
７      緑色変換フィルター
８      赤色変換フィルター
９      保護層
１０    封止ガラス
１１    バツフアー層
１２    電子注入層
１３    有機発光層
１４    正孔輸送層
１５    正孔注入層
１６    接着層
１７    スペーサー
１８    ギヤツプ材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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