(57)【要約】【課題】  機械的強度が高く、製品寿命が長く、且つ生産性の良好な有機ＥＬ素子を提供する。【解決手段】  本発明に係る有機ＥＬ素子１００は、素子基板１１０と、素子基板１１０上に設けられた発光有機層１３０と、発光有機層１３０を覆うように設けられ、発光有機層１３０側の面に物理的加工により発光有機層１３０を収容する凹部が形成された封止基板１５０と、を有し、発光有機層１３０は、素子基板１１０と封止基板１５０とにより封止されており、封止基板１５０は、物理的加工された凹部表面を被覆する被覆層１６０を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子基板と、該素子基板上に設けられた発光有機層と、該発光有機層を覆うように設けられ、該発光有機層側の面に物理的加工により該発光有機層を収容する凹部が形成された封止基板と、を有し、
上記発光有機層は、上記素子基板と上記封止基板とにより封止されており、
上記封止基板は、上記物理的加工された凹部表面を被覆する被覆層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
上記被覆層は、その融点が上記封止基板の融点よりも低い有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
請求項１に記載された有機エレクトロルミネッセンス素子において、
上記被覆層は、その融点が上記封止基板の歪点よりも低い有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
請求項１に記載された有機エレクトロルミネッセンス素子において、
上記被覆層は、樹脂材料により形成されている有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
請求項１に記載された有機エレクトロルミネッセンス素子において、
上記被覆層は光吸収材料を含有し、
上記発光有機層からの光を上記素子基板側から出射させるボトムエミッション方式である有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
請求項５に記載された有機エレクトロルミネッセンス素子において、
上記被覆層は、その光吸収率が１０％以上である有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
請求項１に記載された有機エレクトロルミネッセンス素子において、
上記被覆層は、上記発光有機層からの光を上記素子基板側に反射する光反射面を有しており、
上記発光有機層からの光を上記素子基板側から出射させるボトムエミッション方式である有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
請求項７に記載された有機エレクトロルミネッセンス素子において、
上記被覆層は、上記発光有機層からの光を上記素子基板側に散乱反射する光散乱反射面を有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
請求項１に記載された有機エレクトロルミネッセンス素子において、
上記被覆層は、上記発光有機層からの光を拡散透過する光拡散透過層により構成されており、
上記発光有機層からの光を上記第２電極側から出射させるトップエミッション方式である有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
請求項１に記載された有機エレクトロルミネッセンス素子において、
上記被覆層の光透過率が５０％以上であり、
上記発光有機層からの光を上記第２電極側から出射させるトップエミッション方式である有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１１】
請求項１に記載された有機エレクトロルミネッセンス素子において、
上記被覆層は、金属を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１２】
請求項１に記載された有機エレクトロルミネッセンス素子において、
上記発光有機層と上記封止基板との間に空間が形成されており、その空間に不活性ガスが充填されている有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１３】
素子基板と、該素子基板上に設けられた発光有機層と、該発光有機層を覆うように設けられ、該発光有機層側の面に物理的加工により該発光有機層を収容する凹部が形成された封止基板と、を有し、
上記発光有機層は、上記素子基板と上記封止基板とにより封止されており、
上記封止基板は、上記物理的加工された凹部表面を被覆する被覆層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【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素子及び、それを用いたエレクトロルミネッセンス表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報処理機器の多様化に伴って、従来から一般に使用されている陰極線管（ＣＲＴ）よりも消費電力が少なく、薄型化が可能である平面素子に対する需要が高まってきている。そのような平面素子として、例えば、液晶素子やエレクトロルミネッセンス素子（以下、「ＥＬ素子」と略すことがある。）等を挙げることができる。それらのうち、ＥＬ素子は、全固体型、高速応答性、自発光性という特徴を有し、液晶素子のように視野角が限定されず、また、バックライトを必要とせず、さらに、より薄型化することができるため、特に研究開発が盛んに行われている。
【０００３】
しかしながら、ＥＬ素子は水分や酸素による影響を受けやすく、ＥＬ素子内に水分や酸素が浸入すると表示品質が著しく低下するという問題がある。
【０００４】
そこで、ＥＬ素子の耐久性を向上させる技術として、発光有機層を収納するための凹部（以下、「発光有機層収納部」と略すことがある。）が形成された封止基板と、素子基板と、により、水分や酸素に対して不安定な発光有機層を気密封止することにより、高い耐久性を得る加工技術が提唱されている（例えば、特許文献１等）。
【０００５】
図２は、そのような加工技術を施した有機ＥＬ素子２００の概略断面図である。
【０００６】
この有機ＥＬ素子２００は、素子基板２１０と、素子基板２１０上に設けられた第１電極２２０と、第１電極２２０の上に設けられた発光有機層２３０と、発光有機層の上に設けられた第２電極２４０と、素子基板２１０上に発光有機層２３０を囲うように設けられた封止基板２５０と、を有する。また、素子基板２１０と封止基板２５０との間に形成された空間には窒素等の不活性ガスが充填されている。
【０００７】
有機ＥＬ素子２００では、発光有機層２３０は素子基板２１０と封止基板２５０とによって封止されており、その中に不活性ガスが充填されている。従って、この有機ＥＬ素子２００では、水分や酸素による影響を受けやすい発光有機層２３０を効果的に水分や酸素から遮断することができる。よって、耐久性の良好な有機ＥＬ素子２００を実現することができる。
【特許文献１】特開２００１−３５６５９号公報
【特許文献２】特開２００３−２６２８５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
封止基板２５０に発光有機層２３０を収納するための凹部は、一般的にサンドブラスト法等の物理的加工によって形成される（例えば、特許文献２）。
【０００９】
しかしながら、サンドブラスト法等の物理的加工により封止基板２５０に有機層収納部を形成した場合、研磨切削行程において封止基板２５０に微小なマイクロクラックが生じる。
【００１０】
封止基板２５０にマイクロクラックが発生した場合、封止基板２５０の強度、さらには有機ＥＬ素子２００の強度が低下し、所望の機械的耐久性が得られないという問題がある。また、マイクロクラックが生じた部分から水分や酸素が有機ＥＬ素子２００内に進入することにより内部の発光有機層２３０が劣化し、製品寿命が短くなるという問題がある。
【００１１】
本発明は、係る点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、機械的強度が高く、製品寿命が長い有機ＥＬ素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る有機ＥＬ素子は、素子基板と、該素子基板上に設けられた発光有機層と、該発光有機層を覆うように設けられ、該発光有機層側の面に物理的加工により該発光有機層を収容する凹部が形成された封止基板と、を有し、
上記発光有機層は、上記素子基板と上記封止基板とにより封止されており、
上記封止基板は、上記物理的加工された凹部表面を被覆する被覆層を有するものである。
【００１３】
本発明に係る有機ＥＬ素子では、封止基板は、サンドブラスト法等の物理的加工により形成された凹部表面を被覆する被覆層を有する。そのため、物理的加工により封止基板の凹部表面に生じたマイクロクラックが被覆層により埋められている。従って、封止基板は、酸素や水分等の透過率が低く、且つ高い機械的強度を有する。よって、本発明に係る有機ＥＬ素子では、素子内に酸素や水分等が進入することによる発光有機層の劣化を効果的に抑制することができる。よって、本発明に係る有機ＥＬ素子は、高い機械的強度を有し、長い製品寿命を有する。
【００１４】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子は、上記被覆層は、その融点が上記封止基板の融点よりも低いものであることが好ましい。
【００１５】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子は、上記被覆層は、その融点が上記封止基板の歪点よりも低いものであっても構わない。
【００１６】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子は、上記被覆層は、樹脂材料により形成されているものであっても構わない。
【００１７】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子は、上記被覆層は光吸収材料を含有し、
上記発光有機層からの光を上記素子基板側から出射させるボトムエミッション方式であるものであっても構わない。
【００１８】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子は、上記被覆層は、その光吸収率が１０％以上であっても構わない。
【００１９】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子は、上記被覆層は、上記発光有機層からの光を上記素子基板側に反射する光反射面を有しており、
上記発光有機層からの光を上記素子基板側から出射させるボトムエミッション方式であるものであっても構わない。
【００２０】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子は、上記被覆層は、上記発光有機層からの光を上記素子基板側に散乱反射する光散乱反射面を有するものであっても構わない。
【００２１】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子は、上記被覆層は、上記発光有機層からの光を拡散透過する光拡散透過層により構成されており、
上記発光有機層からの光を上記第２電極側から出射させるトップエミッション方式であるものであっても構わない。
【００２２】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子は、上記被覆層の光透過率が５０％以上であり、
上記発光有機層からの光を上記第２電極側から出射させるトップエミッション方式であるものであっても構わない。
【００２３】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子は、上記被覆層は、金属を含有するものであっても構わない。
【００２４】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子は、上記発光有機層と上記封止基板との間に空間が形成されており、その空間に不活性ガスが充填されているものであっても構わない。
【００２５】
本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、素子基板と、該素子基板上に設けられた発光有機層と、該発光有機層を覆うように設けられ、該発光有機層側の面に物理的加工により該発光有機層を収容する凹部が形成された封止基板と、を有し、
上記発光有機層は、上記素子基板と上記封止基板とにより封止されており、
上記封止基板は、上記物理的加工された凹部表面を被覆する被覆層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたものである。
【００２６】
本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、本発明に係る有機ＥＬ素子を備えたものである。また、本発明に係る有機ＥＬ素子は、上述の通り、高い機械的強度を有し、長い製品寿命を有するものである。従って、本発明に係る有機ＥＬ表示装置もまた、高い機械的強度を有し、長い製品寿命を有する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、封止基板の凹部に発生したマイクロクラックを被覆層により埋めることができるので、高い機械的強度、長い製品寿命を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２９】
図１は、本発明に係る有機ＥＬ素子１００の概略断面図である。
【００３０】
この有機ＥＬ素子１００は、素子基板１１０と、素子基板１１０上に設けられた第１電極１２０と、第１電極１２０の上に設けられ、ホール輸送層１３１及び発光層１３２を備えた発光有機層１３０と、発光有機層１３０の上に設けられた第２電極１４０と、封止用樹脂１７０により素子基板１１０に接着された封止基板１５０と、封止基板１５０の凹部表面に設けられた被覆層１６０と、を有する。
【００３１】
素子基板１１０は、有機ＥＬ素子１００の機械的強度を担保できるものであれば何ら限定されるものではない。素子基板１１０は、例えば、ガラス、石英等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート等のプラスティック、繊維強化プラスティック（ＦＲＰ）又は、アルミナ等のセラミックス等の絶縁性材料からなる基板、若しくは、アルミニウム、鉄等の金属基板にＳｉＯ2や有機絶縁性材料等の絶縁材料をコートした基板、若しくは、アルミニウム、鉄等の金属基板の表面を陽極酸化法等により絶縁化処理を施した基板等により構成することができる。
【００３２】
尚、有機ＥＬ素子１００が発光層１３２からの光を素子基板１１０側から出射させるボトムエミッション構造の有機ＥＬ素子である場合は、素子基板１１０は、例えば、ガラスやプラスティック材料等の光透過性材料により形成することがより好ましい。
【００３３】
第１電極１２０は、何ら限定されるものではなく、公知の電極材料により形成することができるが、発光有機層１３０への高いホール注入効率を実現する観点から、第１電極１２０は、仕事関数が大きい材料により形成することが好ましい。この構成によれば、高い発光効率を有する発光層１３２を実現することができ、より高輝度な有機ＥＬ素子１００を実現することができる。仕事関数が大きい材料としては、例えば、金（Ａｕ）、プラチナ（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）等が挙げられる。
【００３４】
また、有機ＥＬ素子１００が、発光層１３２からの光を素子基板１１０側から取り出すボトムエミッション方式の有機ＥＬ素子である場合には、第１電極１２０は、光透過率の高い材料により形成することが好ましい。この構成によれば、発光層１３２からの光の取り出し効率が高い有機ＥＬ素子１００を実現することができるからである。このような材料としては、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化錫（ＳｎＯ2）等が挙げられる。
【００３５】
一方、有機ＥＬ素子１００が発光層１３２からの光を第２電極１４０側から取り出すトップエミッション方式の有機ＥＬ素子である場合には、第１電極１２０は、光反射性の材料により形成することが好ましい。この構成によれば、発光層１３２から素子基板１１０側に出射された光は、光反射性に構成された第１電極１２０により第２電極１４０側に反射されるため、発光層１３２からの光の取り出し効率が高い有機ＥＬ素子１００を実現することができる。光反射性の材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）やプラチナ（Ｐｔ）等が挙げられる。また、有機ＥＬ素子１００がトップエミッション方式である場合は、第１電極１２０は、仕事関数が大きい材料からなる層と光反射率が高い材料からなる層との複層構造としても勿論構わない。この構成によれば、発光有機層１３０への高いホール注入効率と、発光層１３２からの光の高い取り出し効率との双方を有する有機ＥＬ素子１００を実現することができる。
【００３６】
第２電極１４０は、何ら限定されるものではなく、公知の電極材料により形成することができるが、発光有機層１３０への高い電子注入効率を実現する観点から、第２電極１４０は、仕事関数の小さい材料により形成することが好ましい。この構成によれば、第２電極１４０は発光層１３２への高い電子注入効率を有し、発光層１３２は高い発光効率を有するため、より高輝度な有機ＥＬ素子１００を実現することができる。尚、仕事関数の小さい材料としては、例えば、カルシウム（Ｃａ）、セリウム（Ｃｅ）、セシウム（Ｃｓ）、バリウム（Ｂａ）等が挙げられる。
【００３７】
また、有機ＥＬ素子１００が、第２電極１４０側から発光層１３２からの光を取り出すトップエミッション方式の有機ＥＬ素子である場合には、第２電極１４０は、光透過率の高い材料により形成することが好ましい。この構成によれば、発光層１３２からの光の取り出し効率が高い有機ＥＬ素子１００を実現することができるからである。このような材料としては、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化錫（ＳｎＯ2）等が挙げられる。
【００３８】
一方、有機ＥＬ素子１００が発光層１３２からの光を素子基板１１０側から取り出すボトムエミッション方式の有機ＥＬ素子である場合には、第２電極１４０は、光反射性の材料により形成することが好ましい。この構成によれば、発光層１３２から第２電極１４０側へ出射された光は、光反射性に構成された第２電極１４０により素子基板１１０側に反射されるため、発光層１３２からの光の取り出し効率が高い有機ＥＬ素子１００を実現することができるからである。尚、光反射性を有する第２電極１４０の材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）やプラチナ（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）等が挙げられる。
【００３９】
また、第２電極１４０は、例えばカルシウム（Ｃａ）等の仕事関数の小さな材料からなる層と、例えばアルミニウム（Ａｌ）等の酸素に対して安定であり導電率の高い層との積層構造（Ｃａ層／Ａｌ層、Ｃｅ層／Ａｌ層、Ｃｓ層／Ａｌ層、Ｂａ層／Ａｌ層等）、若しくは、仕事関数の小さな材料と酸素に対して安定であり導電率の高い材料との合金からなる層（Ｃａ：Ａｌ合金、Ｍｇ：Ａｇ合金、Ｌｉ：Ａｌ合金等）としても構わない。この構成によれば、例えばカルシウム（Ｃａ）等の比較的酸化されやすい仕事関数の小さい材料を酸素に対して安定な材料により覆っているため、仕事関数の小さい材料の酸化を効果的に抑制することができる。よって、長い寿命を有する有機ＥＬ素子１００を実現することができる。
【００４０】
また、第２電極１４０を、薄膜化した低い導電率を有する材料からなる層と低い仕事関数を有する層との積層構造（ＬｉＦ層／Ａｌ層、ＬｉＦ層／Ｃａ層／Ａｌ層、ＢａＦ2層／Ｂａ層／Ａｌ層等）、若しくは、透明導電性材料に仕事関数の低い材料をドープした層（ＩＴＯ：Ｃｓ層、ＩＤＩＸＯ：Ｃｓ層、ＳｎＯ2：Ｃｓ層等）、若しくは、透明導電性材料からなる層と、仕事関数の低い材料からなる層との積層構造（Ｂａ層／ＩＴＯ層、Ｃａ層／ＩＤＩＸＯ層、Ｂａ層／ＳｎＯ2層等）に構成しても勿論構わない。
【００４１】
発光有機層１３０は、ホール輸送層１３１と発光層１３２とからなる。しかし、本発明は、何らこれに限定されず、発光有機層１３０を、発光層１３２のみにより構成しても構わない。また、発光有機層１３０を、発光層１３２と、ホール注入層、ホール輸送層１３１、電子輸送層、及び、電子注入層のうち１層以上と、からなる積層構造に構成しても勿論構わない。
【００４２】
ホール輸送層１３１は、第１電極１２０から注入されるホールの発光層１３２へのホール輸送効率を向上する機能を有する。従って、ホール輸送層１３１を設けることにより高い発光効率及び発光輝度を有する有機ＥＬ素子１００を実現することができる。ホール輸送層１３１は、何ら限定されるものではなく、公知のホール輸送材料により構成することができる。ホール輸送材料としては、例えば、ポルフィリン化合物、Ｎ，Ｎ’−ビス−（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス−（フェニル）−ベンジジン（ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＤ）等の芳香族第３級アミン化合物、ヒドラゾン化合物、キナクドリン化合物、スチルアミン化合物等の低分子材料、ポリアニリン、３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンサルフォネート（ＰＥＤＴ／ＰＳＳ）、トリフェニルアミン誘導体、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＣｚ）等の高分子材料等が挙げられる。
【００４３】
また、ホール輸送層１３１は、上記のホール輸送材料のうち１種のホール輸送材料により形成するものであっても、上記のホール輸送材料のうち複数のホール輸送材料を複合して形成するものであっても構わない。また、ホール輸送層１３１は、上記のホール輸送材料の他に、例えば、ドナーやアクセプター等の添加剤、レベリング剤、結着用の樹脂等を含有するものであっても構わない。結着用の樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエステル等が挙げられるが、何らこれに限定されるものではない。
【００４４】
発光層１３２は、何ら限定されるものではなく、公知の発光材料により形成することができる。発光材料としては、例えば、４，４’‐ビス（２，２’‐ジフェニルビニル）‐ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）等の芳香族化合物、オキサジアゾール化合物、３‐（４‐ビフェニルイル）‐４‐フェニル‐５‐ｔ‐ブチルフェニル‐１，２，４‐トリアゾール（ＴＡＺ）等のトリアゾ‐ル誘導体、１，４‐ビス（２‐メチルスチリル）ベンゼン等のスチリルベンゼン化合物、チオピラジンジオキシド誘導体、ベンゾキノン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、フルオレノン誘導体等の蛍光性有機材料、アゾメチン亜鉛錯体、（８‐ヒドロキシキノリナート）アルミニウム錯体（Ａｌｑ3）等の蛍光性有機金属化合物等の低分子発光材料、若しくは、例えば、ポリ［２，５‐ビス‐［２‐（Ｎ，Ｎ，Ｎ‐トリエチルアンモニウム）エトキシ］‐１，４‐フェニル‐アルト‐１，４‐フェニレン］ジブロマイド（ＰＰＰ‐ＮＥｔ3+）、ポリ［２‐（２’‐エチルヘキシルオキシ）‐５‐メトキシ‐１，４‐フェニレンビニレン］（ＭＥＨ‐ＰＰＶ）、ポリ［５‐メトキシ‐（２‐プロパノキシサルフォニド）‐１，４‐フェニレンビニレン］（ＭＰＳ‐ＰＰＶ）、ポリ［２，５‐ビス‐（ヘキシルオキシ）‐１，４‐フェニレン‐（１‐シアノビニレン）］（ＣＮ‐ＰＰＶ）、ポリ（９，９‐ジオクチルフルオレン）（ＰＤＡＦ）等の高分子発光材料等が挙げられる。
【００４５】
また、発光層１３２は、上記の発光材料のうち１種の発光材料により形成するものであっても、上記の発光材料のうち複数の発光材料を複合して形成するものであっても構わない。また、発光層１３２は、上記の発光材料の他に、例えば、発光アシスト剤、電荷輸送材料、ドナーやアクセプター等の添加剤、発光性のドーパント、レベリング剤、電荷注入材料、結着用の樹脂等を含有するものであっても構わない。結着用の樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエステル等が挙げられるが、何らこれに限定されるものではない。
【００４６】
封止基板１５０は、素子基板１１０に封止用樹脂１７０により接着されており、発光有機層１３０は、封止基板１５０と、素子基板１１０とにより封止されている。従って、水分や酸素による影響を受けやすい発光有機層１３０を外気から効果的に遮断することができる。よって、発光有機層１３０の劣化を効果的に抑制することができ、製品寿命の長い有機ＥＬ素子１００を実現することができる。
【００４７】
封止基板１５０は、水分や酸素の透過率が低いものであれば何ら限定されるものではなく、例えば、ソーダライムガラス等のガラス基板、石英基板、プラスティック基板等により構成することができる。
【００４８】
封止用樹脂１７０は、封止基板１５０を素子基板１１０に確実に固定することができ、水分及び酸素の透過率が低いものであれば何ら限定されるものではなく、例えば、エポキシ樹脂等を用いることができる。また、封止用樹脂１７０は紫外線硬化樹脂であっても構わない。この構成によれば、封止用樹脂１７０を加熱することなく、紫外線の照射のみによって硬化させることができるため、容易に封止基板１５０を素子基板１１０に接着することができる。
【００４９】
被覆層１６０は、物理的加工による凹部形成の際に、封止基板１５０の凹部表面に生じたマイクロクラックを埋め、発光有機層１３０への水分や酸素の浸入を効果的に抑制する機能を有する。従って、被覆層１６０を設けることにより、発光有機層１３０の劣化を効果的に抑制することができ、製品寿命の長い有機ＥＬ素子１００を実現することができる。また、被覆層１６０により物理的加工による凹部形成の際に、封止基板１５０の凹部表面に生じたマイクロクラックを埋めることにより、封止基板１５０の機械的強度を向上することができる。よって、被覆層１６０を設けることにより、機械的強度の高い有機ＥＬ素子１００を実現することができる。
【００５０】
また、封止基板１５０の凹部に被覆層を設け、被覆層上に必要に応じて乾燥剤（水分吸着剤）を設けることでき、発光有機層に侵入する微小な水分を捕捉する構成とすることも可能である。
【００５１】
被覆層１６０は、何ら限定されるものではないが、その融点が封止基板１５０の融点よりも低いものであることが好ましい。そのような低融点材料としては、例えば、低融点ガラスや樹脂材料等が挙げられる。具体的には、例えば、ＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3系ガラス、ＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3系ガラス、ＰｂＯ−ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3系ガラス、Ｂｉ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系ガラス、Ｂｉ2Ｏ3−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3系ガラス、Ｂｉ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3系ガラス等の低融点ガラス、アクリル樹脂、ニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ノボラック樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂材料等が挙げられる。
【００５２】
尚、被覆層１６０の融点は、低いほど好ましく、封止基板１５０の歪点よりも低いことがより好ましい。被覆層１６０の融点を低くすることによって、被覆層１６０を封止基板１５０に形成する際に、封止基板１５０に歪み等が発生することを抑制することができる。
【００５３】
尚、被覆層１６０は、その熱膨張係数が封止基板１５０の熱膨張係数と近似することがより好ましい。この構成によれば、有機ＥＬ素子１００が加熱された場合においても、被覆層１６０にクラック等が発生することがなく、より製品寿命の長い有機ＥＬ素子１００を実現することができる。尚、被覆層１６０の熱膨張係数や融点等の物性は、例えば、被覆層に混ぜる金属フィラー等の量を変化させることにより調整することができる。
【００５４】
また、被覆層１６０の層厚は、１〜２００μｍであることが好ましい。より好ましい被覆層の層厚は、１０〜２０μｍである。
【００５５】
有機ＥＬ素子１００が、発光層１３２からの光を素子基板１１０側から出射するボトムエミッション構造の有機ＥＬ素子である場合は、被覆層１６０は、例えば、カーボンブラック、酸化鉄等の金属微粒子、セラミックス微粒子等の可視光域の光を吸収する光吸収材料を含有するものであっても構わない。被覆層１６０に光吸収材料を含有させることにより、被覆層１６０を光吸収性にすることができ、例えば、有機ＥＬ素子１００を用いた有機ＥＬ表示装置によりＲＧＢのフルカラー表示をする際には、ＲＧＢ各色間の混色現象を効果的に軽減することができ、高いコントラスト比を有する有機ＥＬ表示装置を実現することができる。尚、光吸収材料は、その含有率が５％以上であることが好ましい。また、被覆層１６０の吸収率は、１０％以上であることがより好ましい。
【００５６】
また、有機ＥＬ素子１００がボトムエミッション構造の有機ＥＬ素子である場合は、被覆層１６０は、発光層１３２からの光を素子基板１１０側に反射する光反射面を有するものであっても構わない。この構成によれば、発光層１３２の第２電極１４０側への発光は被覆層１６０に形成された光反射面によって素子基板１１０方向に反射され、観察者側に出射される。よって、この構成によれば発光層１３２からの光の取り出し効率が高く、高輝度な有機ＥＬ素子１００を実現することができる。
【００５７】
尚、被覆層１６０に光反射面を形成する方法は、何ら限定されるものではないが、例えば、被覆層１６０に例えばアルミニウム（Ａｌ）等の金属材料を含有させる方法、被覆層１６０を低融点金属により構成する方法、被覆層１６０の発光有機層１３０側表面にアルミニウム（Ａｌ）等の金属を例えばスパッタ法等の成膜方法により成膜する方法等が挙げられる。
【００５８】
また、有機ＥＬ素子１００がボトムエミッション構造の有機ＥＬ素子である場合は、被覆層１６０は、発光層１３２からの光を散乱反射する光散乱反射面を有するものであっても構わない。この構成によれば、発光層１３２から被覆層１６０側へ出射された光は散乱された状態で観察者側に出射されるため、出射光の指向性を低減することができ、視野角が広い有機ＥＬ素子１００を実現することができる。被覆層１６０に光散乱反射面を形成する方法としては、例えば、被覆層１６０にアルミニウム等の金属微粒子を分散させる方法等を挙げることができるが、何らこれに限定されるものではない。
【００５９】
また、有機ＥＬ素子１００が発光層１３２からの光を第２電極１４０側から取り出すトップエミッション構造の有機ＥＬ素子である場合は、被覆層１６０を光透過性に構成することがより好ましい。この構成によれば、発光層１３２からの光の取り出し効率が高く、高輝度な有機ＥＬ素子１００を実現することができる。尚、この場合、被覆層１６０の光透過率は、５０％以上であることがより好ましく、より好ましくは９０％以上である。
【００６０】
また、有機ＥＬ素子１００がトップエミッション構造の有機ＥＬ素子である場合は、被覆層１６０は、発光層１３２からの光を拡散透過する光拡散透過層により構成されるものであっても構わない。この構成によれば、発光層１３２からの光は、被覆層１６０により拡散された後、観察者側に出射する。従って、観察者側に出射する光の指向性が弱く、視野角の広い有機ＥＬ素子１００を実現することができる。
【００６１】
尚、被覆層１６０を光拡散透過層に構成する手段としては、例えば、被覆層１６０を発泡性にする方法、被覆層１６０の表面に凹凸形状を形成する方法、金属微粒子やセラミックス微粒子等を分散させる方法等が挙げられるが、何ら何らこれに限定されるものではない。
【００６２】
以下、有機ＥＬ素子１００の製造方法について詳細に説明する。
【００６３】
まず、ガラス等からなる素子基板１１０上に、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等の電極材料をスパッタ法等の公知の成膜技術により成膜し、続いてフォトリゾグラフィー技術等の公知のパターニング方法により所望の電極構造にパターニングすることにより第１電極１２０を形成する。
【００６４】
次に、第１電極１２０を形成した素子基板１１０上に、例えば、ポルフィリン化合物等のホール輸送材料等をスピンコート法やインクジェット法等の公知の成膜技術により成膜することによりホール輸送層１３１を形成する。次に、ホール輸送層１３１の上に、例えば、ポリ［２，５‐ビス‐［２‐（Ｎ，Ｎ，Ｎ‐トリエチルアンモニウム）エトキシ］‐１，４‐フェニル‐アルト‐１，４‐フェニレン］ジブロマイド（ＰＰＰ‐ＮＥｔ3+）等の発光材料をスピンコート法やインクジェット法等の公知の成膜技術により成膜することにより発光層１３２を形成することによりホール輸送層１３１と発光層１３２とからなる発光有機層１３０を形成する。
【００６５】
次に、例えば、サンドブラスト法等の公知の物理的加工技術を用いて平坦なガラス基板に発光有機層１３０を収納する発光有機層収納部を形成することにより、封止基板１５０を形成する。次に、加工した封止基板を、例えば低融点ガラス等によりコートすることにより被覆層１６０を形成する。従って、封止基板１５０をサンドブラスト法等により加工する際に、マイクロクラックが発生した場合であっても、低融点ガラス等により形成される被覆層１６０によりそのマイクロクラックが埋められるため、機械的強度が強く、水分や酸素の素子内への進入を効果的に抑制することができる有機ＥＬ素子１００を実現することができる。
【００６６】
また、このように有機ＥＬ素子１００では、封止基板１５０を加工する際に、マイクロクラックが発生しても十分な機械的強度等を得ることができるため、例えば、＃２２０番（約１１５μｍφ）と比較的粒度の粗いアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等の研磨剤を用いて封止基板１５０を加工することができる。従って、封止基板１５０を短時間で加工することができる。よって、有機ＥＬ素子１００は、その生産性が高い。尚、マイクロクラックの発生を低減するためには、＃１５００番（約１７μｍφ）程度の研磨剤を用いてサンドブラスト法によりガラス基板を加工する必要がある。この場合と比較すると、本発明において用いることができる＃２２０番（約１１５μｍφ）と比較的粒度の粗い研磨剤を用いて封止基板１５０を加工する場合は、約２５倍ものスピードで封止基板１５０の加工をすることができる。
【００６７】
尚、サンドブラスト法は、サンドブラスト法による加工が不要である部分にマスキング処理を行った後に行う。具体的には、例えば、感光性のドライフィルムレジストを加熱ラミネートすることによりガラス基板等に貼り付け、フォト法によりマスキング部分だけレジスト膜を残すことによりマスキング処理を行う。
【００６８】
封止基板１５０の上に形成する被覆層１６０は、例えば、低融点ガラスからなるガラスフリットを酢酸ビニルやターピネオール等の沸点の高い溶剤に溶解させペースト状にしたものをスクリーン印刷法、ディスペンサ法、コーター法等の成膜方法により成膜し、８０℃〜２００℃程度の低温で乾燥した後、３００℃〜５００℃程度の温度で焼成処理を行うことにより形成することができる。この場合、焼成温度は、低い方が好ましい。焼成温度が高いと、封止基板１５０に歪が生じ、所望の機械的強度等を得ることができないからである。よって、被覆層１６０の材料は、封止基板より低融点、より好ましくは、封止基板の歪点以下の融点を有する材料であることが好ましい。このような材料としては、例えば、ＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3系ガラス、ＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3系ガラス、ＰｂＯ−ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3系ガラス、Ｂｉ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系ガラス、Ｂｉ2Ｏ3−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3系ガラス、Ｂｉ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3系ガラス等が挙げられる。
【００６９】
また、被覆層１６０は、例えば、熱硬化型、又は紫外線硬化型の樹脂材料により形成しても構わない。この場合は、封止基板１５０に、樹脂材料をスクリーン印刷法、ディスペンサ法、コーター法等の公知の成膜技術により塗布し、その後、加熱又は紫外線を照射することにより被覆層１６０を容易に形成することができる。被覆層１６０を樹脂材料により形成した場合は、低融点ガラスにより形成した場合よりもさらに低い温度で被覆層１６０を形成することができるため、封止基板１６０に歪が生じにくく、また製造も容易である。
【００７０】
次に、上述の方法で被覆層１６０を形成した封止基板１５０を発光有機層１３０を形成した素子基板１１０上に、例えば、紫外線硬化型エポキシ樹脂等の封止用樹脂を用いて接着することにより、有機ＥＬ素子１００を製造することができる。
【００７１】
尚、さらに水分及び酸素による発光有機層１３０の劣化を効果的に抑制するために、封止基板１５０を素子基板１１０に接着する工程を、窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行い、封止基板１５０と素子基板１１０とにより形成される発光有機層収納部を不活性ガスにより満たすことがより好ましい。
【００７２】
上述したように、本発明に係る有機ＥＬ素子１００は、機械的強度が高く、製品寿命が高く、且つ生産性の高いものである。従って、この有機ＥＬ素子１００を有する有機ＥＬ表示装置もまた、機械的強度が高く、製品寿命が長く、且つ生産性の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明に係る有機ＥＬ素子１００の概略断面図である。
【図２】従来の有機ＥＬ素子２００の概略断面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１００、２００  有機ＥＬ素子
１１０、２１０  素子基板
１２０、２２０  第１電極
１３０、２３０  発光有機層
１３１  ホール輸送層
１３２  発光層
１４０、２４０  第２電極
１５０、２５０  封止基板
１６０  被覆層
１７０  封止用樹脂
【図１】
2006032088.tif 000003
【図２】
2006032088.tif 000004