(57)【要約】【課題】  リーク電流やクロストークの発生を招くことがなく、しかも素子に悪影響を及ぼすことがないとともに封入の際の取扱が容易な乾燥手段を有し、長期にわたって安定した発光特性を維持する有機ＥＬ素子を提供する。【解決手段】  化学的に水分を吸着するとともに吸湿しても固体状態を維持する化合物を用いて乾燥手段８とし、この乾燥手段８を、互いに対向する一対の電極３，５間に有機発光材料層４が挟持されてなる積層体６から隔離して気密性容器内に封入する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機化合物からなる有機発光材料層が互いに対向する一対の電極間に挟持された構造を有する積層体と、この積層体を収納して外気を遮断する気密性容器と、この気密性容器内に前記積層体から隔離して配置された乾燥手段とを有する有機ＥＬ素子において、前記乾燥手段が化学的に水分を吸着するとともに吸湿しても固体状態を維持する化合物により形成されており、かつ前記気密性容器には不活性ガスが封入されているものであることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項２】
前記乾燥手段を形成する化合物がアルカリ金属酸化物またはアルカリ土類金属酸化物である請求項１記載の有機ＥＬ素子。
【請求項３】
前記乾燥手段を形成する化合物が硫酸塩である請求項１記載の有機ＥＬ素子。
【請求項４】
前記乾燥手段を形成する化合物が金属ハロゲン化物である請求項１記載の有機ＥＬ素子。
【請求項５】
前記乾燥手段を形成する化合物が過塩素酸塩である請求項１記載の有機ＥＬ素子。
【請求項６】
前記乾燥手段を形成する化合物が有機物である請求項１記載の有機ＥＬ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種情報産業機器のディスプレーや発光素子等に好適に用いられる有機ＥＬ（電界発光）素子に関し、特に長期にわたって安定した発光特性を維持する有機ＥＬ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
互いに対向する一対の電極間に有機発光材料層が挟持され、この有機発光材料層に一方の電極から電子が注入されるとともに他方の電極から正孔が注入されることにより有機発光材料層内で電子と正孔とが結合して発光する有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子は、視認性および耐衝撃性に優れるととともに、有機発光材料層を形成する有機物の発光色が多様である等の利点を有することから、例えば各種情報産業機器用の各種ディスプレーや発光素子等に好適に用いられる。
【０００３】
一方、有機ＥＬ素子は、一定期間駆動すると、発光輝度、発光の均一性等の発光特性が初期に比べて著しく劣化するという欠点を有している。このような発光特性の劣化を招く原因の一つとしては、有機ＥＬ素子の構成部品の表面に吸着している水分や有機ＥＬ素子内に侵入した水分が、一対の電極とこれらにより挟持された有機発光材料層との積層体中に陰極表面の欠陥等から侵入して有機発光材料層と陰極との間の剥離を招き、その結果、通電しなくなることに起因して発光しない部位、いわゆる黒点が発生することが知られている。
【０００４】
そこで、この黒点の発生を防止するためには有機ＥＬ素子の内部の湿度を下げる必要がある。従来、素子の内部が高湿状態になるのを防止する手段を設けた有機ＥＬ素子としては、例えば、陽極、有機発光材料層、陰極を積層してなる構造体の外側に、さらに乾燥剤を含有する保護層および封止層を積層した構造を有するもの（例えば、特許文献１参照）、対向する一対の電極間に有機発光材料層が挟持された積層体を気密ケース内に収納し、この積層体から隔離して気密ケース内に五酸化二リン（Ｐ2Ｏ5）からなる乾燥手段を配設することにより気密ケース内に積層体と乾燥手段とを中空封止してなるもの（例えば、特許文献２参照）などが提案されている。
【特許文献１】特開平７−１６９５６７号公報
【特許文献２】特開平３−２６１０９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、一対の電極間に有機発光材料を挟持してなる構造体上に乾燥剤入りの保護層を直接に積層してなる上記の有機ＥＬ素子においては、保護層を形成することでリーク電流やクロストークが発生し易くなり、発光特性に悪影響を及ぼすという問題がある。
【０００６】
一方、対向する一対の電極間に有機発光材料層が挟持された積層体を気密ケース内に収納し、この積層体から隔離して気密ケース内にＰ2Ｏ5からなる乾燥手段を配設した構造を有する上記の有機ＥＬ素子においては、リーク電流やクロストークが発生し易くなるという問題はないもののＰ2Ｏ5が、大気中の水蒸気を吸収してその水に溶け（潮解）、リン酸となり、このリン酸が積層体に悪影響を及ぼすうえ、Ｐ2Ｏ5からなる乾燥手段を封入する際の方法が著しく限られることから、実用的ではないという欠点がある。
【０００７】
本発明は、かかる事情に基づいてなされたものであり、本発明の目的は、リーク電流やクロストークの発生を招くことがなく、しかも素子に悪影響を及ぼすことがないとともに封入の際の取扱が容易な乾燥手段を有し、長期にわたって安定した発光特性を維持する有機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】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の有機ＥＬ素子は、有機化合物からなる有機発光材料層が互いに対向する一対の電極間に挟持された構造を有する積層体と、この積層体を収納して外気を遮断する気密性容器と、この気密性容器内に前記積層体から隔離して配置された乾燥手段とを有する有機ＥＬ素子において、前記乾燥手段が化学的に水分を吸着するとともに吸湿しても固体状態を維持する化合物により形成されている構成とし、特に、前記乾燥手段を形成する化合物が、アルカリ金属酸化物またはアルカリ土類金属酸化物、硫酸塩、金属ハロゲン化物、過塩素酸塩および有機物のいずれかである構成とした。
【０００９】
本発明の有機ＥＬ素子は、有機化合物からなる有機発光材料層が互いに対向する一対の電極間に挟持された構造を有する積層体と、この積層体を収納して外気を遮断する気密性容器と、この気密性容器内に前記積層体から隔離して配置された乾燥手段とを有する有機ＥＬ素子において、化学的に水分を吸着するとともに吸湿しても固体状態を維持する化合物を用いて乾燥手段とする。このような化合物を乾燥手段に用いるのは、物理的に水分を吸着する化合物は、一旦吸着した水分を高い温度で再び放出してしまうため、黒点の成長を十分に防止することができないからである。また、吸湿しても固体状態を維持する化合物を乾燥手段に用いるのは、吸湿により液化してしまう化合物であると、素子に悪影響を及ぼすとともに封入の際の取扱が容易ではなく、封入方法が著しく制限されて実用的ではないからである。このように、本発明の有機ＥＬ素子では、化学的に水分を吸着するとともに吸湿しても固体状態を維持する化合物を用いて乾燥手段とし、この乾燥手段を、有機化合物からなる有機発光材料層が互いに対向する一対の電極間に挟持された構造を有する積層体から隔離して気密性容器内に配置し、封止しているので、リーク電流やクロストークの発生を招くことがない。したがって、本発明の有機ＥＬ素子においては、一定期間駆動した後も黒点の発生が確実に防止され、長期にわたって安定した発光特性が維持される。
【発明の効果】
【００１０】
以上に詳述した通り、本発明は、化学的に水分を吸着するとともに吸湿しても固体状態を維持する化合物を用いて乾燥手段とするとともに、この乾燥手段を、互いに対向する一対の電極間に有機発光材料層が挟持されてなる積層体から隔離して気密性容器内に封入する構成としたので、乾燥手段が吸湿した後も素子に悪影響を及ぼすことがないとともに封入の際の取扱が容易であり、しかもリーク電流やクロストークの発生を招かないことから、本発明の有機ＥＬ素子においては、長期にわたって安定した発光特性が維持される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に本発明の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。図１に示すように、この実施形態の有機ＥＬ素子１は、ガラス基板２、ＩＴＯ電極３と有機発光材料層４と陰極５との積層体６、ガラス封止缶７、乾燥手段８および封止材９により構成されている。なお、図１に示す積層体６は、ＩＴＯ電極３と有機発光材料層４と陰極５との３層構造であるが、これらの層の他に電子輸送層、正孔輸送層を有していてもよく、またこれらの層が多層であってもよい。
【００１２】
さらに具体的には、ガラス基板１上に、ＩＴＯ電極３、有機発光材料層４、陰極５がこの順に積層された積層体６が形成され、この積層体６から隔離して乾燥手段８が配置され、積層体６と乾燥手段８とは、ガラス基板１とガラス封止缶７とが封止材９により気密的に接着されて形成された気密性容器内に封止されている。
【００１３】
そして、この気密性容器内には乾燥した不活性ガスが封入されている。この有機ＥＬ素子においては、化学的に水分を吸着するとともに吸湿しても固体状態を維持する化合物により乾燥手段８が形成されている。
【００１４】
乾燥手段８を形成する化合物としては、化学的に水分を吸着するとともに吸湿しても固体状態を維持するものであればいずれも使用可能である。このような化合物としては、例えば、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、硫酸塩、金属ハロゲン化物、過塩素酸塩、有機物が挙げられる。
【００１５】
前記アルカリ金属酸化物としては、酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ2Ｏ）が挙げられ、前記アルカリ土類金属酸化物としては、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が挙げられる。
【００１６】
前記硫酸塩としては、硫酸リチウム（Ｌｉ2ＳＯ4）、硫酸ナトリウム（Ｎａ2ＳＯ4）、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ4）、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ4）、硫酸コバルト（ＣｏＳＯ4）、硫酸ガリウム（Ｇａ2（ＳＯ4）3）、硫酸チタン（Ｔｉ（ＳＯ4）2）、硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ4）などが挙げられる。これらの硫酸塩は無水塩が好適に用いられる。
【００１７】
前記金属ハロゲン化物としては、塩化カルシウム（ＣａＣｌ2）、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ2）、塩化ストロンチウム（ＳｒＣｌ2）、塩化イットリウム（ＹＣｌ3）、塩化銅（ＣｕＣｌ2）、ふっ化セシウム（ＣｓＦ）、ふっ化タンタル（ＴａＦ5）、ふっ化ニオブ（ＮｂＦ5）、臭化カルシウム（ＣａＢｒ2）、臭化セリウム（ＣｅＢｒ3）、臭化セレン（ＳｅＢｒ4）、臭化バナジウム（ＶＢｒ2）、臭化マグネシウム（ＭｇＢｒ2）、よう化バリウム（ＢａＩ2）、よう化マグネシウム（ＭｇＩ2）などが挙げられる。これらの金属ハロゲン化物は無水塩が好適に用いられる。
【００１８】
前記過塩素酸塩としては、過塩素酸バリウム（Ｂａ（ＣｌＯ4）2）、過塩素酸マグネシウム（Ｍｇ（ＣｌＯ4）2）が挙げられる。これらの過塩素酸塩も無水塩が好適に用いられる。
【００１９】
さらに、これらの無機化合物のほか、乾燥手段８には有機物を用いることもできる。ただし、その場合も、化学的に水分を吸着するとともに吸湿しても固体状態を維持するものでなければならない。
【００２０】
乾燥手段８の封入方法としては、例えば、上記の化合物を固形化して成形体とし、この成形体をガラス封止缶７に固定する方法、上記の化合物を通気性を有する袋に入れてガラス封止缶７に固定する方法、ガラス封止缶７に仕切りを設け、この仕切りの中に上記の化合物を入れる方法、さらには真空蒸着法、スパッタ法あるいはスピンコート法等を用いてガラス封止缶７内に成膜する方法など種々の方法を採用することができる。
【００２１】
このように、この有機ＥＬ素子は、化学的に水分を吸着するとともに吸湿しても固体状態を維持する化合物を用いて乾燥手段８とするので、封入の際の取扱が容易であり、より簡便なあるいは機能的な封入方法の採用が可能である。
【実施例】
【００２２】
次に本発明の実施例および比較例を挙げ、本発明についてさらに具体的に説明する。
【００２３】
実施例１
酸化バリウム（ＢａＯ）を乾燥手段８とし、この乾燥手段８を用いて図１に示す構造の有機ＥＬ素子を作成した。なお、この乾燥手段８は粘着材を用いてガラス封止缶７に固定することにより封入した。
この有機ＥＬ素子の発光部について封入直後に５０倍の拡大写真を撮影した。次に、この有機ＥＬ素子を温度８５℃の条件で５００時間保存した後、発光部について封入直後と同様にして拡大写真を撮影した。
これらの拡大写真を比較観察したところ、黒点（ダークスポット）の成長は殆ど見られなかった。
【００２４】
実施例２
前記実施例１において、酸化バリウム（ＢａＯ）に代えて酸化カルシウム（ＣａＯ）を用いて乾燥手段８としたほかは、前記実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作成するとともに、封入直後および温度８５℃にて５００時間保存した後の発光部の拡大写真を比較観察した。
その結果、黒点（ダークスポット）の成長は殆ど見られなかった。
【００２５】
実施例３
前記実施例１において、酸化バリウム（ＢａＯ）に代えて硫酸カルシウム（ＣａＳＯ4）を用いて乾燥手段８としたほかは、前記実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作成するとともに、封入直後および温度８５℃にて５００時間保存した後の発光部の拡大写真を比較観察した。
その結果、黒点（ダークスポット）の成長は殆ど見られなかった。
【００２６】
実施例４
前記実施例１において、酸化バリウム（ＢａＯ）に代えて塩化カルシウム（ＣａＣｌ2）を用いて乾燥手段８としたほかは、前記実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作成するとともに、封入直後および温度８５℃にて５００時間保存した後の発光部の拡大写真を比較観察した。
その結果、黒点（ダークスポット）の成長は殆ど見られなかった。
【００２７】
比較例１
前記実施例１において、酸化バリウム（ＢａＯ）に代えてシリカゲルを用いて乾燥手段８としたほかは、前記実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作成するとともに、封入直後および温度８５℃にて５００時間保存した後の発光部の拡大写真を比較観察した。
その結果、黒点（ダークスポット）の成長が著しいことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
３…ＩＴＯ電極
４…有機発光材料層
５…陰極
６…積層体
８…乾燥手段
【図１】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年8月23日(2006.8.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機化合物からなる有機発光材料層が互いに対向する一対の電極間に挟持された構造を有する積層体と、この積層体を収納して外気を遮断する気密性容器と、この気密性容器内に前記積層体から隔離して配置された乾燥手段とを有する有機ＥＬ素子において、
前記乾燥手段が化学的に水分を吸着するとともに吸湿しても固体状態を維持する化合物により形成されており、
前記積層体は、気密性容器内に存在する気体により覆われており、
前記乾燥手段の一部は、前記積層体を覆う気体に露出していることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項２】
前記気体が不活性ガスである請求項１記載の有機ＥＬ素子。
【請求項３】
前記乾燥手段を形成する化合物がアルカリ金属酸化物またはアルカリ土類金属酸化物である請求項１記載の有機ＥＬ素子。
【請求項４】
前記乾燥手段を形成する化合物が硫酸塩である請求項１記載の有機ＥＬ素子。
【請求項５】
前記乾燥手段を形成する化合物が金属ハロゲン化物である請求項１記載の有機ＥＬ素子。
【請求項６】
前記乾燥手段を形成する化合物が過塩素酸塩である請求項１記載の有機ＥＬ素子。
【請求項７】
前記乾燥手段を形成する化合物が有機物である請求項１記載の有機ＥＬ素子。