(57)【要約】【課題】基板上に反射電極を形成と、前記反射電極上に電子注入層を含む有機ＥＬ層、透明電極を形成と、前記透明電極上に封止基板とを貼り合わせてな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、端部から侵入する水分の影響を長期にわたり抑制し、低コストかつ長寿命な薄型・軽量化のトップエミッション型有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。【解決手段】前記封止基板の表面に隔壁を形成する工程と、その隔壁は、枠状で、前記基板と前記封止基板を対向配置した際に有機ＥＬ素子の発光領域の外周を取り囲むように形成され、少なくとも２つ以上の多重構造で形成され、前記隔壁間に捕水膜を形成する工程と、その捕水膜は、液状の形態を有する捕水剤が乾燥して形成されたものであり、少なくとも上記工程を含む構成によりトップエミッション型有機ＥＬ素子を形成するトップエミッション型有機ＥＬ素子の製造方法。【選択図】図１
2008293676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも反射電極と、前記反射電極上に有機ＥＬ層と、前記有機ＥＬ層上に透明電極とを積層形成する基板と、その透明電極上に封止基板を貼り合わせてなるトップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記封止基板の表面に隔壁及び捕水膜とを有していることを特徴とするトップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
前記隔壁は、枠状で、前記基板と前記封止基板を対向配置した際、有機ＥＬ素子の発光領域の外周を取り囲むように形成され、少なくとも２つ以上の多重構造であることを特徴とする請求項１記載のトップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
前記隔壁は、撥水撥油性を有していることを特徴とする請求項１、または２に記載のトップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
前記捕水膜は、液状の形態を有する捕水剤が乾燥して形成されたものであり、少なくとも隔壁間に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか1項に記載のトップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
前記封止基板は、少なくとも平板状であり、透過率が少なくとも９０％以上を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか1項に記載のトップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記反射電極、有機ＥＬ層、透明電極を覆って形成される透明保護膜をさらに有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか1項に記載のトップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
基板上に反射電極を形成と、前記反射電極上に発光層を含む有機ＥＬ層を形成と、前記有機ＥＬ層上方に透明電極を形成と、前記透明電極上に封止基板とを貼り合わせてなる有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
前記封止基板の表面に隔壁を形成する工程と、その隔壁が枠状で、前記基板と前記封止基板を対向配置した際に電子注入層を含む有機ＥＬ層である発光領域の外周を取り囲むように形成され、少なくとも２つ以上の多重構造で形成され、
前記隔壁間に捕水膜を形成する工程と、その捕水膜が液状の形態を有する捕水剤が乾燥して形成されたものであり、
少なくとも上記工程を含む構成により前記請求項１乃至６のいずれか1項に記載のトップエミッション型有機ＥＬ素子を形成することを特徴とするトップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも基板上に形成された反射電極と、前記反射電極上に形成された有機ＥＬ層と、前記有機ＥＬ層上に形成された透明電極とを有する基板と、封止基板とを貼り合わせてなるトップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス素子（以下有機ＥＬ素子と記す）において、前記封止基板の表面に隔壁及び捕水膜を有していることを特徴とするトップエミッション型有機ＥＬ素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
対向する一対の電極間に発光層を挟持してガラス基板上に配置したサンドイッチ構造の有機ＥＬ素子が知られているが、前記有機発光層の光を外に取り出すために、片方の電極には透明なものが用いられており、一般的には、陽極にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）からなる透明電極が採用されている。トップエミッション型有機ＥＬ素子では封止基材から光を取り出すため、透明電極下に高反射材料を設け、陰極にも透明電極が採用されている。前記発光層の外周面は封止材により封止されており、外部駆動回路により電極間に電圧を印加することにより該発光層が発光する。
【０００３】
発光する有機ＥＬ素子は、視認性、フレキシブル性や応答速度に優れ、且つ発色性が多様であることから、車載用コンポや携帯電話等のディスプレイや表示素子に広く利用されている。
【０００４】
有機ＥＬ素子は、このような優れた特性を有する一方で、一般に水分に対して極めて弱いということで知られている。一例としては、有機ＥＬ素子の外周部を封止材で封止する際に、環境雰囲気中に含まれる水分や封止層欠陥部を透過してくる水分が浸入することにより、有機ＥＬ素子にダークスポットと称する非発光領域が発生し、発光が維持できなくなるという寿命上の問題が生じている。
【０００５】
このため、封止ガラスに乾燥剤などを取り付けて、有機ＥＬ層の構成材料を水分及び酸素から保護する事が行われている。しかしながら、そのような乾燥剤は不透明ないし光散乱性であるため、光を基板とは反対側（封止ガラス側）から取り出すトップエミッション型素子の場合、通常の乾燥剤を設置する場所がなく、また素子の小型化の要請から素子周辺部にも充分に大きなスペースを割く事ができない（特許文献１参照）。
【０００６】
一方、ガラス封止キャップの凹部に透明の捕水剤溶液を塗布して捕水剤膜を形成する方法が提案されている（特許文献２参照）。凹部を形成するザグリ加工は加工時間が長くなるほかに、ガラスのエッチングには強酸であるフッ酸が使用されるために、作業者に健康上の悪い影響を与えるばかりでなく、廃液の処理等も必要になるという問題点があった。さらに、このようなザグリ加工によりガラス板の一部が削られるためにガラスの封止キャップの厚みが減少して、機械的強度が低下するためにあらかじめ厚いガラス板を用意することが必要となる。従って、有機ＥＬ素子全体の厚みが厚くなるばかりでなく、材料コストや製造コスト等の大幅なコストアップとなるという問題点があった。
【０００７】
一方、平面ガラス板を用いて透明捕水剤を形成する方法が提案されている（特許文献３）。この文献で透明捕水剤は親油性であり、親水性のガラス板上に捕水剤を塗布すると、表面張力の為に水滴状になり、薄膜パターン化が容易ではない。そこで、有機顔料である親油性の捕水剤保持層を平面ガラスと透明捕水剤の間に設けている。しかし、同性の媒体に合わせることで濡れ広がりの問題が生じてしまい、この場合も薄膜パターン形成が困難である。
【０００８】
以下に公知文献を記す。
【特許文献１】特開平５−３６４７５号公報
【特許文献２】特開２００６−１９０５８３号公報
【特許文献３】特開２００３−２６４０６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、端部から侵入する水分の影響を長期にわたり抑制し、低コストかつ長寿命な薄型・軽量化のトップエミッション型有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に係る発明は、少なくとも反射電極と、前記反射電極上に有機ＥＬ層と、前記有機ＥＬ層上に透明電極とを積層形成する基板と、その透明電極上に封止基板を貼り合わせてなるトップエミッション型有機ＥＬ素子において、前記封止基板の表面に隔壁及び捕水膜とを有していることを特徴とするトップエミッション型有機ＥＬ素子である。
【００１１】
本発明の請求項２に係る発明は、前記隔壁は、枠状で、前記基板と前記封止基板を対向配置した際、有機ＥＬ素子の発光領域の外周を取り囲むように形成され、少なくとも２つ以上の多重構造であることを特徴とする請求項１記載のトップエミッション型有機ＥＬ素子である。
【００１２】
本発明の請求項３に係る発明は、前記隔壁は、撥水撥油性を有していることを特徴とする請求項１、または２に記載のトップエミッション型有機ＥＬ素子である。
【００１３】
本発明の請求項４に係る発明は、前記捕水膜は、液状の形態を有する捕水剤が乾燥して形成されたものであり、少なくとも隔壁間に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか1項に記載のトップエミッション型有機ＥＬ素子である。
【００１４】
捕水膜を設けることで、端部から侵入する水分を吸湿することができる。また、有機ＥＬ素子の発光領域の外周部に相当する封止基板上に枠状の隔壁を設け、隔壁間に捕水剤を塗布することで、発光色に影響を及ばさないで吸湿することができる。
【００１５】
また、隔壁に撥水撥油性を持たせると捕水剤は隔壁をはじき、隔壁間に閉じ込められやすくなる。撥水撥油性がない場合に比べ、捕水剤は隔壁を乗り越えて濡れ広がるのを抑えることができる。捕水剤は隔壁間に蒲鉾状に形成され、乾燥させることで捕水膜となる。
【００１６】
本発明の請求項５に係る発明は、前記封止基板は、少なくとも平板状であり、透過率が少なくとも９０％以上を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか1項に記載のトップエミッション型有機ＥＬ素子である。
【００１７】
封止基板に凹部を有する封止キャップではなく、平板状のものを使用し、透過率が少なくとも９０％以上を有することで、低コストで製造可能なトップエミッション型有機ＥＬ素子を提供することができる。
【００１８】
本発明の請求項６に係る発明は、前記反射電極、有機ＥＬ層、透明電極を覆って形成される透明保護膜をさらに有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか1項に記載のトップエミッション型有機ＥＬ素子である。
【００１９】
透明保護膜をさらに用いることで、さらに発光部への水分透過が抑えられ、長寿命なトップエミッション型有機ＥＬ素子を提供することができる。
【００２０】
本発明の請求項７に係る発明は、基板上に反射電極を形成と、前記反射電極上に発光層を含む有機ＥＬ層を形成と、前記有機ＥＬ層上方に透明電極を形成と、前記透明電極上に封止基板とを貼り合わせてなる有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、前記封止基板の表面に隔壁を形成する工程と、その隔壁が枠状で、前記基板と前記封止基板を対向配置した際に電子注入層を含む有機ＥＬ層である発光領域の外周を取り囲むように形成され、少なくとも２つ以上の多重構造で形成され、
前記隔壁間に捕水膜を形成する工程と、その捕水膜が液状の形態を有する捕水剤が乾燥して形成されたものであり、
少なくとも上記工程を含む構成により前記請求項１乃至６のいずれか1項に記載のトップエミッション型有機ＥＬ素子を形成することを特徴とするトップエミッション型有機ＥＬ素子の製造方法である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、封止基板に凹部を有する封止キャップではなく、平板状のものを使用し、透過率が少なくとも９０％以上を有することで、低コストで製造可能なトップエミッション型有機ＥＬ素子を提供することができた。
【００２２】
有機ＥＬ素子の発光領域の外周部に相当する封止基板上に枠状の隔壁を設け、隔壁間に捕水剤を塗布することで、発光色に影響を及ばさないで吸湿することが可能なトップエミッション型有機ＥＬ素子を提供することができた。
【００２３】
隔壁に撥水撥油性を持たせることで、捕水剤が隔壁間に漏れずに形成されることが可能なトップエミッション型有機ＥＬ素子を提供することができた。
【００２４】
透明保護膜をさらに用いることで、さらに発光部への水分透過が抑えられ、長寿命なトップエミッション型有機ＥＬ素子を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明のトップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法を一実施形態に基づいて以下説明する。
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。なお、以下の実施の形態の説明において参照する図面は、本発明の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さ、寸法等は、実際のものとは異なる。また、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２７】
図２にトップエミッション型有機ＥＬ素子の一例を示す。図２は断面図である。トップエミッション型有機ＥＬ素子は、基板１０の上に、反射電極２０、有機ＥＬ層３０、透明電極４０を順に積層した構造を有していて、封止剤９０を介して封止基板６０とで貼り合わされている。封止基板６０の表面には隔壁７０及び捕水膜８０が設けられ、隔壁７０及び捕水膜８０は積層体を向く側に配置されている。図２おいては、１つの発光部分（単色表示の場合の画素、多色表示の場合の副画素に相当する）のみを示しているが、複数の発
光部分を有してもよいことはいうまでもない。
【００２８】
基板１０は、透明であっても不透明であってもよく、積層される層の形成に用いられる条件（溶媒、温度等）に耐えるものであるべきであり、および寸法安定性に優れていることが好ましい。好ましい材料は、金属、セラミック、ガラス、シリコンなど半導体、ならびにポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート等の樹脂を含む。あるいはまた、ポリオレフィン、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂またはポリイミド樹脂などから形成される可撓性フィルムを、基板として用いてもよい。アクティブマトリクス駆動型素子を形成する場合、好ましい基板１０は、シリコンなど半導体であり、その表面に複数のスイッチング素子（ＴＦＴ、ＭＩＭなど）が形成されているものである。
【００２９】
反射電極２０は、複数の部分電極から形成され、高反射率の金属、アモルファス合金、微結晶性合金を用いて形成されることが好ましい。高反射率の金属は、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｒなどを含む。高反射率のアモルファス合金は、ＮｉＰ、ＮｉＢ、ＣｒＰおよびＣｒＢなどを含む。高反射率の微結晶性合金は、ＮｉＡｌなどを含む。反射電極２０を陽極として用いてもよいし、陰極として用いてもよい。反射電極２０を陽極として用いる場合、前述の高反射率材料の上に、ＳｎＯ2、Ｉｎ2Ｏ3、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ：Ａｌなどの導電性金属酸化物を積層して、有機ＥＬ層に対する正孔注入効率を向上させてもよい。反射電極２０を陰極として用いる場合には、反射電極２０と接触する有機ＥＬ層３０の構成層を電子注入層３５として、有機ＥＬ層３０に対する電子注入の効率を向上させてもよい。
【００３０】
アクティブマトリクス駆動型素子を形成する場合、反射電極２０は、基板１０上に形成された複数のスイッチング素子と１対１に電気的に接続される複数の部分電極から形成される。一方、パッシブマトリクス駆動型素子を形成する場合には、反射電極２０は、第１の方向に延びる複数のストライプ状電極から形成される。
【００３１】
反射電極２０は、用いる材料に依存して、蒸着（抵抗加熱または電子ビーム加熱）、スパッタ、イオンプレーティング、レーザーアブレーションなどの当該技術において知られている任意の手段を用いて形成することができる。反射電極２０は、所望の形状を与えるマスクを用いて複数の部分電極を形成してもよいし、最初に基板上に均一な層を形成してフォトリソグラフィ法などを用いて所望の形状の複数の部分電極としてもよいし、あるいはリフトオフ法を用いてもよい。
【００３２】
次に、反射電極２０の上に有機ＥＬ層３０が形成される。有機ＥＬ層３０は、発光層を含む単層膜、あるいは多層膜で形成することができる。有機ＥＬ層３０を多層膜で形成する場合の例としては、正孔注入輸送層と電子輸送性発光層や、正孔輸送性発光層と電子輸送層の２層構成の他、正孔輸送層、発光層、電子注入輸送層からなる３層構成、さらには、必要に応じて、電子ブロック層や正孔ブロック層などを挿入することにより、さらに多層で形成することも可能である。材料は無機、有機の公知の材料を好適に使用する事ができ、形成方法も特に制限はなく、公知のドライプロセスやウエットプロセスを材料に応じて好適に使用することができる。
【００３３】
電子注入層３５の材料としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属またはそれらを含む合金、アルカリ金属フッ化物などの電子注入性材料の薄膜（膜厚１０ｎｍ以下）としてもよい。あるいはまた、アルカリ金属ないしアルカリ土類金属をドープしたアルミニウムのキノリノール錯体を用いてもよい。本発明においては、透明電極４０が陰極として機能する場合、透明電極４０と有機ＥＬ層３０が接触する界面に電子注入層３５を設けて、電子注入性を向上させることが望ましい。
【００３４】
次に、有機ＥＬ層３０の上に、透明電極４０をスパッタ法により積層する。透明電極４０は、ＳｎＯ2、Ｉｎ2Ｏ3、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ：Ａｌなどの導電性金属酸化物を用いて形成される。透明電極４０を陰極として用いる場合には、有機ＥＬ層３０の最上層を電子注入層３５として電子注入効率を高めることが望ましい。透明電極４０は、波長４００〜８００ｎｍの光に対して好ましくは５０％以上、より好ましくは８０％以上の透過率を有することが好ましい。透明電極４０は、通常５０ｎｍ以上、好ましくは５０ｎｍ〜１μｍ、より好ましくは１００〜３００ｎｍの範囲内の厚さを有することが望ましい。
【００３５】
アクティブマトリクス駆動型有機ＥＬ素子を形成する場合、反射電極２０が各画素（または副画素）に対応して分離して設けられているので、透明電極４０は一体型の電極として形成される。一方、パッシブマトリクス駆動型有機ＥＬ素子を形成する場合、透明電極４０は、第１の方向と交差する（好ましくは直交する）第２の方向に延びる複数のストライプ状電極として形成される。
【００３６】
本実施形態においては、後述する封止材９０を介して、積層体を形成した基板１０と封止基板６０とを貼り合わす。封止基板６０は、有機ＥＬ層３０からの発光に対して透明であることが必要であり、波長４００〜８００ｎｍの光に対して９０％以上の透過率を有することが好ましい。また、低コスト化の為に平板状であることが望ましい。封止基板６０の材料として好ましいものは、ガラス、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート等の樹脂を含む。ホウケイ酸ガラスまたは青板ガラス等が特に好ましいものである。あるいはまた、ポリオレフィン、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂またはポリイミド樹脂などから形成される可撓性フィルムを、封止基板６０として用いてもよい。
【００３７】
次に、封止基板６０の上に隔壁７０が形成される。隔壁材料としてはポリイミド、ポリメチルメタクリレート、ノボラック系樹脂等の有機樹脂材料を使用し、パターニングを容易にするために感光性の有機樹脂材料を用いることが望ましい。また、隔壁に撥水撥油性を付与させるため、例えばフッ素を含む官能基やシリコンを含む添加剤を予めバンクの材料である有機樹脂に含ませる方法や、パターニング後に四フッ化炭素に代表されるフッ素系ガスを使用することにより隔壁表面に対してプラズマ処理を施す方法などが挙げられる。隔壁の厚みは１〜２０μｍ程度が望ましく、フォトリソグラフィ等によりパターニングされる。隔壁パターンは、枠状で前記基板と前記封止基板を対向配置した際、有機ＥＬ素子の発光領域の外周を取り囲むように形成され、少なくとも２つ以上の多重構造で封止基板に形成される。
【００３８】
次に、封止基板６０上の隔壁間に捕水膜７０が形成される。捕水膜は、液状の形態を有する捕水剤が乾燥して形成されたものである。捕水剤としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、シリカゲル、ゼオライト系化合物の内の少なくとも１つを含むものが液体中に分散したもの、また、Ａｌその他の３価金属を酸素分子により結合した有機金属錯体が液体中に溶解したもの（市販されているものとして、双葉電子社製のＯｌｅｄｒｙや、ホープ製薬社製の液状オリープＡＯＯなど）が挙げられる。アルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物は、水と反応して酸化物に変化することで、脱水剤として作用する。同様に、アルカリ土類金属の酸化物は、水と反応して水酸化物に変化することで、脱水剤として作用する。また、アルカリ金属やアルカリ土類金属は、酸素と反応して水酸化物に変化するとともに水と反応して酸化物に変化するため、脱水剤としてだけでなく脱酸素剤としても作用する。捕水剤の平均粒径は２０μｍ以下の値とするのが好ましく、より好ましくは０．１〜１０μｍの範囲が好ましい。塗布する方法は、ディスペンス法、インクジェット法等が挙げられる。塗布時及び乾燥時は、低湿度環境（例えば、不活性雰囲気である乾燥Ｎ2雰囲気）であることが好ましい。
【００３９】
次に封止材９０が形成される。封止材９０は、封止基板６０の外周部もしくは全域に設けられ、基板１０と封止基板６０とを接着させるために用いられる。封止材は光硬化型が望ましく、例としてエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、メラミンアクリレート、アクリル樹脂アクリレート等の各種アクリレート、ウレタンポリエステル等の樹脂を用いたラジカル系接着剤や、エポキシ、ビニルエーテル等の樹脂を用いたカチオン系接着剤、チオール・エン付加型樹脂系接着剤が挙げられるが、中でも酸素による阻害が無く、光照射後も重合反応が進行するカチオン系接着剤が好ましい。カチオン硬化型タイプとしては、紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤が好ましい。特に好ましいものは、１００ｍＷ／ｃｍ2以上の紫外線を照射した際に、１０〜９０秒以内に硬化する紫外線硬化型接着剤である。この時間範囲内で硬化させることにより、紫外線照射による他の構成要素への悪影響をもたらすことなしに、紫外線硬化型接着剤が充分に硬化して適切な接着強さを提供することが可能となる。また、生産工程の効率の観点からも、前述の時間範囲内であることが好ましい。紫外線によって有機ＥＬ構造体の各構成材料に影響を及ぼし、特性を劣化させてしまうのであれば、長波長ＵＶ硬化型もしくは低温速硬化タイプの熱硬化型接着剤が望ましい。また、封止材の種類に関わらず、低透湿性かつ高接着性のものが望ましい。封止材の厚みとしては特に制限はないが、なるべく薄膜であることが好ましく、１〜１００μｍ程度、好ましくは５〜５０μｍである。封止材の形成方法は、ロールコート、スクリーン印刷、スプレーコートなどのコーティング法、印刷法、ノズル塗布、転写法など状況に応じて使用することができる。また、発光領域上でなければ、必要に応じてガラスビーズ、シリカビーズなどのスペーサを封止材中に含めてもよい。これらのビーズ類は、基板１０と封止基板６０との貼り合わせにおいて、後述する注入材８０の量を規定するとともに、接着のために印加される圧力を負担する。さらに、スペーサは有機ＥＬ素子駆動時に発生する応力（特に素子外周部における応力）も負担して、該応力による有機ＥＬ素子の劣化を防止することにも有効である。
【００４０】
また、基板１０と封止基板６０および外周部に形成された封止材９０によって固定した場合、内部空間に注入材８５を充填してもよい。注入材８５は、ＵＶ硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、フッ素系不活性液体、およびフッ素系オイルなどが使用される。本発明におけるより好ましい充填剤は、フッ素系不活性液体である。熱硬化性樹脂には、加熱によってゲル化が進行するシリコン系樹脂も含まれる。注入材８５を封止基板６０上に塗布する方法は、塗布量を制限することができれば制限はなく、ディスペンス法や液滴吐出法等などが例として挙げられる。充填する場合の貼り合わせは減圧状態で加圧して行うことが望ましく、０．１ｋＰａ〜５０ｋＰａの減圧状態下及び０．０１〜１ｋｇ／ｃｍ2の加圧で行うことが好ましい。
【００４１】
注入材８５は有機ＥＬ素子の光取り出し経路に位置するので、波長４００〜８００ｎｍの光に対して２０％〜９５％、好ましくは６０％〜９５％の可視光透過率を有するべきである。そのような可視光透過率を有することにより、注入材８５を通して有機ＥＬ発光素子の光を効率よく取り出すことが可能となる。また、本発明の注入材は１．２〜２．５の屈折率を有することが望ましい。そのような屈折率を有することにより、注入材８５と透明電極との界面における屈折率差を小さくして、該界面における反射を抑制することが可能となる。
【００４２】
図３に本発明のトップエミッション型有機ＥＬ素子の別の実施形態を示す。本実施形態においては、図２に示した実施形態で用いられている反射電極２０、有機ＥＬ層３０、透明電極４０を覆うように透明保護層５０が設けられている。
【００４３】
透明保護層５０を形成するのに用いることが出来る材料は、可視域における高い透明性（４００〜７００ｎｍの範囲において透過率５０％以上）、１００℃以上のＴｇ、鉛筆硬度２Ｈ以上の表面硬度を示す材料であって、その下にある有機ＥＬ層３０の機能を低下さ
せることのない材料から選択することができる。また、透明保護層５０はガスバリア性を有する材料が望ましく、ＳｉＯX、ＳｉＮX、ＳｉＮXＯY、ＡｌＯX、ＴｉＯX、ＴａＯX、ＺｎＯXなどの無機酸化物または無機窒化物を用いることができる。
【００４４】
さらに、透明保護層５０は、単層であってもよいし、複数の別個の材料を用いて複数層の積層構造を採ってもよい。透明保護層５０が複数層の積層構造をとる場合には、前述の無機酸化物または無機窒化物を複数層積層してもよい。あるいはまた、透明保護層５０表面の平坦性をより向上させることを目的として、前述の無機酸化物または無機窒化物の層と有機材料の層とを積層してもよい。用いることができる有機材料は、たとえば、イミド変性シリコン樹脂、アクリル、ポリイミドまたはシリコン樹脂中に分散された無機金属化合物、エポキシ変性アクリレート樹脂、反応性ビニル基を含むアクリレートモノマー／オリゴマー／ポリマーのような紫外線硬化型樹脂、レジスト樹脂、無機化合物、フッ素系樹脂などの光硬化型および／または熱硬化型樹脂などがある。
【００４５】
上記のような材料から透明保護層５０を形成する際には、たとえば、乾式法（スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法など）、および湿式法（スピンコート法、ロールコート法、キャスト法、ディップコート法など）などの、当該技術において知られている任意の方法を用いてもよい。また、透明保護層９５を設ける場合には、視野角依存性（観察角度の変化による色相変化）を最小限にするために、ガス（酸素、水蒸気、有機溶剤蒸気など）に対する充分なバリア性を達成できる限りにおいて、透明保護層５０の膜厚が小さいことが好ましい。通常の場合、透明保護層５０は０．１〜３μｍの膜厚を有して形成される。
【００４６】
図１は、本発明のトップエミッション型有機ＥＬ素子の製造方法の１つの実施形態を説明する工程の側断面図である。
【００４７】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子では、基板上に反射電極を形成と、前記反射電極上に発光層を含む有機ＥＬ層を形成と、前記有機ＥＬ層上に透明電極を形成と、前記透明電極上に封止基板とを封止材を介して貼り合わせて製造する方法である。図１（ａ）〜（ｂ）では、前記封止基板の表面に隔壁を形成する工程である。その隔壁７０は、枠状で、前記基板と前記封止基板を対向配置した際に有機ＥＬ素子の発光領域の外周を取り囲むように形成され、少なくとも２つ以上の多重構造で形成される。次いで、図１（ｃ）では、前記隔壁間７０に捕水膜８０を形成する工程である。その捕水膜８０は、液状の形態を有する捕水剤が乾燥して形成する。図１（ｄ）では、基板１０上に反射層２０、有機ＥＬ層３０、電子注入層３５、透明電極４０が形成され、封止材９０を介して前記封止基板６０と貼り合わせる。上記工程を含む構成により図１（ｅ）のトップエミッション型有機ＥＬ素子を形成する。
【００４８】
以下に、本発明のトップエミッション型有機ＥＬ素子の実施例を説明する。
【実施例１】
【００４９】
実施例１（図２参照）は、ガラス基板上に、反射金属としてＡｌを蒸着法にて成膜し、その上にＩＴＯをスパッタ成膜した。成膜の後に、この基板を研磨し、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングを行いＡｌ／ＩＴＯからなる反射電極を形成した。ＡｌおよびＩＴＯのエッチャントとして、王水を用いた。
【００５０】
反射電極が形成された基板を洗浄し、基板を酸素プラズマ室に入れ、Ａｒ／Ｏ2＝１：１の雰囲気中で１００Ｗの電力を印加し、５分間にわたって洗浄した。
【００５１】
次にＡｌ／ＩＴＯからなる反射電極上にポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）からなる５０ｎｍの正孔輸
送層と、ポリ［２−メトキシ−５−（２’−エチルヘキシロキシ）−１、４−フェニレンビニレン］（ＭＥＨＰＰＶ）からなる８０ｎｍ厚の発光層とからなる２層構成の１３０ｎｍ厚の有機ＥＬ層３０を印刷法で形成した。
【００５２】
金属蒸着室、スパッタ室及びＣＶＤ室が連結された蒸着装置に基板を移動し、最初に基板を蒸着室（圧力５×１０-5Ｐａ、室温）に移動させ、膜厚５ｎｍのカルシウムを堆積させた。次に基板をスパッタ室に移動させ、対向式ターゲットスパッタ法を用い、膜厚８０ｎｍのＩＴＯを堆積させ、透明電極を形成した。
【００５３】
一方、無アルカリガラスからなる封止基板上で、有機ＥＬ素子の発光領域の外周に相当する箇所に、枠状の隔壁を二つ作製した。隔壁材料はフッ素系添加剤を含有したポリイミド樹脂で、厚みは３μｍで、フォトリソグラフィ法により作製した。枠と枠の間の隔壁間には双葉電子社製のＯｌｅｄｒｙをディスペンスし、乾燥させ、捕水膜を得た。
【００５４】
最後に熱硬化型接着剤（２５μｍ厚）をスクリーン印刷法で封止基板の全面に塗布し、３０ｋＰａの減圧状態及び０．２ｋｇ／ｃｍ2の圧力で貼り合わせを行った。
【実施例２】
【００５５】
実施例２は、封止材に紫外線硬化性樹脂（２０μｍ厚）を使用し、ディスペンス法で封止基板の外周部に形成し、ＦＣ−７０（３Ｍ社株製、フロリナート）を充填した以外は、実施例１の手順を繰り返して、トップエミッション型有機ＥＬ素子を得た（実施例２参照）。
【実施例３】
【００５６】
実施例３は、実施例１の手順を繰り返して、基板上に透明電極以下の構造を形成した。次に、基板をＣＶＤ室に移動させて、透明保護層として膜厚５００ｎｍのＳｉＮxを成膜して、トップエミッション型有機ＥＬ素子を得た（図４参照）。
【００５７】
本発明の比較例として、実施例４を実施した。以下説明する。
【実施例４】
【００５８】
比較例としての実施例４は、捕水剤層を設けなかったことを除いて、実施例１の手順を繰り返して、トップエミッション型有機ＥＬ素子を得た（図５を参照）。
【００５９】
実施例１〜実施例３および実施例４について評価した。
【００６０】
実施例１〜３及び実施例４で得られた有機ＥＬ素子は、表１に示し、実施例１〜３及び実施例４で得られた有機ＥＬ素子のそれぞれを、６０℃９０％ＲＨの恒温恒湿層に放置し、発光表面を光学顕微鏡で観察した。初期及び１５００ｈ放置後のダークスポット（非発光部）面積比率の結果を第２表に示す。
【００６１】
【表１】
2008293676.tif 000003
なお、表１は、実施例及び比較例の素子構成である。
【００６２】
【表２】
2008293676.tif 000004
なお、表２は、ＤＳ面積比率である。
【００６３】
第２表から分かるように、実施例１〜３の素子は、比較例１の素子と比較して著しくＤＳ面積比率が低く、素子劣化が生じていなく、長寿命であることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明のトップエミッション型有機ＥＬ素子の製造方法の１つの実施形態を説明する工程の側断面図である。
【図２】本発明のトップエミッション型有機ＥＬ素子の１つの実施形態を示す側断面図である。
【図３】本発明のトップエミッション型有機ＥＬ素子の別の実施形態（実施例２）を示す側断面図である。
【図４】本発明のトップエミッション型有機ＥＬ素子の別の実施形態（実施例３）を示す側断面図である。
【図５】従来のトップエミッション型有機ＥＬ素子の別の実施形態（比較例１）を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０…基板
２０…反射電極
３０…有機ＥＬ層
３５…電子注入層
４０…透明電極
５０…透明保護層
６０…封止基板
７０…隔壁
８０…捕水膜
８５…注入材
９０…封止材
【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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