JP2005100815A - Organic electroluminescent element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ディスプレイや電子写真装置に用いられる発光素子に対して好適に用いられる有機電界発光素子に関するものである。 The present invention relates to an organic electroluminescent element suitably used for a light emitting element used in a display or an electrophotographic apparatus.
電界発光素子(エレクトロルミネッセント素子)は蛍光性化合物に電場を加えることにより励起し、発光させる素子であり、現在無機系材料を発光体として用いた無機電界発光素子が実用化され、液晶ディスプレイのバックライトやフラットディスプレイ等への応用展開が図られている。 An electroluminescent element (electroluminescent element) is an element that is excited by applying an electric field to a fluorescent compound to emit light. Currently, an inorganic electroluminescent element using an inorganic material as a light emitter has been put into practical use, and a liquid crystal display. Application to backlights, flat displays, etc. is being planned.
また最近では、有機系材料を発光体として用いた有機電界発光素子の開発も行われ、簡素な行程で作製プロセスの低コスト化が可能で、かつ高輝度(500Cd/m2以上)、高効率(10lm/W)、直流低電圧駆動、高速応答性(nsecオーダー)などの特長を持つことから、実用化を目指した研究が盛んに行われている。 Recently, an organic electroluminescence device using an organic material as a light emitter has been developed, and the manufacturing process can be reduced in cost by a simple process, and high luminance (500 Cd / m 2 or more) and high efficiency can be achieved. Since it has features such as (10 lm / W), direct current low voltage drive, high-speed response (nsec order), etc., research aimed at practical use has been actively conducted.
ところが図2に示す有機電界発光素子は、基板51の上に下部電極52が設けられ、その上に、正孔輸送層53、発光層54及び電子輸送層55からなる有機発光部57と、上部電極56と、がこの順に形成され、基板51側から光が放出される。
However, the organic electroluminescent device shown in FIG. 2 is provided with a
これらの中で、発光層54、正孔輸送層53及び電子輸送層55の有機固体物質と、アルカリ金属やアルカリ土類金属を基本とした反応性の高い合金で構成され、カソードとなる上部電極56とは、一般に水分や酸素に弱く、外部から浸透する酸素や水蒸気などのガスおよび素子内に存在する酸素や水分により劣化が起こり、ダークスポットと呼ばれる非発光領域の成長や発光輝度の低下が起こる。
Among these, an upper electrode that is composed of an organic solid material of the light emitting layer 54, the hole transport layer 53, and the
従って有機EL素子の信頼性、耐久性を向上させるには、有機発光材料、有機電荷注入輸送材料や電極材料への水分及び酸素の浸透を防止するために、有機EL素子を封止しなければならない。 Therefore, in order to improve the reliability and durability of the organic EL element, the organic EL element must be sealed in order to prevent moisture and oxygen from penetrating into the organic light emitting material, the organic charge injection / transport material and the electrode material. Don't be.
有機電界発光素子の封止方法についてはこれまでに多数の提案がなされてきた。現在既に実用化されている方法として、図3に示すように、有機電界発光素子表示面(光取り出し方向)の反対側から素子本体部を覆うように、吸水剤70を内部に包含するように金属製又はガラス製の蓋71で素子本体部を覆い、紫外線硬化樹脂などの接着剤72で取り付ける方法がある(例えば、特許文献1、2参照)。
A number of proposals have been made so far regarding methods for sealing organic electroluminescent elements. As a method that has already been put into practical use, as shown in FIG. 3, a
しかし、このような方法では、吸湿剤70などの材料費の増加と外部空気を遮断して取り付ける工程のための装備投資費の増加によって製造コストが高くなり、さらに金属製又はガラス製の蓋71を設けたことにより厚みが厚くなるとともに重量も重くなってしまい、軽量化や薄型化には限界があるといった問題があった。
However, in such a method, the manufacturing cost increases due to an increase in the material cost of the moisture absorbent 70 and the like and an increase in the equipment investment cost for the process of shutting off and attaching the external air, and the metal or
上記問題に対して、有機電界発光素子部の上に、有機フィルムや無機酸化物蒸着膜からなる、水分および酸素の浸透を防止する封止膜で有機EL素子を封止する方法も多く提案されている。(例えば、特許文献3、4参照)
しかしながら特許文献3および特許文献4記載の封止膜を用いた方法では、薄膜封止により軽量、薄型化は実現できるものの、封止層表面への酸素、水蒸気などのガスの吸着を十分に防止することができず、長期間使用している間に酸素ガスや水蒸気が封止層を浸透し、上部電極や有機電界発光部を劣化させるため、製品寿命が不十分であるという問題があった。 However, in the method using the sealing film described in Patent Document 3 and Patent Document 4, although light weight and thinning can be realized by thin film sealing, adsorption of gases such as oxygen and water vapor to the sealing layer surface is sufficiently prevented. There is a problem that the product life is inadequate because oxygen gas or water vapor penetrates the sealing layer and deteriorates the upper electrode or the organic electroluminescent part during long-term use. .
したがって、本発明は、十分な製品寿命を達成することができる有機電界発光素子を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an organic electroluminescent device capable of achieving a sufficient product life.
本発明の有機電界発光素子は、光透過性基板と、該光透過性基板上に形成された下部電極と、該下部電極上に設けられた有機電界発光部と、該有機電界発光部の上に形成された上部電極と、前記光透過性基体上に形成された前記下部電極と前記有機電界発光部と前記上部電極とを覆うように設けられた封止層と、該封止層上に形成された撥水層を備えたことを特徴とするものである。 An organic electroluminescent element of the present invention includes a light-transmitting substrate, a lower electrode formed on the light-transmitting substrate, an organic electroluminescent portion provided on the lower electrode, and an upper surface of the organic electroluminescent portion. An upper electrode formed on the light-transmitting substrate, a sealing layer provided to cover the lower electrode, the organic electroluminescent portion, and the upper electrode formed on the light-transmitting substrate; and on the sealing layer The water-repellent layer formed is provided.
特に、前記封止層が無機薄膜からなることを特徴とするものである。酸素や水分の浸透を抑制する効果があるとともに、有機電界発光素子の薄型化、軽量化を実現できる。 In particular, the sealing layer is made of an inorganic thin film. In addition to the effect of suppressing the penetration of oxygen and moisture, the organic electroluminescent device can be made thinner and lighter.
特に前記無機薄膜が、酸化シリコン、窒化珪素、酸化アルミニウムの少なくとも1種を含むことが好ましい。酸素や水分の浸透を抑制することができる。 In particular, it is preferable that the inorganic thin film contains at least one of silicon oxide, silicon nitride, and aluminum oxide. Oxygen and moisture penetration can be suppressed.
また、前記撥水層が有機シランからなる有機薄膜であることを特徴とするものである。表面への酸素や水蒸気などのガスの吸着が抑制され、有機電界発光素子内部への酸素および水分の浸透を低減することができる。 Further, the water repellent layer is an organic thin film made of organosilane. Adsorption of gas such as oxygen and water vapor to the surface is suppressed, and penetration of oxygen and moisture into the organic electroluminescent element can be reduced.
特に前記有機シランからなる有機薄膜が、自己組織化手法で形成された有機シラン単分散膜であることが好ましい。これにより、有機シラン化合物が密にパッキングされるため、表面への酸素や水蒸気などのガスの吸着が抑制され、有機電界発光素子内部への酸素および水分の浸透を著しく低減することができる。 In particular, the organic thin film made of the organic silane is preferably an organic silane monodispersed film formed by a self-organization technique. Thereby, since the organic silane compound is densely packed, adsorption of gas such as oxygen and water vapor to the surface is suppressed, and penetration of oxygen and moisture into the organic electroluminescent element can be remarkably reduced.
さらに、前記有機シランのケイ素上の置換基が疎水性置換基であることを特徴とするものである。有機電界発光素子本体上部に樹脂を塗布する従来方法では、酸素や水分の浸透を完全に防止することは出来なかったが、有機シランからなる撥水層を設けることにより、有機電界発光素子表面の撥水性が向上し、表面への酸素や水蒸気などのガス吸着を抑制することができるため、阻止内部への酸素、水分の浸透を防止することができ、製品の長寿命化を実現できる。 Furthermore, the substituent on the silicon of the organosilane is a hydrophobic substituent. The conventional method of applying a resin to the upper part of the organic electroluminescent element main body could not completely prevent the penetration of oxygen and moisture. However, by providing a water-repellent layer made of organic silane, Since the water repellency is improved and the adsorption of gas such as oxygen and water vapor to the surface can be suppressed, the penetration of oxygen and moisture into the blocking interior can be prevented, and the product life can be extended.
特に前記疎水性置換基が、フルオロアルキル基もしくは炭化水素系官能基であることが好ましい。これにより、表面の撥水性をさらに向上することができ、表面への酸素や水蒸気などのガス吸着を抑制することができる。 In particular, the hydrophobic substituent is preferably a fluoroalkyl group or a hydrocarbon functional group. Thereby, the water repellency of the surface can be further improved, and adsorption of gas such as oxygen and water vapor to the surface can be suppressed.
本発明は、有機電界発光素子の上部に設けた封止層では、酸素や水分の浸透を防止することが十分に達成できないことを知見し、封止層の上に撥水層を設けることによって、酸素や水蒸気などのガス吸着を防止し、有機電界発光素子への酸素および水分の浸透を防止する効果を顕著に高めることができ、耐久性に優れた有機電界発光素子を実現できるという新規な知見に基づいて為されたものである。 The present invention has found that a sealing layer provided on top of an organic electroluminescent element cannot sufficiently prevent the penetration of oxygen and moisture, and by providing a water repellent layer on the sealing layer. A novel effect that can prevent the adsorption of gas such as oxygen and water vapor, can remarkably enhance the effect of preventing the penetration of oxygen and moisture into the organic electroluminescent device, and can realize an organic electroluminescent device with excellent durability. It was made based on knowledge.
即ち、有機電界発光素子の表面に封止層と撥水層とを順次設けることによって、有機電界発光素子内部への酸素、水蒸気などのガスの透過が抑制され、有機電界発光素子の長寿命化が実現できる。 That is, by sequentially providing a sealing layer and a water-repellent layer on the surface of the organic electroluminescent device, the permeation of gases such as oxygen and water vapor into the organic electroluminescent device is suppressed, thereby extending the life of the organic electroluminescent device. Can be realized.
前記基板が透光性を有し、前記光発光素子が下部電極と、該下部電極上に設けられた有機電界発光部と、該有機電界発光部の上に形成された上部電極とを具備するため、低電圧駆動にて発光させることができる。 The substrate has translucency, and the light-emitting element includes a lower electrode, an organic electroluminescent portion provided on the lower electrode, and an upper electrode formed on the organic electroluminescent portion. Therefore, light can be emitted by low voltage driving.
前記封止層が、無機薄膜からなるため、有機電界発光部への酸素および水分の浸透を防止することができる。 Since the sealing layer is made of an inorganic thin film, the penetration of oxygen and moisture into the organic electroluminescent portion can be prevented.
前記無機薄膜が酸化シリコン、窒化珪素、酸化アルミニウムの少なくとも1種を含むため、酸素および水蒸気などのガスのバリア性に優れるため、有機電界発光部の劣化を防ぐことができる。 Since the inorganic thin film contains at least one of silicon oxide, silicon nitride, and aluminum oxide, it has excellent barrier properties against gases such as oxygen and water vapor, so that deterioration of the organic electroluminescent portion can be prevented.
前記撥水層が、有機シランからなる有機薄膜であるため、封止層9表面の微細な欠陥が修復し、表面への酸素や水蒸気などのガスの吸着を十分に抑制することができる。 その結果、膜中へのガスの浸透を防止することができる。
Since the water repellent layer is an organic thin film made of organosilane, fine defects on the surface of the sealing
前記有機薄膜が、自己組織化された有機シラン単分子膜であるため、表面を親水性から疎水性に変化させ、表面への酸素や水蒸気などのガスの吸着防止に著しい効果を発現させることができる。 Since the organic thin film is a self-organized organosilane monomolecular film, the surface is changed from hydrophilic to hydrophobic, and a remarkable effect can be exhibited in preventing adsorption of gases such as oxygen and water vapor to the surface. it can.
前記有機シランのケイ素上の置換基が疎水性置換基であるため、疎水性を向上させガスの吸着をさらに抑制することができる。 Since the substituent on silicon of the organosilane is a hydrophobic substituent, the hydrophobicity can be improved and gas adsorption can be further suppressed.
前記疎水性置換基がフルオロアルキル基および炭化水素系官能基であるため、疎水性をさらに向上させることができる。 Since the hydrophobic substituent is a fluoroalkyl group and a hydrocarbon functional group, the hydrophobicity can be further improved.
本発明の有機電界発光素子は、図1に示すように光透過性の基板1と、光透過性基板1上に形成された下部電極2と、下部電極2上に設けられた有機電界発光部7と、有機電界発光部7の上に形成された上部電極6とからなる有機電界発光素子において、有機電界発光部7を覆うように、基板1の上に素子保護部が設けられていることが重要である。
As shown in FIG. 1, the organic electroluminescent element of the present invention includes a light-transmitting
このような構造を有することによって、低消費電力にて駆動させることができ、さらに信頼性に優れるという利点がある。 By having such a structure, there is an advantage that it can be driven with low power consumption and is further excellent in reliability.
素子保護部は、封止層9と撥水層10とを含み、有機電界発光部7の表面に封止層9を設け、さらに封止層9の上に撥水層10を設けるのが防水性を高めるのに効果的である。
The element protection part includes a
基板1は、透光性を有することが好ましい。これは、有機電界発光部7から発せられた光が基板1を通過して外部に取り出される理由によるものである。特に、基板1が可視光に対して透明であることが好ましい。また、基板1は、光学的等方性を有するとの点で好ましく、また、十分な耐熱性を有することが色純度ならびに耐久性の点で好ましい。
The
このような基板1としては、例えばソーダガラス、ホウ珪酸ガラス、石英、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、酢酸セルロース、ポリアリレートを例示することができる。このうち、特に透過率、コストの点でソーダガラス、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン及びポリカーボネートが好ましく、耐熱性の点で、ソーダガラスが好ましい。
Examples of such a
基板1の形状は特に制限はないが、特に、板状、シート状あるいはフィルム状等の形態で使用することが有機電界発光部7の形成が容易である点で好ましい。なお、基板1の厚さは、用途及び材質にあわせて適宜に設定できる。
The shape of the
下部電極2は、インジウム錫酸化物(以下、ITOという)、錫酸化物等の仕事関数が大きく、発光を外部に放出させる透明導電性材料が適している。 The lower electrode 2 is suitably made of a transparent conductive material having a large work function such as indium tin oxide (hereinafter referred to as ITO), tin oxide, and the like, which emits light emission to the outside.
有機電界発光部7は、単層構造もしくは機能別に積層した多層構造のいずれも採用することができる。例えば、図1(a)に示したように、有機電界発光部7が発光層4のみの単層からなる単層構造では、発光層4が正孔輸送特性と電子輸送特性を兼ね備えた材料からなり、その材料中に発光材料をドープする方法や発光材料自体に電荷輸送特性が付与された材料を用いる方法などを採用することができる。このような単層構造は、素子作成プロセスを簡略化できるだけでなく、膜厚化可能であることから、歩留まりが向上することができ、低コストの有機電界発光素子を提供できるという利点がある。 The organic electroluminescence unit 7 can adopt either a single layer structure or a multilayer structure laminated according to function. For example, as shown in FIG. 1A, in the case of a single layer structure in which the organic electroluminescence unit 7 is composed of a single layer consisting of only the light emitting layer 4, the light emitting layer 4 is made of a material having both hole transport characteristics and electron transport characteristics. Thus, a method of doping a light emitting material into the material, a method of using a material provided with charge transporting properties in the light emitting material itself, or the like can be employed. Such a single-layer structure not only simplifies the element manufacturing process but also allows the film thickness to be increased, so that there is an advantage that the yield can be improved and a low-cost organic electroluminescent element can be provided.
また、図1(b)に示したように、発光層4と正孔阻止層8とからなる多層構造の場合、
両電極からの電荷の注入量を制御し、再結合部位における正孔と電子の密度を等しくするため、正孔注入電極として働く下部電極2と電子輸送層との間に正孔阻止層8を設けた構造が良い。このような構造を採用することで、再結合部位における正孔と電子の密度を等しくすることができ、発光効率を向上させることができるという利点がある。また、同様にして、電子注入電極となる上部電極6と正孔輸送層との間に電子阻止層を設けることも可能である。
Further, as shown in FIG. 1B, in the case of a multilayer structure composed of the light emitting layer 4 and the hole blocking layer 8,
In order to control the amount of charge injected from both electrodes and equalize the density of holes and electrons at the recombination site, a hole blocking layer 8 is provided between the lower electrode 2 serving as the hole injection electrode and the electron transport layer. The provided structure is good. By adopting such a structure, there is an advantage that the density of holes and electrons in the recombination site can be made equal, and the luminous efficiency can be improved. Similarly, an electron blocking layer can be provided between the upper electrode 6 serving as an electron injection electrode and the hole transport layer.
また、図1(c)に示したように、正孔注入電極の役割を果たす下部電極2と、電子注入電極の役割を果たす上部電極6との間に、正孔輸送層3と発光層4と電子輸送層5とが形成された多層構造が、再結合部における正孔と電子の密度を等しくする事が容易である点で好ましい。また、図示はしてないが、正孔注入電極と電子注入電極の間に正孔輸送層と発光層が形成されたSH−A構造、又は、正孔注入電極と電子注入電極の間に発光層と電子輸送層が形成された構造を採用しても良い。 In addition, as shown in FIG. 1C, a hole transport layer 3 and a light emitting layer 4 are provided between a lower electrode 2 serving as a hole injection electrode and an upper electrode 6 serving as an electron injection electrode. And a multilayer structure in which the electron transport layer 5 is formed is preferable in that it is easy to equalize the density of holes and electrons in the recombination portion. Although not shown, the SH-A structure in which a hole transport layer and a light emitting layer are formed between the hole injection electrode and the electron injection electrode, or light emission between the hole injection electrode and the electron injection electrode. You may employ | adopt the structure in which the layer and the electron carrying layer were formed.
上部電極6は、マグネシウム、アルミニウム、インジウム、銀の単体金属又はこれらの合金であって仕事関数が小さく、且つ、抵抗が小さい導体薄膜を形成できる材料が用いられる。 The upper electrode 6 is made of a material that can form a conductor thin film that is a simple metal of magnesium, aluminum, indium, silver, or an alloy thereof, and has a low work function and low resistance.
封止層9は、無機薄膜からなることが有機電界発光部への酸素および水蒸気などのガスの浸透を防止し、有機電界発光素子の劣化を抑制できる点で好ましい。無機薄膜の中でも、特に、酸化シリコン、窒化珪素、酸化アルミニウムの少なくとも1種であることが好ましい。これらは、高分子系の有機薄膜に対して酸素および水蒸気などのガスのバリア性に優れるため、有機電界発光部の劣化を防止することができる。また、上記の無機薄膜を複数層に積層して形成することも可能である。
It is preferable that the
この無機薄膜はプラズマCVD、熱CVD、スパッタリング、熱蒸着、電子ビーム蒸着の少なくとも1種を選択して製造することができる。特に、プラズマCVD法であれば、基材の表面温度が100℃以下の低温においても十分に薄膜の形成が可能であるという点において好ましい。 This inorganic thin film can be produced by selecting at least one of plasma CVD, thermal CVD, sputtering, thermal evaporation, and electron beam evaporation. In particular, the plasma CVD method is preferable in that a thin film can be sufficiently formed even at a low surface temperature of 100 ° C. or less.
撥水層10が、封止層9の表面に設けられていることが重要である。撥水層10がない従来の場合には、封止層9の表面に酸素や水蒸気などのガスが吸着し、吸着された酸素や水蒸気などのガスが長期間使用中に封止層9に徐々に浸透していき、上部電極6や有機電界発光部7が酸素や水蒸気により酸化され、有機電荷発光素子が劣化してしまったが、撥水層10を設けた本発明では、有機電界発光素子表面の撥水層10には酸素や水蒸気が吸着することを抑制でき、封止層9に達する水分を大幅に減少することができる。従って、素子内部への酸素や水分の浸透を著しく低減できるため、製品の長寿命化を実現できる。
It is important that the
撥水層10は、有機シランからなる有機薄膜であることが、有機電界発光素子内部への酸素および水蒸気などのガスの浸透を効果的に抑制することができるという点で好ましい。特に、この有機薄膜が、自己組織化された有機シラン単分散膜であることが好ましい。自己組織化とは、分子配列や配向を規制し、ナノメータスケールで構造と機能が高度に制御されることを意味するものであり、具体的には、封止層9表面の微細な欠陥が修復され、酸素や水蒸気などのガスの透過をより効果的に抑制することが可能となる。
The
前記有機薄膜は、原料ガスとして、構造式R1−SiX4(R1は炭化水素系の有機置換基、Xはハロゲン原子である)で表されるオルガノシランを用い、CVD法によって薄膜形成することができる。ここで、置換基Xは、ハロゲンあるいはアルコキシ基が好ましい。 The organic thin film is formed by a CVD method using organosilane represented by the structural formula R 1 —SiX 4 (R 1 is a hydrocarbon-based organic substituent, and X is a halogen atom) as a source gas. be able to. Here, the substituent X is preferably a halogen or an alkoxy group.
さらに撥水性を向上するために、前記有機シランのケイ素上の置換基R1は、疎水性置換基、特にフルオロアルキル基もしくは炭化水素系官能基であることが好ましい。これにより、撥水層10の表面が疎水性に変わり、酸素や水蒸気などのガスが抑制できる。
In order to further improve water repellency, the substituent R1 on the silicon of the organosilane is preferably a hydrophobic substituent, particularly a fluoroalkyl group or a hydrocarbon functional group. Thereby, the surface of the
透明なガラス基板上に光透過性のITOからなる下部電極を、スパッタリング法によって電極パターンを形成するように蒸着した。 A lower electrode made of light-transmitting ITO was deposited on a transparent glass substrate so as to form an electrode pattern by sputtering.
その上に高分子系発光材料であるパラフェニレンビニレン中にドーパント材としてアルミキレート錯体分散した発光層をスクリーン印刷法にて形成した。さらにその上に、アルミニウム金属からなる陰極をITO電極と対向するように電極パターンを形成後に、有機電界発光素子を大気中に暴露することなく、100℃以下でプラズマCVD法により、封止層として酸化シリコン薄膜を形成した。 A light emitting layer in which an aluminum chelate complex is dispersed as a dopant material in paraphenylene vinylene, which is a polymer light emitting material, is formed by screen printing. Furthermore, after forming an electrode pattern so that the cathode made of aluminum metal faces the ITO electrode, an organic electroluminescent element is exposed to the atmosphere as a sealing layer by plasma CVD at 100 ° C. or lower without exposing it to the atmosphere. A silicon oxide thin film was formed.
この封止層の上部にオルガノシランR1−SiCl4を用い、CVD法によって薄膜を形成して撥水層とした。なお、オルガノシランのケイ素上の置換基R1は、疎水性置換基のフルオロアルキル基であった。このようにして図1(a)の有機電界発光素子を作製した。 An organosilane R 1 -SiCl 4 was used on the sealing layer, and a thin film was formed by a CVD method to form a water repellent layer. Incidentally, the substituent R 1 on the silicon of the organosilane was fluoroalkyl group of the hydrophobic substituent. In this way, the organic electroluminescent element of FIG.
得られた有機電界発光素子の製品駆動寿命は、1万5千時間以上であった。本発明によれば、素子表面が撥水性に優れているため、酸素や水蒸気などのガスの吸着が抑制され、結果として素子内部への酸素および水の浸透を防ぎ、素子劣化を抑制して、比較例に比べて寿命を大幅に向上することが達成できた。 The product driving life of the obtained organic electroluminescent element was 15,000 hours or more. According to the present invention, since the surface of the element is excellent in water repellency, adsorption of gas such as oxygen and water vapor is suppressed, as a result, oxygen and water penetration into the element is prevented, and element deterioration is suppressed, Compared to the comparative example, it was possible to achieve a significant improvement in life.
透明なガラス基板上に光透過性のITOからなる下部電極を、スパッタリング法によって電極パターンを形成するように蒸着した。 A lower electrode made of light-transmitting ITO was deposited on a transparent glass substrate so as to form an electrode pattern by sputtering.
その上に電子阻止層としてトリフェニルアミン誘導体を蒸着した。 A triphenylamine derivative was deposited thereon as an electron blocking layer.
さらに電子阻止層の上に、アルミニウム金属からなる陰極をITO電極と対向するように電極パターンを形成後に、有機電界発光素子を大気中に暴露することなく、100℃以下でプラズマCVD法により、封止層として酸化シリコン薄膜を形成した。 Further, after forming an electrode pattern on the electron blocking layer so that the cathode made of aluminum metal faces the ITO electrode, the organic electroluminescence device is sealed by plasma CVD at 100 ° C. or lower without exposing the organic electroluminescent device to the atmosphere. A silicon oxide thin film was formed as a stop layer.
この封止層の上部にオルガノシランR1−SiCl4を用い、CVD法によって薄膜形成して図1(b)の有機電界発光素子を作製した。なお、オルガノシランのケイ素上の置換基R1は、疎水性置換基のフルオロアルキル基であった。 Using organosilane R 1 -SiCl 4 on the upper part of the sealing layer, a thin film was formed by the CVD method to produce the organic electroluminescent device shown in FIG. Incidentally, the substituent R 1 on the silicon of the organosilane was fluoroalkyl group of the hydrophobic substituent.
得られた有機電界発光素子の製品駆動寿命は、1万5千時間以上であった。本発明によれば、素子表面が撥水性に優れているため、酸素や水蒸気などのガスの吸着が抑制され、結果として素子内部への酸素および水の浸透を防ぎ、素子劣化を抑制して、比較例に比べて寿命を大幅に向上することが達成できた。 The product driving life of the obtained organic electroluminescent element was 15,000 hours or more. According to the present invention, since the surface of the element is excellent in water repellency, adsorption of gas such as oxygen and water vapor is suppressed, as a result, oxygen and water penetration into the element is prevented, and element deterioration is suppressed, Compared to the comparative example, it was possible to achieve a significant improvement in life.
透明なガラス基板上に光透過性のITOからなる下部電極を、スパッタリング法によって電極パターンを形成するように蒸着した。 A lower electrode made of light-transmitting ITO was deposited on a transparent glass substrate so as to form an electrode pattern by sputtering.
その上にトリフェニルアミン誘導体からなる正孔輸送層、アルミキレート錯体からなる発光層、酸化リチウムからなる電子注入層を順次、蒸着した。 A hole transport layer made of a triphenylamine derivative, a light emitting layer made of an aluminum chelate complex, and an electron injection layer made of lithium oxide were sequentially deposited thereon.
この上に、アルミニウム金属からなる陰極をITO電極と対向するように電極パターンを形成後に、有機電界発光素子を大気中に暴露することなく、100℃以下でプラズマCVD法により、封止層として酸化シリコン薄膜を形成した。 On top of this, after forming an electrode pattern so that the cathode made of aluminum metal faces the ITO electrode, it is oxidized as a sealing layer by plasma CVD at 100 ° C. or lower without exposing the organic electroluminescent device to the atmosphere. A silicon thin film was formed.
この封止層の上部にオルガノシランR1−SiCl4を用い、CVD法によって薄膜形成して図1(c)の有機電界発光素子を作製した。なお、オルガノシランのケイ素上の置換基R1は、疎水性置換基のフルオロアルキル基であった。 Using organosilane R 1 —SiCl 4 on the sealing layer, a thin film was formed by the CVD method to produce the organic electroluminescent device shown in FIG. Incidentally, the substituent R 1 on the silicon of the organosilane was fluoroalkyl group of the hydrophobic substituent.
得られた有機電界発光素子の製品駆動寿命は、1万5千時間以上であった。本発明によれば、素子表面が撥水性に優れているため、酸素や水蒸気などのガスの吸着が抑制され、結果として素子内部への酸素および水の浸透を防ぎ、素子劣化を抑制して、比較例に比べて寿命を大幅に向上することが達成できた。 The product driving life of the obtained organic electroluminescent element was 15,000 hours or more. According to the present invention, since the surface of the element is excellent in water repellency, adsorption of gas such as oxygen and water vapor is suppressed, as a result, oxygen and water penetration into the element is prevented, and element deterioration is suppressed, Compared to the comparative example, it was possible to achieve a significant improvement in life.
透明なガラス基板上に光透過性のITOからなる下部電極を、スパッタリング法によって電極パターンを形成するように蒸着した。 A lower electrode made of light-transmitting ITO was deposited on a transparent glass substrate so as to form an electrode pattern by sputtering.
その上にトリフェニルアミン誘導体やなどからなる正孔輸送層、アルミキレート錯体からなる発光層、酸化リチウムからなる電子注入層を順次、蒸着した。 A hole transport layer made of a triphenylamine derivative or the like, a light emitting layer made of an aluminum chelate complex, and an electron injection layer made of lithium oxide were sequentially deposited thereon.
この上に、アルミニウム金属からなる陰極をITO電極と対向するように電極パターンを形成し、図2に記載の有機電界発光素子を作製した。 On this, an electrode pattern was formed so that the cathode made of aluminum metal was opposed to the ITO electrode, and the organic electroluminescence device shown in FIG. 2 was produced.
得られた有機電界発光素子は、作製直後の初期段階においては、十分な発光特性を示すが、長期連続駆動において、酸素、水蒸気が有機電界発光部に進入し、その結果発光層が酸化され、ダークスポットと呼ばれる欠陥が発生した。製品寿命は、100時間程度であった。 The obtained organic electroluminescent element exhibits sufficient light emission characteristics in the initial stage immediately after production, but in a long-term continuous drive, oxygen and water vapor enter the organic electroluminescent part, and as a result, the light emitting layer is oxidized, A defect called a dark spot occurred. The product life was about 100 hours.
比較例で作製した有機電界発光素子の素子本体を覆うとともに、吸水剤を内部に包含するように金属製の蓋を基板上に配置し、紫外線硬化樹脂の接着剤で接合して、図3に記載の有機電界発光素子を作製した。 Covering the element main body of the organic electroluminescent element produced in the comparative example, a metal lid is arranged on the substrate so as to include a water absorbing agent inside, and bonded with an adhesive of an ultraviolet curable resin. The described organic electroluminescent element was produced.
得られた有機電界発光素子は、金属製の蓋を用いているため、厚みが3mm程度と厚くなり、実施例1で得られた有機電界発光素子の末身の約3倍になった。また、蓋と基板とを、紫外線硬化樹脂を用いているため、長期連続駆動中に樹脂を通って酸素、水蒸気が有機電界発光部に進入して劣化し、その結果製品寿命は5000時間程度であった。 Since the obtained organic electroluminescent element used a metal lid, the thickness became as thick as about 3 mm, which was about three times the life of the organic electroluminescent element obtained in Example 1. In addition, since the lid and the substrate are made of an ultraviolet curable resin, oxygen and water vapor enter the organic electroluminescent part through the resin during long-term continuous driving and deteriorate, resulting in a product life of about 5000 hours. there were.
1・・・基板
2・・・下部電極
3・・・正孔輸送層
4・・・発光層
5・・・電子輸送層
6・・・上部電極
7・・・有機発光部
8・・・正孔阻止層
9・・・封止層
10・・・撥水層
DESCRIPTION OF
7 ... Organic light emitting part 8 ...
Claims (11)
The organic electroluminescent device according to claim 10, wherein the hydrophobic substituent is a fluoroalkyl group and a hydrocarbon functional group.
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