JP3743876B2

JP3743876B2 - 電界発光素子及びその製造方法

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Publication number: JP3743876B2
Application number: JP20546797A
Authority: JP
Inventors: 修岡田; 智美飯浜
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1997-07-16
Filing date: 1997-07-16
Publication date: 2006-02-08
Anticipated expiration: 2017-07-16
Also published as: JPH1140344A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電界発光素子及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、有機エレクトロルミネッセンス材料を用いた電界発光素子及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、有機化合物をエレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬという）材料に使った電界発光表示素子が研究されている。このような有機化合物を用いた有機電界発光表示素子は、自発光表示であるので、液晶表示装置のようなバックライトを必要とせず、固体素子であるため耐衝撃性に優れ、直流電圧駆動素子を実現するものとして注目を集めている。このため、有機電界発光表示素子は、薄型のフラットディスプレイに利用することが可能である。この有機電界発光表示素子の一例としては、有機化合物として例えばキナクリドン誘導体を含むＥＬ層を、アノード電極とカソード電極とで挟んだ構造のものが知られている。この他の例としては、ＥＬ層を、複数の有機化合物層を積層して構成したものなどがある。これらの有機電界発光素子のなかでは、素子駆動時の半減寿命が１万時間を越えるものが報告されるに至っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような有機電界発光素子の発光寿命は、窒素雰囲気、不活性ガス、真空などの雰囲気中で常温の環境下で測定されたものがほどんどであり、実使用の信頼性に欠けるという問題があった。また、このような有機電界発光素子では、材料劣化に起因して発生する非発光部（ダークスポット）など素子の信頼性の上で、まだ実用レベルからかけ離れているという問題がある。
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、非発光部の発生ならびに成長を抑え、実用環境上に耐えらる寿命の長い有機電界発光素子を得るには、どのような手段を講じればよいかという点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、有機ＥＬ層がアノード電極とカソード電極とで挟まれるとともに、前記有機ＥＬ層および前記カソード電極がＵＶ硬化樹脂皮膜で覆われており、前記ＵＶ硬化樹脂皮膜は、前記ＵＶ硬化樹脂皮膜上に載置され、ポリビニルアルコール層の上下面にそれぞれオレフィン系フィルムを積層させてなる透明フィルム体を介して照射された紫外光によって硬化されていることを特徴としている。請求項１記載の発明は、紫外光を照射してＵＶ硬化樹脂皮膜を形成する際に、有機ＥＬ層のガラス転移点（Ｔｇ）より高い温度になることがないため、有機ＥＬ層やカソード電極が劣化するのを防止することができる。このため、非発光部が有機ＥＬ層に発生したり成長したりすることがなく、信頼性の高い電界発光素子を実現することができる。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の電界発光素子における前記透明フィルム体が、前記ＵＶ硬化樹脂皮膜上に配置されたガス遮断層を含むことを特徴としている。
【０００８】
請求項３記載の発明は、
有機ＥＬ層がアノード電極とカソード電極とで挟まれた電界発光素子の製造方法であって、
前記有機ＥＬ層および前記カソード電極をＵＶ硬化樹脂被膜の材料で覆い、前記ＵＶ硬化樹脂被膜の材料上に載置され、ポリビニルアルコール層の上下面にそれぞれオレフィン系フィルムを積層させてなる透明フィルム体を介して紫外光を照射して前記ＵＶ硬化樹脂被膜の材料を硬化することを特徴としている。
【００１０】
請求項４記載の発明は、電界発光素子の製造方法における前記透明フィルム体が、前記ＵＶ硬化樹脂皮膜上に配置されたガス遮断層を含むことを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る電界発光素子の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明に係る電界発光素子の実施形態１を示す断面説明図である。図中１は本実施形態に係る電界発光素子である。本実施形態では、透明基板２の上に、所定方向に沿って平行をなす複数のアノード電極３が形成され、表示領域に亙って、透明基板２およびアノード電極３の上に、順次、有機正孔輸送層４、有機発光層５、有機電子輸送層６が積層されている。これらの有機正孔輸送層４、有機発光層５、および有機電子輸送層６により、有機ＥＬ層７が構成されている。さらに、有機ＥＬ層７の上には、平面的に見て、この有機ＥＬ層７を介してアノード電極３と直交する複数のカソード電極８が形成されている。
【００１２】
本実施形態においては、透明基板２としてガラス材料などを用いている。アノード電極３の材料としては、透明なＩＴＯ（indium tin oxide）を用いている。有機正孔輸送層４の材料としては、下記の構造式１に示す、N,N′-ジ（α-ナフチル）-N,N′-ジフェニル-1,1′-ビフェニル-4,4′-ジアミン（以下、α−ＮＰＤという）を用いている。また、有機発光層５の材料としては、下記の構造式２に示す、4,4′-ビス（2,2-ジフェニルビニレン）ビフェニル（以下、ＤＰＶＢｉという）を９６重量％に対して、下記の構造式３に示す、4,4′-ビス（2-カルバゾールビニレン）ビフェニル（以下、ＢＣｚＶＢｉという）を４重量％の割合で配合したものを用いている。さらに、有機電子輸送層６の材料としては、下記の構造式４に示す、トリス（８-ヒドロキシキノリン）化アルミニウム（以下、Ａｌｑ３という）を用いている。また、カソード電極８の材料としては、マグネシウム（Ｍｇ）とインジウム（Ｉｎ）とをモル比で３０：１の割合で共蒸着してなるＭｇＩｎを用いている。
【００１３】
【化１】

【００１４】
【化２】

【００１５】
【化３】

【００１６】
【化４】

【００１７】
本実施形態では、このような構造に対して、アノード電極３の端子部３Ａおよびカソード電極８の端子部（図示省略する）のみが露出するようにＵＶ硬化樹脂被膜９を被覆している。そして、基板３５及び透明基板２をシール材３６で接合し、減圧雰囲気もしくはシリコーンオイル等の流体でＵＶ硬化樹脂被膜９を覆う。このＵＶ硬化樹脂被膜９の材料は、少なくとも５００ｎｍ以下の波長によって硬化が開始するように調製されている。また、ＵＶ硬化樹脂被膜９の材料の硬化は、光重合反応（ラジカル反応、光カチオン重合）によって起こる。このＵＶ硬化樹脂被膜９の材料は、光ラジカル重合系のモノマーとして、α−オレフィン化合物（特にアクリロイドＣＨ₂＝ＣＨ・ＣＯ−が含まれる（メタ）アクリル酸系、（メタ）アクリル酸のエステル系、（メタ）アクリルアミド系、アクリロニトリル系）が好ましく、光カチオン重合系のモノマーとして、エポキシ基（グリシジル基）が少なくとも２個以上含まれた材料が好ましい。また、ＵＶ硬化樹脂の材料は、１００℃以下の熱、望ましくは有機ＥＬ層７の材料のうち最も低いガラス転移温度（Ｔｇ）より低い温度の熱によって硬化する構成を兼ね備えていてもよい。この樹脂の材料に関しては、硬化後すべてが固形分となる成分モノマーで構成されている。本実施形態では、ＵＶ硬化樹脂のみを被覆したが、ＵＶ硬化樹脂に熱硬化性樹脂および／または熱可塑性樹脂を配合してもよい。また、本実施形態においても、ＵＶ硬化樹脂中に吸湿剤や酸化防止剤を配合する構成としてもよい。
【００１８】
また、このＵＶ硬化樹脂被膜９の材料の塗布方法としては、ディップ法、スプレー法、スピンコート法などがあるが、好ましくはカソード電極８面の欠陥の発生確率が低く均一な膜厚の薄膜が形成できる、スピンコート法による塗布が好ましい。塗布後、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプなどを使用し、積算光量で１０〜１００００ｍＪ／ｃｍ²照射して硬化させる。
【００１９】
このような構成の本実施形態の電界発光素子１では、ＵＶ硬化樹脂被膜９の材料を、有機正孔輸送層４のＴｇ（ガラス転移温度）以下で硬化させることができると共に、カソード電極８がＭｇＩｎで形成されているため、ＵＶ光を遮蔽することで有機ＥＬ層７の材料劣化を防止するため、非発光部（ダークスポット）の発生、成長を抑制することができる。このため、本実施形態では、電界発光素子１の発光寿命を長くすることが可能となる。また、ＵＶ硬化樹脂の材料は、溶剤を含まないで重合反応できるため、残存有機溶媒の影響がない上、溶媒等の乾燥工程もなく、封止プロセスが簡素化でき、軽量・薄型で安価な電界発光素子を実現することができる。
【００２０】
（実施形態２）
図２は、本発明に係る電界発光素子の実施形態２を示す断面説明図である。本実施形態は、上記した実施形態１の構成において、ＵＶ硬化樹脂被膜９中に吸湿剤１０を配合させた構成である。この吸湿剤１０としては、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸塩、ポリアクリルアミドなどの有機系吸湿剤、シリカゲル、ゼオライト、活性アルミナ、無水塩化カルシウム、無水硫酸カリウムなどの無機系吸湿剤などを用いることができる。なお、本実施形態における他の構成は、上記した実施形態１と同様であるため説明を省略する。本実施形態においては、吸湿剤１０を配合させたことにより、有機ＥＬ材料の特性を劣化させる水分の浸入をより防止することができ、より寿命の長い電界発光素子を得ることができる。なお、本実施形態では、ＵＶ硬化樹脂被膜９中に吸湿剤１０を配合したが、この吸湿剤１０に代えて、アミン化合物、ヒドラゾン化合物、金属粉末などの酸化防止剤を配合する構成としてもよいし、吸湿剤１０と酸化防止剤とを混合して配合してもよく、このような配合とすることにより、有機ＥＬ層並びにカソード電極８の酸化による劣化を防止でき、非発光部が発生するのを抑制することができる。
【００２１】
（実施形態３）
図３は、本発明に係る電界発光素子の実施形態３を示す断面説明図である。本実施形態では、上記した実施形態１の電界発光素子１において、ＵＶ硬化樹脂被膜９の下に、例えばＳｉ０₂ ２、ＳｉＮｘなどでなる無機絶縁膜１１を介在させたものであり、有機ＥＬ層７およびカソード電極８を無機絶縁膜１１で覆った構造の上にＵＶ硬化樹脂被膜９を形成している。無機絶縁膜１１としては、ｌｏｇσ（Ω^-1・ｃｍ^-1）≧−１０（σは導電率）を満たす絶縁性を有するものを用いる。なお、本実施形態におけるＵＶ硬化樹脂も、少なくとも５００ｎｍ以下の波長によって硬化が開始するものが選択されている。また、このＵＶ硬化樹脂の材料は、１００℃以下の熱、望ましくは有機ＥＬ層７の材料のうち最も低いガラス転移温度（Ｔｇ）より低い温度の熱によって硬化する構成を兼ね備えていてもよい。本実施形態のＵＶ硬化樹脂の材料に関しては、硬化後すべてが固形分となる成分モノマーで構成されている。なお、本実施形態では、ＵＶ硬化樹脂のみを無機絶縁膜１１上に被覆したが、ＵＶ硬化樹脂に熱硬化性樹脂および／または熱可塑性樹脂を配合してもよい。また、本実施形態においても、ＵＶ硬化樹脂中に吸湿剤や酸化防止剤を配合する構成としてもよい。さらに、被膜として引っ掻き強度（硬度）を向上するために、ＵＶ硬化樹脂被膜９の、ＪＩＳＫ５４００の鉛筆引っ掻き試験において１Ｈ以上のものを用いることが好ましい。
【００２２】
本実施形態では、無機絶縁膜１１で酸素、水分、紫外光などを遮断することができるため、有機ＥＬ層７の劣化を防止することができ、非発光部が発生するのを抑制することができる。また、無機絶縁膜１１をＵＶ硬化樹脂被膜９で被覆することで、酸素、水分、紫外光は基より、その無機絶縁膜１１を機械的負荷から保護することができる。さらに、本実施形態においても、ＵＶ硬化樹脂として溶剤を含まない反応系の樹脂を用いることができるため、残存有機溶媒の影響がない上、溶媒等の乾燥工程もなく、封止プロセスが簡素化でき、軽量・薄型で安価な電界発光素子を実現することができる。
【００２３】
（実施形態４）
図４は、本発明に係る電界発光素子の実施形態４を示す断面説明図である。本実施形態の構成は、上記した実施形態１の構成においてＵＶ硬化樹脂被膜９を被覆するように、光安定剤１２を配合した樹脂層１３を形成したものである。光安定剤１２としては、ベンゾトリアゾール、ベンゾフェノン、シアノアクリレートなどの紫外線吸収剤や、例えばニッケルジチオカーバメートなどの有機ニッケル系でなる消光剤や、例えばヒンダードアミン系のＨＡＬＳ（ＨｉｎｄｅｒｅｄＡｍｉｎｅＬｉｇｈｔＳｔａｂｉｌｉｚｅｒｓ）、などの中から１種または複数種を配合したものを用いる。この他に、樹脂層１３中に、光遮光剤であるカーボンブラック、金属、セラミックスの粉体を配合してもよい。なお、本実施形態におけるＵＶ硬化樹脂被膜９中には、適宜、熱硬化性樹脂および／または熱可塑性樹脂や、吸収剤、酸化防止剤などを配合する構成としても勿論よい。
【００２４】
本実施形態においても、ＵＶ硬化樹脂を用いて有機ＥＬ層７およびカソード電極８を被覆したことにより、ＵＶ硬化樹脂被膜９を形成する際に、有機ＥＬ層７特に有機正孔輸送層４のガラス転移温度（Ｔｇ）以下で硬化させることができるため、非発光部の発生、成長を抑制することができる。また、ＵＶ硬化樹脂被膜９は、溶剤を含まない反応系樹脂であるため、有機ＥＬ層７を構成する各材料への影響がなく、その上、乾燥工程もなく、封止プロセスが簡素化でき、軽量かつ薄型で安価な電界発光素子を作成することができる。さらに、光安定剤１２を含んだ樹脂層１３を設けているため、有機発光層５、有機正孔輸送層４、有機電子輸送層６およびＵＶ硬化樹脂被膜９などにおける不飽和結合が、紫外線の影響で不飽和部の切断、不均衡化、再結合、架橋などが起こるのを抑制することができる。このため、材料の変質に伴う素子劣化が発生して非発光部の発生、成長を抑制することができる。
【００２５】
（実施形態５）
図５は、本発明に係る電界発光素子の実施形態５を示す断面説明図である。本実施形態の構成は、上記した実施形態１の構成において、ＵＶ硬化樹脂被膜９の上に、ガス遮断層１４を形成した構成である。このガス遮断層１４は、水蒸気（Ｈ₂Ｏ）や酸素に対する気体透過係数の小さい、テトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂や、ポリビニリデンクロライドなどの樹脂でなる。なお、本実施形態における他の構成は、上記した実施形態１と同様である。
【００２６】
本実施形態においては、ＪＩＳＺ０２０８透湿度試験において、３％以上あるＵＶ硬化樹脂の水分、酸素に対するガスバリア性をガス遮断層１４を被覆することで高め、カソード電極８、有機ＥＬ層７などの湿度による劣化や、酸化による劣化を抑制し、材料の変質に伴う素子劣化を防止することができる。このため、電界発光素子１に非発光部が発生、成長するのを抑制することができる。因に、本実施形態のガス遮断層１４の気体透過係数は、３０℃において、酸素（Ｏ₂）に対して、５（×１０Ｅ＋１０ｃｍ（ＳＴＰ）・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ）未満であり、水（Ｈ₂Ｏ）に対して、１００（×１０Ｅ＋１０ｃｍ（ＳＴＰ）・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ）未満である。さらに詳しくは、酸素に対してガス遮断層１４として、テトラフルオロエチレンを用いた場合の気体透過係数は４.９、ポリエチレンでは２.９、ポリプロピレンでは約０.４〜２.２、ポリビニリデンクロライドでは０.００５３である。また、水に対してガス遮断層１４として、テトラフルオロエチレンを用いた場合３３、ポリエチレンで９０、ポリプロピレンで約１２〜６５、ポリビニリデンクロライドで１である。
【００２７】
（実施形態６）
図６は、本発明に係る電界発光素子の実施形態６を示す断面説明図である。本実施形態の構成は、上記した実施形態１の電界発光素子１のＵＶ硬化樹脂被膜９上に、電界発光素子１の少なくとも表示領域を覆うように、気体透過係数の小さい透明フィルム体１８を付加したものである。この透明フィルム体１８は、オレフィン系フィルム１５、１７との間にポリビニルアルコール層１６を介在させた構造である。本実施形態では、ＵＶ硬化樹脂被膜９の材料を塗布した後、透明フィルム体１８をＵＶ硬化樹脂被膜９の材料上に載置し、紫外光を透明フィルム体１８を通して照射することによりＵＶ硬化樹脂被膜９の材料を硬化させ透明フィルム体１８と一体化させたものである。なお、本実施形態では、オレフィン系フィルム１５、１７との間にポリビニルアルコール層１６を介在させて透明フィルム体１８を構成したが、フッ素系樹脂、ポリビニリデンクロライド、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはこれらの組み合わせによる多層フィルム体、さらには、これらの多層フィルム体の間にポリビニルアルコール（特に鹸化率８０％以上が好ましい）および／または金属（金属化合物）を介在させた構成を有するものを用いてもよい。なお、金属（金属化合物）と透明フィルム体１８との間に密着性を向上させるため、アンダーコートとしてプライマーコート樹脂層を設けてもよい。
【００２８】
本実施形態では、気体透過係数の小さい透明フィルム体１８をＵＶ硬化樹脂被膜９の上に形成したことにより、ＪＩＳＺ０２０６透湿度試験において、３％以上あるＵＶ硬化樹脂の水分、酸素に対するガスバリア性を透明フィルム体１８を設けることでさらに高め、カソード電極８、有機ＥＬ層７などの湿度による劣化や、酸化による劣化を抑制し、材料の変質に伴う素子劣化を防止することができる。このため、電界発光素子１に非発光部が発生、成長するのを抑制することができる。因に、本実施形態のガス遮断層１４の気体透過係数は、３０℃において、酸素（Ｏ₂）に対して、５（×１０Ｅ＋１０ｃｍ（ＳＴＰ）・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ）未満であり、水（Ｈ₂Ｏ）に対して、１００（×１０Ｅ＋１０ｃｍ（ＳＴＰ）・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ）未満である。
【００２９】
（実施形態７）
図７（Ａ）、（Ｂ）は、本発明に係る電界発光素子の実施形態７を示す断面説明図である。本実施形態では、図７（Ｂ）に示すように、透明基板２側に形成した有機ＥＬ層７およびカソード電極８を覆うように、接着剤層２３が形成され、接着剤２３の上に金属（好ましくはＡｌ）または金属化合物でなる遮光膜２１が形成され、遮光膜２１の上に樹脂でなる絶縁フィルム２０が形成されている。同図（Ａ）は、本実施形態の電界発光素子１の製造方法を示すものであり、透明基板側の有機ＥＬ層７およびカソード電極８の上に２液型硬化接着剤の一方を塗布して第１接着剤層１９を形成したものを用意する。また、金属または金属化合物を蒸着して遮光膜２１を形成した絶縁フィルム２０を用意して、遮光膜２１表面に２液型硬化接着剤の他方を塗布して第２接着剤層２２を形成する。そして、第１接着剤層１９と第２接着剤層と貼り合わせて両接着剤層どうしを反応させて、図７（Ｂ）に示すような接着剤層２３が形成される。なお、本実施形態では、これら第１接着剤と第２接着剤の膜厚を均一にするため、それぞれの接着剤は、スピンコート法により塗布されている。この他の塗布方法としては、印刷法、ディップ法、スプレー法などを用いてもよい。本実施形態における絶縁フィルム２０は、例えばアクリル樹脂（ＳＧＡ）、エポキシ樹脂、ポリカーボネイト、ＰＥＴ、ポリエチレン、ポリプロピレンなどで形成することが好ましい。また、絶縁フィルム２０の端に横からガス（Ｈ₂０、Ｏ₂など）の進入を防止するためにフッ素系樹脂を塗布することも有効である。なお、本実施形態における他の構成は、上記した実施形態１と同様である。
【００３０】
本実施形態では、安価で気体透過係数の小さい絶縁フィルム２０に、金属または金属化合物を蒸着して、水分や酸素さらには炭酸ガスなどに対するガスバリア性を付与させている。また、絶縁フィルム２０に蒸着した遮光膜２１に第２接着剤層２２を形成したことにより、接着剤との密着性を高めている。さらに、金属などでなる遮光膜２１は、蒸着により絶縁フィルム２０側に予め形成されたものであるため、有機ＥＬ層７やカソード電極８を熱により劣化させることがなく、非発光部が発生、成長するのを抑制することができる。さらに、絶縁フィルム２０がガスバリア性を有するため、有機ＥＬ層７やカソード電極８が湿度により劣化したり、酸化により劣化するのを防止することができる。また、遮光膜２１を設けたことにより、紫外光が有機ＥＬ層７へ入射するのを防止できるため、有機ＥＬ層７の劣化を抑制することができる。
【００３１】
（実施形態８）
図８は、本発明に係る実施形態８を示す断面説明図である。本実施形態は、上記した実施形態１の電界発光素子１のＵＶ硬化樹脂被膜９の上に、オレフィン系フィルム２５に、酸素透過係数の小さいガス遮断層２４をラミネートしたものを貼り付けた構成を有している。この電界発光素子１を作成するには、透明基板２側に形成した有機ＥＬ層７およびカソード電極８を覆うようにＵＶ硬化樹脂被膜９の材料を塗布し、この上にガス遮断層２４を貼り合わせるように配置し、オレフィン系フィルム２５側から紫外線を照射してＵＶ硬化樹脂被膜９の材料を硬化させることにより、作成されている。なお、本実施形態では、オレフィン系フィルム２５にガス遮断層２４を形成したが、例えばＰＥＴ、高密度ポリエチレン、配向ポリプロピレン系などの水分透過係数の小さいフィルムに、酸素透過係数の小さい、例えばエチレン−ビニルアルコール共重合体をコートしたものを用いることで、本実施形態と同様に高ガスバリア性を有する電界発光素子１を得ることができる。このように、本実施形態の電界発光素子１においても、熱による劣化や、湿度による劣化、さらには酸化による劣化を防止でき、非発光部の発生、成長を抑制することができる。なお、本実施形態でガス遮断層２４として用いたエチレン−ビニルアルコール共重合体：（ＣＨ₂−ＣＨ（ＯＨ））ｎ＋（ＣＨ₂−ＣＨ₂）ｍは、ｍ＝０〜０.５のものを用いることが好ましい。
【００３２】
（実施形態９）
図９は、本発明に係る電界発光素子の実施形態９を示す断面説明図である。本実施形態は、上記した実施形態８のオレフィン系フィルム２５とガス遮断層２４の積層体に換えて、一対のオレフィン系フィルム２５、２５との間にエチレン−ビニルアルコール共重合体でなるガス遮断層２４を介在させた構成である。本実施形態における他の構成は上記した実施形態８と同様である。
【００３３】
（実施形態１０）
図１０は、本発明に係る電界発光素子の実施形態１０を示す断面説明図である。本実施形態の電界発光素子１は、同図に示すように、透明基板２の上に形成された有機ＥＬ層７およびカソード電極８を覆うように、電子線硬化樹脂層２６が形成されている。この電子線硬化樹脂層２６の上には、一対の気体遮断性フィルム２７、２７の間にポリビニルアルコール（ＰＶＡ）層２８を介在させた積層体が配置されている。本実施形態における電子線硬化樹脂層２６の材料は、少なく１０００ｋＧｌｙ以下の電子線の吸収線量によって硬化が開始するものが用いられている。また、この電子線硬化樹脂の材料は、有機ＥＬ層７の材料のうち最も低いガラス転移温度（Ｔｇ）より低い温度で硬化する作用を兼ね備えたものを選択することも可能である。また、この電子線硬化樹脂層２６の材料の塗布方法としては、膜厚を均一にするためにスピンコート法により塗布されている。この他の塗布方法としては、印刷法、ディップ法、スプレー法などを用いてもよい。また、気体遮断性フィルム２７としては、気体透過係数の小さい、例えばフッ素系樹脂、ポリビニリデンクロライド、ポリエチレン、ポリプロピレン、または、これらの多層フィルム、または、多層フィルム間にポリビニルアルコール（特に鹸化率８０％以上が好ましい）および／または金属（金属化合物）を介在させた構造を有する積層体でもよい。この場合、ポリビニルアルコール、金属（金属化合物）とフィルム間に密着性を向上させるため、アンダーコートやハードコートと称するプライマーコート樹脂層を設けてもよい。
【００３４】
本実施形態では、電子線を照射することで電子線硬化樹脂層２６を形成させることができるため、有機ＥＬ層７（特に有機正孔輸送層４）のガラス転移温度（Ｔｇ）以下で形成することができる。このため、有機ＥＬ層７に非発光部が発生、成長するのを抑制することができる。また、電子線硬化樹脂は、溶剤を含まず形成できるため、有機ＥＬ材料への影響がなく、乾燥工程もなく、封止プロセスが簡素化できるという利点がある。さらに、その上に気体透過係数が小さい積層体を載せた構造であるため、カソード電極８、有機ＥＬ層７などが、湿度、酸化などのより劣化するのを抑制することができる。この作用により、素子に非発光部が発生するのをさらに抑制することができる。
【００３５】
（実施形態１１）
図１１は、本発明に係る電界発光素子の実施形態１１を示す断面説明図である。本実施形態は、同図に示すように、透明基板２の上に形成した有機ＥＬ層７およびカソード電極８をパラキシリレン有機膜２９で覆った構成である。このパラキシリレン有機膜２９は、ＣＶＤ法、蒸着法などにより、膜厚が１〜１０万オングストロームとなるように形成されている。以下にパラキシリレン系樹脂の構造式を示す。なお、本実施形態における他の構成は、上記した実施形態１と同様である。
【００３６】
【化５】

【００３７】
本実施形態においては、パラキシリレン有機膜２９で覆ったことにより、ガス遮断性、耐薬品性、耐熱性、電気絶縁性、電気誘電性に優れた電界発光素子１を実現することができる。このため、湿度、酸化などによる劣化を防ぎ、非発光部が発生、成長するのを抑制することができる。
【００３８】
（実施形態１２）
図１２は、本発明に係る電界発光素子の実施形態１２を示す断面説明図である。本実施形態は、上記した実施形態１１のパラキシリレン有機膜２９の上に保護層３０を被覆した構成である。この保護層３０は、パラキシリレン有機膜２９を保護するためのものであり、各種樹脂、金属、ガラス、金属化合物、セラミックスなどで形成することができる。本実施形態における他の構成は、上記した実施形態１１と同様である。
【００３９】
（実施形態１３）
図１３は、本発明の実施形態１３を示す断面説明図である。本実施形態は、上記した実施形態１１においてパラキシリレン有機膜２９を保護樹脂層３１で覆い、この保護樹脂層３１の上に、ガラス、金属、金属化合物、セラミックス、樹脂などでなる保護板３２を形成した構成である。本実施形態における他の構成は、上記した実施形態１１と同様である。
【００４０】
（実施形態１４）
図１４は、本発明の実施形態１４を示す断面説明図である。本実施形態では、透明基板２側に形成された有機ＥＬ層７およびカソード電極８を覆うように樹脂でなる保護膜３３を形成し、この保護膜３３を覆うようにパラキシリレン有機膜２９を形成したものである。なお、本実施形態における他の構成は、上記した実施形態１と同様である。
【００４１】
以上、実施形態１〜実施形態１４までを説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、構成の要旨に付随する各種の設計変更が可能である。例えば、上記した各実施形態では、有機ＥＬ層７が、有機正孔輸送層４と有機発光層５と有機電子輸送層６の３層からなる構成としたが、有機正孔輸送層が発光層を兼ねる２層構造のものや、有機電子輸送層が発光層を兼ねる２層構造のものなど、さらにはさらに多層の構造のものなど適宜変更が可能であり、各種の構造において用いる材料の選択も各種変更可能である。
【００４２】
また、上記した各実施形態では、アノード電極３とカソード電極８とがマトリクス状に形成されているが、ＴＦＴ等のスイッチング素子を用いたアクティブ駆動でもよく、一方が表示領域全域に亙って形成される共通電極であり、他方が画素ごとに形成される電極であってもよく、各種の電極構成が可能である。さらに、上記した各実施形態では、電界発光素子を表示装置として用いる場合について説明したが、電界発光素子を照明装置として用いる場合にも本発明が適用できることは言うまでもない。
【００４３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、非発光部の発生ならびに成長を抑え、実用環境上に耐え得る寿命の長い有機電界発光素子を実現するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電界発光素子の実施形態１を示す断面説明図。
【図２】本発明に係る電界発光素子の実施形態２を示す断面説明図。
【図３】本発明に係る電界発光素子の実施形態３を示す断面説明図。
【図４】本発明に係る電界発光素子の実施形態４を示す断面説明図。
【図５】本発明に係る電界発光素子の実施形態５を示す断面説明図。
【図６】本発明に係る電界発光素子の実施形態６を示す断面説明図。
【図７】（Ａ）は本発明に係る電界発光素子の実施形態７を示す工程断面図、（Ｂ）は実施形態７の断面説明図。
【図８】本発明に係る電界発光素子の実施形態８を示す断面説明図。
【図９】本発明に係る電界発光素子の実施形態９を示す断面説明図。
【図１０】本発明に係る電界発光素子の実施形態１０を示す断面説明図。
【図１１】本発明に係る電界発光素子の実施形態１１を示す断面説明図。
【図１２】本発明に係る電界発光素子の実施形態１２を示す断面説明図。
【図１３】本発明に係る電界発光素子の実施形態１３を示す断面説明図。
【図１４】本発明に係る電界発光素子の実施形態１４を示す断面説明図。
【符号の説明】
１電界発光素子
３アノード電極
７有機ＥＬ層
８カソード電極
９ＵＶ硬化樹脂皮膜
１０吸湿剤
１１無機絶縁膜
１２光安定剤
１４ガス遮断層
１８透明フィルム体
２９パラキシリレン有機膜
３０保護膜

Claims

有機ＥＬ層がアノード電極とカソード電極とで挟まれるとともに、前記有機ＥＬ層および前記カソード電極がＵＶ硬化樹脂皮膜で覆われており、前記ＵＶ硬化樹脂皮膜は、前記ＵＶ硬化樹脂皮膜上に載置され、ポリビニルアルコール層の上下面にそれぞれオレフィン系フィルムを積層させてなる透明フィルム体を介して照射された紫外光によって硬化されていることを特徴とする電界発光素子。
前記透明フィルム体は、前記ＵＶ硬化樹脂皮膜上に配置されたガス遮断層を含むことを特徴とする請求項１記載の電界発光素子。
有機ＥＬ層がアノード電極とカソード電極とで挟まれた電界発光素子の製造方法であって、
前記有機ＥＬ層および前記カソード電極をＵＶ硬化樹脂被膜の材料で覆い、前記ＵＶ硬化樹脂被膜の材料上に載置され、ポリビニルアルコール層の上下面にそれぞれオレフィン系フィルムを積層させてなる透明フィルム体を介して紫外光を照射して前記ＵＶ硬化樹脂被膜の材料を硬化することを特徴とする電界発光素子の製造方法。
前記透明フィルム体は、前記ＵＶ硬化樹脂皮膜上に配置されたガス遮断層を含むことを特徴とする請求項３記載の電界発光素子の製造方法。