CN101683587A

CN101683587A - 透明干燥剂和有机电致发光装置

Info

Publication number: CN101683587A
Application number: CN200810179966A
Authority: CN
Inventors: 秋元佳子; 五十川昌邦
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2007-09-27
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2010-03-31
Also published as: JP2009095824A

Abstract

本发明提供一种具有吸湿性并且即使在吸湿后也不产生裂纹而可以维持透明性的透明干燥剂。该透明干燥剂的特征在于，其包含第2族、第3族或第4族金属的醇盐和透明有机聚合物的混合物，所述透明有机聚合物与所述金属醇盐不反应而相容。

Description

透明干燥剂和有机电致发光装置

技术领域

本发明涉及一种透明干燥剂和具备该透明干燥剂的膜的有机电致发光装置(有机EL装置)。

背景技术

有机EL装置是一种具有发光层的自发光型装置。这个发光层因水分和氧而劣化，并产生被称为“黑斑”的非发光区域。

现有的有机EL装置是使用粘接剂层在氮气氛下将透明对置基板(玻璃盖片片)与具有发光层的有机EL基板贴合在一起，也就是通过与外部大气阻断而贴合，从而保护前述发光层不受水分和氧的侵入。但是，在这种有机EL装置中，要完全阻断来自外部大气的水分的浸入而保护发光层是很困难的。

由此，在从具有发光层的有机EL基板侧进行光取出的底部发光型有机EL装置中，在该有机EL基板上通过粘接剂层粘接的玻璃盖片片上形成锪孔部，并在这个锪孔部上配置有色干燥剂以俘获浸入的水分。

另一方面，在从玻璃盖片片进行光取出的顶部发光型有机EL装置中，不能在玻璃盖片上配置象底部发光型这样的有色干燥剂。因此，在专利文献1中公开了一种在玻璃盖片上配置由烷醇铝构成的透明干燥剂的顶部发光型有机EL装置。但是，由于前述有机金属络合物吸湿时产生裂纹后变为不透明，因此短时间使用内从有机EL装置的玻璃盖片取出光是很困难的。

此外，在专利文献2中公开了一种在对置基板上形成象三辛基铝之类的俘获剂的有机EL面板。

专利文献1：日本特开2003-144803

专利文献2：日本特开2006-59571

发明内容

本发明提供一种具有吸湿性、并且即使在吸湿后也不会产生裂纹而可以维持透明性的透明干燥剂。

本发明提供一种具备具有吸湿性、并且即使在吸湿后也不会产生裂纹而可以维持透明性的透明干燥剂膜的有机EL装置。

根据本发明的第一实施方式，提供一种透明干燥剂，其特征在于，其包含第2族、第3族或第4族金属的醇盐和透明有机聚合物的混合物，所述透明有机聚合物与所述金属醇盐不反应而相容。

根据本发明的第二实施方式，提供一种有机电致发光装置，其特征在于，其具备：

具有发光层的有机电致发光基板；

介由框架状密封部件与前述基板对置并被固定的透明对置基板；以及

在由前述框架状密封部件包围的前述透明对置基板的内表面上形成的透明干燥剂膜，该透明干燥剂膜包含第2族、第3族或第4族金属的醇盐和透明有机聚合物的混合物，所述透明有机聚合物与所述金属醇盐不反应而相容。

根据本发明的第三实施方式，提供一种有机电致发光装置，其特征在于，其具备：

具有发光层的有机电致发光基板；和

保护膜，该保护膜是在含有前述发光层的有机电致发光基板上至少依次形成透明干燥剂膜和透明防湿膜而成的，其中，前述透明干燥剂膜包含第2族、第3族或第4族金属的醇盐和透明有机聚合物的混合物，所述透明有机聚合物与所述金属醇盐不反应而相容。

根据本发明，可以提供一种具有吸湿性、并且即使在吸湿后也不会产生裂纹而可以维持透明性的透明干燥剂。

根据本发明，可以提供一种具备具有吸湿性、并且即使在吸湿后也不会产生裂纹而可以维持透明性的透明干燥剂膜、并且在长时间内也能维持初期的较宽的发光区域的有机EL装置。

附图说明

图1是表示根据第二实施方式的顶部发光型有机EL二极管的剖面图。

图2是表示根据第三实施方式的顶部发光型有机EL二极管的剖面图。

图3是表示比较例1和实施例1的透明干燥剂膜的吸湿后的透射率的图。

图4是表示比较例1和实施例1的透明干燥剂膜的吸水特性的图。

符号说明

1，11：有机EL基板；2，12：玻璃板；5，15：有机发光层；8：透明盖；9：框架状密封部件；10，19：透明干燥剂膜；18，20：透明防湿膜。

具体实施方式

下面，详细地说明根据本发明实施方式的透明干燥剂和顶部发光型有机EL装置。

(第一实施方式)

根据第一实施方式的透明干燥剂包含第2族、第3族或第4族金属的醇盐和透明有机聚合物的混合物，所述透明有机聚合物与这些金属醇盐不反应而相容。

金属醇盐例如可以使用烷醇铝。烷醇铝可以列举出例如双叶电子公司制造的商品名为OleDry-L3(含有25重量％的癸烷溶剂)。

有机聚合物优选是含硅聚合物，特别是具有甲硅烷基的含硅聚合物。这种含硅聚合物例如可以列举出30～35摩尔％的甲基氢硅氧烷和65～70摩尔％的二甲基硅氧烷的共聚物。优选在前述混合物中含有25～70体积％的有机聚合物。

根据以上说明的第一实施方式的透明干燥剂由于含有第2族、第3族或第4族金属的醇盐和透明有机聚合物的混合物，所述透明有机聚合物与这些金属醇盐不反应而相容，因此具有金属醇盐产生的高吸湿性，并且金属醇盐保持在起到基质作用的有机聚合物中，即使在金属醇盐的吸湿后也不会产生裂纹而可以维持透明性。

通过使用含硅聚合物、特别是具有甲硅烷基的含硅聚合物作为前述有机聚合物，可以确实地防止金属醇盐在吸湿后产生裂纹，并维持高的透明性。

(第二实施方式)

根据第二实施方式的顶部发光型有机EL装置具有如下结构：透明对置基板(例如玻璃盖片)通过例如由UV固化树脂构成的框架状密封部件与具有发光层的有机EL基板对置并被固定。含有第2族、第3族或第4族金属的醇盐、和与这些金属的醇盐不反应而相容的透明有机聚合物的混合物的透明干燥剂膜形成在由前述框架状密封部件包围的前述透明对置基板的内表面上。

构成前述透明干燥剂的金属醇盐和有机聚合物可以使用与前述同样的物质。该透明干燥剂膜例如可以通过涂敷法形成在前述有机EL基板上。

容许将例如象氮气之类的不活泼气体封入由前述有机EL基板、前述透明对置基板和前述框架状密封部件包围的空间中。

这种顶部发光型有机EL装置(例如有机EL二极管)具有如图1所示的结构。

有机EL基板1具备玻璃板2。阳极3形成在除了周边以外的前述玻璃板2上。空穴迁移层4、有机发光层5、阴极缓冲层6和阴极7依次形成在前述阳极3上。

透明对置基板(例如玻璃盖片片)8通过包围从前述阳极3到阴极7的层并通过由例如UV固化树脂构成的框架状密封部件9与前述有机EL基板的玻璃板2对置并被固定。前述组成的透明干燥剂膜10形成在由前述框架状密封部件9包围的前述透明对置基板8的内表面上。

对于根据以上说明的第二实施方式的顶部发光型有机EL装置，由于将透明对置基板通过框架状密封部件与具有发光层的有机EL基板对置并被固定，并且前述组成的透明干燥剂膜形成在由前述框架状密封部件包围的前述透明对置基板的内表面上，因此可以利用透明干燥剂膜吸收并除去侵入到由框架状密封部件包围的有机EL基板和透明盖之间的空间中的水分。结果是，可以防止前述发光层因水分而导致的劣化。除此之外，可以防止位于有机EL基板的最上层的阴极因水分而导致的氧化腐蚀。此外，如前所述，位于从发光层取出光的路径上的透明干燥剂膜即使在吸湿后也可以维持其透明性。

因此，提供一种顶部发光型有机EL装置，其可以防止发光层因水分而导致的劣化，并在长时间内也可以维持初期的宽发光区域。

(第三实施方式)

对于根据第三实施方式的顶部发光型有机EL装置，其具备具有发光层的有机电致发光基板。透明保护膜具有在含有前述发光层的有机电致发光基板上依次形成了透明干燥剂膜和透明防湿膜的至少两层结构。透明干燥剂膜含有第2族、第3族或第4族金属的醇盐和与这些金属的醇盐不反应而相容的透明有机聚合物的混合物。透明保护膜优选是在有机电致发光基板上依次形成了前述防湿膜、前述干燥剂膜和前述防湿膜的三层层叠膜。

前述组成的透明干燥剂膜由于可以通过涂敷法形成在有机EL基板上，因此可以形成为任意厚度，优选为1～100μm的厚度。金属醇盐和有机聚合物例如可以使用与在前述第一实施方式中说明的相同的物质。有机聚合物优选是含硅聚合物，特别是具有甲硅烷基的含硅聚合物。优选在前述混合物中含有25～70体积％的有机聚合物。

透明防湿膜优选由例如聚对二甲苯、SiO₂、Al₂O₃、SiON中的至少任一种形成。这种防湿膜可以通过例如蒸镀法形成。考虑到制造有机EL装置时的生产能力，希望该防湿膜的厚度为5μm以下，优选为50nm～5μm的厚度。

这种顶部发光型有机EL装置(例如有机EL二极管)具有如图2所示的结构。

有机EL基板11具备玻璃板12。阳极13形成在除了周边以外的前述玻璃板12上。空穴迁移层14、有机发光层15、阴极缓冲层16和阴极17依次形成在前述阳极13上。透明第一防湿膜18通过例如蒸镀法形成在含有阴极17的玻璃板12上。具有前述组成的透明干燥剂膜19例如通过涂敷法形成在前述第一防湿膜18上。该干燥剂膜19位于使周缘从玻璃板12的周缘向内侧后退的位置上。即，在干燥剂膜19的周缘露出有前述第一防湿膜18。透明第二防湿膜20形成在含有干燥剂膜19的前述第一防湿膜18上。通过这种结构，阳极13、空穴迁移层14、有机发光层15、阴极缓冲层16和阴极17的叠层体的全体被第一防湿膜18、干燥剂膜19和第二防湿膜20的三层结构的透明保护膜覆盖。此外，透明干燥剂膜19的包括侧面的上下表面、也就是全体被夹持在透明第一、第二防湿膜18、20之间并被覆盖。

根据如上所述的第三实施方式的顶部发光型有机EL装置具备：在具有发光层的有机EL基板上依次形成的干燥剂膜(含有第2族、第3族或第4族金属的醇盐以及与这些金属的醇盐不反应而相容的透明有机聚合物的混合物)和透明防湿膜的透明保护膜。因此，防湿膜可以将干燥剂膜与来自外界的水分阻断。即使外界的水分通过防湿膜，也可以通过干燥剂膜吸湿而除去。结果是，可以防止前述发光层因水分而导致的劣化。除此之外，可以防止位于有机EL基板的最上层的阴极因水分而导致的氧化腐蚀。

此外，位于从发光层向保护膜侧取出光的路径上的透明干燥剂膜即使如前所述在吸湿后也可以维持其透明性。

此外，由于不需要像前述第二实施方式中的透明对置基板，而具备在含有发光层的有机电致发光基板上直接依次形成了透明干燥剂膜和透明防湿膜的保护膜，因此可以使有机EL装置的厚度变薄。特别是，前述组成的干燥剂膜可以通过涂敷法形成在前述基板上。因此，与蒸镀法相比，可以以高的生产能力形成比较厚(例如1～100μm)的干燥剂膜，还可以吸收发光层等的表面的微细的凹凸而使表面平坦化。

因此，可以提供一种顶部发光型有机EL装置，其可以防止发光层因水分而导致的劣化，并且在长时间内仍可维持初期的宽的发光区域，而且可以薄膜化。

而且，第三实施方式的透明保护膜容许通过在透明防湿膜中分散透明的干燥剂而形成。

以下，详细地说明本发明的实施例。

(比较例1)

在玻璃板上按照7.6μL/cm²的量涂敷涂敷型烷氧基铝(双叶电子公司制造的商品名：OleDry-L3(含有25重量％的癸烷溶剂))后，进行150℃、10分钟的热处理，使癸烷溶剂挥发，由此形成透明干燥剂膜。

(实施例1)

按照体积比为70∶30将烷氧基铝(双叶电子公司制造的商品名：OleDry-L3(含有25重量％的癸烷溶剂))和含硅聚合物(Gelest公司制造的商品名：HMS-301(25-30摩尔％的甲基氢硅氧烷和65-70摩尔％的二甲基硅氧烷的共聚物))的加热脱水物混合，调制涂敷用干燥剂。接下来，按照7.6μL/cm²的量将该涂敷用干燥剂涂敷在玻璃板上之后，进行150℃、10分钟的热处理，使癸烷溶剂挥发，由此形成透明干燥剂膜。

将比较例1和实施例1的透明干燥剂膜与玻璃板一起暴露在大气中24小时以吸收水分之后，观察外观，并测量透射率。透射率示于图3中。

从这些结果中发现：比较例1的透明干燥剂膜在吸湿后产生裂纹，与此相伴，发现透射率下降。

与此相对，实施例1的透明干燥剂膜在吸湿后也没有发现产生裂纹，并发现具有高的透射率。

此外，将比较例1和实施例1的透明干燥剂膜与玻璃板一起配置在装有露点计的密闭容器中，根据吸湿而导致露点的下降来测量各透明干燥剂膜的吸湿容量。结果示于图4中。

从图4明显看出，尽管实施例1的透明干燥剂膜的露点下降速度比比较例1的透明干燥剂膜缓慢，但是同时到达露点，由此可知，几乎没有吸湿容量的劣化。

象这样，烷氧基铝和含硅聚合物的混合物构成的干燥剂膜不会损伤干燥剂性能，并且也不会发生由吸水导致的裂纹等的膜的物理和形状的变化，可以在长时间内维持优异的吸水性能。

(实施例2)

在例如边长24mm、厚0.7mm的玻璃基板表面上，例如，作为自发光型装置，制造顶部发光型有机EL二极管。之后，将在一面上形成了与实施例1相同组成的透明干燥剂膜的厚度为1.6mm的盖片玻璃与前述玻璃基板相对配置，以使该透明干燥剂膜位于前述阴极侧，并利用UV固化树脂进行密封，由此制造内部充满了氮气的如图1所示的顶部发光型有机EL二极管。

(比较例2)

除了使用在一面上没有形成透明干燥剂膜的盖板玻璃之外，与实施例2相同地制造顶部发光型有机EL二极管。

将得到的实施例2和比较例2的有机EL二极管暴露在85℃、85％RH的气氛中进行加速耐湿试验。具体地说，暴露于同样的气氛中之后取出，测量使其发光并从盖板玻璃侧进行了光取出时的发光区域(面积)，重复进行这个操作，在350小时内进行。

结果是，比较例2的有机EL二极管在第一次加速耐湿试验中发光区域降低到20％。

与此相对，实施例2的有机EL二极管即使在进行了360小时的加速耐湿试验后，确认从盖板玻璃侧进行了光取出时的发光区域维持99.8％。

Claims

1、一种透明干燥剂，其特征在于，其包含第2族、第3族或第4族金属的醇盐和透明有机聚合物的混合物，所述透明有机聚合物与所述金属醇盐不反应而相容。

2、根据权利要求1记载的透明干燥剂，其特征在于，所述有机聚合物是含硅聚合物。

3、根据权利要求2记载的透明干燥剂，其特征在于，所述含硅聚合物是30～35摩尔％的甲基氢硅氧烷和65～70摩尔％的二甲基硅氧烷的共聚物。

4、根据权利要求1～3中任一项记载的透明干燥剂，其特征在于，在所述混合物中含有25～70体积％的所述有机聚合物。

5、一种有机电致发光装置，其特征在于，其具备：

具有发光层的有机电致发光基板；

介由框架状密封部件与所述基板对置并被固定的透明对置基板；以及

在由所述框架状密封部件包围的所述透明对置基板的内表面上形成的透明干燥剂膜，该透明干燥剂膜包含第2族、第3族或第4族金属的醇盐和透明有机聚合物的混合物，所述透明有机聚合物与所述金属醇盐不反应而相容。

6、根据权利要求5记载的有机电致发光装置，其特征在于，所述透明干燥剂膜是涂敷膜。

7、根据权利要求5或6记载的有机电致发光装置，其特征在于，在由所述有机电致发光基板、所述对置基板和所述框架状密封部件包围的空间中封入不活泼气体。

8、一种有机电致发光装置，其特征在于，其具备：

具有发光层的有机电致发光基板；和

保护膜，该保护膜是在含有所述发光层的有机电致发光基板上至少依次形成透明干燥剂膜和透明防湿膜而成的，其中，所述透明干燥剂膜包含第2族、第3族或第4族金属的醇盐和透明有机聚合物的混合物，所述透明有机聚合物与所述金属醇盐不反应而相容。

9、根据权利要求8记载的有机电致发光装置，其特征在于，所述有机聚合物是含硅聚合物。

10、根据权利要求8记载的有机电致发光装置，其特征在于，所述含硅聚合物是30～35摩尔％的甲基氢硅氧烷和65～70摩尔％的二甲基硅氧烷的共聚物。

11、根据权利要求8记载的有机电致发光装置，其特征在于，在所述混合物中含有25～70体积％的所述有机聚合物。

12、根据权利要求8记载的有机电致发光装置，其特征在于，所述透明防湿膜由聚对二甲苯、SiO₂、Al₂O₃、SiON中的至少任一种形成。

13、根据权利要求8记载的有机电致发光装置，其特征在于，所述保护膜是将透明防湿膜介于所述有机电致发光基板和所述干燥剂膜之间而得到的三层层叠膜。