JP2000182780A - Organic electric field light emitting element - Google Patents

Organic electric field light emitting element

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JP2000182780A
JP2000182780A JP10358633A JP35863398A JP2000182780A JP 2000182780 A JP2000182780 A JP 2000182780A JP 10358633 A JP10358633 A JP 10358633A JP 35863398 A JP35863398 A JP 35863398A JP 2000182780 A JP2000182780 A JP 2000182780A
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JP
Japan
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layer
silicone resin
protective layer
organic
color conversion
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Withdrawn
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JP10358633A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshimasa Tomiuchi
芳昌 富内
Toshiyuki Kanno
敏之 管野
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a long-life and highly reliable element with excellent color conversion efficiency by using at least one compound selected from straight silicone resin compounds and modified silicone resin compounds for a protective layer for the light emitting element. SOLUTION: A fluorescent pigment layer is formed by arranging a red pigment layer 3, a green pigment layer 4, or a blue pigment layer 5 on a base such as a glass board 6. On the fluorescent pigment layer, protective layers 1, 2, a positive electrode 7, a positive hole injection layer 8, a positive hole carrying layer 9, an organic light emitting layer 10, an electron injection layer 11, and a negative electrode 12 are arranged in this order. As the protective layers 1, 2, a mechanically strong transparent silicone resin having a film thickness of about 1-20 μm and a gas barrier characteristic is laminated on a color conversion filter consisting of the respective pigment layers 3, 4, 5. The silicone resin is cured at about 150 deg.C or less, and the silicone resin layer may be formed into a single layer. In this case, the protective layers 1, 2 have the same composition. On the protective layers 1, 2, a film of an insulative inorganic oxide such as silicon oxide or aluminum oxide may be formed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は有機電界発光素子
(有機EL(エレクトロルミネッセンス)素子ともい
う)の保護層に係り、特に蛍光色素層に適合する保護層
を用いる有機電界発光素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a protective layer of an organic electroluminescent device (also referred to as an organic EL (electroluminescence) device), and more particularly to an organic electroluminescent device using a protective layer compatible with a fluorescent dye layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】Tang等によって印加電圧10Vにおいて
1000cd/m2 以上の高輝度が得られる積層型EL素子
が報告(Appl.Phys.Lett., 51,913 (1987))されてか
ら、有機EL素子は実用化に向けての研究が活発に行わ
れてきた。有機EL素子は薄膜の自発光型素子であり、
低駆動電圧,高解像度,高視野角といった優れた特徴を
持っており、フラットパネルディスプレイへの応用が期
待されてきた。すでに車搭載用の緑色モノクロ有機EL
デイスプレイが1997年の11月より製品化されてお
り、今後は多様化する社会のニーズに答えるべく、多色
表示,フルカラー表示の有機ELディスプレイの製品化
が望まれている。有機EL素子の多色表示の方法(機能
材料 1998 年2 月号Vol.18,No2,p96に記載)としては、
三原色の有機EL素子を順次パターニングして平面上
に配設したもの、白色有機EL素子に三原色(赤,
緑,青)のカラーフィルターを設置したもの、青色有
機EL素子に、蛍光色素を利用した色変換フィルターを
設置して、青色光をより長波長の蛍光(緑、赤)へ色変
換して三原色を発光する方法(特開平5−258860
号公報に記載)などが提案されている。
2. Description of the Related Art Tang et al. Have reported a stacked EL device capable of obtaining a high luminance of 1000 cd / m 2 or more at an applied voltage of 10 V (Appl. Phys. Lett., 51, 913 (1987)). Research for practical use has been actively conducted. The organic EL element is a thin-film self-luminous element,
It has excellent features such as low driving voltage, high resolution, and high viewing angle, and is expected to be applied to flat panel displays. Green monochrome organic EL already installed in vehicles
The display has been commercialized since November 1997, and in the future, in order to respond to the diversifying needs of society, commercialization of a multicolor display and a full-color display organic EL display is desired. As a method of multicolor display of an organic EL element (described in Functional Materials, February 1998, Vol. 18, No. 2, p96),
Three primary color organic EL elements are sequentially patterned and arranged on a plane, and three primary colors (red,
(Green, blue) color filters, a blue organic EL element with a color conversion filter using a fluorescent dye, color conversion of blue light to longer wavelength fluorescence (green, red) and three primary colors (Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-258860)
Described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2000-216, etc.).

【0003】三原色の有機EL素子を順次パターニング
して平面上に配設する場合、各有機EL層のパターニン
グはフォトリソグラフィー法で行われるため、繰り返し
行われる現像行程によって素子自身の発光効率が大きく
低下する。さらに工程的にも非常に複雑なものとなる等
の理由から量産は難しいと考えられている。
When the organic EL elements of the three primary colors are sequentially patterned and arranged on a plane, the patterning of each organic EL layer is performed by photolithography, so that the luminous efficiency of the element itself is greatly reduced by the repeated development process. I do. Further, it is considered that mass production is difficult because the process becomes very complicated.

【0004】また白色有機EL素子を利用するカラーフ
ィルター方式では白色光をカラーフィルターでカットし
て三原色の一つを表示するため、発光効率が3分の1に
制限され不利となる。さらに十分な輝度を安定して得ら
れる白色有機EL素子がいまだ得られていないのが現状
である。
In a color filter system using a white organic EL element, white light is cut by a color filter to display one of the three primary colors, so that the luminous efficiency is limited to one third, which is disadvantageous. At present, a white organic EL device capable of stably obtaining sufficient luminance has not yet been obtained.

【0005】蛍光色素を利用する色変換フィルターを設
置して青色光をより長波長の蛍光(緑、赤)へ色変換さ
せて三原色を発光する方法は、有機EL素子の発光域の
光を吸収し、可視光域の蛍光を発光する蛍光体をフィル
ターに用いる色変換方式が開示されている(特開平3−
152897号公報,特開平5−258860号公報に
記載)。蛍光色素層を設置する色変換方式は、蛍光体の
光吸収効率と蛍光効率の積でその変換効率が決定される
ため、光吸収効率と蛍光効率の高い蛍光体を使用すれ
ば、変換効率が非常に高い三原色発光が可能である。こ
のようにして蛍光色素層による色変換フィルターを利用
した三原色表示法が最も有利で実用化に近いと期待され
ている。
A method of installing a color conversion filter using a fluorescent dye to convert blue light into longer-wavelength fluorescent light (green and red) to emit light of three primary colors involves absorbing light in the emission range of the organic EL element. In addition, a color conversion method using a phosphor that emits fluorescent light in a visible light region as a filter has been disclosed (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. Hei.
152897, JP-A-5-258860). In a color conversion method in which a fluorescent dye layer is installed, the conversion efficiency is determined by the product of the light absorption efficiency and the fluorescence efficiency of the phosphor.If a phosphor with high light absorption efficiency and fluorescence efficiency is used, the conversion efficiency will increase. Very high primary color emission is possible. Thus, a three-primary-color display method using a color conversion filter with a fluorescent dye layer is expected to be the most advantageous and close to practical use.

【0006】色変換フィルターを用いて有機EL素子を
製作する際に注意すべき点は、透明電極である陽極と、
有機発光層と、陰極の積層体が色変換フィルターとの間
に作る距離である。この距離が長くなるに従い隣接する
ピクセルの発光が漏れやすくなるため、視野角特性は悪
くなる。従って前記積層体と色変換フィルター間の距離
は短い程、視野角特性が良好となることから、色変換フ
ィルターの上面へ直接に前記積層体を形成することが望
ましい。
When manufacturing an organic EL device using a color conversion filter, it is important to note that an anode which is a transparent electrode,
This is the distance between the organic light emitting layer and the color conversion filter formed by the cathode laminate. As the distance becomes longer, the light emission of the adjacent pixels is more likely to leak, so that the viewing angle characteristics deteriorate. Therefore, the shorter the distance between the laminate and the color conversion filter, the better the viewing angle characteristics. Therefore, it is desirable to form the laminate directly on the upper surface of the color conversion filter.

【0007】ところが色変換フィルターに用いられる公
知の蛍光色素(特開平8-78158 号公報,特開平8-222369
号公報,特開平8-279394号公報,特開平8-286033号公
報,特開平9-106888号公報,特開平9-208944号公報,特
開平9-245511号公報,特開平9-330793号公報,特開平10
-12379号公報等にそれぞれ記載)であるローダミン系,
ピリジン系,オキサジン系,クマリン系色素等は紫外
光,熱,あるいは有機溶剤の影響によりしばしば蛍光波
長の変化や消光を起こす。従って色変換フィルターの上
面へ直接的に前記積層体を形成しようとする場合には、
蛍光色素層が透明電極成膜時のスパッタ工程に際して発
生するプラズマや透明電極パターニングの際に使用する
剥離液等に曝されることとなり、色変換フィルターはそ
の機能を消失するという問題が生じる。
[0007] However, known fluorescent dyes used in color conversion filters (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 8-78158 and 8-222369).
JP-A-8-279394, JP-A-8-286033, JP-A-9-106888, JP-A-9-208944, JP-A-9-245511, JP-A-9-330793 , JP10
-12379), rhodamines,
Pyridine-based, oxazine-based, coumarin-based dyes, and the like often cause a change in fluorescence wavelength and quenching due to the influence of ultraviolet light, heat, or an organic solvent. Therefore, when the laminate is to be formed directly on the upper surface of the color conversion filter,
The fluorescent dye layer is exposed to plasma generated during a sputtering step for forming a transparent electrode, a stripping solution used for patterning the transparent electrode, and the like, and the color conversion filter loses its function.

【0008】さらに色変換フィルターを用いる場合に
は、各色に対応する蛍光体の変換性能の差があるために
所望の色調を得るためには各三原色の蛍光色素層膜厚を
異にする必要があり、色変換フィルターである蛍光色素
層には段差を生じる。段差のある蛍光色素層の上に直接
前記積層体を形成すると、電極の断線や有機発光層の膜
厚ムラが発生し有機EL層の安定した発光が得られない
という問題も生じる。
Further, when a color conversion filter is used, it is necessary to make the thickness of the fluorescent dye layer of each of the three primary colors different in order to obtain a desired color tone due to the difference in conversion performance of the phosphor corresponding to each color. There is a step in the fluorescent dye layer as a color conversion filter. If the laminate is formed directly on the fluorescent dye layer having a step, there is also a problem that disconnection of the electrode and unevenness of the thickness of the organic light emitting layer occur, and stable light emission of the organic EL layer cannot be obtained.

【0009】以上のようにして色変換フィルターである
蛍光色素層の上面へ直接的に前記積層体を形成すること
は非常に困難であり色変換フィルターと透明電極の間に
保護層を設けることが必要となる。
As described above, it is very difficult to form the laminate directly on the upper surface of the fluorescent dye layer which is a color conversion filter, and it is necessary to provide a protective layer between the color conversion filter and the transparent electrode. Required.

【0010】保護層に要求される特性としては以下の点
が挙げられる。 (1)蛍光色素層のパターン侵食や機能性の失活を起こ
さないこと。 (2)RGBの各蛍光色素層の段差を埋めることがで
き、視野角特性を良好に保つために可能な限り薄い膜厚
(1〜20μm)の成膜が可能であること。 (3)光透過性が良好であること。 (4)耐熱性が良好であること。 (5)表面平滑性が良好であること。 (6)基板,蛍光色素層,透明電極との密着性が良好で
あること。 (7)耐薬品性に優れていること。 (8)防湿性に優れていること。 (9)残留モノマーや溶剤などの脱ガスがないこと。 (10)機械的強度を備えていること。 (11)後プロセスで曝される熱や光から蛍光色素層を
保護すること。
The characteristics required for the protective layer include the following. (1) Pattern erosion of the fluorescent dye layer and inactivation of the function do not occur. (2) The step of each of the fluorescent dye layers of RGB can be filled, and the film can be formed as thin as possible (1 to 20 μm) in order to maintain good viewing angle characteristics. (3) Good light transmittance. (4) Good heat resistance. (5) Good surface smoothness. (6) Good adhesion to the substrate, the fluorescent dye layer, and the transparent electrode. (7) It has excellent chemical resistance. (8) It has excellent moisture resistance. (9) No degassing of residual monomers and solvents. (10) Have mechanical strength. (11) Protecting the fluorescent dye layer from heat and light exposed in a post-process.

【0011】従来の保護方法の一つは、蛍光色素層と絶
縁性無機酸化物層間に蛍光体保護層、接着層を設けるも
のである(特開平8−279394号公報に記載)。こ
の方法は、保護層,接着層として、アクリレート系,メ
タクリレート系の反応性ビニル基を有する光硬化型樹脂
を用いる。
One of the conventional protection methods is to provide a phosphor protective layer and an adhesive layer between a fluorescent dye layer and an insulating inorganic oxide layer (described in JP-A-8-279394). In this method, an acrylate-based or methacrylate-based photocurable resin having a reactive vinyl group is used as a protective layer and an adhesive layer.

【0012】また液晶ディスプレイ用のカラーフィルタ
ーの保護層に用いられているポリイミド樹脂等の高温硬
化型樹脂を色変換フィルターの保護層として使用するこ
とも知られている(特開平1−229203号公報に記
載)。
It is also known to use a high-temperature curable resin such as a polyimide resin used for a protective layer of a color filter for a liquid crystal display as a protective layer of a color conversion filter (Japanese Patent Laid-Open No. 1-229203). Described).

【0013】さらにゾル−ゲル法を使用してSiO2
無機コーティング剤をコートする方法も知られており
(月刊ディスプレイ1997年 第3巻 第7号p119等に記
載)、ゾル−ゲル法を使用したSiO2 系無機コーティ
ングは優れた耐熱性,耐候性,耐溶剤性,高硬度といっ
た利点を有している。
A method of coating a SiO 2 -based inorganic coating agent using a sol-gel method is also known (described in Monthly Display, 1997, Vol. 3, No. 7, p119). The obtained SiO 2 -based inorganic coating has advantages such as excellent heat resistance, weather resistance, solvent resistance, and high hardness.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述のよ
うな光硬化型樹脂を用いる場合には色変換フィルターに
用いられる蛍光体が光により特性劣化を起こしやすく、
とりわけ紫外光の照射により、顕著に色変換特性が悪化
する。このため蛍光色素層の保護に、光硬化型の樹脂、
特に紫外線硬化型の樹脂を使用することは望ましくな
い。
However, when the above-mentioned photo-curable resin is used, the phosphor used in the color conversion filter is liable to deteriorate in characteristics due to light.
In particular, irradiation with ultraviolet light significantly deteriorates color conversion characteristics. For this reason, to protect the fluorescent dye layer, a photocurable resin,
In particular, it is not desirable to use an ultraviolet curable resin.

【0015】高温硬化型樹脂を色変換フィルターの保護
層として使用する場合には、200℃以上の高温で硬化
させる必要があるため蛍光体の特性劣化を招く。また有
機高分子系の樹脂は、一般的に硬度が低く、封止行程や
取り出し電極の接続行程等にみられるような150℃以
上の高温での30kg/cm2 の圧力接着に耐えること
ができない。
When a high-temperature curing type resin is used as a protective layer of a color conversion filter, it is necessary to cure the resin at a high temperature of 200 ° C. or more, so that the characteristics of the phosphor deteriorate. In addition, organic polymer-based resins generally have low hardness and cannot withstand pressure bonding of 30 kg / cm 2 at a high temperature of 150 ° C. or more, such as in a sealing process or a connecting process of an extraction electrode. .

【0016】さらに光硬化型樹脂や熱硬化型樹脂といっ
た有機高分子系の樹脂はガラス基板や電気絶縁性無機酸
化物層,透明電極などへの密着性が悪い。そのために素
子製造行程中や発光駆動時において層間剥離を起こしや
すく、有機EL素子の寿命を短くする大きな要因となる
ので、改善が必要であった。
Further, organic polymer-based resins such as photo-curable resins and thermosetting resins have poor adhesion to glass substrates, electrically insulating inorganic oxide layers, transparent electrodes and the like. Therefore, delamination is likely to occur during the element manufacturing process or during light emission driving, which is a major factor in shortening the life of the organic EL element.

【0017】ゾル−ゲル法を使用してSiO2 系無機コ
ーティング剤をコートする方法は、上述のような優れた
特性を有しているが、サブミクロンオーダーの膜厚しか
コートできず、厚さ数10μm もの蛍光色素層をコート
する際にはその段差を埋めることができない。そのため
に均一且つ平滑に色変換フィルターを保護することがで
きない。粘度を上げたり重ね塗りすることで厚い膜を塗
布成膜した場合には、応力に弱くなりクラック等の破壊
が発生する。
The method of coating a SiO 2 -based inorganic coating agent using the sol-gel method has the above-mentioned excellent properties, but can coat only a submicron-order film. When a fluorescent dye layer of several tens μm is coated, the step cannot be filled. Therefore, the color conversion filter cannot be uniformly and smoothly protected. In the case where a thick film is formed by increasing the viscosity or by overcoating, the film is weakened by stress and breaks such as cracks occur.

【0018】またこの方法は完全硬化に240℃以上の
焼成が必要であり、このような高温では蛍光体の特性を
失活させるという不具合があるため、有機EL用色変換
フィルターの保護層には不適である。
Further, this method requires baking at 240 ° C. or more for complete curing, and at such a high temperature, there is a problem that the characteristics of the phosphor are deactivated. Not suitable.

【0019】以上の述べたように色変換フィルターの保
護層として使用されてきた紫外線硬化型樹脂や高温硬化
型樹脂,SiO2 系無機コーティング剤を有機EL素子
における蛍光体を使用した色変換フィルターの保護層と
して用いるには問題が多く、課題を解決するに至ってい
ないのが現状であった。
As described above, a UV-curable resin, a high-temperature-curable resin, or a SiO 2 -based inorganic coating agent, which has been used as a protective layer of a color conversion filter, is used for a color conversion filter using a phosphor in an organic EL device. There are many problems in using it as a protective layer, and at present it has not been solved.

【0020】この発明は上述の点に鑑みてなされその目
的は、蛍光色素層を紫外線照射や高温加熱等に曝すこと
なく成膜可能であり、熱安定性に優れ、基体や透明電極
などへの密着性が高く、封止行程や電極の接続行程での
圧力接着に充分耐える硬度を有する保護層を用いて、色
変換効率に優れる上に素子寿命が長く高信頼性の有機電
界発光素子を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to form a film without exposing the fluorescent dye layer to ultraviolet irradiation, high-temperature heating, etc., to have excellent thermal stability, and to be applied to a substrate or a transparent electrode. Providing a highly reliable organic electroluminescent device with high color conversion efficiency and long device life, using a protective layer with high adhesion and sufficient hardness to withstand pressure bonding during the sealing process and electrode connection process Is to do.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】上述の目的はこの発明に
よれば透明な基体上に色変換フィルターである蛍光色素
層と、保護層と、透明電極である陽極と、有機発光層
と、陰極を順次配設してなる有機電界発光素子におい
て、保護層がストレートシリコーン樹脂または変成シリ
コーン樹脂の化合物から選ばれた少なくとも一つを用い
ることにより達成される。
According to the present invention, a fluorescent dye layer as a color conversion filter, a protective layer, an anode as a transparent electrode, an organic light emitting layer, and a cathode are provided on a transparent substrate according to the present invention. Are sequentially arranged, and the protective layer is achieved by using at least one selected from a compound of a straight silicone resin or a modified silicone resin.

【0022】上述の発明において保護層が150℃以下
で硬化するシリコーン樹脂を用いること、保護層が異な
るシリコーン樹脂を積層してなること、保護層が紫外線
吸収剤を添加してなること、または保護層の厚さが1〜
20μmであることが有効である。
In the above invention, the protective layer is made of a silicone resin which cures at 150 ° C. or lower, the protective layer is formed by laminating different silicone resins, the protective layer is made by adding an ultraviolet absorber, or Layer thickness is 1
It is effective that the thickness is 20 μm.

【0023】−Si−O−Si−結合で立体的に架橋さ
せたシリコーン樹脂を用いて形成された保護層は、優れ
た耐熱性,耐候性,耐溶剤性および高い硬度を有する。
シリコーン樹脂の骨格を形成するSi−O結合は、一般
の有機化合物の骨格を形成するC−C結合よりも約20
kcal/molも結合エネルギーが大きく、そのため
耐熱性が一般の有機系樹脂に比べて格段に優れている。
また耐環境性においても変色,チョーキングなどの塗膜
の分解劣化の傾向も有機樹脂にくらべ非常に少なく優れ
た撥水性,耐湿性,耐水性をも有する。シリコーン樹脂
は有機系樹脂と比較すると、ガラス基板,絶縁性無機酸
化物層,透明電極であるインジウムスズ酸化物(ITO )
等との密着性も良好である。
The protective layer formed by using a silicone resin which is sterically cross-linked by a -Si-O-Si- bond has excellent heat resistance, weather resistance, solvent resistance and high hardness.
The Si—O bond forming the skeleton of the silicone resin is about 20 times smaller than the C—C bond forming the skeleton of a general organic compound.
kcal / mol also has a large binding energy, and therefore has much higher heat resistance than general organic resins.
It also has excellent water repellency, moisture resistance, and water resistance, as it has very little tendency to decompose and degrade the coating film, such as discoloration and chalking, as compared with organic resins. Silicone resin is indium tin oxide (ITO), which is a glass substrate, insulating inorganic oxide layer, and transparent electrode, compared to organic resin.
Adhesion with the like is also good.

【0024】一般に有機高分子系の樹脂は、下地となる
ガラス基板や上層となる透明電極などの無機酸化物層と
密着性が悪い。これはガラス基板や透明電極等の無機酸
化物層と線膨張係数が大きく異なることや、界面におけ
る化学結合が原因と考えれる。線膨張係数の小さいガラ
ス基板や透明電極等の無機酸化物層と、線膨張係数が大
きい上に温度依存性も大きい有機高分子系の樹脂とでは
層間剥離を起し易い。
Generally, an organic polymer resin has poor adhesion to an inorganic oxide layer such as a base glass substrate or an upper transparent electrode. This is considered to be due to a large difference in the coefficient of linear expansion from an inorganic oxide layer such as a glass substrate or a transparent electrode, or a chemical bond at the interface. Delamination easily occurs between an inorganic oxide layer such as a glass substrate or a transparent electrode having a small linear expansion coefficient and an organic polymer resin having a large linear expansion coefficient and a large temperature dependency.

【0025】これに対して、シリコーン樹脂は、有機高
分子系の樹脂と無機酸化物層の中間の熱膨張率を有する
ため、ガラス基板,透明電極や有機高分子系の樹脂層で
ある蛍光色素層のどちらとも密着し易く、層間剥離を抑
制する効果がある。また両者と類似構造をとるため、表
面での水素結合などによって、密着性が高いと推定され
る。また問題とされてきた成膜時の膜厚の薄さやレベリ
ング性の不足は、シリカゾルやアルミナゾルを組み合わ
せることで改善される。
On the other hand, since the silicone resin has a thermal expansion coefficient intermediate between that of the organic polymer resin and the inorganic oxide layer, the fluorescent dye which is a glass substrate, a transparent electrode or an organic polymer resin layer is used. It is easy to adhere to both of the layers, and has an effect of suppressing delamination. Further, since both have a similar structure, it is presumed that the adhesion is high due to hydrogen bonding on the surface and the like. In addition, the thin film thickness and insufficient leveling property at the time of film formation, which have been regarded as problems, can be improved by combining silica sol and alumina sol.

【0026】末端にシラノール基を有するシロキサンと
エステルシロキサンを使用し、触媒に酸,アルカリ,有
機金属化合物を用いて、常温で加水分解したのち縮合硬
化を行い硬化温度の低いシリコーン樹脂が得られてい
る。このようなシリコーン樹脂はすでに工業用プラスチ
ックやプラスチックレンズのコート用に応用されてい
る。従来まで焼成に必要とされた300℃以上の熱硬化
を必要とせず、常温硬化型や硬化温度が130℃程度の
低温度硬化型のシリコーン樹脂もある [信越化学工業、
シリコーンニューズ シリコーンレビュー集Vol.24-39
(1998)] 。紫外線光照射といった硬化プロセスを経ず
に低温で硬化するシリコーン樹脂を用いれば保護する蛍
光色素層の色変換特性を保持することが可能となる。
Using a siloxane having a silanol group at the end and an ester siloxane, using an acid, an alkali or an organometallic compound as a catalyst, hydrolyzing at room temperature, and then performing condensation curing to obtain a silicone resin having a low curing temperature. I have. Such silicone resins have already been applied for coating industrial plastics and plastic lenses. There are also room-temperature-curing and low-temperature-curing silicone resins with a curing temperature of about 130 ° C, which do not require the heat curing of 300 ° C or higher, which was conventionally required for firing.
Silicone News Silicone Review Vol.24-39
(1998)]. The use of a silicone resin that cures at a low temperature without going through a curing process such as irradiation with ultraviolet light makes it possible to maintain the color conversion characteristics of the fluorescent dye layer to be protected.

【0027】このようにして、シリコーン樹脂を用いる
と耐熱性,耐候性,耐溶剤性,高硬度,撥水性,耐湿
性,耐水性,ガラス基板や絶縁性無機酸化物層や透明電
極となるインジウムスズ酸化物(ITO )等との密着性,
レベリング性,低温硬化,蛍光体層の色変換特性の保持
といった項目のすべてを満たす優れた保護層の形成が可
能となる。
As described above, when a silicone resin is used, heat resistance, weather resistance, solvent resistance, high hardness, water repellency, moisture resistance, water resistance, and indium serving as a glass substrate, an insulating inorganic oxide layer, and a transparent electrode are used. Adhesion with tin oxide (ITO), etc.
It is possible to form an excellent protective layer that satisfies all of the items such as leveling properties, low-temperature curing, and retention of the color conversion characteristics of the phosphor layer.

【0028】150℃以下で硬化するシリコーン樹脂は
蛍光色素層に熱的な影響を与えない。シリコーン樹脂中
に紫外線吸収剤を添加すると、素子作製の後行程でプラ
ズマ・スパッタや紫外線照射か行われても蛍光色素層が
紫外線に曝されることがない。
A silicone resin that cures at 150 ° C. or less does not thermally affect the fluorescent dye layer. If an ultraviolet absorber is added to the silicone resin, the fluorescent dye layer will not be exposed to ultraviolet light even if plasma sputtering or ultraviolet irradiation is performed in a process after device fabrication.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下にストレートシリコーン樹
脂,変性シリコーン樹脂について述べる。ストレートシ
リコーン樹脂は、有効成分がシリコーンのみからなるも
のでストレートシリコーン樹脂は他のシリコーン製品と
同様に−Si−O−Si−結合を主鎖とし、メチル基な
どのアルキル基、フェニル基などの芳香族基を側鎖に持
つ。硬化後は非常に架橋密度の高い三次元架橋構造を形
成し、固い皮膜を形成する等の利点を有する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Straight silicone resins and modified silicone resins will be described below. Straight silicone resins are those whose active ingredient consists of silicone only. Like other silicone products, straight silicone resins have a main chain of -Si-O-Si- bonds, and aromatic groups such as alkyl groups such as methyl groups and phenyl groups. It has a group in the side chain. After curing, it has the advantages of forming a three-dimensional crosslinked structure with a very high crosslinking density and forming a hard film.

【0030】ストレートシリコーン樹脂は構成単位とし
て3官能単位、4官能単位を多く取り入れた下記一般式
のシラン化合物やシラノール化合物を脱水縮重合させた
もので、分岐状構造をとる。
The straight silicone resin is obtained by dehydration-condensation polymerization of a silane compound or a silanol compound of the following general formula, which incorporates a large number of trifunctional units and tetrafunctional units as constituent units, and has a branched structure.

【0031】[0031]

【化1】Xn Si(OR)4-n ここでXはメチル基および/またはフェニル基を表し、
Rは水素原子,アルキル基,アリール基,または置換機
を有してもよいアリール基を表す。nは1〜3の整数、
好適にはn=2〜3が望ましい。一般的にnが大きくな
れば、架橋部位が増え、硬度も増す。メチルシリコーン
系は、CH3 Si(OR)3 シランを加水分解したシラ
ノール基を多量にもった水−アルコールに親水性のある
ポリシロキサンとシリカゾル、アルミナゾルを組み合わ
せた溶液で、極めて硬い皮膜を形成し、ハードコート剤
としてプラスチックの表面硬質化に使用されている。フ
ェニル系シリコーン系の場合は、メチル系にくらべて皮
膜強度に優れる。
Embedded image X n Si (OR) 4-n wherein X represents a methyl group and / or a phenyl group;
R represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or an aryl group which may have a substituent. n is an integer of 1 to 3,
Preferably, n = 2 to 3. Generally, as n increases, the number of crosslinked sites increases and the hardness also increases. Methylsilicone is a solution in which a water-alcohol hydrophilic polysiloxane having a large amount of silanol groups obtained by hydrolyzing CH 3 Si (OR) 3 silane, silica sol, and alumina sol form an extremely hard film. It is used as a hard coating agent for hardening the surface of plastics. In the case of a phenyl silicone, the film strength is superior to that of a methyl silicone.

【0032】上記のストレートシリコーン樹脂の具体例
としては、KP−85,KP−64,X−12−220
6,X−12−2396,X−12−2397 (信越
化学工業株式会社製)、SH804,SH805,SH
806A,SH840,SR2400(東レ・ダウ・コ
ーニング・シリコーン株式会社製)等があるが、これら
に限定されるものではない。
Specific examples of the above straight silicone resin include KP-85, KP-64 and X-12-220.
6, X-12-2396, X-12-2397 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), SH804, SH805, SH
806A, SH840, SR2400 (manufactured by Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.) and the like, but are not limited thereto.

【0033】変性シリコーン樹脂は、一般にシリコーン
架橋体と有機系樹脂とがブロック共重合したりエーテル
結合を介して重縮合したもので、アルキド樹脂,ポリエ
ステル樹脂,エポキシ樹脂などの樹脂中に−OH基,−
COOH基,−O−基をもつ樹脂と、様々な分子量を持
ち比較的多くのシラノール基,メトキシ基などのアルコ
キシ基を有するシリコーン樹脂とのブロック共重合体で
ある。また一般的には下記一般式で表されるシランカッ
プリング剤と称される構造をとるシラン化合物を用いる
ことで、有機と無機のハイブリッド化を簡便に行うこと
もできる。
The modified silicone resin is generally obtained by block copolymerization of a silicone cross-linked product and an organic resin and polycondensation via an ether bond. In a modified resin such as an alkyd resin, a polyester resin or an epoxy resin, an --OH group is contained. , −
It is a block copolymer of a resin having a COOH group and a -O- group and a silicone resin having various molecular weights and having a relatively large number of alkoxy groups such as silanol groups and methoxy groups. In addition, by using a silane compound having a structure generally referred to as a silane coupling agent represented by the following general formula, organic-inorganic hybridization can be easily performed.

【0034】[0034]

【化2】Yn Si(OR)4-n ここでYはアクリル基,メルカプト基,アジド基,アミ
ノ基,エポキシ基,メタクリロキシ基など有機系樹脂と
反応可能な基であり、Si−OR基によってシリコーン
樹脂と結合可能となる。Rは水素原子,アルキル基,ア
リール基,または置換機を有してもよいアリール基を表
す。nは1 〜3の整数を示し、好ましくは2〜3であ
る。
## STR2 ## Y n Si (OR) 4- n wherein Y is an acrylic group, a mercapto group, an azide group, an amino group, an epoxy group, a group capable of reacting with an organic resin such as a methacryloxy group, Si-OR groups With this, it becomes possible to bond with the silicone resin. R represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or an aryl group which may have a substituent. n represents an integer of 1 to 3, preferably 2 to 3.

【0035】これらのシラン化合物の一例として、例え
ばSH6020,SZ6030,SH6040,SZ6
075(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社
製)などを使用することもできるがこれらに限定される
ものではない。
As examples of these silane compounds, for example, SH6020, SZ6030, SH6040, SZ6
075 (manufactured by Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.) can also be used, but is not limited thereto.

【0036】変性シリコーン樹脂はシリコーン樹脂の持
つすぐれた耐熱性、耐環境安定性と有機系樹脂の持つ柔
軟性,密着性,耐水性,成膜性,電気絶縁性などの特性
を併せ持つ有機−無機ハイブリッド材料として知られて
おり、具体的には特開平4−190962号公報,特開
平6−19216号公報などに記載のイミド変性シリコ
ーン、特開平8−279394号公報記載のシリコーン
変性ポリエステル樹脂などが知られている。またアクリ
ル樹脂やエポキシ樹脂,アルキド樹脂,ポリエステル樹
脂,ウレタン等と共重合することができる。
The modified silicone resin is an organic-inorganic material having the excellent heat resistance and environmental stability of the silicone resin and the properties of the organic resin such as flexibility, adhesion, water resistance, film forming properties, and electrical insulation. Known as a hybrid material, specifically, imide-modified silicone described in JP-A-4-190962 and JP-A-6-19216, and silicone-modified polyester resin described in JP-A-8-279394 are exemplified. Are known. Further, it can be copolymerized with acrylic resin, epoxy resin, alkyd resin, polyester resin, urethane and the like.

【0037】上記の変性シリコーン樹脂の具体例として
は、SR2107,SR2115,SR2145(東レ
・ダウ・コーニング・シリコーン株式会社製)などがあ
るがこれらに限定されるものではない。
Specific examples of the above modified silicone resin include SR2107, SR2115 and SR2145 (manufactured by Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.), but are not limited thereto.

【0038】また上記のシリコーン樹脂に紫外線吸収剤
を添加することにより、後行程として行われる透明電極
の成膜工程で生じるプラズマ・スパッタや透明電極パタ
ーニングの際に使用するレジストの紫外線照射等により
蛍光色素層がダメージを受け色変換特性が低下すること
を防止する。紫外線吸収剤の具体例を化学式(I−1)
〜化学式(I−5)に示すが特にこれらに限定されるも
のではなく、分子内にベンゾフェノン骨格、ベンゾトリ
アゾール骨格を持つものならば置換基が変わっても使用
することができる。紫外線吸収剤の2種以上を併用して
もよい。
Further, by adding an ultraviolet absorber to the silicone resin, a fluorescent light is generated by plasma sputtering generated in a film forming step of a transparent electrode performed in a later process, or ultraviolet irradiation of a resist used in patterning the transparent electrode. This prevents the dye layer from being damaged and the color conversion characteristics from being deteriorated. A specific example of the ultraviolet absorber is represented by a chemical formula (I-1).
To the chemical formula (I-5), but the invention is not limited thereto, and those having a benzophenone skeleton or a benzotriazole skeleton in the molecule can be used even if the substituent is changed. Two or more ultraviolet absorbers may be used in combination.

【0039】[0039]

【化3】 Embedded image

【0040】[0040]

【実施例】以下に図面に基づいてこの発明の実施例を説
明する。図1はこの発明の実施例に係る有機電界発光素
子につき基板上に赤,緑,青の蛍光色素層を成膜した製
作工程を示す模式断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing process in which red, green, and blue fluorescent dye layers are formed on a substrate for an organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention.

【0041】図2はこの発明の実施例に係る有機電界発
光素子につき蛍光色素層上に保護層を設けた製作工程を
示す模式断面図である。図3はこの発明の実施例に係る
有機電界発光素子につき保護層上に正孔注入層,正孔輸
送層,有機発光層,電子注入層,陰極を順次積層した製
作工程を示す模式断面図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing a manufacturing process of the organic electroluminescent device according to the embodiment of the present invention in which a protective layer is provided on a fluorescent dye layer. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing process in which a hole injection layer, a hole transport layer, an organic light emitting layer, an electron injection layer, and a cathode are sequentially stacked on a protective layer for an organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention. is there.

【0042】蛍光色素層はガラス基板等の基体6上に赤
色色素層3,緑色色素層4,または青色色素層5を平面
上に配設したものである。各蛍光色素層の形成法に関し
ては特に制限はなく、例えばフォトリソグラフィー,ミ
セル電解法,スクリーン印刷法,インクジェットプリン
ト法等が利用できる。
The fluorescent dye layer is formed by disposing a red dye layer 3, a green dye layer 4, or a blue dye layer 5 on a substrate 6 such as a glass substrate. There is no particular limitation on the method of forming each fluorescent dye layer, and for example, photolithography, micellar electrolysis, screen printing, inkjet printing, and the like can be used.

【0043】保護層1,2は蛍光色素層3,4,5から
なる色変換フィルター上に膜厚1〜20μmの透明で、
ガスバリア性を有し、機械的強度のある(鉛筆硬度試
験:3H以上)シリコーン樹脂が積層される。このシリ
コーン樹脂は150℃以下の温度で硬化が可能なもので
ある。シリコーン樹脂層は単層とすることもできる。単
層の場合は保護層1と保護層2が同一組成となる。保護
層1,2の作製は蛍光色素層上にスピンコーター,デイ
ップ法,ロールコート法やスクリーン印刷法等を利用す
ることにより簡便に行うことができる。またこの保護層
1,2の上に酸化ケイ素や酸化アルミニウム等の絶縁性
無機酸化物層をプラズマスパッタで成膜してもよい。
The protective layers 1 and 2 are transparent and have a thickness of 1 to 20 μm on a color conversion filter comprising fluorescent dye layers 3, 4 and 5.
A silicone resin having gas barrier properties and mechanical strength (pencil hardness test: 3H or more) is laminated. This silicone resin can be cured at a temperature of 150 ° C. or less. The silicone resin layer may be a single layer. In the case of a single layer, the protective layer 1 and the protective layer 2 have the same composition. The protective layers 1 and 2 can be easily formed on the fluorescent dye layer by using a spin coater, a dipping method, a roll coating method, a screen printing method, or the like. An insulating inorganic oxide layer such as silicon oxide or aluminum oxide may be formed on the protective layers 1 and 2 by plasma sputtering.

【0044】保護層1,2の上には透明電極である陽極
7、正孔注入層8,正孔輸送層9,有機発光層10,電
子注入層11,陰極12が順次積層される。陽極はイン
ジウムスズ酸化物(ITO )、正孔注入層には銅フタロシ
アニン(CuPc)、正孔輸送層には4,4’- ビス[
N- (1- ナフチル)- N- フェニルアミノ] ビフェニ
ル(α- NPD)、有機発光層には 4,4’- ビス
(2,2- ジフェニルビニル)ビフェニル(DPVB
i)、電子注入層にはアルミキレート(Alq)を用い
たがこれらに限定されるものではない。 実施例1 [ 蛍光色素層形成]ガラス透明基板上にカラーフィルタ
ーブルー材料(富士ハントエレクトロニクステクノロジ
ー製:カラーモザイクCB−7001)をスピンコート
法にて塗布し、フォトリソグラフ法によりパターニング
を実施し、0.1 mmライン幅、0.33mmピッチ、膜厚3
μm のラインパターンを持つ青色変換層5を得た。次い
でクマリン6(Aldrich 製)を分散させたアルカリ可溶
性ネガ型レジストをスピンコート法にて塗布し、フォト
リゾグラフ法を用いてパターンニングし、150℃で加
熱して0.1 mmライン幅、0.33mmピッチ、膜厚8μm
のラインパターンを持つ緑色変換層4を得た。さらにロ
ーダミン6G(Aldrich 製)を分散させたアルカリ可溶
性ネガ型レジストをスピンコート法にて塗布し、フォト
リゾグラフ法を用いてパターンニングし、100℃で加
熱して0.1 mmライン幅、0.33mmピッチ、膜厚10μ
m のラインパターンを持つ赤色変換層3を得た。
On the protective layers 1 and 2, an anode 7 as a transparent electrode, a hole injection layer 8, a hole transport layer 9, an organic light emitting layer 10, an electron injection layer 11, and a cathode 12 are sequentially laminated. The anode is indium tin oxide (ITO), the hole injection layer is copper phthalocyanine (CuPc), and the hole transport layer is 4,4'-bis [
N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (α-NPD) and 4,4′-bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl (DPVB) for the organic light emitting layer
i) Although aluminum chelate (Alq) was used for the electron injection layer, the invention is not limited to these. Example 1 [Fluorescent dye layer formation] A color filter blue material (manufactured by Fuji Hunt Electronics Technology: Color Mosaic CB-7001) was applied on a glass transparent substrate by spin coating, and patterning was carried out by photolithography. mm line width, 0.33mm pitch, film thickness 3
A blue conversion layer 5 having a μm line pattern was obtained. Next, an alkali-soluble negative resist in which coumarin 6 (manufactured by Aldrich) is dispersed is applied by spin coating, patterned by photolithography, and heated at 150 ° C. to have a line width of 0.1 mm and a pitch of 0.33 mm. , Film thickness 8 μm
The green conversion layer 4 having the line pattern was obtained. Further, an alkali-soluble negative resist in which Rhodamine 6G (manufactured by Aldrich) is dispersed is applied by spin coating, patterned by photolithography, and heated at 100 ° C. to have a line width of 0.1 mm and a pitch of 0.33 mm. , Film thickness 10μ
A red conversion layer 3 having a line pattern of m was obtained.

【0045】[ 保護層の作製]保護層の塗布液として、
市販のKP85(信越化学工業株式会社製)を用い、ス
ピンコーターにより蛍光色素層のラインパターン上に塗
布し、室温で1時間放置し、120℃のオーブンで60
分間加熱乾燥して硬化させ保護層1,2を形成した。
[Preparation of Protective Layer] As a coating solution for the protective layer,
Using a commercially available KP85 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), apply it on the line pattern of the fluorescent dye layer with a spin coater, leave it at room temperature for 1 hour, and place it in a 120 ° C. oven for 60 hours.
After heating and drying for minutes, the protective layers 1 and 2 were formed.

【0046】[ 陽極、有機層、陰極の形成]保護層1,
2の上に陽極7/正孔注入層8/正孔輸送層9/有機発
光層10/電子注入層11/陰極12の6層を順次積層した。
まずスパッタ法にて透明電極である陽極7を全面成膜し
た。パターニングはITO上にレジスト剤(東京応化
製:OFPR−800)を塗布した後、0.096 mmライ
ン、0.11mmピッチのラインパターンが得られるマスク
を下地蛍光色素層のパターンに位置合わせした上で200m
J/cm2 (365nm波長)で露光し、現像液(東京応化
製:NMD-3 )により前記のITOラインパターンを得
た。次いで基板を抵抗加熱蒸着装置内に装着し,正孔注
入層8,正孔輸送層9,有機発光層10,電子注入層11,
を順次成膜した。表1に各有機層に用いた化合物のの構
造式が示される。
[Formation of Anode, Organic Layer, Cathode]
On top of this, 6 layers of anode 7 / hole injection layer 8 / hole transport layer 9 / organic light emitting layer 10 / electron injection layer 11 / cathode 12 were sequentially laminated.
First, the anode 7 as a transparent electrode was entirely formed by a sputtering method. Patterning is performed by applying a resist agent (OFPR-800, manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) on ITO and then positioning a mask capable of obtaining a line pattern of 0.096 mm line and 0.11 mm pitch with the pattern of the underlying fluorescent dye layer, and then 200 m thick.
Exposure was performed at J / cm 2 (365 nm wavelength), and the above-mentioned ITO line pattern was obtained using a developing solution (NMD-3 manufactured by Tokyo Ohka). Next, the substrate was mounted in a resistance heating evaporation apparatus, and a hole injection layer 8, a hole transport layer 9, an organic light emitting layer 10, an electron injection layer 11,
Were sequentially formed. Table 1 shows the structural formulas of the compounds used for each organic layer.

【0047】[0047]

【表1】 成膜に際して真空槽内圧は1 ×10-4 Pa まで減圧した。
正孔注入層8は銅フタロシアニン(CuPc)を100
nm積層した。正孔輸送層9は4,4’- ビス[N-
(1- ナフチル)- N- フェニルアミノ] ビフェニル
(α- NPD)を20nm積層した。有機発光層10は
4,4’- ビス(2,2- ジフェニルビニル)ビフェニ
ル(DPVBi)を30nm積層した。電子注入層11
はアルミキレート(Alq)を20nm積層した。
[Table 1] During film formation, the pressure in the vacuum chamber was reduced to 1 × 10 −4 Pa.
The hole injection layer 8 is made of copper phthalocyanine (CuPc) of 100.
nm. The hole transport layer 9 is made of 4,4'-bis [N-
(1-Naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (α-NPD) was laminated in a thickness of 20 nm. The organic light emitting layer 10 was formed by laminating 4,4′-bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl (DPVBi) to a thickness of 30 nm. Electron injection layer 11
Was formed by laminating aluminum chelate (Alq) to a thickness of 20 nm.

【0048】次いで基板を真空槽から取り出し、新たに
抵抗加熱蒸着装置内に装着し、陰極12として陽極と直
交する方向にMg/Ag(10:1の重量比率) を200nm厚さ
に形成した。
Next, the substrate was taken out of the vacuum chamber, and was newly mounted in a resistance heating evaporation apparatus. As a cathode 12, Mg / Ag (weight ratio of 10: 1) was formed to a thickness of 200 nm in a direction perpendicular to the anode.

【0049】最後にガラス板とUV硬化型シール剤を使
用して封止を施した。 実施例2 KP−64(信越化学工業株式会社製)をスピンコータ
ーで塗布成膜し、130℃で30分加熱して保護層を形
成する他は実施例1と同様にして素子を作製した。 実施例3 保護層の塗布液として、X−40−2269(信越化学
工業株式会社製)100重量部に硬化触媒CAT−AC
(信越化学工業株式会社製)5重量部を加えた液を調製
し、スピンコータで塗布したのち120℃のオーブンで
60分間加熱して保護層を形成する他は実施例1と同様
にして素子を作製した。 実施例4 保護層用塗布液をSR2405(東レ・ダウ・コーニン
グ・シリコーン株式会社製)に変更してスピンコーター
で塗布し、室温にて24時間硬化させて保護層を形成す
る他は実施例1と同様にして素子を作製した。 実施例5 化学式(I―2)に示した紫外線吸収剤を1重量パーセ
ント添加し、スピンコーターで塗布し、120℃で1 時
間硬化させて保護層を形成する他は実施例1と同様にし
て素子を作製した。 実施例6 化学式(I―3)に示した紫外線吸収剤を1重量パーセ
ント添加し、スピンコーターで塗布し、120℃で1 時
間硬化させて保護層を形成する他は実施例1と同様にし
て素子を作製した。 比較例1 蛍光色素層のパターン上に多官能ウレタンアクリレート
系の光硬化型樹脂(荒川化学工業製:EM−90)95
重量部、重合開始剤(チバ・スペシャルケミカル製:イ
ルガキュア184)5重量部を加えて溶解させた溶液を
塗布し、1500mJ/cm2 (365nm波長)の光
量で露光し、さらに80℃で加熱して保護層を形成する
他は実施例1と同様にして素子を作製した。 比較例2 蛍光色素層のパターン上にメタクリレート系のオリゴマ
ーの光硬化型樹脂3112(スリーボンド製)を塗布
し、1500mJ/cm2 (365nm波長)の光量で
露光し、さらに80℃でベークを行って保護層を形成す
る他は実施例1と同様にして素子を作製した。実施例1
〜6と比較例1〜2で得られた8素子につき評価した。
結果が表2に示される。
Finally, sealing was performed using a glass plate and a UV-curable sealant. Example 2 An element was produced in the same manner as in Example 1 except that KP-64 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was applied and formed by a spin coater and heated at 130 ° C. for 30 minutes to form a protective layer. Example 3 As a coating solution for the protective layer, 100 parts by weight of X-40-2269 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added to a curing catalyst CAT-AC.
A liquid was prepared by adding 5 parts by weight (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), coated with a spin coater, and then heated in an oven at 120 ° C. for 60 minutes to form a protective layer. Produced. Example 4 Example 1 was repeated except that the coating liquid for the protective layer was changed to SR2405 (manufactured by Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.) and applied by a spin coater and cured at room temperature for 24 hours to form a protective layer. A device was produced in the same manner as described above. Example 5 The same procedure as in Example 1 was carried out, except that 1% by weight of an ultraviolet absorber represented by the chemical formula (I-2) was added, applied by a spin coater, and cured at 120 ° C. for 1 hour to form a protective layer. An element was manufactured. Example 6 The same procedure as in Example 1 was carried out except that the ultraviolet absorbent represented by the chemical formula (I-3) was added at 1% by weight, applied by a spin coater, and cured at 120 ° C. for 1 hour to form a protective layer. An element was manufactured. Comparative Example 1 Polyfunctional urethane acrylate-based photocurable resin (EM-90, manufactured by Arakawa Chemical Industries) 95 on the pattern of the fluorescent dye layer
A solution prepared by adding 5 parts by weight of a polymerization initiator (Circa Special Chemical: Irgacure 184) and dissolving the same was applied, exposed at a light amount of 1500 mJ / cm 2 (365 nm wavelength), and further heated at 80 ° C. A device was produced in the same manner as in Example 1 except that a protective layer was formed by heating. Comparative Example 2 A methacrylate-based oligomer photocurable resin 3112 (manufactured by ThreeBond) was applied on the pattern of the fluorescent dye layer, exposed at a light amount of 1500 mJ / cm 2 (365 nm wavelength), and baked at 80 ° C. An element was manufactured in the same manner as in Example 1 except that a protective layer was formed. Example 1
6 and 8 devices obtained in Comparative Examples 1 and 2 were evaluated.
The results are shown in Table 2.

【0050】[0050]

【表2】 以下に各評価項目につき説明する。[Table 2] The following describes each evaluation item.

【0051】[ 評価1:保護層膜厚]基体表面より保護
層表面までの高さを保護層膜厚とした。本発明の保護層
を用いることによって、3〜5μm 程度の膜厚の保護層
を形成することができた。
[Evaluation 1: Protective Layer Thickness] The height from the substrate surface to the protective layer surface was defined as the protective layer thickness. By using the protective layer of the present invention, a protective layer having a thickness of about 3 to 5 μm could be formed.

【0052】[ 評価2:平滑性]蛍光色素層上へ形成し
た保護層表面の段差を表面粗さ計(日本真空技術製:D
EKTAK IIA)にて評価した。本発明による保護層
によれば,成膜後の保護層の平均粗さ(Ra)は±1μm
以下であり、透明電極の断線や短絡といったパターン不
良はみられなかった。
[Evaluation 2: Smoothness] The level difference on the surface of the protective layer formed on the fluorescent dye layer was measured using a surface roughness meter (D
EKTAK IIA). According to the protective layer according to the present invention, the average roughness (Ra) of the protective layer after film formation is ± 1 μm
Below, no pattern failure such as disconnection or short circuit of the transparent electrode was observed.

【0053】[評価3:エンピツ硬度]JIS規格に基づ
くエンピツ硬度試験によって、エンピツ硬度を測定し
た。本発明においては、すべて3H以上の硬度を有する
ことがわかった。
[Evaluation 3: Empitz Hardness] The Empitz hardness was measured by an Empitz hardness test based on JIS standards. In the present invention, it was found that all had a hardness of 3H or more.

【0054】[ 評価4:剥離試験]JIS規格に基づく
1mmのクロスハッチ剥離試験法で、ガラス基板上と透
明電極上それぞれに成膜した保護層の密着性を評価し
た。9点以上のものを○とした。本発明の保護層の密着
性は良好であった。
[Evaluation 4: Peeling Test] The adhesion of the protective layer formed on each of the glass substrate and the transparent electrode was evaluated by a 1 mm cross hatch peeling test method based on the JIS standard. Those with nine or more points were rated as ○. The adhesion of the protective layer of the present invention was good.

【0055】[ 評価5:素子寿命]図4はこの発明の実
施例に係る有機電界発光素子につき有機発光層内ダーク
スポット最大径の経時変化を示す線図である。素子を大
気中下で保存し、有機発光層内部のダークスポットの成
長の様子を光学顕微鏡にて観察した。駆動時間10,000時
間において、ダークスポットの直径が20μm 以下で安
定した素子を○とした。
[Evaluation 5: Device Life] FIG. 4 is a diagram showing a change with time of the maximum diameter of the dark spot in the organic light emitting layer of the organic electroluminescent device according to the embodiment of the present invention. The device was stored in the air, and the growth of dark spots inside the organic light emitting layer was observed with an optical microscope. The device was stable when the driving time was 10,000 hours and the diameter of the dark spot was stable at 20 μm or less.

【0056】本発明の保護層は、保護層固有の水分やモ
ノマー,素子駆動時の熱によって蛍光体等より発生する
水分やモノマー等の有機電界発光素子を劣化させる成分
を遮断し、ダークスポット成長の抑制に効果があること
が確認された。
The protective layer of the present invention blocks the components inherent to the organic electroluminescent element, such as the moisture and monomer inherent in the protective layer and the moisture and monomer generated from the phosphor and the like due to the heat generated when the element is driven, and grows the dark spot. It was confirmed that there was an effect on the suppression of odor.

【0057】[評価6:有機EL素子の色変換特性保持
率]素子成膜前の蛍光色素層の色変換効率の透明電極成
膜後における特性保持率により評価した。本発明のシリ
コーン樹脂を保護層に用いた場合には、特性保持率は9
0%以上、紫外線吸収剤を添加した実施例5,6の素子
においては、95%以上の高い値を示すことがわかる。
[Evaluation 6: Retention Ratio of Color Conversion Characteristics of Organic EL Device] The color conversion efficiency of the fluorescent dye layer before film formation of the device was evaluated by the characteristic retention ratio after formation of the transparent electrode. When the silicone resin of the present invention was used for the protective layer, the property retention was 9%.
It can be seen that the devices of Examples 5 and 6 to which 0% or more of the ultraviolet absorber was added exhibited a high value of 95% or more.

【0058】[0058]

【発明の効果】この発明によれば透明な基体上に色変換
フィルターである蛍光色素層と、保護層と、透明電極で
ある陽極と、有機発光層と、陰極を順次配設してなる有
機電界発光素子において、保護層がストレートシリコー
ン樹脂または変成シリコーン樹脂の化合物から選ばれた
少なくとも一つを用いるので、保護層は蛍光色素層を紫
外線照射や高温加熱等に曝すことなく成膜可能であり、
基体や透明電極である陽極や有機高分子系の蛍光色素層
等との密着性が良好である上に熱安定性に優れており、
さらに封止行程や電極の接続行程での圧力接着に充分耐
える硬度を有することとなり、色変換特性の劣化が少な
い蛍光色素層が得られるとともに素子の製造歩留りが良
好であり、有機発光層の寿命が長く高信頼性の有機電界
発光素子が得られる。
According to the present invention, there is provided an organic device comprising a fluorescent substrate, which is a color conversion filter, a protective layer, an anode, which is a transparent electrode, an organic light emitting layer, and a cathode. In the electroluminescent device, since the protective layer uses at least one selected from a compound of a straight silicone resin or a modified silicone resin, the protective layer can be formed without exposing the fluorescent dye layer to ultraviolet irradiation or high-temperature heating. ,
It has good adhesion to the substrate and the transparent electrode such as the anode and the organic polymer fluorescent dye layer, and has excellent thermal stability.
Furthermore, it has a hardness enough to withstand pressure bonding in the sealing process and the electrode connecting process, so that a fluorescent dye layer with little deterioration in color conversion characteristics can be obtained, the production yield of the device is good, and the life of the organic light emitting layer is long. And a highly reliable organic electroluminescent device can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施例に係る有機電界発光素子につ
き基板上に赤,緑,青の蛍光色素層を成膜した製作工程
を示す模式断面図
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing process in which red, green, and blue fluorescent dye layers are formed on a substrate for an organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の実施例に係る有機電界発光素子につ
き蛍光色素層上に保護層を設けた製作工程を示す模式断
面図
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing process in which a protective layer is provided on a fluorescent dye layer in the organic electroluminescent device according to the embodiment of the present invention.

【図3】この発明の実施例に係る有機電界発光素子につ
き保護層上に正孔注入層,正孔輸送層,有機発光層,電
子注入層,陰極を順次積層した製作工程を示す模式断面
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing process in which a hole injection layer, a hole transport layer, an organic light emitting layer, an electron injection layer, and a cathode are sequentially laminated on a protective layer in the organic electroluminescent device according to the embodiment of the present invention.

【図4】この発明の実施例に係る有機電界発光素子につ
き有機発光層内のダークスポット最大径の経時変化を示
す線図
FIG. 4 is a diagram showing a change over time of a maximum diameter of a dark spot in an organic light emitting layer in the organic electroluminescent device according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 保護層 2 保護層 3 赤色色素層 4 緑色色素層 5 青色色素層 6 ガラス基板 7 陽極 8 正孔注入層 9 正孔輸送層 10 有機発光層 11 電子注入層 12 陰極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Protective layer 2 Protective layer 3 Red dye layer 4 Green dye layer 5 Blue dye layer 6 Glass substrate 7 Anode 8 Hole injection layer 9 Hole transport layer 10 Organic light emitting layer 11 Electron injection layer 12 Cathode

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Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】透明な基体上に色変換フィルターである蛍
光色素層と、保護層と、透明電極である陽極と、有機発
光層と、陰極を順次配設してなる有機電界発光素子にお
いて、保護層がストレートシリコーン樹脂または変成シ
リコーン樹脂の化合物から選ばれた少なくとも一つを用
いることを特徴とする有機電界発光素子。
An organic electroluminescent element comprising a fluorescent dye layer serving as a color conversion filter, a protective layer, an anode serving as a transparent electrode, an organic light emitting layer, and a cathode arranged in this order on a transparent substrate. An organic electroluminescent device, wherein the protective layer uses at least one selected from the group consisting of a straight silicone resin and a modified silicone resin.
【請求項2】保護層が150℃以下で硬化するシリコー
ン樹脂を用いる請求項1に記載の有機電界発光素子。
2. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the protective layer uses a silicone resin which cures at 150 ° C. or lower.
【請求項3】保護層が異なるシリコーン樹脂を積層して
なる請求項1に記載有機電界発光素子。
3. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the protective layer is formed by laminating different silicone resins.
【請求項4】保護層が紫外線吸収剤を添加してなる請求
項1に記載の有機電界発光素子。
4. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the protective layer contains an ultraviolet absorber.
【請求項5】保護層の厚さが1〜20μmである請求項
1に記載の有機電界発光素子。
5. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the protective layer has a thickness of 1 to 20 μm.
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