JP2008226471A - Manufacturing method of organic electroluminescent panel and organic electroluminescent panel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は有機エレクトロルミネッセンスパネル(以下、有機ELパネルとも言う)の製造方法及びこの製造方法により製造された有機ELパネルに関するものである。 The present invention relates to a method for producing an organic electroluminescence panel (hereinafter also referred to as an organic EL panel) and an organic EL panel produced by this production method.
近年、有機物質を使用した有機EL素子は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示素子や書き込み光源アレイとしての用途が有望視されており、活発な研究開発が進められている。有機EL素子は、基板上に形成された第1電極(陽極又は陰極)と、その上に積層された有機発光物質を含有する有機化合物層(単層部又は多層部)すなわち発光層と、この発光層上に積層された第2電極(陰極又は陽極)とを有する薄膜型の素子である。この様な有機EL素子に電圧を印加すると、有機化合物層に陰極から電子が注入され陽極から正孔が注入される。この電子と正孔が発光層において再結合し、エネルギー準位が伝導帯から価電子帯に戻る際にエネルギーを光として放出することにより発光が得られることが知られている。 In recent years, organic EL elements using organic substances have been promising for use as solid light-emitting inexpensive, large-area full-color display elements and writing light source arrays, and active research and development have been promoted. The organic EL element includes a first electrode (anode or cathode) formed on a substrate, an organic compound layer (single layer portion or multilayer portion) containing an organic light emitting material laminated thereon, that is, a light emitting layer, It is a thin film type element having a second electrode (cathode or anode) laminated on the light emitting layer. When a voltage is applied to such an organic EL element, electrons are injected from the cathode and holes are injected from the anode into the organic compound layer. It is known that light is obtained by releasing energy as light when the electrons and holes recombine in the light emitting layer and the energy level returns from the conduction band to the valence band.
この様に、有機EL素子は薄膜型の素子であるため、1個又は複数個の有機EL素子を基板上に形成した有機ELパネルをバックライト等の面光源として利用した場合には、面光源を備えた装置を容易に薄型にすることが出来る。又、画素としての有機EL素子を基板上に所定個数形成した有機ELパネルをディスプレイパネルとして用いて表示装置を構成した場合には視認性が高い、視野角依存性がないなど、液晶表示装置では得られない利点がある。 As described above, since the organic EL element is a thin film type element, when an organic EL panel in which one or a plurality of organic EL elements are formed on a substrate is used as a surface light source such as a backlight, a surface light source. It is possible to easily make a device equipped with In addition, when a display device is configured using an organic EL panel in which a predetermined number of organic EL elements as pixels are formed on a substrate as a display panel, the liquid crystal display device has high visibility and no viewing angle dependency. There are benefits that cannot be obtained.
有機EL素子に用いられる有機発光材料等の有機物は水分や酸素等に弱く性能が劣化し、又電極も、酸化により大気中では特性が急激に劣化する。これらの劣化を防止するために最上層に封止層を設けて使用しているのが一般的である。 Organic substances such as organic light emitting materials used in organic EL elements are weak against moisture and oxygen, and their performance deteriorates. Also, the characteristics of electrodes deteriorate rapidly in the atmosphere due to oxidation. In order to prevent such deterioration, a sealing layer is generally provided as the uppermost layer.
有機EL素子の封止方法としてはこれまでに多くの検討がされてきており、ケーシングタイプの封止方法と、密着タイプの封止方法との2つの方法に大別される。 Many studies have been made on the organic EL element sealing method so far, and it is roughly classified into two methods, a casing type sealing method and a close contact type sealing method.
ケーシングタイプの封止方法とは有機EL素子をケース内に入れて外界と遮断し、前記のケース内に有機EL素子と共に所定の封止用の気体又は流体を充填しておくことにより封止する方法である。密着タイプの封止方法とは、基板上に形成されている有機EL素子の背面(基板側からみて素子の後ろ)にガラス板等の封止材を接着剤で面接着することにより封止する方法である。 The casing type sealing method is to seal an organic EL element by placing it in a case and blocking the outside, and filling the case with a predetermined gas or fluid for sealing together with the organic EL element. Is the method. The close-contact type sealing method is to seal by sealing the surface of an organic EL element formed on the substrate (behind the element when viewed from the substrate side) with an adhesive such as a glass plate. Is the method.
ケーシングタイプの封止方法の場合は、薄型とすることが出来ない、ケース内に封止用の気体又は流体を充填するための工程を必要とする、大量生産には不向き等の課題があるため、薄型対応が可能、大量生産が比較的容易、高い封止効果を容易に得ることが可能であることから密着タイプの封止方法が主流となり検討が進められている。 In the case of the casing type sealing method, there is a problem that it cannot be made thin, requires a process for filling the case with a sealing gas or fluid, and is unsuitable for mass production. Therefore, a close-contact type sealing method has become the mainstream because it can be made thin, mass production is relatively easy, and a high sealing effect can be easily obtained.
密着タイプの封止方法としては、例えば特開平5−182759号公報に記載の様にSiO2等の無機化合物からなる保護膜の上に接着剤、光硬化性樹脂等を介してガラス基板を固着する方法が知られている。しかしながら、この方法では接着剤、光硬化性樹脂が硬化する時、体積が収縮することから残留応力が発生し、この残留応力は、封止対象の有機EL素子と接着剤や光硬化性樹脂との間にSiO2等の膜があったとしてもその膜厚がμmオーダーと薄いと有機ELに伝わってしまう。特開平5−101884号公報に記載の様に、防湿性高分子フィルムと接着層により形成された封止フィルムを、有機エレクトロルミネッセンス素子の外表面上に被覆する方法が知られている。しかしながら、この方法では接着剤が硬化する時、体積が収縮することから残留応力が発生し、この残留応力は有機ELに伝わってしまう。この結果、例えば第2電極の微小な変形に共なう発光不良、未発光部(点状の発光欠陥、ダークスポットとも言う)等が発生する。 As a close-contact type sealing method, for example, as described in JP-A-5-182759, a glass substrate is fixed on a protective film made of an inorganic compound such as SiO 2 via an adhesive, a photocurable resin, or the like. How to do is known. However, in this method, when the adhesive and the photo-curing resin are cured, a residual stress is generated because the volume shrinks. This residual stress is caused by the organic EL element to be sealed and the adhesive or photo-curing resin. Even if there is a film of SiO 2 or the like between them, if the film thickness is as thin as μm, it is transmitted to the organic EL. As described in JP-A-5-101844, a method of coating a sealing film formed of a moisture-proof polymer film and an adhesive layer on the outer surface of an organic electroluminescence element is known. However, in this method, when the adhesive is cured, the volume shrinks, so that a residual stress is generated, and this residual stress is transmitted to the organic EL. As a result, for example, a light emission failure and a non-light emitting portion (also referred to as a spot-like light emission defect or a dark spot) are generated along with a minute deformation of the second electrode.
これらの対応として、接着剤、光硬化性樹脂を使用した密着タイプの封止方法で接着剤、光硬化性樹脂が硬化する時の残留応力の緩和対策がこれまでに検討されてきた。例えば、バリア層として引っ張り強さや耐ストレスクラッキング性、加工性などが低下を防止するため、JIS K 7210規定のメルトフローレートが5g/10min以上、20g/10min以下の熱可塑性接着性樹脂からなるシーラント層を含む封止フィルムで密着封止した有機EL素子が知られている(例えば、特許文献1を参照。)。 In order to cope with these problems, measures for alleviating residual stress when the adhesive and the photocurable resin are cured by an adhesion type sealing method using an adhesive and a photocurable resin have been studied so far. For example, a sealant made of a thermoplastic adhesive resin having a melt flow rate of 5 g / 10 min or more and 20 g / 10 min or less as defined in JIS K 7210 in order to prevent a decrease in tensile strength, stress cracking resistance, workability, etc. as a barrier layer An organic EL element that is tightly sealed with a sealing film including a layer is known (see, for example, Patent Document 1).
有機EL素子上に接着剤層として、有機EL素子側の接着剤の収縮率を、封止材側の接着剤の収縮率よりも小さい接着剤を使用し2層とすることで接着剤の硬化収縮による応力の影響を発光素子が受けない様にして封止材を接着剤で固着する方法が知られている(例えば、特許文献2を参照。)。 As an adhesive layer on the organic EL element, the adhesive shrinkage of the adhesive on the organic EL element side is set to two layers by using an adhesive smaller than the shrinkage ratio of the adhesive on the sealing material side to cure the adhesive. A method is known in which a sealing material is fixed with an adhesive so that the light emitting element is not affected by stress due to shrinkage (see, for example, Patent Document 2).
特許文献1、特許文献2に記載の密着タイプの封止方法により、大量生産が比較的容易、高い封止効果を有した薄型の有機EL素子対応が可能となるのであるが、未だ密着封止(有機エレクトロルミネッセンス素子上への面接着)に起因する発光素子へのダメージが散見され、対応が不十分となっている。又、使用する接着剤、封止部材の範囲が限られて汎用性の材料の使用が困難となる。
The close-contact type sealing methods described in
この様な状況から、封止材を接着剤を介して固着する密着タイプの封止方法で有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子とも言う)を封止した有機エレクトロルミネッセンスパネル(以下、有機ELパネルとも言う)を製造する時、使用する接着剤、封止部材の選択の範囲を広げ、有機EL素子の性能劣化を生じさせない有機ELパネルの製造方法及び有機ELパネルの開発が望まれている。尚、本発明では基板上に第一電極と有機層と第二電極まで形成した状態を、有機EL素子と言い、封止部材で密着封止した状態を有機ELパネルと言う。
本発明は、上記状況を鑑みなされたものであり、その目的は、基板上に、少なくとも第1電極層と、発光層を含む有機化合物層と、第2電極層とを有する有機EL素子を封止部材により密着封止構造を有する有機ELパネルを製造する時、使用する接着剤、封止部材に制限を加えることなく、有機EL素子の性能劣化を生じさせない有機ELパネルの製造方法及び有機ELパネルを提供することである。 The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to seal an organic EL element having at least a first electrode layer, an organic compound layer including a light emitting layer, and a second electrode layer on a substrate. When manufacturing an organic EL panel having a close-sealing structure with a stop member, an organic EL panel manufacturing method and an organic EL that do not cause deterioration in performance of the organic EL element without limiting the adhesive and the sealing member to be used Is to provide a panel.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成された。 The above object of the present invention has been achieved by the following constitution.
1.基板上に、少なくとも第1電極層と、発光層を含む有機化合物層と、第2電極層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子を封止部材により密着封止構造を有する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法において、少なくとも前記第2電極層の前記封止部材を貼合する側の面をドライエッチング処理した後、前記封止部材を積層することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。 1. In an organic electroluminescence panel manufacturing method, an organic electroluminescence element having at least a first electrode layer, an organic compound layer including a light emitting layer, and a second electrode layer on a substrate and having a close sealing structure with a sealing member. A method for producing an organic electroluminescence panel, comprising: laminating the sealing member after dry-treating at least a surface of the second electrode layer on which the sealing member is bonded.
2.前記ドライエッチング処理した後の第2電極層の上面の表面粗さRaが30nm以下であることを特徴とする前記1に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。 2. 2. The method for producing an organic electroluminescence panel according to 1 above, wherein the surface roughness Ra of the upper surface of the second electrode layer after the dry etching treatment is 30 nm or less.
3.前記ドライエッチング処理を行った後、更に、酸化処理を行うことを特徴とする前記1又は2に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。 3. 3. The method of manufacturing an organic electroluminescence panel according to 1 or 2, wherein after the dry etching process is performed, an oxidation process is further performed.
4.前記ドライエッチング処理と同時に酸化処理を行うことを特徴とする前記1又は2に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。 4). 3. The method for producing an organic electroluminescence panel according to 1 or 2, wherein an oxidation treatment is performed simultaneously with the dry etching treatment.
5.前記ドライエッチング処理を行った第2電極層の上に接着剤層を形成した後、封止部材を積層することを特徴とする前記1〜4の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
5. 5. The organic electroluminescence panel according to
6.前記ドライエッチング処理を行った第2電極層の上に無機膜を形成することを特徴とする前記1〜4の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。 6). 5. The method of manufacturing an organic electroluminescence panel according to any one of 1 to 4, wherein an inorganic film is formed on the second electrode layer subjected to the dry etching process.
7.前記ドライエッチング処理を行った第2電極層の上に無機膜を形成した後、該無機膜の上に接着剤層を形成し、この後該封止部材を積層することを特徴とする前記1〜4の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。 7. The inorganic film is formed on the second electrode layer that has been subjected to the dry etching process, an adhesive layer is formed on the inorganic film, and then the sealing member is laminated. The manufacturing method of the organic electroluminescent panel of any one of -4.
8.前記ドライエッチング処理を行った第2電極層の上に無機膜を形成した後、該無機膜の上面をドライエッチング処理で表面粗さRaを30nm以下に処理し、この後、該無機膜の上に接着剤層を形成し、該封止部材を積層することを特徴とする前記1〜4の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。 8). An inorganic film is formed on the second electrode layer that has been subjected to the dry etching process, and then the upper surface of the inorganic film is subjected to a dry etching process to have a surface roughness Ra of 30 nm or less. 5. The method for producing an organic electroluminescence panel according to any one of 1 to 4, wherein an adhesive layer is formed on the sealing member and the sealing member is laminated.
9.前記1〜8の何れか1項に記載の製造方法により製造されたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネル。 9. 9. An organic electroluminescence panel manufactured by the manufacturing method according to any one of 1 to 8 above.
基板上に、少なくとも第1電極層と、発光層を含む有機化合物層と、第2電極層とを有する有機EL素子を封止部材により密着封止構造を有する有機ELパネルを製造する時、使用する接着剤、封止部材に制限を加えることなく、有機EL素子の性能劣化を生じさせない有機ELパネルの製造方法及び有機ELパネルを提供することが出来、高品質の薄型・軽量の有機ELパネルの生産が可能となった。 When manufacturing an organic EL panel having an adhesion sealing structure with an organic EL element having at least a first electrode layer, an organic compound layer including a light emitting layer, and a second electrode layer on a substrate with a sealing member. It is possible to provide an organic EL panel manufacturing method and an organic EL panel that do not cause deterioration in performance of the organic EL element without limiting the adhesive and the sealing member to be used, and a high-quality thin and light organic EL panel Production is now possible.
本発明の実施の形態を図1〜図7を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7, but the present invention is not limited thereto.
図1は枚葉基材を使用して作製した有機EL素子を封止部材で密着封止構造を有する有機ELパネルの製造プロセスの一例を示す模式図である。尚、本図で示す製造方法の説明は、既に、枚葉基材上に、第1電極、正孔輸送層、発光層、電子注入層、第2電極の順番に形成されている有機EL素子を使用するため、有機EL素子の製造工程は省略してある。 FIG. 1 is a schematic view showing an example of a manufacturing process of an organic EL panel having an organic EL element produced by using a single-wafer substrate and having a sealing and sealing structure with a sealing member. In addition, the description of the manufacturing method shown in this figure has already used an organic EL element formed in the order of a first electrode, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron injection layer, and a second electrode on a single-wafer substrate. Therefore, the manufacturing process of the organic EL element is omitted.
図1(a)について説明する。図中、1aは有機EL素子の製造プロセスを示す。製造プロセス1aは、有機EL素子の供給工程101と、ドライエッチング処理工程102と、接着剤塗設工程103と、封止部材貼合工程104と、打ち抜き工程105と、回収工程106とを有している。
FIG. 1A will be described. In the figure,
供給工程101は、枚葉基材の上に少なくとも一つの有機EL素子が形成されている有機EL素子101aを次工程に供給する供給装置101bを有している。
The
ドライエッチング処理工程102は平滑化処理工程102aと酸化処理工程102bとを有している。平滑化処理工程102aでは、有機EL素子101aの第2電極の封止部材を貼合する側の面をドライエッチング装置102a1にて表面をドライエッチング処理(平滑化処理とも言う)する。ドライエッチング処理後の第2電極の封止部材を貼合する側の面の表面粗さRaは、接着剤の伸縮に共なう応力緩和、接着剤の伸縮に共なう応力に伴う第2電極の微小な変形に共なう発光不良、未発光部(点状の発光欠陥、ダークスポットとも言う)の防止、接着剤と第2電極との界面からの水分の浸透防止等を考慮し、30nm以下が好ましい。更に好ましくは0.1nm以上、20nm以下である。尚、表面粗さRaは、エスアイアイナノテクノロジー(株)製、原子間力顕微鏡(AFM)SPA300により測定した値を示す。
The
ドライエッチング装置102a1としては特に限定はなく、例えば反応性ガスエッチング装置、大気圧プラズマ反応性イオンエッチング装置、減圧プラズマ反応性イオンエッチング装置、反応性イオンビームエッチング装置、イオンビームエッチング装置、反応性レーザービームエッチング装置、レーザービームエッチング装置等が挙げられる。これらのドライエッチング装置は上市されているドライエッチング装置の使用が可能である。 The dry etching apparatus 102a1 is not particularly limited. For example, a reactive gas etching apparatus, an atmospheric pressure plasma reactive ion etching apparatus, a low pressure plasma reactive ion etching apparatus, a reactive ion beam etching apparatus, an ion beam etching apparatus, and a reactive laser. Examples thereof include a beam etching apparatus and a laser beam etching apparatus. These dry etching apparatuses can use commercially available dry etching apparatuses.
酸化処理工程102bはドライエッチング装置102b1にて、ドライエッチング処理(平滑化処理)後の第2電極の表面に酸化膜を形成させる。ドライエッチング装置102b1としては特に限定はなく、例えば反応ガスに酸素を使用した、反応性ガスエッチング装置、大気圧プラズマ反応性イオンエッチング装置、反応性イオンビームエッチング装置、反応性レーザービームエッチング装置が挙げられる。また、低圧水銀ランプ、エキシマランプを照射する表面処理装置の使用も可能である。これらのドライエッチング装置は上市されているドライエッチング装置の使用が可能である。
In the
酸化被膜を形成させることで、第2電極の表面が硬くなり、微小な変形に共なう発光不良、未発光部(点状の発光欠陥、ダークスポットとも言う)、接着剤と第2電極との密着性が向上し界面からの水分の浸透防止等の防止が得られる。酸化処理工程は必要に応じて省略することも可能である。 By forming the oxide film, the surface of the second electrode becomes hard, light emitting failure accompanying micro deformation, non-light emitting part (also referred to as a spot-like light emitting defect, dark spot), adhesive and the second electrode This improves the adhesion and prevents moisture penetration from the interface. The oxidation treatment step can be omitted if necessary.
接着剤塗設工程103は、接着剤塗設装置103aと酸化処理工程102bから送られてくる有機EL素子を載置する載置台103bとを有している。接着剤塗設工程103では、酸化処理工程102bから送られてくる有機EL素子の第1電極及び第2電極の引き出し電極の端部を除いて発光領域及び発光領域の周辺に接着剤が塗設される。
The
封止部材貼合工程104では、接着剤塗設工程103で接着剤が塗設された有機EL素子を載置台104aの上に載置し、枚葉シート状可撓性封止部材104bを積重した後、可撓性封止部材貼合装置104cにより貼合する。
In the sealing
打ち抜き工程105では、貼合された可撓性封止部材の不要部分を除去し、第1電極、第2電極の端部を除いて第2電極上に可撓性封止部材が貼合された状態とすることで枚葉基材の上に少なくとも一つの有機ELパネルが形成された状態とした後、枚葉基材から打ち抜き断裁装置105aで個別の有機ELパネル素子を打ち抜き断裁する。
In the punching
回収工程106では、打ち抜き工程105で打ち抜かれた個別の有機ELパネル106aが回収される。
In the
図1(b)について説明する。図中、1bは有機EL素子の製造プロセスを示す。製造プロセス1bは、有機EL素子の供給工程101と、ドライエッチング処理工程102と、無機膜形成工程107と、接着剤塗設工程103と、封止部材貼合工程104と、打ち抜き工程105と、回収工程106とを有している。図1(a)に示す有機EL素子の製造プロセスとの違いは酸化処理工程102bの後に無機膜形成工程107を配設したことであり、他の工程は全て同じである。酸化処理工程102bは必要に応じて省略することも可能である。
FIG. 1B will be described. In the figure, 1b shows a manufacturing process of the organic EL element. The
無機膜形成工程107は、蒸発源容器107aを有する蒸着装置107bを有している。無機膜形成工程107では、酸化処理工程102bから送られてくる有機EL素子の第2電極の画像形成領域の上に蒸着装置107bで減圧条件下で無機膜が形成されるようになっている。他の符号は図1(a)と同義である。
The inorganic
無機膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法等を用いることが出来るが、特開2004−68143号に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。 The method for forming the inorganic film is not particularly limited. For example, vacuum deposition, sputtering, reactive sputtering, molecular beam epitaxy, cluster ion beam, ion plating, plasma polymerization, atmospheric pressure plasma polymerization A plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used, but an atmospheric pressure plasma polymerization method as described in JP-A-2004-68143 is particularly preferable.
図1(c)について説明する。図中、1cは有機EL素子の製造プロセスを示す。製造プロセス1cは、有機EL素子の供給工程101と、ドライエッチング処理工程102と、無機膜形成工程107と、無機膜ドライエッチング処理工程(無機膜平滑化処理工程共言う)108と、無機膜酸化処理工程109と、接着剤塗設工程103と、封止部材貼合工程104と、打ち抜き工程105と、回収工程106とを有している。図1(a)に示す有機EL素子の製造プロセスとの違いは酸化処理工程102bの後に無機膜形成工程107と、無機膜平滑化処理工程108と、無機膜酸化処理工程109とを配設したことであり、他の工程は全て同じである。酸化処理工程102bは必要に応じて省略することも可能である。無機膜平滑化処理工程108は平滑化処理工程102aと同じドライエッチング装置108aを有しており、無機膜形成工程107で形成された無機膜の上層と隣接する面を平滑化処理する。平滑化処理後の無機膜の表面の表面粗さRaは、接着剤の伸縮に伴う応力緩和により有機EL素子への影響の緩和、接着剤と無機膜との密着性が向上し界面からの水分の浸透防止等を考慮し、30nm以下が好ましい。更に好ましくは0.1nm以上、20nm以下である。尚、表面粗さRaは、エスアイアイナノテクノロジー(株)製、原子間力顕微鏡(AFM)SPA300により測定した値を示す。
FIG. 1C will be described. In the figure, 1c represents a manufacturing process of the organic EL element. The manufacturing process 1c includes an organic EL
無機膜酸化処理工程109は、ドライエッチング装置109aにて平滑化処理後の無機膜の表面に酸化膜を形成させる。
In the inorganic film
酸化被膜を形成させることで、無機膜の弾性率が低下することで、更に接着剤の伸縮に伴う応力緩和により有機EL素子への影響を緩和及び接着剤と無機膜との密着性が向上し界面からの水分の浸透防止する効果が得られる。無機膜酸化処理工程は必要に応じて省略することも可能である。 By forming an oxide film, the elastic modulus of the inorganic film decreases, further reducing the effect on the organic EL element due to stress relaxation accompanying the expansion and contraction of the adhesive and improving the adhesion between the adhesive and the inorganic film. An effect of preventing moisture permeation from the interface can be obtained. The inorganic film oxidation treatment step can be omitted if necessary.
尚、ドライエッチング装置108aは図1(a)に示したドライエッチング装置102a1、及びドライエッチング装置109aは図1(a)に示したドライエッチング装置102b1と同じドライエッチング装置を使用することが可能である。他の符号は図1(a)、図1(b)と同義である。
The
図2は帯状基材を使用して作製した有機EL素子を封止部材で密着封止構造を有する有機ELパネルの製造プロセスの一例を示す模式図である。尚、本図で示す製造方法の説明は、既に、帯状基材上に、第1電極、正孔輸送層、発光層、電子注入層、第2電極の順番に形成されている有機EL素子を使用するため、有機EL素子の製造工程は省略してある。 FIG. 2 is a schematic view showing an example of a manufacturing process of an organic EL panel having an organic EL element produced using a belt-like base material and having a close sealing structure with a sealing member. In the description of the manufacturing method shown in this figure, the organic EL element already formed in the order of the first electrode, the hole transport layer, the light emitting layer, the electron injection layer, and the second electrode on the belt-like substrate is described. In order to use, the manufacturing process of the organic EL element is omitted.
図2(a)について説明する。図中、2aは有機EL素子の製造プロセスを示す。製造プロセス2aは、有機EL素子の供給工程201と、ドライエッチング処理工程202と、接着剤塗設工程203と、封止部材貼合工程204と、回収工程205とを有している。本図で示される製造プロセスは、供給工程201〜回収工程205迄を連続して大気圧条件下で行う場合を示している。
FIG. 2A will be described. In the figure,
供給工程201は、ロール状に巻き取られた有機EL素子201aの繰り出し装置(不図示)を有している。供給工程201ではロール状に巻き取られた有機EL素子201aを連続的に、次工程のドライエッチング処理工程202に繰り出す様になっている。
The
ドライエッチング処理工程202は平滑化処理工程202aと酸化処理工程202bとを有している。平滑化処理工程202では、有機EL素子201aの第2電極の封止部材を貼合する側の面をドライエッチング装置202a1にて表面をドライエッチング処理(平滑化処理とも言う)する。ドライエッチング処理(平滑化処理)後の第2電極の封止部材を貼合する側の面の表面粗さRaは、接着剤の伸縮に共なう応力緩和、接着剤の伸縮に共なう応力に伴う第2電極の微小な変形に共なう発光不良、未発光部(点状の発光欠陥、ダークスポットとも言う)の防止、接着剤と第2電極との密着性が向上し界面からの水分の浸透防止等を考慮し、30nm以下が好ましい。更に好ましくは0.1nm以上、20nm以下である。尚、表面粗さRaは、エスアイアイナノテクノロジー(株)製、原子間力顕微鏡(AFM)SPA300により測定した値を示す。
The
ドライエッチング装置202a1としては図1(a)で使用しているドライエッチング装置102a1、と同じドライエッチング装置の使用が可能である。 As the dry etching apparatus 202a1, it is possible to use the same dry etching apparatus as the dry etching apparatus 102a1 used in FIG.
酸化処理工程202bは、ドライエッチング装置202b1にて、平滑化処理後の第2電極の表面に酸化膜を形成させる。ドライエッチング装置202b1としては図1(a)で使用しているドライエッチング装置102b1と同じドライエッチング装置の使用が可能である。
In the
酸化被膜を形成させることで、第2電極の表面が硬くなり、微小な変形に共なう発光不良、未発光部(点状の発光欠陥、ダークスポットとも言う)等の防止、及び接着剤と第2電極との密着性が向上し界面からの水分の浸透防止が得られる。酸化処理工程は必要に応じて省略することも可能である。アキュームレータ202cは次工程の接着剤塗設工程203との速度調整のために配設されている。
By forming the oxide film, the surface of the second electrode is hardened, and it is possible to prevent light emission failure accompanying non-deformation, non-light emitting portion (also referred to as point-like light emission defect, dark spot), etc., and adhesive Adhesion with the second electrode is improved, and moisture penetration from the interface can be prevented. The oxidation treatment step can be omitted if necessary. The
接着剤塗設工程203は、接着剤塗設装置203aを有している。接着剤塗設工程203では、酸化処理工程202bから送られてくる有機EL素子の第1電極及び第2電極の引き出し電極の端部を除いて発光領域及び発光領域の周辺に接着剤が塗設される。
The
封止部材貼合工程204では、接着剤塗設工程204で接着剤が塗設された有機EL素子と、封止部材供給工程204aから送られてくる帯状の封止部材204bとを圧着ロール204cで貼合する。
In the sealing
回収工程205では、封止部材204bが貼合された帯状の有機ELパネルがロール状に巻き取られ回収される。205aはロール状有機ELパネルを示す。この後、ロール状有機ELパネル205aは断裁工程(不図示)で個別の有機ELパネルに断裁される。断裁された有機ELパネルは図1(a)で製造された有機ELパネルと同じ構成を有している。
In the
図2(b)について説明する。図中、2bは有機EL素子の製造プロセスを示す。製造プロセス2bは、有機EL素子の供給工程201と、ドライエッチング処理工程202と、無機膜形成工程206と、接着剤塗設工程203と、封止部材貼合工程204と、回収工程205とを有している。本図で示される製造プロセスは、無機膜形成工程206を減圧条件下で行う以外は大気圧条件下で行う場合を示している。図2(a)に示す有機EL素子の製造プロセスとの違いは酸化処理工程202bの後に無機膜形成工程206を配設したことであり、他の工程は全て同じである。酸化処理工程は必要に応じて省略することも可能である。
FIG. 2B will be described. In the figure, 2b represents a manufacturing process of the organic EL element. The manufacturing process 2b includes an organic EL
無機膜形成工程206は、蒸発源容器206aを有する蒸着装置206bを有している。無機膜形成工程206では、酸化処理工程202bから送られてくる有機EL素子の第2電極の画像形成領域の上に蒸着装置206bで減圧条件下で無機膜が形成されるようになっている。無機膜を形成する材料としては、図1(b)に示した無機膜の材料と同じである。無機膜の形成方法についてもは、図1(b)に示した無機膜の形成方法と同じ方法である。無機膜の厚さは、水分透過率、ガス透過率、膜応力に伴うヒビワレ等を考慮し、30nm以上、2000nm以下が好ましい。アキュームレータ206cは次工程の接着剤塗設工程203との速度調整のために配設されている。他の符号は図2(a)と同義である。
The inorganic
図2(c)について説明する。図中、2cは有機EL素子の製造プロセスを示す。製造プロセス2cは、有機EL素子の供給工程201と、ドライエッチング処理工程202と、無機膜形成工程206と、無機膜平滑化処理工程207と、無機膜酸化処理工程208と、接着剤塗設工程203と、封止部材貼合工程204と、回収工程205とを有している。図2(a)に示す有機EL素子の製造プロセスとの違いは酸化処理工程202bの後に無機膜形成工程206と、無機膜ドライエッチング処理工程(無機膜平滑化処理工程)207と、無機膜酸化処理工程208とを配設したことであり、他の工程は全て同じである。酸化処理工程202b及び無機膜酸化処理工程208は必要に応じて省略することも可能である。無機膜平滑化処理工程207は平滑化処理工程202と同じドライエッチング装置207aを有しており、無機膜形成工程206で形成された無機膜の上層と隣接する面を平滑化処理する。ドライエッチング装置207aとしては図1(a)で使用しているドライエッチング装置102a1と同じドライエッチング装置の使用が可能である。
FIG. 2C will be described. In the figure,
平滑化処理後の無機膜の表面の表面粗さRaは、接着剤の伸縮に伴う応力緩和により有機EL素子への影響の緩和、接着剤と無機膜との密着性が向上し界面からの水分の浸透防止等を考慮し、30nm以下が好ましい。更に好ましくは0.1nm以上、20nm以下である。尚、表面粗さRaは、エスアイアイナノテクノロジー(株)製、原子間力顕微鏡(AFM)SPA300により測定した値を示す。アキュームレータ207bは次工程の無機膜酸化処理工程208との速度調整のために配設されている。
The surface roughness Ra of the surface of the inorganic film after the smoothing treatment reduces the influence on the organic EL element due to stress relaxation accompanying the expansion and contraction of the adhesive, improves the adhesion between the adhesive and the inorganic film, and increases moisture from the interface. In consideration of prevention of penetration of water, etc., 30 nm or less is preferable. More preferably, it is 0.1 nm or more and 20 nm or less. The surface roughness Ra indicates a value measured by an atomic force microscope (AFM) SPA300 manufactured by SII Nano Technology. The
無機膜酸化処理工程208はドライエッチング装置208aにて、平滑化処理後の無機膜の表面に酸化膜を形成させる。ドライエッチング装置208aとしては図1(a)で使用しているドライエッチング装置102b1と同じドライエッチング装置の使用が可能である。アキュームレータ208cは次工程の接着剤塗設工程203との速度調整のために配設されている。
In the inorganic film
酸化被膜を形成させることで、無機膜の弾性率が低下することで、更に接着剤の伸縮に伴う応力緩和により有機EL素子への影響を緩和、及び接着剤と無機膜との密着性が向上し界面からの水分の浸透防止する効果が得られる。無機膜酸化処理工程は必要に応じて省略することも可能である。他の符号は図2(a)、図2(b)と同義である。 By forming an oxide film, the elastic modulus of the inorganic film decreases, further reducing the impact on the organic EL element by relaxing the stress accompanying the expansion and contraction of the adhesive, and improving the adhesion between the adhesive and the inorganic film The effect of preventing the penetration of moisture from the interface can be obtained. The inorganic film oxidation treatment step can be omitted if necessary. Other reference numerals are the same as those in FIGS. 2 (a) and 2 (b).
図1、図2に示される接着剤塗設工程で塗設される接着層の厚さは1μm以上、200μm以下が好ましい。より好ましくは、5μm以上、100μm以下である。 The thickness of the adhesive layer applied in the adhesive application step shown in FIGS. 1 and 2 is preferably 1 μm or more and 200 μm or less. More preferably, it is 5 μm or more and 100 μm or less.
図3は図1(a)に示す有機ELパネルの製造プロセスで製造された有機ELパネルの概略図である。図3(a)は有機ELパネルの概略斜視図を示す。図3(b)は図3(a)のA−A′に沿った概略断面図である。図3(c)は図3(a)のB−B′に沿った概略断面図である。 FIG. 3 is a schematic view of the organic EL panel manufactured by the manufacturing process of the organic EL panel shown in FIG. FIG. 3A is a schematic perspective view of the organic EL panel. FIG. 3B is a schematic cross-sectional view along the line AA ′ in FIG. FIG.3 (c) is a schematic sectional drawing in alignment with BB 'of Fig.3 (a).
図中、3aは有機ELパネルを示す。有機ELパネル3aは、基材301上に、第1電極層302と、正孔輸送層(正孔注入層)303aと、発光層303bと、電子注入層303cとを有する有機化合物層303と第2電極層304とを有する有機EL素子305と、有機EL素子305の周囲と表面に設けられた接着剤層306を介して封止部材307により封止された密着封止構造となっている。
In the figure, 3a represents an organic EL panel. The
図4は図3(c)のPで示される部分が形成されるまでの拡大概略フロー図である。 FIG. 4 is an enlarged schematic flow chart until a portion indicated by P in FIG. 3C is formed.
S1は図1(a)で示される平滑化処理工程102のドライエッチング装置102aで処理される前の有機EL素子の第2電極304の表面304aの状態を示す。304a1は表面304aにある凸状部を示す。本図に示す状態の第2電極304の上に接着剤を塗設し接着剤層306を形成した後、封止部材307(図3を参照)を貼合した場合、接着剤層306の伸縮に伴う応力が凸状部304a1に集中することで第2電極304の微小な変形に共なうクラック、下層との剥離、等が発生し、発光不良、未発光部(点状の発光欠陥、ダークスポットとも言う)等の故障、及び第2電極304と接着剤層306との密着性の不足に伴い界面からの水分の浸透に伴う有機EL素子の短寿命化等の故障が発生する原因となる。
S1 shows the state of the
S2は図1(a)で示される平滑化処理工程102のドライエッチング装置102aで処理された後の有機EL素子の第2電極304の表面304aの状態を示す。ドライエッチング装置102aで処理することでS1で示される凸状部304a1は除去され、表面304aの粗さRaは30nm以下の状態となる。尚、この後、必要に応じ図1(a)で示される酸化処理工程102bで酸化処理することが好ましい。
S2 shows the state of the
S3は第2電極304の表面304aをS2に示される状態にした後、図1(a)で示される接着剤塗設工程104で接着剤を塗設し接着剤層306を形成した後、封止部材貼合工程105で封止部材を貼合した状態を示す(図3(c)のPで示される部分に該当)。本図に示される如く、第2電極304の表面304aを30nm以下の状態にすることで、第2電極304の上に形成された接着剤層306が伸縮した場合でも、伸縮に伴う応力は分散されるため第2電極304への影響は緩和される。又、第2電極304の表面304aと接着剤層306との界面の密着性の向上に伴い界面からの水分の浸透が防止され有機ELの寿命がのびる。
In S3, after the
図5は図1(b)、図1(c)に示す有機ELパネルの製造プロセスで製造された有機ELパネルの概略図である。図5(a)は有機ELパネルの概略斜視図を示す。図5(b)は図5(a)のC−C′に沿った概略断面図である。図5(c)は図5(a)のD−D′に沿った概略断面図である。 FIG. 5 is a schematic view of an organic EL panel manufactured by the manufacturing process of the organic EL panel shown in FIGS. 1 (b) and 1 (c). FIG. 5A shows a schematic perspective view of an organic EL panel. FIG. 5B is a schematic cross-sectional view along CC ′ of FIG. FIG.5 (c) is a schematic sectional drawing in alignment with DD 'of Fig.5 (a).
図中、3bは有機ELパネルを示す。有機ELパネル3bは、基材301上に、第1電極層302と、正孔輸送層(正孔注入層)303aと、発光層303bと、電子注入層303cとを有する有機化合物層303と第2電極層304とを有する有機EL素子305と、第2電極層304の上に積層された無機膜308と有機EL素子305の周囲と無機膜308の表面に設けられた接着剤層306を介して封止部材307により封止された密着封止構造となっている。本図で示される有機ELパネル3bは無機膜308が形成されている他は、図3に示される有機ELパネル3aと同じ構成をしている。
In the figure, 3b represents an organic EL panel. The organic EL panel 3b includes a
図6は図5(c)のQで示される部分が形成されるまでの拡大概略フロー図である。 FIG. 6 is an enlarged schematic flow diagram until a portion indicated by Q in FIG. 5C is formed.
S′1は図1(b)で示される平滑化処理工程102のドライエッチング装置102aで処理される前の有機EL素子の第2電極304の表面304aの状態を示す。304a1は表面304aにある凸状部を示す。
S′1 shows the state of the
S′2は図1(b)で示される平滑化処理工程102のドライエッチング装置102aで処理された後の有機EL素子の第2電極304の表面304aの状態を示す。ドライエッチング装置102aで処理することでS′1で示される凸状部304a1は除去され、表面304aの粗さRaは30nm以下の状態となる。尚、この後、必要に応じ図1(b)で示される酸化処理工程103で酸化処理することが好ましい。
S′2 shows the state of the
S′3は第2電極304の表面304aをS′2に示される状態にした後、図1(b)で示される無機膜形成工程108で平滑化処理された第2電極304の上に無機膜308が形成された状態を示す。無機膜308の表面308aは第2電極304の表面304aに応じて平滑な表面となっている。
In S′3, after the
S′4はS′3で形成された無機膜308の表面308aに図1(b)で示される接着剤塗設工程104で接着剤を塗設し接着剤層306を形成した状態を示す。
S′4 shows a state in which the
S′5はS′4で形成された接着剤層306の上に図1(b)で示される封止部材貼合工程105で封止部材307を貼合した状態を示す(図5(c)のQで示される部分に該当)。本図に示される如く、第2電極304の表面304aを50nm以下の状態にしてあるため、第2電極304の上に無機膜308を形成し、無機膜308の上に形成された接着剤層306の伸縮に伴う応力は、以下に示す理由から緩和され第2電極304への影響は緩和される(無くなる)。
1)無機膜308の表面308aは第2電極304の表面304aにならってある程度平滑な面となっているため、応力が集中する箇所が少ないため、無機膜308に伝播する応力は小さく、多くは接着剤層306の中で分散される。
2)無機膜308へ伝播した応力は第2電極304の表面304aが平滑処理されているため、無機膜308の内部で分散される。
S′5 shows a state in which the sealing
1) Since the
2) The stress propagated to the
図7は図5(c)のQで示される部分が形成されるまでの拡大概略フロー図である。 FIG. 7 is an enlarged schematic flow chart until a portion indicated by Q in FIG. 5C is formed.
S″1は図1(c)で示される平滑化処理工程102のドライエッチング装置102aで処理される前の有機EL素子の第2電極304の表面304aの状態を示す。304a1は表面304aにある凸状部を示す。
S ″ 1 indicates the state of the
S″2は図1(c)で示される平滑化処理工程102のドライエッチング装置102aで処理された後の有機EL素子の第2電極304の表面304aの状態を示す。ドライエッチング装置102aで処理することでS″1で示される凸状部304a1は除去され、表面304aの粗さRaは30nm以下の状態となる。尚、この後、必要に応じ図1(c)で示される酸化処理工程103で酸化処理することが好ましい。
S ″ 2 shows the state of the
S″3は第2電極304の表面304aをS″2に示される状態にした後、図1(c)で示される無機膜形成工程108で平滑化処理された第2電極304の上に無機膜308が形成された状態を示す。
In S ″ 3, after the
S″4はS″3に示す無機膜308の表面308aを図1(c)で示される無機膜平滑化処理工程108で平滑化処理し、表面粗さRaを30nm以下にした状態を示す。尚、この後、必要に応じ図1(c)で示される無機膜酸化処理工程109で酸化処理することが好ましい。
S ″ 4 shows a state in which the
S″5はS″3で形成された無機膜308の表面308aに図1(c)で示される接着剤塗設工程103で接着剤を塗設し接着剤層306を形成した状態を示す。
S ″ 5 shows a state in which the
S′5はS′4で形成された接着剤層306の上に図1(c)で示される封止部材貼合工程105で封止部材307を貼合した状態を示す(図5(c)のQで示される部分に該当)。本図に示される如く、第2電極304の表面304aの粗さRaを30nm以下の状態にして更に、第2電極304の上に形成した無機膜308の表面308aの粗さRaを30nm以下としてあるため、無機膜308の上に形成された接着剤層306の伸縮に伴う応力は、無機膜308に伝播することなく示す接着剤層306で分散され、第2電極304への影響は緩和される(無くなる)。
S′5 shows a state in which the sealing
図1〜図7に示す有機ELパネルの製造方法により次の効果が挙げられる。
1.使用する接着剤、封止部材に制限を加えることなく、有機EL素子の性能劣化を生じさせない有機ELパネルの製造が可能となった。
2.防湿性を高めるため、無機膜を中間に形成しても、有機EL素子の性能劣化を生じさせない有機ELパネルの製造が可能となり、更に高品質の有機ELパネルの製造が可能となった。
3.特定の接着剤、封止部材を使用することが無くなり、幅広い材料の選択が可能になり、製造コストを抑えることが可能となった。
4.接着剤との密着力が向上し、有機ELパネルの防湿性能の向上が可能となった。
The following effect is mentioned by the manufacturing method of the organic electroluminescent panel shown in FIGS.
1. An organic EL panel that does not cause deterioration in performance of the organic EL element can be produced without limiting the adhesive and the sealing member to be used.
2. Even if an inorganic film is formed in the middle in order to improve moisture resistance, it is possible to manufacture an organic EL panel that does not cause deterioration in performance of the organic EL element, and it is also possible to manufacture a high-quality organic EL panel.
3. The use of specific adhesives and sealing members is eliminated, and a wide range of materials can be selected, thereby making it possible to reduce manufacturing costs.
4). Adhesion with the adhesive is improved, and the moisture-proof performance of the organic EL panel can be improved.
次に本発明の有機ELパネルの製造方法により製造される図3及び図5に示される有機ELパネルの構成に使用する部材に付き説明する。 Next, the members used for the configuration of the organic EL panel shown in FIGS. 3 and 5 manufactured by the method of manufacturing the organic EL panel of the present invention will be described.
(封止部材)
封止部材の基材としては特に限定はなく、例えばエチレンテトラフルオロエチル共重合体(ETFE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、延伸ポリプロピレン(OPP)、ポリスチレン(PS)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、延伸ナイロン(ONy)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、ポリイミド、ポリエーテルスチレン(PES)など一般の包装用フィルムに使用されている熱可塑性樹脂フィルム材料、ガラス、金属箔等を使用することが出来る。又、これら熱可塑性樹脂フィルムは、必要に応じて異種フィルムと共押出しで作った多層フィルム、延伸角度を変えて貼り合せて作った多層フィルム等も当然使用出来る。更に必要とする物性を得るために使用するフィルムの密度、分子量分布を組合せて作ることも当然可能である。
(Sealing member)
The base material of the sealing member is not particularly limited. For example, ethylene tetrafluoroethyl copolymer (ETFE), high density polyethylene (HDPE), expanded polypropylene (OPP), polystyrene (PS), polymethyl methacrylate (PMMA), Uses thermoplastic resin film materials, glass, metal foil, etc. used for general packaging films such as stretched nylon (ONy), polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polyimide, polyether styrene (PES) I can do it. As these thermoplastic resin films, a multilayer film produced by coextrusion with a different film, a multilayer film produced by bonding with different stretching angles, etc. can be used as required. Further, it is naturally possible to combine the density and molecular weight distribution of the film used to obtain the required physical properties.
熱可塑性樹脂フィルムの場合は、蒸着法やコーティング法でバリア層を形成する必要がある。バリア層としては、例えば金属蒸着膜、金属箔が挙げられる。無機蒸着膜としては薄膜ハンドブックp879〜p901(日本学術振興会)、真空技術ハンドブックp502〜p509、p612、p810(日刊工業新聞社)、真空ハンドブック増訂版p132〜p134(ULVAC 日本真空技術K.K)に記載されている如き金属蒸着膜が挙げられる。例えば、In、Sn、Pb、Au、Cu、Ag、Al、Ti、Ni等の金属が用いられる。又、金属箔の材料としては、例えばアルミニウム、銅、ニッケルなどの金属材料や、ステンレス、アルミニウム合金などの合金材料を用いることが出来るが、加工性やコストの面でアルミニウムが好ましい。膜厚は、1〜100μm程度、好ましくは10μm〜50μm程度が望ましい。又、製造時の取り扱いを容易にするために、ポリエチレンテレフタレート、ナイロンなどのフィルムを予めラミネートしておいてもよい。可撓性封止部材に樹脂フィルムを使用する場合、液状シール剤と接触する側に熱可塑性接着性樹脂層を有することが好ましい。 In the case of a thermoplastic resin film, it is necessary to form a barrier layer by vapor deposition or coating. Examples of the barrier layer include a metal vapor deposition film and a metal foil. As inorganic vapor deposition films, thin film handbooks p879-p901 (Japan Society for the Promotion of Science), vacuum technology handbooks p502-p509, p612, p810 (Nikkan Kogyo Shimbun), vacuum handbook revised editions p132-p134 (ULVAC Japan Vacuum Technology KK) The metal vapor deposition film as described in the above. For example, metals such as In, Sn, Pb, Au, Cu, Ag, Al, Ti, and Ni are used. Moreover, as a material of the metal foil, for example, a metal material such as aluminum, copper, or nickel, or an alloy material such as stainless steel or an aluminum alloy can be used, but aluminum is preferable in terms of workability and cost. The film thickness is about 1 to 100 μm, preferably about 10 to 50 μm. In order to facilitate handling during production, a film such as polyethylene terephthalate or nylon may be laminated in advance. When a resin film is used for the flexible sealing member, it is preferable to have a thermoplastic adhesive resin layer on the side in contact with the liquid sealing agent.
更に、バリア層の上に保護層を設けてもよい。保護層の膜厚は、バリア層の耐ストレスクラッキング性、耐電気的絶縁性、シール剤層として使用する場合は接着性(接着力、段差追従性)等を考慮し、100nm〜200μmが好ましい。保護層としてはJIS K 7210規定のメルトフローレートが5〜20g/10minである熱可塑性樹脂フィルムが好ましく、更に好ましくは、6〜15g/10min以下の熱可塑性樹脂フィルムを用いることが好ましい。これは、メルトフローレートが5(g/10min)以下の樹脂を用いると、各電極の取り出し電極の段差により生じる隙間部を完全に埋めることが出来ず、20(g/10min)以上の樹脂を用いると引っ張り強さや耐ストレスクラッキング性、加工性などが低下するためである。熱可塑性樹脂フィルムは、上記数値を満たすものであれば特に限定されるものではないが、例えば機能性包装材料の新展開株式会社東レリサーチセンター記載の高分子フィルムである低密度ポリエチレン(LDPE)、HDPE、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン、未延伸ポリプロピレン(CPP)、OPP、ONy、PET、セロハン、ポリビニルアルコール(PVA)、延伸ビニロン(OV)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVOH)、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、塩化ビニリデン(PVDC)等の使用が可能である。これらの熱可塑性樹脂フィルムの中で特にLDPE、LLDPE及びメタロセン触媒を使用して製造したLDPE、LLDPE、又、これらフィルムとHDPEフィルムの混合使用したフィルムを使用することが好ましい。 Further, a protective layer may be provided on the barrier layer. The thickness of the protective layer is preferably 100 nm to 200 μm in consideration of stress cracking resistance, electrical insulation resistance of the barrier layer, adhesiveness (adhesive force, step following ability), etc. when used as a sealing agent layer. As the protective layer, a thermoplastic resin film having a JIS K 7210 standard melt flow rate of 5 to 20 g / 10 min is preferable, and a thermoplastic resin film of 6 to 15 g / 10 min or less is more preferably used. This is because if a resin with a melt flow rate of 5 (g / 10 min) or less is used, the gap formed by the steps of the extraction electrode of each electrode cannot be completely filled, and a resin of 20 (g / 10 min) or more cannot be filled. This is because if used, the tensile strength, stress cracking resistance, workability and the like are lowered. The thermoplastic resin film is not particularly limited as long as it satisfies the above numerical values. For example, low-density polyethylene (LDPE), which is a polymer film described in Toray Research Center, Inc., a new development of functional packaging materials, HDPE, linear low density polyethylene (LLDPE), medium density polyethylene, unstretched polypropylene (CPP), OPP, ONy, PET, cellophane, polyvinyl alcohol (PVA), stretched vinylon (OV), ethylene-vinyl acetate copolymer ( EVOH), ethylene-propylene copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, vinylidene chloride (PVDC), and the like can be used. Among these thermoplastic resin films, it is particularly preferable to use LDPE, LLDPE produced by using LDPE, LLDPE and a metallocene catalyst, or a film using a mixture of these films and HDPE films.
封止層を形成するのに使用する可撓性封止部材は、製造時の取り扱いを容易にするために、樹脂基材の上にバリア層(必要に応じて保護層)を形成し積層フィルム状にした状態で使用することが好ましい。積層フィルムの製造方法としては、無機物を蒸着した熱可塑性樹脂フィルム及びアルミニウム箔をラミネートした熱可塑性樹脂フィルムの無機物層の上に一般的に知られている各種の方法、例えばウェットラミネート法、ドライラミネート法、ホットメルトラミネート法、押出しラミネート法、熱ラミネート法を利用して作ることが可能である。 The flexible sealing member used to form the sealing layer is a laminated film in which a barrier layer (a protective layer if necessary) is formed on the resin base material in order to facilitate handling during production. It is preferable to use it in the state. As a method for producing a laminated film, various methods generally known on the inorganic layer of a thermoplastic resin film on which an inorganic material is deposited and a thermoplastic resin film on which an aluminum foil is laminated, such as a wet laminating method and a dry laminating method. It can be made by using a method, a hot melt laminating method, an extrusion laminating method, or a thermal laminating method.
本発明に使用する可撓性封止部材の水蒸気透過度は、有機ELパネルとして製品化する際に必要とするガスバリア性等を考慮し、0.01g/m2・day以下であることが好ましく、且つ酸素透過度は、0.1ml/m2・day・MPa以下であることが好ましい。水分透過度はJIS K7129B法(1992年)に準拠した方法で主としてMOCON法により測定した値であり、酸素透過度はJIS K7126B法(1987年)に準拠した方法で主としてMOCON法により測定した値である。可撓性封止部材のヤング率は有機EL素子との密着性、液状接着剤の塗れ広がり防止等を考慮し、1×10-3GPa〜80GPaであり、厚みが10μm〜500μmであることが好ましい。 The water vapor permeability of the flexible sealing member used in the present invention is preferably 0.01 g / m 2 · day or less in consideration of gas barrier properties and the like required for commercialization as an organic EL panel. The oxygen permeability is preferably 0.1 ml / m 2 · day · MPa or less. The moisture permeability is a value measured mainly by the MOCON method by a method based on the JIS K7129B method (1992), and the oxygen permeability is a value measured mainly by the MOCON method by a method based on the JIS K7126B method (1987). is there. The Young's modulus of the flexible sealing member is 1 × 10 −3 GPa to 80 GPa and the thickness is 10 μm to 500 μm in consideration of adhesion to the organic EL element, prevention of spreading of the liquid adhesive, and the like. preferable.
(無機膜)
無機膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、In、Sn、Pb、Au、Cu、Ag、Al、Ti、Ni等の金属、MgO、SiO、SiO2、Al2O3、GeO、NiO、CaO、BaO、Fe2O3、Y2O3、TiO2等を用いることが出来る。無機膜の厚さは、水分透過率、ガス透過率、膜応力等を考慮し、30nm以上、2000nm以下が好ましい。
(Inorganic film)
The material for forming the inorganic film may be any material that has a function of suppressing intrusion of elements that cause deterioration of elements such as moisture and oxygen. For example, In, Sn, Pb, Au, Cu, Ag, Al, Ti, metals such as Ni, MgO, SiO, SiO 2, Al 2
(接着剤)
本発明に係わる接着剤としては液状接着剤、シート状接着剤、熱可塑性樹脂等が挙げられる。液状接着剤としては、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型シール剤、2−シアノアクリル酸エステルなどの湿気硬化型等の接着剤、エポキシ系などの熱及び化学硬化型(二液混合)等の接着剤、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤等を挙げることが出来る。液状接着剤には必要に応じてフィラーを添加することが好ましい。フィラーの添加量としては、接着力を考慮し、5〜70体積%が好ましい。又、添加するフィラーの大きさは、接着力、貼合圧着後の接着剤厚み等を考慮し、1μm〜100μmが好ましい。添加するフィラーの種類としては特に限定はなく、例えばソーダガラス、無アルカリガラス或いはシリカ、二酸化チタン、酸化アンチモン、チタニア、アルミナ、ジルコニアや酸化タングステン等の金属酸化物等が挙げられる。
(adhesive)
Examples of the adhesive according to the present invention include a liquid adhesive, a sheet adhesive, and a thermoplastic resin. Examples of the liquid adhesive include photo-curing and thermosetting sealing agents having reactive vinyl groups such as acrylic acid oligomers and methacrylic acid oligomers, moisture-curing adhesives such as 2-cyanoacrylate, epoxy-based adhesives, etc. And heat curing and chemical curing type (two-component mixing) adhesives, cationic curing type ultraviolet curing epoxy resin adhesives, and the like. It is preferable to add a filler to the liquid adhesive as necessary. The addition amount of the filler is preferably 5 to 70% by volume in consideration of adhesive strength. In addition, the size of the filler to be added is preferably 1 μm to 100 μm in consideration of the adhesive strength, the adhesive thickness after pasting and pressure bonding, and the like. The kind of filler to be added is not particularly limited, and examples thereof include soda glass, non-alkali glass, or silica, titanium dioxide, antimony oxide, titania, alumina, zirconia, tungsten oxide, and other metal oxides.
液状接着剤を使用して封止部材と有機EL素子とを接着する場合、貼合部504は、貼合安定性、貼合部内への気泡混入防止、可撓性封止部材の平面性保持等を考慮し、10〜1×10-5Paの減圧条件で行うことが好ましい。 When bonding a sealing member and an organic EL element using a liquid adhesive, the bonding part 504 has bonding stability, prevention of air bubbles mixing into the bonding part, and flatness of the flexible sealing member. In view of the above, it is preferable to carry out under reduced pressure conditions of 10 to 1 × 10 −5 Pa.
シート状の接着剤としては、常温(25℃程度)では非流動性を示し、且つ、加熱すると50℃〜100℃の範囲で流動性を発現し、シート状に成形された接着剤を言う。使用する接着剤としては、例えば分子の末端又は側鎖にエチレン性二重結合を有する化合物と、光重合開始剤とを主成分とする光硬化性樹脂が挙げられる。使用に際しては、例えば、予め、封止部材側に貼合して常温(25℃程度)以下にして使用することが好ましい。 The sheet-like adhesive refers to an adhesive that is non-flowable at room temperature (about 25 ° C.) and exhibits fluidity in the range of 50 ° C. to 100 ° C. when heated and is formed into a sheet shape. As an adhesive to be used, for example, a photocurable resin mainly composed of a compound having an ethylenic double bond at the terminal or side chain of a molecule and a photopolymerization initiator can be mentioned. In use, for example, it is preferable to use it at a normal temperature (about 25 ° C.) or less by pasting it on the sealing member side in advance.
熱可塑性樹脂としては、JIS K 7210規定のメルトフローレートが5〜20g/10minである熱可塑性樹脂が好ましく、更に好ましくは、6〜15g/10min以下の熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。これは、メルトフローレートが5(g/10min)以下の樹脂を用いると、各電極の取り出し電極の段差により生じる隙間部を完全に埋めることが出来ず、20(g/10min)以上の樹脂を用いると引っ張り強さや耐ストレスクラッキング性、加工性などが低下するためである。これらの熱可塑性樹脂をフィルム状に成形し可撓性封止部材(帯状可撓性封止部材、枚葉シート状可撓性封止部材)に貼合して使用することが好ましい。貼合方法は一般的に知られている各種の方法、例えばウェットラミネート法、ドライラミネート法、ホットメルトラミネート法、押出しラミネート法、熱ラミネート法を利用して作ることが可能である。 As the thermoplastic resin, a thermoplastic resin having a melt flow rate of JIS K 7210 specified in a range of 5 to 20 g / 10 min is preferable, and a thermoplastic resin of 6 to 15 g / 10 min or less is more preferably used. This is because if a resin with a melt flow rate of 5 (g / 10 min) or less is used, the gap formed by the steps of the extraction electrode of each electrode cannot be completely filled, and a resin of 20 (g / 10 min) or more cannot be filled. This is because if used, the tensile strength, stress cracking resistance, workability and the like are lowered. These thermoplastic resins are preferably formed into a film and bonded to a flexible sealing member (a strip-shaped flexible sealing member or a single-sheet flexible sealing member). The laminating method can be made by using various generally known methods such as a wet laminating method, a dry laminating method, a hot melt laminating method, an extrusion laminating method, and a thermal laminating method.
熱可塑性樹脂は、上記数値を満たすものであれば特に限定されるものではないが、例えば機能性包装材料の新展開(株式会社東レリサーチセンター)に記載の高分子フィルムである低密度ポリエチレン(LDPE)、HDPE、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン、未延伸ポリプロピレン(CPP)、OPP、ONy、PET、セロハン、ポリビニルアルコール(PVA)、延伸ビニロン(OV)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVOH)、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、塩化ビニリデン(PVDC)等の使用が可能である。これらの熱可塑性樹脂の中で特にLDPE、LLDPE及びメタロセン触媒を使用して製造したLDPE、LLDPE、又、LDPE、LLDPEとHDPEフィルムの混合使用した熱可塑性樹脂を使用することが好ましい。 The thermoplastic resin is not particularly limited as long as it satisfies the above numerical values. For example, low density polyethylene (LDPE) which is a polymer film described in the new development of functional packaging materials (Toray Research Center, Inc.). ), HDPE, linear low density polyethylene (LLDPE), medium density polyethylene, unstretched polypropylene (CPP), OPP, ONy, PET, cellophane, polyvinyl alcohol (PVA), stretched vinylon (OV), ethylene-vinyl acetate copolymer A combination (EVOH), ethylene-propylene copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, vinylidene chloride (PVDC), or the like can be used. Among these thermoplastic resins, LDPE, LLDPE produced using LDPE, LLDPE and a metallocene catalyst, or a thermoplastic resin using a mixture of LDPE, LLDPE and HDPE films is preferably used.
(有機EL素子の基材)
基材としては、枚葉シート状基板、帯状可撓性基板が挙げられる。枚葉シート状基材としては、透明ガラス板、シート状透明樹脂フィルムが挙げられる。樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロハン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)、セルロースアセテートフタレート(TAC)、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリル或いはポリアリレート類、アートン(商品名JSR社製)或いはアペル(商品名三井化学社製)といったシクロオレフィン系樹脂等が挙げられる。帯状可撓性基材としては、透明樹脂フィルムが挙げられ、枚葉シート状基材と同じ樹脂フィルムが使用可能である。
(Base material of organic EL element)
As a base material, a sheet-like sheet-like board | substrate and a strip | belt-shaped flexible board | substrate are mentioned. Examples of the sheet-like base material include a transparent glass plate and a sheet-like transparent resin film. Examples of the resin film include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, cellulose triacetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate (CAP), Cellulose esters such as cellulose acetate phthalate (TAC) and cellulose nitrate or derivatives thereof, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, norbornene resin, polymethylpentene, polyether ketone, polyimide , Polyethersulfone (PES), polyphenylene sulfide, polysulfones, poly Cycloolefin resins such as ether imide, polyether ketone imide, polyamide, fluororesin, nylon, polymethyl methacrylate, acrylic or polyarylate, Arton (trade name, manufactured by JSR) or Apel (trade name, manufactured by Mitsui Chemicals) Can be mentioned. A transparent resin film is mentioned as a strip | belt-shaped flexible base material, The same resin film as a sheet-fed sheet-like base material can be used.
基材として透明樹脂フィルムを使用する場合、樹脂フィルムの表面にはガスバリア膜が必要に応じて形成されることが好ましい。ガスバリア膜としては無機物、有機物の被膜又はその両者のハイブリッド被膜が挙げられる。ガスバリア膜の特性としては、水蒸気透過度が0.01g/m2・day以下であることが好ましい。更には、酸素透過度0.1ml/m2・day・MPa以下、水蒸気透過度10-5g/m2・day以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。 When using a transparent resin film as a substrate, a gas barrier film is preferably formed on the surface of the resin film as necessary. Examples of the gas barrier film include an inorganic film, an organic film, or a hybrid film of both. As a characteristic of the gas barrier film, it is preferable that the water vapor permeability is 0.01 g / m 2 · day or less. Furthermore, a high barrier film having an oxygen permeability of 0.1 ml / m 2 · day · MPa or less and a water vapor permeability of 10 −5 g / m 2 · day or less is preferable.
バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることが出来る。更に該膜の脆弱性を改良するためにこれら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。バリア膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法等を用いることが出来るが、特開2004−68143号に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。 As a material for forming the barrier film, any material may be used as long as it has a function of suppressing intrusion of elements that cause deterioration of elements such as moisture and oxygen. For example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like can be used. Further, in order to improve the brittleness of the film, it is more preferable to have a laminated structure of these inorganic layers and layers made of organic materials. Although there is no restriction | limiting in particular about the lamination | stacking order of an inorganic layer and an organic layer, It is preferable to laminate | stack both alternately several times. The method for forming the barrier film is not particularly limited, and for example, vacuum deposition, sputtering, reactive sputtering, molecular beam epitaxy, cluster ion beam, ion plating, plasma polymerization, atmospheric pressure plasma polymerization A plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used, but an atmospheric pressure plasma polymerization method as described in JP-A-2004-68143 is particularly preferable.
(電極)
有機ELパネルの場合、通常、陽極(第1電極)側が観察側になるため第1電極としては光透過率が高い電極が使用されている。第1電極としては、仕事関数の大きい(4eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。この様な電極物質の具体例としてはAu等の金属、CuI、インジウムチンオキシド(ITO)、SnO2、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。又、IDIXO(In2O3・ZnO)等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、或いはパターン精度をあまり必要としない場合は(100μm以上程度)、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を10%より大きくすることが望ましく、又陽極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましい。更に膜厚は材料にもよるが、通常10〜1000nm、好ましくは10〜200nmの範囲で選ばれる。
(electrode)
In the case of an organic EL panel, since the anode (first electrode) side is usually the observation side, an electrode having a high light transmittance is used as the first electrode. As the first electrode, an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a high work function (4 eV or more) is preferably used. Specific examples of such an electrode substance include metals such as Au, and conductive transparent materials such as CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2 , and ZnO. Alternatively, an amorphous material such as IDIXO (In 2 O 3 .ZnO) capable of forming a transparent conductive film may be used. For the anode, these electrode materials may be formed into a thin film by a method such as vapor deposition or sputtering, and a pattern having a desired shape may be formed by a photolithography method, or when the pattern accuracy is not required (about 100 μm or more) ), A pattern may be formed through a mask having a desired shape when the electrode material is deposited or sputtered. When light emission is taken out from the anode, it is desirable that the transmittance is greater than 10%, and the sheet resistance as the anode is preferably several hundred Ω / □ or less. Further, although the film thickness depends on the material, it is usually selected in the range of 10 to 1000 nm, preferably 10 to 200 nm.
第2電極としては、仕事関数の小さい(4eV以下)金属(電子注入性金属と称する)、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。この様な電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することが出来る。又、陰極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10nm〜5μm、好ましくは50〜200nmの範囲で選ばれる。尚、発光した光を透過させるため、有機EL素子の第1電極(陽極)又は第2電極(陰極)の何れか一方が、透明又は半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。 As the second electrode, a material having a work function (4 eV or less) metal (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof as an electrode material is used. Specific examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) Mixtures, indium, lithium / aluminum mixtures, rare earth metals and the like. Among these, from the point of durability against electron injection and oxidation, etc., a mixture of an electron injecting metal and a second metal which is a stable metal having a larger work function than this, for example, a magnesium / silver mixture, Suitable are a magnesium / aluminum mixture, a magnesium / indium mixture, an aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixture, a lithium / aluminum mixture, aluminum and the like. The cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering. The sheet resistance as the cathode is preferably several hundred Ω / □ or less, and the film thickness is usually selected in the range of 10 nm to 5 μm, preferably 50 to 200 nm. In order to transmit the emitted light, if either one of the first electrode (anode) or the second electrode (cathode) of the organic EL element is transparent or translucent, the emission luminance is advantageously improved.
又、第2電極に上記金属を1〜20nmの膜厚で作製した後に、第1電極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明又は半透明の第2電極(陰極)を作製することが出来、これを応用することで第1電極(陽極)と第2電極(陰極)の両方が透過性を有する素子を作製することが出来る。 Moreover, after producing the metal with a thickness of 1 to 20 nm on the second electrode, the conductive transparent material mentioned in the description of the first electrode is produced thereon, so that a transparent or translucent second electrode ( A cathode) can be manufactured, and by applying this, an element in which both the first electrode (anode) and the second electrode (cathode) are transmissive can be manufactured.
(発光層を含む有機化合物層)
図3及び図5に示される有機ELパネルの発光層を含む有機化合物層の層構成としては次の構成が挙げられる。
(Organic compound layer including light emitting layer)
The following structure is mentioned as a layer structure of the organic compound layer containing the light emitting layer of the organic electroluminescent panel shown by FIG.3 and FIG.5.
(1)正孔輸送層(正孔注入層)/発光層/電子注入層
(2)発光層/電子輸送層
(3)正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層
(4)正孔輸送層(正孔注入層)/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層(電子注入層)
(5)陽極バッファー層(正孔注入層)/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層(電子注入層)
以下、正孔輸送層、発光層、電子注入層に付き説明する。
(1) Hole transport layer (hole injection layer) / light emitting layer / electron injection layer (2) Light emitting layer / electron transport layer (3) Hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer (4) ) Hole transport layer (hole injection layer) / light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer / cathode buffer layer (electron injection layer)
(5) Anode buffer layer (hole injection layer) / hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer / cathode buffer layer (electron injection layer)
Hereinafter, the hole transport layer, the light emitting layer, and the electron injection layer will be described.
(正孔輸送層)
第1電極と発光層又は正孔輸送層の間、正孔注入層(陽極バッファー層)を存在させてもよい。正孔注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(123−166頁)に詳細に記載されている。陽極バッファー層(正孔注入層)に使用する材料の一例としては、特開2000−160328号公報に記載されている材料が挙げられる。
(Hole transport layer)
A hole injection layer (anode buffer layer) may be present between the first electrode and the light emitting layer or the hole transport layer. The hole injection layer is a layer provided between the electrode and the organic layer in order to lower the driving voltage and improve the luminance of light emission. “The organic EL element and the forefront of industrialization (November 30, 1998, NTS) The details are described in the second volume,
正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層又は複数層設けることが出来る。正孔輸送材料としては、正孔の注入又は輸送、電子の障壁性の何れかを有するものであり、有機物、無機物の何れであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、又導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。 The hole transport layer is made of a hole transport material having a function of transporting holes, and in a broad sense, a hole injection layer and an electron blocking layer are also included in the hole transport layer. The hole transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers. The hole transport material has any one of hole injection or transport and electron barrier properties, and may be either organic or inorganic. For example, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, Examples include stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, and conductive polymer oligomers, particularly thiophene oligomers.
正孔輸送材料としては上記のものを使用することが出来るが、ポルフィリン化合物、芳香族第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第3級アミン化合物を用いることが好ましい。芳香族第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノフェニル;N,N′−ジフェニル−N,N′−ビス(3−メチルフェニル)−〔1,1′−ビフェニル〕−4,4′−ジアミン(TPD);2,2−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)プロパン;1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)シクロヘキサン;N,N,N′,N′−テトラ−p−トリル−4,4′−ジアミノビフェニル;1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)−4−フェニルシクロヘキサン;ビス(4−ジメチルアミノ−2−メチルフェニル)フェニルメタン;ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)フェニルメタン;N,N′−ジフェニル−N,N′−ジ(4−メトキシフェニル)−4,4′−ジアミノビフェニル;N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノジフェニルエーテル;4,4′−ビス(ジフェニルアミノ)クオードリフェニル;N,N,N−トリ(p−トリル)アミン;4−(ジ−p−トリルアミノ)−4′−〔4−(ジ−p−トリルアミノ)スチリル〕スチルベン;4−N,N−ジフェニルアミノ−(2−ジフェニルビニル)ベンゼン;3−メトキシ−4′−N,N−ジフェニルアミノスチルベンゼン;N−フェニルカルバゾール、更には米国特許第5,061,569号明細書に記載されている2個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、4,4′−ビス〔N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ〕ビフェニル(NPD)、特開平4−308688号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが3つスターバースト型に連結された4,4′,4″−トリス〔N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン(MTDATA)等が挙げられる。 The above-mentioned materials can be used as the hole transport material, but it is preferable to use a porphyrin compound, an aromatic tertiary amine compound and a styrylamine compound, particularly an aromatic tertiary amine compound. Representative examples of aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds include N, N, N ', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminophenyl; N, N'-diphenyl-N, N'- Bis (3-methylphenyl)-[1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine (TPD); 2,2-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) propane; 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane; N, N, N ′, N′-tetra-p-tolyl-4,4′-diaminobiphenyl; 1,1-bis (4-di-p-tolyl) Aminophenyl) -4-phenylcyclohexane; bis (4-dimethylamino-2-methylphenyl) phenylmethane; bis (4-di-p-tolylaminophenyl) phenylmethane; N, N'-diphenyl-N, N ' − (4-methoxyphenyl) -4,4'-diaminobiphenyl; N, N, N ', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminodiphenyl ether; 4,4'-bis (diphenylamino) quadriphenyl; N, N, N-tri (p-tolyl) amine; 4- (di-p-tolylamino) -4 '-[4- (di-p-tolylamino) styryl] stilbene; 4-N, N-diphenylamino- (2-diphenylvinyl) benzene; 3-methoxy-4′-N, N-diphenylaminostilbenzene; N-phenylcarbazole, and also two of those described in US Pat. No. 5,061,569. Having a condensed aromatic ring in the molecule, for example, 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (NPD), JP-A-4-3086 4,4 ', 4 "-tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine in which three triphenylamine units described in Japanese Patent No. 8 are linked in a starburst type ( MTDATA) and the like.
更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることも出来る。又、p型−Si、p型−SiC等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することが出来る。 Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used. In addition, inorganic compounds such as p-type-Si and p-type-SiC can also be used as the hole injection material and the hole transport material.
又、特開平11−251067号公報、J.Huang et.al.著文献(Applied Physics Letters 80(2002),p.139)に記載されているような所謂p型正孔輸送材料を用いることも出来る。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることから、これらの材料を用いることが好ましい。 JP-A-11-251067, J. Org. Huang et. al. A so-called p-type hole transport material described in a book (Applied Physics Letters 80 (2002), p. 139) can also be used. In the present invention, it is preferable to use these materials because a light-emitting element with higher efficiency can be obtained.
正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程度、好ましくは5〜200nmである。この正孔輸送層は上記材料の1種又は2種以上からなる一層構造であってもよい。又、不純物をドープしたp性の高い正孔輸送層を用いることも出来る。その例としては、特開平4−297076号、特開2000−196140号、特開2001−102175号、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載されたものが挙げられる。この様なp性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の有機EL素子を作製することが出来るため好ましい。 Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of a positive hole transport layer, Usually, 5 nm-about 5 micrometers, Preferably it is 5-200 nm. This hole transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials. A hole transport layer having a high p property doped with impurities can also be used. Examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-2000-196140, JP-A-2001-102175, J.A. Appl. Phys. 95, 5773 (2004), and the like. It is preferable to use such a hole transport layer having a high p property because an organic EL element with lower power consumption can be produced.
(発光層)
本発明において、発光層とは青色発光層、緑色発光層、赤色発光層を指す。発光層を積層する場合の積層順としては、特に制限はなく、又各発光層間に非発光性の中間層を有していてもよい。本発明においては、少なくとも1つの青発光層が、全発光層中最も陽極に近い位置に設けられていることが好ましい。又、発光層を4層以上設ける場合には、陽極に近い順から、例えば青色発光層/緑色発光層/赤色発光層/青色発光層、青色発光層/緑色発光層/赤色発光層/青色発光層/緑色発光層、青色発光層/緑色発光層/赤色発光層/青色発光層/緑色発光層/赤色発光層のように青色発光層、緑色発光層、赤色発光層を順に積層することが、輝度安定性を高める上で好ましい。発光層を多層にすることで白色素子の作製が可能である。
(Light emitting layer)
In the present invention, the light emitting layer refers to a blue light emitting layer, a green light emitting layer, and a red light emitting layer. There is no restriction | limiting in particular as a lamination order in the case of laminating | stacking a light emitting layer, You may have a nonluminous intermediate | middle layer between each light emitting layer. In the present invention, it is preferable that at least one blue light emitting layer is provided at a position closest to the anode among all the light emitting layers. Also, when four or more light emitting layers are provided, for example, blue light emitting layer / green light emitting layer / red light emitting layer / blue light emitting layer, blue light emitting layer / green light emitting layer / red light emitting layer / blue light emitting from the order close to the anode. Layered / green light emitting layer, blue light emitting layer / green light emitting layer / red light emitting layer / blue light emitting layer / green light emitting layer / red light emitting layer, etc. It is preferable for improving luminance stability. A white element can be manufactured by forming a light emitting layer in multiple layers.
発光層の膜厚の総和は特に制限はないが、膜の均質性、発光に必要な電圧等を考慮し、通常2nm〜5μm、好ましくは2〜200nmの範囲で選ばれる。更に10〜20nmの範囲にあるのが好ましい。膜厚を20nm以下にすると電圧面のみならず、駆動電流に対する発光色の安定性が向上する効果があり好ましい。個々の発光層の膜厚は、好ましくは2〜100nmの範囲で選ばれ、2〜20nmの範囲にあるのが更に好ましい。青、緑、赤の各発光層の膜厚の関係については、特に制限はないが、3発光層中、青発光層(複数層ある場合はその総和)が最も厚いことが好ましい。 The total thickness of the light emitting layer is not particularly limited, but is usually selected in the range of 2 nm to 5 μm, preferably 2 to 200 nm in consideration of the uniformity of the film and the voltage required for light emission. Furthermore, it is preferable that it exists in the range of 10-20 nm. A film thickness of 20 nm or less is preferable because it has the effect of improving the stability of the emission color with respect to the driving current as well as the voltage surface. The film thickness of each light emitting layer is preferably selected in the range of 2 to 100 nm, and more preferably in the range of 2 to 20 nm. Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness relationship of each light emitting layer of blue, green, and red, It is preferable that the blue light emitting layer (the sum total when there are two or more layers) is the thickest among three light emitting layers.
発光層は発光極大波長が各々430〜480nm、510〜550nm、600〜640nmの範囲にある発光スペクトルの異なる少なくとも3層以上の層を含む。3層以上であれば、特に制限はない。4層より多い場合には、同一の発光スペクトルを有する層が複数層あってもよい。発光極大波長が430〜480nmにある層を青発光層、510〜550nmにある層を緑発光層、600〜640nmの範囲にある層を赤発光層と言う。又、前記の極大波長を維持する範囲において、各発光層には複数の発光性化合物を混合してもよい。例えば、青発光層に、極大波長430〜480nmの青発光性化合物と、同510〜550nmの緑発光性化合物を混合して用いてもよい。 The light emitting layer includes at least three layers having different emission spectra, each having an emission maximum wavelength in the range of 430 to 480 nm, 510 to 550 nm, and 600 to 640 nm. If it is three or more layers, there will be no restriction | limiting in particular. When there are more than four layers, there may be a plurality of layers having the same emission spectrum. A layer having an emission maximum wavelength in the range of 430 to 480 nm is referred to as a blue light emitting layer, a layer in the range of 510 to 550 nm is referred to as a green light emitting layer, and a layer in the range of 600 to 640 nm is referred to as a red light emitting layer. Moreover, in the range which maintains the said maximum wavelength, you may mix a several luminescent compound in each light emitting layer. For example, the blue light emitting layer may be used by mixing a blue light emitting compound having a maximum wavelength of 430 to 480 nm and a green light emitting compound having the same wavelength of 510 to 550 nm.
発光層の材料として使用する有機発光材料は、(a)電荷の注入機能、すなわち、電界印加時に陽極或いは正孔注入層から正孔を注入することが出来、陰極或いは電子注入層から電子を注入することが出来る機能、(b)輸送機能、すなわち、注入された正孔及び電子を電界の力で移動させる機能、及び(c)発光機能、すなわち、電子と正孔の再結合の場を提供し、これらを発光に繋げる機能、の3つの機能を併せもつものであれば特に限定はない。例えば、ベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系、ベンゾオキサゾール系等の蛍光増白剤や、スチリルベンゼン系化合物を用いることが出来る。上記の蛍光増白剤の具体例としては、ベンゾオキサゾール系では、2,5−ビス(5,7−ジ−t−ペンチル−2−ベンゾオキサゾリル)−1,3,4−チアジアゾール、4,4′−ビス(5,7−t−ペンチル−2−ベンゾオキサゾリル)スチルベン、4,4′−ビス[5,7−ジ−(2−メチル−2−ブチル)−2−ベンゾオキサゾオリル]スチルベン、2,5−ビス(5,7−ジ−t−ペンチル−2−ベンゾオキサゾリル)チオフェン、2,5−ビス[5−α,α−ジメチルベンジル−2−ベンゾオキサゾリル]チオフェン、2,5−ビス[5,7−ジ−(2−メチル−2−ブチル)−2−ベンゾオキサゾリル]−3,4−ジフェニルチオフェン、2,5−ビス(5−メチル−2−ベンゾオキサゾリル)チオフェン、4,4′−ビス(2−ベンゾオキサゾリル)ビフェニル、5−メチル−2−[2−[4−(5−メチル−2−ベンゾオキサゾリル)フェニル]ビニル]ベンゾオキサゾール、2−[2−(4−クロロフェニル)ビニル]ナフト[1,2−d]オキサゾール等が挙げられる。ベンゾチアゾール系では、2,2′−(p−フェニレンジビニレン)−ビスベンゾチアゾール等が挙げられ、ベンゾイミダゾール系では、2−[2−[4−(2−ベンゾイミダゾリル)フェニル]ビニル]ベンゾイミダゾール、2−[2−(4−カルボキシフェニル)ビニル]ベンゾイミダゾール等が挙げられる。更に、他の有用な化合物は、ケミストリー・オブ・シンセティック・ダイズ(1971),第628〜637頁及び第640頁に列挙されている。 The organic light emitting material used as the material of the light emitting layer is (a) charge injection function, that is, holes can be injected from the anode or hole injection layer when an electric field is applied, and electrons are injected from the cathode or electron injection layer. (B) a transport function, that is, a function that moves injected holes and electrons by the force of an electric field, and (c) a light emission function, that is, a recombination field of electrons and holes. However, there is no particular limitation as long as it has the three functions of connecting these to light emission. For example, fluorescent whitening agents such as benzothiazole, benzimidazole, and benzoxazole, and styrylbenzene compounds can be used. Specific examples of the above-mentioned optical brightener include 2,5-bis (5,7-di-t-pentyl-2-benzoxazolyl) -1,3,4-thiadiazole in the benzoxazole series, 4 , 4'-bis (5,7-t-pentyl-2-benzoxazolyl) stilbene, 4,4'-bis [5,7-di- (2-methyl-2-butyl) -2-benzoxa Zoolyl] stilbene, 2,5-bis (5,7-di-t-pentyl-2-benzoxazolyl) thiophene, 2,5-bis [5-α, α-dimethylbenzyl-2-benzoxazoli Ru] thiophene, 2,5-bis [5,7-di- (2-methyl-2-butyl) -2-benzoxazolyl] -3,4-diphenylthiophene, 2,5-bis (5-methyl) -2-benzoxazolyl) thiophene, 4,4'-bis (2 -Benzoxazolyl) biphenyl, 5-methyl-2- [2- [4- (5-methyl-2-benzoxazolyl) phenyl] vinyl] benzoxazole, 2- [2- (4-chlorophenyl) vinyl Naphtho [1,2-d] oxazole and the like. Examples of the benzothiazole type include 2,2 '-(p-phenylenedivinylene) -bisbenzothiazole, and examples of the benzimidazole type include 2- [2- [4- (2-benzimidazolyl) phenyl] vinyl] benzimidazole. 2- [2- (4-carboxyphenyl) vinyl] benzimidazole and the like. In addition, other useful compounds are listed in Chemistry of Synthetic Soybean (1971), pages 628-637 and 640.
又、上記のスチリルベンゼン系化合物の具体例としては、1,4−ビス(2−メチルスチリル)ベンゼン、1,4−ビス(3−メチルスチリル)ベンゼン、1,4−ビス(4−メチルスチリル)ベンゼン、ジスチリルベンゼン、1,4−ビス(2−エチルスチリル)ベンゼン、1,4−ビス(3−メチルスチリル)ベンゼン、1,4−ビス(2−メチルスチリル)−2−メチルベンゼン、1,4−ビス(2−メチルスチリル)−2−エチルベンゼン等が挙げられる。 Specific examples of the styrylbenzene compound include 1,4-bis (2-methylstyryl) benzene, 1,4-bis (3-methylstyryl) benzene, 1,4-bis (4-methylstyryl). ) Benzene, distyrylbenzene, 1,4-bis (2-ethylstyryl) benzene, 1,4-bis (3-methylstyryl) benzene, 1,4-bis (2-methylstyryl) -2-methylbenzene, 1,4-bis (2-methylstyryl) -2-ethylbenzene and the like can be mentioned.
更に、上述した蛍光増白剤及びスチリルベンゼン系化合物以外にも、例えば、12−フタロペリノン、1,4−ジフェニル−1,3−ブタジエン、1,1,4,4−テトラフェニル−1,3−ブタジエン、ナフタルイミド誘導体、ペリレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アルダジン誘導体、ピラジリン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ピロロピロール誘導体、スチリルアミン誘導体、クマリン系化合物、国際公開公報WO90/13148やAppl.Phys.Lett.,vol 58,18,P1982(1991)に記載されているような高分子化合物、芳香族ジメチリディン系化合物が挙げられる。芳香族ジメチリディン系化合物の具体例としては、1,4−フェニレンジメチリディン、4,4′−フェニレンジメチリディン、2,5−キシリレンジメチリディン、2,6−ナフチレンジメチリディン、1,4−ビフェニレンジメチリディン、1,4−p−テレフェニレンジメチリディン、4,4′−ビス(2,2−ジ−t−ブチルフェニルビニル)ビフェニル、4,4′−ビス(2,2−ジフェニルビニル)ビフェニル等、及びこれらの誘導体が挙げられる。又、上記一般式(I)で表される化合物の具体例としては、ビス(2−メチル−8−キノリノラート)(p−フェニルフェノラート)アルミニウム(III)、ビス(2−メチル−8−キノリノラート)(1−ナフトラート)アルミニウム(III)等が挙げられる。 Further, in addition to the above-described optical brightener and styrylbenzene compound, for example, 12-phthaloperinone, 1,4-diphenyl-1,3-butadiene, 1,1,4,4-tetraphenyl-1,3- Butadiene, naphthalimide derivatives, perylene derivatives, oxadiazole derivatives, aldazine derivatives, pyrazirine derivatives, cyclopentadiene derivatives, pyrrolopyrrole derivatives, styrylamine derivatives, coumarin compounds, international publications WO 90/13148 and Appl. Phys. Lett. , Vol 58, 18, P1982 (1991), and aromatic dimethylidin compounds. Specific examples of the aromatic dimethylidin compounds include 1,4-phenylene dimethylidin, 4,4'-phenylene dimethylidin, 2,5-xylylene dimethylidin, 2,6-naphthylene dimethylidin, 1,4-biphenylenedimethylidin, 1,4-p-terephenylenedimethylidin, 4,4'-bis (2,2-di-t-butylphenylvinyl) biphenyl, 4,4'-bis (2 , 2-diphenylvinyl) biphenyl and the like, and derivatives thereof. Specific examples of the compound represented by the general formula (I) include bis (2-methyl-8-quinolinolato) (p-phenylphenolate) aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato). ) (1-naphtholate) aluminum (III) and the like.
その他、上述した有機発光材料をホストとし、当該ホストに青色から緑色までの強い蛍光色素、例えばクマリン系或いは前記ホストと同様の蛍光色素をドープした化合物も、有機発光材料として好適である。有機発光材料として前記の化合物を用いた場合には、青色から緑色の発光(発光色はドーパントの種類によって異なる)を高効率で得ることが出来る。前記化合物の材料であるホストの具体例としては、ジスチリルアリーレン骨格の有機発光材料(特に好ましくは、例えば、4,4′−ビス(2,2−ジフェニルビニル)ビフェニル)が挙げられ、前記化合物の材料であるドーパントの具体例としては、ジフェニルアミノビニルアリレーン(特に好ましくは、例えば、N,N−ジフェニルアミノビフェニルベンゼンや4,4′−ビス[2−[4−(N,N−ジ−p−トリル)フェニル]ビニル]ビフェニル)が挙げられる。 In addition, a compound in which the above-described organic light-emitting material is used as a host and the host is doped with a strong fluorescent dye from blue to green, for example, coumarin-based or the same fluorescent dye as the host, is also suitable as the organic light-emitting material. When the above-described compound is used as the organic light-emitting material, blue to green light emission (the emission color varies depending on the type of dopant) can be obtained with high efficiency. Specific examples of the host that is the material of the compound include organic light-emitting materials having a distyrylarylene skeleton (particularly preferably, for example, 4,4′-bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl). Specific examples of the dopant which is a material of diphenylaminovinylarylene (particularly preferably, for example, N, N-diphenylaminobiphenylbenzene and 4,4′-bis [2- [4- (N, N-di- -P-tolyl) phenyl] vinyl] biphenyl).
発光層には、発光層の発光効率を高くするために公知のホスト化合物と公知のリン光性化合物(リン光発光性化合物とも言う)を含有することが好ましい。 The light emitting layer preferably contains a known host compound and a known phosphorescent compound (also referred to as a phosphorescent compound) in order to increase the light emission efficiency of the light emitting layer.
ホスト化合物とは、発光層に含有される化合物の内で、その層中での質量比が20%以上であり、且つ室温(25℃)においてリン光発光のリン光量子収率が、0.1未満の化合物と定義される。好ましくはリン光量子収率が0.01未満である。ホスト化合物を複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機EL素子を高効率化することが出来る。又、リン光性化合物を複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることが出来る。リン光性化合物の種類、ドープ量を調整することで白色発光が可能であり、照明、バックライトへの応用も出来る。 The host compound is a compound contained in the light-emitting layer, the mass ratio in the layer is 20% or more, and the phosphorescence quantum yield of phosphorescence emission is 0.1 at room temperature (25 ° C.). Is defined as less than a compound. The phosphorescence quantum yield is preferably less than 0.01. A plurality of host compounds may be used in combination. By using a plurality of types of host compounds, it is possible to adjust the movement of charges, and the organic EL element can be made highly efficient. In addition, by using a plurality of phosphorescent compounds, it is possible to mix different light emission, thereby obtaining an arbitrary emission color. White light emission is possible by adjusting the kind of phosphorescent compound and the amount of doping, and can also be applied to illumination and backlight.
これらのホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ発光の長波長化を防ぎ、尚且つ高Tg(ガラス転移温度)である化合物が好ましい。公知のホスト化合物としては、例えば、特開2001−257076号公報、同2002−308855号公報、同2001−313179号公報、同2002−319491号公報、同2001−357977号公報、同2002−334786号公報、同2002−8860号公報、同2002−334787号公報、同2002−15871号公報、同2002−334788号公報、同2002−43056号公報、同2002−334789号公報、同2002−75645号公報、同2002−338579号公報、同2002−105445号公報、同2002−343568号公報、同2002−141173号公報、同2002−352957号公報、同2002−203683号公報、同2002−363227号公報、同2002−231453号公報、同2003−3165号公報、同2002−234888号公報、同2003−27048号公報、同2002−255934号公報、同2002−260861号公報、同2002−280183号公報、同2002−299060号公報、同2002−302516号公報、同2002−305083号公報、同2002−305084号公報、同2002−308837号公報等に記載の化合物が挙げられる。 As these host compounds, compounds having a hole transporting ability and an electron transporting ability, preventing emission light from being increased in wavelength, and having a high Tg (glass transition temperature) are preferable. Known host compounds include, for example, JP-A Nos. 2001-257076, 2002-308855, 2001-313179, 2002-319491, 2001-357777, and 2002-334786. Gazette, 2002-8860, 2002-334787, 2002-15871, 2002-334788, 2002-43056, 2002-334789, 2002-75645 2002-338579, 2002-105445, 2002-343568, 2002-141173, 2002-352957, 2002-203683, 2002-363227 2002-231453, 2003-3165, 2002-234888, 2003-27048, 2002-255934, 2002-260861, 2002-280183, Examples thereof include compounds described in 2002-299060, 2002-302516, 2002-305083, 2002-305084, 2002-308837 and the like.
複数の発光層を有する場合、これら各層のホスト化合物の50質量%以上が同一の化合物であることが、有機層全体に渡って均質な膜性状を得やすいことから好ましく、更にはホスト化合物のリン光発光エネルギーが2.9eV以上であることが、ドーパントからのエネルギー移動を効率的に抑制し、高輝度を得る上で有利となることからより好ましい。リン光発光エネルギーとは、ホスト化合物を基板上に100nmの蒸着膜のフォトルミネッセンスを測定し、そのリン光発光の0−0バンドのピークエネルギーを言う。 In the case of having a plurality of light emitting layers, it is preferable that 50% by mass or more of the host compound in each layer is the same compound because it is easy to obtain a uniform film property over the entire organic layer. It is more preferable that the light emission energy is 2.9 eV or more because it is advantageous in efficiently suppressing energy transfer from the dopant and obtaining high luminance. Phosphorescence emission energy means the peak energy of the 0-0 band of phosphorescence emission when the photoluminescence of a deposited film of 100 nm is measured on a substrate with a host compound.
ホスト化合物は、有機EL素子の経時での劣化(輝度低下、膜性状の劣化)、光源としての市場ニーズ等を考慮し、リン光発光エネルギーが2.9eV以上且つTgが90℃以上のものであることが好ましい。すなわち、輝度と耐久性の両方を満足するためには、リン光発光エネルギーが2.9eV以上且つTgが90℃以上のものであることが好ましい。Tgは、更に好ましくは100℃以上である。 The host compound has a phosphorescence emission energy of 2.9 eV or more and a Tg of 90 ° C. or more in consideration of deterioration of the organic EL device over time (decrease in luminance and film properties), market needs as a light source, and the like. Preferably there is. That is, in order to satisfy both luminance and durability, it is preferable that phosphorescence emission energy is 2.9 eV or more and Tg is 90 ° C. or more. Tg is more preferably 100 ° C. or higher.
リン光性化合物(リン光発光性化合物)とは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、室温(25℃)にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、25℃において0.01以上の化合物である。先に説明したホスト化合物と合わせ使用することで、より発光効率の高い有機EL素子とすることが出来る。 A phosphorescent compound (phosphorescent compound) is a compound in which light emission from an excited triplet is observed, is a compound that emits phosphorescence at room temperature (25 ° C.), and has a phosphorescence quantum yield of 25. The compound is 0.01 or more at ° C. When used in combination with the host compound described above, an organic EL device with higher luminous efficiency can be obtained.
本発明に係るリン光性化合物は、リン光量子収率は好ましくは0.1以上である。上記リン光量子収率は、第4版実験化学講座7の分光IIの398頁(1992年版、丸善)に記載の方法により測定出来る。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定出来るが、本発明に用いられるリン光性化合物は、任意の溶媒の何れかにおいて上記リン光量子収率が達成されればよい。
The phosphorescent compound according to the present invention preferably has a phosphorescence quantum yield of 0.1 or more. The phosphorescent quantum yield can be measured by the method described in Spectroscopic II, page 398 (1992 version, Maruzen) of
リン光性化合物の発光は原理としては2種挙げられ、1つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光性化合物に移動させることでリン光性化合物からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光性化合物がキャリアトラップとなり、リン光性化合物上でキャリアの再結合が起こりリン光性化合物からの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、何れの場合においても、リン光性化合物の励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。 There are two types of light emission of the phosphorescent compound in principle. One is the recombination of the carrier on the host compound to which the carrier is transported to generate an excited state of the host compound, and this energy is transferred to the phosphorescent compound. The energy transfer type is to obtain light emission from the phosphorescent compound by moving to the other, and the other is that the phosphorescent compound becomes a carrier trap, and carrier recombination occurs on the phosphorescent compound, and the phosphorescent compound emits light. Although it is a carrier trap type in which light emission can be obtained, in any case, it is a condition that the excited state energy of the phosphorescent compound is lower than the excited state energy of the host compound.
リン光性化合物は、有機EL素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることが出来る。リン光性化合物としては、好ましくは元素の周期表で8族−10族の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、又は白金化合物(白金錯体系化合物)、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。 The phosphorescent compound can be appropriately selected from known compounds used for the light emitting layer of the organic EL device. The phosphorescent compound is preferably a complex compound containing a group 8-10 metal in the periodic table of elements, more preferably an iridium compound, an osmium compound, or a platinum compound (platinum complex compound), rare earth Of these, iridium compounds are the most preferred.
本発明においては、リン光性化合物のリン光発光極大波長としては特に制限されるものではなく、原理的には中心金属、配位子、配位子の置換基等を選択することで得られる発光波長を変化させることが出来る。 In the present invention, the phosphorescence emission maximum wavelength of the phosphorescent compound is not particularly limited, and can be obtained in principle by selecting a central metal, a ligand, a ligand substituent, and the like. The emission wavelength can be changed.
本発明の有機EL素子や本発明に係る化合物の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」(日本色彩学会編、東京大学出版会、1985)の108頁の図4.16において、分光放射輝度計CS−1000(コニカミノルタセンシング社製)で測定した結果をCIE色度座標に当て嵌めた時の色で決定される。
The light emission color of the organic EL device of the present invention and the compound according to the present invention is shown in FIG. 4.16 on
本発明で言うところの白色素子とは、2°視野角正面輝度を上記方法により測定した際に、1000cd/m2でのCIE1931 表色系における色度がX=0.33±0.07、Y=0.33±0.07の領域内にあることを言う。 The white element referred to in the present invention means that when the front luminance at 2 ° viewing angle is measured by the above method, the chromaticity in the CIE1931 color system at 1000 cd / m 2 is X = 0.33 ± 0.07, It is in the region of Y = 0.33 ± 0.07.
(電子注入層)
電子注入層とは、電子を輸送する機能を有する材料からなり広い意味で電子輸送層に含まれる。電子注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(123〜166頁)に詳細に記載されている。電子注入層(陰極バッファー層)は、特開平6−325871号公報、同9−17574号公報、同10−74586号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。上記バッファー層(注入層)はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は0.1nm〜5μmの範囲が好ましい。
(Electron injection layer)
The electron injection layer is made of a material having a function of transporting electrons and is included in the electron transport layer in a broad sense. The electron injection layer is a layer provided between the electrode and the organic layer for lowering the driving voltage and improving the luminance of the light emission. “Organic EL element and its forefront of industrialization (NST 30, November 30, 1998) Issue) ”,
他に発光層側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料(正孔阻止材料を兼ねる)としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることが出来、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることが出来る。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることも出来る。 In addition, as an electron transport material (also serving as a hole blocking material) used for the electron transport layer adjacent to the light emitting layer side, it is sufficient if it has a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer. As a material, any one of conventionally known compounds can be selected and used. For example, nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodisides. Examples include methane and anthrone derivatives, oxadiazole derivatives and the like. Furthermore, in the above oxadiazole derivatives, thiadiazole derivatives in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, and quinoxaline derivatives having a quinoxaline ring known as an electron-withdrawing group can also be used as the electron transport material. Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.
又、8−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス(8−キノリノール)アルミニウム(Alq)、トリス(5,7−ジクロロ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5,7−ジブロモ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、ビス(8−キノリノール)亜鉛(Znq)等、及びこれらの金属錯体の中心金属がIn、Mg、Cu、Ca、Sn、Ga又はPbに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることが出来る。その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることが出来る。又、ジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることが出来るし、正孔注入層、正孔輸送層と同様に、n型−Si、n型−SiC等の無機半導体も電子輸送材料として用いることが出来る。電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程度、好ましくは5〜200nmである。電子輸送層は上記材料の1種又は2種以上からなる一層構造であってもよい。 Also, metal complexes of 8-quinolinol derivatives such as tris (8-quinolinol) aluminum (Alq), tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7-dibromo-8-quinolinol) aluminum. Tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (Znq), and the like, and the central metals of these metal complexes are In, Mg, Metal complexes replaced with Cu, Ca, Sn, Ga or Pb can also be used as the electron transport material. In addition, metal-free or metal phthalocyanine, or those having terminal ends substituted with an alkyl group or a sulfonic acid group can be preferably used as the electron transporting material. Distyrylpyrazine derivatives can also be used as electron transport materials, and inorganic semiconductors such as n-type-Si and n-type-SiC are also used as electron transport materials in the same manner as the hole injection layer and hole transport layer. I can do it. Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of an electron carrying layer, Usually, 5 nm-about 5 micrometers, Preferably it is 5-200 nm. The electron transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.
又、不純物をドープしたn性の高い電子輸送層を用いることも出来る。その例としては、特開平4−297076号公報、特開平10−270172号公報、特開2000−196140号公報、特開2001−102175号公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載されたものが挙げられる。この様なn性の高い電子輸送層を用いることがより低消費電力の素子を作製することが出来るため好ましい。 An electron transport layer having a high n property doped with impurities can also be used. Examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-10-270172, JP-A-2000-196140, JP-A-2001-102175, J. Pat. Appl. Phys. 95, 5773 (2004), and the like. It is preferable to use such an electron transport layer having a high n property because an element with lower power consumption can be manufactured.
本発明に係わる有機EL素子の発光の室温における外部取り出し効率は1%以上であることが好ましく、より好ましくは5%以上である。ここに、外部取り出し量子効率(%)=有機EL素子外部に発光した光子数/有機EL素子に流した電子数×100である。 The external extraction efficiency at room temperature of light emission of the organic EL device according to the present invention is preferably 1% or more, more preferably 5% or more. Here, the external extraction quantum efficiency (%) = the number of photons emitted to the outside of the organic EL element / the number of electrons sent to the organic EL element × 100.
又、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、有機EL素子からの発光色を蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。色変換フィルターを用いる場合においては、有機EL素子の発光のλmaxは480nm以下が好ましい。 In addition, a hue improvement filter such as a color filter may be used in combination, or a color conversion filter that converts the emission color from the organic EL element into multiple colors using a phosphor may be used in combination. In the case of using a color conversion filter, the λmax of light emission of the organic EL element is preferably 480 nm or less.
(その他)
本発明に係わる有機EL素子は、発光層で発生した光を効率よく取り出すために以下に示す方法を併用することが好ましい。有機EL素子は、空気よりも屈折率の高い(屈折率が1.7〜2.1程度)層の内部で発光し、発光層で発生した光の内15%から20%程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面(透明基板と空気との界面)に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことが出来ないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として、光が素子側面方向に逃げるためである。
(Other)
The organic EL device according to the present invention is preferably used in combination with the following method in order to efficiently extract light generated in the light emitting layer. The organic EL element emits light inside a layer having a refractive index higher than that of air (refractive index is about 1.7 to 2.1), and only about 15% to 20% of the light generated in the light emitting layer can be extracted. It is generally said that there is no. This is because the light incident on the interface (interface between the transparent substrate and air) at an angle θ greater than the critical angle causes total reflection and cannot be taken out of the element, or the transparent electrode or light emitting layer and the transparent substrate This is because the light undergoes total reflection between them, the light is guided through the transparent electrode or the light emitting layer, and as a result, the light escapes in the direction of the side surface of the device.
この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法(米国特許第4,774,435)。基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法(特開昭63−314795号公報)。素子の側面等に反射面を形成する方法(特開平1−220394号公報)。基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法(特開昭62−172691号公報)。基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法(特開2001−202827号公報)。基板、透明電極層や発光層の何れかの層間(含む、基板と外界間)に回折格子を形成する方法(特開平11−283751号公報)等がある。 As a method for improving the light extraction efficiency, for example, a method of forming irregularities on the surface of the transparent substrate to prevent total reflection at the interface between the transparent substrate and the air (US Pat. No. 4,774,435). A method for improving efficiency by providing a substrate with a light condensing property (JP-A-63-314795). A method of forming a reflective surface on the side surface of an element (Japanese Patent Laid-Open No. 1-220394). A method of forming an antireflection film by introducing a flat layer having an intermediate refractive index between a substrate and a light emitter (Japanese Patent Laid-Open No. 62-172691). A method of introducing a flat layer having a lower refractive index than the substrate between the substrate and the light emitter (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-202827). There is a method of forming a diffraction grating between any one of the substrate, the transparent electrode layer, and the light emitting layer (including between the substrate and the outside) (Japanese Patent Laid-Open No. 11-283951).
本発明においては、これらの方法を有機EL素子と組合せて用いることが出来るが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、或いは基板、透明電極層や発光層の何れかの層間(含む、基板と外界間)に回折格子を形成する方法を好適に用いることが出来る。本発明においては、これらの手段を組合せることにより、更に高輝度或いは耐久性に優れた素子を得ることが出来る。 In the present invention, these methods can be used in combination with an organic EL element. However, a method of introducing a flat layer having a lower refractive index than the substrate between the substrate and the light emitter, or a substrate, a transparent electrode layer, A method of forming a diffraction grating between any layers of the light emitting layer (including between the substrate and the outside) can be suitably used. In the present invention, by combining these means, it is possible to obtain an element having higher luminance or durability.
透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど、外部への取り出し効率が高くなる。低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に1.5〜1.7程度であるので、低屈折率層は、屈折率がおよそ1.5以下であることが好ましい。又、更に1.35以下であることが好ましい。低屈折率媒質の厚みは、媒質中の波長の2倍以上となるのが望ましい。これは、低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。全反射を起こす界面もしくは何れかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は、回折格子が1次の回折や、2次の回折といった所謂ブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることが出来る性質を利用して、発光層から発生した光の内、層間での全反射等により外に出ることが出来ない光を、何れかの層間もしくは、媒質中(透明基板内や透明電極内)に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは、発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な1次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。 When a low refractive index medium is formed between the transparent electrode and the transparent substrate with a thickness longer than the wavelength of light, the light extracted from the transparent electrode has a higher extraction efficiency to the outside as the refractive index of the medium is lower. . Examples of the low refractive index layer include aerogel, porous silica, magnesium fluoride, and a fluorine-based polymer. Since the refractive index of the transparent substrate is generally about 1.5 to 1.7, the low refractive index layer preferably has a refractive index of about 1.5 or less. Further, it is preferably 1.35 or less. The thickness of the low refractive index medium is preferably at least twice the wavelength in the medium. This is because the effect of the low refractive index layer is diminished when the thickness of the low refractive index medium is about the wavelength of light and the electromagnetic wave that has exuded by evanescent enters the substrate. The method of introducing a diffraction grating into an interface or any medium that causes total reflection is characterized by a high effect of improving light extraction efficiency. This method is generated from the light emitting layer by utilizing the property that the diffraction grating can change the direction of light to a specific direction different from refraction by so-called Bragg diffraction such as first-order diffraction and second-order diffraction. Of the light, the light that cannot go out due to total reflection between layers, etc. is diffracted by introducing a diffraction grating into any layer or medium (inside a transparent substrate or transparent electrode) , Trying to extract light out. The introduced diffraction grating desirably has a two-dimensional periodic refractive index. This is because light emitted from the light-emitting layer is randomly generated in all directions, so in a general one-dimensional diffraction grating having a periodic refractive index distribution only in a certain direction, only light traveling in a specific direction is diffracted. The light extraction efficiency does not increase so much. However, by making the refractive index distribution a two-dimensional distribution, light traveling in all directions is diffracted, and light extraction efficiency is increased.
回折格子を導入する位置としては前述の通り、何れかの層間もしくは、媒質中(透明基板内や透明電極内)でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。この時、回折格子の周期は、媒質中の光の波長の約1/2〜3倍程度が好ましい。回折格子の配列は、正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、2次元的に配列が繰り返されることが好ましい。 As described above, the position where the diffraction grating is introduced may be in any of the layers or in the medium (in the transparent substrate or the transparent electrode), but is preferably in the vicinity of the organic light emitting layer where light is generated. At this time, the period of the diffraction grating is preferably about 1/2 to 3 times the wavelength of light in the medium. The arrangement of the diffraction grating is preferably two-dimensionally repeated, such as a square lattice, a triangular lattice, or a honeycomb lattice.
更に、本発明に係わる有機EL素子は、発光層で発生した光を効率よく取り出すために、基板の光取り出し側に、例えばマイクロレンズアレイ上の構造を設けるように加工したり、或いは、所謂集光シートと組合せることにより、特定方向、例えば素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることが出来る。マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が30μmでその頂角が90度となるような四角錐を2次元に配列する。一辺は10μm〜100μmが好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大き過ぎると厚みが厚くなり好ましくない。 Furthermore, the organic EL device according to the present invention can be processed to provide, for example, a structure on a microlens array on the light extraction side of the substrate in order to efficiently extract the light generated in the light emitting layer, or so-called collection. By combining with the light sheet, the luminance in the specific direction can be increased by condensing light in a specific direction, for example, the front direction with respect to the element light emitting surface. As an example of the microlens array, quadrangular pyramids having a side of 30 μm and an apex angle of 90 degrees are two-dimensionally arranged on the light extraction side of the substrate. One side is preferably 10 μm to 100 μm. If it becomes smaller than this, the effect of diffraction will generate | occur | produce and color, and if too large, thickness will become thick and is not preferable.
集光シートとしては、例えば液晶表示装置のLEDバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。この様なシートとして例えば、住友スリーエム社製輝度上昇フィルム(BEF)等を用いることが出来る。プリズムシートの形状としては、例えば基板に頂角90度、ピッチ50μmの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。又、発光素子からの光放射角を制御するために光拡散板・フィルムを、集光シートと併用してもよい。例えば、(株)きもと製拡散フィルム(ライトアップ)等を用いることが出来る。 As the condensing sheet, for example, a sheet that is put into practical use in an LED backlight of a liquid crystal display device can be used. As such a sheet, for example, a brightness enhancement film (BEF) manufactured by Sumitomo 3M Limited can be used. As the shape of the prism sheet, for example, the substrate may be formed with a triangle stripe having a vertex angle of 90 degrees and a pitch of 50 μm, or the vertex angle is rounded, and the pitch is randomly changed. The shape may be other shapes. Moreover, in order to control the light emission angle from a light emitting element, you may use a light-diffusion plate and a film together with a condensing sheet. For example, a diffusion film (light-up) manufactured by Kimoto Co., Ltd. can be used.
以下、実施例を挙げて本発明の具体的な効果を示すが、本発明の態様はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, although an example is given and the concrete effect of the present invention is shown, the mode of the present invention is not limited to this.
実施例1
(有機EL素子の作製)
以下に示す方法で、第1電極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、第2電極を基板上にこの順で形成した有機EL素子を作製した。
Example 1
(Production of organic EL element)
An organic EL device in which the first electrode, the hole transport layer, the light emitting layer, the electron transport layer, and the second electrode were formed on the substrate in this order by the method described below was produced.
(基板の準備)
基板として厚さ1.1mm、幅40mm、長さ60mmソーダ石灰ガラスを準備した。尚、ソーダ石灰ガラスの全面には、酸やアルカリから保護するためのシリカコートしたものを使用した。
(Preparation of substrate)
A soda-lime glass having a thickness of 1.1 mm, a width of 40 mm, and a length of 60 mm was prepared as a substrate. In addition, the surface of the soda-lime glass used was a silica-coated glass for protection from acid and alkali.
(第1電極の形成)
準備したガラス基板を波長184.2nmの低圧水銀ランプを使用し、照射強度15mW/cm2で、距離12mmで照射し洗浄を行った。この後、気相堆積装置を使用し、5×10-4Paの真空下にてインジウムチンオキシド(ITO)を使用し、準備したガラス基板の堆積膜形成領域(第1電極形成領域)に、図1に示す様に幅2mm、長さ50mm、間隔2mm、厚さ150nm、10列のパターン化した第1電極を形成した。
(Formation of the first electrode)
The prepared glass substrate was cleaned by irradiation at a distance of 12 mm with an irradiation intensity of 15 mW / cm 2 using a low-pressure mercury lamp having a wavelength of 184.2 nm. Then, using a vapor deposition apparatus, using indium tin oxide (ITO) under a vacuum of 5 × 10 −4 Pa, the deposited film formation region (first electrode formation region) of the prepared glass substrate As shown in FIG. 1, a patterned first electrode having a width of 2 mm, a length of 50 mm, an interval of 2 mm, a thickness of 150 nm, and 10 rows was formed.
(正孔輸送層の形成)
第1電極が形成されたガラス基板を使用し、5×10-4Paの真空下にて正孔輸送層形成気相堆積装置で正孔輸送層形成用材料としてN,N′−ジフェニル−N,N′−m−トリル4,4′−ジアミノ−1,1′−ビフェニルを使用し、ガラス基板上に形成された第1電極の一方の端部を除き第1電極の上に、蒸着(気相堆積)した。
(Formation of hole transport layer)
N, N′-diphenyl-N is used as a material for forming a hole transport layer in a vapor transport layer forming vapor deposition apparatus under a vacuum of 5 × 10 −4 Pa using a glass substrate on which a first electrode is formed. , N′-m-
(発光層の形成)
正孔輸送層が形成された各ガラス基板を使用し、正孔輸送層が形成された領域に、発光層形成用材料としてAlq3を使用し、5×10-4Paの真空下にて発光層形成気相堆積装置で蒸着した。
(Formation of light emitting layer)
Each glass substrate on which a hole transport layer is formed is used, and Alq 3 is used as a light emitting layer forming material in a region where the hole transport layer is formed, and light is emitted under a vacuum of 5 × 10 −4 Pa. Vapor deposition was performed with a layer-forming vapor deposition apparatus.
(電子輸送層の形成)
発光層が形成されたガラス基板を使用し、発光層を含め正孔輸送層が形成された領域に、電子輸送層形成用材料としてLiFを使用し、5×10-4Paの真空下にて電子輸送層形成気相堆積装置でLiFを蒸着した。
(Formation of electron transport layer)
Using a glass substrate on which a light emitting layer is formed, using LiF as a material for forming an electron transport layer in a region where a hole transport layer is formed including the light emitting layer, under a vacuum of 5 × 10 −4 Pa LiF was deposited using an electron transport layer forming vapor deposition apparatus.
(第2電極の形成)
電子輸送層が形成されたガラス基板を使用し、電子輸送層の上に図1に示す様に第1電極と直交する方向で、第2電極形成用材料としてAlを使用し、5×10-4Paの真空下にて気相堆積装置でAlを蒸着した。尚、形成した第2電極は、幅2mm、長さ35mm、間隔2mm、厚さ150nm、7列のパターンとした。
(Formation of second electrode)
Using a glass substrate on which an electron transport layer is formed, using Al as a second electrode forming material on the electron transport layer in a direction perpendicular to the first electrode as shown in FIG. 1, 5 × 10 − Al was vapor-deposited with a vapor deposition apparatus under a vacuum of 4 Pa. The formed second electrode had a width of 2 mm, a length of 35 mm, an interval of 2 mm, a thickness of 150 nm, and a 7-row pattern.
(有機ELパネルの作製)
図1(a)に示す製造プロセスに従って有機ELパネルを作製した。
(Production of organic EL panel)
An organic EL panel was produced according to the manufacturing process shown in FIG.
(第2電極の表面平滑化処理)
準備した有機EL素子の第2電極の封止部材を貼合する側の面を以下に示す平滑化処理にて表面粗さRaを表1に示すように変えた有機EL素子を作製しNo.1−1〜1−7とした。尚、比較試料用として平滑化処理を施さない有機EL素子を作製しNo.1−8とした。
(Second electrode surface smoothing treatment)
An organic EL element was prepared by changing the surface roughness Ra of the prepared organic EL element on the side to which the sealing member for the second electrode sealing member was bonded as shown in Table 1 by the following smoothing treatment. 1-1 to 1-7. An organic EL element that is not subjected to a smoothing treatment was prepared as a comparative sample. 1-8.
平滑化処理として反応性イオンエッチング装置を使用し、高周波電源(RF)電力、導入ガス種、導入ガス量、チャンバ内圧力、を変化させ第2電極を所望の表面粗さに処理した。 A reactive ion etching apparatus was used as the smoothing process, and the second electrode was processed to a desired surface roughness by changing the radio frequency power (RF) power, the introduced gas type, the introduced gas amount, and the pressure in the chamber.
表面粗さRaは、エスアイアイナノテクノロジー(株)製 原子間力顕微鏡(AFM)SPA300により測定した値を示す。 The surface roughness Ra indicates a value measured by an atomic force microscope (AFM) SPA300 manufactured by SII Nano Technology.
表中、RF電力とは高周波電源電力を示す。Arはアルゴンガス、Cl2は塩素ガスを示す。 In the table, RF power indicates high-frequency power supply power. Ar represents argon gas, and Cl 2 represents chlorine gas.
(接着剤の塗設)
準備した有機EL素子No.1−1〜1−8の第1電極及び第2電極の引き出し電極の端部を除いて発光領域及び発光領域の周辺に熱硬化型の液状接着剤(エポキシ樹脂系)を使用し、厚さ30μmで塗設した。
(Applying adhesive)
The prepared organic EL element No. A thermosetting liquid adhesive (epoxy resin system) is used around the light emitting region and the light emitting region except for the end portions of the first electrode and the second electrode leading electrodes 1-1 to 1-8. Coating was performed at 30 μm.
(封止部材の貼合)
この後、以下に示す封止部材を準備した有機EL素子No.1−1〜1−8の接着剤塗設面に積重し、1Paの真空環境下にて押圧力0.1MPaで圧着した後、大気圧80℃の環境にて3時間放置し固着させ貼合し、有機ELパネルを作製し試料No.101〜108とした。
(Pasting of sealing member)
Thereafter, the organic EL element No. 1 prepared with the sealing member shown below was prepared. 1-1-1-8 are stacked on the adhesive coating surface, pressed in a 1 Pa vacuum environment with a pressing force of 0.1 MPa, and then left to stand for 3 hours in an atmospheric pressure 80 ° C. environment. The organic EL panel was prepared and the sample No. 101-108.
(封止部材の準備)
封止部材として、基材としてPENフィルム(帝人・デュポン社製)、バリア層として導電性材料のアルミ箔を使用した2層構成としたシート状封止部材を準備した。PENの厚さ100μm、バリア層の厚さ7μmとした。尚、基材とバリア層の接合はポリエステル系接着剤を用いドライラミネート法により実施し、接合後の封止部材の厚みを110μmとした。JIS K−7129B法(1992年)に準拠した方法で主としてMOCON法により測定した水蒸気透過度は0.01g/m2・dayであった。JIS K7126B法(1987年)に準拠した方法で主としてMOCON法により測定した酸素透過度は0.1ml/m2・day・MPaであった。準備したシート状封止部材を、準備した有機EL素子の大きさに合わせ断裁した。
(Preparation of sealing member)
As a sealing member, a sheet-shaped sealing member having a two-layer configuration using a PEN film (manufactured by Teijin / DuPont) as a base material and an aluminum foil of a conductive material as a barrier layer was prepared. The PEN thickness was 100 μm, and the barrier layer thickness was 7 μm. The base material and the barrier layer were joined by a dry laminating method using a polyester adhesive, and the thickness of the sealing member after joining was 110 μm. The water vapor permeability measured by the MOCON method by a method based on the JIS K-7129B method (1992) was 0.01 g / m 2 · day. The oxygen permeability measured mainly by the MOCON method by a method based on JIS K7126B method (1987) was 0.1 ml / m 2 · day · MPa. The prepared sheet-shaped sealing member was cut according to the size of the prepared organic EL element.
評価
作製した各試料No.101〜108に付き、ダークスポット(スポット状に非発光部)の発生割合を以下に示す試験方法により試験し、以下に示す評価ランクに従って評価した結果を表2に示す。
Evaluation Each sample No. Table 2 shows the results of testing the occurrence ratio of dark spots (spot-shaped non-light-emitting portions) according to the following evaluation ranks in accordance with the evaluation ranks shown below.
ダークスポット(スポット状の非発光部)の発生割合の試験方法
定電圧電源を用いて、有機ELパネルの1ドットに直流5Vを印加し、ダークスポットの有無をルーペ(倍率8倍)を用い目視にて観察した。70ドット(発光領域)全てにおいて測定を行い、ダークスポットの発生したドットの数からダークスポットの発生割合を算出した。
Test method for the rate of occurrence of dark spots (spot-shaped non-light-emitting parts) Using a constant voltage power supply, 5V DC is applied to one dot of the organic EL panel, and the presence or absence of dark spots is visually observed using a loupe (magnification 8 times). Observed. Measurement was performed for all 70 dots (light emitting area), and the dark spot generation ratio was calculated from the number of dots in which dark spots were generated.
ダークスポット(スポット状の非発光部)の発生割合の評価ランク
◎:発生率0%(ダークスポットの発生が全くない。)
○:発生率1%以上5%未満
△:発生率5%以上10%未満
×:発生率10%以上
Evaluation rank of occurrence ratio of dark spots (spot-like non-light-emitting portions) A: Occurrence rate 0% (no occurrence of dark spots)
○:
本発明の有効性が確認された。 The effectiveness of the present invention was confirmed.
実施例2
(有機EL素子の作製)
実施例1と同じ有機EL素子を作製した。
Example 2
(Production of organic EL element)
The same organic EL element as Example 1 was produced.
(有機ELパネルの作製)
図1(a)に示す製造プロセスに従って有機ELパネルを作製した。
(Production of organic EL panel)
An organic EL panel was produced according to the manufacturing process shown in FIG.
(第2電極の表面平滑化処理及び酸化処理)
準備した有機EL素子の第2電極の封止部材を貼合する側の面を平滑化処理した後、酸化処理工程で平滑化処理した第2電極の表面を表3に示す条件で酸化処理しNo.2−1〜2−6とした。
(Second electrode surface smoothing treatment and oxidation treatment)
After smoothing the surface of the prepared organic EL element on the side where the sealing member for the second electrode is bonded, the surface of the second electrode smoothed in the oxidation treatment step is oxidized under the conditions shown in Table 3. No. 2-1 to 2-6.
平滑化処理としては、実施例1と同じ反応性イオンエッチング装置を使用した。酸化処理としては、反応性イオンエッチング装置を使用し、高周波電源(RF)電力、導入ガス種、導入ガス量、チャンバ内圧力を変化させ、平滑化処理した第2電極の表面を所所望の状態に酸化処理した。 As the smoothing treatment, the same reactive ion etching apparatus as in Example 1 was used. As the oxidation treatment, a reactive ion etching apparatus is used, and the surface of the smoothed second electrode is changed to a desired state by changing the radio frequency power (RF) power, the introduced gas type, the introduced gas amount, and the pressure in the chamber. Oxidized.
表中、RF電力とは高周波電源電力を示す。Arはアルゴンガス、O2は酸素ガスを示す。 In the table, RF power indicates high-frequency power supply power. Ar represents argon gas, and O 2 represents oxygen gas.
(接着剤の塗設)
準備した有機EL素子No.2−1〜2−6の第1電極及び第2電極の引き出し電極の端部を除いて発光領域及び発光領域の周辺に熱硬化型の液状接着剤(エポキシ樹脂系)を使用し、厚さ30μmで塗設した。
(Applying adhesive)
The prepared organic EL element No. A thermosetting liquid adhesive (epoxy resin system) is used around the light emitting region and the light emitting region except for the end portions of the lead electrodes of the 2-1 to 2-6 first electrode and the second electrode. Coating was performed at 30 μm.
(封止部材の貼合)
この後、実施例1と同じ封止部材を準備した有機EL素子No.2−1〜2−6の接着剤塗設面に積重し、100Paの真空環境下にて押圧力0.1MPaで圧着した後、大気圧80℃の環境にて3時間放置し固着させ貼合し、有機ELパネルを作製し試料No.201〜206とした。
(Pasting of sealing member)
Then, the organic EL element No. which prepared the same sealing member as Example 1 was prepared. After stacking on the adhesive coated surface of 2-1 to 2-6 and pressing with a pressing force of 0.1 MPa in a vacuum environment of 100 Pa, it is left to stand for 3 hours in an environment of atmospheric pressure 80 ° C. and fixed. The organic EL panel was prepared and the sample No. 201-206.
評価
作製した各試料No.201〜206に付き、ダークスポットの発生割合を実施例1と同じ方法により試験し、実施例1と同じ評価ランクに従って評価した結果を表4に示す。
Evaluation Each sample No. Table 4 shows the results obtained by testing the occurrence ratio of dark spots in 201 to 206 by the same method as in Example 1 and evaluating according to the same evaluation rank as in Example 1.
本発明の有効性が確認された。 The effectiveness of the present invention was confirmed.
実施例3
(有機EL素子の作製)
実施例1と同じ有機EL素子を作製した。
Example 3
(Production of organic EL element)
The same organic EL element as Example 1 was produced.
(有機ELパネルの作製)
図1(b)に示す製造プロセスに従って有機ELパネルを作製した。
(Production of organic EL panel)
An organic EL panel was produced according to the manufacturing process shown in FIG.
(第2電極の表面平滑化処理)
準備した有機EL素子の第2電極の封止部材を貼合する側の面を表5に示す条件で平滑化処理しNo.3a〜3fとした。
(Second electrode surface smoothing treatment)
The surface on the side where the sealing member for the second electrode of the prepared organic EL element is bonded is smoothed under the conditions shown in Table 5 to obtain No. It was set as 3a-3f.
表中、RF電力とは高周波電源電力を示す。Arはアルゴンガス、Cl2は塩素ガスを示す。 In the table, RF power indicates high-frequency power supply power. Ar represents argon gas, and Cl 2 represents chlorine gas.
(無機膜の形成)
平滑処理した有機EL素子No.3a〜3fの第2電極の上に、無機膜(SiN)をスパッタリング法により厚さ100μmで積層し無機膜形成済み有機EL素子No.3−1〜3−6とした。
(Formation of inorganic film)
Smoothed organic EL element No. On the
(接着剤の塗設)
準備した無機膜形成済み有機EL素子No.3−1〜3−6の第1電極及び第2電極の引き出し電極の端部を除いて発光領域及び発光領域の周辺に熱硬化型の液状接着剤(エポキシ樹脂系)を使用し、厚さ30μmで塗設した。
(Applying adhesive)
The prepared inorganic EL element No. A thermosetting liquid adhesive (epoxy resin system) is used around the light emitting area and the light emitting area except for the ends of the first and second electrode electrodes 3-1 to 3-6. Coating was performed at 30 μm.
(封止部材の貼合)
この後、実施例1と同じ封止部材を準備した無機膜形成済み有機EL素子No.3−1〜3−6の接着剤塗設面に積重し、100Paの真空環境下にて押圧力0.1MPaで圧着した後、大気圧80℃の環境にて3時間放置し固着させ貼合し、有機ELパネルを作製し試料No.301〜306とした。
(Pasting of sealing member)
Thereafter, the same organic EL element No. 1 with inorganic film formation prepared as the sealing member as in Example 1 was prepared. After stacking on the adhesive coated surface of 3-1 to 3-6 and pressing with a pressing force of 0.1 MPa in a vacuum environment of 100 Pa, it is left to stand for 3 hours in an environment of atmospheric pressure 80 ° C. The organic EL panel was prepared and the sample No. 301 to 306.
評価
作製した各試料No.301〜306に付き、ダークスポットの発生割合を実施例1と同じ方法により試験し、実施例1と同じ評価ランクに従って評価した結果を表6に示す。
Evaluation Each sample No. Table 6 shows the results of the evaluation of the dark
本発明の有効性が確認された。 The effectiveness of the present invention was confirmed.
実施例4
(有機EL素子の作製)
実施例1と同じ有機EL素子を作製した。
Example 4
(Production of organic EL element)
The same organic EL element as Example 1 was produced.
(有機ELパネルの作製)
図1(b)に示す製造プロセスに従って有機ELパネルを作製した。
(Production of organic EL panel)
An organic EL panel was produced according to the manufacturing process shown in FIG.
(第2電極の表面平滑化処理及び酸化処理)
準備した有機EL素子の第2電極の封止部材を貼合する側の面を平滑化処理した後、酸化処理工程で酸化処理した第2電極の表面を表7に示す条件で酸化処理しNo.4a〜4fとした。
(Second electrode surface smoothing treatment and oxidation treatment)
After smoothing the surface of the prepared organic EL element on the side where the sealing member for the second electrode is bonded, the surface of the second electrode oxidized in the oxidation treatment step is oxidized under the conditions shown in Table 7 and No. . 4a to 4f.
平滑化処理としては、実施例1と同じ反応性イオンエッチング装置を使用した。酸化処理としては、反応性イオンエッチング装置を使用し、高周波電源(RF)電力、導入ガス種、導入ガス量、チャンバ内圧力を変化させ、平滑化処理した第2電極の表面を所所望の状態に酸化処理した。 As the smoothing treatment, the same reactive ion etching apparatus as in Example 1 was used. As the oxidation treatment, a reactive ion etching apparatus is used, and the surface of the smoothed second electrode is changed to a desired state by changing the radio frequency power (RF) power, the introduced gas type, the introduced gas amount, and the pressure in the chamber. Oxidized.
表中、RF電力とは高周波電源電力を示す。Arはアルゴンガス、Cl2は塩素ガスを示す。 In the table, RF power indicates high-frequency power supply power. Ar represents argon gas, and Cl 2 represents chlorine gas.
(無機膜の形成)
酸化処理した有機EL素子No.4a〜4fの第2電極の上に、無機膜(SiN)をスパッタ法により厚さ100nmで積層し無機膜形成済み有機EL素子No.4−1〜4−6とした。
(Formation of inorganic film)
Oxidized organic EL element No. On the second electrodes 4a to 4f, an inorganic film (SiN) is laminated with a thickness of 100 nm by a sputtering method, and the organic EL element no. 4-1 to 4-6.
(接着剤の塗設)
準備した無機膜形成済み有機EL素子No.4−1〜4−6の第1電極及び第2電極の引き出し電極の端部を除いて発光領域及び発光領域の周辺に熱硬化型の液状接着剤(エポキシ樹脂系)を使用し、厚さ30μmで塗設した。
(Applying adhesive)
The prepared inorganic EL element No. A thermosetting liquid adhesive (epoxy resin system) is used around the light emitting region and the light emitting region except for the ends of the first and second electrode electrodes 4-1 to 4-6. Coating was performed at 30 μm.
(封止部材の貼合)
この後、実施例1と同じ封止部材を準備した無機膜形成済み有機EL素子No.4−1〜4−6の接着剤塗設面に積重し、100Paの真空環境下にて押圧力0.1MPaで圧着した後、大気圧80℃の環境にて3時間放置し固着させ貼合し、有機ELパネルを作製し試料No.401〜406とした。
(Pasting of sealing member)
Thereafter, the same organic EL element No. 1 with inorganic film formation prepared as the sealing member as in Example 1 was prepared. 4-1 to 4-6 are stacked on the adhesive coating surface, pressed in a 100 Pa vacuum environment with a pressing force of 0.1 MPa, and then left to stand for 3 hours in an atmospheric pressure 80 ° C. environment. The organic EL panel was prepared and the sample No. 401 to 406.
評価
作製した各試料No.401〜406に付き、ダークスポットの発生割合を実施例1と同じ方法により試験し、実施例1と同じ評価ランクに従って評価した結果を表8に示す。
Evaluation Each sample No. Table 8 shows the results of the dark spot generation ratios 401 to 406 tested by the same method as in Example 1 and evaluated according to the same evaluation rank as in Example 1.
本発明の有効性が確認された。 The effectiveness of the present invention was confirmed.
実施例5
(有機EL素子の作製)
実施例1と同じ有機EL素子を作製した。
Example 5
(Production of organic EL element)
The same organic EL element as Example 1 was produced.
(有機ELパネルの作製)
図1(b)に示す製造プロセスに従って有機ELパネルを作製した。
(Production of organic EL panel)
An organic EL panel was produced according to the manufacturing process shown in FIG.
(第2電極の平滑化処理及び酸化処理)
準備した有機EL素子の第2電極の封止部材を貼合する側の面を、実施例2の試料No.2−3と同じ条件で平滑化処理し表面粗さRaを20nmとした。
(Smoothing treatment and oxidation treatment of the second electrode)
The surface on the side where the sealing member for the second electrode of the prepared organic EL element is bonded is designated as sample No. 2 in Example 2. Smoothing was performed under the same conditions as in 2-3, and the surface roughness Ra was set to 20 nm.
(無機膜の形成)
酸化処理した有機EL素子の第2電極の上に、無機膜(SiN)をスパッタリング法で厚さ100nmで積層し無機膜形成済み有機EL素子とした。
(Formation of inorganic film)
On the second electrode of the oxidized organic EL element, an inorganic film (SiN) was laminated with a thickness of 100 nm by a sputtering method to obtain an organic EL element with an inorganic film formed thereon.
(無機膜の平滑化処理)
準備した無機膜を形成した有機EL素子の無機膜の表面を以下に示す平滑化処理にて表面粗さRaを表9に示すように変えた有機EL素子を作製しNo.5−1〜5−7とした。平滑化処理として反応性イオンエッチング装置を使用し、高周波電源(RF)電力、導入ガス種、導入ガス量、チャンバ内圧力、を変化させ無機膜を所望の表面粗さに処理した。表面粗さRaは、エスアイアイナノテクノロジー(株)製 原子間力顕微鏡(AFM)SPA300により測定した値を示す。
(Smoothing treatment of inorganic film)
An organic EL element in which the surface roughness Ra was changed as shown in Table 9 was prepared by performing the following smoothing treatment on the surface of the inorganic film of the organic EL element on which the prepared inorganic film was formed. 5-1 to 5-7. A reactive ion etching apparatus was used as a smoothing treatment, and the inorganic film was processed to a desired surface roughness by changing the high frequency power (RF) power, the introduced gas type, the introduced gas amount, and the pressure in the chamber. The surface roughness Ra indicates a value measured by an atomic force microscope (AFM) SPA300 manufactured by SII Nano Technology.
表中、RF電力とは高周波電源電力を示す。Arはアルゴンガス、CF4はフレオンガスを示す。 In the table, RF power indicates high-frequency power supply power. Ar represents argon gas, and CF 4 represents freon gas.
(接着剤の塗設)
準備した無機膜の平滑化処理済み有機EL素子No.5−1〜5−7の第1電極及び第2電極の引き出し電極の端部を除いて発光領域及び発光領域の周辺に熱硬化型の液状接着剤(エポキシ樹脂系)を使用し、厚さ30μmで塗設した。
(Applying adhesive)
The prepared organic EL element No. 1 after smoothing treatment of the inorganic film. A thermosetting liquid adhesive (epoxy resin system) is used around the light emitting area and the light emitting area except for the ends of the first electrode and the second electrode leading electrodes of 5-1 to 5-7, and the thickness Coating was performed at 30 μm.
(封止部材の貼合)
この後、実施例1と同じ封止部材を準備した無機膜を平滑化処理した有機EL素子No.5−1〜5−7の接着剤塗設面に積重し、100Paの真空環境下にて押圧力0.1MPaで圧着した後、大気圧80℃の環境にて3時間放置し固着させ貼合し、有機ELパネルを作製し試料No.501〜507とした。
(Pasting of sealing member)
Thereafter, the organic EL element No. 1 in which the inorganic film prepared with the same sealing member as in Example 1 was smoothed was used. After stacking on the adhesive coating surface of 5-1 to 5-7 and pressing with a pressing force of 0.1 MPa in a vacuum environment of 100 Pa, it is left to stand for 3 hours in an environment of atmospheric pressure 80 ° C. The organic EL panel was prepared and the sample No. 501-507.
評価
作製した各試料No.501〜507に付き、ダークスポットの発生割合を実施例1と同じ方法により試験し、実施例1と同じ評価ランクに従って評価した結果を表10に示す。
Evaluation Each sample No. Table 10 shows the results of the evaluation of the dark spot generation ratio in the same method as in Example 1 and evaluation according to the same evaluation rank as in Example 1.
本発明の有効性が確認された。 The effectiveness of the present invention was confirmed.
実施例6
(有機EL素子の作製)
実施例1と同じ有機EL素子を作製した。
Example 6
(Production of organic EL element)
The same organic EL element as Example 1 was produced.
(有機ELパネルの作製)
図1(c)に示す製造プロセスに従って有機ELパネルを作製した。
(Production of organic EL panel)
An organic EL panel was produced according to the manufacturing process shown in FIG.
(第2電極の平滑化処理及び酸化処理)
準備した有機EL素子の第2電極の封止部材を貼合する側の面を、実施例2の試料No.2−5と同じ条件で平滑化処理及び酸化処理し表面粗さRaを40nmとした。
(Smoothing treatment and oxidation treatment of the second electrode)
The surface on the side where the sealing member for the second electrode of the prepared organic EL element is bonded is designated as sample No. 2 in Example 2. The surface roughness Ra was set to 40 nm by performing a smoothing treatment and an oxidation treatment under the same conditions as in 2-5.
(無機膜の形成)
酸化処理した有機EL素子の第2電極の上に、無機膜(SiN)をスパッタリング法を気相体積法で厚さ100nmで積層し無機膜形成済み有機EL素子とした。
(Formation of inorganic film)
On the second electrode of the oxidized organic EL element, an inorganic film (SiN) was laminated at a thickness of 100 nm by a vapor phase volume method using a sputtering method to obtain an organic EL element with an inorganic film formed.
(無機膜の酸化処理)
準備した無機膜を形成した有機EL素子の無機膜の表面を以下に示す平滑化処理にて表面粗さRaを表11に示すように変えた有機EL素子を作製し、更に表面を以下に示す条件で酸化処理しNo.6−1〜6−7とした。
(Oxidation treatment of inorganic film)
An organic EL element in which the surface roughness Ra was changed as shown in Table 11 by the smoothing treatment shown below on the surface of the inorganic film of the organic EL element on which the prepared inorganic film was formed, and the surface is shown below. Oxidation treatment was performed under the conditions. 6-1 to 6-7.
平滑化処理及び酸化処理として反応性イオンエッチング装置を使用し、高周波電源(RF)電力、導入ガス種、導入ガス量、チャンバ内圧力、を変化させ無機膜を所望の表面粗さ及び酸化処理した。表面粗さRaは、エスアイアイナノテクノロジー(株)製 原子間力顕微鏡(AFM)SPA300により測定した値を示す。 A reactive ion etching apparatus was used as the smoothing treatment and oxidation treatment, and the inorganic film was subjected to desired surface roughness and oxidation treatment by changing the radio frequency power (RF) power, the introduced gas species, the introduced gas amount, and the pressure in the chamber. . The surface roughness Ra indicates a value measured by an atomic force microscope (AFM) SPA300 manufactured by SII Nano Technology.
表中、RF電力とは高周波電源電力を示す。Arはアルゴンガス、CF4はフレオンガス、O2は酸素ガスを示す。 In the table, RF power indicates high-frequency power supply power. Ar represents argon gas, CF 4 represents freon gas, and O 2 represents oxygen gas.
(接着剤の塗設)
準備した無機膜の酸化処理済み有機EL素子No.6−1〜6−7の第1電極及び第2電極の引き出し電極の端部を除いて発光領域及び発光領域の周辺に熱硬化型の液状接着剤(エポキシ樹脂系)を使用し、厚さ30μmで塗設した。
(Applying adhesive)
The prepared inorganic film is subjected to oxidation treatment of organic EL element No. A thermosetting liquid adhesive (epoxy resin system) is used around the light emitting region and the light emitting region except for the end portions of the lead electrodes of the first electrode and the second electrode of 6-1 to 6-7. Coating was performed at 30 μm.
(封止部材の貼合)
この後、実施例1と同じ封止部材を準備した無機膜を酸化処理した有機EL素子No.6−1〜6−7の接着剤塗設面に積重し、100Paの真空環境下にて押圧力0.1MPaで圧着した後、大気圧80℃の環境にて3時間放置し固着させ貼合し、有機ELパネルを作製し試料No.601〜607とした。
(Pasting of sealing member)
Thereafter, the organic EL element No. 1 was prepared by oxidizing the inorganic film prepared with the same sealing member as in Example 1. 6-1 to 6-7 are stacked on the adhesive-coated surface, pressed under a pressure of 0.1 MPa in a 100 Pa vacuum environment, and then left to stand for 3 hours in an atmosphere of atmospheric pressure 80 ° C. The organic EL panel was prepared and the sample No. 601-607.
評価
作製した各試料No.601〜607に付き、ダークスポットの発生割合を実施例1と同じ方法により試験し、実施例1と同じ評価ランクに従って評価した結果を表12に示す。
Evaluation Each sample No. Table 12 shows the results of the evaluation of the ratio of occurrence of dark spots 601 to 607 by the same method as in Example 1 and the evaluation according to the same evaluation rank as in Example 1.
本発明の有効性が確認された。 The effectiveness of the present invention was confirmed.
実施例7
(有機EL素子の準備)
〈ガスバリア層と第1電極層とをこの順番で有する帯状可撓性支持体の準備〉
厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(帝人・デュポン社製フィルム、以下、PETと略記する)を用い、ガスバリア層、第1電極層、正孔輸送層、発光層、電子注入層と、第2電極とを順次積層した帯状の有機EL素子を準備した。
Example 7
(Preparation of organic EL elements)
<Preparation of strip-shaped flexible support having gas barrier layer and first electrode layer in this order>
Using a polyethylene terephthalate film having a thickness of 100 μm (a film made by Teijin DuPont, hereinafter abbreviated as PET), a gas barrier layer, a first electrode layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron injection layer, and a second electrode A band-shaped organic EL element was prepared by sequentially stacking layers.
(透明性ガスバリア層の形成)
準備したPET上に、大気圧プラズマ放電処理法で、厚さ約90nmの透明ガスバリア層を形成した。JISk−7129Bに準拠した方法により水蒸気透過率を測定した結果、10-3g/m2・day以下であった。JISk−7126Bに準拠した方法により酸素透過率を測定した結果、10-3g/m2・day以下であった。
(Formation of a transparent gas barrier layer)
On the prepared PET, a transparent gas barrier layer having a thickness of about 90 nm was formed by an atmospheric pressure plasma discharge treatment method. As a result of measuring the water vapor transmission rate by a method based on JISk-7129B, it was 10 −3 g / m 2 · day or less. As a result of measuring the oxygen transmission rate by a method based on JISk-7126B, it was 10 −3 g / m 2 · day or less.
(第1電極の形成)
形成したバリア層の上に厚さ120nmのITO(インジウムチンオキシド)を蒸着法によりパターニングを行い、第1電極を形成した。
(Formation of the first electrode)
On the barrier layer thus formed, ITO (indium tin oxide) having a thickness of 120 nm was patterned by a vapor deposition method to form a first electrode.
(正孔輸送層、発光層の形成)
第1電極の上に以下に示す正孔輸送層形成用塗布液をエクストルージョン塗布機を使用した湿式塗布方式により塗布・乾燥した後、帯電処理を行い、引き続き引き正孔輸送層上に、発光層形成用塗布液をエクストルージョン塗布機を使用した湿式塗布方式により塗布・乾燥し発光層を形成した後、帯電処理し、室温と同じ温度になるまで冷却した後、巻き芯に巻き取りロール状とした。尚、搬送速度は、2m/分とした。搬送速度は、三菱電機(株)製 レーザドップラ速度計LV203で測定した。
(Formation of hole transport layer and light emitting layer)
The following coating liquid for forming a hole transport layer is applied and dried on the first electrode by a wet coating method using an extrusion coating machine, followed by charging treatment, and subsequently emitting light onto the hole transport layer. After coating and drying the layer-forming coating solution by a wet coating method using an extrusion coating machine to form a light emitting layer, it is charged and cooled to the same temperature as the room temperature, and then wound around the winding core. It was. The conveyance speed was 2 m / min. The conveyance speed was measured with a laser Doppler velocimeter LV203 manufactured by Mitsubishi Electric Corporation.
正孔輸送層形成用塗布液を塗布する前に、帯状可撓性支持体の洗浄表面改質処理を、波長184.9nmの低圧水銀ランプを使用し、照射強度15mW/cm2、距離10mmで実施した。帯電除去処理は、微弱X線による除電器を使用し行った。 Before applying the coating liquid for forming the hole transport layer, the surface of the belt-like flexible support is subjected to a cleaning surface modification treatment using a low-pressure mercury lamp with a wavelength of 184.9 nm at an irradiation intensity of 15 mW / cm 2 and a distance of 10 mm. Carried out. The charge removal treatment was performed using a static eliminator with weak X-rays.
正孔輸送層形成用塗布液は乾燥後の厚みが50nmになるように塗布した。発光層形成用塗布液は乾燥後の厚みが100nmになるように塗布した。尚、搬送速度は2m/minで実施した。 The coating liquid for forming the hole transport layer was applied so that the thickness after drying was 50 nm. The light emitting layer forming coating solution was applied so that the thickness after drying was 100 nm. The conveyance speed was 2 m / min.
正孔輸送層形成用塗布液の準備
ポリエチレンジオキシチオフェン・ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS、Bayer社製 Bytron P AI 4083)を純水で65%、メタノール5%で希釈した溶液を正孔輸送層形成用塗布液として準備した。正孔輸送層形成用塗布液の表面張力は40×10-3N/m(協和界面化学社製:表面張力計CBVP−A3)であった。
Preparation of coating solution for forming hole transport layer Polyethylene dioxythiophene / polystyrene sulfonate (PEDOT / PSS, Baytron P AI 4083 manufactured by Bayer) diluted with pure water 65% and
発光層形成用塗布液の準備
ホスト材のポリビニルカルバゾール(PVK)にドーパント材Ir(ppy)3を5質量%を1,2−ジクロロエタン中に溶解し10%溶液とし発光層形成用塗布液として準備した。発光層形成用塗布液の表面張力は32×10-3N/m(協和界面化学社製:表面張力計CBVP−A3)であった。発光層のガラス転移温度は225℃であった。尚、本例は緑色の発光を有する材料を用いたが、更に青色、赤色及びドーパント材を使用し積層させることで、白色の有機EL素子を作製することが可能である。
Preparation of a coating solution for forming a
塗布条件
正孔輸送層形成用塗布液の塗布時の温度は、25℃、発光層形成用塗布液の塗布時の温度は、25℃の環境の大気環境下で行った。尚、湿式塗布工程は露点温度−20℃以下且つ清浄度クラス5以下(JIS B 9920)とした。
Coating conditions The temperature at the time of application of the hole transport layer forming coating solution was 25 ° C., and the temperature at the time of coating of the light emitting layer forming coating solution was 25 ° C. in an atmospheric environment. The wet coating process was performed with a dew point temperature of −20 ° C. or lower and a
乾燥及び加熱処理条件
正孔輸送層形成用塗布液を塗布した後、吐出風速1m/s、幅手の風速分布5%、温度100℃で溶媒を除去した後、引き続き、温度200℃で裏面伝熱方式の熱処理を行い正孔輸送層を形成した。発光層形成用塗布液を塗布した後、吐出風速1m/s、幅手の風速分布5%、温度60℃で溶媒を除去した後、引き続き、温度220℃で加熱処理を行い発光層を形成した。
Drying and Heat Treatment Conditions After applying the hole transport layer forming coating solution, the solvent was removed at a discharge air velocity of 1 m / s, a wide air velocity distribution of 5%, and a temperature of 100 ° C. A hole transport layer was formed by heat treatment. After the light emitting layer forming coating solution was applied, the solvent was removed at a discharge wind speed of 1 m / s, a wide wind speed distribution of 5%, and a temperature of 60 ° C., followed by heat treatment at a temperature of 220 ° C. to form a light emitting layer. .
(電子注入層、第2電極の形成)
引き続き、形成された発光層の上に、5×10-4Pa真空下にて厚さ0.5nmのLiF層(電子注入層)を全面蒸着し、マスクを介して第1電極とは直交するように幅50μm、も間隔30μmのパターン形成された厚さ100nmのアルミ層(第2電極)を蒸着方式で形成した後、引き続き封止層の形成を蒸着で行い、室温まで冷却した。
(Formation of electron injection layer and second electrode)
Subsequently, a LiF layer (electron injection layer) having a thickness of 0.5 nm is vapor-deposited on the formed light emitting layer under a vacuum of 5 × 10 −4 Pa, and is orthogonal to the first electrode through a mask. Thus, after forming a 100 nm thick aluminum layer (second electrode) with a width of 50 μm and a pattern of 30 μm by vapor deposition, a sealing layer was subsequently formed by vapor deposition and cooled to room temperature.
(有機ELパネルの作製)
図2(a)に示す製造プロセスに従って有機ELパネルを作製した。
(Production of organic EL panel)
An organic EL panel was produced according to the manufacturing process shown in FIG.
(第2電極の表面平滑化処理及び酸化処理)
準備した有機EL素子の第2電極の封止部材を貼合する側の面を以下に示す平滑化処理及び酸化処理を同時に実施し、表面粗さRaを表13に示すように変えた有機EL素子を作製しNo.7−1〜7−7とした。尚、比較試料用として平滑化処理及び酸化処理を施さない有機EL素子を作製しNo.7−8とした。
(Second electrode surface smoothing treatment and oxidation treatment)
The surface of the prepared organic EL element on the side where the sealing member for the second electrode is bonded is simultaneously subjected to the following smoothing treatment and oxidation treatment, and the surface roughness Ra is changed as shown in Table 13 An element was prepared and 7-1 to 7-7. In addition, an organic EL element that is not subjected to the smoothing treatment and the oxidation treatment was prepared as a comparative sample. 7-8.
平滑化処理及び酸化処理として反応性イオンエッチング装置を使用し、高周波電源(RF)電力、導入ガス種、導入ガス量、チャンバ内圧力、を変化させ第2電極を所望の表面粗さに処理した。 A reactive ion etching apparatus was used as a smoothing process and an oxidation process, and the second electrode was processed to a desired surface roughness by changing the RF power (RF) power, the introduced gas type, the introduced gas amount, and the pressure in the chamber. .
表面粗さRaは、エスアイアイナノテクノロジー(株)製 原子間力顕微鏡(AFM)SPA300により測定した値を示す。 The surface roughness Ra indicates a value measured by an atomic force microscope (AFM) SPA300 manufactured by SII Nano Technology.
表中、RF電力とは高周波電源電力を示す。Arはアルゴンガス、CF4はフレオンガス、O2は酸素ガスを示す。 In the table, RF power indicates high-frequency power supply power. Ar represents argon gas, CF 4 represents freon gas, and O 2 represents oxygen gas.
(接着剤の塗設)
準備した有機EL素子No.7−1〜7−8の第1電極及び第2電極の引き出し電極の端部を除いて発光領域及び発光領域の周辺に紫外線硬化型の液状接着剤(エポキシ樹脂系)を使用し、厚さ30μmで塗設した。
(Applying adhesive)
The prepared organic EL element No. Using an ultraviolet curing liquid adhesive (epoxy resin system) around the light emitting region and the light emitting region except for the ends of the first and second electrode electrodes 7-1 to 7-8, the thickness Coating was performed at 30 μm.
(封止部材の貼合)
この後、以下に示す連続シート状封止部材を準備した有機EL素子No.7−1〜7−8の接着剤塗設面にロールラミネータ法により積重し、大気圧環境化にて押圧0.1MPaでロール圧着した後、波長365nmの高圧水銀ランプを、照射強度5〜20mW/cm2で距離5〜15mmで1分間照射し固着させ貼合し、有機ELパネルを作製し試料No.701〜708とした。
(Pasting of sealing member)
Thereafter, the organic EL element No. 1 prepared with the continuous sheet-like sealing member shown below was prepared. 7-1 to 7-8 are stacked on the adhesive coating surface by a roll laminator method, and after pressure-bonding with a pressure of 0.1 MPa in an atmospheric pressure environment, a high-pressure mercury lamp with a wavelength of 365 nm is irradiated with an irradiation intensity of 5 An organic EL panel was prepared by irradiating and adhering at 20 mW / cm 2 at a distance of 5 to 15 mm for 1 minute to make an organic EL panel. 701 to 708.
(封止部材の準備)
封止部材として、基材としてPENフィルム(帝人・デュポン社製)、バリア層として無機膜(SiN)使用した2層構成とした連続シート状封止部材を準備した。PENの厚さ100μm、バリア層の厚さ200nmとした。尚、基材へのバリア層の成膜はスパッタリング法により実施し、成膜後の封止部材の厚みを110μmとした。JIS K−7129B法(1992年)に準拠した方法で主としてMOCON法により測定した水蒸気透過度は0.01g/m2・dayであった。JIS K7126B法(1987年)に準拠した方法で主としてMOCON法により測定した酸素透過度は0.1ml/m2・day・MPaであった。準備した連続シート状封止部材を、準備した有機EL素子の大きさに合わせサイドスリットし巻取りロール状とした。
(Preparation of sealing member)
As a sealing member, a continuous sheet-shaped sealing member having a two-layer structure using a PEN film (manufactured by Teijin / DuPont) as a base material and an inorganic film (SiN) as a barrier layer was prepared. The PEN thickness was 100 μm, and the barrier layer thickness was 200 nm. The barrier layer was formed on the substrate by sputtering, and the thickness of the sealing member after film formation was 110 μm. The water vapor permeability measured by the MOCON method by a method based on the JIS K-7129B method (1992) was 0.01 g / m 2 · day. The oxygen permeability measured mainly by the MOCON method by a method based on JIS K7126B method (1987) was 0.1 ml / m 2 · day · MPa. The prepared continuous sheet-shaped sealing member was side-slit according to the size of the prepared organic EL element to form a winding roll.
評価
作製した各試料No.701〜708に付き、ダークスポットの発生割合を実施例1と同じ方法により試験し、実施例1と同じ評価ランクに従って評価した結果を表14に示す。
Evaluation Each sample No. Table 14 shows the results of 701 to 708, where the dark spot generation ratio was tested by the same method as in Example 1 and evaluated according to the same evaluation rank as in Example 1.
本発明の有効性が確認された。 The effectiveness of the present invention was confirmed.
実施例8
(有機EL素子の作製)
実施例1と同じ有機EL素子を作製した。
Example 8
(Production of organic EL element)
The same organic EL element as Example 1 was produced.
(有機ELパネルの作製)
図1(a)に示す製造プロセスに従って有機ELパネルを作製した。
(Production of organic EL panel)
An organic EL panel was produced according to the manufacturing process shown in FIG.
(第2電極の表面平滑化処理)
準備した有機EL素子の第2電極の封止部材を貼合する側の面を表15に示す条件で平滑化処理しNo.8−1〜8−6とした。尚、比較試料用として平滑化処理を施さない有機EL素子を作製しNo.8−7とした。
(Second electrode surface smoothing treatment)
The surface on the side where the sealing member for the second electrode of the prepared organic EL element is bonded is smoothed under the conditions shown in Table 15 and No. 8-1 to 8-6. An organic EL element that is not subjected to a smoothing treatment was prepared as a comparative sample. 8-7.
表中、RF電力とは高周波電源電力を示す。Arはアルゴンガス、Cl2は塩素ガスを示す。
(無機膜の形成)
平滑処理した有機EL素子No.8−1〜8−7の第2電極の上に、無機膜(SiN)をスパッタリング法により厚さ100nmで積層し有機ELパネルを作製し試料No.801〜807とした。
In the table, RF power indicates high-frequency power supply power. Ar represents argon gas, and Cl 2 represents chlorine gas.
(Formation of inorganic film)
Smoothed organic EL element No. On the second electrodes 8-1 to 8-7, an inorganic film (SiN) was laminated with a thickness of 100 nm by a sputtering method to produce an organic EL panel. 801 to 807.
評価
作製した各試料No.801〜807に付き、ダークスポットの発生割合を実施例1と同じ方法により試験し、実施例1と同じ評価ランクに従って評価した結果を表16に示す。
Evaluation Each sample No. Table 16 shows the results of the evaluation of the ratio of occurrence of dark spots in 801 to 807 by the same method as in Example 1 and the evaluation according to the same evaluation rank as in Example 1.
本発明の有効性が確認された。 The effectiveness of the present invention was confirmed.
1a、2a 製造プロセス
101、201 供給工程
101a、201a 有機EL素子
102、202 平滑化処理工程
102a、202a、208a ドライエッチング装置
103、203 酸化処理工程
103a、203a、209a 酸素ガス吹き付け装置
104、204 接着剤塗設工程
105、205 封止部材貼合工程
105b、205b 封止部材
106 打ち抜き工程
107 回収工程
107a 有機ELパネル
108、207 無機膜形成工程
108b、207b 蒸着装置
109、208 無機膜平滑化処理工程
110、209 無機膜酸化処理工程
206a ロール状有機ELパネル
1a,
Claims (9)
少なくとも前記第2電極層の前記封止部材を貼合する側の面をドライエッチング処理した後、
前記封止部材を積層することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。 In an organic electroluminescence panel manufacturing method, an organic electroluminescence element having at least a first electrode layer, an organic compound layer including a light emitting layer, and a second electrode layer on a substrate and having a close sealing structure with a sealing member. ,
After dry-etching the surface of the second electrode layer on the side where the sealing member is bonded,
A method for producing an organic electroluminescence panel, comprising laminating the sealing member.
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