JP2010067355A - Organic el element panel and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機EL素子パネル及びその製造方法に関し、特に、有機EL素子を形成した支持基板と有機EL素子を封止する封止基板とを接着剤を介して貼り合せる有機EL素子パネル及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an organic EL element panel and a manufacturing method thereof, and in particular, an organic EL element panel in which a support substrate on which an organic EL element is formed and a sealing substrate for sealing the organic EL element are bonded together with an adhesive, and the same It relates to a manufacturing method.
発光型の電子ディスプレイデバイスとして、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)がある。ELDの構成要素としては、無機EL素子や有機EL素子が挙げられる。無機EL素子は平面型光源として使用されてきたが、発光素子を駆動させる為には交流の高電圧が必要である。有機EL素子は、発光する化合物を含有する発光層を、陰極と陽極とで挟んだ構成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子(エキシトン)を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出(蛍光・燐光)を利用して発光する素子であり、数V〜数十V程度の電圧で発光が可能であり、さらに自己発光型であるために視野角に富み、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるために省スペース、携帯性等の観点から注目されている。 As a light-emitting electronic display device, there is an electroluminescence display (ELD). Examples of the constituent elements of ELD include inorganic EL elements and organic EL elements. Inorganic EL elements have been used as planar light sources, but an alternating high voltage is required to drive the light emitting elements. An organic EL device has a structure in which a light emitting layer containing a compound that emits light is sandwiched between a cathode and an anode, and injects electrons and holes into the light emitting layer to recombine excitons. It is an element that emits light by utilizing the emission of light (fluorescence / phosphorescence) when this exciton is deactivated, and can emit light at a voltage of several volts to several tens of volts. Therefore, it has a wide viewing angle, high visibility, and since it is a thin-film type completely solid element, it has attracted attention from the viewpoints of space saving and portability.
しかしながら、実用化に向けた有機EL素子においては、その大きな問題の一つが、湿度や空気に接触したときの性能の劣化の問題であり、有機EL素子の高耐久性や長寿命化を達成する技術が強く望まれている。 However, in organic EL elements for practical use, one of the major problems is the problem of performance degradation when in contact with humidity or air, achieving high durability and long life of the organic EL elements. Technology is highly desired.
一方、特許文献1には、薄い有機EL素子を形成させることが可能な、バリア性を有する封止フィルムを用いた有機ELパネルが開示されている(特許文献1参照)。特許文献1では、有機EL素子領域の外周部に枠状に設けた接着剤を介して、防湿性フィルムと貼り合わされたものである。また、特許文献2には、有機EL素子領域の全面に覆うように設けたシート状接着剤を介して、プラスチック基材を含む封止基材と貼り合わせた技術が開示されている(特許文献2参照)。しかし、特許文献1及び2のように有機EL素子を形成した素子基板と防湿性フィルムとで異なる材質のものを使用した場合、熱収縮率の違いから1種類の接着剤では、有機EL素子基板と接着剤界面または防湿性フィルムと接着剤界面のどちらかが剥離しやすく、外部の水分、酸素が透湿し有機EL素子の劣化を招く事が問題である。 On the other hand, Patent Document 1 discloses an organic EL panel using a sealing film having a barrier property capable of forming a thin organic EL element (see Patent Document 1). In Patent Document 1, the film is bonded to a moisture-proof film through an adhesive provided in a frame shape on the outer periphery of the organic EL element region. Patent Document 2 discloses a technique in which a sealing substrate including a plastic substrate is bonded to each other via a sheet-like adhesive provided so as to cover the entire surface of the organic EL element region (Patent Document 2). 2). However, when different materials are used for the element substrate on which the organic EL element is formed and the moisture-proof film as in Patent Documents 1 and 2, an organic EL element substrate is used with one type of adhesive due to the difference in thermal shrinkage. It is a problem that either the adhesive interface or the moisture-proof film and the adhesive interface is easily peeled off, and moisture and oxygen from the outside are permeated to cause deterioration of the organic EL element.
そこで、外部から水分や酸素等の浸入による有機EL素子の劣化を改善するために、特許文献3には、有機EL素子/樹脂層/液状の接着剤層/封止基材(プラスチック基材を含む)で構成された技術が開示されている(特許文献3参照)。特許文献3は、樹脂層を形成した有機EL素子の基板上に液状接着剤を滴下装置で塗布し、自重で封止基材を貼り合せる方法である。しかし、この方法では液状接着剤を薄膜かつ膜厚均一性を兼ね備えて形成することが困難である。よって、厚膜であることから低透湿を実現することが難しく、早期に有機EL素子の劣化を招いてしまう。また、膜厚制御を目的に液状接着剤中にスペーサを設けた場合、貼り合せ時にスペーサがめり込み、有機EL素子の損傷、スペーサによる光散乱の為にトップエミッションに使用できないなどの問題がある。 Therefore, in order to improve the deterioration of the organic EL element due to the intrusion of moisture, oxygen, etc. from the outside, Patent Document 3 describes organic EL element / resin layer / liquid adhesive layer / sealing substrate (plastic substrate). (See Patent Document 3). Patent Document 3 is a method in which a liquid adhesive is applied on a substrate of an organic EL element on which a resin layer is formed with a dropping device, and a sealing substrate is bonded by its own weight. However, with this method, it is difficult to form a liquid adhesive with a thin film and uniform film thickness. Therefore, since it is a thick film, it is difficult to realize low moisture permeability, and the organic EL element is deteriorated at an early stage. In addition, when a spacer is provided in the liquid adhesive for the purpose of controlling the film thickness, there is a problem that the spacer sinks at the time of bonding, and the organic EL element is damaged and cannot be used for top emission due to light scattering by the spacer.
一方、特許文献4には、有機EL素子/シート状接着剤/液状接着剤/封止基材(プラスチック基材を含む)で構成された技術が開示されている。特許文献4は、シート状接着剤を貼り付けた有機EL素子基板と液状接着剤を形成した封止基板とを貼り合せる方法である。プラスチック基材のような可撓性フィルムを封止基板に用いた場合は気泡が入らないように可撓性フィルムを撓ませながら貼り合せるが、その際に液状接着剤の液だれが問題になる。それにより貼り合せ時に定められた領域外にも接着剤が塗れ広がり、貼り合せ領域の前方と後方とで接着剤の厚みが異なっていることなどがある。
本発明は、有機EL素子に封止を行う際に、気泡が無く貼り合せることができ、高い接着性を有し、薄型軽量化で長寿命な有機EL素子パネル及びその製造方法を提供することである。 The present invention provides an organic EL element panel that can be bonded without bubbles when the organic EL element is sealed, has high adhesion, is thin and light, and has a long life, and a method for manufacturing the same. It is.
本発明の請求項1に係る発明は、支持基板と、支持基板上に形成された陽極、有機発光媒体層及び陰極からなる有機EL素子と、有機EL素子上に形成された第1のシート状接着剤と、有機EL素子を封止する封止基板と、第1のシート状接着剤と封止基板との間に挟まれた、第1のシート状接着剤とは別に形成された第2のシート状接着剤とを有することを特徴とする有機EL素子パネルとしたものである。 The invention according to claim 1 of the present invention includes a support substrate, an organic EL element comprising an anode formed on the support substrate, an organic light emitting medium layer and a cathode, and a first sheet formed on the organic EL element. An adhesive, a sealing substrate for sealing the organic EL element, and a second sheet formed separately from the first sheet-shaped adhesive sandwiched between the first sheet-shaped adhesive and the sealing substrate. It is set as the organic EL element panel characterized by having this sheet-like adhesive.
本発明の請求項2に係る発明は、有機EL素子は、さらに可視透過率が75%以上である保護膜で覆われていることを特徴とする請求項1に記載の有機EL素子パネルとしたものである。 The invention according to claim 2 of the present invention is the organic EL element panel according to claim 1, wherein the organic EL element is further covered with a protective film having a visible transmittance of 75% or more. Is.
本発明の請求項3に係る発明は、支持基板は、封止基板と基材が異なり、水蒸気透過率が0.01g/m2・day以下且つ酸素透過度が10−3ml/m2・dayのバリア性を有し、尚且つ無色透明であることを特徴とする請求項1または2に記載の有機EL素子パネルとしたものである。 In the invention according to claim 3 of the present invention, the support substrate is different from the sealing substrate and the base material, the water vapor permeability is 0.01 g / m 2 · day or less, and the oxygen permeability is 10 −3 ml / m 2 · 3. The organic EL element panel according to claim 1, which has a day barrier property and is colorless and transparent.
本発明の請求項4に係る発明は、封止基板は、水蒸気透過率が0.01g/m2・day以下且つ酸素透過度が10−3ml/m2・dayのバリア性を有する可撓性フィルムであり、可視透過率が75%以上であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の有機EL素子パネルとしたものである。 In the invention according to claim 4 of the present invention, the sealing substrate is a flexible material having a barrier property such that a water vapor permeability is 0.01 g / m 2 · day or less and an oxygen permeability is 10 −3 ml / m 2 · day. The organic EL element panel according to any one of claims 1 to 3, wherein the organic EL element panel has a visible transmittance of 75% or more.
本発明の請求項5に係る発明は、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の有機EL素子パネルにおいて、光の取り出し方向がトップエミッションまたはボトムエミッションであることを特徴とする有機EL素子パネルとしたものである。 The invention according to claim 5 of the present invention is the organic EL element panel according to any one of claims 1 to 4, wherein the light extraction direction is top emission or bottom emission. It is a panel.
本発明の請求項6に係る発明は、支持基板上に陽極、有機発行媒体層、陰極を順に積層して有機EL素子を形成し、支持基板側に第1のシート状接着剤を形成し、封止基板上に第2のシート状接着剤を形成し、第1のシート状接着剤及び第2のシート状接着剤が互いに向き合うように貼り合わせ、硬化することを特徴とする有機EL素子パネルの製造方法としたものである。 In the invention according to claim 6 of the present invention, an anode, an organic issue medium layer, and a cathode are sequentially laminated on a support substrate to form an organic EL element, and a first sheet-like adhesive is formed on the support substrate side, An organic EL element panel, wherein a second sheet-like adhesive is formed on a sealing substrate, and the first sheet-like adhesive and the second sheet-like adhesive are bonded and cured so as to face each other. This is a manufacturing method.
本発明の請求項7に係る発明は、有機EL素子は、さらに保護膜を有し、保護膜の可視透過率が75%以上であることを特徴とする請求項6に記載の有機EL素子パネルの製造方法としたものである。 The invention according to claim 7 of the present invention is the organic EL element panel according to claim 6, wherein the organic EL element further has a protective film, and the visible transmittance of the protective film is 75% or more. This is a manufacturing method.
本発明の請求項8に係る発明は、支持基板は、封止基板と基材が異なり、水蒸気透過率が0.01g/m2・day以下且つ酸素透過度が10−3ml/m2・dayのバリア性を有し、尚且つ無色透明であることを特徴とする請求項6または7に記載の有機EL素子パネルの製造方法としたものである。 In the invention according to claim 8 of the present invention, the support substrate is different from the sealing substrate and the base material, the water vapor transmission rate is 0.01 g / m 2 · day or less, and the oxygen transmission rate is 10 −3 ml / m 2 · 8. The method for producing an organic EL element panel according to claim 6, which has a day barrier property and is colorless and transparent.
本発明の請求項9に係る発明は、封止基板は、水蒸気透過率が0.01g/m2・day以下且つ酸素透過度が10−3ml/m2・dayのバリア性を有する可撓性フィルムであり、可視透過率が75%以上であることを特徴とする請求項6乃至請求項8のいずれかに記載の有機EL素子パネルの製造方法としたものである。 In the invention according to claim 9 of the present invention, the sealing substrate is a flexible material having a barrier property such that a water vapor permeability is 0.01 g / m 2 · day or less and an oxygen permeability is 10 −3 ml / m 2 · day. The organic EL element panel manufacturing method according to any one of claims 6 to 8, wherein the organic EL element panel has a visible transmittance of 75% or more.
本発明によれば、有機EL素子に封止を行う際に、気泡が無く貼り合せることができ、高い接着性を有し、薄型軽量化で長寿命な有機EL素子パネル及びその製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when sealing to an organic EL element, an organic EL element panel which can be bonded without bubbles, has high adhesiveness, is thin and lightweight, and has a long life is provided. can do.
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態の説明において参照する図面は、本発明の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さ、寸法等は、実際のものとは異なる。また、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the drawings referred to in the following description of the embodiments are for explaining the configuration of the present invention, and the size, thickness, dimensions, and the like of each part shown in the drawings are different from the actual ones. The present invention is not limited to these.
図1は、本発明の実施の形態に係る有機ELパネル100を示す概略断面図である。図1に示すように、本発明の実施の形態に係る有機ELパネル100は、支持基板10、支持基板10上に形成された保護膜14を含む有機EL素子20、有機EL素子20の全面を覆うように形成されたシート状接着剤41と封止基板50に形成されたシート状接着剤42とが貼り合わされている。以下、図1に示す有機EL素子20の構造を、図2を基に説明する。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an
[有機EL素子20]
図2は、本発明の実施の形態に係る有機EL素子20を示す概略断面図である。図2に示すように、本発明の実施の形態に係る有機EL素子20は支持基板10、陽極11、有機発光媒体層12、陰極13及び保護膜14を備えている。ここで、図2は、1つの発光部分(単色表示の場合の画素、多色表示の場合の副画素に相当する)のみを示しているが、複数の発光部を有してもよい。
[Organic EL element 20]
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the
図1に示すように、本実施の形態に係る支持基板10は、透過性を有する透明材料からなり、ガラス、石英等を好適に用いることができる。また、0.3mm以上の剛性のある樹脂フィルムも好適に用いることができる。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、セロファン、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またはそれらの誘導体、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、アクリルあるいはポリアリレート類、商品名「アートン(登録商標)」(JSR社製)あるいは、商品名「アペル(登録商標)」(三井化学社製)といったシクロオレフィン系樹脂等を用いることができる。さらに、支持基材10には、必要に応じて、薄膜トランジスタ(TFT)を形成し、駆動用基板として用いても良い。TFTの材料としては、ポリチオフェンやポリアニリン、銅フタロシアニンやペリレン誘導体等の有機TFTを用いても良く、アモルファスシリコンTFTやポリシリコンTFTを用いても良い。
As shown in FIG. 1, the
支持基板10としてガラス基板を用いる場合には、膜厚0.3mm〜1.8mm、好ましくは0.5mm〜0.7mmのものを用いることができる。また、支持基板10として樹脂フィルムを用いる場合には、樹脂フィルムの表面に無機物、有機物のバリア膜を有し、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された水蒸気透過度が、0.01g/m2・day・atm以下のバリア性フィルムであることが好ましく、さらには、酸素透過度が10−3ml/m2/day以下、水蒸気透過度は10−5g/m2/day以下であることが好ましい。酸素透過度が10−3ml/m2/day以下、水蒸気透過度は10−5g/m2/day以下のバリア性を有する支持基板10を使用することで長寿命な有機ELパネル100を作製することができる。また、支持基板10が無色透明であることから、支持基板10側から発光する光を取り出すことができる(ボトムエミッション)。支持基板10として樹脂フィルムを用いる場合の膜厚に特に制限はないが、10μm以上であれば良く、望ましくは30μm〜1.1mmであることが望ましい。
When a glass substrate is used as the
次に、支持基板10上に陽極11を形成する。図1に示すように、本実施の形態に係る陽極11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好ましく用いることができる。陽極11の材料としては、例えば、Au等の金属、CuI、酸化インジウムスズ(ITO)、SnO2、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。また、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11はこれらの材料を真空蒸着法やスパッタリング法等により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィ法で所望のパターン形成をしてもよい。あるいはパターン精度をあまり必要としない場合(100μm以上程度の場合)は、陽極11の材料を真空蒸着法やスパッタリング法を行う時に、所望の形状のマスクを介してパターン形成をしてもよい。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等の湿式成膜法を用いることもできる。陽極11から光を取り出す場合(ボトムエミッション)には、透過率を10%より大きくすることが望ましく、また陽極11としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましい。陽極11の膜厚は、用いる材料にもよるが、通常10nm〜1000nm、好ましくは10nm〜200nmの範囲で選ばれる。
Next, the
次に、陽極11上に有機発光媒体層12を形成する。本実施の形態における有機発光媒体層12としては、発光層を含む単層膜、あるいは多層膜で形成することができる。多層膜で形成する場合の構成例としては、正孔輸送層、電子輸送性発光層または正孔輸送性発光層、電子輸送層からなる2層構成や正孔輸送層、発光層、電子輸送層からなる3層構成などがある。さらには、必要に応じて正孔又は電子注入機能と正孔又は電子輸送機能とを分けたり、正孔又は電子の輸送をブロックする層などを挿入したりすることにより、さらに多層形成することがより好ましい。本実施の形態においては、有機発光媒体層12として正孔輸送層、発光層、電子輸送層からなる3層構成を用いることにする。
Next, the organic light emitting
正孔輸送層の材料の例としては、銅フタロシアニン、テトラ(t−ブチル)銅フタロシアニン等の金属フタロシアニン類及び無金属フタロシアニン類、キナクリドン化合物、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’−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、N,N’−ジ(1−ナフチル)−N,N’−ジフェニル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン等の芳香族アミン系低分子正孔注入輸送材料や、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリビニルカルバゾール、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)とポリスチレンスルホン酸との混合物などの高分子正孔輸送層の材料、ポリチオフェンオリゴマー材料等を用いることができるが本発明ではこれらに限定されるわけではない。 Examples of the material for the hole transport layer include metal phthalocyanines and metal-free phthalocyanines such as copper phthalocyanine and tetra (t-butyl) copper phthalocyanine, quinacridone compounds, 1,1-bis (4-di-p-tolylamino) Phenyl) cyclohexane, N, N′-diphenyl-N, N′-bis (3-methylphenyl) -1,1′-biphenyl-4,4′-diamine, N, N′-di (1-naphthyl)- Aromatic amine-based low molecular hole injection and transport materials such as N, N′-diphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine, polyaniline, polythiophene, polyvinylcarbazole, poly (3,4-ethylenediene) Oxythiophene) and polystyrene sulfonic acid mixtures such as polymer hole transport layer materials, polythiophene oligomer materials, etc. can be used There is not limited thereto in the present invention.
発光層の材料としては、9,10−ジアリールアントラセン誘導体、ピレン、コロネン、ペリレン、ルブレン、1,1,4,4−テトラフェニルブタジエン、トリス(8−キノリノラート)アルミニウム錯体、トリス(4−メチル−8−キノリノラート)アルミニウム錯体、ビス(8−キノリノラート)亜鉛錯体、トリス(4−メチル−5−トリフルオロメチル−8−キノリノラート)アルミニウム錯体、トリス(4−メチル−5−シアノ−8−キノリノラート)アルミニウム錯体、ビス(2−メチル−5−トリフルオロメチル−8−キノリノラート)[4−(4−シアノフェニル)フェノラート]アルミニウム錯体、ビス(2−メチル−5−シアノ−8−キノリノラート)[4−(4−シアノフェニル)フェノラート]アルミニウム錯体、トリス(8−キノリノラート)スカンジウム錯体、ビス[8−(パラ−トシル)アミノキノリン]亜鉛錯体及びカドミウム錯体、1,2,3,4−テトラフェニルシクロペンタジエン、ペンタフェニルシクロペンタジエン、ポリ−2,5−ジヘプチルオキシ−パラ−フェニレンビニレン、クマリン系蛍光体、ペリレン系蛍光体、ピラン系蛍光体、アンスロン系蛍光体、ポルフィリン系蛍光体、キナクリドン系蛍光体、N,N’−ジアルキル置換キナクリドン系蛍光体、ナフタルイミド系蛍光体、N,N’−ジアリール置換ピロロピロール系蛍光体等、Ir錯体等の燐光性発光体などの低分子系発光材料や、ポリフルオレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリチオフェン、ポリスピロなどの高分子材料や、これら高分子材料に低分子材料の分散または共重合した材料等を用いることができるが本発明ではこれらに限定されるわけではない。 As the material for the light emitting layer, 9,10-diarylanthracene derivatives, pyrene, coronene, perylene, rubrene, 1,1,4,4-tetraphenylbutadiene, tris (8-quinolinolato) aluminum complex, tris (4-methyl- 8-quinolinolato) aluminum complex, bis (8-quinolinolato) zinc complex, tris (4-methyl-5-trifluoromethyl-8-quinolinolato) aluminum complex, tris (4-methyl-5-cyano-8-quinolinolato) aluminum Complex, bis (2-methyl-5-trifluoromethyl-8-quinolinolato) [4- (4-cyanophenyl) phenolate] aluminum complex, bis (2-methyl-5-cyano-8-quinolinolato) [4- ( 4-cyanophenyl) phenolate] aluminum complex, Lis (8-quinolinolato) scandium complex, bis [8- (para-tosyl) aminoquinoline] zinc complex and cadmium complex, 1,2,3,4-tetraphenylcyclopentadiene, pentaphenylcyclopentadiene, poly-2,5 -Diheptyloxy-para-phenylene vinylene, coumarin phosphor, perylene phosphor, pyran phosphor, anthrone phosphor, porphyrin phosphor, quinacridone phosphor, N, N'-dialkyl-substituted quinacridone fluorescence , Naphthalimide-based phosphors, N, N′-diaryl-substituted pyrrolopyrrole-based phosphors, phosphorescent phosphors such as Ir complexes, and other low-molecular light-emitting materials, polyfluorene, polyparaphenylene vinylene, polythiophene, polyspiro High molecular materials such as Or it can be used copolymerized materials but are not limited to these.
電子輸送層の材料としては、2−(4−ビフィニルイル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(1−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、オキサジアゾール誘導体やビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリノラート)ベリリウム錯体、トリアゾール化合物等を用いることができるが本発明ではこれらに限定されるわけではない。 As a material for the electron transport layer, 2- (4-bifinylyl) -5- (4-t-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole, 2,5-bis (1-naphthyl) -1, 3,4-oxadiazole, oxadiazole derivatives, bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinolato) beryllium complexes, triazole compounds, and the like can be used, but the present invention is not limited thereto.
有機発光媒体層12の膜厚は、単層膜または多層膜により形成する場合においても1000nm以下であり、好ましくは50nm〜150nmである。特に、高分子有機EL素子の正孔輸送層の材料は、支持基材10や陽極11の表面突起を覆う効果が大きく、50nm〜100nm程度の厚い膜を成膜することがより好ましい。
The thickness of the organic light emitting
有機発光媒体層12の形成方法としては、材料に応じて、真空蒸着法や、スピンコート法、スプレーコート、フレキソ、グラビア、マイクログラビア、凹版オフセットなどのコーティング法、印刷法やインクジェット法などを用いることができる。有機発光媒体層12に高分子を用いて溶液化する際には、形成方法に応じて、溶剤の蒸気圧、固形分比、粘度などを制御することが好ましい。溶剤としては、水、キシレン、アニソール、シクロヘキサノン、メシチレン、テトラリン、シクロヘキシルベンゼン、安息香酸メチル、安息香酸エチル、トルエン、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの単独溶媒でも、混合溶媒でも良い。また、塗工性向上のために、必要に応じて界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤などの添加剤を適量混合することがより好ましい。塗布液の乾燥方法としては、有機EL素子の特性に支障のない程度に溶剤を取り除ければ良く、加熱しても、減圧しても、加熱減圧しても良い。
As a method for forming the organic light emitting
次に、有機発光媒体層12上に陰極13を形成する。本実施の形態に係る陰極13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用いることができる。陰極13の材料としては、例えば、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、アルミニウム等が特に好適である。陰極13の形成方法としては、真空蒸着法やスパッタリング法等の方法により薄膜を形成することにより、作製することができる。また、陰極13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50nm〜200nmの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機EL素子20の陽極11または陰極13のいずれか一方が、透明または半透明であれば発光輝度を向上させることができる。
Next, the
また、陰極13を1nm〜20nmの膜厚で作製した後に、陽極11の導電性透明材料をその上に形成することで、透明または半透明の陰極13を作製することができ、これにより光を陰極13側から取り出すトップエミッション型の有機EL素子や、陽極11と陰極13との両方が透過性を有する有機EL素子20を作製することができる。
Moreover, after forming the
次に、有機EL素子20の全面に保護膜14を形成する。本実施の形態に係る保護膜14は、封止性能をさらに向上させる為に、有機EL素子20を覆うようにガスバリア性を有する保護膜14を設けることで長寿命な有機ELパネル100を作製することができる。本実施の形態に係る保護膜14の材料としては、例えば、絶縁材料であり、乾式法で形成できる材料が好ましく、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化マグネシウムなどの金属酸化物や、弗化アルミニウム、弗化マグネシウム、弗化カルシウムなどの金属弗化物、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化クロムなどの金属窒化物、酸窒化珪素などの金属酸窒化物、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)、アモルファスシリコン膜などの無機材料を用いることができる。保護膜14はガスバリア性を有する材料であることが特に好ましい。保護膜14の形成方法としては、材料に応じて抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、CVD法などの成膜法を用いることができる。保護膜14の膜厚として特に制限はないが、10nm〜5000nm程度が望ましく、さらには陽極11、有機発光媒体層12、陰極13の段差を保護する為に100nm以上の厚膜を形成することが望ましい。
Next, the
さらに、保護膜14は、単層であってもよいし、複数の別個の材料を用いて複数層の積層構造を採ってもよい。保護膜14が複数層の積層構造をとる場合には、無機酸化物または無機窒化物を複数層積層してもよい。あるいはまた、保護膜14の表面の平坦性をより向上させることを目的として、無機酸化物または無機窒化物の層と有機材料の層とを積層してもよい。
Furthermore, the
トップエミッション型とする場合には、保護膜14を可視領域(400nm〜700nm)において、透過率が75%以上の材料を用いることが望ましい。例えば、SiOx、SiNx、SiNxOy、AlOx、TiOx、TaOx、ZnOxなどの無機酸化物または無機窒化物を用いることができる。
In the case of the top emission type, it is desirable to use a material having a transmittance of 75% or more in the visible region (400 nm to 700 nm) for the
次に、図1に示すように、有機EL素子20を封止基板50、シート状接着剤41及びシート状接着剤42を用いて封止する方法について説明する。
Next, as shown in FIG. 1, a method for sealing the
[封止基板50]
封止基板50は可撓性フィルムであって、材料としては、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、セロファン、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またはそれらの誘導体、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、アクリルあるいはポリアリレート類、商品名「アートン(登録商標)」(JSR社製)あるいは商品名「アペル(登録商標)」(三井化学社製)といったシクロオレフィン系樹脂、アルミニウムやステンレスなどの金属箔や樹脂フィルムにアルミニウム、銅、ニッケル、ステンレスなどの金属膜を積層させたフィルムも使用することができる。有機EL素子20をトップエミッション型として用いる場合は、封止基板50は、可視領域(400nm〜700nm)において、透過率が75%以上の材料を用いることが望ましい。封止基板50の膜厚は10nm〜500μm程度を持つものであればよいが、30nm〜200μmであることがより望ましい。
[Sealing substrate 50]
The sealing
封止基板50に可撓性フィルムを用いることで薄型化・軽量化ができる。また、ガラスなどの剛性のある封止基板50との貼り合せとは違い、撓ませながら貼り付けることができるので気泡の無い有機ELパネル100の作製ができる。
By using a flexible film for the sealing
封止基板50に用いる可撓性フィルムは、有機EL素子20の封止を長寿命化するため、水蒸気透過率が0.01g/m2・day以下且つ酸素透過度が10−3ml/m2・dayの高バリア性が必要であり、可撓性フィルムの表面に無機物、有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜としてバリア膜(図示せず)が形成される。バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素など有機EL素子20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、窒化珪素などを用いることができる。さらにバリア膜の脆弱性を改良するためにこれら無機層と有機材料とからなる層の積層構造を持たせた複合膜がより好ましい。無機層と有機層と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。
The flexible film used for the sealing
バリア膜の形成方法については、特に制限は無く、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CVD法、熱CVD法、コーティング法などを用いる事ができる。 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 Plasma CVD method, laser CVD method, thermal CVD method, coating method and the like can be used.
[シート状接着剤41及びシート状接着剤42]
封止基板50上に接着樹脂を延展し、シート状(フィルム状)に成形したものがシート状接着剤42である。封止基板50に形成したシート状接着剤42を、有機EL素子20を形成した支持基板10と貼り合せる前まで、シート状接着剤42の接着面側に第1の保護フィルムを被せておくことが貯蔵安定性やプロセス性にとって好適である。第1の保護フィルムは、封止基板50より剥離性に優れている事が望ましく、例としてPETやポリエステル系の離型フィルムが挙げられる。封止基板50上にシート状接着剤52を形成することで、液状接着剤とは違い、形状安定性に優れているので液だれや液寄りの問題もない。さらにはロールまたは枚葉シートで貯蔵しておくこともできる。
[
A sheet-
シート状接着剤42を形成する接着樹脂としては、例えば、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、エポキシアクリレート、ポリウレタンアクリレートなどの各種アクリレートを主成分とする光ラジカル重合性樹脂や、エポキシ、ビニルエーテルなどの樹脂を主成分とする光カチオン重合性樹脂や、チオール・エン付加型樹脂などの光硬化性樹脂や、エポキシ系、アクリル系などからなる熱硬化型接着樹脂などが挙げられる。また、シート状接着剤42は低透湿性であることが望ましく、有機ELパネル100の作製途中で劣化原因となるガスを発生しないまたは発生量が少ないことや、周囲の温度や経時的に変形・収縮・膨張などの変化がほとんどないものが望ましい。シート状接着剤42の膜厚は、5μm〜200μmが好ましく、更には残存応力が極力小さくなるように設定されていることがより好適である。シート状接着剤42の封止基板50への形成方法は、材料に応じてロールコート法、スピンコート法、スクリーン印刷法、スプレーコート法などのコーティング法、印刷法などが例として挙げられる。
Examples of the adhesive resin for forming the sheet-
シート状接着剤42の接着面側の第1の保護フィルム上に接着樹脂を延展し、シート状(フィルム状)に成形したものがシート状接着剤41である。シート状接着剤42と同様に、使用直前までシート状接着剤41の接着面側の第2の保護フィルムを被せておくことが貯蔵安定性やプロセス性にとって好適である。シート状接着剤41(第1の保護フィルム/シート状接着剤41/第2の保護フィルム)から、第2の保護フィルムを剥離し、有機EL素子20を形成した支持基板10上(保護膜14を含む有機EL素子20)に転写する。その後、第1の保護フィルムを剥離する。
The sheet-shaped
シート状接着剤41の材料はシート状接着剤42と同様な材料を用いることができるが、シート状接着剤41は支持基板10、シート状接着剤42は封止基板50との接着性及び密着性のある材料に設定されていることが好適である。第1の保護フィルム及び第2の保護フィルムの材料としては例えば、PETやポリエステル系などの離型フィルムが用いられ、第1の保護フィルム及び第2の保護フィルムでは剥離性に違いを持たせておくことが望ましい。
The material of the sheet-
シート状接着剤41とシート状接着剤42と同様に、低透湿性であることが望ましく、有機EL素子パネル100の作製途中で劣化原因となるガスを発生しないまたは発生量が少ないことや、周囲の温度や経時的に変形・収縮・膨張などの変化がほとんどないものが望ましい。シート状接着剤41の厚さは、5μm〜100μmが好ましく、さらには残存応力が極力小さくなるように設定されていることが好適である。また、シート状接着剤41及びシート状接着剤42のサイズはシート状接着剤41とシート状接着剤42とが同じ大きさであることが望ましい。
Similar to the sheet-
[貼り合せ法]
シート状接着剤42を形成した封止基板50は、貼付装置を使用し、シート状接着剤42をカバーしていた第1の保護ファルムを剥離し、気泡が入らないように撓ませながら、シート状接着剤41を積層した支持基板10上に貼り付けられる。さらにはオートクレーブ装置やダイアフラム式真空ラミネータ等で加熱圧着して密着性を高めても良い。最後に、シート状接着剤41及び42の硬化推奨条件のもと硬化を行う。
[Bonding method]
The sealing
1種類の接着剤では有機EL素子20を形成した支持基板10と封止基板50とで材質が異なる場合、熱膨張率の違いから支持基板10または封止基板50と接着剤との間で界面剥離を引き起こしてしまうことがある。しかし、本発明の実施の形態に係る有機ELパネル100は、支持基板10または封止基板50の材質にあったシート状接着剤を選定することにより高接着性を発揮できる。また、シート状接着剤を使用することで薄膜かつ膜厚均一性が良く、液状接着剤を使用していないので支持基板10と封止基板50とを貼り合せたときにシート状接着剤が縁部からはみ出すことがない。薄膜接着剤かつ接着剤領域の制御が容易であることから、長寿命で狭額縁化が可能な有機ELパネル100の作製ができる。
When the material of the
以下、本発明の実施の形態に係る実施例1、2及び比較例により説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。 Examples 1 and 2 and a comparative example according to the embodiment of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples.
まず、図2に示す有機EL素子20を作製した。支持基板10として無アルカリガラスを用いた。支持基板10上にスパッタリング法で陽極11としてITO膜を150nm成膜した。陽極11を成膜した後に、フォトリソグラフィ法及びウエットエッチング法によって、ITO膜をパターニングした。
First, the
次に、ITO膜が形成された支持基板10を洗浄し、酸素プラズマ室に入れ、Ar/O2=1:1の雰囲気中で100Wの電力を印加し、5分間にわたって洗浄した。
Next, the
次に、有機発光媒体層12には、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)とポリスチレンスルホン酸との混合物(PEDOT-PSS)からなる膜厚50nmの正孔輸送層と、ポリ[2−メトキシ−5−(2'−エチルヘキシロキシ)−1、4−フェニレンビニレン](MEHPPV)からなる膜厚80nmの発光層をそれぞれ印刷法により形成した。以下、支持基板10上に形成した陽極11及び有機発光媒体層12を「基板」という。
Next, the organic light emitting
次に、金属蒸着室、スパッタリング室、CVD室が連結された蒸着装置に基板を移動させた。最初に基板を蒸着室に移動させ、陰極13を形成した。陰極13には、Ca(カルシウム)を膜厚10nm、Al(アルミニウム)を膜厚150nmで積層形成した。次に、基板をCVD室に移動させ、陽極11と有機発光媒体層12と陰極13とを被覆するように、保護膜14として窒化珪素膜をCVD法で1000nm形成した。以上の工程で、図2に示す有機EL素子20を作製した。
Next, the substrate was moved to a vapor deposition apparatus in which a metal vapor deposition chamber, a sputtering chamber, and a CVD chamber were connected. First, the substrate was moved to the vapor deposition chamber to form the
次に、図1に示すように、作製した有機EL素子20をシート状接着剤41により封止した。シート状接着剤41には、離型PET/エポキシ系熱硬化樹脂(20μm)/ポリステル系からなる枚葉シートを使用した。この枚葉シートを自動貼付装置を用いて保護膜14を被覆するようにエポキシ系熱硬化樹脂を転写した。
Next, as shown in FIG. 1, the produced
一方、PET/アルミニウム箔(50μm)からなる封止基板50にシート状接着剤42としてアクリル系熱硬化樹脂をコーター法で膜厚20μmに延展した後、ポリエステル系の保護フィルムでカバーした。このシート状接着剤52を枚葉にし、自動貼付装置で第1の保護フィルムを剥離し、エポキシ系熱硬化樹脂まで形成されたガラス基板(支持基板10)側にアクリル系熱硬化樹脂を転写した。
On the other hand, an acrylic thermosetting resin as a sheet-
次に、シート状接着剤41とシート状接着剤42とを貼り合わせて、オートクレーブ装置で80℃、3kg/cm2、15分間加熱加圧着を行い、6000mJ/cm2紫外線照射を行い、ボトムエミッション型の有機ELパネル100を作製した。
Next, the sheet-
実施例2には、封止基板50にポリエーテルスルホン(PES)/アクリル系紫外線硬化樹脂/SiOx膜のバリアフィルム、シート状接着剤42にエポキシ系紫外線硬化樹脂、シート状接着剤41にアクリル系紫外線硬化樹脂、陰極13に膜厚20nmのCa、膜厚200nmのITOを使用したことを除いて、実施例1と同様の手順を繰り返して、トップエミッション型の有機EL素子パネル100を作製した。
In Example 2, the sealing
(比較例1)
支持基板10側にシート状接着剤41であるエポキシ系紫外線硬化樹脂を設けなかったことを除いて、実施例1と同様の手順を繰り返して、ボトムエミッション型の有機EL素子パネルを作製した。
(Comparative Example 1)
A bottom emission type organic EL element panel was produced by repeating the same procedure as in Example 1 except that the epoxy ultraviolet curable resin as the sheet-
表1には、実施例1、実施例2及び比較例1で得られた有機ELパネル100のシート状接着剤41、シート状接着剤42、封止基板50の材料及び有機EL素子20の光を取り出す方向を示す。
Table 1 shows the sheet-
[評価]
実施例1、実施例2及び比較例1で得られた有機ELパネル100のそれぞれを、60℃90%RHの恒温恒湿層に放置し、発光表面を光学顕微鏡で観察した。初期及び1500h放置後のダークスポット(非発光部)面積比率の結果を表2に示す。
[Evaluation]
Each of the
表2から分かるように、実施例1、実施例2の有機EL素子パネル100は、比較例1の有機EL素子パネルと比較して著しくダークスポット面積比率が低く、長寿命であり、有機EL素子20の劣化が生じていないことが分かる。
As can be seen from Table 2, the organic
10…支持基板、11…陽極、12…有機発光媒体層、13…陰極、14…保護膜、20…有機EL素子、41…シート状接着剤(支持基板側)、42…シート状接着剤(封止基板側)、50…封止基板、100…有機ELパネル
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記支持基板上に形成された陽極、有機発光媒体層及び陰極からなる有機EL素子と、
前記有機EL素子上に形成された第1のシート状接着剤と、
前記有機EL素子を封止する封止基板と、
前記第1のシート状接着剤と前記封止基板との間に挟まれた、前記第1のシート状接着剤とは別に形成された第2のシート状接着剤とを有することを特徴とする有機EL素子パネル。 A support substrate;
An organic EL device comprising an anode, an organic light emitting medium layer and a cathode formed on the support substrate;
A first sheet-like adhesive formed on the organic EL element;
A sealing substrate for sealing the organic EL element;
And a second sheet-like adhesive formed separately from the first sheet-like adhesive and sandwiched between the first sheet-like adhesive and the sealing substrate. Organic EL element panel.
光の取り出し方向がトップエミッションまたはボトムエミッションであることを特徴とする有機EL素子パネル。 In the organic EL element panel according to any one of claims 1 to 4,
An organic EL element panel characterized in that the light extraction direction is top emission or bottom emission.
前記支持基板側に第1のシート状接着剤を形成し、
封止基板上に第2のシート状接着剤を形成し、
前記第1のシート状接着剤及び前記第2のシート状接着剤が互いに向き合うように貼り合わせ、硬化することを特徴とする有機EL素子パネルの製造方法。 An organic EL element is formed by sequentially laminating an anode, an organic issuance medium layer, and a cathode on a support substrate,
Forming a first sheet-like adhesive on the support substrate side;
Forming a second sheet-like adhesive on the sealing substrate;
A method of manufacturing an organic EL element panel, wherein the first sheet-like adhesive and the second sheet-like adhesive are bonded and cured so as to face each other.
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