JP2014022158A - 有機ｅｌデバイス、および、有機ｅｌデバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 カール発生の防止とフレキシブル性とを両立し、かつ、有機ＥＬ素子層が十分に封止された、有機ＥＬデバイスおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】 本発明の有機ＥＬデバイス１００は、フレキシブル基板層１０１の上に有機ＥＬ素子層１０２が配置され、有機ＥＬ素子層１０２の上にフレキシブル封止板層１０４が配置され、有機ＥＬ素子層１０２およびフレキシブル封止板層１０４の積層体の側面に、側面封止層１０５が設けられ、かつ、側面封止層１０５の一部が、フレキシブル基板層１０１と接着固定されており、側面封止層１０５は、ポリマーおよび無機粒子を含み、側面封止層１０５の線膨張係数が、フレキシブル基板層１０１の線膨張係数とフレキシブル封止板層１０４の線膨張係数との間の値を有している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、有機ＥＬデバイス、および、有機ＥＬデバイスの製造方法に関する。

有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子は、数十ｎｍ程度の厚みの有機層を積層して形成される自発光型の素子であり、厚みが薄く、面発光であるという特徴を有するため、ディスプレイまたは照明への展開が期待されている。有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬデバイスは、従来、基板上に発光層等を含む有機ＥＬ素子層を形成し、前記発光層の水蒸気による劣化を防止するため、前記発光層を封止板（蓋）等で封止することで構成される。前記基板および封止板としては、ガラスや金属等の低透湿性の材料が用いられてきた。近年では、有機ＥＬ素子の前記特徴を活かし、軽く割れないフレキシブルデバイスの開発が進められており、基板や封止板として、プラスチックフィルム、金属箔等を使用することが検討されている。

このようなフレキシブルデバイスは、例えば、ロール・トゥー・ロール（ｒｏｌｌ ｔｏ ｒｏｌｌ）での製造が可能である。このため、非常に効率的にデバイスを製造することができる。しかし、この方法で製造した場合、素子等は連続的に形成できる反面で、素子等の形成後に、発光面ごとに切断する工程が必要となる。しかしながら、素子を形成した箇所を切断すると素子側面が露わになり、そこから水分が浸入し素子が劣化する可能性がある。このため、素子側面への封止（側面封止）が必要となる。前記側面封止について、従来のフレキシブルタイプではない有機ＥＬデバイスにおいては、低融点ガラスを用いる方法が知られている（特許文献１）。

特開２００９−１６１８５号公報

しかしながら、前記低融点ガラスを用いた側面封止は、封止箇所の屈曲性が乏しくなるため、フレキシブルデバイスの側面封止には不向きである。さらに、低融点ガラスは、プラスチックフィルムおよび金属箔等のフレキシブル基板層およびフレキシブル封止板層との密着性が低いという欠点がある。また、フレキシブルデバイスでは、フレキシブル基板層およびフレキシブル封止板層として、例えば、金属箔とプラスチックフィルムとを組み合わせて用いるなど、線膨張係数の異なる材料を用いることが多い。この場合、封止箇所の屈曲性を得るために、線膨張係数の高い材料を側面封止に用いると、熱または湿度等によって、前記フレキシブル基板層およびフレキシブル封止板層の線膨張係数が異なることに起因して歪が生じ、カールが発生するという問題がある。また、線膨張係数の低い材料を側面封止に用いると、カールの発生は抑制できるものの、フレキシブル性を確保することが困難となる。このように、フレキシブル性を有する有機ＥＬデバイスにおいて、有機ＥＬ素子層の封止は、十分であるとはいえなかった。

本発明の目的は、カール発生の防止とフレキシブル性とを両立し、かつ、有機ＥＬ素子層が十分に封止された、有機ＥＬデバイスおよびその製造方法を提供することにある。

本発明の有機ＥＬデバイスは、フレキシブル基板層と、有機ＥＬ素子層と、フレキシブル封止板層とを有する有機ＥＬデバイスであって、
前記フレキシブル基板層の上に前記有機ＥＬ素子層が配置され、
前記有機ＥＬ素子層の上に前記フレキシブル封止板層が配置され、
前記有機ＥＬ素子層および前記フレキシブル封止板層の積層体の側面に、側面封止層が設けられ、かつ、前記側面封止層の一部が、前記フレキシブル基板層と接着固定されており、
前記側面封止層は、ポリマーおよび無機粒子を含み、
前記側面封止層の線膨張係数が、前記フレキシブル基板層の線膨張係数と前記フレキシブル封止板層の線膨張係数との間の値を有していることを特徴とする。

また、本発明の有機ＥＬデバイスの製造方法は、
フレキシブル基板層上に有機ＥＬ素子層を形成する工程と、
前記有機ＥＬ素子層上にフレキシブル封止板層を形成する工程と、
前記有機ＥＬ素子層および前記フレキシブル封止板層の積層体の側面に、側面封止層を形成する材料を塗布し側面封止層を形成し、かつ、前記側面封止層の一部を、前記フレキシブル基板層と接着固定する工程とを有し、
前記側面封止層として、ポリマーおよび無機粒子を含み、かつ、前記側面封止層の線膨張係数が、前記フレキシブル基板層の線膨張係数と前記フレキシブル封止板層の線膨張係数との間の値を有している材料を用いることを特徴とする。

本発明によれば、カール発生の防止とフレキシブル性とを両立し、かつ、有機ＥＬ素子層が十分に封止された有機ＥＬデバイスおよびその製造方法を提供することができる。

図１は、本発明の有機ＥＬデバイスの構成の一例を示す概略断面図である。 図２は、本発明の有機ＥＬデバイスの構成のその他の例を示す概略断面図である。 図３は、本発明の有機ＥＬデバイスの構成のさらにその他の例を示す概略断面図である。

本発明の有機ＥＬデバイスにおいて、前記側面封止層における前記無機粒子の含有率が、０体積％を超え、５０体積％未満であることが好ましい。

本発明の有機ＥＬデバイスにおいて、前記ポリマーが、ポリビニルアルコール、ポリイミドおよびポリアミドからなる群から選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましい。

本発明の有機ＥＬデバイスにおいて、前記無機粒子が、金属酸化物を含むことが好ましい。

つぎに、本発明について詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の記載により制限されない。

（全体構成）
本発明の有機ＥＬデバイスは、前述のように、基板および封止板として、フレキシブル基板層およびフレキシブル封止板層を用いた、フレキシブル性を有する有機ＥＬデバイスである。そして、本発明の有機ＥＬデバイスでは、前記有機ＥＬ素子層および前記フレキシブル封止板層の積層体の側面に、ポリマーおよび無機粒子を含む、いわゆるハイブリッド材料により形成された側面封止層が設けられ、かつ、前記側面封止層の一部が、前記フレキシブル基板層と接着固定されて、前記有機ＥＬ素子層が封止されている。本発明の有機ＥＬデバイスはフレキシブルであるため、例えば、これを丸めるなどして、電子ペーパーのように使用することも可能となる。

図１は、本発明の有機ＥＬデバイスの構成の一例の概略断面図である。図１に示すとおり、この有機ＥＬデバイス１００は、フレキシブル基板層１０１と、フレキシブル基板層１０１上に設けられた有機ＥＬ素子層１０２と、有機ＥＬ素子層１０２上に設けられたフレキシブル封止板層１０４と、側面封止層１０５とを主要な構成要素として含む。有機ＥＬ素子層１０２とフレキシブル封止板層１０４との間には、他の層を１層以上形成してもよく、本例においては、有機ＥＬ素子層１０２とフレキシブル封止板層１０４との間に、樹脂層１０３が配置されている。本例においては、有機ＥＬ素子層１０２、樹脂層１０３およびフレキシブル封止板層１０４の積層体の側面に、側面封止層１０５が設けられ、かつ、側面封止層１０５の一部が、フレキシブル基板層１０１と接着固定されて、有機ＥＬ素子層１０２が封止されている。前記他の層は、無機酸化物、無機窒化物等の層を、スパッタリング、蒸着、ＣＶＤ等により形成したものでもよい。前記他の層の厚みは、０．１〜３μｍであることが好ましい。

（フレキシブル基板層）
前記フレキシブル基板層は、可撓性を有する基板である。前記フレキシブル基板層は、例えば、光を透過するものでもよいし、光を透過しないものでもよい。前記フレキシブル基板層は、特に制限されず、例えば、プラスチックフィルム、金属箔、薄板フレキシブルガラス等があげられる。前記フレキシブル基板層は、ガスバリア性を有することが好ましい。

前記プラスチックフィルムの形成材料は、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、ポリエチレンサルファイド、ポリフェニルサルファイド、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、シクロオレフィンポリマー等があげられる。これらの中でも、ＰＥＴが特に好ましい。前記プラスチックフィルムの線膨張係数（ＣＴＥ：Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）は、前記プラスチック材料の種類により適宜設定され、特に制限されない。前記ＣＴＥは、例えば、ＪＩＳ Ｋ７１９７に準拠した熱機械分析法により測定することができる。

前記プラスチックフィルムのＣＴＥは、例えば、１０〜１００ｐｐｍ／Ｋの範囲であり、好ましくは２０〜６０ｐｐｍ／Ｋの範囲である。前記プラスチックフィルムの厚みは、前記プラスチックフィルムが可撓性を示す範囲で適宜設定できる。前記厚みは、例えば、１０〜２００μｍの範囲であり、好ましくは３０〜１００μｍの範囲である。前記プラスチックフィルムは、その表面にガスバリア層が形成された、ガスバリア性フィルムを用いることもできる。前記ガスバリア層は、例えば、スパッタリング法等により、前記プラスチックフィルムの少なくとも一方の面に、酸化ケイ素（ＳｉＯ_Ｘ）等の層を形成することで得られる。前記ガスバリア層の厚みは、例えば、３０〜５００ｎｍの範囲である。

前記金属箔の形成材料は、例えば、ステンレス、アルミニウム、銅等があげられる。これらの中でも、ステンレスが特に好ましい。前記金属箔のＣＴＥは、前記金属材料の種類により適宜設定され、特に制限されない。前記金属箔のＣＴＥは、例えば、５〜５０ｐｐｍ／Ｋの範囲であり、好ましくは１０〜２０ｐｐｍ／Ｋの範囲である。前記金属箔の厚みは、前記金属箔が可撓性を示す範囲で適宜設定できる。前記厚みは、例えば、１０〜１００μｍの範囲であり、好ましくは２０〜６０μｍの範囲である。前記フレキシブル基板層として前記金属箔を使用する場合、前記金属箔の前記有機ＥＬ素子層側の面は、絶縁性を確保する必要がある。このため、前記金属箔上に絶縁層を設ける。前記絶縁層は、公知のものが使用でき、例えば、スパッタリング法等により、前記金属箔の前記有機ＥＬ素子層側の面に、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）等の層を形成して得ることができる。前記絶縁層の厚みは、例えば、０．５〜５μｍの範囲である。

前記薄板フレキシブルガラスは、湾曲できるほど薄くしたガラス板である。前記薄板フレキシブルガラスのＣＴＥは、前記薄板フレキシブルガラスを形成する材料の種類により適宜設定され、特に制限されない。前記ＣＴＥは、例えば、３〜２０ｐｐｍ／Ｋの範囲であり、好ましくは３〜１５ｐｐｍ／Ｋの範囲である。前記薄板フレキシブルガラスの厚みは、前記薄板フレキシブルガラスが可撓性を示す範囲で適宜設定できる。前記厚みは、例えば、５〜３００μｍの範囲であり、好ましくは２０〜１５０μｍの範囲である。

（有機ＥＬ素子層）
前記有機ＥＬ素子層は、前記フレキシブル基板層上に、陽極、有機ＥＬ層および陰極が、この順序で設けられた積層体を有するものである。前記陽極として、例えば、透明電極層として使用できる、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（登録商標、Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）の層が形成される。前記有機ＥＬ層は、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層からなる。前記陰極として、例えば、反射層を兼ねてアルミニウム層、マグネシウム／アルミニウム層、マグネシウム／銀層等が形成される。前記有機ＥＬ素子層の各構成は、例えば、スパッタリング法、抵抗加熱法等により形成できる。この積層体を大気に曝さないように、この上面および側面から封止を行う。前記側面封止についての詳細は、後述する。

（樹脂層）
前記樹脂層は、任意の構成要件であり、前記有機ＥＬ素子層上に設けることで、前記有機ＥＬ素子層が大気中の水分に曝されないように被覆する封止層としての機能を有する。

前記樹脂層の形成材料は、熱硬化型樹脂または光硬化型樹脂等があげられる。具体的には、前記熱硬化型樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂等があげられる。前記光硬化型樹脂は、例えば、アクリレート系樹脂、メタクリレート系樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等があげられる。前記熱硬化型樹脂を使用して前記樹脂層を形成する場合、前記有機ＥＬ素子層の前記フレキシブル基板層側とは反対側の面上に、例えば、無溶剤の一液性樹脂を塗布し、この塗膜を、窒素雰囲気下で、所定温度で所定時間硬化させることで、前記樹脂層を形成できる。前記硬化温度および前記硬化時間は、特に制限されず、例えば、前記硬化温度は、５０〜１２０℃の範囲であり、前記硬化時間は、例えば、０．５〜１時間である。前記光硬化型樹脂を使用して前記樹脂層を形成する場合は、前記有機ＥＬ素子層の前記フレキシブル基板層側とは反対側の面上に、例えば、前記光硬化型樹脂を塗工し、この塗膜を、光を照射して硬化させることで、前記樹脂層を形成できる。前記光は、ＵＶ等があげられる。

（フレキシブル封止板層）
前記フレキシブル封止板層は、可撓性を有し、前記有機ＥＬ素子層上に設けられる封止板である。前記フレキシブル封止板層は、例えば、光を透過するものでもよいし、光を透過しないものでもよい。前記フレキシブル封止板層は、例えば、プラスチックフィルム、金属箔、薄板フレキシブルガラス等があげられる。前記プラスチックフィルム、前記金属箔および前記薄板フレキシブルガラスは、前記フレキシブル基板層で説明したものと同様のものが使用できる。前記フレキシブル封止板層は、ガスバリア性を有することが好ましい。

前記フレキシブル基板層と前記フレキシブル封止板層との組み合わせは、例えば、異なる形成材料から形成されたフレキシブル基板層およびフレキシブル封止板層の組み合わせである。また、前記組み合わせは、どちらか一方が光透過性のものである組み合わせでもよいし、両方が光透過性のものである組み合わせでもよい。前者の場合、例えば、光透過性を示す側において、有機ＥＬ素子層からの光を取り出すことができる。後者の場合、例えば、透明な有機ＥＬデバイスとすることができる。具体的な組み合わせとしては、例えば、下記表１のＡ〜Ｆの組み合わせがあげられる。

また、前記フレキシブル基板層と前記フレキシブル封止板層との組み合わせは、例えば、ＣＴＥの異なるプラスチックフィルムの組み合わせでもよい。

（側面封止層）
前記側面封止層は、前述のように、前記有機ＥＬ素子層および前記フレキシブル封止板層の積層体の側面に、側面封止層を形成する材料を塗布して形成され、かつ、前記側面封止層の一部は、前記フレキシブル基板層と接着固定され、前記有機ＥＬ素子層の側面を封止している。前記側面封止層の形成は、前記積層体の側面の一部または全部であればよいが、側面全部に形成することが好ましい。前記側面封止層での封止は、前記有機ＥＬ素子層が大気に曝されない状態となればよく、例えば、図２に示すように、フレキシブル基板層１０１、有機ＥＬ素子層１０２、樹脂層１０３およびフレキシブル封止板層１０４の側面に、側面封止層１０５を設けてもよい。また、側面封止層１０５は、有機ＥＬ素子層１０２の側面が封止されるように設けられていればよく、例えば、図３に示すように、側面封止層１０５は、フレキシブル基板層１０１の下端部まで設けられていなくてもよい。同様に、側面封止層１０５は、フレキシブル封止板層１０４の上端部まで設けられていなくてもよい。

前記側面封止層は、ポリマーおよび無機粒子を含む、いわゆるハイブリッド材料で形成される。そして、このハイブリッド材料により形成した側面封止層のＣＴＥが、前記フレキシブル基板層のＣＴＥと前記フレキシブル封止板層のＣＴＥとの間の値であるようにする。

前記ポリマーは、例えば、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアミド等が主に用いられる。これらの中でも、ポリビニルアルコールが特に好ましい。前記ポリビニルアルコールは、乾燥状態では高いガスバリア性を有することが知られている。前記無機粒子は、主に金属酸化物の粒子があげられる。前記金属酸化物は、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、酸化アルミ（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）等があげられる。前記無機粒子の平均粒径は、特に制限されず、例えば、０．０１〜１０μｍの範囲である。

前記側面封止層を形成する材料は、前記ポリマー中に前記無機粒子を分散させた材料であることが好ましく、特に好ましくは、ナノスケールで分子分散させた材料である。このような材料を用いることで、例えば、前記側面封止層における、機械的強度、ガスバリア性、耐熱性等の特性を向上できる。ここで、「ナノスケールで分子分散させた材料」とは、例えば電子顕微鏡で観察される二次電子像や後方散乱像にて観察でき、ポリマー中に粒径が数μｍあるいはサブミクロンのサイズで均一になっている状態である材料であり、例えば、無機ナノ粒子の表面を修飾して無機／有機成分の界面における両者の親和性を向上させるナノ微粒子直接分散法、ポリマー／クレイ（粘土）構成で用いられている層間挿入法等の方法により調製することができる。

前記無機粒子の含有率は、０体積％（ｖｏｌ％）を超え、５０体積％（ｖｏｌ％）未満とすることが好ましい。前記含有率が５０体積％以上となると、例えば、前記側面封止層のフレキシブル性が損なわれ、フレキシブル性を有する有機ＥＬデバイスにおいて、側面封止が困難となる。前記側面封止層における前記無機粒子の含有率は、例えば、Ｘ線光電子スペクトル（ＸＰＳ）測定装置により、前記側面封止層の元素組成を測定することで、測定できる。前記無機粒子の含有率は、１０〜３０体積％（ｖｏｌ％）の範囲であることが好ましい。

前記側面封止層は、前記ポリマーおよび前記無機粒子を含む側面封止層形成材料を用いて、例えば、ゾルゲル法によって形成される。具体的には、例えば、前記ポリマーおよび前記無機粒子を溶媒に混合し、前記混合物（ゾル）を、スピンコート法、スプレー法等により、前記フレキシブル基板層等の側面にコーティング（塗布）して塗膜を形成し、この塗膜を加熱等して側面封止層を形成する。前記加熱温度および前記加熱時間は、特に制限されず、前記側面封止層形成材料の構成等により、適宜設定できる。前記溶媒は、前記ポリマーおよび前記無機粒子を、溶解または分散等が可能な溶媒であり、具体的には、例えば、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ジメチル酢酸（ＤＭＡｃ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）等があげられる。

本発明の有機ＥＬデバイスには、前述のように、例えば、薄板フレキシブルガラスとプラスチックフィルム、金属箔とプラスチックフィルムのように、ＣＴＥの異なるフレキシブル基板層およびフレキシブル封止板層が用いられる。このようなＣＴＥの異なる材料を含むフレキシブルデバイスでは、熱または湿度等によって歪が生じ、カールが発生するという問題があるが、前記側面封止層のＣＴＥを、前記フレキシブル基板層のＣＴＥと前記フレキシブル封止板層のＣＴＥとの間の値に設定することで、前記カールの発生の抑制と、前記側面封止層のフレキシブル性の確保との両立を図ることができる。前記ＣＴＥは、前記側面封止層において、例えば、前記無機粒子の含有率を調整することで、調整することができる。一般に、前記無機粒子の含有率が高くなると、前記側面封止層のＣＴＥが小さくなる傾向にある。

以上のように、前記側面封止層は、ポリマーおよび無機粒子を含んでいることで、有機ＥＬデバイスを構成する各層との密着性を高くすることができ、バリア性を向上させることができる。そして、前記側面封止層のＣＴＥを前述の範囲とすることにより、前記側面封止層は、有機ＥＬデバイスにおけるカール発生の防止とフレキシブル性とを両立し、例えば、本発明の有機ＥＬデバイスを屈曲させたり、撓ませたりしても、前記側面封止層による封止状態を、安定して維持することができる。

本発明の有機ＥＬデバイスは、製造効率の観点から、例えば、ロール・トゥー・ロール（ｒｏｌｌ ｔｏ ｒｏｌｌ）で、前記フレキシブル基板層、前記有機ＥＬ素子層および前記フレキシブル封止板層を積層することが好ましい。そして、この積層体を所定サイズで切断し、前記側面封止層形成材料を用いて、前記切断面に側面封止層を形成することで、本発明の有機ＥＬデバイスを製造できる。なお、本発明の有機ＥＬデバイスの製造方法は、この例には限定されない。

つぎに、本発明の実施例について比較例と併せて説明する。なお、本発明は、下記の実施例および比較例によってなんら限定および制限されない。また、各実施例および各比較例における各種特性および物性の測定は、下記の方法により実施した。

（側面封止層中のＳｉＯ_２含有率）
Ｘ線光電子スペクトル（ＸＰＳ）測定装置「ＰＨＩ ５０００」（アルバックファイ社製）により、側面封止層の元素組成を測定することで、ＳｉＯ_２含有率（体積％）を測定した。

（線膨張係数）
フレキシブル基板層、フレキシブル封止板層および側面封止層において、それぞれの形成材料から作製した試験片について、ＪＩＳ Ｋ７１９７に準拠した熱機械分析法により、熱機械分析装置「Ｔｈｅｒｍｏ Ｐｌｕｓ ＥＶＯ−ＩＩ」（Ｒｉｇａｋｕ製）を用いて、線膨張係数（ＣＴＥ：ｐｐｍ／Ｋ）を測定した。得られた線膨張係数を、フレキシブル基板層、フレキシブル封止板層および側面封止層の線膨張係数とした。

（電流効率）
作製直後の有機ＥＬデバイス、および、１００回の屈曲テスト後の有機ＥＬデバイスについて、それぞれ、輝度１０００ｃｄ／ｍ^２での電流効率（ｃｄ／Ａ）を測定した。前記屈曲テストは、ＪＩＳ Ｃ ５０１６に準拠した屈曲性試験で、前記有機ＥＬデバイスを屈曲半径３０ｍｍに曲げて元に戻す往復運動を１００回行った。

（有機ＥＬデバイスのカール）
作製後の有機ＥＬデバイスを、温度６０℃、湿度９０％の環境下に２４時間放置したときの、有機ＥＬデバイスのカールの有無を次の方法で判定した。有機ＥＬデバイスを水平台に置き、端の一点を固定する。他方の端が水平台より離れた距離が５ｍｍ未満であれば「無」、５ｍｍ以上であれば「有」と判定した。なお、前記有機ＥＬデバイスの前記端から前記他方の端までの長さは５ｃｍである。

［実施例１]
下記のようにして、有機ＥＬデバイスを作製した。すなわち、フレキシブル基板層として、ステンレス箔（ＣＴＥ：１０ｐｐｍ／Ｋ、厚み：７０μｍ、新日鉄マテリアルズ社製）を準備した。このステンレス箔上に、スパッタリング法により、ＳｉＯ_２層（厚み：５０ｎｍ）を形成した。このステンレス箔のＳｉＯ_２層上に、下記の順序で各層を形成し、有機ＥＬ素子層を形成した。
（有機ＥＬ素子層）
・ＩＴＯ層（スパッタリング法、厚み：１５０ｎｍ）
・α−ＮＰＤ層（抵抗加熱法、厚み：４０ｎｍ）
・Ａｌｑ_３層（抵抗加熱法、厚み：６０ｎｍ）
・ＬｉＦ層（抵抗加熱法、厚み：５ｎｍ）
・Ａｌ層（抵抗加熱法、厚み：１００ｎｍ）

つぎに、前記有機ＥＬ素子層上に、エポキシ樹脂（ナガセケムテックス社製）を塗工し、窒素雰囲気中で硬化（８０℃、１時間）することにより、樹脂層（厚み：１０μｍ）を形成した。前記樹脂層上に、フレキシブル封止板層として、ＰＥＴフィルム（ＣＴＥ：５０ｐｐｍ／Ｋ、厚み：１００μｍ、三菱樹脂社製）を配置した。前記ＰＥＴフィルムは、前記樹脂層側となる面に、スパッタリング法によりＳｉＯ_Ｘ層（厚み：１００ｎｍ）が形成されたものを使用した。

（側面封止層の調製）
前記側面封止層形成材料として、ＰＶＡ／シリカの混合ゾル（硬化後のＳｉＯ_２含有率が３０体積％（ｖｏｌ％）となるように調製したもの）を準備した。前記側面封止層形成材料から形成される側面封止層のＣＴＥは、２０ｐｐｍ／Ｋであった。前記側面封止層形成材料を、窒素雰囲気中で、有機ＥＬデバイスの側面、すなわち、前記フレキシブル基板層、前記有機ＥＬ素子層、前記樹脂層および前記フレキシブル封止板層の側面に、厚み５０μｍでスプレー塗布し、ついで、この塗膜を１００℃にて硬化させて、ＳｉＯ_２含有率が３０体積％（ｖｏｌ％）である側面封止層を形成した。このようにして、本実施例の有機ＥＬデバイスを作製した。前記側面封止層のＣＴＥは、２０ｐｐｍ／Ｋであり、フレキシブル基板層（ステンレス箔）のＣＴＥ（１０ｐｐｍ／Ｋ）と、フレキシブル封止板層（ＰＥＴフィルム）のＣＴＥ（５０ｐｐｍ／Ｋ）との間の値であった。

［実施例２]
前記フレキシブル基板層を、薄板フレキシブルガラス（ＣＴＥ：５ｐｐｍ／Ｋ、厚み：５０μｍ、コーニング社製）とし、前記側面封止層形成材料を、硬化後のＳｉＯ_２含有率が４５体積％（ｖｏｌ％）となるように調製したＰＶＡ／シリカの混合ゾルとしたこと以外は、前記実施例１と同様にして有機ＥＬデバイスを作製した。前記薄板フレキシブルガラスは、その原材料がＴＥＯＳ（オルトケイ酸テトラエチル）含有率５０体積％のものを使用した。前記側面封止層のＣＴＥは、１０ｐｐｍ／Ｋであり、フレキシブル基板層（薄板フレキシブルガラス）のＣＴＥ（５ｐｐｍ／Ｋ）と、フレキシブル封止板層（ＰＥＴフィルム）のＣＴＥ（５０ｐｐｍ／Ｋ）との間の値であった。

［実施例３]
前記フレキシブル基板層を、実施例１のフレキシブル封止板層として用いたＰＥＴフィルムとし、前記フレキシブル封止板層を、実施例１のフレキシブル基板層として用いたステンレス箔としたこと以外は、前記実施例１と同様にして有機ＥＬデバイスを作製した。前記側面封止層のＣＴＥは、２０ｐｐｍ／Ｋであり、フレキシブル基板層（ＰＥＴフィルム）のＣＴＥ（５０ｐｐｍ／Ｋ）と、フレキシブル封止板層（ステンレス箔）のＣＴＥ（１０ｐｐｍ／Ｋ）との間の値であった。

［実施例４]
前記フレキシブル基板層を、実施例１のフレキシブル封止板層として用いたＰＥＴフィルムとし、前記フレキシブル封止板層を、実施例２のフレキシブル基板層として用いた薄板フレキシブルガラスとしたこと以外は、前記実施例２と同様にして有機ＥＬデバイスを作製した。前記側面封止層のＣＴＥは、１０ｐｐｍ／Ｋであり、フレキシブル基板層（ＰＥＴフィルム）のＣＴＥ（５０ｐｐｍ／Ｋ）と、フレキシブル封止板層（薄板フレキシブルガラス）のＣＴＥ（５ｐｐｍ／Ｋ）との間の値であった。

［比較例１]
前記側面封止層を形成しなかったこと以外は、前記実施例１と同様にして有機ＥＬデバイスを作製した。

［比較例２]
前記側面封止層形成材料のＳｉＯ_２含有率を４５体積％としたこと以外は、前記実施例１と同様にして有機ＥＬデバイスを作製した。前記側面封止層のＣＴＥは、１０ｐｐｍ／Ｋであり、フレキシブル基板層（ステンレス箔）のＣＴＥ（１０ｐｐｍ／Ｋ）と、フレキシブル封止板層（ＰＥＴフィルム）のＣＴＥ（５０ｐｐｍ／Ｋ）との間の値から外れていた。

［比較例３]
前記側面封止層形成材料のＳｉＯ_２含有率を１０体積％としたこと以外は、前記実施例１と同様にして有機ＥＬデバイスを作製した。前記側面封止層のＣＴＥは、５０ｐｐｍ／Ｋであり、フレキシブル基板層（ステンレス箔）のＣＴＥ（１０ｐｐｍ／Ｋ）と、フレキシブル封止板層（ＰＥＴフィルム）のＣＴＥ（５０ｐｐｍ／Ｋ）との間の値から外れていた。

［比較例４]
前記側面封止層形成材料のＳｉＯ_２含有率を５０体積％としたこと以外は、前記実施例１と同様にして有機ＥＬデバイスを作製した。前記側面封止層のＣＴＥは、５ｐｐｍ／Ｋであり、フレキシブル基板層（ステンレス箔）のＣＴＥ（１０ｐｐｍ／Ｋ）と、フレキシブル封止板層（ＰＥＴフィルム）のＣＴＥ（５０ｐｐｍ／Ｋ）との間の値から外れていた。

［比較例５]
前記側面封止層形成材料のＳｉＯ_２含有率を８体積％としたこと以外は、前記実施例１と同様にして有機ＥＬデバイスを作製した。前記側面封止層のＣＴＥは、６０ｐｐｍ／Ｋであり、フレキシブル基板層（ステンレス箔）のＣＴＥ（１０ｐｐｍ／Ｋ）と、フレキシブル封止板層（ＰＥＴフィルム）のＣＴＥ（５０ｐｐｍ／Ｋ）との間の値から外れていた。

実施例１〜４および比較例１〜５で作製した有機ＥＬデバイスについて、有機ＥＬデバイスの作製直後での電流効率（発光輝度）を測定した。測定の結果、前記各有機ＥＬデバイスの電流効率は、５ｃｄ／Ａ程度であった。つぎに、前記各有機ＥＬデバイスについて、前記屈曲テストを実施した後、電流効率（発光輝度）を測定した。下記表２に、前記屈曲テスト後の電流効率測定の結果およびカールの評価結果を、前記フレキシブル基板層のＣＴＥ、前記フレキシブル封止板層のＣＴＥ、側面封止層のＣＴＥ、前記側面封止層形成材料のＳｉＯ_２含有率とあわせて示す。

実施例１〜４の有機ＥＬデバイスでは、フレキシブル性は良好であって、屈曲テスト後も電流効率の低下はなく、有機ＥＬデバイスの劣化は見られなかった。また、カールの発生も見られなかった。一方、比較例１〜５の有機ＥＬデバイスでは、電流効率は低下した。比較例１の有機ＥＬデバイスは、側面封止層を形成していないことで、有機ＥＬ素子層に劣化が生じたと考えられる。比較例２の有機ＥＬデバイスは、側面封止層は形成されているが、側面封止層のＣＴＥがフレキシブル基板層のＣＴＥと同じ値であり、フレキシブル封止板層とのＣＴＥの差から側面封止層にクラックが発生、水分が侵入し、有機ＥＬ素子層に劣化が生じたと考えられる。比較例３の有機ＥＬデバイスは、側面封止層は形成されているが、側面封止層のＣＴＥが大きく、また、フレキシブル封止板層のＣＴＥと同じ値であり、フレキシブル基板層と側面封止層とのＣＴＥの差から側面封止層にクラックが発生、水分が侵入し、有機ＥＬ素子層に劣化が生じたと考えられる。また、カールの発生も見られた。比較例４の有機ＥＬデバイスは、側面封止層は形成されているが、側面封止層のＣＴＥが小さく、屈曲に追従できずに封止が十分ではなくなり、有機ＥＬ素子層に劣化が生じたと考えられる。また、フレキシブル性にも問題があった。比較例５の有機ＥＬデバイスは、側面封止層は形成されているが、側面封止層のＣＴＥが大きく、フレキシブル基板層とフレキシブル封止板層とのＣＴＥの差に起因する歪の緩和ができず側面封止層にクラックが発生し有機ＥＬ素子層に劣化が生じたと考えられる。また、カールの発生も見られた。

本発明の有機ＥＬデバイスは、例えば、照明装置、表示装置等の様々な分野に使用することができ、その用途は限定されない。

１００ 有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）デバイス
１０１ フレキシブル基板層
１０２ 有機ＥＬ素子層
１０３ 樹脂層
１０４ フレキシブル封止板層
１０５ 側面封止層

Claims (5)

1. フレキシブル基板層と、有機ＥＬ素子層と、フレキシブル封止板層とを有する有機ＥＬデバイスであって、
   前記フレキシブル基板層の上に前記有機ＥＬ素子層が配置され、
   前記有機ＥＬ素子層の上に前記フレキシブル封止板層が配置され、
   前記有機ＥＬ素子層および前記フレキシブル封止板層の積層体の側面に、側面封止層が設けられ、かつ、前記側面封止層の一部が、前記フレキシブル基板層と接着固定されており、
   前記側面封止層は、ポリマーおよび無機粒子を含み、
   前記側面封止層の線膨張係数が、前記フレキシブル基板層の線膨張係数と前記フレキシブル封止板層の線膨張係数との間の値を有していることを特徴とする有機ＥＬデバイス。
2. 前記側面封止層における前記無機粒子の含有率が、０体積％を超え、５０体積％未満であることを特徴とする、請求項１記載の有機ＥＬデバイス。
3. 前記ポリマーが、ポリビニルアルコール、ポリイミドおよびポリアミドからなる群から選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする、請求項１または２記載の有機ＥＬデバイス。
4. 前記無機粒子が、金属酸化物を含むことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の有機ＥＬデバイス。
5. フレキシブル基板層上に有機ＥＬ素子層を形成する工程と、
   前記有機ＥＬ素子層上にフレキシブル封止板層を形成する工程と、
   前記有機ＥＬ素子層および前記フレキシブル封止板層の積層体の側面に、側面封止層を形成する材料を塗布し側面封止層を形成し、かつ、前記側面封止層の一部を、前記フレキシブル基板層と接着固定する工程とを有し、
   前記側面封止層として、ポリマーおよび無機粒子を含み、かつ、前記側面封止層の線膨張係数が、前記フレキシブル基板層の線膨張係数と前記フレキシブル封止板層の線膨張係数との間の値を有している材料を用いることを特徴とする有機ＥＬデバイスの製造方法。

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