JP2016029137A - 有機エレクトロルミネッセンス表示素子封止用樹脂組成物、有機エレクトロルミネッセンス表示素子封止用樹脂シート、及び、有機エレクトロルミネッセンス表示素子 - Google Patents

有機エレクトロルミネッセンス表示素子封止用樹脂組成物、有機エレクトロルミネッセンス表示素子封止用樹脂シート、及び、有機エレクトロルミネッセンス表示素子 Download PDF

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Abstract

【課題】透明性及びバリア性に優れる有機エレクトロルミネッセンス表示素子封止用樹脂組成物を提供する。また、該有機エレクトロルミネッセンス表示素子封止用樹脂組成物を用いてなる有機エレクトロルミネッセンス表示素子封止用樹脂シート及び有機エレクトロルミネッセンス表示素子を提供する。
【解決手段】ポリイソブチレン骨格を有する樹脂と、炭素数10以上の脂肪酸で表面処理された層状複水酸化物とを含有する有機エレクトロルミネッセンス表示素子封止用樹脂組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、透明性及びバリア性に優れる有機エレクトロルミネッセンス表示素子封止用樹脂組成物に関する。また、本発明は、該有機エレクトロルミネッセンス表示素子封止用樹脂組成物を用いてなる有機エレクトロルミネッセンス表示素子封止用樹脂シート及び有機エレクトロルミネッセンス表示素子に関する。
有機エレクトロルミネッセンス(以下、「有機EL」ともいう)表示素子は、互いに対向する一対の電極間に有機発光材料層が挟持された積層体構造を有し、この有機発光材料層に一方の電極から電子が注入されるとともに他方の電極から正孔が注入されることにより有機発光材料層内で電子と正孔とが結合して発光する。このように有機EL表示素子は自己発光を行うことから、バックライトを必要とする液晶表示素子等と比較して視認性がよく、薄型化が可能であり、しかも直流低電圧駆動が可能であるという利点を有している。
有機EL表示素子を構成する有機発光材料層や電極は、水分や酸素等により特性が劣化しやすいという問題がある。従って、実用的な有機EL表示素子を得るためには、有機発光材料層や電極を大気と遮断して長寿命化を図る必要がある。有機発光材料層や電極を大気と遮断する方法としては、封止剤を用いて有機EL表示素子を封止することが行われている(例えば、特許文献1)。有機EL表示素子を封止剤で封止する場合、通常、水分や酸素等の透過を充分に抑えるため、有機発光材料層を有する積層体上にパッシベーション膜と呼ばれる無機膜を設け、該無機膜上を封止剤で封止する方法が用いられている。
近年、有機発光材料層から発せられた光を、発光素子を形成した基板面側から取り出すボトムエミッション方式の有機EL表示素子に代わって、有機発光層の上面側から光を取り出すトップエミッション方式の有機EL表示素子が注目されている。この方式は、開口率が高く、低電圧駆動となることから、長寿命化に有利であるという利点がある。このようなトップエミッション方式の有機EL表示素子では、発光層の上面側が透明であることが必要であることから、発光素子の上面側に透明な封止樹脂を介してガラス等の透明防湿性基材を積層することにより封止している(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、このようなトップエミッション方式の有機EL表示素子では、光の取り出し方向を遮蔽してしまわないようにするために乾燥剤を配置するスペースがなく、充分な防湿効果が得られにくく寿命が短くなるという問題があった。
有機EL表示素子封止用樹脂組成物のバリア性(透湿防止性)を向上させる方法として、樹脂にタルクやシリカ等の無機充填剤を分散させる方法が知られている(例えば、特許文献3)が、樹脂にこのような無機充填剤を分散した組成物は一般的に透明性に劣るものとなる。また、透明性を改善するために無機充填剤の粒子径を可視光線の波長よりも小さくすることも試みられているが、透明性を得られる程度に無機充填剤が分散されたとしても、バリア性が不充分となるという問題があった。
特開2007−115692号公報 特開2001−357973号公報 国際公開第2013/108731号
本発明は、透明性及びバリア性に優れる有機エレクトロルミネッセンス表示素子封止用樹脂組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、該有機エレクトロルミネッセンス表示素子封止用樹脂組成物を用いてなる有機エレクトロルミネッセンス表示素子封止用樹脂シート及び有機エレクトロルミネッセンス表示素子を提供することを目的とする。
本発明は、ポリイソブチレン骨格を有する樹脂と、炭素数10以上の脂肪酸で表面処理された層状複水酸化物とを含有する有機エレクトロルミネッセンス表示素子封止用樹脂組成物である。
以下に本発明を詳述する。
本発明者らは、ポリイソブチレン骨格を有する樹脂と、特定の表面処理を施した層状複水酸化物とを組み合わせて用いることにより、高い透明性を保持しながら、優れたバリア性を発現できる有機EL表示素子封止用樹脂組成物を得ることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
本発明の有機EL表示素子封止用樹脂組成物は、ポリイソブチレン骨格を有する樹脂を含有する。ポリイソブチレン骨格を有する樹脂は、イソブテンの重合による長鎖状炭化水素によって構成され、バリア性及び接着性が高い。
上述したように、上記ポリイソブチレン骨格を有する樹脂を、特定の表面処理を施した層状複水酸化物と組み合わせて含有することにより、本発明の有機EL表示素子封止用樹脂組成物は、特に透明性とバリア性とに優れるものとなる。また、上記ポリイソブチレン骨格を有する樹脂は、本発明の有機EL表示素子封止用樹脂組成物の柔軟性や耐屈曲性を向上させる効果も有する。
上記ポリイソブチレン骨格を有する樹脂としては、例えば、イソブテンのホモポリマーや、イソブテンと該イソブテンに対して数重量%の程度のイソプレンとを共重合してなるイソブチレン/イソプレン共重合樹脂や、該イソブチレン/イソプレン共重合樹脂におけるイソプレンに由来する二重結合部位を架橋してなる、いわゆるブチルゴム等が挙げられる。
上記ポリイソブチレン骨格を有する樹脂全体の重量平均分子量の好ましい下限は10万、好ましい上限は50万である。上記ポリイソブチレン骨格を有する樹脂全体の重量平均分子量が10万未満であると、樹脂の凝集力が不足し、得られる有機EL表示素子封止用樹脂組成物が接着性に劣るものとなることがある。上記ポリイソブチレン骨格を有する樹脂全体の重量平均分子量が50万を超えると、得られる有機EL表示素子封止用樹脂組成物が貼り合わせを行う際の貼付性に劣るものとなることがある。上記ポリイソブチレン骨格を有する樹脂全体の重量平均分子量のより好ましい下限は11万、より好ましい上限は40万である。
なお、本明細書において、上記「重量平均分子量」は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定を行い、ポリスチレン換算により求められる値である。GPCによってポリスチレン換算による重量平均分子量を測定する際に用いるカラムとしては、例えば、Shodex LF−804(昭和電工社製)等が挙げられる。
上記ポリイソブチレン骨格を有する樹脂は、重量平均分子量の異なる複数の樹脂を含有することが好ましく、重量平均分子量が20万〜50万である樹脂と、重量平均分子量が2万〜15万である樹脂とからなることがより好ましい。上記ポリイソブチレン骨格を有す
る樹脂として、重量平均分子量が50万を超える樹脂や重量平均分子量が2万未満である樹脂を含有すると、得られる有機EL表示素子封止用樹脂組成物の接着性や貼り合わせを行う際の貼付性が低下することがある。上記ポリイソブチレン骨格を有する樹脂として、重量平均分子量が20万〜50万である樹脂と、重量平均分子量が2万〜15万である樹脂との混合物を用いることで、樹脂の凝集力を保った状態で良好な貼付性を得ることができる。
上記ポリイソブチレン骨格を有する樹脂が、上記重量平均分子量が20万〜50万である樹脂と、上記重量平均分子量が2万〜15万である樹脂とからなる場合、含有割合としては、重量比で、上記重量平均分子量が20万〜50万である樹脂:上記重量平均分子量が2万〜15万である樹脂=1:1〜1:9であることが好ましい。上記重量平均分子量が20万〜50万である樹脂と、上記重量平均分子量が2万〜15万である樹脂との含有割合がこの範囲であることにより、得られる有機EL表示素子封止用樹脂組成物が特に接着性及び貼付性に優れるものとなる。
上記重量平均分子量が20万〜50万である樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、Oppanol B30SF、Oppanol B50、Oppanol B50SF(いずれもBASF社製)等が挙げられる。
上記重量平均分子量が2万〜15万である樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、Oppanol B10SFN、Oppanol B10N、Oppanol B11SFN、Oppanol B12SFN、Oppanol B12N、Oppanol B13SFN、Oppanol B14SFN、Oppanol B14N、Oppanol B15SFN、Oppanol B15N(いずれもBASF社製)、テトラックス 3T、テトラックス 4T、テトラックス 5T、テトラックス 6T、ハイモール 4H、ハイモール 5H、ハイモール 5.5H、ハイモール 6H(いずれもJX日鉱日石エネルギー社製)等が挙げられる。
本発明の有機EL表示素子封止用樹脂組成物全体100重量部中における上記ポリイソブチレン骨格を有する樹脂の含有量の好ましい下限は30重量部、好ましい上限は90重量部である。上記ポリイソブチレン骨格を有する樹脂の含有量が30重量部未満であると、得られる有機EL表示素子封止用樹脂組成物を用いて樹脂シートを形成する際、シートの強度が乏しく、作業性が低下することがある。上記ポリイソブチレン骨格を有する樹脂の含有量が90重量部を超えると、得られる有機EL表示素子封止用樹脂組成物が白濁し、透明性に劣るものとなることがある。上記ポリイソブチレン骨格を有する樹脂の含有量のより好ましい下限は40重量部、より好ましい上限は80重量部である。
本発明の有機EL表示素子封止用樹脂組成物は、炭素数10以上の脂肪酸で表面処理された層状複水酸化物を含有する。以下、炭素数10以上の脂肪酸で表面処理された層状複水酸化物を「本発明にかかる層状複水酸化物」といい、未処理の層状複水酸化物を単に「層状複水酸化物」という。
本発明にかかる層状複水酸化物を、上記ポリイソブチレン骨格を有する樹脂と組み合わせて含有することにより、本発明の有機EL表示素子封止用樹脂組成物は、透明性及びバリア性に優れるものとなる。
上記層状複水酸化物としては、ハイドロタルサイト類、パイロオーライト類、ハイドロカルマイト等が挙げられる。なかでも、下記式(I)で表される不定比化合物が好ましい。
Figure 2016029137
式(I)中、M2+は、Mg2+、Zn2+、Ca2+、Fe2+、Mn2+、Co2+
、Ni2+、及び、Cu2+からなる群より選択される少なくとも1種の2価金属イオンであり、M3+は、Al3+、Fe3+、Cr3+、及び、Co3+からなる群より選択される少なくとも1種の3価金属イオンであり、An−は、n価のアニオンを示し、xは、0<x≦1/3の範囲の数であり、mは、0≦m≦2の範囲の数である。
上記式(I)において、An−としては、具体的には例えば、OH、CO 2−、SO 2−、NO 、Cl、F、Br、Fe(CN) 3−、酢酸イオン、シュウ酸イオン、サリチル酸イオン等が挙げられる。
上記層状複水酸化物としては、上記式(I)で表される不定比化合物のなかでも、下記式(II)で表される不定比化合物がより好ましい。
Figure 2016029137
式(II)中、M2+は、Mg2+及び/又はZn2+であり、An−はn価のアニオンを示し、xは0<x≦1/3の範囲の数であり、mは0≦m≦2の範囲の数である。
上記層状複水酸化物としては、上記式(II)で表される不定比化合物のなかでも、An−がOH及び/又はCO 2−であるものが更に好ましい。
上記層状複水酸化物は、天然品でも合成品でもよいが、不純物による透明性の低下や有機EL表示素子への汚染の影響を抑制し易いことから、合成層状複水酸化物が好ましい。
上記合成層状複水酸化物のうち市販されているものとしては、例えば、アルカマイザー1、アルカマイザー2、アルカマイザー3、アルカマイザー4、アルカマイザー5、DHT−4A(いずれも協和化学工業社製)、STABIACE HT−1、STABIACE HT−7、STABIACE HT−P(いずれも堺化学工業社製)等が挙げられる。
本発明にかかる層状複水酸化物は、上記層状複水酸化物が炭素数10以上の脂肪酸で表面処理されている。
上記炭素数10以上の脂肪酸としては、例えば、ステアリン酸、オレイン酸、エルカ酸、パルミチン酸、ラウリン酸、オレイン酸、リノール酸等が挙げられる。
上記層状複水酸化物を上記炭素数10以上の脂肪酸にて表面処理する方法としては、湿式法や乾式法等、従来公知の表面処理法を用いることができる。
上記湿式法を用いる場合、具体的には、上記層状複水酸化物のスラリーに、溶液やエマルジョンの状態とした上記炭素数10以上の脂肪酸を加え、必要に応じて100℃までの温度に加熱しながら、充分に撹拌して混合した後、濾過し、水洗し、乾燥する方法を用いることができる。
また、上記乾式法を用いる場合、具体的には、上記層状複水酸化物に、溶液やエマルジョンの状態とした上記炭素数10以上の脂肪酸を加え、ヘンシェルミキサー等の混合装置を用いて、必要に応じて加熱しながら、充分に混合する方法を用いることができる。
上記層状複水酸化物を上記炭素数10以上の脂肪酸にて表面処理する方法において、上記炭素数10以上の脂肪酸は、上記層状複水酸化物に対して、0.1〜15重量%の範囲で使用することが好ましく、0.5〜5重量%の範囲で使用することがより好ましい。
一般に、無機充填剤の平均粒子径が可視光の波長と同等となると、光の散乱を生じるために得られる組成物の透明性が低下するが、本発明の有機EL表示素子封止用樹脂組成物では、可視光の波長と同等の平均粒子径を有する本発明にかかる層状複水酸化物を、公知の
分散装置を用いて上記ポリイソブチレン骨格を有する樹脂中に分散させた場合でも、高い透明性が得られる。
本発明にかかる層状複水酸化物の平均粒子径の好ましい下限は20nm、好ましい上限は1000nmである。本発明にかかる層状複水酸化物の平均粒子径が20nm未満であると、バリア性が充分に発揮されないことがある。本発明にかかる層状複水酸化物の平均粒子径が1000nmを超えると、得られる有機EL表示素子封止用樹脂組成物が透明性に劣るものとなることがある。本発明にかかる層状複水酸化物の平均粒子径のより好ましい下限は100nm、より好ましい上限は800nmである。
なお、本発明にかかる層状複水酸化物の平均粒子径は、動的光散乱式粒子径測定装置(大塚電子社製、「ELSZ−1000S」)等を用いて測定することができる。
本発明にかかる層状複水酸化物の含有量は、上記ポリイソブチレン骨格を有する樹脂100重量部に対して、好ましい下限が10重量部、好ましい上限が150重量部である。本発明にかかる層状複水酸化物の含有量が10重量部未満であると、得られる有機EL表示素子封止用樹脂組成物がバリア性に劣るものとなることがある。本発明にかかる層状複水酸化物の含有量が150重量部を超えると、得られる有機EL表示素子封止用樹脂組成物が透明性に劣るものとなることがある。本発明にかかる層状複水酸化物の含有量のより好ましい下限は40重量部、より好ましい上限は120重量部である。
本発明の有機EL表示素子封止用樹脂組成物は、得られる有機EL表示素子封止用樹脂組成物の接着性を向上させること等を目的として、粘着付与樹脂を含有してもよい。
上記粘着付与樹脂としては、例えば、テルペン樹脂、変性テルペン樹脂、クマロン樹脂、インデン樹脂、石油樹脂等が挙げられる。
上記変性テルペン樹脂としては、例えば、水素添加テルペン樹脂、テルペンフェノール共重合樹脂、芳香族変性テルペン樹脂等が挙げられる。
上記石油樹脂としては、例えば、脂肪族系石油樹脂、水添脂環式石油樹脂、芳香族系石油樹脂、脂肪族芳香族共重合系石油樹脂、脂環族系石油樹脂、ジシクロペンタジエン系石油樹脂及びその水素化物等が挙げられる。
なかでも、上記粘着付与樹脂としては、樹脂組成物の接着性、耐透湿性、相溶性等の観点から、テルペン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、テルペンフェノール共重合樹脂、水添脂環式石油樹脂、芳香族系石油樹脂、脂肪族芳香族共重合系石油樹脂、脂環族系石油樹脂が好ましく、脂環族系石油樹脂がより好ましく、脂環族飽和炭化水素樹脂、脂環族不飽和炭化水素樹脂が更に好ましく、シクロヘキシル環(即ち、シクロヘキサン環)含有飽和炭化水素樹脂、ジシクロペンタジエン変性炭化水素樹脂が特に好ましい。これらの粘着付与樹脂は、単独で用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。
上記テルペン樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、YSレジンPX、YSレジンPXN(いずれもヤスハラケミカル社製)等が挙げられる。
上記芳香族変性テルペン樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、YSレジンTO、TRシリーズ(いずれもヤスハラケミカル社製)等が挙げられる。
上記水素添加テルペン樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、クリアロンP、クリアロンM、クリアロンKシリーズ(いずれもヤスハラケミカル社製)等が挙げられる。
上記テルペンフェノール共重合樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、YSポリスター2000、YSポリスターU、YSポリスターT、YSポリスターS、マイティエースG(いずれもヤスハラケミカル社製)等が挙げられる。
上記水添脂環式石油樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、Escorez5300シリーズ、5600シリーズ(いずれもエクソンモービル社製)等が挙げられる。上記芳香族系石油樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、ENDEX155(
イーストマン社製)等が挙げられる。
上記脂肪族芳香族共重合系石油樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、QuintoneD100(日本ゼオン社製)等が挙げられる。
上記脂環族系石油樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、Quintone1325、Quintone1345(いずれも日本ゼオン社製)、アルコン P−90、アルコン P−100、アルコン P−125、アルコン P−140(いずれも荒川化学社製)等が挙げられる。
上記粘着付与樹脂は、本発明の有機EL表示素子封止用樹脂組成物をシート上に成形する場合に、積層工程でシートを軟化させ、かつ、所望の耐熱性を有するシートを得る観点から、軟化点の好ましい下限が50℃、好ましい上限が150℃、より好ましい下限が60℃、より好ましい上限が120℃、更に好ましい下限が70℃、更に好ましい上限が100℃である。
なお、上記軟化点は、JIS K 2207に従い、環球法により測定される。
上記粘着付与樹脂の含有量は、良好なバリア性を維持する観点から、上記ポリイソブチレン骨格を有する樹脂100重量部に対して、好ましい下限が5重量部、好ましい上限が50重量部である。上記粘着付与樹脂の含有量が5重量部未満であると、接着性を向上させる効果が充分に発揮されないことがある。上記粘着付与樹脂の含有量が50重量部を超えると、得られる有機EL表示素子封止用樹脂組成物がバリア性に劣るものとなることがある。上記粘着付与樹脂の含有量のより好ましい下限が10重量部、より好ましい上限が40重量部である。
本発明の有機EL表示素子封止用樹脂組成物は、シランカップリング剤を含有することが好ましい。上記シランカップリング剤は、本発明の有機EL表示素子封止用樹脂組成物と被着体との接着性を向上させる役割を有する。
上記シランカップリング剤は特に限定されず、一般的にポリオレフィン系樹脂と相溶可能な公知のシランカップリング剤を用いることができる。
上記シランカップリング剤としては、具体的には例えば、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−エチル−[(トリエトキシシリルプロポキシ)メチル]オキセタン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。これらのシランカップリング剤は、単独で用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。
上記シランカップリング剤の含有量は、上記ポリイソブチレン骨格を有する樹脂100重量部に対して、好ましい下限が0.1重量部、好ましい上限が5重量部である。上記シランカップリング剤の含有量が0.1重量部未満であると、得られる有機EL表示素子封止用樹脂組成物の接着性を向上させる効果が充分に発揮されないことがある。上記シランカップリング剤の含有量が5重量部を超えると、得られる有機EL表示素子封止用樹脂組成物が、バリア性に劣るものとなったり、余剰のシランカップリング剤がブリードアウトし、接着性を損なったりすることがある。上記シランカップリング剤の含有量のより好ましい下限は0.3重量部、より好ましい上限は2重量部である。
本発明の有機EL表示素子封止用樹脂組成物は、界面活性剤を含有してもよい。上記界面活性剤を含有することにより、本発明の有機EL表示素子封止用樹脂組成物をシート状に成形する際の塗布後の平坦性を向上させることができる。
上記界面活性剤は、消泡剤等の機能を有していてもよい。
上記界面活性剤としては、例えば、フッ素系、シリコーン系、アクリル系等のものが挙げられる。なかでも、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤が好ましく、フッ素系界面活性剤がより好ましい。
上記界面活性剤は、単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わせて用いられてもよい。
上記フッ素系界面活性剤としては、末端、主鎖及び側鎖の少なくともいずれかの部位にフルオロアルキル基又はフルオロアルキレン基を有する化合物を好適に用いることができ、具体的には例えば、1,1,2,2−テトラフロロオクチル(1,1,2,2−テトラフロロプロピル)エーテル、1,1,2,2−テトラフロロオクチルヘキシルエーテル、オクタエチレングリコールジ(1,1,2,2−テトラフロロブチル)エーテル、ヘキサエチレングリコール(1,1,2,2,3,3−ヘキサフロロペンチル)エーテル、オクタプロピレングリコールジ(1,1,2,2−テトラフロロブチル)エーテル、ヘキサプロピレングリコールジ(1,1,2,2,3,3−ヘキサフロロペンチル)エーテル、パーフロロドデシルスルホン酸ナトリウム、1,1,2,2,8,8,9,9,10,10−デカフロロドデカン、1,1,2,2,3,3−ヘキサフロロデカン、フルオロアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキルホスホン酸ナトリウム、フルオロアルキルカルボン酸ナトリウム、フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル、ジグリセリンテトラキス(フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル)、フルオロアルキルアンモニウムヨージド、フルオロアルキルベタイン、フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル、パーフルオロアルキルポリオキシエタノール、パーフルオロアルキルアルコキシレート、フッ素系アルキルエステル等が挙げられる。
また、上記フッ素系界面活性剤のうち市販されているものとしては、例えば、BM−1000、BM−1100(いずれもBM CHEMIE社製)、メガファックF142D、メガファックF172、メガファックF173、メガファックF183、メガファックF178、メガファックF191、メガファックF471、メガファックF476(いずれもDIC社製)、フロラードFC170C、FC−171、FC−430、FC−431(いずれも住友スリーエム社製)、サーフロンS−112、サーフロンS−113、サーフロンS−131、サーフロンS−141、サーフロンS−145、サーフロンS−382、サーフロンSC−101、サーフロンSC−102、サーフロンSC−103、サーフロンSC−104、サーフロンSC−105、サーフロンSC−106(いずれも旭硝子社製)、エフトップEF301、エフトップEF303、エフトップEF352(いずれも三菱マテリアル電子化成社製)、フタージェントFT−100、フタージェントFT−110、フタージェントFT−140A、フタージェントFT−150、フタージェントFT−250、フタージェントFT−251、フタージェントFTX−251、フタージェントFTX−218、フタージェントFT−300、フタージェントFT−310、フタージェントFT−400S(いずれもネオス社製)等が挙げられる。
また、上記シリコーン系界面活性剤としては、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、ポリエステル変性ポリジメチルシロキサンが好ましく、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンがより好ましい。
上記シリコーン系界面活性剤のうち市販されているものとしては、例えば、BYK−354、BYK−300、BYK−302、BYK−306、BYK−307、BYK−310、BYK−313、BYK−315、BYK−320、BYK−322、BYK−323、BYK−325、BYK−330、BYK−331、BYK−333、BYK−342、BYK−345、BYK−346、BYK−347、BYK−348、BYK−349、BYK−370、BYK−378、BYK−3455(いずれもビックケミー・ジャパン社製)、サーフロンS−611(AGCセイミケミカル社製)、トーレシリコーンDC3PA、トーレシリコーンDC7PA、トーレシリコーンSH11PA、トーレシリコーンSH21PA、トーレシリコーンSH28PA、トーレシリコーンSH29PA、トーレシリコーンSH30PA、トーレシリコーンSH−190、トーレシリコーンSH−193、トーレシリコーンSZ−6032、トーレシリコーンSF−8428、トーレシリコーンDC−57、トーレシリコーンDC−190(いずれも東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)、TSF−4440、TSF−4300、TSF−4445、TSF−4446、TSF−4460、TSF−4452(いずれもモメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製)等が挙げられる。
また、上記界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類や、ポリオキシエチレンn−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンn−ノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアリールエーテル類や、ポリオキシエチレンジラウレート、ポリオキシエチレンジステアレート等のポリオキシエチレンジアルキルエステル類等を用いることもできる。
上記界面活性剤の含有量は、上記ポリイソブチレン骨格を有する樹脂100重量部に対して、好ましい下限が0.01重量部、好ましい上限が5重量部である。上記界面活性剤の含有量が0.01重量部未満であると、塗布後の平坦性を向上させる効果が充分に発揮されないことがある。上記界面活性剤の含有量が5重量部を超えると、塗布後の平坦性が逆に損なわれたり、本発明の有機EL表示素子封止用樹脂組成物と被着体との接着性が低下したりすることがある。上記界面活性剤の含有量は、フッ素系界面活性剤では、より好ましい下限は0.02重量部、より好ましい上限は1重量部である。また、シリコーン系界面活性剤では、より好ましい下限は0.1重量部、より好ましい上限は2重量部である。
また、本発明の有機EL表示素子封止用樹脂組成物は、本発明の目的を阻害しない範囲で、必要に応じて、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤等の公知の各種添加剤を含有してもよい。
本発明の有機EL表示素子封止用樹脂組成物を製造する方法としては、例えば、上記ポリイソブチレン骨格を有する樹脂を溶解可能な溶剤に本発明にかかる層状複水酸化物を分散させた分散液と、上記ポリイソブチレン骨格を有する樹脂及び必要に応じて用いられる粘着付与樹脂等の他の成分(以下、「ポリイソブチレン骨格を有する樹脂等」ともいう)とを混合して、本発明にかかる層状複水酸化物を、上記ポリイソブチレン骨格を有する樹脂中に分散させる方法が好ましく用いられる。上記ポリイソブチレン骨格を有する樹脂等は、予め本発明にかかる層状複水酸化物を分散させる溶剤と同様の溶剤で溶解させた溶液として用いてもよい。ここで、透明性及びバリア性の観点から、本発明にかかる層状複水酸化物は、上記ポリイソブチレン骨格を有する樹脂中に高度に分散していることが好ましい。ここで、上記「高度に分散している」とは、電子顕微鏡で観察した際に、本発明にかかる層状複水酸化物の凝集がなく、層間剥離及び分散が確認できる状態のことを言う。
上記溶剤としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族類や、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類や、N,N’−ジメチルホルムアミド、N,N’−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン等のアミド類や、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン等のラクトン類や、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート類や、モノグライム、ジグライム、トリグライム等のグライム類や、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒類等が挙げられる。なかでも、N,N’−ジメチルホルムアミドが好ましい。
本発明にかかる層状複水酸化物を溶剤に分散させた分散液と上記ポリイソブチレン骨格を有する樹脂等とを混合する方法としては、例えば、ホモディスパー、ホモミキサー、万能ミキサー、プラネタリーミキサー、ニーダー、3本ロール等の混合機を用いる方法等が挙げられる。
本発明にかかる層状複水酸化物を溶剤に分散させた分散液と上記ポリイソブチレン骨格を有する樹脂等とを混合して本発明の有機EL表示素子封止用樹脂組成物を製造した場合、得られた有機EL表示素子封止用樹脂組成物を用いて有機EL表示素子を封止する際には、乾燥等により溶剤を除去する必要がある。
上記溶剤を除去する方法として、有機EL表示素子上に該溶剤を含む有機EL表示素子封止用樹脂組成物を直接塗布してから乾燥させる方法を用いると、有機EL表示素子が溶剤との接触や乾燥時の加熱により劣化する場合がある。
そのため、上記溶剤を除去する方法としては、溶剤を含む有機EL表示素子封止用樹脂組成物を、ガラスやガスバリアフィルムのような透明防湿性基材上に塗布してから乾燥させる方法が好ましく用いられる。乾燥させて上記溶剤を除去した後、有機EL表示素子封止用樹脂組成物を介して、有機発光材料層を有する積層体を形成した基板(以下、「有機EL表示素子基板」ともいう)と、透明防湿性基材とを貼り合わせ、有機EL表示素子封止用樹脂組成物を硬化させることにより有機EL表示素子の封止を行うことができる。
また、上記溶剤を除去する方法としては、離型処理を施したPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムのような支持体上に、溶剤を含む有機EL表示素子封止用樹脂組成物を塗布してから乾燥させる方法も好ましく用いられる。乾燥させて上記溶剤を除去した後、上記支持体上に塗布し、乾燥させた有機EL表示素子封止用樹脂組成物を、有機EL表示素子基板上、又は、ガラス等の透明防湿性基材上にラミネートして転写した後、有機EL表示素子封止用樹脂組成物を介して有機EL表示素子基板と透明防湿性基材とを貼り合わせ、有機EL表示素子封止用樹脂組成物を硬化させることにより有機EL表示素子の封止を行うことができる。
溶剤を含む有機EL表示素子封止用樹脂組成物を乾燥させる方法としては、例えば、熱風、赤外線、遠赤外線、輻射、電気ヒーター等により加熱乾燥を行う方法や、減圧下において乾燥を行う方法等が挙げられる。溶剤を含む有機EL表示素子封止用樹脂組成物を乾燥させる際、有機EL表示素子の劣化を防止する観点から、120℃以下で乾燥を行うことが好ましく、100℃以下で乾燥を行うことがより好ましい。
本発明の有機EL表示素子封止用樹脂組成物は、厚さ20μmに成形した時、波長400〜800nmの可視光透過率が85%以上であることが好ましい。上記可視光透過率が85%未満であると、透明性に劣り、トップエミッション型の有機EL表示素子に適用できなくなることがある。上記可視光透過率のより好ましい下限は90%である。
なお、上記可視光透過率は、有機EL表示素子封止用樹脂組成物厚さ20μmに成形し、厚さ0.7mmの無アルカリガラス上に貼り付けて得られる積層体について、分光光度計を用いて測定できる。
本発明の有機EL表示素子封止用樹脂組成物は、厚さ20μmに成形した時、ヘイズが2%以下であることが好ましい。上記ヘイズが2%を超えると、透明性に劣り、トップエミッション型の有機EL表示素子に適用できなくなることがある。上記ヘイズのより好ましい上限は1%である。
なお、上記ヘイズは、有機EL表示素子封止用樹脂組成物厚さ20μmに成形し、厚さ0.7mmの無アルカリガラス上に貼り付けて得られる積層体について、ヘイズメーターを用いて測定できる。
本発明の有機EL表示素子封止用樹脂組成物をシート状に成形してなる有機EL表示素子封止用樹脂シートもまた、本発明の1つである。
本発明の有機EL表示素子封止用樹脂組成物をシート状に成形する方法としては、比較的低温で均一な膜厚のシートを形成することができることから、溶液塗布法が好ましい。具体的には例えば、溶剤を含有する本発明の有機EL表示素子封止用樹脂組成物溶液を、離型処理を施したPET(ポリエチレンテレフタレート)等のフィルム(以下、「離型フィルム」ともいう)上に所定の厚みに塗布し、溶剤を乾燥することによりフィルムを得る方法が好適に用いられる。
溶剤を含有する本発明の有機EL表示素子封止用樹脂組成物溶液を離型フィルム上に塗布する方法としては、例えば、ロールコート、スリットコート、コンマコート、グラビアコート、キスコート、ダイコート、リップコート、ブレードコート、バーコート等の公知の方法を用いることができる。
本発明の有機EL表示素子封止用樹脂組成物及び/又は本発明の有機EL表示素子封止用樹脂シートを用いて製造される有機EL表示素子もまた、本発明の1つである。
本発明の有機EL表示素子を製造する方法としては、例えば、離型フィルム上に形成した本発明の有機EL表示素子封止用樹脂シートを、ロール貼り合わせにより有機EL表示素子基板上に熱ラミネートし、離型フィルムを剥離した後に、極薄ガラスやガスバリア性を有するプラスチックシートを、本発明の有機EL表示素子封止用樹脂シートを介して有機EL表示素子基板の有機発光材料層を有する積層体上に積層して有機EL表示素子の封止を行う方法や、離型フィルム上に形成した本発明の有機EL表示素子封止用樹脂シートを、ロール貼り合わせによりガラスやガスバリア性を有するプラスチックシート上に熱ラミネートし、離型フィルムを剥離した後に、更に本発明の有機EL表示素子封止用樹脂シートを介して有機発光材料層を有する積層体を形成した基板に積層して有機EL表示素子の封止を行う方法等が挙げられる。
有機EL表示素子の損傷や劣化を防ぐ観点から、本発明の有機EL表示素子の製造は、50〜100℃程度の温度範囲で行うことが好ましい。そのため、本発明の有機EL表示素子封止用樹脂シートは、この温度領域で流動性を発現する溶融粘度を有することが好ましい。
本発明の有機EL表示素子封止用樹脂組成物及び本発明の有機EL表示素子封止用樹脂シートは、反応性をもたないシート状粘着剤やシート状の熱可塑性樹脂等の従来の封止材料と比較して、耐熱性やバリア性に優れるものとなる。
また、本発明の有機EL表示素子封止用樹脂シートは、着色がなく透明性に優れるため、発光の取り出し効率に優れるトップエミッション型の有機EL表示素子に適用できる。
更に、本発明の有機EL表示素子は、本発明の有機EL表示素子封止用樹脂組成物及び/又は有機EL表示素子封止用樹脂シートを用いて、有機発光材料層を有する積層体が形成されたガラス又はフィルムと、対向するガラス又はフィルムとの間隙を封止することにより、水分の浸入を抑制してダークスポットの発生や該ダークスポットの成長による表示の劣化を抑制することができ、寿命や信頼性に優れるものとなる。
本発明によれば、透明性及びバリア性に優れる有機エレクトロルミネッセンス表示素子封止用樹脂組成物を提供することができる。また、本発明によれば、該有機エレクトロルミネッセンス表示素子封止用樹脂組成物を用いてなる有機エレクトロルミネッセンス表示素子封止用樹脂シート及び有機エレクトロルミネッセンス表示素子を提供することができる。
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されない。
ステアリン酸処理層状複水酸化物として、下記の市販品を使用した。
(ステアリン酸処理層状複水酸化物A)
合成ハイドロタルサイトMg4.5Al(OH)13CO・3.5HO(堺化学社製、「STABIACE HT−P」)、平均粒子径0.45μm
(ステアリン酸処理層状複水酸化物B)
合成ハイドロタルサイトMgAl(OH)12CO・3HO(堺化学社製、「STABIACE HT−1」)、平均粒子径0.58μm
(ステアリン酸処理層状複水酸化物C)
合成ハイドロタルサイトMg3.5Zn0.5Al(OH)12CO・3HO(堺化学社製、「STABIACE HT−7」)、平均粒子径0.63μm
(実施例1)
(1)層状複水酸化物分散液の調製
500mL容の容器に、層状複水酸化物として、ステアリン酸処理層状複水酸化物A100重量部、及び、トルエン400重量部を加え、超音波洗浄器で40kHzの振動数の超音波を照射しながら同時にディスパーにより2500rpmの回転数で20分間撹拌し、ステアリン酸処理層状複水酸化物Aを20重量%含有するトルエン分散液を調製した。
(2)有機EL表示素子封止用樹脂組成物溶液の調製
500mL容の容器に、ポリイソブチレン骨格を有する樹脂として、重量平均分子量34万のポリイソブチレン樹脂(BASF社製、「Oppanol B50SF」)90重量部、粘着付与樹脂として脂環族飽和炭化水素樹脂(荒川化学社製、「アルコン P−90」、軟化点90℃)10重量部、及び、トルエン400重量部を加えて撹拌、溶解し、ポリイソブチレン樹脂を含有するトルエン溶液を調製した。
そこに、「(1)層状複水酸化物分散液の調製」で調製した層状複水酸化物分散液200重量部、及び、シランカップリング剤として3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、「KBM−403」)1.0重量部を加え、自転公転型撹拌混合機(シンキー社製、「あわとり練太郎 ARE−310型」)により、撹拌速度2000rpmで2分間の撹拌混合と脱泡とを行い、均一な有機EL表示素子封止用樹脂組成物溶液を得た。
(3)有機EL表示素子封止用樹脂シートの作製
「(2)有機EL表示素子封止用樹脂組成物溶液の調製」で得られた有機EL表示素子封止用樹脂組成物溶液を、離型処理を施したPETフィルム(PET離型フィルム)上に、乾燥後の厚みが所望の膜厚(20μm)となるようにアプリケーターを調整して塗布し、オーブン中で100℃にて15分間乾燥してPETフィルム上に積層された有機EL表示素子封止用樹脂シートを得た。
(実施例2〜22、比較例1)
用いた材料及び配合量を表1〜3に示したものとしたこと以外は、実施例1と同様にして有機EL表示素子封止用樹脂組成物溶液及び有機EL表示素子封止用樹脂シートを作製した。
<評価>
実施例及び比較例で得られた各有機EL表示素子封止用樹脂シートについて、以下の評価を行った。結果を表1〜3に示した。
(1)バリア性
実施例及び比較例で得られた各有機EL表示素子封止用樹脂シートについて、JIS Z 0208のカップ法に準拠し、試験温度60℃、試験湿度90%の条件にて透湿度測定を行った。
透湿度が16g/m/24h以下であった場合を「○」、16g/m/24hを超えた場合を「×」としてバリア性を評価した。
なお、実施例及び比較例で得られた各有機EL表示素子封止用樹脂シート(厚さ20μm)は非常に柔軟であり、単独膜で測定カップに設置することが困難であったため、PET離型フィルム上に作製した各有機EL表示素子封止用樹脂シートをろ紙上に転写し、該ろ紙を支持体として測定カップに設置して透湿度測定を行った。また、透湿度は、厚みを100μmとした場合の値として換算した。
(2)透明性
実施例及び比較例で得られた各有機EL表示素子封止用樹脂シート(厚さ20μm)を、幅25mm、長さ50mm、厚さ0.7mmの無アルカリガラス基板にロールラミネートして転写し、試験片を得た。得られた試験片について、分光光度計にて400〜800nmの波長における可視光透過率を測定した。また、可視光透過率を測定した上記試験片について、へイズメーターを用いてヘイズ(曇価)の測定を行った。
透過率は、85%以上であった場合を「○」、85%未満であった場合を「×」とし、ヘイズは、2%以下であった場合を「○」、2%を超えた場合を「×」として透明性を評価した。
(3)接着性
実施例及び比較例で得られた各有機EL表示素子封止用樹脂シート(厚さ20μm)を、幅25mm、長さ300mmの大きさに切り出した。切り出したシートを無アルカリガラスの清浄面に2kgの重さのローラーを1往復して貼付け、温度23℃、湿度50%の環境下で24時間の静置した後、引張り試験機(オリエンテック社製、「テンシロン」)を用い、剥離角180°、剥離速度100mm/分の条件にて剥離強度を測定した。
剥離強度が8N/25mm以上であった場合を「○」、剥離強度が8N/25mm未満であった場合を「△」、無アルカリガラスへの接着ができなかった場合を「×」として接着性を評価した。
(4)有機EL表示素子の発光状態
スパッタリングにより厚さ1000ÅのITO透明電極を成膜した無アルカリガラス基板を透明支持基板とし、真空蒸着により、N,N’−ジ(1−ナフチル)−N,N’−ジフェニルベンジジン(α−NPD)を蒸着速度15Å/sで基板に堆積させ、膜厚600Åの正孔輸送層を成膜した。次に、トリス(8−ヒドロキシキノリラ)アルミニウム(Alq)を15Å/sの蒸着速度で膜厚600Åに堆積し、発光層を形成した。その後、この基板を別の真空蒸着装置に移し、フッ化リチウムを0.2Å/sの蒸着速度で5Å成膜した後、アルミニウムを20Å/sの速度で1000Å成膜し、有機発光材料層を有する積層体を得た。
この積層体を形成した基板上に、実施例及び比較例で得られた各有機EL表示素子封止用樹脂シート(厚さ20μm)を80℃にてロールラミネートして転写した。更に、転写した有機EL表示素子封止用樹脂シートの上にガラス基板を重ね、真空ラミネータを用いて80℃にて加熱圧着させ、有機EL表示素子を得た。
得られた有機EL表示素子を温度60℃、湿度90%の条件下にて100時間暴露した後、10Vの電圧を印加し素子の発光状態(発光及びダークスポットの有無)を目視で観察した。ダークスポットがなく、均一に発光した場合を「○」、発光はしたものの、ダークスポットがあった場合を「△」、全く発光しなかった場合を「×」として評価した。
Figure 2016029137
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本発明によれば、透明性及びバリア性に優れる有機エレクトロルミネッセンス表示素子封止用樹脂組成物を提供することができる。また、本発明によれば、該有機エレクトロルミネッセンス表示素子封止用樹脂組成物を用いてなる有機エレクトロルミネッセンス表示素子封止用樹脂シート及び有機エレクトロルミネッセンス表示素子を提供することができる。

Claims (6)

  1. ポリイソブチレン骨格を有する樹脂と、炭素数10以上の脂肪酸で表面処理された層状複水酸化物とを含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示素子封止用樹脂組成物。
  2. 炭素数10以上の脂肪酸で表面処理された層状複水酸化物の含有量が、ポリイソブチレン骨格を有する樹脂100重量部に対して、10〜150重量部であることを特徴とする請求項1記載の有機エレクトロルミネッセンス表示素子封止用樹脂組成物。
  3. ポリイソブチレン骨格を有する樹脂は、重量平均分子量が20万〜50万である樹脂と、重量平均分子量が2万〜15万である樹脂とからなることを特徴とする請求項1又は2記載の有機エレクトロルミネッセンス表示素子封止用樹脂組成物。
  4. 粘着付与樹脂を含有することを特徴とする請求項1、2又は3記載の有機エレクトロルミネッセンス表示素子封止用樹脂組成物。
  5. 請求項1、2、3又は4記載の有機エレクトロルミネッセンス表示素子封止用樹脂組成物をシート状に成形してなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示素子封止用樹脂シート。
  6. 請求項1、2、3若しくは4記載の有機エレクトロルミネッセンス表示素子封止用樹脂組成物、及び/又は、請求項5記載の有機エレクトロルミネッセンス表示素子封止用樹脂シートを用いて製造されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示素子。
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