JP2019194936A - Method for manufacturing organic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機デバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an organic device.
有機デバイスは、基板と、基板上に設けられる第1の電極、有機機能層及び第2の電極を有する。有機機能層は、有機物を含むため水分などにより劣化しやすい。この劣化を防止するために、有機デバイスは、有機機能層を封止する封止部材を更に有する。例えば特許文献1には、金属箔と、接着層と、樹脂フィルムとを有する封止部材が開示されている。特許文献1に記載の封止部材では、金属箔の一方の主面上に接着層が設けられ、他方の主面上に樹脂フィルムが設けられている。 The organic device has a substrate, a first electrode provided on the substrate, an organic functional layer, and a second electrode. Since the organic functional layer contains an organic substance, it easily deteriorates due to moisture or the like. In order to prevent this deterioration, the organic device further includes a sealing member that seals the organic functional layer. For example, Patent Document 1 discloses a sealing member having a metal foil, an adhesive layer, and a resin film. In the sealing member described in Patent Document 1, an adhesive layer is provided on one main surface of the metal foil, and a resin film is provided on the other main surface.
有機デバイスにおいて、封止部材以外の部分、すなわち、基板上に、第1の電極、有機機能層及び第2の電極が設けられた部材をデバイス基材と称した場合、特許文献1に記載の技術では、接着層を介して封止部材をデバイス基材に加熱貼合することによって有機デバイスが製造されている。しかしながら、接着層を介して封止部材をデバイス基材に加熱貼合すると、封止部材にシワが生じるおそれがある。このようなシワが生じた封止部材をデバイス基材に貼合すると、封止部材とデバイス基材の間に気泡が混入し、有機デバイスの品質が低下する。 In an organic device, when a member other than a sealing member, that is, a member in which a first electrode, an organic functional layer, and a second electrode are provided on a substrate is referred to as a device substrate, it is described in Patent Document 1. In the technology, an organic device is manufactured by heat-bonding a sealing member to a device substrate via an adhesive layer. However, if the sealing member is heated and bonded to the device substrate via the adhesive layer, the sealing member may be wrinkled. When the sealing member having such wrinkles is bonded to the device base material, bubbles are mixed between the sealing member and the device base material, and the quality of the organic device is deteriorated.
したがって、本発明は、デバイス基材と封止部材との加熱貼合時における封止部材のシワを抑制可能な有機デバイスの製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of this invention is to provide the manufacturing method of the organic device which can suppress the wrinkle of the sealing member at the time of heat bonding of a device base material and a sealing member.
本発明の一側面に係る有機デバイスの製造方法は、基板の主面上に第1の電極と、有機機能層と、第2の電極とが設けられたデバイス基材と、上記有機機能層を封止する封止部材とを有する有機デバイスの製造方法であり、ロールツーロール方式で長尺の上記封止部材及び長尺の上記デバイス基材を搬送しながら、連続的に上記封止部材と上記デバイス基材とを貼合する工程を備え、上記封止部材は、封止基材と、上記封止基材の第1主面に設けられる粘着層と、上記封止基材の第2主面に設けられる樹脂フィルムと、を有し、上記封止部材と上記デバイス基材とを貼合する工程では、上記基板の上記主面と上記粘着層とを対向させた状態で、上記封止部材と上記デバイス基材とを加圧及び加熱しながら上記封止部材を上記デバイス基材に貼合し、上記加熱時の温度(加熱温度)が上記樹脂フィルムの材料のガラス転移温度以下である。 According to one aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an organic device comprising: a device substrate provided with a first electrode, an organic functional layer, and a second electrode on a main surface of a substrate; and the organic functional layer. A sealing member to be sealed, and a continuous roll-to-roll method while transporting the long sealing member and the long device substrate. A step of bonding the device substrate; and the sealing member includes a sealing substrate, an adhesive layer provided on a first main surface of the sealing substrate, and a second of the sealing substrate. In the step of bonding the sealing member and the device base material, the sealing is performed in a state where the main surface of the substrate and the adhesive layer are opposed to each other. The sealing member is affixed to the device substrate while pressurizing and heating the stopper member and the device substrate. And, the heating time of the temperature (heating temperature) is below the glass transition temperature of the material of the resin film.
封止部材は、粘着層、封止基材及び樹脂フィルムの積層体である。封止基材に粘着層とは別に樹脂フィルムを積層しているため、ロールツーロール方式により封止部材を搬送する際に、封止部材にシワが生じにくい。封止部材が粘着層を介してデバイス基材に貼合されることから、上記封止部材と上記デバイス基材とを貼合する工程における加熱温度は、上記樹脂フィルムのガラス転移温度以下でよい。このような加熱温度であれば、貼合工程で樹脂フィルムが加熱されても、樹脂フィルムの幅方向の収縮が抑制されるので、樹脂フィルムの収縮に伴う封止部材のシワの発生を抑制できる。 The sealing member is a laminate of an adhesive layer, a sealing substrate, and a resin film. Since the resin film is laminated on the sealing substrate separately from the adhesive layer, when the sealing member is conveyed by the roll-to-roll method, the sealing member is unlikely to be wrinkled. Since the sealing member is bonded to the device substrate via the adhesive layer, the heating temperature in the step of bonding the sealing member and the device substrate may be equal to or lower than the glass transition temperature of the resin film. . If it is such a heating temperature, even if the resin film is heated in the bonding step, the shrinkage in the width direction of the resin film is suppressed, so that generation of wrinkles of the sealing member accompanying the shrinkage of the resin film can be suppressed. .
上記封止基材は、金属箔であり得る。この場合、金属箔は、粘着層と樹脂フィルムで挟まれている。したがって、金属箔の酸化が抑制され得る。 The sealing substrate may be a metal foil. In this case, the metal foil is sandwiched between the adhesive layer and the resin film. Therefore, oxidation of the metal foil can be suppressed.
上記樹脂フィルムの厚さが上記封止基材より厚くてもよい。樹脂フィルムは、厚い方が収縮しにくい傾向にある。したがって、樹脂フィルムの厚さが上記封止基材より厚い形態は、樹脂フィルムの厚さが封止基材の厚さ以下である場合より、封止部材のシワの抑制に有利である。 The resin film may be thicker than the sealing substrate. A thicker resin film tends to be less likely to shrink. Therefore, a form in which the thickness of the resin film is thicker than that of the sealing substrate is more advantageous for suppressing wrinkling of the sealing member than when the thickness of the resin film is equal to or less than the thickness of the sealing substrate.
本発明によれば、デバイス基材と封止部材との加熱貼合時における封止部材のシワを抑制可能な有機デバイスの製造方法を提供可能である。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the organic device which can suppress the wrinkle of the sealing member at the time of heat bonding of a device base material and a sealing member can be provided.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。断らない限り、有機デバイスの一例である有機ELデバイスについて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same reference numerals are assigned to the same elements, and duplicate descriptions are omitted. The dimensional ratios in the drawings do not necessarily match those described. Unless otherwise noted, an organic EL device that is an example of an organic device will be described.
図1に模式的に示したように、一実施形態に係る有機ELデバイス(有機デバイス)の製造方法で製造される有機ELデバイス10は、基板12の主面12a上に、陽極(第1の電極)14と、有機機能層18と、陰極(第2の電極)20とが設けられたデバイス基材30と、封止部材22と、を備える。有機ELデバイス10は、例えば照明に使用される有機EL照明パネルである。
As schematically shown in FIG. 1, an
有機ELデバイス10は、陰極20に電気的に接続された引出電極16を備えてもよい。有機ELデバイス10は、基板12側から光を出射する形態、又は、基板12と反対側から光を出射する形態を取り得る。以下では、有機ELデバイス10として、引出電極16を備えており、基板12側(図1において陽極14側)から光を出射する形態について説明する。
The
[基板]
基板12は、有機ELデバイス10が出射する光(波長400nm〜800nmの可視光を含む)に対して透光性を有する。基板12はフィルム状を呈してもよく、基板12の厚さの例は、30μm以上700μm以下である。
[substrate]
The
基板12は、可撓性を有し、基板12の例はプラスチックフィルム又は高分子フィルムである。基板12の材料としては、例えばポリエーテルスルホン(PES);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)等のポリエステル樹脂;ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、環状ポリオレフィン等のポリオレフィン樹脂;ポリアミド樹脂;ポリカーボネート樹脂;ポリスチレン樹脂;ポリビニルアルコール樹脂;エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物;ポリアクリロニトリル樹脂;アセタール樹脂;ポリイミド樹脂;エポキシ樹脂が挙げられる。
The
基板12には、有機ELデバイス10を駆動するための駆動回路(例えば、薄膜トランジスタなどを含む回路)が形成されていてもよい。このような駆動回路は、通常、透明材料から構成される。
A drive circuit (for example, a circuit including a thin film transistor) for driving the
基板12は、水分バリア層を更に有してもよい。水分バリア層は、基板12の表面上に設けられる。水分バリア層は、水分をバリアする機能に加えて、ガス(例えば酸素)をバリアする機能を有してもよい。水分バリア層は、例えばケイ素、酸素及び炭素からなる膜、ケイ素、酸素、炭素及び窒素からなる膜、又は、金属酸化物からなる膜で有り得る。具体的には、水分バリア層の材料の例は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸化アルミニウム等である。水分バリア層の厚さの例は、100nm以上10μm以下である。
The
[陽極]
陽極14は、基板12の主面12a上に設けられている。陽極14には、光透過性を示す電極が用いられる。光透過性を示す電極としては、電気伝導度の高い金属酸化物、金属硫化物及び金属等の薄膜を用いることができ、光透過率の高い薄膜が好適に用いられる。陽極14は、導電体(例えば金属)からなるネットワーク構造を有してもよい。陽極14の厚さは、光の透過性、電気伝導度等を考慮して決定され得る。陽極14の厚さは、通常、10nm〜10μmであり、好ましくは20nm〜1μmであり、さらに好ましくは50nm〜500nmである。
[anode]
The
陽極14の材料としては、例えば酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、インジウム錫酸化物(Indium Tin Oxide:略称ITO)、インジウム亜鉛酸化物(Indium Zinc Oxide:略称IZO)、金、白金、銀、銅等が挙げられ、これらの中でもITO、IZO、又は酸化スズが好ましい。陽極14は、例示した材料からなる薄膜として形成され得る。陽極14の材料には、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体等の有機物を用いてもよい。この場合、陽極14は、透明導電膜として形成され得る。
Examples of the material of the
[引出電極]
引出電極16は、陽極14と離間し且つ絶縁した状態で基板12上に設けられている。引出電極16は、陰極20に接続されており、陰極20を外部接続するために使用され得る。引出電極16の材料及び厚さは、陽極14と同様とし得る。
[Extraction electrode]
The
[有機機能層]
有機機能層18は、陽極14及び陰極20に印加された電力(例えば電圧)に応じて、電荷の移動及び電荷の再結合などの有機ELデバイス10の発光に寄与する機能部である。
[Organic functional layer]
The organic
本実施形態では、有機機能層18は陽極14の一部を覆うように設けられており、有機機能層18の一部は、図1に示したように、陽極14と引出電極16との間の基板12上にも配置されている。これにより、陽極14と他の電極(例えば、陰極20及び引出電極16)との短絡が防止されている。
In this embodiment, the organic
有機機能層18は、光を発する機能層である発光層を有する。発光層の厚さは、例えば1nm〜1μmであり、好ましくは2nm〜500nmであり、さらに好ましくは10nm〜200nmである。
The organic
発光層は、通常、主として蛍光及びりん光の少なくとも一方を発光する有機物、又は、その有機物とその有機物を補助するドーパント材料とから形成される。ドーパント材料は、例えば発光効率の向上や、発光波長を変化させるために加えられる。発光層に含まれる有機物は、低分子化合物でも高分子化合物でもよい。 The light emitting layer is usually formed of an organic substance that mainly emits at least one of fluorescence and phosphorescence, or the organic substance and a dopant material that assists the organic substance. The dopant material is added, for example, in order to improve the light emission efficiency or change the light emission wavelength. The organic substance contained in the light emitting layer may be a low molecular compound or a high molecular compound.
主として蛍光及びりん光の少なくとも一方を発光する有機物としては、下記の色素系材料、金属錯体系材料、高分子系材料等が挙げられる。 Examples of organic substances that mainly emit at least one of fluorescence and phosphorescence include the following dye materials, metal complex materials, and polymer materials.
色素系材料としては、例えばシクロペンダミン若しくはその誘導体、テトラフェニルブタジエン若しくはその誘導体、トリフェニルアミン若しくはその誘導体、オキサジアゾール若しくはその誘導体、ピラゾロキノリン若しくはその誘導体、ジスチリルベンゼン若しくはその誘導体、ジスチリルアリーレン若しくはその誘導体、ピロール若しくはその誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン若しくはその誘導体、ペリレン若しくはその誘導体、オリゴチオフェン若しくはその誘導体、オキサジアゾールダイマー若しくはその誘導体、ピラゾリンダイマー若しくはその誘導体、キナクリドン若しくはその誘導体、クマリン若しくはその誘導体等が挙げられる。 Examples of the dye-based material include cyclopentamine or a derivative thereof, tetraphenylbutadiene or a derivative thereof, triphenylamine or a derivative thereof, oxadiazole or a derivative thereof, pyrazoloquinoline or a derivative thereof, distyrylbenzene or a derivative thereof, Styrylarylene or its derivative, pyrrole or its derivative, thiophene ring compound, pyridine ring compound, perinone or its derivative, perylene or its derivative, oligothiophene or its derivative, oxadiazole dimer or its derivative, pyrazoline dimer or its derivative, Examples include quinacridone or a derivative thereof, coumarin or a derivative thereof.
金属錯体系材料としては、例えばTb、Eu、Dyなどの希土類金属、又はAl、Zn、Be、Pt、Ir等を中心金属に有し、オキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造等を配位子に有する金属錯体が挙げられる。金属錯体としては、例えばイリジウム錯体、白金錯体等の三重項励起状態からの発光を有する金属錯体、アルミニウムキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾリル亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、フェナントロリンユーロピウム錯体等が挙げられる。 Examples of the metal complex material include rare earth metals such as Tb, Eu, and Dy, or Al, Zn, Be, Pt, Ir, or the like as a central metal, and oxadiazole, thiadiazole, phenylpyridine, phenylbenzimidazole, quinoline. Examples thereof include metal complexes having a structure or the like as a ligand. Examples of metal complexes include metal complexes having light emission from triplet excited states such as iridium complexes and platinum complexes, aluminum quinolinol complexes, benzoquinolinol beryllium complexes, benzoxazolyl zinc complexes, benzothiazole zinc complexes, azomethyl zinc complexes, A porphyrin zinc complex, a phenanthroline europium complex, etc. are mentioned.
高分子系材料としては、例えばポリパラフェニレンビニレン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリパラフェニレン若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、ポリアセチレン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、上記色素材料及び金属錯体材料の少なくとも一方を高分子化した材料等が挙げられる。 Examples of the polymer material include polyparaphenylene vinylene or derivatives thereof, polythiophene or derivatives thereof, polyparaphenylene or derivatives thereof, polysilane or derivatives thereof, polyacetylene or derivatives thereof, polyfluorene or derivatives thereof, polyvinylcarbazole or derivatives thereof, Examples include materials obtained by polymerizing at least one of the dye material and the metal complex material.
主として蛍光及びりん光の少なくとも一方を発光する有機物を補助するドーパント材料としては、例えばペリレン若しくはその誘導体、クマリン若しくはその誘導体、ルブレン若しくはその誘導体、キナクリドン若しくはその誘導体、スクアリウム若しくはその誘導体、ポルフィリン若しくはその誘導体、スチリル色素、テトラセン若しくはその誘導体、ピラゾロン若しくはその誘導体、デカシクレン若しくはその誘導体、フェノキサゾン若しくはその誘導体等が挙げられる。 As a dopant material mainly assisting an organic substance that emits at least one of fluorescence and phosphorescence, for example, perylene or a derivative thereof, coumarin or a derivative thereof, rubrene or a derivative thereof, quinacridone or a derivative thereof, squalium or a derivative thereof, porphyrin or a derivative thereof Styryl dye, tetracene or a derivative thereof, pyrazolone or a derivative thereof, decacyclene or a derivative thereof, phenoxazone or a derivative thereof, and the like.
有機機能層18は、発光層と、他の機能層を含む積層体でもよい。陽極14と発光層との間に設けられる機能層としては、例えば正孔注入層、正孔輸送層等が挙げられる。陰極20と発光層との間に設けられる機能層としては、例えば電子輸送層、電子注入層等が挙げられる。正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び電子注入層の厚さは、有機ELデバイス10のデバイス性能などに応じて適宜設定され得る。
The organic
正孔注入層は、陽極14から発光層への正孔注入効率を改善する機能を有する機能層である。正孔注入層の材料には、公知の正孔注入材料が用いられ得る。正孔注入材料としては、例えば酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、及び、酸化アルミニウム等の酸化物、フェニルアミン化合物、スターバースト型アミン化合物、フタロシアニン化合物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、及び、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)等のポリチオフェン誘導体が挙げられる。
The hole injection layer is a functional layer having a function of improving hole injection efficiency from the
正孔輸送層は、陽極14、正孔注入層又は陽極14により近い正孔輸送層から発光層への正孔注入効率を改善する機能を有する機能層である。正孔輸送層の材料には、公知の正孔輸送材料が用いられ得る。正孔輸送層の材料としては、例えばポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン若しくはその誘導体、ピラゾリン若しくはその誘導体、アリールアミン若しくはその誘導体、スチルベン若しくはその誘導体、トリフェニルジアミン若しくはその誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリピロール若しくはその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)若しくはその誘導体、又はポリ(2,5−チエニレンビニレン)若しくはその誘導体等が挙げられる。正孔輸送層の材料としては、例えば特開2012−144722号公報に開示されている正孔輸層材料も挙げられる。
The hole transport layer is a functional layer having a function of improving the hole injection efficiency from the
電子輸送層は、陰極20、電子注入層又は陰極20により近い電子輸送層から発光層への電子注入効率を改善する機能を有する機能層である。電子輸送層を構成する電子輸送材料には、公知の材料が用いられ得る。電子輸送層を構成する電子輸送材料としては、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン若しくはその誘導体、ベンゾキノン若しくはその誘導体、ナフトキノン若しくはその誘導体、アントラキノン若しくはその誘導体、テトラシアノアントラキノジメタン若しくはその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン若しくはその誘導体、ジフェノキノン誘導体、または8−ヒドロキシキノリン若しくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリン若しくはその誘導体、ポリキノキサリン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体などが挙げられる。
The electron transport layer is a functional layer having a function of improving the electron injection efficiency from the
電子注入層は、陰極20から発光層への電子注入効率を改善する機能を有する機能層である。電子注入層は、陰極20の一部であってもよい。電子注入層の材料には、公知の電子注入材料が用いられ得る。電子注入層の材料としては、例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属及びアルカリ土類金属のうちの1種類以上を含む合金、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩、又はこれらの物質の混合物等が挙げられる。
The electron injection layer is a functional layer having a function of improving the electron injection efficiency from the
上述した各種の機能層を含む有機機能層18の層構成の例を以下に示す。
(a)(陽極)/発光層/(陰極)
(b)(陽極)/正孔注入層/発光層/(陰極)
(c)(陽極)/正孔注入層/発光層/電子注入層/(陰極)
(d)(陽極)/正孔注入層/発光層/電子輸送層/電子注入層/(陰極)
(e)(陽極)/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/(陰極)
(f)(陽極)/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/(陰極)
(g)(陽極)/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/(陰極)
(h)(陽極)/発光層/電子注入層/(陰極)
(i)(陽極)/発光層/電子輸送層/電子注入層/(陰極)
記号「/」は、記号「/」の両側の層同士が接合していることを意味している。
An example of the layer configuration of the organic
(A) (Anode) / Light emitting layer / (Cathode)
(B) (anode) / hole injection layer / light emitting layer / (cathode)
(C) (anode) / hole injection layer / light emitting layer / electron injection layer / (cathode)
(D) (anode) / hole injection layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / (cathode)
(E) (anode) / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / (cathode)
(F) (anode) / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron injection layer / (cathode)
(G) (anode) / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / (cathode)
(H) (anode) / light emitting layer / electron injection layer / (cathode)
(I) (anode) / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / (cathode)
The symbol “/” means that the layers on both sides of the symbol “/” are joined to each other.
有機機能層18は単層の発光層を有していても2層以上の発光層を有していてもよい。電荷発生層を設けずに、複数の発光層を直接的に積層させて有機機能層18を構成してもよい。なお、電荷発生層とは、電界を印加することにより、正孔と電子とを発生する層である。電荷発生層としては、例えば酸化バナジウム、ITO、酸化モリブデン等からなる薄膜を挙げることができる。
The organic
[陰極]
陰極20は、有機機能層18上に設けられている。本実施形態のように、有機ELデバイス10が引出電極16を有する形態では、陰極20は、引出電極16に接続されるように、有機機能層18上に設けられる。この場合、陰極20の一部は、基板12上に配置されてもよい。陰極20の厚さは、用いる材料によって最適値が異なり、電気伝導度、耐久性等を考慮して設定される。陰極20の厚さは、通常、10nm〜10μmであり、好ましくは20nm〜1μmであり、さらに好ましくは50nm〜500nmである。
[cathode]
The
有機機能層18からの光(具体的には、発光層からの光)が陰極20で反射して陽極14側に進むように、陰極20の材料は、有機機能層18が有する発光層からの光(特に可視光)に対して反射率の高い材料が好ましい。陰極20の材料としては、例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属及び周期表の13族金属等が挙げられる。陰極20として、導電性金属酸化物及び導電性有機物等からなる透明導電性電極を用いてもよい。
The material of the
[封止部材]
封止部材22は、少なくとも有機機能層18を封止するための部材である。封止部材22は、陰極20上に設けられている。本実形態において、封止部材22は、陰極20を覆うように設けられており、陽極14の一部及び引出電極16の一部が、封止部材22から露出するように設けられている。このように陽極14及び引出電極16のうち封止部材22の外部に位置する部分は、外部接続領域として機能する。封止部材22は、封止基材24と、粘着層26と、樹脂フィルム28を有する。
[Sealing member]
The sealing
封止基材24は、ガスバリア機能、特に水分バリア機能を有する。封止基材24の例としては、金属箔、透明なプラスチックフィルムの表面若しくは裏面又はその両面にバリア機能層を形成したバリアフィルム、或いはフレキシブル性を有する薄膜ガラス、プラスチックフィルム上にバリア性を有する金属を積層させたフィルム等が挙げられる。上記バリア機能層としては、例えば、前述の水分バリア層等が挙げられる。封止基材24の厚さの例は、10μm〜300μmである。金属箔としては、バリア性の観点から、銅箔、アルミニウム箔、ステンレス箔が好ましい。封止基材24が金属箔である場合、金属箔の厚さとしては、ピンホール抑制の観点から厚い程好ましいが、フレキシブル性の観点も考慮すると10μm〜50μmが好ましい。
The sealing
粘着層26は、封止基材24の第1主面24aに設けられており、基板12の主面12a上に、陽極14、有機機能層18及び陰極20が形成されたデバイス基材30に、封止基材24を貼合するとともに、水分バリアのために用いられる。粘着層26は、陽極14、有機機能層18及び陰極20からなる積層構造を埋設可能な厚さを有していればよい。粘着層26の厚さの例は、5μm〜100μmである。
The pressure-
粘着層26は粘着剤からなる層であり、粘着剤は感圧型接着剤を意味する。粘着層26の材料の例は、熱可塑性樹脂であり、粘着層用の熱可塑性樹脂としては、例えばオレフィン系エラストマーやスチレン系エラストマー、ブタジエン系エラストマー等が挙げられる。断らない限り、本明細書において、「接着剤」の概念には、粘着剤の概念を含まない。すなわち、「接着剤」とは、感圧型接着剤以外の接着剤を意味する。
The pressure-
樹脂フィルム28は、封止基材24の第2主面(第1主面24aと反対側の面)24bに設けられている。樹脂フィルム28の厚さの例は、10μm〜100μmであり、封止基材24より厚くし得る。樹脂フィルム28の材料としては、例えばPET、ポリイミド(PI)などが挙げられる。
The
次に、図1に示した構成を有する有機ELデバイス10の製造方法の一例として、可撓性を有する長尺の基板12を用いて有機ELデバイス10を製造する方法について説明する。図2に示したように、有機ELデバイス10の製造方法は、デバイス基材を形成する工程(以下、「デバイス基材形成工程」と称す)S10と、デバイス基材と封止部材とを貼合する工程(以下、「貼合工程」と称す)S11とを有する。
Next, as an example of a method for manufacturing the
[デバイス基材形成工程]
図3及び図4に模式的に示したように、デバイス基材形成工程S10では、長尺の基板12上の長手方向に設定される複数のデバイス形成領域32のそれぞれに、陽極14、引出電極16、有機機能層18及び陰極20が設けられたデバイス基材30を形成する。デバイス形成領域32は、有機ELデバイス10の製品サイズに対応する領域である。
[Device substrate formation process]
As schematically shown in FIGS. 3 and 4, in the device base material forming step S <b> 10, the
図2に示したように、デバイス基材形成工程S10は、陽極(第1の電極)を形成する工程S10A、有機機能層を形成する工程S10B及び陰極(第2の電極)を形成する工程S10Cを有する。工程S10A,工程S10B及び工程S10Cを、陽極形成工程S10A、有機機能層形成工程S10B及び陰極形成工程S10Cと称す。 As shown in FIG. 2, the device substrate forming step S10 includes a step S10A for forming an anode (first electrode), a step S10B for forming an organic functional layer, and a step S10C for forming a cathode (second electrode). Have Process S10A, process S10B, and process S10C are referred to as anode formation process S10A, organic functional layer formation process S10B, and cathode formation process S10C.
<陽極形成工程>
陽極形成工程S10Aでは、複数のデバイス形成領域32にそれぞれ陽極14を形成する。この際、各デバイス形成領域32に、陽極14とともに、引出電極16も形成する。
<Anode formation process>
In the anode forming step S <b> 10 </ b> A, the
陽極14及び引出電極16は、有機ELデバイス10の製造において公知の方法で形成され得る。陽極14及び引出電極16の形成方法としては、例えば真空成膜法、イオンプレーティング法、メッキ法、塗布法等が挙げられる。塗布法としては、例えばインクジェット印刷法が挙げられるが、陽極14及び引出電極16を形成可能な塗布法であれば、他の公知の塗布法でもよい。インクジェット印刷法以外の公知の塗布法としては、例えばマイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法及びノズルプリント法等が挙げられる。
The
陽極14及び引出電極16は、例えば基板12の主面12a上に導電膜を作製した後に、その導電膜を、陽極14及び引出電極16それぞれのパターンにパターニングすることによって形成され得る。陽極14及び引出電極16は、陽極14及び引出電極16それぞれのパターンに対応した導電膜を直接作製することによって形成されてもよい。
The
<有機機能層形成工程>
有機機能層形成工程S10Bでは、陽極14上に有機機能層18を形成する。有機機能層18が有する発光層を形成する場合を例にして説明する。発光層の形成方法としては、例えば真空成膜法、塗布法等が挙げられる。塗布法としては、例えばインクジェット印刷法が挙げられるが、発光層を形成可能な塗布法であれば、他の公知の塗布法でもよい。インクジェット印刷法以外の公知の塗布法としては、陽極14(又は引出電極16)を塗布法で形成する場合の説明で例示した塗布法が挙げられる。
<Organic functional layer formation process>
In the organic functional layer forming step S <b> 10 </ b> B, the organic
有機機能層18が発光層以外の機能層を含む場合、有機機能層18の層構成に応じて陽極14側から順に機能層を形成すればよい。各機能層の形成方法は、発光層の場合と同様とし得る。
When the organic
<陰極形成工程>
陰極形成工程S10Cでは、有機機能層18上に陰極20を形成する。陰極20は、陽極14の形成方法と同様の方法で形成され得る。本実施形態では、陰極形成工程S10Cを経て得られた長尺のデバイス基材30をロール状に巻き取って第1ロール34(図6参照)とし、次の貼合工程S11を実施する。
<Cathode formation process>
In the cathode forming step S <b> 10 </ b> C, the
デバイス基材形成工程S10において、陽極形成工程S10A、有機機能層形成工程S10B及び陰極形成工程S10Cのうち少なくとも一つの工程をロールツーロール方式で実施してもよい。例えば、有機機能層形成工程S10Bをロールツーロール方式で実施してもよいし、有機機能層形成工程S10B及び陰極形成工程S10Cを連続的にロールツーロール方式で実施してもよい。 In the device substrate forming step S10, at least one of the anode forming step S10A, the organic functional layer forming step S10B, and the cathode forming step S10C may be performed by a roll-to-roll method. For example, the organic functional layer formation step S10B may be performed by a roll-to-roll method, or the organic functional layer formation step S10B and the cathode formation step S10C may be continuously performed by a roll-to-roll method.
[貼合工程]
図5に模式的に示したように、貼合工程S11では、デバイス基材形成工程S10で形成されたデバイス基材30と封止部材22とを貼合することによって、有機ELデバイス10を形成する。貼合工程S11では、デバイス基材30と、封止部材22との貼合にロールツーロール方式を採用している。すなわち、図6に示したように、長尺の封止部材22を準備し、長尺の封止部材22及び長尺のデバイス基材30をロールツーロール方式で連続的に搬送しながら、一対の加熱ロール38Aと加熱ロール38Bとで加圧及び加熱することによって、それらを連続的に貼合する。図6を利用して、貼合工程S11について詳説する。断らない限り、デバイス基材30及び封止部材22の長手方向に直交する方向を幅方向と称す。
[Bonding process]
As schematically shown in FIG. 5, in the bonding step S <b> 11, the
まず、デバイス基材30が巻かれてなる第1ロール34を第1繰出し部36にセットし、第1ロール34からデバイス基材30を繰り出す。繰り出されたデバイス基材30を、一対の加熱ロール38Aと加熱ロール38Bに向けてガイドロール40でガイドしながら搬送する。デバイス基材30は、その長手方向に搬送される。
First, the
同様に、長尺の封止部材22が巻かれてなる第2ロール42を第2繰出し部44にセットし、第2ロール42から封止部材22を繰り出する。繰り出された封止部材22を、一対の加熱ロール38Aと加熱ロール38Bに向けてガイドロール46でガイドしながら搬送する。封止部材22もその長手方向に搬送される。
Similarly, the
加熱ロール38Aと加熱ロール38Bは、それらの間に搬入されたデバイス基材30及び封止部材22を加熱できるように構成されている。加熱ロール38Aと加熱ロール38Bは、それらの間にデバイス基材30と封止部材22が搬入された際に、それらを所定の圧力で押圧できるように、離間して配置されている。
The
デバイス基材30及び封止部材22の搬送経路は、それらが加熱ロール38Aと加熱ロール38Bの間に搬入される際に、図5に示したように、基板12の主面12a側、具体的には、基板12のうち陽極14、有機機能層18、陰極20などが形成されている側と、封止部材22の粘着層26とが対向するように設定されていればよい。
As shown in FIG. 5, the transport path of the
加熱ロール38Aと加熱ロール38Bの間に搬入されたデバイス基材30及び封止部材22は、加熱ロール38Aと加熱ロール38Bとで加圧されるとともに加熱されながら貼合される。加熱時の温度(加熱温度)は、樹脂フィルム28の材料のガラス転移温度以下であり、常温(例えば23℃)以上、樹脂フィルム28の材料のガラス転移温度未満であることが好ましく、50℃〜80℃がより好ましい。加熱温度は、デバイス基材30および封止部材22が、それぞれ加熱ロール38Aと加熱ロール38Bに接触してから貼合工程終了時まで、所定の温度を維持していることが好ましい。加熱時においては、封止部材22の温度が上記の加熱温度の範囲に達していることが好ましいが、加熱ロール38Aと加熱ロール38Bの設定温度が、上記の加熱温度の範囲であってもよい。
The
加熱ロール38Aと加熱ロール38Bとにより、封止部材22がデバイス基材30に貼合されることで、各デバイス形成領域32に有機ELデバイス10が形成される。したがって、封止部材22とデバイス基材30との貼合体である封止部材付きデバイス基材は、複数の有機ELデバイス10の連結体48に対応する。一対の加熱ロール38Aと加熱ロール38Bとから送り出された連結体48は、巻取り部50で巻き取ればよい。
The
有機ELデバイス10の製造方法では、貼合工程S11の後に、連結体48を、デバイス形成領域32ごとに切断する切断工程を実施してもよい。この切断工程により、製品サイズの有機ELデバイス10が得られる。
In the manufacturing method of the
切断工程では、貼合工程S11後の長尺の連結体48を、その長手方向に搬送しながら、デバイス形成領域32毎に基板12を切断する。貼合工程S11において、連結体48をロール状に巻き取っている形態では、連結体48のロールから、連結体48を繰り出して、切断工程を実施すればよい。一形態では、貼合工程S11で得られる連結体48を、巻取り部50で巻き取らずに、ガイドロールで搬送しながら連続的に切断工程を実施してもよい。
In a cutting process, the board |
上記有機ELデバイス10が有する封止部材22は、粘着層26、封止基材24及び樹脂フィルム28の積層体であり、封止基材24は、粘着層26と樹脂フィルム28で挟まれている。封止基材24に粘着層26とは別に樹脂フィルム28を積層していることから、ロールツーロール方式によって封止部材22をデバイス基材30に連続的に貼合するために、封止部材22をその長手方向に搬送しても、搬送過程で封止部材22にシワが生じにくい。封止基材24が金属箔である形態では、樹脂フィルム28により金属箔表面の酸化が抑制され得る。
The sealing
封止部材22は粘着層26を介してデバイス基材30に貼合されることから、封止部材22とデバイス基材30とを重ねて加圧することで、それらを貼合可能である。封止部材22及びデバイス基材30に圧力を加える際に、加熱することで、デバイス基材30上の凹凸に対する粘着層26の追従性が向上するとともに、粘着層26のデバイス基材30への密着性も向上する。
Since the sealing
封止部材22とデバイス基材30との貼合時の加熱は、主に、上述した粘着層26の凹凸追従性の向上、密着性の向上などのためである。粘着剤の概念を含まない接着剤からなる接着層は、密着性を向上させるために、樹脂フィルム28の材料のガラス転移温度よりも高い温度で加熱することが多い。しかし、本実施形態の封止部材22は、粘着層26を採用していることで、樹脂フィルム28の材料のガラス転移温度以下でも、粘着層26の凹凸追従性を向上させ、密着性を向上させることができる。このように、加熱温度を樹脂フィルム28の材料のガラス転移温度以下に設定できることから、封止基材24が有する樹脂フィルム28の幅方向の収縮が抑制され、封止部材22のシワが生じにくい。よって、封止部材22とデバイス基材30との貼合時に、封止部材22のシワに起因した、封止部材22とデバイス基材30との間への気泡の混入が生じにくく、気泡による有機ELデバイス10の劣化を抑制できる。
The heating at the time of pasting of the sealing
貼合工程S11では、ロールツーロール方式を採用し、長尺の封止部材22と長尺のデバイス基材30をそれぞれの長手方向に搬送しながら、連続的に貼合している。この場合、封止部材22及びデバイス基材30のそれぞれの搬送方向の反りを、封止部材22及びデバイス基材30に加える張力の調整により抑制可能である。
In bonding process S11, the roll-to-roll system is employ | adopted and it bonds continuously, conveying the elongate sealing
樹脂フィルム28は厚い方が、加熱された際に幅方向の熱収縮が抑制される傾向にある。したがって、樹脂フィルム28が封止基材24より厚い形態では、樹脂フィルム28が封止基材24の厚さ以下の場合に比べ、貼合時の加熱による幅方向のシワの発生を更に抑制できる。その結果、封止部材22とデバイス基材30との間に気泡が更に混入しにくい。
A
有機ELデバイス10の製造方法の作用効果を実験で検証した。実験について説明する。 実験では、幅の長さが300mmのデバイス基材30と、幅の長さが300mmの封止部材22とを準備した。
The effect of the manufacturing method of the
準備したデバイス基材30の構成は、図3及び図4に示したとおりであった。有機機能層18の構成としては、上記(f)の構成、すなわち、陽極14側から順に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層が積層されている構成であった。
The configuration of the
封止部材22は、封止基材24を粘着層26と樹脂フィルム28で挟んだ積層体であった。封止基材24には、厚さが30μmのアルミニウム箔を使用した。粘着層26の材料には、オレフィン系エラストマーを用い、粘着層26の厚さは、30μmであった。樹脂フィルム28には、厚さが50μmのPETフィルム(ガラス転移温度:約70℃)を用いた。
The sealing
準備した封止部材22とデバイス基材30とをそれぞれ長手方向に搬送し、一対の加熱ロール38Aと加熱ロール38Bとで貼合した。封止部材22とデバイス基材30の搬送速度は、5m/分であった。搬送時には、封止部材22及びデバイス基材30の幅方向の長さである300mmあたり30Nの張力を印加した。貼合時の圧力は0.1MPaであり、加熱温度は、50℃であった。貼合後に、封止部材22のシワを目視で確認した結果、シワは発生していなかった。
The prepared sealing
封止部材22が有する樹脂フィルム28の材料であるPETのガラス転移温度は、70℃であることから、貼合時の加熱温度は、樹脂フィルム28の材料のガラス転移温度以下である。そのため、粘着層26を採用し且つ貼合時の加熱温度を樹脂フィルム28の材料のガラス転移温度以下の温度に設定することで、封止部材22のシワを抑制できていることが検証された。
Since the glass transition temperature of PET which is the material of the
以上、本発明の種々の実施形態及び実施例について説明した。しかしながら、本発明は上述した種々の実施形態及び実施例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。 The various embodiments and examples of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the various embodiments and examples described above, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
本発明は、基板側(図1では陽極側)から光を発する形態に限定されず、基板と反対側(図1では陰極側)から光を発生する有機ELデバイスにも適用可能である。本発明は、有機ELデバイス以外の有機デバイス、例えば、有機太陽電池、有機フォトディテクタ、有機トランジスタなどにも適用可能である。 The present invention is not limited to a mode in which light is emitted from the substrate side (the anode side in FIG. 1), and can also be applied to an organic EL device that emits light from the side opposite to the substrate (the cathode side in FIG. 1). The present invention is also applicable to organic devices other than organic EL devices, such as organic solar cells, organic photodetectors, and organic transistors.
10…有機ELデバイス(有機デバイス)、12…基板、12a…主面、14…陽極(第1の電極)、18…有機機能層、20…陰極(第2の電極)、22…封止部材、22…封止部材、24…封止基材、24a…第1主面、24b…第2主面、26…粘着層、28…樹脂フィルム。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
ロールツーロール方式で長尺の前記封止部材及び長尺の前記デバイス基材を搬送しながら、連続的に前記封止部材と前記デバイス基材とを貼合する工程を備え、
前記封止部材は、封止基材と、前記封止基材の第1主面に設けられる粘着層と、前記封止基材の第2主面に設けられる樹脂フィルムと、を有し、
前記封止部材と前記デバイス基材とを貼合する工程では、前記基板の前記主面と前記粘着層とを対向させた状態で、前記封止部材と前記デバイス基材とを加圧及び加熱しながら前記封止部材を前記デバイス基材に貼合し、
前記加熱時の温度が前記樹脂フィルムの材料のガラス転移温度以下である、
有機デバイスの製造方法。 A method for manufacturing an organic device, comprising: a device base material provided with a first electrode, an organic functional layer, and a second electrode on a main surface of a substrate; and a sealing member that seals the organic functional layer. Because
A step of continuously bonding the sealing member and the device base material while conveying the long sealing member and the long device base material in a roll-to-roll manner,
The sealing member has a sealing substrate, an adhesive layer provided on the first main surface of the sealing substrate, and a resin film provided on the second main surface of the sealing substrate,
In the step of bonding the sealing member and the device base material, the sealing member and the device base material are pressurized and heated in a state where the main surface of the substrate and the adhesive layer are opposed to each other. While sticking the sealing member to the device substrate,
The heating temperature is not higher than the glass transition temperature of the resin film material,
Manufacturing method of organic device.
請求項1に記載の有機デバイスの製造方法。 The sealing substrate is a metal foil.
The manufacturing method of the organic device of Claim 1.
請求項1又は2に記載の有機デバイスの製造方法。 The resin film is thicker than the sealing substrate,
The manufacturing method of the organic device of Claim 1 or 2.
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