JP4745181B2 - 有機el発光装置、及び有機el発光装置の製造方法 - Google Patents
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Description
この有機電界発光素子は、大気に曝されると、水分、ガス等その他の要因でその発光特性は劣化するため、素子を封止して劣化防止する封止板が用いられている。
しかし、封止板の作製において、封止板と樹脂基板との接着剤として有機電界発光素子に悪影響となるガスや熱の発生が少ない紫外線硬化性樹脂に用いた場合、紫外線透過率が高いガラス基板を用いた従来法では問題とならなかった接着性が新たな問題として浮上した。
即ち、本発明は下記の手段により達成されるものである。
(A)前記第1の可撓性板が紫外線透過量の異なるS領域とW領域とを有し、
前記W領域が前記第1の可撓性板の略中央にあり前記S領域は前記W領域の周囲にあり、かつ前記S領域の紫外線透過量がW領域の紫外線透過量より大きい第1の可撓性板を形成する工程と、
(B)前記第1及び第2の可撓性板を重ねたとき、前記有機EL素子の周囲に位置し、かつ、前記S領域に少なくとも重なるように、第1及び/又は第2の可撓性板上に枠状の紫外線硬化樹脂層を形成する工程と、
(C)前記S領域と、前記枠状の紫外線硬化樹脂層とを対面させて重ね合わせた後、前記S領域を照射面とする紫外線照射により前記紫外線硬化樹脂層を硬化させて前記第1の可撓性板と第2の可撓性板とを接着する工程と、
を含み、前記第1の可撓性板が、枠状の紫外線透過性の第1高分子フィルムとガスバリア膜付きの第2高分子フィルムとを用いて、前記第2高分子フイルムが前記第1高分子フィルムの枠内を覆うと共に、前記第2高分子フイルムの周囲に前記第1高分子フィルムの少なくとも一部を前記S領域として残すように対面させて接着して形成した可撓性板であることを特徴とする有機EL装置の製造方法。
<3>前記ガスバリア膜の材料がSiONであることを特徴とする上記<2>に記載の有機EL装置の製造方法。
<4>上記<1>〜<3>のいずれか1項またはに記載の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする有機電界発光装置。
(A)前記第1の可撓性板が紫外線透過量の異なるS領域とW領域とを有し、
前記W領域が前記第1の可撓性板の略中央にあり前記S領域は前記W領域の周囲にあり、かつ前記S領域の紫外線透過量がW領域の紫外線透過量より大きい第1の可撓性板を形成する工程と、
(B)前記第1及び第2の可撓性板を重ねたとき、前記有機EL素子の周囲に位置し、かつ、前記S領域に少なくとも重なるように、第1及び/又は第2の可撓性板上に枠状の紫外線硬化樹脂層を形成する工程と、
(C)前記S領域と、前記枠状の紫外線硬化樹脂層とを対面させて重ね合わせた後、前記S領域を照射面とする紫外線照射により前記紫外線硬化樹脂層を硬化させて前記第1の可撓性板と第2の可撓性板とを接着する工程と、
を含むこと特徴とする。
上記製造方法で製造することにより、封止性が良好で、かつ、発光特性への影響が少ない有機電界発光装置を容易に製造することができる。
まず、本発明の有機電界発光装置の構成について説明する。
図2は、本発明の有機EL装置の構成を示す概念図である。
図2に示すように、本発明の有機EL装置は、第2の可撓性板上に枠状の紫外線硬化樹脂層8を有し、さらにその上部に紫外線透過量の異なるS領域(紫外線透過量が多い領域)及びW領域(紫外線透過量が少ない領域)を有する第1の可撓性板100とを有し、さらに前記第1、第2の可撓性板100、200間であって少なくとも一方の可撓性板上に有機電界発光素子(図示なし)を有する構成である。前記W領域の一部がS領域の外側にあってもよい。
<第1の可撓性板の形成工程:(1)−(4)>
図1(1)、(2)に示すように、枠状に紫外線硬化接着剤4が設けられた第1高分子フィルム1と、ガスバリア膜付きの第2高分子フィルム2とを圧着した。
このとき、第2高分子フイルム2が第1高分子フィルム1の枠内を覆うようにし、かつ、ガスバリア膜付きの第2高分子フィルム2の周囲に第1高分子フィルム1の少なくとも一部をS領域(紫外線透過量が多い領域)として残すようにした。
前記ガスバリア膜付きの第2高分子フィルム2は、少なくとも一方側にガスバリア膜を有する。
一方、ガスバリア膜付きの第3高分子フィルム6に紫外線硬化樹脂接着剤を付与して枠状の紫外線硬化樹脂層8を有する第2の可撓性板200を形成した。
前記紫外線硬化樹脂接着剤の付与位置は、前記第3高分子フィルム6上の一方側の略中央部に形成された有機EL素子(図示なし)の周囲であって、前記第1の可撓性板100に形成されたS領域に少なくとも重なる位置であることが必要である。そうすることにより、後工程の紫外線照射により硬化させることができる。
前記ガスバリア膜付きの第3高分子フィルム6は、少なくとも一方側にガスバリア膜を有する。
上記で得られた第1の可撓性板100のS領域と、第2の可撓性板200の枠状の紫外線硬化樹脂層8とを対面させ、前記紫外線硬化樹脂接着剤8と前記第1の可撓性板に形成されたS領域とが少なくとも重なるように圧着した後、図1(7)に示すように第1の可撓性板側からS領域を照射面として紫外線を照射して前記紫外線硬化樹脂層8を硬化させた。
前記紫外線硬化樹脂層8を紫外線により硬化することにより前記第1の可撓性板100と前記第2の可撓性板200とを接着して、有機電界発光装置を製造した。
前記紫外線透過量は、単位:mJ/cm2で示され、紫外線照度計(UIT−150;ウシオ電機)を透過した紫外光を紫外線照度計センサ部に照射することにより測定した。
ガスバリア膜付きの第3高分子フィルム6を用いることにより、ガス、水分等その他の透過性のものの侵入を阻止することができ、内在する有機電界発光素子(図示なし)の劣化を防止することができる。
前記有機樹脂としては、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリアクリレート系樹脂が好ましく、ポリアクリレート系樹脂がより好ましい。
前記ガスバリア膜は、湿式法(スピンコート法等)、乾式法(真空蒸着法、スパッタ法等)等の公知の成膜法によって形成することができる。
ガスバリア膜の厚みとしては、ガス、水分等の侵入防止、光透過性の観点から10nm〜10μmが好ましく、1μm〜5μmがより好ましい。
前記ガスバリア膜が形成された第3高分子フィルムにおける高分子フィルムの厚みとしては、力学特性や加工適正の観点から10μm〜1,000μmが好ましく、50μm〜500μmがより好ましく、100μm〜300μmが特に好ましい。
上記のような構成とすることにより紫外線透過率が高い材料を第1高分子フィルム1の材料として用いることにより前記W領域の紫外線透過量を下げ、一方、前記S領域の紫外線透過量を相対的に上げることができることから、前記紫外線硬化樹脂層8を少ない紫外線量で効率的に硬化させることができ、その結果、前記有機電界発光素子の紫外線による劣化を効果的に防止することができる。
該ガスバリア膜の成膜は、前記第3高分子フィルムと同様である。
該ガスバリア膜の厚みとしては、ガス、水分等の侵入防止、光透過性の観点から、10nm〜10μmが好ましく、1μm〜5μmがより好ましい。
この様な高分子フィルム(第1高分子フィルム)の材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリマーボネート、ポリプロピレン、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルホンが好ましく、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルホンがより好ましく、ポリエチレンナフタレートが特に好ましい。
前記第1高分子フィルムの厚みとしては、力学特性や加工適正の観点から10μm〜1,000μmが好ましく、50μm〜500μmがより好ましく、100μm〜300μmが特に好ましい。
また、前記第2高分子フィルムにおける高分子フィルムの厚みも、前記第3高分子フィルクに記載の高分子フィルムの厚みと同様であり、好ましい範囲も同様である。
ここで、前記有機電界発光素子は第1及び第2の可撓性板100,200のいずれか一方に形成されればよく、特に限定されるものではない。
また、前記枠状とは、第1と第2の可撓性板で形成された空間の周縁部を前記紫外線硬化樹脂で囲い、前記空間内部に外界からのガス、水分等が侵入できないように周りを固める目的が達成できれば、特にその形状が限定されるものではない。
前記紫外線硬化樹脂層8の材料としては、従来公知の紫外線硬化樹脂を用いることができる。
また、前記紫外線硬化樹脂層8は、前記樹脂を公知の湿式法(例えば、溶剤に溶かしてディップ法、スピンコータ法、ディスペンサによる液滴吐出法)、乾式法(例えば、プリント法)等を用いて形成できる。
紫外線硬化樹脂層8の厚みとしては、特に限定されないが、有機電界発光素子が安全に内在できる厚みとすることが好ましい。
前記第2高分子フィルム2の周囲(S領域)の厚みを小さくすることによって、同じ材質の高分子フィルムで一定量の紫外線照射をした場合でも、W領域における紫外線透過量に比べてS領域の紫外線透過量を大きくすることができる。その結果、前記第1の可撓性板と第2の可撓性板の内部に存在し、第1の可撓性板側から見たときその裏側に位置する有機電界発光素子には紫外線照射がされないで、素子の劣化を防止することができる。
前記第2高分子フィルム2において、ガスバリア膜及び高分子フィルムの材質、材料については前記図3の態様における材質材料と同様であり、好ましい例も同様である。
ガスバリア膜の厚みとしては、ガス、水分等の侵入防止,光透過性の観点から、10nm〜10μmが好ましく、1μm〜5μmがより好ましい。
前記第2高分子フィルムの高分子フィルムの厚みは、前記第3高分子フィルムにおける高分子フィルムの厚みと同様であり、好ましい範囲も同様である。
前記2種類のガスバリア膜の形成順序には、特に限定されるものではない。
前記ガスバリア膜は、図3に示す第2高分子フィルムのガスバリア膜の形成と同様にして形成することができる。
上記構成とすることにより、W領域の紫外線透過量に比べてS領域の紫外線透過量を多くすることができる。その結果、前記第1の可撓性板と第2の可撓性板の内部に存在し、第1の可撓性板側から見たときその裏側に位置する有機電界発光素子には紫外線が到達しないため、素子の劣化を防止することができる。
前記第2高分子フィルムにおけるガスバリア膜の厚みは、S領域の厚みはW領域の厚み以下であり、S領域にガスバリア膜がないことが好ましい。
前記第2高分子フィルムにおける高分子フィルムの材料は、図3に示す第2高分子フィルムにおけるそれと同様であり、好ましい例も同様である。
この第1の可撓性板の形成方法は、前記図6のS,W領域形成方法と同様の方法で形成することができる。
図3〜図7に示す本発明の有機電界発光装置における第1の可撓性板が封止板として用いられているのに対して、図8〜図12に示す本発明の有機電界発光装置における第1の可撓性板は、基板として用いる態様となっている以外は、同様である。
図8(B)に示す第2の可撓性板において、図3(B)の第3高分子フィルム(ガスバリア膜付き)6の代わりに、第2高分子フィルム(ガスバリア膜付き)2に変更した以外は、その作成方法、厚み等は図3(B)と同様である。
図9〜図12においても、それぞれ対応する図4〜図7と同様である。
(A)は、前記図6に示す有機電界発光装置において、第1の可撓性板のガスバリア膜の外側に更に高分子フィルムを積層した形態である。
該高分子フィルムの材料としては、前記図3(B)に示す第3高分子フィルムの高分子フィルムと同様であり、好ましい例も同様である。
(B)は、前記図6に示す有機電界発光装置において、第1の可撓性板を積層する多層体であり、第2の可撓性板側の第1の可撓性板上にガスバリア膜を有する形態である。
上記(A)及び(B)に示す積層型の装置であっても、封止性が良好で、かつ、発光特性への影響が少ない有機電界発光装置とすることができる。
前記積層型の有機電界発光装置も上記方法と同様の方法により形成することができる。
本発明の有機電界発光装置は、図1〜13に示す有機電界発光装置における前記紫外線硬化樹脂の形状が多数の枠を含む形態である態様であることも好ましい。
前記有機電界発光装置は、第1の可撓性板と、第2の可撓性板と、それらの間に紫外線硬化樹脂層8を有する構成である。
紫外線硬化樹脂層8を硬化するための紫外線照射側の第1の可撓性板は、全面にガスバリア膜を有する第2高分子フィルム2から構成され、また、第2の可撓性板はガスバリア膜付き第3高分子フィルム6から構成されている。前記紫外線照射側の第1の可撓性板は、どの領域においても紫外線透過量は一定である構成となっていることから、内部の紫外線硬化樹脂層8に紫外線照射したとき、ガスバリア膜を有する第2高分子フィルムの紫外線透過量はどの領域においても一定なため紫外線の強度を上げて照射する必要があり、そのためその影響を受けて有機電界発光素子の劣化が起こってしまう。
図16は、従来の有機電界発光装置の別の一実施形態を示す横断面構成図である。
図15に示す有機電界発光装置における第1の可撓性板が封止板として用いられているのに対して、図16に示す有機電界発光装置における第1の可撓性板は、基板として用いる態様となっている以外は、同様であり、その作用効果も同様である。
[実施例1]
<第1の可撓性板の形成>
図1に示すように、枠状に接着剤(エポキシ系接着剤XNR5516HV;ナガセケムテックス(株)、紫外線硬化接着剤4)が設けられたポリエチレンテレフタレート(PET、第1高分子フィルム1、厚み100μm)と、ガスバリア膜(SiON)付きポリエチレンナフタレート(PEN、第2高分子フィルム2、ガスバリア膜厚み100nm)と張り合わせ後、上記PET側から紫外線照射(365nm、900秒間)して接着して、第1の可撓性板を形成した。
このとき、PENがPETの枠内を覆うようにし、PENの周囲にPETの一部を残した。
一方、ガスバリア膜(SiON)100nmを有するPEN(第3高分子フィルム6、全厚み100μm)に、下記の方法で有機電界発光素子を形成した。
前記有機電界発光素子の周囲で上記第1の可撓性板のS領域内になるように、ディスペンサによる液滴吐出で、紫外線硬化樹脂接着剤(エポキシ系接着剤XNR5516HV;ナガセケムテックス(株))を付与して枠状の紫外線硬化樹脂層8を形成して第2の可撓性板を得た。
上記有機電界発光素子は、ITOはスパッタ、ITO以外は真空蒸着により、発光材料Ir(ppy)3、ホスト材料CBP、正孔注入層2−TNATA、正孔輸送材料α−NPD、正孔ブロック材料BAlq、電子輸送材料Alq3をそれぞれ用い、陽極をITO、陰極をAlとして、ITO(150nm)/2−TNATA(140nm)/α−NPD(50nm)/10%Ir(ppy)3+CBP(20nm)/BAlq(10nm)/Alq3(20nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)のように形成した。
上記第1の可撓性板のS領域と、上記第2の可撓性板の枠状の紫外線硬化樹脂層とを対面させ、圧着して後、図1(7)に示すように前記S領域側からS領域を照射面として紫外線を照射して前記紫外線硬化樹脂層を硬化し、前記第1の可撓性板と前記第2の可撓性板とを接着した。
以上により、本発明の有機電界発光装置を製造した。
<第1の可撓性板の形成>
実施例1において、第1の可撓性板を用いる代わりに、図15に示すようなガスバリア膜(SiON)100nm付きPEN(第2高分子フィルム2、全厚み100μm)の第1の可撓性板を用いた以外は、実施例と同様にして、比較の有機電界発光装置を製造した。
実施例1と同様に評価したところ、200時間発光させた後の、発光素子部の面積に対する発光している素子部の面積の割合は43%であった
2 第2高分子フィルム
4 接着剤
6 第3高分子フィルム
8 紫外線接着剤層
21,61 ガスバリア膜材料(例えば、SiON)
22,62 高分子フィルム(例えば、PEN)
23、63 ガスバリア膜材料(例えば、SiOx)
100 第1の可撓性板
200 第2の可撓性板
S 紫外線透過量の多い領域
W 紫外線透過量の少ない領域
Claims (4)
- 第1及び第2の可撓性板を有し、前記可撓性板の少なくとも一方の略中央上に有機EL素子を有する有機EL装置の製造方法であって、
(A)前記第1の可撓性板が紫外線透過量の異なるS領域とW領域とを有し、
前記W領域が前記第1の可撓性板の略中央にあり前記S領域は前記W領域の周囲にあり、かつ前記S領域の紫外線透過量がW領域の紫外線透過量より大きい第1の可撓性板を形成する工程と、
(B)前記第1及び第2の可撓性板を重ねたとき、前記有機EL素子の周囲に位置し、かつ、前記S領域に少なくとも重なるように、第1及び/又は第2の可撓性板上に枠状の紫外線硬化樹脂層を形成する工程と、
(C)前記S領域と、前記枠状の紫外線硬化樹脂層とを対面させて重ね合わせた後、前記S領域を照射面とする紫外線照射により前記紫外線硬化樹脂層を硬化させて前記第1の可撓性板と第2の可撓性板とを接着する工程と、
を含み、前記第1の可撓性板が、枠状の紫外線透過性の第1高分子フィルムとガスバリア膜付きの第2高分子フィルムとを用いて、前記第2高分子フイルムが前記第1高分子フィルムの枠内を覆うと共に、前記第2高分子フイルムの周囲に前記第1高分子フィルムの少なくとも一部を前記S領域として残すように対面させて接着して形成した可撓性板であることを特徴とする有機EL装置の製造方法。 - 前記ガスバリア膜の材料がSiN、SiON、SiOx(Xは1〜2の数値を示す。)、MgO、Al2O3、及び有機樹脂から選択される1種以上であることを特徴とする請求項1に記載の有機EL装置の製造方法。
- 前記ガスバリア膜の材料がSiONであることを特徴とする請求項2に記載の有機EL装置の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする有機電界発光装置。
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