JP4747401B2 - Organic electroluminescence device and method for manufacturing the same - Google Patents

Organic electroluminescence device and method for manufacturing the same Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は面発光光源から高情報量のディスプレイまでの広範囲の用途に適した、薄型・軽量で割れることがなく、長寿命な有機エレクトロルミネッセンス素子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
有機エレクトロルミネッセンス素子は通常、前面基板、第1電極、有機層、第2電極、背面基板をこの順に形成した構成をとっている。この有機層は正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などの積層構造とすることも可能である。有機エレクトロルミネッセンス素子では、該第1電極、第2電極間に電流を流すことにより、有機層で発光を生じさせ、少なくとも一方の電極を透明にしておくことで、外部に光を取り出すという仕組みで発光させている。
【0003】
有機層に使用される化合物としては、正孔輸送層にN,N’−ジ(1−ナフチル)−N,N’−ジフェニル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミンやポリ(3,4−エチレンジオキシ)チオフェン/ポリスチレンスルフォネート(PEDOT/PSS)、発光層にトリス(8−キノリノール)アルミニウムやポリ(パラ−フェニレンビニレン)などといった、低分子量のものから高分子量のものまで多様な材料が挙げられる。
【0004】
従来、第1電極を透明電極とすると、前面基板にはガラス基板が使用されることが多いが、衝撃で割れてしまう可能性があること、モジュール重量の大部分をガラス基板が占めているため、さらなる軽量化、薄型化が困難であること等の問題があった。そこでガラス基板の代わりに高分子樹脂基材を使用することが提案されている。これにより、上記の問題が解決できるだけでなく、さらに、巻き取り可能な基材の場合は有機層形成などの各プロセス(ウェットコーティング・巻き取り蒸着)をロール・ツー・ロールで行うことが可能になり、有機エレクトロルミネッセンス素子を安価に提供することが可能となる。
【0005】
しかしながら、ポリエステルやポリプロピレンといった通常の透明な高分子樹脂基材ではガスバリア性が弱く、素子が水分・酸素、特に水分により劣化してダークスポットの発生・拡大から素子寿命が低下してしまう。これを解決するために、最近では無機酸化物などをガスバリア層として高分子樹脂基材上に設けた透明なバリア性基材を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子が開発されている。
そのためのガスバリア性透明基材としては、上述の金属酸化物などの無機化合物を高分子樹脂基材に積層したもの(特公昭53−12953号公報、特公昭62−49856号公報)、密着性の向上や剥離防止等をねらって、ガスバリア層の下あるいは上に樹脂層を形成したもの(特開平2−50837号公報、特開平6−175143号公報)などが報告されている。
【0006】
これらのバリア性基材の使用により、高分子樹脂基材を用いた高分子系有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の寿命は改善したものの、ここで使用されたバリア性基材は有機エレクトロルミネッセンス素子用のバリア性基材としては、そのバリア性能が不十分で、さらなるバリア性能の向上による長寿命な有機エレクトロルミネッセンス素子が望まれていた。
【0007】
バリア性が不十分であることの原因としては、以下のようなものが挙げられる。無機化合物からなるガスバリア層の高分子樹脂基材への製膜は、生産性なども考慮すると、電子線加熱方式の巻き取り式真空蒸着による製膜が適しているとされている。不純物の混入が少なく、高速巻き取り蒸着が可能なためである。しかし、電子線加熱方式では蒸着源やその容器から2次電子が発生し、それが酸化アルミニウムおよび/または酸化ケイ素のような導電性のないガスバリア材に帯電する。これにより、蒸着雰囲気中の塵埃・蒸着物の塊がガスバリア層に付着し、さらに、付着物が巻き取り搬送系でガスバリア層と多数のロールとの間で擦られることにより、重大な損傷がガスバリア層に生じる。また、巻き取り搬送中、ガスバリア層とロールが剥離する際に放電し、ガスバリア層を貫通する損傷を生じるといった問題があり、高いバリア性を得られなかった。
【0008】
さらに、無機酸化膜を蒸着する際の巻き取り式真空蒸着および、巻き取り印刷、コーティング、ラミネート、ヒートシールなどを行う際の後工程、および素子の完成後に、引っ張りや押圧等の応力が加わったり、バリア層表面が擦れたりすることにより、ガスバリア層に割れ(クラック)や傷などの重大な損傷が発生し、バリア性能低下の原因になっていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、これまでバリア性能が不十分で長寿命化が困難であった高分子樹脂基材を用いて、長寿命な有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することを目的とした。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の第1の発明は、透明な基材上に、少なくとも透明な第1電極、有機層、第2電極をこの順に形成する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該基材が、少なくとも高分子樹脂基材層と、該高分子樹脂基材層上に形成されたガスバリア層と、該高分子樹脂基材層及び該ガスバリア層の間に設けられた帯電防止層とを有し、該基材のガスバリア形成側に前記第1電極、有機層、第2電極からなる有機エレクトロルミネッセンス素子を形成したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子である。
【0011】
本発明の第2の発明は、上記帯電防止層及びガスバリア層が無機物であり、該帯電防止層とガスバリア層の間に高分子樹脂を含む応力緩衝層を付加したことを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子である。
【0012】
本発明の第3の発明は、上記基材のガスバリア層側であって、該ガスバリア層と前記有機エレクトロルミネッセンス素子との間に、保護層を付加したことを特徴とする請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子である。
【0013】
本発明の第4の発明は、上記帯電防止層が、酸化スズ、酸化インジウム、スズをドープした酸化インジウム、または酸化亜鉛のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項1から3のいづれか一つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子である。
【0014】
本発明の第5の発明は、上記帯電防止層が、導電性高分子からなることを特徴とする請求項1から3のいづれか一つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子である。
【0015】
本発明の第6の発明は、上記ガスバリア層が、酸化アルミニウム、酸化ケイ素のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項1から5のいづれか一つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子である。
【0016】
本発明の第7の発明は、上記応力緩衝層、電子線あるいは紫外線硬化型樹脂からなることを特徴とする請求項2から6のいづれか一つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子である。
【0017】
本発明の第8の発明は、請求項1から7のいづれか一つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、 ガスバリア層が無機薄膜であって、巻き取り式蒸着によって成膜することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法である。
【0018】
本発明の第9の発明は、請求項4に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、上記帯電防止層及び第1電極がそれぞれスズをドープした酸化インジウムからなり、巻き取り式の真空製膜装置によりスパッタリングして形成したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法である。
【0019】
本発明の第10の発明は、請求項5に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、上記帯電防止層がPEDOT/PSSからなり、巻き取り式のグラビア印刷により形成したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法である。
【0020】
有機エレクトロルミネッセンス素子の基材を、高分子樹脂基材層/帯電防止層/ガスバリア層を含む構造とすることにより、電子線加熱方式の巻き取り式真空蒸着によってガスバリア層を形成する際に発生するガスバリア層の電荷を帯電防止層が逃がす役割を果たすことになる。これによって、ガスバリア層への塵埃などの付着や、ガスバリア層とロールが剥離する際の放電を防止することができる。
また、応力緩衝層および、または保護層は、ガスバリア層を蒸着する際の巻き取り式真空蒸着および、巻き取り印刷、コーティング、ラミネート、ヒートシールなどを行う際の後工程、および素子の完成後に、引っ張りや押圧等の応力が加わったりした場合のガスバリア層の割れや傷などを防ぐ役割を果たす。
したがって、高いガスバリア性能を発現できる前面基材を、有機エレクトロルミネッセンス素子に応用できることになり、長寿命な素子を安価に得ることが可能になった。
【発明の実施の形態】
【0021】
以下、図面を利用して本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の一実施形態について説明する。図1は本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の構造の一実施例を示す説明図である。
【0022】
高分子樹脂基材層1としては、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、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネートなどを好適に用いることができる。
【0023】
帯電防止層2は、真空蒸着やスパッタリング、塗布法などの従来公知の方法で製膜できる。帯電防止層2を設けることにより、製膜プロセス中での塵埃の付着を防ぎ、巻き取り搬送中での擦れや放電による損傷を低減することができる。
帯電防止層は透明で有機エレクトロルミネッセンス素子からの発光の取り出しを阻害しない透明な導電性を有する材料からなる必要がある。これには、アルミニウムや金、銀などの金属が半透明状に蒸着されたものや、金属酸化物といった無機物から、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アルキルアミンやグリセリン脂肪酸エステルのような非イオン系帯電防止剤、アルキルスルホン酸塩のようなアニオン系帯電防止剤、テトラアルキルアンモニウム塩のようなカチオン系帯電防止剤、アルキルベタインのような両性帯電防止剤、導電性高分子といった有機物まで、多様な材料から選択することができるが、その中で特に酸化スズ、酸化インジウム、スズをドープした酸化インジウム(以下ITOという)、酸化亜鉛といった金属酸化物と、ポリアニリン、ポリチオフェンといった導電性高分子が導電性、透明性の面から適している。導電性高分子を使用する場合には、導電性を上げるために、導電性高分子にヨウ素やポリスチレンスルホン酸等をドープしても良い。
【0024】
前記金属酸化物は真空蒸着・スパッタリング法で製膜することが望ましいが、中でも望ましくは緻密な膜を形成でき、さらなるバリア性能の向上が見られるマグネトロンスパッタリング法により製膜することである。また、材料によっては湿式塗布法も可能であり、この場合はより簡便なプロセスとなり、安価に生産が可能となる。導電性高分子に関しては湿式塗布法が簡便でかつ安価であるため、望ましい。また、帯電防止層の膜厚は、導電性、透明性を考慮し、0.001μm〜1μmが望ましい。
【0025】
ガスバリア層4としてはポリ塩化ビニルやポリ塩化ビニリデン、ポリクロロトリフロロエチレンなどの有機薄膜、あるいは酸化アルミニウム、酸化ケイ素などの無機薄膜、および、それらの複合膜・積層膜まで使用することが可能であるが、その中でも特に酸化アルミニウムや酸化ケイ素などの無機酸化物からなる無機薄膜が酸素透過性・水蒸気透過性が低くて望ましい。上述の無機薄膜を形成する場合、生産性なども考慮すると、電子線加熱方式の巻き取り式真空蒸着により製膜することが望ましい。また、ガスバリア層の膜厚は、酸素透過性・水蒸気透過性を考慮し、0.01μm〜100μmが望ましい。
【0026】
帯電防止層とガスバリア層が双方共に無機物で構成されている場合、これらを積層することで、膜厚増加に伴う内部応力増加によってクラックが発生しやすくなるが、両者の間に応力緩衝層を設けると、内部応力を緩和し、引っ張り等の応力に対するガスバリア性の低下を著しく低減できる。応力緩衝層3には高分子樹脂を含む材料が望ましく、熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂などが挙げられるが、特に紫外線硬化型樹脂および電子線硬化型樹脂は熱硬化型樹脂に比べ、硬化速度が速く生産性に優れより望ましい。特に望ましくは、電子線硬化型樹脂で、溶剤や重合開始材が不要で、コスト・環境問題の点からも好ましい。本発明で使用する具体的な電子線硬化型樹脂としては、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリオールアクリレート、ポリエーテルアクリレート、不飽和ポリエステルのアクリレートやメタクリレートなどが適しているが、これに限定されるものではない。
応力緩衝層の膜厚は、0.01μm〜100μmが望ましい。
【0027】
高分子樹脂基材層上に帯電防止層、応力緩衝層、ガスバリア層を形成した後、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製する後工程や、素子の完成後に摩擦などにより表面に損傷を受けてバリア性が低下しないように、あるいは、この後に形成する第1電極が後工程の応力によりクラックなどの損傷を受けてシート抵抗が大きくならないように、ガスバリア層上に保護層を形成するとさらにガスバリア性、可撓性を向上させることが可能である。保護層5としては、応力緩衝層と同じく高分子樹脂を含む材料が望ましく、熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂などが挙げられる。なお、図1では保護層5の上に電極や有機層を形成しているが、保護層5が完成した素子の最外面、つまり、図2のようになることを考慮して、ハードコート層と兼ねることもできる。
保護層の膜厚は、0.01μm〜100μmが望ましい。
【0028】
透明な第1電極6としては、インジウムとスズあるいはインジウムと亜鉛の複合酸化物を用いることができ、前記多層構造の基材上に蒸着またはスパッタリング法により製膜することができる。また、オクチル酸インジウムやアセトンインジウムなどの前駆体を基材上に塗布後、熱分解により酸化物を形成する塗布熱分解法などにより形成することもできる。あるいは、アルミニウム、金、銀などの金属が半透明状に蒸着されたものを用いることができる。
第1電極の厚さは、0.01μm〜1μm程度が望ましい。
【0029】
有機層は、従来の技術で述べた通り、単層構造でも積層構造でもよく、材料も低分子量のものから高分子量のものまで使用できる。有機層の膜厚は、単層、積層のいずれの場合においても1μm以下であり、好ましくは0.05〜0.15μmである。有機層の形成方法は、材料に応じて、真空蒸着法や、スピンコート、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、印刷法を用いることができる。生産性を考慮すると低分子量の場合は巻き取り蒸着、高分子量の場合は湿式塗布が望ましい。
【0030】
図1の実施例では、有機層は正孔注入層7と発光層8の2層だけとしたが、この場合は正孔注入層7は正孔輸送層としての機能を、発光層8は電子注入層と電子輸送層としての機能をそれぞれ併せ持つ形になっている。
また、有機層を5層構造にする場合は、第1電極6側から順に正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層を積層する構造をとる。
ところで、図1では、発光層8の右端を第1電極6に挿入して、第1電極6を分断し絶縁しているが、別途絶縁体を埋め込む構造としても良い。
【0031】
積層する正孔注入層および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およ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材料のような低分子材料や、芳香族アミン系ポリマー、ポリチオフェン、ポリアニリ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のような高分子材料や高分子材料とドーパントの混合物、あるいはポリチオフェンオリゴマ
ーのようなオリゴマー材料などが挙げられ、さらにその他既存の正孔注入輸送材料の中から選ぶことができる。
【0032】
発光層の材料の例としては、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の低分子材料や、ポリフルオレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリチオフェンなどの高分子材料、また、ポリビニルカルバゾール等の蛍光性高分子材料やポリメチルメタクリレート等の非蛍光性高分子材料中に蛍光性材料を分散したものなど、その他既存の発光材料を用いることができる。
【0033】
電子注入層および電子輸送層の材料の例としては、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、および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が挙げられる。
【0034】
陰極としての第2電極9の材料としては、電子注入効率の高い物質を用いる。具体的にはMg、Al、Yb等の金属単体を用いたり、発光媒体と接する界面にLiや酸化Li、LiF等の化合物を0.001μm程度挟んで、安定性・導電性の高いAlやCuを積層して用いる。
また、電子注入効率と安定性を両立させるため、仕事関数が低いLi、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb等の金属1種以上と、安定なAg、Al、Cu等の金属元素との合金系が用いられる。具体的にはMgAg、AlLi、CuLi等の合金が使用できる。
陰極の形成方法は、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、スパッタリング法を用いることができる。陰極の厚さは、0.01μm〜1μm程度が望ましい。
【0035】
以上のように作製した有機エレクトロルミネッセンス素子の第2電極9側には外部からの水分と酸素による素子劣化を防ぐために、金属やガラスの封止容器を用いることも可能であるが、フレキシブルな前面基材の利点を生かすために、フレキシブルなガスバリア膜を封止フィルム10として用いて封止を行うのが望ましい。この封止フィルムは不透明で構わない。封止フィルム10としては、高分子樹脂基材上にアルミニウム箔などのガスバリア性の高い層を積層し、最表面には接着性を有する熱可塑性高分子樹脂のシーラント層を形成したような既存のフィルムを用いることができ、接着法としてはヒートシール等の方法を使用することができる。尚、図1では、第2電極9と封止フィルム11の間に窒素10が存在するが、これは水分と酸素による素子劣化を防ぐために、窒素が充填された容器内で封止を行うためであり、真空であっても構わない。
【0036】
以下、有機エレクトロルミネッセンス素子の実施例を用いて、本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、各実施例は保護層の有無以外は図1に示した構造と同じものである。
【0037】
【実施例】
<実施例1>
高分子樹脂基材層1として50μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルムを真空連続製膜装置の巻きだしロールに装着し、速度0.5m/分でフィルムを搬送しながら、ITO(ジャパンエナジー(株)製 酸化スズ含有量10%)のスパッタリングを行った。これにより高分子樹脂基材層1上に厚み0.01μmのITO帯電防止層2を形成した。
【0038】
上記で得られた帯電防止層2の上にアクリレート(共栄社化学(株)製3EG−A)の樹脂モノマーを蒸着後、電子線を照射して硬化させた。これによりITO帯電防止層2上に厚み0.1μmの応力緩衝層3を形成した。
【0039】
続いて応力緩衝層3の上に、電子線加熱方式により酸化アルミニウム層を蒸着するために、酸素を酸化剤として供給しながら、蒸着材料であるアルミニウムに電子線を照射して、蒸発したアルミニウムと酸素を反応させながら蒸着した。これにより応力緩衝層3上に厚み0.1μmのガスバリア層4を形成した。
【0040】
このようにして作製した基材用フィルムの酸素透過度と水蒸気透過度を測定した。また、後工程である素子作製時の巻き取りなどにより、引っ張りによるある程度の応力がかかるものとして、3%引っ張り後における前面基材用フィルムの酸素透過度と水蒸気透過度を測定した。結果を表1に示す。尚、表中の酸素透過度の単位は、cc/m・day・atm、水蒸気透過度の単位はg/m・dayである。
【0041】
上記のように作製された基材用フィルム上に、続けて巻き取り式の真空製膜装置により、第1電極6として再びITOをスパッタリングした。
【0042】
その後、第1電極6上に正孔注入層7としてPEDOT/PSS(バイエル社製Baytron P TP AI4083)と、発光層8としてポリ(2―メトキシ−5(3’,7’−ジメチルオクチロキシ)−1,4−フェニレンビニレン)をこの順でダイレクトグラビア印刷法にてパターン印刷した。これにより0.05μmの正孔注入層7と0.1μmの発光層8を形成し、積層型の有機層と
することができた。
【0043】
これを、有機層のパターンに併せて断裁し、真空蒸着法にて第2電極9として厚さ0.1μmのイッテルビウムをマスク蒸着した後、封止フィルムをヒートシール法にて接着した。封止フィルムはポリエチレンテレフタレート12μm、アルミニウム箔20μm、プロピレンの酸変性物(三井化学 QE050)30μmを順にドライラミネート及び押し出しラミネートしたものを使用した。
【0044】
作製した素子の輝度半減寿命を初期輝度200cd/mから測定した。その結果を表1に示す。尚、寿命の単位はhourである。
【0045】
<実施例2>
実施例1と同様にガスバリア層まで形成した上に、アクリレート(共栄社化学(株)製3EG−A)の樹脂モノマーを蒸着後、電子線を照射して硬化させた。これによりガスバリア層に厚み1μmの保護層5が形成された。このように作製した基材用フィルムを実施例1と同様に評価した。
【0046】
上記のように作製された基材用フィルム上に、実施例1と同様に有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。このように作製した有機エレクトロルミネッセンス素子を実施例1と同様に評価した。
【0047】
<実施例3>
高分子樹脂基材層として50μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルムをグラビア印刷機の巻きだしロールに取り付け、30m/分で走行させながら、帯電防止層としてPEDOT/PSS(バイエル社製Baytron P TP AI4083)をダイレクトグラビア印刷法にて塗布した。これにより、0.05μmの厚みの帯電防止層を形成した。
【0048】
上記で得られた帯電防止層の上に、実施例1と同様にガスバリア層を、さらにその上に実施例2と同様に保護層まで形成して基材用フィルムとした。このように作製した基材用フィルムを実施例1と同様に評価した。
【0049】
上記のように作製された基材用フィルム上に、実施例1と同様に有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。このように作製した有機エレクトロルミネッセンス素子を実施例1と同様に評価した。
【0050】
<比較例1>
帯電防止層、応力緩衝層を設けない以外は実施例1と同様に、基材用フィルムを作製した。このように作製した基材用フィルムを実施例1と同様に評価した。
【0051】
上記のように作製された基材用フィルム上に実施例1と同様に有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。このように作製した有機エレクトロルミネッセンス素子を実施例1と同様に評価した。
【0052】
【表1】

Figure 0004747401
【0053】
【発明の効果】
本発明の第1の発明によると、高分子樹脂基材層と帯電防止層とガスバリア層からなる基材を用いているため、ガスバリア層形成時の帯電による塵埃付着の防止が可能となり、本来のガスバリア性能が発揮できるという効果がある。
また、本発明の第2の発明によると、帯電防止層とガスバリア層の間に応力緩衝層を付加することにより、多層構成の基材内部の応力を緩和し、引っ張り等の応力に対するガスバリア性の低下を著しく低減できるという効果がある。
また、本発明の第3の発明によると、基材の最外層のどちらか一方に保護層を付加することにより、より一層のガスバリア性の向上が可能となる。
【0054】
また、本発明の第4および第5の発明によると、帯電防止層の透明性と導電性が充分に確保できる。
また、本発明の第6の発明によると、ガスバリア層の酸素透過性と水蒸気透過性を薄膜で充分に低くできる。
また、本発明の第7の発明によると、応力緩衝層と保護層を形成する際の硬化速度が早く、生産性に優れ、特に電子線硬化型樹脂を用いれば、溶剤や重合開始材が不要なため、コストを抑えられ、環境問題の発生も少なくできる。
以上のような発明の効果から、薄型・軽量で割れることがないフィルム基材を基材として用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の高ガスバリア性基材による長寿命化と、ロール・ツー・ロール生産による安価な素子の提供が可能となった。
【0055】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の構造の一実施例を示す説明図である。
【図2】本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の構造の他の実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
1:高分子樹脂基材層
2:帯電防止層
3:応力緩衝層
4:ガスバリア層
5:保護層
6:第1電極
7:正孔注入層(有機層)
8:発光層(有機層)
9:第2電極
10:窒素
11:封止フィルム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an organic electroluminescence device that is suitable for a wide range of applications from a surface-emitting light source to a high-information-content display, is thin and lightweight, does not break, and has a long life.
[0002]
[Prior art]
  The organic electroluminescence element usually has a configuration in which a front substrate, a first electrode, an organic layer, a second electrode, and a back substrate are formed in this order. The organic layer may have a laminated structure such as a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer. In the organic electroluminescence element, light is emitted from the organic layer by passing a current between the first electrode and the second electrode, and at least one of the electrodes is kept transparent, thereby extracting light to the outside. The light is emitted.
[0003]
  Examples of the compound used in the organic layer include N, N′-di (1-naphthyl) -N, N′-diphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine and poly (poly ( 3,4-ethylenedioxy) thiophene / polystyrene sulfonate (PEDOT / PSS), tris (8-quinolinol) aluminum and poly (para-phenylene vinylene) in the light emitting layer, etc. Various materials can be mentioned.
[0004]
  Conventionally, if the first electrode is a transparent electrode, a glass substrate is often used for the front substrate, but it may be broken by impact, and the glass substrate occupies most of the module weight. There are problems such as difficulty in further weight reduction and thinning. Therefore, it has been proposed to use a polymer resin base material instead of the glass substrate. This not only solves the above problems, but also enables roll-to-roll processes such as organic layer formation (wet coating and roll-up deposition) for rollable substrates. Thus, the organic electroluminescence element can be provided at a low cost.
[0005]
  However, a normal transparent polymer resin base material such as polyester or polypropylene has a weak gas barrier property, and the element deteriorates due to moisture / oxygen, particularly moisture, and the lifetime of the element is reduced due to generation / expansion of dark spots. In order to solve this problem, recently, an organic electroluminescence device using a transparent barrier base material provided with an inorganic oxide or the like as a gas barrier layer on a polymer resin base material has been developed.
  As the gas barrier transparent base material for that purpose, an inorganic compound such as the above-mentioned metal oxide is laminated on a polymer resin base material (Japanese Examined Patent Publication No. 53-12953, Japanese Examined Patent Publication No. 62-49856), In order to improve, prevent peeling, etc., those in which a resin layer is formed under or on the gas barrier layer (JP-A-2-50837, JP-A-6-175143) have been reported.
[0006]
  Although the lifetime of an organic electroluminescent device having a polymer organic layer using a polymer resin substrate is improved by using these barrier substrates, the barrier substrate used here is an organic electroluminescent device. As a barrier substrate for use, an organic electroluminescence element having a long life due to insufficient barrier performance and further improved barrier performance has been desired.
[0007]
  The following are mentioned as causes of insufficient barrier properties. In consideration of productivity and the like, the film formation of the gas barrier layer made of an inorganic compound on the polymer resin base material is considered to be suitable by the electron beam heating type winding vacuum deposition. This is because there is little mixing of impurities and high-speed winding vapor deposition is possible. However, in the electron beam heating method, secondary electrons are generated from the vapor deposition source and its container, and are charged to a non-conductive gas barrier material such as aluminum oxide and / or silicon oxide. As a result, dust and deposits in the deposition atmosphere adhere to the gas barrier layer, and the deposits are rubbed between the gas barrier layer and a number of rolls in the take-up conveyance system, causing serious damage to the gas barrier layer. Occurs in the layer. Moreover, there was a problem that during the winding and transporting, the gas barrier layer and the roll were discharged when they were peeled off, causing damage to penetrate the gas barrier layer, and high barrier properties could not be obtained.
[0008]
  Furthermore, stress such as pulling or pressing may be applied after completion of the winding vacuum deposition when depositing the inorganic oxide film, post-processing when winding printing, coating, laminating, heat sealing, etc., and completion of the element. When the surface of the barrier layer is rubbed, serious damage such as cracks or scratches occurs in the gas barrier layer, which causes a decrease in barrier performance.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
  Accordingly, an object of the present invention is to provide a long-life organic electroluminescence element using a polymer resin base material that has hitherto been insufficient in barrier performance and difficult to extend its life.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the first invention of the present invention is an organic electroluminescent device in which at least a transparent first electrode, an organic layer, and a second electrode are formed in this order on a transparent substrate. The substrate is at least a polymer resin substrate layer,Formed on the polymer resin substrate layerA gas barrier layer, the polymer resin substrate layer, and theGas barrierAn antistatic layer provided between the layers, on the gas barrier forming side of the substrate.Consists of the first electrode, the organic layer, and the second electrodeAn organic electroluminescence device characterized by forming an organic electroluminescence device.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, the antistatic layer and the gas barrier layer are inorganic materials,The2. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein a stress buffer layer containing a polymer resin is added between the gas barrier layers.
[0012]
3rd invention of this invention is the gas barrier layer side of the said base materialBetween the gas barrier layer and the organic electroluminescence elementThe organic electroluminescence device according to claim 2, further comprising a protective layer.
[0013]
  The fourth invention of the present invention is characterized in that the antistatic layer contains at least one of tin oxide, indium oxide, tin-doped indium oxide, or zinc oxide. It is an organic electroluminescent element as described in one.
[0014]
  The fifth invention of the present invention is the organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 3, wherein the antistatic layer comprises a conductive polymer.
[0015]
  The sixth invention of the present invention is the organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 5, wherein the gas barrier layer contains at least one of aluminum oxide and silicon oxide.
[0016]
  The seventh invention of the present invention is the above stress buffer layer.ButThe organic electroluminescence device according to claim 2, comprising an electron beam or an ultraviolet curable resin.
[0017]
  According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a method for producing an organic electroluminescence device according to any one of the first to seventh aspects, wherein the gas barrier layer is an inorganic thin film, and is formed by roll-up deposition. This is a method for producing an organic electroluminescence element.
[0018]
  According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the method for producing an organic electroluminescent element according to the fourth aspect, wherein the antistatic layer and the first electrode are each made of indium oxide doped with tin, and a winding type vacuum. It is the manufacturing method of the organic electroluminescent element characterized by forming by sputtering with the film forming apparatus.
[0019]
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the method for producing an organic electroluminescent element according to the fifth aspect, wherein the antistatic layer is made of PEDOT / PSS and is formed by roll-up gravure printing. It is a manufacturing method of the organic electroluminescent element.
[0020]
  Occurs when the gas barrier layer is formed by the electron beam heating type wind-up type vacuum deposition by making the base material of the organic electroluminescence element into a structure including a polymer resin base material layer / antistatic layer / gas barrier layer. The antistatic layer releases the charge of the gas barrier layer. This can prevent dust and the like from adhering to the gas barrier layer and discharge when the gas barrier layer and the roll are peeled off.
  In addition, the stress buffer layer and / or the protective layer may be wound-up vacuum deposition when vapor-depositing the gas barrier layer and a post-process when performing winding printing, coating, laminating, heat sealing, and the like, and after completion of the device, It plays the role of preventing cracks and scratches of the gas barrier layer when stress such as pulling or pressing is applied.
  Therefore, it becomes possible to apply a front substrate that can exhibit high gas barrier performance to an organic electroluminescence element, and it is possible to obtain a long-life element at low cost.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0021]
  Hereinafter, an embodiment of the organic electroluminescence element of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory view showing one embodiment of the structure of the organic electroluminescence element of the present invention.
[0022]
  As the polymer resin substrate layer 1, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polypropylene, cycloolefin polymer, polyamide, polyethersulfone, polymethyl methacrylate, polycarbonate, or the like can be suitably used.
[0023]
  The antistatic layer 2 can be formed by a conventionally known method such as vacuum deposition, sputtering, or a coating method. By providing the antistatic layer 2, it is possible to prevent dust from adhering during the film forming process, and to reduce damage caused by rubbing or discharging during winding and conveyance.
  The antistatic layer needs to be made of a transparent material that is transparent and does not hinder the extraction of light emitted from the organic electroluminescence element. For example, N, N-bis (2-hydroxyethyl) alkylamine or glycerin fatty acid ester is used, such as a semi-transparent metal such as aluminum, gold, or silver, or an inorganic material such as a metal oxide. Nonionic antistatic agents, anionic antistatic agents such as alkyl sulfonates, cationic antistatic agents such as tetraalkylammonium salts, amphoteric antistatic agents such as alkylbetaines, and organic substances such as conductive polymers Can be selected from various materials, among which metal oxides such as tin oxide, indium oxide, tin-doped indium oxide (hereinafter referred to as ITO) and zinc oxide, and conductive polymers such as polyaniline and polythiophene. Is suitable in terms of conductivity and transparency. When a conductive polymer is used, iodine, polystyrene sulfonic acid, or the like may be doped into the conductive polymer in order to increase conductivity.
[0024]
  The metal oxide is preferably formed by vacuum vapor deposition / sputtering, but it is preferable to form the metal oxide by magnetron sputtering, which can form a dense film and further improve the barrier performance. In addition, depending on the material, a wet coating method is also possible. In this case, the process becomes simpler and can be produced at low cost. Regarding the conductive polymer, the wet coating method is preferable because it is simple and inexpensive. The film thickness of the antistatic layer is preferably 0.001 μm to 1 μm in consideration of conductivity and transparency.
[0025]
  The gas barrier layer 4 can be used for organic thin films such as polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride and polychlorotrifluoroethylene, inorganic thin films such as aluminum oxide and silicon oxide, and composite films and laminated films thereof. Among them, an inorganic thin film made of an inorganic oxide such as aluminum oxide or silicon oxide is particularly preferable because of its low oxygen permeability and water vapor permeability. When forming the above-described inorganic thin film, it is desirable to form the film by the electron beam heating type winding vacuum deposition in consideration of productivity and the like. Further, the film thickness of the gas barrier layer is preferably 0.01 μm to 100 μm in consideration of oxygen permeability and water vapor permeability.
[0026]
  When both the antistatic layer and the gas barrier layer are made of an inorganic material, by laminating them, cracks are likely to occur due to an increase in internal stress accompanying an increase in film thickness, but a stress buffer layer is provided between them. And the internal stress can be relaxed, and the deterioration of the gas barrier property against stress such as tension can be remarkably reduced. The stress buffer layer 3 is preferably made of a material containing a polymer resin, and examples thereof include thermosetting resins, ultraviolet curable resins, and electron beam curable resins. In particular, ultraviolet curable resins and electron beam curable resins are thermosetting. Compared with mold resin, it has a faster curing rate and is more desirable for productivity. Particularly desirable is an electron beam curable resin, which does not require a solvent or a polymerization initiator, and is preferable from the viewpoint of cost and environmental problems. Specific examples of the electron beam curable resin used in the present invention include epoxy acrylate, urethane acrylate, polyester acrylate, polyol acrylate, polyether acrylate, and unsaturated polyester acrylate and methacrylate, but are not limited thereto. It is not something.
  The thickness of the stress buffer layer is desirably 0.01 μm to 100 μm.
[0027]
  After forming an antistatic layer, a stress buffer layer, and a gas barrier layer on the polymer resin base material layer, the post-process for producing the organic electroluminescence device, or the surface is damaged by friction after the device is completed, and the barrier property is If a protective layer is formed on the gas barrier layer so that the sheet resistance does not increase due to damage of cracks or the like due to stress in the subsequent process, so that the first electrode formed after this does not decrease, gas barrier properties and flexibility It is possible to improve the property. The protective layer 5 is preferably made of a material containing a polymer resin, like the stress buffer layer, and examples thereof include thermosetting resins, ultraviolet curable resins, and electron beam curable resins. In FIG. 1, an electrode or an organic layer is formed on the protective layer 5. However, in consideration of the fact that the protective layer 5 is the outermost surface of the completed element, that is, as shown in FIG. It can also serve as.
  The thickness of the protective layer is desirably 0.01 μm to 100 μm.
[0028]
  As the transparent first electrode 6, a composite oxide of indium and tin or indium and zinc can be used, and can be formed on the multilayer base material by vapor deposition or sputtering. Alternatively, a precursor such as indium octylate or indium acetone can be applied on a substrate and then formed by an application pyrolysis method in which an oxide is formed by thermal decomposition. Alternatively, a material in which a metal such as aluminum, gold, or silver is vapor-deposited in a translucent state can be used.
  The thickness of the first electrode is preferably about 0.01 μm to 1 μm.
[0029]
  As described in the prior art, the organic layer may have a single-layer structure or a laminated structure, and materials of low molecular weight to high molecular weight can be used. The film thickness of the organic layer is 1 μm or less, preferably 0.05 to 0.15 μm, in both cases of single layer and stacked layers. The organic layer can be formed by a vacuum deposition method, a coating method such as spin coating, spray coating, flexo, gravure, microgravure, or intaglio offset, or a printing method depending on the material. In consideration of productivity, it is preferable to wind-up vapor deposition for low molecular weight and wet coating for high molecular weight.
[0030]
  In the embodiment of FIG. 1, the organic layer has only two layers, the hole injection layer 7 and the light emitting layer 8. In this case, the hole injection layer 7 functions as a hole transport layer, and the light emitting layer 8 is an electron. It has a form having both functions as an injection layer and an electron transport layer.
  When the organic layer has a five-layer structure, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer are stacked in this order from the first electrode 6 side.
  In FIG. 1, the right end of the light emitting layer 8 is inserted into the first electrode 6 to divide and insulate the first electrode 6. However, a structure in which an insulator is separately embedded may be used.
[0031]
  Examples of the material of the hole injection layer and the hole transport layer to be laminated 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-tolylaminophenyl) cyclohexane, N, N'-diphenyl-N, N'-bis (3-methylphenyl) -1,1'-biphenyl-4,4'-diamine, N, N'- Low molecular weight materials such as aromatic amine-based materials such as di (1-naphthyl) -N, N′-diphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine, aromatic amine-based polymers, polythiophene, Polymer materials and polymer materials such as polyaniline polyvinyl carbazole, a mixture of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and polystyrene sulfonic acid Mixture of dopant, or polythiophene oligomer
Can be selected from other existing hole injecting and transporting materials.
[0032]
  Examples of the material of the light emitting layer include 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 , Tris (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 Low molecular materials such as phosphors, naphthalimide phosphors, N, N′-diaryl-substituted pyrrolopyrrole phosphors, polymer materials such as polyfluorene, polyparaphenylene vinylene, polythiophene, and fluorescence such as polyvinylcarbazole Such as functional polymer materials and polymethyl methacrylate Such as those of the fluorescent material dispersed in a fluorescent polymer material, it is possible to use other existing luminescent materials.
[0033]
  Examples of the material for the electron injection layer and the electron transport layer include 2- (4-bifinylyl) -5- (4-t-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole, 2,5-bis (1 -Naphtyl) -1,3,4-oxadiazole, oxadiazole derivatives, bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinolato) beryllium complexes, triazole compounds, and the like.
[0034]
  As the material of the second electrode 9 as the cathode, a substance having high electron injection efficiency is used. Specifically, a single metal such as Mg, Al, or Yb is used, or a compound such as Li, oxidized Li, or LiF is sandwiched by about 0.001 μm at the interface in contact with the light emitting medium, and Al or Cu having high stability and conductivity. Are used in a stacked manner.
  In order to achieve both electron injection efficiency and stability, one or more metals such as Li, Mg, Ca, Sr, La, Ce, Er, Eu, Sc, Y, and Yb having a low work function, stable Ag, An alloy system with a metal element such as Al or Cu is used. Specifically, alloys such as MgAg, AlLi, and CuLi can be used.
  Depending on the material, the cathode can be formed by resistance heating vapor deposition, electron beam vapor deposition, reactive vapor deposition, ion plating, or sputtering. The thickness of the cathode is preferably about 0.01 μm to 1 μm.
[0035]
  In order to prevent device deterioration due to moisture and oxygen from the outside, it is possible to use a metal or glass sealed container on the second electrode 9 side of the organic electroluminescence device manufactured as described above. In order to take advantage of the substrate, it is desirable to perform sealing using a flexible gas barrier film as the sealing film 10. This sealing film may be opaque. As the sealing film 10, an existing layer in which a layer having a high gas barrier property such as an aluminum foil is laminated on a polymer resin substrate, and a sealant layer of a thermoplastic polymer resin having adhesiveness is formed on the outermost surface. A film can be used, and a method such as heat sealing can be used as an adhesion method. In FIG. 1, nitrogen 10 exists between the second electrode 9 and the sealing film 11. This is because sealing is performed in a container filled with nitrogen in order to prevent element deterioration due to moisture and oxygen. It may be a vacuum.
[0036]
  EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely using the Example of an organic electroluminescent element, this invention is not limited to these. Moreover, each Example is the same as the structure shown in FIG. 1 except for the presence or absence of a protective layer.
[0037]
【Example】
<Example 1>
  A polyethylene terephthalate film with a thickness of 50 μm is attached as a polymer resin substrate layer 1 to a winding roll of a vacuum continuous film forming apparatus, and the film is conveyed at a speed of 0.5 m / min, while being oxidized by ITO (Japan Energy Co., Ltd.) Sputtering was performed with a tin content of 10%. As a result, an ITO antistatic layer 2 having a thickness of 0.01 μm was formed on the polymer resin substrate layer 1.
[0038]
  A resin monomer of acrylate (3EG-A manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) was deposited on the antistatic layer 2 obtained above, and then cured by irradiation with an electron beam. As a result, a stress buffer layer 3 having a thickness of 0.1 μm was formed on the ITO antistatic layer 2.
[0039]
  Subsequently, in order to deposit an aluminum oxide layer on the stress buffer layer 3 by an electron beam heating method, while supplying oxygen as an oxidizing agent, the aluminum as a deposition material is irradiated with an electron beam, and evaporated aluminum and Vapor deposition was performed while oxygen was reacted. As a result, a gas barrier layer 4 having a thickness of 0.1 μm was formed on the stress buffer layer 3.
[0040]
  The oxygen permeability and water vapor permeability of the substrate film thus prepared were measured. Further, the oxygen transmission rate and water vapor transmission rate of the front substrate film after 3% stretching were measured on the assumption that a certain amount of stress was applied due to winding or the like at the time of device fabrication as a subsequent process. The results are shown in Table 1. The unit of oxygen permeability in the table is cc / m.2・ Day ・ atm, unit of water vapor permeability is g / m2-Day.
[0041]
  ITO was sputtered again as the first electrode 6 on the film for base material produced as described above by a take-up vacuum film forming apparatus.
[0042]
  Thereafter, PEDOT / PSS (Baytron PTP AI4083 manufactured by Bayer) as the hole injection layer 7 on the first electrode 6 and poly (2-methoxy-5 (3 ′, 7′-dimethyloctyloxy) as the light emitting layer 8 are used. (1,4-phenylene vinylene) was printed in this order by direct gravure printing. As a result, a 0.05 μm hole injection layer 7 and a 0.1 μm light emitting layer 8 are formed.
We were able to.
[0043]
  This was cut together with the pattern of the organic layer, and ytterbium with a thickness of 0.1 μm was mask-deposited as the second electrode 9 by the vacuum deposition method, and then the sealing film was adhered by the heat seal method. The sealing film used was a laminate obtained by sequentially laminating and extrusion laminating polyethylene terephthalate 12 μm, aluminum foil 20 μm, and propylene acid-modified product (Mitsui Chemicals QE050) 30 μm.
[0044]
  The luminance half life of the fabricated device is the initial luminance of 200 cd / m.2Measured from The results are shown in Table 1. The unit of life is hour.
[0045]
<Example 2>
  A gas barrier layer was formed in the same manner as in Example 1, and a resin monomer of acrylate (3EG-A manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) was deposited and then cured by irradiation with an electron beam. Thereby, the protective layer 5 having a thickness of 1 μm was formed on the gas barrier layer. The base film thus produced was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0046]
  An organic electroluminescence element was produced in the same manner as in Example 1 on the substrate film produced as described above. The organic electroluminescence device thus produced was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0047]
<Example 3>
  A polyethylene terephthalate film with a thickness of 50 μm is attached to the winding roll of a gravure printing machine as a polymer resin base material layer, and PEDOT / PSS (Baytron PTP AI4083 manufactured by Bayer) is directly used as an antistatic layer while running at 30 m / min It apply | coated by the gravure printing method. Thereby, an antistatic layer having a thickness of 0.05 μm was formed.
[0048]
  On the antistatic layer obtained above, a gas barrier layer was formed in the same manner as in Example 1, and a protective layer was further formed thereon in the same manner as in Example 2 to obtain a film for a substrate. The base film thus produced was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0049]
  An organic electroluminescence element was produced in the same manner as in Example 1 on the substrate film produced as described above. The organic electroluminescence device thus produced was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0050]
<Comparative Example 1>
  A film for a substrate was prepared in the same manner as in Example 1 except that the antistatic layer and the stress buffer layer were not provided. The base film thus produced was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0051]
  An organic electroluminescence element was produced in the same manner as in Example 1 on the substrate film produced as described above. The organic electroluminescence device thus produced was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0052]
[Table 1]
Figure 0004747401
[0053]
【The invention's effect】
  According to the first aspect of the present invention, since a base material composed of a polymer resin base material layer, an antistatic layer and a gas barrier layer is used, it is possible to prevent dust adhesion due to charging during the formation of the gas barrier layer. There is an effect that the gas barrier performance can be exhibited.
  Further, according to the second invention of the present invention, by adding a stress buffer layer between the antistatic layer and the gas barrier layer, the stress inside the multi-layered substrate is relieved and the gas barrier property against stress such as tension is reduced. There is an effect that the reduction can be remarkably reduced.
  Further, according to the third aspect of the present invention, it is possible to further improve the gas barrier property by adding a protective layer to either one of the outermost layers of the substrate.
[0054]
  Further, according to the fourth and fifth aspects of the present invention, the transparency and conductivity of the antistatic layer can be sufficiently ensured.
  According to the sixth aspect of the present invention, the gas barrier layer can be sufficiently reduced in oxygen permeability and water vapor permeability by the thin film.
  Further, according to the seventh aspect of the present invention, when the stress buffer layer and the protective layer are formed, the curing speed is fast and the productivity is excellent. In particular, if an electron beam curable resin is used, no solvent or polymerization initiator is required. Therefore, the cost can be suppressed and the occurrence of environmental problems can be reduced.
  Due to the effects of the invention as described above, the organic electroluminescence element using a thin, lightweight, and non-breaking film substrate as a substrate has a longer life due to the high gas barrier substrate and is inexpensive due to roll-to-roll production. New devices can be provided.
[0055]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing an example of the structure of an organic electroluminescence element of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing another embodiment of the structure of the organic electroluminescence element of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Polymer resin base material layer
2: Antistatic layer
3: Stress buffer layer
4: Gas barrier layer
5: Protective layer
6: First electrode
7: Hole injection layer (organic layer)
8: Light emitting layer (organic layer)
9: Second electrode
10: Nitrogen
11: Sealing film

Claims (10)

透明な基材上に、少なくとも透明な第1電極、有機層、第2電極をこの順に形成する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該基材が、少なくとも高分子樹脂基材層と、該高分子樹脂基材層上に形成されたガスバリア層と、該高分子樹脂基材層及び該ガスバリア層の間に設けられた帯電防止層とを有し、該基材のガスバリア形成側に前記第1電極、有機層、第2電極からなる有機エレクトロルミネッセンス素子を形成したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。In an organic electroluminescent element in which at least a transparent first electrode, an organic layer, and a second electrode are formed in this order on a transparent substrate, the substrate comprises at least a polymer resin substrate layer and the polymer resin group. a gas barrier layer formed on the wood layer, and a provided between the polymer resin base material layer and the gas barrier layer antistatic layer, the first electrode on the gas-barrier formation side of the substrate, the organic An organic electroluminescence device comprising an organic electroluminescence device comprising a layer and a second electrode . 上記帯電防止層及びガスバリア層が無機物であり、該帯電防止層とガスバリア層の間に高分子樹脂を含む応力緩衝層を付加したことを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。2. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the antistatic layer and the gas barrier layer are inorganic, and a stress buffer layer containing a polymer resin is added between the antistatic layer and the gas barrier layer. 上記基材のガスバリア層側であって、該ガスバリア層と前記有機エレクトロルミネッセンス素子との間に、保護層を付加したことを特徴とする請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。The organic electroluminescence element according to claim 2, wherein a protective layer is added between the gas barrier layer and the organic electroluminescence element on the gas barrier layer side of the base material. 上記帯電防止層が、酸化スズ、酸化インジウム、スズをドープした酸化インジウム、または酸化亜鉛のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項1から3のいづれか一つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。4. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the antistatic layer contains at least one of tin oxide, indium oxide, tin-doped indium oxide, and zinc oxide. . 上記帯電防止層が、導電性高分子からなることを特徴とする請求項1から3のいづれか一つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。The organic electroluminescence element according to any one of claims 1 to 3, wherein the antistatic layer is made of a conductive polymer. 上記ガスバリア層が、酸化アルミニウム、酸化ケイ素のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項1から5のいづれか一つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。6. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the gas barrier layer contains at least one of aluminum oxide and silicon oxide. 上記応力緩衝層が、電子線あるいは紫外線硬化型樹脂からなることを特徴とする請求項2から6のいづれか一つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。The organic electroluminescence device according to any one of claims 2 to 6, wherein the stress buffer layer is made of an electron beam or an ultraviolet curable resin. 請求項1から7のいづれか一つに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、ガスバリア層が無機薄膜であって、巻き取り式蒸着によって成膜することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。8. The method of manufacturing an organic electroluminescent element according to claim 1, wherein the gas barrier layer is an inorganic thin film and is formed by a winding vapor deposition. Production method. 請求項4に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、上記帯電防止層及び第1電極がそれぞれスズをドープした酸化インジウムからなり、巻き取り式の真空製膜装置によりスパッタリングして形成したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。5. The method of manufacturing an organic electroluminescent element according to claim 4, wherein the antistatic layer and the first electrode are each made of indium oxide doped with tin, and are formed by sputtering with a winding type vacuum film forming apparatus. The manufacturing method of the organic electroluminescent element characterized by the above-mentioned. 請求項5に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、上記帯電防止層がPEDOT/PSSからなり、巻き取り式のグラビア印刷により形成したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。6. The method of manufacturing an organic electroluminescence element according to claim 5, wherein the antistatic layer is made of PEDOT / PSS and formed by winding-type gravure printing.
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