JP5895762B2 - Organic electroluminescent device and organic electroluminescent panel sealing method - Google Patents
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Description
本発明は、表示装置、照明装置等の用途に適用可能な有機エレクトロルミネッセンス素子の封止方法、および、該有機エレクトロルミネッセンス素子を複数配列して作製された有機エレクトロルミネッセンスパネルの封止方法に関する。 The present invention relates to a sealing method of an organic electroluminescence element applicable to uses such as a display device and a lighting device, and a sealing method of an organic electroluminescence panel manufactured by arranging a plurality of the organic electroluminescence elements.
有機物質を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)は、たとえば、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示素子や、書き込み光源アレイの発光素子などへの用途において有望視されており、研究開発が活発に進められている。 Organic electroluminescence devices (organic EL devices) using organic materials are considered promising for use in, for example, solid light-emitting inexpensive large-area full-color display devices and light-emitting devices for writing light source arrays. Is being actively promoted.
有機EL素子は、一般に、基板、第1電極、発光層を含む有機化合物層および第2電極を備え、第1電極、有機化合物層および第2電極がこの順で基板上に形成された薄膜型の素子である。ここで、第1電極および第2電極の一方が陽極を構成し、他方が陰極を構成する。また、発光層は、有機発光物質を含有する一つまたは複数の有機層で構成される。 The organic EL element generally includes a substrate, a first electrode, an organic compound layer including a light emitting layer, and a second electrode, and the first electrode, the organic compound layer, and the second electrode are formed on the substrate in this order. Element. Here, one of the first electrode and the second electrode constitutes an anode, and the other constitutes a cathode. The light emitting layer is composed of one or a plurality of organic layers containing an organic light emitting substance.
このような構成の有機EL素子において、第1電極および第2電極間に電圧を印加すると、一方の電極(陽極)から発光層に正孔が注入され、かつ、他方の電極(陰極)から発光層に電子が注入される。そして、発光層に注入された正孔および電子が発光層において再結合することにより、有機発光物質のエネルギー準位が伝導帯から価電子帯に戻り、この際に生じるエネルギーが光として発光層から放出される。 In the organic EL element having such a configuration, when a voltage is applied between the first electrode and the second electrode, holes are injected from the one electrode (anode) into the light emitting layer and light is emitted from the other electrode (cathode). Electrons are injected into the layer. Then, when holes and electrons injected into the light emitting layer recombine in the light emitting layer, the energy level of the organic light emitting material returns from the conduction band to the valence band, and the energy generated at this time is converted into light from the light emitting layer. Released.
ところで、近年、有機EL素子の技術分野では、有機EL素子の曲面設置、大型化などの要求から、特に軽量、可撓性、取り扱いの簡便さなどが求められている。
可撓性有機EL素子は曲面への設置が可能という点に特長があるが、たとえば、一旦平らな形状で封止を行った素子は、使用する樹脂の特性等によって、その後の曲面設置時の有機EL素子の屈曲によるテンション等により、封止端部の剥がれが発生する等の封止性能が劣化することがある。
また、有機EL素子を屈曲させた状態で封止した場合には屈曲によるテンションは緩和されることになるが、特に大型のパネルとした場合などには、屈曲した状態での運搬や設置など取り扱いの面で課題がある。
そのため、可撓性を有する有機EL素子においては、曲面に設置した後も良好な封止性能(発光性能)を保持するための封止技術の開発が望まれている。
By the way, in recent years, in the technical field of organic EL elements, light weight, flexibility, easy handling, and the like have been demanded in particular due to demands for curved surface installation and enlargement of organic EL elements.
The flexible organic EL element is characterized in that it can be installed on a curved surface. For example, an element that has been sealed in a flat shape can be used at the time of subsequent curved surface installation depending on the characteristics of the resin used. Sealing performance such as peeling of the sealing end may be deteriorated due to tension or the like due to bending of the organic EL element.
In addition, when the organic EL element is sealed in a bent state, the tension due to the bending is relieved. However, especially when a large panel is used, handling and setting in a bent state are handled. There is a problem in terms of.
Therefore, in the organic EL element which has flexibility, development of the sealing technique for hold | maintaining favorable sealing performance (light emission performance) after installing in a curved surface is desired.
従来、有機EL素子を封止するには、有機EL素子と封止基材とを接着剤を介して貼合するという操作を行っており、真空ラミネートあるいはロールラミネートにより平面態様で貼合を行った後、加熱による硬化あるいは紫外線照射による硬化を行うのが一般的である。
この場合、有機EL素子を一度の操作で本来の硬化度および封止能力を得ることができるというメリットがあるが、上述のように一旦硬化させた有機EL素子を設置のために湾曲させるなどの変形を行った場合には、屈曲によるテンションなどにより長期経時した際に封止端部が剥がれやすくなる場合がある。
Conventionally, in order to seal an organic EL element, an operation of pasting an organic EL element and a sealing substrate through an adhesive is performed, and pasting is performed in a planar manner by vacuum lamination or roll lamination. Thereafter, curing by heating or curing by ultraviolet irradiation is generally performed.
In this case, there is a merit that the organic EL element can obtain the original curing degree and sealing ability by one operation, but the organic EL element once cured as described above is bent for installation, etc. When the deformation is performed, the sealed end portion may be easily peeled off over a long period of time due to tension due to bending.
その他の封止方法として、段階的な昇温硬化として第一の硬化温度で一定時間加熱し、その後昇温しさらに一定時間時間の処理を行う封止技術が提案されている(特許文献1参照)が、これは急激な加熱による応力を緩和させるために段階的な昇温を行うものであり、本発明の意図と合致するものではない。 As another sealing method, there has been proposed a sealing technique in which heating is performed for a certain period of time at a first curing temperature as a stepwise temperature-curing, and then the temperature is increased and further processing is performed for a certain period of time (see Patent Document 1). However, this is a stepwise temperature increase in order to relieve stress due to rapid heating, and does not match the intention of the present invention.
したがって、本発明の主な目的は、曲面設置した際に良好な封止性能(発光性能)を保持できる有機EL素子の封止方法、および、該有機エレクトロルミネッセンス素子を複数配列して作製された有機エレクトロルミネッセンスパネルの封止方法を提供することにある。 Accordingly, the main object of the present invention is a method for sealing an organic EL element capable of maintaining good sealing performance (light emission performance) when installed on a curved surface, and a plurality of organic electroluminescent elements arranged in an array. It is providing the sealing method of an organic electroluminescent panel.
上記課題は、下記構成により達成される。 The said subject is achieved by the following structure.
1.可撓性素子基板上に、対となる電極と、該電極間に少なくとも1層の発光層を有する有機化合物層を有し、さらに接着剤層と可撓性封止基材とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子の封止方法であって、
前記接着剤層を硬化する1次硬化工程と、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子を湾曲させる工程と、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子を湾曲させた状態で、前記接着剤層を硬化する2次硬化工程と、
を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素子の封止方法。
2.前記1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の封止方法において、
前記1次硬化工程では、前記接着剤層の構成材料の反応率を5〜30%とし、
前記2次硬化工程では、前記接着剤層の構成材料の反応率を70%以上と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封止方法。
1. On the flexible element substrate, an organic electrolayer having a pair of electrodes, an organic compound layer having at least one light emitting layer between the electrodes, and further having an adhesive layer and a flexible sealing substrate. A method for sealing a luminescence element,
A primary curing step of curing the adhesive layer;
A step of curving said organic electroluminescence element,
A secondary curing step of curing the adhesive layer in a state where the organic electroluminescence element is curved ;
A method for sealing an organic electroluminescent element, comprising:
2. In the sealing method of the organic electroluminescent element according to the above 1,
In the primary curing step, the reaction rate of the constituent material of the adhesive layer is 5 to 30%,
In the secondary curing step, the reaction rate of the constituent material of the adhesive layer is set to 70% or more.
3.前記1または2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の封止方法において、
前記接着剤層の構成材料が、熱硬化性接着剤または紫外線硬化性接着剤であ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封止方法。
3 . In the sealing method of the organic electroluminescent element according to 1 or 2 ,
The constituent material of the said adhesive bond layer is a thermosetting adhesive or an ultraviolet curable adhesive, The sealing method of the organic electroluminescent element characterized by the above-mentioned.
4.前記1〜3のいずれか一に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の封止方法において、
前記1次硬化工程後に、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を密封包装し、湾曲させる前に、開封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封止方法。
4 . In the sealing method of the organic electroluminescent element as described in any one of 1 to 3 ,
A sealing method of an organic electroluminescence element, wherein after the primary curing step, the organic electroluminescence element is sealed and packaged and then opened before being bent .
5.前記1〜4のいずれか一に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の封止方法において、
前記接着剤層の側部に感圧性接着剤からなる接着剤層を配置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封止方法。
5 . In the sealing method of the organic electroluminescent element according to any one of 1 to 4 ,
Sealing method of an organic electroluminescent device characterized by disposing an adhesive layer comprising a pressure sensitive adhesive on the side portion of the adhesive layer.
6.可撓性素子基板上に、対となる電極と、該電極間に少なくとも1層の発光層を有する有機化合物層を有し、さらに接着剤層と可撓性封止基材とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子が複数配列された有機エレクトロルミネッセンスパネルの封止方法であって、
前記接着剤層を硬化する1次硬化工程と、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子を複数配列して有機エレクトロルミネッセンスパネルを形成する工程と、
前記有機エレクトロルミネッセンスパネルを湾曲させる工程と、
前記有機エレクトロルミネッセンスパネルを湾曲させた状態で、前記接着剤層を硬化する2次硬化工程と、
を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パネルの封止方法。
6 . On the flexible element substrate, an organic electrolayer having a pair of electrodes, an organic compound layer having at least one light emitting layer between the electrodes, and further having an adhesive layer and a flexible sealing substrate. A method for sealing an organic electroluminescence panel in which a plurality of luminescence elements are arranged,
A primary curing step of curing the adhesive layer;
Forming a plurality of organic electroluminescence elements to form an organic electroluminescence panel; and
A step of bending the organic electroluminescence panel,
A secondary curing step of curing the adhesive layer in a state where the organic electroluminescence panel is curved ;
A method for sealing an organic electroluminescence panel, comprising:
本発明によれば、曲面設置した際に良好な封止性能(発光性能)を保持できる有機EL素子の封止方法、および、該有機エレクトロルミネッセンス素子を複数配列して作製された有機エレクトロルミネッセンスパネルの封止方法を提供するができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the sealing method of the organic EL element which can hold | maintain favorable sealing performance (light emission performance) when it installs on a curved surface, and the organic electroluminescent panel produced by arranging in multiple numbers of this organic electroluminescent element The sealing method can be provided.
まず、本実施形態の有機EL素子の構成を説明する前に、本発明で解決する課題について、より具体的に説明する。 First, before describing the configuration of the organic EL element of the present embodiment, the problems to be solved by the present invention will be described more specifically.
本発明においては有機EL素子を作成する際に、封止接着剤層の硬化を1次硬化工程と2次硬化工程に分割させることで本発明の効果が得られる。
より詳しくは、まず、接着剤層の1次硬化工程で素子の水分、酸素等による初期劣化を抑制する。次いで、素子を設置対象物に設置する際に、その設置対象物の形状(たとえば、曲面)に合わせて変形させ、さらに、接着剤層の2次硬化を行う。これにより、初期の素子劣化を抑制しつつ、封止後に素子端部の剥がれ等のリスクを抑制した素子を得ることが出来る。
また、特に素子をタイリングし大型パネルにしたような場合には、設置時に湾曲させ得るということは取り扱い性の面で有利である。2次硬化工程は複数回行ってもよく、この場合には、より封止能の高い素子が得られる。
In the present invention, when the organic EL element is produced, the effect of the present invention can be obtained by dividing the curing of the sealing adhesive layer into a primary curing step and a secondary curing step.
More specifically, first, initial deterioration due to moisture, oxygen, etc. of the element is suppressed in the primary curing step of the adhesive layer. Next, when the element is installed on the installation object, the element is deformed according to the shape (for example, a curved surface) of the installation object, and further, the adhesive layer is secondarily cured. As a result, it is possible to obtain an element that suppresses the risk of peeling off of the end portion of the element after sealing while suppressing initial element deterioration.
In particular, when the element is tiled to form a large panel, the fact that it can be bent at the time of installation is advantageous in terms of handling. The secondary curing step may be performed a plurality of times, and in this case, an element with higher sealing ability is obtained.
以下に、本発明の一実施形態にかかる有機EL素子の一例を、図面を参照しながら具体的に説明するが、本発明は下記の例に限定されない。 Hereinafter, an example of an organic EL element according to an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following example.
《有機EL素子の構成》
[有機EL素子の全体構成]
図1に、本発明の一実施形態にかかる有機EL素子の概略構成断面図を示す。
図1に示すとおり、有機EL素子1は、フレキシブル性を有する素子であり、有機EL素子本体部10と、接着剤層20と、封止基材30とから構成されている。
有機EL素子本体部10は、接着剤層20を介して、封止基材30と貼合されている。すなわち、本実施形態の有機EL素子1は、固体密着型の素子として構成されている。
<< Configuration of organic EL element >>
[Overall configuration of organic EL element]
FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of an organic EL element according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the
The organic
有機EL素子本体部10は、素子基板11上に、陽極(第1電極)12、発光層を含む有機化合物層13、陰極(第2電極)14、無機膜15が順次積層され、構成されている。
また、陽極12の外周端部付近の領域、すなわち、陽極12の非発光領域内の所定領域上であって、陽極12と陰極14との間には、無機絶縁膜16が形成されている。本実施形態では、無機絶縁膜16により、陽極12および陰極14間の絶縁性を確保(陽極12および陰極14間の電気的短絡を防止)している。
The organic
An inorganic insulating
陰極14は、有機化合物層13を覆うように形成され、さらに、無機膜15は、陰極14を覆うように形成されている。すなわち、本実施形態の有機EL素子1は、陰極14、無機膜15および接着剤層20の3つの層で、有機化合物層13を封止する構成(3層封止構成)となっている。そのため、本実施形態の有機EL素子1では、陰極14、無機膜15および接着剤層20の各膜厚を薄くしても十分な封止性能が得られる。
The
また、このような封止構成を採用することにより、有機化合物層13の上面(封止基材30側の表面)だけでなく、側面も陰極14、無機膜15および接着剤層20により封止されるため、有機EL素子1のシール幅も狭くする(非発光領域を減少させる)ことができる。すなわち、本実施形態の有機EL素子1では、シール幅や厚みを増大させることなく(フレキシブル性を確保しつつ)、発光品質の経時変化(劣化)を抑制することができる。
In addition, by adopting such a sealing configuration, not only the upper surface (the surface on the sealing
なお、図1には示していないが、有機EL素子本体部10は、陽極12および陰極14の外部取り出し電極端部が外部に露出するように、封止基材30によって封止されている。
Although not shown in FIG. 1, the organic
また、本実施形態の有機EL素子1では、発光層(有機化合物層13)から射出された光を、陽極12側のみから取り出してもよいし、陽極12および陰極14の両方の側から取り出してもよいし、陰極14側のみから取り出してもよい。
Further, in the
また、有機化合物層13は、発光層以外にも、たとえば、キャリア(正孔および電子)の注入層、阻止層および輸送層等の各種有機層を備え、これらの各種有機層を積層して構成されてもよい。これらの各有機層の構成については、後で詳述する。
In addition to the light emitting layer, the
以下、有機EL素子1の各部および各層の構成をより具体的に説明する。
Hereinafter, the structure of each part and each layer of the
[素子基板]
素子基板11(基体、基板、基材、支持体)は、たとえば、ガラス、プラスチック等の透明性材料で形成することができる。特に、素子基板11を、ガラス基板、石英基板または可撓性基材で構成することが好ましい。可撓性基材としては、透明樹脂フィルムや薄膜ガラスなどを用いることができる。
[Element substrate]
The element substrate 11 (base, substrate, base, support) can be formed of a transparent material such as glass or plastic, for example. In particular, the
透明樹脂フィルムの形成材料としては、たとえば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)、セルロースアセテートフタレート(TAC)、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類、または、それらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリル、ポリアリレート類、アートン(登録商標:JSR社製)またはアペル(登録商標:三井化学社製)と呼ばれるシクロオレフィン系樹脂等が挙げられる。 Examples of the material for forming the transparent resin film include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, cellulose triacetate, cellulose acetate butyrate, and cellulose acetate propionate. (CAP), cellulose acetates such as cellulose acetate phthalate (TAC), cellulose nitrate, or derivatives thereof, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, norbornene resin, polymethylpentene , Polyetherketone, polyimide, polyethersulfone (PES), polyphenylenesulfur , Polysulfones, polyether imide, polyether ketone imide, polyamide, fluororesin, nylon, polymethyl methacrylate, acrylic, polyarylates, Arton (registered trademark: manufactured by JSR) or Apel (registered trademark: manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) ) And the like.
素子基板11を透明樹脂フィルムで構成した場合、有機EL素子1内への水蒸気、酸素等の透過を抑制するために、透明樹脂フィルムの表面に、無機材料からなる被膜、有機材料からなる被膜、または、これらの被膜を積層したハイブリッド被膜を設けてもよい。この場合には、水蒸気透過度(環境条件:25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が約0.01g/[m2・day・atm]以下の値となるようなバリア性フィルムで上記被膜を構成することが好ましい。また、上記被膜を、酸素透過度が約10−3cm3/[m2・day・atm]以下の値であり、かつ、水蒸気透過度が約10−3g/[m2・day・atm]以下の値となるようなバリア性フィルムで構成することがより好ましい。さらに、上記被膜を、酸素透過度が約10−3cm3/[m2・day・atm]以下の値であり、かつ、水蒸気透過度が約10−5g/[m2・day・atm]以下の値となるようなバリア性フィルムで構成することが特に好ましい。
When the
なお、「水蒸気透過度」とは、JIS(日本工業規格)−K7129(1992年)に準拠した赤外センサー法により測定された値であり、「酸素透過度」とは、JIS−K7126(1987年)に準拠したクーロメトリック法により測定された値である。 The “water vapor transmission rate” is a value measured by an infrared sensor method based on JIS (Japanese Industrial Standard) -K7129 (1992), and the “oxygen transmission rate” is JIS-K7126 (1987). It is a value measured by the coulometric method based on the year).
上述したバリア性フィルム(上記被膜)の形成材料としては、有機EL素子1の劣化を招く、水分、酸素等の因子の有機EL素子1への浸入を抑制できる材料であれば、任意の材料を用いることができる。たとえば、バリア性フィルムを、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等の無機材料からなる被膜で構成することができる。なお、バリア性フィルムの脆弱性を改良するためには、上記無機材料からなる被膜と有機材料からなる被膜とを積層したハイブリッド被膜でバリア性フィルムを構成することが好ましい。この場合、無機材料からなる被膜および有機材料からなる被膜の積層順序は任意であるが、両者を交互に複数積層することが好ましい。
As a material for forming the above-described barrier film (the coating film), any material can be used as long as it can suppress the intrusion of factors such as moisture and oxygen into the
また、上述のようなバリア性フィルムの形成手法としては、バリア性フィルムを素子基板(透明樹脂フィルム)11上に形成できる手法であれば任意の手法を用いることができる。たとえば、バリア性フィルムの形成手法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法(特開2004−68143号公報参照)、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法等が挙げられる。 In addition, as a method for forming the barrier film as described above, any method can be used as long as the barrier film can be formed on the element substrate (transparent resin film) 11. For example, barrier film formation methods include vacuum deposition, sputtering, reactive sputtering, molecular beam epitaxy, cluster ion beam method, ion plating method, plasma polymerization method, atmospheric pressure plasma polymerization method (special Open 2004-68143), plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method, laser CVD method, thermal CVD method, coating method and the like.
[陽極]
陽極12は、発光層に正孔を供給(注入)する電極膜であり、仕事関数の大きい(4eV以上)、たとえば、金属、合金、電気伝導性化合物、および、これらの混合物等の電極材料で形成される。
具体的には、有機EL素子1において、陽極12側から光を取り出す場合には、陽極12は、たとえば、Au等の金属や、CuI、ITO(Indium Tin Oxide)、SnO2、ZnO等の金属化合物などの光透過性を有する電極材料で形成することができる。また、この場合、陽極12を、たとえばIDIXO(登録商標:In2O3−ZnO)等の非晶質の透明電極材料で形成することもできる。
[anode]
The
Specifically, in the
なお、有機EL素子1において、陽極12側から光を取り出す場合には、陽極12の光透過率は約10%より大きいことが好ましい。また、陽極12のシート抵抗(表面抵抗)は数百Ω/sq.以下の値であることが好ましい。さらに、陽極12の膜厚は、形成材料に依存して変化するが、通常、約10〜1000nm、好ましくは約10〜200nmの範囲内の値で設定される。
一方、有機EL素子1において、陽極12側から光を取り出さない場合(陰極14側からのみ光を取り出す場合)には、陽極12を、たとえば金属、アモルファス合金、微結晶性合金等の高反射率を有する電極材料で形成することもできる。
In the
On the other hand, in the
上記構成の陽極12は、たとえば、蒸着やスパッタリングなどの手法により形成することができる。また、この際、フォトリソグラフィー技術を用いて、陽極12を所望の形状パターンで形成してもよい。なお、陽極12において、形状パターンの精度を必要としない場合(精度が約100μm以上の値である場合)には、陽極12を、たとえば蒸着やスパッタリングなどの手法により形成する際に、所望の形状パターンが形成されたマスクを介して、所望パターンの陽極12を形成してもよい。
The
[有機化合物層]
有機化合物層13は、上述のように、たとえば、発光層、キャリア(正孔及び電子)の注入層、阻止層および輸送層等の各種有機層を備えている。
以下、各有機層の構成について説明する。
[Organic compound layer]
As described above, the
Hereinafter, the configuration of each organic layer will be described.
(1)正孔注入層
本実施形態の有機EL素子1では、陽極12と発光層との間、または、陽極12と後述の正孔輸送層との間に、正孔注入層(陽極バッファー層)を設けてもよい。なお、正孔注入層は、有機EL素子1の駆動電圧の低減や発光輝度の向上を図るために、陽極12と、発光層または正孔輸送層との間に設けられる層である。
(1) Hole Injection Layer In the
ここでは、正孔注入層の構成の詳細な説明を省略するが、たとえば、「有機EL素子とその工業化最前線」(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)の第2編第2章「電極材料」(123−166頁)に正孔注入層の構成が詳細に記載されている。また、正孔注入層の形成材料としては、特開2000−160328号公報に記載されている化合物を用いることができる。
Here, a detailed description of the structure of the hole injection layer is omitted. For example, “Organic EL device and its forefront of industrialization” (published on November 30, 1998 by NTT) The structure of the hole injection layer is described in detail in
(2)正孔輸送層
正孔輸送層は、陽極12から供給された正孔を発光層に輸送(注入)する層である。また、正孔輸送層は、陰極14側からの電子の流入を阻止する障壁としても作用する。そのため、正孔輸送層という用語は、広い意味で、正孔注入層および/または電子阻止層を含む意味で用いられることもある。
(2) Hole Transport Layer The hole transport layer is a layer that transports (injects) holes supplied from the
正孔輸送材料としては、上述した正孔を輸送(注入)する作用、および、電子の流入を阻止する作用を発現可能な材料であれば、有機材料および無機材料のいずれの材料も用いることができる。
具体的には、正孔輸送材料として、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、導電性高分子オリゴマー(特に、チオフェンオリゴマー)、ポルフィリン化合物、芳香族第3級アミン化合物(スチリルアミン化合物)等の化合物が挙げられる。
As a hole transport material, any material of an organic material and an inorganic material can be used as long as the material can exhibit the above-described effect of transporting (injecting) holes and blocking the inflow of electrons. it can.
Specifically, as a hole transport material, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styryl Anthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, conductive polymer oligomers (especially thiophene oligomers), porphyrin compounds, aromatic tertiary amine compounds (styrylamine compounds), etc. Compounds.
芳香族第3級アミン化合物としては、N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノフェニル、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(TPD)、2,2−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)プロパン、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,N′,N′−テトラ−p−トリル−4,4′−ジアミノビフェニル、1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)−4−フェニルシクロヘキサン、ビス(4−ジメチルアミノ−2−メチルフェニル)フェニルメタン、ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)フェニルメタン、N,N′−ジフェニル−N,N′−ジ(4−メトキシフェニル)−4,4′−ジアミノビフェニル、N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノジフェニルエーテル、4,4′−ビス(ジフェニルアミノ)クオードリフェニル、N,N,N−トリ(p−トリル)アミン、4−(ジ−p−トリルアミノ)−4′−〔4−(ジ−p−トリルアミノ)スチリル〕スチルベン、4−N,N−ジフェニルアミノ−(2−ジフェニルビニル)ベンゼン、3−メトキシ−4′−N,N−ジフェニルアミノスチルベンゼン等のスチリルアミン化合物、米国特許第5,061,569号明細書に記載されているような2個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、たとえば、4,4′−ビス〔N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ〕ビフェニル(NPD)や、特開平4−308688号公報に記載されているようなトリフェニルアミンユニットが3つ、スターバースト型に連結された4,4′,4″−トリス〔N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン(MTDATA)等の化合物が挙げられる。 Aromatic tertiary amine compounds include N, N, N ′, N′-tetraphenyl-4,4′-diaminophenyl, N, N′-diphenyl-N, N′-bis (3-methylphenyl) -[1,1'-biphenyl] -4,4'-diamine (TPD), 2,2-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) propane, 1,1-bis (4-di-p- Tolylaminophenyl) cyclohexane, N, N, N ′, N′-tetra-p-tolyl-4,4′-diaminobiphenyl, 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) -4-phenyl Cyclohexane, bis (4-dimethylamino-2-methylphenyl) phenylmethane, bis (4-di-p-tolylaminophenyl) phenylmethane, N, N'-diphenyl-N, N'-di (4-methoxyphenyl) ) -4, '-Diaminobiphenyl, N, N, N', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-bis (diphenylamino) quadriphenyl, N, N, N-tri (p- Tolyl) amine, 4- (di-p-tolylamino) -4 '-[4- (di-p-tolylamino) styryl] stilbene, 4-N, N-diphenylamino- (2-diphenylvinyl) benzene, 3- A styrylamine compound such as methoxy-4'-N, N-diphenylaminostilbenzene, having two condensed aromatic rings in the molecule as described in US Pat. No. 5,061,569 For example, as described in 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (NPD) and JP-A-4-308688. Examples include compounds such as 4,4 ', 4 "-tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine (MTDATA) in which three triphenylamine units are linked in a starburst type. It is done.
また、正孔輸送材料としては、上述した各種正孔輸送材料を高分子鎖に導入した高分子材料、または、上述した各種正孔輸送材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。なお、p型−Si、p型−SiC等の無機化合物もまた、正孔輸送材料および正孔注入層の形成材料として使用することができる。 In addition, as the hole transport material, a polymer material in which the above-described various hole transport materials are introduced into a polymer chain, or a polymer material having the above-described various hole transport materials as a polymer main chain is used. You can also. In addition, inorganic compounds such as p-type-Si and p-type-SiC can also be used as a hole transport material and a material for forming a hole injection layer.
さらに、正孔輸送材料として、特開平11−251067号公報、J.Huang et.al.著文献(Applied Physics Letters 80(2002),p.139)等の文献に記載されているような、いわゆるp型正孔輸送材料と呼ばれる材料を用いてもよい。なお、このような材料を正孔輸送材料として用いた場合には、より高効率の発光素子を得ることができる。 Further, as a hole transport material, JP-A-11-251067, J. Org. Huang et. al. A material referred to as a so-called p-type hole transport material as described in literatures (Applied Physics Letters 80 (2002), p. 139) may be used. Note that when such a material is used as a hole transport material, a more efficient light-emitting element can be obtained.
また、本実施形態では、正孔輸送層に不純物をドープして、p性の高い(正孔リッチ)の正孔輸送層を形成してもよい。その一例は、たとえば、特開平4−297076号、特開2000−196140号、特開2001−102175号、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等の文献に記載されている。このような正孔リッチの正孔輸送層を用いた場合には、より低消費電力の有機EL素子1を作製することができる。
In this embodiment, the hole transport layer may be doped with an impurity to form a hole transport layer having a high p property (hole rich). Examples thereof include, for example, JP-A-4-297076, JP-A-2000-196140, JP-A-2001-102175, J.A. Appl. Phys. , 95, 5773 (2004). When such a hole-rich hole transport layer is used, the
正孔輸送層は、たとえば、スピンコート法、蒸着法等の手法により形成することができる。正孔輸送層の膜厚は、用いる正孔輸送材料等の条件に応じて適宜設定されるが、通常、約5nm〜5μm、好ましくは約5〜200nmの範囲内の値に設定される。なお、正孔輸送層は、一層だけ設けてもよいし、複数層設けてもよい。正孔輸送層を一層構造とする場合には、上述した正孔輸送材料のうちの一種または二種以上の材料が正孔輸送層に含まれるようにする。 The hole transport layer can be formed by a technique such as spin coating or vapor deposition. Although the film thickness of a positive hole transport layer is suitably set according to conditions, such as a positive hole transport material to be used, Usually, about 5 nm-5 micrometers, Preferably it sets to the value within the range of about 5-200 nm. Note that only one hole transport layer may be provided or a plurality of layers may be provided. When the hole transport layer has a single layer structure, one or more materials among the above-described hole transport materials are included in the hole transport layer.
(3)発光層
発光層は、陽極12から直接、または、陽極12から正孔輸送層等を介して注入される正孔と、陰極14から直接、または、陰極14から電子輸送層等を介して注入される電子とが再結合して発光する層である。なお、発光する部分は、発光層の内部であってもよいし、発光層と、それに隣接する層との間の界面であってもよい。
(3) Light-Emitting Layer The light-emitting layer is formed by directly injecting holes from the
また、発光層は、一層だけ設けてもよいし、複数層設けてもよい。なお、発光層を複数設ける場合には、互いに発光色の異なる複数の発光層を積層した構成にしてもよいし、隣り合う発光層間に、非発光性の中間層を設けてもよい。中間層は、発光層内の後述するホスト化合物と同様の材料で形成することができる。 Further, only one light emitting layer may be provided or a plurality of light emitting layers may be provided. When a plurality of light emitting layers are provided, a structure in which a plurality of light emitting layers having different emission colors are stacked may be used, or a non-light emitting intermediate layer may be provided between adjacent light emitting layers. The intermediate layer can be formed of the same material as the host compound described later in the light emitting layer.
本実施形態では、発光層を、ホスト化合物(発光ホスト)と、発光材料(発光ドーパント)とを含む有機発光性材料で形成する。このような構成の発光層では、発光材料の発光波長や含有させる発光材料の種類等を適宜調整することにより任意の発光色を得ることができる。
また、発光層は、たとえば、スピンコート法、蒸着法等の手法を用いて形成することができる。なお、発光層の膜厚は、任意に設定することが可能であるが、たとえば、構成膜の均質性、発光時における不必要な高電圧の印加の防止、および、駆動電流に対する発光色の安定性向上等の観点から、たとえば、約2〜200nmの範囲内の値に設定することが好ましく、約5〜100nmの範囲内の値に設定することがより好ましい。
In the present embodiment, the light emitting layer is formed of an organic light emitting material including a host compound (light emitting host) and a light emitting material (light emitting dopant). In the light emitting layer having such a configuration, an arbitrary emission color can be obtained by appropriately adjusting the emission wavelength of the light emitting material, the type of the light emitting material to be contained, and the like.
In addition, the light emitting layer can be formed using a technique such as a spin coating method or a vapor deposition method. The film thickness of the light emitting layer can be arbitrarily set. For example, the homogeneity of the constituent films, the prevention of unnecessary application of a high voltage during light emission, and the stabilization of the light emission color with respect to the drive current From the viewpoint of improving the properties, for example, it is preferably set to a value in the range of about 2 to 200 nm, and more preferably set to a value in the range of about 5 to 100 nm.
以下に、発光層に含まれるホスト化合物および発光材料の構成について具体例に説明する。 Below, the structure of the host compound and luminescent material which are contained in a light emitting layer is demonstrated to a specific example.
(3−1)ホスト化合物
発光層に含まれるホスト化合物としては、室温(25℃)におけるリン光発光のリン光量子収率が約0.1未満の値である化合物を用いることが好ましい。特に、リン光量子収率が約0.01未満の値である化合物をホスト化合物として用いることが好ましい。また、発光層中のホスト化合物の体積比は、発光層に含まれる各種化合物の中で約50%以上の値とすることが好ましい。
(3-1) Host compound As the host compound contained in the light emitting layer, it is preferable to use a compound having a phosphorescence quantum yield of phosphorescence emission at room temperature (25 ° C) of less than about 0.1. In particular, a compound having a phosphorescence quantum yield of less than about 0.01 is preferably used as the host compound. The volume ratio of the host compound in the light emitting layer is preferably about 50% or more among various compounds contained in the light emitting layer.
また、ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を用いることができる。その際、一種類のホスト化合物を用いてもよいし、複数種のホスト化合物を併用してもよい。複数種のホスト化合物を用いることにより、電荷(正孔および/または電子)の移動度(移動量)を調整することができ、有機EL素子1の発光効率を向上させることができる。
A known host compound can be used as the host compound. At that time, one type of host compound may be used, or a plurality of types of host compounds may be used in combination. By using a plurality of types of host compounds, the mobility (movement amount) of electric charges (holes and / or electrons) can be adjusted, and the light emission efficiency of the
上述のような特性を有するホスト化合物としては、たとえば、公知の低分子化合物、繰り返し単位をもつ高分子化合物、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物(蒸着重合性発光ホスト)等の化合物を用いることができる。なお、ホスト化合物としては、正孔輸送機能、電子輸送機能、発光の長波長化を防止する機能、および、高Tg(ガラス転移温度)を有する化合物を用いることが好ましい。 Examples of the host compound having the above-described characteristics include known low-molecular compounds, high-molecular compounds having repeating units, and low-molecular compounds having a polymerizable group such as a vinyl group or an epoxy group (evaporation polymerizable light-emitting host). ) And the like can be used. As the host compound, it is preferable to use a compound having a hole transporting function, an electron transporting function, a function of preventing emission of longer wavelengths, and a high Tg (glass transition temperature).
なお、「ガラス転移温度(Tg)」とは、DSC(Differential Scanning Calorimetry:示差走査熱量)法を用いて、JIS−K7121に準拠した手法により求められる値である。 The “glass transition temperature (Tg)” is a value obtained by a method based on JIS-K7121 using a DSC (Differential Scanning Calorimetry) method.
具体的には、ホスト化合物として、特開2001−257076号公報、同2002−308855号公報、同2001−313179号公報、同2002−319491号公報、同2001−357977号公報、同2002−334786号公報、同2002−8860号公報、同2002−334787号公報、同2002−15871号公報、同2002−334788号公報、同2002−43056号公報、同2002−334789号公報、同2002−75645号公報、同2002−338579号公報、同2002−105445号公報、同2002−343568号公報、同2002−141173号公報、同2002−352957号公報、同2002−203683号公報、同2002−363227号公報、同2002−231453号公報、同2003−3165号公報、同2002−234888号公報、同2003−27048号公報、同2002−255934号公報、同2002−260861号公報、同2002−280183号公報、同2002−299060号公報、同2002−302516号公報、同2002−305083号公報、同2002−305084号公報、同2002−308837号公報等の文献に記載されている化合物が挙げられる。 Specifically, as host compounds, JP-A Nos. 2001-257076, 2002-308855, 2001-313179, 2002-319491, 2001-357777, 2002-334786. Gazette, 2002-8860, 2002-334787, 2002-15871, 2002-334788, 2002-43056, 2002-334789, 2002-75645 No. 2002-338579, No. 2002-105445, No. 2002-343568, No. 2002-141173, No. 2002-352957, No. 2002-203683, No. 2002-363227, same 002-231453, 2003-3165, 2002-234888, 2003-27048, 2002-255934, 2002-260861, 2002-280183, 2002 -29960 gazette, 2002-302516 gazette, 2002-305083 gazette, 2002-305084 gazette, 2002-308837 gazette, etc. The compound currently described in literatures is mentioned.
なお、本実施形態では、ホスト化合物は、カルバゾール誘導体であることが好ましく、特に、カルバゾール誘導体であって、かつ、ジベンゾフラン化合物であることが好ましい。 In the present embodiment, the host compound is preferably a carbazole derivative, and particularly preferably a carbazole derivative and a dibenzofuran compound.
(3−2)発光材料
発光材料(発光ドーパント)としては、たとえば、リン光発光材料(リン光性化合物、リン光発光性化合物)、蛍光発光材料(蛍光発光体、蛍光性ドーパント)等を用いることができる。ただし、発光効率の向上の観点では、発光材料としてリン光発光材料を用いることが好ましい。
(3-2) Luminescent Material As the luminescent material (luminescent dopant), for example, a phosphorescent luminescent material (phosphorescent compound, phosphorescent luminescent compound), a fluorescent luminescent material (fluorescent luminescent material, fluorescent dopant) or the like is used. be able to. However, from the viewpoint of improving the light emission efficiency, it is preferable to use a phosphorescent light emitting material as the light emitting material.
リン光発光材料は、励起三重項からの発光が得られる化合物である。具体的には、リン光発光材料は、室温(25℃)においてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、25℃において約0.01以上の値の化合物である。ただし、本実施形態では、リン光量子収率が約0.1以上の値であるリン光発光材料を用いることが好ましい。
なお、リン光量子収率は、たとえば、「第4版実験化学講座7・分光II」(1992年版、丸善)の398頁に記載されている手法により測定することができる。また、溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本実施形態では、リン光発光材料が、任意の溶媒において、約0.01以上の値のリン光量子収率が得られる発光材料であればよい。
A phosphorescent material is a compound that can emit light from an excited triplet. Specifically, the phosphorescent material is a compound that emits phosphorescence at room temperature (25 ° C.), and a phosphorescent quantum yield is a compound having a value of about 0.01 or more at 25 ° C. However, in the present embodiment, it is preferable to use a phosphorescent material having a phosphorescence quantum yield of about 0.1 or more.
The phosphorescence quantum yield can be measured, for example, by the method described on page 398 of "4th edition Experimental Chemistry Course 7 Spectroscopy II" (1992 edition, Maruzen). In addition, the phosphorescence quantum yield in the solution can be measured using various solvents, but in this embodiment, the phosphorescence emission material has a phosphorescence quantum yield of about 0.01 or more in any solvent. Any light emitting material can be used.
また、発光層には、一種類の発光材料を含有させてもよいし、発光極大波長の異なる複数種の発光材料を含有させてもよい。複数種の発光材料を用いることにより、発光波長の異なる複数の光を混ぜることができ、これにより、任意の発光色の光を得ることができる。たとえば、青色ドーパント、緑色ドーパントおよび赤色ドーパント(3種類の発光材料)を発光層に含有させることにより白色光を得ることができる。 Further, the light emitting layer may contain one kind of light emitting material, or may contain a plurality of kinds of light emitting materials having different light emission maximum wavelengths. By using a plurality of types of light emitting materials, it is possible to mix a plurality of lights having different emission wavelengths, thereby obtaining light of an arbitrary emission color. For example, white light can be obtained by including a blue dopant, a green dopant, and a red dopant (three kinds of light emitting materials) in the light emitting layer.
上述したホスト化合物およびリン光発光材料を含む発光層における発光(リン光発光)の過程(原理)としては、次の2種類の過程が挙げられる。 As the process (principle) of light emission (phosphorescence emission) in the light emitting layer containing the host compound and the phosphorescent light emitting material described above, the following two kinds of processes can be mentioned.
第1の発光過程は、エネルギー移動型の発光過程である。このタイプの発光過程では、まず、キャリア(正孔及び電子)が輸送される発光層内のホスト化合物上において、キャリアが再結合し、これにより、ホスト化合物の励起状態が生成される。そして、この際に発生するエネルギーがホスト化合物からリン光発光材料に移動し(励起状態のエネルギー準位がホスト化合物の励起準位から発光材料の励起準位(励起三重項)に移動し)、その結果、リン光発光材料から発光が生じる。
第2の発光過程は、キャリアトラップ型の発光過程である。このタイプの発光過程では、発光層において、リン光発光材料がキャリア(正孔および電子)をトラップする。その結果、リン光発光材料上でキャリアの再結合が起こり、リン光発光材料から発光が生じる。
上述したいずれの発光過程においても、リン光発光材料の励起状態のエネルギー準位は発光ホストの励起状態のエネルギー準位より低くする必要がある。
The first light emission process is an energy transfer type light emission process. In this type of light emission process, first, carriers recombine on the host compound in the light emitting layer where carriers (holes and electrons) are transported, thereby generating an excited state of the host compound. The energy generated at this time moves from the host compound to the phosphorescent material (the energy level of the excited state moves from the excited level of the host compound to the excited level (excited triplet) of the luminescent material), As a result, light is emitted from the phosphorescent material.
The second light emission process is a carrier trap type light emission process. In this type of light emission process, a phosphorescent material traps carriers (holes and electrons) in the light emitting layer. As a result, carrier recombination occurs on the phosphorescent material, and light is emitted from the phosphorescent material.
In any of the light emission processes described above, the excited state energy level of the phosphorescent light emitting material needs to be lower than the excited state energy level of the light emitting host.
上述のような発光過程を生じさせるリン光発光材料としては、従来の有機EL素子で用いられる公知の各種リン光発光材料の中から所望のリン光発光材料を適宜選択して用いることができる。
たとえば、リン光発光材料としては、元素の周期表で8族〜10族の金属元素を含有する錯体系化合物を用いることができる。そのような錯体系化合物の中でも、イリジウム化合物、オスミウム化合物、白金化合物(白金錯体系化合物)および希土類錯体のいずれかをリン光発光材料として用いることが好ましい。本実施形態では、特に、リン光発光材料として、イリジウム化合物を用いることが好ましい。
As the phosphorescent light emitting material that causes the above-described light emitting process, a desired phosphorescent light emitting material can be appropriately selected from various known phosphorescent light emitting materials used in conventional organic EL elements.
For example, as the phosphorescent material, a complex compound containing a metal element of Group 8 to
蛍光発光材料としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素または希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。 Fluorescent materials include coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, croconium dyes, squalium dyes, oxobenzanthracene dyes, fluorescein dyes, rhodamine dyes, pyrylium dyes, perylene dyes, stilbene dyes Examples thereof include dyes, polythiophene dyes, and rare earth complex phosphors.
なお、本実施形態では、有機EL素子1から発光する光を分光放射輝度計(コニカミノルタセンシング社製、CS−1000)で測定し、その測定結果をCIE(国際照明委員会)色度座標(たとえば、「新編色彩科学ハンドブック」(日本色彩学会編、東京大学出版会、1985)の108頁の図4.16参照)に当て嵌めた時の色を有機EL素子1から発光する光の色とする。具体的には、ここでいう「白色」とは、2度視野角正面輝度を上記手法により測定した際に、1000cd/m2でのCIE1931表色系における色度がX=0.33±0.07、Y=0.33±0.07の領域内にある色のことを言う。
In the present embodiment, the light emitted from the
また、本実施形態では、白色発光を得る手法として、ホスト化合物に、発光波長の異なる複数の発光材料を含有させる手法を用いるが、本発明はこれに限定されない。たとえば、青色発光層、緑色発光層および赤色発光層を積層して発光層を構成し、各色の発光層からそれぞれ発光される光を混ぜることにより白色発光を得てもよい。 In this embodiment, as a method for obtaining white light emission, a method in which a host compound contains a plurality of light emitting materials having different emission wavelengths is used, but the present invention is not limited to this. For example, a blue light emitting layer, a green light emitting layer, and a red light emitting layer may be laminated to form a light emitting layer, and light emitted from each color light emitting layer may be mixed to obtain white light emission.
(4)電子輸送層
電子輸送層は、陰極14から供給された電子を発光層に輸送(注入)する層である。また、電子輸送層は、陽極12側からの正孔の流入を阻止する障壁としても作用する。そのため、電子輸送層という用語は、広い意味で、電子注入層および/または正孔阻止層を含む意味で用いられることもある。
(4) Electron Transport Layer The electron transport layer is a layer that transports (injects) electrons supplied from the
発光層の陰極14側に隣接する電子輸送層(電子輸送層を一層構造とする場合には当該電子輸送層、電子輸送層を複数設ける場合には最も発光層側に位置する電子輸送層)に用いられる電子輸送材料(正孔阻止材料を兼ねる)としては、陰極14より注入された電子を発光層に伝達(輸送)する機能を有する材料であれば任意の材料を用いることができる。たとえば、電子輸送材料として、従来の有機EL素子で用いられる公知の各種化合物の中から任意のものを適宜選択して用いることができる。
An electron transport layer adjacent to the
より具体的には、電子輸送材料として、フルオレン誘導体、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリゾール誘導体、シロール誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、8−キノリノール誘導体等の金属錯体、メタルフタロシアニンもしくはメタルフリーフタロシアニン、または、それらの末端基をアルキル基やスルホン酸基等で置換した化合物等が挙げられる。 More specifically, as an electron transport material, a metal complex such as a fluorene derivative, a carbazole derivative, an azacarbazole derivative, an oxadiazole derivative, a trizole derivative, a silole derivative, a pyridine derivative, a pyrimidine derivative, and an 8-quinolinol derivative, a metal phthalocyanine or Examples thereof include metal-free phthalocyanines or compounds obtained by substituting their terminal groups with alkyl groups or sulfonic acid groups.
また、本実施形態では、電子輸送層に不純物をゲスト材料としてドープして、n性の高い(電子リッチ)電子輸送層を形成してもよい。このような構成の電子輸送層の具体例は、たとえば、特開平4−297076号公報、同10−270172号公報、特開2000−196140号公報、同2001−102175号公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等の文献に記載されている。具体的には、ゲスト材料(ドープ材)として、有機物のアルカリ金属塩を用いることができる。 In this embodiment, the electron transport layer may be doped with an impurity as a guest material to form an electron transport layer having a high n property (electron rich). Specific examples of the electron transport layer having such a structure are disclosed in, for example, JP-A-4-297076, JP-A-10-270172, JP-A-2000-196140, 2001-102175, J. Pat. Appl. Phys. , 95, 5773 (2004). Specifically, an organic alkali metal salt can be used as the guest material (dope material).
有機物のアルカリ金属塩をドープ材として用いる場合、有機物の種類は任意であるが、たとえば、ギ酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、酪酸塩、吉草酸塩、カプロン酸塩、エナント酸塩、カプリル酸塩、シュウ酸塩、マロン酸塩、コハク酸塩、安息香酸塩、フタル酸塩、イソフタル酸塩、テレフタル酸塩、サリチル酸塩、ピルビン酸塩、乳酸塩、リンゴ酸塩、アジピン酸塩、メシル酸塩、トシル酸塩、ベンゼンスルホン酸塩等の化合物を有機物として用いることができる。これらの中でも、特に、ギ酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、酪酸塩、吉草酸塩、カプロン酸塩、エナント酸塩、カプリル酸塩、シュウ酸塩、マロン酸塩、コハク酸塩または安息香酸塩を有機物として用いることが好ましい。さらに好ましい有機物は、ギ酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、酪酸塩等の脂肪族カルボン酸であり、この脂肪族カルボン酸を用いる場合には、その炭素数が4以下であることが好ましい。なお、有機物として最も好ましい化合物は、酢酸塩である。
また、有機物のアルカリ金属塩を構成するアルカリ金属の種類は任意であり、たとえば、Li、Na、KまたはCsを用いることができる。これらのアルカリ金属の中でも、好ましいアルカリ金属は、KまたはCsであり、さらに好ましいアルカリ金属は、Csである。
When using an alkali metal salt of an organic substance as a doping material, the kind of the organic substance is arbitrary. For example, formate, acetate, propionate, butyrate, valerate, capronate, enanthate, caprylic acid Salt, oxalate, malonate, succinate, benzoate, phthalate, isophthalate, terephthalate, salicylate, pyruvate, lactate, malate, adipate, mesylate A compound such as a salt, a tosylate, and a benzenesulfonate can be used as the organic substance. Among these, especially formate, acetate, propionate, butyrate, valerate, caprate, enanthate, caprylate, oxalate, malonate, succinate or benzoate Is preferably used as an organic substance. More preferable organic substances are aliphatic carboxylic acids such as formate, acetate, propionate and butyrate. When this aliphatic carboxylic acid is used, the number of carbon atoms is preferably 4 or less. The most preferable compound as the organic substance is acetate.
Moreover, the kind of alkali metal which comprises the alkali metal salt of organic substance is arbitrary, For example, Li, Na, K, or Cs can be used. Among these alkali metals, a preferable alkali metal is K or Cs, and a more preferable alkali metal is Cs.
以上から、電子輸送層のドープ材として用い得る有機物のアルカリ金属塩は、上記有機物と上記アルカリ金属とを組み合わせた化合物になる。具体的には、ドープ材として、ギ酸Li、ギ酸K、ギ酸Na、ギ酸Cs、酢酸Li、酢酸K、酢酸Na、酢酸Cs、プロピオン酸Li、プロピオン酸Na、プロピオン酸K、プロピオン酸Cs、シュウ酸Li、シュウ酸Na、シュウ酸K、シュウ酸Cs、マロン酸Li、マロン酸Na、マロン酸K、マロン酸Cs、コハク酸Li、コハク酸Na、コハク酸K、コハク酸Cs、安息香酸Li、安息香酸Na、安息香酸K、又は、安息香酸Csが挙げられる。これらの中でも、酢酸Li、酢酸K、酢酸Naまたは酢酸Csが好ましいドープ材であり、最も好ましいドープ材は、酢酸Csである。
なお、これらのドープ材の好ましい含有量は、ドープ材を添加する電子輸送層に対して、約1.5〜35質量%の範囲内の値であり、より好ましい含有量は、約3〜25質量%の範囲内の値であり、最も好ましい含有量は、約5〜15質量%の範囲内の値である。
From the above, the alkali metal salt of the organic substance that can be used as the doping material for the electron transport layer is a compound that combines the organic substance and the alkali metal. Specifically, as a doping material, formic acid Li, formic acid K, formic acid Na, formic acid Cs, acetic acid Li, acetic acid K, Na acetate, acetic acid Cs, propionic acid Li, propionic acid Na, propionic acid K, propionic acid Cs, shu Acid Li, Na oxalate, oxalic acid K, oxalic acid Cs, malonic acid Li, malonic acid Na, malonic acid K, malonic acid Cs, succinic acid Li, succinic acid Na, succinic acid K, succinic acid Cs, benzoic acid Li , Na benzoate, benzoic acid K, or benzoic acid Cs. Among these, Li-acetate, K-acetate, Na-acetate or Cs-acetate is a preferred dope, and the most preferred dope is Cs-acetate.
In addition, preferable content of these dope materials is a value in the range of about 1.5-35 mass% with respect to the electron carrying layer to which a dope material is added, and more preferable content is about 3-25. The value is in the range of mass%, and the most preferable content is the value in the range of about 5 to 15 mass%.
電子輸送層は、たとえば、スピンコート法、蒸着法等の手法により形成することができる。また、電子輸送層の膜厚は、用いる電子輸送材料等の条件に応じて適宜設定されるが、通常、約5nm〜5μm、好ましくは約5〜200nmの範囲内の値に設定される。
なお、電子輸送層は、一層だけ設けてもよいし、複数層設けてもよい。電子輸送層を一層構造とする場合には、上述した電子輸送材料のうちの一種または二種以上の材料が電子輸送層に含まれるようにする。
The electron transport layer can be formed, for example, by a technique such as spin coating or vapor deposition. Moreover, although the film thickness of an electron carrying layer is suitably set according to conditions, such as an electron carrying material to be used, it is normally set to the value within the range of about 5 nm-5 micrometers, Preferably about 5-200 nm.
Note that only one electron transport layer or a plurality of electron transport layers may be provided. When the electron transport layer has a single-layer structure, one or more materials among the electron transport materials described above are included in the electron transport layer.
(5)電子注入層
本実施形態の有機EL素子1では、陰極14と発光層との間、または、陰極14と電子輸送層との間に、電子注入層(電子バッファー層)を設けてもよい。電子注入層は、正孔注入層と同様に、有機EL素子1の駆動電圧の低減や発光輝度の向上を図るために設けられる層である。
(5) Electron Injection Layer In the
ここでは、電子注入層の構成の詳細な説明を省略するが、たとえば、「有機EL素子とその工業化最前線」(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)の第2編第2章「電極材料」(123−166頁)に電子注入層の構成が詳細に記載されている。 Here, detailed description of the structure of the electron injection layer is omitted, but for example, “Organic EL device and its industrialization front line” (issued by NTT, Inc., November 30, 1998) The structure of the electron injection layer is described in detail in the chapter “Electrode Material” (pages 123-166).
[陰極]
陰極14は、発光層に電子を供給(注入)する電極膜であり、通常、仕事関数の小さい(4eV以下)、たとえば、金属(電子注入性金属)、合金、電気伝導性化合物、および、これらの混合物等の電極材料で形成される。
具体的には、有機EL素子1において、陰極14側から光を取り出さない場合には、陰極14は、たとえば、アルミニウム、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属等の非透明性の電極材料で形成することができる。
一方、有機EL素子1において、陰極14側から光を取り出す場合には、陰極14を、光透過性を有する電極材料で形成することができる。本実施形態では、非晶質の透明電極材料であるIDIXO(登録商標:In2O3−ZnO)を陰極14の形成材料として用いることが好ましい。
また、陰極14は、たとえば、蒸着やスパッタリングなどの手法により形成することができる。
[cathode]
The
Specifically, in the
On the other hand, in the
Moreover, the
[無機膜]
無機膜15(ガスバリア層)は、発光層を含む有機化合物層13への水蒸気の浸入を防止するため(防湿のため)に設けられる。なお、無機膜15は、透明無機膜で構成することが好ましい。
無機膜15の形成材料としては、有機EL素子1の劣化を招く、水分や酸素等の有機EL素子1への浸入を抑制できる無機材料であれば、任意の材料を用いることができる。また、無機膜15は水蒸気透過度が約0.01g/[m2・day・atm]以下の値である被膜で構成することが好ましい。
[Inorganic film]
The inorganic film 15 (gas barrier layer) is provided in order to prevent water vapor from entering the
As the material for forming the
上述のような特性を有する無機膜15の形成材料としては、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素等の無機材料が挙げられる。本実施形態では、特に、無機膜15を、窒化ケイ素または酸化窒化ケイ素の単一膜で構成することが好ましい。
Examples of the material for forming the
なお、無機膜15の脆弱性を改良するために、無機膜15に有機材料からなる被膜を積層してもよい。この場合、有機材料としては、光硬化型シール剤、熱硬化性シール剤、2−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型シール剤、エポキシ系等の熱および化学硬化型(二液混合)シール剤、カチオン硬化タイプの紫外線硬化性エポキシ樹脂シール剤等のシール剤が挙げられる。
In order to improve the fragility of the
無機膜15の形成手法としては、任意の手法を用いることができ、たとえば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法等が挙げられる。
As a method for forming the
なお、無機膜15の膜厚が薄すぎると、無機膜15に欠陥等が発生し、該欠陥を介して接着剤が陰極14に入りこむ。この場合には、接着剤層20の硬化反応により、陰極14が酸化等され、変質するなどの影響が発生する。さらに、陰極14の膜厚が薄い場合には、接着剤が無機膜15および陰極14の欠陥等を介して、有機化合物層13に入り込み、ダークスポットの増大の要因にもなる。
一方、無機膜15の膜厚が厚すぎると、有機EL素子1の生産性やフレキシブル性等が低下する。また、無機膜15の形成時に発生する有機化合物層13等へのダメージの影響により、発光性能が劣化する場合もある。
そのため、本実施形態では、これらの点を考慮して、無機膜15の膜厚を適宜設定する。具体的には、無機膜15の膜厚を、約1μm未満の値に設定することが好ましく、特に、約100〜250nmの範囲内の値に設定することが好ましい。
In addition, when the film thickness of the
On the other hand, when the film thickness of the
Therefore, in this embodiment, the film thickness of the
[無機絶縁膜]
無機絶縁膜16は、陽極12および陰極14間の電気的な短絡を防止するために設けられる。無機絶縁膜16は、たとえば、SiO2膜等の絶縁膜で形成される。
無機絶縁膜16をSiO2膜で構成する場合、陽極12上に、たとえばスパッタ法により形成することができる。また、無機絶縁膜16は、陽極12上にSi膜を形成し、その後、該Si膜を熱酸化することにより形成することもできる。さらに、無機絶縁膜16は、シランやテトラエトキシシランなどのガスを原料ガスとして用いた、減圧または常圧でのCVD法により形成してすることもできる。
[Inorganic insulating film]
The inorganic insulating
When the inorganic insulating
[接着剤層]
接着剤層(封止樹脂層)20で用いる接着剤としては、アクリル酸系オリゴマーまたはメタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化性または熱硬化性接着剤、エポキシ系等の熱硬化性または化学硬化性(二液混合)接着剤、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、カチオン硬化タイプの紫外線硬化性エポキシ樹脂接着剤が挙げられる。
[Adhesive layer]
Examples of the adhesive used in the adhesive layer (sealing resin layer) 20 include a photocurable or thermosetting adhesive having a reactive vinyl group of an acrylic acid oligomer or a methacrylic acid oligomer, and a thermosetting resin such as an epoxy resin. Alternatively, chemical curable (two-component mixed) adhesives, hot melt type polyamides, polyesters, polyolefins, and cationic curable type ultraviolet curable epoxy resin adhesives may be mentioned.
本実施形態では、製造プロセスの簡易性の観点から、接着剤層20を、熱硬化性接着剤で形成することが好ましい。また、接着剤層20の形態としては、シート状に加工された熱硬化性接着剤を用いることが好ましい。シート状タイプの熱硬化性接着剤を用いる場合には、常温(25℃程度)では非流動性を示し、かつ、加熱すると50〜120℃の範囲内の温度で流動性を発現するような接着剤(シール材)を用いる。
In this embodiment, it is preferable to form the
熱硬化性接着剤としては、任意の接着剤を使用することができる。本実施形態では、接着剤層20と隣接する封止基材30や素子基板11等との密着性向上の観点から、好適な熱硬化性接着剤を適宜選択する。たとえば、熱硬化性接着剤としては、分子の末端または側鎖にエチレン性二重結合を有する化合物と熱重合開始剤とを主成分とする樹脂等を用いることができる。より具体的には、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂等からなる熱硬化性接着剤を使用することができる。また、有機EL素子1の製造工程で用いる貼合装置および硬化処理装置に応じて、溶融タイプの熱硬化性接着剤を使用してもよい。
As the thermosetting adhesive, any adhesive can be used. In the present embodiment, a suitable thermosetting adhesive is appropriately selected from the viewpoint of improving the adhesiveness between the
また、接着剤として、上記した接着剤を2種以上混合したものを用いてもよいし、熱硬化性および紫外線硬化性をともに備えた接着剤を用いてもよい。 Moreover, what mixed 2 or more types of above-mentioned adhesives may be used as an adhesive agent, and the adhesive agent provided with both thermosetting and ultraviolet-curing property may be used.
また、図2に示すように、接着剤層20の周辺部には、感圧性接着剤からなる接着剤層22を形成してもよい。
In addition, as shown in FIG. 2, an
[封止基材]
封止基材30は、フィルム状(板状)部材で構成され、素子基板11に対向して配置される。
封止基材30は、たとえば、ガラス、プラスチック等の透明性材料で形成することができる。特に、封止基材30を、ガラス基板、石英基板または可撓性封止部材で構成することが好ましい。
[Sealing substrate]
The sealing
The sealing
可撓性封止部材としては、たとえば、樹脂層とバリア層(無機物からなる被膜)とを積層した多層膜部材や、可撓性を有する薄膜ガラスなどの部材を用いることができるが、好ましくは樹脂層とバリア層とを積層した多層膜部材が用いられる。
可撓性封止部材の厚さは、製造時の取り扱い性、引っ張り強さ、バリア層の耐ストレスクラッキング性等の特性を考慮して、約10〜300μmの範囲内の値とすることが好ましい。
なお、ここでいう「厚さ」とは、可撓性封止部材の平均厚さであり、たとえば、マイクロメータを使用して、可撓性封止部材の縦方向および幅方向に沿ってそれぞれ10箇所程度で測定した厚さの平均値である。
As the flexible sealing member, for example, a multilayer film member in which a resin layer and a barrier layer (a film made of an inorganic material) are laminated, or a member such as a thin film glass having flexibility can be used. A multilayer film member in which a resin layer and a barrier layer are laminated is used.
The thickness of the flexible sealing member is preferably set to a value in the range of about 10 to 300 μm in consideration of characteristics such as handling at the time of manufacture, tensile strength, and stress cracking resistance of the barrier layer. .
In addition, "thickness" here is an average thickness of a flexible sealing member, for example, using a micrometer, respectively along the vertical direction and the width direction of a flexible sealing member. It is an average value of thicknesses measured at about 10 locations.
また、封止基材30を可撓性封止部材で構成する場合、封止時の可撓性封止部材の水分量は、可撓性封止部材の持ち込み水分により発生する有機化合物層13の結晶化の抑制、陰極14の剥離等により発生するダークスポットの抑制、および、有機EL素子1の長寿命化等を考慮して、約1.0%以下の値とすることが好ましい。
なお、ここでいう「水分量」は、ASTM(米国材料試験協会)−D570に準拠した手法で測定された値である。
Moreover, when the sealing
The “water content” referred to here is a value measured by a technique based on ASTM (American Society for Testing and Materials) -D570.
可撓性封止部材を構成する樹脂基材は、たとえば、エチレンテトラフルオロエチル共重合体(ETFE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、延伸ポリプロピレン(OPP)、ポリスチレン(PS)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、延伸ナイロン(ONy)、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)、ポリカーボネート(PC)、ポリイミド、ポリエーテルスチレン(PES)等の一般の包装用フィルムに使用される熱可塑性樹脂で形成することができる。なお、熱可塑性樹脂フィルムとして、必要に応じて、異種のフィルムを共押出しして作製された多層フィルムや、複数のフィルムの延伸角度を互いに変えて貼り合せることにより作製された多層フィルム等を使用することもできる。また、このような多層フィルムを作製する場合、可撓性封止部材において必要とする物性を得るために、使用する各フィルムの密度、分子量分布等の物性を考慮して組合せることが好ましい。 Examples of the resin base material constituting the flexible sealing member include ethylene tetrafluoroethyl copolymer (ETFE), high-density polyethylene (HDPE), expanded polypropylene (OPP), polystyrene (PS), polymethyl methacrylate (PMMA). ), Stretched nylon (ONy), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), polyimide, polyether styrene (PES), etc. can do. In addition, as a thermoplastic resin film, a multilayer film produced by co-extrusion of different types of films, a multilayer film produced by laminating a plurality of films with different stretching angles, if necessary, etc. You can also Moreover, when producing such a multilayer film, in order to obtain the physical properties required for the flexible sealing member, it is preferable to combine them in consideration of physical properties such as the density and molecular weight distribution of each film used.
また、有機化合物層13の結晶化の抑制、陰極14の剥離等により発生するダークスポットの抑制、および、有機EL素子1の長寿命化等を考慮して、可撓性封止部材を構成するバリア層の水蒸気透過度は、約0.01g/[m2・day・atm]以下の値であることが好ましく、バリア層の酸素透過度は、約0.01cm3/[m2・day・atm]以下の値であることが好ましい。
The flexible sealing member is configured in consideration of suppression of crystallization of the
バリア層の形成材料としては、上述した水蒸気透過度および酸素透過度を有する材料であれば任意の材料を用いることができる。たとえば、バリア層を、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等の無機材料からなる被膜で構成することができる。また、バリア層の脆弱性を改良するために、上記無機材料からなる被膜と有機材料からなる被膜とを積層したハイブリッド被膜(多層膜)でバリア層を構成することがより好ましい。なお、この場合、無機材料からなる被膜および有機材料からなる被膜の積層順序は任意であるが、両者を交互に複数積層することが好ましい。 As the material for forming the barrier layer, any material can be used as long as it has the above-described water vapor permeability and oxygen permeability. For example, the barrier layer can be composed of a coating made of an inorganic material such as silicon oxide, silicon dioxide, or silicon nitride. In order to improve the brittleness of the barrier layer, it is more preferable that the barrier layer is composed of a hybrid film (multilayer film) obtained by laminating the film made of the inorganic material and the film made of the organic material. In this case, the order of laminating the film made of the inorganic material and the film made of the organic material is arbitrary, but it is preferable to laminate a plurality of both alternately.
また、バリア層の形成手法としては、バリア層を樹脂層上に形成できる手法であれば任意の手法を用いることができる。たとえば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法(特開2004−68143号公報参照)、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法等の手法を用いることができる。 In addition, as a method for forming the barrier layer, any method can be used as long as the barrier layer can be formed on the resin layer. For example, vacuum deposition method, sputtering method, reactive sputtering method, molecular beam epitaxy method, cluster ion beam method, ion plating method, plasma polymerization method, atmospheric pressure plasma polymerization method (see JP 2004-68143 A), Techniques such as plasma CVD, laser CVD, thermal CVD, and coating can be used.
《有機EL素子の製造》
次に、本実施形態にかかる有機EL素子1の製造工程について説明する。
図3は、ITOパターン付き基板元巻き(ロール)を用いてロールツウロール(Roll to Roll)で有機EL素子1を製造する工程の概略図である。
<< Manufacture of organic EL elements >>
Next, the manufacturing process of the
FIG. 3 is a schematic view of a process of manufacturing the
[有機EL素子の製造装置]
本実施形態にかかる有機EL素子1は、たとえば、図3に示すような、連続真空成膜装置40を用いて作製される。
[Organic EL device manufacturing equipment]
The
連続真空成膜装置40は、主に、元巻きロール42、減圧室R10、真空成膜室R20、真空成膜室R30、圧力調整室R40、ラミネート室R50、巻き取り室R60から構成されている。
各処理室は、それぞれゲートスリットA,B、ゲートバルブC,D、ゲートEを介して、接続されている。
電極(陽極12)付き素子基板11は、元巻きロール42から、ガイドロール60〜86を介して、巻き取り室R60へ搬送される。
The continuous vacuum
Each processing chamber is connected through gate slits A and B, gate valves C and D, and gate E, respectively.
The
減圧室R10は、前室R12、アキューム室R14を有している。
前室R12とアキューム室R14との間には、スリットロール44が設けられている。
The decompression chamber R10 has a front chamber R12 and an accumulation chamber R14.
A
真空成膜室R20は、前室R21、第1成膜室R22、アキュームレータ室R23、第2成膜室R24、前室R25を有している。
第1成膜室R22と第2成膜室R24とには、それぞれ蒸着用ボート46,50が設けられている。
アキュームレータ室R23は、処理スピードを吸収するアキュームレータ機構を有し、アキュームロール48が設けられている。
The vacuum film formation chamber R20 includes a front chamber R21, a first film formation chamber R22, an accumulator chamber R23, a second film formation chamber R24, and a front chamber R25.
The accumulator chamber R23 has an accumulator mechanism that absorbs the processing speed, and an
真空成膜室R30は、前室R32、第3成膜室R34、前室R36を有している。
第3成膜室R34には、蒸着用ボート52が設けられている。
The vacuum film formation chamber R30 has a front chamber R32, a third film formation chamber R34, and a front chamber R36.
A
圧力調整室R40には、アキュームロール54が設けられている。
An
ラミネート室R50には、接着剤付き封止基材30の元巻きロール56が設けられている。
In the laminating chamber R50, an original winding
巻き取り室R60には、製造された有機EL素子1の連続体が巻き取られる元巻きロール58が設けられている。
In the winding chamber R60, an original winding
[有機EL素子の製造方法]
まず、元巻きロール42から巻き出された電極付き素子基板11を、ガイドロール60,61間のスリットを通して前室R12に搬送し、さらに、スリットロール44を介して、真空下のアキューム室R14に搬送し、大気圧下の素子基板11を順次真空下へ連続搬送する。アキューム室R12においては、アキュームレータにより工程におけるウェブ(基板)加工長を確保する。
前室R12、アキューム室R14等の減圧度は1×10−7〜100Paの範囲に維持され、前室R12、アキューム室R14、後述の真空成膜室R20と順次減圧度が上昇する。真空成膜室R20においては、減圧度は10−3〜10−1Paが一般的である。
[Method of manufacturing organic EL element]
First, the electrode-attached
The degree of decompression of the front chamber R12, the accumulation chamber R14, etc. is maintained in the range of 1 × 10 −7 to 100 Pa, and the degree of decompression sequentially increases with the front chamber R12, the accumulation chamber R14, and a vacuum film formation chamber R20 described later. In the vacuum film formation chamber R20, the degree of pressure reduction is generally 10 −3 to 10 −1 Pa.
次いで、素子基板11をゲートスリットAを通して真空成膜室R20に連続搬送する。ゲートスリットAでは、減圧室R10と真空成膜室R20との差圧を調整する。詳細は省略するが、差圧の調製にはスリットロールを用いてもよい。また、これらと共に、減圧室R10と高真空である真空成膜室R20との差圧が大きい場合には、複数のチャンバーからなるバッファー領域が設けられる。
また、各成膜室および前室はそれぞれ独立に排気されている。
第1成膜室R22では、素子基板11上に、有機化合物層13を蒸着形成し、第2成膜室R24では、金属蒸着を行い、陰極14を形成する。各成膜室は、減圧度1×10−7〜10×10−1Paの範囲に維持されている。
次いで、陰極14まで形成された素子基板11を、ゲートスリットBを通して、真空成膜室R30に搬送する。ゲートスリットBはゲートスリットA同様にバッファー機構と共に真空度の調整を行うものであるが、さらにバルブ機構を有している。
Next, the
Each film formation chamber and the front chamber are independently evacuated.
In the first film formation chamber R22, the
Next, the
第3成膜室R34では、スパッタリングにより無機膜を成膜し、続けて、素子基板11を圧力調整室R40へ搬送する。
In the third film forming chamber R34, an inorganic film is formed by sputtering, and then the
圧力調整室R40では、ゲートバルブCを開けた状態で、圧力調整室R50出口側のゲートバルブDを閉め、製品ウェブをアキュームで溜め込んだ後、ゲートバルブCを閉め、不活性ガスで圧力調整後、ゲートバルブDを開けて、ラミネート室R50へ搬送する。 In the pressure adjustment chamber R40, with the gate valve C opened, the gate valve D on the outlet side of the pressure adjustment chamber R50 is closed, the product web is accumulated in an accumulator, the gate valve C is closed, and the pressure is adjusted with an inert gas. Then, the gate valve D is opened and conveyed to the laminating chamber R50.
次いで、ラミネート室R50では、元巻きロール56から接着剤付き封止基材30をガイドロール87を介して巻き出し、ガイドロール84,85において、無機膜まで形成された素子基板11と加圧接着(ラミネータ)し、必要に応じて光または熱による1次硬化工程を経て(図示略)、巻き取り室R60へ搬送し、元巻きロール58に巻き取る。
1次硬化工程では、接着剤層20は完全に硬化されず、水分等の侵入を防止できる程度に硬化されていればよい。
1次硬化工程における硬化度(反応率)としては、5〜30%が好ましく、5〜15%がより好ましい。反応率が5%以下の場合には、水分等に対する十分な耐性が得られず、30%を超える場合には、設置対象物へ設置する際に素子端部の剥がれが起きてしまう。
なお、「反応率」とは、示差走査熱量測定(DSC)にて測定された、初期反応熱量に対する硬化後の反応熱量の割合を表している。
Next, in the laminating chamber R50, the sealing
In the primary curing step, the
The degree of cure (reaction rate) in the primary curing step is preferably 5 to 30%, more preferably 5 to 15%. When the reaction rate is 5% or less, sufficient resistance to moisture or the like cannot be obtained, and when it exceeds 30%, the end of the element is peeled off when being installed on the installation target.
In addition, "reaction rate" represents the ratio of the reaction heat amount after hardening measured with the differential scanning calorimetry (DSC) with respect to the initial reaction heat amount.
最後に、図4に示すように、元巻きロール58に巻き取られた有機EL素子1の連続体を、所定のサイズ、たとえば、切断線Sの位置でカットすることにより、個々の有機EL素子1が得られる。
Finally, as shown in FIG. 4, each organic EL element is cut by cutting a continuous body of the
上記のようにして得られた有機EL素子1を、設置対象物の曲面形状等に合わせて変形(湾曲)させた後、熱あるいは光照射によって2次硬化させ、完全に封止する。
2次硬化工程における硬化度(反応率)としては、70%以上とすることが好ましい。
なお、設置対象物とは反対側を有機EL素子1の光取出し側とする。
また、2次硬化工程は複数回行ってもよく、この場合には、より封止能の高い素子が得られる。
The
The degree of cure (reaction rate) in the secondary curing step is preferably 70% or more.
The side opposite to the installation object is the light extraction side of the
Further, the secondary curing step may be performed a plurality of times, and in this case, an element with higher sealing ability is obtained.
1次硬化のみされた有機EL素子1は、必要に応じて、密封包装し、2次硬化工程前に開封して使用してもよい。この場合、1次硬化のみされた有機EL素子1の水分等に対する耐性を長期にわたって保持することができる。
The
また、封止接着剤として、熱硬化性接着剤と紫外線硬化性接着剤との混合物を用いた場合には、たとえば、1次硬化工程では熱による硬化、2次硬化工程では紫外線照射による硬化と、状況に応じて、その硬化方法を使い分けることも可能である。 Further, when a mixture of a thermosetting adhesive and an ultraviolet curable adhesive is used as the sealing adhesive, for example, curing by heat in the primary curing process and curing by ultraviolet irradiation in the secondary curing process. Depending on the situation, it is possible to use different curing methods.
《有機ELパネルの構成》
図5に示すとおり、有機ELパネル100は、固定用基板102上に、接着層104を介して、1次硬化された複数の有機EL素子1がタイリングされ、構成されている。
各有機EL素子1は、互いに電気的に接続されるが、その接続方法としては、直列接続方式と個別給電方式とがある。
<Configuration of organic EL panel>
As shown in FIG. 5, the
The
以下、それぞれの接続方法で接続された有機ELパネルについて説明する。
なお、以下では、6枚の有機EL素子1を用いた有機ELパネル100について説明するが、特にこれに限定されるものではない。
Hereinafter, the organic EL panels connected by the respective connection methods will be described.
Hereinafter, the
(1)直列接続方式
有機ELパネル100を直列接続方式とする場合には、図6に示すように、有機EL素子1〜6が配置される。ここで、有機EL素子2〜5は、有機EL素子1と同義である。
(1) Series connection method When the
有機EL素子1〜6の素子端部(対向する2辺)には、陽極12の取り出し電極12aと陰極14の取り出し電極14aとが対向して配置されている。
各有機EL素子1〜6の取り出し電極12a,14aとは、左右方向Xに沿って、交互に配置され、有機EL素子1の取り出し電極14aに対し、有機EL素子2の取り出し電極12aが隣接して配置されている。
An
The
図7(a)に示すとおり、左右方向Xに沿って隣接する取り出し電極12a,14aは、端子部材106により、電気的に接続される。
左側端部の2つの有機EL素子1,4は、互いに端子部材108により接続される。端子部材108の他端は、給電部(図示略)に接続される。同様に、右側端部の2つの有機EL素子3,6も端子部材110により接続され、端子部材110の他端は、給電部(図示略)に接続される。
As shown in FIG. 7A, the
The two
図7(b)に示すとおり、各有機EL素子1〜6の取り出し電極12a,14a上には、導電性接着剤112が塗布される。この導電性接着剤112を介して、各有機EL素子1〜6と端子部材106,108,110とが電気的に接続される。
As shown in FIG. 7B, a
(2)個別給電方式
有機ELパネル100を個別給電方式とする場合には、図8に示すように、有機EL素子の各辺に取り出し電極12a,14aが形成される。各有機EL素子1〜6の取り出し電極12a,14aは、左右方向X、前後方向Yに沿って、交互に配置されている。
(2) Individual Power Supply Method When the
図9(a)に示すように、有機EL素子1の取り出し電極12aと取り出し電極14aとは、端子部材114を介して、電気的に接続される。有機EL素子2〜6についても、有機EL素子1同様に、独立して、取り出し電極12aと取り出し電極14aとが電気的に接続される。端子部材114の他端は、給電部(図示略)に接続される。
図9(b)に示すように、有機EL素子1〜6と端子部材114とは、導電性接着剤112を介して、電気的に接続される。
As shown in FIG. 9A, the
As shown in FIG. 9B, the
なお、図5〜9に示す例では、固定用基板102を用いて複数の有機EL素子1〜6を支持する構成例を説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、互いに隣り合う2枚の有機EL素子の側部同士を接着剤(支持部材)で貼り合わせる場合には、固定用基板102を用いなくてもよい。
In the example illustrated in FIGS. 5 to 9, the configuration example in which the plurality of
以下、有機ELパネル100の各部について説明する。
Hereinafter, each part of the
[固定用基板]
固定用基板102としては、たとえば、ガラスや石英、金属、樹脂等の材料、または、それらの複合部材からなる平板状の部材を用いることができる。
可撓性のある樹脂材料や薄膜ガラス、金属箔を用いたものが好ましい。
固定用基板102側から光を出さない場合には、固定用基板102に金属箔を用いてもよい。
[Fixing substrate]
As the fixing
Those using a flexible resin material, thin film glass, or metal foil are preferred.
When light is not emitted from the fixing
固定用基板102に用いることができる樹脂材料としては、たとえば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステルや、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリカーボネート(PC)、ナイロン、アクリル、セロファン等を挙げられる。
固定用基板102に用いることができる金属箔は、アルミ箔、銅箔、ステンレス箔等が挙げられ、樹脂シートとラミネートした複合シートを用いることもできる。
Examples of the resin material that can be used for the fixing
Examples of the metal foil that can be used for the fixing
固定用基板102は、有機EL素子1を発光駆動させるための駆動回路や給電部と接続させるための配線端子等の電子部品を備えているプリント基板でもよい。プリント基板は何れの材料で構成されていてもよいが、フレキシブル配線基板(FPC)等の可撓性のある材料が望ましい。
The fixing
[接着層]
接着層104としては、たとえば、接着剤や粘着テープ等を用いることができる。
接着剤としては、たとえば、熱可塑性樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂等の熱硬化性接着性樹脂等が挙げられる。
粘着テープとしては、感圧接着剤を用いた粘着テープが挙げられる。
[Adhesive layer]
As the
Examples of the adhesive include thermosetting adhesive resins such as thermoplastic resins, epoxy resins, acrylic resins, and silicone resins.
As an adhesive tape, the adhesive tape using a pressure sensitive adhesive is mentioned.
固定用基板102と各有機EL素子1〜6との貼り合わせには、ロールラミネートやダイヤフラム式の真空ラミネートが挙げられ、密着力の確保やボイドを抑制する観点から、真空下での貼り合わせが好ましい。
Examples of the bonding between the fixing
[端子部材]
端子部材106,108,110,114は、電気的に接続できればいずれの材料で構成されていてもよいが、フレキシブル配線基板(FPC)等の可撓性のある材料が望ましい。
端子部材106,108,110,114と取り出し電極12a,14aとの接合方法としては、半田付け、導電ペースト、導電インキ、ACF(異方性導電フィルム)、ACP(異方性導電ペースト)等が挙げられる。
端子部材108,110,114と給電部との接合方法としては、ヒートツールによる熱圧着が一般的である。
[Terminal members]
The
As a method of joining the
As a method for joining the
[保護部材]
端子部材106等と取り出し電極12a、14aとの接合部である電極接続部には、機械的強度や腐食等に対する化学的強度を確保するために保護部材を配置することが好ましい。
方法としては、直列接続方式の有機ELパネル100の場合、図10で示すような電極接続部へ保護樹脂116を配置する方法や、図11で示すような固定用基板102の少なくとも電極接続部周囲に保護基材118を貼り合わせて保護する方法およびその併用が挙げられる。
[Protective member]
It is preferable to arrange a protective member at the electrode connection portion, which is a joint portion between the
As a method, in the case of the
保護樹脂116としては電極接続部を保護できればいずれの材料で構成されていてもよいが、エポキシ系、シリコーン系の硬化樹脂が好ましい。
電極接続部へ保護樹脂116を配置する方式は、各有機EL素子1〜6の取り出し電極12a、14aと端子部材106等との接合部に保護樹脂116をパターン形成するもので、形成方法としては、ディスペンサ、インクジェット、スクリーン印刷が一般的である。
The
The method of disposing the
保護基材118としては、たとえば、ガラスや石英、金属、樹脂等の材料、または、それらの複合部材からなる平板状の部材を用いることができる。可撓性のある樹脂材料や薄膜ガラス、金属箔を用いたものが望ましい。
保護基材118に用いることができる樹脂材料としては、たとえば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステルや、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリカーボネート(PC)、ナイロン、アクリル、セロファン等を挙げることができる。また、樹脂材料を用いた保護基材118には、水分や酸素の透過を防止するためのガスバリア層が付与されているものが好ましい。
保護基材118に用いることができる金属箔は、アルミ箔、銅箔、ステンレス箔等が挙げられ、樹脂シートとラミネートした複合シートを用いることもできる。
As the
Examples of the resin material that can be used for the
Examples of the metal foil that can be used for the
保護基材118を貼り合わせて保護する方法は、たとえば、固定用基板102の全面または一部に保護基材118を貼り合わせるもので、保護基材118は、有機EL素子1〜6がタイリングされた固定用基材102との間にエポキシ系,シリコーン系の硬化樹脂やポリエチレン等の熱可塑性樹脂等の接着剤120を充填して形成される。
接着剤120の充填は、有機EL素子1〜6がタイリングされた固定用基材102側、保護基材118側のいずれかまたは両方でもよく、たとえば、保護基材118にあらかじめ接着剤120をラミネートした接着剤付き保護基材118を作り、有機EL素子1〜6が配置された固定用基材102に貼り合わせても良い。
For example, the
The adhesive 120 may be filled on either or both of the fixing
有機EL素子1〜6が配置された固定用基材102と保護基材118との貼り合わせには、ロールラミネートやダイヤフラム式の真空ラミネートが挙げられ、密着力の確保やボイドを抑制するため、真空下での貼り合わせが好ましい。
The laminating of the fixing
上記のようにして得られた有機ELパネル100は、設置対象物の曲面形状等に合わせて変形(湾曲)させた後、熱あるいは光照射によって有機ELパネル1〜6を2次硬化することにより、完全に封止される。
The
以上の本実施形態によれば、有機EL素子1は、曲面形状等を有する設置対象物に、1次硬化後、変形させて設置した後、2次硬化により完全に硬化(封止)するから、屈曲等のテンションによる素子端部の剥がれを防止することができる。すなわち、有機EL素子1を変形しても素子性能を低下させることがなく、さまざまな形状の設置対象物への設置が可能となる。
また、上記封止方法は、大型化した有機EL素子1や複数の有機EL素子1からなる有機ELパネル100についても適用可能であり、運搬等の際、その取り扱いを簡便にすることができる。
According to the above embodiment, the
Moreover, the sealing method can be applied to the
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited to these.
《有機EL素子のサンプルの作製》
(1)サンプル1−1の作製
透明素子基板として、厚さ100μm、幅150mm、長さ500mのポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)にガスバリア膜を形成したもの(特開2007−83644号の実施例1に記載の方法で形成した)を準備し、5×10−1Paの真空環境条件で厚さ120nmのITO(インジウムチンオキシド)をスパッタリング法により、マスクパターン成膜を行い、引き出し部を帯状の基板の巾手方向の両端側に有する10mm×10mmの大きさの陽極を一定間隔に連続的に形成し、巻き取った。
<< Preparation of organic EL element sample >>
(1) Preparation of Sample 1-1 As a transparent element substrate, a polyethylene terephthalate film (PET film) having a thickness of 100 μm, a width of 150 mm, and a length of 500 m formed with a gas barrier film (Example 1 of JP-A-2007-83644) And a mask pattern is formed by sputtering of 120 nm thick ITO (Indium Tin Oxide) under a vacuum environment condition of 5 × 10 −1 Pa under a vacuum environment condition of 5 × 10 −1 Pa. An anode having a size of 10 mm × 10 mm having both ends in the width direction of the substrate was continuously formed at regular intervals and wound up.
このITOパターン付き基板元巻きを、連続真空成膜装置(図3参照)の繰り出し側(元巻きロール)に取り付け、第1成膜室で、各材料を入れた蒸着用ボートから、α−NPD(40nm)、CBP(共蒸着成分としてIr(ppy)3を6%含有)(35nm)、BAlq(5nm)、Alq3(40nm)、フッ化リチウム(0.5nm)を蒸着した。 The substrate original winding with the ITO pattern is attached to the feeding side (original winding roll) of the continuous vacuum film forming apparatus (see FIG. 3), and in the first film forming chamber, α-NPD (40 nm), CBP (containing 6% of Ir (ppy) 3 as a co-deposition component) (35 nm), BAlq (5 nm), Alq 3 (40 nm), and lithium fluoride (0.5 nm) were deposited.
さらに、第2成膜室で、アルミニウムを110nm蒸着した後、第3成膜室でスパッタリングにて窒化ケイ素(SiNx)200nmを成膜した。
その後ラミネート室において、封止樹脂(熱硬化性接着剤)が30μm塗布されているアルミ箔とPETのラミネートフィルム(アルミ箔厚み30μm、PET厚み50μm)を用いてドライ窒素雰囲気下でラミネートし、加熱して1次硬化(80℃,15分)を行なった後に巻き取って有機EL素子の連続体の元巻きを形成した。
Furthermore, after depositing 110 nm of aluminum in the second deposition chamber, 200 nm of silicon nitride (SiN x ) was deposited by sputtering in the third deposition chamber.
Thereafter, in the laminating chamber, laminating is performed in a dry nitrogen atmosphere using an aluminum foil coated with 30 μm of sealing resin (thermosetting adhesive) and a PET laminate film (
有機EL素子の連続体となる元巻きを別工程で所定のサイズにカットすることで、150mm×150mmの可撓性のある有機EL素子を作製した。 A flexible organic EL element having a size of 150 mm × 150 mm was produced by cutting the original winding serving as a continuum of the organic EL element into a predetermined size in a separate process.
得られた有機EL素子を直径400mmの円柱部材の表面に発光面を外側に向けて保持し、ヒータにて表面から素子を加熱して2次硬化(100℃,30分間)を行い、有機EL素子のサンプル1−1を得た。
なお、1次硬化および2次硬化における封止接着剤の反応率(初期反応熱量に対する1次硬化、または2次硬化後の反応熱量)は表1のようになった。反応熱量は、示差走査熱量測定(DSC)にて測定した。
The obtained organic EL element is held on the surface of a cylindrical member having a diameter of 400 mm with the light emitting surface facing outward, and the element is heated from the surface with a heater and subjected to secondary curing (100 ° C., 30 minutes). An element sample 1-1 was obtained.
The reaction rate of the sealing adhesive in the primary curing and the secondary curing (primary curing with respect to the initial reaction heat amount, or the reaction heat amount after the secondary curing) is as shown in Table 1. The amount of reaction heat was measured by differential scanning calorimetry (DSC).
(2)サンプル1−2の作製
サンプル1−1の作製において、素子基板をバリアフィルムから薄膜ガラス(100μm)に変更した以外は同様にして、サンプル1−2を作製した。
(2) Production of Sample 1-2 Sample 1-2 was produced in the same manner as in Production of Sample 1-1, except that the element substrate was changed from a barrier film to thin film glass (100 μm).
(3)サンプル1−3の作製
サンプル1−2の作製において、接着剤を紫外線硬化性に変更した以外は同様にして、サンプル1−3を作製した。
(3) Production of Sample 1-3 Sample 1-3 was produced in the same manner as in Production of Sample 1-2, except that the adhesive was changed to UV curable.
(4)サンプル1−4の作製
サンプル1−1の作製において、1次硬化後、素子をバリア包装にて密封し、再び開封して素子を曲面設置した後、2次硬化した以外は同様にして、サンプル1−4を作製した。
(4) Preparation of sample 1-4 In the preparation of sample 1-1, after the primary curing, the element was sealed with barrier packaging, opened again, the element was placed on a curved surface, and then the secondary curing was performed in the same manner. Sample 1-4 was prepared.
(5)サンプル1−5の作製
サンプル1−1の作製において、封止時に熱硬化性接着剤の周囲に感圧性接着剤を設置した以外は同様にして、サンプル1−5を作製した。
(5) Production of Sample 1-5 Sample 1-5 was produced in the same manner as in Production of Sample 1-1, except that a pressure-sensitive adhesive was placed around the thermosetting adhesive during sealing.
(6)サンプル1−6〜1−9の作製
サンプル1−1の作製において、1次硬化、2次硬化における反応率を表1に記載のとおりに変更した以外は同様にして、サンプル1−6〜1−9を作製した。
(6) Preparation of Samples 1-6 to 1-9
(7)サンプル1−10の作製
サンプル1−1の作製において、曲面設置後、2次硬化をしなかった以外は同様にして、サンプル1−10を作製した。
(7) Production of Sample 1-10 In production of Sample 1-1, Sample 1-10 was produced in the same manner except that the secondary curing was not performed after the curved surface was placed.
(8)サンプル1−11の作製
サンプル1−1の作製において、封止ラミネート後の1次硬化で2次硬化分までの加熱(100℃,30分間)を行い(反応率80%)、2次硬化を行わなかった以外は同様にして、サンプル1−11を作製した。
(8) Production of Sample 1-11 In the production of Sample 1-1, the first curing after sealing lamination was heated to 100 ° C. for 30 minutes (
(9)サンプル1−12の作製
サンプル1−1の作製において、封止ラミネート後の1次硬化の加熱をせず、設置後の2次硬化(反応率80%)のみを行った以外は同様にして、サンプル1−12を作製した。
(9) Preparation of sample 1-12 In preparation of sample 1-1, it was the same except that only the secondary curing after the installation (
(10)サンプル1−13の作製
サンプル1−1の作製において、1次硬化後、素子をバリア包装にて密封し、再び開封して素子を曲面設置した後、2次硬化しなかった以外は同様にして、サンプル1−13を作製した。
(10) Preparation of Sample 1-13 In preparation of Sample 1-1, after primary curing, the element was sealed with barrier packaging, opened again, and the element was placed on a curved surface. Similarly, Sample 1-13 was produced.
《有機EL素子の特性評価》
(1)ダークスポット発生率
各サンプル1−1〜1−13に対して、次の条件で環境試験を行った。
<< Characteristic evaluation of organic EL elements >>
(1) Dark spot generation rate Each sample 1-1 to 1-13 was subjected to an environmental test under the following conditions.
上記方法で得られた直径400mmの円柱部材に設置した有機EL素子をその形状に保持した状態で、85℃85%RHで80分間保持、その後90分かけて温度を−40℃まで低下(湿度成り行き)させ、−40℃で80分間保持、その後90分かけて温度を85℃まで上昇(湿度85%RH)し、80分間保持というサイクルを100サイクル繰り返した。その後、この素子を定電圧電源を用いて点灯し、ダークスポット(非発光部)面積の発生割合(発生率:初期DS発生率)を調べた。
なお、ダークスポット発生率は、有機EL素子の発光面を撮影し、その画像データに対して所定の画像処理を施すことにより求めた。
The organic EL device placed on a cylindrical member having a diameter of 400 mm obtained by the above method is held in its shape while being held at 85 ° C. and 85% RH for 80 minutes, and then the temperature is lowered to −40 ° C. over 90 minutes (humidity) And the temperature was raised to 85 ° C. over 90 minutes (
The dark spot occurrence rate was obtained by photographing the light emitting surface of the organic EL element and applying predetermined image processing to the image data.
測定したダークスポット発生率を、下記の5段階の判断基準に基づいて判別し、有機EL素子の発光性能を評価した。
評価結果を表1に示す。
The measured dark spot generation rate was discriminated based on the following five criteria, and the light emission performance of the organic EL element was evaluated.
The evaluation results are shown in Table 1.
1:ダークスポット発生率が0%(ダークスポットの発生が全くない)
2:ダークスポット発生率が0%より大きく5%未満
3:ダークスポット発生率が5%以上8%未満
4:ダークスポット発生率が8%以上10%未満
5:ダークスポット発生率が10%以上
1: Dark spot generation rate is 0% (no dark spots are generated)
2: Dark spot occurrence rate is greater than 0% and less than 5% 3: Dark spot occurrence rate is 5% or more and less than 8% 4: Dark spot occurrence rate is 8% or more and less than 10% 5: Dark spot occurrence rate is 10% or more
(2)まとめ
表1に示すとおり、本発明のサンプル1−1〜1−9は、比較例のサンプル1−10〜1−13と比較して、ダークスポットの発生を抑制していることがわかる。
以上から、封止接着剤層の硬化を、1次硬化工程と2次硬化工程に分割して硬化させることで、外部環境により劣化しやすい状況に置かれた場合であっても、発光性能の劣化を抑制するのに有用であることがわかる。
(2) Summary As shown in Table 1, Samples 1-1 to 1-9 of the present invention suppress the occurrence of dark spots as compared with Samples 1-10 to 1-13 of Comparative Examples. Recognize.
From the above, it is possible to divide the curing of the sealing adhesive layer into a primary curing process and a secondary curing process, and to cure the light emitting performance even when the sealing adhesive layer is placed in a condition that is easily deteriorated by the external environment. It turns out that it is useful for suppressing deterioration.
《有機ELパネルのサンプルの作製》
(1)サンプル2−1の作製
固定用基板として、厚さ100μm、大きさ350mm×500mmのポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)にガスバリア膜を形成したもの(特開2007−83644号の実施例1に記載の方法で形成した)を準備し、固定用基板上に6個の有機EL素子のサンプル1−1をタイリングし、感圧接着剤を用いた粘着テープで固定した。なお、サンプル1−1として、1次硬化(80℃,15分間)のみ行ったものを用い、1次硬化は、反応率が10%となる条件で実施した。
端子部材として、直列接続方式のFPCを作成し、有機EL素子の各取り出し電極にACF(日立化成MF―331)で熱圧着により固定した。
保護材として、大きさ350mm×500mmの封止樹脂(硬化接着剤)が400μm塗布されているアルミ箔とPETのラミネートフィルム(アルミ箔厚み30μm、PET厚み50μm)を準備し、有機EL素子が配置された固定用基板上に固定した後、ダイヤフラム式の真空ラミネートで貼り合わせ、可撓性の有機ELパネルを作製した。
<< Preparation of organic EL panel sample >>
(1) Production of Sample 2-1 As a fixing substrate, a polyethylene terephthalate film (PET film) having a thickness of 100 μm and a size of 350 mm × 500 mm formed with a gas barrier film (see Example 1 of JP2007-83644A) Prepared by the method described above, and six organic EL element samples 1-1 were tiled on a fixing substrate and fixed with a pressure-sensitive adhesive tape using a pressure-sensitive adhesive. In addition, as sample 1-1, what performed only primary hardening (80 degreeC, 15 minutes) was used, and primary hardening was implemented on the conditions from which the reaction rate will be 10%.
A series connection type FPC was prepared as a terminal member, and fixed to each extraction electrode of the organic EL element by thermocompression bonding with ACF (Hitachi Chemical MF-331).
As protective material, prepare aluminum foil and PET laminate film (
得られた有機ELパネルを直径400mmの円柱部材の表面に発光面を外側に向けて保持し、ヒータにて表面から素子を加熱して2次硬化(100℃,30分間)を行い、有機ELパネルのサンプル2−1を得た。
なお、2次硬化は封止接着剤の反応率が80%となる条件で実施した。
The obtained organic EL panel is held on the surface of a cylindrical member having a diameter of 400 mm with the light emitting surface facing outward, and the element is heated from the surface with a heater and subjected to secondary curing (100 ° C., 30 minutes). Panel sample 2-1 was obtained.
The secondary curing was performed under the condition that the reaction rate of the sealing adhesive was 80%.
(2)サンプル2−2の作製
サンプル2−1の作製において、サンプル1−1の封止ラミネート後の1次硬化で2次硬化分までの加熱(100℃,30分間)を行い(反応率80%)、2次硬化を行わなかった以外は同様にして、サンプル2−2を作製した。
(2) Preparation of Sample 2-2 In preparation of Sample 2-1, heating (100 ° C., 30 minutes) up to the secondary curing is performed by primary curing after sealing lamination of Sample 1-1 (reaction rate) 80%) Sample 2-2 was prepared in the same manner except that secondary curing was not performed.
(3)サンプル2−3の作製
サンプル2−1の作製において、サンプル1−1の封止ラミネート後の1次硬化の加熱をせず、設置後の2次硬化(反応率80%)のみを行った以外は同様にして、サンプル2−3を作製した。
(3) Preparation of Sample 2-3 In the preparation of Sample 2-1, only the secondary curing (
《有機ELパネルの特性評価》
実施例1と同様にして、サンプル2−1〜2−3の環境試験(ダークスポット発生率の測定)を行い、同様の判断基準にて有機ELパネルの発光性能を評価した。
評価結果を表2に示す。
<< Characteristic evaluation of organic EL panel >>
In the same manner as in Example 1, environmental tests (measurement of dark spot occurrence rate) of Samples 2-1 to 2-3 were performed, and the light emission performance of the organic EL panel was evaluated based on the same criteria.
The evaluation results are shown in Table 2.
表2に示すとおり、本発明のサンプル2−1は、比較例のサンプル2−2,2−3と比較して、ダークスポットの発生を抑制していることがわかる。
以上から、有機EL素子の封止接着剤層の硬化を、1次硬化工程と2次硬化工程に分割して硬化させる封止方法は、有機ELパネルにおいても有用であることがわかる。
As shown in Table 2, it can be seen that Sample 2-1 of the present invention suppresses the generation of dark spots as compared with Samples 2-2 and 2-3 of Comparative Examples.
From the above, it can be seen that the sealing method in which the curing of the sealing adhesive layer of the organic EL element is divided into a primary curing step and a secondary curing step and is cured is also useful in the organic EL panel.
1 有機EL素子
10 有機EL素子本体部
11 素子基板
12 陽極
13 有機化合物層
14 陰極
15 無機膜
16 無機絶縁膜
20,22 接着剤層
30 封止基材
40 連続真空成膜装置
42,56,58 元巻きロール
44 スリットロール
46,50,52 蒸着用ボート
54 アキュームロール
60〜86 ガイドロール
100 有機ELパネル
102 固定用基板
104 接着層
106,108,110,114 端子部材
112 導電性接着剤
116 保護樹脂
118 保護基材
120 接着剤
R10 減圧室
R12 前室
R14 アキューム室
R20 真空成膜室
R21 前室
R22 第1成膜室
R23 アキュームレータ室
R24 第2成膜室
R25 前室
R30 真空成膜室
R32 前室
R34 第3成膜室
R36 前室
R40 圧力調整室
R50 ラミネート室
R60 巻き取り室
A,B ゲートスリット
C,D ゲートバルブ
E ゲート
S 切断線
X 左右方向
Y 前後方向
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記接着剤層を硬化する1次硬化工程と、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子を湾曲させる工程と、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子を湾曲させた状態で、前記接着剤層を硬化する2次硬化工程と、
を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素子の封止方法。 On the flexible element substrate, an organic electrolayer having a pair of electrodes, an organic compound layer having at least one light emitting layer between the electrodes, and further having an adhesive layer and a flexible sealing substrate. A method for sealing a luminescence element,
A primary curing step of curing the adhesive layer;
A step of curving said organic electroluminescence element,
A secondary curing step of curing the adhesive layer in a state where the organic electroluminescence element is curved ;
A method for sealing an organic electroluminescent element, comprising:
前記1次硬化工程では、前記接着剤層の構成材料の反応率を5〜30%とし、In the primary curing step, the reaction rate of the constituent material of the adhesive layer is 5 to 30%,
前記2次硬化工程では、前記接着剤層の構成材料の反応率を70%以上と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封止方法。In the secondary curing step, the reaction rate of the constituent material of the adhesive layer is set to 70% or more.
前記接着剤層の構成材料が、熱硬化性接着剤または紫外線硬化性接着剤であ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封止方法。 In the sealing method of the organic electroluminescent element of Claim 1 or 2 ,
The constituent material of the said adhesive bond layer is a thermosetting adhesive or an ultraviolet curable adhesive, The sealing method of the organic electroluminescent element characterized by the above-mentioned.
前記1次硬化工程後に、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を密封包装し、湾曲させる前に、開封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封止方法。 In the sealing method of the organic electroluminescent element as described in any one of Claims 1-3,
A sealing method of an organic electroluminescence element, wherein after the primary curing step, the organic electroluminescence element is sealed and packaged and then opened before being bent .
前記接着剤層の側部に感圧性接着剤からなる接着剤層を配置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封止方法。 In the sealing method of the organic electroluminescent element as described in any one of Claims 1-4 ,
Sealing method of an organic electroluminescent device characterized by disposing an adhesive layer comprising a pressure sensitive adhesive on the side portion of the adhesive layer.
前記接着剤層を硬化する1次硬化工程と、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子を複数配列して有機エレクトロルミネッセンスパネルを形成する工程と、
前記有機エレクトロルミネッセンスパネルを湾曲させる工程と、
前記有機エレクトロルミネッセンスパネルを湾曲させた状態で、前記接着剤層を硬化する2次硬化工程と、
を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パネルの封止方法。 On the flexible element substrate, an organic electrolayer having a pair of electrodes, an organic compound layer having at least one light emitting layer between the electrodes, and further having an adhesive layer and a flexible sealing substrate. A method for sealing an organic electroluminescence panel in which a plurality of luminescence elements are arranged,
A primary curing step of curing the adhesive layer;
Forming a plurality of organic electroluminescence elements to form an organic electroluminescence panel; and
A step of bending the organic electroluminescence panel,
A secondary curing step of curing the adhesive layer in a state where the organic electroluminescence panel is curved ;
A method for sealing an organic electroluminescence panel, comprising:
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