JP6592883B2 - ORGANIC EL ELEMENT AND ORGANIC EL LIGHTING DEVICE USING SAME - Google Patents
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本発明は、有機EL素子及びそれを用いた有機EL照明装置に関する。 The present invention relates to an organic EL element and an organic EL lighting device using the same.
従来から、照明用機器として白熱電球や蛍光灯が広く用いられている。これに対し、近年においては、面発光照明機器がそのソフトな印象の光や省エネルギー性能などの理由から次世代照明として注目を浴びており、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL(Electro Luminescence)、OEL:Organic Electro Luminescence)、無機エレクトロルミネッセンス、又は発光ダイオードと導光板とを組合せたものが開発されている。中でも有機ELは非常に薄く、機器の小型軽量化が可能であり、発熱も小さいといった点で注目されている。 Conventionally, incandescent bulbs and fluorescent lamps have been widely used as illumination devices. On the other hand, in recent years, surface-emitting lighting equipment has been attracting attention as a next-generation lighting because of its soft impression light and energy saving performance. Organic electroluminescence (Organic EL (Electro Luminescence), OEL: Organic) Electro Luminescence), inorganic electroluminescence, or a combination of a light emitting diode and a light guide plate has been developed. Of these, organic EL has attracted attention because it is very thin, can be reduced in size and weight, and generates little heat.
有機ELとは、有機物質からなる発光材料に電圧を印可してエネルギーを付与し、励起された当該発光材料が元の状態に戻る際に、光としてエネルギーを放出する現象のことをいう。有機EL技術を用いた有機EL素子には、有機物質からなる発光材料を含む有機層と、当該有機層を挟むように対向した2つの電極(陰極及び陽極)とを、基板上に順次積層した構造が一般的に用いられている。 Organic EL refers to a phenomenon in which energy is applied as light to a light-emitting material made of an organic substance when energy is applied to the light-emitting material and the excited light-emitting material returns to its original state. In an organic EL element using an organic EL technology, an organic layer containing a light emitting material made of an organic substance and two electrodes (a cathode and an anode) facing each other so as to sandwich the organic layer are sequentially stacked on a substrate. Structure is commonly used.
有機EL素子は、可撓性を有する基板を用いることで、曲げることが可能となることから、フレキシブル照明としての期待が高まっている。基板としては、樹脂等からなるプラスチック基板や、厚みが200μm以下の極薄ガラス等が検討されているが、極薄ガラスの場合、衝撃に弱く割れやすいという欠点があるため、機械的強度を上げる目的で両面に樹脂フィルムを積層して補強する等の検討がなされている(例えば特許文献1)。 Since the organic EL element can be bent by using a flexible substrate, the expectation as flexible illumination is increasing. As a substrate, a plastic substrate made of a resin or the like, an ultrathin glass having a thickness of 200 μm or less, and the like are being studied. For the purpose, studies such as laminating and reinforcing resin films on both sides have been made (for example, Patent Document 1).
有機EL素子を構成する有機層は、水分や酸素等のガス成分に対する耐久性が低く、バリア性の高い封止材料により封止を行うことが必要とされている。しかしながら、前述の極薄ガラスに樹脂フィルムを積層した基板において、該樹脂フィルム上に形成した有機EL素子においては、ガラス部分の水分や酸素等のガス成分に対するバリア性は高いものの、樹脂フィルムのバリア性が比較的低いため、ガラス単体の基板上に形成した有機EL素子に比べ、耐久性が低い傾向にある。 The organic layer constituting the organic EL element has a low durability against gas components such as moisture and oxygen, and is required to be sealed with a sealing material having a high barrier property. However, in the substrate in which the resin film is laminated on the ultrathin glass described above, the organic EL element formed on the resin film has a high barrier property against gas components such as moisture and oxygen in the glass portion, but the barrier of the resin film. Therefore, the durability tends to be lower than that of an organic EL element formed on a single glass substrate.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フレキシブルな有機EL素子において、機械的強度を維持した上で、水分や酸素等のガス成分のバリア性を高めた有機EL素子と、これを用いた有機EL照明装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is to maintain barrier properties of gas components such as moisture and oxygen in a flexible organic EL element while maintaining mechanical strength. An object of the present invention is to provide an enhanced organic EL element and an organic EL lighting device using the same.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、厚みが200μm以下のガラス板上に、少なくとも表面樹脂層、有機EL層、封止部がこの順に配置されてなる有機EL素子であって、該封止部が、該表面樹脂層及び該有機EL層のすべての面を覆うように形成されていることで、機械的強度を維持したまま、水分や酸素等のガス成分に対するバリア性の高い有機EL素子を実現できることを見出し、本発明に到達した。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention are organic EL elements in which at least a surface resin layer, an organic EL layer, and a sealing portion are arranged in this order on a glass plate having a thickness of 200 μm or less. The sealing portion is formed so as to cover all surfaces of the surface resin layer and the organic EL layer, so that a barrier against gas components such as moisture and oxygen is maintained while maintaining mechanical strength. The present inventors have found that an organic EL element with high performance can be realized and have reached the present invention.
従って、本発明は以下を要旨とするものである。 Accordingly, the gist of the present invention is as follows.
(1) 厚みが200μm以下のガラス板上に、表面樹脂層、有機EL層及び封止部がこの順に配置される有機EL素子であって、該封止部が、該表面樹脂層及び該有機EL層の露出面のすべてを覆うように配置されていることを特徴とする有機EL素子。
(2) 前記ガラス板の表面であって、前記表面樹脂層の反対側に、裏面樹脂層を有する(1)に記載の有機EL素子。
(3) 前記裏面樹脂層の膜厚が、前記表面樹脂層の膜厚よりも大きいことを特徴とする(2)に記載の有機EL素子。
(4) 前記ガラス板の端面の少なくとも一部を覆う端面樹脂層を有する(1)乃至(3)のいずれかに記載の有機EL素子。
(5) (1)乃至(4)のいずれかに記載の有機EL素子を用いた有機EL照明装置。
(1) An organic EL element in which a surface resin layer, an organic EL layer, and a sealing portion are arranged in this order on a glass plate having a thickness of 200 μm or less, and the sealing portion includes the surface resin layer and the organic An organic EL element, which is disposed so as to cover all of the exposed surface of an EL layer.
(2) The organic EL element according to (1), which has a back surface resin layer on the surface of the glass plate and opposite to the surface resin layer.
(3) The organic EL element according to (2), wherein the film thickness of the back surface resin layer is larger than the film thickness of the surface resin layer.
(4) The organic EL element according to any one of (1) to (3), further including an end surface resin layer that covers at least a part of the end surface of the glass plate.
(5) An organic EL lighting device using the organic EL element according to any one of (1) to (4).
本発明によれば、機械的強度を維持した上で、水分や酸素等のガス成分のバリア性を高めたフレキシブル有機EL素子及び有機EL照明装置を実現することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while maintaining mechanical strength, the flexible organic electroluminescent element and organic electroluminescent illuminating device which improved the barrier property of gas components, such as a water | moisture content and oxygen, are realizable.
以下、図面を参照し、本発明の有機EL素子の実施の形態について、実施例又は変形例に基づき詳細に説明する。
なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、実施例又は変形例の説明に用いる図面は、いずれも本発明による有機EL素子又はこれらの構成部材を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、又は省略等を行っており、各構成部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。更に、実施例又は変形例で用いる様々な数値は、いずれも一例を示すものであり、必要に応じて様々に変更することが可能である。
Hereinafter, embodiments of the organic EL element of the present invention will be described in detail with reference to the drawings based on examples or modifications.
In addition, this invention is not limited to the content demonstrated below, In the range which does not change the summary, it can change arbitrarily and can implement. In addition, the drawings used for explaining the examples or the modifications schematically show the organic EL elements or their constituent members according to the present invention, and are partially emphasized, enlarged, reduced, Or the omission etc. are performed, and it may not represent correctly the reduced scale, the shape, etc. of each structural member. Furthermore, all the various numerical values used in the embodiment or the modification are examples, and can be variously changed as necessary.
先ず、図1を参照しつつ、本発明の実施例に係る有機EL素子100の構成を説明する。図1は、本実施例に係る有機EL素子100の模式的な断面図である。
First, the configuration of an
図1から分かるように、本実施例に係る有機EL素子100は、ガラス板1と、その両板面に樹脂層2とを有するフレキシブル基板10と、有機EL層3及び封止部4を有している。ここで、樹脂層2は、ガラス板1の有機EL層3側の表面1Aに設けられた表面樹脂層2aと、裏面1Bに設けられた裏面樹脂層2bの両方を指す。本発明においては、少なくとも表面樹脂層2aが設けられていればよいが、裏面樹脂層2bを更に設けることで、より衝撃に強いものとすることができる。耐衝撃性が高くなるメカニズムは以下のように推定される。
As can be seen from FIG. 1, the
ガラス板1の板面(表面1A,裏面1B)にはその製造工程に依存して「グリフィスフロー」と呼ばれるマイクロクラックが存在している場合がある。通常このようなマイクロクラックは、深さが数nmから高々数百nm程度で、長さは数十nmから数百μm程度である。外部から力が加わってガラス板1に変形が生じた場合、このマイクロクラックに応力が集中することによって破壊に至る閾値を超えるとガラス板1に破壊が始まる。その応力集中が継続すればついにはその破壊はガラス板1全体に及ぶ。この破壊のきっかけとなるグリフィスフローを樹脂材料により埋める目的で表面樹脂層2aおよび裏面樹脂層2bを設けることで、先の集中した応力を緩和し、結果として外部応力が継続しても破壊に至る閾値を超えないようにすることができる。
Depending on the manufacturing process, micro cracks called “griffith flow” may exist on the plate surface (
(ガラス板1)
ガラス板1は、厚みが200μm以下の極薄ガラスである。このような厚みの薄いガラス板を用いることで、可撓性を有するフレキシブル基板とすることができる。ガラス板1の厚みは好ましくは1μm以上、より好ましくは10μm以上、更に好ましくは30μm以上である。このような厚みとすることで、より機械的強度を高めることができる。また、ガラス板1の厚みは好ましくは100μm以下、更に好ましくは50μm以下である。このような厚みとすることで、よりフレキシブル性を高めることができる。
(Glass plate 1)
The
ガラス板1の材質は、例えば、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス、低アルカリガラス、ソーダライムガラス、ゾルゲルガラス、あるいはこれらのガラスに熱処理や表面処理を施したもの等が挙げられる。特に好ましいのは、硝材中の不純物による着色を避ける観点から無アルカリガラスである。
Examples of the material of the
ガラス板1の屈折率は、通常1.5程度であるが、特に限定されず、有機EL素子100の組成・構造等に合わせて適宜選択することができる。ガラス板1のその他の特性やガラス板1の製法についても適宜選択することができる。
The refractive index of the
(樹脂層2)
樹脂層2には、従来公知の樹脂材料が適宜用いられる。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリイソプレン、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリウレタン、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ジアクリルフタレート樹脂、セルロース系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、エポキシ樹脂、その他の熱可塑性樹脂や、これらの樹脂を構成する単量体の2種以上の共重合体が挙げられる。中でも、好ましくはガラス板1との密着性を高めやすいポリイミド、ポリアミドイミドもしくはポリアミドである。
(Resin layer 2)
A conventionally known resin material is appropriately used for the
樹脂層2の膜厚は、通常0.1μm以上、好ましくは1μm以上、より好ましくは3μm以上である。樹脂層2の膜厚を上記下限以上とすることで、フレキシブル基板10の機械的強度を高めることができる。また、樹脂層2の膜厚は、通常50μm以下、好ましくは20μm以下、さらに好ましくは10μm以下である。樹脂層2の膜厚を上記上限以下とすることで、樹脂層2から発生する不純物ガスを少なくすることができ、かつ、内部応力によるフレキシブル基板10の反りを小さくすることができる。また、樹脂層2の膜厚は、ガラス板1の厚みに合わせて適宜調整してもよい。例えば、ガラス板1の厚みの1/100〜1/0.1、例えば1/10となるように調整する、などである。
The film thickness of the
表面樹脂層2a、裏面樹脂層2bの膜厚は同じであっても異なっていてもよい。同じである場合には、表面樹脂層2aと裏面樹脂層2bを同時に形成することで製造工程を簡略化できる。
The film thickness of the front
表面樹脂層2aから発生する不純物ガスの影響が無視できない場合は、表面樹脂層2aの膜厚をなるべく薄くし、その分、裏面樹脂層2bの膜厚を厚くすることによってフレキシブル基板全体としての強度を維持することが好ましい。
この場合は、例えば不純物ガスの影響が無視しうる表面樹脂層2aの膜厚に対して、裏面樹脂層2bの膜厚を1.1〜10倍程度にすることが好ましい。
If the influence of the impurity gas generated from the front
In this case, for example, the thickness of the back
また、表面樹脂層2a側には有機EL層3や封止部4が形成されるため、表面樹脂層2aと裏面樹脂層2bの膜厚を同等にすると内部応力のバランスが悪くなる場合がある。このことにより、フレキシブル基板10が反ってしまうような場合には、裏面樹脂層2bの膜厚を表面樹脂層2aの膜厚より小さくすることで反りを抑制することが好ましい。
Moreover, since the
樹脂層2の屈折率は必ずしもガラス板1の屈折率と一致させる必要はなく、下限としては通常1.2以上、より好ましくは1.3以上、さらに好ましくは1.4以上、上限としては通常2.5以下、好ましくは2.2以下、さらに好ましくは1.9以下である。
The refractive index of the
表面樹脂層2a及び裏面樹脂層2bを構成する樹脂の屈折率は同程度の屈折率を有する樹脂を用いてもよいが、両者の屈折率が異なっていてもよい。
表面樹脂層2a及び裏面樹脂層2bを構成する樹脂の屈折率が同じ、または同程度である場合には、製造工程を簡略化でき、部材コストを下げることができる。
表面樹脂層2a及び裏面樹脂層2bを構成する樹脂の屈折率が異なっている場合は、ガラス板1の屈折率や有機EL素子100を構成する材料の屈折率を考慮した上で、適当な屈折率差を選択することにより、有機EL素子100の光取り出し効率を高めることが可能である。
Although the resin which comprises the
When the refractive indexes of the resins constituting the front
In the case where the refractive indexes of the resins constituting the front
樹脂層2を構成する樹脂の複屈折(常光に対する屈折率noと異常光に対する屈折率neとの差の絶対値)は小さければ小さいほど好ましいが、通常は、550nmにおける複屈折が0.2以下、好ましくは0.02以下、さらに好ましくは0.002以下である。
複屈折の代わりにリターデーション(位相差:複屈折×層厚)を用いてもよい。この場合も同様に小さければ小さいほど好ましいが、通常は、表面樹脂層2a及び/又は裏面樹脂層2bの厚み1.0μm時のリターデーションが200nm以下、好ましくは20nm以下、さらに好ましくは2nm以下である。
The birefringence of the resin constituting the resin layer 2 (the absolute value of the difference between the refractive index no for ordinary light and the refractive index ne for extraordinary light) is preferably as small as possible, but usually the birefringence at 550 nm is 0.2 or less. , Preferably 0.02 or less, more preferably 0.002 or less.
Instead of birefringence, retardation (phase difference: birefringence × layer thickness) may be used. In this case as well, the smaller the same, the better, but usually the retardation when the thickness of the
表面樹脂層2a及び裏面樹脂層2bには、複屈折が同じ、または同程度の複屈折を有する樹脂を用いてもよいが、両者の複屈折が異なっていてもよい。
両者の複屈折が同じ、または同程度である場合には、製造工程を簡略化でき、部材コストを下げることができる。
両者の複屈折が異なっている場合は、ガラス板1の屈折率や有機EL素子100を構成する材料の屈折率を考慮した上で、適当な複屈折を選択することにより、表面樹脂層2a、裏面樹脂層2bのいずれかに、有機EL層3から出射した光が常光・異常光に分解して導波伝搬していくなどの効果を得たり、有機EL素子100の効率を高めたりすることが可能である。
For the
When the birefringence of both is the same or comparable, a manufacturing process can be simplified and member cost can be reduced.
If the birefringence of the two is different, the
樹脂層2を構成する樹脂の透水性は、小さければ小さいほど耐久性の点で好ましいが、40℃における等圧法による測定値で、通常500g/m2/day以下、好ましくは、200g/m2/day以下、より好ましくは100g/m2/day以下である。
ここで、透水性を測定するための等圧法とは、クーロメトリック法としてJIS−K7126−2,ASTM−D3985,ISO−14633−2等で規定される方法であり、JIS−K7126−2によれば、「原理:試験片を,ガス透過セル(附属書A図1及び附属書B図1参照)の二つのチャンバ間に密封シールするような状態で装着する。まず,チャンバBにはキャリヤーガスをゆっくり流してパージし,次にチャンバAには試験ガスを供給する。各チャンバの圧力は等しい(大気圧)が,試験ガスの分圧はチャンバAのほうが高いので,試験ガスは試験片を透過してチャンバBのキャリヤーガス中へ移動する。試験片を透過した試験ガスは,キャリヤーガスによってセンサへ運ばれる。用いるセンサの種類は,試験する材料及び使用するガスに基づいて決める。」とある。透水性の評価については、通常、水蒸気透過率(WVTR:Water Vapor Transmission Rate)を用いることが行われ、キャリヤーガスとしては、N2、He、Ar等が選ばれ、試験ガスはH2Oとなる。センサはいくつか方式があり、最も高感度であるのが大気圧イオン化質量分析器(API−MS:Atomospheric Pressure Ionization−Mass Spectroscopy)である。ただし、測定ダイナミックレンジが大きくはないので、比較的高透過率の試験片を測定する場合は不向きである。その場合はCRDS(Cavity Ring Down Spectroscopy)や、MOCON法、または差圧法(DELTA PERM法等)を用いればよい。
The water permeability of the resin constituting the
Here, the isobaric method for measuring water permeability is a method defined by JIS-K7126-2, ASTM-D3985, ISO-14633-2, etc. as a coulometric method, according to JIS-K7126-2. For example, “Principle: The test piece is mounted in a state of hermetically sealing between the two chambers of the gas permeation cell (see Annex A FIG. 1 and Annex B FIG. 1). Then, the test gas is supplied to chamber A. The pressure in each chamber is equal (atmospheric pressure), but the test gas partial pressure is higher in chamber A, so Permeates and moves into the carrier gas in chamber B. The test gas permeated through the specimen is carried by the carrier gas to the sensor, the type of sensor used depends on the material being tested and Decide on the basis of gas to use. "That there is. For the evaluation of water permeability, usually, water vapor transmission rate (WVTR) is used, N 2 , He, Ar, etc. are selected as the carrier gas, and the test gas is H 2 O. Become. There are several types of sensors, and the most sensitive is an atmospheric pressure ionization mass spectrometer (API-MS). However, since the measurement dynamic range is not large, it is not suitable for measuring a test piece having a relatively high transmittance. In that case, a CRDS (Cavity Ring Down Spectroscopy), a MOCON method, or a differential pressure method (such as a DELTA PERM method) may be used.
後述の封止部4が、表面樹脂層2a及び表面樹脂層2a上に形成された有機EL層3の露出面の全てを覆うように形成されるためには、ガラス板1の封止部4側の表面1Bの周縁部において、封止部4が直接ガラス板1に接着可能なように、表面樹脂層2aが形成されていない領域が必要である。
即ち、図1に示すように、表面樹脂層2aは、ガラス板1の表面1Bの周縁部以外に形成され、封止部4の周縁部4Aは有機EL層3及び表面樹脂層2aの側方に延在し、かつガラス板1aの表面1Aに接するように設けられる。
In order for the sealing
That is, as shown in FIG. 1, the
一方、裏面樹脂層2bは、ガラス板1の封止部4形成面とは反対側の裏面1Bの全面に形成されていても構わないし、部分的に形成されていてもよい。
On the other hand, the back
樹脂層2を形成する方法は、適宜選択すればよいが、以下に例示する。
樹脂層2を構成する樹脂材料を適当な溶媒に溶解させた液体(樹脂溶液)、もしくは該樹脂材料そのものの温度を上げて融解した液体(融解樹脂)に、回転するロール等を浸して、該ガラス板1の板面を回転する該ロール等の表面に押し当ててコーティングする方法(いわゆるロールコーティング法)によって樹脂層2を形成することができる。該液体は、適当な助剤(たとえば界面張力を制御する界面活性剤、酸化防止剤、反応抑制安定剤等)を含んでいてもよい。
ガラス板1の両面に上記方法を施すことにより、表面樹脂層2aと裏面樹脂層2bを形成することができる。この際、ロール等の表面形状や材質、硬度等を適宜選択することにより、樹脂層2の厚みを制御し、液だれや厚みムラを最小に抑えることが可能である。
A method for forming the
A rotating roll or the like is immersed in a liquid (resin solution) in which the resin material constituting the
By applying the above method to both surfaces of the
さらに他の方法として、スピンコート、ダイコート、その他の印刷法(スクリーン法、グラビア法、オフセット法、グラビアオフセット法、フレキソ法等)、スプレーコート法、インクジェット法、上記いずれかの方法のバリエーションによる塗布法等を用いることができる。さらには、予め別のフィルム等に樹脂を塗布あるいはラミネートしたものから転写するなどの方法も選択することが可能である。 As other methods, spin coating, die coating, other printing methods (screen method, gravure method, offset method, gravure offset method, flexo method, etc.), spray coating method, ink jet method, coating by variations of any of the above methods The law etc. can be used. Furthermore, it is also possible to select a method such as transferring from a previously applied or laminated resin on another film or the like.
これらの方法であれば、ガラス板1の周縁部に樹脂層2が形成されない領域を設けることが可能である。
If it is these methods, it is possible to provide the area | region in which the
さらに、ガラス板1の表面全体に樹脂を被着せしめておき、所望の表面樹脂層2aの形成領域以外の樹脂を剥離するという方法によっても表面樹脂層2aを形成することが可能である。ガラス板1の表面全体に樹脂を被着せしめるには、前述の方法以外に、以下の方法が挙げられる。
Furthermore, it is possible to form the
ガラス板1を前記の液体(樹脂溶液又は融解樹脂)に浸し込み、その後液体から引き上げた後、乾燥もしくは硬化させることにより(以下、ディッピング法と記載)、ガラス板1の表面全体に樹脂を被着せしめることができる。この際、樹脂の乾燥もしくは硬化速度に見合う引き上げ速度や雰囲気、温度等を適宜選択することによって、樹脂層2の厚みを制御し、液だれや厚みムラを最小に抑えることが可能である。
The
樹脂を剥離する方法としては、機械的に削り落とす方法や、化学的エッチング法(液相エッチング法、UV−Ozone法、等)および物理的エッチング法(サンドブラスト法、イオンミリング法、反応性プラズマエッチング法、等)、等が採用可能である。 As a method for peeling the resin, a mechanical scraping method, a chemical etching method (liquid phase etching method, UV-Ozone method, etc.) and a physical etching method (sand blast method, ion milling method, reactive plasma etching). Law, etc.) can be adopted.
剥離領域を決定するためには、前記エッチング法においてフォトリソグラフィーを利用してもよい。 In order to determine the peeling region, photolithography may be used in the etching method.
上述のごとく作製されたフレキシブル基板10に、次いで、後述の有機EL層3及び封止部4が形成される。ここで、有機EL層3及び封止部4の形成に際し、フレキシブル基板10の搬送を容易とするため、フレキシブル基板10にキャリア基板が貼合されていてもよい。キャリア基板を設けることで、従来の厚いガラス板を用いる有機EL素子の製造装置を改造することなく用いることができ、コスト的に好ましい。この場合、有機EL素子を形成した後、キャリア基板を剥離すればよい。キャリア基板の材質としては特に制限はないが、ガラス板1と同種のガラスを用いると、熱膨張係数が一致するため好ましい。
Next, the
また、キャリア基板及び該ガラス板1は、同じサイズであってもよいが、該キャリア基板に比べ該ガラス板1がやや小さ目とすることが基板ハンドリング上の問題から好ましい。例えば、キャリア基板が370mm×470mm×0.7mm厚であった場合、該ガラス板1のサイズは、360mm×460mmとすることが好ましい。基板ハンドリング上の問題とは、搬送中に基板端部に衝撃が加わったり、位置決めに突き当て方式を採用して基板端部に衝撃が加わったりした場合に該ガラス板1が割れる場合があることである。
The carrier substrate and the
該キャリア基板を貼合する方法及び剥離する方法については、常法に従って貼合もしくは剥離することができる。特に剥離方法は、レーザ剥離法、水または溶媒浸透法、機械的剥離法等を採用することができる。
キャリア基板の貼合は、樹脂層2の形成前であっても、後であってもよい。また、キャリア基板の剥離後に、剥離面に裏面樹脂層2bを形成してもよい。
About the method of bonding this carrier substrate, and the method of peeling, it can paste or peel according to a conventional method. In particular, as a peeling method, a laser peeling method, a water or solvent infiltration method, a mechanical peeling method, or the like can be adopted.
The bonding of the carrier substrate may be before or after the formation of the
(有機EL層3)
本実施例に係る有機EL層3は、前述のフレキシブル基板10の表面樹脂層2a上に形成され、少なくとも発光部を備える。以下、本実施例の有機EL層3について、有機EL層3の断面図を示した図2を用いて詳述する。
(Organic EL layer 3)
The
発光部11は、有機EL素子100の発光を担う部分である。図2に示す有機EL素子100において、発光部11は、上記したフレキシブル基板10上に、第一電極20と、少なくとも有機発光材料からなる有機発光層33を有する有機層30と、第二電極21とがこの順に積層された構成を有している。
The
発光部11は、赤色、緑色、青色の有機発光層を有する有機EL素子を並列配置することで、発光色を変化させることができる。また、白色発光を得るために、黄色及び青色の有機発光層、もしくは、赤色、緑色及び青色の有機発光層を積層した有機EL素子を用いることもできる。黄色の有機発光層は赤色と緑色の材料を混合して得ることも可能である。
The
本実施例では、発光部11から出射された光が、フレキシブル基板10から出射するように構成されている。
In the present embodiment, the light emitted from the
なお、図2には示していないが、有機層30をウェットプロセスで作製する場合に塗布される機能性材料溶液を保持するための絶縁性の隔壁層を、第一電極20の上に形成した後に、有機層30と、第二電極21とが積層されていてもよい。
Although not shown in FIG. 2, an insulating partition layer for holding a functional material solution applied when the
<有機層>
有機層30は、有機発光層単層であっても、有機発光層と電荷輸送層の多層構造であってもよく、具体的には、下記の(1)〜(9)に示すような構成を挙げることができるが、本発明に係る有機層30の構成は、本発明はこれらにより限定されるものではない。
(1) 有機発光層
(2) 正孔輸送層/有機発光層
(3) 有機発光層/電子輸送層
(4) 正孔輸送層/有機発光層/電子輸送層
(5) 正孔注入層/正孔輸送層/有機発光層/電子輸送層
(6) 正孔注入層/正孔輸送層/有機発光層/電子輸送層/電子注入層
(7) 正孔注入層/正孔輸送層/有機発光層/正孔阻止層/電子輸送層
(8) 正孔注入層/正孔輸送層/有機発光層/正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層
(9) 正孔注入層/正孔輸送層/電子防止層/有機発光層/正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層
<Organic layer>
The
(1) Organic light emitting layer (2) Hole transport layer / organic light emitting layer (3) Organic light emitting layer / electron transport layer (4) Hole transport layer / organic light emitting layer / electron transport layer (5) Hole injection layer / Hole transport layer / organic light emitting layer / electron transport layer (6) Hole injection layer / hole transport layer / organic light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer (7) Hole injection layer / hole transport layer / organic Light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer (8) Hole injection layer / hole transport layer / organic light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer / electron injection layer (9) Hole injection layer / hole Transport layer / electron prevention layer / organic light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer / electron injection layer
また、有機発光層、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子防止層、電子輸送層、および、電子注入層の各層は、単層構造でも多層構造でもよい。
図2では、上記(8)の構成を採用して、第一電極20から第二電極21に向けて、正孔注入層31、正孔輸送層32、有機発光層33、正孔阻止層34、電子輸送層35、電子注入層36が、この順で積層されている。
In addition, each of the organic light emitting layer, the hole injection layer, the hole transport layer, the hole blocking layer, the electron blocking layer, the electron transport layer, and the electron injection layer may have a single layer structure or a multilayer structure.
In FIG. 2, the configuration (8) is adopted, and the
有機発光層33は、以下に例示する有機発光材料のみから構成されていてもよく、発光性のドーパント材料とホスト材料の組み合わせから構成されていてもよく、任意に正孔輸送材料、電子輸送材料、添加剤(ドナー、アクセプター等)等を含んでいてもよく、また、これらの材料が高分子材料(結着用樹脂)又は無機材料中に分散された構成であってもよい。発光効率及び寿命の観点からは、ホスト材料中に発光性のドーパント材料が分散されたものが好ましい。
The organic
有機発光材料としては、有機EL用の公知の発光材料を用いることができる。このような発光材料は、低分子発光材料、高分子発光材料等に分類され、これらの具体的な化合物を以下に例示するが、本発明はこれらの材料に限定されるものではない。また、発光材料は、蛍光材料、燐光材料等に分類されるものでもよい。低消費電力化の観点で、発光効率の高い燐光材料を用いることが好ましく、素子寿命の観点で、耐久性の高い蛍光材料を用いることが好ましく、適宜組み合わせて蛍光材料、燐光材料を併用してもよい。 As the organic light emitting material, a known light emitting material for organic EL can be used. Such light-emitting materials are classified into low-molecular light-emitting materials, polymer light-emitting materials, and the like. Specific examples of these compounds are given below, but the present invention is not limited to these materials. Further, the light emitting material may be classified into a fluorescent material, a phosphorescent material and the like. From the viewpoint of reducing power consumption, it is preferable to use a phosphorescent material with high luminous efficiency, and from the viewpoint of device lifetime, it is preferable to use a fluorescent material with high durability, and a fluorescent material and a phosphorescent material are used in combination as appropriate. Also good.
ここで、有機EL用の発光材料として具体的な化合物を以下に例示するが、本発明はこれらの材料に限定されるものではない。 Here, specific compounds as light emitting materials for organic EL are exemplified below, but the present invention is not limited to these materials.
低分子有機発光材料としては、例えば、4,4’−ビス(2,2’−ジフェニルビニル)−ビフェニル(DPVBi)等の芳香族ジメチリデン化合物;5−メチル−2−[2−[4−(5−メチル−2−ベンゾオキサゾリル)フェニル]ビニル]ベンゾオキサゾール等のオキサゾール化合物;3−(4−ビフェニルイル)−4−フェニル−5−t−ブチルフェニル−1,2,4−トリアゾール(TAZ)等のトリアゾール誘導体;1,4−ビス(2−メチルスチリル)ベンゼン等のスチリルベンゼン化合物;チオピラジンジオキシド誘導体、ベンゾキノン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、フルオレノン誘導体等の蛍光性有機材料;および、アゾメチン亜鉛錯体、トリス(8−ヒドロキシキノリナト)アルミニウム錯体(Alq3)等の蛍光発光有機金属錯体等が挙げられる。 Examples of the low-molecular organic light-emitting material include aromatic dimethylidene compounds such as 4,4′-bis (2,2′-diphenylvinyl) -biphenyl (DPVBi); 5-methyl-2- [2- [4- ( Oxazole compounds such as 5-methyl-2-benzoxazolyl) phenyl] vinyl] benzoxazole; 3- (4-biphenylyl) -4-phenyl-5-t-butylphenyl-1,2,4-triazole ( Triazole derivatives such as TAZ); styrylbenzene compounds such as 1,4-bis (2-methylstyryl) benzene; fluorescent organics such as thiopyrazine dioxide derivatives, benzoquinone derivatives, naphthoquinone derivatives, anthraquinone derivatives, diphenoquinone derivatives, fluorenone derivatives, etc. Materials; and azomethine zinc complex, tris (8-hydroxyquinolinato Fluorescence emitting organic metal complex such as aluminum complex (Alq 3) and the like.
高分子発光材料としては、例えば、ポリ(2−デシルオキシ−1,4−フェニレン)(DO−PPP)、ポリ[2,5−ビス−[2−(N,N,N−トリエチルアンモニウム)エトキシ]−1,4−フェニル−アルト−1,4−フェニレン]ジブロマイド(PPP−NEt3+)、ポリ[2−(2’−エチルヘキシルオキシ)−5−メトキシ−1,4−フェニレンビニレン](MEH−PPV)、ポリ[5−メトキシ−(2−プロパノキシサルフォニド)−1,4−フェニレンビニレン](MPS−PPV)、ポリ[2,5−ビス−(ヘキシルオキシ)−1,4−フェニレン−(1−シアノビニレン)](CN−PPV)等のポリフェニレンビニレン誘導体;ポリ(9,9−ジオクチルフルオレン)(PDAF)等のポリスピロ誘導体が挙げられる。 Examples of the polymer light emitting material include poly (2-decyloxy-1,4-phenylene) (DO-PPP), poly [2,5-bis- [2- (N, N, N-triethylammonium) ethoxy]. -1,4-phenyl-alt-1,4-phenylene] dibromide (PPP-NEt 3+ ), poly [2- (2′-ethylhexyloxy) -5-methoxy-1,4-phenylenevinylene] (MEH- PPV), poly [5-methoxy- (2-propanoxysulfonide) -1,4-phenylenevinylene] (MPS-PPV), poly [2,5-bis- (hexyloxy) -1,4-phenylene Polyphenylene vinylene derivatives such as-(1-cyanovinylene)] (CN-PPV); polyspiro derivatives such as poly (9,9-dioctylfluorene) (PDAF) It is.
有機発光層33に任意に含まれる発光性のドーパント材料としては、有機EL用の公知のドーパント材料を用いることができる。このようなドーパント材料としては、例えば、スチリル誘導体、ペリレン誘導体、イリジウム錯体、クマリン誘導体、ルモーゲンFレッド、ジシアノメチレンピラン、フェノキザゾン、ポリフィリン誘導体等の蛍光発光材料、ビス[(4,6−ジフルオロフェニル)−ピリジナト−N,C2’]ピコリネートイリジウム(III)(FIrpic)、トリス(2−フェニルピリジル)イリジウム(III)(Ir(ppy)3)、トリス(1−フェニルイソキノリン)イリジウム(III)(Ir(piq)3)等の燐光発光有機金属錯体等が挙げられる。
As the light-emitting dopant material arbitrarily contained in the organic light-emitting
また、ドーパント材料を用いる時のホスト材料としては、有機EL用の公知のホスト材料を用いることができる。このようなホスト材料としては、上述した低分子発光材料、高分子発光材料、4,4’−ビス(カルバゾール)ビフェニル、9,9−ジ(4−ジカルバゾール−ベンジル)フルオレン(CPF)等のカルバゾール誘導体等が挙げられる。 Moreover, as a host material when using a dopant material, the well-known host material for organic EL can be used. Examples of such a host material include the above-described low molecular weight light emitting materials, polymer light emitting materials, 4,4′-bis (carbazole) biphenyl, 9,9-di (4-dicarbazole-benzyl) fluorene (CPF), and the like. And carbazole derivatives.
また、電荷注入輸送層は、電荷(正孔、電子)の電極からの注入と有機発光層への輸送(注入)をより効率よく行う目的で、電荷注入層(正孔注入層31、電子注入層36)と電荷輸送層(正孔輸送層32、電子輸送層35)に分類され、以下に例示する電荷注入輸送材料のみから構成されていてもよい。また、任意に添加剤(ドナー、アクセプター等)等を含んでいてもよく、これらの材料が高分子材料(結着用樹脂)又は無機材料中に分散された構成であってもよい。
In addition, the charge injection transport layer is a charge injection layer (
電荷注入輸送材料としては、有機EL用、有機光導電体用の公知の電荷輸送材料を用いることができる。このような電荷注入輸送材料は、正孔注入輸送材料および電子注入輸送材料に分類され、これらの具体的な化合物を以下に例示するが、本発明はこれらの材料に限定されるものではない。 As the charge injecting and transporting material, known charge transporting materials for organic EL and organic photoconductors can be used. Such charge injecting and transporting materials are classified into hole injecting and transporting materials and electron injecting and transporting materials. Specific examples of these materials are given below, but the present invention is not limited to these materials.
正孔注入・正孔輸送材料としては、例えば、酸化バナジウム(V2O5)、酸化モリブデン(MoO2)等の酸化物;無機p型半導体材料、ポルフィリン化合物、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ビス(フェニル)−ベンジジン(TPD)、N,N’−ジ(ナフタレン−1−イル)−N,N’−ジフェニル−ベンジジン(NPD)等の芳香族第三級アミン化合物;ヒドラゾン化合物、キナクリドン化合物、スチリルアミン化合物等の低分子材料;ポリアニリン(PANI)、ポリアニリン−樟脳スルホン酸(PANI−CSA)、3,4−ポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンサルフォネイト(PEDOT/PSS)、ポリ(トリフェニルアミン)誘導体(Poly−TPD)、ポリビニルカルバゾール(PVCz)、ポリ(p−フェニレンビニレン)(PPV)、ポリ(p−ナフタレンビニレン)(PNV)等の高分子材料等が挙げられる。 Examples of the hole injection / hole transport material include oxides such as vanadium oxide (V 2 O 5 ) and molybdenum oxide (MoO 2 ); inorganic p-type semiconductor materials, porphyrin compounds, N, N′-bis (3 -Methylphenyl) -N, N′-bis (phenyl) -benzidine (TPD), N, N′-di (naphthalen-1-yl) -N, N′-diphenyl-benzidine (NPD), etc. Tertiary amine compounds; low molecular weight materials such as hydrazone compounds, quinacridone compounds, styrylamine compounds; polyaniline (PANI), polyaniline-camphor sulfonic acid (PANI-CSA), 3,4-polyethylenedioxythiophene / polystyrene sulfonate ( PEDOT / PSS), poly (triphenylamine) derivative (Poly-TPD), polyvinylcarbazole (PVC) z), polymer materials such as poly (p-phenylene vinylene) (PPV), poly (p-naphthalene vinylene) (PNV), and the like.
また、陽極からの正孔の注入・輸送をより効率よく行う点で、正孔注入層として用いる材料としては、正孔輸送層に使用する正孔注入輸送材料より最高被占分子軌道(HOMO)のエネルギー準位が低い材料を用いることが好ましい。正孔輸送層としては、正孔注入層に使用する正孔注入輸送材料より正孔の移動度が、高い材料を用いることが好ましい。 In addition, as a material used for the hole injection layer, the highest occupied molecular orbital (HOMO) is better than the hole injection and transport material used for the hole transport layer in terms of more efficient injection and transport of holes from the anode. It is preferable to use a material having a low energy level. As the hole transport layer, it is preferable to use a material having a higher hole mobility than the hole injection transport material used for the hole injection layer.
また、より正孔の注入・輸送性を向上させるため、上記正孔注入・輸送材料にアクセプタをドープすることが好ましい。アクセプタとしては、有機EL用の公知のアクセプタ材料を用いることができる。これらの具体的な化合物を以下に例示するが、本発明はこれらの材料に限定されるものではない。 In order to further improve the hole injection / transport property, the hole injection / transport material is preferably doped with an acceptor. As the acceptor, a known acceptor material for organic EL can be used. Although these specific compounds are illustrated below, this invention is not limited to these materials.
アクセプタ材料としては、Au、Pt、W、Ir、POCl3、AsF6、Cl、Br、I、酸化バナジウム(V2O5)、酸化モリブデン(MoO2)等の無機材料;TCNQ(7,7,8,8,−テトラシアノキノジメタン)、TCNQF4(テトラフルオロテトラシアノキノジメタン)、TCNE(テトラシアノエチレン)、HCNB(ヘキサシアノブタジエン)、DDQ(ジシクロジシアノベンゾキノン)等のシアノ基を有する化合物;TNF(トリニトロフルオレノン)、DNF(ジニトロフルオレノン)等のニトロ基を有する化合物;フルオラニル、クロラニル、ブロマニル等の有機材料が挙げられる。この内、TCNQ、TCNQF4、TCNE、HCNB、DDQ等のシアノ基を有する化合物がよりキャリア濃度を効果的に増加させることが可能であるためより好ましい。 As acceptor materials, inorganic materials such as Au, Pt, W, Ir, POCl 3 , AsF 6 , Cl, Br, I, vanadium oxide (V 2 O 5 ), molybdenum oxide (MoO 2 ); TCNQ (7, 7 , 8,8, -tetracyanoquinodimethane), TCNQF 4 (tetrafluorotetracyanoquinodimethane), TCNE (tetracyanoethylene), HCNB (hexacyanobutadiene), DDQ (dicyclodicyanobenzoquinone) and the like. Compounds having nitro groups such as TNF (trinitrofluorenone) and DNF (dinitrofluorenone); organic materials such as fluoranyl, chloranil and bromanyl. Among these, compounds having a cyano group such as TCNQ, TCNQF 4 , TCNE, HCNB, DDQ and the like are more preferable because they can increase the carrier concentration more effectively.
電子注入・電子輸送材料としては、例えば、n型半導体である無機材料、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、チオピラジンジオキシド誘導体、ベンゾキノン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、フルオレノン誘導体、ベンゾジフラン誘導体等の低分子材料;ポリ(オキサジアゾール)(Poly−OXZ)、ポリスチレン誘導体(PSS)等の高分子材料が挙げられる。特に、電子注入材料としては、フッ化リチウム(LiF)、フッ化バリウム(BaF2)等のフッ化物、酸化リチウム(Li2O)等の酸化物等が挙げられる。 Examples of electron injection / electron transport materials include inorganic materials that are n-type semiconductors, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, thiopyrazine dioxide derivatives, benzoquinone derivatives, naphthoquinone derivatives, anthraquinone derivatives, diphenoquinone derivatives, fluorenone derivatives, benzodifuran derivatives. And low molecular weight materials such as poly (oxadiazole) (Poly-OXZ) and polystyrene derivatives (PSS). In particular, examples of the electron injection material include fluorides such as lithium fluoride (LiF) and barium fluoride (BaF 2 ), and oxides such as lithium oxide (Li 2 O).
電子の陰極からの注入・輸送をより効率よく行う点で、電子注入層36として用いる材料としては、電子輸送層35に使用する電子・注入輸送材料より最低空分子軌道(LUMO)のエネルギー準位が高い材料を用いることが好ましく、電子輸送層35として用いる材料としては、電子注入層36に使用する電子・注入輸送材料より電子の移動度が高い材料を用いることが好ましい。
The material used as the
また、より電子の注入・輸送性を向上させるため、上記電子注入・輸送材料にドナーをドープすることが好ましい。ドナーとしては、有機EL用の公知のドナー材料を用いることができる。これらの具体的な化合物を以下に例示するが、本発明はこれらの材料に限定されるものではない。
ドナー材料としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Al、Ag、Cu、In等の無機材料;アニリン類、フェニレンジアミン類、ベンジジン類(N,N,N’,N’−テトラフェニルベンジジン、N,N’−ビス−(3−メチルフェニル)−N,N’−ビス−(フェニル)−ベンジジン、N,N’−ジ(ナフタレン−1−イル)−N,N’−ジフェニル−ベンジジン等)、トリフェニルアミン類(トリフェニルアミン、4,4’4’’−トリス(N,N−ジフェニル−アミノ)−トリフェニルアミン、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、4,4’4’’−トリス(N−(1−ナフチル)−N−フェニル−アミノ)−トリフェニルアミン等)、トリフェニルジアミン類(N,N’−ジ−(4−メチル−フェニル)−N,N’−ジフェニル−1,4−フェニレンジアミン)等の芳香族3級アミンを骨格にもつ化合物、フェナントレン、ピレン、ペリレン、アントラセン、テトラセン、ペンタセン等の縮合多環化合物(ただし、縮合多環化合物は置換基を有してもよい)、TTF(テトラチアフルバレン)類、ジベンゾフラン、フェノチアジン、カルバゾール等の有機材料がある。この内特に、芳香族3級アミンを骨格にもつ化合物、縮合多環化合物、アルカリ金属がよりキャリア濃度を効果的に増加させることが可能であるためより好ましい。
In order to further improve the electron injection / transport property, it is preferable to dope the electron injection / transport material with a donor. As the donor, a known donor material for organic EL can be used. Although these specific compounds are illustrated below, this invention is not limited to these materials.
Donor materials include inorganic materials such as alkali metals, alkaline earth metals, rare earth elements, Al, Ag, Cu, and In; anilines, phenylenediamines, benzidines (N, N, N ′, N′-tetraphenyl) Benzidine, N, N′-bis- (3-methylphenyl) -N, N′-bis- (phenyl) -benzidine, N, N′-di (naphthalen-1-yl) -N, N′-diphenyl- Benzidine, etc.), triphenylamines (triphenylamine, 4,4′4 ″ -tris (N, N-diphenyl-amino) -triphenylamine, 4,4′4 ″ -tris (N-3- Methylphenyl-N-phenyl-amino) -triphenylamine, 4,4′4 ″ -tris (N- (1-naphthyl) -N-phenyl-amino) -triphenylamine, etc.), triphenyldiamines ( N, N'- Compounds having an aromatic tertiary amine such as di- (4-methyl-phenyl) -N, N′-diphenyl-1,4-phenylenediamine), phenanthrene, pyrene, perylene, anthracene, tetracene, pentacene, etc. There are organic materials such as condensed polycyclic compounds (wherein the condensed polycyclic compounds may have a substituent), TTFs (tetrathiafulvalene), dibenzofuran, phenothiazine, and carbazole. Among these, a compound having an aromatic tertiary amine as a skeleton, a condensed polycyclic compound, and an alkali metal are more preferable because the carrier concentration can be increased more effectively.
正孔阻止層34を構成する材料に求められる物性としては、電子移動度が高く正孔移動度が低いこと、エネルギーギャップ(HOMO、LUMOの差)が大きいこと、励起三重項エネルギー準位(T1)が高いことなどが挙げられる。このような条件を満たす正孔阻止層34の材料としては、例えば、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(フェノラト)アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(トリフェニルシラノラト)アルミニウム等の混合配位子錯体、ビス(2−メチル−8−キノラト)アルミニウム−μ−オキソ−ビス−(2−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム二核金属錯体等の金属錯体、ジスチリルビフェニル誘導体等のスチリル化合物(特開平11−242996号公報)、3−(4−ビフェニルイル)−4−フェニル−5(4−tert−ブチルフェニル)−1,2,4−トリアゾール等のトリアゾール誘導体(特開平7−41759号公報)、バソクプロイン等のフェナントロリン誘導体(特開平10−79297号公報)などが挙げられる。更に、国際公開第2005/022962号公報に記載の2,4,6位が置換されたピリジン環を少なくとも1個有する化合物も、正孔阻止層34の材料として好ましい。
The physical properties required for the material constituting the
これら正孔注入層31、正孔輸送層32、有機発光層33、正孔阻止層34、電子輸送層35、および、電子注入層36から構成される有機層30は、上記の材料を抵抗加熱蒸着法、電子線(EB)蒸着法、分子線エピタキシー(MBE)法、スパッタリング法、有機気相蒸着(OVPD)法等の公知のドライプロセスを用いて形成される。
一般的に有機層の形成には蒸着法が用いられる事が多い。
The
In general, an evaporation method is often used for forming an organic layer.
有機層30はまた、上記の材料を溶剤に溶解、分散させた有機層形成用組成物(塗布液)を用いて、スピンコーティング法、ディッピング法、ドクターブレード法、吐出コート法、スプレーコート法等の塗布法、インクジェット法、凸版印刷法、凹版印刷法、スクリーン印刷法、マイクログラビアコート法等の印刷法等による公知のウェットプロセスを用いて形成しても良い。
ウェットプロセスにより有機層30を形成する場合には、各有機層の形成用組成物に、レベリング剤、粘度調整剤等の組成物の物性を調整するための添加剤を配合してもよい。
The
When the
また、有機層30は、レーザ転写法、熱転写法等の転写法により形成することもできる。
転写に用いる転写用部材は、基材上に順次形成された、光熱変換層、中間層、そして光熱変換層の作用により加熱されて溶融し、受像要素にパターン状に転写される転写層を備えている。転写層には有機層30を構成する材料が含まれている。
The
The transfer member used for transfer includes a transfer layer that is sequentially formed on a substrate and is heated and melted by the action of the photothermal conversion layer, the intermediate layer, and the photothermal conversion layer, and transferred to the image receiving element in a pattern. ing. The transfer layer contains a material constituting the
有機層30の膜厚は、通常1〜1000nm程度であるが、10〜500nmが好ましい。膜厚が上記下限未満であると、本来必要とされる物性(電荷の注入特性、輸送特性、閉じ込め特性)を得ることが困難である。また、ゴミ等の異物による画素欠陥が生じるおそれがある。また、膜厚が上記上限を超えると有機層30の抵抗成分により駆動電圧の上昇が生じ、消費電力の上昇に繋がる。
The film thickness of the
(第一電極および第二電極)
図2に示す第一電極20および第二電極21は、有機EL素子の陽極又は陰極として対で機能する。つまり、第一電極20を陽極とした場合には、第二電極21は陰極となり、第一電極20を陰極とした場合には、第二電極21は陽極となる。
(First electrode and second electrode)
The
以下に、第一電極20および第二電極21として用いることができる具体的な化合物および形成方法を例示するが、本発明はこれらの材料および形成方法に限定されるものではない。
Hereinafter, specific compounds that can be used as the
第一電極20および第二電極21を形成する電極材料としては公知の電極材料を用いることができる。
陽極を形成する電極材料としては、図2における有機発光層33への正孔の注入をより効率よく行う観点から、仕事関数が4.5eV以上の金(Au)、白金(Pt)及びニッケル(Ni)等の金属や、インジウム(In)と錫(Sn)からなる酸化物(ITO)、錫(Sn)の酸化物(SnO2)及びインジウム(In)と亜鉛(Zn)からなる酸化物(IZO)等の透明導電材料が挙げられる。
As an electrode material for forming the
As an electrode material for forming the anode, gold (Au), platinum (Pt) and nickel (work functions are 4.5 eV or more from the viewpoint of more efficiently injecting holes into the organic
また、陰極を形成する電極材料としては、図2における有機発光層33への電子の注入をより効率よく行う観点から、仕事関数が4.5eV以下のリチウム(Li)、カルシウム(Ca)、セリウム(Ce)、バリウム(Ba)、アルミニウム(Al)等の金属、又は、これらの金属を含有するMg:Ag合金、Li:Al合金等の合金が挙げられる。
Further, as an electrode material for forming the cathode, lithium (Li), calcium (Ca), cerium having a work function of 4.5 eV or less from the viewpoint of more efficiently injecting electrons into the organic
第一電極20および第二電極21は、上記の材料を用いてEB蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、抵抗加熱蒸着法等の公知の方法により形成することができるが、本発明はこれらの形成方法に限定されるものではない。また、必要に応じて、フォトリソグラフフィー法、レーザ剥離法により、形成した電極をパターン化することもでき、シャドーマスクと組み合わせることで直接パターン化した電極を形成することもできる。
The
電極の膜厚は、50nm以上が好ましい。膜厚が50nm未満の場合には、配線抵抗が高くなることから、駆動電圧の上昇が生じるおそれがある。 The film thickness of the electrode is preferably 50 nm or more. When the film thickness is less than 50 nm, the wiring resistance is increased, which may increase the drive voltage.
有機発光層33からの発光をフレキシブル基板10側から取り出すためには、第一電極20が透明電極、もしくは半透明電極であることが好ましい。透明電極材料としては、ITO、IZOが特に好ましい。
透明電極の膜厚は、50〜500nmが好ましく、100〜300nmがより好ましい。膜厚が50nm未満の場合には、配線抵抗が高くなることから、駆動電圧の上昇が生じるおそれがある。また、膜厚が500nmを超える場合には、光の透過率が低下することから輝度が低下するおそれがある。
In order to extract light emitted from the organic
The film thickness of the transparent electrode is preferably 50 to 500 nm, and more preferably 100 to 300 nm. When the film thickness is less than 50 nm, the wiring resistance is increased, which may increase the drive voltage. On the other hand, when the film thickness exceeds 500 nm, the light transmittance is lowered, and therefore the luminance may be lowered.
(補助電極)
透明電極の抵抗を見かけ上下げる方法として、補助電極を透明電極に接するように形成する場合がある。通常、陽極の上に形成されることが多く(稀に陽極の下の場合もある)、さらに通常はその補助電極を平面視において覆うように絶縁膜が形成される(稀に絶縁膜が形成されない場合もある)。補助電極は透明電極の抵抗による電圧降下の抑制に有効なものであるが、電荷が注入されないか、または発光した光を遮断するため、発光する領域とはならず、「非発光領域」となる。発光領域の面積が、発光形成領域全体の面積に占める比率を開口率と呼び、開口率が高い方が、輝度を一定とした場合に光度(=輝度x発光面積)もしくは光束(=光度の放射角度による積分値)が高くなる。ここで発光形成領域とは、陽極、発光層を含む有機層、陰極が平面視で重なって形成される領域であり、補助電極及びそれを覆う絶縁膜の部分をも含んでいる領域のことである。
(Auxiliary electrode)
As a method of apparently lowering the resistance of the transparent electrode, the auxiliary electrode may be formed so as to be in contact with the transparent electrode. Usually, it is often formed on the anode (in rare cases, it may be below the anode), and usually an insulating film is formed so as to cover the auxiliary electrode in plan view (rarely an insulating film is formed) May not be.) The auxiliary electrode is effective in suppressing the voltage drop due to the resistance of the transparent electrode. However, since the charge is not injected or the emitted light is blocked, the auxiliary electrode is not a light emitting region but a “non-light emitting region”. . The ratio of the area of the light emitting region to the total area of the light emitting formation region is called the aperture ratio. When the aperture ratio is higher, the luminance is constant (= luminance x emission area) or the luminous flux (= radiance emission). (Integral value by angle) becomes high. Here, the light emission formation region is a region where an anode, an organic layer including a light emitting layer, and a cathode are formed to overlap each other in a plan view, and includes a region of an auxiliary electrode and an insulating film covering the auxiliary electrode. is there.
(封止部4)
本発明の有機EL素子100は、図1に示すように、有機EL層3を外部からの水分や酸素等の不純物ガスから保護するため、封止部4が設けられている。
(Sealing part 4)
As shown in FIG. 1, the
封止部4は、具体的には、有機EL層3の上に、直接、または、ケイ素やアルミニウム等の金属酸化物、窒化物、又は酸窒化物等の無機膜あるいは樹脂膜を介して、ガラス、樹脂、金属等の封止基板、もしくは封止膜からなる封止部を設けることで形成される。
Specifically, the sealing
封止部4は、粘着機能を有する熱可塑性樹脂フィルムを有機EL層3の上に貼着し、その外側をAl箔で覆う構成を取ることが好ましい。このような構造とすることで、耐衝撃性と、水分や不純物ガスに対するバリア性を両立させることが可能である。更には、上記熱可塑性樹脂フィルムとAl箔の間に乾燥剤を配置することも好ましい。これにより、封止構造内に侵入した水分が有機EL層3に到達することを防ぐことができ、有機EL素子100の保存安定性を高めることができる。
It is preferable that the sealing
封止基板および封止膜は、公知の封止材料および封止方法により形成することができる。有機EL素子としての可撓性を維持するためには、封止部もある程度の可撓性を有することが好ましい。 The sealing substrate and the sealing film can be formed by a known sealing material and sealing method. In order to maintain the flexibility as the organic EL element, it is preferable that the sealing portion also has a certain degree of flexibility.
具体的には、第二電極21上に樹脂をスピンコート法、ODF、ラミネート法を用いて塗布、又は貼り合わせることによって封止膜とすることが好ましい。第二電極21上に、プラズマCVD法、イオンプレーティング法、イオンビーム法、スパッタ法等により、SiO、SiON、SiN等の酸化物、窒化物、又は酸窒化物からなる無機膜を形成した後、更に、樹脂をスピンコート法、ODF、ラミネート法を用いて塗布、又は貼り合わせることによって封止膜とすることも好ましい。
Specifically, it is preferable to form a sealing film by applying or bonding a resin on the
この封止部4により、外部からの有機EL層3への酸素や水分の混入を防止することができ、有機EL素子100の寿命が向上する。
The sealing
ここで、封止部4の周縁部4Aは、有機EL層3が有機EL素子100の外部雰囲気に晒されないように、有機EL層3を完全に覆い、有機EL層3の周辺部でガラス板1に接着される。本発明においては、更に、封止部4は、表面樹脂層2aについても、表面樹脂層2aの表面もしくは側面が、有機EL素子100の外部雰囲気に晒されないように、表面樹脂層2aをも完全に覆い、表面樹脂層2aの周辺部でガラス板1に接着される。
このようにすることで、外部雰囲気中の水分や酸素といった不純物ガスが、表面樹脂層2aを通じて有機EL層3に侵入することを、効果的に防ぐことができる。
Here, the
By doing in this way, it can prevent effectively that impurity gas, such as a water | moisture content and oxygen in external atmosphere, penetrate | invade into the
また、本発明のフレキシブル基板10を、封止部4の封止基板として用いることも好ましい。
Moreover, it is also preferable to use the
(その他の構成)
本発明においては、ガラス板1の端面の少なくとも一部を覆う端面樹脂層を有していることも好ましい。
図3に、端面樹脂層5を設けた実施例に係るフレキシブル基板を用いた有機EL素子100Aの模式的な断面図を示す。図3に示す有機EL素子100Aは、ガラス板1の端面1Cに端面樹脂層5が形成されている点のみが図1に示す有機EL素子100とは異なり、その他は同様の構成とされている。図3において、図1に示す部材と同一機能を奏する部材には同一符号を付してある。
(Other configurations)
In this invention, it is also preferable to have the end surface resin layer which covers at least one part of the end surface of the
FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view of an
ここで、板状のガラス板1を形成する面を、ガラス板1の厚み方向に平行な側面部分と厚み方向に垂直な平面部分、即ち、ガラス板1の板面(表面1Aと裏面1B)に分けた場合、本発明におけるガラス板1の端面1Cとは、側面部分全体を指す。本発明においては、ガラス板1の端面1Cの少なくとも一部を端面樹脂層5で覆うことにより外部からの衝撃に対しより一層破損しにくくなる。ここで、端面1Cを確実に端面樹脂層5で覆うためには、端面1Cのみでなく、端面1C近傍の一部まで端面樹脂層5を延在させることが好ましい。また、ガラス板1の端面1C全てが端面樹脂層5で覆われていることが、より耐衝撃性が高くなり好ましい。このような端面樹脂層5を形成することにより、より耐衝撃性が高くなるメカニズムは以下のように推定される。
Here, the surface on which the plate-
切断されたままのガラス板1の端面1Cには、通常、マイクロクラックと呼ばれる微細なひび割れが多数生じている。通常このようなマイクロクラックは、深さが数nmから高々数百nm程度で、長さは数十nmから数十μm程度である。外部から力が加わってガラス板1に変形が生じた場合、このマイクロクラックに応力が集中することによって破壊に至る閾値を超えガラス板1に破壊が始まる。その応力集中が継続すればついにはその破壊はガラス板1の全体に及ぶ。この破壊のきっかけとなるマイクロクラックを端面樹脂層5で埋めることにより、先の応力集中が緩和され、結果として外部応力が継続しても破壊に至る閾値を超えないようにすることができる。
On the
ガラス板1Aの端面1Cはその少なくとも一部が端部樹脂層5で覆われていればよいが、端面1Cの全てが端面樹脂層5で覆われていることが、より耐衝撃性が高くなり好ましい。
The end face 1C of the
端面樹脂層5に用いられる樹脂材料や形成方法は、前述の樹脂層2と同様である。樹脂層2と端面樹脂層5の樹脂材料は同じであることがコスト上好ましいが、異なっていてもよい。また、耐衝撃性がより高くなり、かつ製造コストも低くできる点において、裏面樹脂層2bと端面樹脂層5は一体として形成されていることが好ましい。
The resin material and the forming method used for the end face resin layer 5 are the same as those of the
端面樹脂層5は、ガラス板1の端面1Cのみならず、表面1Aと裏面1Bの端縁部をも覆うように形成されていることが好ましい。このガラス板1の表面1A及び裏面1Bへの端面樹脂層5の延出幅(図3の幅w)は、ガラス板1の大きさや厚さ等によっても異なるが、1.0μm〜50mm程度とすることが好ましい。より好ましくは50μm〜20mm程度であり、さらに好ましくは200μm〜12mm程度である。
The end surface resin layer 5 is preferably formed so as to cover not only the
(有機EL照明装置)
本発明の有機EL照明装置は、上述の本発明の有機EL素子を用いたものである。本発明の有機EL照明装置の型式や構造については特に制限はなく、本発明の有機EL素子を用いて常法に従って組み立てることができる。
(Organic EL lighting device)
The organic EL lighting device of the present invention uses the above-described organic EL element of the present invention. There is no restriction | limiting in particular about the model and structure of the organic electroluminescent illuminating device of this invention, It can assemble in accordance with a conventional method using the organic EL element of this invention.
1 ガラス板
2 樹脂層
2a 表面樹脂層
2b 裏面樹脂層
3 有機EL層
4 封止部
5 端面樹脂層
10 フレキシブル基板
100,100A 有機EL素子
11 発光部
12 封止部
20 第一電極
21 第二電極
30 有機層
31 正孔注入層
32 正孔輸送層
33 有機発光層
34 正孔阻止層
35 電子輸送層
36 電子注入層
DESCRIPTION OF
Claims (5)
表面樹脂層、有機EL層及び封止部がこの順に配置される有機EL素子であって、
該封止部が、該表面樹脂層及び該有機EL層の露出面のすべてを覆うように配置されており、
該封止部の周縁部は、該有機EL層及び該表面樹脂層の側方に延在し、かつ前記ガラス板の表面に直接接するように設けられていることを特徴とする有機EL素子。 On a glass plate having a thickness of 200 μm or less,
An organic EL element in which a surface resin layer, an organic EL layer, and a sealing portion are arranged in this order,
The sealing portion is disposed so as to cover all of the exposed surface of the surface resin layer and the organic EL layer,
The peripheral part of this sealing part is provided so that it may extend to the side of this organic EL layer and this surface resin layer, and may be in contact with the surface of the said glass plate directly .
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