JPWO2017158920A1 - Method for manufacturing organic electroluminescence element - Google Patents

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博之 新藤
森川 雅弘
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Abstract

本発明の課題は、ガスバリアー性の高い有機エレクトロルミネッセンス素子をパターニングする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、コストアップや生産効率の低下を抑制し、また、マスクを介してパターニングする際の照射パターンずれの発生を低減した有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を提供することである。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、少なくとも第1のガスバリアーフィルムと第2のガスバリアーフィルムの積層体を基板として具備し、前記ガスバリアーフィルム側から光を照射してパターニングを行う際に、前記第1のガスバリアーフィルムを基板として、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を形成した後、光を照射してパターニングを行い、次いで、第2のガスバリアーフィルムを前記第1のガスバリアーフィルムに貼合して前記積層体とすることを特徴とする。
An object of the present invention is a method of manufacturing an organic electroluminescent element for patterning an organic electroluminescent element having a high gas barrier property, which suppresses an increase in cost and a decrease in production efficiency, and is used for patterning through a mask. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an organic electroluminescence element with reduced occurrence of irradiation pattern deviation.
The method for producing an organic electroluminescence device of the present invention comprises a laminate of at least a first gas barrier film and a second gas barrier film as a substrate, and patterning is performed by irradiating light from the gas barrier film side. In addition, after forming the organic electroluminescence element using the first gas barrier film as a substrate, patterning is performed by irradiating light, and then the second gas barrier film is pasted on the first gas barrier film. It is characterized by making it the said laminated body.

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に関し、より詳しくは、ガスバリアー性の高い有機エレクトロルミネッセンス素子をパターニングする際に、コストアップや生産効率の低下を抑制し、また照射パターンずれの発生を低減した有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing an organic electroluminescent element, and more specifically, when patterning an organic electroluminescent element having a high gas barrier property, suppresses an increase in cost and a decrease in production efficiency, and generates an irradiation pattern shift. The present invention relates to a method for manufacturing a reduced organic electroluminescence element.

現在、薄型の発光デバイスとして有機エレクトロルミネッセンス素子が注目されている。   At present, organic electroluminescence elements are attracting attention as thin light emitting devices.

有機材料のエレクトロルミネッセンス(Electro Luminescence:EL)を利用した有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「有機EL素子」ともいう。)は、数V〜数十V程度の低電圧で発光が可能な薄膜型の完全固体素子であり、高輝度、高発光効率、薄型、軽量といった多くの優れた特徴を有している。このため、各種ディスプレイのバックライト、看板や非常灯等の表示板、照明光源等の面発光体として近年注目されている。   An organic electroluminescence element (hereinafter also referred to as “organic EL element”) using organic electroluminescence (EL) is a thin-film type capable of emitting light at a low voltage of about several volts to several tens of volts. It is a complete solid-state device and has many excellent features such as high brightness, high luminous efficiency, thinness, and light weight. For this reason, it has been attracting attention in recent years as surface light emitters such as backlights for various displays, display boards such as signboards and emergency lights, and illumination light sources.

このような有機EL素子は、基板上の一対の電極間に、少なくとも発光層を含む有機機能層が配置された構成であり、発光層で生じた発光光は電極を透過して外部に取り出される。   Such an organic EL element has a configuration in which an organic functional layer including at least a light emitting layer is disposed between a pair of electrodes on a substrate, and emitted light generated in the light emitting layer passes through the electrode and is extracted to the outside. .

ここで、このような有機EL素子において、前記有機機能層に対して所定領域毎に露光量を調整しながら光を照射することで、当該所定領域毎に有機機能層の機能を変化させ、その変化量に応じた発光輝度の階調を有する発光パターンを形成する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。このようなパターン形成方法を行うための装置として、UVランプによって有機機能層の所定領域に、紫外線を照射することによって発光パターンを形成する装置が知られている。   Here, in such an organic EL element, the function of the organic functional layer is changed for each predetermined region by irradiating the organic functional layer with light while adjusting the exposure amount for each predetermined region. A method of forming a light emission pattern having a gradation of light emission luminance corresponding to the amount of change has been proposed (see, for example, Patent Document 1). As an apparatus for performing such a pattern forming method, an apparatus for forming a light emitting pattern by irradiating ultraviolet rays onto a predetermined region of an organic functional layer by a UV lamp is known.

一方、有機EL素子は、有機機能層を水蒸気や酸素等の各種ガスから保護するためにガスバリアー層を備えているが、さらに耐久性やガスバリアー性を向上させるためにガスバリアー層を複数形成する方向にある。例えば、特許文献2では第1のガスバリアー層の上に第2のガスバリアー層を塗布法で形成している。また、特許文献3では2枚のガスバリアーフィルムを接着剤で貼り合わせる手法が開示されている。   On the other hand, the organic EL element has a gas barrier layer to protect the organic functional layer from various gases such as water vapor and oxygen. However, in order to further improve durability and gas barrier properties, a plurality of gas barrier layers are formed. It is in the direction to do. For example, in Patent Document 2, the second gas barrier layer is formed on the first gas barrier layer by a coating method. Patent Document 3 discloses a method of bonding two gas barrier films with an adhesive.

このような複数のガスバリアー層やガスバリアーフィルムを具備する有機EL素子に、マスクを介して紫外線を照射してパターニングを行う場合、当該ガスバリアー層やガスバリアーフィルムによって厚さが増した分、照射パターンずれが増大し、正確なパターニングができないという問題がある。   When patterning by irradiating ultraviolet rays through a mask to an organic EL device having such a plurality of gas barrier layers and gas barrier films, the thickness is increased by the gas barrier layers and gas barrier films, There is a problem that irradiation pattern shift increases and accurate patterning cannot be performed.

特に、非平行光の紫外線を照射する場合には、マスクの内側に斜め方向からの光が潜り込みやすく、前記ガスバリアー層が厚くなった分だけ潜り込み量も増え、照射パターンずれが顕著になりやすい。   In particular, when irradiating non-parallel ultraviolet rays, light from an oblique direction tends to enter the inside of the mask, the amount of penetration increases by the thickness of the gas barrier layer, and the irradiation pattern deviation tends to become remarkable. .

さらにガスバリアー層やガスバリアーフィルムが複数あると、その界面でフレネル反射が生じることや層自体が厚くなることで紫外線等の光透過率が低下することにより、紫外線放射照度を上げる必要があり、電力コストが増加したり、また放射照度を上げずに照射時間を長くすると、生産タクトが長くなったりして、生産効率が低下するという問題がある。   Furthermore, when there are a plurality of gas barrier layers and gas barrier films, it is necessary to increase the ultraviolet irradiance by reducing the light transmittance such as ultraviolet rays because Fresnel reflection occurs at the interface or the layer itself becomes thick. If the power cost is increased, or if the irradiation time is increased without increasing the irradiance, the production tact becomes longer and the production efficiency decreases.

特許文献4では、封止後の素子に基板側から紫外線を照射してパターニングを行う実施例が開示されており、基板の紫外線透過率が低い場合には、紫外線の出力を強める、あるいは照射時間を長くすればパターニングが可能との記載がある。しかしながら、出力を強めると照射装置の消費電力が増しランニングコストが増大するという問題や、照射時間を長くしても同様に電力コストの増加に加え生産タクトも長くなり生産効率が低下するという問題がある。   Patent Document 4 discloses an example in which patterning is performed by irradiating an element after sealing with ultraviolet rays from the substrate side. When the substrate has a low ultraviolet transmittance, the output of ultraviolet rays is increased or the irradiation time is increased. There is a description that patterning is possible if the length is long. However, when the output is increased, there is a problem that the power consumption of the irradiation device increases and the running cost increases, and even if the irradiation time is lengthened, there is a problem that, in addition to the increase in the power cost, the production tact becomes longer and the production efficiency decreases. is there.

当該特許文献4では、これらの生産上の課題解決手段については開示されていない。   The patent document 4 does not disclose these production problem solving means.

特開2012−28335号公報JP 2012-28335 A 特開2015−147952号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-147952 特開2011−110913号公報JP 2011-110913 A 特許第2793373号公報Japanese Patent No. 2793373

本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、ガスバリアー性の高い有機エレクトロルミネッセンス素子をパターニングする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、コストアップや生産効率の低下を抑制し、また、マスクを介してパターニングする際の照射パターンずれの発生を低減した有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems and situations, and a solution to the problem is a method of manufacturing an organic electroluminescent element for patterning an organic electroluminescent element having a high gas barrier property, which increases costs and increases production efficiency. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an organic electroluminescence element that suppresses the decrease in the thickness and reduces the occurrence of irradiation pattern deviation when patterning through a mask.

本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、第1のガスバリアーフィルムを基板として有機エレクトロルミネッセンス素子を形成した後に、光を照射して当該有機エレクトロルミネッセンス素子にパターニングを行い、その後、第2のガスバリアーフィルムを第1のガスバリアーフィルム側に貼り合わせる有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法によって、コストアップや生産効率の低下を抑制し、また照射パターンずれの発生を低減した有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法が得られることを見出した。   In order to solve the above problems, the present inventor forms an organic electroluminescence element using the first gas barrier film as a substrate in the process of examining the cause of the above problem, and then irradiates light to form the organic electroluminescence. The element is patterned, and then the manufacturing method of the organic electroluminescence element in which the second gas barrier film is bonded to the first gas barrier film side suppresses the increase in cost and the decrease in production efficiency, and the irradiation pattern shift It discovered that the manufacturing method of the organic electroluminescent element which reduced generation | occurrence | production was obtained.

すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。   That is, the said subject which concerns on this invention is solved by the following means.

1.少なくとも第1のガスバリアーフィルムと第2のガスバリアーフィルムの積層体を基板として具備する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
前記第1のガスバリアーフィルムを基板として、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を形成した後、
前記第1のガスバリアーフィルム側から当該有機エレクトロルミネッセンス素子に光を照射してパターニングを行い、次いで、
前記第2のガスバリアーフィルムを、前記第1のガスバリアーフィルムの有機エレクトロルミネッセンス素子を形成した面とは反対側の面に接着剤層又は粘着剤層を介して貼合して前記積層体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製造方法。
1. A method for producing an organic electroluminescence device comprising at least a laminate of a first gas barrier film and a second gas barrier film as a substrate,
After forming the organic electroluminescence element using the first gas barrier film as a substrate,
Patterning is performed by irradiating light to the organic electroluminescence element from the first gas barrier film side,
The second gas barrier film is bonded to the surface of the first gas barrier film opposite to the surface on which the organic electroluminescence element is formed via an adhesive layer or an adhesive layer, and the laminate. A method for producing an organic electroluminescence element, comprising:

2.前記光の波長が、360〜410nmの範囲内であることを特徴とする第1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。   2. 2. The method for producing an organic electroluminescent element according to item 1, wherein the wavelength of the light is in a range of 360 to 410 nm.

3.前記光を、マスクを介して非平行光として照射することを特徴とする第1項又は第2項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。   3. 3. The method of manufacturing an organic electroluminescent element according to claim 1, wherein the light is irradiated as non-parallel light through a mask.

4.前記光を集光して前記有機エレクトロルミネッセンス素子上に光スポットを形成し、点描画により前記パターニングを行う第1項又は第2項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。   4). The manufacturing method of the organic electroluminescent element of the 1st term | claim or 2nd item which concentrates the said light, forms a light spot on the said organic electroluminescent element, and performs the said patterning by point drawing.

5.前記第1のガスバリアーフィルムの厚さが、20〜500μmの範囲内であることを特徴とする第1項から第4項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。   5. The thickness of the said 1st gas barrier film exists in the range of 20-500 micrometers, The manufacturing method of the organic electroluminescent element as described in any one of Claim 1 to 4 characterized by the above-mentioned.

6.前記第1のガスバリアーフィルムの波長360〜410nmの範囲の光透過率が、60%以上であることを特徴とする第1項から第5項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。   6). 6. The organic electroluminescence device according to any one of items 1 to 5, wherein the first gas barrier film has a light transmittance of 60% or more in a wavelength range of 360 to 410 nm. Manufacturing method.

7.前記第1のガスバリアーフィルムのガスバリアー層とそれに接する機能性層との屈折率差が、1.5以下であることを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。   7). The refractive index difference between the gas barrier layer of the first gas barrier film and the functional layer in contact with the gas barrier layer is 1.5 or less, and the refractive index difference is 1.5 or less. The manufacturing method of organic electroluminescent element of this.

8.前記第2のガスバリアーフィルム、前記接着剤層又は前記粘着剤層が、紫外線遮光性を有することを特徴とする第1項から第7項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。   8). The organic electroluminescence device according to any one of items 1 to 7, wherein the second gas barrier film, the adhesive layer, or the pressure-sensitive adhesive layer has ultraviolet light shielding properties. Production method.

本発明の上記手段により、ガスバリアー性の高い有機エレクトロルミネッセンス素子をパターニングする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、コストアップや生産効率の低下を抑制し、また、マスクを介してパターニングする際の照射パターンずれの発生を低減した有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を提供することができる。   An organic electroluminescent element manufacturing method for patterning an organic electroluminescent element having a high gas barrier property by the above-described means of the present invention, wherein cost increase and reduction in production efficiency are suppressed, and patterning is performed through a mask. The manufacturing method of the organic electroluminescent element which reduced generation | occurrence | production of the irradiation pattern shift | offset | difference of this can be provided.

本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、以下のとおりである。   The expression mechanism or action mechanism of the effect of the present invention is as follows.

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法によれば、第1のガスバリアーフィルムを基板として有機エレクトロルミネッセンス素子を形成した後に、光を照射してパターニングを行い、その後、第2のガスバリアーフィルムを第1のガスバリアーフィルム側に貼り合わせることで、複数のガスバリアーフィルムを介さずに光照射によるパターニングができることから、ガスバリアーフィルムでの光の吸収や散乱を抑制して照射光の利用効率が向上し、ランニングコストの低減や生産効率が向上した有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を提供することができる。併せて複数のガスバリアーフィルムを用いることによって、高度なガスバリアー性を具備する、パターニングされた有機エレクトロルミネッセンス素子を提供できる。   According to the method for producing an organic electroluminescent element of the present invention, after forming an organic electroluminescent element using the first gas barrier film as a substrate, patterning is performed by irradiating light, and then the second gas barrier film is formed. By bonding to the first gas barrier film side, patterning by light irradiation can be performed without going through a plurality of gas barrier films, so the absorption and scattering of light in the gas barrier film is suppressed and the use efficiency of irradiation light is improved. It is possible to provide a method for manufacturing an organic electroluminescence device that is improved and has reduced running costs and improved production efficiency. In addition, by using a plurality of gas barrier films, a patterned organic electroluminescence device having a high gas barrier property can be provided.

また、光の放射照度を高めるために非平行光を用いて、有機エレクトロルミネッセンス素子のパターニングを行う際に、複数のガスバリアーフィルムを積層しないことによって、マスクとパターニング対象である有機エレクトロルミネッセンス素子の有機機能層との距離を近づけることができることから、マスクの内側への光の潜り込みを低減して照射パターンずれの発生を抑制できる。さらに、当該複数のガスバリアーフィルム間での光透過率の低下やフレネル反射も低減できることから、光の利用効率が向上し、ランニングコストの低減や生産効率の向上したパターニングが可能になるものと推察している。   In addition, when patterning an organic electroluminescent element using non-parallel light to increase the irradiance of light, by not stacking a plurality of gas barrier films, the mask and the organic electroluminescent element to be patterned are not laminated. Since the distance from the organic functional layer can be reduced, it is possible to reduce the penetration of light into the mask and suppress the occurrence of irradiation pattern deviation. In addition, since light transmittance and Fresnel reflection between the gas barrier films can be reduced, light utilization efficiency is improved, and running costs and patterning with improved production efficiency are possible. doing.

照射パターンずれの発生を示す模式図Schematic diagram showing the occurrence of irradiation pattern deviation 照射パターンずれの発生を示す模式図Schematic diagram showing the occurrence of irradiation pattern deviation 照射パターンずれの発生を示す模式図Schematic diagram showing the occurrence of irradiation pattern deviation 本発明に用いられるパターニング装置の一例の概略構成図Schematic configuration diagram of an example of a patterning apparatus used in the present invention 光源部、マスクアライメント装置及び被パターン形成体載置台の構成を示す概略図Schematic which shows the structure of a light source part, a mask alignment apparatus, and a to-be-patterned object mounting base. 被パターン形成体載置台上の有機EL素子シートと、マスクアライメント装置上のマスクを、所定の位置で密着させる方法の一例を示す概略断面図Schematic cross-sectional view showing an example of a method for bringing the organic EL element sheet on the pattern forming body mounting table and the mask on the mask alignment apparatus into close contact at a predetermined position 被パターン形成体載置台上の有機EL素子シートと、マスクアライメント装置上のマスクを、所定の位置で密着させる方法の一例を示す概略断面図Schematic cross-sectional view showing an example of a method for bringing the organic EL element sheet on the pattern forming body mounting table and the mask on the mask alignment apparatus into close contact at a predetermined position 点描画によるパターン形成装置の概略構成図Schematic configuration diagram of a pattern forming device by dot drawing ケイ素分布曲線、酸素分布曲線、炭素分布曲線及び窒素分布曲線を示す図Diagram showing silicon distribution curve, oxygen distribution curve, carbon distribution curve and nitrogen distribution curve 図6に示す炭素分布曲線を拡大した図The figure which expanded the carbon distribution curve shown in FIG. ガスバリアー層の屈折率分布を示す図Diagram showing the refractive index profile of the gas barrier layer ガスバリアー層の製造装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the manufacturing apparatus of a gas barrier layer 屈折率差Δnに対する界面透過率特性を示すグラフGraph showing interface transmittance characteristics with respect to refractive index difference Δn 本発明に係る第1及び第2のガスバリアーフィルムを具備する有機EL素子の模式図The schematic diagram of the organic EL element which comprises the 1st and 2nd gas barrier film which concerns on this invention 本発明に係る有機EL素子の層構成及びパターニングの一例を示す模式図The schematic diagram which shows an example of the layer structure and patterning of the organic EL element which concerns on this invention 本発明に係る有機EL素子の層構成及びパターニングの一例を示す模式図The schematic diagram which shows an example of the layer structure and patterning of the organic EL element which concerns on this invention

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、少なくとも第1のガスバリアーフィルムと第2のガスバリアーフィルムの積層体を基板として具備する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、前記第1のガスバリアーフィルムを基板として、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を形成した後、前記第1のガスバリアーフィルム側から当該有機エレクトロルミネッセンス素子に光を照射してパターニングを行い、次いで、第2のガスバリアーフィルムを、前記第1のガスバリアーフィルムの有機エレクトロルミネッセンス素子を形成した面とは反対側の面に接着剤層又は粘着剤層を介して貼合して前記積層体とすることを特徴とする。この特徴は、各請求項に係る発明に共通する又は対応する技術的特徴である。   The method for producing an organic electroluminescent element of the present invention is a method for producing an organic electroluminescent element comprising at least a laminate of a first gas barrier film and a second gas barrier film as a substrate, wherein the first gas After forming the organic electroluminescence element using the barrier film as a substrate, patterning is performed by irradiating the organic electroluminescence element with light from the first gas barrier film side, and then the second gas barrier film is formed. The first gas barrier film is bonded to the surface opposite to the surface on which the organic electroluminescence element is formed via an adhesive layer or a pressure-sensitive adhesive layer to form the laminate. This feature is a technical feature common to or corresponding to the claimed invention.

本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、前記光の波長が、360〜410nmの範囲内であることが、有機エレクトロルミネッセンス素子を効率よくパターニングする観点から、好ましい。パターニングを行う光源の波長として、従来知られている紫外線以外に、波長が400〜410nmの範囲の光であると、ブルーレイディスク(Blu−ray Disc(登録商標);以下、「BD」ともいう。)に対して光の出射及び受光を行う従来公知の光ピックアップ装置に用いられている青紫半導体レーザーをパターニング装置の光源として使用することができるため、パターニング装置を低コストで作製でき、有機エレクトロルミネッセンス素子のパターン形成をより低コストで行うことができる
また、前記光を、マスクを介して非平行光として照射することが、放射照度を高められることから、ランニングコストの低減や生産効率の向上の観点から、好ましい。
As an embodiment of the present invention, from the viewpoint of manifesting the effects of the present invention, the wavelength of the light is preferably in the range of 360 to 410 nm from the viewpoint of efficiently patterning the organic electroluminescence element. When the wavelength of the light source for patterning is light in the range of 400 to 410 nm in addition to the conventionally known ultraviolet light, it is also referred to as a Blu-ray Disc (registered trademark); hereinafter referred to as “BD”. ) Can be used as a light source for a patterning device, so that the patterning device can be manufactured at low cost and organic electroluminescence can be used. Element patterning can be performed at lower cost. Irradiation of the light as non-parallel light through a mask can increase irradiance, thereby reducing running costs and improving production efficiency. From the viewpoint, it is preferable.

さらに別の実施態様として、前記光を集光して前記有機エレクトロルミネッセンス素子上に光スポットを形成し、点描画により前記パターニングを行うことも、マスクを介さずにパターニングできることから、照射パターンずれを回避でき、好ましい。   As yet another embodiment, the light is condensed to form a light spot on the organic electroluminescence element, and the patterning can be performed by dot drawing or patterning without using a mask. This can be avoided and is preferable.

また、前記第1のガスバリアーフィルムの厚さが、20〜500μmの範囲内であることが、光の透過率を高めパターニングの効率を向上できることと併せて、マスクと有機エレクトロルミネッセンス素子との距離を近接させることができ、前記照射パターンずれを抑制する観点から、好ましい。   In addition, the thickness of the first gas barrier film being in the range of 20 to 500 μm can increase the light transmittance and improve the patterning efficiency, and the distance between the mask and the organic electroluminescence element. From the viewpoint of suppressing the irradiation pattern deviation.

さらに、前記第1のガスバリアーフィルムの波長360〜410nmの範囲の光透過率が60%以上であることが、光の利用効率を高めることで、パターニングのランニングコストの低減や生産効率の向上ができ、好ましい。   Furthermore, when the light transmittance in the wavelength range of 360 to 410 nm of the first gas barrier film is 60% or more, it is possible to reduce the running cost of patterning and improve the production efficiency by increasing the light utilization efficiency. It is possible and preferable.

また、前記第1のガスバリアーフィルムのガスバリアー層と、それに接する機能性層との屈折率差が、1.5以下であることが、ガスバリアーフィルム界面での光の散乱を防ぎ、パターニングの効率を向上し、かつ前記照射パターンずれを抑制する観点から、好ましい。   In addition, the difference in refractive index between the gas barrier layer of the first gas barrier film and the functional layer in contact therewith is 1.5 or less, which prevents light scattering at the interface of the gas barrier film and enables patterning. It is preferable from the viewpoint of improving efficiency and suppressing the irradiation pattern deviation.

さらに、前記第2のガスバリアーフィルム、前記接着剤層又は前記粘着剤層が、紫外線遮光性を有することが、パターニング後の素子において、太陽光など外光に含まれる紫外線による素子劣化や照射パターン劣化を防止できる観点から、好ましい実施態様である。   Furthermore, the second gas barrier film, the adhesive layer or the pressure-sensitive adhesive layer has ultraviolet light shielding properties, and in the element after patterning, the element deterioration and irradiation pattern due to ultraviolet rays contained in external light such as sunlight. From the viewpoint of preventing deterioration, this is a preferred embodiment.

以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。   Hereinafter, the present invention, its components, and modes and modes for carrying out the present invention will be described in detail. In addition, in this application, "-" is used in the meaning which includes the numerical value described before and behind that as a lower limit and an upper limit.

≪本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法の概要≫
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、少なくとも第1のガスバリアーフィルムと第2のガスバリアーフィルムの積層体を基板として具備する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、前記第1のガスバリアーフィルムを基板として、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を形成した後、前記第1のガスバリアー層を介して、当該有機エレクトロルミネッセンス素子に光を照射してパターニングを行い、次いで、第2のガスバリアーフィルムを、前記第1のガスバリアーフィルムの有機エレクトロルミネッセンス素子を形成した面とは反対側の面に接着剤層又は粘着剤層を介して貼合して前記積層体とすることを特徴とする。
<< Outline of Manufacturing Method of Organic Electroluminescence Element of the Present Invention >>
The method for producing an organic electroluminescent element of the present invention is a method for producing an organic electroluminescent element comprising at least a laminate of a first gas barrier film and a second gas barrier film as a substrate, wherein the first gas After forming the organic electroluminescent element using the barrier film as a substrate, the organic electroluminescent element is patterned by irradiating light through the first gas barrier layer, and then the second gas barrier film Is bonded to the surface of the first gas barrier film opposite to the surface on which the organic electroluminescence element is formed via an adhesive layer or a pressure-sensitive adhesive layer to form the laminate.

以下、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子を、簡単に「有機EL素子」と呼称して説明する。また、「有機機能層」とは「有機EL素子」から、基板、電極及び封止層を除いた有機化合物によって構成されている層をいう。   Hereinafter, the organic electroluminescence device according to the present invention will be simply referred to as an “organic EL device”. The “organic functional layer” refers to a layer composed of an organic compound excluding the substrate, electrode and sealing layer from the “organic EL element”.

本発明に係る有機EL素子のパターニング方法は、具体的には、例えば、ポリエチレンテレフターレートフィルム(本願では、PETフィルム、又はPETという。)などの紫外線透過率の高いフィルムに、ガスバリアー層を形成した第1のガスバリアーフィルムを基板として、その上に陽極、正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層、陰極などを形成した後、封止材にて封止して有機EL素子を形成する(本発明でいう「基板」とは、本発明に係る第1のガスバリアーフィルム、又は第1のガスバリアーフィルムと第2のガスバリアーフィルムの積層体をいう。)。   Specifically, the organic EL device patterning method according to the present invention includes, for example, a gas barrier layer formed on a film having high ultraviolet transmittance such as a polyethylene terephthalate film (referred to as PET film or PET in this application). The formed first gas barrier film is used as a substrate, and an anode, a hole injecting and transporting layer, a light emitting layer, an electron injecting and transporting layer, a cathode and the like are formed thereon, and then sealed with a sealing material to form an organic EL element ("Substrate" in the present invention refers to the first gas barrier film according to the present invention or a laminate of the first gas barrier film and the second gas barrier film).

次に、前記第1のガスバリアーフィルム側から光照射装置によって、有機EL素子の有機機能層の特定部位に光を照射してパターニングを行う。続いて、第2のガスバリアーフィルムを第1のガスバリアーフィルム側に積層するように接着剤層又は粘着剤層を介して貼合して、高度のガスバリアー性を有するパターニングされた有機EL素子を得るものである。   Next, patterning is performed by irradiating a specific portion of the organic functional layer of the organic EL element with light from the first gas barrier film side using a light irradiation device. Subsequently, a patterned organic EL device having a high gas barrier property by laminating the second gas barrier film through the adhesive layer or the pressure-sensitive adhesive layer so as to be laminated on the first gas barrier film side. Is what you get.

前記パターニングは、遮光膜パターンが形成されたマスクを第1のガスバリアーフィルムに載せ、前記第1のガスバリアーフィルム側から、光照射装置によって前記マスク全体に光を非平行光として均一に照射する方法や、光照射装置の光源から出射された光を集光してマスクを介さずに、前記有機EL素子上に光スポットを形成し、点描画によりパターニングを行う方法等を、適宜採用することができる。   In the patterning, a mask on which a light-shielding film pattern is formed is placed on a first gas barrier film, and light is uniformly irradiated as non-parallel light to the entire mask by a light irradiation device from the first gas barrier film side. A method, a method of condensing light emitted from the light source of the light irradiation device, forming a light spot on the organic EL element without using a mask, and performing patterning by point drawing, etc. are appropriately adopted. Can do.

本願では、パターニングの対象物に対して垂直方向のみから照射される光を「平行光」といい、コリメーション半角±2°以内、かつ、デクリネーション角±1°以内の光線群とする。「平行光」は、ランプ光源では楕円集光ミラーにインテグレータとコリメーターレンズなどを組み合わせて得ることができる。LEDアレイを光源とした場合にはフライアイレンズや複合放物面集光器などを用いて得ることができる。   In the present application, light irradiated only from the vertical direction with respect to the object to be patterned is referred to as “parallel light”, and is a light ray group having a collimation half angle within ± 2 ° and a declination angle within ± 1 °. “Parallel light” can be obtained by combining an elliptical condensing mirror with an integrator and a collimator lens in a lamp light source. When an LED array is used as a light source, it can be obtained using a fly-eye lens, a compound parabolic concentrator, or the like.

本願でいう「非平行光」とは、パターニングの対象物に対して垂直方向から照射される光以外の方向からの光を含む光線群をいい、垂直方向から照射される光に加えて、レンズ等によってコリメーション半角を、例えば45°に設定した光や、後述する筐体内部の反射光や散乱光を含む混合光線をいう。   The term “non-parallel light” as used in the present application refers to a group of light beams including light from a direction other than the light irradiated from the vertical direction on the object to be patterned. In addition to the light irradiated from the vertical direction, the lens For example, light having a collimation half angle set to 45 °, for example, or a mixed light beam including reflected light and scattered light inside the casing described later.

なお、本発明でいう「パターン」とは、有機EL素子により表示される図案(図の柄や模様)、文字、画像等をいう。「パターニング」とは、これらのパターン表示機能を持たせることをいう。   The “pattern” in the present invention refers to a design (design or pattern in the figure), characters, images, etc. displayed by the organic EL element. “Patterning” refers to providing these pattern display functions.

また、「発光パターン」とは、有機EL素子が発光する際、所定の図案(図の柄や模様)、文字、画像等に基づいて、発光面の位置により発光強度(輝度)を変えて光を発光させるためにあらかじめ当該有機EL素子に形成(付与)される所定の図案(図の柄や模様)、文字、画像等を表示させる機能を有する発生源をいう。   The “light emission pattern” refers to light emitted from an organic EL element that emits light with varying light emission intensity (luminance) depending on the position of the light emitting surface, based on a predetermined design (pattern or pattern in the figure), characters, images, etc. A source having a function of displaying a predetermined design (design or pattern in the figure), characters, images, etc. formed (applied) in advance on the organic EL element to emit light.

本発明で用いられる前記照射する「光」としての好ましい実施態様としては、少なくとも紫外線を含有し、更には可視光を一部有していてもよい。本発明でいう紫外線とは、その波長がX線よりも長く、可視光の最短波長よりも短い電磁波をいい、具体的には波長領域が、10〜400nmの範囲内であるが、好ましくは、適用する照射光の波長としては、350〜400nmの範囲に極大波長を有する紫外線照射光を用いることが好ましく、中でも360〜400nmの範囲に極大波長を有する紫外線を照射光として用いることが好ましい。   As a preferred embodiment of the “light” to be irradiated used in the present invention, it contains at least ultraviolet rays, and may further have a part of visible light. The ultraviolet ray referred to in the present invention refers to an electromagnetic wave having a wavelength longer than that of X-rays and shorter than the shortest wavelength of visible light. Specifically, the wavelength region is in the range of 10 to 400 nm, preferably, As the wavelength of irradiation light to be applied, it is preferable to use ultraviolet irradiation light having a maximum wavelength in the range of 350 to 400 nm, and it is preferable to use ultraviolet light having a maximum wavelength in the range of 360 to 400 nm as irradiation light.

また、別の実施態様としては、400〜410nmの青紫色光を用いることも好ましく、ブルーレイディスク用途の光の出射及び受光を行う従来公知の光ピックアップ装置に用いられている青紫半導体レーザーをパターニング装置の光源として使用することができる。   As another embodiment, it is also preferable to use blue-violet light of 400 to 410 nm, and a blue-violet semiconductor laser used in a conventionally known optical pickup device that emits and receives light for use in a Blu-ray disc is used as a patterning device. Can be used as a light source.

したがって、本発明に用いられる光源の光波長としては、360〜410nmの範囲であることが好ましい。   Therefore, the light wavelength of the light source used in the present invention is preferably in the range of 360 to 410 nm.

照射光の発生手段及び照射手段としては、従来公知の照射装置等を用いて光を発生させて、所定の領域に照射することができる方法であれば、特に限定されない。   The irradiation light generating means and the irradiation means are not particularly limited as long as they can generate light using a conventionally known irradiation apparatus or the like and irradiate a predetermined region.

本発明に適用可能な光源としては、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、水素(重水素)ランプ、希ガス(キセノン、アルゴン、ヘリウム、ネオンなど)放電ランプ、窒素レーザー、エキシマレーザー(XeCl、XeF、KrF、KrClなど)、水素レーザー、ハロゲンレーザー、各種半導体レーザー(LD)、赤外レーザーの高調波(YAGレーザーのTHG(Third HarmonicGeneration)光など)、各種LED(light emitting diode)等が挙げられる。   As a light source applicable to the present invention, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a hydrogen (deuterium) lamp, a rare gas (xenon, argon, helium, neon, etc.) discharge lamp, a nitrogen laser, an excimer laser (XeCl, XeF, KrF, KrCl, etc.), hydrogen laser, halogen laser, various semiconductor lasers (LD), harmonics of infrared lasers (THG (Third Harmonic Generation) light of YAG laser), various LEDs (light emitting diode), and the like.

《本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の概要》
まず、本発明に係る有機EL素子の構成について以下概要を説明する。
<< Outline of Organic Electroluminescence Device According to the Present Invention >>
First, an outline of the configuration of the organic EL element according to the present invention will be described below.

本発明に係る有機EL素子は、本発明に係る第1のガスバリアーフィルム及び第2のガスバリアーフィルムの積層体を基板として、その上に、第1電極、発光層を含む有機機能層及び第2電極がこの順番に積層されて構成されている。また、第1電極の端部に取り出し電極が設けられて、当該取り出し電極を介して第1電極に外部電源が接続されるように構成されていてもよい。   The organic EL device according to the present invention includes a laminate of the first gas barrier film and the second gas barrier film according to the present invention as a substrate, and an organic functional layer including a first electrode and a light emitting layer thereon, Two electrodes are laminated in this order. Further, an extraction electrode may be provided at the end of the first electrode, and an external power supply may be connected to the first electrode via the extraction electrode.

有機EL素子は、通常発光光が基板側又はその反対面側から取り出されるように構成されており、本発明に係る有機EL素子の一例としては、基板側から発光光を取り出すボトムエミッション型であることが好ましい。また、別の好ましい態様としては、後述する第2電極が透明電極であり、封止部材及び封止層が透明な場合は、両面から発光光を取り出す両面発光型であることも好ましい。   The organic EL element is usually configured such that emitted light is extracted from the substrate side or the opposite side, and an example of the organic EL element according to the present invention is a bottom emission type that extracts emitted light from the substrate side. It is preferable. Moreover, as another preferable aspect, when the 2nd electrode mentioned later is a transparent electrode and a sealing member and a sealing layer are transparent, it is also preferable that it is a double-sided light emission type which takes out emitted light from both surfaces.

有機EL素子の層構造は特に限定されることはなく、従来公知の一般的な層構造であれば良い。例えば、第1電極がアノード(すなわち陽極)として機能し、第2電極がカソード(すなわち陰極)として機能することとする。この場合、例えば、有機機能層は、アノードである第1電極側から順に正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層を積層した構成とすることができるが、少なくとも有機材料を用いて構成された発光層を有することが必須である。正孔注入層及び正孔輸送層は、正孔輸送注入層として設けられていても良く、電子輸送層及び電子注入層は、電子輸送注入層として設けられていても良い。また、これらの有機機能層のうち、例えば、電子注入層は無機材料で構成されている場合もある。   The layer structure of the organic EL element is not particularly limited, and may be a conventionally known general layer structure. For example, the first electrode functions as an anode (that is, an anode), and the second electrode functions as a cathode (that is, a cathode). In this case, for example, the organic functional layer can have a structure in which a hole injection layer / a hole transport layer / a light emitting layer / an electron transport layer / an electron injection layer are stacked in order from the first electrode side which is an anode. It is essential to have at least a light-emitting layer formed using an organic material. The hole injection layer and the hole transport layer may be provided as a hole transport injection layer, and the electron transport layer and the electron injection layer may be provided as an electron transport injection layer. Of these organic functional layers, for example, the electron injection layer may be composed of an inorganic material.

また、有機機能層は、これらの層の他にも正孔阻止層や電子阻止層等が必要に応じて必要箇所に積層された構成であっても良い。更に、発光層は、各波長領域の発光光を発生させる各色発光層を有し、これらの各色発光層を、非発光性の中間層を介して積層させた構造としても良い。中間層は、正孔阻止層、電子阻止層として機能しても良い。   In addition to these layers, the organic functional layer may have a structure in which a hole blocking layer, an electron blocking layer, or the like is laminated at a necessary position as necessary. Further, the light emitting layer may have a structure in which each color light emitting layer for generating light emitted in each wavelength region is laminated, and each of these color light emitting layers is laminated via a non-light emitting intermediate layer. The intermediate layer may function as a hole blocking layer and an electron blocking layer.

また、カソードである第2電極も、必要に応じた積層構造であっても良い。また、第1電極の低抵抗化を図ることを目的とし、第1電極に接して補助電極が設けられていても良い。   Further, the second electrode as the cathode may also have a laminated structure as necessary. For the purpose of reducing the resistance of the first electrode, an auxiliary electrode may be provided in contact with the first electrode.

このような構成において、第1電極と第2電極とで有機機能層が挟持された部分(積層方向から見て、第1電極、有機機能層及び第2電極が重なる領域)のみが、有機EL素子の発光領域となる。   In such a configuration, only a portion where the organic functional layer is sandwiched between the first electrode and the second electrode (a region where the first electrode, the organic functional layer, and the second electrode overlap when viewed from the stacking direction) is the organic EL. It becomes the light emitting region of the element.

以上のような構成の有機EL素子は、有機材料等を用いて構成された有機機能層の劣化を防止することを目的として、基板上において封止材で封止されている。ただし、第1電極、第2電極又は取り出し電極の端子部分は、基板上において互いに絶縁性が保たれた状態で封止材から露出されていることとする。   The organic EL element having the above configuration is sealed with a sealing material on a substrate for the purpose of preventing deterioration of an organic functional layer configured using an organic material or the like. However, it is assumed that the terminal portions of the first electrode, the second electrode, or the extraction electrode are exposed from the sealing material in a state where insulation is maintained on the substrate.

なお、本発明に係る有機EL素子は上記説明した層以外に、ハードコート層、平滑層、下地層、保護層、バックコート層や光屈折層、光散乱層等の機能性層を適宜設けることも好ましい。   In addition to the above-described layers, the organic EL device according to the present invention is appropriately provided with functional layers such as a hard coat layer, a smooth layer, a base layer, a protective layer, a back coat layer, a light refraction layer, and a light scattering layer. Is also preferable.

以下、本発明を構成する各要素について詳細に説明する。   Hereafter, each element which comprises this invention is demonstrated in detail.

〔1〕パターニング装置
前記有機EL素子に対し、以下に説明するパターニング装置によって、所望の発光輝度の階調を有する発光パターンを形成することができる。
[1] Patterning Device A light emitting pattern having a desired gradation of light emission luminance can be formed on the organic EL element by a patterning device described below.

〔1.1〕非平行光照射によるパターニング装置及び方法
〔1.1.1〕非平行光照射によるパターニング装置
本発明に用いられるパターニング装置の一例としては、紫外線発光部、前記紫外線発光部から発せられた紫外線を反射導光する筐体及びその下部に紫外線が照射されるガラスマスクを備えたパターニング装置を用いることが好ましい。
[1.1] Patterning apparatus and method by non-parallel light irradiation [1.1.1] Patterning apparatus by non-parallel light irradiation As an example of the patterning apparatus used in the present invention, an ultraviolet light emitting unit and an ultraviolet light emitting unit emit light. It is preferable to use a patterning apparatus including a casing that reflects and guides the ultraviolet rays that are reflected and a glass mask that is irradiated with the ultraviolet rays below the casing.

このパターニング装置の場合は、紫外線は前記筐体内で反射されて非平行光として照射されることから、紫外線の放射照度が高くなり、電力料等のランニングコストや発熱等を低減することができるという利点はあるが、マスクを介してパターニングする際に、照射パターンずれが発生しやすい。   In the case of this patterning apparatus, since ultraviolet rays are reflected in the casing and irradiated as non-parallel light, the irradiance of the ultraviolet rays is increased, and it is possible to reduce running costs such as power charges and heat generation. Although there is an advantage, an irradiation pattern shift tends to occur when patterning through a mask.

図1A〜Cは、照射パターンずれの発生を示す模式図である。   1A to 1C are schematic diagrams showing the occurrence of irradiation pattern deviation.

図1Aは、比較例のパターニング方法を示す模式図である。   FIG. 1A is a schematic diagram illustrating a patterning method of a comparative example.

第1のガスバリアーフィルム1と第2のガスバリアーフィルム2の積層体を基板として、有機EL素子3及び封止材4を形成した後に、マスク5を第2のガスバリアーフィルム2上に配置して、紫外線(UV)を照射したときの模式図である。マスク5はガラス基板と遮光膜7で構成されている。この場合は、紫外線が非平行光6であることから、マスク5の遮光膜7の内側への光の潜り込みが発生し、意図したマスクの遮光膜7の幅に対して、潜り込み量δだけパターンがずれる。すなわち、意図したマスクの幅に対して2δ分だけ有機EL素子の発光パターンが細くなる。このパターンのずれを本願では「照射パターンずれ」という。After forming the organic EL element 3 and the sealing material 4 using the laminate of the first gas barrier film 1 and the second gas barrier film 2 as a substrate, a mask 5 is disposed on the second gas barrier film 2. It is a schematic diagram when irradiating ultraviolet rays (UV). The mask 5 is composed of a glass substrate and a light shielding film 7. In this case, since the ultraviolet light is the non-parallel light 6, light sneak inside the light shielding film 7 of the mask 5 occurs, and only the sneaking amount δ 1 with respect to the width of the light shielding film 7 of the intended mask. The pattern is shifted. That is, the light emission pattern of the organic EL element becomes narrower by 2δ 1 than the intended mask width. This pattern shift is referred to as “irradiation pattern shift” in the present application.

図1Bは、本発明に係るパターニング方法を示す模式図である。   FIG. 1B is a schematic view showing a patterning method according to the present invention.

第1のガスバリアーフィルム1を基板として、有機EL素子3及び封止材4を形成した後に、マスク5を第1のガスバリアーフィルム1上に配置して、紫外線(UV)を照射する。この場合は、紫外線が非平行光6を含むことから、同様にマスク5の遮光膜7の内側への光の潜り込みは発生するものの、第1のガスバリアーフィルム1のみを紫外線が透過することでマスクと有機EL素子の距離が近接することから、マスク5の遮光膜7の内側への光の潜り込みは、意図したマスクの遮光膜7の幅に対して、潜り込み量δ(δ<δ)になり、照射パターンずれは図1Aの場合よりも小さくできる。また、ガスバリアーフィルム1及び2の界面でのフレネル反射が生じないことから、紫外線の照射光量の低下が生じず、放射照度を低減できるコストメリットがある他、散乱光も低減できることから照射パターンずれをさらに改善することが可能である。After forming the organic EL element 3 and the sealing material 4 using the first gas barrier film 1 as a substrate, a mask 5 is placed on the first gas barrier film 1 and irradiated with ultraviolet rays (UV). In this case, since the ultraviolet rays include the non-parallel light 6, similarly, although light sneaks inside the light-shielding film 7 of the mask 5, the ultraviolet rays are transmitted only through the first gas barrier film 1. Since the distance between the mask and the organic EL element is close, the intrusion of light into the inside of the light shielding film 7 of the mask 5 is the amount of infiltration δ 22 <δ) with respect to the width of the light shielding film 7 of the intended mask. 1 ), and the irradiation pattern deviation can be made smaller than in the case of FIG. 1A. In addition, since Fresnel reflection does not occur at the interface between the gas barrier films 1 and 2, there is no reduction in the amount of ultraviolet irradiation, and there is a cost merit that can reduce irradiance. Can be further improved.

照射パターンずれについてさらに説明する。   The irradiation pattern shift will be further described.

マスクを介して非平行光で照射する場合、図1Cに示すようにマスクの遮光膜に対する入射角が0°でない斜光線(非平行光)はマスクの遮光膜の下側に潜り込む。この場合、遮光膜エッジ近辺では照度が0にはならず、図1Cに示すように傾斜を持った放射照度分布となる。この潜り込み量δはt×tan(θ)となる。ここで、θは最大入射角であるコリメーション半角、tは遮光膜から有機層までの空気換算長で、有機EL素子の第1ガスバリアーフィルムの基材の厚さをts、屈折率をnとした場合、t=ts/nとなる。第1のガスバリアーフィルムを構成するガスバリアー層の厚さは基材の厚さに比べ非常に薄く、潜り込み量はほぼ基材厚で決まる。   When irradiating with non-parallel light through a mask, as shown in FIG. 1C, oblique rays (non-parallel light) whose incident angle with respect to the light-shielding film of the mask is not 0 ° enter under the light-shielding film of the mask. In this case, the illuminance does not become zero in the vicinity of the light shielding film edge, and the irradiance distribution has an inclination as shown in FIG. 1C. This amount of dive δ is t × tan (θ). Here, θ is a collimation half angle which is the maximum incident angle, t is an air-converted length from the light shielding film to the organic layer, the thickness of the base material of the first gas barrier film of the organic EL element is ts, and the refractive index is n. In this case, t = ts / n. The thickness of the gas barrier layer constituting the first gas barrier film is very thin compared to the thickness of the base material, and the amount of penetration is substantially determined by the base material thickness.

この遮光膜エッジ部近辺の放射照度分布により、照射した有機EL素子の発光パターンのエッジも輝度分布が傾斜を持つことになる。この傾斜の幅が発光パターンの解像度を決めるので、ガスバリアーフィルムの基材厚が薄く、コリメーション半角が小さいほど解像度を高められる。しかし、コリメーション半角を小さくすると放射照度を上げることができなくなってしまう。有機EL素子の照度不軌特性を利用して照射時間を短縮するには最低でも1W/cmの放射照度が好ましく、この放射照度でコリメーション半角をできるだけ小さくなるように設計した結果、コリメーション半角は23°まで小さくできることが分かった。このコリメーション半角で、第1のガスバリアーフィルムの基材をPETとし、厚さを20μm(n=1.7)まで薄型化した場合には、δ=5μmとなり、かなりの解像度を確保できる。一方、タクトタイム優先とし、コリメーション半角の増大を許容した場合、例えば4W/cmを確保できるθ=45°で基材厚は500μmの場合にはδ=294μmとなり、ハーフピッチ0.3mmが解像限界となる。ハーフピッチ0.3mm程度の解像度であれば、視感に訴える大抵のパターン(文字や単純形状のパターンなど)は再現できるので、エッジの輝度分布の傾斜幅は10〜300μmの範囲であることが望ましい。したがって、第1のガスバリアーフィルムの基材厚は、後述するように20〜500μmの範囲が望ましい。さらに、θ=45°で基材厚を130μmとした場合にはδ=76μmとなり、ハーフピッチ0.1mmを十分解像できる。よって、第1のガスバリアーフィルムの基材厚は20〜130μmの範囲であることがより好ましいといえる。Due to the irradiance distribution in the vicinity of the edge portion of the light shielding film, the luminance distribution also has an inclination in the edge of the light emission pattern of the irradiated organic EL element. Since the inclination width determines the resolution of the light emission pattern, the resolution can be increased as the base material thickness of the gas barrier film is thinner and the collimation half angle is smaller. However, if the collimation half angle is reduced, the irradiance cannot be increased. In order to shorten the irradiation time by utilizing the illuminance failure characteristic of the organic EL element, an irradiance of 1 W / cm 2 is preferable at least. As a result of designing the collimation half angle as small as possible with this irradiance, the collimation half angle is 23. It was found that it can be reduced to °°. In this collimation half angle, when the substrate of the first gas barrier film is PET and the thickness is reduced to 20 μm (n = 1.7), δ = 5 μm, and a considerable resolution can be secured. On the other hand, when the tact time is prioritized and an increase in the collimation half angle is allowed, for example, when θ = 45 ° that can secure 4 W / cm 2 and the substrate thickness is 500 μm, δ = 294 μm, and a half pitch of 0.3 mm is solved. It becomes the image limit. If the resolution is about half pitch 0.3 mm, most patterns appealing to the visual feeling (characters, simple shape patterns, etc.) can be reproduced, so that the gradient width of the edge luminance distribution is in the range of 10 to 300 μm. desirable. Accordingly, the substrate thickness of the first gas barrier film is desirably in the range of 20 to 500 μm as will be described later. Furthermore, when θ = 45 ° and the substrate thickness is 130 μm, δ = 76 μm, and a half pitch of 0.1 mm can be sufficiently resolved. Therefore, it can be said that the base material thickness of the first gas barrier film is more preferably in the range of 20 to 130 μm.

図2は、本発明に用いられるパターニング装置の一例の概略構成図である。パターニング装置10は、紫外線発光部11、筐体12、空気流発生部15で構成される光源部20と被パターン形成体載置台19から成る。紫外線発光部は紫外線を照射する光源11b(例えば、波長365nmや385nmのUV−LED)を2次元状(平面状)に光源基板11a上に配置し、光源から出射した発散光をレンズアレイ11cで所定の広がり角の光束に整形し、ガラスマスク13を介して有機EL素子16に紫外線を照射する。照射時に発生する光源の熱は放熱板21に逃がし、光源の発光効率低下を防止する。放熱板の内部に冷却管を備え、冷却水を循環させ光源を水冷することがより好ましい。レンズアレイから出射した光は内面が反射面となっている筐体12で閉じ込められ光量の低下を防ぎ、かつ均一な光量でガラスマスクに照射される。照射エリア周辺部の光量を確保するためには、筐体下端とガラスマスクの間隔17はできるだけ狭い方が良く、5mm程度が望ましい。この間隔であれば、ガラスマスクに層状空気流を一様に吹き付けることができる。光源は不図示のコントローラにより点灯、消灯や点灯時の照射出力、照射時間が制御され間欠照射を行う。広がり角整形にレンズアレイを用いたが、複合放物面集光器のような集光ミラーを用いてもよい。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an example of a patterning apparatus used in the present invention. The patterning apparatus 10 includes a light source unit 20 including an ultraviolet light emitting unit 11, a housing 12, and an air flow generation unit 15, and a pattern forming body mounting table 19. The ultraviolet light emitting unit arranges a light source 11b (for example, a UV-LED having a wavelength of 365 nm or 385 nm) that irradiates ultraviolet light in a two-dimensional (planar) form on the light source substrate 11a, and divergent light emitted from the light source is emitted by the lens array 11c. The light beam is shaped into a light beam having a predetermined spread angle, and the organic EL element 16 is irradiated with ultraviolet rays through the glass mask 13. The heat of the light source generated during irradiation escapes to the heat radiating plate 21 and prevents the light emission efficiency of the light source from decreasing. More preferably, a cooling pipe is provided inside the radiator plate, the cooling water is circulated, and the light source is cooled with water. The light emitted from the lens array is confined in the casing 12 whose inner surface is a reflection surface to prevent the light amount from decreasing, and is irradiated onto the glass mask with a uniform light amount. In order to secure the amount of light in the periphery of the irradiation area, the distance 17 between the lower end of the housing and the glass mask should be as narrow as possible, and is preferably about 5 mm. If it is this space | interval, a layered air flow can be sprayed uniformly on a glass mask. The light source is turned on and off by a controller (not shown), and the irradiation output and the irradiation time during lighting are controlled to perform intermittent irradiation. Although a lens array is used for divergence angle shaping, a condensing mirror such as a compound parabolic concentrator may be used.

有機EL素子16は第1ガスバリアーフィルム面を上面として被パターン形成体載置台に載置され、ガラスマスクが所定の位置に調整され、第1ガスバリアーフィルムの上に載置される。有機EL素子及び第1ガスバリアーフィルムは吸着固定することが好ましい。第1ガスバリアーフィルムの基材としてPETやPEN(ポリエチレンナフタレート)を用いた場合、熱により変形し易いことがあるが、全面を吸着することにより、平面性よく被パターン形成体載置台に固定でき、パターニング時の照射パターンずれを防止できる。   The organic EL element 16 is placed on the pattern forming body placing table with the first gas barrier film surface as an upper surface, and the glass mask is adjusted to a predetermined position and placed on the first gas barrier film. The organic EL element and the first gas barrier film are preferably adsorbed and fixed. When PET or PEN (polyethylene naphthalate) is used as the base material of the first gas barrier film, it may be easily deformed by heat, but by adsorbing the entire surface, it is fixed to the pattern forming object mounting table with good flatness. It is possible to prevent an irradiation pattern shift during patterning.

被パターン形成体載置台19は前述のように水冷方式により第1ガスバリアーフィルム及び有機EL素子を冷却することが望ましい。被パターン形成体載置台内部には水冷管がはり巡らされており、紫外線照射によりガラスマスクや有機EL素子で発生した熱を冷却する。 冷水が水冷管(導入)19aで導入され、被パターン形成体載置台で熱を吸収し
た水は水冷管(排出)19bから排出され、排出された水は、外部に設置されたチラーユニット(不図示)に送られ、チラーユニット内部にて熱交換され、水温を下げた冷却水が再び被パターン形成体載置台に供給される。 冷却水はチラーユニットと冷却台を循環す
る。装置作動中は常時冷却機能を動作させておく。被パターン形成体載置台に導入される水温は有機EL素子やマスクが結露しない範囲で30℃以下が好ましい。10〜20℃がより好ましい。被パターン形成体載置台の材質は熱伝導率の高い金属が好ましい。例えば、アルミニウムであることが好ましい。
空気流発生部15にはスリット状の吹付部が備えられており、ライン状に空気が吹き出し、空気流14としてガラスマスク表面を冷却する。
As described above, the pattern forming body mounting table 19 desirably cools the first gas barrier film and the organic EL element by the water cooling method. A water-cooled tube is provided inside the pattern forming body mounting table, and cools the heat generated in the glass mask and the organic EL element by the ultraviolet irradiation. Cold water is introduced through a water-cooled pipe (introduction) 19a, and the water that has absorbed heat by the pattern forming body mounting table is discharged from the water-cooled pipe (discharge) 19b, and the discharged water is discharged from a chiller unit (not installed). The cooling water having a reduced water temperature is supplied again to the pattern forming body mounting table. Cooling water circulates through the chiller unit and the cooling stand. The cooling function is always operated while the device is in operation. The water temperature introduced into the pattern forming body mounting table is preferably 30 ° C. or less as long as the organic EL element and the mask are not condensed. 10-20 degreeC is more preferable. The material of the pattern forming body mounting table is preferably a metal having high thermal conductivity. For example, aluminum is preferable.
The air flow generation unit 15 is provided with a slit-shaped spray unit, and air is blown out in a line shape to cool the glass mask surface as an air flow 14.

本発明によれば、寸法精度の高いパターニングが可能であることから、同一のパターンを有する複数の有機EL素子を一回の紫外線照射で作製することで、生産性を高めることもできる。   According to the present invention, since patterning with high dimensional accuracy is possible, productivity can also be improved by producing a plurality of organic EL elements having the same pattern by one ultraviolet irradiation.

複数の有機EL素子がシート状に形成されている場合は、四隅にアライメントマークが形成されていることが好ましい。このアライメントマークは有機EL素子の製造において電極や有機層を成膜する際の成膜マスクのアライメントで使用されるものである。   When the plurality of organic EL elements are formed in a sheet shape, it is preferable that alignment marks are formed at the four corners. This alignment mark is used for alignment of a film formation mask when forming an electrode or an organic layer in the manufacture of an organic EL element.

ガラスマスクには各有機EL素子に対応した位置に所定のパターンが形成され、有機EL素子シートのアライメントマーク位置に対応したアライメントマークが形成されている。紫外線は、ガラスマスクの遮光膜において遮光する。したがって、有機EL素子には遮光膜以外の発光エリアに紫外線が照射され、発光しないことになり、素子としては遮光膜のパターンのみが発光する。   A predetermined pattern is formed on the glass mask at a position corresponding to each organic EL element, and an alignment mark corresponding to the alignment mark position on the organic EL element sheet is formed. Ultraviolet rays are shielded by a light shielding film of a glass mask. Therefore, the organic EL element is irradiated with ultraviolet rays in the light emitting area other than the light shielding film and does not emit light, and only the light shielding film pattern emits light as the element.

図3A〜Cは、光源部、マスクアライメント装置及び被パターン形成体載置台の構成及び位置を示す概略図である。尚、図2の符号と同一の符号は図2の説明と同義である。   3A to 3C are schematic views illustrating the configuration and positions of the light source unit, the mask alignment apparatus, and the pattern forming body mounting table. Note that the same reference numerals as those in FIG. 2 are the same as those in FIG.

前記被パターン形成体載置台19は移動可能となっており、光源部20から離れた退避位置にて有機EL素子シートの設置、回収を行う。光源部20の隣にはマスクアライメント装置25が配置されていることが好ましく、ガラスマスク13はマスク保持台22に載置され、このマスク支持台はX、Y、ZとXY面内のθ調整が可能となっている。マスクアライメント装置は、昇降部23及び支持基盤24で構成され、マスクの高さを自由に制御することができ、被パターン形成体載置台19は、マスクアライメント装置の昇降部23を上昇させることによって生じる間隙に導入され、昇降部23を下降することにより、マスクと有機EL素子とを密着させることができる。   The pattern forming body mounting table 19 is movable, and the organic EL element sheet is installed and collected at a retracted position away from the light source unit 20. A mask alignment device 25 is preferably disposed next to the light source unit 20, and the glass mask 13 is placed on a mask holding table 22, which is used to adjust X, Y, Z, and θ in the XY plane. Is possible. The mask alignment apparatus includes an elevating unit 23 and a support base 24, and can freely control the height of the mask. The pattern forming object mounting table 19 raises the elevating unit 23 of the mask alignment apparatus. The mask and the organic EL element can be brought into close contact with each other by being introduced into the generated gap and descending the elevating part 23.

本発明で用いるパターニング装置は高放射照度を確保するために間隙が狭くなっており、被パターン形成体載置台が光源部の真下に位置している照射位置でガラスマスクの交換を行うことが困難な場合がある。そのため、ガラスマスク交換とマスクアライメントが可能なように光源部の隣にマスクアライメント装置を配置することが好ましい。   The patterning apparatus used in the present invention has a narrow gap in order to ensure high irradiance, and it is difficult to replace the glass mask at the irradiation position where the pattern forming body mounting table is located directly under the light source unit. There are cases. Therefore, it is preferable to arrange a mask alignment apparatus next to the light source unit so that glass mask replacement and mask alignment are possible.

次に、パターニング装置の各構成部について説明する。   Next, each component of the patterning apparatus will be described.

〈紫外線発光部〉
紫外線発光部には、紫外線を発光する光源が取り付けられている。光源としては、所望の紫外線光量を発光する光源であれば、特に制限はない。例えば、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、メタルハライドランプ、キセノンアークランプ、カーボンアークランプ、エキシマランプ、UV光レーザー等から発せられる100〜400nmの範囲、好ましくは200〜400nmの範囲の波長領域の紫外線を用いることができる。
<Ultraviolet light emitting part>
A light source that emits ultraviolet light is attached to the ultraviolet light emitting unit. The light source is not particularly limited as long as it is a light source that emits a desired amount of ultraviolet light. For example, an ultra high pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a carbon arc, a metal halide lamp, a xenon arc lamp, a carbon arc lamp, an excimer lamp, a UV light laser, etc. Ultraviolet light in the wavelength region can be used.

また、光源としては、高出力で高速の照射消灯制御が可能な光波長365〜385nmの範囲のUV−LEDを使用することも好ましい。   Further, as the light source, it is also preferable to use a UV-LED having a light wavelength in the range of 365 to 385 nm capable of high-power and high-speed irradiation extinction control.

有機EL素子の相反則不軌特性を利用してタクトタイムを短縮するために放射照度は1W/cm以上が望ましい。タクトタイムを大幅に短縮するためには、4W/cm以上がより好ましい。また、放射照度とコリメーション半角はトレードオフの関係にあり、4W/cmの高放射照度を確保するためには、コリメーション半角を45°と非平行光とすることが好ましい。また、紫外線照射時間は、発熱によるガラスマスクと第1のガスバリアーフィルムの密着性の低下を抑制するために、1〜150秒の範囲内であることが好ましい。In order to shorten the tact time by utilizing the reciprocity failure characteristic of the organic EL element, the irradiance is preferably 1 W / cm 2 or more. In order to significantly shorten the tact time, 4 W / cm 2 or more is more preferable. Further, the irradiance and the collimation half angle are in a trade-off relationship, and in order to ensure a high irradiance of 4 W / cm 2 , it is preferable that the collimation half angle is 45 ° and non-parallel light. In addition, the ultraviolet irradiation time is preferably within a range of 1 to 150 seconds in order to suppress a decrease in adhesion between the glass mask and the first gas barrier film due to heat generation.

〈ガラスマスク〉
ガラスマスクは、有機EL素子に照射する光量を変える役割を有する。紫外線の透過光量を変えることができる公知のマスク材料を用いて、ガラス基板上にネガ状のパターンを有するガラスマスクを作製することができる。これを有機EL素子に紫外線照射することにより、発光パターンを有する有機EL素子を作製することができる。例えば、白黒感光材料をガラス板に塗布して焼き付け、現像を行うことで作製することができる。
<Glass mask>
A glass mask has a role which changes the light quantity irradiated to an organic EL element. A glass mask having a negative pattern on a glass substrate can be manufactured using a known mask material that can change the amount of transmitted ultraviolet light. By irradiating the organic EL element with ultraviolet rays, an organic EL element having a light emission pattern can be produced. For example, it can be produced by applying a black and white photosensitive material on a glass plate, baking it, and developing it.

ガラス基板としては、素材として、特に限定されることがなく、例えば、光学用や基板用に用いられる公知のガラス素材を用いることができる。具体的には、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリケートガラス、結晶化ガラス等のガラスセラミック、リン酸系ガラス又はランタン系ガラス等を挙げることができる。   As a glass substrate, it does not specifically limit as a raw material, For example, the well-known glass raw material used for optics and a board | substrate can be used. Specifically, glass ceramics such as aluminosilicate glass, soda lime glass, soda aluminosilicate glass, aluminoborosilicate glass, borosilicate glass, quartz glass, chain silicate glass, crystallized glass, phosphate glass or lanthanum glass Etc.

これらの中では、熱膨張率の低いものが好ましい。具体的には基材の線膨張係数が3×10−6/℃以下であることが好ましい。このようなガラスとしては、石英ガラス、ガラスセラミック及びボロシリケートガラス(例えば、ショット社製テンパックス フロート(登録商標))等の耐熱ガラスを挙げることができる。このような基材を用いることで熱変形量をさらに抑制することができる。ガラスマスク厚さは特に制限はないが、3〜10mmのものを用いることができる。Of these, those having a low coefficient of thermal expansion are preferred. Specifically, it is preferable that the linear expansion coefficient of the substrate is 3 × 10 −6 / ° C. or less. Examples of such glass include heat-resistant glass such as quartz glass, glass ceramic, and borosilicate glass (for example, Tempax Float (registered trademark) manufactured by Schott). By using such a base material, the amount of thermal deformation can be further suppressed. The thickness of the glass mask is not particularly limited, but a glass mask having a thickness of 3 to 10 mm can be used.

〈反射導光する筐体〉
反射導光する筐体(リフレクター)は、紫外線発光部から照射された紫外線の光量の低下を防ぎ、かつ均一な光量でガラスマスクに照射させる機能を有している。そのために、内面が反射材料で覆われていることが好ましい。反射材料は、熱に対して耐性があり、耐久性もあることから、金属材料を用いることができる。例えば、軽量でもあることから、アルミニウムを好ましく使用できる。
<Case for reflecting light guide>
A casing (reflector) that reflects and guides light has a function of preventing a decrease in the amount of ultraviolet light emitted from the ultraviolet light emitting unit and irradiating the glass mask with a uniform amount of light. Therefore, it is preferable that the inner surface is covered with a reflective material. Since the reflective material is resistant to heat and durable, a metal material can be used. For example, aluminum is preferably used because it is lightweight.

筐体は、その上部に紫外線発光部が取り付けられ、その下端にガラスマスクとの間隙を有していれば、その高さや、底面積は、特に制限がなく、紫外線を照射する有機EL素子の大きさに応じて設定することができる。底面は、作製するパターンより大きいことが好ましい。   If the housing has an ultraviolet light emitting part attached to the upper part and a gap with a glass mask at the lower end, the height and bottom area are not particularly limited, and the organic EL element that irradiates ultraviolet light is not limited. It can be set according to the size. The bottom surface is preferably larger than the pattern to be produced.

筐体の高さは、紫外線の光量、照射光量のむらなどから、適宜調整できる。例えば、0.5〜5m程度にすることができる。   The height of the housing can be adjusted as appropriate based on the amount of ultraviolet light, unevenness in the amount of irradiation light, and the like. For example, it can be about 0.5 to 5 m.

〈空気流発生部〉
空気流発生部15は、ガラスマスク13上面の対向する位置に、ガラスマスク13と筐体12との間隙17を通して、空気がガラスマスク13と平行に、かつガラスマスク13の中央方向に吹き付けられるよう配置されている。
<Air flow generator>
The air flow generation unit 15 is blown toward the center of the glass mask 13 in parallel with the glass mask 13 through the gap 17 between the glass mask 13 and the housing 12 at a position facing the upper surface of the glass mask 13. Has been placed.

空気流発生部15は、ガラスマスク13の上面に配置し、ガラスマスク13と平行に吹き付けることにより、吹き付けられる空気流14は、むらなくガラスマスク13上を進みガラスマスク13中央部で合流する。平行に吹き付けるとは、ガラスマスク13の平面に対し±2度以内の角度で吹き付けることをいう。ガラスマスク平面に対し2度を超えて上向きに吹き付けた場合は、ガラスマスクの冷却が不十分となる。また、ガラスマスク平面に対し2度を超えて下向きに吹き付けた場合は、ガラスマスクに吹き付けられた空気に乱れが生じ、ガラスマスクの冷却にむらが生じるため好ましくない。   The air flow generation unit 15 is disposed on the upper surface of the glass mask 13 and sprayed in parallel with the glass mask 13, so that the air flow 14 to be sprayed travels uniformly on the glass mask 13 and merges at the center of the glass mask 13. Spraying in parallel means spraying at an angle of ± 2 degrees or less with respect to the plane of the glass mask 13. If the glass mask plane is blown upward at more than 2 degrees, the glass mask is not sufficiently cooled. Moreover, when it sprays downward over 2 degree | times with respect to a glass mask plane, since the disorder | damage | failure will arise in the air sprayed on the glass mask and cooling of a glass mask will arise, it is unpreferable.

ガラスマスクに吹き付けられた空気は、ガラスマスク13の中央部で合流する。中央で合流することで、ガラスマスク13及び筐体12をむらなく冷却することができる。このため空気流発生部15は、ガラスマスク13上面の対向する位置に平行に配置される。また、筐体の吹き付けられる側の側面とも平行であることが好ましい。   The air blown onto the glass mask merges at the center of the glass mask 13. By joining at the center, the glass mask 13 and the housing 12 can be cooled uniformly. For this reason, the airflow generation part 15 is arrange | positioned in parallel with the position which the glass mask 13 upper surface opposes. Moreover, it is preferable that the side surface of the casing to be sprayed is also parallel.

筐体12と空気流発生部15との距離18は、空気が効率よくマスクに吹き付けられれば特に制約はないが10〜200mmの範囲内であることが好ましい。より好ましくは50〜100mmの範囲内である。また、空気流発生部の長さは、吹き付ける側の筐体の幅と同じか、それより大きいほうが好ましい。   The distance 18 between the housing 12 and the airflow generator 15 is not particularly limited as long as air is efficiently blown onto the mask, but is preferably within a range of 10 to 200 mm. More preferably, it exists in the range of 50-100 mm. Moreover, it is preferable that the length of the airflow generation part is equal to or larger than the width of the casing on the side to be sprayed.

空気流発生部15から吹き付けられた空気は、ガラスマスク13と筐体12との間隙17を通して筐体12内に吹き付けられる。この間隙17は、筐体内部への空気の出し入れ口の機能を有するが、吹き付けられた空気が、効率よく筐体12内を循環することに対しても影響する。2〜20mmの範囲内であることが好ましい。好ましくは3〜10mmの範囲内である。間隙が20mm以内であれば、筐体2内での空気の循環が効率的に行われ筐体12内部の発熱した空気を冷却することができ、2mm以上あれば、冷却するための風量を十分に得ることができる。   The air blown from the air flow generator 15 is blown into the housing 12 through the gap 17 between the glass mask 13 and the housing 12. The gap 17 functions as an air inlet / outlet for the inside of the casing, but also affects the air blown through the casing 12 efficiently. It is preferable to be within a range of 2 to 20 mm. Preferably it exists in the range of 3-10 mm. If the gap is within 20 mm, the air is efficiently circulated in the housing 2 and the heat generated in the housing 12 can be cooled. If the clearance is 2 mm or more, the airflow for cooling is sufficient. Can get to.

また、一対の空気流発生部15は、筐体15、及びガラスマスク13の中央部に対して対称の位置に配置されることが好ましい。   In addition, the pair of air flow generation units 15 is preferably disposed at positions symmetrical with respect to the casing 15 and the central portion of the glass mask 13.

〈吹き付け部〉
ガラスマスクの光照射範囲全面をむらなく効率よく冷却するためには、空気流発生部が、スリット状又はノズル状の吹き付け部を備えたものであることが好ましい。スリット状の吹き付け部を備えたものであることが、より好ましい。
<Blowing part>
In order to efficiently cool the entire light irradiation range of the glass mask without unevenness, it is preferable that the airflow generation part is provided with a slit-like or nozzle-like spraying part. It is more preferable to have a slit-shaped spraying part.

スリット状の吹き付け部を備えた空気流発生部は、層状の空気流14を吹き付けることができる。例えば、間隙が50〜100μm程度の薄いスリットから、高速で噴出された空気は、周辺の空気を大量に巻き込み層状の空気を吹き付けることができる。このような層状の空気を吹き付けることで、ガラスマスクと筐体とを効率的に冷却することができる。   The airflow generation part provided with the slit-like spraying part can spray the laminar airflow 14. For example, air blown out at a high speed from a thin slit having a gap of about 50 to 100 μm can entrain a large amount of surrounding air and spray layered air. By blowing such layered air, the glass mask and the housing can be efficiently cooled.

スリット状の吹き付け部の代わりに、ノズル状の吹き付け部を備えたものも使用できるが、その場合ノズルの数は多いほうが良く、ノズルの数は5〜20mmの間隔で1個あることが好ましい。ノズル径の大きさは、適宜調整することができる。   Instead of the slit-shaped spraying part, a nozzle provided with a nozzle-shaped spraying part can also be used. In that case, the number of nozzles should be large, and the number of nozzles is preferably one at intervals of 5 to 20 mm. The size of the nozzle diameter can be adjusted as appropriate.

吹き付け部に用いるスリット状の吹き付け部は市販品のものを使用することができる。例えば、サンワエンタープライズ社製の、層状空気流発生装置750型やスプレーイングシステムジャパン社製のブロアナイフエアーノズルなどを用いることができる。   A commercially available product can be used as the slit-shaped spraying part used for the spraying part. For example, a layered airflow generator 750 type manufactured by Sanwa Enterprise, a blower knife air nozzle manufactured by Spraying System Japan, or the like can be used.

一対の吹き付け部から吹き付けられる風量は同じであることが好ましい。風量としては1000〜4000L/minであることができる。空気流発生部は、エアコンプレッサーに接続されていることが好ましい。紫外線の照射光量に応じて、適宜所望の風量、風速に調節することができる。エアコンプレッサーは公知のものを使用できる。   The amount of air blown from the pair of blowing parts is preferably the same. The air volume can be 1000 to 4000 L / min. The air flow generation unit is preferably connected to an air compressor. According to the irradiation light quantity of an ultraviolet-ray, it can adjust to a desired air volume and a wind speed suitably. A known air compressor can be used.

また、吹き付けられる空気が、温度調整されたものであることが好ましい。必要に応じて、例えば、5〜15度程度に温度調節した空気を用いることで冷却効率を上げることができる。   Moreover, it is preferable that the air to be blown is temperature-adjusted. If necessary, the cooling efficiency can be increased by using air whose temperature is adjusted to about 5 to 15 degrees, for example.

以上のパターニング装置を用いて、以下のステップでパターニングを行う。   Using the above patterning apparatus, patterning is performed in the following steps.

図4A及びBは、被パターン形成体載置台上の有機EL素子シートと、マスクアライメント装置上のマスクを、所定の位置で密着させる方法の一例を示す概略断面図である。図4Aは正面図であり、図4Bは側面図である。   4A and 4B are schematic cross-sectional views showing an example of a method for bringing the organic EL element sheet on the pattern-formed object mounting table and the mask on the mask alignment apparatus into close contact at a predetermined position. 4A is a front view and FIG. 4B is a side view.

(S1)
被パターン形成体載置台19が退避位置にある状態で、第1ガスバリアーフィルム及び有機EL素子の積層体16(以下、シートともいう。)を被パターン形成体載置台に載せ、シートの隅に配置された素子外形の角部と被パターン形成体載置台に設けられた基準線を合わせる。基準線はケガキ線でもよいし、塗料等で描いてもよい。この工程により、マスクアライメント時のカメラの撮影範囲にシートのアライメントマーク29を確実に入れることができ、シート位置決めのやり直しを防止できる。このシート設置、位置決めは手動で行っても良いが、自動で行うことが工数低減の点から望ましい。シートの位置決めは有機EL素子外形でなく、電極部や有機EL素子自体の製造のためのアライメントマーク、素子を個片にカットするためのカット位置指示マーク、捨てパターンなどを用いても良い。このように有機EL素子製造のためにシートに形成されたパターンを流用することでパターニング工程専用のマークを形成する必要がなく、製造工数の増加を抑制できる。
(S1)
In a state where the pattern forming body mounting table 19 is in the retracted position, the laminate 16 (hereinafter also referred to as a sheet) of the first gas barrier film and the organic EL element is mounted on the pattern forming body mounting table, and is placed at the corner of the sheet. The corners of the arranged element outline and the reference line provided on the pattern forming body mounting table are matched. The reference line may be a marking line or may be drawn with paint or the like. By this step, the alignment mark 29 of the sheet can be reliably put in the photographing range of the camera at the time of mask alignment, and re-positioning of the sheet can be prevented. The sheet installation and positioning may be performed manually, but it is desirable to perform it automatically from the viewpoint of reducing the number of man-hours. The positioning of the sheet is not limited to the outer shape of the organic EL element, but an alignment mark for manufacturing the electrode part or the organic EL element itself, a cut position indicating mark for cutting the element into individual pieces, a discard pattern, or the like may be used. Thus, by diverting the pattern formed on the sheet for manufacturing the organic EL element, it is not necessary to form a mark dedicated to the patterning process, and an increase in the number of manufacturing steps can be suppressed.

シート位置決め後、被パターン形成体載置台19に設けられた吸着穴Eから吸引し、シートを吸着固定する。   After the sheet is positioned, the sheet is sucked from the suction hole E provided in the pattern forming body mounting table 19, and the sheet is sucked and fixed.

シート全体を平面度の出ている光照射台表面になじませるためにローラー等でシート全体を押し付けることが好ましい。   It is preferable to press the entire sheet with a roller or the like in order to conform the entire sheet to the surface of the light irradiation table having flatness.

(S2)
マスクアライメント装置25のマスク保持台22にはガラスマスクが自重で載置されており、保持台が上昇し、シートが搭載された被パターン形成体載置台がマスク13の真下に移動できるようになっている。被パターン形成体載置台がガラスマスク真下の所定位置に移動後、シートとガラスマスクが密着する寸前まで支持台が下降する。
(S2)
A glass mask is placed on the mask holding table 22 of the mask alignment apparatus 25 by its own weight, and the holding table is raised so that the pattern forming object mounting table on which the sheet is mounted can move directly below the mask 13. ing. After the pattern forming body mounting table moves to a predetermined position directly below the glass mask, the support table is lowered to the point where the sheet and the glass mask are in close contact with each other.

続いてカメラ26がガラスマスク上に移動し、アライメント部27のシートとガラスマスクの各アライメントマーク(28及び29)を認識させる。ガラスマスクのアライメントマーク中心が相対するシートのアライメントマークの中心に来るように支持台ごとガラスマスクがX、Y、θ調整される。アライメントマークは対角の2か所だけ使って行っても良い。   Subsequently, the camera 26 moves onto the glass mask, and recognizes the sheet of the alignment unit 27 and the alignment marks (28 and 29) on the glass mask. The glass mask is adjusted by X, Y, and θ together with the support so that the center of the alignment mark of the glass mask comes to the center of the alignment mark of the opposite sheet. The alignment mark may be used using only two diagonal positions.

アライメント終了後、支持台がさらに下降しガラスマスクから離れ、ガラスマスクが自重で被パターン形成体載置台19上に載置されシートに密着される。ガラスマスクの遮光膜がシート側に向けられているので、密着することにより紫外線を吸収して発熱する遮光膜の熱をシートを介して被パターン形成体載置台に逃がすことができる。また、シートのカールを抑え、浮き部をなくし正確なパターニングが可能となる。   After completion of the alignment, the support table is further lowered and separated from the glass mask, and the glass mask is placed on the pattern forming body placing table 19 by its own weight and is in close contact with the sheet. Since the light shielding film of the glass mask is directed to the sheet side, the heat of the light shielding film that generates heat by absorbing ultraviolet rays can be released to the pattern forming body mounting table through the sheet. Further, curling of the sheet is suppressed, and the floating portion is eliminated, thereby enabling accurate patterning.

続いてシートとガラスマスクを搭載した被パターン形成体載置台が光源部真下の照射位置に移動する。この間、被パターン形成体載置台の冷却機能によりシートとガラスマスクが冷却される。   Subsequently, the pattern forming body mounting table on which the sheet and the glass mask are mounted moves to the irradiation position directly below the light source unit. During this time, the sheet and the glass mask are cooled by the cooling function of the pattern forming body mounting table.

(S3)
空気流発生部15から層状の空気をガラスマスク表面に吹き付ける。空気流発生部と空気供給源の間には流量計が設置されており、空気の流量を常時監視している。空気流発生部の長手方向で照射エリアの外側に出ている部分の吹き出し口の前に風速計を設置し、風速を監視してもよい。
(S3)
Layered air is blown from the air flow generator 15 onto the glass mask surface. A flow meter is installed between the air flow generator and the air supply source, and constantly monitors the air flow rate. An anemometer may be installed in front of a part of the air outlet that is outside the irradiation area in the longitudinal direction of the air flow generation unit to monitor the wind speed.

(S4)
空気流量が所定の流量値になった時点で、所定の照射条件にてガラスマスクを介してシートに紫外線を照射する。光照射は、例えば、放射照度4W/cmの間欠照射で照射15秒、消灯15秒のサイクルを40回実施し、積算で10分照射することができる。
(S4)
When the air flow rate reaches a predetermined flow rate value, the sheet is irradiated with ultraviolet rays through a glass mask under predetermined irradiation conditions. Light irradiation can be performed, for example, by intermittently irradiating at an irradiance of 4 W / cm 2 and performing 40 cycles of irradiation for 15 seconds and extinguishing 15 seconds for 10 minutes.

(S5)
光照射終了後、空気流14を止める。
(S5)
After the light irradiation, the air flow 14 is stopped.

シートとガラスマスクを搭載した被パターン形成体載置台をマスクアライメント位置まで退避させる。   The pattern forming body mounting table on which the sheet and the glass mask are mounted is retracted to the mask alignment position.

マスク支持台が上昇し、ガラスマスクを支持台に載せ、さらに上昇しガラスマスクをシートから離す。   The mask support is raised, the glass mask is placed on the support, and further raised to release the glass mask from the sheet.

シートを載せた被パターン形成体載置台が退避位置に移動し、吸着が止められ、シートを回収する。   The pattern forming body mounting table on which the sheet is placed moves to the retracted position, the suction is stopped, and the sheet is collected.

なお、マスクアライメント装置と光照射台を一体構成とし、全体を移動させてもよい。この場合には、アライメント位置と退避位置を同一位置することにより、装置全体の省スペース化が可能となる。この場合、退避位置にてシート載置・回収、マスクアライメント、ガラスマスク交換を行う。   The mask alignment apparatus and the light irradiation table may be integrated and moved as a whole. In this case, the entire position of the apparatus can be saved by setting the alignment position and the retracted position at the same position. In this case, sheet placement / collection, mask alignment, and glass mask replacement are performed at the retracted position.

〔1.2〕点描画によるパターニング装置及び方法
本発明に用いられる点描画によるパターニングは、スポット光によるものであることから、前述の非平行光及びガラスマスクを用いる際の「照射パターンずれ」の発生は回避することができるが、放射照度の観点から、ガスバリアーフィルム自体の光透過率がパターニング効率の律速要因となる。そのため、このケースにおいても、第1のガスバリアーフィルムのみを最初の基板として有機EL素子を形成し、次いでパターニングすることで本発明の優れた効果を発現できる。
[1.2] Patterning apparatus and method by point drawing Since the patterning by the point drawing used in the present invention is based on spot light, “irradiation pattern deviation” when using the non-parallel light and the glass mask is used. Although generation | occurrence | production can be avoided, the light transmittance of gas barrier film itself becomes a rate-limiting factor of patterning efficiency from a viewpoint of irradiance. Therefore, also in this case, the excellent effect of the present invention can be exhibited by forming an organic EL element using only the first gas barrier film as the first substrate and then patterning.

図5は、本発明に用いられる点描画によるパターニング装置100の概略構成図である。パターニング装置100は、有機EL素子1上に微小なドットマークを複数形成して発光パターンを形成する点描画装置である。   FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the patterning apparatus 100 by point drawing used in the present invention. The patterning apparatus 100 is a point drawing apparatus that forms a plurality of minute dot marks on the organic EL element 1 to form a light emission pattern.

パターニング装置100は、光源101(例えば、波長405nmの半導体レーザー)、当該光源101から出射した光を平行光にするコリメーターレンズ103、コリメーターレンズ103により平行光にされた光を所定のスポット径に絞る集光レンズ104、コリメーターレンズ103から出射された光の一部を反射するビームスプリッター105、ビームスプリッター105により反射された光の強度を検知する光検知器106、集光レンズ104から出射される光を有機EL素子1に向けて反射する反射ミラー107、反射ミラー107の傾きを調整する調整部108、有機EL素子3及び第1のガスバリアーフィルム1の積層体を水平方向に移動させる移動部109、及び、各部材を制御する制御部110等を備えている。これらコリメーターレンズ103、集光レンズ104、ビームスプリッター105、光検知器106、反射ミラー107、調整部108、移動部109及び制御部110により、光照射部102が構成されている。   The patterning apparatus 100 includes a light source 101 (for example, a semiconductor laser having a wavelength of 405 nm), a collimator lens 103 that converts light emitted from the light source 101 into parallel light, and light that has been collimated by the collimator lens 103 with a predetermined spot diameter. The condenser lens 104, the beam splitter 105 that reflects part of the light emitted from the collimator lens 103, the light detector 106 that detects the intensity of the light reflected by the beam splitter 105, and the light emitted from the condenser lens 104. The reflecting mirror 107 that reflects the emitted light toward the organic EL element 1, the adjustment unit 108 that adjusts the inclination of the reflecting mirror 107, the organic EL element 3, and the stack of the first gas barrier film 1 are moved in the horizontal direction. The moving part 109 and the control part 110 etc. which control each member are provided. The collimator lens 103, the condenser lens 104, the beam splitter 105, the photodetector 106, the reflection mirror 107, the adjustment unit 108, the moving unit 109, and the control unit 110 constitute a light irradiation unit 102.

光源101は、金属製のホルダー(図示略)に固定されており、更に当該ホルダーが金属製の筐体(図示略)に固定されている。これにより、光源101の放熱性が確保されている。また、ホルダーと筐体との接触面には熱伝導性の高いグリスが塗布されていても良く、光源101の放熱性を更に高めることができる。   The light source 101 is fixed to a metal holder (not shown), and the holder is further fixed to a metal casing (not shown). Thereby, the heat dissipation of the light source 101 is ensured. Further, grease having high thermal conductivity may be applied to the contact surface between the holder and the housing, and the heat dissipation of the light source 101 can be further enhanced.

コリメーターレンズ103及び集光レンズ104には、非球面レンズが用いられ、その表面には入射光の透過率を制御する反射防止膜が設けられている。コリメーターレンズ103及び集光レンズ104に用いられる反射防止膜の材料としては、例えば、MgFが用いられる。As the collimator lens 103 and the condensing lens 104, aspherical lenses are used, and antireflection films for controlling the transmittance of incident light are provided on the surfaces thereof. As a material for the antireflection film used for the collimator lens 103 and the condenser lens 104, for example, MgF 2 is used.

反射ミラー107及び調整部108は、例えば、1軸駆動のガルバノミラーとして構成され、有機EL素子1上に形成される光スポットをY方向に走査させることができる。また、移動部109は、有機EL素子1をX方向に移動させることができるように構成されている。これにより、有機EL素子1上で光スポットをX方向及びY方向に移動させることができる。ここで、X方向は、水平方向であって図1A〜Cにおける左右方向をいい、Y方向は、水平方向であって、図5において紙面に対して垂直な方向をいうものとする。   The reflection mirror 107 and the adjustment unit 108 are configured as, for example, a uniaxially driven galvanometer mirror, and can scan a light spot formed on the organic EL element 1 in the Y direction. The moving unit 109 is configured to be able to move the organic EL element 1 in the X direction. Thereby, the light spot can be moved in the X direction and the Y direction on the organic EL element 1. Here, the X direction is the horizontal direction and refers to the left and right direction in FIGS. 1A to 1C, and the Y direction is the horizontal direction and refers to the direction perpendicular to the paper surface in FIG.

なお、反射ミラー107及び調整部108は、1軸駆動のガルバノミラーとして構成されていなくとも良く、例えば、1軸駆動のガルバノミラーを二つ組み合わせて構成されていても良いし、1軸駆動のガルバノミラーとポリゴンミラーとを組み合わせて構成されていても良い。この場合には、反射ミラー107及び調整部108のみで有機EL素子1上で光スポットをX方向及びY方向に移動させることができ、移動部109の構成が不要となるため、パターニング装置100のコストを低減させることができる。   Note that the reflection mirror 107 and the adjustment unit 108 do not have to be configured as a uniaxially driven galvanometer mirror. For example, the reflecting mirror 107 and the adjusting unit 108 may be configured by combining two uniaxially driven galvanomirrors. A galvanometer mirror and a polygon mirror may be combined. In this case, the light spot can be moved in the X direction and the Y direction on the organic EL element 1 only by the reflection mirror 107 and the adjustment unit 108, and the configuration of the moving unit 109 is not necessary. Cost can be reduced.

また、調整部108は設けられていなくとも良く、この場合には、移動部109が、有機EL素3子及び第1のガスバリアーフィルム1の積層体をX方向及びY方向に移動させることができるように構成されているものである。   Further, the adjustment unit 108 may not be provided. In this case, the moving unit 109 may move the stacked body of the organic EL element triplet and the first gas barrier film 1 in the X direction and the Y direction. It is configured to be able to.

光照射部102は、光源101から出射された光を集光して、前記積層体の第1ガスバリアーフィルム1を通して有機EL素子3上に光スポットを形成する。コリメーターレンズ103や集光レンズ104の開口数にて、スポット径を調整することにより、形成する発光パターンの精度と、パターン形成に要する時間を調整することができる。   The light irradiation unit 102 collects the light emitted from the light source 101 and forms a light spot on the organic EL element 3 through the first gas barrier film 1 of the laminate. By adjusting the spot diameter with the numerical apertures of the collimator lens 103 and the condenser lens 104, the accuracy of the light emission pattern to be formed and the time required for pattern formation can be adjusted.

このようなパターニング装置100によれば、まず、制御部110は、図示しない外部機器(例えば、PC、各種サーバー、プリンター又はスキャナー等)から入力される画像データから、当該画像の座標毎の発光輝度を表す発光輝度データを生成する。   According to such a patterning apparatus 100, first, the control unit 110 uses the light emission luminance for each coordinate of the image from image data input from an external device (not shown) (for example, a PC, various servers, a printer, a scanner, or the like). Is generated.

次に、制御部110は、所望の相対発光輝度のドットマークを形成する上で必要な光の照射パワー[W]及び照射時間[s]を設定する。   Next, the control unit 110 sets the irradiation power [W] and the irradiation time [s] necessary for forming a dot mark having a desired relative light emission luminance.

パターニング装置100は、例えば、各ドットマークに対して光の照射時間を一定とし、有機EL素子3に照射される光の照射パワー[mW]を変化させることにより所望の発光輝度のドットマークを形成するように構成されている。したがって、制御部110は、各相対発光輝度に対する光の照射時間を全て、例えば1msに設定し、各相対発光輝度のドットマークを形成する上で必要な光の照射パワー[mW]を算出する。制御部110は、各相対発光輝度に対応する光の照射パワー[mW]から、光源101に印加すべき電流[mA]を算出する。   For example, the patterning apparatus 100 forms a dot mark having a desired light emission luminance by changing the irradiation power [mW] of light applied to the organic EL element 3 while keeping the light irradiation time constant for each dot mark. Is configured to do. Therefore, the control unit 110 sets the light irradiation time for each relative light emission luminance to 1 ms, for example, and calculates the light irradiation power [mW] necessary for forming the dot mark of each relative light emission luminance. The control unit 110 calculates a current [mA] to be applied to the light source 101 from the irradiation power [mW] of light corresponding to each relative light emission luminance.

続いて、制御部110は、調整部108及び移動部109により、反射ミラー107の傾き及び有機EL素子3の水平方向の位置をそれぞれ所定の時間間隔毎に調整し、有機EL素子3上の光スポットの位置をX方向及びY方向に走査させながら、上記生成した発光輝度データに基づき、各座標毎にLD電流の値を示すパルス信号を光源101に出力する。光源101は、入力されたパルス信号に基づき光を出射することで、有機EL素子3上に複数のドットマークを形成して所望の発光パターンを形成することができる。なお、制御部110は光照射を行うに当たり、光検知器106によりビームスプリッター105による反射光の強度を検知し、検知されたデータを監視している。これにより、制御部110は、温度・湿度環境の変化等により、光源101から出射した光の強度に誤差が生じる場合には、光源101に印加されるLD電流Iを補正して所望の光の強度を正確に出射させる。   Subsequently, the control unit 110 adjusts the tilt of the reflection mirror 107 and the horizontal position of the organic EL element 3 at predetermined time intervals by the adjustment unit 108 and the moving unit 109, respectively. While scanning the spot position in the X and Y directions, a pulse signal indicating the value of the LD current is output to the light source 101 for each coordinate based on the generated emission luminance data. The light source 101 emits light based on the input pulse signal, thereby forming a plurality of dot marks on the organic EL element 3 and forming a desired light emission pattern. Note that, when the light irradiation is performed, the control unit 110 detects the intensity of the reflected light from the beam splitter 105 by the light detector 106 and monitors the detected data. As a result, when an error occurs in the intensity of light emitted from the light source 101 due to changes in temperature / humidity environment or the like, the control unit 110 corrects the LD current I applied to the light source 101 to correct the desired light. The intensity is emitted accurately.

また、上記したパターニング装置100では、光の照射時間を一定とし、光の照射パワーを変化させて所望の相対発光輝度のドットマークを形成するものとしたが、光の照射パワーを一定として照射時間を変化させるものとしても良い。この場合には、光の強度を広範囲で検知する必要がなく、光検知器106に、広いダイナミックレンジ及び良好なS/N比を有するセンサーを用いる必要がないためパターニング装置100のコストを低減することができる。   Further, in the patterning apparatus 100 described above, the light irradiation time is fixed and the light irradiation power is changed to form a dot mark having a desired relative light emission luminance. However, the light irradiation power is constant and the irradiation time is constant. It is good also as what changes. In this case, it is not necessary to detect the intensity of light over a wide range, and it is not necessary to use a sensor having a wide dynamic range and a good S / N ratio for the photodetector 106, thereby reducing the cost of the patterning apparatus 100. be able to.

更に、上記したパターニング装置100では、光の照射時間を一定とし、光の照射パワーを変化させて所望の相対発光輝度のドットマークを形成するものとしたが、光の照射パワーと照射時間をともに変化させるようにしてもよい。   Furthermore, in the patterning apparatus 100 described above, the light irradiation time is fixed and the light irradiation power is changed to form a dot mark having a desired relative light emission luminance. However, both the light irradiation power and the irradiation time are used. It may be changed.

〔2〕ガスバリアーフィルム
本発明に係る第1のガスバリアーフィルム及び第2のガスバリアーフィルムは、特に限定されるものではなく、公知のガスバリアー層を有するガスバリアーフィルムを用いることができる。また、第1のガスバリアーフィルム及び第2のガスバリアーフィルムは、同一のガスバリアーフィルムでもよく、また異なるガスバリアーフィルムでもよい。異なるガスバリアーフィルムである場合は、用いられる基材の種類や厚さ、ガスバリアー層の構成、材質や厚さ等を適宜調整することができる。
[2] Gas barrier film The first gas barrier film and the second gas barrier film according to the present invention are not particularly limited, and a gas barrier film having a known gas barrier layer can be used. The first gas barrier film and the second gas barrier film may be the same gas barrier film or different gas barrier films. In the case of different gas barrier films, the type and thickness of the substrate used, the configuration of the gas barrier layer, the material and thickness, and the like can be adjusted as appropriate.

また、本発明に係る第2のガスバリアーフィルム又は接着剤層又は粘着剤層が、紫外線遮光性を有することが、パターニング後の有機EL素子に対して、太陽光など外光に含まれる紫外線による素子劣化やパターニングしたパターンの劣化を防止できる観点から、好ましい。   In addition, the second gas barrier film or the adhesive layer or the pressure-sensitive adhesive layer according to the present invention has an ultraviolet light shielding property due to ultraviolet rays contained in external light such as sunlight with respect to the organic EL element after patterning. This is preferable from the viewpoint of preventing element deterioration and pattern deterioration.

本発明でいう「ガスバリアー性」とは、好ましくは、JIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が1×10−3mL/m・24h・atm以下、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が1×10−2g/m・24h以下であることをいう。The “gas barrier property” referred to in the present invention is preferably an oxygen permeability measured by a method according to JIS K 7126-1987 of 1 × 10 −3 mL / m 2 · 24 h · atm or less, JIS K 7129. -The water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C., relative humidity (90 ± 2)% RH) measured by a method according to 1992 is 1 × 10 −2 g / m 2 · 24 h or less. .

〔2.1〕基材
本発明に係る第1のガスバリアーフィルム及び第2のガスバリアーフィルムに適用される基材としては、有機EL素子に可撓性を与えることが可能な可撓性の基材であれば特に限定されない。可撓性の基材としては、透明樹脂フィルムを挙げることができる。
[2.1] Substrate As a substrate applied to the first gas barrier film and the second gas barrier film according to the present invention, a flexible material capable of giving flexibility to the organic EL element. If it is a base material, it will not specifically limit. An example of the flexible base material is a transparent resin film.

また、基材は耐熱性を有する素材からなることが好ましい。具体的には、線膨張係数が15〜100ppm/Kの範囲で、かつガラス転移温度(Tg)が100〜300℃の範囲の基材が使用される。該基材は、電子部品用途、ディスプレイ用積層フィルムとしての必要条件を満たしている。   Moreover, it is preferable that a base material consists of a raw material which has heat resistance. Specifically, a substrate having a linear expansion coefficient in the range of 15 to 100 ppm / K and a glass transition temperature (Tg) in the range of 100 to 300 ° C. is used. The base material satisfies the requirements for use as a laminated film for electronic parts and displays.

基材のTgや線膨張係数は、添加剤などによって調整することができる。基材として用いることができる熱可塑性樹脂のより好ましい具体例としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET:70℃)、ポリエチレンナフタレート(PEN:120℃)、ポリカーボネート(PC:140℃)、脂環式ポリオレフィン(例えば日本ゼオン株式会社製、ゼオノア(登録商標)1600:160℃)、ポリアリレート(PAr:210℃)、ポリエーテルスルホン(PES:220℃)、ポリスルホン(PSF:190℃)、シクロオレフィンコポリマー(COC:特開2001−150584号公報に記載の化合物:162℃)、ポリイミド(例えば三菱ガス化学株式会社製、ネオプリム(登録商標):260℃)、フルオレン環変性ポリカーボネート(BCF−PC:特開2000−227603号公報に記載の化合物:225℃)、脂環変性ポリカーボネート(IP−PC:特開2000−227603号公報に記載の化合物:205℃)、アクリロイル化合物(特開2002−80616号公報に記載の化合物:300℃以上)等が挙げられる(括弧内はTgを示す。)。   The Tg and the linear expansion coefficient of the substrate can be adjusted with an additive or the like. More preferable specific examples of the thermoplastic resin that can be used as the substrate include, for example, polyethylene terephthalate (PET: 70 ° C.), polyethylene naphthalate (PEN: 120 ° C.), polycarbonate (PC: 140 ° C.), and alicyclic. Polyolefin (for example, ZEONOR (registered trademark) 1600: 160 ° C, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.), polyarylate (PAr: 210 ° C), polyethersulfone (PES: 220 ° C), polysulfone (PSF: 190 ° C), cycloolefin copolymer (COC: Compound described in JP-A No. 2001-150584: 162 ° C.), polyimide (for example, Neoprim (registered trademark): 260 ° C. manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.), fluorene ring-modified polycarbonate (BCF-PC: JP In 2000-227603 Listed compound: 225 ° C.), alicyclic modified polycarbonate (IP-PC: compound described in JP 2000-227603 A: 205 ° C.), acryloyl compound (compound described in JP 2002-80616 A: 300 ° C.) And the like) (Tg is shown in parentheses).

これら樹脂フィルムのうち、コストや入手の容易性の点では、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)、脂環式ポリオレフィン等のフィルムが好ましく用いられる。   Among these resin films, films such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), and alicyclic polyolefin are preferably used in terms of cost and availability.

この基材の厚さは、前述のように光透過率及び照射パターンずれを低減する観点から、20〜500μm程度が好ましく、さらに好ましくは20〜130μmの範囲である。   The thickness of the substrate is preferably about 20 to 500 μm, more preferably 20 to 130 μm, from the viewpoint of reducing light transmittance and irradiation pattern deviation as described above.

また、基材が光透過性を有することが好ましい。基材は光透過性を有することにより、パターニングにおけるランニングコストを低減することのみならず、光透過性を有する有機EL素子を形成することが可能となる。特に、本発明に係る第1のガスバリアーフィルムの波長360〜410nmの範囲の光透過率が、60%以上であることが好ましい。   Moreover, it is preferable that a base material has a light transmittance. Since the base material has light transmittance, not only the running cost in patterning can be reduced, but also an organic EL element having light transmittance can be formed. In particular, the light transmittance in the wavelength range of 360 to 410 nm of the first gas barrier film according to the present invention is preferably 60% or more.

前記光透過率が好ましくは60%以上であることは、以下のモデル実験で確認した。すなわち、層厚1.0μmのガスバリアー層を有する厚さ130μmのPET基材であって、波長385nmで測定した紫外線透過率が64%となるガスバリアーフィルムをモデル的に作製し、このガスバリアーフィルムを基板として有機EL素子を形成した。次いで、当該有機EL素子を波長385nm、4W/cmの紫外線を照射してパターニングした結果、輝度比が200となる有機EL素子を、積算光照射時間10分という短時間でパターニングできたことから、導出したものである。It was confirmed by the following model experiment that the light transmittance is preferably 60% or more. That is, a gas barrier film having a gas barrier layer having a thickness of 1.0 μm and a 130 μm-thick PET base material having an ultraviolet transmittance measured at a wavelength of 385 nm of 64% is modeled, and this gas barrier is produced. An organic EL element was formed using the film as a substrate. Next, as a result of patterning the organic EL element by irradiating ultraviolet rays having a wavelength of 385 nm and 4 W / cm 2 , the organic EL element having a luminance ratio of 200 could be patterned in a short time of an integrated light irradiation time of 10 minutes. , Derived.

輝度比=(紫外線が当たっていない発光部の輝度)/(紫外線を照射した非発光部の輝度)
したがって、第1のガスバリアーフィルムに用いられる基材及びガスバリアーフィルム自体の波長360〜410nmの範囲の光透過率は、60%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましい。当該光透過率は、例えば、25℃・55%RHの環境下、試料を分光光度計(日立ハイテクノロジーズ社製U−3300等)を使用して測定することができる。
Luminance ratio = (luminance of light emitting part not exposed to ultraviolet rays) / (luminance of non-light emitting part irradiated with ultraviolet rays)
Accordingly, the light transmittance in the wavelength range of 360 to 410 nm of the base material used for the first gas barrier film and the gas barrier film itself is preferably 60% or more, and more preferably 70% or more. The light transmittance can be measured, for example, using a spectrophotometer (such as U-3300 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) in an environment of 25 ° C. and 55% RH.

〔2.2〕ガスバリアー層
ガスバリアー層は、フィルム基材の表面に、無機物、有機物の被膜又はその両者のハイブリッド被膜として形成されていてもよく、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が1×10−2g/m・24h以下のガスバリアー層であることが好ましい。更には、JIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が、1×10−3mL/m・24h・atm以下、水蒸気透過度が、1×10−5g/m・24h以下の高ガスバリアー層であることが好ましい。
[2.2] Gas barrier layer The gas barrier layer may be formed on the surface of the film substrate as an inorganic film, an organic film, or a hybrid film of both, and is measured by a method according to JIS K 7129-1992. It is preferable that the gas barrier layer has a water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C., relative humidity (90 ± 2)% RH) of 1 × 10 −2 g / m 2 · 24 h or less. Furthermore, the oxygen permeability measured by a method according to JIS K 7126-1987 is 1 × 10 −3 mL / m 2 · 24 h · atm or less, and the water vapor permeability is 1 × 10 −5 g / m 2. -It is preferable that it is a high gas barrier layer of 24 hours or less.

前記ガスバリアー層を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。   The material for forming the gas barrier layer may be any material as long as it has a function of suppressing intrusion of elements that cause deterioration of elements such as moisture and oxygen. For example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like can be used. .

当該ガスバリアー層は、特に限定されないが、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素や窒化ケイ素等の無機ガスバリアー層の場合は、無機材料をスパッタリング法(例えば、マグネトロンカソードスパッタリング、平板マグネトロンスパッタリング、2極AC平板マグネトロンスパッタリング、2極AC回転マグネトロンスパッタリングなど)、蒸着法(例えば、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、イオンビーム蒸着、プラズマ支援蒸着など)、熱CVD法、触媒化学気相成長法(Cat−CVD)、容量結合プラズマCVD法(CCP−CVD)、光CVD法、プラズマCVD法(PE−CVD)、エピタキシャル成長法、原子層成長法、反応性スパッタ法等の化学蒸着法等によって層形成することが好ましい。   The gas barrier layer is not particularly limited. For example, in the case of an inorganic gas barrier layer such as silicon oxide, silicon dioxide, or silicon nitride, an inorganic material is sputtered (for example, magnetron cathode sputtering, flat plate magnetron sputtering, bipolar AC Flat-plate magnetron sputtering, 2-pole AC rotating magnetron sputtering, etc.), vapor deposition methods (for example, resistance heating vapor deposition, electron beam vapor deposition, ion beam vapor deposition, plasma assisted vapor deposition, etc.), thermal CVD methods, catalytic chemical vapor deposition (Cat-CVD) ), Capacitively coupled plasma CVD (CCP-CVD), photo CVD, plasma CVD (PE-CVD), epitaxial growth, atomic layer growth, chemical vapor deposition such as reactive sputtering, etc. preferable.

さらに、ポリシラザン、オルトケイ酸テトラエチル(TEOS)などの無機前駆体を含む塗布液を支持体上に塗布した後、真空紫外光の照射などにより改質処理を行い、無機ガスバリアー層を形成する方法や、樹脂基板への金属めっき、金属箔と樹脂基板とを接着させる等のフィルム金属化技術などによっても、無機ガスバリアー層は形成される。   Furthermore, after applying a coating liquid containing an inorganic precursor such as polysilazane and tetraethyl orthosilicate (TEOS) on a support, a modification treatment is performed by irradiation with vacuum ultraviolet light, etc., and an inorganic gas barrier layer is formed. The inorganic gas barrier layer can also be formed by a metal filming technique such as metal plating on a resin substrate or bonding a metal foil and a resin substrate.

また、無機ガスバリアー層は、有機ポリマーを含む有機層を含んでいてもよい。すなわち、無機ガスバリアー層は、無機材料を含む無機層と有機層との積層体であってもよい。   The inorganic gas barrier layer may include an organic layer containing an organic polymer. That is, the inorganic gas barrier layer may be a laminate of an inorganic layer containing an inorganic material and an organic layer.

有機層は、例えば、有機モノマー又は有機オリゴマーを樹脂基板に塗布し、層を形成し、続いて、例えば、電子ビーム装置、UV光源、放電装置、又はその他の好適な装置を使用して重合及び必要に応じて架橋することにより形成することができる。また、例えば、フラッシュ蒸発及び放射線架橋可能な有機モノマー又は有機オリゴマーを蒸着した後、有機モノマー又は有機オリゴマーからポリマーを形成することによっても形成することができる。コーティング効率は、樹脂基板を冷却することにより改善され得る。   The organic layer is formed by, for example, applying an organic monomer or oligomer to a resin substrate to form a layer, followed by polymerization and using, for example, an electron beam device, a UV light source, a discharge device, or other suitable device. It can form by bridge | crosslinking as needed. For example, it can also be formed by depositing an organic monomer or organic oligomer capable of flash evaporation and radiation cross-linking and then forming a polymer from the organic monomer or organic oligomer. The coating efficiency can be improved by cooling the resin substrate.

有機モノマー又は有機オリゴマーの塗布方法としては、例えば、ロールコーティング(例えば、グラビアロールコーティング)、スプレーコーティング(例えば、静電スプレーコーティング)等が挙げられる。また、無機層と有機層との積層体の例としては、例えば、国際公開第2012/003198号、国際公開第2011/013341号に記載の積層体などが挙げられる。   Examples of the method for applying the organic monomer or organic oligomer include roll coating (for example, gravure roll coating) and spray coating (for example, electrostatic spray coating). Moreover, as an example of the laminated body of an inorganic layer and an organic layer, the laminated body of the international publication 2012/003198, international publication 2011/013341, etc. are mentioned, for example.

無機層と有機層との積層体である場合、各層の厚さは同じでもよいし、異なっていてもよい。無機層の層厚は、好ましくは3〜1000nmの範囲内、より好ましくは10〜300nmの範囲内である。有機層の層厚は、好ましくは100nm〜100μmの範囲内、より好ましくは1〜50μmの範囲内である。   In the case of a laminate of an inorganic layer and an organic layer, the thickness of each layer may be the same or different. The layer thickness of the inorganic layer is preferably in the range of 3 to 1000 nm, more preferably in the range of 10 to 300 nm. The layer thickness of the organic layer is preferably in the range of 100 nm to 100 μm, more preferably in the range of 1 to 50 μm.

以下、本発明に係るガスバリアーフィルムについて、好ましいガスバリアー層について詳細に説明する。   Hereinafter, the preferable gas barrier layer is demonstrated in detail about the gas barrier film which concerns on this invention.

〔2.2.1〕ポリシラザン改質層
ポリシラザン改質層は、好ましくはポリシラザンを含有する塗布液を塗布・乾燥して塗膜を形成した後、この塗膜を活性エネルギー線照射により改質処理して形成される。
[2.2.1] Polysilazane modified layer The polysilazane modified layer is preferably formed by applying and drying a coating liquid containing polysilazane to form a coating film, and then modifying the coating film by irradiation with active energy rays. Formed.

ポリシラザン改質層は、その表面において、ポリシラザンの改質がより進行した領域が形成され、この領域の下部に改質量の小さい領域又は未改質の領域が形成される。本発明では、この改質量の小さい領域や未改質の領域も含めて、ポリシラザン改質層とする。   In the polysilazane modified layer, a region in which the modification of polysilazane has progressed further is formed on the surface, and a region with a small amount of modification or an unmodified region is formed below this region. In the present invention, the polysilazane modified layer includes the region with a small amount of modification and the unmodified region.

ポリシラザンとは、ケイ素−窒素結合を有するポリマーであり、Si−N、Si−H、N−H等の結合を有するSiO、Si及びこれらの中間固溶体SiO等のセラミック前駆体無機ポリマーである。Polysilazane is a polymer having a silicon-nitrogen bond, and a ceramic precursor such as SiO 2 , Si 3 N 4 having a bond such as Si—N, Si—H, or N—H, or an intermediate solid solution SiO x N y thereof. Body inorganic polymer.

具体的には、ポリシラザンは、下記の構造を有することが好ましい。   Specifically, the polysilazane preferably has the following structure.

Figure 2017158920
Figure 2017158920

上記一般式(I)において、R、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、置換又は非置換の、アルキル基、アリール基、ビニル基又は(トリアルコキシシリル)アルキル基である。この際、R、R及びRは、それぞれ、同じであってもよく、また、異なっていてもよい。In the general formula (I), R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, aryl group, vinyl group or (trialkoxysilyl) alkyl group. . In this case, R 1 , R 2 and R 3 may be the same or different.

ここで、アルキル基としては、炭素原子数1〜8の直鎖、分岐鎖又は環状のアルキル基が挙げられる。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。   Here, as an alkyl group, a C1-C8 linear, branched or cyclic alkyl group is mentioned. Specifically, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, n- Examples include hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, 2-ethylhexyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group and the like.

また、アリール基としては、炭素原子数6〜30のアリール基が挙げられる。具体的には、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基などの非縮合炭化水素基及びペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニレニル基、フルオレニル基、アセナフチレニル基、プレイアデニル基、アセナフテニル基、フェナレニル基、フェナントリル基、アントリル基、フルオランテニル基、アセフェナントリレニル基、アセアントリレニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基等の縮合多環炭化水素基が挙げられる。   Moreover, as an aryl group, a C6-C30 aryl group is mentioned. Specifically, non-condensed hydrocarbon groups such as phenyl group, biphenyl group, terphenyl group and pentarenyl group, indenyl group, naphthyl group, azulenyl group, heptaenyl group, biphenylenyl group, fluorenyl group, acenaphthylenyl group, preadenenyl group, Examples include condensed polycyclic hydrocarbon groups such as acenaphthenyl group, phenalenyl group, phenanthryl group, anthryl group, fluoranthenyl group, acephenanthrenyl group, aceantrirenyl group, triphenylenyl group, pyrenyl group, chrysenyl group, naphthacenyl group, etc. It is done.

また、(トリアルコキシシリル)アルキル基としては、炭素原子数1〜8のアルコキシ基で置換されたシリル基を有する炭素原子数1〜8のアルキル基が挙げられる。具体的には、3−(トリエトキシシリル)プロピル基、3−(トリメトキシシリル)プロピル基などが挙げられる。   Examples of the (trialkoxysilyl) alkyl group include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms having a silyl group substituted with an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms. Specific examples include 3- (triethoxysilyl) propyl group and 3- (trimethoxysilyl) propyl group.

上記R〜Rに場合によって存在する置換基は、特に制限はないが、例えば、アルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基(−OH)、メルカプト基(−SH)、シアノ基(−CN)、スルホ基(−SOH)、カルボキシ基(−COOH)、ニトロ基(−NO)などがある。なお、場合によって存在する置換基は、置換するR〜Rと同じとなることはない。例えば、R〜Rがアルキル基の場合には、さらにアルキル基で置換されることはない。これらのうち、好ましくは、R、R及びRは、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、フェニル基、ビニル基、3−(トリエトキシシリル)プロピル基又は3−(トリメトキシシリルプロピル)基である。The substituent optionally present in R 1 to R 3 is not particularly limited. For example, an alkyl group, a halogen atom, a hydroxy group (—OH), a mercapto group (—SH), a cyano group (—CN), There are a sulfo group (—SO 3 H), a carboxy group (—COOH), a nitro group (—NO 2 ), and the like. In addition, the substituent which exists depending on the case does not become the same as R < 1 > -R < 3 > to substitute. For example, when R 1 to R 3 are alkyl groups, they are not further substituted with an alkyl group. Of these, R 1 , R 2 and R 3 are preferably a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a phenyl group, a vinyl group, 3 -(Triethoxysilyl) propyl group or 3- (trimethoxysilylpropyl) group.

また、上記一般式(I)において、nは、整数であり、一般式(I)で表される構造を有するポリシラザンが150〜150000g/モルの数平均分子量を有するように定めることが好ましい。   Moreover, in the said general formula (I), n is an integer, and it is preferable to determine so that the polysilazane which has a structure represented by general formula (I) may have a number average molecular weight of 150-150,000 g / mol.

上記一般式(I)で表される構造を有する化合物において、好ましい態様の一つは、R、R及びRの全てが水素原子であるパーヒドロポリシラザンである。In the compound having the structure represented by the general formula (I), one of preferred embodiments is perhydropolysilazane in which all of R 1 , R 2 and R 3 are hydrogen atoms.

また、ポリシラザンとしては、下記一般式(II)で表される構造を有することが好ましい。   The polysilazane preferably has a structure represented by the following general formula (II).

Figure 2017158920
Figure 2017158920

上記一般式(II)において、R′、R′、R′、R′、R′及びR′は、それぞれ独立して、水素原子、置換又は非置換の、アルキル基、アリール基、ビニル基又は(トリアルコキシシリル)アルキル基である。この際、R′、R′、R′、R′、R′及びR′は、それぞれ、同じであってもよく、また、異なっていてもよい。上記置換又は非置換の、アルキル基、アリール基、ビニル基又は(トリアルコキシシリル)アルキル基は、上記一般式(I)の定義と同様であるため、説明を省略する。In the general formula (II), R 1 ′, R 2 ′, R 3 ′, R 4 ′, R 5 ′ and R 6 ′ are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, An aryl group, a vinyl group or a (trialkoxysilyl) alkyl group. In this case, R 1 ′, R 2 ′, R 3 ′, R 4 ′, R 5 ′ and R 6 ′ may be the same or different. The substituted or unsubstituted alkyl group, aryl group, vinyl group or (trialkoxysilyl) alkyl group has the same definition as in the general formula (I), and thus the description thereof is omitted.

また、上記一般式(II)において、n′及びpは、整数であり、一般式(II)で表される構造を有するポリシラザンが150〜150000g/モルの数平均分子量を有するように定められることが好ましい。なお、n′及びpは、同じであってもよく、また、異なっていてもよい。   In the general formula (II), n ′ and p are integers, and the polysilazane having the structure represented by the general formula (II) is determined to have a number average molecular weight of 150 to 150,000 g / mol. Is preferred. Note that n ′ and p may be the same or different.

上記一般式(II)のポリシラザンのうち、R′、R′及びR′が各々水素原子を表し、R′、R′及びR′が各々メチル基を表す化合物、R′、R′及びR′が各々水素原子を表し、R′、R′が各々メチル基を表し、R′がビニル基を表す化合物又はR′、R′、R′及びR′が各々水素原子を表し、R′及びR′が各々メチル基を表す化合物が好ましい。Of the polysilazanes of the above general formula (II), R 1 ′, R 3 ′ and R 6 ′ each represent a hydrogen atom, and R 2 ′, R 4 ′ and R 5 ′ each represent a methyl group, R 1 ′, R 3 ′ and R 6 ′ each represent a hydrogen atom, R 2 ′ and R 4 ′ each represent a methyl group, and R 5 ′ represents a vinyl group, or R 1 ′, R 3 ′ and R 4 A compound in which 'and R 6 ' each represents a hydrogen atom and R 2 'and R 5 ' each represents a methyl group is preferred.

また、ポリシラザンとしては、下記一般式(III)で表される構造を有することが好ま
しい。
The polysilazane preferably has a structure represented by the following general formula (III).

Figure 2017158920
Figure 2017158920

上記一般式(III)において、R″、R″、R″、R″、R″、R″、R
″、R″及びR″は、それぞれ独立して、水素原子、置換又は非置換の、アルキル基、アリール基、ビニル基又は(トリアルコキシシリル)アルキル基である。この際、R″、R″、R″、R″、R″、R″、R″、R″及びR″は、それぞれ、同じであってもよく、また、異なっていてもよい。上記置換又は非置換の、アルキル基、アリール基、ビニル基又は(トリアルコキシシリル)アルキル基は、上記一般式(I)の定義と同様であるため、説明を省略する。
In the general formula (III), R 1 ″, R 2 ″, R 3 ″, R 4 ″, R 5 ″, R 6 ″, R
7 ″, R 8 ″ and R 9 ″ are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, aryl group, vinyl group or (trialkoxysilyl) alkyl group. In this case, R 1 ″, R 2 ″, R 3 ″, R 4 ″, R 5 ″, R 6 ″, R 7 ″, R 8 ″ and R 9 ″ may be the same or different. Good. The substituted or unsubstituted alkyl group, aryl group, vinyl group or (trialkoxysilyl) alkyl group has the same definition as in the general formula (I), and thus the description thereof is omitted.

また、上記一般式(III)において、n″、p″及びqは、整数であり、一般式(III)で表される構造を有するポリシラザンが150〜150000g/モルの数平均分子量を有するように定められることが好ましい。なお、n″、p″及びqは、同じであってもよく、また、異なっていてもよい。   In the general formula (III), n ″, p ″ and q are integers, and the polysilazane having the structure represented by the general formula (III) has a number average molecular weight of 150 to 150,000 g / mol. Preferably, it is defined. N ″, p ″, and q may be the same or different.

上記一般式(III)のポリシラザンのうち、R″、R″及びR″が各々水素原子
を表し、R″、R″、R″及びR″が各々メチル基を表し、R″が(トリエトキシシリル)プロピル基を表し、R″がアルキル基又は水素原子を表す化合物が好ましい。
Of the polysilazanes of the general formula (III), R 1 ″, R 3 ″ and R 6 ″ each represent a hydrogen atom, and R 2 ″, R 4 ″, R 5 ″ and R 8 ″ each represent a methyl group. , R 9 ″ represents a (triethoxysilyl) propyl group, and R 7 ″ represents an alkyl group or a hydrogen atom.

一方、Siと結合する水素原子部分の一部がアルキル基等で置換されたオルガノポリシラザンは、メチル基等のアルキル基を有することにより、隣接する層との接着性が改善される。さらに、硬くてもろいポリシラザンによるセラミック膜に靭性を持たせることができる。このため、より(平均)厚さを厚くした場合でもクラックの発生が抑えられる利点がある。このため、用途に応じて適宜、これらパーヒドロポリシラザンとオルガノポリシラザンを選択してよく、混合して使用することもできる。   On the other hand, the organopolysilazane in which a part of the hydrogen atom bonded to Si is substituted with an alkyl group or the like has an alkyl group such as a methyl group, whereby adhesion to an adjacent layer is improved. Furthermore, toughness can be imparted to the ceramic film made of hard and brittle polysilazane. For this reason, there is an advantage that generation of cracks can be suppressed even when the (average) thickness is increased. For this reason, perhydropolysilazane and organopolysilazane may be selected as appropriate according to the application, and may be used in combination.

パーヒドロポリシラザンは、直鎖構造と6及び8員環を中心とする環構造が存在した構造と推定されている。その分子量は数平均分子量(Mn)で約600〜2000程度(ポリスチレン換算)で、液体又は固体の物質があり、その状態は分子量により異なる。   Perhydropolysilazane is presumed to have a linear structure and a ring structure centered on 6- and 8-membered rings. The molecular weight is about 600 to 2000 (polystyrene conversion) in terms of number average molecular weight (Mn), and there are liquid or solid substances, and the state varies depending on the molecular weight.

ポリシラザンは有機溶媒に溶解した溶液状態で市販されており、市販品をそのままポリシラザン改質層形成用塗布液として使用することができる。ポリシラザン溶液の市販品としては、AZエレクトロニックマテリアルズ株式会社製のアクアミカ(登録商標)NN120−10、NN120−20、NAX120−20、NN110、NN310、NN320、NL110A、NL120A、NL120−20、NL150A、NP110、NP140、SP140等が挙げられる。   Polysilazane is commercially available in a solution state dissolved in an organic solvent, and the commercially available product can be used as it is as a coating liquid for forming a polysilazane modified layer. As a commercial item of polysilazane solution, AZ Electronic Materials Co., Ltd. Aquamica (registered trademark) NN120-10, NN120-20, NAX120-20, NN110, NN310, NN320, NL110A, NL120A, NL120-20, NL150A, NP110 NP140, SP140 and the like.

使用できるポリシラザンのその他の例としては、特に制限されないが、例えば、上記ポリシラザンにケイ素アルコキシドを反応させて得られるケイ素アルコキシド付加ポリシラザン(特開平5−238827号公報)、グリシドールを反応させて得られるグリシドール付加ポリシラザン(特開平6−122852号公報)、アルコールを反応させて得られるアルコール付加ポリシラザン(特開平6−240208号公報)、金属カルボン酸塩を反応させて得られる金属カルボン酸塩付加ポリシラザン(特開平6−299118号公報)、金属を含むアセチルアセトナート錯体を反応させて得られるアセチルアセトナート錯体付加ポリシラザン(特開平6−306329号公報)、金属微粒子を添加して得られる金属微粒子添加ポリシラザン(特開平7−196986号公報)等の、低温でセラミック化するポリシラザンが挙げられる。   Other examples of the polysilazane that can be used are not particularly limited. For example, a silicon alkoxide-added polysilazane obtained by reacting the above polysilazane with a silicon alkoxide (Japanese Patent Laid-Open No. 5-238827), or a glycidol obtained by reacting glycidol. Addition polysilazane (JP-A-6-122852), alcohol-added polysilazane obtained by reacting alcohol (JP-A-6-240208), metal carboxylate-added polysilazane obtained by reacting metal carboxylate (special Kaihei 6-299118), acetylacetonate complex-added polysilazane obtained by reacting a metal-containing acetylacetonate complex (JP-A-6-306329), metal fine particle-added polysilazane obtained by adding metal fine particles ( Of No. 7-196986 JP) or the like, and a polysilazane ceramic at low temperatures.

ポリシラザンを用いる場合、改質処理前のポリシラザン改質層中におけるポリシラザンの含有率は、ポリシラザン改質層の全質量を100質量%としたとき、100質量%とすることができる。また、ポリシラザン改質層がポリシラザン以外のものを含む場合には、層中におけるポリシラザンの含有率が、10質量%以上99質量%以下であることが好ましく、40質量%以上95質量%以下であることがより好ましく、特に好ましくは70質量%以上95質量%以下である。   When polysilazane is used, the content of polysilazane in the polysilazane modified layer before the modification treatment can be 100% by mass when the total mass of the polysilazane modified layer is 100% by mass. Moreover, when the polysilazane modified layer contains other than polysilazane, the content of polysilazane in the layer is preferably 10% by mass or more and 99% by mass or less, and 40% by mass or more and 95% by mass or less. More preferably, it is 70 to 95 mass% especially preferably.

ポリシラザン改質層の塗布法による形成方法は、特に制限されず、公知の方法が適用できるが、有機溶媒中にポリシラザン及び必要に応じて触媒を含むポリシラザン改質層形成用塗布液を公知の湿式塗布方法により塗布し、この溶媒を蒸発させて除去した後、改質処理を行う方法が好ましい。   The formation method by the coating method of the polysilazane modified layer is not particularly limited, and a known method can be applied, but a polysilazane modified layer forming coating solution containing polysilazane and, if necessary, a catalyst in an organic solvent is known wet. A method of applying a modification treatment after applying and removing the solvent by evaporation is preferable.

(ポリシラザン改質層形成用塗布液)
ポリシラザン改質層形成用塗布液を調製するための溶媒としては、ポリシラザンを溶解できるものであれば特に制限されない。ポリシラザンと容易に反応してしまう水及び反応性基(例えば、ヒドロキシ基、又はアミン基等)を含まず、ポリシラザンに対して不活性の有機溶媒が好ましい。特に、非プロトン性の有機溶媒がより好ましい。
(Coating liquid for forming polysilazane modified layer)
The solvent for preparing the coating liquid for forming a polysilazane modified layer is not particularly limited as long as it can dissolve polysilazane. An organic solvent that does not contain water and reactive groups (for example, a hydroxy group or an amine group) that easily react with polysilazane and is inert to polysilazane is preferable. In particular, an aprotic organic solvent is more preferable.

具体的には、溶媒として、非プロトン性溶媒、例えば、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、ソルベッソ、ターベン等の、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水素溶媒や、塩化メチレン、トリクロロエタン等のハロゲン炭化水素溶媒や、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類や、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類や、ジブチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等の脂肪族エーテル、脂環式エーテル等のエーテル類(例えば、テトラヒドロフラン、ジブチルエーテル、モノ−及びポリアルキレングリコールジアルキルエーテル(ジグライム類))等を挙げることができる。   Specifically, as the solvent, aprotic solvents, for example, hydrocarbons such as aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, such as pentane, hexane, cyclohexane, toluene, xylene, solvesso, turben, etc. Solvents, halogen hydrocarbon solvents such as methylene chloride and trichloroethane, esters such as ethyl acetate and butyl acetate, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, aliphatic ethers such as dibutyl ether, dioxane and tetrahydrofuran, and alicyclic Ethers such as ether (for example, tetrahydrofuran, dibutyl ether, mono- and polyalkylene glycol dialkyl ethers (diglymes)) and the like can be mentioned.

これらの溶媒は、ケイ素化合物の溶解度や溶媒の蒸発速度等の目的に合わせて選択され、単独で使用されてもよく、また、2種以上の混合物の形態で使用されてもよい。   These solvents are selected according to purposes such as the solubility of the silicon compound and the evaporation rate of the solvent, and may be used alone or in the form of a mixture of two or more.

ポリシラザン改質層形成用塗布液におけるポリシラザンの濃度は、特に制限されず、層の厚さや塗布液のポットライフによっても異なるが、好ましくは1〜80質量%の範囲内、より好ましくは5〜50質量%の範囲内、特に好ましくは10〜40質量%の範囲内である。   The concentration of polysilazane in the coating liquid for forming a polysilazane modified layer is not particularly limited, and varies depending on the thickness of the layer and the pot life of the coating liquid, but is preferably in the range of 1 to 80% by mass, more preferably 5 to 50. It is in the range of 10% by mass, particularly preferably in the range of 10-40% by mass.

ポリシラザン改質層形成用塗布液は、改質を促進するために、触媒を含有することが好ましい。適用可能な触媒としては、例えば、N,N−ジエチルエタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチルアミン、3−モルホリノプロピルアミン、N,N,N′,N′−テトラメチル−1,3−ジアミノプロパン、N,N,N′,N′−テトラメチル−1,6−ジアミノヘキサン等のアミン化合物、Ptアセチルアセトナート等のPt化合物、プロピオン酸Pd等のPd化合物、Rhアセチルアセトナート等のRh化合物等の金属触媒、N−複素環式化合物、ピリジン、α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコリン、ピペリジン、ルチジン、ピリミジン、ピリダジン等のピリジン化合物、DBU(1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン)、DBN(1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン)、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、マレイン酸、ステアリン酸等の有機酸、塩酸、硝酸、硫酸、過酸化水素等の無機酸等が挙げられる。これらのうち、アミン化合物を用いることが好ましい。この際添加する触媒の濃度としては、ポリシラザンを基準としたとき、好ましくは0.1〜10質量%、より好ましくは0.5〜7質量%の範囲である。触媒添加量をこの範囲とすることで、反応の急激な進行よる過剰なシラノール形成、膜密度の低下及び膜欠陥の増大などを避けることができる。   The coating liquid for forming a polysilazane modified layer preferably contains a catalyst in order to promote the modification. Examples of applicable catalysts include N, N-diethylethanolamine, N, N-dimethylethanolamine, triethanolamine, triethylamine, 3-morpholinopropylamine, N, N, N ′, N′-tetramethyl- 1,3-diaminopropane, amine compounds such as N, N, N ′, N′-tetramethyl-1,6-diaminohexane, Pt compounds such as Pt acetylacetonate, Pd compounds such as propionic acid Pd, Rh acetyl Metal catalysts such as Rh compounds such as acetonate, N-heterocyclic compounds, pyridine compounds such as pyridine, α-picoline, β-picoline, γ-picoline, piperidine, lutidine, pyrimidine, pyridazine, DBU (1,8- Diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene), DBN (1,5-diazabicyclo [4.3 0] -5-nonene), acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, maleic acid, organic acids such as stearic acid, hydrochloric acid, nitric acid, and sulfuric acid, and inorganic acids such as hydrogen peroxide. Among these, it is preferable to use an amine compound. The concentration of the catalyst added at this time is preferably in the range of 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.5 to 7% by mass, based on polysilazane. By setting the addition amount of the catalyst within this range, it is possible to avoid excessive silanol formation due to rapid progress of the reaction, reduction in film density, increase in film defects, and the like.

ポリシラザン改質層形成用塗布液には、必要に応じて下記に挙げる添加剤を用いることができる。例えば、セルロースエーテル類、セルロースエステル類(例えば、エチルセルロース、ニトロセルロース、セルロースアセテート、セルロースアセトブチレート等)、天然樹脂(例えば、ゴム、ロジン樹脂等)、合成樹脂(例えば、重合樹脂等)、縮合樹脂(例えば、アミノプラスト、特に尿素樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル若しくは変性ポリエステル、エポキシド、ポリイソシアネート若しくはブロック化ポリイソシアネート又はポリシロキサン等)である。   Additives listed below can be used in the polysilazane modified layer forming coating solution as required. For example, cellulose ethers, cellulose esters (eg, ethyl cellulose, nitrocellulose, cellulose acetate, cellulose acetobutyrate, etc.), natural resins (eg, rubber, rosin resin, etc.), synthetic resins (eg, polymerized resin, etc.), condensation Resins (eg aminoplasts, in particular urea resins, melamine formaldehyde resins, alkyd resins, acrylic resins, polyesters or modified polyesters, epoxides, polyisocyanates or blocked polyisocyanates or polysiloxanes, etc.).

(ポリシラザン改質層形成用塗布液を塗布する方法)
ポリシラザン改質層形成用塗布液を塗布する方法としては、従来公知の適切な湿式塗布方法を採用することができる。具体例としては、スピンコート法、ロールコート法、フローコート法、インクジェット法、スプレーコート法、プリント法、ディップコート法、流延成膜法、バーコート法、グラビア印刷法等が挙げられる。
(Method of applying a coating liquid for forming a polysilazane modified layer)
As a method of applying the polysilazane modified layer forming coating solution, a conventionally known appropriate wet coating method can be employed. Specific examples include a spin coating method, a roll coating method, a flow coating method, an ink jet method, a spray coating method, a printing method, a dip coating method, a casting film forming method, a bar coating method, and a gravure printing method.

塗布厚さは、目的に応じて適切に設定することができる。例えば、ポリシラザン改質層1層当たりの塗布厚さは、乾燥後の厚さが10nm〜10μm程度であることが好ましく、15nm〜1μmであることがより好ましく、20〜500nmであることがさらに好ましい。厚さが10nm以上であれば十分なガスバリアー性を得ることができ、10μm以下であれば、層形成時に安定した塗布性を得ることができ、かつ高い光透過性を実現できる。   The coating thickness can be appropriately set according to the purpose. For example, the coating thickness per polysilazane modified layer is preferably about 10 nm to 10 μm after drying, more preferably 15 nm to 1 μm, and even more preferably 20 to 500 nm. . If the thickness is 10 nm or more, sufficient gas barrier properties can be obtained, and if it is 10 μm or less, stable coating properties can be obtained at the time of layer formation, and high light transmittance can be realized.

塗布液を塗布した後は、塗膜を乾燥させることが好ましい。塗膜を乾燥することによって、塗膜中に含有される有機溶媒を除去することができる。この際、塗膜に含有される有機溶媒は、全てを乾燥させてもよいが、一部残存させていてもよい。一部の有機溶媒を残存させる場合であっても、好適なポリシラザン改質層を形成することができる。なお、残存する溶媒は、後に除去することが可能である。   After applying the coating solution, it is preferable to dry the coating film. By drying the coating film, the organic solvent contained in the coating film can be removed. At this time, all of the organic solvent contained in the coating film may be dried or may be partially left. Even when a part of the organic solvent is left, a suitable polysilazane modified layer can be formed. The remaining solvent can be removed later.

塗膜の乾燥温度は、適用する基材によっても異なるが、50〜200℃であることが好ましい。例えば、ガラス転移温度(Tg)が70℃のポリエチレンテレフタレート基材を用いる場合には、乾燥温度は、熱による基材の変形等を考慮して150℃以下に設定することが好ましい。上記温度は、ホットプレート、オーブン、ファーネスなどを使用することによって設定される。乾燥時間は短時間に設定することが好ましく、例えば、乾燥温度が150℃である場合には30分以下に設定することが好ましい。また、乾燥雰囲気は、大気雰囲気下、窒素雰囲気下、アルゴン雰囲気下、真空雰囲気下、酸素濃度をコントロールした減圧雰囲気下等のいずれの条件であってもよい。   Although the drying temperature of a coating film changes also with the base material to apply, it is preferable that it is 50-200 degreeC. For example, when a polyethylene terephthalate substrate having a glass transition temperature (Tg) of 70 ° C. is used, the drying temperature is preferably set to 150 ° C. or less in consideration of deformation of the substrate due to heat. The temperature is set by using a hot plate, oven, furnace or the like. The drying time is preferably set to a short time. For example, when the drying temperature is 150 ° C., the drying time is preferably set to 30 minutes or less. The drying atmosphere may be any condition such as an air atmosphere, a nitrogen atmosphere, an argon atmosphere, a vacuum atmosphere, or a reduced pressure atmosphere with a controlled oxygen concentration.

ポリシラザン改質層形成用塗布液を塗布して得られた塗膜は、改質処理前又は改質処理中に水分を除去する工程を含んでいてもよい。水分を除去する方法としては、低湿度環境を維持して除湿する形態が好ましい。低湿度環境における湿度は温度により変化するため、温度と湿度の関係は露点温度の規定により好ましい形態が示される。   The coating film obtained by applying the coating liquid for forming the polysilazane modified layer may include a step of removing moisture before or during the modification treatment. As a method for removing moisture, a form of dehumidification while maintaining a low humidity environment is preferable. Since humidity in a low-humidity environment varies with temperature, the relationship between temperature and humidity shows a preferred form by defining the dew point temperature.

好ましい露点温度は4℃以下(温度25℃/湿度25%)で、より好ましい露点温度は−5℃(温度25℃/湿度10%)以下であり、維持される時間はポリシラザン改質層の厚さによって適宜設定することが好ましい。ポリシラザン改質層の厚さが1.0μm以下の条件においては、露点温度は−5℃以下で、維持される時間は1分以上であることが好ましい。   A preferable dew point temperature is 4 ° C. or lower (temperature 25 ° C./humidity 25%), a more preferable dew point temperature is −5 ° C. (temperature 25 ° C./humidity 10%) or lower, and the maintained time is the thickness of the polysilazane modified layer. It is preferable to set as appropriate. Under the condition where the thickness of the polysilazane modified layer is 1.0 μm or less, it is preferable that the dew point temperature is −5 ° C. or less and the maintaining time is 1 minute or more.

なお、露点温度の下限は特に制限されないが、通常、−50℃以上であり、−40℃以上であることが好ましい。改質処理前、又は改質処理中に水分を除去することによって、シラノールに転化したポリシラザン改質層の脱水反応を促進する観点から好ましい形態である。   The lower limit of the dew point temperature is not particularly limited, but is usually −50 ° C. or higher and preferably −40 ° C. or higher. From the viewpoint of promoting the dehydration reaction of the polysilazane modified layer converted to silanol by removing water before or during the modification treatment.

(塗布法により形成されたポリシラザン塗膜の改質処理)
塗布法により形成されたポリシラザン塗膜の改質処理とは、ポリシラザンの酸化ケイ素又は酸窒化ケイ素等への転化反応を指す。具体的には、ポリシラザン塗膜を、ガスバリアー性を発現できる無機層に改質する処理である。
(Modification treatment of polysilazane coating film formed by coating method)
The modification treatment of the polysilazane coating film formed by the coating method refers to a conversion reaction of polysilazane to silicon oxide or silicon oxynitride. Specifically, this is a treatment for modifying the polysilazane coating film into an inorganic layer capable of exhibiting gas barrier properties.

ポリシラザンの酸化ケイ素又は酸窒化ケイ素等への転化反応は、公知の方法を適宜選択して適用することができる。改質処理としては、樹脂基材への適応という観点から、より低温で、転化反応が可能なプラズマ処理又は紫外線照射処理による転化反応が好ましい。   The conversion reaction of polysilazane to silicon oxide or silicon oxynitride can be applied by appropriately selecting a known method. As the modification treatment, from the viewpoint of adapting to the resin base material, a plasma treatment capable of a conversion reaction at a lower temperature or a conversion reaction by ultraviolet irradiation treatment is preferable.

(プラズマ処理)
改質処理として用いることのできるプラズマ処理は、公知の方法を用いることができるが、好ましくは大気圧プラズマ処理等を挙げることができる。
(Plasma treatment)
As the plasma treatment that can be used as the modification treatment, a known method can be used, and an atmospheric pressure plasma treatment or the like can be preferably used.

大気圧近傍でのプラズマCVD処理を行う大気圧プラズマCVD法は、真空下のプラズマCVD法に比べ、減圧にする必要がなく生産性が高い。また、プラズマ密度が高密度であるために成膜速度が速い。さらに、通常のCVD法の条件に比較して、大気圧下という高圧力条件では、ガスの平均自由工程が非常に短いため、極めて均質な膜が得られる。   The atmospheric pressure plasma CVD method for performing plasma CVD processing near atmospheric pressure does not need to be reduced in pressure and has higher productivity than the plasma CVD method under vacuum. In addition, since the plasma density is high, the deposition rate is high. Furthermore, compared with the conditions of normal CVD, under a high pressure condition of atmospheric pressure, the mean free path of gas is very short, so that a very homogeneous film can be obtained.

大気圧プラズマ処理の場合は、放電ガスとしては窒素ガス又は長周期型周期表の第18族原子を含むガス、具体的には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン等が用いられる。これらの中でも窒素、ヘリウム、アルゴンが好ましく用いられ、特に窒素はコストが安いため好ましい。   In the case of atmospheric pressure plasma treatment, as the discharge gas, nitrogen gas or a gas containing Group 18 atoms in the long-period periodic table, specifically helium, neon, argon, krypton, xenon, radon, or the like is used. Among these, nitrogen, helium, and argon are preferably used, and nitrogen is particularly preferable because of its low cost.

(紫外線照射処理)
改質処理の方法として、紫外線照射による処理が好ましい。紫外線(紫外光と同義)によって生成されるオゾンや活性酸素原子は高い酸化能力を有しているため、低温で高い緻密性と絶縁性を有する酸化ケイ素膜及び酸窒化ケイ素膜を形成することが可能である。
(UV irradiation treatment)
As a method for the modification treatment, treatment by ultraviolet irradiation is preferable. Since ozone and active oxygen atoms generated by ultraviolet rays (synonymous with ultraviolet rays) have high oxidation ability, it is possible to form silicon oxide films and silicon oxynitride films having high density and insulating properties at low temperatures. Is possible.

この紫外線照射により、隣接する層が加熱され、セラミックス化(シリカ転化)に寄与するOとHOや、紫外線吸収剤、ポリシラザン自身が励起、活性化される。このため、ポリシラザンが励起し、ポリシラザンのセラミックス化が促進される。また。得られるポリシラザン改質層がさらに緻密になる。紫外線照射は、塗膜形成後であればいずれの時点で実施してもよい。By this ultraviolet irradiation, adjacent layers are heated, and O 2 and H 2 O contributing to ceramicization (silica conversion), an ultraviolet absorber, and polysilazane itself are excited and activated. For this reason, polysilazane is excited and the ceramicization of polysilazane is promoted. Also. The resulting polysilazane modified layer becomes denser. The ultraviolet irradiation may be performed at any time after the formation of the coating film.

紫外線照射処理においては、常用されているいずれの紫外線発生装置を使用することも可能である。   In the ultraviolet irradiation treatment, any commonly used ultraviolet ray generator can be used.

なお、紫外線とは、一般には、10〜400nmの波長を有する電磁波であるが、本発明では後述する真空紫外線(10〜200nm)処理以外の紫外線照射処理の場合は、210〜375nmの紫外線を用いることが好ましい。   The ultraviolet rays are generally electromagnetic waves having a wavelength of 10 to 400 nm, but in the present invention, ultraviolet rays of 210 to 375 nm are used in the case of ultraviolet irradiation treatment other than the vacuum ultraviolet ray (10 to 200 nm) treatment described later. It is preferable.

紫外線の照射は、照射されるポリシラザン改質層を担持している隣接する層がダメージを受けない範囲で、照射強度や照射時間を設定することが好ましい。   In the irradiation with ultraviolet rays, it is preferable to set the irradiation intensity and the irradiation time within a range in which the adjacent layer carrying the polysilazane modified layer to be irradiated is not damaged.

また、本発明のように樹脂フィルムを基材として用いた場合では、例えば、2kW(80W/cm×25cm)のランプを用い、基材表面の強度が20〜300mW/cm、好ましくは50〜200mW/cmになるように基材−紫外線照射ランプ間の距離を設定し、0.1秒〜10分間の照射を行うことが好ましい。In the case where a resin film is used as a substrate as in the present invention, for example, a 2 kW (80 W / cm × 25 cm) lamp is used, and the strength of the substrate surface is 20 to 300 mW / cm 2 , preferably 50 to It is preferable to set the distance between the substrate and the ultraviolet irradiation lamp so as to be 200 mW / cm 2 and to perform irradiation for 0.1 second to 10 minutes.

一般に、紫外線照射処理時の基材温度が150℃以上になると、樹脂フィルム等の場合には、基材が変形したり、その強度が劣化したりする等、基材の特性が損なわれることになる。ただし、ポリイミド等の耐熱性の高いフィルムの場合には、より高温での改質処理が可能である。したがって、この紫外線照射時の基材温度としては、一般的な上限はなく、基材の種類によって当業者が適宜設定することができる。また、紫外線照射雰囲気に特に制限はなく、大気中で実施すればよい。   In general, when the substrate temperature during ultraviolet irradiation treatment is 150 ° C. or more, in the case of a resin film or the like, the properties of the substrate are impaired, for example, the substrate is deformed or its strength is deteriorated. Become. However, in the case of a film having high heat resistance such as polyimide, a modification treatment at a higher temperature is possible. Accordingly, there is no general upper limit for the substrate temperature at the time of ultraviolet irradiation, and it can be appropriately set by those skilled in the art depending on the type of substrate. Moreover, there is no restriction | limiting in particular in ultraviolet irradiation atmosphere, What is necessary is just to implement in air | atmosphere.

このような紫外線の発生手段としては、例えば、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、キセノンアークランプ、カーボンアークランプ、エキシマランプ(172nm、222nm、308nmの単一波長、例えば、ウシオ電機株式会社製、株式会社エム・ディ・コム製など)、UV光レーザー等が挙げられるが、特に限定されない。また、発生させた紫外線をポリシラザン改質層に照射する際には、効率向上と均一な照射を達成する観点から、発生源からの紫外線を反射板で反射させてからポリシラザン改質層に当てることが好ましい。   Examples of such ultraviolet ray generating means include metal halide lamps, high pressure mercury lamps, low pressure mercury lamps, xenon arc lamps, carbon arc lamps, and excimer lamps (single wavelengths of 172 nm, 222 nm, and 308 nm, for example, USHIO INC. Manufactured by M.D. Com Co., Ltd.), UV light laser, and the like, but are not particularly limited. In addition, when irradiating the polysilazane modified layer with the generated ultraviolet light, from the viewpoint of achieving improved efficiency and uniform irradiation, the ultraviolet light from the source is reflected by the reflector and then applied to the polysilazane modified layer. Is preferred.

紫外線照射は、バッチ処理にも連続処理にも適合可能であり、使用する基材の形状によって適宜選定することができる。例えば、バッチ処理の場合には、ポリシラザン改質層を表面に有する積層体を上述の紫外線発生源を具備した紫外線焼成炉で処理することができる。紫外線焼成炉自体は一般に知られており、例えば、アイグラフィクス株式会社製の紫外線焼成炉を使用することができる。   The ultraviolet irradiation can be adapted to both batch processing and continuous processing, and can be appropriately selected depending on the shape of the substrate to be used. For example, in the case of batch processing, a laminate having a polysilazane modified layer on the surface can be processed in an ultraviolet baking furnace equipped with the above-described ultraviolet ray generation source. The ultraviolet baking furnace itself is generally known. For example, an ultraviolet baking furnace manufactured by I-Graphics Co., Ltd. can be used.

また、ポリシラザン改質層を表面に有する積層体が長尺フィルム状である場合には、これを搬送させながら上記紫外線発生源を具備した乾燥ゾーンで連続的に紫外線を照射することによりセラミックス化することができる。紫外線照射に要する時間は、使用する基材やポリシラザン改質層の組成や濃度にもよるが、一般に0.1秒〜10分であり、好ましくは0.5秒〜3分である。   Moreover, when the laminated body which has a polysilazane modified layer on the surface is a long film form, it ceramicizes by irradiating an ultraviolet-ray continuously in the drying zone provided with the said ultraviolet-ray generation source, conveying this. be able to. The time required for ultraviolet irradiation is generally 0.1 seconds to 10 minutes, preferably 0.5 seconds to 3 minutes, although it depends on the composition and concentration of the substrate used and the polysilazane modified layer.

(真空紫外線照射処理:エキシマ照射処理)
ポリシラザン改質層において、最も好ましい改質処理方法は、真空紫外線照射による処理(エキシマ照射処理)である。真空紫外線照射による処理は、ポリシラザン化合物内の原子間結合力より大きい波長100〜200nmの光エネルギー、好ましくは波長100〜180nmの光エネルギーを用いる。この波長の光エネルギーを用いることにより、原子の結合を光量子プロセスと呼ばれる光子のみの作用で直接切断しながら活性酸素やオゾンによる酸化反応を進行させることができる。このため、比較的低温(約200℃以下)で、酸化ケイ素膜の形成を行うことができる。なお、エキシマ照射処理を行う際は、上述したように熱処理を併用することが好ましく、その際の熱処理条件の詳細は上述のとおりである。
(Vacuum ultraviolet irradiation treatment: excimer irradiation treatment)
In the polysilazane modified layer, the most preferable modification treatment method is treatment by vacuum ultraviolet irradiation (excimer irradiation treatment). The treatment by vacuum ultraviolet irradiation uses light energy having a wavelength of 100 to 200 nm, preferably light energy having a wavelength of 100 to 180 nm, which is larger than the interatomic bonding force in the polysilazane compound. By using light energy of this wavelength, the oxidation reaction by active oxygen or ozone can proceed while the atomic bond is directly cut by the action of only a photon called a photon process. For this reason, the silicon oxide film can be formed at a relatively low temperature (about 200 ° C. or less). In addition, when performing an excimer irradiation process, it is preferable to use heat processing together as mentioned above, and the detail of the heat processing conditions in that case is as above-mentioned.

放射線源は、100〜180nmの波長の光を発生させるものであれば良いが、好適には約172nmに最大放射を有するエキシマラジエータ(例えば、Xeエキシマランプ)、約185nmに輝線を有する低圧水銀蒸気ランプ、並びに230nm以下の波長成分を有する中圧及び高圧水銀蒸気ランプ、及び約222nmに最大放射を有するエキシマランプである。   The radiation source may be any light source that generates light having a wavelength of 100 to 180 nm, but is preferably an excimer radiator having a maximum emission at about 172 nm (eg, Xe excimer lamp), and a low-pressure mercury vapor having an emission line at about 185 nm. Lamps, and medium and high pressure mercury vapor lamps with wavelength components of 230 nm or less, and excimer lamps with maximum emission at about 222 nm.

このうち、Xeエキシマランプは、波長の短い172nmの紫外線を単一波長で放射することから、発光効率に優れている。この光は、酸素の吸収係数が大きいため、微量な酸素でラジカルな酸素原子種やオゾンを高濃度で発生することができる。   Among these, the Xe excimer lamp emits ultraviolet light having a short wavelength of 172 nm at a single wavelength, and thus has excellent luminous efficiency. Since this light has a large oxygen absorption coefficient, it can generate radical oxygen atom species and ozone at a high concentration with a very small amount of oxygen.

また、波長の短い172nmの光のエネルギーは、有機物の結合を解離させる能力が高いことが知られている。この活性酸素やオゾンと紫外線放射が持つ高いエネルギーによって、短時間でポリシラザン塗膜の改質を実現できる。   Moreover, it is known that the energy of light having a short wavelength of 172 nm has a high ability to dissociate organic bonds. Due to the high energy possessed by the active oxygen, ozone and ultraviolet radiation, the polysilazane coating can be modified in a short time.

エキシマランプは光の発生効率が高いため、低い電力の投入で点灯させることが可能である。また、光による温度上昇の要因となる波長の長い光は発せず、紫外線領域で、すなわち短い波長でエネルギーを照射するため、解射対象物の表面温度の上昇が抑えられる特徴を持っている。このため、熱の影響を受けやすいとされるPETなどのフレシキブルフィルム材料に適している。   Since the excimer lamp has high light generation efficiency, it can be turned on with low power. In addition, light having a long wavelength that causes a temperature increase due to light is not emitted, and energy is irradiated in the ultraviolet region, that is, in a short wavelength, so that the increase in the surface temperature of the target object is suppressed. For this reason, it is suitable for flexible film materials such as PET that are easily affected by heat.

紫外線照射時の反応には、酸素が必要であるが、真空紫外線は、酸素による吸収があるため紫外線照射工程での効率が低下しやすいことから、真空紫外線の照射は、可能な限り酸素濃度及び水蒸気濃度の低い状態で行うことが好ましい。すなわち、真空紫外線照射時の酸素濃度は、10〜20000体積ppmとすることが好ましく、より好ましくは50〜10000体積ppmである。また、転化プロセスの間の水蒸気濃度は、好ましくは1000〜4000体積ppmの範囲である。   Oxygen is necessary for the reaction at the time of ultraviolet irradiation, but since vacuum ultraviolet rays are absorbed by oxygen, the efficiency in the ultraviolet irradiation process is likely to decrease. It is preferable to carry out in a state where the water vapor concentration is low. That is, the oxygen concentration at the time of vacuum ultraviolet irradiation is preferably 10 to 20000 ppm by volume, more preferably 50 to 10,000 ppm by volume. Also, the water vapor concentration during the conversion process is preferably in the range of 1000 to 4000 ppm by volume.

真空紫外線照射時に用いられる、照射雰囲気を満たすガスとしては乾燥不活性ガスとすることが好ましく、特にコストの観点から乾燥窒素ガスにすることが好ましい。酸素濃度の調整は照射庫内へ導入する酸素ガス、不活性ガスの流量を計測し、流量比を変えることで調整可能である。   As a gas that satisfies the irradiation atmosphere used at the time of irradiation with vacuum ultraviolet rays, a dry inert gas is preferable, and a dry nitrogen gas is particularly preferable from the viewpoint of cost. The oxygen concentration can be adjusted by measuring the flow rate of oxygen gas and inert gas introduced into the irradiation chamber and changing the flow rate ratio.

真空紫外線照射工程において、ポリシラザン塗膜が受ける塗膜面での該真空紫外線の照度は1mW/cm〜10W/cmであると好ましく、30〜200mW/cmであることがより好ましく、50〜160mW/cmであるとさらに好ましい。1mW/cm以上であることにより、改質効率を維持することができ、10W/cm以下であることにより、塗膜にアブレーションを生じたり、基材にダメージを与えることなく真空紫外線を照射することができる。In vacuum ultraviolet irradiation step, preferably the intensity of the vacuum ultraviolet rays in the coated surface of the polysilazane coating film is subjected is a 1mW / cm 2 ~10W / cm 2 , more preferably 30~200mW / cm 2, 50 More preferably, it is ˜160 mW / cm 2 . By being 1 mW / cm 2 or more, the reforming efficiency can be maintained, and by being 10 W / cm 2 or less, vacuum ultraviolet rays are irradiated without causing ablation of the coating film or damaging the substrate. can do.

塗膜面における真空紫外線の照射エネルギー量(照射量)は、10〜10000mJ/cmであることが好ましく、100〜8000mJ/cmであることがより好ましく、200〜6000mJ/cmであることがさらに好ましい。10mJ/cm以上であることで、十分に改質された層を得ることができ、10000mJ/cm以下であることで、過剰改質によるクラック発生や、基材の熱変形を抑制することができる。It irradiation energy amount of the VUV in the coated surface (irradiation amount) is preferably from 10 to 10000 mJ / cm 2, more preferably 100~8000mJ / cm 2, a 200~6000mJ / cm 2 Is more preferable. When it is 10 mJ / cm 2 or more, a sufficiently modified layer can be obtained, and when it is 10000 mJ / cm 2 or less, cracking due to over-reformation and thermal deformation of the substrate are suppressed. Can do.

また、改質に用いられる真空紫外光は、CO、CO及びCHの少なくとも1種を含むガスで形成されたプラズマにより発生させてもよい。Further, the vacuum ultraviolet light used for the modification may be generated by plasma formed of a gas containing at least one of CO, CO 2 and CH 4 .

また、CO、CO及びCHの少なくとも1種を含むガス(以下、炭素含有ガスとも称する。)は、炭素含有ガスを単独で使用してもよいが、希ガス又はHを主ガスとして、炭素含有ガスを少量添加して使用することも好ましい。プラズマの生成方式としては容量結合プラズマなどが挙げられる。Further, as the gas containing at least one of CO, CO 2 and CH 4 (hereinafter also referred to as carbon-containing gas), a carbon-containing gas may be used alone, but rare gas or H 2 is used as a main gas. It is also preferable to add a small amount of carbon-containing gas. Examples of plasma generation methods include capacitively coupled plasma.

ポリシラザン改質層を構成する膜組成は、XPS表面分析装置を用いて、原子組成比を測定することで測定できる。また、ポリシラザン改質層を切断して切断面をXPS表面分析装置で原子組成比を測定することもできる。   The film composition constituting the polysilazane modified layer can be measured by measuring the atomic composition ratio using an XPS surface analyzer. It is also possible to cut the polysilazane modified layer and measure the atomic composition ratio of the cut surface with an XPS surface analyzer.

また、ポリシラザン改質層を構成する膜密度は、目的に応じて適切に設定され得る。例えば、1.5〜2.6g/cmの範囲にあることが好ましい。この範囲内であることにより、膜の緻密さやガスバリアー性の向上や、湿度による膜の酸化劣化を抑制することができる。Moreover, the film density which comprises a polysilazane modified layer can be set appropriately according to the objective. For example, it is preferably in the range of 1.5 to 2.6 g / cm 3 . By being in this range, it is possible to improve the denseness of the film and gas barrier properties, and to suppress oxidative deterioration of the film due to humidity.

ポリシラザン改質層は、単層でもよいし2層以上の積層構造であってもよい。   The polysilazane modified layer may be a single layer or a laminated structure of two or more layers.

〔2.2.2〕ケイ素、炭素及び酸素を含有するガスバリアー層
本発明に好ましく用いられるガスバリアー層は、ケイ素(Si)、炭素(C)及び酸素(O)を含有し、当該含有されるケイ素、炭素及び酸素の元素比率が、例えば、表面から厚さ方向に向けて連続的な組成変化を有する。さらに、当該ケイ素、炭素及び酸素の組成分布は、ガスバリアー層の厚さ方向の連続的な組成変化において、極値を有する。つまり、ガスバリアー層は、ケイ素、炭素及び酸素の含有率が異なる複数の層による積層構造を有する。
[2.2.2] Gas barrier layer containing silicon, carbon and oxygen The gas barrier layer preferably used in the present invention contains silicon (Si), carbon (C) and oxygen (O), and is contained in the gas barrier layer. The element ratio of silicon, carbon, and oxygen has, for example, a continuous composition change from the surface toward the thickness direction. Furthermore, the composition distribution of the silicon, carbon, and oxygen has an extreme value in a continuous composition change in the thickness direction of the gas barrier layer. That is, the gas barrier layer has a laminated structure including a plurality of layers having different silicon, carbon, and oxygen content rates.

このような組成のガスバリアー層は、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度90±2%RH)が1×10−2g/m・24h以下であることが好ましい。また、JIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が1×10−3mL/m・24h・atm以下、水蒸気透過度が1×10−5g/m・24h以下であることが好ましい。The gas barrier layer having such a composition has a water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C., relative humidity 90 ± 2% RH) measured by a method according to JIS K 7129-1992, 1 × 10 −2 g. / M 2 · 24h or less is preferable. Further, the oxygen permeability measured by a method according to JIS K 7126-1987 is 1 × 10 −3 mL / m 2 · 24 h · atm or less, and the water vapor permeability is 1 × 10 −5 g / m 2 · 24 h or less. It is preferable that

このガスバリアー層の厚さは、耐屈曲性及びガスバリアー性の観点から1000nm以下であることが好ましく、50〜500nmの範囲内であることがより好ましく、100〜300nmの範囲内であることがさらに好ましい。   The thickness of the gas barrier layer is preferably 1000 nm or less, more preferably in the range of 50 to 500 nm, and more preferably in the range of 100 to 300 nm from the viewpoints of flex resistance and gas barrier properties. Further preferred.

ガスバリアー層の形成方法については特に限定はなく、例えば、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、クラスターイオンビーム法、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、コーティング法等を用いることができる。特に、特開2012−96531号公報に記載のプラズマCVD法を好ましく用いることができる。   The method for forming the gas barrier layer is not particularly limited. For example, the 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 weight A combination method, a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used. In particular, the plasma CVD method described in JP2012-96531A can be preferably used.

(ガスバリアー層:構成)
ガスバリアー層は、層厚方向におけるガスバリアー層の表面からの距離と、含有されるケイ素、酸素及び炭素の原子量の比率(原子比率)との関係を示す、各元素の分布曲線に特徴を有している。
(Gas barrier layer: composition)
The gas barrier layer is characterized by a distribution curve of each element showing the relationship between the distance from the surface of the gas barrier layer in the layer thickness direction and the ratio of atomic weight of silicon, oxygen and carbon (atomic ratio) contained. doing.

ケイ素、酸素及び炭素の原子比率は、ケイ素、酸素及び炭素の各元素の合計量に対する、ケイ素、酸素又は炭素の比率[(Si,O,C)/(Si+O+C)]で表す。   The atomic ratio of silicon, oxygen, and carbon is represented by the ratio [(Si, O, C) / (Si + O + C)] of silicon, oxygen, or carbon to the total amount of each element of silicon, oxygen, and carbon.

ケイ素分布曲線、酸素分布曲線及び炭素分布曲線は、ガスバリアー層の表面からの距離における、ケイ素、酸素又は炭素の原子比率を示す。   The silicon distribution curve, oxygen distribution curve and carbon distribution curve indicate the atomic ratio of silicon, oxygen or carbon at a distance from the surface of the gas barrier layer.

また、ガスバリアー層は、ケイ素、酸素及び炭素に加え、窒素を含有することが好ましい。窒素を含有することにより、ガスバリアー層の屈折率を制御することができるためである。例えば、SiOの屈折率が1.5であるのに対し、SiNの屈折率は1.8〜2.0程度である。このため、ガスバリアー層に窒素を含有させ、ガスバリアー層内にSiON(シリコンオキシナイトライド)を形成することにより、例えば屈折率の値を1.6〜1.8とすることが可能となる。このように、窒素の含有量を調整することにより、ガスバリアー層の屈折率を制御することが可能である。The gas barrier layer preferably contains nitrogen in addition to silicon, oxygen and carbon. This is because the refractive index of the gas barrier layer can be controlled by containing nitrogen. For example, the refractive index of SiO 2 is 1.5, whereas the refractive index of SiN is about 1.8 to 2.0. For this reason, it becomes possible to make the value of a refractive index into 1.6-1.8, for example by containing nitrogen in a gas barrier layer and forming SiON (silicon oxynitride) in a gas barrier layer. . Thus, it is possible to control the refractive index of the gas barrier layer by adjusting the nitrogen content.

ガスバリアー層に窒素が含まれる場合、ガスバリアー層を構成する各元素(ケイ素、酸素、炭素及び窒素)の分布曲線は、ケイ素、酸素、炭素又は窒素の原子比率が、ケイ素、酸素、炭素及び窒素の各元素の合計量に対する、ケイ素、酸素、炭素又は窒素の比率[(Si,O,C,N)/(Si+O+C+N)]で表される。   When nitrogen is contained in the gas barrier layer, the distribution curve of each element (silicon, oxygen, carbon and nitrogen) constituting the gas barrier layer is such that the atomic ratio of silicon, oxygen, carbon or nitrogen is silicon, oxygen, carbon and It is represented by the ratio [(Si, O, C, N) / (Si + O + C + N)] of silicon, oxygen, carbon or nitrogen with respect to the total amount of each element of nitrogen.

ケイ素分布曲線、酸素分布曲線、炭素分布曲線及び窒素分布曲線は、ガスバリアー層の表面からの距離における、ケイ素の原子比率、酸素の原子比率、炭素の原子比率及び窒素の原子比率を示す。   The silicon distribution curve, oxygen distribution curve, carbon distribution curve, and nitrogen distribution curve indicate the atomic ratio of silicon, the atomic ratio of oxygen, the atomic ratio of carbon, and the atomic ratio of nitrogen at a distance from the surface of the gas barrier layer.

(元素の分布曲線と屈折率分布との関係)
ガスバリアー層の屈折率分布は、ガスバリアー層の厚さ方向の炭素量及び酸素量により制御することができる。
(Relationship between element distribution curve and refractive index distribution)
The refractive index distribution of the gas barrier layer can be controlled by the amount of carbon and the amount of oxygen in the thickness direction of the gas barrier layer.

図6に、本発明に係るガスバリアー層を構成する元素の分布曲線の一例として、ガスバリアー層のケイ素分布曲線、酸素分布曲線、炭素分布曲線及び窒素分布曲線の一例を示す。また、図7に、図6に示すケイ素分布曲線、酸素分布曲線、炭素分布曲線及び窒素分布曲線から、炭素分布曲線の原子比率が0〜40at%の範囲を拡大して示す。   FIG. 6 shows an example of a distribution curve of elements constituting the gas barrier layer according to the present invention, an example of a silicon distribution curve, an oxygen distribution curve, a carbon distribution curve, and a nitrogen distribution curve of the gas barrier layer. Further, FIG. 7 shows an enlarged view of the range of the atomic ratio of the carbon distribution curve from 0 to 40 at% from the silicon distribution curve, oxygen distribution curve, carbon distribution curve and nitrogen distribution curve shown in FIG.

図6及び図7において、横軸は、層厚方向におけるガスバリアー層の表面からの距離[nm]を示す。また、縦軸は、ケイ素、酸素及び炭素の各元素の合計量に対する、ケイ素、酸素、炭素又は窒素のそれぞれの原子比率[at%]を示す。   6 and 7, the horizontal axis indicates the distance [nm] from the surface of the gas barrier layer in the layer thickness direction. The vertical axis indicates the atomic ratio [at%] of silicon, oxygen, carbon, or nitrogen with respect to the total amount of each element of silicon, oxygen, and carbon.

図6に示すように、ガスバリアー層の表面からの距離によって、ケイ素、酸素、炭素及び窒素の原子比率が変化している。特に、酸素及び炭素については、ガスバリアー層の表面からの距離に応じて原子比率の変動が大きく、それぞれの分布曲線が複数の極値を有している。また、酸素分布曲線と炭素分布曲線とは相関関係にあり、炭素の原子比率が大きい距離では酸素の原子比率が小さくなり、炭素の原子比率が小さい距離では酸素の原子比率が大きくなる。   As shown in FIG. 6, the atomic ratio of silicon, oxygen, carbon, and nitrogen changes depending on the distance from the surface of the gas barrier layer. In particular, for oxygen and carbon, the atomic ratio varies greatly depending on the distance from the surface of the gas barrier layer, and each distribution curve has a plurality of extreme values. In addition, the oxygen distribution curve and the carbon distribution curve are in a correlation, and the oxygen atomic ratio decreases at a distance where the carbon atomic ratio is large, and the oxygen atomic ratio increases at a distance where the carbon atomic ratio is small.

また、図8に、ガスバリアー層の屈折率分布曲線を示す。図8において、横軸は、層厚方向におけるガスバリアー層の表面からの距離[nm]を示す。縦軸は、ガスバリアー層の屈折率を示す。   FIG. 8 shows a refractive index distribution curve of the gas barrier layer. In FIG. 8, the horizontal axis represents the distance [nm] from the surface of the gas barrier layer in the layer thickness direction. The vertical axis represents the refractive index of the gas barrier layer.

図8に示すガスバリアー層の屈折率は、層厚方向におけるガスバリアー層の表面からの距離と、この距離におけるガスバリアー層の可視光に対する屈折率の測定値である。ガスバリアー層の屈折率分布の測定は、公知の方法を用いることができ、例えば分光エリプソメーター(日本分光社製 ELC−300)等を用いて行うことができる。   The refractive index of the gas barrier layer shown in FIG. 8 is a measured value of the distance from the surface of the gas barrier layer in the layer thickness direction and the refractive index of the gas barrier layer to visible light at this distance. The refractive index distribution of the gas barrier layer can be measured by a known method, for example, using a spectroscopic ellipsometer (ELC-300 manufactured by JASCO Corporation).

図7及び図8に示すように、炭素の原子比率とガスバリアー層の屈折率とには相関関係がある。具体的には、ガスバリアー層において、炭素の原子比率が増加する位置において、ガスバリアー層の屈折率も増加する。   As shown in FIGS. 7 and 8, there is a correlation between the atomic ratio of carbon and the refractive index of the gas barrier layer. Specifically, in the gas barrier layer, the refractive index of the gas barrier layer also increases at the position where the atomic ratio of carbon increases.

このように、炭素の原子比率に応じて、ガスバリアー層の屈折率が変化する。つまり、ガスバリアー層において、層厚方向の炭素の原子比率の分布を調整することにより、ガスバリアー層の屈折率分布曲線を制御することができる。   Thus, the refractive index of the gas barrier layer changes according to the atomic ratio of carbon. That is, in the gas barrier layer, the refractive index distribution curve of the gas barrier layer can be controlled by adjusting the distribution of the atomic ratio of carbon in the layer thickness direction.

また、上述のように炭素の原子比率と酸素の原子比率とにも相関関係があることから、酸素の原子比率及び分布曲線を制御することにより、ガスバリアー層の屈折率分布曲線を制御することができる。   In addition, since the atomic ratio of carbon and the atomic ratio of oxygen are correlated as described above, the refractive index distribution curve of the gas barrier layer can be controlled by controlling the atomic ratio of oxygen and the distribution curve. Can do.

屈折率分布に極値を有するガスバリアー層を備えることにより、例えば有機EL素子の基材の界面で起こる反射や干渉を抑制することができる。このため、有機EL素子を透過する光が、ガスバリアー層の作用により、全反射や干渉の影響を受けずに出光することができる。したがって、光量が低減せず、有機EL素子のパターニング効率や、光の取り出し効率を向上させることができる。   By providing a gas barrier layer having an extreme value in the refractive index distribution, for example, reflection and interference occurring at the interface of the base material of the organic EL element can be suppressed. For this reason, the light which permeate | transmits an organic EL element can come out, without receiving the influence of total reflection or interference by the effect | action of a gas barrier layer. Therefore, the light quantity is not reduced, and the patterning efficiency of the organic EL element and the light extraction efficiency can be improved.

また、第1電極として銀等からなる金属透明導電層を用いる場合には、有機EL素子を透過する光が第1電極において反射や干渉を受けて、大きな視野角依存性の問題が発生しやすい。これは、金属透明導電層における金属の凝集や、金属透明導電層又はその界面で特定の波長領域が反射して発光スペクトルに干渉し、発光スペクトルが変化して視野角依存性を示すと考えられている。   In addition, when a metal transparent conductive layer made of silver or the like is used as the first electrode, light that passes through the organic EL element is reflected or interfered with at the first electrode, and a large viewing angle dependency problem is likely to occur. . This is thought to be due to the aggregation of the metal in the metal transparent conductive layer or the reflection of a specific wavelength region at the metal transparent conductive layer or its interface to interfere with the emission spectrum, and the emission spectrum changes to show viewing angle dependence. ing.

そこで、ガスバリアー層の屈折率分布を、放出光の特定の波長に干渉しないように調整することにより、視野角依存性を抑制することができる。ガスバリアー層の屈折率分布は、炭素の原子比率によって制御することができる。このため、炭素の分布曲線を制御することにより、ガスバリアー層に任意の光学的な特性を付与することができる。   Therefore, the viewing angle dependency can be suppressed by adjusting the refractive index distribution of the gas barrier layer so as not to interfere with a specific wavelength of the emitted light. The refractive index distribution of the gas barrier layer can be controlled by the atomic ratio of carbon. For this reason, arbitrary optical characteristics can be imparted to the gas barrier layer by controlling the carbon distribution curve.

本発明に係る有機EL素子では、ガスバリアー層が屈折率分布曲線に一つ以上の極値を持つことにより、発光スペクトルを制御して色域を調整することができる。このため、有機EL素子の干渉条件を分散させることができ、特定の波長で干渉しない構成とすることができる。したがって、有機EL素子を透過する光の配光性をガスバリアー層で制御し、発光スペクトルの視野角依存性を解消して、有機EL素子の均一な配光性を実現することができる。   In the organic EL device according to the present invention, the gas barrier layer has one or more extreme values in the refractive index distribution curve, whereby the emission spectrum can be controlled to adjust the color gamut. For this reason, it is possible to disperse the interference conditions of the organic EL element and to prevent interference at a specific wavelength. Therefore, the light distribution property of the light transmitted through the organic EL element can be controlled by the gas barrier layer, and the viewing angle dependency of the emission spectrum can be eliminated, and the uniform light distribution property of the organic EL element can be realized.

(各元素の分布曲線の条件)
ガスバリアー層は、ケイ素、酸素及び炭素の原子比率又は各元素の分布曲線が、以下(i)〜(iii)の条件を満たすことが好ましい。
(i)ケイ素の原子比率、酸素の原子比率及び炭素の原子比率が、ガスバリアー層の層厚の90%以上の領域において下記式(1):
(酸素の原子比率)>(ケイ素の原子比率)>(炭素の原子比率)・・・(1)
で表される条件を満たす。
(Conditions for each element's distribution curve)
In the gas barrier layer, the atomic ratio of silicon, oxygen and carbon or the distribution curve of each element preferably satisfies the following conditions (i) to (iii).
(I) In a region where the atomic ratio of silicon, the atomic ratio of oxygen, and the atomic ratio of carbon are 90% or more of the thickness of the gas barrier layer, the following formula (1):
(Atomic ratio of oxygen)> (Atomic ratio of silicon)> (Atomic ratio of carbon) (1)
The condition represented by is satisfied.

または、ケイ素の原子比率、酸素の原子比率及び炭素の原子比率が、ガスバリアー層の層厚の90%以上の領域において下記式(2):
(炭素の原子比率)>(ケイ素の原子比率)>(酸素の原子比率)・・・(2)
で表される条件を満たす。
(ii)炭素分布曲線が少なくとも一つの極大値と極小値とを有する。
(iii)炭素分布曲線における炭素の原子比率の最大値及び最小値の差の絶対値が5at%以上である。
Alternatively, in the region where the atomic ratio of silicon, the atomic ratio of oxygen, and the atomic ratio of carbon are 90% or more of the thickness of the gas barrier layer, the following formula (2):
(Atomic ratio of carbon)> (Atomic ratio of silicon)> (Atomic ratio of oxygen) (2)
The condition represented by is satisfied.
(Ii) The carbon distribution curve has at least one local maximum and local minimum.
(Iii) The absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value of the atomic ratio of carbon in the carbon distribution curve is 5 at% or more.

本発明に係る有機EL素子は、上記条件(i)〜(iii)のうち少なくとも一つを満たすガスバリアー層を備えることが好ましい。特に、上記条件(i)〜(iii)を全て満たすガスバリアー層を備えることがより好ましい。   The organic EL device according to the present invention preferably includes a gas barrier layer that satisfies at least one of the above conditions (i) to (iii). In particular, it is more preferable to provide a gas barrier layer that satisfies all of the above conditions (i) to (iii).

また、上記条件(i)〜(iii)を全て満たすガスバリアー層を、2層以上備えていてもよい。ガスバリアー層を2層以上備える場合には、複数の薄膜層の材質は、同一であってもよく、異なっていてもよい。   Further, two or more gas barrier layers satisfying all the above conditions (i) to (iii) may be provided. When two or more gas barrier layers are provided, the materials of the plurality of thin film layers may be the same or different.

ガスバリアー層の屈折率は、上述のとおり、ガスバリアー層に含有されるケイ素、炭素及び酸素の原子比率により制御することができる。このため、上記条件(i)〜(iii)
により、ガスバリアー層の屈折率を好ましい範囲に調整することができる。
As described above, the refractive index of the gas barrier layer can be controlled by the atomic ratio of silicon, carbon, and oxygen contained in the gas barrier layer. Therefore, the above conditions (i) to (iii)
Thus, the refractive index of the gas barrier layer can be adjusted to a preferred range.

(炭素分布曲線)
ガスバリアー層は、炭素分布曲線が少なくとも一つの極値を有することが好ましい。このようなガスバリアー層においては、炭素分布曲線が少なくとも二つの極値を有することがより好ましく、少なくとも三つの極値を有することが特に好ましい。さらに、炭素分布曲線が少なくとも一つの極大値と、一つの極小値とを有することが好ましい。
(Carbon distribution curve)
The gas barrier layer preferably has a carbon distribution curve having at least one extreme value. In such a gas barrier layer, the carbon distribution curve more preferably has at least two extreme values, and particularly preferably has at least three extreme values. Furthermore, it is preferable that the carbon distribution curve has at least one maximum value and one minimum value.

炭素分布曲線が極値を有することで、得られるガスバリアー層の配光性を向上させることができる。このため、第1電極を通して得られる有機EL素子の光の角度依存性を解消することができる。   When the carbon distribution curve has extreme values, the light distribution of the obtained gas barrier layer can be improved. For this reason, the angle dependency of the light of the organic EL element obtained through the first electrode can be eliminated.

また、ガスバリアー層が三つ以上の極値を有する場合には、炭素分布曲線の有する一つの極値と、この極値に隣接する他の極値とは、ガスバリアー層の表面からの層厚方向の距離の差が、200nm以下であることが好ましく、100nm以下であることが、配光性の向上及びガスバリアー層中の応力を緩和する点でより好ましい。   When the gas barrier layer has three or more extreme values, one extreme value of the carbon distribution curve and another extreme value adjacent to the extreme value are the layers from the surface of the gas barrier layer. The difference in the distance in the thickness direction is preferably 200 nm or less, and more preferably 100 nm or less from the viewpoint of improving light distribution and relieving stress in the gas barrier layer.

(極値)
ガスバリアー層において、分布曲線の極値とは、ガスバリアー層の層厚方向における、ガスバリアー層の表面からの距離に対する元素の原子比率の極大値若しくは極小値又はその値に対応した屈折率分布曲線の測定値である。
(Extreme value)
In the gas barrier layer, the extreme value of the distribution curve is the maximum or minimum value of the atomic ratio of the element to the distance from the surface of the gas barrier layer in the thickness direction of the gas barrier layer, or the refractive index distribution corresponding to that value. It is a measured value of the curve.

ガスバリアー層において、各元素の分布曲線の極大値とは、ガスバリアー層の表面からの距離を変化させた場合に、元素の原子比率の値が増加から減少に変わる点である。なおかつ、この点から、ガスバリアー層の表面からの距離を更に20nm変化させた位置の元素の原子比率の値が、3at%以上減少する点である。   In the gas barrier layer, the maximum value of the distribution curve of each element is a point where the value of the atomic ratio of the element changes from increasing to decreasing when the distance from the surface of the gas barrier layer is changed. In addition, from this point, the value of the atomic ratio of the element at a position where the distance from the surface of the gas barrier layer is further changed by 20 nm is reduced by 3 at% or more.

一方、ガスバリアー層において、各元素の分布曲線の極小値とは、ガスバリアー層の表面からの距離を変化させた場合に元素の原子比率の値が減少から増加に変わる点である。なおかつ、この点から、ガスバリアー層の表面からの距離を更に20nm変化させた位置の元素の原子比率の値が、3at%以上増加する点である。   On the other hand, in the gas barrier layer, the minimum value of the distribution curve of each element is that the value of the atomic ratio of the element changes from decrease to increase when the distance from the surface of the gas barrier layer is changed. In addition, from this point, the value of the atomic ratio of the element at a position where the distance from the surface of the gas barrier layer is further changed by 20 nm is increased by 3 at% or more.

また、ガスバリアー層の炭素分布曲線において、炭素の原子比率の最大値と最小値との差の絶対値は、5at%以上であることが好ましい。また、このようなガスバリアー層においては、炭素の原子比率の最大値と最小値との差の絶対値が、6at%以上であることがより好ましく、さらに7at%以上であることが好ましい。炭素の原子比率の最大値と最小値との差が上記範囲とすることで、得られるガスバリアー層の屈折率分布曲線における屈折率差が大きくなり、配光性をより向上させることができる。   In the carbon distribution curve of the gas barrier layer, the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value of the atomic ratio of carbon is preferably 5 at% or more. In such a gas barrier layer, the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value of the atomic ratio of carbon is more preferably 6 at% or more, and further preferably 7 at% or more. By setting the difference between the maximum value and the minimum value of the atomic ratio of carbon within the above range, the refractive index difference in the refractive index distribution curve of the obtained gas barrier layer is increased, and the light distribution can be further improved.

炭素分布量と屈折率は相関があり、上記の好ましい炭素原子の最大値と最小値の絶対値が7at%以上のときに、得られる屈折率の最大値と最小値との差の絶対値は0.2以上になることが分かっている。   There is a correlation between the amount of carbon distribution and the refractive index, and when the absolute value of the maximum value and the minimum value of the preferable carbon atom is 7 at% or more, the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value of the obtained refractive index is It is known to be 0.2 or more.

(酸素分布曲線)
ガスバリアー層は、酸素分布曲線が少なくとも一つの極値を有することが好ましい。特に、ガスバリアー層は、酸素分布曲線が少なくとも二つの極値を有することがより好ましく、少なくとも三つの極値を有することがさらに好ましい。さらに、酸素分布曲線が少なくとも一つの極大値と、一つの極小値とを有することが、得られるガスバリアー層の屈折率分布曲線から、より高い配光性を得ることができ、好ましい。
(ケイ素分布曲線)
ガスバリアー層は、ケイ素分布曲線において、ケイ素の原子比率の最大値と最小値との差の絶対値が、5at%未満であることが好ましい。また、このようなガスバリアー層においては、ケイ素の原子比率の最大値と最小値との差の絶対値が4at%未満であることがより好ましく、さらに3at%未満であることが好ましい。ケイ素の原子比率の最大値と最小値との差が上記範囲未満とすることで、得られるガスバリアー層の屈折率分布曲線から、より高い配光性を得ることができる。
(Oxygen distribution curve)
The gas barrier layer preferably has an oxygen distribution curve having at least one extreme value. In particular, the gas barrier layer preferably has an oxygen distribution curve having at least two extreme values, and more preferably has at least three extreme values. Furthermore, it is preferable that the oxygen distribution curve has at least one maximum value and one minimum value because higher light distribution can be obtained from the refractive index distribution curve of the obtained gas barrier layer.
(Silicon distribution curve)
In the silicon distribution curve, the gas barrier layer preferably has an absolute value of a difference between the maximum value and the minimum value of the atomic ratio of silicon being less than 5 at%. In such a gas barrier layer, the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value of the atomic ratio of silicon is more preferably less than 4 at%, and further preferably less than 3 at%. When the difference between the maximum value and the minimum value of the atomic ratio of silicon is less than the above range, higher light distribution can be obtained from the refractive index distribution curve of the obtained gas barrier layer.

(XPSデプスプロファイル)
上述のケイ素分布曲線、酸素分布曲線、炭素分布曲線、酸素炭素分布曲線及び窒素分布曲線は、X線光電子分光法(XPS:Xray Photoelectron Spectroscopy)の測定と、アルゴン等の希ガスイオンスパッタとを併用することにより、試料内部を露出させつつ順次表面組成分析を行う、いわゆるXPSデプスプロファイル測定により作成することができる。
(XPS depth profile)
The silicon distribution curve, the oxygen distribution curve, the carbon distribution curve, the oxygen carbon distribution curve and the nitrogen distribution curve described above are used in combination with X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurement and rare gas ion sputtering such as argon. By doing so, it can be created by so-called XPS depth profile measurement in which surface composition analysis is sequentially performed while exposing the inside of the sample.

XPSデプスプロファイル測定により得られる分布曲線は、例えば、縦軸を各元素の原子比率(単位:at%)とし、横軸をエッチング時間(スパッタ時間)として作成することができる。   A distribution curve obtained by XPS depth profile measurement can be created, for example, with the vertical axis as the atomic ratio (unit: at%) of each element and the horizontal axis as the etching time (sputtering time).

なお、横軸をエッチング時間とする元素の分布曲線では、エッチング時間がガスバリアー層の層厚方向における表面からの距離におおむね相関する。このため、XPSデプスプロファイル測定の際に、エッチング速度とエッチング時間との関係から算出される、ガスバリアー層の表面からの距離を「層厚方向におけるガスバリアー層の表面からの距離」として採用することができる。   In the element distribution curve with the horizontal axis as the etching time, the etching time generally correlates with the distance from the surface in the layer thickness direction of the gas barrier layer. For this reason, when measuring the XPS depth profile, the distance from the surface of the gas barrier layer calculated from the relationship between the etching rate and the etching time is adopted as the “distance from the surface of the gas barrier layer in the layer thickness direction”. be able to.

XPSデプスプロファイル測定には、エッチングイオン種としてアルゴン(Ar)を用いた希ガスイオンスパッタ法を採用し、エッチング速度(エッチングレート)を0.05nm/sec(SiO熱酸化膜換算値)とすることが好ましい。For XPS depth profile measurement, a rare gas ion sputtering method using argon (Ar + ) as an etching ion species is employed, and an etching rate (etching rate) is set to 0.05 nm / sec (SiO 2 thermal oxide film equivalent value). It is preferable to do.

また、ガスバリアー層は、膜面全体において均一で、かつ優れた配光性を有する層を形成するという観点から、ガスバリアー層が膜面方向(ガスバリアー層の表面に平行な方向)において実質的に一様であることが好ましい。ガスバリアー層が膜面方向において実質的に一様とは、ガスバリアー層の膜面の任意の2か所において、それぞれの測定箇所の元素の分布曲線の有する極値の数が同じであり、かつ分布曲線における炭素の原子比率の最大値及び最小値の差の絶対値が互いに同じ又は最大値及び最小値の差が5at%以内であることをいう。   In addition, the gas barrier layer is substantially uniform in the film surface direction (direction parallel to the surface of the gas barrier layer) from the viewpoint of forming a layer that is uniform over the entire film surface and has excellent light distribution. It is preferable that they are uniform. The fact that the gas barrier layer is substantially uniform in the film surface direction means that the number of extreme values of the distribution curves of the elements at the respective measurement points is the same at any two locations on the film surface of the gas barrier layer, And the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value of the atomic ratio of carbon in the distribution curve is the same as each other, or the difference between the maximum value and the minimum value is within 5 at%.

(ケイ素原子比率、酸素原子比率、炭素原子比率)
また、ケイ素分布曲線、酸素分布曲線及び炭素分布曲線において、ケイ素の原子比率、酸素の原子比率及び炭素の原子比率が、ガスバリアー層の層厚の90%以上の領域において上記式(1)で表される条件を満たすことが好ましい。この場合には、ガスバリアー層中におけるケイ素原子、酸素原子及び炭素原子の合計量に対する、ケイ素原子の含有量の原子比率は、25〜45at%であることが好ましく、30〜40at%であることが、ガスバリアー性向上の観点からより好ましい。
(Silicon atom ratio, oxygen atom ratio, carbon atom ratio)
In the silicon distribution curve, oxygen distribution curve, and carbon distribution curve, in the region where the atomic ratio of silicon, the atomic ratio of oxygen, and the atomic ratio of carbon are 90% or more of the layer thickness of the gas barrier layer, It is preferable to satisfy the conditions represented. In this case, the atomic ratio of the silicon atom content to the total amount of silicon atoms, oxygen atoms and carbon atoms in the gas barrier layer is preferably 25 to 45 at%, and preferably 30 to 40 at%. Is more preferable from the viewpoint of improving gas barrier properties.

また、ガスバリアー層中におけるケイ素原子、酸素原子及び炭素原子の合計量に対する、酸素原子の含有量の原子比率は、33〜67at%であることが好ましく、45〜67at%であることが、ガスバリアー性及び透光性向上の観点からより好ましい。   The atomic ratio of the oxygen atom content to the total amount of silicon atoms, oxygen atoms and carbon atoms in the gas barrier layer is preferably 33 to 67 at%, and is preferably 45 to 67 at%. It is more preferable from the viewpoint of improving barrier properties and translucency.

さらに、ガスバリアー層中におけるケイ素原子、酸素原子及び炭素原子の合計量に対する、炭素原子の含有量の原子比率は、3〜33at%であることが好ましく、3〜25at%であることが、ガスバリアー性及び透光性向上の観点からより好ましい。   Further, the atomic ratio of the carbon atom content to the total amount of silicon atoms, oxygen atoms and carbon atoms in the gas barrier layer is preferably 3 to 33 at%, and 3 to 25 at%. It is more preferable from the viewpoint of improving barrier properties and translucency.

(ガスバリアー層の製造装置及び製造方法)
図9は、本発明に係るガスバリアーフィルムを製造するのに好適に利用することが可能な製造装置の一例を示す模式図である。
(Gas barrier layer manufacturing apparatus and manufacturing method)
FIG. 9 is a schematic view showing an example of a production apparatus that can be suitably used for producing the gas barrier film according to the present invention.

図9に示す製造装置は、送り出しローラー31と、搬送ローラー32、33、34、35と、成膜ローラー36、37と、ガス供給管38と、プラズマ発生用電源39と、成膜ローラー36及び37の内部に設置された磁場発生装置41、42と、巻取りローラー43とを備えている。また、このような製造装置においては、少なくとも成膜ローラー36、37と、ガス供給管38と、プラズマ発生用電源39と、永久磁石からなる磁場発生装置41、42とが図示を省略した真空チャンバー内に配置されている。更に、このような製造装置において前記真空チャンバーは図示を省略した真空ポンプに接続されており、かかる真空ポンプにより真空チャンバー内の圧力を適宜調整することが可能となっている。   The manufacturing apparatus shown in FIG. 9 includes a delivery roller 31, transport rollers 32, 33, 34, and 35, film formation rollers 36 and 37, a gas supply pipe 38, a plasma generation power source 39, a film formation roller 36, and 37, magnetic field generators 41 and 42 installed inside 37, and a take-up roller 43 are provided. In such a manufacturing apparatus, a vacuum chamber in which at least film forming rollers 36 and 37, a gas supply pipe 38, a plasma generating power source 39, and magnetic field generators 41 and 42 made of permanent magnets are not shown. Is placed inside. Further, in such a manufacturing apparatus, the vacuum chamber is connected to a vacuum pump (not shown), and the pressure in the vacuum chamber can be appropriately adjusted by the vacuum pump.

このような製造装置においては、一対の成膜ローラー(成膜ローラー36と成膜ローラー37)を一対の対向電極として機能させることが可能となるように、各成膜ローラーがそれぞれプラズマ発生用電源39に接続されている。そのため、このような製造装置においては、プラズマ発生用電源39により電力を供給することにより、成膜ローラー36と成膜ローラー37との間の空間に放電することが可能であり、これにより成膜ローラー36と成膜ローラー37との間の空間にプラズマを発生させることができる。なお、このように、成膜ローラー36と成膜ローラー37を電極としても利用する場合には、電極としても利用可能なようにその材質や設計を適宜変更すればよい。また、このような製造装置においては、一対の成膜ローラー(成膜ローラー36及び37)は、その中心軸が同一平面上において略平行となるようにして配置することが好ましい。このようにして、一対の成膜ローラー(成膜ローラー36及び37)を配置することにより、成膜レートを倍にでき、なおかつ、同じ構造の膜を成膜できるので前記炭素分布曲線における極値を少なくとも倍増させることが可能となる。   In such a manufacturing apparatus, each film-forming roller has a plasma generation power source so that a pair of film-forming rollers (film-forming roller 36 and film-forming roller 37) can function as a pair of counter electrodes. 39. Therefore, in such a manufacturing apparatus, it is possible to discharge to the space between the film formation roller 36 and the film formation roller 37 by supplying electric power from the power source 39 for plasma generation. Plasma can be generated in the space between the roller 36 and the film forming roller 37. In this way, when the film forming roller 36 and the film forming roller 37 are also used as electrodes, the material and design thereof may be appropriately changed so that they can also be used as electrodes. Moreover, in such a manufacturing apparatus, it is preferable to arrange | position a pair of film-forming roller (film-forming rollers 36 and 37) so that the central axis may become substantially parallel on the same plane. By arranging a pair of film forming rollers (film forming rollers 36 and 37) in this way, the film forming rate can be doubled and a film having the same structure can be formed. Can be at least doubled.

また、成膜ローラー36及び成膜ローラー37の内部には、成膜ローラーが回転しても回転しないようにして固定された磁場発生装置41及び42がそれぞれ設けられている。   Further, inside the film forming roller 36 and the film forming roller 37, magnetic field generators 41 and 42 fixed so as not to rotate even when the film forming roller rotates are provided, respectively.

さらに、成膜ローラー36及び成膜ローラー37としては適宜公知のローラーを用いることができる。このような成膜ローラー36及び37としては、より効率よく薄膜を形成せしめるという観点から、直径が同一のものを使うことが好ましい。また、このような成膜ローラー36及び37の直径としては、放電条件、チャンバーのスペース等の観点から、直径が300〜1000mmφの範囲、特に300〜700mmφの範囲が好ましい。300mmφより大きいと、プラズマ放電空間が小さくなることがないため生産性の劣化もなく、短時間でプラズマ放電の全熱量がフィルムにかかることを回避できることから、残留応力が大きくなりにくく好ましい。一方、1000mmφより小さいと、プラズマ放電空間の均一性等も含めて装置設計上、実用性を保持することができるため好ましい。   Further, as the film forming roller 36 and the film forming roller 37, known rollers can be appropriately used. As such film forming rollers 36 and 37, it is preferable to use ones having the same diameter from the viewpoint of forming a thin film more efficiently. Further, the diameters of the film forming rollers 36 and 37 are preferably in the range of 300 to 1000 mmφ, particularly in the range of 300 to 700 mmφ, from the viewpoint of discharge conditions, chamber space, and the like. When the diameter is larger than 300 mmφ, the plasma discharge space is not reduced, productivity is not deteriorated, and the total amount of heat of the plasma discharge can be prevented from being applied to the film in a short time. On the other hand, it is preferable that the diameter is smaller than 1000 mmφ because practicality can be maintained in terms of device design including uniformity of plasma discharge space.

また、このような製造装置に用いる送り出しローラー31及び搬送ローラー32、33、34、35としては適宜公知のローラーを用いることができる。また、巻取りローラー43としても、ガスバリアー層を形成した樹脂基材を巻き取ることが可能なものであればよく、特に制限されず、適宜公知のローラーを用いることができる。   Moreover, a well-known roller can be used suitably as the sending-out roller 31 and the conveyance rollers 32, 33, 34, and 35 used for such a manufacturing apparatus. Further, the winding roller 43 is not particularly limited as long as it can wind the resin base material on which the gas barrier layer is formed, and a known roller can be appropriately used.

ガス供給管38としては原料ガス等を所定の速度で供給又は排出することが可能なものを適宜用いることができる。さらに、プラズマ発生用電源39としては、適宜公知のプラズマ発生装置の電源を用いることができる。このようなプラズマ発生用電源39は、これに接続された成膜ローラー36と成膜ローラー37に電力を供給して、これらを放電のための対向電極として利用することを可能とする。このようなプラズマ発生用電源39としては、より効率よくプラズマCVD法を実施することが可能となることから、前記一対の成膜ローラーの極性を交互に反転させることが可能なもの(交流電源など)を利用することが好ましい。また、このようなプラズマ発生用電源39としては、より効率よくプラズマCVD法を実施することが可能となることから、印加電力を100W〜10kWの範囲とすることができ且つ交流の周波数を50Hz〜500kHzの範囲とすることが可能なものであることがより好ましい。また、磁場発生装置41、42としては適宜公知の磁場発生装置を用いることができる。   As the gas supply pipe 38, a pipe capable of supplying or discharging a raw material gas at a predetermined speed can be used as appropriate. Further, as the plasma generating power source 39, a known power source for a plasma generating apparatus can be used as appropriate. Such a plasma generating power supply 39 supplies power to the film forming roller 36 and the film forming roller 37 connected thereto, and makes it possible to use these as counter electrodes for discharge. As such a plasma generation power source 39, since the plasma CVD method can be carried out more efficiently, it is possible to alternately reverse the polarity of the pair of film forming rollers (AC power source etc. ) Is preferably used. In addition, as such a plasma generating power source 39, it is possible to more efficiently perform the plasma CVD method, so that the applied power can be in the range of 100 W to 10 kW and the AC frequency is 50 Hz to It is more preferable that the frequency range is 500 kHz. As the magnetic field generators 41 and 42, known magnetic field generators can be used as appropriate.

このような図9に示す製造装置を用いて、例えば、原料ガスの種類、プラズマ発生装置の電極ドラムの電力、真空チャンバー内の圧力、成膜ローラーの直径、並びに、樹脂基材の搬送速度を適宜調整することにより、本発明に係るガスバリアーフィルムを製造することができる。すなわち、図9に示す製造装置を用いて、成膜ガス(原料ガス等)を真空チャンバー内に供給しつつ、一対の成膜ローラー(成膜ローラー36及び37)間にプラズマ放電を発生させることにより、前記成膜ガス(原料ガス等)がプラズマによって分解され、成膜ローラー36上の樹脂基材の表面上並びに成膜ローラー37上の樹脂基材の表面上に、前記ガスバリアー層がプラズマCVD法により形成される。なお、このような成膜に際しては、樹脂基材が送り出しローラー31や成膜ローラー36等により、それぞれ搬送されることにより、ロールtoロール方式の連続的な成膜プロセスにより樹脂基材の表面上に前記ガスバリアー層が形成される。   Using such a manufacturing apparatus shown in FIG. 9, for example, the type of source gas, the power of the electrode drum of the plasma generator, the pressure in the vacuum chamber, the diameter of the film forming roller, and the transport speed of the resin substrate are determined. By appropriately adjusting, the gas barrier film according to the present invention can be produced. That is, using the manufacturing apparatus shown in FIG. 9, a plasma discharge is generated between a pair of film forming rollers (film forming rollers 36 and 37) while supplying a film forming gas (such as a source gas) into the vacuum chamber. As a result, the film forming gas (raw material gas or the like) is decomposed by plasma, and the gas barrier layer is plasma formed on the surface of the resin base material on the film forming roller 36 and on the surface of the resin base material on the film forming roller 37. It is formed by the CVD method. In such film formation, the resin base material is transported by the delivery roller 31 and the film formation roller 36, respectively, so that the surface of the resin base material is formed by a roll-to-roll continuous film formation process. The gas barrier layer is formed.

〈原料ガス〉
本発明に係るガスバリアー層の形成に用いる前記成膜ガス中の原料ガスとしては、形成するガスバリアー層の材質に応じて適宜選択して使用することができる。このような原料ガスとしては、例えばケイ素を含有する有機ケイ素化合物を用いることが好ましい。このような有機ケイ素化合物としては、例えば、ヘキサメチルジシロキサン、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、ビニルトリメチルシラン、メチルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン等が挙げられる。これらの有機ケイ素化合物の中でも、成膜での取扱い及び得られるガスバリアー層のガスバリアー性等の特性の観点から、ヘキサメチルジシロキサン、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンが好ましい。また、これらの有機ケイ素化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
<Raw gas>
The source gas in the film forming gas used for forming the gas barrier layer according to the present invention can be appropriately selected and used depending on the material of the gas barrier layer to be formed. As such a source gas, for example, an organosilicon compound containing silicon is preferably used. Examples of such organosilicon compounds include hexamethyldisiloxane, 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, vinyltrimethylsilane, methyltrimethylsilane, hexamethyldisilane, methylsilane, dimethylsilane, trimethylsilane, diethyl Examples thereof include silane, propylsilane, phenylsilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, and octamethylcyclotetrasiloxane. Among these organosilicon compounds, hexamethyldisiloxane and 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane are preferable from the viewpoints of characteristics such as gas barrier properties of the obtained gas barrier layer and handling in film formation. Moreover, these organosilicon compounds can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

また、前記成膜ガスとしては、前記原料ガスの他に反応ガスを用いてもよい。このような反応ガスとしては、前記原料ガスと反応して酸化物、窒化物等の無機化合物となるガスを適宜選択して使用することができる。酸化物を形成するための反応ガスとしては、例えば、酸素、オゾンを用いることができる。また、窒化物を形成するための反応ガスとしては、例えば、窒素、アンモニアを用いることができる。これらの反応ガスは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができ、例えば酸窒化物を形成する場合には、酸化物を形成するための反応ガスと窒化物を形成するための反応ガスとを組み合わせて使用することができる。   In addition to the source gas, a reactive gas may be used as the film forming gas. As such a reactive gas, a gas that reacts with the raw material gas to become an inorganic compound such as an oxide or a nitride can be appropriately selected and used. As a reaction gas for forming an oxide, for example, oxygen or ozone can be used. Moreover, as a reactive gas for forming nitride, nitrogen and ammonia can be used, for example. These reaction gases can be used singly or in combination of two or more. For example, when forming an oxynitride, the reaction gas for forming an oxide and a nitride are formed. Can be used in combination with the reaction gas for

前記成膜ガスとしては、前記原料ガスを真空チャンバー内に供給するために、必要に応じて、キャリアガスを用いてもよい。さらに、前記成膜ガスとしては、プラズマ放電を発生させるために、必要に応じて、放電用ガスを用いてもよい。このようなキャリアガス及び放電用ガスとしては、適宜公知のものを使用することができ、例えば、ヘリウム、アルゴン、ネオン、キセノン等の希ガス;水素を用いることができる。   As the film forming gas, a carrier gas may be used as necessary to supply the source gas into the vacuum chamber. Further, as the film forming gas, a discharge gas may be used as necessary in order to generate plasma discharge. As such carrier gas and discharge gas, known ones can be used as appropriate, for example, rare gases such as helium, argon, neon, xenon, etc .; hydrogen can be used.

このような成膜ガスが原料ガスと反応ガスを含有する場合には、原料ガスと反応ガスの比率としては、原料ガスと反応ガスとを完全に反応させるために理論上必要となる反応ガスの量の比率よりも、反応ガスの比率を過剰にし過ぎないことが好ましい。反応ガスの比率を過剰にし過ぎてしまうと、本発明に係るガスバリアー層が得られにくい。よって、所望したガスバリアーフィルムとしての性能が得る上では、前記成膜ガスが前記有機ケイ素化合物と酸素とを含有するものである場合には、前記成膜ガス中の前記有機ケイ素化合物の全量を完全酸化するのに必要な理論酸素量以下とすることが好ましい。   When such a film-forming gas contains a source gas and a reactive gas, the ratio of the source gas and the reactive gas is the reaction gas that is theoretically necessary for completely reacting the source gas and the reactive gas. It is preferable not to make the ratio of the reaction gas excessive rather than the ratio of the amount. If the ratio of the reaction gas is excessive, it is difficult to obtain the gas barrier layer according to the present invention. Therefore, in order to obtain the desired performance as a gas barrier film, when the film-forming gas contains the organosilicon compound and oxygen, the total amount of the organosilicon compound in the film-forming gas is reduced. It is preferable that the amount be less than the theoretical oxygen amount necessary for complete oxidation.

以下代表例として、原料ガスとしてのヘキサメチルジシロキサン(有機ケイ素化合物:HMDSO:(CHSiO)と反応ガスとしての酸素(O)を取上げ説明する。As typical examples, hexamethyldisiloxane (organosilicon compound: HMDSO: (CH 3 ) 6 Si 2 O) as a source gas and oxygen (O 2 ) as a reaction gas will be described below.

原料ガスとしてのヘキサメチルジシロキサン(HMDSO、(CHSiO)と、反応ガスとしての酸素(O)とを含有する成膜ガスをプラズマCVD法により反応させてケイ素−酸素系の薄膜を作製する場合、その成膜ガスにより下記反応式(1):
(CHSiO+12O→6CO+9HO+2SiO (1)
で示される反応が起こり、二酸化ケイ素が製造される。このような反応においては、ヘキサメチルジシロキサン1モルを完全酸化するのに必要な酸素量は12モルである。そのため、成膜ガス中に、ヘキサメチルジシロキサン1モルに対して酸素を12モル以上含有させて完全に反応させた場合には、均一な二酸化ケイ素膜が形成されてしまうため、原料のガス流量比を理論比である完全反応の原料比以下の流量に制御して、非完全反応を遂行させる。つまりヘキサメチルジシロキサン1モルに対して酸素量を化学量論比の12モルより少なくする必要がある。
A film-forming gas containing hexamethyldisiloxane (HMDSO, (CH 3 ) 6 Si 2 O) as a source gas and oxygen (O 2 ) as a reaction gas is reacted by a plasma CVD method to form a silicon-oxygen system In the case of producing a thin film of the following reaction formula (1):
(CH 3 ) 6 Si 2 O + 12O 2 → 6CO 2 + 9H 2 O + 2SiO 2 (1)
The reaction shown by follows occurs to produce silicon dioxide. In such a reaction, the amount of oxygen required to completely oxidize 1 mol of hexamethyldisiloxane is 12 mol. Therefore, when the film forming gas contains 12 moles or more of oxygen with respect to 1 mole of hexamethyldisiloxane and is completely reacted, a uniform silicon dioxide film is formed. The ratio is controlled to a flow rate equal to or less than the raw material ratio of the complete reaction, which is the theoretical ratio, and the incomplete reaction is performed. That is, the amount of oxygen must be less than the stoichiometric ratio of 12 moles per mole of hexamethyldisiloxane.

なお、実際のプラズマCVDチャンバー内の反応では、原料のヘキサメチルジシロキサンと反応ガスの酸素は、ガス供給部から成膜領域へ供給されて成膜されるので、反応ガスの酸素のモル量(流量)が原料のヘキサメチルジシロキサンのモル量(流量)の12倍のモル量(流量)であったとしても、現実には完全に反応を進行させることはできず、酸素の含有量を化学量論比に比して大過剰に供給して初めて反応が完結すると考えられる(例えば、CVD法により完全酸化させて酸化ケイ素を得るために、酸素のモル量(流量)を原料のヘキサメチルジシロキサンのモル量(流量)の20倍以上程度とする場合もある。)。そのため、原料のヘキサメチルジシロキサンのモル量(流量)に対する酸素のモル量(流量)は、化学量論比である12倍量以下(より好ましくは、10倍以下)の量であることが好ましい。このような比でヘキサメチルジシロキサン及び酸素を含有させることにより、完全に酸化されなかったヘキサメチルジシロキサン中の炭素原子や水素原子がガスバリアー層中に取り込まれ、所望したガスバリアー層を形成することが可能となって、得られるガスバリアーフィルムに優れたバリアー性及び耐屈曲性を発揮させることが可能となる。なお、成膜ガス中のヘキサメチルジシロキサンのモル量(流量)に対する酸素のモル量(流量)が少なすぎると、酸化されなかった炭素原子や水素原子がガスバリアー層中に過剰に取り込まれるため、この場合はバリアー膜の透明性が低下して、ガスバリアーフィルムは有機EL素子や有機薄膜太陽電池などのような透明性を必要とするデバイス用のフレキシブル基板には利用できなくなってしまう。このような観点から、成膜ガス中のヘキサメチルジシロキサンのモル量(流量)に対する酸素のモル量(流量)の下限は、ヘキサメチルジシロキサンのモル量(流量)の0.1倍より多い量とすることが好ましく、0.5倍より多い量とすることがより好ましい。   Note that in the actual reaction in the plasma CVD chamber, the raw material hexamethyldisiloxane and the reaction gas oxygen are supplied from the gas supply unit to the film formation region to form a film, so the molar amount of oxygen in the reaction gas ( Even if the flow rate is 12 times the molar amount (flow rate) of hexamethyldisiloxane as the raw material, the reaction cannot actually proceed completely. It is considered that the reaction is completed only when a large excess is supplied as compared with the stoichiometric ratio (for example, in order to obtain silicon oxide by complete oxidation by the CVD method, the molar amount (flow rate) of oxygen is changed to the hexamethyldioxide raw material. (It may be about 20 times or more the molar amount (flow rate) of siloxane.) Therefore, the molar amount (flow rate) of oxygen with respect to the molar amount (flow rate) of the raw material hexamethyldisiloxane is preferably an amount of 12 times or less (more preferably 10 times or less) which is the stoichiometric ratio. . By containing hexamethyldisiloxane and oxygen in such a ratio, carbon atoms and hydrogen atoms in hexamethyldisiloxane that have not been completely oxidized are taken into the gas barrier layer to form a desired gas barrier layer. This makes it possible to exhibit excellent barrier properties and flex resistance in the resulting gas barrier film. If the molar amount (flow rate) of oxygen with respect to the molar amount (flow rate) of hexamethyldisiloxane in the film forming gas is too small, unoxidized carbon atoms and hydrogen atoms are excessively taken into the gas barrier layer. In this case, the transparency of the barrier film is lowered, and the gas barrier film cannot be used for a flexible substrate for a device requiring transparency such as an organic EL element or an organic thin film solar cell. From such a viewpoint, the lower limit of the molar amount (flow rate) of oxygen relative to the molar amount (flow rate) of hexamethyldisiloxane in the film forming gas is more than 0.1 times the molar amount (flow rate) of hexamethyldisiloxane. Preferably, the amount is more than 0.5 times.

〈真空度〉
真空チャンバー内の圧力(真空度)は、原料ガスの種類等に応じて適宜調整することができるが、0.5〜100Paの範囲とすることが好ましい。
<Degree of vacuum>
Although the pressure (degree of vacuum) in a vacuum chamber can be suitably adjusted according to the kind etc. of source gas, it is preferable to set it as the range of 0.5-100 Pa.

〈ローラー成膜〉
また、このようなプラズマCVD法において、成膜ローラー36及び37間に放電するために、プラズマ発生用電源39に接続された電極ドラム(本実施形態においては成膜ローラー36及び37に設置されている。)に印加する電力は、原料ガスの種類や真空チャンバー内の圧力等に応じて適宜調整することができるものであり一概に言えるものでないが、0.1〜10kWの範囲とすることが好ましい。このような範囲の印加電力であれば、パーティクルの発生も見られず、膜時に発生する熱量も制御内であるため、成膜時の基材表面の温度上昇による、樹脂基材の熱負けや成膜時の皺の発生もない。また、熱で樹脂基材が溶けて、裸の成膜ローラー間に大電流の放電が発生して成膜ローラー自体を傷めてしまう可能性も小さい。
<Roller film formation>
In such a plasma CVD method, in order to discharge between the film forming rollers 36 and 37, an electrode drum connected to a plasma generating power source 39 (in this embodiment, the electrode drums are installed on the film forming rollers 36 and 37). The electric power to be applied can be adjusted as appropriate according to the type of source gas, the pressure in the vacuum chamber, etc., and cannot be generally stated, but may be in the range of 0.1 to 10 kW. preferable. If the applied power is in such a range, no generation of particles is observed, and the amount of heat generated during film formation is within the control. There is no generation of wrinkles during film formation. In addition, the possibility that the resin base material is melted by heat and a large current discharge is generated between the bare film forming rollers to damage the film forming roller itself.

樹脂基材1の搬送速度(ライン速度)は、原料ガスの種類や真空チャンバー内の圧力等に応じて適宜調整することができるが、0.25〜100m/minの範囲とすることが好ましく、0.5〜20m/minの範囲とすることがより好ましい。ライン速度が前記範囲内であれば、樹脂基材の熱に起因する皺の発生もし難く、形成されるガスバリアー層の厚さも十分に制御可能である。   Although the conveyance speed (line speed) of the resin base material 1 can be suitably adjusted according to the kind of raw material gas, the pressure in a vacuum chamber, etc., it is preferable to set it as the range of 0.25-100 m / min, A range of 0.5 to 20 m / min is more preferable. When the line speed is within the above range, wrinkles due to the heat of the resin base material are hardly generated, and the thickness of the formed gas barrier layer can be sufficiently controlled.

〔2.3〕高屈折率層
前述のシリカ(Si)等の元素を含有するガスバリアー層上に、下記遷移金属の酸化物を含有する機能性層をさらに設けることによって、下層の金属との複合酸化物が形成され、より高度なガスバリアー性と、屈折率調整による有機EL素子へのパターニング効率の向上が達成でき、好ましい。
[2.3] High Refractive Index Layer By further providing a functional layer containing an oxide of the following transition metal on the gas barrier layer containing an element such as silica (Si) described above, A composite oxide is formed, which is preferable because it can achieve higher gas barrier properties and an improvement in patterning efficiency to the organic EL device by adjusting the refractive index.

遷移金属としては特に制限されず、任意の遷移金属が単独で又は組み合わせて用いられうる。ここで、遷移金属とは、長周期型周期表の第3族元素から第11族元素を指し、遷移金属としては、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Pd、Ag、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、及びAuなどが挙げられる。   The transition metal is not particularly limited, and any transition metal can be used alone or in combination. Here, the transition metal refers to a Group 3 element to a Group 11 element in the long-period periodic table, and the transition metal includes Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Pd, Ag, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Hf, Ta , W, Re, Os, Ir, Pt, and Au.

なかでも、良好なガスバリアー性が得られる遷移金属としては、Nb、Ta、V、Zr、Ti、Hf、Y、La、Ce等が挙げられる。これらのなかでも、種々の検討結果から、特に第5族元素であるNb、Ta、Vが、ガスバリアー層に含有される非遷移金属であるケイ素原子に対する結合が生じやすく、好ましい。   Among them, Nb, Ta, V, Zr, Ti, Hf, Y, La, Ce, and the like are listed as transition metals that can provide good gas barrier properties. Among these, Nb, Ta, and V, which are Group 5 elements, are particularly preferable from the results of various investigations because they easily bond to silicon atoms that are non-transition metals contained in the gas barrier layer.

特に遷移金属が第5族元素(特に、Nb)であって、上述した非遷移金属がSiであると、著しいガスバリアー性の向上効果が得られる。これは、Siと第5族元素(特に、Nb)との結合が特に生じやすいためであると考えられる。さらに、光学特性の観点から、遷移金属は、透明性が良好な化合物が得られるNb、Taが特に好ましい。   In particular, when the transition metal is a Group 5 element (particularly Nb) and the non-transition metal described above is Si, a significant gas barrier property improvement effect can be obtained. This is presumably because the bond between Si and the Group 5 element (particularly Nb) is particularly likely to occur. Furthermore, from the viewpoint of optical properties, the transition metal is particularly preferably Nb or Ta from which a compound with good transparency can be obtained.

その場合、前記第1のガスバリアーフィルムのガスバリアー層とそれに接する前記機能性層との屈折率差を、1.5以下に調整することが好ましい。   In that case, it is preferable to adjust the refractive index difference between the gas barrier layer of the first gas barrier film and the functional layer in contact with the gas barrier layer to 1.5 or less.

これは、検討した結果、以下の理由によるものである。   As a result of examination, this is due to the following reasons.

空気中の入射角が45°の紫外線を第1のガスバリアーフィルムに照射した場合、有機機能層と対向する第1のガスバリアー層を前述のパーヒドロポリシラザン(PHPS:屈折率n=1.62;λ385nm測定)とし、この上に高屈折率層(酸化ニオブNb、n=2.27)を積層した場合、境界面でのP偏光、S偏光の平均透過率をフレネル公式から算出すると97.1%と高く、フレネル損失は少なかった。When the first gas barrier film is irradiated with ultraviolet rays having an incident angle of 45 ° in the air, the above-mentioned perhydropolysilazane (PHPS: refractive index n 1 = 1. 62; λ 385 nm measurement), and when a high refractive index layer (niobium oxide Nb 2 O 5 , n 2 = 2.27) is laminated thereon, the average transmittance of P-polarized light and S-polarized light at the interface is Fresnel formula Calculated as 97.1%, and the Fresnel loss was small.

しかしながら、フレネル損失が10%を超えると有機機能層の失活に必要な紫外線光量が低下してしまうので、積算光照射時間を延ばす必要があり、タクトタイムや電力料が増大してしまう。   However, if the Fresnel loss exceeds 10%, the amount of ultraviolet light necessary for deactivation of the organic functional layer decreases, so that it is necessary to extend the integrated light irradiation time, and the tact time and power charge increase.

第1のガスバリアーフィルムのガスバリアー層の屈折率とそれに接する機能性層の屈折率の差Δnに対する境界面の平均透過率を計算した結果を図10に示す。   FIG. 10 shows the result of calculating the average transmittance of the interface with respect to the difference Δn between the refractive index of the gas barrier layer of the first gas barrier film and the refractive index of the functional layer in contact therewith.

光線角度は空気中の入射角45°で波長385nmの紫外線である。Δnが大きくなるほど透過率が下がってしまうことが分かる。ガスバリアー層の境界面での透過率は90%以上は必要なので、Δn≦1.5とする必要があることが分かる。より好ましくは、境界面での透過率95%以上であり、この場合Δn≦0.92が望ましい。   The ray angle is ultraviolet light having an incident angle of 45 ° in the air and a wavelength of 385 nm. It can be seen that the transmittance decreases as Δn increases. It can be seen that Δn ≦ 1.5 needs to be satisfied because the transmittance at the boundary surface of the gas barrier layer needs to be 90% or more. More preferably, the transmittance at the boundary surface is 95% or more. In this case, Δn ≦ 0.92 is desirable.

屈折率の調整は、高屈折率層に含有される材料の種類と含有量によって、制御することができる。   The adjustment of the refractive index can be controlled by the type and content of the material contained in the high refractive index layer.

遷移金属の酸化物を含有する層の形成は、特に限定されず、例えば、既存の薄膜堆積技術を利用した従来公知の気相成膜法を用いることが、複合組成領域を効率的に形成する観点から好ましい。   The formation of the layer containing the oxide of the transition metal is not particularly limited. For example, a conventionally known vapor deposition method using an existing thin film deposition technique can efficiently form a composite composition region. It is preferable from the viewpoint.

これらの気相成膜法は公知の方法で用いることができる。気相成膜法としては、特に制限されず、例えば、スパッタ法、蒸着法、イオンプレーティング法、イオンアシスト蒸着法等の物理気相成長(PVD)法、プラズマCVD(chemical vapordeposition)法、ALD(Atomic Layer Deposition)法などの化学気相成長(CVD)法が挙げられる。なかでも、機能性素子へのダメージを与えることなく成膜が可能となり、高い生産性を有することから、物理気相成長(PVD)法により形成することが好ましく、スパッタ法により形成することがより好ましい。   These vapor phase film forming methods can be used by known methods. The vapor deposition method is not particularly limited, and examples thereof include physical vapor deposition (PVD) methods such as sputtering, vapor deposition, ion plating, and ion assisted vapor deposition, plasma CVD (chemical vapor deposition), and ALD. Examples thereof include a chemical vapor deposition (CVD) method such as an (Atomic Layer Deposition) method. In particular, it is possible to form a film without damaging the functional element, and since it has high productivity, it is preferably formed by a physical vapor deposition (PVD) method, and more preferably formed by a sputtering method. preferable.

スパッタ法による成膜は、2極スパッタリング、マグネトロンスパッタリング、中間的な周波数領域を用いたデュアルマグネトロンスパッタリング(DMS)、イオンビームスパッタリング、ECRスパッタリングなどを単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。また、ターゲットの印加方式はターゲット種に応じて適宜選択され、DC(直流)スパッタリング、及びRF(高周波)スパッタリングのいずれを用いてもよい。   For the film formation by sputtering, bipolar sputtering, magnetron sputtering, dual magnetron sputtering (DMS) using an intermediate frequency region, ion beam sputtering, ECR sputtering, or the like can be used alone or in combination of two or more. The target application method is appropriately selected according to the target type, and either DC (direct current) sputtering or RF (high frequency) sputtering may be used.

また、金属モードと、酸化物モードとの中間である遷移モードを利用した反応性スパッタ法も用いることができる。遷移領域となるようにスパッタ現象を制御することにより、高い成膜スピードで金属酸化物を成膜することが可能となるため好ましい。プロセスガスに用いられる不活性ガスとしては、He、Ne、Ar、Kr、Xe等を用いることができ、Arを用いることが好ましい。さらに、プロセスガス中に酸素、窒素、二酸化炭素、一酸化炭素を導入することで、非遷移金属及び遷移金属の複合酸化物、窒酸化物、酸炭化物等の薄膜を作ることができる。スパッタ法における成膜条件としては、印加電力、放電電流、放電電圧、時間等が挙げられるが、これらは、スパッタ装置や、膜の材料、層厚等に応じて適宜選択することができる。   A reactive sputtering method using a transition mode that is intermediate between the metal mode and the oxide mode can also be used. By controlling the sputtering phenomenon so as to be in the transition region, a metal oxide film can be formed at a high film formation speed, which is preferable. As the inert gas used for the process gas, He, Ne, Ar, Kr, Xe, or the like can be used, and Ar is preferably used. Furthermore, by introducing oxygen, nitrogen, carbon dioxide, and carbon monoxide into the process gas, a thin film of a non-transition metal and transition metal composite oxide, nitride oxide, oxycarbide, or the like can be formed. Examples of film formation conditions in the sputtering method include applied power, discharge current, discharge voltage, time, and the like, which can be appropriately selected according to the sputtering apparatus, the material of the film, the layer thickness, and the like.

スパッタ法は、遷移金属(M2)の単体又はその酸化物とを含む複数のスパッタリングターゲットを用いた多元同時スパッタであってもよい。これらのスパッタリングターゲットを作製する方法や、これらのスパッタリングターゲットを用いて複合酸化物からなる薄膜を作製する方法については、例えば、特開2000−160331号公報、特開2004−068109号公報、特開2013−047361号公報などの記載が適宜参照されうる。そして、共蒸着法を実施する際の成膜条件としては、成膜原料における前記遷移金属(M2)と酸素との比率、成膜時の不活性ガスと反応性ガスとの比率、成膜時のガスの供給量、成膜時の真空度、及び、成膜時の電力からなる群から選択される1種又は2種以上の条件が例示され、これらの成膜条件(好ましくは、酸素分圧)を調節することによって、酸素欠損組成を有する複合酸化物からなる薄膜を形成することができる。すなわち、上述したような共蒸着法を用いて高屈折率層を形成することで、形成される厚さ方向のほとんどの領域を複合組成領域とすることができる。このため、かような手法によれば、複合組成領域の厚さを制御するという極めて簡便な操作により、所望のガスバリアー性を実現することができる。なお、複合組成領域の厚さを制御するには、例えば、共蒸着法を実施する際の成膜時間を調節すればよい。   The sputtering method may be multi-source co-sputtering using a plurality of sputtering targets including a transition metal (M2) alone or its oxide. Regarding the method for producing these sputtering targets and the method for producing a thin film made of a complex oxide using these sputtering targets, for example, JP 2000-160331 A, JP 2004-068109 A, JP The description of 2013-043761 gazette etc. can be referred suitably. The film forming conditions for carrying out the co-evaporation method include the ratio of the transition metal (M2) and oxygen in the film forming raw material, the ratio of the inert gas to the reactive gas during the film forming, and the film forming process. One or two or more conditions selected from the group consisting of the gas supply amount, the degree of vacuum during film formation, and the power during film formation are exemplified, and these film formation conditions (preferably oxygen content) By adjusting the pressure, a thin film made of a complex oxide having an oxygen deficient composition can be formed. That is, by forming the high refractive index layer using the co-evaporation method as described above, most of the formed region in the thickness direction can be made the composite composition region. For this reason, according to such a method, a desired gas barrier property can be realized by an extremely simple operation of controlling the thickness of the composite composition region. In addition, what is necessary is just to adjust the film-forming time at the time of implementing a co-evaporation method, for example, in order to control the thickness of a composite composition area | region.

〔2.4〕接着剤層、粘着剤層
本発明に係る第1のガスバリアーフィルムと第2のガスバリアーフィルムは接着剤又は粘着剤を介して接着されることが好ましく、当該接着剤又は粘着剤は接着剤層又は粘着剤層として層を形成してもよい。
[2.4] Adhesive layer, pressure-sensitive adhesive layer The first gas barrier film and the second gas barrier film according to the present invention are preferably bonded together via an adhesive or a pressure-sensitive adhesive. The agent may form a layer as an adhesive layer or an adhesive layer.

接着剤としては、光学的に透明であり、第1のガスバリアーフィルムと第2のガスバリアーフィルムとを接着しうるものであれば特に限定されず、一般的な接着剤を使用することができるが、中でも、合成樹脂系接着剤が好ましい。   The adhesive is not particularly limited as long as it is optically transparent and can adhere the first gas barrier film and the second gas barrier film, and a general adhesive can be used. However, among them, a synthetic resin adhesive is preferable.

また、本発明に係る接着剤として公知の粘着剤を用いることも好ましく、その場合は合成樹脂系粘着剤であることが好ましい。   Moreover, it is also preferable to use a well-known adhesive as an adhesive based on this invention, and it is preferable that it is a synthetic resin adhesive in that case.

合成樹脂系接着剤としては、例えば、感圧接着剤、熱硬化型接着剤、光硬化型接着剤を用いることができ、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、アイオノマー樹脂、ウレタン樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂などを含有する接着剤が挙げられる。   As the synthetic resin adhesive, for example, a pressure sensitive adhesive, a thermosetting adhesive, and a photocurable adhesive can be used. For example, epoxy resin, acrylic resin, ionomer resin, urethane resin, ethylene vinyl acetate Examples thereof include an adhesive containing a polymerized resin.

合成樹脂系粘着剤としては、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、活性エネルギー線硬化型粘着剤等が挙げられる。   Examples of the synthetic resin adhesive include acrylic adhesive, rubber adhesive, silicone adhesive, and active energy ray-curable adhesive.

アクリル系粘着剤としては、(メタ)アクリル酸エステル系(共)重合体を主成分するものが挙げられる。(メタ)アクリル酸エステル系(共)重合体を合成する際に用いる(メタ)アクリル酸エステル系単量体としては、アルキル基の炭素数が1〜20の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。   As an acrylic adhesive, what has a (meth) acrylic acid ester type | system | group (co) polymer as a main component is mentioned. Examples of the (meth) acrylic acid ester monomer used when synthesizing the (meth) acrylic acid ester (co) polymer include (meth) acrylic acid alkyl esters having 1 to 20 carbon atoms in the alkyl group. It is done.

具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ミリスチル(メタ)アクリレート、パルミチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Specific examples include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, and t-butyl (meth) acrylate. , Pentyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, myristyl (meth) acrylate , Palmityl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, and the like.

ゴム系粘着剤としては、天然ゴム、天然ゴムに(メタ)アクリル酸アルキルエステル、スチレン、(メタ)アクリロニトリルから選ばれる1種又は2種以上の単量体をグラフト重合させた変性天然ゴム系粘着剤;イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、メタクリル酸メチル−ブタジエンゴム、ウレタンゴム、ポリイソブチレン系樹脂、ポリブテン樹脂等からなるゴム系粘着剤;等が挙げられる。これらの中でもポリイソブチレン系樹脂が好ましい。   As rubber-based adhesives, natural rubber, modified natural rubber-based adhesives obtained by graft polymerization of one or more monomers selected from (meth) acrylic acid alkyl ester, styrene, and (meth) acrylonitrile on natural rubber Agents; rubber-based adhesives made of isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, methyl methacrylate-butadiene rubber, urethane rubber, polyisobutylene resin, polybutene resin, and the like. Among these, polyisobutylene resins are preferable.

シリコーン系粘着剤としては、ジメチルシロキサンを主成分とするものが挙げられる。   Examples of the silicone pressure-sensitive adhesive include those having dimethylsiloxane as a main component.

活性エネルギー線硬化型の粘着剤としては、アクリレート系オリゴマーが有用であり、ポリエステルアクリレート系オリゴマー、エポキシアクリレート系オリゴマー、ウレタンアクリレート系オリゴマー、ポリオールアクリレート系オリゴマー、ポリブタジエンアクリレート系オリゴマー、シリコーンアクリレート系オリゴマーなどが挙げられる。   As the active energy ray-curable pressure-sensitive adhesive, acrylate oligomers are useful, and polyester acrylate oligomers, epoxy acrylate oligomers, urethane acrylate oligomers, polyol acrylate oligomers, polybutadiene acrylate oligomers, silicone acrylate oligomers, and the like. Can be mentioned.

また、シート状接着剤積層体として市販されている接着剤も好ましく用いることができる。このようなシート状接着剤積層体は、三井・デュポンポリケミカル社や、3M社、味の素社、テサ社等から入手が可能である。特に、三井・デュポンポリケミカル株式会社製の「ニュクレル(登録商標)」(品番としては、AN4228C、N0903HC、N1525、AN4214C、AN4225C、AN42115C、N0908C、AN42012C、N410、N1035、N1050H、N1108C、H1110H、N1207C、N1214、AN4221C、N1560、N0200H、AN4213C、N035C)や、3M社の「3MTM Optically Clear Adhesive
」(品番としては、8171、8172、8172P、8171CL、8172CL等)を好ましく用いることができる。
Moreover, the adhesive marketed as a sheet-like adhesive laminated body can also be used preferably. Such a sheet-like adhesive laminate can be obtained from Mitsui DuPont Polychemical Co., 3M Co., Ajinomoto Co., Tessa Co., etc. In particular, “Nucleel (registered trademark)” manufactured by Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd. , N1214, AN4221C, N1560, N0200H, AN4213C, N035C) and 3M's “3MTM Optically Clear Adhesive”
(As product numbers, 8171, 8172, 8172P, 8171CL, 8172CL, etc.) can be preferably used.

また、市販の粘着剤として、例えば、綜研化学(株)製SKダインシリーズ(例えば、品番としてはSKダイン2950)等が好適である。   Moreover, as a commercially available adhesive, for example, SK Dyne series (for example, SK Dyne 2950 as a product number) manufactured by Soken Chemical Co., Ltd. is preferable.

〔2.5〕紫外線吸収剤
本発明に係る第2のガスバリアーフィルム、接着剤層又は粘着剤層は、有機EL素子に照射される不要な紫外線を遮蔽するために、紫外線吸収剤を含有することが好ましい。
[2.5] Ultraviolet Absorber The second gas barrier film, adhesive layer or pressure-sensitive adhesive layer according to the present invention contains an ultraviolet absorber in order to shield unnecessary ultraviolet rays irradiated to the organic EL element. It is preferable.

紫外線吸収剤としては、例えば、オキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等を挙げることができるが、着色の少ないベンゾフェノン系化合物及びベンゾトリアゾール系化合物が好ましい。また、特開平10−182621号公報、特開平8−337574号公報に記載の紫外線吸収剤、特開平6−148430号公報に記載の高分子紫外線吸収剤も好ましく用いられる。   Examples of ultraviolet absorbers include oxybenzophenone compounds, benzotriazole compounds, salicylic acid ester compounds, benzophenone compounds, cyanoacrylate compounds, nickel complex compounds, and the like, but benzophenone compounds with little coloration. And benzotriazole-based compounds are preferred. In addition, ultraviolet absorbers described in JP-A-10-182621 and JP-A-8-337574 and polymer ultraviolet absorbers described in JP-A-6-148430 are also preferably used.

紫外線吸収剤の添加量は、第2のガスバリアーフィルムの基材の樹脂、接着剤又は粘着剤に対して0.1〜5.0質量%の範囲内であることが好ましく、0.5〜5.0質量%の範囲内であることがさらに好ましい。   The addition amount of the ultraviolet absorber is preferably in the range of 0.1 to 5.0 mass% with respect to the resin, adhesive or pressure-sensitive adhesive of the base material of the second gas barrier film, 0.5 to More preferably, it is in the range of 5.0% by mass.

本発明に適用可能な紫外線吸収剤の具体例としては、例えば、5−クロロ−2−(3,5−ジ−sec−ブチル−2−ヒドロキシルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、(2−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−(直鎖及び側鎖ドデシル)−4−メチルフェノール、2−ヒドロキシ−4−ベンジルオキシベンゾフェノン、2,4−ベンジルオキシベンゾフェノン等があり、また、チヌビン109、チヌビン171、チヌビン234、チヌビン326、チヌビン327、チヌビン328、チヌビン928等のチヌビン類があり、これらはいずれもBASFジャパン社製の市販品であり、好ましく使用できる。   Specific examples of the ultraviolet absorber applicable to the present invention include, for example, 5-chloro-2- (3,5-di-sec-butyl-2-hydroxylphenyl) -2H-benzotriazole, (2-2H- Benzotriazol-2-yl) -6- (linear and side chain dodecyl) -4-methylphenol, 2-hydroxy-4-benzyloxybenzophenone, 2,4-benzyloxybenzophenone, etc., and tinuvin 109, There are tinuvins such as tinuvin 171, tinuvin 234, tinuvin 326, tinuvin 327, tinuvin 328, and tinuvin 928, all of which are commercially available from BASF Japan, and can be preferably used.

また、基材として用いられるPETフィルムに、あらかじめ紫外線吸収剤が練り込まれている製品も用いることができる(帝人デュポン(株)UVカットPETフィルム、HB)。当該帝人デュポン(株)UVカットPETフィルムを第2のガスバリアーフィルムの基材として用いた有機EL素子は、太陽光に曝露しても紫外線による素子のダメージが小さく、長寿命であった。   Moreover, the product by which the ultraviolet absorber is previously kneaded with the PET film used as a base material can also be used (Teijin DuPont UV cut PET film, HB). The organic EL device using the Teijin DuPont UV-cut PET film as the base material of the second gas barrier film had a long life due to small damage to the device due to ultraviolet rays even when exposed to sunlight.

〔2.6〕ハードコート層
本発明に係る第1のガスバリアーフィルムの有機EL素子が形成される面とは反対側の面には、ハードコート層が配置されることが好ましい。本発明に用いられるハードコート層は、突起等が存在する基材の粗面を平坦化し、前記マスクをフィルム基材に密着させる場合に密着性を向上する観点から、ガスバリアー層と反対側にクリアハードコート層を設けることが望ましい。
[2.6] Hard Coat Layer It is preferable that a hard coat layer is disposed on the surface of the first gas barrier film according to the present invention opposite to the surface on which the organic EL element is formed. The hard coat layer used in the present invention is provided on the side opposite to the gas barrier layer from the viewpoint of flattening the rough surface of the substrate on which protrusions and the like are present and improving the adhesion when the mask is adhered to the film substrate. It is desirable to provide a clear hard coat layer.

また、第1のガスバリアーフィルム基材自身に水分等が含まれているケースがあり、その水分による有機機能性への影響を抑制するためには、ガスバリアー層側を有機機能層側に配置することが好ましい。   In addition, there are cases where the first gas barrier film substrate itself contains moisture and the like, and in order to suppress the influence of the moisture on the organic functionality, the gas barrier layer side is arranged on the organic functional layer side. It is preferable to do.

ハードコート層の材料としては、例えば、ラジカル反応性不飽和化合物を有するアクリレート化合物を含有する樹脂組成物、アクリレート化合物とチオール基を有するメルカプト化合物を含有する樹脂組成物、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、グリセロールメタクリレート等の多官能アクリレートモノマーを溶解させた樹脂組成物等が挙げられる。具体的には、JSR株式会社製のUV硬化型有機/無機ハイブリッドハードコート材 OPSTAR(登録商標)シリーズを用いることができる。また、上記のような樹脂組成物の任意の混合物を使用することも可能であり、光重合性不飽和結合を分子内に1個以上有する反応性のモノマーを含有している感光性樹脂であれば特に制限はない。   Examples of the material of the hard coat layer include a resin composition containing an acrylate compound having a radical reactive unsaturated compound, a resin composition containing an acrylate compound and a mercapto compound having a thiol group, epoxy acrylate, urethane acrylate, and polyester. Examples thereof include a resin composition in which a polyfunctional acrylate monomer such as acrylate, polyether acrylate, polyethylene glycol acrylate, or glycerol methacrylate is dissolved. Specifically, a UV curable organic / inorganic hybrid hard coating material OPSTAR (registered trademark) series manufactured by JSR Corporation can be used. It is also possible to use an arbitrary mixture of the above resin compositions, and any photosensitive resin containing a reactive monomer having one or more photopolymerizable unsaturated bonds in the molecule can be used. There are no particular restrictions.

熱硬化性材料として具体的には、クラリアント社製のトゥットプロムシリーズ(有機ポリシラザン)、セラミックコート株式会社製のSP COAT耐熱クリアー塗料、株式会社アデカ製のナノハイブリッドシリコーン、DIC株式会社製のユニディック(登録商標)V−8000シリーズ、EPICLON(登録商標) EXA−4710(超高耐熱性エポキシ樹脂)、信越化学工業株式会社製の各種シリコーン樹脂、日東紡株式会社製の無機・有機ナノコンポジット材料SSGコート、アクリルポリオールとイソシアネートプレポリマーとからなる熱硬化性ウレタン樹脂、フェノール樹脂、尿素メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。この中でも特に耐熱性を有するエポキシ樹脂ベースの材料であることが好ましい。   Specific examples of thermosetting materials include TutProm Series (Organic Polysilazane) manufactured by Clariant, SP COAT heat-resistant clear paint manufactured by Ceramic Co., Ltd., Nanohybrid Silicone manufactured by Adeka, and Unidic manufactured by DIC. (Registered trademark) V-8000 series, EPICLON (registered trademark) EXA-4710 (ultra-high heat resistant epoxy resin), various silicone resins manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., inorganic / organic nanocomposite material SSG manufactured by Nittobo Co., Ltd. Examples thereof include a thermosetting urethane resin composed of a coat, an acrylic polyol and an isocyanate prepolymer, a phenol resin, a urea melamine resin, an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, and a silicone resin. Among these, an epoxy resin-based material having heat resistance is particularly preferable.

ハードコート層の形成方法は、特に制限はないが、スピンコーティング法、スプレー法、ブレードコーティング法、ディップ法等のウエットコーティング法、又は蒸着法等のドライコーティング法により形成することが好ましい。   The method for forming the hard coat layer is not particularly limited, but is preferably formed by a spin coating method, a spray method, a blade coating method, a wet coating method such as a dip method, or a dry coating method such as a vapor deposition method.

ハードコート層の形成では、上述の樹脂に、必要に応じて酸化防止剤、可塑剤等の添加剤を加えることができる。   In the formation of the hard coat layer, additives such as an antioxidant and a plasticizer can be added to the above-described resin as necessary.

ハードコート層の厚さとしては、基材の耐熱性を向上させる観点から、1〜10μmの範囲が好ましく、さらに好ましくは、2〜7μmの範囲にすることが好ましい。   The thickness of the hard coat layer is preferably in the range of 1 to 10 μm, more preferably in the range of 2 to 7 μm, from the viewpoint of improving the heat resistance of the substrate.

平滑層の平滑性は、JIS B 0601:2001で規定される表面粗さで表現される値で、十点平均粗さRzが、10nm以上、30nm以下であることが好ましい。   The smoothness of the smooth layer is a value expressed by the surface roughness specified by JIS B 0601: 2001, and the ten-point average roughness Rz is preferably 10 nm or more and 30 nm or less.

〔3〕有機EL素子の詳細
以下、上記した本発明に係るパターニング方法を行うことが可能な有機EL素子を構成する主要各層の詳細とその製造方法について説明する。
[3] Details of Organic EL Element Details of main layers constituting the organic EL element capable of performing the above-described patterning method according to the present invention and a manufacturing method thereof will be described below.

本発明に係る有機EL素子に用いることができる代表的な素子構成として、以下の構成を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
(1)陽極/発光層/陰極
(2)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
(3)陽極/正孔輸送層/発光層/陰極
(4)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(5)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(6)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(7)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/(電子阻止層/)発光層/(正孔阻止層/)電子輸送層/電子注入層/陰極
上記の中で(7)の構成が好ましく用いられるが、これに限定されるものではない。
Examples of typical element structures that can be used in the organic EL element according to the present invention include the following structures, but are not limited thereto.
(1) Anode / light emitting layer / cathode (2) Anode / light emitting layer / electron transport layer / cathode (3) Anode / hole transport layer / light emitting layer / cathode (4) Anode / hole transport layer / light emitting layer / electron Transport layer / cathode (5) anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode (6) anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode ( 7) Anode / hole injection layer / hole transport layer / (electron blocking layer /) luminescent layer / (hole blocking layer /) electron transport layer / electron injection layer / cathode Among the above, the configuration of (7) is preferable. Although used, it is not limited to this.

本発明に係る第1及び第2のガスバリアーフィルムを具備する有機EL素子を図で説明する。   An organic EL device comprising the first and second gas barrier films according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図11は、本発明に係る第1のガスバリアーフィルム及び第2のガスバリアーフィルムを具備する有機EL素子の模式図である。   FIG. 11 is a schematic view of an organic EL device comprising the first gas barrier film and the second gas barrier film according to the present invention.

上記の代表的な素子200の構成において、第1のガスバリアーフィルム211上に、第1電極215が形成され、次いで陽極と陰極を除く層である発光性を有する有機機能層216、及び第2電極217が形成される。また、本発明に係る有機EL素子では、第1電極215又は第2電極217が、それぞれ陽極又は陰極を構成する。   In the structure of the representative element 200 described above, the first electrode 215 is formed on the first gas barrier film 211, and then the organic functional layer 216 having a light emitting property which is a layer excluding the anode and the cathode, and the second An electrode 217 is formed. In the organic EL device according to the present invention, the first electrode 215 or the second electrode 217 constitutes an anode or a cathode, respectively.

第2電極上には、有機EL素子全体を封止する封止部材221及び封止層222を形成する。   On the 2nd electrode, the sealing member 221 and the sealing layer 222 which seal the whole organic EL element are formed.

第1のガスバリアーフィルム211の前記有機EL素子を形成した面とは反対側の面に、接着剤212を介して第2のガスバリアーフィルム213が貼合される。   A second gas barrier film 213 is bonded to the surface of the first gas barrier film 211 opposite to the surface on which the organic EL element is formed via an adhesive 212.

〈有機機能層〉
上記構成において、発光層は、単層又は複数層で構成される。発光層が複数の場合は、各発光層の間に非発光性の中間層を設けてもよい。
<Organic functional layer>
In the above structure, the light emitting layer is formed of a single layer or a plurality of layers. When there are a plurality of light emitting layers, a non-light emitting intermediate layer may be provided between the light emitting layers.

また、必要に応じて、発光層と陰極との間に正孔阻止層(正孔障壁層)や電子注入層(陰極バッファー層)等を設けてもよく、また、発光層と陽極との間に電子阻止層(電子障壁層)や正孔注入層(陽極バッファー層)等を設けてもよい。   If necessary, a hole blocking layer (hole blocking layer), an electron injection layer (cathode buffer layer), or the like may be provided between the light emitting layer and the cathode, and between the light emitting layer and the anode. An electron blocking layer (electron barrier layer), a hole injection layer (anode buffer layer), or the like may be provided.

電子輸送層は、電子を輸送する機能を有する層である。電子輸送層には、広い意味で電子注入層及び正孔阻止層も含まれる。また、電子輸送層は、複数層で構成されていてもよい。   The electron transport layer is a layer having a function of transporting electrons. The electron transport layer includes an electron injection layer and a hole blocking layer in a broad sense. Further, the electron transport layer may be composed of a plurality of layers.

正孔輸送層は、正孔を輸送する機能を有する層である。正孔輸送層には、広い意味で正孔注入層及び電子阻止層も含まれる。また、正孔輸送層は、複数層で構成されていてもよい。   The hole transport layer is a layer having a function of transporting holes. The hole transport layer includes a hole injection layer and an electron blocking layer in a broad sense. The hole transport layer may be composed of a plurality of layers.

〈タンデム構造〉
また、前記有機機能層は、少なくとも1層の発光層を含む有機機能層を複数積層した、いわゆるタンデム構造の素子であってもよい。
<Tandem structure>
The organic functional layer may be a so-called tandem element in which a plurality of organic functional layers including at least one light emitting layer are stacked.

タンデム構造の代表的な素子構成としては、例えば以下の構成を挙げることができる。(1)陽極/第1有機機能層/中間機能層/第2有機機能層/陰極
(2)陽極/第1有機機能層/中間機能層/第2有機機能層/中間機能層/第3有機機能層/陰極
ここで、上記第1有機機能層、第2有機機能層及び第3有機機能層は全て同じであっても、異なっていてもよい。また、二つの有機機能層が同じであり、残る一つが異なっていてもよい。
As typical element configurations of the tandem structure, for example, the following configurations can be given. (1) Anode / first organic functional layer / intermediate functional layer / second organic functional layer / cathode (2) anode / first organic functional layer / intermediate functional layer / second organic functional layer / intermediate functional layer / third organic Functional layer / cathode Here, the first organic functional layer, the second organic functional layer, and the third organic functional layer may all be the same or different. Further, the two organic functional layers may be the same, and the remaining one may be different.

また、各有機機能層は直接積層されていても、中間機能層を介して積層されていてもよい。中間機能層は、例えば、中間電極、中間導電層、電荷発生層、電子引抜層、接続層又は中間絶縁層等から構成され、陽極側の隣接層に電子を、陰極側の隣接層に正孔を供給する機能を持った層であれば、公知の材料構成を用いることができる。   Moreover, each organic functional layer may be laminated | stacked directly, or may be laminated | stacked through the intermediate functional layer. The intermediate functional layer is composed of, for example, an intermediate electrode, an intermediate conductive layer, a charge generation layer, an electron extraction layer, a connection layer, or an intermediate insulating layer. The intermediate functional layer has electrons in the anode side adjacent layer and holes in the cathode side adjacent layer. A known material structure can be used as long as the layer has a function of supplying.

中間機能層に用いられる材料としては、例えば、ITO(インジウム・スズ酸化物)、IZO(インジウム・亜鉛酸化物)、ZnO、TiN、ZrN、HfN、TiOX、VOX、CuI、InN、GaN、CuAlO、CuGaO、SrCu、LaB、RuO、Al等の導電性無機化合物層や、Au/Bi等の2層膜や、SnO/Ag/SnO、ZnO/Ag/ZnO、Bi/Au/Bi、TiO/TiN/TiO、TiO/ZrN/TiO等の多層膜、またC60等のフラーレン類、オリゴチオフェン等の導電性有機物層、金属フタロシアニン類、無金属フタロシアニン類、金属ポルフィリン類、無金属ポルフィリン類等の導電性有機化合物層等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。Examples of materials used for the intermediate functional layer include ITO (indium tin oxide), IZO (indium zinc oxide), ZnO 2 , TiN, ZrN, HfN, TiOX, VOX, CuI, InN, GaN, and CuAlO. 2 , conductive inorganic compound layers such as CuGaO 2 , SrCu 2 O 2 , LaB 6 , RuO 2 and Al, two-layer films such as Au / Bi 2 O 3 , SnO 2 / Ag / SnO 2 , ZnO / Ag / ZnO, Bi 2 O 3 / Au / Bi 2 O 3 , TiO 2 / TiN / TiO 2 , TiO 2 / ZrN / TiO 2 and other multilayer films, C 60 and other fullerenes, conductive organic materials such as oligothiophene Examples include layers, conductive organic compound layers such as metal phthalocyanines, metal-free phthalocyanines, metal porphyrins, and metal-free porphyrins. However, the present invention is not limited to these.

タンデム型の有機機能層の具体例としては、例えば、米国特許第6337492号明細書、米国特許第7420203号明細書、米国特許第7473923号明細書、米国特許第6872472号明細書、米国特許第6107734号明細書、米国特許第6337492号明細書、国際公開第2005/009087号、特開2006−228712号公報、特開2006−24791号公報、特開2006−49393号公報、特開2006−49394号公報、特開2006−49396号公報、特開2011−96679号公報、特開2005−340187号公報、特許第4711424号、特許第3496681号、特許第3884564号、特許第4213169号、特開2010−192719号公報、特開2009−076929号公報、特開2008−078414号公報、特開2007−059848号公報、特開2003−272860号公報、特開2003−045676号公報、国際公開第2005/094130号等に記載の素子構成や構成材料等が挙げられるが、これらに限定されない。   Specific examples of the tandem type organic functional layer include, for example, US Pat. No. 6,337,492, US Pat. No. 7,420,203, US Pat. No. 7,473,923, US Pat. No. 6,872,472, US Pat. No. 6,107,734. No. 6, U.S. Pat. No. 6,337,492, International Publication No. 2005/009087, JP-A 2006-228712, JP-A 2006-24791, JP-A 2006-49393, JP-A 2006-49394 Gazette, JP 2006-49396 A, JP 2011-96679 A, JP 2005-340187 A, JP 4711424 A, JP 34966681, JP 3884564 A, Japanese Patent No. 4213169, JP 2010-A. No. 192719, JP2009-076 29, JP 2008-078414, JP 2007-059848, JP 2003-272860, JP 2003-045676, WO 2005/094130, etc. Although a constituent material etc. are mentioned, it is not limited to these.

〈発光層〉
本発明に係る有機EL素子に用いる発光層は、電極又は隣接層から注入される電子と正孔とが再結合し、励起子を経由して発光する場を提供する層である。発光層において、発光する部分は発光層の層内であっても、発光層と隣接層との界面であってもよい。
<Light emitting layer>
The light emitting layer used in the organic EL device according to the present invention is a layer that provides a field in which electrons and holes injected from an electrode or an adjacent layer are recombined to emit light via excitons. In the light emitting layer, the light emitting portion may be within the layer of the light emitting layer or may be the interface between the light emitting layer and the adjacent layer.

発光層の厚さの総和は、特に制限されず、形成する膜の均質性、発光時に必要とされる電圧及び駆動電流に対する発光色の安定性等の観点から決められる。発光層の厚さの総和は、例えば、2nm〜5μmの範囲に調整することが好ましく、より好ましくは2〜500nmの範囲に調整され、更に好ましくは5〜200nmの範囲に調整される。また、発光層の個々の層厚としては、2nm〜1μmの範囲に調整することが好ましく、より好ましくは2〜200nmの範囲に調整され、更に好ましくは3〜150nmの範囲に調整される。   The total sum of the thicknesses of the light emitting layers is not particularly limited, and is determined from the viewpoint of the uniformity of the film to be formed, the voltage required at the time of light emission, the stability of the light emission color with respect to the driving current, and the like. For example, the total thickness of the light emitting layers is preferably adjusted to a range of 2 nm to 5 μm, more preferably adjusted to a range of 2 to 500 nm, and further preferably adjusted to a range of 5 to 200 nm. Further, the individual layer thickness of the light emitting layer is preferably adjusted to a range of 2 nm to 1 μm, more preferably adjusted to a range of 2 to 200 nm, and further preferably adjusted to a range of 3 to 150 nm.

発光層は、発光ドーパント(発光性ドーパント化合物、ドーパント化合物、単にドーパントともいう。)と、ホスト化合物(マトリックス材料、発光ホスト化合物、単にホストともいう。)とを含有することが好ましい。   The light-emitting layer preferably contains a light-emitting dopant (a light-emitting dopant compound, a dopant compound, also simply referred to as a dopant) and a host compound (a matrix material, a light-emitting host compound, also simply referred to as a host).

〈発光ドーパント〉
発光層に用いられる発光ドーパントとしては、蛍光発光性ドーパント(蛍光ドーパント、蛍光性化合物ともいう。)及びリン光発光性ドーパント(リン光ドーパント、リン光性化合物ともいう。)が好ましく用いられる。これらのうち、少なくとも1層の発光層がリン光発光ドーパントを含有することが好ましい。
<Luminescent dopant>
As the light emitting dopant used in the light emitting layer, a fluorescent light emitting dopant (also referred to as a fluorescent dopant or a fluorescent compound) and a phosphorescent light emitting dopant (also referred to as a phosphorescent dopant or a phosphorescent compound) are preferably used. Of these, at least one light emitting layer preferably contains a phosphorescent dopant.

発光層中の発光ドーパントの濃度については、使用される特定のドーパント及びデバイスの必要条件に基づいて、任意に決定することができる。光ドーパントの濃度は、発光層の層厚方向に対し、均一な濃度で含有されていてもよく、また任意の濃度分布を有していてもよい。   The concentration of the light-emitting dopant in the light-emitting layer can be arbitrarily determined based on the specific dopant used and the device requirements. The concentration of the photodopant may be contained at a uniform concentration in the thickness direction of the light emitting layer, or may have an arbitrary concentration distribution.

また、発光層は、複数種の発光ドーパントが含まれていてもよい。例えば、構造の異なるドーパント同士の組み合わせや、蛍光発光性ドーパントとリン光発光性ドーパントとを組み合わせて用いてもよい。これにより、任意の発光色を得ることができる。   In addition, the light emitting layer may contain a plurality of types of light emitting dopants. For example, a combination of dopants having different structures, or a combination of a fluorescent luminescent dopant and a phosphorescent luminescent dopant may be used. Thereby, arbitrary luminescent colors can be obtained.

本発明に係る有機EL素子が発光する色は、「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において、分光放射輝度計CS−2000(コニカミノルタ(株)製)で測定した結果をCIE色度座標に当てはめたときの色で決定される。   The color emitted by the organic EL device according to the present invention is shown in FIG. 4.16 on page 108 of “New Color Science Handbook” (edited by the Japan Society for Color Science, University of Tokyo Press, 1985). It is determined by the color when the result measured with Konica Minolta Co., Ltd. is applied to the CIE chromaticity coordinates.

本発明に係る有機EL素子は、1層又は複数層の発光層が、発光色の異なる複数の発光ドーパントを含有し、白色発光を示すことも好ましい。白色を示す発光ドーパントの組み合わせについては特に限定はないが、例えば青と橙や、青と緑と赤の組み合わせ等が挙げられる。   In the organic EL device according to the present invention, it is also preferable that one or a plurality of light-emitting layers contain a plurality of light-emitting dopants having different emission colors and emit white light. There are no particular limitations on the combination of the light-emitting dopants that exhibit white, and examples include blue and orange, and a combination of blue, green, and red.

本発明に係る有機EL素子における白色としては、2度視野角正面輝度を前述の方法により測定した際に、1000cd/mでのCIE1931表色系における色度がx=0.39±0.09、y=0.38±0.08の領域内にあることが好ましい。As the white color in the organic EL device according to the present invention, the chromaticity in the CIE 1931 color system at 1000 cd / m 2 is x = 0.39 ± 0. 09, preferably in the region of y = 0.38 ± 0.08.

〈リン光発光性ドーパント〉
リン光発光性ドーパントは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、室温(25℃)にてリン光発光する化合物であり、25℃においてリン光量子収率が0.01以上の化合物である。発光層に用いるリン光発光性ドーパントにおいて、好ましいリン光量子収率は0.1以上である。
<Phosphorescent dopant>
The phosphorescent dopant is a compound in which light emission from an excited triplet is observed. Specifically, the phosphorescent dopant is a compound that emits phosphorescence at room temperature (25 ° C.), and has a phosphorescence quantum yield of 0 at 25 ° C. .01 or more compounds. In the phosphorescent dopant used for a light emitting layer, a preferable phosphorescence quantum yield is 0.1 or more.

上記リン光量子収率は、第4版実験化学講座7の分光IIの398頁(1992年版、丸善)に記載の方法により測定できる。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。発光層に用いるリン光発光性ドーパントは、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率(0.01以上)が達成されればよい。   The phosphorescence quantum yield can be measured by the method described in Spectroscopic II, page 398 (1992 edition, Maruzen) of Experimental Chemistry Course 4 of the 4th edition. The phosphorescence quantum yield in a solution can be measured using various solvents. The phosphorescence emitting dopant used for the light emitting layer should just achieve the said phosphorescence quantum yield (0.01 or more) in any solvent.

リン光発光性ドーパントの発光は、原理として2種挙げられる。   There are two types of light emission of the phosphorescent dopant in principle.

一つは、キャリアが輸送されるホスト化合物上で、キャリアの再結合によるホスト化合物の励起状態が生成される。このエネルギーをリン光発光性ドーパントに移動させることでリン光発光性ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型である。もう一つは、リン光発光性ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光発光性ドーパント上でキャリアの再結合が起こり、リン光発光性ドーパントからの発光が得られるというキャリアトラップ型である。いずれの場合においても、リン光発光性ドーパントの励起状態のエネルギーは、ホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件となる。   First, an excited state of the host compound is generated by recombination of carriers on the host compound to which carriers are transported. It is an energy transfer type in which light is emitted from the phosphorescent dopant by transferring this energy to the phosphorescent dopant. The other is a carrier trap type in which a phosphorescent dopant becomes a carrier trap, carrier recombination occurs on the phosphorescent dopant, and light emission from the phosphorescent dopant is obtained. In any case, it is a condition that the excited state energy of the phosphorescent dopant is lower than the excited state energy of the host compound.

リン光発光性ドーパントは、本発明に係る有機EL素子の発光層に使用される公知の材料から適宜選択して用いることができる。   The phosphorescent dopant can be appropriately selected from known materials used for the light emitting layer of the organic EL device according to the present invention.

公知のリン光発光性ドーパントの具体例としては、以下の文献に記載されている化合物等が挙げられる。   Specific examples of known phosphorescent dopants include compounds described in the following documents.

Nature,395,151(1998)、Appl.Phys.Lett.,78,1622(2001)、Adv.Mater.,19,739(2007)、Chem.Mater.,17,3532(2005)、Adv.Mater.,17,1059(2005)、国際公開第2009/100991号、国際公開第2008/101842号、国際公開第2003/040257号、米国特許公開第2006/0202194号明細書、米国特許公開第2007/0087321号明細書、米国特許公開第2005/0244673号明細書、Inorg.Chem.,40,1704(2001)、Chem.Mater.,16,2480(2004)、Adv.Mater.,16,2003(2004)、Angew.Chem.lnt.Ed.,2006,45,7800、Appl.Phys.Lett.,86,153505(2005)、Chem.Lett.,34,592(2005)、Chem.Commun.,2906(2005)、Inorg.Chem.,42,1248(2003)、国際公開第2009/050290号、国際公開第2002/015645号、国際公開第2009/000673号、米国特許公開第2002/0034656号明細書、米国特許第7332232号明細書、米国特許公開第2009/0108737号明細書、米国特許公開第2009/0039776号明細書、米国特許第6921915号明細書、米国特許第6687266号明細書、米国特許公開第2007/0190359号明細書、米国特許公開第2006/0008670号明細書、米国特許公開第2009/0165846号明細書、米国特許公開第2008/0015355号明細書、米国特許第7250226号明細書、米国特許第7396598号明細書、米国特許公開第2006/0263635号明細書、米国特許公開第2003/0138657号明細書、米国特許公開第2003/0152802号明細書、米国特許第7090928号明細書、Angew.Chem.lnt.Ed.,47,1(2008)、Chem.Mater.,18,5119(2006)、Inorg.Chem.,46,4308(2007)、Organometallics,23,3745(2004)、Appl.Phys.Lett.,74,1361(1999)、国際公開第2002/002714号、国際公開第2006/009024号、国際公開第2006/056418号、国際公開第2005/019373号、国際公開第2005/123873号、国際公開第2005/123873号、国際公開第2007/004380号、国際公開第2006/082742号、米国特許公開第2006/0251923号明細書、米国特許公開第2005/0260441号明細書、米国特許第7393599号明細書、米国特許第7534505号明細書、米国特許第7445855号明細書、米国特許公開第2007/0190359号明細書、米国特許公開第2008/0297033号明細書、米国特許第7338722号明細書、米国特許公開第2002/0134984号明細書、米国特許第7279704号明細書、国際公開第2005/076380号、国際公開第2010/032663号、国際公開第2008/140115号、国際公開第2007/052431号、国際公開第2011/134013号、国際公開第2011/157339号、国際公開第2010/086089号、国際公開第2009/113646号、国際公開第2012/020327号、国際公開第2011/051404号、国際公開第2011/004639号、国際公開第2011/073149号、特開2012−069737号公報、特開2012−195554号公報、特開2009−114086号公報、特開2003−81988号公報、特開2002−302671号公報、特開2002−363552号公報等である。   Nature, 395, 151 (1998), Appl. Phys. Lett. 78, 1622 (2001), Adv. Mater. , 19, 739 (2007), Chem. Mater. 17, 3532 (2005), Adv. Mater. , 17, 1059 (2005), International Publication No. 2009/100991, International Publication No. 2008/101842, International Publication No. 2003/040257, US Patent Publication No. 2006/020202194, US Patent Publication No. 2007/0087321. No., US Patent Publication No. 2005/0244673, Inorg. Chem. , 40, 1704 (2001), Chem. Mater. 16, 2480 (2004), Adv. Mater. 16, 2003 (2004), Angew. Chem. lnt. Ed. , 2006, 45, 7800, Appl. Phys. Lett. 86, 153505 (2005), Chem. Lett. , 34, 592 (2005), Chem. Commun. , 2906 (2005), Inorg. Chem. , 42, 1248 (2003), International Publication No. 2009/050290, International Publication No. 2002/015645, International Publication No. 2009/000673, US Patent Publication No. 2002/0034656, and US Pat. No. 7,332,232. US Patent Publication No. 2009/0108737, US Patent Publication No. 2009/0039776, US Patent No. 6921915, US Patent No. 6,687,266, US Patent Publication No. 2007/0190359, US Patent Publication No. 2006/0008670, US Patent Publication No. 2009/0165846, US Patent Publication No. 2008/0015355, US Pat. No. 7,250,226, US Pat. No. 7,396,598, US Patent Publication No. 2006 0263635 Pat, U.S. Patent Publication No. 2003/0138657, U.S. Patent Publication No. 2003/0152802, U.S. Patent No. 7090928, Angew. Chem. lnt. Ed. 47, 1 (2008), Chem. Mater. , 18, 5119 (2006), Inorg. Chem. 46, 4308 (2007), Organometallics, 23, 3745 (2004), Appl. Phys. Lett. , 74, 1361 (1999), International Publication No. 2002/002714, International Publication No. 2006/009024, International Publication No. 2006/056418, International Publication No. 2005/019373, International Publication No. 2005/123873, International Publication. 2005/123873, International Publication No. 2007/004380, International Publication No. 2006/082742, U.S. Publication No. 2006/0251923, U.S. Publication No. 2005/0260441, U.S. Pat. No. 7,393,599. , U.S. Pat. No. 7,534,505, U.S. Pat. No. 7,445,855, U.S. Patent Publication No. 2007/0190359, U.S. Patent Publication No. 2008/0297033, U.S. Pat. No. 7,338,722, U.S. Pat. Release 200 No. 034984, U.S. Pat. No. 7,279,704, International Publication No. 2005/076380, International Publication No. 2010/032663, International Publication No. 2008/140115, International Publication No. 2007/052431, International Publication No. 2011. No. 134013, International Publication No. 2011/157339, International Publication No. 2010/086089, International Publication No. 2009/113646, International Publication No. 2012/020327, International Publication No. 2011/051404, International Publication No. 2011/004639. International Publication No. 2011/073149, JP 2012-069737 A, JP 2012-195554 A, JP 2009-114086 A, JP 2003-81988 A, JP 2002-302671 A, JP 002-363552 issue is a Publication.

中でも、好ましいリン光発光性ドーパントとしては、Irを中心金属に有する有機金属錯体が挙げられる。さらに好ましくは、金属−炭素結合、金属−窒素結合、金属−酸素結合、金属−硫黄結合の少なくとも一つの配位様式を含む錯体が好ましい。   Among these, preferable phosphorescent dopants include organometallic complexes having Ir as a central metal. More preferably, a complex containing at least one coordination mode of a metal-carbon bond, a metal-nitrogen bond, a metal-oxygen bond, or a metal-sulfur bond is preferable.

〈蛍光発光性ドーパント〉
蛍光発光性ドーパントは、励起一重項からの発光が可能な化合物であり、励起一重項からの発光が観測される限り特に限定されない。
<Fluorescent luminescent dopant>
The fluorescent light-emitting dopant is a compound that can emit light from an excited singlet, and is not particularly limited as long as light emission from the excited singlet is observed.

蛍光発光性ドーパントしては、例えば、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、フルオランテン誘導体、ペリレン誘導体、フルオレン誘導体、アリールアセチレン誘導体、スチリルアリーレン誘導体、スチリルアミン誘導体、アリールアミン誘導体、ホウ素錯体、クマリン誘導体、ピラン誘導体、シアニン誘導体、クロコニウム誘導体、スクアリウム誘導体、オキソベンツアントラセン誘導体、フルオレセイン誘導体、ローダミン誘導体、ピリリウム誘導体、ペリレン誘導体、ポリチオフェン誘導体及び希土類錯体系化合物等が挙げられる。   Examples of the fluorescent light-emitting dopant include anthracene derivatives, pyrene derivatives, chrysene derivatives, fluoranthene derivatives, perylene derivatives, fluorene derivatives, arylacetylene derivatives, styrylarylene derivatives, styrylamine derivatives, arylamine derivatives, boron complexes, coumarin derivatives, Examples include pyran derivatives, cyanine derivatives, croconium derivatives, squalium derivatives, oxobenzanthracene derivatives, fluorescein derivatives, rhodamine derivatives, pyrylium derivatives, perylene derivatives, polythiophene derivatives, and rare earth complex compounds.

また、蛍光発光性ドーパントして、遅延蛍光を利用した発光ドーパント等を用いてもよい。   In addition, a light emitting dopant using delayed fluorescence may be used as the fluorescent light emitting dopant.

遅延蛍光を利用した発光ドーパントの具体例としては、例えば、国際公開第2011/156793号、特開2011−213643号公報、特開2010−93181号公報等に記載の化合物が挙げられる。   Specific examples of the luminescent dopant using delayed fluorescence include compounds described in, for example, International Publication No. 2011/156793, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-213643, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-93181, and the like.

〈ホスト化合物〉
ホスト化合物は、発光層において主に電荷の注入及び輸送を担う化合物であり、有機EL素子においてそれ自体の発光は実質的に観測されない。
<Host compound>
The host compound is a compound mainly responsible for charge injection and transport in the light emitting layer, and its own light emission is not substantially observed in the organic EL element.

好ましくは室温(25℃)においてリン光発光のリン光量子収率が、0.1未満の化合物であり、さらに好ましくは、リン光量子収率が0.01未満の化合物である。また、発光層に含有される化合物の内で、その層中での質量比が20%以上であることが好ましい。   Preferably, it is a compound having a phosphorescence quantum yield of phosphorescence of less than 0.1 at room temperature (25 ° C.), more preferably a compound having a phosphorescence quantum yield of less than 0.01. Moreover, it is preferable that the mass ratio in the layer is 20% or more among the compounds contained in a light emitting layer.

また、ホスト化合物の励起状態エネルギーは、同一層内に含有される発光ドーパントの励起状態エネルギーよりも高いことが好ましい。   Moreover, it is preferable that the excited state energy of a host compound is higher than the excited state energy of the light emission dopant contained in the same layer.

ホスト化合物は、単独で用いてもよく、又は複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機EL素子の高効率化が可能となる。   A host compound may be used independently or may be used in combination of multiple types. By using a plurality of types of host compounds, it is possible to adjust the movement of electric charges, and it is possible to increase the efficiency of the organic EL element.

発光層に用いるホスト化合物としては、特に制限はなく、従来の有機EL素子で用いられる化合物を用いることができる。例えば、低分子化合物や、繰り返し単位を有する高分子化合物でもよく、又はビニル基やエポキシ基のような反応性基を有する化合物でもよい。   There is no restriction | limiting in particular as a host compound used for a light emitting layer, The compound used with the conventional organic EL element can be used. For example, a low molecular compound, a high molecular compound having a repeating unit, or a compound having a reactive group such as a vinyl group or an epoxy group may be used.

公知のホスト化合物としては、正孔輸送能又は電子輸送能を有しつつ、発光の長波長化を防ぎ、さらに、有機EL素子を高温駆動時や素子駆動中の発熱に対する安定性の観点から、高いガラス転移温度(Tg)を有することが好ましい。ホスト化合物としては、Tgが90℃以上であることが好ましく、より好ましくは120℃以上である。   As a known host compound, while having a hole transport ability or an electron transport ability, it prevents the light emission from becoming longer wavelength, and further, from the viewpoint of stability against heat generation during driving of the organic EL element at a high temperature or during element driving, It is preferable to have a high glass transition temperature (Tg). As a host compound, it is preferable that Tg is 90 degreeC or more, More preferably, it is 120 degreeC or more.

ここで、ガラス転移点(Tg)とは、DSC(Differential Scanning Colorimetry:示差走査熱量法)を用いて、JIS K 7121−2012に準拠した方法により求められる値である。   Here, the glass transition point (Tg) is a value obtained by a method based on JIS K 7121-2012 using DSC (Differential Scanning Colorimetry).

本発明に係る有機EL素子に用いられる、公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。   Specific examples of known host compounds used in the organic EL device according to the present invention include compounds described in the following documents, but the present invention is not limited thereto.

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、米国特許公開第2003/0175553号明細書、米国特許公開第2006/0280965号明細書、米国特許公開第2005/0112407号明細書、米国特許公開第2009/0017330号明細書、米国特許公開第2009/0030202号明細書、米国特許公開第2005/0238919号明細書、国際公開第2001/039234号、国際公開第2009/021126号、国際公開第2008/056746号、国際公開第2004/093207号、国際公開第2005/089025号、国際公開第2007/063796号、国際公開第2007/063754号、国際公開第2004/107822号、国際公開第2005/030900号、国際公開第2006/114966号、国際公開第2009/086028号、国際公開第2009/003898号、国際公開第2012/023947号、特開2008−074939号公報、特開2007−254297号公報、EP2034538号明細書等である。   JP-A-2001-257076, 2002-308855, 2001-313179, 2002-319491, 2001-357777, 2002-334786, 2002-8860, 2002-334787, 2002-15871, 2002-334788, 2002-43056, 2002-334789, 2002-75645, 2002-338579, 2002-105445 gazette, 2002-343568 gazette, 2002-141173 gazette, 2002-352957 gazette, 2002-203683 gazette, 2002-363227 gazette, 2002-231453 gazette, No. 003-3165, No. 2002-234888, No. 2003-27048, No. 2002-255934, No. 2002-286061, No. 2002-280183, No. 2002-299060, No. 2002. -302516, 2002-305083, 2002-305084, 2002-308837, US 2003/0175553, US 2006/0280965, US Publication No. 2005/0112407, United States Patent Publication No. 2009/0017330, United States Patent Publication No. 2009/0030202, United States Patent Publication No. 2005/0238919, International Publication No. 2001/039234. International Publication No. 2009/021126, International Publication No. 2008/056746, International Publication No. 2004/093207, International Publication No. 2005/089025, International Publication No. 2007/063796, International Publication No. 2007/063754, International Publication No. 2004/107822, International Publication No. 2005/030900, International Publication No. 2006/114966, International Publication No. 2009/086028, International Publication No. 2009/003898, International Publication No. 2012/023947, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-200347. No. 074939, JP 2007-254297, EP 2034538, and the like.

〈電子輸送層〉
本発明に係る有機EL素子における電子輸送とは、電子を輸送する機能を有する材料により行われ、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有する。
<Electron transport layer>
Electron transport in the organic EL device according to the present invention is performed by a material having a function of transporting electrons, and has a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer.

電子輸送材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。   The electron transport material may be used alone or in combination of two or more.

電子輸送層の総層厚については特に制限はないが、通常は2nm〜5μmの範囲であり、より好ましくは2〜500nmであり、さらに好ましくは5〜200nmである。   Although there is no restriction | limiting in particular about the total layer thickness of an electron carrying layer, Usually, it is the range of 2 nm-5 micrometers, More preferably, it is 2-500 nm, More preferably, it is 5-200 nm.

また、本発明に係る有機EL素子においては、発光層で生じた光を電極から取り出す際、発光層から直接取り出される光と、光を取り出す電極と対極に位置する電極で反射されてから取り出される光とが、干渉を起こすことが知られている。光が陰極で反射される場合は、電子輸送層の総層厚を数nm〜数μmの間で適宜調整することにより、この干渉効果を効率的に利用することが可能である。   In the organic EL device according to the present invention, when the light generated in the light emitting layer is extracted from the electrode, the light extracted directly from the light emitting layer and the light reflected from the electrode that is opposite to the electrode from which the light is extracted are extracted. It is known that light causes interference. When light is reflected by the cathode, this interference effect can be efficiently utilized by appropriately adjusting the total thickness of the electron transport layer between several nanometers and several micrometers.

一方で、電子輸送層の層厚を厚くすると電圧が上昇しやすくなるため、特に層厚が厚い場合においては、電子輸送層の電子移動度は10−5cm2/Vs以上であることが好ましい。   On the other hand, when the layer thickness of the electron transport layer is increased, the voltage is likely to increase. Therefore, particularly when the layer thickness is thick, the electron mobility of the electron transport layer is preferably 10 −5 cm 2 / Vs or more.

電子輸送層に用いられる材料(以下、電子輸送材料という。)としては、電子の注入性若しくは輸送性又は正孔の障壁性のいずれかを有していればよく、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。   As a material used for the electron transport layer (hereinafter referred to as an electron transport material), any material that has either an electron injection property or a transport property or a hole barrier property may be used. Any one can be selected and used.

例えば、含窒素芳香族複素環誘導体、芳香族炭化水素環誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体及びシロール誘導体等が挙げられる。   Examples thereof include nitrogen-containing aromatic heterocyclic derivatives, aromatic hydrocarbon ring derivatives, dibenzofuran derivatives, dibenzothiophene derivatives and silole derivatives.

上記含窒素芳香族複素環誘導体としては、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体(カルバゾール環を構成する炭素原子の一つ以上が窒素原子に置換)、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリダジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、アザトリフェニレン誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ベンズオキサゾール誘導体及びベンズチアゾール誘導体等が挙げられる。   Examples of the nitrogen-containing aromatic heterocyclic derivatives include carbazole derivatives, azacarbazole derivatives (one or more carbon atoms constituting the carbazole ring are substituted with nitrogen atoms), pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, pyrazine derivatives, pyridazine derivatives, triazine derivatives. Quinoline derivatives, quinoxaline derivatives, phenanthroline derivatives, azatriphenylene derivatives, oxazole derivatives, thiazole derivatives, oxadiazole derivatives, thiadiazole derivatives, triazole derivatives, benzimidazole derivatives, benzoxazole derivatives, and benzthiazole derivatives.

芳香族炭化水素環誘導体としては、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体及びトリフェニレン等が挙げられる。   Examples of the aromatic hydrocarbon ring derivative include naphthalene derivatives, anthracene derivatives, and triphenylene.

また、配位子にキノリノール骨格やジベンゾキノリノール骨格を有する金属錯体、例えば、トリス(8−キノリノール)アルミニウム(Alq)、トリス(5,7−ジクロロ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5,7−ジブロモ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、ビス(8−キノリノール)亜鉛(Znq)等及びこれらの金属錯体の中心金属がIn、Mg、Cu、Ca、Sn、Ga又はPbに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。In addition, a metal complex having a quinolinol skeleton or a dibenzoquinolinol skeleton as a ligand, for example, tris (8-quinolinol) aluminum (Alq 3 ), tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7 -Dibromo-8-quinolinol) aluminum, tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (Znq) and the like and their metal complexes A metal complex in which the central metal is replaced with In, Mg, Cu, Ca, Sn, Ga, or Pb can also be used as the electron transport material.

その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様にn型−Si、n型−SiC等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。   In addition, metal-free or metal phthalocyanine or those in which the terminal thereof is substituted with an alkyl group or a sulfonic acid group can be preferably used as the electron transport material. In addition, the distyrylpyrazine derivative exemplified as the material of the light emitting layer can also be used as an electron transport material, and an inorganic semiconductor such as n-type-Si, n-type-SiC, etc. as in the case of the hole injection layer and hole transport layer Can also be used as an electron transporting material.

また、これらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの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。   Further, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.

本発明に係る有機EL素子では、ゲスト材料として電子輸送層にドープ材をドープして、n性の高い(電子リッチ)電子輸送層を形成してもよい。ドープ材としては、金属錯体及びハロゲン化金属等の金属化合物や、その他のn型ドーパントが挙げられる。   In the organic EL device according to the present invention, the electron transport layer may be doped as a guest material with a doping material to form an electron transport layer having a high n property (electron rich). Examples of the doping material include metal compounds such as metal complexes and metal halides, and other n-type dopants.

このような構成の電子輸送層の具体例としては、例えば、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たものが挙げられる。   Specific examples of the electron transport layer having such a structure include, for example, JP-A-4-297076, JP-A-10-270172, JP-A-2000-196140, 2001-102175, J. Pat. Appl. Phys. , 95, 5773 (2004) and the like.

本発明に係る有機EL素子に用いられる、公知の好ましい電子輸送材料の具体例としては、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、これらに限定されない。   Specific examples of known preferable electron transport materials used in the organic EL device according to the present invention include, but are not limited to, compounds described in the following documents.

米国特許第6528187号明細書、米国特許第7230107号明細書、米国特許公開第2005/0025993号明細書、米国特許公開第2004/0036077号明細書、米国特許公開第2009/0115316号明細書、米国特許公開第2009/0101870号明細書、米国特許公開第2009/0179554号明細書、国際公開第2003/060956号明細書、国際公開第2008/132085号、Appl.Phys.Lett.,75,4(1999)、Appl.Phys.Lett.,79,449(2001)、Appl.Phys.Lett.,81,162(2002)、Appl.Phys.Lett.,81,162(2002)、Appl.Phys.Lett.,79,156(2001)、米国特許第7964293号明細書、国際公開第2004/080975号、国際公開第2004/063159号、国際公開第2005/085387号、国際公開第2006/067931号、国際公開第2007/086552号、国際公開第2008/114690号、国際公開第2009/069442号、国際公開第2009/066779号、国際公開第2009/054253号、国際公開第2011/086935号、国際公開第2010/150593号、国際公開第2010/047707号、EP2311826号、特開2010−251675号公報、特開2009−209133号公報、特開2009−124114号公報、特開2008−277810号公報、特開2006−156445号公報、特開2005−340122号公報、特開2003−45662号公報、特開2003−31367号公報、特開2003−282270号公報、国際公開第2012/115034号等が挙げられる。   US Pat. No. 6,528,187, US Pat. No. 7,230,107, US Patent Publication No. 2005/0025993, US Patent Publication No. 2004/0036077, US Patent Publication No. 2009/0115316, US Patent Publication No. 2009/0101870, United States Patent Publication No. 2009/0179554, International Publication No. 2003/060956, International Publication No. 2008/132805, Appl. Phys. Lett. , 75, 4 (1999), Appl. Phys. Lett. 79, 449 (2001), Appl. Phys. Lett. 81, 162 (2002), Appl. Phys. Lett. 81, 162 (2002), Appl. Phys. Lett. 79,156 (2001), U.S. Pat. No. 7,964,293, International Publication No. 2004/080975, International Publication No. 2004/063159, International Publication No. 2005/085387, International Publication No. 2006/067931, International Publication. 2007/088652, International Publication No. 2008/114690, International Publication No. 2009/066942, International Publication No. 2009/066779, International Publication No. 2009/054253, International Publication No. 2011/086935, International Publication No. 2010 No./150593, International Publication No. 2010/047707, EP23111826, JP2010-251675A, JP2009-209133A, JP2009-124114A, JP2008-277810A, JP2006. − 56445, JP 2005-340122, JP 2003-45662, JP-2003-31367, JP 2003-282270, JP-WO 2012/115034, and the like.

より好ましい電子輸送材料としては、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、トリアジン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体が挙げられる。   More preferable electron transport materials include pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, pyrazine derivatives, triazine derivatives, dibenzofuran derivatives, dibenzothiophene derivatives, carbazole derivatives, azacarbazole derivatives, and benzimidazole derivatives.

〈正孔阻止層〉
正孔阻止層は、広い意味では電子輸送層の機能を有する層である。好ましくは、電子を輸送する機能を有しつつ、正孔を輸送する能力が小さい材料を含有する。電子を輸送しつつ正孔を阻止することで、電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
<Hole blocking layer>
The hole blocking layer is a layer having a function of an electron transport layer in a broad sense. Preferably, it contains a material having a function of transporting electrons and a small ability to transport holes. By blocking holes while transporting electrons, the recombination probability of electrons and holes can be improved.

また、上述の電子輸送層の構成を、必要に応じて正孔阻止層として用いることができる。   Moreover, the structure of the above-mentioned electron carrying layer can be used as a hole-blocking layer as needed.

本発明に係る有機EL素子に設ける正孔阻止層は、発光層の陰極側に隣接して設けられることが好ましい。   The hole blocking layer provided in the organic EL device according to the present invention is preferably provided adjacent to the cathode side of the light emitting layer.

本発明に係る有機EL素子において、正孔阻止層の厚さは、好ましくは3〜100nmの範囲であり、さらに好ましくは5〜30nmの範囲である。   In the organic EL device according to the present invention, the thickness of the hole blocking layer is preferably in the range of 3 to 100 nm, more preferably in the range of 5 to 30 nm.

正孔阻止層に用いられる材料としては、上述の電子輸送層に用いられる材料が好ましく用いられ、また、上述のホスト化合物として用いられる材料も正孔阻止層に好ましく用いられる。   As the material used for the hole blocking layer, the material used for the above-described electron transport layer is preferably used, and the material used as the above-described host compound is also preferably used for the hole blocking layer.

〈電子注入層〉
電子注入層(「陰極バッファー層」ともいう。)は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために陰極と発光層との間に設けられる層である。電子注入層の一例は、「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)に記載されている。
<Electron injection layer>
The electron injection layer (also referred to as “cathode buffer layer”) is a layer provided between the cathode and the light emitting layer in order to lower the driving voltage and improve the light emission luminance. An example of an electron injection layer is described in the second chapter, Chapter 2, “Electrode Materials” (pages 123 to 166) of “Organic EL devices and their industrialization front line (issued by NTT Corporation on November 30, 1998)”. Have been described.

本発明に係る有機EL素子において、電子注入層は必要に応じて設けられ、上述のように陰極と発光層との間又は陰極と電子輸送層との間に設けられる。   In the organic EL device according to the present invention, the electron injection layer is provided as necessary, and is provided between the cathode and the light emitting layer or between the cathode and the electron transport layer as described above.

電子注入層は、ごく薄い膜からなる層であることが好ましく、素材にもよるがその層厚は0.1〜5nmの範囲が好ましい。また構成材料が断続的に存在する不均一な膜からなる層であってもよい。   The electron injection layer is preferably a very thin film layer, and the layer thickness is preferably in the range of 0.1 to 5 nm although it depends on the material. Moreover, the layer which consists of a nonuniform film | membrane in which a constituent material exists intermittently may be sufficient.

電子注入層は、特開平6−325871号公報、同9−17574号公報、同10−74586号公報等にもその詳細が記載されている。電子注入層に好ましく用いられる材料の具体例としては、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム等に代表されるアルカリ金属化合物、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム等に代表されるアルカリ土類金属化合物、酸化アルミニウムに代表される金属酸化物、リチウム8−ヒドロキシキノレート(Liq)等に代表される金属錯体等が挙げられる。また、上述の電子輸送材料を用いることも可能である。   Details of the electron injection layer are also described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, and the like. Specific examples of materials preferably used for the electron injection layer include metals typified by strontium and aluminum, alkali metal compounds typified by lithium fluoride, sodium fluoride, and potassium fluoride, magnesium fluoride, and fluoride. Examples include alkaline earth metal compounds typified by calcium, metal oxides typified by aluminum oxide, metal complexes typified by lithium 8-hydroxyquinolate (Liq), and the like. Moreover, it is also possible to use the above-mentioned electron transport material.

また、上記の電子注入層に用いられる材料は単独で用いてもよく、複数種を併用して用いてもよい。   Moreover, the material used for said electron injection layer may be used independently, and may be used in combination of multiple types.

〈正孔輸送層〉
正孔輸送層は、正孔を輸送する機能を有する材料からなる。正孔輸送層は、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有する層である。
<Hole transport layer>
The hole transport layer is made of a material having a function of transporting holes. The hole transport layer is a layer having a function of transmitting holes injected from the anode to the light emitting layer.

本発明に係る有機EL素子において、正孔輸送層の総層厚に特に制限はないが、通常は5nm〜5μmの範囲であり、より好ましくは2〜500nmであり、さらに好ましくは5〜200nmである。   In the organic EL device according to the present invention, the total thickness of the hole transport layer is not particularly limited, but is usually in the range of 5 nm to 5 μm, more preferably 2 to 500 nm, and further preferably 5 to 200 nm. is there.

正孔輸送層に用いられる材料(以下、正孔輸送材料という。)は、正孔の注入性又は輸送性、電子の障壁性のいずれかを有していればよい。正孔輸送材料は、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。正孔輸送材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。   A material used for the hole transport layer (hereinafter referred to as a hole transport material) may have any of a hole injection property or a transport property and an electron barrier property. As the hole transport material, an arbitrary material can be selected and used from conventionally known compounds. The hole transport material may be used alone or in combination of two or more.

正孔輸送材料は、例えば、ポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、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、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、イソインドール誘導体、アントラセンやナフタレン等のアセン系誘導体、フルオレン誘導体、フルオレノン誘導体、ポリビニルカルバゾール、芳香族アミンを主鎖若しくは側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー、ポリシラン、導電性ポリマー又はオリゴマー(例えば、PEDOT:PSS、アニリン系共重合体、ポリアニリン、ポリチオフェン等)等が挙げられる。   Hole transport materials include, for example, porphyrin derivatives, phthalocyanine derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, imidazole derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, polyarylalkane derivatives, tria Reelamine derivatives, carbazole derivatives, indolocarbazole derivatives, isoindole derivatives, acene derivatives such as anthracene and naphthalene, fluorene derivatives, fluorenone derivatives, polyvinyl carbazole, polymer materials having aromatic amine introduced in the main chain or side chain, or Oligomer, polysilane, conductive polymer or oligomer (for example, PEDOT: PSS, aniline copolymer, polyaniline, polythiophene, etc.) And the like.

トリアリールアミン誘導体としては、α−NPDに代表されるベンジジン型や、MTDATAに代表されるスターバースト型、トリアリールアミン連結コア部にフルオレンやアントラセンを有する化合物等が挙げられる。   Examples of the triarylamine derivative include a benzidine type typified by α-NPD, a starburst type typified by MTDATA, and a compound having fluorene or anthracene in the triarylamine linking core part.

また、特表2003−519432号公報や特開2006−135145号公報等に記載されているヘキサアザトリフェニレン誘導体も正孔輸送材料として用いることができる。   In addition, hexaazatriphenylene derivatives described in JP-T-2003-519432 and JP-A-2006-135145 can also be used as the hole transport material.

さらに、不純物をドープしたp性の高い正孔輸送層を用いることもできる。例えば、特開平4−297076号公報、特開2000−196140号公報、同2001−102175号公報の各公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載された構成を正孔輸送層に適用することもできる。   Furthermore, a hole transport layer having a high p property doped with impurities can also be used. For example, JP-A-4-297076, JP-A-2000-196140, 2001-102175, J. Pat. Appl. Phys. 95, 5773 (2004), etc., can also be applied to the hole transport layer.

また、特開平11−251067号公報、J.Huang et.al.著文献(Applied Physics Letters,80(2002),p.139)に記載されているような、いわゆるp型正孔輸送材料やp型−Si、p型−SiC等の無機化合物を用いることもできる。さらにIr(ppy)に代表されるような中心金属にIrやPtを有するオルトメタル化有機金属錯体も好ましく用いられる。JP-A-11-251067, J. Org. Huang et. al. It is also possible to use so-called p-type hole transport materials and inorganic compounds such as p-type-Si and p-type-SiC as described in the literature (Applied Physics Letters, 80 (2002), p. 139). . Further, ortho-metalated organometallic complexes having Ir or Pt as the central metal as typified by Ir (ppy) 3 are also preferably used.

正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、アザトリフェニレン誘導体、有機金属錯体、芳香族アミンを主鎖若しくは側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー等が好ましく用いられる。   Although the above-mentioned materials can be used as the hole transport material, a triarylamine derivative, a carbazole derivative, an indolocarbazole derivative, an azatriphenylene derivative, an organometallic complex, or an aromatic amine is introduced into the main chain or side chain. The polymer materials or oligomers used are preferably used.

本発明に係る有機EL素子に用いられる正孔輸送材料の具体例としては、上記で挙げた文献の他、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、これらに限定されない。   Specific examples of the hole transport material used in the organic EL device according to the present invention include, but are not limited to, the compounds described in the following documents in addition to the documents listed above.

Appl.Phys.Lett.,69,2160(1996)、J.Lumin.,72−74,985(1997)、Appl.Phys.Lett.,78,673(2001)、Appl.Phys.Lett.,90,183503(2007)、Appl.Phys.Lett.,90,183503(2007)、Appl.Phys.Lett.,51,913(1987)、Synth.Met.,87,171(1997)、Synth.Met.,91,209(1997)、Synth.Met.,111,421(2000)、SID Symposium Digest,37,923(2006)、J.Mater.Chem.3,319(1993)、Adv.Mater.,6,677(1994)、Chem.Mater.,15,3148(2003)、米国特許公開第2003/0162053号明細書、米国特許公開第2002/0158242号明細書、米国特許公開第2006/0240279号明細書、米国特許公開第2008/0220265号明細書、米国特許第5061569号明細書、国際公開第2007/002683号、国際公開第2009/018009号、EP650955、米国特許公開第2008/0124572号明細書、米国特許公開第2007/0278938号明細書、米国特許公開第2008/0106190号明細書、米国特許公開第2008/0018221号明細書、国際公開第2012/115034号、特表2003−519432号公報、特開2006−135145号公報、米国特許出願番号13/585981号等が挙げられる。   Appl. Phys. Lett. 69, 2160 (1996); Lumin. 72-74, 985 (1997), Appl. Phys. Lett. 78, 673 (2001), Appl. Phys. Lett. , 90, 183503 (2007), Appl. Phys. Lett. , 90, 183503 (2007), Appl. Phys. Lett. 51, 913 (1987), Synth. Met. , 87, 171 (1997), Synth. Met. 91, 209 (1997), Synth. Met. , 111, 421 (2000), SID Symposium Digest, 37, 923 (2006), J. Am. Mater. Chem. 3,319 (1993), Adv. Mater. 6, 677 (1994), Chem. Mater. , 15, 3148 (2003), US Patent Publication No. 2003/0162053, US Patent Publication No. 2002/0158242, US Patent Publication No. 2006/0240279, US Patent Publication No. 2008/0220265. U.S. Patent No. 5061569, International Publication No. 2007/002683, International Publication No. 2009/018009, EP650955, U.S. Patent Publication No. 2008/0124572, U.S. Patent Publication No. 2007/0278938, US Patent Publication No. 2008/0106190, US Patent Publication No. 2008/0018221, International Publication No. 2012/115034, Japanese Translation of PCT International Publication No. 2003-519432, Japanese Patent Laid-Open No. 2006-135145, US Patent Application Number 13/5 5981 issue, and the like.

〈電子阻止層〉
電子阻止層は、広い意味では正孔輸送層の機能を有する層である。好ましくは、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が小さい材料からなる。電子阻止層は、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで、電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
<Electron blocking layer>
The electron blocking layer is a layer having a function of a hole transport layer in a broad sense. Preferably, it is made of a material having a function of transporting holes and a small ability to transport electrons. The electron blocking layer can improve the probability of recombination of electrons and holes by blocking electrons while transporting holes.

また、上述の正孔輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係る有機EL素子の電子阻止層として用いることができる。有機EL素子に設ける電子阻止層は、発光層の陽極側に隣接して設けられることが好ましい。   Moreover, the structure of the above-mentioned hole transport layer can be used as an electron blocking layer of the organic EL device according to the present invention, if necessary. The electron blocking layer provided in the organic EL element is preferably provided adjacent to the anode side of the light emitting layer.

電子阻止層の厚さとしては、好ましくは3〜100nmの範囲であり、更に好ましくは5〜30nmの範囲である。   The thickness of the electron blocking layer is preferably in the range of 3 to 100 nm, more preferably in the range of 5 to 30 nm.

電子阻止層に用いられる材料としては、上述の正孔輸送層に用いられる材料が好ましく用いることができる。また、上述のホスト化合物として用いられる材料も、電子阻止層として好ましく用いることができる。   As the material used for the electron blocking layer, the materials used for the above-described hole transport layer can be preferably used. Moreover, the material used as the above-mentioned host compound can also be preferably used as the electron blocking layer.

〈正孔注入層〉
正孔注入層(「陽極バッファー層」ともいう。)は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために陽極と発光層との間に設けられる層である。正孔注入層の一例は、「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)に記載されている。
<Hole injection layer>
The hole injection layer (also referred to as “anode buffer layer”) is a layer provided between the anode and the light emitting layer in order to lower the driving voltage and improve the light emission luminance. An example of the hole injection layer is “Organic EL device and its industrialization front line (November 30, 1998, issued by NTT)”, Chapter 2, Chapter 2, “Electrode material” (pages 123-166). It is described in.

正孔注入層は必要に応じて設けられ、上述のように陽極と発光層との間、又は陽極と正孔輸送層との間に設けられる。   The hole injection layer is provided as necessary, and is provided between the anode and the light emitting layer or between the anode and the hole transport layer as described above.

正孔注入層は、特開平9−45479号公報、同9−260062号公報、同8−288069号公報等にもその詳細が記載されている。   The details of the hole injection layer are also described in JP-A-9-45479, JP-A-9-260062, JP-A-8-288069 and the like.

正孔注入層に用いられる材料は、例えば上述の正孔輸送層に用いられる材料等が挙げられる。中でも、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニン誘導体、特表2003−519432号公報や特開2006−135145号公報等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体、酸化バナジウムに代表される金属酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン(エメラルディン)やポリチオフェン等の導電性高分子、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム錯体等に代表されるオルトメタル化錯体、トリアリールアミン誘導体等が好ましい。   Examples of the material used for the hole injection layer include the materials used for the hole transport layer described above. Among them, phthalocyanine derivatives represented by copper phthalocyanine, hexaazatriphenylene derivatives as described in JP-T-2003-519432, JP-A-2006-135145, etc., metal oxides represented by vanadium oxide, amorphous Conductive polymers such as carbon, polyaniline (emeraldine) and polythiophene, orthometalated complexes represented by tris (2-phenylpyridine) iridium complex, and triarylamine derivatives are preferred.

上述の正孔注入層に用いられる材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。   The materials used for the hole injection layer described above may be used alone or in combination of two or more.

〈添加剤〉
本発明に係る有機EL素子を構成する有機機能層は、更に他の添加剤を含んでもよい。
<Additive>
The organic functional layer constituting the organic EL device according to the present invention may further contain other additives.

添加剤としては、例えば臭素、ヨウ素及び塩素等のハロゲン元素やハロゲン化化合物、Pd、Ca、Na等のアルカリ金属やアルカリ土類金属、遷移金属の化合物や錯体、塩等が挙げられる。   Examples of the additive include halogen elements and halogenated compounds such as bromine, iodine and chlorine, alkali metals and alkaline earth metals such as Pd, Ca, and Na, transition metal compounds, complexes, and salts.

添加剤の含有量は、任意に決定することができるが、含有される層の全質量%に対して1000ppm以下であることが好ましく、より好ましくは500ppm以下であり、さらに好ましくは50ppm以下である。   The content of the additive can be arbitrarily determined, but is preferably 1000 ppm or less, more preferably 500 ppm or less, and further preferably 50 ppm or less with respect to the total mass% of the contained layer. .

ただし、電子や正孔の輸送性を向上させる目的や、励起子のエネルギー移動を有利にするための目的などによってはこの範囲内ではない。   However, it is not within this range depending on the purpose of improving the transportability of electrons and holes or the purpose of favoring the exciton energy transfer.

〈有機機能層の形成方法〉
本発明に係る有機EL素子の有機機能層(正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層等)の形成方法について説明する。
<Method for forming organic functional layer>
A method for forming an organic functional layer (hole injection layer, hole transport layer, light emitting layer, hole blocking layer, electron transport layer, electron injection layer, etc.) of the organic EL device according to the present invention will be described.

有機機能層の形成方法は、特に制限はなく、従来公知の、例えば、真空蒸着法、湿式法(ウェットプロセス)等により形成することができる。   The method for forming the organic functional layer is not particularly limited, and can be formed by a conventionally known method such as a vacuum deposition method or a wet method (wet process).

湿式法としては、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法、カーテンコート法、LB法(ラングミュア−ブロジェット法)等がある。均質な薄膜が得られやすく、かつ高生産性の点から、ダイコート法、ロールコート法、インクジェット法、スプレーコート法等のロール・to・ロール方式に適性の高い方法が好ましい。   Examples of the wet method include a spin coating method, a casting method, an ink jet method, a printing method, a die coating method, a blade coating method, a roll coating method, a spray coating method, a curtain coating method, and an LB method (Langmuir-Blodgett method). From the standpoint of obtaining a uniform thin film and high productivity, a method having high suitability for a roll-to-roll method such as a die coating method, a roll coating method, an ink jet method, or a spray coating method is preferable.

湿式法において、有機機能層の材料を溶解又は分散する液媒体としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、DMF、DMSO等の有機溶媒を用いることができる。   Examples of the liquid medium for dissolving or dispersing the organic functional layer material in the wet method include ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone, fatty acid esters such as ethyl acetate, halogenated hydrocarbons such as dichlorobenzene, toluene, and xylene. Aromatic hydrocarbons such as mesitylene and cyclohexylbenzene, aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, decalin and dodecane, and organic solvents such as DMF and DMSO can be used.

また、超音波、高剪断力分散やメディア分散等の分散方法により分散することができる。   Moreover, it can disperse | distribute by dispersion methods, such as an ultrasonic wave, high shear force dispersion | distribution, and media dispersion | distribution.

有機機能層を構成する各層の形成に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度50〜450℃、真空度10−6〜10−2Pa、蒸着速度0.01〜50nm/秒、基板温度−50〜300℃、層厚0.1nm〜5μm、好ましくは5〜200nmの範囲で適宜選ぶことが望ましい。   When employing a vapor deposition method for forming each layer constituting the organic functional layer, the vapor deposition conditions vary depending on the type of compound used, but generally a boat heating temperature of 50 to 450 ° C., a degree of vacuum of 10 −6 to 10 −2 Pa, It is desirable to appropriately select a deposition rate of 0.01 to 50 nm / second, a substrate temperature of −50 to 300 ° C., and a layer thickness of 0.1 to 5 μm, preferably 5 to 200 nm.

本発明に係る有機EL素子の形成は、1回の真空引きで一貫して有機機能層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる成膜法を施しても構わない。その際は作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。   In the formation of the organic EL device according to the present invention, it is preferable to consistently produce the organic functional layer to the cathode by one evacuation, but it may be taken out halfway and subjected to different film forming methods. In that case, it is preferable to perform the work in a dry inert gas atmosphere.

また、層毎に異なる形成方法を適用してもよい。   Different formation methods may be applied for each layer.

〈第1電極〉
第1電極215は、仕事関数の大きい(4eV以上、好ましくは4.3eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物からなる電極物質が用いられる。このような電極物質の具体例としては、AuやAg等の金属及びこれらの合金、CuI、インジウムチンオキシド(ITO)、SnO、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。また、IDIXO(In−ZnO)等の非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。
<First electrode>
As the first electrode 215, an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a high work function (4 eV or more, preferably 4.3 eV or more) is used. Specific examples of such an electrode substance include metals such as Au and Ag, alloys thereof, and conductive transparent materials such as CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2 , and ZnO. Alternatively, an amorphous material such as IDIXO (In 2 O 3 —ZnO) that can form a transparent conductive film may be used.

第1電極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成し、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成する。または、パターン精度を余り必要としない(100μm以上程度)場合は、上記電極物質を蒸着法又はスパッタリング法で形成する際に、所望の形状のマスクを介してパターン形成してもよい。   For the first electrode, a thin film is formed by depositing these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering, and a pattern having a desired shape is formed by a photolithography method. Alternatively, when the pattern accuracy is not so high (about 100 μm or more), the pattern may be formed through a mask having a desired shape when the electrode material is formed by vapor deposition or sputtering.

有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等の湿式成膜法を用いることもできる。   In the case of using a coatable material such as an organic conductive compound, a wet film forming method such as a printing method or a coating method can also be used.

第1電極側から発光光を取り出す場合には、透過率を10%より大きくすることが望ましい。また、第1電極としてのシート抵抗は数百Ω/sq.以下が好ましい。また、第1電極の厚さは、材料にもよるが、通常10nm〜1μm、好ましくは10〜200nmの範囲で選ばれる。   When the emitted light is extracted from the first electrode side, it is desirable that the transmittance be greater than 10%. The sheet resistance as the first electrode is several hundred Ω / sq. The following is preferred. Further, the thickness of the first electrode depends on the material, but is usually 10 nm to 1 μm, preferably 10 to 200 nm.

特に、第1電極は、銀を主成分として構成された層であって、銀又は銀を主成分とした合金を用いて構成されることが好ましい。このような第1電極の形成方法としては、塗布法、インクジェット法、コーティング法、ディップ法等のウェットプロセスを用いる方法や、蒸着法(抵抗加熱、EB法等)、スパッタ法、CVD法等のドライプロセスを用いる方法等が挙げられる。中でも蒸着法が好ましく適用される。   In particular, the first electrode is a layer composed mainly of silver and is preferably composed of silver or an alloy composed mainly of silver. Examples of the method for forming the first electrode include a method using a wet process such as a coating method, an inkjet method, a coating method, a dip method, a vapor deposition method (resistance heating, EB method, etc.), a sputtering method, a CVD method, and the like. Examples include a method using a dry process. Of these, the vapor deposition method is preferably applied.

第1電極を構成する銀(Ag)を主成分とする合金は、一例として銀マグネシウム(AgMg)、銀銅(AgCu)、銀パラジウム(AgPd)、銀パラジウム銅(AgPdCu)、銀インジウム(AgIn)等が挙げられる。   As an example, the alloy mainly composed of silver (Ag) constituting the first electrode is silver magnesium (AgMg), silver copper (AgCu), silver palladium (AgPd), silver palladium copper (AgPdCu), silver indium (AgIn). Etc.

以上のような第1電極は、銀又は銀を主成分とした合金の層が、必要に応じて複数の層に分けて積層された構成であってもよい。   The first electrode as described above may have a structure in which silver or an alloy layer mainly composed of silver is divided into a plurality of layers as necessary.

さらに、この第1電極は、厚さが4〜15nmの範囲にあることが好ましい。厚さ15nm以下では、層の吸収成分及び反射成分が低く抑えられ、第1電極の光透過率が維持されるため好ましい。また、厚さが4nm以上であることにより、層の導電性も確保される。   Further, the first electrode preferably has a thickness in the range of 4 to 15 nm. A thickness of 15 nm or less is preferable because the absorption component and reflection component of the layer are kept low and the light transmittance of the first electrode is maintained. Further, when the thickness is 4 nm or more, the conductivity of the layer is also ensured.

なお、第1電極として銀を主成分として構成された層を形成する場合には、Pd等を含む他の導電層や、窒素化合物、硫黄化合物等の有機機能層を、第1電極の下地層として形成してもよい。下地層を形成することにより、銀を主成分として構成された層の成膜製の向上や、第1電極の抵抗率の低下及び第1電極15の光透過性を向上させることができる。   In the case where a layer composed mainly of silver is formed as the first electrode, another conductive layer containing Pd or the like, or an organic functional layer such as a nitrogen compound or a sulfur compound is used as a base layer for the first electrode. You may form as. By forming the base layer, it is possible to improve the film formation of a layer composed mainly of silver, to reduce the resistivity of the first electrode, and to improve the light transmittance of the first electrode 15.

〈第2電極〉
第2電極217としては、仕事関数の小さい(4eV以下)金属(電子注入性金属と称する。)、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物からなる電極物質が用いられる。このような電極物質の具体例としては、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(Al)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム、希土類金属等が挙げられる。
<Second electrode>
As the second electrode 217, an electrode substance made of a metal having a small work function (4 eV or less) (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof is used. Specific examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) Mixtures, indium, lithium / aluminum mixtures, aluminum, rare earth metals and the like.

これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属と、この電子注入性金属よりも仕事関数の値が大きく安定な第二金属との混合物、例えば、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(Al)混合物、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。Among these, a mixture of an electron injecting metal and a second metal having a work function value larger and more stable than that of the electron injecting metal, for example, magnesium / Silver mixtures, magnesium / aluminum mixtures, magnesium / indium mixtures, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixtures, lithium / aluminum mixtures, aluminum and the like are preferred.

第2電極は、上記電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法を用いて、作製することができる。また、第2電極のシート抵抗は、数百Ω/sq.以下が好ましい。また、第2電極の厚さは通常10nm〜5μm、好ましくは50〜200nmの範囲である。   The second electrode can be produced using the above electrode material by a method such as vapor deposition or sputtering. The sheet resistance of the second electrode is several hundred Ω / sq. The following is preferred. The thickness of the second electrode is usually in the range of 10 nm to 5 μm, preferably 50 to 200 nm.

また、第2電極に上記金属を1〜20nmの膜厚で作製した後に、第1電極の説明で挙げる導電性透明材料をその上に作製することで、透明又は半透明の第2電極を作製することができる。これを応用することで、第1電極と第2電極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。   Moreover, after producing the metal with a thickness of 1 to 20 nm on the second electrode, a transparent transparent or translucent second electrode is produced by producing a conductive transparent material mentioned in the description of the first electrode on the second electrode. can do. By applying this, an element in which both the first electrode and the second electrode are transmissive can be manufactured.

〈封止部材〉
本発明に係る有機EL素子は、図11に示すように、有機機能層の全体を覆う封止部材221と封止層222が貼り合わされることにより、固体封止されていてもよい。
<Sealing member>
As shown in FIG. 11, the organic EL element according to the present invention may be solid-sealed by bonding a sealing member 221 and a sealing layer 222 that cover the entire organic functional layer.

封止部材221は、少なくとも有機機能層を覆う状態で設けられ、第1電極及び第2電極の端子部分(図示省略)を露出させる状態で設けられている。また、封止部材221に電極を設け、有機EL素子の第1電極及び第2電極の端子部分と、この電極とを導通させるように構成されていてもよい。   The sealing member 221 is provided in a state of covering at least the organic functional layer, and is provided in a state of exposing the terminal portions (not shown) of the first electrode and the second electrode. Moreover, an electrode may be provided on the sealing member 221 so that the terminal portions of the first electrode and the second electrode of the organic EL element are electrically connected to this electrode.

封止部材221は、第2電極217と封止層222とを貼合するための樹脂封止材料から構成される。また、樹脂封止材料に加えて、無機封止材料を用いてもよい。例えば、有機機能層を無機封止材料で覆った後、樹脂封止材料により封止層と第2電極とを貼合する構成としてもよい。   The sealing member 221 is made of a resin sealing material for bonding the second electrode 217 and the sealing layer 222. In addition to the resin sealing material, an inorganic sealing material may be used. For example, the organic functional layer may be covered with an inorganic sealing material, and then the sealing layer and the second electrode may be bonded with a resin sealing material.

樹脂封止材料は、封止層222を第2電極217側に固定するために用いられる。また、封止部材と第1電極との間に挟持された有機機能層を封止するためのシール材として用いられる。   The resin sealing material is used for fixing the sealing layer 222 to the second electrode 217 side. Moreover, it is used as a sealing material for sealing the organic functional layer sandwiched between the sealing member and the first electrode.

封止層を第2電極に貼合するためには、任意の硬化型の樹脂封止材料を用いて接着することが好ましい。樹脂封止材料には、接着する封止部材との密着性の向上の観点から、好適な接着剤を適宜選択することができる。   In order to bond the sealing layer to the second electrode, it is preferable to bond the sealing layer using any curable resin sealing material. As the resin sealing material, a suitable adhesive can be appropriately selected from the viewpoint of improving the adhesion with the sealing member to be bonded.

このような樹脂封止材料としては、熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。   As such a resin sealing material, it is preferable to use a thermosetting resin.

熱硬化性接着剤としては、例えば、分子の末端又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素子の製造工程で用いる貼合装置及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, for example, a resin mainly composed of a compound having an ethylenic double bond at the molecular end or side chain and a thermal polymerization initiator can be used. More specifically, a thermosetting adhesive made of an epoxy resin, an acrylic resin, or the like can be used. Moreover, according to the bonding apparatus and hardening processing apparatus which are used by the manufacturing process of an organic EL element, you may use a fusion type thermosetting adhesive.

また、このような樹脂封止材料としては、光硬化性樹脂用いることも好ましい。例えば、ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリウレタン(メタ)アクリレート等の各種(メタ)アクリレートを主成分とした光ラジカル重合性樹脂や、エポキシやビニルエーテル等の樹脂を主成分とした光カチオン重合性樹脂や、チオール・エン付加型樹脂等が挙げられる。これら光硬化性樹脂の中でも、硬化物の収縮率が低く、アウトガスも少なく、また長期信頼性に優れるエポキシ樹脂系の光カチオン重合性樹脂が好ましい。   Moreover, as such a resin sealing material, it is also preferable to use a photocurable resin. For example, photo-radically polymerizable resins mainly composed of various (meth) acrylates such as polyester (meth) acrylate, polyether (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, polyurethane (meth) acrylate, epoxy, vinyl ether, etc. Examples thereof include a cationic photopolymerizable resin mainly composed of a resin and a thiol / ene addition type resin. Among these photo-curing resins, an epoxy resin-based photo-cationic polymerizable resin having a low shrinkage of the cured product, a small outgas, and excellent long-term reliability is preferable.

また、このような樹脂封止材料としては、化学硬化型(二液混合)の樹脂を用いることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを用いることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂を用いることができる。   In addition, as such a resin sealing material, a chemically curable (mixed two-component) resin can be used. Hot melt polyamide, polyester, and polyolefin can also be used. Moreover, a cationic curing type ultraviolet curing epoxy resin can be used.

なお、有機EL素子を構成する有機材料は、熱処理により劣化する場合がある。このため、室温から80℃までに接着硬化できる樹脂封止材料を使用することが好ましい。   In addition, the organic material which comprises an organic EL element may deteriorate with heat processing. For this reason, it is preferable to use a resin sealing material that can be adhesively cured from room temperature to 80 ° C.

上記無機封止材料は、樹脂封止材料とともに、第1電極、有機機能層及び第2電極からなる発光ユニットを封止する部材である。このため、無機封止材料は、この有機機能層を劣化させる水分や酸素等の侵入を抑制する機能を有する材料を用いることが好ましい。   The said inorganic sealing material is a member which seals the light emitting unit which consists of a 1st electrode, an organic functional layer, and a 2nd electrode with a resin sealing material. For this reason, it is preferable to use a material having a function of suppressing intrusion of moisture, oxygen, or the like that degrades the organic functional layer as the inorganic sealing material.

また、無機封止材料は、有機機能層に直接接する構成であるため、有機機能層との接合性に優れた材料を用いることが好ましい。   In addition, since the inorganic sealing material has a configuration in direct contact with the organic functional layer, it is preferable to use a material having excellent bonding properties with the organic functional layer.

無機封止材料としては、封止性が高い無機酸化物、無機窒化物、無機炭化物等の化合物により形成されることが好ましい。   The inorganic sealing material is preferably formed of a compound such as an inorganic oxide, inorganic nitride, or inorganic carbide having high sealing properties.

具体的には、SiO、Al、In、TiO、ITO(スズ・インジウム酸化物)、AlN、Si、SiON、TiON、SiC等により形成することができる。Specifically, it is formed of SiO x , Al 2 O 3 , In 2 O 3 , TiO x , ITO (tin / indium oxide), AlN, Si 3 N 4 , SiO x N, TiO x N, SiC, or the like. be able to.

無機封止材料は、ゾルゲル法、蒸着法、CVD、ALD(Atomic Layer Deposition)、PVD、スパッタリング法等の公知な手法により形成可能である。   The inorganic sealing material can be formed by a known method such as a sol-gel method, a vapor deposition method, CVD, ALD (Atomic Layer Deposition), PVD, or a sputtering method.

また、無機封止材料は、大気圧プラズマ法において、原料(原材料ともいう。)である有機金属化合物、分解ガス、分解温度、投入電力などの条件を選択することで、酸化ケイ素、酸化ケイ素を主体とした無機酸化物、又は無機酸窒化物や無機酸化ハロゲン化物等のような、無機炭化物、無機窒化物、無機硫化物及び無機ハロゲン化物等の混合物等の組成を作り分けることができる。   In addition, in the atmospheric pressure plasma method, the inorganic sealing material is selected from conditions such as an organometallic compound, a decomposition gas, a decomposition temperature, and an input power that are raw materials (also referred to as raw materials). Compositions such as mixtures of inorganic carbides, inorganic nitrides, inorganic sulfides and inorganic halides such as inorganic oxides or inorganic oxynitrides and inorganic oxide halides as the main component can be made.

例えば、ケイ素化合物を原料化合物として用い、分解ガスに酸素を用いれば、ケイ素酸化物が生成する。また、シラザン等を原料化合物として用いれば、酸化窒化ケイ素が生成する。これはプラズマ空間内では非常に活性な荷電粒子・活性ラジカルが高密度で存在するため、プラズマ空間内で多段階の化学反応が非常に高速に促進され、プラズマ空間内の元素が熱力学的に安定な化合物へと非常に短時間で変換されるためである。   For example, if a silicon compound is used as a raw material compound and oxygen is used as the decomposition gas, silicon oxide is generated. Further, if silazane or the like is used as a raw material compound, silicon oxynitride is generated. This is because highly active charged particles and active radicals exist in the plasma space at a high density, so that multi-step chemical reactions are accelerated very rapidly in the plasma space, and the elements in the plasma space are thermodynamically This is because it is converted into a stable compound in a very short time.

このような無機封止材料を形成するための原料は、ケイ素化合物であれば、常温常圧下で気体、液体、固体いずれの状態であっても構わない。気体の場合にはそのまま放電空間に導入できるが、液体、固体の場合は、加熱、バブリング、減圧、超音波照射等の手段により気化させて使用する。また、溶媒によって希釈して使用してもよく、溶媒は、メタノール、エタノール、n−ヘキサン等の有機溶媒及びこれらの混合溶媒を使用できる。なお、これらの希釈溶媒は、プラズマ放電処理中において、分子又は原子に分解されるため、影響をほとんど無視することができる。   As long as the raw material for forming such an inorganic sealing material is a silicon compound, it may be in a gas, liquid, or solid state at normal temperature and pressure. In the case of gas, it can be introduced into the discharge space as it is, but in the case of liquid or solid, it is used after being vaporized by means such as heating, bubbling, decompression or ultrasonic irradiation. Moreover, you may dilute and use by a solvent and can use organic solvents, such as methanol, ethanol, n-hexane, and these mixed solvents. In addition, since these dilution solvents are decomposed | disassembled into a molecule | numerator or an atom during a plasma discharge process, the influence can be almost disregarded.

このようなケイ素化合物としては、シラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラn−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラn−ブトキシシラン、テトラt−ブトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、(3,3,3−トリフルオロプロピル)トリメトキシシラン、ヘキサメチルジシロキサン、ビス(ジメチルアミノ)ジメチルシラン、ビス(ジメチルアミノ)メチルビニルシラン、ビス(エチルアミノ)ジメチルシラン、N,O−ビス(トリメチルシリル)アセトアミド、ビス(トリメチルシリル)カルボジイミド、ジエチルアミノトリメチルシラン、ジメチルアミノジメチルシラン、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサメチルシクロトリシラザン、ヘプタメチルジシラザン、ノナメチルトリシラザン、オクタメチルシクロテトラシラザン、テトラキスジメチルアミノシラン、テトライソシアナートシラン、テトラメチルジシラザン、トリス(ジメチルアミノ)シラン、トリエトキシフルオロシラン、アリルジメチルシラン、アリルトリメチルシラン、ベンジルトリメチルシラン、ビス(トリメチルシリル)アセチレン、1,4−ビストリメチルシリル−1,3−ブタジイン、ジ−t−ブチルシラン、1,3−ジシラブタン、ビス(トリメチルシリル)メタン、シクロペンタジエニルトリメチルシラン、フェニルジメチルシラン、フェニルトリメチルシラン、プロパルギルトリメチルシラン、テトラメチルシラン、トリメチルシリルアセチレン、1−(トリメチルシリル)−1−プロピン、トリス(トリメチルシリル)メタン、トリス(トリメチルシリル)シラン、ビニルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、テトラメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチルシクロテトラシロキサン、Mシリケート51等が挙げられる。   Examples of such silicon compounds include silane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra n-propoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra n-butoxysilane, tetrat-butoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, Diethyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, (3,3,3-trifluoropropyl) trimethoxysilane, hexamethyldisiloxane, bis (dimethylamino) dimethylsilane Bis (dimethylamino) methylvinylsilane, bis (ethylamino) dimethylsilane, N, O-bis (trimethylsilyl) acetamide, bis (trimethylsilyl) carbodiimide, die Ruaminotrimethylsilane, dimethylaminodimethylsilane, hexamethyldisilazane, hexamethylcyclotrisilazane, heptamethyldisilazane, nonamethyltrisilazane, octamethylcyclotetrasilazane, tetrakisdimethylaminosilane, tetraisocyanatosilane, tetramethyldisilazane , Tris (dimethylamino) silane, triethoxyfluorosilane, allyldimethylsilane, allyltrimethylsilane, benzyltrimethylsilane, bis (trimethylsilyl) acetylene, 1,4-bistrimethylsilyl-1,3-butadiyne, di-t-butylsilane, 1,3-disilabutane, bis (trimethylsilyl) methane, cyclopentadienyltrimethylsilane, phenyldimethylsilane, phenyltrimethylsilane, pro Rugyltrimethylsilane, tetramethylsilane, trimethylsilylacetylene, 1- (trimethylsilyl) -1-propyne, tris (trimethylsilyl) methane, tris (trimethylsilyl) silane, vinyltrimethylsilane, hexamethyldisilane, octamethylcyclotetrasiloxane, tetramethyl Examples thereof include cyclotetrasiloxane, hexamethylcyclotetrasiloxane, M silicate 51, and the like.

また、これらケイ素を含む原料ガスを分解して無機封止材料を得るための分解ガスとしては、水素ガス、メタンガス、アセチレンガス、一酸化炭素ガス、二酸化炭素ガス、窒素ガス、アンモニアガス、亜酸化窒素ガス、酸化窒素ガス、二酸化窒素ガス、酸素ガス、水蒸気、フッ素ガス、フッ化水素、トリフルオロアルコール、トリフルオロトルエン、硫化水素、二酸化硫黄、二硫化炭素及び塩素ガス等が挙げられる。   In addition, as a decomposition gas for decomposing these silicon-containing source gases to obtain an inorganic sealing material, hydrogen gas, methane gas, acetylene gas, carbon monoxide gas, carbon dioxide gas, nitrogen gas, ammonia gas, suboxide Examples thereof include nitrogen gas, nitrogen oxide gas, nitrogen dioxide gas, oxygen gas, water vapor, fluorine gas, hydrogen fluoride, trifluoroalcohol, trifluorotoluene, hydrogen sulfide, sulfur dioxide, carbon disulfide, and chlorine gas.

上述のケイ素を含む原料ガスと分解ガスとを適宜選択することで、酸化ケイ素、又は窒化物、炭化物等を含有する無機封止材料を得ることができる。   An inorganic sealing material containing silicon oxide, nitride, carbide, or the like can be obtained by appropriately selecting the source gas containing silicon and the decomposition gas.

大気圧プラズマ法においては、これらの反応性ガスに対して、主にプラズマ状態になりやすい放電ガスを混合し、プラズマ放電発生装置にガスを送りこむ。このような放電ガスとしては、窒素ガス及び/又は周期表の第18属原子、具体的には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン等が用いられる。これらの中でも特に、窒素、ヘリウム、アルゴンが好ましく用いられる。   In the atmospheric pressure plasma method, a discharge gas that tends to be in a plasma state is mainly mixed with these reactive gases, and the gas is sent to a plasma discharge generator. As such a discharge gas, nitrogen gas and / or 18th group atom of the periodic table, specifically, helium, neon, argon, krypton, xenon, radon, etc. are used. Among these, nitrogen, helium, and argon are preferably used.

上記放電ガスと反応性ガスを混合し、薄膜形成(混合)ガスとして大気圧プラズマ放電発生装置(プラズマ発生装置)に供給することで膜形成を行う。放電ガスと反応性ガスの割合は、得ようとする膜の性質によって異なるが、混合ガス全体に対し、放電ガスの割合を50%以上として反応性ガスを供給する。   The discharge gas and the reactive gas are mixed and supplied to an atmospheric pressure plasma discharge generator (plasma generator) as a thin film forming (mixed) gas to form a film. Although the ratio of the discharge gas and the reactive gas varies depending on the properties of the film to be obtained, the reactive gas is supplied with the ratio of the discharge gas being 50% or more with respect to the entire mixed gas.

〈封止層〉
封止層222は、有機EL素子を覆うものであって、例えば、板状(フィルム状)の封止層222が封止部材221を介して第2電極側に固定されている。
<Sealing layer>
The sealing layer 222 covers the organic EL element. For example, a plate-like (film-like) sealing layer 222 is fixed to the second electrode side via the sealing member 221.

板状(フィルム状)の封止部材としては、具体的には、ガラス基板、ポリマー基板が挙げられ、これらの基板材料をさらに薄型のフィルム状にして用いてもよい。ガラス基板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー基板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド及びポリサルフォン等を挙げることができる。   Specific examples of the plate-like (film-like) sealing member include a glass substrate and a polymer substrate, and these substrate materials may be used in the form of a thin film. Examples of the glass substrate include soda-lime glass, barium / strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, and quartz. Examples of the polymer substrate include polycarbonate, acrylic, polyethylene terephthalate, polyether sulfide, and polysulfone.

また、封止層としては、樹脂フィルムがラミネート(ポリマー膜)された金属箔を用いることが好ましい。樹脂フィルムがラミネートされた金属箔は、光取り出し側の基材として用いることはできないが、低コストであり、透湿性の低い封止材料である。このため、光取り出しを意図しない封止層として好適である。   Moreover, it is preferable to use the metal foil by which the resin film was laminated (polymer film) as a sealing layer. A metal foil laminated with a resin film cannot be used as a substrate on the light extraction side, but is a low-cost and low moisture-permeable sealing material. For this reason, it is suitable as a sealing layer which does not intend light extraction.

なお、金属箔とは、スパッタや蒸着等で形成された金属薄膜や、導電性ペースト等の流動性電極材料から形成された導電膜と異なり、圧延等で形成された金属の箔又はフィルムを指す。   The metal foil refers to a metal foil or film formed by rolling or the like, unlike a metal thin film formed by sputtering or vapor deposition, or a conductive film formed from a fluid electrode material such as a conductive paste. .

金属箔としては、金属の種類に特に限定はなく、例えば銅(Cu)箔、アルミニウム(Al)箔、金(Au)箔、黄銅箔、ニッケル(Ni)箔、チタン(Ti)箔、銅合金箔、ステンレス箔、スズ(Sn)箔、高ニッケル合金箔等が挙げられる。これらの各種の金属箔の中で特に好ましい金属箔としてはAl箔が挙げられる。   As metal foil, there is no limitation in particular in the kind of metal, for example, copper (Cu) foil, aluminum (Al) foil, gold (Au) foil, brass foil, nickel (Ni) foil, titanium (Ti) foil, copper alloy Examples thereof include foil, stainless steel foil, tin (Sn) foil, and high nickel alloy foil. Among these various metal foils, a particularly preferred metal foil is an Al foil.

金属箔の厚さは6〜50μmが好ましい。6μm以上の場合は、金属箔に用いる材料によっては使用時にピンホールがあくことなく、必要とするガスバリアー性(透湿度、酸素透過率)を得ることができる。50μm以下であることにより、金属箔に用いる材料によるコストの増加を抑えることができ、有機EL素子が厚くなりすぎることを抑制できるため、フィルム状の封止部材を用いる利点がある。   The thickness of the metal foil is preferably 6 to 50 μm. In the case of 6 μm or more, depending on the material used for the metal foil, the required gas barrier properties (moisture permeability, oxygen permeability) can be obtained without any pinholes during use. When the thickness is 50 μm or less, an increase in cost due to the material used for the metal foil can be suppressed, and the organic EL element can be prevented from becoming too thick. Therefore, there is an advantage of using a film-shaped sealing member.

樹脂フィルムがラミネートされた金属箔において、樹脂フィルムとしては、機能性包装材料の新展開(株式会社 東レリサーチセンター)に記載の各種材料を用いることが可能である。例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリアミド系樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体系樹脂、セロハン系樹脂、ビニロン系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂等を用いることができる。ポリプロピレン系樹脂及びナイロン系樹脂等の樹脂は、延伸されていてもよく、さらに塩化ビニリデン系樹脂がコートされていてもよい。また、ポリエチレン系樹脂は、低密度と高密度のいずれを用いてもよい。   In the metal foil laminated with the resin film, as the resin film, various materials described in the new development of functional packaging materials (Toray Research Center, Inc.) can be used. For example, polyethylene resin, polypropylene resin, polyethylene terephthalate resin, polyamide resin, ethylene-vinyl alcohol copolymer resin, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, acrylonitrile-butadiene copolymer resin, cellophane resin, vinylon Resin, vinylidene chloride resin and the like can be used. Resins such as polypropylene resins and nylon resins may be stretched and further coated with a vinylidene chloride resin. The polyethylene resin may be either low density or high density.

封止層222は、JIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が1×10−3mL/m・24h・atm以下、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が1×10−3g/m・24h以下であることが好ましい。The sealing layer 222 has an oxygen permeability measured by a method according to JIS K 7126-1987 of 1 × 10 −3 mL / m 2 · 24 h · atm or less, and is measured by a method according to JIS K 7129-1992. Further, the water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C., relative humidity (90 ± 2)% RH) is preferably 1 × 10 −3 g / m 2 · 24 h or less.

また、以上のような封止層は、凹板状に加工して用いてもよい。この場合、上述した基板部材に対してサンドブラスト加工、化学エッチング加工等の加工が施され、凹状が形成される。   Moreover, you may use the above sealing layers processed into a concave plate shape. In this case, the above-described substrate member is subjected to processing such as sand blasting or chemical etching to form a concave shape.

また、これに限らず、金属材料を用いてもよい。金属材料としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブデン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる1種以上の金属又は合金が挙げられる。このような金属材料は、薄型のフィルム状にして封止層として用いることにより、有機EL素子が設けられた発光パネル全体を薄型化できる。   Moreover, not only this but a metal material may be used. Examples of the metal material include one or more metals or alloys selected from the group consisting of stainless steel, iron, copper, aluminum, magnesium, nickel, zinc, chromium, titanium, molybdenum, silicon, germanium, and tantalum. By using such a metal material as a sealing layer in the form of a thin film, the entire light-emitting panel provided with the organic EL element can be thinned.

中でも、素子を薄型化できるということから、封止層として薄型のフィルム状にしたガスバリアー性を有するポリマー基板(ガスバリアーフィルム)を好ましく使用することができる。   Among them, since the element can be thinned, a polymer substrate (gas barrier film) having a gas barrier property in a thin film shape as the sealing layer can be preferably used.

フィルム状のポリマー基板は、JIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が1×10−3mL/m・24h・atm以下、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が、1×10−3g/m・24h以下であることが好ましい。The film-like polymer substrate has an oxygen permeability measured by a method in accordance with JIS K 7126-1987, measured by a method in accordance with JIS K 7129-1992, which is 1 × 10 −3 mL / m 2 · 24 h · atm or less. The water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C., relative humidity (90 ± 2)% RH) is preferably 1 × 10 −3 g / m 2 · 24 h or less.

また、以上のような基板材料は、凹板状に加工して封止部材として用いてもよい。この場合、上述した基板部材に対してサンドブラスト加工、化学エッチング加工等の加工が施され、凹状が形成される。   Further, the above substrate material may be processed into a concave plate shape and used as a sealing member. In this case, the above-described substrate member is subjected to processing such as sand blasting or chemical etching to form a concave shape.

〈取り出し電極〉
取り出し電極(不図示)は、第1電極と外部電源とを電気的に接続するものであって、その材料としては特に限定されるものではなく公知の素材を好適に使用できるが、例えば、3層構造からなるMAM電極(Mo/Al・Nd合金/Mo)等の金属膜を用いることができる。
<Extraction electrode>
The extraction electrode (not shown) is for electrically connecting the first electrode and the external power source, and the material thereof is not particularly limited and a known material can be preferably used. A metal film such as a MAM electrode (Mo / Al · Nd alloy / Mo) having a layer structure can be used.

〈補助電極〉
補助電極(不図示)は、第1電極の抵抗を下げる目的で設けるものであって、第1電極の電極層に接して設けられる。補助電極を形成する材料は、金、白金、銀、銅、アルミニウム等の抵抗が低い金属が好ましい。これらの金属は光透過性が低いため、光取り出し面からの発光光の取り出しの影響のない範囲でパターン形成される。
<Auxiliary electrode>
The auxiliary electrode (not shown) is provided for the purpose of reducing the resistance of the first electrode, and is provided in contact with the electrode layer of the first electrode. The material for forming the auxiliary electrode is preferably a metal having low resistance such as gold, platinum, silver, copper, or aluminum. Since these metals have low light transmittance, a pattern is formed within a range not affected by extraction of emitted light from the light extraction surface.

このような補助電極の形成方法としては、蒸着法、スパッタリング法、印刷法、インクジェット法、エアロゾルジェット法等が挙げられる。補助電極の線幅は、光を取り出す開口率の観点から50μm以下であることが好ましく、補助電極の厚さは、導電性の観点から1μm以上であることが好ましい。   Examples of a method for forming such an auxiliary electrode include a vapor deposition method, a sputtering method, a printing method, an ink jet method, and an aerosol jet method. The line width of the auxiliary electrode is preferably 50 μm or less from the viewpoint of the aperture ratio for extracting light, and the thickness of the auxiliary electrode is preferably 1 μm or more from the viewpoint of conductivity.

〈保護膜、保護板〉
有機EL素子は、封止材の上に保護膜又は保護板を更に備えていても良い。
<Protective film, protective plate>
The organic EL element may further include a protective film or a protective plate on the sealing material.

保護膜又は保護板は、基板との間に有機EL素子本体部(有機機能層、各種電極及び配線)及び封止材を挟んで、有機EL素子本体部を機械的に保護するものである。特に、封止材として封止膜が用いられている場合には、有機EL素子本体部に対する機械的な保護が十分ではないため、保護膜又は保護板が設けられていることが好ましい。   The protective film or the protective plate mechanically protects the organic EL element body by sandwiching an organic EL element body (organic functional layer, various electrodes and wiring) and a sealing material between the protective film or the protective plate. In particular, when a sealing film is used as the sealing material, it is preferable that a protective film or a protective plate is provided because mechanical protection of the organic EL element body is not sufficient.

保護膜又は保護板としては、ガラス板、ポリマー板、薄型のポリマーフィルム、金属板、薄型の金属フィルム、又はポリマー材料膜や金属材料膜が用いられる。このうち、軽量かつ素子の薄膜化という観点からポリマーフィルムが用いられることが好ましい。   As the protective film or protective plate, a glass plate, a polymer plate, a thin polymer film, a metal plate, a thin metal film, or a polymer material film or a metal material film is used. Among these, a polymer film is preferably used from the viewpoint of light weight and thinning of the element.

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るものではない。なお、実施例において「部」又は「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」又は「質量%」を表す。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, although the display of "part" or "%" is used in an Example, unless otherwise indicated, "mass part" or "mass%" is represented.

実施例1
<有機EL素子のパターニングNo.1>
〔有機EL素子の作製〕
(基板の作製)
〈第1のガスバリアーフィルムの作製〉
厚さ125μmのポリエステルフィルム(帝人デュポンフィルム株式会社製、極低熱収PET Q83;分光光度計にて測定した、波長385nmにおける紫外線の透過率84%、分光光度計(日立ハイテクノロジーズ社製U−3300使用)を基材として用いて、ポリシラザン塗膜を形成した後、下記の方法に従って、真空紫外線照射処理を施して厚さ250nmのガスバリアー層を形成し、これを4回繰り返し、総厚さ1000nmのガスバリアー層を有する第1のガスバリアーフィルムを作製した。当該ガスバリアーフィルムの波長360〜410nmの範囲の光透過率は70%以上であった。当該光透過率の測定は、上記分光光度計を用いて、25℃・55%RHの環境下で測定した値である。
Example 1
<Pattern No. of organic EL element 1>
[Production of organic EL elements]
(Production of substrate)
<Production of first gas barrier film>
Polyester film with a thickness of 125 μm (manufactured by Teijin DuPont Films Co., Ltd., ultra-low heat yield PET Q83; measured by a spectrophotometer, transmittance of UV light at a wavelength of 385 nm: 84%, spectrophotometer 3300) as a base material, and after forming a polysilazane coating film, a vacuum ultraviolet ray irradiation treatment was performed according to the following method to form a gas barrier layer having a thickness of 250 nm, which was repeated four times to obtain a total thickness. A first gas barrier film having a gas barrier layer of 1000 nm was produced, and the light transmittance in the wavelength range of 360 to 410 nm of the gas barrier film was 70% or more. This is a value measured using a photometer in an environment of 25 ° C. and 55% RH.

(ポリシラザン含有塗布液の調製)
無触媒のパーヒドロポリシラザンを20質量%含むジブチルエーテル溶液(AZエレクトロニックマテリアルズ株式会社製、アクアミカ(登録商標)NN120−20)と、アミン触媒(N,N,N′,N′−テトラメチル−1,6−ジアミノヘキサン(TMDAH))5質量%を含むパーヒドロポリシラザン20質量%のジブチルエーテル溶液(AZエレクトロニックマテリアルズ株式会社製、アクアミカ(登録商標)NAX120−20)とを、4:1の割合で混合し、さらにジブチルエーテルと2,2,4−トリメチルペンタンとの質量比が65:35となるように混合した溶媒で、塗布液の固形分が5質量%になるように、塗布液を希釈調製した。
(Preparation of polysilazane-containing coating solution)
A dibutyl ether solution containing 20% by mass of non-catalytic perhydropolysilazane (manufactured by AZ Electronic Materials, Aquamica (registered trademark) NN120-20) and an amine catalyst (N, N, N ′, N′-tetramethyl-) Perhydropolysilazane 20% by weight dibutyl ether solution (AZ Electronic Materials Co., Ltd., Aquamica (registered trademark) NAX120-20) containing 5% by weight of 1,6-diaminohexane (TMDAH) In a solvent mixed so that the mass ratio of dibutyl ether and 2,2,4-trimethylpentane is 65:35, the coating solution is mixed so that the solid content of the coating solution is 5% by mass. Was diluted and prepared.

上記で得られた塗布液を、スピンコーターにて上記PET基材上に改質後の厚さが250nmになるよう成膜し、2分間放置した後、80℃のホットプレートで1分間加熱処理を行い、ポリシラザン塗膜を形成した。   The coating solution obtained above was formed on the PET substrate with a spin coater so that the thickness after modification was 250 nm, left for 2 minutes, and then heat-treated for 1 minute on an 80 ° C. hot plate. And a polysilazane coating film was formed.

乾燥後、基材を25℃まで徐冷し、真空紫外線照射装置内で、塗布面に真空紫外線照射による改質処理を行った。真空紫外線照射装置の光源としては、172nmの真空紫外線を照射する二重管構造を有するXeエキシマランプを用いた。   After drying, the substrate was gradually cooled to 25 ° C., and the coating surface was subjected to a modification treatment by irradiation with vacuum ultraviolet rays in a vacuum ultraviolet irradiation apparatus. As a light source of the vacuum ultraviolet irradiation device, an Xe excimer lamp having a double tube structure for irradiating vacuum ultraviolet rays of 172 nm was used.

〈改質処理装置〉
株式会社エム・ディ・コム製エキシマ照射装置MODEL:MECL−M−1−200、光波長172nm、ランプ封入ガス Xe
〈改質処理条件〉
エキシマ光強度 3J/cm(172nm)
ステージ加熱温度 100℃
照射装置内の酸素濃度 1000ppm
次に、基材のガスバリアー層を形成した側の面とは反対側の面に厚さ2μmのクリアハードコート層を以下のようにして形成した。
<Modification processing equipment>
Ex. Irradiator MODEL: MECL-M-1-200, light wavelength 172 nm, lamp filled gas Xe
<Reforming treatment conditions>
Excimer light intensity 3J / cm 2 (172nm)
Stage heating temperature 100 ° C
Oxygen concentration in the irradiation device 1000ppm
Next, a clear hard coat layer having a thickness of 2 μm was formed as follows on the surface of the substrate opposite to the surface on which the gas barrier layer was formed.

JSR株式会社製、UV硬化型樹脂オプスター(登録商標)Z7527を、乾燥層厚が2μmになるように樹脂基材に塗布した後、80℃で乾燥し、その後、空気下、高圧水銀ランプを用いて照射エネルギー量0.5J/cmの条件で硬化を行った。A UV curable resin OPSTAR (registered trademark) Z7527 manufactured by JSR Corporation was applied to a resin substrate so as to have a dry layer thickness of 2 μm, dried at 80 ° C., and then using a high-pressure mercury lamp in the air. Then, curing was performed under the condition of an irradiation energy amount of 0.5 J / cm 2 .

当該基板は、JIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が、1×10−3mL/m・24h・atm以下、水蒸気透過度が、1×10−4g/m・24h以下のガスバリアー性基板であることを確認した。The substrate has an oxygen permeability measured by a method according to JIS K 7126-1987 of 1 × 10 −3 mL / m 2 · 24 h · atm or less, and a water vapor permeability of 1 × 10 −4 g / m. it was confirmed that the following gas-barrier substrate 2 · 24h.

〈有機EL素子の作製〉
(第1透明電極の形成)
前記形成した基板上に、厚さ150nmのITO(酸化インジウム・スズ(Indiumu Tin Oxide:ITO))を市販のスパッタリング装置を用いてスパッタ法により成膜し、フォトリソグラフィー法によりパターニングを行い、第一透明電極を形成した。なお、パターンは発光面積が50mm平方になるようなパターンとした。
<Production of organic EL element>
(Formation of first transparent electrode)
On the formed substrate, ITO (Indium Tin Oxide: ITO) having a thickness of 150 nm is formed by sputtering using a commercially available sputtering apparatus, and patterned by photolithography. A transparent electrode was formed. The pattern was such that the light emission area was 50 mm square.

(有機発光層の形成)
(正孔輸送層の形成)
第一透明電極の上に、以下に示す正孔輸送層形成用塗布液を、25℃、相対湿度50%RHの環境下で、スピンコーターで塗布した後、下記の条件で乾燥及び加熱処理を行い、正孔輸送層を形成した。正孔輸送層形成用塗布液は乾燥後の厚さが50nmになるように塗布した。
(Formation of organic light emitting layer)
(Formation of hole transport layer)
On the first transparent electrode, the following coating solution for forming a hole transport layer is applied with a spin coater in an environment of 25 ° C. and a relative humidity of 50% RH, and then dried and heated under the following conditions. And a hole transport layer was formed. The coating solution for forming the hole transport layer was applied so that the thickness after drying was 50 nm.

〈正孔輸送層形成用塗布液の準備〉
ポリエチレンジオキシチオフェン・ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS、Bayer社製 Bytron P AI 4083)を純水で65%、メタノール5%で希釈した溶液を正孔輸送層形成用塗布液として準備した。
<Preparation of hole transport layer forming coating solution>
A solution prepared by diluting polyethylene dioxythiophene / polystyrene sulfonate (PEDOT / PSS, Baytron P AI 4083 manufactured by Bayer) with pure water at 65% and methanol at 5% was prepared as a coating solution for forming a hole transport layer.

〈乾燥及び加熱処理条件〉
正孔輸送層形成用塗布液を塗布した後、成膜面に向け高さ100mm、吐出風速1m/s、幅手の風速分布5%の加熱処理装置を用い、温度100℃で溶媒を除去した後、引き続き、当該加熱処理装置を用い温度150℃で裏面伝熱方式の熱処理を行い、正孔輸送層を形成した。
<Drying and heat treatment conditions>
After applying the hole transport layer forming coating solution, the solvent was removed at a temperature of 100 ° C. using a heat treatment apparatus having a height of 100 mm toward the film forming surface, a discharge air velocity of 1 m / s, and a wide air velocity distribution of 5%. Then, the heat processing of the back surface heat transfer system was continuously performed at the temperature of 150 degreeC using the said heat processing apparatus, and the positive hole transport layer was formed.

(発光層の形成)
上記で形成した正孔輸送層上に、以下に示す白色発光層形成用塗布液を、下記の条件によりスピンコーターで塗布した後、下記の条件で乾燥及び加熱処理を行い、発光層を形成した。白色発光層形成用塗布液は乾燥後の厚さが40nmになるように塗布した。
(Formation of light emitting layer)
On the hole transport layer formed above, the following coating solution for forming a white light emitting layer was applied with a spin coater under the following conditions, followed by drying and heat treatment under the following conditions to form a light emitting layer. . The white light emitting layer forming coating solution was applied so that the thickness after drying was 40 nm.

〈白色発光層形成用塗布液〉
ホスト材として下記化学式H−Aで表される化合物1.0gと、ドーパント材として下記化学式D−Aで表される化合物を100mg、ドーパント材として下記化学式D−Bで表される化合物を0.2mg、ドーパント材として下記化学式D−Cで表される化合物を0.2mg、100gのトルエンに溶解し白色発光層形成用塗布液として準備した。
<White luminescent layer forming coating solution>
As a host material, 1.0 g of a compound represented by the following chemical formula HA, 100 mg of a compound represented by the following chemical formula DA as a dopant material, and 0.1 mg of a compound represented by the following chemical formula DB as a dopant material. 2 mg of a compound represented by the following chemical formula DC as a dopant material was dissolved in 0.2 mg and 100 g of toluene to prepare a white light emitting layer forming coating solution.

Figure 2017158920
Figure 2017158920

〈塗布条件〉
塗布工程を窒素ガス濃度99%以上の雰囲気で、塗布温度を25℃とした。
<Application conditions>
The coating process was performed in an atmosphere having a nitrogen gas concentration of 99% or more and the coating temperature was 25 ° C.

〈乾燥及び加熱処理条件〉
白色発光層形成用塗布液を塗布した後、成膜面に向け高さ100mm、吐出風速1m/s、幅手の風速分布5%の加熱処理装置を用い、温度60℃で溶媒を除去した後、引き続き、当該加熱処理装置を用いて温度130℃で加熱処理を行い、発光層を形成した。
<Drying and heat treatment conditions>
After applying the white light emitting layer forming coating solution, after removing the solvent at a temperature of 60 ° C. using a heat treatment apparatus having a height of 100 mm toward the film formation surface, a discharge air velocity of 1 m / s, and a wide air velocity distribution of 5%. Subsequently, heat treatment was performed at a temperature of 130 ° C. using the heat treatment apparatus to form a light emitting layer.

(電子輸送層の形成)
上記で形成した発光層の上に、以下に示す電子輸送層形成用塗布液を下記の条件によりスピンコーターで塗布した後、下記の条件で乾燥及び加熱処理し、電子輸送層を形成した。電子輸送層形成用塗布液は、乾燥後の厚さが30nmになるように塗布した。
(Formation of electron transport layer)
On the light emitting layer formed above, the following coating liquid for forming an electron transport layer was applied with a spin coater under the following conditions, and then dried and heated under the following conditions to form an electron transport layer. The coating solution for forming an electron transport layer was applied so that the thickness after drying was 30 nm.

〈塗布条件〉
塗布工程は窒素ガス濃度99%以上の雰囲気で、電子輸送層形成用塗布液の塗布温度を25℃とした。
<Application conditions>
The coating process was performed in an atmosphere with a nitrogen gas concentration of 99% or more, and the coating temperature of the electron transport layer forming coating solution was 25 ° C.

〈電子輸送層形成用塗布液〉
電子輸送層は下記化学式E−Aで表される化合物を2,2,3,3−テトラフルオロ−1−プロパノール中に溶解し0.5質量%溶液とし電子輸送層形成用塗布液とした。
<Coating liquid for electron transport layer formation>
The electron transport layer was prepared by dissolving a compound represented by the following chemical formula EA in 2,2,3,3-tetrafluoro-1-propanol to obtain a 0.5 mass% solution as a coating liquid for forming an electron transport layer.

Figure 2017158920
Figure 2017158920

〈乾燥及び加熱処理条件〉
電子輸送層形成用塗布液を塗布した後、成膜面に向け高さ100mm、吐出風速1m/s、幅手の風速分布5%の加熱処理装置を用い、温度60℃で溶媒を除去した後、引き続き、当該加熱処理装置で、温度200℃で加熱処理を行い、電子輸送層を形成した。
<Drying and heat treatment conditions>
After applying the electron transport layer forming coating solution, after removing the solvent at a temperature of 60 ° C. using a heat treatment device having a height of 100 mm toward the film forming surface, a discharge air velocity of 1 m / s, and a wide air velocity distribution of 5%. Subsequently, heat treatment was performed with the heat treatment apparatus at a temperature of 200 ° C. to form an electron transport layer.

(電子注入層の形成)
上記で形成した電子輸送層上に、電子注入層を形成した。まず、基板を減圧チャンバー
に投入し、5×10−4Paまで減圧した。あらかじめ、真空チャンバーにタンタル製蒸着ボートに用意しておいたフッ化セシウムを加熱し、厚さ3nmの電子注入層を形成した。
(Formation of electron injection layer)
An electron injection layer was formed on the electron transport layer formed above. First, the substrate was put into a vacuum chamber and the pressure was reduced to 5 × 10 −4 Pa. In advance, cesium fluoride prepared in a tantalum vapor deposition boat was heated in a vacuum chamber to form an electron injection layer having a thickness of 3 nm.

(第2電極(反射電極)の形成)
上記で形成した電子注入層の上であって、第1透明電極の取り出し電極になる部分を除く部分に、5×10−4Paの真空下で、第2電極形成材料としてアルミニウム(Al)を使用し、取り出し電極を有するように蒸着法にて、発光面積が50mm平方になるようにマスクパターン成膜し、厚さ150nmの第2電極を積層した。
(Formation of second electrode (reflection electrode))
Aluminum (Al) is used as the second electrode forming material on the electron injection layer formed as described above, except for the portion to be the extraction electrode of the first transparent electrode, under a vacuum of 5 × 10 −4 Pa. A mask pattern was formed so as to have a light emitting area of 50 mm square by vapor deposition so as to have an extraction electrode, and a second electrode having a thickness of 150 nm was laminated.

(裁断)
以上のように、第2電極までが形成された各積層体を、再び窒素雰囲気に移動し、規定の大きさに、紫外線レーザーを用いて裁断し、有機EL素子を作製した。
(Cutting)
As described above, each laminate including the second electrode was moved again to a nitrogen atmosphere, and cut to a specified size using an ultraviolet laser to produce an organic EL element.

(電極リード接続)
作製した有機EL素子に、ソニーケミカル&インフォメーションデバイス株式会社製の異方性導電フィルムDP3232S9を用いて、フレキシブルプリント基板(ベースフィルム:ポリイミド12.5μm、圧延銅箔18μm、カバーレイ:ポリイミド12.5μm、表面処理NiAuメッキ)を接続した。
(Electrode lead connection)
An anisotropic conductive film DP3232S9 manufactured by Sony Chemical & Information Device Co., Ltd. was used for the produced organic EL element, and a flexible printed board (base film: polyimide 12.5 μm, rolled copper foil 18 μm, coverlay: polyimide 12.5 μm). , Surface-treated NiAu plating).

圧着条件:温度170℃(別途熱伝対を用いて測定したACF温度140℃)、圧力2MPa、10秒で圧着を行った。   Pressure bonding conditions: Pressure bonding was performed at a temperature of 170 ° C. (ACF temperature 140 ° C. measured using a separate thermocouple), a pressure of 2 MPa, and 10 seconds.

(封止)
封止基材として、前記第1のガスバリアーフィルムを用いて、以下の手順にて有機EL素子を封止し、有機EL素子101を作製した。
(Sealing)
Using the first gas barrier film as a sealing substrate, the organic EL element was sealed according to the following procedure to produce an organic EL element 101.

図11に示すように、上記第1のガスバリアーフィルムを封止層222として用いて、接着剤としてエポキシ系熱硬化型接着剤(巴川製紙所社製エレファンCS)を封止部材221として用い、酸素濃度10ppm以下、水分濃度10ppm以下のグローブボックス内で、80℃、0.04MPa荷重下、減圧(1×10−3MPa以下)吸引20秒、プレス20秒の条件で、有機EL素子に向けて、第1のガスバリアーフィルムのガスバリアー層が素子側になるように真空プレスした。As shown in FIG. 11, the first gas barrier film is used as the sealing layer 222, and an epoxy thermosetting adhesive (Elephant CS manufactured by Yodogawa Paper Co., Ltd.) is used as the sealing member 221 as an adhesive. In a glove box with an oxygen concentration of 10 ppm or less and a water concentration of 10 ppm or less, under conditions of 80 ° C., 0.04 MPa load, reduced pressure (1 × 10 −3 MPa or less) suction 20 seconds, press 20 seconds toward the organic EL element Then, vacuum pressing was performed so that the gas barrier layer of the first gas barrier film was on the element side.

その後、グローブボックス内で、110℃のホットプレート上で30分間加熱して接着層を熱硬化させた。   Thereafter, the adhesive layer was thermally cured by heating on a hot plate at 110 ° C. for 30 minutes in the glove box.

〈有機EL素子のパターニング〉
[紫外線照射]
図2に示したパターニング装置を用いて、上記作製した有機EL素子をパターニングした。パターニングの条件を以下に示す。
<Patterning of organic EL elements>
[UV irradiation]
Using the patterning apparatus shown in FIG. 2, the produced organic EL element was patterned. The patterning conditions are shown below.

〈ガラスマスク〉
厚さ5mm、60×60mmの大きさのガラス基板(石英ガラス)を、暗部及び明部が2等分されるように、白黒感光材料を写真法により焼き込んだガラスマスクを用いた。
<Glass mask>
A glass mask in which a black-and-white photosensitive material was baked by a photographic method so that a dark part and a bright part were equally divided into a glass substrate (quartz glass) having a thickness of 5 mm and a size of 60 × 60 mm was used.

上記作製した有機EL素子のクリアハードコート層側にガラスマスクを密着させて、下記手順及び図2で示す装置を用いて紫外線(光波長385nm)の非平行光を照射し、パターニングを行った。   A glass mask was brought into close contact with the clear hard coat layer side of the organic EL element produced above, and patterning was performed by irradiating ultraviolet rays (light wavelength 385 nm) with non-parallel light using the following procedure and the apparatus shown in FIG.

〈筐体〉
寸法:W250mm×D250mm×H450mm
材質:アルミ製内壁の反射板(厚さ1.5mm)
反射導光筐体とガラスマスクの間隙:5.0mm
〈紫外線発光部〉
光源:波長385nmのUV−LED
放射照度:4W/cm
積算照射時間:10分(照射15秒、消灯15秒のサイクルを40回)
〈空気流発生部〉
吹き付け部がスリット状の層状空気流発生部を用いて、両短辺方向からガラスマスクの中央方向に、同じ風量で吹き付けた。
<Case>
Dimensions: W250mm × D250mm × H450mm
Material: Aluminum inner wall reflector (thickness 1.5mm)
The gap between the reflective light guide housing and the glass mask: 5.0 mm
<Ultraviolet light emitting part>
Light source: UV-LED with a wavelength of 385 nm
Irradiance: 4 W / cm 2
Accumulated irradiation time: 10 minutes (40 cycles of irradiation 15 seconds, extinguishing 15 seconds)
<Air flow generator>
Using a slit-like laminar airflow generator, the blowing part was sprayed from the direction of both short sides in the center direction of the glass mask with the same air volume.

吹き付け部のスリット位置:ガラス上面3mm
空気流発生部の吹き付け部の角度:ガラスマスクに対して平行(0度)
空気流発生部と筐体の間隙18:40mmとして、筐体の短辺に対向する位置に、一対の空気流発生部を取り付けた。
Slit position of spraying part: 3mm above glass
Angle of sprayed part of air flow generation part: parallel to glass mask (0 degree)
A pair of air flow generators was attached at a position facing the short side of the housing with a gap 18:40 mm between the air flow generator and the housing.

吹き付ける空気の温度:25℃
圧縮空気圧力:0.2MPa
空気消費量:1000L/min
<チラー>
アルミニウム製の被パターン形成体載置台の内部に5mmφの直径の水冷管を設け、温度20℃の水を、5L/minの流速で循環させた。
Air temperature: 25 ° C
Compressed air pressure: 0.2 MPa
Air consumption: 1000L / min
<Chiller>
A water-cooled tube having a diameter of 5 mmφ was provided inside an aluminum pattern forming body mounting table, and water at a temperature of 20 ° C. was circulated at a flow rate of 5 L / min.

〈第2のガスバリアーフィルムの貼合〉
上記パターニングを実施した後、第2のガスバリアーフィルムとして、第1のガスバリアーフィルムをそのまま用いて、第2のガスバリアーフィルムのガスバリアー層と第1のガスバリアーフィルムのクリアハードコート層が接着剤層を介して接するように真空プレスして接着した。
<Lamination of second gas barrier film>
After performing the above patterning, the first gas barrier film is used as it is as the second gas barrier film, and the gas barrier layer of the second gas barrier film and the clear hard coat layer of the first gas barrier film are bonded. It adhered by vacuum-pressing so that it might contact through an agent layer.

接着剤としてエポキシ系熱硬化型接着剤(巴川製紙所社製エレファンCS)を用い、酸素濃度10ppm以下、水分濃度10ppm以下のグローブボックス内で、80℃、0.04MPa荷重下、減圧(1×10−3MPa以下)吸引20秒、プレス20秒の条件で行った。その後、グローブボックス内で、110℃のホットプレート上で30分間加熱して接着剤層を熱硬化させた。Using an epoxy thermosetting adhesive (Elephan CS manufactured by Yodogawa Paper Co., Ltd.) as an adhesive, reduced pressure (1 × under a 0.04 MPa load at 80 ° C. in a glove box having an oxygen concentration of 10 ppm or less and a water concentration of 10 ppm or less. 10 −3 MPa or less) The suction was performed for 20 seconds and the press was performed for 20 seconds. Thereafter, the adhesive layer was cured by heating on a hot plate at 110 ° C. for 30 minutes in the glove box.

以上の層構成及びパターニングの模式図を、図12A及びBに示した。   12A and 12B show schematic diagrams of the above layer configuration and patterning.

図12Aにおいて、有機EL素子200は、ガスバリアー層211a及び基材211b、及び基材のガスバリアー層とは反対側の面にハードコート層214で構成される第1のガスバリアーフィルムのガスバリアー層211a上に、第1電極215、発光ユニット層216、第2電極217が積層され、封止部材221及び封止層222で封止された後、マスク5を介して紫外線照射されてパターニングが行われ、次いで図12Bにおいて、接着剤層212を介して、ガスバリアー層213a及び基材213bで構成される第2のガスバリアーフィルム213が貼合され二重バリアー構成となる。この場合は、有機EL素子200の最外層はハードコート層214となる。   In FIG. 12A, the organic EL element 200 includes a gas barrier layer 211a, a base material 211b, and a gas barrier of a first gas barrier film configured by a hard coat layer 214 on the surface of the base material opposite to the gas barrier layer. The first electrode 215, the light emitting unit layer 216, and the second electrode 217 are stacked on the layer 211a, sealed with the sealing member 221 and the sealing layer 222, and then irradiated with ultraviolet rays through the mask 5 for patterning. Then, in FIG. 12B, the second gas barrier film 213 composed of the gas barrier layer 213a and the base material 213b is bonded through the adhesive layer 212 to form a double barrier configuration. In this case, the outermost layer of the organic EL element 200 is the hard coat layer 214.

<有機EL素子のパターニングNo.2>
有機EL素子のパターニングNo.1で作製した、第1のガスバリアーフィルムのガスバリアー層(パーヒドロポリシラザン改質膜:屈折率n=1.62)上に、高屈折率層(酸化ニオブNb、屈折率n=2.27)を、下記手順にて積層した以外は同様にして、有機EL素子のパターニングを行った。
<Pattern No. of organic EL element 2>
Patterning No. of organic EL element The high refractive index layer (niobium oxide Nb 2 O 5 , refractive index n) is formed on the gas barrier layer (perhydropolysilazane modified film: refractive index n 1 = 1.62) of the first gas barrier film prepared in 1. 2 = 2.27) was patterned in the same manner except that the organic EL element was patterned by the following procedure.

〈高屈折率層の積層〉
市販の金属ニオブ(Nb)を用いて、下記DC方式により成膜した。酸素分圧を20%とした。また、層厚が10nmとなるように成膜時間を設定した。
<Lamination of high refractive index layer>
Using commercially available metal niobium (Nb), a film was formed by the following DC method. The oxygen partial pressure was 20%. The film formation time was set so that the layer thickness was 10 nm.

スパッタ装置としては、マグネトロンスパッタ装置(キャノンアネルバ社製:型式EB1100)を用いた。プロセスガスにはArとOとを用いて、マグネトロンスパッタ装置により、DC方式による成膜を行った。スパッタ電源パワーは5.0W/cmとし、成膜圧力は0.4Paとした。また、各成膜条件において、それぞれ酸素分圧を調整した。なお、事前にガラス基材を用いた成膜により、成膜時間に対する層厚変化のデータを取り、単位時間当たりに成膜される層厚を算出した後、設定層厚となるように成膜時間を設定した。As the sputtering apparatus, a magnetron sputtering apparatus (manufactured by Canon Anelva: Model EB1100) was used. Ar and O 2 were used as process gases, and a DC film was formed by a magnetron sputtering apparatus. The sputtering power source power was 5.0 W / cm 2 and the film forming pressure was 0.4 Pa. Further, the oxygen partial pressure was adjusted under each film forming condition. It should be noted that, after film formation using a glass substrate in advance, the layer thickness change data with respect to the film formation time is taken, the layer thickness formed per unit time is calculated, and then the film is formed so that the set layer thickness is obtained. Set the time.

なお、第2のガスバリアーフィルムは、パターニングNo.1で用いた第2のガスバリアーフィルムを用いた。   The second gas barrier film has a patterning no. The second gas barrier film used in 1 was used.

<有機EL素子のパターニングNo.3>
有機EL素子のパターニングNo.1で作製した第1のガスバリアーフィルムの代わりに、下記手順にてガスバリアーフィルムを作製して、第1のガスバリアーフィルム及び第2のガスバリアーフィルムとして用いた以外は、同様にして有機EL素子のパターニングを行った。
<Pattern No. of organic EL element 3>
Patterning No. of organic EL element Instead of the first gas barrier film produced in step 1, a gas barrier film was produced by the following procedure, and the organic EL was similarly used except that it was used as the first gas barrier film and the second gas barrier film. The element was patterned.

〈CVD法によるガスバリアーフィルムの作製〉
図9に記載の磁場を発生させる磁場発生部材を有する対向ローラー電極間に電圧を印加して発生させたプラズマを用いるプラズマCVD装置を用いて、前記PETフィルムにガスバリアー層を形成して、ガスバリアーフィルムを作製した。成膜はロールtoロールで行った。
<Production of gas barrier film by CVD method>
A gas barrier layer is formed on the PET film using a plasma CVD apparatus using plasma generated by applying a voltage between opposed roller electrodes having a magnetic field generating member for generating the magnetic field shown in FIG. A barrier film was prepared. Film formation was performed by roll-to-roll.

具体的には、PETフィルム裏面が対向ローラー電極と接触する面になるように装置に装着して、連続して下記の成膜条件(プラズマCVD条件)により成膜処理を6回繰り返して行い、ガスバリアー層の厚さが1000nmとなる条件で成膜した。   Specifically, it is mounted on the apparatus so that the back surface of the PET film is in contact with the counter roller electrode, and the film formation process is continuously repeated 6 times under the following film formation conditions (plasma CVD conditions). The film was formed under the condition that the thickness of the gas barrier layer was 1000 nm.

[成膜条件]
成膜ガスの混合比(ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)/酸素):1/10(モル比)
真空チャンバー内の真空度:2.0Pa
プラズマ発生用電源からの印加電力:25W/cm
プラズマ発生用電源の周波数:80kHz
基材搬送速度:10m/min
・成膜ローラー直径:300mmφ
・成膜ローラー温度:60℃
・製膜回数:6回
<有機EL素子のパターニングNo.4>
有機EL素子のパターニングNo.1において、第1のガスバリアーフィルムに有機EL素子を形成後、第2のガスバリアーフィルムを第1のガスバリアーフィルムに貼合し、その後に、第2のガスバリアーフィルム側から紫外線を同様に照射して、有機EL素子のパターニングを行った。
[Film formation conditions]
Deposition gas mixing ratio (hexamethyldisiloxane (HMDSO) / oxygen): 1/10 (molar ratio)
Degree of vacuum in the vacuum chamber: 2.0Pa
Applied power from the power source for plasma generation: 25 W / cm
Frequency of power source for plasma generation: 80 kHz
Substrate conveyance speed: 10 m / min
・ Drawing roller diameter: 300mmφ
・ Film roller temperature: 60 ℃
-Number of times of film formation: 6 times <Pattern No. of organic EL element 4>
Patterning No. of organic EL element 1, after forming the organic EL element on the first gas barrier film, the second gas barrier film is bonded to the first gas barrier film, and then ultraviolet rays are similarly applied from the second gas barrier film side. Irradiation was performed to pattern the organic EL element.

<有機EL素子のパターニングNo.5>
有機EL素子のパターニングNo.4において、第2のガスバリアーフィルムを第1のガスバリアーフィルムに貼合する際の接着剤として、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤チヌビン928(BASFジャパン(株)製)をエポキシ系熱硬化型接着剤に2.0質量%加えたものを用いた以外は同様にして、有機EL素子のパターニングを行った。
<Pattern No. of organic EL element 5>
Patterning No. of organic EL element 4, benzotriazole UV absorber Tinuvin 928 (manufactured by BASF Japan Ltd.) is used as an epoxy thermosetting adhesive as an adhesive when the second gas barrier film is bonded to the first gas barrier film. The organic EL element was patterned in the same manner except that 2.0% by mass was added.

≪評価≫
〔1〕輝度比の測定
上記パターニングを行った有機EL素子に通電し、明部の輝度が700cd/mとなるように電流を調整して発光させ、その時の暗部の輝度を測定し、輝度比(明部/暗部)を算出した。輝度は、コニカミノルタ(株)製分光放射輝度計CS−2000を用いて測定した。本発明における目標の輝度比は200以上である。
≪Evaluation≫
[1] Measurement of luminance ratio The organic EL element subjected to the above patterning is energized, light is adjusted by adjusting the current so that the luminance of the bright portion becomes 700 cd / m 2, and the luminance of the dark portion at that time is measured. The ratio (bright / dark) was calculated. The luminance was measured using a spectral radiance meter CS-2000 manufactured by Konica Minolta. The target luminance ratio in the present invention is 200 or more.

〔2〕照射パターンずれ(δ)量
上記パターニングを行った有機EL素子に通電し、明部の輝度が700cd/mとなるように電流を調整して発光させ、面状での輝度測定が可能な輝度計を用いて明部から暗部に輝度が下がっていく領域の幅の寸法を計測し、照射パターンずれδを求めた。輝度分布はコニカミノルタ(株)製の2次元色彩輝度計CA−2000を用いて測定した。
[2] Amount of irradiation pattern deviation (δ) The organic EL element subjected to the above patterning is energized, and the current is adjusted so that the brightness of the bright portion becomes 700 cd / m 2 to emit light. Using a possible luminance meter, the width dimension of the region where the luminance decreased from the bright part to the dark part was measured, and the irradiation pattern deviation δ was obtained. The luminance distribution was measured using a two-dimensional color luminance meter CA-2000 manufactured by Konica Minolta.

有機EL素子のパターニングの構成及び上記輝度比及び照射パターンずれの結果を表1に示す。   Table 1 shows the patterning configuration of the organic EL element, the luminance ratio, and the result of the irradiation pattern deviation.

Figure 2017158920
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表1から、本発明に係る有機EL素子のパターニング方法によって、目標の輝度比を有し、照射パターンずれを低減したパターニングが可能であることが分かる。   From Table 1, it can be seen that the organic EL element patterning method according to the present invention enables patterning with a target luminance ratio and reduced irradiation pattern deviation.

比較例である、第2のガスバリアーフィルムを積層した後にパターニングするパターニングNo.4では、輝度比が目標値に比べて大幅に低く、かつ照射パターンずれ量も大きく、実用上問題がある。また、第1のガスバリアーフィルムと第2のガスバリアーフィルムを貼合する際に、接着剤に紫外線吸収剤を含有させたパターニングNo.5では輝度比が著しく低く、有機EL素子層の失活(パターニング)がほとんど生じていないことが分かった。   Patterning No. which is a comparative example and is patterned after laminating the second gas barrier film. 4, the luminance ratio is significantly lower than the target value, and the irradiation pattern shift amount is large. In addition, when the first gas barrier film and the second gas barrier film are bonded, a patterning No. 1 containing an ultraviolet absorbent in the adhesive is used. 5, it was found that the luminance ratio was extremely low, and almost no deactivation (patterning) of the organic EL element layer occurred.

実施例2
実施例1の有機EL素子のパターニングNo.1において、パターニングを以下の方法によって実施した以外は同様にして、有機EL素子のパターニングを行った。
Example 2
Patterning No. 1 of the organic EL element of Example 1 1, the organic EL element was patterned in the same manner except that the patterning was performed by the following method.

<点描画による有機EL素子のパターニングNo.6>
有機EL素子のパターニングNo.1において、第1のガスバリアーフィルム上に有機EL素子を形成した後、図5に示す装置を用いて、ガラスマスクを装着せず、光波長405nmの青紫光で点描画によって有機EL素子のパターニングを行った。その際、有機EL素子上で光スポットをX方向及びY方向に移動させて、実施例1と同様に、有機EL素子を2等分するように紫外線のスポットを照射して、暗部及び明部を作製した。
<Pattern No. of organic EL element by dot drawing 6>
Patterning No. of organic EL element 1, after forming an organic EL element on the first gas barrier film, using the apparatus shown in FIG. 5, patterning of the organic EL element by spot drawing with blue-violet light having a light wavelength of 405 nm is performed without using a glass mask. Went. At that time, the light spot is moved in the X direction and the Y direction on the organic EL element, and the ultraviolet spot is irradiated so as to divide the organic EL element into two equal parts as in the first embodiment. Was made.

実施例1と同様にして、輝度比(明部/暗部)を測定したところ、輝度比が200であり、点描画による有機EL素子のパターニングによっても、本発明に係るパターニングが実施可能であることが分かった。   When the luminance ratio (bright part / dark part) was measured in the same manner as in Example 1, the luminance ratio was 200, and the patterning according to the present invention could be performed by patterning the organic EL element by dot drawing. I understood.

一方、有機EL素子のパターニングNo.4において、第2のガスバリアーフィルムを貼合した後に、同様に、点描画によって有機EL素子のパターニングを行ったところ、二重のガスバリアーフィルムの影響で青紫光の透過率が低下し、同一照射条件では輝度比が130であった。輝度比を200以上にするには、さらに放射照度を上げるか、照射時間を延ばす必要があり、コストアップや生産効率の低下が見込まれる結果であった。   On the other hand, patterning no. In FIG. 4, after the second gas barrier film was bonded, the patterning of the organic EL element was similarly performed by dot drawing. As a result, the transmittance of blue-violet light decreased due to the influence of the double gas barrier film. Under the irradiation conditions, the luminance ratio was 130. In order to increase the luminance ratio to 200 or more, it is necessary to further increase the irradiance or to extend the irradiation time, which is a result of an increase in cost and a decrease in production efficiency.

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、ガスバリアー性の高い有機エレクトロルミネッセンス素子をパターニングする製造方法であって、コストアップや生産効率の低下を抑制し、また、マスクを介してパターニングする際の照射パターンずれの発生を低減できることから、精度の高い有機エレクトロルミネッセンス素子を生産性よく製造するのに好適な方法である。   The method for producing an organic electroluminescent element of the present invention is a method for patterning an organic electroluminescent element having a high gas barrier property, which suppresses an increase in cost and a decrease in production efficiency, and also performs patterning through a mask. Therefore, it is a suitable method for producing a highly accurate organic electroluminescence element with high productivity.

1 第1ガスバリアーフィルム
2 第2ガスバリアーフィルム
3 有機EL素子
4 封止材
5 マスク
6 非平行光
7 遮光膜
10 パターニング装置
11 紫外線発光部
11a 光源基板
11b 光源
11c レンズアレイ
12 筐体(リフレクター)
13 ガラスマスク
14 空気流
15 空気流発生部
16 第1ガスバリアーフィルムを基板とした有機EL素子
17 ガラスマスクと筐体との間隙
18 筐体と空気流発生部との距離
19 被パターン形成体載置台(チラー)
19a 水冷管(導入)
19b 水冷管(排出)
20 光源部
21 放熱板
22 マスク保持台
23 昇降部
24 支持基盤
25 マスクアライメント装置
26 カメラ
27 アライメント部
28 アライメントマーク
29 アライメントマーク
30 製造装置
31 送り出しローラー
32、33、34、35 搬送ローラー
36、37 成膜ローラー
38 ガス供給管
39 プラズマ発生用電源
40 フィルム
41、42 磁場発生装置
43 巻取りローラー
100 パターン形成装置
101 光源
102 光照射部
103 コリメーターレンズ
104 集光レンズ
105 ビームスプリッター
106 光検知器
107 反射ミラー
108 調整部
109 移動部
110 制御部
200 有機EL素子
211 第1ガスバリアーフィルム
211a ガスバリアー層
211b 基材
212 接着剤層
213 第2ガスバリアーフィルム
213a ガスバリアー層
213b 基材
214 ハードコート層
215 第1電極
216 発光ユニット層
217 第2電極
221 封止部材
222 封止層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st gas barrier film 2 2nd gas barrier film 3 Organic EL element 4 Sealing material 5 Mask 6 Non-parallel light 7 Light-shielding film 10 Patterning apparatus 11 Ultraviolet light emission part 11a Light source substrate 11b Light source 11c Lens array 12 Case (reflector)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Glass mask 14 Air flow 15 Air flow generation part 16 Organic EL element which used 1st gas barrier film as a board | substrate 17 The space | interval of a glass mask and a housing | casing 18 Distance of a housing | casing and an air flow generation | occurrence | production part 19 Pattern formation object mounting Stand (chiller)
19a Water-cooled tube (introduction)
19b Water-cooled pipe (discharge)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Light source part 21 Heat sink 22 Mask holding base 23 Elevating part 24 Support base 25 Mask alignment apparatus 26 Camera 27 Alignment part 28 Alignment mark 29 Alignment mark 30 Manufacturing apparatus 31 Delivery rollers 32, 33, 34, 35 Conveyance rollers 36, 37 Film roller 38 Gas supply pipe 39 Plasma generating power source 40 Film 41, 42 Magnetic field generator 43 Winding roller 100 Pattern forming device 101 Light source 102 Light irradiation unit 103 Collimator lens 104 Condensing lens 105 Beam splitter 106 Photo detector 107 Reflection Mirror 108 Adjusting unit 109 Moving unit 110 Control unit 200 Organic EL element 211 First gas barrier film 211a Gas barrier layer 211b Base material 212 Adhesive layer 213 Second gas barrier Film 213a gas barrier layer 213b substrate 214 hard coat layer 215 first electrode 216 light-emitting unit layer 217 second electrode 221 sealing member 222 sealing layer

Claims (8)

少なくとも第1のガスバリアーフィルムと第2のガスバリアーフィルムの積層体を基板として具備する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
前記第1のガスバリアーフィルムを基板として、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を形成した後、
前記第1のガスバリアーフィルム側から当該有機エレクトロルミネッセンス素子に光を照射してパターニングを行い、次いで、
前記第2のガスバリアーフィルムを、前記第1のガスバリアーフィルムの有機エレクトロルミネッセンス素子を形成した面とは反対側の面に接着剤層又は粘着剤層を介して貼合して前記積層体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製造方法。
A method for producing an organic electroluminescence device comprising at least a laminate of a first gas barrier film and a second gas barrier film as a substrate,
After forming the organic electroluminescence element using the first gas barrier film as a substrate,
Patterning is performed by irradiating light to the organic electroluminescence element from the first gas barrier film side,
The second gas barrier film is bonded to the surface of the first gas barrier film opposite to the surface on which the organic electroluminescence element is formed via an adhesive layer or an adhesive layer, and the laminate. A method for producing an organic electroluminescence element, comprising:
前記光の波長が、360〜410nmの範囲内であることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。   The method for producing an organic electroluminescent element according to claim 1, wherein the wavelength of the light is in a range of 360 to 410 nm. 前記光を、マスクを介して非平行光として照射することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。   The method of manufacturing an organic electroluminescent element according to claim 1, wherein the light is irradiated as non-parallel light through a mask. 前記光を集光して前記有機エレクトロルミネッセンス素子上に光スポットを形成し、点描画により前記パターニングを行う請求項1又は請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。   The manufacturing method of the organic electroluminescent element of Claim 1 or 2 which concentrates the said light, forms a light spot on the said organic electroluminescent element, and performs the said patterning by point drawing. 前記第1のガスバリアーフィルムの厚さが、20〜500μmの範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。   The thickness of the said 1st gas barrier film exists in the range of 20-500 micrometers, The manufacturing method of the organic electroluminescent element as described in any one of Claim 1- Claim 4 characterized by the above-mentioned. 前記第1のガスバリアーフィルムの波長360〜410nmの範囲の光透過率が、60%以上であることを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。   6. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the first gas barrier film has a light transmittance of 60% or more in a wavelength range of 360 to 410 nm. Manufacturing method. 前記第1のガスバリアーフィルムのガスバリアー層とそれに接する機能性層との屈折率差が、1.5以下であることを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。   The refractive index difference between the gas barrier layer of the first gas barrier film and the functional layer in contact with the gas barrier layer is 1.5 or less, and the refractive index difference is 1.5 or less. The manufacturing method of organic electroluminescent element of this. 前記第2のガスバリアーフィルム、前記接着剤層又は前記粘着剤層が、紫外線遮光性を有することを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。   8. The organic electroluminescent element according to claim 1, wherein the second gas barrier film, the adhesive layer, or the pressure-sensitive adhesive layer has ultraviolet light shielding properties. Production method.
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