KR102157996B1

KR102157996B1 - 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR102157996B1
Application number: KR1020187034225A
Authority: KR
Inventors: 게이코 사이토우; 요시마사 반도; 아츠시 다카하시; 히데아키 오카모토
Original assignee: 미쯔비시 케미컬 주식회사
Priority date: 2011-08-05
Filing date: 2012-08-02
Publication date: 2020-09-21
Also published as: JP6070558B2; KR20180128995A; EP2741577B1; US20140151671A1; KR20140048225A; WO2013021924A1; EP2741577A1; TWI603514B; US9385334B2; TW201314987A; JPWO2013021924A1; CN103718646B; EP2741577A4; CN103718646A

Abstract

본 발명은 외부로부터의 수분의 투과와 확산을 방지하고, 안정된 발광 특성을 장기간 유지하는 것이 가능한 유기 EL 발광 장치와 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 배면에, 봉지층, 흡습층 및 보호층을 형성하고, 이들을 일정한 조건에서 배치하고, 봉지층 및 보호층을 특정한 부재로 구성함으로써, 외부로부터 투과한 수분에 의한 열화를 억제하면서, 장기간에 걸쳐 안정된 발광 특성을 유지하는 것이 가능한 유기 EL 발광 장치에 관한 것이다.

Description

유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치 및 그 제조 방법{ORGANIC ELECTROLUMINESCENT LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}

본 발명은, 유기 일렉트로 루미네선스 (이하, 「유기 EL」이라고도 한다) 발광 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

유기 EL 발광 장치는, 예를 들어 유리나 플라스틱 등의 투광성 기판, 투명 전극으로 이루어지는 양극, 유기 박막으로 이루어지는 유기 기능층, 음극을 순차 적층한 유기 일렉트로 루미네선스 소자를 구비하는 것이고, 수 V 정도의 저전압으로 고휘도의 면발광을 나타내는 것, 발광 물질의 선택에 의해 임의의 색조로의 발광이 가능한 것 등의 이유에 의해, 최근 실용화를 향해 정력적으로 개발이 실시되고 있다.

유기 EL 발광 장치는, 유기 기능층이나 음극을 대기에 노출된 상태로 방치하면, 대기 중의 수분에 의해 유기 기능층의 발광 영역이 마치 수축되듯이 비발광 영역이 확대되는 현상 (쉬링크) 이 발생하고, 그 결과 유기 일렉트로 루미네선스 소자가 열화되는 것이 알려져 있다. 그 때문에, 수분을 차단하는 봉지 구조가 필요해진다. 그래서, 예를 들어 도 6 에 나타내는 바와 같이, 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 배면에, 수분을 차단하는 유리 또는 금속제의 봉지캔 (17) 을 접착제 (15) 로 첩합 (貼合) 하여 중공 구조로 하고, 그 봉지캔 (17) 의 내측에 건조제 (16) 를 배치한 중공 봉지가 제안되어 있다.

그러나, 이 중공 봉지의 경우, 봉지 외부에서 투과한 수분을 건조제에 의해 흡습함으로써 열화를 막고 있기 때문에, 봉지 기재로서 건조제를 수용하기 위한 중앙에 오목부를 형성한 비용이 높은 유리나 금속 등의 부재를 요한다. 또한, 중공 공간이 있기 때문에, 발광에 의해 발생한 열이 방열되기 어려워, 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 단수명화가 걱정된다. 또한, 봉지 기재의 주위를 접착할 때에 사용되는 수지를 도포하는 택 타임이 길고, 유리 프릿을 사용할 때에는 레이저 등의 고액의 장치가 필요해진다.

그래서, 저비용, 방열성 향상, 박형 경량화를 위해 전극 상에 직접 접착제를 적층하고, 그 접착제를 개재하여 봉지 기재인 평판 유리나 금속박을 고정시키는 전면 봉지가 제안되어 있다. 구체적으로는, 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 발광 영역의 주위에 Ca 등의 알칼리 토금속으로 이루어지는 탈수제를 배치하고 에폭시 수지로 봉지하여, 그 위를 유리판으로 고정시킨 전면 봉지 (특허문헌 1) 나, 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 음극보다 넓은 범위를, 결정성 제올라이트를 함유하는 자외선 경화성 수지로 봉지하고, 그 위에 봉지 기판을 접착한 전면 봉지 (특허문헌 2) 등을 들 수 있다.

일본 공개특허공보 2006-80094호 일본 공개특허공보 2010-55861호

그러나, 특허문헌 1 에 기재된 봉지 구조에서는, Ca 등의 알칼리 토금속을 증착함으로써 얇은 건조층을 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 발광 영역의 주위에 형성하고 있지만, Ca 등의 알칼리 토금속은 매우 반응성이 높으므로 위험성이 높고, 기판에 증착하는 공정이 증가하기 때문에 장치 비용, 제조 시간 모두 증대하게 된다. 또한, 특허문헌 2 에 기재된 봉지 구조는, 접착제에 혼합된 흡습제가 대기에 면하고 있기 때문에, 건조제의 흡습 성능이 외측으로부터 저하되기 쉽다는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 과제는, 외부로부터의 수분의 투과와 확산을 방지하고, 안정된 발광 특성을 장기간 유지하는 것이 가능한 유기 EL 발광 장치를 제공하는 것에 있다. 또한, 본 발명의 과제는, 이러한 유기 EL 발광 장치를, 보다 간편한 공정으로 효율적으로 제조할 수 있는 유기 EL 발광 장치의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은, 상기 과제를 감안하여 검토한 결과, 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 배면에, 봉지층, 흡습층 및 보호층을 형성하고, 이들을 일정한 조건으로 배치하고, 봉지층 및 보호층을 특정한 재료로 구성함으로써, 외부로부터 투과한 수분에 의한 열화를 억제하면서, 장기간에 걸쳐 안정된 발광 특성을 유지하는 것이 가능한 유기 EL 발광 장치가 얻어지는 것을 알아냈다.

본 발명의 요지는 이하와 같다.

<1> 투광성 기판과, 그 투광성 기판 상에 형성된 제 1 전극과, 그 제 1 전극 상에 형성되고, 적어도 발광층을 갖는 유기 기능층과, 그 유기 기능층 상에 형성된 제 2 전극과, 적어도 상기 제 1 전극, 상기 제 2 전극 및 상기 유기 기능층의 표면을 덮도록 형성된 열가소성 수지를 포함하는 봉지층과, 그 봉지층 상에 형성되고, 가요성을 갖는 보호층과, 그 보호층과 상기 봉지층 사이에 형성되고, 상기 발광층의 발광 영역을 적어도 둘러싸도록 형성된 건조제를 포함하는 흡습층을 구비하고, 그 흡습층의 단부 (端部) 는, 수평 방향을 따라 상기 발광 영역의 단부보다 0.4 ㎜ 이상 길게 돌출되고, 또한 상기 봉지층의 단부보다 짧은, 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치.

<2> 상기 발광 영역 상의 상기 보호층의 두께가, 상기 발광 영역 상의 상기 봉지층의 두께의 0.3 배 이상인, 상기 <1> 에 기재된 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치.

<3> 상기 흡습층이 형성되어 있지 않은 영역의 상기 봉지층의 두께가, 상기 발광 영역의 상기 봉지층의 두께보다 얇은, 상기 <1> 또는 <2> 에 기재된 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치.

<4> 상기 흡습층의 단부로부터 상기 봉지층의 단부까지의 수평 방향에서의 간격이 0.1 ㎜ 이상인, 상기 <1> ∼ <3> 중 어느 하나에 기재된 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치.

<5> 상기 흡습층이 알칼리 토금속, 알칼리 금속 및 그들의 산화물, 그리고 무기 다공질 재료에서 선택되는 적어도 1 종을 포함하는, 상기 <1> ∼ <4> 중 어느 하나에 기재된 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치.

<6> 상기 흡습층의 두께가 0.1 ㎛ 이상, 500 ㎛ 이하인, 상기 <1> ∼ <5> 중 어느 하나에 기재된 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치.

<7> 상기 봉지층의 두께가 1 ㎛ 이상, 200 ㎛ 이하인, 상기 <1> ∼ <6> 중 어느 하나에 기재된 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치.

<8> 상기 봉지층의 두께가 10 ㎛ 이상, 100 ㎛ 이하인, 상기 <1> ∼ <6> 중 어느 하나에 기재된 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치.

<9> 상기 보호층의 두께가 10 ㎛ 이상, 200 ㎛ 이하인, 상기 <1> ∼ <6> 중 어느 하나에 기재된 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치.

<10> 제 1 전극이 형성된 투광성 기판의 그 제 1 전극 상에, 적어도 발광층을 갖는 유기 기능층을 형성하고, 이어서 그 유기 기능층 상에 제 2 전극을 형성하여 유기 일렉트로 루미네선스 소자를 얻는 소자 형성 공정과, 보호층으로서의 가요성 시트 상에 건조제를 포함하는 흡습층을 형성하는 공정과, 그 보호층의 두께의 3.3 배 이하의 두께로서, 열가소성 수지를 포함하는 봉지층을, 그 흡습층 상에 형성하여 배면 부재를 얻는 배면 부재 형성 공정과, 상기 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 상기 제 2 전극 형성면측과, 상기 배면 부재의 봉지층 형성면측을, 상기 흡습층이 상기 발광층의 발광 영역을 적어도 둘러싸고, 또한 상기 흡습층의 단부가 수평 방향을 따라 상기 발광층의 발광 영역 단부보다 0.4 ㎜ 이상 돌출되도록 겹쳐 가열 처리하는 열처리 공정을 이 순서로 포함하는 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치의 제조 방법.

<11> 제 1 전극이 형성된 투광성 기판의 그 제 1 전극 상에, 적어도 발광층을 갖는 유기 기능층을 형성하고, 이어서 그 유기 기능층 상에 제 2 전극을 형성하여 유기 일렉트로 루미네선스 소자를 얻는 소자 형성 공정과, 보호층으로서의 가요성 시트 상에 건조제를 포함하는 흡습층을 형성하는 공정과, 그 보호층의 두께의 3.3 배 이하의 두께로서, 열가소성 수지를 포함하는 봉지층을, 그 흡습층 상에 형성하여 배면 부재를 얻는 배면 부재 형성 공정과, 상기 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 상기 제 2 전극 형성면측과, 상기 배면 부재의 봉지층 형성면측을, 상기 흡습층이 상기 발광층의 발광 영역을 적어도 둘러싸고, 또한 상기 흡습층의 단부가 수평 방향을 따라 상기 발광층의 발광 영역 단부보다 0.4 ㎜ 이상 돌출되도록 겹쳐 가열 처리하는 열처리 공정을 이 순서로 포함하는 제조 방법에 의해 제조된 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치.

<12> 상기 <11> 에 기재된 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치를 사용한, 유기 일렉트로 루미네선스 표시 장치.

<13> 상기 <11> 에 기재된 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치를 사용한, 유기 일렉트로 루미네선스 조명 장치.

<14> 상기 <11> 에 기재된 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치를 사용한, 유기 일렉트로 루미네선스 전기 장치.

본 발명에 관련된 유기 EL 발광 장치는, 외부로부터의 수분의 차단성뿐만 아니라, 방열성도 우수하므로, 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 열화가 억제되고, 그 결과 장기간에 걸쳐 안정된 발광 특성을 유지할 수 있다. 또한, 본 발명의 유기 EL 발광 장치는, 종래에 비해 경량화, 박막화가 가능하고, 기판을 리사이클할 수도 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 이러한 유기 EL 발광 장치를 보다 간편한 공정으로 효율적으로 제조할 수 있다.

도 1 은 본 발명에 관련된 유기 EL 발광 장치의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2 는 본 발명에 관련된 유기 EL 발광 장치의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 3 은 본 발명에 관련된 유기 EL 발광 장치의 제조 공정의 일례를 나타내는 단면도이고, 도 3(a) 는 투광성 기판 (1) 의 표면에 제 1 전극 (2) 을 형성한 상태, 도 3(b) 는 제 1 전극 (2) 상에, 발광층을 갖는 유기 기능층 (3) 을 형성한 상태, 도 3(c) 는 유기 기능층 (3) 상에 제 2 전극 (4) 을 형성한 상태를 나타내는 도면이다.
도 4 는 본 발명에 관련된 유기 EL 발광 장치의 제조 공정의 일례를 나타내는 평면도이고, 도 4(a) 는 보호층 (7) 이 되는 가요성 시트를 나타내고, 도 4(b) 는 보호층 (7) 의 표면에 흡습층 (6) 을 행렬상으로 형성한 상태를 나타내고, 도 4(c) 는 보호층 (7) 을 1 조각씩 재단한 상태를 나타내고, 도 4(d) 는 흡습층 (6) 상에 열가소성 수지를 포함하는 봉지층 (5) 을 형성한 상태를 나타내는 도면이다.
도 5 는 본 발명에 관련된 유기 EL 발광 장치의 제조 공정의 다른 일례를 나타내는 평면도이고, 도 5(a) 는 보호층 (7) 이 되는 가요성 시트를 나타내고, 도 5(b) 는 보호층 (7) 의 표면에 흡습층 (6) 을 행렬상으로 형성한 상태를 나타내고, 도 5(c) 는 보호층 (7) 을 1 조각씩 재단한 상태를 나타내고, 도 5(d) 는 흡습층 (6) 상에 열가소성 수지를 포함하는 봉지층 (5) 을 형성한 상태를 나타내는 도면이다.
도 6 은 종래의 유기 EL 발광 장치의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 7 은 흡습층 (6) 의 형상에 맞춰 보호층 (7) 을 오목상으로 성형하는 방법을 나타내는 도면이고, 도 7(a) 는 보호층 (7) 에 흡습층 (6) 을 형성한 상태를 나타내고, 도 7(b) 는 흡습층 (6) 을 하면으로 한 상태를 나타내고, 도 7(c) 는 흡습층 (6) 을 형성하고 있지 않은 보호층 (7) 의 부분을 가압한 상태를 나타내고, 도 7(d) 는 보호층 (7) 과 흡습층 (6) 이 대략 동일해진 평탄면상으로 봉지층 (5) 을 형성한 상태를 나타내는 도면이다.
도 8 은 유기 EL 소자를 배면 부재로 봉지하는 모습을 나타내는 도면이고, 도 8(a) 는 유기 EL 소자에 배면 부재를 겹친 상태를 나타내고, 도 8(b) 는 가열 프레스 처리를 나타내고, 도 8(c) 는 가열 프레스 처리 후의 유기 EL 소자를 나타내는 도면이다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 유기 EL 발광 장치의 바람직한 실시형태에 관해서 상세하게 설명한다. 또, 도면의 설명에 있어서 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙여, 중복되는 설명을 생략한다. 또한, 도시의 편의상, 도면의 치수 비율은 설명한 것과 반드시 일치하지 않는다.

또, "중량％" 와 "질량％" 는 동일한 의미이다.

도 1 은, 본 발명의 유기 EL 발광 장치의 바람직한 일 실시형태를 나타내는 개략 단면도이다.

도 1 에 나타내는 유기 EL 발광 장치 (10) 는, 유기 일렉트로 루미네선스 소자와, 그 배면에 형성된 배면 부재로 구성되는 것이다. 이하, 유기 일렉트로 루미네선스 소자 및 배면 부재에 관해서 상세하게 설명한다.

[유기 일렉트로 루미네선스 소자]

유기 EL 발광 장치 (10) 의 유기 일렉트로 루미네선스 소자는, 투광성 기판 (1) 과, 투광성 기판 (1) 상에 형성된 제 1 전극 (2) 과, 제 1 전극 (2) 상에 형성된 유기 기능층 (3) 과, 유기 기능층 (3) 상에 형성된 제 2 전극 (4) 을 갖는 것이다. 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 유기 기능층 (3) 의 발광층에서 발광된 광은, 투광성 기판 (1) 을 통하여 취출되는 것이다.

유기 일렉트로 루미네선스 소자의 구성 및 그 구성 재료는, 종래 공지된 것을 채용할 수 있지만, 구성 재료로서, 예를 들어 다음의 것을 들 수 있다.

(기판)

투광성 기판 (1) 은 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 지지체가 되는 것이고, 석영이나 유리의 판, 금속판이나 금속박, 플라스틱 필름이나 시트 등을 사용할 수 있다. 특히 유리판이나, 폴리에스테르, 폴리메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리술폰 등의 투명한 합성 수지의 판이 바람직하다.

합성 수지제 기판을 사용하는 경우에는, 가스 배리어성에 유의할 필요가 있다. 투광성 기판 (1) 의 가스 배리어성이 지나치게 작으면, 투광성 기판 (1) 을 투과한 외기에 의해 유기 일렉트로 루미네선스 소자가 열화되는 경우가 있다. 이 때문에, 합성 수지제 기판의 적어도 편면에 치밀한 실리콘 산화막 등을 형성하여 가스 배리어성을 확보하는 방법도 바람직한 방법의 하나이다.

투광성 기판 (1) 의 두께는, 통상 0.01 ∼ 10 ㎜, 바람직하게는 0.1 ∼ 1 ㎜ 이다.

(제 1 전극)

제 1 전극 (2) 은 양극이고, 유기 기능층 (3) 에 정공 주입 역할을 하는 것이다. 이 양극은, 통상, 알루미늄, 금, 은, 니켈, 팔라듐, 백금 등의 금속, 인듐 및/또는 주석의 산화물 등의 금속 산화물, 요오드화구리 등의 할로겐화 금속, 카본 블랙 외에, 폴리(3-메틸티오펜), 폴리피롤, 폴리아닐린 등의 도전성 고분자 등에 의해 구성된다.

양극의 두께는, 필요로 하는 투명성에 따라 상이하다. 투명성이 필요시되는 경우에는, 가시광의 투과율을, 통상 60 ％ 이상, 바람직하게는 80 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 양극의 두께는 통상 5 ㎚ 이상, 바람직하게는 10 ㎚ 이상이고, 그 상한은 통상 1000 ㎚, 바람직하게는 500 ㎚ 이다. 불투명해도 되는 경우에는 양극의 두께는 임의이고, 양극은 투광성 기판 (1) 과 동일해도 된다. 또, 제 1 전극 (2) 은 통상은 단층 구조인데, 원하는 바에 따라 복수의 재료로 이루어지는 적층 구조로 하는 것도 가능하다.

(유기 기능층)

유기 기능층 (3) 은, 적어도 발광층을 갖는 것이면, 단층 구조이어도, 다층 구조이어도 된다. 다층 구조의 예로는, 정공 주입 수송층, 발광층 및 전자 주입층으로 이루어지는 3 층 구조나, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 정공 저지층 및 전자 주입층으로 이루어지는 5 층 구조 등을 들 수 있고, 적절히 선택하는 것이 가능하다.

정공 수송 재료로는, 예를 들어 포르피린 화합물, 프탈로시아닌 화합물, 퀴나크리돈 화합물, 인단트렌 화합물, 방향족 아민 화합물 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 방향족 아민 화합물이 바람직하고, 하기 식 (1) 로 나타내는 4,4'-비스[N-(2-나프틸)-N-페닐-아미노]비페닐 (α-NPD), 하기 식 (2) 로 나타내는 4,4'-비스[N-(9-페난트릴)-N-페닐-아미노]비페닐 (PPD), 하기 식 (3) 으로 나타내는 스피로-(spiro-)NPB, 하기 식 (4) 로 나타내는 스피로-(spiro-)TAD, 하기 식 (5) 로 나타내는 2-TNATA 가, 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 내열성의 관점에서, 특히 바람직하다.

[화학식 1]

[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]

[화학식 5]

전자 수송 재료로는, 예를 들어 옥사디아졸 유도체, 옥사졸 유도체, 티아졸 유도체, 티아디아졸 유도체, 피라진 유도체, 트리아졸 유도체, 트리아진 유도체, 페릴렌 유도체, 퀴놀린 유도체, 퀴녹살린 유도체, 플루오레논 유도체, 안트론 유도체, 페난트롤린 유도체, 유기 금속 착물, 피리딘 유도체, 피롤로피리딘 유도체, 피리미딘 유도체, 나프티리딘 유도체, 실롤 유도체 등을 들 수 있다.

전하 수송 재료는, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 한, 전술한 정공 수송 재료나 전자 수송 재료 등을 적절히 선택하여 사용하는 것이 가능하고, 물론 그 이외의 재료도 사용할 수 있다.

발광 재료로는, 예를 들어 9,10-디아릴안트라센 유도체, 피렌, 코로넨, 페릴렌, 루브렌, 1,1,4,4-테트라페닐부타디엔, 트리스(8-퀴놀리노레이트)알루미늄 착물, 트리스(4-메틸-8-퀴놀리노레이트)알루미늄 착물, 비스(8-퀴놀리노레이트)아연 착물, 트리스(4-메틸-5-트리플루오로메틸-8-퀴놀리노레이트)알루미늄 착물, 트리스(4-메틸-5-시아노-8-퀴놀리노레이트)알루미늄 착물, 비스(2-메틸-5-트리플루오로메틸-8-퀴놀리노레이트)[4-(4-시아노페닐)페놀레이트]알루미늄 착물, 비스(2-메틸-5-시아노-8-퀴놀리노레이트)[4-(4-시아노페닐)페놀레이트]알루미늄 착물, 트리스(8-퀴놀리노레이트)스칸듐 착물, 비스[8-(파라-토실)아미노퀴놀린]아연 착물 및 카드뮴 착물, 1,2,3,4-테트라페닐시클로펜타디엔, 펜타페닐시클로펜타디엔, 폴리-2,5-디헵틸옥시-파라-페닐렌비닐렌, 쿠마린계 형광체, 페릴렌계 형광체, 피란계 형광체, 안트론계 형광체, 포르피린계 형광체, 퀴나크리돈계 형광체, N,N'-디알킬 치환 퀴나크리돈계 형광체, 나프탈이미드계 형광체, N,N'-디아릴 치환 피롤로피롤계 형광체 등의 저분자 재료나, 폴리플루오렌, 폴리파라페닐렌비닐렌, 폴리티오펜 등의 고분자 재료 등을 들 수 있다.

유기 기능층 (3) 의 두께는, 단층 구조 또는 다층 구조에 따라 균일하지 않지만, 통상 1000 ㎚ 이하이고, 박형화의 관점에서, 바람직하게는 50 ∼ 150 ㎚ 이다.

본 발명의 목적을 저해하지 않는 한, 발광층 상에 적절히 재료를 선택하여, 정공 저지층, 전자 수송층 등을 형성해도 된다.

(제 2 전극)

제 2 전극 (4) 은 음극이고, 유기 기능층 (3) 에 전자를 주입하는 역할을 하는 것이다. 이 음극은, 양극에 사용되는 재료와 동일한 것을 사용하는 것이 가능한데, 효율적으로 전자 주입을 실시하기 위해서는, 일함수가 낮은 금속이 바람직하고, 예를 들어 주석, 마그네슘, 인듐, 칼슘, 알루미늄, 은 등의 적당한 금속 또는 그들의 합금이 사용된다. 구체예로는, 마그네슘-은 합금, 마그네슘-인듐 합금, 알루미늄-리튬 합금 등의 저 (低) 일함수 합금 전극을 들 수 있다. 또, 음극의 재료는, 1 종만을 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.

또, 음극의 두께는, 통상 양극과 동일하다.

[배면 부재]

한편, 유기 EL 발광 장치 (10) 의 배면 부재는, 봉지층 (5) 과, 흡습층 (6) 과, 보호층 (7) 을 구비하는 것이다. 봉지층 (5) 은, 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 투광성 기판 (1) 상의 노출면을 덮도록 형성되는 것이고, 본 실시형태에 관련된 봉지층 (5) 은, 투광성 기판 (1) 의 주면의 일부와, 양극 (2), 유기 기능층 (3) 및 음극층 (4) 의 표면에 직접 접촉하여 피복하는 상태로 형성되어 있다. 또한, 봉지층 (5) 상에는, 이것을 덮도록 보호층 (7) 이 형성되어 있고, 봉지층 (5) 과 보호층 (7) 사이에는, 보호층 (7) 에 접촉하도록 흡습층 (6) 이 형성되어 있다. 본 실시형태에 관련된 흡습층 (6) 은, 유기 기능층 (3) 을 구성하는 발광층의 발광 영역을 적어도 둘러싸도록, 발광 영역의 외주를 따라 일정한 간격을 유지하면서 중공 방형 (方形) 의 형상으로 형성되어 있다.

또, 배면 부재는, 흡습층 (6) 의 단부 (6a) 가, 수평 방향을 따라, 유기 기능층 (3) 을 구성하는 발광층의 발광 영역 단부 (3a) 보다 길고, 또한 봉지층 (5) 의 단부 (5a) 보다 짧다. 즉, 흡습층 (6) 의 단부 (6a) 는, 유기 기능층 (3) 의 발광층의 발광 영역 단부 (3a) 보다 수평 방향을 따라 돌출되어 있고, 또 봉지층 (5) 의 단부 (5a) 는, 흡습층 (6) 의 단부 (6a) 보다 수평 방향을 따라 돌출되어 있다.

여기서, 본 명세서에 있어서 「단부」란, 수평 방향을 따라 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치의 외측으로 가장 돌출된 부분을 말하고, 「수평 방향」이란 투광성 기판 (1) 의 주면에 대하여 평행한 방향을 말한다. 또한, 본 명세서에 있어서 「발광층의 발광 영역」이란, 전극 사이에 전압을 인가했을 때에 유기 기능층 (3) 을 구성하는 발광층 중에서 발광하는 영역을 말하고, 제 1 전극 (2), 유기 기능층 (3) 및 제 2 전극 (4) 이 서로 겹친 영역이고, 소자로부터 발광이 외부에 출사되는 영역이다. 「발광층의 발광 영역 단부 (3a)」란, 제 1 전극 (2), 유기 기능층 (3) 및 제 2 전극 (4) 이 서로 겹친 영역에서의 발광층의 최외단부로 한다.

발광층의 발광 영역 단부 (3a) 에서 흡습층 (6) 의 단부 (6a) 까지의 수평 방향에서의 간격 (x) 은, 통상 0.4 ㎜ 이상, 바람직하게는 1 ㎜ 이상, 보다 바람직하게는 10 ㎜ 이상이다. 그 상한은, 통상 100 ㎜, 바람직하게는 50 ㎜, 보다 바람직하게는 10 ㎜ 이다.

x 가 0.4 ㎜ 이상인 것에 의해, 배면 부재 단부로부터 침입하는 수분을 효율적으로 흡습층에서 흡습하여, 발광층의 열화를 억제할 수 있다.

본 발명자들은, 배면 부재 단부로부터 침입해 온 봉지층 중의 수분자를 효율적으로 흡습층에 도달하기 위한 부재 구성을 고찰한 결과, 봉지층 중의 수분자의 위치가, 기판에 대하여 수평 방향의 위치가 흡습층 단부이고, 기판에 대하여 수직 방향의 위치가 임의의 위치인 경우, 거기에서 거리 (x) 만큼 이동하는 동안에 흡습층에 도달할 확률은, 봉지층의 막두께가 x 와 동등하거나 얇은 쪽이 크다는 결론에 도달하였다. 후술하는 바와 같이, 봉지층의 막두께는 통상 200 ㎛ 이하이기 때문에, 이 두께의 2 배 이상이면 충분히 효과가 있다고 생각된다. 따라서, x 는 0.4 ㎜ 이상이라고 추찰된다.

또, 흡습층 (6) 의 단부 (6a) 에서 봉지층 (5) 의 단부 (5a) 까지의 수평 방향에서의 간격 (y) 은, 통상 0.1 ㎜ 이상, 바람직하게는 1 ㎜ 이상이다. 그 상한은, 통상 10 ㎜, 바람직하게는 5 ㎜ 이다.

이와 같이, 유기 EL 발광 장치 (10) 의 배면 부재는, 봉지층 (5), 흡습층 (6) 및 보호층 (7) 을 순차 적층하고, 흡습층 (6) 의 단부 (6a) 가 소정의 위치에 배치된 봉지를 채용하기 때문에, 외부로부터의 수분을 차단할 수 있을 뿐만 아니라, 발광층에 의해 발생한 열의 방열성도 우수하다. 그 때문에, 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 열화가 억제되고, 장기간에 걸쳐 안정된 발광 특성을 유지하는 것이 가능하게 된다.

또한, 유기 EL 발광 장치 (10) 는, 보호층 (7) 이 가요성 재료로 구성되어 있기 때문에, 종래에 비해 경량화, 박막화가 가능해짐과 함께, 저비용화를 실현할 수 있다. 또한, 봉지층 (5) 이 열가소성 수지를 포함하기 때문에, 유기 일렉트로 루미네선스 소자가 열화된 경우에 당해 봉지층의 열가소성 수지를 용융시켜 기판을 리사이클할 수도 있다.

(봉지층)

봉지층 (5) 에 포함되는 열가소성 수지로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리이소부틸렌, 폴리에스테르, 폴리이소프렌 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2 종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 그 중에서도, 저투습성의 관점에서, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리이소부틸렌이 바람직하다. 또한, 열가소성 수지의 유리 전이 온도는, 내열성의 관점에서, 통상 -80 ℃ 이상, 바람직하게는 -20 ℃ 이상이고, 상한은 특별히 한정되지 않는다.

봉지층 (5) 에는, 열가소성 수지 이외의 성분을 함유하고 있어도 되고, 예를 들어 석유 수지나 고리형 올레핀계 중합체 등을 들 수 있다.

석유 수지로는, 예를 들어 「14906 의 화학 상품」(화학 공업 일보사 간행) 의 p.1192 에 기재된 C5 계 석유 수지, C9 계 석유 수지, C5C9 공중합 석유 수지 등을 들 수 있다.

고리형 올레핀계 중합체는, 구체적으로는, 수첨 테루펜계 수지 (예를 들어, 쿠리알론 P, M, K 시리즈), 수첨 로진 및 수첨 로진에스테르계 수지 (예를 들어, Foral AX, Foral1105, 펜셀 A, 에스테르검 H, 수퍼에스테르 A 시리즈 등), 불균화 로진 및 불균화 로진에스테르계 수지 (예를 들어, 파인크리스탈 시리즈 등), 석유 나프타의 열분해로 생성되는 펜텐, 이소프렌, 피페린, 1,3-펜타디엔 등의 C5 유분 (留分) 을 공중합하여 얻어지는 C5 계 석유 수지의 수첨가 수지인 수첨 디시클로펜타디엔계 수지 (예를 들어, 에스코렛쯔 5300, 5400 시리즈, Eastotac H 시리즈 등), 석유 나프타의 열분해로 생성되는 인덴, 비닐톨루엔, α 또는 β-메틸스티렌 등의 C9 유분을 공중합하여 얻어지는 C9 계 석유 수지를 수첨한 수지 (예를 들어, 알콘 P 또는 M 시리즈), 상기한 C5 유분과 C9 유분의 공중합 석유 수지를 수첨한 수지 (예를 들어, 아이마부 시리즈) 등을 들 수 있다.

열가소성 수지에는, 추가로 그 점착 물성 등을 저해하지 않는 범위에서, 예를 들어 충전제, 자외선 흡수제, 자외선 안정제, 산화 방지제, 수지 안정제 등이 적당히 첨가되어 있어도 된다.

봉지층 (5) 의 두께는, 그 하한값이 통상 1 ㎛ 이상, 바람직하게는 10 ㎛ 이상, 그 상한값은, 통상 200 ㎛ 이하, 바람직하게는 150 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 100 ㎛ 이하이다.

(흡습층)

흡습층 (6) 에는 건조제가 포함되지만, 건조제로는 흡습성이 높은 것이면 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 알칼리 토금속, 알칼리 금속 또는 그들의 산화물, 또는 무기 다공질 재료 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 그 중에서도, 흡습성과 취급의 안전성의 관점에서, 알칼리 토금속 또는 알칼리 금속의 산화물, 무기 다공질 재료가 바람직하고, 산화칼슘, 제올라이트가 특히 바람직하다.

흡습층 (6) 은, 건조제 이외의 성분을 함유하고 있어도 되고, 예를 들어 고열전도성의 Si, AlN, C 로 이루어지는 입자, 로드 등을 들 수 있다.

흡습층 (6) 의 형상으로는, 도 1 은 중공 방형이지만, 외부로부터 투과한 수분을 흡수 가능하면 특별히 한정되지 않고, 발광층의 발광 영역의 배치에 따라, 방형, 사각형, 원형, 타원형 등을 적절히 선택하는 것이 가능하다. 또한, 외부로부터의 수분을 차단할 수 있는 구조이면, 중공 구조이어도, 평면 구조이어도 된다.

흡습층 (6) 의 두께는, 그 하한값은, 통상 0.1 ㎛ 이상, 바람직하게는 1 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 10 ㎛ 이상이다. 또한 그 상한값은, 통상 500 ㎛ 이하, 바람직하게는 200 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 100 ㎛ 이하이다.

(보호층)

보호층 (7) 은, 외부로부터의 수분이나 산소를 차단함과 함께, 배면 부재를 제조할 때의 지지체로도 기능하는 것이다. 또한, 보호층 (7) 은, 가요성을 갖는다.

보호층 (7) 은, 통상, 금속박 또는 플라스틱 필름과 무기 화합물층의 적층체 등을 사용할 수 있다. 보호층 (7) 은, 가스 배리어성을 갖는 것이 바람직하다. 가스 배리어성을 갖는 금속으로는, 예를 들어 알루미늄, 구리, 니켈이나, 스테인리스, 알루미늄 합금 등의 합금 재료 등을 들 수 있다. 또한, 플라스틱 필름과 무기 화합물층의 적층체로는, 플라스틱 필름에 산화규소, 산화알루미늄 등의 무기 산화물의 층, 질화규소, 질화알루미늄 등의 무기 질화물의 층을 1 층 또는 다층 적층하여 이루어지는 적층 필름 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 바람직하게는 금속박이고, 특히 바람직하게는 알루미늄박이다. 금속박을 사용하면 가공이나 비용 저감의 관점에서 바람직할 뿐만 아니라, 외부로부터의 수분이나 산소의 차단성이 우수하고, 필요에 따라 굴곡 가공하기 쉽고, 가열하거나 응력이 가해졌을 때에 핀 홀이나 크랙 등의 결함이 발생하기 어렵다. 특히 알루미늄박은, 가공성과 내구성을 가장 양호한 밸런스로 겸비하고 있어 바람직하다.

보호층 (7) 의 두께는, 그 하한값은, 통상 1 ㎛ 이상, 바람직하게는 10 ㎛ 이상이다. 또한 그 상한값은, 통상 500 ㎛ 이하, 바람직하게는 200 ㎛ 이하이다.

발광 영역에서의 보호층 (7) 과 봉지층 (5) 의 두께의 관계는, 보호층 (7) 의 두께 (α) 가 봉지층 (5) 의 두께 (β) 의 0.3 배 이상인 것이 바람직하다. 보호층 (7) 의 두께가 봉지층 (5) 의 두께의 0.3 배 이상인 것에 의해, 유기 일렉트로 루미네선스 소자에서 발생한 열을, 봉지층 (5) 을 개재하여 효율적으로 보호층 (7) 에 전하고, 보호층 (7) 으로부터 효율적으로 방열할 수 있다고 생각된다.

이 이유는 다음과 같이 생각된다. 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 구동 열화 원인의 하나로, 구동시의 발열에 의한 열화를 들 수 있다. 발열의 영향을 억제하기 위해서는, 유기 일렉트로 루미네선스 소자에서 발생한 열을 효율적으로 방열할 필요가 있다. 방열하기 위해서는, 배면 부재의 최외층인 보호층 (7) 에 효율적으로 열을 전하고, 보호층 (7) 에서 열을 수취하기 쉽게 하는 것이 생각된다. 유기 일렉트로 루미네선스 소자로부터의 열을 효율적으로 이동시키기 위해서는, 봉지층 (5) 의 「단위 면적당의 열저항」을 낮출 필요가 있다. 보호층 (7) 에서 열을 수취하기 쉽게 하기 위해서는, 보호층 (7) 의 「단위 면적당의 열용량」을 크게 할 필요가 있다. 봉지층 (5) 의 「단위 면적당의 열저항」은 봉지층 (5) 의 두께에 비례하고, 보호층 (7) 의 「단위 면적당의 열용량」은 보호층 (7) 의 두께에 비례한다. 봉지층 (5) 의 「단위 면적당의 열저항」은 작을수록 열전도성이 높고, 보호층 (7) 의 「단위 면적당의 열용량」은 클수록 열을 모으기 쉽기 때문에, 유기 일렉트로 루미네선스 소자에서 발생한 열을 효율적으로 보호층 (7) 에 이동시켜 보호층 (7) 에 열을 모으기 쉽고, 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 온도 상승을 억제하고, 구동시의 소자 열화를 억제한다고 생각된다.

발명자들은 후술하는 실시예에 나타내는 바와 같이, 예의 검토한 결과, 보호층 (7) 의 두께가 봉지층 (5) 의 두께의 0.3 배 이상인 경우에 구동 수명이 긴 소자를 얻을 수 있는 것을 알아냈다.

유기 EL 발광 장치 (10) 의 두께는, 통상 0.1 ∼ 5 ㎜, 바람직하게는 0.5 ∼ 3 ㎜, 보다 바람직하게는 1 ∼ 2 ㎜ 이다.

이상, 본 발명을 그 실시형태에 기초하여 상세하게 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변형이 가능하다. 예를 들어, 본 실시형태에서는, 투광성 기판 (1) 상에, 양극 (2), 유기 기능층 (3) 및 음극 (4) 이 순차 적층된 유기 일렉트로 루미네선스 소자에 대해서 설명했지만, 투광성 기판 (1) 상에, 음극 (4), 유기 기능층 (3) 및 양극 (2) 이 순차 적층된 유기 일렉트로 루미네선스 소자로 할 수도 있다. 또한, 도 1 의 실시형태에서는, 중공 방형의 형상을 한 흡습층 (6) 에 대해서 설명했지만, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 발광층의 발광 영역의 외주를 따라 일정한 간격 (예를 들어, 간격 (x)) 을 유지하면서, 발광층의 발광 영역을 모두 덮는 평면 형상으로 할 수도 있다. 또, 도 2 에 나타내는 유기 EL 발광 장치의 구성은, 흡습층 (6) 의 형상을 제외하고, 도 1 에 나타내는 유기 EL 발광 장치의 구성과 동일하다.

다음으로, 본 발명의 유기 EL 발광 장치의 제조 방법에 대해서 설명한다.

본 발명의 유기 EL 발광 장치의 제조 방법은, 소자 형성 공정과, 배면 부재 형성 공정과, 열처리 공정을 포함하는 것이다. 이하, 각 공정에 관해서 설명한다.

(소자 형성 공정)

소자 형성 공정은 유기 일렉트로 루미네선스 소자를 형성하는 공정이고, 공지된 방법을 채용하는 것이 가능한데, 예를 들어 다음의 방법에 의해 실시할 수 있다. 도 3(a) ∼ (c) 는, 유기 EL 발광 장치의 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 제조 공정을 나타내는 개략 단면도이다. 도 3(a) ∼ (c) 를 참조하면서, 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 제조 방법에 관해서 설명한다.

먼저, 투광성 기판 (1) 을 준비한다. 다음으로, 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 투광성 기판 (1) 의 표면에 제 1 전극 (2) 을 형성한다.

제 1 전극 (2) 의 형성은, 통상, 스퍼터링법, 진공 증착법 등에 의해 실시할 수 있다. 또한, 은 등의 금속 미립자, 요오드화구리 등의 미립자, 카본 블랙, 도전성의 금속 산화물 미립자, 도전성 고분자 미분말 등을 사용하여 제 1 전극 (2) 을 형성하는 경우에는, 적당한 바인더 수지 용액에 분산시켜, 투광성 기판 (1) 상에 도포함으로써 제 1 전극 (2) 을 형성할 수도 있다. 또한, 도전성 고분자의 경우에는, 전해 중합에 의해 직접 투광성 기판 (1) 상에 박막을 형성하거나, 투광성 기판 (1) 상에 도전성 고분자를 도포하여 제 1 전극 (2) 을 형성할 수도 있다 (Appl. Phys. Lett., 60 권, 2711 페이지, 1992 년).

다음으로, 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 전극 (2) 상에, 적어도 발광층을 갖는 유기 기능층 (3) 을 형성한다.

유기 기능층 (3) 의 형성 방법으로는, 재료에 따라 적절히 선택하는 것이 가능한데, 예를 들어 진공 증착법, 스핀 코트법, 딥 코트법, 다이 코트법, 바 코트법, 블레이드 코트법, 롤 코트법, 스프레이 코트법, 캐필러리 코트법, 잉크젯법, 스크린 인쇄법, 그라비아 인쇄법, 플렉소 인쇄법 등을 사용할 수 있다.

다음으로, 도 3(c) 에 나타내는 바와 같이, 유기 기능층 (3) 상에 제 2 전극 (4) 을 형성한다.

제 2 전극 (4) 의 형성 방법으로는, 스퍼터링법, 진공 증착법 등을 사용할 수 있다.

(배면 부재 형성 공정)

도 4(a) ∼ (d) 는, 유기 EL 발광 장치의 배면 부재의 제조 공정을 나타내는 개략 단면도이다. 도 4(a) ∼ (d) 를 참조하면서, 배면 부재의 제조 방법에 대해서 설명한다.

먼저, 도 4(a) 에 나타내는 바와 같은 보호층 (7) 이 되는 가요성 시트를 준비한다.

다음으로, 도 4(b) 에 나타내는 바와 같이, 보호층 (7) 의 표면에 흡습층 (6) 을, 발광층의 발광 영역을 둘러싸도록, 발광 영역의 외주를 따라 일정한 간격을 유지하면서 중공 방형의 형상으로 형성한다.

흡습층 (6) 의 형성 방법으로는, 재료에 따라 적절히 선택하는 것이 가능하지만, 예를 들어 진공 증착법 등의 건식 성막법, 시트상의 흡습 시트의 삽입, 스핀 코트법, 딥 코트법, 다이 코트법, 바 코트법, 블레이드 코트법, 롤 코트법, 스프레이 코트법, 캐필러리 코트법, 잉크젯법, 스크린 인쇄법, 그라비아 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 디스펜서에 의한 도포법 등의 습식 성막법 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 인쇄 패턴의 자유도와 비용 저감의 관점에서, 습식 성막법이 바람직하고, 다이 코트법, 스프레이 코트법, 스크린 인쇄법, 그라비아 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 디스펜서에 의한 도포법 등의 인쇄법이 더욱 바람직하고, 스크린 인쇄, 디스펜서 도포가 특히 바람직하게 채용된다.

다음으로, 도 4(b) 에 나타내는 바와 같이 흡습층 (6) 이 행렬상으로 형성된 보호층 (7) 을, 도 4(c) 에 나타내는 바와 같이, 흡습층 (6) 의 외주를 따라 일정한 간격을 유지하면서 1 조각씩 재단한다. 또, 이 재단은, 다음 봉지층을 형성하는 공정 후에 실시해도 된다.

다음으로, 도 4(d) 에 나타내는 바와 같이, 흡습층 (6) 상에 열가소성 수지를 포함하는 봉지층 (5) 을 형성한다. 이 경우, 흡습층 (6) 의 표면을 봉지층 (5) 으로 모두 덮고, 또한 봉지층 (5) 의 단부 (5a) 가 흡습층 (6) 의 단부 (6a) 보다 돌출되도록 봉지층 (5) 을 형성한다.

봉지층 (5) 의 형성 방법으로는, 롤 코트, 스핀 코트, 스크린 인쇄법, 스프레이 코트 등의 코팅법, 인쇄법 등의 방법을 사용해도 되는데, 작업성의 관점에서, 시트상의 열가소성 점착제를 첩부하는 방법이 바람직하게 채용된다.

또, 유기 EL 발광 장치의 배면 부재의 제조는, 도 4 에 나타내는 방법 대신에, 도 5 에 나타내는 방법에 의해 제조하는 것도 가능하다. 도 5(a) ∼ (d) 는, 유기 EL 발광 장치의 배면 부재의 다른 제조 공정을 나타내는 개략 단면도이다. 도 5(a) ∼ (d) 를 참조하면서, 배면 부재의 제조 방법에 대해서 설명한다.

도 5(a) 에 나타내는 바와 같은 보호층 (7) 이 되는 가요성 시트를 준비하고, 도 5(b) 에 나타내는 바와 같이, 보호층 (7) 이 되는 가요성 시트의 표면에 흡습층 (6) 을, 발광층의 발광 영역의 외주를 따라 일정한 간격을 유지하면서, 발광층의 발광 영역을 모두 덮는 평면 형상으로 형성한다. 또, 흡습층 (6) 의 형성 방법은, 상기에서 설명한 바와 같다.

다음으로, 도 5(c) 에 나타내는 바와 같이, 보호층 (7) 을 흡습층 (6) 의 외주를 따라 일정한 간격을 유지하면서 1 조각씩 재단한 후, 도 5(d) 에 나타내는 바와 같이, 흡습층 (6) 상에 열가소성 수지를 포함하는 봉지층 (5) 을 형성한다. 또, 이 재단은, 다음 봉지층 (5) 을 형성하는 공정 후에 실시해도 된다. 또한, 미리 소정의 크기로 재단한 보호층 (7) 이 되는 가요성 시트에 흡습층 (6) 을 형성하는, 매엽 공정으로 해도 된다. 다음으로, 도 5(d) 에 나타내는 바와 같이, 흡습층 (6) 상에 열가소성 수지를 포함하는 봉지층 (5) 을 형성한다. 이 봉지층 (5) 의 형성 방법은, 상기 도 4(d) 와 동일하게 실시한다.

보호층 (7) 이 되는 가요성 시트는, 흡습층 (6) 을 형성하는 영역을 미리 오목상으로 성형 가공해 두거나, 또는 흡습층 (6) 을 형성한 후, 흡습층 (6) 의 형상에 맞춰 보호층 (7) 을 오목상으로 형성하는 것이 바람직하다. 오목부의 깊이는, 흡습층 (6) 의 두께와 대략 동등한 것이 바람직하다. 그 이유는, 봉지층 (5) 을 형성하는 면이 흡습층 (6) 의 면과 보호층 (7) 이 되는 가요성 시트의 면이 일치하여 평면이 되기 때문에, 봉지층 (5) 을 균일하게 형성할 수 있고, 그 때문에, 배면 부재로 소자를 봉지할 때, 봉지층 (5) 과 소자의 밀착성이 양호하고 외부로부터의 수분이나 산소의 침입을 막기 때문이다.

흡습층 (6) 은 도 5 에서 나타낸 바와 같은, 발광층의 발광 영역의 외주를 따라 일정한 간격을 유지하면서, 발광층의 발광 영역을 모두 덮는 평면 형상으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 그 이유는, 발광 영역 상의 보호층 (7) 에 어떠한 이유로 미소한 결함이 발생한 경우에 있어서도, 흡습층에 의해 수분이 차단되어, 소자의 열화를 방지하기 때문이다. 또한, 보호층 (7) 이 되는 가요성 시트를, 흡습층 (6) 을 형성하는 영역을 미리 오목상으로 성형 가공해 두거나, 또는 흡습층 (6) 을 형성한 후, 흡습층 (6) 의 형상에 맞춰 보호층 (7) 을 오목상으로 형성해 두는 경우, 성형하는 형상이 복잡하지 않기 때문에 보호층 (7) 이 되는 가요성 시트에 무리한 응력이 가해지지 않고, 핀 홀이나 크랙 등의 결함이 발생하기 어려워 바람직하다.

흡습층 (6) 을 형성한 후, 흡습층 (6) 의 형상에 맞춰 보호층 (7) 을 오목상으로 성형하는 방법의 일례에 관해서, 도 7 에서 설명한다. 도 7(a) 는, 보호층 (7) 에 흡습층 (6) 을 형성한 상태이다. 이것을 도 7(b) 와 같이 흡습층 (6) 을 하면으로 한다. 도 7(c) 에 있어서의 31 은 스테이지이고, 표면이 평탄하고 강성이 있는 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 유리, 스테인리스 등의 금속, 세라믹스 등을 사용할 수 있다. 도 7(c) 에 있어서의 32 는 롤러이고, 흡습층 (6) 을 형성하고 있지 않은 보호층 (7) 의 부분을 롤러 (32) 로 가압함으로써, 스테이지 (31) 의 평탄 표면에 맞춰 흡습층 (6) 과 보호층 (7) 의 면을 일치시킨다. 그 결과, 도 7(d) 에 나타내는 바와 같이, 보호층 (7) 과 흡습층 (6) 이 대략 동일면이 된 평탄면 상에, 봉지층 (5) 을 형성할 수 있다. 평탄면 상에 봉지층 (5) 을 형성함으로써, 기포가 들어가기 어려워지는 것, 변형하여 밀착성이 저하되는 지점이 없어지는 것 등의 이유 때문에 바람직하다.

(열처리 공정)

다음으로, 상기 공정에 의해 얻어진 유기 일렉트로 루미네선스 소자와, 배면 부재를 사용하여, 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 전극 형성면측과, 배면 부재의 봉지층 형성면측을, 흡습층의 단부가 수평 방향을 따라 발광층의 발광 영역 단부보다 0.4 ㎜ 이상 돌출되도록 겹쳐 첩합 (貼合) 한다.

열처리 공정은, 겹쳐 첩합한 유기 일렉트로 루미네선스 소자와 배면 부재를, 상압, 감압, 또는 고압 분위기하에서, 유기 일렉트로 루미네선스 소자측과 배면 부재측으로부터 가압하면서 가열 처리함으로써 실시된다. 가열은 열라미네이터나 오븐, 핫플레이트 등을 사용할 수 있다. 가열 온도는, 통상, 200 ℃ 이하, 바람직하게는 170 ℃ 이하이다. 가압은, 라미네이터, 가압 롤러나 프레스기 등의 가압 수단, 또는 고압 분위기 등에 의해 가압할 수 있다. 감압하에서의 첩합은, 유기 일렉트로 루미네선스 소자와 배면 부재 사이에 기포가 들어가지 않기 때문에, 수분의 투과성을 저감시키고, 또한 벗겨지기 어려워져 바람직하다.

(가열 프레스 처리)

열처리 공정은, 발광층의 발광 영역 단부보다 외측으로서 흡습층 (6) 이 존재하지 않는 보호층 (7) 의 영역을 가열하면서 가압하는 처리 (가열 프레스 처리) 를 포함하는 것이 특히 바람직하다. 이 처리를 가짐으로써, 발광층의 발광 영역 단부보다 외측 영역의 봉지층 (5) 의 두께가 얇아지고, 봉지층 (5) 의 층 내를 투과하는 외부로부터의 수분이나 산소가 저감되어 바람직하다. 또한, 발광 영역 및 흡습층 (6) 이 존재하는 영역의 봉지층 (5) 의 두께가, 발광층의 발광 영역 단부보다 외측으로서 흡습층 (6) 이 존재하지 않는 영역의 봉지층 (5) 의 두께보다 두꺼우므로, 외부로부터 봉지층 (5) 을 투과해 온 수분이나 산소가 발광 영역 및 흡습층 (6) 이 존재하는 영역의 봉지층 (5) 내에서 확산되고, 수분이나 산소가 발광층에 도달하여 발광층을 열화시킬 확률을 저감시킬 수 있어 바람직하다.

도 8 에는, 유기 일렉트로 루미네선스 소자를 배면 부재로 봉지하는 일례를 나타낸다. 도 8(a) 는, 투광성 기판 (1) 상에, 제 1 전극 (2) 과, 제 1 전극 (2) 상에 형성된 유기 기능층 (3) 과, 유기 기능층 (3) 상에 형성된 제 2 전극 (4) 을 형성한 유기 일렉트로 루미네선스 소자에, 보호층 (7), 흡습층 (6), 봉지층 (5) 으로 이루어지는 배면 부재를 겹친 상태의 도면이다. 이 상태에서는 배면 부재는 벗겨지지 않을 정도로는 밀착되어 있지만, 장시간의 사용이나, 고온 다습 환경하에서는 벗겨지기 쉬워질 우려가 있다.

그 때문에, 열처리 공정은, 도 8(b) 에 나타내는, 가열 프레스 처리를 포함하는 것이 바람직하다. 도 8(b) 에 있어서의 33 은 가열 프레스 부재이고, 프레스 장치의 부재의 일부이다. 도시하고 있지 않지만, 투광성 기판은 스테이지 상에 배치되어 있다. 가열은 스테이지를 가열해도 되고, 가열 프레스 부재 (33) 를 가열해도 되고, 고온 환경하에서 가열 프레스 처리를 실시해도 된다. 가열 프레스 부재 (33) 에 의해, 발광 영역 단부보다 외측 영역만을 가열 프레스함으로써, 밀착성이 우수하고, 장기간의 사용이나, 고온 다습하에서도 배면 부재가 벗겨지지 않고, 비발광 영역이 넓어지기 어려운, 내구성이 양호한 유기 EL 발광 장치를 얻을 수 있다.

가열 프레스시의 가열 온도는, 통상 50 ℃ 이상, 바람직하게는 60 ℃ 이상, 통상 200 ℃ 이하, 바람직하게는 170 ℃ 이하이다. 이 온도 범위에서 가열 프레스함으로써, 유기 기능층 (3) 이 열열화되지 않고, 또한 봉지층 (5) 이 투광성 기판 (1) 과의 밀착성을 높일 수 있다.

또, 가열 프레스에 의해, 보호층 (7) 및 봉지층 (5) 이 변형되고, 봉지층 (5) 은 당초 두께보다 얇아진다. 도 8(c) 에 있어서, β 는 봉지층 (5) 의 당초 두께이고, γ 는 가열 프레스 후의 봉지층 (5) 의 두께이다. β > γ 이므로, 단부로부터 침입하여 봉지층 (5) 을 투과하는 수분은, 봉지층 (5) 의 흡습층 (6) 이 존재하는 영역 및 발광 영역 상에 도달하면 단면적이 커지기 때문에 수분 농도가 저하되고, 유기 기능층 (3) 을 열화시키기 어려워 바람직하다. 또, 도 8(c) 에 있어서, 발광 영역 상의 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 두께 (2, 3, 4 의 합계) 는 봉지층 (5) 의 두께에 비해 충분히 얇으므로, 발광 영역 상의 봉지층 (5) 의 두께와, 발광 영역 단부로부터 흡습층 (6) 이 돌출되어 있는 영역의 두께 (β) 는 거의 동일한 두께로 간주된다.

또, 봉지층 (5) 의 가열 프레스에 의한 변형량 ((1-γ/β)×100 (％)) 은, 통상, 봉지층 (5) 의 두께의 10 ％ 이상, 바람직하게는 20 ％ 이상이고, 통상 90 ％ 이하, 바람직하게는 80 ％ 이하이다. 이 범위이면, 봉지층 (5) 이 충분히 투광성 기판 (1) 에 밀착되어 수분의 투과성을 저감시키고, 또한 벗겨지기 어려워지고, 또 파단되지 않아 바람직하다. 또한, 보호층 (7) 에 균열이나 핀 홀이 발생하기 어려워 바람직하다.

이렇게 하여, 본 발명의 유기 EL 발광 장치를 제조할 수 있지만, 본 발명의 유기 EL 발광 장치는, 예를 들어 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화, 디지털스틸 카메라, 텔레비전, 뷰파인더형 또는 모니터 직시형의 비디오 테이프 리코더, 카내비게이션 장치, 페이저, 전자 수첩, 전자 계산기, 워드 프로세서, 워크 스테이션, 텔레비전 전화, POS 단말, 및 터치 패널을 구비한 기기 등의 표시부로서 적용할 수 있다.

[유기 EL 표시 장치]

본 발명의 유기 EL 표시 장치는, 상기 서술한 본 발명의 유기 일렉트로 루미네선스 소자를 사용한 표시 장치이다. 본 발명의 유기 EL 표시 장치의 형식이나 구조에 대해서는 특별히 제한은 없고, 본 발명의 유기 일렉트로 루미네선스 소자를 사용하여 통상적인 방법에 따라서 조립할 수 있다. 예를 들어, 「유기 EL 디스플레이」 (오움사, 2004 년 8 월 20 일 발행, 토키토 시즈오, 아다치 치하야, 무라타 히데유키 저) 에 기재되어 있는 방법으로, 본 발명의 유기 EL 표시 장치를 제조할 수 있다.

[유기 EL 조명]

본 발명의 유기 EL 조명은, 상기 서술한 본 발명의 유기 일렉트로 루미네선스 소자를 사용한 조명이다. 본 발명의 유기 EL 조명의 형식이나 구조에 대해서는 특별히 제한은 없고, 본 발명의 유기 일렉트로 루미네선스 소자를 사용하여 통상적인 방법에 따라서 제조할 수 있다.

실시예

이하, 실시예를 나타내어 본 발명에 대해서 더욱 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 한, 임의로 변경하여 실시할 수 있다.

(실시예 1)

도 1 에 나타내는 유기 EL 발광 장치를 이하의 방법에 의해 제조하였다.

먼저, 도 3 에 나타내는 순서로 가로 세로 2 ㎜ 의 발광 영역을 갖는 유기 일렉트로 루미네선스 소자를 제조하였다.

ITO 기판 (1) 으로서, 세로 3.75 ㎝, 가로 2.5 ㎝, 두께 0.7 ㎜ 의 유리 기판 (1) 상에, 막두께 70 ㎚ 의 인듐·주석 산화물 (ITO) 투명 도전막 (양극 (2)) 이 형성된 것을 사용하였다.

이어서, 하기 식 (6) 에 나타내는 반복 구조를 갖는 고분자 화합물 (PB-1, 중량 평균 분자량 : 52000, 수평균 분자량 : 32500) 과, 4-이소프로필-4'-메틸디페닐요오드늄테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트를 질량비 100 대 20 으로 혼합하고, 혼합물의 농도가 2.0 중량％ 가 되도록 벤조산에틸에 용해시킨 조성물을 조제하였다. 이 조성물을, 대기 분위기 중에서, 상기 ITO 기판 (1) 상에, 스피너 회전수 500 rpm 으로 2 초, 추가로 1500 rpm 으로 30 초의 2 단계로 스핀 코트하였다. 그 후, 230 ℃ 에서 15 분간 가열함으로써, 막두께 30 ㎚ 의 정공 주입층을 형성하였다.

[화학식 6]

<정공 수송층의 형성>

이어서, 정공 수송층으로서, 상기 식 (2) 에 나타내는 4,4'-비스[N-(9-페난트릴)-N-페닐-아미노]비페닐 (PPD) 을 막두께 40 ㎚ 가 되도록 진공 증착법에 의해 제막하였다.

<발광층의 형성>

이어서, 발광층으로서 트리스(8-하이드록시퀴놀리네이트)알루미늄 (Alq3) 을 막두께 60 ㎚ 가 되도록 진공 증착법에 의해 제막하였다.

<전자 주입층>

이어서, 발광층 상에 불화리튬 (LiF) 을 막두께 0.5 ㎚ 가 되도록 진공 증착법에 의해 증착하여 전자 주입층을 형성하였다. 정공 주입층으로부터 전자 주입층까지를 유기 기능층 (3) 으로 하였다.

<음극의 형성>

이어서, 알루미늄을 막두께 80 ㎚ 가 되도록 진공 증착법에 의해 증착하고, 음극 (4) 을 형성하였다.

다음으로, 도 4 에 나타내는 순서로 배면 부재를 제조하였다.

<흡습층의 형성>

두께 40 ㎛ 의 알루미늄박을 가로 세로 100 ㎜ 로 재단하였다. 건조제로서 산화칼슘을 주제 (主劑) 로 한 DryPaste-S1 (SaesGetters 제조) 을 사용하고, 재단한 알루미늄박 상에, 대기 분위기 중에서, 스크린 인쇄기 (HP-300, 뉴롱 정밀 공업 (주) 제조) 에 의해, 두께 60 ㎛, 폭 3 ㎜, 1 변 16 ㎜ 의 중공 방형의 흡습층을 형성하였다. 인쇄 후, 즉시 질소 분위기하에 이동하고, 핫플레이트 상에서 200 ℃ 30 분 베이크하였다. 중공 방형의 흡습층이 중앙이 되도록 알루미늄박을 가로 세로 23 ㎜ 로 재단하였다.

<봉지층의 형성>

2 장의 PET 필름 사이에 끼워진 두께 25 ㎛ 의 열가소성 시트상 점착제 (JTY-0806, 3M 제조) 를 가로 세로 23 ㎜ 로 재단 후, 편측의 PET 필름을 박리하고, 흡습층의 전체면을 피복하고, 또한 봉지층의 단부가 수평 방향을 따라 흡습층의 단부로부터 3.5 ㎜ 돌출되도록, 열가소성 시트상 점착제 3 장 (75 ㎛) 을 겹쳐 알루미늄박에 첩부하고, 봉지층을 형성하였다. 알루미늄박 및 흡습층과, 봉지층 사이에 공기가 들어가지 않도록 밀착시키기 위해, 100 ℃ 의 핫플레이트 상에서, 시트상 점착제를 PET 필름 상에서부터 롤러 압착하였다.

<유기 일렉트로 루미네선스 소자와 배면 부재의 첩합>

봉지층 앞에 PET 필름을 박리한 반대측의 PET 필름을 박리하고, 봉지층의 점착면이 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 발광층을 덮고, 또한 흡습층의 단부가 수평 방향을 따라 발광층의 발광 영역 단부로부터 4 ㎜ 돌출되도록 손으로 첩부하였다. 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 유리측을 100 ℃ 의 핫플레이트에 놓고, 배면 부재의 알루미늄박을 롤러로 압착하고, 이어서, 배면 부재의 발광 영역보다 외측으로서 흡습층이 형성되어 있지 않은 영역을, 추가로 롤러로 가압하고, 도 1 에 나타내는 유기 EL 발광 장치를 얻었다. 이 유기 EL 발광 장치는, 발광층의 발광 영역의 외주를 따라 일정한 간격을 유지하면서 중공 방형의 흡습층으로 둘러싸여 있다.

(비교예 1)

실시예 1 에 있어서, 산화칼슘의 페이스트 대신에 세로 0.9 ㎝, 가로 1.4 ㎝ 의 수분 겟타시트 (HD-S050914W-40, 다이닉사 제조) 를 알루미늄박에 첩부하고, 그 위에 두께 25 ㎛ 의 열가소성 시트상 점착제 (JTY-0806, 3M 제조) 를 4 장 (100 ㎛) 겹쳐 첩부하였다. 이렇게 하여 얻어진 배면 부재와, 실시예 1 과 동일한 조작에 의해 제조한 유기 일렉트로 루미네선스 소자를, 실시예 1 과 동일한 조작에 의해 첩합시켜, 유기 EL 발광 장치를 얻었다. 또, 이 유기 EL 발광 장치는, 흡습층이 발광층의 발광 영역을 둘러싸고 있지 않고, 흡습층은 발광 영역의 상부의 일부에만 존재하고 있다.

(시험예 1)

실시예 1 및 비교예 1 에서 얻어진 유기 EL 발광 장치에 관해서, 85 ℃, 85 ％RH 의 항온 항습조에서 보존 시험을 실시하고, 공업용 현미경 (ECLIPSE LV100D, NiKon 제조) 을 사용하여 쉬링크의 성장폭을 계측하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.

표 1 로부터, 실시예 1 의 유기 EL 발광 장치를 85 ℃, 85 ％RH 의 항온 항습조에서 보존한 결과, 2500 시간으로 쉬링크폭은 60 ㎛ 이고, 발광면에 이상은 보이지 않았다. 한편, 비교예 1 의 유기 EL 발광 장치는, 960 시간 경과 후에 발광 영역 상의 흡습층이 존재하지 않는 부분이 발광하지 않게 되었다. 이것은, 열가소성 수지를 투과하는 수분의 확산이 적기 때문에, 흡습제인 수분 겟타시트에 흡습되기 전에 유기 기능층에 수분이 도달했기 때문인 것으로 추측된다.

(실시예 2)

도 2 에 나타내는 유기 EL 발광 장치를 이하의 방법에 의해 제조하였다.

먼저, 도 3 에 나타내는 순서로 가로 세로 7 ㎜ 의 발광 영역을 갖는 유기 일렉트로 루미네선스 소자를 제조하였다. 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 제조법은 실시예 1 과 동일하다.

다음으로, 도 5 에 나타내는 순서로 배면 부재를 제조하였다.

<흡습층의 형성>

두께 100 ㎛ 의 알루미늄박을 가로 세로 100 ㎜ 로 재단하였다. 건조제로서 산화칼슘을 주제로 한 DryPaste-S1 (SaesGetters 제조) 을 사용하고, 재단한 알루미늄박 상에, 대기 분위기 중에서, 스크린 인쇄기 (HP-300, 뉴롱 정밀 공업 (주) 제조) 에 의해, 두께 50 ㎛, 1 변 18 ㎜ 의 정방형형의 흡습층을 형성하였다. 인쇄 후, 즉시 질소 분위기하에 이동하고, 핫플레이트 상에서 200 ℃ 30 분 베이크하였다. 흡습층이 중앙이 되도록 1 변 22 ㎜ 의 정방형으로 알루미늄박을 재단하였다.

<봉지층의 형성>

폴리이소부틸렌과 시클로펜타디엔·디시클로펜타디엔 공중합체를 질량비 28 : 72 의 비율로 혼합한 열가소성 수지 NE-1 이 2 장의 PET 필름 사이에 끼워진 두께 50 ㎛ 의 시트상 점착제를 가로 세로 22 ㎜ 로 재단하였다. 그 후, 편측의 PET 필름을 박리하고, 흡습층의 전체면을 피복하고, 또한 봉지층의 단부가 수평 방향을 따라 흡습층의 단부로부터 2 ㎜ 돌출되도록, 열가소성 수지 NE-1 을 피복한 시트상 점착제 2 장 (100 ㎛) 을 겹쳐 알루미늄박에 첩부하고, 봉지층을 형성하였다. 알루미늄박 및 흡습층과, 봉지층 사이에 공기가 들어가지 않도록 밀착시키기 위해, 100 ℃ 의 핫플레이트 상에서, 시트상 점착제를 PET 필름 상에서부터 롤러 압착하였다.

<유기 일렉트로 루미네선스 소자와 배면 부재의 첩합>

봉지층의 PET 필름을 박리하고, 봉지층의 점착면이 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 발광층을 덮고, 또한 흡습층의 단부가 수평 방향을 따라 발광층의 발광 영역 단부로부터 1 ㎜ 돌출되도록 손으로 첩부하였다. 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 유리측을 100 ℃ 의 핫플레이트에 놓고, 배면 부재의 알루미늄박을 롤러로 압착하고, 이어서, 배면 부재의 발광 영역보다 외측으로서 흡습층이 형성되어 있지 않은 영역을, 추가로 롤러로 가압하고, 도 2 에 나타내는 유기 EL 발광 장치를 얻었다. 이 유기 EL 발광 장치는, 발광층의 발광 영역의 외주보다 1 ㎜ 큰 정방형의 흡습층에 의해 전체면이 덮여 있다.

(실시예 3)

실시예 2 에 있어서, 열가소성 수지 NE-1 이 2 장의 PET 필름 사이에 끼워진 두께 50 ㎛ 의 시트상 점착제 대신에, 폴리이소부틸렌과 시클로펜타디엔·디시클로펜타디엔 공중합체와 폴리부텐을 질량비 23 : 58 : 19 의 비율로 혼합한 열가소성 수지 NE-2 가 2 장의 PET 필름 사이에 끼워진 두께 50 ㎛ 의 시트상 점착제를 사용한 것 이외에는, 실시예 2 와 동일하게 하여 도 2 에 나타내는 유기 EL 발광 장치를 얻었다.

(시험예 2)

실시예 2 ∼ 3 에서 얻어진 유기 EL 발광 장치에 관해서, 60 ℃, 90 ％RH 의 항온 항습조에서 보존 시험을 실시하고, 공업용 현미경 (ECLIPSE LV100D, Nikon 제조) 을 사용하여 쉬링크의 성장폭을 계측하였다. 그 결과를 표 2 에 나타낸다.

(시험예 3)

실시예 2 에서 얻어진 유기 EL 발광 장치에 관해서, 85 ℃ 의 항온조에서 보존 시험을 실시하고, 공업용 현미경 (ECLIPSE LV100D, Nikon 제조) 을 사용하여 쉬링크의 성장폭을 계측한 결과, 560 시간 보존 후, 쉬링크 성장폭은 10 ㎛ 이하였다.

(시험예 4)

실시예 2 에서 얻어진 유기 EL 발광 장치에 관해서, -20 ℃ 의 항온조에서 보존 시험을 실시하고, 공업용 현미경 (ECLIPSE LV100D, Nikon 제조) 을 사용하여 쉬링크의 성장폭을 계측한 결과, 250 시간 보존 후, 쉬링크 성장폭은 5 ㎛ 이하였다.

(실시예 4)

도 1 에 나타내는 구조를 갖는 유기 일렉트로 루미네선스 소자를 이하의 방법으로 제조하였다.

ITO 기판 (1) 에는, 세로 3.75 ㎝, 가로 2.5 ㎝, 두께 0.7 ㎜ 의 유리 기판 (1) 상에, 막두께 70 ㎚ 의 인듐·주석 산화물 (ITO) 투명 도전막이 양극 (2) 으로서 형성된 것을 사용하였다.

이어서, 이하에 나타내는 반복 구조를 갖는 고분자 화합물 PB-1 과 4-이소프로필-4'-메틸디페닐요오드늄테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트를 중량비 100 대 20 으로 혼합하고, 혼합물의 농도가 2.0 중량％ 가 되도록 벤조산에틸에 용해시킨 조성물을 조제하였다. 이 조성물을, 대기 분위기 중에서, 상기 ITO 기판 (1) 상에, 스피너 회전수 500 rpm 으로 2 초, 그리고 1500 rpm 으로 30 초의 2 단계로 스핀 코트하였다. 그 후, 230 ℃ 에서 15 분간 가열함으로써, 막두께 30 ㎚ 의 정공 주입층을 형성하였다.

[화학식 7]

<정공 수송층의 형성>

이어서, 정공 수송층으로서 하기 식에 나타내는 4,4'-비스[N-(9-페난트릴)-N-페닐-아미노]비페닐 (PPD) 을 막두께 40 ㎚ 진공 증착법에 의해 제막하였다.

[화학식 8]

<발광층의 형성>

이어서, 발광층으로서 트리스(8-하이드록시퀴놀리네이트)알루미늄 (Alq3) 을 막두께 60 ㎚ 진공 증착법에 의해 제막하였다. 정공 주입층으로부터 발광층까지를 유기 기능층 (3) 으로 하였다.

<전자 주입층 및 음극의 형성>

이어서, 발광층 상에 불화리튬 (LiF) 을 막두께 0.5 ㎚ 가 되도록 진공 증착법에 의해 증착하여 전자 주입층을 형성한 후에, 알루미늄을 막두께 80 ㎚ 가 되도록 진공 증착법에 의해 증착하고, 음극 (4) 을 형성하였다.

다음으로 도 1-2 에 나타내는 순서로 배면 부재를 제조하였다.

<배면 부재의 형성>

두께 40 ㎛ 의 알루미늄박을 가로 세로 22 ㎜ 로 재단하고, 보호층으로 하였다. 이어서, N₂ 중에서, 건조제 (모이스트 캐치 CCA 공동 인쇄 (주) 제조 두께 80 ㎛) 를 가로 세로 18 ㎜ 로 절단하고, 알루미늄박의 중앙에 120 ℃ 에서 열압착하고, 흡습층으로 하였다. 이 때, 흡습층의 주위 2 ㎜ 는 알루미늄박뿐이다. 다음으로 건조제를 하방향으로 하여 알루미늄박을 평평한 대에 놓고, 흡습층의 형상에 맞춰 흡습층이 형성되어 있지 않은 영역을 롤러로 가압하여 보호층을 성형하고, 보호층과 흡습층을 대략 동일면으로 하였다. 이어서, 봉지층으로서, 폴리이소부틸렌과 시클로펜타디엔·디시클로펜타디엔 공중합체를 질량비 1 : 1 로 혼합한 40 ㎛ 의 시트를 가로 세로 22 ㎜ 로 재단하고, 흡습층이 노출된 면에 열압착하여 첩합하고, 배면 부재로 하였다. 이 배면 부재는, 흡습층이 형성되어 있는 영역의 주위 2 ㎜ 는, 보호층과 봉지층만으로 형성되어 있다.

(실시예 5 ∼ 7, 비교예 2, 3)

알루미늄박의 두께와 점착제의 두께를 이하와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 4 와 동일하게 배면 부재를 형성하였다.

<유기 일렉트로 루미네선스 소자와 배면 부재의 첩합>

이렇게 하여 얻어진 배면 부재의 봉지층이 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 발광층을 덮고, 흡습층이 기판과 수평 방향으로 발광층 단부로부터 1 ㎜ 의 간격을 유지하면서 외주를 따라 돌출되도록 배치하고, 110 ℃ 에서 열압착하여 첩합하였다. 그 후, 알루미늄박과 투광성 기판이 봉지층에 의해 접착되어 있는, 흡습층의 주위 2 ㎜ 폭의 영역 전체에, 프레임상의 폴리카보네이트제의 가열 프레스 부재를 배치하고, 유압 프레스기로, 110 ℃, 10 ㎫ 로 가열 프레스하고, 유기 EL 발광 장치를 제조하였다 (도 3 및 도 8(c) x=1.0, y=2.0).

(시험예 5)

실시예 4 ∼ 7 및 비교예 2, 3 에서 얻어진 유기 EL 발광 장치에 관해서, 65.3 ㎃/㎠ 로 구동 시험을 실시하였다. 휘도 저하율 (L/L0) 이 0.85 가 될 때까지의 시간 (LT85) 을 비교하였다. 표 4 에, 두께비로서 보호층 두께와 봉지층 두께의 비 (보호층 두께/봉지층 두께) 와, LT85 의 상대값으로서, 비교예 1 의 LT85 의 시간을 100 으로 한 경우의 실시예의 LT85 의 상대값을 기재한다.

(실시예 8-12)

흡습층과 발광 영역 단부의 거리가, 기판과 수평 방향으로 0.5 ∼ 3 ㎜ 의 간격을 유지하면서 외주를 따라 돌출되도록 한 것 이외에는, 실시예 5 와 동일하게 하여, 유기 EL 발광 장치를 제조하였다 (도 3 및 도 8(c) x=0.5 ∼ 3.0, y=2.0).

(비교예 4-7)

흡습층과 발광 영역 단부의 거리가, 기판과 수평 방향으로 -0.5 ∼ 0.3 ㎜ 의 간격을 유지하면서 외주를 따라 돌출되도록 한 것 이외에는, 실시예 5 와 동일하게 하여, 유기 EL 발광 장치를 제조하였다 (도 3 및 도 8(c) x=-0.5 ∼ 0.3, y=2.0).

(시험예 6)

실시예 8-12 및 비교예 4-7 에서 얻어진 유기 EL 발광 장치에 관해서, 85 ℃ 85 ％RH 의 항온 항습조에서 315 시간 보존 시험을 실시하였다. 이 소자를 발광시켜 실시예 1 과 동일하게 쉬링크폭을 계측하였다.

(실시예 13)

실시예 5 와 동일하게 하여, 유기 EL 발광 장치를 제조하였다. 가열 프레스 후의 가열 프레스한 영역의 봉지층 두께는 14 ㎛ 이고, 보호층 압하량은 26 ㎛ 였다.

(비교예 8)

배면 부재와 유기 일렉트로 루미네선스 소자를 110 ℃ 에서 열압착하여 첩합한 후, 110 ℃, 10 ㎫ 에서의 가열 프레스를 실시하지 않은 것 이외에는, 실시예 5 와 동일하게 하여, 유기 EL 발광 장치를 제조하였다. 가열 프레스를 실시하지 않았기 때문에, 보호층 압하량은 0 ㎛ 였다.

(시험예 7)

실시예 13 및 비교예 8 에서 얻어진 유기 EL 발광 장치에 관해서, 85 ℃ 85 ％RH 의 항온 항습조에서 287 시간 보존 시험을 실시하고, 시험예 2 와 동일하게 쉬링크폭을 계측하였다.

시험예 5 로부터, 보호층 두께/봉지층 두께는 0.4 이상인 경우에 구동 수명이 길고 양호한 것을 알 수 있다.

시험예 6 으로부터, 발광 영역으로부터의 기판과 수평 방향의 흡습층 돌출폭은 0.5 ㎛ 이상에서 쉬링크폭이 작고 양호해지는 것을 알 수 있다.

시험예 7 로부터, 가열 프레스에 의해, 보호층이 압하되고, 봉지층이 얇게 되어 있으면, 쉬링크폭이 작고 양호한 것을 알 수 있다.

본 발명을 상세하게, 또한 특정한 실시양태를 참조하여 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고 다양한 변경이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에게 있어서 분명하다.

본 출원은 2011 년 8 월 5 일 출원한 일본특허출원 (특원 2011-172178호) 에 기초하는 것이고, 그 내용은 여기에 참조로서 받아들인다.

1 : 투광성 기판
2 : 제 1 전극
2a : 제 2 전극의 취출 전극
3 : 유기 기능층
3a : 유기 기능층 (3) 을 구성하는 발광층의 발광 영역 단부
4 : 제 2 전극
5 : 봉지층
5a : 봉지층 (5) 의 단부
6 : 흡습층
6a : 흡습층 (6) 의 단부
7 : 보호층
10 : 유기 EL 발광 장치
15 : 접착제
16 : 건조제
17 : 봉지캔
20 : 유기 EL 발광 장치
30 : 유기 EL 발광 장치
31 : 스테이지
32 : 롤러
33 : 가열 프레스 부재
x : 발광층의 발광 영역 단부 (3a) 에서 흡습층 (6) 의 단부 (6a) 까지의 수평 방향에서의 간격
y : 흡습층 (6) 의 단부 (6a) 에서 봉지층 (5) 의 단부 (5a) 까지의 수평 방향에서의 간격
α : 보호층 (7) 의 두께
β : 봉지층 (5) 의 당초 두께
γ : 가열 프레스 처리 후의 봉지층 (5) 의 두께

Claims

제 1 전극이 형성된 투광성 기판의 그 제 1 전극 상에,
적어도 발광층을 갖는 유기 기능층을 형성하고,
이어서 그 유기 기능층 상에 제 2 전극을 형성하여 유기 일렉트로 루미네선스 소자를 얻는 소자 형성 공정과,
보호층으로서의 가요성 시트 상에 건조제를 포함하는 흡습층을 형성하는 공정과,
그 보호층의 두께의 3.3 배 이하의 두께로서,
열가소성 수지를 포함하는 봉지층을, 그 흡습층 상에 형성하여 배면 부재를 얻는 배면 부재 형성 공정과,
상기 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 상기 제 2 전극 형성면측과, 상기 배면 부재의 봉지층 형성면측을, 상기 흡습층이 상기 발광층의 발광 영역을 적어도 둘러싸고, 또한 상기 흡습층의 단부가 수평 방향을 따라 상기 발광층의 발광 영역 단부보다 0.4 ㎜ 이상 돌출되도록 겹쳐, 상기 발광층의 발광 영역 단부보다 외측으로서 흡습층이 존재하지 않는 보호층의 영역만을 가열 프레스함으로써, 상기 흡습층이 형성되어 있지 않은 영역의 상기 봉지층의 두께 쪽이 상기 발광 영역의 상기 봉지층의 두께보다 얇아지도록 가열 처리하는 열처리 공정을 이 순서로 포함하는 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 흡습층의 단부가, 수평 방향을 따라 상기 발광 영역의 단부보다 0.4 ㎜ 이상 50 ㎜ 이하 돌출되어 있는, 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 흡습층의 단부가, 수평 방향을 따라 상기 발광 영역의 단부보다 1 ㎜ 이상 10 ㎜ 이하 돌출되어 있는, 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 발광 영역 상의 상기 보호층의 두께가, 상기 발광 영역 상의 상기 봉지층의 두께의 0.3 배 이상인, 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 흡습층이 형성되어 있지 않은 영역의 상기 봉지층의 두께가, 상기 발광 영역의 상기 봉지층의 두께보다 얇은, 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 흡습층의 단부로부터 상기 봉지층의 단부까지의 수평 방향에서의 간격이 0.1 ㎜ 이상 10 ㎜ 이하인, 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 흡습층의 단부로부터 상기 봉지층의 단부까지의 수평 방향에서의 간격이 1 ㎜ 이상 5 ㎜ 이하인, 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 흡습층이 알칼리 토금속, 알칼리 금속 및 그들의 산화물, 그리고 무기 다공질 재료에서 선택되는 적어도 1 종을 포함하는, 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 흡습층의 두께가 0.1 ㎛ 이상, 500 ㎛ 이하인, 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 봉지층의 두께가 1 ㎛ 이상, 200 ㎛ 이하인, 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 봉지층의 두께가 10 ㎛ 이상, 100 ㎛ 이하인, 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 보호층의 두께가 1 ㎛ 이상, 500 ㎛ 이하인, 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 보호층의 두께가 10 ㎛ 이상, 200 ㎛ 이하인, 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항의 제조 방법에 의해 제조된 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치를 사용한, 유기 일렉트로 루미네선스 표시 장치의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항의 제조 방법에 의해 제조된 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치를 사용한, 유기 일렉트로 루미네선스 조명 장치의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항의 제조 방법에 의해 제조된 유기 일렉트로 루미네선스 발광 장치를 사용한, 유기 일렉트로 루미네선스 전기 장치의 제조 방법.