KR20170046732A - 유기 일렉트로루미네센스 소자 - Google Patents

유기 일렉트로루미네센스 소자 Download PDF

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KR20170046732A
KR20170046732A KR1020177008089A KR20177008089A KR20170046732A KR 20170046732 A KR20170046732 A KR 20170046732A KR 1020177008089 A KR1020177008089 A KR 1020177008089A KR 20177008089 A KR20177008089 A KR 20177008089A KR 20170046732 A KR20170046732 A KR 20170046732A
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KR
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layer
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thin film
film
light emitting
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KR1020177008089A
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Inventor
신이치 모리시마
마사토 샤쿠츠이
Original Assignee
스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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Abstract

플렉시블성을 갖는 투명 지지 기판과, 상기 투명 지지 기판 상에 배치되고, 또한 한 쌍의 전극 및 해당 전극 사이에 배치되어 있는 발광층을 구비하는 발광 소자부와, 상기 발광 소자부를 덮어서 밀봉하도록 상기 투명 지지 기판 상에 배치되어 있는 밀봉재층과, 상기 밀봉재층 상에 배치되어 있는 밀봉 기판을 구비하고 있고, JIS B 0601-1994의 산술 평균 조도를 기준으로 하여, 상기 밀봉 기판의 상기 밀봉재층측의 표면의 표면 조도가 해당 밀봉 기판의 다른 한쪽 표면의 표면 조도보다도 작은 값을 갖고, 또한 상기 밀봉 기판의 상기 밀봉재층측의 표면의 상기 산술 평균 조도와 상기 밀봉재층의 두께가 하기 식 (Ⅰ): 0.002<(Ra/t)<0.2 (Ⅰ)[식 (Ⅰ) 중, Ra는 상기 밀봉 기판의 상기 밀봉재층측의 표면의 JIS B 0601-1994의 산술 평균 조도를 나타내고, t는 상기 밀봉재층의 두께를 나타냄]에 나타내는 조건을 만족시키는, 유기 일렉트로루미네센스 소자.

Description

유기 일렉트로루미네센스 소자{ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT}
본 발명은 유기 일렉트로루미네센스 소자에 관한 것이다.
유기 일렉트로루미네센스 소자는 소자 내부에 산소 가스나 수증기 등이 침입하면 열화되어, 다크 스폿이라 칭해지는 발광 불량부가 발생하여 발광 품위가 저하된다. 그 때문에 유기 일렉트로루미네센스 소자의 분야에서는, 소자 내부에 산소 가스나 수증기가 침입하는 것을 억제하기 위하여 밀봉 재료 등을 이용하는 것이 제안되어 있다. 예를 들어 국제 공개 제2011/114860호(특허문헌 1)에 있어서는, 투명 기재 상에, 적어도 투명 양극층, 발광층을 포함하는 유기층 및 음극층을 이 순서대로 적층한 유기 일렉트로루미네센스 소자이며, 상기 투명 양극층측에 제1 밀봉 필름이 설치되고, 상기 음극층측에 제2 밀봉 필름이 설치되고, 상기 음극층의 상기 유기층측과는 반대측의 면 상에 열경화성 수지를 포함하는 밀봉층을 갖는 형태의 유기 일렉트로루미네센스 소자가 개시되어 있다. 그러나 특허문헌 1에 기재된 것과 같은 종래의 유기 일렉트로루미네센스 소자에 있어서는, 굴곡 후에 단락(쇼트)이 발생하는 것을 방지한다는 등의 관점에서는 반드시 충분한 것은 아니었다.
국제 공개 제2011/114860호
본 발명은 상기 종래 기술이 갖는 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 굴곡 후의 단락(쇼트)의 발생을 충분히 억제하는 것을 가능하게 하는 유기 일렉트로루미네센스 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위하여 예의 연구를 거듭한 결과, 유기 일렉트로루미네센스 소자(OLED: 이하, 경우에 따라 간단히 「유기 EL 소자」라 칭함)를, 플렉시블성을 갖는 투명 지지 기판과, 상기 투명 지지 기판 상에 배치되어 있는 발광 소자부(상기 발광 소자부는 적어도 한 쌍의 전극 및 해당 전극 사이에 배치되어 있는 발광층을 구비하는 것임)와, 상기 발광 소자부를 덮어서 밀봉하도록 상기 투명 지지 기판 상에 배치되어 있는 밀봉재층과, 상기 밀봉재층 상에 배치되어 있는 밀봉 기판을 구비하는 것으로 하고, JIS B 0601-1994의 산술 평균 조도를 기준으로 하여, 상기 밀봉 기판의 상기 밀봉재층측의 표면의 표면 조도가 해당 밀봉 기판의 다른 한쪽 표면의 표면 조도보다도 작은 값을 갖도록 하고, 또한 상기 밀봉 기판의 상기 밀봉재층측의 표면의 상기 산술 평균 조도와 상기 밀봉재층의 두께가 하기 식 (Ⅰ):
0.002<(Ra/t)<0.2 (Ⅰ)
[식 (Ⅰ) 중, Ra는 상기 밀봉 기판의 상기 밀봉재층측의 표면의 JIS B 0601-1994의 산술 평균 조도를 나타내고, t는 상기 밀봉재층의 두께를 나타냄]
에 나타내는 조건을 만족시키도록 함으로써, 유기 EL 소자를 굴곡시킨 후에 단락(쇼트)이 발생하는 것을 충분히 억제하는 것이 가능해지는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명의 유기 일렉트로루미네센스 소자는, 플렉시블성을 갖는 투명 지지 기판과,
상기 투명 지지 기판 상에 배치되고, 또한 한 쌍의 전극 및 해당 전극 사이에 배치되어 있는 발광층을 구비하는 발광 소자부와,
상기 발광 소자부를 덮어서 밀봉하도록 상기 투명 지지 기판 상에 배치되어 있는 밀봉재층과,
상기 밀봉재층 상에 배치되어 있는 밀봉 기판
을 구비하고 있고,
JIS B 0601-1994의 산술 평균 조도를 기준으로 하여, 상기 밀봉 기판의 상기 밀봉재층측의 표면의 표면 조도가 해당 밀봉 기판의 다른 한쪽 표면의 표면 조도보다도 작은 값을 갖고, 또한
상기 밀봉 기판의 상기 밀봉재층측의 표면의 상기 산술 평균 조도와 상기 밀봉재층의 두께가 하기 식 (Ⅰ):
0.002<(Ra/t)<0.2 (Ⅰ)
[식 (Ⅰ) 중, Ra는 상기 밀봉 기판의 상기 밀봉재층측의 표면의 JIS B 0601-1994의 산술 평균 조도를 나타내고, t는 상기 밀봉재층의 두께를 나타냄]
에 나타내는 조건을 만족시키는 것이다.
상기 본 발명의 유기 일렉트로루미네센스 소자에 있어서는, 상기 밀봉 기판의 상기 밀봉재층측의 표면의 산술 평균 조도(Ra)가 0.1 내지 1.0㎛인 것이 바람직하다.
또한 상기 본 발명의 유기 일렉트로루미네센스 소자에 있어서는, 상기 밀봉재층의 두께가 5 내지 120㎛인 것이 바람직하다.
또한 상기 본 발명의 유기 일렉트로루미네센스 소자에 있어서는, 상기 밀봉 기판이, 구리, 구리 합금, 알루미늄 및 알루미늄 합금 중 어느 금속 재료를 포함하는 것이 바람직하고, 전해법으로 제조된 구리박을 포함하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 의하면, 굴곡 후의 단락(쇼트)의 발생을 충분히 억제하는 것을 가능하게 하는 유기 일렉트로루미네센스 소자를 제공하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 유기 일렉트로루미네센스 소자의 적합한 일 실시 형태를 모식적으로 도시하는 개략 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 유기 일렉트로루미네센스 소자가 구비하는 투명 지지 기판으로서 적합하게 이용하는 것이 가능한 가스 배리어성 적층 필름의 일 실시 형태를 모식적으로 도시하는 개략 종단면도이다.
도 3은 실시예 1에서 얻어진 유기 일렉트로루미네센스 소자를 밀봉 기판측에서 본 경우의 구조를 모식적으로 도시하는 개략 상면도이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 상세히 설명한다. 또한 이하의 설명 및 도면 중, 동일 또는 상당하는 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략한다.
본 발명의 유기 일렉트로루미네센스 소자는, 플렉시블성을 갖는 투명 지지 기판과,
상기 투명 지지 기판 상에 배치되고, 또한 한 쌍의 전극 및 해당 전극 사이에 배치되어 있는 발광층을 구비하는 발광 소자부와,
상기 발광 소자부를 덮어서 밀봉하도록 상기 투명 지지 기판 상에 배치되어 있는 밀봉재층과,
상기 밀봉재층 상에 배치되어 있는 밀봉 기판
을 구비하고 있고,
JIS B 0601-1994의 산술 평균 조도를 기준으로 하여, 상기 밀봉 기판의 상기 밀봉재층측의 표면의 표면 조도가 해당 밀봉 기판의 다른 한쪽 표면의 표면 조도보다도 작은 값을 갖고, 또한
상기 밀봉 기판의 상기 밀봉재층측의 표면의 상기 산술 평균 조도와 상기 밀봉재층의 두께가 하기 식 (Ⅰ):
0.002<(Ra/t)<0.2 (Ⅰ)
[식 (Ⅰ) 중, Ra는 상기 밀봉 기판의 상기 밀봉재층측의 표면의 JIS B 0601-1994의 산술 평균 조도를 나타내고, t는 상기 밀봉재층의 두께를 나타냄]
에 나타내는 조건을 만족시키는 것이다.
도 1은, 본 발명의 유기 일렉트로루미네센스 소자의 적합한 일 실시 형태를 모식적으로 도시하는 개략 종단면도이다. 도 1에 도시하는 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 소자는, 투명 지지 기판(1)과, 발광 소자부(2)와, 밀봉재층(3)과, 밀봉 기판(4)을 구비한다. 이하, 이들을 나누어 설명한다.
[투명 지지 기판(1)]
도 1에 도시하는 투명 지지 기판(1)은 플렉시블성(가요성)을 갖는 것이다. 여기서 말하는 「플렉시블성」으로서는, 일반적인 플렉시블한 유기 EL 소자의 기판에 요구되는 가요성을 가지고 있으면 되며 특별히 제한되는 것은 아니지만, 가스 배리어성의 관점에서는 박막 유리, 경량화, 파괴 내성의 관점에서는 플라스틱 기재인 것이 바람직하다. 또한 투명 지지 기판(1)은, 유기 EL 소자의 광 취출측의 기판으로 이용하는 것이 가능한 정도의 광의 투과성(투명성)을 갖는 것이면 되며 특별히 제한되는 것은 아니고, 유기 EL 소자용의 광 취출측의 기판으로 이용되는 공지된 투명 기판을 적절히 이용할 수 있고, 전체 광선 투과율이 80% 이상인 투명성을 갖는 것을 적합하게 이용할 수 있다.
또한 이러한 투명 지지 기판(1)은, 플라스틱을 기재로서 사용하더라도 가스 배리어성을 갖는 것임이 바람직하다. 이러한 투명 지지 기판(1)으로서는, 유기 EL 소자의 플렉시블한 투명 기판으로서 이용하는 것이 가능한, 공지된 가스 배리어성의 필름을 적절히 이용할 수 있으며, 예를 들어 일본 특허 공개 제2011-73430호 공보에 기재된 가스 배리어성 적층 필름(그 중에서도 해당 필름을, 접착재를 사용하여 복수 매 접합하여 이루어지는 적층체가 보다 바람직함)을 적합하게 이용할 수 있다.
또한 이러한 투명 지지 기판(1)으로서는, 보다 고도의 수증기 투과 방지 성능이 얻어지는 점에서, 가스 배리어성을 갖는 제1 및 제2 박막층과, 제1 및 제2 기재층과, 접착제층을 구비하고, 또한 상기 제1 박막층, 상기 제1 기재층, 상기 접착제층, 상기 제2 박막층, 상기 제2 기재층의 순으로 적층된 적층 구조를 갖는 가스 배리어성 적층 필름이 바람직하다. 또한 이러한 가스 배리어성 적층 필름을 사용하는 경우에는, 유기 EL 소자의 수증기 등에 의한 열화를 보다 고도로 억제한다는 관점에서 상기 발광 소자부의 한쪽 전극이 상기 가스 배리어성 적층 필름의 상기 제1 박막층 상에 적층되는 것이 바람직하다. 이하, 이러한 본 발명에 따른 투명 지지 기판(1)에 적합하게 이용 가능한 상기 가스 배리어성 적층 필름을 도 2를 참조하면서 설명한다.
도 2에 도시하는 실시 형태의 가스 배리어성 적층 필름은, 제1 기재층(100(a))과, 제2 기재층(100(b))과, 가스 배리어성을 갖는 제1 박막층(101(a))과, 가스 배리어성을 갖는 제2 박막층(101(b))과, 접착제층(102)을 구비하고, 또한 상기 제1 박막층(101(a)), 상기 제1 기재층(100(a)), 상기 접착제층(102), 상기 제2 박막층(101(b)), 상기 제2 기재층(100(b))의 순으로 적층된 적층 구조를 갖는 가스 배리어성 적층 필름을 포함하는 것이다.
이와 같이 상기 가스 배리어성 적층 필름에 있어서는, 제1 기재층(100(a))과 제2 기재층(100(b))의 2층의 기재층을 구비한다. 또한 이러한 기재층의 수가 1층뿐인 경우(가스 배리어성 적층 필름 중에 제1 기재층 및 제2 기재층 중 어느 것이 포함되지 않는 구성의 경우)에는, 충분히 고도의 수준으로 유기 EL 소자의 열화를 억제하는 것이 곤란해져, 기재층의 수가 2층 이상인 경우와 비교하여 열화 속도가 빨라져 버려 보관 수명이 짧아져 버리는 경향이 있다. 예를 들어 도 2에 도시하는 실시 형태에 있어서, 제2 기재층(100(b))이 없는 경우, 가령 제1 기재층에 가스 배리어성을 갖는 박막층을 형성 후, 추가로 제1 기재를 건조시키는 공정을 거쳤다고 하더라도, 제1 기재의 가스 배리어성을 갖는 박막층과는 반대면이 외부에 노출된 상태가 되어, 그 외부에 노출되어 있는 면으로부터 제1 기재 중으로 수분이 침입하여 제1 기재의 포화 함수량에 도달하기까지의 시간이 대폭 증가하는 경향이 있다. 따라서 가령 제조 시에 건조 공정을 실시했다고 하더라도, 그 건조의 효과를 충분히 이용할 수 없게 되어 버리는 경향이 있다. 또한 제1 기재층(100(a))이 없는 경우에 대하여 검토하면, 가령 제2 기재의 양면에 제2 및 제3 박막층을 형성했을 경우, 박막층 형성 후에 제2 기재층을 건조시키는 공정을 실시하더라도, 기재층은 양면이 배리어성을 발현하는 박막층 사이에 끼워져 있어 제2 기재 내부의 수분의 제거가 곤란해지기 때문에, 건조의 효과를 충분히 얻을 수 없게 되는 경향이 있다.
이러한 기재층(100(a)) 및 기재층(100(b))을 형성하는 기재는 각각 동일한 것이어도 상이한 것이어도 되며, 가스 배리어성 적층 필름을 형성하기 위하여 사용하는 것이 가능한 공지된 기재를 적절히 이용할 수 있다. 이러한 기재로서는, 기재의 가요성, 광 투과성, 평탄성, 디바이스의 경량화의 관점에서는 제1 기재층(100(a)) 및 제2 기재층(100(b)) 중 적어도 1층이 유기 고분자 재료를 포함하는 것이 바람직하고, 보다 고도의 플렉시블성(가요성)이 얻어져 기재의 분단, 굽힘 등의 가공성이 향상되는 점에서 제1 기재층(100(a)) 및 제2 기재층(100(b))의 양쪽이 유기 고분자 재료를 포함하는 것이 바람직하다.
이러한 유기 고분자 재료로서는, 무색 투명한 기재로서 이용 가능하다는 관점에서는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스테르계 수지; 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 환상 폴리올레핀 등의 폴리올레핀계 수지; 폴리아미드계 수지; 폴리카르보네이트계 수지; 폴리스티렌계 수지; 폴리비닐알코올계 수지; 에틸렌-아세트산비닐 공중합체의 비누화물; 폴리아크릴로니트릴계 수지; 아세탈계 수지; 폴리이미드계 수지 등을 적합하게 이용할 수 있다.
또한 이러한 유기 고분자 재료로서는, 탄소, 수소 이외의 헤테로 원자(산소, 질소 등)를 포함하는 중합체를 포함하는 고분자 재료가 바람직하다. 탄소와 수소만을 포함하는 탄화수소 중합체를 포함하는 고분자 재료(폴리올레핀 등)는 비극성의 고분자여서, 분자 내에 있어서 분극이 거의 없는 점에서 일반적으로 친수성을 충분히 발휘시키는 것이 곤란한 데 비하여, 헤테로 원자(산소, 질소 등)를 포함하는 중합체를 포함하는 고분자 재료는 그 헤테로 원자에 기인하여 분극이 나타나기 쉬워, 일반적으로 친수성이 충분히 높은 것이 된다. 여기서, 친수성이 높은 고분자 재료는 사용 환경 하(통상, 실온(25℃ 정도)이며 통상의 습도가 있는 조건 하)에서의 함수량이 높으며, 건조에 의하여 내부의 수분을 충분히 제거하면 효율적으로 흡습성을 부여할 수 있다. 그 때문에, 이러한 탄소, 수소 이외의 헤테로 원자를 포함하는 중합체를 포함하는 고분자 재료를 기재의 재료로서 사용했을 경우에는, 보다 효율적으로 고도의 흡습 성능을 갖는 가스 배리어성 적층 필름을 제조하는 것이 가능해져 유기 EL 소자의 기판으로서 사용했을 경우에 보다 고도의 수증기 투과 방지 성능을 발휘할 수 있다. 또한 이러한 탄소, 수소 이외의 헤테로 원자를 포함하는 중합체 중의 헤테로 원자로서는, 기재를 가스 배리어성 적층 필름에 사용했을 경우에 해당 필름에 고도의 흡습 성능을 발휘시키는 것도 가능해지는 점에서 산소 원자가 바람직하다.
또한 이러한 유기 고분자 재료로서는, 무색 투명한 기재가 얻어짐과 함께, 수소 이외의 헤테로 원자를 포함하는 중합체이며, 건조시키거나 하여 사용했을 경우에 보다 고도의 흡습 성능을 발휘시키는 것이 가능해져 투명 지지 기판(1)에 보다 고도의 수증기 투과 방지 성능을 발휘시키는 것이 가능해진다는 등의 관점에서는, 에스테르 결합을 갖는 폴리에스테르가 바람직하다. 또한 이러한 폴리에스테르 중에서도, 기재의 투명성이나 필름에 대한 가공성이 보다 고도의 것이 될 뿐 아니라 강도나 내열성도 보다 향상된다는 등의 관점에서, 벤젠환을 갖는 폴리에스테르(예를 들어 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)나 PEN(폴리에틸렌나프탈레이트))를 이용하는 것이 특히 바람직하다.
또한 이러한 기재의 두께로서는 특별히 제한되지 않지만, 그 기재의 표면에 박막층을 직접 형성하는 경우, 형성하는 박막층의 종류에 따라 그 성막에 적합한 두께로 적절히 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들어 이러한 기재의 두께로서는, 기재의 표면 상에 박막층을 형성할 때, 진공 중에서도 기재의 반송이 가능하여 진공 조건 하에서 그 기재의 표면 상에 박막을 형성하는 것이 가능해지는 점에서 5 내지 500㎛인 것이 바람직하다. 또한 플라즈마 CVD법을 채용하여 박막층을 형성하는 경우에, 상기 기재를 통하여 방전하면서 박막층을 형성하는 방법을 채용하는 것도 가능해진다는 관점에서, 상기 기재의 두께는 50 내지 200㎛인 것이 보다 바람직하고, 50 내지 100㎛인 것이 특히 바람직하다.
또한 이러한 기재의 두께는, 예를 들어 기재 상에 박막층을 형성한 부재끼리를 접합하여 가스 배리어성 적층 필름을 제조하는 경우에 있어서도, 그 기재의 두께에 따라 접합하는 공정에 특별히 영향이 나타난다는 등의 성질의 것은 아니기 때문에, 가스 배리어성 적층 필름의 제조 방법에 의존하지 않고 박막층의 성막이 가능한 두께를 갖는 것이면 특별히 제한 없이 이용할 수 있다. 즉, 이러한 기재의 두께는, 그 기재의 표면 상에 박막층을 형성할 수 있고, 박막층을 충분히 지지하는 것이 가능한 두께를 갖고 있는 것이면 되며, 그 두께는 적절히 설계할 수 있다.
또한 도 2에 도시하는 실시 형태의 가스 배리어성 적층 필름에 있어서는, 제1 박막층(101(a))과 제2 박막층(101(b))의 2층의 박막층을 구비한다. 또한 이러한 박막층의 수가 1층뿐인 경우(가스 배리어성 적층 필름 중에 제1 박막층 및 제2 박막층 중 어느 것이 포함되지 않는 구성의 경우)에는, 충분히 고도의 수준으로 유기 EL 소자의 열화를 억제하는 것이 곤란해져, 박막층의 수가 2층 이상인 경우와 비교하여 열화 속도가 빨라져 버려 보관 수명이 짧아져 버리는 경향이 있다. 예를 들어 도 2에 도시하는 실시 형태에 있어서, 제1 박막층(101(a))만이 존재하는 경우에는, 가령 제1 기재를 건조시키는 공정을 거쳐 가스 배리어성 적층 필름을 제조했다고 하더라도, 가스 배리어성을 갖는 제1 박막층이 적층되어 있는 면과는 반대측의 면에 배리어층이 존재하지 않으므로, 가스 배리어성을 갖는 박막층이 적층되어 있는 면과는 반대측의 면으로부터 제1 기재 중으로 수분이 침입하여 기재의 포화 함수량에 도달하기까지의 시간이 대폭 짧아지는 경향이 있다. 따라서 가령 제조 시에 건조 공정을 실시했다고 하더라도 그 건조의 효과를 충분히 이용할 수 없게 되어 버리는 경향이 있다. 또한 도 2에 도시하는 실시 형태에 있어서, 제2 박막층만이 존재하는 경우에는 제1 기재 상에 직접 유기 EL이 형성되게 되어, 기재 내부의 수분이 유기 EL을 직접적으로 열화시키는 경향이 있다.
또한 이러한 제1 박막층(101(a)) 및 제2 박막층(101(b))은 모두 가스 배리어성을 갖는 박막을 포함하는 층(박막층)일 필요가 있다. 여기서 말하는 「가스 배리어성」이란, 하기 조건 (A) 내지 (C):
[조건 (A)]
JIS K 7126(2006년 발행)에 준거한 방법으로 측정된 「기재의 가스 투과도(단위: ㏖/㎡·s·P)」와 「박막층을 성막한 기재의 가스 투과도(단위: ㏖/㎡·s·P)」를 비교하여, 「기재의 가스 투과도」에 대하여 「박막층을 성막한 기재의 가스 투과도」 쪽이 2자릿수 이상 작은 값(100분의 1 이하의 값)을 나타내는 것.
[조건 (B)]
JIS K 7129(2008년 발행)에 기재된 방법에 준거한 방법으로 측정된 「기재의 수증기 투과도(단위: g/㎡·s·P)」와 「박막층을 성막한 기재의 수증기 투과도(단위: g/㎡·s·P)」를 비교하여, 「기재의 수증기 투과도」에 대하여 「박막층을 성막한 기재의 수증기 투과도」 쪽이 2자릿수 이상 작은 값(100분의 1 이하의 값)을 나타내는 것.
[조건 (C)]
일본 특허 공개 제2005-283561호 공보에 기재된 방법에 준거한 방법으로 측정된 「기재의 수증기 투과도(단위: g/㎡·s·P)」와 「박막층을 성막한 기재의 수증기 투과도(단위: g/㎡·s·P)」를 비교하여, 「기재의 수증기 투과도」에 대하여 「박막층을 성막한 기재의 수증기 투과도」 쪽이 2자릿수 이상 작은 값(100분의 1 이하의 값)을 나타내는 것.
중 적어도 하나의 조건을 만족시키는 것이면 된다. 또한 일반적으로 수증기 배리어성(가스 배리어성)을 갖는 박막층을 성막한 기재의 수증기 투과도는 10-2g/㎡/day 이하의 값을 나타내는 점에서, 상기 조건 (B) 및 (C)를 검토하는 경우에 「박막층을 성막한 기재의 수증기 투과도」가 10-2g/㎡/day 이하의 값이 되어 있는 것이 바람직하다. 또한 이러한 가스 배리어성을 갖는 박막층으로서는, 상기 조건 (C)를 만족시키는 것이 보다 바람직하다.
또한 이러한 가스 배리어성을 갖는 박막층의 1층의 두께는 5 내지 3000㎚의 범위인 것이 바람직하고, 10 내지 2000㎚의 범위인 것이 보다 바람직하며, 100 내지 1000㎚의 범위인 것이 특히 바람직하다. 상기 박막층의 두께가 상기 하한 미만이면 산소 가스 배리어성, 수증기 배리어성 등의 가스 배리어성이 떨어지는 경향이 있고, 한편, 상기 상한을 초과하면 굴곡에 의하여 가스 배리어성이 저하되기 쉬워지는 경향이 있다.
이러한 가스 배리어성을 갖는 제1 및 제2 박막층의 종류는 특별히 제한되지 않으며 공지된 가스 배리어성을 갖는 박막을 적절히 이용할 수 있고, 이들 박막층은 각각 금속 산화물, 금속 질화물 및 금속 산 질화물 중 적어도 1종을 포함하는 박막층인 것이 바람직하다.
또한 제1 및 제2 박막층은 기재에 대하여 유기층/무기층/유기층, 무기층/유기층/무기층 등으로 적층된 다층막으로 할 수도 있다. 이 경우, 무기층은 주로 가스 배리어성을 발현한다. 무기층의 조성으로서는, 하기에 기재된 금속 산화물, 금속 질화물 및 금속 산 질화물, 규소 산화물, 규소 산화탄화물인 것이 바람직하다. 유기층은 기재와 무기층의 응력을 완화하거나, 또는 유기층에 의하여 기재 상면의 요철, 파티클 등을 메꾸어 평활화하는 효과가 있다. 또한 유기층에 포수 기능이 있어도 된다. 유기층의 조성으로서는, 하기에 기재된 열경화성 접착제 및 광경화성 접착제, 2액 경화성 접착제 등에서 사용되는 유기 재료가 바람직하다. 또한 제1 박막층(101(a)) 및 제2 박막층(101(b))의 종류는 각각 동일한 것이어도, 또는 상이한 것이어도 된다.
또한 이러한 박막층에 사용되는 금속 산화물, 금속 질화물 및 금속 산 질화물은, 보다 박막이고 높은 수증기 투과 방지 성능을 발휘할 수 있다는 등의 관점이나 투명성 등의 관점에서 스퍼터법, 진공 증착법, ALD(원자층 퇴적)법, 이온 플레이팅법 등의 방법으로 성막되는 것이 바람직하다. 제조의 용이성, 저제조 비용 등의 관점에서 스퍼터법, ALD법이 보다 바람직하다.
또한 이러한 박막층으로서는, 보다 고도의 수증기 투과 방지 성능을 발휘할 수 있다는 등의 관점이나, 내굴곡성, 제조의 용이성, 저제조 비용과 같은 관점에서, 적어도 규소와 산소를 포함하는 박막을 포함하는 층인 것이 보다 바람직하다. 또한 상기 규소와 산소를 포함하는 박막을 포함하는 층은, 플라즈마 화학 기상 성장법, 또는 전구체를 기재면에 형성하고 플라즈마 처리를 행하는 박막 형성법을 이용한 박막층인 것이 바람직하다. 이러한 박막층 중에서도, 규소, 산소 및 탄소를 함유하는 층이고, 또한
해당 층의 막 두께 방향에 있어서의 해당 층의 표면으로부터의 거리와, 규소 원자, 산소 원자 및 탄소 원자의 합계량에 대한 규소 원자의 양의 비율(규소의 원자비), 산소 원자의 양의 비율(산소의 원자비) 및 탄소 원자의 양의 비율(탄소의 원자비)과의 관계를 각각 나타내는 규소 분포 곡선, 산소 분포 곡선 및 탄소 분포 곡선에 있어서, 하기 조건 (ⅰ) 내지 (ⅲ):
(ⅰ) 규소의 원자비, 산소의 원자비 및 탄소의 원자비가, 해당 층의 막 두께의 90% 이상의 영역에 있어서 하기 식 (1):
(산소의 원자비)>(규소의 원자비)>(탄소의 원자비) … (1)
로 표시되는 조건을 만족시키는 것,
(ⅱ) 상기 탄소 분포 곡선이 적어도 하나의 극값을 갖는 것,
(ⅲ) 상기 탄소 분포 곡선에 있어서의 탄소의 원자비의 최댓값 및 최솟값의 차의 절댓값이 5at% 이상인 것
을 모두 만족시키는 규소 산화물계의 박막층인 것이 특히 바람직하다.
이러한 규소 산화물계의 박막층은 우선, 해당 층의 막 두께 방향에 있어서의 해당 층의 표면으로부터의 거리와, 규소 원자, 산소 원자 및 탄소 원자의 합계량에 대한 규소 원자의 양의 비율(규소의 원자비), 산소 원자의 양의 비율(산소의 원자비) 및 탄소 원자의 양의 비율(탄소의 원자비)과의 관계를 각각 나타내는 규소 분포 곡선, 산소 분포 곡선 및 탄소 분포 곡선에 있어서, (ⅰ) 규소의 원자비, 산소의 원자비 및 탄소의 원자비가, 해당 층의 막 두께의 90% 이상(보다 바람직하게는 95% 이상, 특히 바람직하게는 100%)의 영역에 있어서 하기 식 (1):
(산소의 원자비)>(규소의 원자비)>(탄소의 원자비) … (1)
로 표시되는 조건을 만족시킬 필요가 있다. 규소의 원자비, 산소의 원자비 및 탄소의 원자비가 상기 조건을 만족시키지 않는 경우에는, 얻어지는 가스 배리어성 적층 필름의 가스 배리어성이 불충분해진다.
또한 이러한 규소 산화물계의 박막층은, (ⅱ) 상기 탄소 분포 곡선이 적어도 하나의 극값을 가질 것을 요한다. 이러한 규소 산화물계의 박막층에 있어서는, 상기 탄소 분포 곡선이 적어도 2개의 극값을 갖는 것이 보다 바람직하고, 적어도 3개의 극값을 갖는 것이 특히 바람직하다. 상기 탄소 분포 곡선이 극값을 갖지 않는 경우에는, 얻어지는 가스 배리어성 적층 필름의 필름을 굴곡시켰을 경우에 있어서의 가스 배리어성이 불충분해진다. 또한 이와 같이 적어도 3개의 극값을 갖는 경우에 있어서는, 상기 탄소 분포 곡선이 갖는 하나의 극값 및 해당 극값에 인접하는 극값에 있어서의 상기 박막층의 막 두께 방향에 있어서의 상기 박막층의 표면으로부터의 거리의 차의 절댓값이 모두 200㎚ 이하인 것이 바람직하고, 100㎚ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한 여기서 말하는 「극값」이란, 규소 산화물계의 박막층의 막 두께 방향에 있어서의 박막층의 표면으로부터의 거리에 대한 원소의 원자비의 극댓값 또는 극솟값을 말한다. 또한 본 발명에 있어서 극댓값이란, 규소 산화물계의 박막층의 표면으로부터의 거리를 변화시켰을 경우에 원소의 원자비의 값이 증가에서 감소로 변화되는 점이며, 또한 그 점의 원소의 원자비의 값보다도, 해당점으로부터 박막층의 막 두께 방향에 있어서의 박막층의 표면으로부터의 거리를 20㎚ 더 변화시킨 위치의 원소의 원자비의 값이 3at% 이상 감소하는 점을 말한다. 또한 본 발명에 있어서 극솟값이란, 규소 산화물계의 박막층의 표면으로부터의 거리를 변화시켰을 경우에 원소의 원자비의 값이 감소에서 증가로 변화되는 점이며, 또한 그 점의 원소의 원자비의 값보다도, 해당점으로부터 박막층의 막 두께 방향에 있어서의 박막층의 표면으로부터의 거리를 20㎚ 더 변화시킨 위치의 원소의 원자비의 값이 3at% 이상 증가하는 점을 말한다.
또한 이러한 규소 산화물계의 박막층은, (ⅲ) 상기 탄소 분포 곡선에 있어서의 탄소의 원자비의 최댓값 및 최솟값의 차의 절댓값이 5at% 이상일 것을 요한다. 또한 이러한 박막층에 있어서는, 탄소의 원자비의 최댓값 및 최솟값의 차의 절댓값이 6at% 이상인 것이 보다 바람직하고, 7at% 이상인 것이 특히 바람직하다. 상기 절댓값이 5at% 미만이면, 얻어지는 가스 배리어성 적층 필름의 필름을 굴곡시켰을 경우에 있어서의 가스 배리어성이 불충분해진다.
또한 상기 규소 산화물계의 박막층에 있어서는, 상기 산소 분포 곡선이 적어도 하나의 극값을 갖는 것이 바람직하고, 적어도 2개의 극값을 갖는 것이 보다 바람직하며, 적어도 3개의 극값을 갖는 것이 특히 바람직하다. 상기 산소 분포 곡선이 극값을 갖지 않는 경우에는, 얻어지는 가스 배리어성 적층 필름의 필름을 굴곡시켰을 경우에 있어서의 가스 배리어성이 저하되는 경향이 있다. 또한 이와 같이 적어도 3개의 극값을 갖는 경우에 있어서는, 상기 산소 분포 곡선이 갖는 하나의 극값 및 해당 극값에 인접하는 극값에 있어서의 상기 박막층의 막 두께 방향에 있어서의 상기 박막층의 표면으로부터의 거리의 차의 절댓값이 모두 200㎚ 이하인 것이 바람직하고, 100㎚ 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한 상기 규소 산화물계의 박막층에 있어서는, 해당 층의 상기 산소 분포 곡선에 있어서의 산소의 원자비의 최댓값 및 최솟값의 차의 절댓값이 5at% 이상인 것이 바람직하고, 6at% 이상인 것이 보다 바람직하며, 7at% 이상인 것이 특히 바람직하다. 상기 절댓값이 상기 하한 미만이면, 얻어지는 가스 배리어성 적층 필름의 필름을 굴곡시켰을 경우에 있어서의 가스 배리어성이 저하되는 경향이 있다.
상기 규소 산화물계의 박막층에 있어서는, 해당 층의 상기 규소 분포 곡선에 있어서의 규소의 원자비의 최댓값 및 최솟값의 차의 절댓값이 5at% 미만인 것이 바람직하고, 4at% 미만인 것이 보다 바람직하며, 3at% 미만인 것이 특히 바람직하다. 상기 절댓값이 상기 상한을 초과하면, 얻어지는 가스 배리어성 적층 필름의 가스 배리어성이 저하되는 경향이 있다.
또한 상기 규소 산화물계의 박막층에 있어서는, 해당 층의 막 두께 방향에 있어서의 해당 층의 표면으로부터의 거리와, 규소 원자, 산소 원자 및 탄소 원자의 합계량에 대한 산소 원자 및 탄소 원자의 합계량의 비율(산소 및 탄소의 원자비)과의 관계를 나타내는 산소 탄소 분포 곡선에 있어서, 상기 산소 탄소 분포 곡선에 있어서의 산소 및 탄소의 원자비의 합계의 최댓값 및 최솟값의 차의 절댓값이 5at% 미만인 것이 바람직하고, 4at% 미만인 것이 보다 바람직하며, 3at% 미만인 것이 특히 바람직하다. 상기 절댓값이 상기 상한을 초과하면, 얻어지는 가스 배리어성 적층 필름의 가스 배리어성이 저하되는 경향이 있다.
상기 규소 분포 곡선, 상기 산소 분포 곡선, 상기 탄소 분포 곡선 및 상기 산소 탄소 분포 곡선은, X선 광전자 분광법(XPS: Xray Photoelectron Spectroscopy)의 측정과 아르곤 등의 희가스 이온 스퍼터를 병용함으로써 시료 내부를 노출시키면서 순차 표면 조성 분석을 하는, 소위 XPS 뎁스 프로파일 측정에 의하여 작성할 수 있다. 이러한 XPS 뎁스 프로파일 측정에 의하여 얻어지는 분포 곡선은, 예를 들어 종축을 각 원소의 원자비(단위:at%)로 하고 횡축을 에칭 시간(스퍼터 시간)으로 하여 작성할 수 있다. 또한 이와 같이 횡축을 에칭 시간으로 하는 원소의 분포 곡선에 있어서는, 에칭 시간은 막 두께 방향에 있어서의 상기 박막층의 막 두께 방향에 있어서의 상기 박막층의 표면으로부터의 거리에 대략 상관하는 점에서, 「박막층의 막 두께 방향에 있어서의 박막층의 표면으로부터의 거리」로서, XPS 뎁스 프로파일 측정 시에 채용한 에칭 속도와 에칭 시간의 관계로부터 산출되는 박막층의 표면으로부터의 거리를 채용할 수 있다. 또한 이러한 XPS 뎁스 프로파일 측정 시에 채용하는 스퍼터법으로서는, 에칭 이온종으로서 아르곤(Ar+)을 사용한 희가스 이온 스퍼터법을 채용하고, 그 에칭 속도(에칭 레이트)를 0.05㎚/sec(SiO2 열산화막 환산값)로 하는 것이 바람직하다.
또한 막면 전체에 있어서 균일하고도 우수한 가스 배리어성을 갖는 상기 규소 산화물계의 박막층을 형성한다는 관점에서, 해당 층이 막면 방향(박막층의 표면에 평행인 방향)에 있어서 실질적으로 균일한 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서, 상기 규소 산화물계의 박막층이 막면 방향에 있어서 실질적으로 균일하다는 것은, XPS 뎁스 프로파일 측정에 의하여 박막층의 막면의 임의의 2군데의 측정 개소에 대하여 상기 산소 분포 곡선, 상기 탄소 분포 곡선 및 상기 산소 탄소 분포 곡선을 작성했을 경우에, 그 임의의 2군데의 측정 개소에 있어서 얻어지는 탄소 분포 곡선이 갖는 극값의 수가 동일하고, 각각의 탄소 분포 곡선에 있어서의 탄소의 원자비의 최댓값 및 최솟값의 차의 절댓값이 서로 동일하거나 또는 5at% 이내의 차인 것을 말한다.
또한 상기 규소 산화물계의 박막층에 있어서는, 해당 층의 상기 탄소 분포 곡선은 실질적으로 연속되는 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서, 탄소 분포 곡선이 실질적으로 연속된다는 것은, 탄소 분포 곡선에 있어서의 탄소의 원자비가 불연속으로 변화되는 부분을 포함하지 않는 것을 의미하며, 구체적으로는, 에칭 속도와 에칭 시간으로부터 산출되는 상기 박막층 중 적어도 1층의 막 두께 방향에 있어서의 해당 층의 표면으로부터의 거리(x, 단위: ㎚)와 탄소의 원자비(C, 단위: at%)의 관계에 있어서, 하기 수식 (F1):
(dC/dx)≤0.5 … (F1)
로 표시되는 조건을 만족시키는 것을 말한다.
또한 상기 규소 분포 곡선, 상기 산소 분포 곡선 및 상기 탄소 분포 곡선에 있어서, 규소의 원자비, 산소의 원자비 및 탄소의 원자비가, 해당 층의 막 두께의 90% 이상의 영역에 있어서 상기 식 (1)로 표시되는 조건을 만족시키는 경우에는, 해당 층 중에 있어서의 규소 원자, 산소 원자 및 탄소 원자의 합계량에 대한 규소 원자의 함유량의 원자 비율은 25 내지 45at%인 것이 바람직하고, 30 내지 40at%인 것이 보다 바람직하다. 또한 상기 규소 산화물계의 박막층 중에 있어서의 규소 원자, 산소 원자 및 탄소 원자의 합계량에 대한 산소 원자의 함유량의 원자 비율은 33 내지 67at%인 것이 바람직하고, 45 내지 67at%인 것이 보다 바람직하다. 또한 상기 규소 산화물계의 박막층 중에 있어서의 규소 원자, 산소 원자 및 탄소 원자의 합계량에 대한 탄소 원자의 함유량의 원자 비율은 3 내지 33at%인 것이 바람직하고, 3 내지 25at%인 것이 보다 바람직하다.
또한 상기 규소 분포 곡선, 상기 산소 분포 곡선 및 상기 탄소 분포 곡선에 있어서, 규소의 원자비, 산소의 원자비 및 탄소의 원자비가, 해당 층의 막 두께의 90% 이상의 영역에 있어서 상기 식 (2)로 표시되는 조건을 만족시키는 경우에는, 해당 층 중에 있어서의 규소 원자, 산소 원자 및 탄소 원자의 합계량에 대한 규소 원자의 함유량의 원자 비율은 25 내지 45at%인 것이 바람직하고, 30 내지 40at%인 것이 보다 바람직하다. 또한 상기 규소 산화물계의 박막층 중에 있어서의 규소 원자, 산소 원자 및 탄소 원자의 합계량에 대한 산소 원자의 함유량의 원자 비율은 1 내지 33at%인 것이 바람직하고, 10 내지 27at%인 것이 보다 바람직하다. 또한 상기 규소 산화물계의 박막층 중에 있어서의 규소 원자, 산소 원자 및 탄소 원자의 합계량에 대한 탄소 원자의 함유량의 원자 비율은 33 내지 66at%인 것이 바람직하고, 40 내지 57at%인 것이 보다 바람직하다.
또한 상기 규소 산화물계의 박막층은 플라즈마 화학 기상 성장법에 의하여 형성되는 층인 것이 바람직하다. 이러한 플라즈마 화학 기상 성장법에 의하여 형성되는 박막층으로서는, 상기 기재를 한 쌍의 성막 롤 상에 배치하고 상기 한 쌍의 성막 롤 사이에 방전하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 화학 기상 성장법에 의하여 형성되는 층인 것이 보다 바람직하다. 또한 이와 같이 하여 한 쌍의 성막 롤 사이에 방전할 때는 상기 한 쌍의 성막 롤의 극성을 교대로 반전시키는 것이 바람직하다. 또한 이러한 플라즈마 화학 기상 성장법에 사용하는 성막 가스로서는 유기 규소 화합물과 산소를 포함하는 것이 바람직하고, 그 성막 가스 중의 산소의 함유량은 상기 성막 가스 중의 상기 유기 규소 화합물의 전량을 완전 산화시키는 데 필요한 이론 산소량 이하인 것이 바람직하다. 또한 상기 박막층이 연속적인 성막 프로세스에 의하여 형성된 층인 것이 바람직하다. 또한 이러한 규소 산화물계의 박막층은 일본 특허 공개 제2011-73430호 공보에 기재된 방법을 채용하여 제조할 수 있다.
또한 제1 박막층(101(a)) 및 제2 박막층(101(b))으로서는, 보다 고도의 수증기 투과 방지 성능을 발휘하는 것이 가능해지는 점에서 적어도 한쪽이 상기 규소 산화물계의 박막층인 것이 바람직하고, 그들 모두가 상기 규소 산화물계의 박막층인 것이 보다 바람직하다.
또한 도 2에 도시하는 실시 형태의 가스 배리어성 적층 필름(투명 지지 기판(1))에 있어서는, 접착제층(102)을 구비한다. 이러한 접착제층(102)을 형성하기 위하여 사용하는 것이 가능한 접착제로서는, 제조의 용이성, 저휘발 성분의 관점에서 열경화성 접착제, 광경화성 접착제 및 2액 혼합 경화성 접착제 등의 경화성 접착제가 바람직하다.
이러한 열경화성 수지 접착제로서는 특별히 제한되지 않으며 공지된 열경화성 수지 접착제를 적절히 이용할 수 있다. 이러한 열경화성 수지 접착제로서는 에폭시계 접착제 및 아크릴레이트계 접착제 등을 들 수 있다. 이러한 에폭시계 접착제로서는, 예를 들어 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지 및 페녹시 수지로부터 선택되는 에폭시 화합물을 포함하는 접착제를 들 수 있다. 또한 상기 아크릴레이트계 접착제로서는, 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 2-헥실아크릴레이트, 아크릴아미드, 아크릴로니트릴 및 히드록실아크릴레이트 등으로부터 선택되는 주성분으로서의 단량체와, 해당 주성분과 공중합 가능한 단량체를, 포함하는 접착제를 들 수 있다.
또한 상기 광경화성 접착제로서는 특별히 제한되지 않으며 공지된 광경화성 접착제를 적절히 이용할 수 있고, 예를 들어 라디칼계 접착제나 양이온계 접착제 등을 들 수 있다. 이러한 라디칼계 접착제로서는, 예를 들어 에폭시아크릴레이트, 에스테르아크릴레이트 및 에스테르아크릴레이트 등을 포함하는 접착제를 들 수 있다. 또한 상기 양이온계 접착제로서는, 에폭시계 수지, 비닐에테르계 수지 등을 포함하는 접착제를 들 수 있다.
또한 이러한 접착제층(102) 중에는 수분 흡착제(소위 건조제나 흡습제), 블루잉제, 자외선 흡수제, 산화 방지제 등이 더 함유되어 있어도 된다. 또한 적층 필름이 조명용 유기 EL의 기판으로서 사용될 때는 유기 EL의 발광색과 동일한 색의 염료나 안료를 포함하고 있어도 되고, 또한 혼색 효과를 노리고 유기 EL의 발광색과 상이한 색의 염료나 안료를 포함하고 있어도 된다. 또한 광의 산란 효과나 광 취출 효과를 갖게 하기 위하여 접착제층과 굴절률이 상이한 무기 입자 등을 포함하고 있어도 된다.
이러한 접착제층(102)으로서는, 접착제가 수분을 포함하는 경우에 접착제층 중의 수분을 저감시켜, 접착제층으로부터 발생하는 수분에 기초하여 성능이 저하되는 것을 충분히 억제할 수 있음과 함께, 가스 배리어성 적층 필름에 보다 고도의 흡습 성능을 발휘시키는 것이 가능해져 가스 배리어성 적층 필름에 보다 고도의 수증기 투과 방지 성능을 발휘시키는 것도 가능해지는 점에서, 수분 흡착제를 함유시키는 것이 바람직하다. 이러한 수분 흡착제(건조제)로서는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 실리카 겔, 제올라이트(몰레큘러 시브), 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화바륨, 산화스트론튬 등의 금속 산화물 등이나, 건조시킨 수산화알루미늄 등의 금속 수산화물 등을 들 수 있다. 이러한 수분 흡착제(건조제) 중에서도, 광 투과성이 충분히 높은 것 등의 관점에서 산화칼슘이나 건조시킨 수산화알루미늄이 특히 바람직하다.
또한 이러한 수분 흡착제(건조제)로서는 입자상의 것이 바람직하다. 이러한 입자상의 수분 흡착제(건조제)로서는 평균 입경이 0.01 내지 10㎛(보다 바람직하게는 0.01 내지 5㎛, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 5㎛)의 범위에 있는 것이 바람직하다. 이러한 평균 입경이 0.01㎛ 미만이면, 1차 입자가 응집하기 쉬워지는 경향이 있어 큰 응집 입자(2차 입자)가 형성되어 버리는 경향이 있을 뿐 아니라, 흡습력이 지나치게 강하여 접착제층에 들어갔을 때는 이미 흡습이 종료되어, 흡습 능력을 나타내지 않게 되어 버리는 경향이 있다. 한편, 상기 평균 입자 직경이 10㎛을 초과하면, 필름상으로 했을 때 평활한 층으로 하는 것이 곤란해짐과 함께, 충분한 흡습 능력이 얻어지지 않게 되는 경향이 있다.
또한 이러한 수분 흡착제(건조제)의 함유량은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 접착제 중에 5 내지 50질량%(보다 바람직하게는 10 내지 30질량%)의 비율로 함유하는 것이 바람직하다. 이러한 흡수제(건조제)의 함유량이 상기 하한 미만이면, 접착제에 내재하는 수분을 흡수해 버려 수분 급수 능력이 저하되는 경향이 있고, 한편, 상기 상한을 초과하면, 광 투과성이 감소하여 유기 EL의 발광층에서의 광 취출이 저하되는 경향이 있다.
또한 이러한 접착제층(102)에 있어서는, 유기 EL 소자의 용도에 따라, 예를 들어 블루잉제를 함유시키는 것이 바람직하다. 이러한 블루잉제로서는 특별히 제한되지 않으며 공지된 블루잉제를 적절히 이용할 수 있고, 예를 들어 바이엘사의 매크롤렉스 바이올렛 B 및 매크롤렉스 블루 RR이나 산도스사의 테트라졸 블루 RLS 및 트리아졸 블루 RLS 등을 적합하게 이용할 수 있다. 또한, 예를 들어 컬러 인덱스 분류에 의한 솔벤트 바이올렛-3, 솔벤트 블루-94, 솔벤트 블루-78, 솔벤트 블루-95, 솔벤트 바이올렛-13 등을 사용할 수도 있다.
또한 이러한 접착제층(102)의 두께는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 접착제에 분말 등의 고형분(예를 들어 상술한 수분 흡착제(건조제)나 굴절률 조정 입자 등)을 넣는 경우이며, 해당 분말을 구성하는 입자(분말 입자)에 응집이 발생하지 않는 경우에는, 그 분말 입자의 1차 입자 직경의 최대 직경 정도의 두께로 하는 것이 바람직하고, 이 경우에는 통상 1 내지 20㎛의 두께로 하는 것이 보다 바람직하다. 한편, 분말 입자에 응집이 발생하는 경우에는 그 분말 입자의 2차 입자 직경의 최대 직경 정도의 두께로 하는 것이 바람직하고, 이 경우에는 통상 5 내지 50㎛의 두께로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한 접착제에 분말 등의 고형분을 넣지 않는 경우이며, 접착제를 도포 및 건조시켜 접착제층(102)을 형성하는 경우, 접착제층(102)의 두께는 접착 강도나 가공성의 관점에서 0.2 내지 30㎛인 것이 바람직하고, 0.5 내지 10㎛인 것이 보다 바람직하다. 또한 필름상의 접착제(접착성 필름)를 사용하여 이를 접착제층(102)으로 하는 경우에는, 가공성의 관점에서 접착제층(102)의 두께는 1 내지 100㎛인 것이 바람직하고, 5 내지 50㎛인 것이 보다 바람직하다.
또한 이러한 접착제층을 형성할 때, 필름상으로 가공한 접착제(시트상의 것)를 이용할 수 있다. 이 경우에 있어서는, 이러한 접착제의 필름의 수증기 투과율이 필름 두께 100㎛, 60℃, 90% RH의 환경에 있어서 100g/㎡/day 이하(보다 바람직하게는 30g/㎡/day 이하)이고, 또한 광 투과율이 70% 이상(보다 바람직하게는 80% 이상)인 것이 바람직하다. 이러한 수증기 투과율이 상기 상한을 초과하면, 가스 배리어성 적층 필름 단부의 접착제 부분이 노출되어 있는 부분으로부터의 수분 침입이 증가하여 제1 기재의 포화 함수량에 도달하기까지의 시간이 단시간이 되고, 결과로서 유기 EL의 보관 수명이 짧아져 버리는 경향이 있다. 또한 상기 광 투과율이 상기 하한 미만이면, 내부의 광을 충분히 외부로 출사할 수 없어 유기 EL의 저발광 효율화를 야기하는 경향이 있다. 또한 이러한 수증기 투과율은, 예를 들어 칼슘-광 투과법(Ca 금속이 수분을 흡수하면 산화칼슘, 수산화칼슘 등으로 변화되어 광의 투과성이 변화됨) 또는 MOCON 수증기 투과율 측정 장치 등에 의하여 측정한 값을 채용할 수 있다. 또한 상기 광 투과율은, 예를 들어 Film-Tek사(미국)의 광학식 박막 측정 시스템 장치 등에 의하여 측정할 수 있다.
또한 접착제층은, 제1 기재층(100(a))의 광 굴절률과 상기 접착제층의 광 굴절률의 비([제1 기재층(100(a))의 광 굴절률]/[접착제층의 광 굴절률])가 0.88 내지 1.18(보다 바람직하게는 1.01 내지 1.11)이 되는 층인 것이 바람직하다. 이러한 광 굴절률의 비가 상기 하한 미만이면 접착제층의 굴절률을 더 크게 할 필요가 있으며, 제2 박막층보다도 접착제층의 굴절률이 크면 외부로의 출사광이 감소하는 경향이 있고, 한편, 상기 상한을 초과하면 제1 기재와 접착제층의 계면에서 광의 굴절이 커져 발광층에서의 광의 외부로의 출사가 감소하는 경향이 있다. 또한 이러한 광 굴절률은, 예를 들어 Film-Tek사(미국)의 광학식 박막 측정 시스템 장치, 또는 범용 엘립소미터 등에 의하여 측정할 수 있다.
또한 도 2에 도시하는 실시 형태의 가스 배리어성 적층 필름(투명 지지 기판(1))은, 박막층(101(a)), 기재층(100(a)), 접착제층(102), 박막층(101(b)), 기재층(100(b))의 순으로 적층된 적층 구조를 갖는다. 이러한 적층 구조에 의하여 박막층의 표면 상에 직접, 후술하는 발광 소자부를 적층시켜, 해당 박막층에 의하여 소자 내부로의 수증기의 침입을 고도로 억제하는 것이 가능해진다.
이러한 가스 배리어성 적층 필름(투명 지지 기판(1))은 그의 전체의 두께가 50 내지 300㎛인 것이 바람직하고, 100 내지 2500㎛인 것이 보다 바람직하다. 이러한 필름의 두께가 상기 하한 미만이면, 가스 배리어성 적층 필름을 긴 기재로 하는 경우, 유기 EL 소자의 제조 공정에 있어서 필름에 주름이나 구김이 발생하기 쉬워져 필름을 컨트롤하는 것이 곤란해지는 경향이 있고, 한편, 상기 상한을 초과하여 기재층의 두께가 두꺼워졌을 경우에는 필름에 의한 광 흡수량이 증가하기 때문에, 발광층으로부터 외부로의 광 출사가 감소해 버리는 경향이 있다. 또한 상기 상한을 초과하여 가스 배리어성 적층 필름의 두께가 두꺼워졌을 경우에는, 가스 배리어성 적층 필름의 표면과 평행인 방향(단부측: 단부의 면과 수직인 방향)으로부터 기재층으로 수증기가 침입하기 쉬워지며, 예를 들어 가스 배리어성 적층 필름의 제조 시에 건조 상태의 기재 등을 이용하고 있는 경우에는 기재의 건조 상태를 충분히 장기간 유지하는 것이 곤란해지는 경향이 있다.
또한 이러한 가스 배리어성 적층 필름은 자중(그 가스 배리어성 적층 필름 자체의 질량)의 0.1질량% 이상(보다 바람직하게는 자중의 0.2질량% 이상)의 물을 흡수하는 흡습 성능을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 흡습 성능이 상기 하한 미만이면, 가스 배리어성 적층 필름에 더욱 고도의 투습 방지 성능을 발휘시키는 것이 곤란해지는 경향이 있다. 가스 배리어성 적층 필름의 흡습 성능은, 건조 시에 기재에 가해지는 부하, 건조에 걸리는 시간, 흡습제 증량에 수반하는 접착층의 접착성의 저하 등의 관점에서 자중의 5질량% 이하인 것이 바람직하다. 이 흡습 성능은 보다 바람직하게는 자중의 3질량% 이하이고, 더욱 바람직하게는 자중의 2질량% 이하이다.
또한 이러한 가스 배리어성 적층 필름의 흡습 성능은 이하와 같이 하여 측정할 수 있다. 즉, 우선, 가스 배리어성 적층 필름의 흡습 성능의 측정용으로 세로, 가로의 길이가 모두 50㎜(한 변이 50㎜인 정사각형)인 가스 배리어성 적층 필름(한 변이 50㎜인 정사각형의 필름)을 준비한다. 다음으로, 한 변이 50㎜인 정사각형의 필름을 1㎜마다 직사각형으로 커트하여 세로 50㎜, 가로 1㎜의 직사각형의 시료를 준비한다. 이어서, 항온실 내에 있어서, 대기 중, 실온(25℃)에서 세로 50㎜, 가로 1㎜의 크기의 직사각형 시료(50개)의 질량(단위: g)을 소수점 아래 4자릿수까지 정확히 칭량한다. 이때의 질량을 상술한 필름의 자중(W1: 사용 전의 초기 질량)으로 한다. 이어서, 항온 항습 분위기(25℃, 습도 50%, 중량 절대 습도 10g/㎏) 하에 해당 시료 50개를 정치하고 24시간마다 그 시료의 질량을 소수점 아래 4자릿수까지 정확히 칭량한다. 이러한 칭량을 시료(50개)의 질량이 일정해지기까지 행하여, 일정한 값이 되었을 때의 질량을 Wn으로 한다. 이와 같이 하여 구해진 Wn과 W1의 값에 기초하여 하기 식:
[흡습량의 비율 Bn]={(Wn-W1)/W1}×100
을 계산함으로써 구해지는 값을, 본 발명에 있어서는 가스 배리어성 적층 필름의 흡습 성능으로서 채용한다.
또한 이러한 흡습 성능은 기본적으로, 가스 배리어성을 갖는 제1 및 제2 박막층 사이에 배치되어 있는 기재층의 흡습성에 기초하여 발휘되는 성능이기 때문에, 제1 및 제2 박막층 사이에 배치되어 있는 기재층에 의하여 충분한 흡습이 가능해지도록 기재층을, 수소 이외의 헤테로 원자를 포함하는 중합체(보다 바람직하게는 에스테르 결합을 갖는 폴리에스테르, 더욱 바람직하게는 PET, PEN)를 포함하는 기재를 포함하는 층으로 하고, 또한 가스 배리어성 적층 필름의 제조 시에 충분히 건조된 상태의 기재가 제1 및 제2 박막층 사이에 배치되도록 하여 가스 배리어성 적층 필름을 제조하는 것이 바람직하다.
또한 도 2에 도시하는 실시 형태의 가스 배리어성 적층 필름(투명 지지 기판(1))에 있어서는, 해당 필름의 전체 두께에 대한, 필름 중에 존재하는 전체 기재층의 두께의 합계값의 비율({[전체 기재층의 두께의 합계값]/[가스 배리어성 적층 필름의 전체 두께]}×100)은 90% 이상인 것이 바람직하고, 95% 이상인 것이 보다 바람직하다. 이러한 비율이 상기 하한 미만이면, 플렉시블성이 저하되거나, 또는 기재 상에 형성된 박막층의 응력에 의하여 기재가 변형되어 생산성이 저하되는 경향이 있다.
또한 도 2에 도시하는 실시 형태의 가스 배리어성 적층 필름(투명 지지 기판(1)) 중에 존재하는 전체 기재층의 두께에 대한, 제1 박막층과 제2 박막층 사이에 존재하는 전체 기재층의 두께의 합계값의 비율({[제1 박막층과 제2 박막층 사이에 존재하는 전체 기재층의 두께의 합계값]/[가스 배리어성 적층 필름 중에 존재하는 전체 기재층의 두께]}×100)은 50% 이상인 것이 바람직하고, 특히 90% 이상인 것이 보다 바람직하다. 이러한 박막층 사이의 기재층의 두께의 비율이 상기 하한 미만이면, 기재를 건조시키고 사용하여 흡습 성능을 발휘시키는 경우에 충분히 고도의 흡습 성능을 발휘시키는 것이 곤란해지는 경향이 있는 경향이 있다.
또한 도 2에 도시하는 실시 형태의 가스 배리어성 적층 필름(투명 지지 기판(1))의 전체의 두께에 대한, 제1 박막층과 제2 박막층 사이에 존재하는 기재층의 두께의 비율({[제1 박막층과 제2 박막층 사이에 존재하는 기재층의 두께]/[가스 배리어성 적층 필름의 전체 두께]}×100)은 50% 이상인 것이 바람직하고, 특히 90% 이상인 것이 보다 바람직하다. 이러한 박막층 사이의 기재층의 두께의 비율이 상기 하한 미만이면, 유기 EL 소자가 형성되는 제1 필름 부재의 기계적 강도가 저하되며, 예를 들어 연속 공정에 있어서 제1 기재가 파괴될 가능성이 증대되는 경향이 있음과 함께, 기재를 건조시키고 사용하여 흡습 성능을 발휘시키는 경우에 충분히 고도의 흡습 성능을 발휘시키는 것이 곤란해지는 경향이 있다.
또한 상기 가스 배리어성 적층 필름(투명 지지 기판(1))에 있어서는, 유기 EL 디바이스 조명 및 디스플레이에 이용하는 경우에 있어서는 황색도 YI가 보다 낮은 값이 되는 것이 바람직하며, 10 이하인 것이 보다 바람직하고, 5 이하인 것이 더욱 바람직하다. 이러한 황색도 YI는, 측정 장치로서 3자극값 XYX를 산출할 수 있는 분광 광도계를 이용하여 JIS K 7373: 2006에 준거함으로써 측정할 수 있다.
또한 상기 가스 배리어성 적층 필름(투명 지지 기판(1))에 있어서는, 유기 EL 디바이스 조명 및 디스플레이에 이용하는 경우, 전체 광선 투과율이 보다 높은 것이 바람직하다. 이러한 관점에서는, 상기 가스 배리어성 적층 필름의 전체 광선 투과율이 80% 이상인 것이 보다 바람직하고, 85% 이상이 더욱 바람직하다. 또한 이러한 전체 광선 투과율은, 측정 장치로서 적분구를 갖는 투과 측정 장치를 사용하여 JIS K 7375: 2008에 준거함으로써 측정할 수 있다.
또한 상기 가스 배리어성 적층 필름(투명 지지 기판(1))에 있어서는, 화상 표시 장치용의 유기 EL 소자의 기판에 사용하는 경우, 헤이즈가 보다 낮은 것이 바람직하고, 10% 이하인 것이 보다 바람직하고, 5% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 조명용의 유기 EL 소자용의 기판에 사용하는 경우에 있어서는, 그 용도로부터 헤이즈는 그다지 우려되지 않을 뿐 아니라, 유기 EL의 발광면이, 농담이나 얼룩이 발생하는 상태에서 불균일하게 발광하는 경우에 헤이즈가 높은 쪽이 도리어 불균일한 발광을 상쇄시켜 주기 때문에, 이러한 관점에서는 헤이즈가 높은 것을 적합하게 이용할 수도 있다. 이와 같이, 상기 가스 배리어성 적층 필름(투명 지지 기판(1))은 유기 EL 소자의 용도에 따라, 그 특성을 적합한 설계가 되도록 적절히 변경하면서 사용할 수 있다.
도 2에 도시하는 가스 배리어성 적층 필름(투명 지지 기판(1))을 제조하기 위하여 적합하게 이용하는 것이 가능한 방법으로서는, 예를 들어 제1 기재층 및 상기 제1 기재층 중 적어도 한쪽 표면 상에 형성된 가스 배리어성을 갖는 제1 박막층을 구비하는 제1 필름 부재와, 제2 기재층 및 상기 제2 기재층 중 적어도 한쪽 표면 상에 형성된 가스 배리어성을 갖는 제2 박막층을 구비하는 제2 필름 부재를, 준비하는 공정(공정 (A))과,
상기 제1 필름 부재의 기재층의 표면 상에 제2 필름 부재 중의 제2 박막층이 적층되도록 접착제를 사용하여 접합함으로써 가스 배리어성 적층 필름을 얻는 공정(공정 (B))
을 포함하는 방법을 채용하는 것이 바람직하다. 이하, 이들 공정 (A) 및 (B)를 나누어 설명한다.
(공정 (A))
공정 (A)는 상기 제1 및 제2 필름 부재를 준비하는 공정이다. 이러한 제1 및 제2 필름 부재를 준비하는 방법은 특별히 제한되지 않으며 공지된 방법을 적절히 채용할 수 있다. 예를 들어 기재 상의 적어도 한쪽 표면 상에 가스 배리어성을 갖는 박막층을 형성하고, 기재층과 박막층을 구비하는 필름 부재(제1 및 제2 필름 부재)를 제조하는 것이 가능한 방법을 적절히 채용하는 것에 의하여 준비해도 되고, 또한 시판 중인 기재층과 가스 배리어성을 갖는 박막층을 구비하는 필름 부재(적층체)에 의하여 필름 부재(제1 및 제2 필름 부재)를 준비해도 된다. 또한 상기 박막층을 기재 상에 형성하는 경우, 그러한 박막층의 성막이 가능한 공지된 방법을 적절히 채용할 수 있지만, 가스 배리어성의 관점에서 플라즈마 화학 기상 성장법(플라즈마 CVD)을 채용하는 것이 바람직하다. 또한 상기 플라즈마 화학 기상 성장법은 페닝 방전 플라즈마 방식의 플라즈마 화학 기상 성장법이어도 된다. 또한 이러한 상기 박막층을 기재 상에 형성하는 방법으로서는 일본 특허 공개 제2011-73430호 공보에 기재된 방법을 채용하는 것이 바람직하며, 이것에 의하여 상술한 규소 산화물계의 박막층을 기재 상에 효율적으로 형성할 수 있다.
(공정 (B))
공정 (B)는 상기 제1 필름 부재의 기재층의 표면 상에 제2 필름 부재 중의 제2 박막층이 적층되도록 접착제를 사용하여 접합함으로써 가스 배리어성 적층 필름을 얻는 공정이다.
이와 같이 하여, 상기 제1 필름 부재의 기재층의 표면 상에 제2 필름 부재 중의 제2 박막층이 적층되도록 접착제를 사용하여 접합함으로써, 적층 후의 필름을, 상기 제1 박막층, 상기 제1 기재층, 접착제층, 상기 제2 박막층, 상기 제2 기재층의 순으로 적층하는 적층 구조를 갖는 것으로 하는 것이 가능하다.
이와 같이 하여 제1 및 제2 필름 부재를 접착제를 사용하여 접합하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 접착제를 사용하여 필름 부재를 접합하는 것이 가능한 공지된 방법을 적절히 채용할 수 있고, 예를 들어 제1 및 제2 필름 부재 사이에, 융점이 낮은 접착제를 포함하는 시트를 사이에 두고 적층하고, 해당 시트를 열로 용융시켜 접합하는 방법, 접착면에 접착제를 도포하여 제1 및 제2 필름 부재를 접합하는 방법 등을 적절히 이용할 수 있다. 또한 이들 방법에 있어서 채용하는 것이 가능한 온도 조건 등에 대해서도 특별히 제한되지 않으며, 제1 및 제2 필름 부재의 종류나 접착제의 종류 등에 따라 적절히 최적의 조건을 채용하면 된다. 또한 이러한 접착제에는, 보다 고도의 흡습 성능을 발휘시키는 것이 가능해지는 점에서 수분 흡착제를 더 함유시키는 것이 바람직하다. 또한 접착제의 도포 방법이나 도포 두께 등도 특별히 제한되지 않으며, 상술한 바와 같은 접착제를 포함하는 층을 제조하는 것이 가능해지도록 공지된 도포 방법(예를 들어 닥터 블레이드, 와이어 바, 다이 코터, 콤마 코터, 그라비아 코터, 스크린 인쇄, 잉크젯 등의 방식의 도포 방법) 중에서 최적의 방법이나 그 조건을 적절히 채용하면 된다.
또한 이와 같이 하여 상기 제1 필름 부재와 상기 제2 필름 부재를 접합하는 경우에는 미리, 적어도 상기 제1 필름 부재(한쪽 필름 부재)를 건조시키는 공정을 실시하는 것이 바람직하다. 이러한 조건을 만족시키도록 하여 상기 제1 필름 부재와 상기 제2 필름 부재를 접합함으로써, 충분한 흡습 성능(바람직하게는 자중의 0.1질량% 이상의 무게의 물을 흡수하는 흡습 성능)을 갖는 가스 배리어성 적층 필름을 보다 효율적으로 제조하는 것도 가능해진다.
이러한 필름 부재를 건조시키는 공정으로서 채용하는 것이 가능한 방법(건조 방법)은 특별히 제한되지 않으며, 이러한 필름 부재를 건조시키는 것이 가능한 공지된 방법을 적절히 채용할 수 있고, 예를 들어 진공 건조, 가열 건조, 진공 가열 건조 등을 적절히 채용할 수 있다. 이러한 건조 방법으로서는, 그 중에서도 건조 속도의 관점에서 진공 건조와 가열 건조를 조합한 진공 가열 건조를 채용하는 것이 가장 바람직하다. 또한 이러한 진공 건조, 가열 건조 또는 진공 가열 건조에 의하여 건조시키는 경우의 조건(가열 조건이나 압력 조건 등)은 필름 부재를 건조시키는 것이 가능한 조건에서 적절히 설정하면 되며, 특별히 제한되는 것은 아니다. 또한 이러한 건조 방법이 가열 공정을 포함하는 경우에는, 보다 효율적으로 필름 부재를 건조시키는 것이 가능해지는 점에서 가열 온도를 50℃ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 100℃ 이상으로 하는 것이 특히 바람직하다. 또한 이러한 건조 방법이 가열하면서 건조시키는 공정인 경우(예를 들어 가열 건조 또는 진공 가열 건조를 채용하는 경우)에 있어서, 가열 온도의 상한은 기재의 종류 등에 따라 적절히 설정하면 되며 특별히 제한되는 것은 아니지만, 고온에 의한 기재의 변형을 보다 충분히 방지한다는 등의 관점에서 200℃ 이하로 하는 것이 바람직하고, 150℃ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
또한 이러한 건조 방법이 진공 조건 하에서 건조시키는 방법인 경우(예를 들어 진공 건조나 진공 가열 건조를 채용하는 경우)에 있어서는, 그 압력 조건은 대기압의 760㎜Hg(101325㎩)보다 낮은 압력으로 하면 되며, 특별히 제한되는 것은 아니지만 76㎜Hg(10132.5㎩)보다 낮은 압력으로 하는 것이 바람직하고, 7.6㎜Hg(1013.25㎩)보다 낮은 압력으로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한 본 명세서에 있어서는, 「진공 건조」는 대기압의 760㎜Hg(101325㎩)보다 낮은 압력으로 감압하여 행하는 건조이면 된다.
또한 이러한 건조 방법을 채용하는 경우에 필름 부재의 건조 시간은 특별히 제한되지 않으며, 채용하는 조건에 따라 필름 부재가 충분히 건조되도록 그 실시 시간(건조 시간)을 적절히 변경하면 되고, 예를 들어 상술한 가열 온도의 조건 및 압력 조건(진공 조건)을 채용하여 건조시키는 경우(진공 가열 건조시키는 경우)에는, 보다 충분히 건조 상태로 한다는 등의 관점에서 건조 시간을 3시간(180분) 이상으로 하는 것이 바람직하고, 6시간(360분) 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한 이러한 건조 시간은 기재의 두께나 종류 등에 따라 적절히 설정하면 된다.
또한 상기 건조 공정을 실시하여 적어도 제1 필름 부재를 건조했을 경우에는, 상기 건조 후의 필름 부재가 중량 절대 습도가 10g/㎏ 이상이 되는 분위기 하에 노출되는 시간이 1시간 미만이 되도록 하면서 제1 및 제2 필름 부재를 접합하는 것이 바람직하다.
또한 상기 제1 필름 부재와 상기 제2 필름 부재를 접합할 때는, 상기 수분 흡착제를 포함하는 접착제를 사용하여 접합하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하여, 수분 흡착제를 포함하는 접착제를 사용하여 접합하는 경우에는 기본적으로 박막층 사이에, 기재층과 함께 수분 흡착제를 구비하는 접착제층도 존재하게 된다. 이와 같이 박막층 사이에, 수분 흡착제를 포함하는 접착제층이 적층되면, 접착제층 중의 수분 흡착제에 의하여 제1 및 제2 박막층 사이에 배치된 상기 제1 기재층을 건조시키는 것이 가능해진다. 그 때문에, 이와 같이 하여 얻어지는 가스 배리어성 적층 필름에 있어서는, 박막층 사이에 존재하는 기재층을 접착 후에 건조시킬 수도 있어, 이러한 기재층에 흡습 성능을 발휘시키는 것이 가능해진다. 또한 이와 같이 하여 얻어지는 가스 배리어성 적층 필름에 있어서는, 박막층 사이에, 수분 흡착제를 포함하는 접착제층을 포함하는 점에서, 해당 접착제층 중의 수분 흡착제 자체에 의해서도 흡습 성능을 발휘시키는 것도 가능해진다. 그 때문에, 상기 수분 흡착제를 포함하는 접착제를 사용하여 상기 제1 필름 부재와 상기 제2 필름 부재를 접합하는 것에 의해서도, 충분한 흡습 성능(바람직하게는 자중의 0.1질량% 이상의 무게의 물을 흡수하는 흡습 성능)을 갖는 가스 배리어성 적층 필름을 보다 효율적으로 형성하는 것이 가능해진다. 또한 이와 같이 하여, 상기 수분 흡착제를 포함하는 접착제를 사용하여 상기 제1 필름 부재와 상기 제2 필름 부재를 접합하는 경우에는, 상기 제1 및 제2 필름 부재를 접합하기 전에 적어도 상기 제1 필름 부재를 건조시키는 공정을 포함하고 있어도, 포함하고 있지 않아도 되지만, 보다 고도의 흡습 성능을 발현시키는 것이 가능해져 가스 배리어성 적층 필름(투명 지지 기판(1))에 더욱 고도의 수증기 투과 방지 성능을 발현시키는 것이 가능해진다는 관점에서 건조 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
또한 이러한 상기 제1 및 제2 필름 부재를 접합하는 공정에 있어서는, 20 내지 150℃의 온도 조건 하에서 상기 제1 및 제2 필름 부재를 접합하는 것이 바람직하다. 이러한 온도가 상기 상한을 초과하면 기재가 변형 등의 손상을 받는 경향이 있고, 한편, 상기 하한 미만이면 접착제와 기재, 또는 박막층과의 밀착성이 저하되어, 계면으로부터의 수증기 침입이 일어날 가능이 증가하는 경향이 있다.
이와 같이 하여, 공정 (A) 및 공정 (B)를 실시함으로써, 본 발명에 적합하게 이용하는 것이 가능한, 도 2에 도시하는 실시 형태의 가스 배리어성 적층 필름(투명 지지 기판(1))을 얻을 수 있다.
또한 본 명세서에 있어서, 「제1」, 「제2」 등의 표현은 2개 이상의 동일 또는 상당하는 요소(예를 들어 기재층이나 박막층, 필름 부재 등)를 설명하는 데 있어서 편의상 이용하는 것이며 그 번호나 설명의 순서에는 특별한 의미는 없고(번호에 의한 우열은 없고), 이들 요소는 각각 동일한 것이어도, 또는 상이한 것이어도 된다.
또한 공정 (B)는, 후술하는 상기 제1 필름 부재가 제1 박막층 상에 발광 소자부(2)를 형성한 후에 실시해도 되고, 또는 발광 소자부(2)를 형성하기 전에 공정 (B)를 실시하고 그 후 발광 소자부(2)를 형성해도 된다. 또한 공정 (B)에 있어서의 상기 제1 필름 부재의 기재층의 건조 공정을 행한 후 발광 소자부(2)를 형성해도 되고, 또는 발광 소자부(2)를 형성한 후에 상기 건조 공정을 행해도 된다.
[발광 소자부(2)]
발광 소자부(2)는 한 쌍의 전극 및 해당 전극 사이에 배치되어 있는 발광층을 구비하는 것이다. 이러한 발광 소자부(2)를 구성하는 한 쌍의 전극(제1 전극(201), 제2 전극(203)) 및 해당 전극 사이에 배치되어 있는 발광층(202)으로서는 특별히 제한되지 않으며, 공지된 유기 EL 소자에 이용되고 있는 전극이나 발광층을 적절히 이용할 수 있다. 예를 들어 광의 취출면측의 전극을 투명 또는 반투명으로 하고, 발광층에 저분자 및/또는 고분자의 유기 발광 재료를 사용하는 것 등을 들 수 있다. 이하, 이러한 제1 전극(201), 발광층(202), 제2 전극(203)에 대하여 나누어 설명한다.
(제1 전극(201))
제1 전극(201)은 양극 및 음극 중 한쪽 전극이다. 도 1에 도시하는 실시 형태의 발광 소자부(2)에 있어서, 제1 전극(201)은, 소자부(2)의 외부로 발광층(202)으로부터 방사되는 광을 출사하는 것을 가능하게 하기 위하여, 광 투과성을 나타내는 전극(투명 또는 반투명의 전극)을 사용한다. 이러한 도 1에 도시하는 실시 형태에 있어서는, 광 투과성을 나타내는 제1 전극(201)을 양극으로서 이용한다.
이러한 광 투과성을 나타내는 제1 전극(201)(양극)으로서는, 금속 산화물, 금속 황화물 및 금속 등의 박막을 사용할 수 있으며, 전기 전도도 및 광 투과율이 보다 높은 것이 적합하게 사용된다. 이러한 금속 산화물, 금속 황화물 및 금속 등의 박막을 포함하는 전극으로서는, 예를 들어 산화인듐, 산화아연, 산화주석, ITO, 인듐아연 산화물(Indium Zinc Oxide: 약칭 IZO), 금, 백금, 은, 및 구리 등을 포함하는 박막을 들 수 있다. 이러한 금속 산화물, 금속 황화물 및 금속 등의 박막으로서는, ITO, IZO, 또는 산화주석을 포함하는 박막이 보다 바람직하다. 이러한 금속 산화물, 금속 황화물 및 금속 등의 박막을 제조하는 방법으로서는 특별히 제한되지 않으며 공지된 방법을 적절히 채용할 수 있고, 예를 들어 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 도금법 등을 채용할 수 있다.
또한 이러한 제1 전극(201)으로서는, 폴리아닐린 또는 그의 유도체, 폴리티오펜 또는 그의 유도체 등의 유기의 투명 도전막을 사용해도 된다. 또한 이러한 제1 전극(201)으로서는, 광 투과성을 갖는 수지와, 해당 광 투과성을 갖는 수지 중에 배치된 도전성을 갖는 와이어상의 도전체를, 포함하는 막상의 전극 (A)여도 된다. 이러한 광 투과성을 갖는 수지로서는 광 투과율이 보다 높은 것이 바람직하며, 예를 들어 저밀도 또는 고밀도의 폴리에틸렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-부텐 공중합체, 에틸렌-헥센 공중합체, 에틸렌-옥텐 공중합체, 에틸렌-노르보르넨 공중합체, 에틸렌-디메타노-옥타히드로나프탈렌 공중합체, 폴리프로필렌, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-메틸메타크릴레이트 공중합체, 아이오노머 수지 등의 폴리올레핀계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 나일론-6, 나일론-6,6, 메타크실렌디아민-아디프산 축중합체; 폴리메틸메타크릴이미드 등의 아미드계 수지; 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 폴리스티렌, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 스티렌-아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체, 폴리아크릴로니트릴 등의 스티렌-아크릴로니트릴계 수지; 트리아세트산셀룰로오스, 디아세트산셀룰로오스 등의 소수화 셀룰로오스계 수지; 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리불화비닐리덴, 폴리테트라플루오로에틸렌 등의 할로겐 함유 수지; 폴리비닐알코올, 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 셀룰로오스 유도체 등의 수소 결합성 수지; 폴리카르보네이트 수지, 폴리술폰 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리에테르에테르케톤 수지, 폴리페닐렌옥시드 수지, 폴리메틸렌옥시드 수지, 폴리아릴레이트 수지, 액정 수지 등의 엔지니어링 플라스틱계 수지 등을 들 수 있다. 또한 이러한 제1 전극(201)을 구성하는 수지가, 양극 상에 유기층을 도포법 등에 의하여 제조하는 경우에 도액 중에 해당 수지가 보다 용해되기 어려워진다는 등의 관점에서는, 이러한 수지로서 열경화성 수지, 광경화성 수지, 포토레지스트 재료가 적합하게 사용된다.
또한 상기 와이어상의 도전체는 직경이 작은 것이 바람직하다. 와이어상의 도전체의 직경은 400㎚ 이하가 바람직하고, 200㎚ 이하가 보다 바람직하며, 100㎚ 이하가 더욱 바람직하다. 이러한 와이어상의 도전체는, 제1 전극(201)을 통과하는 광을 회절 또는 산란시키므로, 제1 전극(201)의 헤이즈값을 높임과 함께 광의 투과율을 저하시키나, 가시광의 파장 정도 또는 가시광의 파장보다도 작은 직경의 와이어상의 도전체를 사용함으로써 가시광에 대한 헤이즈값을 낮게 억제함과 함께, 광의 투과율을 향상시킬 수 있다. 또한 와이어상의 도전체의 직경은, 지나치게 작으면 저항이 높아지기 때문에 10㎚ 이상이 바람직하다. 또한 유기 EL 소자를 조명 장치에 사용하는 경우에는, 제1 전극(201)의 헤이즈값은 어느 정도 높은 편이 넓은 범위를 조명할 수 있으므로, 헤이즈값이 높은 제1 전극(201)이 적합하게 사용되는 경우도 있다. 이와 같이, 제1 전극(201)의 광학적 특성은, 유기 EL 소자가 사용되는 장치에 따라 적절히 설정할 수 있다.
또한 이러한 막상의 전극 (A)에 포함되는 와이어상의 도전체는 하나여도, 또는 복수 개여도 된다. 이러한 와이어상의 도전체는 전극 (A) 중에 있어서 그물눈 구조를 형성하고 있는 것이 바람직하다. 즉, 전극 (A) 중에 있어서, 하나 또는 복수 개의 와이어상의 도전체는 수지 중의 전체에 걸쳐 복잡하게 서로 얽히도록 배치되어 그물눈 구조(1줄의 와이어상의 도전체가 복잡하게 서로 얽히거나, 복수 줄의 와이어상의 도전체가 서로 접촉하게 배치되어 2차원적 또는 3차원적으로 펼쳐져 형성되는 그물눈 형상의 구조)를 형성하고 있는 것이 바람직하다. 또한 이러한 와이어상의 도전체는, 예를 들어 곡선상이어도 침상이어도 된다. 곡선상 및/또는 침상의 도전체가 서로 접촉하여 그물눈 구조를 형성함으로써, 부피 저항률이 낮은 제1 전극(201)을 실현할 수 있다. 이 그물눈 구조는 규칙적이어도, 규칙적이지 않아도 된다. 그물눈 구조를 형성하는 와이어상의 도전체에 의하여 제1 전극(201)의 부피 저항률을 낮추는 것도 가능하다.
와이어상의 도전체는, 적어도 일부가 제1 전극(201)이 배치되어 있는 투명 지지 기판(1)과는 반대측의 표면(본 실시 형태에서는 발광층(202)측의 표면)의 근방에 배치되는 것이 바람직하다. 이와 같이 와이어상의 도전체를 배치함으로써, 제1 전극(201)의 표면부의 저항을 낮출 수 있다. 또한 이러한 와이어상의 도전체 재료로서는, 예를 들어 Ag, Au, Cu, Al, 및 이들의 합금 등의 저항이 낮은 금속이 적합하게 사용된다. 와이어상의 도전체는, 예를 들어 N. R. Jana, L. Gearheart and C. J. Murphy에 의한 방법(Chm. Commun., 2001, p617-p618)이나 C. Ducamp-Sanguesa, R. Herrera-Urbina, and M. Figlarz 등에 의한 방법(J. Solid State Chem., Vol. 100, 1992, p272 내지 p280)에 의하여 제조할 수 있다. 또한 이러한 전극 (A)로서는 일본 특허 공개 제2010-192472호 공보에 기재된 전극과 마찬가지의 구성으로 해도 되고, 그의 제조 방법도 일본 특허 공개 제2010-192472호 공보의 기재된 방법을 채용할 수 있다.
또한 이러한 제1 전극(201)(양극)의 막 두께는, 요구되는 특성 및 공정의 간이성 등을 고려하여 적절히 설정되며, 예를 들어 10㎚ 내지 10㎛이고, 바람직하게는 20㎚ 내지 1㎛이고, 더욱 바람직하게는 50㎚ 내지 500㎚이다.
(발광층(202))
발광층(202)으로서는, 유기 EL 소자의 발광층(발광하는 기능을 갖는 층)에 이용할 수 있는 공지된 재료를 포함하는 층으로 하면 되고, 그 재료 등은 특별히 제한되지 않지만 유기 재료를 포함하는 발광층인 것이 바람직하다. 이러한, 유기 재료를 포함하는 발광층으로서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 발광성 재료로서의 형광 또는 인광을 발광하는 유기물(저분자 화합물 및 고분자 화합물)과, 이를 보조하는 도펀트로부터, 형성되는 층으로 하는 것이 바람직하다. 또한 여기서 말하는 고분자 화합물이란, 폴리스티렌 환산의 수 평균 분자량이 103 이상인 것이다. 또한 이러한 수 평균 분자량의 상한을 규정하는 이유는 특별히 없지만, 폴리스티렌 환산의 수 평균 분자량의 상한은 통상 108 이하인 것이 바람직하다.
이러한 발광성 재료(형광 또는 인광을 발광하는 유기물)로서는, 예를 들어 색소계 재료, 금속 착체계 재료, 고분자계 재료 등을 들 수 있다. 이러한 색소계 재료로서는, 예를 들어 시클로펜다민 유도체, 테트라페닐부타디엔 유도체 화합물, 트리페닐아민 유도체, 옥사디아졸 유도체, 피라졸로퀴놀린 유도체, 디스티릴벤젠 유도체, 디스티릴아릴렌 유도체, 피롤 유도체, 티오펜환 화합물, 피리딘환 화합물, 페리논 유도체, 페릴렌 유도체, 올리고티오펜 유도체, 옥사디아졸 이량체, 피라졸린 이량체 등을 들 수 있다.
또한 상기 금속 착체계 재료로서는, 예를 들어 알루미늄퀴놀리놀 착체, 벤조퀴놀리놀베릴륨 착체, 벤조옥사졸릴아연 착체, 벤조티아졸아연 착체, 아조메틸아연 착체, 포르피린아연 착체, 유로퓸 착체 등, 중심 금속에 Al, Zn, Be 등 또는 Tb, Eu, Dy 등의 희토류 금속을 갖고, 배위자에 옥사디아졸, 티아디아졸, 페닐피리딘, 페닐벤조이미다졸, 퀴놀린 구조 등을 갖는 금속 착체 등을 들 수 있다.
또한 상기 고분자계 재료로서는 폴리파라페닐렌비닐렌 유도체, 폴리티오펜 유도체, 폴리파라페닐렌 유도체, 폴리실란 유도체, 폴리아세틸렌 유도체, 폴리플루오렌 유도체, 폴리비닐카르바졸 유도체, 상기 색소체나 금속 착체계 발광 재료를 고분자화한 것 등을 들 수 있다.
이러한 발광성 재료 중 청색으로 발광하는 재료로서는, 디스티릴아릴렌 유도체, 옥사디아졸 유도체 및 그들의 중합체, 폴리비닐카르바졸 유도체, 폴리파라페닐렌 유도체, 폴리플루오렌 유도체 등을 들 수 있다. 그 중에서도 고분자 재료의 폴리비닐카르바졸 유도체, 폴리파라페닐렌 유도체나 폴리플루오렌 유도체 등이 바람직하다.
또한 녹색으로 발광하는 발광성 재료로서는, 퀴나크리돈 유도체, 쿠마린 유도체 및 그들의 중합체, 폴리파라페닐렌비닐렌 유도체, 폴리플루오렌 유도체 등을 들 수 있다. 그 중에서도 고분자 재료의 폴리파라페닐렌비닐렌 유도체, 폴리플루오렌 유도체 등이 바람직하다.
또한 적색으로 발광하는 발광성 재료로서는, 쿠마린 유도체, 티오펜환 화합물 및 그들의 중합체, 폴리파라페닐렌비닐렌 유도체, 폴리티오펜 유도체, 폴리플루오렌 유도체 등을 들 수 있다. 그 중에서도 고분자 재료의 폴리파라페닐렌비닐렌 유도체, 폴리티오펜 유도체, 폴리플루오렌 유도체 등이 바람직하다.
또한 이러한 발광성 재료의 제조 방법은 특별히 제한되지 않으며 공지된 방법을 적절히 채용할 수 있으며, 예를 들어 일본 특허 공개 제2012-144722호 공보에 기재된 방법을 채용해도 된다.
또한 발광층(202)에 있어서는, 발광 효율의 향상이나 발광 파장을 변화시킬 것 등의 목적으로 도펀트를 첨가하는 것이 바람직하다. 이러한 도펀트로서는, 예를 들어 페릴렌 유도체, 쿠마린 유도체, 루브렌 유도체, 퀴나크리돈 유도체, 스쿠아릴륨 유도체, 포르피린 유도체, 스티릴계 색소, 테트라센 유도체, 피라졸론 유도체, 데카시클렌, 페녹사존 등을 들 수 있다. 또한 이러한 발광층의 두께는 통상 약 20 내지 2000Å인 것이 바람직하다.
이러한 발광층(202)의 형성 방법은 특별히 제한되지 않으며 공지된 방법을 적절히 채용할 수 있다. 이러한 발광층(202)의 형성 방법 중에서도 도포법에 의하여 형성하는 것이 바람직하다. 상기 도포법은 제조 프로세스를 간략화할 수 있는 점, 생산성이 우수한 점에서 바람직하다. 이러한 도포법으로서는 캐스팅법, 스핀 코트법, 바 코트법, 블레이드 코트법, 롤 코트법, 그라비아 인쇄, 스크린 인쇄, 잉크젯법 등을 들 수 있다. 상기 도포법을 이용하여 발광층을 형성하는 경우, 먼저 발광체와 용매를 함유하는 용액 상태의 조성물을 도포액으로서 조제하고, 이 도포액을 상술한 소정의 도포법에 의하여 원하는 층 또는 전극 상에 도포하고, 나아가 이를 건조시킴으로써, 원하는 막 두께의 발광층을 형성할 수 있다.
(제2 전극(203))
제2 전극(203)은 제1 전극(201)과는 반대의 극성을 갖는 전극이며, 제1 전극(201)에 대향하여 배치되는 것이다. 또한 도 1에 도시하는 실시 형태에 있어서, 제2 전극은 음극이다.
이러한 제2 전극(203)(음극)의 재료로서는 특별히 제한되지 않으며 공지된 재료를 적절히 이용할 수 있고, 일 함수가 작고, 발광층으로의 전자 주입이 용이하고, 전기 전도도가 높은 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 또한 도 1에 도시하는 실시 형태와 같이, 양극측으로부터 광을 취출하는 구성의 유기 EL 소자에 있어서는, 발광층으로부터 방사되는 광을 음극에서 양극측으로 반사하여 보다 효율적으로 광을 취출한다는 등의 관점에서, 제2 전극(203)(음극)의 재료로서는 가시광 반사율이 높은 재료가 바람직하다.
이러한 제2 전극(203)(음극)의 재료로서는, 예를 들어 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 전이 금속 및 주기율표의 13족 금속 등을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는 제2 전극(203)(음극)의 재료로서는, 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 베릴륨, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨, 알루미늄, 스칸듐, 바나듐, 아연, 이트륨, 인듐, 세륨, 사마륨, 유로퓸, 테르븀, 이테르븀 등의 금속, 상기 금속 중의 2종 이상의 합금, 상기 금속 중의 1종 이상과, 금, 은, 백금, 구리, 망간, 티타늄, 코발트, 니켈, 텅스텐, 주석 중 1종 이상과의 합금, 또는 그래파이트 혹은 그래파이트 층간 화합물 등을 적합하게 이용할 수 있다. 이러한 합금의 예로서는 마그네슘-은 합금, 마그네슘-인듐 합금, 마그네슘-알루미늄 합금, 인듐-은 합금, 리튬-알루미늄 합금, 리튬-마그네슘 합금, 리튬-인듐 합금, 칼슘-알루미늄 합금 등을 들 수 있다.
또한 제2 전극(203)(음극)으로서는 도전성 금속 산화물 및 도전성 유기물 등 를 포함하는 투명 도전성 전극을 사용할 수도 있다. 구체적으로는 도전성 금속 산화물로서 산화인듐, 산화아연, 산화주석, ITO 및 IZO를 들 수 있고, 도전성 유기물로서 폴리아닐린 또는 그의 유도체, 폴리티오펜 또는 그의 유도체 등을 들 수 있다. 또한 제2 전극(203)(음극)은 2층 이상을 적층한 적층체로 구성되어 있어도 된다. 또한, 소위 전자 주입층을 음극으로서 사용해도 된다.
이러한 제2 전극(203)(음극)의 막 두께는, 요구되는 특성 및 공정의 간이성 등을 고려하여 적절히 설계할 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니지만 바람직하게는 10㎚ 내지 10㎛이고, 바람직하게는 20㎚ 내지 1㎛이며, 더욱 바람직하게는 50㎚ 내지 500㎚이다. 이러한 제2 전극(203)(음극)의 제작 방법으로서는 진공 증착법, 스퍼터링법, 또한 금속 박막을 열 압착하는 라미네이트법 등을 들 수 있다.
또한 도 1에 도시하는 실시 형태에 있어서는, 제2 전극(203)(음극)은 외부와 전기적으로 접속이 가능해지는 접속부(취출 전극(203(a)))와 전기적으로 접속되어 있다. 여기에 있어서, 도 1에 도시하는 실시 형태에 있어서는 취출 전극(203(a))은 제1 전극(201)과 동일한 재료로 형성되어 있다. 이러한 취출 전극(203(a))은 공지된 방법으로 적절히 제조 및 설계할 수 있으며, 예를 들어 제1 전극(201)을 형성할 때, 취출 전극(203(a))의 부분을 함께 패턴 성막함으로써 형성하거나 하여 용이하게 제조할 수 있다.
[밀봉재층(3)]
밀봉재층(3)은 발광 소자부(2)를 덮어서 밀봉하도록 투명 지지 기판(1) 상에 배치되어 있다. 이러한 밀봉재층(3)은, 발광 소자부(2)를 밀봉하도록 하여 투명 지지 기판(1) 상에 배치되는 층이며, 공지된 밀봉재(예를 들어 수증기 투과성이 충분히 낮은 접착재의 시트 등)를 포함하는 층을 적절히 이용할 수 있다. 즉, 이러한 밀봉재층(3)은, 투명 지지 기판(1) 상에 있어서 발광 소자부(2)의 주위를 덮도록 하여 발광 소자가 외기와 접촉하는 일이 없도록 밀봉하는 층이다. 또한 이러한 밀봉 시에는, 발광 소자로서 기능시키기 위하여, 한 쌍의 전극을 외부와 전기적으로 접속하기 위한 접속부[예를 들어 접속 배선이나, 소위 취출 전극의 부분(도 1에 도시하는 실시 형태에 있어서는 제2 전극(203)과 접속된 203(a)로 나타내는 부분, 및 제1 전극(201)의 외기와 접촉 가능하게 되어 있는 부분(외부로 인출되어 있는 제1 전극의 일부분)이 상당함)]는 제외하고 밀봉한다.
이러한 밀봉재층(3)을 형성하는 밀봉재로서는 접착성, 내열성, 수분, 산소 등에 대한 배리어성을 고려하여, 종래 공지된 임의의 적합한 재료를 사용하여 적절히 형성할 수 있으며, 예를 들어 에폭시 수지, 실리콘 수지, 아크릴 수지, 메타아크릴 수지 등 외에, 상기 접착제층을 형성하기 위하여 사용하는 것이 가능한 접착제로서 설명한 것과 마찬가지의 재료 등을 적절히 이용할 수 있다. 또한 이러한 밀봉재층(3)을 형성하기 위하여 시트상의 밀봉재를 이용해도 된다. 이러한 시트상의 밀봉재는 공지된 방법으로 적절히 성형함으로써 형성할 수 있다.
또한 이러한 밀봉재층(3)의 두께(t)는, 발광 소자부(2)를 밀봉하는 것이 가능해지도록 발광 소자부(2)를 덮는 것이 가능한 두께를 갖고 있으면 되며(발광 소자부(2)의 투명 지지 기판(1)의 표면으로부터의 높이보다도 큰 값을 갖고 있으면 되며), 특별히 제한되지 않지만 5 내지 120㎛로 하는 것이 바람직하고, 5 내지 60㎛로 하는 것이 보다 바람직하며, 10 내지 60㎛로 하는 것이 더욱 바람직하고, 10 내지 40㎛로 하는 것이 특히 바람직하다. 이러한 밀봉재층의 두께 t(투명 지지 기판(1)과 밀봉 기판(4) 사이의 거리)가 상기 하한 미만이면, 굴곡 시에 제2 전극(203)과 밀봉 기판(4)이 용이하게 접촉하여 쇼트를 충분히 억제할 수 없을 뿐 아니라 발광 품위가 저하되기 쉬워지는 경향이 있고, 또한 굴곡 시에 밀봉 기판(4) 표면의 요철에 의하여 제2 전극(203)에 압력이 가해져 압박되어, 제1 전극(201)이 접촉함으로써 쇼트되어 버리는 경향이 있다. 한편, 상기 상한을 초과하면, 밀봉재층의 외기와 접촉하는 표면이 증대되어 밀봉재층의 가로 방향(두께 방향에 대하여 수직인 방향: 투명 지지 기판(1)의 표면에 대하여 평행인 방향)으로부터의 수증기의 진입량이 많아져, 유기 EL 소자의 보관 수명이 저하되어 버리는 경향이 있다. 또한 이러한 밀봉재층(3)을 발광 소자부(2)에 대하여 밀봉하도록 배치하는 방법은 후술한다.
[밀봉 기판(4)]
밀봉 기판(4)은 밀봉재층(3) 상에 배치되어 있다. 또한 밀봉재층(3)은 발광 소자부(2)를 덮도록 배치되어 있기 때문에 발광 소자부(2)와 밀봉 기판(4) 사이에는 발광 소자부(2) 및 밀봉재층(3)이 존재하게 된다. 이와 같이 밀봉 기판(4)은, 투명 지지 기판(1)과 밀봉 기판(4) 사이에 발광 소자부(2) 및 밀봉재층(3)이 개재되도록 밀봉재층(3) 상에 배치되어 있다. 이러한 밀봉 기판(4)은, 밀봉재층(3)의 투명 지지 기판(1)과 접하는 면과는 반대측의 면의 표면(밀봉 기판(4)과 접촉하고 있는 면)으로부터 발광 소자부(2)의 내부에 수증기나 산소 등이 침입하는 것을 보다 효율적으로 억제한다는 관점이나 방열성을 향상시킨다는 관점에서 사용되는 것이다.
이러한 밀봉 기판(4)은, JIS B 0601-1994의 산술 평균 조도 Ra를 기준으로 하여, 밀봉 기판(4)의 밀봉재층(3)측의 표면 S1의 표면 조도가 해당 밀봉 기판의 다른 한쪽 표면 S2의 표면 조도(외측의 표면 조도)보다도 작은 값이 되도록 하여 이용한다. 이러한 밀봉 기판(4)의 표면 S1의 산술 평균 조도 Ra가 밀봉 기판의 다른 한쪽 표면 S2의 산술 평균 조도 Ra보다도 큰 값이 되면, 유기 EL 소자를 굴곡시켰을 경우에 밀봉 기판(4)의 표면 S1 상의 요철 형상(표면의 조도에 따라 존재하는 요철의 형상)에 의하여 발광 소자부에 흠집이 나거나 하여 쇼트되기 쉬워진다. 그 때문에, 밀봉 기판(4)의 밀봉재층(3)측의 표면 S1의 산술 평균 조도 Ra가 해당 밀봉 기판의 다른 한쪽 표면 S2의 산술 평균 조도 Ra보다도 작은 값이 되도록 하여 밀봉 기판(4)을 이용한다. 또한 이러한 밀봉 기판(4)의 표면 조도를 평활하게 하는 처리를 실시하는 것도 고려되지만, 그러한 평활 처리(예를 들어 연마나 표면 처리 등)를 실시하면 비용이 늘어나 유기 EL 소자의 제조 시의 경제성이 저하되어 대량 생산이 곤란해질 뿐 아니라, 표면을 지나치게 평활하게 하면 밀봉재층(3)과의 밀착성이 저하되어 박리되기 쉬워져 유기 EL 소자를 장기간에 걸쳐 사용하는 것이 곤란해진다. 또한 밀봉 기판(4)의 표면이 평활해지면 방사율이 저하되어 방열이 곤란해지는 경향도 있다. 또한 본 발명에 있어서는, 밀봉 기판(4)의 표면에 평활 처리를 실시하는 것은 반드시 필요하지는 않다는 점에서, 유기 EL 소자의 생산성을 충분히 높은 것으로 하는 것도 가능하다.
또한 본 발명에 있어서는, 밀봉 기판(4)의 밀봉재층(3)측의 표면 S1의 산술 평균 조도와 밀봉재층(3)의 두께가 하기 식 (Ⅰ):
0.002<(Ra/t)<0.2 (Ⅰ)
[식 (Ⅰ) 중, Ra는 상기 밀봉 기판의 상기 밀봉재층측의 표면의 JIS B 0601-1994의 산술 평균 조도를 나타내고, t는 상기 밀봉재층의 두께를 나타냄]
에 나타내는 조건을 만족시킬 필요가 있다. 이러한 산술 평균 조도 Ra와 밀봉재층(3)의 두께 t의 비(Ra/t)가 0.002 이하이면, 밀봉 기판(4)의 밀봉재층(3)측의 표면이 지나치게 평활해져 밀봉재층(3)과의 밀착성이 저하되어 박리되기 쉬워짐과 함께, 밀봉 기판(4)의 밀봉재층(3)측의 표면과 밀봉재층(3)과의 계면으로부터 수분이 침입하여 유기 EL 소자의 열화를 앞당겨 버리는 경향이 있다. 또한 밀봉재층(3)의 두께가 증가하는 경향이 되므로, 밀봉재층(3) 단부의 외부에 노출되어 있는 부분으로부터 수분이 침입하여 유기 EL 소자의 열화를 앞당겨 버리는 경향이 있다. 한편, 0.2 이상이면, 밀봉 기판(4)의 밀봉재층(3)측의 표면의 요철이 커져 상대적으로 밀봉재층(3)의 두께가 감소하므로, 굴곡 시에 제2 전극(203)과 밀봉 기판(4)이 용이하게 접촉하여 쇼트를 충분히 억제할 수 없을 뿐 아니라 발광 품위가 저하되기 쉬워지는 경향이 있고, 또한 굴곡 시에 밀봉 기판(4) 표면의 요철에 의하여 제2 전극(203)에 압력이 가해져 압박되어, 제1 전극(201)이 접촉함으로써 쇼트되어 버리는 경향이 있다. 또한 마찬가지의 관점에서 보다 높은 효과가 얻어지는 점에서, 밀봉 기판(4)의 밀봉재층(3)측의 표면 S1의 산술 평균 조도 Ra와 밀봉재층(3)의 두께 t의 비(Ra/t)는 0.003 내지 0.03의 범위에 있는 것이 바람직하고, 0.005 내지 0.01의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 또한 여기서 말하는 밀봉재층(3)의 두께 t는 투명 지지 기판(1)의 표면으로부터의 두께를 말하며, 투명 지지 기판(1)과 밀봉 기판(4) 사이의 거리와 동일한 값이 된다.
이러한 밀봉 기판(4)의 밀봉재층(3)측의 표면 S1의 산술 평균 조도 Ra는 0.1 내지 1.0㎛인 것이 바람직하고, 0.2 내지 0.5㎛인 것이 보다 바람직하다. 이러한 표면 S1의 산술 평균 조도 Ra가 상기 하한 미만이면, 밀봉제층(3)에 대한 밀착성이 저하되어 버릴 뿐 아니라 열의 방사성이 저하되는 경향이 있고, 한편, 상기 상한을 초과하면, 유기 EL 소자를 굴곡시켰을 때 그 면의 볼록부의 피크가 밀봉재층을 뚫어 소자에 단락이 발생하기 쉬워질 뿐 아니라 밀봉 기재(4)와 제2 전극(203)이 접촉하여 쇼트되어 버리는 경향이 있고, 나아가 투명 지지 기판(1)을 통하여 밀봉 기판(4)이 보이는 구성의 소자인 경우에, 광의 반사에 의하여 볼품없는 외관이 되어 버리는 경향이 있다. 또한 산술 평균 조도 Ra가 상기 상한 이하인 경우에는, 투명 지지 기판(1)을 통하여 밀봉 기판(4)이 보이는 구성의 소자인 경우에, 투명 지지 기판(1)으로부터 보이는 밀봉 기판(4)의 표면 S1의 표면 조도가 비교적 작은 면이 되어, 의장성이 보다 향상되는 경향이 있다.
이러한 밀봉 기판(4)의 외측 표면 S2의 산술 평균 조도 Ra는 0.25 내지 3.8㎛인 것이 바람직하고, 0.5 내지 2.5㎛인 것이 보다 바람직하다. 이러한 표면 S2의 산술 평균 조도 Ra가 상기 하한 미만이면, 상기 표면 S2의 표면적이 감소하여 외부로 발광 소자부에서 발열한 열의 방출량이 감소하여, 유기 EL 소자가 고온이 되어 열화가 촉진되어 버리는 경향이 있고, 또한 상기 외측의 표면 S2의 표면 상에 방열층 또는 전열층을 형성하는 경우, 방열층 또는 방열층과 상기 표면 S2의 계면에 있어서의 밀착성이 저하되어 박리되기 쉬워져 버려, 소자가 고장을 일으키기 쉬워지는 경향이 있다. 한편, 상기 상한을 초과하면 표면 S2에 추가로 특별한 조면화 공정을 실시하게 되어 생산성이 저하되는 경향이 있다.
또한 상기 산술 평균 조도(JIS B 0601(1994년)에 의하여 정의되는 산술 평균 조도)의 측정 시에는, 예를 들어 측정 장치로서 접촉식 단차 표면 조도 측정 장치를 채용하여 측정해도 된다.
또한 밀봉 기판(4)의 밀봉재층(3)측의 표면 S1의 JIS B 0601-1994의 10점 평균 조도 Rz는 0.4 내지 4.0㎛인 것이 바람직하고, 0.8 내지 2.0㎛인 것이 보다 바람직하다. 이러한 10점 평균 조도 Rz가 상기 하한 미만이면 밀봉재층(3)에 대한 밀착성이 저하되어 버리는 경향이 있고, 한편, 상기 상한을 초과하면, 유기 EL 소자를 굴곡시켰을 때 그 면의 볼록부의 피크가 밀봉재층을 뚫어 유기 EL 소자에 단락이 발생하기 쉬워지는 경향이 있을 뿐 아니라, 밀봉 기판(4)과 제2 전극(203)이 접촉하여 쇼트되기 쉬워지는 경향이 있다.
본 발명에 있어서는, 밀봉 기판(4)의 표면(외측의 표면) S2의 JIS B 0601-1994의 10점 평균 조도 Rz는 1.0 내지 15㎛인 것이 바람직하고, 2 내지 10㎛인 것이 보다 바람직하다. 이러한 10점 평균 조도 Rz가 상기 하한 미만이면, 상기 표면 S2의 표면적이 감소하여 외부로 발광 소자부에서 발열한 열의 방출량이 감소하여, 유기 EL 소자가 고온이 되어 열화가 촉진되어 버리는 경향이 있고, 또한 상기 표면 S2 표면 상에 방열층 또는 전열층을 형성하는 경우, 방열층 또는 방열층과 상기 표면 S의 계면에 있어서의 밀착성이 저하되어 박리되기 쉬워져 버려, 소자가 고장을 일으키기 쉬워지는 경향이 있다. 한편, 상기 상한을 초과하면 표면 S2에 추가로 특별한 조면화 공정을 이용하게 되어 생산성이 악화되는 경향이 있다.
이러한 10점 평균 조도(JIS B 0601(1994년)에 의하여 정의되는 10점 평균 조도)의 측정 시에는, 예를 들어 측정 장치로서 접촉식 단차 표면 조도 측정 장치를 채용하여 측정해도 된다.
또한 이러한 밀봉 기판의 재료는 특별히 제한되지 않지만, 방열성, 가공의 용이성의 관점에서 구리, 구리 합금, 알루미늄 및 알루미늄 합금 중 어느 금속 재료를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 금속 재료를 포함하는 밀봉 기판으로서는, 예를 들어 알루미늄박(알루미늄 호일)이나 구리박(구리 호일) 등을 들 수 있다.
또한 이러한 밀봉 기판(4) 중에서도, 전해법으로 제작된 구리박은 핀 홀이 보다 적어져 수증기나 산소 등의 침입 방지의 관점에서 보다 높은 효과가 얻어지는 경향이 있다는 등의 관점에서, 전해법으로 제조된 구리박을 포함하는 것이 보다 바람직하다. 즉, 이러한 전해법으로 제조된 구리박(구리 호일)을 밀봉 기판(4)에 사용함으로써 보다 효율적으로 유기 EL의 밀봉이 가능해지고, 이것에 의하여, 구리박의 핀 홀로부터 수분이 침입하여 유기 EL 소자가 열화되는 것을 보다 충분히 억제하는 것이 가능해진다. 또한 이러한 전해법으로서는 특별히 제한되지 않으며, 구리박을 제조하는 것이 가능한 공지된 전해법을 적절히 채용할 수 있다.
또한 이러한 밀봉 기판(4)의 두께는 특별히 제한되지 않지만 5 내지 100㎛로 하는 것이 바람직하고, 8 내지 50㎛로 하는 것이 보다 바람직하다. 이러한 밀봉 기판(4)의 두께가 상기 하한 미만이면 밀봉 기판(4)의 제조 시에 핀 홀의 발생을 충분히 억제하는 것이 곤란해져, 핀 홀로부터 수분이 침입하여 유기 EL 소자가 열화되는 것을 보다 높은 수준으로 억제하는 것이 곤란한(핀 홀에 의해 밀봉 성능이 저하되는) 경향이 있고, 한편, 상기 상한을 초과하면 밀봉 기판(4)의 플렉시블성이 저하되고, 그 결과로서 밀봉 기판(4)을 접합한 유기 EL 디바이스를 구부렸을 경우의 곡률 반경이 증가하여 유기 EL 소자의 플렉시블성이 저하되는 경향이 있다.
또한 이러한 밀봉재층(3) 및 밀봉 기판(4)을 투명 지지 기판(1) 상에 배치하는 방법으로서는 특별히 제한되지 않으며 공지된 방법을 적절히 채용할 수 있고, 예를 들어 투명 지지 기판(1) 상의 발광 소자부(2)를 덮도록 접착성을 갖는 재료를 포함하는 밀봉재를 도공하고, 그 위에 밀봉 기판(4)을 적층하고, 그 후 밀봉재를 고착시켜, 밀봉재층(3) 및 밀봉 기판(4)을 투명 지지 기판(1) 상에 적층(배치)하는 방법을 채용해도 된다. 또한 밀봉 기판(4) 상에 밀봉재를 포함하는 층을 미리 형성해 두고, 이러한 밀봉재를 포함하는 층이 형성된 밀봉 기판(4)을, 해당 밀봉재를 포함하는 층이 발광 소자부(2)의 주위를 덮는 것이 가능해지도록 하면서 압박하여, 밀봉재층(3) 및 밀봉 기판(4)을 투명 지지 기판(1) 상에 적층(배치)하는 방법을 채용해도 된다.
또한 두께 방향(밀봉 기판(4)에 대하여 수직인 방향)에 있어서의 밀봉 기판(4)과 발광 소자부(2) 사이의 거리(발광 소자부(2)와 밀봉 기판(4) 사이의 밀봉재층(3)의 두께: 제2 전극(203)의 밀봉제층(3)과 접하는 면과 밀봉 기판(4)의 면 S1 사이의 거리)로서는 5 내지 120㎛인 것이 바람직하고, 10 내지 60㎛인 것이 보다 바람직하다. 이러한 밀봉 기판(4)과 발광 소자부(2) 사이의 거리(발광 소자부(2)와 밀봉 기판(4) 사이의 밀봉재층(3)의 두께)가 상기 하한 미만이면, 굴곡 시에 제2 전극(203)과 밀봉 기판(4)의 접촉을 반드시 충분히 억제할 수는 없어, 쇼트의 발생을 충분히 억제하는 것이 곤란해지는 경향이 있어, 발광 품위가 저하되기 쉬워지는 경향이 있고, 또한 굴곡 시에 밀봉 기판(4) 표면의 요철에 의하여 제2 전극(203)에 압력이 가해져 압박되어, 제1 전극(201)이 접촉함으로써 쇼트되어 버리는 경향이 있다. 한편, 상기 상한을 초과하면, 밀봉재층의 외기와 접촉하는 표면이 증대되어 밀봉재층의 가로 방향(두께 방향에 대하여 수직인 방향: 투명 지지 기판(1)의 표면에 대하여 평행인 방향)으로부터의 수증기의 진입량이 많아져, 유기 EL 소자의 보관 수명의 저하를 보다 높은 수준으로 억제하는 것이 곤란해지는 경향이 있다.
이상, 본 발명의 유기 일렉트로루미네센스 소자의 적합한 실시 형태에 대하여 도 1 및 도 2를 참조하면서 설명했지만, 본 발명의 유기 일렉트로루미네센스 소자는 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어 도 1에 도시하는 실시 형태에 있어서는, 발광 소자부(2)가 한 쌍의 전극(제1 전극(201), 제2 전극(203)) 및 해당 전극 사이에 배치되어 있는 발광층(202)을 구비하는 것이었지만, 본 발명의 유기 일렉트로루미네센스 소자에 있어서, 발광 소자부(2)는 본 발명의 목적 및 효과를 손상시키지 않는 범위이면 다른 층을 적절히 구비하고 있어도 된다. 이하, 이러한 다른 층에 대하여 설명한다.
이러한 유기 EL 소자에 있어서 이용하는 것이 가능한 한 쌍의 전극(제1 전극(201), 제2 전극(203)) 및 발광층(202) 이외의 다른 층으로서는, 유기 EL 소자에 있어서 이용되고 있는 공지된 층을 적절히 이용할 수 있으며, 예를 들어 음극과 발광층 사이에 형성하는 층, 양극과 발광층 사이에 형성하는 층을 들 수 있다. 이러한 음극과 발광층 사이에 형성하는 층으로서는 전자 주입층, 전자 수송층, 정공 블록층 등을 들 수 있다. 또한 음극과 발광층 사이에 1층만 형성했을 경우, 이러한 층은 전자 주입층이다. 또한 음극과 발광층 사이에 2층 이상 형성했을 경우에는, 음극에 접하고 있는 층을 전자 주입층이라 칭하고 그 이외의 층은 전자 수송층이라 칭한다.
이러한 전자 주입층은, 음극으로부터의 전자 주입 효율을 개선하는 기능을 갖는 층이고, 전자 수송층은, 전자 주입층 또는 음극에 보다 가까운 전자 수송층으로부터의 전자 주입을 개선하는 기능을 갖는 층이다. 또한 상기 전자 주입층 또는 상기 전자 수송층이 정공의 수송을 저지하는 기능을 갖는 경우에는 이들 층을 정공 블록층이라 칭하기도 한다. 이러한 정공의 수송을 저지하는 기능을 갖는 것은, 예를 들어 홀 전류만을 흐르게 하는 소자를 제작하고, 그 전류값의 감소로 저지하는 효과를 확인하는 것이 가능하다.
양극과 발광층 사이에 형성하는 층으로서는, 소위 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 블록층 등을 들 수 있다. 여기에 있어서, 양극과 발광층 사이에 1층만 형성했을 경우, 이러한 층은 정공 주입층이고, 양극과 발광층 사이에 2층 이상 형성했을 경우에는, 양극에 접하고 있는 층을 정공 주입층이라 칭하고 그 이외의 층은 정공 수송층 등이라 칭한다. 이러한 정공 주입층은, 음극으로부터의 정공 주입 효율을 개선하는 기능을 갖는 층이고, 정공 수송층이란, 정공 주입층 또는 양극에 보다 가까운 정공 수송층으로부터의 정공 주입을 개선하는 기능을 갖는 층이다. 또한 정공 주입층 또는 정공 수송층이 전자의 수송을 저지하는 기능을 갖는 경우에는 이들 층을 전자 블록층이라 칭하는 경우가 있다. 또한 전자의 수송을 저지하는 기능을 갖는 것은, 예를 들어 전자 전류만을 흐르게 하는 소자를 제작하고, 그 전류값의 감소로 저지하는 효과를 확인하는 것이 가능하다.
또한 이러한 다른 층을 구비하는 발광 소자부의 구조로서는, 음극과 발광층 사이에 전자 수송층을 형성한 구조, 양극과 발광층 사이에 정공 수송층을 형성한 구조, 음극과 발광층 사이에 전자 수송층을 형성하고 또한 양극과 발광층 사이에 정공 수송층을 형성한 구조 등을 들 수 있다. 도 1에 도시하는 실시 형태 및 그 이외의 발광 소자부의 구조로서는, 예를 들어 이하의 a) 내지 d)의 구조를 예시할 수 있다.
a) 양극/발광층/음극(도 1에 도시하는 실시 형태)
b) 양극/정공 수송층/발광층/음극
c) 양극/발광층/전자 수송층/음극
d) 양극/정공 수송층/발광층/전자 수송층/음극
(여기서, /는 각 층이 인접하여 적층되어 있는 것을 나타낸다. 이하 동일)
여기서 정공 수송층이란, 정공을 수송하는 기능을 갖는 층이고, 전자 수송층이란, 전자를 수송하는 기능을 갖는 층이다. 또한 이하에 있어서, 전자 수송층과 정공 수송층을 총칭하여 전하 수송층이라 칭한다. 또한 발광층, 정공 수송층, 전자 수송층은 각각 독립적으로 2층 이상 사용해도 된다. 또한 전극에 인접하여 형성한 전하 수송층 중, 전극으로부터의 전하 주입 효율을 개선하는 기능을 갖고 소자의 구동 전압을 낮추는 효과를 갖는 것은, 특별히 전하 주입층(정공 주입층, 전자 주입층)이라 일반적으로 칭해지는 일이 있다.
또한 전극과의 밀착성 향상이나 전극으로부터의 전하 주입의 개선을 위하여, 전극에 인접하여 상기 전하 주입층 또는 막 두께 2㎚ 이하의 절연층을 형성해도 되고, 또한 계면의 밀착성 향상이나 혼합의 방지 등을 위하여 전하 수송층이나 발광층의 계면에 얇은 버퍼층을 삽입해도 된다. 이와 같이 하여, 발광 소자부에 적층하는 층의 순서나 수, 및 각 층의 두께에 대해서는, 발광 효율이나 소자 수명을 감안하여 적절히 설계하여 이용할 수 있다.
이러한 전하 주입층(전자 주입층, 정공 주입층)을 형성한 발광 소자부(유기 EL 소자부)로서는, 음극에 인접하여 전하 주입층을 형성한 구조의 것, 양극에 인접하여 전하 주입층을 형성한 구조의 것 등을 들 수 있다.
이러한 발광 소자부(유기 EL 소자부)의 구조로서는, 예를 들어 이하의 e) 내지 p)의 구조를 들 수 있다.
e) 양극/전하 주입층/발광층/음극
f) 양극/발광층/전하 주입층/음극
g) 양극/전하 주입층/발광층/전하 주입층/음극
h) 양극/전하 주입층/정공 수송층/발광층/음극
i) 양극/정공 수송층/발광층/전하 주입층/음극
j) 양극/전하 주입층/정공 수송층/발광층/전하 주입층/음극
k) 양극/전하 주입층/발광층/전하 수송층/음극
l) 양극/발광층/전자 수송층/전하 주입층/음극
m) 양극/전하 주입층/발광층/전자 수송층/전하 주입층/음극
n) 양극/전하 주입층/정공 수송층/발광층/전하 수송층/음극
o) 양극/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전하 주입층/음극
p) 양극/전하 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전하 주입층/음극
또한 발광층과 다른 층(예를 들어 후술하는 전하 수송층 등)을 적층하는 경우에는, 발광층을 형성하기 전에 양극 상에 정공 수송층을 형성하거나, 또는 발광층을 형성한 후에 전자 수송층을 형성하는 것이 바람직하다. 또한 이들 다른 층의 재료는 특별히 제한되지 않으며 공지된 재료를 적절히 이용할 수 있고, 그 제조 방법도 특별히 제한되지 않으며 공지된 방법을 적절히 이용할 수 있다. 예를 들어 양극과 발광층 사이 또는 정공 주입층과 발광층 사이에 형성되는 층인 정공 수송층을 형성하는 정공 수송성 재료로서는, 트리페닐아민류, 비스류, 피라졸린 유도체, 포르피린 유도체로 대표되는 복소환 화합물, 중합체계에서는 상기 단량체를 측쇄에 갖는 폴리카르보네이트, 스티렌 유도체, 폴리비닐카르바졸, 폴리실란 등을 들 수 있다. 또한 이러한 정공 수송층의 막 두께로서는 1㎚ 내지 1㎛ 정도가 바람직하다.
또한 상기 전하 주입층 중의 정공 주입층(양극과 정공 수송층 사이 또는 양극과 발광층 사이에 형성할 수 있는 층)을 형성하는 재료로서는 페닐아민계, 스타버스트형 아민계, 프탈로시아닌계, 산화바나듐, 산화몰리브덴, 산화루테늄, 산화 알루미늄 등의 산화물, 비정질 카본, 폴리아닐린, 폴리티오펜 유도체 등을 들 수 있다.
또한 발광층과 음극 사이 또는 발광층과 전자 주입층 사이에 형성할 수 있는 층인 전자 수송층을 형성하는 재료로서는, 예를 들어 옥사디아졸류, 알루미늄퀴놀리놀 착체 등, 일반적으로 안정한 라디칼 음이온을 형성하고 이온화 포텐셜이 큰 물질을 들 수 있다. 구체적으로는 1,3,4-옥사디아졸 유도체, 1,2,4-트리아졸 유도체, 이미다졸 유도체 등을 들 수 있다. 전자 수송층의 막 두께로서는 1㎚ 내지 1㎛ 정도가 바람직하다.
또한 상기 전하 주입층 중의 전자 주입층(전자 수송층과 음극 사이 또는 발광층과 음극 사이에 형성되는 층임)으로서는, 예를 들어 발광층의 종류에 따라, Ca층의 단층 구조를 포함하는 전자 주입층, 또는 Ca를 제외한 주기율표 ⅠA족과 ⅡA족의 금속이자 일 함수가 1.5 내지 3.0eV인 금속 및 그 금속의 산화물, 할로겐화물 및 탄산화물 중 어느 1종 또는 2종 이상으로 형성된 층과 Ca층의 적층 구조를 포함하는 전자 주입층을 형성할 수 있다. 일 함수가 1.5 내지 3.0eV인, 주기율표 ⅠA족의 금속 또는 그의 산화물, 할로겐화물, 탄산화물의 예로서는 리튬, 불화리튬, 산화나트륨, 산화리튬, 탄산리튬 등을 들 수 있다. 또한 일 함수가 1.5 내지 3.0eV인, Ca를 제외한 주기율표 ⅡA족의 금속 또는 그의 산화물, 할로겐화물, 탄산화물의 예로서는 스트론튬, 산화마그네슘, 불화마그네슘, 불화스트론튬, 불화바륨, 산화스트론튬, 탄산마그네슘 등을 들 수 있다. 전자 주입층은 증착법, 스퍼터링법, 인쇄법 등에 의하여 형성된다. 전자 주입층의 막 두께로서는 1㎚ 내지 1㎛ 정도가 바람직하다.
또한 상술한 본 발명의 유기 일렉트로루미네센스 소자의 적합한 실시 형태에 있어서, 그 소자에 사용하는 투명 지지 기판(1)의 적합한 예로서 도 2를 참조하면서 가스 배리어성 적층 필름을 설명했지만, 이러한 가스 배리어성 적층 필름의 구성도 도 2에 도시하는 실시 형태에 제한되는 것은 아니며, 박막층을 더 구비하는 것이어도, 다른 적층 구조가 되어 있는 것이어도 된다. 또한 박막층을 더 구비하는 가스 배리어성 적층 필름의 예로서는, 예를 들어 「제1 박막층/제1 기재층/접착제층/제2 박막층/제2 기재층/제3 박막층」의 순으로 적층된 구조를 갖는 가스 배리어성 적층 필름 등을 들 수 있다(여기에 있어서, 「/」는 각 층이 적층되어 있는 것을 나타냄). 또한 이러한 「제1 박막층/제1 기재층/접착제층/제2 박막층/제2 기재층/제3 박막층」의 순으로 적층된 구조를 갖는 가스 배리어성 적층 필름은, 예를 들어 상술한 공정 (A)에 있어서, 제2 필름 부재로서 기재의 양면에 박막층을 형성한 것을 준비하여 이용하는 것 이외에는, 상술한 공정 (A) 및 (B)를 포함하는 방법과 마찬가지의 방법을 채용하여 적절히 제조할 수 있다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예에 기초하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(조제예 1)
<필름 부재 (A)의 조제>
진공 챔버 내의 진공도를 1㎩로 변경한 것 이외에는 일본 특허 공개 제2011-73430호 공보의 실시예 1에 기재된 방법과 마찬가지의 방법을 채용하여, 2축 연신 폴리에틸렌나프탈레이트 필름(PEN 필름, 두께: 100㎛, 폭: 350㎜, 데이진 듀폰 필름(주) 제조, 상품명 「테오넥스 Q65FA」)을 포함하는 기재 상에 플라즈마 CVD법에 의한 박막 형성을 행하여, 두께가 1.2㎛인 박막층이 형성된 기재를 포함하는 적층 필름(박막층/기재층의 순으로 적층된 적층체: 이하 「필름 부재 (A)」라 함)을 얻었다.
<필름 부재 (B)의 조제>
상술한 바와 같이 하여 필름 부재 (A)를 얻은 후, 상기 기재 대신 필름 부재 (A)를 사용하여, 필름 부재 (A)의 박막층이 형성되어 있지 않은 측의 표면 상에, 필름 부재 (A)의 조제 시에 채용한 성막 조건과 마찬가지의 조건을 채용하여 새로이 박막층을 형성하여, 두께가 1.2㎛인 박막층이 양면에 형성된 기재를 포함하는 적층 필름((박막층/기재층/박막층의 순으로 적층된 적층체: 이하 「필름 부재 (B)」라 함)을 얻었다.
또한 필름 부재 (A) 및 (B)에 형성된 박막층에 대하여, 하기 조건에서 XPS 뎁스 프로파일 측정을 행하여 규소 분포 곡선, 산소 분포 곡선, 탄소 분포 곡선 및 산소 탄소 분포 곡선을 얻은바, 각 박막층의 탄소 분포 곡선은 복수의 명확한 극값을 갖고 있고, 탄소의 원자비의 최댓값 및 최솟값의 차의 절댓값이 5at% 이상이고, 또한 규소의 원자비, 산소의 원자비 및 탄소의 원자비가, 식 (1):
(산소의 원자비)>(규소의 원자비)>(탄소의 원자비) … (1)
에 나타난 조건을 만족시키고 있는 것이 확인되었다.
<XPS 뎁스 프로파일 측정의 조건>
에칭 이온종: 아르곤(Ar+)
에칭 레이트(SiO2 열산화막 환산값): 0.05㎚/sec
에칭 간격(SiO2 환산값): 10㎚
X선 광전자 분광 장치: Thermo Fisher Scientific사 제조, 기종명 「VG Theta Probe」
조사 X선: 단결정 분광 AlKα
X선의 스폿 및 그 크기: 800×400㎛의 타원형.
또한 이러한 필름 부재 (A)의 가스 배리어성을 칼슘 부식법(일본 특허 공개 제2005-283561호 공보에 기재된 방법)에 준거한 방법으로 측정하였다. 즉, 필름 부재에 대하여 건조 처리 후 금속 칼슘을 증착하고, 그 위로부터 금속 알루미늄으로 밀봉하고 유리에 고정 후, 수지로 밀봉한 샘플을 온도 40℃, 습도 90% RH의 조건에서의 부식점의 경시 변화에 의한 증가를 화상 해석으로 조사하여 수증기 투과도를 산출하였다. 또한 이러한 수증기 투과도의 산출 시에는, 부식점을 현미경으로 촬영하고, 그 화상을 퍼스널 컴퓨터에 도입하여 부식점의 화상을 2치화하고, 부식 면적을 산출하여 구함으로써 수증기 투과도를 산출하였다. 그 결과, 필름 부재(표면 상에 박막층을 성막한 기재)의 수증기 투과도는 1×10-5g/㎡/day였다. 또한 기재(PEN 필름)만을 포함하는 시료를 사용하여, 마찬가지로 상기 칼슘 부식법(일본 특허 공개 제2005-283561호 공보에 기재된 방법)에 준거한 방법으로 가스 배리어성을 측정한바, 기재의 가스 배리어성은 1.3g/㎡/day였다. 이러한 결과로부터 「기재의 수증기 투과도」에 대하여 「박막층을 성막한 기재의 수증기 투과도」 쪽이 2자릿수 이상 작은 값을 나타내는 것이 확인되고, 필름 부재 중의 박막층은 가스 배리어성을 갖는 것임이 확인되었다. 이러한 결과로부터 필름 부재 (A) 및 (B)중의 박막층은 각각 가스 배리어성을 갖는 것임을 알았다.
<가스 배리어성 적층 필름의 조제>
상술한 바와 같이 하여 얻어진 필름 부재 (A)와 필름 부재 (B)를 모두 진공 오븐 내에서 100℃의 온도 조건에서 360분간 건조시켰다. 그 후, 상기 2매의 필름 부재를 진공 오븐으로부터 대기 중(기온: 25℃, 상대 습도: 50%, 중량 절대 습도: 10g/㎏(건조 공기))에 취출하고, 접착제로서, 비스페놀 A형 에폭시 수지를 포함하는 주제를 포함하는 주제와 변성 폴리아미드를 포함하는 경화제와의 혼합에 의하여 실온(25℃)에서 경화되는 2액형 에폭시 접착제를 사용하여, 필름 부재 (A)의 기재측의 표면과 필름 부재 (B)의 박막층이 마주 보도록 하고 고무 경도 60의 실리콘 고무 롤의 접합 장치로 접합하여 가스 배리어성 적층 필름을 얻었다. 여기에 있어서, 상기 2매의 필름 부재를 진공 오븐으로부터 취출하여 이들을 접합하는 공정을 개시하기까지 요한 시간은 10분이고, 접합에 요한 시간은 15분이었다. 이와 같이, 건조 공정 후의 상기 2매의 필름 부재를 진공 오븐으로부터 취출하여 가스 배리어성 적층 필름을 형성하기까지 합계 25분의 시간을 요하였다. 이와 같이 하여 얻어진 가스 배리어성 적층 필름의 적층 구조는 「제1 박막층/제1 기재층/접착제층/제2 박막층/제2 기재층/제3 박막층」의 순으로 적층된 구조가 되었다. 또한 가스 배리어성 적층 필름 중의 「제1 박막층/제1 기재층」의 적층 구조 부분은 필름 부재 (A)에 유래하는 구조이고, 「제2 박막층/제2 기재층/제3 박막층」의 적층 구조 부분은 필름 부재 (B)에 유래하는 구조이다. 또한 이와 같이 하여 얻어진 가스 배리어성 적층 필름은, 상술한 바와 같이 하여 가스 배리어성 적층 필름의 흡습 성능(상술한 흡습량의 비율 Bn)을 측정한바, 자중의 0.29질량%의 무게의 물을 흡수하여 유지하는 것이 가능한 것임이 확인되었다.
(실시예 1)
조제예 1에서 얻어진 가스 배리어성 적층 필름 중의 상기 제1 박막층(필름 부재 (A)에 유래하는 박막층) 상에, 메탈 섀도 마스크를 사용하여 스퍼터링법으로 막 두께 150㎚의 ITO막을 패턴 성막하였다. 또한 이러한 패턴 성막에 있어서, ITO막은, 상기 가스 배리어성 적층 필름의 표면 상에 있어서 2개의 영역이 형성되도록 패턴 성막되며, 한쪽 영역을 음극용의 취출 전극으로서 이용하고, 다른 쪽 영역을 양극(ITO 전극)으로서 이용하였다.
다음으로, 상기 가스 배리어성 적층 필름의 ITO막(ITO 전극)이 형성되어 있는 면에 대하여, UV-O3 장치(테크노 비전사 제조)를 사용하여 UV-O3 처리를 15분간 행하여, ITO막이 형성되어 있는 면의 표면 클리닝 및 표면 개질을 행하였다.
이어서, 상기 ITO막이 형성되어 있는 상기 가스 배리어성 적층 필름의 표면 상에, 폴리(3,4)에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌술폰산(헤레우스사 제조의 상품명 「AI4083」)의 현탁액을 0.2 마이크로미터 직경의 필터로 여과하여 얻어진 여과액을 스핀 코트에 의하여 성막하고, 대기 중, 핫 플레이트 상에 있어서 130℃의 온도 조건에서 30분간 건조시켜, 상기 ITO막 상에 65㎚의 두께의 정공 주입층을 형성하였다.
다음으로, 유기 용매인 크실렌에 발광 재료(고분자 화합물 1)를 용해시킨 크실렌 용액을 준비하였다. 또한 이러한 발광 재료(고분자 화합물 1)는 일본 특허 공개 제2012-144722호 공보의 실시예 1에 기재된 조성물 1의 조제 방법과 마찬가지의 방법에 의하여 조제하였다. 또한 이러한 크실렌 용액에 있어서의 고분자 화합물 1의 농도는 1.2질량%로 하였다.
이어서, ITO막 및 정공 주입층이 형성된 상기 가스 배리어성 적층 필름의 정공 주입층이 형성되어 있는 표면 상에, 대기 분위기 중에 있어서 상기 크실렌 용액을 스핀 코트법에 의하여 도포하여, 두께가 80㎚인 발광층용의 도포막을 성막하고, 그 후, 산소 농도 및 수분 농도가 각각 부피비로 10ppm 이하로 제어된 질소 가스 분위기 중에 있어서 130℃의 온도 조건에서 10분간 유지하고 건조시켜, 정공 주입층 상에 발광층을 적층하도록 하였다. 다음으로, 외부 전극과의 접촉부(양극용 및 음극용의 취출 전극의 부분) 상에 성막된 정공 주입층 및 발광층을 제거하여, 상기 외부 전극과의 접촉이 가능해지도록 일부를 노출시킨 후, 증착 챔버로 ITO막, 정공 주입층 및 발광층이 형성된 상기 가스 배리어성 적층 필름을 옮기고, 음극 마스크와의 위치를 조정(얼라인먼트)하여, 발광층의 표면 상에 음극을 적층하면서 음극용의 취출 전극의 부분에 음극이 전기적으로 접속되도록 음극을 성막하기 위하여, 마스크와 기판을 회전시키면서 음극을 증착하였다. 이와 같이 하여 형성한 음극은 우선, 불화나트륨(NaF)을 가열하여 증착 속도 약 0.5Å/sec로 두께 4㎚가 되기까지 증착한 후에, 알루미늄(Al)을 증착 속도 약 4Å/sec로 두께 100㎚가 되기까지 증착하여 적층한 구성으로 하였다.
다음으로, 두께가 35㎛이고, 한쪽 표면(이하, 편의상, 경우에 따라 간단히 「제1 표면」이라 함)은 산술 평균 조도 Ra가 0.25㎛이자 10점 평균 조도 Rz가 1㎛인 표면 조도를 갖고, 다른 한쪽 표면(이하, 편의상, 경우에 따라 간단히 「제2 표면」이라 함)이 산술 평균 조도 Ra가 2.4㎛이자 10점 평균 조도 Rz가 9.5㎛인 표면 조도를 갖는 구리 호일을 음극측에 적층 후, 음극측에서 본 경우에, 상기 음극이나 발광층의 전체가 가려지는 크기이자 외부 전극과의 접촉부(양극용 및 음극용의 취출 전극의 부분)의 일부가 외부로 비어져 나오는 크기를 갖는 형상(도 3에 도시한 바와 같이, 전해 구리 호일(밀봉 기판(4))을 상측에서 본 경우에 음극보다도 큰 면적을 가져서 음극이 보이지 않게 되는 크기이자 상기 가스 배리어성 적층 필름 상에 형성되어 있는 외부와의 접촉부(양극용 및 음극용의 취출 전극의 부분)의 일부가 그 호일의 외측으로 비어져 나와 보이는 크기를 갖는 형상)으로 롤러 커터를 사용하여 잘라 내어, 밀봉 기판을 준비하였다. 또한 이와 같이 하여 준비한 구리 호일은 세로 40㎜, 가로 40㎜, 두께 35㎛의 것이었다. 또한 이러한 구리 호일로서는 전해법에 의하여 제조한 전해 구리박을 이용하였다.
또한 밀봉재로서 비스페놀 A형 에폭시 수지를 포함하는 주제, 변성 폴리아미드를 포함하는 경화제와의 혼합에 의하여 실온(25℃)에서 경화되는 2액형 에폭시 접착제를 준비하였다. 또한 상기 밀봉 기판(상기 구리 호일)을 질소 분위기 중, 130℃의 온도 조건에서 15분간 가열하여, 그들의 표면에 흡착되어 있는 물을 제거하였다(건조 처리를 실시함).
이어서, 상기 밀봉재를 ITO막/정공 주입층/발광층/음극의 적층 구조 부분을 포함하는 발광부를 덮도록 밀봉재를 도포하고, 그 밀봉재의 층 상에 밀봉 기판과 발광층이 마주 보도록 밀봉 기판을 접합하여 밀봉을 행하였다. 즉, ITO막/정공 주입층/발광층/음극을 포함하는 적층 구조 부분을 덮도록 상기 밀봉재(접착제)를 도포하여(단, 각 전극과 외부를 전기적으로 접속하는 것을 가능하게 하기 위한 접속부(취출 전극의 부분)의 일부는 제외함) 질소 중에 기포가 들어가지 않도록 하고, 상기 음극 형성 후의 상기 가스 배리어성 적층 필름의 표면 상의 밀봉재(접착제)의 층 상에 상기 제1 표면(Ra가 0.25㎛인 표면)이 접하도록 밀봉 기판을 접합함으로써, 발광 소자부(ITO막/정공 주입층/발광층/음극의 적층 구조 부분: 취출 전극의 일부 부분을 제외함)를 밀봉하여 유기 EL 소자를 제조하였다. 또한 이러한 유기 EL 소자는 플렉시블한 것이며, 도 1에 도시하는 실시 형태의 유기 EL 소자의 발광 소자부(2)에 대하여, 추가로 정공 주입층을 적층한 구조의 것(도 1에 도시하는 발광 소자부(2)와는 정공 주입층을 더 갖는 점에서 발광 소자부의 구성이 상이하지만 그 이외에는 기본적으로 마찬가지의 구성인 유기 EL 소자)이 되었다. 또한 투명 지지 기판(1)으로서는 「제1 박막층/제1 기재층/접착제층/제2 박막층/제2 기재층/제3 박막층」의 순으로 적층된 구조의 가스 배리어성 적층 필름을 사용하고 있다. 또한 여기에 있어서 밀봉재층의 두께(투명 지지 기판 상의 높이)는 10㎛이고, 밀봉 기판(구리 호일)과 음극 사이의 거리는 10㎛였다. 또한 이러한 유기 EL 소자를 밀봉 기판측에서 본 경우의 모식도를 도 3에 도시한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 실시예 1에서 얻어진 유기 EL 소자를 밀봉 기판(4)측에서 보면, 투명 지지 기판(1)과, 양극(201)의 외부로 인출되어 있는 부분(외부와의 접속 부분: 취출 전극의 부분)과, 음극과 외부의 접속부(취출 전극)(203(a))와, 밀봉 기판(4)을 확인할 수 있다. 이와 같이, 본 실시예에 있어서, 밀봉재 및 밀봉 기판을 사용한 밀봉 시에는, 각 전극의 취출 전극의 일부가 외부와 접속 가능한 상태로 하면서 발광 소자부(ITO막/정공 주입층/발광층/음극을 포함하는 적층 구조 부분)의 주위를 덮도록 하여 밀봉하였다(도 1 및 도 3 참조). 또한 이러한 유기 EL 소자에 있어서는, 상기 밀봉 기판의 밀봉재층과 접촉하고 있는 면의 산술 평균 조도가 밀봉재층과 접촉하고 있지 않는 면의 산술 평균 조도보다도 작은 값을 갖고, 또한 밀봉재층과 접촉하고 있는 면의 산술 평균 조도 Ra와 밀봉재층의 두께 t의 비(Ra/t)가 0.025가 되어 있었다. 또한 도 3에 도시하는 가스 배리어성 적층 필름(투명 지지 기판(1))의 가로 방향의 길이 X는 50㎜이고, 밀봉 기판(4)의 가로 방향의 길이 Y가 40㎜였다. 또한 본 실시예에 있어서, 발광 소자부에 있어서 발광 에어리어(발광하는 부분의 면적)의 크기는 세로 10㎜, 가로 10㎜였다.
(비교예 1)
상기 밀봉용 적층체의 제조 시에, 상기 밀봉 기판의 산술 평균 조도 Ra가 0.25㎛인 표면(제1 표면)이 접촉하도록 상기 밀봉재층 상에 상기 밀봉 기판을 접합하는 대신, 상기 밀봉 기판의 산술 평균 조도 Ra가 2.4㎛인 표면(제2 표면)이 접촉하도록 상기 밀봉재층 상에 상기 밀봉 기판을 접합한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 유기 EL 소자를 제조하였다. 이러한 유기 EL 소자는, 상기 밀봉 기판의 밀봉재층과 접촉하고 있는 면의 산술 평균 조도 Ra가 밀봉재층과 접촉하고 있지 않는 면의 산술 평균 조도 Ra보다도 큰 값을 갖고, 밀봉재층과 접촉하고 있는 면의 산술 평균 조도 Ra와 밀봉재층의 두께 t의 비(Ra/t)가 0.24가 되어 있었다.
[실시예 1 및 비교예 1에서 얻어진 유기 EL 소자의 특성의 평가]
실시예 1 및 비교예 1에서 얻어진 각 유기 EL 소자에 역 바이어스 전압을 인가하고 나서 순 바이어스 전압을 인가하여 발광시켰다. 그리고 역 바이어스 전압 -5V 시의 전류 밀도를 측정한바, 실시예 1 및 비교예 1에서 얻어진 각 유기 EL 소자의 초기 상태의 것(후술하는 굴곡 시험 전의 상태의 것)은, 전류 밀도는 각각 -0.29㎃/㎠(실시예 1), -0.29㎃/㎠(비교예 1)였다. 또한 이러한 전류 밀도는, 측정 장치로서 직류 전원 장치와 멀티미터를 사용하여 전류 전압을 측정함으로써 측정하였다.
다음으로, 각 유기 EL 소자를 도 3에 나타내는 길이 X의 변이 만곡되도록 굴곡시킨 후에 원상태로 되돌리는 공정을 100회 반복하여 실시하였다(굴곡 시험). 또한 각 유기 EL 소자를 굴곡시킬 때는, 최대로 굴곡시켰을 때의 곡률 반경이 25㎜가 되도록 하여 굴곡시켰다.
이어서, 이러한 굴곡 시험 후의 각 유기 EL 소자를 사용하여, 역 바이어스 전압을 인가하고 나서 순 바이어스 전압을 인가하여 발광시켰다. 이와 같이 하여 역 바이어스 전압 -5V 시의 전류 밀도를 측정한바, 실시예 1 및 비교예 1에서 얻어진 각 유기 EL 소자는, 굴곡 시험 후의 전류 밀도는 각각 -0.29㎃/㎠(실시예 1), -0.4㎃/㎠ 이상(비교예 1)이 되어 있었다.
이와 같이, 실시예 1에서 얻어진 유기 EL 소자는, 전류 밀도가 초기 상태에 있어서 -0.29㎃/㎠이고 또한 굴곡 시험 후에도 -0.29㎃/㎠인 점에서, 굴곡 시험의 전후에 있어서 전류 밀도의 값에 차가 없어(동등한 값이어서), 단락에 의한 고장(쇼트 고장)은 특별히 발생해 있지 않음을 알 수 있었다. 한편, 비교예 1에서 얻어진 유기 EL 소자는, 초기 상태에 있어서는 전류 밀도가 -0.29㎃/㎠인 데 비하여 굴곡 시험 후에 있어서는 전류 밀도가 -0.4㎃/㎠ 이상이 되어 있는 점에서, 굴곡 시험에 의하여 전류 밀도가 측정 오차를 크게 초과하는 폭으로 커져 있음이 확인되어, 굴곡 시험 후에 단락에 의한 고장(쇼트 고장)이 발생해 있음이 확인되었다. 또한 발광 상태를 확인한바, 실시예 1에서 얻어진 유기 EL 소자에 있어서는, 굴곡 시험의 전후에 있어서 거의 동등한 발광 상태여서 발광 품위가 충분히 유지되어 있는 데 비하여, 비교예 1에서 얻어진 유기 EL 소자에 있어서는, 발광 휘도가 저하되거나 다크 스폿이 발생하거나 하는 등 굴곡 시험에 의하여 발광 품위를 충분히 유지할 수 없었다.
이러한 결과로부터, 본 발명의 유기 일렉트로루미네센스 소자(실시예 1)에 있어서는, 굴곡 후의 단락(쇼트)의 발생을 충분히 억제하는 것이 가능하여, 반복 굴곡시키는 사용 환경 하에서도 충분히 사용 가능한 것이 확인되었다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 굴곡 후의 단락(쇼트)의 발생을 충분히 억제하는 것을 가능하게 하는 유기 일렉트로루미네센스 소자를 제공하는 것이 가능해진다.
따라서 본 발명의 유기 일렉트로루미네센스 소자는, 굴곡에 의한 고장을 충분히 억제 가능한, 굴곡에 대한 신뢰성이 높은 소자이기 때문에, 예를 들어 플렉시블한 조명 장치, 플렉시블한 면상 광원 및 플렉시블한 표시 장치 등에 적합하게 사용할 수 있다.
1: 투명 지지 기판
2: 발광 소자부
3: 밀봉재층
4: 밀봉 기판
100(a): 제1 기재층
100(b): 제2 기재층
101(a): 가스 배리어성을 갖는 제1 박막층
101(b): 가스 배리어성을 갖는 제2 박막층
102: 접착제층
201: 제1 전극
202: 발광층
203: 제2 전극
203(a): 제2 전극의 취출 전극
X: 투명 지지 기판의 가로 방향의 길이
Y: 밀봉 기판의 가로 방향의 길이
S1 및 S2: 밀봉 기판의 표면

Claims (5)

  1. 플렉시블성을 갖는 투명 지지 기판과,
    상기 투명 지지 기판 상에 배치되고, 또한 한 쌍의 전극 및 해당 전극 사이에 배치되어 있는 발광층을 구비하는 발광 소자부와,
    상기 발광 소자부를 덮어서 밀봉하도록 상기 투명 지지 기판 상에 배치되어 있는 밀봉재층과,
    상기 밀봉재층 상에 배치되어 있는 밀봉 기판
    을 구비하고 있고,
    JIS B 0601-1994의 산술 평균 조도를 기준으로 하여, 상기 밀봉 기판의 상기 밀봉재층측의 표면의 표면 조도가 해당 밀봉 기판의 다른 한쪽 표면의 표면 조도보다도 작은 값을 갖고, 또한
    상기 밀봉 기판의 상기 밀봉재층측의 표면의 상기 산술 평균 조도와 상기 밀봉재층의 두께가 하기 식 (Ⅰ):
    0.002<(Ra/t)<0.2 (Ⅰ)
    [식 (Ⅰ) 중, Ra는 상기 밀봉 기판의 상기 밀봉재층측의 표면의 JIS B 0601-1994의 산술 평균 조도를 나타내고, t는 상기 밀봉재층의 두께를 나타냄]
    에 나타내는 조건을 만족시키는, 유기 일렉트로루미네센스 소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 밀봉 기판의 상기 밀봉재층측의 표면의 산술 평균 조도가 0.1 내지 1.0㎛인, 유기 일렉트로루미네센스 소자.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밀봉재층의 두께가 5 내지 120㎛인, 기재된 유기 일렉트로루미네센스 소자.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밀봉 기판이, 구리, 구리 합금, 알루미늄 및 알루미늄 합금 중 어느 금속 재료를 포함하는, 유기 일렉트로루미네센스 소자.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밀봉 기판이, 전해법으로 제조된 구리박을 포함하는, 유기 일렉트로루미네센스 소자.
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