WO2012046738A1 - 有機el装置 - Google Patents

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WO2012046738A1
WO2012046738A1 PCT/JP2011/072885 JP2011072885W WO2012046738A1 WO 2012046738 A1 WO2012046738 A1 WO 2012046738A1 JP 2011072885 W JP2011072885 W JP 2011072885W WO 2012046738 A1 WO2012046738 A1 WO 2012046738A1
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film
gas barrier
distribution curve
layer
organic
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PCT/JP2011/072885
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French (fr)
Inventor
小野 善伸
Original Assignee
住友化学株式会社
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/84Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K50/844Encapsulations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2105/00Planar light sources
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]
    • F21Y2115/15Organic light-emitting diodes [OLED]
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80Constructional details
    • H10K59/87Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K59/873Encapsulations

Definitions

  • the present invention relates to an organic EL device, a lighting device, a planar light source, and a display device.
  • An organic EL (Electro Luminescence) element has a structure in which a plurality of thin films are stacked. Flexibility can be imparted to the element itself by appropriately setting the thickness and material of each thin film.
  • the entire apparatus on which the organic EL element is mounted can be a flexible apparatus.
  • the organic EL element Since the organic EL element deteriorates when exposed to the outside air, it is usually provided on a film having a high gas barrier property that hardly permeates oxygen and moisture.
  • a film having a high gas barrier property a film formed by forming a thin film made of an inorganic oxide such as silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride and aluminum oxide on a plastic substrate has been proposed.
  • PVD physical vapor deposition
  • CVD chemical vapor deposition
  • a film having a high gas barrier property using such a film forming method for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-89236 (Patent Document 1) discloses a laminated vapor deposition formed by laminating two or more silicon oxide vapor deposited films. A film having a membrane layer is disclosed.
  • Patent Document 2 a film having ceramic-based inorganic barrier films and polymer films laminated alternately is disclosed in JP-T-2002-532850 (Patent Document 2).
  • Patent Document 1 has a problem that the gas barrier property is not always sufficient and the gas barrier property is lowered by being bent.
  • Patent Document 2 it is expected that the gas barrier property is improved and the decrease in the gas barrier property due to bending is suppressed.
  • the film production process described in Patent Document 2 has a problem that it requires a complicated and long production time because the inorganic barrier film and the polymer film are alternately laminated.
  • An object of the present invention is to provide an organic EL device having a film that has a high gas barrier property, is hardly deteriorated by bending, and can be formed in a short time by a simple process.
  • the present invention includes a first film, a second film disposed opposite to the first film, an organic EL element interposed between the first film and the second film, It is related with an organic EL element provided with.
  • the second film seals the organic EL element together with the first film.
  • the second film has a gas barrier layer containing silicon (silicon atoms), oxygen (oxygen atoms), and carbon (carbon atoms).
  • Ratio of silicon atom (number) to the total amount of silicon atoms, oxygen atoms and carbon atoms (silicon atomic ratio), ratio of oxygen atom (number) ratio (oxygen atomic ratio) and amount of carbon atoms (number) )
  • the silicon atomic ratio is the second largest value among the silicon atomic ratio, oxygen atomic ratio, and carbon atomic ratio.
  • the carbon distribution curve has at least one extreme value.
  • the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value of the atomic ratio of carbon in the carbon distribution curve is 5 atomic% (at%) or more.
  • the first film may be a metal film.
  • the first film may have a second gas barrier layer containing silicon, oxygen and carbon.
  • the silicon distribution curve, the oxygen distribution curve, and the carbon distribution curve in the second gas barrier layer according to one embodiment satisfy the conditions (i), (ii), and (iii).
  • the present invention relates to an illumination device, a surface light source device, and a display device having the organic EL device.
  • an organic EL device including a film that has a high gas barrier property, is hardly deteriorated by bending, and can be formed in a short time by a simple process.
  • the organic EL device is arranged on the first film with the organic EL element interposed between the first film, the organic EL element, and the first film, and the first film And a second film for sealing the organic EL element together with the film. That is, the second film is disposed to face the first film, and the organic EL element is interposed between the first film and the second film.
  • Organic EL elements mounted on organic EL devices can be roughly divided into the following three types of elements. That is, the organic EL element (I) emits light toward a support substrate on which the organic EL element is mounted, a so-called bottom emission type element, and (II) emits light toward the opposite side of the support substrate. And so-called top emission type elements, and (III) a dual emission type element that emits light toward the support substrate and emits light toward the opposite side of the support substrate. .
  • the organic EL element mounted on the organic EL device according to this embodiment may be any type of element.
  • an organic EL device provided with a top emission type element will be described first with reference to FIG. 1, and then an organic EL device provided with a bottom emission type element will be described with reference to FIG. .
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the organic EL device of this embodiment.
  • the organic EL element 2 is mounted on the first film 1.
  • the second film 11 is disposed on the first film 1 with the organic EL element 2 interposed between the first film 1 and the second film 11.
  • the second film 11 seals the organic EL element 2 together with the first film 1.
  • the 1st film 1 and the 2nd film 11 are bonded together via the contact bonding layer 4 provided between them.
  • the organic EL device 13 may include a protective layer 3 that covers the organic EL element 2 and is interposed between the organic EL element 2 and the adhesive layer 4 as necessary. By providing this protective layer 3, the organic EL element 2 can be protected from the adhesive layer 4.
  • the organic EL element 2 of the present embodiment shown in FIG. 1 is a top emission type element, and emits light toward the second film 11. Therefore, the second film 11 needs to be formed by a member that transmits light.
  • the first film 1 corresponding to the support substrate in the present embodiment may be formed of an opaque member that does not transmit light.
  • the first film 1 a plastic film or a metal film can be used, and a metal film is preferable. Since the metal film has a higher gas barrier property than a plastic film or the like, the gas barrier property of the organic EL device can be improved.
  • the metal film for example, a thin plate of Al, Cu or Fe and a thin plate of an alloy such as stainless steel can be used.
  • the second film 11 has a gas barrier layer 5 containing silicon atoms, oxygen atoms and carbon atoms.
  • the 2nd film 11 is comprised from the base material 6 and the gas barrier layer 5 provided on the main surface by the side of the organic EL element 2 of the base material 6.
  • FIG. The gas barrier layer 5 has high gas barrier properties by satisfying the conditions (i), (ii), and (iii) described later, and can further suppress a decrease in gas barrier properties when bent.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an organic EL device 13 according to another embodiment.
  • the organic EL device 13 of the embodiment shown in FIG. 2 is different from the embodiment shown in FIG. 1 in the organic EL element and the first film 1.
  • the organic EL element 2 of the present embodiment is a bottom emission type element and emits light toward the first film 1 corresponding to the support substrate. Therefore, the 1st film 1 needs to be a film which shows a light transmittance.
  • the first film 1 of the present embodiment is not particularly limited as long as it is a light-transmitting film, but contains silicon atoms, oxygen atoms, and carbon atoms in the same manner as the second film 11 from the viewpoint of gas barrier properties.
  • the second gas barrier layer 8 is preferably provided.
  • the first film 1 includes a base material 7 and a second gas barrier layer 8 provided on the main surface of the base material 7 on the organic EL element 2 side.
  • the second gas barrier layer 8 has a high gas barrier property by satisfying conditions (i), (ii) and (iii) described later, and is further bent. It is possible to suppress a decrease in gas barrier properties when it is performed.
  • a double-sided light emitting organic EL element may be provided in place of the bottom emission organic EL element.
  • the first film may be used as a sealing member
  • the second film having a gas barrier layer may be used as a support substrate
  • the organic EL element may be sealed with the first film and the second film.
  • an additional film may be further bonded to the first film and / or the second film.
  • Additional films include a protective film that protects the surface of the organic EL device, an antireflection film that prevents reflection of external light incident on the organic EL device, a light extraction film that increases the light extraction efficiency, and a phase of light.
  • the additional film is bonded to one side or both sides of the first film and / or the second film.
  • the adhesive layer is a layer that adheres the first film and the second film in a state where the organic EL element is disposed between them.
  • the adhesive used for the adhesive layer preferably has a high gas barrier property.
  • the light transmittance of the adhesive layer 4 is preferably high. In this case, from the viewpoint of light extraction efficiency, the absolute value of the difference in refractive index between the layer in contact with the adhesive layer 4 and the adhesive layer 4 is preferably small.
  • a curable adhesive such as a thermosetting adhesive and a photocurable adhesive is suitable.
  • thermosetting resin adhesives examples include epoxy adhesives and acrylate adhesives.
  • the epoxy adhesive examples include an adhesive containing an epoxy compound selected from bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, and phenoxy resin.
  • acrylate adhesive for example, a monomer as a main component selected from acrylic acid, methacrylic acid, ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-hexyl acrylate, acrylamide, acrylonitrile, hydroxyl acrylate, and the like, and copolymerizable with the main component And an adhesive containing a simple monomer.
  • photo-curable adhesive examples include radical adhesives and cationic adhesives.
  • radical adhesives include adhesives containing epoxy acrylate, ester acrylate, ester acrylate, and the like.
  • cationic adhesives examples include adhesives containing epoxy resins, vinyl ether resins, and the like.
  • the protective layer is provided so as to cover the organic EL element. By providing this protective layer, the organic EL element can be protected from the adhesive layer.
  • the electron injection layer and the cathode constituting the organic EL element usually contain a material that is unstable in the atmosphere as a main component, after forming the organic EL element, the second film is bonded to the organic EL element.
  • the protective layer has a function of blocking moisture and oxygen in the atmosphere and protecting the organic EL element from these until the organic EL element is sealed with the second film.
  • Examples of the material used for the protective layer include metal materials that are stable in the atmosphere, inorganic insulating materials and organic insulating materials having excellent barrier properties, and the like.
  • the metal material is selected from, for example, Al, Cu, Ag, Au, Pt, Ti, Cr, Co, and Ni.
  • Inorganic insulating material for example, SiO 2, SiN, selected from SiO x N y, and SiO x C y. Parylene or the like is used as the organic insulating material.
  • the protective layer formed from a metal material is formed by, for example, a vacuum deposition method, a sputtering method, or a plating method.
  • the protective layer formed from an inorganic insulating material is formed by, for example, a sputtering method, a CVD method, or a laser ablation method.
  • the protective layer formed of an organic insulating material is formed by, for example, a film forming method including vacuum vapor deposition of a monomer gas and polymerization on a vapor deposition film (coating surface) containing the monomer.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing an apparatus for manufacturing an organic EL device.
  • the first film 1 and the second film 11 are bonded together, and an additional film 820 is bonded to the second film 11.
  • An organic EL element is formed on the first film 1 in advance.
  • the unwinding roll 500 sends out the 1st film 1 in which the organic EL element was previously formed on it.
  • the unwinding roll 510 sends out the second film 11.
  • the adhesive agent is apply
  • the first film 1 and the second film 11 supplied via the transport roll 513 are bonded via the first adhesive layer by the first bonding rolls 511 and 512, and further for the first adhesive layer.
  • the first adhesive layer is cured (solidified) by the curing device 611.
  • an adhesive is applied by a second adhesive layer coating device 620 provided on the downstream side of the curing device 611, and a second adhesive layer is further formed.
  • the second bonding rolls 521 and 522 cause the second film 11 and the additional film 820 fed from the unwinding roll 520 and supplied via the transporting roll 523 to pass through the second adhesive layer.
  • the second adhesive layer is cured (solidified) by the curing device 621 for the second adhesive layer.
  • the formed organic EL device is wound up by a winding roll 530.
  • the additional film for example, the above-described film is used.
  • one additional film is bonded, but two or more additional films may be bonded sequentially.
  • the order of bonding is appropriately changed according to the stacking order of the organic EL devices.
  • One of the features of the organic EL device of the present embodiment is the second film, particularly the gas barrier layer 5 thereof.
  • the second film has a gas barrier layer containing silicon atoms, oxygen atoms, and carbon atoms.
  • the ratio of the number of silicon atoms (the atomic ratio of silicon), the ratio of the number (quantity) of oxygen atoms (the atomic ratio of oxygen) and the ratio of the number of carbon atoms (carbon) to the total amount of silicon atoms, oxygen atoms and carbon atoms.
  • the atomic distribution of the gas barrier layer is measured while changing the distance from one surface of the gas barrier layer in the thickness direction of the gas barrier layer, thereby expressing the relationship between the atomic ratio of each atom and the distance from the surface of the gas barrier layer. Curves, oxygen distribution curves and carbon distribution curves can be obtained.
  • These curves obtained from the gas barrier layer according to the present embodiment satisfy the following conditions (i), (ii), and (iii).
  • the silicon atomic ratio is the second largest value among the silicon atomic ratio, oxygen atomic ratio, and carbon atomic ratio.
  • the carbon distribution curve has at least one extreme value.
  • the difference (absolute value) between the maximum value and the minimum value of the atomic ratio of carbon in the carbon distribution curve is 5 at% or more.
  • condition (i) means that the following formula (1) or the following formula (2) is satisfied in a region of 90% or more in the thickness direction of the gas barrier layer.
  • the gas barrier layer described above is usually formed on a substrate. That is, the second film includes a base material and a gas barrier layer formed on the base material. Examples of the base material for the second film include a colorless and transparent resin film or resin sheet.
  • polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN); polyolefin resins such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), and cyclic polyolefin; Resin; Polycarbonate resin; Polystyrene resin; Polyvinyl alcohol resin; Saponified ethylene-vinyl acetate copolymer; Polyacrylonitrile resin; Acetal resin; and Polyimide resin.
  • polyester-based resins and polyolefin-based resins are preferable, and PET and PEN are particularly preferable from the viewpoint of high heat resistance, low coefficient of linear expansion, and low manufacturing cost.
  • These resin may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • the thickness of the base material of the second film can be appropriately set in consideration of the stability when the second film is produced.
  • the thickness of the substrate of the second film is preferably in the range of 5 to 500 ⁇ m from the viewpoint that the film can be conveyed even in a vacuum.
  • the thickness of the base material of the second film is more preferably 50 to 200 ⁇ m.
  • the thickness is 50 to 100 ⁇ m.
  • the base material of the second film prefferably to surface activation treatment for cleaning the surface from the viewpoint of adhesion with a gas barrier layer described later.
  • surface activation treatment include corona treatment, plasma treatment, and flame treatment.
  • the gas barrier layer is formed on at least one side of the substrate.
  • the second film according to this embodiment may include at least one gas barrier layer that contains silicon atoms, oxygen atoms, and carbon atoms and that satisfies all of the above conditions (i) to (iii).
  • the second film may have another layer that does not satisfy at least one of the above conditions (i) to (iii).
  • the gas barrier layer or other layer may further contain nitrogen atoms, aluminum atoms, and the like.
  • the gas barrier property of the second film is deteriorated. It is preferable that the region satisfying the above formula (1) or (2) occupies 90% or more of the thickness of the gas barrier layer. This ratio is more preferably 95% or more, and still more preferably 100%.
  • the carbon distribution curve needs to have at least one extreme value as the condition (ii).
  • the carbon distribution curve preferably has two extreme values, and more preferably has three or more extreme values.
  • the gas barrier property is lowered when the obtained second film is bent.
  • the distance in the thickness direction between adjacent extreme values of the carbon distribution curve is preferably 200 nm or less, and more preferably 100 nm or less.
  • the extreme value means a maximum value or a minimum value in a distribution curve obtained by plotting an atomic ratio of an element with respect to a distance from the surface of the gas barrier layer in the thickness direction of the gas barrier layer.
  • the maximum value is a point where the value of the atomic ratio of the element changes from increasing to decreasing with the change of the distance from the surface of the gas barrier layer, and the value of the atomic ratio of the element at that point.
  • the atomic ratio of the element at the point where the value of the atomic ratio of the element at the position where the distance from the surface of the gas barrier layer in the thickness direction of the gas barrier layer from this point is further changed by 20 nm decreases by 3 at% or more.
  • the minimum value is a point where the value of the atomic ratio of the element changes from decreasing to increasing as the distance from the surface of the gas barrier layer changes, and compared with the value of the atomic ratio of the element at that point,
  • the atomic ratio of the element at the point where the value of the atomic ratio of the element at a position where the distance from the surface in the thickness direction of the gas barrier layer from the point is further changed by 20 nm further increases by 3 at% or more.
  • the gas barrier layer according to the present embodiment requires that the difference between the maximum value and the minimum value of the atomic ratio of carbon in the carbon distribution curve is 5 at% or more as the condition (iii).
  • the difference between the maximum value and the minimum value of the atomic ratio of carbon is more preferably 6 at% or more, and further preferably 7 at% or more. If this difference is less than 5 at%, the gas barrier property of the second film is lowered when the second film is bent.
  • the upper limit of the difference is not particularly limited, but is usually about 30 at%.
  • the oxygen distribution curve of the gas barrier layer preferably has at least one extreme value, more preferably has at least two extreme values, and more preferably has at least three extreme values.
  • the oxygen distribution curve has an extreme value, the gas barrier property tends to be less likely to occur due to the bending of the second film.
  • the oxygen distribution of the gas barrier layer has at least three extreme values, the gas barrier layer in the thickness direction of each gas barrier layer between one extreme value of the oxygen distribution curve and the extreme value adjacent to the extreme value.
  • the difference in distance from the surface is preferably 200 nm or less, and more preferably 100 nm or less.
  • the difference between the maximum value and the minimum value of the oxygen atomic ratio in the oxygen distribution curve of the gas barrier layer is preferably 5 at% or more, more preferably 6 at% or more, and even more preferably 7 at% or more. If this difference is equal to or greater than the lower limit, the gas barrier property tends to be less likely to occur due to the bending of the second film.
  • the upper limit of this difference is not particularly limited, but is usually about 30 at%.
  • the difference between the maximum value and the minimum value of the atomic ratio of silicon in the silicon distribution curve of the gas barrier layer is preferably less than 5 at%, more preferably less than 4 at%, and even more preferably less than 3 at%. If this difference is less than the upper limit, the gas barrier property of the second film tends to be particularly high.
  • Oxygen carbon distribution curve difference between maximum and minimum values Expresses the relationship between the distance from the surface of the gas barrier layer in the thickness direction and the ratio of the total amount of oxygen atoms and carbon atoms to the total amount of silicon atoms, oxygen atoms, and carbon atoms (atomic ratio of oxygen and carbon)
  • the difference between the maximum value and the minimum value of the total atomic ratio of oxygen and carbon is preferably less than 5 at%, more preferably less than 4 at%, and more preferably less than 3 at%. Further preferred. If this difference is less than the upper limit, the gas barrier property of the second film tends to be particularly high.
  • the silicon distribution curve, oxygen distribution curve, carbon distribution curve, and oxygen carbon distribution curve are obtained by combining X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurement with rare gas ion sputtering such as argon. It can be created by so-called XPS depth profile measurement in which surface composition analysis is sequentially performed while being exposed.
  • XPS depth profile measurement in which surface composition analysis is sequentially performed while being exposed.
  • a distribution curve obtained by such XPS depth profile measurement can be created, for example, with the vertical axis as the atomic ratio (unit: at%) of each element and the horizontal axis as the etching time (sputtering time).
  • the etching time generally correlates with the distance from the surface of the gas barrier layer in the thickness direction of the gas barrier layer.
  • the “distance from one surface of the gas barrier layer in the thickness direction of the gas barrier layer” is the distance from the surface of the gas barrier layer calculated from the relationship between the etching rate and the etching time employed in the XPS depth profile measurement.
  • an argon (Ar +) rare gas ions sputter method using the adopted as an etching ion species the etching rate (etching rate) was 0.05 nm / sec ( It is preferable to set the value in terms of SiO 2 thermal oxide film.
  • the gas barrier layer is substantially uniform in the film surface direction (direction parallel to the main surface (surface) of the gas barrier layer).
  • the gas barrier layer is substantially uniform in the film surface direction
  • “the gas barrier layer is substantially uniform in the film surface direction” means that an oxygen distribution curve and a carbon distribution curve are measured at any two measurement points on the film surface of the gas barrier layer by XPS depth profile measurement.
  • the oxygen carbon distribution curve is created, the number of extreme values of the carbon distribution curve obtained at any two measurement points is the same, and the maximum value of the carbon atomic ratio in each carbon distribution curve The difference from the minimum value is the same as each other, or the difference is within 5 at%.
  • the carbon distribution curve is preferably substantially continuous.
  • “the carbon distribution curve is substantially continuous” means that a portion in which the atomic ratio of carbon in the carbon distribution curve changes discontinuously is not included. Specifically, this is because the distance (x, unit: nm) from the surface of the gas barrier layer in the thickness direction calculated from the etching rate and etching time, and the atomic ratio of carbon (c, unit: at). %) In relation to the following formula (F1): ⁇ 1.0 ⁇ (dc / dx) ⁇ 1.0 (F1) It means that the condition represented by is satisfied.
  • the second film according to this embodiment only needs to include at least one gas barrier layer that satisfies all of the above conditions (i) to (iii), and the second film has the above conditions (i) to (iii).
  • Two or more gas barrier layers satisfying all of the above may be provided.
  • the materials of the plurality of gas barrier layers may be the same or different.
  • the gas barrier layers may be formed on one surface of the base material, and are respectively formed on both surfaces of the base material. It may be formed.
  • the second film may include a thin film layer that does not necessarily have gas barrier properties.
  • the silicon atoms and oxygen in the gas barrier layer when the atomic ratio of silicon, the atomic ratio of oxygen, and the atomic ratio of carbon satisfy the condition expressed by the formula (1), the silicon atoms and oxygen in the gas barrier layer
  • the atomic ratio of the silicon atom content to the total amount of atoms and carbon atoms is preferably 25 to 45 at%, more preferably 30 to 40 at%.
  • the atomic ratio of the oxygen atom content to the total amount of silicon atoms, oxygen atoms and carbon atoms in the gas barrier layer is preferably 33 to 67 at%, more preferably 45 to 67 at%.
  • the atomic ratio of the carbon atom content to the total amount of silicon atoms, oxygen atoms and carbon atoms in the gas barrier layer is preferably 3 to 33 at%, and more preferably 3 to 25 at%.
  • silicon in the gas barrier layer when the atomic ratio of silicon, the atomic ratio of oxygen, and the atomic ratio of carbon satisfy the condition expressed by the above formula (2), silicon in the gas barrier layer
  • the atomic ratio of the content of silicon atoms with respect to the total amount of atoms, oxygen atoms and carbon atoms is preferably 25 to 45 at%, more preferably 30 to 40 at%.
  • the atomic ratio of the oxygen atom content to the total amount of silicon atoms, oxygen atoms and carbon atoms in the gas barrier layer is preferably 1 to 33 at%, and more preferably 10 to 27 at%.
  • the atomic ratio of the carbon atom content to the total amount of silicon atoms, oxygen atoms and carbon atoms in the gas barrier layer is preferably 33 to 66 at%, and more preferably 40 to 57 at%.
  • the thickness of the gas barrier layer is preferably 5 to 3000 nm, more preferably 10 to 2000 nm, and particularly preferably 100 to 1000 nm. When the thickness of the gas barrier layer is within these numerical ranges, more excellent gas barrier properties such as oxygen gas barrier properties and water vapor barrier properties can be obtained, and a decrease in gas barrier properties due to bending tends to be more effectively suppressed.
  • the total thickness of these gas barrier layers is usually 10 to 10,000 nm, preferably 10 to 5000 nm, more preferably 100 to 3000 nm. More preferably, the thickness is 200 to 2000 nm.
  • the total thickness of the gas barrier layer is within these numerical ranges, more excellent gas barrier properties such as oxygen gas barrier properties and water vapor barrier properties can be obtained, and a decrease in gas barrier properties due to bending tends to be more effectively suppressed. is there.
  • the second film may further include a primer coat layer, a heat-sealable resin layer, an adhesive layer, and the like, if necessary, in addition to the base material of the second film and the gas barrier layer.
  • the primer coat layer can be formed using a primer coat agent capable of improving the adhesion between the substrate and the gas barrier layer.
  • the heat-sealable resin layer can be appropriately formed using a known heat-sealable resin.
  • the adhesive layer can be appropriately formed using a normal adhesive, and a plurality of second films may be bonded to each other by such an adhesive layer.
  • the gas barrier layer of the second film is preferably a layer formed by plasma enhanced chemical vapor deposition.
  • the gas barrier layer formed by plasma chemical vapor deposition is a plasma chemical vapor phase in which a second film substrate is disposed on a pair of film forming rolls, and plasma is generated by discharging between the pair of film forming rolls.
  • a layer formed by a growth method is more preferable.
  • the film forming gas used for such plasma chemical vapor deposition preferably includes an organosilicon compound and oxygen.
  • the oxygen content in the film forming gas is preferably less than or equal to the theoretical oxygen amount necessary for complete oxidation of the entire amount of the organosilicon compound in the film forming gas.
  • the gas barrier layer of the second film is preferably a layer formed by a continuous film formation process. Details of a method of forming a gas barrier layer using such a plasma chemical vapor deposition method will be described in a method of manufacturing a second film described later.
  • the second film can be produced by forming a gas barrier layer on the surface of the substrate of the second film.
  • plasma chemical vapor deposition plasma chemical vapor deposition
  • This plasma chemical vapor deposition method may be a plasma chemical vapor deposition method using a Penning discharge plasma method.
  • a plasma discharge in a space between a plurality of film forming rolls using a pair of film forming rolls, and each of the pair of film forming rolls. More preferably, a substrate is disposed on the substrate, and plasma is generated by discharging between the pair of film forming rolls.
  • a pair of film forming rolls in this manner, a base material existing on the other film forming roll while forming a gas barrier layer on the base material existing on one film forming roll during film formation.
  • a gas barrier layer can be simultaneously formed on the upper layer. Thereby, not only the gas barrier layer can be efficiently produced, but also a film having the same structure can be simultaneously formed at a double film formation rate.
  • a gas barrier layer on the surface of the second film substrate by a roll-to-roll method.
  • An apparatus that can be used for manufacturing the second film by such a plasma chemical vapor deposition method is not particularly limited, but includes at least a pair of film forming rolls and a plasma power source, and includes the pair of components.
  • An apparatus capable of discharging between the film rolls is preferable. For example, by using the manufacturing apparatus shown in FIG. 4, it is possible to manufacture the second film by a roll-to-roll method using a plasma chemical vapor deposition method.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of a manufacturing apparatus that can be suitably used to manufacture the second film according to the present embodiment.
  • the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted as appropriate.
  • the manufacturing apparatus shown in FIG. 4 includes a feed roll 701, transport rolls 21, 22, 23, and 24, a pair of film forming rolls 31 and 32 disposed opposite to each other, a gas supply pipe 41, and a plasma generation power source. 51, magnetic field generators 61 and 62 installed inside the film forming rolls 31 and 32, and a winding roll 702.
  • a vacuum chamber (not shown).
  • This vacuum chamber is connected to a vacuum pump (not shown), and the pressure in the vacuum chamber can be appropriately adjusted by such a vacuum pump.
  • each film forming roll has a plasma generating power source so that the pair of film forming rolls (film forming roll 31 and film forming roll 32) can function as a pair of counter electrodes.
  • 51 is connected.
  • a discharge is generated in the space between the film forming roll 31 and the film forming roll 32, and thereby plasma is generated in the space between the film forming roll 31 and the film forming roll 32.
  • the material and design may be changed as appropriate so that they can also be used as electrodes.
  • the pair of film forming rolls are preferably arranged so that their central axes are substantially parallel on the same plane. In this way, a pair of film-forming rolls (film-forming rolls 31 and 32) are arranged, and the gas barrier layer is formed on each film-forming roll, thereby comparing with the case where the film is formed on one film-forming roll.
  • the film formation rate can be doubled.
  • the films having the same structure can be stacked, it is possible to at least double the number of extreme values in the carbon distribution curve.
  • the gas barrier layer can be efficiently formed on the surface of the substrate 6.
  • magnetic field generators 61 and 62 are provided inside the film forming roll 31 and the film forming roll 32.
  • the magnetic field generators 61 and 62 are fixed so as not to rotate even if the film forming roll rotates.
  • the diameters of the film forming rolls 31 and 32 are preferably substantially the same from the viewpoint of forming a thin film more efficiently.
  • the diameters of the film forming rolls 31 and 32 are preferably 5 to 100 cm from the viewpoint of discharge conditions, chamber space, and the like.
  • the base material 6 is disposed on a pair of film forming rolls (the film forming roll 31 and the film forming roll 32) so that the surfaces of the base material 6 face each other.
  • a pair of film forming rolls the film forming roll 31 and the film forming roll 32
  • each of the base materials 6 existing between the pair of film forming rolls is generated when the plasma is generated by discharging between the film forming roll 31 and the film forming roll 32. It is possible to form a film on the surface simultaneously. That is, according to such a manufacturing apparatus, a film component is deposited on the surface of the substrate 6 on the film forming roll 31 and a film component is further deposited on the film forming roll 32 by the CVD method. it can. Therefore, the gas barrier layer can be efficiently formed on the surface of the substrate 6.
  • the winding roll 702 is not particularly limited as long as it can wind the substrate 6 on which the gas barrier layer is formed, and is appropriately selected from commonly used rolls.
  • the gas supply pipe 41 only needs to be able to supply or discharge the raw material gas or the like at a predetermined speed.
  • a power source of a normal plasma generating apparatus can be used as appropriate.
  • the plasma generating power supply 51 supplies power to the film forming roll 31 and the film forming roll 32 connected to the power supply 51, and makes it possible to use these as counter electrodes for discharge.
  • a power source such as an AC power source
  • a power source that can alternately reverse the polarity of a pair of film forming rolls is used. Is preferred.
  • the plasma generation power source 51 can set the applied power to 100 W to 10 kW and the AC frequency to 50 Hz to 500 kHz in order to perform plasma CVD more efficiently.
  • the magnetic field generators 61 and 62 normal magnetic field generators can be used as appropriate.
  • the base material 6 in addition to the base material of the second film, a film having a gas barrier layer formed in advance can be used. Thus, by using a film having a gas barrier layer formed in advance as the substrate 6, it is possible to increase the thickness of the gas barrier layer.
  • a film forming gas such as a raw material gas
  • the film gas is decomposed by plasma, and a gas barrier layer is formed on the surface of the substrate 6 on the film forming roll 31 and on the surface of the substrate 6 on the film forming roll 32 by the plasma CVD method.
  • the base material 6 is conveyed by the delivery roll 701, the film formation roll 31 and the like, respectively. Therefore, a gas barrier is formed on the surface of the base material 6 by a roll-to-roll continuous film formation process. A layer is formed.
  • the source gas in the film forming gas used for forming the gas barrier layer is appropriately selected according to the material of the gas barrier layer to be formed.
  • the source gas for example, an organosilicon compound containing silicon can be used.
  • the source gas may contain monosilane as a silicon source in addition to the organosilicon compound.
  • the source gas is, for example, hexamethyldisiloxane, 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, vinyltrimethylsilane, methyltrimethylsilane, hexamethyldisilane, methylsilane, dimethylsilane, trimethylsilane, diethylsilane, propylsilane, At least one organosilicon compound selected from the group consisting of phenylsilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, and octamethylcyclotetrasiloxane including.
  • organosilicon compounds hexamethyldisiloxane and 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane are preferable from the viewpoints of handling properties of the compound and gas barrier properties of the resulting gas barrier layer.
  • organosilicon compounds can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • the film forming gas may contain a reactive gas in addition to the source gas.
  • a gas that reacts with the raw material gas to form an inorganic compound such as oxide or nitride can be appropriately selected and used.
  • a reaction gas for forming an oxide for example, oxygen or ozone can be used.
  • the reaction gas for forming the nitride for example, nitrogen or ammonia can be used. These reaction gases are used alone or in combination of two or more. For example, when oxynitride is formed, a reaction gas for forming an oxide and a reaction gas for forming a nitride can be combined.
  • a carrier gas may be used as necessary in order to supply a source gas into the vacuum chamber.
  • a discharge gas may be used as necessary in order to generate plasma discharge.
  • a carrier gas and a discharge gas known ones can be used as appropriate.
  • a rare gas such as helium, argon, neon, and xenon, or hydrogen can be used as the carrier gas or the discharge gas.
  • the ratio of the source gas and the reactive gas is greater than the ratio of the amount of the reactive gas that is theoretically necessary to completely react the source gas and the reactive gas. However, it is preferable not to make the ratio of the reaction gas excessive.
  • a thin film (gas barrier layer) satisfying all the above conditions (i) to (iii) can be formed particularly efficiently.
  • the deposition gas contains an organosilicon compound and oxygen
  • the amount of oxygen in the deposition gas is less than or equal to the theoretical oxygen amount required to fully oxidize the entire amount of the organosilicon compound in the deposition gas. Is preferred.
  • a gas containing hexamethyldisiloxane organosilicon compound: HMDSO: (CH 3 ) 6 Si 2 O :) as a source gas and oxygen (O 2 ) as a reaction gas is used as a film forming gas
  • organosilicon compound: HMDSO: (CH 3 ) 6 Si 2 O :) as a source gas
  • oxygen (O 2 ) as a reaction gas
  • a film-forming gas containing hexamethyldisiloxane (HMDSO, (CH 3 ) 6 Si 2 O) as a source gas and oxygen (O 2 ) as a reaction gas is reacted by plasma CVD to form a silicon-oxygen-based material.
  • HMDSO hexamethyldisiloxane
  • O 2 oxygen
  • the following reaction formula (3) in the film-forming gas (CH 3 ) 6 Si 2 O + 12O 2 ⁇ 6CO 2 + 9H 2 O + 2SiO 2 (3)
  • the reaction represented by this occurs and silicon dioxide is formed.
  • the amount of oxygen necessary to completely oxidize 1 mol of hexamethyldisiloxane is 12 mol.
  • a uniform silicon dioxide film can be formed when 12 moles or more of oxygen is contained in 1 mole of hexamethyldisiloxane and completely reacted in the film forming gas.
  • the oxygen amount is set to a stoichiometric ratio of 12 with respect to 1 mol of hexamethyldisiloxane so that the reaction of the above formula (3) does not proceed completely. It is preferable to make it less than a mole.
  • the raw material hexamethyldisiloxane and the reaction gas oxygen are supplied from the gas supply unit to the film formation region to form a film, so the molar amount (flow rate) of oxygen in the reaction gas
  • the molar amount (flow rate) is 12 times the molar amount (flow rate) of the raw material hexamethyldisiloxane
  • the reaction does not proceed completely, and oxygen is compared to the stoichiometric ratio. It is thought that the reaction is often completed only when a large excess is supplied.
  • the molar amount (flow rate) of oxygen may be about 20 times or more the molar amount (flow rate) of hexamethyldisiloxane as a raw material. Therefore, the molar amount (flow rate) of oxygen with respect to the molar amount (flow rate) of the raw material hexamethyldisiloxane is preferably an amount of 12 times or less (more preferably 10 times or less) which is the stoichiometric ratio. .
  • the molar amount (flow rate) of oxygen with respect to the molar amount (flow rate) of hexamethyldisiloxane in the film forming gas is greater than 0.1 times the molar amount (flow rate) of hexamethyldisiloxane. It is preferable that the amount is more than 0.5 times.
  • the pressure in the vacuum chamber (degree of vacuum) can be adjusted as appropriate according to the type of source gas, but is preferably in the range of 0.1 Pa to 50 Pa.
  • an electrode drum connected to the plasma generating power supply 51 (in this embodiment, the film forming rolls 31 and 32 are installed).
  • the conveyance speed (line speed) of the substrate 6 can be appropriately adjusted according to the type of source gas, the pressure in the vacuum chamber, etc., but is preferably 0.1 to 100 m / min, 0.5 More preferably, it is ⁇ 20 m / min.
  • line speed is less than the lower limit, wrinkles due to heat tend to occur in the film, and when the line speed exceeds the upper limit, the thickness of the formed gas barrier layer tends to be thin.
  • the first film when the light emitted from the organic EL element is emitted to the outside through the first film, the first film needs to be formed of a member that exhibits light transmittance. In that case, it is preferable that the 1st film has a 2nd gas barrier layer similarly to the 2nd film.
  • the second gas barrier layer according to an embodiment contains silicon atoms, oxygen atoms, and carbon atoms, and the silicon distribution curve, oxygen distribution curve, and carbon distribution curve in the second gas barrier layer satisfy the above-described conditions (i ) To (iii) are satisfied.
  • This second gas barrier layer can be formed by the same method as the gas barrier layer in the second film described above.
  • the second gas barrier layer may have the same configuration as that of the gas barrier layer of the second film, but the second gas barrier layer is not limited as long as the oxygen distribution curve and the carbon distribution curve satisfy the conditions (i) to (iii).
  • the film may have a different structure from the gas barrier layer.
  • Organic EL device (Organic EL device) Next, the configuration of the organic EL element will be described.
  • the organic EL element is formed on the first film or the second film before the step of bonding the first film and the second film.
  • the organic EL element is composed of a pair of electrodes composed of an anode and a cathode, and a light emitting layer provided between the electrodes.
  • a predetermined layer may be provided between the pair of electrodes as necessary.
  • the light emitting layer is not limited to one layer, and a plurality of layers may be provided.
  • Examples of the layer provided between the cathode and the light emitting layer include an electron injection layer, an electron transport layer, and a hole blocking layer.
  • the layer in contact with the cathode is referred to as an electron injection layer, and the layer excluding this electron injection layer is referred to as an electron transport layer.
  • the electron injection layer has a function of improving the electron injection efficiency from the cathode.
  • the electron transport layer has a function of improving electron injection from the layer in contact with the surface on the cathode side.
  • the hole blocking layer has a function of blocking hole transport. When the electron injection layer and / or the electron transport layer has a function of blocking hole transport, these layers may also serve as the hole blocking layer.
  • the hole blocking layer has a function of blocking hole transport can be confirmed, for example, by fabricating a device that allows only the hole current to flow and reducing the current value.
  • Examples of the layer provided between the anode and the light emitting layer include a hole injection layer, a hole transport layer, and an electron block layer.
  • the layer in contact with the anode is called a hole injection layer, and the layers other than the hole injection layer are positive. It is called a hole transport layer.
  • the hole injection layer has a function of improving the hole injection efficiency from the anode.
  • the hole transport layer has a function of improving hole injection from a layer in contact with the surface on the anode side.
  • the electron blocking layer has a function of blocking electron transport. When the hole injection layer and / or the hole transport layer have a function of blocking electron transport, these layers may also serve as the electron block layer.
  • the electron blocking layer has a function of blocking electron transport can be confirmed, for example, by producing an element that allows only an electron current to flow and reducing the current value.
  • the electron injection layer and the hole injection layer may be collectively referred to as a charge injection layer, and the electron transport layer and the hole transport layer may be collectively referred to as a charge transport layer.
  • anode / light emitting layer / cathode b) anode / hole injection layer / light emitting layer / cathode c) anode / hole injection layer / light emitting layer / electron injection layer / cathode d) anode / hole injection layer / light emitting layer / Electron transport layer / cathode e) anode / hole injection layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode f) anode / hole transport layer / light emitting layer / cathode g) anode / hole transport layer / light emitting layer / Electron injection layer / cathode h) anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode i) anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer
  • the organic EL element of the present embodiment may have two or more light emitting layers.
  • structural unit A when the laminate sandwiched between the anode and the cathode is referred to as “structural unit A”, the configuration of an organic EL element having two light emitting layers is obtained. And the layer structure shown in the following q).
  • the two (structural unit A) layer structures may be the same or different.
  • Examples of the configuration of the organic EL device having three or more light emitting layers include the layer configuration shown in the following r).
  • x represents an integer of 2 or more
  • (Structural unit B) x is a stacked layer of the structural units B stacked in x stages. Represents the body.
  • a plurality of (structural unit B) layer structures may be the same or different.
  • the charge generation layer is a layer that generates holes and electrons by applying an electric field.
  • Examples of the charge generation layer include a thin film containing vanadium oxide, indium tin oxide (abbreviated as ITO), molybdenum oxide, and the like.
  • the order of the layers to be laminated, the number of layers, and the thickness of each layer can be appropriately set in consideration of the light emission efficiency and the element lifetime.
  • an electrode exhibiting light transmittance is used as the anode.
  • an electrode exhibiting light transmittance a thin film of metal oxide, metal sulfide, metal, or the like can be used, and an electrode having high electrical conductivity and light transmittance is preferable.
  • a thin film containing indium oxide, zinc oxide, tin oxide, ITO, indium zinc oxide (abbreviated as IZO), gold, platinum, silver, copper, or the like is used.
  • a thin film made of ITO, IZO, or tin oxide is preferable.
  • Examples of the method for producing the anode include a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, and a plating method.
  • an organic transparent conductive film such as polyaniline or a derivative thereof and polythiophene or a derivative thereof may be used.
  • the thickness of the anode is appropriately set in consideration of required characteristics and process simplicity, and is, for example, 10 nm to 10 ⁇ m, preferably 20 nm to 1 ⁇ m, and more preferably 50 nm to 500 nm.
  • the hole injection material constituting the hole injection layer includes oxides such as vanadium oxide, molybdenum oxide, ruthenium oxide, and aluminum oxide, phenylamine compounds, starburst amine compounds, phthalocyanines, amorphous carbon, polyaniline And polythiophene derivatives.
  • Examples of the method for forming the hole injection layer include film formation from a solution containing a hole injection material.
  • a hole injection layer can be formed by applying a solution containing a hole injection material by a predetermined application method to form a film, and solidifying the formed solution.
  • the solvent used for film formation from a solution is not particularly limited as long as it dissolves the hole injection material.
  • Chlorine solvents such as chloroform, methylene chloride and dichloroethane, ether solvents such as tetrahydrofuran, toluene and xylene
  • aromatic hydrocarbon solvents such as acetone, ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone, ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate and ethyl cellosolve acetate, and water.
  • coating methods spin coating method, casting method, micro gravure coating method, gravure coating method, bar coating method, roll coating method, wire bar coating method, dip coating method, spray coating method, screen printing method, flexographic printing method, offset Examples thereof include a printing method and an ink jet printing method.
  • the thickness of the hole injection layer is appropriately set in consideration of required characteristics and process simplicity, and is, for example, 1 nm to 1 ⁇ m, preferably 2 nm to 500 nm, and more preferably 5 nm to 200 nm.
  • ⁇ Hole transport layer> As the hole transport material constituting the hole transport layer, polyvinylcarbazole or a derivative thereof, polysilane or a derivative thereof, a polysiloxane derivative having an aromatic amine in a side chain or a main chain, a pyrazoline derivative, an arylamine derivative, a stilbene derivative, Triphenyldiamine derivative, polyaniline or derivative thereof, polythiophene or derivative thereof, polyarylamine or derivative thereof, polypyrrole or derivative thereof, poly (p-phenylenevinylene) or derivative thereof, and poly (2,5-thienylenevinylene) or Examples thereof include derivatives thereof.
  • hole transport materials include polyvinyl carbazole or derivatives thereof, polysilane or derivatives thereof, polysiloxane derivatives having aromatic amine compound groups in the side chain or main chain, polyaniline or derivatives thereof, polythiophene or derivatives thereof, poly Polymeric hole transport materials such as arylamines or derivatives thereof, poly (p-phenylene vinylene) or derivatives thereof, and poly (2,5-thienylene vinylene) or derivatives thereof are preferred. More preferable hole transport materials are polyvinyl carbazole or a derivative thereof, polysilane or a derivative thereof, and a polysiloxane derivative having an aromatic amine in a side chain or a main chain.
  • the low molecular hole transport material is preferably used by being dispersed in a polymer binder.
  • the method for forming the hole transport layer is not particularly limited, but in the case of a low molecular hole transport material, film formation from a mixed solution containing a polymer binder and a hole transport material can be exemplified.
  • molecular hole transport materials include film formation from a solution containing a hole transport material.
  • the solvent used for film formation from a solution is not particularly limited as long as it can dissolve a hole transport material.
  • Chlorine solvents such as chloroform, methylene chloride and dichloroethane, ether solvents such as tetrahydrofuran, toluene and xylene
  • aromatic hydrocarbon solvents such as ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone, and ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate and ethyl cellosolve acetate.
  • the polymer binder combined with the hole transport material does not extremely impede charge transport, and that absorption with respect to visible light is weak.
  • the polymer binder is selected from, for example, polycarbonate, polyacrylate, polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyvinyl chloride, and polysiloxane.
  • the thickness of the hole transport layer varies depending on the material used, and is appropriately set so that the drive voltage and the light emission efficiency are appropriate.
  • the hole transport film must have at least a thickness that does not cause pinholes. If the hole transport film is too thick, the drive voltage of the device increases. Therefore, the thickness of the hole transport layer is, for example, 1 nm to 1 ⁇ m, preferably 2 nm to 500 nm, more preferably 5 nm to 200 nm.
  • the light emitting layer is usually formed of an organic substance (light emitting material) that mainly emits fluorescence and / or phosphorescence, or the organic substance and a dopant that assists the organic substance.
  • the dopant is added, for example, to improve the luminous efficiency or to change the emission wavelength.
  • the organic substance contained in the light emitting layer may be a low molecular compound or a high molecular compound.
  • the light emitting layer preferably contains a polymer compound.
  • the light emitting layer preferably contains a high molecular compound having a polystyrene-reduced number average molecular weight of 10 3 to 10 8 .
  • Examples of the light emitting material constituting the light emitting layer include the following dye materials, metal complex materials, polymer materials, and dopant materials.
  • dye-based materials include cyclopentamine derivatives, tetraphenylbutadiene derivative compounds, triphenylamine derivatives, oxadiazole derivatives, pyrazoloquinoline derivatives, distyrylbenzene derivatives, distyrylarylene derivatives, pyrrole derivatives, thiophene ring compounds. Pyridine ring compounds, perinone derivatives, perylene derivatives, oligothiophene derivatives, oxadiazole dimers, pyrazoline dimers, quinacridone derivatives, and coumarin derivatives.
  • Metal complex materials examples include rare earth metals such as Tb, Eu, and Dy, and a central metal selected from Al, Zn, Be, Ir, Pt, and the like, oxadiazole, thiadiazole, phenylpyridine, phenylbenzimidazole, and the like.
  • a metal complex having a ligand selected from a quinoline structure and the like can be given.
  • Metal complex materials include, for example, metal complexes that emit light from triplet excited states such as iridium complexes and platinum complexes, aluminum quinolinol complexes, benzoquinolinol beryllium complexes, benzoxazolyl zinc complexes, benzothiazole zinc complexes, azomethyl zinc Selected from complexes, porphyrin zinc complexes, and phenanthroline europium complexes.
  • Polymer material As polymer materials, polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, polyparaphenylene derivatives, polysilane derivatives, polyacetylene derivatives, polyfluorene derivatives, polyvinylcarbazole derivatives, the above dye materials or metal complex light emitting materials are polymerized. Materials etc. can be mentioned.
  • examples of materials that emit blue light include distyrylarylene derivatives, oxadiazole derivatives, and polymers thereof, polyvinylcarbazole derivatives, polyparaphenylene derivatives, and polyfluorene derivatives. .
  • polymer materials such as polyvinyl carbazole derivatives, polyparaphenylene derivatives, and polyfluorene derivatives are preferred.
  • Examples of materials that emit green light include quinacridone derivatives, coumarin derivatives, and polymers thereof, polyparaphenylene vinylene derivatives, and polyfluorene derivatives. Of these, polymer materials such as polyparaphenylene vinylene derivatives and polyfluorene derivatives are preferred.
  • Examples of materials that emit red light include coumarin derivatives, thiophene ring compounds, and polymers thereof, polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, and polyfluorene derivatives. Of these, polymer materials such as polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, and polyfluorene derivatives are preferred.
  • the material that emits white light may be a mixture of the materials that emit light in the above-described blue, green, or red colors, or a component (monomer) that forms a material that emits light in each color may be mixed and polymerized. It may be a polymer material to be formed. A plurality of light emitting layers formed using materials that emit light of each color may be stacked to form an element that emits white light as a whole.
  • Dopant material examples include perylene derivatives, coumarin derivatives, rubrene derivatives, quinacridone derivatives, squalium derivatives, porphyrin derivatives, styryl dyes, tetracene derivatives, pyrazolone derivatives, decacyclene, and phenoxazone.
  • the thickness of the light emitting layer is usually about 2 nm to 200 nm.
  • a method for forming the light emitting layer a method of applying a solution containing a light emitting material, a vacuum deposition method, a transfer method, or the like can be used.
  • the solvent used for film formation from a solution include the same solvents as those described above used for forming a hole injection layer from a solution.
  • coating methods such as coating methods, spray coating methods, and nozzle coating methods
  • printing methods such as gravure printing methods, screen printing methods, flexographic printing methods, offset printing methods, reversal printing methods, and inkjet printing methods.
  • a printing method such as a gravure printing method, a screen printing method, a flexographic printing method, an offset printing method, a reverse printing method, and an ink jet printing method is preferable in that pattern formation and multicolor coating are easy.
  • a vacuum deposition method can be used in the case of a low molecular compound exhibiting sublimability.
  • a method of forming a light emitting layer only at a desired portion by laser transfer or thermal transfer can also be used.
  • an electron transport material constituting the electron transport layer a commonly used material can be used, such as an oxadiazole derivative, anthraquinodimethane or a derivative thereof, benzoquinone or a derivative thereof, naphthoquinone or a derivative thereof, anthraquinone or a derivative thereof, Tetracyanoanthraquinodimethane or derivatives thereof, fluorenone derivatives, diphenyldicyanoethylene or derivatives thereof, diphenoquinone derivatives, or metal complexes of 8-hydroxyquinoline or derivatives thereof, polyquinoline or derivatives thereof, polyquinoxaline or derivatives thereof, and polyfluorene or Examples thereof include derivatives thereof.
  • electron transport materials include oxadiazole derivatives, benzoquinone or derivatives thereof, anthraquinones or derivatives thereof, or metal complexes of 8-hydroxyquinoline or derivatives thereof, polyquinoline or derivatives thereof, polyquinoxaline or derivatives thereof, and poly Fluorene or its derivatives are preferred, 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole, benzoquinone, anthraquinone, tris (8-quinolinol) aluminum, and polyquinoline Is more preferable.
  • the method for forming the electron transport layer is not particularly limited.
  • a vacuum deposition method from powder, or film formation from a solution or a molten state can be exemplified
  • film formation from a solution or a melt state can be exemplified. be able to.
  • a polymer binder may be used in combination. Examples of the method for forming an electron transport layer from a solution include the same film formation method as the method for forming a hole injection layer from a solution described above.
  • the thickness of the electron transport layer varies depending on the material used, and is appropriately set so that the drive voltage and the light emission efficiency are appropriate.
  • the electron transport layer needs to have at least a thickness that does not generate pinholes, and if it is too thick, the drive voltage of the device increases. Accordingly, the thickness of the electron transport layer is, for example, 1 nm to 1 ⁇ m, preferably 2 nm to 500 nm, and more preferably 5 nm to 200 nm.
  • ⁇ Electron injection layer> As a material constituting the electron injection layer, an optimum material is appropriately selected according to the type of the light emitting layer. As a material constituting the electron injection layer, an alloy containing one or more kinds of metals selected from alkali metals, alkaline earth metals, alkali metals and alkaline earth metals, oxides of alkali metals or alkaline earth metals, halides, Mention may be made of carbonates and mixtures of these substances.
  • alkali metals, alkali metal oxides, halides, and carbonates include lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, lithium oxide, lithium fluoride, sodium oxide, sodium fluoride, potassium oxide, potassium fluoride , Rubidium oxide, rubidium fluoride, cesium oxide, cesium fluoride and lithium carbonate.
  • alkaline earth metal, alkaline earth metal oxides, halides and carbonates include magnesium, calcium, barium, strontium, magnesium oxide, magnesium fluoride, calcium oxide, calcium fluoride, barium oxide, fluoride Examples thereof include barium, strontium oxide, strontium fluoride and magnesium carbonate.
  • the electron injection layer may be composed of a laminate in which two or more layers are laminated.
  • An example of a laminate of electron injection layers is LiF / Ca.
  • the electron injection layer is formed by vapor deposition, sputtering, printing, or the like.
  • the thickness of the electron injection layer is preferably about 1 nm to 1 ⁇ m
  • a material for the cathode is preferably a material having a low work function, easy electron injection into the light emitting layer, and high electrical conductivity.
  • a material having a high visible light reflectivity is preferable as the cathode material in order to reflect light emitted from the light emitting layer to the anode side at the cathode.
  • the material of the cathode for example, alkali metal, alkaline earth metal, transition metal, and Group 13 metal of the periodic table can be used.
  • cathode materials include lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium, aluminum, scandium, vanadium, zinc, yttrium, indium, cerium, samarium, europium, terbium, ytterbium, and the like. And an alloy containing two or more metals selected from these metals, one or more selected from the above metals, and one selected from gold, silver, platinum, copper, manganese, titanium, cobalt, nickel, tungsten and tin Alloys with seeds or more, or graphite or graphite intercalation compounds are used.
  • alloys include magnesium-silver alloys, magnesium-indium alloys, magnesium-aluminum alloys, indium-silver alloys, lithium-aluminum alloys, lithium-magnesium alloys, lithium-indium alloys, and calcium-aluminum alloys.
  • a transparent conductive electrode made of a conductive metal oxide, a conductive organic material, or the like can be used as the cathode.
  • the conductive metal oxide include indium oxide, zinc oxide, tin oxide, ITO, and IZO
  • examples of the conductive organic substance include polyaniline or a derivative thereof and polythiophene or a derivative thereof.
  • the cathode may be composed of a laminate in which two or more layers are laminated. In some cases, the electron injection layer is used as a cathode.
  • the thickness of the cathode is appropriately designed in consideration of required characteristics and process simplicity, and is, for example, 10 nm to 10 ⁇ m, preferably 20 nm to 1 ⁇ m, more preferably 50 nm to 500 nm.
  • Examples of the method for producing the cathode include a vacuum deposition method, a sputtering method, and a lamination method in which a metal thin film is thermocompression bonded.
  • the above organic EL device can be used as a lighting device, a surface light source device, or a display device by adding predetermined components.
  • a second film was produced using the production apparatus shown in FIG. That is, a biaxially stretched polyethylene naphthalate film (PEN film, thickness: 100 ⁇ m, width: 350 mm, manufactured by Teijin DuPont Films, trade name “Teonex Q65FA”) is used as a base material (base material 6), and this is sent out. Mounted on a roll 701. And while applying a magnetic field between the film-forming roll 31 and the film-forming roll 32 and supplying electric power to each of the film-forming roll 31 and the film-forming roll 32, Was discharged to generate plasma.
  • PEN film thickness: 100 ⁇ m, width: 350 mm
  • Teijin DuPont Films trade name “Teonex Q65FA”
  • a film-forming gas (mixed gas of hexamethyldisiloxane (HMDSO) as a source gas and oxygen gas (which also functions as a discharge gas) as a source gas) is supplied to the formed discharge region under the following conditions
  • a thin film was formed by a plasma CVD method to obtain a second film having a gas barrier layer.
  • ⁇ Film formation conditions Supply amount of source gas: 50 sccm (Standard Cubic Centimeter per Minute converted to zero and 1 atm. The same applies hereinafter) Supply amount of oxygen gas: 500 sccm Degree of vacuum in the vacuum chamber: 3Pa Applied power from the power source for plasma generation: 0.8 kW Frequency of power source for plasma generation: 70 kHz Film conveyance speed: 0.5 m / min.
  • the thickness of the gas barrier layer in the obtained second film was 0.3 ⁇ m.
  • the water vapor permeability of the obtained second film is 3.1 ⁇ 10 ⁇ 4 g / (m under the conditions of a temperature of 40 ° C., a humidity of 0% RH on the low humidity side, and a humidity of 90% RH on the high humidity side. 2 ⁇ day), a value below the detection limit under the conditions of a temperature of 40 ° C., a humidity of 10% RH on the low humidity side, and a humidity of 100% RH on the high humidity side.
  • the water vapor permeability of the second film under the conditions of a temperature of 40 ° C.
  • Etching ion species Argon (Ar + ) Etching rate (SiO 2 thermal oxide equivalent value): 0.05 nm / sec Etching interval (SiO 2 equivalent value): 10 nm
  • X-ray photoelectron spectrometer Model “VG Theta Probe”, manufactured by Thermo Fisher Scientific Irradiation X-ray: Single crystal spectroscopy AlK ⁇ X-ray spot and size: 800 ⁇ 400 ⁇ m oval.
  • the obtained silicon distribution curve, oxygen distribution curve and carbon distribution curve are shown in FIG. Regarding the obtained silicon distribution curve, oxygen distribution curve, carbon distribution curve and oxygen-carbon distribution curve, the atomic ratio (atomic concentration) and the distance from the surface of the gas barrier layer (atomic concentration) and the relationship between the etching time and the surface ( nm) is shown in the graph of FIG. “Distance (nm)” described on the horizontal axis of the graph of FIG. 6 is a value obtained by calculation from the etching time and the etching rate.
  • the obtained carbon distribution curve has a plurality of distinct extreme values, and the difference between the maximum value and the minimum value of the atomic ratio of carbon is 5 at. %, And in the region of 90% or more in the thickness direction of the gas barrier layer, the atomic ratio of silicon, the atomic ratio of oxygen, and the atomic ratio of carbon satisfy the conditions represented by the above formula (1). It was confirmed.
  • Reference Example A2 The second film having a gas barrier layer having a thickness of 0.3 ⁇ m obtained in Reference Example A1 was mounted on the delivery roll 701 as the base material 6, and a gas barrier layer was newly formed on the surface of the gas barrier layer. Otherwise in the same manner as in Reference Example A1, a second film (A) was obtained. The thickness of the gas barrier layer on the base material (PEN film) in the obtained second film (A) was 0.6 ⁇ m.
  • the obtained second film (A) was mounted on a delivery roll 701 as a base material 6, and a gas barrier layer was newly formed on the surface of the gas barrier layer. Except this, it carried out similarly to Reference Example A1, and obtained the 2nd film (B).
  • the thickness of the gas barrier layer in the obtained second film (B) was 0.9 ⁇ m.
  • the water vapor permeability of the obtained second film (B) was 6.9 ⁇ 10 ⁇ 4 g / (under conditions of a temperature of 40 ° C., a humidity of 0% RH on the low humidity side, and a humidity of 90% RH on the high humidity side. m 2 ⁇ day), which was below the detection limit under the conditions of a temperature of 40 ° C., a humidity of 10% RH on the low humidity side, and a humidity of 100% RH on the high humidity side.
  • the second film (B) is bent under the condition of a curvature radius of 8 mm, the second film (40 ° C., low humidity side humidity 10% RH, high humidity side humidity 100% RH)
  • the water vapor permeability of B) was a value below the detection limit, and it was confirmed that the gas barrier property was sufficiently suppressed even when the second film (B) was bent.
  • a silicon distribution curve, an oxygen distribution curve, a carbon distribution curve, and an oxygen carbon distribution curve were prepared by the same method as in Reference Example A1.
  • the obtained results are shown in FIG. Regarding the silicon distribution curve, oxygen distribution curve, carbon distribution curve and oxygen carbon distribution curve, the relationship between the atomic ratio (atomic concentration) and the etching time, as well as the atomic ratio (atomic concentration) and the distance (nm) from the surface of the gas barrier layer.
  • the relationship is also shown in the graph of FIG.
  • the “distance (nm)” indicated on the horizontal axis of the graph of FIG. 8 is a value obtained by calculation from the etching time and the etching rate.
  • the obtained carbon distribution curve has a plurality of distinct extreme values, and the difference between the maximum value and the minimum value of the atomic ratio of carbon is 5 at. %, And in the region of 90% or more in the thickness direction of the gas barrier layer, the atomic ratio of silicon, the atomic ratio of oxygen, and the atomic ratio of carbon satisfy the conditions represented by the above formula (1). It was confirmed.
  • Reference Example A3 A second film was obtained in the same manner as in Reference Example A1, except that the supply amount of the source gas was changed to 100 sccm.
  • the thickness of the gas barrier layer in the obtained second film was 0.6 ⁇ m.
  • the resulting second film had a water vapor permeability of 3.2 ⁇ 10 ⁇ 4 g / (m 2 ⁇ m 2 at a temperature of 40 ° C., a humidity of 0% RH on the low humidity side, and a humidity of 90% RH on the high humidity side. day), a value below the detection limit under the conditions of a temperature of 40 ° C., a humidity of 10% RH on the low humidity side, and a humidity of 100% RH on the high humidity side. Further, the water vapor permeability of the second film under the conditions of a temperature of 40 ° C.
  • a silicon distribution curve, an oxygen distribution curve, a carbon distribution curve and an oxygen carbon distribution curve were prepared by the same method as in Reference Example A1.
  • the obtained silicon distribution curve, oxygen distribution curve and carbon distribution curve are shown in FIG. Regarding the obtained silicon distribution curve, oxygen distribution curve, carbon distribution curve and oxygen-carbon distribution curve, the atomic ratio (atomic concentration) and the distance from the surface of the gas barrier layer (nm) as well as the relationship between the atomic ratio (atomic concentration) and etching time. 10 is shown in the graph of FIG. “Distance (nm)” described on the horizontal axis of the graph of FIG. 10 is a value obtained by calculation from the etching time and the etching rate.
  • the obtained carbon distribution curve has a plurality of distinct extreme values, and the difference between the maximum value and the minimum value of the atomic ratio of carbon is 5 at. %, And in the region of 90% or more in the thickness direction of the gas barrier layer, the atomic ratio of silicon, the atomic ratio of oxygen, and the atomic ratio of carbon satisfy the conditions represented by the above formula (1). It was confirmed.
  • the thickness of the gas barrier layer in the obtained second film was 100 nm.
  • the water vapor permeability of the obtained second film is 1.3 g / (m 2 ⁇ day) under the conditions of a temperature of 40 ° C., a humidity of 10% RH on the low humidity side, and a humidity of 100% RH on the high humidity side, Its gas barrier properties were insufficient.
  • a silicon distribution curve, an oxygen distribution curve, a carbon distribution curve and an oxygen carbon distribution curve were prepared by the same method as in Reference Example A1.
  • the obtained silicon distribution curve, oxygen distribution curve and carbon distribution curve are shown in FIG.
  • the atomic ratio (atomic concentration) and the distance from the surface of the gas barrier layer as well as the relationship between the atomic ratio (atomic concentration) and etching time.
  • the relationship with (nm) is also shown in the graph of FIG. “Distance (nm)” described on the horizontal axis of the graph of FIG. 12 is a value obtained by calculation from the etching time and the etching rate. As is clear from the results shown in FIGS. 11 and 12, it was confirmed that the obtained carbon distribution curve has no extreme value.
  • the film used in the organic EL device according to the present invention has a sufficient gas barrier property, and even when bent, it can sufficiently suppress a decrease in the gas barrier property. is there.

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Abstract

第1のフィルムと、第1のフィルムと対向して配置された第2のフィルムと、第1のフィルムと前記第2のフィルムとの間に介在する有機EL素子と、を備える有機EL装置。第2のフィルムは、珪素原子、酸素原子及び炭素原子を含有するガスバリア層を有する。ガスバリア層の珪素分布曲線、酸素分布曲線及び炭素分布曲線が、下記条件: (i)ガスバリア層の厚み方向の90%以上の領域において、珪素原子の数の比率が2番目に大きい値である、 (ii)炭素分布曲線が少なくとも1つの極値を有する、及び (iii)炭素分布曲線における炭素原子の数の比率の最大値と最小値との差が5原子%以上である、 を満たす。

Description

有機EL装置
 本発明は有機EL装置、照明装置、面状光源、及び表示装置に関する。
 有機EL(Electro Luminescence)素子は複数の薄膜が積層された構成を有している。各薄膜の厚さや材料などを適宜設定することによって、素子自体に可撓性を付与することができる。このような有機EL素子をフレキシブルなフィルム上に設けた場合、有機EL素子が搭載された装置全体が、フレキシブルな装置となり得る。
 有機EL素子は外気に曝されることによって劣化するため、通常、酸素及び水分などを透過しにくい、ガスバリア性の高いフィルム上に設けられる。このようなガスバリア性の高いフィルムとして、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素及び酸化アルミニウムなどの無機酸化物からなる薄膜をプラスチック基材上に成膜して形成されるフィルムが提案されている。
 無機酸化物からなる薄膜をプラスチック基材上に成膜する方法としては、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法等の物理気相成長法(PVD)、減圧化学気相成長法、プラズマ化学気相成長法等の化学気相成長法(CVD)が知られている。このような成膜方法を用いたガスバリア性の高いフィルムとして、例えば特開平4-89236号公報(特許文献1)には、ケイ素酸化物の蒸着膜を2層以上積層して形成された積層蒸着膜層を有するフィルムが開示されている。
 一方、交互に積層されたセラミック系の無機バリア膜及びポリマー膜を有するフィルムが特表2002-532850号(特許文献2)に開示されている。
特開平4-89236号公報 特表2002-532850号公報
 しかしながら、特許文献1に記載のフィルムは、ガスバリア性が必ずしも十分でないし、屈曲させられることによって、ガスバリア性が低下するという問題を有していた。
 特許文献2に記載のフィルムによれば、ガスバリア性が高められるとともに、屈曲によるガスバリア性の低化が抑制されることが期待される。しかしながら、特許文献2に記載のフィルムの製造工程は、無機バリア膜とポリマー膜とを交互に積層することから、複雑で長い製造時間を要するという問題があった。
 本発明の目的は、高いガスバリア性を備え、屈曲によってガスバリア性が低下しにくく、簡易な工程により短時間で形成することが可能なフィルムを備える有機EL装置を提供することにある。
 本発明は、第1のフィルムと、前記第1のフィルムと対向して配置された第2のフィルムと、前記第1のフィルムと前記第2のフィルムとの間に介在する有機EL素子と、を備える有機EL素子に関する。前記第2のフィルムは、前記第1のフィルムとともに前記有機EL素子を封止している。前記第2のフィルムは、珪素(珪素原子)、酸素(酸素原子)及び炭素(炭素原子)を含有するガスバリア層を有している。珪素原子、酸素原子及び炭素原子の合計量に対する珪素原子の量(数)の比率(珪素の原子比)、酸素原子の量(数)の比率(酸素の原子比)及び炭素原子の量(数)の比率(炭素の原子比)と、前記ガスバリア層の厚み方向(膜厚方向)における前記ガスバリア層の一方の表面からの距離との関係をそれぞれ表す珪素分布曲線、酸素分布曲線及び炭素分布曲線が、下記条件(i)~(iii)を満たす。
(i)ガスバリア層の厚み方向(膜厚方向)の90%以上の領域において、珪素の原子比、酸素の原子比及び炭素の原子比のうちで、珪素の原子比が2番目に大きい値である。
(ii)前記炭素分布曲線が少なくとも1つの極値を有する。
(iii)前記炭素分布曲線における炭素の原子比の最大値と最小値との差の絶対値が5原子%(at%)以上である。
 前記第1のフィルムは、金属フィルムであってもよい。
 前記第1のフィルムは、珪素、酸素及び炭素を含有する第2のガスバリア層を有していてもよい。一実施形態に係る当該第2のガスバリア層における前記珪素分布曲線、前記酸素分布曲線及び前記炭素分布曲線は、前記条件(i)、(ii)及び(iii)を満たす。
 別の側面において、本発明は、前記有機EL装置を有する照明装置、面光源装置及び表示装置に関する。
 本発明によれば、高いガスバリア性を備え、屈曲によってガスバリア性が低下しにくく、簡易な工程により短時間で形成することが可能なフィルムを備える有機EL装置を実現することができる。
一実施形態に係る有機EL装置を示す断面図である。 一実施形態に係る有機EL装置を示す断面図である。 有機EL装置を製造するための装置の一実施形態を示す概念図である。 第2のフィルムを製造する装置の一実施形態を示す模式図である。 参考例A1で得られた第2のフィルムにおける珪素分布曲線、酸素分布曲線及び炭素分布曲線を示すグラフである。 参考例A1で得られた第2のフィルムにおける珪素分布曲線、酸素分布曲線、炭素分布曲線及び酸素炭素分布曲線を示すグラフである。 参考例A2で得られた第2のフィルムにおける珪素分布曲線、酸素分布曲線、炭素分布曲線及び酸素炭素分布曲線を示すグラフである。 参考例A2で得られた第2のフィルムにおける珪素分布曲線、酸素分布曲線、炭素分布曲線及び酸素炭素分布曲線を示すグラフである。 参考例A3で得られた第2のフィルムにおける珪素分布曲線、酸素分布曲線及び炭素分布曲線を示すグラフである。 参考例A3で得られた第2のフィルムにおける珪素分布曲線、酸素分布曲線、炭素分布曲線及び酸素炭素分布曲線を示すグラフである。 参考比較例A1で得られた第2のフィルムにおける珪素分布曲線、酸素分布曲線及び炭素分布曲線を示すグラフである。 参考比較例A1で得られた第2のフィルムにおける珪素分布曲線、酸素分布曲線、炭素分布曲線及び酸素炭素分布曲線を示すグラフである。
 以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
 本実施形態に係る有機EL装置は、第1のフィルムと、有機EL素子と、第1のフィルムとの間に有機EL素子を介在させて、第1のフィルム上に配置され、前記第1のフィルムとともに前記有機EL素子を封止する第2のフィルムとを有する。すなわち、第2のフィルムは第1のフィルムと対向して配置され、有機EL素子は、第1のフィルムと第2のフィルムとの間に介在する。
 有機EL装置に搭載される有機EL素子は、つぎの3つの型の素子に大別することができる。すなわち、有機EL素子は、(I)当該有機EL素子が搭載される支持基板に向けて光を出射する、いわゆるボトムエミッション型の素子、(II)支持基板とは反対側に向けて光を出射する、いわゆるトップエミッション型の素子、及び、(III)支持基板に向けて光を出射するとともに、支持基板とは反対側に向けて光を出射する両面発光型の素子に大別することができる。本実施形態に係る有機EL装置に搭載される有機EL素子は、いずれの型の素子であってもよい。以下では一例としてまず図1を参照してトップエミッション型の素子が設けられた有機EL装置について説明し、つぎに図2を参照してボトムエミッション型の素子が設けられた有機EL装置について説明する。
 図1は本実施形態の有機EL装置を模式的に示す断面図である。図1に示す実施形態の有機EL装置13においては、第1のフィルム1上に有機EL素子2が搭載されている。第2のフィルム11は、この有機EL素子2を第1のフィルム1との間に介在させながら、第1のフィルム1上に配置されている。第2のフィルム11は、第1のフィルム1とともに有機EL素子2を封止する。第1のフィルム1と第2のフィルム11とは、それらの間に設けられた接着層4を介して貼り合わされている。有機EL装置13は、必要に応じて、有機EL素子2を覆い、有機EL素子2と接着層4との間に介在する保護層3を備えていてもよい。この保護層3を設けることによって、接着層4から有機EL素子2を保護することができる。
 図1に示す本実施形態の有機EL素子2は、トップエミッション型の素子であり、光を第2のフィルム11に向けて出射する。そのため第2のフィルム11は光を透過する部材によって形成される必要がある。他方、本実施形態において支持基板に相当する第1のフィルム1は、光を透過しない不透明な部材によって形成されていてもよい。
 第1のフィルム1として、プラスチックフィルム又は金属フィルムを使用することができ、金属フィルムが好ましい。金属フィルムは、プラスチックフィルムなどに比べると高いガスバリア性を有するため、有機EL装置のガスバリア性を高めることができる。金属フィルムとしては、例えば、Al、Cu又はFeの薄板、及びステンレス鋼などの合金の薄板を用いることができる。
 第2のフィルム11は、珪素原子、酸素原子及び炭素原子を含有するガスバリア層5を有する。本実施形態では第2のフィルム11は、基材6と、基材6の有機EL素子2側の主面上に設けられるガスバリア層5とから構成される。ガスバリア層5は、後述の条件(i)、(ii)及び(iii)を満たすことによって、高いガスバリア性を備え、さらに、屈曲されたときのガスバリア性の低下を抑制することができる。
 このような第1のフィルム1と第2のフィルムとによって有機EL素子2を封止することにより、フレキシブルで、十分な耐久性とガスバリア性を兼ね備えた有機EL装置を実現することができる。特に第1のフィルム1として金属フィルムを用いた場合には、第1のフィルム1と第2のフィルム11の両方が高いガスバリア性を示すので、より高い耐久性とガスバリア性を兼ね備えた有機EL装置を実現することができる。
 図2は他の実施形態の有機EL装置13を模式的に示す断面図である。図2に示す実施形態の有機EL装置13は、図1に示す実施形態とは有機EL素子と、第1のフィルム1とが異なる。本実施形態の有機EL素子2は、ボトムエミッション型の素子であり、支持基板に相当する第1のフィルム1に向けて光を出射する。そのため第1のフィルム1は光透過性を示すフィルムである必要がある。
 本実施形態の第1のフィルム1は光透過性を示すフィルムであればとくに制限はないが、ガスバリア性の観点から、第2のフィルム11と同様に、珪素原子、酸素原子及び炭素原子を含有する第2のガスバリア層8を有することが好ましい。本実施形態では第1のフィルム1は、基材7と、この基材7の有機EL素子2側の主面上に設けられる第2のガスバリア層8とから構成される。この第2のガスバリア層8は、第2のフィルム11のガスバリア層5と同様に、後述の条件(i)、(ii)及び(iii)を満たすことによって、高いガスバリア性を備え、さらに、屈曲されたときのガスバリア性の低下を抑制することができる。
 このような第1のフィルム1と第2のフィルムとによって有機EL素子2を封止することによっても、フレキシブルで、十分な耐久性とガスバリア性を兼ね備えた有機EL装置を実現することができる。
 図2に示す実施形態の有機EL装置において、ボトムエミッション型の有機EL素子にかえて、両面発光型の有機EL素子を設けてもよい。
 第1のフィルムを封止部材として用い、ガスバリア層を有する第2のフィルムを支持基板として用い、この第1のフィルムと第2のフィルムとによって有機EL素子が封止されていてもよい。
 例えば、図1及び図2に示す実施形態において、第1のフィルム及び/又は第2のフィルムに対して、付加的なフィルムがさらに貼合されていてもよい。付加的なフィルムとしては、有機EL装置の表面を保護する保護フィルム、有機EL装置に入射する外光の反射を防止する反射防止フィルム、光取出し効率を高める作用を有する光取出しフィルム、光の位相及び偏光を調整するための光学機能性フィルム、並びに、これらから選ばれる複数のフィルムが積層された構成を有する光学フィルムなどが挙げられる。付加的なフィルムは第1のフィルム及び/又は第2のフィルムの片面又は両面に貼合される。
 (接着層)
 接着層は、第1のフィルムと第2のフィルムとを、それらの間に有機EL素子が配置された状態で接着する層である。接着層に用いられる接着剤は、高いガスバリア性を有することが好ましい。図1に示すような、有機EL素子2から出射する光が、接着層4を通って外界に出射される有機EL装置では、接着層4の光透過率が高いことが好ましい。この場合、光取出し効率の観点からは、接着層4に接する層と、接着層4との屈折率の差の絶対値は小さいほうが好ましい。
 接着層に利用可能な接着剤としては、熱硬化性接着剤及び光硬化性接着剤などの硬化性接着剤が好適である。
 熱硬化性樹脂接着剤としては、エポキシ系接着剤、及びアクリレート系接着剤などを挙げることができる。
 エポキシ系接着剤としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、及びフェノキシ樹脂から選ばれるエポキシ化合物を含む接着剤を挙げることができる。
 アクリレート系接着剤としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、2-ヘキシルアクリレート、アクリルアミド、アクリロニトリル及びヒドロキシルアクリレートなどから選ばれる主成分としてのモノマーと、該主成分と共重合可能なモノマーとを含む接着剤を挙げることができる。
 光硬化性接着剤としては、ラジカル系接着剤、及びカチオン系接着剤などを挙げることができる。
 ラジカル系接着剤としては、エポキシアクリレート、エステルアクリレート、及びエステルアクリレートなどを含む接着剤を挙げることができる。
 カチオン系接着剤としては、エポキシ系樹脂、ビニルエーテル系樹脂などを含む接着剤を挙げることができる。
 (保護層)
 保護層は、有機EL素子を覆うように設けられる。この保護層を設けることによって有機EL素子を接着層から保護することができる。
 有機EL素子を構成する電子注入層及び陰極は、通常、大気中で不安定な材料を主成分として含むため、有機EL素子を形成した後、第2のフィルムを貼合して当該有機EL素子が封止されるまでの間に、電子注入層及び陰極が雰囲気中の水分及び酸素などによって劣化するおそれがある。そのため保護層は、第2のフィルムによって有機EL素子が封止されるまでの間、雰囲気中の水分及び酸素などを遮断し、これらから有機EL素子を保護する機能を有することが好ましい。
 保護層に用いられる材料としては、大気中で安定な金属材料、バリア性の優れた無機絶縁性材料及び有機絶縁性材料などがあげられる。金属材料は、例えば、Al、Cu、Ag、Au、Pt、Ti、Cr、Co及びNiから選ばれる。無機絶縁材料は、例えば、SiO、SiN、SiO、及びSiOから選ばれる。有機絶縁材料としては、パリレンなどが用いられる。
 金属材料から形成される保護層は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、又はメッキ法によって形成される。無機絶縁材料から形成される保護層は、例えば、スパッタリング法、CVD法、又はレーザーアブレーション法によって形成される。有機絶縁材料から形成される保護層は、例えば、モノマーガスの真空蒸着と、モノマーを含む蒸着膜(被コーティング表面)での重合とを含む製膜法によって形成される。
 (有機EL装置の製造方法)
 以下、図3を参照して有機EL装置の製造方法について説明する。図3は有機EL装置を製造する装置を概略的に示す図である。図3に示す装置では、第1のフィルム1と、第2のフィルム11とが貼り合わせられ、さらに付加的なフィルム820が第2のフィルム11に貼り合わせられる。第1のフィルム1上には有機EL素子が予め形成されている。
 巻き出しロール500は、有機EL素子が予めその上に形成された第1のフィルム1を送り出す。巻き出しロール510は、第2のフィルム11を送り出す。巻き出しロール500から送り出された第1のフィルム1上には、第1接着層用の塗布装置610によって接着剤が塗布され、第1接着層が形成される。その後、第1貼り合せロール511,512によって、第1のフィルム1と、搬送ロール513を経て供給された第2のフィルム11とが第1接着層を介して貼り合わされ、さらに第1接着層用の硬化装置611によって、第1接着層が硬化(固化)される。
 第2のフィルム11上に、硬化装置611の下流側に設けられた第2接着層用の塗布装置620によって接着剤が塗布され、第2接着層がさらに形成される。続いて、第2貼り合わせロール521,522によって、第2のフィルム11と、巻き出しロール520から送り出され、搬送ロール523を経て供給された付加的なフィルム820とが第2接着層を介して貼り合わされ、さらに第2接着層用の硬化装置621によって、第2接着層が硬化(固化)される。その後、形成された有機EL装置は巻き取りロール530によって巻き取られる。
 付加的なフィルムとしては、例えば前述のフィルムが用いられる。本実施形態では1枚の付加的なフィルムが貼り合わされるが、2枚以上の付加的なフィルムが順次貼合されてもよい。3枚以上のフィルムが貼り合せられる場合、貼り合せの順序は有機EL装置の積層順に応じて適宜変更される。
 (第2のフィルム)
 次に第2のフィルム11について説明する。本実施形態の有機EL装置の特徴の一つは、第2のフィルム、特にそのガスバリア層5にある。
 第2のフィルムは、珪素原子、酸素原子及び炭素原子を含有するガスバリア層を有する。珪素原子、酸素原子及び炭素原子の合計量に対する、珪素原子の数の比率(珪素の原子比)、酸素原子の数(量)の比率(酸素の原子比)及び炭素原子の数の比率(炭素の原子比)を、ガスバリア層の厚み方向におけるガスバリア層の一方の表面からの距離を変えながら測定することにより、各原子の原子比とガスバリア層の表面からの距離との関係をそれぞれ表す珪素分布曲線、酸素分布曲線及び炭素分布曲線を得ることができる。本実施形態に係るガスバリア層から得られるこれらの曲線は、下記条件(i)、(ii)及び(iii)を満たす。
(i)ガスバリア層の厚み方向の90%以上の領域において、珪素の原子比、酸素の原子比及び炭素の原子比のうちで、珪素の原子比が2番目に大きい値である。
(ii)炭素分布曲線が少なくとも1つの極値を有する。
(iii)炭素分布曲線における炭素の原子比の最大値と最小値との差(絶対値)が5at%以上である。
 (i)の条件は、換言すると、ガスバリア層の厚み方向の90%以上の領域において、下記式(1)又は下記式(2)が満たされることを意味する。
 (酸素の原子比)>(珪素の原子比)>(炭素の原子比)・・・(1)
 (炭素の原子比)>(珪素の原子比)>(酸素の原子比)・・・(2)
 <第2のフィルムの基材>
 上述のガスバリア層は通常、基材上に形成される。すなわち第2のフィルムは、基材と、この基材上に形成されるガスバリア層とを含む。第2のフィルムの基材としては、無色透明な樹脂フィルム又は樹脂シートが挙げられる。このような基材に用いる樹脂は、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)及びポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル系樹脂;ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)及び環状ポリオレフィン等のポリオレフィン系樹脂;ポリアミド系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;ポリスチレン系樹脂;ポリビニルアルコール系樹脂;エチレン-酢酸ビニル共重合体のケン化物;ポリアクリロニトリル系樹脂;アセタール系樹脂;並びにポリイミド系樹脂から選ばれる。これらの樹脂の中でも耐熱性が高く線膨張率が小さく製造コストが低いという観点から、ポリエステル系樹脂及びポリオレフィン系樹脂が好ましく、PET及びPENが特に好ましい。これらの樹脂は1種を単独で用いられてもよく、また2種以上を組み合わせて用いられてもよい。
 第2のフィルムの基材の厚みは、第2のフィルムを製造する際の安定性を考慮して適宜に設定することができる。第2のフィルムの基材の厚みは、真空中においてもフィルムの搬送が可能であるという観点から、5~500μmの範囲であることが好ましい。プラズマCVD法によりガスバリア層を形成する場合には、第2のフィルムの基材を通して放電しつつガスバリア層を形成することから、第2のフィルムの基材の厚みが50~200μmであることがより好ましく、50~100μmであることが更に好ましい。
 第2のフィルムの基材に対して、後述するガスバリア層との密着性の観点から、表面を清浄するための表面活性処理を施すことが好ましい。このような表面活性処理としては、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、及びフレーム処理が挙げられる。
 <ガスバリア層>
 ガスバリア層は、前記基材の少なくとも片面上に形成される。本実施形態に係る第2のフィルムは、珪素原子、酸素原子及び炭素原子を含有し、上記条件(i)~(iii)を全て満たすガスバリア層を少なくとも一層備えていればよい。例えば、第2のフィルムは上記条件(i)~(iii)の少なくともいずれかを満たさない他の層を有していてもよい。ガスバリア層又は他の層は、窒素原子及びアルミニウム原子等を更に含有していてもよい。
 珪素の原子比、酸素の原子比及び炭素の原子比が条件(i)を満たさない場合、第2のフィルムのガスバリア性が低下する。上記式(1)又は(2)を満たす領域が、ガスバリア層の厚みの90%以上を占めることが好ましい。この割合は、より好ましくは95%以上であり、更に好ましくは100%である。
 本実施形態に係るガスバリア層において、上記条件(ii)として炭素分布曲線が少なくとも1つの極値を有することが必要である。このようなガスバリア層においては、炭素分布曲線が2つの極値を有することがより好ましく、3つ以上の極値を有することが更に好ましい。炭素分布曲線が極値を有さない場合には、得られる第2のフィルムが屈曲されたときに、ガスバリア性が低下する。炭素分布曲線が少なくとも3つの極値を有する場合、炭素分布曲線の隣接する極値間の厚み方向における距離が200nm以下であることが好ましく、100nm以下であることがより好ましい。
 本明細書において、極値とは、ガスバリア層の厚み方向におけるガスバリア層の表面からの距離に対して元素の原子比をプロットして得られる分布曲線における極大値又は極小値のことをいう。極大値とは、上記分布曲線において、ガスバリア層の表面からの距離の変化にともなって元素の原子比の値が増加から減少に変わる点であって、且つその点における元素の原子比の値と比較して、該点からガスバリア層の厚み方向におけるガスバリア層の表面からの距離を更に20nm変化させた位置における元素の原子比の値が3at%以上減少する点における元素の原子比のことをいう。極小値とは、ガスバリア層の表面からの距離の変化にともなって元素の原子比の値が減少から増加に変わる点であって、且つその点における元素の原子比の値と比較して、該点からガスバリア層の厚み方向におけるガスバリア層の表面からの距離を更に20nm変化させた位置における元素の原子比の値が3at%以上増加する点における元素の原子比のことをいう。
 本実施形態に係るガスバリア層は、上記条件(iii)として、炭素分布曲線における炭素の原子比の最大値と最小値との差が5at%以上であることが必要である。このようなガスバリア層においては、炭素の原子比の最大値と最小値との差が6at%以上であることがより好ましく、7at%以上であることが更に好ましい。この差が5at%未満では、第2のフィルムを屈曲させたときに第2のフィルムのガスバリア性が低下する。上記の差の上限は、特に制限されないが、通常、30at%程度である。
 (酸素分布曲線、極値)
 ガスバリア層の酸素分布曲線は、少なくとも1つの極値を有することが好ましく、少なくとも2つの極値を有することがより好ましく、少なくとも3つの極値を有することが更に好ましい。酸素分布曲線が極値を有する場合、第2のフィルムの屈曲によるガスバリア性の低下が更に生じ難い傾向にある。ガスバリア層の酸素分布が少なくとも3つの極値を有する場合、酸素分布曲線の有する一つの極値と、該極値に隣接する極値との間で、それぞれのガスバリア層の厚み方向におけるガスバリア層の表面からの距離の差が、いずれも200nm以下であることが好ましく、100nm以下であることがより好ましい。
 (酸素分布曲線、最大値と最小値との差)
 ガスバリア層の酸素分布曲線における酸素の原子比の最大値と最小値との差が5at%以上であることが好ましく、6at%以上であることがより好ましく、7at%以上であることが更に好ましい。この差が前記下限以上であると、第2のフィルムの屈曲によるガスバリア性の低下が更に生じ難い傾向にある。この差の上限は、特に制限されないが、通常、30at%程度である。
 ガスバリア層の珪素分布曲線における珪素の原子比の最大値と最小値との差が5at%未満であることが好ましく、4at%未満であることがより好ましく、3at%未満であることが更に好ましい。この差が前記上限未満であると、第2のフィルムのガスバリア性が特に高くなる傾向にある。
 (酸素炭素分布曲線、最大値と最小値との差)
 ガスバリア層の厚み方向における該層の表面からの距離と、珪素原子、酸素原子及び炭素原子の合計量に対する酸素原子及び炭素原子の合計量の比率(酸素及び炭素の原子比)との関係を表す酸素炭素分布曲線において、酸素及び炭素の原子比の合計の最大値と最小値との差が5at%未満であることが好ましく、4at%未満であることがより好ましく、3at%未満であることが更に好ましい。この差が前記上限未満であると、第2のフィルムのガスバリア性が特に高くなる傾向にある。
 珪素分布曲線、酸素分布曲線、炭素分布曲線及び酸素炭素分布曲線は、X線光電子分光法(XPS:Xray Photoelectron Spectroscopy)の測定とアルゴン等の希ガスイオンスパッタとを併用することにより、試料内部を露出させつつ順次表面組成分析を行う、いわゆるXPSデプスプロファイル測定により作成することができる。このようなXPSデプスプロファイル測定により得られる分布曲線は、例えば、縦軸を各元素の原子比(単位:at%)とし、横軸をエッチング時間(スパッタ時間)として作成することができる。エッチング時間は、ガスバリア層の厚み方向におけるガスバリア層の表面からの距離に概ね相関する。したがって、「ガスバリア層の厚み方向におけるガスバリア層の一方の表面からの距離」として、XPSデプスプロファイル測定の際に採用したエッチング速度とエッチング時間との関係から算出されるガスバリア層の表面からの距離を採用することができる。このようなXPSデプスプロファイル測定に際して採用するスパッタ法においては、エッチングイオン種としてアルゴン(Ar)を用いた希ガスイオンスパッタ法を採用し、そのエッチング速度(エッチングレート)を0.05nm/sec(SiO熱酸化膜換算値)とすることが好ましい。
 膜面全体において均一で且つ優れたガスバリア性を有するガスバリア層を形成するという観点から、ガスバリア層が、膜面方向(ガスバリア層の主面(表面)に平行な方向)において実質的に一様であることが好ましい。本明細書において、「ガスバリア層が膜面方向において実質的に一様である」とは、XPSデプスプロファイル測定によりガスバリア層の膜面の任意の2箇所の測定箇所について酸素分布曲線、炭素分布曲線及び酸素炭素分布曲線を作成した場合に、その任意の2箇所の測定箇所において得られる炭素分布曲線が持つ極値の数が互いに同じで、それぞれの炭素分布曲線における炭素の原子比の最大値と最小値との差が、互いに同じであるかもしくはそれらの差が5at%以内であることをいう。
 炭素分布曲線は実質的に連続であることが好ましい。本明細書において、「炭素分布曲線が実質的に連続である」とは、炭素分布曲線における炭素の原子比が不連続に変化する部分を含まないことを意味する。具体的には、これは、エッチング速度とエッチング時間とから算出されるガスバリア層の厚み方向における該層の表面からの距離(x、単位:nm)と、炭素の原子比(c、単位:at%)との関係において、下記数式(F1):
-1.0 ≦(dc/dx)≦ 1.0 ・・・(F1)
で表される条件が満たされることをいう。
 本実施形態に係る第2のフィルムは、上記条件(i)~(iii)を全て満たすガスバリア層を少なくとも1層備えていればよく、、第2のフィルムは、上記条件(i)~(iii)を全て満たすガスバリア層を2層以上備えていてもよい。第2のフィルムがこのようなガスバリア層を2層以上備える場合には、複数のガスバリア層の材質は、同一であってもよく、異なっていてもよい。また、第2のフィルムがこのようなガスバリア層を2層以上備える場合には、それらガスバリア層は、基材の一方の表面上に形成されていてもよく、基材の両方の表面上にそれぞれ形成されていてもよい。第2のフィルムは、ガスバリア性を必ずしも有しない薄膜層を含んでいてもよい。
 珪素分布曲線、酸素分布曲線及び炭素分布曲線において、珪素の原子比、酸素の原子比及び炭素の原子比が、式(1)で表される条件を満たす場合、ガスバリア層中における珪素原子、酸素原子及び炭素原子の合計量に対する珪素原子の含有量の原子比率は、25~45at%であることが好ましく、30~40at%であることがより好ましい。ガスバリア層中における珪素原子、酸素原子及び炭素原子の合計量に対する酸素原子の含有量の原子比率は、33~67at%であることが好ましく、45~67at%であることがより好ましい。ガスバリア層中における珪素原子、酸素原子及び炭素原子の合計量に対する炭素原子の含有量の原子比率は、3~33at%であることが好ましく、3~25at%であることがより好ましい。
 珪素分布曲線、酸素分布曲線及び炭素分布曲線において、珪素の原子比、酸素の原子比及び炭素の原子比が、前記式(2)で表される条件を満たす場合には、ガスバリア層中における珪素原子、酸素原子及び炭素原子の合計量に対する珪素原子の含有量の原子比率は、25~45at%であることが好ましく、30~40at%であることがより好ましい。ガスバリア層中における珪素原子、酸素原子及び炭素原子の合計量に対する酸素原子の含有量の原子比率は、1~33at%であることが好ましく、10~27at%であることがより好ましい。ガスバリア層中における珪素原子、酸素原子及び炭素原子の合計量に対する炭素原子の含有量の原子比率は、33~66at%であることが好ましく、40~57at%であることがより好ましい。
 ガスバリア層の厚みは、5~3000nmであることが好ましく、10~2000nmであることより好ましく、100~1000nmであることが特に好ましい。ガスバリア層の厚みがこれら数値範囲内にあると、より優れた酸素ガスバリア性、水蒸気バリア性等のガスバリア性が得られるとともに屈曲によるガスバリア性の低下が更に効果的に抑制される傾向にある。
 第2のフィルムが複数のガスバリア層を備える場合には、それらのガスバリア層の厚みの合計値は、通常10~10000nmであり、10~5000nmであることが好ましく、100~3000nmであることより好ましく、200~2000nmであることが更に好ましい。ガスバリア層の厚みの合計値がこれら数値範囲内にあると、より優れた酸素ガスバリア性、水蒸気バリア性等のガスバリア性が得られるとともに屈曲によるガスバリア性の低下が更に効果的に抑制される傾向にある。
 第2のフィルムは、第2のフィルムの基材及びガスバリア層の他に、必要に応じて、更にプライマーコート層、ヒートシール性樹脂層、接着剤層等を備えていてもよい。プライマーコート層は、基材及びガスバリア層との接着性を向上させることが可能なプライマーコート剤を用いて形成することができる。ヒートシール性樹脂層は、適宜公知のヒートシール性樹脂を用いて形成することができる。接着剤層は、適宜通常の接着剤を用いて形成することができ、このような接着剤層により複数の第2のフィルム同士が接着されていてもよい。
 第2のフィルムのガスバリア層は、プラズマ化学気相成長法により形成される層であることが好ましい。プラズマ化学気相成長法により形成されるガスバリア層は、第2のフィルムの基材を一対の成膜ロール上に配置し、一対の成膜ロール間に放電してプラズマを発生させるプラズマ化学気相成長法により形成される層であることがより好ましい。一対の成膜ロール間に放電する際には、一対の成膜ロールの極性を交互に反転させることが好ましい。このようなプラズマ化学気相成長法に用いる成膜ガスは、有機ケイ素化合物と酸素とを含むことが好ましい。成膜ガス中の酸素の含有量は、成膜ガス中の有機ケイ素化合物の全量を完全酸化するのに必要な理論酸素量以下であることが好ましい。第2のフィルムのガスバリア層は、連続的な成膜プロセスにより形成された層であることが好ましい。このようなプラズマ化学気相成長法を利用してガスバリア層を形成する方法の詳細は、後述の第2のフィルムを製造する方法において説明される。
 <第2のフィルムの製造方法>
 次に、第2のフィルムを製造する方法について説明する。第2のフィルムは、第2のフィルムの基材の表面上にガスバリア層を形成させることにより製造することができる。ガスバリア層を第2のフィルムの基材の表面上に形成させる方法としては、ガスバリア性の観点から、プラズマ化学気相成長法(プラズマCVD)が好ましい。このプラズマ化学気相成長法はペニング放電プラズマ方式のプラズマ化学気相成長法であってもよい。
 プラズマ化学気相成長法においてプラズマを発生させる際には、複数の成膜ロールの間の空間にプラズマ放電を発生させることが好ましく、一対の成膜ロールを用い、その一対の成膜ロールのそれぞれに基材を配置して、一対の成膜ロール間に放電してプラズマを発生させることがより好ましい。このように一対の成膜ロールを用いることにより、成膜時に、一方の成膜ロール上に存在する基材上にガスバリア層を成膜しつつ、もう一方の成膜ロール上に存在する基材上にも同時にガスバリア層を成膜することが可能である。これにより、効率よくガスバリア層を製造できるだけでなく、2倍の成膜レートで、同じ構造の膜を同時に成膜できる。その結果、炭素分布曲線における極値を少なくとも倍増させて、効率よく上記条件(i)~(iii)を全て満たすガスバリア層を形成することが可能となる。生産性の観点から、ロールツーロール方式で第2のフィルムの基材の表面上にガスバリア層を形成させることが好ましい。このようなプラズマ化学気相成長法により第2のフィルムを製造する際に用いることが可能な装置は、特に制限されないが、少なくとも一対の成膜ロールと、プラスマ電源とを備え、前記一対の成膜ロール間において放電することが可能な装置であることが好ましい。例えば、図4に示す製造装置を用いることにより、プラズマ化学気相成長法を利用しながらロールツーロール方式で第2のフィルムを製造することが可能である。
 以下、図4を参照しながら、第2のフィルムを製造する方法についてより詳細に説明する。図4は、本実施形態に係る第2のフィルムを製造するために好適に利用することが可能な製造装置の一例を示す模式図である。以下の説明及び図面中、同一又は相当する要素には同一の符号が付され、重複する説明は適宜省略される。
 図4に示す製造装置は、送り出しロール701と、搬送ロール21、22、23、24と、対向して配置された一対の成膜ロール31、32と、ガス供給管41と、プラズマ発生用電源51と、成膜ロール31及び32の内部に設置された磁場発生装置61、62と、巻取りロール702とを備えている。この製造装置においては、少なくとも、成膜ロール31、32と、ガス供給管41と、プラズマ発生用電源51と、磁場発生装置61、62とは、図示を省略した真空チャンバー内に配置されている。この真空チャンバーは図示を省略した真空ポンプに接続されており、かかる真空ポンプにより真空チャンバー内の圧力を適宜調整することが可能である。
 図4の製造装置においては、一対の成膜ロール(成膜ロール31と成膜ロール32)を一対の対向電極として機能させることが可能となるように、各成膜ロールがそれぞれプラズマ発生用電源51に接続されている。プラズマ発生用電源51から電力を供給することにより、成膜ロール31と成膜ロール32との間の空間に放電し、これにより成膜ロール31と成膜ロール32との間の空間にプラズマを発生させることができる。成膜ロール31と成膜ロール32を電極としても利用する場合には、電極としても利用可能なようにその材質及び設計を適宜変更すればよい。一対の成膜ロール(成膜ロール31及び32)は、その中心軸が同一平面上において略平行となるようにして配置されることが好ましい。このように一対の成膜ロール(成膜ロール31及び32)を配置して、それぞれの成膜ロール上でガスバリア層を成膜することにより、1つの成膜ロール上で成膜する場合と比較して、成膜レートを倍にできる。なおかつ、同じ構造の膜を重ねて成膜できるので、炭素分布曲線における極値の数を少なくとも倍増させることが可能である。このような製造装置によれば、CVD法により基材6の表面上にガスバリア層を形成することが可能であり、成膜ロール31上において基材6の表面上に膜成分を堆積させつつ、更に成膜ロール32上においても基材6の表面上に膜成分を堆積させることもできる。そのため、基材6の表面上にガスバリア層を効率よく形成することができる。
 成膜ロール31及び成膜ロール32の内部には、磁場発生装置61及び62が設けられている。この磁場発生装置61及び62は、たとえ成膜ロールが回転したとしても、それ自体は回転しないようにして固定されている。
 成膜ロール31及び成膜ロール32として、適宜通常のロールを用いることができる。成膜ロール31及び32の直径は、より効率よく薄膜を形成せしめるという観点から、実質的に同一であることが好ましい。成膜ロール31及び32の直径は、放電条件、チャンバーのスペース等の観点から、5~100cmであることが好ましい。
 図4の製造装置においては、基材6の表面が互いに対向するように、一対の成膜ロール(成膜ロール31と成膜ロール32)上に、基材6が配置されている。このように基材6を配置することにより、成膜ロール31と成膜ロール32との間に放電を行ってプラズマを発生させる際に、一対の成膜ロール間に存在する基材6のそれぞれの表面に同時に成膜することが可能である。すなわち、このような製造装置によれば、CVD法により、成膜ロール31上にて基材6の表面上に膜成分を堆積させ、更に成膜ロール32上にて膜成分を堆積させることができる。そのため、基材6の表面上にガスバリア層を効率よく形成することが可能である。
 送り出しロール701及び搬送ロール21、22、23、24としては適宜、通常のロールを用いることができる。巻取りロール702は、ガスバリア層を形成した基材6を巻き取ることが可能なものであれば特に制限されず、適宜、通常用いられるロールから選択される。
 ガス供給管41は、原料ガス等を所定の速度で供給又は排出することが可能であればよい。プラズマ発生用電源51としては、適宜、通常のプラズマ発生装置の電源を用いることができる。プラズマ発生用電源51は、これに接続された成膜ロール31と成膜ロール32に電力を供給して、これらを放電のための対向電極として利用することを可能とする。プラズマ発生用電源51としては、より効率よくプラズマCVDを実施することが可能であることから、一対の成膜ロールの極性を交互に反転させることが可能な電源(交流電源など)を利用することが好ましい。プラズマ発生用電源51は、より効率よくプラズマCVDを実施するために、印加電力を100W~10kWに、交流の周波数を50Hz~500kHzに設定することが可能であることがより好ましい。磁場発生装置61、62としては適宜、通常の磁場発生装置を用いることができる。基材6としては、第2のフィルムの基材の他に、予め形成されたガスバリア層を有するフィルムを用いることができる。このように、基材6として予め形成されたガスバリア層を有するフィルムを用いることにより、ガスバリア層の厚みを厚くすることが可能である。
 図4に示す製造装置を用いて、例えば、原料ガスの種類、プラズマ発生装置の電極ドラムの電力、真空チャンバー内の圧力、成膜ロールの直径、並びに、フィルムの搬送速度を適宜調整することにより、第2のフィルムを製造することができる。
 図4に示す製造装置を用いて、成膜ガス(原料ガス等)を真空チャンバー内に供給しつつ、一対の成膜ロール(成膜ロール31及び32)間に放電を発生させることにより、成膜ガス(原料ガス等)がプラズマによって分解され、成膜ロール31上の基材6の表面上並びに成膜ロール32上の基材6の表面上に、ガスバリア層がプラズマCVD法により形成される。このような成膜に際しては、基材6が送り出しロール701及び成膜ロール31等により、それぞれ搬送されることから、ロールツーロール方式の連続的な成膜プロセスにより基材6の表面上にガスバリア層が形成される。
 ガスバリア層の形成に用いられる成膜ガス中の原料ガスは、形成されるガスバリア層の材質に応じて適宜選択される。原料ガスとしては、例えば、ケイ素を含有する有機ケイ素化合物を用いることができる。原料ガスは、有機ケイ素化合物の他に、ケイ素源としてのモノシランを含有してもよい。
 原料ガスは、例えば、ヘキサメチルジシロキサン、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、ビニルトリメチルシラン、メチルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、及びオクタメチルシクロテトラシロキサンからなる群より選ばれる少なくとも1種の有機ケイ素化合物を含む。これらの有機ケイ素化合物の中でも、化合物の取り扱い性及び得られるガスバリア層のガスバリア性等の特性の観点から、ヘキサメチルジシロキサン及び1,1,3,3-テトラメチルジシロキサンが好ましい。これらの有機ケイ素化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
 成膜ガスは、原料ガスの他に反応ガスを含んでいてもよい。この反応ガスとしては、原料ガスと反応して酸化物、窒化物等の無機化合物を形成するガスを適宜選択して使用することができる。酸化物を形成するための反応ガスとしては、例えば、酸素又はオゾンを用いることができる。窒化物を形成するための反応ガスとしては、例えば、窒素又はアンモニアを用いることができる。これらの反応ガスは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用される。例えば、酸窒化物を形成する場合には、酸化物を形成するための反応ガスと窒化物を形成するための反応ガスとを組み合わせることができる。
 成膜ガスとして、原料ガスを真空チャンバー内に供給するために、必要に応じて、キャリアガスを用いてもよい。成膜ガスとして、プラズマ放電を発生させるために、必要に応じて、放電用ガスを用いてもよい。このようなキャリアガス及び放電用ガスとしては、適宜公知のものを使用することができる。例えば、ヘリウム、アルゴン、ネオン及びキセノン等の希ガス又は水素をキャリアガス又は放電用ガスとして用いることができる。
 成膜ガスが原料ガスと反応ガスを含有する場合には、原料ガスと反応ガスの比率は、原料ガスと反応ガスとを完全に反応させるために理論上必要となる反応ガスの量の比率よりも、反応ガスの比率を過剰にし過ぎないことが好ましい。反応ガスの比率を適切に制御することにより、上記条件(i)~(iii)を全て満たす薄膜(ガスバリア層)を特に効率的に形成することができる。成膜ガスが有機ケイ素化合物と酸素とを含有する場合には、成膜ガスの酸素量は、成膜ガス中の有機ケイ素化合物の全量を完全酸化するのに必要な理論酸素量以下であることが好ましい。
 以下、成膜ガスとして、原料ガスとしてのヘキサメチルジシロキサン(有機ケイ素化合物:HMDSO:(CHSiO:)と、反応ガスとしての酸素(O)を含有するガスを用い、ケイ素-酸素系のガスバリア層を製造する場合を例に挙げて、成膜ガス中の原料ガスと反応ガスの好適な比率等についてより詳細に説明する。
 原料ガスとしてのヘキサメチルジシロキサン(HMDSO、(CHSiO)と、反応ガスとしての酸素(O)とを含有する成膜ガスをプラズマCVDにより反応させてケイ素-酸素系のガスバリア層を作製する場合、その成膜ガス中で下記反応式(3):
 (CHSiO+12O→6CO+9HO+2SiO   (3)
で表される反応が起こり、二酸化ケイ素が形成される。この反応においては、ヘキサメチルジシロキサン1モルを完全酸化するのに必要な酸素量は12モルである。そのため、成膜ガス中に、ヘキサメチルジシロキサン1モルに対して酸素を12モル以上含有させて完全に反応させた場合には、均一な二酸化ケイ素膜が形成され得る。その場合、上記条件(i)~(iii)を全て満たすガスバリア層を形成することができない可能性が高い。そのため、本実施形態に係るガスバリア層を形成する際には、上記(3)式の反応が完全には進行しないように、ヘキサメチルジシロキサン1モルに対して酸素量を化学量論比の12モルより少なくすることが好ましい。実際のプラズマCVDチャンバー内の反応では、原料のヘキサメチルジシロキサンと反応ガスの酸素は、ガス供給部から成膜領域へ供給されて成膜されるので、反応ガスの酸素のモル量(流量)が原料のヘキサメチルジシロキサンのモル量(流量)の12倍のモル量(流量)であったとしても、現実には反応が完全には進行せず、酸素を化学量論比に比して大過剰に供給して初めて反応が完結することが多いと考えられる。例えば、CVDにより完全酸化させて酸化ケイ素を得るために、酸素のモル量(流量)が原料のヘキサメチルジシロキサンのモル量(流量)の20倍以上程度とされる場合もある。そのため、原料のヘキサメチルジシロキサンのモル量(流量)に対する酸素のモル量(流量)は、化学量論比である12倍量以下(より好ましくは、10倍以下)の量であることが好ましい。このような比でヘキサメチルジシロキサン及び酸素を成膜ガスに含有させることにより、完全に酸化されなかったヘキサメチルジシロキサン中の炭素原子及び水素原子がガスバリア層中に取り込まれる。その結果、上記条件(i)~(iii)を全て満たすガスバリア層を形成することができる。これにより、得られる第2のフィルムに優れたバリア性及び耐屈曲性を発揮させることが可能となる。成膜ガス中のヘキサメチルジシロキサンのモル量(流量)に対する酸素のモル量(流量)が少なすぎると、酸化されなかった炭素原子及び水素原子がガスバリア層中に過剰に取り込まれる。この場合はガスバリア層の透明性が低下するため、ガスバリア層を、有機ELデバイス及び有機薄膜太陽電池などのような透明性を必要とするデバイス用のフレキシブル基板として利用することが困難になる。このような観点から、成膜ガス中のヘキサメチルジシロキサンのモル量(流量)に対する酸素のモル量(流量)は、ヘキサメチルジシロキサンのモル量(流量)の0.1倍より多い量であることが好ましく、0.5倍より多い量であることがより好ましい。
 真空チャンバー内の圧力(真空度)は、原料ガスの種類等に応じて適宜調整することができるが、0.1Pa~50Paの範囲であることが好ましい。
 このようなプラズマCVD法において、成膜ロール31及び32間に放電するために、プラズマ発生用電源51に接続された電極ドラム(本実施形態においては成膜ロール31及び32に設置されている。)に印加する電力は、原料ガスの種類及び真空チャンバー内の圧力等に応じて適宜調整されるが、好ましくは0.1~10kWである。印加電力が前記下限未満ではパーティクルが発生し易くなる傾向にあり、印加電力が前記上限を超えると成膜時に発生する熱量が多くなり、成膜時の基材表面の温度が上昇する。温度が上昇しすぎると、基材が熱によって損傷し、成膜時に皺が発生する可能性がある場合によっては、熱によってフィルムが溶け、成膜ロールが露出し、成膜ロール間に大電流の放電が発生して成膜ロール自体が損傷するおそれがある。
 基材6の搬送速度(ライン速度)は、原料ガスの種類及び真空チャンバー内の圧力等に応じて適宜調整することができるが、0.1~100m/minであることが好ましく、0.5~20m/minであることがより好ましい。ライン速度が前記下限未満では、フィルムに熱に起因する皺の発生しやすくなる傾向にあり、ライン速度が前記上限を超えると、形成されるガスバリア層の厚みが薄くなる傾向にある。
 (第1のフィルム)
 前述したように第1のフィルムは、有機EL素子から出射される光が第1のフィルムを通って外界に出射する場合、光透過性を示す部材によって形成される必要がある。その場合、第1のフィルムは、第2のフィルムと同様に、第2のガスバリア層を有することが好ましい。一実施形態に係る第2のガスバリア層は、珪素原子、酸素原子及び炭素原子を含有しており、当該第2のガスバリア層における珪素分布曲線、酸素分布曲線及び炭素分布曲線が上述の条件(i)~(iii)を満たす。この第2のガスバリア層は、上述の第2のフィルムにおけるガスバリア層と同様の方法により形成することができる。第2のガスバリア層は、第2のフィルムのガスバリア層と全く同じ構成を有していてもよいが、酸素分布曲線及び炭素分布曲線が条件(i)~(iii)を満たす限りにおいて、第2のフィルムのガスバリア層とは異なる構成を有していてもよい。
 (有機EL素子)
 次に有機EL素子の構成について説明する。有機EL素子は、第1のフィルムと第2のフィルムとが貼合される工程の前に、第1のフィルム又は第2のフィルム上に形成される。
 有機EL素子は、陽極及び陰極からなる一対の電極と、該電極間に設けられる発光層とから構成される。一対の電極間には、発光層に加えて、必要に応じて所定の層が設けられることがある。発光層は1層に限らず複数層設けられることがある。
 陰極と発光層との間に設けられる層としては、電子注入層、電子輸送層及び正孔ブロック層などを挙げることができる。陰極と発光層との間に電子注入層と電子輸送層との両方の層が設けられる場合、陰極に接する層を電子注入層といい、この電子注入層を除く層を電子輸送層という。
 電子注入層は、陰極からの電子注入効率を改善する機能を有する。電子輸送層は陰極側の表面に接する層からの電子注入を改善する機能を有する。正孔ブロック層は、正孔の輸送を堰き止める機能を有する。電子注入層、及び/又は電子輸送層が正孔の輸送を堰き止める機能を有する場合には、これらの層が正孔ブロック層を兼ねることがある。
 正孔ブロック層が正孔の輸送を堰き止める機能を有することは、例えばホール電流のみを流す素子を作製し、その電流値の減少に基づいて確認することが可能である。
 陽極と発光層との間に設けられる層としては、正孔注入層、正孔輸送層及び電子ブロック層などを挙げることができる。陽極と発光層との間に、正孔注入層と正孔輸送層との両方の層が設けられる場合、陽極に接する層を正孔注入層といい、この正孔注入層を除く層を正孔輸送層という。
 正孔注入層は、陽極からの正孔注入効率を改善する機能を有する。正孔輸送層は陽極側の表面に接する層からの正孔注入を改善する機能を有する。電子ブロック層は、電子の輸送を堰き止める機能を有する。正孔注入層、及び/又は正孔輸送層が電子の輸送を堰き止める機能を有する場合には、これらの層が電子ブロック層を兼ねることがある。
 電子ブロック層が電子の輸送を堰き止める機能を有することは、例えば、電子電流のみを流す素子を作製し、その電流値の減少に基づいて確認することが可能である。
 電子注入層及び正孔注入層を総称して電荷注入層ということがあり、電子輸送層及び正孔輸送層を総称して電荷輸送層ということがある。
 本実施の形態の有機EL素子が有し得る層構成の一例を以下に示す。
a)陽極/発光層/陰極
b)陽極/正孔注入層/発光層/陰極
c)陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極
d)陽極/正孔注入層/発光層/電子輸送層/陰極
e)陽極/正孔注入層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
f)陽極/正孔輸送層/発光層/陰極
g)陽極/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極
h)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
i)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
j)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/陰極
k)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極
l)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
m)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
n)陽極/発光層/電子注入層/陰極
o)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
p)陽極/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(ここで、記号「/」は、記号「/」を間に挟んで記載された2つの層が隣接して積層されていることを示す。以下同じ。)
 本実施の形態の有機EL素子は2層以上の発光層を有していてもよい。上記a)~p)の層構成のうちのいずれか1つにおいて、陽極と陰極とに挟持された積層体を「構造単位A」とすると、2層の発光層を有する有機EL素子の構成として、下記q)に示す層構成を挙げることができる。2つある(構造単位A)の層構成は互いに同じでも、異なっていてもよい。
q)陽極/(構造単位A)/電荷発生層/(構造単位A)/陰極
 「(構造単位A)/電荷発生層」を「構造単位B」とすると、3層以上の発光層を有する有機EL素子の構成として、下記r)に示す層構成を挙げることができる。
r)陽極/(構造単位B)x/(構造単位A)/陰極
 記号「x」は、2以上の整数を表し、(構造単位B)xは、x段積層された構造単位Bからなる積層体を表す。複数ある(構造単位B)の層構成は同じでも、異なっていてもよい。
 電荷発生層とは電界を印加することにより正孔と電子を発生する層である。電荷発生層としては、例えば酸化バナジウム、インジウムスズ酸化物(Indium Tin Oxide:略称ITO)、及び酸化モリブデンなどを含む薄膜を挙げることができる。
 積層する層の順序、層数、及び各層の厚さは、発光効率及び素子寿命を勘案して適宜設定することができる。
 次に有機EL素子を構成する各層の材料及び形成方法について、より具体的に説明する。
 <陽極>
 発光層から放射される光が陽極を通って外に出射される構成を有する有機EL素子の場合、陽極として光透過性を示す電極が用いられる。光透過性を示す電極としては、金属酸化物、金属硫化物及び金属などの薄膜を用いることができ、電気伝導度及び光透過率の高い電極が好適である。具体的には酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ITO、インジウム亜鉛酸化物(Indium Zinc Oxide:略称IZO)、金、白金、銀、及び銅などを含む薄膜が用いられる。これらの中でもITO、IZO、または酸化スズから成る薄膜が好適である。陽極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法及びメッキ法などを挙げることができる。該陽極として、ポリアニリンもしくはその誘導体、及びポリチオフェンもしくはその誘導体などの有機の透明導電膜を用いてもよい。
 陽極の厚みは、要求される特性及び工程の簡易さなどを考慮して適宜設定され、例えば10nm~10μmであり、好ましくは20nm~1μmであり、さらに好ましくは50nm~500nmである。
 <正孔注入層>
 正孔注入層を構成する正孔注入材料としては、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、及び酸化アルミニウムなどの酸化物、フェニルアミン系化合物、スターバースト型アミン系化合物、フタロシアニン系、アモルファスカーボン、ポリアニリン、並びにポリチオフェン誘導体などを挙げることができる。
 正孔注入層の成膜方法としては、例えば正孔注入材料を含む溶液からの成膜を挙げることができる。例えば、正孔注入材料を含む溶液を所定の塗布法によって塗布して成膜し、成膜された溶液を固化することによって正孔注入層を形成することができる。
 溶液からの成膜に用いられる溶媒としては、正孔注入材料を溶解させるものであれば特に制限はなく、クロロホルム、塩化メチレン及びジクロロエタンなどの塩素系溶媒、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、トルエン及びキシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、アセトン及びメチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル及びエチルセルソルブアセテートなどのエステル系溶媒、並びに水を挙げることができる。
 塗布法としてはスピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法及びインクジェットプリント法などを挙げることができる。
 正孔注入層の厚みは、求められる特性及び工程の簡易さなどを考慮して適宜設定され、例えば1nm~1μmであり、好ましくは2nm~500nmであり、さらに好ましくは5nm~200nmである。
 <正孔輸送層>
 正孔輸送層を構成する正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリピロール若しくはその誘導体、ポリ(p-フェニレンビニレン)若しくはその誘導体、及びポリ(2,5-チエニレンビニレン)若しくはその誘導体などを挙げることができる。
 これらの中で正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミン化合物基を有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリ(p-フェニレンビニレン)若しくはその誘導体、及びポリ(2,5-チエニレンビニレン)若しくはその誘導体などの高分子正孔輸送材料が好ましい。さらに好ましい正孔輸送材料は、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、及び側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体である。低分子の正孔輸送材料は、好ましくは、高分子バインダーに分散させて用いられる。
 正孔輸送層の成膜方法としては、特に制限はないが、低分子の正孔輸送材料では、高分子バインダーと正孔輸送材料とを含む混合液からの成膜を挙げることができ、高分子の正孔輸送材料では、正孔輸送材料を含む溶液からの成膜を挙げることができる。
 溶液からの成膜に用いられる溶媒としては、正孔輸送材料を溶解させるものであれば特に制限はなく、クロロホルム、塩化メチレン及びジクロロエタンなどの塩素系溶媒、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、トルエン及びキシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、アセトン及びメチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル及びエチルセルソルブアセテートなどのエステル系溶媒などを挙げることができる。
 溶液からの成膜方法としては、前述した正孔注入層の成膜法と同様の塗布法を挙げることができる。
 正孔輸送材料と組み合わせられる高分子バインダーは、電荷輸送を極度に阻害しないことが好ましく、また可視光に対する吸収が弱いことが好ましい。この高分子バインダーは、例えばポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル及びポリシロキサンから選ばれる。
 正孔輸送層の厚みは、用いる材料によって最適値が異なり、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように適宜設定される。正孔輸送膜は、少なくともピンホールが発生しないような厚さを有することが必要であり、あまり厚いと、素子の駆動電圧が高くなる。従って、該正孔輸送層の厚みは、例えば1nm~1μmであり、好ましくは2nm~500nmであり、さらに好ましくは5nm~200nmである。
 <発光層>
 発光層は、通常、主として蛍光及び/又はりん光を発光する有機物(発光材料)、または該有機物とこれを補助するドーパントとから形成される。ドーパントは、例えば発光効率を向上させるため、又は発光波長を変化させるために加えられる。発光層に含まれる有機物は、低分子化合物でも高分子化合物でもよい。一般的に低分子よりも溶媒への溶解性の高い高分子化合物は塗布法に好適に用いられるため、発光層は高分子化合物を含むことが好ましい。発光層は、ポリスチレン換算の数平均分子量が10~10の高分子化合物を含むことが好ましい。発光層を構成する発光材料としては、例えば以下の色素系材料、金属錯体系材料、高分子系材料、及びドーパント材料を挙げることができる。
 (色素系材料)
 色素系材料としては、例えば、シクロペンダミン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体化合物、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ピロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマー、キナクリドン誘導体、及びクマリン誘導体を挙げることができる。
 (金属錯体系材料)
 金属錯体系材料としては、例えばTb、Eu及びDyなどの希土類金属、並びに、Al、Zn、Be、Ir及びPtなどから選ばれる中心金属と、オキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール及びキノリン構造などから選ばれる配位子とを有する金属錯体を挙げることができる。金属錯体系材料は、例えば、イリジウム錯体及び白金錯体などの三重項励起状態からの発光を有する金属錯体、アルミニウムキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾリル亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、並びにフェナントロリンユーロピウム錯体から選ばれる。
 (高分子系材料)
 高分子系材料としては、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、上記色素系材料又は金属錯体系発光材料を高分子化した材料などを挙げることができる。
 上記発光性材料のうち、青色に発光する材料としては、ジスチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、及びそれらの重合体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、並びにポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体及びポリフルオレン誘導体などが好ましい。
 緑色に発光する材料としては、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、及びそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、並びにポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリパラフェニレンビニレン誘導体及びポリフルオレン誘導体などが好ましい。
 赤色に発光する材料としては、クマリン誘導体、チオフェン環化合物、及びそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、並びにポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体及びポリフルオレン誘導体などが好ましい。
 白色に発光する材料は、上述の青色、緑色又は赤色の各色に発光する材料の混合物であってもよいし、各色に発光する材料を形成する成分(モノマー)を混合し、それらを重合して形成される高分子材料であってもよい。各色に発光する材料をそれぞれ用いて形成される複数の発光層を積層して、全体として白色を発光する素子を構成してもよい。
(ドーパント材料)
 ドーパント材料としては、例えばペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾロン誘導体、デカシクレン及びフェノキサゾンを挙げることができる。発光層の厚さは、通常約2nm~200nmである。
 <発光層の成膜方法>
 発光層の成膜方法としては、発光材料を含む溶液を塗布する方法、真空蒸着法、及び転写法などを用いることができる。溶液からの成膜に用いる溶媒としては、溶液から正孔注入層を成膜する際に用いられる前述の溶媒と同様の溶媒を挙げることができる。
 発光材料を含む溶液を塗布する方法としては、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法及びノズルコート法などのコート法、並びに、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、及びインクジェットプリント法などの印刷法を挙げることができる。パターン形成及び多色の塗分けが容易であるという点で、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法及びインクジェットプリント法などの印刷法が好ましい。昇華性を示す低分子化合物の場合には、真空蒸着法を用いることができる。レーザーによる転写又は熱転写により、所望の部分のみに発光層を形成する方法も用いることができる。
 <電子輸送層>
 電子輸送層を構成する電子輸送材料としては、通常用いられている材料を使用でき、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン若しくはその誘導体、ベンゾキノン若しくはその誘導体、ナフトキノン若しくはその誘導体、アントラキノン若しくはその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン若しくはその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン若しくはその誘導体、ジフェノキノン誘導体、又は8-ヒドロキシキノリン若しくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリン若しくはその誘導体、ポリキノキサリン若しくはその誘導体、及びポリフルオレン若しくはその誘導体などを挙げることができる。
 これらのうち、電子輸送材料としては、オキサジアゾール誘導体、ベンゾキノン若しくはその誘導体、アントラキノン若しくはその誘導体、又は8-ヒドロキシキノリン若しくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリン若しくはその誘導体、ポリキノキサリン若しくはその誘導体、及びポリフルオレン若しくはその誘導体が好ましく、2-(4-ビフェニリル)-5-(4-t-ブチルフェニル)-1,3,4-オキサジアゾール、ベンゾキノン、アントラキノン、トリス(8-キノリノール)アルミニウム、及びポリキノリンがさらに好ましい。
 電子輸送層の成膜法は特に制限されない。低分子の電子輸送材料の場合、粉末からの真空蒸着法、または溶液若しくは溶融状態からの成膜を挙げることができ、高分子の電子輸送材料の場合、溶液または溶融状態からの成膜を挙げることができる。溶液または溶融状態からの成膜の場合には、高分子バインダーを併用してもよい。溶液から電子輸送層を成膜する方法としては、前述の溶液から正孔注入層を成膜する方法と同様の成膜法を挙げることができる。
 電子輸送層の厚みは、用いる材料によって最適値が異なり、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように適宜設定される。電子輸送層は、少なくともピンホールが発しないような厚さを有することが必要であり、あまり厚いと、素子の駆動電圧が高くなる。従って該電子輸送層の厚みは、例えば1nm~1μmであり、好ましくは2nm~500nmであり、さらに好ましくは5nm~200nmである。
 <電子注入層>
 電子注入層を構成する材料としては、発光層の種類に応じて最適な材料が適宜選択される。電子注入層を構成する材料として、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属及びアルカリ土類金属から選ばれる1種類以上の金属を含む合金、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸化物、並びにこれらの物質の混合物などを挙げることができる。アルカリ金属、アルカリ金属の酸化物、ハロゲン化物、及び炭酸化物の例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、酸化リチウム、フッ化リチウム、酸化ナトリウム、フッ化ナトリウム、酸化カリウム、フッ化カリウム、酸化ルビジウム、フッ化ルビジウム、酸化セシウム、フッ化セシウム及び炭酸リチウムなどを挙げることができる。アルカリ土類金属、アルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物及び炭酸化物の例としては、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、酸化カルシウム、フッ化カルシウム、酸化バリウム、フッ化バリウム、酸化ストロンチウム、フッ化ストロンチウム及び炭酸マグネシウムなどを挙げることができる。電子注入層は、2層以上を積層した積層体で構成されてもよい。電子注入層の積層体として、例えばLiF/Caを挙げることができる。電子注入層は、蒸着法、スパッタリング法又は印刷法などにより形成される。電子注入層の厚みは、1nm~1μm程度が好ましい。
 <陰極>
 陰極の材料としては、仕事関数が小さく、発光層への電子注入が容易で、電気伝導度の高い材料が好ましい。陽極側から光を取り出す構成の有機EL素子の場合、発光層から放射される光を陰極において陽極側に反射するために、陰極の材料として可視光反射率の高い材料が好ましい。陰極の材料として、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属及び周期表の13族金属を用いることができる。陰極の材料としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウムなどの金属、及びこれらから選らばれる2種以上の金属を含む合金、前記金属から選ばれる1種以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン及び錫から選ばれる1種以上との合金、またはグラファイト若しくはグラファイト層間化合物が用いられる。合金の例としては、マグネシウム-銀合金、マグネシウム-インジウム合金、マグネシウム-アルミニウム合金、インジウム-銀合金、リチウム-アルミニウム合金、リチウム-マグネシウム合金、リチウム-インジウム合金、及びカルシウム-アルミニウム合金などを挙げることができる。陰極として、導電性金属酸化物及び導電性有機物などからなる透明導電性電極を用いることができる。具体的には、導電性金属酸化物として酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ITO、及びIZOを挙げることができ、導電性有機物としてポリアニリンもしくはその誘導体、及びポリチオフェンもしくはその誘導体などを挙げることができる。陰極は、2層以上を積層した積層体で構成されていてもよい。電子注入層が陰極として用いられる場合もある。
 陰極の厚みは、求められる特性及び工程の簡易さなどを考慮して適宜設計され、例えば10nm~10μmであり、好ましくは20nm~1μmであり、さらに好ましくは50nm~500nmである。
 陰極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、及び金属薄膜を熱圧着するラミネート法などを挙げることができる。
 以上の有機EL装置は、所定の構成要素を追加することによって、照明装置、面光源装置又は表示装置として用いることができる。
 (参考例A1)
 前述の図4に示す製造装置を用いて第2のフィルムを製造した。すなわち、2軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルム(PENフィルム、厚み:100μm、幅:350mm、帝人デュポンフィルム(株)製、商品名「テオネックスQ65FA」)を基材(基材6)として用い、これを送り出しロール701に装着した。そして、成膜ロール31と成膜ロール32との間に磁場を印加すると共に、成膜ロール31と成膜ロール32それぞれに電力を供給して、成膜ロール31と成膜ロール32との間に放電してプラズマを発生させた。形成された放電領域に、成膜ガス(原料ガスとしてのヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)と反応ガスとしての酸素ガス(放電ガスとしても機能する)の混合ガス)を供給して、下記条件にてプラズマCVD法による薄膜形成を行い、ガスバリア層を有する第2のフィルムを得た。
 〈成膜条件〉
原料ガスの供給量:50sccm(零度、1atmに換算したStandard Cubic Centimeter per Minute。以下同じ。)
酸素ガスの供給量:500sccm
真空チャンバー内の真空度:3Pa
プラズマ発生用電源からの印加電力:0.8kW
プラズマ発生用電源の周波数:70kHz
フィルムの搬送速度;0.5m/min。
 得られた第2のフィルムにおけるガスバリア層の厚みは0.3μmであった。また、得られた第2のフィルムの水蒸気透過度は、温度40℃、低湿度側の湿度0%RH、高湿度側の湿度90%RHの条件において3.1×10-4g/(m・day)であり、温度40℃、低湿度側の湿度10%RH、高湿度側の湿度100%RHの条件において検出限界以下の値であった。さらに、曲率半径8mmの条件で第2のフィルムを屈曲させた後の温度40℃、低湿度側の湿度10%RH、高湿度側の湿度100%RHの条件における第2のフィルムの水蒸気透過度は検出限界以下の値であり、第2のフィルムを屈曲させた場合においても、ガスバリア性の低下が十分に抑制されることが確認された。
 得られた第2のフィルムについて、下記条件にてXPSデプスプロファイル測定を行い、珪素分布曲線、酸素分布曲線、炭素分布曲線及び酸素炭素分布曲線を得た。
エッチングイオン種:アルゴン(Ar
エッチングレート(SiO熱酸化膜換算値):0.05nm/sec
エッチング間隔(SiO換算値):10nm
X線光電子分光装置:Thermo Fisher Scientific社製、機種名「VG Theta Probe」
照射X線:単結晶分光AlKα
X線のスポット及びそのサイズ:800×400μmの楕円形。
 得られた珪素分布曲線、酸素分布曲線及び炭素分布曲線をそれぞれ図5に示す。得られた珪素分布曲線、酸素分布曲線、炭素分布曲線及び酸素炭素分布曲線に関して、原子比(原子濃度)とエッチング時間との関係とともに、原子比(原子濃度)とガスバリア層の表面からの距離(nm)との関係を併せて図6のグラフに示す。図6のグラフの横軸に記載の「距離(nm)」はエッチング時間とエッチング速度とから計算して求められた値である。
 図5及び図6に示す結果からも明らかなように、得られた炭素分布曲線が複数の明確な極値を有していること、炭素の原子比の最大値と最小値との差が5at%以上であること、並びに、ガスバリア層の厚み方向の90%以上の領域において、珪素の原子比、酸素の原子比及び炭素の原子比が前記式(1)で示された条件を満たしていることが確認された。
 (参考例A2)
 参考例A1で得られた厚み0.3μmのガスバリア層を有する第2のフィルムを、基材6として送り出しロール701に装着し、ガスバリア層の表面上に新たにガスバリア層を形成した。これ以外は参考例A1と同様にして、第2のフィルム(A)を得た。得られた第2のフィルム(A)における基材(PENフィルム)上のガスバリア層の厚みは0.6μmであった。
 得られた第2のフィルム(A)を、基材6として送り出しロール701に装着し、ガスバリア層の表面上に新たにガスバリア層を形成した。これ以外は参考例A1と同様にして、第2のフィルム(B)を得た。
 得られた第2のフィルム(B)におけるガスバリア層の厚みは0.9μmであった。得られた第2のフィルム(B)の水蒸気透過度は、温度40℃、低湿度側の湿度0%RH、高湿度側の湿度90%RHの条件において6.9×10-4g/(m・day)であり、温度40℃、低湿度側の湿度10%RH、高湿度側の湿度100%RHの条件において検出限界以下の値であった。さらに、曲率半径8mmの条件で第2のフィルム(B)を屈曲させた後の温度40℃、低湿度側の湿度10%RH、高湿度側の湿度100%RHの条件における第2のフィルム(B)の水蒸気透過度は検出限界以下の値であり、第2のフィルム(B)を屈曲させた場合においてもガスバリア性の低下が十分に抑制されることが確認された。
 得られた第2のフィルム(B)について、珪素分布曲線、酸素分布曲線、炭素分布曲線及び酸素炭素分布曲線を参考例A1における方法と同様の方法により作成した。得られた結果を図7に示す。珪素分布曲線、酸素分布曲線、炭素分布曲線及び酸素炭素分布曲線に関して、原子比(原子濃度)とエッチング時間の関係とともに、原子比(原子濃度)とガスバリア層の表面からの距離(nm)との関係を併せて図8のグラフに示す。図8のグラフの横軸に記載の「距離(nm)」はエッチング時間とエッチング速度とから計算して求められた値である。
 図7及び図8に示す結果からも明らかなように、得られた炭素分布曲線が複数の明確な極値を有していること、炭素の原子比の最大値と最小値との差が5at%以上であること、並びに、ガスバリア層の厚み方向の90%以上の領域において、珪素の原子比、酸素の原子比及び炭素の原子比が前記式(1)で示された条件を満たしていることが確認された。
 (参考例A3)
 原料ガスの供給量を100sccmとした以外は参考例A1と同様にして第2のフィルムを得た。
 得られた第2のフィルムにおけるガスバリア層の厚みは0.6μmであった。得られた第2のフィルムの水蒸気透過度は、温度40℃、低湿度側の湿度0%RH、高湿度側の湿度90%RHの条件において3.2×10-4g/(m・day)であり、温度40℃、低湿度側の湿度10%RH、高湿度側の湿度100%RHの条件において検出限界以下の値であった。さらに、曲率半径8mmの条件で第2のフィルムを屈曲させた後の温度40℃、低湿度側の湿度10%RH、高湿度側の湿度100%RHの条件における第2のフィルムの水蒸気透過度は検出限界以下の値であり、第2のフィルムを屈曲させた場合においてもガスバリア性の低下が十分に抑制されることが確認された。
 得られた第2のフィルムについて、珪素分布曲線、酸素分布曲線、炭素分布曲線及び酸素炭素分布曲線を参考例A1における方法と同様の方法により作成した。得られた珪素分布曲線、酸素分布曲線及び炭素分布曲線を図9に示す。得られた珪素分布曲線、酸素分布曲線、炭素分布曲線及び酸素炭素分布曲線に関して、原子比(原子濃度)とエッチング時間の関係とともに、原子比(原子濃度)とガスバリア層の表面からの距離(nm)との関係を併せて図10のグラフに示す。図10のグラフの横軸に記載の「距離(nm)」はエッチング時間とエッチング速度とから計算して求められた値である。
 図9及び図10に示す結果からも明らかなように、得られた炭素分布曲線が複数の明確な極値を有していること、炭素の原子比の最大値と最小値との差が5at%以上であること、並びに、ガスバリア層の厚み方向の90%以上の領域において、珪素の原子比、酸素の原子比及び炭素の原子比が前記式(1)で示された条件を満たしていることが確認された。
 (参考比較例A1)
 2軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルム(PENフィルム、厚み:100μm、幅:350mm、帝人デュポンフィルム株式会社製、商品名「テオネックスQ65FA」)の表面上に、シリコンターゲットを用い、酸素含有ガス雰囲気中において、反応スパッタ法により酸化ケイ素からなるガスバリア層を形成して、比較のための第2のフィルムを得た。
 得られた第2のフィルムにおけるガスバリア層の厚みは100nmであった。得られた第2のフィルムの水蒸気透過度は、温度40℃、低湿度側の湿度10%RH、高湿度側の湿度100%RHの条件において1.3g/(m・day)であり、そのガスバリア性は不十分であった。
 得られた第2のフィルムについて、珪素分布曲線、酸素分布曲線、炭素分布曲線及び酸素炭素分布曲線を参考例A1における方法と同様の方法により作成した。得られた珪素分布曲線、酸素分布曲線及び炭素分布曲線を図11に示す。また、得られた珪素分布曲線、酸素分布曲線、炭素分布曲線及び酸素炭素分布曲線に関して、原子比(原子濃度)とエッチング時間の関係とともに、原子比(原子濃度)とガスバリア層の表面からの距離(nm)との関係を併せて図12のグラフに示す。図12のグラフの横軸に記載の「距離(nm)」はエッチング時間とエッチング速度とから計算して求められた値である。図11及び図12に示す結果からも明らかなように、得られた炭素分布曲線は極値を有していないことが確認された。
 以上説明したように、本発明に係る有機EL素子において利用されるフィルムは、十分なガスバリア性を有しており、しかも屈曲された場合においてもガスバリア性の低下を十分に抑制することが可能である。
1 第1のフィルム
2 有機EL素子
3 保護膜
4 接着層
5 ガスバリア層
6 第2のフィルムの基材
7 第1のフィルムの基材
8 第2のガスバリア層
11 第2のフィルム
13 有機EL装置
500、510、520 巻き出しロール
511、512 第1貼り合せロール
521、522 第2貼り合せロール
513、523 搬送ロール
530 巻き取りロール
820 付加的フィルム
610、620 塗布装置
611、621 硬化装置
701 送り出しロール
21,22,23,24 搬送ロール
31,32 一対の成膜ロール
41 ガス供給管
51 プラズマ発生用電源
61,62 磁場発生装置
702 巻き取りロール
 

Claims (6)

  1.  第1のフィルムと、
     前記第1のフィルムと対向して配置された第2のフィルムと、
     前記第1のフィルムと前記第2のフィルムとの間に介在する有機EL素子と、
    を備え、
     前記第2のフィルムは、前記第1のフィルムとともに前記有機EL素子を封止しており、
     前記第2のフィルムは、珪素原子、酸素原子及び炭素原子を含有するガスバリア層を有しており、
     珪素原子、酸素原子及び炭素原子の合計量に対する、珪素原子の数の比率、酸素原子の数の比率及び炭素原子の数の比率と、前記ガスバリア層の厚み方向における前記ガスバリア層の一方の表面からの距離と、の関係をそれぞれ表す珪素分布曲線、酸素分布曲線及び炭素分布曲線が、下記条件:
    (i)前記ガスバリア層の厚み方向の90%以上の領域において、珪素原子の数の比率、酸素原子の数の比率及び炭素原子の数の比率のうちで、珪素原子の数の比率が2番目に大きい値である、
    (ii)前記炭素分布曲線が少なくとも1つの極値を有する、及び
    (iii)前記炭素分布曲線における炭素原子の数の比率の最大値と最小値との差が5原子%以上である、
    を満たす、有機EL装置。
  2.  前記第1のフィルムが金属フィルムである請求項1記載の有機EL装置。
  3.  前記第1のフィルムが、珪素原子、酸素原子及び炭素原子を含有する第2のガスバリア層を有しており、
     当該第2のガスバリア層における前記珪素分布曲線、前記酸素分布曲線及び前記炭素分布曲線が前記条件(i)、(ii)及び(iii)を満たす、請求項1又は2記載の有機EL装置。
  4.  請求項1~3のいずれか一項に記載の有機EL装置を有する照明装置。
  5.  請求項1~3のいずれか一項に記載の有機EL装置を有する面光源装置。
  6.  請求項1~3のいずれか一項に記載の有機EL装置を有する表示装置。
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