WO2013125235A1 - 光デバイス面封止用組成物、光デバイス面封止用シート、ディスプレイ、およびディスプレイの製造方法 - Google Patents

光デバイス面封止用組成物、光デバイス面封止用シート、ディスプレイ、およびディスプレイの製造方法 Download PDF

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optical device
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surface sealing
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祐五 山本
節子 大池
高木 正利
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三井化学株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a composition for optical device surface sealing, a sheet for optical device surface sealing, a display, and a method of manufacturing a display.
  • a display using an optical device is expected as a flat panel display because of advantages such as wide viewing angle, fast response speed, and low power consumption.
  • the organic EL element constituting the organic EL display has two electrodes, one of which is transparent, and an organic light emitting medium layer sandwiched between them, and by injecting current from both electrodes, the organic light emitting medium layer is formed. It emits light.
  • a method of surface sealing the organic EL element so as to prevent the moisture or the like from contacting the organic EL element has been studied. 1). That is, an organic EL display having a pair of substrates and a surface sealing material disposed between them and sealing the surface of the organic EL element has been considered.
  • a member (surface sealing material) for surface sealing an organic EL element may be a cured product of a composition containing a thermosetting resin such as an epoxy resin that can be cured under the condition that the organic EL element does not easily deteriorate. .
  • the total thickness of the organic EL element (the total thickness of the two electrodes and the organic light emitting medium layer sandwiched between them) is a thin film of about several hundred nm. Therefore, the thickness of the organic EL display is substantially determined by the sum of the thickness of the substrate and the thickness of the surface sealing material for surface sealing the organic EL element. For this reason, organic EL devices are expected to be applied to small and thin displays and backlight members such as mobile phones that are expected to be thinner and lighter, and flexible displays using flexible plastic as a substrate. .
  • a pair of substrates for example, a circuit substrate and a display substrate
  • a surface sealing material disposed between them for sealing the surface of the organic EL element
  • the difference between the linear expansion coefficient of the circuit board and the linear expansion coefficient of the display substrate may be large.
  • the present invention is an optical device surface capable of manufacturing an organic EL display having a small amount of warping even if the difference in linear expansion coefficient between a pair of substrates (for example, a circuit substrate and a display substrate) constituting a display using optical devices It is an object of the present invention to provide a sealing composition, a display with less warpage, and a method of manufacturing the same.
  • the first of the present invention relates to the composition for optical device surface sealing shown below.
  • the component (A) is an aliphatic epoxy resin, thiol epoxy resin, butadiene epoxy resin, polyol modified epoxy resin, ⁇ -caprolactone modified epoxy resin, rubber modified epoxy resin, dimer acid modified epoxy resin, urethane
  • the composition for optical device surface sealing as described in [2] which is at least 1 type of resin chosen from the group which consists of a modified epoxy resin and an amine modified epoxy resin.
  • [4] A structure or carbon derived from a compound selected from the group consisting of a hard segment having a fluorene structure or a bisphenol structure, an alkylene glycol having 2 to 20 carbon atoms, polybutadiene, and a butadiene / acrylic copolymer, as the component (A)
  • [5] The composition for optical device surface sealing according to any one of [2] to [4], which comprises 10 to 70 parts by weight of the component (A) with respect to 100 parts by weight of the whole composition.
  • composition for optical device surface sealing as described in [1] which contains a thermoplastic elastomer.
  • composition for optical device surface sealing according to any one of [1] to [6], which is used for surface sealing of an organic EL element.
  • a sheet for optical device surface sealing which comprises a layer comprising the composition according to any one of [1] to [6].
  • the second of the present invention relates to a display shown below, or a method of manufacturing the display.
  • the optical device is disposed on the substrate (H) or the substrate (L), wherein the linear expansion coefficient of the substrate (L) is smaller than the linear expansion coefficient of the substrate (H),
  • substrate (L) is 5 * 10 ⁇ -6 > cm / cm / degreeC or more.
  • the substrate (H) is a metal plate containing aluminum, or an ester (co) polymer, cyclic olefin (co) polymer, 4-methyl-1-pentene (co) polymer, acrylic (co )
  • the substrate (L) is an inorganic substrate containing glass or silicon, or a resin plate containing one or more types selected from the group consisting of ester (co) polymers, polyimides, polycarbonates and polyamides [, 10]
  • One substrate on which an optical device is disposed, a layer formed of the composition for optical device surface sealing according to any one of [1] to [7] laminated on the optical device, and the other A method of manufacturing a display, comprising the steps of: obtaining a laminate having a substrate in this order; and heating the laminate at 50 to 110 ° C.
  • the linear expansion coefficient of the other substrate is smaller than the linear expansion coefficient of the one substrate, and the difference between the linear expansion coefficient of the one substrate and the linear expansion coefficient of the other substrate is 5 ⁇ 10
  • the method for producing a display according to [16] which is -6 cm / cm / ° C or more.
  • the composition for optical device surface sealing of the present invention is a linear expansion coefficient of a pair of substrates (for example, a display substrate and a circuit substrate) constituting a display using an optical device (for example, an organic EL display using an organic EL element) Even if the difference between the above is a certain value or more, it is possible to suppress the warp of the display that occurs when the composition is heated to seal an optical device such as an organic EL element.
  • composition for optical device surface sealing of the present invention may preferably be a composition (surface sealing composition for an organic EL device) used for surface sealing of an organic EL device.
  • the composition for optical device surface sealing of this invention is said composition at 40C to 80C at 5C / min.
  • the storage elastic modulus G ′ (80) at 80 ° C. measured by maintaining the temperature at 80 ° C. for 30 minutes is 1.0 ⁇ 10 3 to 2.0 ⁇ 10 6 Pa.
  • the composition for optical device surface sealing of the first embodiment of the present invention may optionally include (A) a flexible epoxy resin and (B) a curing accelerator.
  • the composition for optical device surface sealing containing these components is (C) high molecular weight epoxy resin, (D) low molecular weight epoxy resin, (E) silane having a functional group capable of reacting with epoxy group or epoxy group It may further comprise coupling agents, (F) solvents, and (G) other components.
  • composition for optical device surface sealing of 2nd embodiment of this invention may contain a thermoplastic elastomer as needed.
  • the composition for optical device surface sealing of the second embodiment containing a thermoplastic elastomer may not contain any component other than the thermoplastic elastomer, but if necessary, the composition of the components (A) to (G) described above Any or all may be further included.
  • the shape of the composition for optical device surface sealing of the present invention is not limited, and may be liquid or sheet.
  • a laminated body may be sufficient.
  • the laminate may be, for example, a laminate of a layer containing (A) and (B) and a layer not containing (A) or (B).
  • the composition contains a thermoplastic elastomer, it is a laminate of a layer consisting of a thermoplastic elastomer and a layer containing no epoxy resin, not containing a thermoplastic elastomer, disposed on one side or both sides of the layer. It may be.
  • the composition for optical device surface sealing of this invention is 5 degreeC / min. From 40 degreeC to 80 degreeC.
  • the storage elastic modulus G ′ (80) at 80 ° C. measured after holding at 80 ° C. for 30 minutes is 1.0 ⁇ 10 3 to 2.0 ⁇ 10 6 Pa.
  • a pair of substrates for example, a circuit substrate and a display substrate
  • a composition for optical device surface sealing are used.
  • the cured product or thermocompression-bonded product of the composition can not relieve the stress caused by the difference between the expansion and contraction of the two substrates, and the display may be greatly warped.
  • the surface sealing material is a cured product of the above composition when the composition for optical device surface sealing has a thermosetting property (for example, the composition for optical device surface sealing of the first embodiment). In the case where the composition does not have a thermosetting property (for example, in the case of the composition for optical device surface sealing of the second embodiment), the composition itself is meant.
  • the composition for optical device surface sealing of this invention contains (A) component etc. which are mentioned later, etc. and it has thermosetting (for example, it is a composition for optical device surface sealing of 1st embodiment). , 40 ° C. to 80 ° C., 5 ° C./min.
  • the composition is heated at 80 ° C. for 30 minutes to be thermally cured to form a cured product. That is, “The storage elastic modulus G at 80 ° C. of the composition for optical device surface sealing according to the present invention, measured by raising the temperature from 40 ° C. to 80 ° C. at 5 ° C./min.
  • (80) is 1.0 ⁇ 10 3 to 2.0 ⁇ 10 6 means that when the composition of the present invention is a thermosetting composition, the composition is heated to 40 ° C. to 80 ° C. Up to 5 ° C / min. Storage elastic modulus of the cured product obtained by holding at 80 ° C. for 30 minutes after heating at 80 ° C. means 1.0 ⁇ 10 3 to 2.0 ⁇ 10 6 Pa .
  • the composition for optical device surface sealing of this invention contains the thermoplastic elastomer mentioned later, and does not have thermosetting (for example, it is a composition for optical device surface sealing of 2nd embodiment) Of 5 ° C./min. From 40 ° C. to 80 ° C. Even after holding at 80 ° C for 30 minutes, it does not cure thermally. Therefore, it means that the storage elastic modulus measured at 80 ° C. of the composition itself containing the thermoplastic elastomer described later is 1.0 ⁇ 10 3 to 2.0 ⁇ 10 6 Pa.
  • the storage elastic modulus G ′ (80) As a method of setting the storage elastic modulus G ′ (80) at 80 ° C. in the above range, for example, in the composition for optical device surface sealing of the first embodiment, (A) kind of flexible epoxy resin and its There is a method of adjusting the content (content to all components of the composition).
  • the storage elastic modulus G '(80) can be reduced by increasing the proportion of the component (A).
  • storage elastic modulus G '(80) of the composition of this invention can be adjusted by selecting the kind of thermoplastic elastomer.
  • composition for sealing an optical device surface may include (A) a flexible epoxy resin and (B) a curing accelerator. .
  • the composition for optical device surface sealing of the present invention may contain a flexible epoxy resin in order to adjust the above-mentioned storage modulus G ′ (80).
  • a flexible epoxy resin is an epoxy resin having both rubber elasticity and strength.
  • the flexible epoxy resin is preferably an epoxy resin having two or more epoxy groups in the molecule, and more preferably a bifunctional epoxy resin having two epoxy groups in the molecule.
  • the temperature range which heats the composition for optical device surface sealing (It is also mentioned the composition for organic EL element surface sealing in the case of using for manufacture of an organic EL display). Is preferable from the viewpoint of manufacturing a display with less warpage.
  • the flexible epoxy resin can be defined as follows. 1) 70 parts by weight of flexible epoxy resin, 30 parts by weight of acid anhydride (eg, RIKACID MH 700 G (main component: methyl hexahydrophthalic anhydride, manufactured by Shin Nippon Chemical Co., Ltd.)), curing accelerator (eg, IBMI 12) (1-isobutyl-2-methylimidazole, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) 1 part by weight, and 1 part by weight of a hardening accelerator (eg, 2E4MZ (1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.) And prepare a varnish of the flexible epoxy resin composition.
  • acid anhydride eg, RIKACID MH 700 G (main component: methyl hexahydrophthalic anhydride, manufactured by Shin Nippon Chemical Co., Ltd.
  • curing accelerator eg, IBMI 12
  • a hardening accelerator eg, 2
  • the flexible epoxy resin of the present invention may be an epoxy resin such as ⁇ ) aliphatic epoxy resin, butadiene type epoxy resin, thiol type epoxy resin, etc. or ⁇ ) polyol modified epoxy resin, ⁇ -caprolactone modified epoxy resin, rubber It may be a modified epoxy resin such as a modified epoxy resin, a dimer acid modified epoxy resin, a urethane modified epoxy resin, or an amine modified epoxy resin.
  • an epoxy resin such as ⁇ ) aliphatic epoxy resin, butadiene type epoxy resin, thiol type epoxy resin, etc. or ⁇ ) polyol modified epoxy resin, ⁇ -caprolactone modified epoxy resin, rubber It may be a modified epoxy resin such as a modified epoxy resin, a dimer acid modified epoxy resin, a urethane modified epoxy resin, or an amine modified epoxy resin.
  • Aliphatic epoxy resin is not particularly limited, and, for example, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, neopentyl diglycidyl ether, etc. And diglycidyl ethers of difunctional epoxy resins such as difunctional epoxy resins generally manufactured and sold.
  • difunctional epoxy resins generally manufactured and sold.
  • Examples of butadiene based epoxy resins include polybutadiene modified epoxy resins.
  • Modified epoxy resin is a modified product of epoxy resin obtained by reacting bisphenol or bisphenol fluorene and epichlorohydrin? Is epoxy resin obtained by reacting bisphenol or bisphenol fluorene modified product and epichlorohydrin? Is preferred.
  • ⁇ -caprolactone modified epoxy resin examples include ⁇ -caprolactone modified bisphenol-A epoxy resin, ⁇ -caprolactone modified ( ⁇ -caprolactone modified hexyl methyl hexane carboxylate etc. A functional epoxy resin is mentioned.
  • Examples of the rubber-modified epoxy resin include a modified product obtained by carboxylating a diglycidyl ether of bisphenol A with epichlorohydrin with a butadiene / acrylonitrile copolymer.
  • Examples of commercially available products of rubber-modified epoxy resin include EPOX-MK SR35K, EPOX-MK SR3542, and the like.
  • dimer acid-modified epoxy resin examples include YD-171 and YD-172 manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.
  • urethane-modified epoxy resin examples include urethane having a structure in which two or more molecules of bisphenol-type epoxy resin (bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, bisphenol AD epoxy resin, etc.) are crosslinked with a urethane polymer. Crosslinked bisphenol epoxy resins are included. Examples of commercially available products of urethane-modified epoxy resin include EPU-78-13S (urethane cross-linked bisphenol epoxy resin) of ADEKA CORPORATION and the like.
  • polyol-modified epoxy resins and aliphatic epoxy resins are preferable in consideration of rubber elasticity and strength.
  • These flexible epoxy resins can be used alone or in combination of two or more.
  • the flexible epoxy resin has a hard segment containing a fluorene structure or a bisphenol structure, and 2 carbon atoms.
  • alkylene glycol having 2 to 20 carbon atoms examples include, in addition to ethylene glycol and propylene glycol, HO- (CH 2 CH 2 -O) m-H (m is 1 to 10) containing an ethylene glycol unit as a repeating unit. In addition, HO- (CH 2 CH (CH 3 ) -O) n -H (n is an integer of 1 to 6) containing a propylene glycol unit as a repeating unit, and the like are also included.
  • butadiene / acrylic copolymers examples include acrylonitrile / butadiene copolymer and the like.
  • alkylene group having 2 to 20 carbon atoms examples include pentylene group and the like.
  • the hard segment is a segment containing a fluorene structure or a bisphenol structure.
  • a soft segment is a segment sandwiched between two hard segments or a segment sandwiched between a hard segment and an epoxy group in one molecule of a flexible epoxy resin.
  • the epoxy resin represented by the following formula, the hard segments, bisphenol structure (-C 6 H 4 -C (CH 3) 2 -C 6 H 4 -) be; soft segment, the hard segment and an epoxy group sandwiched between (-OCH 2 CH (CH 3) -O-) nd1 and (-OCH 2 CH (CH 3) -O-) may be nd2 (nd1, nd2 1 independently 1-6 Is an integer of
  • the content of the flexible epoxy resin (A) is preferably 10 to 70 parts by weight, more preferably 20 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the entire composition.
  • the curvature at the time of producing a display using the composition of this invention will be easy to be suppressed.
  • the composition of the present invention is formed into a sheet shape by adding an epoxy resin of (C) high molecular weight described later, the sheet shape can be easily maintained.
  • the sheet-like composition is formed on a release film, it becomes easy to separate from the release film while maintaining the shape of the sheet-like composition.
  • composition for optical device surface sealing of this invention contains the said (A) component, it is preferable to contain the (B) hardening accelerator.
  • the curing accelerator has a function of initiating curing of the epoxy resin and promoting curing.
  • curing accelerators include imidazole compounds and amine compounds.
  • imidazole compounds include 2-ethyl-4-methylimidazole and the like; examples of amine compounds include trisdimethylaminomethylphenol and the like.
  • the curing accelerator (B) may be a Lewis base compound.
  • the molecular weight of the curing accelerator is preferably 70 to 800, more preferably 80 to 500, and still more preferably 90 to 250.
  • the molecular weight of the curing accelerator is less than 70, the volatility becomes high, and bubbles may be generated in the composition for optical device surface sealing during thermocompression bonding of the composition for optical device surface sealing There is sex.
  • the molecular weight is more than 800, there is a possibility that the fluidity of the composition for optical device surface sealing at the time of thermocompression bonding of the composition for optical device surface sealing may be lowered, and further for optical device surface sealing The diffusion of the curing accelerator in the composition may be reduced, and sufficient curability may not be obtained.
  • the content of the curing accelerator (B) is preferably 0.01 to 10 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the epoxy resin contained.
  • the (C) high molecular weight epoxy resin in the present invention is an epoxy resin other than the above-mentioned flexible epoxy resin (A), and the composition of the present invention comprises the component (A) When included, it may be added to sheet the composition.
  • the component (C) is an epoxy resin having a weight average molecular weight of 2 ⁇ 10 3 to 1 ⁇ 10 5 , and the weight average molecular weight is preferably 3 ⁇ 10 3 to 8 ⁇ 10 4 , more preferably 4 ⁇ 10 3 It is 6 ⁇ 10 4 .
  • the weight average molecular weight can be measured by gel permeation chromatography (GPC) using polystyrene as a standard substance under the following conditions.
  • Device GPC-101 manufactured by SHODEX Developing solvent: Tetrahydrofuran Standard polystyrene: PS-1 manufactured by VARIAN (molecular weight 580 to 7, 500, 000), PS-2 manufactured by VARIAN (molecular weight 580 to 377, 400)
  • the shape stability is improved when the composition of the present invention is formed into a sheet or the like.
  • the epoxy resin which has the said weight average molecular weight has comparatively low temperature dependence of storage elastic modulus. Therefore, by blending a predetermined amount or more of the (C) high molecular weight epoxy resin having a weight average molecular weight, it is possible to obtain a composition having a small change in storage elastic modulus G 'due to temperature.
  • the epoxy equivalent of the high molecular weight epoxy resin is preferably 500 to 1 ⁇ 10 4 g / eq, and preferably 600 to 9000 g / eq, in consideration of the crosslinking density of the cured product of the composition and the like. More preferable.
  • Preferred examples of the (C) high molecular weight epoxy resin include resins having a bisphenol skeleton in the main chain because low moisture permeability can be realized, and the like, and more preferably bisphenol and epichlorohydrin as monomers. It is a resin contained as a component, more preferably an oligomer thereof.
  • the monomer components of the high molecular weight epoxy resin may be bisphenol and epichlorohydrin
  • some of the monomer components may be compounds (comonomer components) other than bisphenol and epichlorohydrin.
  • the comonomer component include dihydric or higher polyhydric alcohols such as dihydric phenol and glycol.
  • the molecular weight can be controlled to a desired value by using a portion of the monomer component as a compound other than bisphenol and epichlorohydrin (comonomer component).
  • Preferred examples of the high molecular weight epoxy resin include a resin having a repeating structural unit represented by the following general formula (1).
  • X represents a single bond, a methylene group, an isopropylidene group, -S- or -SO 2- .
  • a structural unit in which X is a methylene group is a bisphenol F type structural unit; a structural unit in which X is an isopropylidene group is a bisphenol A type structural unit.
  • n is the number of repetition of the structural unit represented by the general formula (1), and is an integer of 2 or more.
  • P is the number of substitution of the substituent R 1 and is an integer of 0 to 4.
  • P is preferably 0 from the viewpoint of heat resistance and low moisture permeability.
  • Each R 1 is independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and is preferably a methyl group.
  • a repeating structural unit of bisphenol F type in which X in the general formula (1) is a methylene group, and a repeating structural unit of bisphenol A in which X in the general formula (1) is an isopropylidene group Oligomers contained in one molecule are preferred.
  • the oligomer contains a repeating structural unit of bisphenol A type, the viscosity of the high molecular weight epoxy resin composition can be increased.
  • the steric hindrance is reduced by the oligomer containing a bisphenol F-type repeating structural unit.
  • a plurality of phenylene groups are easily oriented, and the moisture permeability of the cured product of the composition for optical device surface sealing can be made low.
  • the ratio of the number (F) of units; ⁇ (F / A + F) ⁇ 100 ⁇ is preferably 50% or more, and more preferably 55% or more.
  • the moisture permeability of the cured product of the composition for sealing an optical device surface can be made sufficiently low by containing a large number of repeating structural units of the bisphenol F type.
  • the content of (C) high molecular weight epoxy resin is (B) a curing accelerator, (D) low molecular weight epoxy resin described later, (A) flexible epoxy resin, and (E) silane coupling agent described later
  • the amount is preferably 100 to 2000 parts by mass, more preferably 210 to 2000 parts by mass, and still more preferably 250 to 1200 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total.
  • the content of the (C) high molecular weight epoxy resin is The amount is preferably 50 to 1200 parts by mass, more preferably 80 to 1000 parts by mass, based on 100 parts by mass of the low molecular weight epoxy resin and the flexible epoxy resin (A).
  • the surface sealing of the organic EL element is carried out by setting the content ratio of (C) high molecular weight epoxy resin to the total of (D) low molecular weight epoxy resin and (A) flexible epoxy resin in the above range.
  • the shape stability of the composition for optical device surface sealing can be enhanced without lowering the fluidity during the process, and a cured product with low moisture permeability can be provided.
  • the content ratio of (C) high molecular weight epoxy resin to 100 to 800 parts by mass with respect to the total of (D) low molecular weight epoxy resin and (A) flexible epoxy resin It is easy to maintain the sheet shape.
  • the composition for optical device surface sealing of the present invention may contain (D) low molecular weight epoxy resin.
  • the low molecular weight epoxy resin (D) is an epoxy resin other than the above flexible epoxy resin (A) and is an epoxy resin having a weight average molecular weight of 100 to 1200, preferably a weight average molecular weight of 200 to 1100. is there. The weight average molecular weight is measured as described above.
  • composition for optical device surface sealing When an optical device such as an organic EL element is sealed with a composition for optical device surface sealing, by blending (C) an epoxy resin having a weight average molecular weight in the above range into the composition for optical device surface sealing The fluidity of the composition for optical device surface sealing can be enhanced, and the adhesion to an optical device such as an organic EL element can be enhanced.
  • the epoxy equivalent of the low molecular weight epoxy resin (D) is preferably 80 to 300 g / eq, and more preferably 100 to 200 g / eq.
  • the low molecular weight epoxy resin (D) is preferably a phenol type epoxy resin, and is more preferably a phenol type epoxy compound having two or more valences or an oligomer containing a phenol derivative and epichlorohydrin as a monomer component. preferable.
  • phenol type epoxy compounds having two or more valences examples include bisphenol type epoxy compounds, phenol novolac type epoxy compounds, cresol novolac type epoxy compounds and the like.
  • the compound represented by General formula (2) is contained in the example of a bisphenol type epoxy compound.
  • X in following general formula (2), R 1 and P are the same as X, R 1 and P in the general formula (1).
  • oligomeric phenol derivatives containing a phenol derivative and epichlorohydrin as a monomer component include bisphenol, hydrogenated bisphenol, phenol novolac, cresol novolac and the like.
  • Preferred examples of the low molecular weight epoxy resin (D) include bisphenol type epoxy compounds, or oligomers having bisphenol and epichlorohydrin as monomer components, and more preferably in the general formula (1). It is an oligomer in which n is 2 to 4. Such oligomers have high affinity with high molecular weight epoxy resins.
  • the repeating structural unit contained in the low molecular weight epoxy resin (D) may be the same as or different from the repeating structural unit contained in the high molecular weight epoxy resin (C).
  • the content of (D) low molecular weight epoxy resin is 1 to 100 with respect to a total of 100 parts by mass of (C) high molecular weight epoxy resin, (B) curing accelerator and (E) silane coupling agent described later. It is preferably in parts by mass, more preferably 5 to 50 parts by mass.
  • (D) By setting the content ratio of the low molecular weight epoxy resin in the above range, the fluidity of the composition during sealing of an optical device such as an organic EL element with the composition for optical device surface sealing is made sufficient Furthermore, when the composition for optical device surface sealing is thermosetting, thermosetting can be improved.
  • silane coupling agent having epoxy group or functional group capable of reacting with epoxy group in the composition for optical device surface sealing of the present invention, 1) silane coupling agent having epoxy group, or 2) epoxy group May contain a silane coupling agent having a functional group capable of reacting with The reaction with the epoxy group means an addition reaction with the epoxy group and the like.
  • a silane coupling agent having an epoxy group or having a functional group capable of reacting with the epoxy group reacts with the resin when an epoxy resin is present in the composition for optical device surface sealing. Accordingly, the above-mentioned silane coupling agent is also preferable in that no low molecular weight component remains in the cured product of the composition for optical device surface sealing.
  • the silane coupling agent having an epoxy group is a silane coupling agent containing an epoxy group such as glycidyl group, and examples thereof include ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ - (3,4-epoxy And cyclohexyl) ethyltrimethoxysilane and the like.
  • Functional groups that can react with epoxy groups include amino groups such as primary amino groups and secondary amino groups; carboxyl groups etc., and groups that can be converted to functional groups that can react with epoxy groups (for example, , Methacryloyl group, isocyanate group and the like) are also included.
  • Examples of silane coupling agents having functional groups capable of reacting with such epoxy groups include N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-3.
  • Aminopropylmethyltrimethoxysilane N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- ( 1,3-Dimethyl-butylidene) propylamine, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane or 3- (4-methylpiperazino) propyltrimethoxysilane, trimethoxysilylbenzoic acid, ⁇ -methacryloxypropyltrimethoxysilane, And ⁇ -isocyanatopropyltriethoxysilane It is included.
  • silane coupling agents may also be used in combination with the above-mentioned silane coupling agent.
  • examples of other silane coupling agents include vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxysilane and the like. These silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more.
  • the molecular weight of the silane coupling agent is preferably 80 to 800. When the molecular weight of the silane coupling agent exceeds 800, the fluidity when sealing an optical device such as an organic EL element with the composition for optical device surface sealing may not be sufficient, and the adhesion may be reduced.
  • the content of the silane coupling agent is preferably 0.0001 to 30 parts by mass, and more preferably 0.0005 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the composition for optical device surface sealing. And more preferably 0.0008 to 10 parts by mass.
  • composition for optical device surface sealing of the present invention may contain a solvent from the viewpoint of uniformly mixing the components (A) to (E) and the like described above.
  • the solvent has a function to disperse or dissolve particularly high molecular weight epoxy resin uniformly.
  • the solvent may be various organic solvents, and aromatic solvents such as toluene and xylene; ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; ether, dibutyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol monoalkyl ether, Ethers such as ethylene glycol dialkyl ether, propylene glycol or dialkyl ether; Aprotic polar solvents such as N-methyl pyrrolidone, dimethyl imidazolidinone and dimethyl formaldehyde; and esters such as ethyl acetate and butyl acetate Be
  • ketone solvents solvents (solvents having a keto group) such as methyl ethyl ketone are more preferable in terms of easy dissolution of high molecular weight epoxy resin.
  • composition for optical device surface sealing of the present invention further contains other optional components such as a resin component, a filler, a modifier, and a stabilizer, as long as the effects of the invention are not impaired.
  • a resin component such as polyamide, polyamideimide, polyurethane, polybutadiene, polychloroprene, polyether, polyester, styrene-butadiene-styrene block copolymer, petroleum resin, xylene resin, ketone resin, cellulose resin, fluorine-based resin Oligomers, silicon-based oligomers, polysulfide-based oligomers are included. These can be contained alone or in combination of two or more.
  • fillers examples include glass beads, styrenic polymer particles, methacrylate based polymer particles, ethylene based polymer particles, propylene based polymer particles.
  • the filler may be a combination of multiple types.
  • modifiers include polymerization initiators, anti-aging agents, leveling agents, wettability improvers, surfactants, plasticizers and the like. You may use these in combination of multiple types.
  • stabilizers include ultraviolet light absorbers, preservatives, antimicrobials.
  • the modifier may be a combination of multiple types.
  • the composition for optical device surface sealing of the present invention preferably has a water content of 0.1% or less, and 0.06% or less, from the viewpoint of suppressing the influence of water on the material to be sealed. It is more preferable that
  • thermoplastic elastomers that may be included in the composition for sealing an optical device surface according to the second embodiment of the present invention include polystyrene-based elastomers and polyolefins.
  • the elastomers include polyurethane elastomers, polyurethane elastomers, and polyester elastomers. Among them, polystyrene-based elastomers and polyolefin-based elastomers are preferable in terms of easy adjustment of tackiness and flexibility.
  • polystyrene elastomers examples include styrene-isoprene-styrene block copolymer (SIS), styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer (SEBS), styrene-ethylene-propylene-styrene block copolymer (SEPS), and others.
  • Styrene-diene block copolymers and hydrogenated products thereof such as hydrogenated styrene-butadiene rubber (HSBR)).
  • Styrene-based elastomers include Dynaron (registered trademark) manufactured by JSR Corporation, and the like.
  • the polyolefin-based elastomer includes a block copolymer of a polyolefin block exhibiting crystallinity and a monomer copolymer block exhibiting non-crystallinity. Specific examples thereof include olefin-ethylene-butylene-olefin copolymer, polypropylene-polyethylene oxide-polypropylene block copolymer, and polypropylene-polyolefin-polypropylene block copolymer.
  • Commercially available polyolefin elastomers include Notio (registered trademark) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., and the like.
  • thermoplastic elastomer in the composition for optical device surface sealing of 2nd embodiment it is more preferable that it is 30 mass% or more.
  • composition for optical device surface sealing of the present invention is thermosetting (for example, when it is the composition for optical device surface sealing of the first embodiment)
  • the curing speed of the composition for optical device surface sealing is preferably higher to some extent. It is for improving the workability at the time of bonding with the material to be heat-bonded. Being able to cure rapidly means, for example, curing within 120 minutes under heating conditions (80 to 100 ° C.).
  • Whether or not the composition for optical device face sealing is cured may be determined by thermally curing the composition for optical device face sealing on a hot plate and checking whether it has gelled with a finger. Further, whether or not the composition for optical device surface sealing is cured may be determined from the conversion of epoxy groups. The conversion rate of the epoxy group can be determined from the reduction rate of the epoxy group in the IR spectrum by measuring the IR spectrum of the composition for sealing a light device surface before and after curing reaction. The curability of the composition for sealing an optical device surface is controlled by adjusting the content of the curing accelerator.
  • composition for sealing an optical device surface of the present invention may be produced by any method as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • a sheet comprising the composition for optical device surface sealing of the first embodiment comprises the steps of 1) preparing the components (A) to (E), and 2) the components (A) to (E) F) dissolving in component and mixing at 30 ° C. or less, 3) applying the mixture in sheet form on a substrate, and 4) drying the sheet applied mixture in a method It can be manufactured.
  • the components (A) to (E) may be mixed at one time, or the component (A) is dissolved and mixed in the component (F), and then the other components are added and mixed. It is also good.
  • the mixing includes a method of charging and stirring these components into a flask and a method of kneading with a three-roll mill.
  • the viscosity at 25 ° C. of the mixture obtained in the step 2) is preferably 0.01 to 100 Pa ⁇ s.
  • the viscosity is a value measured at 25 ° C. by an E-type viscometer (RC-500 manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).
  • the viscosity of the mixture can be adjusted, for example, by the amount of component (E).
  • the coating method in the step 3) is not particularly limited, and examples thereof include screen printing, a dispenser, and a method using various coating rolls. Moreover, the kind in particular of a base film does not have a restriction
  • the thickness of the mixture applied is appropriately selected according to the desired thickness of the composition for optical device surface sealing, and the thickness of the composition for optical device surface sealing after drying is, for example, 1 to 100 ⁇ m. Can be set to be
  • the drying temperature and the drying time in the process of 4) do not cause curing of (C) high molecular weight epoxy resin and (D) low molecular weight epoxy resin included in the composition for optical device surface sealing, (F) )
  • the solvent may be set to such an extent that the solvent can be removed by drying until it becomes a desired amount or less.
  • the drying temperature is, for example, 20 to 70 ° C.
  • the drying time is, for example, about 10 minutes to 3 hours.
  • the drying method is not particularly limited, and examples thereof include hot air drying and vacuum drying.
  • seat which consists of a composition for optical device surface sealing of 2nd embodiment of this invention shape
  • the sheet containing the composition for optical device surface sealing of this invention is called sealing sheet.
  • the sealing sheet of the present invention comprises a base film, a layer formed on the base film and made of the composition for optical device surface sealing described above, and, if necessary, the optical device surface sealing. And a protective film formed on the layer comprising the composition.
  • the surface of the layer which consists of a composition for optical device surface sealing of this invention WHEREIN: Thermosetting of an epoxy resin etc.
  • the aspect which provides a resin layer further is also preferable. That is, an embodiment is also preferable in which a thermosetting resin layer / a layer consisting of the composition for optical device surface sealing of the present invention / a thermosetting resin layer is disposed between the base film and the protective film.
  • the moisture content of the layer formed of the composition for optical device surface sealing of the present invention is preferably 0.1% or less, and preferably 0.06% or less, from the viewpoint of suppressing the influence of moisture on the material to be sealed. It is more preferable that In particular, since an optical device such as an organic EL element is easily deteriorated by moisture, it is preferable to reduce the moisture content as much as possible when sealing an optical device such as an organic EL element with the composition of the present invention.
  • the moisture content of the composition for optical device surface sealing can be reduced, for example, by heating and drying the composition for optical device surface sealing under vacuum.
  • the moisture content of the composition for optical device surface sealing of the present invention is, for example, weighing about 0.1 g of a sample piece of the sheet and heating to 150 ° C. using a Karl Fischer moisture meter, and the moisture generated at that time It can be determined by measuring the amount (solid vaporization method).
  • the thickness of the layer made of the composition for optical device surface sealing of the present invention is, for example, 1 to 100 ⁇ m, preferably 10 to 30 ⁇ m, and more preferably 20 to 30 ⁇ m, although it depends on the type of the material to be sealed. It is.
  • the layer which consists of a composition for optical device surface sealing of this invention has moderate fluidity
  • the sheet fluidized by heating is smoothly filled in the unevenness of the element surface to eliminate the gap. Fluidity at the time of thermocompression bonding can be judged by the melting point.
  • the melting point is a temperature at which fluidity is exhibited when the layer made of the composition for optical device surface sealing is heated, and preferably 30 to 100 ° C.
  • the composition for optical device surface sealing of this invention contains the said (E) solvent, the thing of the melting point about the dried material after drying of the said composition and removing substantially the solvent (E) is said. .
  • the melting point is obtained by pressing the sheet (100 ⁇ m in thickness) on a glass plate placed on a hot plate and searching for a set temperature at which the sheet starts to melt.
  • the melting point is less than 30 ° C.
  • the layer formed of the composition for optical device surface sealing is too large to be easily dripped due to thermal transfer (thermocompression bonding) or thermal curing and sealing. It may be difficult to control the thickness of the cured product.
  • the melting point exceeds 100 ° C., the workability at the time of thermal transfer is deteriorated, so a gap is easily formed between the layer made of the composition for optical device surface sealing and an optical device such as an organic EL element. There is also a possibility that heating may adversely affect optical devices such as organic EL elements.
  • Such a layer made of the composition for optical device surface sealing of the present invention has appropriate fluidity when it is bonded to an optical device such as an organic EL element and thermocompression-bonded. For this reason, it can suppress that a clearance gap is formed between the layer which consists of a composition for optical device surface sealing of this invention, and optical devices, such as an organic EL element, and it can acquire favorable adhesiveness.
  • the sealing sheet of the present invention may include a layer comprising the composition for optical device surface sealing of the present invention, a base film and a protective film.
  • the base film and the protective film include known release films, preferably a film having moisture barrier properties or gas barrier properties, and more preferably polyethylene terephthalate.
  • the thickness of the base film or the protective film is, for example, about 50 ⁇ m from the viewpoint of having the ability to follow a material to be sealed such as an organic EL element, although it depends on the film material.
  • the sealing sheet of the present invention may further have a gas barrier layer, if necessary.
  • the gas barrier layer can suppress the permeation of moisture or gas, such as moisture in the open air, which degrades an optical device such as an organic EL element, into the display.
  • a gas barrier layer may be disposed anywhere as long as it is not in contact with an optical device such as an organic EL element, but preferably a layer comprising a substrate film and the composition for optical device surface sealing of the present invention Placed between.
  • the material constituting the gas barrier layer is not particularly limited, and examples thereof include Al, Cr, Ni, Cu, Zn, Si, Fe, Ti, Ag, Au, Co; oxides of these metals; nitrides of these metals And oxides and nitrides of these metals are included. These materials may be used alone or in combination of two or more. Furthermore, it is preferable that the gas barrier layer of the sealing sheet used for sealing of the bottom emission type organic EL element is a material with high light reflectivity, for example, Al, Cu, etc.
  • the gas barrier layer of the sealing sheet used for sealing the top emission type organic EL element is preferably a material having high light transmittance, for example, polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), cyclic polyolefin (COP) Etc.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PC polycarbonate
  • COP cyclic polyolefin
  • the thickness of the gas barrier layer can be about 100 to 3000 ⁇ m.
  • the sealing sheet which has a gas barrier layer can form and manufacture the layer which consists of a composition for optical device surface sealing of this invention, after forming a gas barrier layer on a base film.
  • the method for forming the gas barrier layer is not particularly limited, and the dry process includes various PVD methods such as vacuum deposition, sputtering, ion plating and the like, and CVD methods such as plasma CVD, and the wet process includes the plating method. And coating methods.
  • a protective film on the layer consisting of the composition for optical device surface sealing.
  • the lamination is preferably performed, for example, at about 60 ° C. using a laminator.
  • the thickness of the protective film is, for example, about 20 ⁇ m.
  • FIG. 1 is a view showing a preferable example of the configuration of the sealing sheet.
  • the sealing sheet 10 includes a base film 12, a layer 16 composed of a composition for optical device surface sealing formed on the base film 12, and an optical device surface sealing. And a protective film 18 disposed on the layer 16 comprising the composition.
  • the layer 16 made of the composition for optical device surface sealing to be exposed is disposed in contact with the display substrate on which the organic EL element is disposed. It can be used as a sheet for organic EL element surface sealing.
  • the sealing sheet of the present invention is preferably stored together with a desiccant such as silica gel in order to maintain the moisture content below a certain level.
  • a desiccant such as silica gel
  • composition for sealing an optical device surface and the sealing sheet according to the present invention can be sealed by curing the composition for sealing an optical device surface if the composition has a thermosetting property. It can be used as a stopper. On the other hand, when the composition for optical device surface sealing does not have thermosetting property, it can be used as a surface sealing material itself.
  • An object to be sealed (also referred to as a material to be sealed) is not particularly limited, but for example, an optical device is preferable. Examples of the optical device include an organic EL element, a liquid crystal, an LED and the like, preferably an organic EL element.
  • the composition for optical device surface sealing of the present invention or the sealing sheet is a surface sealing material of a display (particularly an organic EL display) using the optical device; that is, a composition for organic EL element surface sealing or an organic EL element It is preferable to be used as a sheet for surface sealing.
  • the surface sealing material is required to have transparency from the viewpoint of light extraction from the top emission type organic EL display.
  • the surface sealing material is required to have particularly low moisture permeability.
  • the moisture permeability of the cured product of the composition for optical device surface sealing of the present invention is preferably 60 (g / m 2 ⁇ 24 h) or less, and more preferably 30 (g / m 2 ⁇ 24 h) or less preferable.
  • the moisture permeability can be determined by measuring a cured product of a 100 ⁇ m composition for sealing an optical device surface at 60 ° C. and 90% RH according to JIS Z0208.
  • cured material of the composition for optical device surface sealing of this invention and to-be-sealed material is 100 gf / 15 mm or more.
  • the adhesion between the cured product and the material to be sealed is measured by the following method.
  • a composition for optical device surface sealing (thickness: about 15 ⁇ m) is formed by coating and drying on the aluminum foil side of a film (product name: Alpet) in which an aluminum foil and PET are laminated.
  • a roll laminator (MRK-650Y type manufactured by MC K Co., Ltd.) on a glass substrate (glass conforming to JIS R3202, 100 mm ⁇ 25 mm ⁇ 2 mm) for the surface of the composition for optical device surface sealing.
  • Thermocompression bonding is performed under the conditions of a speed of 0.3 m / min, an air cylinder pressure of 0.2 MPa, and a roller temperature of 90 ° C.
  • the laminate is heated in an oven at 80 ° C. for 30 minutes to cure the composition for optical device surface sealing. Thereafter, the laminate is cut to a width of 15 mm, and the 90 ° peel strength between the glass substrate and the composition for optical device surface sealing is measured using a peeling tester (device name: STOROGRAPH E-S, range 50 mm / min,) taking measurement. In the present invention, this 90 degree peel strength is taken as the above-mentioned adhesive strength.
  • cured material of the composition for optical device surface sealing of this invention is 40 degreeC or more from a viewpoint of maintaining adhesive force. If the Tg is too low, the adhesion to the substrate may be reduced, and the water vapor barrier property may be reduced.
  • the Tg of the cured product is determined from the inflection point by measuring the linear expansion coefficient at a temperature elevation rate of 5 ° C./min using TMA (TMA / SS6000 manufactured by Seiko Instruments Inc.).
  • the content of the solvent with respect to all the components of the composition for optical device surface sealing of the present invention is preferably 50000 mass ppm or less, preferably 30000 mass ppm or less.
  • the solvent content in the composition for optical device surface sealing is high, the solvent may affect the material to be sealed.
  • the amount of solvent in the composition for optical device surface sealing can be measured, for example, using an IR absorption spectrum measuring apparatus (FT / IR-4100 manufactured by JASCO Corporation). The method of measuring the amount of solvent will be described by taking methyl ethyl ketone (MEK) as a solvent as an example.
  • MEK methyl ethyl ketone
  • the ratio of the peak intensity ratio of the measurement sample to the peak intensity ratio of the standard sample is determined to calculate the amount of solvent contained in the measurement sample.
  • the display includes, for example, a substrate (display substrate) on which an optical device such as an organic EL element is disposed; an opposite substrate which is paired with the display substrate; and the display substrate and the opposite substrate And a surface sealing material for sealing the optical device.
  • a surface sealing material is referred to as a surface sealing type display in which at least a part of a space formed between an optical device such as an organic EL element and a sealing substrate is filled.
  • the display of this invention is limited to an organic EL display. It is not a thing.
  • the display of this invention is limited to the thing of top emission structure. is not.
  • the display in the present invention includes not only an output device such as a computer but also a light emitting device such as illumination.
  • FIG. 2 is a top emission structure, and is a cross-sectional view schematically showing a surface-sealed organic EL display.
  • a display substrate 22 As shown in FIG. 2, in the organic EL display 20, a display substrate 22, an organic EL element 24, and an opposing substrate (transparent substrate) 26 are laminated in this order, and the periphery of the organic EL element 24 and the opposing substrate
  • the surface sealing material 28 is filled between the (transparent substrate) 26.
  • the surface sealing material 28 in FIG. 2 can be a cured product or a thermocompression-bonded product of the composition for optical device surface sealing of the present invention described above.
  • a cathode reflective electrode layer 30 (made of aluminum, silver or the like), an organic EL layer 32 and an anode transparent electrode layer 34 (made of ITO, IZO or the like) are stacked from the display substrate 22 side.
  • the cathode reflective electrode layer 30, the organic EL layer 32, and the anode transparent electrode layer 34 may be deposited by vacuum evaporation or sputtering.
  • the substrate (H) and the substrate (L) to be described later can be the above-mentioned display substrate and counter substrate, respectively, and both are used as the substrate of the organic EL display of the present invention.
  • the combination of the substrate (H) as a display substrate and the substrate (L) as an opposing substrate, or the combination of the substrate (H) as an opposing substrate and a substrate (L) as a display substrate Configured
  • the substrate (H) is a member on which the organic EL element can be disposed.
  • the substrate (H) may be transparent or non-transparent, but is transparent when light from the organic light emitting layer is extracted through the substrate (H).
  • the linear expansion coefficient of the substrate (H) is larger than the linear expansion coefficient of the substrate (L), and specifically, it is larger than the linear expansion coefficient of the substrate (L) by 5 ⁇ 10 ⁇ 6 cm / cm / ° C. or more Good.
  • the linear expansion coefficient of the substrate (H) may be 20 ⁇ 10 ⁇ 6 cm / cm / ° C. to 200 ⁇ 10 ⁇ 6 cm / cm / ° C., preferably 20 ⁇ 10 ⁇ 6 cm / cm / ° C. It may be 180 ⁇ 10 ⁇ 6 cm / cm / ° C.
  • the measurement of the linear expansion coefficient of the substrate (H) conforms to ASTM E-831 and can be measured, for example, by the TMA method.
  • the linear expansion coefficient of the substrate (H) is an average value of the linear expansion coefficients in the range of 25 to 100.degree.
  • the thickness of the substrate (H) is preferably 5 to 300 ⁇ m.
  • the tensile modulus of elasticity of the substrate (H) is preferably 10 to 500 MPa.
  • the specific material of the substrate (H) is not particularly limited, but is preferably a metal containing aluminum (preferably aluminum) or a resin; preferred examples of the resin include an ester (co) polymer, cyclic olefin ( Co-polymer, 4-methyl-1-pentene (co) polymer, acrylic (co) polymer, and one or more polymers selected from the group consisting of polycarbonate are included.
  • the (co) polymer in the present invention includes both homopolymer and copolymer.
  • 4-methyl-1-pentene (co) polymer is a copolymer of 4-methyl-1-pentene, which is a homopolymer of 4-methyl-1-pentene, and 4-methyl-1-pentene. Included are both polymerizable compounds, such as copolymers (copolymers) with ⁇ -olefins.
  • the cyclic olefin (co) polymer includes both a polymer of only cyclic olefin (homopolymer) and a copolymer (copolymer) of cyclic olefin and a polymerizable compound copolymerizable with cyclic olefin.
  • a film made of an inorganic material such as SiO 2 may be laminated on the substrate (H).
  • the substrate (L) is a substrate laminated on the surface sealing material.
  • the linear expansion coefficient of the substrate (L) is lower than that of the substrate (H), and more specifically, lower than that of the substrate (H) by 5 ⁇ 10 ⁇ 6 cm / cm / ° C. or more It is also good.
  • the linear expansion coefficient of the substrate (L) is preferably in the range of 1 ⁇ 10 ⁇ 6 cm / cm / ° C. to 100 ⁇ 10 ⁇ 6 cm / cm / ° C., and 5 ⁇ 10 ⁇ 6 cm / cm / ° C. More preferably, it is in the range of 10 ⁇ 10 ⁇ 6 cm / cm / ° C.
  • the specific material of the substrate (L) is not particularly limited, but is preferably an inorganic material such as glass or silicon; or a resin such as ester copolymer (PET, PEN, PBT etc.), polyimide, polycarbonate, polyamide etc. Is an inorganic material such as glass or silicon.
  • the thickness of the substrate (L) is preferably 0.1 to 1 mm from the viewpoint of thinning and durability of the organic EL display.
  • a cured product of the composition for optical device surface sealing of the present invention (also referred to as a composition for organic EL element surface sealing when used for an organic EL element) or the composition itself as a surface sealing material
  • the display can be manufactured in any way.
  • a display using an optical device comprises at least 1) a substrate on which an optical device such as an organic EL element is disposed, and a layer formed of the composition for optical device surface sealing of the present invention stacked on the optical device. It can be manufactured through the steps of obtaining a laminate having another substrate in this order and 2) heating the laminate at, for example, 50 to 110 ° C.
  • the form of the composition for optical device surface sealing of the present invention is not particularly limited, and may be liquid or sheet. Moreover, the composition for optical device surface sealing of this invention may have thermosetting, and does not need to have thermosetting.
  • a laminate of a display substrate 22 on which an organic EL element 24 which is one of optical devices is disposed, a composition for optical device surface sealing of the present invention, and an opposing substrate (transparent substrate) 26 A step of obtaining, 2A) a step of thermocompression-bonding the sheet-like optical device surface sealing composition of the obtained laminate, 2B) curing the sheet-like optical device surface sealing composition which has been thermocompression-bonded It can be manufactured through the process.
  • the steps 2A) and 2B) can also be carried out simultaneously in one step, if desired. Each step may be performed according to a known method.
  • step 1) after the sheet-like composition for sealing an optical device surface is placed (or transferred) on the display substrate 22 on which the organic EL element 24 is disposed;
  • the counter substrate (transparent substrate) 26 may be stacked to obtain a laminate (the method of (i)).
  • the protective film of the sealing sheet of the present invention having a protective film is peeled off, and a layer made of the exposed composition for optical device surface sealing is placed on the organic EL element 24 and then the base film is peeled off.
  • the sheet-like composition for optical device surface sealing having no protective film may be directly placed on the organic EL element 24 by a roll laminator or the like.
  • a layer made of the composition for optical device surface sealing of the present invention is disposed on the opposing substrate 26 is prepared in advance; it is bonded to the display substrate 22 on which the organic EL element 24 is formed.
  • This method is effective, for example, when the base film of the composition for optical device surface sealing is not peeled off but is directly incorporated into the organic EL display.
  • the sheet-like composition for optical device surface sealing is thermocompression-bonded at, for example, 50 to 110 ° C. using a vacuum laminator device to form a sheet-like composition for optical device surface sealing
  • the thermocompression bonding with the organic EL element 24 and the thermocompression bonding with the sheet-like composition for optical device surface sealing and the display substrate 22 or the counter substrate 26 are performed.
  • the sheet-like composition for sealing an optical device surface is often completely cured at a curing temperature of, for example, 80 to 100.degree.
  • the heat curing is preferably performed at a temperature of 80 to 100 ° C. for about 0.1 to 2 hours.
  • the reason for setting the temperature for heat curing to 110 ° C. or less is to prevent the organic EL element 24 from being damaged.
  • Curbing suppression of display of the present invention The display of the present invention thermally cures a surface sealing composition having a thermosetting property despite the large difference between the linear expansion coefficients of the substrate (H) and the substrate (L). Or the curvature of the display produced by thermocompression-bonding the composition for surface sealing which does not have thermosetting property and forming a surface sealing material is suppressed.
  • FIG. 3A is a view showing a laminate before heat curing, having a substrate (H), a layer comprising a thermosetting composition for surface sealing, and a substrate (L) in a process of manufacturing a display. is there.
  • an optical device such as an organic EL element is omitted.
  • FIG. 3A shows a laminate in which the substrate (H), the layer made of the surface sealing composition, and the substrate (L) are stacked.
  • D1 be the thickness of the layer formed of the surface sealing composition. Further, the width of the stack is L1.
  • FIG. 3B is a view showing a state in which the laminate shown in FIG. 3A is heated to cure a layer made of the surface sealing composition.
  • the substrate (H) expands during heating, and its width becomes L2.
  • the substrate (L) does not easily expand during heating, and its width L1 'does not change much from L1.
  • the thickness of the layer made of the thermosetting resin composition is D2 (D2 ⁇ D1), and the length of the side surface of the thermosetting resin composition layer is D3 (D1 ⁇ D3).
  • FIG. 3C is a view showing a state in which the conventional laminate heated in FIG. 3B is cooled.
  • the cured product of the conventional surface sealing composition tends to maintain its shape because the storage elastic modulus at the surface sealing temperature is usually high. Therefore, the central portion of the substrate (H) is made into a recess, and the laminate is warped. In this way, warping may occur in conventional displays, particularly organic EL displays.
  • the temperature is 40 ° C. to 80 ° C. at 5 ° C./min.
  • Storage elastic modulus G '(80) at 80 ° C measured by holding for 30 minutes at 80 ° C, and for optical device surface sealing having a 1.0 ⁇ 10 3 to 2.0 ⁇ 10 6 Pa Use the composition.
  • the cured product of the surface sealing composition of the present invention has a reduced storage modulus at the surface sealing temperature. That is, since a fixed flexibility can be imparted to the cured product (surface sealing material) of the composition at the temperature at which the surface of the organic EL element is sealed, the substrate (H) having a large linear expansion coefficient and the substrate having a small linear expansion coefficient The stress generated between (L) can be moderately relaxed. Thereby, the resulting display can be prevented from warping by the aforementioned mechanism.
  • composition of sheet-like optical device surface sealing is used in the Example, the composition of this invention is not limited to a sheet form, It may be liquid.
  • the storage elastic modulus G'E (80) of the epoxy resin used as a raw material is a storage elastic modulus G'E measured by the method described in (3) Storage elastic modulus described later of the cured product produced by the following method (80).
  • (A) Flexible epoxy resin EG-250 (manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd.): Epoxy equivalent 417 g / eq, viscosity 36500 mPa ⁇ s, storage modulus G'E (80) 3.4 ⁇ 10 5 Pa, fluorene skeleton-containing Epoxy resin EG-280 (manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd.): epoxy equivalent 467 g / eq, viscosity 7440 mPa ⁇ s, storage modulus G'E (80) 1.2 ⁇ 10 5 Pa, fluorene skeleton-containing epoxy resin BPO-20E ( Made by Shin Nippon Rika Co., Ltd.): Bisphenol A bis (triethylene glycol glycidyl ether) ether, molecular weight 457, epoxy equivalent 310-340 g / eq, viscosity 3500-5500 mPa ⁇ s, storage modulus G'E (80) 2.8
  • Silane coupling agent KBM-403 (3-glycidoxypropyl trimethoxysilane molecular weight 236) (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
  • Example 1 In the flask, (A) 0.3 parts by weight of EG-280 as a flexible epoxy resin, (C) 0.6 parts by weight of a high molecular weight epoxy resin, jER 4010, (D) 0. One part by mass of jER 807 was charged, and 0.67 parts by mass of methyl ethyl ketone as a solvent (F) was added thereto, and stirred and dissolved at room temperature. To this solution, 0.06 parts by mass of IBMI 12 as a curing agent (B) and 0.001 parts by mass of KBM-403 as a silane coupling agent (E) are added and stirred at room temperature to obtain an epoxy resin composition. The varnish of was prepared.
  • the prepared varnish is coated on a release-treated PET film (Purex A 53 manufactured by Teijin DuPont Films, 38 ⁇ m) using a coating machine to a dry thickness of about 20 ⁇ m and 40 It was dried at 2 ° C for 2 hours to obtain a solid optical device side sealing composition at room temperature (about 25 ° C). In addition, the amount of residual solvents of the said composition was 212 ppm. Furthermore, on the composition for optical device surface sealing, the PET film (Purex A31 manufactured by Teijin DuPont Films, Inc.) as a protective film was thermocompression-bonded to obtain an optical device surface sealing sheet. In addition, a protective film is peeled off suitably and the composition for optical device surface sealing is exposed and used.
  • Examples 2 to 7, Comparative Examples 1 to 2 A varnish of an epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the composition ratio (mass ratio) as shown in Table 1 was used, to obtain an optical device face sealing sheet.
  • Example 8 A thermoplastic elastomer (Tafmer A 4085, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) was melted at 220 ° C. and extruded from a T-die to obtain a 400 ⁇ m-thick sheet. Subsequently, the sheet-like composition for optical device surface sealing (40 micrometers in thickness) of Comparative Example 1 is thermocompression-bonded at 65 ° C. to both surfaces of the obtained sheet at 65 ° C. to form a laminated sheet of the composition for optical device surface sealing Total thickness: 480 ⁇ m) was obtained.
  • Tefmer A 4085 manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.
  • the dried sealing sheet was cut into strips of about 40 mm in length and about 5 mm in width, and used as strip test pieces. And it arranges so that the layer which consists of a composition for optical device surface sealing of a strip-shaped test piece adheres to the glass plate heated on the hot plate, grasps the end of the strip-shaped test piece in the length direction
  • the adhesive peelability was evaluated by peeling gradually from the surface of the glass plate in the 180 ° C. direction. This operation was performed from the preset temperature 35 ° C. of the hot plate to 70 ° C. (the temperature at which the melting point can be confirmed) while raising the preset temperature by 1 ° C. Every time the set temperature was raised by 1 ° C., a new strip-shaped test piece was used. Then, the temperature at which the adhesive releasability of the composition layer for optical device surface sealing at the time of peeling is maximized was taken as the melting point.
  • Tg The sheet-like composition for optical device surface sealing (12 ⁇ m in thickness) cut out to a predetermined size was sandwiched between two glass plates, and then thermally cured at 100 ° C. for 30 minutes for adhesion. Next, the glass plate is peeled off, and the cured product of the sheet-like composition for sealing an optical device is taken out, and the condition of temperature increase rate of 5 ° C./min using TMA (TMA / SS6000 manufactured by Seiko Instruments Inc.) The linear expansion coefficient was measured with the above, and the Tg was determined from the inflection point.
  • TMA TMA / SS6000 manufactured by Seiko Instruments Inc.
  • thermocompression bonding is performed to obtain a sheet having a film thickness of 300 to 500 ⁇ m.
  • the composition for sealing an optical device surface was obtained.
  • the obtained sheet-like composition for optical device surface sealing is measured using a Haake rheometer (RS 150 type) at a measurement frequency of 1 Hz, a temperature rising rate of 5 ° C./min, and a measurement temperature range of 40 to 80. The measurement was carried out in ° C., and the value of storage elastic modulus G ′ (80) at 80 ° C. was obtained.
  • Substrate (L) glass base, thickness 150 ⁇ m) / layer made of composition for optical device surface sealing (thickness 40 ⁇ m) / substrate (H) (manufactured by Teijin DuPont Co., Ltd., trade name: Melinex S, thickness 100 ⁇ m ) Were laminated in this order to obtain a laminate.
  • the laminated body was heated at 80 degreeC for 3 hours, and the composition for optical device surface sealing was thermosetted. The laminate was then cooled to 25 ° C. and the laminate was placed on a horizontal plate. One of the 50 mm wide glass sides was fixed to a horizontal plate with a tape, and the distance between the other two corners of the 50 mm wide glass side and the top surface of the plate was measured to obtain an average value T2. Next, T1 was subtracted from T2 to calculate a warpage T3.
  • the storage elastic modulus G ′ (80) of the cured product is a certain value or less, so that the warpage of the obtained laminate is small. Recognize.
  • cured material is too high, the composition for surface sealing of the comparative example 1 and 2 shows that the curvature of the laminated body obtained is large.
  • organic EL element surface sealing sheet 12 base material film 16 layer which consists of a composition for optical device surface sealing 18 protective film 20 organic EL display 22 display substrate 24 organic EL element 26 opposing substrate (transparent substrate) 28 surface sealing material 30 cathode reflective electrode layer 32 organic EL layer 34 anode transparent electrode layer

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Abstract

 本発明の目的は、光デバイスを用いたディスプレイを構成する基板間の線膨張係数の差が大きくても、反りが少ないディスプレイを作製できる光デバイス面封止用組成物および反りが少ないディスプレイとその製造方法を提供することである。本発明の光デバイス面封止用組成物は、40℃から80℃まで5℃/min.で昇温した後、80℃で30分間保持して測定した80℃における貯蔵弾性率G'(80)が1.0×10~2.0×10Paである。

Description

光デバイス面封止用組成物、光デバイス面封止用シート、ディスプレイ、およびディスプレイの製造方法
 本発明は、光デバイス面封止用組成物、光デバイス面封止用シート、ディスプレイ、およびディスプレイの製造方法に関する。
 光デバイスを用いたディスプレイ、特に有機EL素子を用いた有機ELディスプレイは、視野角が広い、応答速度が速い、消費電力が低いなどの利点から、フラットパネルディスプレイとして期待されている。有機ELディスプレイを構成する有機EL素子は、一方が透明な2枚の電極と、それらに挟み込まれた有機発光媒体層とを有し、両電極から電流を注入することにより、有機発光媒体層が発光する。
 光デバイス、特に有機EL素子における有機発光媒体層は、水分などにより劣化するため、水分などが有機EL素子に接触しないように、有機EL素子を面封止する方法が検討されている(特許文献1)。即ち、一対の基板と、それらの間に配置され、有機EL素子を面封止する面封止材とを有する有機ELディスプレイが検討されている。有機EL素子を面封止する部材(面封止材)は、一般的に、有機EL素子を劣化させにくい条件で硬化できるエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含む組成物の硬化物でありうる。
 特に有機EL素子の総厚(2枚の電極と、それらに挟まれた有機発光媒体層との総厚)は、数百nm程度の薄膜である。そのため、有機ELディスプレイの厚みは、実質的には、基板の厚みと、有機EL素子を面封止する面封止材の厚みの和でほぼ決まる。このため、有機EL素子は、薄型・軽量化が期待される携帯電話等小型、薄型のディスプレイやバックライト部材、可撓性のあるプラスチックを基板としたフレキシブルディスプレイなどへの応用が期待されている。
 しかしながら、ディスプレイを薄型化するために、基板を薄くすると、光デバイス、特に有機EL素子を面封止する工程などで付与される熱などにより、ディスプレイに反りが発生するという問題があった。そこで、ディスプレイの反りを防止するために、ディスプレイの基板に、接着層を介して反り防止層やアンチカール層を設けることが提案されている(特許文献2および3参照)。
特開2006-070221号公報 特開2003-317937号公報 特開2009-81123号公報
 また、光デバイスを用いたディスプレイ、特に有機ELディスプレイは、一対の基板(例えば、回路基板と表示基板)と、それらの間に配置され、有機EL素子を面封止する面封止材とを有するが、回路基板の線膨張係数と表示基板の線膨張係数との差が大きいことがある。そのようなディスプレイを製造する際、面封止用組成物を熱硬化させる工程などで、基板間の膨張・収縮に差が生じると、得られるディスプレイに反りや歪みが生じることがあった。
 本発明は、光デバイスを用いたディスプレイを構成する一対の基板(例えば、回路基板と表示基板)間の線膨張係数の差が大きくても、反りが少ない有機ELディスプレイなどを製造できる光デバイス面封止用組成物および反りが少ないディスプレイとその製造方法を提供することを目的とする。
 本発明の第一は、以下に示す光デバイス面封止用組成物に関する。
 [1] 40℃から80℃まで5℃/min.で昇温した後、80℃で30分間保持して測定される80℃における貯蔵弾性率G’(80)が1.0×10~2.0×10Paである光デバイス面封止用組成物。
 [2] (A)1分子以内に2つ以上のエポキシ基を有する可とう性エポキシ樹脂と、(B)硬化促進剤とを含む、[1]に記載の光デバイス面封止用組成物。
 [3] 前記(A)成分が、脂肪族系エポキシ樹脂、チオール系エポキシ樹脂、ブタジエン系エポキシ樹脂、ポリオール変性エポキシ樹脂、ε-カプロラクトン変性エポキシ樹脂、ゴム変性エポキシ樹脂、ダイマー酸変性エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、アミン変性エポキシ樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種類の樹脂である、[2]に記載の光デバイス面封止用組成物。
 [4] 前記(A)成分が、フルオレン構造またはビスフェノール構造を含むハードセグメントと、炭素数2~20のアルキレングリコール、ポリブタジエン、ブタジエン・アクリル共重合体からなる群より選ばれる化合物由来の構造または炭素数2~20のアルキレン基を含むソフトセグメントとを有するエポキシ樹脂である、[2]または[3]に記載の光デバイス面封止用組成物。
 [5] 前記(A)成分を、前記組成物全体100重量部に対して10~70重量部含む、[2]~[4]のいずれかに記載の光デバイス面封止用組成物。
 [6] 熱可塑性エラストマーを含む、[1]に記載の光デバイス面封止用組成物。
 [7] 有機EL素子の面封止に用いられる、[1]~[6]のいずれかに記載の光デバイス面封止用組成物。
 [8] [1]~[6]のいずれかに記載の組成物からなる層を含む、光デバイス面封止用シート。
 [9] 有機EL素子の面封止に用いられる、[8]に記載の光デバイス面封止用シート。
 本発明の第二は、以下に示すディスプレイ、または前記ディスプレイの製造方法に関する。
 [10] 基板(H)と、80℃における貯蔵弾性率G’(80)が1.0×10~2.0×10Paの面封止材と、基板(L)とをこの順で含み、前記基板(H)または前記基板(L)に光デバイスが配置されたディスプレイであって、前記基板(L)の線膨張係数は、前記基板(H)の線膨張係数よりも小さく、かつ前記基板(H)の線膨張係数と前記基板(L)の線膨張係数との差が5×10-6cm/cm/℃以上である、ディスプレイ。
 [11] 前記基板(H)の線膨張係数が20×10-6~200×10-6cm/cm/℃である、[10]に記載のディスプレイ。 
 [12] 前記基板(H)が、アルミニウムを含む金属板であるか、エステル(共)重合体、環状オレフィン(共)重合体、4-メチル-1-ペンテン(共)重合体、アクリル(共)重合体およびポリカーボネートからなる群から選ばれる1種類以上を含む樹脂板である、[10]または[11]に記載のディスプレイ。
 [13] 前記基板(L)の線膨張係数が、1×10-6~100×10-6cm/cm/℃である、[10]~[12]のいずれかに記載のディスプレイ。
 [14] 前記基板(L)が、ガラスまたはシリコンを含む無機基板であるか、エステル(共)重合体、ポリイミド、ポリカーボネートおよびポリアミドからなる群から選ばれる一種類以上を含む樹脂板である、[10]~[13]のいずれかに記載のディスプレイ。
 [15] 前記光デバイスは有機EL素子である、[10]~[14]のいずれかに記載のディスプレイ。
 [16] 光デバイスが配置された一の基板と、前記光デバイス上に積層された[1]~[7]のいずれかに記載の光デバイス面封止用組成物からなる層と、他の基板とをこの順に有する積層体を得る工程と、前記積層体を50~110℃で加熱する工程とを含む、ディスプレイの製造方法。
 [17] 前記他の基板の線膨張係数は、前記一の基板の線膨張係数よりも小さく、かつ前記一の基板の線膨張係数と前記他の基板の線膨張係数との差が5×10-6cm/cm/℃以上である、[16]に記載のディスプレイの製造方法。
 [18] 前記光デバイスは有機EL素子である、[16]または[17]に記載のディスプレイの製造方法。
 本発明の光デバイス面封止用組成物は、光デバイスを用いたディスプレイ(例えば有機EL素子を用いた有機ELディスプレイ)を構成する一対の基板(例えば、表示基板と回路基板)の線膨張係数の差が一定以上であっても、当該組成物を加熱して有機EL素子などの光デバイスを封止する際に発生するディスプレイの反りを抑制することができる。
本発明の光デバイス面封止用組成物の一例を示す断面図である。 本発明の有機ELディスプレイの一例を示す断面図である。 有機ELディスプレイの製造プロセスにおける熱硬化前の積層体を示す図である。 図3Aの積層体を加熱して、面封止用組成物からなる層を熱硬化させる状態を示す図である。 図3Bにおいて加熱された従来の積層体を冷却した状態を示す図である。
 1.光デバイス面封止用組成物
 本発明の光デバイス面封止用組成物は、好ましくは有機EL素子の面封止に用いられる組成物(有機EL素子用面封止組成物)でありうる。本発明の光デバイス面封止用組成物は、該組成物を40℃から80℃まで5℃/min.で昇温した後、80℃で30分間保持して測定した80℃における貯蔵弾性率G’(80)が、1.0×10~2.0×10Paである。
 本発明の第一の実施形態の光デバイス面封止用組成物は、必要に応じて(A)可とう性エポキシ樹脂と、(B)硬化促進剤とを含みうる。これらの成分を含む光デバイス面封止用組成物は、(C)高分子量のエポキシ樹脂、(D)低分子量のエポキシ樹脂、(E)エポキシ基またはエポキシ基と反応可能な官能基を有するシランカップリング剤、(F)溶剤、および(G)その他の成分をさらに含みうる。
 また、本発明の第二の実施形態の光デバイス面封止用組成物は、必要に応じて熱可塑性エラストマーを含みうる。熱可塑性エラストマーを含む第二の実施形態の光デバイス面封止用組成物は、熱可塑性エラストマー以外の成分を含まなくてよいが、必要に応じて、前述の(A)~(G)成分のいずれかまたは全てをさらに含んでもよい。
 また、本発明の光デバイス面封止用組成物の形状は、限定されず、液状でもシート状でもよい。本発明の光デバイス面封止用組成物がシート状である場合は、積層体であってもよい。積層体は、例えば、前記(A)と(B)とを含む層と、前記(A)や(B)を含まない層の積層体であってもよい。また、前記組成物が熱可塑性エラストマーを含む場合は、熱可塑性エラストマーからなる層と、当該層の片面または両面に配置された、熱可塑性エラストマーを含まず、エポキシ樹脂を含む層との積層体であってもよい。
 本発明の光デバイス面封止用組成物は、40℃から80℃まで5℃/min.で昇温した後、80℃で30分間保持して測定される80℃における貯蔵弾性率G’(80)が、1.0×10~2.0×10Paである。貯蔵弾性率G’(80)が前記範囲よりも大きいと、線膨張係数に一定以上の差がある一対の基板(例えば、回路基板と表示基板)と光デバイス面封止用組成物とを用いてディスプレイを製造した場合、該組成物の硬化物または熱圧着物が、2つの基板の膨脹・収縮の差によって生じる応力を緩和できないため、ディスプレイが大きく反る恐れがある。一方、前記範囲より貯蔵弾性率G’(80)が小さいと、面封止用組成物の流動性が高くなりすぎ、有機EL素子などの光デバイスを面封止する際のハンドリング性が低下する恐れがある。また、面封止材の封止性能、特に有機EL素子などの光デバイスを劣化させる恐れがある水分などの浸入を防ぐことが難しくなり、ディスプレイの信頼性が低下する恐れがある。面封止材とは、光デバイス面封止用組成物が熱硬化性を有する場合(例えば第一の実施形態の光デバイス面封止用組成物である場合)は、前記組成物の硬化物を意味し;前記組成物が熱硬化性を有しない場合(例えば第二の実施形態の光デバイス面封止用組成物である場合)は、前記組成物自体を意味する。
 本発明の光デバイス面封止用組成物が、後述する(A)成分などを含み、熱硬化性を有する場合(例えば第一の実施形態の光デバイス面封止用組成物である場合)は、40℃から80℃まで5℃/min.で昇温した後、80℃で30分間保持することによって、熱硬化し、硬化物となる。即ち、「本発明の光デバイス面封止用組成物の、40℃から80℃まで5℃/min.で昇温した後、80℃で30分間保持して測定した80℃における貯蔵弾性率G’(80)が1.0×10~2.0×10である」とは、本発明の組成物が熱硬化性の組成物である場合は、前記組成物を40℃から80℃まで5℃/min.で昇温した後、80℃で30分間保持して得られた硬化物の、80℃で測定した貯蔵弾性率が1.0×10~2.0×10Paであることを意味する。
 一方、本発明の光デバイス面封止用組成物が、後述する熱可塑性エラストマーを含み、熱硬化性を有しない場合(例えば第二の実施形態の光デバイス面封止用組成物である場合)は、40℃から80℃まで5℃/min.で昇温した後、80℃で30分間保持しても熱硬化しない。そのため、後述する熱可塑性エラストマーを含む組成物自体の、80℃で測定した貯蔵弾性率が1.0×10~2.0×10Paであることを意味する。
 80℃における貯蔵弾性率G’(80)を上記範囲とする方法としては、例えば、第一の実施形態の光デバイス面封止用組成物では、(A)可とう性エポキシ樹脂の種類とその含有量(組成物の全成分に対する含有量)を調整する方法がある。上記成分(A)の比率を増加させることで、貯蔵弾性率G’(80)を低下させることができる。
 また、第二の実施形態の光デバイス面封止用組成物では、熱可塑性エラストマーの種類を選択することによって、本発明の組成物の貯蔵弾性率G’(80)を調整することができる。
 第一の実施形態の光デバイス面封止用組成物
 第一の実施形態の光デバイス面封止用組成物は、(A)可とう性エポキシ樹脂と、(B)硬化促進剤とを含みうる。
 (A)可とう性エポキシ樹脂
 本発明の光デバイス面封止用組成物は、前述の貯蔵弾性率G’(80)を調整するために、可とう性エポキシ樹脂を含んでもよい。可とう性エポキシ樹脂とは、ゴム弾性と強度を兼ね備えているエポキシ樹脂である。可とう性エポキシ樹脂は、分子中にエポキシ基を2以上有するエポキシ樹脂であることが好ましく、分子中にエポキシ基を2つ有する二官能エポキシ樹脂であることがより好ましい。また、後述するディスプレイの製造方法において、光デバイス面封止用組成物(有機ELディスプレイの製造に用いる場合は有機EL素子面封止用組成物ともいう)を加熱する温度領域で、可とう性を有するものが、反りが少ないディスプレイを製造するという観点からは好ましい。
 可とう性エポキシ樹脂とは、具体的には、以下のように定義されうる。
 1)可とう性エポキシ樹脂70重量部、酸無水物(例えば、リカシッドMH700G(主成分:メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、新日本理化(株)製))30重量部、硬化促進剤(例えば、IBMI12(1-イソブチル-2-メチルイミダゾール、三菱化学社製))1重量部、硬化促進剤(例えば、2E4MZ(1-シアノエチル-2-エチル-4-メチルイミダゾール、四国化成製)1重量部を混合し、可とう性エポキシ樹脂組成物のワニスを調製する。
 2)一方、ガラス板/離型フィルム/スペーサー(500μ厚)/離型フィルム/ガラス板スペーサーの積層体を作成し、前記積層体の中央部を1.5センチ×1.5センチの正方形と凹みができるようにくりぬいて硬化用の器具を作成する。
 3)次に、前記器具の凹みに前記ワニスを封入し、ガラス板の自重で厚みを500μに調整し、80℃で1時間~3時間、離型フィルムへのべたつきがなくなるまで加熱し硬化させる。
 4)得られた可とう性エポキシ樹脂組成物の硬化物の、後述の「(3)貯蔵弾性率方法」に記載の方法で測定される80℃における貯蔵弾性率G’E(80)が、1.0×10~2.0×10Paの範囲内となるエポキシ樹脂を「可とう性エポキシ樹脂」として用いることができる。
 本発明の可とう性エポキシ樹脂は、α)脂肪族系エポキシ樹脂、ブタジエン系エポキシ樹脂、チオール系エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂であるか;β)ポリオール変性エポキシ樹脂、ε-カプロラクトン変性エポキシ樹脂、ゴム変性エポキシ樹脂、ダイマー酸変性エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、アミン変性エポキシ樹脂等の変性エポキシ樹脂でありうる。
 α)エポキシ樹脂
 脂肪族系エポキシ樹脂としては、特に限定されるものではなく、例えば1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルジグリシジルエーテル等のジグリシジルエーテル等一般に製造、販売されている二官能エポキシ樹脂があげられる。チオール系エポキシ樹脂としては、例えばジチオエーテル変性エポキシ樹脂等があげられる。ブタジエン系エポキシ樹脂の例には、ポリブタジエン変性エポキシ樹脂が含まれる。
 β)変性エポキシ樹脂
 変性エポキシ樹脂は、ビスフェノールまたはビスフェノールフルオレンとエピクロルヒドリンとを反応させて得られるエポキシ樹脂の変性物であるか;ビスフェノールまたはビスフェノールフルオレンの変性物とエピクロルヒドリンとを反応させて得られるエポキシ樹脂であることが好ましい。
 ポリオール変性エポキシ樹脂としては、ビスフェノールAビス(トリエチレングリコールグリシジルエーテル)エーテル、ビスフェノールAビス(プロピレングリコールグリシジルエーテル)エーテルなどが挙げられる。
 ε-カプロラクトン変性エポキシ樹脂としては、ε-カプロラクトン変性のビスフェノールA型エポキシ樹脂、ε-カプロラクトン変性の(3,4-3’,4’エポキシシクロ)ヘキシルメチルヘキサンカルボキシレート等のε-カプロラクトン変性二官能エポキシ樹脂が挙げられる。
 ゴム変性エポキシ樹脂の例には、ビスフェノールAのエピクロルヒドリンによるジグリシジルエーテル化物をブタジエン・アクリロニトリル共重合物でカルボキシル化して得られる変性物などが挙げられる。ゴム変性エポキシ樹脂の市販品の例には、EPOX-MK SR35K、EPOX-MK SR3542などが含まれる。
 ダイマー酸変性エポキシ樹脂の例には、新日鉄住金化学製YD-171およびYD-172などが含まれる。
 ウレタン変性エポキシ樹脂の例には、2分子以上のビスフェノール型エポキシ樹脂(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、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂など)が、ウレタンポリマーで架橋された構造を有する、ウレタン架橋ビスフェノール型エポキシ樹脂などが含まれる。ウレタン変性エポキシ樹脂の市販品の例には、(株)ADEKAのEPU-78-13S(ウレタン架橋ビスフェノール型エポキシ樹脂)などが含まれる。
 これらの中でも、ゴム弾性や強度を考慮すると、ポリオール変性エポキシ樹脂、脂肪族系エポキシ樹脂が好ましい。これらの可とう性エポキシ樹脂は、1種または2種類以上を併せて用いることができる。
 なかでも、十分な透湿性や透明性を有し、かつ上記貯蔵弾性率を満たす硬化物を得るためには、可とう性エポキシ樹脂は、フルオレン構造またはビスフェノール構造を含むハードセグメントと、炭素数2~20(好ましくは炭素数2~5)のアルキレングリコール、ポリブタジエン、ブタジエン・アクリル共重合体からなる群より選ばれる化合物由来の構造または炭素数2~20(好ましくは炭素数2~5)のアルキレン基を含むソフトセグメントとを有することが好ましい。
 炭素数2~20のアルキレングリコールの例には、エチレングリコールやプロピレングリコールなどの他、エチレングリコールユニットを繰り返し単位として含むHO―(CHCH-O)m-H(mは1~10の整数)や、プロピレングリコールユニットを繰り返し単位として含むHO―(CHCH(CH)-O)n-H(nは1~6の整数)なども含まれる。ブタジエン・アクリル共重合体の例には、アクリロニトリルブタジエン共重合体などが含まれる。炭素数2~20のアルキレン基の例には、ペンチレン基などが含まれる。
 ハードセグメントは、フルオレン構造またはビスフェノール構造を含むセグメントである。ソフトセグメントは、可とう性エポキシ樹脂の1分子内で、2つのハードセグメントの間に挟まれるセグメントであるか、ハードセグメントとエポキシ基との間に挟まれるセグメントである。
 例えば、下記式で表されるエポキシ樹脂では、ハードセグメントは、ビスフェノール構造(-C-C(CH-C-)であり;ソフトセグメントは、ハードセグメントとエポキシ基との間に挟まれた(-OCHCH(CH)-O-)nd1や(-OCHCH(CH)-O-)nd2でありうる(nd1、nd2はそれぞれ独立に1~6の整数である)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 (A)可とう性エポキシ樹脂の含有量は、組成物全体を100重量部とした場合に、10~70重量部含むのが好ましく、20~50重量部含むのがより好ましい。前記範囲に入ると、本発明の組成物を用いてディスプレイを作製した場合の反りが抑制されやすい。また、本発明の組成物に、後述する(C)高分子量のエポキシ樹脂を添加してシート状などに成形した場合に、シート形状を保ちやすい。また、該シート状の組成物を離型フィルム上に成形した場合、該シート状の組成物の形状を保ちながら、離型フィルムから分離しやすくなる。
 (B)硬化促進剤
 本発明の光デバイス面封止用組成物が前記(A)成分を含む場合は、(B)硬化促進剤を含むのが好ましい。硬化促進剤は、エポキシ樹脂の硬化を開始させるとともに、硬化を促進させる機能を有する。
 硬化促進剤の例には、イミダゾール化合物やアミン化合物が含まれる。イミダゾール化合物の例には、2-エチル-4-メチルイミダゾールなどが含まれ;アミン化合物の例には、トリスジメチルアミノメチルフェノールなどが含まれる。(B)硬化促進剤はルイス塩基化合物であってもよい。
 硬化促進剤の分子量は、70~800であることが好ましく、80~500であることがより好ましく、90~250であることがさらに好ましい。(B)硬化促進剤の分子量が70未満であると、揮発性が高くなり、光デバイス面封止用組成物を熱圧着する間に、光デバイス面封止用組成物内で気泡が生じる可能性がある。一方、分子量が800超であると、光デバイス面封止用組成物を熱圧着する際の光デバイス面封止用組成物の流動性を低下させる可能性があり、さらに光デバイス面封止用組成物内での硬化促進剤の拡散性が低下し、十分な硬化性が得られない場合がある。
 (B)硬化促進剤の含有量は、本発明の組成物がエポキシ樹脂を含む場合は、含まれるエポキシ樹脂の合計100質量部に対して、0.01~10質量部であることが好ましい。
 (C)高分子量のエポキシ樹脂
 本発明における(C)高分子量のエポキシ樹脂とは、前述の(A)可とう性エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂であり、本発明の組成物が(A)成分を含む場合に、組成物をシート状にするために添加されることがある。
 (C)成分は、重量平均分子量が2×10~1×10であるエポキシ樹脂であり、重量平均分子量は、好ましくは3×10~8×10、さらに好ましくは4×10~6×10である。上記重量平均分子量は、ポリスチレンを標準物質とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により下記条件で測定し得る。
 装置:SHODEX製、GPC-101
 展開溶媒:テトラヒドロフラン
 標準ポリスチレン:VARIAN製PS-1(分子量580~7,500,000)、VARIAN製PS-2(分子量580~377,400)
 (C)成分を組成物中に配合することで、本発明の組成物をシート状などに成形する場合に、形状安定性が向上する。また上記重量平均分子量を有するエポキシ樹脂は、貯蔵弾性率の温度依存性が比較的低い。したがって、重量平均分子量を有する(C)高分子量のエポキシ樹脂の所定量以上配合することで、温度による貯蔵弾性率G’の変化が少ない組成物を得ることができる。
 (C)高分子量のエポキシ樹脂のエポキシ当量は、組成物の硬化物の架橋密度等を考慮すると、500~1×10g/eqとすることが好ましく、600~9000g/eqとすることがより好ましい。
 (C)高分子量のエポキシ樹脂の好ましい例としては、低い透湿度を実現可能であること等から、主鎖にビスフェノール骨格を含む樹脂が挙げられ、より好ましくはビスフェノールとエピクロロヒドリンとをモノマー成分として含む樹脂、さらに好ましくは、そのオリゴマーである。
 (C)高分子量のエポキシ樹脂のモノマー成分の全てをビスフェノールとエピクロロヒドリンとしてもよいが;モノマー成分の一部をビスフェノールとエピクロロヒドリン以外の化合物(コモノマー成分)としてもよい。前記コモノマー成分の例には、2価以上の多価アルコール(例えば、2価のフェノールやグリコールなど)が含まれる。モノマー成分の一部をビスフェノールとエピクロロヒドリン以外の化合物(コモノマー成分)とすることで、分子量を所望の値に制御することができる。
 高分子量のエポキシ樹脂の好ましい例には、下記一般式(1)で表される繰り返し構造単位を有する樹脂が含まれる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
〔一般式(1)において、Xは、単結合、メチレン基、イソプロピリデン基、-S-または-SO-を表す。一般式(1)において、Xがメチレン基である構造単位はビスフェノールF型の構造単位であり;Xがイソプロピリデン基である構造単位はビスフェノールA型の構造単位である。nは、一般式(1)で表される構造単位の繰り返し数であり、2以上の整数である。〕
 一般式(1)において、Pは置換基Rの置換数であり、0~4の整数である。耐熱性や低透湿性の観点から、Pは0であることが好ましい。Rは、それぞれ独立して、炭素数が1~5のアルキル基であり、メチル基であることが好ましい。
 本発明では特に、上記一般式(1)におけるXがメチレン基であるビスフェノールF型の繰り返し構造単位、及び上記一般式(1)におけるXがイソプロピリデン基であるビスフェノールA型の繰り返し構造単位を、一分子中に含むオリゴマーが好ましい。オリゴマーが、ビスフェノールA型の繰り返し構造単位を含有することで、高分子量エポキシ樹脂組成物の粘度を高いものとし得る。一方で、オリゴマーがビスフェノールF型の繰り返し構造単位を含有することで、立体障害が小さくなる。これにより、複数のフェニレン基が配向し易くなり、光デバイス面封止用組成物の硬化物の透湿度を低いものとし得る。
 上記オリゴマー一分子中に含まれるビスフェノールA型の繰り返し構造単位の個数(A)及びビスフェノールF型の繰り返し構造単位の個数(F)の総数に対する、一分子中に含まれるビスフェールF型の繰り返し構造単位の個数(F)の割合;{(F/A+F)×100}は、50%以上であることが好ましく、55%以上がより好ましい。ビスフェノールF型の繰り返し構造単位を多く含むことで、光デバイス面封止用組成物の硬化物の透湿度を十分に低いものとし得る。
 (C)高分子量のエポキシ樹脂の含有量は、(B)硬化促進剤、後述の(D)低分子量のエポキシ樹脂、(A)可とう性エポキシ樹脂、および後述の(E)シランカップリング剤の合計100質量部に対して100~2000質量部とすることが好ましく、より好ましくは210~2000質量部、さらに好ましくは250~1200質量部である。(C)高分子量のエポキシ樹脂の含有比率を上記範囲とすることで、本発明の組成物をシート状にする場合は、シート形状を保持しやすくなる。また、(C)高分子量のエポキシ樹脂の含有比率が高すぎると、有機EL素子などの光デバイスを封止する際の組成物の流動性が低くなるため、有機EL素子などの光デバイスとの間に隙間が形成される恐れがある。
 また、光デバイス面封止用組成物が、後述の(D)低分子量のエポキシ樹脂や(A)可とう性エポキシ樹脂を含有する場合、(C)高分子量のエポキシ樹脂の含有量は、(D)低分子量のエポキシ樹脂と(A)可とう性エポキシ樹脂の合計100質量部に対して、50~1200質量部であることが好ましく、より好ましくは80~1000質量部である。(D)低分子量のエポキシ樹脂と(A)可とう性エポキシ樹脂の合計に対して(C)高分子量のエポキシ樹脂との含有比率を上記範囲にすることで、有機EL素子を面封止する際の流動性を低下させることなく、光デバイス面封止用組成物の形状安定性を高め、低透湿度の硬化物を与えることができる。またシート状に加工する場合、(D)低分子量のエポキシ樹脂と(A)可とう性エポキシ樹脂の合計に対して(C)高分子量のエポキシ樹脂との含有比率を100~800質量部にすることで、シート形状を維持しやすい。
 (D)低分子量のエポキシ樹脂
 本発明の光デバイス面封止用組成物は、(D)低分子量のエポキシ樹脂を含有してもよい。(D)低分子量のエポキシ樹脂とは、前述の(A)可とう性エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂で重量平均分子量が100~1200であるエポキシ樹脂であり、好ましくは重量平均分子量が200~1100である。重量平均分子量は、前述と同様に測定される。重量平均分子量が上記範囲である(C)エポキシ樹脂を光デバイス面封止用組成物に配合することで、光デバイス面封止用組成物で有機EL素子などの光デバイスを封止する際の、光デバイス面封止用組成物の流動性を高めることができ、有機EL素子などの光デバイスに対する密着性を高めることができる。
 (D)低分子量のエポキシ樹脂のエポキシ当量は、80~300g/eqであることが好ましく、100~200g/eqであることがより好ましい。エポキシ当量が上記範囲内である低分子量のエポキシ樹脂を、光デバイス面封止用組成物に配合することで、光デバイス面封止用組成物中の水素結合量を高め、80℃における貯蔵弾性率を所定の範囲とすることもできる。
 (D)低分子量のエポキシ樹脂は、フェノール型のエポキシ樹脂であることが好ましく、2価以上のフェノール型エポキシ化合物、またはフェノール誘導体とエピクロロヒドリンとをモノマー成分として含むオリゴマーであることがより好ましい。
 2価以上のフェノール型エポキシ化合物の例には、ビスフェノール型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物などが含まれる。ビスフェノール型エポキシ化合物の例には、一般式(2)で表される化合物が含まれる。下記一般式(2)におけるX、RおよびPは、一般式(1)におけるX、RおよびPと同様である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 フェノール誘導体とエピクロロヒドリンとをモノマー成分として含むオリゴマーのフェノール誘導体の例には、ビスフェノール、水素化ビスフェノール、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等が含まれる。
 (D)低分子量のエポキシ樹脂の好ましい例には、ビスフェノール型エポキシ化合物、またはビスフェノールとエピクロロヒドリンとをモノマー成分とするオリゴマーが含まれ、より好ましくは前記一般式(1)において、繰り返し数nが2~4であるオリゴマーである。このようなオリゴマーは、高分子量のエポキシ樹脂との親和性が高い。
 なお、(D)低分子量のエポキシ樹脂に含まれる繰り返し構造単位は、(C)高分子量のエポキシ樹脂に含まれる繰り返し構造単位と同じであっても、異なってもよい。
 (D)低分子量のエポキシ樹脂の含有量は、(C)高分子量のエポキシ樹脂、(B)硬化促進剤、および後述の(E)シランカップリング剤の合計100質量部に対して1~100質量部であるのが好ましく、より好ましくは5~50質量部である。(D)低分子量のエポキシ樹脂の含有比率を上記範囲とすることで、光デバイス面封止用組成物で有機EL素子などの光デバイスを封止する間の組成物の流動性を十分にすることができ、さらに光デバイス面封止用組成物が熱硬化性である場合、熱硬化性を高めることができる。
 (E)エポキシ基またはエポキシ基と反応可能な官能基を有するシランカップリング剤
 本発明の光デバイス面封止用組成物には、1)エポキシ基を有するシランカップリング剤、または2)エポキシ基と反応可能な官能基を有するシランカップリング剤を含み得る。エポキシ基と反応するとは、エポキシ基と付加反応すること等をいう。シランカップリング剤を含む光デバイス面封止用組成物は、例えば有機EL用の光デバイス面封止シートに用いた場合、基板との密着性が高くなる。また、エポキシ基を有する、またはエポキシ基と反応可能な官能基を有するシランカップリング剤は、光デバイス面封止用組成物中にエポキシ樹脂が存在する場合に、前記樹脂と反応する。したがって、上記シランカップリング剤は、光デバイス面封止用組成物の硬化物中に低分子量成分が残らない、という点でも好ましい。
 1)エポキシ基を有するシランカップリング剤は、グリシジル基等のエポキシ基を含むシランカップリング剤であり、その例には、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどが含まれる。
 2)エポキシ基と反応可能な官能基には、1級アミノ基、2級アミノ基等のアミノ基;カルボキシル基等が含まれるほか、エポキシ基と反応可能な官能基に変換される基(例えば、メタクリロイル基、イソシアネート基など)も含まれる。このようなエポキシ基と反応可能な官能基を有するシランカップリング剤の例には、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン又は3-(4-メチルピペラジノ)プロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリル安息香酸、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、およびγ-イソシアナトプロピルトリエトキシシランなどが含まれる。
 なお、上記シランカップリング剤と併せて、その他のシランカップリング剤も用い得る。その他のシランカップリング剤の例には、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどが含まれる。これらのシランカップリング剤は、1種単独を用いてもよく、また2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 シランカップリング剤の分子量は、80~800であることが好ましい。シランカップリング剤の分子量が800を超えると、光デバイス面封止用組成物で有機EL素子などの光デバイスを封止する際の流動性が十分でなく、密着性が低下することがある。
 シランカップリング剤の含有量は、光デバイス面封止用組成物100質量部に対して、0.0001~30質量部であることが好ましく、0.0005~20質量部であることがより好ましく、0.0008~10質量部であることがさらに好ましい。
 (F)溶剤
 本発明の光デバイス面封止用組成物は、前述の(A)~(E)成分などを均一に混合する点などから、溶剤を含んでもよい。溶剤は、特に高分子量のエポキシ樹脂を均一に分散または溶解させる機能を有する。溶剤は、各種有機溶剤であってもよく、トルエン、キシレン等の芳香族溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤;エーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコ-ルモノアルキルエーテル、エチレングリコ-ルジアルキルエーテル、プロピレングリコールまたはジアルキルエーテル等のエーテル類;N-メチルピロリドン、ジメチルイミダゾリジノン、ジメチルフォルムアルデヒド等の非プロトン性極性溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類等が含まれる。特に、高分子量のエポキシ樹脂を溶解し易い点から、メチルエチルケトン等のケトン系溶剤(ケト基を有する溶剤)がより好ましい。
 (G)その他任意成分
 本発明の光デバイス面封止用組成物は、発明の効果を損なわない範囲で、その他樹脂成分、充填剤、改質剤、安定剤などの任意成分をさらに含有することができる。他の樹脂成分の例には、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリウレタン、ポリブタジェン、ポリクロロプレン、ポリエーテル、ポリエステル、スチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体、石油樹脂、キシレン樹脂、ケトン樹脂、セルロース樹脂、フッ素系オリゴマー、シリコン系オリゴマー、ポリスルフィド系オリゴマーが含まれる。これらの1種単独を、または複数種の組み合わせを含有することができる。
 充填剤の例には、ガラスビーズ、スチレン系ポリマー粒子、メタクリレート系ポリマー粒子、エチレン系ポリマー粒子、プロピレン系ポリマー粒子が含まれる。充填剤は、複数種の組み合わせであってもよい。
 改質剤の例には、重合開始助剤、老化防止剤、レベリング剤、濡れ性改良剤、界面活性剤、可塑剤などが含まれる。これらは、複数種を組み合わせて使用してもよい。安定剤の例には、紫外線吸収剤、防腐剤、抗菌剤が含まれる。改質剤は、複数種の組み合わせであってもよい。
 一方、本発明の光デバイス面封止用組成物は被封止材への水分の影響を抑制する点から、水分含有量が0.1%以下であることが好ましく、0.06%以下であることがより好ましい。
 第二の実施形態の光デバイス面封止用組成物
 本発明の第二の実施形態の光デバイス面封止用組成物に含まれてもよい熱可塑性エラストマーの例には、ポリスチレン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、およびポリエステル系エラストマーなどが含まれる。なかでも、粘着性や柔軟性を調整しやすい点で、ポリスチレン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマーが好ましい。
 ポリスチレン系エラストマーには、スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体(SIS)、スチレン-エチレン・ブチレン-スチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレン-エチレン・プロピレン-スチレンブロック共重合体(SEPS)、他のスチレン・ジエン系ブロック共重合体およびその水素添加物(水添スチレン・ブタジエンゴム(HSBR)など)などが含まれる。スチレン系エラストマーには、JSR(株)製ダイナロン(登録商標)などが含まれる。
 ポリオレフィン系エラストマーには、結晶性を示すポリオレフィンブロックと、非結晶性を示すモノマー共重合体ブロックとのブロック共重合体が含まれる。その具体例には、オレフィン・エチレン・ブチレン・オレフィン共重合体、ポリプロピレン・ポリエチレンオキシド・ポリプロピレンブロック共重合体、ポリプロピレン・ポリオレフィン・ポリプロピレンブロック共重合体が含まれる。市販のポリオレフィン系エラストマーには、三井化学(株)製Notio(登録商標)などが含まれる。
 第二の実施形態の光デバイス面封止用組成物における熱可塑性エラストマーの含有量は、組成物全体に対して10質量%以上であることが好ましく、30質量%以上であることがより好ましい。
 光デバイス面封止用組成物の硬化性
 本発明の光デバイス面封止用組成物が熱硬化性である場合(例えば、第一の実施形態の光デバイス面封止用組成物である場合)、光デバイス面封止用組成物の硬化速度は、ある程度高いほうが好ましい。被熱圧着材と接着する際の作業性を高めるためである。速やかに硬化できるとは、例えば、加熱条件下(80~100℃)において、120分以内に硬化することをいう。
 光デバイス面封止用組成物が硬化したかどうかは、光デバイス面封止用組成物をホットプレート上で熱硬化させ、ゲル化したかどうかを指触にて確認して判断すればよい。また、光デバイス面封止用組成物が硬化したかどうかは、エポキシ基の転化率から求めてもよい。エポキシ基の転化率は、硬化反応させる前と硬化反応させた後の光デバイス面封止用組成物のIRスペクトルをそれぞれ測定し、該IRスペクトルの、エポキシ基の減少率から求めることができる。光デバイス面封止用組成物の硬化性は、硬化促進剤の含有量を調節することによって制御される。
 光デバイス面封止用組成物の製造方法
 本発明の光デバイス面封止用組成物は、本発明の効果を損なわない限り、任意の方法で製造され得る。例えば、第一の実施形態の光デバイス面封止用組成物からなるシートは、1)(A)~(E)成分を準備する工程と、2)(A)~(E)成分を、(F)成分に溶解させて30℃以下で混合する工程と、3)基板上に当該混合物をシート状に塗布する工程と、4)シート状に塗布された混合物を乾燥する工程とを含む方法で製造し得る。
 2)の工程では、(A)~(E)成分を一度に混合してもよいし、(F)成分に(A)成分を溶解および混合した後、他の成分を添加して混合してもよい。混合は、これらの成分をフラスコに装入して攪拌する方法や、三本ロールで混練する方法が含まれる。
 2)の工程で得られる混合物の、25℃での粘度は、0.01~100Pa・sであることが好ましい。混合物の粘度を上記範囲にすることで、塗工性を高め、シートへの成形を容易にすることができる。上記粘度は、E型粘度計(東機産業製 RC-500)によって、25℃で測定される値である。混合物の粘度は、(E)成分の量等で調整し得る。
 3)の工程における塗布方法は、特に限定されず、例えばスクリーン印刷、ディスペンサー、各種塗布ロールを使用する方法等が挙げられる。また、基材フィルムの種類は、特に制限はなく、例えば公知の離型フィルム等を用い得る。また、混合物の塗布厚みは、目的とする光デバイス面封止用組成物の膜厚に応じて適宜選択され、乾燥後の光デバイス面封止用組成物の膜厚が、例えば1~100μmとなるように設定し得る。
 また、4)の工程における乾燥温度および乾燥時間は、光デバイス面封止用組成物に含まれる(C)高分子量のエポキシ樹脂や(D)低分子量のエポキシ樹脂が硬化せずに、(F)溶剤を所望の量以下となるまで、乾燥除去できる程度に設定されればよい。乾燥温度は、例えば20~70℃であり、乾燥時間は、例えば10分~3時間程度である。具体的には、塗膜を、窒素雰囲気等の不活性ガス雰囲気下、30~60℃で10分間程度乾燥した後、さらに2時間程度真空乾燥することが好ましい。このように、真空乾燥をさらに行うことで、比較的低い乾燥温度で、前記シートに含まれる溶剤や水分を除去できる。乾燥方法は、特に限定されず、例えば熱風乾燥、真空乾燥等がある。
 また、本発明の第二の実施形態の光デバイス面封止用組成物からなるシートは、所定の熱可塑性エラストマーを含む組成物を、通常用いられる方法(例えば溶融押し出し法)で成形することで得ることができる。
 2.封止シート
 本発明の光デバイス面封止用組成物を含むシートを封止シートという。例えば、本発明の封止シートは、基材フィルムと、該基材フィルム上に形成された、前述の光デバイス面封止用組成物からなる層と、必要に応じて該光デバイス面封止用組成物からなる層上に形成される保護フィルムとを含む。また、後述する基材(H)や基材(L)との接着力を向上させるため、本発明の光デバイス面封止用組成物からなる層の表面に、エポキシ樹脂などの熱硬化性の樹脂層をさらに設ける態様も好ましい。即ち、前記基材フィルムと保護フィルムの間に、熱硬化性の樹脂層/本発明の光デバイス面封止用組成物からなる層/熱硬化性の樹脂層を配置する態様も好ましい。
 本発明の光デバイス面封止用組成物からなる層の含水率は、被封止材への水分の影響を抑制する点から、0.1%以下であることが好ましく、0.06%以下であることがより好ましい。特に、有機EL素子などの光デバイスは、水分により劣化しやすいので、本発明の組成物で有機EL素子などの光デバイスをシールする場合には、できるだけ前記含水率を低減することが好ましい。光デバイス面封止用組成物の含水率は、例えば光デバイス面封止用組成物を真空下加熱乾燥すること等により低減することができる。
 本発明の光デバイス面封止用組成物の含水率は、例えば、前記シートの試料片を約0.1g計量し、カールフィッシャー水分計を用いて150℃に加熱し、その際に発生する水分量を測定することにより求めることができる(固体気化法)。
 本発明の光デバイス面封止用組成物からなる層の厚みは、被封止材の種類にもよるが、例えば1~100μmであり、好ましくは10~30μmであり、さらに好ましくは20~30μmである。
 本発明の光デバイス面封止用組成物からなる層は、有機EL素子などの光デバイスを面封止する温度において適度な流動性を有することが好ましい。有機EL素子などの光デバイスを封止する際に、加熱により流動化したシートを素子表面の凹凸に円滑に充填して隙間を排除するためである。熱圧着時の流動性は、溶融点で判断され得る。溶融点とは、前記光デバイス面封止用組成物からなる層を加熱した際に、流動性を発現する温度であり、好ましくは30~100℃である。なお、本発明の光デバイス面封止用組成物が前記(E)溶媒を含む場合は、前記組成物の乾燥させ(E)溶媒をほぼ除去した後の乾燥物についての溶融点のことをいう。
 溶融点は、ホットプレートにのせたガラス板上に、前記シート(厚み100μm)を押圧し、前記シートが溶融し始める設定温度を探すことにより求められる。溶融点が30℃未満では、熱転写(熱圧着)する際または熱硬化して封止する際に、光デバイス面封止用組成物からなる層の流動性が大き過ぎて垂れが生じ易くなり、硬化物の膜厚の管理が困難になる場合がある。一方、溶融点が100℃を超えると、熱転写する際の作業性が悪くなるため、光デバイス面封止用組成物からなる層と有機EL素子などの光デバイスとの間に隙間が形成され易くなる恐れがあり、また加熱により有機EL素子などの光デバイスに悪影響を与える恐れもある。
 このような本発明の光デバイス面封止用組成物からなる層は、有機EL素子などの光デバイスと貼り合わせて熱圧着する際に、適度な流動性を有する。このため、本発明の光デバイス面封止用組成物からなる層と有機EL素子などの光デバイスとの間に隙間が形成されるのを抑制し、良好な密着性を得ることができる。
 前記の通り、本発明の封止シートは、本発明の光デバイス面封止用組成物からなる層と、基材フィルムや保護フィルムを含み得る。基材フィルムや保護フィルムの例には、公知の離型フィルムが含まれ、好ましくは水分バリア性、あるいはガスバリア性を有するフィルム等であり、より好ましくはポリエチレンテレフタレートである。基材フィルムまたは保護フィルムの厚さは、フィルム材質にもよるが、有機EL素子等の被封止材への追従性を有する点などから、例えば50μm程度である。
 本発明の封止シートは、必要に応じて、ガスバリア層をさらに有してもよい。ガスバリア層は、外気中の水分等、有機EL素子などの光デバイスを劣化させる水分やガスの、ディスプレイ内への透過を抑制し得る。このようなガスバリア層は、有機EL素子などの光デバイスと接する面以外であれば、どこに配置されてもよいが、好ましくは基材フィルムと本発明の光デバイス面封止用組成物からなる層との間に配置される。
 ガスバリア層を構成する材料は、特に制限されず、その例にはAl、Cr、Ni、Cu、Zn、Si、Fe、Ti、Ag、Au、Co;これら金属の酸化物;これら金属の窒化物;これら金属の酸化窒化物等が含まれる。これらの材料は、1種単独で用いられてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。さらに、ボトムエミッション方式の有機EL素子の封止に用いられる封止シートのガスバリア層は、光反射率の高い材料であることが好ましく、例えばAl、Cu等である。トップエミッション方式の有機EL素子の封止に用いられる封止シートのガスバリア層は、光透過率の高い材料であることが好ましく、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、環状ポリオレフィン(COP)等である。ガスバリア層の厚みは、100~3000μm程度とすることができる。
 ガスバリア層を有する封止シートは、基材フィルム上にガスバリア層を形成した後、本発明の光デバイス面封止用組成物からなる層を形成して製造することができる。ガスバリア層の形成方法は、特に制限されず、ドライプロセスとしては、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の各種PVD法と、プラズマCVD等のCVD法とが含まれ、ウエットプロセスとしては、めっき法、塗布法等が含まれる。
 前記光デバイス面封止用組成物からなる層上に、さらに保護フィルムをラミネートすることが好ましい。ラミネートは、例えばラミネーターを用いて60℃程度で行うことが好ましい。保護フィルムの厚さは、例えば20μm程度である。
 図1は、封止シートの構成の好ましい一例を示す図である。図1に示されるように、封止シート10は、基材フィルム12と、該基材フィルム12上に形成される光デバイス面封止用組成物からなる層16と、光デバイス面封止用組成物からなる層16上に配置される保護フィルム18とを有する。
 このような封止シート10は、例えば、保護フィルム18を剥がした後、露出する光デバイス面封止用組成物からなる層16を、有機EL素子が配置された表示基板と接するように配置して有機EL素子面封止用シートとして用いることができる。
 本発明の封止シートは、含水率を一定以下に維持するため、シリカゲル等の乾燥剤とともに保管することが好ましい。
 3.光デバイス面封止用組成物の用途
 本発明の光デバイス面封止用組成物や封止シートは、光デバイス面封止用組成物が熱硬化性を有する場合は、硬化させることにより面封止材として用いることができる。一方、光デバイス面封止用組成物が熱硬化性を有しない場合は、それ自体を面封止材として用いることができる。シールされる対象(被封止材ともいう)は、特に限定されないが、例えば光デバイスが好ましい。光デバイスの例には、有機EL素子、液晶、LEDなどが含まれ、好ましくは有機EL素子である。
 本発明の光デバイス面封止用組成物や封止シートは、光デバイスを用いたディスプレイ(特に有機ELディスプレイ)の面封止材;即ち、有機EL素子面封止用組成物または有機EL素子面封止用シートとして用いられることが好ましい。トップエミッション型の有機ELディスプレイからの光取り出し性の観点から、その面封止材には透明性が求められる。また、有機EL素子は、水分によって容易に劣化するため、その面封止材には、特に透湿度が低いことが求められる。
 本発明の光デバイス面封止用組成物の硬化物の透湿度は、60(g/m・24h)以下であることが好ましく、30(g/m・24h)以下であることがより好ましい。透湿度は、100μmの光デバイス面封止用組成物の硬化物を、JIS Z0208に準じて60℃90%RH条件で測定することにより求められる。
 また、本発明の光デバイス面封止用組成物の硬化物と被封止材との接着力は、100gf/15mm以上であることが好ましい。
 硬化物と被封止材との接着力は、以下の方法で測定される。アルミ箔とPETとを貼り合せたフィルム(製品名:アルペット)のアルミ箔側に、光デバイス面封止用組成物(厚み約15μm)を塗工・乾燥で形成する。さらに、光デバイス面封止用組成物の表面を、ガラス基板(JIS R3202準拠ガラス、100mm×25mm×2mm)に、ロールラミネーター(エム・シー・ケー社製、MRK-650Y型)を用いて、速度0.3m/min、エアーシリンダー加圧圧力0.2MPa、ローラー温度90℃上下加熱の条件で熱圧着する。この積層体を、オーブンにて80℃で30分間加熱し、光デバイス面封止用組成物を硬化させる。その後、積層体を幅15mmに切断し、ガラス基板と光デバイス面封止用組成物との90度はく離強度を、剥離試験機(装置名:STOROGRAPH E-S、レンジ50mm/min、)にて測定する。本発明では、この90度はく離強度を、上記接着力とする。
 また、本発明の光デバイス面封止用組成物の硬化物のTgは、接着力を維持する観点から40℃以上であることが好ましい。Tgが低すぎると基板との接着力が低下し、水蒸気バリア性が低下することが懸念される。硬化物のTgは、TMA(セイコーインスツルメンツ社製のTMA/SS6000)を用いて、昇温速度5℃/分の条件で線膨張係数を測定し、その変曲点から求められる。
 また、本発明の光デバイス面封止用組成物の、組成物全成分に対する溶剤の含有量が50000質量ppm以下、好ましくは30000質量ppm以下であることが好ましい。光デバイス面封止用組成物中の溶剤含有量が多いと、溶剤が被封止材に影響を与える可能性がある。光デバイス面封止用組成物中の溶剤量は、例えばIR吸収スペクトル測定装置(日本分光社製 FT/IR-4100)を用いて測定し得る。溶剤としてメチルエチルケトン(MEK)を含む場合を例に、溶剤量の測定方法を説明する。
 予め、ガスクロマトグラフィ/質量分析法(GC-MS)にて溶剤量を定量した標準サンプル(光デバイス面封止用組成物)を準備し、この標準サンプルに対してIR吸収スペクトル測定を行う。標準サンプルのIR吸収スペクトルから、エポキシ樹脂のC=C吸収ピーク(約1609cm-1)に対する、MEKのC=O吸収ピーク(約1710cm-1)の強度比を算出する。続いて、測定サンプル(光デバイス面封止用組成物)に対してIR吸収スペクトル測定を行い、エポキシ樹脂のC=C吸収ピーク(約1609cm-1)に対するMEKのC=O吸収ピーク(約1710cm-1)の強度比を算出する。標準サンプルのピーク強度比に対する、測定サンプルのピーク強度比の割合を求め、測定サンプル中に含まれる溶剤量を算出する。
 4.ディスプレイ
 ディスプレイは、例えば有機EL素子などの光デバイスが配置された基板(表示基板)と;表示基板と対になる対向基板と;表示基板と対向基板との間に存在し、前記有機EL素子などの光デバイスを封止する面封止材とを有する。前述の通り、面封止材が、例えば有機EL素子などの光デバイスと封止基板との間に形成される空間の少なくとも一部に充填されているものを、面封止型のディスプレイという。
 以下、ディスプレイの一例として、有機ELディスプレイにおける有機EL素子の封止に、本発明の光デバイス面封止用組成物を用いる場合について説明するが、本発明のディスプレイは、有機ELディスプレイに限定されるものではない。また、トップエミッション構造における有機EL素子の封止に、本発明の光デバイス面封止用組成物を用いた場合について説明するが、本発明のディスプレイは、トップエミッション構造のものに限定されるものではない。また、本発明におけるディスプレイは、コンピューター等の出力装置だけでなく、照明などの発光装置も含む。
 図2は、トップエミッション構造であって、面封止型の有機ELディスプレイを模式的に示す断面図である。図2に示されるように、有機ELディスプレイ20は、表示基板22と、有機EL素子24と、対向基板(透明基板)26とがこの順に積層されており、有機EL素子24の周囲と対向基板(透明基板)26との間に面封止材28が充填されている。本発明の有機ELディスプレイでは、図2における面封止材28が、前述の本発明の光デバイス面封止用組成物の硬化物または熱圧着物となりえる。
 有機EL素子24は、表示基板22側から、カソード反射電極層30(アルミニウムや銀などからなる)、有機EL層32およびアノード透明電極層34(ITOやIZOなどからなる)が積層されている。カソード反射電極層30、有機EL層32およびアノード透明電極層34は、真空蒸着またはスパッタ等により成膜されてもよい。
 次に、有機ELディスプレイに用いられる基板について説明する。後述する基板(H)、基板(L)は、それぞれ前述の表示基板や対向基板になりえるものであるが、いずれもが本発明の有機ELディスプレイの基板に使用されている。具体的には、基板(H)が表示基板、基板(L)が対向基板という組み合わせか、基板(H)が対向基板、基板(L)が表示基板という組み合わせで、本発明の有機ELディスプレイは構成される。
 基板(H)
 基板(H)は、その表面に有機EL素子が配置され得る部材である。基板(H)は、透明であっても非透明であってもよいが、基板(H)を通して有機発光層からの光を取り出すときは透明である。
 基板(H)の線膨張係数は、基板(L)の線膨張係数よりも大きく、具体的には基板(L)の線膨張係数よりも5×10-6cm/cm/℃以上大きくてもよい。
 基板(H)の線膨張係数は、20×10-6cm/cm/℃~200×10-6cm/cm/℃であってもよく、好ましくは20×10-6cm/cm/℃~180×10-6cm/cm/℃でありうる。基板(H)の線膨張係数の測定は、ASTM E-831に準拠され、例えばTMA法によって測定できる。基板(H)の線膨張係数は、25~100℃の範囲における線膨張係数の平均値とする。
 基板(H)の厚みは、5~300μmであることが好ましい。また、基板(H)の引張弾性率は、10~500MPaであることが好ましい。
 基板(H)の具体的な材質は、特に限定されないが、アルミニウムを含む金属(好ましくはアルミニウム)または樹脂であることが好ましく;好ましい樹脂の例には、エステル(共)重合体、環状オレフィン(共)重合体、4-メチル-1-ペンテン(共)重合体、アクリル(共)重合体、ポリカーボネートからなる群から選ばれる1種類以上のポリマーが含まれる。
 本発明における(共)重合体とは、ホモポリマーとコポリマーの両方を含む。具体的には、4-メチル-1-ペンテン(共)重合体は、4-メチル-1-ペンテンのホモポリマーであるポリ4-メチル-1-ペンテンと、4-メチル-1-ペンテンと共重合可能な化合物、例えばα-オレフィンとの共重合体(コポリマー)の両方を含む。また、環状オレフィン(共)重合体は、環状オレフィンのみの重合体(ホモポリマー)と、環状オレフィンと環状オレフィンと共重合可能な重合性化合物との共重合体(コポリマー)の両方を含む。
 また、基板(H)の水蒸気バリア性や接着力を向上するため、SiOなどの無機材料からなる膜を基板(H)に積層しても良い。
 基板(L)
 有機ELディスプレイにおいて、基板(L)は、面封止材上に積層された基板である。基板(L)の線膨張係数は、基板(H)の線膨張係数より低く、より具体的には基板(H)の線膨張係数よりも、5×10-6cm/cm/℃以上低くてもよい。基板(L)の線膨張係数は、1×10-6cm/cm/℃~100×10-6cm/cm/℃の範囲にあることが好ましく、5×10-6cm/cm/℃~10×10-6cm/cm/℃の範囲にあることがより好ましい。
 基板(L)の具体的な材質は、特に限定されないが、ガラス、シリコンなどの無機材料や;エステル共重合体(PET、PEN、PBTなど)、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリアミドなどの樹脂であり、好ましくはガラス、シリコンなどの無機材料である。
 基板(L)の厚みは、有機ELディスプレイの薄化や耐久性の観点から、0.1~1mmであることが好ましい。
 5.ディスプレイの製造方法
 本発明の光デバイス面封止用組成物(有機EL素子に用いる場合は、有機EL素子面封止用組成物ともいう)の硬化物や前記組成物自体を面封止材とするディスプレイは、任意の方法で製造されうる。光デバイスを用いたディスプレイは、少なくとも1)例えば有機EL素子などの光デバイスが配置された基板と、前記光デバイス上に積層された本発明の光デバイス面封止用組成物からなる層と、他の基板とをこの順に有する積層体を得る工程と、2)積層体を、例えば50~110℃で加熱する工程とを経て製造されうる。
 本発明のディスプレイの製造方法において、本発明の光デバイス面封止用組成物の形態は、特に制限されず、液状であってもシート状であってもよい。また、本発明の光デバイス面封止用組成物は、熱硬化性を有していてもよいし、熱硬化性を有していなくてもよい。
 以下、熱硬化性を有する本発明の光デバイス面封止用組成物を用いて有機ELディスプレイを製造した場合について説明する。
 具体的には、1)光デバイスの一つである有機EL素子24が配置された表示基板22、本発明の光デバイス面封止用組成物、および対向基板(透明基板)26の積層体を得る工程、2A)得られた積層体の前記シート状の光デバイス面封止用組成物を熱圧着させる工程、2B)熱圧着させた前記シート状の光デバイス面封止用組成物を硬化させる工程を経て製造され得る。2A)と2B)の工程は、必要に応じて一つの工程で同時に行うこともできる。各工程は、公知の方法に準じて行えばよい。
 1)の工程では、有機EL素子24が配置された表示基板22上に、シート状の光デバイス面封止用組成物を載置(または転写)した後;該組成物上に、対になる対向基板(透明基板)26を重ね合わせて積層体を得てもよい((i)の方法)。
 この場合、保護フィルムを有する本発明の封止シートの保護フィルムを剥がして、露出した前記光デバイス面封止用組成物からなる層を有機EL素子24上に載せた後、基材フィルムを剥がして転写してもよいし;保護フィルムを有しないシート状の光デバイス面封止用組成物を直接、有機EL素子24上にロールラミネーター等により載せてもよい。
 あるいは、予め対向基板26上に、本発明の光デバイス面封止用組成物からなる層を配置したものを用意しておき;有機EL素子24が形成された表示基板22に貼り合わせて積層体を得てもよい((ii)の方法)。この方法は、例えば光デバイス面封止用組成物の基材フィルムを剥ぎ取らずに、そのまま有機ELディスプレイに組み込む場合に有効である。
 2A)の工程では、シート状の光デバイス面封止用組成物を、真空ラミネーター装置を用いて、例えば50~110℃で熱圧着させることにより、シート状の光デバイス面封止用組成物と有機EL素子24との熱圧着、およびシート状の光デバイス面封止用組成物と表示基板22または対向基板26との熱圧着を行う。この際、有機EL素子側を予め50~110℃に加熱し、有機EL素子24と光デバイス面封止用組成物とを貼り合わせることが好ましい。
 2B)の工程では、例えば80~100℃の硬化温度でシート状の光デバイス面封止用組成物を完全硬化させる場合が多い。加熱硬化は、80~100℃の温度で0.1~2時間程度行うことが好ましい。なお、加熱硬化させる際の温度を110℃以下とするのは、有機EL素子24にダメージを与えないためである。
 本発明のディスプレイの反り抑制について
 本発明のディスプレイは、基板(H)と基板(L)の線膨張係数の差が大きいにも係わらず、熱硬化性を有する面封止用組成物を熱硬化、または熱硬化性を有しない面封止用組成物を熱圧着させて面封止材を形成することにより生じるディスプレイの反りを抑制する。
 この反り抑制メカニズムを、図3A~Cを参照して説明する。図3Aは、ディスプレイの製造プロセスにおける、基板(H)と、熱硬化性を有する面封止用組成物からなる層と、基板(L)とを有する、熱硬化前の積層体を示す図である。なお、図3A~Cでは、例えば有機EL素子などの光デバイスは省略されている。
 図3Aには、前述の通り、基板(H)と、面封止用組成物からなる層と、基板(L)とが積層された積層体が示される。面封止用組成物からなる層の厚みをD1とする。また、積層体の幅をL1とする。
 図3Bは、図3Aに示された積層体を加熱して、面封止用組成物からなる層を硬化させる状態を示す図である。基板(H)の膨張率が大きいので、加熱中に基板(H)は膨張して、その幅がL2となる。一方で、基板(L)の膨張率は低いので、加熱中に基板(L)は膨張しにくく、その幅L1’は、L1から余り変化しない。また、熱硬化性樹脂組成物からなる層の厚みは、D2となり(D2<D1)、熱硬化性樹脂組成物層の側面の長さはD3となる(D1<D3)。
 図3Cは、図3Bにおいて加熱された従来の積層体を冷却した状態を示す図である。従来の面封止用組成物の硬化物は、通常、面封止する温度での貯蔵弾性率が高いため、その形状を維持しようとする。そのため、基板(H)の中央部を凹部にして、積層体に反りが生じる。このようにして、従来のディスプレイ、特に有機ELディスプレイには反りが生じることがあった。
 これに対して本発明では、40℃から80℃まで5℃/min.で昇温した後、80℃で30分間保持して測定した80℃における貯蔵弾性率G’(80)が1.0×10~2.0×10Paである光デバイス面封止用組成物を用いる。このように、本発明の面封止用組成物の硬化物は、面封止する温度での貯蔵弾性率が低減されている。即ち、有機EL素子を面封止する温度で、組成物の硬化物(面封止材)に一定の柔軟性を付与できるため、線膨張係数が大きい基板(H)と線膨張係数の小さい基板(L)との間に生じる応力を適度に緩和することができる。それにより、得られるディスプレイが、前述のメカニズムで反るのを防ぐことができる。
 以下において、実施例および比較例を参照してさらに本発明を説明する。本発明の技術的範囲は、これらによって限定して解釈されない。
 1.面封止用組成物の材料
 まず、実施例および比較例で使用した各成分を示す。なお、(A)成分の重量平均分子量は、前述の方法により測定した実測値を記す。また、実施例では、シート状の光デバイス面封止用組成物を用いているが、本発明の組成物は、シート状に限定されず、液状でもよい。
 原料として用いたエポキシ樹脂の貯蔵弾性率G’E(80)は、以下の方法で作製した硬化物の、後述する(3)貯蔵弾性率に記載の方法で測定される貯蔵弾性率G’E(80)である。
 (貯蔵弾性率G’E(80)の測定方法)
 1)原料としてのエポキシ樹脂70重量部、酸無水物(リカシッドMH700G(主成分:メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、新日本理化(株)製))30重量部、硬化促進剤(IBMI12(1-イソブチル-2-メチルイミダゾール、三菱化学社製))1重量部、硬化促進剤(2E4MZ(1-シアノエチル-2-エチル-4-メチルイミダゾール)、四国化成製)1重量部を混合しワニスを調製した。
 2)一方、ガラス板/離型フィルム/スペーサー(500μ厚)/離型フィルム/ガラス板スペーサーの積層体を作製した。そして、得られた積層体の中央部を、1.5センチ×1.5センチの正方形の凹みができるようにくりぬいて、硬化用の器具を得た。
 3)得られた器具の凹みに、前記1)で調製したワニスを封入し、ガラス板の自重で、ワニスの厚みを500μに調整した。ワニスを封入した器具を80℃で1時間~3時間、離型フィルムへのべたつきがなくなるまで加熱し硬化させた。
 4)得られた可とう性エポキシ樹脂組成物の硬化物の、80℃における貯蔵弾性率G’E(80)を、後述の「(3)貯蔵弾性率方法」に記載の方法で測定した。
 (A)可とう性エポキシ樹脂
 EG-250(大阪ガスケミカル社製):エポキシ当量417g/eq、粘度36500mPa・s、貯蔵弾性率G’E(80)3.4×10Pa、フルオレン骨格含有エポキシ樹脂
 EG-280(大阪ガスケミカル社製):エポキシ当量467g/eq、粘度7440mPa・s、貯蔵弾性率G’E(80)1.2×10Pa、フルオレン骨格含有エポキシ樹脂
 BPO-20E(新日本理化社製):ビスフェノールAビス(トリエチレングリコールグリシジルエーテル)エーテル、分子量457、エポキシ当量310~340g/eq、粘度3500~5500mPa・s、貯蔵弾性率G’E(80)2.8×10Pa
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(上記式のnd1とnd2は、0以上の整数で合計が2である)
 BPO-60E(新日本理化社製):ビスフェノールAビス(プロピレングリコールグリシジルエーテル)エーテル、分子量541、エポキシ当量345~385g/eq、粘度800~1600mPa・s、貯蔵弾性率G’E(80)5.4×10Pa
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(上記式のnd3とnd4は、0以上の整数で合計が6である)
 (B)硬化促進剤
 IBMI12(1-イソブチル-2-メチルイミダゾール)(三菱化学社製)
 (C)高分子量のエポキシ樹脂
 <ビスフェノールF型エポキシ樹脂>
 jER4010(三菱化学社製):重量平均分子量39102、エポキシ当量4400g/eq
 jER4005(三菱化学社製):重量平均分子量7582、エポキシ当量1070g/eq
 jER4007(三菱化学社製):エポキシ当量2270g/eq
 (D)低分子量のエポキシ樹脂
 <ビスフェノールF型エポキシ樹脂>
 YL983U(三菱化学社製):重量平均分子量398、エポキシ当量170g/eq、貯蔵弾性率G’E(80)2.2×10Pa
 jER807(三菱化学社製):重量平均分子量229、エポキシ当量175g/eq、貯蔵弾性率G’E(80)2.1×10Pa
 (E)シランカップリング剤
 KBM-403(3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン 分子量236)(信越化学工業社製)
 (F)溶剤
 メチルエチルケトン
 [実施例1]
 フラスコに、(A)可とう性エポキシ樹脂として0.3重量部のEG-280と、(C)高分子量エポキシ樹脂として0.6質量部のjER4010と、(D)低分子量エポキシ樹脂として0.1質量部のjER807とを投入し、これに(F)溶剤として0.67質量部のメチルエチルケトンを加えて、室温で攪拌溶解させた。この溶液に、(B)硬化剤として0.06質量部のIBMI12と、(E)シランカップリング剤として0.001質量部のKBM-403とを添加して室温で攪拌し、エポキシ樹脂組成物のワニスを調製した。
 調製したワニスを、塗工機を用いて、離型処理されたPETフィルム(帝人デュポンフィルム社製ピューレックスA53、38μm)上に、乾燥厚みが約20μmになるように塗工し、真空下40℃で2時間乾燥させ、室温(約25℃)で固形の光デバイス面封止用組成物を得た。なお、前記組成物の残溶剤量は、212ppmであった。さらに、光デバイス面封止用組成物上に、保護フィルムとして離型処理したPETフィルム(帝人デュポンフィルム社製ピューレックスA31)を熱圧着し、光デバイス面封止シートを得た。なお、保護フィルムは、適宜剥がして、光デバイス面封止用組成物表面を露出させて使用する。
 [実施例2~7、比較例1~2]
 表1に示されるような組成比率(質量比)とした以外は実施例1と同様にしてエポキシ樹脂組成物のワニスを調製し、光デバイス面封止シートを得た。
 [実施例8]
 熱可塑性エラストマー(タフマーA4085、三井化学株式会社製)を220℃で溶融し、Tダイから押出し成形して、厚さ400μmのシートを得た。次いで、得られたシートの両面に、比較例1のシート状の光デバイス面封止用組成物(厚さ40μm)を65℃で熱圧着し、光デバイス面封止用組成物の積層シート(総厚さ:480μm)を得た。得られた積層シートを、後述する(3)貯蔵弾性率に記載の測定方法で、貯蔵弾性率G’(80)を測定した結果、1.0×10Pa・sであった。また、後述する(4)反り評価の方法で反り量を評価したところ、1.6mmであった。
 実施例1~7および比較例1~2で得られた光デバイス面封止用組成物の、MEK残存量、溶融点、硬化物のTg、硬化物の貯蔵弾性率、およびパネルの反りを、以下の方法で評価した。結果を表1に示す。
 (1)溶融点
 基材フィルム(帝人デュポンフィルム株式会社製、商品名:A53、厚み:38μm)に、前述のワニスを、乾燥後の厚みが約15μmとなるようにアプリケーターで塗工した。得られたフィルムを、イナートオーブン(30℃)中で、10分間保持し、続いて真空オーブン(40℃)中で2時間保持し、ワニス塗工膜中のMEKを乾燥除去して、光デバイス面封止用組成物からなる層が形成された封止シートを得た。
 乾燥後の封止シートを、長さ約40mm、幅約5mmの短冊状に切り出して、短冊状試験片とした。そして、ホットプレート上で加熱されたガラス板に、短冊状試験片の光デバイス面封止用組成物からなる層が密着するように配置し、短冊状試験片の長さ方向の一端を掴んで、ガラス板の表面から180℃方向に徐々に剥離させて、粘着剥離性を評価した。この操作を、ホットプレートの設定温度35℃から始め、設定温度を1℃ずつ上げながら70℃(溶融点が確認できる温度)まで行った。設定温度を1℃ずつ上げる毎に、新たな短冊状試験片を用いた。そして、剥離時の光デバイス面封止用組成物層の粘着剥離性が最も大きくなる温度を、溶融点とした。
 (2)Tg
 所定のサイズに切り出したシート状の光デバイス面封止用組成物(厚さ12μm)を、2枚のガラス板で挟んだ後、100℃で30分間熱硬化して接着させた。次に、ガラス板を剥がして、シート状の光デバイス面封止用組成物の硬化物を取り出し、TMA(セイコーインスツルメンツ社製のTMA/SS6000)を用いて、昇温速度5℃/分の条件で線膨張係数を測定し、その変曲点からTgを求めた。
 (3)貯蔵弾性率
 60℃に設定したホットプレートに配置したPETフィルム上で、シート状の光デバイス面封止用組成物を複数積層した後、熱圧着して、膜厚300~500μmのシート状の光デバイス面封止用組成物を得た。得られたシート状の光デバイス面封止用組成物を、Haake社製レオメーター(RS150型)を用いて、測定周波数:1Hz、昇温速度:5℃/分、測定温度範囲:40~80℃で測定を行い、80℃における貯蔵弾性率G’(80)の値を得た。
 (4)積層体の反り
 ガラス基板(Matsunami 製カバーガラス、50×70mm、厚みNo.1(150μm))を基板(L)とした。メリネックスS(帝人デュポン株式会社製PET、100μm)を基板(H)とした。基板(L)であるガラス基材の線膨脹係数は8.5×10-6cm/cm/℃であった。
 基板(L)(ガラス基材、厚さ150μm)/光デバイス面封止用組成物からなる層(厚さ40μm)/基板(H)(帝人デュポン株式会社製、商品名メリネックスS、厚さ100μm)を、この順で積層した積層体を得た。
 得られた積層体の厚さT1を測定した後、積層体を80℃で3時間加熱して、光デバイス面封止用組成物を熱硬化させた。その後、積層体を25℃まで冷却し、水平な板の上に積層体を載せた。50mm幅のガラス辺の一方を水平な板にテープで固定し、50mm幅ガラス辺のもう一方の2つの角と板の上面との距離を測定して、平均値T2を求めた。次に、T2からT1を引いて、反り量T3を算出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示されるように、実施例1~7の面封止用組成物は、硬化物の貯蔵弾性率G’(80)が一定以下であるため、得られる積層体の反りが少ないことがわかる。一方、比較例1および2の面封止用組成物は、硬化物の貯蔵弾性率G’(80)が高すぎるため、得られる積層体の反りが大きいことがわかる。
 本出願は、2012年2月24日出願の特願2012-038838に基づく優先権を主張する。当該出願明細書および図面に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。
 本発明のディスプレイは、反り量が抑制されているので、例えば有機EL素子などの光デバイスの破壊が軽減され、更なるディスプレイの薄膜化も可能となる。
 10 有機EL素子面封止シート
 12 基材フィルム
 16 光デバイス面封止用組成物からなる層
 18 保護フィルム
 20 有機ELディスプレイ
 22 表示基板
 24 有機EL素子
 26 対向基板(透明基板)
 28 面封止材
 30 カソード反射電極層
 32 有機EL層
 34 アノード透明電極層
 

Claims (18)

  1.  40℃から80℃まで5℃/min.で昇温した後、80℃で30分間保持して測定される80℃における貯蔵弾性率G’(80)が1.0×10~2.0×10Paである、光デバイス面封止用組成物。
  2.  (A)1分子以内に2つ以上のエポキシ基を有する可とう性エポキシ樹脂と、(B)硬化促進剤とを含む、請求項1に記載の光デバイス面封止用組成物。
  3.  前記(A)成分が、脂肪族系エポキシ樹脂、チオール系エポキシ樹脂、ブタジエン系エポキシ樹脂、ポリオール変性エポキシ樹脂、ε-カプロラクトン変性エポキシ樹脂、ゴム変性エポキシ樹脂、ダイマー酸変性エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、アミン変性エポキシ樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種類の樹脂である、請求項2に記載の光デバイス面封止用組成物。
  4.  前記(A)成分が、フルオレン構造またはビスフェノール構造を含むハードセグメントと、炭素数2~20のアルキレングリコール、ポリブタジエン、ブタジエン・アクリル共重合体からなる群より選ばれる化合物由来の構造または炭素数2~20のアルキレン基を含むソフトセグメントとを有するエポキシ樹脂である、請求項2に記載の光デバイス面封止用組成物。
  5.  前記(A)成分を、前記組成物全体100重量部に対して10~70重量部含む、請求項2に記載の光デバイス面封止用組成物。
  6.  熱可塑性エラストマーを含む、請求項1に記載の光デバイス面封止用組成物。
  7.  有機EL素子の面封止に用いられる、請求項1に記載の光デバイス面封止用組成物。
  8.  請求項1に記載の組成物からなる層を含む、光デバイス面封止用シート。
  9.  有機EL素子の面封止に用いられる、請求項8に記載の光デバイス面封止用シート。
  10.  基板(H)と、80℃における貯蔵弾性率G’(80)が1.0×10~2.0×10Paの面封止材と、基板(L)とをこの順で含み、前記基板(H)または前記基板(L)に光デバイスが配置されたディスプレイであって、
     前記基板(L)の線膨張係数は、前記基板(H)の線膨張係数よりも小さく、かつ前記基板(H)の線膨張係数と前記基板(L)の線膨張係数との差が5×10-6cm/cm/℃以上である、ディスプレイ。
  11.  前記基板(H)の線膨張係数が20×10-6~200×10-6cm/cm/℃である、請求項10に記載のディスプレイ。 
  12.  前記基板(H)が、アルミニウムを含む金属板であるか、エステル(共)重合体、環状オレフィン(共)重合体、4-メチル-1-ペンテン(共)重合体、アクリル(共)重合体およびポリカーボネートからなる群から選ばれる1種類以上を含む樹脂板である、請求項10に記載のディスプレイ。
  13.  前記基板(L)の線膨張係数が、1×10-6~100×10-6cm/cm/℃である、請求項10に記載のディスプレイ。
  14.  前記基板(L)が、ガラスまたはシリコンを含む無機基板であるか、エステル(共)重合体、ポリイミド、ポリカーボネートおよびポリアミドからなる群から選ばれる一種類以上を含む樹脂板である、請求項10に記載のディスプレイ。
  15.  前記光デバイスは有機EL素子である、請求項10に記載のディスプレイ。
  16.  光デバイスが配置された一の基板と、前記光デバイス上に積層された請求項1に記載の光デバイス面封止用組成物からなる層と、他の基板とをこの順に有する積層体を得る工程と、
     前記積層体を50~110℃で加熱する工程とを含む、ディスプレイの製造方法。
  17.  前記他の基板の線膨張係数は、前記一の基板の線膨張係数よりも小さく、かつ
     前記一の基板の線膨張係数と前記他の基板の線膨張係数との差が5×10-6cm/cm/℃以上である、請求項16に記載のディスプレイの製造方法。
  18.  前記光デバイスは有機EL素子である、請求項16に記載のディスプレイの製造方法。
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