WO2013187394A1 - 有機エレクトロルミネッセンス素子封止用樹脂組成物、有機エレクトロルミネッセンス素子用封止フィルム、有機エレクトロルミネッセンス素子用ガスバリアフィルムおよびこれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a resin composition for sealing an organic electroluminescence device, which is cured at low temperature, has excellent storage stability at room temperature, has high flexibility, and has a function of protecting an organic electroluminescence device from moisture, and organic electroluminescence
- the present invention relates to a sealing film for an element, a gas barrier film for an organic electroluminescence element, and an organic electroluminescence element using the same.
- organic electroluminescence elements organic electroluminescence elements
- the organic EL element has a problem that it is easy to obtain a beautiful image and has low power consumption, but it is weak against moisture. Therefore, the solution of this problem is an important issue.
- a light emitting failure portion called a dark spot occurs due to oxidation or corrosion of the electrode.
- the gas barrier layer for example, a thin film such as silicon nitride, aluminum oxide, carbon nitride, diamond-like carbon is effective.
- these gas barrier layers need to have a dense internal structure from the viewpoint of suppressing gas permeation, and thus are brittle and susceptible to cracking from external impacts and bending. For this reason, a method of providing toughness against impact or bending by sealing the gas barrier layer and the organic EL element with a flexible organic material, for example, a sealing method using an epoxy resin has been proposed (Patent Documents 1 to 6). 4).
- the cured epoxy resin generally belongs to a category having relatively low flexibility as an organic polymer compound, further improvement in flexibility is required.
- An object of the present invention is an organic electroluminescence device that is cured at low temperature, has excellent storage stability at room temperature, has high flexibility, has a function of protecting an organic EL device from moisture, and suppresses the generation of dark spots. It is in providing the resin composition for sealing, the transparent sealing film for organic electroluminescent elements, the gas barrier film for organic electroluminescent elements, and an organic electroluminescent element using the same.
- the present inventors conducted extensive studies and found that the curing method of the epoxy compound, the resin component in the curing agent, and the blending amount thereof are important. It is what led to it. That is, the said subject was achieved by the following means. (1) An epoxy compound, a polyester resin, and at least one Lewis acid compound or a compound that generates a Lewis acid are contained, and the content of the epoxy compound is 10 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyester resin.
- a resin composition for sealing an organic electroluminescence element which is characterized in that (2) The sealing film for an organic electroluminescence element according to (1), wherein at least one of the epoxy compounds is an epoxy compound having a cyclohexyl skeleton and not having an aromatic ring. (3) The organic electroluminescent element sealing according to (1) or (2), wherein at least one of the polyester resins is a polyester resin having a cyclohexyl skeleton and no aromatic ring Resin composition. (4) The resin composition for sealing an organic electroluminescent element according to any one of (1) to (3), wherein the Lewis acid compound is a boron trifluoride complex.
- a gas barrier film for an organic electroluminescent element wherein the gas barrier film is a resin layer made of a sealing resin composition, and the remaining at least one layer is made of a transparent plastic.
- an organic electroluminescence device encapsulating which is cured at low temperature, has excellent storage stability at room temperature, has high flexibility, has a function of protecting an organic EL device from moisture, and suppresses generation of dark spots.
- the resin composition for sealing an organic EL element of the present invention contains at least one epoxy compound, a polyester resin, and a Lewis acid compound or a Lewis acid generating compound for curing the epoxy compound, and the epoxy compound Is 10 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyester resin.
- Epoxy compound can be used without limitation as long as it is a compound having two or more epoxy groups or epoxy rings in one molecule.
- Epoxy compounds include hydroquinone, dihydroxynaphthalene, biphenol (eg, biphenol, tetramethylbiphenol), bisphenol (eg, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol E, bisphenol AF, bisphenol S), novolaks (eg, phenol novolak, cresol novolak, catechol).
- Glycidyl ester compounds of cyclic polybasic acids N, N-diglycidylaniline, bis (4- (N-methyl-N-glycidylamino) phenyl) methane, etc.
- the epoxy compound is preferably a non-aromatic epoxy compound.
- the non-aromatic compound is a compound having no aromatic ring (for example, benzene ring, naphthalene ring, etc.) in the molecule.
- non-aromatic epoxy compounds having a cycloalkyl skeleton are preferable, and non-aromatic epoxy compounds having a cyclohexyl skeleton are particularly preferable.
- a compound in which an epoxy ring is condensed to a cyclohexane ring is preferable.
- the number of epoxy groups or epoxy rings in one molecule of the epoxy compound is preferably 2 to 4, particularly preferably 2.
- the molecular weight of the epoxy compound is preferably 200 to 1000.
- Examples of the epoxy compound having a cyclohexyl skeleton and not having an aromatic unsaturated bond include epoxycyclohexanecarboxylic acid and its ester compound, epoxycyclohexylmethanol ester compound and ether compound, and epoxyethyl-epoxy.
- the most preferable epoxy compound can be represented by the following general formula (I).
- R 1 to R 4 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group.
- L represents a divalent linking group having no aromatic ring.
- the divalent linking group having no aromatic ring an alkylene group, a cycloalkylene group, —O—, —S—, —C ( ⁇ O) — and a combination thereof are preferable.
- the alkylene group preferably has 1 to 10 carbon atoms, and more preferably 1 to 6 carbon atoms. Of R 1 to R 4, two or more of these are preferably hydrogen atoms, and more preferably all are hydrogen atoms.
- the content of the epoxy compound is 10 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyester resin, preferably 25 to 100 parts by mass, and more preferably 43 to 67 parts by mass. If the content of the epoxy compound is less than 10 parts by mass, the sealing material cannot be sufficiently cured even when heated, so that the adhesive strength is insufficient, and if it exceeds 200 parts by mass, the flexibility after curing is insufficient. .
- a Lewis acid compound or a compound that generates a Lewis acid is used as a curing agent for the epoxy compound.
- a Lewis acid compound or a compound that generates a Lewis acid is colorless and transparent, and can provide a cured product that is compatible with the polyester resin used in the present invention.
- the Lewis acid compound is a compound or complex having an atom having a vacant orbit, and has a property of receiving an electron pair in the vacant orbit.
- a compound that generates a Lewis acid is a compound that exhibits such properties when heated or irradiated with light.
- any compound that exhibits Lewis acidity can be used without particular limitation.
- Lewis acid compounds or compounds that generate Lewis acids include metal halides such as tin chloride, iron chloride, and aluminum chloride, boron trifluoride (BF 3 ) and its complexes, proton acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid, and arylsulfonium. Examples thereof include onium salts such as salts and aryliodonium salts.
- arylsulfonium hexafluoroantimonate is preferable.
- boron trifluoride complex is particularly desirable because it cures an epoxy compound at a low temperature and is easy to handle.
- the boron trifluoride complex include complexes of boron trifluoride with ether, amine, phenol, and the like.
- the content (blending amount) of the Lewis acid compound or the compound generating the Lewis acid is not particularly limited, but from the viewpoint of achieving both low-temperature curability and storage stability, the content is 1 ⁇ 5 parts by mass is particularly preferred.
- polyester resin any polymer having an ester bond in the molecule can be used without limitation.
- the polyester resin is excellent in transparency and weather resistance, and among the polyester resins, those excellent in these points are preferable.
- polyester resins include aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, and naphthalenedicarboxylic acid, and various polyols such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, hydroxyl group-containing acrylic polymers, and hydroxyl group-terminated urethane polymers.
- Dehydration condensation compounds aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid, glutaric acid, adipic acid, and sebacic acid and various polyols, and mixtures of aromatic dicarboxylic acids and aliphatic dicarboxylic acids with various polyols.
- aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid, glutaric acid, adipic acid, and sebacic acid and various polyols
- aromatic dicarboxylic acids and aliphatic dicarboxylic acids with various polyols include compounds, ring-opening polymerization compounds of cyclic lactones such as butyrolactone, propiolactone, valerolactone, and caprolactone.
- the polyester resin is preferably a non-aromatic polyester resin.
- the non-aromatic polyester resin is a polyester resin having no aromatic ring (for example, benzene ring, naphthalene ring, etc.) in the molecule.
- a non-aromatic polyester resin having a cycloalkyl skeleton is preferable, and a non-aromatic polyester resin having a cyclohexyl skeleton is particularly preferable from the viewpoint of making it difficult for water vapor to pass through the sealing film.
- a non-aromatic polyester resin having a cyclohexyl skeleton has an aromatic component such as hexahydrophthalic acid, methylhexahydrophthalic acid, tetrahydrophthalic acid, methyltetrahydroterephthalic acid, tetrahydroterephthalic acid, and tetrahydroisophthalic acid.
- aromatic component such as hexahydrophthalic acid, methylhexahydrophthalic acid, tetrahydrophthalic acid, methyltetrahydroterephthalic acid, tetrahydroterephthalic acid, and tetrahydroisophthalic acid.
- examples include aliphatic dicarboxylic acids such as polyvalent carboxylic acids, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, maleic acid, and fumaric acid, which are reduced by hydrogenating the aromatic ring of a polyvalent carboxylic acid to form a cyclohexane ring or
- the alcohol component includes aliphatic polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol and polyethylene glycol, cyclohexanediol and cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol (for example, hydrogenated bisphenol A, hydrogenated bisphenol F, hydrogenated bisphenol E). ) And the like.
- the aromatic ring of an aromatic polyvalent carboxylic acid is reduced by hydrogenation and reduced to a cyclohexane ring or a cyclohexene ring, and an aliphatic polyvalent carboxylic acid such as ethylene glycol, propylene glycol, or polyethylene glycol.
- at least one acid component or at least one alcoholic component has a cyclohexyl skeleton, but both the acid component and the alcohol component have a cyclohexyl skeleton. Particularly preferred.
- the glass transition temperature (Tg) of the polyester resin used in the present invention is preferably 35 ° C. or higher (preferably 35 ° C. or higher and lower than 80 ° C.). .
- Tg glass transition temperature
- those having a glass transition temperature exceeding 40 ° C. are preferable from the viewpoint of gas barrier properties, and considering the flexibility, the glass transition temperature exceeding 40 ° C. and particularly preferably less than 80 ° C. is particularly preferable.
- the glass transition temperature of the polyester resin is less than 35 ° C., the gas barrier property of the sealing material is remarkably lowered.
- the glass transition point in the B-stage state of the resin composition of the present invention appears exclusively at the same temperature as that of the polyester resin, but is derived from the polyester resin component at a very close temperature after curing. Relaxation is observed and has a dominant effect on the gas barrier properties of the encapsulant.
- the B stage state is a state in which the adhesive, which is a resin composition containing an epoxy compound, is in a semi-cured state, and retains 80% or more of the calorific value in differential scanning calorimetry (DSC measurement). is there.
- the storage elastic modulus E ′ C at room temperature (25 ° C.) of the cured resin composition (resin composition for sealing material or sealing film) is preferably less than 2000 MPa from the viewpoint of flexibility, Taking flow suppression into consideration, it is preferably 1200 to 0.1 MPa, more preferably 400 to 1 MPa.
- the resin composition before curing (resin composition for encapsulating material or encapsulating film) requires fluidity to sufficiently follow the non-adhered surface from the viewpoint of obtaining strong adhesion, and is in a B-stage state.
- the storage elastic modulus E ′ B at room temperature is preferably 1/5 or less, more preferably 1/10 or less of the storage elastic modulus E ′ C at room temperature after curing (after heating at 80 ° C. for 3 hours), More preferably, it is 1/20 or less. That is, the storage elastic modulus E ′ preferably satisfies the following relationship.
- the storage elastic modulus E ′ (E ′ B , E ′ C ) can be measured with a dynamic viscoelasticity measuring apparatus, for example, “E-4000” (trade name) manufactured by UBM.
- a desiccant may be blended with the resin composition of the present invention (resin composition for sealing material or sealing film) in order to further improve the barrier property against water vapor.
- a desiccant can be used without limitation as long as it is a compound having a function of adsorbing or reacting with water molecules, but from the viewpoint of ensuring transparency, metal oxides such as alumina, silica, magnesium sulfate, etc.
- Inorganic compound nanoparticles, silicon and metal ion alkoxides and acetylacetonides, metal ion carboxylate and other metal complexes, acid anhydrides, cyclic lactones, and hydrolyzable organic compounds such as isocyanate can be used.
- the content of the desiccant is preferably 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyester resin.
- additives include phenolic antioxidants, phosphorus antioxidants, radical scavengers such as hydroquinone compounds and hindered amines, UV absorbers such as benzophenone compounds and benzenetriazole compounds, organically modified polysiloxanes and )
- a leveling agent such as a homopolymer or copolymer of a fluoroalkyl ester of acrylic acid may be appropriately added.
- the organic electroluminescent element sealing film is made of a resin composition for sealing an organic EL element, and is obtained by curing the resin composition into a film, and is hereinafter also referred to as a sealing material.
- the thickness of the sealing material is not particularly limited and may be adjusted according to necessity and requirement. However, the unevenness of the organic EL element can be sufficiently embedded and the entire display is not excessively thick. From the viewpoint, about 10 to 100 ⁇ m is preferable.
- the existing display can display a clear image.
- the total light transmittance in the 350 to 800 nm wavelength region of the cured encapsulant is preferably at least 90%, particularly preferably 95% or more.
- the total light transmittance can be evaluated, for example, when the film thickness is 40 ⁇ m.
- the shape and molding method of the sealing material of the present invention are not particularly limited, but a laminate may be formed by laminating a release liner on one side or both sides of a sealing material molded into a film shape. May be wound into a roll.
- a method for forming the sealing material into a film it may be melt extruded and formed by a calendar method or an inflation method, or may be wound into a film by a roll. When forming into a film by winding, uniaxial or biaxial stretching may be performed.
- a sealing material that is melted or dispersed or dissolved in an organic solvent may be applied and printed on the release liner.
- a coating / printing method knife coating, die coating, lip die coating, comma coating, gravure printing, screen printing, or the like can be used as appropriate.
- the encapsulant material encapsulating resin composition
- it is preferably dried sufficiently after coating and printing.
- the sealing material of the present invention is formed into a film and may be combined with another flexible sheet to form an adhesive gas barrier film.
- plastic films such as polyamide, norbornene resin, cycloolefin copolymer, etc., films with an inorganic layer such as metal oxide, metal fluoride, metal nitride, etc. on one or both sides of the plastic film, or sandwiched between plastic layers
- a film having a large structure can be suitably combined.
- a release liner may be bonded to the sealing material surface side of the gas barrier film, and the laminate may be wound into a roll.
- Organic electroluminescence device The light emitting layer and the cathode layer of the organic EL element which is sensitive to moisture are protected by applying the sealing material on the organic EL element formed on the substrate or by pasting the filmed sealing material or the gas barrier film. can do. As a result, deterioration defects of the organic EL element, so-called dark spot growth, can be suppressed, and an organic EL element with high luminance and long life can be obtained.
- it is preferably applied to the organic electroluminescence elements described in JP-A-2003-77681, JP-A-2005-222759, JP-A-2006-79836, JP-A-2007-178837, and the like. .
- Polyester resins A to D were prepared as follows. ⁇ Polyester resin A> Terephthalic acid, sebacic acid, and ethylene glycol were mixed at a molar ratio of 84: 16: 100, respectively, and 1 part by mass of tetra-n-butyl titanate was added to 100 parts by mass of the dicarboxylic acid component. After conversion, the obtained polyester resin was finely cut with a cutter. The cut polyester resin was dissolved in toluene at 60 ° C. to a solid content of 20% to obtain a polyester resin A solution.
- ⁇ Polyester resin B> Instead of terephthalic acid, sebacic acid, and ethylene glycol, terephthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, ethylene glycol, propylene glycol, and polypropylene glycol (molecular weight 700) were mixed at a molar ratio of 30: 70: 12: 60: 28, respectively.
- a polyester resin B solution was obtained in the same manner as the polyester resin A except that.
- polyester resin C instead of terephthalic acid, sebacic acid, and ethylene glycol, terephthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, ethylene glycol, tricyclo [5.2.1.0 (2,6)] decanedimethanol, polytetramethylene ether glycol A polyester resin C solution was obtained in the same manner as the polyester resin A, except that (molecular weight 650) was mixed at a molar ratio of 40: 60: 10: 70: 20.
- Polyester resin D Polyester except that hexahydroterephthalic acid (95% trans isomer) and 1,4-cyclohexanedimethanol (70% trans isomer) were mixed in a molar ratio of 100: 100 instead of terephthalic acid, sebacic acid and ethylene glycol. Polyester resin D solution was obtained by the same method as resin A.
- Example 1 25 parts by weight of bisphenol A type epoxy “RE310” (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) as an epoxy compound is added to 100 parts by weight of polyester resin to the polyester resin A solution, and boron trifluoride phenol complex (manufactured by Stella Chemifa Corporation) 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy compound, coated on a release liner with a comma coater, dried at 120 ° C. for 2 minutes, and peeled off from the release liner to give a film of Example 1 having a thickness of 40 ⁇ m. A shaped sealing material was obtained.
- RE310 bisphenol A type epoxy
- boron trifluoride phenol complex manufactured by Stella Chemifa Corporation
- Example 2 25 parts by mass of alicyclic epoxy “Celoxide 2021P” (manufactured by Daicel Corporation) as an epoxy compound and 100 parts by mass of polyester resin are added to the polyester resin A solution, and boron trifluoride phenol complex (manufactured by Stella Chemifa Corporation). 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy compound, coated on a release liner with a comma coater, dried at 120 ° C. for 2 minutes, and peeled off from the release liner to give a film of Example 2 having a thickness of 40 ⁇ m The sealing material was obtained.
- alicyclic epoxy “Celoxide 2021P” manufactured by Daicel Corporation
- boron trifluoride phenol complex manufactured by Stella Chemifa Corporation
- Example 3 25 parts by mass of an alicyclic epoxy “Celoxide 2021P” (manufactured by Daicel Corporation) as an epoxy compound is added to the polyester resin B solution with respect to 100 parts by mass of the polyester resin, and a boron trifluoride phenol complex (manufactured by Stella Chemifa Corporation). 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy compound, coated on a release liner with a comma coater, dried at 120 ° C. for 2 minutes, and peeled off from the release liner to give a film of Example 3 having a thickness of 40 ⁇ m The sealing material was obtained.
- an alicyclic epoxy “Celoxide 2021P” manufactured by Daicel Corporation
- a boron trifluoride phenol complex manufactured by Stella Chemifa Corporation
- Example 4 25 parts by mass of “Celoxide 2021P” (manufactured by Daicel Corporation) as an epoxy compound to 100 parts by mass of the polyester resin is added to the polyester resin C solution, and boron trifluoride phenol complex (manufactured by Stella Chemifa Corporation) is added to the epoxy compound 100. 2 parts by mass with respect to parts by mass, coated with a comma coater on a release liner, dried at 120 ° C. for 2 minutes, and peeled off from the release liner to give a film-like sealing material of Example 4 having a thickness of 40 ⁇ m Got.
- “Celoxide 2021P” manufactured by Daicel Corporation
- boron trifluoride phenol complex manufactured by Stella Chemifa Corporation
- Example 5 10 parts by mass of “Celoxide 2021P” (manufactured by Daicel Corporation) as an epoxy compound to 100 parts by mass of the polyester resin is added to the polyester resin D solution, and boron trifluoride phenol complex (manufactured by Stella Chemifa Corporation) is added to the epoxy compound 100. 2 parts by mass with respect to parts by mass, coated on a release liner with a comma coater, dried at 120 ° C. for 2 minutes, and peeled off from the release liner to give a film-like sealing material of Example 5 having a thickness of 40 ⁇ m Got.
- Example 6 25 parts by mass of “Celoxide 2021P” (manufactured by Daicel Corporation) as an epoxy compound to 100 parts by mass of the polyester resin is added to the polyester resin D solution, and boron trifluoride phenol complex (manufactured by Stella Chemifa Corporation) is added to the epoxy compound 100. 2 parts by mass with respect to parts by mass, coated with a comma coater on a release liner, dried at 120 ° C. for 2 minutes, and peeled off from the release liner to give a film-like sealing material of Example 6 having a thickness of 40 ⁇ m Got.
- “Celoxide 2021P” manufactured by Daicel Corporation
- boron trifluoride phenol complex manufactured by Stella Chemifa Corporation
- Example 7 42 parts by mass of “Celoxide 2021P” (manufactured by Daicel Corporation) as an epoxy compound to 100 parts by mass of the polyester resin is added to the polyester resin D solution, and boron trifluoride phenol complex (manufactured by Stella Chemifa Corporation) is added to the epoxy compound 100. 2 parts by mass with respect to parts by mass, coated on a release liner with a comma coater, dried at 120 ° C. for 2 minutes, and peeled off from the release liner to give a film-like sealing material of Example 7 having a thickness of 40 ⁇ m Got.
- Example 8 67 parts by mass of “Celoxide 2021P” (manufactured by Daicel Corporation) as an epoxy compound to 100 parts by mass of the polyester resin is added to the polyester resin D solution, and boron trifluoride phenol complex (manufactured by Stella Chemifa Corporation) is added to the epoxy compound 100. 2 parts by mass with respect to parts by mass, coated with a comma coater on a release liner, dried at 120 ° C. for 2 minutes, and peeled off from the release liner to give a film-like sealing material of Example 8 having a thickness of 40 ⁇ m Got.
- Example 9 100 parts by mass of “Celoxide 2021P” (manufactured by Daicel Corporation) as an epoxy compound to 100 parts by mass of the polyester resin is added to the polyester resin D solution, and boron trifluoride phenol complex (manufactured by Stella Chemifa Corporation) is added to the epoxy compound 100. 2 parts by mass with respect to parts by mass, coated with a comma coater on a release liner, dried at 120 ° C. for 2 minutes, and peeled off from the release liner to give a film-like sealing material of Example 9 having a thickness of 40 ⁇ m Got.
- “Celoxide 2021P” manufactured by Daicel Corporation
- boron trifluoride phenol complex manufactured by Stella Chemifa Corporation
- Example 10 200 parts by mass of “Celoxide 2021P” (manufactured by Daicel Corporation) as an epoxy compound to 100 parts by mass of the polyester resin is added to the polyester resin D solution, and boron trifluoride phenol complex (manufactured by Stella Chemifa Corporation) is added to the epoxy compound 100. 2 parts by mass with respect to parts by mass, coated on a release liner with a comma coater, dried at 120 ° C. for 2 minutes, and peeled off from the release liner to give a film-like sealing material of Example 10 having a thickness of 40 ⁇ m Got.
- “Celoxide 2021P” manufactured by Daicel Corporation
- boron trifluoride phenol complex manufactured by Stella Chemifa Corporation
- Example 11 25 parts by mass of “Celoxide 2021P” (manufactured by Daicel Corporation) as an epoxy compound to 100 parts by mass of the polyester resin is added to the polyester resin D solution, and arylsulfonium hexafluoroantimonate “SP-170” (Adeka Corporation) is added. 4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy compound, coated on a release liner with a comma coater, dried at 120 ° C. for 2 minutes, and peeled off from the release liner. A film-like sealing material was obtained.
- Example 12 25 parts by mass of 100 parts by mass of polyester resin “Celoxide 2021P” (manufactured by Daicel Corporation) as an epoxy compound is added to the polyester resin D solution, and boron trifluoride phenol complex (manufactured by Stella Chemifa Corporation) is added by 100 mass of epoxy. 2 parts by weight per part, and 20 parts by weight of ⁇ -caprolactone as a drying agent per 100 parts by weight of the polyester resin, coated on a release liner with a comma coater, dried at 120 ° C. for 2 minutes, and release liner The film-like sealing material of Example 12 having a thickness of 40 ⁇ m was obtained.
- ⁇ Comparative Example 1 25 parts by mass of bisphenol A type “RE310” (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) as an epoxy compound is added to acrylic resin solution “SK1451” (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) with respect to 100 parts by mass of acrylic resin, and phenol resin Add 2 parts by weight of “H-4” (Maywa Kasei Co., Ltd.) to 100 parts by weight of the epoxy compound, coat with a comma coater on the release liner, dry at 120 ° C. for 2 minutes, and peel off from the release liner.
- a film-like sealing material of Comparative Example 1 having a thickness of 40 ⁇ m was obtained.
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Abstract
エポキシ化合物、ポリエステル樹脂、およびルイス酸化合物もしくはルイス酸を発生する化合物をそれぞれ少なくとも1種含有し、該エポキシ化合物の含有量が、該ポリエステル樹脂100質量部に対して10~200質量部である有機EL素子封止用樹脂組成物、該素子用封止フィルム、該素子用ガスバリアフィルム及び有機EL素子。
Description
本発明は、低温で硬化し、室温での保存安定性に優れ、屈曲性が高く、かつ有機エレクトロルミネッセンス素子を湿気から保護する機能を有する有機エレクトロルミネッセンス素子封止用樹脂組成物、有機エレクトロルミネッセンス素子用封止フィルム、有機エレクトロルミネッセンス素子用ガスバリアフィルムおよびこれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
近年、フラットパネルディスプレイなどの分野において、有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)の適用が拡大しつつある。有機EL素子は美しい画像を得易く、且つ低消費電力という魅力がある反面、湿気に弱いという問題点がある。そのため、この問題点の解決が重要な課題となっている。有機EL素子の電極は、酸素ガスや水蒸気に触れると、電極の酸化や腐食等によって、ダークスポットと呼ばれる発光不良部が生じる。
有機EL素子を湿気から保護するために、水蒸気などのガスが透過することを抑制する層(ガスバリア層)を設けることが知られている。ガスバリア層としては、例えば、チッ化珪素、酸化アルミニウム、チッ化炭素、ダイヤモンドドライクカーボン(diamond-like carbon)などの薄膜が有効である。
しかしながら、これらのガスバリア層はガスの透過を抑える観点から、内部構造を緻密にする必要があるため、外部からの衝撃や屈曲に対して脆く割れ易い。
このため、柔軟な有機材料により、ガスバリア層と有機EL素子を封止することで、衝撃や屈曲に対する靭性を付与するという手法、例えばエポキシ樹脂による封止方法が提案されている(特許文献1~4参照)。
ところが、エポキシ樹脂による封止では、加熱あるいは紫外線照射などによる硬化工程を経る必要があり、加熱や紫外線照射は有機EL素子にダメージを与える問題がある。また、エポキシ樹脂硬化物は一般に有機系高分子化合物としては柔軟性が比較的低い部類に属するため、屈曲性の更なる改善が求められている。
有機EL素子を湿気から保護するために、水蒸気などのガスが透過することを抑制する層(ガスバリア層)を設けることが知られている。ガスバリア層としては、例えば、チッ化珪素、酸化アルミニウム、チッ化炭素、ダイヤモンドドライクカーボン(diamond-like carbon)などの薄膜が有効である。
しかしながら、これらのガスバリア層はガスの透過を抑える観点から、内部構造を緻密にする必要があるため、外部からの衝撃や屈曲に対して脆く割れ易い。
このため、柔軟な有機材料により、ガスバリア層と有機EL素子を封止することで、衝撃や屈曲に対する靭性を付与するという手法、例えばエポキシ樹脂による封止方法が提案されている(特許文献1~4参照)。
ところが、エポキシ樹脂による封止では、加熱あるいは紫外線照射などによる硬化工程を経る必要があり、加熱や紫外線照射は有機EL素子にダメージを与える問題がある。また、エポキシ樹脂硬化物は一般に有機系高分子化合物としては柔軟性が比較的低い部類に属するため、屈曲性の更なる改善が求められている。
本発明の目的は、低温で硬化し、室温での保存安定性に優れ、屈曲性が高く、かつ有機EL素子を湿気から保護する機能を有し、ダークスポットの発生を抑制した有機エレクトロルミネッセンス素子封止用樹脂組成物、透明な有機エレクトロルミネッセンス素子用封止フィルム、有機エレクトロルミネッセンス素子用ガスバリアフィルムおよびこれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することにある。
上記課題に鑑み、本発明者らは鋭意検討を行った結果、エポキシ化合物の硬化方法と硬化剤中の樹脂成分、その配合量が重要であることを見出し、さらなる検討を積み重ね、本発明を完成させるに至ったものである。
すなわち、上記課題は以下の手段により達成された。
(1)エポキシ化合物、ポリエステル樹脂、およびルイス酸化合物もしくはルイス酸を発生する化合物をそれぞれ少なくとも1種含有し、該エポキシ化合物の含有量が、該ポリエステル樹脂100質量部に対して10~200質量部であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子封止用樹脂組成物。
(2)前記エポキシ化合物の少なくとも1種が、シクロヘキシル骨格を有し、かつ芳香環を有さないエポキシ化合物であることを特徴とする(1)に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用封止フィルム。
(3)前記ポリエステル樹脂の少なくとも1種が、シクロヘキシル骨格を有し、かつ芳香環を有さないポリエステル樹脂であることを特徴とする(1)または(2)に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子封止用樹脂組成物。
(4)前記ルイス酸化合物が、三フッ化ホウ素錯体であることを特徴とする(1)~(3)のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子封止用樹脂組成物。
(5)前記封止用樹脂組成物のBステージ状態(エポキシ化合物を含む樹脂組成物が示差走査熱量測定において、発熱量の80%以上を保有している半硬化状態)における室温での貯蔵弾性率をE’Bとし、Bステージ状態から80℃で3時間加熱した後の状態における室温での貯蔵弾性率をE’Cとした場合に、E’C < 2000MPaであって、かつ E’B × 5 ≦ E’Cであることを特徴とする(1)~(4)のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子封止用樹脂組成物。
(6)前記封止用樹脂組成物のBステージ状態におけるガラス転移温度が40℃を超えることを特徴とする(1)~(5)のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子封止用樹脂組成物。
(7)前記封止用樹脂組成物を40μmの厚みのフィルムとして硬化した場合、硬化後の該フィルムの全光線透過率が、95%以上であることを特徴とする(1)~(6)のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子封止用樹脂組成物。
(8)少なくとも1種の乾燥剤を含むことを特徴とする(1)~(7)のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子封止用樹脂組成物。
(9)前記(1)~(8)のいずれか1項に記載の樹脂組成物からなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用封止フィルム。
(10)少なくとも2層以上の積層構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子用ガスバリアフィルムであって、該積層構造の少なくとも1層が(1)~(8)のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子封止用樹脂組成物からなる樹脂層であり、残りの少なくとも1層が透明プラスチックよりなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用ガスバリアフィルム。
(11)前記(9)または(10)に記載のフィルムにより封止されてなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
すなわち、上記課題は以下の手段により達成された。
(1)エポキシ化合物、ポリエステル樹脂、およびルイス酸化合物もしくはルイス酸を発生する化合物をそれぞれ少なくとも1種含有し、該エポキシ化合物の含有量が、該ポリエステル樹脂100質量部に対して10~200質量部であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子封止用樹脂組成物。
(2)前記エポキシ化合物の少なくとも1種が、シクロヘキシル骨格を有し、かつ芳香環を有さないエポキシ化合物であることを特徴とする(1)に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用封止フィルム。
(3)前記ポリエステル樹脂の少なくとも1種が、シクロヘキシル骨格を有し、かつ芳香環を有さないポリエステル樹脂であることを特徴とする(1)または(2)に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子封止用樹脂組成物。
(4)前記ルイス酸化合物が、三フッ化ホウ素錯体であることを特徴とする(1)~(3)のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子封止用樹脂組成物。
(5)前記封止用樹脂組成物のBステージ状態(エポキシ化合物を含む樹脂組成物が示差走査熱量測定において、発熱量の80%以上を保有している半硬化状態)における室温での貯蔵弾性率をE’Bとし、Bステージ状態から80℃で3時間加熱した後の状態における室温での貯蔵弾性率をE’Cとした場合に、E’C < 2000MPaであって、かつ E’B × 5 ≦ E’Cであることを特徴とする(1)~(4)のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子封止用樹脂組成物。
(6)前記封止用樹脂組成物のBステージ状態におけるガラス転移温度が40℃を超えることを特徴とする(1)~(5)のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子封止用樹脂組成物。
(7)前記封止用樹脂組成物を40μmの厚みのフィルムとして硬化した場合、硬化後の該フィルムの全光線透過率が、95%以上であることを特徴とする(1)~(6)のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子封止用樹脂組成物。
(8)少なくとも1種の乾燥剤を含むことを特徴とする(1)~(7)のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子封止用樹脂組成物。
(9)前記(1)~(8)のいずれか1項に記載の樹脂組成物からなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用封止フィルム。
(10)少なくとも2層以上の積層構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子用ガスバリアフィルムであって、該積層構造の少なくとも1層が(1)~(8)のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子封止用樹脂組成物からなる樹脂層であり、残りの少なくとも1層が透明プラスチックよりなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用ガスバリアフィルム。
(11)前記(9)または(10)に記載のフィルムにより封止されてなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
本発明により、低温で硬化し、室温での保存安定性に優れ、屈曲性が高く、かつ有機EL素子を湿気から保護する機能を有し、ダークスポットの発生を抑制した有機エレクトロルミネッセンス素子封止用樹脂組成物、透明な有機エレクトロルミネッセンス素子用封止フィルム、有機エレクトロルミネッセンス素子用ガスバリアフィルムおよびこれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子が提供できる。
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
<<有機EL素子封止用樹脂組成物>>
本発明の有機EL素子封止用樹脂組成物は、エポキシ化合物、ポリエステル樹脂、およびこのエポキシ化合物を硬化させるためのルイス酸化合物もしくはルイス酸を発生する化合物をそれぞれ少なくとも1種含有し、該エポキシ化合物の含有量が、該ポリエステル樹脂100質量部に対して10~200質量部である。
<<有機EL素子封止用樹脂組成物>>
本発明の有機EL素子封止用樹脂組成物は、エポキシ化合物、ポリエステル樹脂、およびこのエポキシ化合物を硬化させるためのルイス酸化合物もしくはルイス酸を発生する化合物をそれぞれ少なくとも1種含有し、該エポキシ化合物の含有量が、該ポリエステル樹脂100質量部に対して10~200質量部である。
<エポキシ化合物>
エポキシ化合物は、1分子内に2個以上のエポキシ基もしくはエポキシ環を有する化合物であれば制限なく用いることができる。
エポキシ化合物としては、ハイドロキノン、ジヒドロキシナフタレン、ビフェノール(例えばビフェノール、テトラメチルビフェノール)、ビスフェノール(例えばビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールE、ビスフェノールAF、ビスフェノールS)、ノボラック類(例えばフェノールノボラック、クレゾールノボラック、カテコールノボラック、ナフトールノボラック)等の多価フェノール化合物のポリグリシジルエーテルや、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸などの芳香族または脂環族多塩基酸のグリシジルエステル化合物、N,N-ジグリシジルアニリン、ビス(4-(N-メチル-N-グリシジルアミノ)フェニル)メタン等のグリシジルアミノ基を有するエポキシ化合物や、トリグリシジルイソシアヌレート等の複素環化合物のグリシジルエステルなどが挙げられる。
エポキシ化合物は、1分子内に2個以上のエポキシ基もしくはエポキシ環を有する化合物であれば制限なく用いることができる。
エポキシ化合物としては、ハイドロキノン、ジヒドロキシナフタレン、ビフェノール(例えばビフェノール、テトラメチルビフェノール)、ビスフェノール(例えばビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールE、ビスフェノールAF、ビスフェノールS)、ノボラック類(例えばフェノールノボラック、クレゾールノボラック、カテコールノボラック、ナフトールノボラック)等の多価フェノール化合物のポリグリシジルエーテルや、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸などの芳香族または脂環族多塩基酸のグリシジルエステル化合物、N,N-ジグリシジルアニリン、ビス(4-(N-メチル-N-グリシジルアミノ)フェニル)メタン等のグリシジルアミノ基を有するエポキシ化合物や、トリグリシジルイソシアヌレート等の複素環化合物のグリシジルエステルなどが挙げられる。
本発明においては、エポキシ化合物は、非芳香族系のエポキシ化合物が好ましい。ここで、非芳香族系化合物とは、分子内に芳香環(例えば、ベンゼン環、ナフタレン環等)を有さない化合物である。なかでも、シクロアルキル骨格を有する非芳香族系エポキシ化合物が好ましく、シクロヘキシル骨格を有する非芳香族系エポキシ化合物が特に好ましい。このなかでも、本発明においては、シクロヘキサン環にエポキシ環が縮環した化合物が好ましい。また、エポキシ化合物の1分子中のエポキシ基もしくはエポキシ環は2~4個が好ましく、2個が特に好ましい。エポキシ化合物の分子量は200~1000が好ましい。
シクロヘキシル骨格を有し、かつ芳香族性不飽和結合を有さないエポキシ化合物としては、例えばエポキシシクロへキサンカルボン酸やそのエステル化合物、エポキシシクロへキシルメタノールのエステル化合物やエーテル化合物、エポキシエチル-エポキシシクロヘキサン、リモネンジエポキシド、エポキシシクロヘキシルケトンとエポキシシクロヘキシルプロパンジオールのアセタール等の、シクロへキセンを酸化させた構造を分子中に含む脂環式エポキシ化合物や、水素添加ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールF、水素添加ビスフェノールE、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノールのグリシジルエーテルや、ヘキサヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロフタル酸のグリシジルエステル、テトラグリシジルビスアミノメチルシクロヘキサン、エポキシエチルシクロヘキサンジオールのエーテル化合物やエステル化合物などが、透明性や耐候性の観点から特に望ましい。
本発明において、最も好ましいエポキシ化合物は、下記一般式(I)で表すことができる。
一般式(I)において、R1~R4は各々独立に水素原子またはメチル基を表す。Lは芳香環を有さない2価の連結基を表す。
芳香環を有さない2価の連結基としては、アルキレン基、シクロアルキレン基、-O-、-S-、-C(=O)-およびこれらの組み合わされた基が好ましい。ここで、これらの組み合わされた基としては、例えば、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-アルキレン-O-C(=O)-、-C(=O)-O-アルキレン-O-C(=O)-、-アルキレン-O-、-アルキレン-S-等が挙げられる。アルキレン基は炭素数1~10が好ましく、1~6がより好ましい。
R1~R4はこれらのうち2つ以上が水素原子である場合が好ましく、いずれもが水素原子である場合がより好ましい。
芳香環を有さない2価の連結基としては、アルキレン基、シクロアルキレン基、-O-、-S-、-C(=O)-およびこれらの組み合わされた基が好ましい。ここで、これらの組み合わされた基としては、例えば、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-アルキレン-O-C(=O)-、-C(=O)-O-アルキレン-O-C(=O)-、-アルキレン-O-、-アルキレン-S-等が挙げられる。アルキレン基は炭素数1~10が好ましく、1~6がより好ましい。
R1~R4はこれらのうち2つ以上が水素原子である場合が好ましく、いずれもが水素原子である場合がより好ましい。
本発明においては、エポキシ化合物の含有量は、ポリエステル樹脂100質量部に対して10~200質量部であるが、好ましくは25~100質量部、更に好ましくは43~67質量部である。エポキシ化合物の含有量が10質量部未満では、加熱しても封止材を充分に硬化させることができないために接着力が不足し、200質量部を越えると、硬化後の屈曲性が不足する。
<ルイス酸化合物もしくはルイス酸を発生する化合物>
本発明においては、エポキシ化合物の硬化剤としてルイス酸化合物またはルイス酸を発生する化合物を使用する。ルイス酸化合物またはルイス酸を発生する化合物は、無色透明で、しかも本発明で使用するポリエステル樹脂に相溶する硬化物を得ることができる。
ルイス酸化合物は、空軌道を有する原子を持った化合物もしくは錯体であり、この空軌道で電子対を受け取る性質を有する。ルイス酸を発生する化合物は加熱や光照射によりそのような性質を発現する化合物である。ルイス酸化合物またはルイス酸を発生する化合物としては、ルイス酸性を示すものであれば特に制限なく用いることができる。
本発明においては、エポキシ化合物の硬化剤としてルイス酸化合物またはルイス酸を発生する化合物を使用する。ルイス酸化合物またはルイス酸を発生する化合物は、無色透明で、しかも本発明で使用するポリエステル樹脂に相溶する硬化物を得ることができる。
ルイス酸化合物は、空軌道を有する原子を持った化合物もしくは錯体であり、この空軌道で電子対を受け取る性質を有する。ルイス酸を発生する化合物は加熱や光照射によりそのような性質を発現する化合物である。ルイス酸化合物またはルイス酸を発生する化合物としては、ルイス酸性を示すものであれば特に制限なく用いることができる。
ルイス酸化合物もしくはルイス酸を発生する化合物としては、例えば塩化スズ、塩化鉄、塩化アルミニウムなどの金属ハロゲン化物、三フッ化ホウ素(BF3)やその錯体、塩酸や硫酸などのプロトン酸、アリールスルホニウム塩やアリールヨードニウム塩などのオニウム塩などが挙げられる。上記のルイス酸を発生する化合物としてはアリールスルホニウム6フッ化アンチモン酸塩が好ましい。
本発明においては、なかでも三フッ化ホウ素錯体は低温でエポキシ化合物を硬化させ、かつ取り扱いも容易である点から特に望ましい。
三フッ化ホウ素錯体としては、例えば三フッ化ホウ素とエーテルやアミン、フェノールなどとの錯体が挙げられる。
本発明においては、なかでも三フッ化ホウ素錯体は低温でエポキシ化合物を硬化させ、かつ取り扱いも容易である点から特に望ましい。
三フッ化ホウ素錯体としては、例えば三フッ化ホウ素とエーテルやアミン、フェノールなどとの錯体が挙げられる。
ルイス酸化合物もしくはルイス酸を発生する化合物の含有量(配合量)は特に限定されるものではないが、低温硬化性と保存安定性を両立させる観点から、エポキシ化合物100質量部に対して、1~5質量部が特に好ましい。
<ポリエステル樹脂>
ポリエステル樹脂としては、分子内にエステル結合を有する高分子であれば制限なく使用することができる。ポリエステル樹脂は、透明性や耐候性に優れており、ポリエステル樹脂のなかでもこれらの点に優れたものが好ましい。
ポリエステル樹脂としては、例えばテレフタル酸やイソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸とエチレングリコールやプロピレングリコールやブタンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、水酸基含有アクリルポリマー、水酸基末端ウレタンポリマーなどの各種ポリオールとの脱水縮合化合物、コハク酸やグルタル酸、アジピン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸と各種ポリオールとの脱水縮合化合物、芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジカルボン酸の混合物と各種ポリオールとの脱水縮合化合物、ブチロラクトン、プロピオラクトン、バレロラクトン、カプロラクトンなどの環状ラクトンの開環重合化合物などが挙げられる。
ポリエステル樹脂としては、分子内にエステル結合を有する高分子であれば制限なく使用することができる。ポリエステル樹脂は、透明性や耐候性に優れており、ポリエステル樹脂のなかでもこれらの点に優れたものが好ましい。
ポリエステル樹脂としては、例えばテレフタル酸やイソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸とエチレングリコールやプロピレングリコールやブタンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、水酸基含有アクリルポリマー、水酸基末端ウレタンポリマーなどの各種ポリオールとの脱水縮合化合物、コハク酸やグルタル酸、アジピン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸と各種ポリオールとの脱水縮合化合物、芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジカルボン酸の混合物と各種ポリオールとの脱水縮合化合物、ブチロラクトン、プロピオラクトン、バレロラクトン、カプロラクトンなどの環状ラクトンの開環重合化合物などが挙げられる。
本発明において、ポリエステル樹脂は非芳香族系のポリエステル樹脂が好ましい。ここで、非芳香族系ポリエステル樹脂とは、分子内に芳香環(例えば、ベンゼン環、ナフタレン環等)を有さないポリエステル樹脂である。本発明では、封止フィルムを水蒸気が透過し難くする観点から、なかでも、シクロアルキル骨格を有する非芳香族系ポリエステル樹脂が好ましく、シクロヘキシル骨格を有する非芳香族系ポリエステル樹脂が特に好ましい。
シクロヘキシル骨格を有する非芳香族系ポリエステル樹脂は、酸成分としては、例えばヘキサヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロテレフタル酸、テトラヒドロテレフタル酸、テトラヒドロイソフタル酸などの芳香族多価カルボン酸の芳香環を水素添加して還元し、シクロヘキサン環もしくはシクロヘキセン環とした多価カルボン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸などの脂肪族ジカルボン酸が挙げられる。一方、アルコール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールのような脂肪族多価アルコール、シクロヘキサンジオールやシクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノール(例えば水素添加ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールF、水素添加ビスフェノールE)等が挙げられる。
具体的には、芳香族多価カルボン酸の芳香環を水素添加して還元し、シクロヘキサン環もしくはシクロヘキセン環とした多価カルボン酸と、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールのような脂肪族多価アルコールのポリエステル樹脂、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸などの脂肪族ジカルボン酸と、シクロヘキサンジオールやシクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールのポリエステル樹脂、酸成分の少なくとも1つにシクロヘキシル骨格を有する多価カルボン酸と少なくとも1つのアルコール成分にシクロヘキシル骨格を有する多価アルコールを有するポリエステル樹脂が挙げられる。
本発明においては、少なくとも1つの酸成分、もしくは少なくとも1つのアルコール性分のいずれかがシクロヘキシル骨格を有していることが好ましいが、酸成分とアルコール成分がともにシクロヘキシル骨格を有しているものが特に好ましい。
本発明においては、少なくとも1つの酸成分、もしくは少なくとも1つのアルコール性分のいずれかがシクロヘキシル骨格を有していることが好ましいが、酸成分とアルコール成分がともにシクロヘキシル骨格を有しているものが特に好ましい。
本発明で使用するポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)、特に有機EL素子封止用樹脂組成物のBステージ状態におけるガラス転移温度、は35℃以上(好ましくは35℃以上80℃未満)が好ましい。なかでも、このガラス転移温度が40℃を超えるものがガスバリア性の観点から好ましく、屈曲性も併せて考慮すると、ガラス転移温度が40℃を超え、かつ80℃未満のものが特に好ましい。
ポリエステル樹脂の上記のガラス転移温度が35℃未満の場合は、封止材のガスバリア性が著しく低くなってしまう。
ポリエステル樹脂の上記のガラス転移温度が35℃未満の場合は、封止材のガスバリア性が著しく低くなってしまう。
<貯蔵弾性率E’>
本発明の樹脂組成物、特にフィルム状の封止材としてのBステージ状態におけるガラス転移点は、専らポリエステル樹脂のそれとほぼ同じ温度に現れるが、硬化後も非常に近い温度にポリエステル樹脂成分由来の緩和が観測され、封止材のガスバリア性に支配的影響を及ぼす。
ここで、Bステージ状態とは、エポキシ化合物を含む樹脂組成物である接着剤が半硬化状態であり、示差走査熱量測定(DSC測定)において、発熱量の80%以上を保有している状態である。
本発明の樹脂組成物、特にフィルム状の封止材としてのBステージ状態におけるガラス転移点は、専らポリエステル樹脂のそれとほぼ同じ温度に現れるが、硬化後も非常に近い温度にポリエステル樹脂成分由来の緩和が観測され、封止材のガスバリア性に支配的影響を及ぼす。
ここで、Bステージ状態とは、エポキシ化合物を含む樹脂組成物である接着剤が半硬化状態であり、示差走査熱量測定(DSC測定)において、発熱量の80%以上を保有している状態である。
硬化後の樹脂組成物(封止材用または封止フィルム状とした樹脂組成物)の室温(25℃)における貯蔵弾性率E’Cは、屈曲性の観点から2000MPa未満が好ましく、硬化後の流動抑制も併せて考慮すれば、好ましくは1200~0.1MPa、更に好ましくは400~1MPaである。
硬化前の樹脂組成物(封止材用または封止フィルム状とした樹脂組成物)は、強固な接着性を得る観点から非着体表面に充分追従する流動性が必要であり、Bステージ状態の室温での貯蔵弾性率E’Bは、硬化後(80℃3時間加熱後)の室温での貯蔵弾性率E’Cの5分の1以下が好ましく、より好ましくは10分の1以下、更に好ましくは20分の1以下である。
すなわち、貯蔵弾性率E’、以下の関係を満たすことが好ましい。
硬化前の樹脂組成物(封止材用または封止フィルム状とした樹脂組成物)は、強固な接着性を得る観点から非着体表面に充分追従する流動性が必要であり、Bステージ状態の室温での貯蔵弾性率E’Bは、硬化後(80℃3時間加熱後)の室温での貯蔵弾性率E’Cの5分の1以下が好ましく、より好ましくは10分の1以下、更に好ましくは20分の1以下である。
すなわち、貯蔵弾性率E’、以下の関係を満たすことが好ましい。
E’C < 2000MPaであって、かつ E’B × 5 ≦ E’C
樹脂組成物(封止材用または封止フィルム状とした樹脂組成物)の硬化温度は100℃を超えると有機EL素子へのダメージを抑えるのが難しく、80℃以下の温度で3時間以内に硬化するのが好ましい。
貯蔵弾性率E’(E’B、E’C)の測定は、動的粘弾性測定装置、例えば、UBM社製の「E-4000」(商品名)で測定することができる。
貯蔵弾性率E’(E’B、E’C)の測定は、動的粘弾性測定装置、例えば、UBM社製の「E-4000」(商品名)で測定することができる。
<乾燥剤>
本発明の樹脂組成物(封止材用または封止フィルム状とした樹脂組成物)には、水蒸気に対するバリア性を更に高めるために乾燥剤を配合してもよい。
このような乾燥剤は水分子を吸着ないし反応により補足する機能を持つ化合物であれば制限なく用いることができるが、透明性を確保する観点から、アルミナなどの金属酸化物やシリカ、硫酸マグネシウムなどの無機化合物のナノ粒子、珪素や金属イオンのアルコキシドやアセチルアセトニド、金属イオンのカルボキシラートなどの金属錯体、酸無水物や環状ラクトン、イソシアネートなどの加水分解性有機化合物などを用いることができる。
乾燥剤の含有量は、ポリエステル樹脂100質量部に対し100質量部以下が好ましい。
本発明の樹脂組成物(封止材用または封止フィルム状とした樹脂組成物)には、水蒸気に対するバリア性を更に高めるために乾燥剤を配合してもよい。
このような乾燥剤は水分子を吸着ないし反応により補足する機能を持つ化合物であれば制限なく用いることができるが、透明性を確保する観点から、アルミナなどの金属酸化物やシリカ、硫酸マグネシウムなどの無機化合物のナノ粒子、珪素や金属イオンのアルコキシドやアセチルアセトニド、金属イオンのカルボキシラートなどの金属錯体、酸無水物や環状ラクトン、イソシアネートなどの加水分解性有機化合物などを用いることができる。
乾燥剤の含有量は、ポリエステル樹脂100質量部に対し100質量部以下が好ましい。
<その他の添加物>
その他の添加剤としてはフェノール系酸化防止剤やリン系酸化防止剤、ヒドロキノン系化合物やヒンダードアミンなどのラジカル補足剤、ベンゾフェノン系化合物やベンゼントリアゾール系化合物などの紫外線吸収剤、有機変性ポリシロキサンや(メタ)アクリル酸フルオロアルキルエステルのホモポリマーないしコポリマーなどのレベリング剤などを適宜加えても良い。
その他の添加剤としてはフェノール系酸化防止剤やリン系酸化防止剤、ヒドロキノン系化合物やヒンダードアミンなどのラジカル補足剤、ベンゾフェノン系化合物やベンゼントリアゾール系化合物などの紫外線吸収剤、有機変性ポリシロキサンや(メタ)アクリル酸フルオロアルキルエステルのホモポリマーないしコポリマーなどのレベリング剤などを適宜加えても良い。
<有機エレクトロルミネッセンス素子用封止フィルム>
有機エレクトロルミネッセンス素子用封止フィルムは有機EL素子封止用樹脂組成物からなり、樹脂組成物をフィルム状にして硬化したものであり、以後封止材とも称す。
封止材の厚みは特に限定されるものではなく、必要および要求に応じて調製すればよいが、有機EL素子の凹凸を充分に埋め込むことができ、かつディスプレイ全体が厚くなり過ぎない様にする観点から、10~100μm程度が好ましい。
本発明の封止材を有機EL素子の発光面に貼合する場合、すなわちトップエミッション型有機EL素子の封止に用いられる場合は、封止材の透明性が高い程、有機EL素子を用いたディスプレイは鮮明な画像を表示することができる。この様な方式で用いられる場合には、硬化後の封止材の350~800nmの波長領域における全光線透過率は、少なくとも90%以上が好ましく、95%以上が特に好ましい。なお、全光線透過率は、例えば、フィルム厚みが40μmで評価できる。
有機エレクトロルミネッセンス素子用封止フィルムは有機EL素子封止用樹脂組成物からなり、樹脂組成物をフィルム状にして硬化したものであり、以後封止材とも称す。
封止材の厚みは特に限定されるものではなく、必要および要求に応じて調製すればよいが、有機EL素子の凹凸を充分に埋め込むことができ、かつディスプレイ全体が厚くなり過ぎない様にする観点から、10~100μm程度が好ましい。
本発明の封止材を有機EL素子の発光面に貼合する場合、すなわちトップエミッション型有機EL素子の封止に用いられる場合は、封止材の透明性が高い程、有機EL素子を用いたディスプレイは鮮明な画像を表示することができる。この様な方式で用いられる場合には、硬化後の封止材の350~800nmの波長領域における全光線透過率は、少なくとも90%以上が好ましく、95%以上が特に好ましい。なお、全光線透過率は、例えば、フィルム厚みが40μmで評価できる。
本発明の封止材の形状や成形方法は特に限定されるものではないが、フィルム状に成形された封止材の片面或いは両面に剥離ライナーを貼り合わせて積層体としてもよく、該積層体をロール状に巻いてもよい。封止材をフィルム状に成形する方法としては、溶融押し出ししてカレンダ法やインフレ法で形成してもよく、またはロールで巻き取ってフィルム化してもよい。巻き取りによりフィムル化する場合は1軸または2軸延伸を施してもよい。その他、溶融或いは有機溶剤中に分散・溶解させた封止材料を剥離ライナー上に塗工・印刷してもよい。塗工・印刷方法としてはナイフコート、ダイコート、リップダイコート、コンマコート、グラビア印刷、スクリーン印刷などを適宜用いることができる。封止材の材料(封止用樹脂組成物)を有機溶剤に分散する場合は、塗工・印刷後に充分に乾燥させるのが好ましい。
<有機エレクトロルミネッセンス素子用ガスバリアフィルム>
本発明の封止材をフィルムに成形し、別の柔軟なシートと組み合わせて、接着性を有するガスバリアフィルムとしてもよく、その場合はポリオレフィン、塩化ビニル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエステル、ポリイミド、ポリウレタン、ポリアミド、ノルボルネン樹脂、シクロオレフィンコポリマーなどの各種プラスチックフィルムや、プラスチックフィルムの片面もしくは両面に金属酸化物、金属フッ化物、金属窒化物などの無機層を設けたフィルムや、無機層をプラスチックフィルムで挟んだ構造も持つフィルムなどを好適に組み合わせることができる。前記ガスバリアフィルムの封止材面側に剥離ライナーを貼り合わせてもよく、該積層体をロール状に巻いてもよい。
本発明の封止材をフィルムに成形し、別の柔軟なシートと組み合わせて、接着性を有するガスバリアフィルムとしてもよく、その場合はポリオレフィン、塩化ビニル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエステル、ポリイミド、ポリウレタン、ポリアミド、ノルボルネン樹脂、シクロオレフィンコポリマーなどの各種プラスチックフィルムや、プラスチックフィルムの片面もしくは両面に金属酸化物、金属フッ化物、金属窒化物などの無機層を設けたフィルムや、無機層をプラスチックフィルムで挟んだ構造も持つフィルムなどを好適に組み合わせることができる。前記ガスバリアフィルムの封止材面側に剥離ライナーを貼り合わせてもよく、該積層体をロール状に巻いてもよい。
<有機エレクトロルミネッセンス素子>
基板上に成形された有機EL素子上に前記封止材を塗布、またはフィルム化した封止材もしくは前記ガスバリアフィルムを貼合することで、湿気に弱い有機EL素子の発光層と陰極層を保護することができる。これにより有機EL素子の劣化欠点、所謂ダークスポットの成長を抑制でき、輝度が高く長寿命の有機EL素子を得ることができる。
本発明では、例えば、特開2003-77681号公報、特開2005-222759号公報、特開2006-79836号公報、特開2007-178837号公報等に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子に好ましく適用される。
基板上に成形された有機EL素子上に前記封止材を塗布、またはフィルム化した封止材もしくは前記ガスバリアフィルムを貼合することで、湿気に弱い有機EL素子の発光層と陰極層を保護することができる。これにより有機EL素子の劣化欠点、所謂ダークスポットの成長を抑制でき、輝度が高く長寿命の有機EL素子を得ることができる。
本発明では、例えば、特開2003-77681号公報、特開2005-222759号公報、特開2006-79836号公報、特開2007-178837号公報等に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子に好ましく適用される。
以下、実施例に基づき、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
以下のようにして、ポリエステル樹脂A~Dを調製した。
<ポリエステル樹脂A>
テレフタル酸、セバシン酸、エチレングリコールをそれぞれモル比84:16:100で混合し、テトラ-n-ブチルチタネートをジカルボン酸成分100質量部に対して1質量部加え、250℃で5時間かけてエステル化を行った後、得られたポリエステル樹脂をカッターで細かく裁断した。該裁断ずみポリエステル樹脂を60℃でトルエンに固形分20%になる様に溶解させ、ポリエステル樹脂A溶液を得た。
<ポリエステル樹脂A>
テレフタル酸、セバシン酸、エチレングリコールをそれぞれモル比84:16:100で混合し、テトラ-n-ブチルチタネートをジカルボン酸成分100質量部に対して1質量部加え、250℃で5時間かけてエステル化を行った後、得られたポリエステル樹脂をカッターで細かく裁断した。該裁断ずみポリエステル樹脂を60℃でトルエンに固形分20%になる様に溶解させ、ポリエステル樹脂A溶液を得た。
<ポリエステル樹脂B>
テレフタル酸、セバシン酸、エチレングリコールに替えて、テレフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール(分子量700)をそれぞれモル比30:70:12:60:28で混合した以外は、ポリエステル樹脂Aと同じ方法で、ポリエステル樹脂B溶液を得た。
テレフタル酸、セバシン酸、エチレングリコールに替えて、テレフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール(分子量700)をそれぞれモル比30:70:12:60:28で混合した以外は、ポリエステル樹脂Aと同じ方法で、ポリエステル樹脂B溶液を得た。
<ポリエステル樹脂C>
テレフタル酸、セバシン酸、エチレングリコールに替えて、テレフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、エチレングリコール、トリシクロ[5.2.1.0(2,6)]デカンジメタノール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(分子量650)をそれぞれモル比40:60:10:70:20で混合した以外は、ポリエステル樹脂Aと同じ方法で、ポリエステル樹脂C溶液を得た。
テレフタル酸、セバシン酸、エチレングリコールに替えて、テレフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、エチレングリコール、トリシクロ[5.2.1.0(2,6)]デカンジメタノール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(分子量650)をそれぞれモル比40:60:10:70:20で混合した以外は、ポリエステル樹脂Aと同じ方法で、ポリエステル樹脂C溶液を得た。
<ポリエステル樹脂D>
テレフタル酸、セバシン酸、エチレングリコールに替えて、ヘキサヒドロテレフタル酸(トランス体95%)と1,4-シクロヘキサンジメタノール(トランス体70%)をそれぞれモル比100:100で混合した以外は、ポリエステル樹脂Aと同じ方法で、ポリエステル樹脂D溶液を得た。
テレフタル酸、セバシン酸、エチレングリコールに替えて、ヘキサヒドロテレフタル酸(トランス体95%)と1,4-シクロヘキサンジメタノール(トランス体70%)をそれぞれモル比100:100で混合した以外は、ポリエステル樹脂Aと同じ方法で、ポリエステル樹脂D溶液を得た。
<実施例1>
ポリエステル樹脂A溶液にエポキシ化合物としてビスフェノールA型エポキシ「RE310」(日本化薬株式会社製)をポリエステル樹脂100質量部に対して25質量部を加え、三フッ化ホウ素フェノール錯体(ステラケミファ株式会社製)をエポキシ化合物100質量部に対して2質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの実施例1のフィルム状の封止材を得た。
ポリエステル樹脂A溶液にエポキシ化合物としてビスフェノールA型エポキシ「RE310」(日本化薬株式会社製)をポリエステル樹脂100質量部に対して25質量部を加え、三フッ化ホウ素フェノール錯体(ステラケミファ株式会社製)をエポキシ化合物100質量部に対して2質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの実施例1のフィルム状の封止材を得た。
<実施例2>
ポリエステル樹脂A溶液にエポキシ化合物として脂環式エポキシ「セロキサイド2021P」(ダイセル株式会社製)をポリエステル樹脂100質量部に対して25質量部を加え、三フッ化ホウ素フェノール錯体(ステラケミファ株式会社製)をエポキシ化合物100質量部に対して2質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの実施例2のフィルム状の封止材を得た。
ポリエステル樹脂A溶液にエポキシ化合物として脂環式エポキシ「セロキサイド2021P」(ダイセル株式会社製)をポリエステル樹脂100質量部に対して25質量部を加え、三フッ化ホウ素フェノール錯体(ステラケミファ株式会社製)をエポキシ化合物100質量部に対して2質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの実施例2のフィルム状の封止材を得た。
<実施例3>
ポリエステル樹脂B溶液にエポキシ化合物として脂環式エポキシ「セロキサイド2021P」(ダイセル株式会社製)をポリエステル樹脂100質量部に対して25質量部を加え、三フッ化ホウ素フェノール錯体(ステラケミファ株式会社製)をエポキシ化合物100質量部に対して2質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの実施例3のフィルム状の封止材を得た。
ポリエステル樹脂B溶液にエポキシ化合物として脂環式エポキシ「セロキサイド2021P」(ダイセル株式会社製)をポリエステル樹脂100質量部に対して25質量部を加え、三フッ化ホウ素フェノール錯体(ステラケミファ株式会社製)をエポキシ化合物100質量部に対して2質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの実施例3のフィルム状の封止材を得た。
<実施例4>
ポリエステル樹脂C溶液にエポキシ化合物として「セロキサイド2021P」(ダイセル株式会社製)をポリエステル樹脂100質量部に対して25質量部を加え、三フッ化ホウ素フェノール錯体(ステラケミファ株式会社製)をエポキシ化合物100質量部に対して2質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの実施例4のフィルム状の封止材を得た。
ポリエステル樹脂C溶液にエポキシ化合物として「セロキサイド2021P」(ダイセル株式会社製)をポリエステル樹脂100質量部に対して25質量部を加え、三フッ化ホウ素フェノール錯体(ステラケミファ株式会社製)をエポキシ化合物100質量部に対して2質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの実施例4のフィルム状の封止材を得た。
<実施例5>
ポリエステル樹脂D溶液にエポキシ化合物として「セロキサイド2021P」(ダイセル株式会社製)をポリエステル樹脂100質量部に対して10質量部を加え、三フッ化ホウ素フェノール錯体(ステラケミファ株式会社製)をエポキシ化合物100質量部に対して2質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの実施例5のフィルム状の封止材を得た。
ポリエステル樹脂D溶液にエポキシ化合物として「セロキサイド2021P」(ダイセル株式会社製)をポリエステル樹脂100質量部に対して10質量部を加え、三フッ化ホウ素フェノール錯体(ステラケミファ株式会社製)をエポキシ化合物100質量部に対して2質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの実施例5のフィルム状の封止材を得た。
<実施例6>
ポリエステル樹脂D溶液にエポキシ化合物として「セロキサイド2021P」(ダイセル株式会社製)をポリエステル樹脂100質量部に対して25質量部を加え、三フッ化ホウ素フェノール錯体(ステラケミファ株式会社製)をエポキシ化合物100質量部に対して2質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの実施例6のフィルム状の封止材を得た。
ポリエステル樹脂D溶液にエポキシ化合物として「セロキサイド2021P」(ダイセル株式会社製)をポリエステル樹脂100質量部に対して25質量部を加え、三フッ化ホウ素フェノール錯体(ステラケミファ株式会社製)をエポキシ化合物100質量部に対して2質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの実施例6のフィルム状の封止材を得た。
<実施例7>
ポリエステル樹脂D溶液にエポキシ化合物として「セロキサイド2021P」(ダイセル株式会社製)をポリエステル樹脂100質量部に対して42質量部を加え、三フッ化ホウ素フェノール錯体(ステラケミファ株式会社製)をエポキシ化合物100質量部に対して2質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの実施例7のフィルム状の封止材を得た。
ポリエステル樹脂D溶液にエポキシ化合物として「セロキサイド2021P」(ダイセル株式会社製)をポリエステル樹脂100質量部に対して42質量部を加え、三フッ化ホウ素フェノール錯体(ステラケミファ株式会社製)をエポキシ化合物100質量部に対して2質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの実施例7のフィルム状の封止材を得た。
<実施例8>
ポリエステル樹脂D溶液にエポキシ化合物として「セロキサイド2021P」(ダイセル株式会社製)をポリエステル樹脂100質量部に対して67質量部を加え、三フッ化ホウ素フェノール錯体(ステラケミファ株式会社製)をエポキシ化合物100質量部に対して2質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの実施例8のフィルム状の封止材を得た。
ポリエステル樹脂D溶液にエポキシ化合物として「セロキサイド2021P」(ダイセル株式会社製)をポリエステル樹脂100質量部に対して67質量部を加え、三フッ化ホウ素フェノール錯体(ステラケミファ株式会社製)をエポキシ化合物100質量部に対して2質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの実施例8のフィルム状の封止材を得た。
<実施例9>
ポリエステル樹脂D溶液にエポキシ化合物として「セロキサイド2021P」(ダイセル株式会社製)をポリエステル樹脂100質量部に対して100質量部を加え、三フッ化ホウ素フェノール錯体(ステラケミファ株式会社製)をエポキシ化合物100質量部に対して2質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの実施例9のフィルム状の封止材を得た。
ポリエステル樹脂D溶液にエポキシ化合物として「セロキサイド2021P」(ダイセル株式会社製)をポリエステル樹脂100質量部に対して100質量部を加え、三フッ化ホウ素フェノール錯体(ステラケミファ株式会社製)をエポキシ化合物100質量部に対して2質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの実施例9のフィルム状の封止材を得た。
<実施例10>
ポリエステル樹脂D溶液にエポキシ化合物として「セロキサイド2021P」(ダイセル株式会社製)をポリエステル樹脂100質量部に対して200質量部を加え、三フッ化ホウ素フェノール錯体(ステラケミファ株式会社製)をエポキシ化合物100質量部に対して2質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの実施例10のフィルム状の封止材を得た。
ポリエステル樹脂D溶液にエポキシ化合物として「セロキサイド2021P」(ダイセル株式会社製)をポリエステル樹脂100質量部に対して200質量部を加え、三フッ化ホウ素フェノール錯体(ステラケミファ株式会社製)をエポキシ化合物100質量部に対して2質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの実施例10のフィルム状の封止材を得た。
<実施例11>
ポリエステル樹脂D溶液にエポキシ化合物として「セロキサイド2021P」(ダイセル株式会社製)をポリエステル樹脂100質量部に対して25質量部を加え、アリールスルホニウム6フッ化アンチモン酸塩「SP-170」(株式会社アデカ製)をエポキシ化合物100質量部に対して4質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの実施例11のフィルム状の封止材を得た。
ポリエステル樹脂D溶液にエポキシ化合物として「セロキサイド2021P」(ダイセル株式会社製)をポリエステル樹脂100質量部に対して25質量部を加え、アリールスルホニウム6フッ化アンチモン酸塩「SP-170」(株式会社アデカ製)をエポキシ化合物100質量部に対して4質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの実施例11のフィルム状の封止材を得た。
<実施例12>
ポリエステル樹脂D溶液にエポキシ化合物として「セロキサイド2021P」(ダイセル株式会社製)をポリエステル樹脂100質量部に対して25質量部を加え、三フッ化ホウ素フェノール錯体(ステラケミファ株式会社製)をエポキシ100質量部に対して2質量部加え、乾燥剤としてε-カプロラクトンをポリエステル樹脂100質量部に対して20質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの実施例12のフィルム状の封止材を得た。
ポリエステル樹脂D溶液にエポキシ化合物として「セロキサイド2021P」(ダイセル株式会社製)をポリエステル樹脂100質量部に対して25質量部を加え、三フッ化ホウ素フェノール錯体(ステラケミファ株式会社製)をエポキシ100質量部に対して2質量部加え、乾燥剤としてε-カプロラクトンをポリエステル樹脂100質量部に対して20質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの実施例12のフィルム状の封止材を得た。
次に、比較の封止材を作製した。
<比較例1>
アクリル樹脂溶液「SK1451」(綜研化学株式会社社製)にエポキシ化合物としてビスフェノールA型の「RE310」(日本化薬株式会社製)をアクリル樹脂100質量部に対して25質量部を加え、フェノール樹脂「H-4」(明和化成株式会社製)をエポキシ化合物100質量部に対して2質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの比較例1のフィルム状の封止材を得た。
アクリル樹脂溶液「SK1451」(綜研化学株式会社社製)にエポキシ化合物としてビスフェノールA型の「RE310」(日本化薬株式会社製)をアクリル樹脂100質量部に対して25質量部を加え、フェノール樹脂「H-4」(明和化成株式会社製)をエポキシ化合物100質量部に対して2質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの比較例1のフィルム状の封止材を得た。
<比較例2>
ポリエステル樹脂D溶液にエポキシ化合物として「セロキサイド2021P」(ダイセル株式会社製)をポリエステル樹脂100質量部に対して5質量部を加え、三フッ化ホウ素フェノール錯体(ステラケミファ株式会社製)をエポキシ化合物100質量部に対して2質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの比較例2のフィルム状の封止材を得た。
ポリエステル樹脂D溶液にエポキシ化合物として「セロキサイド2021P」(ダイセル株式会社製)をポリエステル樹脂100質量部に対して5質量部を加え、三フッ化ホウ素フェノール錯体(ステラケミファ株式会社製)をエポキシ化合物100質量部に対して2質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの比較例2のフィルム状の封止材を得た。
<比較例3>
ポリエステル樹脂D溶液にエポキシ化合物として「セロキサイド2021P」(ダイセル株式会社製)をポリエステル樹脂100質量部に対して250質量部を加え、三フッ化ホウ素フェノール錯体(ステラケミファ株式会社製)をエポキシ化合物100質量部に対して2質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの比較例3のフィルム状の封止材を得た。
ポリエステル樹脂D溶液にエポキシ化合物として「セロキサイド2021P」(ダイセル株式会社製)をポリエステル樹脂100質量部に対して250質量部を加え、三フッ化ホウ素フェノール錯体(ステラケミファ株式会社製)をエポキシ化合物100質量部に対して2質量部加え、剥離ライナー上にコンマコーターで塗工し、120℃で2分間乾燥させ、剥離ライナーから剥がすことで、厚さ40μmの比較例3のフィルム状の封止材を得た。
<比較例4>
「セロキサイド2021P」(ダイセル株式会社製)100質量部に対して、三フッ化ホウ素フェノール錯体(ステラケミファ株式会社製)を2質量部、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物とヘキサヒドロフタル酸無水物の7:3混合物「MH-700」(新日本理化株式会社製)を100質量部加え、比較例4の液状の封止材を得た。
「セロキサイド2021P」(ダイセル株式会社製)100質量部に対して、三フッ化ホウ素フェノール錯体(ステラケミファ株式会社製)を2質量部、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物とヘキサヒドロフタル酸無水物の7:3混合物「MH-700」(新日本理化株式会社製)を100質量部加え、比較例4の液状の封止材を得た。
これらの封止材の構成を下記表1にまとめた。
得られた上記の各実施例および比較例の各封止材に対して、以下の評価を行なった。
得られた上記の各実施例および比較例の各封止材に対して、以下の評価を行なった。
<動的粘弾性測定>
動的粘弾性測定装置「E-4000」(UBM社製)にて、各実施例および比較例のフィルム状の封止材におけるBステージの貯蔵弾性率E’Bおよびガラス転移温度Tgと、80℃で3時間加熱(実施例11のみはUV照射400mJ/cm2)後の貯蔵弾性率E’Cを測定周波数1Hzで測定した。
動的粘弾性測定装置「E-4000」(UBM社製)にて、各実施例および比較例のフィルム状の封止材におけるBステージの貯蔵弾性率E’Bおよびガラス転移温度Tgと、80℃で3時間加熱(実施例11のみはUV照射400mJ/cm2)後の貯蔵弾性率E’Cを測定周波数1Hzで測定した。
<全光線透過率測定>
各実施例および比較例のフィルム状の封止材を2mm厚のポリメタクリル酸メチルエステル樹脂(PMMA)板に貼合(なお、比較例4の封止材は塗布して膜厚40μmの層を塗設)し、80℃で3時間加熱(実施例11のみはUV照射400mJ/cm2)により硬化した後、可視・紫外光分光計「UV-3600」(島津製作所製)を用いて透過率をPMMA板のみで測定した分をバックグラウンド(リファレンス)として求め、350~800nmの波長領域における値を平均して全光線透過率とした。
各実施例および比較例のフィルム状の封止材を2mm厚のポリメタクリル酸メチルエステル樹脂(PMMA)板に貼合(なお、比較例4の封止材は塗布して膜厚40μmの層を塗設)し、80℃で3時間加熱(実施例11のみはUV照射400mJ/cm2)により硬化した後、可視・紫外光分光計「UV-3600」(島津製作所製)を用いて透過率をPMMA板のみで測定した分をバックグラウンド(リファレンス)として求め、350~800nmの波長領域における値を平均して全光線透過率とした。
<屈曲試験>
各実施例および比較例のフィルム状の封止材を80℃で3時間加熱(実施例11のみはUV照射400mJ/cm2)により硬化した後、試験片を3mmΦの芯材に巻きつけては解く作業を20回繰り返し、割れや亀裂、「クレーズ」(内部欠陥による部分的な白濁)が発生したものを不合格(C)、割れ、亀裂、クレーズの発生が観測されなかったものを合格(A)と判定した。
各実施例および比較例のフィルム状の封止材を80℃で3時間加熱(実施例11のみはUV照射400mJ/cm2)により硬化した後、試験片を3mmΦの芯材に巻きつけては解く作業を20回繰り返し、割れや亀裂、「クレーズ」(内部欠陥による部分的な白濁)が発生したものを不合格(C)、割れ、亀裂、クレーズの発生が観測されなかったものを合格(A)と判定した。
<信頼性試験:高湿度下保存でのダークスポット>
各実施例および比較例のフィルム状の封止材をシリカ蒸着プラスチック製ガスバリアフィルム「テックバリア」(三菱樹脂株式会社製)に貼合(なお、比較例4の封止材は塗布して膜厚40μmの層を塗設)して作成した複層フィルムを、ガラス基板上に形成された有機EL素子の陰極面に真空貼合した。前記各EL素子を室温(25℃)、相対湿度85%の環境に2週間置き、ダークスポット(画面上の黒い欠陥)の発生がないかを確認した。
各実施例および比較例のフィルム状の封止材をシリカ蒸着プラスチック製ガスバリアフィルム「テックバリア」(三菱樹脂株式会社製)に貼合(なお、比較例4の封止材は塗布して膜厚40μmの層を塗設)して作成した複層フィルムを、ガラス基板上に形成された有機EL素子の陰極面に真空貼合した。前記各EL素子を室温(25℃)、相対湿度85%の環境に2週間置き、ダークスポット(画面上の黒い欠陥)の発生がないかを確認した。
得られた結果を下記表2にまとめて示す。
上記表2から明らかなように、ベース樹脂にアクリル樹脂を使用した比較例1では、ダークスポットが発生した。また、比較例2のようにエポキシ化合物の使用量が少ない場合にもダークスポットの発生が認められ、比較例3のように、逆に多い場合は屈曲試験に不合格であった。同様に、ベース樹脂を使用しない場合、比較例4に示すように屈曲試験は不合格であった。一方、本発明の実施例1~12はいずれも透過率、屈曲試験にも優れ、ダークスポットの発生も認められなかった。
本発明をその実施態様とともに説明したが、我々は特に指定しない限り我々の発明を説明のどの細部においても限定しようとするものではなく、添付の請求の範囲に示した発明の精神と範囲に反することなく幅広く解釈されるべきであると考える。
本願は、2012年6月15日に日本国で特許出願された特願2012-136423に基づく優先権を主張するものであり、これらはここに参照してその内容を本明細書の記載の一部として取り込む。
Claims (11)
- エポキシ化合物、ポリエステル樹脂、およびルイス酸化合物もしくはルイス酸を発生する化合物をそれぞれ少なくとも1種含有し、該エポキシ化合物の含有量が、該ポリエステル樹脂100質量部に対して10~200質量部であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子封止用樹脂組成物。
- 前記エポキシ化合物の少なくとも1種が、シクロヘキシル骨格を有し、かつ芳香環を有さないエポキシ化合物であることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子封止用樹脂組成物。
- 前記ポリエステル樹脂の少なくとも1種が、シクロヘキシル骨格を有し、かつ芳香環を有さないポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項1または2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子封止用樹脂組成物。
- 前記ルイス酸化合物が、三フッ化ホウ素錯体であることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子封止用樹脂組成物。
- 前記封止用樹脂組成物のBステージ状態(エポキシ化合物を含む樹脂組成物が示差走査熱量測定において、発熱量の80%以上を保有している半硬化状態)における室温での貯蔵弾性率をE’Bとし、Bステージ状態から80℃で3時間加熱した後の状態における室温での貯蔵弾性率をE’Cとした場合に、E’C < 2000MPaであって、かつ E’B × 5 ≦ E’Cであることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子封止用樹脂組成物。
- 前記封止用樹脂組成物のBステージ状態におけるガラス転移温度が40℃を超えることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子封止用樹脂組成物。
- 前記封止用樹脂組成物を40μmの厚みのフィルムとして硬化した場合、硬化後の該フィルムの全光線透過率が、95%以上であることを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子封止用樹脂組成物。
- 少なくとも1種の乾燥剤を含むことを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子封止用樹脂組成物。
- 請求項1~8のいずれか1項に記載の樹脂組成物からなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用封止フィルム。
- 少なくとも2層以上の積層構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子用ガスバリアフィルムであって、該積層構造の少なくとも1層が請求項1~8のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子封止用樹脂組成物からなる樹脂層であり、残りの少なくとも1層が透明プラスチックよりなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用ガスバリアフィルム。
- 請求項9または10に記載のフィルムにより封止されてなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
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