WO2019004061A1 - 可撓性有機elパネル - Google Patents

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WO2019004061A1
WO2019004061A1 PCT/JP2018/023685 JP2018023685W WO2019004061A1 WO 2019004061 A1 WO2019004061 A1 WO 2019004061A1 JP 2018023685 W JP2018023685 W JP 2018023685W WO 2019004061 A1 WO2019004061 A1 WO 2019004061A1
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organic
layer
film
panel
barrier film
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PCT/JP2018/023685
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貴之 三好
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株式会社カネカ
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Definitions

  • the present invention relates to a chemically strengthened thin glass substrate and a flexible organic EL panel including an organic EL element.
  • the organic EL element is a surface light emitting element utilizing the phenomenon of light emission when an electric field is applied to the substance. Then, the organic EL panel in which the organic EL element is formed on the substrate is applied to planar light sources, displays, etc., taking advantage of features such as self-emission type and thinness.
  • Patent Document 2 is a glass substrate for forming an organic EL element having a compressive stress layer formed by chemical strengthening, which is a base material thereof, and is chemically strengthened.
  • a glass substrate for forming an organic EL element is disclosed, in which an alkali barrier film is formed in contact with the glass substrate surface of the glass substrate.
  • the alkali barrier film a film of SiO 2 or SiN x formed by sputtering, CVD or the like is exemplified.
  • the inventor of the present invention is an organic EL panel on which an organic EL element is formed using a chemically strengthened thin glass substrate provided with a specific alkali barrier film as an element forming substrate instead of such an alkali barrier film. As a result, they have found that they will be high-performance flexible organic EL panels, and have completed the present invention.
  • the flexible organic EL panel uses a thin plate glass having an average thickness of 2 mm or less which is chemically strengthened in order to prevent cracking and chipping, and an organic EL element of an alkaline component from the chemically strengthened glass.
  • Chemically reinforced thin sheet glass base material comprising a specific alkaline barrier film having a function of preventing entry into a cell, the alkaline barrier film having a specific smooth surface region in a region including an element formation region formed in contact with an organic EL element And an organic EL panel including the organic EL element formed thereon.
  • the present invention includes a chemically strengthened thin glass substrate having a chemically strengthened average thickness of 2 mm or less, and an organic EL element, and a flexible organic EL having a light emitting region corresponding to the organic EL element on its light emitting surface.
  • a panel, The organic EL device is in contact with the element formation region of the alkali barrier film of the element formation substrate provided with the alkali barrier film including the amorphous silica film on the entire main surface of the chemically strengthened thin glass substrate.
  • the alkaline barrier film includes a smooth surface region on the side in contact with the organic EL element, and
  • the present invention relates to a flexible organic EL panel in which the smooth surface area has a surface smoothness of Ra of 5 nm or less and includes a planar view of the element formation area.
  • Such a flexible organic EL panel according to the present invention uses a chemically strengthened thin glass substrate containing a specific alkali barrier film as an element forming substrate, so that excellent flexibility in which cracking or chipping does not easily occur is obtained. It becomes a flexible organic EL panel of high performance and high reliability while having it.
  • the alkali barrier film preferably includes a planarizing layer including a photocurable resin between the amorphous silica film and the organic EL element in plan view and in the smooth surface region. Since a smooth surface region with more excellent smoothness can be easily formed, and the alkali barrier property can be further improved, a flexible organic EL panel having higher reliability can be obtained, and in particular, it includes a concavo-convex layer to be described later. In that case, the effect is noticeable.
  • the planarizing layer is preferably a light scattering planarizing layer containing fine particles of a transparent metal oxide having a refractive index of 1.8 or more, and the refractive index of the planarizing layer is different from that of the material constituting the organic EL element. The difference is reduced, and the influence of the decrease in light extraction efficiency due to total reflection caused by the smoothness of the smooth surface can be reduced, and the effect of improving the light extraction efficiency caused due to light scattering inside the planarizing layer
  • the flexible organic EL panel has higher luminous efficiency.
  • the alkali barrier film is selected from the group consisting of a thermoplastic resin and a glass frit in a plan view between the chemically strengthened thin glass substrate and the amorphous silica based film, in the element formation region. It is preferable to include a concavo-convex layer having one or more kinds and having a concavo-convex surface on the side of the amorphous silica film, and the alkali barrier property can be further improved, so that the flexible organic EL with higher reliability can be obtained.
  • the influence of the decrease in light extraction efficiency due to the total reflection described above can be reduced, and the light extraction efficiency is improved.
  • a flexible organic EL panel with high luminous efficiency can be obtained.
  • the uneven layer is preferably an acrylic resin-based uneven layer containing an acrylic resin as a main component, and is excellent in transparency and weather resistance, so that the flexible organic EL panel has high light emission efficiency and high reliability.
  • Such an acrylic resin-based uneven layer is preferably formed in a large area and simply by a method in which a plate mold having a reverse uneven surface is brought into contact with the acrylic resin-based layer in a heated state above the melting temperature of the acrylic resin. That is, it is preferable to form by a nanoimprinting method or a roll forming method.
  • a flexible organic EL panel with high reliability, high mechanical strength and high luminous efficiency can be realized.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the organic EL panel of Example 1.
  • a light emitting surface including a light emitting region corresponding to the organic EL element, and the organic EL element are formed and disposed, and the organic EL element is prevented in order to prevent water from entering the light emitting surface.
  • It is a sheet-like light source member which makes a sealing surface where a sealing layer formed on the top is arranged be both main surfaces.
  • the entire surface of the reflective electrode layer side of the organic EL element, that is, the organic EL element including these layers does not deteriorate by touching the organic functional layer and the reflective electrode layer, which will be described later, with the sealing layer. And a layer which is formed over the periphery including the entire area which becomes the light emitting area as observed from the light emitting surface side.
  • an inorganic substance can be exemplified from the viewpoint of imparting a sufficient water vapor barrier property to the layer, preferably, oxidized and / or silicon nitride, and a chemically reinforced thin plate
  • an inorganic thin film is more preferable, and a thin film obtained by forming the silicon-based material by a CVD method is more preferable.
  • a multilayer film is formed by forming a wet silicon-based material film on the CVD silicon-based material thin film, and the wet silicon-based material film is preferably a polysilazane converted film.
  • the average thickness of the silicon-based material film by these CVD method and / or wet method is preferably 0.5 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less.
  • Method of manufacturing flexible organic EL panel for example, when forming an organic EL device on a chemically strengthened thin glass substrate, the alkali component eluted from the chemically strengthened thin glass substrate is applied to the organic EL device.
  • the step of forming an alkali barrier layer for preventing diffusion on the side of the chemically strengthened thin glass substrate on which the organic EL element is disposed the step of forming a smooth surface region according to the present invention on the surface of the alkali barrier layer It is a manufacturing method which implements the process of forming an organic EL element on the said smooth plane area
  • the alkali barrier layer is continuous over the entire main surface, which is the surface on which the organic EL element is disposed, of the chemically strengthened thin glass substrate from the viewpoint of easily producing a highly reliable panel.
  • an amorphous silica film from the viewpoint of imparting sufficient flexibility to the flexible organic EL panel of the present invention. That is, the alkali barrier layer according to the present invention contains at least an amorphous silica-based film as a continuous layer.
  • such an alkali barrier layer according to the present invention preferably includes a planarization layer described later, and more preferably includes a concavo-convex layer described later.
  • the smooth surface region can be formed by polishing the surface of the amorphous silica film, but preferably, the planarizing layer is formed on the amorphous silica film. It can form by the manufacturing method to be, More preferably, it can form by the coating method using a slit coater etc.
  • the other principal surface of the chemically strengthened thin sheet glass substrate is bonded to a support in advance and supported after forming the organic EL element
  • the chemically strengthened thin glass substrate according to the present invention is a translucent glass sheet whose main surface is the surface on which the organic EL element according to the present invention is disposed, and the flexible organic EL panel of the present invention is thin and light
  • the average thickness needs to be 2 mm or less, and the average thickness is preferably 0.5 mm or less, more preferably 0.3 mm
  • the end surface treatment is applied from the viewpoint of making the substrate strong enough even if it is chemically reinforced from the viewpoint of
  • the visible light transmittance is preferably 90% or more in the entire visible light range, for example, in the wavelength range of 380 to 780 nm, from the viewpoint of light extraction efficiency.
  • the chemically strengthened thin glass substrate according to the present invention preferably has a refractive index of 1.50 to 1.60, a flexural modulus of 1000 to 10000 MPa, and a flexural strength of 30 to 300 MPa.
  • the alkali barrier film according to the present invention has a function of preventing the alkali component contained in the thin plate tempered glass substrate from intruding into the organic EL element, and is formed on the main surface of the thin plate tempered glass substrate It is a layer.
  • the alkali barrier film is preferably an oxide containing a bonding separation point of oxygen having a negative charge from the viewpoint of capturing alkali ions having a positive charge, and is preferably colorless and transparent, and the light extraction efficiency is preferable.
  • transmittance it is desirable that the transmittance be 85% or more in the entire visible light region, and the refractive index be about 1.5 to 2.0 or more, which is equal to or higher than that of the glass substrate. It is necessary that it does not occur and adheres to the substrate with sufficient strength, and it is desirable that the film can be formed continuously and without gaps over the entire main surface by a simple method, from such a viewpoint
  • the layer contains an amorphous silica-based film.
  • Such an amorphous silica-based film is a method selected from the group consisting of sputtering film formation, ion plating film formation, and coating film formation from the viewpoint of securing sufficient compactness and defect-free property.
  • the alkaline barrier film according to the present invention has a smooth surface region having a surface smoothness of Ra of 5 nm or less (preferably 1 nm or less) on the surface in contact with the organic EL element.
  • Such a smooth surface area includes an element forming area which is an area in contact with the organic EL element in the area, and can be formed by polishing the surface of the amorphous silica film as described above.
  • the internal stress is relaxed while reinforcing the defect site of the amorphous silica film, thereby complementing its alkali barrier performance, and finally, the function of preventing alkali component intrusion into the organic EL element of the alkali barrier film is realized.
  • it is preferable to form the planarization layer by forming on the amorphous silica film.
  • Such a planarizing layer is formed in a region including the element forming region in plan view, and is formed so as to cover the entire surface of the concavo-convex layer in the case of including the concavo-convex layer described later. , And between the amorphous silica-based film and the organic EL element.
  • a planarizing layer is applied as a liquid with a relatively low viscosity, and then cured to obtain good surface smoothness easily.
  • a photocurable resin as the main component, and further, from the viewpoint of improving the light extraction efficiency and making a panel with higher luminous efficiency, the photocurable resin has a refractive index of 1.8. It is more preferable to use a light-scattering planarizing layer made of a material containing fine particles of the above transparent metal oxide.
  • the preferred number average particle diameter of such transparent metal oxide fine particles is preferably 0.05 ⁇ m to 3 ⁇ m from the viewpoint of exhibiting preferable light scattering properties, and the materials thereof include Ti, Zr, In
  • the metal oxide containing 1 or more types of metal chosen from the group which consists of, Zn, Se, and W, or mixed metal oxide is preferable.
  • the average layer thickness of the planarization layer is preferably 1 ⁇ m or more and 3 ⁇ m or less.
  • the flattening layer formed on the amorphous silica film according to the present invention as a part of the alkali barrier film is a translucent smoothing layer containing scattering fine particles.
  • the diameter of the fine particles is preferably 0.05 ⁇ m to 3 ⁇ m from the viewpoint of scattering light in the visible light range, and the refractive index of the light transmissive flattening layer suppresses the total reflection occurring at the interface with ITO.
  • the transmittance in the entire visible light region is preferably 85% or more, and the arithmetic average roughness Ra of the film surface of the organic EL element is 5 nm or less It is required to be 2 nm or less, preferably 2 nm or less, more preferably 1 nm or less.
  • the light extraction structure according to the present invention is characterized in that the light generated is generated inside the organic EL element, particularly in the later-described organic functional layer, with the light emitting surface and the sealing surface formed with the sealing layer described later
  • the ratio of the emitted light to the generated light approaches 1 when emitting from the light emitting region to the outside, ie,
  • a low refractive index medium for example, a normal glass plate
  • total reflection occurring at the interface where the refractive index is different is reduced by changing the light emission angle.
  • One of the features of the present invention relates to the panel according to the present invention while linking such a "light extraction structure" into the alkali barrier film according to the present invention and the amorphous silica film which is the essential component thereof.
  • the alkali barrier film according to the present invention follows the deflection as its essential configuration.
  • Containing an amorphous silica-based film excellent in toughness, more preferably for reinforcement on the other major surface of the concavo-convex layer described later, the flattening layer, and the chemically strengthened thin glass substrate, and further reinforcement at the time of bending For the purpose, it includes one or more layers selected from the group consisting of the sticking film layer and the resin coating layer as described above.
  • the concavo-convex layer according to the present invention is a structure constituting such a light extraction structure, and has a function of changing the light emission direction at the interface of different refractive index to improve the light extraction efficiency. It is one of the features of the present invention to be formed in the element forming region in plan view between the glass and the amorphous silica-based film, and when the panel is bent, it is amorphous from the chemically strengthened thin glass substrate.
  • Amorphous silica-based film by preventing detachment of the amorphous silica-based film from the chemically strengthened thin glass substrate side by its anchor structure while alleviating the stress exerted on the porous silica-based film by its bellows structure
  • Alkaline barrier performance of the amorphous silica-based film of the present invention is secured by preventing defects such as film cracking and retention of the alkali component at the interface of the amorphous silica-based film on the side of the chemically strengthened thin glass sheet substrate. It also has a function.
  • the concavo-convex structure itself contributes to the enhancement of luminous efficiency of the panel, and the bellows structure and the anchor structure contribute to the high reliability of the panel.
  • the concavo-convex layer is separated from the organic EL element by the amorphous silica-based film and exists on the side of the chemically strengthened thin sheet glass substrate, even if defects or cracks occur in the layer itself, the present invention It is also important that the layer does not degrade the alkali barrier performance of the alkali barrier layer itself.
  • Such a concavo-convex layer has a concavo-convex shape such as a pyramid shape, a micro lens shape, a moth-eye shape, etc. from the viewpoint of reducing total reflection by changing the light emission angle.
  • the concavo-convex surface which is a surface of such a concavo-convex shape which is on the side of the amorphous silica based film corresponds to the above-mentioned bellows structure or anchor structure.
  • the refractive index of such a concavo-convex layer is preferably 1.5 to 1.6 from the viewpoint of suppressing total reflection occurring at the interface from the alkali barrier film to the organic EL element.
  • a material to form 1 or more types chosen from the group which consists of a thermoplastic resin and glass frit are preferable, and it is more preferable that it is an acrylic resin type uneven layer which has an acrylic resin as a main component.
  • the organic EL device includes a transparent electrode layer, an organic functional layer, and a reflective electrode layer, and an organic functional layer including a light emitting layer containing an organic compound is sandwiched between the transparent electrode layer and the reflective electrode layer.
  • the overlapping portion of these layers is the element and emits light by supplying power to the transparent electrode layer and the reflective electrode layer from the outside.
  • an organic EL element is formed on the element forming substrate according to the present invention provided with an alkali barrier film including at least a specific amorphous silica film on the chemically strengthened thin glass substrate as described above.
  • an alkali barrier film including at least a specific amorphous silica film on the chemically strengthened thin glass substrate as described above.
  • the transparent electrode layer is in contact with the alkali barrier film according to the present invention, is formed in a plan view in the element forming region according to the present invention, and has high transparency and electrical conductivity as a material for forming the same. If it is used, a transparent conductive metal oxide is preferable from the viewpoint of reliability and light emission efficiency, and it is included in the film of the material including the transparent electrode layer side feeding part related to the feeding to the transparent electrode layer. More preferably, it is formed as a transparent electrode layer.
  • ITO and IZO can be exemplified, and its average thickness is preferably 1 ⁇ m or less, and a thin plate of such a material is a vacuum evaporation method such as a CVD method or a PVD method.
  • a vacuum evaporation method such as a CVD method or a PVD method.
  • the organic functional layer generally has a multilayer structure such as, for example, hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer from the side of the transparent electrode layer, and other than these layers Also, a connection layer including a charge generation layer, a charge block layer, and the like may be included.
  • the material for forming the reflective electrode layer is preferably aluminum or silver which has a large reflectance and is effective for improving the brightness, and as a film forming method thereof, a high purity film can be formed, and the material is intrinsic
  • a vacuum evaporation method which easily obtains physical properties is preferable, and it is more preferable to be formed as a transparent electrode layer included in a film of the material including the reflective electrode layer side feeding portion related to the feeding of the power to the reflective electrode layer.
  • DCG-1 (size: 3 cm ⁇ 3 cm, thickness: 0.2 mm, all end surface treatment), which is a chemically strengthened thin glass substrate 1 manufactured by Hoya Co., Ltd., was prepared.
  • an acrylic resin film (average thickness 40 ⁇ m, refractive index) for forming a concavo-convex structure in order to form the concavo-convex layer 3 on a central 1 cm ⁇ 1 cm region of one principal surface of the chemically strengthened thin glass substrate 1 1.5), and then pressing and melting an inverted pyramid-shaped nanoimprint mold heated to 150 ° C. to form a chemically reinforced thin plate in which the acrylic resin asperity layer 3 having an average layer thickness of 2 ⁇ m is fused.
  • a glass substrate 1 was produced.
  • a SiO 2 film 2 is used as an alkali barrier film 2 on the entire main surface of the main surface including the entire surface of the uneven layer 3 of the chemically strengthened thin glass substrate 1 with the uneven layer 3 of acrylic resin.
  • LIODURAS registered trademark
  • the element formation substrate of Example 1 was produced.
  • the surface of the element formation region of the light scattering flat layer 4 of the element formation substrate of Example 1 had surface smoothness of Ra 1.5 nm.
  • a transparent electrode which is a part of an organic EL element on an area of 0.8 cm ⁇ 3.0 cm at the center of the one main surface including a part of the area of the uneven layer 3 of the element forming substrate of Example 1
  • An ITO film 6 was formed as a transparent conductive film 6 including a layer and a transparent electrode layer side feeding portion.
  • the ITO film 6 was formed by sputtering at a substrate temperature of 180 ° C. to have an average film thickness of 120 nm.
  • the sheet resistance of the ITO film 6 formed on the element forming substrate of this example 1 was 10.9 ⁇ / sq.
  • the element formation substrate on which the ITO film 6 was formed was introduced into a vacuum heating evaporation apparatus, and the process of forming the organic functional layer 7 and the reflective conductive film 8 was performed.
  • a hole injection layer is formed as an organic functional layer 7 in order on the 1.5 cm ⁇ 1.5 cm region at the center of the one main surface including the entire region of the uneven layer 3 using a mask.
  • Hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer is formed, and further, using a mask, the center of the one main surface partially including the region of the concavo-convex layer, and the above
  • An Al film 8 was formed as a reflective conductive film 8 including a reflective electrode layer and a reflective electrode layer side feeding portion on a 3.0 cm ⁇ 0.8 cm region in a direction orthogonal to the film formation region of the ITO film.
  • the organic EL element of Example 1 was produced.
  • the organic EL element of Example 1 is formed in the same size in the element formation area of 0.8 cm ⁇ 0.8 cm in size at the center of the element formation substrate of Example 1, and the vicinity of one opposing both sides is The transparent electrode layer side feed portion, and the reflective electrode layer side feed portion in the vicinity of the other opposite sides.
  • the sealing layer 9 was formed on the 2.5 cm ⁇ 2.5 cm area at the center of the one main surface so as to cover the entire surface of the organic EL element. Specifically, an inorganic seal that is continuous across the entire exposed surface of the organic EL element of Example 1 and a part of the reflection electrode layer side feeding portion (including the feeding terminal for the anode and the feeding terminal for the cathode)
  • a silicon oxynitride layer (average thickness 2 ⁇ m) and a polysilazane converted silica layer (average thickness 2 ⁇ m) were formed sequentially by the CVD method from the reflective electrode layer side.
  • Example 1 using the element formation substrate in which the concavo-convex layer 3, the alkali barrier film 2, and the light scattering flat layer 4 were sequentially formed on the chemically strengthened thin glass substrate, the element formation thereof By forming an organic EL element in the area and further forming the inorganic sealing layer 9 thereon, the light emitting surface having a light emitting area corresponding to the size of the organic EL element and the transparent side near one opposing both sides
  • the organic EL panel of Example 1 is provided with the electrode layer side feed portion and the reflective electrode layer side feed portion in the vicinity of the other opposing sides, and the sealing surface formed with the inorganic sealing layer is on both sides. Made.
  • the transparent electrode layer side feeding portion and the reflective electrode layer in which the inorganic sealing layer 9 on the sealing surface is not formed into a film and is exposed The power luminous efficiency (lm / W) is calculated by feeding a constant current of 3 mA / cm 2 from the side feed part and measuring the total luminous flux of the organic EL element with a total luminous flux measuring device equipped with an integrating sphere, The power luminous efficiency was set to 1, and it compared with the power luminous efficiency of the comparative example 1 and the comparative example 2 which are mentioned later. Table 1 summarizes the comparison results of the power luminous efficiency of Example 1 and Comparative Examples described later.
  • the leak current value (A) at the time of applying the voltage 2V before light emission start was measured to the organic EL element of the organic EL panel of Example 1, and it compared with the leak current value of each comparative example mentioned later.
  • Table 2 summarizes the comparison results of the leakage current values of Example 1 and each of the comparative examples described later.
  • the sheet resistance of the ITO film was measured using the element forming substrate after forming the ITO film, and was compared with the ITO sheet resistance value of each comparative example described later.
  • Table 3 summarizes the comparison results of the ITO sheet resistance values of Example 1 and each of the comparative examples described later.
  • Comparative example 1 As Comparative Example 1, mounting of acrylic resin film for forming a concavo-convex structure, fusion and the like in Example 1, and formation of a light scattering flat layer are not performed, that is, on a chemically strengthened thin sheet glass
  • the element forming substrate of Comparative Example 1 was produced by forming the alkali barrier film without forming the uneven layer of acrylic resin and the light scattering flat layer.
  • Comparative example 2 As Comparative Example 2, mounting and fusion of an acrylic resin film for forming a concavo-convex structure, formation of an alkali barrier film, and formation of a light scattering flat layer in Example 1 are not performed, that is, Example 1
  • the organic EL panel of Comparative Example 2 was produced by forming the organic EL element and the inorganic sealing layer in the same manner as in Example 1 using the chemically strengthened thin glass substrate itself used in the above as an element forming substrate. In other words, in Comparative Example 2, the ITO film was formed directly on the chemically strengthened thin glass.
  • Comparative Example 1 As apparent from Tables 1 and 2, the sample of Comparative Example 1 provided with the alkali barrier film has a decrease in power efficiency due to the absorption of the alkali barrier film, as compared with Comparative Example 2 not provided with the alkali barrier film. An increase in the leakage current due to the surface unevenness of the alkali barrier film was observed. Furthermore, as is apparent from Table 3, in Comparative Example 2 in which the alkali barrier film was not provided, an increase in the ITO sheet resistance due to the elution of alkali ions contained in the chemically strengthened glass into the ITO film was observed. . From the above results, it is apparent that Comparative Example 1 and Comparative Example 2 can not exhibit sufficient performance as an organic EL element.
  • Example 1 manufactured using the element-formed substrate in which the concavo-convex layer, the alkali barrier film, and the light-scattering planarizing layer were sequentially formed on the chemically strengthened thin glass substrate, as compared to Comparative Example 1
  • the improvement of the power efficiency and the suppression of the leakage current were observed, and the increase of the sheet resistance as seen in Comparative Example 2 did not occur.

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Abstract

アルカリバリア膜を備えた化学強化薄板ガラス基板では、そのアルカリバリア膜自体の光吸収や光散乱の性質によって光取出し効率が低下したり、そのアルカリバリア膜の表面の平坦性が不足していた場合には、それに起因して有機EL素子のリーク電流が大きくなり信頼性が低下したりすることが懸念され改善の余地がある。 そのようなアルカリバリア膜に代えて、本発明に係るバリア膜を備え、かつ、本発明に係る平滑領域を含む一主面を有する化学強化薄板ガラス基材上に特定の光取出し構造を介して有機EL素子を備えた有機ELパネルとすることで、有機EL特性を損なうことなく高性能の有機ELパネルを得る。

Description

可撓性有機ELパネル
 本発明は、化学強化した薄板ガラス基材、及び有機EL素子を含む可撓性有機ELパネルに関する。
 有機EL素子は、物質に電界を印加した際に発光を生じる現象を利用した面発光素子である。そして基板上に有機EL素子を形成した有機ELパネルは、自発光型、薄型にできるなどの特徴を生かし、平面状光源やディスプレイ等への応用展開が図られている。
 現在、有機ELパネルの中でも、折り曲げ可能なフレキシブル(可撓性、ベンダブルとも言う)有機ELパネルが注目されている。フレキシブル有機ELパネルを実現するためには、フレキシビリティ(可撓性)を有する基板上に有機EL素子を形成する必要がある。さらに、有機EL素子の発光層などに使用される有機機能性材料は水分や酸素によって劣化しやすく、ダークスポットの生成や発光効率の低下を引き起こしてしまうため、基板には素子外部から侵入する酸素や水分に対して高いバリア性を有することが必要となる。この点について、薄板ガラスを有機EL素子の素子形成基板として用いれば、フレキシビリティと高いバリア性を両立できることが知られている(特許文献1)。
 しかしながら、上記薄板ガラスは破損しやすく、薄板ガラス上に有機EL素子を形成する製造工程での歩留まり低下が問題となる。そこで薄板ガラスの割れや欠けを防止するために、特許文献2には化学強化によって圧縮応力層を形成した有機EL素子形成用ガラス基板であって、その基材であり、かつ、当該化学強化されたガラス基材の当該ガラス基材面に接してアルカリバリア膜が形成されている有機EL素子形成用ガラス基板が開示されている。そして、当該アルカリバリア膜として、スパッタ法、CVD等により形成した、SiOやSiNの膜を例示している。
特開2004-79432号公報 特開2014-028743号公報
 しかしながら、特許文献2の有機EL素子形成用ガラス基板では、そのアルカリバリア膜自体の光吸収や光散乱の性質によって光取出し効率が低下したり、そのアルカリバリア膜の表面の平坦性が不足していた場合には、それに起因して有機EL素子のリーク電流が大きくなり信頼性が低下したりすることが懸念され改善の余地がある。
 本発明者は、そのようなアルカリバリア膜に代えて、特定のアルカリバリア膜を備える化学強化薄板ガラス基材を素子形成基板として用い、その上に有機EL素子を形成した有機ELパネルとすることで、高性能の可撓性有機ELパネルとなることを見出し、本発明を完成するに至った。
 具体的には、前記可撓性有機ELパネルは、割れや欠けを防止するため化学強化した平均厚み2mm以下の薄板ガラスを基材とし、かつ、該化学強化ガラスからのアルカリ成分の有機EL素子への侵入防止機能を有する特定のアルカリバリア膜であって、有機EL素子が接して形成される素子形成領域を含む領域に特定の平滑表面領域を備えるアルカリバリア膜を含む化学強化薄板ガラス基材を素子形成基板として用い、その上に形成された該有機EL素子を含む有機ELパネルである。
 即ち、本発明は化学強化した平均厚み2mm以下の化学強化薄板ガラス基材、及び有機EL素子を含み、かつ、該有機EL素子に対応する発光領域を、その発光面に有する可撓性有機ELパネルであって、
 該化学強化薄板ガラス基材の一主面の全面上に非晶質シリカ系膜を含むアルカリバリア膜を備えた素子形成基板の該アルカリバリア膜の素子形成領域に接して、該有機EL素子が形成されてなり、
 該アルカリバリア膜が、該有機EL素子に接する側の面に平滑表面領域を含み、さらに、
 該平滑表面領域が、5nm以下のRaの表面平滑性を有し、かつ、平面視、該素子形成領域を含む、可撓性有機ELパネルに関する。
 このような本発明の可撓性有機ELパネルは、特定のアルカリバリア膜を含む化学強化薄板ガラス基材を素子形成基板として用いているので、割れや欠けが発生し難い優れた可撓性を有しつつ、高性能かつ高信頼性の可撓性有機ELパネルなる。
 また、さらに、前記アルカリバリア膜は、平面視、前記平滑表面領域において、前記非晶質シリカ系膜と前記有機EL素子との間に、光硬化性樹脂を含む平坦化層を含むことが好ましく、簡便に、より平滑性に優れた平滑表面領域を形成でき、また、アルカリバリア性の更なる向上が図れるので、より高信頼性の可撓性有機ELパネルなり、特に後述する凹凸層を含む場合に、その効果は顕著となる。
 また、前記平坦化層は、屈折率が1.8以上の透明金属酸化物の微粒子を含有する、光散乱性平坦化層であることが好ましく、有機EL素子を構成する材料との屈折率の差が小さくなり、当該平滑表面の平滑性に起因し生じる全反射による光取出し効率の低下の影響を小さくでき、また、当該平坦化層内部での光散乱に起因し生じる光取出し効率の向上効果が期待できるので、より高発光効率の可撓性有機ELパネルなる。
 また、前記アルカリバリア膜は、前記化学強化薄板ガラス基材と前記非晶質シリカ系膜との間の、平面視、前記素子形成領域に、熱可塑性樹脂、及びガラスフリットからなる群から選ばれる1種以上を含み、かつ、前記非晶質シリカ系膜側に凹凸面を有する凹凸層を含むことが好ましく、アルカリバリア性の更なる向上が図れるので、より高信頼性の可撓性有機ELパネルなると共に、前述の全反射による光取出し効率の低下の影響を小さくでき光取出し効率が向上するので、さらに高発光効率の可撓性有機ELパネルなる。
 また、前記凹凸層は、アクリル樹脂を主成分とするアクリル樹脂系凹凸層であることが好ましく、透明性、耐候製に優れるので、さらに高発光効率かつ高信頼性の可撓性有機ELパネルとなる。このようなアクリル樹脂系凹凸層は、逆凹凸面を有する版型をアクリル系樹脂の溶融温度以上に加熱した状態でアクリル樹脂系層に接触させる方法で、大面積かつ簡便に形成することが好ましく、即ち、ナノインプリント法やロール成形法で形成することが好ましい。
 本発明によって、高信頼性、高機械的強度、高発光効率の可撓性有機ELパネルを実現することができる。
実施例1の有機ELパネルの作製手順を説明する平面図であり、各層の製膜領域を示す平面図である。 実施例1の有機ELパネルの断面構造を示す模式的断面図である。
 以下、本発明の実施態様について説明する。
 [可撓性有機ELパネル]
 本発明の可撓性有機ELパネルは、有機EL素子に対応する発光領域を含む発光面、及び当該有機EL素子が形成・配置され、これへの水分の浸入を防ぐ為に、当該有機EL素子上に形成される封止層が配置される封止面、を両方の主面とする、シート状の光源部材である。
 前記封止層は、いずれも後述する、有機機能層や反射電極層が大気に触れることで、これらの層を含む有機EL素子が劣化しないように、有機EL素子の反射電極層側全面、即ち、前記発光面側から観察して発光領域となる全領域を含み、その周囲に渡って形成される層である。
 このような封止層の材料としては、十分な水蒸気バリア性を当該層に付与せしめる観点から、無機物を例示することができ、好ましくは、酸化、及び/又は、窒化珪素であり、化学強化薄板ガラス基材のフレキシビリティを活かし、可撓性有機ELパネルを製造する観点から、無機薄膜であることが、より好ましく、前記珪素系材料をCVD法で形成した薄膜を含むことが、さらに好ましく、特に好ましくは、前記CVD法珪素系材料薄膜の上に、湿式法珪素系材料膜を形成した、多層膜とすることであり、当該湿式法珪素系材料膜は、ポリシラザン転化膜であることが好ましく、これらのCVD法及び/又は湿式法による珪素系材料膜の平均厚みは、0.5μm以上、5μm以下であることが好ましい。
 [可撓性有機ELパネルの製造方法]
 本発明の可撓性有機ELパネルの製造方法は、例えば、化学強化薄板ガラス基材上に有機EL素子を形成するにあたり、該化学強化薄板ガラス基材から溶出するアルカリ成分の有機EL素子への拡散を防止するアルカリバリア層を化学強化薄板ガラス基材の有機EL素子配置面側に形成する工程の後、当該アルカリバリア層の表面に本発明に係る平滑表面領域を形成する工程を経た後、該平滑平面領域上に有機EL素子を形成する工程を順に実施する製造方法である。
 アルカリバリア層形成工程において、アルカリバリア層は、簡便に高信頼性のパネルを製造せしめる観点から、化学強化薄板ガラス基材の、有機EL素子配置面である、一主面の全体に、連続かつ隙間無く、形成することが重要であるが、そのような連続膜としては、本発明の可撓性有機ELパネルに十分な可撓性を付与せしめる観点から、非晶質シリカ系膜とすることが重要であり、即ち、本発明に係るアルカリバリア層は、少なくとも非晶質シリカ系膜を連続する層として含む。また、このような本発明に係るアルカリバリア層は、好ましくは、後述する平坦化層を含み、より好ましくは、後述する凹凸層を含む。
 平滑表面領域形成工程において、当該平滑表面領域は、前記非晶質シリカ系膜の表面を研磨することによっても形成できるが、好ましくは、前記平坦化層を前記非晶質シリカ系膜上に形成する製造方法により形成することができ、より好ましくは、スリットコーター等を用いた塗布方法で形成することができる。
 有機EL素子形成工程において、薄い化学強化薄板ガラス基材単体でのワークハンドリングが困難な場合には、予め支持体に化学強化薄板ガラス基材の他主面を貼り合せ、有機EL素子形成後に支持体から剥離する仮固定プロセスを適用することが好ましく、当該他主面に基材補強の為に、フィルムを貼付けたり、樹脂コーティング層を形成したりして、それらの表面を前記支持体との安定した前記剥離面として予め形成しておくことがより好ましく、前記封止層を形成した後、当該剥離を実施することがさらに好ましい。
 以下、本発明の可撓性有機ELパネルを構成する部材、及びその製造方法に係る構成要素につき個々説明する。
 [化学強化薄板ガラス基材]
 本発明に係る化学強化薄板ガラス基材は、本発明に係る有機EL素子が配置される面を主面とする透光性ガラスシートであり、本発明の可撓性有機ELパネルを、薄く軽いパネルとしつつ、さらにはベンダブル又はフレキシブルの特性をパネルに付与せしめる観点から、その平均厚みが2mm以下であることを要し、その平均厚みは、好ましくは0.5mm以下、より好ましくは0.3mm以下であり、最終的に組み立て可能な厚みとする観点から、0.01mm以上の平均厚みを有することが好ましく、また、ガラスを薄くした場合の割れに対し強度を向上せしめ、実用に耐えるパネルとする観点から化学強化されていることを要し、薄くても十分な強度の基材とする観点から端面処理が施されていることが好ましく、無色透明であることが好ましく、その可視光の透過率については、光取り出し効率の観点から可視光域全域、例えば380~780nmの波長域、において90%以上であることが望ましく、このような化学強化薄板ガラス基材の構成としては、単層のみならず、複層であってもなんら問題はなく、耐摩耗性や平滑性、割れに対する強度向上のために、いずれかの面に処理層や被覆膜が形成されていてもなんら問題はない。
 また、本発明に係る化学強化薄板ガラス基材は、その屈折率が1.50~1.60、その曲げ弾性率が1000~10000MPa、その曲げ強さが30~300MPaであることが、好ましい。
 [アルカリバリア膜]
 本発明に係るアルカリバリア膜は、前記薄板強化ガラス基材に含まれるアルカリ成分が有機EL素子へ侵入することを防ぐ機能を有し、該薄板強化ガラス基材の主面上に形成されてなる層である。
 前記アルカリバリア膜は、プラスの荷電を有するアルカリイオンを捕獲せしめる観点からマイナス荷電を有する酸素の結合乖離点を含む酸化物であることが好ましく、さらには無色透明であることが好ましく、光取り出し効率の観点から透過率については可視光域全域において85%以上、かつ、屈折率はガラス基板同等以上の1.5~2.0程度であることが望ましく、また、撓んだ際、ひび割れ等が発生せず、かつ、基材に十分な強度で付着している必要があり、簡便な方法で主面全体に連続かつ隙間無く製膜できるものであることが望ましく、このような観点から本発明においては、非晶質シリカ系膜を含む層とされる。
 このような非晶質シリカ系膜は、十分な緻密性及び無欠陥性を確保する観点から、スパッタ製膜、イオンプレーティング製膜、及び塗布製膜からなる群から選ばれる1種の方法で製膜されてなるSiO膜、又は非晶質シリカ系複合酸化物膜であることが好ましく、イオンプレーティング製膜のSiO膜、及びSiO膜等を含むSiO膜と、スピンコート製膜のポリシラザン転化SiO膜と、スパッタ製膜の非晶質シリカ系複合酸化物膜とからなる群から選ばれる1種以上であることがより好ましく、後述する凹凸層の凹凸形状を、この非晶質シリカ系膜の有機EL素子側界面に再現せしめることで光取出し効率を向上せしめる場合には、表面形状追随性に優れた気層製膜法であるイオンプレーティング製膜、又は及びスパッタ製膜で形成されてなる非晶質シリカ系膜とすることが、より好ましい。
 本発明に係るアルカリバリア膜は、上述したように、その有機EL素子に接する側の面に、5nm以下(好ましくは1nm以下)のRaの表面平滑性を有する平滑表面領域を備える。
 このような平滑表面領域は、その領域内に、有機EL素子と接する領域である素子形成領域を含み、上述したように、非晶質シリカ系膜の表面を研磨することによっても形成できるが、非晶質シリカ系膜の、欠陥部位を補強しつつ内部応力を緩和せしめることで、そのアルカリバリア性能を補完し、かつ、アルカリバリア膜の有機EL素子へのアルカリ成分侵入防止機能を最終的に担保せしめる観点から、平坦化層を非晶質シリカ系膜上に形成することで形成することが好ましい。
 このような平坦化層は、平面視、前記素子形成領域を含む領域に形成され、後述する凹凸層を含む場合は、平面視、凹凸層全面を覆うように形成されてなり、断面構造においては、非晶質シリカ系膜と有機EL素子との間に形成される。
 このような平坦化層は、簡便に前記表面平滑性の層を形成せしめる観点からその構成材料が、比較的低粘度の液体として塗布した後、硬化させることで良好な表面平滑性が容易に得られる、光硬化性樹脂を主成分とするものであることが好ましく、さらに、光取出し効率を向上せしめ、より高発光効率のパネルとする観点から、当該光硬化性樹脂に屈折率が1.8以上の透明金属酸化物の微粒子を含有せしめた材料からなる光散乱性平坦化層とすることが、より好ましい。
 このような透明金属酸化物の微粒子について、その好ましい数平均粒径は、好ましい光散乱性を発揮せしめる観点から、0.05μm~3μmであることが好ましく、その材料としては、Ti、Zr、In、Zn、Se、及びWからなる群ら選ばれる1種以上の金属を含む金属酸化物、又は、複合金属酸化物が好ましい。
 また、十分な表面平滑性を担保しつつ材料費を抑える観点から、平坦化層の平均層厚みは、1μm以上、3μm以下とすることが好ましい。
 以上、言いかえれば、前記アルカリバリア膜の一部として、本発明に係る非晶質シリカ系膜上に形成される平坦化層は、散乱性微粒子が含有された透光性平滑化層であることが好ましく、微粒子の直径は可視光域の光を散乱せしめる観点より0.05μm~3μmであることが望ましく、透光性平坦化層の屈折率はITOとの界面で生じる全反射を抑制する観点より1.8~1.9であることが好ましく、可視光域全域における透過率は85%以上であることが望ましく、また、有機EL素子製膜面の算術平均粗さRaは5nm以下であることを要し、2nm以下であることが望ましく、より好ましくは1nm以下である。
 ここで、以上の明細書で用いていた表現である「光取出し」に関連して、更に「光取り出し構造」について説明すると以下の通りである。
 本発明に係る光取出し構造は、有機EL素子内部、特にその後述の有機機能層内部で、発生した光を、発光面及び後述する封止層が形成されてなる封止面を両主面とする、本発明の可撓性有機ELパネルの当該発光面の、有機EL素子に対応する、発光領域から外界に放射するに当たり、発生した光に対する放射する光の割合を1に近付けること、即ち、取り出される光の割合を大きくすること、即ち、「光取出し」効率を高めることで、高輝度、即ち、高発光効率のパネルを実現するための構造であり、具体的には、高屈折率媒体(例えば、有機EL素子内部)から低屈折率媒体(例えば、通常のガラス板)に光が入る際、当該屈折率が異なる界面で生じる全反射を、光の出射角度を変えることで低減せしめる為の構造等である。
 本発明の特徴の一つは、このような「光取出し構造」を、本発明に係るアルカリバリア膜中に、その必須構成である非晶質シリカ系膜と連関させつつ本発明に係るパネルの可撓性が有効に発揮できるように、例えば、撓ませても信頼性が維持されるように、構成することであり、即ち、本発明に係るアルカリバリア膜は、その必須構成として、撓み追随性に優れる非晶質シリカ系膜を含み、より好ましくは、後述する凹凸層、前記平坦化層、化学強化薄板ガラス基材の他主面上に、補強用に、更には、撓み時の補強用に、いずれも前述した、貼付フィルム層、及び樹脂コーティング層からなる群から選ばれる1層以上を含む。
 本発明に係る凹凸層は、このような光取出し構造を構成する構造であり、屈折率の異なる界面で光の出射方向を変え光取出し効率を向上させる機能を有し、化学強化薄板ガラス基材と非晶質シリカ系膜との間の、平面視、素子形成領域に形成されることが本発明の特徴の一つであり、パネルが撓んだ際、化学強化薄板ガラス基材から非晶質シリカ系膜に及ぼされる応力をその蛇腹構造により緩和せしめつつ、化学強化薄板ガラス基材側からの非晶質シリカ系膜の脱離をそのアンカー構造により防止することで、非晶質シリカ系膜のひび割れ等の欠陥発生や化学強化薄板ガラス基材側の非晶質シリカ系膜の界面へのアルカリ成分滞留を防止することで本発明の非晶質シリカ系膜のアルカリバリア性能を担保する機能をも有する。即ち、本発明に係る凹凸層は、その凹凸構造そのものがパネルの高発光効率化に、その蛇腹構造及びアンカー構造がパネルの高信頼性化に寄与するものである。ここで、このような凹凸層は、非晶質シリカ系膜により有機EL素子から隔たれており化学強化薄板ガラス基材側に存在するので、その層自体に欠陥やひび割れが生じても本発明に係るアルカリバリア層そのもののアルカリバリア性能を低下させない層であることも重要である。
 このような凹凸層は、光の出射角度を変えることで全反射を低減せしめる観点から、ピラミッド形状やマイクロレンズ形状、モスアイ形状等の凹凸形状を、その化学強化薄板ガラス基材とは反対側の非晶質シリカ系膜側に有し、このような凹凸形状の表面である凹凸面が、前述の蛇腹構造やアンカー構造に相当する。
 このような凹凸層について、その屈折率としては、アルカリバリア膜から有機EL素子に至るまでの界面で生じる全反射を抑制する観点より、1.5~1.6であることが望ましく、これを形成する材料としては、熱可塑性樹脂、及びガラスフリットからなる群から選ばれる1種以上が好ましく、アクリル樹脂を主成分とするアクリル樹脂系凹凸層であることが、より好ましい。
 [有機EL素子]
 本発明に係る有機EL素子は、透明電極層、有機機能層、及び反射電極層を含み、透明電極層、及び反射電極層の間に、有機化合物を含む発光層を含む有機機能層が挟持されてなる発光デバイスであり、これらの層の重畳部分が当該素子であり、外部から、透明電極層及び反射電極層に給電することで、発光する。
 そして、上述の様な化学強化薄板ガラス基材上に少なくとも特定の非晶質シリカ系膜を含むアルカリバリア膜を備えた本発明に係る素子形成基板の上に、このような有機EL素子が形成されたものが、本発明の可撓性有機ELパネルである。当該有機EL素子が、前記アルカリバリア膜の素子形成領域に接するように形成されていることも、本発明の特徴の一つであり、このことにより本発明の効果が奏されることとなる。
 前記透明電極層は、本発明に係るアルカリバリア膜に接し、平面視、本発明に係る素子形成領域内に形成され、これを形成する材料としては、高い透光性及び電気伝導性を有していれば使用可能であるが、信頼性及び発光効率の観点から透明導電性金属酸化物が好ましく、当該透明電極層への前記給電に係る透明電極層側給電部を含む当該材料の膜に含まれる透明電極層として形成されていることが、より好ましい。
 このような透明導電性金属酸化物としては、ITOやIZOを例示することができ、その平均厚みとしては1μm以下が好ましく、このような材料の薄板は、CVD法やPVD法などの真空蒸着法によって形成することができる。
 前記有機機能層は一般的に、例えば、当該透明電極層側から、正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層といった多層構造を有し、これらの層以外にも、電荷発生層を含む接続層や、電荷ブロック層等が含まれていても良い。
 前記反射電極層は、これを形成する材料としては、大きな反射率を有し輝度向上に有効なアルミニウム、又は銀が好ましく、その製膜方法としては、高純度な膜が製膜でき材料本来の物性が得易い真空蒸着法が好ましく、当該反射電極層への前記給電に係る反射電極層側給電部を含む当該材料の膜に含まれる透明電極層として形成されていることが、より好ましい。
 以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
 (実施例1)
 まず、HOYA(株)製の化学強化薄板ガラス基材1であるDCG-1(サイズ:3cm×3cm、厚み:0.2mm、全端面処理)を準備した。
 なお、サイズの大きなこの化学強化薄板ガラス基材(サイズ:145cm×25cm、厚み:0.2mm、全端面処理)で可撓性試験を実施したところ、十分に可撓性有機ELパネルの素子形成基板用の基材として使用できることが確認できた。具体的には、この大サイズ化学強化薄板ガラス基材の3点曲げ試験を実施したところ、曲率半径30mmで曲げ破壊が生じ、当該基材として必要と考えられる曲率半径70mm以下まで屈曲可能なことが確認できた。また、基材の端面に対して衝撃を与える端面衝撃強度試験を実施したところ、30mJの衝撃エネルギーで破壊するという結果が得られ、当該基材として必要とされる耐性、即ち、24mJ以上の端面衝撃エネルギーに対する耐性があることが確認できた。
 次に、この化学強化薄板ガラス基材1の一主面の中央の1cm×1cmの領域上に、凹凸層3を形成するために、凹凸構造形成用のアクリル樹脂フィルム(平均厚み40μm、屈折率1.5)を載置した後、150℃に加熱した逆ピラミッド形状のナノインプリントモールドを押し付け溶融することで、ピラミッド形状の平均層厚み2μmのアクリル系樹脂凹凸層3が融着された化学強化薄板ガラス基材1を作製した。
 次に、このアクリル樹脂系凹凸層3付き化学強化薄板ガラス基材1の、当該凹凸層3の全面を含む、前記一主面全面上に、アルカリバリア膜2としてスパッタ装置を用いてSiO膜2を15nm形成し、さらに、そのアルカリバリア膜2の、前記凹凸層3の全面を含む領域を含む、前記一主面の中央の2.0cm×2.0cmの領域上に、光散乱性平坦化層4を形成する為に、TiO微粒子(数平均粒径0.1μm、屈折率1.9)を含むアクリル系感光性樹脂:東洋インキ製UV硬化型機能性ハードコート剤リオデュラス(登録商標)を塗布・乾燥・UV硬化することで平均層厚み3μmの透光性の光散乱性平坦化層4を形成した。
 このようにして実施例1の素子形成基板を作製した。なお、この実施例1の素子形成基板の光散乱性平坦化層4の素子形成領域の表面は、Ra1.5nmの表面平滑性を有していた。
 続いて、実施例1の素子形成基板の前記凹凸層3の領域を一部含む前記一主面の中央の0.8cm×3.0cmの領域上に、有機EL素子の一部である透明電極層、及び、透明電極層側給電部を含む透明導電膜6としてITO膜6を形成した。なお、このITO膜6は、基板温度を180℃としてスパッタ法で製膜し、平均膜厚を120nmとした。
 後述するように、この実施例1の素子形成基板に形成したITO膜6のシート抵抗は10.9Ω/sqであった。
 次に、このITO膜6形成後の素子形成基板を、真空加熱蒸着装置に導入し、有機機能層7及び反射導電膜8の形成工程を実施した。
 具体的には、マスクを用いて、前記凹凸層3の全領域を含む前記一主面の中央の1.5cm×1.5cmの領域上に、順に、有機機能層7として、正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層を製膜し、さらにその上に、マスクを用いて、前記凹凸層の領域を一部含む前記一主面の中央、かつ、前記ITO膜の製膜領域と直交する方向の3.0cm×0.8cmの領域上に、反射電極層、及び、反射電極層側給電部を含む反射導電膜8としてAl膜8を形成した。
 このようにして実施例1の有機EL素子を作製した。なお、実施例1の有機EL素子は、実施例1の素子形成基板の中央の0.8cm×0.8cmのサイズの素子形成領域に、同サイズで形成されており、一方の対向する両辺近傍に透明電極層側給電部、他方の対向する両辺近傍に反射電極層側給電部を有する。
 最後に、当該有機EL素子の全面を覆うように、前記一主面の中央の2.5cm×2.5cmの領域上に、封止層9を形成した。具体的には、実施例1の有機EL素子の露出面の全面と、前記反射電極層側給電部(陽極用給電端子及び陰極用給電端子を含む)の一部分とに亘って、連続する無機封止層9として、反射電極層側から順に、CVD法にて酸窒化珪素層(平均厚み2μm)、及びポリシラザン転化シリカ層(平均厚み2μm)を形成した。
 このようにして、実施例1として、化学強化薄板ガラス基材上に、順に、凹凸層3、アルカリバリア膜2、及び光散乱性平坦化層4を形成した素子形成基板を用い、その素子形成領域に、有機EL素子を形成し、さらに、その上に無機封止層9を形成することで、有機EL素子のサイズに対応する発光領域を有する発光面と、一方の対向する両辺近傍に透明電極層側給電部及び他方の対向する両辺近傍に反射電極層側給電部とを有し、無機封止層が形成されてなる封止面とを両面とする、実施例1の有機ELパネルを作製した。
 このようにして作製した実施例1の有機ELパネルの有機EL素子に、封止面の無機封止層9が製膜されておらず剥き出しとなっている透明電極層側給電部及び反射電極層側給電部から、3mA/cmの定電流を給電し、積分球を備えた全光束測定装置により有機EL素子の全光束を測定することによって、電力発光効率(lm/W)を算出し、その電力発光効率を1として、後述する比較例1、及び比較例2の電力発光効率と比較した。表1に、実施例1、及び後述する各比較例の電力発光効率の比較結果をまとめて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 さらに、実施例1の有機ELパネルの有機EL素子に、発光開始前の電圧2Vを印加した際の漏れ電流値(A)を測定し、後述する各比較例の漏れ電流値と比較した。表2に、実施例1、及び後述する各比較例の漏れ電流値の比較結果をまとめて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 以上の有機EL素子評価に加え、ITO膜形成後の素子形成基板を用い、ITO膜のシート抵抗を測定し、後述する各比較例のITOシート抵抗値と比較した。表3に、実施例1、及び後述する各比較例のITOシート抵抗値の比較結果をまとめて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 (比較例1)
 比較例1として、実施例1における、凹凸構造形成用のアクリル樹脂フィルムの載置、及び融着等と、光散乱性平坦化層の形成とを実施せず、すなわち、化学強化薄板ガラス上に、アクリル樹脂凹凸層、及び光散乱性平坦化層を形成せず、アルカリバリア膜を形成することで、比較例1の素子形成基板を作製した。
 次に、この比較例1の素子形成基板上に、実施例1と同様にして有機EL素子、及び無機封止層を形成することで、比較例1の有機ELパネルを作製した。
 (比較例2)
 比較例2として、実施例1における、凹凸構造形成用のアクリル樹脂フィルムの載置及び融着、アルカリバリア膜の形成、及び光散乱性平坦化層の形成を実施せず、すなわち、実施例1で使用した化学強化薄板ガラス基材そのものを素子形成基板として用い、実施例1と同様にして有機EL素子、及び無機封止層を形成することで、比較例2の有機ELパネルを作製した。言いかえれば、比較例2では、化学強化薄板ガラス上に、直接ITO膜を形成した。
 表1及び表2から明らかなように、アルカリバリア膜を設けた比較例1のサンプルはアルカリバリア膜を設けていない比較例2に対して、アルカリバリア膜の吸収に起因する電力効率の低下及びアルカリバリア膜の表面凹凸に起因する漏れ電流の増大がみられた。さらに、表3から明らかなように、アルカリバリア膜を設けていない比較例2において、化学強化ガラス中に含まれるアルカリイオンのITO膜への溶出に起因するITOシート抵抗値の上昇がみられた。以上の結果より、比較例1及び比較例2では、有機EL素子として十分な性能を発揮することができないことが明白である。
 一方、化学強化薄板ガラス基材上に、順に、凹凸層、アルカリバリア膜、及び光散乱性平坦化層を形成した素子形成基板を用いて作製した実施例1のサンプルでは、比較例1に対して電力効率の向上及び漏れ電流の抑制がみられ、また比較例2でみられたようなシート抵抗値の上昇も生じなかった。
1 化学強化薄板ガラス基材
2 アルカリバリア膜
3 凹凸層
4 平坦化層
6 透明導電膜
7 有機機能層
8 反射導電膜
9 封止層

Claims (5)

  1.  化学強化した平均厚み2mm以下の化学強化薄板ガラス基材、及び有機EL素子を含み、かつ、該有機EL素子に対応する発光領域を、その発光面に有する可撓性有機ELパネルであって、
     該化学強化薄板ガラス基材の一主面の全面上に非晶質シリカ系膜を含むアルカリバリア膜を備えた素子形成基板の該アルカリバリア膜の素子形成領域に接して、該有機EL素子が形成されてなり、
     該アルカリバリア膜が、該有機EL素子に接する側の面に平滑表面領域を含み、さらに、
     該平滑表面領域が、5nm以下のRaの表面平滑性を有し、かつ、平面視、該素子形成領域を含む、可撓性有機ELパネル。
  2.  さらに、前記アルカリバリア膜が、平面視、前記平滑表面領域において、前記非晶質シリカ系膜と前記有機EL素子との間に、光硬化性樹脂を含む平坦化層を含む、請求項1に記載の可撓性有機ELパネル。
  3.  前記平坦化層が、屈折率が1.8以上の透明金属酸化物の微粒子を含有する、光散乱性平坦化層である、請求項2に記載の可撓性有機ELパネル。
  4.  さらに、前記アルカリバリア膜が、前記化学強化薄板ガラス基材と前記非晶質シリカ系膜との間の、平面視、前記素子形成領域に、熱可塑性樹脂、及びガラスフリットからなる群から選ばれる1種以上を含み、かつ、前記非晶質シリカ系膜側に凹凸面を有する凹凸層を含む、請求項2、又は3に記載の可撓性有機ELパネル。
  5.  前記凹凸層が、アクリル樹脂を主成分とするアクリル樹脂系凹凸層である、請求項4に記載の可撓性有機ELパネル。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210394488A1 (en) * 2019-03-13 2021-12-23 AGC Inc. Laminated glass

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004079432A (ja) 2002-08-21 2004-03-11 Nitto Denko Corp 透明ガスバリア性部材及びこれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2006061964A1 (ja) * 2004-12-08 2006-06-15 Asahi Glass Company, Limited 導電膜付き基体およびその製造方法
JP2008234928A (ja) * 2007-03-19 2008-10-02 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 有機el表示装置
WO2011111629A1 (ja) * 2010-03-08 2011-09-15 旭硝子株式会社 有機led発光素子及びその製造方法
JP2012174410A (ja) * 2011-02-18 2012-09-10 Mitsubishi Rayon Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2014013668A (ja) * 2012-07-03 2014-01-23 Asahi Glass Co Ltd 有機led素子用の積層基板、及び有機led素子
JP2014028743A (ja) 2012-06-25 2014-02-13 Nippon Electric Glass Co Ltd 有機el用ガラス基板及びその製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160032218A (ko) 2013-07-26 2016-03-23 제이엑스 닛코닛세키 에네루기 가부시키가이샤 요철 구조를 가지는 기판의 제조 방법
JP6201807B2 (ja) 2014-02-20 2017-09-27 コニカミノルタ株式会社 有機発光素子の製造方法及び有機発光素子

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004079432A (ja) 2002-08-21 2004-03-11 Nitto Denko Corp 透明ガスバリア性部材及びこれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2006061964A1 (ja) * 2004-12-08 2006-06-15 Asahi Glass Company, Limited 導電膜付き基体およびその製造方法
JP2008234928A (ja) * 2007-03-19 2008-10-02 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 有機el表示装置
WO2011111629A1 (ja) * 2010-03-08 2011-09-15 旭硝子株式会社 有機led発光素子及びその製造方法
JP2012174410A (ja) * 2011-02-18 2012-09-10 Mitsubishi Rayon Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2014028743A (ja) 2012-06-25 2014-02-13 Nippon Electric Glass Co Ltd 有機el用ガラス基板及びその製造方法
JP2014013668A (ja) * 2012-07-03 2014-01-23 Asahi Glass Co Ltd 有機led素子用の積層基板、及び有機led素子

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3648547A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210394488A1 (en) * 2019-03-13 2021-12-23 AGC Inc. Laminated glass

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