JP2017091772A - 有機エレクトロルミネッセンス表示素子用封止剤 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バリア性、接着性、及び、形状保持性に優れる有機エレクトロルミネッセンス表示素子用封止剤を提供することを目的とする。
以下に本発明を詳述する。
そこで本発明者は更に鋭意検討した結果、このようなエポキシ化合物と熱アニオン硬化剤とアルカリ土類金属酸化物とを含有する組成物に、更に(メタ)アクリル化合物と光ラジカル重合開始剤とを配合することにより、バリア性、接着性、及び、形状保持性に優れる有機EL表示素子用封止剤を得ることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
上記エポキシ化合物としては、ビスフェノール骨格を有するエポキシ樹脂、ノボラック骨格を有するエポキシ樹脂、ナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂、及び、ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも1種のエポキシ樹脂が好ましく、ビスフェノール骨格を有するエポキシ樹脂がより好ましく、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂が更に好ましい。
なお、エポキシ基と(メタ)アクリロイル基とを有する化合物については、後述するように(メタ)アクリル化合物として扱う。
なお、本明細書において、上記「エポキシ当量」は、(エポキシ化合物の分子量)/(エポキシ化合物1分子中のエポキシ基の数)を意味する。
上記エポキシ化合物の硬化系を上記熱アニオン硬化剤を用いたアニオン硬化系とすることにより、硬化阻害を生じさせずに後述するアルカリ土類金属酸化物を多く配合することができ、その結果、優れた接着性を維持したまま充分なバリア性を発揮させることができる。
上記ヒドラジド化合物としては、例えば、1,3−ビス(ヒドラジノカルボノエチル)−5−イソプロピルヒダントイン、セバシン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド等が挙げられる。
上記イミダゾール誘導体としては、例えば、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、N−(2−(2−メチル−1−イミダゾリル)エチル)尿素、2,4−ジアミノ−6−(2’−メチルイミダゾリル−(1’))−エチル−s−トリアジン、N,N’−ビス(2−メチル−1−イミダゾリルエチル)尿素、N,N’−(2−メチル−1−イミダゾリルエチル)−アジポアミド、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール等が挙げられる。
これらの熱アニオン硬化剤は、単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わせて用いられてもよい。
上記(メタ)アクリル化合物と後述する光ラジカル重合開始剤とを含有することにより、本発明の有機EL表示素子用封止剤は、加熱による本硬化前に光照射によって仮硬化させることができるため、形状保持性に優れるものとなる。
なお、本明細書において上記「(メタ)アクリル」はアクリル又はメタクリルを意味し、上記「(メタ)アクリル化合物」は、(メタ)アクリロイル基を有する化合物を意味し、上記(メタ)アクリロイル基は、アクリロイル基又はメタクリロイル基を意味する。
上記エポキシ基と(メタ)アクリロイル基とを有する化合物としては、1分子中に2つ以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物の一部分のエポキシ基を(メタ)アクリル酸と反応させることによって得られる部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂が好ましい。
上記その他の(メタ)アクリル化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸とエポキシ化合物とを反応させることにより得られるエポキシ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸に水酸基を有する化合物を反応させることにより得られる(メタ)アクリル酸エステル化合物、イソシアネート化合物に水酸基を有する(メタ)アクリル酸誘導体を反応させることにより得られるウレタン(メタ)アクリレート等が挙げられる。
なお、本明細書において上記「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート又はメタクリレートを意味し、上記「エポキシ(メタ)アクリレート」とは、エポキシ化合物中の全てのエポキシ基を(メタ)アクリル酸と反応させた化合物を意味する。
上記光ラジカル重合開始剤としては、例えば、アシルホスフィンオキサイド骨格を有する化合物、α−アミノアセトフェノン骨格を有する化合物、ベンジルケタール骨格を有する化合物、α−ヒドロキシアセトフェノン骨格を有する化合物、ベンゾイン骨格を有する化合物、オキシムエステル骨格を有する化合物、チタノセン骨格を有する化合物、有機過酸化物、アゾ化合物、オリゴマー化合物等が挙げられる。これらの光ラジカル重合開始剤は、単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わせて用いられてもよい。
なかでも、光硬化性の観点から、アシルホスフィンオキサイド骨格を有する化合物、α−アミノアセトフェノン骨格を有する化合物、ベンジルケタール骨格を有する化合物、α−ヒドロキシアセトフェノン骨格を有する化合物、ベンゾイン骨格を有する化合物、オキシムエステル骨格を有する化合物、チタノセン骨格を有する化合物、及び、オリゴマー化合物からなる群より選択される少なくとも一種であることが好ましい。
ここで、上記アシルホスフィンオキサイド骨格を有する化合物とは、アシルホスフィンオキサイドの一部が別の基に置換した化合物を意味する。上記α−アミノアセトフェノン骨格を有する化合物とは、α−アミノアセトフェノンの一部が別の基に置換した化合物を意味する。上記ベンジルケタール骨格を有する化合物とは、α−ジヒドロキシアセトフェノンの一部が別の基に置換した化合物を意味する。上記α−ヒドロキシアセトフェノン骨格を有する化合物とは、α−モノヒドロキシアセトフェノンの水酸基以外の一部が別の基に置換した化合物を意味する。上記ベンゾイン骨格を有する化合物とは、ベンゾインの一部が別の基に置換した化合物を意味する。上記オキシムエステル骨格を有する化合物とは、N−アセチルジメチルオキシムの一部が別の基に置換した化合物を意味する。上記チタノセン骨格を有する化合物とは、チタノセンの一部が別の基に置換した化合物を意味する。上記有機過酸化物とは、ペルオキシ基を有する化合物を意味する。上記アゾ化合物とは、アゾ基を有する化合物を意味する。
具体的には例えば、オリゴ(2−ヒドロキシ−2−メチル−1−(4−(1−メチルビニル)フェニル)プロパン)(Lamberti社製、「ESACURE KIP 150」)、ポリエチレングリコール200−ジ(β−4(4−(2−ジメチルアミノ−2−ベンジル)ブタノニルフェニル)ピペラジン)(IGM社製、「Omnipol 910」)、(2−カルボキシメトキシチオキサントン)−(ポリテトラメチレングリコール250)ジエステル(IGM社製、「Omnipol TX」)、(カルボキシメトキシメトキシベンゾフェノン)−(ポリエチレングリコール250)ジエステル(IGM社製、「Omnipol BP」)等が挙げられる。
上記アルカリ土類金属酸化物は、吸湿剤として本発明の有機EL表示素子用封止剤のバリア性を向上させる役割を有する。
これらのアルカリ土類金属酸化物は、単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わせて用いられてもよい。
なお、上記「吸水率」とは、温度85℃、湿度85%の雰囲気下で24時間放置した場合における重量の変化率により算出する。具体的には、高温高湿試験(85℃−85%、24時間)前の重量をW1、高温高湿試験後の重量をW2とした場合、下記式(I)により算出される。
吸水率(重量%)=(W2−W1)/W1×100 (I)
なお、上記アルカリ土類金属酸化物の総表面積は、上記アルカリ土類金属酸化物の含有量とBET比表面積とから算出される。具体的には、例えば、比表面積測定装置(島津製作所社製、ASAP−2000)で窒素ガスを用いて測定したBET比表面積から算出する。
上記充填剤としては、例えば、シリカ、タルク、アルミナ等の無機充填剤や、ポリエステル微粒子、ポリウレタン微粒子、ビニル重合体微粒子、アクリル重合体微粒子等の有機充填剤等が挙げられる。なかでも、タルクが好ましい。
これらの充填剤は、単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わせて用いられてもよい。
これらのシランカップリング剤は、単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わせて用いられてもよい。
上記表面改質剤としては、例えば、界面活性剤やレベリング剤等が挙げられる。
上記表面改質剤のうち市販されているものとしては、例えば、BYK−345、BYK−340(いずれもビックケミー・ジャパン社製)、サーフロンS−611(AGCセイミケミカル社製)等が挙げられる。
エポキシ化合物としてビスフェノールF型エポキシ樹脂(DIC社製、「EPICLON EXA−830LVP」)75重量部と、(メタ)アクリル化合物として部分メタクリル変性ビスフェノールE型エポキシ樹脂(ダイセル・オルネクス社製、「KRM8276」)25重量部と、熱アニオン硬化剤として変性脂肪族ポリアミン(T&K TOKA社製、「フジキュアーFXR−1030」)7.5重量部と、光ラジカル重合開始剤として2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(BASF社製、「IRGACURE 651」)1重量部と、吸湿剤として酸化カルシウム(吉沢石灰工業社製、「生石灰J1P」、吸水率30重量%、比表面積2.5m2/g)20重量部と、充填剤としてタルク(日本タルク社製、「MICRO ACE D−600」)20重量部及びコアシェルアクリレート共重合体微粒子(ゼオン化成社製、「F351」)20重量部と、シランカップリング剤として3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(チッソ社製、「サイラエースS510」)1重量部とを、撹拌混合機(シンキー社製、「AR−250」)を用い、撹拌速度3000rpmで均一に撹拌混合して、有機EL表示素子用封止剤を作製した。
表1、2に記載された各材料を、表1、2に記載された配合比に従い、実施例1と同様にして撹拌混合して、有機EL表示素子用封止剤を作製した。
実施例及び比較例で得られた各有機EL表示素子用封止剤について、以下の評価を行った。結果を表1、2に示した。
実施例及び比較例で得られた各有機EL表示素子用封止剤について、以下のCa−TESTを行った。
まず、30mm×30mmのガラス基板に2mm画の開口部を有するマスクを被せ、Caを真空蒸着機により蒸着させた。蒸着の条件は真空蒸着装置の蒸着器内を2×10−3Paまで減圧してCaを5.0Å/sの蒸着速度で2000Å成膜した。これを露点(−60℃以上)に管理されたグローボックス内に移動させ、この表面に実施例及び比較例で得られた各有機EL表示素子用封止剤を塗布したガラス基板を貼り合わせた。この時、ガラス基板端面から蒸着したCaまでの距離が2mm、4mm、6mmとなるように貼り合わせた。この基板に3000mJ/cm2の紫外線(波長365nm)を照射し、更に、100℃で60分加熱することで封止剤を硬化させCa−TEST基板を作製した。得られたCa−TEST基板を、85℃、85%RHの高温高湿条件に暴露し、時間毎の水分の浸入距離をCaの消失から観測した。その結果、水分の浸入距離が6mmに達するまでの時間が1000時間以上であった場合を「◎」、500時間以上1000時間未満であった場合を「〇」、100時間以上500時間未満であった場合を「△」、100時間未満であった場合を「×」として硬化物のバリア性を評価した。
なお、実施例5で得られた有機EL表示素子用封止剤を用いた場合、実施例1で得られた有機EL表示素子用封止剤を用いた場合よりもバリア性が良好であった。
実施例及び比較例で得られた各有機EL表示素子用封止剤を直径3〜5mm程度の大きさとなるように無アルカリガラス上に塗布し、その上からもう一枚の無アルカリガラスを、十字になるように貼り合わせ、高圧水銀灯にて3000mJ/cm2の紫外線(波長365nm)を照射した後、100℃で60分間加熱して接着性試験片を作製した。得られた接着性試験片について、EZ GRAPH(島津製作所社製)を用いて、剥離速度5mm/minの条件で剥離試験を行い、接着力を測定した。接着力が30kgf/cm2以上であった場合を「◎」、20kgf/cm2以上30kgf/cm2未満であった場合を「○」、10kgf/cm2以上20kgf/cm2未満であった場合を「△」、10kgf/cm2未満であった場合を「×」として接着性を評価した。
実施例及び比較例で得られた各有機EL表示素子用封止剤をを10ccシリンジ(武蔵エンジニアリング社製)に充填・脱泡し、ディスペンサー(武蔵エンジニアリング社製、「SHOTMASTER300」)で正方形の枠を描くようにガラス基板上に描画した。続いて、弊社の面内充填剤(積水化学工業社製、「E−101」)の微小滴を滴下装置にてシールパターンの枠内に滴下塗布し、真空貼り合わせ装置を用いて別のガラス基板と貼り合わせた。その後、高圧水銀灯にて3000mJ/cm2の紫外線(波長365nm)を照射し、更に、100℃のオーブンで60分間加熱し、疑似パネルを作製した。
得られた疑似パネル中の周辺封止部の形状を観察し、形状に乱れが確認されなかった場合を「○」、形状に僅かに乱れが確認された場合を「△」、形状に大きな乱れや樹脂流れが確認された場合を「×」として形状保持性を評価した。
Claims (6)
- エポキシ化合物と、熱アニオン硬化剤と、(メタ)アクリル化合物と、光ラジカル重合開始剤と、アルカリ土類金属酸化物とを含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示素子用封止剤。
- (メタ)アクリル化合物は、エポキシ基と(メタ)アクリロイル基とを有する化合物であることを特徴とする請求項1記載の有機エレクトロルミネッセンス表示素子用封止剤。
- エポキシ基と(メタ)アクリロイル基とを有する化合物は、部分(メタ)アクリル変性ビスフェノールE型エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項2記載の有機エレクトロルミネッセンス表示素子用封止剤。
- エポキシ化合物と(メタ)アクリル化合物との合計100重量部中における(メタ)アクリル化合物の含有量が5〜50重量部であることを特徴とする請求項1、2又は3記載の有機エレクトロルミネッセンス表示素子用封止剤。
- アルカリ土類金属酸化物は、酸化カルシウムであることを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の有機エレクトロルミネッセンス表示素子用封止剤。
- アルカリ土類金属酸化物の含有量が、上記エポキシ化合物と上記(メタ)アクリル化合物との合計100重量部に対して、10〜80重量部であることを特徴とする請求項1、2、3、4又は5記載の有機エレクトロルミネッセンス表示素子用封止剤。
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