JP4555611B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子封止剤及びトップエミッション方式の有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
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Description
有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)は、互いに対向する一対の電極間に有機発光材料層が挟持された積層体構造を有し、この有機発光材料層に一方の電極から電子が注入されるとともに他方の電極から正孔が注入されることにより有機発光材料層内で電子と正孔とが結合して発光する。このように有機EL素子は自己発光を行うことから、バックライトを必要とする液晶表示素子等と比較して視認性がよく、薄型化が可能であり、しかも直流低電圧駆動が可能であるという利点を有しており、次世代ディスプレイとして着目されている。
本発明は、上記現状に鑑み、極めて着色が少なく透明性の高い硬化物を得ることができる光硬化性樹脂組成物を提供することを目的とする。
以下に本発明を詳述する。
従来、ヨウ素又は硫黄を中心元素とするオニウムカチオンからなるオニウムボレート錯体をカチオン重合開始剤として用いる場合、感光域を調整する目的で、少なくとも1つのアリール基を有することが必要があるところ、加熱したときに中心元素とアリール基のベンゼン環とが相互作用して着色の原因となっていたものと思われる。これに対して、本発明では、アリール基と中心元素との間にアルキレン基を介する場合には、このような相互作用が発生しなくなり、光ラジカル重合開始剤としての優れた性能を維持したまま、より着色の少ない硬化物を生じることができるものと思われる。
上記アルキレン基の炭素数の好ましい上限は18である。18を超えると、樹脂への溶解性が悪くなり、硬化性に影響を与えたり、未溶解物が不純物として残存することがある。
式(2−1)、(2−2)中、Arはアリール基を表し、R4は、炭素数1〜18の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレン基を表し、R5は、アルキル基又はアリール基を表す。
上記オニウムボレート錯体におけるオニウムカチオンの対イオンが、このようなホウ素を中心元素とするものである場合には、光カチオン重合開始剤として用いたときの酸強度が強くなるため、光硬化性樹脂組成物の硬化性が向上し、高いガラス転移温度を有する硬化物を得ることができる。その結果、光硬化性樹脂組成物の硬化物の透湿性(透湿度)が低下するため、この光硬化性樹脂組成物を用いて作製した例えば有機EL素子の寿命を長くすることができ、信頼性を高めることができる。
上記光カチオン重合性化合物としては、分子内に少なくとも1個の光カチオン重合性官能基を有しているものであれば特に限定されず、例えば、分子内に少なくとも1個のエポキシ基、オキセタニル基、水酸基、ビニルエーテル基、エピスルフィド基、エチレンイミン基等を有する化合物等が挙げられる。なかでも、光カチオン重合性が高く、少ない光量でも効率的に光硬化が進行することから、分子内に少なくとも1個のエポキシ基を有する化合物(以下、エポキシ系化合物ともいう)、又は、分子内に少なくとも1個のオキセタニル基を有する化合物(以下、オキセタニル系化合物ともいう)が好適に用いられる。
これらの光カチオン重合性化合物の性状(分子量)は特に限定されず、モノマー、オリゴマー、ポリマーのいずれであってもよい。また、これらの光カチオン重合性化合物は、単独で用いられてもよいし、2種類以上が併用されてもよい。
本発明の光硬化性樹脂組成物中における上記光増感剤の含有量の好ましい下限は、光カチオン重合開始剤100重量部に対して1重量部、好ましい上限は500重量部である。より好ましい下限は10重量部、より好ましい上限は100重量部である。
上記硬化制御剤としては特に限定されず、例えば、水酸基を有する脂肪族炭化水素やポリエーテル化合物等が挙げられる。これらの硬化制御剤は単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記ポリエーテル化合物としては特に限定されず、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール等のポリアルキレンオキサイドや、クラウンエーテル等が挙げられる。
また、ポリアルキレンオキサイド付加ビスフェノール誘導体も好適に用いることができ、特に末端に水酸基又はエポキシ基を有するポリアルキレンオキサイド付加ビスフェノール誘導体がより好適である。これらのうち市販品としては、例えば、新日本理化社製の商品名「リカレジンBPO−20E」、「リカレジンBEO−60E」、「リカレジンPO−20」等の「リカレジン」シリーズ等が挙げられる。
上記光を照射するための光源としては特に限定されず、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、エキシマレーザー、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタルハライドランプ、ナトリウムランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、蛍光灯、太陽光、電子線照射装置等が挙げられる。これらの光源は、単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
本発明の光硬化性樹脂組成物の硬化に際しては、光カチオン重合性化合物の光カチオン重合をより促進して、硬化時間をより短縮するために、光照射と同時に加熱を行ってもよい。上記加熱硬化を併用する場合の加熱温度としては特に限定されないが、50〜100℃程度であることが好ましい。
なお、全光線透過率は、分光計(例えば、東京電色社製「AUTOMATIC HAZEMATER MODEL TC−III DPK」)等を用いて測定することができる。
なお、波長350〜700nmの光の吸収率は、色度計(例えば、東京電色社製「COLOR ANALYZER TC−1800M」)等を用いて測定することができる。
本発明の光硬化性樹脂組成物を用いてなる封止剤もまた、本発明の1つである。
本発明の光硬化性樹脂組成物又は封止剤を用いてなる表示素子もまた、本発明の1つである。このような表示素子としては、例えば、有機EL素子等が挙げられる。
(1)オニウムボレート錯体の調製
ジフェニル(ベンジル)スルホニウムクロライド0.213重量部を、蒸留水50重量部に溶解し、20℃にて攪拌しながら、ナトリウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート1重量部を含有する水溶液50重量部を10分間かけて滴下した。生成した白色結晶を濾過し、蒸留水で洗浄した後、減圧乾燥して、下記式(4)で表されるオニウムボレート錯体を得た。
ビスフェノールF型エポキシ樹脂(商品名「エピコート806」、ジャパンエポキシレジン社製)100重量部に対して、得られたオニウムボレート錯体4重量部及び光増感剤(商品名「DETX−S」、日本化薬社製)0.1重量部を添加し、均一に攪拌混練した後、脱泡して、光硬化性樹脂組成物を製造した。
ビスフェノールF型エポキシ樹脂(商品名「エピコート806」、ジャパンエポキシレジン社製)100重量部に対して、下記式(5)で表されるヨウ素(I)を含有する光カチオン重合開始剤(商品名「Rhotoinitiator2074」、Rhodia社製)0.6重量部及び光増感剤(商品名「DETX−S」、日本化薬社製)0.1重量部を添加し、均一に攪拌混練した後、脱泡して、光硬化性樹脂組成物を製造した。
(1)オニウムボレート錯体の調製
常温下で、トリフェニルスルホニウムブロマイド200mgを含有する水溶液に対して、ソジウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートの10重量%水分散液5gを滴下した。その後、遠心分離を5回行って、生成した沈殿物を濾別し、精製した後、乾燥して、下記式(6)で表されるオニウムボレート錯体を得た。
ビスフェノールF型エポキシ樹脂(商品名「エピコート806」、ジャパンエポキシレジン社製)100重量部に対して、得られたオニウムボレート錯体4重量部及び光増感剤(商品名「DETX−S」、日本化薬社製)0.1重量部を添加し、均一に攪拌混練した後、脱泡して、光硬化性樹脂組成物を製造した。
実施例1及び比較例1、2で調製した光硬化性樹脂組成物を、アプリケーターを用いて離型処理が施されたポリエステルフィルム(商品名「#5011」、リンテック社製)の離型処理面に塗膜の厚みが150μmとなるように塗工した後、超高圧水銀灯を用いて20mWの光を100秒間(光照射量2000mJ)照射して塗膜を硬化させ、測定用サンプルを得た。
得られた測定用サンプルについて、以下の評価を行った。
結果を表1に示した。
測定用サンプルを80℃の雰囲気下に150時間放置した後、色差計「COLOR ANALYZER TC−1800M」を用いてイエローインデックスを測定した。
分光光度計(商品名「COLOR ANALYZER TC−1800M」、東京電色社製)を用いて測定用サンプルの波長380〜780nmにおける全光線透過率を測定した。
測定用サンプルを直径6cmの円形に裁断した後、塩化カルシウムが設置されたJIS Z 0208に規定のカップの上に載置し、周辺を蝋で固定した。次いで、85℃−85%RHの雰囲気下に24時間放置した後、重量変化を測定して、透湿度を求めた。
Claims (2)
- トップエミッション方式の有機エレクトロルミネッセンス素子を封止するための有機エレクトロルミネッセンス素子封止剤であって、
光カチオン重合性化合物と、ヨウ素又は硫黄を中心元素に少なくとも1つのアリール基が炭素数が18以下のアルキレン基を介して結合しているオニウムカチオンからなるオニウムボレート錯体とを含有し、
前記光カチオン重合性化合物100重量部に対するオニウムボレート錯体の配合量が0.1〜10重量部である
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剤。 - 請求項1記載の有機エレクトロルミネッセンス素子封止剤を用いて封止されていることを特徴とするトップエミッション方式の有機エレクトロルミネッセンス素子。
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