JP6409771B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子、及びその製造方法 - Google Patents
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Description
この共通機能キーボタンは、一般的には、導光板LEDに、ドット状の拡散部材が配置されたカバーガラスを積層させた構成を有している。なお、このドット状の拡散部材は、表示したいマークの形状に配置されている。これにより、LEDが発光すると、光が導光板を通して導光され、カバーガラスに配置されたドット形状の拡散部材を通して、光取り出し面から光が取り出されるため、表示したいマークが表示される。
しかし、偏光板などを設けた場合、それ自体の光透過率が悪く、発光効率が低下してしまうという問題がある。この問題に対して、特許文献2には、偏光板を設ける代わりに、封止部材に有機系塗膜を設けて缶封止をする技術が開示されている。
しかしながら、缶封止をした場合、有機ELの可撓性が損なわれるおそれがある、という問題がある。
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
積層体並びに封止部材を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記透明基板側からのみ、光を取り出し、
前記封止部材は、少なくとも接着層、及び前記接着層側のみに配置された着色された層を有する封止基材を有し、
前記積層体は、前記第2透明電極側の面に前記封止基材が前記接着層を介してラミネートされていることで、前記封止部材により封止されてい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。
前記有機層として、少なくとも正孔注入層、正孔輸送層、発光層を形成する有機層形成工程と、
前記第2透明電極側の面から前記積層体に、前記封止部材をラミネートする封止工程と、
を有し、
前記封止部材が、少なくとも接着層、及び前記接着層側のみに配置された着色された層を有する封止基材を有し、
前記封止部材をラミネートする封止工程では、前記積層体に前記接着層を介して前記封止基材をラミネートす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の製造方法。
従来、外部から有機EL素子に入射した光の一部が陰極等の金属層で反射され、光取り出し面から出射されるという問題がある。
これに対し、本発明者は、封止部材を着色することにより、外部から有機EL素子に入射した光が反射することを防ぐことができ、また、着色することにより、非発光時及び非発光領域の色を種々の色にでき、さらに、偏光板などを設ける必要がないため、有機EL素子を薄くできることを見出し本発明に至った。
また、本発明者は、非発光時及び非発光領域の有機EL素子の色は、第1透明電極、第2透明電極及び封止部材の重なり方に影響されることも見出し、第1透明電極及び第2透明電極を発光パターンの形状ではなく、べたに形成することで、非発光時及び非発光領域の有機EL素子の色純度を向上させることができることを見出した。
このように、本発明は、非発光時及び非発光領域の有機EL素子の色を調整することができる。なお、本発明において、発光領域の色は、有機層で調整する。
これにより、本発明は、可撓性が高く、かつ、非発光時及び非発光領域の色を種々の色にできる有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法を提供することができる。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも透明基板、第1透明電極、有機層及び第2透明電極をこの順に積層した積層体並びに封止部材を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記封止部材は、少なくとも一部が着色されており、かつ、少なくとも封止基材及び接着層を有し、前記積層体は、前記第2透明電極側の面に前記封止基材が前記接着層を介してラミネートされていることで、前記封止部材により封止されていることを特徴とし、かかる構成により、可撓性が高く、かつ、非発光時及び非発光領域の色を種々の色にできる有機エレクトロルミネッセンス素子を提供できる。なお、本発明において、発光領域における発光時の色は、有機層で調整される。
本発明の有機EL素子の一例を図1に示す。
図1に示すとおり、有機EL素子1は、透明基板2上に、第1透明電極4、有機層6、第2透明電極12が順次積層された積層体にさらに、封止部材105が積層して構成されている。
本発明の有機EL素子1は、少なくとも透明基板2、第1透明電極4、有機層6及び第2透明電極12がこの順に積層した積層体13を有することを特徴とする。本発明において、積層体13は、後述のように、第2透明電極12側の面に封止基材105aが接着層105bを介してラミネートされていることで、封止部材105により封止されている。
本発明の有機層6の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
(ii)正孔注入輸送層/発光層/正孔阻止層/電子注入輸送層
(iii)正孔注入輸送層/電子阻止層/発光層/正孔阻止層/電子注入輸送層
(iv)正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層
(v)正孔注入層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層
(vi)正孔注入層/正孔輸送層/電子阻止層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層
発光層には、ホスト化合物及び発光ドーパントが含まれていることが好ましい。
発光層に含有される発光ドーパントは、発光層の層厚方向に対し、均一な濃度で含有されていてもよく、また濃度分布を有していてもよい。
発光層の層厚は、特に制限はないが、形成する膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、5〜200nmの範囲内に調整することが好ましく、更に好ましくは10〜100nmの範囲内に調整される。
以下、発光層に含まれるホスト化合物及びリン光ドーパントについて説明する。
本発明に用いられるホスト化合物としては、構造的には特に制限はないが、代表的にはカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、芳香族ボラン誘導体、含窒素複素環化合物、チオフェン誘導体、フラン誘導体及びオリゴアリーレン化合物等の基本骨格を有するものや、カルボリン誘導体やジアザカルバゾール誘導体(ここで、ジアザカルバゾール誘導体とは、カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の少なくとも一つの炭素原子が窒素原子で置換されているものを表す。)等が挙げられる。
ここで、ガラス転移点(Tg)とは、DSC(Differential Scanning Colorimetry:示差走査熱量法)を用いて、JIS K 7121に準拠した方法により求められる値である。
従来公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物を好適に用いることができる。例えば、特開2001−257076号公報、同2002−308855号公報、同2001−313179号公報、同2002−319491号公報、同2001−357977号公報、同2002−334786号公報、同2002−8860号公報、同2002−334787号公報、同2002−15871号公報、同2002−334788号公報、同2002−43056号公報、同2002−334789号公報、同2002−75645号公報、同2002−338579号公報、同2002−105445号公報、同2002−343568号公報、同2002−141173号公報、同2002−352957号公報、同2002−203683号公報、同2002−363227号公報、同2002−231453号公報、同2003−3165号公報、同2002−234888号公報、同2003−27048号公報、同2002−255934号公報、同2002−260861号公報、同2002−280183号公報、同2002−299060号公報、同2002−302516号公報、同2002−305083号公報、同2002−305084号公報、同2002−308837号公報、米国特許公開第2003/0175553号明細書、米国特許公開第2006/0280965号明細書、米国特許公開第2005/0112407号明細書、米国特許公開第2009/0017330号明細書、米国特許公開第2009/0030202号明細書、米国特許公開第2005/238919号明細書、国際公開第2001/039234号、国際公開第2009/021126号、国際公開第2008/056746号、国際公開第2004/093207号、国際公開第2005/089025号、国際公開第2007/063796号、国際公開第2007/063754号、国際公開第2004/107822号、国際公開第2005/030900号、国際公開第2006/114966号、国際公開第2009/086028号、国際公開第2009/003898号、国際公開第2012/023947号、特開2008−074939号公報、特開2007−254297号公報、欧州特許第2034538号明細書等が挙げられる。
本発明でいう最低励起3重項エネルギーとは、ホスト化合物を溶媒に溶解し、液体窒素温度において観測したリン光発光スペクトルの最低振動バンド間遷移に対応する発光バンドのピークエネルギーのことをいう。
本発明に用いることができるリン光発光ドーパントは、公知のものの中から選ぶことができる。例えば、元素の周期表で8族〜10族の金属を含有する錯体系化合物、好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、若しくは白金化合物(白金錯体系化合物)、又は希土類錯体から選ぶことができる。中でも、最も好ましいのはイリジウム化合物である。
白色発光を呈する有機EL素子1を作製する場合、少なくとも緑、黄及び赤領域の発光を担う発光体としては、リン光発光材料が好ましい。
蛍光発光ドーパント(蛍光性ドーパント又は蛍光発光体等ともいう。)としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素及び希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
注入層は、必要に応じて設けることができ、正孔注入層であれば、第1透明電極4(陽極、アノード)と発光層又は正孔輸送層の間、電子注入層であれば第2透明電極12(陰極、カソード)と発光層又は電子輸送層との間に存在させても良い。
阻止層は、必要に応じて設けられるものである。例えば、特開平11−204258号公報、同11−204359号公報、及び「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の237頁等に記載されている正孔阻止(ホールブロック)層がある。
正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。
正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層及び電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。
正孔輸送層は、単層又は複数層設けることができる。
正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、更には、ポルフィリン化合物、芳香族第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第3級アミン化合物を用いることが好ましい。
また、特開平4−297076号公報、特開2000−196140号公報、特開2001−102175号公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)、特開平11−251067号公報、J.Huang et.al.著文献(Applied Physics Letters 80(2002),p.139)及び特表2003−519432号公報に記載されているような、いわゆるp型半導体的性質を有するとされる正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることから、これらの材料を用いることが好ましい。
電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する材料からなる。
電子輸送層は、単層又は複数層設けることができる。
本発明の有機EL素子1に適用する透明基板2(基体、基板、基材、支持体ともいう。)としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また、透明であればよい。本発明の有機EL素子1は、透明基板2側から光が取り出される。好ましく用いられる透明な透明基板2としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい透明基板2は、有機EL素子1に可撓性を与えることが可能な樹脂フィルムである。本発明でいう「透明基材」とは、光波長550nmでの光透過率が50%以上である基材であり、好ましくは。70%以上であり、より好ましくは80%以上の基材である。
第1透明電極4は、通常有機EL素子1に使用可能な全ての電極を使用することができる。具体的には、アルミニウム、銀、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/同混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属並びにITO、ZnO、TiO2及びSnO2等の酸化物半導体等が挙げられる。
下地層4bは、電極層4aの透明基板2側に設けられる層である。下地層4bを構成する材料としては、特に限定されるものではなく、銀又は銀を主成分とする合金からなる電極層4aの成膜に際し、銀の凝集を抑制できるものであれば良く、例えば、窒素原子及び硫黄原子から選択される少なくとも1種の原子を有する有機化合物等が挙げられる。
窒素原子を有する有機化合物とは、融点が80℃以上であり、分子量Mwが150〜1200の範囲内である化合物であることが好ましく、銀又は銀の合金との相互作用が大きい化合物であることが好ましく、例えば、含窒素複素環化合物及びフェニル基置換アミン化合物等が挙げられる。
本発明においては、窒素原子を有する有機化合物として、ポリマーを用いることもできる。
本発明に係る硫黄原子を有する有機化合物は、分子内に、スルフィド結合、ジスルフィド結合、メルカプト基、スルホン基、チオカルボニル結合等を有している。これらの中でも、スルフィド結合又はメルカプト基を有していることが好ましい。これらの硫黄原子を有する有機化合物は、例えば、特開2009−163177号公報等に記載されている。
(測定条件)
装置:東ソー高速GPC装置 HLC−8220GPC
カラム:TOSOH TSKgel Super HM−M
検出器:RI及び/又はUV
溶出液流速:0.6ml/分
温度:30℃
試料濃度:0.1質量%
試料量:100μl
検量線:標準ポリスチレンにて作製(標準ポリスチレンSTK standard ポリスチレン(東ソー(株)製)Mw=500〜1000000の範囲内の13サンプルを用いて検量線(校正曲線ともいう。)を作成し、測定対象物の重量平均分子量の算出に使用した。ここで、サンプルに用いたポリスチレンの重量平均分子量は、ほぼ等間隔に設定した。)
電極層4aは、銀又は銀を主成分とした合金を用いて構成された層であって、下地層4b上に成膜された層であることが好ましい。
以上のような構成の第1透明電極4は、例えば、窒素原子及び硫黄原子から選択される少なくとも1種の原子を有する有機化合物を用いて構成された下地層4b上に、銀又は銀を主成分とする合金からなる電極層4aを設けた構成である。これにより、下地層4bの上部に電極層4aを成膜する際には、電極層4aを構成する銀原子が下地層4bを構成する窒素原子又は硫黄原子を含んだ化合物と相互作用する。この結果、下地層4b表面において、銀原子が拡散する距離が減少し、ひいては、銀の凝集が抑えられる。
第2透明電極12は、有機発光層に電子を供給するカソードとして機能する電極膜であり、金属、合金、有機又は無機の導電性化合物、及びこれらの混合物が用いられる。
また、本発明においては、第1透明電極4及び第2透明電極12の形状は、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光パターンの形状とは異なることが好ましい。すなわち、第1透明電極4及び第2透明電極12は、発光パターンの形状に限定されず、様々な形状に形成されることができる。これにより、例えば、第1透明電極4及び第2透明電極12を透明基板の形状と近い形状に、かつ、べたに形成することができ、ひいては、発光時及び非発光領域の有機エレクトロルミネッセンス素子の色を、発光パターンの形状によらず均一にすることができるため、見栄えを向上させることができるという効果が得られる。
また、本発明においては、第1透明電極4及び第2透明電極12を銀(Ag)を用いて作製することで非発光時及び非発光領域の有機EL素子1を色純度の高い黒色とすることができるため、好ましい。
本発明では、図3に示すとおり、第2透明電極12に、有機又は無機の化合物を含有する電極保護層12aが積層されていることが、当該第2透明電極12の表面を平滑にし、かつ機械的な保護を十分にするため、好ましい。また、有機又は無機の化合物を含有することによって、封止部材105をラミネートする際に、固体封止されるために接着強度が高くなる。
取り出し電極は、第1透明電極4及び第2透明電極12と外部電源とを電気的に接続するものであって、その材料としては特に限定されるものではなく公知の素材を好適に使用できるが、例えば、3層構造からなるMAM電極(Mo/Al・Nd合金/Mo)等の金属膜を用いることができる。
補助電極は、第1透明電極4及び第2透明電極12の抵抗を下げる目的で設けるものであって、第1透明電極4の電極層4a及び第2透明電極12の電極層4aに接して設けられる。補助電極を形成する材料は、金、白金、銀、銅、アルミニウム等の抵抗が低い金属が好ましい。これらの金属は光透過性が低いため、光取り出し面からの発光光hの取り出しの影響のない範囲でパターン形成される。
本発明の有機EL素子1の封止部材105は、有機EL素子1の封止に用いられ、少なくとも一部が着色されており、かつ、少なくとも封止基材105a及び接着層105bを有する。本実施形態では、封止部材105は、封止基材105a及び接着層105bから構成される。また、封止部材105は、封止基材105aが接着層105bを介して、積層体13の第2透明電極12側の面にラミネートされる。
なお、封止部材105は、積層体13を密着して封止するようにラミネートされていれている。
これにより、高温高湿度の環境下での耐久性が向上し、かつ、封止基材105aが黒に着色されるため、有機EL層に含まれる金属層による外部入射光の反射を抑えることができる。
また、イエローの着色料としては、染料としてC.I.ソルベントイエロー19、同44、同77、同79、同81、同82、同93、同98、同103、同104、同112、同162など、また、顔料としてC.I.ピグメントイエロー14、同17、同74、同93、同94、同138、同155、同180、同185などを使用することができ、これらの混合物も使用することができる。
また、マゼンタの着色料としては、染料としてC.I.ソルベントレッド1、同49、同52、同58、同63、同111、同122など、顔料としてC.I.ピグメントレッド5、同48:1、同53:1、同57:1、同122、同139、同144、同149、同166、同177、同178、同222などを使用することができ、これらの混合物も使用することができる。
また、シアンの着色料としては、染料としてC.I.ソルベントブルー25、同36、同60、同70、同93、同95など、顔料としてC.I.ピグメントブルー1、同7、同15、同60、同62、同66、同76などを使用することができ、これらの混合物も使用することができる。
また、第2透明電極12あるいは電極保護層12aと、封止部材105の間に、バリアー層を設けてもよい。本発明において、バリアー層は封止部材105には含めない。
このバリアー層の材料としては、例えば水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの侵入を抑制する機能を有する無機材料であれば良く、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム等を用いることができる。
バリアー層の特性として、水蒸気透過度が約0.01g/[m2・day・atm]以下、好ましくは水蒸気透過度が約0.001g/[m2・day・atm]以下、抵抗率が1×1012Ω・cm以上と、ガスバリアー性と絶縁性を有するものであることが好ましい。
バリアー層の形成する方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、マグネトロンスパッタ法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法等の手法が用いられる。
なお、バリアー層の層厚は、条件に応じて適宜設定されるが、100〜1000nmが好ましい。
本発明の、少なくとも透明基板、第1透明電極、有機層及び第2透明電極がこの順に積層した積層体並びに封止部材を有する有機EL素子1の製造方法は、有機層として、少なくとも正孔注入層、正孔輸送層、発光層を形成する有機層形成工程と、第2透明電極側の面から積層体に、少なくとも一部が着色された封止部材をラミネートする封止工程とを有する態様の製造方法であることを特徴とする。これにより、可撓性が高く、かつ、非発光時及び非発光領域の色を種々の色にできる有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を提供することができる。
本実施形態の有機EL素子1の製造方法では、透明基板2上に、第1透明電極4、有機層6及び第2透明電極12を積層して本発明に係る積層体13を形成する工程(積層工程)を行う。
この積層工程は、有機層6として少なくとも正孔注入層、正孔輸送層、発光層を形成する有機層形成工程を有する。
本実施形態における有機層形成工程では、有機層6として、少なくとも正孔注入層、正孔輸送層、発光層をこの順に第1透明電極4の上に形成する。なお、本実施形態の有機層6は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層から構成されるものとする。
また、この場合、シャドーマスクは、同一ものが積層体13の各層を形成する際に使用されてもよいし、いずれか一層を形成する際にのみ使用されても良い。なお、シャドーマスクは、正孔注入層及び電子注入層を形成する際に使用されることが発光パターンのコントラスト(発光時、非発光時とも)を上げることができるため好ましく、さらには、正孔注入層を形成する際にのみ使用されることがより好ましい。
また、発光パターンの形成は、このシャドーマスクを用いながら積層体13を形成する方法に限定されず、たとえば、発光パターンを形成したい層を形成した後に、公知のフォトリソグラフィー法などを用いるものであってもよい。
積層工程の後には、有機EL素子1を封止する工程(封止工程)を行う。
本発明の封止工程は、第2透明電極12側の面から前記積層体13に、少なくとも一部が着色された前記封止部材105をラミネートして有機EL素子1を封止する。
すなわち、積層体13の第2透明電極12側の面を少なくとも一部が着色された封止部材105によって固体密着封止する。
本実施形態における光照射工程は、積層体13の少なくとも一部に紫外線を照射(光照射)することにより有機EL素子1の発光機能を変調させて、発光パターンを形成する工程である。
ここで、光照射により発光機能を変調させるとは、光照射により、有機EL素子1を構成する正孔輸送材料等の機能を変化させることにより、当該有機EL素子1の発光機能を変化させることをいう。
光照射工程において照射される光は、紫外線、可視光線又は赤外線を更に含有していてもよいが、紫外線を含むことが好ましい。
ここで、本発明において、紫外線とは、その波長がX線よりも長く、可視光線の最短波長より短い電磁波をいい、具体的には波長が1〜400nmの範囲内のものである。
この際、電流は、発光パターン部分にのみ流れるため、不必要な部分にまで光を導光するLEDと比較して、消費電力を低減させることができる。
本発明の有機EL素子は、面発光体であり、各種の発光光源として用いることができる。例えば、家庭用照明や車内照明等の照明装置、時計や液晶用のバックライト、看板広告用照明、信号機の光源、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等に使用することができる。
なお、本実施例で作製された有機EL素子101〜109は全て、図4A〜図4Cに示す発光領域21によって形成される発光パターンを持つ。また、以下で特に言及がない限り、積層体及び封止部材は、図4A〜図4Cに示す透明基板2(実線)、第1透明電極4(点線)、有機層6(一点鎖線)、第2透明電極12(破線)、封止部材105(実線)で表される形状に形成されたものとする。なお、図4Bにおける6aは、後述のように有機層6のいずれか一層を表す。
(透明基材の準備)
可撓性透明基材として、市販のポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)基材(厚さ125μm)を選択し、当該基材上に、特開2012−116101号公報の実施例1を参照にして、ガスバリアー層を形成した。
株式会社エム・ディ・コム製エキシマー照射装置MODEL:MECL−M−1−200、波長172nm、ランプ封入ガス Xe
〈改質処理条件〉
エキシマー光強度 3J/cm2(172nm)
ステージ加熱温度 100℃
照射装置内の酸素濃度 1000ppm
改質処理後、ガスバリアー層を形成した基材を、上記と同様にして乾燥させ、さらに、同条件にて2回目の改質処理を行い、乾燥層厚150nmのガスバリアー層を形成した。
有機EL素子101は内部光取り出し層は形成せず、下記第1透明電極、第2透明電極及び有機層を直接前記PET基材上に形成した。
第1透明電極として、上記透明基板に対し、フォトリソグラフィー法によって、図4Aに示す第1透明電極4の形状にパターニングを行った後、このITO透明電極を付けた透明基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行った後、この透明基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。
真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に、各層の構成材料を最適の量で充填した。蒸着用るつぼは、モリブデン製又はタングステン製の抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。
次いで、化合物M−2を同様にして蒸着し、厚さ40nmの正孔輸送層を設けた。
次いで、下記化合物BD−1及び化合物H−1を用い、化合物BD−1が5%の濃度、化合物H−1が95%の濃度になるように蒸着速度0.1nm/秒で共蒸着し、厚さ15nmの青色発光を呈する蛍光発光層を設けた。
次いで、下記化合物GD−1、化合物RD−1及び化合物H−2を用い、化合物GD−1が17%の濃度、RD−1が0.8%の濃度、化合物H−2が82.2%の濃度となるように蒸着速度0.1nm/秒で共蒸着し、厚さ15nmの黄色を呈するリン光発光層を設けた。
次いで、化合物E−1を蒸着速度0.1nm/秒で蒸着して、厚さ30nmの電子輸送層を形成した。
さらに、透明基板上に形成されている積層体に対し、特開2002−319485号公報の実施例に記載の方法(特開2002−319485号公報の段落0018〜0022までの本発明例1に関する記載を参照。)で缶封止を行い、有機EL素子101を作製した。
有機EL素子101の作製において、封止を、下記のように行った以外は、同様にして有機EL素子102の作製した。
<接着剤組成物の調製>
ポリイソブチレン系樹脂(A)として「オパノールB50(BASF製、Mw:34万)」100質量部、ポリブテン樹脂(B)として「日石ポリブテン グレードHV−1900(新日本石油社製、Mw:1900)」30質量部、ヒンダードアミン系光安定剤(C)として「TINUVIN765(BASF・ジャパン製、3級のヒンダードアミン基を有する)」0.5質量部、ヒンダードフェノール系酸化防止剤(D)として「IRGANOX1010(BASF・ジャパン製、ヒンダードフェノール基のβ位が二つともターシャリーブチル基を有する)」0.5質量部、及び環状オレフィン系重合体(E)として「Eastotac H−100L Resin(イーストマンケミカル.Co.製)」50質量部を、トルエンに溶解し、固形分濃度約25質量%の接着剤組成物を調製した。
まず、厚さ100μmのアルミニウム(Al)箔が張り合わされた厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの、アルミニウム箔側の面をカーボンブラックで着色し、封止基材を作製した。次に、調製した上記接着剤組成物の溶液を乾燥後に形成される接着層の厚さが20μmとなるように封止基材のアルミニウム側(ガスバリアー層側)に塗工し、120℃で2分間乾燥させて接着層を形成した。次に、形成した接着層面に対して、剥離シートとして、厚さ38μmの剥離処理をしたポリエチレンテレフタレートフィルムの剥離処理面を貼付して、封止部材を作製した。
有機EL素子102の作製において、第1透明電極の作製を以下のようにして行った以外は、同様にして有機EL素子103を作製した。
窒素原子を含有している化合物No.10をタンタル製の抵抗加熱ボートに入れた。これらの基板ホルダーと抵抗加熱ボートとを真空蒸着装置の第1真空槽に取り付けた。また、タングステン製の抵抗加熱ボートに銀(Ag)を入れ、真空蒸着装置の第2真空槽内に取り付けた。
なお、図4Aに示す第1透明電極4の形状になるよう、蒸着時に、シャドーマスクを使用して、下地層及び電極層を形成した。
有機EL素子103の作製において、封止基材の作製を、アルミニウム箔側の面にカーボンブラックで着色する代わりに、黒アルマイト処理を施して行った以外は、同様にして有機EL素子104を作製した。
有機EL素子104の作製において、ラミネートさせる際に、粘着剤組成物の調製にカーボンブラック5.2質量部を加えた以外は、同様にして、有機EL素子105を作製した。
有機EL素子105の作製において、発光層をシャドーマスクを用いて図4Bに示す有機層6aの形状に形成した。その他の有機層は、図4Bに示す有機層6の形状に形成した。また、第1透明電極及び第2透明電極の形状を発光領域21の形状とせず、50mm×50mmのサイズとなるよう形成した。これら以外は、同様にして有機EL素子106を作製した。
有機EL素子106の作製において、発光層ではなく、正孔注入層をシャドーマスクを用いて図4Bに示す有機層6aの形状に形成した以外は、同様にして有機EL素子107を作製した。
有機EL素子106の作製において、発光層ではなく、電子注入層をシャドーマスクを用いて図4Bに示す有機層6aの形状に形成した以外は、同様にして有機EL素子108を作製した。
有機EL素子106の作製において、発光層の形成時にパターニングを行わず、下記のように封止後に、光照射によるパターニングによって図4Cに示す発光領域21を形成をしたこと以外は同様にして有機EL素子109を作製した。
透明基板の光取り出し側の面上に、パターンマスク及び紫外線吸収フィルター(五鈴精工硝子株式会社製)を配置した状態で減圧密着させ、UVテスター(岩崎電気株式会社製、SUV−W151:100mW/cm2)を用いて、基板側から紫外線を3時間照射し、パターニングした。
なお、紫外線吸収フィルターは、320nm以下の波長成分の光透過率が50%以下のもの(カット波長:320nm)を用いた。
[可撓性(折り曲げ特性)]
直径5cmの円柱に100回巻き付けた後、発光画像を確認し、発光領域の面積を測定した。表2に示す数値は、ダークスポットになった発光領域の面積の割合(%)である。30%以下を合格とする。
各有機EL素子を、85℃かつ85%RHの環境下で300時間保管した後、ダークスポットになってしまった発光領域の面積を測定した。表に示す数値は、ダークスポットになった発光領域の面積の割合(%)である。30%以下を合格とする。
色の測定:コニカミノルタ製CM−2600dにて、非発光時の発光領域と、非発光領域との色をL*a*b*表色系で測定した。
なお、測定に使用した光源としてA光源(タングステン光源)を使用し、測定方法としてSCI(正反射光込み)方式を採用し、視野角は2°とした。
表2には、非発光時の発光領域の色として、L*の値を示した。L*は、明度を表し、その値が0であると黒色であり、100であると白色であることを意味する。なお、本実施例では、封止部材を黒に着色しており、L*が小さいほど外部入射光の反射が少ないことを示すため、好ましい。25以下を合格とする。
色ずれは、下式のように計算されるΔE* abによって評価を行った。ΔL*、Δa*及びΔb*は、発光領域と非発光領域との色差を表す。
ΔE* abは、20未満を合格とする。
ΔE* ab=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2
2 透明基板
4 第1透明電極
4a 電極層
4b 下地層
6 有機層
12 第2透明電極
12a 電極保護層
13 積層体
105 封止部材
105a 封止基材
105b 接着層
Claims (7)
- 少なくとも透明基板、第1透明電極、有機層及び第2透明電極をこの順に積層した積層体並びに封止部材を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記透明基板側からのみ、光を取り出し、
前記封止部材は、少なくとも接着層、及び前記接着層側のみに配置された着色された層を有する封止基材を有し、
前記積層体は、前記第2透明電極側の面に前記封止基材が前記接着層を介してラミネートされていることで、前記封止部材により封止されてい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。 - 前記第1透明電極及び前記第2透明電極が、金属薄膜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。
- 前記封止基材が、アルマイト処理を施されたアルミニウム箔を構成要素として含んでいることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記接着層が、接着剤として絶縁性の有機材料と、着色料とを含有していることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記着色料の含有割合が、前記接着層中、0.5〜20質量%の範囲内であることを特徴とする請求項4に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 少なくとも透明基板、第1透明電極、有機層及び第2透明電極をこの順に積層した積層体並びに封止部材を有し、前記透明基板側からのみ光を取り出す有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
前記有機層として、少なくとも正孔注入層、正孔輸送層、発光層を形成する有機層形成工程と、
前記第2透明電極側の面から前記積層体に、前記封止部材をラミネートする封止工程と、
を有し、
前記封止部材が、少なくとも接着層、及び前記接着層側のみに配置された着色された層を有する封止基材を有し、
前記封止部材をラミネートする封止工程では、前記積層体に前記接着層を介して前記封止基材をラミネートす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の製造方法。 - 前記封止工程により前記積層体に前記封止部材をラミネートした後に、当該積層体の少なくとも一部に紫外線を照射させて発光パターンを形成する工程を有していることを特徴とする請求項6に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
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