JP2019188811A - 封止フィルム、有機エレクトロルミネッセンス表示装置及び有機半導体デバイス - Google Patents
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Abstract
Description
すなわち、本発明は以下の通りである。
前記封止フィルムが、1000MPa以上の引張り弾性率を有し、
封止後における前記封止フィルムの前記基材フィルムよりも前記封止層側に設けられた層部分のレターデーションが、20nm以下である、封止フィルム。
〔2〕 前記接着性層が、水添ブロック共重合体エラストマーを含む、〔1〕記載の封止フィルム。
〔3〕 前記水添ブロック共重合体エラストマーが、ブロック共重合体の全不飽和結合の90%以上を水素化した水素化物であって、
前記ブロック共重合体は、芳香族ビニル化合物単位を主成分とする、共重合体1分子あたり2個以上の重合体ブロック[A]と、鎖状共役ジエン化合物単位を主成分とする、共重合体1分子あたり1個以上の重合体ブロック[B]とを有し、
前記ブロック共重合体全体に占める、全重合体ブロック[A]の重量分率wAと全重合体ブロック[B]の重量分率wBとの比(wA/wB)が20/80〜60/40である、〔2〕記載の封止フィルム。
〔4〕 前記基材フィルムが、脂環式オレフィン樹脂からなる、〔1〕〜〔3〕のいずれか一項に記載の封止フィルム。
〔5〕 〔1〕〜〔4〕のいずれか一項に記載の封止フィルムを備える、有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
〔6〕 〔1〕〜〔4〕のいずれか一項に記載の封止フィルムを備える、有機半導体デバイス。
図1は、本発明の封止フィルムの一例を模式的に示す断面図である。
図1に示すように、封止フィルム100は、基材フィルム110、封止層120及び接着性層130をこの順に備える。この封止フィルム100は、通常、有機EL素子及び有機半導体素子等の素子を備える有機エレクトロニクスデバイスにおいて、前記の素子を封止するために用いられる。この封止フィルム100を用いれば、デバイスが備える素子を良好に封止することができるので、素子に含まれる有機材料の水及び酸素による劣化を効果的に防止できる。
基材フィルムとしては、通常、樹脂フィルムを用いる。中でも、封止フィルムを表示装置及び光源装置において光を透過することが求められる部分に用いうる有用なものとするという観点から、透明な樹脂を用いることが好ましい。ここで、ある樹脂が透明であるとは、その樹脂によって形成された基材フィルムが光学用途に用いうる程度に高い光線透過率を有することをいう。具体的には、樹脂を厚み1mmの試験片として全光線透過率を測定した場合に、通常70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上の全光線透過率を有する樹脂が望ましい。
これらの添加剤の量は、本発明の効果を損なわない範囲としうる。例えば、前記の添加剤の量は、脂環式オレフィン樹脂に含まれる脂環式オレフィン重合体100重量部に対して、通常0〜50重量部、好ましくは0〜30重量部である。
例えば、直線偏光板及び1/4波長板を組み合わせた円偏光板からなる反射防止フィルムと組み合わせて封止フィルムを用いる場合には、反射防止フィルムによる反射防止機能を低下させないようにする観点から、基材フィルムのレターデーションは小さいことが好ましい。具体的には、基材フィルムのレターデーションが、10nm以下であることが好ましく、5nm以下であることがより好ましい。
また、例えば、前記の円偏光板の1/4波長板として封止フィルムの基材フィルムを用いる場合には、基材フィルムは1/4波長のレターデーションを有することが好ましい。ここで、1/4波長のレターデーションとは、測定波長である550nmの1/4の値から、通常±65nm、好ましくは±30nm、より好ましくは±10nmの範囲にあるか、または、中心値の3/4の値から通常±65nm、好ましくは±30nm、より好ましくは±10nmの範囲にあるレターデーションを示す。
封止層は、水を遮断できる機能を有する層である。また、この封止層は、通常、水だけでなく酸素を遮断する機能も有する。封止フィルムはこの封止層によって水及び酸素を遮断できるので、封止フィルムが設けられたデバイス内の有機材料が水蒸気及び酸素により劣化することを防ぐことができる。
封止剤が有する水を遮断できる機能の程度を水蒸気透過率で表すと、次のようになる。封止層の水蒸気透過率は、通常1.0g/m2・day以下、好ましくは0.2g/m2・day以下、より好ましくは0.1g/m2・day以下である。
一般に無機材料は傷及びクラックを生じ易い傾向があるが、本発明の封止フィルムでは封止層は基材フィルム及び接着性層に挟まれているので、外力による傷及びクラックを生じ難い。そのため、封止層を無機材料によって形成した場合でも、その封止層には傷及びクラックが生じにくく、バリア性が損なわれ難い。
また、一般に、基材フィルムの材料として用いうる脂環式オレフィン樹脂は他の材料との親和性が低いことが多いが、無機材料で形成した封止層であれば、脂環式オレフィン樹脂からなる基材フィルムと高い親和性を有することができる。また、無機材料は、通常、接着性層を形成しうる水添ブロック共重合体エラストマーとも高い親和性を有することができる。そのため、基材フィルムと接着性層との間に無機材料からなる封止層を設けると、基材フィルムと接着性層との密着性を良好にできる。
ケイ素の窒化物としては、例えば、SiNyが挙げられる。ここでyは、封止層の透明性及びバリア性を両立させる観点から、通常0.5より大きく、好ましくは1.2より大きく、また、通常1.5より小さい数である。
ケイ素の窒化酸化物としては、例えば、SiOpNqが挙げられる。ここで、封止層の密着性の向上を重視する場合には、1<p<2.0、0<q<1.0として、封止層を酸素リッチの膜とすることが好ましい。また、封止層のバリア性の向上を重視する場合には、0<p<0.8、0.8<q<1.3として、封止層を窒素リッチの膜とすることが好ましい。
また、これらの無機材料は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
接着性層は、封止フィルムを他の部材と貼り合せる際に、その部材との接着性を有しうる層である。中でも、接着性層は、無機物と十分に高い接着性を有することが好ましい。例えば、接着性層をガラス板に接着した場合に、そのガラス板から接着性層を剥がすために要する剥離強度が、通常5N/cm以上、好ましくは10N/cm以上である。前記の剥離強度の上限に特に制限は無いが、通常200N/cm以下である。
前記のような接着性及び柔軟性を有する接着性層の材料としては、通常は樹脂を用い、中でもエラストマー樹脂を用いることが好ましい。ここでエラストマー樹脂とは、エラストマーと、必要に応じて任意の成分を含む樹脂である。また、エラストマーとは、加硫処理をしなくても室温でゴム弾性を有する重合体である。ここで室温とは、通常、25℃をいう。エラストマー樹脂は、一般に残留溶媒を含まないか、含むとしてもその量は少ないので、アウトガスが少ない。したがって、エラストマー樹脂は、低圧環境下においてガスを発生し難いので、接着性層自体がガスの発生源となることを防止できる。
エラストマーとしては、ブロック共重合体エラストマー及び水添ブロック共重合体エラストマーが好ましい。ブロック共重合体エラストマーとは、ブロック共重合体からなるエラストマーである。また、水添ブロック共重合体エラストマーとは、ブロック共重合体の水素化物からなるエラストマーである。通常、ブロック共重合体及びその水素化物は、その分子構造に含まれる重合体ブロックの種類及び比率により性状を調整できる。ブロック共重合体及びその水素化物がエラストマーである場合、そのブロック共重合体は、通常、分子中に弾性を有するゴム成分(即ちソフトセグメント)としての重合体ブロックと、塑性変形を防止するための分子拘束成分(即ちハードセグメント)としての重合体ブロックとを含む。
前記のように、特定のブロック共重合体が有する重合体ブロック[A]は、芳香族ビニル化合物単位を有する。この重合体ブロック[A]が有する芳香族ビニル化合物単位に対応する芳香族ビニル化合物としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、2,4−ジイソプロピルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、4−t−ブチルスチレン、5−t−ブチル−2−メチルスチレン、4−モノクロロスチレン、ジクロロスチレン、4−モノフルオロスチレン、4−フェニルスチレンなどが挙げられる。これらは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。中でも、吸湿性の面で極性基を含有しないものが好ましい。更に、工業的入手のし易さ、耐衝撃性の観点から、スチレンが特に好ましい。
ブロック共重合体が鎖状型ブロックの形態を有する場合、その両端が重合体ブロック[A]であることが、エラストマー樹脂のベタツキを所望の低い値に抑えることができるので、好ましい。
また、ブロック共重合体の分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは3以下、より好ましくは2以下、特に好ましくは1.5以下であり、好ましくは1.0以上である。ここで、Mnは、数平均分子量を表す。
かかる重合体ブロック[A]の一端において、鎖状共役ジエン化合物を含有するモノマー組成物(b1)を重合させて重合体ブロック[B]を形成し、[A]−[B]のジブロックの重合体を形成する第二工程と、
かかるジブロックの重合体の、ブロック[B]側の末端において、芳香族ビニル化合物を含有するモノマー組成物(a2)を重合させて、ブロック共重合体を得る第3工程とを有する方法。ただし、モノマー組成物(a1)とモノマー組成物(a2)とは、同一でも異なっていてもよい。
かかる重合体ブロック[A]の一端において、鎖状共役ジエン化合物を含有するモノマー組成物(b1)を重合させて重合体ブロック[B]を形成し、[A]−[B]のジブロックの重合体を形成する第二工程と、
かかるジブロックの重合体の、重合体ブロック[B]側の末端同士を、カップリング剤によりカップリングさせて、ブロック共重合体を得る第3工程とを有する方法。
リビングアニオン重合を行う場合は、重合開始剤として、例えば、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、t−ブチルリチウム、ヘキシルリチウム等のモノ有機リチウム;ジリチオメタン、1,4−ジリチオブタン、1,4−ジリチオ−2−エチルシクロヘキサン等の多官能性有機リチウム化合物;などを用いうる。これらは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
溶液重合を行う場合、溶媒としては、各工程で得られる重合体が溶解しうる不活性溶媒を用いうる。不活性溶媒としては、例えば、n−ペンタン、イソペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、イソオクタン等の脂肪族炭化水素類;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン、デカリン等の脂環式炭化水素類;ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素類;などが挙げられる。これらは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。中でも、溶媒として脂環式炭化水素類を用いると、水素化反応にも不活性な溶媒としてそのまま使用でき、ブロック共重合体の溶解性も良好であるため、好ましい。溶媒の使用量は、全使用モノマー100重量部に対して、通常200重量部〜2000重量部である。
本発明に係る封止フィルムの接着性層の材料であるエラストマーとしては、前述した特定のブロック共重合体の水素化物を用いることが好ましい。特定のブロック共重合体を水素化して用いることにより、接着性層からのアウトガスの発生量を更に少なくできる。
また、芳香族性の炭素−炭素不飽和結合の水素化率は、好ましくは90%以上、より好ましくは93%以上、特に好ましくは95%以上である。芳香環の炭素−炭素不飽和結合の水素化率を高めることにより、重合体ブロック[A]を水素化して得られる重合体ブロックのガラス転移温度が高くなるので、接着性層の耐熱性を効果的に高めることができる。さらに、接着性層の光弾性係数を下げて、接着時のレターデーションが発現しにくくできる。
アルコキシシリル基の導入量は、1H−NMRスペクトルにて計測しうる。また、アルコキシシリル基の導入量の計測の際、導入量が少ない場合は、積算回数を増やして計測しうる。
ニッケル、コバルト、チタン又は鉄の化合物としては、例えば、各金属のアセチルアセトナト化合物、カルボン酸塩、シクロペンタジエニル化合物等が挙げられる。
また、有機金属化合物としては、例えば、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム等のアルキルアルミニウム、ジエチルアルミニウムクロリド、エチルアルミニウムジクロリド等のハロゲン化アルミニウム、ジイソブチルアルミニウムハイドライド等の水素化アルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物;並びに有機リチウム化合物などが挙げられる。
有機金属錯体触媒としては、例えば、ジヒドリド−テトラキス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム、ジヒドリド−テトラキス(トリフェニルホスフィン)鉄、ビス(シクロオクタジエン)ニッケル、ビス(シクロペンタジエニル)ニッケル等の遷移金属錯体が挙げられる。
接着性層の材料として用いうるエラストマー樹脂が含みうる任意の成分としては、例えば、ガラス転移温度及び弾性率を調整するための可塑剤、耐候性及び耐熱性を向上させるための光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、滑剤、無機フィラーなどが挙げられる。また、任意の成分は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
ミド、N,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−N,N’−ビスヘキサメチレンラウリン酸アミド、N,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−N,N’−ビスヘキサメチレンリンデル酸アミド、N,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−N,N’−ビスヘキサメチレン吉草酸アミド、N,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−N,N’−ビスヘキサメチレン酢酸アミド、N,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−N,N’−ビスヘキサメチレン抹香酸アミド、N,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−N,N’−ビスヘキサメチレン酪酸アミド、コハク酸ジメチルと4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジンエタノールとの重合物、ジブチルアミンと1,3,5−トリアジンとN,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ブチルアミンとの重縮合物、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−2−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチルマロネート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ポリ〔(6−モルフォリノ−s−トリアジン−2,4−ジイル)〔(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ〕−ヘキサメチレン〔(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ〕、ポリ〔{(1,1,3,3−テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル}{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}〕、ポリ〔{6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル}{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}〕、N,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)−1,6−ヘキサンジアミンと2,4,6−トリクロロ−1,3,5−トリアジンとの重合体とN−ブチル−1−ブタンアミンとN−ブチル−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジンアミンとの反応生成物などが挙げられる。
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン−5−スルホン酸3水和物、2−ヒドロキシ−4−オクチロキシベンゾフェノン、4−ドデカロキシ−2−ヒドロキシベンゾフェノン、4−ベンジルオキシ−2−ヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノンなどが挙げられる。
リン系酸化防止剤としては、例えば、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、10−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイドなどのモノホスファイト系化合物;4,4’−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−t−ブチルフェニル−ジ−トリデシルホスファイト)、4,4’−イソプロピリデン−ビス(フェニル−ジ−アルキル(C12〜C15)ホスファイト)などのジホスファイト系化合物;6−〔3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロポキシ〕−2,4,8,10−テトラキス−t−ブチルジベンゾ〔d,f〕〔1.3.2〕ジオキサフォスフェピン、6−〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロポキシ〕−2,4,8,10−テトラキス−t−ブチルジベンゾ〔d,f〕〔1.3.2〕ジオキサフォスフェピンなどの化合物を挙げることができる。
接着性層を形成する樹脂は、高い透明性を有することが好ましい。例えば、接着性層を形成する樹脂を厚み1mmの試験片として測定した全光線透過率が、通常70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上であるものが望ましい。
接着性層の厚みは、好ましくは10μm以上、より好ましくは15μm以上、更に好ましくは20μm以上、特に好ましくは40μm以上であり、好ましくは500μm以下、より好ましくは200μm以下、更に好ましくは150μm以下、特に好ましくは100μm以下である。接着性層の厚みを前記範囲の下限値以上にすることにより、押出成形法による接着性層の製造が可能となる。また、この程度の厚みがあれば、十分な封止機能を有し、さらに、仮に接着性層に小さい異物が混入しても、その異物により接着性層の厚みが不均一となることを防止できる。また、上限値以下にすることにより、貼り合せ後の撓みが抑えられて均一な封止フィルムが形成でき、また、封止フィルムの厚みを薄くできる。
接着性層は、通常、長尺のフィルムとして用意され、このフィルムを用いて封止フィルムの製造が行われる。接着性層は、例えば、前述した接着性層の材料をフィルム状に成形することにより、製造できる。成形方法としては、例えば、溶融成形法、溶液流延法などを用いうる。溶融成形法は、さらに詳細には、押出成形法、プレス成形法、インフレーション成形法、射出成形法、ブロー成形法、延伸成形法などに分類できる。これらの方法の中でも、機械強度及び表面精度に優れたフィルムを得るために、押出成形法、インフレーション成形法及びプレス成形法が好ましく、中でも効率よく簡単にフィルムを製造できる観点から、押出成形法が特に好ましい。
封止フィルムは、前記の基材フィルム、封止層及び接着性層以外にも、必要に応じて任意の層を備えうる。
例えば、基材フィルムの封止層とは反対側の面に、ブロッキング防止層を設けてもよい。ブロッキング防止層を設けることにより、封止フィルムのブロッキングを防止することができる。また、封止フィルムの保存時及び運搬時に、封止フィルムの表面を保護することもできる。ブロッキング防止層は、例えば、シリコーン系剥離剤、長鎖アルキル系剥離剤、フッ素系剥離剤、硫化モリブデン等の剥離剤をコートする方法;不活性粒子等の滑剤を含む樹脂層を形成する方法;などにより、形成しうる。
また、封止フィルムは、帯電防止層、ハードコート層、導電性付与層、汚染防止層、凹凸構造層などを備えていてもよい。
封止フィルムは、測定温度23℃において、通常1000MPa以上、好ましくは1200MPa以上、より好ましくは1400MPa以上の引張り弾性率を有する。封止フィルムがこのように高い引張り弾性率を有することにより、封止フィルムにコシが生じ、その封止フィルムのハンドリング性を向上させることができる。ハンドリング性が良好であると、封止の際の封止フィルムのシワを防止できるので、隙間の無い封止を容易に行なうことが可能となる。また、封止フィルムの引張り弾性率の上限は、通常4000MPa以下、好ましくは3500MPa以下、より好ましくは3000MPa以下である。封止フィルムの引張り弾性率を前記の上限値以下にすることにより、封止前の素子の表面にある段差への追随性が向上し、封止後の気泡の混入の防止ができる。
測定対象となる封止フィルムの基材フィルム及び当該基材フィルムの封止層とは反対側に設けられた任意の層の代わりに2nm以下のレターデーションを有するフィルムを用いること以外は、測定対象となる封止フィルムと同様にして、サンプルフィルムを製造する。このサンプルフィルムを、所定の封止条件においてガラス板に貼り付けて、測定試料を用意する。この測定試料のレターデーションを測定する。この測定試料において測定されたレターデーションの値を、封止後における封止フィルムの基材フィルムよりも封止層側に設けられた層部分のレターデーションとする。この際、封止フィルムの基材フィルム及び当該基材フィルムの封止層とは反対側に設けられた任意の層のレターデーションが例えば2nm以下と小さい場合は、必ずしもサンプルフィルムを作製する必要は無く、その封止フィルムをガラス板に貼り付けてレターデーションの測定を行う。
封止フィルムは、例えば、基材フィルムの少なくとも一面に封止層を形成して複層フィルムを得る工程、及び、この複層フィルムと接着性層とを重ねて加熱圧着させる工程とを含む製造方法により、製造しうる。
封止フィルムは、通常、有機EL素子及び有機半導体素子等の素子を備える有機エレクトロニクスデバイスにおいて、前記の素子を封止するために用いられる。通常は、前記の素子の表面に封止フィルムを接着性層側の面を向けて沿わせ、封止フィルムを素子に所定の封止温度で圧着させることにより、封止を行なう。本発明の封止フィルムはハンドリング性が良好であるので、封止の際のシワを防止でき、素子を隙間無く封止しやすい。そのため、素子を構成する要素を水分及び酸素から安定して保護できるので、素子の性能を長期間にわたって維持することができる。
図2は、本発明の第一実施形態に係る有機EL表示装置200を模式的に示す縦断面図である。また、図3は、本発明の第一実施形態に係る有機EL表示装置200に含まれる組立体210を模式的に示す斜視図である。
第一の電極層212、発光層214、及び第二の電極層215は、有機EL素子としての発光素子を構成し、第一の電極層212及び第二の電極層215に通電することにより発光層214を発光させることができる。
例えば、基板211の材料の例としては、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、脂環式オレフィンポリマーなどの柔軟性のある透明プラスチックからなるフレキシブル基板、並びに、石英ガラス、ソーダガラス、無機アルカリガラスなどのガラス基板を挙げることができる。
また、第一の電極層212及び第二の電極層215の間には、発光層214に加えて、例えば、ホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、電子注入層及びガスバリア層等の任意の層をさらに設けてもよく、これらも発光素子の構成要素となりうる。
組立体210はさらに、第一の電極層212及び第二の電極層215へ通電するための配線等の任意の構成要素を有しうる。
また、封止フィルム220の接着性層223の変形能により、組立体210の表面210Uの凹凸がカバーされ、その結果、有機EL表示装置200の強度を高めることができる。
さらに、基材フィルム221の基材フィルム221、封止層222及び接着性層223のレターデーションが小さいので、発光層214からの光の偏光状態が封止フィルム220を透過するときに意図しない変化を生じ難い。これにより、色及び輝度等の表示性能を適切にコントロールできるため、高い表示品質を実現できる。
図4は、本発明の第二実施形態に係る有機EL表示装置300を模式的に示す縦断面図である。第二実施形態に係る有機EL表示装置300の構成要素のうち、第一実施形態に係る有機EL表示装置200と同様の要素は、第一実施形態に係る有機EL表示装置200と同様の符号で示す。
また、本実施形態に係る有機EL表示装置300によれば、第一実施形態に係る有機EL表示装置200と同様の利点を得ることができる。
図5は、本発明の第三実施形態に係る有機EL表示装置400を模式的に示す縦断面図である。第三実施形態に係る有機EL表示装置400の構成要素のうち、第一実施形態及び第二実施形態に係る有機EL表示装置200及び300と同様の要素は、第一実施形態及び第二実施形態に係る有機EL表示装置200及び300と同様の符号で示す。
また、本実施形態に係る有機EL表示装置400によれば、第一及び第二実施形態に係る有機EL表示装置200及び300と同様の利点を得ることができる。
図6は、本発明の第四実施形態に係る有機EL表示装置500を模式的に示す縦断面図である。第四実施形態に係る有機EL表示装置500の構成要素のうち、第一実施形態〜第三実施形態に係る有機EL表示装置200、300及び400と同様の要素は、第一実施形態〜第三実施形態に係る有機EL表示装置200、300及び400と同様の符号で示す。
仮封止層510は組立体210の上面210Uに設けられた層であり、その材料としては、例えば、SiN、SiOなどのケイ素を含む材料を挙げることができる。仮封止層510の厚みは、0.2μm〜1μm程度としうる。
また、本実施形態に係る有機EL表示装置500によれば、第一実施形態に係る有機EL表示装置200と同様の利点を得ることができる。
図7は、本発明の第五実施形態に係る有機EL表示装置600を模式的に示す縦断面図である。第五実施形態に係る有機EL表示装置600の構成要素のうち、第一実施形態〜第四実施形態に係る有機EL表示装置200、300、400及び500と同様の要素は、第一実施形態〜第四実施形態に係る有機EL表示装置200、300、400及び500と同様の符号で示す。
吸着剤層610は仮封止層510の上面510Uに設けられた層であり、その材料としては、例えば、有機アルミニウム錯体を挙げることができる。吸着剤層610の厚みは、0.1μm〜1μm程度としうる。
また、本実施形態に係る有機EL表示装置600によれば、第一実施形態及び第四実施形態に係る有機EL表示装置200及び500と同様の利点を得ることができる。
図8は、本発明の第六実施形態に係る有機半導体デバイス700を模式的に示す縦断面図である。第六実施形態に係る有機半導体デバイス700の構成要素のうち、第一実施形態〜第五実施形態に係る有機EL表示装置200、300、400、500及び600と同様の要素は、第一実施形態〜第五実施形態に係る有機EL表示装置200、300、400、500及び600と同様の符号で示す。
ゲート電極712は、例えば、上述した導電性材料を、スパッタリング法などにより基板711上に形成し、次いで、エッチング処理を行なうことにより、基板711上に所定パターンで形成できる。
半導体層716は、例えば、上述した有機半導体を、塗布法又はCVD法などにより、ゲート絶縁膜713上に形成し、次いで、所定のパターン形状となるようにパターンニングすることにより、形成できる。
また、封止フィルム220の接着性層223の変形能により、組立体710の表面710Uの凹凸がカバーされ、その結果、有機半導体デバイス700の強度を高めることができる。
以下の説明において、量を表す「%」及び「部」は、別に断らない限り重量基準である。また、以下に説明する操作は、別に断らない限り、常温及び常圧の条件において行った。
(1.引張り弾性率の測定方法)
フィルムの引張り弾性率は、JISK7162に準じて測定した。このとき、評点間距離は25mm、引張り速度は50mm/min、測定温度は23℃とした。
フィルムの層部分のレターデーションは、自動複屈折計(王子計測器社製「KOBRA−21」)を用い、波長550nmで測定した。
図9は、本発明の実施例及び比較例において作製した構造体800を模式的に示す縦断面図である。実施例及び比較例において作製した有機EL素子を備える構造体800の構造は、概略的には、図9に示す通りとした。
次に、陽極の上にNPB(4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル)を蒸着して、厚さ40nmの正孔輸送層(図示せず)を形成した。
次に、正孔輸送層の上に青色発光材料であるADS082(4,4−ビス(ジフェニルビニレン)−ビフェニル)を蒸着して、厚さ0.05μmの青色に発光可能な発光層214を形成した。
次に、Alq3(トリス(8−ヒドロキシキノリナト)アルミニウム)を蒸着して、厚さ0.05μmの電子輸送層(図示せず)を形成した。
次に、電子輸送層の上にLiFを蒸着して、厚さ0.5nmのバッファー層(図示せず)を形成した。
次に、バッファー層の上にITOを蒸着して、第二の電極層215としての、厚さ0.25μmの陰極(透明電極)を形成した。これにより、組立体210を得た。
次に、形成した層及び基板全体を覆うように、組立体210の上面210UにSiNを蒸着し、厚さ0.2μmの仮封止層510を形成した。
正孔輸送層から仮封止層までの蒸着は、圧力1×10−4Pa〜1×10−6Paの条件を維持したまま続けて行った。
そして、仮封止層510の表面に、吸着剤化合物(双葉電子工業製「OleDry−F」)を塗布し、100℃でベークして、厚さ0.5μmの吸着剤層610を形成した。
以上の操作により組立体210、仮封止層510及び吸着剤層610をこの順に備える構造体800を作製した。
芳香族ビニル化合物としてスチレンを用い、鎖状共役ジエン化合物としてイソプレンを用いて、重合体ブロック[B]の両端に重合体ブロック[A]が結合したトリブロック構造を有するブロック共重合体を、以下の手順により製造した。
その後、更に、脱水スチレンを25.0部加え、同温度で60分攪拌した。この時点での重合転化率はほぼ100%であった。
次いで、反応液にイソプロピルアルコール0.5部を加えて反応を停止させて、ブロック共重合体を含む溶液(i)を得た。
得られた溶液(i)中のブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)は44,900、分子量分布(Mw/Mn)は1.03であった。
製造例2で得られたペレット(v)100部に対して、ビニルトリメトキシシラン2.0部及びジ−t−ブチルパーオキサイド0.2部を添加し、混合物を得た。この混合物を、二軸押出し機を用いて、バレル温度210℃、滞留時間80秒〜90秒で混練した。混練された混合物を押し出し、ペレタイザーによって成形して、ペレット(vi)を得た。このペレット(vi)のガラス転移温度Tgを動的粘弾性測定装置のtanδピークで評価したところ、−50℃と125℃であった。
このペレット(vi)を、バレル温度200℃で一軸押し出し成形することにより、接着性層として用いるためのフィルムとして、厚み50μmのフィルム(1)を得た。
厚みを変更したこと以外は製造例3と同様にして、接着性層として用いるためのフィルムとして、厚み30μmのフィルム(2)を得た。
製造例3で得られたペレット(vi)100重量部を、液状物を添加できるサイドフィーダーを備えた二軸押出機(製品名「TEM37BS」、東芝機械社製)に仕込み、樹脂温度190℃で押し出した。押し出しの際、サイドフィーダーから可塑剤としてポリイソブテン(製品名「日石ポリブテンLV−100」、数平均分子量500、JX日鉱日石エネルギー社製)を、ペレット(vi)100重量部に対して可塑剤10重量部の割合となるように連続的に添加して、ストランド状に押出した。押し出された樹脂を空冷した後、ペレタイザーによりカッティングして、ペレット(vii)を得た。このペレット(vii)のガラス転移温度Tgを動的粘弾性測定装置のtanδピークで評価したところ、−40℃と99℃であった。
このペレット(vii)を、バレル温度180℃で一軸押出し成形することにより、接着性層として用いるためのフィルムとして、厚み50μmのフィルム(3)を得た。
厚みを変更したこと以外は製造例3と同様にして、接着性層として用いるためのフィルムとして、厚み80μmのフィルム(4)を得た。
製造例2で得られた封止用樹脂のペレット(v)をペレット(vi)の代わりに用いたこと以外は製造例3と同様にして、接着性層として用いるためのフィルムとして厚み50μmのフィルム(5)を得た。
製造例2で得られた封止用樹脂のペレット(v)をペレット(vi)の代わりに用いたこと、及び、厚みを変更したこと以外は製造例3と同様にして、接着性層として用いるためのフィルムとして厚み180μmのフィルム(6)を得た。
(1−1.封止フィルムの製造)
ロール状の脂環式ポリオレフィン樹脂フィルム(ノルボルネン重合体を含むフィルム、日本ゼオン社製「ゼオノアフィルム ZF16」、厚み60μm、レターデーション2nm)を基材フィルムとして用意した。この基材フィルムの一方の表面に、スパッタ装置にて、厚み200nmのSiN膜を封止層として形成し、複層フィルム(5)を得た。複層フィルム(5)の一部を切り出し、その膜の水蒸気透過率を測定したところ、4×10−3g/m2・dayであることが確認された。
封止フィルム(6)の引張り弾性率を測定した。
また、封止フィルム(6)を手にとってハンドリング性を評価したところ、十分なコシを有しており、ハンドリング性は良好であった。
さらに、封止フィルム(6)を、後述の構造体への接着条件と同様にして、ガラスに接着し、封止フィルム(6)のレターデーションを測定することで、封止後の封止フィルム(6)の封止層及びフィルム(1)からなる層部分のレターデーションの値を得た。前記の封止層及びフィルム(1)からなる層部分が、即ち、基材フィルムよりも封止層側に設けられた層部分である。
製造例1で得られた図9に示す構造体800の吸着剤層610の表面に、前記の封止フィルム(6)をフィルム(1)側の面で、封止温度150℃で0.1MPaの圧力を加えて圧着して、熱封止を施した。これにより、図7に示すように、組立体210、仮封止層510、吸着剤層610、フィルム(1)からなる接着性層223、封止層222及び基材フィルム221を備える青色発光可能な有機ELデバイス600を得た。
その後、有機ELデバイスを非点灯状態で85℃で300時間かけて熱処理を施した。その後、有機ELデバイスを室温に戻し、再び通電して点灯させ、出光面のダークスポットがあるかを観察した。
ヨウ素を吸着させたポリビニルアルコール製の直線偏光板と1/4λ板とを組み合わせた円偏光板を用意した。前記の有機ELデバイスの封止フィルム(6)上に、反射防止フィルムとして前記の円偏光板を、1/4波長板が封止剤に対向する向きで貼り付けた。その後、蛍光灯照明下で円偏光板を貼り付けた面への外光の映り込みを観察し、映り込みがあるかを調べた。
接着性層として、製造例3で製造したフィルム(1)の代わりに製造例4で製造したフィルム(2)を用いた。
以上の事項以外は実施例1と同様にして、封止フィルム及び有機ELデバイスの製造及び評価を行なった。
接着性層として、製造例3で製造したフィルム(1)の代わりに製造例5で製造したフィルム(3)を用いた。
また、有機ELデバイスを製造する際の封止温度を150℃から125℃に変更した。
以上の事項以外は実施例1と同様にして、封止フィルム及び有機ELデバイスの製造及び評価を行なった。
接着性層として、製造例3で製造したフィルム(1)の代わりに製造例7で製造したフィルム(5)を用いた。
以上の事項以外は実施例1と同様にして、封止フィルム及び有機ELデバイスの製造及び評価を行なった。
接着性層として、製造例3で製造したフィルム(1)の代わりに製造例8で製造したフィルム(6)を用いた。
以上の事項以外は実施例1と同様にして、封止フィルム及び有機ELデバイスの製造及び評価を行なった。
ポリメチルメタアクリレート樹脂(三菱レイヨン社製「アクリペットVH001」)を、乾燥した後に、バレル温度230℃で一軸押出し成形することにより、厚み150μmの樹脂フィルムを得た。この樹脂フィルムを、脂環式ポリオレフィン樹脂フィルムの代わりに基材フィルムとして用いた。
また、接着性層として、製造例3で製造したフィルム(1)の代わりに製造例4で製造したフィルム(2)を用いた。
以上の事項以外は実施例1と同様にして、封止フィルム及び有機ELデバイスの製造及び評価を行なった。
基材フィルムとして、脂環式ポリオレフィン樹脂フィルム(ノルボルネン重合体を含むフィルム、日本ゼオン社製「ゼオノアフィルムZF16」、厚み20μm、レターデーション1nm)を用いた。
また、接着性層として、製造例3で製造したフィルム(1)の代わりに製造例6で製造したフィルム(4)を用いた。
以上の事項以外は実施例1と同様にして、封止フィルム及び有機ELデバイスの製造及び評価を行なった。
有機ELデバイスを製造する際の封止温度を150℃から133℃に変更した。
以上の事項以外は実施例1と同様にして、封止フィルム及び有機ELデバイスの製造及び評価を行なった。
前記の実施例及び比較例の結果を、下記の表1及び表2に示す。表1及び表2において、略称の意味は、以下の通りである。
「ZNR」:脂環式オレフィン樹脂フィルム
「HSIS(N)」:シラン変性水添スチレンイソプレンスチレン共重合体のフィルム
「HSIS(LowT)」:可塑剤を含むスチレンイソプレンスチレン共重合体のフィルム
「HSIS(NS)」:水添スチレンイソプレンスチレン共重合体のフィルム
「PMMA」:ポリメチルメタクリレート樹脂のフィルム
「Re」:封止フィルムの基材フィルムよりも封止層側に設けられた層部分のレターデーション
「ダークスポット」:熱処理後の有機ELデバイスの出光面のダークスポット
「映り込み」:有機ELデバイスの封止フィルム上に反射防止フィルムを設けた場合の映り込み
比較例1のように、引張り弾性率の低い封止フィルムでは、封止フィルムにコシが無く、シワが生じ易い。封止の際に微小なシワが生じると、そのシワに起因して構造体と封止フィルムと間に隙間ができる。その隙間に水及び酸素が浸入すると、素子を劣化するので、一部の素子の発光機能が低下してダークスポットが生じる。これに対し、実施例1〜6においては、引張り弾性率が高くコシがある封止フィルムが得られているため、シワが生じにくい。よって、構造体を隙間無く封止できるので、ダークスポットの発生を防止できている。
110 基材フィルム
120 封止層
130 接着性層
200 有機EL表示装置
210 組立体
210U 組立体の上面
211 基板
211U 基板の上面
212 第一の電極層
213 エッジカバー層
214 発光層
215 第二の電極層
220 封止フィルム
221 基材フィルム
222 封止層
223 接着性層
224 封止フィルムの封止層及び接着性層からなる層部分
300 有機EL表示装置
310 反射防止フィルム
311 直線偏光板
312 1/4波長板
400 有機EL表示装置
420 封止フィルム
421 基材フィルム
500 有機EL表示装置
510 仮封止層
510U 仮封止層の上面
600 有機EL表示装置
610 吸着剤層
700 有機半導体デバイス
710 組立体
710U 組立体の上面
711 基板
712 ゲート電極
713 ゲート電極絶縁層
714 ソース電極
715 ドレイン電極
716 半導体層
800 構造体
Claims (6)
- 基材フィルム、封止層及び樹脂で形成された接着性層をこの順に備える封止フィルムであって、
前記封止フィルムが、1000MPa以上の引張り弾性率を有し、
前記接着性層の引張り弾性率が、1500MPa以下であり、
Tg+10℃以上Tg+150℃以下の封止温度(Tgは、前記接着性層を形成する前記樹脂の最も高温のガラス転移温度を表す。)で封止したときの、封止後における前記封止フィルムの前記基材フィルムよりも前記封止層側に設けられた層部分のレターデーションが、20nm以下である、封止フィルム。 - 前記接着性層が、水添ブロック共重合体エラストマーを含む、請求項1記載の封止フィルム。
- 前記水添ブロック共重合体エラストマーが、ブロック共重合体の全不飽和結合の90%以上を水素化した水素化物であって、
前記ブロック共重合体は、芳香族ビニル化合物単位を主成分とする、共重合体1分子あたり2個以上の重合体ブロック[A]と、鎖状共役ジエン化合物単位を主成分とする、共重合体1分子あたり1個以上の重合体ブロック[B]とを有し、
前記ブロック共重合体全体に占める、全重合体ブロック[A]の重量分率wAと全重合体ブロック[B]の重量分率wBとの比(wA/wB)が20/80〜60/40である、請求項2記載の封止フィルム。 - 前記基材フィルムが、脂環式オレフィン樹脂からなる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の封止フィルム。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の封止フィルムを備える、有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の封止フィルムを備える、有機半導体デバイス。
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