JP2013062150A - Organic electroluminescent device and method for manufacturing organic electroluminescent device - Google Patents
Organic electroluminescent device and method for manufacturing organic electroluminescent device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013062150A JP2013062150A JP2011200000A JP2011200000A JP2013062150A JP 2013062150 A JP2013062150 A JP 2013062150A JP 2011200000 A JP2011200000 A JP 2011200000A JP 2011200000 A JP2011200000 A JP 2011200000A JP 2013062150 A JP2013062150 A JP 2013062150A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- discharge treatment
- organic
- gas barrier
- barrier layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンスデバイス、および、有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to an organic electroluminescent device and a method for manufacturing the organic electroluminescent device.
有機エレクトロルミネッセンス(EL)デバイスは、大気中の水分や酸素によって劣化することがわかっている。そこで、有機EL素子の形成直後に、スパッタリング法や蒸着法により、直接、SiOCやSiON等の無機材料からなるバリア膜を形成し(直接膜封止法)、さらに封止フィルムでラミネートすることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかし、直接膜封止法ではバリア膜を形成する際に、熱などにより有機EL素子自体の劣化が起こり、それに伴い輝度が低下してしまうという問題があった。さらに、バリア性を十分に得ることができず、長期保存したときに発光面積が減少してしまう(素子寿命の低下)という問題があった。 Organic electroluminescence (EL) devices have been found to be degraded by moisture and oxygen in the atmosphere. Therefore, immediately after the formation of the organic EL element, a barrier film made of an inorganic material such as SiOC or SiON can be directly formed by sputtering or vapor deposition (direct film sealing method), and further laminated with a sealing film. It has been proposed (see, for example, Patent Document 1). However, the direct film sealing method has a problem that when the barrier film is formed, the organic EL element itself is deteriorated by heat or the like, and the luminance is lowered accordingly. Furthermore, there is a problem that the barrier property cannot be sufficiently obtained, and the light emitting area is reduced when stored for a long time (deterioration of element lifetime).
そこで、本発明は、直接膜封止法であるにもかかわらず有機EL素子の劣化が防止でき、かつ、有機EL素子の長寿命化が可能である有機ELデバイスおよびその製造方法を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides an organic EL device capable of preventing the deterioration of the organic EL element and extending the life of the organic EL element despite the direct film sealing method, and a method for manufacturing the same. With the goal.
本発明の有機エレクトロルミネッセンス(EL)デバイスは、基板上に、有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子が形成された有機ELデバイスであって、
前記有機EL素子上にガスバリア層を有し、
前記ガスバリア層が、金属および半金属の少なくとも1種を含み、
前記ガスバリア層が、放電処理がされた放電処理層と、放電処理がされていない非放電処理層とを含んでいることを特徴とする。
The organic electroluminescence (EL) device of the present invention is an organic EL device in which an organic electroluminescence (EL) element is formed on a substrate,
A gas barrier layer on the organic EL element;
The gas barrier layer includes at least one of a metal and a metalloid;
The gas barrier layer includes a discharge treatment layer subjected to a discharge treatment and a non-discharge treatment layer not subjected to a discharge treatment.
また、本発明の有機ELデバイスの製造方法は、基板上に形成された有機EL素子上にガスバリア層を形成する有機ELデバイスの製造方法であって、
金属および半金属から選択される少なくとも1種を含むガスバリア層を形成するガスバリア層形成工程と、
前記ガスバリア層の一部に放電処理を行うことで、前記ガスバリア層の一部を放電処理層とし、前記放電処理を行っていないその他の部分を非放電処理層とする放電処理工程とを含むことを特徴とする。
Moreover, the manufacturing method of the organic EL device of the present invention is a manufacturing method of an organic EL device in which a gas barrier layer is formed on an organic EL element formed on a substrate,
A gas barrier layer forming step of forming a gas barrier layer containing at least one selected from metals and metalloids;
A discharge treatment step in which a part of the gas barrier layer is treated as a discharge treatment layer and another part not subjected to the discharge treatment is treated as a non-discharge treatment layer by performing a discharge treatment on a part of the gas barrier layer. It is characterized by.
本発明によれば、直接膜封止法であるにもかかわらず有機EL素子の劣化が防止でき、かつ、有機EL素子の長寿命化が可能である有機ELデバイスおよびその製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an organic EL device capable of preventing the deterioration of the organic EL element and extending the life of the organic EL element, and a method for manufacturing the organic EL element, despite the direct film sealing method. Can do.
本発明の有機ELデバイスにおいて、前記非放電処理層の密度に対する前記放電処理層の密度の比が、1.0を超え2.0以下の範囲であることが好ましい。 In the organic EL device of the present invention, it is preferable that a ratio of the density of the discharge treatment layer to the density of the non-discharge treatment layer is in the range of more than 1.0 and 2.0 or less.
本発明の有機ELデバイスにおいて、前記ガスバリア層の厚みに対する前記放電処理層の厚みの比が、0.05〜0.3の範囲であることが好ましい。 In the organic EL device of the present invention, the ratio of the thickness of the discharge treatment layer to the thickness of the gas barrier layer is preferably in the range of 0.05 to 0.3.
本発明の有機ELデバイスにおいて、前記ガスバリア層が、前記有機EL素子側から、非放電処理層、放電処理層の順に形成されており、
前記ガスバリア層の放電処理層上に、さらにバリア層が形成されていることが好ましい。
In the organic EL device of the present invention, the gas barrier layer is formed in the order of a non-discharge treatment layer and a discharge treatment layer from the organic EL element side,
It is preferable that a barrier layer is further formed on the discharge treatment layer of the gas barrier layer.
本発明の有機ELデバイスにおいて、前記金属および前記半金属の少なくとも1種が、酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物および酸化窒化炭化物からなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。 In the organic EL device of the present invention, at least one of the metal and the metalloid is at least one selected from the group consisting of oxide, nitride, carbide, oxynitride, oxycarbide, nitrided carbide, and oxynitride carbide. It is preferable that
本発明の有機ELデバイスの製造方法において、前記ガスバリア層の一部が、前記ガスバリア層の表層部であることが好ましい。 In the manufacturing method of the organic EL device of the present invention, it is preferable that a part of the gas barrier layer is a surface layer portion of the gas barrier layer.
本発明の有機ELデバイスの製造方法において、前記放電処理が、プラズマビーム照射またはイオンビーム照射によって行われることが好ましい。 In the method for manufacturing an organic EL device according to the present invention, the discharge treatment is preferably performed by plasma beam irradiation or ion beam irradiation.
本発明の他の態様の有機ELデバイスは、前記本発明の有機ELデバイスの製造方法によって製造されることが好ましい。 The organic EL device according to another aspect of the present invention is preferably manufactured by the method for manufacturing an organic EL device of the present invention.
つぎに、本発明について詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の記載により制限されない。 Next, the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited by the following description.
本発明における有機EL素子は、基板上に、陽極、有機エレクトロルミネッセンス(EL)層および陰極が、この順序で設けられた積層体を有するものである。前記陽極としては、例えば、透明電極層として使用できる、ITO(Indium Tin Oxide)やIZO(登録商標、Indium Zinc Oxide)の層が形成される。前記有機EL層は、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層からなる。陰極としては、反射層を兼ねてアルミニウム層、マグネシウム/アルミニウム層、マグネシウム/銀層等が形成される。この積層体を大気に曝さないように、この上からガスバリア層により封止を行う。 The organic EL element in the present invention has a laminate in which an anode, an organic electroluminescence (EL) layer, and a cathode are provided in this order on a substrate. As the anode, for example, an ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (registered trademark, Indium Zinc Oxide) layer that can be used as a transparent electrode layer is formed. The organic EL layer includes, for example, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer. As the cathode, an aluminum layer, a magnesium / aluminum layer, a magnesium / silver layer, or the like is also formed as a reflective layer. In order not to expose this laminate to the atmosphere, sealing is performed from above with a gas barrier layer.
有機EL素子の基板としては、ガラス、石英等の絶縁基板、絶縁層を設けた金属基板、樹脂基板等を用いることができる。樹脂基板としては、ガスバリア層を形成したものを用いることが好ましい。また、基板としてガスバリア層の形成された透明樹脂フィルムを用いると、有機EL素子の軽量化、薄型化および柔軟化が可能となる。この場合、ディスプレイとしての有機ELデバイスはフレキシブルなものとなり、これを丸めるなどして、電子ペーパーのように使用することも可能となる。 As the substrate of the organic EL element, an insulating substrate such as glass or quartz, a metal substrate provided with an insulating layer, a resin substrate, or the like can be used. It is preferable to use a resin substrate on which a gas barrier layer is formed. Moreover, when the transparent resin film in which the gas barrier layer is formed is used as the substrate, the organic EL element can be reduced in weight, thickness, and flexibility. In this case, the organic EL device as a display becomes flexible and can be used like electronic paper by rolling it.
本発明の有機ELデバイスにおけるガスバリア層は、放電処理がされた放電処理層と、放電処理がされていない非放電処理層とを含む。 The gas barrier layer in the organic EL device of the present invention includes a discharge treatment layer that has been subjected to a discharge treatment and a non-discharge treatment layer that has not been subjected to a discharge treatment.
前記放電処理層と前記非放電処理層とは、金属および半金属の少なくとも1種を含んでいる。金属または半金属の少なくとも1種は、酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物および酸化窒化炭化物からなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。金属としては、例えば、アルミニウム、チタン、インジウム、マグネシウムなどであり、半金属は、例えば、ケイ素、ビスマス、ゲルマニウムなどである。ガスバリア性の向上のためには、ガスバリア層内におけるネットワーク構造(網目状の構造)を緻密にするような炭素、窒素を含むことが好ましい。さらに透明性を向上させるためには、酸素を含有していることが好ましい。 The discharge treatment layer and the non-discharge treatment layer contain at least one of a metal and a semimetal. It is preferable that at least one metal or metalloid is at least one selected from the group consisting of oxides, nitrides, carbides, oxynitrides, oxycarbides, nitride carbides, and oxynitride carbides. Examples of the metal include aluminum, titanium, indium, and magnesium. Examples of the metalloid include silicon, bismuth, and germanium. In order to improve the gas barrier property, it is preferable to contain carbon and nitrogen that make the network structure (network structure) in the gas barrier layer dense. Furthermore, in order to improve transparency, it is preferable to contain oxygen.
前記ガスバリア層は、蒸着、スパッタリング、化学気相堆積法(CVD)のような真空を用いたドライプロセスにより形成される。これにより、非常に緻密でガスバリア性の高い薄膜を得ることができる。この中でも、蒸着法が好ましい。蒸着法は、成膜速度が非常に速いプロセスであり、生産性の高いプロセスであるため、生産効率が良いためである。 The gas barrier layer is formed by a dry process using a vacuum such as vapor deposition, sputtering, or chemical vapor deposition (CVD). Thereby, a very dense thin film having a high gas barrier property can be obtained. Among these, a vapor deposition method is preferable. This is because the vapor deposition method is a process with a very high film formation rate and is a highly productive process, and thus has high production efficiency.
本発明の有機ELデバイスにおいて、前記放電処理層は、前記ガスバリア層の一部に放電処理を施し、形成されている。前記放電処理を行っていないその他の部分が非放電処理層である。前記放電処理層は、前記非放電処理層に比べて層の密度が高く、優れたガスバリア性を有する。前記ガスバリア層の一部が、前記ガスバリア層の表層部であることが好ましい。前記放電処理層は、表面処理により形成された層であるため、層厚が薄く透明性も高くなる。層の厚みは、放電出力、処理時間など条件により異なるが、2.5nm〜150nmの範囲とすることができ、好ましくは、7.5nm〜105nmの範囲である。放電処理の手段としては、コロナ放電、大気圧プラズマ、高周波プラズマ、直流プラズマ、アーク放電プラズマ、イオンビームのような、電離活性気体を照射することがあげられる。中でも、アーク放電プラズマおよびイオンビームが好ましく、アーク放電プラズマがより好ましい。アーク放電プラズマは、通常使用されるグロー放電プラズマとは異なり、非常に高い電子密度であることがわかっている。蒸着法にアーク放電プラズマを用いることで、反応性を高くすることができ、非常に緻密なガスバリア層が形成できる。 In the organic EL device of the present invention, the discharge treatment layer is formed by subjecting a part of the gas barrier layer to a discharge treatment. The other part that is not subjected to the discharge treatment is a non-discharge treatment layer. The discharge treatment layer has a higher layer density than the non-discharge treatment layer and has excellent gas barrier properties. It is preferable that a part of the gas barrier layer is a surface layer portion of the gas barrier layer. Since the discharge treatment layer is a layer formed by surface treatment, the layer thickness is thin and the transparency is high. The thickness of the layer varies depending on conditions such as discharge output and processing time, but can be in the range of 2.5 nm to 150 nm, and preferably in the range of 7.5 nm to 105 nm. Examples of the discharge treatment include irradiation with an ionizing active gas such as corona discharge, atmospheric pressure plasma, high frequency plasma, direct current plasma, arc discharge plasma, and ion beam. Among these, arc discharge plasma and ion beam are preferable, and arc discharge plasma is more preferable. Arc discharge plasma has been found to have a very high electron density, unlike normally used glow discharge plasma. By using arc discharge plasma for the vapor deposition method, the reactivity can be increased and a very dense gas barrier layer can be formed.
アーク放電プラズマは、例えば、圧力勾配型プラズマガン、直流放電プラズマ発生装置、高周波放電プラズマ発生装置などで形成可能であるが、中でも蒸着中でも安定して高密度なプラズマを発生することが可能な圧力勾配型プラズマガンを用いることが好ましい。 The arc discharge plasma can be formed by, for example, a pressure gradient type plasma gun, a direct current discharge plasma generator, a high frequency discharge plasma generator, etc., and the pressure capable of generating a high-density plasma stably even during vapor deposition. It is preferable to use a gradient plasma gun.
前記放電処理の際には、ガスを導入することが好ましい。前記ガスは、特に制限されないが、不活性ガスであるヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノン、または、反応性ガスである酸素、窒素、水素、炭化水素などがあげられる。 In the discharge treatment, it is preferable to introduce a gas. The gas is not particularly limited, and examples thereof include inert gases such as helium, neon, argon, and xenon, and reactive gases such as oxygen, nitrogen, hydrogen, and hydrocarbons.
前記放電処理層の密度は、前記非放電処理層の密度よりも高く、前記非放電処理層の密度に対する前記放電処理層の密度の比は1.0を超え2.0以下の範囲である。密度の高い放電処理層があることで、前記ガスバリア層が薄くても、ガスバリア性を向上させることができる。ただし、前記密度の比が2.0より大きい、あるいは1.0以下であると、内部応力差が生じ、クラックが発生して、ガスバリア性が逆に低下する。前記密度の比は、1.2〜1.8の範囲であることが好ましく、1.5〜1.8の範囲であることがより好ましい。前記非放電処理層の密度は材質、組成および成膜方法によっても異なるものとなるが、例えば、酸化シリコン層は1.6〜2.2g・cm−3、窒化シリコン層は2.3〜2.7g・cm−3である。 The density of the discharge treatment layer is higher than the density of the non-discharge treatment layer, and the ratio of the density of the discharge treatment layer to the density of the non-discharge treatment layer is in the range of more than 1.0 and not more than 2.0. Due to the presence of the high density discharge treatment layer, the gas barrier property can be improved even if the gas barrier layer is thin. However, if the density ratio is greater than 2.0 or less than 1.0, an internal stress difference is generated, cracks are generated, and the gas barrier property is decreased. The density ratio is preferably in the range of 1.2 to 1.8, and more preferably in the range of 1.5 to 1.8. The density of the non-discharge treated layer varies depending on the material, composition, and film forming method. For example, the silicon oxide layer is 1.6 to 2.2 g · cm −3 , and the silicon nitride layer is 2.3 to 2 0.7 g · cm −3 .
前記放電処理層は、前記ガスバリア層の一部に形成され、前記ガスバリア層の厚みに対する前記放電処理層の厚みの比は0.05〜0.3の範囲である。前記厚みの比が0.05より小さいと、ガスバリア性が低下し好ましくない。また、0.3より大きいと、前記放電処理層により光学吸収が発生しやすく、前記ガスバリア層の透明性を低下させたり、また、処理時間がかかるなど生産効率が低下する。前記厚みの比は、0.07〜0.25の範囲であることが好ましく、0.13〜0.25の範囲であることがより好ましい。 The discharge treatment layer is formed on a part of the gas barrier layer, and a ratio of the thickness of the discharge treatment layer to the thickness of the gas barrier layer is in a range of 0.05 to 0.3. When the thickness ratio is less than 0.05, the gas barrier property is lowered, which is not preferable. On the other hand, when the ratio is larger than 0.3, optical absorption is likely to occur by the discharge treatment layer, and the transparency of the gas barrier layer is lowered, and the production efficiency is lowered due to the time required for the treatment. The thickness ratio is preferably in the range of 0.07 to 0.25, and more preferably in the range of 0.13 to 0.25.
前記ガスバリア層の厚みは、ガスバリア性、透明性、成膜時間、膜の内部応力の観点を考慮し、50〜500nmの範囲であることが好ましい。より好ましくは、150nm〜350nmの範囲である。 The thickness of the gas barrier layer is preferably in the range of 50 to 500 nm in consideration of gas barrier properties, transparency, film formation time, and internal stress of the film. More preferably, it is the range of 150 nm-350 nm.
図1は、本発明の有機ELデバイスの構成の一例の概略断面図である。図示のとおり、この有機ELデバイス100は、基板101上に形成された有機EL素子110上にガスバリア層120を有している。有機EL素子110は、陽極111および陰極113を介して、外部から供給された電流により、有機EL層112において電子および正孔が結合し、結合により生じた励起エネルギーを利用して発光する。有機EL層112からの光は、基板101および有機EL素子110の構成に応じて、陽極側または陰極側から射出される。ガスバリア層120は、放電処理がされていない非放電処理層120aと、放電処理がされた放電処理層120bとが、この順で有機EL素子110上に形成されている。図2は、本発明の有機ELデバイスの構成の他の例の概略断面図である。この有機ELデバイス200は、有機EL素子110上にガスバリア層220が形成されており、ガスバリア層220上に、さらにバリア層230が形成されている。ガスバリア層220は、非放電処理層220aと放電処理層220bとが、この順で有機EL素子110上に形成されている。バリア層230は、前記ガスバリア層と同様の金属および半金属の少なくとも1種を含んでいることが好ましく、前記ガスバリア層や、前記ガスバリア層における非放電処理層と同様に形成することができる。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an example of the configuration of the organic EL device of the present invention. As illustrated, the organic EL device 100 has a gas barrier layer 120 on an organic EL element 110 formed on a substrate 101. The organic EL element 110 emits light using the excitation energy generated by the combination of electrons and holes in the organic EL layer 112 by an externally supplied current through the anode 111 and the cathode 113. Light from the organic EL layer 112 is emitted from the anode side or the cathode side depending on the configuration of the substrate 101 and the organic EL element 110. In the gas barrier layer 120, a non-discharge treated layer 120a that has not been subjected to a discharge treatment and a discharge treatment layer 120b that has been subjected to a discharge treatment are formed on the organic EL element 110 in this order. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of another example of the configuration of the organic EL device of the present invention. In the organic EL device 200, a gas barrier layer 220 is formed on the organic EL element 110, and a barrier layer 230 is further formed on the gas barrier layer 220. In the gas barrier layer 220, a non-discharge treatment layer 220a and a discharge treatment layer 220b are formed on the organic EL element 110 in this order. The barrier layer 230 preferably contains at least one of the same metal and semimetal as the gas barrier layer, and can be formed in the same manner as the gas barrier layer and the non-discharge treatment layer in the gas barrier layer.
前記ガスバリア層において、前記非放電処理層および前記放電処理層の数や形成の順序は、前記各層が、それぞれ少なくとも1層形成されていれば特に制限されない。前記形成の順序は、例えば、非放電処理層/放電処理層の順、また、非放電処理層/非放電処理層/放電処理層の順などとすることができるが、放電処理層の上にバリア層として非放電処理層を形成すると、効果的にガスバリア性を発現させることができるため、好ましい。 In the gas barrier layer, the number and order of formation of the non-discharge treatment layers and the discharge treatment layers are not particularly limited as long as at least one of the layers is formed. The order of the formation can be, for example, the order of non-discharge treatment layer / discharge treatment layer, or the order of non-discharge treatment layer / non-discharge treatment layer / discharge treatment layer. It is preferable to form a non-discharge treatment layer as a barrier layer because gas barrier properties can be effectively expressed.
本発明において、前記金属および前記半金属の少なくとも1種が、酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物および酸化窒化炭化物からなる群から選ばれる場合、酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物、酸化窒化炭化物に含まれる酸素、炭素または窒素は、例えば、反応ガスの存在下でアーク放電プラズマを発生させて、前記金属および前記半金属の少なくとも1種の蒸着を行うことによって、導入することができる。前記蒸着における蒸着材料として、金属酸化物、半金属酸化物を用いることもできる。前記反応ガスとしては、酸素含有ガス、窒素含有ガス、炭化水素含有ガス、またはこれらの混合ガスを用いることができる。 In the present invention, when at least one of the metal and the metalloid is selected from the group consisting of oxide, nitride, carbide, oxynitride, oxycarbide, nitrided carbide, and oxynitride carbide, oxide, nitride Oxygen, carbon, or nitrogen contained in carbide, oxynitride, oxycarbide, nitride carbide, oxynitride carbide, for example, generates an arc discharge plasma in the presence of a reaction gas, so that at least the metal and the semimetal It can introduce | transduce by performing 1 type of vapor deposition. A metal oxide or a semi-metal oxide can also be used as a vapor deposition material in the vapor deposition. As the reaction gas, an oxygen-containing gas, a nitrogen-containing gas, a hydrocarbon-containing gas, or a mixed gas thereof can be used.
酸素含有ガスとしては酸素(O2)、一酸化二窒素(N2O)、一酸化窒素(NO)、窒素含有ガスとしては窒素(N2)、アンモニア(NH3)、一酸化窒素(NO)、炭化水素含有ガスとしてはメタン(CH4)、エタン(C2H6)、プロパン(C3H8)、ブタン(C4H10)、エチレン(C2H4)、アセチレン(C2H2)などがあげられる。 The oxygen-containing gas is oxygen (O 2 ), dinitrogen monoxide (N 2 O), nitric oxide (NO), and the nitrogen-containing gas is nitrogen (N 2 ), ammonia (NH 3 ), nitrogen monoxide (NO ), Hydrocarbon-containing gases include methane (CH 4 ), ethane (C 2 H 6 ), propane (C 3 H 8 ), butane (C 4 H 10 ), ethylene (C 2 H 4 ), acetylene (C 2 ). H 2 ).
前記蒸着材料を蒸発させる手段としては、抵抗加熱、電子ビーム、アーク放電プラズマのいずれかを蒸着材料(蒸着源)に導入する方法を用いることができる。中でも、高速蒸着が可能である電子ビームあるいはアーク放電プラズマによる方法であることが好ましい。これらの方法は、併用してもよい。 As a means for evaporating the vapor deposition material, a method of introducing any one of resistance heating, electron beam, and arc discharge plasma into the vapor deposition material (deposition source) can be used. Among these methods, a method using an electron beam or arc discharge plasma capable of high-speed vapor deposition is preferable. These methods may be used in combination.
前記有機ELデバイスは、バッチ生産方式でも連続生産方式でも製造することができる。連続生産方式の場合、基板として、例えば、透明樹脂フィルムを用い、前記有機EL素子および前記ガスバリア層形成時に真空槽内において、前記透明樹脂フィルムをロールにより連続的に搬送しながら、前記透明樹脂フィルムの上に前記有機EL素子および前記ガスバリア層を形成する(Roll−to−roll方式)。 The organic EL device can be manufactured by either a batch production method or a continuous production method. In the case of a continuous production method, for example, a transparent resin film is used as a substrate, and the transparent resin film is continuously conveyed by a roll in a vacuum chamber when forming the organic EL element and the gas barrier layer. The organic EL element and the gas barrier layer are formed on the substrate (Roll-to-roll method).
図3に、本発明における有機ELデバイスのガスバリア層をバッチ生産方式で製造する装置の構成の一例を示す。図示のとおり、この製造装置300は、真空槽1、圧力勾配型プラズマガン2、反射電極5、収束電極6、蒸着源7、放電ガス供給手段11、反応ガス供給手段12、真空ポンプ20を主要な構成部材として有する。真空槽1内には、基板加熱ヒータ13が配置され、前記基板加熱ヒータ13に有機EL素子が形成された基板3が設置されている。蒸着源7は、基板加熱ヒータ13と対向するように、真空槽1の底部に設置されている。蒸着源7の上面には、蒸着材料8が装着されている。前記真空ポンプ20は、前記真空槽1の側壁(同図においては、右側側壁)に配置されており、これにより、前記真空槽1内を減圧することが可能となっている。前記放電ガス供給手段11および前記反応ガス供給手段12は、前記真空槽1の側壁(同図においては、右側側壁)に配置されている。前記放電ガス供給手段11は、放電ガス用ガスボンベ21に接続されており、これにより、適度な圧力の放電ガス(例えば、アルゴンガス)を、前記真空槽1内に供給することが可能となっている。前記反応ガス供給手段12は、反応ガス用ガスボンベ22に接続されており、これにより、適度な圧力の反応ガス(例えば、酸素ガス、窒素ガス、メタンガス)を、前記真空槽1内に供給することが可能となっている。基板加熱ヒータ13には、温度制御手段(図示せず)が接続されている。これにより、基板加熱ヒータ13の表面温度を調整することで、基板3の温度を、所定の範囲とすることが可能となっている。前記温度制御手段としては、例えば、シリコーンオイル等を循環する熱媒循環装置等があげられる。 FIG. 3 shows an example of the configuration of an apparatus for manufacturing the gas barrier layer of the organic EL device according to the present invention by a batch production method. As shown, the manufacturing apparatus 300 mainly includes a vacuum chamber 1, a pressure gradient plasma gun 2, a reflective electrode 5, a focusing electrode 6, a vapor deposition source 7, a discharge gas supply unit 11, a reaction gas supply unit 12, and a vacuum pump 20. As a component. A substrate heater 13 is disposed in the vacuum chamber 1, and a substrate 3 on which an organic EL element is formed is installed on the substrate heater 13. The vapor deposition source 7 is installed at the bottom of the vacuum chamber 1 so as to face the substrate heater 13. A vapor deposition material 8 is mounted on the upper surface of the vapor deposition source 7. The vacuum pump 20 is disposed on the side wall (right side wall in the figure) of the vacuum chamber 1, whereby the inside of the vacuum chamber 1 can be decompressed. The discharge gas supply means 11 and the reaction gas supply means 12 are arranged on the side wall (right side wall in the figure) of the vacuum chamber 1. The discharge gas supply means 11 is connected to a discharge gas gas cylinder 21, whereby a discharge gas (for example, argon gas) having an appropriate pressure can be supplied into the vacuum chamber 1. Yes. The reaction gas supply means 12 is connected to a reaction gas gas cylinder 22, and thereby supplies a reaction gas (for example, oxygen gas, nitrogen gas, methane gas) having an appropriate pressure into the vacuum chamber 1. Is possible. A temperature control means (not shown) is connected to the substrate heater 13. Thereby, the temperature of the substrate 3 can be set within a predetermined range by adjusting the surface temperature of the substrate heater 13. Examples of the temperature control means include a heat medium circulation device that circulates silicone oil and the like.
図3に示す製造装置を使用した場合の前記ガスバリア層の製造プロセスの一例は、次のとおりである。真空槽1内を10−3Pa以下に排気した後、アーク放電プラズマ発生源である圧力勾配型プラズマガン2に、放電ガス供給手段11から放電ガスとしてアルゴンを導入し、一定電圧を印加して、基板3上に形成された有機EL素子が曝されるようにプラズマビーム4を反射電極5に向かって照射する。プラズマビーム4は収束電極6によって一定の形状になるよう制御される。アーク放電プラズマの出力は、例えば、1〜10kWである。一方、反応ガス供給手段12から反応ガスを導入する。また、蒸着源7に設置した蒸着材料8に電子ビーム9を照射し前記有機EL素子に向かって材料を蒸発させる。反応ガスが存在する状態で、蒸着を行い、前記有機EL素子上に所定のガスバリア層を形成させる。ガスバリア層の形成速度(蒸着速度)は基板3付近に設置した水晶モニター10によって計測、制御される。蒸発開始から蒸着速度が安定化するまでの間は、基板3を覆うシャッター(図示せず)を閉じておき、蒸着速度が安定してから前記シャッターを開けて、ガスバリア層の形成を行うことが好ましい。ガスバリア層として、複数層を積層する場合には、この工程を繰り返し所定の積層体を形成させる。放電処理層の形成時には、蒸着源7に設置した蒸着材料8への電子ビーム照射を行わず、基板3(有機EL素子)上にアーク放電プラズマのみを照射する。このときのアーク放電プラズマの出力は、前記と同様である。放電プラズマの出力と照射時間とを制御することで、放電処理層の密度や厚みを制御することができる。放電プラズマを高出力にすると、放電処理層を高密度にすることができ、照射時間を長時間にすると、放電処理層の厚みを厚くすることができる。各層の形成時の系内圧力は、例えば、0.01Pa〜0.1Paの範囲内であり、0.02Pa〜0.05Paの範囲内であることが好ましい。また、基板温度は、例えば、20℃〜200℃の範囲内であり、80℃〜150℃の範囲内であることが好ましい。なお、前記アーク放電プラズマの発生と反応ガスの導入は同時または前後してもよく、反応ガス導入と前記プラズマ発生を同時に行ってもよいし、反応ガス導入後に前記プラズマを発生させてもよく、前記プラズマ発生後に反応ガスを導入してもよい。反応ガスは、ガスバリア層形成時に系内に存在すればよい。 An example of the manufacturing process of the gas barrier layer when the manufacturing apparatus shown in FIG. 3 is used is as follows. After evacuating the inside of the vacuum chamber 1 to 10 −3 Pa or less, argon is introduced as a discharge gas from the discharge gas supply means 11 into the pressure gradient plasma gun 2 which is an arc discharge plasma generation source, and a constant voltage is applied. Then, the plasma beam 4 is irradiated toward the reflective electrode 5 so that the organic EL element formed on the substrate 3 is exposed. The plasma beam 4 is controlled by the focusing electrode 6 so as to have a constant shape. The output of the arc discharge plasma is, for example, 1 to 10 kW. On the other hand, the reaction gas is introduced from the reaction gas supply means 12. Moreover, the electron beam 9 is irradiated to the vapor deposition material 8 installed in the vapor deposition source 7 to evaporate the material toward the organic EL element. In the presence of the reaction gas, vapor deposition is performed to form a predetermined gas barrier layer on the organic EL element. The gas barrier layer formation rate (vapor deposition rate) is measured and controlled by a crystal monitor 10 installed in the vicinity of the substrate 3. During the period from the start of evaporation until the deposition rate is stabilized, a shutter (not shown) covering the substrate 3 is closed, and after the deposition rate is stabilized, the shutter is opened to form the gas barrier layer. preferable. When a plurality of layers are stacked as the gas barrier layer, this step is repeated to form a predetermined stacked body. At the time of forming the discharge treatment layer, the substrate 3 (organic EL element) is irradiated with only the arc discharge plasma without irradiating the deposition material 8 placed on the deposition source 7 with the electron beam. The output of the arc discharge plasma at this time is the same as described above. By controlling the output of the discharge plasma and the irradiation time, the density and thickness of the discharge treatment layer can be controlled. When the discharge plasma is set to a high output, the discharge treatment layer can be made dense, and when the irradiation time is made long, the thickness of the discharge treatment layer can be increased. The system pressure at the time of forming each layer is, for example, in the range of 0.01 Pa to 0.1 Pa, and preferably in the range of 0.02 Pa to 0.05 Pa. The substrate temperature is, for example, in the range of 20 ° C to 200 ° C, and preferably in the range of 80 ° C to 150 ° C. The generation of the arc discharge plasma and the introduction of the reaction gas may be performed simultaneously or before and after, the reaction gas introduction and the plasma generation may be performed simultaneously, or the plasma may be generated after the reaction gas introduction, A reactive gas may be introduced after the plasma generation. The reaction gas may be present in the system when the gas barrier layer is formed.
図4に、本発明の有機ELデバイスにおけるガスバリア層を連続生産方式で製造する装置の構成の一例を示す。連続生産方式は、前記ガスバリア層形成時に真空槽内において、有機EL素子が形成された前記透明樹脂フィルムをロールにより連続的に搬送しながら、前記有機EL素子の上に前記ガスバリア層を形成する方式である。図4において、図3と同一部分には、同一符号を付している。図示のとおり、この製造装置400は、基板加熱ヒータ13に代えて、真空槽31内に、巻出ロール33a、キャンロール35、巻取ロール33b、および二つの補助ロール34a、34bが配置されている。巻出ロール33aから、巻取ロール33bにわたり、キャンロール35および二つの補助ロール34a、34bを介して、透明樹脂フィルム32が掛け渡されている。これら以外は、図3と同様の構成である。キャンロール35には、温度制御手段(図示せず)が接続されている。前記温度制御手段としては、基板加熱ヒータ13の場合と同様のものがあげられる。 In FIG. 4, an example of the structure of the apparatus which manufactures the gas barrier layer in the organic EL device of this invention by a continuous production system is shown. In the continuous production method, the gas barrier layer is formed on the organic EL element while the transparent resin film on which the organic EL element is formed is continuously conveyed by a roll in a vacuum chamber when the gas barrier layer is formed. It is. 4, the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. As shown in the drawing, in this manufacturing apparatus 400, in place of the substrate heater 13, an unwinding roll 33a, a can roll 35, a winding roll 33b, and two auxiliary rolls 34a and 34b are arranged in the vacuum chamber 31. Yes. The transparent resin film 32 is stretched over the take-up roll 33a and the take-up roll 33b through the can roll 35 and the two auxiliary rolls 34a and 34b. Except for these, the configuration is the same as in FIG. A temperature control means (not shown) is connected to the can roll 35. Examples of the temperature control means are the same as those for the substrate heater 13.
本装置による連続生産は、フィルムを連続して装置内に導入し、フィルムを移動させながら反応ガスの存在下でアーク放電プラズマビームに曝して蒸着を行い、連続してガスバリア層を形成する。反応ガスおよびターゲットを切り替えて、また、蒸着材料への電子ビーム照射を行わず、この工程を繰り返すことで、所定の積層体を形成することができる。本装置による連続生産は、フィルムを移動させながら蒸着および放電処理を行うこと以外は、バッチ生産方式で製造する装置と同様に実施できる。 In continuous production by this apparatus, a film is continuously introduced into the apparatus, and the film is moved to be exposed to an arc discharge plasma beam in the presence of a reactive gas to perform deposition, thereby continuously forming a gas barrier layer. A predetermined laminate can be formed by switching this reaction gas and target and repeating this process without irradiating the vapor deposition material with an electron beam. Continuous production by this apparatus can be carried out in the same manner as the apparatus manufactured by the batch production method, except that vapor deposition and discharge treatment are performed while moving the film.
つぎに、本発明の実施例について比較例と併せて説明する。なお、本発明は、下記の実施例および比較例によってなんら限定ないし制限されない。また、各実施例および各比較例における各種特性および物性の測定および評価は、下記の方法により実施した。 Next, examples of the present invention will be described together with comparative examples. The present invention is not limited or restricted by the following examples and comparative examples. In addition, various properties and physical properties in each example and each comparative example were measured and evaluated by the following methods.
(ガスバリア層を構成する各層の厚み)
ガスバリア層を構成する各層の厚みdは、有機ELデバイスの断面を、株式会社日本電子製の走査型電子顕微鏡(商品名:JSM−6610)にて観察し、陰極(アルミニウム層)表面から各層表面までの長さを測長し、算出した。
(Thickness of each layer constituting the gas barrier layer)
The thickness d of each layer constituting the gas barrier layer is determined by observing the cross section of the organic EL device with a scanning electron microscope (trade name: JSM-6610) manufactured by JEOL Ltd., and the surface of each layer from the surface of the cathode (aluminum layer). The length up to was measured and calculated.
(ガスバリア層を構成する各層の密度)
ガスバリア層を構成する各層の密度ρは、株式会社リガク製のX線回折装置(商品名:Smart Lab)により、ガスバリア層を構成する各層のX線反射率を測定し、各層の密度を算出した。
(Density of each layer constituting the gas barrier layer)
The density ρ of each layer constituting the gas barrier layer was determined by measuring the X-ray reflectivity of each layer constituting the gas barrier layer using an X-ray diffractometer (trade name: Smart Lab) manufactured by Rigaku Corporation, and calculating the density of each layer. .
(水蒸気透過速度)
水蒸気透過速度(WVTR)は、実施例および比較例にて形成したのと同じ封止層を、透明樹脂フィルム(帝人デュポンフィルム社製ポリエチレンナフタレートフィルム(厚み100μm、商品名「テオネックス」))に形成したものについて測定した値とした。水蒸気透過速度(WVTR)は、JIS K7126に規定される水蒸気透過速度測定装置(MOCON社製、商品名PERMATRAN)にて、温度40℃、湿度90%RHの環境下で測定した。なお、前記水蒸気透過率測定装置の測定範囲は0.005g・m−2・day−1以上である。
(Water vapor transmission rate)
For the water vapor transmission rate (WVTR), the same sealing layer as that formed in Examples and Comparative Examples was applied to a transparent resin film (polyethylene naphthalate film manufactured by Teijin DuPont Films (thickness 100 μm, trade name “Teonex”)). It was set as the value measured about what was formed. The water vapor transmission rate (WVTR) was measured in a water vapor transmission rate measurement device (manufactured by MOCON, trade name PERMATRAN) specified in JIS K7126 under an environment of a temperature of 40 ° C. and a humidity of 90% RH. In addition, the measurement range of the said water-vapor-permeability measuring apparatus is 0.005g * m <-2 > * day < -1 > or more.
(初期輝度)
作製直後の有機ELデバイスを、それぞれ、6Vの定電圧で駆動し、輝度を測定した。輝度は、浜松ホトニクス株式会社製の輝度配向特性測定装置(商品名:C9920−11)を使用して測定した。
(Initial brightness)
The organic EL devices immediately after fabrication were each driven with a constant voltage of 6 V, and the luminance was measured. The luminance was measured using a luminance orientation characteristic measuring device (trade name: C9920-11) manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.
(7日後の発光面積)
初期輝度測定後の有機ELデバイスを、温度23℃、湿度40%の恒温恒湿条件下で非点灯の状態で保存した。7日後に、有機ELデバイスを発光させ、顕微鏡観察における発光面積を測定した。観察および発光面積測定は、株式会社キーエンス製のデジタルマイクロスコープ(商品名:VHX−1000)を用いて行った。
(Light emission area after 7 days)
The organic EL device after the initial luminance measurement was stored in a non-lighted state under a constant temperature and humidity condition of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 40%. Seven days later, the organic EL device was caused to emit light, and the light emission area in the microscopic observation was measured. Observation and light emission area measurement were performed using a digital microscope (trade name: VHX-1000) manufactured by Keyence Corporation.
[実施例1]
〔有機EL素子の作製〕
有機EL素子を作製する基板としてステンレス(SUS)基板を準備した(SUS304、厚み50μm)。前記SUS基板上に絶縁平滑層(JSR株式会社製 JEM−477 3μm)を塗布した。その上に真空蒸着法により陽極としてAlを100nm、ホール注入層としてLG101(LGケミカル社製)を10nm、ホール輸送層としてNPB(N,N’−ビス(ナフタレン−1−イル)−N,N’−ビス(フェニル)−ベンジジン)を50nm、発光層および電子輸送層としてAlq(トリス(8−キノリノラト)アルミニウム)を45nm、電子注入層としてLiFを0.5nm、陰極としてMg/Agを5/15nm(共蒸着)、屈折率調整層としてMoO3を60nm、をこの順番に蒸着し、有機EL素子を作製した。
[Example 1]
[Production of organic EL elements]
A stainless steel (SUS) substrate was prepared as a substrate for producing an organic EL element (SUS304, thickness 50 μm). An insulating smoothing layer (JEM-477 3 μm manufactured by JSR Corporation) was applied on the SUS substrate. On top of that, Al was used as an anode by vacuum deposition, and 100 nm was used as the hole injection layer, LG101 (LG Chemical Co., Ltd.) was 10 nm, and NPB (N, N′-bis (naphthalen-1-yl) -N, N was used as the hole transport layer. '-Bis (phenyl) -benzidine) is 50 nm, Alq (tris (8-quinolinolato) aluminum) is 45 nm as the light emitting layer and the electron transport layer, LiF is 0.5 nm as the electron injection layer, and Mg / Ag is 5/5 as the cathode. 15 nm (co-evaporation) and 60 nm of MoO 3 as a refractive index adjustment layer were vapor-deposited in this order to produce an organic EL device.
〔ガスバリア層の作製〕
つぎに、前記SUS基板上に形成した有機EL素子を、図3に示す製造装置に装着した。圧力勾配型プラズマガン内にアルゴンガス20sccm(20×1.69×10−3Pa・m3/秒)を導入し、前記プラズマガンに5kWの放電出力を印加しアーク放電プラズマを発生させた。反応ガスとして、窒素(純度5N:99.999%)を40sccm(40×1.69×10−3Pa・m3/秒)の流量で真空槽内に導入し、この状態で、蒸着材料であるシリコン粒(純度3N:99.9%)に電子ビーム(加速電圧 6kV、印加電流 50mA)を照射して、蒸着速度100nm/minとなるように蒸発させて、前記有機EL素子上にガスバリア層を厚み80nmとなるように蒸着した。このとき系内圧力が2.0×10−2Paで、基板加熱ヒータ温度は100℃とした。
[Production of gas barrier layer]
Next, the organic EL element formed on the SUS substrate was mounted on the manufacturing apparatus shown in FIG. Argon gas 20 sccm (20 × 1.69 × 10 −3 Pa · m 3 / sec) was introduced into the pressure gradient plasma gun, and a discharge output of 5 kW was applied to the plasma gun to generate arc discharge plasma. As a reaction gas, nitrogen (purity 5N: 99.999%) was introduced into the vacuum chamber at a flow rate of 40 sccm (40 × 1.69 × 10 −3 Pa · m 3 / sec). A silicon particle (purity 3N: 99.9%) is irradiated with an electron beam (acceleration voltage 6 kV, applied current 50 mA) and evaporated to a deposition rate of 100 nm / min, and a gas barrier layer is formed on the organic EL element. Was deposited to a thickness of 80 nm. At this time, the system internal pressure was 2.0 × 10 −2 Pa, and the substrate heater temperature was 100 ° C.
〔放電処理〕
その後、前記電子ビームの照射を止め、前記シリコン粒の蒸発を中止した。この状態で、アルゴンガスを20sccm(20×1.69×10−3Pa・m3/秒)および窒素を40sccm(40×1.69×10−3Pa・m3/秒)の流量で真空槽内に導入し、前記プラズマガンに5kWの放電出力を印加し、前記ガスバリア層に対しアーク放電プラズマを30秒照射して、放電処理層を形成し、本実施例の有機ELデバイスを得た。
[Discharge treatment]
Thereafter, the irradiation of the electron beam was stopped, and the evaporation of the silicon grains was stopped. In this state, argon gas was vacuumed at a flow rate of 20 sccm (20 × 1.69 × 10 −3 Pa · m 3 / sec) and nitrogen at a flow rate of 40 sccm (40 × 1.69 × 10 −3 Pa · m 3 / sec). It was introduced into a tank, a discharge output of 5 kW was applied to the plasma gun, an arc discharge plasma was applied to the gas barrier layer for 30 seconds to form a discharge treatment layer, and an organic EL device of this example was obtained. .
得られたガスバリア層について、各層の厚みおよび密度を分析した。ガスバリア層の厚みは80nm、密度は2.4g・cm−3であった。放電処理層の厚みは10nm、密度は3.6g・cm−3であった。 About the obtained gas barrier layer, the thickness and density of each layer were analyzed. The thickness of the gas barrier layer was 80 nm, and the density was 2.4 g · cm −3 . The thickness of the discharge treatment layer was 10 nm, and the density was 3.6 g · cm −3 .
[実施例2]
非放電処理層および放電処理層を形成するまでは、実施例1と同様にし、前記放電処理層上に、前記ガスバリア層形成工程と同様の条件でバリア層を形成して、本実施例の有機ELデバイスを得た。
[Example 2]
Until the non-discharge treatment layer and the discharge treatment layer are formed, a barrier layer is formed on the discharge treatment layer under the same conditions as in the gas barrier layer formation step. An EL device was obtained.
得られたガスバリア層について、厚みおよび密度を分析したところ、実施例1と同様であった。 When the thickness and density of the obtained gas barrier layer were analyzed, it was the same as in Example 1.
[実施例3]
無アルカリガラス基板(松浪硝子工業株式会社製、品番:AF−45、厚み:700μm)上にITO透明電極を形成し、陰極としてAlを100nm蒸着した以外は、実施例1と同様にして、有機ELデバイスを得た。
[Example 3]
Except for forming an ITO transparent electrode on an alkali-free glass substrate (manufactured by Matsunami Glass Industrial Co., Ltd., product number: AF-45, thickness: 700 μm) and depositing 100 nm of Al as a cathode, An EL device was obtained.
[比較例1]
実施例1と同様に有機EL素子を作製し、ガスバリア層を形成しないものを、本比較例の有機ELデバイスとした。
[Comparative Example 1]
An organic EL device was prepared in the same manner as in Example 1, and a device without a gas barrier layer was used as the organic EL device of this comparative example.
[比較例2]
実施例1と同様に有機EL素子を作製し、実施例1と同様の条件で、非放電処理層を形成し、その上に、前記非放電処理層と同様の条件でバリア層を形成して、本比較例の有機ELデバイスを得た。
[Comparative Example 2]
An organic EL element was produced in the same manner as in Example 1, a non-discharge treatment layer was formed under the same conditions as in Example 1, and a barrier layer was formed thereon under the same conditions as in the non-discharge treatment layer. The organic EL device of this comparative example was obtained.
[比較例3]
実施例3と同様に有機EL素子を作製し、実施例3と同様の条件で、非放電処理層を形成し、その上に、前記非放電処理層と同様の条件でバリア層を形成して、本比較例の有機ELデバイスを得た。
[Comparative Example 3]
An organic EL element was produced in the same manner as in Example 3, a non-discharge treatment layer was formed under the same conditions as in Example 3, and a barrier layer was formed thereon under the same conditions as in the non-discharge treatment layer. The organic EL device of this comparative example was obtained.
実施例1〜3および比較例1〜3で得られた有機ELデバイスについて、封止層(透明ガスバリア層およびバリア層)の水蒸気透過速度(WVTR)、初期輝度、および発光面積を測定した。測定結果を表1に示す。また、実施例1および比較例3の有機ELデバイスを発光させた状態の初期と7日後の写真を、図5に示す。 For the organic EL devices obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, the water vapor transmission rate (WVTR), initial luminance, and light emitting area of the sealing layer (transparent gas barrier layer and barrier layer) were measured. The measurement results are shown in Table 1. Moreover, the initial state of the state which made the organic EL device of Example 1 and Comparative Example 3 light-emit, and the photograph seven days later are shown in FIG.
前記表1に示すとおり、実施例で得られた有機ELデバイスにおいては、いずれも封止層の水蒸気透過速度は、0.01g・m−2・day−1以下と良好なガスバリア性を有しており、7日後の発光面積の減少率が小さい、好適な劣化防止特性を有する有機ELデバイスが得られていることがわかる。一方、放電処理層を有していない比較例2および3では、水蒸気透過速度が0.2g・m−2・day−1と大きく、ガスバリア性に劣っていた。そのため、有機ELデバイス7日後の発光面積が大幅に減少し、封止層を形成しなかった比較例1と比較して、大きな改善はされていないことがわかる。図5に示すように、比較例3の有機ELデバイスは、初期(作製直後)においても、発光していない黒点が多数見られた。なお、初期輝度において、比較例1に比べて他の実施例および比較例で低い値となっているのは、封止層の形成時に発光層の劣化が起こり、それに伴い輝度が低下するためと考えられる。実施例および比較例を比較すると、放電処理層を形成することで、発光層の封止層形成時の劣化を抑えつつ、有機EL素子の経時劣化を防止できていることがわかる。また、基板としてSUSを用いた例の方が、ガラスを用いた例に比べて、初期輝度が高くなっている。これは、熱伝導率[W/m・K]がガラス(0.55〜0.75)よりも金属(SUS304:16.7)の方が高く、封止層形成時の熱劣化が少ないからであると考えられる。 As shown in Table 1, in the organic EL devices obtained in the examples, the water vapor transmission rate of the sealing layer is 0.01 g · m −2 · day −1 or less and has a good gas barrier property. It can be seen that an organic EL device having a suitable deterioration prevention characteristic with a small reduction rate of the light emitting area after 7 days is obtained. On the other hand, in Comparative Examples 2 and 3 having no discharge treatment layer, the water vapor transmission rate was as high as 0.2 g · m −2 · day −1 and the gas barrier properties were inferior. Therefore, it can be seen that the emission area after 7 days of the organic EL device was significantly reduced, and no significant improvement was made as compared with Comparative Example 1 in which the sealing layer was not formed. As shown in FIG. 5, in the organic EL device of Comparative Example 3, many black spots that did not emit light were observed even in the initial stage (immediately after fabrication). The initial luminance is lower in other examples and comparative examples than in Comparative Example 1 because the light emitting layer is deteriorated during the formation of the sealing layer and the luminance is lowered accordingly. Conceivable. Comparing the examples and the comparative example, it can be seen that the formation of the discharge treatment layer can prevent the deterioration of the organic EL element over time while suppressing the deterioration during the formation of the sealing layer of the light emitting layer. In addition, the example using SUS as the substrate has a higher initial luminance than the example using glass. This is because the thermal conductivity [W / m · K] of the metal (SUS304: 16.7) is higher than that of the glass (0.55 to 0.75), and there is less thermal deterioration during the formation of the sealing layer. It is thought that.
本発明の有機ELデバイスは、有機EL素子の劣化が防止でき、かつ、有機EL素子の長寿命化を図ることができる。したがって、本発明によると、有機ELデバイスの輝度、寿命および信頼性の向上を実現することができる。本発明の有機ELデバイスは、表示装置等の様々な分野に使用することができ、その用途は限定されない。 The organic EL device of the present invention can prevent the deterioration of the organic EL element and can extend the life of the organic EL element. Therefore, according to the present invention, it is possible to improve the luminance, lifetime and reliability of the organic EL device. The organic EL device of the present invention can be used in various fields such as a display device, and its application is not limited.
100、200 有機エレクトロルミネッセンス(EL)デバイス
101 基板
110 有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子
111 陽極
112 有機エレクトロルミネッセンス(EL)層
113 陰極
120、220 ガスバリア層
120a、220a 非放電処理層
120b、220b 放電処理層
230 バリア層
300、400 製造装置
1、31 真空槽
2 圧力勾配型プラズマガン(アーク放電プラズマ発生源)
3 基板
4 プラズマビーム
5 反射電極
6 収束電極
7 蒸着源
8 蒸着材料
9 電子ビーム
10 水晶モニター
11 放電ガス供給手段
12 反応ガス供給手段
13 基板加熱ヒータ
20 真空ポンプ
21 放電ガス用ガスボンベ
22 反応ガス用ガスボンベ
32 透明樹脂フィルム
33a 巻出ロール
33b 巻取ロール
34a、34b 補助ロール
35 キャンロール
100, 200 Organic electroluminescence (EL) device 101 Substrate 110 Organic electroluminescence (EL) element 111 Anode 112 Organic electroluminescence (EL) layer 113 Cathode 120, 220 Gas barrier layer 120a, 220a Non-discharge treatment layer 120b, 220b Discharge treatment layer 230 Barrier layers 300 and 400 Manufacturing apparatus 1 and 31 Vacuum chamber 2 Pressure gradient plasma gun (arc discharge plasma generation source)
3 Substrate 4 Plasma beam 5 Reflective electrode 6 Focusing electrode 7 Evaporation source 8 Evaporation material 9 Electron beam 10 Crystal monitor 11 Discharge gas supply means 12 Reaction gas supply means 13 Substrate heater 20 Vacuum pump 21 Gas cylinder for discharge gas 22 Gas cylinder for reaction gas 32 Transparent resin film 33a Unwinding roll 33b Winding rolls 34a, 34b Auxiliary roll 35 Can roll
Claims (8)
前記有機エレクトロルミネッセンス素子上にガスバリア層を有し、
前記ガスバリア層が、金属および半金属の少なくとも1種を含み、
前記ガスバリア層が、放電処理がされた放電処理層と、放電処理がされていない非放電処理層とを含んでいることを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンスデバイス。 An organic electroluminescence device in which an organic electroluminescence element is formed on a substrate,
A gas barrier layer on the organic electroluminescence element;
The gas barrier layer includes at least one of a metal and a metalloid;
The organic electroluminescence device, wherein the gas barrier layer includes a discharge treatment layer that has been subjected to a discharge treatment and a non-discharge treatment layer that has not been subjected to a discharge treatment.
前記ガスバリア層の放電処理層上に、さらにバリア層が形成されていることを特徴とする、請求項1から3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デバイス。 The gas barrier layer is formed in the order of a non-discharge treatment layer and a discharge treatment layer from the organic electroluminescence element side,
The organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 3, wherein a barrier layer is further formed on the discharge treatment layer of the gas barrier layer.
金属および半金属から選択される少なくとも1種を含むガスバリア層を形成するガスバリア層形成工程と、
前記ガスバリア層の一部に放電処理を行うことで、前記ガスバリア層の一部を放電処理層とし、前記放電処理を行っていないその他の部分を非放電処理層とする放電処理工程とを含むことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造方法。 A method for producing an organic electroluminescent device, wherein a gas barrier layer is formed on an organic electroluminescent element formed on a substrate,
A gas barrier layer forming step of forming a gas barrier layer containing at least one selected from metals and metalloids;
A discharge treatment step in which a part of the gas barrier layer is treated as a discharge treatment layer and another part not subjected to the discharge treatment is treated as a non-discharge treatment layer by performing a discharge treatment on a part of the gas barrier layer. A method for producing an organic electroluminescence device, characterized in that:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011200000A JP2013062150A (en) | 2011-09-13 | 2011-09-13 | Organic electroluminescent device and method for manufacturing organic electroluminescent device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011200000A JP2013062150A (en) | 2011-09-13 | 2011-09-13 | Organic electroluminescent device and method for manufacturing organic electroluminescent device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013062150A true JP2013062150A (en) | 2013-04-04 |
Family
ID=48186643
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011200000A Pending JP2013062150A (en) | 2011-09-13 | 2011-09-13 | Organic electroluminescent device and method for manufacturing organic electroluminescent device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013062150A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015111621A (en) * | 2013-12-06 | 2015-06-18 | 株式会社Neomaxマテリアル | Semiconductor element formation substrate, and method of manufacturing the same |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007194061A (en) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Toppan Printing Co Ltd | Organic electroluminescent element and manufacturing method of the same |
JP2008238541A (en) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Toppan Printing Co Ltd | Gas-barrier film with transparent conductive film and its manufacturing method |
WO2009028485A1 (en) * | 2007-08-31 | 2009-03-05 | Tokyo Electron Limited | Organic electronic device, organic electronic device manufacturing method, organic electronic device manufacturing apparatus, substrate processing system, protection film structure and storage medium with control program stored therein |
JP2010272516A (en) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Samsung Mobile Display Co Ltd | Organic light-emitting element and manufacturing method of organic light-emitting element |
JP2011082109A (en) * | 2009-10-09 | 2011-04-21 | Dainippon Printing Co Ltd | Organic electroluminescent element and its manufacturing method |
JP2011113969A (en) * | 2009-11-25 | 2011-06-09 | Samsung Mobile Display Co Ltd | Organic light-emitting element, and manufacturing method thereof |
-
2011
- 2011-09-13 JP JP2011200000A patent/JP2013062150A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007194061A (en) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Toppan Printing Co Ltd | Organic electroluminescent element and manufacturing method of the same |
JP2008238541A (en) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Toppan Printing Co Ltd | Gas-barrier film with transparent conductive film and its manufacturing method |
WO2009028485A1 (en) * | 2007-08-31 | 2009-03-05 | Tokyo Electron Limited | Organic electronic device, organic electronic device manufacturing method, organic electronic device manufacturing apparatus, substrate processing system, protection film structure and storage medium with control program stored therein |
JP2010272516A (en) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Samsung Mobile Display Co Ltd | Organic light-emitting element and manufacturing method of organic light-emitting element |
JP2011082109A (en) * | 2009-10-09 | 2011-04-21 | Dainippon Printing Co Ltd | Organic electroluminescent element and its manufacturing method |
JP2011113969A (en) * | 2009-11-25 | 2011-06-09 | Samsung Mobile Display Co Ltd | Organic light-emitting element, and manufacturing method thereof |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015111621A (en) * | 2013-12-06 | 2015-06-18 | 株式会社Neomaxマテリアル | Semiconductor element formation substrate, and method of manufacturing the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1547448B1 (en) | Fabricating method of organic compound-containing layer | |
KR101279914B1 (en) | Improving water-barrier performance of an encapsulating film | |
JP4985898B2 (en) | Osmotic barrier for organic electroluminescent devices | |
US8901015B2 (en) | Method for depositing an inorganic encapsulating film | |
JP4881789B2 (en) | Organic electroluminescence device manufacturing method and organic electroluminescence device manufacturing apparatus | |
US9660208B2 (en) | Transparent gas barrier film, method for producing transparent gas barrier film, organic EL element, solar battery, and thin film battery | |
US20080136320A1 (en) | Organic electroluminescent element and method of manufacturing the same | |
WO2005105428A1 (en) | Multilayer body, light-emitting device and use thereof | |
JP2003017244A (en) | Organic electroluminescent element and its manufacturing method | |
JP2008235165A (en) | Method of manufacturing roll-like resin film having transparent conductive film | |
JP6332283B2 (en) | Gas barrier film | |
JP5740179B2 (en) | Transparent gas barrier film, method for producing transparent gas barrier film, organic electroluminescence element, solar cell and thin film battery | |
KR20150102951A (en) | Organic electroluminescence device and method for producing organic electroluminescence device | |
JP5212356B2 (en) | Method for producing roll-shaped resin film having transparent conductive film and organic electroluminescence device using the same | |
WO2010113659A1 (en) | Film forming device, film forming method, and organic el element | |
KR101292297B1 (en) | Organic electroluminescent element and method of manufacturing the same | |
JP5595421B2 (en) | Moisture-proof film, method for producing the same, and organic electronic device including the same | |
US7628669B2 (en) | Organic light emitting devices with conductive layers having adjustable work function and fabrication methods thereof | |
JP2013062150A (en) | Organic electroluminescent device and method for manufacturing organic electroluminescent device | |
KR101827854B1 (en) | Passivation film and method for the same, and display apparatus having the passivation film | |
JP2007220359A (en) | Light emitting element, its manufacturing method, and substrate treatment device | |
JP2013089561A (en) | Organic el device and method of manufacturing organic el device | |
JP2007305332A (en) | Manufacturing method of organic electroluminescent element | |
JP2005222732A (en) | Organic electroluminescent element and its manufacturing method | |
Kho et al. | Effects of N2 plasma treatment of the Al bottom cathode on the characteristics of top-emission-inverted organic-light-emitting diodes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140618 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150421 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150423 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20150901 |