CN106465505A - 密封体的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供密封体的制造方法,其是用密封层来密封基板上的有机EL元件的密封体的制造方法,该制造方法包括:层压工序,该工序中,使用辊层压机,将在支撑体上形成有热固性树脂组合物层的密封用片材层压于基板上,以使热固性树脂组合物层与有机EL元件接触;平滑化工序,该工序中,对层压的密封用片材表面进行热压来进行平滑化;以及固化工序,该工序中,使热固性树脂组合物层热固化而形成密封层。
Description
技术领域
本发明涉及利用密封层来密封基板上的有机EL (电致发光,Electroluminescence)元件的密封体(特别是有机EL器件)的制造方法。另外,本发明还涉及将基板上的有机EL元件密封的方法。
背景技术
有机EL元件是在发光材料中使用有机物质的发光元件,由于能够在低电压下得到高亮度的发光,因此近年来备受瞩目。但是,有机EL元件对水分的耐性极弱,发光材料(发光层)因水分而变质,从而产生以下问题:亮度降低、不发光、电极与发光层的界面受水分的影响而剥离、或者金属发生氧化而使电阻提高。因此,为了将元件内部与外部气体中的水分隔绝,例如进行了如下操作:以覆盖基板上形成的发光层的整个表面的方式形成利用树脂组合物的密封层,对有机EL元件进行密封。
作为有机EL元件的密封方法,例如可列举出,将在具有防潮性的支撑体上形成有树脂组合物层的密封用片材层压于有机EL元件基板上的方法。树脂组合物层使用例如热塑性树脂组合物、热固性树脂组合物,在使用热固性树脂组合物的情况下,层压后通过热固化而形成密封层。作为将密封用片材层压于有机EL元件上的方法,已知例如使用真空层压机、真空加压机在真空状态下进行层压的方法(专利文献1~3等)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开WO2010/084938
专利文献2:国际公开WO2010/084939
专利文献3:国际公开WO2011/016408。
发明内容
发明要解决的问题
通过在真空状态下将密封用片材与有机EL元件基板层压,能够防止空隙的产生。但是,为此需要真空层压机等真空设备,花费成本。因此,如果能够通过常压下的层压而形成未产生空隙、密合性优异的密封层,则可以降低有机EL器件的制造成本。另外,在将有机EL元件密封之前,为了不让有机EL元件劣化,最好是惰性气体气氛。在此方面,若使用真空层压机等真空设备,则可能出现以下问题:惰性气体气氛的状态解除,根据有机EL元件的种类即使在真空状态下也会受到水分的影响而劣化。
但是,如上所述,在采用常压下的层压方法的情况下,有时会出现以下问题:产生空隙,密封层对支撑体的密合性降低。另外,用于显示器的有机EL元件基板由于该基板表面的凹凸(即,存在有机EL元件的凸部分与不存在该元件的凹部分的高度差),密封层表面的平滑性有变差的趋势。平滑性差的密封层有可能成为亮度不均、色泽不均的主要原因。
本发明是着眼于如上述的情况而完成的发明,其要解决的问题是提供一种密封体的制造方法,该方法即使在常压下将密封用片材层压于有机EL元件基板上而形成密封层的情况下,也能够形成未产生空隙、平滑性和密合性优异的密封层。
用于解决问题的手段
本发明人进行了深入研究,结果发现通过用辊层压机(roll laminator)将密封用片材层压于基板的有机EL元件面上,接着对层压的密封用片材表面进行热压,能够解决上述问题,从而完成了以下的本发明。
[1]密封体的制造方法,其是用密封层来密封基板上的有机EL元件的密封体的制造方法,该制造方法包括:
层压工序,该工序中,使用辊层压机,将在支撑体上形成有热固性树脂组合物层的密封用片材层压于基板上,以使热固性树脂组合物层与有机EL元件接触;
平滑化工序,该工序中,对层压的密封用片材表面进行热压来进行平滑化;以及
固化工序,该工序中,使热固性树脂组合物层热固化而形成密封层。
[2]根据上述[1]所述的制造方法,其中,层压在惰性气体气氛下进行;
[3]根据上述[1]或[2]所述的制造方法,其中,层压在常压下进行。
[4]根据上述[1]~[3]中任一项所述的制造方法,其中,辊层压机的轧制速度(ロール速度)为0.01~1.5m/分钟;
[5]根据上述[1]~[3]中任一项所述的制造方法,其中,辊层压机的轧制速度为0.1~0.5m/分钟。
[6]根据上述[1]~[5]中任一项所述的制造方法,其中,辊层压机的轧制压力(ロール圧)为0~0.5MPa;
[7]根据上述[1]~[5]中任一项所述的制造方法,其中,辊层压机的轧制压力为0~0.3MPa。
[8]根据上述[1]~[7]中任一项所述的制造方法,其中,层压温度为60~120℃;
[9]根据上述[1]~[7]中任一项所述的制造方法,其中,层压温度为80~100℃。
[10]根据上述[1]~[9]中任一项所述的制造方法,其中,平滑化工序的压制压力为0.01~0.5MPa;
[11]根据上述[1]~[9]中任一项所述的制造方法,其中,平滑化工序的压制压力为0.01~0.3MPa。
[12]根据上述[1]~[11]中任一项所述的制造方法,其中,平滑化工序的压制温度为60~120℃;
[13]根据上述[1]~[11]中任一项所述的制造方法,其中,平滑化工序的压制温度为80~100℃。
[14]根据上述[1]~[13]中任一项所述的制造方法,其中,平滑化工序的压制时间为20~450秒;
[15]根据上述[1]~[13]中任一项所述的制造方法,其中,平滑化工序的压制时间为60~300秒。
[16]根据上述[1]~[15]中任一项所述的制造方法,其中,支撑体是可具有阻挡层的塑料膜;
[17]根据上述[1]~[16]中任一项所述的制造方法,其中,支撑体的厚度为30~200μm;
[18]根据上述[1]~[17]中任一项所述的制造方法,其中,基板为选自玻璃、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、和环烯烃聚合物中的至少一种;
[19]根据上述[1]~[18]中任一项所述的制造方法,其中,基板的厚度为0.1~1.0mm;
[20]根据上述[1]~[19]中任一项所述的制造方法,其中,固化工序与平滑化工序同时进行;
[21]根据上述[1]~[20]中任一项所述的制造方法,其中,密封体为有机EL器件。
[22]将基板上的有机EL元件密封的方法,该方法包括:
层压工序,该工序中,使用辊层压机,将在支撑体上形成有热固性树脂组合物层的密封用片材层压于基板上,以使热固性树脂组合物层与有机EL元件接触;
平滑化工序,该工序中,对层压的密封用片材表面进行热压来进行平滑化;以及
固化工序,该工序中,使热固性树脂组合物层热固化而形成密封层。
[23]根据上述[22]所述的方法,其中,层压在惰性气体气氛下进行;
[24]根据上述[22]或[23]所述的方法,其中,层压在常压下进行。
[25]根据上述[22]~[24]中任一项所述的方法,其中,辊层压机的轧制速度为0.01~1.5m/分钟;
[26]根据上述[22]~[24]中任一项所述的方法,其中,辊层压机的轧制速度为0.1~0.5m/分钟。
[27]根据上述[22]~[26]中任一项所述的方法,其中,辊层压机的轧制压力为0~0.5MPa;
[28]根据上述[22]~[26]中任一项所述的方法,其中,辊层压机的轧制压力为0~0.3MPa。
[29]根据上述[22]~[28]中任一项所述的方法,其中,层压温度为60~120℃;
[30]根据上述[22]~[28]中任一项所述的方法,其中,层压温度为80~100℃。
[31]根据上述[22]~[30]中任一项所述的方法,其中,平滑化工序的压制压力为0.01~0.5MPa;
[32]根据上述[22]~[30]中任一项所述的方法,其中,平滑化工序的压制压力为0.01~0.3MPa。
[33]根据上述[22]~[32]中任一项所述的方法,其中,平滑化工序的压制温度为60~120℃;
[34]根据上述[22]~[32]中任一项所述的方法,其中,平滑化工序的压制温度为80~100℃。
[35]根据上述[22]~[34]中任一项所述的方法,其中,平滑化工序的压制时间为20~450秒;
[36]根据上述[22]~[34]中任一项所述的方法,其中,平滑化工序的压制时间为60~300秒。
[37]根据上述[22]~[36]中任一项所述的方法,其中,支撑体是可具有阻挡层的塑料膜;
[38]根据上述[22]~[37]中任一项所述的方法,其中,支撑体的厚度为30~200μm;
[39]根据上述[22]~[38]中任一项所述的方法,其中,基板为选自玻璃、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、和环烯烃聚合物中的至少一种;
[40]根据上述[22]~[39]中任一项所述的方法,其中,基板的厚度为0.1~1.0mm;
[41]根据上述[22]~[40]中任一项所述的方法,其中,固化工序与平滑化工序同时进行。
发明的效果
根据本发明的方法,能够制造用未产生空隙、平滑性和密合性高的密封层来密封有机EL元件的密封体(特别是有机EL器件),而且由于无需使用真空层压机,因此成本方面也有利。另外,根据本发明的方法,能够在对有机EL元件的损伤少的惰性气体下实施层压。
具体实施方式
本发明的制造方法特征在于,在利用辊层压机的层压(以下有时简称“辊层压”)之后,进行利用热压的平滑化。
首先,依次对本发明的制造方法中的利用辊层压的层压工序、利用热压的平滑化工序进行说明。
[辊层压]
本发明的制造方法,通过利用辊层压来进行密封用片材与有机EL元件基板的层压,然后利用热压来进行平滑化,能够形成未产生空隙、且平滑性和密合性优异的密封层。层压时的环境压力没有特别限定,从不使用真空层压机而在成本方面有利地进行制造的观点等出发,可以设为常压下。此处,常压是指,并非使用真空层压机等真空装置人为造成真空(减压)状态的状态。
另外,层压优选在惰性气体气氛下进行。本发明中,无需使用真空层压机在真空(减压)下进行层压,因此层压时可在对有机EL的损伤少的氮气气氛下进行层压。作为惰性气体,例如可列举出氮气、氩气、氦气、氖气等。其中优选为氮气。惰性气体气氛下的层压可在常压下进行。惰性气体气氛下进行层压时的环境压力(惰性气体的压力)优选为911.925~1215.9hPa、更优选为1013.25~1114.575hPa。
为了实现密封层(热固性树脂组合物层的固化物)对支撑体的良好密合性,辊层压机的轧制速度优选为0.01~1.5m/分钟、更优选为0.1~0.5m/分钟。
为了避免对有机EL元件的损伤,辊层压机的轧制压力优选为0~0.5MPa、更优选为0~0.3MPa。此处,轧制压力是指由气枪(エアシリンジ)产生的加压力,表示为表压(gaugepressure)(初压)。另外,轧制压力为0是指加压力为0。
为了将热固性树脂软化、提高对基板的追随性,利用辊层压机的层压温度优选为60~120℃、更优选为80~100℃。此处,层压温度是指,辊中内置加热器,数字控制的辊表面的温度,可通过表面接触型K热电偶进行测定。
辊层压可以使用市售辊层压机。作为市售辊层压机,例如可列举出大成ラミネーター公司制“辊层压机(ロールラミネーター)VA770H”、“辊层压机VA700”、“辊层压机VAII-700”、伯东公司制“Mach630up”等。作为辊层压机的辊的材质,例如可列举出不锈钢、硅橡胶等,优选为硅橡胶。
[热压]
本发明的制造方法中,在利用辊层压的层压工序之后进行利用热压的平滑化工序。层压工序中所层压的密封用片材表面追随基板的有机EL元件面的凹凸而产生起伏。将其利用热压进行平滑化。热压优选使用金属板等平板(例如使用平板压力机(平板プレス機)等)进行。
热压可以在大气气氛中进行,也可以在惰性气体气氛中进行。在大气气氛中进行热压的情况下,其环境压力优选为大气压。作为惰性气体,例如可列举出氮气、氩气、氖气、氦气等。惰性气体气氛下的热压可以在常压下进行。在惰性气体气氛中进行热压的情况下,其环境压力(即惰性气体的压力)优选为911.925~1215.9hPa、更优选为1013.25~1114.575hPa、进一步优选为1013.75~1017.75hPa。
为了防止由压力对EL元件造成的裂缝,压制压力优选为0.01~0.5MPa、更优选为0.01~0.3MPa。此处,压制压力是指通过真空液压缸或载荷控制的被压体上所施加的压力(即施加于密封用片材表面的压力),可通过热压装置进行调整。
为了确保平滑性,压制温度优选为60~120℃、更优选为80~100℃。此处,压制温度是指在热压装置的加压部分(例如金属板等平板)表面内置筒式加热器,数字控制的加压部分表面的温度,可以通过表面接触型K热电偶进行测定。
压制时间只要实现平滑化则没有特别限定,在使用例如金属板等平板进行热压的情况下,优选为20~450秒、更优选为60~300秒。
热压可以使用市售热压装置。作为市售热压装置,例如可列举出モートン公司制“间歇式真空加压层压机CVP-300”、北川精机公司制真空加压压力机“VHI-2051”等平板压力机。作为用于加压的平板的材质,例如可列举出不锈钢、铁等的合金等,优选为不锈钢。
[密封层的形成]
密封层的形成(即热固性树脂组合物层的热固化)可以在将密封用片材的支撑体剥离后进行,也可以带着支撑体直接进行。热固化例如可利用热风循环式烘箱、红外线加热器、热风器、高频感应加热装置等进行。热固化可以在热压之后进行,也可以通过热压的加热与热压同时进行。固化温度根据所使用的热固性树脂组合物层和支撑体而不同,通常为80~120℃、优选为80~110℃,固化时间通常为10~120分钟、优选为10~30分钟。所形成的密封层的厚度优选为3~100μm、更优选为5~50μm、进一步优选为5~20μm。
[密封用片材]
接着,对本发明所使用的密封用片材进行说明。本发明中对密封用片材没有特别限制,例如,可以使用专利文献1~3记载的密封用片材。以下,对优选的密封用片材进行说明。
热固性树脂组合物优选含有环氧树脂和固化剂。环氧树脂和固化剂没有特别限定,可以使用以往公知的环氧树脂和固化剂。热固性树脂组合物还可以含有吸湿性金属氧化物、热塑性树脂、无机填充材料(吸湿性金属氧化物除外)等。
[环氧树脂]
环氧树脂只要是平均每分子具有两个以上环氧基的环氧树脂,则可无限制地使用。例如可列举出:双酚A型环氧树脂、联苯型环氧树脂、联苯芳烷基型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、含磷环氧树脂、双酚S型环氧树脂、芳香族缩水甘油胺型环氧树脂(例如,四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷、三缩水甘油基对氨基苯酚、二缩水甘油基甲苯胺、二缩水甘油基苯胺等)、脂环族环氧树脂、脂肪族链状环氧树脂、线型酚醛型环氧树脂、甲酚甲醛型环氧树脂、双酚A酚醛型(novolac type)环氧树脂、具有丁二烯结构的环氧树脂、双酚的二缩水甘油醚化物、萘二醇的二缩水甘油醚化物、酚类的缩水甘油醚化物和醇类的二缩水甘油醚化物、以及这些环氧树脂的烷基取代物、卤化物和氢化物等。这些环氧树脂可以使用任一种或将两种以上混合使用。
其中,环氧树脂优选透过率为80%以上的环氧树脂,更优选透过率为85%以上的环氧树脂,特别优选透过率为90%以上的环氧树脂。作为这种合适的环氧树脂,可列举出:双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、线型酚醛型环氧树脂、联苯芳烷基型环氧树脂、脂环族环氧树脂、脂肪族链状环氧树脂等。此处,透过率是指总透光率,是为了考察光线通过材料时亮度的传导程度而测定的考虑了反射、散射的透光率。入射光采用可见光、紫外线,通过用积分球收集所透过的光的方法进行测定。
环氧树脂可以是液态,也可以是固态,可以使用液态环氧树脂和固态环氧树脂这两者。此处,“液态”和“固态”是指常温(25℃)下的环氧树脂的状态。从涂覆性、加工性、粘合性的观点出发,优选使用的全部环氧树脂的至少10质量%以上为液态。
另外,从反应性的观点出发,环氧树脂的环氧当量优选为100~1000g/eq,更优选为120~1000g/eq,进一步优选为150~1000g/eq。此处,环氧当量是指,含有1克当量环氧基的树脂的克数(g/eq),按照日本工业标准JIS K7236中规定的方法进行测定。另外,环氧树脂的重均分子量优选为5000以下。
热固性树脂组合物中环氧树脂的含量相对于全部热固性树脂组合物(不挥发成分),优选为20~80质量%,更优选为30~70质量%,进一步更优选为50~65质量%。
[吸湿性金属化合物]
为了进一步提高耐透湿性,本发明的树脂组合物还可以含有吸湿性金属氧化物。此处,“吸湿性金属氧化物”是指具有吸收水分的能力,与所吸湿的水分进行化学反应而生成氢氧化物的金属氧化物。具体而言,可列举出选自氧化钙、氧化镁、氧化锶、氧化铝、氧化钡等中的一种或者两种以上的混合物或固溶物。作为两种以上的混合物或固溶物之例,具体而言,可列举出煅烧白云石(含氧化钙和氧化镁的混合物)、煅烧水滑石(氧化钙与氧化铝的固溶物)等。其中,从吸湿性高方面、成本、原料的稳定性方面出发,优选为氧化钙、氧化镁、水滑石,更优选为水滑石。水滑石只要具有吸水性则没有特别限定。作为水滑石,例如可列举出天然水滑石(Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O)和/或合成水滑石(类水滑石化合物),而在用作吸湿剂的情况下,通常优选使用为了提高吸水性对水滑石进行煅烧处理使化学结构中的OH量减少或消失的煅烧水滑石。优选的水滑石例如可列举出下列通式(I)代表的合成水滑石(类水滑石化合物)的煅烧体、下列通式(II)代表的合成水滑石(类水滑石化合物)的煅烧体等,
[M2+ 1-xM3+ x(OH)2]x+·[(An-)x/n·mH2O]x- (I)
(式中,M2+表示Mg2+、Zn2+等2价金属离子,M3+表示Al3+、Fe3+等3价金属离子,An-表示CO3 2-、Cl-、NO3 -等n价阴离子,0<x<1,0≤m<1,n为正数。)
M2+ xAl2(OH)2x+6-nz(An-)z·mH2O (II)
(式中,M2+表示Mg2+、Zn2+等2价金属离子,An-表示CO3 2-、Cl-、NO3 -等n价阴离子,x为2以上的正数,z为2以下的正数,m为正数,n为正数。)。
煅烧水滑石优选为将天然水滑石(Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O)和/或合成水滑石(类水滑石化合物)煅烧,使层间的阴离子和水分子气化所得的复合氧化物,可适当列举为在400~900℃、更优选为500~700℃下煅烧30分钟~5小时、更优选为30分钟~3小时、进一步优选为45分钟~2小时所得的复合氧化物。
优选的煅烧水滑石是将上述式(II)的复合氢氧化物等Mg-Al系类水滑石化合物煅烧所得的Mg-Al系复合氧化物,该Mg-Al系复合氧化物更优选为将Mg与Al的组成比设为Mg:Al=x:2时x为2≤x≤6的组成比的复合氧化物,进一步优选为该x为3≤x≤6的组成比的复合氧化物,特别优选为该x为4≤x≤6的组成比的复合氧化物。
吸湿性金属氧化物在各种技术领域中作为吸湿材料所公知,可以使用市售品。具体而言可列举出:氧化钙(三共制粉公司制“モイストップ#10”等)、氧化镁(协和化学工业公司制“キョーワマグMF-150”、“キョーワマグMF-30”、タテホ化学工业公司制“ピュアマグFNMG”等)、轻烧氧化镁(タテホ化学工业公司制“TATEHOMAG#500”、“TATEHOMAG#1000”、TATEHOMAG#5000”等)、煅烧白云石(吉泽石灰公司制“KT”等)、煅烧水滑石(协和化学工业公司制“KW2200”、“DHT-4A”、“DHT-4A-2”、“DHT-4C”等)等。
吸湿性金属氧化物可以使用经表面处理剂进行了表面处理的吸湿性金属氧化物。作为用于表面处理的表面处理剂,例如可以使用高级脂肪酸、烷基硅烷类、硅烷偶联剂等,其中适宜为高级脂肪酸、烷基硅烷类。表面处理剂可以使用一种或两种以上。
作为高级脂肪酸,例如可列举出硬脂酸、褐煤酸、肉豆蔻酸、棕榈酸等碳原子数为18以上的高级脂肪酸,其中优选为硬脂酸。这些高级脂肪酸可以使用一种或将两种以上组合使用。作为烷基硅烷类,可列举出:甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、正十八烷基二甲基(3-(三甲氧基硅基)丙基)氯化铵等。这些烷基硅烷类可以使用一种或将两种以上组合使用。作为硅烷偶联剂,例如可列举出:3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基(二甲氧基)甲基硅烷、以及2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷等环氧系硅烷偶联剂;3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、以及11-巯基十一烷基三甲氧基硅烷等巯基系硅烷偶联剂;3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基二甲氧基甲基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-甲基氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、以及N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基二甲氧基甲基硅烷等氨基系硅烷偶联剂;3-脲基丙基三乙氧基硅烷等脲基系硅烷偶联剂;乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、以及乙烯基甲基二乙氧基硅烷等乙烯基系硅烷偶联剂;对苯乙烯基三甲氧基硅烷等苯乙烯基系硅烷偶联剂;3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等丙烯酸酯系硅烷偶联剂;3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷等异氰酸酯系硅烷偶联剂;双(三乙氧基硅基丙基)二硫化物、双(三乙氧基硅基丙基)四硫化物等硫化物系硅烷偶联剂;苯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、咪唑基硅烷、三嗪基硅烷等。这些硅烷偶联剂可以使用一种或将两种以上组合使用。
吸湿性金属氧化物的表面处理例如可通过以下方式进行:使用混合机在常温下边将未处理的吸湿性金属氧化物搅拌分散,边喷雾添加表面处理剂,搅拌5~60分钟。作为混合机,可以使用公知的混合机,例如可列举出:V型掺合机、螺条掺合机、双锥体掺合机(バブルコーンブレンダー)等掺合机;亨舍尔混合机和混凝土搅拌机等混合机;球磨机、切碎机(cutter mill)等。另外,在使用球磨机等对吸湿性金属氧化物进行粉碎时,还可以采用将上述高级脂肪酸、烷基硅烷类或硅烷偶联剂混合,进行表面处理的方法。表面处理剂的处理量根据吸湿性金属氧化物的种类或表面处理剂的种类等而不同,优选相对于吸湿性金属氧化物为1~10质量%。
热固性树脂组合物中吸湿性金属氧化物的含量相对于环氧树脂80质量份优选为3~38质量份,从耐透湿性、透过性的观点出发,更优选为5~35质量份,进一步优选为10~35质量份。应予说明,吸湿性金属氧化物的含量相对于全部热固性树脂组合物(不挥发成分)优选为2~24质量%,更优选为5~23质量%。
[无机填充材料]
从树脂组合物的阻湿性、制备密封片时树脂组合物清漆的涂覆性(防止涂膜凹陷(はじき防止))等观点出发,本发明的热固性树脂组合物中还可以含有上述吸湿性金属化合物以外的无机填充材料。作为无机填充材料,例如可列举出:滑石、二氧化硅、氧化铝、硫酸钡、粘土、云母(mica)、云母、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、氮化硼、硼酸铝、钛酸钡、钛酸锶、钛酸钙、钛酸镁、钛酸铋、氧化钛、氧化锆、锆酸钡、锆酸钙、硅酸盐等。应予说明,从维持高透过率等观点出发,无机填充材料的初级粒子的粒径优选为5μm以下,更优选为1μm以下。例如,可以使用初级粒子的粒径为1~100nm、更优选为1~50nm、进一步优选为10~20nm、特别优选为10~15nm的无机填充材料。达到1μm以下的无机填充材料的初级粒子粒径的测定有时比较困难,因此有时采用基于比表面积测定值(按照日本工业标准JIS Z8830)的换算值。例如,纳米无机填充材料可以使用BET比表面积为2720~27m2/g、优选为2720~54m2/g、更优选为272~136m2/g、进一步优选为272~181m2/g的纳米无机填充材料。
无机填充材料的粒子形态没有特别限制,可以采用近似球状、长方体状、板状、类似纤维的直线形状、分枝的分叉形状。无机填充材料优选为滑石、二氧化硅、沸石、氧化钛、氧化铝、氧化锆、硅酸盐、云母、云母(mica)、氢氧化镁、氢氧化铝等,更优选为二氧化硅。作为二氧化硅,优选为湿式二氧化硅、干式二氧化硅、胶态二氧化硅(水分散型、有机溶剂分散型、气相二氧化硅等),从难以沉殿、沉降,易与树脂复合化的观点出发,特别优选为有机溶剂分散型胶态二氧化硅(有机硅溶胶)。
无机填充材料可以使用市售品,例如可列举出:日本タルク公司制“FG-15F”(滑石粉)、日产化学工业公司制“MEK-EC-2130Y”(无定形二氧化硅粒径10~15nm、不挥发成分30质量%、MEK溶剂)、日产化学工业公司制“PGM-AC-2140Y”(二氧化硅粒径10~15nm、不挥发成分40质量%、PGM(丙二醇单甲醚)溶剂)、日产化学工业公司制“MIBK-ST”(二氧化硅粒径10~15nm、不挥发成分30质量%、MIBK(甲基异丁基酮)溶剂)、扶桑化学工业公司制胶体状硅溶胶“PL-2L-MEK”(二氧化硅粒径15~20nm、不挥发成分20质量%、MEK(甲基乙基酮)溶剂)等。
本发明中,无机填充材料可以使用一种或两种以上。在本发明的树脂组合物含有无机填充材料的情况下,无机填充材料的含量相对于全部树脂组合物(不挥发成分)优选为10质量%以下,更优选为9质量%以下。
[热塑性树脂]
从对热固性树脂组合物层固化所得的密封层赋予挠性,制备密封用片材时热固性树脂组合物清漆的涂覆性(防止涂膜凹陷)等观点出发,热固性树脂组合物中可含有热塑性树脂。作为热塑性树脂,例如可列举出:苯氧树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚醚砜树脂、聚砜树脂等。这些热塑性树脂可以使用任一种或将两种以上混合使用。热固性树脂组合物中热塑性树脂的含量相对于全部热固性树脂组合物(不挥发成分)优选为1~40质量%,更优选为5~30质量%。
从对密封层赋予挠性、制备密封用片材时热固性树脂组合物清漆的涂覆性(防止涂膜凹陷)等观点出发,热塑性树脂的重均分子量优选为15000以上,更优选为20000以上。但是,如果重均分子量过大,则有与环氧树脂的相容性下降等趋势,因此重均分子量优选为1000000以下,更优选为800000以下。应予说明,此处所谓“热塑性树脂的重均分子量”采用凝胶渗透色谱(GPC)法(聚苯乙烯换算)进行测定。具体而言,采用GPC法的重均分子量可以使用岛津制作所制LC-9A/RID-6A作为测定装置、使用昭和电工公司制Shodex K-800P/K-804L/K-804L作为色谱柱、使用氯仿等作为流动相,在柱温40℃下进行测定,利用标准聚苯乙烯的标准曲线计算得出。
热塑性树脂优选透过率为80%以上的热塑性树脂,更优选透过率为90%以上的热塑性树脂。在上述示例物中,热塑性树脂特别优选为苯氧树脂。苯氧树脂与环氧树脂的相容性良好,对于热固性树脂组合物的透过性、耐透湿性起到有利的作用。
作为苯氧树脂,可列举出具有选自双酚A骨架、双酚F骨架、双酚S骨架、双酚苯乙酮骨架、酚醛(novolac)骨架、联苯骨架、芴骨架、二环戊二烯骨架、降冰片烯骨架等中的一种以上的骨架的苯氧树脂。苯氧树脂可以使用一种或两种以上。作为苯氧树脂的市售品,例如可适宜使用三菱化学公司制YX7200B35、1256、YX6954BH35等。
[偶联剂]
从提高热固性树脂组合物的粘合强度的观点出发,热固性树脂组合物中可含有偶联剂。作为这样的偶联剂,例如可列举出钛系偶联剂、铝系偶联剂、硅烷偶联剂等。其中优选为硅烷偶联剂。偶联剂可以使用一种或将两种以上组合使用。
作为硅烷偶联剂,例如可列举出:3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基(二甲氧基)甲基硅烷、以及2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷等环氧系硅烷偶联剂;3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、以及11-巯基十一烷基三甲氧基硅烷等巯基系硅烷偶联剂;3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基二甲氧基甲基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-甲基氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、以及N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基二甲氧基甲基硅烷等氨基系硅烷偶联剂;3-脲基丙基三乙氧基硅烷等脲基系硅烷偶联剂;乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、以及乙烯基甲基二乙氧基硅烷等乙烯基系硅烷偶联剂;对苯乙烯基三甲氧基硅烷等苯乙烯基系硅烷偶联剂;3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、以及3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等丙烯酸酯系硅烷偶联剂;3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷等异氰酸酯系硅烷偶联剂;双(三乙氧基硅基丙基)二硫化物、双(三乙氧基硅基丙基)四硫化物等硫化物系硅烷偶联剂;苯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、咪唑基硅烷、三嗪基硅烷等。其中,特别优选环氧系硅烷偶联剂。
在使用偶联剂的情况下,热固性树脂组合物中偶联剂的含量相对于全部热固性树脂组合物(不挥发成分)优选为0.5~10质量%,更优选为0.5~5质量%。偶联剂的含量在此范围外时,无法获得因偶联剂添加而产生的密合性改善效果。
[固化剂]
含有环氧树脂的热固性树脂组合物通常含有环氧树脂的固化剂。固化剂只要具有使环氧树脂固化的功能则没有特别限制,从抑制热固性树脂组合物固化处理时有机EL元件等发光元件的热劣化的观点出发,优选可在140℃以下(优选为120℃以下)的温度下将环氧树脂固化的固化剂。
作为固化剂,例如可列举出伯胺、仲胺、叔胺系固化剂、多氨基酰胺系固化剂、双氰胺、有机酸二酰肼等。其中,从快速固化性方面出发,特别优选为胺加成物系化合物(アミキュアPN-23、アミキュアMY-24、アミキュアPN-D、アミキュアMY-D、アミキュアPN-H、アミキュアMY-H、アミキュアPN-31、アミキュアPN-40、アミキュアPN-40J等(均为味の素ファインテクノ公司制))、有机酸二酰肼(アミキュアVDH-J、アミキュアUDH、アミキュアLDH等(均为味の素ファインテクノ公司制))等。
另外,作为固化剂还可特别适宜使用具有环氧树脂的固化作用的盐,该盐是能在140℃以下(优选为120℃以下)的温度下将环氧树脂固化的离子液体、即能在140℃以下(优选为120℃以下)的温度区域熔化的盐。该离子液体最好在均匀溶解于环氧树脂中的状态下使用。另外,离子液体对于热塑性树脂组合物的固化物的耐透湿性的提高起到有利的作用。
作为构成这样的离子液体的阳离子,可列举出:咪唑鎓离子、哌啶鎓离子、吡咯烷鎓离子、吡唑鎓离子、胍鎓离子(guanidinium ion)、吡啶鎓离子等铵系阳离子;四烷基鏻阳离子(例如四丁基鏻离子、三丁基己基鏻离子等)等鏻系阳离子;三乙基锍离子等锍系阳离子等。
另外,作为构成这样的离子液体的阴离子,可列举出:氟离子、氯离子、溴离子、碘离子等卤化物系阴离子;甲磺酸根离子等烷基硫酸系阴离子;三氟甲磺酸根离子、六氟膦酸根离子、三氟三(五氟乙基)膦酸根离子、双(三氟甲磺酰基)酰亚胺离子、三氟乙酸根离子、四氟硼酸根离子等含氟化合物系阴离子;苯酚根离子、2-甲氧基苯酚根离子、2,6-二叔丁基苯酚根离子等酚系阴离子;天冬氨酸根离子、谷氨酸根离子等酸性氨基酸根离子;甘氨酸根离子、丙氨酸根离子、苯丙氨酸根离子等中性氨基酸根离子;N-苯甲酰丙氨酸根离子、N-乙酰基苯丙氨酸根离子、N-乙酰基甘氨酸根离子等由下式(1)代表的N-酰基氨基酸根离子;甲酸根离子、乙酸根离子、癸酸根离子、2-吡咯烷酮-5-羧酸根离子、α-硫辛酸根离子、乳酸根离子、酒石酸根离子、马尿酸根离子、N-甲基马尿酸根离子、苯甲酸根离子等羧酸系阴离子。
[化1]
(式中,R为碳原子数1~5的直链或支链烃基、或者取代或未取代的苯基,X表示氨基酸的侧链。作为氨基酸,例如可列举出天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸等。)。
其中,阳离子优选为铵系阳离子、鏻系阳离子,更优选为咪唑鎓离子、鏻离子。更详细而言,咪唑鎓离子为1-乙基-3-甲基咪唑鎓离子、1-丁基-3-甲基咪唑鎓离子、1-丙基-3-甲基咪唑鎓离子等。
另外,阴离子优选为酚系阴离子、式(1)代表的N-酰基氨基酸根离子或羧酸系阴离子,更优选为N-酰基氨基酸根离子或羧酸系阴离子。
作为酚系阴离子的具体例,可列举出2,6-二叔丁基苯酚根离子。另外,作为羧酸系阴离子的具体例,可列举出:乙酸根离子、癸酸根离子、2-吡咯烷酮-5-羧酸根离子、甲酸根离子、α-硫辛酸根离子、乳酸根离子、酒石酸根离子、马尿酸根离子、N-甲基马尿酸根离子等,其中优选为乙酸根离子、2-吡咯烷酮-5-羧酸根离子、甲酸根离子、乳酸根离子、酒石酸根离子、马尿酸根离子、N-甲基马尿酸根离子,更优选为乙酸根离子、N-甲基马尿酸根离子、甲酸根离子。另外,作为式(1)代表的N-酰基氨基酸根离子的具体例,可列举出:N-苯甲酰丙氨酸根离子、N-乙酰基苯丙氨酸根离子、天冬氨酸根离子、甘氨酸根离子、N-乙酰基甘氨酸根离子等,其中优选为N-苯甲酰丙氨酸根离子、N-乙酰基苯丙氨酸根离子、N-乙酰基甘氨酸根离子,更优选为N-乙酰基甘氨酸根离子。
作为具体的离子液体,优选为例如1-丁基-3-甲基咪唑鎓乳酸盐、四丁基鏻-2-吡咯烷酮-5-羧酸盐、四丁基鏻乙酸盐、四丁基鏻癸酸盐、四丁基鏻三氟乙酸盐、四丁基鏻α-硫辛酸盐、四丁基鏻甲酸盐、四丁基鏻乳酸盐、二(四丁基鏻)酒石酸盐、四丁基鏻马尿酸盐、四丁基鏻N-甲基马尿酸盐、四丁基鏻苯甲酰-DL-丙氨酸盐、四丁基鏻N-乙酰基苯丙氨酸盐、四丁基鏻2,6-二叔丁基苯酚盐、单四丁基鏻L-天冬氨酸盐、四丁基鏻甘氨酸盐、四丁基鏻N-乙酰基甘氨酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓乳酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓乙酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓甲酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓马尿酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓N-甲基马尿酸盐、二(1-乙基-3-甲基咪唑鎓)酒石酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓N-乙酰基甘氨酸盐,尤其更优选为四丁基鏻N-乙酰基甘氨酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓乙酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓甲酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓马尿酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓N-甲基马尿酸盐。
作为上述离子液体的合成方法,包括:使由烷基咪唑鎓、烷基吡啶鎓、烷基铵和烷基锍离子等阳离子部分和含卤素的阴离子部分构成的前体与NaBF4、NaPF6、CF3SO3Na、LiN(SO2CF3)2等反应的阴离子交换法;使胺系物质与酸酯反应而引入烷基,并使有机酸残基成为抗衡阴离子(counter anion)的酸酯法;以及用有机酸中和胺类得到盐的中和法等,但并不限于这些方法。在由阴离子、阳离子和溶剂进行的中和法中,可以等量使用阴离子和阳离子,将所得反应液中的溶剂蒸馏除去直接使用,还可以进而加入有机溶剂(甲醇、甲苯、乙酸乙酯、丙酮等)进行液体浓缩。
热固性树脂组合物中固化剂的含量相对于热固性树脂组合物中所含的环氧树脂的总量(不挥发成分),优选为0.1~50质量%。该含量如果小于0.1质量%,则有可能无法获得充分的固化性,如果大于50质量%,则有时会损害热固性树脂组合物的保存稳定性。应予说明,在使用离子液体的情况下,从热固性树脂组合物的固化物的耐透湿性等观点出发,离子液体的量相对于环氧树脂的总量(不挥发成分)优选为0.1~10质量%。
在使用离子液体作为固化剂的情况下,热固性树脂组合物中可以含有离子液体以及分子内具有2个以上硫醇基的多硫醇化合物。通过含有分子内具有2个以上硫醇基的多硫醇化合物,可以加快固化速度。作为分子内具有2个以上硫醇基的多硫醇化合物的具体例,例如可列举出:三羟甲基丙烷三(巯基乙酸酯)、季戊四醇四(巯基乙酸酯)、乙二醇二巯基乙酸酯、三羟甲基丙烷三(β-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(β-巯基丙酸酯)、二季戊四醇多(β-巯基丙酸酯)等由多元醇与巯基有机酸的酯化反应所得的硫醇化合物。这样的硫醇化合物是制造中无需使用碱性物质的、分子内具有2个以上硫醇基的硫醇化合物。
另外,作为分子内具有2个以上硫醇基的多硫醇化合物,可列举出:1,4-丁二硫醇、1,6-己二硫醇、1,10-癸二硫醇等烷基多硫醇化合物;含末端硫醇基的聚醚;含末端硫醇基的聚硫醚;由环氧化合物与硫化氢反应所得的硫醇化合物;由多硫醇化合物与环氧化合物反应所得的具有末端硫醇基的硫醇化合物等。应予说明,在由环氧化合物与硫化氢反应所得的硫醇化合物、由多硫醇化合物与环氧化合物反应所得的具有末端硫醇基的硫醇化合物等中,其制造工序中使用碱性物质作为反应催化剂的情况下,优选使用进行脱碱处理使碱金属离子浓度为50ppm以下的物质。作为这样的脱碱处理的方法,可列举出:例如将进行处理的多硫醇化合物溶解于丙酮、甲醇等有机溶剂中,加入稀盐酸、稀硫酸等酸进行中和后,通过萃取、洗涤等进行脱盐的方法;或者利用离子交换树脂进行吸附的方法、通过蒸馏进行纯化的方法等,但并不限于这些方法。
在使用这样的多硫醇化合物的情况下,优选将环氧树脂与多硫醇化合物混合,使多硫醇化合物的配合量/SH当量与环氧树脂的配合量/环氧当量之比(即“(多硫醇化合物的配合量/SH当量)/(环氧树脂的配合量/环氧当量)”)为0.2~1.2。该比如果小于0.2,则有时无法获得充分的快速固化性,另一方面,如果大于1.2,则有时会损害耐热性等固化物的物性。从粘合性稳定的观点出发,该比更优选为0.5~1.0。此处,“SH当量”是指“多硫醇化合物的分子量/SH基的数目”,“环氧当量”是指“环氧树脂的分子量/环氧基的数目”。
[固化促进剂]
为了调整固化时间等的目的,含环氧树脂的热固性树脂组合物还可以含有固化促进剂。作为固化促进剂,例如可列举出:有机膦化合物、咪唑化合物、胺加成物化合物(例如在环氧树脂与叔胺加成反应的中途使反应停止所得的环氧加合化合物等)、叔胺化合物等。作为有机膦化合物的具体例,可列举出:TPP、TPP-K、TPP-S、TPTP-S(北兴化学工业公司的商品名)等。作为咪唑化合物的具体例,可列举出:キュアゾール2MZ、2E4MZ、C11Z、C11Z-CN、C11Z-CNS、C11Z-A、2MZOK、2MA-OK、2PHZ(四国化成工业公司的商品名)等。作为胺加成物化合物的具体例,可列举出:フジキュア(富士化成工业公司的商品名)等。作为叔胺化合物的具体例,可列举出:DBU(1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯)、DBU的2-乙基己酸盐、辛酸盐等DBU-有机酸盐、U-3512T(サンアプロ公司制)等芳香族二甲基脲、U-3503N(サンアプロ公司制)等脂肪族二甲基脲等。其中,从防潮性方面出发,优选使用脲化合物,特别优选使用芳香族二甲基脲。将热固性树脂组合物中环氧树脂的总量设为100质量%(不挥发成分)时,热固性树脂组合物中固化促进剂的含量通常为0.05~5质量%。如果小于0.05质量%,则有固化延迟需要延长热固化时间的趋势,如果大于5质量%,则有热固性树脂组合物的保存稳定性下降的趋势。
热固性树脂组合物可以任意含有上述成分以外的各种添加剂。作为此类添加剂,例如可列举出:硅酮粉、尼龙粉、氟树脂粉等有机填充剂;Orben(オルベン)、Benton(ベントン)等增稠剂、有机硅系、氟系、高分子系消泡剂或流平剂;三唑化合物、噻唑化合物、三嗪化合物、卟啉化合物等密合性赋予剂等。
热固性树脂组合物可以通过使用捏合辊、旋转式混合机等将成分以及根据需要进一步添加的有机溶剂等混合进行制备。
密封用片材可以采用本领域技术人员所公知的方法制造,例如通过以下方法制造:将热固性树脂组合物溶解于有机溶剂中制成清漆,将清漆涂布于支撑体上,进而通过加热或热风干燥等使有机溶剂干燥形成热固性树脂组合物层。干燥后的热固性树脂组合物层的厚度优选为3~100μm、更优选为5~50μm、进一步优选为5~20μm。
作为有机溶剂,例如可列举出:丙酮、甲基乙基酮(MEK)、环己酮等酮类、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸溶纤剂、丙二醇单甲醚乙酸酯、卡必醇乙酸酯等乙酸酯类;溶纤剂等溶纤剂类;丁基卡必醇等卡必醇类;甲苯、二甲苯等芳香烃类;二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等。这样的有机溶剂可以单独使用任一种,也可以将两种以上组合使用。
作为用于密封用片材的支撑体,例如可列举出:聚乙烯、聚丙烯(PP)等聚烯烃;聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯;聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺(PI)、环烯烃聚合物(COP)、聚氯乙烯等塑料膜。作为塑料膜,优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、环烯烃聚合物。
为了提高密封用片材的防潮性,可以使用具有阻挡层的塑料膜作为支撑体。作为阻挡层,例如可列举出氮化硅等氮化物、氧化铝等氧化物、不锈钢、铝等金属等。使用具有阻挡层的塑料膜作为支撑体的情况下,优选塑料膜为选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、以及环烯烃聚合物中的至少一种,更优选塑料膜为选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯和环烯烃聚合物中的至少一种,进一步优选塑料膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯。具有阻挡层的塑料膜可以使用市售品。作为带铝箔的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的市售品,例如可列举出东海东洋铝贩卖公司(東海東洋アルミ販売社)制“アルペット1N30”、福田金属公司制“アルペット3025”等。
可以对支撑体实施由有机硅树脂系脱模剂、醇酸树脂系脱模剂、氟树脂系脱模剂等进行的脱模处理、消光处理、电晕处理等。支撑体的厚度没有特别限定,从密封用片材的操作性等观点出发,优选为20~200μm、更优选为20~125μm。
热固性树脂组合物层为了防止其表面附着灰尘等或划伤,优选用保护膜(カバーフィルム)进行保护。应予说明,该保护膜在密封用片材与有机EL元件基板的层压之前剥离。保护膜优选使用与支撑体相同的塑料膜。另外,可以对保护膜实施由有机硅树脂系脱模剂、醇酸树脂系脱模剂、氟树脂系脱模剂等进行的脱模处理、消光处理、电晕处理等。保护膜的厚度没有特别限制,例如为15~75μm、优选为15~50μm。
[有机EL元件基板]
有机EL元件基板的基板(以下有时简称为“基板”)没有特别限定,可以使用公知的基板。基板优选为选自玻璃、聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、以及环烯烃聚合物(COP)中的至少一种。
基板的厚度优选为0.1~1.0mm、更优选为0.1~0.7mm。有机EL元件的厚度通常为0.01~1μm、优选为0.05~0.5μm。
为了提取来自有机EL元件的光,有机EL元件基板的基板和密封用片材的支撑体的任一方需为透明的。例如,在密封用片材上使用不透明的支撑体(例如具有不透明阻挡层的塑料膜)时,为了从基板侧提取光,需要使用透明的基板。
实施例
以下,利用实施例对本发明进行更具体的说明,但本发明并不限于这些实施例。
<离子液体固化剂的制作>
在0℃下向四丁基氢氧化鏻(tetrabutylphosphonium hydroxide)水溶液(北兴化学工业公司制,浓度41.4质量%)20.0g中加入N-乙酰基甘氨酸(东京化成工业公司制)3.54g,搅拌10分钟。使用蒸发器减压至40~50mmHg、60~80℃下浓缩2小时、90℃下浓缩5小时。室温下再次溶解于乙酸乙酯(纯正化学公司制)14.2mL中,使用蒸发器减压至40~50mmHg,减压下于70~90℃浓缩3小时,作为油状化合物得到四丁基鏻N-乙酰基甘氨酸盐11.7g(纯度96.9%)。
<密封用片材1的制作>
将液态双酚A型环氧树脂(三菱化学公司制“jER828EL”,环氧当量约185g/eq)56质量份、硅烷偶联剂(信越化学工业公司制“KBM403”)1.2质量份、滑石粉(日本タルク公司制“FG-15F”)2质量份、以及煅烧水滑石(协和化学工业公司制“KW2200”)15质量份捏合后,用三辊轧机进行分散,得到混合物。
将固化促进剂(サンアプロ公司制“U-3512T”)1.5质量份溶解于苯氧树脂的甲基乙基酮(MEK)溶液(三菱化学公司制“YX7200B35”、浓度35质量%)81质量份(苯氧树脂28.4质量份)中形成混合物,向该混合物中配合用三辊轧机分散而制成的上述混合物、固态双酚A型环氧树脂(三菱化学公司制“jER1001”,环氧当量约475g/eq)的MEK溶液(浓度80质量%)30质量份、有机溶剂分散型胶态二氧化硅(二氧化硅粒径10~15nm,不挥发成分30质量%,MEK溶剂,日产化学工业公司制“MEK-EC-2130Y”)20质量份、以及离子液体固化剂(四丁基鏻N-乙酰基甘氨酸盐)3质量份,用高速旋转式混合机均匀分散得到树脂组合物清漆。
接着,用金属型涂布机(ダイコーター)将所得的树脂组合物清漆均匀涂布在经醇酸系脱模剂处理后的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(以下简称为“支撑体PET膜”)(厚度38μm)上,使干燥后树脂组合物层的厚度为20μm,在80~100℃(平均90℃)下干燥5分钟(树脂组合物层中残留溶剂量约为2质量%)。然后,将经醇酸系脱模剂处理后的厚度38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(以下简称为“保护PET膜”)作为保护膜边贴合在树脂组合物层的表面上边卷绕成卷状。将卷状的密封用片材切成宽度507mm,得到507mm×336mm尺寸的密封用片材1。
<密封用片材2~4的制作>
使用密封用片材1和以下支撑体2~4中的任一者,制成密封用片材2~4。
·具有阻挡层的塑料膜
支撑体2:东海东洋铝贩卖公司制“アルペット1N30”(塑料膜:厚度25μm的PET,阻挡层:厚度30μm的铝箔)
支撑体3:在塑料膜(厚度125μm的PET)上依次设置有粘合层、阻挡层(无机物蒸镀层)的薄膜
·没有阻挡层的塑料膜
支撑体4:东丽公司制“ルミラーT60”(厚度100μm的PET)。
将剥离了保护PET膜的密封用片材1(宽度20mm、长度50mm)重叠在切割成宽度25mm和长度100mm的支撑体上,使热固性树脂组合物层与支撑体2~4中的任一者接触。应予说明,在使用具有阻挡层的支撑体2或3的情况下,将剥离了保护PET膜的密封用片材1与支撑体2或3重叠,使热固性树脂组合物层与该阻挡层接触。使用辊层压机VA770H(大成ラミネーター公司制,层压温度80℃,轧制速度0.5mL/分钟,轧制压力0.1MPa)对重叠体进行层压,得到各支撑体2~4上具有热固性树脂组合物层的各密封用片材2~4。
<实施例1>
(1)平滑性和空隙评价用样品的制作
使用蚀刻成由线状铜箔和无铜箔部分构成条纹花样的带铜箔的聚酰亚胺带(三井金属公司制,品名“AJ-C0002-30/40”,铜箔厚度5μm,聚酰亚胺厚度40μm,线状铜箔(线(line))的宽度15μm,无铜箔部分(空间(space))的宽度15μm)作为图案基板,如下所示制作平滑性和空隙评价用样品。
将图案基板临时固定在厚度0.8mm的不锈钢(SUS)板上。将保护PET膜从密封用片材1剥离,使热固性树脂组合物层接触图案基板,与图案基板重叠,使用辊层压机VA770H(大成ラミネーター公司制,辊材质:硅橡胶),在层压温度80℃、轧制速度0.1m/分钟、轧制压力0MPa、大气气氛中大气压下的条件下,对它们进行层压。接着,使用间歇式真空加压层压机CVP-300(モートン公司制,平板材质:SUS 603H)作为热压装置(平板压机),在压制温度90℃、压制压力0.15MPa、压制时间300秒、大气气氛中大气压下的条件下,对层压有密封用片材的图案基板进行热压。接着,将支撑体PET膜从压制后的密封用片材剥离。然后,在110℃下使热固性树脂层固化30分钟,形成密封层(热固性树脂组合物层的固化物),制成平滑性和空隙评价用样品。
(2)密合性和空隙评价用样品的制作
将玻璃板(宽度26mm、长度76mm、厚度1mm)临时固定在厚度0.8mm的SUS板上。将支撑体PET膜从各密封用片材2~4剥离,使热固性树脂组合物层接触玻璃板,将密封用片材与玻璃板重叠,使用辊层压机VA770H(大成ラミネーター公司制),在层压温度80℃、轧制速度0.1m/分钟、轧制压力0MPa、大气气氛中大气压下的条件下,对它们进行层压。接着,使用间歇式真空加压层压机CVP-300(モートン公司制)作为热压装置(平板压机),在压制温度90℃、压制压力0.15MPa、压制时间300秒、大气气氛中大气压下的条件下,对层压有密封用片材的玻璃板进行热压。然后,在110℃下使热固性树脂层固化30分钟,形成密封层(热固性树脂组合物层的固化物),制成密合性和空隙评价用样品。
<实施例2>
除了将轧制速度从0.1m/分钟变为1.0m/分钟以外,与实施例1同样,制作平滑性和空隙评价用样品以及密合性和空隙评价用样品。
<实施例3>
除了在惰性气体(氮气)气氛下(压力:1013.25hPa)、手套箱内实施辊层压的工序以外,与实施例2同样,制作平滑性和空隙评价用样品以及密合性和空隙评价用样品。
<比较例1>
除了在利用辊层压机的层压后不进行热压以外,与实施例1同样,制作平滑性和空隙评价用样品以及密合性和空隙评价用样品。
<比较例2>
除了将轧制速度从0.1m/分钟变为1.0m/分钟以外,与比较例1同样,制作平滑性和空隙评价用样品以及密合性和空隙评价用样品。
<比较例3>
除了将轧制压力从0MPa变为0.15MPa以外,与比较例1同样,制作平滑性和空隙评价用样品以及密合性和空隙评价用样品。
<比较例4>
除了不进行利用辊层压机的层压,只进行热压以外,与实施例1同样,制作平滑性和空隙评价用样品以及密合性和空隙评价用样品。
<比较例5>
除了将压制温度从90℃变为110℃、压制时间从300秒变为1800秒以外,与比较例4同样,制作平滑性和空隙评价用样品以及密合性和空隙评价用样品。
<比较例6>
(1)平滑性和空隙评价用样品的制作
与实施例1同样,使用带铜箔的聚酰亚胺带作为图案基板,如下所示制作平滑性和空隙评价用样品。
将图案基板临时固定在厚度0.8mm的SUS板上。将保护PET膜从密封用片材1剥离,使热固性树脂组合物层接触图案基板,将密封用片材与图案基板重叠,使用隔膜式真空加压层压机V-160(モートン公司制),在设定温度80℃、真空度1.2hPa的条件下保持20秒后,将真空状态恢复为大气气氛,在大气气氛中大气压下、层压压力0.1MPa、层压时间20秒的条件下,对它们进行层压。接着,将支撑体PET膜从压制后的密封用片材剥离。然后,在110℃下使热固性树脂层固化30分钟,形成密封层(热固性树脂组合物层的固化物),制成平滑性和空隙评价用样品。
(2)密合性和空隙评价用样品的制作
将玻璃板(宽度26mm、长度76mm、厚度1mm)临时固定在厚度0.8mm的SUS板上。将支撑体PET膜从各密封用片材2~4剥离,使热固性树脂组合物层接触玻璃板,将密封用片材与玻璃板重叠,使用隔膜式真空加压层压机V-160(モートン公司制),在设定温度80℃、真空度1.2hPa的条件下保持20秒后,将真空状态恢复为大气气氛,在大气气氛中大气压下、层压压力0.1MPa、层压时间20秒的条件下,对它们进行层压。然后,在110℃下使热固性树脂层固化30分钟,形成密封层(热固性树脂组合物层的固化物),制成密合性和空隙评价用样品。
使用上述实施例和比较例中制成的平滑性和空隙评价用样品以及密合性和空隙评价用样品,如下所示对空隙、平滑性和密合性进行评价。
<空隙的评价>
通过目视和光学显微镜(倍率150倍),观察平滑性和空隙评价用样品以及密合性和空隙评价用样品中密封层与图案基板或玻璃板之间是否存在空隙。用光学显微镜未观察到空隙时评价为良好(○),通过目视或光学显微镜观察到空隙时评价为不良(×)。
<平滑性评价(间隙(gap)的测定)>
使用非接触型表面粗糙度计(ビーコインスツルメンツ制WYKO、GT-3),在VSI接触模式、50倍透镜、测定范围126μm×94μm的条件下,在平滑性和空隙评价用样品的密封层表面,测定图案基板中有线状铜箔(线)的部分与无铜箔的部分(空间)部分的高度差(间隙)。
<密合性评价(剥离强度的测定)>
按照日本工业标准JIS C6481,使用INSTRON万能试验机,在室温、50mm/分钟速度的条件下,测定从密合性和空隙评价用样品将支撑体沿垂直方向剥离20mm时的载荷作为支撑体与密封层之间的剥离强度。
实施例和比较例的密封方式和条件示于表1,评价结果示于表2。
[表1]
1)实施例3的辊层压在氮气气氛下进行。
[表2]
1)比较例1和2的密封层中凹凸过大,无法测定间隙。
如表1和2所示,辊层压后接着进行热压的实施例1~3中,得到未产生空隙、平滑性和密合性高的密封层。
另一方面,只进行辊层压的比较例1~3中,所得的密封层的平滑性低。另外,只进行热压的比较例4和5中,所得的密封层产生空隙,平滑性和密合性也低。另外,进行了高成本的真空层压的比较例6中,得到未产生空隙、密合性高的密封层,但与实施例1和2相比,密封层的平滑性差。
-产业适用性-
本发明的密封体(特别是有机EL器件)的制造方法能够用未产生空隙、平滑性和密合性高的密封层来密封有机EL元件,而且由于无需使用真空层压机,因此成本方面也有利。另外,根据本发明的制造方法,能够在对有机EL元件的损伤少的惰性气体中实施层压。
本申请以在日本申请的特愿2014-107471号为基础,其内容全部包含在本说明书中。
Claims (15)
1.密封体的制造方法,其是用密封层来密封基板上的有机EL元件的密封体的制造方法,
该制造方法包括:
层压工序,该工序中,使用辊层压机,将在支撑体上形成有热固性树脂组合物层的密封用片材层压于基板上,以使热固性树脂组合物层与有机EL元件接触;
平滑化工序,该工序中,对层压的密封用片材表面进行热压来进行平滑化;以及
固化工序,该工序中,使热固性树脂组合物层热固化而形成密封层。
2.权利要求1所述的制造方法,其中,层压在惰性气体气氛下进行。
3.权利要求1或2所述的制造方法,其中,辊层压机的轧制速度为0.01~1.5m/分钟。
4.权利要求1或2所述的制造方法,其中,辊层压机的轧制速度为0.1~0.5m/分钟。
5.权利要求1至4中任一项所述的制造方法,其中,辊层压机的轧制压力为0~0.5MPa。
6.权利要求1至5中任一项所述的制造方法,其中,层压温度为60~120℃。
7.权利要求1至6中任一项所述的制造方法,其中,平滑化工序的压制压力为0.01~0.5MPa。
8.权利要求1至7中任一项所述的制造方法,其中,平滑化工序的压制温度为60~120℃。
9.权利要求1至8中任一项所述的制造方法,其中,支撑体是可具有阻挡层的塑料膜。
10.权利要求1至9中任一项所述的制造方法,其中,支撑体的厚度为30~200μm。
11.权利要求1至10中任一项所述的制造方法,其中,基板为选自玻璃、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯和环烯烃聚合物中的至少一种。
12.权利要求1至11中任一项所述的制造方法,其中,基板的厚度为0.1~1.0mm。
13.权利要求1至12中任一项所述的制造方法,其中,固化工序与平滑化工序同时进行。
14.权利要求1至13中任一项所述的制造方法,其中,密封体为有机EL器件。
15.将基板上的有机EL元件密封的方法,该方法包括:
层压工序,该工序中,使用辊层压机,将在支撑体上形成有热固性树脂组合物层的密封用片材层压于基板上,以使热固性树脂组合物层与有机EL元件接触;
平滑化工序,该工序中,对层压的密封用片材表面进行热压来进行平滑化;以及
固化工序,该工序中,使热固性树脂组合物层热固化而形成密封层。
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