(57)【要約】【課題】十分な捕水性を有し、且つ乾燥剤として用いたときに有機層への染み込みを抑制することが可能な化合物、並びにこの化合物を用いた乾燥剤、封止構造及び有機ＥＬ素子を提供すること。【解決手段】下記一般式（１）で表される化合物。2015221757.tif 000007［式（１）中、Ｍは、アルミニウム原子、チタン原子、ケイ素原子又はホウ素原子を示し、ｍは、１又は２を示し、ｎは、正の整数を示す。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立に、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１６のアルキル基又はフッ素原子で置換されていてもよい炭素数２〜１７のアシル基を示す。Ｒ３が複数存在する場合、Ｒ３は互いに同一であっても異なっていてもよい。］【選択図】図１
2015221757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表される化合物。
【化１】
2015221757.tif 000006
［式（１）中、Ｍは、アルミニウム原子、チタン原子、ケイ素原子又はホウ素原子を示し、ｍは、１又は２を示し、ｎは、正の整数を示す。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立に、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１６のアルキル基又はフッ素原子で置換されていてもよい炭素数２〜１７のアシル基を示す。Ｒ３が複数存在する場合、Ｒ３は互いに同一であっても異なっていてもよい。
ただし、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１６のアルキル基を構成する一部の炭素原子は、酸素原子で置換されていてもよく、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数２〜１７のアシル基を構成する一部の炭素原子は、酸素原子で置換されていてもよい。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３におけるフッ素原子の合計数の割合は、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３におけるフッ素原子及び水素原子の合計数に対して１５％以上であり、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の少なくとも１つがフッ素原子で置換されたアシル基である場合、当該Ｒ１、Ｒ２及びＲ３のうち、他の少なくとも１つは、フッ素原子で置換されたアルキル基である。］
【請求項２】
請求項１に記載された化合物を含有する乾燥剤。
【請求項３】
粘度調整剤をさらに含有する、請求項２に記載の乾燥剤。
【請求項４】
一対の基板が封止シール剤により封止された封止構造であって、
前記封止構造内に請求項２又は３に記載の乾燥剤を備える封止構造。
【請求項５】
素子基板と、前記素子基板に対して対向配置された封止基板と、前記素子基板上に設けられた、有機層が一対の電極により挟持されてなる積層体と、前記素子基板及び前記封止基板の外周部を封止する封止シール剤と、を備える有機ＥＬ素子であって、
封止された空間が請求項２又は３に記載の乾燥剤により充填されている有機ＥＬ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化合物、並びにこれを用いた乾燥剤、封止構造及び有機ＥＬ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機ＥＬ(Electroluminescence)素子を用いた発光デバイスである有機ＥＬディスプレイや有機ＥＬ照明についての研究開発が活発に行われている。有機ＥＬ素子は、有機発光材料を含む薄膜である有機層を一対の電極の間に挟んだ構造を有している。有機ＥＬ素子は、薄膜に正孔（ホール）及び電子を注入して再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、この励起子が失活する際の光の放出（蛍光又は燐光）を利用する自発光素子である。
【０００３】
有機ＥＬ素子の最大の課題は耐久性の改善であり、中でもダークスポットと呼ばれる有機層の非発光部の発生とその成長の防止が最も大きな課題となっている。ダークスポットの直径が数１０μｍに成長すると目視で非発光部が確認できるようになる。ダークスポットの主原因としては、水分及び酸素の影響が大きく、特に水分は極めて微量でも大きな影響を及ぼすことが知られている。
【０００４】
そこで、有機ＥＬ素子への水分及び酸素の浸入を防止する方法が種々検討されている。例えば、特許文献１では、有機層が積層されている有機ＥＬ素子の外周に、吸着剤を含有した不活性液体からなる封止層を設ける方法が提案されている。
【０００５】
また、有機層の物理的な保護や放熱性の向上等を目的として、有機ＥＬ素子の気密容器内に充填剤を充填する充填封止構造が提案されており、さらには充填剤として乾燥剤を含むものも提案されている。例えば、特許文献２では、乾燥剤である所定の構造を有する有機金属化合物を、シリコーン等の粘性置換材料とともに充填剤として用いる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０９−０３５８６８号公報
【特許文献２】特開２０１３−１７６７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、充填封止構造の有機ＥＬ素子等の乾燥剤として用いられる従来の有機金属化合物は、有機ＥＬ素子における有機層を溶解する性質がある。充填封止構造の有機ＥＬ素子においては、アルミニウム等から形成される電極と乾燥剤が接するため、乾燥剤が有機層と直接接することは稀であるが、乾燥剤が有機層と接触した場合には有機層に染み込み、有機層の溶解を引き起こす可能性がある。有機層の溶解は、ダークスポットの発生原因になり、デバイスのリーク不良となるため、乾燥剤としては有機層への染み込みを抑制することが可能なものを用いることが望ましい。
【０００８】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、十分な捕水性を有し、且つ乾燥剤として用いたときに有機層への染み込みを抑制することが可能な化合物、並びにこの化合物を用いた乾燥剤、封止構造及び有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、下記一般式（１）で表される化合物を提供する。
【化１】
2015221757.tif 000003
［式（１）中、Ｍは、アルミニウム原子、チタン原子、ケイ素原子又はホウ素原子を示し、ｍは、１又は２を示し、ｎは、正の整数を示す。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立に、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１６のアルキル基又は炭素数２〜１７のフッ素原子で置換されていてもよいアシル基を示す。Ｒ３が複数存在する場合、Ｒ３は互いに同一であっても異なっていてもよい。
ただし、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１６のアルキル基を構成する一部の炭素原子は、酸素原子で置換されていてもよく、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数２〜１７のアシル基を構成する一部の炭素原子は、酸素原子で置換されていてもよい。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３におけるフッ素原子の合計数の割合は、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３におけるフッ素原子及び水素原子の合計数に対して１５％以上であり、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の少なくとも１つがフッ素原子で置換されたアシル基である場合、当該Ｒ１、Ｒ２及びＲ３のうち、他の少なくとも１つは、フッ素原子で置換されたアルキル基である。］
【００１０】
上記式（１）で表される化合物は、単位体積あたりの捕水量が高く、捕水性に優れる。また、有機層との相溶性が低いフッ素原子を所定の割合で含むため、乾燥剤として用いたとき、有機層への染み込みを抑制することが可能となる。さらに、上記式（１）で表される化合物は透光性に優れ、且つ捕水後もひび割れを起こさず非透明化しないため、後述する封止基板側から光を取り出す上面発光（トップエミッション）型の有機ＥＬ素子に好適に適用することができる。
【００１１】
本発明はまた、上記式（１）で表される化合物を含有する乾燥剤を提供する。上記乾燥剤は、粘度調整剤をさらに含有することが好ましい。
【００１２】
本発明はまた、一対の基板が封止シール剤により封止された封止構造であって、封止構造内に上記乾燥剤を備える封止構造を提供する。
【００１３】
本発明はまた、素子基板と、前記素子基板に対して対向配置された封止基板と、前記素子基板上に設けられた、有機層が一対の電極により挟持されてなる積層体と、前記素子基板及び前記封止基板の外周部を封止する封止シール剤と、を備える有機ＥＬ素子であって、封止された空間が上記乾燥剤により充填されている有機ＥＬ素子を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、捕水性に優れ、且つ乾燥剤として用いたときに有機層への染み込みを抑制することが可能な化合物、並びにこの化合物を用いた乾燥剤、封止構造及び有機ＥＬ素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ素子の構成を示す模式断面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造工程を示す模式断面図である。
【図３】図３は、８５℃環境保管試験における経過時間と、有機層の溶解距離との関係を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１７】
［化合物］
本実施形態の化合物は、下記一般式（１）で表される化合物である。
【化２】
2015221757.tif 000004
【００１８】
式（１）中、Ｍは、アルミニウム原子、チタン原子、ケイ素原子又はホウ素原子を示し、アルミニウム原子であることが好ましい。
【００１９】
式（１）中、ｍはＭにおけるＯＲ３基の数を表し、１又は２を示す。Ｍがアルミニウム原子又はホウ素原子である場合、ｍは１であり、Ｍがチタン原子又はケイ素原子である場合、ｍは２である。
【００２０】
式（１）中、ｎは１分子におけるＭの数を表し、正の整数を示す。ｎは、１〜１０００であることが好ましく、１〜１００であることがより好ましく、１〜１０であることがさらに好ましく、１であることが特に好ましい。
【００２１】
式（１）中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立に、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１６のアルキル基又はフッ素原子で置換されていてもよい炭素数２〜１７のアシル基を示し、フッ素で置換された炭素数１〜１２の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基又はフッ素原子で置換された炭素数２〜１３の直鎖状若しくは分岐状のアシル基が好ましく、フッ素原子で置換された炭素数２〜８の直鎖状又は分岐状のアルキル基がより好ましい。Ｒ３が複数存在する場合、Ｒ３は互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００２２】
炭素数１〜１６のアルキル基としては、例えば、直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基が挙げられ、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ｓｅｃ−ペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基、シクロヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ノニル基、デカニル基、ドデカニル基、テトラデカニル基、ヘキサデカニル基が挙げられる。
【００２３】
フッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１６のアルキル基とは、上記炭素数１〜１６のアルキル基、及び任意の水素原子がフッ素原子で置換された炭素数１〜１６のアルキル基を意味する。フッ素原子で置換された炭素数１〜１６のアルキル基においては、全ての水素原子がフッ素原子により置換されていてもよく、一部の水素原子のみがフッ素原子により置換されていてもよい。一部の水素原子のみがフッ素原子により置換されている場合において、アルキル基における末端の炭素原子上の水素原子は、全てフッ素原子によって置換されていることが好ましい。
【００２４】
フッ素原子で置換された炭素数１〜１６のアルキル基としては、例えば、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、２，２−ジフルオロエチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、ヘプタフルオロプロピル基、３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロヘキシル基、２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，７−トリデカフルオロヘプチル基が挙げられる。フッ素原子で置換されたアルキル基中のフッ素原子の割合は、特に制限されないが、フッ素原子で置換されたアルキル基におけるフッ素原子及び水素原子の合計数に対して４０％以上であることが好ましく、５０％以上であることがより好ましく、６０％以上であることがさらに好ましい。
【００２５】
フッ素原子で置換されていてもよい炭素数２〜１７のアシル基とは、Ｒ４−ＣＯ−で表される基である。ここで、Ｒ４は、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１６のアルキル基を示す。Ｒ４におけるフッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１６のアルキル基としては、例えば、上記Ｒ１、Ｒ２及びＲ３におけるフッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１６のアルキル基と同様のものが挙げられる。
【００２６】
フッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１６のアルキル基を構成する一部の炭素原子は、酸素原子で置換されていてもよい。このような酸素原子で置換されていてもよいアルキル基としては、例えば、トリフルオロメトキシメチル（ＣＦ３ＯＣＨ２）基、ＣＦ３ＯＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＨ２基、ＣＦ３Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）２ＣＦ２ＣＨ２基、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＨ２基、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）２ＣＦ２ＣＨ２基が挙げられる。また、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数２〜１７のアシル基を構成する一部の炭素原子は、酸素原子で置換されていてもよい。このような酸素原子で置換されていてもよいアシル基としては、例えば、上記Ｒ４として、酸素原子で置換されていてもよいアルキル基と同様の基を有するものが挙げられる。酸素原子で置換される炭素原子の数は、例えば、０〜５とすることができ、好ましくは０又は１である。酸素原子で置換される炭素原子が複数の場合において、酸素原子は互いに隣接しないことが好ましい。
【００２７】
式（１）中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３におけるフッ素原子の合計数の割合は、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３におけるフッ素原子及び水素原子の合計数に対して１５％以上である。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３におけるフッ素原子の合計数の割合は、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３におけるフッ素原子及び水素原子の合計数に対して３０％以上であることが好ましく、４０％以上であることがより好ましく、５０％以上であることがさらに好ましい。なお、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３のアルキル基又はアシル基における水素原子は、全てフッ素原子で置換されていてもよい。
【００２８】
式（１）中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の少なくとも１つがフッ素原子で置換されたアシル基である場合、当該Ｒ１、Ｒ２及びＲ３のうち、他の少なくとも１つは、フッ素原子で置換されたアルキル基である。
【００２９】
式（１）で表される化合物は、式（１）で表される化合物同士が会合したものであってもよい。
【００３０】
式（１）で表される化合物の好適な具体例としては、例えば、以下に示す式（１Ａ）、（１Ｂ）、（１Ｃ）、（１Ｄ）及び（１Ｅ）で表される化合物が挙げられる。
【化３】
2015221757.tif 000005
［式中、Ｒａは２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，７−トリデカフルオロヘプチル基を示し、Ｒｂは２，２，２−トリフルオロエチル基を示し、Ｒｃはヘプタフルオロブタノイル基を示し、Ｒｄはｓｅｃ−ブチル基を示し、Ｒｅはイソプロピル基を示す。］
【００３１】
なお、式（１Ａ）、（１Ｂ）、（１Ｃ）、（１Ｄ）及び（１Ｅ）で表される化合物におけるフッ素原子の合計数の割合は、それぞれフッ素原子及び水素原子の合計数に対して、８７％、６０％、２８％、１６％及び８７％である。
【００３２】
式（１）で表される化合物によれば、単位体積当たりの捕水量を、例えば７０ｍｇ／ｃｍ３超、好ましくは８０ｍｇ／ｃｍ３以上とすることができる。
【００３３】
［化合物の製造方法］
上記式（１）で表される化合物は、例えば、Ｍを有する化合物又はＭ単体と、Ｒ１、Ｒ２若しくはＲ３を有するアルコール又はＲ４を有するカルボン酸とを反応させることによって得ることができる。ここで、アルコール及びカルボン酸は、それぞれ式（１）におけるフッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１６のアルキル基及びフッ素原子で置換されていてもよい炭素数２〜１７のアシル基に対応する。
【００３４】
Ｍがアルミニウム原子である場合、Ｍを有する化合物としては、例えば、アルミニウム  トリ−ｎ−ブトキシド、アルミニウム  トリ−ｓｅｃ−ブトキシド、アルミニウム  トリ−ｔｅｒｔ−ブトキシド、アルミニウム  トリ−ｎ−オクトキシド、アルミニウム  トリ−ｓｅｃ−オクトキシド、アルミニウム  トリ−ｎ−ドデコキシド、アルミニウム  トリ−ｓｅｃ−ドデコキシド、アルミニウム  トリハイドライド、リチウムアルミニウム  テトラハイドライドが挙げられる。Ｍがチタン原子である場合、Ｍを有する化合物としては、例えば、チタン  テトラ−ｎ−ブトキシド、チタン  テトラ−ｓｅｃ−ブトキシド、チタン  テトラ−ｔｅｒｔ−ブトキシド、チタン  テトラ−ｎ−オクトキシド、チタン  テトラ−ｓｅｃ−オクトキシド、チタン  テトラ−ｎ−ドデコキシド、チタン  テトラ−ｓｅｃ−ドデコキシド、チタン  テトラハイドライドが挙げられる。Ｍがケイ素原子である場合、Ｍを有する化合物としては、例えば、テトラ−ｎ−ブトキシシラン、テトラ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、テトラ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、テトラ−ｎ−オクトキシシラン、テトラ−ｓｅｃ−オクトキシシラン、テトラ−ｎ−ドデコキシシラン、テトラ−ｓｅｃ−ドデコキシシラン、シランが挙げられる。Ｍがホウ素原子である場合、Ｍを有する化合物としては、例えば、ホウ酸  トリ−ｎ−ブチル、ホウ酸  トリ−ｓｅｃ−ブチル、ホウ酸  トリ−ｔｅｒｔ−ブチル、ホウ酸  トリ−ｎ−オクトキシド、ホウ酸  トリ−ｓｅｃ−オクトキシド、ホウ酸  トリ−ｎ−ドデコキシド、ホウ酸  トリ−ｓｅｃ−ドデコキシド、ナトリウム  テトラヒドロボレート、ジボランが挙げられる。
【００３５】
Ｒ１、Ｒ２若しくはＲ３を有するアルコールとしては、具体的には、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、ｎ−ペンチルアルコール、イソペンチルアルコール、ｓｅｃ−ペンチルアルコール、ネオペンチルアルコール、ｎ−ヘキシルアルコール、シクロヘキサノール、ｎ−ヘプチルアルコール、ｎ−オクチルアルコール、ノニルアルコール、デカニルアルコール、テトラデカニルアルコール、ヘキサデカニルアルコール、ジフルオロメタノール、トリフルオロメタノール、２，２−ジフルオロ−１−エタノール、２，２，２−トリフルオロ−１−エタノール、３，３，３−トリフルオロ−１−プロパノール、３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロ−１−ヘキサノール、２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，７−トリデカフルオロ−１−ヘプタノールが挙げられる。
【００３６】
Ｒ４を有するカルボン酸は、Ｒ４ＣＯＯＨで表されるカルボン酸である。Ｒ４を有するカルボン酸としては、例えば、上記Ｒ１、Ｒ２若しくはＲ３を有するアルコールで例示されたアルコールの水酸基をカルボキシ基に置換したものが挙げられる。
【００３７】
Ｍを有する化合物又はＭ単体と、Ｒ１、Ｒ２若しくはＲ３を有するアルコール又はＲ４を有するカルボン酸とは、それぞれ１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよいが、それぞれを１種ずつ用いることが好ましい。
【００３８】
Ｍを有する化合物又はＭ単体と、Ｒ１、Ｒ２若しくはＲ３を有するアルコール又はＲ４を有するカルボン酸とを反応させるときの比率は、Ｍを有する化合物又はＭ単体１モルに対して、Ｒ１、Ｒ２若しくはＲ３を有するアルコール又はＲ４を有するカルボン酸を少なくとも３モル以上とすればよいが、好ましくはＲ１、Ｒ２若しくはＲ３を有するアルコール又はＲ４を有するカルボン酸を３〜９モルとすることができる。
【００３９】
Ｍを有する化合物、Ｍ単体、Ｒ１、Ｒ２若しくはＲ３を有するアルコール及びＲ４を有するカルボン酸以外の成分として、ジオール又はジカルボン酸を任意の比率で混合し反応させてもよい。
ここで、ジオールとしては、例えば、上記Ｒ１、Ｒ２若しくはＲ３を有するアルコールの炭素原子上の水素のうちの１つを水酸基に置換したものが挙げられる。ジカルボン酸としては、例えば、ジオールの２つの水酸基をカルボキシ基に置換したものが挙げられる。
【００４０】
反応条件は、用いる原料に合わせて適宜選択することができるが、無溶媒又は溶媒存在下、４０〜１５０℃で０．５〜４８時間加熱撹拌することが好ましい。また、反応終了後、揮発成分を減圧留去することができる。
【００４１】
［乾燥剤］
本実施形態の乾燥剤は、上記式（１）で表される化合物を含有する。
【００４２】
本実施形態の乾燥剤は、粘度調整剤をさらに含有することが好ましい。粘度調整剤を含有させることによって、乾燥剤の粘度調整を行うことができ、乾燥剤の封止構造内への充填が容易となる。
【００４３】
粘度調整剤としては、例えば、シリコーンとして、ジメチルシリコーン、メチルフェニルシリコーン、アルキル変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、フルオロシリコーンが挙げられ、フルオロシリコーンを用いることが好ましい。また、粘度調整剤として、パーフルオロポリエーテルを用いてもよい。
【００４４】
粘度調整剤の含有割合は、例えば、式（１）で表される化合物の質量に対して、０．０５〜２０倍とすることができる。
【００４５】
本実施形態の乾燥剤は、本願発明の効果が阻害されない範囲で、式（１）で表される化合物、粘度調整剤以外のその他の成分を含有することができる。その他の成分としては、従来から公知の乾燥剤である酸化カルシウムなどの化学吸着剤やゼオライト、シリカゲルなどの物理吸着剤が挙げられる。
【００４６】
本実施形態の乾燥剤は、例えば、ディスペンスによる塗布法、ＯＤＦ（Ｏｎｅ  Ｄｒｏｐ  Ｆｉｌｌ）法、スクリーン印刷法、スプレー法、ホットメルト法等により対象に適用することができる。ディスペンスによる塗布法を適用する場合には、乾燥剤の粘度は１〜５０００Ｐａ・ｓであることが好ましく、１〜１０００Ｐａ・ｓであることがより好ましく、１〜３００Ｐａ・ｓであることがより好ましい。また、ＯＤＦ法を適用する場合には、乾燥剤の粘度は０．１〜１Ｐａ・ｓであることが好ましい。
【００４７】
本実施形態の乾燥剤は、有機層との相溶性が低いフッ素原子を所定の割合で含む上記式（１）で表される化合物を含有するため、有機層への染み込みを抑制することが可能となる。
【００４８】
［封止構造］
本実施形態の封止構造は、一対の基板が封止シール剤により封止された封止構造であって、封止構造内に上記乾燥剤を備える。乾燥剤は、封止された空間の一部、例えば基板上の所定の箇所のみに適用されていてもよく、封止された空間を充填していてもよい。
【００４９】
本実施形態の封止構造は、水分の影響を受けやすいデバイスを封入する際に特に好適に利用することができる。このようなデバイスとしては、例えば有機ＥＬ素子、有機半導体、有機太陽電池等の有機電子デバイスが挙げられる。
【００５０】
［有機ＥＬ素子］
以下、図１に基づいて、本発明の有機ＥＬ素子の一実施形態について説明する。
本実施形態の有機ＥＬ素子１は、素子基板２と、素子基板２に対して対向配置された封止基板３と、素子基板２上に設けられた、有機層４が一対の電極５及び６により挟持されてなる積層体と、素子基板２及び封止基板３の外周部を封止する封止シール剤８と、封止された空間を充填する充填剤７とから構成される充填封止構造の有機ＥＬ素子である。充填剤７は、上記本実施形態の乾燥剤である。
【００５１】
有機ＥＬ素子１において、充填剤７以外の要素に関しては従来公知のものを適用することができるが、その一例を以下で簡単に説明する。
【００５２】
素子基板２は、絶縁性及び透光性を有する矩形状のガラス基板からなり、この素子基板２上には、透明導電材であるＩＴＯ(Indium Tin Oxide)によって陽極（電極）５が形成されている。この陽極５は、例えば真空蒸着法、スパッタ法等のＰＶＤ(Physical Vapor Deposition)法により素子基板２上に成膜されるＩＴＯ膜をフォトレジスト法によるエッチングで所定のパターン形状にパターニングすることにより形成される。電極としての陽極５の一部は、素子基板２の端部まで引き出された駆動回路（図示せず）に接続される。
【００５３】
陽極５の上面には、例えば、真空蒸着法、抵抗加熱法等のＰＶＤ法により、有機発光材料を含む薄膜である有機層４が積層されている。有機層４は、単一の層から形成されていてもよく、機能の異なる複数の層から形成されていてもよい。本実施形態における有機層４は、陽極５側から順に、ホール注入層４ａ、ホール輸送層４ｂ、発光層４ｃ及び電子輸送層４ｄが積層された４層構造である。ホール注入層４ａは、例えば数１０ｎｍの膜厚の銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）から形成される。ホール輸送層４ｂは、例えば数１０ｎｍの膜厚のbis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl]benzidine（α−ＮＰＤ）から形成される。発光層４ｃは、例えば数１０ｎｍの膜厚のトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）から形成される。電子輸送層４ｄは、例えば数ｎｍの膜厚のフッ化リチウム（ＬｉＦ）から形成される。そして、陽極５、有機層４及び後述する陰極６がこの順で積層された積層体により、発光部が形成されている。
【００５４】
有機層４（電子輸送層４ｄ）の上面には、真空蒸着法等のＰＶＤ法により、金属薄膜である陰極（電極）６が積層されている。金属薄膜の材料としては、例えばＡｌ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｉｎ等の仕事関数の小さい金属単体やＡｌ−Ｌｉ、Ｍｇ−Ａｇ等の仕事関数の小さい合金などが挙げられる。陰極６は、例えば数１０ｎｍ〜数１００ｎｍ（好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍ）の膜厚で形成される。陰極６の一部は、素子基板２の端部まで引き出されて駆動回路（図示せず）に接続される。
【００５５】
封止基板３は、有機層４を挟んで素子基板２と対向するように配置され、素子基板２及び封止基板３の外周部は、封止シール剤８により封止されている。封止シール剤としては例えば紫外線硬化樹脂を用いることができる。さらに、封止された空間には、本実施形態の乾燥剤である充填剤７が充填されている。これにより、有機層４等が保護されている。
【００５６】
なお、上記有機ＥＬ素子は、素子基板側から光を取り出すボトムエミッション型の有機ＥＬ素子であるが、本発明の有機ＥＬ素子は封止基板側から光を取り出すトップエミッション型の有機ＥＬ素子であってもよい。トップエミッション型の有機ＥＬ素子も、従来公知の方法により製造することができるが、封止基板３として透光性を有するものを用いるとともに、陰極６として透明電極を用いる、又は陽極５と陰極６の位置を入れ替える等といった変更が必要となる。本実施形態の乾燥剤は透光性に優れ、且つ捕水後もひび割れを起こさず非透明化しないため、このトップエミッション型の有機ＥＬ素子に特に好適に使用することができる。
【００５７】
［有機ＥＬ素子の製造方法］
以下、図２に基づいて、上記有機ＥＬ素子の製造工程、特に封止工程について説明する。
【００５８】
まず、素子基板２上に有機層４等（電極は図示せず）が積層された積層体を準備する（図２（ａ））。
【００５９】
次に、別途準備した封止基板３上に、封止される空間に充填可能な容量の本実施形態の乾燥剤を、ディスペンサで塗布する。さらに、封止基板３上に塗布した乾燥剤を囲むように封止シール剤８をディスペンサで塗布する（図２（ｂ））。これらの作業は、露点−７６℃以下の窒素で置換されたグローブボックス中で行うことが好ましい。
【００６０】
次に、有機層４等が積層された素子基板２と封止基板３とを貼り合わせる（図２（ｃ））。貼り合わせた基板をＵＶ照射及び８０℃程度の加熱により封止することにより、本実施形態の有機ＥＬ素子が製造される（図２（ｄ））。
【実施例】
【００６１】
以下、本発明について実施例を挙げてより具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００６２】
なお、本実施例において、粘度、捕水容量及び単位体積当たりの捕水量は、以下の方法により測定した。
（粘度）
Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ社製のデジタル粘度計ＨＢＤＶ−Ｅ型を用いて、２５℃における粘度を測定した。
【００６３】
（捕水容量及び単位体積当たりの捕水量）
含水率５質量％の含水エタノールに、サンプル濃度が１０質量％となるようにサンプルを加えた。これを１分間攪拌した後に、さらに２０００ｒｐｍ、１０分間の条件で遠心分離を行った。ＫＦ法水分計（ＣＡ−１００、ＶＡ−１００：気化法）を用いて、遠心分離後のエタノール含水量の変化を捕水量として計算し、以下の式に基づいて捕水容量及び単位体積当たりの捕水量を算出した。
捕水容量［ｗｔ％］＝捕水量［ｍｇ］／サンプル量［ｍｇ］×１００
単位体積当たりの捕水量［ｍｇ／ｃｍ３］＝捕水量［ｍｇ］／サンプル体積［ｃｍ３］
サンプル体積［ｃｍ３］＝サンプル量［ｇ］／サンプル密度［ｇ／ｃｍ３］
【００６４】
［化合物の調製］
（実施例１−１）
ナスフラスコに、アルミニウム  トリ−ｓｅｃ−ブトキシド３１．４ｇ（０．１２７ｍｏｌ）及び１Ｈ，１Ｈ−トリデカフルオロ−１−ヘプタノール（２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，７−トリデカフルオロ−１−ヘプタノール）１４７．４ｇ（０．４２１ｍｏｌ）を加え、１００℃で１時間加熱撹拌を行った。揮発成分を１５０℃、５００Ｐａで減圧留去することによって、液体の化合物１１６ｇを得た。得られた化合物の粘度は１５Ｐａ・ｓ、捕水容量は５ｗｔ％であった。また、得られた化合物の密度は、１．８ｇ／ｃｍ３であり、単位体積当たりの捕水量は９０ｍｇ／ｃｍ３であった。
（実施例１−２）
ナスフラスコに、アルミニウム  トリ−ｓｅｃ−ブトキシド１２．１ｇ（０．０５ｍｏｌ）及びヘプタフルオロ酪酸１０．５ｇ（０．０５ｍｏｌ）を加え、１００℃で１時間加熱撹拌を行った。揮発成分を１５０℃、３００Ｐａで減圧留去することによって、白色固体の化合物１６．１ｇを得た。
（実施例１−３）
ナスフラスコに、アルミニウム  トリ−ｓｅｃ−ブトキシド５２．９ｇ（０．２１ｍｏｌ）、１Ｈ，１Ｈ−トリデカフルオロ−１−ヘプタノール（２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，７−トリデカフルオロ−１−ヘプタノール）２４７ｇ（０．７１１ｍｏｌ）及び水１．５３ｇ（０．０９ｍｏｌ）を加え、１００℃で１時間加熱撹拌を行った。揮発成分を１５０℃、２８０Ｐａで減圧留去することによって、液体の化合物１５９ｇを得た。
【００６５】
［乾燥剤の調製］
（比較例１）
有機アルミニウム化合物であるアルミニウムオキサイドオクチレートオリゴマーの４８％溶液（商品名：オリープＡＯＯ、ホープ製薬株式会社製）及びシリコーン（ジメチルシリコーン、商品名：ＴＳＦ４５１−１００、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製）を用いた。これらを有機アルミニウム化合物が８５質量％、シリコーンが１５質量％となるように秤量し、ナスフラスコ内で混合、撹拌を行った。揮発成分を減圧留去することによって、乾燥剤を得た。得られた乾燥剤の密度は、１．０ｇ／ｃｍ３であり、捕水容量は７ｗｔ％であり、単位体積当たりの捕水量は７０ｍｇ／ｃｍ３であった。
【００６６】
［８５℃環境保管試験］
（実施例２）
まず、素子基板上に、透明性を有する導電材料としてＩＴＯによる陽極を１４０ｎｍの膜厚でスパッタ法により成膜し、さらにフォトレジスト法によるエッチングで所定パターン形状にパターニングし、陽極を形成した。
次に、陽極の上面に、抵抗加熱法により７０ｎｍの膜厚で形成されたホール注入層としての銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）と、ホール注入層の上面に３０ｎｍの膜厚で成膜されたホール輸送層としてのBis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl]benzidine（α−ＮＰＤ）と、ホール輸送層の上面に５０ｎｍの膜厚で成膜される発光層としてのトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）を成膜した。さらに、発光層の上面に７ｎｍの膜厚で成膜される電子輸送層としてのフッ化リチウム（ＬｉＦ）を成膜し、さらに陰極としてアルミニウムを１５０ｎｍの膜厚で物理蒸着した。
次に、露点−７６℃以下の窒素で置換されたグローブボックス中で、封止基板上に、実施例１−１の化合物を乾燥剤として予め計測した容器内に充填可能な容量だけディスペンスによって塗布した。次に、封止基板上に充填した乾燥剤を囲むように紫外線硬化型樹脂からなる封止シール剤をディスペンスによって塗布した。
そして、陽極、有機層及び陰極を積層した素子基板と封止基板とを貼り合わせた後、紫外線照射及び８０℃の加熱により封止し、気密容器内に乾燥剤（実施例１−１の化合物）が充填された充填封止構造の有機ＥＬ素子を得た。有機ＥＬ素子の陰極にレーザーで孔を設け、８５℃の条件下に放置し、有機層の溶解距離を光学顕微鏡で観察した。なお、溶解距離とは、孔の中心から有機層の溶解が発生した部分の端までの距離を示す。
【００６７】
（比較例２）
実施例１−１の化合物に代えて、比較例１の乾燥剤を用いた以外は、実施例２と同様に有機ＥＬ素子を得た。有機ＥＬ素子の陰極にレーザーで孔を設け、８５℃の条件下に放置し、有機層の溶解距離を光学顕微鏡で観察した。
【００６８】
８５℃環境保管試験における経過時間と、有機層の溶解距離との関係を図３に示す。白丸プロットは、実施例１−１の化合物を乾燥剤として用いたときの溶解距離を示す。黒四角プロットは、比較例１の乾燥剤を用いたときの溶解距離を示す。図３より、実施例１−１の化合物を用いた場合の方が、比較例１の乾燥剤を用いた場合より、溶解距離が小さく、有機層への染み込みを抑制できることが分かった。
【符号の説明】
【００６９】
１…有機ＥＬ素子、２…素子基板、３…封止基板、４…有機層、４ａ…ホール注入層、４ｂ…ホール輸送層、４ｃ…発光層、４ｄ…電子輸送層、５…陽極、６…陰極、７…充填剤、８…封止シール剤。
【図１】
2015221757.tif 000008
【図２】
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【図３】
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