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技術 有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法、有機エレクトロルミネッセンス照明装置

出願人 コニカミノルタ株式会社
発明者 高島洋祐遠藤喜芳
出願日 2008年1月9日 (13年1ヶ月経過) 出願番号 2008-002065
公開日 2009年7月23日 (11年7ヶ月経過) 公開番号 2009-164032
状態 特許登録済
技術分野 エレクトロルミネッセンス光源
主要キーワード 正形成 広幅帯状 シート状可 帯電防止装置 導電性ガイド 噴射気体 リンス方式 次陰極
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (8)

課題

帯状の可撓性基材上に少なくとも第1電極と、1層以上の有機機能層と、第2電極と、封止層とを有する有機ELパネルを、ロールツーロール方式により生産効率が高く、性能品質が安定している有機ELパネルの製造方法及び有機EL表示装置の提供。

解決手段

帯状の可撓性樹脂フィルムの上に、第1電極、少なくとも1層の有機機能層、第2電極、封止層を有し構成される有機エレクトロルミネッセンスパネルをロールツーロール方式で製造する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法において、前記有機機能層は前記電極の上全面に有機機能層形成用塗布液を塗布し、有機機能層を形成した後、前記有機機能層の不要領域に対して前記有機機能層に溶解性を示す良溶媒パターン塗布した後、前記有機機能層を溶解しない貧溶媒で処理し除去することで、パターン化し形成することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。

概要

背景

近年、フラットディスプレイなどの表示装置や、電子写真複写機プリンターなどの光源有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子の使用が検討されている。この有機EL素子ガラス基板等の透明基板1上にITO(Indium tin oxide)等の透明導電膜からなる陽極が設けられ、その上に正孔輸送層及び発光層からなる有機層、及び陽極と交差してストライプ状に成膜されたアルミニウム等からなる陰極がこの順に設けられることにより構成されたものであり、有機EL素子がマトリクス状に配置された画素部の周辺部には陽極及び陰極を外部回路又は内部駆動回路に接続するための陽極側取り出し電極及び陰極側取り出し電極が形成されている。

有機EL素子は陽極と陰極との交差部の各々が1画素となり、各有機EL素子に電圧印加されてその陰極から電子が、陽極から正孔がそれぞれ有機層に注入され、この有機層中で電子−正孔の再結合が起こることにより発光が生じることが知られている。

有機EL素子は蛍光性有機化合物の非常に薄い薄膜を陽極と陰極ではさみ電流を流すことで発光する電流駆動型発光素子である。通常、有機物絶縁体であるが有機層の膜厚を非常に薄くすることにより電流注入が可能となり有機EL素子として駆動することが可能となる。そして10V以下の低電圧で駆動することが可能であり、これにより高効率な発光を得ることも可能なため将来のディスプレイとして注目を浴びている。

特に最近においては従来の励起一重項を用いる有機EL素子の効率を遙かにしのぐ励起三重項を用いるリン光発光有機EL素子がS.R.Forrestらにより見いだされている(Appl.Phys.Lett.(1999),75(1),4−6)。更にC.Adachiらが報告しているように(J.Appl.Phys.,90,5048(2001))60lm/Wにも及ぶ視感度効率を出すまでに及び、この様な素子はディスプレイのみならず、照明への応用が期待される。

有機EL素子に使用する蛍光性有機化合物の非常に薄い薄膜の形成方法として、ドライプロセス法ウェットプロセス法が知られている。

ドライプロセス法では高真空下で薄膜を形成する。この場合、積層構造を作るのが容易なため、効率、品質という面で非常に優れているが、一方、10-4Pa以下という高真空条件下で蒸着を行うため、操作が複雑でコストも高く製造の観点からは必ずしも好ましくない。

それに対してウェットプロセス法は、押出塗布法ディップコート法スピンコート法インクジェット法印刷法といった各種湿式法を採用することが出来る。つまり大気圧下で形成することが出来るためコストが安くすむメリットがある。更に、塗布溶液を調製して薄膜にするため、大面積に対してもムラが出来難いという特徴がある。よって、コスト、製造技術という面で非常にメリットがあることから、盛んに使用されている薄膜形成方法である。これは有機EL素子の照明用途にはコスト、製造技術という面で非常にメリットがあると言える。

有機EL素子の製造方法としては枚葉基材を使用する枚葉方式と、帯状の可撓性基材を使用するロールツーロール方式が知られている。しかしながら、枚葉方式では生産効率を上げるのに限度があるのに対して、ロールツーロール方式は生産効率が挙げられる可能性が高いためウェットプロセス法を併用した方法の検討が進められている。

ウェットプロセス法により有機EL素子を構成している正孔輸送層や発光層などの有機機能層を塗布する時、基板上の全面に有機機能層を成膜すると、予め基板上にパターニングされ形成された陽極の外部電極取り出し部となる部分上にも成膜がされてしまう。

有機層は基本的には絶縁物であるため電気接点に有機機能層があれば導通不良を引き起こすことになる。このため、外部電極取り出し部となる部分に有機機能層が形成させない方法がこれまでに検討されてきた。

例えば、発光部と非発光部との間に撥液部を形成した後、有機層を塗布法により形成し、撥液部よりも外側の非発光部に形成された有機層を溶剤により拭き取り除去し、有機EL表示装置を製造する方法が知られている(例えば、特許文献1を参照。)。

しかしながら、特許文献1には基板に帯状の可撓性基板を使用したロールツーロール方式に関する記載は一切ないし、又、特許文献1に記載の方法をロールツーロール方式に適用した場合、次の技術的な欠点を有していることが判った。
1)撥液部を発光部を形成する全ての部分に形成しなければならず、帯状の可撓性基板上に複数の有機EL素子を形成する場合は、極めて生産効率が低下する。
2)不要とする有機層を溶剤により拭き取り除去するとあるが、帯状の可撓性基板上に複数の有機EL素子を形成した場合、全ての有機EL素子に付いて不要とする有機層の均一な除去は困難と考えられ、性能にバラツキが発生する危険がある。

又、透明基板の上に複数のアノードを形成した後、アノードの上全体に有機ルミネッセンス層を含む有機材料層を形成する。この後、外部取り出し部の上の有機材料を取り除き、形成されている複数のアノードの領域に合わせた有機材料層を形成するため、有機材料層を溶解する溶媒を有機材料層の不要部分に塗布し除去する方法が知られている(例えば、特許文献2を参照。)。

しかしながら、特許文献2には基板に帯状の可撓性基板を使用したロールツーロール方式に関する記載は一切ないし、又、特許文献2に記載の方法をロールツーロール方式に適用した場合、次の技術的な欠点を有していることが判った。
1)有機材料層の不要部分に有機材料層が溶解する流体を吹き付けるため、吹き付けた流体の飛沫が有機材料層の必要部分に付着することで有機材料層が溶け膜厚が不均一になり、性能にバラツキが発生する危険がある。
2)有機材料層に吹き付けた流体が飛散しない様にすると、流体の塗布速度が遅くなり、生産効率が低下する。
3)吹き付けた流体の除去が完全に行われない場合、本来必要とする有機材料層の領域まで溶解して発光領域にバラツキが生じるため、流体の除去に時間が掛かり生産効率が低下する。
4)特に基板が広幅帯状の可撓性支持体で、複数の有機EL素子を連続的に生産する場合は、有機層の均一な除去に時間を要し、生産効率が低下する。

ロールツーロール方式により、帯状の可撓性基材の上に複数の第1電極を形成し、これらの第1電極の上に湿式塗布方式により正孔輸送層形成用塗布液発光層形成用塗布液を順次パターン塗布し、正孔輸送層、発光層を形成する方法が知られている(例えば、特許文献3を参照。)。

しかしながら、特許文献3に記載の方法は次の欠点を有している。
1)帯状の可撓性基材の上に形成された複数の第1電極の上にパターン塗布により正孔輸送層、発光層を順次積層して行くため、塗布に時間が掛かり更なる生産効率を上げることが困難である。
2)パターン塗布を行う場合は塗布膜が不連続になるため、塗布領域毎に塗布端を有する事になる。その結果、各々の塗布領域の中央と端部で溶媒蒸気濃度差に起因した蒸発速度差により塗布液流動が生じ、乾燥ムラと呼ばれる膜厚の不均一性を誘発してしまう。

この様な状況より、帯状の可撓性基材上に少なくとも第1電極と、1層以上の有機機能層と、第2電極と、封止層とを有する有機ELパネルを、ロールツーロール方式により生産効率が高く、性能品質が安定している有機ELパネルの製造方法及び有機EL表示装置の開発が要望されている。
特開2004−152512号公報
特開2003−31364号公報
国際公表第06/100889パンフレット

概要

帯状の可撓性基材上に少なくとも第1電極と、1層以上の有機機能層と、第2電極と、封止層とを有する有機ELパネルを、ロールツーロール方式により生産効率が高く、性能品質が安定している有機ELパネルの製造方法及び有機EL表示装置の提供。帯状の可撓性樹脂フィルムの上に、第1電極、少なくとも1層の有機機能層、第2電極、封止層を有し構成される有機エレクトロルミネッセンスパネルをロールツーロール方式で製造する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法において、前記有機機能層は前記電極の上全面に有機機能層形成用塗布液を塗布し、有機機能層を形成した後、前記有機機能層の不要領域に対して前記有機機能層に溶解性を示す良溶媒をパターン塗布した後、前記有機機能層を溶解しない貧溶媒で処理し除去することで、パターン化し形成することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。

目的

本発明は上記状況に鑑みなされたものであり、その目的は帯状の可撓性基材上に少なくとも第1電極と、1層以上の有機機能層と、第2電極と、封止層とを有する有機ELパネルを、ロールツーロール方式により生産効率が高く、性能品質が安定している有機ELパネルの製造方法及び有機EL表示装置を提供することである。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

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請求項1

連続的に搬送される帯状の可撓性樹脂フィルムの上に、第1電極、少なくとも1層の有機機能層、第2電極、封止層を有し構成される有機エレクトロルミネッセンスパネルロールツーロール方式で製造する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法において、前記有機機能層は前記第1電極の上全面に湿式塗布方式で有機機能層形成用塗布液を塗布し、乾燥し有機機能層を形成した後、前記有機機能層の不要領域に対して前記有機機能層に溶解性を示す良溶媒パターン塗布し前記不要領域を溶解し、前記溶解した前記不要領域を前記有機機能層を溶解しない貧溶媒で処理し除去することで、パターン化し形成することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。

請求項2

前記パターン塗布は液滴吐出法であることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。

請求項3

前記貧溶媒による処理がリンス方式または浸漬方式であることを特徴とする請求項1又は2に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。

請求項4

請求項1〜3の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法により製造された有機エレクトロルミネッセンス素子を使用したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス照明装置

技術分野

0001

本発明は、ロールツーロール方式で製造する有機エレクトロルミネッセンスパネル(以下、有機ELパネルとも云う)の製造方法に関するものである。

背景技術

0002

近年、フラットディスプレイなどの表示装置や、電子写真複写機プリンターなどの光源有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子の使用が検討されている。この有機EL素子ガラス基板等の透明基板1上にITO(Indium tin oxide)等の透明導電膜からなる陽極が設けられ、その上に正孔輸送層及び発光層からなる有機層、及び陽極と交差してストライプ状に成膜されたアルミニウム等からなる陰極がこの順に設けられることにより構成されたものであり、有機EL素子がマトリクス状に配置された画素部の周辺部には陽極及び陰極を外部回路又は内部駆動回路に接続するための陽極側取り出し電極及び陰極側取り出し電極が形成されている。

0003

有機EL素子は陽極と陰極との交差部の各々が1画素となり、各有機EL素子に電圧印加されてその陰極から電子が、陽極から正孔がそれぞれ有機層に注入され、この有機層中で電子−正孔の再結合が起こることにより発光が生じることが知られている。

0004

有機EL素子は蛍光性有機化合物の非常に薄い薄膜を陽極と陰極ではさみ電流を流すことで発光する電流駆動型発光素子である。通常、有機物絶縁体であるが有機層の膜厚を非常に薄くすることにより電流注入が可能となり有機EL素子として駆動することが可能となる。そして10V以下の低電圧で駆動することが可能であり、これにより高効率な発光を得ることも可能なため将来のディスプレイとして注目を浴びている。

0005

特に最近においては従来の励起一重項を用いる有機EL素子の効率を遙かにしのぐ励起三重項を用いるリン光発光有機EL素子がS.R.Forrestらにより見いだされている(Appl.Phys.Lett.(1999),75(1),4−6)。更にC.Adachiらが報告しているように(J.Appl.Phys.,90,5048(2001))60lm/Wにも及ぶ視感度効率を出すまでに及び、この様な素子はディスプレイのみならず、照明への応用が期待される。

0006

有機EL素子に使用する蛍光性有機化合物の非常に薄い薄膜の形成方法として、ドライプロセス法ウェットプロセス法が知られている。

0007

ドライプロセス法では高真空下で薄膜を形成する。この場合、積層構造を作るのが容易なため、効率、品質という面で非常に優れているが、一方、10-4Pa以下という高真空条件下で蒸着を行うため、操作が複雑でコストも高く製造の観点からは必ずしも好ましくない。

0008

それに対してウェットプロセス法は、押出塗布法ディップコート法スピンコート法インクジェット法印刷法といった各種湿式法を採用することが出来る。つまり大気圧下で形成することが出来るためコストが安くすむメリットがある。更に、塗布溶液を調製して薄膜にするため、大面積に対してもムラが出来難いという特徴がある。よって、コスト、製造技術という面で非常にメリットがあることから、盛んに使用されている薄膜形成方法である。これは有機EL素子の照明用途にはコスト、製造技術という面で非常にメリットがあると言える。

0009

有機EL素子の製造方法としては枚葉基材を使用する枚葉方式と、帯状の可撓性基材を使用するロールツーロール方式が知られている。しかしながら、枚葉方式では生産効率を上げるのに限度があるのに対して、ロールツーロール方式は生産効率が挙げられる可能性が高いためウェットプロセス法を併用した方法の検討が進められている。

0010

ウェットプロセス法により有機EL素子を構成している正孔輸送層や発光層などの有機機能層を塗布する時、基板上の全面に有機機能層を成膜すると、予め基板上にパターニングされ形成された陽極の外部電極取り出し部となる部分上にも成膜がされてしまう。

0011

有機層は基本的には絶縁物であるため電気接点に有機機能層があれば導通不良を引き起こすことになる。このため、外部電極取り出し部となる部分に有機機能層が形成させない方法がこれまでに検討されてきた。

0012

例えば、発光部と非発光部との間に撥液部を形成した後、有機層を塗布法により形成し、撥液部よりも外側の非発光部に形成された有機層を溶剤により拭き取り除去し、有機EL表示装置を製造する方法が知られている(例えば、特許文献1を参照。)。

0013

しかしながら、特許文献1には基板に帯状の可撓性基板を使用したロールツーロール方式に関する記載は一切ないし、又、特許文献1に記載の方法をロールツーロール方式に適用した場合、次の技術的な欠点を有していることが判った。
1)撥液部を発光部を形成する全ての部分に形成しなければならず、帯状の可撓性基板上に複数の有機EL素子を形成する場合は、極めて生産効率が低下する。
2)不要とする有機層を溶剤により拭き取り除去するとあるが、帯状の可撓性基板上に複数の有機EL素子を形成した場合、全ての有機EL素子に付いて不要とする有機層の均一な除去は困難と考えられ、性能にバラツキが発生する危険がある。

0014

又、透明基板の上に複数のアノードを形成した後、アノードの上全体に有機ルミネッセンス層を含む有機材料層を形成する。この後、外部取り出し部の上の有機材料を取り除き、形成されている複数のアノードの領域に合わせた有機材料層を形成するため、有機材料層を溶解する溶媒を有機材料層の不要部分に塗布し除去する方法が知られている(例えば、特許文献2を参照。)。

0015

しかしながら、特許文献2には基板に帯状の可撓性基板を使用したロールツーロール方式に関する記載は一切ないし、又、特許文献2に記載の方法をロールツーロール方式に適用した場合、次の技術的な欠点を有していることが判った。
1)有機材料層の不要部分に有機材料層が溶解する流体を吹き付けるため、吹き付けた流体の飛沫が有機材料層の必要部分に付着することで有機材料層が溶け膜厚が不均一になり、性能にバラツキが発生する危険がある。
2)有機材料層に吹き付けた流体が飛散しない様にすると、流体の塗布速度が遅くなり、生産効率が低下する。
3)吹き付けた流体の除去が完全に行われない場合、本来必要とする有機材料層の領域まで溶解して発光領域にバラツキが生じるため、流体の除去に時間が掛かり生産効率が低下する。
4)特に基板が広幅帯状の可撓性支持体で、複数の有機EL素子を連続的に生産する場合は、有機層の均一な除去に時間を要し、生産効率が低下する。

0016

ロールツーロール方式により、帯状の可撓性基材の上に複数の第1電極を形成し、これらの第1電極の上に湿式塗布方式により正孔輸送層形成用塗布液発光層形成用塗布液を順次パターン塗布し、正孔輸送層、発光層を形成する方法が知られている(例えば、特許文献3を参照。)。

0017

しかしながら、特許文献3に記載の方法は次の欠点を有している。
1)帯状の可撓性基材の上に形成された複数の第1電極の上にパターン塗布により正孔輸送層、発光層を順次積層して行くため、塗布に時間が掛かり更なる生産効率を上げることが困難である。
2)パターン塗布を行う場合は塗布膜が不連続になるため、塗布領域毎に塗布端を有する事になる。その結果、各々の塗布領域の中央と端部で溶媒蒸気濃度差に起因した蒸発速度差により塗布液流動が生じ、乾燥ムラと呼ばれる膜厚の不均一性を誘発してしまう。

0018

この様な状況より、帯状の可撓性基材上に少なくとも第1電極と、1層以上の有機機能層と、第2電極と、封止層とを有する有機ELパネルを、ロールツーロール方式により生産効率が高く、性能品質が安定している有機ELパネルの製造方法及び有機EL表示装置の開発が要望されている。
特開2004−152512号公報
特開2003−31364号公報
国際公表第06/100889パンフレット

発明が解決しようとする課題

0019

本発明は上記状況に鑑みなされたものであり、その目的は帯状の可撓性基材上に少なくとも第1電極と、1層以上の有機機能層と、第2電極と、封止層とを有する有機ELパネルを、ロールツーロール方式により生産効率が高く、性能品質が安定している有機ELパネルの製造方法及び有機EL表示装置を提供することである。

課題を解決するための手段

0020

本発明の上記目的は下記の構成により達成された。

0021

1.連続的に搬送される帯状の可撓性樹脂フィルムの上に、第1電極、少なくとも1層の有機機能層、第2電極、封止層を有し構成される有機エレクトロルミネッセンスパネルをロールツーロール方式で製造する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法において、前記有機機能層は前記第1電極の上全面に湿式塗布方式で有機機能層形成用塗布液を塗布し、乾燥し有機機能層を形成した後、前記有機機能層の不要領域に対して前記有機機能層に溶解性を示す良溶媒をパターン塗布し前記不要領域を溶解し、前記溶解した前記不要領域を前記有機機能層を溶解しない貧溶媒で処理し除去することで、パターン化し形成することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。

0022

2.前記パターン塗布は液滴吐出法であることを特徴とする前記1に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。

0023

3.前記貧溶媒による処理がリンス方式または浸漬方式であることを特徴とする前記1又は2に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。

0024

4.前記1〜3の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法により製造された有機エレクトロルミネッセンス素子を使用したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス照明装置

発明の効果

0025

帯状の可撓性基材上に少なくとも第1電極と、1層以上の有機化合物層と、第2電極と、封止層とを有する有機ELパネルを、ロールツーロール方式により生産効率が高く、性能品質が安定している有機ELパネルの製造方法及び有機EL表示装置を提供することが出来た。

発明を実施するための最良の形態

0026

本発明の実施の形態を図1図7を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

0027

図1は照明用に使用する有機ELパネルの一例を示す概略図である。図1(a)は有機ELパネルの一例を示す概略斜視図を示す。図1(b)は図1(a)のA−A′に沿った概略断面図である。図1(c)は図1(a)のB−B′に沿った概略断面図である。

0028

図中、1は有機ELパネルを示す。有機ELパネル1は、可撓性基材101上に順次、陽極(第1電極)102と、正孔輸送層103と、発光層104と、電子輸送層105と、陰極バッファ層電子注入層)106と、陰極(第2電極)107と、接着剤層108と、封止部材109とを有している。接着剤層108と、封止部材109とにより封止層を形成している。有機ELパネル1は、陽極(第1電極)102の取り出し電極102aと、陰極(第2電極)107の取り出し電極107aの端部を除いて接着剤層108により封止された密着封止構造となっている。陽極(第1電極)102と可撓性基材101との間にガスバリア膜(不図示)を設けても構わない。本発明では第2電極の上を封止部材109で封止された状態を有機ELパネルと云い、第2電極までが形成された状態を有機EL素子と云う。

0029

本図に示す有機ELパネルの層構成は一例を示したものであるが、陽極(第1電極)と陰極(第2電極)との間の他の代表的な層構成としては次の構成が挙げられる。

0030

(1)陽極(第1電極)/発光層/陰極(第2電極)
(2)陽極(第1電極)/発光層/電子輸送層/陰極(第2電極)
(3)陽極(第1電極)/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極(第2電極)
(4)陽極(第1電極)/正孔輸送層(正孔注入層)/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファ層(電子注入層)/陰極(第2電極)
(5)陽極(第1電極)/陽極バッファ層(正孔注入層)/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファ層(電子注入層)/陰極(第2電極)
有機ELパネルを構成している各層については後に説明する。

0031

図2図1に示す有機ELパネルを帯状の可撓性基材を使用してロールツーロール方式で製造する製造工程の一例を示す模式図である。

0032

図中、2は有機ELパネルの製造工程を示す。製造工程2は、帯状の可撓性基材の供給工程201と、第1電極形成工程202と、正孔輸送層形成工程203と、発光層形成工程204と、電子輸送層形成工程205と、陰極バッファ層(電子注入層)形成工程206と、第2電極形成工程207と、封止工程208と、回収工程209とを有している。尚、回収工程209としては複数の有機ELパネルを有した帯状の可撓性基材から、個別の有機ELパネルを得る断裁装置を用いてもかまわないし、複数の有機ELパネルを有した帯状の可撓性基材をロール状に巻き取る巻き取り装置を用いてもよい。巻き取り装置を用いた場合、一旦、ロール状に巻き取り回収した後、別の工程で帯状の可撓性基材上に作製されている複数の有機ELパネルを個の有機ELパネルとして断裁しても構わない。

0033

ロールツーロールとは、本図に示す様にロール状に巻いた帯状の可撓性基材を使用し、第1電極形成工程202〜封止工程208を順次経て、有機ELパネルを作製する方式を云う。

0034

尚、本図は供給工程201〜回収工程209を連続した場合を示しているが、工程全体が長くなり、設置が困難となる場合は適宜工程を分断し、帯状の可撓性基材をロール状に巻き取り保管し、再度次の工程に帯状の可撓性基材をロール状で供給する様にしても構わない。各工程については図3図7で説明する。

0035

図3図2に示す供給工程と、第1電極形成工程までの模式図である。

0036

図中、201は帯状の可撓性基材3の供給工程を示し、202は第1電極形成工程を示す。供給工程201からは、ロール状の可撓性基材301を繰り出す繰り出し装置(不図示)用いており連続的に、次工程の第1電極形成工程202に帯状の可撓性基材3を搬送ローラー201bを介して繰り出す様になっている。帯状の可撓性基材3には予め第1電極を形成する位置を決めるためのアライメントマーク(不図示)を付けておくことが好ましい。

0037

第1電極形成工程202は、第1電極形成装置202aと、第1アキュームレータ202bと、第2アキュームレータ202cと、巻き取り装置202dとを使用している。第1電極形成装置202aは蒸発源容器202a2を有する蒸着装置202a1を有している。

0038

第1アキュームレータ202bは下側の複数の搬送ローラー202b1と上側の複数の搬送ローラー202b2とを有し、供給工程201との速度調整のために配設されている。第2アキュームレータ202cは下側の複数の搬送ローラー202c1と上側の複数の搬送ローラー202c2とを有し、巻き取り装置202dによる速度調整のために配設されている。

0039

第1電極形成工程202では供給工程201から連続的に供給されてくる帯状の可撓性基材3に付けられているアライメントマーク(不図示)を検出装置(不図示)で読み取り、検出装置(不図示)の情報に従って第1電極形成装置202aで決められた位置に取り出し電極を有する第1電極(不図示、図1の第1電極102に相当する)をマスクパターン成膜する。尚形成する第1電極の数は、帯状の可撓性基材の幅、作製する有機ELパネルの大きさ等から適宜決めることが可能である。第1電極の厚さは、100nm〜200nmが好ましい。第1電極が形成された後は巻き取り装置202dにより搬送ローラー202d1を介して第1電極までが積層された帯状の可撓性基材を一旦巻き取り一次保管することが好ましい。一次保管した後、正孔輸送層形成工程203(図4参照)に送られる。尚、巻き取り、保管しない場合は連続して正孔輸送層形成工程203(図2参照)に送られる。

0040

供給工程201と第1電極正形成工程202とは真空環境下で行うことが好ましい。尚、本図では第1電極形成工程を蒸着法で形成する場合を示してあるが、形成方法については、特に限定はなく、例えばスパッタリング法などを用いることが出来る。

0041

図4図2に示す正孔輸送層形成工程の模式図である。

0042

正孔輸送層形成工程203は、繰り出し部203aと、塗布部203bと、乾燥部203cと、パターン形成部203dと、巻き取り部203eとを有している。正孔輸送層形成工程203では、第1電極までが形成された帯状の可撓性基材3の第1電極の上全面に正孔輸送層形成用塗布液が塗布され、乾燥部203cを経て正孔輸送層(不図示、図1の正孔輸送層103に相当する)を形成した後、パターン形成部203dで第1電極の取り出し電極形成部及び隣接する第1電極の周囲の正孔輸送層を取り除き第1電極の大きさ、数に合わせパターン化が行われる。正孔輸送層のパターン化が終了した後、一旦巻き取り、保管することが可能となっている。又、引き続き発光層形成工程204(図2参照)に搬送しても構わない。本図の正孔輸送層形成工程203は大気圧環境下に配設されている。

0043

繰り出し部203aでは、第1電極までが既に形成され、巻き芯に巻き取られたロール状に巻かれた帯状の可撓性基材3aが搬送ローラー203a1を介して供給される様になっている。繰り出し部203aと塗布部203bとの間には必要に応じてアキュームレータ203a2と帯電防止手段203a3とを配設することが可能である。アキュームレータ203a2は下側の複数の搬送ローラー203a21と上側の複数の搬送ローラー203a22とを有し、塗布部203bでの速度調整のために配設されている。帯電防止手段203a3は、非接触式帯電防止装置203a31と接触式帯電防止装置203a32とを有している。非接触式帯電防止装置203a31としては例えば、非接触式のイオナイザーが挙げられる。イオナイザーの種類については特に制限はなく、イオン発生方式はAC方式DC方式どちらでも構わない。ACタイプ、ダブルDCタイプ、パルスACタイプ、軟X線タイプが用いることが出来るが、特に精密除電の観点から、ACタイプが好ましい。ACタイプの使用の際に必要となる噴射気体については、空気かN2が用いられるが、十分に純度が高められたN2で行うことが好ましい。又、インラインで行う観点より、ブロワータイプもしくはガンタイプより選ばれる。

0044

接触式帯電防止装置203a32としては、除電ロール又はアース接続した導電性ブラシを用いて行われる。除電器としての除電ロールは、接地されており、除電された表面に回転自在に接触して表面電荷を除去する。この様な除電ロールとしては、アルミニウム、銅、ニッケルステンレス等の金属製ロールの他に、カーボンブラック金属粉金属繊維等の導電性材料を混合した弾性のあるプラスチックゴム製のロールが使用される。特に、帯状の可撓性基材3aとの接触をよくするため、弾性のあるものが好ましい。アース接続した導電性ブラシとは、一般には、線状に配列した導電性繊維からなるブラシ部材線状金属製のブラシを有する除電バー又は除電糸構造のものを挙げることが出来る。除電バーについては、特に限定はないが、コロナ放電式のものが好ましく用いられ、例えば、キーエンス社製のSJ−Bが用いられる。除電糸についても、特に限定はないが、通常フレキシブルな糸状のものが好ましく用いられ、例えば、ナスロン社製の12/300×3をその一例として挙げることが出来る。

0045

非接触式帯電防止装置203a31は帯状の可撓性基材3aの上に形成されている正孔輸送層面側に使用し、接触式帯電防止装置203a32は帯状の可撓性基材3aの裏面側に使用することが好ましい。

0046

塗布部203bは、湿式塗布機203b1と第1電極(陽極)が形成された帯状の可撓性基材3aを保持するバックアップロール203b2とを用いている。湿式塗布機203b1による正孔輸送層形成用塗布液は、第1電極(陽極)が形成された帯状の可撓性基材3a上全面に塗布される。正孔輸送層の厚さは、5nm〜5μm程度、好ましくは5〜200nmである。

0047

尚、本図は湿式塗布機としては全面塗工タイプのダイコート方式の場合を示しているが、この他に例えば、スクリーン印刷方式フレキソ印刷方式インクジェット方式メイヤーバー方式キャップコート法スプレー塗布法キャスト法、ロールコート法、バーコート法グラビアコート法等の塗布機の使用が可能である。これらの湿式塗布機の使用は正孔輸送層の材料に応じて適宜選択することが可能となっている。

0048

乾燥部203cは乾燥装置203c1と加熱処理装置203c2とを有しており、正孔輸送層を帯状の可撓性基材3aの裏面側から裏面伝熱方式で加熱する様になっている。加熱処理装置203c2における正孔輸送層の加熱処理条件として、正孔輸送層の平滑性向上、残留溶媒の除去、正孔輸送層の硬化等を考慮し、正孔輸送層のガラス転移温度に対して−30〜+30℃、且つ、正孔輸送層を構成している有機化合物の分解温度を超えない温度で裏面伝熱方式の熱処理を行うことが好ましい。

0049

パターン形成部203dは溶媒塗布部203d1と、溶媒除去部203d2と、乾燥部203d3とを有している。乾燥部203d3と巻き取り部203eとの間には必要に応じて帯電防止手段203d4とアキュームレータ203d5とを配設することが可能である。

0050

溶媒塗布部203d1は溶媒塗布装置203d12と、正孔輸送層までが形成された帯状の可撓性基材3aを水平に載置する載置台203d13と、正孔輸送層までが形成された帯状の可撓性基材3aに付けられているアライメントマーク(不図示)を検出するアライメントマーク検出機(不図示)とを有している。

0051

溶媒塗布装置203d12は第1電極(陽極)の取り出し電極上と隣接する第1電極(陽極)間の正孔輸送層を除去するため、アライメントマーク検出機(不図示)の情報に基づき、正孔輸送層を溶解する溶媒(良溶媒)を第1電極(陽極)の取り出し電極上と隣接する第1電極(陽極)間の正孔輸送層上に塗布する。尚、塗布した正孔輸送層を溶解する溶媒が流出しないように正孔輸送層までが形成された帯状の可撓性基材3aは載置台203d13上に水平に載置することが好ましい。

0052

溶媒塗布装置203d12としては、パターン塗布が出来れば特に限定はなく、例えばインクジェットヘッドディスペンサヘッド、各種印刷ヘッド等が挙げられる。

0053

正孔輸送層を溶解する溶媒(良溶媒)としては、正孔輸送層を形成している正孔輸送材料を溶解する溶媒であれば特に限定はない。例えば、正孔輸送層を形成している正孔輸送材料がポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT:PSS)の場合は、水、イソプロパノール等が挙げられる。

0054

溶媒除去部203d2では、正孔輸送層上に塗布された溶媒と溶媒により溶解された正孔輸送層を除去するため、正孔輸送層を溶解しない溶媒(貧溶媒)による処理が行われる。処理後は、第1電極(陽極)に合わせ、パターン化された正孔輸送層が形成される。溶媒除去部203d2における処理方法図5で説明する。

0055

溶媒除去部203d2で使用する溶媒(貧溶媒)としては、正孔輸送層を溶解しない溶媒であれば特に限定はなく、例えば正孔輸送層上に塗布した溶媒(良溶媒)が水である場合、使用する溶媒(貧溶媒)としては、代表的なものではトルエンキシレン等が挙げられる。

0056

乾燥部203d3では溶媒除去部203d2で使用された溶媒(貧溶媒)を除去するために配設されており、乾燥装置203c1と同じ構造を有している。

0057

帯電防止手段203d4は非接触式帯電防止装置203d41と接触式帯電防止装置203d42とを有しており、非接触式帯電防止装置203a31と接触式帯電防止装置203a32と同じものを使用することが好ましい。

0058

アキュームレータ203d5は下側の複数の搬送ローラー203d51と上側の複数の搬送ローラー203d52とを有し、巻き取り部203eでの速度調整のために配設されている。

0059

巻き取り部203eでは乾燥部203d3での処理が終了し、パターン化した正孔輸送層までが形成されている帯状の可撓性基材3aが搬送ロール203e1を介して巻き取る様になっている。

0060

尚、発光層形成工程204(図2参照)と、電子輸送層形成工程205(図2参照)とは図4に示す正孔輸送層形成工程203と同じ構成となっているので詳細の説明は省略し、発光層形成及び電子輸送層形成の概要に付き説明する。

0061

発光層形成工程204(図2参照)では、パターン化された正孔輸送層までが形成されている帯状の可撓性基材3aの上に湿式塗布機により全面に発光層形成用塗布液が塗布される。湿式塗布機としては正孔輸送層形成用塗布液を塗布するのに使用した湿式塗布機と同じ方式の湿式塗布機の使用が可能である。乾燥部での乾燥と加熱処理により形成された発光層の上に、溶媒塗布装置で帯状の可撓性基材3aに付けられているアライメントマーク(不図示)をアライメントマーク検出機(不図示)で検出し、アライメントマーク検出機(不図示)の情報に基づき、パターン化した正孔輸送層に合わせ発光層を溶解する溶媒(良溶媒)を発光層上に塗布する。塗布装置としては正孔輸送層を溶解する溶媒(良溶媒)の塗布に使用した塗布装置と同じ方式の塗布装置の使用が可能である。

0062

使用する溶媒(良溶媒)は発光層を構成している材料を溶解すれば特に限定はない。例えば、発光層を構成している材料がホスト材料にジカルバゾール誘導体(CBP)、ドーパント材料イリジウム錯体(Ir(ppy)3)を使用している場合、トルエン、アニソールシクロヘキサノン等が挙げられる。

0063

溶媒除去部で使用する溶媒(貧溶媒)としては、発光層を溶解しない溶媒(貧溶媒)であれば特に限定はない。例えば、発光層を溶解する溶媒(良溶媒)がトルエンである場合は、溶媒(貧溶媒)としては、アセトニトリル、イソプロパノール等が挙げられる。

0064

電子輸送層形成工程205(図2参照)では、パターン化された発光層までが形成されている帯状の可撓性基材3aの上に湿式塗布機により全面に電子輸送層形成用塗布液が塗布される。湿式塗布機としては正孔輸送層形成用塗布液を塗布するのに使用した湿式塗布機と同じ方式の湿式塗布機の使用が可能である。乾燥部での乾燥と加熱処理により形成された電子輸送層の上に、帯状の可撓性基材3aに付けられているアライメントマーク(不図示)をアライメントマーク検出機(不図示)で検出し、アライメントマーク検出機(不図示)の情報に基づき、パターン化した発光層に合わせ電子輸送層を溶解する溶媒(良溶媒)を電子輸送層上に塗布する。塗布装置としては正孔輸送層を溶解する溶媒(良溶媒)の塗布に使用した塗布装置と同じ方式の塗布装置の使用が可能である。

0065

使用する溶媒(良溶媒)は電子輸送層を構成している材料を溶解すれば特に限定はない。例えば、電子輸送層を構成している材料が2−(4−ビフェニリル)−5−(p−ターシャブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(tBu−PBD)を使用している場合、乳酸エチル等が挙げられる。

0066

溶媒除去部で使用する溶媒(貧溶媒)としては、電子輸送層を溶解しない溶媒(貧溶媒)であれば特に限定はない。例えば、電子輸送層を溶解する溶媒(良溶媒)が乳酸エチルである場合は、溶媒(貧溶媒)としては、アセトニトリル、イソプロパノール等が挙げられる。

0067

図5図2に示す陰極バッファ層(電子注入層)形成工程以降の模式図である。尚、本図では回収工程に断裁装置を用い、又、電子輸送層までが形成された帯状の可撓性基材を使用する場合を示す。

0068

陰極バッファ層(電子注入層)形成工程206は、ロール状に巻き取られた電子輸送層までが形成された帯状の可撓性基材3aの繰り出し部206aを有し、蒸発源容器206cを有する蒸着装置206bと、アキュームレータ206dとを用いている。アキュームレータ206dは、下側の複数の搬送ローラー206d1と上側の複数の搬送ローラー206d2とを有し、繰り出し部206aと蒸着装置206bとの間に配設されており、繰り出し部206aと蒸着装置206bとの速度調整のために配設されている。

0069

陰極バッファ層(電子注入層)形成工程206では繰り出し部206aから搬送ローラー206a1を介して連続的に供給されてくる電子輸送層(不図示、図1の電子輸送層105に相当する)までが形成された帯状の可撓性基材3aに付けられているアライメントマーク(不図示)を検出装置(不図示)で読み取り、検出装置(不図示)の情報に従って蒸着装置206bで決められた位置に取り出し電極を除き、既に形成されている電子輸送層の上に陰極バッファ層(電子注入層)(不図示、図1の電子注入層107に相当する)をマスクパターン成膜する。陰極バッファ層(電子注入層)の厚さは、0.1nm〜5μmの範囲が好ましい。

0070

第2電極形成工程207は、蒸発源容器207bを有する蒸着装置207aとアキュームレータ207cとを用いている。アキュームレータ207cは、下側の複数の搬送ローラー207c1と上側の複数の搬送ローラー207c2とを有し、陰極バッファ層(電子注入層)形成工程206と第2電極形成工程207との間に配設されており、陰極バッファ層(電子注入層)形成工程206との速度調整のために配設されている。

0071

第2電極形成工程207では陰極バッファ層(電子注入層)形成工程206から連続的に供給されてくる陰極バッファ層(電子注入層)までが既に形成された帯状の可撓性基材3aに付けられているアライメントマーク(不図示)を検出装置(不図示)で読み取り、検出装置(不図示)の情報に従って蒸着装置207aで決められた位置に、取り出し電極(不図示、図1の取り出し電極106aに相当する)を有する第2電極(陰極)(不図示、図1の第2電極(陰極)106に相当する)を、既に形成されている陰極バッファ層(電子注入層)(不図示、図1の陰極バッファ層(電子注入層)106に相当する)の上にマスクパターン成膜する。第2電極(陰極)としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10nm〜5μm、好ましくは50〜200nmの範囲で選ばれる。この段階で、基材/第1電極(陽極)/正孔輸送層/発光層/陰極バッファ層(電子注入層)/第2電極(陰極)の構成を有する有機EL素子が出来上がる。

0072

本図では、陰極バッファ層(電子注入層)形成工程206と第2電極(陰極)形成工程207が蒸着装置の場合を示したが、陰極バッファ層(電子注入層)及び第2電極(陰極)の形成方法については、特に限定はなく、例えばドライ方式のスパッタリング法、反応性スパッタリング法分子線エピタキシー法クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法プラズマ重合法大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法レーザーCVD法熱CVD法などを用いることが出来る。又、陰極バッファ層(電子注入層)は湿式塗布方式を用いることも可能である。

0073

封止工程208は封止部材供給工程208bを有し、封止剤塗設装置208aと貼合装置208cと、アキュームレータ208eとを用いている。封止部材供給工程208bからは封止部材208b1が送られてくる。アキュームレータ208eは、下側の複数の搬送ローラー208e1と上側の複数の搬送ローラー208e2とを有し、第2電極(陰極)形成工程207との速度調整のために配設されている。

0074

尚、封止部材208b1にも第2電極までが既に形成された帯状の可撓性基材3aに付けられているアライメントマーク(不図示)と同じ位置にアライメントマーク(不図示)が付けられている。

0075

封止工程208では第2電極までが既に形成された帯状の可撓性基材3aに付けられているアライメントマーク(不図示)を検出装置(不図示)で読み取り、検出装置(不図示)の情報に従って封止剤塗設装置208aにより、有機EL素子の上部と周囲に取り出し電極(不図示、図1の取り出し電極102a及び取り出し電極107aに相当する)を除いて塗設される。

0076

この後、貼合装置208cにより、封止剤が塗設され形成された複数の有機EL素子を有する帯状の可撓性基材3aに付けられているアライメントマーク(不図示)と封止部材208b1のアライメントマーク(不図示)とを合わせ有機EL素子を密着封止する。この段階で有機ELパネルが作製される。この段階で作製された有機ELパネルは複数個が連続的に繋がっているため回収工程209で個別の有機ELパネルに断裁される。

0077

回収工程209は断裁装置209aとアキュームレータ209bと回収箱209cとを用いている。アキュームレータ209bは、下側の複数の搬送ローラー209b1と上側の複数の搬送ローラー209b2とを有し、封止工程208との速度調整のために配設されている。断裁装置209aでは複数の有機ELパネルが形成されている帯状の可撓性基材3aに付けられているアライメントマーク(不図示)又は封止部材208b1のアライメントマーク(不図示)を検出装置(不図示)で読み取り、検出装置(不図示)の情報に従って打ち抜き断裁が行われ個別の有機ELパネル6として回収箱209cに回収される。209dは有機ELパネルが打ち抜かれたロール状に巻かれたスケルトンを示す。断裁された有機ELパネル6は図1で示した有機ELパネルと同じ構成を有している。

0078

図6図4に示す溶媒除去部の除去方式の概略図である。図6(a)は図4に示す溶媒除去部の除去方式がリンス方式の場合の概略図である。図6(b)は図4に示す溶媒除去部の除去方式が浸漬方式の場合の概略図である。

0079

図6(a)のリンス方式に付き説明する。図中、203d21はリンス方式の溶媒除去装置を示す。溶媒除去装置203d21は本体203d211と溶媒(貧溶媒)供給部203d212と、受け器203d214とを有している。前工程から搬送されてくる正孔輸送層の上に溶媒(良溶媒)が塗布された帯状の可撓性基材3aの正孔輸送層側に溶媒(貧溶媒)が供給管203d213より供給部203d212に供給される。供給方法としては除去を効果的にするため噴霧方式吐出方式等が好ましい。正孔輸送層を溶解した溶媒(良溶媒)と、供給された溶媒(貧溶媒)とは受け器203d214により受け、排出管203d215により回収される。

0080

図6(b)の浸漬方式に付き説明する。203d22は浸漬方式の溶媒除去装置を示す。溶媒除去装置203d22は、溶媒(貧溶媒)供給管203d222と排出管203d223と、攪拌手段(不図示)とを有する浸漬槽203d221を有している。前工程から搬送されてくる正孔輸送層の上に溶媒(良溶媒)が塗布された帯状の可撓性基材3aが溶媒(貧溶媒)が満たされている浸漬槽203d221に浸漬することで正孔輸送層の上の溶媒(良溶媒)は除去される様に用になっている。尚、浸漬槽203d221中の溶媒(貧溶媒)は正孔輸送層の上に溶媒(良溶媒)の除去を効果的にすること及び帯状の可撓性基材3aの搬送に伴い浸漬槽203d221から持ち出される量を補正するため、常に一定の割合で新しい溶媒(貧溶媒)を溶媒(貧溶媒)供給管203d222から供給することが好ましい。更に、正孔輸送層の上に溶媒(良溶媒)の除去を効果的にするため浸漬槽203d221内の溶媒(貧溶媒)は攪拌手段(不図示)より攪拌することが好ましい。攪拌手段(不図示)としては特に限定はないが、例えば噴射式で帯状の可撓性基材3a上の正孔輸送層側に溶媒(貧溶媒)を噴射する方式が好ましい。

0081

図7図4に示す正孔輸送層形成工程で正孔輸送層のパターン化を示す概略フロー図である。以下、フロー図に従って第1電極(陽極)が形成された帯状の可撓性基材上に全面に塗布され形成された正孔輸送層のパターン化に付き説明する。

0082

Step1は、第1電極形成工程202(図2参照)で複数の陽極(第1電極)4が形成された帯状の可撓性基材3aを示す。4aは取り出し電極を示す。右側はStep1に示される図のC−C′に沿った概略断面図である。

0083

Step2は、正孔輸送層形成工程203(図2参照)で正孔輸送層5が形成された帯状の可撓性基材3aを示す。正孔輸送層は複数の陽極(第1電極)4の上を含め帯状の可撓性基材の両端を除いて全面に形成されている。右側はStep2に示される図のD−D′に沿った概略断面図である。

0084

Step3は、溶媒塗布部203d1(図4参照)の溶媒塗布装置203d12(図4参照)により陽極(第1電極)4の取り出し電極4aと隣接する陽極(第1電極)4の周囲とに正孔輸送層5を溶解する溶媒(良溶媒)が塗布(図中の斜線で示される部分)された状態を示す。右側はStep3に示される図のE−E′に沿った概略断面図である。

0085

Step4は、溶媒除去部203d2(図4参照)で正孔輸送層5を溶解しない溶媒(貧溶媒)で、陽極(第1電極)4の取り出し電極4aと隣接する陽極(第1電極)4の周囲と塗布された溶媒(良溶媒)により溶解された正孔輸送層5を含む溶媒(良溶媒)を除去した状態を示す。Step4が終了した時点では、陽極(第1電極)4の取り出し電極4aが露出し、陽極(第1電極)4の上及び周囲に正孔輸送層5が形成された状態となる。右側はStep4に示される図のF−F′に沿った概略断面図である。

0086

以降、発光層をStep1〜Step4のフローに従って正孔輸送層5の上に形成し、電子輸送層も同様にしてStep1〜Step4のフローに従って発光層の上に形成される。

0087

図2図7に示した製造工程でロールツーロール方式により、正孔輸送層、発光層、電子輸送層を全面に形成した後、不要部分に各層を溶解する溶媒(良溶媒)を塗布し、各層の不要部分を溶解した後、各層を溶解しない溶媒(貧溶媒)で溶媒(良溶媒)及び溶解した各層を除去し有機ELパネル製造することで次の効果が挙げられる。
1.各層の形成が容易になり、ロールツーロール方式での生産効率の向上が可能となった。
2.パターン方式の際に課題であった各塗布領域の中央部と端部の膜厚分布の不均一性の改善が可能となった。
3.物理的な剥離を行わないため、剥離の際に生じるパーティクルが抑制され、ピンホール欠陥などの歩留まりの向上が可能になった。

0088

以下、本発明の機能性薄膜の製造方法の一例として挙げた有機ELパネルを構成している材料に付き説明する。

0090

(ガスバリア膜)
樹脂フィルムを使用する場合、樹脂フィルムの表面にはガスバリア膜が必要に応じて形成されることが好ましい。ガスバリア膜としては無機物、有機物の被膜又はその両者のハイブリッド被膜が挙げられる。ガスバリア膜の特性としては、水蒸気透過度が0.01g/m2/day以下であることが好ましい。更には、酸素透過度0.1ml/m2・day・MPa以下、水蒸気透過度10-5g/m2/day以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。

0091

バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素二酸化珪素窒化珪素等を用いることが出来る。更に該膜の脆弱性を改良するためにこれら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。ガスバリア膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法等を用いることが出来るが、特開2004−68143号に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。

0092

(第1電極(陽極))
第1電極(陽極)としては、仕事関数の大きい(4eV以上)金属、合金電気伝導性化合物及びこれらの混合物電極物質とするものが好ましく用いられる。この様な電極物質の具体例としてはAu等の金属、CuI、インジウムチンオキシド(ITO)、SnO2、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。又、IDIXO(In2O3・ZnO)等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。或いは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いることも可能である。第1電極(陽極)はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、或いはパターン精度をあまり必要としない場合は(100μm以上程度)、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。この第1電極(陽極)より発光を取り出す場合には、透過率を10%より大きくすることが望ましく、又第1電極(陽極)としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましい。更に膜厚は材料にもよるが、通常10〜1000nm、好ましくは10〜200nmの範囲で選ばれる。

0093

(正孔注入層(陽極バッファ層))
第1電極と発光層又は正孔輸送層の間、正孔注入層(陽極バッファ層)を存在させてもよい。正孔注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ELパネルとその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティーエス発行)」の第2編第2章「電極材料」(123−166頁)に詳細に記載されている。陽極バッファ層(正孔注入層)は、特開平9−45479号公報、同9−260062号公報、同8−288069号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファ層酸化バナジウムに代表される酸化物バッファ層アモルファスカーボンバッファ層、ポリアニリン(エメラディン)やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファ層等が挙げられる。

0094

(正孔輸送層)
正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層又は複数層設けることが出来る。正孔輸送材料としては、正孔の注入又は輸送、電子の障壁性の何れかを有するものであり、有機物、無機物の何れであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体オキサジアゾール誘導体イミダゾール誘導体ポリアリルアカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体フェニレンジアミン誘導体アリールアミン誘導体アミノ置換カルコン誘導体オキサゾール誘導体スチリルアントラセン誘導体フルオレノン誘導体ヒドラゾン誘導体スチルベン誘導体シラザン誘導体、アニリン系共重合体、又導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。

0095

正孔輸送材料としては上記のものを使用することが出来るが、ポルフィリン化合物芳香族第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第3級アミン化合物を用いることが好ましい。芳香族第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノフェニル;N,N′−ジフェニル−N,N′−ビス(3−メチルフェニル)−〔1,1′−ビフェニル〕−4,4′−ジアミンTPD);2,2−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニルプロパン;1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)シクロヘキサン;N,N,N′,N′−テトラ−p−トリル−4,4′−ジアミノビフェニル;1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)−4−フェニルシクロヘキサン;ビス(4−ジメチルアミノ−2−メチルフェニル)フェニルメタン;ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)フェニルメタン;N,N′−ジフェニル−N,N′−ジ(4−メトキシフェニル)−4,4′−ジアミノビフェニル;N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノジフェニルエーテル;4,4′−ビス(ジフェニルアミノ)クオードリフェニル;N,N,N−トリ(p−トリル)アミン;4−(ジ−p−トリルアミノ)−4′−〔4−(ジ−p−トリルアミノ)スチリル〕スチルベン;4−N,N−ジフェニルアミノ−(2−ジフェニルビニルベンゼン;3−メトキシ−4′−N,N−ジフェニルアミノスチルベンゼン;N−フェニルカルバゾール、更には米国特許第5,061,569号明細書に記載されている2個の縮合芳香族環分子内に有するもの、例えば、4,4′−ビス〔N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ〕ビフェニル(NPD)、特開平4−308688号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが3つスターバースト型に連結された4,4′,4″−トリス〔N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン(MTDATA)等が挙げられる。

0096

更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることも出来る。又、p型−Si、p型−SiC等の無機化合物正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することが出来る。

0097

又、特開平11−251067号公報、J.Huang et.al.著文献(Applied Physics Letters 80(2002)、p.139)に記載されているような所謂p型正孔輸送材料を用いることも出来る。より高効率の発光素子が得るにはこれらの材料を用いることが好ましい。

0098

正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程度、好ましくは5〜200nmである。この正孔輸送層は上記材料の1種又は2種以上からなる一層構造であってもよい。又、不純物をドープしたp性の高い正孔輸送層を用いることも出来る。その例としては、特開平4−297076号、特開2000−196140号、特開2001−102175号、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載されたものが挙げられる。この様なp性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の有機ELパネルを作製することが出来るため好ましい。

0099

(発光層)
発光層とは青色発光層緑色発光層赤色発光層を指す。発光層を積層する場合の積層順としては、特に制限はなく、又各発光層間に非発光性の中間層を有していてもよい。本発明においては、少なくとも1つの青発光層が、全発光層中最も陽極に近い位置に設けられていることが好ましい。又、発光層を4層以上設ける場合には、陽極に近い順から、例えば青色発光層/緑色発光層/赤色発光層/青色発光層、青色発光層/緑色発光層/赤色発光層/青色発光層/緑色発光層、青色発光層/緑色発光層/赤色発光層/青色発光層/緑色発光層/赤色発光層のように青色発光層、緑色発光層、赤色発光層を順に積層することが、輝度定性を高める上で好ましい。発光層を多層にすることで白色素子の作製が可能である。

0100

発光層は発光極大波長が各々430nm〜480nm、510nm〜550nm、600nm〜640nmの範囲にある発光スペクトルの異なる少なくとも3層以上の層を含む。3層以上であれば、特に制限はない。4層より多い場合には、同一の発光スペクトルを有する層が複数層あってもよい。発光極大波長が430nm〜480nmにある層を青発光層、510nm〜550nmにある層を緑発光層、600nm〜640nmの範囲にある層を赤発光層と云う。又、前記の極大波長を維持する範囲において、各発光層には複数の発光性化合物を混合してもよい。例えば、青発光層に、極大波長430nm〜480nmの青発光性化合物と、極大波長510nm〜550nmの緑発光性化合物を混合して用いてもよい。

0101

発光層に使用する材料は特に限定はなく、例えば、株式会社東レリサーチセンターフラットパネルディスプレイ最新動向ELディスプレイの現状と最新技術動向 228〜332頁に記載されている如き各種材料が挙げられる。発光層には、発光層の発光効率を高くするために公知のホスト材料と、公知のドーパント材料(リン光性化合物リン光発光性化合物とも云う))を含有することが好ましい。

0102

ホスト材料とは、発光層に含有される材料の内で、その層中での質量比が20%以上であり、且つ室温(25℃)においてリン光発光のリン光量子収率が、0.1未満の材料と定義される。好ましくはリン光量子収率が0.01未満である。ホスト材料を複数種併用して用いてもよい。ホスト材料を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機EL素子を高効率化することが出来る。又、ドーパント材料を複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることが出来る。ドーパント材料の種類、ドープ量を調整することで白色発光が可能であり、照明、バックライトへの応用も出来る。

0103

(ホスト材料)
ホスト材料としては、正孔輸送能電子輸送能を有しつつ、且つ発光の長波長化を防ぎ、尚且つ高Tg(ガラス転移温度)である材料が好ましい。公知のホスト材料としては、例えば、特開2001−257076号公報、同2002−308855号公報、同2001−313179号公報、同2002−319491号公報、同2001−357977号公報、同2002−334786号公報、同2002−8860号公報、同2002−334787号公報、同2002−15871号公報、同2002−334788号公報、同2002−43056号公報、同2002−334789号公報、同2002−75645号公報、同2002−338579号公報、同2002−105445号公報、同2002−343568号公報、同2002−141173号公報、同2002−352957号公報、同2002−203683号公報、同2002−363227号公報、同2002−231453号公報、同2003−3165号公報、同2002−234888号公報、同2003−27048号公報、同2002−255934号公報、同2002−260861号公報、同2002−280183号公報、同2002−299060号公報、同2002−302516号公報、同2002−305083号公報、同2002−305084号公報、同2002−308837号公報、同2007−59119号公報、同2007−251096号公報、同2007−250501号公報等に記載の化合物が挙げられる。

0104

複数の発光層を有する場合、これら各層のホスト化合物の50質量%以上が同一の化合物であることが、有機層全体に渡って均質膜性状を得やすいことから好ましく、更にはホスト化合物のリン光発光エネルギーが2.9eV以上であることが、ドーパント材料からのエネルギー移動を効率的に抑制し、高輝度を得る上で有利となることからより好ましい。リン光発光エネルギーとは、ホスト化合物を基板上に100nmの蒸着膜フォトルミネッセンスを測定し、そのリン光発光の0−0バンドピークエネルギーを云う。

0105

ホスト材料は、有機EL素子の経時での劣化(輝度低下、膜性状の劣化)、光源としての市場ニーズ等を考慮し、リン光発光エネルギーが2.9eV以上且つTgが90℃以上のものであることが好ましい。即ち、輝度と耐久性の両方を満足するためには、リン光発光エネルギーが2.9eV以上且つTgが90℃以上のものであることが好ましい。Tgは、更に好ましくは100℃以上である。

0106

(ドーパント材料)
ドーパント材料(リン光性化合物(リン光発光性化合物))とは、励起三重項からの発光が観測される材料であり、室温(25℃)にてリン光発光する材料であり、リン光量子収率が、25℃において0.01以上の材料である。先に説明したホスト材料と合わせ使用することで、より発光効率の高い有機EL素子とすることが出来る。

0107

ドーパント材料(リン光性化合物(リン光発光性化合物))は、リン光量子収率は好ましくは0.1以上である。上記リン光量子収率は、第4版実験化学講座7の分光IIの398頁(1992年版、丸善)に記載の方法により測定出来る。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定出来るが、本発明に用いられるリン光性化合物は、任意の溶媒の何れかにおいて上記リン光量子収率が達成されればよい。

0108

ドーパント材料の発光は原理としては2種挙げられる。1つはキャリアが輸送されるホスト材料上でキャリアの再結合が起こってホスト材料の励起状態が生成し、このエネルギーをドーパント材料に移動させることでドーパント材料からの発光を得るというエネルギー移動型である。他の1つはドーパント材料がキャリアトラップとなり、ドーパント材料上でキャリアの再結合が起こりリン光性化合物からの発光が得られるというキャリアトラップ型である。何れの場合においても、ドーパント材料の励起状態のエネルギーはホスト材料の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。

0109

ドーパント材料は、有機EL素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることが出来る。ドーパント材料としては、好ましくは元素周期表で8族−10族の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物オスミウム化合物、又は白金化合物白金錯体系化合物)、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。

0110

ドーパント材料のリン光発光極大波長としては特に制限されるものではなく、原理的には中心金属配位子、配位子の置換基等を選択することで得られる発光波長を変化させることが出来る。

0111

有機EL素子の発光層に使用する材料の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」(日本色彩学会編、東京大出版会、1985)の108頁の図4.16において、分光放射輝度計CS−1000(コニカミノルセンシング社製)で測定した結果をCIE色度座標に当て嵌めた時の色で決定される。

0112

白色素子とは、2°視野角正面輝度を上記方法により測定した際に、1000cd/m2でのCIE1931表色系における色度がX=0.33±0.07、Y=0.33±0.07の領域内にあることを云う。

0113

乾燥することで形成された発光層は、電極又は電子注入層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。

0114

(電子輸送層)
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層又は複数層設けることが出来る。

0115

従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料正孔阻止材料を兼ねる)としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることが出来、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体チオピランジオキシド誘導体カルボジイミドフレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。更に上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環酸素原子硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることが出来る。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることも出来る。

0116

又、8−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス(8−キノリノール)アルミニウム(Alq3)、トリス(5,7−ジクロロ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5,7−ジブロモ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、ビス(8−キノリノール)亜鉛(Znq)等、及びこれらの金属錯体の中心金属がIn、Mg、Cu、Ca、Sn、Ga又はPbに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることが出来る。その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端アルキル基スルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることが出来る。又、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることが出来るし、正孔注入層、正孔輸送層と同様にn型−Si、n型−SiC等の無機半導体も電子輸送材料として用いることが出来る。

0117

電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程度、好ましくは5nm〜200nmである。電子輸送層は上記材料の1種又は2種以上からなる一層構造であってもよい。

0118

(陰極バッファ層(電子注入層))
陰極バッファ層(電子注入層)とは、電子を輸送する機能を有する材料からなり広い意味で電子輸送層に含まれる。陰極バッファ層(電子注入層)とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ELパネルとその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(123〜166頁)に詳細に記載されている。陰極バッファ層(電子注入層)は、特開平6−325871号公報、同9−17574号公報、同10−74586号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファ層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファ層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファ層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファ層等が挙げられる。上記バッファ層(注入層)はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は0.1nm〜5μmの範囲が好ましい。

0119

他に発光層側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料(正孔阻止材料を兼ねる)としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることが出来、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることが出来る。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることも出来る。

0120

又、8−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス(8−キノリノール)アルミニウム(Alq3)、トリス(5,7−ジクロロ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5,7−ジブロモ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、ビス(8−キノリノール)亜鉛(Znq)等、及びこれらの金属錯体の中心金属がIn、Mg、Cu、Ca、Sn、Ga又はPbに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることが出来る。その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることが出来る。又、ジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることが出来るし、正孔注入層、正孔輸送層と同様に、n型−Si、n型−SiC等の無機半導体も電子輸送材料として用いることが出来る。電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程度、好ましくは5〜200nmである。電子輸送層は上記材料の1種又は2種以上からなる一層構造であってもよい。

0121

又、不純物をドープしたn性の高い電子輸送層を用いることも出来る。その例としては、特開平4−297076号公報、特開平10−270172号公報、特開2000−196140号公報、特開2001−102175号公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載されたものが挙げられる。この様なn性の高い電子輸送層を用いることがより低消費電力の素子を作製することが出来るため好ましい。

0122

(第2電極(陰極))
第2電極としては、仕事関数の小さい(4eV以下)金属(電子注入性金属と称する)、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。この様な電極物質の具体例としては、ナトリウムナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することが出来る。又、陰極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10nm〜5μm、好ましくは50〜200nmの範囲で選ばれる。尚、発光した光を透過させるため、有機ELパネルの第1電極(陽極)又は第2電極(陰極)の何れか一方が、透明又は半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。

0123

又、第2電極に上記金属を1〜20nmの膜厚で作製した後に、第1電極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明又は半透明の第2電極(陰極)を作製することが出来、これを応用することで第1電極(陽極)と第2電極(陰極)の両方が透過性を有する素子を作製することが出来る。

0124

(封止剤)
封止剤としては、液状封止剤熱可塑性樹脂とが挙げられる。液状封止剤としては、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型封止剤、2−シアノアクリル酸エステルなどの湿気硬化型等の封止剤、エポキシ系などの熱及び化学硬化型二液混合)等の封止剤、カチオン硬化タイプ紫外線硬化型エポキシ樹脂封止剤等を挙げることが出来る。液状封止剤には必要に応じてフィラーを添加することが好ましい。フィラーの添加量としては、接着力を考慮し、5〜70体積%が好ましい。又、添加するフィラーの大きさは、接着力、貼合圧着後の封止剤厚み等を考慮し、1μm〜100μmが好ましい。添加するフィラーの種類としては特に限定はなく、例えばソーダガラス無アルカリガラス或いはシリカ二酸化チタン酸化アンチモンチタニアアルミナジルコニア酸化タングステン等の金属酸化物等が挙げられる。

0125

熱可塑性樹脂としては、JIS K 7210規定メルトフローレートが5〜20g/10minである熱可塑性樹脂が好ましく、更に好ましくは、6〜15g/10min以下の熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。これは、メルトフローレートが5(g/10min)以下の樹脂を用いると、各電極の引き出し電極段差により生じる隙間部を完全に埋めることが出来ず、20(g/10min)以上の樹脂を用いると引っ張り強さや耐ストレスクラッキング性加工性などが低下するためである。これらの熱可塑性樹脂をフィルム状に成形し可撓性封止部材帯状可撓性封止部材、枚葉シート状可撓性封止部材)に貼合して使用することが好ましい。貼合方法は一般的に知られている各種の方法、例えばウェットラミネート法ドライラミネート法ホットメルトラミネート法押出しラミネート法熱ラミネート法を利用して作ることが可能である。

0126

熱可塑性樹脂は、上記数値を満たすものであれば特に限定されるものではないが、例えば機能性包装材料の新展開(株式会社東レリサーチセンター)に記載の高分子フィルムである低密度ポリエチレン(LDPE)、HDPE、線状低密度ポリエチレンLLDPE)、中密度ポリエチレン未延伸ポリプロピレンCPP)、OPP、ONy、PET、セロハン、ポリビニルアルコール(PVA)、延伸ビニロン(OV)、エチレン酢酸ビニル共重合体EVOH)、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体塩化ビニリデン(PVDC)等の使用が可能である。これらの熱可塑性樹脂の中で特にLDPE、LLDPE及びメタロセン触媒を使用して製造したLDPE、LLDPE、又、LDPE、LLDPEとHDPEフィルムの混合使用した熱可塑性樹脂を使用することが好ましい。

0127

(可撓性封止部材)
可撓性封止部材としてはポリエチレンテレフタレート、ナイロンなどの可撓性樹脂フィルムからなる支持体へ蒸着法やコーティング法でバリア層を形成した材料又はバリア層として金属箔を用いた材料が挙げられる。バリア層としては例えばIn、Sn、Pb、Au、Cu、Ag、Al、Ti、Ni等の金属、MgO、SiO、SiO2、Al2O3、GeO、NiO、CaO、BaO、Fe2O3、Y2O3、TiO2等の金属酸化物を蒸着した材料が挙げられる。又、金属箔の材料としては、例えばアルミニウム、銅、ニッケルなどの金属材料や、ステンレス、アルミニウム合金などの合金材料を用いることが出来るが、加工性やコストの面でアルミニウムが好ましい。膜厚は、1〜100μm程度、好ましくは10μm〜50μm程度が望ましい。又、製造時の取り扱いを容易にするために、ポリエチレンテレフタレート、ナイロンなどのフィルムを予めラミネートしておいてもよい。可撓性封止部材に樹脂フィルムを使用する場合、液状封止剤と接触する側に熱可塑性接着性樹脂層を有することが好ましい。

0128

可撓性封止部材の水蒸気透過度は、0.01g/m2・day以下であることが好ましく、且つ酸素透過度は、0.1ml/m2・day・MPa以下であることが好ましい。水蒸気透過度はJIS K7129B法(1992年)に準拠した方法で主としてMOCON法により測定した値であり、酸素透過度はJIS K7126B法(1987年)に準拠した方法で主としてMOCON法により測定した値である。可撓性封止部材のヤング率は、可撓性封止部材と第1圧着部材、第2圧着部材との密着性や封止剤の塗れ広がり防止等を考慮し、1×10-3GPa〜80GPaであり、厚みが10μm〜500μmであることが好ましい。

0129

本発明の機能性薄膜の製造方法で製造した有機ELパネルの発光の室温における外部取り出し効率は1%以上であることが好ましく、より好ましくは5%以上である。ここに、外部取り出し量子効率(%)=有機ELパネル外部に発光した光子数/有機ELパネルに流した電子数×100である。

0130

又、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、有機ELパネルからの発光色を蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。色変換フィルターを用いる場合においては、有機ELパネルの発光のλmaxは480nm以下が好ましい。

0131

本発明の機能性薄膜の製造方法で製造した有機ELパネルは、発光層で発生した光を効率よく取り出すために以下に示す方法を併用することが好ましい。有機ELパネルは、空気よりも屈折率の高い(屈折率が1.7〜2.1程度)層の内部で発光し、発光層で発生した光の内15%から20%程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面(透明基板と空気との界面)に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことが出来ないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として、光が素子側面方向に逃げるためである。

0132

この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法(米国特許第4,774,435)。基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法(特開昭63−314795号公報)。素子の側面等に反射面を形成する方法(特開平1−220394号公報)。基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法(特開昭62−172691号公報)。基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法(特開2001−202827号公報)。基板、透明電極層や発光層の何れかの層間(含む、基板と外界間)に回折格子を形成する方法(特開平11−283751号公報)等がある。

0133

本発明の機能性薄膜の製造方法で有機ELパネルを製造する際、基板と発光層の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、或いは基板、透明電極層や発光層の何れかの層間(含む、基板と外界間)に回折格子を形成する方法を好適に用いることが出来る。

0134

透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど、外部への取り出し効率が高くなる。低屈折率層としては、例えば、エアロゲル多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に1.5〜1.7程度であるので、低屈折率層は、屈折率がおよそ1.5以下であることが好ましい。又、更に1.35以下であることが好ましい。低屈折率媒質の厚みは、媒質中の波長の2倍以上となるのが望ましい。これは、低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。全反射を起こす界面もしくは何れかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率向上効果が高いという特徴がある。この方法は、回折格子が一次の回折や、2次の回折といった所謂ブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることが出来る性質を利用して、発光層から発生した光の内、層間での全反射等により外に出ることが出来ない光を、何れかの層間もしくは、媒質中(透明基板内や透明電極内)に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは、発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な1次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。

0135

回折格子を導入する位置としては前述の通り、何れかの層間もしくは、媒質中(透明基板内や透明電極内)でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。この時、回折格子の周期は、媒質中の光の波長の約1/2〜3倍程度が好ましい。回折格子の配列は、正方形ラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、2次元的に配列が繰り返されることが好ましい。

0136

更に、本発明の機能性薄膜の製造方法で製造した有機ELパネルは、発光層で発生した光を効率よく取り出すために、基板の光取り出し側に、例えばマイクロレンズアレイ上の構造を設けるように加工したり、或いは、所謂集光シート組合せることにより、特定方向、例えば素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることが出来る。マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が30μmでその頂角が90度となるような四角錐を2次元に配列する。一辺は10μm〜100μmが好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大き過ぎると厚みが厚くなり好ましくない。

0137

集光シートとしては、例えば液晶表示装置LEDバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。この様なシートとして例えば、住友スリエム社製輝度上昇フィルムBEF)等を用いることが出来る。プリズムシートの形状としては、例えば基板に頂角90度ピッチ50μmの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。又、発光素子からの光放射角を制御するために光拡散板・フィルムを、集光シートと併用してもよい。例えば、(株)きもと製拡散フィルムライトアップ)等を用いることが出来る。

0138

以下、実施例を挙げて本発明の具体的な効果を示すが、本発明の態様はこれに限定されるものではない。

0139

実施例1
〈帯状の可撓性基材の準備〉
厚さ100μm、幅200mm、長さ500mのポリエチレンテレフタレートフィルム(帝人・デュポン社製フィルム、以下、PETと略記する)を準備した。尚、帯状の可撓性基材には、予め第1電極を形成する位置を示すためにアライメントマークを第1電極が形成される面及び反対の面の同じ位置に設けた。

0140

(第1電極の形成)
図3に示す装置を使用し、準備したPETのアライメントマークを検出し、アライメントマークの位置に従って上に5×10-1Paの真空環境条件で厚さ120nmのITO(インジウムチンオキシド)をスパッタリング法により、マスクパターン成膜を行い、取り出し電極を有する10mm×10mmの大きさの第1電極を一定間隔で12列で連続的に形成し一旦巻き取り1時間保管した。

0141

(正孔輸送層形成用塗布液の準備)
ポリエチレンジオキシチオフェン・ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS、Bayer社製 Bytron PAI4083)を純水で65%、メタノール5%で希釈した溶液を正孔輸送層形成用塗布液として準備した。正孔輸送層形成用塗布液の表面張力は40mN/m(協和界面化学社製:表面張力計CBVP−A3)であった。

0142

(正孔輸送層の形成)
図4に示す装置を使用し、準備された第1電極が形成されたロール状のPETを帯電除去処理した後、PETの上全面(但し、両端の10mmは除く)に、正孔輸送層形成用塗布液をエクストルージョン塗布機を使用した湿式塗布方式により乾燥後の厚みが30nmになるように以下に示す条件で塗布した。塗布後、乾燥部で以下に示す条件により乾燥・加熱処理を行い正孔輸送層を形成した。尚、搬送速度は、3m/分とした。搬送速度は、三菱電機(株)製レーザドップラ速度計LV203で測定した。

0143

帯電除去処理は第1電極形成側を非接触式帯電防止装置を、裏面側を接触式帯電防止装置を使用した。非接触式帯電防止装置はヒュグルエレクトロニクス(株)製フレキシブルAC式イオナイズィングバーMODEL4100Vを使用し行った。接触式帯電防止装置は都ローラー工業(株)製導電性ガイドロールME−102を使用し行った。

0144

塗布条件
正孔輸送層形成用塗布液の塗布条件としては、正孔輸送層形成用塗布液の塗布時の温度は25℃、露点温度−20℃以下のN2ガス環境の大気圧下で、且つ清浄度クラス5以下(JIS B 9920)で行った。

0145

乾燥及び加熱処理条件
正孔輸送層形成用塗膜の乾燥及び加熱処理条件としては、正孔輸送層形成用塗布液を塗布した後、図4示す乾燥装置及び加熱処理装置を使用し、乾燥装置ではスリットノズル形式の吐出口から成膜面に向け高さ100mm、吐出風速1m/s、幅手の風速分布5%、温度120℃で溶媒を除去した後、引き続き、加熱処理装置により温度150℃で裏面伝熱方式の熱処理を行い、正孔輸送層を形成した。

0146

(正孔輸送層のパターン化)
図7に示すフローに従って、PETに付けられたアライメントマークを検出し、アライメントマークの位置に従ってPETの上に形成された正孔輸送層の上に、第1電極の取り出し電極部分の上及び第1電極の周囲の不要の部分に、正孔輸送層に対して良溶媒である純水をインクジェットにより湿潤膜厚で5μmになるように温度25℃で塗布した。引き続き、正孔輸送層に対して貧溶媒であるトルエンを(b.p.110℃)を使用し、図6(a)に示すリンス方式で処理し良溶媒及び良溶媒により溶解された正孔輸送層を除去し、乾燥装置で乾燥し正孔輸送層をパターン化した後一旦巻き取り1時間保管した。尚、貧溶媒の供給量は500ml/min、温度25℃で行った。

0147

(発光層形成用塗布液の準備)
ジカルバゾール誘導体(CBP) 1.00質量%
イリジウム錯体(Ir(ppy)3) 0.05質量%
トルエン98.95質量%
発光層形成用塗布液の表面張力は25℃で28mN/m(協和界面化学社製:表面張力計CBVP−A3を使用)であった。

0148

(発光層の形成)
準備された正孔輸送層が形成されたロール状のPETを帯電除去処理した後、PETの上全面(但し、両端の10mmは除く)に、発光層形成用塗布液を温度25℃でエクストルージョン塗布機を使用した湿式塗布方式により乾燥膜厚が50nmになるように塗布した。塗布後、乾燥部で乾燥・加熱処理を行い発光層を形成した。尚、搬送速度は、3m/分とした。搬送速度は、三菱電機(株)製レーザドップラ速度計LV203で測定した。

0149

帯電除去処理は正孔輸送層側を非接触式帯電防止装置を、裏面側を接触式帯電防止装置を使用した。非接触式帯電防止装置はヒューグルエレクトロニクス(株)製フレキシブルAC式イオナイズィングバーMODEL4100Vを使用し行った。接触式帯電防止装置は都ローラー工業(株)製導電性ガイドロールME−102を使用し行った。

0150

塗布条件
発光層の塗布条件としては、発光層形成用塗布液の塗布時の温度は25℃、露点温度−20℃以下のN2ガス環境の大気圧下で、且つ清浄度クラス5以下(JIS B 9920)で行った。

0151

乾燥及び加熱処理条件
発光層形成用塗膜の乾燥及び加熱処理条件としては、発光層形成用塗布液を塗布した後、図4示す正孔輸送層塗膜の乾燥及び加熱処理に使用した乾燥装置及び加熱処理装置と同じ装置を使用し、乾燥装置ではスリットノズル形式の吐出口から成膜面に向け高さ100mm、吐出風速1m/s、幅手の風速分布5%、温度60℃で溶媒を除去した後、引き続き、加熱処理装置により温度150℃で裏面伝熱方式の熱処理を行い、発光層を形成した。

0152

(発光層のパターン化)
図7に示すフローに従ってPETに付けられたアライメントマークを検出し、アライメントマークの位置に従ってPETの上に形成された発光層の上に、第1電極の取り出し電極部分の上及び正孔輸送層の周囲の不要の部分に、発光層に対して良溶媒であるトルエンをインクジェットにより湿潤膜厚で5μmになるように温度25℃で塗布した。引き続き、発光層に対して貧溶媒であるアセトニトリルを(b.p.82℃)を使用し、図6(a)に示すリンス方式で処理し良溶媒及び良溶媒により溶解された発光層を除去し、乾燥装置で乾燥し発光層をパターン化した後、一旦巻き取り1時間保管した。尚、貧溶媒の供給量は500ml/min、温度25℃で行った。

0153

(電子輸送層形成用塗布液の準備)
2−(4−ビフェニリル)−5−(p−ターシャルブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(tBu−PBD) 1質量%
乳酸エチル99質量%
電子輸送層形成用塗布液の表面張力は25℃で29mN/m(協和界面化学社製:表面張力計CBVP−A3を使用)であった。

0154

(電子輸送層の形成)
準備された発光層が形成されたロール状のPETを帯電除去処理した後、PETの上全面(但し、両端の10mmは除く)に、電子輸送層形成用塗布液を温度25℃でエクストルージョン塗布機を使用した湿式塗布方式により乾燥膜厚が30nmになるように塗布した。塗布後、乾燥部で乾燥・加熱処理を行い電子輸送層を形成した。尚、搬送速度は、3m/分とした。搬送速度は、三菱電機(株)製レーザドップラ速度計LV203で測定した。

0155

帯電除去処理は発光層側を非接触式帯電防止装置を、裏面側を接触式帯電防止装置を使用した。非接触式帯電防止装置はヒューグルエレクトロニクス(株)製フレキシブルAC式イオナイズィングバーMODEL4100Vを使用し行った。接触式帯電防止装置は都ローラー工業(株)製導電性ガイドロールME−102を使用し行った。

0156

塗布条件
電子輸送層の塗布条件としては、電子輸送層形成用塗布液の塗布時の温度は25℃、露点温度−20℃以下のN2ガス環境の大気圧下で、且つ清浄度クラス5以下(JIS B 9920)で行った。

0157

乾燥及び加熱処理条件
電子輸送層形成用塗膜の乾燥及び加熱処理条件としては、電子輸送層形成用塗布液を塗布した後、図4示す正孔輸送層塗膜の乾燥及び加熱処理に使用した乾燥装置及び加熱処理装置と同じ装置を使用し、乾燥装置ではスリットノズル形式の吐出口から成膜面に向け高さ100mm、吐出風速1m/s、幅手の風速分布5%、温度150℃で溶媒を除去した後、引き続き、加熱処理装置により温度100℃で裏面伝熱方式の熱処理を行い、電子輸送層を形成した。

0158

(電子輸送層のパターン化)
図7に示すフローに従って、PETに付けられたアライメントマークを検出し、アライメントマークの位置に従ってPETの上に形成された電子輸送層の上に、第1電極の取り出し電極部分の上及び発光層の周囲の不要の部分に、電子輸送層に対して良溶媒である乳酸エチルをインクジェットにより湿潤膜厚で5μmになるように温度25℃で塗布した。引き続き、電子輸送層に対して貧溶媒であるアセトニトリルを(b.p.82℃)を使用し、図6(a)に示すリンス方式で処理し良溶媒及び良溶媒により溶解された発光層を除去し、乾燥装置で乾燥し電子輸送層をパターン化した後、一旦巻き取り1時間保管した。尚、貧溶媒の供給量は500ml/min、温度25℃で行った。

0159

(有機ELパネルの作製)
図5に示される工程を使用し、以下に示す条件で電子輸送層の上に順次陰極バッファ層(電子注入層)、第2電極、封止層を形成し、断裁し有機ELパネルを作製し試料No.101とした。

0160

(陰極バッファ層(電子注入層)の形成)
準備されたパターン化された電子輸送層が形成されたロール状のPETに付けられたアライメントマークを検出し、アライメントマークの位置に従って電子輸送層の上及び第1電極の取り出し電極を除いた周辺とに、蒸着装置で5×10-4Paの真空環境条件にて陰極バッファ層(電子注入層)層形成材料としてLiFを用い、蒸着法にてマスクパターン成膜し、厚さ0.5nmの陰極バッファ層(電子注入層)を積層した。

0161

(第2電極の形成)
引き続き、PETに付けられたアライメントマークを検出し、アライメントマークの位置に従って形成された陰極バッファ層(電子注入層)の上に第1電極の大きさに合わせ5×10-4Paの真空下にて第2電極形成材料としてアルミニウムを使用し、取り出し電極を有するように蒸着法にてマスクパターン成膜し、厚さ100nmの第2電極を積層し有機EL素子を作製した。

0162

接着剤の塗設)
作製した有機EL素子のPETに付けられたアライメントマークを検出し、アライメントマークの位置に従って第1電極及び第2電極の引き出し電極の端部を除いて発光領域及び発光領域の周辺に紫外線硬化型液状接着剤エポキシ樹脂系)を使用し、厚さ30μmで塗設した。

0163

(封止部材の貼合)
この後、以下に示す帯状シート封止部材を準備した有機EL素子の接着剤塗設面にロールラミネータ法により積重し、大気圧環境化にて押圧0.1MPaでロール圧着した後、波長365nmの高圧水銀ランプを、照射強度5〜20mW/cm2、距離5〜15mmで1分間照射し固着させ貼合し、複数の有機ELパネルが連続的に繋がった状態とした。

0164

(封止部材の準備)
封止部材として、PETフィルム(帝人・デュポン社製)を使用し、無機膜(SiN)をバリア層に使用した2層構成の帯状シート封止部材を準備した。PETの厚さ100μm、バリア層の厚さ200nmとした。尚、PETフィルムのバリア層の成膜はスパッタリング法により実施した。JIS K−7129B法(1992年)に準拠した方法で主としてMOCON法により測定した水蒸気透過度は0.01g/m2・dayであった。JIS K7126B法(1987年)に準拠した方法で主としてMOCON法により測定した酸素透過度は0.1ml/m2・day・MPaであった。

0165

(断裁)
準備した複数の有機ELパネルが連続的に繋がった状態のものを個別の有機ELパネルの大きさにPETに付けられたアライメントマークを検出し、アライメントマークの位置に従って断裁した。

0166

比較試料No.102の作製)
〈帯状の可撓性基材の準備〉
試料No.101と同じPETを準備した。

0167

(第1電極の形成)
試料No.101と同じ条件で第1電極を形成し一旦巻き取り1時間保管した。

0168

(正孔輸送層形成用塗布液の準備)
試料No.101と同じ正孔輸送層形成用塗布液を準備した。

0169

(正孔輸送層の形成)
準備された第1電極が形成されたロール状のPETを帯電除去処理した後、PETに付けられたアライメントマークを検出し、アライメントマークの位置に従って正孔輸送層形成用塗布液をインクジェットを使用し乾燥膜厚が30nmになるように第1電極の上と第1電極の取り出し電極形成部を除いて第1電極の周辺に以下に示す条件でパターン塗布した。塗布後、乾燥部で以下に示す条件により乾燥・加熱処理を行い正孔輸送層を形成し一旦巻き取り1時間保管した。尚、搬送速度は、パターン塗布の安定性確保のために、1m/分とした。搬送速度は、三菱電機(株)製レーザドップラ速度計LV203で測定した。帯電除去処理は試料No.101と同じ条件で行った。

0170

塗布条件
正孔輸送層形成用塗布液の塗布条件としては、試料No.101と同じ条件で行った。

0171

乾燥及び加熱処理条件
正孔輸送層形成用塗膜の乾燥及び加熱処理条件としては、試料No.101と同じ条件で行った。

0172

(発光層形成用塗布液の準備)
試料No.101と同じ発光層形成用塗布液を準備した。

0173

(発光層の形成)
準備された正孔輸送層が形成されたロール状のPETを帯電除去処理した後、PETに付けられたアライメントマークを検出し、アライメントマークの位置に従ってPETの上に発光層形成用塗布液をインクジェットを使用し乾燥膜厚が50nmになるように正孔輸送層の上と第1電極の取り出し電極形成部を除いて正孔輸送層の周辺に以下に示す条件でパターン塗布した。塗布後、乾燥部で以下に示す条件により乾燥・加熱処理を行い発光層を形成し一旦巻き取り1時間保管した。尚、搬送速度は、パターン塗布の安定性確保のために、1m/分とした。搬送速度は、三菱電機(株)製レーザドップラ速度計LV203で測定した。帯電除去処理は試料No.101と同じ条件で行った。

0174

塗布条件
発光層形成用塗布液の塗布条件としては、試料No.101と同じ条件で行った。

0175

乾燥及び加熱処理条件
発光層形成用塗膜の乾燥及び加熱処理条件としては、試料No.101と同じ条件で行った。

0176

(電子輸送層の形成)
準備された発光層が形成されたロール状のPETを帯電除去処理した後、PETに付けられたアライメントマークを検出し、アライメントマークの位置に従ってPETの上に電子輸送層形成用塗布液をインクジェットを使用し乾燥膜厚が30nmになるように発光層の上と第1電極の取り出し電極形成部を除いて発光層の周辺に以下に示す条件でパターン塗布した。塗布後、乾燥部で以下に示す条件により乾燥・加熱処理を行い発光層を形成し一旦巻き取り1時間保管した。尚、搬送速度は、パターン塗布の安定性確保のために、1m/分とした。搬送速度は、三菱電機(株)製レーザドップラ速度計LV203で測定した。帯電除去処理は試料No.101と同じ条件で行った。

0177

塗布条件
電子輸送層形成用塗布液の塗布条件としては、試料No.101と同じ条件で行った。

0178

乾燥及び加熱処理条件
電子輸送形成用塗膜の乾燥及び加熱処理条件としては、試料No.101と同じ条件で行った。

0179

(有機ELパネルの作製)
図5に示される工程を使用し、試料No.101と同じ条件で電子輸送層の上に順次陰極バッファ層(電子注入層)、第2電極、封止層を形成し、断裁し有機ELパネルを作製し比較試料No.102とした。

0180

(比較試料No.103の作製)
〈帯状の可撓性基材の準備〉
試料No.101と同じPETを準備した。

0181

(第1電極の形成)
試料No.101と同じ条件で第1電極を形成し一旦巻き取り1時間保管した。

0182

(正孔輸送層形成用塗布液の準備)
試料No.101と同じ正孔輸送層形成用塗布液を準備した。

0183

(正孔輸送層の形成)
試料No.101と同じ条件で正孔輸送層形成用塗布液をPETの上全面(但し、両端の10mmは除く)にエクストルージョン塗布機を使用した湿式塗布方式により乾燥膜厚が30nmになるように塗布した。塗布後、試料No.101と同じ条件で乾燥・加熱処理を行い正孔輸送層を形成した。尚、搬送速度は、3m/分とした。

0184

(正孔輸送層のパターン化)
PETに付けられたアライメントマークを検出し、アライメントマークの位置に従ってPETの上に形成された正孔輸送層の上に、第1電極の取り出し電極部分の上及び第1電極の周囲の不要の部分に、正孔輸送層に対して良溶媒である純水をインクジェットにより湿潤膜厚が5μmになるように温度25℃で塗布した。引き続き、塗布した良溶媒及び良溶媒により溶解された正孔輸送層をふき取りロールワイパーにより除去し、乾燥装置で乾燥し正孔輸送層をパターン化した後一旦巻き取り1時間保管した。

0185

(発光層形成用塗布液の準備)
試料No.101と同じ発光層形成用塗布液を準備した。

0186

(発光層の形成)
試料No.101と同じ条件で発光層形成用塗布液をPETの上全面(但し、両端の10mmは除く)にエクストルージョン塗布機を使用した湿式塗布方式により乾燥膜厚が50nmになるように塗布した。塗布後、試料No.101と同じ条件で乾燥・加熱処理を行い正孔輸送層を形成した。尚、搬送速度は、3m/分とした。

0187

(発光層のパターン化)
PETに付けられたアライメントマークを検出し、アライメントマークの位置に従ってPETの上に形成された発光層の上に、第1電極の取り出し電極部分の上及び正孔輸送層の周囲の不要の部分に、発光層に対して良溶媒であるトルエンをインクジェットにより湿潤膜厚が5μmになるように温度25℃で塗布した。引き続き、塗布した良溶媒及び良溶媒により溶解された発光層をふき取りロールワイパーにより除去し、乾燥装置で乾燥し発光層をパターン化した後一旦巻き取り1時間保管した。

0188

(電子輸送層形成用塗布液の準備)
試料No.101と同じ電子輸送層形成用塗布液を準備した。

0189

(電子輸送層の形成)
試料No.101と同じ条件で電子輸送層形成用塗布液をPETの上全面(但し、両端の10mmは除く)にエクストルージョン塗布機を使用した湿式塗布方式により乾燥膜厚が30nmになるように塗布した。塗布後、試料No.101と同じ条件で乾燥・加熱処理を行い電子輸送層を形成した。尚、搬送速度は、3m/分とした。

0190

(電子輸送層のパターン化)
PETに付けられたアライメントマークを検出し、アライメントマークの位置に従ってPETの上に形成された電子輸送層の上に、第1電極の取り出し電極部分の上及び発光層の周囲の不要の部分に、電子輸送層に対して良溶媒である乳酸エチルをインクジェットにより湿潤膜厚が5μmになるように温度25℃で塗布した。引き続き、塗布した良溶媒及び良溶媒により溶解された発光層をふき取りロールワイパーにより除去し、乾燥装置で乾燥し電子輸送層をパターン化した後一旦巻き取り1時間保管した。

0191

(有機ELパネルの作製)
図5に示される工程を使用し、試料No.101と同じ条件で電子輸送層の上に順次陰極バッファ層(電子注入層)、第2電極、封止層を形成し、断裁し有機ELパネルを作製し比較試料No.103とした。

0192

評価
作製した各試料No.101〜103に付き、始め5mと、終わり5mとの箇所から試料を抜き取り、生産効率、リーク電流特性ダークスポットスポット状の非発光部)を以下に示す試験方法により試験し、以下に示す評価ランクに従って評価した結果を表1に示す。

0193

生産効率
幅200mm、長さ500mのPETに有機ELパネルを生産するのに要した時間を生産効率とした。

0194

リーク電流特性の試験方法
定電圧電源を用いて、逆方向の電圧(逆バイアス)を5Vを5秒間印加し、その時有機EL素子に流れる電流を測定した。サンプル10枚の発光領域について測定を行い、最大電流値リーク電流とした。

0195

リーク電流特性の評価ランク
◎:最大電流値が1×10-6A未満
○:最大電流値が1×10-6A以上、1×10-5A未満
△:最大電流値が1×10-5A以上、1×10-3A未満
×:最大電流値が1×10-3A以上
ダークスポット(スポット状の非発光部)の発生数測定方法
定電圧電源を用いて、有機ELパネルに直流5Vを印加し、ダークスポットの有無をルーペ倍率8倍)を用い目視にて観察した。発光領域全てにおいて測定を行い、ダークスポットの数を目視で測定した。

0196

ダークスポット(スポット状の非発光部)の評価ランク
◎:ダークスポットの発生が全くない。

0197

○:ダークスポット1個以上、5個未満
△:ダークスポット5個以上、20個未満
×:ダークスポット20個以上

0198

0199

有機ELパネルNo.101は、生産時間も短く、リーク電流特性がよく、ダークスポット数も少ない、安定な有機ELパネルを生産効率が高く製造することが可能であることが確認された。

0200

有機ELパネルNo.102は、膜厚分布の不均一性が発生し、リーク電流特性が劣り、ダークスポット数も多い、不安定な有機ELパネルであることが確認された。又、生産時間が長く生産効率が低いことが確認された。

0201

有機ELパネルNo.103は、生産時間は本発明と同じであったが、物理剥離によるパーティクルが発生し、リーク電流特性が劣り、ダークスポット数も多く、性能が劣る有機ELパネルが製造されることが確認された。本発明の有効性が確認された。

図面の簡単な説明

0202

照明用に使用する有機ELパネルの一例を示す概略図である。
図1に示す有機ELパネルを帯状の可撓性基材を使用してロールツーロール方式で製造する製造工程の一例を示す模式図である。
図2に示す供給工程と、第1電極形成工程までの模式図である。
図2に示す正孔輸送層形成工程の模式図である。
図2に示す陰極バッファ層(電子注入層)形成工程以降の模式図である。
図4に示す溶媒除去部の除去方式の概略図である。
図4に示す正孔輸送層形成工程で正孔輸送層のパターン化を示す概略フロー図である。

符号の説明

0203

1有機ELパネル
101 可撓性基材
102、4陽極(第1電極)
102a、107a、4a取り出し電極
103、5正孔輸送層
104発光層
105電子輸送層
106陰極バッファ層(電子注入層)
107陰極(第2電極)
108接着剤層
109封止部材
2 製造工程
201 供給工程
202 第1電極形成工程
202a 第1電極形成装置
203 正孔輸送層形成工程
203b 塗布部
203b1湿式塗布機
203dパターン形成部
203d1溶媒塗布部
203d12 溶媒塗布装置
203d2溶媒除去部
203d21、203d22溶媒除去装置
203d212 溶媒(貧溶媒)供給部
203d213供給管
203d214受け器
203d221浸漬槽
203d222 溶媒(貧溶媒)供給管
203d223排出管
203d3乾燥部
204 発光層形成工程
205 電子輸送層形成工程
206 陰極バッファ層(電子注入層)形成工程
207 第2電極形成工程
208封止工程
209回収工程
3、3a帯状の可撓性基材
301ロール状の可撓性基材

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