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JP2007194021A - 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法、有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法、有機エレクトロルミネッセンス素子 Download PDF

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JP2007194021A JP2006009675A JP2006009675A JP2007194021A JP 2007194021 A JP2007194021 A JP 2007194021A JP 2006009675 A JP2006009675 A JP 2006009675A JP 2006009675 A JP2006009675 A JP 2006009675A JP 2007194021 A JP2007194021 A JP 2007194021A
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Nobuhiko Takashima
伸彦 高嶋
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Konica Minolta Inc
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Abstract

【課題】ガラス基板を使用した薄型・軽量な有機EL素子を得る有機EL素子の製造方法及びこの製造方法で製造された有機EL素子の提供。
【解決手段】ガラス基板の上に第1電極と、発光層を含む少なくとも1層の有機化合物層を有する有機エレクトロルミネッセンス層と、第2電極層とを有する少なくとも2つの有機EL素子を、接着剤を介して可撓性封止部材により密着封止した構造を有する有機EL素子の製造方法において、前記可撓性封止部材に前記有機EL素子の外部取り出し電極に対応する箇所に少なくとも1つの孔を設ける孔形成工程と、前記接着剤の配置工程と、前記接着剤を介して前記可撓性封止部材と前記有機EL素子とを貼合する貼合工程と、前記接着剤の硬化処理工程と、前記有機EL素子を分断する分断工程とを有することを特徴とする有機EL素子の製造方法。
【選択図】図1

Description

本発明は有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子とも言う)の製造方法及びこの方法により製造された有機EL素子に関するものである。
近年、有機物質を使用した有機EL素子は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示素子や書き込み光源アレイとしての用途が有望視されており、活発な研究開発が進められている。有機EL素子は、基板上に形成された第1電極(陽極又は陰極)と、その上に積層された有機発光物質を含有する有機化合物層(単層部又は多層部)すなわち発光層と、この発光層上に積層された第2電極(陰極又は陽極)とを有する薄膜型の素子である。この様な有機EL素子に電圧を印加すると、有機化合物層に陰極から電子が注入され陽極から正孔が注入される。この電子と正孔が発光層において再結合し、エネルギー準位が伝導帯から価電子帯に戻る際にエネルギーを光として放出することにより発光が得られることが知られている。
この様に、有機EL素子は薄膜型の素子であるため、1個又は複数個の有機EL素子を基板上に形成した有機ELパネルをバックライト等の面光源として利用した場合には、面光源を備えた装置を容易に薄型にすることが出来る。又、画素としての有機EL素子を基板上に所定個数形成した有機ELパネルをディスプレイパネルとして用いて表示装置を構成した場合には視認性が高い、視野角依存性がないなど、液晶表示装置では得られない利点がある。
通常、有機EL素子は、基材(ガラス、樹脂フィルム等)上に、第1電極(陽極)と、正孔輸送層(正孔注入層)と、有機化合物層(発光層)と、電子注入層と、第2電極(陰極)と、接着剤層と、封止部材とをこの順番に有している。例えば、ガラス基板上に形成された複数の有機EL層の一つ一つを被覆するように、複数の凹部を有するガラス製封止部材を準備し、凹部に乾燥剤を入れ、周囲に接着剤を配置した状態で、凹部と有機EL層とを位置合わせ、ガラス製封止部材上にガラス基板を置き有機EL層を封止した後、ガラス基板とガラス製封止部材とを各有機EL層単位に切断し、個別の有機EL表示パネル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に記載の方法の場合、次の欠点を有している。1)封止部材がガラス製であるため薄型・軽量化が困難である。2)封止部材をガラス基板上に形成された有機EL層に合わせ加工するのに伴いコストが高くなる。3)ガラス製の封止部材を封止フィルムに代えた場合、封止フィルムをガラス基板上で切断することが難しく、刃物材出の切断では素子電極を傷つけるおそれが生じる。又、封止フィルムのみを断裁するハーフカットの方法も封止フィルム自体が薄いため全面に渡り精度よく電極を傷つけずに分断するのは難しい。
又、転写基材の剥離樹脂層上に所定の形状にパターニングされた転写可能な金属箔を有する転写材(封止部材)を使用し、透光性基板上に多数個作製された有機EL発光素子を金属箔で被覆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に記載の方法の場合次の如き欠点を有している。1)予め仮基材にパターニングされた接着層を有する転写可能な金属箔を貼り付ける工程が必要となる。2)金属箔を転写した後に残るロスとなる仮基材の処置に伴うコスト的負荷、環境負荷が増加する。
この様な状況から、ガラス基板を使用した薄型・軽量な有機EL素子を得るために有効である可撓性封止部材の封止フィルムを使用した有機EL素子の製造方法の開発が望まれている。
特開2002−352951号公報 特開2004−303528号公報
本発明は根上記状況を鑑みなされたものであり、その目的は、ガラス基板を使用した薄型・軽量な有機EL素子を得る有機EL素子の製造方法及びこの製造方法で製造された有機EL素子を提供することである。
本発明の上記目的は、下記の構成により達成された。
1.ガラス基板の上に第1電極と、発光層を含む少なくとも1層の有機化合物層を有する有機エレクトロルミネッセンス層と、第2電極層とを有する少なくとも2つの有機エレクトロルミネッセンス素子を、接着剤を介して可撓性封止部材により密着封止した構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、前記可撓性封止部材に前記有機エレクトロルミネッセンス素子の外部取り出し電極に対応する箇所に少なくとも1つの孔を設ける孔形成工程と、前記接着剤の配置工程と、前記接着剤を介して前記可撓性封止部材と前記有機エレクトロルミネッセンス素子とを貼合する貼合工程と、前記接着剤の硬化処理工程と、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を分断する分断工程とを有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
2.前記接着剤の配置工程で、可撓性封止部材又は有機エレクトロルミネッセンス素子の何れかに接着剤を配置す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素子の製造方法。
3.前記接着剤が光硬化型もしくは熱硬化型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素子の製造方法。
4.前記接着剤が孔を有する可撓性封止部材の全面に配置されていることを特徴とする前記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素子の製造方法。
5.前記接着剤が外部取り出し電極を除き有機エレクトロルミネッセンス素子の全面に配置されていることを特徴とする前記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素子の製造方法。
6.前記貼合工程は有機エレクトロルミネッセンス素子と可撓性封止部材との位置合わせ工程と、圧着工程とを有していることを特徴とする前記1〜5の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
7.前記可撓性封止部材が樹脂基材と、防湿層とを有する枚葉樹脂フィルムであることを特徴とする前記1〜6の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
8.前記有機エレクトロルミネッセンス素子の分断が可撓性封止部材の上から行われることを特徴とする前記1〜7の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
9.前記1〜8の何れか1項に記載の製造方法により製造されたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
ガラス基板を使用した薄型・軽量な有機EL素子を得る有機EL素子の製造方法及びこの製造方法で製造された有機EL素子を提供することが出来、ガラス基板上に複数の有機EL素子を有する母材を使用し、複数の有機EL素子をバリア性を有する封止フィルムで封止した後、ガラス基板を分断し個別の有機EL素子を作製することが容易になり、生産効率の向上が可能となった。
本発明の実施の形態を図1〜図9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。
図1は有機EL素子の層構成の一例を示す概略断面図である。
図中、1は有機EL素子を示す。有機EL素子1は、ガラス基材101上に、第1電極を含む陽極層102と、正孔輸送層(正孔注入層)103と、有機化合物層(発光層)104と、電子注入層105と、第2電極を含む陰極層106と、接着剤層107と、封止基材108とをこの順番に有している。本図に示される有機EL素子において、第1電極を含む陽極層102と正孔輸送層103の間に正孔注入層(不図示)を設けてもよい。又、第2電極を含む陰極層106と有機化合物層(発光層)104と電子注入層105との間に電子輸送層(不図示)を設けてもよい。
本図に示す有機EL素子の層構成は一例を示したものであるが、他の代表的な有機EL素子の層構成としては次の構成が挙げられる。
(1)ガラス基板/陽極(第1電極)/発光層/電子輸送層/陰極(第2電極)/封止基材
(2)ガラス基板/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)/封止基材
(3)ガラス基板/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/陰極バッファー層(電子注入層)/陰極(第2電極)/封止基材
(4)ガラス基板/陽極(第1電極)/陽極バッファー層(正孔注入層)/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層(電子注入層)/陰極(第2電極)/封止基材
有機EL素子の場合、通常、陽極(第1電極)102側が観察側になり、陽極(第1電極)102には、ITO(酸化スズと酸化インジウム混合物)、IZO(酸化亜鉛と酸化インジウム混合物)、ZnO、SnO2、In23等が知られている。中でも、ITO電極は、90%以上の高い光透過率と、10Ω/□以下の低いシート抵抗値が可能で、液晶ディスプレイや太陽電池などの透明電極としても用いられている。又、IZO電極は、形成時に基板を加熱せずに所定の低い抵抗値が得られ、ITO電極よりも膜表面が平滑であるという利点がある。
図2は図1のTで示される部分の拡大概略断面図である。
封止基材108は樹脂基材108aと、防湿層108bとを有する可撓性封止部材で構成されている。尚、防湿層108bの上(本図では防湿層108bと接着剤層の間となる)に保護層(不図示)を設けてもよい。樹脂基材108aは単体でもよいし、積層体であってもよく必要に応じて適宜選択することが可能である。防湿層108bは単体でもよいし、積層体であってもよく必要に応じて適宜選択することが可能である。封止基材(可撓性封止部材)108は接着剤を介して第2電極を含む陰極層上へ貼合されている。
可撓性封止部材の封止時のASTM D570に準じて測定した水分量は、可撓性封止部材の持ち込み水分により有機層の結晶化に伴うダークスポットの発生、及び有機EL素子の長寿命化等を考慮し、1.0%以下が好ましい。
樹脂基材108aの厚さは、取り扱い性、分離手段形成性、切断性等を考慮し、50〜300μmが好ましい。
水分透過度は、有機層の結晶化に伴うダークスポットの発生、及び有機EL素子の長寿命化等を考慮し、0.01g/m2・day以下であることが好ましい。水分透過度は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を示す。
酸素透過度は、有機層の結晶化に伴うダークスポットの発生、及び有機ELス素子の長寿命化等を考慮し、0.01ml/m2・day・atm以下であることが好ましい。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。図1に示す構成で図2に示す可撓性封止部材で有機EL素子を密着封止した構成にすることで、薄型・軽量化の有機EL素子の製造が可能となる。本発明は図2に示す可撓性封止部材を使用し、ガラス基板上に少なくとも1つ形成された有機EL素子を封止することで薄型・軽量な有機EL素子の製造方法に関するものである。
本発明に使用する可撓性封止部材を構成している樹脂基材108aとしては特に限定はなく、例えばエチレンテトラフルオロエチル共重合体(ETFE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、延伸ポリプロピレン(0PP)、ポリスチレン(PS)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、延伸ナイロン(ONy)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)、ポリイミド、ポリエーテルスチレン(PES)など一般の熱可塑性樹脂フィルム材料を使用することが出来る。又、これら熱可塑性樹脂フィルムは、必要に応じて異種フィルムと共押出しで作った多層フィルム、延伸角度を変えて貼り合せて作った多層フィルム等も当然使用出来る。更に必要とする物性を得るために使用するフィルムの密度、分子量分布を組合せて作ることも当然可能である。
防湿層としては、無機蒸着膜、金属箔が挙げられる。無機蒸着膜としては薄膜ハンドブックp879〜p901(日本学術振興会)、真空技術ハンドブックp502〜p509、p612、p810(日刊工業新聞社)、真空ハンドブック増訂版p132〜p134(ULVAC 日本真空技術K.K)に記載されている如き無機膜が挙げられる。例えば、In、Sn、Pb、Au、Cu、Ag、Al、Ti、Ni等の金属、MgO、SiO、SiO2、Al23、GeO、NiO、CaO、BaO、Fe23、Y23、TiO2、Cr23、Sixy(x=1、y=1.5〜2.0)、Ta23、ZrN、SiC、TiC、PSG、Si34、SiN、単結晶Si、アモルファスSi、W、等が用いられる。
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。
図3は可撓性封止部材により封止した有機EL素子の製造工程の概略斜視図である。
図中、2は製造工程を示す。製造工程2は、帯状の可撓性封止部材301の第1供給工程3と、第1供給工程3から繰り出された可撓性封止部材301に有機EL素子の外部取り出し電極10b(図7を参照)に対応する箇所に孔301b(図6を参照)を設ける孔形成工程4と、孔301b(図6を参照)を設けた可撓性封止部材に接着剤を配置する接着剤配置工程5と、接着剤を配置した孔301b(図6を参照)を設けた可撓性封止部材と、少なくとも2つの有機EL素子を有するガラス基板とを貼合する貼合工程6と、接着剤を硬化させる硬化処理工程7と、可撓性封止部材が貼合された少なくとも2つの有機EL素子を個別に分断する分断工程8と、回収工程9とを有している。
分断工程8は回収工程9の前にあれば、硬化処理工程7に連続して設けてもよいし、分離して設けてもよく、必要に応じて適宜選択が可能となっている。本図は硬化処理工程7に連続して設けた場合を示している。
第1供給工程3はロール状態で供給された可撓性封止部材を繰り出す繰り出装置(不図示)と、繰り出された帯状の可撓性封止部材301をガラス基板の大きさに合わせ枚葉に断裁する断裁装置302と、断裁された枚葉シート状可撓性封止部材301aの除塵を行うクリーニング装置303と、除塵された枚葉シート状可撓性封止部材301aを載置する載置台304とを有している。載置台304に載置された枚葉シート状可撓性封止部材301aは位置合わせが行われる。クリーニング装置303としては特に限定はなく、例えば、粘着式ロールクリーナ、UVオゾン洗浄等が挙げられる。本図では、粘着式ロールクリーナを使用した場合を示している。尚、載置台304はXY軸方向への移動と、角度θの変更が可能となっている。載置台304に関しては図4で詳細に説明する。
孔形成工程4は、位置合わせが終了した枚葉シート状可撓性封止部材301aを、ガラス基板上に形成された少なくとも2つの有機EL素子の各外部取り出し電極の位置に合わせ孔を開ける孔開け機401を有している。
接着剤配置工程5は、孔開け機401から孔開け済みの枚葉シート状可撓性封止部材301aを載載する載置台501と、孔形成工程4でガラス基板上に形成された少なくとも2つの有機EL素子の各外部取り出し電極10b(図7を参照)の位置に合わせ孔が開けられた枚葉シート状可撓性封止部材301aの全面に接着剤を配置する接着剤配置機(不図示)を収納してある本体502とを有している。
載置台501は移動手段により本体502に送り込まれ、載置台501に付けられたアライメントマーク501aを検出する本体502に配設された検出装置(不図示)の情報に従って本体内の規定された位置に停止するように制御されている。検出装置(不図示)の種類としては特に限定はなく、例えばCCDカメラによる画像認識手段等が挙げられる。載置台501は、供給工程3に使用している載置台304と同様にXY軸方向への移動と、角度θの変更が可能となっている。
接着剤配置機(不図示)としては、使用する接着剤が液状タイプと、シート状タイプの場合があるため接着剤の種類に応じて対応することが可能である。例えば接着剤が液状タイプの場合、孔が開けられた箇所への接着剤の配置を避けるため、生産効率、膜厚安定性を考慮し、スクリーン印刷で塗設することが好ましい。
配置する接着剤の厚さは、液状タイプ、シート状タイプ共に硬化反応時間、有機層への影響、端部からの水分浸透等を考慮し、5〜100μmが好ましい。
接着剤としては、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接着剤、2−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型、エポキシ系などの熱及び化学硬化型(二液混合)等の接着剤、カチオン硬化タイプ等の接着剤の紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤等を挙げることが出来る。
載置台501は枚葉シート状可撓性封止部材301aを載置固定した状態で接着剤塗設工程5〜分断工程8を移動手段(不図示)により順次移動可能となっている。
貼合工程6はガラス基板上に少なくとも1つの有機EL素子を有する有機EL素子10(図7を参照)の第2供給部601と、接着剤が配置された枚葉シート状可撓性封止部材に開けられた孔301b(図6を参照)と、有機EL素子10の外部取り出し電極10b(図7を参照)とを合わせ貼合する貼合部602とを有している。
第2供給部601は有機EL素子10の棚式保管箱601aと、棚式保管箱601aから有機EL素子10を取り出す取り出しロボット601bと配置ロボット601cとを有している。棚式保管箱601aには有機EL素子10が発光部を下向きにし、一枚毎が互いに接触しない様にして保管されている。取り出しロボット601bは、水平方向(図中の矢印D方向)と、上下方向(図中の矢印E方向)への移動が可能の2本のアーム601b1を有している。棚式保管箱601aから有機EL素子10の取り出しは、2本のアーム601b1が有機EL素子10の非発光部に当たる両方の端面を保持した状態で行われる。この後、2本のアーム601b1が下がり載置台601dに有機EL素子10を載置する。載置台601dは有機EL素子10の発光部が接触しないように有機EL素子10のの4つの端辺のみを保持する様に中央部が空洞になっている。有機EL素子10が載置された後、載置台601dは移動手段(不図示)により配置ロボット601c側に移動する。
配置ロボット601cは有機EL素子10を載置台601dから取り出し保持する吸着板601c2を先端に持つアーム601c1と、上下方向(図中の矢印A方向)に移動可能なガイドポスト601c3とを有している。吸着板601c2により有機EL素子10の基板側が吸着保持される。アーム601c1はガイドポスト601c3に回転(図中の矢印C方向)可能に取り付けられている。吸着板601c2には載置台501に付けられたアライメントマーク501aを検出する検出装置(不図示)を有し、検出装置(不図示)からの情報に従って、アーム601c1も載置台501上の接着剤が配置された枚葉可撓性封止部材への位置合わせのため移動(図中の矢印B方向)が可能となっている。又、載置台501も、検出装置(不図示)からの情報に従って、角度θの調整が行わうことが可能となっており、載置台501と配置ロボット601cとにより枚葉可撓性封止部材に設けられた孔301b(図6を参照)と有機EL素子の外部取り出し電極10b(図7を参照)との位置合わせが可能となっている。位置合わせが終了した後、枚葉シート状可撓性封止部材上に有機EL素子10が載置され、この後、載置台501は貼合部602に移動手段(不図示)により移動される。
貼合部602は載置台501上に載置されている有機EL素子10を圧着することで、枚葉シート状可撓性封止部材301aと有機EL素子10とを貼合する貼合装置602aを有している。貼合装置602aによる貼合時の面圧は、可撓性封止部材の貼合性、有機EL素子のダメージ等を考慮し、相対圧で0.5×104Pa〜9.8×104Paが好ましい。
貼合装置602aは載置台501に付けられたアライメントマーク501aを検出する検出装置(不図示)を有し、検出装置(不図示)の情報に従って貼合装置602aの規定された位置に停止するように制御されている。
貼合装置602aによる枚葉の可撓性封止部材301aと有機EL素子10との貼合は、気泡の混入を考慮し、絶対圧で1Pa〜30kPaの減圧環境下で行うことが好ましい。貼合装置602aで貼合が終了した後、有機EL素子10は可撓性封止部材301aが上側になるように反転装置(不図示)で反転され載置台501上に載置される。尚、反転は硬化処理工程7で硬化処理が終了した後であっても構わない。
硬化処理工程7は接着剤の硬化処理装置701を有している。硬化処理装置701は使用する接着剤の種類に応じて変更することが可能である。例えば、接着剤が熱硬化型の場合は加熱装置を有した硬化処理装置となり、又、紫外線硬化型の場合は紫外線照射装置を有した硬化処理装置となる。選定する接着剤の硬化時間とタクトにより、硬化処理装置701は仮硬化装置及び本硬化装置としての使い分けが可能である。尚、本図では貼合装置602aと硬化処理装置701とを分離した場合を示しているが、貼合装置602aに硬化処理装置701の機能を持たせることも可能である。硬化処理工程7を通過することで有機EL素子10の可撓性封止部材による封止が終了する。
以上の硬化工程までは、素子の劣化による寿命低減の観点より、水分濃度、酸素濃度が低いことが重要であり、好ましくは水分濃度10ppm以下、酸素濃度10ppm以下の環境下で行うことがよい。
分断工程8は、貼合装置602aから移動手段により送られて来る可撓性封止部材により封止された複数の有機EL素子を有するガラス基板を個別に分断する工程であり、スクライバ801を有している。スクライバ801とし、可撓性封止部材の上からガラス基板も分断出来る、例えばレーザ方式、超音波ロータリーカット方式等により行われる。分断工程8で分断が終了し個別になった可撓性封止部材により封止された複数の有機EL素子が回収工程に送られた後、載置台501は打ち抜き孔形成工程4の後に戻される様にすることが好ましい。
回収工程9は分断工程8で個別に分断された可撓性封止部材により封止された有機EL素子10aを回収する工程であり、コンベアベルト901と回収箱902とを有している。902aはコンベアベルト901から回収箱902へ回収する際、落下に伴う有機EL素子10aの損傷を避けるためのスライド板を示す。
尚、本図では可撓性封止部材の供給から接着剤の配置を、孔形成工程4の前で断裁し、孔を開けてから行う様になっているが、特にこの順番に限定することはなく、例えば、次の順番であってもよく、必要に応じて適宜選択することが可能となっている。1)可撓性封止部材をシート状に断裁してから接着剤を配置し、この後孔を開ける。2)帯状の可撓性封止部材に接着剤を配置した後、シート状に断裁してから孔を開ける。
又、本図は可撓性封止部材に接着剤を配置する場合を示しているが、有機EL素子側に接着剤を配置し、撓性封止部材を貼合する方法であっても構わない。
図4は図3に示される載置台の概略拡大斜視図である。
図中、304aは載置台304に設けられた位置合わせ手段のXYθステージを示す。XYθステージ304aは、取り付け台304eに設けられた溝304bに沿ってY軸方向(図中の矢印F方向)への移動と、溝304cに沿ってX軸方向(図中の矢印G方向)への移動と、回転軸304dにより角度θの変更(図中の矢印H方向)が可能になっている。XYθステージ304aのY軸方向、X軸方向への移動手段(不図示)及び角度θの変更手段(不図示)は特に限定はなく、例えばサーボモータ、ステッピングモータ等が挙げられる。XYθステージ304aは載置した枚葉シート状の可撓性封止部材301aが動かない様に吸引手段を設けることが好ましい。この様にすることで次工程の孔形成工程4の孔開け機401に対しての位置が決まった後、枚葉シート状の可撓性封止部材301aの両端を移動軸の先端部の両端に設けられた挟持用治具(不図示)で挟持した状態で孔開け機401へと送られる。
図5は図1に示される孔開け機の拡大概略図である。図5(a)は図1に示される孔開け機の拡大概略斜視図である。図5(b)は図5(a)のP−P′に沿った概略断面図である。
図中、孔開け機401は枚葉シート状可撓性封止部材301a(図1を参照)にガラス基板上に形成された複数の有機EL素子10a(図7を参照)の外部取り出し電極10b(図7を参照)のパターンに応じて孔301b(図6を参照)を形成する装置である。尚、枚葉シート状可撓性封止部材301a(図1を参照)に孔を開ける方式は特に限定はなく、例えばレーザを使用した方式、上刃、下刃を使用したダイセット方式、トムソン刃を使用した打ち抜き方式、ロールカッタ方式等が挙げられる。本図は上刃、下刃を使用したダイセット方式の場合を示しているが、必要に応じて適宜選択が可能である。
孔開け機401は枚葉シート状可撓性封止部材301a(図1を参照)にガラス基板上に形成された有機EL素子10a(図7を参照)の外部取り出し電極10b(図7を参照)のパターンに応じて孔301b(図6を参照)を形成する上刃401eを配設した上型401aと、上型401aを上下方向(図中の矢印I方向)への作動及び上刃401eの下死点を調整することが可能にする4本のガイドポスト401bと、枚葉シート状可撓性封止部材301a(図1を参照)を載置する載置面401cと、下刃401dとを有する下型401fとを有している。載置面401cは枚葉シート状可撓性封止部材301a(図1を参照)を固定するため吸引可能とすることが好ましい。401iは、打ち抜かれた枚葉シート状可撓性封止部材301aの小片を回収する空洞部分を示す。
上刃401e、下刃401dの数は、枚葉シート状可撓性封止部材301aに形成する孔の数から適宜選択することが可能である。又、孔のパターンもパターンに合わせた上刃401e、下刃401dにすることで対応が可能となっている。本図は、形成する孔301b(図6を参照)の数が12個の場合を示している。401gは上型401aを上下方向(図中の矢印I方向)への作動させるための駆動源を示す。上型401aは駆動軸401hを介して駆動源401gに配設されている。
図6は有機EL素子の外部取り出し電極に対応して開けられた孔を有する枚葉シート状可撓性封止部材の概略平面図である。図6(a)は図7のS4に示す有機EL素子の個別の外部取り出し電極に対応して図5に示す孔開け機により開けられた孔を有する枚葉シート状可撓性封止部材の概略平面図である。図6(b)は図7のS4に示す有機EL素子の段毎の外部取り出し電極に対応して図5に示す孔開け機の上刃、下刃を替えて開けられた共通孔を有する枚葉シート状可撓性封止部材の概略平面図である。
図中、301bは孔開け機401(図3を参照)によりガラス基板上に形成された少なくとも1つの有機EL素子10a(図7を参照)の外部取り出し電極10b(図7を参照)のパターンに応じて開けられた孔を示す。孔301bの数、パターンは有機EL素子10a(図7を参照)の外部取り出し電極10bのパターン、数に応じて図5に示す打ち抜き断裁機の上刃401e、下刃401dを交換することで可能となっている。本図は、4列、3段に配列した12個の有機EL素子10aの外部取り出し電極10bを有する有機EL素子10aに対応して4列、3段の孔を開けた場合を示している。
301cは孔開け機401(図3を参照)の上刃、下刃の形状を変えることによりガラス基板上に形成された少なくとも1つの有機EL素子10a(図7を参照)の外部取り出し電極10b(図7を参照)のパターンに応じて開けられた孔を示す。孔301cは有機EL素子10a(図7を参照)の段毎の外部取り出し電極10bに対して開けられた共通の孔を示す。本図は、4列、3段に配列した12個の有機EL素子10aの外部取り出し電極10bを有する有機EL素子10aに対応して3段の孔を開けた場合を示している。尚、孔の形状、大きさは外部取り出し電極10bが外部と接続出来れば特に限定はない。
図7は図3に示す有機EL素子の製造工程により、封止した有機EL素子が製造されるまでの概略フロー図である。
S1は、第1供給工程から繰り出された帯状可撓性封止部材301(図3を参照)を断裁装置302(図3を参照)により有機EL素子の大きさに合わせ枚葉に断裁された枚葉シート状可撓性封止部材301aの概略平面図を示す。断裁後、クリーニング装置にて除塵された後、載置台304(図3を参照)に載置され位置合わせ行われ孔形成工程4(図3を参照)に送られる。
S2は、孔形成工程4の孔開け機401(図3を参照)で少なくとも1つ形成された有機EL素子10の外部取り出し電極10bのパターンに応じて開けられた孔301bを有する枚葉シート状可撓性封止部材301aの概略平面図を示す。前工程から送られてきた枚葉シート状可撓性封止部材301aは図5に示す孔開け機401の所定位置に載置され吸引固定がされる。この後、有機EL素子10aの外部取り出し電極10bのパターンに応じて孔開け機401(図5を参照)により孔301bが開けられる。開けられる孔301bのパターン、数は有機EL素子10aの外部取り出し電極10bのパターン、数に応じて図5に示す打ち抜き断裁機の上刃401e、下刃401dを交換することで可能となっている。本図は、4列、3段に配列した12個の有機EL素子10aの外部取り出し電極10bを有するガラス基板10に対応して4列、3段の孔を開けた場合を示している。
S3は、全面に接着剤が配置された孔301bを有する枚葉シート状可撓性封止部材301aの概略平面図を示す。孔開け機401(図5を参照)によりガラス基材10上に形成された少なくとも1つの有機EL素子10aの外部取り出し電極10bのパターンに合わせ開けられた複数の孔301bを有する枚葉シート状可撓性封止部材301aは、孔開け機401(図5を参照)から移動手段により載置台に載置された状態で接着剤配置工程5(図3を参照)に移動し、接着剤配置機により孔301bを除き全面に接着剤が配置される。503は配置された接着剤膜(図中の斜線の部分)を示す。
S4は、貼合工程6(図3を参照)の第2供給部601(図3を参照)に準備されている、ガラス基板10上に少なくとも1つの有機EL素子10aがパターン化して形成されている有機EL素子の概略平面図を示す。10aはガラス基板10上に第1電極と、第1電極上に形成された発光層を含む少なくとも1層の有機化合物層を有する有機エレクトロルミネッセンス層と、第2電極層とを有する有機EL素子を示す。10bは有機EL素子10aの各々に設けられた外部取り出し電極を示す。ガラス基板上に設けられる有機EL素子10aの数、パターンは限定はなく、必要に応じて適宜変更することが可能である。本図は、4列、3段に配列した12個の有機EL素子10aを有するガラス基板10を示している。
S5は、S3で準備された接着剤が塗設された枚葉可撓性封止部材301a上に、枚葉可撓性封止部材301aに設けられた複数の孔301bと、S4に示されるガラス基板10上に少なくとも1つ設けられた有機EL素子10aの各々に設けられた複数の外部取り出し電極10bとを合わせて重ねた状態を示す概略平面図である。重ね合わせた後、貼合工程6(図3を参照)の貼合装置602(図3を参照)で圧着が行われる。この後、封止部材側が上になるように反転され、硬化処理工程7(図3を参照)で処理される。尚反転は硬化処理工程7(図3を参照)の後であってもよい。
S6は、分断工程8(図3を参照)でスクライバにより可撓性封止部材により封止された個別の有機EL素子にするために可撓性封止部材の上から分断線301dが付けられた状態を示す概略平面図である。
スクライバとして、例えばYAGレーザ、CO2レーザ、超音波ロータリカッタ等が使用可能であり、可撓性封止部材上より封止部材を切断しガラス表面をスクライブする方法が挙げられる。本例では、波長266nm、繰り返し周波数1kHz〜50kHz、平均出力0.5〜5wのYAGレーザを用い、速度50mm/s でスクライブを実施した。
S7は、分断線301dに沿って分離された個別の可撓性封止部材により封止された有機EL素子の概略平面図である。
S1〜S7の過程を経て可撓性封止部材により封止された有機EL素子の製造が行われる。図3〜図6に示される製造装置を使用したガラス基板上の複数の有機EL素子の各々に設けられた複数の外部取り出し電極に対応する孔を開けた可撓性封止部材を使用し、封止された有機EL素子の製造方法により次の効果が得られる。
1)ガラス基板上に複数の有機EL素子を有する母材を使用し、同時に複数の有機EL素子の外部取り出し電極に合わせ孔を開けた樹脂基材と、防湿層とを有する可撓性封止部材で封止することが可能となり、封止後、複数の有機EL素子に合わせガラス基板を分断することで多面取りが可能となり生産効率の向上が可能となった。
2)使用する樹脂基材と、防湿層とを有する可撓性封止部材が予め有機EL素子の外部取り出し電極に合わせ孔が開けられているため、分断後、不要な可撓性封止部材の除去がないため、有機EL素子を封止した後、不要部分の除去をするのに際し、有機EL素子の電極端子に傷を付けずに封止することが可能となった。
3)可撓性封止部材を使用することでガラス基板を使用した有機EL素子でも薄型・軽量化の有機EL素子の製造が可能となった。
以下、本発明に係る有機EL素子を構成している主要な層に付き説明する。
《発光層》
本発明に係る有機EL素子の発光層は、電極又は電子輸送層、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。発光層の作製には、後述する発光ドーパントやホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法、インクジェット法等の公知の薄膜化法により製膜して形成することが出来る。発光層の構成としてホスト化合物、発光ドーパント(発光ドーパント化合物とも言う)を含有し、ドーパントより発光させることが好ましい。
ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、又は複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物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、後述する発光ドーパント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。
発光ホストとしては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位を持つ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物(蒸着重合性発光ホスト)でもいい。公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。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号公報等が挙げられる。
次に、有機EL素子に用いられる発光ドーパントについて説明する。発光ドーパントとしては、蛍光性化合物、燐光発光体(燐光性化合物、燐光発光性化合物等とも言う)を用いることが出来る。燐光発光体としては、好ましくは元素の周期表で8〜10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。
以下に、燐光発光体として用いられる化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。これらの化合物は、例えば、Inorg.Chem.40巻,1704〜1711に記載の方法等により合成出来る。
Figure 2007194021
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蛍光発光体(蛍光性ドーパント)の代表例としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、又は希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
又、従来公知のドーパントも本発明に用いることが出来、例えば、国際公開第00/70655号パンフレット、特開2002−280178号公報、同2001−181616号公報、同2002−280179号公報、同2001−181617号公報、同2002−280180号公報、同2001−247859号公報、同2002−299060号公報、同2001−313178号公報、同2002−302671号公報、同2001−345183号公報、同2002−324679号公報、国際公開第02/15645号パンフレット、特開2002−332291号公報、同2002−50484号公報、同2002−332292号公報、同2002−83684号公報、特表2002−540572号公報、特開2002−117978号公報、同2002−338588号公報、同2002−170684号公報、同2002−352960号公報、国際公開第01/93642号パンフレット、特開2002−50483号公報、同2002−100476号公報、同2002−173674号公報、同2002−359082号公報、同2002−175884号公報、同2002−363552号公報、同2002−184582号公報、同2003−7469号公報、特表2002−525808号公報、特開2003−7471号公報、特表2002−525833号公報、特開2003−31366号公報、同2002−226495号公報、同2002−234894号公報、同2002−235076号公報、同2002−241751号公報、同2001−319779号公報、同2001−319780号公報、同2002−62824号公報、同2002−100474号公報、同2002−203679号公報、同2002−343572号公報、同2002−203678号公報等が挙げられる。
《注入層:電子注入層、正孔注入層》
注入層は必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、陽極と発光層又は正孔輸送層の間、及び陰極と発光層又は電子輸送層との間に存在させてもよい。
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素子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おり、正孔注入層(陽極バッファー層)と電子注入層(陰極バッファー層)とがある。
陽極バッファー層(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ー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン(エメラルディン)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ー層等が挙げられる。
陰極バッファー層(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ー層、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ー層、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ー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。上記バッファー層(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。
《阻止層:正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、上記の如く、有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。例えば、特開平11−204258号公報、同11−204359号公報、及び「有機EL素子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237頁等に記載されている正孔阻止(ホールブロック)層がある。
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることが出来る。又、後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、正孔阻止層として用いることが出来る。一般に有機EL素子の正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。
一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることが出来る。又、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることが出来る。一般に正孔阻止層、電子輸送層の膜厚としては好ましくは3〜100nmであり、更に好ましくは5〜30nmである。
《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、ポリアリールアルカン誘導体、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。
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個の縮合芳香族環を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。
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等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することが出来る。
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。
正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、LB法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することが出来る。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号公報、特開2000−196140号公報、同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。
《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。
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。
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(Alq)、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、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。
電子輸送層は上記電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、LB法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することが出来る。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。
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、同10−270172号公報、特開2000−196140号公報、同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。
《第1電極:陽極》
有機EL素子における陽極としては、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を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(In23−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。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、ある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。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式製膜法を用いることも出来る。この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。
《第2電極:陰極》
一方、陰極としては、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(Al23)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(Al23)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素子の陽極又は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。
又、陰極に上記金属を1〜20nmの膜厚で作製した後に、陽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、透明又は半透明の陰極を作製することが出来、これを応用することで陽極と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。
有機EL素子の層構成の一例を示す概略断面図である。 図1のTで示される部分の拡大概略断面図である。 可撓性封止部材により封止した有機EL素子の製造工程の概略斜視図である。 図3に示される載置台の概略拡大斜視図である。 図1に示される孔開け機の拡大概略図である。 有機EL素子の外部取り出し電極に対応して開けられた孔を有する枚葉シート状可撓性封止部材の概略平面図である。 図3に示す有機EL素子の製造工程により、封止した有機EL素子が製造されるまでの概略フロー図である。
符号の説明
1 有機EL素子
101 ガラス基材
102 陽極層
103 正孔輸送層(正孔注入層)
104 有機化合物層(発光層)
105 電子注入層
106 陰極層
107 接着剤層
108 封止基材
108a 樹脂基材
108b 防湿層
2 製造工程
3 第1供給工程
301 可撓性封止部材
301b、301c 孔
4 孔形成工程
401 孔開け機
5 接着剤配置工程
6 貼合工程
602a 貼合装置
7 硬化処理工程
701 硬化処理装置
8 分断工程
801 スクライバ
9 回収工程
10 有機EL素子
10b 外部取り出し電極

Claims (9)

  1. ガラス基板の上に第1電極と、発光層を含む少なくとも1層の有機化合物層を有する有機エレクトロルミネッセンス層と、第2電極層とを有する少なくとも2つの有機エレクトロルミネッセンス素子を、接着剤を介して可撓性封止部材により密着封止した構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
    前記可撓性封止部材に前記有機エレクトロルミネッセンス素子の外部取り出し電極に対応する箇所に少なくとも1つの孔を設ける孔形成工程と、
    前記接着剤の配置工程と、
    前記接着剤を介して前記可撓性封止部材と前記有機エレクトロルミネッセンス素子とを貼合する貼合工程と、
    前記接着剤の硬化処理工程と、
    前記有機エレクトロルミネッセンス素子を分断する分断工程とを有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
  2. 前記接着剤の配置工程で、可撓性封止部材又は有機エレクトロルミネッセンス素子の何れかに接着剤を配置す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素子の製造方法。
  3. 前記接着剤が光硬化型もしくは熱硬化型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素子の製造方法。
  4. 前記接着剤が孔を有する可撓性封止部材の全面に配置されていることを特徴とする請求項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素子の製造方法。
  5. 前記接着剤が外部取り出し電極を除き有機エレクトロルミネッセンス素子の全面に配置されていることを特徴とする請求項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素子の製造方法。
  6. 前記貼合工程は有機エレクトロルミネッセンス素子と可撓性封止部材との位置合わせ工程と、圧着工程とを有していることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
  7. 前記可撓性封止部材が樹脂基材と、防湿層とを有する枚葉樹脂フィルムであることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
  8. 前記有機エレクトロルミネッセンス素子の分断が可撓性封止部材の上から行われることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
  9. 請求項1〜8の何れか1項に記載の製造方法により製造されたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
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